(57)【要約】【課題】流体内に溶解しているガスによる気泡の発生を抑制する。【解決手段】通流判定部１６Ａが、流量計測値を予め設定されている流量基準値と比較することにより、測定管内における流体の通流有無を判定し、励磁制御部１６Ｂが、通流判定部１６Ａにより測定管Ｐ内における流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流を下回る電流値まで励磁電流ＩＬを制限し、流体の通流ありと判定された場合、励磁電流ＩＬの制限を解除する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁回路から励磁コイルに励磁電流を供給することにより測定管内を流れる流体に磁界を印加し、この磁界に応じて当該流体に発生する起電力を、当該測定管の内壁に対向配置した一対の電極で検出し、この起電力に基づき当該流体に関する流量計測値を算出する電磁流量計であって、
前記流量計測値を予め設定されている流量基準値と比較することにより、前記測定管内における前記流体の通流有無を判定する通流判定部と、
前記通流判定部により前記流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流を下回る電流値まで前記励磁電流を制限し、前記流体の通流ありと判定された場合、前記励磁電流の制限を解除する励磁制御部と
を備え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、
前記励磁制御部は、前記励磁電流を制限する際、通常の流量計測に用いる通常電流値を下回る制限電流値への励磁電流切り替えを前記励磁回路に指示し、前記励磁電流の制限を解除する際、前記通常電流値への励磁電流切り替えを前記励磁回路に指示することを特徴とする電磁流量計。
【請求項３】
励磁回路から励磁コイルに励磁電流を供給することにより測定管内を流れる流体に磁界を印加し、この磁界に応じて当該流体に発生する起電力を、当該測定管の内壁に対向配置した一対の電極で検出し、この起電力に基づき当該流体に関する流量計測値を算出する電磁流量計であって、
前記起電力を交流増幅した後、サンプルホールドして得られた直流流量電圧を予め設定されている基準流量電圧と比較することにより、前記測定管内における流体の通流有無を判定するコンパレータを備え、
前記励磁回路は、前記コンパレータにより前記流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流を下回る電流値まで前記励磁電流を制限し、前記流体の通流ありと判定された場合、前記励磁電流の制限を解除する
ことを特徴とする電磁流量計。
【請求項４】
請求項３に記載の電磁流量計において、
前記励磁回路は、前記励磁電流を制限する際、通常の流量計測に用いる通常電流値を下回る制限電流値へ前記励磁電流を切り替え、前記励磁電流の制限を解除する際、前記通常電流値へ前記励磁電流を切り替えることを特徴とする電磁流量計。
【請求項５】
励磁回路から励磁コイルに励磁電流を供給することにより測定管内を流れる流体に磁界を印加し、この磁界に応じて当該流体に発生する起電力を、当該測定管の内壁に対向配置した一対の電極で検出し、この起電力に基づき当該流体に関する流量計測値を算出する電磁流量計で用いられる励磁制御方法であって、
前記流量計測値を予め設定されている流量基準値と比較することにより、前記測定管内における前記流体の通流有無を判定する通流判定ステップと、
前記通流判定ステップにより前記流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流を下回る電流値まで前記励磁電流を制限し、前記流体の通流ありと判定された場合、前記励磁電流の制限を解除する励磁制御ステップと
を備えることを特徴とする励磁制御方法。
【請求項６】
請求項５に記載の励磁制御方法において、
前記通流判定ステップは、前記起電力を交流増幅した後、サンプルホールドして得られた直流流量電圧を予め設定されている基準流量電圧と比較することにより、前記測定管内における流体の通流有無を判定することを特徴とする励磁制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容器に充填する流体の流量を測定する電磁流量計の励磁制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料などの流体をペットボトルなどの容器に充填する流体充填機において、流体の充填量を検知する際、磁界を印加した流体に発生する起電力に基づき流量を計測する電磁流量計を用いている（例えば、引用文献１−４など参照）。
