(57)【要約】【課題】  同時性が保たれた差圧・Ｈ側静圧・Ｌ側静圧の値が得られる差圧伝送器を実現する。【解決手段】  高圧側導圧管と低圧側導圧管との圧力を検出する第１センサと、前記高圧側導圧管と前記低圧側導圧管との圧力を検出する第２センサとを備え、前記第１センサの出力と前記第２センサの出力とから差圧信号と静圧信号とを生成する圧力伝送器において、  前記第１，第２センサが同時期のタイミングで測定した測定値から差圧算出と静圧算出とを同時に算出する同期演算手段を具備したことを特徴とする差圧伝送器である。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧側導圧管と低圧側導圧管との圧力を検出する第１センサと、前記高圧側導圧管と前記低圧側導圧管との圧力を検出する第２センサとを備え、前記第１センサの出力と前記第２センサの出力とから差圧信号と静圧信号とを生成する圧力伝送器において、
前記第１，第２センサが同時期のタイミングで測定した測定値から差圧算出と静圧算出とを同時に算出する同期演算手段
を具備したことを特徴とする差圧伝送器。
【請求項２】
前記同期演算手段は、高圧側静圧算出と低圧側静圧算出とを同時に算出すること
を特徴とする請求項１記載の差圧伝送器。
【請求項３】
前記同期演算手段は、差圧算出と高圧側静圧算出とに基づき低圧側静圧算出を算出すること
を特徴とする請求項１記載の差圧伝送器。
【請求項４】
前記差圧算出の値と前記静圧算出の値とに基づき前記高圧側導圧管の詰まりと前記低圧側導圧管の詰まりとを検出する詰まり診断回路
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の差圧伝送器。
【請求項５】
前記静圧算出の値に基づき機器の相互診断をする相互診断回路
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の差圧伝送器。
【請求項６】
前記第１，第２センサは、振動式歪センサが使用されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の差圧伝送器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同一タイミングでのセンサ測定値から、差圧・高圧側静圧・低圧側静圧を同時に算出し，同時に出力する差圧伝送器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差圧伝送器に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【特許文献１】特開２００４−１４４４９１号公報
【０００３】
図６は、従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
図６において、ダイヤフラム３１，３２には、それぞれ高圧側、低圧側の圧力が加えられる。
これらの圧力は、内部に媒体が封入された管路４によって差圧検出器５に導かれて差圧が検出される。
この差圧は変換器６に入力され、電流信号やデジタル信号に変換されて出力される。
【０００４】
図７に差圧検出器５の構成の一例を示す。
図７（Ａ）は差圧検出器５の構造図であり、上面図を示す。
図７（Ｂ）は側面図で、図７（Ｃ）は動作説明図ある。
【０００５】
図７において、１は差圧・圧力検出部であり、シリコンチップで構成される。
１１はこの差圧・圧力検出部１の中央に形成された薄肉部である。
１２はこの薄肉部１１の周辺に形成された第１センサ、１３は薄肉部１１の中央付近に
形成された第２センサである。
【０００６】
これら第１、第２センサ１２，１３は一定の張力を与えられた振動子、あるい
は不純物を拡散させた半導体歪みゲージを用いられる。振動子１２，１３は周辺部と中央部にそれぞれ１つ、合計２つのセンサが用いられている。
【０００７】
図８に差圧・圧力検出部１の出力を処理する変換部を含めた構成を示す。
図８において、２は変換部であり、差圧・圧力検出部１の第１センサ１２の出力である信号Ｓ、および第２のセンサ１３の出力である信号Ｔが入力される。また、差圧・圧力検出部１には高圧側の圧力ＰＨと低圧側の圧力ＰＬが入力される。
【０００８】
変換部２は演算式Ｆを用いて高圧側の静圧を演算し、演算式Ｇを用いて低圧側の静圧を演算して、高圧側静圧信号Ｐｈ、低圧側静圧信号Ｐｌを出力する。
