(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定管内に形成された磁界の中を流れる計測対象の流体の速度を計測する電磁流量計であって、
前記流体によって発生された起電力を検出し、該検出した起電力の大きさの第１の流量信号を出力する第１の検出電極と、該検出した起電力の大きさの第２の流量信号を出力する第２の検出電極と、
前記第１の流量信号と前記第２の流量信号との差分をとった差分流量信号を出力する差分回路と、
前記第１の検出電極とアース電極との間に第１の交流電流を流し、前記第２の検出電極と前記アース電極との間に前記第１の交流電流と周波数が同じで逆相の第２の交流電流を流す交流信号発生回路と、
前記第１の交流電流および前記第２の交流電流が流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第１の検出電極と前記第２の検出電極との間の第１の抵抗値を算出し、該算出した前記第１の抵抗値に基づいて、少なくとも前記第１の検出電極および前記第２の検出電極のいずれか一方の異常を診断する診断部と、
を備える、
ことを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
前記診断部は、
前記磁界を前記測定管内に形成させる励磁回路が出力する励磁電流の周波数を表す励磁電流タイミング信号と、前記第１の交流電流の周波数を表す第１の交流電流タイミング信号と、前記第２の交流電流の周波数を表す第２の交流電流タイミング信号とを出力するタイミング信号生成部、
を備え、
前記第１の交流電流タイミング信号および前記第２の交流電流タイミング信号の周波数は、
前記励磁電流タイミング信号の周波数の整数倍である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁流量計。
【請求項３】
前記診断部は、
前記磁界を前記測定管内に形成させる励磁回路が出力する励磁電流の周波数を表す励磁電流タイミング信号と、前記第１の交流電流の周波数を表す第１の交流電流タイミング信号とを出力するタイミング信号生成部、
を備え、
前記交流信号発生回路は、
前記第１の交流電流タイミング信号で表された周波数の前記第１の交流電流を前記第１の検出電極と前記アース電極との間に流し、前記第１の交流電流タイミング信号で表された周波数と同じ周波数で逆相の前記第２の交流電流を前記第２の検出電極と前記アース電極との間に流し、
前記第１の交流電流タイミング信号の周波数は、
前記励磁電流タイミング信号の周波数の整数倍である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電磁流量計。
【請求項４】
前記診断部は、
当該電磁流量計の設置段階で算出した前記第１の抵抗値と、当該電磁流量計の運用段階で算出した前記第１の抵抗値との差である第１の抵抗値差に基づいて、少なくとも前記第１の検出電極および前記第２の検出電極のいずれか一方の異常を診断する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１の項に記載の電磁流量計。
【請求項５】
前記診断部は、
前記第１の抵抗値差が、予め定めた閾値よりも小さい場合に、少なくとも前記第１の検出電極および前記第２の検出電極のいずれか一方が異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項４に記載の電磁流量計。
【請求項６】
前記診断部は、
前記第１の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第１の検出電極に対応した第２の抵抗値を算出し、
前記第２の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第２の検出電極に対応した第３の抵抗値を算出し、
前記第２の抵抗値に基づいた前記第１の検出電極の異常の診断、または前記第３の抵抗値に基づいた前記第２の検出電極の異常の診断の少なくともいずれか一方を行う、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１の項に記載の電磁流量計。
【請求項７】
前記診断部は、
当該電磁流量計の設置段階で算出した前記第２の抵抗値と、当該電磁流量計の運用段階で算出した前記第２の抵抗値との差である第２の抵抗値差に基づいた前記第１の検出電極の異常の診断、または前記設置段階で算出した前記第３の抵抗値と、前記運用段階で算出した前記第３の抵抗値との差である第３の抵抗値差に基づいた前記第２の検出電極の異常の診断の少なくともいずれか一方を行う、
ことを特徴とする請求項６に記載の電磁流量計。
【請求項８】
前記診断部は、
前記第２の抵抗値差が、予め定めた範囲内であり、前記第３の抵抗値差が、予め定めた閾値よりも小さい場合に、前記第２の検出電極が異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項７に記載の電磁流量計。
【請求項９】
前記診断部は、
前記第２の抵抗値差が、予め定めた閾値よりも小さく、前記第３の抵抗値差が、予め定めた範囲内である場合に、前記第１の検出電極が異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の電磁流量計。
【請求項１０】
前記診断部は、
当該電磁流量計の運用段階で算出した前記第１の抵抗値である第１の運用抵抗値、前記運用段階で算出した前記第２の抵抗値である第２の運用抵抗値、および前記運用段階で算出した前記第３の抵抗値である第３の運用抵抗値の組み合わせによって、前記第１の検出電極または前記第２の検出電極の異常を診断する、
ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１の項に記載の電磁流量計。
【請求項１１】
前記診断部は、
前記第１の運用抵抗値の半分の値が、前記第２の運用抵抗値よりも大きい場合、
前記第１の運用抵抗値と、前記第３の運用抵抗値との差が、予め定めた範囲内である場合、
前記第２の運用抵抗値と、前記第３の運用抵抗値との差が、予め定めた閾値よりも小さい場合、
のいずれかの場合に、前記第１の検出電極が異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の電磁流量計。
【請求項１２】
前記診断部は、
前記第１の運用抵抗値の半分の値が、前記第３の運用抵抗値よりも大きい場合、
前記第１の運用抵抗値と、前記第２の運用抵抗値との差が、予め定めた範囲内である場合、
前記第２の運用抵抗値と、前記第３の運用抵抗値との差が、予め定めた閾値よりも大きい場合、
のいずれかの場合に、前記第２の検出電極が異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の電磁流量計。
【請求項１３】
測定管内に形成された磁界の中を流れる計測対象の流体の速度を計測する電磁流量計であって、
前記流体によって発生された起電力を検出し、該検出した起電力の大きさの第１の流量信号を出力する第１の検出電極と、該検出した起電力の大きさの第２の流量信号を出力する第２の検出電極と、
前記第１の流量信号と前記第２の流量信号との差分をとった差分流量信号を出力する差分回路と、
前記第１の検出電極とアース電極との間に第１の交流電流を流し、前記第２の検出電極と前記アース電極との間に前記第１の交流電流と周波数が同じで逆相の第２の交流電流を流す交流信号発生回路と、
前記第１の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第１の検出電極に対応した第１の抵抗値を算出し、前記第２の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第２の検出電極に対応した第２の抵抗値を算出し、前記第１の抵抗値に基づいた前記第１の検出電極の異常の診断、または前記第２の抵抗値に基づいた前記第２の検出電極の異常の診断の少なくともいずれか一方を行う診断部と、
を備える、
ことを特徴とする電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な設備を持つプラントには、プラント内に配置されたそれぞれの設備が稼働している状態の監視や設備の運転の制御を行うことを目的として、フィールド機器と呼ばれる複数の現場機器（測定器や操作器）が設置されている。フィールド機器の中の測定器の一つである電磁流量計は、プラントに配置された配管などに設置され、設置されている配管の中を流れる導電性の流体の流量を計測し、計測した流量の情報を出力する。この電磁流量計が出力した流体の流量の情報は、フィールド機器の中の操作器の一つであるポンプやバルブによって流体を配管に流す際の制御（ポンプの駆動やバルブの開閉の制御）に用いられる。
【０００３】
また、プラントにおいては、安全に操業を行うために、それぞれの設備に対する日常的または定期的な点検作業、故障や不具合などのトラブルに対応する作業が行われている。これらの作業には、それぞれの設備に設置されたフィールド機器の健全性を保つため、つまり、フィールド機器によって設備が稼働している状態を正確に計測することができるようにするための点検作業も含まれている。そして、従来から、フィールド機器の健全性を検証するための様々な技術が提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、流量を測定するために流体中に配置される複数の電極（測定電極）の絶縁劣化を診断する電磁流量計の技術が開示されている。特許文献１に開示された技術では、検出した流体の流量に応じてそれぞれの測定電極から出力される流量信号に基づいてそれぞれの測定電極ごとに個別に流量値を算出し、算出したそれぞれの流量値の相対誤差に基づいて、それぞれの測定電極ごとに絶縁劣化を診断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１９５８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に開示された電磁流量計の構成では、電磁流量計が計測した結果として出力する流体の流量値を、測定電極から出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって求めている。このとき、それぞれの流量信号の差分をとる処理は、差動増幅器を用いて行っている。このため、特許文献１に開示された構成の電磁流量計からは、それぞれの流量信号に含まれる同相成分のノイズ（例えば、商用ノイズなど）が差動増幅器によって除去された状態で求められた流量値が、計測した結果として出力される。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された電磁流量計の構成では、絶縁劣化を診断するための個別の流量値を、それぞれの測定電極から出力された流量信号から直接的に求めている。つまり、特許文献１に開示された構成の電磁流量計では、それぞれの流量信号に含まれる商用ノイズなどノイズが除去されていない状態で個別の流量値を求めている。そして、それぞれの測定電極が出力する流量信号においては、本来検出する流体の実際の流量の情報が、ノイズに埋もれてしまっているということも考えられる。このため、特許文献１に開示された構成の電磁流量計では、それぞれの流量信号に含まれるノイズの影響によって、本来求めるべきそれぞれの測定電極ごとの個別の流量値を、正確に求めることができない。このことから、特許文献１に開示された技術では、電磁流量計のそれぞれの測定電極における絶縁劣化の状態を正確に診断することができない、という問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題に基づいてなされたものであり、電磁流量計において流量を検出するための電極の異常を、正確に診断することができる電磁流量計を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の電磁流量計は、測定管内に形成された磁界の中を流れる計測対象の流体の速度を計測する電磁流量計であって、前記流体によって発生された起電力を検出し、該検出した起電力の大きさの第１の流量信号を出力する第１の検出電極と、該検出した起電力の大きさの第２の流量信号を出力する第２の検出電極と、前記第１の流量信号と前記第２の流量信号との差分をとった差分流量信号を出力する差分回路と、前記第１の検出電極とアース電極との間に第１の交流電流を流し、前記第２の検出電極と前記アース電極との間に前記第１の交流電流と周波数が同じで逆相の第２の交流電流を流す交流信号発生回路と、前記第１の交流電流および前記第２の交流電流が流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第１の検出電極と前記第２の検出電極との間の第１の抵抗値を算出し、該算出した前記第１の抵抗値に基づいて、少なくとも前記第１の検出電極および前記第２の検出電極のいずれか一方の異常を診断する診断部と、を備える、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記磁界を前記測定管内に形成させる励磁回路が出力する励磁電流の周波数を表す励磁電流タイミング信号と、前記第１の交流電流の周波数を表す第１の交流電流タイミング信号と、前記第２の交流電流の周波数を表す第２の交流電流タイミング信号とを出力するタイミング信号生成部、を備え、前記第１の交流電流タイミング信号および前記第２の交流電流タイミング信号の周波数は、前記励磁電流タイミング信号の周波数の整数倍である、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記磁界を前記測定管内に形成させる励磁回路が出力する励磁電流の周波数を表す励磁電流タイミング信号と、前記第１の交流電流の周波数を表す第１の交流電流タイミング信号とを出力するタイミング信号生成部、を備え、前記交流信号発生回路は、前記第１の交流電流タイミング信号で表された周波数の前記第１の交流電流を前記第１の検出電極と前記アース電極との間に流し、前記第１の交流電流タイミング信号で表された周波数と同じ周波数で逆相の前記第２の交流電流を前記第２の検出電極と前記アース電極との間に流し、前記第１の交流電流タイミング信号の周波数は、前記励磁電流タイミング信号の周波数の整数倍である、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、当該電磁流量計の設置段階で算出した前記第１の抵抗値と、当該電磁流量計の運用段階で算出した前記第１の抵抗値との差である第１の抵抗値差に基づいて、少なくとも前記第１の検出電極および前記第２の検出電極のいずれか一方の異常を診断する、ことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記第１の抵抗値差が、予め定めた閾値よりも小さい場合に、少なくとも前記第１の検出電極および前記第２の検出電極のいずれか一方が異常であると判定する、ことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記第１の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第１の検出電極に対応した第２の抵抗値を算出し、前記第２の