(57)【要約】【課題】商用電源周波数を利用して励磁信号の励磁周波数を決定している場合でも、実流校正作業を１回に削減する。【解決手段】励磁信号６Ｅの半周期内において商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる共通整定期間のうち、半周期の切替タイミングを基準とする任意の時間位置に設定されたサンプリング期間に、サンプルホールド部３により、交流流量信号２Ｓの波高値をサンプリングする。【選択図】  図１
2007132803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源周波数に応じた励磁周波数の励磁信号に基づき管内の流体に磁界を印加し、前記流体から検出して得られた交流流量信号を前記励磁信号の半周期ごとに設けられたサンプリング期間にサンプルホールド部でサンプリングし、このサンプリングにより得られた前駆交流流量信号の波高値に基づき計測流量を得る電磁流量計であって、
前記サンプルホールド部は、前記励磁信号の半周期内において商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも前記交流流量信号の波形が平坦となる共通整定期間のうち、前記半周期の切替タイミングを基準とする任意の時間位置に設定されたサンプリング期間に、前記交流流量信号の波高値をサンプリングする
ことを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁流量計において
前記共通整定期間は、前記半周期の開始タイミングを基準として、商用電源周波数が５０Ｈｚの場合に前記交流流量信号の波形が平坦となる第１の整定期間の開始時点、または商用電源周波数が６０Ｈｚの場合に前記交流流量信号の波形が平坦となる第２の整定期間の開始時点から、前記第２の整定期間の終了時点までの期間からなり、
前記サンプリング期間は、前記共通整定期間のうち前記半周期の開始タイミングから所定時間経過した時間位置に設定された期間からなる
ことを特徴とする電磁流量計。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁流量計において
前記共通整定期間は、前記半周期の終了タイミングを基準として、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合に前記交流流量信号の波形が平坦となる第２の整定期間の開始時点から前記極性反転タイミングまでの期間からなり、
前記サンプリング期間は、前記共通整定期間のうち前記半周期の終了タイミングから所定時間遡った時間位置に設定された期間からなる
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、電磁流量計測技術に関し、特に流体の信号起電力を含む交流流量信号を任意のタイミングでサンプリングする信号処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
管内を流れる流体の流量を計測する装置として電磁流量計が使用される。この電磁流量計は、管外に設けた励磁コイルへ所定の交流励磁電流を供給することにより管内の流体に磁界を印加し、これに応じて発生する流体の信号起電力を含む検出信号を管の内壁に設けた電極により検出し、その検出信号から低周波成分を除去して得た交流流量信号をサンプリングして信号処理することにより計測流量を得ている。
【０００３】
この種の電磁流量計では、交流商用電源の商用電源周波数を利用して励磁信号の励磁周波数を決定している場合がある。通常、交流流量信号には商用電源周波数成分が重畳しており、これを除去する構成として、商用電源周波数の偶数分の１の周波数を励磁周波数とし、交流流量信号の正負電圧をサンプリングして合成する構成がある（例えば、特許文献１など参照）。これにより、正負電圧のそれぞれに重畳した商用電源周波数成分が逆位相となって相互に打ち消し合い、結果として計測流量の誤差が低減される。
【０００４】
このような、交流電源の商用電源周波数を利用して励磁信号の励磁周波数を決定している電磁流量計では、商用電源周波数に応じて励磁周波数が変わるため交流流量信号の波形長も変化する。したがって、従来の電磁流量計では、交流流量信号をサンプリングするタイミングも商用電源周波数ごとに個別に設定していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４４１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来技術では、電磁流量計で使用する商用電源周波数ごとに異なるタイミングで交流流量信号をサンプリングしているため、電磁流量計の実流校正もそれぞれの商用電源周波数ごとに実施する必要があり、出荷時の調整作業が負担となるという問題点があった。
