(57)【要約】本発明は、測定装置たとえば流量測定装置の監視方法、および測定装置に関する。誤った取り付けによる測定誤差を回避するため、本発明では、測定装置の測定信号の時系列ｓ（ｔ）から特性量を計算し、前記特性量と予め記録された基準値とを比較し、これに基づいて、該測定装置の取り付けが正常であるかまたは誤っているかという報告を自動的に生成することが提案されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定装置の監視方法であって、
該測定装置は、たとえば流量測定装置である形式のものにおいて、
測定装置の測定信号の時系列ｓ（ｔ）から特性量を計算し、
前記特性量と予め記録された基準値とを比較し、これに基づいて、該測定装置が正常に取り付けられているかまたは誤って取り付けられているかという報告を自動的に生成することを特徴とする監視方法。
【請求項２】
前記基準値を予め、各測定装置に関連して記録し、相応に装置に関連して割り当てる、請求項１記載の監視方法。
【請求項３】
比較によって検出された取り付け状態を、報告として自動的に形成し、該測定装置にて表示する、請求項２記載の監視方法。
【請求項４】
比較によって検出された取り付け状態を、報告として自動的に形成し、情報伝送によって上位のシステムへ送出し、該上位のシステムで表示する、請求項２記載の監視方法。
【請求項５】
前記のように動作する１つまたは複数の測定装置は、バスシステムを介して上位のシステムと、情報技術によって接続されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の監視方法。
【請求項６】
前記報告をフルテキスト報告として自動的に生成する、請求項１から５までのいずれか１項記載の監視方法。
【請求項７】
前記報告によって自動的に、相応の付加的なフルテキスト報告を誤り解消指示とともに生成する、請求項６記載の監視方法。
【請求項８】
測定装置であって、
たとえば流量測定装置である形式のものにおいて、
該測定装置（１）の測定信号の時系列ｓ（ｔ）から計算ユニット（２）で、特性量がマイクロプロセッサで計算され、
前記特性量は、予め記録されデータメモリ（４）に格納された基準値と比較され、これに基づいて、該測定装置が正常に取り付けられているかまたは誤って取り付けられているかという報告が自動的に生成されるように構成されていることを特徴とする測定装置。
【請求項９】
該測定装置（１）にはコンパレータ（３）が設けられており、
前記コンパレータ（３）は、測定信号の時系列ｓ（ｔ）と該データメモリ（４）からのデータとを比較する、請求項８記載の測定装置。
【請求項１０】
該測定装置はディスプレイ（５）を有しており、
前記ディスプレイ（５）にて、前記報告が表示される、請求項８または９記載の測定装置。
【請求項１１】
前記ディスプレイ（５）は、本来の測定装置から離隔されて配置されたディスプレイである、請求項８から１０までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１２】
該測定装置の個々の要素（１，２，３，４，５）は、コンパクトに１つの機器内に収容されている、請求項８から１１までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１３】
該測定装置の個々の要素（１，２，３，４，５）は、少なくとも部分的に、空間的に離散されており、かつ情報システムを介して相互に接続されている、請求項８から１２までのいずれか１項記載の測定装置。
【請求項１４】
ソフトウェアプログラム製品において、
請求項１から７までのいずれか１項または複数に記載された機能的な特徴的構成がソフトウェアプログラムによって実現され、該ソフトウェアプログラムが測定装置に導入可能であることを特徴とするソフトウェアプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１および８の上位概念による、測定装置の監視方法および測定装置に関する。該測定装置は、とりわけ流量測定装置である。
【０００２】
測定装置の監視は、幅広く知られている。これはとりわけ、測定データを一方の方向で搬送して制御データを別の方向で搬送するためのバスシステムに接続された測定装置に適用される。
【０００３】
本発明は、とりわけ流量測定装置に関する。この種の制御手法は、測定データが分析または処理から求められる別の測定装置にも適用することができる。
【０００４】
