【手続補正書】
【提出日】平成21年7月9日(2009.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  流量を感知するためにインパルス線を介して一次流量要素に接続するように適合された圧力伝送器であって、
前記インパルス線に接続するように適合された差圧センサ、
前記圧力センサに接続されて、一連の圧力のデジタル値を発生させるアナログ／デジタル変換器、
前記一連の圧力のデジタル値を受信し、前記一連の圧力のデジタル値とその変動平均との差分を計算する第１のアルゴリズム、および前記差分を受信して、調整モード中の履歴データの調整されたデータの組を計算し、監視モード中の最新データの組を計算し、流量感知の状態内の変化を示す履歴データに関連する最新データの組の関数として診断データを発生させる第２のアルゴリズムを有するマイクロプロセッサシステム、
感知された流量を示すアナログ伝送器出力を発生させる、前記マイクロプロセッサシステムに接続されるデジタル／アナログ変換器、および
前記マイクロプロセッサシステムから診断データを受信し、診断データを示す伝送器出力を発生させるデジタル通信回路を含む圧力伝送器。
【請求項２】  前記マイクロプロセッサシステムが調整されたデータの組を記憶する請求項１の圧力伝送器。
【請求項３】  変動平均が
2002538420.tif 000001
の列によって計算される請求項１の圧力伝送器。
ここで、Ａは変動平均、Ｐは感知された圧力値の列、およびＷは感知された圧力値に対する重み、ｍは列内の過去に感知された圧力値の数である。
【請求項４】  前記調整されたデータの組が統計的データを含む請求項１の圧力伝送器。
【請求項５】  前記アナログ伝送器出力が較正された出力を含み、圧力発生器が較正から脱したかどうかを診断伝送器出力が示す、請求項１の圧力伝送器。
【請求項６】  履歴データの調整されたデータの組が差分のパワースペクトルを含む請求項１の圧力伝送器。
【請求項７】  流量を感知するためにインパルス線を介して一次流量要素に接続するように適合された圧力伝送器であって、
前記インパルス線に接続するように適合された差圧センサ、
前記センサに接続されて、流量出力を発生させる流量回路、
前記センサに接続されて、感知された圧力から変動平均を引いた差分出力を発生させる差分回路、
前記差分出力を受信し、調整中に取得されたの履歴データの調整された出力を計算し、監視中に取得された最新データの監視出力を計算する計算回路、および
前記調整された出力および監視出力を受信し、流量感知の履歴状態に関連する流量感知の最新状態を示す診断出力を発生させる診断回路を含む圧力伝送器。
【請求項８】  一次要素および流体流量に接続可能なインパルス線を有する圧力発生器、
前記インパルス線に接続される差圧センサ、
前記センサに接続されて、流量出力を発生させる流量回路、
前記センサに接続されて、感知された圧力から変動平均を引いた差分出力を発生させる差分回路、
前記差分出力を受信し、調整中に取得された履歴データの調整された出力を計算し、監視中に取得された最新データの監視出力を計算する計算回路、および
前記調整された出力および監視出力を受信し、履歴状態に関連する圧力発生器の最新の状態を示す診断出力を発生させる診断回路を含む流体流量を感知するように適合された流量流量計。
【請求項９】  インパルス線を介して一次流量要素に接続される圧力伝送器内で実行される診断方法であって、
圧力伝送器によって感知された圧力と感知された圧力の変動平均との差を計算すること、
圧力伝送器の調整モード中に計算された差分の履歴データの組を取得して記憶すること、
圧力伝送器の監視モード中に計算された差分の最新データの組を取得して記憶すること、
一次要素およびインパルス線の状態を診断するために、前記最新データの組を前記履歴データの組と比較すること、および
一次要素およびインパルス線の状態を示す伝送器出力を発生させることを含む方法。
【請求項１０】  伝送器に接続可能な一次要素およびインパルス線に関する診断動作を圧力伝送器に実行させるために、圧力伝送器内のマイクロプロセッサシステムによって実行可能な命令が記憶されるコンピュータ読み取り可能な媒体であって、
前記命令が、
圧力伝送器によって感知された圧力と感知された圧力の変動平均との差を計算すること、
圧力伝送器の調整モード中に計算された差分の履歴データの組を取得して記憶すること、
圧力伝送器の監視モード中に計算された差分の最新データの組を取得して記憶すること、
一次要素およびインパルス線の状態を診断するために、最新データの組を履歴データの組と比較すること、
一次要素およびインパルス線の状態を示す伝送器出力を発生させることを含む、コンピュータが読み取り可能な媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
図５では、流体流量計６０は一次要素２８の状態を診断するように示される。図５の流体流量計６０は図４の流体流量計２０と類似であり、図４で用いられる同じ符号が、図５の同じ要素にも用いられる。図５では、診断出力６２は一次要素２８の状態を示し、一方図４では、診断出力はインパルス線３０の状態を示す。図５では、計算回路４６は、図４に用いられるような統計的データではなく、差分出力４４のパワースペクトル（ＰＳＤ：Power Spectral Density）に関するデータを計算して記憶する。パワースペクトルデータは０〜１００ヘルツの範囲であることが好ましい。帯域通過フィルタの中心周波数は、周知の方法での周波数の関数として、連続あるいは擬似連続パワースペクトルを発生させるために、ある選択された範囲の周波数を通過させられることができる。様々な周知のフーリエ変換を使用することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
