CN112179398A - 测量装置的人机介面 - Google Patents

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Abstract

一种测量装置的人机介面，包含：控制单元、第一显示单元以及第二显示单元。控制单元连接感测单元，用以接收感测单元的感测讯号，产生测量数据及状态资讯。第一显示单元以及第二显示单元分别连接控制单元，其中第一显示单元显示测量数据，第二显示单元显示状态资讯，且测量数据的字体大于状态资讯的字体。

Description

测量装置的人机介面
技术领域
本发明是有关一种人机介面，且特别是有关一种测量装置的人机介面。
背景技术
随着产业自动化生产的趋势，为了降低原料损耗及提升制程良率，现今产业生产现场的输送管路已配置用以全时监测生产状态的各种测量装置，例如但不限于：温度计、压力计、流量计等。由于机械及电子技术的进步，感测元件的感测范围及处理电路运算功能大幅提升，各测量装置可测量生产状态的项目越来越精确且复杂。
受限于生产现场的空间及输送管路的尺寸，测量装置通常仅能装设小尺寸的人机介面，而小尺寸的人机介面的可视性不佳。虽然多数现有测量装置具有异常警报机制，在异常情况未发生时，使用者通常不会接近测量装置，人机介面的测量资讯无法在远距离检视，容易忽略未达警报标准的早期异常情况；在异常情况发生时，现有测量装置的人机介面不具有查询异常原因及生产历程的功能，使用者无从了解异常原因，以致延误处理异常情况的时机。因此，需要配合测量装置全时监测生产状态的目的开发新的人机介面，以满足使用者对测量装置的要求。
发明内容
为达上述目的，本发明提供一种测量装置的人机介面，包含：控制单元、第一显示单元以及第二显示单元。控制单元连接感测单元，用以接收感测单元的感测讯号，产生测量数据及状态资讯。第一显示单元以及第二显示单元分别连接控制单元，其中第一显示单元显示测量数据，第二显示单元显示状态资讯，且测量数据的字体大于状态资讯的字体。
于一实施例，上述感测讯号是类比讯号或数位讯号。
于一实施例，上述控制单元储存有对应上述感测讯号的计算程式及判断条件，依据计算程式及感测讯号产生上述测量数据，且依据判断条件及上述测量数据产生上述状态资讯。
于一实施例，上述判断条件包含正常状态条件及异常状态条件，上述第二显示单元包含分别对应正常状态条件及异常状态条件的正常状态光源及异常状态光源，当上述控制单元判断上述状态资讯符合正常状态条件时，上述控制单元控制上述第二显示单元显示正常状态光源的色光；当上述控制单元判断上述状态资讯符合异常状态条件时，上述控制单元控制上述第二显示单元显示异常状态光源的色光。
于一实施例，上述状态资讯包含感测单元异常警告，当上述控制单元持续数秒至数分钟未接收到上述感测讯号，上述控制单元控制上述第一显示单元或上述第二显示单元显示感测单元异常警告。
于一实施例，上述第一显示单元显示的光源颜色不同于上述第二显示单元显示的光源颜色。
于一实施例，上述测量数据包含流量、压力、温度、速度及角度的至少一种，上述状态资讯包含即时资讯及历史资讯。
于一实施例，上述测量数据的字体高度对上述状态资讯的字体高度的比值不小于1.5。
于一实施例，上述测量装置的人机介面进一步包含操作单元，连接至控制单元，供使用者选择第二显示单元显示状态资讯的内容。
于一实施例，上述测量装置的人机介面进一步包含通讯单元，连接至控制单元，用以将测量数据及状态资讯传输至外部监控装置。
于本发明的测量装置的人机介面，控制单元接收感测单元的感测讯号，产生测量数据及状态资讯，控制第一显示单元及第二显示单元分别显示测量数据及状态资讯，且测量数据的字体大于状态资讯的字体，使用者与测量装置的人机介面相隔数公尺即可清楚观看即时测量数据，若测量数据不符合正常值范围，使用者可经由第二显示单元检视状态资讯的详细内容，即时掌握生产现场及测量装置的状态，有效避免监测空窗，满足使用者对测量装置的要求。
附图说明
图1为本发明的测量装置的人机介面的方块图；以及
图2为本发明的蹼轮式流量计的人机介面的外观示意图。
其中，附图标记说明如下：
1 测量装置的人机介面
2 蹼轮式流量计的人机介面
10 感测单元
11 控制单元
12,22 第一显示单元
13,23 第二显示单元
14,24 操作单元
15 通讯单元
具体实施方式
以下配合图式及附图标记对本发明的实施方式做更详细的说明，使本领域技术人员在研读本说明书后可据以实施本发明。
图1为本发明的测量装置的人机介面的方块图。如图1所示，测量装置的人机介面1包含：控制单元11、第一显示单元12以及第二显示单元13。控制单元11连接感测单元10，用以接收感测单元10的感测讯号，产生测量数据及状态资讯。第一显示单元12及第二显示单元13，分别连接控制单元11，其中第一显示单元12显示测量数据，第二显示单元13显示状态资讯，且测量数据的字体大于状态资讯的字体。
