(57)【要約】配管22内のプロセス流体の流れを測定する磁気流量計20は、プロセス流体に磁場を印加し配管22に隣接して配置されている磁気コイル26を含む。第１及び第２の電極30,32は配管22内に配置され、プロセス流体に電気的に接続し、印加磁場及びプロセス流体の流れによって誘導される起電力を検知する。入力回路148,150は第1及び第２の電極30,32に接続され、検知された起電力に関係する出力を与える。診断回路212は入力回路148,150に接続され、飽和関連状態を特定し、当該特定に応答して診断出力204を与える。別実施形態として、飽和防止回路が入力回路の飽和を防止する。
2016532081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管内のプロセス流体の流れを測定する磁気流量計であって、
前記配管に隣接して配置され、前記プロセス流体に磁場を印加するように構成されている磁気コイルと、
前記配管内に配置され、前記プロセス流体に電気的に接続され、前記印加された磁場及び前記プロセス流体の流れによって前記プロセス流体内に誘導される起電力を検知するように構成されている第１及び第２の電極と、
前記第１及び第２の電極に接続され、前記検知された起電力に関係する出力を与える入力回路と、
前記入力回路に接続され、飽和関連状態を特定し、当該特定したことに応答して診断出力を与えるように構成されている診断回路と、を備えることを特徴とする磁気流量計。
【請求項２】
前記診断出力に応答して前記飽和関連状態を緩和するように構成されている飽和緩和回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項３】
前記入力回路が、前記第１及び第２の電極に電気的に接続されており、増幅出力を与える増幅器回路と、前記増幅出力を表しているデジタル出力を与えるように構成されているアナログ・デジタル変換回路と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項４】
前記飽和関連状態が、前記第１及び第２の電極の間の直流オフセット電圧に起因するものであることを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項５】
前記飽和関連状態が、前記第１及び第２の電極のうちの少なくとも１つによって発生した交流オフセット電圧を原因とするものであることを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項６】
前記飽和関連状態の関数として、前記入力回路に選択的に接続される直流信号源を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項７】
前記直流信号源が設定可能な電流源であることを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項８】
前記直流信号源が前記増幅出力に接続されることを特徴とする請求項６に記載の磁気流量計。
【請求項９】
前記直流信号源が増幅器の入力に接続されることを特徴とする請求項６に記載の磁気流量計。
【請求項１０】
前記入力回路を前記第１の電極へと接続しているキャパシタを放電する放電回路を含むことを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項１１】
前記放電回路が、前記キャパシタを電気的に放電する動的制御抵抗を備えることを特徴とする請求項１０に記載の磁気流量計。
【請求項１２】
前記診断回路が前記飽和関連状態の関数としての推定された流量測定値を与えることを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項１３】
前記診断回路が、前記飽和関連状態に基づいてガルバニック腐食を示す警告を与えることを特徴とする請求項１に記載の磁気流量計。
【請求項１４】
配管内のプロセス流体を測定する方法であって、
磁気コイルを用いて、前記配管を流れるプロセス流体に磁場を印加することと、
第１及び第２の電極を用いて、前記印加された磁場及び前記プロセス流体の流れによって前記配管内に誘導される起電力を検出することと、
入力回路を用いて、前記プロセス流体の流れを表している前記起電力を測定することと、
前記入力回路を監視することによって飽和関連状態を検出することと、当該検出することに応答して診断出力を与えることと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記飽和関連状態が前記第１及び第２の電極の間の直流オフセット電圧を原因とするものであること特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記飽和関連状態が、前記第１及び第２の電極のうちの少なくとも１つによって発生した交流オフセット電圧を原因とするものであることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記飽和関連状態の関数として、直流信号源を前記入力回路に接続することを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記直流信号源が増幅器回路の出力に接続されることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記入力回路を前記第１の電極に接続するキャパシタを放電することを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
