JP2003021550A - Temperature compensation device of torque tube type meter - Google Patents

Temperature compensation device of torque tube type meter

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JP2003021550A
JP2003021550A JP2001206845A JP2001206845A JP2003021550A JP 2003021550 A JP2003021550 A JP 2003021550A JP 2001206845 A JP2001206845 A JP 2001206845A JP 2001206845 A JP2001206845 A JP 2001206845A JP 2003021550 A JP2003021550 A JP 2003021550A
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temperature
torque tube
torque
sensor
angle sensor
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JP2001206845A
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Japanese (ja)
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Kentaro Kitabori
健太郎 北堀
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure accurately a temperature in the vicinity of a torque tube. SOLUTION: This temperature compensation device is equipped with a first temperature sensor for measuring the temperature in the vicinity of the torque tube, a second temperature sensor for measuring an environmental temperature of a gauge part, a temperature presuming part which obtains a value having a linear relation by calculation from a first temperature T1 measured with the first sensor and a second temperature T2 measured with the second sensor, and sets a presumed temperature by adding an environmental constant to the linear relation, and a measuring part for obtaining a measured value by temperature compensation of a detected output of an angle sensor which is based on the presumed temperature.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、トルクチューブ
式計測計の温度補償装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature compensation device for a torque tube type measuring instrument.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は角度センサを適用したトルクチュ
ーブ式計測計の1つであるトルクチューブ式液面計の使
用状態を示す貯蔵槽の一部を切り欠いた正面図、図7は
フロートとトルクアームとの関係を示す正面図、図8は
トルクチューブ式液面計要部を示す縦断面図である。図
において、101はプロセス流体を貯蔵した貯蔵槽、1
02は貯蔵槽101に垂直に挿入し上部を外部に露出さ
せたガイドパイプ、103はフロート、104はフロー
ト103の上面に取り付け、上端のフック部105をト
ルクアーム106の一端側に設けたピン107に引っか
けてフロート103をつり下げたつり下げ棒である。ト
ルクアーム106はその他端側に設けたV字状の切り欠
き部106aがナイフエッジ107に乗り、そのトルク
アーム106の他端側にトルクチューブ109の一端を
取り付ける支持体110が取り付けられている。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a front view showing a usage state of a torque tube type level gauge, which is one of torque tube type gauges to which an angle sensor is applied, in which a part of a storage tank is cut away, and FIG. 7 is a float. And FIG. 8 is a front view showing the relationship between the torque arm and the torque arm, and FIG. In the figure, 101 is a storage tank for storing a process fluid, 1
Reference numeral 02 is a guide pipe that is vertically inserted into the storage tank 101 and has its upper portion exposed to the outside. Reference numeral 103 is a float. It is a hanging rod which is hung on the hook to hang the float 103. The torque arm 106 is provided with a V-shaped notch 106a provided on the other end side on the knife edge 107, and a support 110 for attaching one end of the torque tube 109 is attached to the other end side of the torque arm 106.

【0003】トルクチューブ109はトルクチューブハ
ウジング111の中心穴111a内に挿入され、他端側
は取り付けねじ112によってトルクチューブハウジン
グ111に取り付けられている。113はトルクチュー
ブ109内に通し、トルクチューブ109と一体的に回
転するように一端側を支持体110に取り付け、他端側
に角度センサ114を取り付けたトルクロッド、115
は角度センサ114の検出信号を処理し計測値を出力す
る計測部、116はトルクチューブ109の近傍温度を
検出する温度センサである。
The torque tube 109 is inserted into the center hole 111a of the torque tube housing 111, and the other end side is attached to the torque tube housing 111 by a mounting screw 112. Reference numeral 113 denotes a torque rod in which one end side is attached to the support body 110 and the other end side is attached with an angle sensor 114 so as to pass through the torque tube 109 and rotate integrally with the torque tube 109.
Is a measuring unit that processes the detection signal of the angle sensor 114 and outputs a measured value, and 116 is a temperature sensor that detects the temperature near the torque tube 109.

