JPS5944678B2 - 環境状態検知装置 - Google Patents

環境状態検知装置

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JPS5944678B2
JPS5944678B2 JP52043649A JP4364977A JPS5944678B2 JP S5944678 B2 JPS5944678 B2 JP S5944678B2 JP 52043649 A JP52043649 A JP 52043649A JP 4364977 A JP4364977 A JP 4364977A JP S5944678 B2 JPS5944678 B2 JP S5944678B2
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environmental
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力、温度、湿度、速度、液体の変位又は移
動、環境内におけるある要素の存在又は不存在、等の環
境状態を測定するための装置に関する。
本発明は上記装置、例えば油井におけるダウンホール(
down hole)圧力およびダウンホール温度の測
定装置に応用して好適であるが、さらにその応用範囲は
広く、汚染防止用測定装置に対しても利用し得る。
従来よりいくつかの、ダウンホール圧力およびダウンホ
ール温度の測定装置が提案されているが、いずれもある
利点および欠点を有している。
一般に、従来装置は、電流測定の如きアナログ処理技術
によって圧力等の測定を行なっているので、その測定精
度は電線の布線長すなわちダウンホールから遠隔の測定
監視ならびに記録所までの距離に依存することになる。
つまり電線長は、ダウンホールの深さに応じて油井から
油井までの距離が変化するので必然的に遠隔監視所まで
の距離も変動する欠点がある。
また、ダウンホール内の温度に応じて、電線の抵抗値が
変化し、やはり測定精度に影響を与えるという欠点があ
る。
漏洩電流もまた測定精度を悪化させることになろう。
他の問題は測定装置にモータが組み込まれるので、該測
定装置のコストが増大し、また大形化してしまうことで
ある。
さらに、上記の種々の補償されるべき変化あるいは変動
に起因して、キャリブレーション精度についても問題が
ある。
従って本発明の目的は、上述の欠点あるいは問題点を排
除し得る環境状態検知装置を提案することである。
この本発明によれば、アナログ処理技術に代えてディジ
タル処理技術によりダウンホールの圧力および温度が同
時に測定される。
また、放射エネルギー源とセンサーおよび比較的小形の
コード板がアナログ要素に代えて用いられており、これ
により検知装置は小形化されしかも該検知装置の精度を
向上させ得るものと思われる。
温度および圧力をそれぞれ表示する複合信号を送出する
ことにより該温度および圧力が同時に監視されるので、
圧力に対する温度の影響が即座に確認される。
さらに、アナログでなくディジタル技術が用いられてい
るので、監視所からダウンホールまでの電線長に応じて
測定精度が変動するさいうこともない。
本発明に基づく環境状態検知装置によれは、前述した従
来装置に固有の、測定精度が低いことに関し、これを排
除若しくは実質的にこれを向上せしめ、しかも装置を実
質的に小形化し得るものである。
上記目的に従い本発明は、第1環境状態を検出する手段
を備え、この手段は、検出された第1環境状態を表示す
るコードシーケンスを具備したコード化ワードを送出す
る手段を含んでいる。
さらに、第2環境状態を検出する手段を備え、この手段
は、検出された第2環境状態を表示する周波数を有した
タイミング信号を送出する手段を含んでいる。
さらにまた、前駅のコード化ワードおよびタイミング信
号に応答して、コード化環境状態表示信号を送出する手
段を含んでいる。
ここにコード化環境状態表示信号は、検出された第1環
境状態を表示するコードシーケンスおよび検出された第
2環境状態を表示する周波数を具備している。
以下図面に従って本発明を説明する。
第1図は、種々の環境の状態を検出する環境状態検知装
置を示す図である。
特に、この環境状態検知装置は油井内におけるダウンホ
ールの環境状態について示したものであり、例えばダウ
ンホール圧力、ダウンホール温度を検知することを意図
する。
本図において、環境状態検知装置2は、ハウジング4か
らなる。
ハウジング4はブルドン管6を具備し、ブルドン管6は
その一端においてブルドン管ホルダー8に固定され、ブ
ルドン管ホルダー8は適当な固着手段(図示せずうによ
ってブルドン管ハウジング10に固定される。
