JP6261764B2 - 信号測定装置 - Google Patents
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Description
検出部は、連続的に変化するプロセス信号を検出するものであって、
信号測定対象部は、前記検出部を複数個有するものであり、
前記信号測定対象部の前記プロセス信号を測定する信号測定装置において、
各前記検出部からの各前記プロセス信号を入力する1個の入力回路部と、
各前記検出部と前記入力回路部との開閉切替を行う信号切替部と、
前記入力回路部に接続され前記プロセス信号を処理する信号処理部と、
各前記検出部のいずれか1つが前記入力回路部に接続されるように設定された開閉時間に応じた切替命令信号を前記信号切替部に出力し、かつ、各前記検出部から前記入力回路部に入力される前記プロセス信号が安定的に測定可能となる前記検出部毎に設定された安定測定時間に応じて測定命令信号を前記信号処理部に出力する切替命令部とを備えた信号測定装置であって、
前記信号切替部には、電源を必要とする前記検出部に対して、第四入力端子、第四出力端子、電源部および負荷抵抗部を備え、
電源を必要とする前記検出部と前記電源部と前記負荷抵抗部とは、直列に接続され、
前記負荷抵抗部と前記入力回路部とは、並列に接続されるとともに、前記第四入力端子および前記第四出力端子を介して接続され、
前記切替命令部は、前記第四入力端子および前記第四出力端子に前記切替命令信号を出力するものである。
複数の連続して変化するプロセス信号を、安定的に測定でき、かつ、装置が小型化できる。
以下、本願発明の実施の形態について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1における信号測定装置の構成を示す図である。
図2は図1に示した信号測定装置の信号測定方法を説明するための図である。
信号測定装置1は、信号測定対象部としてのプラント100の、連続的に変化するプロセス信号を測定するためのものである。
ここで言う、連続的に変化するプロセス信号とは、ローレベルおよびハイレベルのような二値の信号ではなく、二値以外の値も取り得る信号を指す。
プラント100とは、例えば、原子力プラントなどが考えられる。
プラント100には、プロセス信号が複数存在する。
プラント100には、これら複数のプロセス信号を検出する検出部が複数個存在する。
尚、本実施の形態1においては、検出部が4個形成されている例を示している。しかし、これに限られることはなく、検出部が2個以上であれば同様に対応することができる。
また、このことは以下の実施の形態においても同様であるため、この説明は適宜省略する。
入力回路部21は、第一検出部101、第二検出部102、第三検出部103、および第M検出部1Mからの各プロセス信号をそれぞれ入力する。
また、入力回路部21は、1個の回路部にて構成されており、複数の検出部の内の、1つの検出部からのみプロセス信号を入力することができる。
信号切替部10は、第一検出部101と、入力回路部21とを接続する、第一切替端子部10Aを備えている。
信号切替部10は、第二検出部102と、入力回路部21とを接続する、第二切替端子部10Bを備えている。
信号切替部10は、第M検出部1Mと、入力回路部21とを接続する、第M切替端子部10Mを備えている。
このように熱電対にて構成されている検出部は、熱起電力が生じる現象を利用したプロセス信号を検出する。
また、第二検出部102の第二切替端子部10Bとして、第一入力端子11Bおよび第一出力端子12Bを有する。
また、第M検出部1Mの第M切替端子部10Mとして、第一入力端子11Mおよび第一出力端子12Mを有する。
また、第二検出部102と、入力回路部21とは、第一入力端子11Bおよび第一出力端子12Bを介して接続される。
また、第M検出部1Mと、入力回路部21とは、第一入力端子11Mおよび第一出力端子12Mを介して接続される。
これら、第一入力端子11A、11B、11C、11Mおよび第一出力端子12A、12B、12C、12Mは、開閉を行うスイッチ機構で構成されている。
そして、切替命令部22は、開閉時間に応じた切替命令信号Tを信号切替部10に出力するものである。
