(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁流量計であって、
アースに接続した液流体を搬送する絶縁管と、電磁石と、第１と第２の電極を含む電極回路とを備えた送流管と、
前記電磁石と、電極回路と、アースとに接続されており、前記電極回路の差分電位の関数である液体流量を示す送信機出力を生成する送信機回路と、
前記電極回路とアースとに接続されており、前記第１電極とアースとの間の第１診断電位を検出し、さらに前記第２電極とアースとの間の第２診断電位を検出して、前記第１診断電位と第２診断電位の和の関数から、前記電極回路からの漏れ電流を示す診断出力を生成する診断回路とからなる電磁流量計。
【請求項２】
前記漏れ電流が、前記電極回路からアースへ流れる、請求項１記載の電磁流量計。
【請求項３】
前記漏れ電流が、前記電極回路から電磁石へ流れる、請求項１記載の電磁流量計。
【請求項４】
前記診断出力が、前記両診断電位の和が第１範囲にある場合には、電極からアースへの漏れ電流を示し、前記両診断電位の和が第１範囲よりも大きい第２範囲にある場合には、電極から電磁石への漏れ電流を示す、請求項１記載の電磁流量計。
【請求項５】
前記送信機回路が駆動出力を前記電磁石に伝送し、前記診断回路が、駆動出力と同期してサンプル処理されるサンプル和を算出する、請求項１記載の電磁流量計。
【請求項６】
前記診断回路が、前記サンプル和の絶対値を算出する、請求項５記載の電磁流量計。
【請求項７】
前記送信機回路に、前記送信機出力と診断出力の関数である補正送信機出力を生成する補正回路を備える、請求項１記載の電磁流量計。
【請求項８】
前記補正回路が、前記診断出力が第１範囲にある場合には、診断出力と送信機出力の比率の関数である補正送信機出力を算出する、請求項７記載の電磁流量計。
【請求項９】
前記送信機出力を下記の演算式で補正する、請求項８記載の電磁流量計。
補正出力＝（１＋２（ＣＭ／ＤＭ））×送信機出力
ただし、ＣＭは前記和の１／２値で、ＤＭは前記差分電位値である。
【請求項１０】
電磁流量計であって、
アースに接続された液流体を搬送する絶縁管と、電磁石と、第１と第２の電極を含む電極回路とを備えた送流管と、
前記電磁石と、第１と第２の電極と、アースとに接続されており、前記第１電極と第２電極間の差分電位の関数である液体の流量を示す送信機出力を生成する送信機回路と、
前記第１電極とアースとの間の第１診断電位を検出し、前記第２電極とアースとの間の第２診断電位を検出して、前記第１診断電位と第２診断電位の和の関数から、電極漏れ電流を示す診断出力を生成するよう、前記両電極とアースに接続された診断手段とからなる電磁流量計。
【請求項１１】
電磁流量計内のプロセッサーで実行される複数の手順命令を格納するコンピュータ読取可能媒体であって、前記プロセッサーが実行する手順が、
電磁流量計の第１電極とアースとの間の第１の診断電位を入力する工程と、
電磁流量計の第２電極とアースとの間の第２の診断電位を入力する工程と、
前記第１と第２の診断電位の和の関数である電極の漏れ電流の存在を示す診断出力を生成する工程とからなる、コンピュータ読取可能媒体。
【請求項１２】
さらに、
前記第１診断電位と第２診断電位を加算する工程と、
前記診断電位をサンプル処理する工程と、
前記診断電位の絶対値を算出する工程と、
前記診断電位の絶対値を記憶基準値と比較する工程と、
前記比較結果の関数により電極の漏れ電流を検出する工程と、
前記検出した漏れ電流の送信機出力を補正する工程とからなる手順命令を備える、請求項１１記載のコンピュータ読取可能媒体。
【請求項１３】
電磁流量計の動作方法であって、
送流管の第１電極と第２電極からそれぞれ入力された第１診断電位と第２診断電位とを加算する工程と、
前記診断電位をサンプル処理する工程と、
前記診断電位の絶対値を算出する工程と、
前記診断電位絶対値を記憶基準値と比較する工程と、
前記比較結果の関数から電極の漏れ電流を検知する工程と、
前記で検知した漏れ電流を示す送信機出力を補正する工程とからなる、電磁流量計の動作方法。
【請求項１４】
電磁流量計であって、