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第２の検出電極に対応した第３の抵抗値を算出し、前記第２の抵抗値に基づいた前記第１の検出電極の異常の診断、または前記第３の抵抗値に基づいた前記第２の検出電極の異常の診断の少なくともいずれか一方を行う、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、当該電磁流量計の設置段階で算出した前記第２の抵抗値と、当該電磁流量計の運用段階で算出した前記第２の抵抗値との差である第２の抵抗値差に基づいた前記第１の検出電極の異常の診断、または前記設置段階で算出した前記第３の抵抗値と、前記運用段階で算出した前記第３の抵抗値との差である第３の抵抗値差に基づいた前記第２の検出電極の異常の診断の少なくともいずれか一方を行う、ことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記第２の抵抗値差が、予め定めた範囲内であり、前記第３の抵抗値差が、予め定めた閾値よりも小さい場合に、前記第２の検出電極が異常であると判定する、ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記第２の抵抗値差が、予め定めた閾値よりも小さく、前記第３の抵抗値差が、予め定めた範囲内である場合に、前記第１の検出電極が異常であると判定する、ことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、当該電磁流量計の運用段階で算出した前記第１の抵抗値である第１の運用抵抗値、前記運用段階で算出した前記第２の抵抗値である第２の運用抵抗値、および前記運用段階で算出した前記第３の抵抗値である第３の運用抵抗値の組み合わせによって、前記第１の検出電極または前記第２の検出電極の異常を診断する、ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記第１の運用抵抗値の半分の値が、前記第２の運用抵抗値よりも大きい場合、前記第１の運用抵抗値と、前記第３の運用抵抗値との差が、予め定めた範囲内である場合、前記第２の運用抵抗値と、前記第３の運用抵抗値との差が、予め定めた閾値よりも小さい場合、のいずれかの場合に、前記第１の検出電極が異常であると判定する、ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の電磁流量計における前記診断部は、前記第１の運用抵抗値の半分の値が、前記第３の運用抵抗値よりも大きい場合、前記第１の運用抵抗値と、前記第２の運用抵抗値との差が、予め定めた範囲内である場合、前記第２の運用抵抗値と、前記第３の運用抵抗値との差が、予め定めた閾値よりも大きい場合、のいずれかの場合に、前記第２の検出電極が異常であると判定する、ことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の電磁流量計は、測定管内に形成された磁界の中を流れる計測対象の流体の速度を計測する電磁流量計であって、前記流体によって発生された起電力を検出し、該検出した起電力の大きさの第１の流量信号を出力する第１の検出電極と、該検出した起電力の大きさの第２の流量信号を出力する第２の検出電極と、前記第１の流量信号と前記第２の流量信号との差分をとった差分流量信号を出力する差分回路と、前記第１の検出電極とアース電極との間に第１の交流電流を流し、前記第２の検出電極と前記アース電極との間に前記第１の交流電流と周波数が同じで逆相の第２の交流電流を流す交流信号発生回路と、前記第１の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第１の検出電極に対応した第１の抵抗値を算出し、前記第２の交流電流のみが流された状態で出力された前記第１の流量信号と前記第２の流量信号とによる前記差分流量信号に基づいて、前記第２の検出電極に対応した第２の抵抗値を算出し、前記第１の抵抗値に基づいた前記第１の検出電極の異常の診断、または前記第２の抵抗値に基づいた前記第２の検出電極の異常の診断の少なくともいずれか一方を行う診断部と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電磁流量計において流量を検出するための電極の異常を、正確に診断することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態における電磁流量計の概略構成を示したブロック図である。
【図２】本第１の実施形態の電磁流量計において電極の異常を診断するためのそれぞれの信号のタイミングの一例を示したタイミングチャートである。
【図３】本第１の実施形態の電磁流量計において一方の電極の異常を診断するためのそれぞれの信号のタイミングの一例を示したタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態における電磁流量計の概略構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における電磁流量計の概略構成を示したブロック図である。電磁流量計１００は、センサ１と、バッファ回路２Ａおよびバッファ回路２Ｂと、差動増幅回路３と、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４と、励磁回路５と、処理部６と、クロック回路７と、メモリ８と、出力回路９と、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂとを含んで構成される。なお、センサ１は、１対の検出電極（検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂ）と、励磁コイル１Ｃと、アース電極１Ｅと、測定管１Ｐとを含んで構成される。また、処理部６は、分周回路６１を含んで構成される。
【００２５】
電磁流量計１００は、プラント内に配置された配管などの設備に設置される現場機器である。なお、プラントとしては、石油の精製や化学製品の生産を行う工業プラントの他、ガス田や油田などの井戸元やその周辺を管理制御するプラント、水力・火力・原子力などの発電を管理制御するプラント、太陽光や風力などの環境発電を管理制御するプラント、上下水やダムなどを管理制御するプラントなどが含まれる。以下の説明においては、電磁流量計１００が、プラント内に配置された配管に設置され、測定管１Ｐの中を流れる計測対象の流体である導電性の液体（例えば、工業用水や薬品などの液体状の製品あるいは半製品）の速度（流体速度）を計測するものとして説明する。
【００２６】
電磁流量計１００は、センサ１が計測した流量信号（電圧信号）に基づいて、測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度を算出し、算出した流体速度を表す計測信号を出力する。なお、電磁流量計１００では、センサ１を構成する励磁コイル１Ｃが、測定管１Ｐの外部に配置され、センサ１を構成する１対の検出電極である検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが、測定管１Ｐ内で液体が接する面の対向した位置（図１に示した位置ａまたは位置ｂ）に配置されている。しかし、図１においては、説明を容易にするため、位置ａに配置された検出電極１Ａおよび位置ｂに配置された検出電極１Ｂのそれぞれを抜き出して、対応するバッファ回路２Ａまたはバッファ回路２Ｂに隣接する位置に示している。また、電磁流量計１００では、センサ１を構成するアース電極１Ｅは、測定管１Ｐの接地レベルの位置に配置されている。なお、アース電極１Ｅは、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの距離、および検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの距離が同等の距離となる位置に配置されることが望ましい。
【００２７】
センサ１は、励磁コイル１Ｃによって測定管１Ｐに対して磁場を形成し、励磁コイル１Ｃによって形成された磁界の中を流れる液体、つまり、測定管１Ｐの中を流れる液体によって発生した起電力（電圧）を、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれによって検出する。そして、検出電極１Ａは、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号を、対応するバッファ回路２Ａに出力する。また、検出電極１Ｂは、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号を、対応するバッファ回路２Ｂに出力する。
【００２８】
励磁回路５は、センサ１を構成する励磁コイル１Ｃに測定管１Ｐに対する磁場を形成させるために必要な交流の励磁電流を出力する励磁回路である。励磁回路５は、処理部６に備えた分周回路６１から出力された励磁電流タイミング信号ＴＥＸの周波数（例えば、３００Ｈｚ以下）の励磁電流を、励磁コイル１Ｃに出力する。これにより、励磁コイル１Ｃによって、励磁電流タイミング信号ＴＥＸの周波数に応じた磁場が、測定管１Ｐの周辺に形成される。そして、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれから、励磁回路５が出力した励磁電流に応じて励磁コイル１Ｃが形成した磁界の中を流れる液体によって発生した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号が、対応するバッファ回路２Ａまたはバッファ回路２Ｂのいずれかに出力される。
【００２９】
バッファ回路２Ａおよびバッファ回路２Ｂのそれぞれは、対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂに出力された流量信号を、差動増幅回路３に受け渡すための緩衝回路である。バッファ回路２Ａおよびバッファ回路２Ｂのそれぞれは、対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂから出力された流量信号のインピーダンスを変換し、インピーダンス変換した後の流量信号を差動増幅回路３に出力する。
【００３０】
差動増幅回路３は、バッファ回路２Ａおよびバッファ回路２Ｂとのそれぞれから出力されたインピーダンス変換した後の流量信号の差分をとり、さらに差分をとった流量信号の信号レベルを増幅して、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４に出力する。以下の説明においては、差動増幅回路３が流量信号Ａ／Ｄ変換回路４に出力する差分をとった流量信号を、「差分流量信号」という。差動増幅回路３が、バッファ回路２Ａおよびバッファ回路２Ｂとのそれぞれから出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって、電磁流量計１００では、それぞれの流量信号に含まれる、例えば、商用ノイズなどの同相成分のノイズが除去された差分流量信号が、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４に出力される。
【００３１】
流量信号Ａ／Ｄ変換回路４は、差動増幅回路３から出力された差分流量信号（アナログ信号）をアナログデジタル変換し、センサ１が検出した流量信号の信号レベルの大きさに応じたデジタル値のデジタル信号（以下、「差分デジタル流量信号」という）を生成する。流量信号Ａ／Ｄ変換回路４は、生成した差分デジタル流量信号を、処理部６に出力する。流量信号Ａ／Ｄ変換回路４が出力した差分デジタル流量信号は、電磁流量計１００における通常の計測動作において、測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度を算出する演算処理に用いられる。また、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４が出力した差分デジタル流量信号は、電磁流量計１００における電極の診断動作において、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する演算処理にも用いられる。
【００３２】
クロック回路７は、クロックを発振し、発振したクロックの信号を、処理部６が動作するクロック信号として処理部６に供給する。なお、クロック回路７が処理部６に供給するクロック信号は、発振した原発振クロックの信号や、原発振クロックを分周した分周クロックの信号など、複数のクロック信号であってもよい。
【００３３】
処理部６は、クロック回路７から出力されたクロック信号に基づいて動作し、電磁流量計１００に備えたそれぞれの構成要素を制御する制御部である。処理部６は、例えば、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）などによって構成され、電磁流量計１００の機能を実現するためのアプリケーションプログラムやデータに応じて、電磁流量計１００に備えたそれぞれの構成要素の全体を制御する。また、処理部６は、実行されたアプリケーションプログラムに応じて、電磁流量計１００における通常の計測動作において流体速度を算出する予め定めた演算処理、および電磁流量計１００における電極の診断動作において少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する演算処理を行う演算処理部でもある。処理部６は、演算処理を行った結果、つまり、測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度や、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断した結果を表すデジタル信号を、出力回路９に出力する。
【００３４】
また、処理部６は、分周回路６１によって、励磁回路５、交流信号発生回路１０Ａ、および交流信号発生回路１０Ｂが動作するそれぞれのタイミング信号を生成し、生成したそれぞれのタイミング信号を出力する。このとき、分周回路６１は、クロック回路７から入力されたクロック信号を分周して、励磁回路５と、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれの動作に必要な周波数のタイミング信号を生成する。より具体的には、分周回路６１は、励磁回路５に出力する励磁電流タイミング信号ＴＥＸと、交流信号発生回路１０Ａに出力する交流電流タイミング信号ＴＡと、交流信号発生回路１０Ｂに出力する交流電流タイミング信号ＴＢとのそれぞれのタイミング信号を、クロック回路７から入力されたクロック信号を予め定めた分周比で分周することによって生成する。なお、分周回路６１は、交流電流タイミング信号ＴＡと交流電流タイミング信号ＴＢとを、励磁電流タイミング信号ＴＥＸの周波数の整数倍（例えば、２倍）の周波数にする。また、分周回路６１は、交流電流タイミング信号ＴＡと、交流電流タイミング信号ＴＢとを、同じ周波数で極性が逆（逆の位相、つまり、位相が１８０度ずれたもの。「逆相」ともいう）の信号にする。分周回路６１は、生成したそれぞれのタイミング信号（励磁電流タイミング信号ＴＥＸ、交流電流タイミング信号ＴＡ、および交流電流タイミング信号ＴＢ）を、励磁回路５と、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれに出力する。
