(57)【要約】【課題】プラントに生じるキャビテーション等の衝撃圧を安価で容易に測定することが出来なかったという課題を解決する。【解決手段】プラントの配管に設置されて前記配管内の圧力或いは前記配管に設置されたオリフィスプレートまたはピトー管で生じる差圧を固有周波数の変化により測定する振動式トランスデューサにおいて、前記配管内に生じた水撃圧を前記固有周波数の隣接する波の周期の変化により検知する水撃圧検知手段を具備する。【選択図】                    図１
2007327895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの配管に設置されて前記配管内の圧力或いは前記配管に設置されたオリフィスプレートまたはピトー管で生じる差圧を固有周波数の変化により測定する振動式トランスデューサにおいて、
前記配管内に生じた水撃圧を前記固有周波数の隣接する波の周期の変化により検知する水撃圧検知手段を具備する
ことを特徴とする振動式トランスデューサ。
【請求項２】
前記水撃圧検知手段は、前記固有周波数の常時隣り合うパルス周期を、１個前の固有周波数の周期をＴ１、今回の固有周波数の周期をＴ２、固有周波数の急変を検知するための変更可能な係数をαとすれば、
（１―α）Ｔ１＜Ｔ２＜（１＋α）Ｔ１
の式により水撃圧を検知する
ことを特徴とする請求項１記載の振動式トランスデューサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの配管に設置されて配管内の圧力或いは配管に設置されたオリフィスプレートで生じる差圧を固有周波数の変化により測定する振動式トランスデューサに係り、特に配管に生じるキャビテーションなどの水撃圧の検知／診断機能を備えた振動式トランスデューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
図７はプラントにおける一般的な配管例を示す。図７において、配管１０にはポンプ１１，１２、バルブ１３、圧力伝送器１４，オリフィスプレート１５及びそれを用いて流量測定を行う差圧伝送器１６等が接続されている。
【０００３】
これらの圧力伝送器１４及び差圧伝送器１６からは、圧力或いは差圧が４−２０ｍＡの電流信号Ｓ１またはフィールドバスなどにデジタル信号Ｓ２に変換されて出力され、これらの信号Ｓ１またはＳ２は図示しないホストコンピュータ等で信号処理がなされる。
【０００４】
なお、これらの圧力伝送器１４及び差圧伝送器１６は、例えば、シリコン内の真空室に配置された振動梁の固有周波数が差圧／圧力により変化するのを利用して差圧／圧力を測定する振動式トランスデューサで構成されている。
【０００５】
ところで、配管１０では、配管１０に流れる流体の条件や接続された装置によりウオータハンマーやキャビテーションなどにより水撃圧が生じることがある。このキャビテーションは配管１０内の流体の圧力が局所的に飽和蒸気圧より低くなったときに、短時間に気泡が生じる現象である。この気泡が消滅する際に衝撃圧が発生する。その大きさは局所的にＧｐａのオーダーに達することもある。
【０００６】
キャビテーションによる気泡の生成消滅の繰り返しで発生する水撃圧の振動は、配管の振動や、騒音だけでなく、ポンプや配管の疲労・損傷を引き起こすことがある。エロージョン（腐食）によるバルブや管壁の損傷もこれによるものである。
【０００７】
しかし、キャビテーションの発生は、プラントの運転条件、配管条件、流体の性質など様々な要因に依存しているため、その予知は容易ではない。このため、プラント運転中におけるキャビテーションの検知については重要度が高く、いくつかの手法が提案されている。
【０００８】
第１の手法（作業員による測定）は、作業員によるプラントの巡回、マイクロフォンによる測定により、キャビテーション時に発生する騒音を検知する。
