JP4839610B2 - 多変数伝送器 - Google Patents
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Description
本発明は、多変数伝送器に関し、詳しくは変化する精度情報を伝送器内部で演算する機能を持つことにより、ユーザは通信機能で現在の計測値の精度を容易に知ることができるようにした多変数伝送器に関する。
従来技術における多変数伝送器において、プロセス制御のフィールド機器として使用される汎用の差圧伝送器を用いた質量流量計等では、直接的な測定対象物理量である差圧を差圧センサで測定すると共に、質量流量演算のための物理量である圧力及び温度を、圧力センサ及び温度センサで測定し、３個の変数による演算処理によって目的の物理量である質量流量を間接的に測定している。
図２は、このような多変数伝送器の従来構成を示す機能ブロック図である。測定対象物理量である差圧を測定する差圧センサ１１と、この差圧センサ１１で測定した測定信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１２と、質量流量演算のための物理量である圧力を測定する圧力センサ１３と、この圧力センサ１３で測定した測定信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１４と、質量流量演算のための物理量である温度を測定する温度センサ１５と、この温度センサ１５で測定した測定信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１６と、３個のセンサ１１、１３、１５からのディジタル値に変換された信号を入力して質量流量演算処理するマイクロプロセッサで構成されている演算処理手段１７と、設定スパンに対する精度情報を設定する設定／調整スイッチ１８と、設定スパンに対する精度情報等を記憶するメモリ１９と、演算処理手段１７により得られた質量流量信号をアナログ値に変換するＤ／Ａコンバータ２０と、このＤ／Ａコンバータ２０でアナログ値に変換された電圧値を４−２０ｍＡ等の電流伝送信号に変換し、外部負荷２３と直流電源２４の直列回路に供給する出力手段２１と、出力手段２１に並列に接続され伝送信号に重畳するディジタル通信信号により通信インターフェース２２を介して演算処理手段１７と通信し、入出力特性が設計値通りであることの確認やレンジ設定等のコンフィギュレーション確認を行う機器管理ツール２５と、出力手段２１に並列に接続され伝送信号に重畳するディジタル通信信号により通信インターフェース２２を介して演算処理手段１７と通信し、入出力特性が設計値通りであることの確認や、レンジ設定等のコンフィギュレーション確認を行う携帯設定調整装置２６と、から大略構成されている。
このような構成の多変数伝送器において、設定スパンに対する精度情報は製品スペックとして下記に示す計算式により計算され、メモリ１９に記憶されている。
ｘ≧Ｐｒｅｆの時 ±０．１％
ｘ＜Ｒｒｅｆの時 ±（０．０２５＋０．０７５×（Ｐｒｅｆ／ｘ））％
Ｐｒｅｆ：５ｋＰａ
ｘ：レンジの下限値と上限値の絶対値及びスパンの値の中の最大値
ｘ＜Ｒｒｅｆの時 ±（０．０２５＋０．０７５×（Ｐｒｅｆ／ｘ））％
Ｐｒｅｆ：５ｋＰａ
ｘ：レンジの下限値と上限値の絶対値及びスパンの値の中の最大値
この製品スペックとしての精度情報は設定スパンに対する精度であり、スパン設定状態において一定値である。
しかし、従来技術で説明した、製品スペックとしての精度情報は、メモリに記憶されているが、その情報をユーザ側の機器管理ツール或いは携帯設定調整装置において、スパン設定を変更した時に、その変更した精度情報をユーザ側の機器管理ツール或いは携帯設定調整装置で容易に知ることができないという問題がある。
又、現在の計測値によって変化する読み値に対する精度情報をユーザ側の機器管理ツール或いは携帯設定調整装置で容易に知ることができないという問題もある。
又、現在の計測値によって変化する読み値に対する精度情報をユーザ側の機器管理ツール或いは携帯設定調整装置で容易に知ることができないという問題もある。
従って、変化する精度情報を伝送器内部で演算する機能を持つようにすると共に、ユーザ側の機器管理ツール或いは携帯設定調整装置は現在の計測値に対する精度情報を通信インターフェースを利用して容易に知ることができるようにした多変数伝送器に解決しなければならない課題を有する。
