JPH10325776A - 自動圧力調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、自動圧力調整装置において現場での
校正作業の操作性を向上させることを目的としたもので
ある。 【解決手段】圧力発信器への試験圧力印加手段と、圧力
発信器への試験圧力を計測する圧力計測手段と、圧力発
信器の電気的な出力信号を受信する手段とを有し、受信
した圧力発信器の出力値と前記圧力計測手段との出力か
ら、圧力発信器の校正処理を行う自動校正装置におい
て、自動校正装置とデータ授受を行う通信ユニットと、
試験圧力の制御、計測および圧力発信器の出力信号から
校正制御を自動的に制御する圧力校正制御ユニットと、
を含む可搬可能な制御処理装置を備えた自動校正装置。
現場に取付けられた圧力発信器に合わせて、校正作業の
自動化とメンテナンスデータの管理を随時行うことが可
能となり、合理化、省力化をできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力を検出し、２
線式伝送路上で信号伝送を行う圧力発信器、圧力スイッ
チにおいて、圧力発信器および圧力スイッチの特性の測
定、およびその調整などの校正処理を行う装置に係り、
特に、校正処理を自動的に行う自動圧力調整装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧力発信器用の自動圧力調整装置
としては、特開平８−１７８７８７号公報の圧力発信器
の校正装置に示されるように、圧力発信器に圧力を印加
し、印加圧力値を計測する圧力制御ユニットと、圧力発
信器の出力信号を検出し圧力発信器と通信を行う圧力発
信器インタフェースと、両ユニット間の同期を取りなが
ら発信器の特性を測定する制御装置ユニットを同一の筐
体内に収納しているものがある。

【０００３】上記の装置では、計器室やコンピュータ室
などの、予め圧力発信器のレンジ・単位などのデータを
管理している外部コンピュータが設置されている場所
で、これから校正を行う圧力発信器の校正用データを自
動圧力調整装置に格納してから、自動圧力調整装置を圧
力発信器が設置されている現場に運び、自動校正作業を
行っていた。

【０００４】また、自動校正作業終了後は、再び自動圧
力調整装置を外部コンピュータ室に持ち運び、校正作業
の測定結果を自動圧力調整装置から外部コンピュータへ
伝送し、外部コンピュータで校正記録のデータ保存、帳
票作成、印刷などの作業を行っていた。

【０００５】近年、半導体技術、関連するソフトウェア
技術、ネットワーク技術の進展により、移動対応可能な
ハンディタイプのパーソナルコンピュータが実現してい
る。これらのポータブルでより大量なデータ処理を行え
るハンディパーソナルコンピーュータ技術を活かし、圧
力の校正作業に関して、従来の単なる現場での各種校正
作業の省力化を図るための校正の自動化装置だけでな
く、圧力発信器の品質記録である校正結果の整理、帳票
記録、印刷などをより現場で自由に行うことが求められ
てきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術にあっては、校正作業を管理する制御機能が自動圧力
調整装置本体内に収納しており、また外部コンピュータ
で校正データ、及び校正記録を保持しているため、圧力
発信器の校正データを見るためには自動圧力調整装置本
体を外部コンピュータが設置されている場所へ移動させ
なければならず、現場では圧力発信器の校正データを見
ることができなかった。

【０００７】従って、例えば、校正を行う圧力発信器を
現場で変更する場合や、圧力発信器のドリフト異常など
を判断するため、前回の校正結果と今回の校正結果とを
比較する場合などに、迅速に対応出来ないなどの問題が
発生していた。

