(57)【要約】  差圧センサと併用して動作する複数の絶対又はゲージ圧力センサ（２２０、２２２、２３０、２３２；３０７、３０１）を使用することにより、圧力測定トランスミッタの信頼性及び精度が提供される。また、３つの圧力センサの読み取り値に基づいて診断を行う方法（４００）が提供される。さらに、３つの圧力センサ（２１８、２２０、２２２、２３０、２３２；３０１、３０７、３３４）の１つが故障した場合、残り２つのセンサに基づいて、故障したセンサによって測定されたプロセス圧力の適正な推定を生成することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のプロセス流体圧力を受けるように適合された第一のプロセス流体圧力導入口と、
第二のプロセス流体圧力を受けるように適合された第二のプロセス流体圧力導入口と、
第一及び第二のプロセス流体圧力に結合された差圧センサと、
第一のプロセス流体圧力に結合された第一の圧力センサと、
第二のプロセス流体圧力に結合された第二の圧力センサと、
第一及び第二の圧力センサに動作可能に結合され、差圧センサに結合され、第一及び第二のプロセス圧力に加えて差圧を測定するように構成され、プロセス通信ループを経由して、測定に関する示度を供給する回路と、
を含む圧力トランスミッタ。
【請求項２】
第一の圧力センサが、絶対圧力センサである、請求項１記載のトランスミッタ。
【請求項３】
第二の圧力センサが、絶対圧力センサである、請求項２記載のトランスミッタ。
【請求項４】
大気圧センサをさらに含む、請求項３記載のトランスミッタ。
【請求項５】
第二の圧力センサが、ゲージ圧力センサである、請求項２記載のトランスミッタ。
【請求項６】
第一の圧力センサが、ゲージ圧力センサである、請求項１記載のトランスミッタ。
【請求項７】
第二の圧力センサが、ゲージ圧力センサである、請求項６記載のトランスミッタ。
【請求項８】
第一及び第二のプロセス流体圧力導入口の１つに結合された絶対圧力センサをさらに含む、請求項７記載のトランスミッタ。
【請求項９】
第一及び第二のプロセス流体圧力の１つに結合された、少なくとも１つの追加の圧力センサをさらに含む、請求項１記載のトランスミッタ。
【請求項１０】
回路が、プロセス通信ループから電気エネルギを受信して、プロセス通信ループから受信したエネルギによってトランスミッタ全体に電力供給するように構成された電力モジュールを含む、請求項１記載のトランスミッタ。
【請求項１１】
回路が、第一及び第二の圧力センサならびに差圧センサからの信号に基づいて、少なくとも１つの診断機能を行うように構成される、請求項１記載のトランスミッタ。
【請求項１２】
第一及び第二の圧力センサならびに差圧センサが、一体構造型センサユニット内部に組み入れられる、請求項１記載のトランスミッタ。
【請求項１３】
第一のプロセス流体圧力を受けるように構成された第一のプロセス流体導入口と、第二のプロセス流体圧力を受けるように構成された第二のプロセス流体導入口とを有する圧力トランスミッタを動作させる方法であって、
第一のプロセス流体圧力を、トランスミッタの第一の圧力センサによって測定することと、
第二のプロセス流体圧力を、トランスミッタの第二の圧力センサによって測定することと、
第一及び第二のプロセス流体圧力の差圧を、トランスミッタの差圧センサによって測定することと、
測定された差圧が、測定された第一及び第二の流体圧力間の差と同様であるかを判断することと、
を含む方法。
【請求項１４】
測定された差圧が、第一及び第二の測定されたプロセス流体圧力の差の選択された閾値内であるかを判断することをさらに含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
測定された差圧が、第一及び第二の測定されたプロセス流体圧力の差の選択された閾値内にある場合、差圧の推定及び警告を供給することをさらに含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