感测单元10包含至少一种感测元件及讯号产生电路，例如：超音波感测器、温度感测器、压力感测器、位移感测器、电磁感测器、光感测器等，感测单元10感测受测物的物理性质变化所产生的感测讯号可为类比讯号或数位讯号。控制单元11例如是微控制器(Microcontroller,MCU)或其他包含储存、处理及类比/数位讯号转换等功能的电路模组(未图示)，储存有对应感测讯号的计算程式及判断条件，依据计算程式及感测讯号产生测量数据，且依据判断条件及测量数据产生状态资讯。
第一显示单元12与第二显示单元13可选择上下相迭或左右并排的方式配置，第一显示单元12及第二显示单元13分别包含光源及萤幕，第一显示单元12的萤幕例如是发光二极体(LED)显示器，光源包含单色或多色发光二极体，第二显示单元13的萤幕例如是液晶显示器，光源为多色发光二极体或冷阴极管。第一显示单元12的萤幕显示测量数据的方式与第二显示单元13显示状态资讯的方式不同，例如：测量数据的字体是透光，状态资讯的字体为遮光，第一显示单元12显示的色光(例如：白或红色光)相同或不同于第二显示单元13显示的色光(例如：绿、黄或红色光)。
控制单元11储存的判断条件包含正常状态条件及异常状态条件，第二显示单元13包含分别对应正常状态条件及异常状态条件的正常状态光源(例如：绿色光源)及异常状态光源(例如：红或黄色光源)。当控制单元11判断状态资讯符合正常状态条件时，控制单元11控制第二显示单元13显示正常状态资讯及代表正常状态的色光；当控制单元11判断状态资讯符合异常状态条件时，控制单元11控制第二显示单元13显示异常状态资讯及代表异常状态的色光。
值得说明的是，控制单元11具有监测感测单元运作的功能，当测量装置1设定于运作状态，控制单元11持续一段时间(例如：数秒至数分钟)未接收到感测单元10的感测讯号，表示感测单元10可能发生异常，控制单元11产生感测单元异常警告的状态资讯，且控制第二显示单元13显示感测单元异常警告及代表感测单元异常的色光(例如：红色光)。
测量数据包含流量、压力、温度、速度及角度的至少一种，状态资讯包含即时资讯及历史资讯。根据研究报告，正常视力的人于2公尺距离可迅速辨识单一字体的高度不小于4.9公厘，于0.45至0.75公尺距离可迅速辨识单一字体的最小高度介于于1至1.8公厘。第一显示单元12显示的字体大小设计为使用者相隔一定距离(例如1至5公尺)即可清楚观看测量数据，第二显示单元13显示的字体大小设计为使用者近距离观看详细的状态资讯，第一显示单元12显示测量数据的字体高度对第二显示单元13显示状态资讯的字体高度的比值可设计为不小于1.5，例如1.5至3。
于本实施例，测量装置的人机介面1进一步包含操作单元14、通讯单元15以及电能单元(未图示)，分别连接至控制单元11。操作单元14可选用设置于第二显示单元13上的触控面板或设置于第二显示单元13一侧的按键盘，供使用者选择或设定第二显示单元13显示状态资讯的内容，随着使用者选择或设定第二显示单元13的状态资讯，第一显示单元12自动变换或停止显示测量数据。通讯单元15可选用有线或无线通讯模组，用以将测量数据及状态资讯传输至外部监控装置(例如：生产现场管理单位的电脑装置，未图示)，供使用者远端监控生产现场的生产状态。电能单元可储存电能或连接外部电源，用以供应测量装置所需电能。
以蹼轮式流量计具体说明本发明的测量装置的人机介面。图2为本发明的蹼轮式流量计的人机介面的外观示意图。如图2所示，蹼轮式流量计的人机介面2，包含控制单元(未图示)、第一显示单元22、第二显示单元23及操作单元24。第一显示单元22与第二显示单元23上下相迭，第一显示单元22显示即时的流体测量数据，第二显示单元23显示数行或数列的状态资讯。于第二显示单元23，第一行显示即时流体的测量数据为流量(FLOWRATE)，第二行显示流量计的运作状态，第三行显示四个实体按键的功能操作选单(MENU)。使用者可经由操作单元24选择状态资讯的语言(例如但不限于：中文、英文、日文、德文等)及内容，及输入生产条件及正常值范围(管路管径、最低及最高流速及流率等)的参数指令。
蹼轮式流量计装设于流体管路后，使用者可经由操作单元24设定或变更计算程式、生产条件(例如：不同管路管径、不同流体性质等)及/或生产状态的正常值范围等参数指令，控制单元储存经输入参数指令，且控制第二显示单元23显示代表设定状态的色光(例如：黄光)，供使用者确认蹼轮式流量计(测量装置)处在设定状态及参数指令是否输入完成。
蹼轮式流量计的感测单元包含设有磁铁的蹼轮及磁感测元件，管路内的流体带动蹼轮旋转而产生磁场变化，磁感测元件感测蹼轮的磁场变化而产生感测讯号。控制单元依据计算程式及感测讯号产生测量数据，依据判断条件及测量数据产生状态资讯，判断状态资讯是否符合正常状态条件，若判断结果符合正常状态条件，将测量数据及状态资讯分别传输至第一显示单元22及第二显示单元23，且控制第二显示单元23显示正常状态资讯及代表正常状态的色光(例如：绿光)，使用者于远距离(例如数公尺)外即可由第二显示单元23显示的色光得知流体流量符合正常状态。