第２の手法（機器による測定）は、加速度センサなどによる配管が受ける衝撃を検知する。
第３の手法（特性変化による推定）は、ポンプや制御ループの特性変化の監視から、キャビテーションを推定する。
【０００９】
なお、下記の特許文献１の第１図には、従来の振動式トランスデューサの構成が開示されている。
また、下記の特許文献２には、配管内にキャビテーションが存在するか否かを判断するために利用される監視システムが開示されている。
【００１０】
【特許文献２】特公平７−１０４２１７号公報
【００１１】
【特許文献３】特表２００４−５３７７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、このようなキャビテーションの検知手法には、次のような課題があった。先ず、作業員による測定、或いは機器による測定手法では、実際のプラントの運転では無数のノイズ源が存在し、検出が困難な場合がある。またプラント内には爆発性雰囲気など人の巡回が困難であり、電源供給が制限されているため、複雑な装置を持ち込めない場所が数多く存在するという課題があった。
【００１３】
次に、特性変化による推定手法では、直接的ではなく、特性測定する期間が必要である。また、ポンプその他制御ループを複数の機器の状態から判定するため、複雑なシステムが必要になるという課題もあった。
【００１４】
従って本発明の目的は、プラントで流量や圧力を測定する汎用の振動式トランスデューサにキャビテーション等の水撃圧を検知する水撃圧の検知機能を持たせ、特別な装置を用いることなく直接的に水撃圧を断続的にではなく常時検知できる振動式トランスデューサを提供することにある。
【００１５】
また、検知結果を特別な手段／経路を用いずに、振動式トランスデューサの出力である４−２０ｍＡ出力及びこれに重畳したデジタル信号ないしフィールドバスなどのデジタル信号を用いて、上位機種や作業員に知らせることができる振動式トランスデューサを提供することにある。
【００１６】
更に、防爆適応機器である振動式トランスデューサに水撃圧の検知機能を持たせることにより爆発性雰囲気の中でも水撃圧の検知が行える振動式トランスデューサを提供することにある。
【００１７】
以上総合すると、本発明の目的は、プラントにおいて汎用的に使用される振動式トランスデューサにより安価で容易にキャビテーション等の水撃圧を検知する水撃圧検知機能を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような課題を達成する本発明は以下のとおりである。
（１）
プラントの配管に設置されて前記配管内の圧力或いは前記配管に設置されたオリフィスプレートまたはピトー管で生じる差圧を固有周波数の変化により測定する振動式トランスデューサにおいて、前記配管内に生じた水撃圧を前記固有周波数の隣接する波の周期の変化により検知する水撃圧検知手段を具備することを特徴とする振動式トランスデューサ。
（２）前記水撃圧検知手段は、前記固有周波数の常時隣り合うパルス周期を、１個前の固有周波数の周期をＴ１、今回の固有周波数の周期をＴ２、固有周波数の急変を検知するための変更可能な係数をαとすれば、（１―α）Ｔ１＜Ｔ２＜（１＋α）Ｔ１の式により水撃圧を検知することを特徴とする（１）記載の振動式トランスデューサ。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば次のような効果がある。請求項１，２，３、４および５の発明によれば、
第１に、プラントにおいて汎用的に使用されている、流量や圧力を測定する振動式トランスデューサにキャビテーション等の水撃圧を検知する水撃圧の検知機能を持たせたので、特別な装置や経路を用いることなく、安価で容易に、水撃圧を直接的にかつ断続的にではなく連続的に検知できる効果がある。
【００２０】
