JPS61159122A - 温度信号伝送装置 - Google Patents
温度信号伝送装置Info
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- JPS61159122A JPS61159122A JP17806485A JP17806485A JPS61159122A JP S61159122 A JPS61159122 A JP S61159122A JP 17806485 A JP17806485 A JP 17806485A JP 17806485 A JP17806485 A JP 17806485A JP S61159122 A JPS61159122 A JP S61159122A
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- Japan
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- signal
- light
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- thermocouple
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
- G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
- G01K1/024—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
- G01K7/10—Arrangements for compensating for auxiliary variables, e.g. length of lead
- G01K7/12—Arrangements with respect to the cold junction, e.g. preventing influence of temperature of surrounding air
- G01K7/13—Circuits for cold-junction compensation
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、熱電対を用いて温度を検出し、この温度信号
を光信号として伝送する温度信号伝送装置に関するもの
である。
を光信号として伝送する温度信号伝送装置に関するもの
である。
（従来の技術）
従来、プロセス信号を検出し、計器室内の受信端に伝送
するのに、空気圧信号と電気信号とが用いられている。
するのに、空気圧信号と電気信号とが用いられている。
空気圧信号はパワーがあり本質安全防爆計装に適する反
面、信号伝送に遅れがあるうえに計装が空気信号配管で
、かつ空気圧源を必要とする等高価になる欠点がある、
１電気信号による伝送は、信号の伝送に遅れが無く計装
も比較的容易であるが、伝送装置を動作させるための電
力の供給回路を本質安全防爆上如何に構成するか、ノイ
ズの混入や信号のアイソレージ曹ンに対する回路構成を
如何にするか等を考慮することが必要で、全体構成が複
雑となる欠点を有している。
面、信号伝送に遅れがあるうえに計装が空気信号配管で
、かつ空気圧源を必要とする等高価になる欠点がある、
１電気信号による伝送は、信号の伝送に遅れが無く計装
も比較的容易であるが、伝送装置を動作させるための電
力の供給回路を本質安全防爆上如何に構成するか、ノイ
ズの混入や信号のアイソレージ曹ンに対する回路構成を
如何にするか等を考慮することが必要で、全体構成が複
雑となる欠点を有している。
とりわけ、熱電対からの信号のように微小な直流信号を
伝送する場合、伝送端側において、伝送端を働かせるだ
めの電源や出力信号の接地レベル及び基準接点補償回路
の接地レベルを、熱電対からの信号の接地レベルに対し
て十分考慮しておかないと、接地電流が流れたシ、信号
や電源ラインからのノイズの混入が問題となるなど、そ
の取扱いに著しい制約を受けるという欠点を有している
。
伝送する場合、伝送端側において、伝送端を働かせるだ
めの電源や出力信号の接地レベル及び基準接点補償回路
の接地レベルを、熱電対からの信号の接地レベルに対し
て十分考慮しておかないと、接地電流が流れたシ、信号
や電源ラインからのノイズの混入が問題となるなど、そ
の取扱いに著しい制約を受けるという欠点を有している
。
（発明の目的）
本発明は、従来技術におけるこれらの欠点に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、空気圧信号。
れたもので、その目的は、空気圧信号。
電気信号による伝送方式の問題点を解決するとともに１
熱電対を用いる場合に必要となる基準接点補償回路や電
源回路、出力回路の接地レベルやノイズに対して考慮す
る必要のない温度信号伝送装置を実現しようとする４の
である。