【０００７】
通常、電磁流量計では、流量の計測精度を確認して校正するため、既知の流体流量を電磁流量計で計測する実流校正作業が行われる。この際、交流流量信号をサンプリングするタイミングが異なれば、それぞれのタイミングごとに計測精度を確認して校正する必要がある。このため、使用する商用電源周波数ごとに異なるタイミングで交流流量信号をサンプリングする場合には、それぞれの商用電源周波数ごとに実流校正を実施する必要があった。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、商用電源周波数を利用して励磁信号の励磁周波数を決定している場合でも、実流校正作業を１回に削減できる電磁流量計装置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】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかる電磁流量計は、商用電源周波数に応じた励磁周波数の励磁信号に基づき管内の流体に磁界を印加し、流体から検出して得られた交流流量信号を励磁信号の半周期ごとに設けられたサンプリング期間にサンプルホールド部でサンプリングし、このサンプリングにより得られた前駆交流流量信号の波高値に基づき計測流量を得る電磁流量計であって、サンプルホールド部は、励磁信号の半周期内において商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも交流流量信号の波形が平坦となる共通整定期間のうち、半周期の切替タイミングを基準とする任意の時間位置に設定されたサンプリング期間に、交流流量信号の波高値をサンプリングするようにしたものである。
【０００９】
この際、共通整定期間については、半周期の開始タイミングを基準として、商用電源周波数が５０Ｈｚの場合に交流流量信号の波形が平坦となる第１の整定期間の開始時点から、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合に交流流量信号の波形が平坦となる第２の整定期間の終了時点までの期間とし、サンプリング期間として、共通整定期間のうち半周期の開始タイミングから所定時間経過した時間位置に設定された期間を用いてもよい。あるいは、前記半周期の開始タイミングを基準として、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合に前記交流流量信号の波形が平坦となる第２の整定期間の開始時点から終了時点までの期間からなり、前記サンプリング期間は、前記共通整定期間のうち前記半周期の開始タイミングから所定時間経過した時間位置に設定された期間を用いてもよい。
【００１０】
あるいは、共通整定期間については、半周期の終了タイミングを基準として、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合に交流流量信号の波形が平坦となる第２の整定期間の開始時点から極性反転タイミングまでの期間とし、サンプリング期間として、共通整定期間のうち半周期の終了タイミングから所定時間遡った時間位置に設定された期間を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、励磁信号の半周期内において商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも交流流量信号の波形が平坦となる共通整定期間のうち、半周期の切替タイミングを基準とする任意の時間位置に設定されたサンプリング期間に、サンプルホールド部により、交流流量信号の波高値をサンプリングするようにしたので、商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも、半周期の切替タイミングを基準とする共通のタイミングで、波形が平坦となった整定期間に交流流量信号をサンプリングすることができる。
【００１２】
このため、電磁流量計の実流校正をそれぞれの商用電源周波数ごとに実施する必要がなくなり、商用電源周波数を利用して交流励磁周波数を決定している場合でも、商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれか一方で実流校正作業を実施すればよく、実流校正作業を１回に削減できる。したがって、出荷時の調整作業を削減することができ、製造コストを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計の構成を示すブロック図である。