【0004】図9は角度センサ114の構成を示す縦断
面図、図10は図9のa−a線に沿う横断面である。図
において、121はトルクロッド113の先端に取り付
けた断面コ字型のヨーク、122a,122bはヨーク
121の内面に軸対称に設けたマグネット、123はマ
グネット122a,122bを結ぶ線上に位置するよう
に計測部支持台124に設けた磁電変換素子(例えば、
磁気抵抗素子、ホール素子)である。この磁電変換素子
123は4つの磁電変換素子123a,123b,12
3c,123dを順次90°配置角度を変えて平面状に
設けブリッジ接続したもので、端子O1,O3の方向に
磁界が作用し、端子O2,O4間から出力を取り出すよ
うになっている。
FIG. 9 is a vertical sectional view showing the structure of the angle sensor 114, and FIG. 10 is a horizontal sectional view taken along the line aa in FIG. In the figure, 121 is a yoke having a U-shaped cross section attached to the tip of the torque rod 113, 122a and 122b are magnets provided axially symmetrically on the inner surface of the yoke 121, and 123 is located on the line connecting the magnets 122a and 122b. The magnetoelectric conversion element (for example,
Magnetoresistive element, Hall element). The magnetoelectric conversion element 123 includes four magnetoelectric conversion elements 123a, 123b, 12
3c and 123d are sequentially arranged in a plane by changing the arrangement angle by 90 ° and are bridge-connected, and a magnetic field acts in the direction of the terminals O1 and O3 to take out an output from between the terminals O2 and O4.

【0005】従って、トルクロッド113に作用するト
ルクチューブ109のねじり角度差に応じて該トルクロ
ッドが回転し、マグネット122a,122bの位置が
図10の二点鎖線位置に移動すると、磁電変換素子12
3a,123b,123c,123dに作用する磁界の
方向が変化する。この結果、端子O2,O4間から取り
出す出力が変わり、これによって、液面Tを知ることが
できる。図11は上記角度センサ114を含む計測回路
を示すブロック図であり、角度センサ114は電源12
5,増幅機能を有する出力回路126を有する。計測部
115はA/D変換部115a、演算部としてのCPU
115b、D/A変換部115cを有する。
Therefore, when the torque rod rotates in accordance with the twist angle difference of the torque tube 109 acting on the torque rod 113 and the positions of the magnets 122a and 122b move to the two-dot chain line position in FIG.
The direction of the magnetic field acting on 3a, 123b, 123c, 123d changes. As a result, the output taken out between the terminals O2 and O4 changes, and the liquid level T can be known. FIG. 11 is a block diagram showing a measuring circuit including the angle sensor 114.
5. It has an output circuit 126 having an amplification function. The measurement unit 115 includes an A / D conversion unit 115a and a CPU as a calculation unit.
115b and the D / A conversion part 115c.

【0006】次に動作について説明する。貯蔵槽101
内の液面Tに比例して発生する浮力は、フロート103
がつり下げられているトルクアーム106、ナイフエッ
ジ108によってトルクに変換され、トルクチューブ1
09に伝達される。このトルクチューブ109はプロセ
ス流体の封入兼ねじりばねとしての機能を果たし、トル
クを角度へ変換する。この角度はトルクロッド113に
よって角度センサ114に伝えられて検出され、出力回
路125から出力された検出信号に基づいて計測部11
5で計測値を演算し出力する。
Next, the operation will be described. Storage tank 101
The buoyancy generated in proportion to the liquid level T inside the float 103
Is converted into torque by the torque arm 106 and the knife edge 108, on which the torque tube 1 is suspended.
09 is transmitted. The torque tube 109 functions as a process fluid enclosing and torsion spring, and converts torque into an angle. This angle is transmitted to and detected by the angle sensor 114 by the torque rod 113, and based on the detection signal output from the output circuit 125, the measuring unit 11
At 5, the measured value is calculated and output.