飽和状態に応答して推定された流量測定値を与えることを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２１】
前記飽和関連状態に基づいてガルバニック腐食を示す警告を与えることを含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項２２】
配管内のプロセス流体の流れを測定する磁気流量計であって、
前記配管に隣接して配置され、前記プロセス流体に磁場を印加するように構成されている磁気コイルと、
前記配管内に配置され、前記プロセス流体に電気的に接続され、前記印加された磁場及び前記プロセス流体の流れによって前記プロセス流体内に誘導される起電力を検知するように構成されている第１及び第２の電極と、
前記第１及び第２の電極に接続され、前記検知された起電力に関係する出力を与える入力回路と、
前記第１及び第２の電極の間のオフセット電圧を起因とした前記入力回路の飽和を防止するように構成されている飽和防止回路と、を備えることを特徴とする磁気流量計。
【請求項２３】
前記入力回路が、前記第１及び第２の電極に電気的に接続されており、増幅出力を与える増幅器回路と、前記増幅出力を表しているデジタル出力を与えるように構成されているアナログ・デジタル変換回路と、を備えることを特徴とする請求項２２に記載の磁気流量計。
【請求項２４】
前記オフセット電圧が直流オフセット電圧であることを特徴とする請求項２２に記載の磁気流量計。
【請求項２５】
前記オフセット電圧が交流オフセット電圧であることを特徴とする請求項２５に記載の磁気流量計。
【請求項２６】
前記飽和防止回路が、前記入力回路に選択的に接続される直流信号源を含むことを特徴とする請求項２２に記載の磁気流量計。
【請求項２７】
前記直流信号源が前記入力回路の増幅された出力へと接続されることを特徴とする請求項２６に記載の磁気流量計。
【請求項２８】
前記直流信号源が前記入力回路の増幅器の入力に接続されることを特徴とする請求項２６に記載の磁気流量計。
【請求項２９】
前記飽和防止回路が、前記入力回路を前記第１の電極へと接続しているキャパシタを放電する放電回路を含むことを特徴とする請求項２２に記載の磁気流量計。
【請求項３０】
前記放電回路が、前記キャパシタを電気的に放電する動的制御抵抗を備えることを特徴とする請求項２９に記載の磁気流量計。
【請求項３１】
前記飽和防止回路が、特定された飽和関連状態に応答する飽和緩和回路を含むことを特徴とする請求項２２に記載の磁気流量計。
【請求項３２】
前記飽和防止回路が、前記第１及び第２の電極の間のオフセット電圧を定期的に低減することを特徴とする請求項２２に記載の磁気流量計。
【請求項３３】
配管内のプロセス流体を測定する方法であって、
磁気コイルを用いて、前記配管を流れるプロセス流体に磁場を印加することと、
第１及び第２の電極を用いて、前記印加された磁場及び前記プロセス流体の流れによって前記配管内に誘導される起電力を検出することと、
入力回路を用いて、前記プロセス流体の流れを表している前記起電力を測定することと、
前記第１及び第２の電極の間のオフセット電圧を起因とした前記入力回路の飽和を防止することと、を備えることを特徴とする方法。
【請求項３４】
前記オフセット電圧が直流オフセット電圧を備えて構成されている特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記オフセット電圧が交流電圧を備えて構成されていることを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記飽和を防止することが、直流信号源を前記入力回路へと接続することを備える請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記直流信号源が増幅回路の出力に接続されることを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記飽和を防止することが、前記入力回路を前記第１の電極に接続するキャパシタを放電することを備えることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
飽和関連状態の検出に応答して飽和を緩和することを含む請求項３３に記載の方法。
【請求項４０】
前記飽和を防止することのステップが定期的に実行されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロセス配管を流れるプロセス流体の流量を測定するのに用いるタイプの電磁流量計に関する。より詳細には、本発明はこうした流量を測定するのに用いる回路の飽和に関する。