【００３５】
メモリ８は、処理部６が実行するアプリケーションプログラムや、演算処理を実行している途中のデータなどを記憶する記憶部である。メモリ８は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの種々のメモリで構成される。メモリ８は、処理部６からの制御に応じて、データの記憶（書き込み）やデータの出力（読み出し）が行われる。
【００３６】
出力回路９は、処理部６から出力された演算処理した後のデジタル信号（測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度や、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断した結果）を、電磁流量計１００が計測した計測信号として、電磁流量計１００の外部に出力する。なお、出力回路９は、処理部６から出力されたデジタル信号が表すデジタル値を、例えば、予め定めた範囲のデジタル値に変換して、デジタル信号の計測信号として出力してもよい。また、出力回路９は、計測信号を、例えば、４ｍＡ〜２０ｍＡの範囲の直流アナログ信号に変換し、アナログ信号（電流信号）として出力してもよい。この場合、出力回路９は、処理部６から出力されたデジタル信号が表すデジタル値を、４ｍＡ〜２０ｍＡの範囲の信号レベルで表す直流アナログ信号にデジタルアナログ変換して出力する。
【００３７】
また、出力回路９は、直流アナログ信号の計測信号を、プラント内に専用に構築された通信ネットワークによる通信よって、例えば、プラントにおいて設備の運転を制御する制御装置などの電磁流量計１００の外部に出力してもよい。なお、プラントにおいて構築された通信ネットワークは、例えば、ＩＳＡ１００．１１ａなどの工業用の無線規格、センサネットワークシステムなどの無線規格、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ／Ｗｉｒｅｄ  ＨＡＲＴ（登録商標）などの無線と有線とが混在した通信規格、ＭＯＤＢＵＳ（登録商標）などのマスター／スレーブ方式の通信規格、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（登録商標）フィールドバス、ＰＲＯＦＩＢＵＳ（ＰＲＯＣＥＳＳ  ＦＩＥＬＤ  ＢＵＳ）（登録商標）などのフィールドバス規格など、種々の通信規格や方式によって電磁流量計１００と制御装置との間でデータなどの送受信を行う通信ネットワークである。
【００３８】
なお、通信ネットワークは、例えば、一般的なＷｉＦｉ（登録商標）の無線規格によって電磁流量計１００と制御装置との間で送受信を行う通信ネットワークであってもよい。この場合、出力回路９は、処理部６から出力されたデジタル信号を、直流アナログ信号にデジタルアナログ変換せずに、デジタル信号の計測信号として、制御装置などの電磁流量計１００の外部に出力（送信）することができる。
【００３９】
交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂのそれぞれは、電磁流量計１００における電極の診断動作において、予め定めた信号レベル（電流値）の交流信号（交流電流）を、対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂと、配管（接地レベル）との間に出力する同期整流回路である。交流信号発生回路１０Ａは、電磁流量計１００において検出電極１Ａの異常を診断する際に、処理部６に備えた分周回路６１から出力された交流電流タイミング信号ＴＡの周波数で、予め定めた電流値の交流信号を出力し、対応する検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流電流を流す。また、交流信号発生回路１０Ｂは、電磁流量計１００において検出電極１Ｂの異常を診断する際に、処理部６に備えた分周回路６１から出力された交流電流タイミング信号ＴＢの周波数で、予め定めた電流値の交流信号を出力し、対応する検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流を流す。
【００４０】
ここで、交流信号発生回路１０Ａに入力される交流電流タイミング信号ＴＡと、交流信号発生回路１０Ｂに入力される交流電流タイミング信号ＴＢとのそれぞれは、上述したように、励磁回路５に励磁電流タイミング信号ＴＥＸを出力するのと同じ分周回路６１から出力されたタイミング信号であり、その周波数は、励磁電流タイミング信号ＴＥＸの整数倍の周波数である。そして、交流電流タイミング信号ＴＡと交流電流タイミング信号ＴＢとは、逆相である。このため、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂのそれぞれが対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する交流信号は、励磁回路５が励磁コイル１Ｃに出力する励磁電流の周波数（例えば、３００Ｈｚ以下）の整数倍（例えば、２倍）の周波数で同期した（位相があった）、逆相の交流信号となる。従って、交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれが出力する交流信号は、励磁コイル１Ｃによって測定管１Ｐに形成された磁界に対して影響を及ぼさない信号である。
【００４１】
なお、電磁流量計１００における電極の診断動作は、通常の計測動作を行っていない期間やタイミングのときに行うのが望ましい。例えば、通常の計測動作と電極の診断動作とを交互に行うようにしてもよい。しかしながら、上述したように、交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれが出力する交流信号は、励磁コイル１Ｃによって測定管１Ｐに形成された磁界に対して影響を及ぼさない信号である。このため、電磁流量計１００では、それぞれの交流信号が、センサ１を構成する検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが液体の流体速度に応じて出力する流量信号（直流電圧）に対して影響を及ぼすことなく、励磁コイル１Ｃによって形成された磁界の中を流れる液体の流体速度を計測する通常の計測動作を行っているときにも、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断することができる。つまり、電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが出力する流量信号には、通常の計測動作において検出した直流電圧で表される検出値（電圧値）と、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する電極の診断動作において検出した交流電圧で表される検出値（電圧値）との両方が含まれていてもよい。これにより、電磁流量計１００では、通常の計測動作と電極の診断動作とを同時期に行うことができる。なお、電磁流量計１００では、それぞれの交流信号の信号レベル（電流値）を必要以上に高くしない、つまり、それぞれの交流信号の信号レベル（電流値）を低くしておくことが望ましい。
【００４２】
交流信号発生回路１０Ａによって検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流信号が出力されると（交流電流が流されると）、測定管１Ｐ内で検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間の液体の抵抗ＲＡ（以下、「液体抵抗ＲＡ」という）によって発生した起電力（電圧値）が検出電極１Ａによって検出され、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号として検出電極１Ａから出力される。また、交流信号発生回路１０Ｂによって検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流信号が出力されると（交流電流が流されると）、測定管１Ｐ内で検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間の液体の抵抗ＲＢ（以下、「液体抵抗ＲＢ」という）によって発生した起電力（電圧値）が検出電極１Ｂによって検出され、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号として検出電極１Ｂから出力される。
【００４３】
なお、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂのそれぞれが交流信号を出力しない（交流電流を流さない）、電磁流量計１００における通常の計測動作では、つまり、電磁流量計１００が測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度を計測する場合には、測定管１Ｐ内で検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間を流れる液体の抵抗によって発生した起電力（電圧値）が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれによって検出される。そして、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれは、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号を出力する。
【００４４】
次に、電磁流量計１００におけるそれぞれの動作について説明する。まず、電磁流量計１００において測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度を計測する通常の計測動作について説明する。通常の計測動作において、電磁流量計１００は、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂのそれぞれが交流信号を出力していない（交流電流を流していない）状態で、励磁コイル１Ｃによって形成した磁界の中を液体が流れることによって発生した起電力（電圧）を１対の検出電極（検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂ）によって検出する。そして、差動増幅回路３が、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力した流量信号の差分をとって同相成分のノイズを除去した差分流量信号を出力し、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４が、差分流量信号（アナログ信号）をアナログデジタル変換した差分デジタル流量信号を出力する。その後、処理部６が、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４が出力した差分デジタル流量信号に基づいて流体速度を算出し、出力回路９が計測信号として、電磁流量計１００の外部に出力する。なお、電磁流量計１００における通常の計測動作は、一般的な電磁流量計において液体の流体速度を計測する計測動作と同様である。従って、電磁流量計１００の通常の計測動作に関する詳細な説明は省略する。
【００４５】
続いて、電磁流量計１００において少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する電極の診断動作について説明する。電磁流量計１００における電極の診断動作では、交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれが交流信号を出力し、対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間にそれぞれの交流電流を流す。これにより、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれは、励磁コイル１Ｃによって形成した磁界の中で、アース電極１Ｅとの間の液体の液体抵抗ＲＡまたは液体抵抗ＲＢによって発生した起電力（電圧値）を検出し、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号を出力する。そして、電磁流量計１００における通常の計測動作と同様に、差動増幅回路３が、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力した流量信号の差分をとって同相成分のノイズを除去した差分流量信号を出力し、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４が、差分流量信号（アナログ信号）をアナログデジタル変換した差分デジタル流量信号を出力する。その後、処理部６が、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４が出力した差分デジタル流量信号に基づいて、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の抵抗値を算出し、算出した抵抗値に基づいて、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれの異常を診断する。そして、処理部６は、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断した結果を出力回路９に出力して、出力回路９が計測信号（診断結果信号）として、電磁流量計１００の外部に出力する。
【００４６】
ここで、電磁流量計１００における電極の診断動作について、さらに詳細に説明する。図２は、本第１の実施形態の電磁流量計１００において検出電極（少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方）の異常を診断するためのそれぞれの信号のタイミングの一例を示したタイミングチャートである。図２には、分周回路６１、交流信号発生回路１０Ａ、交流信号発生回路１０Ｂ、検出電極１Ａ、検出電極１Ｂ、および差動増幅回路３が出力する信号に着目し、電極の診断動作において、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂの異常を診断する際のそれぞれの信号のタイミングおよび信号レベルを示している。なお、上述したように、電磁流量計１００では、電極の診断を、通常の計測動作を行っているときに行うこともできる。このため、電磁流量計１００における電極の診断を、測定管１Ｐの中を液体が流れているときに行った場合には、測定管１Ｐの中を流れる液体によって発生した起電力（電圧値）も同時に検出されて、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力する流量信号に含まれることになる。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力する流量信号には、液体の流れによる起電力（電圧値）が含まれていない、つまり、測定管１Ｐの中を液体が流れていない状態であるものとして説明する。
【００４７】