フィルタ12は、開口部14を通して、検出されるべき
ガス等の圧力および温度を決定すべく、当該ガス等を通
過させる。
ブルドン管6はカプラー16に取り付けられ、該カプラ
ー16はカプリングワイヤ18を具備し、該カプリング
ワイヤ18はコード板軸20に取り付けられる。
軸20は、ブルドン管6の回転と共に回転可能な如くコ
ード板22を支持する。
そのブルドン管6の回転(変位)は検出されるべきガス
の圧力を表わす。
コード板軸20はコード板ハウジング24内に形成され
たベアリング26に支承される。
一対のアーム28および30は、ネジ32および34に
よってブルドン管ハウジング10に取り付けられる。
ブルドン管ハウジング10およびコード板22に挾まれ
る如くアーム28および30に把持されるのはエミツク
ーボード36であり、所定のスペースをおいて放射エネ
ルギー発生器38がその上に配置される。
コード板は、同心円状に形成されたグレーコード(交番
2進符号)パターンを有し、このグレーコードは読出し
時においてブルドン管6の回転変位量を表示する。
すなわち、該ブルドン管により検出された圧力を表示す
る。
放射エネルギー発生器38は、それぞれ同心円状のクレ
ーコード域の各々に対応して設けられ、該コード域の各
々に現われるコードパターンに沿って前記放射エネルギ
ー発生器38からの光を透過し若しくは透過を阻止する
これについては、第2図および第3図においてさらに詳
細に説明する。
コード板22の上方において、アーム28および30に
支持されるのはセンサーボード42であり、このセンサ
ーボード42には、前述の放射エネルギー発生器38の
1つ1つに対応して放射エネルギー検出器40が配置さ
れる。
ゲート窓44が、ネジ46および48によってセンサー
ボード42に取付けられている。
ゲート窓44は、前記同心円状のコード域にそれぞれ対
応して貫通孔を有している。
これにより、コード板を透過する発生器38からの光は
対応する前記貫通孔を通して対応する検出器40に到達
する。
ゲート窓の各貫通孔の幅は、コード板上におけるコード
表示のうち最下位ビット(LSB)のコードが有する幅
とほぼ等しくなるように設定される。
ヘッダー50は、ハウジング4の密封性を保ちながら該
ハウジング4の最上部に設けられ、図中52で示す複数
本のリード線が該ヘッダー50を貫通する。
このリード線は例えば電源入力線であり且つディジタル
情報出力線である。
制御用ボード54および論理回路用ボード56の間にあ
ってしかも制御線および電源線として代表される接続部
58を通して、電源線が制御用ボード54ならびに論理
回路用ボード56に接続される。
制御用ボード54は多数の要素例えば要素60を塔載す
る。
ただし、その塔載方法は設計者の決定に応じて種々の形
態がとられるであろう。
同じく論理回路用ボード56は多数の論理素子62を塔
載する。
これら論理素子62は、本発明に基づくディジクルコー
ディングシステムに基づいて構成される。
制御用ボード54およびセンサーボード42の間には複
数本の導体64が接続され、電源をセンサーボード42
ならびにエミツクーボード36に供給する。
検出器40の出力と論理回路用ボード56とを接続する
ために、センサーボード42と論理回路用ボード56に
間に複数本の導体66が接続され、これにより論理回路
は、検出器40の出力に基づき、ダウンホール内で検出
された圧力および温度を表示するディジクル出力信号を
送出する。
温度検出装置は、ブルドン管ハウジング4内の温度を検
出すべく、該ブルドン管ハウジング4内のいずれか適当
な所に配置され、該温度検出装置は論理回路用ボード5
6に接続される。
次に第2図を参照しながら説明する。
第2図はコード板の詳細な構成を示す図である。
コード板は光学特性を備えた石英板からなる。
該コード板の一面はグレーコード(交番2進符号)に従
ってメタライズされる。
コード板において、論理Oを示す領域はメタライズされ
て不透明であり、図中ではハツチングを施して示す。
これに対し、論理1を示す領域は透明のままであり、図
中ではハツチングを施していない領域が該当する。
コードパターンは前記の一面にメタライズ゛されるが、
この場合、コード数(例えばグレーコードの数)が順番
に増加する方法が反時計方向であるようにそのメタライ
ズが行なわれる。
ビットの各々の重みは1から9まで増大して行く数であ
り、第1位または最下位ビット(LSB)は最外側の領
域70に位置し、一方第9位のビットは最内側の領域7
2に位置する。
これらの中間の位のビット群については図示するとおり
である。
図示するコード板は2相配置となっている。
すなわち偶数ビット群は第1の半径方向に沿って検知さ
れ、一方弁偶数ビット群は第2の半径方向、例えばその
