(57)【要約】      （修正有）【課題】出力信号に含まれる微分ノイズ、及びコモンモードノイズをそれぞれ単体の信号として検出することによって、測定が正確か否かの判断を可能とする電磁流量計を提供する。【解決手段】第一の周波数を有する励磁電流、及び第一の周波数よりも低い周波数の第二の周波数を有する励磁電流を供給して流量を検出する電磁流量計において、励磁電流の無いときにコモンモードノイズ、及び微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段２０１と、ノイズサンプリング手段２０１によって取得したコモンモードノイズの値と微分ノイズの値を加算した値をノイズサンプリング値とするノイズサンプリング値算出手段２０２と、第二の周波数の周期の自然数倍の期間にノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和をコモンモードノイズ検出値とするコモンモードノイズ検出手段２０３と、を有することを特徴とする。【選択図】図３
2016040525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の周波数を有する励磁電流、及び第一の周波数よりも低い周波数の第二の周波数を有する励磁電流を供給して、測定流体中に磁場を発生させることで、前記測定流体が流れる測定管内に発生する流量を検出する電磁流量計において、
前記電磁流量計が有するコモンモードノイズ、及び前記励磁電流により発生する微分ノイズに対し、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段と、
前記ノイズサンプリング手段によって取得した前記コモンモードノイズの値と前記微分ノイズの値を加算した値をノイズサンプリング値とするノイズサンプリング値算出手段と、
前記第二の周波数の周期の自然数倍の期間にノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和をコモンモードノイズ検出値とするコモンモードノイズ検出手段と、
を有することを特徴とする電磁流量計。
【請求項２】
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二の周波数の周期の等分の一の間隔で、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有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】
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二の周波数の半分の周期毎に見ると等しい回数、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有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４】
第一の周波数を有する励磁電流、及び第一の周波数よりも低い周波数の第二の周波数を有する励磁電流を供給して、測定流体中に磁場を発生させることで、前記測定流体が流れる測定管内に発生する流量を検出する電磁流量計において、
前記電磁流量計が有するコモンモードノイズ、及び前記励磁電流により発生する微分ノイズに対し、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段と、
前記ノイズサンプリング手段によって取得したコモンモードノイズ値と微分ノイズ値を加算した値をノイズサンプリング値とするノイズサンプリング値算出手段と、
前記の第二の周波数の周期の半分の期間である第一の期間にノイズサンプリングされた前記ノイズサンプリング値の総和を第一の総和とし、前記第一の期間に引き続き、前記第二の周波数の周期の半分の期間である第二の期間にノイズサンプリングされた前記ノイズサンプリング値の総和を第二の総和とし、さらに前記第二の期間に引き続き、前記第二の周波数の周期の半分の期間である第三の期間にノイズサンプリングされた前記ノイズサンプリング値の総和を第三の総和とし、前記第一の総和、前記第二の総和、及び前記第三の総和に対して−ｎ、２ｎ、−ｎ（ｎは０以外の整数）の値をそれぞれ乗じ、乗じた後の前記第一乃至第三の総和同士を加算した値を微分ノイズ検出値とする微分ノイズ検出手段と、
を有することを特徴とする電磁流量計。
【請求項５】