アースに接続された液流体を搬送する絶縁管と、電磁石と、第１と第２の電極とを備えた送流管と、
前記電磁石と、第１と第２の電極とに接続されており、前記第１電極と第２電極間の差分電位の関数である液体の流量を示す送信機出力を生成し、前記第１電極とアースとの間の第１診断電位を検出し、前記第２電極とアースとの間の第２診断電位を検出して、前記第１診断電位と第２診断電位の和の関数から、電極の漏れ電流を示す診断出力を生成するプロセッサー装置とからなる、電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術背景
本発明は、産業処理プラントにおける液流体を検出するための電磁流量計に関し、詳細には、その電磁流量計の電極回路に関する。
【０００２】
電磁流量計には、電磁石と電極とを通って液体を搬送させるための絶縁送流管が備わっている。該電極は送流管内に密閉されており、送流管を流れる液体に接触している。該電極は液体内で電磁的に誘導され、電磁誘導のファラディの法則に従い流量に比例する起電力（ＥＭＦ）を検知する。
【０００３】
電極や電極導線から漏れる電流は、送信機出力における測定不良の原因になるが、処理プラントのオペレータによって長期にわたり見過ごされがちである。このような漏れ電流の問題に対処する技術の１つに、漏電による誤差を制限する試みがある。例えば、極端に高い入力インピーダンスをもつ送信機回路を使用して、ＥＭＦを検出する方法がある。その場合、電極と送信機との間の導線は、漏れや外因性ノイズを防止するため入念に絶縁される。しかしながら、このような技法においては、漏れ電流の診断や測量については対策が施されていない。
【０００４】
本発明の要旨
電極回路内の漏れ電流を検出するための診断回路を備えた電磁流量計について開示する。本発明による診断回路は、送流管に設けられた第１電極と第２電極、および、送流管のアースとに接続されている。この回路で、第１電極とアースの間の第１診断電位と、第２電極とアースの間の第２診断電位とを検出する。
【０００５】
さらに、前記診断回路は、第１診断電位と第２診断電位との和の関数である診断出力を生成する。この両電位の和は、漏れ電流の有無を示すものである。
【０００６】
前記送流管には、アースに接続した液体が流れる絶縁管と、電磁石とが備わる。
【０００７】
前記電磁石、第１電極と第２電極、およびアースは、送信機回路に接続している。この送信機回路では、第１電極と第２電極との間の差分電位の関数として液体流量を示す送信機出力が生成される。
【０００８】
前記診断出力は、送信機出力の精度が、補正処理が必要な程の漏れ電流の影響を受けているかどうかを示すものである。
【０００９】
図面の簡単な説明
図１は、電磁流量計を示す。
図２は、電磁流量計における電極回路と電磁石との間の漏れ電流を示す。
図３は、電磁流量計における電極とアースとの間の漏れ電流を示す。
図４は、診断回路を備えた電磁流量計の第１の実施形態を示す。
図５は、診断回路を備えた電磁流量計の第２の実施形態を示す。
図６は、正常状態と漏電状態における差分電極信号のサンプル波形を示す。
図７は、正常状態と漏電状態における加算（同相）電極信号のサンプル波形を示す。
図８は、正常状態から漏電流状態への遷移中における、送信機出力（流量）信号と、加算電極信号を示す。
図９は、送流管の正常状態から漏電流状態への遷移中における送信機出力（流量）信号の補正を示す。
図１０は、診断回路を備えた電磁流量計の第３の実施形態を示す。
図１１は、診断処理工程のフローチャートを示す。
【００１０】
実施形態の詳細な説明
以下に、電磁流管の電極回路における不都合な過剰漏電を診断回路で検出できる電磁流送信機について説明する。多くの場合、漏れ電流は、電磁流量計の何れかの電極の周囲シール部の破損部分を通過して処理液体が漏れることが原因である。このような漏れ電流は、送信機出力の精度を損うことになる。そこで、前記診断回路において、２つの各電極の電極／アース間の診断電位を検出し、この２つの診断電位の和を算出する。この２つの診断電位の和は、流量計の電極回路に過剰な漏れがあるかどうかを示すものである。診断回路で漏れ電流が検出されると、処理プラントのオペレータや送信機の補正回路によって、補正処理が実行される。