【０００８】本発明は、自動圧力調整装置において、上
記問題点を解決し、現場での校正作業の操作性を向上さ
せることを目的としたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１）上記目的を達成するため、本発明は、次のように
構成される。すなわち、圧力発信器に印加する圧力を制
御する手段と、圧力発信器に印加する圧力を計測する手
段と、圧力発信器の電気的な出力信号を計測する手段と
を有し、計測した圧力発信器の出力値とから、圧力発信
器の誤差を測定し、誤差が大きい場合に校正処理を行う
自動圧力調整装置において、圧力発信器に印加する圧力
を制御し計測する圧力制御ユニットと、圧力発信器の出
力信号の検出を行う圧力発信器インタフェースと、圧力
設定値および圧力計測値と圧力発信器の出力信号のデー
タ授受を行う通信ユニットと、圧力制御ユニットと圧力
発信器インタフェースを制御し印加圧力の制御、計測お
よび圧力発信器の出力信号から校正制御を自動的に制御
する圧力校正制御ユニットとで構成し、圧力制御ユニッ
トと圧力発信器インタフェースと通信ユニットを自動圧
力調整装置の同一筐体内に内蔵し、圧力校正制御ユニッ
トと通信ユニットをハンディパーソナルコンピュータ内
に内蔵して可搬式構造とし、現場でハンディパーソナル
コンピュータを操作しながら、自動的に校正動作を行う
のを可能とした。

【００１０】（２）好ましくは、上記（１）において、
圧力発信器のレンジ、単位などの設定値と過去の校正結
果を保持する、校正データベースをハンディパーソナル
コンピュータ内に内蔵し、校正データベースに基づき、
圧力校正制御ユニットが校正制御を行う機能を備える。

【００１１】（３）また、好ましくは、上記（１）又は
（２）において、外部コンピュータと通信を行うインタ
フェースをハンディパーソナルコンピュータが内蔵し、
校正圧力設定値、圧力計測値、圧力発信器の出力信号お
よび校正データベースの授受を行う機能を備える。

【００１２】本発明は、圧力発信器の圧力印加、圧力計
測、電流・接点計測を行う自動圧力調整装置と、校正作
業の制御を行う可搬形の制御装置（大容量の記憶手段と
演算機能、及び他の機器との通信機能を保持していれ
ば、一般的なハンディパーソナルコンピュータを用いる
ことができる）とを設け、自動圧力調整装置の機能を分
割し、一連の圧力発信器の自動校正作業はハンディパー
ソナルコンピュータの校正データを確認、随時変更する
ことにより、現場で圧力発信器に合致した自動校正を実
施できるようにしたものである。

【００１３】従って、本発明による圧力発信器用の自動
圧力調整装置は、ハンディパーソナルコンピュータ内の
校正データベースの圧力発信器のレンジ、単位、測定点
数等の校正設定データを圧力校正制御部が取り出し、ハ
ンディパーソナルコンピュータおよび自動圧力調整装置
の通信ユニットを介して自動圧力調整装置内の圧力制御
ユニットへ校正圧力を設定する。

【００１４】自動圧力調整装置の圧力制御ユニットは圧
力発信器に設定圧力になるまで自動的に圧力を印加し、
圧力値を計測する。圧力発信器インタフェースは圧力発
信器の電流、接点信号を計測し計測データを作成する。
計測データは通信ユニットを介してハンディパーソナル
コンピュータへ伝送する。

【００１５】ハンディパーソナルコンピュータは先に設
定した圧力値と自動圧力調整装置からの計測データとを
基に圧力発信器の誤差計算を自動的に行い、校正データ
ベースに今回校正データとして格納する。

【００１６】以上の作用でハンディパーソナルコンピュ
ータの圧力制御を基に自動的に圧力自動調整装置で圧力
印加、計測し校正作業をすることができる。これによ
り、例えばハンディパーソナルコンピュータにて、校正
データベースの中から、現場に設置された任意の圧力発
信器の校正データを取り出し校正作業を行え、校正デー
タ内の過去の校正結果を確認しながら校正作業および自
動的に圧力発信器の経年変化のトレンドデータを現場で
確認対応することが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の一
実施形態を説明する。図１、図２は本発明を用いた自動
圧力調整装置の内部構成図、外観図である。

【００１８】図１において、圧力発信器３はプロセスの
圧力・差圧などの物理量を検出し、その値を出力信号と
して４〜２０ｍＡ信号または接点信号の電気信号に変換
して、通常ＤＣＳ（分散型制御システム）と呼ばれる上
位機器へ伝送するものである。また、圧力発信器３は通
常、上位機器との間を一対の信号線を用いて配線され
る。

【００１９】本発明の自動圧力調整装置を用いて圧力発
信器３を校正する場合には、この一対の信号線を取外
し、自動圧力調整装置１内に内蔵された圧力発信器イン
タフェース１１と接続する。また配管も手動弁にてプラ
ント配管と遮断し、自動圧力調整装置１の二次側の圧力
接続口と接続する。

