JPH11110002A - フェイルセーフシステム - Google Patents
フェイルセーフシステムInfo
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- JPH11110002A JPH11110002A JP10219547A JP21954798A JPH11110002A JP H11110002 A JPH11110002 A JP H11110002A JP 10219547 A JP10219547 A JP 10219547A JP 21954798 A JP21954798 A JP 21954798A JP H11110002 A JPH11110002 A JP H11110002A
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- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
- G01F23/24—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid
- G01F23/241—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring variations of resistance of resistors due to contact with conductor fluid for discrete levels
- G01F23/243—Schematic arrangements of probes combined with measuring circuits
- G01F23/244—Schematic arrangements of probes combined with measuring circuits comprising oscillating circuits
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/80—Arrangements for signal processing
- G01F23/806—Particular electronic circuits for handling non-digital processing equipment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F25/00—Testing or calibration of apparatus for measuring volume, volume flow or liquid level or for metering by volume
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- Control Of Non-Electrical Variables (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 レベル検出装置を組み入れた測定・制御装置
で用いるフェイルセーフシステムを提供する。 【解決手段】 この回路は、概して、比較器ＩＣ１とＩ
Ｃ２と、位相検出器ＩＣ３と、リレー１４を駆動する三
重冗長駆動回路１２を備える。ＩＣ１の機能は、通常状
態としての水で動作しているときに、過度の汚染によっ
て引き起こされることがある電極故障が、システム出力
に異常状態を表示させること、を確実にすることであ
る。ＩＣ２の主な機能は、水状態と蒸気状態を区別する
ことである。ＩＣ３の機能は、異常状態若しくはなんら
かの故障状態が存在する場合に出力が存在しないこと、
を確実にすることである。これにより、センサが通常状
態の場合にのみ出力が存在することになる。
で用いるフェイルセーフシステムを提供する。 【解決手段】 この回路は、概して、比較器ＩＣ１とＩ
Ｃ２と、位相検出器ＩＣ３と、リレー１４を駆動する三
重冗長駆動回路１２を備える。ＩＣ１の機能は、通常状
態としての水で動作しているときに、過度の汚染によっ
て引き起こされることがある電極故障が、システム出力
に異常状態を表示させること、を確実にすることであ
る。ＩＣ２の主な機能は、水状態と蒸気状態を区別する
ことである。ＩＣ３の機能は、異常状態若しくはなんら
かの故障状態が存在する場合に出力が存在しないこと、
を確実にすることである。これにより、センサが通常状
態の場合にのみ出力が存在することになる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フェイルセーフシ
ステムに関し、排他的なものではないが、特に、レベル
検出装置を組み入れた測定・制御装置で用いるフェイル
セーフシステムに関する。
ステムに関し、排他的なものではないが、特に、レベル
検出装置を組み入れた測定・制御装置で用いるフェイル
セーフシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】フェイルセーフシステムは、蒸気発生容
器における水位が非常に重要な、例えば、蒸気発生プラ
ントで使用される測定・制御装置で使用される。水や蒸
気に浸漬された多数のセンサを備えるレベル検出装置が
水位を監視するために使用される。このようなレベル検