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二周波数の周期の偶数等分の一の間隔で、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有することを特徴とする請求項４記載の電磁流量計。
【請求項６】
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二周波数の半分の周期毎に見ると等しい回数、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有することを特徴とする請求項４記載の電磁流量計。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６記載の前記ノイズサンプリング手段において、ノイズサンプリングと流量サンプリングを同時に行うことを特徴とする請求項１乃至請求項６記載の電磁流量計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定流体中に磁場を発生させることで、測定流体が流れる測定管内に発生する流量を検出する電磁流量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の電磁流量計の構成例を示したものである。電磁流量計１における流量測定は、励磁回路１１で発生させた励磁電流を励磁コイル１２に流すことによって導管１３に磁場を与え、磁場を通過する測定流体の流量信号を電極１４、１５により検出することによって行われる。検出された流量信号は、差動増幅回路１６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器１７でデジタル値に変換され、変換後、ＣＰＵ１８で演算処理される。ＣＰＵ１８における演算処理後のデータが出力される。
流量測定時には、一定のコモンモードノイズが発生している。また、励磁電流の立ち上がり、立下りの際に、微分ノイズが発生する。
微分ノイズの影響を回避するため、例えば、特開２００４−１４４５４０号公報では、微分ノイズが発生していない波形部分で流量サンプリングを実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４４５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように実際の流量信号には、微分ノイズ、及びコモンモードノイズが含まれている。
微分ノイズは、流量信号と同相の正負の信号であり、電磁流量計の出力信号に重畳するため、微分ノイズが大きい場合には、その微分ノイズの影響によって、流量測定に影響する。
電磁流量計の導管内の腐食や付着物、導管の経年変化、電磁流量計の周辺機器などから発生するノイズなどにより、電磁流量計の出力信号に含まれる微分ノイズが変化する場合には、流量測定におけるゼロ点が変動し、再度、ゼロ点を調整する必要がある。
コモンモードノイズによって差動増幅回路にあるオペアンプが飽和する可能性があるため、コモンモードノイズが大きい場合には、流量測定に影響する。
このように、電磁流量計の出力信号に含まれる微分ノイズ、及びコモンモードノイズが流量測定に影響するという問題があるにも関わらず、微分ノイズ、及びコモンモードノイズを単体の信号として検出できないという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、電磁流量計の正確な流量測定のために、電磁流量計の出力信号に含まれる微分ノイズ、及びコモンモードノイズをそれぞれ単体の信号として検出することによって、それぞれ単体の信号の情報を電磁流量計の流量測定が正確に行われているか否かの診断材料の一つとして提供できる電磁流量計を実現するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決するために、請求項１記載の発明は、
第一の周波数を有する励磁電流、及び第一の周波数よりも低い周波数の第二の周波数を有する励磁電流を供給して、測定流体中に磁場を発生させることで、前記測定流体が流れる測定管内に発生する流量を検出する電磁流量計において、
前記電磁流量計が有するコモンモードノイズ、及び前記励磁電流により発生する微分ノイズに対し、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段と、
前記ノイズサンプリング手段によって取得した前記コモンモードノイズの値と前記微分ノイズの値を加算した値をノイズサンプリング値とするノイズサンプリング値算出手段と、