【0007】このトルクチューブ式液面計において、問
題となるのはトルクチューブ109の温度特性である。
トルクチューブの材質には、通常金属が用いられるが、
金属は横弾性係数が大きく、これが直接計測計としての
流体温度特性となってしまう。この対策の1つとして、
計測部115側に設けたシース熱電対116をトルクロ
ッド113と平行の延ばして該シース熱電対の先端を、
トルクチューブハウジング111のトルクチューブ取り
付け部近傍に位置させ、トルクチューブ近傍の温度をシ
ース熱電対116で測定し、その測定値を用いて角度セ
ンサ114の検出信号の温度補償を行う方法が従来行わ
れてきた。
In this torque tube type level gauge, the temperature characteristic of the torque tube 109 is a problem.
Metal is usually used for the material of the torque tube,
Metal has a large transverse elasticity coefficient, which results in a fluid temperature characteristic as a direct measuring instrument. As one of the measures,
The sheath thermocouple 116 provided on the measurement unit 115 side is extended in parallel with the torque rod 113 so that the tip of the sheath thermocouple is
A conventional method is to position the torque tube housing 111 near the torque tube mounting portion, measure the temperature near the torque tube with a sheath thermocouple 116, and use the measured value to perform temperature compensation of the detection signal of the angle sensor 114. Came.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のトルクチューブ
式計測計の温度補償は以上のように構成されているの
で、トルクチューブを使用する関係上、温度検出部が構
造的に長くなりがちであり、その部分で温度勾配ができ
やすい。また、トルクチューブがプロセスのシールの役
目も果たすので、プロセスの温度を直接測定する温度セ
ンサを設置するための加工がしにくい。この様な理由か
ら下記のような課題があった。 プロセス温度と周囲温度の差により、温度センサ1
16が設置される位置に温度勾配ができる。 の結果、トルクチューブ109の温度を十分な精
度で測定することができず、温度補償を行っても測定温
度誤差の分が温度特性となって現れる。 プロセス内の流体物質や圧力等により温度センサ付
近に生じる温度勾配が異なるため、アプリケーション毎
に計測計としての温度特性がばらつく。
Since the temperature compensation of the conventional torque tube type measuring instrument is configured as described above, the temperature detecting section tends to be structurally long due to the use of the torque tube. , It is easy to make a temperature gradient in that part. Further, since the torque tube also serves as a seal for the process, it is difficult to perform processing for installing a temperature sensor that directly measures the temperature of the process. For these reasons, there are the following problems. Temperature sensor 1 depending on the difference between process temperature and ambient temperature
A temperature gradient is created at the position where 16 is installed. As a result, the temperature of the torque tube 109 cannot be measured with sufficient accuracy, and even if the temperature compensation is performed, the measured temperature error component appears as a temperature characteristic. Since the temperature gradient that occurs in the vicinity of the temperature sensor differs depending on the fluid substance and pressure in the process, the temperature characteristics of the measuring instrument vary from application to application.

【0009】例えば、プロセス流体:油、プロセス圧
力:常圧、熱平衡状態にて測定し、 プロセス温度 Tp =150.8℃ トルクチューブ温度 Ttq=112.4℃ 熱電対測定温度 Ttc=74.6℃ 周囲温度 Tat=12.2℃ である場合、熱電対測定温度Ttc(74.6℃)で温
度補償すると、トルクチューブ温度Ttq(112.4
℃)との差約38℃分の温度特性が生じる。
For example, process fluid: oil, process pressure: normal pressure, measured in thermal equilibrium, process temperature Tp = 150.8 ° C, torque tube temperature Ttq = 112.4 ° C, thermocouple measurement temperature Ttc = 74.6 ° C. When the ambient temperature Tat = 12.2 ° C., when the temperature is compensated by the thermocouple measurement temperature Ttc (74.6 ° C.), the torque tube temperature Ttq (112.4).
Temperature characteristic of about 38 ° C. is generated.

【0010】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、トルクチューブの温度補償を精度
良く行うことができるトルクチューブ式計測計の温度補
償装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to obtain a temperature compensating device for a torque tube type measuring instrument capable of accurately compensating the temperature of a torque tube.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明に係るトルクチ
ューブ式計測計の温度補償装置は、一端をハウジングに
取り付け他端に被計測値変化による回転力を受けてねじ
れるトルクチューブと、このトルクチューブの中を貫通
し該トルクチューブの前記他端から回転力を受けて回転
するトルクロッドと、このトルクロッドの先端に取り付
けられ該トルクロッドの回転を角度として検出する角度
センサと、前記トルクチューブ近傍の温度を計測する第
1の温度センサと、周囲温度を計測する第2の温度セン
サと、前記第1の温度センサにより測定した第1の温度
T1と前記第2の温度センサにより測定した第2の温度
T1により線形関係をなす値を計算により求め、この線
形関係に環境定数を付加してトルクチューブ推定温度と
する温度推定部と、この推定温度に基づいて前記角度セ
ンサの検出出力の温度補償を行い計測値を求める計測部
とを備えたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A temperature compensating device for a torque tube type measuring instrument according to the present invention is a torque tube having one end attached to a housing and the other end being twisted by a rotational force due to a change in a measured value, and the torque tube. A torque rod that passes through the inside of the torque tube and rotates by receiving a rotational force from the other end of the torque tube; an angle sensor attached to the tip of the torque rod to detect the rotation of the torque rod as an angle; Temperature sensor for measuring the temperature of the first temperature sensor, a second temperature sensor for measuring the ambient temperature, a first temperature T1 measured by the first temperature sensor and a second temperature sensor measured by the second temperature sensor. And a temperature estimator that obtains a torque tube estimated temperature by adding an environmental constant to this linear relationship by calculation. It is obtained by a measurement unit for obtaining a measurement value after the temperature compensation of the detection output of the angle sensor on the basis of the estimated temperature.

