(57)【要約】【課題】ヘッドアンプを検出器側に持つ電磁流量計の信号線として、汎用的な２重シールドケーブルを使用できるようにするとともに、検出器側の電源回路を不要とすることを課題とし、構成簡単な電磁流量計を得ることを目的とする。【解決手段】測定流体を流す測定管へ磁場を印加して、前記測定流体に発生した信号電圧を検出する一対の検出電極を備えた電磁流量計において、前記一対の検出電極からの信号を増幅する検出器と前記検出器からの信号を受信する変換器とを接続するケーブルは、前記一対の検出電極で得られた第１及び第２検出信号を伝達する一対の第１及び第２信号ケーブルであり、前記一対の第１及び第２信号ケーブルのそれぞれは芯線と外被膜とからなる２重シールドケーブルとすることを特徴とする電磁流量計。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定流体を流す測定管へ磁場を印加して、前記測定流体に発生した信号電圧を検出する一対の検出電極を備えた電磁流量計において、前記一対の検出電極からの信号を増幅する検出器と前記検出器からの信号を受信する変換器とを接続するケーブルは、前記一対の検出電極で得られた第１及び第２検出信号を伝達する一対の第１及び第２信号ケーブルであり、前記一対の第１及び第２信号ケーブルのそれぞれは芯線と外被膜とからなる２重シールドケーブルとすることを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
前記第１信号ケーブルの芯線は前記第１検出信号を伝送する信号ラインとするとともに外被膜は前記検出器側にプラス電位を供給する電源ラインとし、前記第２信号ケーブルの芯線は前記第２検出信号を伝送する信号ラインとするとともに外被膜は前記検出器側にマイナス電位を供給する電源ラインとすることを特徴とする請求項１記載の電磁流量計。
【請求項３】
前記第１信号ケーブルの外被膜は前記検出器内の第１及び第２のヘッドアンプへプラス電位を供給する電源ラインとし、前記第２信号ケーブルの外被膜は前記第１及び第２のヘッドアンプへマイナス電位を供給する電源ラインとすることを特徴とする請求項２記載の電磁流量計。
【請求項４】
前記第１及び第２信号ケーブルの全体をシールドケーブルで覆うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電磁流量計。
【請求項５】
前記シールドケーブルは、コモンラインとしたことを特徴とする請求項４記載の電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁流量計に関するものであり、詳しくは、変換器から検出器への電源の供給方式を改善するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電磁流量計は、被測定流体を検出するため測定管の外側から磁界を印加し、その磁界の変化により、測定管内を流れる測定流体を測定するものである。この測定管に印加する磁界を形成する励磁コイルに対し、磁界の変化を検出する検出手段は、検出した信号を増幅するヘッドアンプが配置された構成である。
【０００３】
この場合、励磁コイルに流れる電流から電力を取得して上記のヘッドアンプへの電源とするものは周知であり、検出器側にヘッドアンプ用の電源回路を製作する必要がある。
【０００４】
検出器側にヘッドアンプ用の電源回路を設ける場合には、電力を取得するためにケーブルの芯線を多くして対応する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１７２６００号公報　（第４頁　図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記で説明したような電磁流量計の検出器側にヘッドアンプが設置されている場合に、そのヘッドアンプの他に電源回路を作る必要があると、検出器が存在する端子台部分での回路が大型となるという問題がある。
【０００７】
また、検出器側に電源回路を設ける構成にすると、その分ケーブル芯線を増やす必要があり、芯線が多くなると従来の電磁流量計の標準的な２重シールドケーブルを使うことができないという問題がある。
【０００８】
本発明は、ヘッドアンプを検出器側に持つ電磁流量計の信号線として、汎用的な２重シールドケーブルを使用できるようにするとともに、検出器側の電源回路を不要とすることを課題とし、構成簡単な電磁流量計を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電磁流量計は、次に示す構成にすることである。
（１）測定流体を流す測定管へ磁場を印加して、前記測定流体に発生した信号電圧を検出する一対の検出電極を備えた電磁流量計において、前記一対の検出電極からの信号を増幅する検出器と前記検出器からの信号を受信する変換器とを接続するケーブルは、前記一対の検出電極で得られた第１及び第２検出信号を伝達する一対の第１及び第２信号ケーブルであり、前記一対の第１及び第２信号ケーブルのそれぞれは芯線と外被膜とからなる２重シールドケーブルとすることを特徴とする電磁流量計。