以下の説明においては、交流信号発生回路１０Ａが検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に出力する交流信号を「交流信号ＩＡ」といい、交流信号ＩＡの信号レベル（電流値）を「交流電流Ｉａ」とし、検出電極１Ａが検出して出力する流量信号を「流量信号ＶＡ」といい、流量信号ＶＡの信号レベル（電圧値）を「検出電圧Ｖａ」とし、液体抵抗ＲＡの抵抗値を「電極抵抗Ｒａ」とする。また、交流信号発生回路１０Ｂが検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する交流信号を「交流信号ＩＢ」といい、交流信号ＩＢの信号レベル（電流値）を「交流電流Ｉｂ」とし、検出電極１Ｂが検出して出力する流量信号を「流量信号ＶＢ」といい、流量信号ＶＢの信号レベル（電圧値）を「検出電圧Ｖｂ」とし、液体抵抗ＲＢの抵抗値を「電極抵抗Ｒｂ」とする。
【００４８】
図２には、処理部６に備えた分周回路６１が、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂのそれぞれに出力する交流電流タイミング信号ＴＡおよび交流電流タイミング信号ＴＢのタイミングを示している。また、図２には、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂのそれぞれが、交流電流タイミング信号ＴＡまたは交流電流タイミング信号ＴＢに応じて、対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢのタイミングを示している。なお、図２においては、交流電流タイミング信号ＴＡに応じて電流値＝Ｉｄ１と電流値＝Ｉｄ２とが交互に切り替わる交流信号ＩＡを示し、交流電流タイミング信号ＴＢに応じて電流値＝Ｉｄ１と電流値＝Ｉｄ２とが、交流信号ＩＡと反対の電流値に交互に切り替わる逆相の交流信号ＩＢを示している。また、図２には、交流信号ＩＡまたは交流信号ＩＢが出力されたことによって検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが検出して出力する流量信号ＶＡおよび流量信号ＶＢのタイミングを示している。なお、図２においては、流量信号ＶＡおよび流量信号ＶＢの高さによって、流量信号ＶＡおよび流量信号ＶＢのそれぞれの信号レベル（電圧値）、すなわち、検出電圧Ｖａおよび検出電圧Ｖｂを模式的に示している。また、図２には、差動増幅回路３が、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力した流量信号ＶＡおよび流量信号ＶＢの差分をとって同相成分のノイズを除去した差分流量信号（以下、「差分流量信号ＶＡ−ＶＢ」という）のタイミングを示し、その高さによって、差分流量信号ＶＡ−ＶＢの信号レベル（電圧値）を模式的に示している。なお、図２においては、説明を容易にするため、差動増幅回路３において流量信号ＶＡと流量信号ＶＢとの差分をとった後に増幅する増幅率を「１」としている。
【００４９】
図２に示した信号のタイミングを参照して、電極の診断動作において、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂの異常を診断する場合の動作を説明する。上述したように、電磁流量計１００における電極の診断動作では、交流信号発生回路１０Ａが、交流電流タイミング信号ＴＡに応じた交流信号ＩＡを出力して、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉａの交流電流を流す。また、電磁流量計１００における電極の診断動作では、交流信号発生回路１０Ｂが、交流電流タイミング信号ＴＢに応じた交流信号ＩＢを出力して、検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉｂの交流電流を流す。
【００５０】
これにより、検出電極１Ａは、液体抵抗ＲＡによって発生した起電力（電圧値）を検出し、検出電圧Ｖａの流量信号ＶＡを出力する。また、検出電極１Ｂは、液体抵抗ＲＢによって発生した起電力（電圧値）を検出し、検出電圧Ｖｂの流量信号ＶＢを出力する。なお、図２に示したように、流量信号ＶＡと流量信号ＶＢとは、交流信号ＩＡと交流信号ＩＢとが逆相の交流信号であることから、逆相の流量信号である。ところで、検出電圧Ｖａと検出電圧Ｖｂとのそれぞれは、下式（１）の関係にある。このため、交流信号発生回路１０Ａが流した交流電流Ｉａおよび検出電極１Ａから出力された検出電圧Ｖａと、交流信号発生回路１０Ｂが流した交流電流Ｉｂおよび検出電極１Ｂから出力された検出電圧Ｖｂとから、液体抵抗ＲＡの抵抗値である電極抵抗Ｒａと、液体抵抗ＲＢの抵抗値である電極抵抗Ｒｂとを、下式（２）によって算出することができる。
【００５１】
Ｖａ  ＝  Ｉａ×Ｒａ
Ｖｂ  ＝  Ｉｂ×Ｒｂ    ・・・（１）
【００５２】
Ｒａ  ＝  Ｖａ／Ｉａ
Ｒｂ  ＝  Ｖｂ／Ｉｂ    ・・・（２）
【００５３】
また、電磁流量計１００における電極の診断動作でも、差動増幅回路３は、電磁流量計１００における通常の計測動作と同様に、検出電極１Ａから出力された流量信号ＶＡと、検出電極１Ｂから出力された流量信号ＶＢとの差分をとって同相成分のノイズを除去した差分流量信号ＶＡ−ＶＢを出力する。なお、差動増幅回路３が出力する差分流量信号ＶＡ−ＶＢの信号レベル（電圧値）（以下、「検出電圧Ｖ１」という）は、上式（１）から、下式（３）で表される。
【００５４】
Ｖ１  ＝  Ｖａ−Ｖｂ
＝  Ｉａ×Ｒａ−Ｉｂ×Ｒｂ    ・・・（３）
【００５５】
ここで、交流信号発生回路１０Ａに入力される交流電流タイミング信号ＴＡと、交流信号発生回路１０Ｂに入力される交流電流タイミング信号ＴＢとは、上述したように、逆相のタイミング信号である（図２参照）。従って、図２に示したように、交流信号ＩＡと交流信号ＩＢとは、逆相の交流信号となる。ただし、交流信号ＩＡと交流信号ＩＢとは、共に、電流値＝Ｉｄ１と電流値＝Ｉｄ２との間で電流値が切り替わるため、同じ信号レベル（電流値）である。従って、交流電流Ｉａと交流電流Ｉｂとは、下式（４）の関係であるといえる。
【００５６】
Ｉａ  ＝  −Ｉｂ    ・・・（４）
【００５７】
このことから、上式（３）で表される検出電圧Ｖ１に上式（４）を適用すると、検出電圧Ｖ１は、下式（５）で表すことができる。
【００５８】
Ｖ１  ＝  Ｉａ×Ｒａ−（−Ｉａ）×Ｒｂ
＝  Ｉａ×（Ｒａ＋Ｒｂ）            ・・・（５）
【００５９】
上式（５）に基づいて、上式（２）と同様に、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間の液体の抵抗値（以下、「電極抵抗Ｒ１」という）を表すと、電極抵抗Ｒ１は、下式（６）のように表すことができる。
【００６０】
Ｒ１  ＝  Ｖ１／Ｉａ
＝  Ｒａ＋Ｒｂ    ・・・（６）
【００６１】
上式（６）より、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒ１は、電極抵抗Ｒａと電極抵抗Ｒｂとの和で表されることがわかる。
【００６２】
これにより、処理部６は、上式（２）および上式（６）によって、電極抵抗Ｒ１を算出する。そして、処理部６は、算出した電極抵抗Ｒ１に基づいて、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれの異常を診断する。なお、アース電極１Ｅは、検出電極１Ａとの距離、および検出電極１Ｂとの距離が同等の距離となる位置に配置されている。従って、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが異常でない（正常である）場合には、電極抵抗Ｒａと電極抵抗Ｒｂとはほぼ等しい抵抗値であると想定される。
【００６３】
このように、電磁流量計１００では、電極の診断動作において、交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとによって検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流を流し、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれから出力された流量信号に基づいて、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒ１を算出する。このとき、電磁流量計１００では、通常の計測動作と同様に、差動増幅回路３が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとから出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって同相成分のノイズを除去する。これにより、電磁流量計１００では、処理部６が、従来の電磁流量計よりも正確に、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂの異常を診断することができる。
【００６４】
なお、電磁流量計１００における電極の診断では、電磁流量計１００を設備に設置（計装）したときなどの設置段階で算出した電極抵抗Ｒ１をメモリ８に記憶しておく。そして、処理部６は、電磁流量計１００を設置して運用しているときなどの運用段階において算出した電極抵抗Ｒ１、つまり、今回実施した電極の診断において算出した電極抵抗Ｒ１（以下、「電極抵抗Ｒ１ｎ」という）と、メモリ８に記憶しておいた電極抵抗Ｒ１とに基づいて、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂの異常を診断する。
【００６５】
ここで、仮に、運用段階で実施した電極の診断において、検出電極１Ａが検出して出力した流量信号ＶＡと、検出電極１Ｂが検出して出力した流量信号ＶＢとに、商用ノイズなどノイズが含まれていた場合を考える。以下の説明においては、流量信号ＶＡに含まれるノイズの成分（電圧値）を「ノイズＮａ」とし、流量信号ＶＢに含まれるノイズの成分（電圧値）を「ノイズＮｂ」とする。
【００６６】
流量信号ＶＡにノイズＮａが含まれ、流量信号ＶＢにノイズＮｂが含まれている場合において、差動増幅回路３が出力する差分流量信号ＶＡ−ＶＢの検出電圧Ｖ１（以下、「検出電圧Ｖ１ｎ」という）は、上式（３）から、下式（７）のように表すことができる。
【００６７】
Ｖ１ｎ  ＝  （Ｉａ×Ｒａ＋Ｎａ）−（Ｉｂ×Ｒｂ＋Ｎｂ）    ・・・（７）
【００６８】
この場合も、交流電流Ｉａと交流電流Ｉｂとは、上式（４）の関係であるといえる。このことから、上式（７）で表される検出電圧Ｖ１ｎに上式（４）を適用すると、検出電圧Ｖ１ｎは、下式（８）で表すことができる。
【００６９】
Ｖ１ｎ  ＝  Ｉａ×（Ｒａ＋Ｒｂ）＋（Ｎａ−Ｎｂ）    ・・・（８）
【００７０】
ここで、ノイズＮａおよびノイズＮｂは、同相成分のノイズである。このため、ノイズＮａとノイズＮｂとは、下式（９）の関係であるといえる。
【００７１】
Ｎａ  ≒  Ｎｂ    ・・・（９）
【００７２】
このことから、上式（８）に含まれる上式（５）と同様の検出電圧Ｖ１の成分（電圧値）と、ノイズの成分（電圧値）とは、下式（１０）のような関係であるということができる。
【００７３】
（Ｎａ−Ｎｂ）  ≪  Ｉａ×（Ｒａ＋Ｒｂ）    ・・・（１０）
【００７４】
上式（１０）より、上式（８）は、上式（５）とほぼ等しいといえる。これは、検出電極１Ａが出力する流量信号ＶＡと検出電極１Ｂが出力する流量信号ＶＢとのそれぞれに商用ノイズなどノイズが含まれている場合でも、差動増幅回路３が、検出電極１Ａから出力された流量信号ＶＡと、検出電極１Ｂから出力された流量信号ＶＢとの差分をとることによって、同相成分のノイズを除去していることを表している。
【００７５】
これにより、処理部６は、上式（２）および上式（６）と同様の演算によって、運用段階で実施した電極の診断において検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂが出力した流量信号ＶＡと流量信号ＶＢとに基づいた、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間の液体の現在の抵抗値である電極抵抗Ｒ１ｎを算出することができる。そして、処理部６は、算出した電極抵抗Ｒ１ｎと、設置段階で算出してメモリ８に記憶しておいた電極抵抗Ｒ１とに基づいて、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂの異常を診断する。この診断は、例えば、電極抵抗Ｒ１と電極抵抗Ｒ１ｎとの差が、予め定めた検出電極が異常であると判断するための抵抗値の閾値内であるか否かなどによって判定することができる。この判定の結果、電極抵抗Ｒ１と電極抵抗Ｒ１ｎとの差が予め定めた閾値内である場合には、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれは異常ではない、つまり、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれは正常であると判断して、その診断結果を表す診断結果信号（計測信号）を電磁流量計１００の外部に出力する。一方、電極抵抗Ｒ１と電極抵抗Ｒ１ｎとの差が予め定めた閾値内でない場合には、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると判断して、その診断結果を表す診断結果信号（計測信号）を電磁流量計１００の外部に出力する。
【００７６】
なお、上述した電極抵抗Ｒ１と電極抵抗Ｒ１ｎとの比較による電極の診断動作において少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると診断された場合でも、この段階では、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが異常であるのか、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であるのかまでは診断していない（特定できていない）。電磁流量計１００では、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが異常であるのか、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であるのかを診断（特定）する、つまり、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとを切り分けて、それぞれの検出電極ごとに異常の診断をすることができる。
【００７７】
次に、電磁流量計１００において検出電極１Ａと検出電極１Ｂとを切り分けて異常を診断する電極の診断動作について説明する。図３は、本第１の実施形態の電磁流量計１００において一方の検出電極（検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂ）の異常を診断するためのそれぞれの信号のタイミングの一例を示したタイミングチャートである。図３においても、図２に示したタイミングチャートと同様に、分周回路６１、交流信号発生回路１０Ａ、交流信号発生回路１０Ｂ、検出電極１Ａ、検出電極１Ｂ、および差動増幅回路３が出力する信号に着目し、一方の電極の診断動作において、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂの異常を診断する際のそれぞれの信号のタイミングおよび信号レベルを示している。なお、図３（ａ）には、一方の電極の診断動作において、検出電極１Ａの異常を診断する際のそれぞれの信号のタイミングおよび信号レベルを示し、図３（ｂ）には、一方の電極の診断動作において、検出電極１Ｂの異常を診断する際のそれぞれの信号のタイミングおよび信号レベルを示している。
