JPH06117956A - 校正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、装置本体の運搬や設置等の校正時
の労力を軽減すると共に、読取誤差や調整誤差等のない
信頼性の高い校正を実現することを目的とする。 【構成】 計装ラック内に収納されてプロセス状態を計
測する計器に、基準状態量を印加して計器から出力され
る計測信号を取込んで該計器の精度に関する情報を得る
校正装置において、計装ラック２１に設けられ、外部か
ら与えられる指令信号に基づいて基準状態量を発生させ
てに圧力伝送器２３印加する試験装置と、計装ラック２
１から離間して設置され、圧力伝送器２３，プロセス間
のプロセス計装ライン２４と計器，試験装置間の試験ラ
インを切替え制御すると共に，指令信号を試験装置へ入
力し、圧力伝送器２３から出力される計測信号を取込む
と共に、計測信号に基づいて、調整指令を発生させて圧
力伝送器２３へ入力するデータ処理装置２７とを備えた
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラント等の圧力及び
流量等のプロセス状態を計測する計器の校正装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば原子力プラントや工業，産
業プラントでは、各種監視対象である圧力及び流量等の
状態量の計器を校正するために、校正装置が広く用いら
れている。なお、状態量の種類が複数あるので、説明の
都合上、ここでは、状態量を圧力とした場合の校正装置
について述べる。

【０００３】この種の校正装置が校正対象とする計器
は、例えば圧力伝送器及び差圧伝送器等であって、集約
監視、メンテナンス及び外的保護の観点から計装ラック
内に収納されてプロセス状態を計測する。

【０００４】これら計器は、プラント運転時の計測性能
を確保するため、上記校正装置により定期的に校正試験
を実施して所定の精度範囲に入っていることを確認する
必要がある。そして、この校正試験の結果、計器の精度
が精度範囲外の場合には、零点調整やスパン調整が行わ
れている。

【０００５】図４は、このような校正試験を実施する際
の計装ラックの構成を模式的に示している。この計装ラ
ック１においては、計器としての圧力伝送器２に、伝送
器元弁３及びラック元弁４を介して監視対象であるプロ
セス配管５の配管内圧力が導入されると共に、この配管
内圧力を示す圧力計測信号が圧力指示計６へ送出され
る。圧力指示計６は、圧力伝送器２からの圧力計測信号
を受けて上記配管内圧力を指示する。

【０００６】上記計装ラックに対して、圧力伝送器２か
ら伝送器元弁３に至る配管より分岐してテスト弁７が設
けられている。計装ラック１は、これら圧力伝送器２、
伝送器元弁３、ラック元弁４及びテスト弁７を収納して
いる。

【０００７】圧力伝送器２の校正試験においては、テス
ト弁７に接続ホース８及び調圧ボンベユニット９を介し
て加圧ボンベ１０を接続すると共に、接続ホース８のホ
ース内圧力を計測する試験用圧力計１１を接続する。

【０００８】この状態で、試験員は、伝送器元弁３及び
ラック元弁４を閉じ、テスト弁７及び加圧ボンベ１０を
開いて、試験用圧力計１１が示すホース内圧力が所定の
基準圧力となるように調圧ボンベユニット９を調整す
る。この調整により、圧力伝送器２では、調圧ボンベユ
ニット９からの基準圧力が印加される。

【０００９】調整が終わると、試験員は、圧力指示計６
が示す圧力伝送器２の指示値を、試験用圧力計１１の指
示値と比較する。試験員は、この比較結果に基づいて、
圧力伝送器２を校正する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような校正装置は、圧力伝送器２等を収納した計装ラッ
ク１がプラント各所の監視対象毎に設置されているの
で、校正試験を行う場合、重い加圧ボンベ１０や試験用
圧力計１１等を、夫々の計装ラック１の設置現場に運搬
すると共に、テスト弁７に対してガス漏れのないように
接続する必要があり、定期的な校正試験の準備に多大な
労力を要する問題がある。

【００１１】また、この校正試験は、習熟した試験員が
行わないと、読取り誤差や調整誤差等により圧力伝送器
２を誤った値で調整して、プラントに不測の損害を与え
るという可能性がある。

【００１２】他にも、この校正試験は、新品の加圧ボン
ベ１１でも内圧が基準圧力の最高値を僅かに上回る程度
であるために、基準圧力の調整を数回繰り返すと当該加
圧ボンベ１１が直ぐに使用不可になることから、多量の
加圧ボンベ１１を用意して管理しなければならず、手間
と費用がかかるという問題がある。さらに、この校正試
験は、試験毎に接続する継手等の接続部から、接続不良
により高圧ガスが漏れる可能性もある。

