JPH08502346A - 自己妥当性検査式センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 センサが、測定値と、その測定値の妥当性に関する情報とを提供する。このセンサは、変数の値に関係したデータ信号を発生するトランスデューサと、そのデータ信号を受け取って複数の出力信号を発生する送信部とを備えている。送信部は、変数の値に関係した第１出力信号を発生する。送信部は更に、第１出力信号の動的な不確実度解析に基づいた第２出力信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】 自己妥当性検査式センサ 発明の背景 本発明は、センサに関するものであり、また、センサを組み込んだ制御システ ムに関するものである。 センサは測定データを発生する。測定データとは、一般的に、プロセス変数の 値を評価した信号である。ところがその信号は、実際にはプロセス変数の値を完 璧に表わしてはいない。むしろその信号には、センサ自体に起因する種々の影響 （例えばセンサ障害やひずみ等）や、その他のプロセスの影響（「異常な」プロ セスの挙動に起因する影響など）が含まれている。 センサの設計者や制御システムの設計者は、様々な技法を駆使して測定データ の信頼性の向上をはかっている。例えばセンサの設計者は、センサ障害の発生率 を低下さぜ、且つ、通常動作中に発生するセンサのひずみ量を小さくすることの できる、改良したセンサ構造を開発しようと努めている。一方、制御システムの 設計者は、これとは別の方向からの対処方針として、センサのチェック、メンテ ナンス、及び校正を行なうための厳密なプログラムを構築することを通して、セ ンサ障害の発生率を低下さぜ、且つ、センサのメンテナンスが良好に行なわれな い場合に発生するびずみ量を小さくしようと努めている。 測定データの信頼性の向上に関しては、設計者達は、障害検出という技法を用 いて、測定データの信頼性が低い場合に制御システムがそれを認識し得る能力を 高めている。例えば制御システムの設計者は、しばしば、センサの冗長設置とい う技法を用いて、発生する可能性のあるセンサ障害の影響を低下さぜるようにし ている。冗長設置した複数のセンサから成るセンサ群中のある１つのセンサから の測定データが、そのセンサ群中のその他のセンサからの測定データと矛盾して いる場合に、制御システムは、その１つのセンサから発ぜられたデータを信頼性 の欠けたデータであるとして、そのデータ無視すれば良い。 障害検出のための更に別の方式に、制御システムがプロセス及びセンサに関す る情報をモニタして、その情報の中からセンサ障害の徴候を読み取るという方式 がある。最近まで、センサに使用する通信チャネルは、通常４〜２０mA規格の、 単一のアナログ通信チャネルに限られていたため、センサは測定データ信号以外 の信号を伝送することができなかった。プロセス障害検出の技法を採用しようと する設計者は、この制約に直面したときに、測定データから、センサ及びプロセ スの障害情報を抽出することを試みた。．ところが、センサの設計者は、測定デ ータのひずみ量をできるだげ小さくするために、精緻なフィルタ処理をはじめと する様々な手段を用いて、測定データの成分のうち測定対象の変数に実際に関係 していない全ての成分を排除しようと努めた。その結果、改良されたセンサ構造 では、障害検出のために測定信号から抽出することのできる利用可能な情報が却 って減少するに至った。 最近では、制御システムの設計者がディジタル通信技術を採用するようになっ たため、センサが複数の信号を送出できるようになった。一方、現在ではセンサ にマイクロプロセッサを組み込むことも一般的に行なわれている。センサが複数 の信号を送出できるということと、マイクロプロセッサがセンサの内部診断を実 行するということとが組み合わさった結果、センサの内部で障害検出解析を実行 してその解析結果を障害情報信号として送出することのできるセンサが出現する に至った。一般的に、障害情報信号は、個々のデバイスに固有のエラー・コード の形態とされているか、或いは、センサが適切に機能する状態にあるか否かを表 示する単一ビットの形態とされている。 発明の概要 本発明は、プロセス制御システムに使用する自己妥当性検査式センサを提供す る。自己妥当性検査式センサは、センサが利用可能な全ての情報に基づいて、セ ンサがモニタしているパラメータの値の、最良の評価値を提供する。最良の評価 値は、測定データ以外のデータにも部分的に依存するため、最良の評価値と、障 害の影響を受けている可能性のある現在測定データが表示している値とは、必ず しも一致しない。自已妥当性検査式センサは更に、最良の評価値の不確実度及び 信頼性に関する情報や、センサの動作状態についての情報も併せて提供する。不 確実度に関する情報は、周知の不確実度解析によって導出され、障害が発生して いないときにも提供されている。 概略的に述べるならば、本発明はその一局面において、変数の値に関係したデ ータ信号を発生するトランスデューサと、前記データ信号を受げ取り、その受け 取ったデータ信号に応じて出力信号を発生する送信部とを備えたセンサを提供す る。前記送信部は、変数の値に関係した第１出力信号と、該第１出力信号の動的 な不確実度解析に基づいた第２出力信号とを発生する。このセンサが障害を発生 したときには、前記送信部がその障害の影響を考慮した補正を前記第ｌ出力信号 及び前記第２出力信号に施す。実施例には、前記送信部が、前記第１出力信号の 信頼性の状態を表示する第３出力信号を発生するようにしたものがある。 第２出力信号はオンラインで不確実度を提供しており、この信号を利用してデ ータ品質管理を行なうことができる。許容最大不確実度を明示すれば、その許容 最大不確実度を、例えばプラント計装の条件設定、フィードバック制御の管理、 メンテナンスのスケジュール化、環境コンプライアンスないし保護伝送等の用途 におげる適当なデータ品質の証明、等々に利用することができる。 概略的に述べるならば、本発明ば、センサ障害及び測定品質に関する情報伝達 の方法を提供するものであり、この方法は、標準化した、デバイス独立の方法で あるため、種々の制御方式の中に容易に一体化し得るものである。そのため、大 規模な或いは複雑なプロセス・プラントでは高いコストがかかる一方でその価値 が疑わしい、センサの冗長設置や定期的校正プログラムにかかる費用の支出を、 場合によっては回避できるようにする。 本発明は更に、障害検出方式の構築を容易にしており、それは、制御システム が使用する種々の変数を包括的な共通形態の変数集合の形で供給しており、セン サそれ自体の内部における実際の障害検出機能の構築は、障害の影響を受けてい る挙動を最も良く認識し規定することのできる立場にあるセンサ設計者に行なわ せるようにしているからである。 図面の簡単な説明 図１は、複数のセンサと複数のアクチュエータとを備えたプロセス制御システ ムのブロック図である。 図２は、本発明に係るセンサのブロック図である。 図３は、図２のセンサの中の情報の流れを示したブロック図である。 図４は、図２のセンサにおける障害への３通りの対応方法を示した組合せグラ フである。 図５は、図２のセンサが発生する様々な信号を時間に対してプロットした組合 せグラフである。 図６は、図２のセンサの中の情報の流れのタイミングを示したブロック図であ る。 図７は、本発明に係る温度センサを示した、ブロック図と回路図とを混成した 図である。 図８は、図７の構成における、補助信号（上段のグラフ）と、生データによる 温度（中段のグラフ）と、妥当性検査済の温度及び不確実度（下段のグラフ）と を、夫々時間に対してブロットした一組の組合せグラフである。 図９は、図７の構成におげる、生データ（上段のグラフ）と、生データによる 温度（中段のグラフ）と、妥当性検査済の温度及び不確実度（下段のグラフ）と を、夫々時間に対してブロットした一組の組合ぜグラフである。 図１０は、図７の構成における、補助データ（上段のグラフ）と、妥当性検査 済の温度及び不確実度（下段のグラフ）とをプロットした、一対の組合ぜグラフ である。 図１１は、コリオリ流量計を示した、模式図とブロック図とを混成した図であ る。 図１２は、図１１の流量計が各サンプル期間に実行するステップを示した疑似 コードである。 図１３は、図１１の流量計が温度とそれに付随する不確実度とを判定する際に 実行するステップを示した疑似コードである。 図１４は、図１１の流量計が障害を診断する際に実行するステップを示した疑 似コードである。 図１５は、図１１の流量計において、温度情報の喪失が、温度の値（上段のグ ラフ）と、密度の値（中段のグラフ）と、質量流量の値（下段のグラフ）とに及 ぼす影響を、夫々時間に対してプロットした一組の組合ぜグラフである。 好適実施例の説明 先ず図１を参照して説明すると、プロセス制御システム１０においては複数の センサ１２が、プロセス１４の幾つかのパラメータをモニタし、そしてモニタし たそれらパラメータに関する夫々の信号をディジタル通信リンク１８を介してデ ータ制御／管理システム１６へ供給している。ディジタル通信リンク１８は、複 数の中央処理装置１６と、複数のセンサ１２と、複数のプロセス・アクチュエー タ２０との間での双方向通信を可能にしている。データ制御／管理システム１６ は、センサ１２からの信号に応じて、ディジタル通信リンク１８を介してプロセ ス・アクチュエータ２０へプロセス制御信号を送出する。すると、プロセス・ア クチュエータ２０が、データ制御／管理システム１６から送られてきたプロセス 制御信号に応答して、プロセス１４のパラメータを変化さぜる。 データ制御／管理システム１６がセンサ１２からの測定信号に基づいてプロセ ス１４を制御するため、センサ１２からの測定信号は、正確度が高く信頼性も高 くなげればならない。