(57)【要約】【課題】タンク内の液種が変わった場合でも、作業者の負担を軽減しつつ高精度の液位計測を可能にする。【解決手段】タンク内の液体の比重を入力する液位計測設定画面、及びタンクの低圧側圧力と高圧側圧力を導入する液体の比重を入力する圧力導入設定画面を表示部２０５に順次に表示し、この設定画面を介して入力された比重を用いて圧力範囲パラメータを算出する演算部２０３と、この演算された圧力範囲パラメータを差圧伝送器に通信する通信部とから設定器を構成することで、差圧伝送器への圧力範囲パラメータを通信によって容易に設定できるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクの低圧側圧力と高圧側圧力を導入して前記タンク内の液位を計測する差圧伝送器と通信し、前記タンク内の液位計測に用いる圧力範囲パラメータを前記差圧伝送器に送信する差圧伝送器用設定器であって、少なくとも前記タンク内の液体の比重を入力する液位計測設定画面、及び前記低圧側圧力と高圧側圧力を導入する液体の比重を入力する圧力導入設定画面を表示する表示部と、少なくとも前記設定画面に対応する比重を入力する入力部と、少なくとも前記入力された比重を用いて前記圧力範囲パラメータを算出する演算部と、前記算出された圧力範囲パラメータを前記差圧伝送器に通信する通信部と、を備えることを特徴とする差圧伝送器用設定器。
【請求項２】
請求項１において、前記タンクは０％出力の高さと１００％出力の高さが予め設定されており、前記圧力範囲パラメータは、前記０％出力の圧力及び前記１００％出力の圧力を示すパラメータからなることを特徴とする差圧伝送器用設定器。
【請求項３】
請求項１記載の差圧伝送器用設定器において、前記入力部から入力される前記タンク内の液体の複数の温度点における比重を記憶する記憶部を備え、前記演算部は、前記タンク内の液体の任意の温度における比重を前記記憶部に記憶された値から補間演算して求め、この補間演算された比重を用いて前記圧力範囲パラメータを算出するように構成することを特徴とする差圧伝送器用設定器。
【請求項４】
請求項１記載の差圧伝送器用設定器において、前記表示部は、前記液位計測設定画面と前記圧力導入設定画面とを切り替えて表示し、かつ、前記圧力導入設定画面は前記低圧側圧力と前記高圧側圧力とで切り替えて表示することを特徴とする差圧伝送器用設定器。
【請求項５】
請求項１記載の差圧伝送器用設定器において、前記圧力導入設定画面は、前記タンク内圧力を前記差圧伝送器に導入する液種、液種の温度、及び導入するタンク高さを入力可能とすることを特徴とする差圧伝送器用設定器。
【請求項６】
請求項１記載の差圧伝送器用設定器において、前記液位計測設定画面は、前記タンク内の液種、温度、０％出力の高さ、及び１００％出力の高さを入力可能とすることを特徴とする差圧伝送器用設定器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差圧伝送器の設定器に係り、特に液位の計測に利用した場合における差圧伝送器用の設定器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差圧伝送器は流量、圧力などの計測に使用される汎用性の高い工業計器である。また、安定性、高精度、高機能が図られており、現場計器として過酷な環境条件でも使用されることが多い。
【０００３】
このような差圧伝送器の特徴を利用して、タンク内の液位を計測することも知られており、タンク内にセンサを入れる必要がなく、設置も簡単であることから普及が期待されている（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】（社）日本電気計測器工業会著  「差圧伝送器の正しい使い方」（第２版）第１章  差圧伝送器の概論  （２）液位測定（４６頁〜）  日本工業出版株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、タンク内の液位を測定する場合、前記非特許文献１に記載されているように、液体の比重が一定であることが制約条件となり、比重が変化すると測定誤差を生じることになる。タンクは０％出力の液位の高さと、１００％出力の液位の高さが予め設定されており、比重さらには温度が変化すると、前記０％出力の圧力及び前記１００％出力の圧力を示すパラメータ（以下「圧力範囲パラメータ」と称す）が変化するからである。
【０００６】