また、演算式Ｈを用いて差圧を演算し、差圧信号Ｐｄを出力する。
【０００９】
演算式Ｆ、Ｇ、Ｈは第１のセンサ１２の出力である信号Ｓと第２のセンサ１３の出力である信号Ｔを変数とする関数になる。すなわち、下記（１）〜（３）式で表される。
Ｐｈ＝Ｆ（Ｓ、Ｔ）  ・・・・・・・・・・  （１）
Ｐｌ＝Ｇ（Ｓ、Ｔ）  ・・・・・・・・・・  （２）
Ｐｄ＝Ｈ（Ｓ、Ｔ）  ・・・・・・・・・・  （３）
【００１０】
関数Ｆ、Ｇ、Ｈの形は種々のものが考えられるが、例えば信号ＳとＴの多項式開を用いることができる。すなわち、信号Ｓの値をS、信号Ｔの値をTとすると、下記（４）式で表される。なお、k0〜k5は定数である。
k0+k1*S+k2*T+k3*S*T+k4*S2+k5*T2・・・・・・・・・・  （４）
【００１１】
図９に差圧伝送器８１の取り付けの例を示す。
７１は流体が流れる配管であり、その途中にオリフィス７２が設置されている。
このオリフィス７２の高圧側と低圧側の圧力は導圧管８２によって差圧伝送器８１に導かれ、差圧が測定される。
【００１２】
即ち、差圧伝送器８１は、測定対象流体Ｂの差圧ＰＳと高圧側静圧ＰＨとを圧力センサ素子により検出し出力信号として出力している。
ここで、演算負荷の問題から、差圧伝送器８１として、より重要な差圧の算出を重視し、例えば、差圧は１８０ｍｓ、高圧側静圧は４ｓの算出タイミングで行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、このような装置においては、差圧伝送器８１が出力する差圧とＨ側静圧は、同一タイミングのセンサ値から算出されていないため、差圧とＨ側静圧信号を用いて外部で低圧側静圧（以下Ｌ側静圧と記す）を算出しても、その結果は正確性を欠いた。
【００１４】
例えば、図１０に示す如くＴ２時点の出力を基にしたＬ側静圧の算出には，Ｔ２時点の差圧とＴ１時点のＨ側静圧が用いられてしまう。
仮に、同タイミングで差圧とＨ側静圧を算出したとしても，各出力を外部から通信で取得する際のタイムラグによって例えばＶ１とＶ２が使われることも有り得る。
【００１５】
これでは、差圧とＨ側静圧信号とＬ側静圧信号とを用いて差圧伝送器Ａの状態の判断、例えば、詰まりの診断等を行うことが出来ない。
図１０において、横軸は時間Ｔ、縦軸は圧力値Ｐを示す。
【００１６】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、同時性が保たれた差圧・Ｈ側静圧・Ｌ側静圧の値が得られる差圧伝送器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の差圧伝送器においては、
高圧側導圧管と低圧側導圧管との圧力を検出する第１センサと、前記高圧側導圧管と前記低圧側導圧管との圧力を検出する第２センサとを備え、前記第１センサの出力と前記第２センサの出力とから差圧信号と静圧信号とを生成する圧力伝送器において、
前記第１，第２センサが同時期のタイミングで測定した測定値から差圧算出と静圧算出とを同時に算出する同期演算手段を具備したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２においては、請求項１記載の差圧伝送器において、
前記同期演算手段は、高圧側静圧算出と低圧側静圧算出とを同時に算出することを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項３においては、請求項２記載の差圧伝送器において、
前記同期演算手段は、差圧算出と高圧側静圧算出とに基づき低圧側静圧算出を算出することを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項４においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の差圧伝送器において、
前記差圧算出の値と前記静圧算出の値とに基づき前記高圧側導圧管の詰まりと前記低圧側導圧管の詰まりとを検出する詰まり診断回路を具備したことを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項５においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の差圧伝送器において、