第1の半径方向に対して180°ずれた位置に存する1
つの半径方向に沿って検知される。
これに関しては、第3図においてもう少し明白にする。
本発明においては、単相から多数相までの任意の相装置
のコード板を使用し得るものであり、ここに単相の場合
は検出器群が単一の半径方向に沿って配列され、一方多
数相の場合には検出器群が多数個の半径方向に沿って配
列される。
例えば、もし3相配置のコード板が使用される場合であ
れば3個の半径方向に沿って検出器群がそれぞれ配列さ
れる。
その3個の半径方向は相互に120°ずつずれた位置に
存在する。
これら相装置の位置ずれは設計者の任意の選択により決
定されるものである。
ただし相装置が相互に重なり合うようなこよがあっては
ならない。
コード板が回転変位する際の偶数ビット群に対する零ス
タート点は線74によって図示され、一方終点は線76
によって図示されている。
奇数ビット群に対する零スタート点は線78によって図
示され、一方終点は線80によって図示されている。
また図示するコード板の他にこれと異なる何枚かのコー
ド板を用いるのも本発明を実施する上で好ましい。
例えば、360°以下のコード板を用いてもよく、12
0°以下のコード板を用いこれをコード化してもよい。
次に第3図を参照しながら説明する。
第3図は2相コード板82を用いたシステムを示し、該
システム内では5ビツトだけが描かれている。
既に述べた第2図については9ビツトのシステムの場合
を示していたが、第3図では5ビツトのシステムとし、
これによりコード板と固定ゲート窓84の位置関係をよ
り明確に表現することができる。
貫通孔86,88および90はそれぞれ同心円状の奇数
ビット領域1,3および5に対応して配列され且つ第1
の半径方向92に沿って一直線に配列される。
窓94および96は同心円状の偶数ピッ1〜領域2およ
び3に対応して配列され且つ第2の半径方向98に沿っ
て一直線に配列され、しかも該第2の半径方向98は前
記第1の半径方向92に対して180°ずれた位置にあ
る。
交互配置のゲート窓を異なった半径方向に分けて設ける
ことによりコード板の直径を短縮でき、これによって同
心円状の個々のビット領域はその個々の直径がより小さ
くすることが出来、従って各ゲート窓に協働する検出器
を相互に接近させて配置する必要もなくなる。
もし単相システムとしたならば、単一の半径方向に、ビ
ットに対応した全てのゲート窓を連続的に配列しなけれ
ばならないので小形化できない欠点がある。
この小形化は、占有スペースが問題となる環境内で使用
されるコード板に関して重要なことである。
ダウンホール等の環境内において圧力および温度等の検
出操作を行なうに際し、装置が小形でなければならない
ことは良く知られている。
従ってコード板等の小形化により装置の小形化を図るこ
とは重大な問題である。
次に第4図を参照しながら説明する。
第4図は、2つの環境状態すなわち圧力および温度を表
示するテ゛イジタル出力ワードを送出するために用いら
れる論理回路を示すブロック図である。
また第5図は、第4図において記号5a〜5pで示す点
に現われる波形を示す波形図である。
この波形は、2つの異なる温度において検出された同一
の圧力に対する回路動作を説明するものである。
すなわち、第5図の左半分の波形は温度子、における1
つの圧力に対する回路動作のタイミングを示す波形図で
あり、右側半分の波形は温度T2におけるその同一の圧
力に対する回路動作のタイミングを示す波形図である。
既に述べたとおりブルドン管6はカプリングワイヤ18
およびカプラー16を介してコード板に連結する。
放射エネルギー発生器38は、例えはガリウムヒ素発光
ダイオードであり、第4図では図解的に示しである。
そして該ガリウムヒ素発光ダイオード群は、動作用電源
100に対し直列に接続される。
個々のダイオードの光出力は抵抗102として図解的に
示されており、コード板上の同心円状コードパターンに
沿って一直線に配列される。
例えば、図中最上部に描かれたダイオードはコード板に
おける最外側の、すなわち最下位ビットのコード領域に
相対向して配置され、図中最下部に描かれたダイオード
は最上位ビット(MSB)のコード領域に相対向して配
置されている。
第2図においてハツチングが施された領域(論理O)は
、第4図において104として示されており、この10
4は前述したメクライズ若しくはマスクが形成される領
域である、図示するとおり、コード板は、検出された圧
力を表示する9ビツトの配列をなし、ここに図示する該
コード板のコードは論理101010010を表わして
いる。
光検出器40は例えば図示するホトトランジスタあるい
はホトダイオード等で形成される各光検出器を形成する