【００７８】
図３（ａ）および図３（ｂ）のそれぞれには、図２に示したタイミングチャートと同様に、交流電流タイミング信号ＴＡ、交流電流タイミング信号ＴＢ、交流信号ＩＡ、交流信号ＩＢ、流量信号ＶＡ、流量信号ＶＢ、および差分流量信号ＶＡ−ＶＢのタイミングを示し、その高さによって、それぞれの信号の信号レベル（電流値または電圧値）を模式的に示している。なお、電磁流量計１００では、一方の電極の診断も、通常の計測動作を行っているときに行うことができる。このため、電磁流量計１００における一方の電極の診断を、測定管１Ｐの中を液体が流れているときに行った場合にも、測定管１Ｐの中を流れる液体によって発生した起電力（電圧値）が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの両方に同時に検出されて、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力する流量信号に含まれることになる。しかし、以下の説明においては、図２に示したタイミングチャートを説明したときと同様に説明を容易にするため、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力する流量信号には、液体の流れによる起電力（電圧値）が含まれていない（測定管１Ｐの中を液体が流れていない状態である）ものとして説明する。
【００７９】
電磁流量計１００における一方の電極の診断動作では、処理部６または処理部６が分周回路６１を制御して、診断する対象の検出電極に対応する交流信号発生回路１０Ａまたは交流信号発生回路１０Ｂのいずれか一方にのみ交流信号を出力させ、対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流を流させる（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。これにより、交流信号が出力された検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂのいずれか一方の診断対象の検出電極のみが、励磁コイル１Ｃによって形成した磁界の中で、その検出電極とアース電極１Ｅとの間の液体の液体抵抗によって発生した起電力（電圧値）を検出し、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号を出力する（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。なお、交流信号が出力されていない検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂのいずれか他方の検出電極（診断対象ではない検出電極）からは、その検出電極とアース電極１Ｅとの間の液体の液体抵抗による起電力（電圧値）が発生しないため、起電力の大きさ（電圧値）を表す流量信号は出力されない。つまり、一定の信号レベル（電圧値）の流量信号が出力される（図３（ａ）および図３（ｂ）参照）。この一定の信号レベル（電圧値）の流量信号は、例えば、商用ノイズなどのノイズの成分に相当する。なお、電磁流量計１００が通常の計測動作を行っているときに一方の電極の診断をしている場合には、一定の信号レベル（電圧値）の流量信号は、測定管１Ｐの中を流れる液体によって発生した起電力（電圧値）を検出した流量信号（ノイズの成分）である。そして、電磁流量計１００における一方の電極の診断動作でも、上述した電磁流量計１００における電極の診断動作と同様に、差動増幅回路３が検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが出力した流量信号の差分をとって同相成分のノイズを除去した後に、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４がアナログデジタル変換する。そして、処理部６が診断対象の検出電極の抵抗値を算出し、算出した抵抗値に基づいて、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する。
【００８０】
まず、図３（ａ）に示した信号のタイミングを参照して、電磁流量計１００における一方の電極の診断動作において、検出電極１Ａの異常を診断する場合の動作を説明する。上述したように、電磁流量計１００における検出電極１Ａの診断動作では、交流信号発生回路１０Ａのみが、交流電流タイミング信号ＴＡに応じた交流信号ＩＡを出力して、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉａの交流電流を流す。これにより、検出電極１Ａは、液体抵抗ＲＡによって発生した起電力（電圧値）を検出し、検出電圧Ｖａの流量信号ＶＡを出力する。一方、検出電極１Ｂは、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流電流が流れていないため、液体抵抗ＲＢがない（０Ωである）ものとして起電力（電圧値）を検出せず、図３（ａ）に示したように、一定の信号レベル（電圧値＝０Ｖ）の流量信号ＶＢを出力する。
【００８１】
なお、以下の説明においては、仮に、流量信号ＶＡにノイズＮａが含まれ、流量信号ＶＢにノイズＮｂが含まれているものとする。つまり、流量信号ＶＡには、測定管１Ｐ内で検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間の液体の液体抵抗ＲＡによって発生した起電力（電圧値）とノイズＮａとが含まれ、流量信号ＶＢには、ノイズＮｂのみが含まれているものとする。
【００８２】
この場合、差動増幅回路３が出力する差分流量信号ＶＡ−ＶＢの検出電圧Ｖ１ｎは、上式（７）から、下式（１１）のように表すことができる。
【００８３】
Ｖ１ｎ  ＝  （Ｉａ×Ｒａ＋Ｎａ）−（Ｎｂ）    ・・・（１１）
【００８４】
そして、上式（１１）の検出電圧Ｖ１ｎは、下式（１２）で表すことができる。
【００８５】
Ｖ１ｎ  ＝  Ｉａ×（Ｒａ）＋（Ｎａ−Ｎｂ）    ・・・（１２）
【００８６】
ここでも、ノイズＮａとノイズＮｂとは同相成分のノイズであるため、ノイズＮａとノイズＮｂとの関係は、上式（９）の関係であるといえる。このことから、上式（１２）に含まれる上式（５）と同様の検出電圧Ｖ１の成分（電圧値）と、ノイズの成分（電圧値）とは、下式（１３）のような関係であるということができる。
【００８７】
（Ｎａ−Ｎｂ）  ≪  Ｉａ×（Ｒａ）    ・・・（１３）
【００８８】
上式（１３）より、上式（１１）は、上式（５）において電極抵抗Ｒｂが０Ωである場合とほぼ等しいといえる。これは、差動増幅回路３が、検出電極１Ａから出力された流量信号ＶＡと、検出電極１Ｂから出力された流量信号ＶＢとの差分をとることによって、検出電極１Ａの異常を診断する場合においても、同相成分のノイズを除去していることを表している。つまり、検出電圧Ｖ１ｎは、下式（１４）のように表すことができる。
【００８９】
Ｖ１ｎ  ≒  Ｉａ×Ｒａ    ・・・（１４）
【００９０】
これにより、処理部６は、上式（１４）に対して上式（２）と同様の演算を適用して、電極抵抗Ｒａを算出する。そして、処理部６は、算出した電極抵抗Ｒａに基づいて、検出電極１Ａの異常を診断する。なお、電磁流量計１００における検出電極１Ａの診断では、電磁流量計１００において検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂの異常を診断する場合と同様の方法によって行う。より具体的には、まず、処理部６は、電磁流量計１００を設備に設置（計装）したときなどの設置段階で算出した電極抵抗Ｒａをメモリ８に記憶しておく。そして、処理部６は、電磁流量計１００を設置して運用しているときなどの運用段階において算出した電極抵抗Ｒａ、つまり、今回実施した電極の診断において算出した電極抵抗Ｒａ（以下、「電極抵抗Ｒａｎ」という）と、メモリ８に記憶しておいた電極抵抗Ｒａとに基づいて、検出電極１Ａの異常を診断する。そして、処理部６は、診断結果を表す診断結果信号（計測信号）を電磁流量計１００の外部に出力する。
【００９１】
このように、電磁流量計１００では、検出電極１Ａの異常を診断する場合、検出電極１Ａに対応する交流信号発生回路１０Ａによって交流信号を出力し、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれから出力された流量信号に基づいて同相成分のノイズを除去した後に、検出電極１Ａの異常を診断することができる。
【００９２】
続いて、図３（ｂ）に示した信号のタイミングを参照して、電磁流量計１００における一方の電極の診断動作において、検出電極１Ｂの異常を診断する場合の動作を説明する。電磁流量計１００における検出電極１Ｂの診断動作は、上述した検出電極１Ａの診断動作における検出電極１Ａを検出電極１Ｂに代えることによって、同様に考えることができる。つまり、電磁流量計１００における検出電極１Ｂの診断動作では、交流信号発生回路１０Ｂのみが、交流電流タイミング信号ＴＢに応じた交流信号ＩＢを出力して、検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉｂの交流電流を流し、検出電極１Ｂが液体抵抗ＲＢによって発生した起電力（電圧値）を検出して出力した検出電圧Ｖｂの流量信号ＶＢに基づいて検出電圧Ｖ１ｎを算出する。電磁流量計１００における検出電極１Ｂの診断動作において検出電圧Ｖ１ｎは、下式（１５）のように表すことができる。
【００９３】
Ｖ１ｎ  ≒  Ｉｂ×Ｒｂ    ・・・（１５）
【００９４】
これにより、処理部６は、上式（１５）に対して上式（２）と同様の演算を適用して、電極抵抗Ｒｂを算出し、算出した電極抵抗Ｒｂに基づいて、検出電極１Ｂの異常を診断する。なお、電磁流量計１００における検出電極１Ｂの診断も、検出電極１Ａの診断と同様に、処理部６は、電磁流量計１００を設置して運用しているときなどの運用段階において算出した電極抵抗Ｒｂ（以下、「電極抵抗Ｒｂｎ」という）と、メモリ８に記憶しておいた、電磁流量計１００を設備に設置（計装）したときなどの設置段階で算出した電極抵抗Ｒｂとに基づいて、検出電極１Ｂの異常を診断する。そして、処理部６は、診断結果を表す診断結果信号（計測信号）を電磁流量計１００の外部に出力する。
【００９５】
このように、電磁流量計１００では、検出電極１Ｂの異常を診断する場合、検出電極１Ｂに対応する交流信号発生回路１０Ｂによって交流信号を出力し、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれから出力された流量信号に基づいて同相成分のノイズを除去した後に、検出電極１Ｂの異常を診断することができる。
【００９６】
このように、電磁流量計１００では、一方の検出電極の異常を診断する場合でも、診断対象の検出電極に対応する交流信号発生回路１０Ａまたは交流信号発生回路１０Ｂのいずれか一方が交流信号を出力し、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれから出力された流量信号に基づいて同相成分のノイズを除去することによって、診断対象の検出電極の異常を診断する。この診断結果は、差動増幅回路３が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとから出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって同相成分のノイズを除去した差分流量信号に基づいて診断した結果であり、より正確に診断対象の検出電極の異常を診断した結果である。
【００９７】
なお、電磁流量計１００において一方の検出電極の異常を診断する場合、最初にいずれか一方の検出電極の異常を診断し、この一方の検出電極が正常であると診断された場合に、他方の検出電極の異常を診断するようにしてもよい。例えば、電極抵抗Ｒ１と電極抵抗Ｒ１ｎとの比較による電極の診断動作において少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると診断された場合、まず、検出電極１Ａに対する異常の診断を行い、検出電極１Ａが正常であると診断された場合に、続いて、検出電極１Ｂに対する異常の診断を行うようにしてもよい。
【００９８】
上記に述べたように、電磁流量計１００では、検出電極１Ａに対応する交流信号発生回路１０Ａと、検出電極１Ｂに対応する交流信号発生回路１０Ｂとを備え、交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれが交流信号を出力することによって、対応する検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間にそれぞれの交流電流を流す。そして、電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれから出力された流量信号に基づいて、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒ１を算出し、算出した電極抵抗Ｒ１に基づいて、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する。このとき、電磁流量計１００では、通常の計測動作と同様に、差動増幅回路３が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとから出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって同相成分のノイズを除去した後の差分流量信号ＶＡ−ＶＢに基づいて電極抵抗Ｒ１を算出する。これにより、電磁流量計１００では、従来の電磁流量計よりも正確に、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断することができる。
【００９９】
さらに、電磁流量計１００では、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると診断された場合、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂによる交流信号の出力を制御し、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれから出力された流量信号に基づいて、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒａ、または検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒｂを算出する。これにより、電磁流量計１００では、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると診断された場合に、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとを切り分けて、異常である検出電極を個別に診断、つまり、異常である検出電極を特定することができる。しかも、電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとを切り分けて個別に異常を診断する場合でも、通常の計測動作と同様に、差動増幅回路３によって同相成分のノイズを除去した後の差分流量信号ＶＡ−ＶＢに基づいて、電極抵抗Ｒａまたは電極抵抗Ｒｂを算出する。これにより、電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの異常を個別に診断する場合でも、従来の電磁流量計よりも正確に、検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのそれぞれが異常であるのか、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であるのかを診断（特定）することができる。