第２に、検知結果を特別な手段／経路を用いずに、振動式トランスデューサの出力である４−２０ｍＡ出力及びこれに重畳したデジタル信号ないしフィールドバスなどのデジタル信号を用いて、上位機種や作業員に知らせることができる効果がある。
【００２１】
第３に、防爆適応機器である振動式トランスデューサに水撃圧の検知機能を持たせることにより爆発性雰囲気の中でも水撃圧の検知が行える効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。図１は、水撃圧検知手段を含む全体の演算手順を説明するフローチャート図であり、図２は図１に示す水撃圧検知手段等を具体的に実現するためのハードウエアの構成を示す構成図である。
【００２３】
図３は図２に示すドライバー構成のうちセンサ部を示す構成図である。図４は図３に示すセンサ部を含む全体のドライバーの構成を示す構成図である。以下、これらの図２〜図４を用いて、本発明の振動式トランスデューサについてその構成の説明をする。
【００２４】
先ず、図３、図４を用いてドライバーの構成について説明する。図３において、図３（Ａ）はセンサ部の断面図、図３（Ｂ）はその上面図である。
【００２５】
センサ部２０は、例えば、伝導形式がｎ形のシリコン単結晶で出来たセンサーチップ２１に形成されたダイアフラム２２の上に一体に形成されたｐ形のシリコンで出来た第１振動子（２３Ａ、２４Ａ）、（２５Ｂ、２６Ｂ）と第２振動子２７Ａ、２８Ｂで構成されるＨ形の振動子２９Ａ、２９Ｂなどで出来ている。そして、振動子２９Ａはダイアフラム２２の中央部に、振動子２９Ｂはダイアフラム２２の端に配置されている。
【００２６】
ダイアフラム２２は、周囲に厚肉部を有するｎ形のシリコン基板の下面の中央部をエッチングして薄肉として凹部３０が形成されており、測定圧力がこの凹部３０または上部に印加されることによって全体として変位する。このダイアフラム２２の上面の結晶面（１００）の一部にはエッチングにより各振動子が収納されるＨ形状の凹部３１Ａ、３１Ｂが形成されている。
【００２７】
この凹部３１Ａ、３１Ｂを跨ぐようにして、梁状の第１振動子（２３Ａ、２４Ａ）、（２５Ｂ、２６Ｂ）がそれぞれ結晶軸＜１００＞に平行にダイアフラム２２と一体にｐ形で形成され、これらの中央部をこれらの振動子に直角にｐ形の梁状の第２振動子２７Ａ、２７Ｂで結合してＨ形の振動子２９Ａ、２９Ｂが形成されている。
【００２８】
この第１振動子２３Ａの両端には電極３２Ａと３３Ａが、更に第１振動子２４Ａの両端には電極３４Ａと３５Ａが形成されている。同様にして、第１振動子２５Ｂの両端には電極３２Ｂと３３Ｂが、更に第１振動子２６Ｂの両端には電極３４Ｂと３５Ｂが形成されている。
【００２９】
第２振動子２７Ａ、２８Ｂの上部にはこれと平行に磁石３６Ａ、３６Ｂが配置され、第１振動子（２３Ａ、２４Ａ）と（２５Ｂ、２５Ｂ）に直角に磁場を発生させる。
【００３０】
ここで、ダイアフラム２２に一般的にプロセスの圧力Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）が加わると、ダイアフラム２２に歪みが発生する。このときＨ形の振動子２９Ａ、２９Ｂは伸張または圧縮を受け、自身の張力が変化し、次式によって与えられる固有周波数ｆも変化する。
【００３１】
ｆ＝4.732h/(2πｌ2)・[E/(12ρ)・{1+0.2366(ｌ2/h)ε}]1/2    （１）
ただし、ε=ε0±εdp+εsp
ここに、Ｅ：シリコンのヤング率、ρ：シリコンの密度、ｌ：振動子の長さ、ｈ：振動子の厚さ、ε：張力、ε0：初期張力、εdp： 差圧による張力変化、εsp：静圧による張力変化である。
この固有周波数ｆを測定することで、ダイアフラム２２に加わったプロセスの圧力Ｐ１、Ｐ２を測定することが出来る。
【００３２】
