JPH10504643A

JPH10504643A - 水分センサを較正する方法及び装置

Info

Publication number: JPH10504643A
Application number: JP8501261A
Authority: JP
Inventors: ブラスター，オラフ，エフ．; メイヤー，クラウス，シー．; マッカーシー，ダブリュー．，パトリック
Original assignee: エンドレスプラスハウザーインコーポレイテッド
Priority date: 1994-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 1998-05-06
Also published as: CA2192212A1; DE69512236T2; EP0764331B1; EP0764331A1; CA2192212C; US5502659A; ZA954635B; DE69512236D1; EP0764331A4; WO1995034076A1

Abstract

(57)【要約】測定送信機（１０）のセンサ（２０）で測定した特定のパラメータに比例する出力信号を提供する測定送信機（１０）を通常の動作位置から測定送信機（１０）を取り外すことなく較正するための装置（３４）および方法を提供する。本装置（３４）は筐体（４２）、筐体（４２）内に配置し特定のパラメータを検出する較正センサ素子（５２）と、筐体（４２）を測定送信機（１０）へ接続することで測定送信機（１０）の測定センサ（２０）と同じ特定のパラメータに前記較正センサ（５２）を曝すチューブとを含む。本装置（３４）は、測定センサ（２０）を較正センサ（５２）に接続する通信リンク（４６）と、較正センサ（５２）で検出した特定のパラメータに関連するデータを処理し、較正センサ（５２）で検出した特定のパラメータに関連する処理済みデータと測定センサ（２０）で検出した特定のパラメータに関連する処理済みデータとを比較し、前記比較に基づいて測定センサ（２０）を較正するためのプロセッサ（５０）を含む。

Description

【発明の詳細な説明】水分センサを較正する方法及び装置技術分野・背景技術・産業上の利用の可能性及び発明の開示本発明は水分センサおよび送信機を較正する方法及び装置に関する。さらに詳しくは、本発明は水分送信機を設置した処理パイプから該水分送信機を取り外すことなく、現場での水分送信機の自動再較正を行なう較正装置及び方法の改良に関する。処理パイプ内の水分を検出する水分測定システムは周知である。代表的システムはマイクロプロセッサ電子回路を含む遠隔送信機、プローブに装着したセンサ素子、フロー・チャンバ、耐候性エンクロージャ、および各種接続部材を含む。水分プローブはさまざまな方法で処理パイプに設置できる。例えば、水分センサはパイプ内へインライン・マウントとして取り付ける、パイプ延長部に取り付ける、小径パイプでは屈曲部に取り付ける、またはバイパス線に取り付けて水分プローブの取り外しを容易にする、等が可能である。水分送信機に関連した問題の一つは、少なくとも毎年、センサを再較正しなければならないことである。従来の水分プローブでは処理パイプから分離して製造メーカへ送付して再較正を受けなければならなかった。例えば、共通の設置において、出口側に弁のついたバイパス・フローセルに水分プローブを取り付ける。送信機はディスプレイと電流出力を提供する。再較正が必要な場合、水分プローブを処理パイプから取り外して製造メーカへ返送し再較正しなければならない。これでは少なくとも２〜３週間のダウンタイムが発生する。水分プローブが返送されて来たら、ＥＰＲＯＭの交換または手動入力キーによるプログラミングで新規の較正データを送信機へ入力しなければならない。有利なことに、本発明の装置及び方法は処理パイプから水分送信機を取り外すことなく水分送信機の現場での較正を行なえるように設計してある。フィールド・キャリブレータを使用すると、水分送信機を処理パイプから取り外さずに約２４時間で水分送信機を再較正できる。再較正は現場で自動的に行なわれる。利用者はモイスチャ・アナライザ（水分計）の使い方や保守を知らなくとも構わない。従来の再較正法では、ＥＰＲＯＭ交換のためにデータ入力したり、送信機を開けたりして、再較正済みセンサを送信機に適合させる方法を理解するよう利用者に求めている。本発明の１つの態様によれば、測定送信機のセンサで測定した特定のパラメータに比例した出力信号を提供する測定送信機を通常の動作位置から測定送信機を取り外さずに較正するための装置が提供される。本装置は、筐体と、当該筐体内に配置して前記特定のパラメータを検出する較正センサ素子と、前記筐体を測定送信機に接続し、測定送信機の測定センサと同一の特定のパラメータに較正センサを曝すためのチューブとを含む。