【０１００】
なお、電磁流量計１００における検出電極の異常の診断では、電磁流量計１００を設備に設置（計装）したときなどの設置段階で算出した電極抵抗Ｒ１、電極抵抗Ｒａ、および電極抵抗Ｒｂをメモリ８に記憶しておき、今回実施した電極の診断において算出した電極抵抗Ｒ１ｎ、電極抵抗Ｒａｎ、および電極抵抗Ｒｂｎとの比較によって、それぞれの検出電極の異常を診断する。ここで、電極抵抗Ｒ１、電極抵抗Ｒａ、および電極抵抗Ｒｂを区別せずに「電極抵抗Ｒ」とし、電極抵抗Ｒ１ｎ、電極抵抗Ｒａｎ、および電極抵抗Ｒｂｎを区別せずに「電極抵抗Ｒｎ」として言い換えると、電磁流量計１００における検出電極の異常の診断では、メモリ８に記憶している電極抵抗Ｒを基準として、今回実施した電極の診断において算出した電極抵抗Ｒｎと比較することによって、それぞれの検出電極の異常を診断していた。つまり、電磁流量計１００では、それぞれの検出電極が正常である場合には、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとはほぼ等しいということを利用して、それぞれの検出電極の異常を診断していた。以下の説明においては、電極抵抗Ｒ１、電極抵抗Ｒａ、および電極抵抗Ｒｂを区別せずに表す場合に「電極抵抗Ｒ」といい、電極抵抗Ｒ１ｎ、電極抵抗Ｒａｎ、および電極抵抗Ｒｂｎを区別せずに表す場合に「電極抵抗Ｒｎ」といって説明する。
【０１０１】
ところで、上述したように、電磁流量計１００において検出電極の異常を診断するために交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれが出力する交流信号は、電磁流量計１００の通常の計測動作における液体の流体速度の計測に影響を及ぼさずに、それぞれの端子の異常の診断を行うことができる。このため、電磁流量計１００では、交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとのそれぞれが出力する交流信号の信号レベル（電流値）を、電極抵抗Ｒおよび電極抵抗Ｒｎの算出が十分に行える信号レベル（電流値）まで低くて、通常の計測動作と同時期に、検出電極の異常の診断（例えば、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方、検出電極１Ａのみ、検出電極１Ｂのみなど）を定期的に行ってもよい。この場合、電磁流量計１００は、定期的に行った異常の診断において算出した電極抵抗Ｒｎを、メモリ８に記憶している電極抵抗Ｒに代わる新たな基準の電極抵抗Ｒとして、メモリ８に記憶（更新）する構成にしてもよい。また、電磁流量計１００は、定期的な検出電極の異常の診断において算出した電極抵抗Ｒｎを、複数回分メモリ８に記憶して、それぞれの電極抵抗Ｒｎを、検出電極の異常の進み具合を診断するための情報として用いる構成にしてもよい。
【０１０２】
なお、上記の説明では、電磁流量計１００を設備に設置（計装）したときなどの設置段階で算出した電極抵抗Ｒと、電磁流量計１００を設置して運用しているときなどの運用段階で算出した電極抵抗Ｒｎとを比較することによって異常を診断する電極の診断方法を説明した。より具体的には、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとの差が抵抗値の閾値内であるか否かによって、検出電極が正常であるか異常であるかを判断（診断）する方法を説明した。しかし、電磁流量計１００における検出電極の異常の診断方法は、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとの比較による診断方法に限定されるものではない。例えば、電磁流量計１００において、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとから検出電極の異常を診断（判定）することができる条件を、判定条件として予め設定し、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとに対して予め定めた判定条件を適用することによって、検出電極が正常であるか異常であるかを判断（診断）してもよい。
【０１０３】
ここで、電磁流量計１００において、予め定めた判定条件に基づいて検出電極の異常を診断する診断方法の一例について説明する。なお、電極抵抗Ｒｎの大きな変化など、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとから検出電極の異常を診断（判定）することができる異常の原因としては、検出電極の絶縁劣化、検出電極の腐食、検出電極への異物の付着など、様々な状態が考えられる。以下の説明においては、検出電極の絶縁劣化の状態を異常として診断（判定）する場合の判定条件について説明する。
【０１０４】
一般的に、検出電極の絶縁劣化が発生すると、その検出電極の抵抗値は小さくなる。そこで、電磁流量計１００では、このことを利用して検出電極の絶縁劣化を診断することができる判定条件として、例えば、以下に示すような判定条件を設定する。
【０１０５】
（判定条件１）：下式（１６）が成り立つ場合に、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方に絶縁劣化が発生したと判定する。
【０１０６】
Ｒ１ｎ−Ｒ１  ≪  ０    ・・・（１６）
【０１０７】
（判定条件２）：下式（１７）かつ下式（１８）が成り立つ場合に、検出電極１Ｂに絶縁劣化が発生したと判定する。なお、この判定条件２が成り立つ場合には、検出電極１Ａには絶縁劣化が発生していない、つまり、検出電極１Ａは正常であると判定することもできる。
【０１０８】
Ｒａｎ−Ｒａ  ≒  ０    ・・・（１７）
Ｒｂｎ−Ｒｂ  ≪  ０    ・・・（１８）
【０１０９】
（判定条件３）：下式（１９）かつ下式（２０）が成り立つ場合に、検出電極１Ａに絶縁劣化が発生したと判定する。なお、この判定条件３が成り立つ場合には、検出電極１Ｂには絶縁劣化が発生していない、つまり、検出電極１Ｂは正常であると判定することもできる。
【０１１０】
Ｒａｎ−Ｒａ  ≪  ０    ・・・（１９）
Ｒｂｎ−Ｒｂ  ≒  ０    ・・・（２０）
【０１１１】
なお、判定条件１の上式（１６）、判定条件２の上式（１８）、および判定条件３の上式（１９）のそれぞれにおける右辺の値は、絶縁劣化が発生したと判定するための抵抗値の閾値としてもよい。また、判定条件２の上式（１７）、および判定条件３の上式（２０）のそれぞれにおける右辺の値は、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとの差を許容することができる範囲を表す値や割合（％）としてもよい。
【０１１２】
上述した判定条件１〜判定条件３の条件に従って順次判定することによって、電磁流量計１００では、検出電極の絶縁劣化を診断することができる。なお、上述した判定条件は、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎとに基づいて検出電極の絶縁劣化を診断するための条件であるが、電磁流量計１００では、例えば、電磁流量計１００を設備に設置（計装）したときなどの設置段階における電極抵抗Ｒをメモリ８に記憶していないなどの理由によって、電極抵抗Ｒを判定条件に含めることができない場合であっても、検出電極の絶縁劣化を診断することができる。つまり、電磁流量計１００では、電磁流量計１００を設置して運用しているときなどの運用段階において算出した電極抵抗Ｒｎのみでも、電極抵抗Ｒ１ｎ、電極抵抗Ｒａｎ、および電極抵抗Ｒｂｎの組み合わせによって、検出電極の絶縁劣化を診断することができる。この場合、電磁流量計１００では、電極抵抗Ｒｎのみで検出電極の絶縁劣化を診断するための判定条件として、例えば、以下に示すような判定条件を設定する。
【０１１３】
（判定条件４）：下式（２１）〜下式（２３）のいずれかが成り立つ場合に、検出電極１Ａに絶縁劣化が発生したと判定する。
【０１１４】
Ｒ１ｎ／２  ≫  Ｒａｎ    ・・・（２１）
Ｒ１ｎ−Ｒｂｎ  ≒  ０    ・・・（２２）
Ｒａｎ−Ｒｂｎ  ≪  ０    ・・・（２３）
【０１１５】
（判定条件５）：下式（２４）〜下式（２６）のいずれかが成り立つ場合に、検出電極１Ｂに絶縁劣化が発生したと判定する。
【０１１６】
Ｒ１ｎ／２  ≫  Ｒｂｎ    ・・・（２４）
Ｒ１ｎ−Ｒａｎ  ≒  ０    ・・・（２５）
Ｒａｎ−Ｒｂｎ  ≫  ０    ・・・（２６）
【０１１７】
上述した判定条件４および判定条件５の判定条件によって順次判定することによって、電磁流量計１００では、検出電極の絶縁劣化を診断することができる。なお、上述した判定条件４および判定条件５の判定条件は、電磁流量計１００においてアース電極１Ｅは、検出電極１Ａとの距離、および検出電極１Ｂとの距離が同等の距離となる位置に配置されていることから、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが異常でない（正常である）場合には、電極抵抗Ｒａｎと電極抵抗Ｒｂｎとはほぼ等しい抵抗値であると想定されることに基づいて検出電極の絶縁劣化を診断する条件である。つまり、電極抵抗Ｒａｎと電極抵抗Ｒｂｎとは、電極抵抗Ｒ１ｎの半分ずつの抵抗値であると想定した場合の診断の条件である。
【０１１８】
なお、判定条件４および判定条件５におけるそれぞれの式も、右辺の値を、絶縁劣化が発生したと判定するための抵抗値の閾値や、許容することができる差の範囲を表す値や割合（％）としてもよい。ただし、この場合には、判定条件４の上式（２１）は、例えば、下式（２７）のように変形し、判定条件５の上式（２４）は、例えば、下式（２８）のように変形する。
【０１１９】
Ｒ１ｎ／２−Ｒａｎ  ≫  ０    ・・・（２７）
Ｒ１ｎ／２−Ｒｂｎ  ≫  ０    ・・・（２８）
【０１２０】
なお、上述した判定条件の説明では、絶縁劣化が検出電極の異常の原因である場合の判定条件について説明したが、検出電極の腐食や検出電極への異物の付着などの他の様々な状態を原因とした異常を診断（判定）するための条件も、上述した絶縁劣化を検出電極の異常の原因として診断（判定）するための条件を同様の考え方に基づいて設定することによって、様々な状態を原因とする異常の診断（判定）を行うことができる。つまり、電極抵抗Ｒと電極抵抗Ｒｎ、または電極抵抗Ｒｎを利用して診断（判定）することができる異常の原因であれば、その異常の原因に対応した条件を設定することによって、検出電極の様々な異常を診断（判定）することができる。
【０１２１】
上記に述べたように、第１の実施形態の電磁流量計１００では、検出電極１Ａに対応する交流信号発生回路１０Ａと、検出電極１Ｂに対応する交流信号発生回路１０Ｂとを備える。そして、第１の実施形態の電磁流量計１００では、交流信号発生回路１０Ａによって検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に予め定めた電流値の交流電流を流し、交流信号発生回路１０Ｂによって検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に予め定めた電流値の交流電流を流す。そして、第１の実施形態の電磁流量計１００では、交流電流が流れたことによって検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが検出して出力したそれぞれの流量信号に基づいて、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒ１を算出する。そして、第１の実施形態の電磁流量計１００では、設置段階で算出した電極抵抗Ｒ１をメモリ８に記憶し、記憶した電極抵抗Ｒ１と、運用段階で算出した電極抵抗Ｒ１とに基づいて少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する。このとき、第１の実施形態の電磁流量計１００がそれぞれの段階で算出する電極抵抗Ｒ１は、通常の計測動作と同様に、差動増幅回路３が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとから出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって同相成分のノイズを除去した後の差分流量信号ＶＡ−ＶＢに基づいて算出した電極抵抗Ｒ１である。このため、第１の実施形態の電磁流量計１００では、従来の電磁流量計よりも正確に、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断することができる。
【０１２２】
さらに、第１の実施形態の電磁流量計１００では、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると診断された場合、交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂを制御して、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間、または検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間のいずれか一方に予め定めた電流値の交流電流を流す。そして、第１の実施形態の電磁流量計１００では、いずれか一方に交流電流が流れた状態で検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが検出して出力したそれぞれの流量信号に基づいて、交流電流を流したいずれか一方の検出電極とアース電極１Ｅとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒを算出する。つまり、第１の実施形態の電磁流量計１００では、交流電流を流す検出電極を切り替えることによって、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒａ、または検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間の液体の抵抗値である電極抵抗Ｒｂを、個別に算出する。そして、第１の実施形態の電磁流量計１００では、設置段階で算出した電極抵抗Ｒをメモリ８に記憶し、記憶した電極抵抗Ｒと、運用段階で個別に算出した電極抵抗Ｒとに基づいて、検出電極１Ａと検出電極１Ｂと個別に異常を診断する。つまり、第１の実施形態の電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとを切り分けて異常を診断することによって、異常である検出電極を特定することができる。しかも、第１の実施形態の電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの電極抵抗Ｒを個別に算出する場合でも、それぞれの段階で算出する電極抵抗Ｒは、通常の計測動作と同様に、差動増幅回路３が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとから出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって同相成分のノイズを除去した後の差分流量信号ＶＡ−ＶＢに基づいて算出した電極抵抗Ｒである。このため、第１の実施形態の電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの電極抵抗Ｒを個別に算出する場合でも、従来の電磁流量計のようにノイズが含まれている状態で算出するよりも正確に、個別の電極抵抗Ｒを算出することができる。これにより、第１の実施形態の電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの個別の異常を高い精度で診断することができ、従来の電磁流量計よりも正確に、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂの異常を診断して、異常である検出電極を特定することができる。