（２）前記第１信号ケーブルの芯線は前記第１検出信号を伝送する信号ラインとするとともに外被膜は前記検出器側にプラス電位を供給する電源ラインとし、前記第２信号ケーブルの芯線は前記第２検出信号を伝送する信号ラインとするとともに外被膜は前記検出器側にマイナス電位を供給する電源ラインとすることを特徴とする（１）記載の電磁流量計。
（３）前記第１信号ケーブルの外被膜は前記検出器内の第１及び第２のヘッドアンプへプラス電位を供給する電源ラインとし、前記第２信号ケーブルの外被膜は前記第１及び第２のヘッドアンプへマイナス電位を供給する電源ラインとすることを特徴とする（２）記載の電磁流量計。
（４）前記第１及び第２信号ケーブルの全体をシールドケーブルで覆うことを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の電磁流量計。
（５）前記シールドケーブルは、コモンラインとしたことを特徴とする（４）記載の電磁流量計。
【００１０】
このように、検出器と変換器を結ぶ２重シールドケーブルの芯線を信号線とし、その外被膜を電源ラインとして使用することで、検出器側に電源回路を設ける必要がなく、かつケーブルの芯線を増やす必要もなくなり、汎用性のある２重シールドケーブルを使用することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る電磁流量計の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
本発明に係る電磁流量計は、図１に示すように、測定流体を流す測定管１１の外側から測定流体に磁場を印加する励磁コイル１２と、この測定流体に発生した信号電圧を測定管１１で形成される静電容量を介して検出する一対の第１及び第２検出電極１３ａ、１３ｂとを備えた測定本体１４と、一対の第１及び第２検出電極１３ａ、１３ｂからの信号を検出する第１及び第２ヘッドアンプ部１５ａ、１５ｂを備えた検出器１６と、第１及び第２ヘッドアンプ部１５ａ、１５ｂで検出した第１及び第２検出信号を受信する第１及び第２信号受信部１６ａ、１６ｂを備えた変換器１７とから構成されている。
【００１３】
測定本体１４は、一対の金属製の第１及び第２検出電極１３ａ、１３ｂが対向位置に固定され内面が絶縁性のライニングで覆われた金属性の測定管１１の外側にポールピースコア１８に巻回した励磁コイル１２が配置された構成になっている。この励磁コイル１２には図示しない励磁回路から商用周波数の励磁電流が流され、測定管１１の外側から磁束を測定流体に印加するように構成されている。
【００１４】
一対の第１及び第２検出電極１３ａ、１３ｂは、それぞれがガードケース１９ａ、１９ｂで覆われた内部にゲル状樹脂２０を含浸した構成になっており、第１及び第２信号線２１ａ、２１ｂを介して検出器１６に接続し、励磁コイル１２は、励磁線２２を介して検出器１６に接続する。
【００１５】
これらの、ガードケース１９ａ、１９ｂ、励磁コイル１２、ポールピースコア１８が配置された測定管１１の外側はハウジング２３により覆われている。
【００１６】
検出器１６は、測定本体１４の励磁コイル１２に接続する励磁線２２に励磁電流を印加し、第１及び第２検出電極１３ａ、１３ｂに結合する第１及び第２信号線２１ａ、２１ｂからの信号を第１及び第２ヘッドアンプ部１５ａ、１５ｂを備えたヘッドアンプ基板２４で受信する。
【００１７】
そして、このヘッドアンプ基板２４は、コネクタ２５を介して基部２６に結合し、と第１及び第２信号ケーブル３３ａ、３３ｂにより変換器１７に接続する。
【００１８】
変換器１７は、検出器１６で得られた第１及び第２検出信号を受信して処理する第１及び第２信号受信部１６ａ、１６ｂと、検出器１６の第１及び第２ヘッドアンプ部１５ａ、１５ｂを駆動するための電源ＶＣＣＡ、ＶＥＥＡとを備える。
【００１９】
測定本体１４と検出器１６との間の第１及び第２信号線２１ａ、２１ｂのケーブル配置状態は、図２に示すように、測定本体１４の第１検出電極１３ａに接続する二重シールドケーブルの第１信号線２１ａを介在させて第１ヘッドアンプ部２７ａに接続し、第２検出電極１３ｂに接続する２重シールドケーブルの第２信号線２１ｂを介在させて第２ヘッドアンプ部２７ｂに接続する構成である。
【００２０】
第１及び第２ヘッドアンプ部２７ａ、２７ｂは、スイッチング素子、オペアンプ、抵抗、コンデンサ等で構成された回路であり、入力信号端子が第１及び第２信号線２１ａ、２１ｂの芯線に接続し、外被膜がオペアンプの出力側に接続した構成である。
【００２１】
第１及び第２ヘッドアンプ部２７ａ、２７ｂの出力側の出力信号端子は、第１及び第２信号ケーブル３３ａ、３３ｂの芯線３６ａ、３７ａに接続し、プラス電位の電源ＶＣＣは第１信号ケーブル３３ａの外被膜３６ｂに接続し、マイナス電位の電源ＶＥＥは第２信号ケーブル３３ｂの外被膜３７ｂに接続する。
【００２２】