本装置はまた、測定センサを較正センサへ接続する通信リンクと、較正センサで検出した特定のパラメータに関連するデータを処理し、較正センサで検出した特定のパラメータに関連した処理済データを測定センサで検出した特定のパラメータに関連する処理済データと比較し、その比較に基づいて測定センサを較正するための手段とを含む。図示した実施例において、本装置はさらに、測定送信機からの特定のパラメータに関連した本来の較正データと、測定センサおよび較正センサの両方からの特定のパラメータの最大検出値と、測定センサおよび較正センサの両方からの特定のパラメータの最小検出値とを記憶する手段を含む。本装置はまた測定している特定のパラメータの関数として可変長を有する周期を発生する信号ジェネレータも含む。さらに図示した実施例において、本装置は等間隔のパルスを発生するためのクロックと、較正センサの特定のパラメータの最大検出値を表す周期、測定センサからの特定のパラメータの最大検出値を表す周期、較正センサの特定のパラメータの最大検出値を表す周期、測定センサで特定のパラメータの最小検出値を表す周期の中で発生するパルスカウントを決定するための手段とを含む。処理手段はさらに特定のパラメータの最大検出値についての本来の較正データと較正センサからの特定のパラメータの最大検出値の間の差分、および特定のパラメータの最小検出値についての本来の較正データと較正センサからの特定のパラメータの最小検出値との間の差分を計算する。ディスプレイ装置は処理手段と接続され較正手段の動作状況を視覚表示する。本発明の別の態様によれば、測定送信機の測定センサで測定した特定のパラメータに比例した出力信号を提供する測定送信機を通常の動作位置から測定送信機を取り外すことなく再較正するための方法が提供される。本法は前記特定のパラメータを検出する較正センサを提供するステップと、前記較正センサを測定送信装置へ接続して当該較正センサを測定センサと同一の特定のパラメータに曝すステップとを含む。本方法はまた較正センサで検出した特定のパラメータに関連するデータを処理するステップと、較正センサで検出した特定のパラメータに関連する処理済みデータを測定センサで検出した特定のパラメータに関連する処理済みデータと比較するステップと、比較に基づいて前記測定センサを再較正するステップとを含む。本発明の更なる目的、特徴、利点は、本発明を実施する最良の形態を現在認知されるように例示する好適な実施例についての後述の詳細な説明を勘案することで当該分野の当業者には明らかになろう。図面の簡単な説明詳細な説明では特に添付の図面を参照する。図面において、図１は水分センサで検出される水分に比例した出力信号を発生するための水分送信機の細部を示す部分切欠斜視図である。図２は処理パイプから水分送信機を取り外さずに現場で水分送信機を較正するため、処理パイプへ接続した図１に示す水分送信機と該水分送信機へ接続したキャリブレータとを示す略図である。図３はキャリブレータの電子回路を示すブロック図である。図４Ａおよび図４Ｂは較正センサ制御回路系の模式図である。図５から図７は時間的な水分送信機の結露点温度ドリフトを示すグラフである。図８は水分送信機にプログラムしてあり、容量センサ信号を結露点温度に比例した出力信号に変換できる各種結露点温度に対応するカウント数を表すグラフ図である。図９は水分送信機を処理パイプに接続している間に水分送信機を再較正するためキャリブレータが実行するステップを示すフローチャートである。図１０は水分送信機を再較正するためキャリブレータが実行するステップをさらに示すフローチャートである。図１１は水分送信機で測定した結露点温度に対応するカウントとキャリブレータで測定した結露点温度に対応するカウントを示すグラフ図である。図１２は水分送信機とキャリブレータの機能図である。発明を実施するための最良の形態ここで図面を参照すると、図１には外部筐体１２、螺子切りキャップ部１４、電力信号ケーブル入口１６を有する水分送信機１０が図示してある。図面において、水分送信機はＤｅｗＰｒｏＭＭＹ３０トレース・モイスチャ・トランスミッタで、インディアナ州グリーンウッド所在のエンドレス＋ハウザー社（DewPro MMY30 trace moisture transmitter from Endress + Hauser,Greenwood，India na）から入手できる。水分送信機１０は筐体１２に接続したフローセル１８を含む。センサ素子２０はフローセル１８内部に取り付けてある。水分送信機１０はさらに、焼結フィルタ２４を内部に取り付けてある螺子切り流入口即ち処理接続部２２を含む。