【０１２３】
なお、第１の実施形態の電磁流量計１００では、処理部６に備えた分周回路６１が、クロック回路７から入力されたクロック信号を分周することによって、励磁回路５、交流信号発生回路１０Ａ、および交流信号発生回路１０Ｂのそれぞれの動作に必要な周波数のタイミング信号（励磁電流タイミング信号ＴＥＸ、交流電流タイミング信号ＴＡ、および交流電流タイミング信号ＴＢ）を生成する構成を示した。しかし、電磁流量計１００においてそれぞれのタイミング信号を生成する構成は、図１に示した構成に限定されるものではない。例えば、処理部６に備えたカウンタ回路やタイマー回路によって、それぞれのタイミング信号を生成する構成にしてもよい。この構成の場合も、カウンタ回路およびタイマー回路が、クロック回路７から入力されたクロック信号のタイミングに基づいて動作することによって、分周回路６１が生成するそれぞれのタイミング信号と同様のタイミング信号を生成することができる。
【０１２４】
また、第１の実施形態の電磁流量計１００では、検出電極１Ａに対応する交流信号発生回路１０Ａと、検出電極１Ｂに対応する交流信号発生回路１０Ｂとを備え、交流信号発生回路１０Ａが交流信号ＩＡを出力して検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉａを流し、交流信号発生回路１０Ｂが交流信号ＩＢを出力して検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉｂを流す構成を示した。しかし、電磁流量計１００において検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれに対応する交流信号（交流電流）を出力する構成は、図１に示した構成に限定されるものではなく、１つの回路によって検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれに対応する交流信号（交流電流）を生成して出力する構成であってもよい。例えば、電磁流量計１００に１つの同期整流回路を交流信号発生回路として備え、交流電流タイミング信号ＴＡの周波数で予め定めた電流値の交流信号（交流電流）を生成して検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に出力し、生成した交流信号（交流電流）を反転した交流信号（交流電流）をさらに生成して検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する構成であってもよい。また、例えば、電磁流量計１００に１つのスイッチング回路を交流信号発生回路として備え、交流電流タイミング信号ＴＡに応じた切り替え動作を行うことによって、交流電流タイミング信号ＴＡの周波数で予め定めた電流値の交流信号（交流電流）と、反転した交流信号（交流電流）とを生成し、生成したそれぞれの反転交流信号（交流電流）を、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する構成であってもよい。
【０１２５】
また、第１の実施形態の電磁流量計１００では、交流電流タイミング信号ＴＡと交流電流タイミング信号ＴＢとが、逆相の交流電流タイミング信号であるものとして説明した。しかし、例えば、交流信号発生回路１０Ａと交流信号発生回路１０Ｂとが、入力された交流電流タイミング信号を反転して動作する機能を備えている場合には、交流信号発生回路１０Ａまたは交流信号発生回路１０Ｂのいずれか一方の機能を有効にすることによって、交流電流タイミング信号ＴＡと交流電流タイミング信号ＴＢとは逆相の交流電流タイミング信号としない構成にしてもよい。つまり、この場合には、交流電流タイミング信号ＴＡと交流電流タイミング信号ＴＢとを、同じ交流電流タイミング信号とする構成にしてもよい。
【０１２６】
このように、第１の実施形態の電磁流量計１００では、分周回路６１が１つの交流電流タイミング信号（例えば、交流電流タイミング信号ＴＡ）を生成して出力し、この１つの交流電流タイミング信号に基づいて１つの交流信号発生回路（例えば、交流信号発生回路１０Ａ）が、検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉａを流すための交流信号ＩＡと、検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉｂを流すための交流信号ＩＢとを生成して出力する構成であってもよい。
【０１２７】
また、第１の実施形態の電磁流量計１００では、処理部６が演算処理を行った結果（測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度や、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断した結果）を表すデジタル信号を出力回路９に出力し、出力回路９が、電磁流量計１００が計測した計測信号として電磁流量計１００の外部に出力する構成を示した。しかし、電磁流量計１００において測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度や、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断した結果を出力する構成は、図１に示した構成に限定されるものではない。例えば、電磁流量計１００に備えた表示部に、流体速度や、それぞれの検出電極の異常を診断した結果（例えば、それぞれの検出電極をまとめた診断結果、またはそれぞれの検出電極のごとの診断結果）を表示させる構成であってもよい。
【０１２８】
なお、第１の実施形態の電磁流量計１００では、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると診断された場合に、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとを切り分けて異常を診断することによって、異常である検出電極を特定する場合の動作を説明した。しかし、異常である検出電極を特定する動作は、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方が異常であると診断された場合に行うことに限定されるものではない。例えば、電磁流量計１００における電極の診断動作の最初の段階、つまり、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂの異常が診断されていない段階で、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれを切り分けて異常を診断してもよい。
【０１２９】
また、第１の実施形態の電磁流量計１００では、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの２つの検出電極を備えた電磁流量計の構成を示した。しかし、電磁流量計１００に備える検出電極の数は、図１に示した数に限定されるものではなく、例えば、４つ以上の検出電極を備えた電磁流量計など、図１に示した第１の実施形態の電磁流量計１００よりもさらに多くの検出電極を備えた電磁流量計の構成であってもよい。そして、図１に示した第１の実施形態の電磁流量計１００よりもさらに多くの検出電極を備えた電磁流量計の構成であっても同様に、電磁流量計１００においてそれぞれの検出電極ごとに異常を診断する考え方を適用することができる。
【０１３０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態における電磁流量計の概略構成を示したブロック図である。電磁流量計２００は、センサ１と、バッファ回路２Ａおよびバッファ回路２Ｂと、差動増幅回路３と、流量信号Ａ／Ｄ変換回路４と、励磁回路５と、処理部６と、クロック回路７と、メモリ８と、出力回路９と、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂと、電流制御回路２０Ａおよび電流制御回路２０Ｂとを含んで構成される。
【０１３１】
図４に示した電磁流量計２００は、図１に示した第１の実施形態の電磁流量計１００に、電流制御回路２０Ａおよび電流制御回路２０Ｂを、さらに備えた構成である。この電流制御回路２０Ａと電流制御回路２０Ｂとの追加に伴って電磁流量計２００では、第１の実施形態の電磁流量計１００に備えた交流信号発生回路１０Ａが交流信号発生回路１１Ａに、交流信号発生回路１０Ｂが交流信号発生回路１１Ｂに、それぞれ代わっている。なお、電磁流量計２００に備えたその他の構成要素は、図１に示した第１の実施形態の電磁流量計１００に備えた対応する構成要素と同じ構成要素である。従って、以下の説明においては、電磁流量計２００の構成要素において、電磁流量計１００に備えた構成要素と同様の構成要素には同一の符号を付与して、それぞれの構成要素に関する詳細な説明は省略し、電磁流量計２００において電磁流量計１００と異なる構成要素および動作についてのみを説明する。
【０１３２】
電磁流量計２００も、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、プラント内に配置された配管などの設備に設置され、測定管１Ｐの中を流れる計測対象の流体である導電性の液体の速度（流体速度）を計測する現場機器である。つまり、電磁流量計２００も、電磁流量計１００と同様に、センサ１が計測した流量信号（電圧信号）に基づいて、測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度を算出し、算出した流体速度を表す計測信号を出力する。
【０１３３】
なお、電磁流量計２００においても、図１に示した電磁流量計１００と同様に、説明を容易にするため、位置ａに配置された検出電極１Ａおよび位置ｂに配置された検出電極１Ｂのそれぞれを抜き出して、対応するバッファ回路２Ａまたはバッファ回路２Ｂに隣接する位置に示している。
【０１３４】
処理部６は、クロック回路７から出力されたクロック信号に基づいて動作し、電磁流量計２００に備えたそれぞれの構成要素を制御する制御部である。処理部６は、実行されたアプリケーションプログラムに応じて、電磁流量計２００における通常の計測動作において流体速度を算出する予め定めた演算処理、および電磁流量計２００における電極の診断動作において少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断する演算処理を行う。また、処理部６は、分周回路６１によって生成したそれぞれのタイミング信号（励磁電流タイミング信号ＴＥＸ、交流電流タイミング信号ＴＡ、および交流電流タイミング信号ＴＢ）を、励磁回路５と、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂとのそれぞれに出力する。
【０１３５】
また、電磁流量計２００において処理部６は、電磁流量計２００において電極の診断動作を行う際に、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂが出力する交流信号（交流電流）の電流値を、電流制御回路２０Ａおよび電流制御回路２０Ｂによって制御する。このため、処理部６は、交流信号発生回路１１Ａと交流信号発生回路１１Ｂとのそれぞれが出力する交流信号（交流電流）の電流値を表す電流制御信号ＣＣを、電流制御回路２０Ａおよび電流制御回路２０Ｂのそれぞれに出力する。より具体的には、処理部６は、算出した電極抵抗Ｒの大きさに基づいて、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが出力する流量信号に含まれる液体抵抗ＲＡおよび液体抵抗ＲＢによって発生した起電力（電圧値）が、電極抵抗Ｒの算出が十分に行える信号レベル（電流値）となるように、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂが出力する交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢの信号レベル（電流値）を決定する。
【０１３６】
例えば、処理部６は、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが出力する流量信号の信号レベル（電圧値）が低い場合には、電極抵抗Ｒ１、電極抵抗Ｒａ、および電極抵抗Ｒｂのそれぞれを正確に算出することができように、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂが出力する交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢの信号レベル（電流値）を、高い電流値に決定する。これにより、例えば、検出電極が異常となる原因が絶縁劣化であった場合や、計測対象の液体の導電率が高い場合において、劣化の進度に応じて抵抗値が小さくなっても、交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢの信号レベル（電流値）を高くすることによって検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが出力する流量信号の信号レベル（電圧値）を高くすることができる。このことにより、商用ノイズなどのノイズ（電圧値）に本来検出するべき起電力（電圧値）が隠れて（埋もれて）しまうのを回避することができる。言い換えれば、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが出力する流量信号におけるＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）を高くすることができる。
【０１３７】