【背景技術】
【０００２】
フィールド機器は、産業プロセス監視及び／又は制御システムにおいて特定のプロセスに関するプロセス変数を監視するのに用いられる。こうしたプロセス変数には例えば、流体圧力、流体流量、流体温度、レベル（水位）等が含まれる。
【０００３】
電磁流量計は、配管に接続される流管内を流れる導電性のプロセス流体の流体流量を測定するのに用いられるタイプのフィールド機器である。特定の電磁流量計の中には電磁石コイル及び電極を含むものがある。ファラデーの電磁誘導の法則に従い、電磁石コイルは流管内のプロセス流体へと磁場を印加するのに用いられる。当該印加された磁場及び流体の動きによってプロセス流体内に流量に比例する起電力（EMF; electromotive force）が誘導される。電極は流管内に配置されて、誘導起電力を検知するために、流れているプロセス流体と電気的に接触するようになっている。特定の実施形態では、当該電極に接続されており誘導起電力信号を増幅する増幅器と、当該増幅器からの出力を量子化して流体流量に関連したデータ値を与えるアナログ／デジタルコンバータ（ADC）と、を用いた流量計によって誘導起電力が測定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許7921734号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電磁流量計が動作している際に、流れが無いことを示す出力を誤って電磁流量計に出力させてしまうような状態がいくつかある。こうした状態の１つは、電極に接続される回路の飽和によって引き起こされるものである。飽和は、電気回路要素に対して当該要素における最大値を超える信号が印加された場合に発生する。電磁流量計においては、電極に接続される回路において飽和が発生すると、測定回路が測定された信号を流れが無いことを示す値を有するものであると誤って解釈する状態となることがある。これは、「オンスケール」("on scale")のタイプの誤りである。回路の飽和は検出が困難であり、誤った流量測定の原因となってしまうことがある。こうした飽和に関連した事項に関しては、フォス(Foss)らによる「弱いプロセスグランド接地を検知するシステム」という名称の、本発明の譲受人に譲渡された米国特許7921734号において議論されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
配管内のプロセス流体の流れを測定する電磁流量計は、当該配管に隣接して配置され当該プロセス流体に磁場を印加するように設定されている磁気コイルを含む。当該配管内に第１及び第２の電極が配置され、当該プロセス流体に電気的に接続され、前記印加された磁場及び当該プロセス流体の流れに起因して当該プロセス流体内に誘導された起電力を検知するように設定されている。入力回路は第１及び第２の電極に接続され、当該検知された起電力に関係する出力を与えるように構成されている。入力回路に接続される診断回路は飽和関連状態を特定し、当該特定したことに応答して診断出力を与えるように設定されている。別の一実施形態では、飽和防止回路が前記入力回路の飽和を防ぐ。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】電磁流量計の部分断面図である。
【図２】図１の電磁流量計の簡略化された電気接続図である。
【図３Ａ】磁気流量計の直流接続フロントエンド入力回路として用いられる飽和検知・修正回路の簡略化された電気接続図である。
【図３Ｂ】磁気流量計の直流接続フロントエンド入力回路として用いられる飽和検知・修正回路の簡略化された電気接続図である。
【図４】磁気流量計の交流接続フロントエンド入力回路として用いられる飽和検知・修正回路の簡略化された電気接続図である。
【図５】図４に示す回路におけるアナログ・デジタルコンバータの出力を時間に対してプロットしたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
種々の態様において、産業プロセス変数伝送器が提供され、当該伝送器はプロセス配管を流れる流体の流れに関係がある起電力(EMF)を検知するよう設定された回路を含む。飽和、すなわち、当該伝送器の回路の飽和の原因となってしまうような状態、を検出又は防止する技術が提供される。こうした飽和を修正し、及び／又は補償し、及び／又は防止するためのオプション技術が提供される。以下の説明は印加された磁場を用いて流れを測定するタイプの流量計を対象とするものである。しかしながら、本発明はこうしたプロセス変数伝送器に限定されるものではない。
【０００９】
図１は、本発明が特に役立つ実施形態に係る磁気流量計の部分断面図である。磁気流量計20は、電気的絶縁ライナー23を有し低い透磁率の材料で形成された流管22、電磁石（コイル）26、強磁性コア又はシールド28及び電極30,32を含む。電磁石コイル26及び電極30,32は伝送器回路34へとワイヤ接続されている。動作時には、伝送器回路は電流により電磁石26を駆動し、当該電磁石26は流管22内に矢印で示されるような磁場36を発生させる。プロセス流体21は流管22内の磁場を貫通して流れ、当該流れによって液体21内に起電力（EMF、電圧）が誘導される。絶縁ライナー23によって液体21から金属製の流管22へと起電力が漏電するのが防止される。電極30,32は流体21と接触し、ファラデーの法則によって流管22内の液体21の流量に比例する起電力を取得又は検知する。
