JP2014098560A - Abnormality diagnosing method for differential pressure/pressure composite sensors - Google Patents

Abnormality diagnosing method for differential pressure/pressure composite sensors Download PDF

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Abstract

【課題】差圧／圧力複合センサの正常／異常の判断を１つの評価指標でかつオンラインで行う。
【解決手段】差圧／圧力複合センサ４とは別個に２次側圧力センサ５を設ける。一定期間が経過する毎に、差圧センサチップ４３からの差圧信号ΔＰと、圧力センサチップ４６からの静圧信号ＰＧと、２次側圧力センサ５からの２次側圧力信号Ｐ２とを取得し、Ｐ０＝｜ΔＰ−（ＰＧ−Ｐ２）｜として評価指標Ｐ０を求め、第１例では、評価指標Ｐ０が異常値を超えていれば、警報信号を出力する。第２例では、評価指標Ｐ０が使用限界値を超えていれば異常信号を出力し、切替閾値（切替閾値＜使用限界値）を超えていればセンサ交換信号を出力する。
【選択図】 図１The determination of normality / abnormality of a differential pressure / pressure combined sensor is performed online with one evaluation index.
A secondary pressure sensor is provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor. The differential pressure signal ΔP from the differential pressure sensor chip 43, the static pressure signal PG from the pressure sensor chip 46, and the secondary pressure signal P2 from the secondary pressure sensor 5 are acquired every time the fixed period elapses. Then, the evaluation index P0 is obtained as P0 = | ΔP− (PG−P2) |. In the first example, if the evaluation index P0 exceeds an abnormal value, an alarm signal is output. In the second example, if the evaluation index P0 exceeds the use limit value, an abnormal signal is output, and if the evaluation index P0 exceeds the switching threshold value (switching threshold value <use limit value), a sensor replacement signal is output.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、差圧測定用の差圧センサと静圧測定用の圧力センサ（静圧センサ）とを備えた差圧／圧力複合センサの異常診断方法に関するものである。   The present invention relates to a method for diagnosing abnormality of a differential pressure / pressure combined sensor including a differential pressure sensor for measuring a differential pressure and a pressure sensor for measuring a static pressure (static pressure sensor).

従来より、流体の流量を測定する方法として、流路に絞りを設け、絞りの上流と下流の圧力差が流速に比例することを利用して、絞りの上流と下流の圧力差を測定して流量に変換する方法がある。このような場合、通常は差圧センサが用いられる。差圧センサは、２種類の測定圧をセンサダイアフラムに同時に受け、その差圧を検出するセンサである。一方、このような流量計測がなされるとき、静圧、すなわち大気圧を基準としたゲージ圧、又は真空圧を基準とした絶対圧を測定し、流体の密度変化の補正を同時に行うことがある。前述のとおり、差圧センサは、２点間の圧力差を測るものなので、静圧自体を測ることはできない。   Conventionally, as a method of measuring the flow rate of fluid, a restriction is provided in the flow path, and the pressure difference between the upstream and downstream of the restriction is measured by utilizing the fact that the pressure difference upstream and downstream of the restriction is proportional to the flow velocity. There is a way to convert to flow rate. In such a case, a differential pressure sensor is usually used. The differential pressure sensor is a sensor that receives two types of measurement pressures simultaneously on a sensor diaphragm and detects the differential pressure. On the other hand, when such flow rate measurement is performed, static pressure, that is, gauge pressure based on atmospheric pressure, or absolute pressure based on vacuum pressure may be measured, and fluid density change correction may be performed simultaneously. . As described above, since the differential pressure sensor measures the pressure difference between two points, it cannot measure the static pressure itself.

そこで、差圧測定用の差圧センサと静圧測定用の圧力センサ（静圧センサ）とを組み合わせた差圧／圧力複合センサが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この差圧／圧力複合センサでは、封入液が封止されたボディの内部空間に、差圧センサと静圧センサを収容している。   Therefore, a differential pressure / pressure combined sensor in which a differential pressure sensor for measuring differential pressure and a pressure sensor for measuring static pressure (static pressure sensor) are combined has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this differential pressure / pressure combined sensor, the differential pressure sensor and the static pressure sensor are accommodated in the internal space of the body sealed with the sealed liquid.

この差圧／圧力複合センサは、１つのセンサで差圧と静圧を検出することができる長所を有するが、差圧センサと静圧センサの何れか一方が異常となるとセンサの検出出力の信頼性が損なわれる。そこで、従来は、例えば特許文献２に開示されているように、正常時の差圧センサの出力値を基準として差圧センサの正常時の上下限の範囲を定め、この上下限の範囲を差圧センサの出力値が逸脱すれば差圧センサの異常と判断し、同様に、正常時の圧力センサの出力値を基準として静圧センサの正常時の上下限の範囲を定め、この上下限の範囲を圧力センサの出力値が逸脱すれば静圧センサの異常と判断していた。   This combined differential pressure / pressure sensor has the advantage of being able to detect the differential pressure and static pressure with a single sensor. However, if either the differential pressure sensor or the static pressure sensor becomes abnormal, the sensor output is reliable. Sexuality is impaired. Therefore, conventionally, for example, as disclosed in Patent Document 2, the upper and lower limit ranges of the differential pressure sensor are determined based on the output value of the differential pressure sensor at the normal time. If the output value of the pressure sensor deviates, it is determined that the differential pressure sensor is abnormal. Similarly, the upper and lower limit ranges of the static pressure sensor are determined based on the normal pressure sensor output value. If the output value of the pressure sensor deviated from the range, it was determined that the static pressure sensor was abnormal.

特開２００３−４２８７８号公報JP 2003-42878 A 特開２００３−２１４９７０号公報JP 2003-214970 A 特願２０１２−０３６２１１Japanese Patent Application No. 2012-036211

しかしながら、上述した特許文献２に開示されている方法では、差圧センサの出力値と静圧センサの出力値の２つを評価指標としているため、差圧センサと静圧センサの両方に対して正常時の上下限の範囲を記憶させておかなければならず、処理も複雑となるという問題があった。   However, in the method disclosed in Patent Document 2 described above, two output values, that is, the output value of the differential pressure sensor and the output value of the static pressure sensor are used as evaluation indexes. Therefore, for both the differential pressure sensor and the static pressure sensor. There is a problem in that the upper and lower limits of normal time must be stored, and the processing becomes complicated.

なお、本出願人が先に提案したように（例えば、特許文献３参照）、差圧センサによって検出される差圧と静圧センサによって検出される測定圧と基準圧との差から１つの評価指標を求め、この１つの評価指標を用いて異常診断を行うことも考えられるが、このような異常診断方法では、定期的に圧力／差圧測定を中断しなければならず、オンラインで差圧／圧力複合センサの異常診断を行うことができない。   As previously proposed by the present applicant (see, for example, Patent Document 3), one evaluation is made based on the difference between the differential pressure detected by the differential pressure sensor, the measured pressure detected by the static pressure sensor, and the reference pressure. It is conceivable to obtain an index and perform an abnormality diagnosis using this one evaluation index. However, in such an abnormality diagnosis method, the pressure / differential pressure measurement must be periodically interrupted, and the differential pressure online. / Unable to diagnose abnormality of pressure composite sensor.

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、差圧／圧力複合センサの正常／異常の判断を１つの評価指標で行うことが可能な差圧／圧力複合センサの異常診断方法を提供することにある。
また、通常の圧力／差圧測定を中断することなく、オンラインで差圧／圧力複合センサの正常／異常の判断を行うことが可能な差圧／圧力複合センサの異常診断方法を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such problems. The object of the present invention is to provide a differential pressure capable of making a judgment of normality / abnormality of a differential pressure / pressure combined sensor with one evaluation index. An object of the present invention is to provide a method for diagnosing abnormality of a pressure composite sensor.
Another object of the present invention is to provide a method for diagnosing abnormality of a differential pressure / pressure combined sensor that can determine whether the differential pressure / pressure combined sensor is normal or abnormal online without interrupting normal pressure / differential pressure measurement. is there.