【００１１】
前記診断回路を採用することで、電磁流送信機の出力が正確な流量を示しているようでも、電極回路の漏れ電流のために、実際にはその流量値は不正確であるという状況を回避することができる。
【００１２】
図１には、電磁流量計２０の一実施形態の部分断面図を示す。電磁流量計２０には、電気的に絶縁したライナ２３を備えた低透磁率素材で形成された送流管２２と、コイル２６を備えた電磁石２４と、強磁性コアつまりシールド２８と、電極３０、３２とが備わっている。前記電磁石２４および電極３０、３２は、送信機回路３４にワイヤで接続されており、送信機回路３４を作動させると電流が流れて電磁石２４が駆動し、送流管２２の内側に矢印で示すような磁界３６を生成する。この送流管２２内の磁界を処理液２１が通過すると、該液２１中に起電力（ＥＭＦ、電圧）が誘起される。液体２１から前記金属製送流管２２へのＥＭＦの漏れは、絶縁ライナ２３により防止されている。電極３０、３２は、液体２１に接触して、ＥＭＦをピックアップつまり検出する。なお、このＥＭＦは、ファラディの法則により、送流管２２内の液体２１の流量に比例する。
【００１３】
前記電極３０、３２で検出されたＥＭＦは、漏れ防止用に絶縁されたリード３８を介して、送信機回路３４へ伝送される。なお、この送信機回路３４には、漏れを制限するための高い入力インピーダンスをもつ電極入力回路が備わっている。
【００１４】
前記電極３０、３２は、絶縁ライナ２３に対してシールされているが、老朽や劣化、または腐食による損傷により、この電極３０、３２と絶縁ライナ２３との間のシール部が破損することがある。すると、この破損したシール部分から処理液２１が漏出し、電極回路からアースに接続されている送流管２２にかけて、漏電経路が形成されてしまう。さらにこの漏れ電流は、電極リード２８から電磁石２４にかけても漏電経路を形成する。多くの場合、送流管２０や送信機３４には、電極リード３８を接続するための端子ブロック（図１には図示しない）が備わっているため、これらの端子ブロックが液体で汚染されてしまい、さらに電極導線からアース、または、電磁石２４のドライブ回路へと漏電経路が形成されてしまう。
【００１５】
図２には、実施形態の一例である送流管５０の部分断面図を示す。送流管５０には、リード線５６、５８、６０を介して端子ブロック６２に結線された電磁石コイル５２、５４が備わる。絶縁ライナ６６が設けられている送流管６４には、処理液６８が充満されて流れる。電極７０と７２は、前記処理液６８に接触しており、ライナ６６に対しては封止されている。さらに、電極７０と７２は、漏電防止のため送流管６４から絶縁されている。電極のリード線７４、７６は、絶縁かつ遮蔽されており、前記電極７０、７２と端子ブロック６２とを接続する役割をもつ。前記リード線は、端子ブロック６２において、ケーブル（図示しない）を介して電子送信機回路に接続している。この電子送信機回路については、後で詳しく説明する。前記電極７２とライナ６６との間のシール部が損傷したり破損すると、破損シール部から点８０で示すように処理液６８が漏れ出し、電極７２、電極リード線７４、７６、または、電磁石コイル５２、５４といった場所に流入して、凝固する恐れがある。その結果、漏れ出た処理液により、電極７２、電極リード線７６（つまり電極回路）から、接地送流管６４や電磁石コイル５２、５４にかけて、好ましくない漏電経路が形成されてしまう。
【００１６】
図３は、電極９０の拡大部分断面図であり、前記液体の漏れをより詳しく示している。絶縁ライナ９４が備わった送流管９２に、電極９０が取付けられている。この電極９０には、ナット部９８を螺合するためのネジが切られた部分９６を備えるシャフトが取り付けられている。このナット部９８を、前記ネジ部に沿って進めると、スプリングワッシャ１００（「皿バネ」）が金属スラストワッシャ１０２に対して圧縮される。同時に、スラストワッシャ１０２により、送流管９２に対して絶縁ブッシュ１０４が押圧される。前記スプリングワッシャ１００の押圧力により、電極９０の鋭角の外側リム部１０６が絶縁ライナ９４の内部にめり込み、液体シール部が形成されるのである。このように形成されたシール部の信頼性は一般的に高いのだが、老朽化、誤用、腐食などは避けられず、結局は破損してしまう。その結果、図の点域で示すように、この破損部分から処理液１０８がしみ出すため、電極９０から接地送流管９２にかけて漏電経路１１０が形成される。この漏電経路１１０により、前記流動励起ＥＭＦに負荷がかかるため、流量測定の誤差が発生する。しかしながら、処理プラントのオペレータは、この誤差を長期にわたって見落としてしまうことが多い。