出装置の一例が、本出願人の英国特許第１０５６０３２
号にCentral Electricity Generating Boardの名で記載
されている。既知のフェイルセーフシステムは、一般
に、検知回路の故障や、例えばパワー損失が発生した場
合に、フェイルセーフ状態を出力することを目的とす
る。このフェイルセーフシステムは、しばしば、キー特
定構成部品が故障したときにも、フェイルセーフ出力が
生じるように拡張される。
器における水位が非常に重要な、例えば、蒸気発生プラ
ントで使用される測定・制御装置で使用される。水や蒸
気に浸漬された多数のセンサを備えるレベル検出装置が
水位を監視するために使用される。このようなレベル検
出装置の一例が、本出願人の英国特許第１０５６０３２
号にCentral Electricity Generating Boardの名で記載
されている。既知のフェイルセーフシステムは、一般
に、検知回路の故障や、例えばパワー損失が発生した場
合に、フェイルセーフ状態を出力することを目的とす
る。このフェイルセーフシステムは、しばしば、キー特
定構成部品が故障したときにも、フェイルセーフ出力が
生じるように拡張される。
【０００３】この既知のフェイルセーフシステムの欠点
は、特定される故障以外の構成部品の故障が検出され
ず、フェイルセーフ出力は、自動的には、システムから
発生されないことである。
は、特定される故障以外の構成部品の故障が検出され
ず、フェイルセーフ出力は、自動的には、システムから
発生されないことである。
【０００４】
【発明の概要】本発明の一つの面によれば、センサで用
いるフェイルセーフシステムが提供されており、このシ
ステムは、センサによって検知される状態にしたがって
出力信号を与える電気回路を備えており、この電気回路
は、センサに、該センサによって検知された状態にした
がって減衰される交流電気信号を付与する手段と、この
減衰信号を受け取るように構成されたエラー検出デバイ
スであって、該エラー検出デバイスがセンサにおいて開
回路若しくは短絡を検出した場合に回路の出力がフェイ
ルセーフ状態になるようにする、前記エラー検出デバイ
スと、減衰信号を受け取ってこの減衰信号の値を基準値
と比較するように構成されており、この減衰信号の値が
センサにおける異常状態を表示した場合に回路の出力が
フェイルセーフ状態になるようにする、第１の比較手段
と、第１の比較手段によって決定された異常状態の特性
を複数の選択対象の間で選択する選択手段と、第１の比
較手段からの出力と、センサに付与された電気信号と、
を受け取るように構成されており、比較の結果が故障を
表示した場合に回路の出力がフェイルセーフ状態になる
ようにする、第２の比較手段と、を備えている。
いるフェイルセーフシステムが提供されており、このシ
ステムは、センサによって検知される状態にしたがって
出力信号を与える電気回路を備えており、この電気回路
は、センサに、該センサによって検知された状態にした
がって減衰される交流電気信号を付与する手段と、この
減衰信号を受け取るように構成されたエラー検出デバイ
スであって、該エラー検出デバイスがセンサにおいて開
回路若しくは短絡を検出した場合に回路の出力がフェイ
ルセーフ状態になるようにする、前記エラー検出デバイ
スと、減衰信号を受け取ってこの減衰信号の値を基準値
と比較するように構成されており、この減衰信号の値が
センサにおける異常状態を表示した場合に回路の出力が
フェイルセーフ状態になるようにする、第１の比較手段
と、第１の比較手段によって決定された異常状態の特性
を複数の選択対象の間で選択する選択手段と、第１の比
較手段からの出力と、センサに付与された電気信号と、
を受け取るように構成されており、比較の結果が故障を
表示した場合に回路の出力がフェイルセーフ状態になる
ようにする、第２の比較手段と、を備えている。
【０００５】回路の出力は制御デバイスを駆動するよう
に構成されていてもよく、この制御デバイスは、制御デ
バイスによって採用される状態が回路の出力によって決
定されるように通常状態とフェイルセーフ状態とを有し
ている。好ましくは、回路の出力は、制御デバイスを駆
動するための三重冗長スイッチング手段を備えており、
このスイッチング手段は、その各々が単独で制御デバイ
スをセーフ状態へ切り換えることができるような、３つ
のスイッチを備えている。好ましくは、センサに付与さ
れる電気信号は、実質的に低周波数であり、また、実質
的に方形波形態である。この信号はクロック信号を備え
ていてもよい。好ましくは、信号が減衰されることにし
たがってセンサによって検知される状態はセンサのイン
ピーダンスである。
に構成されていてもよく、この制御デバイスは、制御デ
バイスによって採用される状態が回路の出力によって決
定されるように通常状態とフェイルセーフ状態とを有し
ている。好ましくは、回路の出力は、制御デバイスを駆
動するための三重冗長スイッチング手段を備えており、
このスイッチング手段は、その各々が単独で制御デバイ
スをセーフ状態へ切り換えることができるような、３つ
のスイッチを備えている。好ましくは、センサに付与さ
れる電気信号は、実質的に低周波数であり、また、実質
的に方形波形態である。この信号はクロック信号を備え
ていてもよい。好ましくは、信号が減衰されることにし
たがってセンサによって検知される状態はセンサのイン