【００２０】自動圧力調整装置１は、圧力発信器３の校
正データとしてのレンジ、単位、および校正圧力設定値
や、校正結果としての印加圧力計測値、圧力発信器の出
力信号をハンディパーソナルコンピュータ２と送受信す
るための通信ユニット１２を内蔵している。

【００２１】ハンディパーソナルコンピュータ２は、複
数の圧力発信器３の校正データを記憶する校正データベ
ース２０を内蔵し、作業者が現場にてハンディパーソナ
ルコンピュータ２の校正データベース２０の中から、校
正作業を行う圧力発信器の校正データを選択、表示、設
定することにより、必要な校正データが自動圧力調整装
置１へ伝送される。

【００２２】これにより、現場に取付けられている圧力
発信器に合わせて、計器室に戻ることなく、また新たに
キーインする必要なく、その場で校正データの設定、お
よび校正作業後のデータ保持をすることができる。

【００２３】次に自動圧力調整装置１とハンディパーソ
ナルコンピュータ２の内部動作について説明する。圧力
ボンベ４は、自動圧力調整装置１の一次側の圧力供給口
に接続する。圧力ボンベ４の圧力値は二次側圧力接続口
に接続する圧力発信器３の最大圧力値より大きな圧力を
供給する。圧力ボンベの供給圧力は自動圧力調整装置１
内の供給圧力計１０により表示する。

【００２４】圧力制御ユニット５は内蔵する圧力制御コ
ントロールバルブ６を制御し、圧力発信器３への印加圧
力を制御する。また、印加中の圧力は測定圧力レンジ毎
に異なる測定範囲を持つ、複数の圧力センサ７ａ、７
ｂ、７ｃで常時計測する。

【００２５】圧力リミッタ８ａ、８ｂは、圧力センサの
測定範囲に合わせ、印加圧力が圧力センサ７ａ、７ｂの
測定範囲内なら圧力センサへ圧力をＯＮする。圧力リミ
ッタ９は、圧力ボンベからの印加圧力が、自動圧力調整
装置１の最大許容圧力を越えた場合にＯＮし、大気へ印
加圧力を開放する。圧力発信器インタフェース１１は、
圧力発信器３と接続し、圧力発信器３の電流信号または
接点信号を検出する。

【００２６】通信ユニット１２は、通信接続ケーブル１
６を介して、ハンディパーソナルコンピュータ２と接続
し、ハンディパーソナルコンピュータ２から圧力発信器
３に印加するべき圧力値を受信し、圧力制御ユニット５
へ伝送する。

【００２７】また、圧力制御ユニット５から現在印加し
ている圧力の測定値を読み出し、ハンディパーソナルコ
ンピュータ２ヘ伝送する。他に通信ユニット１２は圧力
発信器インタフェース１１の圧力発信器３の出力信号の
測定値を読み出し、ハンディパーソナルコンピュータ２
ヘ伝送する。表示器１４は現在の設定圧力と測定圧力を
表示する。

【００２８】設定器１３は校正作業の途中での強制中断
指令と、手動設定で印加する設定圧力値を入力する。電
源ユニット１５は外部に設けられたバッテリーと接続
し、自動圧力調整装置内のロジック電源、アナログ電源
を供給する。

【００２９】ハンディパーソナルコンピュータ２の通信
ユニット１７は、自動圧力調整装置１と校正データや測
定値等の授受を行う。圧力校正制御ユニット１８は、校
正データベース２０内に保持した圧力発信器３の今回お
よび過去の校正データを取り出し、校正制御部１９へ渡
し、校正制御部１９は印加する圧力を決定し、通信ユニ
ット１７を介して自動圧力調整装置１へ設定圧力として
伝送する。

【００３０】また、自動圧力調整装置１からの測定圧力
や圧力発信器３の測定出力信号を通信ユニット１７を介
して受け取り、校正制御部１９へ前記設定圧力に対する
結果として比較判定すると共に、校正データベース２０
へ格納する。校正制御部１９は、圧力発信器３の校正時
に測定レンジに対する予め定められた測定ポイント数
を、例えば３点、４点などを校正データベースより取り
出し、順次、各点毎に自動圧力調整装置１へ設定し、結
果を測定値として取り出す順次制御を行う。