一般的にどのセンサ１２でも正確度及び信頼性を完璧に保 証することは不可能であるため、センサ１２からデータ制御／管理システム１６ へ、その測定信号の、不確実度の指標値（これは正確度の指標値に他ならない） と信頼性の指標値とが提供されるようにしている。 更に図２も併せて参照して説明すると、センサ１２は１つないし複数のトラン スデューサ２２を含んでおり、それらトランスデューサ２２は、プロセス１４の パラメータの値をモニタして、送信部２４へ信号を供給している。送信部２４は トランスデューサ２２から供給される信号をサンプリングして、そのトランスデ ューサ２２がモニタしているパラメータの測定値を生成する。送信部２４はその 測定値の妥当性検査を行なって、妥当性検査済測定値と共に、その妥当性検査済 測定値の不確実度の指標値を、ディジタル通信リンク１８を介してデータ制御／ 管理システム１６へ供給する。更に加えて送信部２４は、センサ１２から供給さ れている妥当性検査済測定値の信頼性と、センサ１２の動作状態とを表わす夫々 の信号を発生して、それら信号を、ディジタル通信リンク１８を介してデータ制 御／管理システム１６へ供給している。 送信部２４は、サンプル期間中に、データ制御／管理システム１６へ供給する 種々の信号を発生し、発生したそれら信号をサンプル期間の終了時に送出する。 一般的には、１回のサンプル期間の長さは１秒以下にするが、ただしその長さは 具体的な個々の用途の必要に応じてどのようにでも調節することができる。 図３に示すように、送信部２４がデータ制御／管理システム１６へ供給する信 号は、一般的には次の４種類である。 （１）ＶＭＶ２６：妥当性検査済の、プロセス・パラメータの測定値（送信 部２４が評価した、プロセス・パラメータの測定値の最良の評価値）。 （２）ＶＵ２８：妥当性検査済の、ＶＭＶ２６に付随する不確実度の値。 （３）ＭＶステ一タス３０：ＶＭＶ２６のステータス（ＶＭＶ２６がどのよ うにして算出されたかを表わす）。 （４）デバイス・ステータス３２：センサの動作ステータス。 センサ１２が、複数のプロセス・パラメータを測定している場合には、送信部 ２４は、それらプロセス・パラメータの各々ごとに、ＶＭＶ２６、ＶＵ２８、及 びＭＶステータス３０から成る信号の組を送出する。 場合によっては、送信部２４が、更に追加の情報を提供することもある。例え ば、データ制御／管理システム１６から要求があったときには、送信部２４は、 センサ１２のステータスについての詳細な診断結果情報３４を送出する。また、 測定値が所定の限界値を超えたときまたは超えようとしたときには、送信部２４ が警告データ３５を送出するようにしておいても良い。一般的には、複数の警告 レベルを定めておき、所定値からの測定値の逸脱がどれほど重大であるかを表示 できるようにしておく。 ＶＭＶ２６及びＶＵ２８は数値である。例えば、ＶＭＶ２６が、２００覆とい う温度を表わす温度測定値であって、ＶＭＶ２６の不確実度の値であるＶＵ２８ が、９履という温度を表わす値であったりする。この場合、測定対象の実際の温 度が、ＶＭＶ２６を中心としてＶＵ２８で示された幅を有する領域（１９１度〜 ２０９度）の中に含まれている確率が大きい（典型的には９５％）のである。 送信部２４は、トランスデューサ２２から送出される信号に基づいて、ＶＭＶ ２６を生成する。その際に送信部２４は、先ず最初にＲＭＶ３６を算出する。こ のＲＭＶ３６は、トランスデューサ２２から送出される信号に基づいた、妥当性 検査をまだ施していない、測定対象のプロセス・パラメータを示すものである。 一般的に、送信部２４ば、センサ１２の異常を検出していないときには、ＲＭＶ ３６の値に一応の信頼性を認めて、ＶＭＶ２６の値をＲＭＶ３６の値に等しくセ ットする。 一方、以下に更に詳細に説明するように、送信部２４は、センサ１２の異常を 検出しているときにはＶＭＶ２６の値をＲＭＶ３６の値に等しくセットしない。 そのような場合には、送信部２４はＶＭＶ２６の値を、ＲＭＶ３６の値にではな く、パラメータの実際の値をより良好に推定した評価値であると送信部２４が判 断する値にセットする。送信部２４が検出したセンサ１２の障害が、ＲＭＶ３６ の信頼性に対して部分的にしか影響を与えず、従って送信部２４がＲＭＶ３６の 値に低いながらも信頼性を認めることのできる障害である場合には、一般的に送 信部２４は、ＲＭＶ３６を算出するために用いたパラメータにその障害の影響を 考慮した補正を施した上で、ＲＭＶ３６を再算出し、そしてＶＭＶ２６の値をそ の新たなＲＭＶ３６の値に等しくセットする。一方、送信部２４が検出したセン サ１２の障害が、ＲＭＶ３６の値を実際の測定値と全く無関係な値にしてしまう ような、従って送信部２４がＲＭＶ３６の値に何ら信頼性を認めることができな くする障害であった場合には、送信部２４はＶＭＶ２６の値を、過去の動作に基 づいた値にセットする。 更に図４を併せて参照して説明すると、図４には３通りの過去の動作値の例を 示してあり、それらは短期過去値、長期過去値、それに長短期組合せ過去値であ る。（ａ）に示すように、短期過去値を用いる場合には、ＶＭＶ２６の値を、時 刻５で発生している障害の、その発生直前におけるＶＭＶ２６の値に等しくセッ トすれば良い。（ｂ）に示すように、長期過去値を用いる場合には、ＶＭＶ２６ の値を、以前のＶＭＶ２６の平均値に等しくセットすれば良い。また（ｃ）に示 すように、長短期組合せ過去値を用いる場合には、次の式を用いて長期過去値と 短期過去値とを組合せれば良く、この式は、長期過去値と短期過去値とを各々の 不確実度の値で重み付けしたものである。 ＶＭＶ_L＆_S＝［ＶＵ_L ²／（ＶＵ_L ²＋ＶＵ_S ²）］＊ＶＭＶ_S ＋［ＶＵ_S ²／（ＶＵ_L ²＋ＶＵ_S ²）］＊ＶＭＶ_L この式において、ＶＵ_LはＶＵ２８の長期過去値、ＶＵ_SはＶＵ２８の短期過去値 、ＶＭＶ_LはＶＭＶ２６の長期過去値、そして、ＶＭＶ_SはＶＭＶ２６の短期過去 値である。 送信部２４はＶＵ２８を、生の不確実度信号であるＲＵ６２に基づいて生成す る。ＲＵ６２の値は、ＲＭＶ３６の動的な不確実度解析を実行した結果として得 られる値である。送信部２４は、各サンプル期間毎にこの不確実度解析を実行す る。不確実度解析は「”Describing Uncertainties in Singie Sample Experime nts,”S.J．Kline &F.A．McClintock，Mech．Eng.，75，3-8（1953）」という文 献の中で最初に提唱され、現在では広く利用されており、校正方法の国際標準と しての地位を獲得している。不確実度解析の本質は、計測値の「品質」の指標を 提供することにある。あらゆる計測値には誤差が付随しており、その誤差の大き さは言うまでもなく未知である。しかしながら、その誤差の大きさの合理的な限 界を、単一の不確実度の値で表わし得ることが少なくない。（「ANSI/ASME PTC1 9．1-1985 Part 1，Measurement Uncertainty：Instruments and Apparatus」を 参照されたい）。 上掲のKline & McClintockの文献に記載されているように、観測された任意の 測定値Ｍに対して、そのＭの不確実度の値Ｗ_Mを、次のように規定することがで きる。 Ｍ_true ∈ ［Ｍ−ｗ_M，Ｍ＋ｗ_M］ ここで、Ｍはある信頼性レベル（一般的には９５％）をもって真である（Ｍ_true である）。不確実度を表わすには、測定値に対する比率という相対不確実度の形 （即ち、ｗ_M／Ｍ）で表わせば、容易に表わすことができる。 一次測定値の任意の関数の不確実度の値を得るための、不確実度伝播ルールが 存在している。例えば、変数Ｘ、Ｙ、及びＺの任意の関数Ｒに対して、 Ｒ＝Ｒ（Ｘ、Ｙ、Ｚ） そのＲの不確実度の値が、次の式で与えられる。 ［ｗ_R／Ｒ］²＝［∂Ｒ／∂Ｘ］²［ｗ_X／Ｒ］² ＋［∂Ｒ／∂Ｙ］²［ｗ_Y／Ｒ］² ＋［∂Ｒ／∂Ｚ］²［ｗ_Z／Ｒ］² この二乗の和の形は、テイラー級数から導出されたものである。ここでは、変数 Ｘ、Ｙ、及びＺは互いに独立であると仮定し、それら変数の個々の相対不確実度 は「小さい」ものと仮定し、更に、それら不確実度の全てが同一の確率レベルで 表わされると仮定している。また本願の目的を勘案して、ここでは更に、それら 不確実度の全てが９５％の確率であると仮定することにする。 この不確実度伝播式の効用の１つに、不確実度の値が思った以上に大きくなっ たり小さくなったりする可能性のある特別な状況を明らかにするということがあ る。具体的な例を挙げるならば、「S.J．Kline，”The Purposes of Uncertaint yAnalysis”，ASME Journal of Fluids Engineering，Vol．107，No．２，pp．1 53-160，1985」という文献に論じられているように、Ｒが、 Ｒ＝ｘ−ｙ という式に従ってｘとｙから算出される場合に、このＲの不確実度の値ｗ_Rは、 次の式で与えられる。 ｗ_R／Ｒ＝［（ｘ/（ｘ−ｙ）＊ｗ_x/ｘ）²＋（ｙ/（ｘ−ｙ）＊ｗ_y/ｙ）²］^{1 /2} ここでｘ＝1.0、ｙ＝0.98であるものとし、ｘとｙのいずれの不確実度も１％で あるものとすれば、Ｒの不確実度は次のようになる。 ｗ_R/Ｒ＝［（1/0.02＊0.01）²＋（0.98/0.02＊0.01）²］^1/2＝0.700＝70％ これと比較するために、次に、Ｒが、変数ｚから次の式に従って算出される場合 を考えることにする。 Ｒ＝（１／（１＋ｚ））^1/2 この場合には、Ｒの不確実度は次の式で与えられる。 ｗ_R／Ｒ＝ｗ_Z／２（１＋ｚ） ここでｚ＝0.1であるものとし、また、ｚの不確実度の値が20％であるものとす れば、Ｒの不確実度は、僅か0.91％にしかならない。 良く考えて見れば、これらの結果は決して驚くべきものではない。