プロセスの圧力Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）としては、図３において、差圧伝送器の場合は、ダイアフラム２２の上からオリフィスプレートの上流側の圧力Ｐ２が、下から下流側の圧力Ｐ１がそれぞれ印加される。圧力伝送器の場合は、ダイアフラム２２の上からプロセスの圧力Ｐ２が印加され、下の凹部３０側は大気圧ないし真空室に連結されている。
【００３３】
次に、図４を用いて、図３に示す振動子２９Ａを駆動するドライバー４０Ａについて説明する。なお、振動子２９Ｂを駆動するドライバー４０Ｂについては、ドライバー４０Ａの構成と同一であり、振動子２９Ａの構成要素と同一の機能を有する部分には各々同一番号にＢなる添字を付して適宜にその説明を省略する。
【００３４】
励磁手段の１部として機能する入力トランス４１Ａの出力端子は電極３２Ａ、３３Ａに、その入力端子４２Ａの一端は増幅器４３Ａの出力端子に、他端はコモンラインにそれぞれ接続されている。
【００３５】
振動検出手段の１部として機能する出力トランス４４Ａの入力端子は電極３４Ａ、３５Ａに接続され、その出力端子４５Ａ、４６Ａは増幅器４３Ａの入力端にそれぞれ接続されている。
そして、増幅器４３Ａの出力端は波形整形回路４７Ａの入力端に接続され、その出力端からパルスが出力される。
【００３６】
以上の構成において、入力トランス４１Ａに増幅器４３Ａから入力された電圧により、第１振動子２３Ａが磁石３６Ａの磁場との相互作用により励振されて振動する。この振動により第１振動子２４Ａは第２振動子２７Ａを介して振動させられ、この振動は磁石３６Ａとの相互作用により出力トランス４４Ａの入力端に起電力ｅを発生させる。
【００３７】
この起電力ｅは出力トランス４４Ａを介して増幅器４３Ａに入力され増幅されて出力される。この増幅された電圧は入力トランス４１Ａに正帰還され、これが繰り返されて系が（１）式で示す固有周波数で自励発振する。この固有周波数は波形整形回路４７Ａでパルス信号に波形整形されて固有周波数ｆＡとして出力される。
【００３８】
以上のように、振動子２９Ａは励振用の第１振動子２３Ａと、起電力検出用の第１振動子２４Ａとに分けられ、第２振動子２７Ａで第１振動子２３Ａと２４Ａの振動の腹の部分を機械的に結合するようにしたので、励磁電流ｉの成分が起電力ｅに重畳せず、高い励振成分の除去比（Ｓ／Ｎ比）が得られる。
【００３９】
次に本発明の振動式トランスデューサの全体の構成・機能について図２を用いて説明するが、本発明の内部構成である図３、図４の構成については図２においてドライバー４０Ａ，４０Ｂとして示し、その説明を省略する。
【００４０】
図２において、振動式トランスデューサ５０は、ドライバー４０Ａ，４０Ｂ、デジタル処理回路５１、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）５２、Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換器５３、ＲＡＭ(Random Access read write Memory)５４、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）５５、表示器５６、発振回路５７等で構成されている。
【００４１】
デジタル処理回路５１は、カウンター部５１ａ、キャビテーション検知部５１ｂを有している。カウンター部５１ａは、発振回路５７から基準クロックｆＫが供給され、これをベースとしてドライバー４０Ａ、４９Ｂから出力される固有周波数ｆＡ、ｆＢをカウントする。そして、キャビテーション検知部５１ｂは、プロセスの圧力Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）がキャビテーション等による水撃圧を受け、固有周波数ｆＡ、ｆＢが大幅に変化したことを検知、判断する。
