図面 (/)

技術 測定システム

出願人 横河電機株式会社
発明者 岩田洋輔中川勝
出願日 2015年3月23日 (4年6ヶ月経過) 出願番号 2015-058862
公開日 2016年10月6日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2016-176880
状態 特許登録済
技術分野 流体圧力測定
主要キーワード 振動式圧力センサ 差圧測定装置 データ取得タイミング 差圧伝送器 差圧測定 上流側領域 下流側領域 フィルタ時定数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年10月6日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

同期処理を行わずにそれぞれのセンサユニットからできるだけサンプリングタイミングの近い測定データを抽出することにより、高い精度で測定試料物理量の演算が行える測定システムを実現すること。

解決手段

それぞれが所定の周期データサンプリングを行う少なくとも2つの測定系を含み、これら測定系の測定データに基づき測定試料の物理量を演算するように構成された測定システムにおいて、 前記第1の測定系のサンプリング周期Taは第2の測定系のサンプリング周期Taに比べて極めて長時間(a’>>>b’)に設定され、 前記物理量の演算にあたり、前回演算後の前記第1の測定系のサンプリングタイミングに最も近い前記第2の測定系のサンプリングタイミングの測定データを用いることを特徴とするもの。

概要

背景

図3は、特許文献1に記載されている複数の測定系で構成された従来の測定システムの一例を示す構成説明図であり、2つの圧力センサを有する差圧伝送器の例を示している。図4は、差圧測定装置1の機能構成を示したブロック図である。

図3において、差圧測定装置1は、配管100に対して設置される2つのセンサユニット2、3を有している。配管100の内部には流体が矢印方向に流れるとともに、途中部分にオリフィス板200が設けられている。

一方のセンサユニット2はオリフィス板200よりも上流側に上流側センサユニット2(第1センサユニット)として設置され、他方のセンサユニット3はオリフィス板200よりも下流側に下流側センサユニット3(第2センサユニット)として設置されている。

センサユニット2は、図4に示すように、筐体21と、振動式圧力センサ22と、周波数カウンタ23と、メモリ24,25と、CPU26と、変換部27とを備えている。

筐体21は、図3に示すようにほぼ円筒状に形成されていて、その内部には、振動式圧力センサ22と、周波数カウンタ23と、メモリ24,25と、CPU26と、変換部27などが収納されている。

振動式圧力センサ22は、配管100と直接接続配置されていて、受ける圧力に応じた所定の周波数を有するパルス信号を出力する。この振動式圧力センサ22としては、たとえばダイヤフラム上に形成されたシリコン振動子固有振動数が、ダイヤフラムに加わる圧力に応じて変化することを利用したシリコン振動式圧力センサを用いる。

周波数カウンタ23は、振動式圧力センサ22と電気的に接続されていて、振動式圧力センサ22の出力信号が入力される。この周波数カウンタ23は、入力されるパルス信号、すなわち振動式圧力センサ22の出力信号の周波数をカウントしてそのカウント値を出力する。

メモリ24は、振動式圧力センサ22の特性を記憶するEEP−ROMやフラッシュROMやEP−ROMやP−ROMなどの不揮発性メモリであり、CPU26と電気的に接続されている。なお、メモリ24が記憶する振動式圧力センサ22の特性は、外部温度やダイヤフラムの特性に起因する振動式圧力センサ22の出力周波数ぶれなどを含むものである。

メモリ25は、CPU26が用いるソフトウェアを記憶するたとえばEEP−ROMよりなる不揮発性メモリであり、CPU26と電気的に接続されている。メモリ25には、差圧を算出するための演算プログラムや後述する同期信号を出力するタイミングなどの設定値が記憶されるとともに、レンジ情報の設定値、フィルタ時定数の設定値なども格納されている。このメモリ25は、CPU26内部のROMであってもよい。

CPU26は、周波数カウンタ23から入力される上流側センサユニット2の振動式圧力センサ22の検出結果に応じたカウント値と、後述する下流側センサユニット3のCPU35を介して入力される下流側センサユニット3の振動式圧力センサ32の検出結果に応じたカウント値に基づいて、オリフィス板200の上流側領域(第1領域)の圧力とオリフィス板200の下流側領域(第2領域)の圧力との差圧を算出して出力する。