このような目的を達成するために本発明は、第１の測定圧Ｐ１と第２の測定圧Ｐ２との差を差圧ΔＰとして検出する差圧センサと、第１の測定圧Ｐ１を静圧ＰＧとして検出する静圧センサとを備えた差圧／圧力複合センサの異常診断方法であって、差圧／圧力複合センサとは別個に設けられた圧力センサによって第２の測定圧Ｐ２を検出する第１ステップと、差圧センサによって検出される差圧ΔＰと、静圧センサによって検出される静圧ＰＧと、圧力センサによって検出される第２の測定圧Ｐ２とを取得し、この取得した「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと第２の測定圧Ｐ２との差」とを比較し、その比較結果に基づいて差圧／圧力複合センサの異常の有無を判定する第２ステップとを備えることを特徴とする。   In order to achieve such an object, the present invention provides a differential pressure sensor that detects a difference between the first measured pressure P1 and the second measured pressure P2 as a differential pressure ΔP, and the first measured pressure P1 as a static pressure. A method for diagnosing abnormality of a differential pressure / pressure combined sensor including a static pressure sensor detected as PG, wherein a second measured pressure P2 is detected by a pressure sensor provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor. The first step, the differential pressure ΔP detected by the differential pressure sensor, the static pressure PG detected by the static pressure sensor, and the second measured pressure P2 detected by the pressure sensor are acquired. A second step of comparing the “differential pressure ΔP” with “the difference between the static pressure PG and the second measured pressure P2” and determining whether the differential pressure / pressure combined sensor is abnormal based on the comparison result. It is characterized by that.

本発明では、差圧センサによって第１の測定圧Ｐ１と第２の測定圧Ｐ２との差が差圧ΔＰとして検出され、静圧センサによって第１の測定圧Ｐ１が静圧ＰＧとして検出され、差圧／圧力複合センサとは別個に設けられた圧力センサによって第２の測定圧Ｐ２が検出される。そして、差圧センサによって検出される差圧ΔＰと、静圧センサによって検出される静圧ＰＧと、圧力センサによって検出される第２の測定圧Ｐ２とが取得され、その取得された「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと第２の測定圧Ｐ２との差」とが比較され、その比較結果に基づいて差圧／圧力複合センサの異常の有無が判定される。   In the present invention, the difference between the first measurement pressure P1 and the second measurement pressure P2 is detected as the differential pressure ΔP by the differential pressure sensor, and the first measurement pressure P1 is detected as the static pressure PG by the static pressure sensor, The second measured pressure P2 is detected by a pressure sensor provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor. Then, the differential pressure ΔP detected by the differential pressure sensor, the static pressure PG detected by the static pressure sensor, and the second measured pressure P2 detected by the pressure sensor are acquired, and the acquired “differential pressure” “ΔP” and “difference between static pressure PG and second measured pressure P2” are compared, and the presence / absence of abnormality of the differential pressure / pressure combined sensor is determined based on the comparison result.

この場合、正常であれば、静圧ＰＧ＝第１の測定圧Ｐ１となり、静圧センサによって検出される静圧ＰＧおよび圧力センサによって検出される第２の測定圧Ｐ２をともに例えば大気圧を基準とした場合、「差圧ΔＰ（Ｐ１−Ｐ２）」と「静圧ＰＧと第２の測定圧Ｐ２との差（ＰＧ−Ｐ２）」とは等しくなるはずである。したがって、「差圧ΔＰ（Ｐ１−Ｐ２）」と「静圧ＰＧと第２の測定圧Ｐ２との差（ＰＧ−Ｐ２）」とを比較することにより、その比較結果（１つの評価指標）から差圧／圧力複合センサの異常の有無を判定することができる。また、差圧／圧力複合センサとは別個に圧力センサが設けられ、この圧力センサが常に第２の測定圧Ｐ２を検出するので、通常の圧力／差圧測定を中断することなく、オンラインで差圧／圧力複合センサの正常／異常の判断を行うことができる。   In this case, if normal, the static pressure PG is equal to the first measurement pressure P1, and both the static pressure PG detected by the static pressure sensor and the second measurement pressure P2 detected by the pressure sensor are both based on, for example, atmospheric pressure. In this case, the “differential pressure ΔP (P1−P2)” and the “difference between the static pressure PG and the second measured pressure P2 (PG−P2)” should be equal. Therefore, by comparing “differential pressure ΔP (P1−P2)” with “difference between static pressure PG and second measured pressure P2 (PG−P2)”, the comparison result (one evaluation index) is obtained. The presence / absence of abnormality of the differential pressure / pressure composite sensor can be determined. In addition, a pressure sensor is provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor, and this pressure sensor always detects the second measured pressure P2, so that the difference can be made online without interrupting the normal pressure / differential pressure measurement. It is possible to determine whether the pressure / pressure composite sensor is normal or abnormal.

また、例えば、本発明を差圧／圧力複合センサと流量制御バルブとを組み合わせたシステムに適用するものとした場合、第１の測定圧Ｐ１を流量制御バルブの１次側の流体圧力とし、第２の測定圧Ｐ２を流量制御バルブの２次側の流体圧力とする。この場合、第２ステップでは、差圧センサによって検出される差圧ΔＰ（１次側の流体圧力と２次側の流体圧力との差）と、静圧センサによって検出される静圧ＰＧ（１次側の流体圧力）と、圧力センサによって検出される第２の測定圧Ｐ２（２次側の流体圧力）とが取得され、その取得された「差圧ΔＰ（１次側の流体圧力と２次側の流体圧力との差）」と「静圧ＰＧ（１次側の流体圧力）と第２の測定圧Ｐ２（２次側の流体圧力）との差」とが比較され、その比較結果に基づいて差圧／圧力複合センサの異常の有無が判定される。   For example, when the present invention is applied to a system in which a combined differential pressure / pressure sensor and a flow control valve are combined, the first measurement pressure P1 is set as the fluid pressure on the primary side of the flow control valve, and the first The measured pressure P2 of 2 is the fluid pressure on the secondary side of the flow control valve. In this case, in the second step, the differential pressure ΔP (difference between the primary side fluid pressure and the secondary side fluid pressure) detected by the differential pressure sensor and the static pressure PG (1) detected by the static pressure sensor. Secondary fluid pressure) and the second measured pressure P2 (secondary fluid pressure) detected by the pressure sensor are acquired, and the acquired “differential pressure ΔP (primary fluid pressure and 2 "Difference between secondary fluid pressure)" and "difference between static pressure PG (primary fluid pressure) and second measured pressure P2 (secondary fluid pressure)" The presence / absence of abnormality of the differential pressure / pressure combined sensor is determined based on the above.

なお、本発明では、静圧センサによって第１の測定圧Ｐ１を静圧ＰＧとして検出し、差圧／圧力複合センサとは別個に設けられた圧力センサによって第２の測定圧Ｐ２を検出するが、この静圧ＰＧや第２の測定圧Ｐ２は必ずしも大気圧を基準としたものでなくてもよく、真空圧を基準としたものであってもよい。また、基準とする圧力は、大気圧や真空圧に限られるものでもない。また、本発明において、差圧センサや静圧センサは、それぞれセンサチップとして独立したものであってもよく、１チップ上に形成されたものであってもよい。   In the present invention, the first measurement pressure P1 is detected as a static pressure PG by a static pressure sensor, and the second measurement pressure P2 is detected by a pressure sensor provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor. The static pressure PG and the second measurement pressure P2 do not necessarily have to be based on the atmospheric pressure, and may be based on the vacuum pressure. Further, the reference pressure is not limited to atmospheric pressure or vacuum pressure. In the present invention, the differential pressure sensor and the static pressure sensor may be independent from each other as a sensor chip, or may be formed on one chip.