測定された差圧が、第一及び第二の測定されたプロセス流体圧力の差の選択された閾値内にない場合、アラームを供給することをさらに含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１７】
トランスミッタの差圧プロセス値の出力が、差圧測定の関数、及び測定された第一及び第二のプロセス流体圧力である、請求項１３記載の方法。
【請求項１８】
プロセス通信ループから受信した電気エネルギによって、圧力トランスミッタ全体に電力供給することをさらに含む、請求項１３記載の方法。
【請求項１９】
第一のプロセス流体圧力を受けるように構成された第一のプロセス流体導入口と、第二のプロセス流体圧力を受けるように構成された第二のプロセス流体導入口とを有する圧力トランスミッタを動作させる方法であって、
第一のプロセス流体圧力を、トランスミッタの第一の圧力センサによって測定して、第一の測定されたプロセス流体圧力が有効であるかを判断することと、
第二のプロセス流体圧力を、トランスミッタの第二の圧力センサによって測定して、第二の測定されたプロセス流体圧力が有効であるかを判断することと、
第一及び第二のプロセス流体圧力間の差圧を測定して、差圧が有効であるかを判断することと、
有効でないセンサ信号である場合、プロセス流体圧力の測定値を、少なくとも２つの他の有効なセンサ信号の関数として供給することと、
を含む方法。
【請求項２０】
センサ信号のいずれかが有効でない場合、警告を供給することをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
差圧が有効であるかを判断することが、差圧が差圧センサの測定範囲を超えるかを判断することを含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２２】
プロセス通信ループから受信した電気エネルギによって、圧力トランスミッタ全体に電力供給することをさらに含む、請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
化学、パルプ、食品及び他の流体処理プラントでの流体プロセス制御用途では、異なるタイプの圧力トランスミッタが用いられる。通常、これらのタイプは、真空に対するプロセス圧力を測定する絶対圧力トランスミッタ、局所的な大気圧に対するプロセス圧力を測定するゲージ圧力トランスミッタ、及び２つのプロセス圧力間の差を測定する差圧トランスミッタを含む。また、圧力トランスミッタは一般に、制限された範囲にわたる圧力を所定の精度で測定する。一般に、圧力トランスミッタは２つ以上の重複する範囲に製造され、それぞれおよそ１００：１のターンダウン範囲にわたり圧力を正確に測定して、１平方インチ当たり約１万ポンドまでの用途の要求を満たすように規定される。
【０００２】
差圧トランスミッタは、具体的には、特定の圧力範囲用に設計され、差圧トランスミッタがどの程度範囲を下げることができるかについての制限を有する。さらに、多くの用途でもまた、監視されたプロセスのライン圧力の知識が要求される。たとえば、市販の装置、たとえばミネソタ州チャンハッセンのＲｏｓｅｍｏｕｎｔ社より入手可能な型番３０９５ＭＶは、差圧及びライン圧力を測定して流量の計算を実行し、プロセス流体流の測定を提供する。差圧センサと併用した単一の絶対圧力センサ又はゲージ圧力センサの使用は、これまでは利点を提供してきた一方で、絶対圧力センサもしくは差圧センサが故障した場合、又は圧力トランスミッタにつながる圧力のいずれかが、選択された測定範囲外である場合、そのような装置は機能を中止することができる。
【発明の概要】
【０００３】
差圧センサと併用して動作する複数の絶対又はゲージ圧力センサを使用することにより、圧力測定トランスミッタの信頼性及び精度が提供される。また、３つ以上の圧力センサの読み取り値に基づいて診断を行うための方法が提供される。さらに、３つ以上の圧力センサの１つが故障した場合、残りのセンサに基づいて、故障したセンサの出力の適正な推定を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】圧力トランスミッタの一般的なプロセス制御環境の線図である。