【0012】この発明に係るトルクチューブ式計測計の
温度補償装置は、角度センサは、トルクロッドの先端に
取り付けられたヨークと、このヨーク内面に軸対称に取
り付けたマグネットと、このマグネットの磁力線作用位
置に位置するように支持体に設けた磁電変換素子とを有
し、この角度センサの全抵抗を求め、この全抵抗に基づ
いて推定した温度を第2の温度センサの測定温度とする
ものである。
In the temperature compensating device for a torque tube type measuring instrument according to the present invention, the angle sensor includes a yoke attached to the tip of the torque rod, a magnet axially symmetrically attached to the inner surface of the yoke, and a magnetic force line action of the magnet. And a magnetoelectric conversion element provided on the support so as to be located at a position, obtain the total resistance of this angle sensor, and use the temperature estimated based on this total resistance as the measured temperature of the second temperature sensor. is there.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1における
トルクチューブ式計測計の1つであるトルクチューブ式
液面計の要部を示す縦断面図である。図において、トル
クチューブ9はトルクチューブハウジング11の中心穴
11a内に挿入され、一端側は支持体10を介してトル
クアーム6に取り付けられ、他端側は取り付けねじ12
によってトルクチューブハウジング11に取り付けられ
ている。13はトルクチューブ9内に通し、一端側をト
ルクチューブ9と一体的に回転するように支持体10に
取り付け、他端側に角度センサ14を取り付けたトルク
ロッド、15は計測部、16はトルクチューブ近傍の温
度を計測する第1の温度センサ、17は計測部15の周
囲温度を計測する第2の温度センサである。図2は上記
角度センサ14を含む計測回路を示すブロック図であ
り、角度センサ14は4つの磁電変換素子14a,14
b,14c,14dがブリッジ接続されており、その端
子O1,O3間に電源18によって電圧を印加し、端子
O2,O4間に接続した出力回路19から検出信号を出
力する。計測部15はA/D変換部15a、演算部とし
てのCPU15b、D/A変換部15cを有する。20
は温度推定部であり、第1の温度センサ16により測定
した第1の温度T1と前記第2の温度センサ17により
測定した第2の温度T2の2つの温度入力に対し線形関
係をなす値を計算により求め、この線形関係にプロセス
の流体物質や圧力等、ユーザーのアプリケーションによ
って決まる値β(ここでは環境定数と呼ぶことにする)
を付加してトルクチューブ9の温度と推定する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1. 1 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a torque tube type level gauge which is one of the torque tube type measuring meters according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, a torque tube 9 is inserted into a center hole 11a of a torque tube housing 11, one end side is attached to a torque arm 6 through a support body 10, and the other end side is attached with a mounting screw 12
Is attached to the torque tube housing 11. Reference numeral 13 denotes a torque rod in which one end side is attached to the support body 10 so as to rotate integrally with the torque tube 9 and an angle sensor 14 is attached to the other end side, 15 is a measuring portion, and 16 is a torque. A first temperature sensor 17 measures the temperature near the tube, and a second temperature sensor 17 measures the ambient temperature of the measuring unit 15. FIG. 2 is a block diagram showing a measuring circuit including the angle sensor 14, and the angle sensor 14 includes four magnetoelectric conversion elements 14a and 14a.
b, 14c and 14d are bridge-connected, a voltage is applied between the terminals O1 and O3 by the power supply 18, and a detection signal is output from the output circuit 19 connected between the terminals O2 and O4. The measurement unit 15 has an A / D conversion unit 15a, a CPU 15b as a calculation unit, and a D / A conversion unit 15c. 20
Is a temperature estimator, and has a value that has a linear relationship with two temperature inputs of a first temperature T1 measured by the first temperature sensor 16 and a second temperature T2 measured by the second temperature sensor 17. The value β determined by calculation and determined by the user's application, such as the fluid substance and pressure of the process, in this linear relationship (herein referred to as the environmental constant)
Is added to estimate the temperature of the torque tube 9.