本発明によれば、差圧／圧力複合センサとは別個に設けられた圧力センサによって第２の測定圧Ｐ２を検出するものとし、差圧センサによって検出される差圧ΔＰと、静圧センサによって検出される静圧ＰＧと、圧力センサによって検出される第２の測定圧Ｐ２とを取得し、この取得した「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと第２の測定圧Ｐ２との差」とを比較し、その比較結果に基づいて差圧／圧力複合センサの異常の有無を判定するようにしたので、差圧／圧力複合センサの正常／異常の判断を１つの評価指標で行うことが可能となり、差圧センサと圧力センサの両方に対して正常時の上下限の範囲を記憶させておく必要がなくなり、処理も簡単となる。また、通常の圧力／差圧測定を中断することなく、オンラインで差圧／圧力複合センサの正常／異常の判断を行うことが可能となる。   According to the present invention, the second measured pressure P2 is detected by a pressure sensor provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor, and the differential pressure ΔP detected by the differential pressure sensor and the static pressure sensor are used. The detected static pressure PG and the second measured pressure P2 detected by the pressure sensor are acquired, and the acquired “differential pressure ΔP” and “the difference between the static pressure PG and the second measured pressure P2” are obtained. , And the presence / absence of abnormality of the differential pressure / pressure combined sensor is determined based on the comparison result. Therefore, it is possible to judge whether the differential pressure / pressure combined sensor is normal or abnormal with one evaluation index. Therefore, it is not necessary to store the upper and lower limit ranges at the normal time for both the differential pressure sensor and the pressure sensor, and the processing is simplified. In addition, it is possible to determine whether the differential pressure / pressure combined sensor is normal or abnormal online without interrupting normal pressure / differential pressure measurement.

本発明の実施に用いる流量計測機能付きバルブの要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the valve | bulb with a flow measurement function used for implementation of this invention. この流量計測機能付きバルブに設けられた差圧／圧力複合センサの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the differential pressure / pressure combined sensor provided in this valve | bulb with a flow measurement function. この流量計測機能付きバルブにおけるコントローラが有する異常診断機能の第１例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the 1st example of the abnormality diagnosis function which the controller in this valve | bulb with a flow measurement function has. コントローラが有する異常診断機能の第１例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the 1st example of the abnormality diagnosis function which a controller has. コントローラが有する異常診断機能の第２例を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the 2nd example of the abnormality diagnosis function which a controller has. 異常診断機能の第２例により求められる評価指標Ｐ０のトレンドを例示する図である。It is a figure which illustrates the trend of the evaluation parameter | index P0 calculated | required by the 2nd example of an abnormality diagnosis function. コントローラが有する異常診断機能の第２例の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the 2nd example of the abnormality diagnosis function which a controller has. 静圧ＰＧとして絶対圧を測定するようにした場合の差圧／圧力複合センサの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of a differential pressure / pressure combined sensor at the time of making it measure absolute pressure as static pressure PG.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施に用いる流量計測機能付きバルブ１００の要部の構成を示す図である。図１において、１は流体が流れる流路Ｌ１中に設けられたバルブ（流量制御バルブ）、２はバルブ１を駆動するアクチュエータ、３はアクチュエータ２の駆動を制御するコントローラ、４はバルブ１の上流側（１次側）と下流側（２次側）とをバイパスする管路Ｌ２中に設けられた差圧／圧力複合センサ、５は差圧／圧力複合センサ４とは別個に設けられた２次側圧力センサである。なお、コントローラ３は実際にはアクチュエータ２に内蔵されているが、この例では分かり易いようにアクチュエータ２の外部に示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a valve 100 with a flow rate measuring function used for implementing the present invention. In FIG. 1, 1 is a valve (flow rate control valve) provided in a flow path L1 through which fluid flows, 2 is an actuator that drives the valve 1, 3 is a controller that controls driving of the actuator 2, and 4 is upstream of the valve 1. 2 is provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor 4. The differential pressure / pressure combined sensor 5 is provided in the pipe L 2 that bypasses the side (primary side) and the downstream (secondary side). It is a secondary pressure sensor. The controller 3 is actually built in the actuator 2, but in this example, it is shown outside the actuator 2 for easy understanding.

図２に差圧／圧力複合センサ４の要部の断面図を示す。図２において、４１は金属製のボディであり、管路Ｌ２の上流側管路Ｌ２１と下流側管路Ｌ２２との間に設けられている。ボディ４１は、内部空間として、隔壁４１−１によって区画された第１の空間４１−２と第２の空間４１−３とを有している。隔壁４１−１には、第１の空間４１−２と第２の空間４１−３とを連通する貫通路４１−４と、第１の空間４１−２とボディ４１の外部空間とを連通する連通路４１−５が設けられている。第１の空間４１−２の開口部４１−２ａには第１の金属ダイアフラム（第１の受圧ダイアフラム）４２−１が設けられており、第２の空間４１−３の開口部４１−３ａには第２の金属ダイアフラム（第２の受圧ダイアフラム）４２−２が設けられている。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the main part of the differential pressure / pressure composite sensor 4. In FIG. 2, 41 is a metal body and is provided between the upstream line L21 and the downstream line L22 of the line L2. The body 41 has a first space 41-2 and a second space 41-3 partitioned by a partition wall 41-1 as internal spaces. The partition wall 41-1 communicates a through passage 41-4 that communicates the first space 41-2 and the second space 41-3, and the first space 41-2 and the external space of the body 41. A communication path 41-5 is provided. A first metal diaphragm (first pressure receiving diaphragm) 42-1 is provided in the opening 41-2a of the first space 41-2, and the opening 41-3a of the second space 41-3 is provided in the opening 41-3a. Is provided with a second metal diaphragm (second pressure receiving diaphragm) 42-2.

４３は差圧センサチップであり、その中央部を薄肉状としてセンサダイアフラムＳ１が形成されており、このセンサダイアフラムＳ１の一方の面４３ａに対する他方の面４３ｂに凹部４３ｃが形成されている。差圧センサチップ４３は、センサダイアフラムＳ１の一方の面４３ａを第１の受圧ダイアフラム４２−１に臨むようにして、センサダイアフラムＳ１の他方の面４３ｂに通ずる連通路４４を隔壁４１−１の貫通路４１−４に連通させるようにして、第１の空間４１−２に位置する隔壁４１−１の壁面４１−１ａに台座４５を介して接合されている。台座４５は筒状とされており、その中空部４５ａと差圧センサチップ４３の凹部４３ｃとによって、センサダイアフラムＳ１の他方の面４３ｂに通ずる連通路４４が形成されている。差圧センサチップ４３はシリコンなどから成り、台座４５はシリコンやガラスなどから成る。   Reference numeral 43 denotes a differential pressure sensor chip. A sensor diaphragm S1 is formed with a thin central portion, and a recess 43c is formed on the other surface 43b of the sensor diaphragm S1 with respect to one surface 43a. In the differential pressure sensor chip 43, the one side 43a of the sensor diaphragm S1 faces the first pressure receiving diaphragm 42-1, and the communication path 44 that communicates with the other side 43b of the sensor diaphragm S1 passes through the passage 41 of the partition wall 41-1. -4 is joined to the wall surface 41-1a of the partition wall 41-1 located in the first space 41-2 via a pedestal 45 so as to communicate with the first space 41-2. The pedestal 45 has a cylindrical shape, and a communication passage 44 that communicates with the other surface 43b of the sensor diaphragm S1 is formed by the hollow portion 45a and the concave portion 43c of the differential pressure sensor chip 43. The differential pressure sensor chip 43 is made of silicon or the like, and the base 45 is made of silicon or glass.

４６は圧力センサチップであり、その中央部を薄肉状としてセンサダイアフラムＳ２が形成されており、このセンサダイアフラムＳ２の一方の面４６ａに対する他方の面４６ｂに凹部４６ｃが形成されている。圧力センサチップ４６は、センサダイアフラムＳ２の一方の面４６ａを第１の受圧ダイアフラム４２−１に臨むようにして、センサダイアフラムＳ２の他方の面４６ｂに通ずる連通路４７を隔壁４１−１の連通路４１−５に連通させるようにして、第１の空間４１−２に位置する隔壁４１−１の壁面４１−１ａに台座４８を介して接合されている。台座４８は筒状とされており、その中空部４８ａと圧力センサチップ４６の凹部４６ｃとによって、センサダイアフラムＳ２の他方の面４６ｂに通ずる連通路４７が形成されている。圧力センサチップ４６はシリコンなどから成り、台座４８はシリコンやガラスなどから成る。   Reference numeral 46 denotes a pressure sensor chip. A sensor diaphragm S2 is formed with a thin central portion, and a recess 46c is formed on the other surface 46b of the sensor diaphragm S2 with respect to one surface 46a. The pressure sensor chip 46 has a communication passage 47 that communicates with the other surface 46b of the sensor diaphragm S2 such that one surface 46a of the sensor diaphragm S2 faces the first pressure receiving diaphragm 42-1, and a communication passage 41- of the partition wall 41-1. 5 is joined to the wall surface 41-1a of the partition wall 41-1 located in the first space 41-2 via a pedestal 48. The pedestal 48 has a cylindrical shape, and a communication passage 47 communicating with the other surface 46b of the sensor diaphragm S2 is formed by the hollow portion 48a and the concave portion 46c of the pressure sensor chip 46. The pressure sensor chip 46 is made of silicon or the like, and the base 48 is made of silicon or glass.