【００１３】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、装置本体の運搬や設置等の校正時の労力を軽減する
と共に、人的ミスによる読取り誤差や調整誤差等のない
信頼性の高い校正を実現する校正装置を提供することを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の校正装置は、計装ラック内に収納されてプロ
セス状態を計測する計器に、基準状態量を印加してその
ときに前記計器から出力される計測信号を取込んで該計
器の精度に関する情報を得るものにおいて、計装ラック
に設けられ、外部から与えられる指令信号に基づいて基
準状態量を発生させて計器に印加する試験装置と、計装
ラックから離れた場所に設置され、計器，プロセス間の
プロセス計装ラインと計器，試験装置間の試験ラインを
切替え制御すると共に、指令信号を試験装置へ入力し、
計器から出力される計測信号を取込み、かつ計器から取
込んだ計測信号に基づいて、計器の動作を判定すると共
に、この判定結果が計器の動作異常を示す場合には、当
該動作異常を解消するように計器を調整する調整指令信
号を発生させて計器へ入力するデータ処理装置とを備え
たものである。

【００１５】

【作用】従って、本発明の校正装置においては、データ
処理装置では、計器，プロセス間のプロセス計装ライン
と計器，試験装置間の試験ラインとが切替え制御される
と共に、指令信号が，離間して計装ラックに設置された
試験装置へ入力され、この試験装置では、外部から与え
られる指令信号に基づいて基準状態量が発生されて計器
に印加される。

【００１６】これにより、上記データ処理装置では、上
記計装ラック内の計器から出力される計測信号が取込ま
れると共に、この計測信号に基づいて、計器の動作が判
定され、この判定結果が計器の動作異常を示す場合に
は、該動作異常を解消するように計器を調整する調整指
令信号が計器へ印加される。

【００１７】このように、予め計装ラック内に試験装置
を設けたことにより、装置本体の運搬や設置作業の必要
がなくなり、校正時の労力が軽減される。また、計器の
動作判定や調整がデータ処理装置によって自動的に行わ
れるので、人的ミスによる読取り誤差や調整誤差をなく
すことができて、信頼性の高い校正を実現することがで
きる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１９】図１は本発明の一実施例に係る校正装置の
構成を示すブロック図である。まず、この校正装置は、
監視対象毎に現場に設けられる計装ラック２１内でプロ
セス配管２２内の流体の圧力を計測している計器の校正
を対象としている。ここで、計器は、例えば圧力伝送器
２３であって、プラントのプロセス状態を監視するため
にプロセス配管２２から計装ラック２１まで敷設された
プロセス計装ライン２４により、開状態のラック元弁２
５及び計器元弁２６を介して導入されたプロセスの圧力
を計測するものである。圧力伝送器２３は、導入された
プロセス圧力に対応するプロセス圧力計測信号を、離間
の地にある中央制御室内に設置されたデータ処理装置２
７へ出力する。

【００２０】データ処理装置２７は、校正用に、指令入
力部２８、計測結果判定部２９、異常報知部３０、及び
計器校正手段としての計測校正部３１を備えた構成とな
っていて、通常は、圧力伝送器２３からのプロセス圧力
計測信号によりプロセス配管２２内のプロセス圧力を監
視できる。

【００２１】一方、テスト弁３２は、圧力伝送器２３か
ら伝送器元弁２６に至る配管から分岐して設けられ、圧
力伝送器２３がプロセス配管２２内のプロセス圧力を計
測する場合には閉とされ、圧力伝送器２３を校正する場
合には開とされる。

【００２２】また、データ処理装置２７内の指令入力部
２８は、校正試験の開始時に、計測切替指令信号を伝送
器元弁２６、ラック元弁２５及びテスト弁３２へ送出し
て、伝送器元弁２６及びラック元弁２５を閉にし、テス
ト弁３２を開にする機能と、加圧装置３３を起動させる
加圧指令信号を加圧装置３３へ送出する機能とをもって
いる。

【００２３】加圧装置３３は、例えば電源から電力を供
給されて稼働するコンプレッサからなり、指令入力部２
８からの加圧指令信号を受けて、圧力伝送器２３の計測
レンジの約１２０％に相当する調整前圧力を発生する。
なお、計測レンジの約１２０％という値は、圧損を考慮
して設定された値である。

