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JP2007071798A - Field equipment and flow meter - Google Patents

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JP2007071798A
JP2007071798A JP2005261489A JP2005261489A JP2007071798A JP 2007071798 A JP2007071798 A JP 2007071798A JP 2005261489 A JP2005261489 A JP 2005261489A JP 2005261489 A JP2005261489 A JP 2005261489A JP 2007071798 A JP2007071798 A JP 2007071798A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
field device
case
acceleration sensor
amplifier unit
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005261489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Munekazu Nakamura
宗和 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Abstract

【課題】 現場の振動を簡便に測定し、振動による損傷・故障を監視できる多機能のフィールド機器を低コストで提供する。
【解決手段】 ケースに設けられたターミナルボードと、前記ケースに固定され、前記ターミナルボードに電気的に接続され、所定の信号変換を行うアンプユニットとを備えたフィールド機器において、前記ケース内部に取り付けられ、振動を測定する加速度センサと、前記加速度センサの出力に基づくアラームを生成する回路とを備えたことを特徴とするフィールド機器。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-function field device that can measure vibrations on site easily and monitor damages and failures due to vibrations at low cost.
A field device including a terminal board provided in a case, and an amplifier unit fixed to the case, electrically connected to the terminal board, and configured to perform predetermined signal conversion is attached inside the case. A field device comprising: an acceleration sensor that measures vibration; and a circuit that generates an alarm based on an output of the acceleration sensor.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、プラント等に設置されるフィールド機器に関し、特に、配管(パイプ)における流量を測定する流量計に関する。   The present invention relates to a field device installed in a plant or the like, and more particularly to a flow meter for measuring a flow rate in a pipe (pipe).

図3は、従来のフィールド機器を示す構成断面図である(例えば、特許文献1参照)。   FIG. 3 is a structural sectional view showing a conventional field device (see, for example, Patent Document 1).

ターミナルボード12は、ケース11の内部に設けられ、ケース11に固定される。そして、ターミナルボード12は、外部の伝送線(図示せず)等を介して上位システム(図示せず)に接続される。   The terminal board 12 is provided inside the case 11 and is fixed to the case 11. The terminal board 12 is connected to a host system (not shown) via an external transmission line (not shown) or the like.

アンプユニット13は、ケース11に固定ネジ14及び固定ネジ15により一体に固定される。さらに、アンプユニット13は、ターミナルボード12にコネクタ16を介して電気的に接続される。そして、アンプユニット13は、所定の信号変換を行う電子回路を有するプリント基板を備える。   The amplifier unit 13 is integrally fixed to the case 11 with a fixing screw 14 and a fixing screw 15. Furthermore, the amplifier unit 13 is electrically connected to the terminal board 12 via the connector 16. The amplifier unit 13 includes a printed board having an electronic circuit that performs predetermined signal conversion.

また、アンプユニット13は、故障のときまたは点検のときに、ケース11及びターミナルボード12から取り外して作業することがある。   In addition, the amplifier unit 13 may be removed from the case 11 and the terminal board 12 during a failure or inspection.

さらに、ケース11(フィールド機器)は、フィールド現場の配管等に設置される。そして、ケース11は、例えば、振動が大きいと思われる位置に設置される場合、人が作業困難な高い位置に設置される場合、高温下にさらされる位置に設置される場合がある。   Furthermore, the case 11 (field device) is installed in piping at the field site. For example, when the case 11 is installed at a position where vibration is considered to be large, when the person is installed at a high position where it is difficult for a person to work, the case 11 may be installed at a position exposed to high temperatures.

近年、フィールド機器は、アプリケーションが拡大し、使用環境条件の拡大が要求されるようになった。そして、振動するような環境においてもフィールド機器を使用することが多くなった。   In recent years, field devices have been expanded in application and required to expand the use environment conditions. And field devices are often used even in a vibrating environment.

