(57)【要約】【課題】計測データに対する信頼性の度合いを正確に判別し得る計測装置を提供する。【解決手段】装置本体１１内に配設されると共に計測対象体についてのパラメータを計測して計測データＤ１を取得する計測部１３と、装置本体１１内に配設されて計測データＤ１を入力すると共に計測データＤ１を通信部１７を経由して管理装置２に出力可能に構成された制御部１６と、装置本体１１内に配設されると共に装置本体１１の内部環境パラメータを計測して内部環境データＤ２を取得する計測部１５とを備え、制御部１６は、内部環境データＤ２と予め設定された判定データとを比較することによって計測データＤ１に対する信頼性の度合いを特定すると共に、その特定結果（測定確度データＤｒ）を計測データＤ１と共に管理装置２に出力する。【選択図】        図１
2004309144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体内に配設されると共に計測対象体についてのパラメータを計測して計測データを取得する第１計測部と、前記装置本体内に配設されて前記計測データを入力すると共に当該計測データを通信部を経由して外部装置に出力可能に構成された制御部と、前記装置本体内に配設されると共に当該装置本体の内部環境パラメータを計測して内部環境データを取得する第２計測部とを備え、
前記制御部は、前記内部環境データと予め設定された判定データとを比較することによって前記計測データに対する信頼性の度合いを特定すると共に、その特定結果を前記計測データと共に前記外部装置に出力可能に構成されている計測装置。
【請求項２】
請求項１記載の計測装置と、当該計測装置に対して離間して配設されると共に伝送路を経由して当該計測装置と通信可能に構成されると共に当該計測装置によって出力された前記計測データを収集するデータ収集装置とを備えている計測システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体内に配設されると共に計測対象体についてのパラメータを計測して計測データを取得する第１計測部と、装置本体内に配設されてこの計測データを通信部を経由して外部装置に出力可能に構成された制御部と、装置本体の内部環境パラメータを計測して内部環境データを取得する第２計測部とを備えた計測装置、およびこの計測装置を備えた計測システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の計測装置として、特開２０００−２６６６２３号公報に開示された計測装置（デジタル圧力計）が知られている。このデジタル圧力計であるデジタルマノメータ（１）は、同公報中の図１，２に示すように、導圧管（５）に接続された圧力センサ（１０）、増幅器（１１）によって増幅された圧力センサ（１０）からの電気的信号をディジタルデータに変換して圧力計測値（計測データ）として出力するＡ／Ｄ変換器（１２）、２つの熱電対（８，１８）、これらの熱電対（８，１８）からの電気的信号を選択的に増幅器（１５）に供給する切換回路（１７）、切換回路（１７）によって選択されると共に増幅器（１５）によって増幅された熱電対（８，１８）の内の一方の電気的信号をディジタルデータに変換することにより、熱電対（８）からの電気信号が選択されているときは気体温度を出力すると共に熱電対（１８）からの電気信号が選択されているときは装置本体（２）の内部温度（内部環境データ）をそれぞれ出力するＡ／Ｄ変換器（１６）、並びにＡ／Ｄ変換器（１６）から入力した気体温度および内部温度の温度差を算出すると共にこの温度差が所定範囲内であるか否かを判別することにより、入力した圧力計測値に対する有効性（信頼性）を判別してその判別結果をＡ／Ｄ変換器（１２）から入力した圧力計測値と共に表示部（３）に表示させるマイクロコンピュータ（１３）とを備えている。
【０００３】