具体的には、切替命令部22から信号切替部10の第一切替端子部10A、第二切替端子部10B、第三切替端子部10C、および第M切替端子部10Mに、開閉時間に応じた切替命令信号Tがそれぞれ送信される。
これら切替命令信号T1、T2、T3、TMによる開閉時間は、第一検出部101、第二検出部102、第三検出部103、および第M検出部1Mのいずれか1つが、入力回路部21に接続されるように設定されている。
安定測定時間Δtとは、第一検出部101、第二検出部102、第三検出部103、および第M検出部1Mから信号切替部10を介して入力回路部21に入力されるまでの回路によって、あらかじめ決定されるものである。
これは、回路が閉状態となった直後では、ノイズの発生、回路が不安定な状態であるなどによりプロセス信号を正確に測定することができないため設定される時間である。
よって、回路が閉状態となってから、この安定測定時間Δtが経過した後に、プロセス信号を測定すれば、精度に優れた測定を行うことができる。
そして、第二検出部102であれば、第二検出部102から、第一入力端子11B、入力回路部21、第一出力端子12B、第二検出部102に至る回路における特有の安定測定時間Δt2が決定される。
図2は、切替命令部22が信号切替部10に送信する切替命令信号Tと、切替命令部22が信号処理部23に送信する測定命令信号tとのタイミングチャートを示したものである。さらに、測定命令信号tを送信するための安定測定時間Δtを示したものである。
そして、切替命令信号T1は、第一切替端子部10Aに送信される。
また、切替命令信号T2は、第二切替端子部10Bに送信される。
また、切替命令信号T3は、第三切替端子部10Cに送信される。
また、切替命令信号TMは、第M切替端子部10Mに送信される。
よって、第一切替端子部10A、第二切替端子部10B、第三切替端子部10C、および第M切替端子部10Mのうち、ある時間に閉状態となるのは1個だけである。
そして、第一検出部101、第二検出部102、第三検出部103、および第M検出部1Mのいずれか1個が、入力回路部21に接続されることになる。
よって、第一検出部101では、切替命令信号T1の始点から安定測定時間Δt1後に信号処理部23に送信された測定命令信号tにより、時間t1ではプロセス信号A1が、また、時間t5ではプロセス信号A2がそれぞれ測定され、連続したプロセス信号の測定を行うことができる。
信号測定対象部の複数のプロセス信号を検出する複数の検出部に対して1個の入力回路部により測定することができるため、信号測定装置が小型化できる。よって、信号測定装置の設備コストが削減でき、省エネルギー化が達成できる。
また、安定測定時間に応じた測定命令信号によりプロセス信号を測定しているため、精度に優れた測定を行うことができる。
図3はこの発明の実施の形態2の信号測定装置の構成を示す図である。
図4は図3に示した検出部と、入力回路部と、定電流回路部との関係を説明するための回路図である。本実施の形態2の上記実施の形態1と異なる部分は、検出部が定電流を必要とする点である。
信号測定装置1は、定電流を発生させる定電流回路部26を備える。
第一検出部104は、定電流を必要とする、例えば、測温抵抗体にて形成されている。
第一検出部104の信号切替を行う、信号切替部10の第一切替端子部10Aは、第二入力端子13A、第二出力端子14A、第三入力端子15Aおよび第三出力端子16Aを備えている。
これら、第二入力端子13A、第二出力端子14A、第三入力端子15Aおよび第三出力端子16Aは、開閉を行うスイッチ機構で構成されている。
また、第一検出部104と定電流回路部26とは、第三入力端子15Aおよび第三出力端子16Aを介して接続されている。
そして、切替命令部22は、第一切替端子部10Aである、第二入力端子13A、第二出力端子14A、第三入力端子15Aおよび第三出力端子16Aに切替命令信号を出力する。
尚、図3においては、便宜上、定電流を必要とする検出部として、第一検出部104のみを示しているが、同様の検出部が複数個存在するものである。
図5はこの発明の実施の形態3の信号測定装置の構成を示す図である。
図6は図5に示した検出部と、入力回路部と、電源部と、負荷抵抗部との関係を説明するための回路図である。図において、上記各実施の形態と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。
