現場設備的光電傳感靈敏度調節的製作方法

2023-05-07 04:02:46

專利名稱：現場設備的光電傳感靈敏度調節的製作方法
技術領域：
本發明涉及設置在現場設備中的設定操作部，特別是涉及對用於切換(開關)設定內容的光開關的光電傳感(光開關)檢測靈敏度進行調節的現場設備的光電傳感靈敏度調節裝置及其方法。
背景技術：
所謂的現場設備，是不管是室內還是室外主要在成套設備或エ廠設備等中使用的各種流量計或溫度測量設備、壓カ測量設備等測量設備類、或控制設備類、閥門類等的總稱。作為現場設備中代表性的設備，存在測量流經成套設備配管內的流體的流量的流量計，或將流量計與閥門加以組合併根據來自流量計的流量信號來控制閥門的動作的選組計數器(preset counter、預置計數器)等。另外，這些中大多數設有顯示部或一邊觀察顯示部一邊進行各種設定的操作部。作為現場設備的ー種的流量計中，一般存在容積流量計和作為質量流量計的科裡奧利流量計等，其中，該容積流量計具有在內部設有與流管內流通的被測流體的體積成比例地旋轉的轉子的計量室，並從與流入到該計量室中的被測流體的體積成比例地旋轉的轉子的旋轉求出流量；該作為質量流量計的科裡奧利流量計利用了下述情況，即，在將流管內流通的被測流體所流通的流管的一端或兩端加以支承，並沿著與流管的流向垂直的方向對該支承點周圍施加振動時，作用於流管(將被施加了振動的流管稱為「測量管(flow tube)」)上的科裡奧利力與質量流量成比例。容積流量計通過例如日本特許第35四201號公報的公開技術等而被普遍認知。另外，作為質量流量計的科裡奧利流量計通過例如日本特開2005-221251號公報的公開技術等而被普遍認知。日本特許第35四201號公報中公開的容積流量計，在包括容器主體和蓋體的容器內內置有計數部。容器呈相對於計數部不同體的構成。在計數部中計算出的流量以數值的形式被顯示在計數部中所設置的IXD顯示器中。被顯示在IXD顯示器中的流量可以通過蓋體的窗ロ來觀察。容積流量計在安裝到配管的規定位置上時、或被安裝到配管的規定位置上之後， 其計數部的方向被調整為能夠從計數部的正面(具體為計數部筐體的正面)的直角方向來觀察該計數部的正面。日本特許第35^201號公報中公開的容積流量計也被安裝調整為能夠通過蓋體的窗ロ從直角方向來觀察計數部的正面。另外，眾所周知，科裡奧利流量計是利用了下述情況的質量流量計，S卩，在將被測流體所流通的流管的一端或兩端加以支承，並沿著與流管的流向垂直的方向對該支承點周圍施加振動時，作用於流管(以下，將應被施加振動的流管稱為「測量管」)上的科裡奧利力與質量流量成比例。科裡奧利流量計中的測量管的形狀大致分為直管式和彎管式。這樣，科裡奧利流量計是如下那樣的質量流量計，S卩，在將被測流體所流通的測量管在兩端加以支承，並沿著相對於支承線呈直角的方向交替驅動被支承的測量管的中央部吋，在測量管的兩端的支承部與中央部之間的對稱位置上檢測到與質量流量成比例的相位
差信號。而且，當使測量管的交替驅動的頻率與測量管固有的振動頻率相同吋，會得到與被測流體的密度相對應的固定的驅動頻率，從而能夠以較小的驅動能量進行驅動，因此，近來普遍以固有的振動頻率來驅動測量管，並且，相位差信號雖然與質量流量成比例，但是， 當使驅動頻率固定吋，相位差信號能夠以測量管的觀測位置上的時差信號的形式進行檢測。近年來，現場設備具有能夠通過觸摸操作而在現場進行設定變更這樣的特點。該現場設備中的設定操作設有使用光電傳感的非接觸式切換裝置(SW)，並在現場通過相對於發光體透光性物質(例如玻璃)的觸摸操作來進行。作為使用光傳感的非接觸式切換裝置(SW)的光開關的原理如下，即，在通過市場銷售的光電IC等的光檢測器接收到從LED等發光體發射出的光時打開(ON)或關閉(OFF)， 或在通過光電IC等的光檢測器接收不到從LED等發光體發射出的光時關閉(OFF)或打開 (ON)，由此來進行開關(SW動作)。這樣的非接觸式切換裝置(SW) —般具有圖11所示那樣的構成。即，非接觸式切換裝置(SW) 500具有發光體(例如LED) 510和光檢測器(例如市場銷售的光電IC) 520，該發光體(例如LED)510和光檢測器(例如光電IC)520分別被遮光結構530包圍，並且，發光體(例如LED) 510和光檢測器(例如光電IC) 520被隔離配置成從發光體(例如LED) 510 發射出的光不會直接射入光檢測器(例如光電IC)520中。在被該遮光結構530包圍的發光體(例如LED) 510的上方形成有開ロ 531，以使從發光體(例如LED) 510發射出的光從遮光結構530中發射至上方。另外，在被遮光結構530 包圍的光檢測器(例如光電IC) 520的上方形成有開ロ 532，以便從發光體(例如LED) 510 發射出的光通過反光物反射而從規定方向射入遮光結構530中。該遮光結構530的上側被發光體透光性物質(例如玻璃)540覆蓋。因此，發光體透光性物質(例如玻璃)540發揮遮光結構530的上蓋的作用，相當於現場設備筐體的設定裝置部分的玻璃蓋部分。這樣構成的光開關500經常從發光體(例如LED) 510發射出光，從該發光體(例如LED) 510發射出的光從形成在遮光結構530上方的開ロ 531射出。另外，光檢測器(例如光電IC) 520能夠經常接收從形成在遮光結構530上方的開ロ 532射入的光。在這樣的狀態下，當在發光體透光性物質(例如玻璃)540的上方遮蓋上手指等反光物(檢測物體)550吋，從發光體(例如LED) 510發射出並從形成在遮光結構530上方的開ロ 531射出的光，在遮蓋在發光體透光性物質(例如玻璃)540上方的手指等反光物(檢測物體)550上反射，並射入形成在遮光結構530上方的開ロ 532，從而在光檢測器(例如光反射器(photo reflector))520中被接收。通過這樣而將開關打開(0N)。該開關的接通能夠改變現場設備的設定等。S卩，發光體(例如LED)510在按照如下方式設定了發光體(例如LED) 510的發射角度後被設置，即，在發光體透光性物質(例如玻璃)540的上方遮蓋上手指等反光物(檢測物體)550吋，從發光體(例如LED) 510發射出並通過形成在遮光結構530上方的開ロ 531射出的光，在手指等反光物(檢測物體)550上反射，並通過形成在遮光結構530上方的開 ロ 532射入。另外，光檢測器(例如光電IC)520在按照如下方式設定了光檢測器(例如光電 IC) 520的受光角度後被設置，即，能夠接收從發光體(例如LED) 510發射出的光通過形成在遮光結構530上方的開ロ 532射入的光。關於這樣的使用光電傳感的非接觸式切換裝置(SW)，作為一般的光信號式開關裝置存在日本特開2006-2345 號公報。該日本特開2006-2345 號公報是能夠容易地設定受光器的反射的檢測距離從而能夠防止誤動作的光信號式開關裝置。而且，在該專利文獻 3的光信號式開關裝置中，記載了對來自受光器16的反射波的檢測靈敏度進行調節的靈敏度調節電路22。

發明內容