【００１０】
図２は磁気流量計伝送器20の回路のブロック線図である。電磁流量計20は流管22を含み、当該流管22は流管22と電気的に接続されている流体21を運ぶように構成されている。電磁コイル26は流管22に近接して配置され、コイル駆動回路152からの駆動信号に応答してプロセス流体に対して磁場を印加する。電極30及び32は流体21内に誘導された起電力を検知する。当該起電力は流体21の流れ及び印加された磁場36に関係している。電極30,32は測定回路154へと増幅器148及び150を通じて接続している。測定回路154は既知の技術に即して流れに関する測定出力を与える。測定回路154は例えば、適切にプログラムされた又は構成されたマイクロプロセッサ（１つ又は複数）又はデジタル信号処理（DSP）を含んでいてもよい。増幅器148及び150並びに測定回路154は、「フロントエンド」すなわち磁気流量計20の入力回路を一般的に提供するものである。
【００１１】
測定回路154の出力204は出力回路158に与えられ、磁気流量計20から遠隔にある制御又は監視回路へと伝送される。一方で、出力204は所望の他の箇所に伝送されてもよいし、流量計20内部において使用されてもよい。出力回路158は、パルス出力、4-20mA電流出力、デジタル出力、無線出力、又はその他の所望のタイプの出力を与えることができる。この例においては、出力回路158の出力はプロセス制御ループ160へと与えられるものとして示されている。
【００１２】
動作時において、コイル26により印加された磁場に応じて、流れている流体21内に発生した比較的小さい起電力の信号を、増幅器148及び150は検知する。当該比較的小さい起電力の信号を測定回路154で利用できるようにするために、当該信号を増幅器148及び150によって充分に増幅する必要がある。場合によっては、測定回路154に入力される増幅された信号が測定回路154における最大入力値を超えることで、飽和していることがある。当該飽和が発生すると、測定回路154は検知された起電力における小さな交流変化分を検知することができなくなり、流量を誤って計算してしまうことがある。例えば、測定回路は流量はゼロであると誤って決定してしまうことがある。流量が現実にゼロである場合も起こりうるものであるあるため、こうした測定結果はオペレータ、制御システム又は他の監視回路によって容易に誤って解釈されてしまうことがある。これを「オンスケール」（"on-scale"）の誤りという。
【００１３】
こうした飽和の原因となりうる数々の事象が存在する。例えば、プロセス流体内で運ばれて流れているパーティクル又はデブリが電極30又は32に接触又は衝突することで、測定回路154が飽和してしまうことがある。これを「交流（AC）飽和」と呼ぶ。同様に、電荷が時間経過と共に電極30及び32の間に堆積することで、結果的に測定回路154の飽和を引き起こしてしまうことがある。こうした電荷は、プロセス21に加えられる電流、プロセス流体21内での化学反応、不適切な接地、腐食防止のために用いられる流量計を流れるカソード電流、電極30及び32における堆積物の形成又はその他の原因を含む、任意数の発生源に起因するものであることが考えられる。これを「直流（DC）飽和」と呼ぶ。
【００１４】
図３Ａ、３Ｂ及び図４は、飽和検知・修正回路の２つの例を示す図である。図３Ａ、３Ｂの回路は直流接続回路を対象とし、図４は交流接続回路を対象とする。
【００１５】
図３Ａは、一例の実施形態に係る飽和検知・修正回路を含む磁気流量計20の簡略化された回路図である。図３では、測定・診断回路154はデジタルコンバータ210及びマイクロプロセッサ212として描かれている。増幅器148及び150はそれぞれ抵抗器214及び216を通じて電極30及び32へと接続している。抵抗器240は、増幅器148及び150のそれぞれの反転入力部の間に配置されている。増幅器148及び150はそれぞれ、抵抗器220及び222を通じて負帰還を受け取るように構成されている。図３はまた、マイクロプロセッサ212から電流源制御信号を受け取る設定可能電流源230が描かれている。
【００１６】
コイル26によって印加される磁場の周期的な反転により、電極30,32間に交流の又は直流パルスの電圧が現れる。しかし、前述のように、電極30,32間にはまた、直流オフセット電圧が現れることもある。時間経過と共に、当該直流電圧によってアナログ・デジタルコンバータ（ADC）210に加わる電圧が当該コンバータ210の最大閾値を超えた値となってしまうことがある。このように最大閾値を超えてしまうと、マイクロプロセッサ212は配管20に流れがないものとしてデータ218を誤って解釈してしまうことがある。
【００１７】