第１の例で は、同程度の大きさの２つの量の間の減算が行なわれるため、結果の相対誤差は 当然増大する。第２の例では、ｚ自体の不確実度こそ大きいが、その不確実度が Ｒに及ぼす影響は比較的小さい。いうまでもなく、変数ｘ、ｙ、ｚの値が異なれ ば、それら変数の不確実度の影響の大きさも変わってくる。不確実度解析が有用 であるのは、それを実行することによって、不確実度の影響の大きさを定量化で きることにある。 ここで説明を図３に戻して、ＶＵ２８の値は、理想的な状況（即ち、決して障 害を発生しないセンサが、良好に制御された研究室環境内で動作している状況） においても、非ゼロ値である。その理由は、センサが発生する測定値が１００％ の正確度を持つことは決してあり得ず、ある程度の誤差の可能性は常に存在して いるからである。 ＶＭＶ２６の値をセットする場合と同様に、送信部２４は、センサ１２の異常 を何ら検出していないときには、ＶＵ２８の値をＲＵ６２の値に等しくセットす る。送信部２４は、ＲＭＶ３６の信頼性に対して部分的にしか影響を及ぼさない ようなセンサ１２の障害を検出したならば、一般的に、その障害の影響を考慮に 入れた不確実度解析を新たに実行した上で、ＶＵ２８の値をその新たな解析の結 果得られた値に等しくセットする。ＶＭＶ２６の値をセットする場合と同様に、 送信部２４は、ＲＭＶ３６の値が実際の測定値と全く無関係な値になっていると 判定したならば、ＶＵ２８の値を過去の動作に基づいた値にセットする。 図４には、ＶＵ２８の値に過去の動作値に基づいた補正を施すための３通りの 具体的な方法を示した。第１に、（ａ）に示すように、ＶＵ２８の値を各サンプ ル期間ごとに、それまでに観測されたＶＭＶ２６の最大変化率に対応した変化量 ずつ増大させて行く方法がある。この方法では、短期的には良好な結果が得られ る傾向があるが、この方法を長く続けていると、発生されるＶＵ２８の値が非現 実的な値になってくる。次に、（ｂ）に示すように、ＶＭＶ２６の値を、ＶＭＶ ２６の長期的平均値に等しくセットする場合には、ＶＭＶ２６の値が、以前取っ たことのあるどの値も取り得るように、ＶＵ２８の値を定めれば良い。従って、 例えばＶＭＶ２６が常に「０」と「１００」との間の値を取るものであり、その ＶＭＶ２６の値を「５０」にセットする場合には、ＶＵ２８を「５０」にセット すれば良い。この方法では、短期的結果が余りにも悲観的な見方に基づいたもの となる傾向があるが、ただし、上の方法（ａ）の長期的結果に付随する問題を回 避することができる。最後に、（ｃ）に示すように、ＶＭＶ２６の値を、ＶＭＶ ２６の長期過去値と短期過去値とを組み合わせた長短期組合ぜ過去値に基づいた 値にセットする場合には、ＶＵ２８の値を次の式に従って算出すれば良い。 ＶＵ_L＆_S＝（ＶＵ_L＊ＶＵ_S）／（ＶＵ_L ²＋ＶＵ_S ²）^1/2 この式において、ＶＵ_LはＶＵ２８の長期過去値であり、ＶＵ_SはＶＵ２８の短期 過去値である。 データ制御／管理システム１６がＶＭＶ２６及びＶＵ２８を適切に利用できる ようにするために、ＶＭＶ２６及びＶＵ２８がどのようにして算出されたかに関 する情報を、ＭＶステータス３０が提供するようにしている。送信部２４は、い かなる状況の下でも（トランスデューサ２２が動作不能であるという状況の下で すら）ＶＭＶ２６及びＶＵ２８を発生する。しばしば、データ制御／管理システ ム１６は、ＶＭＶ２６及びＶＵ２８の値が「生」データに基づいたものか、それ とも過去の履歴データに基づいたものかを知っている必要がある。例えば、デー タ制御／管理システム１６がＶＭＶ２６及びＶＵ２８をフィードバック制御に用 いており、トランスデューサ２２が動作不能になっている場合には、データ制御 ／管理システム１６は、ＶＭＶ２６及びＶＵ２８の値が過去の動作に基づいたも のであるということを知っている必要がある。 ＭＶステータス３０は、異常状態の予想される持続時間の長短と、送信部２４ がＲＭＶ３６に認める信頼性の高低とに応じた状態を取る。ＭＶステータス３０ の４通りの一次状態が次の表１に従って生成される。 「CLEAR（明瞭である）」というＭＶステータス３０は、ＲＭＶ３６の値が所 与のプロセス条件の正常範囲内にあるときに生成されている。「DAZZLED（眩惑 されている）」というＭＶステータス３０は、ＲＭＶ３６の値が完全に異常な値 であるが、その異常状態が短期間で終了すると予想されることを表わしている。 一般的に、トランスデューサ２２からの信号に急激な変化が発生したが、その変 化が、診断結果がまだ出ていないセンサ障害に起因するものか、それとも測定対 象の変数の急激な変化に起因するものかを明確に判定できないという場合に、送 信部２４はＭＶステータス３０を「DMZLED」にセットする。「BLURRED（ぼやけ ている）」というＭＶステータス３０は、ＲＭＶ３６の値が、異常な値ではある が測定対象のパラメータとの間に一応の関連性を持っているということを表わし ている。例えばＲＭＶ３６の信号の中にノイズが多量に含まれている場合などに は、送信部２４はＭＶステータス３０を「BLURRED」にセットする。「BLIND（皆 目不明である）」というＭＶステータス３０は、ＲＭＶ３６の値が全く信頼性の 認められない値であり、しかもその障害が長時間に亙って持続するものと予想さ れることを表わしている。 ＭＶステータス３０の状態には、更に２つの補助的な状態があり、それらは、 「UNVALIDATED（妥当性検査を実行していない）」と「SECURE（保証付き）」と である。送信部２４がＶＭＶ２６の妥当性検査を行っていないときには、ＭＶス テータス３０は「UNVALIDATED」になっている。送信部２４が一応の信頼性を認 めている冗長設置した複数の測定値からＶＭＶ２６が発生されているときには、 ＭＶステータス３０は「SECURE」になっている。 デバイス・ステータス３２は、主として障害検出／保守システムが利用する、 センサ１２の健全度を要約して表わした包括的な離散値である。一般的には、デ バイス・ステータス３２は、６通りの状態のうちの１つの状態を取るようにして あり、それら状態の各々がセンサ１２の夫々異なった動作状態を表わすようにし ている。それら６通りの状態は、「GOOD（良好）」、「TESTING（試験中）」、 「SUSPECT（疑い有り）」、「IMPAIRED（不調）」、「BAD（不良）」、それに「 CRITICAL（危機的欠陥）」である。「GOOD」というデバイス・ステータス３２は 、センサ１２が正常状態にあることを表わしている。「TESTING」というデバイ ス・ステータス３２は、センサ１２が自己試験を実行しており、その自己試験が 測定値の一時的な品質悪化の原因となっている可能性があることを表わしている 。「SUSPECT」というデバイス・ステータス３２は、センサ１２が異常な応答を 発生したが、送信部２４が、まだ詳細な障害診断結果を把握していないというこ とを表わしている。「IMPAIRED」というデバイス・ステータス３２は、センサ１ ２に発生している障害の診断結果が既に得られており、その障害が動作に僅かな 影響しか及ぼさないものであることを表わしている。「BAD」というデバイス・ ステータス３２は、センサ１２に重大な機能不全が発生しており、メンテナンス が必要であることを表わしている。最後に、「CRITICAL」というデバイス・ステ ータス３２は、センサ１２に発生した機能不全が、漏出、火災、或いは爆発等の 災害を発生する（或いは既に発生した）可能性がある程の、甚だしいものである ことを表わしている。 図５は、ＶＭＶ２６、ＶＵ２８、ＭＶステータス３０）及びＲＭＶ３６の間の 関係の具体例を示した図である。図５は更に別の局面として、正常動作が行なわ れているときと、障害が発生しているときとの夫々におげる、ＶＭＶ２６とＶＵ ２８との関係の好適な表示方法も示している。即ち、ＶＵ２８は、このＶＵ２８ だけを単独の信号として表示すると共に、ＶＭＶ２６を包含する領域の形でも表 示している（線３８はＶＭＶ２６とＶＵ２８との和を、線４０はＶＭＶ２６から ＶＵ２８を引いた差を表示している）。ＶＵ２８を、ＶＭＶ２６を包含する領域 の形で表わすようにすれば、ユーザは、その包含領域を見るだけで、任意の表示 時刻における、ＶＭＶ２６によって表わされているパラメータの取り得る値域を 視覚的に確認することができる。 時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの範囲では、ＲＭＶ３６は周期的な信号であり、そ の信号振幅は期待される領域の中に収まっている。この範囲においては、ＶＭＶ ２６の値はＲＭＶ３６の値に等しく、ＭＶステータス３０は「CLEAR」であり、 ＶＵ２８の値は、ＲＵ６２の値（即ち、正常動作状態におげる不確実度の値）に 対応した「正常」レベルにとどまっている（線４２は、ＶＵ２８の「０」値を表 わしている）。尚、この具体例の目的に鑑み、ここではＲＵ６２の値ば一定不変 であるものとする。 時刻Ｔ２では、ＲＭＶ３６の値が、このＲＭＶ３６の値の期待変化率を大きく 上回る変化率で増大し始めている。送信部２４は、この予期されなかった現象に 応答して、以下の幾つもの動作を実行する。第１に、送信部２４は、ＭＶステー タス３０を「DAZZLED」に変更する。次に（ここでは送信部２４がＶＭＶ２６及 びＶＵ２８の値を短期的な過去の動作値に基づいて定めるようにしているものと する）、送信部２４は、ＶＭＶ２６の値を、時刻Ｔ２でＲＭＶ３６の値が急激に 上昇し始めた直前の時点のＶＭＶ２６の値に維持する。最後に、送信部２４は、 ＶＵ２８の値を、正常動作時のＶＭＶ２６の最大上昇率に等しい一定の上昇率で 増大させ始める。このように、ＶＵ２８の値を次第に増大させることによって、 センサ１２が「DAZZLED」の状態にあって最新の有効なトランスデューザ・デー タが得られないために測定値の不確実度が増大して行くことを反映させているの である。 