また、検出器１６と変換器１７との間の第１及び第２信号ケーブル３３ａ、３３ｂは、図３に示すように、２本の２重シールドケーブル３３ａ、３３ｂとシールドケーブル３５とを用いて第１及び第２検出信号を変換器１７側に伝達するとともに、プラス電位とマイナス電位の電源ＶＣＣ、ＶＥＥを変換器１７から検出器１６に供給する。
【００２３】
ここで、第１信号ケーブル３３ａは、芯線３６ａが検出器１６側の第１ヘッドアンプ部２７ａに接続し、外被膜３６ｂはプラス電位である電源ＶＣＣに接続する。
【００２４】
この２重シールドケーブルの変換器１７側では、芯線３６ａが第１信号受信部１６ａの入力端に接続し、外被膜３６ｂがプラス電位の電源部ＶＣＣＡに接続した構成である。
【００２５】
また、第２信号ケーブル３３ｂは、芯線３７ａが検出器１６側の第２ヘッドアンプ部２７ｂに接続し、外被膜３７ｂがマイナス電位である電源ＶＥＥに接続する。
【００２６】
この２重シールドケーブルの変換器１７側では、芯線３７ａが第２信号受信部１６ｂの入力端に接続し、外被膜３７ｂがマイナス電位の電源部ＶＥＥＡに接続する
【００２７】
そして、これらの２本の２重シールドケーブル（第１及び第２信号ケーブル３３ａ、３３ｂ）の外周には略全体をシールドケーブル３５で覆い、このシールドケーブル３５はコモンライン（接地）に接続されている。
【００２８】
ここで、変換器１７側の電源部ＶＣＣＡ、ＶＥＥＡは、図４に示すように、一対のエミッタフォロア回路で構成され、プラス電位を形成する電源部ＶＣＣＡは、エミッタとコモンＣＯＭとの間に負荷Ｃ３が接続された単一のトランジスタＴｒ１で構成された増幅回路で構成され、プラス電源Ｅ１の入力極性が出力極性に追従する。
【００２９】
マイナス電位を形成する電源部ＶＥＥＡは、電源部ＶＣＣＡと同じくエミッタとコモンＣＯＭとの間に負荷Ｃ４が接続された単一のトランジスタＴｒ２で構成された増幅回路で構成され、マイナス電源Ｅ２の入力極性が出力極性に追従する。
【００３０】
図５は、他の電源部の実施例で、電源部ＶＣＣＡ、ＶＥＥＡを生成する回路をそれぞれ独立させたものであり、プラス電源Ｅ１をアンプＯＰ１に入力してプラス電位の電源部ＶＣＣＡを生成する。
【００３１】
そして、マイナス電位を形成する電源部ＶＥＥＡは、マイナス電源Ｅ２をオペアンプＯＰ２に入力してマイナス電位の電源部ＶＥＥＡを生成する。
【００３２】
以上説明したように、物理的に離れた状態で設置されている検出器１６と変換器１７との間のケーブルを汎用の２重シールドケーブルを使用し、芯線に信号を流し、外被膜に電源部ＶＣＣＡ（ＶＥＥＡ）の電源を供給するようにして、検出器１６側にプラス電位及びマイナス電位の電源ＶＣＣ、ＶＥＥを供給するようにしたことにより、検出器１６側に電源を発生させる回路等が不要になるとともに、その供給する２重シールドケーブルも特別仕様のケーブルを使用しないで汎用性のある既存のケーブルを使用できる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電磁流量計は、励磁コイルに供給する電流及び検出電極で得られた信号を検出する検出器と、この信号から所定の演算処理を施す変換器とを物理的に離間したときに、その両者を接続するケーブルを汎用の２重シールドケーブルを使用し、かつ２重シールドケーブルの外被膜に変換器側の電源を接続して検出器側に送出するようにしたことにより、検出器側で電源を作成する必要がなくなり、よりコンパクトに設計することが可能になり、且つ小型化できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁流量計の全体構成を示す略示的なブロック図である。
【図２】図１における測定本体と検出器との間のケーブルの状態を示した説明図である。
【図３】図１における検出器と変換器との間のケーブルの状態を示した説明図である。
【図４】図１における変換器側の電源の回路構成を示す説明図である。
【図５】図１における変換器側の電源の他の回路構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１１　　　測定管
１２　　　励磁コイル
１３ａ　　第１検出電極
１３ｂ　　第２検出電極
１４　　　測定本体
１５ａ　　第１ヘッドアンプ部
１５ｂ　　第２ヘッドアンプ部
１６　　　検出器
１６ａ　　第１信号受信部
１６ｂ　　第２信号受信部
１７　　　変換器
１８　　　ポールピースコア
１９ａ　　ガードケース
１９ｂ　　ガードケース
２０　　　ゲル状樹脂
２１ａ　　第１信号線
２１ｂ　　第２信号線
２２　　　励磁線
２３　　　ハウジング
２４　　　ヘッドアンプ基板
２５　　　コネクタ
２６　　　基部
３３ａ　　第１信号ケーブル
３３ｂ　　第２信号ケーブル
３５　　　シールドケーブル
３６ａ　　芯線
３６ｂ　　外被膜
３７ａ　　芯線
３７ｂ　　外被膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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