【００２４】調圧装置３４は、例えば電源から電力を供
給されて稼働する圧力コントローラ及び圧力制御弁から
なり、指令入力部２８の基準量発生指令信号を受けて、
基準圧力センサ３５からの圧力値を参照しながら加圧装
置３３からの調整前圧力を、基準状態量としての基準圧
力に調整して試験ライン３６により、テスト弁３２を介
して圧力伝送器２３へ印加するように動作する。これら
加圧装置３３、調圧装置３４及び基準圧力センサ３５か
ら、試験装置を構成している。

【００２５】また、圧力伝送器２３は、校正の際に、調
整装置３２からの基準圧力を計測すると共に、この基準
圧力の計測結果を示す基準圧計測信号をデータ処理装置
２７内の計測結果判定部２９へ送出する。

【００２６】計測結果判定部２９は、圧力伝送器２３の
計測動作が正常であるか否かを判定するために、圧力伝
送器２３からの基準圧計測信号が指令入力部２８からの
基準量発生指令信号で示された基準圧力に対して正常で
あるか否かを判定するものである。異常報知部３０は、
計測結果判定部２９の判定結果が異常を示した場合、当
該異常を報知するものである。

【００２７】さらに、計測校正部３１は、異常報知部３
０からの異常の報知に応動して、当該異常を解消し得る
調整量の調整指令信号を、予め圧力伝送器２３に設けら
れた零点及びスパン調整機構（図示せず）へ送出するよ
うになっている。

【００２８】零点及びスパン調整機構は、計測校正部３
１からの調整指令信号が示す零点再調整値及びスパン再
調整値に基づいて、圧力伝送器２３の零点及びスパンを
再調整する機能をもっている。

【００２９】なお、圧力伝送器２３、伝送器元弁２６、
ラック元弁２５、テスト弁３２、加圧装置３３、調圧装
置３４、基準圧力センサ３５及び試験ライン３６は、計
装ラック２１内に収納される。また、この計装ラック２
１は、図示していないが、他の複数のプロセス配管内の
圧力をそれぞれ個別に計測する複数の計器を集約して収
納し、前述同様に各プロセス計装ラインと各試験ライン
とを切替えて各計器を遠隔操作により校正できるものと
なっている。次に、このような校正装置の動作について
図２乃至図４を用いて説明する。

【００３０】図２は、この校正装置の動作を示すフロー
チャートである。圧力伝送器１１では、通常、プロセス
計装ライン２４から開状態の伝送器元弁２６及びラック
元弁２５を介してプロセス配管２２内のプロセス圧力が
計測されると共に、このプロセス圧力を示すプロセス圧
力計測信号がデータ処理装置２７へ送出されている。一
方、校正試験の際には、オペレータにより、校正試験を
開始させる旨のタイミング信号がデータ処理装置２７内
の指令入力部２８へ与えられる。

【００３１】指令入力部２８では、オペレータからタイ
ミング信号が与えられると、計装ラック２１へ計測切替
指令信号及び加圧指令信号が送出される（ＳＴ１）。伝
送器元弁２６及びラック元弁２５が、この計測切替指令
信号により、それぞれ閉状態にされる（ＳＴ２）。

【００３２】また、加圧装置３３及び調圧装置３４が、
この加圧指令信号により起動される（ＳＴ３）。ここ
で、加圧装置３３では、指令入力部２８からの加圧指令
信号を受けて、調整前圧力が発生される。テスト弁３２
は、計測切替指令信号により、開状態とされる（ＳＴ
４）。

【００３３】また、調圧装置３４では、指令入力部２８
の基準量発生指令信号及び基準圧力センサ３５からの圧
力値を受けて（ＳＴ５）、加圧装置３３からの調整前圧
力が、基準量発生指令信号により指定された基準圧力に
調整される（ＳＴ６）。

【００３４】このとき、圧力伝送器２３では、常時、試
験ライン３６を介して調整装置３２からの基準圧力が計
測されると共に、この基準圧力の計測結果を示す基準圧
計測信号がデータ処理装置２７へ送出される。

【００３５】調圧装置３４では、ステップ６による基準
圧力への調整が完了すると、調整を完了した旨の調整完
了信号が、データ処理装置２７内の計測結果判定部２９
へ送出される（ＳＴ７）。データ処理装置２７では、こ
の調整完了信号を受けると、圧力伝送器２３からの基準
圧計測信号が読み取られて記録される（ＳＴ８）。