【図２】本発明の実施形態の差圧トランスミッタのブロック図である。
【図３】本発明の実施形態のデュアル圧力トランスミッタの線図である。
【図４】本発明の実施形態の、複数の絶対又はゲージ圧力センサを有する差圧トランスミッタを動作させる方法のフロー図である。
【図５】本発明の実施形態の、絶対又はゲージ圧力値を得て報告するための方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
図１は、工業用圧力トランスミッタの一般的な環境の線図である。図１では、プロセス変数トランスミッタ、たとえばプロセス流体ライン２３内の流量計２２、タンク２８上のレベルトランスミッタ２４、２６、及びプロセスライン３１内の一体型のオリフィス流量計は、制御システム３２に電気的に接続されて示されている。プロセス変数トランスミッタは、プロセスプラント内の流体、たとえばスラリー、液体、気体、化学物質内のガス、パルプ、石油、ガス、薬剤、食品、及び他の流体処理プラントに関連する１つ以上のプロセス変数を監視するように構成することができる。監視されるプロセス変数は、圧力、温度、流量、レベル、ｐＨ、伝導性、濁度、密度、濃度、化学組成、又は流体の他の性質を含むことができる。プロセス変数トランスミッタは、プロセスプラントの設置の必要性に依存して、このトランスミッタに対して内側か、または、このトランスミッタに対して外側であることができる、１つ以上のセンサを含む。プロセス変数トランスミッタは、感知されたプロセス変数を表現するトランスミッタ出力を生成する。トランスミッタ出力は、通信バス３４を介した、制御部またはインジケータへの比較的長距離にわたる伝達向けに形成される。一般的な流体処理プラントでは、通信バス３４は、トランスミッタに電力供給する４−２０ｍＡ電流ループか、ＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）フィールドバス（Ｆｉｅｌｄｂｕｓ）接続か、ＨＡＲＴ(Ｈｉｇｈｗａｙ  Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ)プロトコル接続か、もしくは制御部、制御システム又は読取部への高速イーサネット（ＨＳＥ）又は光ファイバ接続かにすることができる。これに代えて、通信バス３４を無線システムとして組み込んでもよい。プロセス通信ループによって電力供給されるトランスミッタでは、電力を低く維持して、爆発性雰囲気内での本質的な安全要求に準拠する必要がある。
【０００６】
図１では、一体型のオリフィス流量計３０は、プロセス通信ループ又は通信バス３４に結合された圧力トランスミッタ３６を含む。レベルトランスミッタ２４、２６もまた、圧力トランスミッタを含む。制御システム３２は、人間のオペレータにプロセス状況を表示するようにプログラムされることができる。さらに、制御システム３２は、プロセス状況を感知して、出力装置を介したプロセス、たとえば圧力変換器３８及び制御弁４０への電流等を制御するようにプログラムされるか、又は構成されることができる。
【０００７】
図２は、本発明の実施形態の圧力トランスミッタのブロック図である。トランスミッタ２００は、プロセス通信ループ又はバスに結合するように構成されたループ通信モジュール２０２を含む。ループ通信モジュール２０２は、プロセス通信の標準的な通信プロトコルに従って、信号を生成及び／又は受信する。ループ通信モジュール２０２は制御部２０６に結合されるため、制御部２０６はモジュール２０２を通してプロセス通信ループ上の１つ以上の装置と相互作用することが可能になる。また、電力モジュール２０４は、プロセス通信ループ又はバスに結合されて、電力及び状態を受信するか、又はトランスミッタ内部の他の電気部品に、受信した電力を供給するように適応される。電力モジュール２０４は、圧力トランスミッタが、ループを通して受信された電気エネルギから全体的に電力供給されることを可能にすることができる。これに代えて、通信モジュール２０２は、無線システム及びプロトコルに従って用いられるように適合されてもよい。
【０００８】