このような流体充填機では、異なる液種の流体をそれぞれ別個の容器に充填する機能を有するものがある。このような、流体充填機では、充填する流体の液種を変更する場合や充填動作を調整する場合などの準備作業において、流体の充填を一旦停止させることになる。
【０００３】
図７は、準備作業における電磁流量計の状態変化を示す説明図であり、図７（ａ）は液種交換工程に関するもの、図７（ｂ）は調整工程に関するものである。
図７（ａ）の液種交換工程では、まず、それまで充填していた旧液種の流体の排液を開始し、排液を完了した後、新液種の流体の捨て流しを開始し、一定量の流体捨て流しが完了した後、新液種の流体の充填待機状態となる。したがって、このような液種交換工程において、電磁流量計の検出器内における流体状態は、排液開始時に満水状態であったものが、排液完了時に非満水状態となり、その後の新液種の捨て流し時に再び満水状態となる。
【０００４】
また、図７（ｂ）の調整工程では、まず、充填待機状態から流体を容器に試験的に充填する試充填を開始し、充填中を経て充填完了となり、ここで充填量の確認などを行った後、充填待機状態に戻る。したがって、このような調整工程において、電磁流量計の検出器内における流体状態は、充填待機状態から、試充填開始、充填完了、充填待機状態まで、連続して満水状態となる。なお、電磁流量計における満水状態とは、検出器の流路内壁に設けられた電極に被計測流体が接液している状態を指す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０７４４１号公報
【特許文献２】特開２０００−２４１２１７号公報
【特許文献３】特開平１１−１７１１０号公報
【特許文献４】特開２０１２−１７１３８号公報
【発明の概要】
【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、液種として例えば二酸化炭素を含む流体など、ガスが溶解している流体を充填する場合、電磁流量計の検出器内において、流体状態が満水で、かつ、流体が流れず長く滞留している場合、検出器の励磁コイルでの発熱により流体が加温されて、気泡が発生しやすくなる。このため、このような気泡が検出器内壁の電極に付着した場合、気泡が電気的絶縁物となって流体に発生した起電力が検出できなくなり、電磁流量計による流量計測を阻害してしまうという問題点があった。
【０００７】
すなわち、電磁流量計では、流体の流量を計測する際、検出器の励磁コイルに対して、変換器から励磁電流を供給するため、励磁コイルは発熱する状況にある。通常は、流体が通流しているため、励磁コイルからの発熱量は、流体の温度を上昇させる程度のものではないが、流通がない場合、同じ個所に滞留している流体が加熱されるため、温度が上昇するものとなる。したがって、流体にガスが溶解している場合、流体の温度上昇に応じて、流体に対するガスの飽和溶解量が低下し、ガスの気泡が発生しやすくなる。
【０００８】
また、電磁流量計は、励磁コイルで発生した磁界の方向と直交する方向に対向して、測定管の内壁に、流路を流れる流体と接液するよう配置された一対の電極で、磁界中を流れる流体に発生する起電力を検出し、この起電力に基づき流量を算出している。したがって、発生した気泡が電極表面に付着した場合、気泡は電気的絶縁物であることから、電極が流体と電気的に接液する面積が狭くなって、正しく起電力を検出できなくなり、結果として、電磁流量計による流量計測が阻害されることになる。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、流体内に溶解しているガスによる気泡の発生を抑制できる電磁流量計の励磁制御技術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】
【００１０】
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、励磁回路から励磁コイルに励磁電流を供給することにより測定管内を流れる流体に磁界を印加し、この磁界に応じて当該流体に発生する起電力を、当該測定管の内壁に対向配置した一対の電極で検出し、この起電力に基づき当該流体に関する流量計測値を算出する電磁流量計であって、前記流量計測値を予め設定されている流量基準値と比較することにより、前記測定管内における前記流体の通流有無を判定する通流判定部と、前記通流判定部により前記流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流を下回る電流値まで前記励磁電流を制限し、前記流体の通流ありと判定された場合、前記励磁電流の制限を解除する励磁制御部とを備えている。
