(57)【要約】工業プロセスにおける診断状況を見分けるための診断フィールド装置（１２）は、工業プロセス（１０）における場所（３２）からの赤外線放出（１０４）を感知するように配設された複数の赤外線センサを有する赤外線センサアレー（１００）を含む。処理回路（１０２）は、センサアレー（１００）の複数の赤外線センサからの出力を処理し、赤外線画像を発生する。診断回路（２４）は、赤外線画像の少なくとも２つの小部分からの出力を比較し、その比較に基づいて診断出力を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工業プロセスにおける診断状況を見分ける診断フィールド装置であって、
工業プロセスにおける１つの場所からの赤外線放出を感知するように配設された複数の赤外線センサからなる赤外線センサアレーと、
前記センサアレーの複数の赤外線センサからの出力を処理し、赤外線画像を発生するように構成された処理回路と、
前記赤外線画像の少なくとも２つの小部分からの出力を比較し、この比較に基づいた診断出力を提供するように構成された診断回路とからなる診断フィールド装置。
【請求項２】
前記赤外線センサアレーは、赤外線放射に応答する複数のトランジスタからなる請求項１の診断フィールド装置。
【請求項３】
前記赤外線画像は、熱画像からなる請求項１の診断フィールド装置。
【請求項４】
プロセス変数インタフェース要素を含む請求項１の診断フィールド装置。
【請求項５】
前記処理回路は、前記赤外線画像の第１の小部分からの出力と前記赤外線画像の第２の小部分からの出力とを比較するように構成された比較器を含む請求項１の診断フィールド装置。
【請求項６】
前記診断回路は、前記熱画像の第１の小部分と前記熱画像の第２の小部分との間の温度差に基づく診断出力を提供する請求項３の診断フィールド装置。
【請求項７】
前記診断回路は、前記温度差の最大標準偏差を識別し、これに応答して診断イベントを見分ける請求項６の診断フィールド装置。
【請求項８】
前記診断出力は、気体流出の示度からなる請求項１の診断フィールド装置。
【請求項９】
前記診断出力は、さらに、感知されたプロセス変数の関数である請求項４の診断フィールド装置。
【請求項１０】
前記診断出力は、赤外線センサアレーによって感知されて、他の場所に送信される熱画像に関係する情報を含む請求項１の診断フィールド装置。
【請求項１１】
他の場所は、工業プロセスにおける複数の場所に関連する蓄積画像を含む請求項１０の診断フィールド装置。
【請求項１２】
複数の赤外線センサと工業プロセスの場所との間に位置させられたレンズを含む請求項１の診断フィールド装置。
【請求項１３】
フィールド装置によって診断を実行し、これに応答して、工業プロセスにおける診断状況を見分ける方法であって、
複数の赤外線センサからなる赤外線センサアレーを用いて工業プロセスにおける１つの場所からの赤外線放出を感知すること、
前記センサアレーの第１の小部分からの出力と前記センサアレーの第２の小部分からの出力とを比較すること、
前記比較のステップに基づいて診断状況を示す診断出力を応答的に提供することを有する方法。
【請求項１４】
前記複数の赤外線センサが、赤外線放射に応答する複数のトランジスタからなる請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記赤外線センサアレーが、熱画像を検出するように構成される請求項１３の方法。
【請求項１６】
前記熱画像の第１の小部分と前記熱画像の第２の小部分との温度差を計算することを含む請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記温度差の最大標準偏差を識別し、それに応答して診断状況を見分けることを含む請求項１６の方法。
【請求項１８】
前記診断出力が、さらに、感知されたプロセス変数の関数である請求項１３の方法。
【請求項１９】
前記赤外線センサによって感知された熱画像に関連する情報を制御室へ送信することを含む請求項１３の方法。
【請求項２０】
工業プロセスにおける診断状況を見分けるための診断フィールド装置であって、
工業プロセスの赤外線画像を捕捉し、赤外線画像の第１の領域および第２の領域からの第１および第２の出力をそれぞれ提供するように配設された複数の赤外線センサと、