また、本発明の目的は、ユーザが、通信機能を介して、計測値の精度を容易に確認ができる簡便な多変数伝送器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本願発明の多変数伝送器は、次に示す構成にしたことである。
（１）多変数伝送器は、プロセスの物理量に関連する複数の変数を入力し、該入力した複数の変数の演算により計測値を求める演算処理手段と、前記演算処理手段の出力を外部に伝送信号として出力する出力手段と、を具備し、通信信号で外部サポートツールと通信可能な多変数伝送器であって、前記演算処理手段には、前記演算処理手段により求められた計測値に対する精度情報を演算する機能を備え、該演算により得られた精度情報をメモリに保存すると共に、該精度情報を前記外部サポートツールのアクセスにより読み出すことができる通信インターフェースを備えたことである。前記演算処理手段には、流体が流れる管に挿入された絞りの前後に発生し、差圧センサによって測定される差圧から求められる質量流量の不確かさを、前記差圧の不確かさ、前記管の孔径の不確かさ及び前記絞りの孔径の不確かさを用いて演算する機能をさらに備え、該演算により得られた前記質量流量の不確かさをメモリに保存すると共に、前記通信インターフェースは、前記質量流量の不確かさを前記外部サポートツールのアクセスにより、さらに読み出すことができる。
本提案によれば、伝送器内部で変化する精度情報を演算する機能を持ち且つその精度情報をメモリに記憶させるようにすると共に、ユーザ側の機器管理ツール或いは携帯設定調整装置は現在の計測値に対する精度情報を通信インターフェースを利用して容易に知ることができるようにしたことで、変化する計測値によって変化する読み値に対する精度情報を簡単に入手することで正確な計測値を得ることが可能になる。
次に、本願発明に係る差圧・圧力伝送器の実施形態について、図面を参照して以下説明ずる。尚、従来技術で説明したものと同じものには同一符号を付与して説明する。
本願発明の多変数伝送器において、従来技術で説明した多変数伝送器と同様に、プロセス制御のフィールド機器として使用される汎用の差圧伝送器を用いた質量流量計等においては、直接的な測定対象物理量である差圧を差圧センサで測定すると共に、質量流量演算のための物理量である圧力及び温度を、圧力センサ及び温度センサで測定し、３個の変数による演算処理によって目的の物理量である質量流量を間接的に測定している。
図１は、このような多変数伝送器の構成を示す機能ブロック図である。測定対象物理量である差圧を測定する差圧センサ１１と、この差圧センサ１１で測定した測定信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１２と、質量流量演算のための物理量である圧力を測定する圧力センサ１３と、この圧力センサ１３で測定した測定信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１４と、質量流量演算のための物理量である温度を測定する温度センサ１５と、この温度センサ１５で測定した測定信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１６と、３個のセンサ１１、１３、１５からのディジタル値に変換された信号を入力して質量流量演算処理するマイクロプロセッサで構成されている演算処理手段１７と、設定スパンに対する精度情報を設定する設定／調整スイッチ１８と、設定スパンに対する精度情報等を記憶するメモリ１９と、演算処理手段１７により得られた質量流量信号をアナログ値に変換するＤ／Ａコンバータ２０と、このＤ／Ａコンバータ２０でアナログ値に変換された電圧値を４−２０ｍＡ等の電流伝送信号に変換し、外部負荷２３と直流電源２４の直列回路に供給する出力手段２１と、出力手段２１に並列に接続され伝送信号に重畳するディジタル通信信号により通信インターフェース２２を介して演算処理手段１７と通信し、入出力特性が設計値通りであることの確認やレンジ設定等のコンフィギュレーション確認を行う機器管理ツール２５と、出力手段２１に並列に接続され伝送信号に重畳するディジタル通信信号により通信インターフェース２２を介して演算処理手段１７と通信し、入出力特性が設計値通りであることの確認や、レンジ設定等のコンフィギュレーション確認を行う携帯設定調整装置２６と、から大略構成されている。
このなかで、機器管理ツール２５と携帯設定調整装置２６がサポートツールである。
演算処理手段１７には、演算処理手段１７により求められた計測値に対する精度情報を演算する精度演算機能手段２７を備えた構成になっている。
この精度演算機能手段２７は、先ず、従来技術で説明した設定スパンに対する精度情報としての製品スペックを下記に示す計算式により計算され、メモリ１９に保存する。