このデジタルマノメータ（１）では、装置本体（２）内部の内部温度と、計測対象についてのパラメータとしての気体温度との温度差を検出し、検出した温度差が予め設定される温度による影響の小さい範囲内であるときにのみ、圧力計測値が有効である（信頼のおける値である）旨が表示部（３）に表示される。したがって、圧力計測値が有効なときにのみこの圧力計測値を用いて漏洩などの判断を行うことで、デジタルマノメータ（１）の内部温度が変化している状態において測定された圧力計測値に基づく誤検知を避けることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６６６２３号公報（第３−４頁、第１−２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の計測装置には、以下のような解決すべき課題がある。すなわち、この計測装置（デジタルマノメータ（１））では、装置本体（２）の内部温度（内部環境データ）とパラメータとしての気体の気体温度との温度差が予め設定された温度範囲内にあるか否か（つまり、内部温度と気体温度の温度差が小さいか否か）に基づいて圧力計測値（計測データ）の有効性（信頼性）を判別している。しかしながら、内部温度と気体温度の温度差が小さいときであったとしても、装置本体（２）の内部温度が異常に高温のときや、逆に異常に低温のときには、装置本体（２）内部に配設された圧力センサ（１０）、増幅器（１１）およびＡ／Ｄ（１２）等の電子部品がそれぞれの確度保証温度範囲を外れて作動することに起因して、デジタルマノメータ（１）が圧力計測値を正確に計測できない可能性もある。したがって、装置本体（２）の内部温度と気体温度との温度差だけでは、圧力計測値の有効性（信頼性）を正確に判別することができないという解決すべき課題が存在する。
【０００６】
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、計測データに対する信頼性の度合いを正確に判別し得る計測装置および計測システムを提供することを主目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の計測装置は、装置本体内に配設されると共に計測対象体についてのパラメータを計測して計測データを取得する第１計測部と、前記装置本体内に配設されて前記計測データを入力すると共に当該計測データを通信部を経由して外部装置に出力可能に構成された制御部と、前記装置本体内に配設されると共に当該装置本体の内部環境パラメータを計測して内部環境データを取得する第２計測部とを備え、前記制御部は、前記内部環境データと予め設定された判定データとを比較することによって前記計測データに対する信頼性の度合いを特定すると共に、その特定結果を前記計測データと共に前記外部装置に出力可能に構成されている。
【０００８】
請求項２記載の計測システムは、請求項１記載の計測装置と、当該計測装置に対して離間して配設されると共に伝送路を経由して当該計測装置と通信可能に構成されると共に当該計測装置によって出力された前記計測データを収集するデータ収集装置とを備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る計測装置および計測システムの好適な実施の形態について説明する。
【００１０】
まず、本発明の計測装置１および計測システムＭＳの構成について、図面を参照して説明する。
【００１１】
計測システムＭＳは、図１に示すように、一例として２つの計測装置１ａ，１ｂ（特に区別しないときには、「計測装置１」ともいう））と、管理装置２とを備えて構成されている。この場合、計測装置１は、対応する伝送路３ａ，３ｂ（特に区別しないときには、「伝送路３」ともいう）を介して管理装置２に接続されている。なお、１つ、または３つ以上の複数の計測装置１を備えて計測システムＭＳを構成することもできる。また、各伝送路３は、有線伝送路で構成することもできるし、無線伝送路で構成することもできる。
【００１２】
次に、計測装置１および管理装置２の各構成について具体的に説明する。
【００１３】
計測装置１は、図１に示すように、装置本体１１およびセンサ（第１センサ）１２を備えると共に、装置本体１１内に、計測部（第１計測部）１３、センサ（第２センサ）１４、計測部（第２計測部）１５、制御部１６および通信部１７を備え、計測対象体（図示せず）についての温湿度や電流などのパラメータを示す計測データＤ１をセンサ１２を用いて計測して外部装置（管理装置２）に送信可能に構成されている。