【００１４】
この電磁流量計は、検出器１０と変換器１１とから構成されている。
検出器１０は、電極１０Ａ，１０Ｂ、管１０Ｃ、および励磁コイル１０Ｄから構成されており、所定励磁周波数の交流励磁電流８Ｓに基づいて管１０Ｃ内の流体に磁界を印加し、これに応じて流体に発生した信号起電力を検出信号として検出出力する回路部である。
【００１５】
電極１０Ａ，１０Ｂは、被計測流体が流れる管１０Ｃの内壁に対向して配置され、流体に発生した信号起電力を検出する１対の電極である。
励磁コイル１０Ｄは、変換器１１から出力された交流励磁電流８Ｓに基づいて励磁され、管１０Ｃ内の流体に磁界を印加するコイルである。
【００１６】
変換器１１は、検出器１０に対して交流励磁電流８Ｓを出力するとともに、検出器１０からの検出信号を信号処理することにより管内の流量を算出出力する回路部である。
変換器１１には、ハイパスフィルタ（以下、ＨＰＦという）１、ＡＣ増幅部２、サンプルホールド部３、帯域減衰フィルタ（以下、ＢＥＦという）５、Ａ−Ｄ変換部５、演算処理部６、出力部７、励磁部８、および記憶部９が設けられている。
【００１７】
ハイパスフィルタ１は、検出器１０の電極１０Ａ，１０Ｂから得られた検出信号のうち低周波数成分を減衰させることにより、この検出信号に混入しているパルス状ノイズや低周波ノイズを減衰させた交流流量信号１Ｓを出力する回路部である。
ＡＣ増幅部２は、入力された交流流量信号９Ｓを交流増幅し、流体流速に応じて振幅が変化する交流流量信号（以下、サンプリング入力信号という）２Ｓとして出力する回路部である。
【００１８】
サンプルホールド部３は、演算処理部６からのスイッチング信号６Ａ，６Ｂに基づいてスイッチ３Ａ，３Ｂのオン／オフを制御して、ＡＣ増幅部２からのサンプリング入力信号２Ｓをサンプリングし、流体流速に応じて直流電位が変化する直流流量信号３Ｓとして出力する回路部である。
ＢＥＦ４は、サンプルホールド部３からの直流流量信号３Ｓに含まれる不要な低周波数成分を減衰させる回路部である。
Ａ−Ｄ変換部５は、ＢＥＦ４からの出力信号を積分しディジタル情報に変換する回路部である。
【００１９】
演算処理部６は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、マイクロプロセッサ内または周辺回路のメモリ（図示せず）からプログラムを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラムとを協働させて各種機能手段を実現する機能部である。
演算処理部６で実現される主な機能手段としては、流量算出手段、流量出力手段、およびタイミング制御手段（図示せず）がある。
【００２０】
流量算出手段は、Ａ−Ｄ変換部５からのディジタル情報に対して所定の演算処理を行うとともに、記憶部９の補正値に基づき所望の計測流量値を算出する機能を有している。
流量出力手段は、流量算出手段で算出された計測流量値に応じた出力信号６Ｓを出力部７へ出力する機能を有している。
タイミング制御手段は、所定クロックに基づいてスイッチング信号６Ａ，６Ｂや励磁信号６Ｅを出力する機能と、記憶部９から読み出したタイミング情報に基づいてスイッチング信号６Ａ，６Ｂを出力する機能とを有している。
【００２１】
出力部７は、例えば４〜２０ｍＡのアナログ直流電流値を用いて計測流量値を伝送するアナログ伝送方式など、任意の伝送方式で用いる伝送信号に演算処理部６からの出力信号６Ｓを変換して出力する回路部である。
励磁部８は、演算処理部６からの励磁信号６Ｅに基づいて矩形波からなる所定周波数の交流励磁電流８Ｓを検出器１０の励磁コイル１０Ｄへ出力する回路部である。
記憶部９は、不揮発性メモリなどからなり、予め設定されたサンプリング期間を示すタイミング情報を記憶する機能と、実流校正により得られた補正値を記憶する機能を有している。
【００２２】
本実施の形態は、励磁信号６Ｅの半周期内において商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる共通整定期間のうち、半周期の切替タイミングを基準とする任意の時間位置に設定されたサンプリング期間において、サンプルホールド部３により交流流量信号２Ｓの波高値をサンプリングするようにしたものである。
【００２３】
［サンプリング期間］