流量測定装置では、種々の測定作用または測定原理が区別される。流体の流量を容量的に検出するか、または磁気的に検出するか、または流体に渦を発生させることによって検出する測定装置が存在する。最後に挙げられた測定手法を使用する装置は、いわゆる渦流量測定装置である。
【０００５】
この測定装置は、カルマン渦列の原理を基礎として、管路内の流速を公知のように測定する。測定装置の管路セグメント内に設けられた流動障害物が、下流に周期的な渦を生成する。この渦の周波数が、流速の尺度である。この周期的な渦を適切に（たとえばパドルまたは超音波センサによって）検出することによって、渦信号は電気信号に変換される。この電気信号の周波数が、流速の尺度として検出される。
【０００６】
このような渦流量測定装置の作用に基づいて、該渦流量測定装置の信頼性は流体の物理的状態に大きく依存する。たとえば、
・測定装置の傾いた取り付け
・管路における曲率
・脈動的な流体の流れ
・管路の振動
・流動障害物の前の乱流
が、この種の測定装置の測定精度および信頼性に影響する。確かに、渦流量測定装置を正常機能で使用できるようにするための取り付け指示は設けられている。しかしこの取り付け指示を満たしても、信頼性が前記のような作用によって影響されないことは保証されない。さらに、経験豊富な当業者であっても、妨害作用の有無を識別することは部分的に困難である。たとえば、取り付け時の傾きが比較的僅かでも、流体に付加的な渦が形成されてしまい、これが本来の所望の測定信号に重畳され、測定精度に影響を与えてしまう。
【０００７】
したがって本発明の課題は、誤った取り付けによる上記のような測定誤差を確実に回避するための方法および測定装置を提供することである。
【０００８】
前記課題は上位概念の形式の方法に関しては、請求項１の特徴的な構成によって解決される。
【０００９】
別の有利な構成は、従属請求項２〜７に記載されている。
【００１０】
上位概念の形式の測定装置に関しては、前記課題は本発明によれば、請求項８の構成によって解決される。
【００１１】
前記測定装置に対する別の有利な構成は、他の従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明の方法の中心は、測定装置の測定信号の時系列ｓ（ｔ）から特性量を計算し、この特性量と、予め記録された基準値とを比較し、これに基づいて、測定装置が正常に取り付けられているかまたは誤って取り付けられているかという報告を自動的に生成することである。
【００１３】
本発明の有利な構成の１つは、基準値が予め、その時点の測定装置に関連して記録され、それに相応して装置に関連して割り当てられる構成である。このようにして、この種の測定装置の稼働数が多くても、その時点の測定装置に所属する基準値は確実に割り当てられる。
【００１４】
本発明の別の有利な構成では、比較によって検出された取り付け状態は報告として自動的に形成され、該測定装置にて表示されるように構成されている。このようにして、操作者に対して自動的に、取付が正常であるという報告が表示され、場合によっては、取付が誤りであるという報告も表示される。
【００１５】
さらに有利な構成では、比較によって求められた取り付け状態は報告として自動的に形成され、情報伝送によって上位のシステムへ送出され、該上位のシステムで表示されるように構成されている。こうすることによって取り付けの誤りは、場合によっては中央オフィスで表示される。その際には誤った取り付けは、該当する装置の位置を特定し、取り付けの誤りを解消できるように表示される。
【００１６】
さらに有利な構成では、前記のように動作する１つまたは複数の測定装置を、バスシステムを介して上位のシステムと、情報技術によって接続することが提案されている。こうすることによって、接続されるすべての測定装置および測定機器が、情報技術によって適切に接続される。
【００１７】
さらに有利な構成では、報告はフルテキスト報告として自動的に生成されるように構成されている。このような構成によって、場合によっては経験を持たない人に対して、確実かつ分かりやすい報告が伝達され、このような人にも理解することができる。
【００１８】
最後の有利な構成では、報告とともに自動的に、誤り解決指示を有する相応の付加的なフルテキスト報告が生成される。このようにして、取り付け誤りの管理ないしは解消が特に簡単になる。
【００１９】