測定回路は、電力モジュール２０４、制御部２０６及び圧力センサ２１８、２２０、２２２に結合される。測定回路は、モジュール２０４から動作電力を受信し、センサ２１８、２２０及び２２２それぞれの電気的特徴を感知して、感知された特徴の標示を制御部２０６に提供するように構成される。測定回路２０８は、既知のアナログ・ディジタル変換器を含むことができる。加えて、測定回路２０８はマルチプレクサを含み、測定回路２０８が個々のセンサ２１８、２２０及び２２２それぞれに順に結合することを可能にすることができる。測定回路２０８は、任意の好適な回路又は部品を含み、回路２０８がセンサ２１８、２２０及び２２２から測定値を得ることを可能にすることができる。たとえば、差圧センサ２１８は静電容量式圧力センサであるが、絶対圧力センサ２２０、２２２がひずみゲージ式センサであるとき、この場合、測定回路２０８は、好適な静電容量及び抵抗検出回路に加え、信号が互いに曖昧さを除くことを可能にする回路、たとえばマルチプレクサを含む。当業者においては、本発明の実施形態は、各センサ用の専用測定回路、またはその組合せを使用することによって実践されることができ、そのような専用回路は、多重化構成の代わりに、又はそれと組み合わせて用いることができる。
【０００９】
本実施形態では、絶対／ゲージ圧力センサ２２０は、ライン２１４内の分離流体によって、プロセス流体導入口２１０に加えられた圧力Ｐ１につなげられる。同様に、絶対／ゲージ圧力センサ２２２は、ライン２１６内の分離流体によって、プロセス流体導入口に加えられた圧力Ｐ２につなげられる。差圧センサ２１８は、ライン２１４及び２１６に結合され、測定回路２０８にライン２１４及び２１６間の圧力差の示度を提供する。トランスミッタ２００は、ライン２１４、２１６それぞれに結合された追加の絶対又はゲージ圧力センサを含むことができる。任意のセンサ２３０、２３２は、それぞれライン２１４、２１６に結合されているとして、図２に仮想線で示される。任意のセンサ２３０、２３２は、センサ２２０、２２２と異なる圧力測定範囲を有するように選択されてもよいか、又は単に冗長性を備えることができる。加えて、任意のセンサ２３０、２３２は、センサ２１８、２２０及び２２２に対して付加的及び／又は相補的機能を提供するように選択することができる。たとえば、センサ２２０及び２２２がゲージセンサである場合、任意のセンサ２３０、２３２の一方又は両方を絶対圧力センサにすることができる。加えて、センサ２２０及び２２２が絶対圧力センサである場合、任意のセンサ３５４は、導入口３１７（図３に示す）に結合された大気圧センサにすることができる。導入口３１７は配線導入口として図示されているが、導入口３１７は、任意の好適な形式を取ってもよく、実際上、配線導入口とは別個の導入口にしてもよい。
【００１０】
図３は、本発明の実施形態の圧力トランスミッタの線図である。トランスミッタ３００は、配線コンパートメント３０４を取り囲むフィールド配線ハウジング３０２を含む。配線ハウジング３０２は、金属、たとえばアルミニウム又はステンレス鋼で形成することができるか、又はハウジング３０２は、好適なプラスチックで形成することができる。配線ハウジング３０２は、好ましくは、配線ハウジング３０２の内部に大気圧をつなぐ通気口又は導入口３１７を含む。好ましくは、取り付けスタンドオフ３０６は、配線コンパートメント３０４の内側に形成され、コンパートメントカバー３０８は、ねじを切られて、３０９で図示される配線コンパートメントの内側の対応するねじ山に係合する。恒久的にシールされたトランスミッタアセンブリ３１０は、ねじを切られて、３１１で図示される配線コンパートメントの内側の対応するねじ山に係合する。トランスミッタアセンブリ３１０は、圧力トランスミッタアセンブリであり、シールされた分離ダイヤフラム３３２、差圧センサ３３４、絶対圧力センサ３０１、３０７、及び１つ以上のプリント回路基板３３６を含む。差圧センサ３３４は、リード線３３５を介して回路基板３３６に結合される。絶対又はゲージ圧力センサ３０７、３０１は、それぞれリード線３１３、３０５によって回路基板３３６に結合される。