若控制单元判断状态资讯符合异常状态条件(例如但不限于流量数据超出使用者设定的正常值范围)，控制单元将测量数据及状态资讯分别传输至第一显示单元22及第二显示单元23，且控制第二显示单元23显示代表异常状态的色光(例如：红光)，使用者于远距离(例如数公尺)外即可由第二显示单元23显示的色光得知发生异常状态，以警示使用者尽速到达蹼轮式流量计2的位置，使用者可检视第二显示单元23显示的异常状态资讯内容或经由操作单元24查询生产状态的历史资讯，以排除生产现场的异常原因。
当控制单元未接收到感测讯号，代表感测单元发生异常状态(例如但不限于：蹼轮脱落或异物缠绕)，控制单元依据判断条件产生感测单元异常警告的状态资讯，将感测器异常警告传输至第一显示单元22及第二显示单元23，且控制第一显示单元22及第二显示单元23分别显示感测单元异常警告(ERROR)及代表感测单元异常的警告色光(例如：红光)，使用者于远距离(例如数公尺)外即可得知发生异常状态，以警示使用者尽速到达蹼轮式流量计2的位置，使用者可检视第二显示单元23显示的异常警告内容(例如：蹼轮异常PaddleError)，处理蹼轮式流量计的异常状态。
综上所述，本发明的测量装置的人机介面包含控制单元、第一显示单元及第二显示单元，控制单元接收感测讯号，产生测量数据及状态资讯，控制第一显示单元及第二显示单元分别显示测量数据及状态资讯，且测量数据的字体大于状态资讯的字体，使用者与人机介面相隔数公尺即可清楚观看即时测量数据，若测量数据不符合正常值范围，使用者可经由第二显示单元检视状态资讯的详细内容，即时掌握生产现场及测量装置的状态，有效避免监测空窗，满足使用者对测量装置的要求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，举凡所属技术领域中具有此项专业知识者，在未脱离本发明所揭示的精神与技术原理下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种测量装置的人机介面，其特征在于，包含：
控制单元，连接感测单元，用以接收该感测单元的感测讯号，产生测量数据及状态资讯；
第一显示单元以及第二显示单元，分别连接该控制单元，其中该第一显示单元显示该测量数据，该第二显示单元显示该状态资讯，且该测量数据的字体大于该状态资讯的字体。
2.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，该感测讯号是类比讯号或数位讯号。
3.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，该控制单元储存有对应该感测讯号的计算程式及判断条件，依据该计算程式及该感测讯号产生该测量数据，且依据该判断条件及该测量数据产生该状态资讯。
4.根据权利要求3所述测量装置的人机介面，其特征在于，该判断条件包含正常状态条件及异常状态条件，该第二显示单元包含分别对应该正常状态条件及该异常状态条件的正常状态光源及异常状态光源，当该控制单元判断该状态资讯符合该正常状态条件时，该控制单元控制该第二显示单元显示该正常状态光源的色光；当该控制单元判断该状态资讯符合该异常状态条件时，该控制单元控制该第二显示单元显示该异常状态光源的色光。
5.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，该状态资讯包含该感测单元异常警告，当该控制单元持续数秒至数分钟未接收到该感测讯号，该控制单元控制该第一显示单元或该第二显示单元显示该感测单元异常警告。
6.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，该第一显示单元显示的光源颜色不同于该第二显示单元显示的光源颜色。
7.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，该测量数据包含流量、压力、温度、速度及角度的至少一种，该状态资讯包含即时资讯及历史资讯。
8.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，该测量数据的字体高度对该状态资讯的字体高度的比值不小于1.5。
9.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，进一步包含：操作单元，连接至该控制单元，供使用者选择该第二显示单元显示该状态资讯的内容。
10.根据权利要求1所述测量装置的人机介面，其特征在于，进一步包含：通讯单元，连接至该控制单元，用以将该测量数据及该状态资讯传输至外部监控装置。
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