【0014】次に動作について説明する。フロートに作
用する浮力変化をトルクロッド13の回転角度に変換す
るまでの動作は、前記図6〜図11に示した従来装置と
同じであるから重複説明を省略する。以下、角度センサ
14の検出信号の温度補償を説明する。温度推定部20
は第1の温度センサ16で測定したトルクチューブ近傍
の温度Ttcと第2の温度センサ17により測定した周
囲温度Trtおよび環境定数βを入力し、下式の演算を
行って、入力された2つの温度に対し、線形関係をなす
値Ttqを計算により求め、この値をトルクチューブ推
定温度Ttqとして出力する。
Next, the operation will be described. The operation until the change in the buoyancy acting on the float is converted into the rotation angle of the torque rod 13 is the same as that of the conventional apparatus shown in FIGS. Hereinafter, temperature compensation of the detection signal of the angle sensor 14 will be described. Temperature estimation unit 20
Is the temperature Ttc in the vicinity of the torque tube measured by the first temperature sensor 16, the ambient temperature Trt measured by the second temperature sensor 17, and the environmental constant β, and the following two equations are calculated. A value Ttq having a linear relationship with the temperature is calculated, and this value is output as the torque tube estimated temperature Ttq.

【0015】このトルクチューブ推定温度Ttqの計算
例としては以下の方法がある。 Ttq=β(Ttc−Trt)+Trt=β・Ttc+
(1−β)Trt ここで、ユーザーは環境定数βを、実際に計測計を使用
するアプリケーションに合わせて自由に、例えばハンデ
ィーコミュニケータ等を使用して設定できる。
The following method is available as an example of calculating the estimated torque tube temperature Ttq. Ttq = β (Ttc−Trt) + Trt = β · Ttc +
(1-β) Trt Here, the user can freely set the environment constant β by using, for example, a handy communicator or the like according to the application actually using the measuring instrument.

【0016】例えば図3に示すように、第1の温度セン
サ16で測定したトルクチューブ近傍の温度Ttc=7
5℃、第2の温度センサ17により測定した計測部の周
囲温度Trt=25℃であった場合、環境定数β=1.
5を設定すると、上記計算式から演算したトルクチュー
ブ推定温度Ttqは、上記2つの温度入力に対する線形
関係の延長線上に位置し、図示例の場合はトルクチュー
ブ推定温度Ttq=100℃として求められる。そし
て、この推定温度に基づく温度推定部20の出力信号
を、角度センサ14からの検出信号とともに、A/D変
換部15aを介してCPU15bに入力することによ
り、角度センサ14からの検出信号の温度補償を行っ
て、計測値を精度良く演算することができる。そして、
得られた計測値はD/A変換部15cを介して例えば表
示部に出力する。
For example, as shown in FIG. 3, the temperature Ttc = 7 near the torque tube measured by the first temperature sensor 16.
When the ambient temperature Trt of the measuring unit measured by the second temperature sensor 17 is 5 ° C. and Trt = 25 ° C., the environmental constant β = 1.
When 5, is set, the estimated torque tube temperature Ttq calculated from the above formula is located on an extension of the linear relationship with respect to the two temperature inputs, and in the illustrated example, the estimated torque tube temperature Ttq = 100 ° C. Then, the output signal of the temperature estimation unit 20 based on this estimated temperature is input to the CPU 15b via the A / D conversion unit 15a together with the detection signal from the angle sensor 14 to detect the temperature of the detection signal from the angle sensor 14. By performing compensation, the measured value can be accurately calculated. And
The obtained measured value is output to, for example, the display unit via the D / A conversion unit 15c.

【0017】なお、環境定数βは、例えば実験データか
ら計算した場合、 プロセス流体が蒸気(圧力6Kgf/cm):1.15 プロセス流体が油 :1.4 プロセス流体が液体窒素 :1 である。
The environmental constant β is, for example, calculated from experimental data, that the process fluid is steam (pressure 6 Kgf / cm 2 ): 1.15, the process fluid is oil: 1.4, and the process fluid is liquid nitrogen: 1. .