ホトトランジスタのコレクタ群は、動作電源106に並
列に接続される。
またホトトランジスタのエミッタ群は、アースに対し抵
抗108を介して並列に接続される。
光検出器が光を検出したとき、すなわちホトトランジス
タが光を受けたとき、該ホトトランジスタは導通となり
、付属する抵抗108に2進の論理■信号を表わす出力
信号が現われることになる。
すなわち論理■は光を検知したことを意味する。
逆に、光が検出されないときは出力信号が現われず2進
の論理O信号となる。
各光検出器からの出力は、対応するANDゲート110
〜126の第1人力に接続する。
これらANDゲー1〜は所定の時間間隔で順次サンプリ
ングされ、各該ANDゲートに対応する光検出器の光検
出状態が順次決定される。
これらANDゲートのサンプリングを制御するための制
御回路あるいはタイミング回路については後述する。
温度検出器128(図中右上)はブルドン管ハウジング
内に設けられ、該ブルドン管ハウジング内の温度を検出
する。
この温度検出器128は温度応答形発振器130に接続
し、該発振器130の出力からは、検出温度に応じた周
期あるいはパルス幅を有するタイミングパルスあるいは
タイミング信号が送出される。
言いかえれば、検出温度に応じて発振器130からの出
力信号の周波数が制御される。
従って、温度T1のとき発振器の出力の周波数はFlで
あり、これさ異なる温度T2のとき該発振器の出力の周
波数はF2となる。
発振器130からの出力信号は、波形整形ならびに1/
N分周カウンク132に印加される。
つまり、該カウンタ132は、発振器130の出力周波
数に応じたパルス継続時間ならびにパルス周波数を有す
る矩形波のパルス列を出力する。
このパルス列(MSA図参照)は、それぞれプログラム
カウンタ134、ANDゲート136およびサンプリン
グパルス発生器140の第1人力138への各入力に対
する信号として出力される。
このプログラムカウンタ134は光業者において公知で
あり、種々変形して使用し得るものである。
いずれにしても該プログラムカウンタ138はカウンタ
132からのパルスを入力としてこれを計数する。
プログラムカウンタ134の各出力端子に接続するのは
ANDゲート142であり、該ANDゲート142は所
定の時間内の間出力可能パルスを送出する。
この所定の時間内の間とは、プログラムカウンタにおけ
る所定の計数時間のことである。
ANDゲート142からの出力信号(第5B図参照)は
ANDゲート136およびインバータ144の各入力に
それぞれ印加され、ここにインパーク144の出力はサ
ンプリングパルス発生器140の第2人力146に接続
される。
ANDゲ−H36からの出力信号(第5L図参照)は、
出力可能パルスが送出中である期間内におけるカウンタ
132からの出力信号に一致し、この出力可能パルスは
前述したANDゲート142から送出される。
ANDゲ゛−ト136の出力は、ANDN−ゲート群0
〜126の各第2人力に接続してゲート信号を供給する
これによりANDゲート110〜126の各出力は、該
ANDN−ゲート群0〜126がサンプリングパルス発
生器140および検出器40からの出力に応じて開成す
るごとに、カウンタ132からの各パルスの継続時間に
等しい継続時間を有した信号を送出する。
サンプリングパルス発生器140は種々の論理構成をと
ることができ、例えばカウンタとこれに付属するゲート
回路とから構成することも可能である。
第5C図〜第5に図に見られるとおり、ダウンホール圧
力を検出する検出器40の各々の論理状態(■またはO
)を、ANDN−ゲート群0〜126を順次開成してい
くことにより、検知することができる。
第9ビ゛ツト目のサンプリングパルスるが、また一方に
おいてリセット回路150内のORゲ゛− 1− 1
4 8の入力にも印加される。
このリセット回路150は、線152上にリセット信号
を送出し、プログラムカウンタ134ならびにサンプリ
ングパルス発生器140をリセットして動作サイクルを
初期状態に戻す。
ANDゲ゛−ト110〜126の各出力はORゲ゛−N
54の対応する入力にそれぞれ接続される。
該ORゲート154の出力信号(第5M図)は、順次検
出されるANDゲート110〜126の各論理状態を表
示するものである。
このORゲート154からのパルス出力は、第5M図に
示すとおり、検出した2進状態を表示するものであり、
パルス出力が無い部分は論理Oであることを表示してい
る。
ORゲ゛−H 54の出力はNPN トランジスタ15
6のベースに接続し、またインバータ158の入力にも
接続する。
インパーク158からの出力信号もパルス列であり、こ
のパルス列は論理0が検出された時の期間を表示するも