プロセス導入口内の分離ダイヤフラム３３２は、好適な分離流体、たとえばシリコンオイルによって充填されるライン３５０、３５１によって、差圧センサ３３４に結合される。また、ライン３５１は、プロセス導入口の１つからのライン圧力を、絶対圧力センサ３０１につなぐ。同様に、ライン３５０はまた、他のプロセス導入口からのライン圧力を、絶対圧力センサ３０７につなぐ。トランスミッタアセンブリ３１０は、配線コンパートメント３０４の内側でアクセス可能であるトランスミッタ電気コネクタ３１２を有する。好ましくは、トランスミッタアセンブリ３１０は、溶接部３４０で恒久的に溶接されて閉ざされた金属製の外側ハウジング３３８と、トランスミッタ電気コネクタ３１２に取り囲まれた密閉されたフィードスルー３４２とを有する。このように、トランスミッタアセンブリ３１０内部のプリント回路基板３３６は、恒久的にシールされ、トランスミッタ３００を取り囲む大気から保護される。
【００１１】
本実施形態では、トランスミッタ３００は、電気コネクタ３１４をさらに含む。電気コネクタ３１４は、フィールド配線３１８への電気接続用に適合された端子３１６を含み、３０３で模式的に図示された制御室に、及び／又は１つ以上の他のフィールド装置に圧力トランスミッタを結合させる。フィールド配線３１８は一般的に、２線式の４−２０ｍＡ工業用制御ループを経由するＨＡＲＴシリアル通信を含む長距離の信号伝達を用いて、トランスミッタ３００に通電して、トランスミッタアセンブリ３１０によって感知されたプロセス流体変数の遠隔電気送信を提供するが、さまざまな既知の工業用バス、たとえばＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮ（商標）フィールドバス、プロフィバス（Ｐｒｏｆｉｂｕｓ）、又は無線通信プロトコルを含む他の既知の通信プロトコルもまた含むことができる。ねじ３２８は、電気コネクタ３１４を取り付けスタンドオフ３０６に取り付けることができる。また、電気コネクタ３１４は、シールされたプログラミングジャンパアセンブリ３２０及びシールされたプログラミング押しボタンスイッチ３３０を含むことができる。ジャンパアセンブリ３２０は、プログラミングのために、いくつかの方向の１つに挿入されることができる着脱可能なジャンパ本体３２６をそれぞれ含む。電気コネクタ３１４は、トランスミッタ電気コネクタ３１２内に差し込まれ、トランスミッタアセンブリ３１０の本体にシールされるシールされたプラグ３２４で終端するシールされたケーブル３２２をさらに含んでもよい。
【００１２】
圧力トランスミッタ３００は、任意で、ハウジング３０２内部に配置された大気圧センサ３５４を含む。圧力センサ３５４は、導入口３１７によって大気圧につながったハウジング内部の圧力を検出する。センサ３５４は、フィードスルー３４２を介して、シールされた圧力トランスミッタアセンブリ３１０に電気的に結合させることができる。このように、回路基板３３６上の回路によって大気圧の示度を用いて、大気圧に対する任意の所望の圧力を参照することができる。圧力センサ３５４は、静電容量式圧力センサ、抵抗ひずみゲージ圧力センサ、ピエゾ抵抗式圧力センサ、光学式圧力センサ、または、任意の他の好適なタイプの圧力センサを含み、また、これらに限定されることなく、任意の好適なタイプの圧力センサにしてもよい。
【００１３】
トランスミッタ３００は、フィールド配線３１８を経由して圧力出力を供給し、また、配線３１８を経由して、絶対圧力センサ３０１、３０７のいずれか又は両方によって測定された絶対圧力の示度を提供する。ライン圧力出力は、検出された絶対圧力か、トランスミッタ３００によって受信されたシリアル通信信号を用いて算出されたゲージ圧力か、又はその両方かにすることができる。
【００１４】