水分送信機１０は又フローセル１８に螺合する吐出口即ち排出接合部２６も含む。通常動作では、処理気体を噴出するオリフィスを内部に有するプラグを吐出口接合部２６に加工してある。図面において、水分送信機１０は° Ｃか°Ｆで結露点温度に直接比例する４〜２０ｍＡループ電流によって表わされる２線式出力信号を出力する。標準範囲では、４ｍＡが−９０°Ｃ（−１３０° Ｆ）に相当し、２０ｍＡが＋１０°Ｃ（＋５０°Ｆ）の結露点温度に対応する。センサ素子２０は容量原理で動作するアルミニウム酸化物微量水分センサ素子が望ましい。センサ素子２０はインディアナ州グリーンウッド所在のエンドレス＋ハウザー社から入手可能である。センサ素子２０は長期に渡る較正安定性と、すぐれた耐蝕性、良好な応答速度を提供する。センサ素子２０はセラミック基板上に装着してあり温度係数が小さい。通常、水分送信機１０は米国標準技術院（ＮＩＳＴ）認定の精密水分基準に工場で較正され、結露点±２℃の精度を有する。図２は処理パイプ２８内に装着した水分送信機１０を示す。図示したように、水分送信機１０は処理接合部３０内に装着してある。遮断弁３２は水分送信機１０のフローセル１８に接続してある。水分送信機１０の再較正が必要な場合、キャリブレータ・ユニット３４を図２に図示したように水分送信機１０に接続する。さらに詳しくは、キャリブレータ・ユニット３４の流入口接続部３６をキャリブレータ・センサー３４のフローセル３８に接続する。チューブ４０は水分送信機１０の吐出口接合部２６とキャリブレータ・ユニット３４の流入口接続３６との間を接続する。図示したように、チューブ４０は１／４インチ（６ミリ）チューブである。キャリブレータ・ユニット３４は水分送信機と直列接続し、キャリブレータ・ユニット３４が水分送信機１０と同じ加圧処理気体に曝されるようにする。接合部４４は処理気体を噴出するオリフィスを含む。キャリブレータ・ユニット３４は前述した水分送信機１０と構造的に同一物である。キャリブレータ・ユニット３４は電子筐体４２、吐出口接合部４４、アルミ酸化物センサ、および送信機を含む。キャリブレータ・ユニット３４はＲＳ４８５通信リンク４６で水分送信機１０に電子的に接続してある。キャリブレータ・センサ３４はまた、水分送信機１０の再較正時にキャリブレータ３４の処理状況の視覚表示を提供する表示ユニット４８へ電気的に接続する。図３はキャリブレータ・ユニット３４の電子回路のブロック図である。電子回路を制御しキャリブレータ・ユニット３４からの情報を処理し、また詳細は以下で説明するように水分送信機１０を再較正するためマイクロコントローラ５０が設けられている。センサ５２は特定のパラメータを検出するために設けてある。図示したように、センサ５２はアルミ酸化物微量水分センサで、容量原理で動作する。センサ５２は発振回路５４に接続してある。発振回路５４は分周回路５６に接続してある。分周回路５６の出力はマイクロコントローラ５０の入力取り込みピンに接続してある。較正データはＥＥＰＲＯＭ５８に記憶されている。ＥＥＰＲＯＭ５８はマイクロコントローラ５０のＩ／Ｏピンに電気的に接続してある。電圧レギュレータ６０はキャリブレータ３４の各種電子部品に電力を供給するために設けてある。ループ制御回路６２はセンサ５２で測定した特定のパラメータを表す４〜２０ｍＡの範囲の出力信号を発生するために設けてある。図示したように、端子６４、６６の間に発生するループ制御回路６２からの出力は°Ｃか°Ｆでの結露点温度である。検知抵抗６５も設けてある。検知抵抗はキャリブレータの全電流量を測定してループ制御回路６２内の電圧−電流コンバータを調節することにより、結露点に比例した４〜２０ｍＡの出力信号を維持するものである。ＲＳ−４８５通信インタフェース６８はマイクロコントローラ５０に接続してある。インタフェース６８は較正インタフェース７０で水分送信機１０に接続されキャリブレータ３４で水分送信機１０を再較正できるように設定してある。キャリブレータ３４の電子回路の詳細は図４Ａおよび図４Ｂに図示してある。マイクロコントローラ５０は図面ではモトローラ製モデル番号ＭＣ６８ＨＣ７０５Ｂ５である。発振回路５４は図面ではマキシム（Maxim）製のモデル番号ＩＣＬ７５５６オシレータ集積回路チップ７２である。チップ７２のピン２、６、７は接地に接続してある。チップ７２のピン4は＋３．３Ｖ供給電圧に接続してある。チップ７２のピン8は３３ｎＦコンデンサ７４から水分センサ５２のピン4に接続してある。水分センサ５２のピン2は接地に接続してある。チップ７２のピン8はフェライト・ビーズ７５と１０ｋΩ抵抗７６を通してチップ７２のピン9に接続してある。フェライト・ビーズ７５はフェア・ライト（Fair-Rite）社製モデル番号２６４３０２１８０１である。