這樣的光傳感非接觸式切換裝置(SW) 500，由於光檢測器(例如光電IC) 520的檢測對象為光，因此，即使利用透光的物質(例如玻璃、透明塑料等)將裝置整體覆蓋，也不會損害動作功能。具有如下的優點，S卩，能夠通過改變從發光體(例如LED) 510發射出的光的方向(指向性)或光量，而以人不直接接觸裝置的方式在密閉結構條件中進行SW操作。這樣構成的光傳感非接觸式切換裝置(SW) 500通過接收檢測光而進行SW操作，由於該光是自然界極其常見但卻是人難以直接以數量把握的檢測介質，因此，存在誤動作、動作不佳這樣的問題，一般情況下想出了各種辦法。S卩，想出了以如下方式構成光傳感非接觸式切換裝置(SW) 500這樣的方法(1)光檢測器(例如光電IC) 520僅檢測(optical bandpass filter、光帶通濾光器)與發光體(例如LED) 510發射出的光的波長一致的波長；(2)發光體(例如LED)510發射出的發射光在已確定的時間閃爍，而光檢測器(例如光電IC) 520僅檢測與該時間同步的光；(3)確定光檢測器(例如光電IC)520中所檢測的光的強度(光量)，並在檢測強度中設置滯後；(4)利用遮光物530局部地或整體地將發光體(例如LED) 510和光檢測器(例如光電IC)520的周圍覆蓋，儘可能地僅使檢測對象的光發射到光檢測器(例如光電IC)520上。非接觸式切換裝置(SW)的靈敏度(相對於檢測物的反應位置)調節主要有如下方法等，即，通過調節發光體的光量來増加或減少到達光檢測器(例如光電IC)的光量的方法或改變遮光結構的尺寸來調節到達光檢測器(例如光電IC)的光量的方法。在該非接觸式切換裝置(SW)的靈敏度(相對於檢測物的反應位置)調節為通過調節發光體的光量來増加或減少到達光檢測器(例如光電IC)的光量的方法吋，作為調節發光體的光量的方法，通過使用體積電阻來謀求調節附加到發光體中的電能(電流/電壓) 而進行。另外，在改變遮光結構的尺寸來調節到達光檢測器(例如光電IC)的光量的方法的情況下，作為利用遮光結構來調節到達光檢測器(例如光電IC)的光量的方法，在遮光結構上開孔並將該遮光結構配置在發光體與光檢測器之間，得到光從該孔通過的結構，從而通過放大或縮小孔的大小來進行通過光量(光的指向性)的調節。S卩，如圖12所示，非接觸式切換裝置(SW) 500的發光體(例如LED) 510上連接有體積電阻(可變電阻)R560，通過調節該體積電阻(可變電阻)R560而從發光體(例如 LED)510輸出固定的光脈衝信號。該光脈衝信號被光檢測器(例如光電IC) 520檢測到，並被作為打開或關閉(0N/0FF)的輸出信號輸出。在這樣的非接觸式切換裝置(SW)的靈敏度(相對於檢測物的反應位置)調節為通過調節發光體的光量來増加或減少到達光檢測器(例如光電IC)的光量的方法吋，存在如下那樣的問題點，即，由於是依賴於調節者的感覺的方法，因此，需要比較大規模的調節夾具，從而自動調節化困難，並且，在調節時需要使該部分整體或一部分從筐體中露出，從而在被牢固的筐體包覆的現場設備中難以進行調節。另外，在改變遮光結構的尺寸的調節到達光檢測器(例如光電IC)的光量的方法中也是相同的。另外，在日本特開2006-2345 號公報的光信號式開關裝置中，關於靈敏度調節電路22的詳細情況，記載了利用濾波電路21進行用於除去噪聲的靈敏度調節的情況，但是，關於具體如何進行靈敏度調節沒有任何記載。本發明的目的在幹，提供ー種能夠不將設備內部暴露在外部氣體中且不依賴操作者的感覺而自動地進行發光體(例如LED等)的光量調節，從而能夠進行穩定地調節的、使用光傳感的非接觸式切換裝置(SW)的靈敏度調節。為了解決上述課題而作成的權利要求1所述的ー種現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，現場設備的切換操作部(人機界面)構成為在正面設有發光體透光性物質(玻璃等)從而不會被暴露在外部氣體中；上述操作部設有切換操作部，其是使反光物靠近包括發光體透光性物質的正面上方，將包括發射光的發光體和檢測射入光的光檢測器的光電傳感器打開或關閉；數據顯示畫面，其是使反光物靠近上述操作部的正面上方，進行上述切換操作部的開關動作(打開動作)，切換設定等顯示數據的模式，井根據由該切換操作部指定的切換模式進行畫面顯示；以及光電傳感靈敏度調節裝置，其調節通過上述切換操作部打開或關閉的上述光電傳感器的光檢測靈敏度；上述光電傳感靈敏度調節裝置包括發光體、LED驅動用調節器、受光裝置、數字電位器、CPU、個人計算機以及光檢測部，並能夠進行最佳的靈敏度調節；上述發光體包括LED並在接收到能量(電流或電壓)的供給後發射光；上述LED驅動用調節器對作為上述發光體的LED進行能量(電流或電壓)的供給並具有輸出可調功能；上述受光裝置接收通過使反光物靠近包含上述發光體透光性物質的正面上方而反射的、從上述發光體發射出的光；上述數字電位器控制從上述LED驅動用調節器供給到作為上述發光體的LED中的能量(電流或電壓)的增減；上述CPU根據控制程序通過控制上述數字電位器的信號數位化地控制從上述LED驅動用調節器供給到作為上述發光體的LED中的能量(電流或電壓)的增減；上述個人計算機用於進行上述CPU的控制並通過通信終端組件連接；上述光檢測部檢測從上述LED發射出的光信號並將該光信號轉換成電信號後輸
JL| ο另外，光檢測部也可以是如下的光檢測器，S卩，使用市售的光電IC等，且內部結構包括輸出固定脈衝信號的脈衝發生器和AND電路，其中，該AND電路輸出從上述光檢測部輸出的電信號與從上述脈衝發生器輸出的固定脈衝信號的邏輯積信號。為了解決上述課題而作成的權利要求2所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在於，權利要求1所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的現場設備收容在考慮到以現場設置為目的的耐久性牢固的筐體內而構成的。為了解決上述課題而作成的權利要求3所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在幹，具有包括第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光傳感的自動靈敏度調節功能，並且分階段地減少光電傳感器的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節；其中，上述第一步驟將權利要求1或2所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置 (Sff)的光電傳感靈敏度調節裝置中所使用的市售數字電位器目前的調節電平復位清零，並將數字電位器的調節電平設定為最大靈敏度級；上述第二步驟以上述第一步驟的狀態判斷光檢測器內部的光檢測部是否檢測到發光的LED的光；上述第三步驟當在上述第二步驟中檢測到了 LED的光吋，通過連接數字電位器和CPU的數字控制線，從CPU向數字電位器輸出改變(上移或下移)數字電位器的電刷端子的信號，從而進行將數字電位器的調節電平提高或降低「 1」 (1位)的設定；上述第四步驟判斷能否在調節電平內對數字電位器的電刷端子進行靈敏度調節 (上移或下移)；上述第五步驟當在上述第四步驟中能夠進行調節電平的靈敏度調節吋，判斷是否在數字電位器的電刷端子的調節電平範圍(=27 5)內。