ボディ４１には、第１の空間４１−２を第１の封入室４９−１として、第１の圧力伝達用媒体４０−１が封止されている。また、第２の空間４１−３および隔壁４１−１の貫通路４１−４および差圧センサチップ４３のセンサダイアフラムＳ１の他方の面４３−１ｂに通ずる連通路４４を第２の封入室４９−２として、第２の圧力伝達用媒体４０−２が封止されている。圧力伝達用媒体４０−１，４０−２としては、シリコーンオイル等の非圧縮性流体が用いられる。   The body 41 is sealed with the first pressure transmission medium 40-1 with the first space 41-2 as the first enclosure 49-1. Further, the communication path 44 that communicates with the second space 41-3, the through passage 41-4 of the partition wall 41-1 and the other surface 43-1b of the sensor diaphragm S1 of the differential pressure sensor chip 43 is provided in the second enclosure 49-. 2, the second pressure transmission medium 40-2 is sealed. As the pressure transmission media 40-1 and 40-2, an incompressible fluid such as silicone oil is used.

この差圧／圧力複合センサ４では、バルブ１の１次側の流体圧力が測定圧Ｐ１として第１の受圧ダイアフラム４２−１に加わり、この第１の受圧ダイアフラム４２−１が受けた測定圧Ｐ１が第１の圧力伝達用媒体４０−１を介して差圧センサチップ４３のセンサダイアフラムＳ１の一方の面４３ａに伝達され、バルブ１の２次側の流体圧力が測定圧Ｐ２として第２の受圧ダイアフラム４２−２に加わり、この第１の受圧ダイアフラム４２−２が受けた測定圧Ｐ２が第２の圧力伝達用媒体４０−２を介して差圧センサチップ４３のセンサダイアフラムＳ１の他方の面４３ｂに伝達される。その結果、差圧センサチップ４３のセンサダイアフラムＳ１が測定圧Ｐ１と測定圧Ｐ２との圧力差に応じて撓み、その圧力差に応じた信号が差圧ΔＰを示す信号（以下、この信号を差圧信号ΔＰと呼ぶ）として差圧センサチップ４３から出力される。この差圧信号ΔＰはコントローラ３へ送られる。差圧センサチップ４３のセンサダイアフラムＳ１には、差圧信号ΔＰを出力するための構成として、圧力変化に応じて抵抗値が変化する歪抵抗ゲージが形成されている。   In this differential pressure / pressure combined sensor 4, the fluid pressure on the primary side of the valve 1 is applied to the first pressure receiving diaphragm 42-1 as the measured pressure P1, and the measured pressure P1 received by the first pressure receiving diaphragm 42-1. Is transmitted to one surface 43a of the sensor diaphragm S1 of the differential pressure sensor chip 43 via the first pressure transmission medium 40-1, and the fluid pressure on the secondary side of the valve 1 is the second pressure receiving pressure as the measurement pressure P2. The measured pressure P2 received by the first pressure receiving diaphragm 42-2 is added to the diaphragm 42-2, and the other surface 43b of the sensor diaphragm S1 of the differential pressure sensor chip 43 via the second pressure transmission medium 40-2. Is transmitted to. As a result, the sensor diaphragm S1 of the differential pressure sensor chip 43 bends according to the pressure difference between the measured pressure P1 and the measured pressure P2, and a signal corresponding to the pressure difference indicates a differential pressure ΔP (hereinafter, this signal is referred to as a difference). Is output from the differential pressure sensor chip 43 as a pressure signal ΔP). This differential pressure signal ΔP is sent to the controller 3. The sensor diaphragm S1 of the differential pressure sensor chip 43 is formed with a strain resistance gauge whose resistance value changes according to the pressure change as a configuration for outputting the differential pressure signal ΔP.

また、この差圧／圧力複合センサ４では、バルブ１の１次側の流体圧力が測定圧Ｐ１として第１の受圧ダイアフラム４２−１に加わり、この第１の受圧ダイアフラム４２−１が受けた測定圧Ｐ１が第１の圧力伝達用媒体４０−１を介して圧力センサチップ４６のセンサダイアフラムＳ２の一方の面４６ａに伝達され、ボディ１の外部空間の圧力（大気圧）が基準圧Ｐ３として圧力センサチップ４６のセンサダイアフラムＳ２の他方の面４６ｂに伝達される。その結果、圧力センサチップ４６のセンサダイアフラムＳ２が測定圧Ｐ１と基準圧（大気圧）Ｐ３との圧力差に応じて撓み、その圧力差に応じた信号が静圧ＰＧを示す信号（以下、この信号を静圧信号ＰＧと呼ぶ）として圧力センサチップ４６から出力される。この静圧信号ＰＧはコントローラ３へ送られる。圧力センサチップ４６のセンサダイアフラムＳ２には、静圧信号ＰＧを出力するための構成として、圧力変化に応じて抵抗値が変化する歪抵抗ゲージが形成されている。   Further, in the differential pressure / pressure combined sensor 4, the fluid pressure on the primary side of the valve 1 is applied to the first pressure receiving diaphragm 42-1 as the measurement pressure P 1, and the measurement received by the first pressure receiving diaphragm 42-1. The pressure P1 is transmitted to one surface 46a of the sensor diaphragm S2 of the pressure sensor chip 46 via the first pressure transmission medium 40-1, and the pressure (atmospheric pressure) in the external space of the body 1 is used as the reference pressure P3. It is transmitted to the other surface 46b of the sensor diaphragm S2 of the sensor chip 46. As a result, the sensor diaphragm S2 of the pressure sensor chip 46 bends according to the pressure difference between the measurement pressure P1 and the reference pressure (atmospheric pressure) P3, and the signal corresponding to the pressure difference indicates a signal indicating the static pressure PG (hereinafter referred to as this). The signal is referred to as a static pressure signal PG) and output from the pressure sensor chip 46. This static pressure signal PG is sent to the controller 3. The sensor diaphragm S2 of the pressure sensor chip 46 is formed with a strain resistance gauge whose resistance value changes according to a pressure change as a configuration for outputting the static pressure signal PG.

２次側圧力センサ５は、バルブ１の上流側（１次側）と下流側（２次側）とをバイパスする管路Ｌ２中、差圧／圧力複合センサ４の下流側に位置する下流側管路Ｌ２２に設けられている。この２次側圧力センサ５は、下流側管路Ｌ２２内の流体の圧力を、すなわちバルブ１の２次側の流体圧力を、大気圧を基準として、測定圧Ｐ２として検出する。この２次側圧力センサ５が検出する測定圧Ｐ２を示す信号（以下、この信号を２次側圧力信号Ｐ２と呼ぶ）はコントローラ３へ送られる。   The secondary pressure sensor 5 is located downstream of the differential pressure / pressure sensor 4 in the pipe L2 that bypasses the upstream side (primary side) and the downstream side (secondary side) of the valve 1. It is provided in the pipe line L22. The secondary pressure sensor 5 detects the pressure of the fluid in the downstream line L22, that is, the fluid pressure on the secondary side of the valve 1 as the measurement pressure P2 with reference to the atmospheric pressure. A signal indicating the measured pressure P2 detected by the secondary pressure sensor 5 (hereinafter, this signal is referred to as a secondary pressure signal P2) is sent to the controller 3.

コントローラ３は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、基本機能としてバルブ１の流量制御機能に加え、本実施の形態特有の機能として差圧／圧力複合センサ４の異常診断機能を有している。   The controller 3 is realized by hardware including a processor and a storage device, and a program for realizing various functions in cooperation with these hardware. In addition to the flow rate control function of the valve 1, the controller 3 is provided as a basic function. As a unique function, an abnormality diagnosis function of the differential pressure / pressure combined sensor 4 is provided.