【００１７】
図４は、電磁流量計１２０の一実施形態を示す。電磁流量計１２０には、漏れ電流を検出し、漏電発生時にはオペレータへ指示１６４を出すような、診断回路１２２が備わる。漏れ電流は通常、図２と図３に示すような液体の漏れによって発生する。電磁流量計１２０には、さらに、流れる液体１２８を搬送する絶縁管、つまり、ライナ１２６を有する、アース１３０に接続された送流管１２４が備わっている。前記液体１２８とアースとの接続は、通常、液体１２８が流量計に結合した金属パイプに接触することで成立する。前記送流管１２４には、電磁石１３２が取付けられている。この電磁石１３２には、コイル１３４と、磁気帰還経路であるコア１３６とが備わる。電極回路１４６は、第１電極１３８、第２電極１４０、および、電極リード線１４２、１４４とからなる。
【００１８】
前記電極回路１４６には、増幅器１４８と１５０を設けることもできる。一般的に増幅器１４８、１５０は、極端に高い入力インピーダンスをもち、低漏電流を入力し、低い出力インピーダンスをもつ単位ゲインバッファである（インピーダンス変換器とも呼ばれる）。この増幅器１４８、１５０は、それぞれの増幅器の出力側に、電極電圧をそのまま出力する一方、増幅器１４８、１５０の出力に接続される負荷から各電極を絶縁する働きもする。前記増幅器１４８と１５０は、応用形態に応じて送流管１２４や送信機のハウジング体に取付けても構わない。また、前記増幅器は低漏電検出入力を電極回路１４６へ送るので、電極回路の一部と考えてもよい。さらに、電極回路１４６を、増幅器１４８、１５０の出力で駆動する被動シールド（図示しない）で遮蔽しても構わない。
【００１９】
前記電磁石１３２、電極回路１４６、およびアース１３０は、（電極回路１４６はバッファつまり増幅器１４８、１５０経由で）送信機回路１５２に接続されている。この送信機回路１５２は、従来設計のものでも構わない。この送信回路１５２では、電極回路１４６の差分電位の関数により、液体１２８の流量を示す送信機出力１５４を生成する。送信機回路１５２では、増幅器１４８、１５０の出力値を減算して、流量値を算出する。この減算処理は、送信機回路１５２において、アナログ差分増幅器か、差分算出つまり減算を実行するその他公知のデジタル信号処理回路を使って行うことも可能である。
【００２０】
前記診断回路１２２は、（バッファ増幅器１４８、１５０を介して）電極回路１４６およびアース１３０にも接続している。この診断回路１２２は、第１電極１３８とアース１３０との間の第１診断電位１６０を検出し、さらに、第２電極１４０とアース１３０との間の第２診断電位１６２も検出する。診断回路１２２は、前記第１と第２の診断電位１６０、１６２の和の関数として、電極回路１４６からの漏れ電流を示す診断出力１６４を生成する。流量つまり差分電位の測定にはアース１３０の基準値は必要ないが、この診断電位１６０、１６２を測定するには、液体のアース基準値が必要である。前記診断電位１６０と１６２を比較して、アース１３０が２つの電極電位に対して中心値つまり平衡値であるかどうかを表示する。このアース基準値が中心値つまり平衡値でなければ、電極に漏れがあると推測される。
【００２１】
前記電極回路１４６に漏れがなければ、アースに対して各電極上に流動励起されたＥＭＦ（診断電位）は、平衡つまり等しくなるが極性は逆である。つまり、漏電のない正常作動状態において、前記診断電位１６０と１６２を和算つまり加算した場合、その結果値はほぼゼロになる。
【００２２】