ＲＭＶ３６の値は時刻Ｔ３まで増大し続けている。時刻Ｔ３で、ＲＭＶ３６の 値が増大を止めており、これ以後は一定レベルを維持している。この時点ではＲ ＭＶ３６の値が期待値を上回っているため、送信部２４は、ＶＭＶ２６の値もＭ Ｖステータス３０も変化させることなく、ＶＵ２８の値だげを一定の上昇率で増 大させ続けている。時刻Ｔ４ではＲＭＶ３６の値が減少し始めている。それでも まだＲＭＶ３６の値が期待値を上回っているため、送信部２４は、ＶＭＶ２６の 値もＭＶステータス３０も変化させることなく、ＶＵ２８の値だけを一定の上昇 率で増大させ続けている。 時刻Ｔ５に至って、ＲＭＶ３６が本来の期待されている動作を再開している。 これに応じて送信部２４は、ＭＶステータス３０を「BLURRED」に変更すると共 に、ＶＭＶ２６の値をＲＭＶ３６の値へ近付ける処理を開始しており、この処理 には例えば次の式を用いる。 ＶＭＶ_n+1＝0.95＊ＶＭＶ_n＋0.05＊ＲＭＶ_n+1 この式において、ＶＭＶ_n+1は、現在サンプル期間におげるＶＭＶ２６の値であ り、ＶＭＶ_nは、前回サンプル期間に発生させたＶＭＶ２６の値であり、そして ＲＭＶ_n+1は、現在サンプル期間におけるＲＭＶ３６の値である。続いて送信部 ２４は、回復タイムアウクト期間の値を初期化する。最後に、送信部２４は、Ｖ Ｕ２８の値をＲＵ６２の値へ近付ける処理を行なうことによって、このＶＵ２８ の値を減少させて行くようにし、それには例えば次の式を用いる。 ＶＵ_n+1 ²＝0.95²＊ＶＵ_n ²＋0.05²＊ＲＵ_n+1 ² この式において、ＶＵ_n+1在サンプル期間におけるＶＵ２８の値であり、ＶＵ_nは 、前回サンプル期間に発生させたＶＵ２８の値であり、そしてＲＵ_n+1は、現在 サンプル期間におけるＲＵ６２の値である。 時刻Ｔ６では、送信部２４が、回復タイムアウト期間が経過したと判定して、 ＭＶステータス３０を「CLEAR」に変更している。送信部２４は、この時点では ＲＭＶ３６の値に通常の信頼性を認めているため、ＶＵ２８の値をＲＵ６２の値 に等しくセットしている。 もし仮に、時刻Ｔ５において、ＲＭＶ３６が期待レベルに復帰していなかった ならば、センサ１２は時刻Ｔ５以後もＭＶステータス３０を「DAZZLED」のまま 維持することになるが、ただし、既にセンサ障害の診断結果が出ていたならば、 時刻Ｔ５ではＭＶステータス３０を既に「BLIND」に変更しているはずである。 また、ＭＶステータス３０が「DAZZLED」のままでいられるのは、限られた「タ イムアウト」期間中だげである。従って、ＲＭＶ３６の値が期待レベルから逸脱 したレベルにとどまり続けたならば、いずれはタイムアウト期間が経過して、そ の時点で、送信部２４が、ＭＶステータス３０を「BLIND」に変更することにな る。 図３に示したように、送信部２４は、ＶＭＶ２６、ＶＵ２８、ＭＶステータス ３０、デバイス・ステータス３２、診断結果情報３４、及び警告データ３５を発 生するために幾つかの情報ソースを利用しており、それら情報ソースの各々につ いて以下に説明する。生データ４４ば、送信部２４が利用することのできる基本 的な測定値情報であり、これは一般的には、１つないし複数のトランスデューサ ２２の出力を電気的に表わしたもの（例えばトランスデューサ２２の振動周波数 や抵抗値等）である。生データ４４ば、トランスデューサ２２の反応に関する利 用可能な情報を最大限に包含しており、そのため、センサ障害を検出するための 統計的試験に利用するのに適した内容の豊富な情報ソースであるといえる。しか しながら、プロセスの期待される挙動についての知識をこの生データ４４に対し て適用することは容易ではなく、ＲＭＶ３６に基づいた統計量にその知識を適用 する方がより適切である。 ＲＭＶ３６はプロセス・パラメータ（例えば、温度や質量流量等）に直接に関 係したものであるため、送信部２４ば、ＲＭＶ３６の期待される挙動（即ち、無 障害時の挙動）と、ＲＭＶ３６が関係しているプロセス・パラメータの期待され る挙動とをリンクさせることができる。送信部２４は、通常行なわれている一般 的な処理を実行することによって、生データ４４からＲＭＶ３６を導出する。例 えば、生データ４４がトランスデューサ２２の抵抗値に関係したデータであり、 一方、ＲＭＶ３６が温度に関係したものである場合には、送信部２４は、温度が トランスデューサ２２の抵抗値に及ぼす周知の影響を考察することによって、生 データ４４からＲＭＶ３６の値を算出する。送信部２４がＲＭＶ３６にフィルタ 処理を施して、センサ・ノイズ及び高い周波数のプロセス外乱の影響を減少させ ることがしばしばある。このフィルタ処理が施されると、ＲＭＶ３６に含まれる 情報の量は、生データ４４に含まれる情報の量より少なくなる。 生データ４４とＲＭＶ３６とは、ある程度は相補的な情報ソースであるという ことができる。生データ４４が、ＲＭＶ３６より多くの情報内容を包含している のに対し、ＲＭＶ３６は、プロセスの期待される挙動との比較を生データ４４よ り容易に行なうことができる。従って生データ４４とＲＭＶ３６とはいずれも、 送信部２４へ有用な情報を提供しているといえる。 更に補助データ４６が、センサ１２の内部の種々の補助信号によって提供され ている。それら補助信号は、生データ４４やＲＭＶ３６に直接に関係した信号で はないが、センサ１２の健全度ないし動作に関する有用な情報を提供している。 例えば、センサの特性やプロセスの挙動を特定するための統計的試験等には、特 定の補助信号が関与することがある。補助信号の具体例を挙げるならば、センサ １２内部の構成部品の電気的特性（例えば電力増幅器の入力段ないし出力段にお ける信号レベル等）や、ハードウェア・エラー情報５０を挙げることができる。 ハード・クェア・エラー情報５０は、既に前処理が完了した、特別の形の補助情 報であって、センサ１２内部のディジタル構成部品によって発生され、それ以上 の処理や解釈を殆ど或いは全く必要としない。例えば、送信部２４のメモリ構成 部品におげるメモリ・チェックサム・エラーは、ハードウェア・エラー情報５０ の一部を成すものである。 送信部２４は、種々の出力信号を発生するためには、センサ１２内部からの情 報やプロセス１４からの情報に加えて更に、データ制御／管理システム１６から の情報も利用する。データ制御／管理システム１６は「ネクスト・レベル・アッ プ」（「ＮＬＵ」）と呼ばれており、このデータ制御／管理システム１６からの 情報は、ＮＬＵ情報４８と呼ばれている。センサ１２の出力の妥当性検査を送信 部２４に行わせようとするときに直面する困難な点の１つに、有効な結論に到達 するための充分な情報を送信部２４が得られるかということがある。これは、例 えば送信部２４が、ある種のセンサ障害（例えば、一定の入力に対するセンサの 出力が時間の経過と共に変化して行くドリフト・エラー）と、れっきとしたプロ セス変化との区別を付けられないのでばないかということである。このような場 合には、それらの区別を明らかにするために、送信部２４はＮＬＵ情報４８を参 照すれば良い。データ制御／管理システム１６は、その他のセンサ１２からのデ ータ等を含めた、更なる情報にアクセスすることができるため、このデータ制御 ／管理システム１６が、プロセスの変化と、センサのドリフトと区別するために 必要な情報を、送信部２４へ提供するのである。 送信部２４は、標準的な形の要求を送出することによって、予測されるプロセ ス限界等のＮＬＵ情報４８を、データ制御／管理システム１６に対して要求する ことができる。これとは逆に、データ制御／管理システム１６の方から自発的に 送信部２４へ宛てて、要求されていない情報を提供することもあり、例えば、ト ランスデューサ２２が測定しているプロセス・パラメータを変化さぜるようなプ ロセス挙動の変化が発生したことを伝えるための情報等は、そのようにして提供 される。例えばプロセス１４が、各々が明らかに異なった特性を有する複数の段 階を経て進行して行く場合には、そのプロセス１４が次の段階へ移行する度に、 それをデータ制御／管理システム１６が送信部２４へ知らぜるようにすることが できる。 アプリケーション知識ベース情報５２は、「損耗」がセンサの動作にどのよう に影響するのかを、送信部２４が評価できるようにするための情報である。アプ リケーション知識ベース情報５２は、信号とセンサ特性との間の時間と共に変化 する関係を記述した情報である。アプリケーションによっては、ある特定の状況 （例えば、センサがその動作可能領域の限界近くで動作しているという状況等） ではセンサの劣化が非常に急速に進行することが知られている。例えば、普通の 動作領域を持ったpHプローブは、たとえ僅か１時間程度であっても、pHが約１２ 以上の溶液中に曝されると、アルカリ慣れしてしまって、その溶液の酸度がより 酸性に近い方へ変化したときに反応できなくなることがあり得る。このアプリケ ーション知識ベース情報５２は更に、センサ１２の最後の校正または最後のメン テナンスが行なわれてからの経過時間等のファクタも含んでいる。 センサ／プロセス刺激情報５４は、プロセスに対して或いはセンサの一部に対 して加えられる既知の刺激についての情報を提供する。センサ／プロセス刺激情 報５４は、センサ１２を試験する試験手順を構築するために利用される情報であ る。即ち、プロセス１４ないしセンサ１２へ既知の剌激を加えて、そのときセン サ１２が発生する応答を期待応答と比較するのである。センサ／プロセス刺激情 報５４は、例えば、圧力トランスデューサヘ加えられた既知の力についての情報 等を記述したものである。センサ／プロセス刺激情報５４には、送信部２４によ って生成されるものもあり（即ち、送信部２４が実行する自己試験の一部として 生成される）、また、データ制御／管理システム１６からＮＵＬ情報４８として 送られてくるものもある。