また、CPU26は、下流側センサユニット3のCPU35とローカルデータバス4を介して電気的に接続されていて、周波数カウンタ23から入力されるカウント値とCPU35から入力されるカウント値が同時刻に取得されたものとするための同期信号をCPU35に入力する。
この他、CPU26は、差圧測定装置1の動作全体を制御する。

変換部27は、CPU26と電気的に接続されるとともに、外部に延在して外部機器と接続される配線5の一端にも接続されている。そして、CPU26から入力される差圧を示す信号を、配線5に接続されている外部機器に応じた信号に変換して出力する。

下流側センサユニット3は、図4に示すように、筐体31と、振動式圧力センサ32と、周波数カウンタ33と、メモリ34と、CPU35とを備えている。

筐体31は、図3に示すようにほぼ円筒形に形成されていて、その内部には振動式圧力センサ32と、周波数カウンタ33と、メモリ34と、CPU35とが収納されている。

振動式圧力センサ32も配管100と直接接続配置されていて、受ける圧力に応じた所定の周波数を有するパルス信号を出力する。この振動式圧力センサ32も、たとえば上述したシリコン振動式圧力センサを用いることができる。

周波数カウンタ33は、振動式圧力センサ32と電気的に接続されていて、振動式圧力センサ32の出力信号が入力される。この周波数カウンタ33は、入力されるパルス信号、すなわち振動式圧力センサ32の出力信号の周波数をカウントしてそのカウント値を出力する。

メモリ34は、振動式圧力センサ32の特性を記憶するたとえばEEP−ROMよりなる不揮発性メモリであり、CPU35と電気的に接続されている。なお、メモリ34が記憶する振動式圧力センサ32の特性は、外部温度やダイヤフラムの特性に起因する振動式圧力センサ32の出力周波数のぶれなどを含むものである。

CPU35は、上述のように、ローカルデータバス4を介して上流側センサユニット2のCPU26と電気的に接続されている。このCPU35は、ローカルデータバス4を介して入力される同期信号を受け取ると、周波数カウンタ33から入力されるカウント値を取得する。そして取得したカウント値をローカルデータバス4を介して出力する。

このような構成において、配管100内のオリフィス板200の上流側領域の流体から振動式圧力センサ22に圧力が加わると、振動式圧力センサ22が受けた圧力に応じた所定の周波数のパルス信号が、振動式圧力センサ22から出力される。そして、周波数カウンタ23は、振動式圧力センサ22から入力されるパルス信号の周波数をカウントしてカウント値として出力する。

また、配管100内のオリフィス板200の下流側領域の流体から振動式圧力センサ32に圧力が加わると、振動式圧力センサ32が受けた圧力に応じた所定の周波数のパルス信号が振動式圧力センサ32から出力される。そして、周波数カウンタ33は、入力されるパルス信号の周波数をカウントしてカウント値として出力する。

一方、CPU26は、メモリ25に記憶された同期信号を出力するタイミングに応じて、ローカルデータバス4を介して同期信号を出力する。

CPU35は、ローカルデータバス4を介して入力される同期信号を受けると同時に周波数カウンタ33から入力されるカウント値を取得し、取得したカウント値をローカルデータバス4を介して出力する。

また、CPU26は、自身が同期信号を出力したタイミングからCPU35が同期信号を受け取ってカウント値の取得を開始するタイミングまでの時間を待機し、周波数カウンタ23から入力されるカウント値を取得する。

このように、差圧測定装置1では、上流側センサユニット2のCPU26によってカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られている。

なお、CPU26が同期信号を出力したタイミングからCPU35が同期信号を受け取ってカウント値の取得を開始するタイミングまでの時間は、メモリ25に予め固定値として記憶されている。

この結果、CPU26には、同一時刻に取得されたカウント値が入力される。すなわち、所定の同一時刻における振動式圧力センサ22の検出結果と振動式圧力センサ32の検出結果とが上流側センサユニット2に入力される。

また、CPU26は、メモリ24から振動式圧力センサ22の特性を取得するとともに、ローカルデータバス4及びCPU35を介してメモリ34から振動式圧力センサ32の特性を取得する。

そして、CPU26は、取得した2つのカウント値からオリフィス板200の上流側の圧力とオリフィス板200の下流側の圧力とを算出するとともに、取得した振動式圧力センサ22,23の特性に基づいて算出した圧力を補正する演算を行い、さらに得られた圧力の差を算出することにより、オリフィス板200の上流側の圧力とオリフィス板200の下流側の圧力との差圧を算出する。