【００１１】
また、本発明にかかる上記電磁流量計の一構成例は、前記励磁制御部が、前記励磁電流を制限する際、通常の流量計測に用いる通常電流値を下回る制限電流値への励磁電流切り替えを前記励磁回路に指示し、前記励磁電流の制限を解除する際、前記通常電流値への励磁電流切り替えを前記励磁回路に指示するようにしたものである。
【００１２】
また、本発明にかかる他の電磁流量計は、励磁回路から励磁コイルに励磁電流を供給することにより測定管内を流れる流体に磁界を印加し、この磁界に応じて当該流体に発生する起電力を、当該測定管の内壁に対向配置した一対の電極で検出し、この起電力に基づき当該流体に関する流量計測値を算出する電磁流量計であって、前記起電力を交流増幅した後、サンプルホールドして得られた直流流量電圧を予め設定されている基準流量電圧と比較することにより、前記測定管内における流体の通流有無を判定するコンパレータを備え、前記励磁回路は、前記コンパレータにより前記流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流を下回る電流値まで前記励磁電流を制限し、前記流体の通流ありと判定された場合、前記励磁電流の制限を解除するようにしたものである。
【００１３】
また、本発明にかかる上記他の電磁流量計の一構成例は、前記励磁回路が、前記励磁電流を制限する際、通常の流量計測に用いる通常電流値を下回る制限電流値へ前記励磁電流を切り替え、前記励磁電流の制限を解除する際、前記通常電流値へ前記励磁電流を切り替えるようにしたものである。
【００１４】
また、本発明にかかる励磁制御方法は、励磁回路から励磁コイルに励磁電流を供給することにより測定管内を流れる流体に磁界を印加し、この磁界に応じて当該流体に発生する起電力を、当該測定管の内壁に対向配置した一対の電極で検出し、この起電力に基づき当該流体に関する流量計測値を算出する電磁流量計で用いられる励磁制御方法であって、前記流量計測値を予め設定されている流量基準値と比較することにより、前記測定管内における前記流体の通流有無を判定する通流判定ステップと、前記通流判定ステップにより前記流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流を下回る電流値まで前記励磁電流を制限し、前記流体の通流ありと判定された場合、前記励磁電流の制限を解除する励磁制御ステップとを備えている。
【００１５】
また、本発明にかかる上記励磁制御方法の一構成例は、前記通流判定ステップが、前記起電力を交流増幅した後、サンプルホールドして得られた直流流量電圧を予め設定されている基準流量電圧と比較することにより、前記測定管内における流体の通流有無を判定するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、測定管内における流体の通流がない場合には、励磁電流が制限されるため、流体が滞留して気泡が発生しやすい状態であっても、励磁コイルからの発熱量が低減し、流体からの気泡発生を抑制することができる。したがって、飲料などの流体をペットボトルなどの容器に充填する流体充填機において、二酸化炭素を含む流体（炭酸水）や、酸素を含む流体（酸素水）など、ガスが溶解している流体を充填する場合、液種交換工程や調整工程などの準備作業において、流体が測定管内に滞留する状態となった場合でも、流体から発生したガスの気泡による流量計測の阻害を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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】第１の実施の形態にかかる励磁電流抑制処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態にかかる励磁電流抑制動作を示す信号波形図である。
【図４】第２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５】第２の実施の形態にかかる励磁電流抑制処理を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態にかかる励磁電流抑制動作を示す信号波形図である。
