状态检测设备制造技术

在本发明专利技术中，励磁单元向流体施加关于某一平面（ＰＬＮ）不对称的时变磁场。电极位于测量管道中的该平面上，并检测基于＊Ａ／＊ｔ分量（Ａ：矢量势，ｔ：时间）的电动势和基于ｖ×Ｂ分量（ｖ：流速，Ｂ：磁通密度）的电动势的合成电动势，该＊Ａ／＊ｔ分量与流体流速无关，该ｖ×Ｂ分量由流体流速引起，该合成电动势是由施加于流体的磁场和流体流动而产生的。状态定量化单元从该电极所检测的合成电动势提取＊Ａ／＊ｔ分量，从该＊Ａ／＊ｔ分量提取取决于待检测参数的变化因子，并根据该变化因子来确定该参数的量值。该参数是流体特性和状态和测量管道状态至少之一。在本发明专利技术中，可以利用和电磁感应型流量计相同的硬件配置，与流体流量无关地检测流体特性和状态及测量管道状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种检测流体特性或状态、或流体所流过的测量管道的状态的状态检测设备。
技术介绍
一般，为了利用流量计测量流量，需要检测流体的特性或状态和流体所流过的管道的状态，以及待测流体的流量。例如，在用于混合化学溶液等的生产线上，和流体的流量一起测量诸如流体导电率或电容率的特性。而且，当大量物质粘附到测量管道内部时，测量测量管道中的物质沉积状态，以便了解测量管道的维护周期。关于下水道，已出现了以下需求测量液位和粘附到测量管道内部的物质的沉积状态、以及流量。实际上，利用不同于流量计的测量设备来测量流体状态和测量管道状态。如上所述，已经出现了以下需求测量流体的特性或状态或流体所流过的测量管道的状态、以及流体流量，并且利用基本上和流量计相同的硬件配置来执行测量处理。即，需要选择性地实施各种功能，如流体流量测量、流体导电率测量、以及利用一个测量设备的流量和导电率同时测量。因为优选地同时测量流量和状态，所以显然不管流体流量来测量流体的特性或状态是重要的。当电磁流量计用作流量计时，除以上需求以外，还出现了以下需求从电磁流量计自我诊断的观点来看，测量流体特性或状态或测量管道状态。例如，当绝缘体等粘附到电极上时，用于从与流体接触的电极提取电势的电极型流量计既不能准确提取电势，也不能精确测量流量。为应付该问题，当可以利用相同电极测量包含物质的流体的电阻时，可以测量粘附到电极上的物质的沉积状态，从而防止任何得到异常流量测量值的故障。在一般电流流量计中，当流体导电率超出特定范围时，得到异常流量测量值。在这种情况下，只要能够测量流体电阻，就确定具有属于特定范围的导电率的流体流过时所发生的输出误差是来源于流量变化，或流体导电率超出特定范围。结果，作为流量计，电磁流量计能够具有自我诊断功能。如上所述，已需要满足以下要求利用基本上和流量计相同的硬件配置，来执行除流量测量过程以外的各种测量过程。现在还没有提出该要求的解决方法。然而，在参考文献1(日本专利待审公开No.6-241855)和参考文献2(JNMIHF edition，“FlowRate Measurement A to Z for Instrumentation Engineers(用于仪表工程师的流量测量A至Z)”，Kogyo Gijutusha，1995，pp.147-148)中，披露了一种检测除流速以外的参数的电磁流量计，作为较接近的技术。在参考文献1和2中，披露了一种测量流体液位、导电率等的设备，作为电磁流量计的应用。这种电磁流量计根据以下两者之比来获得流体液位当驱动位于管道上方和下方的励磁线圈时、从电极获得的信号电动势，以及当单独驱动管道上方的励磁线圈时所获得的信号电动势；并且这种电磁流量计根据以下来获得流体导电率当改变连接到电极的预放大器的输入阻抗时所获得的信号电动势之比。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而，参考文献1和2中所披露的电磁流量计基于流体的流量信号来检测流体特性或状态。因此，当流体流量减小到0时，将出现大的误差，并且当流量为0时，电磁流量计不能检测流体特性或状态。为解决以上问题而提出了本专利技术，且本专利技术的目的是提供这样一种状态检测设备，该状态检测设备可以利用基本上和电磁感应型流量计相同的硬件配置，与流体流速无关地检测流体特性或状态或测量管道状态。