試験を実行しているためにセンサ１２が測定不能状態 になっているときには、送信部２４が、その測定不能の測定値に対応したＭＶス テータス３０を「DAZZLED」にセットし、ＶＭＶ２６及びＶＵ２８の値を過去の 動作の値に基づいて定め、そして、デバィス・ステータス３２を「TESTING」に セットする。 図３には更に、送信部２４の種々の機能単位も併せて示した。診断結果状態機 械５６は、送信部２４が利用可能な全ての情報を処理してセンサ１２の診断結果 状態５８を決定するものである。診断結果状態５８は、診断結果状態機械５６が ＶＭＶ２６、ＶＵ２８、ＭＶステータス３０、及びデバイス・ステータス３２を 導出する際に利用する情報のうちの、中核を成す情報である。診断結果状態５８ は、それ自体が、センサ１２のメンテナンスを行なうユーザにとって役に立つ情 報であることから、データ制御／管理システム１６から要求があったときに出力 される診断結果情報３４は、この診断結果状態５８をその基礎にしている。 更に図６も併ぜて参照して説明して行く。送信部２４は各サンプル期間ごとに 次の動作を実行する。トランスデューサ２２から生データ４４を入手したならば （ステッブ７２）、診断結果状態機械５６が、その生データ４４を、一連のデバ イス計算式の中を伝播させて行き、ＲＭＶ３６を生成する（ステップ７４）。こ れと同時に送信部２４は、デバイス計算式６０と校正データ６６とに基づいて、 しかも先に説明した所定の基準に従って、不確実性解析６４を実行することによ り、動的にＲＵ６２を算出する（ステップ７４）。ここでＲＵ６２を算出するに 際しては、送信部２４は、障害が全く発生していないものと仮定してその計算を 実行する。ＲＵ６２はいかなる動作状態においても必ず非ゼロ値を取る。一般的 にＲＵ６２の値は、理想的な状況下にあるのでない限り増大して行く。 次に、診断結果状態機械５６はその他の情報を入手し（ステップ７６）、その 入手した情報と、生データ４４と、ＲＭＶ３６と、ＲＵ６２とに基づいて、種々 の統計量を算出したり、パターン・マッチングを実行してセンサ１２が適正に動 作しているかを判定したりする（ステップ７８）。続いて診断結果状態機械５６ は、ステップ７８で得られた結果に基づいて診断結果状態５８を更新する（ステ ップ８０）。 続いて診断結果状態機械５６は、診断結果状態５８に基づいてＲＭＶ３６に補 正を施して（６８）ＶＭＶ２６を生成する。基本的に診断結果状態機械５６は、 先に計算に用いたパラメータに診断結果状態５８を考慮した補正を施した後に、 ＲＭＶ３６の再計算を行ない、そしてＶＭＶ２６の値をその新たなＲＭＶ３６の 値に等しくセットする（ステップ８２）。従って、正常動作状態にあるときには （このときには、診断結果状態５８はいかなるパラメータの補正も要求していな い）、ＶＭＶ２６の値は一般的にＲＭＶ３６の値に等しくセットされている。 以上と同時に診断結果状態機械５６は、診断結果状態５８に基づいてＲＵ６２ に補正を施して（７０）ＶＵ２８を生成する。ＶＭＶ２６の場合と同様に、診断 結果状態機械５６は、先に計算に用いたパラメータに診断結果状態５８を考慮し た補正を施した後に、ＲＵ６２の再計算を行ない、そしてＶＵ２８の値をその新 たなＲＵ６２の値に等しくセットする（ステッブ８２）。従って、正常動作状態 にあるときには、ＶＵ２８の値は一般的にＲＵ６２の値に等しくセットされてい る。それ以外の動作状態にあるときには、ＶＵ２８は一般的にＲＵ６２の値より 大きな値にセットされている。 続いて診断結果状態機械５６は、診断結果状態５８に基づいて、計算を行なう か或いはルックアップ・テーブルを参照することによって、ＭＶステータス３０ を選択し（ステッブ８４）、また、デバイス・ステータス３２を選択する（ステ ップ８６）。必要とあらば、診断結果状態機械５６は、警告フラグを更新するこ とによって（ステップ８８）警告データ３５を送出する。また、データ制御／管 理システム１６からの要求があったならば、診断結果状態機械５６は、診断結果 状態５８に基づいて診断結果情報３４を生成する（ステップ９０）。 次に図７を参照して説明すると、自己妥当性検査式温度センサ１００は熱電対 １０２と送信部１０４とを備えており、送信部１０４はプロセッサ１０６を含ん でいる。一般的に、熱電対１０２は、互いに接合した２種類の異種金属で構成さ れ、２つの端子１０８と１１０との間に電圧Ｖ_Diffを発生する。Ｖ_Diff山の大き さは検出用接合部１１２と基準接合部１１４との温度差に比例する。Ｖ_Diffと、 基準接合部１１４と零度との温度差に比例する電圧Ｖ_Compとの和が、検出用接合 部１１２と零度との温度差に比例する電圧Ｖ_Tempになる。Ｖ_Tempの大きさを決定 するために、Ｖ_Diffを増幅器１１６で増幅すると共に、Ｖ_Compを温度センサ１１ ８で発生さぜて増幅器１２０で増幅している。更に、増幅器１１６の出力１１７ と増幅器１２０の出力１２１とを、プロセッサ１０６の中のアナログ・ディジタ ル・コンバータ（「ＡＤＣ」）１２２へ供給している。プロセッサ１０６は、そ れら増幅器の出力１１７、１２１とその他の利用可能な情報とを用いて、診断結 果状態５８、ＲＭＶ３６、及びＲＵ６２を生成する。プロセッサ１０６は更に、 これら信号に基づいて、ＶＭＶ２６、ＶＵ２８、ＭＶステータス３０、デバイス ・ステータス３２、及び警告データ３５を生成し、また、要求を受けている場合 には、診断結果情報３４も併せて生成する。 次に図８を参照して説明すると、自己妥当性検査式温度センサ１００は、増幅 器１１６、１２０への電力供給の喪失に対しては、以下に説明するように反応す る。先ず正常動作中（時刻５〜時刻１５）は、ＶＭＶ２６の値ばＲＭＶ３６の値 に等しくなっており、それらの値はプロセッサ１０６が出力１１７と出力１２１ との和に基づいて生成している。同様に、ＶＵ２８の値はＲＵ６２の値に等しく なっており、それらの値はＶＭＶ２６の不確実度を表わしている。ＭＶステータ ス３０は「CLEAR」になっている。 時刻１５において、電源１３２が機能を停止したため、Ｖ_Diff（出力１１７） とＶ_Comp（出力１２１）との両方が「０」ボルトへ変化している。その結果とし て、ＲＭＶ３６の値も（この具体的な送信部の構成においては）約−５５℃を表 わす値へ変化している。ディジタル補助信号である電力モニタ信号１３４が、電 力供給が喪失したことに反応して「１」から「０」へ変化したときに、プロセッ サ１０６は電力供給の喪失を検出する。続いてプロセッサ１０６は、診断結果状 態５８を然るべくセットして、プロセッサ１０６がＲＭＶ３６の値に全く信頼性 を認めていないことを表示する。診断結果状態５８をそのようにセットしたこと に応じて、プロセッサ１０６は更に、先に説明したようにして、ＶＭＶ２６の値 をこのＶＭＶ２６の長短期組合ぜ過去値にセットし、また、ＶＵ２８の値をこの ＶＵ２８の長短期組合ぜ過去値にセットする。更にプロセッサ１０６は、ＭＶス テータス３０を「BLIND」にセットすることによって、そのセンサ障害が重大で あり、しかも長期に亙って持続すると予測されるものであることを表示する。 時刻３６において電源が機能を回復したときに、プロセッサ１０６は、電力モ ニタ信号１３４が「０」から「１」へ変化したことを検出して、ＭＶステータス ３０を「BLURRED」にセットする。更に、以前のＶＭＶ２６の値をＲＭＶ３６に 基づいた「生」データの値へ、先に説明したようにして近付けて行くことによっ て、ＶＭＶ２６の新たな値を生成して行く。同様に、以前のＶＵ２８の値をＲＵ ６２の値へ近付けて行くことによって、ＶＵ２８の値を減少させて行く。この時 点でプロセッサ１０６は更に、回復タイマを初期化する。 プロセッサ１０６ば、過去のＶＭＶ２６の値をＲＭＶ３６の値へ近付けて行く ことによってＶＭＶ２６の値を生成して行く処理と、過去のＶＵ２８の値をＲＵ ６２の値へ近付けて行くことによってＶＵ２８の値を生成して行く処理とを、回 復タイマが時刻５６でタイムアウトするまで続行する。（時刻５６でタイムアウ トするのは、この具体例では回復タイマが、２０秒後にタイムアウトするように セットされたからである）。回復タイマがタイムアウトした時点で、プロセッサ １０６は、ＭＶステータス３０を「CLEAR」にセットし、ＶＭＶ２６の値をＲＭ Ｖ３６の値に等しくセットし、そして、ＶＵ２８の値をＲＵ６２の値に等しくセ ットする。 次に図９を参照して説明して行く。時刻１３において、熱電対１０２と送信部 １０４との接続が外れたために、開回路障害が発生している。この種の障害が発 生するとＲＭＶ３６の値は約１３０℃を表わすようになり、このＲＭＶ３６の値 に対応して発生する出力１２１は正常範囲内の値にとどまるが、一方、このＲＭ Ｖ３６の値に対応して発生する出力１１７の値は、増幅器１１６が飽和するため に異常に大きな値になる。（開回路障害が発生したときに増幅器１１６を飽和状 態にするためのプルアップ抵抗１３６を備えている）。出力１１７が異常に大き な値になったことに応じて、プロセッサ１０６は、診断結果状態５８を然るべく セットしてＲＭＶ３６に全く信頼性が認められないことを表示すると共に、ＭＶ ステータス３０を「DAZZLED」にセットする。続いてプロセッサ１０６は、先に 説明したようにして、長短期組合せ過去値に基づいてＶＭＶ２６及びＶＵ２８の 値を生成する。 ここで再び図７を参照して説明すると、以上に続いてプロセッサ１０６は、ス イッチ１２６を介して熱電対１０２を電圧源１２４に接続し、抵抗１２８の両端 子間に発生する電圧１３０をモニタする。開回路になっているため、抵抗１２８ に電流は流れず、従って電圧１３０は「０」ボルトである。このことからプロセ ッサ１０６は、開回路障害が発生していることを確認して、ＭＶステータス３０ を「BLIND」にセットする。 時刻２７では、開回路障害が直ったため出力１１７が正常値に戻っている。