〔流量制御機能〕
先ず、コントローラ３が有する流量制御機能について説明する。コントローラ３は、差圧／圧力複合センサ４からの差圧信号ΔＰを入力とし、この入力された差圧信号ΔＰに基づいて、バルブ１を流れている現在の流体の流量Ｑｐｖを計測する。そして、この計測した流量Ｑｐｖと上位から与えられる設定流量Ｑｓｐとを比較し、Ｑｐｖ＝Ｑｓｐとなるようにアクチュエータ２へ駆動指令を送り、バルブ１の開度を制御する。 [Flow control function]
First, the flow rate control function of the controller 3 will be described. The controller 3 receives the differential pressure signal ΔP from the differential pressure / pressure combined sensor 4 and measures the flow rate Qpv of the current fluid flowing through the valve 1 based on the input differential pressure signal ΔP. Then, the measured flow rate Qpv is compared with the set flow rate Qsp given from the host, and a drive command is sent to the actuator 2 so that Qpv = Qsp, and the opening degree of the valve 1 is controlled.

〔異常診断機能：第１例（実施の形態１）〕
次に、コントローラ３が有する異常診断機能の第１例について説明する。コントローラ３は、一定期間が経過する毎（例えば、１日１回）に、差圧／圧力複合センサ４の異常診断を実行する。図３にコントローラ３が実行する異常診断のフローチャートを示す。 [Abnormality Diagnosis Function: First Example (Embodiment 1)]
Next, a first example of the abnormality diagnosis function that the controller 3 has will be described. The controller 3 performs abnormality diagnosis of the differential pressure / pressure combined sensor 4 every time a certain period of time elapses (for example, once a day). FIG. 3 shows a flowchart of abnormality diagnosis executed by the controller 3.

コントローラ３は、一定期間が経過すると（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、その時の差圧センサチップ４３からの差圧信号ΔＰと、圧力センサチップ４６からの静圧信号ＰＧと、２次側圧力センサ５からの２次側圧力信号Ｐ２とを取得する（ステップＳ１０２）。すなわち、差圧センサチップ４３によって検出される測定圧Ｐ１（１次側の流体圧力）と測定圧Ｐ２（２次側の流体圧力）との差である差圧ΔＰを取得し、圧力センサチップ４６によって検出される測定圧Ｐ１（１次側の流体圧力）と基準圧Ｐ３（大気圧）との差である静圧ＰＧを取得し、２次側圧力センサ５によって検出される測定圧Ｐ２（２次側の流体圧力）を取得する。   When a certain period of time has elapsed (YES in step S101), the controller 3 determines whether the differential pressure signal ΔP from the differential pressure sensor chip 43 at that time, the static pressure signal PG from the pressure sensor chip 46, and the secondary pressure sensor 5 The secondary side pressure signal P2 is acquired (step S102). That is, a differential pressure ΔP, which is the difference between the measured pressure P1 (primary fluid pressure) and the measured pressure P2 (secondary fluid pressure) detected by the differential pressure sensor chip 43, is obtained, and the pressure sensor chip 46 is obtained. The static pressure PG which is the difference between the measured pressure P1 (primary fluid pressure) detected by the reference pressure P3 (atmospheric pressure) and the measured pressure P2 (2 detected by the secondary pressure sensor 5) is acquired. Acquire secondary fluid pressure).

そして、コントローラ３は、その取得した「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと測定圧Ｐ２との差」との差を求め、その差の絶対値を評価指標Ｐ０（Ｐ０＝｜ΔＰ−（ＰＧ−Ｐ２）｜）として求める（ステップＳ１０３）。この時、差圧／圧力複合センサ４が正常であれば、ＰＧ＝Ｐ１となり、「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと測定圧Ｐ２との差」とは等しく、評価指標Ｐ０は零となるはずである。   Then, the controller 3 obtains a difference between the acquired “differential pressure ΔP” and “difference between the static pressure PG and the measured pressure P2”, and calculates an absolute value of the difference as an evaluation index P0 (P0 = | ΔP− (PG -P2) |) (step S103). At this time, if the differential pressure / pressure combined sensor 4 is normal, PG = P1, “differential pressure ΔP” is equal to “difference between static pressure PG and measured pressure P2,” and the evaluation index P0 is zero. It should be.

次に、コントローラ３は、その求めた評価指標Ｐ０と予め設定されている異常値とを比較する（ステップＳ１０４）。ここで、評価指標Ｐ０が異常値を超えていれば（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、直ちに警報信号を出力し（ステップＳ１０５）、差圧／圧力複合センサ４に異常が生じたことを知らせる。   Next, the controller 3 compares the obtained evaluation index P0 with a preset abnormal value (step S104). If the evaluation index P0 exceeds the abnormal value (YES in step S104), an alarm signal is immediately output (step S105) to inform the differential pressure / pressure composite sensor 4 that an abnormality has occurred.

評価指標Ｐ０が異常値を超えていなければ（ステップＳ１０４のＮＯ）、コントローラ３は、ステップ１０１へ戻り、次の異常診断に備える。   If the evaluation index P0 does not exceed the abnormal value (NO in step S104), the controller 3 returns to step 101 to prepare for the next abnormality diagnosis.

このようにして、コントローラ３は、一定期間が経過する毎に、差圧／圧力複合センサ４の異常診断を実行する。これにより、評価指標Ｐ０が異常値を超えた場合には直ちに警報信号が出力されるものとなり、差圧／圧力複合センサ４の出力異常に対して速やかに対処することが可能となる。また、差圧／圧力複合センサ４を取り外して検査するなど、差圧／圧力複合センサ４の正常／異常を定期的に確認する必要もない。   In this way, the controller 3 performs an abnormality diagnosis of the differential pressure / pressure combined sensor 4 every time a certain period elapses. Thereby, when the evaluation index P0 exceeds the abnormal value, an alarm signal is immediately output, and it is possible to quickly cope with the output abnormality of the differential pressure / pressure composite sensor 4. Further, it is not necessary to periodically check the normality / abnormality of the differential pressure / pressure composite sensor 4 such as removing and inspecting the differential pressure / pressure composite sensor 4.

また、差圧／圧力複合センサ４の正常／異常の判断を１つの評価指標Ｐ０で行うことができるので、差圧センサチップ４３と圧力センサチップ４６の両方に対して正常時の上下限の範囲を記憶させておく必要がなくなり、処理も簡単となる。   Further, since the normal / abnormal judgment of the differential pressure / pressure combined sensor 4 can be performed with one evaluation index P0, the upper and lower limits of the normal range for both the differential pressure sensor chip 43 and the pressure sensor chip 46. Is not required to be stored, and the processing is simplified.

また、差圧／圧力複合センサ４とは別個に設けられた２次側圧力センサ５が常に測定圧Ｐ２を検出するので、通常の圧力／差圧測定を中断することなく、オンラインで差圧／圧力複合センサ４の正常／異常の判断を行うことができる。   In addition, since the secondary pressure sensor 5 provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor 4 always detects the measured pressure P2, the differential pressure / pressure is measured online without interrupting the normal pressure / differential pressure measurement. Whether the pressure composite sensor 4 is normal or abnormal can be determined.

図４にコントローラ３が有する異常診断機能の第１例の機能ブロック図を示す。同図において、３１−１は圧力データ取得部、３１−２は評価指標算出部、３１−３は異常判定部である。   FIG. 4 shows a functional block diagram of a first example of the abnormality diagnosis function that the controller 3 has. In the figure, 31-1 is a pressure data acquisition unit, 31-2 is an evaluation index calculation unit, and 31-3 is an abnormality determination unit.

圧力データ取得部３１−１は、一定期間が経過する毎に、差圧センサチップ４３からの差圧信号ΔＰと、圧力センサチップ４６からの静圧信号ＰＧと、２次側圧力センサ５からの２次側圧力信号Ｐ２とを取得する。   The pressure data acquisition unit 31-1 receives the differential pressure signal ΔP from the differential pressure sensor chip 43, the static pressure signal PG from the pressure sensor chip 46, and the secondary pressure sensor 5 every time a certain period of time elapses. The secondary side pressure signal P2 is acquired.