ピーダンスである。
【０００６】好ましくは、選択手段は、高検知インピー
ダンスと低検知インピーダンスの間を異常状態として選
択するよう構成されている。第１の比較手段は第１の比
較器を備えていてもよい。第２の比較手段は、第１の比
較手段からの出力の位相をセンサに付与された信号の位
相と比較するように構成された位相検出手段を備えてい
てもよい。好ましくは、エラー検出手段は、高導電率エ
ラー状態若しくは低導電率エラー状態をセンサにて検出
するために使用するよう構成されている。エラー検出デ
バイスは第２の比較器を備えていてもよい。回路の出力
はリレーを駆動するように構成されていてもよい。
ダンスと低検知インピーダンスの間を異常状態として選
択するよう構成されている。第１の比較手段は第１の比
較器を備えていてもよい。第２の比較手段は、第１の比
較手段からの出力の位相をセンサに付与された信号の位
相と比較するように構成された位相検出手段を備えてい
てもよい。好ましくは、エラー検出手段は、高導電率エ
ラー状態若しくは低導電率エラー状態をセンサにて検出
するために使用するよう構成されている。エラー検出デ
バイスは第２の比較器を備えていてもよい。回路の出力
はリレーを駆動するように構成されていてもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１を参照する。この図は、概し
て、蒸気発生容器での水位を監視するために蒸気発生プ
ラントで使用されるような、測定・制御装置（図示され
ていない）のフェイルセーフ動作制御回路を示してい
る。センサ１０は、使用時に水／蒸気柱（図示されてい
ない）中へ挿入されて水の存在若しくは不存在を検出す
る電極を備える。この装置の一般的な適用対象には、蒸
気ドラム上の低若しくは高レベルアラームや、給水加熱
器、空気分離機、蒸気ライン上のタービン水導入防止シ
ステムが含まれる。この装置は、基準電圧に保持されて
いる若しくはグランドに接続されている表面と、電極の
絶縁チップと、の間のギャップで受けるインピーダンス
の測定を行うことによって、水の存在と不存在を検出す
る。水が存在するときに測定されるインピーダンスは、
水が存在しないときに測定されるものよりも、かなり小
さい。水が存在しているが、存在すべきではないとき
に、或いは、その逆のときに、警告を与えるように、装
置を構成することもできる。
て、蒸気発生容器での水位を監視するために蒸気発生プ
ラントで使用されるような、測定・制御装置（図示され
ていない）のフェイルセーフ動作制御回路を示してい
る。センサ１０は、使用時に水／蒸気柱（図示されてい
ない）中へ挿入されて水の存在若しくは不存在を検出す
る電極を備える。この装置の一般的な適用対象には、蒸
気ドラム上の低若しくは高レベルアラームや、給水加熱
器、空気分離機、蒸気ライン上のタービン水導入防止シ
ステムが含まれる。この装置は、基準電圧に保持されて
いる若しくはグランドに接続されている表面と、電極の
絶縁チップと、の間のギャップで受けるインピーダンス
の測定を行うことによって、水の存在と不存在を検出す
る。水が存在するときに測定されるインピーダンスは、
水が存在しないときに測定されるものよりも、かなり小
さい。水が存在しているが、存在すべきではないとき
に、或いは、その逆のときに、警告を与えるように、装
置を構成することもできる。
【０００８】概して、この回路は、比較器ＩＣ１とＩＣ
２と、位相検出器ＩＣ３と、リレー１４を駆動する三重
冗長駆動回路１２を備える。ＩＣ１の機能は、通常状態
としての水で動作しているときに、過度の汚染によって
引き起こされることがある電極故障が、システム出力に
異常状態を表示させること、を確実にすることである。
ＩＣ２の主な機能は、水状態と蒸気状態を区別すること
である。ＩＣ３の機能は、異常状態若しくはなんらかの
故障状態が存在する場合に出力が存在しないこと、を確
実にすることである。これにより、センサが通常状態の
場合にのみ出力が存在することになる。安全三重冗長駆
動回路を用いるリレーを動作させることを後に説明する
が、このリレー接触を用いて、通常状態、若しくは、異
常／故障状態を表示することもできる。
２と、位相検出器ＩＣ３と、リレー１４を駆動する三重
冗長駆動回路１２を備える。ＩＣ１の機能は、通常状態
としての水で動作しているときに、過度の汚染によって
引き起こされることがある電極故障が、システム出力に
異常状態を表示させること、を確実にすることである。
ＩＣ２の主な機能は、水状態と蒸気状態を区別すること
である。ＩＣ３の機能は、異常状態若しくはなんらかの
故障状態が存在する場合に出力が存在しないこと、を確
実にすることである。これにより、センサが通常状態の
場合にのみ出力が存在することになる。安全三重冗長駆
動回路を用いるリレーを動作させることを後に説明する
が、このリレー接触を用いて、通常状態、若しくは、異
常／故障状態を表示することもできる。
【０００９】先ず、電極における水の存在が通常状態と
して選択される装置を考えて、安全三重冗長駆動回路を
以下により詳細に説明する。これにより、蒸気が存在す
る場合、若しくは、何らかの故障状態が存在する場合
に、出力は異常状態を表示することを要することにな
る。このような構成では、セレクタリンクＬ１とＬ３は
開かれ、リンクＬ２は短絡される。電極１０は、低周波
数方形波（クロック）信号１６によって、抵抗Ｒ１を介