前記第二の周波数の周期の自然数倍の期間にノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和をコモンモードノイズ検出値とするコモンモードノイズ検出手段と、
を有することを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二の周波数の周期の等分の一の間隔で、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有することを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二の周波数の半分の周期毎に見ると等しい回数、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、
第一の周波数を有する励磁電流、及び第一の周波数よりも低い周波数の第二の周波数を有する励磁電流を供給して、測定流体中に磁場を発生させることで、前記測定流体が流れる測定管内に発生する流量を検出する電磁流量計において、
前記電磁流量計が有するコモンモードノイズ、及び前記励磁電流により発生する微分ノイズに対し、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段と、
前記ノイズサンプリング手段によって取得したコモンモードノイズ値と微分ノイズ値を加算した値をノイズサンプリング値とするノイズサンプリング値算出手段と、
前記の第二の周波数の周期の半分の期間である第一の期間にノイズサンプリングされた前記ノイズサンプリング値の総和を第一の総和とし、前記第一の期間に引き続き、前記第二の周波数の周期の半分の期間である第二の期間にノイズサンプリングされた前記ノイズサンプリング値の総和を第二の総和とし、さらに前記第二の期間に引き続き、前記第二の周波数の周期の半分の期間である第三の期間にノイズサンプリングされた前記ノイズサンプリング値の総和を第三の総和とし、前記第一の総和、前記第二の総和、及び前記第三の総和に対して−ｎ、２ｎ、−ｎ（ｎは０以外の整数）の値をそれぞれ乗じ、乗じた後の前記第一乃至第三の総和同士を加算した値を微分ノイズ検出値とする微分ノイズ検出手段と、
を有することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二周波数の周期の偶数等分の一の間隔で、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明において、
前記ノイズサンプリング手段に関し、前記第二周波数の半分の周期毎に見ると等しい回数、かつ、前記励磁電流が流れないときに、前記コモンモードノイズ、及び前記微分ノイズに対してサンプリングを行うノイズサンプリング手段を有することを特徴とするものである。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求項６記載の前記ノイズサンプリング手段において、
ノイズサンプリングと流量サンプリングを同時に行うことを特徴とするものである。
【００１３】
本発明によれば以下のような効果がある。
電磁流量計の流量信号に含まれる微分ノイズ、及びコモンモードノイズをそれぞれ単体の信号として検出することによって、それらの信号の情報を電磁流量計の流量測定が正確に行われているか否かの診断材料の一つとすることができる。
例えば、微分ノイズ信号を検出することによって、電磁流量計の測定管内などの腐食や付着物の有無、測定管の経年劣化の有無、電磁流量計の周辺機器から発生するノイズの有無やノイズの変化などを把握することができる。また、コモンモードノイズ信号を検出することによって、電磁流量計のオペアンプが飽和しているか否かについて把握することができる。
また、ノイズサンプリングのタイミングを流量サンプリングのタイミングと同じにすることによって、一つのＡＤ変換器だけで、ノイズ演算と流量演算を行うことができる。これにより、ノイズ演算用、流量演算用にそれぞれＡＤ変換器を用意する必要が無いので、コスト削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】本発明の電磁流量計の各信号の演算処理タイミングチャートである。
【図３】本発明のコモンノードノイズ、及び微分ノイズを算出する処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本発明のノイズサンプリング式の列である。