【0018】以上のように、実施の形態1によれば、異
なる位置の温度を検出した2つの温度センサからの温度
入力に対し線形関係を求め、この線形関係に環境定数を
付加して、トルクチューブ推定温度Ttqを決定するの
で、第1の温度センサ16がトルクチューブより離れた
位置に配置されていても、トルクチューブの温度を精度
良く推定することができ、角度センサ14の検出出力に
対する温度補償を正確に行い、計測計としての精度を向
上することができる。
As described above, according to the first embodiment, a linear relationship is obtained for temperature inputs from two temperature sensors that detect temperatures at different positions, an environmental constant is added to this linear relationship, and torque is added. Since the estimated tube temperature Ttq is determined, even if the first temperature sensor 16 is arranged at a position distant from the torque tube, the temperature of the torque tube can be accurately estimated, and the temperature with respect to the detection output of the angle sensor 14 can be measured. It is possible to perform accurate compensation and improve the accuracy of the measuring instrument.

【0019】実施の形態2.実施の形態1では、計測部
15の周囲温度を計測する第2の温度センサ17として
独立した温度センサを用いたものであるが、この実施の
形態2は角度センサ14の全抵抗から計測部の周囲温度
を推定するようにしたものである。
Embodiment 2. In the first embodiment, an independent temperature sensor is used as the second temperature sensor 17 that measures the ambient temperature of the measuring unit 15, but in the second embodiment, the total resistance of the angle sensor 14 is used to measure the temperature of the measuring unit. The ambient temperature is estimated.

【0020】図4は実施の形態2における計測回路を示
すブロック図であり、前記図2と同一部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。図4において、21は角
度センサ14の全抵抗Rを検出する全抵抗検出部、22
は全抵抗Rに対応した温度を出力する温度出力部、23
は端子O3と接地間に接続された定電流フイードバック
抵抗、24は磁電変換素子14a〜14dのブリッジ回
路に定電流を流す定電流給電用比較器である。なお、上
記全抵抗検出部21と温度出力部22とは、実施の形態
1における温度センサ17として機能する。
FIG. 4 is a block diagram showing a measuring circuit according to the second embodiment. The same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals and their duplicate description will be omitted. In FIG. 4, reference numeral 21 denotes a total resistance detection unit for detecting the total resistance R of the angle sensor 14, 22
Is a temperature output unit for outputting the temperature corresponding to the total resistance R, 23
Is a constant current feedback resistor connected between the terminal O3 and the ground, and 24 is a constant current feeding comparator for supplying a constant current to the bridge circuit of the magnetoelectric conversion elements 14a to 14d. The total resistance detection unit 21 and the temperature output unit 22 function as the temperature sensor 17 in the first embodiment.

【0021】上記温度出力部22は、例えば予め実験で
求めた全抵抗と温度との関係を記憶したデータベースを
備えており、入力された全抵抗に対する温度をデータベ
ースから読み出して出力する。また、図示例の角度セン
サ14は、4つの磁電変換素子をブリッジ接続したもの
であるが、2つの磁電変換素子をハーフブリッジ接続し
た場合であっても、全抵抗を検出することにより、同様
に適用することができるものである。角度センサ14の
構成要素である磁電変換素子14a〜14dは温度特性
が大きいので、この磁電変換素子14a〜14dの全抵
抗Rに比して定電流フイードバック抵抗23の抵抗rを
非常に小さくすれば、R+rを検出して温度を検出する
ことができる。すなわち、角度センサ出力VSと全抵抗
Rとの関係を使用温度範囲内で測定し関係づけておく。
そして、磁電変換素子14a〜14dに定電流iを流し
て、磁電変換素子全体の電圧Vを測定すると、磁電変換
素子14a〜14dの全抵抗Rは R=V/i となる。図5は磁電変換素子全体の出力電圧Vを縦軸と
して示しているが、電流iが一定なので、磁電変換素子
14a〜14dの全抵抗Rと比例するので、この全抵抗
Rを求めることにより、温度を知ることができる。
The temperature output unit 22 has a database that stores the relationship between the total resistance and the temperature obtained in advance by experiments, for example, and reads the temperature for the input total resistance from the database and outputs it. Further, the angle sensor 14 of the illustrated example is one in which four magnetoelectric conversion elements are bridge-connected, but even in the case where two magnetoelectric conversion elements are half-bridge connected, by detecting the total resistance, It can be applied. Since the magnetoelectric conversion elements 14a to 14d, which are the constituent elements of the angle sensor 14, have large temperature characteristics, if the resistance r of the constant current feedback resistor 23 is made extremely small as compared with the total resistance R of the magnetoelectric conversion elements 14a to 14d. , R + r can be detected to detect the temperature. That is, the relationship between the angle sensor output VS and the total resistance R is measured and related within the operating temperature range.
When a constant current i is passed through the magnetoelectric conversion elements 14a to 14d to measure the voltage V across the magnetoelectric conversion elements, the total resistance R of the magnetoelectric conversion elements 14a to 14d is R = V / i. FIG. 5 shows the output voltage V of the entire magnetoelectric conversion element on the vertical axis, but since the current i is constant, it is proportional to the total resistance R of the magnetic conversion elements 14a to 14d. You can know the temperature.

