(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
要監視領域の被検ガスと標準ガスとが流入するガス検出手段と、ゼロ点調整スイッチ、スパン調整スイッチ、調整モード解除スイッチ、及びインクリメントスイッチ、デクリメントスイッチの操作に対応して前記ガス検出手段の出力を標準ガスにより校正する校正手段と、前記各スイッチによる指令、及び前記検出手段からの測定信号を伝送回線に出力する送受信手段とを備えた測定ヘッドと、前記伝送回線からの信号を測定信号、及び指令信号に復調する送受信手段と、前記測定ヘッドでスパン調整が選択された場合に標準ガスの測定信号を一定周期でサンプリングして記憶する記憶手段と、該記憶手段に格納されているデータに基づいて前記ガス検出手段の応答特性を求めるための時定数を算出する時定数演算手段と、前記送受信手段からの信号、及び前記記憶手段のデータを表示させる表示、警報手段とからなる指示計と、を備え一回の標準ガスの導入により校正とガス検出手段の時定数の算出が可能な遠隔式ガス濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、生産設備などからのガス漏れを検出し、伝送回線に測定信号を出力する測定ヘッドと、測定ヘッドからの信号を受け、指示や警報を発する指示計とからなるガス濃度測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
測定ヘッドは経時的に感度が変化するガスセンサーを内蔵しているため、システムの信頼性を維持する目的で一定期間毎に標準ガスを測定ヘッドに第１回目のガス注入により指示計での指示値を、また第２回目のガス注入により指示計の指示値が所定の値に達するまでの応答遅れ時間を調査するメンテナンス作業が行われている。
【０００３】
このような作業は、標準ガスを注入する地点と、標準ガスによる測定信号を確認する地点との間の距離が隔てられているため、それぞれの場所に作業員が必要となるため、最低でも二人の作業員が必要となり、特に大規模なプラントでは測定ヘッドが数十にも及び、かつ各測定ヘッド毎に２回のガス注入を必要とするため、検査に時間や手間を要するという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであってその目的とするところは、一人の作業員で、しかも各測定箇所で１回のガス注入によりメンテナンスを行うことができる遠隔式ガス濃度測定装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、要監視領域の被検ガスと標準ガスとが流入するガス検出手段と、ゼロ点調整スイッチ、スパン調整スイッチ、調整モード解除スイッチ、及びインクリメントスイッチ、デクリメントスイッチの操作に対応して前記ガス検出手段の出力を標準ガスにより校正する校正手段と、前記各スイッチによる指令、及び前記検出手段からの測定信号を伝送回線に出力する送受信手段とを備えた測定ヘッドと、前記伝送回線からの信号を測定信号、及び指令信号に復調する送受信手段と、前記測定ヘッドでスパン調整が選択された場合に標準ガスの測定信号を一定周期でサンプリングして記憶する記憶手段と、該記憶手段に格納されているデータに基づいて前記ガス検出手段の応答特性を求めるための時定数を算出する時定数演算手段と、前記送受信手段からの信号、及び前記記憶手段のデータを表示させる表示、警報手段とからなる指示計と、を備え一回の標準ガスの導入により校正とガス検出手段の時定数の算出が可能に構成されている。
【０００６】
【作用】
ゼロ調整モードに入ってゼロ点の補正が終了した段階で、スパン調整スイッチによりスパン調整を指令し、標準ガスを注入すると、ガス検出手段からその応答速度でレベルが変化する検出信号が出力されて記憶手段に格納される。したがって記憶手段の最高値を読取ってインクリメントスイッチ及びデクリメントスイッチを操作することにより測定ヘッドでのスパン調整が可能となる。また記憶手段に格納されている信号の経時変化により応答特性の調査が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の態様】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図２は本発明の一実施例を示すものであって、図中符号１は、監視領域近傍に配置される測定ヘッドで、検出すべきガスに感度を有するガスセンサー２をチャンバー３に収容し、サンプリングポンプ４により要監視領域に延設された配管５を介して被検ガスを吸引するように構成されている。チャンバー３には管路６により標準ガス注入口７が接続され、標準ガスボンベ８による標準ガスの注入が可能になっている。標準ガス注入口７には標準ガスの注入時点で信号を出力するガス注入検出器９が配置されている。
【０００８】
１０は信号処理回路で、伝送回線２０により遠隔点に配置された監視装置本体をなす指示計３０に接続され、ガスセンサー２からの出力信号をディジタル信号に変換して伝送回線２０により指示計３０に検出信号として伝送し、また制御パネル１１の設定スイッチによるゼロ調整モード及びスパン調整モードの指令や、モード選択スイッチからの指令をディジタル信号化された制御信号として伝送するようになっている。
【０００９】
