[其他]电磁流量计

说明书

本发明涉及一种电磁流量计，这种电磁流量计线圈供给矩形波状的激励电流。更具体地说，本发明涉及用于激励系统的电磁流量计的这样一个激励电路，在这种激励电路中用于激励电流的开-关控制的控制脉冲列的占空比是变化的，以形成恒定的激励电流。

在传统的电磁流量计中，为了消除电极间的产生的极化电压的影响，把频率为市电频率的交流电压在激励线圈上，于是同一频率的交流磁场作用在待测流体上。然后，根据与测流体接触的两个电极之间产生的交流电压来探测流体的流速。

然而，采用这种激励系统的电磁流量计对流速的高精度测量一直受到限制，因为磁场涨落引起的感应噪声会改变系统的零点。

为了克服上述缺点，一种采用低于市电频率的交流电流作为施加于激励线圈的激励电流以避免极化效应的激励系统已被应用，这种系统还把激励电流的波形变为有一种矩形波，这种矩形波包含有电流电平不变的时间段，并且在该时间段中对信号电压进行取样，以便消除感应噪声的影响。

已知有好几种类型的采用低于市电频率并且有矩形激励波形的激励系统，如在美国专利第4462060号中所描述的系统。

在上述美国专利所描述的激励系统中，市电交流电压经全波整流后加到一对与激励线圈串连的开关元件上，这一对开关元件由包含比较器的占空比变换器控制，这个变换器根据激励电流值来改变占空比，以使激励电流保持恒定。另一方面，把一个具有类似于所希望的激励电流波形的低频电压加在占空比变换器上，以获得具有保持不变的平坦段的矩形波状的低频激励电流。

然而，由于在这种激励系统中激励电流的电平和形状取决于门电压的电平和形状，因此门电压的电平和形状就必须精确地维持不变，这种控制是困难的。

此外，因为这种激励系统把从市电交流电压全波整流获得的电压，经由控制激励电流的控制电路，加到激励线圈上，因此就有这样一个缺陷：基于某额定电压的市电电流源（如110伏）而设计的系统一般不能用于另一额定电压的市电电源（如220伏），因为一般说来控制电路的动态范围是有限的。

此外，作为进行矩形波低颇激励的另一个举例，日本公开专利59-112227号。描述了一种即：把市电的交流电压通过形状调节器所得到的恒定的激励电压通过开关单元和电流检测电阻加给激励线圈，驱动脉冲通过开关单元对由激励电压所产生的电流进行通/断而形成低频的激励电流，或者，用与电流检测电阻检出的激励电流相关的信号，通过微处理机来控制开关调节器从而控制激励电压的大小恒定。

然而，如果在不用微处理机控制激励电流时，若在开关调节器的变压器上绕有另外的线圈而其它电路也使用该电压时，由于受到使用电压的变动影响，激励电流也变动，这是误差主要原因。此外，即便在使用微处理机控制激励电流时，由于其它电路的消耗电流的变化，激励电压值也变，因此，即使把激励电压作成恒定，但其它电路的电压的变动也造误差，这也是误差的主要原因。结果，在这种情况下的开关调节器只能为激励电路所专用不能在其它电路电源上使用，这是它的一个缺点。

此外，这个传统的激励方式的开关装置只能决定低频转换定时，而不具有控制激励电流大小的功能。其结果，激励电压的变动立刻造成激励电流的变动而成为误差的主要原因。

本发明的目的是提供不受励磁电路以外的电路电源的影响的励磁电流，尤其在用低频信号转换励磁电流时，加快励磁电流的起始响应速度，以及提供一种高效励磁电流，以便在接通和切断励磁电流时有效地利用励磁线圈中存贮的能量。

下面将简要地描述旨在达到上述目标的本发明组成部分。

本发明的电磁流量计包括：在直径方向的相对位置上装有一对电极的导管、装有用于在上述导管中产生磁场的激励线圈的电磁铁、对上述电磁铁进行激励的激励装置、用于对电源电压进行稳压并通过并接在其激励电压输出端的电容器输出对应于设定电压并与上述电源电压相直流隔离的激励电压的开关调节装置、连在上述开关调节装置和所述激励线圈之间并用于检测流经该激励线圈的激励电流的电流检测装置、接在上述电流检测装置与上述开关调节装置的正输出端之间并与上述电流检测装置及激励线圈相串联的第一开关装置、接在上述电流检测装置与上述开关调节装置的负输出端之间并与上述电流检流装置及激励线圈相串联的第二开关装置、按与上述激励电流流向相反的极性分别同上述第一开关装置和第二开关装置相并联的一对二极管，该电磁流量计适于输出由流过上述导管中的流体产生的流量信号，其特征在于：