【００３６】以下、このようなステップ５からステップ
８までの計測工程が、所定の基準圧力の全てについて行
われる（ＳＴ９）。ここで、所定の基準圧力の全てと
は、０〜１００％の間で、例えば０％，２５％，５０
％，７５％，１００％，７５％，５０％，２５％，０％
の順で計測される９つの基準圧力である。

【００３７】計測結果判定部２９では、ステップ９で基
準圧力の全ての計測工程が完了したことがデータ処理装
置２７によって判断された場合、圧力伝送器２３からの
送出されて記録された基準圧計測信号と、指令入力部２
８からの基準量発生指令信号で示された基準圧力とが比
較され、圧力伝送器２３の計測精度範囲を許容範囲とし
て、基準圧計測信号が正常であるか否かが判定される
（ＳＴ１０）。次に、データ処理装置２７では、各基準
圧力に対する判定結果が全て計測精度範囲に入っている
か否かが判断される（ＳＴ１１）。

【００３８】ステップ１１で、全ての判定結果のうち、
いずれかの判定結果が計測精度範囲から逸脱していると
判断された場合、計測校正部３１では、異常報知部３０
からの当該異常の報知により、当該異常を解消するよう
に零点及びスパンの再調整値を求める再調整計算が次の
ように行われる（ＳＴ１２）。

【００３９】まず、図２において、基準圧力Ｘに対する
計測圧力Ｙは、標準特性が破線でＹ＝Ｘ，圧力伝送器２
３による計測特性が実線でＹ＝（１＋ａ）Ｘ＋ｂのよう
に１それぞれ表される。なお、ａがスパンシフト量、ｂ
が零点シフト量である。

【００４０】再調整値の算出においては、まず、計測校
正部３１により、基準圧力０％の際の基準圧計測信号か
ら零点シフト量ｂが算出されると共に、この零点シフト
量ｂの符号を逆にした零点再調整値（−ｂ）が算出され
る。さらに、計測校正部３１では、標準特性と計測特性
との傾きの違いからスパンシフト量ａが算出されると共
に、このスパンシフト量ａの符号を逆にしたスパン再調
整値（−ａ）が算出される。

【００４１】次に、校正計測部２９では、これら零点再
調整値（−ｂ）及びスパン再調整値（−ａ）が調整指令
信号として圧力伝送器２３へ送出される（ＳＴ１３）。
圧力伝送器２３では、これら零点再調整値（−ｂ）及び
スパン再調整値（−ａ）により、零点及びスパンが再調
整される（ＳＴ１４）。

【００４２】再調整後、上述したステップ５乃至ステッ
プ１０がもう一度行なわれ、圧力伝送器２３からの各基
準圧計測信号の全てが、所定の計測精度範囲に入ってい
ることが確認される（再度のＳＴ１１）。

【００４３】一方、ステップ１１で、判定結果の全てが
計測精度範囲に入っていると判断された場合、データ処
理装置２７では、校正試験の各種データが保存される
（ＳＴ１５）。また、データ処理装置２７では、基準量
発生指令信号及び計測切替指令信号が解除される。これ
ら両指令信号の解除により、加圧装置３３及び調圧装置
３４が停止される（ＳＴ１６）。また、テスト弁３２が
閉とされ（ＳＴ１７）、伝送器元弁２６及びラック元弁
２５が開とされて（ＳＴ１８）、校正処理が終了され
る。

【００４４】上述したように、本実施例の校正装置は、
校正を行う際に、加圧装置３３及び調圧装置３４等によ
り、指令入力部２８からの基準量発生指令信号に基づい
て基準圧力が発生され、圧力伝送器２３では、指令入力
部２８からの計測切替指令信号に基づくプロセス計装ラ
イン２４から試験ライン３６への切替えによって、監視
対象のプロセス配管４のプロセス圧力から校正試験用の
調圧装置３４からの基準圧力へと、計測される状態量が
切り替わる。

【００４５】これにより、データ処理装置２７では、計
測結果判定部２９が、圧力伝送器２３での計測結果が調
圧装置３４等から発生された基準圧力に対して正常であ
るか否かを判定し、異常報知部３０により、計測結果判
定部２９の判定結果が異常を示した場合、当該異常を報
知し、計測校正部３１により、計測結果判定部２９の判
定結果が異常を示した場合、圧力伝送器２３を校正する
ようにしたので、現場の計装ラック２１内の圧力伝送器
２３を、離間したデータ処理装置２７から遠隔操作で校
正することにより、試験装置や測定器等の現場への運搬
作業を省略して、校正時の労力を軽減することができ
る。

