エマーソンの質量流量計の信号処理システム

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エマーソンの質量流量計の流量センサーは、動作中に測定管の弾性システムが常に共振状態にある。測定管の振動がなければコリオリ力は発生せず、質量流量センサーは動作を停止します。測定管の振動過程において、流体の流れによりその入口側と出口側の検出信号の位相が変化する。左右の電磁式検出器L、Rで測定された2列の電圧正弦波信号は、それぞれインピーダンス結合回路を経て絶縁アンプA1、A2に送られ、増幅される。同時に、左側の信号検出器Lから出力される電圧の正弦波信号は、絶縁アンプA2によって増幅され、さらに駆動アンプによって増幅された後、駆動コイルに駆動電流が供給され、電磁駆動装置によって測定管が振動する。そして、その振動信号は信号検出器によって検出され、これにより信号検出器、アンプ、電磁駆動器が一つの正帰還ループを形成し、測定管の振動システムの自己励起振動を維持する。測定管の振幅を安定させるため、駆動アンプには負帰還式のAGC自動利得制御回路が接続されている。このAGC自動利得制御回路では、基準レベルと比較して一定の振幅の制御信号が励磁コイルに出力され、電磁駆動装置がその信号によって測定管を励振周波数で振動させる。 エマーソンの質量流量計のセンサーにおける温度検出素子は、一般的に測定管の入口側の管壁に貼り付けられた白金抵抗です。白金抵抗は定電流源によって駆動され、白金抵抗の端子電圧が取り出され、電圧変換回路によって処理されて電圧Ugが生成される。マイクロプロセッサは電圧Ugに基づいて測定管の温度値を算出し、測定管の材料の弾性率が温度によって変化することに起因する質量流量および密度測定の温度構造誤差を補正する。マイクロプロセッサが直接電流ループおよび周波数ループの部品を駆動し、それぞれ0/4～20mAの標準電流信号と周波数信号を出力します。標準電流信号と周波数信号が表す測定対象および範囲は、いずれも設定可能です。 流量センサーの左右にある電磁式検出器L、Rからの検出信号は、絶縁アンプA1、A2によって増幅された後、信号処理回路に入ります。信号処理回路はマイクロプロセッサの協力のもとで、左右の検出信号の位相差または時間差△tを算出します。この時間差は質量流量と線形の関係にあります。同時に、信号処理回路は入力信号uとU2に基づいて、測定管の振動周波数信号を得る。測定管の振動周波数は流体密度の関数であり、流体密度が増加するにつれて減少する。マイクロプロセッサは、検出信号の時間差△tと周波数fに基づいて、流体の質量流量と密度を算出する。