続いて、CPU26は、算出した差圧を示す信号を変換部27に入力する。変換部27に入力された差圧を示す信号は、配線5を介して接続される外部機器に応じた信号に変換された後、外部機器に入力される。

外部機器には予め配管100内を流れる流体の密度などの情報が記憶されていて、差圧測定装置1から入力される差圧を示す信号を用いて演算を行うことにより、配管100内を流れる流体の流量を算出できる。

このように構成される差圧測定装置1によれば、オリフィス板200の上流側(第1領域)の圧力が上流側センサユニット2の振動式圧力センサ22により直接取得されて、オリフィス板200の下流側(第2領域)の圧力が下流側センサユニット3の振動式圧力センサ32により直接取得され、これらの振動式圧力センサ22,32により取得された検出結果に基づいて差圧が算出される。

図5は、上流側センサユニット2のCPU26によってカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られていない場合の動作説明図である。図6は、上流側センサユニット2のCPU26によってカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られている場合の動作説明図である。

なお、図5および図6において、符号Aで示すグラフは配管100内にて働く実際の静圧を示し、符号Bで示すグラフはオリフィス板200の上流側と下流側との実際の差圧を示し、符号Cで示すグラフは上流側センサユニット2の振動式圧力センサ22の検出結果から算出したオリフィス板200の上流側の算出圧力を示し、符号Dで示すグラフは下流側センサユニット3の振動式圧力センサ32の検出結果から算出したオリフィス板200の下流側の算出圧力を示し、符号Eで示すグラフは算出した差圧を示している。

図中aは上流側センサユニット2のCPU26により周波数カウンタ23からのカウント値が取得されるタイミングを示し、bは下流側センサユニット3のCPU35により周波数カウンタ33からのカウント値が取得されるタイミングを示している。

図5に示すように、差圧Bが一定な状態で静圧Aが変動する場合において、上流側センサユニット2のCPU26によりカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってりカウント値が取得されるタイミングとがずれている場合には、オリフィス板200の上流側の算出圧力Cの更新タイミングと、オリフィス板200の下流側の算出圧力Dの更新タイミングとがずれる。この結果、実際の差圧Bが一定であるにも拘わらず、算出差圧Eが変動する。

そこで、第2センサユニット3から第1センサユニット2へ同期信号を送信するとともに、第1センサユニット2と第2センサユニット3にそれぞれ同期するためのタイマを設け、差圧Bが一定な状態で静圧Aが変動する場合において、上流側センサユニット2のCPU26によりカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によりカウント値が取得されるタイミングとを同期させて、オリフィス板200の上流側の算出圧力Cの更新タイミングと、オリフィス板200の下流側の算出圧力Dの更新タイミングを合わせる。この結果、算出差圧Eも常に一定となる。

このように、上流側センサユニット2のCPU26によりカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によりカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られることで、より正確に差圧を測定することが可能となる。

概要

同期処理を行わずにそれぞれのセンサユニットからできるだけサンプリングタイミングの近い測定データを抽出することにより、高い精度で測定試料物理量の演算が行える測定システムを実現すること。それぞれが所定の周期データサンプリングを行う少なくとも2つの測定系を含み、これら測定系の測定データに基づき測定試料の物理量を演算するように構成された測定システムにおいて、 前記第1の測定系のサンプリング周期Taは第2の測定系のサンプリング周期Taに比べて極めて長時間(a’>>>b’)に設定され、 前記物理量の演算にあたり、前回演算後の前記第1の測定系のサンプリングタイミングに最も近い前記第2の測定系のサンプリングタイミングの測定データを用いることを特徴とするもの。

目的

本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、同期処理を行わずにそれぞれのセンサユニットからできるだけサンプリングタイミングの近い測定データを抽出することにより、高い精度で測定試料の物理量の演算が行える測定システムを実現することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

それぞれが所定の周期データサンプリングを行う少なくとも2つの測定系を含み、これら測定系の測定データに基づき測定試料物理量を演算するように構成された測定システムにおいて、前記第1の測定系のサンプリング周期Taは第2の測定系のサンプリング周期Taに比べて極めて長時間(a’>>>b’)に設定され、前記物理量の演算にあたり、前回演算後の前記第1の測定系のサンプリングタイミングに最も近い前記第2の測定系のサンプリングタイミングの測定データを用いることを特徴とする測定システム。