前記静圧算出の値に基づき機器の相互診断をする相互診断回路を具備したことを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項６においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載の差圧伝送器において、
前記第１，第２センサは、振動式歪センサが使用されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
第１，第２センサが同時期のタイミングで測定した測定値から差圧算出と静圧算出とを同時に算出する同期演算手段が設けられたので、差圧とＨ側静圧の同時性を保つことにより，Ｌ側静圧の正確性が増す差圧伝送器が得られる。
出力を通信で取得することによるタイムラグが無くなる差圧伝送器が得られる。
同時性が保たれた差圧・Ｈ側静圧・Ｌ側静圧を同時に出力できる差圧伝送器が得られる。
同時性を保った差圧・Ｈ側静圧・Ｌ側静圧を伝送器内部に保持あるいは外部パソコンなどに蓄えることにより，各信号の正確なトレンドや相関を把握することが出来、正確な導圧管の詰りの予測や、導圧管の詰りの診断が可能になる差圧伝送器が得られる。
【００２４】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
同期演算手段は、高圧側静圧算出と低圧側静圧算出とを同時に算出するので、高圧側静圧のみでなく低圧側静圧も同時に正確に知ることが出来、差圧伝送器の状態判断が容易になる差圧伝送器が得られる。
【００２５】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
同期演算手段は、差圧算出と高圧側静圧算出とに基づき低圧側静圧算出を算出するので、更に、差圧伝送器の状態判断が容易になる差圧伝送器が得られる。
【００２６】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
差圧算出の値と静圧算出の値とに基づき、高圧側導圧管の詰まりと低圧側導圧管の詰まりとを検出する詰まり診断回路が設けられたので、導圧管の詰まり判断が容易に出来る差圧伝送器が得られる。
【００２７】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
静圧算出の値に基づき機器の相互診断をする相互診断回路が設けられたので、機器の故障が容易に診断出来る差圧伝送器が得られる。
【００２８】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
第１，第２センサは、振動式歪センサが使用されたので、例えば、ピエゾ歪センサが使用された場合の如く、ＡＤコンバータの如きものが必要でなく、直接デジタル演算が可能となり、演算が迅速で、安価な差圧伝送器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２は図１の動作説明図である。
図において、図６と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下図６と相違部分のみ説明する。
【００３０】
図において、同期演算手段２１は、第１，第２センサ１２，１３が同時期のタイミングで測定した測定値から差圧算出Ｐｄと静圧算出Ｐｈ，Ｐｌとを同時に算出する。
この場合は、同期演算手段２１は、差圧算出Ｐｄと高圧側静圧算出Ｐｈと低圧側静圧算出Ｐｌとを同時に算出する。
【００３１】
なお、同期演算手段２１は、図２に示す如く差圧算出Ｐｄと高圧側静圧算出Ｐｈとに基づき低圧側静圧算出Ｐｌを算出しても良い。
詰まり診断回路２２は、差圧算出Ｐｄの値と静圧算出Ｐｈ，Ｐｌの値とに基づき、高圧側導圧管８２の詰まりと低圧側導圧管８２の詰まりとを検出する。
相互診断回路２３は、静圧算出Ｐｈ，Ｐｌの値に基づき機器の相互診断をする。
【００３２】
以上の構成において、差圧伝送器内部に入力された、第１，第２センサ１２，１３が同時期のタイミングで測定した測定値から、差圧Ｐｄ・Ｈ側静圧Ｐｈ・Ｌ側静圧Ｐｌを同時に算出する。
算出した差圧Ｐｄ・Ｈ側静圧Ｐｈ・Ｌ側静圧Ｐｌを同時に出力する。
図３に差圧ＰｄとＨ側静圧Ｐｈとの同一タイミングでの測定値関係Ｖ１，Ｖ２を示す。
図３において、横軸は時間Ｔ、縦軸は圧力値Ｐを示す。
【００３３】