【図５】従来の電磁流量計の構成図の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例の構成図である。図２は図１の実施例における、２周波励磁方式による電磁流量計の各信号の演算処理タイミングを表したタイミングチャートである。演算処理はＣＰＵで行われる。
【００１６】
図１で図５と同一のものは同一符号を付ける。図１において、ＣＰＵ２０は本発明の特徴部分であり、電磁流量計の出力信号に含まれる微分ノイズ、及びコモンモードノイズをそれぞれ単体の信号として検出する。
【００１７】
図２において、低周波励磁電流（ａ）は、矩形型に発生させた２周波励磁方式における低周期側の励磁電流である。高周波励磁電流（ｂ）は、矩形型に発生させた２周波励磁方式における高周期側の励磁電流である。高周波側の周波数は、低周波側の周波数の２以上の整数倍となるように発生させる。また、低周波励磁電流（ａ）と高周波励磁電流（ｂ）が変化する際の電流の変化量をそれぞれ等しくする。励磁電流（ｃ）は、低周波励磁電流（ａ）と高周波励磁電流（ｂ）の立ち上がり、及び立下り時点を同期させ、低周波励磁電流（ａ）と高周波励磁電流（ｂ）を重畳させたものである。
【００１８】
図２の場合は、高周波の周波数は、低周波の周波数の１２倍となっている。コモンモードノイズ、及び微分ノイズの算出においては、高周波の周波数は、低周波の周波数の１２倍の場合で説明するが、コモンモードノイズ、微分ノイズに対するノイズ検出算出演算においては、高周波周波数の低周波周波数に対する割合は２以上の整数倍ならば何倍であってもよい。
【００１９】
コモンモードノイズ（ｄ）は、電磁流量計の信号ラインなどとＧＮＤ間に発生するノイズであり、流量測定時にほぼ一定の値が常に発生する。
【００２０】
微分ノイズ（ｅ）は、低周波励磁電流（ａ）及び高周波励磁電流（ｂ）の立ち上がり、立下りの際に発生するノイズである。
【００２１】
流量信号（ｆ）は、測定管内を流れる流体の流量の大きさを示す信号である。励磁電流（ｃ）により、ノイズの影響がなければ、流量信号（ｆ）は、測定管内の平均流速に比例した波形が発生する。
【００２２】
励磁電流（ｃ）がゼロの場合は、流量信号（ｆ）もゼロとるので、電磁流量計の出力信号は、流量信号（ｆ）を含まないノイズ信号のみとなる。すなわち、励磁電流（ｃ）がゼロの場合は、電磁流量計の出力信号は、コモンモードノイズ（ｄ）と微分ノイズ（ｅ）の和となる。
【００２３】
また、高周期側の励磁電流の半周期ごとに発生している微分ノイズ（ｅ）について、その値の絶対値は、その半周期の時間ごとに見れば、常にほぼ等しい値となる。
【００２４】
なぜなら、低周波励磁電流（ａ）及び高周波励磁電流（ｂ）の立ち上がり、立下りが同期していること、その立ち上がり、立下りが高周期側の励磁電流の半周期の自然数倍の間隔で発生していること、その立ち上がり、立下りの際の、低周波励磁電流（ａ）及び高周波励磁電流（ｂ）の電流の変化量が等しいこと、及び、低周波励磁電流（ａ）が変化する場合には、高周波励磁電流（ｂ）が変化しないこと、の各条件をすべて満たしているからである。
【００２５】
流量サンプリング（ｇ）は、流体の流量測定を行うためのサンプリングである。ＦＳｍ（ｍは０以上の整数）は、流量サンプリング値を示す。ｍの値は、整数であり、０から番号を振った流量サンプリングの実施の順番を表す番号を示す。例えば、ｍ＝３（ＦＳ３）は、４番目に実施した流量サンプリングを示す。
【００２６】
ノイズサンプリング（ｈ）は、流体測定時のノイズを測定するためのサンプリングであり、ノイズ信号のみを抽出するために、励磁電流（ｃ）がゼロの場合に、サンプリングを実施する。ＮＳｍ（ｍは０以上の整数）は、ノイズサンプリング値を示す。図１の場合、ｍが奇数のときに励磁電流（ｃ）がゼロとなるので、ｍが奇数のときにノイズサンプリング（ｈ）を行っている。
【００２７】
図３は、図１のＣＰＵ２０の具体的構成例を示した図である。図３を用いてコモンモードノイズ、及び微分ノイズをサンプリングするための処理手順を説明する。
【００２８】
図３において、ノイズサンプリング手段２０１は、コモンノードノイズ、及び微分ノイズをサンプリングする。
コモンモードノイズ、及び微分ノイズのみを算出するため、励磁電流（ｃ）がゼロのときにノイズサンプリングを行う。
【００２９】
ノイズサンプリング値算出手段２０２は、ノイズサンプリング値を算出する。
下記の（１）式より、ノイズサンプリング値を算出する。
ＮＳｍ ＝ ＋Ｎ ＋ （±Ｈ） ・・・  （１）