して駆動される。この電極はＲ１を有する電位ディバイ
ダを形成する。Ｒ２を介して戻される信号の振幅は電極
１０の抵抗に依存する。ＩＣ１は、電極故障検出器とし
て働く比較器であり、この比較器はその反転入力におい
て、Ｒ２からの信号を受信する。これは電位ディバイダ
Ｒ３、Ｒ４によって形成される非反転入力における電圧
レベルに対して比較され、Ｒ２からの信号が非反転にお
けるそれよりも小さい場合には、ＩＣ１からの出力が高
状態になるようにする。この状態は、電極からのワイヤ
が破壊され、グランドに短絡された場合に、若しくは、
導電率が、汚染された若しくは故障電極によって生じる
ような比較器ＩＣ１のスレショルドレベル、つまり、１
００μＳ／ｃｍより小さい場合に、生じる。故障が存在
しない場合、ＩＣ１の出力は交流信号であり、この交流
信号は、トランジスタＴＲ１のゲートに与えられたとき
に、抵抗Ｒ６、Ｒ７を通じる電流を切り換える。ＩＣ２
に対する非反転入力にこの結果生じる信号は、クロック
１６と同相であり、Ｒ６とＲ７の比によって定められる
ような最大レベルを有する。ＩＣ２の反転入力はＲ２を
介して電極信号を受け取るものであり、これまたクロッ
ク１６と同相である。ＩＣ２に対する非反転入力におけ
る最大信号レベルは、水状態については、ＩＣ２の出力
にクロック１６と同相の交流信号が存在するように設定
される。電極１０が蒸気に浸漬されているときは、電極
１０のインピーダンスはより高いものであることから、
ＩＣ２に対する反転入力における信号は、非反転入力に
おける信号よりも、常に、より正である。この結果、Ｉ
Ｃ２からの交流出力は存在しない。
して選択される装置を考えて、安全三重冗長駆動回路を
以下により詳細に説明する。これにより、蒸気が存在す
る場合、若しくは、何らかの故障状態が存在する場合
に、出力は異常状態を表示することを要することにな
る。このような構成では、セレクタリンクＬ１とＬ３は
開かれ、リンクＬ２は短絡される。電極１０は、低周波
数方形波（クロック）信号１６によって、抵抗Ｒ１を介
して駆動される。この電極はＲ１を有する電位ディバイ
ダを形成する。Ｒ２を介して戻される信号の振幅は電極
１０の抵抗に依存する。ＩＣ１は、電極故障検出器とし
て働く比較器であり、この比較器はその反転入力におい
て、Ｒ２からの信号を受信する。これは電位ディバイダ
Ｒ３、Ｒ４によって形成される非反転入力における電圧
レベルに対して比較され、Ｒ２からの信号が非反転にお
けるそれよりも小さい場合には、ＩＣ１からの出力が高
状態になるようにする。この状態は、電極からのワイヤ
が破壊され、グランドに短絡された場合に、若しくは、
導電率が、汚染された若しくは故障電極によって生じる
ような比較器ＩＣ１のスレショルドレベル、つまり、１
００μＳ／ｃｍより小さい場合に、生じる。故障が存在
しない場合、ＩＣ１の出力は交流信号であり、この交流
信号は、トランジスタＴＲ１のゲートに与えられたとき
に、抵抗Ｒ６、Ｒ７を通じる電流を切り換える。ＩＣ２
に対する非反転入力にこの結果生じる信号は、クロック
１６と同相であり、Ｒ６とＲ７の比によって定められる
ような最大レベルを有する。ＩＣ２の反転入力はＲ２を
介して電極信号を受け取るものであり、これまたクロッ
ク１６と同相である。ＩＣ２に対する非反転入力におけ
る最大信号レベルは、水状態については、ＩＣ２の出力
にクロック１６と同相の交流信号が存在するように設定
される。電極１０が蒸気に浸漬されているときは、電極
１０のインピーダンスはより高いものであることから、
ＩＣ２に対する反転入力における信号は、非反転入力に
おける信号よりも、常に、より正である。この結果、Ｉ
Ｃ２からの交流出力は存在しない。
【００１０】Ｒ６及びＲ７に電流を生じさせないように
ＩＣ１が故障する場合、それは、ＩＣ２に対する非反転
入力をネガティブレール電圧に位置づけて、ＩＣ２が信
号を出力するのを防止する。Ｒ６及びＲ７に電流を生じ
させるようにＩＣ１が故障する場合、それは、ＩＣ２に
対する非反転入力を水／蒸気スレショルド電圧に位置づ
ける。これにより、水状態の下では、ＩＣ２は出力を与
えず、蒸気状態の下では、クロック１６とは異なる位相
の交流出力を与えることになる。ＩＣ２が故障した場
合、その出力は高若しくは低直流状態のいずれかとな
る。上に述べた出力状態は全て、ＩＣ３に、異常若しく
は故障状態を表示するような出力を与えさせるようにす
るものではない。ＩＣ３は正のエッジトリガを用いるＤ
型フリップフロップである。ＩＣ３は、そのＤ入力でＩ
Ｃ２からの出力を受け取り、そのクロック入力でインバ
ータＩＣ４からの反転クロック信号を受け取る。ＩＣ２
からの出力はリセット信号としても用いられる。Ｄ入力
とクロック入力は共にクロック１６から引き出される
が、Ｄ入力の切り換えは、それが電極回路とＩＣ１／Ｉ
Ｃ２を通じることから、クロック入力よりもわずかに遅
延される。この結果、ＩＣ３の出力が変化するのは、こ
れらの信号が異なる位相のときだけである。それは、半
サイクル後にリセットされて、ＩＣ３から交流出力を与
える。これにより、入力情報が同相である場合、若しく
は、これらの入力のいずれにも信号が存在しない場合、
出力は交番していない。
ＩＣ１が故障する場合、それは、ＩＣ２に対する非反転
入力をネガティブレール電圧に位置づけて、ＩＣ２が信
号を出力するのを防止する。Ｒ６及びＲ７に電流を生じ