プ ロセッサ１０６はこれに応じて、診断結果状態５８を然るべくセットしてＲＭＶ ３６の値に（全く信頼性が認められないのではなく）僅かに信頼性が認められる ことを表示し、ＭＶステータス３０を「BLURRED」にセットし、そして、回復タ イマを初期化する。 続いてプロセッサ１０６は、過去のＶＭＶ２６の値をＲＭＶ３６の値へ近付け て行くことによってＶＭＶ２６の値を次々と発生する処理と、過去のＶＵ２８の 値をＲＵ６２の値へ近付けて行くことによってＶＵ２８の値を次々と発生する処 理とを、回復タイマが時刻４７でタイムアウトするまで実行し続ける。（この場 合、時刻４７でタイムアウトするのは、回復タイマが２０秒後にタイムアウトす るようにセットされたからである）。回復タイマがタイムアウトした時点で、プ ロセッサ１０６は、ＭＶステータス３０を「CLEAR」にセットし、ＶＭＶ２６の 値をＲＭＶ３６の値に等しくセットし、そして、ＶＵ２８の値をＲＵ６２の値に 等しくセットする。 ここで再び図７を参照して説明する。検出用接合部１１２と、温度測定対象の プロセス要素との間の接触状態が喪失した場合には、接触喪失障害が発生する。 接触喪失障害が発生してもＲＭＶ３６には異常な変化が発生しないため、センサ １００はこの障害を容易には検出することができない。 そのため、センサ１００が、接触喪失障害を検出するための電流注入試験を実 行するようにしてある。電流注入試験においてセンサ１００は、熱電対１０２を 電圧源１２４に所定時間だけ接続して、そのことが出力１１７へ及ぼす影響を測 定する。（即ち、熱電対１０２を電圧源１２４に接続する前の出力１１７の値と 接続した後の出力１１７の値とを比較する）。 これより図１０を参照しつつ説明を続ける。時刻１２に接触喪失障害が発生し ており、そのため測定温度が約７℃低下している。このときの測定温度の値は正 常動作時にパラメータが取り得る値の範囲内にあるため、センサ１００は障害が 発生したことを即座には認識することができず、それゆえ、ＶＭＶ２６の値に補 正を施す一方で、ＭＶステータス３０は「CLEAR」のまま維持している。 時刻２８では、プロセッサ１０６が電流注入試験を開始している。この試験の 実行中は、増幅器１１６が「生」データを読み取らないため、プロセッサ１０６ ば、ＭＶステータス３０を「DAZZLED」にセットすると共に、ＶＭＶ２６及びＶ Ｕ２８の値を、先に説明したようにして過去の動作値に基づいて生成し始める。 時刻３３に至って、プロセッサ１０６は、障害が発生していると判定して、ＭＶ ステータス３０を「BLURRED」にセットする。（このときプロセッサ１０６は、 接触状態は失われたものの、熱電対１０２が検出している温度は尚、実際の温度 に近い温度であるものと推定している）。 時刻５６に至って、接触状態が回復している。しかしながらプロセッサ１０６ は、このときの出力１１７の急激な変化をスパイクであると解釈して、暫定的に ＭＶステータス３０を「DAZZLED」にセットする。この後、出力１１７がその大 きな値を維持していることを見届けた上で、プロセッサ１０６はＭＶステータス ３０を再び元の「BLURRED」にセットし直す。（この時点でプロセッサ１０６が ＭＶステータス３０を「CLEAR」にセットしない理由は、障害状態が消滅したこ とをプロセッサ１０６が未だ検出していないからである）。 時刻６６に至って、プロセッサ１０６は、第２回目の電流注入試験を開始する と共に、ＭＶステータス３０を「DAZZLED」にセットしている。時刻７２には、 プロセッサ１０６は、接触状態が回復したと判定し、その判定に応じてＭＶステ ータス３０を「BLURRED」にセットすると共に、回復タイマを初期化している。 時刻９７に至って、回復タイマ（これは２５秒間にセットされた）がタイムアウ トして、プロセッサ１０６が、ＭＶステータス３０を「CLEAR」にセットしてい る。 次に図１１について説明する。同に示した本発明に係る別実施例の自己妥当性 検査式センサは、コリオリ流量計１５０である。この流量計１５０は３つのプロ セス・パラメータを測定するようにしてあり、それらパラメータは、質量流量、 密度、それに温度である。質量流量ば、コリオリの加速度の法則を直接に利用し て測定されるため、質量流量の測定には、外部の圧力、温度、比重等の測定値は 不要である。 機械的構造部について説明すると、流量計１５０は、複数本のケーブル１５６ を介して送信部１５４に接続された流管構造１５２で構成されている。流管構造 １５２はボディ１５８を備えており、このボディ１５８に流入管１６０及び流出 管１６２が連結している。更にこのボディ１５８から、２本の互いに平行に延在 する管のループ１６４、１６６が延出している。ボディ１５８の内部には複数の 流路が形成されており、それら流路は、プロセス流体を、流入管１６０からルー ブ１６４の始端へ、また、このループ１６４の終端からループ１６６の始端へ、 そして、このループ１６６の終端から流出管１６２へ導くように形成されている （図１１中の破線の矢印は、ループ１６４、１６６の中の流れの方向を示してい る）。 送信部１５４は、電磁駆動素子１６８と１７０とへ互いに逆位相の正弦波信号 を供給することによって、ループ１６４と１６６とに、各々の対称軸Ｙ’−Ｚ’ とＹ−Ｚとを中心とした揺動運動を発生させる。送信部１５４はフィードバック を利用して、駆動素子１６８、１７０へ供給する信号の周波数をループ１６４、 １６６の共振周波数に維持するようにしている。送信部１５４は更に、それらル ープ１６４及び１６６の運動をセンサ１７２、１７４を介して検出しており、そ れらセンサ１７２、１７４は、各々が、ループ１６４と１６６との間の瞬間相対 速度に比例した電圧を発生する。送信部１５４は、駆動素子１６８、１７０へ供 給する駆動信号の振幅を調節することによって、センサ１７２、１７４が発生す る電圧の平均振幅を一定のレベルに維持するようにしている。 送信部１５４は、質量流量と、密度と、温度とを、以下に説明するようにして 測定する。第１に、送信部１５４は、ループ１６４、１６６に作用するコリオリ の力の影響をモニタすることによって、プロセス流体の質量流量を測定する。よ り詳しくは、振動しているループ１６４、１６６のＧ’−Ｈ’の部分とＧ−Ｈの 部分とに作用するコリオリの力がループ１６４、１６６に変位を生じさせる。そ れら変位の結果として、センサ１７２が発生する電圧とセンサ１７４が発生する 電圧との間に位相角差が発生し、この位相角差は質量流量に比例する。次に、送 信部１５４は、プロセス流体の密度を、ループ１６４、１６６の振動周波数から 決定する（この振動周波数は、駆動素子１６８、１７０へ供給している駆動信号 の周波数（駆動周波数）に等しい）。プロセス流体の密度はこの駆動周波数の二 乗に逆比例する。最後に、送信部１５４は、プロセス流体の温度をボディ１５８ の中に備えた温度センサ１７６で測定する。一般的に、この温度センサ１７６に は、抵抗値が温度に応じて変化するＲＴＤデバイスを用いる。 この流量計１５０に関しては、利用可能な生データは、温度センサ１７６から 送出されている信号の周波数４４ｃ（この周波数は、温度センサ１７６の抵抗値 に比例している）と、駆動素子１６８、１７０へ供給している駆動信号の周波数 ４４ｂと、センサ１７２、１７４の電圧出力４４ｃとである。送信部１５４は、 これらの信号から３つのＲＭＶを導出し、それら３つのＲＭＶは、プロセス流体 の温度３６ａ、プロセス流体の密度３６ｂ、それに質量流量３６ｃ（これはセン サ１７２と１７４の、夫々の信号の間の位相角から導出される）である。更に、 送信部１５４は、不確実度解析を実行して、３つのＲＵの値（６２ａ、６２ｂ、 ６２ｃ）を生成し、それら３つのＲＵの値は、各々が対応するＲＭＶ３６の値の 不確実度を表わすものである。 送信部１５４は、ＲＭＶ３６ａ〜３８ｃの値と、ＲＵ６２ａ〜６２ｃの値とを 生成したならば、続いて流量計１５０の診断結果状態５８を決定する。この決定 は、生データ４４ａ〜４４ｃと、ＲＭＶ３６ａ〜３６ｃと、ＲＵ６２ａ〜６２ｃ と、補助データ４６とに基づいて行なう。送信部１５４はＲＭＶ３６ａ〜３６ｃ 及びＲＵ６２ａ〜６２ｃの値を算出するために使用したパラメータに、診断結果 状態５８に基づいて補正を施した上で、それらの値を再算出する。続いて送信部 １５４は、それら再算出したＲＭＶ３６ａ〜３６ｃ及びＲＵ６２ａ〜６２ｃの値 を、ＶＭＶ２６ａ〜２６ｃ及びＶＵ２８ａ〜２８ｃの値として出力する。送信部 １５４は更に、温度に対応したＭＶステータス３０ａと、密度に対応したＭＶス テータス３０ｂと、質量流量に対応したＭＶステータス３０ｃとを出力する。最 後に、送信部１５４は、流量計１５０の状態に対応した単一のデバイス・ステー タス３２を出力する。 ここで再び図６を参照して説明すると、送信部１５４が各サンプル期間に実行 する処理手順は、ソフトウェアで構築することができる。尚、自己妥当性検査式 コリオリ流量計１５０を構築するためのソフトウェアの１つの具体例を、マイク ロフィルムによる添付書面１に示した。また、先に説明した自己妥当性検査式温 度センサ１００を構築するためのソフトウェアの１つの具体例を、マイクロフィ ルムによる添付書面２に示した。添付書面１及び添付書面２のソフトウェアは、 構造化プログラム言語をサポートしている任意のプロセッサ上に構築することが できる。別方式として、それらの処理手順をハードウェア回路を用いて構築する ことも可能である。 図１２に示した疑似コードは、送信部１５４が各サンプル期間に実行する処理 手順の概要を提示したものである。図１２には更に、この図１２の各々のステッ プに対応した、図６で実行される夫々のステップも括弧に入れて示してある。先 ず最初に送信部１５４は、流管構造１５２から生データ４４ａ〜４４ｃを入手す る（ステップ２００）。続いて送信部１５４は、ＲＭＶ３６ａ〜３６ｃ及びＲＵ ６２ａ〜６２ｃの値を算出する（ステッブ２０２〜２０６）。