右辺のＮは、コモンモードノイズ（ｄ）の値である。Ｈは、微分ノイズ（ｅ）の値である。左辺のＮＳｍ（ｍは０以上の整数）は、ノイズサンプリングの値であり、コモンモードノイズ（ｄ）の値Ｎと微分ノイズ（ｄ）の値Ｈの和である。ｍの値は、整数であり、０から番号を振った流量サンプリングを実施する順番を表す番号である。例えば、ｍ＝３のときのＮＳ３は、４番目の流量サンプリングの際に、ノイズサンプリングを行った時のノイズサンプリング値を示す。
【００３０】
コモンモードノイズ検出手段２０３は、コモンモードノイズ値Ｎを検出する。コモンモードノイズ検出手段２０３について、説明する。
【００３１】
図４は、本発明のノイズサンプリング式の列を示している。
各列（Ｒｏｗ Ｎｏ．０〜Ｒｏｗ Ｎｏ．３）は、低周波励磁電流（ａ）の矩形波形の値が変化する時点を起点として低周波励磁電流（ａ）の半周期の期間ごとにノイズサンプリングされたノイズサンプリング式を列挙したものである。ノイズサンプリングは、図２のタイミングチャートに示されているノイズサンプリング（ｈ）と同じであり、励磁電流（ｃ）がゼロのときに行う。すなわち、流量サンプリング（ｇ）の２倍の間隔で行う。よって、ノイズサンプリングの回数としては、流量サンプリングの回数の半分となり、ｍの値は奇数のみ（または、偶数のみ）となる（図４は、奇数のみの場合を示す）。また、ノイズサンプリングを励磁電流（ｃ）がゼロのときに、すなわち流量信号がゼロのときに行うので、ノイズサンプリング式には、流量信号の成分は含まれない。
【００３２】
Ｒｏｗ Ｎｏ．０に列挙されているノイズサンプリング値ＮＳｍは、低周波励磁電流（ａ）の矩形波形の値が変化する時点から、低周波励磁電流（ａ）の半周期の期間に行われたノイズサンプリングのノイズサンプリング値（ＮＳ１、ＮＳ３、ＮＳ５、ＮＳ７、ＮＳ９、ＮＳ１１）を列挙したものである。Ｌｏｗ Ｎｏ．１のノイズサンプリング値ＮＳｍは、このノイズサンプリングに引き続き、低周波励磁電流（ａ）の次の半周期の期間に行われたに行われたノイズサンプリングのノイズサンプリング値（ＮＳ１３、ＮＳ１５、ＮＳ１７、ＮＳ１９、ＮＳ２１、ＮＳ２３）を列挙したものである。同様にして、ノイズサンプリングを行い、Ｌｏｗ Ｎｏ．２、Ｌｏｗ Ｎｏ．３にノイズサンプリング値を列挙していている。
【００３３】
次に、コモンモードノイズ値Ｎの検出方法について説明する。
【００３４】
下記の（２）式は、コモンモードノイズ値Ｎを検出するためのコモンモードノイズ値検出式の例１である。
ＮＳ１ ＋ ＮＳ３ ＋ ・・・  ＋ ＮＳ２１ ＋ ＮＳ２３ ＝ １２Ｎ ・・・  （２） 
（２）式は、低周期側の励磁電流の１周期の期間にノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を示した式である。すなわち、Ｒｏｗ Ｎｏ．０、及びＲｏｗ Ｎｏ．１の列内にあるノイズサンプリング値の総和を示す。その総和は１２Ｎとなる。ノイズサンプリングは、励磁電流（ｃ）がゼロのときに行う。よって、ノイズサンプリングの回数は、流量サンプリングの回数の半分となる。この演算により、微分ノイズ値Ｈを含まない、コモンモードノイズ値Ｎのみを単体で検出することができる。
【００３５】
下記の（３）式は、コモンモードノイズ値Ｎを検出するためのコモンモードノイズ値検出式の例２である。
ＮＳ１ ＋ ＮＳ２ ＋ ・・・  ＋ ＮＳ４５ ＋ ＮＳ４７ ＝ ２４Ｎ ・・・  （３） 
（３）式は、低周期側の励磁電流の２周期の期間にノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を示した式である。すなわち、Ｒｏｗ Ｎｏ．０、Ｒｏｗ Ｎｏ．１、Ｒｏｗ Ｎｏ．２、及びＲｏｗ Ｎｏ．３のそれぞれの列内にあるノイズサンプリング値の総和を示す。その総和は２４Ｎとなる。ノイズサンプリングは、励磁電流（ｃ）がゼロのときに行う。よって、ノイズサンプリングの回数は、流量サンプリングの回数の半分となる。この演算により、微分ノイズ値Ｈを含まない、コモンモードノイズ値Ｎのみを単体で検出することができる。
【００３６】
これより、ノイズサンプリングを励磁電流が流れないときに毎回行い、かつ、低周期側の励磁電流波形の自然数倍の周期時間の間隔ごとに、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を求めることによって、コモンモードノイズ値Ｎのみを検出することができる。
【００３７】
あるいは、ノイズサンプリングを低周期側の励磁電流波形の周期の等分の一の間隔で、かつ励磁電流が流れていないときに行い、低周期側の励磁電流波形の自然数倍の周期時間の間隔ごとに、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を求めることによって、コモンモードノイズ値Ｎのみを検出することができる。