熱電対を用いる場合に必要となる基準接点補償回路や電
源回路、出力回路の接地レベルやノイズに対して考慮す
る必要のない温度信号伝送装置を実現しようとする４の
である。
Ｋ変換する光電変換手段と、この光電変換手段から電力
が供給されて動作し熱電対からの温度信号に関連した時
間間隔のパルス信号を出力する電子回路と、光ダイオー
ドを含み前記熱電対の一端に接続され当該熱電対の基準
接点補償を行なう基準接点補償回路と、前記電子回路の
出力パルス信号によって駆動され光学的かパルス信号を
生ずる光学素子とを有する伝送端、光源と受光素子とを
有する受信端、一端が前記伝送端内の光電変換手段と光
学素子及びホトダイオードとに光学的に結合し、他端が
前記受信端内の光源と受光素子とに光学的に結合した光
伝送路を具備し、前記受信端から前記伝送端への電力の
供給および前記伝送端から前記受信端への信号の伝送を
いずれも光信号で行なうことを特徴とするものである。
が供給されて動作し熱電対からの温度信号に関連した時
間間隔のパルス信号を出力する電子回路と、光ダイオー
ドを含み前記熱電対の一端に接続され当該熱電対の基準
接点補償を行なう基準接点補償回路と、前記電子回路の
出力パルス信号によって駆動され光学的かパルス信号を
生ずる光学素子とを有する伝送端、光源と受光素子とを
有する受信端、一端が前記伝送端内の光電変換手段と光
学素子及びホトダイオードとに光学的に結合し、他端が
前記受信端内の光源と受光素子とに光学的に結合した光
伝送路を具備し、前記受信端から前記伝送端への電力の
供給および前記伝送端から前記受信端への信号の伝送を
いずれも光信号で行なうことを特徴とするものである。
（実施例）
第１図は、本発明の一実施例を示す構成接続図である。
図において、１は伝送端、２は受信端、３は伝送端１と
受信端２とを結ぶ伝送路で、ここでは２本のオプティカ
ル７アイパ３１．３２で構成されている。伝送端Ｉにお
いて、１１は温度を検出する熱電対、ＢＱは熱電対１の
一端が接続された熱電対の基準接点補償回路で、オプテ
ィカルファイバ３１の一端から出射する光を受光する光
ダイオード１４、及びこの光ダイオード１４□に発生す
る信号が与えられる抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧回路で構成さ
れている。この基準接点補償回路ＢＯは、光ダイオード
１４、の温度特性を利用して、熱電対の基＄接点補償を
行々りている。Ａ工は熱電対１１からの、基準接点補償
された信号ｅｉを増幅する増幅器、１２は増幅を介して
増幅器Ａ１からの信号と、コンデンサＣｉ及び抵抗引を
介して発振器ＯＳＣからのクロックパルスｐｃと、抵抗
Ｒ８，ＦＩＴスイ、チＳＯを介して基準電圧ＶＳとが印
加される積分器ＩＮ、積分器ＩＮの出力信号を零電位と
比較し、この比較結果に応じてＦＥＴスイ、チＳＯをオ
ン／オフする比較器ＣＯで構成されている。
受信端２とを結ぶ伝送路で、ここでは２本のオプティカ
ル７アイパ３１．３２で構成されている。伝送端Ｉにお
いて、１１は温度を検出する熱電対、ＢＱは熱電対１の
一端が接続された熱電対の基準接点補償回路で、オプテ
ィカルファイバ３１の一端から出射する光を受光する光
ダイオード１４、及びこの光ダイオード１４□に発生す
る信号が与えられる抵抗Ｒ１，Ｒ２の分圧回路で構成さ
れている。この基準接点補償回路ＢＯは、光ダイオード
１４、の温度特性を利用して、熱電対の基＄接点補償を
行々りている。Ａ工は熱電対１１からの、基準接点補償
された信号ｅｉを増幅する増幅器、１２は増幅を介して
増幅器Ａ１からの信号と、コンデンサＣｉ及び抵抗引を
介して発振器ＯＳＣからのクロックパルスｐｃと、抵抗
Ｒ８，ＦＩＴスイ、チＳＯを介して基準電圧ＶＳとが印
加される積分器ＩＮ、積分器ＩＮの出力信号を零電位と
比較し、この比較結果に応じてＦＥＴスイ、チＳＯをオ
ン／オフする比較器ＣＯで構成されている。
１３は比較器ＣＯの出力パルス幅信号によって駆動され
る例えば液晶フィルタで構成された光スイツチ素子で、
オプティカル７アイパ３１の一端とオプティカルファイ
バ３２の一端が、それぞれ光学的に結合している。１４
は光エネルギを電気エネルギに変換する光電変換手段で
、例えば太陽電池が用いられ、オプティカルファイバ３
１の一端に光学的に結合している。１５は基準電圧ｖＳ
を得るためのツェナーダイオードでおる口 伝送端ｌにおいて、発振器ＯＳＣ、増幅器Ａｌ１Ａ２及
び比較器ωの作動電力の供給を受ける端子子Ｖ。
る例えば液晶フィルタで構成された光スイツチ素子で、
オプティカル７アイパ３１の一端とオプティカルファイ
バ３２の一端が、それぞれ光学的に結合している。１４
は光エネルギを電気エネルギに変換する光電変換手段で
、例えば太陽電池が用いられ、オプティカルファイバ３
１の一端に光学的に結合している。１５は基準電圧ｖＳ
を得るためのツェナーダイオードでおる口 伝送端ｌにおいて、発振器ＯＳＣ、増幅器Ａｌ１Ａ２及
び比較器ωの作動電力の供給を受ける端子子Ｖ。