そこで、この圧力範囲パラメータは、差圧伝送器と通信ラインを介して接続される設定器から設定することも考えられるが、タンク内の液体が変わるごとに計算して入力する煩わしさが残り、作業者の負担が大きくなる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、タンク内の液種が変わった場合等でも作業者の負担を軽減しつつ高精度の液位計測を行うことの出来る差圧伝送器用設定器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するための本発明の特徴は、少なくとも前記タンク内の液体の比重を入力する液位計測設定画面、及び前記低圧側圧力と高圧側圧力を導入する液体の比重を入力する圧力導入設定画面を表示する表示部と、前記設定画面に対応する比重を入力する入力部と、前記入力された比重を用いて前記圧力範囲パラメータを算出する演算部と、前記算出された圧力範囲パラメータを前記差圧伝送器に通信する通信部とから設定器を構成することで、差圧伝送器の圧力範囲パラメータを前記設定器で自動計算して通信により設定できるようにしたところにある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タンク内の液体が変わった場合等でも作業者はその比重を入力するだけで高精度に液位を計測することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る液位計測例の概略図。
【図２】本発明を適用する差圧伝送器の一構成ブロック図。
【図３】本発明の一実施例に係る設定器の構成ブロック図。
【図４】本発明の一実施例に係る設定器の圧力導入設定画面。
【図５】本発明の一実施例に係る設定器の計測設定画面。
【図６】本発明の一実施例に係る圧力範囲パラメータの処理フローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の態様について図を参照して説明する。尚、以下の実施例では前記特徴に加えて実用的な構成等を開示するが、それらの構成についてはその詳述する。
【００１２】
図１は本発明の一実施例に係る液位計測例を説明するための概略図である。タンク１０１内には計測対象の液体が貯蔵されており、高圧側圧力導入口１０２と低圧側差圧導入口１０３の差圧を計測する差圧伝送器１０４が設けられている。図中の記号は、高圧側比重ｇＨ、高圧側圧力導入口高さｈＨ、低圧側比重ｇＬ、低圧側圧力導入口高さｈＬ、計測対象比重ｇＳ、０％出力高さｈ０、１００％出力高さｈ１００、０％出力圧力ｐ０、１００％出力圧力ｐ１００を意味するものである。
【００１３】
図２は本発明を適用する差圧伝送器の一例であり、図１の差圧伝送器１０４のブロック図である。図に示すように、大きく区分すると差圧を電気信号に変換する受圧部１０４aと、受圧部１０４ａの信号を処理して伝送信号に変換する伝送部１０４ｂの二つから構成されている。
【００１４】
受圧部１０４aには、圧力を電気信号に変換する半導体複合センサ１が内蔵されており、差圧、静圧及び温度センサ等からなっている。これらは、一般にはプロセスの圧力を一旦ダイアフラムで受け、これで生じた変位を直接もしくは受圧部内の封入液を介してセンサに伝えられ、電気信号として出力する。
【００１５】
伝送部１０４bは、Ａ／Ｄ変換部２、演算部３、出力部４、表示部５、通信部６、及び記憶部７などから構成される。Ａ／Ｄ変換部２は、受圧部１０４aで検出されて変換された電気信号をデジタル値に変換する。
【００１６】
演算部３は、Ａ／Ｄ変換部２で変換されたデジタル値を圧力値に変換するする共に、通信部６を介して設定された圧力範囲パラメータを記憶部７に記憶させ、この記憶部７に記憶されている圧力範囲パラメータ等に基づいて演算し、出力部４及び表示部５に出力する。この出力部４は演算部３の出力を４〜２０ｍＡなどの伝送信号に変換し、伝送線に計測した液位を等出力する。通信部６は４〜２０ｍＡの伝送線を介して設定器（例えばコミュニケータ）と信号のやり取りを行う。
【００１７】
次に、本実施例の特徴をなす設定器について説明する。図３のブロック図に示すように、記憶部２０１、演算部２０３、通信部２０４、表示部２０５、入力部２０６から構成され、記憶部２０１には例えば比重データ２０２等を記憶させておく。この比重データ２０２は複数の温度点におけるデータであり、任意の温度における比重ｇは補間により算出する必要がある。
【００１８】
ここで、上記補間方法の一例について説明する。入力部２０６から入力され、記憶部２０１に記憶されている比重データは表１のとおりである。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
まず、比重データから、任意の温度Ｔの小さい最近値である温度を検索する。例えばＴ２≦Ｔ＜Ｔ３の場合はＴ２となる。また、Ｔ＜Ｔ１の場合はＴ１、Ｔ≧Ｔ５の場合はＴ４となる。
【００２１】
検索した最近値と次の温度、およびその比重データを直線近似して任意の温度における比重データを求める。例えば、Ｔ２≦Ｔ＜Ｔ３の場合は、
ｇ＝（ｇ３−ｇ２）／（Ｔ３−Ｔ２）×（Ｔ−Ｔ２）＋ｇ２
本実施例では、５つのデータについて示しているが、さらに多くのデータを使用すること、そして４つのデータを使用して直線近似するのが好ましいが、このほか２次曲線近似など他の補間方法も考えられる。