チップ７２のピン9も分周集積回路チップ７８のピン11へ接続してある。チップ７８はシグネティクス（Signetics）社製７４ＨＣ４０６０Ｄである。チップ７２のピン10は＋３．３Ｖ供給電圧に接続してある。チップ７２のピン１２はフェライト・ビーズ７５および抵抗７６の共通端子へ接続してある。チップ７２のピン10はまた１００ｎＦコンデンサ８０経由で接地に接続してある。チップ７２のピン14は＋３．３Ｖ供給電圧に接続してある。さらに、ピン14はコンデンサ８０経由で接地へ接続してある。分周器チップ７８のピン1はマイクロコントローラ５０の第１の入力取り込みピン２２に接続してある。チップ７８のピン8とピン12は接地に接続してある。チップ７８のピン16は＋３．３Ｖ供給電圧に接続してある。さらに、チップ７８のピン16は１００ｎＦコンデンサ８２経由で接地へ接続してある。２ＭＨｚクロック８４はマイクロコントローラ５０のピン16とピン17（OSC1と OSC2）の間の１M抵抗８８と並列接続した２ＭＨｚ発振回路８６を含む。低電圧割り込みチップ９０のピン1はマイクロコントローラ５０のピン18に接続してある。チップ９０のピン1はまた１０Ｋ抵抗９１経由でチップ９０のピン2に接続してある。チップ９０のピン2は＋３．３Ｖ供給電圧に接続してある。チップ９０のピン4は接地に接続してある。チップ９０は供給電圧を測定し、電圧が設定値以下に低下した場合にマイクロコントローラ５０をリセットする。マイクロコントローラ５０のピン４、５、７、９、１１〜１４、２３〜３９、４１〜４３は全て接地へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン８、１０、１５、１９は＋３．３Ｖ供給電圧へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン10は１００ｎＦコンデンサ９２経由で接地へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン44はＥＥＰＲＯＭチップ９４のピン4へ接続してある。図示してあるように、チップ９４はアトメル（Atmel）社製ＡＴ９３Ｃ６６-１０ＳＩ型ＥＥＰＲＯＭチップである。マイクロコントローラ５０のピン４４はチップ９４のピン4へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン４５はチップ９４のピン3へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン46 はチップ９４のピン2へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン47はチップ９４のピン1へ接続してある。チップ９４のピン5は接地へ接続してある。チップ９４のピン6はチップ９４のピン8へ接続してある。ピン6とピン8の共通端子は＋３．３Ｖ供給電圧へ接続してある。さらに、ピン6とピン8の共通端子は１００ｎＦコンデンサ９６経由で接地へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン48は通信インタフェースチップ９８のピン3 へ接続してある。図示してあるように、チップ９８はリニアテック（Linear Tec h）社製ＬＴＣ４８５チップである。マイクロコントローラ５０のピン49はチップ９８のピン2に接続してある。マイクロコントローラ５０のピン50は５６Ｋ抵抗１００経由でチップ９８のピン1に接続してある。さらに、マイクロコントローラ５０のピン50は９３．１Ｋ抵抗１０２経由で接地へ接続してある。マイクロコントローラ５０のピン52はチップ９８のピン4へ接続してある。チップ９８のピン5は接地へ接続してある。チップ９８のピン5はまた１M抵抗１０４経由でコネクタ１０６のピン2へ接続してある。チップ９８のピン6はコネクタ１０６のピン1に接続してある。チップ９８のピン7はコネクタ１０６のピン2に接続してある。チップ９８のピン8は＋５Ｖ供給電圧に接続してある。ピン8は１００ｎＦコンデンサ１０８経由で接地にも接続してある。さらに、チップ９８のピン8は１M抵抗１１０経由でコネクタ１０６のピン1に接続してある。マイクロコントローラ５０のピン2はループ制御回路６２へ接続してある。さらに詳しくは、マイクロコントローラ５０のピン2は１M抵抗１１２、１M抵抗１１４、１M抵抗１１６経由でオペアンプ１１８の＋入力端子に接続してある。オペアンプはリニアテック社製ＬＴ１０７８ＩＳ８型である。抵抗１１２、１１４の共通端子は１００ｎＦコンデンサ１２０経由で接地へ接続してある。抵抗１１４、１１６の共通端子は１ｎＦコンデンサ１２２経由で接地へ接続してある。オペアンプ１１８のピン1で＋入力端子は１ｎＦコンデンサ１２４経由で接地へ接続してある。