【００４２】
ＭＰＵ５２は、マイクロプロセッサであり、デジタル処理回路５１で固有周波数ｆＡ、ｆＢがカウントされて出力され、その出力であるパルス数から、圧力Ｐを算出する。算出結果はＤ／Ａ変換器５３を介して圧力Ｐに応じた４―２０ｍＡ信号として、上位機種に伝達される。
【００４３】
また、Ｄ／Ａ変換器５３はモデムの機能を備えており、圧力Ｐの数値やアラームなどＭＰＵ５２からのデジタル情報を４―２０ｍＡ信号に重畳してデジタル信号として上位機種に伝送することが出来る。また、ファウンデーションフィールドバスやプロフィバスのようなフィールドバス通信機器の場合、IEC61158-2の規格に準拠したデジタル信号をバスラインに送信することが出来る。
【００４４】
さらに、ＭＰＵ５２は、定期的に予め機器の仕様として定められたドライバー４０Ａ、４０ＢやＥＥＰＲＯＭ５５の故障などの自己診断を行い、ＥＥＰＲＯＭ５５内に蓄えられた回数以上、機器に異常があった場合、バンアウト信号として、４―２０ｍＡの範囲外の電流（例えば、３．６ｍＡ以下または２１．６ｍＡ以上）を出力する。この場合、デジタル信号を４―２０ｍＡに重畳した通信の場合、またはフィールドバスの場合は、デジタル信号によってアラーム情報を送信することが出来る。
【００４５】
ＲＡＭ５４およびＥＥＰＲＯＭ５５は、ＭＰＵ５２に内蔵或いは外付けされており、ＭＰＵ５２がプロセスの圧力Ｐ（Ｐ１、Ｐ２）を算出する際の補正係数や中間値を格納する。また、キャビテーション検知回数やキャビテーション検知に関するユーザ設定値に使用する設定値も格納する。そして、表示器５６は、ＬＣＤ等の外部表示機能であり、プロセスの圧力Ｐやアラームを周期的に表示することが出来る。
【００４６】
次に、以上のように構成された図２に示す振動式トランスデューサ５０の動作について、図５、図６を用いて説明する。図５はカウンター部５１ａの動作原理を説明する波形図であり、図６はキャビテーション検知部５１ｂの動作を説明する波形図である。
【００４７】
先ず、発振回路５７から図示しない同期回路の１方に基準クロックｆＫが供給され、この同期回路の他方には図５（ｂ）に示す固有周波数ｆＡが入力されて、この非同期の固有周波数ｆＡは、同期回路により基準クロックｆＫの立ち上りに同期した固有周波数ＦＡに変換される。
【００４８】
そして、カウンター部５１ａは、基準クロックｆＫと固有周波数ＦＡが入力され、基準クロックｆＫをカウントする単位期間である図５（ａ）に示すゲート時間ＴＧの間、固有周波数ＦＡをカウントしてＭＰＵ５２に送信する。
【００４９】
ＭＰＵ５２は、具体的には、ゲート時間ＴＧ＝４５ｍｓの間に固有周波数ｆＡが４５００パルスであったらｆＡ＝１００ｋＨｚと、９０００パルスであったらｆＡ＝２００ｋＨｚと算出する。固有周波数ｆＢ側についても同様である。
【００５０】
次に、キャビテーション検知部５１ｂについて説明する。キャビテーションの検知は、図６（ａ）に示すように、固有周波数ｆＡが常時隣り合うパルスＰＸ、ＰＹの周期を以下の式（２）を以て比較する。
（１―α）Ｔ１＜Ｔ２＜（１＋α）Ｔ１    （２）
【００５１】
ここで、図６（ｂ）に示すように、Ｔ１は１個前の固有周波数の周期、Ｔ２は今回の固有周波数の周期であり、αは固有周波数の急変を検知するための変更可能な係数であり、０＜α＜１である。
【００５２】
一例を挙げると、ゲート時間ＴＧは４５ｍｓ、固有周波数ｆＡは圧力／温度にもよるが、およそ１００ｋＨｚの大きさである。従ってＴ１、Ｔ２の大きさはおよそ１０μｓ程度である。また、圧力Ｐに対する周波数変化率はおよそ１００ｋＰａ当たり１０ｋＨｚ前後である。
【００５３】
以上のように、デジタル処理回路５１のキャビテーション検知部５１ｂの特徴は、ＭＰＵ５２により圧力Ｐを算出する前に、周波数の急変（パルス幅の急変）によりキャビテーションを検知しようとするものである。
【００５４】