【0022】以上のように、実施の形態2によれば、角
度センサ、つまり磁電変換素子14a〜14dの全抵抗
Rから計測計の周囲温度を求め、この温度を実施の形態
1における第2の温度センサの検出温度として利用する
ことにより、第2の温度センサを特別に設ける必要がな
く、使用部品の削減によって、構成および作業性の簡略
化とコストダウンを図ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the ambient temperature of the measuring instrument is obtained from the total resistance R of the angle sensor, that is, the magnetoelectric conversion elements 14a to 14d, and this temperature is determined by the second embodiment. By utilizing the temperature detected by the temperature sensor, the second temperature sensor does not need to be specially provided, and the number of parts used can be reduced, so that the configuration and workability can be simplified and the cost can be reduced.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、異な
る位置の温度を検出した2つの温度センサからの温度入
力に対し線形関係を求め、この線形関係に環境定数を付
加して、トルクチューブ推定温度を決定するように構成
したので、第1の温度センサがトルクチューブより離れ
た位置に配置されていても、トルクチューブの温度を精
度良く推定することができ、計測値に対する温度補償を
正確に行い、計測計としての精度を向上することができ
る。
As described above, according to the present invention, a linear relationship is obtained for temperature inputs from two temperature sensors that detect temperatures at different positions, and an environmental constant is added to this linear relationship to obtain a torque. Since it is configured to determine the tube estimated temperature, the temperature of the torque tube can be accurately estimated even if the first temperature sensor is arranged at a position distant from the torque tube, and temperature compensation for the measured value can be performed. It can be performed accurately and the accuracy as a measuring instrument can be improved.

【0024】この発明によれば、角度センサの全抵抗を
求め、この全抵抗から計測計の周囲温度を推定するよう
に構成したので、周囲温度を検出するための温度センサ
を特別に設ける必要がなく、使用部品の削減によって、
構成および作業性の簡略化とコストダウンを図ることが
できる。
According to the present invention, since the total resistance of the angle sensor is obtained and the ambient temperature of the measuring instrument is estimated from the total resistance, it is necessary to specially provide a temperature sensor for detecting the ambient temperature. But by reducing the parts used,
The configuration and workability can be simplified and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施の形態1におけるトルクチューブ式計測計
の1つであるトルクチューブ式液面計の要部を示す縦断
面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a torque tube type liquid level gauge, which is one of the torque tube type measuring meters in a first embodiment.

【図2】実施の形態1における計測回路のブロック図で
ある。
FIG. 2 is a block diagram of a measurement circuit according to the first embodiment.

【図3】2つの温度入力に対する線形関係を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a linear relationship with respect to two temperature inputs.

【図4】実施の形態2における計測回路のブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram of a measurement circuit according to the second embodiment.

【図5】温度と全抵抗との関係図である。FIG. 5 is a relationship diagram between temperature and total resistance.

【図6】トルクチューブ式液面計の使用状態を示す貯蔵
槽の一部を切り欠いた正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a usage state of the torque tube type liquid level gauge with a part of a storage tank cut away.

【図7】フロートとトルクアームとの関係を示す正面図
である。
FIG. 7 is a front view showing a relationship between a float and a torque arm.

【図8】トルクチューブ式液面計要部を示す縦断面図で
ある。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view showing a main part of a torque tube type liquid level gauge.