前記第１および第２のセンサの出力を比較し、それに応答して、工業プロセスにおける熱診断状況の発生を示す診断出力を提供するように構成された診断回路とからなる診断フィールド装置。
【請求項２１】
前記複数の赤外線センサは、赤外線放射に応答する少なくとも２つの個別のセンサを備える請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項２２】
前記複数の赤外線センサは、熱画像を検出するように配設された赤外線センサのアレーからなる請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項２３】
プロセス変数のインタフェース要素を含む請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項２４】
前記診断回路は、前記複数の赤外線センサからの出力を比較するように構成された比較器を含む請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項２５】
前記診断回路は、前記赤外線画像の第１の領域と前記赤外線画像の第２の領域との間の温度差に基づいて診断出力を提供する請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項２６】
前記診断回路は、温度差の最大の標準偏差を識別し、それに応答して診断状況を見分ける請求項２５の診断フィールド装置。
【請求項２７】
前記診断出力は、気体放出の示度からなる請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項２８】
前記診断出力は、さらに、感知されたプロセス変数の関数である請求項２３の診断フィールド装置。
【請求項２９】
前記診断出力は、他の場所に送信される赤外線画像に関連する情報を含む請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項３０】
工業プロセスにおける複数の場所に関連する画像情報が前記他の場所で蓄積される請求項２９の診断フィールド装置。
【請求項３１】
前記複数の赤外線センサは、前記第１および第２の領域に向けられる請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項３２】
複数の赤外線センサと前記第１および第２の領域との間に位置させられたレンズを含む請求項２０の診断フィールド装置。
【請求項３３】
フィールド装置によって診断を実行し、それに応答して工業プロセスにおける診断状況を見分ける方法であって、
複数の赤外線センサを用いて工業プロセスにおける第１の領域および第２の領域からの赤外線放出を感知すること、
前記第１の領域からの赤外線放出に関連する複数の赤外線センサからの出力を前記第２の領域からの赤外線放出に関連する複数の赤外線センサからの出力と比較すること、
前記比較のステップに基づいて診断状況を示す診断出力を応答的に提供することを有する方法。
【請求項３４】
前記複数の赤外線センサが、赤外線放射に応答する少なくとも２つの個別のセンサを備える請求項３３の方法。
【請求項３５】
前記複数の赤外線センサが、熱画像を検出するように配設された赤外線センサのアレーからなる請求項３３の方法。
【請求項３６】
前記第１の領域と前記第２の領域との間の温度差を計算することを含む請求項３３の方法。
【請求項３７】
前記温度差の最大標準偏差を識別し、それに応答して診断状況を見分けることを含む請求項３６の方法。
【請求項３８】
前記診断出力が、さらに、感知されたプロセス変数の関数である請求項３３の方法。
【請求項３９】
前記複数の赤外線センサによって感知された熱画像に関連する情報を制御室へ送信することを含む請求項３３の方法。
【請求項４０】
前記複数の赤外線センサを前記第１および第２の領域に向けることを含む請求項３３の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工業プロセスで使用されるプロセス制御の診断および監視システムに関する。より具体的には、本発明は、工業プロセスにおける熱感知に基づく診断に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業プロセスは、様々なプロセス流体の製造および移動で使用される。そのような設備では、配管が使用されて、コンテナまたは他の容器などの、様々な場所の間でプロセス流体を搬送する。プロセス流体を運ぶ様々なプロセス構成要素は、継手または他の手段を用いて接続される。