させるようにＩＣ１が故障する場合、それは、ＩＣ２に
対する非反転入力を水／蒸気スレショルド電圧に位置づ
ける。これにより、水状態の下では、ＩＣ２は出力を与
えず、蒸気状態の下では、クロック１６とは異なる位相
の交流出力を与えることになる。ＩＣ２が故障した場
合、その出力は高若しくは低直流状態のいずれかとな
る。上に述べた出力状態は全て、ＩＣ３に、異常若しく
は故障状態を表示するような出力を与えさせるようにす
るものではない。ＩＣ３は正のエッジトリガを用いるＤ
型フリップフロップである。ＩＣ３は、そのＤ入力でＩ
Ｃ２からの出力を受け取り、そのクロック入力でインバ
ータＩＣ４からの反転クロック信号を受け取る。ＩＣ２
からの出力はリセット信号としても用いられる。Ｄ入力
とクロック入力は共にクロック１６から引き出される
が、Ｄ入力の切り換えは、それが電極回路とＩＣ１／Ｉ
Ｃ２を通じることから、クロック入力よりもわずかに遅
延される。この結果、ＩＣ３の出力が変化するのは、こ
れらの信号が異なる位相のときだけである。それは、半
サイクル後にリセットされて、ＩＣ３から交流出力を与
える。これにより、入力情報が同相である場合、若しく
は、これらの入力のいずれにも信号が存在しない場合、
出力は交番していない。
【００１１】リレー駆動回路１２は、リレーを駆動する
ために交流検出器を用いる。ＩＣ３からの交流信号は、
その正のサイクルでは、キャパシタＣ１をＤ１を通じて
帯電し、また、トランジスタ１８を切り換えてリレー１
４を付勢する。負のサイクル中は、キャパシタＣ１に蓄
積されたエネルギによって、これらのトランジスタはオ
ン状態のままである。Ｃ１の大きさは、交流信号がなく
なった場合に５クロックサイクル以内にリレーの付勢が
解かれるように選択される。三重の冗長を与えるため
に、Ｄ１と直列の３つの帯電キャパシタと３つのトラン
ジスタ回路を用いて安全リレー駆動装置を達成する。し
たがって、このシステムは、水が存在し、故障が存在し
ない場合は、通常状態を表示し、蒸気が存在し、且つ／
または、故障が存在する場合は、異常状態を表示する。
ために交流検出器を用いる。ＩＣ３からの交流信号は、
その正のサイクルでは、キャパシタＣ１をＤ１を通じて
帯電し、また、トランジスタ１８を切り換えてリレー１
４を付勢する。負のサイクル中は、キャパシタＣ１に蓄
積されたエネルギによって、これらのトランジスタはオ
ン状態のままである。Ｃ１の大きさは、交流信号がなく
なった場合に５クロックサイクル以内にリレーの付勢が
解かれるように選択される。三重の冗長を与えるため
に、Ｄ１と直列の３つの帯電キャパシタと３つのトラン
ジスタ回路を用いて安全リレー駆動装置を達成する。し
たがって、このシステムは、水が存在し、故障が存在し
ない場合は、通常状態を表示し、蒸気が存在し、且つ／
または、故障が存在する場合は、異常状態を表示する。
【００１２】次に、電極における蒸気の存在が通常状態
として選択される装置を考える。これにより、水が存在
する場合、若しくは、何らかの故障状態が存在する場合
に、出力は異常状態を表示することを要することにな
る。この装置では、セレクタリンクＬ１、Ｌ３は短絡さ
れ、リンクＬ２は開かれる。Ｌ３が短絡されると、ＩＣ
１は回路において何の働きもせず、ＩＣ２に対する反転
入力は、蒸気から水への切り換えのために、直流スレシ
ョルドレベルに設定される。蒸気状態でのみ、Ｒ２から
信号が出て、ＩＣ２の反転入力へ付与される。この信号
は、ＩＣ２にクロック１６と逆位相の信号を出力させる
のに十分な値のものである。電極１０の回路が開かれて
いる、若しくは、短絡されていることを含めた、他の全
ての状態において、電極の汚染、若しくは、ＩＣ２の故
障は、ＩＣ２を高若しくは低直流状態のいずれかにす
る。
として選択される装置を考える。これにより、水が存在
する場合、若しくは、何らかの故障状態が存在する場合
に、出力は異常状態を表示することを要することにな
る。この装置では、セレクタリンクＬ１、Ｌ３は短絡さ
れ、リンクＬ２は開かれる。Ｌ３が短絡されると、ＩＣ
１は回路において何の働きもせず、ＩＣ２に対する反転
入力は、蒸気から水への切り換えのために、直流スレシ
ョルドレベルに設定される。蒸気状態でのみ、Ｒ２から
信号が出て、ＩＣ２の反転入力へ付与される。この信号
は、ＩＣ２にクロック１６と逆位相の信号を出力させる
のに十分な値のものである。電極１０の回路が開かれて
いる、若しくは、短絡されていることを含めた、他の全
ての状態において、電極の汚染、若しくは、ＩＣ２の故
障は、ＩＣ２を高若しくは低直流状態のいずれかにす
る。
【００１３】ＩＣ２からの出力は、通常の蒸気状態で
は、クロック１６と逆位相の信号であり、この出力はＩ
Ｃ３に付与される。ＩＣ３は、この構成では、そのクロ
ック信号をＬ１を介してクロック１６から直接受け取
る。これら２つの信号は逆位相であることから、ＩＣ３
は交流信号を出力し、この交流信号はリレーを駆動して
通常状態を表示する。電極が水中に存在するか、若しく
は、何らかの故障状態が存在する場合、リレーは異常状
態を出力する。図２に他の構成が示されている。この構
成では、１つの比較器回路（つまり、図１の回路のＩＣ
１）を取り除くことによって回路が簡易化されている
が、この簡易化された回路が二重とされている。この方
法では、上部回路２０は、主に、水／蒸気状態を検出す
るために使用され、下部回路３０は、主に、電極が１０