【００３１】表示器２２は、前記校正制御１８の各点の
設定圧力、測定圧力、測定出力信号を表示する。設定器
２１は、複数の圧力発信器の校正データベース２０の中
から、圧力校正制御ユニット１８へ圧力発信器３の今回
校正するデータを選択する。上位通信ユニット２３は校
正データベース２０から圧力発信器の校正データを圧力
校正制御ユニット１８を介して読み出し、上位コンピュ
ータへ校正データを伝送する。

【００３２】次に、自動圧力調整装置１とハンディパー
ソナルコンピュータ２を用いた動作を図３のフロー図に
基づき説明する。ハンディパーソナルコンピュータ２で
校正データベース２０より、校正する圧力発信器（伝送
器、圧力スイッチ）の校正データを取り出し表示器２２
に表示する。作業者は確認し、設定器２１で校正開始を
設定する（ステップ１００）。

【００３３】圧力校正制御ユニット１８は表示器２２に
圧力設定値を表示し、作業者は設定器２１を介して開始
指令する（ステップ１０１）。

【００３４】圧力校正制御ユニット１８は自動圧力調整
装置１へ設定値を伝送する。自動圧力調整装置１は設定
圧力値を受取り、圧力制御ユニット５で印加する。圧力
制御ユニット５は測定圧力をハンディパーソナルコンピ
ュータ２へ返信する。ハンディパーソナルコンピュータ
２の圧力校正制御ユニット１８は自動圧力調整装置１の
圧力発信器インタフェースユニツト１１より出力信号の
測定値を読み出し、前記測定読み出した測定圧力と出力
信号より誤差計算し、表示器２２へ表示するとともに、
校正データベース２０へ格納する（ステップ１０２）。

【００３５】圧力発信器の校正の各ポイントに対して、
測定を終了したか判定を行い（ステップ１０３）、未だ
終了していない場合、圧力校正制御ユニット１８は次の
測定点の設定圧力を算出し（ステップ１０４）、前記測
定を行う。

【００３６】全ポイントの測定が終了した場合は圧力校
正制御ユニット１８は表示器２２へ表示する（ステップ
１０５）。

【００３７】作業者は校正結果を確認し（ステップ１０
６）、誤差が管理範囲を超えている場合には調整を行
い、管理範囲内であればそのまま終了への動作へ移る
（ステップ１１７以降）。

【００３８】調整を行う場合は、校正データベース２０
より圧力発信器のスケールゼロ点（切替圧力点１）を表
示器２２へ表示する（ステップ１０７）。作業者は設定
圧力を確認し、設定器２１で開始指令を設定する（ステ
ップ１０８）。

【００３９】ハンディパーソナルコンピュータ２の圧力
校正制御ユニット１８は前記設定値を自動圧力調整装置
１へ伝送する。自動圧力調整装置１の圧力制御ユニット
５は設定値を印加するとともに、測定圧力を返送する。
圧力校正制御ユニット１８は圧力発信器インタフェース
１１より出力信号を読み出す。圧力校正制御ユニット１
８は設定値と測定値より誤差を計算し、結果を表示器２
２へ表示する（ステップ１０９）。

【００４０】作業者は、誤差を最少とするよう、圧力発
信器３に設けられている調整器を用いて、調整する。調
整終了後、設定器２１で終了指令を設定する（ステップ
１１０）。

【００４１】次に、スケールスパン点（切替圧力点２）
についても、スケールゼロ点と同様に行う。スケールス
パン点調整終了後、再度調整を行うかを設定器２１で設
定する。再調整する場合は前記スケールゼロ点より行う
（ステップ１１１、１１２）。

【００４２】以上の調整終了後、調整後データを圧力発
信器３の各校正点について、前記調整前の手順と同じく
行う（ステップ１１３〜ステップ１１６）。

【００４３】校正作業終了後、今回校正した測定データ
と誤差を調整前、調整後について表示するとともに、前
回校正データも校正データベースより取り出し、表示器
２２に一覧表示する（ステップ１１７）。