【０００３】
プロセス流体を運ぶ工業プロセスにおける継手や他の接続部または構成要素は、劣化する傾向があり、やがては気体を含むプロセス流体を漏出させる。このような漏出は、プロセスにおける温度勾配をもたらすことがあり、携帯式熱撮像カメラを携帯して工業プラントを通って物理的に歩くオペレータは、それを確認できる。オペレータは、漏れが存在するかどうかを決定するために、画像情報を手動で解釈する必要がある。これは、時間を浪費し、また、プロセスにおける臨界点の連続的な監視を提供しない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
工業プロセスにおける診断状況を見分けるための診断フィールド装置は、工業プロセスにおける場所からの赤外線放出を感知するように配設された複数の赤外線センサを有する赤外線センサアレーを含む。処理回路は、センサアレーの複数の赤外線センサからの出力を処理し、赤外線画像を発生する。診断回路は、赤外線画像の少なくとも２つの小部分からの出力を比較し、その比較に基づいて診断出力を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】診断フィールド装置を含む工業プロセスを示す簡略化された図である。
【図２】図１のプロセスフィールド装置を示す簡略化されたブロック図である。
【図３】図２に示されたフィールド装置で使用される赤外線の１つの構成例を示す簡略化された概略図である。
【図４】図２に示されたフィールド装置で使用される処理回路の１つの構成例を示す簡略化された概略図である。
【図５】図２に示されたフィールド装置で使用される赤外線の他の１つの構成例を示す簡略化された概略図である。
【図６】本発明の熱検出器を使用して発生された熱画像の１例を示す図である。
【図７】診断状況の発生を示す時間対ノイズを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
工業プロセスの構成要素に物理的に接続する熱センサを利用するのではなく、熱撮像に基づいて工業プロセスの異常を見分けることができる診断が提供される。さらに、この技術は、オペレータがプロセスを物理的に検査することを要求しない。１つの実施形態では、プロセスの熱画像を得るために赤外線アレーが使用される。診断回路は、熱画像の少なくとも２つの小部分間の関係を監視することによって診断を実施する。この関係における変化を、気体の漏出、モータまたはリレーの過熱、火災、冷却液の流出などの、工業プロセスにおける熱診断状況に相関させることができる。診断処理は、従業者がプロセス環境に入って携帯熱撮像カメラを操作することを要求することなく実施することができる。
【０００７】
図１は、本発明の１つの実施形態を示すプロセス診断装置１２を含む工業プロセス１０を示す簡略化された図である。装置１２は、独立した装置またはプロセス変数送信機、あるいは制御装置のような、どのようなタイプのプロセス装置であってもよい。装置１２は、２線式プロセス制御ループ１８を通して、プロセス制御室１６のような、遠隔場所に接続される。例えば、ループ１８は、該ループ１８に接続された装置に給電するために利用できる４−２０ｍＡ電流ループから成ることができる。データは、例えば、４〜２０ｍＡの間で変化するアナログ電流レベル、デジタル情報が４−２０ｍＡの電流で変調されるＨＡＲＴ（登録商標）通信プロトコル、フィールドバス（ＦｉｅｌｄＢｕｓ）またはプロファイバス（Ｐｒｏｆｉｂｕｓ）通信プロトコルなどの無線通信技術を含む、どのような適当なプロトコルに従ってループ１８上を搬送されてもよい。無線通信技術の１つの例は、ＩＥＣ６２５９１に従う無線ＨＡＲＴ（登録商標）通信プロトコルである。標準イーサネット（登録商標）、光ファイバ結合、または他の通信チャンネルもまた、ループ１８を提供するために使用されてもよい。制御室１６は、以下に、より詳細に説明する任意の（optional）ディスプレイ１９を含む。
【０００８】