パワースペクトルＦｉは、また与えられたデータの組のための平均されたピリオドグラムのウェルチ法（Welch's method）を用いて計算されることもできる。この方法は、毎秒ｆｓサンプルで標本抽出される測定シーケンスｘ（ｎ）を用いる。ここでｎ＝１,２，．．．Ｎである。ｆｓ／２以下の濾波周波数を有するフロントエンド濾波器が、スペクトル計算における偽信号を低減するために用いられる。データの組は式２に示されるようなＦk,iに分割される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
Ｆk,iは、オーバーラッピングデータセグメントであり、各セグメントに対してピリオドグラムが計算される。ここで、Ｍは注目セグメント内のポイント数である。全てのセグメントに対してピリオドグラムが求められた後、それら全てがパワースペクトルを計算するために平均される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
一度、パワースペクトルが調整モード用に取得されると、このシーケンスは、リアルタイムのパワースペクトルと比較するためのベースラインパワースペクトルとして、メモリ、好ましくはＥＥＰＲＯＭに記憶される。つまり、Ｆｉはパワースペクトルシーケンスであり、ｉは１からオリジナルデータシーケンス内のポイントの総数であるＮまでの値を取る。通常は２であるＮは、スペクトル推定の周波数分解能をも設定する。したがって、Ｆｉはまたｉ番目の周波数での信号の強さとしても知られる。典型的には、パワースペクトルは、予め限定された周波数間隔での多数のポイントを含み、そして、スペクトル電力分布の形状を周波数の関数として定義する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
一次要素の劣化の検出においては、ベースラインの履歴状態でのスペクトル密度の比較的に大きなサンプルと監視状態でのスペクトル密度の比較的に小さなサンプルとが比較される。比較的に小さなサンプルは、約１秒の故障をリアルタイムで表示することを可能にする。パワースペクトルの関連付けられた周波数成分の増加は、一次要素の劣化を示すことができる。例えば、一次要素としてオリフィス板を用いる時、オリフィス板が予定のレベルまで劣化した時に、スペクトル成分内に１０％位の変化が認められる。変化量は、劣化の許容量および使用中の一次要素の様式に従って、必要に応じて調整されることができる。故障を示すのに必要とされる変化量は、各様式の一次要素の用法に対して実験的に得られる。ファジイ理論もまたパワースペクトルの多数のポイントを比較するために用いられることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図１４では、一次要素の状態を診断するためのプロセスのフローチャート１６０が示される。一次要素の状態には、一次要素の腐食又は付着物が含まれる。方法およびアルゴリズムは１６２で開始する。１６４で示されるようにセンサデータが調整モード中あるいは時間間隔をおいて取得される。変動平均を引いたセンサデータのパワースペクトルが１６６で計算される。取得されたパワースペクトルは、１６８で調整されたパワースペクトルとして識別されて、不揮発性メモリ１７０内に記憶される。調整の完了後、プロセスは監視あるいは通常使用に移る。変動平均を引いた最新のセンサデータの他のパワースペクトルが１７２で求められて、そのように取得されたパワースペクトルが、ＲＡＭあるいは不揮発性メモリのどちらかのメモリ１７４内に記憶される。１７６では、調整中に取得されたパワースペクトルＦｉが監視中に取得されたパワースペクトルＦｉと比較される。ＦｉとＦｉとの差が、一次要素の故障を示すように大きい場合には、１７８に示すように一次要素警告（ＰＥ警告）が発生される。パワースペクトルＦｉおよびＦｉが十分に近似の場合には、一次要素警告は発生されない。１７６での比較およびＰＥ警告の発生後、必要に応じて、プログラムの流れは１８０での新しいリアルタイムのセンサデータの取得に移り、監視プロセスは１７２で新しい評価に移るか、またはＰＥ警告である時には流量計は遮断されることができる。プロセス１６０は、一次要素の状態に関するリアルタイムの情報を提供するために、監視モード中に連続して繰り返すことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
図１５では、フローチャートは一次要素（ＰＥ）とインパルス線（ＩＬ）の両方の診断を提供するプロセス１９０を示す。プログラムの流れは２００で始まる。２０２で示される調整モード中、変動平均を引いたセンサデータが取得されて、調整されたパワースペクトルおよび調整された統計が前述のように不揮発性メモリ内に記憶される。次に、（図６のプロセス１２８で説明されたような）インパルス線診断が図１５のステップ２０４で実行される。図１５では、インパルス線診断が実行された後で、２０６で（図６のプロセス１３０、１３２、１３４、１３６に説明されたような）最新インパルス線統計が履歴（調整）インパルス線統計と比較される。比較が、断線を伴うインパルス線の故障を示す場合には、２０８に示されるようにインパルス線警告が発生される。インパルス線に故障が認められない場合には、プログラムの流れは、２１０での一次要素（ＰＥ）診断に移る。プロセス２１０で、（図１４に関して前述したように）最新のリアルタイムデータのためのパワースペクトルが計算される。２１２で最新パワースペクトルが履歴パワースペクトルと比較されて、一次要素に故障があることを示すのに十分な大きい差がある場合には、２１４でＰＥ警告が発生させられる。パワースペクトルの差が小さい場合には、２１６に示されるようにＰＥ警告は発生させられない。プログラムの流れは、ＩＬおよびＰＥ診断を繰り返すために２１８へ続くか、あるいはＰＥまたはＩＬ警告がある場合には、流量計は修理が実行されるまで遮断される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2002538420.tif 000004
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2002538420.tif 000005