０μ／ｃｍより小さな導電率を表示している場合の結果
として電極故障状態を検出するために使用される。この
相違は、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１の抵抗値の選択に
よって定められる。各回路はその回路内に部品故障が存
在する場合に異常状態を表示するのであるが、上側の回
路２０のみが、水若しくは蒸気状態が異常状態に変わっ
た場合に異常状態を表示する。クロック１６は、上部回
路と下部回路２０、３０の双方に共通する。何らかの故
障若しくは異常状態の場合に、フェイルセーフ状態を与
えるため、上部及び下部回路２０、３０それぞれのリレ
ー１４ａとｂの接触（図示されていない）は互いに接続
されなければならない。
は、クロック１６と逆位相の信号であり、この出力はＩ
Ｃ３に付与される。ＩＣ３は、この構成では、そのクロ
ック信号をＬ１を介してクロック１６から直接受け取
る。これら２つの信号は逆位相であることから、ＩＣ３
は交流信号を出力し、この交流信号はリレーを駆動して
通常状態を表示する。電極が水中に存在するか、若しく
は、何らかの故障状態が存在する場合、リレーは異常状
態を出力する。図２に他の構成が示されている。この構
成では、１つの比較器回路（つまり、図１の回路のＩＣ
１）を取り除くことによって回路が簡易化されている
が、この簡易化された回路が二重とされている。この方
法では、上部回路２０は、主に、水／蒸気状態を検出す
るために使用され、下部回路３０は、主に、電極が１０
０μ／ｃｍより小さな導電率を表示している場合の結果
として電極故障状態を検出するために使用される。この
相違は、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１の抵抗値の選択に
よって定められる。各回路はその回路内に部品故障が存
在する場合に異常状態を表示するのであるが、上側の回
路２０のみが、水若しくは蒸気状態が異常状態に変わっ
た場合に異常状態を表示する。クロック１６は、上部回
路と下部回路２０、３０の双方に共通する。何らかの故
障若しくは異常状態の場合に、フェイルセーフ状態を与
えるため、上部及び下部回路２０、３０それぞれのリレ
ー１４ａとｂの接触（図示されていない）は互いに接続
されなければならない。
【００１４】全体としてはより多くの構成部品を使用す
ることになるが、この装置は、オペレータに対して、構
成部品の故障により、若しくは、通常の動作状態から異
常な動作状態への変化により、異常表示になりそうかど
うかとうことについての他の情報を提供することもで
き、その一方、それと同時に常にフェイルセーフ動作を
提供する。
ることになるが、この装置は、オペレータに対して、構
成部品の故障により、若しくは、通常の動作状態から異
常な動作状態への変化により、異常表示になりそうかど
うかとうことについての他の情報を提供することもで
き、その一方、それと同時に常にフェイルセーフ動作を
提供する。
【図１】本発明の第１の実施形態によるフェイルセーフ
システム用いる電気回路を図示している。
システム用いる電気回路を図示している。
【図２】本発明の第２の実施形態によるフェイルセーフ
システムで用いる電気回路を示す。
システムで用いる電気回路を示す。
【符号の説明】 １０ 電極 １８ トランジスタ
Claims (13)
- 【請求項１】 センサで用いるフェイルセーフシステム
であって、該システムは、センサによって検知される状
態にしたがって出力信号を与える電気回路を備えてお
り、この電気回路は、 センサに、該センサによって検知された状態にしたがっ
て減衰される交流電気信号を付与する手段と、 この減衰信号を受け取るように構成されたエラー検出デ
バイスであって、該エラー検出デバイスがセンサにおい
て開回路若しくは短絡を検出した場合に回路の出力がフ
ェイルセーフ状態になるようにする、前記エラー検出デ
バイスと、 減衰信号を受け取ってこの減衰信号の値を基準値と比較
するように構成されており、この減衰信号の値がセンサ
における異常状態を表示した場合に回路の出力がフェイ
ルセーフ状態になるようにする、第１の比較手段と、 第１の比較手段によって決定された異常状態の特性を複
数の選択対象の間で選択する選択手段と、 第１の比較手段からの出力と、センサに付与された電気
信号と、を受け取るように構成されており、比較の結果
が故障を表示した場合に回路の出力がフェイルセーフ状
態になるようにする、第２の比較手段と、を備えている
ことを特徴とするフェイルセーフシステム。 - 【請求項２】 回路の出力は制御デバイスを駆動するよ
うに構成されており、制御デバイスは、制御デバイスに
よって採用される状態が回路の出力によって決定される
ように通常状態とフェイルセーフ状態とを有している請
求項１記載のフェイルセーフシステム。 - 【請求項３】 回路の出力は、制御デバイスを駆動する
ための三重冗長スイッチング手段を備えており、このス
イッチング手段は、その各々が単独で制御デバイスをセ
ーフ状態へ切り換えることができるような、３つのスイ
ッチを備えている請求項１若しくは２に記載のフェイル
セーフシステム。 - 【請求項４】 センサに付与される電気信号は、実質的
に低周波数であり、実質的に方形波形態である請求項１
乃至３のいずれか１項に記載のフェイルセーフシステ