評価指標算出部３１−２は、圧力データ取得部３１−１が取得した差圧信号ΔＰから得られる差圧ΔＰと、静圧信号ＰＧから得られる静圧ＰＧと、２次側圧力信号Ｐ２から得られる測定圧Ｐ２とから、評価指標Ｐ０をＰ０＝｜ΔＰ−（ＰＧ−Ｐ２）｜）として求める。   The evaluation index calculation unit 31-2 is based on the differential pressure ΔP obtained from the differential pressure signal ΔP acquired by the pressure data acquisition unit 31-1, the static pressure PG obtained from the static pressure signal PG, and the secondary pressure signal P2. The evaluation index P0 is determined as P0 = | ΔP− (PG−P2) |) from the obtained measurement pressure P2.

異常判定部３１−３は、評価指標算出部３１−２からの評価指標Ｐ０を入力とし、評価指標Ｐ０が異常値を超えていれば警報信号を出力する。   The abnormality determination unit 31-3 receives the evaluation index P0 from the evaluation index calculation unit 31-2 and outputs an alarm signal if the evaluation index P0 exceeds an abnormal value.

〔異常診断機能：第２例（実施の形態２）〕
次に、コントローラ３が有する異常診断機能の第２例について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。 [Abnormality diagnosis function: second example (Embodiment 2)]
Next, a second example of the abnormality diagnosis function of the controller 3 will be described using the flowchart shown in FIG.

コントローラ３は、一定期間が経過すると（ステップＳ２０１のＹＥＳ）、その時の差圧センサチップ４３からの差圧信号ΔＰと、圧力センサチップ４６からの静圧信号ＰＧと、２次側圧力センサ５からの２次側圧力信号Ｐ２とを取得する（ステップＳ２０２）。すなわち、差圧センサチップ４３によって検出される測定圧Ｐ１（１次側の流体圧力）と測定圧Ｐ２（２次側の流体圧力）との差である差圧ΔＰを取得し、圧力センサチップ４６によって検出される測定圧Ｐ１（１次側の流体圧力）と基準圧Ｐ３（大気圧）との差である静圧ＰＧを取得し、２次側圧力センサ５によって検出される測定圧Ｐ２（２次側の流体圧力）を取得する。   When a certain period of time has elapsed (YES in step S201), the controller 3 determines that the differential pressure signal ΔP from the differential pressure sensor chip 43 at that time, the static pressure signal PG from the pressure sensor chip 46, and the secondary pressure sensor 5 The secondary side pressure signal P2 is acquired (step S202). That is, a differential pressure ΔP, which is the difference between the measured pressure P1 (primary fluid pressure) and the measured pressure P2 (secondary fluid pressure) detected by the differential pressure sensor chip 43, is obtained, and the pressure sensor chip 46 is obtained. The static pressure PG which is the difference between the measured pressure P1 (primary fluid pressure) detected by the reference pressure P3 (atmospheric pressure) and the measured pressure P2 (2 detected by the secondary pressure sensor 5) is acquired. Acquire secondary fluid pressure).

そして、コントローラ３は、その取得した「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと測定圧Ｐ２との差」との差を求め、その差の絶対値を評価指標Ｐ０（Ｐ０＝｜ΔＰ−（ＰＧ−Ｐ２）｜）として求める（ステップＳ２０３）。この時、差圧／圧力複合センサ４が正常であれば、ＰＧ＝Ｐ１となり、「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと測定圧Ｐ２との差」とは等しく、評価指標Ｐ０は零となるはずである。   Then, the controller 3 obtains a difference between the acquired “differential pressure ΔP” and “difference between the static pressure PG and the measured pressure P2”, and calculates an absolute value of the difference as an evaluation index P0 (P0 = | ΔP− (PG -P2) |) (Step S203). At this time, if the differential pressure / pressure combined sensor 4 is normal, PG = P1, “differential pressure ΔP” is equal to “difference between static pressure PG and measured pressure P2,” and the evaluation index P0 is zero. It should be.

次に、コントローラ３は、その求めた評価指標Ｐ０と予め設定されている使用限界値とを比較する（ステップＳ２０４）。ここで、評価指標Ｐ０が使用限界値を超えていれば（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、直ちに警報信号を出力し（ステップＳ２０７）、差圧／圧力複合センサ４に異常が生じたことを知らせる。   Next, the controller 3 compares the obtained evaluation index P0 with a preset use limit value (step S204). Here, if the evaluation index P0 exceeds the use limit value (YES in step S204), an alarm signal is immediately output (step S207) to inform the differential pressure / pressure composite sensor 4 that an abnormality has occurred.

評価指標Ｐ０が使用限界値を超えていなければ（ステップＳ２０４のＮＯ）、コントローラ３は、評価指標Ｐ０と切替閾値とを比較する（ステップＳ２０５）。この切替閾値は使用限界値よりも低めに設定されている。コントローラ３は、評価指標Ｐ０が切替閾値を超えていれば（ステップＳ２０５のＹＥＳ）、センサ交換信号を出力し（ステップＳ２０６）、差圧／圧力複合センサ４の交換を促す。評価指標Ｐ０が切替閾値を超えていなければ（ステップＳ２０５のＮＯ）、ステップＳ２０１へ戻り、次の異常診断に備える。   If the evaluation index P0 does not exceed the use limit value (NO in step S204), the controller 3 compares the evaluation index P0 with the switching threshold (step S205). This switching threshold is set lower than the use limit value. If the evaluation index P0 exceeds the switching threshold value (YES in step S205), the controller 3 outputs a sensor replacement signal (step S206) and prompts replacement of the differential pressure / pressure combined sensor 4. If the evaluation index P0 does not exceed the switching threshold value (NO in step S205), the process returns to step S201 to prepare for the next abnormality diagnosis.

このようにして、コントローラ３は、一定期間が経過する毎に、差圧／圧力複合センサ４の異常診断を実行する。図６に評価指標Ｐ０のトレンドを例示する。通常は、図６に示されるように、評価指標Ｐ０は時間の経過に伴って大きくなって行く。この場合、一定期間が経過する毎に求められる評価指標Ｐ０が切替閾値を超えた時点で、センサ交換信号が出力される。   In this way, the controller 3 performs an abnormality diagnosis of the differential pressure / pressure combined sensor 4 every time a certain period elapses. FIG. 6 illustrates the trend of the evaluation index P0. Normally, as shown in FIG. 6, the evaluation index P0 increases with the passage of time. In this case, a sensor replacement signal is output when the evaluation index P0 obtained every time a certain period elapses exceeds the switching threshold.

これにより、大きな出力異常が認められる前に異常を察知して、差圧／圧力複合センサ４を交換することが可能となり、トラブルを最小限に抑えることが可能となる。また、差圧／圧力複合センサ４を使用限界直前まで有効に活用でき、交換コストを削減することが可能となる。また、評価指標Ｐ０が使用限界値を超えた場合には直ちに警報信号が出力されるので、差圧／圧力複合センサ４の大きな出力異常にも速やかに対処することが可能となる。また、差圧／圧力複合センサ４を取り外して検査するなど、差圧／圧力複合センサ４の正常／異常を定期的に確認する必要もない。   As a result, it is possible to detect the abnormality before the large output abnormality is recognized and replace the combined differential pressure / pressure sensor 4, thereby minimizing trouble. Further, the differential pressure / pressure combined sensor 4 can be effectively utilized until just before the use limit, and the replacement cost can be reduced. Further, when the evaluation index P0 exceeds the use limit value, an alarm signal is immediately output, so that it is possible to quickly cope with a large output abnormality of the differential pressure / pressure composite sensor 4. Further, it is not necessary to periodically check the normality / abnormality of the differential pressure / pressure composite sensor 4 such as removing and inspecting the differential pressure / pressure composite sensor 4.

また、差圧／圧力複合センサ４の正常／異常の判断を１つの評価指標Ｐ０で行うことができるので、差圧センサチップ４３と圧力センサチップ４６の両方に対して正常時の上下限の範囲を記憶させておく必要がなくなり、処理も簡単となる。   Further, since the normal / abnormal judgment of the differential pressure / pressure combined sensor 4 can be performed with one evaluation index P0, the upper and lower limits of the normal range for both the differential pressure sensor chip 43 and the pressure sensor chip 46. Is not required to be stored, and the processing is simplified.