また、例えば、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが出力する流量信号の信号レベル（電圧値）が必要以上に高い場合、検出電極の異常を診断するのに十分な電極抵抗Ｒ１、電極抵抗Ｒａ、および電極抵抗Ｒｂを算出することができるレベルまで、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂが出力する交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢの信号レベル（電流値）を、低い電流値に決定する。これにより、例えば、検出電極が腐食したり、検出電極に異物が付着したりして抵抗値が大きくなった場合には、交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢの信号レベル（電流値）を低くすることによって検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれが出力する流量信号の信号レベル（電圧値）を低くすることができる。このことにより、必要以上に高い流量信号が出力されてしまうのを回避することができる。また、交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢの信号レベル（電流値）を低くすることによって、例えば、腐食性の強い液体が測定管１Ｐの中を流れている場合に、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に必要以上の交流電流を流したことによって少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の腐食が進んでしまうのを回避することもできる。
【０１３８】
そして、処理部６は、決定した信号レベル（電流値）の交流信号ＩＡおよび交流信号ＩＢを交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂが出力するように制御するための電流制御信号ＣＣを、交流信号発生回路１１Ａに対応する電流制御回路２０Ａと、交流信号発生回路１１Ｂに対応する電流制御回路２０Ｂとのそれぞれに出力する。
【０１３９】
電流制御回路２０Ａは、電磁流量計２００において検出電極１Ａの異常を診断する際に、対応する交流信号発生回路１１Ａが出力する交流信号ＩＡの交流電流Ｉａが、処理部６から出力された電流制御信号ＣＣが表す電流値となるように、交流信号発生回路１１Ａを設定する。また、電流制御回路２０Ｂは、電磁流量計２００において検出電極１Ｂの異常を診断する際に、対応する交流信号発生回路１１Ｂが出力する交流信号ＩＢの交流電流Ｉｂが、処理部６から出力された電流制御信号ＣＣが表す電流値となるように、交流信号発生回路１１Ｂを設定する。なお、電流制御回路２０Ａおよび電流制御回路２０Ｂのそれぞれは、対応する交流信号発生回路１１Ａまたは交流信号発生回路１１Ｂの構成要素として含まれる構成であってもよい。
【０１４０】
交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂは、第１の実施形態の電磁流量計１００に備えた交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂにおいて予め定められていた電流値を、電流制御回路２０Ａまたは電流制御回路２０Ｂによって設定された電流値に変更することができる構成にした同期整流回路である。交流信号発生回路１１Ａは、電磁流量計２００において検出電極１Ａの異常を診断する際に、処理部６に備えた分周回路６１から出力された交流電流タイミング信号ＴＡの周波数で、電流制御回路２０Ａによって設定された電流値＝交流電流Ｉａの交流信号ＩＡを出力し、対応する検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉａの交流電流を流す。また、交流信号発生回路１１Ｂは、電磁流量計２００において検出電極１Ｂの異常を診断する際に、処理部６に備えた分周回路６１から出力された交流電流タイミング信号ＴＢの周波数で、電流制御回路２０Ｂによって設定された電流値＝交流電流Ｉｂの交流信号ＩＢを出力し、対応する検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流電流Ｉｂの交流電流を流す。
【０１４１】
なお、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂのそれぞれが出力する交流信号（交流電流）は、信号レベル（電流値）が異なる以外は、第１の実施形態の電磁流量計１００に備えた交流信号発生回路１０Ａおよび交流信号発生回路１０Ｂと同様である。従って、交流信号発生回路１１Ａによって検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間に交流信号ＩＡが出力されると（交流電流Ｉａが流されると）、測定管１Ｐ内で検出電極１Ａとアース電極１Ｅとの間の液体の液体抵抗ＲＡによって発生した起電力（電圧値）が検出電極１Ａによって検出され、検出電極１Ａは、検出した起電力の大きさ（電圧値）＝検出電圧Ｖａの流量信号ＶＡを出力する。また、交流信号発生回路１１Ｂによって検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に交流信号ＩＢが出力されると（交流電流Ｉｂが流されると）、測定管１Ｐ内で検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間の液体の液体抵抗ＲＢによって発生した起電力（電圧値）が検出電極１Ｂによって検出され、検出電極１Ｂは、検出した起電力の大きさ（電圧値）＝検出電圧Ｖｂの流量信号ＶＢを出力する。
【０１４２】
なお、電磁流量計２００においても、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂのそれぞれが交流信号を出力しない（交流電流を流さない）、つまり、電磁流量計２００における通常の計測動作は、第１の実施形態の電磁流量計１００における通常の計測動作と同様である。つまり、電磁流量計２００における通常の計測動作では、測定管１Ｐ内で検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの間を流れる液体の電極抵抗Ｒ１によって発生した起電力（電圧値）が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれによって検出され、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれは、検出した起電力の大きさ（電圧値）の流量信号を出力する。
【０１４３】
次に、電磁流量計２００におけるそれぞれの動作について説明する。電磁流量計２００における通常の計測動作は、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様である。また、電磁流量計２００における電極の診断動作も、交流信号発生回路１１Ａおよび交流信号発生回路１１Ｂのそれぞれが出力する交流信号（交流電流）の信号レベル（電流値）が異なる以外は、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に考えることができる。より具体的には、電磁流量計２００では、交流信号発生回路１１Ａが出力する交流信号ＩＡの交流電流Ｉａと、交流信号発生回路１１Ｂが出力する交流信号ＩＢの交流電流Ｉｂとを、対応する電流制御回路２０Ａまたは電流制御回路２０Ｂによって設定された電流値とし、図２および図３を用いて説明した電磁流量計１００の動作と同様に動作して演算処理を行うことによって、検出電極の異常を診断することができる。従って、電磁流量計１００の通常の計測動作および電極の診断動作に関する詳細な説明は省略する。なお、電磁流量計２００の電極の診断動作における判定条件も、第１の実施形態の電磁流量計１００の電極の診断動作における判定条件と同様に考えることができる。
【０１４４】
上記に述べたように、第２の実施形態の電磁流量計２００でも、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、検出電極１Ａに対応する交流信号発生回路１１Ａと検出電極１Ｂに対応する交流信号発生回路１１Ｂとのそれぞれが交流信号を出力し、差動増幅回路３が、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとから出力されたそれぞれの流量信号の差分をとることによって同相成分のノイズを除去して電極抵抗Ｒを算出する。これにより、第２の実施形態の電磁流量計２００でも、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、従来の電磁流量計よりも正確に、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断することができる。そして、第２の実施形態の電磁流量計２００でも、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとの異常を個別に高い精度で診断して、異常である検出電極を特定することができる。
【０１４５】
さらに、第２の実施形態の電磁流量計２００では、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する交流信号（交流電流）の信号レベル（電流値）を設定する（変更する）ことができる。これにより、第２の実施形態の電磁流量計２００では、電極の診断動作の状況に応じて、適切な信号レベル（電流値）でそれぞれの検出電極の異常を診断することができる。
【０１４６】
なお、第２の実施形態の電磁流量計２００においては、それぞれの検出電極の異常を診断する電極の診断動作を、短い時間で行うことが望ましい。つまり、第２の実施形態の電磁流量計２００では、第１の実施形態の電磁流量計１００のように、通常の計測動作と電極の診断動作とを同時期に行わずに、予め定めた期間の間隔で定期的な短い時間ごと、または、プラントにおいて点検作業を行う作業員による手動（マニュアル）操作に応じた短い時間で行うことが望ましい。また、第２の実施形態の電磁流量計２００において第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、通常の計測動作と電極の診断動作とを同時期に行う場合には、必要なとき以外は、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する交流信号（交流電流）の信号レベル（電流値）を低い電流値にしておくことが望ましい。これは、検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂとアース電極１Ｅとの間に出力する交流信号（交流電流）の信号レベル（電流値）を高い電流値にすることによって、出力する交流信号（交流電流）によって検出電極１Ａまたは検出電極１Ｂの異常が進んでしまうのを回避するための一つの手段であると考えられるからである。
【０１４７】
なお、第２の実施形態の電磁流量計２００においても、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、励磁回路５、交流信号発生回路１１Ａ、および交流信号発生回路１１Ｂに出力するタイミング信号（励磁電流タイミング信号ＴＥＸ、交流電流タイミング信号ＴＡ、および交流電流タイミング信号ＴＢ）を生成する構成や、検出電極１Ａと検出電極１Ｂとのそれぞれに対応する交流信号（交流電流）を出力する構成は、図４に示した構成に限定されるものではない。また、第２の実施形態の電磁流量計２００においても、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、処理部６が演算処理を行った結果（測定管１Ｐの中を流れる液体の流体速度や、少なくとも検出電極１Ａおよび検出電極１Ｂのいずれか一方の異常を診断した結果）を、例えば、電磁流量計２００に備えた表示部に表示させる構成であってもよい。
【０１４８】
また、第２の実施形態の電磁流量計２００においても、第１の実施形態の電磁流量計１００と同様に、電磁流量計２００に備える検出電極の数は、図４に示した数に限定されるものではなく、さらに多くの検出電極を備えた電磁流量計の構成であっても、電磁流量計２００においてそれぞれの検出電極ごとに異常を診断する考え方を適用することができる。
【０１４９】
上記に述べたとおり、本発明を実施するための形態によれば、電磁流量計内に、測定管の中を流れる流体によって発生した起電力（電圧）を検出するそれぞれの検出電極とアース電極との間に予め定めた電流値の交流信号（交流電流）を出力する交流信号発生回路を備える。そして、本発明を実施するための形態では、検出電極の異常を診断する診断動作においても、通常の計測動作と同様に、差動増幅回路によって、それぞれの検出電極が出力した流量信号の差分をとることによって同相成分のノイズを除去した後の流量信号に基づいて電極抵抗を算出する。これにより、本発明を実施するための形態の電磁流量計では、従来の電磁流量計よりも正確に、それぞれの検出電極の異常を診断することができる。しかも、本発明を実施するための形態では、それぞれの検出電極の異常を個別に診断する場合でも、同相成分のノイズを除去した後の流量信号に基づいて、それぞれの検出電極ごとに電極抵抗を算出する。これにより、本発明を実施するための形態の電磁流量計では、従来の電磁流量計よりも正確に、異常である検出電極を特定することができる。
【０１５０】
また、本発明を実施するための形態では、交流信号発生回路が対応する検出電極とアース電極との間に出力する交流信号（交流電流）の電流値を、電極抵抗の算出に必要十分な流量信号がそれぞれの検出電極から出力されるような電流値に変更するための電流制御回路を備える。これにより、本発明を実施するための形態では、電極抵抗を算出する際に障害となる要因を回避し、より正確に高い精度で電極抵抗を算出して、それぞれの検出電極の異常を診断することができる。
【０１５１】
また、本発明を実施するための形態では、それぞれの検出電極が異常となる状態ごとに、算出した電極抵抗を利用して異常であるか否かを診断（判定）するための判定条件を設定する。これにより、本発明を実施するための形態では、それぞれの検出電極における様々な状態を原因とした異常を診断（判定）することができる。
【０１５２】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。
【符号の説明】
【０１５３】
１００，２００・・・電磁流量計
１・・・センサ
１Ａ・・・検出電極（第１の検出電極）
１Ｂ・・・検出電極（第２の検出電極）
１Ｃ・・・励磁コイル（励磁回路）
１Ｅ・・・アース電極
１Ｐ・・・測定管
２Ａ・・・バッファ回路
２Ｂ・・・バッファ回路
３・・・差動増幅回路（差分回路）
４・・・流量信号Ａ／Ｄ変換回路（差分回路）
５・・・励磁回路（励磁回路）
６・・・処理部（診断部）
６１・・・分周回路（診断部，タイミング信号生成部）
７・・・クロック回路（診断部）
８・・・メモリ（診断部）
９・・・出力回路
１０Ａ，１０Ｂ・・・交流信号発生回路（交流信号発生回路）
１１Ａ，１１Ｂ・・・交流信号発生回路（交流信号発生回路）
２０Ａ，２０Ｂ・・・電流制御回路（交流信号発生回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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