為了解決上述課題而作成的權利要求4所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在幹，在權利要求1、2或3所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置中，具有包括第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光開關的自動校正功能，並且分階段地減少光開關的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節，從而自動校正光開關的靈敏度調節；其中，上述第一步驟判斷來自光檢測器的輸出狀態在成為打開之後是否持續經過了很長時間(例如60分鐘以上)；上述第二步驟將上述第一步驟中來自檢測器的輸出狀態在成為打開之後持續維持打開狀態很長時間(例如60分鐘以上)的情況判斷為發生誤動作，並從CPU向數字電位器輸出改變(下移)電刷端子的信號，進行將光檢測器的靈敏度調節電平降低「 1」級的設定；
上述第三步驟判斷即使在上述第二步驟中進行了將光檢測器的靈敏度調節電平降低「 1，，級的設定，來自光檢測器的輸出狀態是否還呈打開；上述第四步驟判斷為上述第三步驟中來自光檢測器的輸出狀態呈打開，且上述光檢測器的靈敏度調節電平依然高，從而進行光檢測器的靈敏度調節電平控制直到來自光檢測器的輸出狀態成為關閉為止；上述第五步驟判斷為上述第四步驟中來自光檢測器的輸出狀態成為關閉時光檢測器的靈敏度調節電平變得恰當，從而結束光檢測器的靈敏度調節電平控制。為了解決上述課題而作成的權利要求5所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在於，現場設備的切換操作部(人機界面)構成為在正面設有發光體透光性物質(玻璃等)從而不會被暴露在外部氣體中，上述切換操作部設有切換操作部，其是使反光物靠近上述發光體透光性物質的上部，將包括發光體和光檢測器的光電傳感器打開或關閉；數據顯示畫面，其根據通過上述切換操作部的開關動作對顯示數據的模式按照指定的模式進行畫面顯示；以及光電傳感靈敏度調節裝置，其調節上述光電傳感器的光檢測靈敏度；上述光電傳感靈敏度調節裝置設有LED、光電IC、可調輸出調節器、數字電位器以及CPU，並通過上述CPU對上述數字電位器進行控制從而能夠進行最佳的靈敏度調節；上述LED在接收到電能的供給後發射光，上述光電IC接收被上述反光物反射的上述LED發射出的光後輸出信號，上述可調輸出調節器的一端經由第一電阻連接在LED上，另一端經由第二電阻連接在數字電位器上，並通過改變輸出電壓來増加或減少上述LED的正向電流，從而調節該 LED的發光量，上述數字電位器控制上述可調輸出調節器的輸出電壓，對從該可調輸出調節器供給到上述LED中的能量(電壓或電流)進行控制，上述CPU向上述數字電位器發送控制信號，對上述可調輸出調節器的輸出電壓進行控制，從而對從該可調輸出調節器供給到上述LED中的能量(電壓或電流)進行控制，由此來調節該LED的發光量。為了解決上述課題而作成的權利要求6所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在於，權利要求5所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的光電IC包括光檢測部、脈衝發生器、 AND電路以及電晶體；上述光檢測部檢測被上述反光物反射且從上述LED發射出的光，該光以一定光量以上將受光信號輸出到上述AND電路的ー個端子中，上述脈衝發生器輸出固定脈衝信號，並通過該脈衝信號使上述LED與該脈衝信號同步地進行發光，同時，將該脈衝信號輸入到上述AND電路的另ー個端子中，上述AND電路取得接收到從上述LED發射出的光後輸出的受光信號與從上述脈衝發生器輸出的脈衝信號的邏輯積(AND)，並輸出到上述CPU中，上述電晶體根據從上述脈衝發生器輸出的固定脈衝信號打開或關閉，使上述LED與該脈衝信號同步地進行發光。為了解決上述課題而作成的權利要求7所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在於，權利要求5或6所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的數字電位器設有具有32位調節電平的電刷端子，並且，使用如下信號通過數字控制線從上述CPU中內置的PIO輸出的、指定對象設備的CS信號，和決定增加還是減少數字電位器的調節電平的提高/降低信號，以及在毎次脈衝邊沿檢測時改變數字電位器的調節電平的信號(計數信號)；並根據上述調節電平對上述可調輸出調節器的上述電刷端子的連接位置進行控制，由此來改變連接在該可調輸出調節器另一端上的第二電阻的電阻值，控制該第二電阻與連接在上述可調輸出調節器一端上的第一電阻的電阻分壓比，從而對從上述可調輸出調節器供給到上述LED中的輸出電壓(或者電流)進行控制。為了解決上述課題而作成的權利要求8所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在於，權利要求7所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的CPU構成為按照固定的程序井根據從上述光電IC的上述AND電路輸出的輸出信號的輸入來判斷是否從LED發射出光，使用通過數字控制線從上述CPU中內置的PIO輸出的、指定對象設備的CS信號，和決定增加還是減少數字電位器的調節電平的提高/降低信號，以及在毎次脈衝邊沿檢測時改變數字電位器的調節電平的信號(計數信號)，按照上述32位的調節電平依次對上述數字電位器的電刷端子的連接位置進行控制，由此，對連接在上述可調輸出調節器一端上的第一電阻、與連接在該可調輸出調節器另一端上的第二電阻的電阻分壓比進行控制，從而控制從上述可調輸出調節器供給到上述LED中的輸出電壓(或電流)，直到通過上述光電IC的上述光檢測部檢測到從上述LED發射出的光由上述反光物反射後的反射光為止。為了解決上述課題而作成的權利要求9所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在幹，在權利要求5、6、7或8所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置中，具有包括第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光傳感的自動靈敏度調節功能，並且，分階段地減少或増加光電傳感器的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節；上述第一步驟將市售的數字電位器目前的調節電平復位清零，並將數字電位器的調節電平設定為最大靈敏度級，上述第二步驟以上述第一步驟的狀態判斷光檢測器內部的光檢測部是否檢測到發光的LED的光，上述第三步驟當在上述第二步驟中檢測到了 LED的光吋，通過連接數字電位器和CPU的數字控制線，從CPU向數字電位器輸出改變(下移)數字電位器的電刷端子的信號，進行將數字電位器的調節電平降低「 1」(1位)的設定，上述第四步驟判斷能否在調節電平內對數字電位器的電刷端子進行靈敏度調節 (下移)，上述第五步驟當在上述第四步驟中能夠進行調節電平的靈敏度調節吋，判斷是否在數字電位器的電刷端子的調節電平範圍(=27 5)內。