JP2011089773A - 電子式差圧・圧力伝送器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンプ部の温度をTa,受圧部近傍の温度をTsとしたときに、TaとTsから受圧部の推定温度Tbを演算する演算手段と、センサ部温度Tsからセンサ影響分補正値Csを演算する演算手段と、受圧部推定温度Tbから受圧部影響分補正値Cbを演算する演算手段と、センサ影響分補正値Csと受圧部影響分補正値Cbから差圧総補正値C’を演算する演算手段と受圧部影響分補正値Cbとセンサ部影響分補正値Csから静圧総補正値C’spを演算する演算手段とからなり、差圧信号Pdと差圧総補正値C’から差圧出力を求める差圧演算手段と、静圧信号Psと静圧総補正値C’spから静圧出力を求める静圧演算手段を具備した。
【選択図】図1
Description
9はオリフィス7の近傍の配管に設けられプロセス流体の温度を測定して送信する温度伝送器である。アンプケース8内にはアンプ温度センサ10が配置されている。
1)製造ラインの検査工程で圧力信号の温度係数を求め、アンプケース8内に配置された伝送器メモリー(図示せず)に書き込む。
2)受圧部1に搭載されたセンサ部温度センサ2からの信号(Ts)を用い、アンプケース8内に配置されたCPUで圧力信号に温度補正演算処理を行う。
周囲外気温変化が緩やかな場合、伝送器温度が一様に変化する。受圧部とセンサ部で温度差が生じないため、センサ部の温度信号(Ts)で補正しても温度誤差は発生しない。
配管に設けられたオリフィスの上下流の差圧Pdを測定する受圧部と、この受圧部に設けられ測定流体の静圧Psを測定する圧力センサとを具備する差圧測定装置において、
前記受圧部1の近傍に設けられ前記受圧部近傍の温度を検出するセンサ部温度センサ2と、前記受圧部に取り付けられたアンプ部8aに設けられアンプ部の温度を測定するアンプ温度センサ10が配置されており、前記アンプ部の温度をTa,前記受圧部近傍の温度をTsとしたときに、前記TaとTsから受圧部の推定温度Tbを演算する受圧部推定温度演算手段17と、前記センサ部温度Tsからセンサ影響分補正値Cs(Cssp)を演算するセンサ影響分補正値演算手段12と、前記受圧部推定温度Tbから受圧部影響分補正値Cb(Cbsp)を演算する受圧部影響分補正値演算手段11と、前記センサ影響分補正値Csと受圧部影響分補正値Cbから差圧総補正値C’を演算する差圧総補正値演算手段15と前記受圧部影響分補正値Cbspと前記センサ部影響分補正値Csspから静圧総補正値C’spを演算する静圧総補正値演算手段16とからなり、
前記差圧信号Pdと前記差圧総補正値C’から差圧出力を求める差圧演算手段と、前記静圧信号Psと前記静圧総補正値C’spから静圧出力を求める静圧演算手段を具備したことを特徴とする。
請求項1記載の電子式差圧・圧力伝送器において、前記受圧部の推定温度Tb、受圧部影響分補正値Cb、センサ影響分補正値Cs、差圧総補正値C’および静圧総補正値C’spを下記の式により演算することを特徴とする。
記
Tb=Ts+(Ts−Ta)×A
Cb=f(Tb) Cbsp=f'(Tb)
Cs=f(Ts) Cssp=f'(Tb)
C’=Cb+Cs C’sp=Cbsp+Cssp
A:配管の中心からセンサ部温度センサまでの距離をX2、センサ部温度センサからアンプ温度センサまでの距離をX1としたときにX2/X1により定まる乗数。
f,f':関数
前記差圧信号Pdと前記差圧総補正値C’から差圧出力を求める差圧演算手段と、前記静圧信号Psと前記静圧総補正値C’spから静圧出力を求める静圧演算手段を具備したので、周囲外気温、プロセス温度等の変化時にも、伝送器信号誤差を小さくできる電子式差圧・圧力伝送器が実現できる。
図1において、図7の従来例と異なる点はアンプケース8内のアンプ温度センサ10を温度補正信号Taとして利用した点である。
ここで、Aは配管の中心からセンサ部温度センサまでの距離をX2、センサ部温度センサからアンプ温度センサまでの距離をX1としたときにX2/X1により定まる乗数である(図1参照)。