オペアンプ１１８のピン1は２２１Ｋ抵抗１２６と１０Ω検出抵抗６５経由で接地へも接続してある。抵抗１２６と抵抗６５の共通端子はフェライト・ビーズ１２８を通して出力端子６６へ接続してある。ピン8でオペアンプ１１８の一入力端子は２０５Ｋ抵抗１３０経由で接地へ接続してある。オペアンプ１１８のピン8は２２ｎＦコンデンサ１３２経由でオペアンプ１１８のピン7で出力端子へ接続してある。オペアンプ１１８のピン2は接地へ接続してある。オペアンプ１１８のピン6は＋３．３Ｖ供給電圧へ接続してある。さらに、オペアンプ１１８のピン6は１００ｎＦコンデンサ１３４経由で接地へ接続してある。オペアンプ１１８のピン7での出力端子は１０Ｋ抵抗１３６経由でトランジスタ１３８のベースに接続してある。図示したように、トランジスタ１３８はモトローラ社製ＭＪＤ３１トランジスタである。トランジスタ１３８のエミッタは接地へ接続してある。トランジスタ１３８のコレクタはダイオード１４０のカソードへ接続してある。ダイオード１４０は図示したようにＩＴＴ社製ＬＬ４１４８ダイオードである。ダイオード１４０のアノードはフェライト・ビーズ１４１を介して端子６４に接続する。トランジスタ１３８のコレクタはまた電圧レギュレータ１４２の端子１に接続してある。図示したように、電圧レギュレータ１４２はリニアテック社製ＬＴ１１２１−ＩＳＴ−５．０レギュレータである。電圧レギュレータ１４２のピン1は１００ｎＦコンデンサ１４４経由で接地へ接続してある。電圧レギュレータ１４２のピン2は接地に接続してある。電圧レギュレータ１４２のピン3は＋５Ｖ供給電圧へ接続してある。電圧レギュレータ１４２のピン3は１μＦコンデンサ１４６経由で接地へも接続してある。さらに、電圧レギュレータ１４２のピン3は電圧レギュレータ１４８のピン1へ接続してある。図示したように、電圧レギュレータ１４８はリニアテック社製ＬＴ１１２１−ＩＳＴ−３．３レギュレータである。電圧レギュレータ１４８のピン2は接地に接続してある。電圧レギュレータ１４８のピン3は＋３．３Ｖ供給電圧へ接続してある。電圧レギュレータ１４８のピン3は１μＦコンデンサ１５０経由で接地へも接続してある。図５は通常の室温１５℃から３０℃の乾燥空気中で７カ月間動作させた水分送信機の結露点温度ドリフトを示す表である。最大点と最小点を通る線の傾きは破線１５２で図示してある。図６は９カ月間に渡って結露点−９０℃の乾燥空気中で連続動作させた水分送信機の表である。図７は６０℃の高温の乾燥空気中での最悪の用途を示す表である。較正したばかりのセンサは０度結露点温度ドリフト線を通る直線を図５、図６、図７の全てで示すはずである。図７に示したように、水分送信機は高温に曝された後で実質的な結露点温度ドリフトが見られた。このようなドリフトの後では、許容限界を越えており水分送信機を再較正する必要がある。工場では、水分送信機１０には４〜２０ｍＡループ電流に相当する温度範囲− ９０℃から＋１０℃に対応するデータがロードされている。水分センサ素子２０に関連する発振回路はセンサ素子２０の容量の関数として異なる周期を有する信号を発生する。クロックが発生する信号は各周期の間にカウントされて各周期ごとのカウント数を作成する。水分センサ２０に関連して各周期内で発生したカウント数が決定され水分送信機１０のメモリにロードされる。このようなデータのサンプルは以下に示すようなもので、図８に模式的に図示してある。結露点温度カウント −９０．００２０６９２ −８３．７５２０９１０ −７７．５０２１１１０ −７１．２５２１３２０ −６５．００２１５２９ −５８．７５２１７９２ −５２．５０２２０７９ −４６．２５２２３６２ −４０．００２２６４６ −３３．７５２２９９９ −２７．５０２３４０３ −２１．２５２３８９０ −１５．００２４５７３ −８．７５２５５０９ −２．５０２６６７３３．７５２８５６１１０．００３２４４７通常動作中、水分送信機１０の水分センサ２０は結露点温度が変化するにつれて容量を変化させ、さまざまな長さの周期を有する信号を発生する。この周期は水分送信機１０内の各周期内でマイクロプロセッサが検出するカウント数に影響を与える。検出されたカウントは前述した表に戻って相関させる。この表から水分送信機１０のマイクロプロセッサは計算した結露点温度に比例する出力電流を発生する。しかし、ある程度の時間経過の後に、水分送信機１０を再較正する必要が出てくる。この時点で、キャリブレータ３４を前述したように水分送信機１０に接続させる。図９および図１０は水分送信機１０を再較正するキャリブレータ３４のソフトウェアおよびハードウェア構成要素で実行されるステップのフロー図を示す。