図３Ａは増幅器148,150がそれぞれ電極30,32へと直流接続している例である。場合によっては、直流接続増幅器はスラリーを含むプロセス流体を扱うような場合に好ましい。前述のように、場合によっては電極30及び32の間に直流オフセット電圧が現れることがある。この直流オフセット電圧は時間経過と共にゆっくりと増加し、結果的に次のような値に到達してしまうことがある。すなわち、印加された磁場による小さな交流の流量信号がアナログ・デジタルコンバータ210によって検知することができないような値である。この現象は「飽和」として知られている。一般的に、回路内の他の電気回路部品よりも先にアナログ・デジタルコンバータ210は飽和に達する。従って、アナログ・デジタルコンバータ210からの出力は高い信頼性で、フロントエンドの電気回路における飽和を示すものとして利用することができる。図３Ａに示すように、アナログ・デジタルコンバータ210はマイクロプロセッサ212へと出力218を与える。マイクロプロセッサは一般的に、当該出力における交流の流量信号を監視することで、流量を計算する。しかしながら、一例において、マイクロプロセッサはデジタル化された出力218における直流オフセット値も監視する。この直流オフセット値がアナログ・デジタルコンバータ210の最大値に到達した際に、マイクロプロセッサは飽和が発生したという決定を下すことができる。さらに、当該差圧が飽和する前の時点において警告状態を設定して予告としての異常警告を与えるようにすることで、製品のロバスト性を向上させシステムダウンの時間を減らすようにしてもよい。
【００１８】
さらに、フロントエンドにおける飽和又は直流オフセット電圧の存在の検知に応じて、飽和修正回路260を用いて電極30及び32間の直流オフセット電圧を除去又は低減することができる。図３Ａの構成では、飽和修正回路260は増幅器148及び150に接続された設定可能電流（直流信号）源を含む。設定可能電流源230を用いることで、それぞれ電極30,32から得られることで増幅器148及び150の間に現れる直流オフセット電圧を除去することができる。飽和の大きさすなわちデジタルコンバータ210へ入力されている直流オフセット電圧に基づき、マイクロプロセッサ212は設定可能電流源制御信号232を設定可能電流源230へと与えることで、飽和電圧の原因となっている直流オフセットと同じ大きさであって極性が反対であるような電圧を増幅器148,150の反転入力端子に加えることができる。設定可能電流源230は電圧源を含む任意のタイプの設定可能源であってよい。設定可能源230は２つの増幅器148及び150の間に相対的な直流オフセットを加えるのに利用される。例えば、大きな直流オフセット電圧が検知された際には、大きな電流を加えることができる。これにより電極30及び32の間の直流オフセットがキャンセルされ、アナログ・デジタルコンバータ210において飽和が発生するのを防ぎ、流量計が正しく流量を測定するのを継続することができる。別実施形態として、設定可能電圧源を抵抗器240に直列に配置してもよい。
【００１９】
図３Ｂは、飽和修正回路の別の例を示している。設定可能電流源230を用いて、それぞれ電極30,32間に現れる直流差動電圧を除去することができる。アナログ・デジタルコンバータ210において検知される直流オフセット電圧の大きさに基づき、マイクロプロセッサ212は設定可能電流源230に対して設定可能電流源制御信号232を加えることで、電極30及び32の間に飽和電圧と同じ大きさで極性が逆の電圧が加えられる。電流源230は、２つの電極30及び32の間に相対的なオフセット値を加えるのに用いられる。こうして、２つの電極30及び32の間の直流オフセット電圧を除去することにより、飽和の発生を防止して流量計が正しく流量を測定することを継続することができる。修正は一般に非常に低い周波数において加えられるので、直流パルス測定に干渉することはない。
【００２０】
前述のように、交流の差動電圧によってフロントエンド回路が飽和に至ることもまた、ありうる。図４は、流量計の電子回路が電極30,32に対してそれぞれキャパシタ242、244を通じて交流接続されている構成を示す図である。当該構成は、増幅器148及び150がアナログ・デジタルコンバータ210へと増幅された信号を与えることによって同様に動作するものである。アナログ・デジタルコンバータ210は、電極30,32間の交流差動電圧を表している電極電圧データ218をマイクロプロセッサ212へと出力する。図４の構成では、キャパシタ242及び244によって、電極30及び32間の直流差動電圧が増幅器148及び150に達することがないよう遮断される。これにより前述の直流飽和状態が流量測定に影響を与えることが防止される。しかしながら依然として、交流飽和状態が発生するということはありうる。
【００２１】