ＲＭＶ３６ａ及び ＲＵ６２ａの値を算出するための疑似コードは図１３に示してあり、これについ ては後述する。次に送信部１５４は、利用可能な全ての情報を詳査して（ステッ プ２０８）、診断結果状態５８と、ＭＶステータス３Ｏａ〜３Ｏｃと・デバイス ・ステータス３２とを決定する（ステップ２１０）。疑似コードのうちの診断結 果状態５８及びＭＶステータス３０ａ〜３０ｃを決定するための部分は図１４に 示してあり、これについては後述する。送信部１５４は、ＲＭＶ３６ａ〜３６ｃ 及びＲＵ６２ａ〜６２ｃの値を算出するために使用した種々のパラメータに、診 断結果状態５８に基づいて補正を施す（ステップ２１２）。続いて送信部１５４ は、ＲＭＶ３６ａ〜３６ｃ及びＲＵ６２ａ〜６２ｃの値を算出した際に用いた処 理手順と、それら補正を施したパラメータとを用いて、ＶＭＶ２６ａ〜２６ｃ及 びＶＵ２８ａ〜２８ｃの値を算出する。 次に図１３について説明する。送信部１５４はＲＭＶ３６ａ及びＲＵ６２ａの 値を次のようにして算出する。先ず最初に送信部１５４は、温度センサ１７６の 抵抗値「R」を算出する（ステップ２５０）。続いて送信部１５４は「R」を算出 するために使用した式の不確実度解析に基づき「R」の不確実度の値「d＿R」を 算出する（ステップ２５２）。次に送信部１５４は温度の値「temperature」を 算出し（ステップ２５４）、そしてＲＭＶ３６ａの値をこの「temperature」の 値に等しくセットする。最後に送信部１５４は「temperature」の不確実度の値 「d＿temperature」を算出し（ステップ２５６）、そしてＲＵ６２ａの値をこの 「d＿temperature」の値に等しくセットする。従ってこの第１回のパスでは、Ｒ ＭＶ３６ａ及びＲＵ６２ａの値は、測定温度の値とそれに対応した不確実度の値 とに等しくセットされる。以上を実行した上で、算出したそれらＲＭＶ３６ａ及 びＲＵ６２ａの値には、通常の信頼性以下の信頼性しか認められないと送信部１ ５４が判定した場合には、送信部１５４は、「temperature」及び「d＿temperat ure」の値を算出するために使用した、パラメータ、不確実度の値、及び／また は、生データ（例えば、「RKI」、「d＿RKI」、「f＿RTD」等）に、予測される 障害の影響を反映させた補正を施す。続いて送信部１５４は、その補正を施した 情報を用いて、図１３に示した処理手順を再実行した上で、ＶＭＶ２６ａ及びＶ Ｕ２８ａの値を、その再実行によって算出された新たな「temperature」及び「d ＿temperature」の値に等しくセットする。或いは、もし送信部１５４が障害 が余りにも重大なものであると判定したならば、送信部１５４は過去の履歴デー タに基づいてＶＭＶ２６ａ及びＶＵ２８ａの値をセットする。 図１４は、送信部１５４が、温度センサ１７６からの入力が途絶えたことを検 出したときに、それに応じて実行する処理手順を示している。送信部１５４は、 温度センサ１７６からの入力の現在状態を表示する変数「RTD＿input＿state」 を維持している。最初のステップとして、送信部１５４は「RTD＿input＿state 」の値をチェックする（ステップ３００）。 もし「RTD＿input＿state」の値が「RTD＿INPUT＿OK」になっていて、前回の サンプル期間中に温度センサ１７６からの入力が正常に機能していたことを表わ していたならば、送信部１５４は、温度センサ１７６の抵抗値をチエックする（ ステップ３０４）。もしその抵抗値が「８０Ω」未満であったならば、それは、 送信部１５４と温度センサ１７６との間の接続状態が失われていることを意味し ている。これに応答して送信部１５４は、「RTD＿input＿state」の値を「RTD＿ INPUTＬＯＳＴ」にセットする（ステップ３０６）ｏ続いて送信部１５４は、前 回サンプル期間中に温度センサ１７６から発せられた出力の中に送信部１５４が スパイクを検出したか否かを表わしている「RTD＿spike＿state」の値をチェッ クする（ステップ３０８）。もし「RTD＿spike＿state」の値が、スパイクが発 生していたことを表わしていたなら、送信部１５４は「RTD＿input＿state」を リセットして、スパイクが発生していないことを表示させる（ステップ３１４） 。（スパイクは接続状態の喪失と比べれば重大な障害ではないため、接続状態の 喪失の前では、もはや意味を持たない）。 もし「RTD＿input＿state」の値が「RTD＿INPUT＿LOST」であったならば、送 信部１５４は温度センサ１７６の抵抗値をチェックする（ステップ３１４）。そ の抵抗値が「１００Ω」未満であったならば（ステップ３１４）、それは、温度 センサ１７６との間の接続状態が失われたままであることを意味している。（ス テップ３０４とステップ３１４とで比較する抵抗値を異ならせてあるのは、例え ば抵抗値が７９Ωと８１Ωとの間で動揺している場合などに「RTD＿input＿stat e」の値が頻繁に切り換わるのを避けるためである）。接続状態が失われていた なら、 送信部１５４は、温度に対応したＭＶステータス３０ａを「BLIND」にセットし （ステップ３１６）、温度に関する履歴情報を代入して（ステップ３１８）再算 出ステップ（図１２のステップ２１４〜２１８）を実行する。密度及び質量流量 の値は温度の値にも部分的に依存しているため、送信部１５４はＭＶステータス ３０ｂ及び３０ｃを「BLURRED」セットする（ステッブ３２０及び３２２）。一 方、上述の抵抗値が「１００Ω」以上であったならば、送信部２４は「RTD＿inp ut＿state」の値を「RTD＿INPU＿RECOVER」にセットして、接続状態が回復した ことを表示する（ステップ３２６）。また、この時点で送信部１５４は、「RTD ＿input＿count」を「０」にすることによって、回復タイマを初期化する（ステ ップ３２８）。 「RTD＿input＿state」の値が「RTD＿INPUT＿RECOVER」であった場合には、送 信部１５４は、温度に関する過去値と現在値とを先に説明したようにして次第に 近付けて行く（ステップ３３２）。続いて送信部１５４は、回復タイムアウト期 間が経過したか否かをチェックする（ステップ３３４）。もしその期間が経過し ていたならば、送信部１５４は「RTD＿input＿state」の値を「RTD＿INPUT＿OK 」にセットする（ステップ３３６）。一方、その期間が、まだ経過していなかっ たならば、送信部１５４はＭＶステータス３０ａを「BLURRED」にセットし（ス テップ３４０）、「RTD＿input＿count」をインクリメントする（ステッブ３４ ２）。 図１５は、温度センサ１７６からの入力の喪失に対する流量計１５０の反応を 示した図である。時刻９において、入力の喪失が発生したため、妥当性検査前の 温度測定値ＲＭＶ３６ａが急激に減少しはじめている。時刻１０において、送信 部１５４が、診断結果状態５８を然るべくセットして温度入力にスパイクが発生 したことを表示しており、更に、スパイクの発生を表示したことに応じて、ＭＶ ステータス３０ａを「DAZZLED」に変更し、ＶＭＶ２６ａ及びＶＵ２８ａの値に 対して先に説明したようにして過去の動作に基づいた補正を施し、一方、ＭＶス テータス３０ｂ及び３０ｃと、ＶＭＶ２６ｂ及び２６ｃの値と、ＶＵ２８ｂ及び ２８ｃの値とは、変化させずにそのまま維持している（ただし、密度及び質量流 用の値は、温度の値にも部分的に依存しているため、ＶＭＶ２６ｂ及び２６ｃの 値と、ＶＵ２８ｂ及び２８ｃの値とは、ＶＭＶ２６ａ及びＶＵ２８ａの値の変化 を含んだものとなる）。 時刻１２に至って、温度センサ１７６の抵抗値が充分小さな値にまで減少した ことから、送信部１５４は、診断結果状態５８を然るべくセットして温度入力の 喪失が発生したことを表示させた上で、それを表示させたことに応じて、ＭＶス テータス３０ａを「BLIND」に変更し、ＶＭＶ２６ａ及びＶＵ２８ａの値を過去 の動作に基づいて次々と生成しはじめ、更に、ＭＶステータス３０ｂ及び３０ｃ を「BLURRED」に変更しており、一方、ＶＭＶ２６ｂ及び２６ｃの値は変化させ ずにそのまま維持している。ただし、密度及び質量流量の不確実度の値は、温度 の不確実度の値にも部分的に依存しているため、ＶＵ２８ｂ及び２８ｃの値も、 ＶＵ２８ａの値の増大を反映して増大することになる。 時刻４８に至って、温度センサ１７６の抵抗値が充分に高いレベルまで上昇し たことから、送信部１５４は、診断結果状態５８を然るべくセットして温度入力 が回復したことを表示させた上で、それを表示させたことに応じて、ＭＶステー タス３０ａを「BLURRED」に変更し、回復タイマを初期化し、ＶＭＶ２６ａ及び ＶＵ２８ａの過去値と現在値とを互いに近付けはじめ、ＭＶステータス３０ｂ及 び３０ｃを「CLEAR」に変更している。 時刻７２に至って、回復タイマがタイムアウトしたことから、送信部１５４は 診断結果状態５８を然るべくセットして温度入力が完全に回復したことを表示さ せた上で、それを表示させたことに応じて、ＭＶステータス３０ａを「CLEAR」 に変更しており、また、これ以後、ＶＭＶ２６ａ及びＶＵ２８ａの値を、ＲＭＶ ３６ａ及びＲＵ６２ａの値に基づいて定めるようにしている。 その他の実施例としては、以下の請求の範囲に含まれるものがある。 本願の特許書類の開示の一部には、著作権保護の対象となるものが含まれてい る。特許庁における書類取扱ないし記録のためのファクシミリ通信の結果として 発生する本願特許書類ないし本願特許開示の複製に関する限り、その複製が何人 によって行なわれるものであろうとも、本著作権者は何ら異議を唱えるものでは ないが、それ以外の場合には、全ての著作権を留保するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｇ０１Ｋ 15/00 8505−2Ｆ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，Ｊ Ｐ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ， ＳＫ，ＵＡ，ＶＮ (72)発明者 クラーク，デービッド・ダブリュー イギリス国オックスフォード オーエック ス３・８エスエックス，ヘディントン，オ ールド・ロード 98 (72)発明者 ヤン，ジャニス イギリス国ハートフォードシャー エスジ ー１・４エスビー，ステベンヒー，ボスウ ェル・ガーデンズ 21