第１に、遮断弁３２が閉じて水分送信機１０へ処理空気が流入するのを防止し、送信機をパワーダウンする。このステップは図９のブロック１６０に図示してある。次に、プラグ２６を除去して、線４０を取り付けキャリブレータ３４を水分送信機１０と直列に接続する。キャリブレータ３４と水分送信機１０を互いに接続する前に、水分送信機１０の水分センサ２０とキャリブレータ３４の水分センサ５２の双方をブロック１６２に図示したように環境空気に５分間曝す必要がある。環境空気は典型的に「湿潤」空気と呼ばれる0-10℃の間の結露点温度を有する空気である。ブロック１６４に図示したようにキャリブレータ３４を水分送信機１０に接続した後、較正インタフェース７０を水分送信機１０に接続してキャリブレータ３４と水分送信機１０の間にデジタル・シリアル通信リンク４６を提供する。このステップはブロック１６６に図示してある。次に、ブロック１６８に図示したように、キャリブレータ３４と水分送信機１０の電源を投入する。すると、水分送信機１０に記憶されている本来の較正データのテーブルがブロック１７０に図示したように通信リンク４６経由でキャリブレータ３４へ転送される。この本来の較正データはブロック１７２に図示したようにキャリブレータ３４のＥＥＰＲＯＭ５８に記憶される。次に、水分送信機１０で測定した結露点温度をブロック１７４で検出する。この検出した結露点温度は湿潤空気の読み値について最大結露点温度である。典型的には、最大値はセンサを環境空気へ露出することにより水分送信機１０のプラグ２６を除去して５分以内に発生するはずである。水分送信機１０の最大湿潤値はブロック１７６に図示したようにキャリブレータ３４のＥＥＰＲＯＭ５８に記憶される。キャリブレータ３４で測定した結露点温度もブロック１７８で示したように検出される。キャリブレータ３４で測定した結露点温度の最大湿潤値は基準カウントＫｉrefwetに変換されてブロック１８０に図示したようにキャリブレータ３４のＥＥＰＲＯＭ５８に記憶される。次に、遮断弁３２を開いて水分送信機１０とキャリブレータ３４の両方を処理パイプ２８からの処理空気に曝す。処理空気は水分送信機１０とキャリブレータ３４の両方に加圧供給される。前述したようにキャリブレータ３４は水分送信機１０に直列接続してあるので水分センサ２０と水分センサ５２はほぼ同時に同一の処理空気に曝される。このステップはブロック１８２に図示してある。水分送信機１０とキャリブレータ３４の両方で検出した結露点温度は約２４時間の間モニタしてブロック１８４に示したように最低結露点の値を検出する。水分送信機１０とキャリブレータ３４の両方で検出した最低結露点温度はブロック１８６に図示したように結露点温度についての最低「乾燥」値としてキャリブレータ３４のＥＥＰＲＯＭ５８に記憶される。水分送信機１０とキャリブレータ３４の両方での最低結露点温度の値が記憶されてから、キャリブレータ３４は水分送信機１０の再較正手順を開始する。Ｋｉrawwetは水分送信機１０で検出した最大湿潤結露点温度に対応するカウント数である。変数Ｋｉrawdryは水分送信機１０で検出した最低結露点温度に対応するカウント数である。キャリブレータ３４は水分トランスデューサからの本来のデータを用いてカウント数を計算し、キャリブレータ３４で測定した正確な結露点最大温度と結露点最低温度を実現する。キャリブレータ３４は工場で最近較正したばかりなので、キャリブレータで検出した最大値と最小値は結露点温度の実際の最大値と最小値であると仮定する。Ｋｉrefwetはキャリブレータ３４で検出される最大結露点温度を発生するのに必要な本来記憶している水分送信機較正データでカウント数を表す変数である。変数Ｋｉrefdryはキャリブレータ３４で測定した最低結露点温度を発生するのに必要な本来記憶されている水分送信機１０からのカウント数を表す。このステップはブロック１８０とブロック１８６に図示してある。検出データのグラフィック表現が図１１に図示してある。第１の工場較正の後、ＫｉrawカウントはＫｉrefカウントと等しい（例えば、３２００および１８００カウントでのＫｉrawを参照）。図１１の下側の線の傾きは本来の工場設定に対応して１であり、オフセットは０である。ドリフトの後、Ｋｉrawwet（例えば３２００）とＫｉrawwet（たとえば１４００）カウント読み値は低くなり、新しいＫｉrawカウントを必要なＫｉrefの湿潤および乾燥の値（３２００と１８００）に参照している。線１９５はＫｉrawとＫｉrefの新しい相関を表す。キャリブレータ３４は次に図１１の線１９５の傾きを次式から計算する。ｍ＝（Ｋｉrefwet−Ｋｉrefdry）／（Ｋｉrawwet−Ｋｉrawdry）このステップは図１０のステップ１８８に図示してある。