また、差圧／圧力複合センサ４とは別個に設けられた２次側圧力センサ５が常に測定圧Ｐ２を検出するので、通常の圧力／差圧測定を中断することなく、オンラインで差圧／圧力複合センサ４の正常／異常の判断を行うことができる。   In addition, since the secondary pressure sensor 5 provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor 4 always detects the measured pressure P2, the differential pressure / pressure is measured online without interrupting the normal pressure / differential pressure measurement. Whether the pressure composite sensor 4 is normal or abnormal can be determined.

図７にコントローラ３が有する異常診断機能の第２例の機能ブロック図を示す。同図において、３２−１は圧力データ取得部、３２−２は評価指標算出部、３２−３は異常判定部である。   FIG. 7 shows a functional block diagram of a second example of the abnormality diagnosis function that the controller 3 has. In the figure, 32-1 is a pressure data acquisition unit, 32-2 is an evaluation index calculation unit, and 32-3 is an abnormality determination unit.

圧力データ取得部３２−１は、一定期間が経過する毎に、差圧センサチップ４３からの差圧信号ΔＰと、圧力センサチップ４６からの静圧信号ＰＧと、２次側圧力センサ５からの２次側圧力信号Ｐ２とを取得する。   The pressure data acquisition unit 32-1 receives the differential pressure signal ΔP from the differential pressure sensor chip 43, the static pressure signal PG from the pressure sensor chip 46, and the secondary pressure sensor 5 every time a certain period of time elapses. The secondary side pressure signal P2 is acquired.

評価指標算出部３２−２は、圧力データ取得部３２−１が取得した差圧信号ΔＰから得られる差圧ΔＰと、静圧信号ＰＧから得られる静圧ＰＧと、２次側圧力信号Ｐ２から得られる測定圧Ｐ２とから、評価指標Ｐ０をＰ０＝｜ΔＰ−（ＰＧ−Ｐ２）｜）として求める。   The evaluation index calculation unit 32-2 is based on the differential pressure ΔP obtained from the differential pressure signal ΔP acquired by the pressure data acquisition unit 32-1, the static pressure PG obtained from the static pressure signal PG, and the secondary pressure signal P2. The evaluation index P0 is determined as P0 = | ΔP− (PG−P2) |) from the obtained measurement pressure P2.

異常判定部３２−３は、評価指標算出部３２−２からの評価指標Ｐ０を入力とし、評価指標Ｐ０が使用限界値を超えていれば警報信号を出力し、評価指標Ｐ０が使用限界値を超えておらず、切替閾値を超えていればセンサ交換信号を出力する。   The abnormality determination unit 32-3 receives the evaluation index P0 from the evaluation index calculation unit 32-2, and outputs an alarm signal if the evaluation index P0 exceeds the use limit value, and the evaluation index P0 indicates the use limit value. If it does not exceed the switching threshold value, a sensor replacement signal is output.

なお、上述した実施の形態において、コントローラ３からのセンサ交換信号や警報信号は、通信で上位装置へ送るようにしてもよく、流量計測機能付きバルブ１００においてその信号に基づく表示を行わせるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the sensor replacement signal and the alarm signal from the controller 3 may be sent to the host device by communication, and the valve 100 with a flow rate measuring function performs display based on the signal. May be.

また、上述した実施の形態では、差圧／圧力複合センサ４において、基準圧Ｐ３を大気圧とし静圧ＰＧとしてゲージ圧を測定するものとしたが、基準圧Ｐ３を真空圧とし静圧ＰＧとして絶対圧を測定するようにしてもよい。また、２次側圧力センサ５においても、真空圧を基準として測定圧Ｐ２（絶対圧）を検出するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, in the differential pressure / pressure combined sensor 4, the gauge pressure is measured using the reference pressure P3 as the atmospheric pressure and the static pressure PG, but the reference pressure P3 is used as the vacuum pressure and the static pressure PG. The absolute pressure may be measured. The secondary pressure sensor 5 may also detect the measurement pressure P2 (absolute pressure) with reference to the vacuum pressure.

図８に静圧ＰＧとして絶対圧を測定するようにした場合の差圧／圧力複合センサ４の要部の断面図を示す。以下、図２に示した差圧／圧力複合センサ４と区別するために、図２に示した差圧／圧力複合センサ４を差圧／圧力複合センサ４Ａとし、図８に示した差圧／圧力複合センサ４を差圧／圧力複合センサ４Ｂとする。   FIG. 8 shows a cross-sectional view of the main part of the differential pressure / pressure combined sensor 4 when the absolute pressure is measured as the static pressure PG. Hereinafter, in order to distinguish from the differential pressure / pressure composite sensor 4 shown in FIG. 2, the differential pressure / pressure composite sensor 4 shown in FIG. 2 is referred to as a differential pressure / pressure composite sensor 4A, and the differential pressure / pressure composite sensor 4 shown in FIG. The pressure composite sensor 4 is referred to as a differential pressure / pressure composite sensor 4B.

この差圧／圧力複合センサ４Ｂでは、差圧／圧力複合センサ４Ａがボディ４１に連通路４１−５を設けていたのに対し、この連通路４１−５をボディ４１からなくし、圧力センサチップ４６のセンサダイアフラムＳ２の他方の面４６ｂに通ずる連通路４７を真空としている。これにより、基準圧Ｐ３が真空圧とされ、絶対圧を示す静圧信号ＰＧがコントローラ３へ送られるものとなる。   In this differential pressure / pressure combined sensor 4B, the differential pressure / pressure combined sensor 4A is provided with the communication path 41-5 in the body 41, whereas the communication path 41-5 is eliminated from the body 41, and the pressure sensor chip 46 is provided. The communication passage 47 communicating with the other surface 46b of the sensor diaphragm S2 is evacuated. Thereby, the reference pressure P3 is set to the vacuum pressure, and the static pressure signal PG indicating the absolute pressure is sent to the controller 3.

この差圧／圧力複合センサ４Ｂでは、静圧信号ＰＧから得られる静圧ＰＧ（絶対圧）から大気圧を差し引いた値を静圧ＰＧ’（ゲージ圧）として求め、その求めた静圧ＰＧ’（ゲージ圧）と、差圧信号ΔＰから得られる差圧ΔＰと、２次側圧力センサ５からの２次側圧力信号Ｐ２から得られる測定圧Ｐ２（ゲージ圧）とから評価指標Ｐ０を求める。この時、差圧／圧力複合センサ４Ｂが正常であれば、ＰＧ’＝Ｐ１となり、「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと測定圧Ｐ２との差」とは等しく、評価指標Ｐ０は零となるはずである。したがって、Ｐ０＝｜ΔＰ−（ＰＧ’−Ｐ２）｜として評価指標Ｐ０を求めることにより、上述した実施の形態と同様にして差圧／圧力複合センサ４Ｂの異常の有無を判定することができる。   In the differential pressure / pressure combined sensor 4B, a value obtained by subtracting the atmospheric pressure from the static pressure PG (absolute pressure) obtained from the static pressure signal PG is obtained as a static pressure PG ′ (gauge pressure), and the obtained static pressure PG ′. The evaluation index P0 is obtained from (gauge pressure), the differential pressure ΔP obtained from the differential pressure signal ΔP, and the measured pressure P2 (gauge pressure) obtained from the secondary pressure signal P2 from the secondary pressure sensor 5. At this time, if the differential pressure / pressure combined sensor 4B is normal, PG ′ = P1, and “differential pressure ΔP” and “difference between static pressure PG and measured pressure P2” are equal, and the evaluation index P0 is zero. Should be. Therefore, by obtaining the evaluation index P0 as P0 = | ΔP− (PG′−P2) |, the presence / absence of abnormality of the differential pressure / pressure sensor 4B can be determined in the same manner as in the above-described embodiment.