為了解決上述課題而作成的權利要求10所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的特徵在幹，在權利要求5、6、7、8或9所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置中，具有包括第一步驟、第 ニ步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光開關的自動校正功能，並且，分階段地減少光開關的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節，從而自動校正光開關的靈敏度調節；上述第一步驟判斷來自光檢測器的輸出狀態在成為打開之後是否持續經過了很長時間(例如60分鐘以上)，上述第二步驟將在上述第一步驟中來自檢測器的輸出狀態在成為打開之後持續維持打開狀態很長時間(例如60分鐘以上)的情況判斷為發生誤動作，並從CPU向數字電位器輸出改變(下移)電刷端子的信號，進行將光檢測器的靈敏度調節電平降低「 1」級的設定，上述第三步驟判斷即使在上述第二步驟中進行了將光檢測器的靈敏度調節電平降低「 1，，級的設定，來自光檢測器的輸出狀態是否還呈打開，上述第四步驟判斷為上述第三步驟中來自光檢測器的輸出狀態呈打開，且上述光檢測器的靈敏度調節電平依然高，從而進行光檢測器的靈敏度調節電平控制直到來自光檢測器的輸出狀態成為關閉為止，上述第五步驟判斷為上述第四步驟中來自光檢測器的輸出狀態成為關閉時光檢測器的靈敏度調節電平變得恰當，從而結束光檢測器的靈敏度調節電平控制。發明效果根據本發明，能夠不將設備內部暴露在外部氣體中且不依賴操作者的感覺而自動地進行發光體(LED等)的光量調節，從而能夠進行避免因人而異的穩定的調節。另外，根據本發明，由於進行的是使用CPU的數位化調節，因此，能夠將調節後的調節值以數字數據的形式加以保存，從而能夠使用通信功能進行自動調節。進而，根據本發明，在通過受光器連續某一段時間以上接收到光時判斷為異常，並在CPU側對數字電位器進行控制，以將檢測靈敏度降低至受光器對那時的光無反應的狀態為止，從而能夠進行自動校正以改變(減少)供給到發光體中的電流。


圖1是作為適用本發明涉及的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的現場設備的科裡奧利流量計外觀的示意圖。圖2是圖1所圖示的科裡奧利流量計的遠程測量系統的簡圖。圖3是本發明涉及的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感的顯示部的示意圖。圖4是用於對本發明涉及的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節功能進行說明的靈敏度調節功能部的框圖。圖5是圖4所圖示的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節功能部的詳細電路圖。圖6是進行圖5所圖示的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的自動靈敏度調節的控制流程圖。
圖7是表示LED的發光與光檢測器的同步化的時間圖。圖8是表示從CPU輸出的數字電位器的控制信號的時間圖。圖9是表示光檢測器的打開或關閉(0N/0FF)的辨別的時間圖。圖10是執行圖5所圖示的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的自動校正功能時的控制流程圖。圖11是現有光開關的原理說明圖。圖12是用於對圖11所圖示的靈敏度調節功能進行說明的圖。
具體實施例方式將現場設備(field device)的切換操作部構成為在正面設有發光體透光性物質(玻璃等)，從而不會被暴露在外部氣體中。操作部是通過包含LED的發光體、LED驅動用調節器(regulator)、接收從發光體發射出的光的受光裝置、對供給到LED中的能量(電流或電壓)增減進行控制的市售數字電位器、根據控制程序數字控制供給到LED中的能量 (電流或電壓)增減的CPU、以及檢測從LED發射出的光信號並將其轉換成電信號後輸出的光檢測部來實現的，其中，該LED驅動用調節器對LED進行能量(電流或電壓)的供給並具有輸出可調功能。另外，光檢測部也可以是如下的光檢測器，S卩，使用市售的光電IC，且內部結構包括輸出固定脈衝信號的脈衝發生器和AND電路，其中，該AND電路輸出從光檢測部輸出的電信號與從脈衝發生器輸出的固定脈衝信號的邏輯積信號(logical product signal) 0[實施例1]以下，使用圖1 圖9對本發明實施方式的實施例1進行說明。圖1是適用於本發明的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的科裡奧利流量計外觀的示意圖，圖2是圖1所圖示的作為現場設備的科裡奧利流量計的遠程測量系統簡圖，圖3是本發明涉及的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置顯示部的示意圖，圖4是用於對本發明涉及的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的靈敏度調節功能進行說明的靈敏度調節功能部框圖，圖5是圖4所圖示的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW) 的光電傳感靈敏度調節裝置的靈敏度調節功能部的詳細電路圖，圖6是進行圖4所圖示的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的自動靈敏度調節的控制流程圖，圖7是表示從CPU輸出的數字電位器的控制信號的時間圖(time chart)，圖 8是表示LED的發光與檢測器同步化的時間圖，圖9是表示檢測器的打開或關閉(0N/0FF) 的辨別的時間圖。圖1中表示適用本發明涉及的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置的、作為現場設備的科裡奧利流量計的外觀。在圖1中，科裡奧利流量計1是搭載有高性能傳送器(transmitter)(能夠通過自診斷功能、大畫面顯示、觸摸操作而在現場變更設定)，並能夠高精度地直接測量質量流量的高性能型科裡奧利流量計。該科裡奧利流量計1設有主體部2和顯示器4而構成，其中， 該主體部2設有轉換器3，該顯示器4設置在相對於該主體部2的軸向從垂直方向安裝在主體部中間的轉換器3上。該顯示器4為液晶顯示。