回路３３６は、プロセス導入口間の差圧の示度を受信し、差圧の示度か、又は差圧に基づいた任意の好適なパラメータかを、配線３１８を経由して供給する。絶対／ゲージ圧力センサ３０１は、ライン３５１内部の圧力の示度を受信し、その示度を回路３３６に供給する。さらに、絶対／ゲージ圧力センサ３０７は、ライン３５０内部の圧力の示度を生成し、その示度を回路３３６に供給する。好ましくは、センサ３０１及び３０７はそれぞれ、同じタイプの圧力（たとえば、絶対又はゲージ）を感知する。さらに、当業者においては、圧力センサ３０１及び３０７は、単に真空又は大気圧を基準にするか否かによって、絶対圧力センサ又はゲージ圧力センサにすることができる。またさらには、図３は差圧センサ３３４と、絶対圧力センサ３０１及び３０７とを別個に図示しているが、実際上、これらを１つの一体構造型ユニットの一部にしてもよい。さらに、圧力センサは、任意の好適な圧力センサ製造技術に従って組み立ててもよく、既知であるか又は後に開発された圧力検出技術に従って、圧力を検出してもよい。たとえば、圧力センサ３３４、３０１及び３０７のいずれか又は全てが、静電容量式圧力センサ、抵抗ひずみゲージ圧力センサ、ピエゾ抵抗式圧力センサ、光学式圧力センサ、又は任意のほかの好適なタイプの圧力センサであってもよい。
【００１５】
図４は、本発明の実施形態の、複数の絶対又はゲージ圧力センサを有する圧力トランスミッタを作動させる方法のフロー図である。方法４００は、ブロック４０２から始まり、ここで圧力トランスミッタは、高低の絶対圧力測定値（ＡＰＨ及びＡＰＬ）に加え、差圧測定値を得る。ブロック４０４で、圧力トランスミッタは、測定された差圧が、差圧センサの所定の測定範囲内であるかを判断する。測定差圧が所定の範囲内である場合、制御はブロック４０６に進み、ここで圧力トランスミッタは、絶対／ゲージ圧力センサ及び差圧センサの測定精度内で、数量ＡＰＨ−ＡＰＬが、測定された差圧と事実上等しいかどうかを判断する。それらが事実上等しい場合、制御はブロック４０８に進んで有効差圧が報告され、続いて制御はライン４１０を介してブロック４０２に戻る。しかし、ブロック４０６で、数量ＡＰＨ−ＡＰＬが、測定された差圧と等しくない場合、制御はその後ブロック４１２に進み、ここで差圧トランスミッタは、数量ＡＰＨ−ＡＰＬと測定された差圧との間の差が、選択された閾値を超えるかを判断する。閾値を超える場合、制御はブロック４１４に進み、ここで差圧トランスミッタは、故障を示すアラーム状態を生成する。生成されたアラームは任意の好適なアラームである、圧力トランスミッタで局所的に表示されるような視覚又は音響アラーム、及び／又は差圧トランスミッタによって通信ループを伝わって伝達することができるアラームメッセージにすることができる。アラームの生成に加えて、局所的に、又はプロセス制御ループを通した相互作用を介してオプションを提供して、センサの健全性診断を開始させ、原因の所在を突き詰めるかまたは特定することができる。
【００１６】
閾値を超えない場合、制御はブロック４１６に進み、ここで差圧トランスミッタは補正された差圧を生成し、供給されている差圧データが補正された数量であることを示す警告を生成する。補正の一例は、たとえば数量ＡＰＨ−ＡＰＬのバックアップ値を選択し、それを差圧として供給し、その後アラームをさらに生成することを含む。別の例は、測定された差圧が有効測定範囲の限度にあるか又はその付近であるかを判断することと、数量ＡＰＨ−ＡＰＬによって、重み付けされた平均値内の差圧センサ信号値の重みを割り引くこととを含む。このように、差圧センサが所定の範囲に近づき始めるか又はそれを超えて動作し始めると、その信号の重みは大幅に割り引かれることができるため、補正された出力は、絶対圧力センサによって供給された値により一層集中する。またさらなる別の例は、各数量の最近の変化の大きさを検査することと、最も変化した数量を割り引くか又は選択しないことと、続いてアラームを生成することとを含む。このように、１つのセンサが開回路になるべきである場合、トランスミッタはすぐに他の測定体制に切り換え、アラームを生成する。これらは、補正を提供することができる方法の単なる例である。もちろん、他の数式及び技術も、本発明の実施形態の本質及び範囲の内にある。
【００１７】
ブロック４０４を参照すると、測定された差圧がその範囲内にない場合、制御はブロック４１８に進み、ここで差圧トランスミッタは、ＡＰＨ及びＡＰＬ間の差として、差圧の推定を供給する。ブロック４２０で、推定された差圧が供給され、数量が推定されたことを示す警告が供給される。図４は、ブロック４１６及び４２０からの制御が、ライン４２２を介してブロック４０２に戻ることを図示している。