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計で用いるサンプリング期間について説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計で用いるサンプリング期間を示すタイミングチャートである。なお、図２には、励磁周波数ｆ５０，ｆ６０の励磁信号について、その半周期の開始時点Ｔｈｓでタイミングを一致させた状態が例として示されている。
【００２４】
矩形波の励磁信号６Ｅに基づき励磁コイル１０Ｄを励磁した場合、電極１０Ａ，１０Ｂで検出される検出信号に微分ノイズが重畳する。ＨＰＦ１からは、この微分ノイズを持った交流流量信号１Ｓが出力され、これがＡＣ増幅部２で増幅されて、図２に示すようなサンプリング入力信号２Ｓがサンプルホールド部３へ入力される。
サンプリング入力信号２Ｓは、本来、流体流速に応じた波高値（振幅）を有しており、サンプルホールド部３では、励磁信号６Ｅの半周期ごとに、サンプリング入力信号２Ｓのうち微分ノイズが整定した期間、すなわち整定期間内の任意の期間にスイッチ３Ａ，３Ｂを導通させてその波高値をサンプリングする。
【００２５】
例えば、図２において、励磁信号６Ｅとして５０Ｈｚの１／ｎ倍（ｎは正の偶数）の周波数ｆ５０（半周期長ｔｈ５０）を用いた場合、サンプリング入力信号２Ｓの波形は、励磁信号６Ｅの半周期開始タイミングＴｈｓに急峻に立ち上がった後、単調に下っていき、半周期開始タイミングＴｈｓから時間ｔｓ５０経過後の時点Ｔｆｓ５０には平坦になり、半周期終了タイミングＴｈｅ５０まで平坦な波形が維持される。したがって、周波数ｆ５０の場合の整定期間（第１の整定期間）は、時点Ｔｆｓ５０からＴｈｅ５０（Ｔｆｅ５０）までの期間（ｔｆ５０）となり、周波数ｆ５０の場合のサンプリング期間はこの整定期間内に任意に設定すればよい。
【００２６】
一方、励磁信号６Ｅとして６０Ｈｚの１／ｎ倍の周波数ｆ６０（半周期長ｔｈ６０）を用いた場合、サンプリング入力信号２Ｓの波形は、励磁信号６Ｅの半周期開始タイミングＴｈｓに急峻に立ち上がった後、単調に下っていき、半周期開始タイミングＴｈｓから時間ｔｓ６０経過後の時点Ｔｆｓ６０には平坦になり、半周期終了タイミングＴｈｅ６０まで平坦な波形が維持される。したがって、周波数ｆ６０の場合の整定期間（第２の整定期間）は、時点Ｔｆｓ６０からＴｈｅ６０（Ｔｆｅ６０）までの期間（ｔｆ６０）となり、周波数ｆ６０の場合のサンプリング期間はこの整定期間内に任意に設定すればよい。
【００２７】
電磁流量計が５０Ｈｚ／６０Ｈｚの両周波数の商用電源で用いられる場合、励磁信号６Ｅの励磁周波数としてｆ５０，ｆ６０の両方が用いられる。したがって、それぞれの励磁周波数ｆ５０，ｆ６０ごとに整定期間ｔｆ５０，ｔｆ６０の期間長が異なるため、従来、これら整定期間ｔｆ５０，ｔｆ６０の期間長を予め個別に記憶しておき、実際に使用される励磁周波数に対応する整定期間を用いていたため、前述したように実流校正を５０Ｈｚ／６０Ｈｚの商用電源周波数ごとに行っていた。
【００２８】
ここで、図２の整定期間ｔｆ５０，ｔｆ６０に着目すると、これら整定期間は整定期間ｔｆ５０の開始時点Ｔｆｓ５０から整定期間ｔｆ６０の終了時点までの期間でオーバーラップしており、この期間ｔｆｃの時間位置および期間長は、励磁周波数としてｆ５０，ｆ６０のいずれを用いた場合でも、半周期開始タイミングＴｈｓを基準として固定されている。なお、ｔｈ５０＞ｔｈ６０およびＴｆｓ５０＝Ｔｆｓ６０（ｔｓ５０＝ｔｓ６０）であるため、半周期開始タイミングＴｈｓを基準とした場合、同一回路構成では常にｔｆ５０＞ｔｆ６０（Ｔｆｅ５０＞Ｔｆｅ６０）となる。
したがって、この期間ｔｆｃを励磁周波数ｆ５０，ｆ６０に共通の共通整定期間として用いれば、いずれの励磁周波数ｆ５０，ｆ６０の場合でも、常に励磁信号６Ｅの波形は平坦となり、流体流速に応じた波高値（振幅）を正確にサンプリングできる。
【００２９】
すなわち、共通整定期間ｔｆｃは、半周期開始タイミングＴｈｓを基準として、これ以降の、商用電源周波数が５０Ｈｚの場合（励磁周波数ｆ５０の場合）に交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる整定期間ｆｔ５０の開始時点Ｔｆｓ５０（＝Ｔｈｓ＋ｔｓ５０）から、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合（励磁周波数ｆ６０の場合）に交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる整定期間ｆｔ６０の終了時点Ｔｆｅ６０（＝Ｔｈｓ＋ｔｈ６０）までの期間となる。