該科裡奧利流量計1安裝在配管7的中途，並構成為能夠測量流經該配管7內部的被測流體，並在轉換器3中進行關於流量的運算，其中，該配管7是使被測流體(省略圖示)流入形成在主體部2軸向兩側的凸緣部5、6中的部件。科裡奧利流量計1構成為能夠將通過運算得到的流量顯示在轉換器3的顯示器4上。圖2中表示圖1所圖示的科裡奧利流量計1的遠程測量系統的概要。即，科裡奧利流量計1呈防爆結構，並且構成為在測量具有可燃性的被測流體(可燃性氣體、具有揮發可燃性的液體等)的流量時，即使在科裡奧利流量計1的周圍環境中洩漏有可燃性氣體也不存在爆炸的危險。如圖2所示，這樣的科裡奧利流量計1使用外部輸出遠程地進行操作控制。即，科裡奧利流量計1使用外部輸出與DCS (分散控制系統、Distributed Control System)計算機10、選組計數器(batch counter) 11、積算器12、記錄器13以及各種控制器等相連。另外，由於科裡奧利流量計1通過與位於現場設備上位的個人計算機14相互通信，而在現場或遠程地進行參數的設定、變更、調節或測量值的讀出等，因此，科裡奧利流量計1與個人計算機14通過通信終端組件15相連接。這樣通過外部輸出進行連接的科裡奧利流量計1可以遠程地進行操作控制。由該科裡奧利流量計1測量出的流量、溫度、密度的測量值通過模擬輸出被輸出至DCS (分散控制系統)計算機10、記錄器13以及各種控制器等中。另外，對通過通信終端組件15連接的個人計算機14能夠進行數字通信。另外，對科裡奧利流量計1中測量出的流量輸出的流量脈衝輸出信號被輸出至 DCS(分散控制系統)計算機10、選組計數器11以及積算器12等中。圖3中表示設置在圖1所圖示的科裡奧利流量計1的轉換器3中顯示器4的顯示部。在圖3中，顯示器4的顯示部20的正面21安裝有發光體透光性物質(例如玻璃)。在圖中，22為紅色LED，ぬ為綠色LED。另外，24、25是能夠通過觸摸操作而打開或關閉(0N/0FF)的光開關切換操作部。通過該光開關的切換操作部對、25進行的模式切換通過如下的操作來進行，即，利用指尖觸摸包含發光體透光性物質(例如玻璃)的顯示部 20的正面21的操作(觸摸操作)。該光開關具有與圖11所圖示的光開關500相同的結構。即，光開關500具有由包括發光體(例如LED) 510和光檢測器(例如光電IC) 520的光傳感器，發光體(例如LED) 510 和光檢測器(例如光電IC) 520分別被遮光結構(light shielding structure) 530包圍。在被該遮光結構530包圍的發光體(例如LED) 510的上方形成有開ロ 531，以使從發光體(例如LED) 510發射出的光能夠從遮光結構530中發射至上方。另外，在被遮光結構530包圍的光檢測器(例如光電IC)520的上方形成有開ロ 532，以便從發光體(例如 LED) 510發射出的光通過反光物反射，從規定的方向射入遮光結構530中。該遮光結構530的上側被發光體透光性物質(例如玻璃)540覆蓋，S卩，發光體透光性物質(例如玻璃)540發揮遮光結構530的上蓋的作用，相當於測量儀器(轉換器)的顯示裝置(相對於現場設備的設定裝置部分)的筐體的玻璃蓋部分。這樣構成的光開關500經常從發光體(例如LED) 510發射出光，從該發光體(例如LED) 510發射出的光從形成在遮光結構530上方的開ロ 531射出。另外，光檢測器(例如光電IC) 520能夠經常接收從形成在遮光結構530上方的開ロ 532射入的光。在此狀態下，當在發光體透光性物質(例如玻璃)540上面(圖3的切換操作部M、 25)遮蓋上手指等反光物(檢測物體)550吋，從發光體(例如LED) 510發射出並從形成在遮光結構530上方的開ロ 531射出的光在遮蓋在發光體透光性物質(例如玻璃)540上的手指等反光物(檢測物體)550上反射，並射入形成在遮光結構530上方的開ロ 532，在光檢測器(例如光電IC) 520中被接收，從而進行開關。另外，在圖3中，沈是設置在科裡奧利流量計1的轉換器3中的顯示器4的顯示部 20的數據顯示畫面。該數據顯示畫面沈是對流量、溫度、密度的測量值等進行切換並畫面顯示的部分，並進行如下操作從而通過開關動作(打開(ON)動作)進行模式切換，即，使指尖觸摸包含發光體透光性物質(例如玻璃)的顯示部20的正面21的切換操作部24、25上面的操作 (觸摸操作)。在被切換顯示在該數據顯示畫面沈上的顯示模式中，存在質量瞬時流量、體積瞬時流量、密度、溫度、積算值(質量或體積)、維護信息顯示、狀態信息顯示、模式選擇(參數設定)等。像這樣被顯示在數據顯示畫面沈上的顯示模式的切換是通過設置在科裡奧利流量計1轉換器3內的顯示器4中的光開關來進行的，即，在發光體透光性物質(例如玻璃)540上方(圖3的切換操作部M、25)遮蓋上手指，以使從發光體(例如LED) 510發射出的光反射，從而在光檢測器(例如光電IC)520中接收。由於是如此在切換操作部M、25上遮蓋上手指而使從發光體(例如LED) 510發射出的光反射，從而在光檢測器(例如光電IC) 520中接收來進行開關，因此，有時會發生如下那樣的誤動作，即，遮蓋上手指但未打開(ON)或未遮蓋手指而打開(ON)。因此，要求將作為光傳感器的靈敏度保持為恰當。因此，在圖1所圖示的科裡奧利流量計1的轉換器3內的顯示器4中，設有調節光開關檢測靈敏度的光電傳感靈敏度調節裝置。圖4中表示圖1所圖示的科裡奧利流量計1的轉換器3內的顯示器4中所設置的光電傳感靈敏度調節裝置30的靈敏度調節功能部的框圖。在圖4中，在光電傳感靈敏度調節裝置30的發光體(例如LED)31上連接有電阻 R32，在該電阻R32上連接有市售的數字電位器33。該數字電位器33進行電子電路的調節和校正(trimming)，並具有根據來自CPU34的輸出信號來提高或降低(UP/DOWN)輸出至發光體(例如LED) 31的輸出電壓(或輸出電流)的功能。該CPU34也可以通過圖2所示的通信終端組件15，由位於現場設備上位的個人計算機14通過數字通信來控制。這樣，根據由數字電位器33控制後的輸出電壓(或輸出電流)，從光電傳感靈敏度調節裝置30的發光體(例如LED) 31發射出光36。由該發光體(例如LED) 31發射出的光 36是，光量根據輸出電壓(或輸出電流)的增減而變化的一定的光脈衝信號37，其中，該輸出電壓(或輸出電流)的增減通過數字電位器33來控制。從該發光體(例如LED) 31發射出的一定的光脈衝信號37被光檢測器(例如光電IC) 35檢測到，並被作為打開或關閉(ON/ OFF)的輸出信號從光檢測器(例如光電IC) 35輸出。圖5中表示包括圖4所圖示流量計光電傳感靈敏度調節裝置的非接觸式切換裝置 (Sff)的靈敏度調節功能部的詳細電路圖。