また、基準クロックｆＫの大きさは２ＭＨｚ程度の値であり、このクロックを用いてＴ１、Ｔ２をカウントする。なお、この基準クロックｆＫの大きさは、固有周波数ｆＡの大きさの約２０倍以上なので、おおよそのＴ１、Ｔ２のカウントには十分である。
【００５５】
また、αの大きさは０．２から０．５の程度の大きさであり、変更可能な係数である。即ち、（２）式が成立しないということは、１０μｓという微小時間にプロセスの圧力Ｐが２０−５０％急変した場合に相当する。
【００５６】
通常のプロセスの運転状態においては、このようなプロセスの圧力Ｐの急変は存在しない。短時間のプロセスの圧力Ｐの変化としては、バルブ操作による水撃現象（Water Hammer）があるが、これは数ｍｓオーダーでの変化と考えられている。
【００５７】
また、キャビテーションによる圧力の変化は、数μｓ−数百μｓのオーダーでの変化という実験結果が報告されている。従って、（２）式で示す方法によってキャビテーションの検知、或いはαの設定を変えることにより水撃現象についても検知できる。
【００５８】
ＭＰＵ５２は、デジタル処理回路５１から送信されたパルスを用いて固有周波数ｆＡを算出し、これにより式（１）に従ってプロセスの圧力Ｐを算定する。差圧の場合は、ＭＰＵ５２は固有周波数ｆＡとｆＢを用いて次のようにして差圧ΔＰを算出する。
式（１）の両辺を２乗し、単純化すると、次の（３）式のようになる。
ｆ２＝ｆ０２・（１＋Ｇｆ・ε）    （３）
ここに、ｆ０：張力ゼロ時の固有周波数、  Ｇｆ：振動子の自乗感度（＝0.2366・（ｌ／ｈ）２）である。
このとき、ｆＡ、ｆＢの圧力による変化Δｆ２は下の（４）式、（５）式となる。
ΔｆＡ２＝ｆ０Ａ２・ＧｆＡ（＋εｄｐＡ＋εｓｐＡ）    （４）
ΔｆＢ２＝ｆ０Ｂ２・ＧｆＢ（−εｄｐＢ＋εｓｐＢ）    （５）
式（４）、式（５）からａ、Ｋを定数として、差圧ΔＰ（＝Ｐ２−Ｐ１）は次の式（６）で算出することが出来る。
ΔＰ＝Ｋ（ΔｆＡ２−ａ・ΔｆＢ２）    ６）
【００５９】
今まで、振動式トランスデューサ５０の各部の構成・動作等については図２〜図６において説明してきたが、これらを踏まえて、次に、図１に示すフローチャート図を用いて、振動式トランスデューサ５０の通常動作とキャビテーション検知を含む水撃圧検知手段５８の全体の動作についてまとめて説明する。
【００６０】
ステップ１からスタートするが、このスタートは、電源投入を意味し、ドライバー４０Ａ，４０Ｂ、デジタル処理回路５１、ＭＰＵ５２、Ｄ／Ａ変換器５３、ＲＡＭ５４、ＥＥＰＲＯＭ５５を動作可能な状態にする。
【００６１】
この後、ステップ２のセッテングにおいて、ＭＰＵ５２はＥＥＰＲＯＭ５５に記憶されていた圧力Ｐ演算のための係数や設定値を読み込む。またＭＰＵ５２はＥＥＰＲＯＭ５５に記憶されていた（２）式に示すαを読み込み、（２）式の判定に用いるためデジタル処理回路５１に送信する。さらに、ＭＰＵ５２はＥＥＰＲＯＭ５５に記憶されていた、ステップ７で使用する（２）式の判定回数の上限値（LIMIT）を読み込む。
【００６２】
ステップ３では通常動作を行う。デジタル処理回路５１によって、ドライバー４０Ａ，４０Ｂの出力である固有周波数ｆＡ、ｆＢをカウントする。カウント値は定期的にＭＰＵ５２に送信される。送信の周期は、例えば約５０ｍｓ程度である。
【００６３】
ＭＰＵ５２は、このカウント値からＲＡＭ５４、ＥＥＰＲＯＭ５５に記憶された計算結果と係数からプロセスの圧力Ｐまたは差圧ΔＰを算出する。ＭＰＵ５２は算出した圧力Ｐまたは差圧ΔＰをＤ／Ａ変換器５３を通して４−２０ｍＡの出力をしたり、デジタル信号を重畳して上位機種に伝送したり、或いは表示器５０に表示する。
【００６４】
また、ＭＰＵ５２はセンサ部２０などの部品故障やプロセスの圧力Ｐの異常等の診断を行い、異常があれば表示器５６や上位機種に対してその情報を出力する。