【００３０】
したがって、サンプリング期間の開始時点Ｔｓは、共通整定期間ｔｆｃの開始時点Ｔｆｓ５０以降の範囲Ｔｈｓ＋ｔｓ５０≦Ｔｓに設定し、サンプリング期間の終了時点Ｔｆは、共通整定期間ｔｆｃの終了時点Ｔｆｅ６０以前の範囲Ｔｓ＜Ｔｆ≦Ｔｈｓ＋ｔｈ６０に設定すればよい。そして、記憶部９のタイミング情報として、サンプリング期間の開始時点ＴｈｓからＴｓまでの経過時間と、サンプリング期間の開始時点ＴｈｓからＴｆまでの経過時間またはサンプリング期間長を設定しておけばよい。
【００３１】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図３を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計の動作について説明する。図３は、本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計の動作を示す信号波形図である。
【００３２】
変換器１１の励磁部８は、演算処理部６からの励磁信号６Ｅに基づいて、商用電源周波数（50/60Hz)より低い所定周波数ｆexを有する矩形波の交流励磁電流８Ｓを、検出器１０の励磁コイル１０Ｄへ出力する。
これにより、励磁コイル１０Ｄが励磁されて、管１０Ｃ内を流れる流体に対して所定の磁界が印加され、流体の流速に応じた振幅を有する信号起電力が発生する。この信号起電力は、管１０Ｃの内壁であって対向する位置に設けられた電極１０Ａ，１０Ｂにより検出され、検出信号として変換器１１に出力される。
【００３３】
変換器１１のＨＰＦ１は、検出器１０から得られた検出信号のうち低周波数成分を減衰させる。これにより、検出信号に混入するパルス状ノイズや低周波ノイズが減衰した交流流量信号１Ｓが得られる。
ＡＣ増幅部２は、交流流量信号１Ｓを増幅してサンプリング入力信号２Ｓを生成し、サンプルホールド部３は、演算処理部６からのスイッチング信号６Ａ，６Ｂが示すサンプリング期間ｔａ，ｔｂに基づいてサンプリング入力信号２Ｓをサンプリングして直流流量信号３Ｓを出力する。
【００３４】
演算処理部６は、計測動作開始する際、サンプリング期間の時間位置や期間長を示すタイミング情報を記憶部９から読み出し、励磁周波数ｆ５０，ｆ６０に共通のサンプリング期間を示すスイッチング信号６Ａ，６Ｂをサンプルホールド部３へ出力する。このサンプリング期間は、前述のようにして予め励磁周波数ｆ５０，ｆ６０に共通の共通整定期間を計測などにより取得し、この共通整定期間内の任意の時間位置に任意の期間長で設定しておけばよい。この際、サンプリング期間の時間位置は、励磁信号の半周期の切替タイミングを基準としてタイミング情報で設定されており、励磁周波数がｆ５０とｆ６０のいずれの場合でも半周期の切替タイミングに対して固定的な時間位置となる。
【００３５】
サンプルホールド部３では、このサンプリング期間ｔａ，ｔｂだけスイッチ３Ａ，３Ｂをそれぞれ導通させてサンプリング入力信号２Ｓの電圧Ｅａ，Ｅｂを容量素子で保持し、直流流量信号３Ｓとして出力する。
すなわち、時刻Ｔ０〜Ｔ１の期間のように、サンプリング入力信号２Ｓとして電圧が正側の信号波形２Ａが入力される期間については、スイッチング信号６Ａに基づいてスイッチ３Ａのみがサンプリング期間ｔａだけ導通し、時刻Ｔ１〜Ｔ２の期間のように、サンプリング入力信号２Ｓとして電圧が負側の信号波形２Ｂが入力される期間については、スイッチング信号６Ｂに基づいてスイッチ３Ｂのみがサンプリング期間ｔｂだけ導通する。
【００３６】
これら正側のサンプルホールド電圧Ｅａ（Ｖｓａ）と負側のサンプルホールド電圧Ｅｂ（Ｖｓｂ）がそれぞれ個別にサンプリングされてオペアンプの正側入力端子と負側入力端子にそれぞれ別個に入力され、その合成電圧Ｖｓａ＋Ｖｓｂ（Ｅａ＋Ｅｂ）を示す直流流量信号３Ｓが出力される。
【００３７】
ＢＥＦ４は、この直流流量信号３Ｓのうち、不要な周波数成分、例えば励磁周波数ｆexと商用電源周波数ｆac （５０／６０Ｈｚ）との差の周波数成分を減衰させる。
Ａ−Ｄ変換部５は、ＢＥＦ４からの直流流量信号３Ｓを、その直流電位に対応するディジタル情報として出力する。
【００３８】
演算処理部６は、Ａ−Ｄ変換部５を介してサンプルホールド部３からの直流流量信号３Ｓがディジタル情報として取り込み、所定の演算処理を実行することにより、流体流速から所望の計測流量値を算出し、計測流量値に応じた出力信号６Ｓを出力部７へ出力する。
出力部７は、任意の伝送方式で用いる伝送信号に演算処理部６からの出力信号６Ｓを変換して出力する。