在圖5中，LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40經由電阻R41與LED42的陽極相連。另外，LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40經由電阻R43與數字電位器33相連。該數字電位器33的電刷端子(wiper terminal) 33A通過數字電位器33的內阻並經由電阻R44接地。而且，該數字電位器33的電刷端子33A(具有32位的調節電平)與LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40的電刷端子相連。該數字電位器33的電刷端子33A通過控制LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40的電刷端子的連接位置來控制電阻分壓比，從而對從LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40供給到發光體(例如LED)42中的能量(電壓或電流)進行控制。另外，在本實施例中，發光體(例如LED)31使用三墾電氣株式會社(Sanken Electric Co.，Ltd.)制的 LED (具體為 SID 1003BQ)。另外，數字電位器33使用日本電產科寶電子株式會社(Nidec Copal Electronics Corp.)制的32抽頭數字電位器(具體為DP7114ZI-10)。進而，CPU34使用株式會社瑞薩科技(現名為瑞薩電子株式會社、Renesas Electronics Corporation)制的 CPU(具體為 R5F21237JFP)。進而另外，光檢測器(例如光電IC)35使用株式會社東芝(Toshiki Corporation) 制的光電IC (具體為數字輸出光電IC "TPS816(F) 」)。而且，LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40使用(美國) 德州儀器公司(Texas Instruments Incorporated)制的調節器(具體為可調正/負電壓調節器「TPS73101DBVT，，)。另外，在本實施例的市售數字電位器33上，通過三根數字控制線34A、34B、34C連接有CPU34。連接該數字電位器33和CPU34的數字控制線34A，是把在毎次改變(UP/D0WN)數字電位器33的電刷端子33A時增加(或減少)數字電位器33的計數值的信號(計數信號)，從CPU34向數字電位器33輸出的部件。另外，連接數字電位器33和CPU34的數字控制線34B，是把改變(UP/D0WN)數字電位器33的電刷端子33A的信號，從CPU34向數字電位器33輸出的部件。進而，連接數字電位器33和CPU;34的數字控制線;34C，是把CS (chip select、晶片選擇)信號從CPU34向數字電位器33輸出的部件，其中，該CS(晶片選擇)信號是用於選擇晶片的選擇信號。另外，根據數字電位器的規格而與CPU的接ロ不同是不言而喻的(例如串行通信、 I2C、UART 等)。另外，本實施例的光檢測器(例如光電IC) 35是市售物品，包括電晶體Tr50、脈衝發生器51、AND電路52以及光檢測部53。電晶體Tr50的集電極與LED42的陰極相連，該電晶體Tr50的發射極接地。另外， 電晶體Tr50的基極與脈衝發生器51相連，從脈衝發生器51向電晶體Tr50的基極供給固定脈衝信號。因此，該電晶體Tr50與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號同步地反覆打開或關閉(0N/0FF)，以使LED42與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號同步地打開或關閉(0N/0FF)，從而從LED42發射出與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號同步的光脈衝信號。該脈衝發生器51與AND電路52相連，在該AND電路52中輸入有從脈衝發生器51 輸出的固定脈衝信號。另外，本實施例的光檢測器(例如光電IC) 35的光檢測部53與AND電路52相連， 這樣在該AND電路52中輸入有基於通過光檢測部53檢測到的光信號的信號。與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號同步、且從LED42發射出的光脈衝信號， 通過光檢測器(例如光電IC) 35的光檢測部53被檢測到，並被轉換成電脈衝信號後輸出至 AND電路52中。在該AND電路52中，得到基於從光檢測器(例如光電IC) 35的光檢測部53輸出的檢測光信號的信號與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號的邏輯積(AND)，並輸出邏輯積(AND)信號。來自該AND電路52的輸出被輸入到CPU34中。因此，僅在從LED42輸出的光信號與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號同步時才從AND電路52輸出。這樣，在本實施例中，形成為如下的電路構成，S卩，利用市售的數字電位器33調節具有輸出可調功能的可調輸出調節器40的輸出電壓，隨著可調輸出調節器40的輸出電壓 (Vout)的變化，LED42的正向電流增加或減少，從而對發光量進行調節。數字電位器33的控制由CPU34內置PIO進行，並通過下述三根控制線來進行控制設定，即，通過數字控制線34C指定對象設備的CS信號、決定通過數字控制線34B増加還是減少數字電位器33的調節電平的提高/降低信號(UP/DOWN信號)、以及通過數字控制線 34A在每次脈衝邊沿檢測(pulse edge detection)時改變(shift)數字電位器33的調節電平的信號(計數信號)。另外，這些設定值在設定後被存儲在數字電位器33中。在這樣的構成中，具有輸出可調功能的可調輸出調節器40的輸出電壓的設定取決於外電阻Rl(圖5的R43 = 56k Ω )與電阻R2(圖5的R44 = 20k Ω )的分壓比，其中，該電阻R2是由與外電阻Rl結合且具有輸出可調功能的可調輸出調節器40的FB端子決定的。其關係式在數據表單(data sheet)中為Vout = (R1+R2)/R2X1. 2 .........(1)在本實施例中，由於在Rl與R2之間插入了 IOkQ的數字電位器33，因此，當以調節範圍的最小和最大來考量分壓電阻吋，分別為Rl :66k Ω R2 :20k ΩRl :56kΩ R2 :30kΩ當將其代入之前的Vout的(1)式中吋，能夠進行4. 8V 3. 5V為止的設定(調節步驟為數字電位器的分辨カ(=32位，相當於每1位階段0. 04V的變化)。S卩，施加到LED42上的施加電壓為上述可變電壓，但是，LED42與光檢測器(例如市售的光電IC) 35內部的電晶體Tr50相連，以由同樣在光檢測器(例如光電IC) 35內部的脈衝發生器51生成的周期來同步(sync)正向電流。現在，當將負載電阻R3(圖5的R41)設為39 Ω時，簡單計算LED42的正向電流為123mA 90mA，但是，考慮到電晶體Tr50的下降電壓(約1. 2V)或進行同步的周期具有 50%的佔空比(Duty)，因而實質上為46mA 30mA左右的可變範圍(這在數字電位器33中相當於每1位0. 