【図７】準備作業における電磁流量計の状態変化を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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１０について説明する。図１は、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。
【００１９】
この電磁流量計１０は、全体として検出器１０Ａと変換器１０Ｂとから構成されて、各種プロセス系において導電性を有する流体の流量を測定する機能を有しており、例えば、飲料などの流体をペットボトルなどの容器に充填する流体充填機において、流体の充填量を検知する際、磁界を印加した流体に発生する起電力に基づき流量を計測する場合に用いられる。
【００２０】
検出器１０Ａには、主な構成として、測定管Ｐ、電極ＴＡ，ＴＢ、および励磁コイルＬが設けられている。
測定管Ｐは、全体としてステンレスなどの非磁性金属の筒体からなり、その内側に測定対象となる流体が流れる流路を構成する。
励磁コイルＬは、測定管Ｐの外側に対向して配置された一対のコイルからなり、変換器１０Ｂから供給された交流励磁電流ＩＬに応じて、流路を流れる流体の流れ方向に対して直交する方向に磁界を発生させる機能を有している。
【００２１】
電極ＴＡ，ＴＢは、励磁コイルＬで発生した磁界の方向と直交する方向に対向して、測定管Ｐの内壁に、流路を流れる流体と接液するよう配置された一対の電極からなり、磁界中を流れる流体に発生する起電力ｅを検出し、変換器１０Ｂへ出力する機能を有している。なお、測定管Ｐの電位は、接地端子ＴＧを介して変換器１０Ｂの接地電位と接続されている。
【００２２】
変換器１０Ｂには、主な回路部として、励磁回路１１、交流増幅回路１２、サンプルホールド回路１３、Ａ／Ｄ変換器１４、通信回路１５、および制御回路１６が設けられている。
【００２３】
励磁回路１１は、制御回路１６からの励磁制御信号ＣＴに応じて、所定の励磁周波数および電流値を持つ交流励磁電流ＩＬを検出器１０Ａに供給する機能を有している。
交流増幅回路１２は、容量素子Ｃを介して入力された、検出器１０Ａからの起電力ｅを交流増幅し、交流流量信号Ｅとして出力する機能を有している。
【００２４】
サンプルホールド回路１３は、交流増幅回路１２から出力された交流流量信号Ｅの正側波形および負側波形のうち、波形が安定している特定期間の電圧をサンプルホールドし、直流流量電圧Ｖとして出力する機能を有している。
Ａ／Ｄ変換器１４は、サンプルホールド回路１３から出力された直流流量電圧ＶをＡ／Ｄ変換し、得られた流量電圧データＤを制御回路１６へ出力する機能を有している。
通信回路１５は、通信回線Ｗを介して上位装置と通信を行うことにより、流量計測値Ｆやアラームなどの情報を通知する機能を有している。
【００２５】
制御回路１６は、全体としてＣＰＵとその周辺回路からなり、メモリ（図示せず）からプログラムを読み込んで各種処理部を実現することにより、それぞれ対応する処理を実行する機能を有している。
制御回路１６で実行される主な処理として、流量計測値算出処理、通信制御処理、通流判定処理、および励磁制御処理がある。このうち、通流判定処理は、通流判定部１６Ａで実行され、励磁制御処理は励磁制御処理部１６Ｂで実行される。
【００２６】
流量計測値算出処理は、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された流量電圧データＤの電圧値に基づいて、流量計測値Ｆを算出する処理である。
通信制御処理は、流量計測値算出処理で算出した流量計測値Ｆを、通信回路１５から通信回線Ｗを介して上位装置へ通知する処理である。
【００２７】
通流判定部１６Ａは、流量計測値算出処理で算出した流量計測値Ｆを、予め設定されている流量基準値ＦＳと比較することにより、測定管Ｐ内における流体の通流有無を判定する機能を有している。
【００２８】
励磁制御部１６Ｂは、励磁コイルＬに供給する励磁電流ＩＬに関する励磁周波数および電流値を示す励磁制御信号ＣＴを出力することにより励磁回路１１を駆動する機能と、通流判定部１６Ａにより測定管Ｐ内における流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流（通常電流値Ｉｇ）を下回る電流値（制限電流値Ｉｒ）まで励磁電流ＩＬを制限し、流体の通流ありと判定された場合、励磁電流ＩＬの制限を解除する機能とを有している。
【００２９】
より具体的には、励磁制御部１６Ｂは、励磁電流ＩＬを制限する際、通常の流量計測に用いる通常電流値Ｉｇを下回る制限電流値Ｉｒへの励磁電流切り替えを、励磁制御信号ＣＴにより励磁回路１１に指示し、励磁電流ＩＬの制限を解除する際、通常電流値Ｉｇへの励磁電流切り替えを、励磁制御信号ＣＴにより励磁回路１１に指示する機能を有している。