請求項2

前記測定系は圧力測定手段であることを特徴とする請求項1に記載の測定システム。

請求項3

前記物理量は配管内を流れる前記測定試料の差圧であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の測定システム。

技術分野

0001

本発明は、測定システムに関し、詳しくは、複数の測定系で構成される測定システムにおける測定の同時性の改善に関するものである。

背景技術

0002

図3は、特許文献1に記載されている複数の測定系で構成された従来の測定システムの一例を示す構成説明図であり、2つの圧力センサを有する差圧伝送器の例を示している。図4は、差圧測定装置1の機能構成を示したブロック図である。

0003

図3において、差圧測定装置1は、配管100に対して設置される2つのセンサユニット2、3を有している。配管100の内部には流体が矢印方向に流れるとともに、途中部分にオリフィス板200が設けられている。

0004

一方のセンサユニット2はオリフィス板200よりも上流側に上流側センサユニット2(第1センサユニット)として設置され、他方のセンサユニット3はオリフィス板200よりも下流側に下流側センサユニット3(第2センサユニット)として設置されている。

0005

センサユニット2は、図4に示すように、筐体21と、振動式圧力センサ22と、周波数カウンタ23と、メモリ24,25と、CPU26と、変換部27とを備えている。

0006

筐体21は、図3に示すようにほぼ円筒状に形成されていて、その内部には、振動式圧力センサ22と、周波数カウンタ23と、メモリ24,25と、CPU26と、変換部27などが収納されている。

0007

振動式圧力センサ22は、配管100と直接接続配置されていて、受ける圧力に応じた所定の周波数を有するパルス信号を出力する。この振動式圧力センサ22としては、たとえばダイヤフラム上に形成されたシリコン振動子固有振動数が、ダイヤフラムに加わる圧力に応じて変化することを利用したシリコン振動式圧力センサを用いる。

0008

周波数カウンタ23は、振動式圧力センサ22と電気的に接続されていて、振動式圧力センサ22の出力信号が入力される。この周波数カウンタ23は、入力されるパルス信号、すなわち振動式圧力センサ22の出力信号の周波数をカウントしてそのカウント値を出力する。

0009

メモリ24は、振動式圧力センサ22の特性を記憶するEEP−ROMやフラッシュROMやEP−ROMやP−ROMなどの不揮発性メモリであり、CPU26と電気的に接続されている。なお、メモリ24が記憶する振動式圧力センサ22の特性は、外部温度やダイヤフラムの特性に起因する振動式圧力センサ22の出力周波数ぶれなどを含むものである。

0010

メモリ25は、CPU26が用いるソフトウェアを記憶するたとえばEEP−ROMよりなる不揮発性メモリであり、CPU26と電気的に接続されている。メモリ25には、差圧を算出するための演算プログラムや後述する同期信号を出力するタイミングなどの設定値が記憶されるとともに、レンジ情報の設定値、フィルタ時定数の設定値なども格納されている。このメモリ25は、CPU26内部のROMであってもよい。

0011

CPU26は、周波数カウンタ23から入力される上流側センサユニット2の振動式圧力センサ22の検出結果に応じたカウント値と、後述する下流側センサユニット3のCPU35を介して入力される下流側センサユニット3の振動式圧力センサ32の検出結果に応じたカウント値に基づいて、オリフィス板200の上流側領域(第1領域)の圧力とオリフィス板200の下流側領域(第2領域)の圧力との差圧を算出して出力する。

0012

また、CPU26は、下流側センサユニット3のCPU35とローカルデータバス4を介して電気的に接続されていて、周波数カウンタ23から入力されるカウント値とCPU35から入力されるカウント値が同時刻に取得されたものとするための同期信号をCPU35に入力する。
この他、CPU26は、差圧測定装置1の動作全体を制御する。

0013

変換部27は、CPU26と電気的に接続されるとともに、外部に延在して外部機器と接続される配線5の一端にも接続されている。そして、CPU26から入力される差圧を示す信号を、配線5に接続されている外部機器に応じた信号に変換して出力する。