図５は、図４の交流接続された流量計電気回路におけるアナログ・デジタルカウント値（AＤカウント値）を時間に対してプロットしたグラフとである。図５に示すように、30秒の時点において、AＤカウント値のスパイクが電極30及び32の間で発生し、アナログ・デジタルコンバータ210を飽和状態へと至らせている。この現象は例えば、スラリー内のデブリが電極30,32のうちの１つに衝突した場合に発生する。図５に示すように、時間経過と共にキャパシタ242又は244に蓄積された電荷が徐々に放電されることで、交流接続部は飽和状態から回復する。しかしながら、直流パルスの流量信号を測定するのに必要となる大きなRC時定数のために、この回復には相当秒の時間を要することがあり、この回復の間に流量測定の結果がゼロとなってしまうことがある。図４の構成では、アナログ・デジタルコンバータ210からの出力をマイクロプロセッサ212において飽和状態を特定するのにも用いることができる。より詳細には、マイクロプロセッサ212は、アナログ・デジタルコンバータ210からのデータ出力218の値が最大又は最小のレベルに到達し、図５のグラフの水平線として示すように飽和に達したことを特定することができる。こうした飽和事象を検知すると、マイクロプロセッサ212は飽和が発生したことを示す出力を与えることができる。図３の直流飽和に関して示した構成と同様に、この情報は他の電気回路やオペレータへと伝達することで、飽和事象の発生を示すようにすることができる。
【００２２】
図４はまた、飽和の原因となる入力キャパシタ242,244の電荷を減らすよう構成されている飽和修正回路260を示している。回路260はキャパシタ242及び244にそれぞれ接続される動的制御抵抗262及び264を含む。動的制御抵抗262,264はマイクロプロセッサ212からの動的抵抗制御信号272を用いて制御される。動的制御抵抗262,264はそれぞれキャパシタ242,244からの電荷をグランドへと分路する。当該分路する量及び／又は当該分路することの継続時間は、アナログ・デジタルコンバータ210からのカウント出力に即してマイクロプロセッサ212によって制御される。例えば、マイクロプロセッサ212はアナログ・デジタルコンバータ210からの出力が飽和レベルよりも低い値へ到達する時点となるまで、当該出力を監視することができる。当該放電は、キャパシタ242,244から蓄積電荷が完全に放電されてしまうまで継続させることができる。当該放電は、図５のグラフに示す遅い放電よりも大幅に速く完了するように設定することができる。
【００２３】
飽和を当該検出、修正、及び／又は防止することは、流量ゼロ状態がいくつもの事象によって発生しうるものであるため、非常に有利となる。例えば、配管が空であることによって、流量そのものが実際にゼロであることもあるし、あるいは飽和状態に達していることもありうる。ここで説明した技術は流量ゼロ状態の原因を特定するのに役立つ。さらに、飽和を修正する回路は、ゼロ流量状態を診断するのに必要となるダウンタイムを減らすことができる。１つの構成においては、当該回路は飽和特定の態様に応じた関数として、推定値としての流量測定値を与えるようにしてもよい。例えば、飽和を検知した時点において流量出力を、当該飽和発生時点の直近時点における流量レベル値に、又は当該直近時点の流量レベル値からトレンド推定される（trending from）値に、設定することができる。当該推定はトレンド推定に基づいて継続することができ、飽和状態が解消された又は補償された時点で実際の測定値を復帰させるようにすることができる。別の一例としての構成においては、図３Ｂに示す回路が定期的に利用されることで、飽和状態の検出の有無によらず、直流オフセットを除去するようにすることができる。こうした構成においては、電極における直流オフセットの発生が定期的に低減又は除去されるので、飽和を検出する必要性が生じない。
【００２４】
本発明は好ましい実施形態に関して説明してきたが、当業者であれば、本発明の考え方及び範囲から逸脱することなく、形式及び詳細に変更を加えうることを理解できるはずである。当該明細書の中で用いられているように、入力回路は前述の通りの増幅器回路及びアナログ・デジタルコンバータ回路を含む。診断回路は当該入力回路の飽和を特定するのに用いられる。当該回路は任意の適切な手法で実装することができる。一つの実装において、診断回路はマイクロプロセッサに実装することができ、オプションとしてアナログ・デジタルコンバータを含んでいてもよい。当該明細書における具体的な説明はマイクロプロセッサを用いて飽和又はオフセット電圧検知を行うことに関して述べたが、任意の適切な回路を用いることができる。例えば、飽和又はオフセット電圧の検知を、比較回路その他を用いることによってハードウェアに実装してもよい。当該明細書において用いたように、診断回路との用語は飽和検知、修正及び／又は防止を行う回路を含む。当該明細書において用いたように、飽和関連状態という用語は、入力回路における飽和の他にも、この先に起こりうる飽和をも対象として含む。例えば、電極間の交流又は直流オフセット電圧は、飽和関連状態である。飽和修正回路は、飽和関連状態を含む飽和状態を緩和する飽和状態緩和回路として機能することができる。
【符号の説明】
【００２５】
20…磁気流量計、22…配管、30…第１の電極、32…第２の電極、148,150…入力回路、212…診断回路
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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