図１に示されているように、プロセス装置１２は、例えば、気体漏出場所３２から赤外線放射１０４を受け取るように配設される赤外線検出器１００を含む。漏出３２は、プロセス配管中の接合部または接続部で発生しているように示されている。検出器１００は、赤外線センサアレーから成ってもよい。以下に、より詳細に説明されるように、プロセス装置１２は、赤外線放射１０４を監視することによって漏出３２を検出することができる。
【０００９】
図２は、本発明の実施形態に従うプロセス装置１２の簡略化されたブロック図である。プロセス装置１２は、独立した診断装置またはプロセス変数送信機、あるいは制御装置として構成することができる。装置１２は、メモリ２６に格納された命令に従って、クロック２８によって決定される速度で動作するマイクロプロセッサ２４を含む。通信回路（Ｉ／Ｏ）３０は、プロセス制御ループ１８上で通信するために使用される。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏ回路３０は、装置１２に電力も供給する。
【００１０】
図２は、また、処理回路１０２に接続された赤外線検出器１００を示している。赤外線検出器１００は、赤外線放射１０４を受け取り、熱画像を出力するように構成される。処理回路１０２は、画像をマイクロプロセッサ２４に提供する前に、検出された赤外線画像に任意の前処理を施す。図２は、また、任意のプロセス変数インタフェース要素２０およびインタフェース回路２２を示している。インタフェース要素２０は、プロセス変数センサまたは制御装置でよい。
【００１１】
図１および２に示されているように、赤外線検出器１００が与えられる。検出器１００は、図１に示されている工業プロセス１０から赤外線放射１０４を受け取るように配設される。検出された赤外線放射は、工業プロセスの熱つまり赤外線の画像を形成する。この画像は、プロセスにおける異なる複数の領域に対応する複数の小部分によって形成される。赤外線検出器１００は、好ましくは指向性を有し、以下に、より詳細に説明されるように、複数の個別の赤外線センサを含む。これらのセンサは、個別の分離した素子でよいし、単一デバイスとして製造されてもよい。赤外線検出器１００からの出力は、図２に示されている処理回路１０２に提供され、この処理回路１０２は、処理した出力をマイクロプロセッサ２４に提供する。例えば、処理回路１０２は、増幅回路、ノイズ低減回路、アナログ／デジタル変換器、比較回路などを含むことができる。処理回路１０２からの出力は、デジタル形式でマイクロプロセッサ２４に提供される。
【００１２】
１つの形態例では、赤外線検出器１００は、図３に示されているように、少なくとも２つの個別の赤外線センサ１２０Ａおよび１２０Ｂから形成される。図３において、赤外線検出器１００は、赤外線センサ１２０Ａおよび１２０Ｂによって形成される２つだけのピクセルからなる赤外線（つまり熱）画像を形成するように構成される。これら２つのピクセルの各々は、赤外線画像の１つの小部分に対応し、工業プロセスにおける２つの場所１０６Ａ、１０６Ｂからの赤外線放射を感知する。赤外線センサ１２０Ａおよび１２０Ｂはそれぞれ、任意の赤外線レンズ、フィルタまたは他の要素１３０Ａ、１３０Ｂを通過する赤外線放射１０４Ａ、Ｂを受け取るように構成される。図３に示されている形態では、センサ１２０Ａおよび１２０Ｂはそれぞれ、抵抗器１２２Ａおよび１２２Ｂを通して電気的接地に接続される赤外線感知トランジスタ１３２Ａ、１３２Ｂを用いて形成される。しかし、本発明は、熱電対列、光ダイオードまたは他のものを含む、どのようなタイプの熱センサを用いても実施できる。トランジスタ１３２Ａおよび１３２Ｂは、正の電源電圧に接続され、トランジスタ１３２Ａ、１３２Ｂを「オン」にするのに十分な赤外線放射１０４Ａ、Ｂを受け取ったとき、図２に示されている処理回路１０２へ出力を提供する。図３は、トランジスタを使用して実施される赤外線センサを示しているが、どのような適当なタイプの赤外線感知技術が使用されてもよい。その例は、赤外線感知ダイオード、電荷結合素子（ＣＣＤｓ）、相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、他のものを含む。図３の実施形態では、２つの個別のセンサが示されている。しかし、このセンサは、１次元または２次元のアレーまたはマトリックスから形成されてもよい。したがって、捕捉される熱画像は、各センサが画像内の小部分または領域に対応する２つだけの個別の赤外線センサを使用して得られてもよいし、より大きいマトリックスもしくはアレーを形成する、より多数の個別のセンサを使用して形成されてもよい。