0014

下流側センサユニット3は、図4に示すように、筐体31と、振動式圧力センサ32と、周波数カウンタ33と、メモリ34と、CPU35とを備えている。

0015

筐体31は、図3に示すようにほぼ円筒形に形成されていて、その内部には振動式圧力センサ32と、周波数カウンタ33と、メモリ34と、CPU35とが収納されている。

0016

振動式圧力センサ32も配管100と直接接続配置されていて、受ける圧力に応じた所定の周波数を有するパルス信号を出力する。この振動式圧力センサ32も、たとえば上述したシリコン振動式圧力センサを用いることができる。

0017

周波数カウンタ33は、振動式圧力センサ32と電気的に接続されていて、振動式圧力センサ32の出力信号が入力される。この周波数カウンタ33は、入力されるパルス信号、すなわち振動式圧力センサ32の出力信号の周波数をカウントしてそのカウント値を出力する。

0018

メモリ34は、振動式圧力センサ32の特性を記憶するたとえばEEP−ROMよりなる不揮発性メモリであり、CPU35と電気的に接続されている。なお、メモリ34が記憶する振動式圧力センサ32の特性は、外部温度やダイヤフラムの特性に起因する振動式圧力センサ32の出力周波数のぶれなどを含むものである。

0019

CPU35は、上述のように、ローカルデータバス4を介して上流側センサユニット2のCPU26と電気的に接続されている。このCPU35は、ローカルデータバス4を介して入力される同期信号を受け取ると、周波数カウンタ33から入力されるカウント値を取得する。そして取得したカウント値をローカルデータバス4を介して出力する。

0020

このような構成において、配管100内のオリフィス板200の上流側領域の流体から振動式圧力センサ22に圧力が加わると、振動式圧力センサ22が受けた圧力に応じた所定の周波数のパルス信号が、振動式圧力センサ22から出力される。そして、周波数カウンタ23は、振動式圧力センサ22から入力されるパルス信号の周波数をカウントしてカウント値として出力する。

0021

また、配管100内のオリフィス板200の下流側領域の流体から振動式圧力センサ32に圧力が加わると、振動式圧力センサ32が受けた圧力に応じた所定の周波数のパルス信号が振動式圧力センサ32から出力される。そして、周波数カウンタ33は、入力されるパルス信号の周波数をカウントしてカウント値として出力する。

0022

一方、CPU26は、メモリ25に記憶された同期信号を出力するタイミングに応じて、ローカルデータバス4を介して同期信号を出力する。

0023

CPU35は、ローカルデータバス4を介して入力される同期信号を受けると同時に周波数カウンタ33から入力されるカウント値を取得し、取得したカウント値をローカルデータバス4を介して出力する。

0024

また、CPU26は、自身が同期信号を出力したタイミングからCPU35が同期信号を受け取ってカウント値の取得を開始するタイミングまでの時間を待機し、周波数カウンタ23から入力されるカウント値を取得する。

0025

このように、差圧測定装置1では、上流側センサユニット2のCPU26によってカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られている。

0026

なお、CPU26が同期信号を出力したタイミングからCPU35が同期信号を受け取ってカウント値の取得を開始するタイミングまでの時間は、メモリ25に予め固定値として記憶されている。

0027

この結果、CPU26には、同一時刻に取得されたカウント値が入力される。すなわち、所定の同一時刻における振動式圧力センサ22の検出結果と振動式圧力センサ32の検出結果とが上流側センサユニット2に入力される。

0028

また、CPU26は、メモリ24から振動式圧力センサ22の特性を取得するとともに、ローカルデータバス4及びCPU35を介してメモリ34から振動式圧力センサ32の特性を取得する。

0029

そして、CPU26は、取得した2つのカウント値からオリフィス板200の上流側の圧力とオリフィス板200の下流側の圧力とを算出するとともに、取得した振動式圧力センサ22,23の特性に基づいて算出した圧力を補正する演算を行い、さらに得られた圧力の差を算出することにより、オリフィス板200の上流側の圧力とオリフィス板200の下流側の圧力との差圧を算出する。

0030

続いて、CPU26は、算出した差圧を示す信号を変換部27に入力する。変換部27に入力された差圧を示す信号は、配線5を介して接続される外部機器に応じた信号に変換された後、外部機器に入力される。

0031

外部機器には予め配管100内を流れる流体の密度などの情報が記憶されていて、差圧測定装置1から入力される差圧を示す信号を用いて演算を行うことにより、配管100内を流れる流体の流量を算出できる。

