(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスの物理量に関連した振動信号を出力する振動式センサーと、前記振動信号を所定のゲート時間でサンプリングして周波数信号に変換する周波数変換回路と、変換された周波数信号を入力し前記物理量を演算して出力する物理量演算回路とを具備する伝送器において、
前記物理量演算回路の出力の変動値を監視して前記ゲート時間を制御する変動抑制手段を備え、
前記変動抑制手段は、前記物理量演算回路の出力の揺動値が大きい場合に前記ゲート時間をより長くするように制御することを特徴とする伝送器。
【請求項２】
プロセスの物理量に関連した振動信号を出力する振動式センサーと、前記振動信号を所定のゲート時間でサンプリングして周波数信号に変換する周波数変換回路と、変換された周波数信号を入力し前記物理量を演算して出力する物理量演算回路とを具備する伝送器において、
前記物理量演算回路の出力の変動値を監視して前記ゲート時間を制御する変動抑制手段を備え、
前記変動抑制手段は、前記物理量演算回路の出力の周波数が高い場合に前記ゲート時間をより長くするように制御することを特徴とする伝送器。
【請求項３】
前記変動抑制手段に、前記物理量演算回路の出力を選択的に与えるスイッチ手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の伝送器。
【請求項４】
前記変動抑制手段の出力を、外部に通知するアラーム手段を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の伝送器。
【請求項５】
前記振動式センサーは、振動式差圧センサーまたは振動式圧力センサーであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の伝送器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセスの物理量に関連した振動信号を出力する振動式センサーと、前記振動信号を所定のゲート時間でサンプリングして周波数信号に変換する周波数変換回路と、変換された周波数信号を入力し前記物理量を演算して出力する物理量演算回路とを具備する伝送器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差圧または圧力のプロセス物理量に関連した振動信号を出力する振動式センサーと、振動信号を所定のゲート時間でサンプリングして周波数信号に変換する周波数変換回路と、変換された周波数信号を入力し差圧または圧力を演算して出力する演算回路とを具備する伝送器の詳細は、非特許文献に開示されている。
【０００３】
図４は、従来の伝送器の構成例を示す機能ブロック図である。振動式センサー１０は、差圧または圧力のプロセス物理量Ｐを入力し、物理量に関連した振動信号ｅｉを周波数変換回路２０に入力する。
【０００４】
周波数変換回路２０は、振動信号ｅｉを所定のゲート時間Ｔ０でサンプリングして周波数信号ｆｉに変換し、物理量演算手段３０に入力する。物理量演算手段３０は、物理量Ｐと周波数ｆｉとの関係式に基づいて物理量Ｐに比例したアナログ値またはデジタル値の出力信号Ｅｐを演算し、物理量の測定値として外部出力する。周波数変換回路２０のゲート時間Ｔ０は、機器固定、もしくはユーザーにより設定可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
横河技報  Vol.48 No.1(2004)
新差圧・圧力伝送器DPharp EJXシリーズ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
物理量Ｐが安定しておらず、揺動が大きいようなアプリケーションにおいては、出力信号Ｅｐの値がふらつく。この場合、周波数変換回路２０のゲート時間Ｔ０を長くし、安定化させる手法がある。
【０００７】
しかし、このゲート時間Ｔ０は、機器固定、もしくはユーザーの設定が必要なものであり、揺動の大きさが時間と共に変化する場合では、その度にユーザーが再調整、再設定を行う必要があり、工数が増大してしまう。また、機器固定の場合は調整することができない。
【０００８】
本発明の目的は、物理量測定値の変動を監視し、周波数変換回路のゲート時間を最適値に制御することを可能とする伝送器を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
（１）プロセスの物理量に関連した振動信号を出力する振動式センサーと、前記振動信号を所定のゲート時間でサンプリングして周波数信号に変換する周波数変換回路と、変換された周波数信号を入力し前記物理量を演算して出力する物理量演算回路とを具備する伝送器において、
前記物理量演算回路の出力の変動値を監視して前記ゲート時間を制御する変動抑制手段を備え、
前記変動抑制手段は、前記物理量演算回路の出力の揺動値が大きい場合に前記ゲート時間をより長くするように制御することを特徴とする伝送器。
【００１０】
（２）プロセスの物理量に関連した振動信号を出力する振動式センサーと、前記振動信号を所定のゲート時間でサンプリングして周波数信号に変換する周波数変換回路と、変換された周波数信号を入力し前記物理量を演算して出力する物理量演算回路とを具備する伝送器において、
前記物理量演算回路の出力の変動値を監視して前記ゲート時間を制御する変動抑制手段を備え、
前記変動抑制手段は、前記物理量演算回路の出力の周波数が高い場合に前記ゲート時間をより長くするように制御することを特徴とする伝送器。
