JPH0580974B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は圧力伝送器に関し特に新規かつ有用な
自動ゼロ点規正型圧力伝送器に関する。

〔従来技術〕

２線式のアナログ伝送系は周知である。この種
の系は、電流ループを形成する２つの線によつて
電源に接続される伝送器を備える。この伝送器
は、少なくもその特徴の一つとして圧力又は温度
などの状態を検出するトランスジユーサを備えて
いる。この状態はプロセス変数（PV.Process
Variable）として知られる。

電源が電流ループを閉じるよう２本の線に接続
される。この電流ループに抵抗を設けることも一
般に行われている。伝送器はそのトランスジユー
サからの信号を増幅しこの増幅された信号は、プ
ロセス変数に比例するか又はこれと関係したある
一定の電流を電源から引き出すのに使用される。
最低の4mAから最大の20mAまで引き出すことは
普通である。4mAないし20mAの電流は抵抗を通
り、この抵抗を横切つてある電圧降下が発生す
る。この電圧降下は測定されて、プロセス変数に
関するある値を与える。

伝送器の回路を付勢するのに最低4mAの電流
が必要とされることに注意されたい。この4mA
のレベルよりも大きいいずれの過度の電流もプロ
セス変数を決めるのに用いられる値となる。

この値の4mAないし20mAの２線式の系は、正
確さが高々0.1％近傍に限られてしまう。この種
の系は伝送器を含めて実質的に一方向性であり、
伝送器は実質的に制御されずまた絶えず伝送して
いる。

この種の回路の伝送器は正確さが約0.1％にほ
ぼ制限され、その機能は、プロセス変数の連続的
な読出しおよび検出だけに制限されてしまう。

〔発明の概要〕

本発明は、マイクロプロセツサ技術を利用し
て、伝送器センサ（特に圧力差を検出するのに利
用されるもの）の全体の正確さが改善しその機能
を拡張するものである。

伝送器の機能は、コンピユータ又はハンドヘル
ド端末機などの装置を用いて、電流ループに沿う
いずれの場所でもデイジタル通信を行うことのそ
の能力によつて拡張される。このことは、操作者
が伝送器の設置場所にいることなく、伝送器パラ
メータを検査又は変化させるか又は伝送器回路の
動作を確かめることを可能にする。また、伝送器
は、その正確さを高めるために、自動ゼロ点規正
応用のための自動圧力マニホールドに付属せしめ
られる。

差圧伝送器に関連する最大の問題は、トランス
ジユーサのゼロ点移動に関するものである。この
種の伝送器のトランスジユーサは、２つの圧力を
受ける２つの入口又は面をもつ。トランスジユー
サの出力は圧力差に対応する。圧力の等しい状態
のために、ゼロ又は所定の信号がトランスジユー
サから発生せられねばならない。本発明によれ
ば、圧力マニホールドが、トランスジユーサの自
動ゼロ点規正のために使用される。

それゆえ、本発明の目的は 別々の圧力間の差に対応する信号を発生するた
めに、 個々の圧力に曝される２つの各入口を有するト
ランスジユーサと、 別々の圧力を伝えるために、トランスジユーサ
２つの入口に連結される第一・第二圧力管路と、 第一・第二圧力管路間に連結される連結管路
と、 第一・第二圧力管路および連結管路の各弁とを
具備する圧力伝送器組立体を提供することであ
る。

第一・第二圧力管路の２つの弁を閉じ同時に連
結管路の弁を開いて第一・第二圧力管路間の圧力
を同じにするために、切換手段がこれらの弁に連
結される。この切換手段はまた、別々の圧力をト
ランスジユーサに伝達するために、連結管路の弁
が閉じている時に、第一・第二圧力管路の弁を開
くよう機能する。伝送器には、トランスジユーサ
を自動的にゼロ点規正しさらにトランスジユーサ
を別々の圧力に曝すための切換手段を制御する制
御手段が設けられる。

本発明のさらに他の目的は、新規な配列体の使
用と、低圧力の第一圧力管路の弁を閉じまた高圧
力の第二圧力管路の弁および連結管路の弁を開く
ことおよび第一・第二圧力管路の弁を開き連結管
路の弁を閉じることを含む圧力伝送器の自動ゼロ
点規正のための方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、設計が簡単で構造
が堅牢で製造費用の安価な圧力トランスジユーサ
組立体を提供することである。

〔好ましい実施例の詳細な説明〕

図面を参照すると、本発明はいわゆるスマート
伝送器１０と呼ばれるものを有する圧力トランス
ジユーサ配列体を具備しており、このスマート伝
送器１０は、２つの別々の圧力P1およびP2を受
容するためにまた圧力P1，P2間の差に対応ない
し比例する信号をライン１８に発生するために２
つの入口１４，１６をもつ差圧トランスジユーサ
ないし圧力センサ１２と結合せられている。

スマート伝送器１０は、ライン１８の信号を受
容しさらにたとえば２線式の電流ループで使用さ
れる信号をライン２２に出力するマイクロプロセ
ツサ（たとえばプロセツサに基づくモトローラ
6800又はインテル80C51又はこれらとは別の制御
回路２０など）を含む。

マイクロプロセツサ２０はまたライン２４によ
り開閉手段２６に接続されている。開閉手段２６
は圧力マニホールド（たとえばアンダーソン・グ
リーンウツドの遠隔作動マニホールド）に結合さ
れている。第一圧力管路３２が圧力Ｐ１をセンサ
１２の一方の入口１４に導く。第二圧力管路３４
が、圧力Ｐ２をセンサ１２の他方の入口１６に導
く。第一・第二圧力管路３２，３４は圧力マニホ
ールド３０内を通つている。第一弁３６が第一圧
力管路３２にあり、第二弁３８が第二圧力管路３
４にある。連結管路４０が、センサ１２の入口１
４，１６と弁３６，３８との間のある場所で、第
一・第二圧力管路３２，３４を相互に連結してい
る。連結管路４０には平衡弁２８が設けられてい
る。