演算処理手段１７には、演算処理手段１７により求められた計測値に対する精度情報を演算する精度演算機能手段２７を備えた構成になっている。
この精度演算機能手段２７は、先ず、従来技術で説明した設定スパンに対する精度情報としての製品スペックを下記に示す計算式により計算され、メモリ１９に保存する。
ｘ≧Ｐｒｅｆの時 ±０．１％
ｘ＜Ｒｒｅｆの時 ±（０．０２５＋０．０７５×（Ｐｒｅｆ／ｘ））％
Ｐｒｅｆ：５ｋＰａ
ｘ：レンジの下限値と上限値の絶対値及びスパンの値の中の最大値
ｘ＜Ｒｒｅｆの時 ±（０．０２５＋０．０７５×（Ｐｒｅｆ／ｘ））％
Ｐｒｅｆ：５ｋＰａ
ｘ：レンジの下限値と上限値の絶対値及びスパンの値の中の最大値
次に、読み値に対する精度を次式で計算してメモリ１９に保存する。
読み値に対する精度（％）＝（δｙ／ｙ）×１００
δｙ：製品スペック精度から計算する計測値誤差量
ｙ：計測値
読み値に対する精度（％）＝（δｙ／ｙ）×１００
δｙ：製品スペック精度から計算する計測値誤差量
ｙ：計測値
これらのメモリ１９に保存されている製品スペック及び読み値に対する精度情報は、通信インターフェース２２を介してサポートツール（携帯設定調整装置２６或は機器管理ツール２５）のアクセスにより読み出すことができる。
一方、これらの精度情報に加えて、計測した差圧値の読み値に対する精度を次式に示す伝送器における質量流量不確かさの計算に用いる差圧不確かさとして質量流量不確かさを計算してメモリ１９に保存するようにしてもよい。
質量流量不確かさ式
δｑｍ／ｑｍ＝［（δＣ／）＾２＋（δε／ε）＾２
＋（２×β４／（１−β４）＾２×（δＤ／Ｄ）＾２
＋（２／（１−β４））＾２×（δｄ／ｄ）＾２
＋（１／４）×（δΔｐ／Δｐ）＾２
＋（１／４）×（δρ／ρ）＾２］＾（１／２）
δｑｍ／ｑｍ：質量流量不確かさ
δＣ／Ｃ ：流出係数不確かさ
δε／ε ：期待の膨張補正係数不確かさ
δＤ／Ｄ ：管孔径不確かさ
δｄ／ｄ ：絞り孔径不確かさ
δΔｐ／Δｐ：差圧不確かさ
δρ／ρ ：密度不確かさ
δｑｍ／ｑｍ＝［（δＣ／）＾２＋（δε／ε）＾２
＋（２×β４／（１−β４）＾２×（δＤ／Ｄ）＾２
＋（２／（１−β４））＾２×（δｄ／ｄ）＾２
＋（１／４）×（δΔｐ／Δｐ）＾２
＋（１／４）×（δρ／ρ）＾２］＾（１／２）
δｑｍ／ｑｍ：質量流量不確かさ
δＣ／Ｃ ：流出係数不確かさ
δε／ε ：期待の膨張補正係数不確かさ
δＤ／Ｄ ：管孔径不確かさ
δｄ／ｄ ：絞り孔径不確かさ
δΔｐ／Δｐ：差圧不確かさ
δρ／ρ ：密度不確かさ
このようにして演算にして求めた質量流量不確かさに対しても、上記のメモリ１９に保存されている製品スペック及び読み値に対する精度情報に加えて、通信インターフェース２２を介してサポートツール（携帯設定調整装置２６或は機器管理ツール２５）のアクセスにより読み出すことができる。
このようにして、機器管理ツール２５或いは携帯設定調整装置２６であるサポートツールにおいて、変化する精度情報を伝送器内部の演算処理手段１７に設けた精度演算機能手段２７により演算してメモリ１９に保存すると共に、通信インターフェース２２を介してそのメモリ１９に保存されている精度情報を容易に得ることができるのである。
また、上述の実施例は、多変数伝送器で形成したが、これとは別に、一般的な伝送器で形成しても同等の作用効果がある。
以上のように、本発明は、上述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲でさらに多くの変更及び変形を含むものである。
伝送器内部の演算処理手段に精度情報を演算する機能を備え、その演算された精度情報をメモリに保存し、通信インターフェースを介してその精度情報をユーザ側のサポートツールで容易に得ることができる多変数伝送器を提供する。
１１ 差圧センサ
１２ Ａ／Ｄコンバータ
１３ 圧力センサ
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ 温度センサ
１６ Ａ／Ｄコンバータ
１７ 演算処理手段
１８ 設定／調整スイッチ
１９ メモリ
２０ Ｄ／Ａコンバータ
２１ 出力手段
２２ 通信インターフェース
２３ 外部負荷
２４ 直列電源
２５ 機器管理ツール（サポートツール）
２６ 携帯設定調整装置（サポートツール）
２７ 精度演算機能手段。
１２ Ａ／Ｄコンバータ
１３ 圧力センサ
１４ Ａ／Ｄコンバータ
１５ 温度センサ
１６ Ａ／Ｄコンバータ
１７ 演算処理手段
１８ 設定／調整スイッチ
１９ メモリ