詰まり診断回路２２では、例えば、図４に示す如く、差圧Ｐｄの揺動が減少し、Ｈ側静圧Ｐｈの揺動が減少し、Ｌ側静圧Ｐｌの揺動が減少した場合には、高圧側導圧管８２と低圧側導圧管８２双方が詰りと判断する。
【００３４】
差圧Ｐｄの揺動が増加し、Ｈ側静圧Ｐｈの揺動が減少した場合には、高圧側導圧管８２が詰りと判断する。
差圧Ｐｄの揺動が増加し、Ｌ側静圧Ｐｌの揺動が減少した場合には、低圧側導圧管８２が詰りと判断する。
【００３５】
相互診断回路２３では、静圧算出Ｐｈ，Ｐｌの値に基づき機器の相互診断をする。
即ち、図５に示す如く、導圧管ＡのオリフィスＢに設けられた差圧計ＣとバルブＤと圧力計Ｅとが接続されている場合に、差圧計ＣのＬ側静圧ＰｌとバルブＤの開度と圧力計Ｅの圧力ＰＥを、相互診断回路２５で相互に照らし合わせることにより、差圧計ＣとバルブＤと圧力計Ｅの各機器の異常察知が出来る。
【００３６】
この結果、
第１，第２センサ１２，１３が同時期のタイミングで測定した測定値から差圧算出Ｐｄと静圧算出Ｐｈ，Ｐｌとを同時に算出する同期演算手段２１が設けられたので、差圧ＰｄとＨ側静圧Ｐｈの同時性を保つことにより，Ｌ側静圧Ｐｌの正確性が増す差圧伝送器が得られる。
出力を通信で取得することによるタイムラグが無くなる差圧伝送器が得られる。
【００３７】
同時性が保たれた差圧Ｐｄ・Ｈ側静圧Ｐｈ・Ｌ側静圧Ｐｈを同時に出力できる差圧伝送器が得られる。
同時性を保った差圧Ｐｄ・Ｈ側静圧Ｐｈ・Ｌ側静圧Ｐｈを伝送器内部に保持あるいは外部パソコンなどに蓄えることにより，各信号の正確なトレンドや相関を把握することが出来、正確な導圧管の詰りの予測や、導圧管の詰りの診断が可能になる差圧伝送器が得られる。
【００３８】
同期演算手段２１は、高圧側静圧算出Ｐｈと低圧側静圧算出Ｐｌとを同時に算出するので、高圧側静圧Ｐｈのみでなく低圧側静圧Ｐｌも同時に正確に知ることが出来、差圧伝送器の状態判断が容易になる差圧伝送器が得られる。
【００３９】
同期演算手段２１は、差圧算出Ｐｄと高圧側静圧算出Ｐｈとに基づき低圧側静圧算出Ｐｌを算出するようにすれば、更に、差圧伝送器の状態判断が容易になる差圧伝送器が得られる。
【００４０】
差圧算出の値Ｐｄと静圧算出Ｐｈ，Ｐｌの値とに基づき、高圧側導圧管８２の詰まりと低圧側導圧管８２の詰まりとを検出する詰まり診断回路２３が設けられたので、導圧管８２の詰まり判断が容易に出来る差圧伝送器が得られる。
【００４１】
静圧算出Ｐｈ，Ｐｌの値に基づき機器Ｃ，Ｄ，Ｅの相互診断をする相互診断回路２３が設けられたので、機器Ｃ，Ｄ，Ｅの故障が容易に診断出来る差圧伝送器が得られる。
【００４２】
第１，第２センサ１２，１３は、振動式歪センサが使用されたので、例えば、ピエゾ歪センサが使用された場合の如く、ＡＤコンバータの如きものが必要でなく、直接デジタル演算が可能となり、演算が迅速で、安価な差圧伝送器が得られる。
【００４３】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
【図７】図６の要部構成説明図である。
【図８】図６の動作説明図である。
【図９】図６の動作説明図である。
【図１０】図６の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      差圧・圧力検出部
１１    薄肉部
１２    第１センサ
１３    第２センサ
２      変換部
２１    同期演算手段
２２    詰まり診断回路
２３    相互診断回路
２      変換部
２      変換部
３１    ダイヤフラム
３２    ダイヤフラム
４      管路
５      差圧検出器
６      変換器
Ａ      導圧管
Ｂ      オリフィス
Ｃ      差圧計
Ｄ      バルブ
Ｅ      圧力計
【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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【図６】
2006177833.tif 000008
【図７】
2006177833.tif 000009
【図８】
2006177833.tif 000010
【図９】
2006177833.tif 000011
【図１０】
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