なお、この場合、静圧ＰＧ（絶対圧）から差し引く大気圧は、標準大気圧としてもよいし、その時の大気圧としてもよい。また、差圧信号ΔＰから得られる差圧ΔＰに大気圧を加算した値を差圧ΔＰ’として求め、この求めた差圧ΔＰ’と、静圧信号ＰＧから得られる静圧ＰＧ（絶対圧）と、真空圧を基準として検出した測定圧Ｐ２（絶対圧）とから評価指標Ｐ０を求めるようにしてもよい。   In this case, the atmospheric pressure subtracted from the static pressure PG (absolute pressure) may be the standard atmospheric pressure or the atmospheric pressure at that time. Further, a value obtained by adding the atmospheric pressure to the differential pressure ΔP obtained from the differential pressure signal ΔP is obtained as a differential pressure ΔP ′, and the obtained differential pressure ΔP ′ and the static pressure PG (absolute pressure) obtained from the static pressure signal PG. The evaluation index P0 may be obtained from the measured pressure P2 (absolute pressure) detected with the vacuum pressure as a reference.

また、上述した実施の形態では、差圧センサを差圧センサチップ４３とし、静圧センサを圧力センサチップ４６とし、ボディ４１内にそれぞれ独立して収容するようにしたが、差圧センサと静圧センサを１チップ上に形成して１つのセンサチップとし、このセンサチップをボディ４１内に収容するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the differential pressure sensor is the differential pressure sensor chip 43 and the static pressure sensor is the pressure sensor chip 46, and each is housed in the body 41 independently. The pressure sensor may be formed on one chip to form one sensor chip, and this sensor chip may be accommodated in the body 41.

また、上述した実施の形態では、差圧センサチップ４３や圧力センサチップ４６を圧力変化に応じて抵抗値が変化する歪抵抗ゲージを形成したタイプとしたが、静電容量式のセンサチップとしてもよい。静電容量式のセンサチップは、所定の空間（容量室）を備えた基板と、その基板の空間上に配置されたダイアフラムと、基板に形成された固定電極と、ダイアフラムに形成された可動電極とを備えている。ダイアフラムが圧力を受けて変形することで、可動電極と固定電極との間隔が変化してその間の静電容量が変化する。   In the above-described embodiment, the differential pressure sensor chip 43 and the pressure sensor chip 46 are of the type in which a strain resistance gauge whose resistance value changes according to a pressure change is formed. Good. A capacitance type sensor chip includes a substrate having a predetermined space (capacitance chamber), a diaphragm disposed in the space of the substrate, a fixed electrode formed on the substrate, and a movable electrode formed on the diaphragm. And. When the diaphragm is deformed by receiving pressure, the distance between the movable electrode and the fixed electrode changes, and the capacitance between them changes.

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 [Extension of the embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the technical idea of the present invention.

１…バルブ（流量制御バルブ）、２…アクチュエータ、３…コントローラ、Ｌ１…流路、Ｌ２…管路、Ｌ２１…上流側管路、Ｌ２２…下流側管路、４（４Ａ，４Ｂ）…差圧／圧力複合センサ、５…２次側圧力センサ、４０−１…第１の圧力伝達用媒体、４０−２…第２の圧力伝達用媒体、４１…ボディ、４１−１…隔壁、４１−２…第１の空間、４１−３…第２の空間、４１−４…貫通路、４１−５…連通路、４２−１…第１の受圧ダイアフラム、４２−２…第２の受圧ダイアフラム、４３…差圧センサチップ、Ｓ１…センサダイアフラム、４４…連通路、４５…台座、４６…圧力センサチップ、Ｓ２…センサダイアフラム、４７…連通路、４８…台座、４９−１…第１の封入室、４９−２…第２の封入室、３１−１，３２−２…圧力データ取得部、３１−２，３２−２…評価指標算出部、３１−３，３２−３…異常判定部、１００…流量計測機能付きバルブ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Valve (flow control valve), 2 ... Actuator, 3 ... Controller, L1 ... Flow path, L2 ... Pipe line, L21 ... Upstream side pipe, L22 ... Downstream side pipe, 4 (4A, 4B) ... Differential pressure / Pressure composite sensor, 5 ... secondary pressure sensor, 40-1 ... first pressure transmission medium, 40-2 ... second pressure transmission medium, 41 ... body, 41-1 ... partition wall, 41-2 ... first space, 41-3 ... second space, 41-4 ... through passage, 41-5 ... communication passage, 42-1 ... first pressure receiving diaphragm, 42-2 ... second pressure receiving diaphragm, 43 ... differential pressure sensor chip, S1 ... sensor diaphragm, 44 ... communication path, 45 ... pedestal, 46 ... pressure sensor chip, S2 ... sensor diaphragm, 47 ... communication path, 48 ... pedestal, 49-1 ... first enclosure chamber, 49-2 ... second enclosure, 31-1, 32-2 ... pressure data The resulting unit, 31-2 and 32-2 ... evaluation index calculating unit, 31-3,32-3 ... abnormality determining unit, 100 ... flow measurement function valve.

Claims (2)

第１の測定圧Ｐ１と第２の測定圧Ｐ２との差を差圧ΔＰとして検出する差圧センサと、前記第１の測定圧Ｐ１を静圧ＰＧとして検出する静圧センサとを備えた差圧／圧力複合センサの異常診断方法であって、
前記差圧／圧力複合センサとは別個に設けられた圧力センサによって前記第２の測定圧Ｐ２を検出する第１ステップと、
前記差圧センサによって検出される差圧ΔＰと、前記静圧センサによって検出される静圧ＰＧと、前記圧力センサによって検出される第２の測定圧Ｐ２とを取得し、この取得した「差圧ΔＰ」と「静圧ＰＧと第２の測定圧Ｐ２との差」とを比較し、その比較結果に基づいて前記差圧／圧力複合センサの異常の有無を判定する第２ステップと
を備えることを特徴とする差圧／圧力複合センサの異常診断方法。 A differential pressure sensor that detects a difference between the first measurement pressure P1 and the second measurement pressure P2 as a differential pressure ΔP, and a static pressure sensor that detects the first measurement pressure P1 as a static pressure PG. An abnormality diagnosis method for a pressure / pressure combined sensor,
A first step of detecting the second measured pressure P2 by a pressure sensor provided separately from the differential pressure / pressure combined sensor;
A differential pressure ΔP detected by the differential pressure sensor, a static pressure PG detected by the static pressure sensor, and a second measured pressure P2 detected by the pressure sensor are acquired, and the acquired “differential pressure” A second step of comparing “ΔP” with “difference between the static pressure PG and the second measured pressure P2” and determining whether or not the differential pressure / pressure combined sensor is abnormal based on the comparison result. An abnormality diagnosis method for a differential pressure / pressure combined sensor characterized by 請求項１に記載された差圧／圧力複合センサの異常診断方法において、
前記第１の測定圧Ｐ１は、流量制御バルブの１次側の流体圧力であり、
前記第２の測定圧Ｐ２は、前記流量制御バルブの２次側の流体圧力である
ことを特徴とする差圧／圧力複合センサの異常診断方法。 The abnormality diagnosis method for a differential pressure / pressure combined sensor according to claim 1,
The first measurement pressure P1 is a fluid pressure on the primary side of the flow control valve,
The second measurement pressure P2 is a fluid pressure on the secondary side of the flow control valve.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110501110A (en) * 2019-08-12 2019-11-26 联合汽车电子有限公司 Pressure Sensor
CN111306941A (en) * 2020-03-12 2020-06-19 浙江吉成新材股份有限公司 Vacuum degree abnormity alarm device for high-temperature pressureless sintering
KR20200115555A (en) * 2018-01-30 2020-10-07 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 Mass flow controller with absolute and differential pressure transducers

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200115555A (en) * 2018-01-30 2020-10-07 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 Mass flow controller with absolute and differential pressure transducers
KR102691172B1 (en) * 2018-01-30 2024-08-01 일리노이즈 툴 워크스 인코포레이티드 Mass flow controller with absolute and differential pressure transducers
CN110501110A (en) * 2019-08-12 2019-11-26 联合汽车电子有限公司 Pressure Sensor
CN111306941A (en) * 2020-03-12 2020-06-19 浙江吉成新材股份有限公司 Vacuum degree abnormity alarm device for high-temperature pressureless sintering
CN111306941B (en) * 2020-03-12 2022-03-25 浙江吉成新材股份有限公司 Vacuum gauge abnormity alarm device for monitoring vacuum degree of high-temperature pressureless sintering

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