0032

このように構成される差圧測定装置1によれば、オリフィス板200の上流側(第1領域)の圧力が上流側センサユニット2の振動式圧力センサ22により直接取得されて、オリフィス板200の下流側(第2領域)の圧力が下流側センサユニット3の振動式圧力センサ32により直接取得され、これらの振動式圧力センサ22,32により取得された検出結果に基づいて差圧が算出される。

0033

図5は、上流側センサユニット2のCPU26によってカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られていない場合の動作説明図である。図6は、上流側センサユニット2のCPU26によってカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られている場合の動作説明図である。

0034

なお、図5および図6において、符号Aで示すグラフは配管100内にて働く実際の静圧を示し、符号Bで示すグラフはオリフィス板200の上流側と下流側との実際の差圧を示し、符号Cで示すグラフは上流側センサユニット2の振動式圧力センサ22の検出結果から算出したオリフィス板200の上流側の算出圧力を示し、符号Dで示すグラフは下流側センサユニット3の振動式圧力センサ32の検出結果から算出したオリフィス板200の下流側の算出圧力を示し、符号Eで示すグラフは算出した差圧を示している。

0035

図中aは上流側センサユニット2のCPU26により周波数カウンタ23からのカウント値が取得されるタイミングを示し、bは下流側センサユニット3のCPU35により周波数カウンタ33からのカウント値が取得されるタイミングを示している。

0036

図5に示すように、差圧Bが一定な状態で静圧Aが変動する場合において、上流側センサユニット2のCPU26によりカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によってりカウント値が取得されるタイミングとがずれている場合には、オリフィス板200の上流側の算出圧力Cの更新タイミングと、オリフィス板200の下流側の算出圧力Dの更新タイミングとがずれる。この結果、実際の差圧Bが一定であるにも拘わらず、算出差圧Eが変動する。

0037

そこで、第2センサユニット3から第1センサユニット2へ同期信号を送信するとともに、第1センサユニット2と第2センサユニット3にそれぞれ同期するためのタイマを設け、差圧Bが一定な状態で静圧Aが変動する場合において、上流側センサユニット2のCPU26によりカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によりカウント値が取得されるタイミングとを同期させて、オリフィス板200の上流側の算出圧力Cの更新タイミングと、オリフィス板200の下流側の算出圧力Dの更新タイミングを合わせる。この結果、算出差圧Eも常に一定となる。

0038

このように、上流側センサユニット2のCPU26によりカウント値が取得されるタイミングと、下流側センサユニット3のCPU35によりカウント値が取得されるタイミングとの同期が図られることで、より正確に差圧を測定することが可能となる。

先行技術

0039

特開 2007−240498号公報

発明が解決しようとする課題

0040

しかし、上述した従来の構成によれば、周波数カウント値の取得タイミングを合わせる同期処理中には、差圧の計算ができないという問題がある。

0041

本発明は、このような課題を解決するものであり、その目的は、同期処理を行わずにそれぞれのセンサユニットからできるだけサンプリングタイミングの近い測定データを抽出することにより、高い精度で測定試料物理量の演算が行える測定システムを実現することにある。

課題を解決するための手段

0042

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1記載の発明は、
それぞれが所定の周期データサンプリングを行う少なくとも2つの測定系を含み、これら測定系の測定データに基づき測定試料の物理量を演算するように構成された測定システムにおいて、
前記第1の測定系のサンプリング周期Taは第2の測定系のサンプリング周期Taに比べて極めて長時間(a’>>>b’)に設定され、
前記物理量の演算にあたり、前回演算後の前記第1の測定系のサンプリングタイミングに最も近い前記第2の測定系のサンプリングタイミングの測定データを用いることを特徴とする。

0043

請求項2記載の発明は、請求項1に記載の測定システムにおいて、
前記測定系は圧力測定手段であることを特徴とする。

0044

請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の測定システムにおいて、
前記物理量は配管内を流れる前記測定試料の差圧であることを特徴とする。

発明の効果

0045

このような構成によれば、第1の測定系と第2の測定系の同期処理を行うことなく、高い精度で差圧測定が行える測定システムを実現できる。

図面の簡単な説明

0046

本発明に基づく測定システムの具体例を示す構成説明図である。
図1の動作を説明する動作説明図である。
従来の測定システムの一例を示す構成説明図である。
図3の差圧測定装置1の機能構成を示したブロック図である。
図3の動作を説明する動作説明図である。
図3の動作を説明する動作説明図である。