【００１３】
図４は、処理回路１０２の１つの形態例の概略図を示す。図４に示されている実施形態では、処理回路１０２は、赤外線センサ１２０Ａおよび１２０Ｂからの出力を受け取る比較器１４０を使用して形成される。図４に示されている構成では、検出器１２０Ａおよび１２０Ｂからの出力が十分に異なると、比較器１４０が、マイクロプロセッサ２４に高い論理レベルの出力を提供するように構成できる。必要ならば、任意のオフセット回路１４２を設けてもよい。図示された実施形態では、回路１４２は、抵抗器１４４および可変抵抗器１４６を使用して実施される。
【００１４】
動作時、赤外線センサ１２０Ａおよび１２０Ｂは、異なった場所１０６Ａおよび１０６Ｂからの赤外線放射１０４Ａおよび１０４Ｂを受け取るように指向される（狙いをつける）。それから、これらの２つの場所１０６Ａ、Ｂからの赤外線放射は、比較器１４０を用いて比較される。この実施形態では、２つの場所１０６Ａ、１０６Ｂからの赤外線放射の量が、予め設定された量以上に異なると、マイクロプロセッサ２４に出力が与えられる。この出力に基づき、マイクロプロセッサ２４および／または処理回路１０２は、診断回路として動作し、工業プロセスにおける診断状況を見分ける。１つの観点では、２つの位置１０６Ａ、１０６Ｂからの赤外線出力を比較することにより、診断回路は、例えば、周囲の状況の変化による診断状況の誤検出の可能性を低減する。１つの形態例では、図２に示されるメモリ２６が、少なくとも２つの場所１０６Ａ、１０６Ｂからの赤外線放射１０４Ａ、１０４Ｂ間の公称の関係を格納する。この公称の関係は、赤外線出力の間で実行される比較における線形関係であることができ、２つの赤外線出力の間の差が、メモリ２６に格納された閾値を超えたならば、マイクロプロセッサ２４によって診断状態出力がトリガされる。しかし、２つより以上の場所からの赤外線出力を含む関係に加えて、非線形関係を含む、より複雑な公称の関係が使用されてもよい。また、さらに、公称の関係は、測定されるプロセスのプロセス変数、プロセス変数ループ１８から受信されるプロセス命令、その他のプロセスにおける他の状況に基づくものであってもよい。これにより、ある例では、ある期間で、場所１０６Ａ、Ｂの間の熱変化が特別な態様で変わるが、プロセス運転の他の期間で、そのような変化が診断状況を示すことが期待できる。
【００１５】
個々の場所１０６Ａ、Ｂは、所望されるように選択することができる。それらは、例えば、バルブ、ソレノイドリレー、電気的接続部、モータなどのような、プロセス中の動的構成要素であってもよい。同様に、監視される他の要素は、接続部、配管、タンクまたは他の容器、燃焼が発生する領域、煙突のような排気が噴出される領域などを含む。比較のために使用される特別の公称の関係は、時間または他の状況に伴って変化してもよく、静的な関係である必要はない。診断状況は、未知の状況を含む、どのような状況でもよいが、構成要素が過熱している、非所望の燃焼が発生している、蒸気、ガスまたは他のプロセス流体がある場所から漏出している、電気的短絡回路が発生している、電気的接続部のゆるみ、または他の高抵抗状況が発生している、などを示すものでよい。
【００１６】
図５は、赤外線検出器１００の他の実施例の簡略化されたブロック図である。図５の実施形態では、赤外線検出器１００は、赤外線センサ１２０−１…１２０−Ｎのアレーから形成される。このアレーは、例えば、１次元の線形アレーである。もう１つの形態では、検出器１００は、例えば、熱撮像システムでみられるような、２次元マトリックスである。１つの具体例の熱撮像システムは、オプトリックス（Ｏｐｔｒｉｘ）のＰＩ−１６０から入手できる。図５に示されているように、発生源１０６Ａ、１０６Ｂからの熱放射１０４Ａ、１０４Ｂはそれぞれ、センサ１００上の異なる場所に指向され、それによって、異なる検出器１２０が活性化される。処理回路１０２は、検出器１２０の各々によって受け取られた熱放射の強度に関連する情報を受け取る。１つの形態では、検出器１２０の各々は、閾値を超える熱放射を受け取ると、単に出力を提供する。他の実施形態では、検出器１２０の各々からの出力は、受け取られた赤外線放射の強度を示す。この情報は、アナログ／デジタル変換器を備える処理回路１０２を通してマイクロプロセッサ２４に与えられる。