のである。
そしてこれらパルス列はANDゲ・−1〜160の第1
人力に印加される。
その第2人力にはM山ゲ゛−1−136の出力が印加さ
れる。
従って該M■ゲート160からの出力(第5N図参照)
は一連のパルスとなり、この一連のパルスは、ANDゲ
−H36の出力により規定されるタイミングで制御され
ながら検出される論理Oの期間を表示することになる。
ANDゲ゛−1−160の出力はNPNトランジスタ1
62のベースに印加される。
トランジスタ156および162の各エミッタは共に接
地され、一方これらの各コレクタはそれぞれ抵抗166
および168を通して出力端子164に接続される。
これらの抵抗166および168は電圧レギュレータ1
70にも接続される。
この電圧レギュレータ170は、出力端子164に現わ
れる基準出力電流を制御する。
抵抗166のインピーダンスは、抵抗168のインピー
ダンスよりも犬きぐ設定され、これにより、次に述べる
如く、いずれのトランジスタ156,162が導通であ
るかを知ることが出来る。
トランジスタ156゜162が共に導通でない期間では
、端子164に現われる出力電流は172で示すように
基準レベルとなっている。
トランジスタ156が導通であるとき、所定の期間抵抗
166に所定の電流が流れ、論理■を表示する第1の振
幅の電流パルスが端子164に現われる。
これは図中のパルス174として示される。
トランジスタ162が導通であるさき、所定の期間抵抗
166に流れる電流よりも犬なる電流が抵抗168に流
れ(抵抗166〉抵抗168だから)論理Oを表示する
第2の電流パルスが端子164に現われる。
これは図中のパルス176として示される。
かくして、端子164に現われるビットシーケンスは検
出圧力を表示することになり、一方ビットメツセージの
周波数は検出温度を表示することになる。
検出温度が出力ワードに与える影響は第5A図から第5
P図を見て明白となろう。
第5A図は、温度T1およびT2におけるカウンタ13
2からの出力を示しており、温度T1におけるパルスの
継続時間は温度T2におけるパルスの継続時間よりも短
い。
言い換えると、温度T、におけるパルス周波数は温度T
2におけるパルス周波数よりも高い。
論理回路中の他のカウンタおよびゲートの動作は、カウ
ンタ132の出力によって匍]御されるので、出力ワー
ドの継続期間若しくは周波数が変化する如く描かれた他
の波形図から容易に判断し得る。
一方、ビットシーケンスについても、検出圧力に関する
第5P図の波形と同様である。
この第5P図はリターン−ツー−ベース(return
−to−base )電流の波形である。
上述したように、本発明の環境状態検知装置は2つの環
境状態すなわち圧力および温度に関する内容を含むテ゛
イジタル出力情報を送出するものであり、ここにコード
シーケンスすなわち2進ワードのビットのシーケンスは
検出圧力を表示し、一方コード周波数すなわちビットメ
ツセージの継続期間は検出温度を表示する。
なお、実施例の圧力検出装置は、実症例に示した論理回
路以外の他の論理回路と共に使用できるであろうし、逆
に実施例の論理回路は、実症例に示した圧力検出装置以
外の他の圧力検出装置と共に使用できるであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は種々の環境状態を検出するための本発明に基づ
くテイジタル制御形環境状態検知装置の全体を示す断面
図、第2図は第1図の装置内に設けられるコード板を示
す平面図、第3図は第1図の装置内に設けられる、コー
ド板およびゲート窓の関係を示す平面図、第4図は検出
された環境状態の情報をコード化するための本発明に基
づく論理回路を示すブロック図、第5Aから第5P図は
、それぞれ第4図に示した5aから5pに相当する箇所
に現われる信号の波形を示す波形図である。 図において、2は環境状態検知装置、4はハウジング、
6はブルドン管、22はコード板、38は放射エネルギ
ー発生器、40は放射エネルギー検出器、44および8
4はゲート窓、70は最外内の領域(LSB)、72は
最内円領域(MSB)、86.8B、90,94および
96は貫通孔、128は温度検出器、110〜126は
サンプリングゲート、130は温度応答形発振器、13
4はプログラムカウンタ、140はサンプリングパルス
発生器である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の環境状態を表示するためのコードシーケンス
    を具備したコード化ワードを送出する手段を含んでなる
    第1環境状態検出手段と:第2の環境状態を表示するた
    めの周波数をもったタイミング信号を送出する手段を含