【００１２】
（３）前記変動抑制手段に、前記物理量演算回路の出力を選択的に与えるスイッチ手段を備えることを特徴とする（１）または（２）に記載の伝送器。
【００１３】
（４）前記変動抑制手段の出力を、外部に通知するアラーム手段を備えることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれかに記載の伝送器。
【００１４】
（５）前記振動式センサーは、振動式差圧センサーまたは振動式圧力センサーであることを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の伝送器。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、物理量の測定値がふらついたり、そのふらつき具合が時間とともに変化したりしてしまう場合に、測定値の揺動値またはその振動周波数から、最適なサンプリングのゲート時間を自動的に求め、調整することで、ユーザーの再調整の工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明を適用した伝送器の一実施例を示す機能ブロック図である。
【図２】物理量演算回路の出力信号の変動例を示す波形図である。
【図３】本発明を適用した伝送器の他の実施例を示す機能ブロック図である。
【図４】従来の伝送器の構成例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図１は、本発明を適用した伝送器の一実施例を示す機能ブロック図である。図４で説明した従来構成と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００１８】
図４に示した従来構成に追加される本発明の特徴部は、物理量演算回路３０の出力信号Ｅｐを入力し測定値の変動を監視する変動抑制手段１００、変動抑制手段１００からの制御信号Ｍにより周波数変換回路２０のゲート時間Ｔｓを設定するゲート時間設定手段２００を設けた構成にある。
【００１９】
変動抑制手段１００は、物理量演算回路３０の出力信号Ｅｐの揺動の大きさを計算し、その大きさに応じて、最適なゲート時間を決定する。計算されたゲート時間は、制御信号Ｍとしてゲート時間設定手段２００へ通知され、周波数変換回路２０は、最適なゲート時間Ｔｓでサンプリング行う。これを定周期で繰り返す。
【００２０】
図２は、物理量演算回路の出力信号Ｅｐの変動例を示す波形図である。区間ａでは、揺動が小さいので、ゲート時間を小さくする。区間ｂでは、揺動が大きいので、ゲート時間を大きくする。区間ｃでは、また揺動が小さくなったので、ゲート時間を小さくする。
【００２１】
本発明では、このゲート時間変更操作を自動的に実行する。また簡略化のために、揺動の大きさは２段階しか示していないが、揺動の大きさを多段で識別し、夫々に応じたゲート時間を算出し、実際のゲート時間として使用する。
【００２２】
ゲート時間が一定のままであると、区間ｂでは、物理量の測定値が大きくふらついてしまうが、本発明によりゲート時間の自動操作により、揺動の振幅を区間ａ又は区間ｂに示す許容範囲に収束させることができる。
【００２３】
図１、図２の説明では、変動抑制手段１００は、揺動の大きさを元に、最適なサンプリングのゲート時間を計算したが、物理量演算回路３０の出力信号Ｅｐの周波数を元に、最適なサンプリングのゲート時間を計算してもよい。この場合は、周波数が高い時はゲート時間を大きく、周波数が低い時は、ゲート時間を小さくする制御信号Ｍを出力する。
【００２４】
変動抑制手段１００による出力信号Ｅｐの揺動または周波数の監視結果、適切なサンプリングゲート時間ではないと判断した場合、制御信号Ｍを入力するアラーム手段３００により、アラーム信号ＡＬをユーザーに通知することができる。これにより、ユーザーは、適切なタイミングで、サンプリングゲート時間の再設定が可能となる。
【００２５】
図３は、本発明を適用した伝送器の他の実施例を示す機能ブロック図である。図１の構成に追加される要素は、物理量演算回路３０と変動抑制手段１００の間にユーザーが開閉操作できるスイッチ手段４００を設けた構成にある。
【００２６】
図１の実施例では、自動で定期的にサンプリングゲート時間を変更していたが、スイッチ手段４００を追加することで、ユーザーが許可した場合のみ、出力信号Ｅｐの揺動値または周波数を測定し、サンプリングのゲート時間を最適化することが可能となる。このスイッチ手段４００は、オン操作の後、一定時間後に自動的にオフとなるように操作してもよい。
【００２７】
以上説明した実施例では、振動式センサーを採用する伝送器として、非特許文献に開示されている差圧・圧力伝送器を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、コリオリ式質量流量計など、プロセス物理量に関連した振動信号を出力する振動式センサーを有する伝送器一般に適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  振動式センサー
２０  周波数変換回路
３０  物理量演算回路
１００  変動抑制手段
２００  ゲート時間設定手段
３００  アラーム手段
４００  スイッチ手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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