マイクロプロセッサ２４は、この情報に基づいて、熱的異常の場所を見分けることができる。診断状況は、第１の場所で指向された１つ以上の検出器１２０の出力と第２の場所で指向された１つ以上の検出器１２０の出力とを比較することによって、マイクロプロセッサ２４によって見分けることができる。この比較に基づいて、例えば、気体流出のような、診断状況を決定することができる。センサ１２０からの出力は、所望されるように、線形あるいは線形でない重みづけ関数を用いて重みづけされてもよい。同様に、その重みづけ関数は、他の赤外線検出器からの情報、プロセス変数情報、プロセス命令情報、温度測定値、時間または日付情報などを含む、他の入力に基づいてもよい。
【００１７】
図６は、図５に示されているような２次元のセンサアレーを用いて発生される画像１５０を示す。図６では、４つの分離した領域Ａ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４が示されている。また、Ａｖｇと識別された大きい領域が示されている。例えば、領域Ａ１〜４の１つは、図１に示されている漏れ３２に近隣する領域に対応し、他の領域は、工業プロセス１０における他の領域、例えば、気体漏れがない場所に対応する。マイクロプロセッサ２４は、領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４およびＡｖｇ内の個別のセンサによる平均値出力を計算することができる。これらの平均に基づいて、温度差ΔＴ１、ΔＴ２、ΔＴ３およびΔＴ４を、次のように計算することができる。
【００１８】
【数１】
2017500536.tif 000003
【００１９】
【数２】
2017500536.tif 000004
【００２０】
【数３】
2017500536.tif 000005
【００２１】
【数４】
2017500536.tif 000006
【００２２】
これらの温度差に基づいて、最大偏差ΔＴを、等式５に従って計算することができる。
【００２３】
【数５】
2017500536.tif 000007
【００２４】
ＭａｘＤｅｖ＿ΔＴの値を監視することによって、熱イベントを見分けることができる。例えば、図７は、等式５に従うＭａｘＤｅｖ＿ΔＴと一緒に、図６でＡｖｇとラベル付けされた領域内のプロセス温度の標準偏差を示している、時間対ノイズ（華氏温度）のグラフである。図７の約３００秒の時間で、蒸気の漏出が画像１５０中に発生する。これは、図７に示されているように、ＭａｘＤｅｖ＿ΔＴ計算に大きな変化を引き起こす。マイクロプロセッサ２４は、この変化を使用して診断状況の発生を検出することができる。
【００２５】
以上の説明は、同時の２つの領域における温度の比較についてもものであるが、どのような数の領域が使用されて温度変化が検出されてもよい。また、個々のセンサ（例えば、「ピクセル」）からの出力と同じく、領域内の温度の平均を含む個々の温度が、所望されるように、重みづけされ、平均され、あるいは混合されてもよい。さらに、種々のピクセルが取得される時の間に時間差が存在してもよい。
【００２６】
１つの形態例では、個々のセンサ１２０の各々からの出力に関連する情報は、図１に示されている制御室１６のような中央場所に返送される。他の１つの形態例では、低減された情報のセットが制御室１６に返送される。この制限された情報のセットは、例えば、特定の領域の平均温度値、対象の領域または選択された領域からの情報のみ、あるいは閾値に対する温度の比較に関連する情報、などを含む。１つの形態例では、図１の制御室１６内に示されている要素１９は、オペレータが見るためのディスプレイを備える。画像は、ディスプレイ１９と提携するメモリ内に蓄積されてもよく、それによって、診断状況の検出に基づいて、この状況が検出された場所に関連する画像をディスプレイ１９が表示することができる。また、画像中の領域は、制御ループ１８を通して装置１２によって提供される情報に基づいて、ディスプレイ１９上で見分けることができる。これにより、オペレータは、制限された帯域幅容量を有することがあるプロセス制御ループ１８を通して、装置１２から伝送される画像を必要とせずに、問題領域の視覚化を得ることが可能になる。
【００２７】