    んでなる第2環境状態検出手段と:前記コード化ワード
    および前記タイミング信号の送出に応答してコード化さ
    れた環境状態表示信号を送出する手段とを有してなり、
    前記環境状態表示信号が、検出された第1の環境状態を
    表わすコードシーケンスおよび検出された第2の環境状
    態を表わす周波数から構成されることを特徴とする環境
    状態検知装置。 2 検出された第1の環境状態に応答して変位する可動
    部材を含んでなる第1環境状態検出手段と;前記可動部
    材に協働して前記の検出された第1の環境状態を表示す
    るピットシーケンスをもった2進コード化ワードを送出
    する手段と;検出された第2の環境状態を表示する期間
    をもったタイミング信号を送出する手段を含んでなる第
    2環境状態検知手段と;同時に送出される前記2進コー
    ド化ワードおよび前記タイミング信号に応答して2進コ
    ード化環境状態表示信号を送出する手段とを有してなり
    、該2進コード化環境状態表示信号が、検出された第1
    の環境状態を表示するピットシーケンスおよび検出され
    た第2の環境状態を表示するビット期間を有することを
    特徴とする環境状態検知装置。 3 第1の環境状態が圧力であり、第2の環境状態が温
    度である特許請求の範囲第2項記載の環境状態検知装置
    。 4 検出された第1の環境状態に応答して変位する可動
    部材を含んでなる第1環境状態検出手段と:放射エネル
    ギー源と;該放射エネルギー源からのエネルギーの放射
    経路中にあって且つ前記第1環境状態検出手段と協働し
    、さらに前記可動部材が変位するのに伴って前記エネル
    ギーの放射が透過あるいは非透過となることに応じてコ
    ード化するコード化手段と;該コード化手段き協働して
    前記放射エネルギーの透過あるいは非透過を検知し、前
    記第1環境状態検出手段内に設けられた前記可動部材が
    変位した量を表示可能にコード化された信号を送出する
    放射エネルギー感応手段と、からなることを特徴とする
    環境状態検知装置。 5 検出された第2の環境状態を表示する周波数をもっ
    たタイミング信号を送出する手段を含んでなる第2環境
    状態検出手段と;同時に送出される前記タイミング信号
    および放射エネルギー感応手段からの信号に応答してコ
    ード化環境状態表示信号を送出する手段とをさらに含み
    、コードシーケンスは検出された第1の環境状態を表示
    し、コード周波数は検出された第2の環境状態を表示す
    る特許請求の範囲第4項記載の環境状態検知装置。 6 第1の環境状態が圧力であり、第2の環境状態が温
    度である特許請求の範囲第5項記載の環境状態検知装置
    。 7 第1の環境状態を検出する手段がブルドン管である
    特許請求の範囲第6項記載の環境状態検知装置。 8 第2の環境状態に従ってタイミング信号を送出する
    手段が温度応答形見振器である特許請求の範囲第6項記
    載の環境状態検知装置。 9 ハウジングと;該ハウジング内に設けられ、検出さ
    れるべき圧力に応答して回転するブルドン管と;該ブル
    ドン管に結合して回転変位可能であり且つ同心円状のグ
    レーコードパターン領域が形成せしめられ、その最外円
    の領域は最下位ビットを構成し、その最内円の領域は最
    上位ビットを構成し、しかも前記グレーコードパターン
    領域は第1の論理状態を表示する透明領域と、第2の論
    理状態を表示する不透明領域とから形成しめられてなる
    コード板と;該コード板上の前記同心円の数に等しい数
    を有し、且つ前記ハウジングに固定されて前記コード板
    の一方面に相対向して半径方向に沿って配置され、しか
    も1つ1つが異なる前記グレーコードパターン領域に対
    応して配置されてなる、複数個の放射エネルギー源と;
    核複数個の放射エネルギー源の数に等しい数を有し、且
    つ前記ハウジングに固定きれて前記コード板の他方の面
    に相対向して半径方向に沿って配置され、しかも1つ1
    つが異なる前記グレーコードパターン領域に対応し且つ
    対応する前記エネルギー放射源からの放射光を受光可能
    に配置されてなる、複数個の放射エネルギー検出器と;
    前記コード板上の前記同心円の数に等しい数を有し、前
    記コード板および前記放射エネルギー検出器の間に挿入
    配置され、1つ1つか前記最外円の領域の幅にほぼ等し
    い幅を有する貫通孔を具備し、しかも該貫通孔が対応す