4mA的變化)。另外，LED42的光被光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53接收，比較判斷是否為與通過同樣內置的脈衝發生器51生成的時機(timing)同步的光脈衝，在符合時被輸出。這樣，在本實施例中，作為調節光電傳感靈敏度調節裝置30的發光體(例如 LED) 31的光量的方法是，在調節供給到發光體(例如LED) 31中的電能(電流/電壓)的電路中，在調節部位上使用數字電位器33，並將數字控制線34A、34B、34C連接到CPU34上，從而能夠由CPU34來控制電能量。並且，來自該CPU34的控制指示使用通信方法以不將設備內部暴露在外部氣體中的方式在外部執行(例如HART協議等是在輸出信號線上使數據重疊來實現控制指示)。接下來，使用流程圖對圖5所圖示的流量計的光電傳感靈敏度調節裝置的自動靈敏度調節進行說明。圖6中表示進行圖4所圖示的流量計光電傳感靈敏度調節裝置的自動靈敏度調節的控制流程圖。流量計光電傳感靈敏度調節裝置的自動靈敏度調節用於進行光開關的打開或關閉(0N/0FF)功能的健全性確認和光開關恰當的靈敏度調節。因此，流量計光電傳感靈敏度調節裝置的自動靈敏度調節是通過CPU34進行如下作業的，即a)由於光開關在靈敏度上具有滯後(hysteresis)，因此，必須將靈敏度級設為最大或最小，從而判斷檢測器的輸出狀態如所希望那樣；b)分階段地減少或增加調節靈敏度，並以檢測器的輸出發生變化的電平完成調節；c)根據數字電位器的分辨カ設定調節餘量(adjustment margin)，力求調節功能的最佳化(例如，當將調節餘量設為上下限5步驟吋，以5 27為止的調節電平)以外的電平完成調節時為NG)。在圖6中，當對流量計(轉換器)接通(ON)電源而使自動調節功能啟動吋，首先， 在步驟100中流程啟動從而開始進行光電傳感靈敏度調節裝置的自動靈敏度調節。首先，當在步驟100中流程啟動吋，在步驟110中，將市售的數字電位器33目前的調節電平復位清零(reset)，並將數字電位器33的調節電平設定為最大靈敏度級(實施例中為「32」)。即，使從LED驅動用調節器(市售的具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40 經由電阻R41供給到LED42中的能量(電壓或電流)為最大，從而將LED42的光量設定為最大值。當將對LED42供給的能量(電壓或電流)設定為最大吋，LED42以最大的光量發光。具體而言，在本實施例中，將取決於數字電位器33的電阻分壓比設定為 IOk Ω/OkQ，使從LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40供給到 LED42中的供給能量(電壓或電流)為最大。當使從該LED驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40供給到LED42中的供給能量(電壓或電流)為最大吋，在下一步驟中設置反光夾具時，此時光檢測器(例如光電IC) 35的狀態為開關打開(ON) (Vout約為4. 8V)的狀態。當在該步驟110中將數字電位器33的調節電平設定為最大靈敏度級(實施例中為「32」)吋，在步驟120中，判斷光檢測器(例如市售的光電IC) 35內部的光檢測部53是否檢測到以最大光量發光的LED42的光。即，在本實施例中，當光檢測器(例如市售的光電 IC) 35內部的光檢測部53檢測到了 LED42的光吋，得到該檢測光信號與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號的邏輯積(AND)，並將邏輯積(AND)信號輸出到CPU34中。能夠根據被輸入到該CPU34中的檢測光信號的有無來判斷光檢測器(例如市售的光電IC)35內部的光檢測器53是否檢測到LED42的光。在本實施例中，像這樣利用光檢測器(例如市售的光電IC)35內部的光檢測器53 進行的LED42光的檢測，是在通過光檢測器(例如光電IC)35的光檢測部53檢測到的從 LED42發射出的光脈衝信號與從脈衝發生器51輸出的固定脈衝信號一致(同歩)時進行檢測的。表示該LED的發光與光檢測器同步化的時間圖表示於圖7中。在圖7中，表示進行將數字電位器33的調節電平逐漸提高「 1」(具體為1位)的設定情況和進行將數字電位器33的調節電平逐漸降低「 1」 (具體為1位)的設定情況。在該步驟120中，由於將光開關的感光靈敏度設定為最大靈敏度，因而使LED42的光以最大光量發光，在該狀態下，應該通過光檢測器(例如光電IC) 35檢測到了光(開關打開(ON))。因此，當通過光檢測器(例如光電IC)35檢測到LED42的光吋，表示光檢測器(例如光電IC)35正常工作(作為光開關的工作良好)。另外，當為像這樣使LED42的光以最大光量發光的狀態，但是沒有來自光檢測器 (例如光電IC) 35的輸出(光開關關閉(OFF)的狀態)吋，表示光開關的工作不佳。在該步驟120中，當判斷為光檢測器(例如市售的光電IC) 35內部的光檢測部53 檢測到了以最大光量發光的LED42的光，光檢測器(例如光電IC)35正常工作(光開關的工作良好)吋，在步驟130中，再次判斷是否通過光檢測器(例如光電IC)35內部的光檢測部53檢測到LED42的光。即，判斷來自光檢測器(例如光電IC) 35的輸出狀態是否為打開 (ON)。步驟120中的光檢測器(例如光電10 35是否檢測到1^042的光的判斷為，在自動調節開始後，立即使從LED驅動用調節器(市售的具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40 供給到LED42中的能量(電壓或電流)為最大，從而在LED42以最大光量發光的狀態下判斷光檢測器(例如光電IC) 35是否檢測到LED42的光。步驟130中的光檢測器(例如光電IC) 35是否檢測到LED42的光的判斷只是判斷光檢測器(例如光電IC) 35是否檢測到從LED42發出的光。當在該步驟130中判斷為通過光檢測器(例如市售的光電IC)35內部的光檢測部 53檢測到了 LED42的光吋，在步驟140中，通過連接市售的數字電位器33和CPU34的數字控制線34B，從CPU34向數字電位器33輸出改變(下移)數字電位器33的電刷端子33A的信號，進行將數字電位器33的調節電平降低「 1」 (具體為1位)的設定。具體而言，是改變取決於數字電位器33的電阻分壓比後，將從LED驅動用調節器 (具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40供給到LED42中的供給能量(電壓或電流)降低1級。即，將數字電位器33的電刷端子33A的設定改變1位(Vout約改變0. 04V)。當在該步驟130中通過光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53檢測到了LED42的光吋，將改變(下移)市售的數字電位器33的電刷端子33A的信號輸出到數字電位器33中，進行將數字電位器33的調節電平降低「1」(具體為1位)的設定。