【図9】角度センサの構成を示す縦断面図である。FIG. 9 is a vertical sectional view showing a configuration of an angle sensor.

【図10】図9のa−a線に沿う横断面である。10 is a cross section taken along line aa of FIG.

【図11】従来装置における計測回路のブロック図であ
る。
FIG. 11 is a block diagram of a measurement circuit in a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 トルクチューブ 11 トルクチューブハウジング 13 トルクロッド 14 角度センサ 15 計器部 16 第1の温度センサ 17 第2の温度センサ 20 温度推定部 21 全抵抗検出部 22 温度出力部 9 Torque tube 11 Torque tube housing 13 Torque rod 14 Angle sensor 15 Instrument part 16 First temperature sensor 17 Second temperature sensor 20 Temperature estimation unit 21 Total resistance detector 22 Temperature output section

フロントページの続き Fターム(参考) 2F013 BC04 BG01 CA01 CB04 2F056 JG03 2F063 AA34 AA35 BA30 CB01 DA01 DB07 DD05 JA09 KA01 KA06 LA11 LA19 LA20 LA27 2F069 AA83 AA88 AA99 EE02 EE22 GG04 GG06 GG16 GG65 HH09 JJ17 JJ25 KK05 MM04 NN08 QQ05 Continued front page    F term (reference) 2F013 BC04 BG01 CA01 CB04                 2F056 JG03                 2F063 AA34 AA35 BA30 CB01 DA01                       DB07 DD05 JA09 KA01 KA06                       LA11 LA19 LA20 LA27                 2F069 AA83 AA88 AA99 EE02 EE22                       GG04 GG06 GG16 GG65 HH09                       JJ17 JJ25 KK05 MM04 NN08                       QQ05

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端をハウジングに取り付け他端に被計
測値変化による回転力を受けてねじれるトルクチューブ
と、このトルクチューブの中を貫通し該トルクチューブ
の前記他端から回転力を受けて回転するトルクロッド
と、このトルクロッドの先端に取り付けられ該トルクロ
ッドの回転を角度として検出する角度センサと、前記ト
ルクチューブ近傍の温度を計測する第1の温度センサ
と、周囲温度を計測する第2の温度センサと、前記第1
の温度センサにより測定した第1の温度T1と前記第2
の温度センサにより測定した第2の温度T2により線形
関係をなす値を計算により求め、この線形関係に環境定
数を付加してトルクチューブ推定温度とする温度推定部
と、この推定温度に基づいて前記角度センサの検出出力
の温度補償を行い計測値を求める計測部とを備えたトル
クチューブ式計測計の温度補償装置。
1. A torque tube which has one end attached to a housing and which is twisted by receiving a rotational force due to a change in measured value at the other end, and a torque tube which penetrates through the torque tube and receives a rotational force from the other end of the torque tube to rotate. Torque rod, an angle sensor attached to the tip of the torque rod for detecting the rotation of the torque rod as an angle, a first temperature sensor for measuring a temperature near the torque tube, and a second temperature sensor for measuring an ambient temperature. Temperature sensor, and the first
Of the first temperature T1 measured by the temperature sensor of
A value having a linear relationship with the second temperature T2 measured by the temperature sensor is calculated, and an environmental constant is added to the linear relationship to obtain an estimated temperature of the torque tube, and a temperature estimator based on the estimated temperature. A temperature-compensating device for a torque tube type measuring instrument, comprising: a measuring unit for compensating the temperature detected by an angle sensor to obtain a measured value.
【請求項2】 角度センサは、トルクロッドの先端に取
り付けられたヨークと、このヨーク内面に軸対称に取り
付けたマグネットと、このマグネットの磁力線作用位置
に位置するように支持体に設けた磁電変換素子とを有
し、この角度センサの全抵抗を求め、この全抵抗に基づ
いて推定した温度を第2の温度センサの測定温度とする
ことを特徴とする請求項1記載のトルクチューブ式計測
計の温度補償装置。
2. The angle sensor comprises a yoke attached to a tip of a torque rod, a magnet axially symmetrically attached to an inner surface of the yoke, and a magnetoelectric conversion device provided on a support so as to be located at a magnetic force line acting position of the magnet. The torque tube type measuring instrument according to claim 1, further comprising an element, wherein the total resistance of this angle sensor is obtained, and the temperature estimated based on this total resistance is used as the measurement temperature of the second temperature sensor. Temperature compensation device.
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