例えば、ノイズサンプリングを低周期側の励磁電流波形の周期の四等分の一の間隔で、かつ励磁電流が流れていないときに行い、低周期側の励磁電流波形の１倍の周期時間の間隔（すなわち、低周期側の励磁電流波形の１周期の期間）に、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を求めると、６Ｎとなる。
【００３８】
さらに、ノイズサンプリングを、励磁電流が流れないときに行い、かつ、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に見ると等しい回数行い、低周期側の励磁電流波形の自然数倍の周期時間の間隔ごとに、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を求めることによって、コモンモードノイズ値Ｎのみを検出することができる。
例えば、図２におけるノイズサンプリング（ｈ）では、ＮＳ５、ＮＳ７、ＮＳ９、ＮＳ１１、ＮＳ１７、ＮＳ１９、ＮＳ２１、及び、ＮＳ２３は、ノイズサンプリングを、それぞれ励磁電流が流れないときに行ったときのノイズサンプリング値となる。また、ＮＳ５、ＮＳ７、ＮＳ９、ＮＳ１１は、低周期側の励磁電流波形の半分の周期の間に行ったサンプリングであり、その回数は４回である。ＮＳ１７、ＮＳ１９、ＮＳ２１、ＮＳ２３は、低周期側の励磁電流波形のその次の半分の周期の間に行ったサンプリングであり、その回数は４回である。すなわち、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に見るとノイズサンプリングの回数が４回と等しくなっている。
この場合において、低周期側の励磁電流波形の１倍の周期時間の間隔（すなわち、低周期側の励磁電流波形の１周期の期間）に、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を求めると、８Ｎとなる。
【００３９】
微分ノイズ算出手段２０４は、微分ノイズ値Ｈを検出するための手段である。微分ノイズ算出手段２０４について説明する。
【００４０】
下記の（４）式は、微分ノイズ値Ｈを検出するための微分ノイズ値検出式の例１である。
−１ × （ＮＳ１ ＋ ＮＳ３ ＋ ＮＳ５ ＋ ＮＳ７ ＋ ＮＳ９ ＋ ＮＳ１１） ＋ ２ × （ＮＳ１３ ＋ ＮＳ１５ ＋ ＮＳ１７ ＋ ＮＳ１９ ＋ ＮＳ２１ ＋ ＮＳ２３） −１ × （ＮＳ２５ ＋ ＮＳ２７ ＋ ＮＳ２９ ＋ ＮＳ３１ ＋ ＮＳ３３ ＋ ＮＳ３５）＝ ２４Ｈ ・・・  （４）
【００４１】
（４）式において、図４に示される、Ｒｏｗ Ｎｏ．０、Ｒｏｗ Ｎｏ．１、Ｒｏｗ Ｎｏ．２に列挙されているそれぞれのノイズサンプリング値に対して、Ｒｏｗ Ｎｏ．０のノイズサンプリング値には−１、Ｒｏｗ Ｎｏ．１のノイズサンプリング値には２、Ｒｏｗ Ｎｏ．２のノイズサンプリング値には−１を、それぞれ乗算し、乗算後の各列の各ノイズサンプリング値の総和を求めると、２４Ｈとなる。（４）式は、これを示している。
この演算式により、コモンモードノイズ値Ｎを含まない、微分ノイズ値Ｈのみを単体で検出することができる。
【００４２】
この演算をより一般化した式が、下記の（５）式に示される、微分ノイズ値Ｈを検出するための微分ノイズ値検出式の例２である。
−ｎ × （ＮＳ１ ＋ ＮＳ３ ＋ ＮＳ５ ＋ ＮＳ７ ＋ ＮＳ９ ＋ ＮＳ１１） ＋ ２ｎ × （ＮＳ１３ ＋ ＮＳ１５ ＋ ＮＳ１７ ＋ ＮＳ１９ ＋ ＮＳ２１ ＋ ＮＳ２３） −ｎ × （ＮＳ２５ ＋ ＮＳ２７ ＋ ＮＳ２９ ＋ ＮＳ３１ ＋ ＮＳ３３ ＋ ＮＳ３５）＝ ２４Ｈ × ｎ ・・・  （５）
【００４３】
（５）式において、Ｒｏｗ Ｎｏ．０内の各ノイズサンプリング値に対して−ｎ（ｎは０以外の整数）、Ｒｏｗ Ｎｏ．１内の各ノイズサンプリング値に対して２ｎ、Ｒｏｗ Ｎｏ．２内の各ノイズサンプリング値に対して−ｎを乗算する。この乗算後に、０列目、１列目、及び２列目にあるノイズサンプリング値の総和を求める。この総和は、コモンモードノイズ値Ｎを含まない、微分ノイズ値Ｈのみの総和（２４ｎ × Ｈ）となる。この演算方法により、コモンモードノイズ値Ｎを含まない、微分ノイズ値Ｈのみを単体で検出することができる。（４）式の微分ノイズ値検出式は、ｎ＝１の場合である。
【００４４】