【００３９】
このように、本実施の形態は、励磁信号６Ｅの半周期内において商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる共通整定期間のうち、半周期の切替タイミングを基準とする任意の時間位置に設定されたサンプリング期間に、サンプルホールド部３により、交流流量信号２Ｓの波高値をサンプリングするようにしたものである。
【００４０】
具体的には、記憶部９により、励磁信号６Ｅの半周期内において商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる共通整定期間内に設けられたサンプリング期間を示すタイミング情報を予め記憶しておき、このタイミング情報に基づき演算処理部６によりスイッチング信号６Ａ，６Ｂを生成し、このスイッチング信号６Ａ，６Ｂに基づきサンプルホールド部３により、交流流量信号２Ｓの波高値をサンプリングするようにしたものである。
【００４１】
これにより、商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれの場合にも、半周期の切替タイミングを基準とする共通のタイミングで、波形が平坦となった整定期間に交流流量信号をサンプリングすることができるため、電磁流量計の実流校正をそれぞれの商用電源周波数ごとに実施する必要がなくなり、商用電源周波数を利用して交流励磁周波数を決定している場合でも、商用電源周波数が５０Ｈｚと６０Ｈｚのいずれか一方で実流校正作業を実施すればよく、実流校正作業を１回に削減できる。したがって、出荷時の調整作業を削減することができ、製造コストを削減できる。
【００４２】
また、共通整定期間として、励磁信号６Ｅの半周期の開始タイミングを基準として、商用電源周波数が５０Ｈｚの場合に交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる第１の整定期間の開始時点から、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合に交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる第２の整定期間の終了時点までの期間を用いるようにしたので、あるいは、励磁信号６Ｅの半周期の開始タイミングを基準として、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合に交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる第２の整定期間の開始時点からその終了時点までの期間を用いるようにしたので、共通整定期間内の所望の時間位置に、励磁信号の半周期の開始タイミングを基準として正確にサンプリング期間を設定できる。
【００４３】
［第２の実施の形態］
次に、図４を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかる電磁流量計の動作について説明する。図４は、本発明の第２の実施の形態にかかる電磁流量計で用いるサンプリング期間を示すタイミングチャートである。なお、図４には、励磁周波数ｆ５０，ｆ６０の励磁信号について、その半周期の終了時点Ｔｈｅでタイミングを一致させた状態が例として示されている。
【００４４】
前述の第１の実施の形態では、図２に示したように、励磁信号の半周期の開始タイミングを基準とした共通性定期間に基づきサンプリング期間を設定する場合を例として説明した。本実施の形態では、励磁信号の半周期の終了タイミングを基準とした共通性定期間に基づきサンプリング期間を設定する場合について説明する。なお、本実施の形態にかかる電磁流量計の構成および動作については、前述した第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００４５】
前述した図２の信号波形図を励磁信号すなわちサンプリング入力信号２Ｓの半周期の終了タイミングＴｈｅを基準として記載した場合、図４のような信号波形図となる。
例えば、励磁信号６Ｅとして５０Ｈｚの１／ｎ倍（ｎは正の偶数）の周波数ｆ５０（半周期長ｔｈ５０）を用いた場合、サンプリング入力信号２Ｓの波形は、励磁信号６Ｅの半周期開始タイミングＴｈｓ５０に急峻に立ち上がった後、単調に下がっていき、半周期開始タイミングＴｈｓ５０から時間ｔｓ５０経過後の時点Ｔｆｓ５０には平坦になり、半周期終了タイミングＴｈｅまで平坦な波形が維持される。したがって、周波数ｆ５０の場合の整定期間（第１の整定期間）は、時点Ｔｆｓ５０からＴｈｅ（Ｔｆｅ５０）までの期間（ｔｆ５０）となり、周波数ｆ５０の場合のサンプリング期間はこの整定期間内に任意に設定すればよい。