２０ Ｄ／Ａコンバータ
２１ 出力手段
２２ 通信インターフェース
２３ 外部負荷
２４ 直列電源
２５ 機器管理ツール（サポートツール）
２６ 携帯設定調整装置（サポートツール）
２７ 精度演算機能手段。
Claims (1)
- プロセスの物理量に関連する複数の変数を入力し、該入力した複数の変数の演算により計測値を求める演算処理手段と、前記演算処理手段の出力を外部に伝送信号として出力する出力手段と、を具備し、通信信号で外部サポートツールと通信可能な多変数伝送器であって、
前記演算処理手段には、前記演算処理手段により求められた計測値に対する精度情報を演算する機能を備え、該演算により得られた精度情報をメモリに保存すると共に、該精度情報を前記外部サポートツールのアクセスにより読み出すことができる通信インターフェースを備え、
前記演算処理手段には、流体が流れる管に挿入された絞りの前後に発生し、差圧センサによって測定される差圧から求められる質量流量の不確かさを、前記差圧の不確かさ、前記管の孔径の不確かさ及び前記絞りの孔径の不確かさを用いて演算する機能をさらに備え、
該演算により得られた前記質量流量の不確かさをメモリに保存すると共に、
前記通信インターフェースは、前記質量流量の不確かさを前記外部サポートツールのアクセスにより、さらに読み出すことができる
ことを特徴とする多変数伝送器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004360819A JP4839610B2 (ja) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | 多変数伝送器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004360819A JP4839610B2 (ja) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | 多変数伝送器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006171935A JP2006171935A (ja) | 2006-06-29 |
| JP4839610B2 true JP4839610B2 (ja) | 2011-12-21 |
Family
ID=36672646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004360819A Active JP4839610B2 (ja) | 2004-12-14 | 2004-12-14 | 多変数伝送器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4839610B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4858829B2 (ja) * | 2006-03-28 | 2012-01-18 | 横河電機株式会社 | マルチバリアブル質量流量伝送器システム |
| JP4961889B2 (ja) * | 2006-08-10 | 2012-06-27 | 横河電機株式会社 | パラメータ設定装置 |
| US9157763B2 (en) * | 2008-02-06 | 2015-10-13 | Rosemount, Inc. | Minimal dead time digitally compensated process transmitter |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2814166B2 (ja) * | 1992-08-04 | 1998-10-22 | シャープ株式会社 | 計測器 |
| JP2004085288A (ja) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Yokogawa Electric Corp | 多変数伝送器 |
-
2004
- 2004-12-14 JP JP2004360819A patent/JP4839610B2/ja active Active
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|---|---|
| JP2006171935A (ja) | 2006-06-29 |
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