    る前記放射エネルギー源および対応する前記放射エネル
    ギー検出器と共に一直線に並び得るように配置されてな
    る、複数個のゲート窓と;前記放射エネルギー検出器に
    より検出された放射エネルギーに応答して、検出された
    圧力を表示するビットシーケンスをもった2進コ一ド化
    出力信号を送出する信号処理手段とからなることを特徴
    とする環境状態検知装置。 10特許請求の範囲第9項記載のコード板において、同
    心円状のに個(K=2,3,4・・・・・・)のグレー
    コードパターン領域が、最外円の領域から最内円の領域
    に向って、最下位ビットである第1ビツトから最上位ビ
    ットである第にピッ1へまで順番に配列されるこさ。 11 複数個の放射エネルギー検出器のうちあるいくつ
    かの放射エネルギー検出器はコード板上のある半径方向
    に沿って一直線に配列され、一方他のいくつかの放射エ
    ネルギー検出器は該コード板上の他の半径方向に沿って
    一直線に配列される特許請求の範囲第9項記載の環境装
    置検知装置。 12第1の複数個の放射エネルギー検出器は、コード板
    の第1の半径方向に沿って同心円状の複数個のグレーコ
    ードパターン領域に対して一つおきに対向配置され、残
    る第2の複数個の放射エネルギー検出器は、コード板の
    第2の半径方向に沿って残る同心円状のグレーコードパ
    ターン領域の各各に対向配置されてなる特許請求の範囲
    第9項記載の環境状態検知装置。 13特許請求の範囲第10項記載のコード板において、
    該コード板における第1の半径方向に沿って偶数ビット
    のグレーコードパターン領域の検出を行ない、該コード
    板における第2の半径方向に沿って奇数ビットのグレー
    コードパターン領域の検出を行なうこと。 14信号処理手段が、ハウジング内において検出された
    温度を表示する期間をもったタイミング信号送出手段を
    含んでなる、ハウジング内の温度を検出する手段と;2
    進コード化された圧力および温度信号を送出する手段と
    、からなり同時に送出される2進コ一ド化出力信号およ
    びタイミング信号に応答して、ピットシーケンススが、
    検出された圧力を表示し且つピットシーケンスの期間が
    、検出された温度を表示する特許請求の範囲第9項記載
    の環境状態検知装置。 152進コード化された圧力および温度信号を送出する
    手段が、温度検出器さ;該温度検出器に協働し、且つ該
    温度検出器により検出された温度によって周波数が変化
    するように制御される出力パルスを送出する発振器と;
    該発振器からの出力パルスを計数するカウンタと;複数
    個のゲート群であって、各放射エネルギー検出器によっ
    て検知された信号に応答するゲートを具備し、これらの
    ゲートは前記カウンタの連続するカウント値によってサ
    ンプリングされ、サンプリングされたゲートは放射エネ
    ルギーが検出されたことに応じて2進の論理■なる出力
    信号を送出し一方放射エネルギ−が検出されなかったこ
    とに応じて2進の論理Oなる出力信号を送出する、前駅
    の複数個のゲート群と;該複数個のゲート群からの出力
    信号に応答して2進コード化された圧力および温度信号
    を送出する手段とからなる特許請求の範囲第14項記載
    の環境状態検知装置。
JP52043649A 1976-06-25 1977-04-18 環境状態検知装置 Expired JPS5944678B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4216868A (en) * 1978-08-04 1980-08-12 Eaton Corporation Optical digital sensor for crane operating aid
JPS56130169U (ja) * 1980-03-05 1981-10-02
GB8329518D0 (en) * 1983-11-04 1983-12-07 Spembly Ltd Pressure transducer/optical encoder
US4712006A (en) * 1985-08-27 1987-12-08 Shell Oil Company Steam quality measurement apparatus and method
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