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．測定値と該測定値の妥当性に関する情報とを提供するようにしたセンサに おいて、 変数の値に関係したデータを発生するトランスデューサと、 前記データ信号を受け取り、その受け取ったデータ信号に応じて、前記変数の 測定値を示す第１出力信号と、該第１出力信号の動的な不確実度解析に基づいた 生成される第２出力信号とを発生する送信部と、 を備えたことを特徴とするセンサ。 ２．請求項１記載のセンサにおいて、該センサが障害を発生したときに、前記 送信部が、その障害の影響を考慮した補正を前記第１出力信号及び前記第２出力 信号に施すように構成されていることを特徴とするセンサ。 ３．請求項１記載のセンサにおいて、前記送信部が、前記第１出力信号の信頼 性の状態を表示する第３出力信号を発生するよう構成されていることを特徴とす るセンサ。 ４．請求項１記載のセンサにおいて、該センサが更に、１つないし複数の変数 の値に関係した複数のデータ信号を発生する複数のトランスデューサを備えてお り、前記送信部が、それら複数のデータ信号のうちの１つないし２つ以上のデー タ信号に基づいて前記第１出力信号を発生するよう構成されていることを特徴と するセンサ。 ５．測定値と該測定値の妥当性に関する情報とを提供するようにしたセンサに おいて、 第１変数の値に関係した第１データ信号と第２変数の値に関係した第２データ 信号とを発生する１つまたは複数のトランスデューサと、 前記第１データ信号及び前記第２データ信号を受け取り、それら受け取ったデ ータ信号に応じて、前記第１変数の測定値に関係した第１出力信号と、該第１出 力信号の動的な不確実度解析に基づいて生成される第２出力信号と、前記第２変 数の測定値に関係した第３出力信号と、該第３出力信号の動的な不確実度解析に 基づいた第４出力信号とを発生する送信部と、 を備えたことを特徴とするセンサ。 ６．請求項５記載のセンサにおいて、該センサが障害を発生したときに、前記 送信部が、その障害の影響を考慮した補正を前記第１出力信号、前記第２出力信 号、前記第３出力信号、及び前記第４出力信号に施すよう構成されていることを 特徴とするセンサ。 ７．請求項５記載のセンサにおいて、前記送信部が、前記第１出力信号の信頼 性の状態を示す第５出力信号を発生するよう構成されていることを特徴とするセ ンサ。 ８．請求項７記載のセンサにおいて、前記送信部が、前記第３出力信号の信頼 性の状態を示す第６出力信号を発生するよう構成されていることを特徴とするセ ンサ。 ９．請求項８記載のセンサにおいて、前記送信部が、前記センサの動作状態を 示す第７出力信号を発生するよう構成されていることを特徴とするセンサ。 １０．請求項５記載のセンサにおいて、該センサが、複数のトランスデューサ を備えていることを特徴とするセンサ。 １１．請求項５記載のセンサにおいて、該センサが、トランスデューサを１つ だけ備えていることを特徴とするセンサ。 １２．測定値と該測定値の妥当性に関する情報とを提供する方法において、 変数の値に関係したデータ信号を受け取るステップと、 前記データ信号に基づいて、前記変数の測定値を評価する評価ステツプと、 評価して得られた前記変数の評価測定値に関係した第１出力信号を発生するス テップと、 前記第１出力信号の不確実度解析を実行するステップと、 前記不確実度解析に基づいた第２出力信号を発生するステップと を含んでいる方法。 １３．請求項１２記載の方法において、該方法はさらに、前記データ信号が障 害の影響を受けているか否かを判定するステップを含んでおり、前記データ信号 が障害の影響を受けているときに、前記評価ステップにおいてその障害の影響を 考慮した補正を前記評価測定値に施すことを特徴とする方法。 １４．請求項１３記載の方法において、前記データ信号が障害の影響を受けて いるときに、その障害の影響を考慮に入れて、前記不確実度解析を実行すること を特徴とする方法。 １５．請求項１２記載の方法において、該方法はさらに、前記第１出力信号の 信頼性の状態を表示する第３出力信号を発生するステップを含んでいることを特 徴とする方法。 １６．請求項１２記載の方法において、該方法はさらに、複数のデータ信号を 受け取るステップを含んでおり、前記評価ステップにおいてそれら複数のデータ 信号に基づいて前記変数の測定値を評価することを特徴とする方法。 １７．測定値と該測定値の妥当性に関する情報とを提供する方法において、 第１変数の値に関係した第１データ信号を受け取るステップと、 第２変数の値に関係した第２データ信号を受け取るステップと、 前記第１データ信号に基づいて、前記第１変数の測定値を評価する評価ステッ プと、 評価して得られた前記第１変数の評価測定値に関係した第１出力信号を発生す るステップと、 前記第１出力信号の不確実度解析を実行するステップと、 前記第１出力信号の前記不確実度解析に基づいた第２出力信号を発生するステ ップと、 前記第２データ信号に基づいて、前記第２変数の測定値を評価する評価ステッ プと、 評価して得られた前記第２変数の評価測定値に関係した第３出力信号を発生す るステップと、 前記第３出力信号の不確実度解析を実行するステップと、 前記第３出力信号の前記不確実度解析に基づいた第４出力信号を発生するステ ップと を含んでいる方法。 １８．請求項１７記載の方法において、該方法はさらに、前記第１データ信号 が障害の影響を受けているか否かを判定するステップを含んでおり、前記第１デ ータ信号が障害の影響を受けているときに、前記評価ステップにおいてその障害 の影響を考慮した補正を前記第１変数の前記評価測定値に施すことを特徴とする 方法。 １９．請求項１８記載の方法において、前記第１データ信号が障害の影響を受 けているときに、その障害の影響を考慮に入れて、前記第１出力信号の前記不確 実度解析を実行することを特徴とする方法。 ２０．請求項１７記載の方法において、該方法はさらに、前記第２データ信号 が障害の影響を受けているか否かを判定するステップを含んでおり、前記第２デ ータ信号が障害の影響を受けているときに、前記評価ステップにおいてその障害 の影響を考慮した補正を前記第２変数の前記評価測定値に施すことを特徴とする 方法。 ２１．請求項２０記載の方法において、前記第２データ信号が障害の影響を受 けているときに、その障害の影響を考慮に入れて、前記第３出力信号の前記不確 実度解析を実行することを特徴とする方法。 ２２．請求項１７記載の方法において、該方法はさらに、前記第１出力信号の 信頼性の状態を表示する第５出力信号を発生するステップを含んでいることを特 徴とする方法。 ２３．請求項２２記載の方法において、該方法はさらに、前記第３出力信号の 信頼性の状態を表示する第６出力信号を発生するステップを含んでいることを特 徴とする方法。 ２４．温度測定値と該温度測定値の妥当性に関する情報とを提供するようにし た温度センサにおいて、 温度に関係したデータ信号を発生するトランスデューサと、 前記データ信号を受け取り、その受け取ったデータ信号に応じて、前記温度測 定値と、該温度測定値の動的な不確実度解析に基づいた不確実度信号とを発生す る送信部と、 を備えたことを特徴とする温度センサ。 ２５．請求項２４記載の温度センサにおいて、該温度センサが障害を発生した ときに、前記送信部がその障害の影響を考慮した補正を前記温度測定値及び前記 不確実度信号に施すよう構成されていることを特徴とする温度センサ。 ２６．請求項２４記載の温度センサにおいて、前記送信部が、前記温度測定値 の信頼性の状態を表示する第３出力信号を発生するよう構成されていることを特 徴とする温度センサ。 ２７．質量流量、密度、及び温度の夫々の測定値と、それら測定値の妥当性に 関する情報とを提供するようにしたコリオリ流量計において、 質量流量に関係した第１データ信号と、密度に関係した第２データ信号と、温 度に関係した第３データ信号とを発生する、１っまたは複数のトランスデューサ と、 前記第１データ信号、前記第２データ信号、及び前記第３データ信号を受け取 り、それら受け取ったデータ信号に応じて、質量流量測定値信号と、該質量流量 測定値信号の動的な不確実度解析に基づいた第１不確実度信号と、密度測定値信 号と、該密度測定値信号の動的な不確実度解析に基づいた第２不確実度信号と、 温度測定値信号と、該温度測定値信号の動的な不確実度解析に基づいた第３不確 実度信号とを発生する送信部と を備えたことを特徴とするコリオリ流量計。 ２８．請求項２７記載のコリオリ流量計において、該コリオリ流量計が障害を 発生したときに、前記送信部がその障害の影響を考慮した補正を前記測定値信号 及び前記不確実度信号に施すよう構成されていることを特徴とするコリオリ流量 計。 ２９．請求項２７記載のコリオリ流量計において、前記送信部が、前記質量流 量測定値信号の信頼性の状態を表示する第１信頼度信号、前記密度測定値信号の 信頼性の状態を表示する第２信頼度信号、及び前記温度測定値信号の信頼性の状 態を表示する第３信頼度信号を発生するよう構成されていることを特徴とするコ リオリ流量計。 ３０．請求項２９記載のコリオリ流量計において、前記送信部が、該コリオリ 流量計の動作状態を表示する動作状態信号を発生するよう構成されていることを 特徴とするコリオリ流量計。