赤外線検出器１００および／または処理回路１０２は、装置１２から離れて遠隔に配置され、データ接続を通して通信されてもよい。このデータ接続は、例えば、ＵＳＢ接続のような有線技術、並びに無線ＨＡＲＴ（登録商標）、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）などを含む無線通信技術など、どのような適当なタイプの接続でもよい。また、赤外線検出器１００および／または処理回路１０２は、装置１２のハウジングに付けられてもよいし、装置１２のハウジングと一体に形成されてもよい。１つの形態では、赤外線検出器１００を所望の場所の点に設置する間に、オペレータは、その向き調節することができる。他の１つの形態例では、パンおよび／またはチルトの駆動装置が与えられて、運転中に赤外線検出器１００を動かすことを許容する。１つの形態では、携帯装置あるいはそのようなものが設置の間に使用され、これによって、赤外線検出器１００からの熱出力が設置者により観察され、赤外線検出器１００が所望されるように向けられるのを確実にする。
【００２８】
本発明は、好ましい実施形態を参照して説明されたが、当業者は、本発明の精神や範囲から逸脱することなく形状や細部を変更できることを認識するだろう。ここで説明された比較器は、１つのタイプのアナログ／デジタル変換回路からなる。ここで使用されたように、「小部分」または「領域」という用語は、全体画像よりも小さいものを意味する。代表的には、小部分または領域は、工業プロセスにおける特定の場所に対応する。熱画像は、固定された赤外線センサを用いて得られてもよいが、１つ以上の小部分または領域の間での赤外線センサの動きによって得られてもよい。他の１つの例では、レンズ機構が使用されて、１つ以上の小部分または領域から熱画像を得る。診断状況の見分けは、領域間の単純な比較、異なる小部分または領域からのセンサ出力における関係などに基づくことができる。単純な比較および閾値が使用されるかも知れないし、例えば、ニューラルネットワークあるいは他のロジックを含む、より複雑な形態が実施されるかも知れない。さらに、診断状況の決定は、プロセス変数のような、いくつかの追加の入力に基づくことができる。さらに、この決定は、熱画像の２つより以上の小部分間の関係の比較に基づくことができる。どのような数の小部分が監視されてもよい。診断状況の決定は、さらに、現在時間、感知されたプロセス変数、プロセスがある特定状態、などの関数であってもよい。複数の小部分間の統計的関係を監視して傾向を知ることができる。ここで説明された診断回路は、ハードウェアまたはソフトウェアによって実施でき、また、アナログおよびデジタル構成の両方を含むことができる。例えば、処理回路１０２およびマイクロプロセッサ２４の一方または両方が、診断回路を与えてもよい。他の１つの形態例では、熱画像情報は、診断回路が存在する他の場所に伝送される。
【符号の説明】
【００２９】
１０・・・工業プロセス、１２・・・プロセス診断装置、１６・・・プロセス制御室、１８・・・２線式プロセス制御ループ、１９・・・ディスプレイ、２０・・・プロセス変数インタフェース要素、２２・・・インタフェース回路、２４・・・マイクロプロセッサ、２６・・・メモリ、２８・・・クロック、３０・・・Ｉ／Ｏ回路、３２・・・漏出場所、１００・・・赤外線検出器、１０２・・・処理回路、１０４，１０４Ａ、１０４Ｂ・・・赤外線放射、１０６Ａ，１０６Ｂ・・・場所、１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０−１〜１２０−Ｎ・・・赤外線センサ、１３２Ａ、１３２Ｂ・・・赤外線感知トランジスタ、１３０，１３０Ａ、１３０Ｂ・・・赤外線レンズ、フィルタまたは他の要素、１４０・・・比較器、１４２・・・オフセット回路、１２２Ａ，１２２Ｂ，１４４・・・抵抗器、１４６・・・可変抵抗器、Ａ１〜Ａ４，Ａｖｇ・・・領域
【図１】
2017500536.tif 000008
【図６】
2017500536.tif 000009
【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７】
2017500536.tif 000014
【国際調査報告】
2017500536.tif 000015
2017500536.tif 000016
2017500536.tif 000017
2017500536.tif 000018