傾きが得られると、キャリブレータ３４はｍ、Ｋｉrawdry、Ｋｉrefdryの値を転送し、測定送信機が補正電流カウントＫｉcを出力するために使用する補正式にその値を代入する。これによりセンサが経験したドリフトを除外する。これは図１２と図１０のブロック１９０に図示してある。測定送信機１０が使用する補正式は次の通りである：Ｋｉc＝ｍ（Ｋｉraw−Ｋｉrawdry）＋Ｋｉrefdry キャリブレータ３４は次にブロック１９２に図示したようにうまく較正したかを確認する。信号をディスプレイ４８に送出してブロック１９４に図示したように較正手順が完了したことを表示させる。次に前述した取り付けステップの逆を行なってキャリブレータ３４を水分送信機１０から取り外す。このステップはブロック１９６に図示してある。このようにして水分送信機１０は処理パイプ２８から水分送信機１０を移動する必要なしに現場で再較正されたことになる。再較正は利用者が何らかの情報を水分送信機１０へ入力する必要なしに自動的に行なわれる。水分センサが発生した信号周期内のクロックカウントが再較正に使用する好適な変数であるが、結露点温度の関数である他の変数を本発明の範囲と趣旨から逸脱することなく使用することができることは理解されよう。その他の変数としては、センサの容量または水分送信機の出力として発生される４〜２０ｍＡ信号のアンペア数に対応するパルスの周波数が挙られる。したがって、本発明は再較正に使用する変数として周期内のカウントの使用に制限されることを意図するものではない。幾つかの好適実施例を参照して詳細に本発明を説明したが、後続の請求項に記載し定義されるように本発明の範囲と趣旨において変化および変形が存在する。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９５年１１月１６日【補正内容】請求の範囲１．測定送信機内のセンサで測定した特定のパラメータに比例する出力信号を提供する測定送信機を通常の動作位置から前記測定送信機を取り外すことなく較正するための装置であって、筐体と、前記特定のパラメータを検知するため前記筐体内に配置した較正センサ素子と、前記筐体を前記測定送信機へ接続して、前記測定送信機内の前記測定センサと同一の特定のパラメータに前記較正センサを曝すためのチューブと、前記較正センサで検出した前記特定のパラメータに関するデータを処理し、前記測定センサで検出した前記特定のパラメータに関するデータを処理し、前記較正センサで検出した前記特定のパラメータに関する処理済みデータを前記測定センサで検出した前記特定のパラメータに関する処理済みデータと比較し、前記比較に基づいて少なくとも一つの補正値を決定するための手段と、前記測定センサで検出した前記特定のパラメータに関するデータを前記データ処理手段へ送信し、前記測定送信機へ前記補正値を送信して前記測定センサを再較正するための通信リンクとを含む装置。２．前記測定送信機から前記特定のパラメータに関連する本来の較正データと、前記測定センサおよび前記較正センサの双方からの前記特定のパラメータの最大検出値と、前記測定センサと前記較正センサの双方での前記特定のパラメータの最小検出値とを記憶するための手段をさらに含む請求の範囲１に記載の装置。３．測定している前記特定のパラメータの関数として可変長の周期を発生するための信号ジェネレータをさらに含む請求の範囲２に記載の装置。４．等間隔のパルスを発生するクロックをさらに含む請求の範囲３に記載の装置。５．前記較正センサについて前記特定のパラメータの前記最大検出値を表す周期と、前記測定センサからの前記特定のパラメータの前記最大検出値を表す周期と、前記較正センサについて前記特定のパラメータの前記最小検出値を表す周期と、前記測定センサについて前記特定のパラメータの前記最小検出値を表す周期との中で発生するパルスカウントを決定する手段をさらに含む請求の範囲４に記載の装置。６．前記処理手段が前記特定のパラメータの前記最大検出値についての本来の較正データと前記較正センサからの前記特定のパラメータの前記最大検出値の間の差分と、前記特定のパラメータの前記最小検出値についての前記本来の較正データと前記較正センサからの前記特定のパラメータの前記最小検出値との間の差分とを計算する請求の範囲５に記載の装置。７．前記特定のパラメータが結露点温度である請求の範囲６に記載の装置。８．前記較正センサは容量原理で動作するアルミ酸化物センサである請求の範囲７に記載の装置。９．前記処理手段に接続されて前記較正手段の進行状況の視覚表示を提供するディスプレイ装置をさらに含む請求の範囲１に記載の装置。１０．