−Ｖは、オプティカルファイバ３１の一端から出射され
る光を受光している太陽電池１４０両端に接続されてお
り、これらのすべての回路は、この太陽電池１４からの
電力によりて動作している。また、積分器ぎの入力端に
抵抗Ｒ８およびスイッチＳＯを介して印加される基準電
圧ＶＳも、同様に太陽電池１４の一部から電圧を得てい
る。更に１熱電対１１の基準接点補償回路ＢＯも、光ダ
イオード１４、から得られる電圧を利用している。
る光を受光している太陽電池１４０両端に接続されてお
り、これらのすべての回路は、この太陽電池１４からの
電力によりて動作している。また、積分器ぎの入力端に
抵抗Ｒ８およびスイッチＳＯを介して印加される基準電
圧ＶＳも、同様に太陽電池１４の一部から電圧を得てい
る。更に１熱電対１１の基準接点補償回路ＢＯも、光ダ
イオード１４、から得られる電圧を利用している。
受信端２において、２１は光源で、オプティカルファイ
バ３１の他端に光学的に結合している。この光源として
は、白熱ラシプ、発光ダイオード、レーザ光源などが使
用可能である。２２は受光素子で、オプティカルファイ
バ３２の他端に光学的に結合している。この受光素子と
しては、受光ダイオード、ホトトランジスタ、光導電素
子などが使用し得る。
バ３１の他端に光学的に結合している。この光源として
は、白熱ラシプ、発光ダイオード、レーザ光源などが使
用可能である。２２は受光素子で、オプティカルファイ
バ３２の他端に光学的に結合している。この受光素子と
しては、受光ダイオード、ホトトランジスタ、光導電素
子などが使用し得る。
このように構成した装置の動作は次の通シである。
まず、受信端２０光源２１を動作させ、ここからの光エ
ネルギを、光伝送路を構成している１つのオプティカル
ファイバ３１を介して伝送端１に送る。
ネルギを、光伝送路を構成している１つのオプティカル
ファイバ３１を介して伝送端１に送る。
伝送端ｌ側において、太陽電池１４は、オプティカルフ
ァイバ３１の一端から出射する光エネルギを受光し、こ
れを電気エネルギに変換する。変換された電気エネルギ
は、発振器ＯＳＣ、各増幅器Ａｔ 、Ａ２比較器ＣＯの
各電源電力として供給され、また基準よって、増幅器Ａ
１は、熱電対１１からの基準接点Ｉ補償された温度信号
を増幅し、パルス幅変換器１２は、これをパルス幅信号
に変換する。光スイクチ素子１３は、パルス幅変換器１
２の比較器ＣＯから出力される出力パルス幅信号によっ
て駆動されるもので、その光の透過率がパルス幅信号に
応じて変る。
ァイバ３１の一端から出射する光エネルギを受光し、こ
れを電気エネルギに変換する。変換された電気エネルギ
は、発振器ＯＳＣ、各増幅器Ａｔ 、Ａ２比較器ＣＯの
各電源電力として供給され、また基準よって、増幅器Ａ
１は、熱電対１１からの基準接点Ｉ補償された温度信号
を増幅し、パルス幅変換器１２は、これをパルス幅信号
に変換する。光スイクチ素子１３は、パルス幅変換器１
２の比較器ＣＯから出力される出力パルス幅信号によっ
て駆動されるもので、その光の透過率がパルス幅信号に
応じて変る。
この光スイツチ素子１３の一方には、オプティカルファ
イバ３１の一端が分岐し、光源２１からの光が一部導び
かれており、光の透過率が変ることによって、光スイツ
チ素子１３の他方から光の断続によって形成される光パ
ルス幅信号が得られる。この光パルス幅信号は、オプテ
ィカル７アイパ３２の一端に入射し、オプティカルファ
イバ３２を介して受信端２側に送られ、受光素子２２に
照射される。受光素子２２は、受光した光パルス幅信号
を電気信号に変換し、信号処理回路（１図示せず）Ｋ送
る。
イバ３１の一端が分岐し、光源２１からの光が一部導び
かれており、光の透過率が変ることによって、光スイツ
チ素子１３の他方から光の断続によって形成される光パ
ルス幅信号が得られる。この光パルス幅信号は、オプテ
ィカル７アイパ３２の一端に入射し、オプティカルファ
イバ３２を介して受信端２側に送られ、受光素子２２に
照射される。受光素子２２は、受光した光パルス幅信号
を電気信号に変換し、信号処理回路（１図示せず）Ｋ送
る。
このように構成した装置によれば、受信端から伝送端へ
の電力の供給および温度信号の伝送端から受信端への伝
送を、いずれも光信号で行なうものであるから、信号の
伝送に遅れがなく、また、本質安全防爆、ノイズに対す
る対策、信号のアイソレーシッン等が容易で、計装を安
価に行なえるという利点がある。また、基準接点補償回
路ＢＯを、オプティカルファイバ３１からの光エネルギ
を受ける光ダイオードを含んで構成した。もので、簡単
な構成で、熱電対からの信号の基準接点補償を行なうこ
とができる。
の電力の供給および温度信号の伝送端から受信端への伝
送を、いずれも光信号で行なうものであるから、信号の
伝送に遅れがなく、また、本質安全防爆、ノイズに対す
る対策、信号のアイソレーシッン等が容易で、計装を安
価に行なえるという利点がある。また、基準接点補償回
路ＢＯを、オプティカルファイバ３１からの光エネルギ