【００１４】
センサ１２は、例えば装置本体１１の外部に配設された計測対象体（図示せず）に取り付けられると共に、計測対象体についてのパラメータ値に応じて変化するアナログ信号としての検出信号Ｓ１を出力する。この場合、センサ１２は、種々のセンサの内から所望のパラメータを計測するのに合致するセンサが選択されて使用される。例えば、パラメータが圧力のときには圧力センサが使用され、パラメータが温度のときには温度センサが使用され、パラメータが湿度のときには湿度センサが使用される。また、パラメータが電流のときには電流センサが使用され、パラメータが振動のときには振動センサが使用され、パラメータが加速度のときには加速度センサが使用される。
【００１５】
計測部１３は、アンプ２１およびアナログ／ディジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」ともいう）２２を備え、入力した検出信号Ｓ１に基づいてパラメータを計測して計測データＤ１を取得（生成）する。具体的には、アンプ２１が、入力した検出信号Ｓ１をＡ／Ｄ変換器２２の入力仕様に合致するレベルまで増幅する。一方、Ａ／Ｄ変換器２２は、アンプ２１によって増幅された信号Ｓ２を入力してディジタルデータである計測データＤ１に変換して出力する。
【００１６】
センサ１４は、装置本体１１内の内部環境についてのパラメータ値に応じて変化するアナログ信号としての検出信号Ｓ３を出力する。この場合、センサ１４は、センサ１２と同様にして、種々のセンサの内から装置本体１１における内部環境についての所望のパラメータを計測するのに合致するセンサが選択されて使用される。本実施の形態では、一例として、計測すべき装置本体１１の内部環境パラメータを内部温度とするため、センサ１４には温度センサが使用されている。この場合、温度センサとしては、サーミスタや熱電対等の接触式温度センサを使用することもできるし、放射温度計等の非接触型温度センサを使用することもできる。
【００１７】
計測部１５は、計測部１３と同様にして、アンプ２３およびＡ／Ｄ変換器２４を備え、入力した検出信号Ｓ３に基づいて装置本体１１の内部環境パラメータを計測して内部環境データＤ２を取得（生成）する。具体的には、アンプ２３が、入力した検出信号Ｓ３をＡ／Ｄ変換器２４の入力仕様に合致するレベルまで増幅する。一方、Ａ／Ｄ変換器２４は、アンプ２３によって増幅された信号Ｓ４を入力してディジタルデータである内部環境データＤ２に変換して出力する。この場合、前述したように、本実施の形態では、センサ１４が温度センサのため、センサ１４によって検出された検出信号Ｓ３が内部温度を示す内部環境データＤ２に変換される。
【００１８】
制御部１６は、例えばＣＰＵおよびメモリ（いずれも図示せず）を含んで構成されている。この場合、メモリは、ＣＰＵの動作を規定する動作プログラムと、内部環境データＤ２に基づいて計測データＤ１の信頼性（有効性）の度合いとしての測定確度を特定するためのデータとを予め記憶している。ここで、計測データＤ１の測定確度は、計測装置１の測定確度に応じて決定され、さらに、この計測装置１の測定確度は、装置本体１１の内部温度、すなわちアンプ２１やＡ／Ｄ変換器２２等の電子部品の動作温度に対する精度に応じて決定される。したがって、計測データＤ１の測定確度を特定するためのデータとして、メモリ内には、図２に示すように、内部環境データＤ２の確度をランク分けするための温度範囲を示すデータである判定データＤｊと、判定データＤｊによって示される各温度範囲（各ランク）に対応する計測装置１の測定確度を示す測定確度データＤｒとが対応付けられてメモリ内に予め記憶されている。この場合、判定データＤｊは、−１０℃未満の範囲、−１０℃以上０℃未満の範囲、０℃以上１８℃未満の範囲、１８℃以上２８℃以下の範囲、２８℃を超えて４０℃以下の範囲、４０℃を超えて５０℃以下の範囲、および５０℃を超える範囲にランク分けするための各上下限値で構成されている。また、測定確度データＤｒは、計測装置１の基本スペック（例えば、±０．０５％ｒｄｇ（読取値）±０．