しかしながら、漏れ電流が存在する場合、前記診断電位１６０、１６２は、不均一つまり異なる値となる。そのため、これら２つの診断電位を和算つまり加算すると、その結果値はゼロ以外の値となり、漏れの存在を示す。
【００２３】
前記２つの診断電位の和が不平衡であるが、差分流動励起ＥＭＦのほぼ正常範囲内にある時、電極回路の一部分からアースへの漏れ電流が存在すると推測できる。
【００２４】
一方、前記２つの診断電位の和が不均一であり、差分流動励起ＥＭＦの正常範囲を超過する場合、前記電極回路の一部から過剰電圧をもつ電磁石およびその導線の一部への漏れ電流が存在すると推測できる。
【００２５】
前記診断出力１６４は、前記両診断電位の和が第１の低い範囲である場合には、電極からアースへの漏れ電流の存在を示し、前記両診断電位の和が第１範囲よりも大きい第２範囲にある場合には、電極から電磁石への漏れ電流の存在を示すよう設定可能である。このことについては、図１１を参照しながら以下に詳しく説明する。
【００２６】
前記送信機出力１５４は、一般的に４〜２０ｍＡのアナログ信号であり、前記診断出力１６４は、４〜２０ｍＡのアナログループ信号に重畳されるHARTプロトコル信号である。
【００２７】
好適な実施形態の一例として、前記送信機回路１５２から、ほぼ矩形波の駆動出力つまり励磁電流が電磁石１３２へ送られるが、対応する電極電位も、前記流動励起ＥＭＦが平坦で安定している場合の「平坦」時間間隔を含むほぼ矩形状の波となる。この好適な実施形態では、前記流動励起ＥＭＦが平坦で安定している平坦時間間隔において、診断電位がサンプルされる。そして、診断回路１２２により、電磁石１３２への駆動出力と同期してサンプルされたサンプル和を算出するため、サンプル操作が安定間隔内で確実に実行できる。このサンプルされた和は駆動出力と交番するので、同じく診断回路１２２により交番を排除できるようサンプル和の絶対値を求める。
【００２８】
図５に、第２の実施形態である診断回路１８２を備えた電磁流量計１８０を示す。図５の電磁流量計１８０は、図４に示したものと同様なので、同じまたは類似部分には図４と同じ参照番号を付与する。診断回路１８２は、加算回路１８６、サンプル処理回路１８８、絶対値算出回路１９０を備える。このサンプル処理回路１８８は、電磁パルス形状つまり矩形状の駆動出力信号の平坦な安定部分において診断電位が得られるよう、同期ライン１９２により同期される。
【００２９】
電磁流量計１８０には、補正回路１８４も備わっている。この補正回路１８４は、（漏電流を示すための補正が行われていない）送信機出力１９６と診断出力１９８の関数として、補正送信機出力１９４を生成する。補正回路１８４では、前記診断出力が第１の低出力範囲にある場合、無修正の送信機出力１９６と診断出力１９８の比率の関数としての補正送信機出力１９４を算出する。この第１の低出力範囲では、２つの診断電位の和は、検出した漏れがアースへの漏れ電流であることを示す低値であり、算出してからの補正が可能である。前記送信機出力は、下記の演算式で補正することが好ましい。
補正出力＝（１＋２（ＣＭ／ＤＭ））×送信機出力        式１
ただし、ＣＭは前記診断電位の和の１／２値で、ＤＭは前記差分電位値である。
【００３０】
前記診断出力１９８を送信機１８０の外部に接続して、技術者やオペーレータが使用することも可能である。
【００３１】
図６に示すのは、正常状態およびアースへ漏電した状態における、差分電極信号をデジタルサンプリングした波形図である。このグラフには２つの波形を比較できるように、正常状態および漏電状態における波形が重ね合わせてある。垂直軸２００は、デジタルサンプル処理オシロスコープのＡ／Ｄ変換器の正規化カウント数で表された差分流量信号の振幅を示す。水平軸２０２は、サンプル数による経過時間を示す。第１波形２０４は、液体の流速が約１０フィート／秒の試験条件における正常状態の差分電極信号の波形と、約６ヘルツの周波数におけるほぼ矩形波をもつ電磁石ドライブ出力とを示す。前記正常波形２０４の平坦な安定部の間のピークからピークの振幅は、およそ４０，０００カウントである。次に、前記電極の１つに水をスプレーして、漏れ電流がアースへ流れる状態を形成する。この状態で、第２波形２０６をサンプリングする。この第２波形には、平坦部の間に約２４，０００カウントのピークからピークの振幅がある。つまり、片方の電極からアースへの漏れ電流があるとき、差分電極信号の振幅におよそ１５％の誤差が生じるのである。しかしながら、差分波形２０６は、それ以外の点では正常であるため、オペレータは、漏れ電流によって流量計に誤作動が生じていることに気付かないのである。