を受ける光ダイオードを含んで構成した。もので、簡単
な構成で、熱電対からの信号の基準接点補償を行なうこ
とができる。
第２図は、本発明の他の実施例を示す構成ブロック図で
ある。この実施例においては、光伝送路３を１本のオプ
ティカルファイバで構成したもので、光伝送路３の両端
にそれぞれハーフミラ−のような光分配器を配置させる
ようＫしている。また、増幅器を含むパルス幅変換器１
２の出力端に出力トランジスタ１６を設けるとともに、
この出力トランジスタ１６と直列に発光ダイオード１３
を接続するようＫしたものである。
ある。この実施例においては、光伝送路３を１本のオプ
ティカルファイバで構成したもので、光伝送路３の両端
にそれぞれハーフミラ−のような光分配器を配置させる
ようＫしている。また、増幅器を含むパルス幅変換器１
２の出力端に出力トランジスタ１６を設けるとともに、
この出力トランジスタ１６と直列に発光ダイオード１３
を接続するようＫしたものである。
受信端２の光源２１からの光エネルギは、光分配器３４
、光伝送路３．光分配器３３を介して、伝送端１側の太
陽電池１４及び光ダイオード１４１に照射される。また
、パルス幅変換器１２は、太陽電池１４からの電力によ
って作動し、出力トランジスタ１６を貸して発光ダイオ
ード１３を出力パルス幅信号に応じて駆動する。発光ダ
イオード１３から出射した光パルス信号は、光分配器３
３、光伝送路３及び光分配器３４を介して受信端２の受
光素子２２に伝送される。
、光伝送路３．光分配器３３を介して、伝送端１側の太
陽電池１４及び光ダイオード１４１に照射される。また
、パルス幅変換器１２は、太陽電池１４からの電力によ
って作動し、出力トランジスタ１６を貸して発光ダイオ
ード１３を出力パルス幅信号に応じて駆動する。発光ダ
イオード１３から出射した光パルス信号は、光分配器３
３、光伝送路３及び光分配器３４を介して受信端２の受
光素子２２に伝送される。
なお、上記の実施例では、光学的なパルス信号を生ずる
光学素子１３として、液晶フィルタで構成された光スイ
ッチ素子や、発光ダイオードを用いたものであるが、光
の反射率が変化するような液晶等用いてもよい。
光学素子１３として、液晶フィルタで構成された光スイ
ッチ素子や、発光ダイオードを用いたものであるが、光
の反射率が変化するような液晶等用いてもよい。
（発明の効果）
以上説明した通シ、本発明に係る装置によれば、伝送端
と受信端とを結ぶ伝送路を光伝送路で構成し、電源電力
の供給および信号の伝送を光信号にユって行なうもので
あり、また、熱電対の基準接点補償回路を光伝送路から
の光を受ける光ダイオードを含んで構成したもので、本
質安全防爆上の対策、ノイズの対策あるいは各回路の接
地レベルや信号のアインレーシｖｓ７等について特別な
考慮をする必要なく、簡単な構成で、かつ全体計装の安
価な装置が実現できる。また、温度信号をパルス幅信号
に変換し、光学素子１３をパルス信号で駆動するようＫ
したことから、伝送端での消費電力量を少なくすること
ができる。
と受信端とを結ぶ伝送路を光伝送路で構成し、電源電力
の供給および信号の伝送を光信号にユって行なうもので
あり、また、熱電対の基準接点補償回路を光伝送路から
の光を受ける光ダイオードを含んで構成したもので、本
質安全防爆上の対策、ノイズの対策あるいは各回路の接
地レベルや信号のアインレーシｖｓ７等について特別な
考慮をする必要なく、簡単な構成で、かつ全体計装の安
価な装置が実現できる。また、温度信号をパルス幅信号
に変換し、光学素子１３をパルス信号で駆動するようＫ
したことから、伝送端での消費電力量を少なくすること
ができる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成接続図、第２図は
本発明の他の実施例を示す構成ブロック図である。 ｌ・・・伝送端、２・・・受信端、３・・・光伝送路、
１２・・・パルス幅変換器、１３・・・光スイッチ素子
、１４・・・太陽電池、１４□・・・光ダイオード、２
１・・・光源、２２・・・受光素子。 第Ｚ図
本発明の他の実施例を示す構成ブロック図である。 ｌ・・・伝送端、２・・・受信端、３・・・光伝送路、
１２・・・パルス幅変換器、１３・・・光スイッチ素子
、１４・・・太陽電池、１４□・・・光ダイオード、２
１・・・光源、２２・・・受光素子。 第Ｚ図
Claims (4)
- （１）光エネルギを電気エネルギに変換する光電変換手
段と、この光電変換手段から電力が供給されて動作し熱
電対からの温度信号に関連した時間間隔のパルス信号を
出力する電子回路と、光ダイオードを含み前記熱電対の
一端に接続され当該熱電対の基準接点補償を行なう基準
接点補償回路と、前記電子回路の出力パルス信号によっ
て駆動され光学的なパルス信号を生ずる光学素子とを有
する伝送端、光源と受光素子とを有する受信端、一端が
前記伝送端内の光電変換手段と光学素子及びホトダイオ
ードとに光学的に結合し、他端が前記受信端内の光源と