マイクロプロセツサ２０からのライン２４上の
信号によつて、開閉手段２６は、弁３６，３８を
開き弁２８を閉じたままにしておくよう動作す
る。このことはセンサ１２の入口を圧力Ｐ１およ
びＰ２に曝し、その結果センサ１２はライン１８
にその信号を発生する。トランスジユーサ１２が
そのゼロ位置からドリフト又は所定の保全時間期
間にドリフトしていると疑われる場合には、弁３
６を閉じまた弁２８を開けるために、マイクロプ
ロセツサ２０から開閉手段へとある信号がライン
２４に与えられる。これは、低い方の圧力Ｐ１を
阻止し、同時に連結管路４０を介して第一・第二
圧力管路３２，３４間の連絡を行う。このこと
は、管路３２，３４で圧力トランスジユーサ１２
に連通している管路３２，３４の圧力を自動的に
同じにする。この時点で、ライン１８の信号は、
トランスジユーサ１２用のゼロ表示であるようマ
イクロプロセツサ２０により扱われる。このこと
は、スマート伝送器１０の再校正を実現する。管
路３２，３４の圧力の平衡を実現するのに十分な
時間の後に、開閉手段２６は弁３６，３８を開き
同時に弁２８を閉じるよう、ある制御信号がライ
ン２４に与えられる。圧力Ｐ１，Ｐ２に曝される
と、センサ１２からのライン１８の信号のどのよ
うな変化も、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との間の圧力差
と判断されこの圧力差に対応する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の圧力トランスジユーサ配列体
を示すブロツク図である。 図中の各番号が示す名称を以下に挙げる。１０
……スマート伝送器、１２……圧力トランスジユ
ーサ（圧力センサ）、１４，１６……入口、１８，
２２，２４……ライン、２０……マイクロプロセ
ツサ、２６……開閉手段、２８……平衡弁、３０
……圧力マニホールド、３２……第一圧力管路、
３４……第二圧力管路、３６……第一弁、３８…
…第二弁、４０……連結管路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの入口を有する圧力トランスジユーサ
   と、 前記入口の一方に接続される第一圧力管路と、 前記入口の他方に接続される第二圧力管路と、 第一圧力管路の第一弁と、 第二圧力管路の第二弁と、 第一・第二弁と圧力トランスジユーサとの間の
   第一・第二圧力管路上のある場所で第一・第二圧
   力管路間を連結する圧力平衡用の連結管路と、 圧力平衡用の連結管路の圧力平衡弁と、 第一弁と圧力平衡弁に接続されており主制御信
   号を受けると第一弁を開き圧力平衡弁は閉じたま
   まにしておき、従制御信号を受けると、第一・第
   二圧力管路間の圧力を同じにして圧力トランスジ
   ユーサの２つの入口での圧力を同じにするために
   第一弁を閉じ圧力平衡弁を開くよう機能する開閉
   手段と、 圧力トランスジユーサの信号を受容するために
   圧力トランスジユーサへ接続されておりまた前記
   主制御信号および従制御信号を発生して圧力トラ
   ンスジユーサの前記入口を第一・第二圧力管路の
   圧力に交互に曝すために開閉手段へ接続されてい
   る制御手段とを備え、 当該制御手段は、マイクロプロセツサを具備
   し、前記弁および開閉手段は、第一・第二圧力管
   路および連結管路を包含する圧力マニホールドに
   結合されている自動ゼロ点規正型圧力トランスジ
   ユーサ組立体。 ２ 前記マイクロプロセツサは、２線式電流ルー
   プで利用するのに適当な信号を出力する特許請求
   の範囲第１項記載の自動ゼロ点規正型圧力トラン
   スジユーサ組立体。 ３ 前記マイクロプロセツサはモトローラ6800プ
   ロセツサである特許請求の範囲第２項記載の自動
   ゼロ点規正型圧力トランスジユーサ組立体。 ４ 前記圧力マニホールドは遠隔作動マニホール
   ドである特許請求の範囲第１項記載の自動ゼロ点
   規正型圧力トランスジユーサ組立体。 ５ ２つの別々の圧力管路の２つの別々の圧力を
   受けるための２つの入口をもつトランスジユーサ
   を具備する圧力トランスジユーサ組立体をマイク
   ロプロセツサの使用によつて自動的にゼロ点規正
   する方法において、 ２つの別々の圧力管路間の連絡を行い同時に当
   該圧力管路に連結された外部の別々の圧力源と前
   記圧力トランスジユーサとの間の連通をしや断
   し、前記マイクロプロセツサに格納される自動決
   定された保全時間期間に前記第一・第二の圧力管
   路間の圧力を同じにし、 第一・第二圧力管路間に連絡を設けた状態で前
   記圧力トランスジユーサ組立体からの出力信号を
   測定し、 当該圧力トランスジユーサ組立体からの前記出
   力信号をトランスジユーサの両方の入口が同じ圧
   力であることを示す前記マイクロプロセツサから
   の制御信号として利用し、当該トランスジユーサ
   を校正する諸階段より成り、 当該マイクロプロセツサは、前記保全時間期間
   後に２つの別々の圧力管路への外部の別々の圧力
   源の連通を行いそして連通後のすべての不均衡を
   前記トランスジユーサによる測定値として取り扱
   うことを特徴とする自動ゼロ点規正方法。 ６ 前記２つの別々の圧力管路はマニホールド内
   に包囲されている特許請求の範囲第５項記載のゼ
   ロ点規正方法。