ここでfは実験により求めた関数である。
次に、差圧総補正値演算手段15は、受圧部影響分補正値Cbとセンサ部影響分補正値Csを入力し差圧総補正値C’=Cb+Csを演算する。また、静圧総補正値演算手段16は、受圧部影響分補正値Cbspとセンサ部影響分補正値Csspを入力し静圧総補正値C’sp=Cbsp+Csspを演算する。
また、製造ライン校正方法とソフトウェアの変更だけで、従来の差圧・圧力電子式伝送器に搭載しているハードウェアのまま適応可能である。
図3、図4によれば、温度誤差の要因が、受圧部、センサ部と独立して存在する。そのため、図3に示すように伝送器内で温度分布がある場合は、それぞれで補正することにより、過不足なく最適な補正を行うことができる。
図5(a)は経過時間と誤差補正値の関係を示すもので、Cで示す従来例の線分に対して本発明の線分C‘の方が早い時間に補正が可能であることを示している。
図5(b)は経過時間と出力誤差の関係を示すもので、本発明の出力誤差C‘が従来の
出力誤差Cに対して温度過渡誤差が減少していることが分かる。
即ち、従来は、温度補償用のダイアフラムシールをL側(非測定側)にも作成し、H側(測定側)の受圧部温度誤差を相殺するような構造をとっている。本実施例ではL側のダイアフラムシールを必要とせず、温度センサのみで良いため。(温度センサ信号は、ダイアフラムシールのキャピラリに沿った配線で伝送器内部に送られる)
2 センサ部温度センサ
3 フランジ
4 導圧管
5 プロセス流体
6 配管
7 オリフィス
8 アンプケース
9 温度伝送器
10 アンプ温度センサ
11 受圧部影響分補正値演算手段
12 センサ部影響分補正値演算手段
13 差圧演算手段
14 静圧演算手段
15 差圧総補正値演算手段
16 静圧総補正値演算手段
17 受圧部推定温度演算手段
Claims (2)
- 配管に設けられたオリフィスの上下流の差圧Pdを測定する受圧部と、この受圧部に設けられ測定流体の静圧Psを測定する圧力センサとを具備する差圧測定装置において、
前記受圧部1の近傍に設けられ前記受圧部近傍の温度を検出するセンサ部温度センサ2と、前記受圧部に取り付けられたアンプ部8aに設けられアンプ部の温度を測定するアンプ温度センサ10が配置されており、前記アンプ部の温度をTa,前記受圧部近傍の温度をTsとしたときに、前記TaとTsから受圧部の推定温度Tbを演算する受圧部推定温度演算手段17と、前記センサ部温度Tsからセンサ影響分補正値Csを演算するセンサ影響分補正値演算手段12と、前記受圧部推定温度Tbから受圧部影響分補正値Cbを演算する受圧部影響分補正値演算手段11と、前記センサ影響分補正値Csと受圧部影響分補正値Cbから差圧総補正値C’を演算する差圧総補正値演算手段15と前記受圧部影響分補正値Cbspと前記センサ部影響分補正値Csspから静圧総補正値C’spを演算する静圧総補正値演算手段16とからなり、
前記差圧信号Pdと前記差圧総補正値C’から差圧出力を求める差圧演算手段と、前記静圧信号Psと前記静圧総補正値C’spから静圧出力を求める静圧演算手段を具備したことを特徴とする電子式差圧・圧力測定装置。 - 前記受圧部の推定温度Tbと、受圧部影響分補正値Cb、センサ影響分補正値Csおよび総補正値C’を下記の式により演算することを特徴とする請求項1記載の電子式差圧・圧力伝送器。
記
Tb=Ts+(Ts−Ta)×A
Cb=f(Tb) Cbsp=f'(Tb)
Cs=f(Ts) Cssp=f'(Tb)
C’=Cb+Cs C’sp=Cbsp+Cssp
A:配管の中心からセンサ部温度センサまでの距離をX2、センサ部温度センサからアンプ温度センサまでの距離をX1としたときにX2/X1により定まる乗数。
f,f':実験より求めた関数
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2009
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