測定送信機内の測定センサで測定した特定のパラメータに比例する出力信号を提供する測定送信機を通常の動作位置から前記測定送信機を取り外すことなく再較正するための方法であって、前記特定のパラメータを検出する較正センサを設けるステップと、前記測定送信装置へ前記較正センサを接続し、前記測定センサと同一の特定のパラメータに前記較正センサを曝すステップと、前記較正センサで検出した前記特定のパラメータに関連するデータを処理するステップと、前記較正センサで検出した前記特定のパラメータに関連する処理済みデータと前記測定センサで検出した前記特定のパラメータに関連する処理済みデータとを比較するステップと、前記較正センサと前記測定送信機との間に通信リンクを設け、前記比較ステップに基づいて前記測定センサを自動的に再較正するステップとを含む方法。１１．前記再較正に関する情報を表示して、前記再較正の進行状況の視覚表示を提供するステップをさらに含む請求の範囲１０に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者メイヤー，クラウス，シー. アメリカ合衆国・インディアナ州 46227・インディアナポリス・サウスマンカーストリート 7048 (72)発明者マッカーシー，ダブリュー．，パトリックアメリカ合衆国・インディアナ州 46237・インディアナポリス・ペニーロイヤルレーン 7832

Claims

【特許請求の範囲】１．測定送信機内のセンサで測定した特定のパラメータに比例する出力信号を提供する前記測定送信機を通常の動作位置から前記測定送信機を取り外すことなく較正するための装置であって、筐体と、前記特定のパラメータを検知するため前記筐体内に配置した較正センサ素子と、前記筐体を前記測定送信機へ接続して、前記測定送信機内の前記測定センサと同一の特定のパラメータに前記較正センサを曝すためのチューブと、前記較正センサに前記測定センサを接続するための通信リンクと、前記較正センサが検出した前記特定のパラメータに関連するデータを処理する手段であって、前記較正センサが検出した前記特定のパラメータに関連する処理済みデータと前記測定センサが検出した前記特定のパラメータに関連する処理済みデータとを比較し、前記比較に基づいて前記測定センサを較正するための手段とを含む装置。２．前記測定送信機から前記特定のパラメータに関連する本来の較正データと、前記測定センサおよび前記較正センサの双方からの前記特定のパラメータの最大検出値と、前記測定センサと前記較正センサの双方での前記特定のパラメータの最小検出値とを記憶するための手段をさらに含む請求の範囲１に記載の装置。３．測定している前記特定のパラメータの関数として可変長の周期を発生するための信号ジェネレータをさらに含む請求の範囲２に記載の装置。４．等間隔のパルスを発生するクロックをさらに含む請求の範囲３に記載の装置。５．前記較正センサについて前記特定のパラメータの前記最大検出値を表す周期と、前記測定センサからの前記特定のパラメータの前記最大検出値を表す周期と、前記較正センサについて前記特定のパラメータの前記最大検出値を表す周期と、前記測定センサについて前記特定のパラメータの前記最小検出値を表す周期との中で発生するパルスカウントを決定する手段をさらに含む請求の範囲４に記載の装置。６．前記処理手段が前記特定のパラメータの前記最大検出値についての本来の較正データと前記較正センサからの前記特定のパラメータの前記最大検出値の間の差分と、前記特定のパラメータの前記最小検出値についての前記本来の較正データと前記較正センサからの前記特定のパラメータの前記最小検出値との間の差分とを計算する請求の範囲５に記載の装置。７．前記特定のパラメータが結露点温度である請求の範囲６に記載の装置。８．前記較正センサは容量原理で動作するアルミ酸化物センサである請求の範囲７に記載の装置。９．前記処理手段に接続されて前記較正手段の進行状況の視覚表示を提供するディスプレイ装置をさらに含む請求の範囲１に記載の装置。１０．測定送信機内の測定センサで測定した特定のパラメータに比例する出力信号を提供する測定送信機を通常の動作位置から前記測定送信機を取り外すことなく再較正するための方法であって、前記特定のパラメータを検出する較正センサを設けるステップと、前記測定送信装置へ前記較正センサを接続し、前記測定センサと同一の特定のパラメータに前記較正センサを曝すステップと、前記較正センサで検出した前記特定のパラメータに関連するデータを処理するステップと、前記較正センサで検出した前記特定のパラメータに関連する処理済みデータと前記測定センサで検出した前記特定のパラメータに関連する処理済みデータとを比較するステップと、前記比較に基づいて前記測定センサを再較正するステップとを含む方法。１１．前記再較正に関する情報を表示して前記較正手段の進行状況の視覚表示を提供するステップをさらに含む請求の範囲１に記載の装置。