第一検出部105、第二検出部106、第三検出部107、第N検出部1Nは、電源を必要とする、例えば、伝送器にて形成されている。
そして、第一検出部105の信号切替を行う、信号切替部10の第一切替端子部10Aは、第四入力端子17A、第四出力端子18A、電源部19Aおよび負荷抵抗部20Aを備えている。
第一検出部105と電源部19Aと負荷抵抗部20Aとは、直列に接続されている。
負荷抵抗部20Aと入力回路部21とは、並列に接続されるとともに、第四入力端子17Aおよび第四出力端子18Aを介して接続されている。
切替命令部22は、第一切替端子部10A、すなわち、第四入力端子17Aおよび第四出力端子18Aに切替命令信号Tを出力する。
第二検出部106と電源部19Bと負荷抵抗部20Bとは、直列に接続されている。
負荷抵抗部20Bと入力回路部21とは、並列に接続されるとともに、第四入力端子17Bおよび第四出力端子18Bを介して接続されている。
切替命令部22は、第二切替端子部10B、すなわち、第四入力端子17Bおよび第四出力端子18Bに切替命令信号Tを出力する。
第三検出部107と電源部19Cと負荷抵抗部20Cとは、直列に接続されている。
負荷抵抗部20Cと入力回路部21とは、並列に接続されるとともに、第四入力端子17Cおよび第四出力端子18Cを介して接続されている。
切替命令部22は、第三切替端子部10C、すなわち、第四入力端子17Cおよび第四出力端子18Cに切替命令信号Tを出力する。
第N検出部1Nと電源部19Nと負荷抵抗部20Nとは、直列に接続されている。
負荷抵抗部20Nと入力回路部21とは、並列に接続されるとともに、第四入力端子17Nおよび第四出力端子18Nを介して接続されている。
切替命令部22は、第N切替端子部10N、すなわち、第四入力端子17Nおよび第四出力端子18Nに切替命令信号Tを出力する。
Claims (3)
- 検出部は、連続的に変化するプロセス信号を検出するものであって、
信号測定対象部は、前記検出部を複数個有するものであり、
前記信号測定対象部の前記プロセス信号を測定する信号測定装置において、
各前記検出部からの各前記プロセス信号を入力する1個の入力回路部と、
各前記検出部と前記入力回路部との開閉切替を行う信号切替部と、
前記入力回路部に接続され前記プロセス信号を処理する信号処理部と、
各前記検出部のいずれか1つが前記入力回路部に接続されるように設定された開閉時間に応じた切替命令信号を前記信号切替部に出力し、かつ、各前記検出部から前記入力回路部に入力される前記プロセス信号が安定的に測定可能となる前記検出部毎に設定された安定測定時間に応じた測定命令信号を前記信号処理部に出力する切替命令部とを備えた信号測定装置であって、
前記信号切替部には、電源を必要とする前記検出部に対して、第四入力端子、第四出力端子、電源部および負荷抵抗部を備え、
電源を必要とする前記検出部と前記電源部と前記負荷抵抗部とは、直列に接続され、
前記負荷抵抗部と前記入力回路部とは、並列に接続されるとともに、前記第四入力端子および前記第四出力端子を介して接続され、
前記切替命令部は、前記第四入力端子および前記第四出力端子に前記切替命令信号を出力する信号測定装置。 - 前記信号切替部には、前記プロセス信号が起電力によるものである前記検出部に対して、第一入力端子および第一出力端子を形成し、
前記プロセス信号が起電力信号の前記検出部と前記入力回路部とは、前記第一入力端子および前記第一出力端子を介して接続され、
前記切替命令部は、前記第一入力端子および前記第一出力端子に前記切替命令信号を出力する請求項1に記載の信号測定装置。 - 定電流回路部を備え、
前記信号切替部には、定電流を必要とする前記検出部に対して、第二入力端子、第二出力端子、第三入力端子および第三出力端子を備え、
定電流を必要とする前記検出部と前記入力回路部とは、前記第二入力端子および前記第二出力端子を介して接続され、
定電流を必要とする前記検出部と前記定電流回路部とは、前記第三入力端子および前記第三出力端子を介して接続され、
前記切替命令部は、前記第二入力端子、前記第二出力端子、前記第三入力端子および前記第三出力端子に前記切替命令信号を出力する請求項1または請求項2に記載の信号測定装置。
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