【００４６】
一方、励磁信号６Ｅとして６０Ｈｚの１／ｎ倍の周波数ｆ６０（半周期長ｔｈ６０）を用いた場合、サンプリング入力信号２Ｓの波形は、励磁信号６Ｅの半周期開始タイミングＴｈｓ６０に急峻に立ち上がった後、単調に下がっていき、半周期開始タイミングＴｈｓ６０から時間ｔｓ６０経過後の時点Ｔｆｓ６０には平坦になり、半周期終了タイミングＴｈｅまで平坦な波形が維持される。したがって、周波数ｆ６０の場合の整定期間（第２の整定期間）は、時点Ｔｆｓ６０からＴｈｅ（Ｔｆｅ６０）までの期間（ｔｆ６０）となり、周波数ｆ６０の場合のサンプリング期間はこの整定期間内に任意に設定すればよい。
【００４７】
ここで、図４の整定期間ｔｆ５０，ｔｆ６０に着目すると、これら整定期間は整定期間ｔｆ６０の開始時点Ｔｆｓ６０から整定期間ｔｆ５０およびｆｔ６０の終了時点すなわち半周期終了タイミングＴｈｅまでの期間でオーバーラップしており、この期間ｔｆｃの時間位置および期間長は、励磁周波数としてｆ５０，ｆ６０のいずれを用いた場合でも、半周期終了タイミングＴｈｅを基準として固定されている。なお、ｔｈ５０＞ｔｈ６０であるため、半周期終了タイミングＴｈｅを基準とした場合、同一回路構成では常にＴｆｓ５０＜Ｔｆｓ６０（ｔｆ５０＞ｔｆ６０）となる。
したがって、この期間ｔｆｃを励磁周波数ｆ５０，ｆ６０に共通の共通整定期間として用いれば、いずれの励磁周波数ｆ５０，ｆ６０の場合でも、常に励磁信号６Ｅの波形は平坦となり、流体流速に応じた波高値（振幅）を正確にサンプリングできる。
【００４８】
すなわち、共通整定期間ｔｆｃは、半周期終了タイミングＴｈｅを基準として、これ以前の、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合（励磁周波数ｆ６０の場合）に交流流量信号２Ｓの波形が平坦となる整定期間ｆｔ６０の開始時点から、半周期終了タイミングＴｈｅまでの期間となる。
【００４９】
したがって、サンプリング期間の開始時点Ｔｓは、共通整定期間ｔｆｃの開始時点Ｔｆｓ６０以降の範囲Ｔｈｅ−ｔｆ６０≦Ｔｓに設定し、サンプリング期間の終了時点Ｔｆは、半周期終了タイミングＴｈｅ以前の範囲Ｔｓ＜Ｔｆ≦Ｔｈｅに設定すればよい。そして、記憶部９のタイミング情報として、サンプリング期間の終了時点ＴｈｅからＴｓまでの遡行時間と、サンプリング期間の終了時点ＴｈｅからＴｅまでの遡行時間またはサンプリング期間長を設定しておけばよい。
これにより、共通整定期間内の所望の時間位置に、励磁信号の半周期の終了タイミングを基準として正確にサンプリング期間を設定できる。
【００５０】
なお、以上の各実施の形態では、信号と電源が同じ線路を共用して伝送される方式すなわち２線式の電磁流量計を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、信号と電源とが異なる線路で伝送される方式、例えば４線式の電磁流量計であっても本発明を適用でき、前述と同様の作用効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計で用いるサンプリング期間を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態にかかる電磁流量計の動作を示す信号波形図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる電磁流量計で用いるサンプリング期間を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００５２】
１１…変換器、１…ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）、１Ｓ…交流流量信号、２…ＡＣ増幅部、２Ａ…信号波形（正側）、２Ｂ…信号波形（負側）、２Ｓ…サンプリング入力信号（交流流量信号）、３…サンプルホールド部、３Ａ，３Ｂ…スイッチ、３Ｓ…直流流量信号、４…ＢＥＦ、５…Ａ−Ｄ変換部、６…演算処理部、６Ａ，６Ｂ…スイッチング信号、６Ｅ…励磁信号、６Ｓ…出力信号、７…出力部、８…励磁部、８Ｓ…交流励磁電流、９…記憶部、１０…検出器、１０Ａ，１０Ｂ…電極、１０Ｃ…管、１０Ｄ…励磁コイル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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