一方、振動に基づいて保守・点検を補助する装置がある(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。   On the other hand, there are devices that assist maintenance / inspection based on vibration (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

特開2002−116068号公報JP 2002-1116068 A 特開平10−9149号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-9149 特開2003−57098号公報JP 2003-57098 A

フィールド機器を振動が大きいと思われる位置に設置する場合、作業者は、設置時に別途の振動計測器により1台ずつ確認する作業を実施し、多大な工数を要するという課題がある。また、フィールド機器の設置場所が悪環境の場合、振動計測器の使用が困難という課題がある。   When field devices are installed at positions where vibrations are considered to be large, an operator performs a task of checking one by one with a separate vibration measuring device at the time of installation, and there is a problem that a great number of man-hours are required. In addition, when the installation location of the field device is in a bad environment, there is a problem that it is difficult to use the vibration measuring instrument.

さらに、フィールド機器の損傷が発生するという事例を経験しているが、その原因を確認することが困難という課題がある。また、フィールド機器は、低コストの要求があるという課題がある。   Furthermore, although the case where the damage of a field apparatus occurs is experienced, there exists a subject that it is difficult to confirm the cause. Further, the field device has a problem that there is a demand for low cost.

本発明の目的は、以上説明した課題を解決するものであり、現場の振動を簡便に測定し、振動による損傷・故障を監視できる多機能のフィールド機器を低コストで提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a multi-function field device that can easily measure on-site vibration and monitor damage or failure due to vibration at low cost.

このような目的を達成する本発明は、次の通りである。
(1)ケースに設けられたターミナルボードと、前記ケースに固定され、前記ターミナルボードに電気的に接続され、所定の信号変換を行うアンプユニットとを備えたフィールド機器において、前記ケース内部に取り付けられ、振動を測定する加速度センサと、前記加速度センサの出力に基づくアラームを生成する回路とを備えたことを特徴とするフィールド機器。
(2)前記加速度センサは、前記アンプユニットに取り付けられ、前記ケースと前記アンプユニットとの接続部に防振ゴムを備え、前記ターミナルボードと前記アンプユニットとがケーブルを介して接続されたことを特徴とする(1)記載のフィールド機器。
(3)前記回路は、前記振動の振幅と、前記振動の回数と、前記振動の様式とを監視することを特徴とする(2)記載のフィールド機器。
(4)請求項1記載のフィールド機器からなる流量計であって、前記加速度センサが検出器のパイプ部分に取り付けられたことを特徴とする流量計。
The present invention which achieves such an object is as follows.
(1) In a field device including a terminal board provided in a case and an amplifier unit fixed to the case, electrically connected to the terminal board, and performing predetermined signal conversion, the field board is attached to the inside of the case. A field device comprising: an acceleration sensor that measures vibration; and a circuit that generates an alarm based on an output of the acceleration sensor.
(2) The acceleration sensor is attached to the amplifier unit, includes a vibration-proof rubber at a connection portion between the case and the amplifier unit, and the terminal board and the amplifier unit are connected via a cable. (1) Field device characterized by the above-mentioned.
(3) The field device according to (2), wherein the circuit monitors the amplitude of the vibration, the number of times of the vibration, and the mode of the vibration.
(4) A flow meter comprising the field device according to claim 1, wherein the acceleration sensor is attached to a pipe portion of a detector.

本発明によれば次のような効果がある。
本発明によれば、現場の振動を簡便に測定し、振動による損傷・故障を監視できる多機能のフィールド機器を低コストで提供できる。
The present invention has the following effects.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the multifunctional field apparatus which can measure the vibration on site easily and can monitor the damage and failure by vibration can be provided at low cost.

また、本発明によれば、フィールド機器内の防振ゴムの寿命を監視できる。さらにまた、本発明によれば、配管の振動による劣化を監視できる。   Moreover, according to this invention, the lifetime of the vibration-proof rubber in a field apparatus can be monitored. Furthermore, according to the present invention, it is possible to monitor deterioration due to vibration of the piping.