なお、励磁制御部１６Ｂから励磁制御信号ＣＴにより具体的に通常電流値Ｉｇや制限電流値Ｉｒを指示してもよいが、励磁電流ＩＬの制限および制限解除だけを励磁制御信号ＣＴで励磁回路１１に指示し、この指示に応じて励磁回路１１が制限電流値Ｉｒと通常電流値Ｉｇとを切り替えるようにしてもよい。
【００３０】
一般に、励磁電流ＩＬの電流値は、検出器１０Ａの電極ＴＡ，ＴＢ間に生じる起電力ｅと比例しており、励磁電流ＩＬの電流値が大きいほど起電力ｅが大きくなり、これにより対ノイズ性能が向上して高い計測精度が得られるものとされている。したがって、電流制限をしない通常計測時には、ある程度の計測精度が得られる通常電流値Ｉｇが用いられている。
【００３１】
一方、励磁電流ＩＬの電流値を制限している期間においては、測定管Ｐ内における流体の通流有無判定を継続して、通流再開による制限解除を行う必要があるが高い計測精度を維持する必要はない。したがって、電流制限の際における励磁電流ＩＬの値、すなわち制限電流値Ｉｒについては、少なくとも流量計測に最低限必要となる電流値を用いればよい。この際、通常電流値Ｉｇを下回る制限電流値Ｉｒを予め設定しておき、流体の通流なしの判定に応じて制限電流値Ｉｒに切り替えてもよいが、制限電流値Ｉｒとして、予め設定しておいた低減率に基づき、通常電流値Ｉｇを制限（低減）するようにしてもよい。
【００３２】
［第１の実施の形態の動作］
次に、図２を参照して、本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２は、第１の実施の形態にかかる励磁電流抑制処理を示すフローチャートである。
電磁流量計１０は、流量計測時、周期的に、図２の励磁電流抑制処理を実行する。
【００３３】
まず、制御回路１６は、流量計測値算出処理により、Ａ／Ｄ変換器１４から出力された流量電圧データＤの電圧値に基づいて流量計測値Ｆを算出し（ステップ１００）、通流検出部１６Ａは、制御回路１６での流量計測値算出処理で算出した流量計測値Ｆを、予め設定されている流量基準値ＦＳと比較することにより、測定管Ｐ内における流体の通流有無を判定する（ステップ１０１）。
【００３４】
ここで、流量計測値Ｆが流量基準値ＦＳを下回っており、流体の通流なしと判定された場合（ステップ１０１：ＹＥＳ）、励磁制御処理部１６Ｂは、励磁制御信号ＣＴにより、通常電流値Ｉｇを下回る制限電流値Ｉｒまで励磁電流ＩＬを制限し（ステップ１０２）、一連の励磁電流抑制処理を終了する。
一方、流量計測値Ｆが流量基準値ＦＳ以上であり、流体の通流ありと判定された場合（ステップ１０１：ＮＯ）、励磁制御処理部１６Ｂは、励磁制御信号ＣＴにより励磁電流ＩＬの制限を解除し（ステップ１０３）、一連の励磁電流抑制処理を終了する。
【００３５】
図３は、第１の実施の形態にかかる励磁電流抑制動作を示す信号波形図であり、ここでは、液種交換工程における流量計測値Ｆ、電流制限有無判定、および励磁電流ＩＬに関する時系列変化が示されている。
【００３６】
まず、旧液種の流体の排液が開始されるまでの期間では、それまで充填していた旧液種の流体が測定管Ｐ内に滞留している状態にある。このため、流量計測値Ｆはゼロであり、流量基準値ＦＳを下回っているため、通流なしと判定されて電流制限が適用される。これにより、励磁電流ＩＬは制限電流値Ｉｒまで制限されることになる。したがって、旧液種の流体が滞留しており気泡が発生しやすい状態であっても、励磁コイルＬからの発熱量が低減するため、流体からの気泡発生を抑制することができる。
【００３７】
旧液種の流体の排液が開始された場合、流量計測値Ｆが徐々に増加し、流量基準値ＦＳに達した時刻Ｔ０において、通流ありと判定されて電流制限が解除される。これにより、励磁電流ＩＬは、通常電流値Ｉｇまで復帰する。
この後、排液が進んで旧液種の流体の流量計測値Ｆが徐々に低減し、流量基準値ＦＳを下回った時刻Ｔ１において、通流なしと判定されて電流制限が適用される。これにより、励磁電流ＩＬは、再び制限電流値Ｉｒまで制限されることになる。この場合、測定管Ｐ内に、旧液種および新液種のいずれも滞留していない状態であるため、流体からの気泡発生はない。
【００３８】
旧液種の流体の排液完了後、新液種の流体の捨て流しが開始された場合、流量計測値Ｆが徐々に増加し、流量基準値ＦＳに達した時刻Ｔ２において、通流ありと判定されて電流制限が解除される。これにより、励磁電流ＩＬは、通常電流値Ｉｇまで復帰する。