受光素子とに光学的に結合した光伝送路を具備し、前記
受信端から前記伝送端への電力の供給および前記伝送端
から前記受信端への信号の伝送をいずれも光信号によっ
て行なうようにしたことを特徴とする温度信号伝送装置
。 - （２）光学的なパルス信号を生ずる光学素子として光の
透過量が変化する光学スイッチ素子を用いた特許請求の
範囲第１項記載のプロセス信号伝送装置。 - （３）光学的なパルス信号を生ずる光学素子として発光
素子を用いた特許請求の範囲第１項記載のプロセス信号
伝送装置。 - （４）光学的なパルス信号を生ずる光学素子として光反
射素子を用いた特許請求の範囲第１項記載のプロセス信
号伝送装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17806485A JPS61159122A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 温度信号伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17806485A JPS61159122A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 温度信号伝送装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111976A Division JPS52124346A (en) | 1976-04-12 | 1976-04-12 | Process signal transmitter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61159122A true JPS61159122A (ja) | 1986-07-18 |
| JPS6233535B2 JPS6233535B2 (ja) | 1987-07-21 |
Family
ID=16041978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17806485A Granted JPS61159122A (ja) | 1985-08-13 | 1985-08-13 | 温度信号伝送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61159122A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009244174A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Tokyo Electron Ltd | ウェハ型温度計、温度測定装置、熱処理装置および温度測定方法 |
| WO2011072371A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-23 | Hatch Ltd. | Thermal sensing for material processing assemblies |
| CN110455437A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-15 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 基于光纤温度分布测试仪的太阳能电池板温度监测系统及布设监测方法 |
-
1985
- 1985-08-13 JP JP17806485A patent/JPS61159122A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009244174A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Tokyo Electron Ltd | ウェハ型温度計、温度測定装置、熱処理装置および温度測定方法 |
| WO2011072371A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-23 | Hatch Ltd. | Thermal sensing for material processing assemblies |
| CN110455437A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-15 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 基于光纤温度分布测试仪的太阳能电池板温度监测系统及布设监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6233535B2 (ja) | 1987-07-21 |
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