【００３２】
図７は、正常状態およびアースへの漏れ電流が存在する状態における両診断電位の和のデジタルサンプル波形（同相）を重ね合わせたグラフである。図７の垂直軸と水平軸は、図６で説明したものと同じである。正常状態では、前記加算された診断電位２１０の範囲は、電力線ノイズのせいで±５０００カウント程度であるが、この電力線（６０ヘルツ）ノイズが平均化つまりフィルター処理されると、カウント数はほぼゼロになる。しかしながら、漏電流状態では、加算診断電位２１２の平均値は、電磁石ドライブ出力の極性が変るたびに−３０００から＋３０００カウントの間で変化する。この加算診断電位が、電極からの漏れ電流を示す値である。
【００３３】
図８は、正常状態から漏電状態への遷移中における、差分（流量）信号と和（同相）電極信号のグラフ図である。図の縦軸２００は、デジタルサンプル式オシロスコープ内のＡ／Ｄ変換器の正規化カウント数としての電極信号の振幅を示す。横軸２０２は、サンプル数としての経過時間を示している。アースへの漏電状態は、送流管の外部の電極の一部に水をかけることによりシミューレートでき、２１８で示す時点である。
【００３４】
図８は、２２０で示す正常状態および２２２で示すアースへの漏電流状態における差分電極信号のデジタルサンプル波形グラフである。流量を示す差分電極信号の変化は、漏れ電流発生後では‐２１．６２％程度である。しかしながら、この変化値は予定流量信号の正常範囲内であるため、実際の流量変化と判断できず、見落とされる可能性がある。
【００３５】
同様に、２２４で示す正常状態と、２２６で示すアースへの漏電流状態における、加算電極信号つまり同相電極信号の波形が図示されている。前記漏電流が発生した場合の同相電極信号の変化は１０００％で、正常状態から容易に区別可能であるため、明らかな漏れ電流の発生が表示される。このような波形は、液体流速が約１０フィート／秒で、ほぼ矩形波の電磁石ドライブ出力が約６ヘルツの周波数での試験条件において形成される。
【００３６】
図９は、２３０で示す正常状態と２３２で示すアースへの漏電流状態における、無補正の送信機流量出力信号のデジタルサンプリング波形を示すグラフである。漏れ電流発生後の流量出力の無補正変化つまり誤差は、およそ−２１．６２％である。送信機流量出力信号２３０と２３２は、同相信号に基いた自動補正処理がされていない。
【００３７】
同様に、２３４で示す正常状態と、２３６で示すアースへの漏電流状態における、加算電極信号つまり同相電極信号の波形も図示されている。前記漏電流が発生した場合の同相電極信号における変化は約１０００％で、正常作動状態から容易に区別可能であるため、明らかに漏れ電流の発生が表示される。
【００３８】
これらの波形は、液体の流速が約１０フィート／秒で、ほぼ矩形波の電磁石ドライブ出力が約６ヘルツの周波数での試験条件において形成される。
【００３９】
前記同相信号に基いて自動補正を行った場合には、漏電流発生以前には０．１２％だった流量出力の誤差が、漏電流発生後には−１．７７％になった。つまり、この実験においては、自動補正処理の結果、その誤差が−２１．６２％から、わずか−１．７７％へと減少したのである。補正処理の結果はそれぞれの実験状況に大きく左右されるが、一般的には流量表示値は、漏電流状態の下でも、補正処理を行った場合の方がより正確になる。
【００４０】
図１０に示すのは、送信機回路と診断回路の機能を組合せたプロセッサ装置２５２を装備した電磁流量計２５０である。この流量計２５０は、図４、図５に示される流量計１２０、１８０と同様のものであり、その特性も図４と図５のものと同じか類似する。また、送流管には同じ参照番号を付与した。
【００４１】