この後、捨て流しが進んで新液種の流体の流量計測値Ｆが徐々に低減し、流量基準値ＦＳを下回った時刻Ｔ３において、通流なしと判定されて電流制限が適用される。これにより、励磁電流ＩＬは、再び制限電流値Ｉｒまで制限されることになる。したがって、新液種の流体が滞留して気泡が発生しやすい状態であっても、励磁コイルＬからの発熱量が低減するため、流体からの気泡発生を抑制することができる。
【００３９】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、通流判定部１６Ａが、流量計測値Ｆを予め設定されている流量基準値ＦＳと比較することにより、測定管Ｐ内における流体の通流有無を判定し、励磁制御部１６Ｂが、通流判定部１６Ａにより測定管Ｐ内における流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流ＩＬを下回る電流値まで励磁電流ＩＬを制限し、流体の通流ありと判定された場合、励磁電流ＩＬの制限を解除するようにしたものである。
【００４０】
これにより、測定管Ｐ内における流体の通流がない場合には、励磁電流ＩＬが制限されるため、流体が滞留して気泡が発生しやすい状態であっても、励磁コイルＬからの発熱量が低減し、流体からの気泡発生を抑制することができる。
したがって、飲料などの流体をペットボトルなどの容器に充填する流体充填機において、二酸化炭素を含む流体（炭酸水）や、酸素を含む流体（酸素水）など、ガスが溶解している流体を充填する場合、液種交換工程や調整工程などの準備作業において、流体が測定管Ｐ内に滞留する状態となった場合でも、流体から発生したガスの気泡による流量計測の阻害を回避することが可能となる。
【００４１】
［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１０について説明する。図４は、第２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。
第１の実施の形態では、制御回路（ＣＰＵ）１６に設けた通流判定部１６Ａおよび励磁制御部１６Ｂにより励磁電流ＩＬの制限を制御する場合を例として説明した。本実施の形態では、制御回路１６ではなく、コンパレータ１７および励磁回路１１により励磁電流ＩＬの制限を制御する場合について説明する。
【００４２】
本実施の形態において、コンパレータ１７は、サンプルホールド回路１３で得られた直流流量電圧Ｖを、予め設定されている基準流量電圧ＶＳと比較することにより、測定管Ｐ内における流体の通流有無を判定する機能を有しており、通流判定部１６Ａを回路で実現したものである。
【００４３】
励磁回路１１は、直流流量電圧Ｖが基準流量電圧ＶＳを下回り、コンパレータ１７により流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流ＩＬを下回る電流値まで励磁電流ＩＬを制限し、直流流量電圧Ｖが基準流量電圧ＶＳ以上であり、コンパレータ１７により流体の通流ありと判定された場合、励磁電流ＩＬの制限を解除する機能を有している。
より具体的には、励磁回路１１は、励磁電流ＩＬを制限する際、通常の流量計測に用いる通常電流値Ｉｇを下回る制限電流値Ｉｒへ励磁電流ＩＬを切り替え、励磁電流ＩＬの制限を解除する際、通常電流値Ｉｇへ励磁電流ＩＬを切り替える機能を有している。
【００４４】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図５を参照して、本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５は、第２の実施の形態にかかる励磁電流抑制処理を示すフローチャートである。
電磁流量計１０は、流量計測時、周期的に、図５の励磁電流抑制処理を実行する。
【００４５】
まず、コンパレータ１７は、サンプルホールド回路１３から出力された直流流量電圧Ｖを取り込み（ステップ２００）、予め設定されている基準流量電圧ＶＳと比較することにより、測定管Ｐ内における流体の通流有無を判定し、判定結果信号ＣＭＰを出力する（ステップ２０１）。
【００４６】
ここで、直流流量電圧Ｖが基準流量電圧ＶＳを下回っており、コンパレータ１７からの判定結果信号ＣＭＰが流体の通流なしを示す場合（ステップ２０１：ＹＥＳ）、励磁回路１１は、通常電流値Ｉｇを下回る制限電流値Ｉｒまで励磁電流ＩＬを制限し（ステップ２０２）、一連の励磁電流抑制処理を終了する。
一方、直流流量電圧Ｖが基準流量電圧ＶＳ以上であり、コンパレータ１７からの判定結果信号ＣＭＰを示す場合（ステップ２０１：ＮＯ）、励磁制御処理部１６Ｂは、励磁制御信号ＣＴにより励磁電流ＩＬの制限を解除し（ステップ２０３）、一連の励磁電流抑制処理を終了する。