発明を実施するための最良の形態

0047

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図1は本発明に基づく測定システムの具体例を示す構成説明図であり、図3と共通する部分には同一の符号を付けている。図1において、上流側センサユニット2のCPU26には、図3の構成に加えてデータ選択部28が接続されている。

0048

そして、第1の測定系として機能する上流側センサユニット2に設けられている振動式圧力センサ22のサンプリング周期a’は、第2の測定系として機能する下流側センサユニット3に設けられている振動式圧力センサ32のサンプリング周期b’に比べて極めて長時間(a’>>>b’)に設定されている。

0049

図2は、図1の動作を説明する動作説明図である。上流側センサユニット2は、下流側センサユニット3からの以下に示すような測定データを、ローカルデータバス4を介して取り込む。
T3:下流側センサユニット3が上流側センサユニット2の通信を受信したタイミングから下流側センサユニット3の最新データをサンプリングしたタイミングまでの差分時間
N:測定データ個数
102、DX:下流側センサユニット3のサンプリングデータ(x=1〜N)
b’:下流側センサユニット3のデータサンプリング周期

0050

上流側センサユニット2のデータ取得タイミングに一番近い下流側センサユニット3のデータ取得タイミングの境目DN-Xは、次式に基づき、上記データおよびT1とT2から、Tminが最小となるXを計算することにより求められる。これは上流側センサユニット2によって計算される。

0051

Tmin=|T1+T2−(T3+b’x)|

0052

T1:上流側センサユニット2の最新データをサンプリングしたタイミングから上流側センサユニット2が下流側センサユニット3へ送信要求を行うまでの時間
T2:上流側センサユニット2が送信したタイミングから下流側センサユニット3が受信するまでのデータ送信時間で通信距離、通信速度、データ長から算出

0053

101:前回の差圧演算に使用されなかった下流側センサユニット3のサンプリングデータで前回の境目の次のサンプリングデータD’M-y+1
M:前回のデータ個数
D’y:下流側センサユニット3の前回のサンプリングデータ(y=1〜M)

0054

よって、上流側センサユニット2のサンプリングデータDAと同等であるのは、
103、D’M-y+1〜DN-X:下流側センサユニット3のサンプリングデータ
となり、これらから配管100内を流れる流体の流量を算出できる。

0055

本発明に基づく構成は、下流側センサユニット3が測定データを一方的に上流側センサユニット2に送信するバースト通信の場合にも用いることができる。

0056

また、上記実施例では差圧測定装置について説明したが、本発明は差圧測定装置に限るものではなく、2つ以上のセンサユニットの測定データから何等かの物理量を計算するのにあたり、センシングした測定データの同時性が求められるその他の測定システムにも適用できるものである。

0057

以上説明したように、本発明によれば、同期処理を行わずにそれぞれのセンサユニットからできるだけサンプリングタイミングの近い測定データを抽出することにより、高い精度で測定試料の物理量の演算が行える測定システムを実現できる。

0058

1差圧測定装置
2上流側センサユニット(第1センサユニット)
21筐体
22振動式圧力センサ
23周波数カウンタ
24、25メモリ
26 CPU
27 変換部
28データ選択部
3下流側センサユニット(第2センサユニット)
31 筐体
32 振動式圧力センサ
33 周波数カウンタ
34 メモリ
35 CPU
4ローカルデータバス
5 配線

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 三菱電機株式会社の「 気泡検出方法および樹脂供給システム」が 公開されました。( 2019/08/15)

    【課題】無機物の粉体が分散された樹脂流体または静電容量の小さい樹脂流体であっても、樹脂流体への気泡の混入を検出できる気泡検出方法を提供する。【解決手段】気泡検出方法は、配管経路20における測定点p1と... 詳細

  • 株式会社デンソーの「 センサ装置」が 公開されました。( 2019/08/15)

    【課題】測定対象とセンサ素子との温度差に起因するセンサ誤差を低減することができるセンサ装置を提供する。【解決手段】センサ素子151は、測定対象の温度を検出し、測定対象の温度に応じた温度信号を出力する。... 詳細

  • 株式会社鷺宮製作所の「 圧力センサ」が 公開されました。( 2019/08/08)

    【課題】本発明は、ピエゾ抵抗効果方式のような半導体圧力センサチップを使用した圧力センサにおいて、部品の形状、加工精度を管理することにより一様な接着剤層の厚さを得ることができ、従来の温度変化による半導体... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