プロセッサ装置２５２には、プロセッサ２５４とメモリ２５６が備わる。このメモリ２５６には、診断アルゴリズム２５８が格納されている。プロセッサ装置２５２は、コイルドライバ１５２、アナログ／デジタル変換器２６０に接続し、さらに、増幅器１４８、１５０を介して第１電極と第２電極にも接続する。このプロセッサ装置では、第１と第２電極間の差分電位の関数として、液体の流量を示す送信機出力１５４を生成する。また、この装置では、第１電極とアース間の第１診断電位と、第２電極とアース間の第２診断電位とを検出し、この２つの診断電位の和の関数として電極の漏れを示す診断出力１６４を生成する。このプロセッサ装置は、必要なら、前記診断アルゴリズム２５８を使って、補正出力の関数としての送信機出力を補正することも可能である。
【００４２】
図１１には、図１０のプロセッサ装置２５２で実行される診断手順２７０を示す。この診断手順の工程は、診断アルゴリズム２５８としてプロセッサメモリ２５６内に格納できる。また、この診断アルゴリズムは、ＲＯＭや、必要に応じてＥＥＰＲＯＭなどのメモリに格納することも可能である。このアルゴリズムは、一連の命令を格納したコンピュータ読取り可能媒体からメモリに取り込むことも可能である。電磁流量計内のプロセッサで前記一連の命令が与えられて、前記診断工程が行われるのである。
【００４３】
図１１では、診断アルゴリズム２７０は工程２７２から開始する。工程２７４で電極電圧の和が算出されると、その算出値は、工程２７６でサンプル処理される。この処理は、磁界と電極電圧が平坦つまり一定した時間間隔で行われるのが好ましい。次の工程２７８で、サンプルされた和の絶対値を算出して、極性の交番を排除する。工程２８０では、前記絶対値が基準値２８２と比較されて、漏電流状態を判断する。絶対値が低ければ、工程２８４において漏れ電流が無い、つまり動作不良の無いことが表示される。絶対値がほぼ正常流量信号の範囲内であれば、工程２８６においてアースへの漏電流の発生が表示される。絶対値が前記正常流量信号を超過した場合、工程２８８において電磁石コイルへの漏電流の発生が表示される。
【００４４】
漏電流発生や動作不良を含む漏電流状態の信号２９０が出力された場合、必要なれば、工程２９２で送信機出力を自動的に補正することも可能である。診断手順が終了すると、アルゴリズムは工程２９４から開始工程へ戻り、アルゴリズムを繰返す。
【００４５】
前記診断アルゴリズム２７０を使用すれば、電極回路における漏電流発生を見落としているために、電磁流送信機の送信機出力が正確な流量を表示しているようでも実際にはその流量値は不正確であるという状況を、回避することができる。
【００４６】
本発明について、いくつかの好適な実施形態を参照しながら説明してきたが、当業者には明らかなように、この発明の本質および範囲から逸脱することなくその形態や細部に変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図２】  電磁流量計における電極回路と電磁石との間の漏れ電流を示す。
【図５】  診断回路を備えた電磁流量計の第２の実施形態を示す。
【図６】  正常状態と漏電状態における差分電極信号のサンプル波形を示す。
【図７】  正常状態と漏電状態における加算（同相）電極信号のサンプル波形を示す。
【図８】  正常状態から漏電流状態への遷移中における、送信機出力（流量）信号と、加算電極信号を示す。
【図９】  送流管の正常状態から漏電流状態への遷移中における送信機出力（流量）信号の補正を示す。
【図１０】  診断回路を備えた電磁流量計の第３の実施形態を示す。
【図１１】  診断処理工程のフローチャートを示す。
【符号の説明】
２０……電磁流量計、２１……液体、２２……送流管、２３……絶縁ライナ、２４……電磁石、２６……コイル、２８……シールド、３０，３２……電極、３４……送信機回路、３６……磁界、３８……リード
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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