【００４７】
図６は、第２の実施の形態にかかる励磁電流抑制動作を示す信号波形図であり、ここでは、液種交換工程における直流流量電圧Ｖ、電流制限有無判定、および励磁電流ＩＬに関する時系列変化が示されている。
まず、旧液種の流体の排液が開始されるまでの期間では、それまで充填していた旧液種の流体が測定管Ｐ内に滞留している状態にある。このため、直流流量電圧Ｖはゼロであり、基準流量電圧ＶＳを下回っているため、通流なしと判定されて電流制限が適用される。これにより、励磁電流ＩＬは制限電流値Ｉｒまで制限されることになる。したがって、旧液種の流体が滞留しており気泡が発生しやすい状態であっても、励磁コイルＬからの発熱量が低減するため、流体からの気泡発生を抑制することができる。
【００４８】
旧液種の流体の排液が開始された場合、直流流量電圧Ｖが徐々に増加し、基準流量電圧ＶＳに達した時刻Ｔ０において、通流ありと判定されて電流制限が解除される。これにより、励磁電流ＩＬは、通常電流値Ｉｇまで復帰する。
この後、排液が進んで旧液種の流体の直流流量電圧Ｖが徐々に低減し、基準流量電圧ＶＳを下回った時刻Ｔ１において、通流なしと判定されて電流制限が適用される。これにより、励磁電流ＩＬは、再び制限電流値Ｉｒまで制限されることになる。この場合、測定管Ｐ内に、旧液種および新液種のいずれも滞留していない状態であるため、流体からの気泡発生はない。
【００４９】
旧液種の流体の排液完了後、新液種の流体の捨て流しが開始された場合、直流流量電圧Ｖが徐々に増加し、基準流量電圧ＶＳに達した時刻Ｔ２において、通流ありと判定されて電流制限が解除される。これにより、励磁電流ＩＬは、通常電流値Ｉｇまで復帰する。
この後、捨て流しが進んで新液種の流体の直流流量電圧Ｖが徐々に低減し、基準流量電圧ＶＳを下回った時刻Ｔ３において、通流なしと判定されて電流制限が適用される。これにより、励磁電流ＩＬは、再び制限電流値Ｉｒまで制限されることになる。したがって、新液種の流体が滞留して気泡が発生しやすい状態であっても、励磁コイルＬからの発熱量が低減するため、流体からの気泡発生を抑制することができる。
【００５０】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、コンパレータ１７が、サンプルホールド回路１３で得られた直流流量電圧Ｖを、予め設定されている基準流量電圧ＶＳと比較することにより、測定管Ｐ内における流体の通流有無を判定し、励磁回路１１が、直流流量電圧Ｖが基準流量電圧ＶＳを下回り、コンパレータ１７により流体の通流なしと判定された場合、通常計測時の励磁電流ＩＬを下回る電流値まで励磁電流ＩＬを制限し、直流流量電圧Ｖが基準流量電圧ＶＳ以上であり、コンパレータ１７により流体の通流ありと判定された場合、励磁電流ＩＬの制限を解除するようにしたものである。
【００５１】
これにより、測定管Ｐ内における流体の通流がない場合には、励磁電流ＩＬが制限されるため、流体が滞留して気泡が発生しやすい状態であっても、励磁コイルＬからの発熱量が低減し、流体からの気泡発生を抑制することができる。
したがって、飲料などの流体をペットボトルなどの容器に充填する流体充填機において、二酸化炭素を含む流体（炭酸水）や、酸素を含む流体（酸素水）など、ガスが溶解している流体を充填する場合、液種交換工程や調整工程などの準備作業において、流体が測定管Ｐ内に滞留する状態となった場合でも、流体から発生したガスの気泡による流量計測の阻害を回避することが可能となる。
【００５２】
［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０…電磁流量計、１０Ａ…検出器、１０Ｂ…変換器、１１…励磁回路、１２…交流増幅回路、１３…サンプルホールド回路、１４…Ａ／Ｄ変換器、１５…通信回路、１６…制御回路、１６Ａ…通流判定部、１６Ｂ…励磁電流制御部、１７…コンパレータ、Ｐ…測定管、Ｌ…励磁コイル、ＴＡ，ＴＢ…電極、ＴＧ…接地端子、ＩＬ…励磁電流、Ｉｇ…通常電流値、Ｉｒ…制限電流値、ｅ…起電力、Ｃ…容量素子、Ｅ…交流流量信号、Ｖ…直流流量電圧、Ｄ…流量電圧データ、Ｆ…流量計測値、ＦＳ…流量基準値、ＣＴ…励磁制御信号、ＶＳ…基準流量電圧、ＣＭＰ…判定結果信号。
【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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