測定装置自体に関しては、本発明の中心は、測定装置の測定信号の時系列ｓ（ｔ）から、計算ユニットで特性量がマイクロプロセッサで計算され、この特性量と、予め記録されデータメモリに格納された基準値とが比較され、これに基づいて、測定装置が正常に取り付けられたかまたは誤って取り付けられたかという報告が自動的に生成されるように構成することである。このようにして確実に、とりわけ完全に自動的に、取り付けが誤っていることが直接指示され、誤った取り付けに起因する測定誤差を確実に回避することができる。
【００２０】
有利な構成では、測定装置はコンパレータを有している。このコンパレータは、測定信号の時系列ｓ（ｔ）とデータメモリからのデータとを比較する。こうすることによって装置技術的に、本発明による方法を実施するための前提条件がすべて得られる。
【００２１】
別の有利な構成では、測定装置はディスプレイを有している。このディスプレイ上に、前述の報告が表示される。
【００２２】
この構成に対して択一的な構成では、ディスプレイは、本来の測定装置から離隔されて配置されたディスプレイである。
【００２３】
別の有利な構成では、該測定装置の個々の要素は、コンパクトに１つの機器内に収容されている。
【００２４】
しかしこの構成に対して択一的に、有利な構成では、該測定装置の個々の要素を少なくとも部分的に空間的に離散させ、情報システムを介して相互に接続することもできる。
【００２５】
請求項１から７までのうち１つまたは複数に記載された機能的な手段がソフトウェアプログラムによって実現され、かつ該ソフトウェアプログラムが該測定装置に導入可能なソフトウェアプログラム製品では、本発明による機能を後で既存のシステムまたは既存の測定装置に導入できるという利点が得られる。
【００２６】
本発明は図面で図解されており、以下で詳細に説明される。
【００２７】
該装置は有利には、（とりわけ特性量を一時記憶するための）記憶ユニットを有するマイクロプロセッサとして構成されている。処理するために時系列ｓ（ｔ）がデジタル化されるのは、測定用変換器によって行われなかった場合である。基準値（４）は、有利な構成ではデータバンクに格納されている。
【００２８】
特性量（２）として適しているのは、たとえば信号ｓの位相角φの拡散定数Ｄである。Ｄを計算するためには、
・ｓ（ｔ）を複素数値の信号ｚ（ｔ）に変換し、
・ｚをｚ＝｜ｚ｜ｅｘｐ（ｉ φ）にしたがって振幅と位相とに分解し、
・ＤをＤ（τ）＝１／τ〈［Δφ（ｔ０＋τ）−Δφ（ｔ０）］２〉にしたがって求める。ここでは、ｔ０は測定信号の開始時点であり、τは時間遅延であり、ω＝〈ｄφ／ｄｔ〉、Δφ＝φ−ωｔは位相の変動である。記号〈・・・〉は、ｔ０における平均化を表し、この平均化のためには、適切な数の長さＴの時系列が使用されるか、ないしは時系列が、連続した適切な数の部分時系列に分解される。この部分時系列は、長さＴの部分時系列である。インターバル長さＴおよび遅延τは、適切に選択される。有利なのは、比τ／Ｔ＜１／２である。
【００２９】
Ｄ（τ）が特性量として選択された場合、不利な取り付け条件下のＤ（τ）の典型的な値（場合によっては、変動の程度とともに）が基準値（４）として格納される。この基準値は予め、ここに記載された方法にしたがって具体的な不利な取り付け条件下で、（たとえば製造者によって）実験的に求められ、不揮発性メモリに格納される。これらは「フィンガプリント」として使用される。たとえば作動中に検出された特性量Ｄ（τ）が、傾いた取り付けで形成された特性量に類似する場合、このことはコンパレータ（３）によって識別され、これに相応して、種類「傾いた取り付け」の誤り報告が出力される。それに対して特性量Ｄ（τ）が、「誤りのない取り付け」として格納された特性量と類似する場合、誤り報告は生成されないか、状態報告「誤りのない取り付け」が出力される。
【００３０】
コンパレータは、その時点の特性量と基準値との類似度を、適切な計量によって計算する。ここでは、平均的な２乗の間隔、差またはこれらに類似する量である。
【００３１】
誤り報告の出力は、送信器においてディスプレイを介して出力されるか、または後続の処理のために、後置されたシステム（たとえば管理システムまたはハンドヘルド式装置）へ伝達される（たとえばフィールドバスを介して、または無線によって）。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を図解するための概略図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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