【００４４】これにより、作業者は現場でその場で圧力
発信器３の変動量を確認し正常／異常を判断できる。確
認後、正常の場合は設定器２１で終了指令を設定する。
異常なら、再調整動作より校正を行う（ステップ１１
８）。

【００４５】次に、ハンディパーソナルコンピュータ２
の圧力校正制御ユニット１８は校正データベース２０へ
格納し、終了する（ステップ１１９）。

【００４６】以上の動作により、本発明によればハンデ
ィパーソナルコンピュータ２に設けた圧力発信器の校正
データベースにより圧力校正制御を実行することによ
り、現場で校正作業を確認、随時変更可能となり、圧力
発信器に合致した自動校正を実現できる。

【００４７】また、ハンディパーソナルコンピュータ２
は、圧力発信器の品質記録である校正結果の整理、帳票
記録、印刷などを行う機能を備えることができるため、
現場での校正作業の効率化を向上させることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上、説明したことから明らかなよう
に、本発明による圧力発信器の校正作業を行うことによ
り、現場に取付けられた圧力発信器に合わせて、校正作
業の自動化とメンテナンスデータの管理を随時行うこと
が可能となり、合理化、省力化をできるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による一実施例を示す内部構成図であ
る。

【図２】本発明による一実施例を示す外観図である。

【図３】本発明による一実施例を示す動作フロー図であ
る。

【符号の説明】

１ 自動圧力調整装置 ２ ハンディパーソナルコンピュータ ３ 圧力発信器 ４ 圧力ボンベ ５ 圧力制御ユニット ６ コントロールバルブ ７ 圧力センサ ８ 圧力リミッタ ９ 圧力リミッタ １０ 供給圧力計 １１ 圧力発信器インタフェース １２ 通信ユニット １３ 設定器 １４ 表示器 １５ 電源ユニット １６ 通信接続ケーブル １７ 通信ユニット １８ 圧力校正制御ユニット １９ 校正制御部 ２０ 校正データベース ２１ 設定器 ２２ 表示器 ２３ 上位通信ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 勝義 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 堀尾 素博 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 河村 寿仁 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 森岡 肇 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧力発信器に印加する圧力を制御する手段
   と、圧力発信器に印加する圧力を計測する手段と、圧力
   発信器の電気的な出力信号を計測する手段とを有し、計
   測した圧力発信器の出力値とから、圧力発信器の誤差を
   測定し、誤差が大きい場合に校正処理を行う自動圧力調
   整装置において、 前記圧力発信器に印加する圧力を制御し計測する圧力制
   御ユニットと、前記圧力発信器の出力信号の検出を行う
   圧力発信器インタフェースと、圧力設定値および圧力計
   測値と圧力発信器の出力信号のデータ授受を行う通信ユ
   ニットと、前記圧力制御ユニットと圧力発信器インタフ
   ェースを制御し印加圧力の制御、計測および圧力発信器
   の出力信号から校正制御を自動的に制御する圧力校正制
   御ユニットとで構成し、前記圧力制御ユニットと圧力発
   信器インタフェースと通信ユニットを自動圧力調整装置
   の同一筐体内に内蔵し、前記圧力校正制御ユニットと通
   信ユニットをハンディパーソナルコンピュータ内に内蔵
   して可搬式構造とし、現場でハンディパーソナルコンピ
   ュータを操作しながら、自動的に校正動作を行うのを可
   能としたことを特徴とする自動圧力調整装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の自動圧力調整装置におい
   て、 圧力発信器のレンジ、単位などの設定値と過去の校正結
   果を保持する、校正データベースをハンディパーソナル
   コンピュータ内に内蔵し、校正データベースに基づき、
   前記圧力校正制御ユニットが校正制御を行う機能を備え
   たことを特徴とする自動圧力調整装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の自動圧力調整装置に
   おいて、 外部コンピュータと通信を行うインタフェースを前記ハ
   ンディパーソナルコンピュータが内蔵し、前記校正圧力
   設定値、圧力計測値、圧力発信器の出力信号および前記
   校正データベースの授受を行う機能を備えたことを特徴
   とする自動圧力調整装置。