ム。 - 【請求項５】 信号はクロック信号を備えている請求項
１乃至４のいずれか１項に記載のフェイルセーフシステ
ム。 - 【請求項６】 信号が減衰されることにしたがってセン
サによって検知される状態はセンサのインピーダンスで
ある請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフェイルセ
ーフシステム。 - 【請求項７】 選択手段は、高検知インピーダンスと低
検知インピーダンスの間を異常状態として選択するよう
構成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
フェイルセーフシステム。 - 【請求項８】 第１の比較手段は第１の比較器を備えて
いる請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフェイルセ
ーフシステム。 - 【請求項９】 第２の比較手段は、第１の比較手段から
の出力の位相をセンサに付与された信号の位相と比較す
るように構成された位相検出手段を備えている請求項１
乃至８のいずれか１項に記載のフェイルセーフシステ
ム。 - 【請求項１０】 エラー検出手段は、高導電率エラー状
態若しくは低導電率エラー状態をセンサにて検出するた
めに使用するよう構成されている請求項１乃至９のいず
れか１項に記載のフェイルセーフシステム。 - 【請求項１１】 エラー検出デバイスは第２の比較器を
備えている請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のフ
ェイルセーフシステム。 - 【請求項１２】 回路の出力はリレーを駆動するように
構成されている請求項１乃至１１のいずれか１項に記載
のフェイルセーフシステム。 - 【請求項１３】 添付図面を参照してここに実質的に記
述されているようなフェイルセーフシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9713678A GB2326779B (en) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | Fail-safe system |
| GB9713678:2 | 1997-06-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11110002A true JPH11110002A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=10815083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10219547A Pending JPH11110002A (ja) | 1997-06-27 | 1998-06-29 | フェイルセーフシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6118190A (ja) |
| EP (1) | EP0887628B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11110002A (ja) |
| GB (1) | GB2326779B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US20050236498A1 (en) * | 2004-04-27 | 2005-10-27 | Cunningham Greg A | Systems and methods for dispensing liquids |
| FR2977027B1 (fr) * | 2011-06-24 | 2013-07-12 | Dev Electroniques Et Systemes Informatiques Desi | Procede et dispositif de detection d'un niveau de phase dans un recipient |
| US9767671B2 (en) * | 2014-11-05 | 2017-09-19 | Intel Corporation | System for determining sensor condition |
| CN109443486B (zh) * | 2018-10-25 | 2021-04-27 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种阈值自适应电接点水位检测方法和检测装置 |
| CN110413456B (zh) * | 2019-07-30 | 2023-05-26 | 上海航天计算机技术研究所 | 三冗余数据逐级表决系统及方法 |
| CN118192518B (zh) * | 2024-04-15 | 2026-04-10 | 中国核电工程有限公司 | 核设施安全级控制系统的报警模块、方法及控制系统 |
Family Cites Families (16)
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|---|---|---|---|---|