これより、ノイズサンプリングを励磁電流が流れないときに毎回行い、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を順に求めていき、それを第一の総和、第二の総和、第三の総和とし、第一の総和に−ｎ、第二の総和に２ｎ、第三の総和に−ｎをそれぞれ乗算し、その乗算した後の第一の総和乃至第三の総和同士を加算した値を求める。その値は、コモンモードノイズ値Ｎを含まない、微分ノイズ値Ｈのみの値となる。すなわち、コモンモードノイズ値Ｎを含まない、微分ノイズ値Ｈのみを単体で検出することができる。
【００４５】
あるいは、ノイズサンプリングを低周期側の励磁電流波形の周期の偶数等分の一の間隔で、かつ励磁電流が流れていないときに行い、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を順に求めていき、それを第一の総和、第二の総和、第三の総和とし、第一の総和に−ｎ、第二の総和に２ｎ、第三の総和に−ｎをそれぞれ乗算し、その乗算した後の第一の総和乃至第三の総和同士を加算した値を求める。その値は、コモンモードノイズ値Ｎを含まない、微分ノイズ値Ｈのみの値となる。すなわち、コモンモードノイズ値Ｎを含まない、微分ノイズ値Ｈのみを単体で検出することができる。
例えば、ノイズサンプリングを低周期側の励磁電流波形の周期の四等分の一の間隔で、かつ励磁電流が流れていないときに行い、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を順に求めていき、それを第一の総和、第二の総和、第三の総和とし、第一の総和に−１、第二の総和に２、第三の総和に−１をそれぞれ乗算し、その乗算した後の第一の総和乃至第三の総和同士を加算した値を求めると、−１×（３Ｎ−３Ｈ）＋２×（３Ｎ＋３Ｈ）−１×（３Ｎ−３Ｈ）＝１２Ｈとなる。
【００４６】
また、ノイズサンプリングを、励磁電流が流れないときに行い、かつ、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に見ると等しい回数行う場合、微分ノイズ値Ｈのみの値を求めることができる。
例えば、図２におけるノイズサンプリング（ｈ）では、ＮＳ５、ＮＳ７、ＮＳ９、ＮＳ１１、ＮＳ１７、ＮＳ１９、ＮＳ２１、及び、ＮＳ２３は、ノイズサンプリングを、それぞれ励磁電流が流れないときに行ったときのノイズサンプリング値となる。また、ＮＳ５、ＮＳ７、ＮＳ９、ＮＳ１１は、低周期側の励磁電流波形の半分の周期の間に行ったサンプリングであり、その回数は４回である。ＮＳ１７、ＮＳ１９、ＮＳ２１、ＮＳ２３は、低周期側の励磁電流波形のその次の半分の周期の間に行ったサンプリングであり、その回数は４回である。すなわち、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に見るとノイズサンプリングの回数が４回と等しくなっている。
この場合において、低周期側の励磁電流波形の半分の周期毎に、そのノイズサンプリングされたノイズサンプリング値の総和を順に求めていき、それを第一の総和、第二の総和、第三の総和とし、第一の総和に−ｎ、第二の総和に２ｎ、第三の総和に−ｎをそれぞれ乗算し、その乗算した後の第一の総和乃至第三の総和同士を加算した値を求めると、ｎ＝１の場合は、−１×（４Ｎ−４Ｈ）＋２×（４Ｎ＋４Ｈ）−１×（４Ｎ−４Ｈ）＝１６Ｈとなる。
【００４７】
ノイズサンプリングを行う場合は、ノイズサンプリングのタイミングを流量サンプリングのタイミングと同じにすることによって、一つのＡＤ変換器だけで、ノイズ演算と流量演算を行うことができる。これにより、ノイズ演算用、流量演算用にそれぞれＡＤ変換器を用意する必要が無いので、コスト削減が図れる。
【００４８】
このように、電磁流量計の流量信号に含まれるコモンモードノイズ値Ｎ、及び微分ノイズ値Ｈをそれぞれ単体の信号として検出することによって、それらの信号を電磁流量計の流量測定が正確に行われているか否かの診断材料として提供することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  電磁流量計
１１  励磁回路
１２  励磁コイル
１３  導管
１４、１５  電極
１６  差動増幅回路
１７  ＡＤ変換器
２０  ＣＰＵ
２０１  ノイズサンプリング手段
２０２  ノイズサンプリング値算出手段
２０３  コモンモードノイズ検出手段
２０４  微分ノイズ検出手段
【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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