図２は、本発明の一実施例を示すものであって、信号処理回路１０は、信号解析手段１２と、校正手段１３と、送受信手段１４とを備え、制御パネル１１のゼロ点調整スイッチ、スパン調整スイッチ、調整モード解除スイッチ、及びインクリメントスイッチ、デクリメントスイッチの操作や、ガス注入検出器９からの信号を解析して対応するディジタル信号を送受信手段１４に出力し、また送受信手段１４により受信された指示計３０から信号を解析して校正手段１３によりゼロ点調整、スパン調整の指令を行うように構成されている。
【００１０】
指示計３０は、マルチプレクサ２１を介して入力した信号処理回路１０からのデジタル信号から測定信号や指令信号を分離する送受信手段３１と、測定信号再生手段３２と、各測定ヘッド１に標準ガスの注入が行われた場合に指令信号を解析して測定信号を一定周期でサンプリングして読出書込手段３３により各サンプリング時点での測定信号を記憶手段３４に格納させる指令解析手段３５と、記憶手段３４の格納されている複数のデータに基づいてセンサー２の時定数や応答特性を算出する時定数演算手段３６と、測定信号再生手段３２からの信号に基づいてガス濃度や記憶手段３４のデータを表示させたり、また警報信号を出力する表示・警報手段３７とにより構成されている。
【００１１】
この実施例において、測定ヘッド１の経年変化を調査するために制御パネル１１のゼロ調整モードスイッチを押圧すると、ゼロ点の修正が可能な状態となるから（図３（I））、インクリメントスイッチ、デクリメントスイッチを操作してゼロ点を補正する（図３（II））。
【００１２】
ゼロ点調整が終了した段階でスパン調整スイッチを押圧すると（図３（III））、信号解析手段１２がこれを解析して送受信手段１４によりデジタル信号を指示計３０に出力する。
【００１３】
指令解析手段３５は読出書込手段３３により測定信号再生手段３２から出力される信号を記憶手段３４に格納させる。この状態で標準ガス注入口７に標準ガスボンベ８を挿入すると（図３（IV））、標準ガスがチャンバー３に一気に流れ込んでガスセンサー２の周囲が標準ガスの濃度となる。
【００１４】
一方、ガスセンサー２は、自身の応答速度でもって検出信号のレベルを変化させ（図３（V））、送受信手段１４よりガス濃度信号に変換されて指示計３０に出力され、この変化の過程におけるガス濃度がサンプリング周期毎に記憶手段３４に記憶されていく。
【００１５】
標準ガス注入開始から所定時間、つまり少なくともガスセンサー２の検出信号が定常状態に到達するのに必要な時間、例えば６０秒が経過した時点で（図３（V））、読出書込手段３３は、測定信号の格納を中止する一方、表示・警報手段３７には測定信号の格納が終了したことが報知されるので、標準ガスの注入作業を終了する。
【００１６】
この状態で作業者は指示計３０に赴いて記憶手段３４に格納されている測定結果の最高値を読取り、再び測定ヘッド１に戻って指示値と標準ガスの濃度との差分Δｍに相当する回数をインクリメントスイッチ及びデクリメントスイッチを操作してスパン調整を実行する（図３（VI））。
【００１７】
なお、時定数表示スイッチを操作すると、時定数演算手段３６は、記憶手段３４に格納されているサンプリング周期毎に採取した複数のデータに基づいて当該測定ヘッド１のガスセンサー２の検出時定数Ｔを算出して表示手段に表示する。これにより、標準ガスの再度の注入を必要とすることなく、ガスセンサー２や伝送経路の応答遅れをチェックすることができる。
【００１８】
校正作業が終了した段階で、調整モード解除スイッチを操作すると（図３（VII））、校正手段１３は校正モードを脱出して測定モードに入り、また信号解析手段１２が校正モード終了の信号を指示計３０に出力して、指示計３０での校正モードを終了させて測定モードに切換わる。
【００１９】
なお、上述の実施例においては、ガス注入検出器９からの信号によりガス注入時点を検出するようにしているが、ガスセンサー２からの信号が、応答速度やスパン調整に影響を与えない程度で、かつ確実にガスが注入されたことが検出できるレベル、例えばスパン値の１．５％に到達した時点をガス注入時点として判断するようにしてもよい。
【００２０】
また、上述の実施例においては測定信号や指令信号をデジタル信号により伝送しているが、アナログ信号を電流値信号に変換して伝送するものに適用しても同様の作用を奏する。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ゼロ調整モードに入ってゼロ点の補正が終了した段階で、スパン調整スイッチによりスパン調整を指令して標準ガスを注入すると、ガス検出手段からの検出信号を記憶手段に格納できるから、記憶手段の最高値を読取って測定ヘッドのインクリメントスイッチ及びデクリメントスイッチを操作することによりスパン調整を行うことができ、また記憶手段に格納されている検出信号の経時変化から標準ガスの注入を必要とすることなく、応答特性を調べることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガス濃度測定装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明のガス濃度測定装置の一実施例を示すブロック図である。
【図３】同上装置の動作をアナログ信号として示す線図である。
【符号の説明】
１  測定ヘッド
２  ガスセンサー
３  チャンバ
４  ポンプ
７  標準ガス注入口
８  標準ガスボンベ
１０  信号処理回路
２０  伝送回線
３０  指示計
【図１】
0004605619.tif 000002
【図２】
0004605619.tif 000003
【図３】
0004605619.tif 000004