【００６５】
ステップ４では、デジタル処理回路５１において実行される図６に示す前後の隣接するパルス幅Ｔ１，Ｔ２を計数する。パルス幅Ｔ１，Ｔ２は、図６に示すように、固有周波数ｆＡの1周期ＰＸ、ＰＹの間に存在する基準クロックｆＫの数を計数することにより算定する。
【００６６】
ステップ５において、隣接するパルス幅Ｔ２が（２）式に示す規定値α以上に変化していた場合、デジタル処理回路５１はその情報をＭＰＵ５２に送信する。ＭＰＵ５２はこの情報を受け取った場合、ステップ６でカウント（COUNT）を＋１にする。また、ステップ５において、隣接するパルス幅が規定値α以下の変化であった場合は、ステップ３に戻り通常動作を繰り返す。
【００６７】
ステップ７において、この カウント値が設定されたリミット値（LIMIT）を超えた場合、ＭＰＵ５２は水撃圧があったものと判定し、Ｄ／Ａ変換器５３を通して４−２０ｍＡの出力ないしデジタル信号により、ステップ８において警報送信を行う。なお、このリミット値はメーカまたはユーザによって変更が可能である。
【００６８】
このカウント値はＭＰＵ５２の内部で記録として加算され、ＲＡＭ５４ないしＥＥＰＲＯＭ５５に記録される。ユーザは４−２０ｍＡ出力に重畳したデジタル信号またはフィールドバス通信により、この値を即時に或いは後から読むことが出来る。
【００６９】
ステップ７において、カウント値が設定された上限値（LIMIT）を超えていなければ、ステップ３に戻り、通常動作を繰り返す。また、一定期間カウント値のアップが見られない場合はステップ７においてカウント値のクリアを行い、判定には使用しない。
【００７０】
以上説明した本発明に係る振動式トランスデューサ５０によれば、図７に示す圧力伝送器１４、或いは差圧伝送器１６に代えて用いることにより、本来のプロセス圧や差圧の測定の他に、配管１０に生じるキャビテーションやウオータハンマーなどの水撃圧をも検知することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の１実施例の全体動作を説明するフローチャート図である。
【図２】図１に示す実施例を実現する全体構成を示す構成図である。
【図３】図２に示す実施例のセンサ部の構成を示す構成図である。
【図４】図２に示す実施例のドライバーの構成を示す構成図である。
【図５】図２に示す実施例のカウンター部の動作を説明する波形図である。
【図６】図２に示す実施例のキャビテーション検知部の動作を説明する波形図である。
【図７】プラントにおける従来の一般的な配管の構成図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  配管
１１、１２  ポンプ
１３  バルブ
１４  圧力伝送器
１５  オリフィスプレート
１６  差圧伝送器
２０  センサ部
２２  ダイアフラム
２３Ａ、２４Ａ、２５Ｂ、２６Ｂ  第１振動子
２７Ａ、２８Ｂ  第２振動子
２９Ａ、２９Ｂ  振動子
３０、３１Ａ、３１Ｂ  凹部
３６Ａ、３６Ｂ  磁石
４０Ａ、４０Ｂ  ドライバー
４１Ａ  入力トランス
４３Ａ  増幅器
４４Ａ  出力トランス
４７  波形整形回路
５０  振動式トランスデューサ
５１  デジタル処理回路
５１ａ  カウンター部
５１ｂ  キャビテーション検知部
５２  ＭＰＵ
５３  Ｄ／Ａ変換器
５４  ＲＡＭ
５５  ＥＥＰＲＯＭ
５６  表示器
５７  発振回路
【図１】
2007327895.tif 000003
【図２】
2007327895.tif 000004
【図３】
2007327895.tif 000005
【図４】
2007327895.tif 000006
【図５】
2007327895.tif 000007
【図６】
2007327895.tif 000008
【図７】
2007327895.tif 000009