【００１８】
図５は、本発明の実施形態の、絶対又はゲージ圧力値を得て報告するための方法のフロー図である。方法５００は、方法４００に関して図示されたブロック４０２に実質的に相当するブロック５０２から始まる。基本的に、圧力トランスミッタは、絶対／ゲージ圧力センサの両方に加え、差圧センサからのセンサ信号を得る。そして、制御はブロック５０４に進み、高い絶対圧力センサ信号（ＡＰＨ）が有効であるかを判断する。このことは、センサが短絡しているか又は開回路であるかを判断するためのチェックと同程度に平易であってもよい。さらに、この有効性チェックは、最新のセンサ値を、直近に取得されたセンサ値と比較して、その他２つの圧力センサ値に飛躍又は変化が反映することがない値に、重大な飛躍又は変化が生じたかを判断することを含んでもよい。ブロック５０４が、ＡＰＨが有効であると判断した場合、制御はブロック５０６に進み、ここで圧力トランスミッタは、低い絶対／ゲージ圧力センサ値（ＡＰＬ）に、同様の分析を行う。この値が同様に有効である場合、制御はブロック５０８に進み、ここで絶対／ゲージ圧力値の両方が、報告されるか又は圧力トランスミッタの算出に用いられる。しかし、絶対又はゲージ圧力センサの一方が故障した場合、故障したセンサの値の推定値が推定される。たとえば、ブロック５０４で、ＡＰＨが有効でない場合、制御はブロック５１０に進み、ここでＡＰＨの推定が、低い絶対又はゲージ圧力（ＡＰＬ）と、差圧測定値との合計として供給される。同様に、ブロック５０６で、低い絶対又はゲージ圧力センサ信号が有効でない場合、制御はブロック５０６からブロック５１２に進み、ここでＡＰＬの推定が、ＡＰＨから差圧を引いたものとして供給される。
【００１９】
ライン圧力を用いて、差圧測定を補正することは既知である。しかし、本発明の実施形態は、絶対又はゲージ圧力センサの一方が故障したときであっても、そのような補正を生成する能力を提供する。さらに、動作中、基本的に３つすべての値（絶対又はゲージ圧力センサ両方の信号及び差圧センサ信号）を監視することにより、高レベルの診断が提供される。このように、圧力トランスミッタは、ライン圧力だけでなく、差圧も供給することができる。対象とされる差圧範囲は、事実上差圧セルによって対象とされる範囲であり、絶対又はゲージ圧力センサの差によって算出されるような、一方のポートでの全ライン圧力と、他方のポートでのゼロ圧力との差圧までの範囲である。差圧センサ及び／又はそれに関連する測定回路が故障しているとき、トランスミッタは、差圧の推定を、絶対又はゲージ圧力センサ間の差として算出して供給するリンプモードへ移行することができる。その結果、いくつかの構成では、差圧センサからの値と比較して、差圧測定の精度を低減させるが、継続的な動作を可能にすることができる。しかし、精度が低減する程度は、用いられるセンサ構成に依存する。また、圧力トランスミッタは、制御システム又は技術者に対して、故障を示すアラーム又は警告を生成する。絶対又はゲージ圧力センサの一方が故障したとき、トランスミッタはリンプモードへ移行し、上述のように、残りの絶対又はゲージ圧力センサ信号及び差圧センサ信号に基づいて、その値を推定することができる。アラーム又は警告は再び、制御システム又は技術者にそのようなリンプモードを示す。
【００２０】
好ましい実施形態を参照して本発明を説明してきたが、当業者においては、本発明の本質及び範囲から逸脱することなく、形態及び細部に変更を加えてもよいことが認識されよう。たとえば、本発明は主に、単一の差圧センサと併せて用いられる一対の絶対又はゲージ圧力センサに関して記載してきたが、追加の絶対又はゲージ圧力センサをさらに用いて、そのような絶対又はゲージ圧力測定の有効測定範囲を増大させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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2009543093.tif 000009