さらに、加速度センサはフィールド機器に一体となっているため、計装のコストが小さい。   Furthermore, since the acceleration sensor is integrated with the field device, the cost of instrumentation is low.

以下に図1に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例を示す構成図である。図3の従来例と同一の要素には同一符号を付し、説明を省略する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The same elements as those in the conventional example of FIG.

図1の実施例の特徴は、加速度センサ21に係る構成にある。   The feature of the embodiment of FIG. 1 is the configuration relating to the acceleration sensor 21.

加速度センサ21は、ケース11の内部に取り付けられる。具体的には、3軸方向の振動を測定する加速度センサ21をアンプユニット13上に取り付ける。そして、加速度センサ21は、アンプユニット13から電力が供給される。   The acceleration sensor 21 is attached inside the case 11. Specifically, an acceleration sensor 21 that measures vibrations in three axial directions is mounted on the amplifier unit 13. The acceleration sensor 21 is supplied with power from the amplifier unit 13.

また、アンプユニット13は、加速度センサ21の出力と所定の値とを比較しアラームを生成する回路(図示せず)とを備える。具体的には、この回路と所定の信号変換を行う回路(図示せず)とを共通のマイクロプロセッサ(図示せず)及びメモリ(図示せず)からなるハードウエアで構成する。   The amplifier unit 13 includes a circuit (not shown) that compares the output of the acceleration sensor 21 with a predetermined value and generates an alarm. Specifically, this circuit and a circuit (not shown) for performing predetermined signal conversion are configured by hardware including a common microprocessor (not shown) and a memory (not shown).

さらに、ケース11とアンプユニット13との接続部に防振ゴム23及び防振ゴム24を備える。また、ターミナルボード12とアンプユニット13とがケーブル22を介して電気的に接続される。このことにより、アンプユニット13は、振動に対して、故障しにくい特性となる。   Further, a vibration isolating rubber 23 and a vibration isolating rubber 24 are provided at a connection portion between the case 11 and the amplifier unit 13. Further, the terminal board 12 and the amplifier unit 13 are electrically connected via a cable 22. As a result, the amplifier unit 13 has a characteristic that it is less likely to fail with respect to vibration.

このような図1の実施例の動作を説明する。   The operation of the embodiment of FIG. 1 will be described.

まず、加速度センサ21は、振動加速度を電気信号として検出する。   First, the acceleration sensor 21 detects vibration acceleration as an electrical signal.

次に、アンプユニット13の内部において、この電気信号を振動加速度のデータに変換する。   Next, the electric signal is converted into vibration acceleration data inside the amplifier unit 13.

その次に、この振動加速度のデータをフィールド機器の表示器(図示せず)に表示するとともに、内部のメモリに格納する。   Next, the vibration acceleration data is displayed on a display device (not shown) of the field device and stored in an internal memory.

その次に、このメモリに格納したデータと基準データ(図示せず)とを比較する。   Next, the data stored in this memory is compared with reference data (not shown).

最後に、このデータ(振動)の振幅が所定の値よりも大きいときは、現場の配管が異常に振動していると判断し、その旨をターミナルボード12及び伝送線等を介して上位システムに通知する。   Finally, when the amplitude of this data (vibration) is greater than a predetermined value, it is determined that the piping at the site is abnormally vibrating, and this is communicated to the host system via the terminal board 12 and the transmission line. Notice.

また、このデータ(振動)の回数が所定の値よりも大きいときは、現場の配管が異常に振動していると判断し、その旨を表示器に表示すると共に、ターミナルボード12及び伝送線等を介して上位システムに通知する。   When the number of data (vibration) is larger than a predetermined value, it is determined that the piping at the site is abnormally vibrating, and that fact is displayed on the display, and the terminal board 12 and the transmission line, etc. To the host system via

さらに、このデータ(振動)のモード(様式)、具体的には、データの加速度またはデータの周波数が大きく変化したときは防振ゴム23及び防振ゴム24が劣化したと判断し、その旨をターミナルボード12及び伝送線等を介して上位システムに通知する。   Furthermore, when this data (vibration) mode (style), specifically, when the acceleration of data or the frequency of data changes greatly, it is determined that the anti-vibration rubber 23 and the anti-vibration rubber 24 have deteriorated. The host system is notified via the terminal board 12 and the transmission line.