【００２２】
次に、図４〜図６を用いて、本実施例の特徴をなす圧力範囲パラメータの設定手法について説明する。
【００２３】
図４は、図３の設定器の表示部に表示される圧力導入設定画面を示す。液種選択部４０１、温度入力部４０２、比重入力部４０３、高さ入力部４０４とで構成される。図５は、同じく前記設定器の表示部に表示される計測設定画面を示す。液種選択部５０１、温度入力部５０２、比重入力部５０３、０％高さ入力部５０４、１００％高さ入力部５０５、０％圧力表示部５０６、１００％圧力表示部５０７とで構成される。
【００２４】
図６は、設定器の演算部２０３で実行され、圧力範囲パラメータを算出するフローチャートを示す。図において、演算部２０３は通信部２０４を介して差圧伝送器１０４と通信し、差圧伝送器１０４の種類情報を取得する（ステップ６０１）。
【００２５】
次に、対象となる差圧伝送器１０４が置換器付差圧伝送器（リモート・シール・ダイアフラム形差圧伝送器）かどうかを判別し（ステップ６０２）、置換器付の場合はさらに通信部２０４を介して差圧伝送器１０４と通信して封入液情報を取得する（ステップ６０３）。
【００２６】
演算部２０３は、高圧側の圧力導入設定を取得するために、圧力導入設定画面（図４）を表示部２０５に表示する（ステップ６０４）。前記置換器付の場合は液種選択部４０１の初期表示値を封入液種とする。入力部２０６を介して液種選択部４０１、および温度入力部４０２の変化を検出した場合は、前述したとおり比重を求めて比重入力部４０３に表示する。
【００２７】
演算部２０３は、入力部２０６を介して比重入力部４０３に設定されたパラメータを高圧側比重ｇＨ、高さ入力部４０４に設定されたパラメータを高圧側圧力導入口高さｈＨとして記憶部２０１に保持する（ステップ６０５）。
【００２８】
以上述べた高圧側の圧力導入設定の取得方法と同様に、圧力導入設定入力画面（図４）を再度表示し（ステップ６０６）、比重入力部４０３に設定されたパラメータを低圧側比重ｇＬ、高さ入力部に設定されたパラメータを低圧側圧力導入口高さｈＬとして取得し記憶部２１に保持する（ステップ６０７）。このようにして本実施例では、同じ圧力導入設定入力画面（図４）を切り替えて表示することで、高圧側圧力導入及び低圧側圧力導入のパラメータ設定等を夫々可能にして入力操作の簡便化を図っている。
【００２９】
次に演算部２０３は、図５に示す計測設定画面を表示部２０４に表示する（ステップ６０８）。入力部２０６を介して液種選択部５０１、および温度入力部５０２の変化を検出した場合は、前述したとおり比重を求めて比重入力部５０３に表示する。
【００３０】
演算部２０３は、入力部２０６を介して比重入力部５０３に設定されたパラメータを計測対象比重ｇＳ、０％高さ入力部５０４に設定されたパラメータを０％出力高さｈ０、１００％高さ入力部に設定されたパラメータを１００％出力高さｈ１００としてデータを取得する（ステップ６０９）。記憶部２０１に保持されているｇＨ、ｈＨ、ｇＬ、ｈＬから０％出力圧力ｐ０、１００％出力圧力ｐ１００を次の式から求め（ステップ６１０）、０％圧力表示部５０６および１００％圧力表示部５０７に表示する（ステップ６１１）。
【００３１】
ｐ０＝ｇＨ×ｈＨ＋ｇＳ×（ｈ０−ｈＨ）−ｇＬ×ｈＬ
ｐ１００＝Ｐ０＋ｇＳ×（ｈ１００−ｈ０）−ｇＬ×ｈＬ
演算部２３は、以上のようにして求めた圧力範囲パラメータｐ０、ｐ１００を、通信部２４を介して伝送器１０４に送信する。
【００３２】
以上のように、本実施例によれば設定器の表示部２０５に切り替えて表示される図４及び図５の画面の指示に沿って比重等を入力することで、液位を計測する差圧伝送器に対する圧力範囲パラメータを簡単に設定することができ、作業者の手を煩わすことなく信頼性の高い液位計測をおこなうことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１０１・・・タンク
１０２・・・高圧側圧力導入口
１０３・・・低圧側圧力導入口
１０４・・・差圧伝送器
ｇＨ・・・高圧側比重
ｈＨ・・・高圧側圧力導入口高さ
ｇＬ・・・低圧側比重
ｈＬ・・・低圧側圧力導入口高さ
ｇＳ・・・計測対象比重
ｈ０・・・０％出力高さ
ｈ１００・・・１００％出力高さ
ｐ０・・・０％出力圧力
ｐ１００・・・１００％出力圧力
４０１・・・液種選択部
４０２・・・温度入力部
４０３・・・比重入力部
４０４・・・高さ入力部
５０１・・・液種選択部
５０２・・・温度入力部
５０３・・・比重入力部
５０４・・・０％高さ入力部
５０５・・・１００％高さ入力部
５０６・・・０％圧力表示部
５０７・・・１００％圧力表示部
【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】
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