１℃）を示すランクＡ、基本スペックに０．２％ｒｄｇを加算するランクＢ、基本スペックに０．５％ｒｄｇを加算するランクＣ、および測定確度保証外のランクＤを示すデータで構成されている。一方、ＣＰＵは、計測データＤ１および内部環境データＤ２を定期的に入力すると共に、内部環境データＤ２と判定データＤｊとを比較することにより、計測データＤ１に対する測定確度データＤｒ（信頼性）を特定する。また、ＣＰＵは、その特定結果としての測定確度データＤｒと、計測データＤ１とをタイムスタンプＤｔと共に定期的に通信部１７に出力する。通信部１７は、入力した計測データＤ１、測定確度データＤｒおよびタイムスタンプＤｔを伝送路３を介して管理装置２に送信する。
【００１９】
一方、管理装置２は、本発明におけるデータ収集装置に相当し、例えば、パーソナルコンピュータで構成されて、各計測装置１から伝送路３を経由して送られてきた計測データＤ１、測定確度データＤｒおよびタイムスタンプＤｔを収集して記憶装置（図示せず）に記憶させると共にその各データを管理する。また、管理装置２は、管理者の操作に応じて、記憶装置に記憶されている計測データＤ１、測定確度データＤｒおよびタイムスタンプＤｔをモニタ等の表示装置（図示せず）に表示する。
【００２０】
続いて、計測システムＭＳにおける全体的な動作について、図面を参照して説明する。
【００２１】
この計測システムＭＳでは、各計測装置１は、対応する各計測対象体についてのパラメータを定期的に計測すると共に、計測データＤ１、測定確度データＤｒおよびタイムスタンプＤｔを管理装置２に定期的に出力する。この場合、内部環境データＤ２が、時間の経過と共に例えば図３に示すように変化したときには、制御部１６は、各内部環境データＤ２によって示される計測装置１の内部温度がランクＡ〜Ｄのいずれに属するかを判定し、そのランクに対応する測定確度データＤｒを特定する。次いで、制御部１６は、期間Ｔ１〜Ｔ２、期間Ｔ３〜Ｔ４および期間Ｔ７〜Ｔ８においては、計測データＤ１、特定したランクＢを示す測定確度データＤｒ、およびタイムスタンプＤｔを出力し、期間Ｔ２〜Ｔ３および時間Ｔ８以降においては、計測データＤ１、特定したランクＡを示す測定確度データＤｒ、およびタイムスタンプＤｔを出力する。また、期間Ｔ４〜Ｔ５および期間Ｔ６〜Ｔ７においては、計測データＤ１、特定したランクＣを示す測定確度データＤｒ、およびタイムスタンプＤｔを出力し、期間Ｔ５〜Ｔ６においては、計測データＤ１、特定したランクＤを示す測定確度データＤｒ、およびタイムスタンプＤｔを出力する。
【００２２】
一方、管理装置２は、各計測装置１から伝送路３を経由して送られてきた計測データＤ１、測定確度データＤｒおよびタイムスタンプＤｔを受信して収集すると共に、記憶装置に記憶させる。したがって、管理者は、計測システムＭＳを利用して、各計測対象体毎またはパラメータ毎の計測データＤ１、測定確度データＤｒおよびタイムスタンプＤｔを収集して管理することができる。また、管理者は、管理装置２を操作して記憶装置に記憶されている計測データＤ１、測定確度データＤｒおよびタイムスタンプＤｔを表示装置に表示させることにより、測定確度データＤｒに基づいて計測データＤ１に対する信頼性を把握しつつ各計測対象体についてのパラメータを管理することができる。
【００２３】
このように、この計測装置１および計測システムＭＳによれば、各計測装置１内の制御部１６が、計測データＤ１と、内部環境データＤ２に基づいて判定した計測データＤ１の信頼性の度合いを示す測定確度データＤｒとを管理装置２に送信することにより、管理者は、例えば管理装置２を操作して記憶装置に記憶された計測データＤ１と測定確度データＤｒとを表示装置に表示させることにより、計測データＤ１に対する信頼性の度合いとしての測定確度を確実かつ容易に、しかも正確に把握することができる。したがって、管理者は、測定確度を考慮しつつ各計測データＤ１を監視および管理することができる。さらに、管理者は、測定確度データＤｒに基づいて、各計測装置１の内部環境を把握することもできるため、計測装置１が設置されている環境状態（天候や周囲温度等）を把握することができると共に、計測装置１から送信されてくる測定確度データＤｒが悪化しているときには、この計測装置１に対する保守の必要性を判断することもできる。