以下に図2に基づいて本発明を詳細に説明する。図2は、本発明の他の実施例を示す構成図である。また、図2は電磁流量計の断面を示す図である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. Moreover, FIG. 2 is a figure which shows the cross section of an electromagnetic flowmeter.

図2の実施例の特徴は、加速度センサ21が検出器のパイプ部分に取り付けられた点にある。   2 is that the acceleration sensor 21 is attached to the pipe portion of the detector.

また、図2の実施例において、加速度センサ21の配置以外の構成は、図1の実施例と同様となる。   In the embodiment of FIG. 2, the configuration other than the arrangement of the acceleration sensor 21 is the same as that of the embodiment of FIG.

このような図2の実施例は、パイプの振動を直接測定できるため、プラントの異常をいち早く発見し、通報できる。   Since the embodiment of FIG. 2 can directly measure the vibration of the pipe, the plant abnormality can be quickly detected and reported.

本発明は、上述の実施例に限定されることなく、その本質を逸脱しない範囲でさらに多くの変更及び変形を含むものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.

本発明の一実施例を示す構成断面図である。1 is a structural sectional view showing an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施例を示す構成断面図である。It is a structure sectional drawing which shows the other Example of this invention. 従来のフィールド機器を示す構成断面図である。It is a structure sectional view showing the conventional field device.

符号の説明Explanation of symbols

11 ケース
12 ターミナルボード
13 アンプユニット
14,15 固定ネジ
21 加速度センサ
22 ケーブル
23,24 防振ゴム
31 パイプ

11 Case 12 Terminal board 13 Amplifier unit 14, 15 Fixing screw 21 Acceleration sensor 22 Cable 23, 24 Anti-vibration rubber 31 Pipe

Claims (4)

ケースに設けられたターミナルボードと、前記ケースに固定され、前記ターミナルボードに電気的に接続され、所定の信号変換を行うアンプユニットとを備えたフィールド機器において、
前記ケース内部に取り付けられ、振動を測定する加速度センサと、前記加速度センサの出力に基づくアラームを生成する回路とを備えたことを特徴とするフィールド機器。
In a field device comprising a terminal board provided in a case, and an amplifier unit fixed to the case and electrically connected to the terminal board for performing predetermined signal conversion,
A field device comprising: an acceleration sensor mounted inside the case for measuring vibration; and a circuit for generating an alarm based on an output of the acceleration sensor.
前記加速度センサは、前記アンプユニットに取り付けられ、
前記ケースと前記アンプユニットとの接続部に防振ゴムを備え、
前記ターミナルボードと前記アンプユニットとがケーブルを介して接続された
ことを特徴とする請求項1記載のフィールド機器。
The acceleration sensor is attached to the amplifier unit,
Anti-vibration rubber is provided at the connection between the case and the amplifier unit,
The field device according to claim 1, wherein the terminal board and the amplifier unit are connected via a cable.
前記回路は、前記振動の振幅と、前記振動の回数と、前記振動の様式とを監視することを特徴とする請求項2記載のフィールド機器。   The field device according to claim 2, wherein the circuit monitors the amplitude of the vibration, the number of times of the vibration, and the mode of the vibration. 請求項1記載のフィールド機器からなる流量計であって、
前記加速度センサが検出器のパイプ部分に取り付けられたことを特徴とする流量計。

A flow meter comprising the field device according to claim 1,
A flowmeter, wherein the acceleration sensor is attached to a pipe portion of a detector.

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