解决问题的手段根据本专利技术，提供一种状态检测设备，其特征在于包括测量管道，流体流过该测量管道；励磁单元，该励磁单元向流体施加一关于第一平面不对称的时变磁场，该第一平面垂直于该测量管道的轴方向；电极，该电极位于该测量管道中的第一平面上，用于检测基于A/t分量(A矢量势，t时间)的电动势和基于v×B分量(v流速，B磁通密度)的电动势的合成电动势，该A/t分量与流体流速无关，该v×B分量由流体流速引起，该合成电动势是由施加于流体的磁场和流体流动而产生的；以及状态定量化单元，该状态定量化单元从该电极所检测的合成电动势提取A/t分量，从该A/t分量提取取决于待检测参数的变化因子，并根据该变化因子来确定该参数的量值，其中该参数是流体特性和状态和该测量管道状态至少之一。根据本专利技术，从取决于流体流速的v×B分量和与流体流速无关的A/t分量的合成矢量，来提取A/t分量。根据所检测的A/t分量，可以测量流体特性或状态或测量管道状态。这是对于以下需求的解决方法检测除流体流量以外的流体特性或状态、或流体所流过的测量管道的状态。即，本专利技术可以提供这样一种设备，该设备利用基本上和流量计相同的硬件配置，来与流体流速无关地检测流体特性或状态或测量管道状态。此外，本专利技术的技术能够应付以下需求对除流体液位、导电率和电容率以外的流体特性或状态进行测量。附图说明图1是用于说明本专利技术的状态检测设备的第一原理的框图；图2是示出在图1所示状态检测设备中待测流体的流量为0时的涡流和电极间电动势的视图；图3是示出在图1所示状态检测设备中待测流体的流量不为0时的涡流和电极间电动势的视图；图4是示出图1所示状态检测设备中的A/t分量矢量、v×B分量矢量和合成矢量的曲线图；图5是用于说明本专利技术的状态检测设备的第二原理的框图；图6是示出在图5所示状态检测设备中待测流体的流量为0时的涡流和电极间电动势的视图；图7是示出在图5所示状态检测设备中待测流体的流量不为0时的涡流和电极间电动势的视图；图8是示出，当在图5所示状态检测设备中在第一励磁状态下只利用第一励磁线圈执行励磁时所获得的A/t分量矢量、v×B分量矢量和合成矢量的曲线图；图9是示出，当在图5所示状态检测设备中在第一励磁状态下只利用第二励磁线圈执行励磁时所获得的A/t分量矢量、v×B分量矢量和合成矢量的曲线图；图10是示出，当在图5所示状态检测设备中在第一励磁状态下利用两个励磁线圈执行励磁时所获得的A/t分量矢量、v×B分量矢量和合成矢量的曲线图；图11是示出，当在图5所示状态检测设备中在第二励磁状态下只利用第二励磁线圈执行励磁时所获得的A/t分量矢量、v×B分量矢量和合成矢量的曲线图；图12是示出，当在图5所示状态检测设备中在第二励磁状态下利用两个励磁线圈执行励磁时所获得的A/t分量矢量、v×B分量矢量和合成矢量的曲线图；图13是用于说明本专利技术的状态检测设备的第三原理的框图；图14是示出在图13所示状态检测设备中待测流体的流量为0时的涡流和电极间电动势的视图；图15是示出在图13所示状态检测设备中待测流体的流量不为0时的涡流和电极间电动势的视图；图16是以复矢量的形式示出在图1所示状态检测设备中提取A/t分量矢量的处理的曲线图；图17是以复矢量的形式示出在图5所示状态检测设备中提取A/t分量矢量的处理的曲线图；图18是用于说明在本专利技术的状态检测设备中产生第一表的方法的曲线图；图19是用于说明在本专利技术的状态检测设备中产生第一表的另一种方法的曲线图；图20是用于说明在本专利技术的状态检测设备中产生第二表的方法的曲线图；图21是用于说明在本专利技术的状态检测设备中产生第二表的另一种方法的曲线图；图22是用于说明在本专利技术的状态检测设备中产生第三表的方法的曲线图；图23是用于说明在本专利技术的状态检测设备中产生第三表的方法的曲线图；图24是用于说明在本专利技术的状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种状态检测设备，其特征在于包括：测量管道，流体流过所述测量管道；励磁单元，所述励磁单元向流体施加一关于第一平面不对称的时变磁场，该第一平面垂直于所述测量管道的轴方向；电极，所述电极位于所述测量管道中的所述第一平面上 ，以检测基于＊Ａ／＊ｔ分量（Ａ：矢量势，ｔ：时间）的电动势和基于ｖ×Ｂ分量（ｖ：流速，Ｂ：磁通密度）的电动势的合成电动势，所述＊Ａ／＊ｔ分量与流体流速无关，所述ｖ×Ｂ分量由流体流速引起，所述合成电动势是由施加于流体的磁场和流体流动而产生的；以及状态定量化单元，所述状态定量化单元从所述电极所检测的合成电动势提取＊Ａ／＊ｔ分量，从该＊Ａ／＊ｔ分量提取取决于待检测参数的变化因子，并根据该变化因子来确定所述参数的量值，其中所述参数是流体特性和状态和所述测量管道状态至少 之一。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本友繁，
申请(专利权)人：株式会社山武，
类型：发明
国别省市：JP[日本]