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| GB1438271A (en) * | 1972-05-10 | 1976-06-03 | Central Electr Generat Board | Alarm and/or control apparatus |
| GB1546587A (en) * | 1974-12-11 | 1979-05-23 | Commissariat Energie Atomique | Positive-safety units haveing the functions of control relay and current regulation |
| US4001654A (en) * | 1975-07-31 | 1977-01-04 | General Electric Company | Testable protective system |
| GB1605145A (en) * | 1978-05-11 | 1982-02-10 | Bullen P M | Alarm and/or control apparatus |
| GB1603934A (en) * | 1978-05-30 | 1981-12-02 | Central Electr Generat Board | Alarm and/or control apparatus |
| GB2083225B (en) * | 1980-08-11 | 1985-02-06 | Central Electr Generat Board | Fluid level sensor |
| US4467386A (en) * | 1982-11-17 | 1984-08-21 | Rca Corporation | Fail-safe sensor circuit |
| SE447603B (sv) * | 1985-04-02 | 1986-11-24 | Jonsson Bert | Sekerhetsarrangemang vid anordning for indikering av tryck eller kraft pa exv tryckknappar, kantskydd pa portar, trampmattor eller allmen positionsdetektering |
| US4631626A (en) * | 1985-09-27 | 1986-12-23 | Honeywell Inc. | Temperature controller with temperature limiting sensor |
| GB8907363D0 (en) * | 1989-03-31 | 1989-05-17 | Ass Elect Ind | Current monitors |
| GB2236388A (en) * | 1989-09-21 | 1991-04-03 | Bestquint Ltd | Signal sensing in fibre optic sensor control systems |
| GB9311187D0 (en) * | 1993-05-29 | 1993-07-14 | Schlumberger Ind Ltd | Fluid level sensing systems |
| US5438323A (en) * | 1993-06-14 | 1995-08-01 | Scully Signal Company | Fail safe fluid level detection circuit |
| GB2279749B (en) * | 1993-07-02 | 1996-12-04 | Motorola Inc | Short circuit detector for sensors |
| GB2290141B (en) * | 1994-06-09 | 1998-03-25 | Smiths Industries Plc | Fuel-gauging systems |
-
1997
- 1997-06-27 GB GB9713678A patent/GB2326779B/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-24 EP EP98304977A patent/EP0887628B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-26 US US09/105,216 patent/US6118190A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-29 JP JP10219547A patent/JPH11110002A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0887628B1 (en) | 2011-06-15 |
| GB9713678D0 (en) | 1997-09-03 |
| GB2326779B (en) | 2001-06-06 |
| EP0887628A1 (en) | 1998-12-30 |
| US6118190A (en) | 2000-09-12 |
| GB2326779A (en) | 1998-12-30 |
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