したがって、計測装置１の異常状態（故障状態）への移行を未然に防止することができる。この場合、計測装置１に対して、計測した内部環境データＤ２自体を計測データＤ１と共に管理装置２に送信させる構成を採用することも可能ではある。しかしながら、この計測システムＭＳのように、各計測装置１自身が内部環境データＤ２と判定データＤｊとを比較して特定した測定確度データＤｒを管理装置２に送信するように構成したことにより、各計測装置１に対して単に内部環境データＤ２を管理装置２に送信させる構成とは異なり、管理者側での計測データＤ１に対する測定確度についての判断を不要にすることができる。この結果、管理者は、測定確度データＤｒに基づいて、計測データＤ１の信頼性の度合いや計測装置１の内部環境を即座に把握することができる。
【００２４】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されない。例えば、この実施の形態では、計測装置１のセンサ１４に温度センサを使用した例を挙げて説明したが、温度センサに代えて、湿度センサ、気圧センサ、振動センサまたは加速度センサなどを使用し、これらのセンサによって測定された装置本体１１の内部環境データＤ２に基づいて計測データＤ１の信頼性（有効性）の度合いを示す測定確度データＤｒを特定する構成を採用することもできる。さらに、上記した実施の形態では、装置本体１１内に一つのセンサ１４を配設した例を挙げて説明したが、異種のセンサを複数配設することによって装置本体１１の異なる内部環境を計測すると共に、計測して取得した複数の内部環境データＤ２に基づいて計測データＤ１の信頼性（有効性）の度合いを示す測定確度データＤｒを特定する構成を採用することもできる。この構成によれば、計測データＤ１に対する測定確度データＤｒを一層高い精度で特定することができる。また、各計測装置１によって計測される計測対象体についてのパラメータが異なるときには、各計測装置１に合致する種類のセンサ１２を使用することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る計測装置および計測システムによれば、各計測装置の制御部が、計測した内部環境データと予め設定された判定データとを比較することによって計測データに対する信頼性の度合いを特定すると共に、特定結果を計測データ共に送信することにより、管理者は、受信した特定結果に基づいて計測データに対する信頼性の度合いを確実かつ容易に、しかも正確に把握することができる。したがって、管理者は、その計測データに対する信頼性の度合いを考慮しつつ各計測データを監視および管理することができる。さらに、管理者は、計測データに対する信頼性の度合いに基づいて、各計測装置の内部環境を把握することもできるため、計測装置が設置されている環境状態（天候や周囲温度等）を把握することができると共に、計測装置から送信されてくる計測データに対する信頼性の度合いが悪化しているときには、この計測装置に対する保守の必要性を判断することもできる。したがって、計測装置の異常状態（故障状態）への移行を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】計測システムＭＳの構成を示すブロック図である。
【図２】計測装置１の制御部１６に設けられたメモリに記憶されている判定データＤｊと測定確度データＤｒとの対応関係を示す対応関係図である。
【図３】計測装置１の動作を説明するための時間経過とランクＡ〜Ｄとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ  計測装置
２  管理装置
３ａ，３ｂ  伝送路
１１  装置本体
１２，１４  センサ
１３，１５  計測部
１６  制御部
１７  通信部
Ｄ１  計測データ
Ｄ２  内部環境データ
Ｄｊ  判定データ
Ｄｒ  測定確度データ
【図１】
2004309144.tif 000003
【図２】
2004309144.tif 000004
【図３】
2004309144.tif 000005