【００４６】また、この校正装置は、遠隔操作によって
圧力伝送器２３を調整できるため、試験員の負荷軽減や
省力化が可能となる。例えば、現場での２人作業を中央
制御室での１人作業とすることができる。

【００４７】さらに、この校正装置は、データ処理装置
２７を使った簡単な指令操作により、校正試験やデータ
の収集が可能であるので、試験員の習熟技術が不要とな
り、かつデータ処理装置２７からの調整指令信号により
圧力伝送器２３を調整するので、試験調整時の作業ミス
や試験員による調整のバラツキが無くなり、人的ミスに
よる読取り誤差や調整誤差等のない信頼性の高い校正を
実現することができる。

【００４８】また、この校正装置は、加圧装置３３及び
調圧装置３４を設けたことにより、加圧ボンベ１１を使
用せずにすむので、加圧ボンベ１１を管理する手間を省
けると共に、電気代程度の安価な費用で校正試験を行な
うことができる。

【００４９】なお、上記実施例では、計装ラック２１内
の圧力伝送器２３が１つの場合について説明したが、こ
れに限らず、計装ラック内に圧力伝送器を複数個設けて
１式の試験装置に接続し、同じ規格の圧力伝送器につい
てそれぞれのテスト弁を開として、更にデータ処理装置
２７を複数の計器の校正に対応させる構成としても、本
発明を同様に実施して同様の効果を得ることができる。

【００５０】また、上記実施例では、１式の試験装置で
同一計装ラック２１内の圧力伝送器２３に印加する場合
について説明したが、これに限らず、１式の試験装置で
他の計装ラック内の圧力伝送器に圧力を印加する構成と
しても、本発明を同様に実施して同様の効果を得ること
ができる。

【００５１】また、上記実施例では、オペレータの操作
により校正試験を開始する場合について説明したが、こ
れに限らず、データ処理装置の定時処理の一環として自
動的に校正試験を開始する構成としても、本発明を同様
に実施して同様の効果を得ることができる。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施で
きる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め計装ラック内に試験装置を設置すると共に、この試験
装置に対して離れた場所に設置したデータ処理装置から
指令信号を送出して計装ラック内の計器の校正試験を行
い、かつこのデータ処理装置が該校正試験の結果に基づ
いて、該計器へ調整指令信号を送出して該計器を校正す
るようにしたので、装置本体の運搬や設置等の校正時の
労力を軽減すると共に、人的ミスによる読取り誤差や調
整誤差等のない信頼性の高い校正を実現することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る校正装置の構成を示す
ブロック図。

【図２】同実施例における動作を示すフローチャート。

【図３】同実施例における再調整値の算出を説明するた
めの図。

【図４】従来の校正試験における計装ラックの構成を示
す模式図。

【符号の説明】

２１…計装ラック、２２…プロセス配管、２３…圧力伝
送器、２４…プロセス計装ライン、２５…ラック元弁、
２６…伝送器元弁、２７…データ処理装置、２８…指令
入力部、２９…計測結果判定部、３０…異常報知部、３
１…計測校正部、３２…テスト弁、３３…加圧装置、３
４…調圧装置、３５…基準圧力センサ、３６…試験ライ
ン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計装ラック内に収納されてプロセス状態
   を計測する計器に、基準状態量を印加してそのときに前
   記計器から出力される計測信号を取込んで該計器の精度
   に関する情報を得る校正装置において、 前記計装ラックに設けられ、外部から与えられる指令信
   号に基づいて前記基準状態量を発生させて前記計器に印
   加する試験装置と、 前記計装ラックから離れた場所に設置され、前記計器，
   プロセス間のプロセス計装ラインと前記計器，前記試験
   装置間の試験ラインを切替え制御すると共に、前記指令
   信号を前記試験装置へ入力し、前記計器から出力される
   計測信号を取込むデータ処理装置とを備えたことを特徴
   とする校正装置。
2. 【請求項２】 前記データ処理装置は、前記計器から取
   込んだ前記計測信号に基づいて、前記計器の動作を判定
   すると共に、この判定結果が前記計器の動作異常を示す
   場合には、当該動作異常を解消するように前記計器を調
   整する調整指令信号を発生させて前記計器へ入力するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の校正装置。