但是，也可以按如下方式進行，S卩，當在步驟100中流程啟動吋，在步驟110中，將數字電位器33目前的調節電平復位清零，並將數字電位器33的調節電平設定為「1」(最小靈敏度級)，並且，當在步驟130中通過光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53未檢測到LED42的光吋，將改變(上移)數字電位器33的電刷端子33A的信號輸出到數字電位器33中，進行將數字電位器33的調節電平提高「 1」 (具體為1位)的設定。表示從該CPU34中輸出的數字電位器33的控制信號的時間圖表示於圖8中。在圖8中，表示進行將數字電位器33的調節電平提高「 1」(具體為1位)的設定的情況和進行將數字電位器33的調節電平降低「 1」(具體為1位)的設定的情況。在步驟140中的數字電位器33的電刷端子33A的改變(下移)時，從CPU34向數字電位器33輸出改變(下移)數字電位器33的電刷端子33A的信號，而後將數字電位器 33的調節電平設定為從最大靈敏度級的「32」降低1級後的「31」;其中，該步驟140中的數字電位器33的電刷端子33A的改變(下移)，是在該步驟120中判斷為通過光檢測器(例如光電IC)35檢測到了以最大光量發光的LED42的光之後，且在步驟130中通過光檢測器 (例如光電IC) 35內部的光檢測部53檢測到了 LED42的光之後進行。當在該步驟140中將改變(下移)數字電位器33的電刷端子33A的信號輸出到數字電位器33中並進行了將數字電位器33的調節電平降低「 1」(具體為1位)的設定吋，在步驟150中，判斷能否在步驟140中調節後的調節電平內對數字電位器33的電刷端子33A 進行靈敏度調節(下移調節)。該步驟150是用於確認調節範圍的步驟，且是用於將分辨カ設定為最大可調範圍，並通過對其數值加以確認來判斷調節量的步驟。在該步驟150中當判斷能夠在步驟140中調節後的調節電平內對數字電位器33 的電刷端子33A進行靈敏度調節(下移調節)吋，返回至步驟130，判斷是否通過光檢測器 (例如光電IC) 35內部的光檢測部53檢測到了 LED42的光。即，判斷來自光檢測器(例如光電IC) 35的輸出狀態是否為打開(ON)。然後，反覆進行步驟130 步驟150，直到在步驟150中判斷為不能在步驟140中調節後的調節電平內對數字電位器33的電刷端子33A進行靈敏度調節(下移調節)為止。另タト，當在步驟130中判斷為通過光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53 未檢測到LED42的光吋，在步驟160中判斷是否在數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍(=27 5)內。即，在步驟140中調節後的調節電平內反覆對數字電位器33的電刷端子33A進行靈敏度調節(下移調節)，並在達到通過光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53檢測不到LED42光的調節電平時向步驟160過渡。在該步驟160中，判斷數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍是否在預先設定的數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍(=27 幻內，其中，該數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍是從通過光檢測器(例如光電IC) 35檢測到LED42 的光的最初的數字電位器33的電刷端子33A的調節電平，至達到通過光檢測器(例如光電 IC) 35內部的光檢測部53無法檢測到LED42的光的電平時(LED42的光量成為無法通過光檢測部53檢測到的光量吋)為止的範圍。當在該步驟160中判斷為數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍在預先設定的數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍(=27 幻內吋，結束該流程，其中，該數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍是從通過光檢測器(例如光電IC) 35 檢測到LED42的光的最初的數字電位器33的電刷端子33A的調節電平，至達到通過光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53無法檢測到LED42的光的電平時(LED42的光量成為無法通過光檢測部53檢測到的光量吋)為止的範圍。另夕卜，當在步驟120中判斷為光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53檢測不到以最大光量發光的LED42的光或在步驟150中判斷為無法在步驟140中調節後的調節電平內對數字電位器33的電刷端子33A進行靈敏度調節(下移調節)或在步驟160中判斷為數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍不在預先設定的數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍(=27 5)內吋，向步驟170過渡，其中，該數字電位器33的電刷端子33A的調節電平範圍是從通過光檢測器(例如光電IC) 35檢測到LED42光的最初的數字電位器33的電刷端子33A的調節電平，至達到通過光檢測器(例如光電IC) 35內部的光檢測部53無法檢測到LED42光的電平時(LED42的光量成為無法通過光檢測部53檢測到的光量吋)為止的範圍。在步驟170中，判斷為CPU34中數字電位器33的電刷端子33A的電平調節失敗， 並將該結果(調節失敗)顯示在通過通信終端組件15連接的個人計算機14中。當在該步驟170中輸出數字電位器33的電刷端子33A的電平調節失敗的情況時， 在步驟180中，將數字電位器33的電刷端子33A的調節電平恢復到自動調節開始之前的電平，並結束該流程。這樣設定的科裡奧利流量計1的轉換器3內的顯示器4中所設置的光開關進行使指尖觸摸顯示部20正面21的切換操作部M、25上方的操作(觸摸操作)，從而進行開關動作(0N/0FF動作)。通過該開關動作(0N/0FF動作)進行模式切換。關於利用該光開關(光檢測器)進行的打開或關閉(0N/0FF)的辨別的時間圖表示於圖9中。圖9中表示進行將數字電位器33的調節電平逐漸提高「 1」(具體為1位)的設定的情況和將數字電位器33的調節電平逐漸降低「 1」(具體為1位)的設定的情況。[實施例2]接下來，使用流程圖對圖5所圖示的流量計的光電傳感靈敏度調節裝置的自動校正功能進行說明。圖10中表示執行圖5所圖示的流量計的光電傳感靈敏度調節裝置的自動校正功能時的控制流程圖。在需要進行該流量計的光電傳感靈敏度調節裝置的校正的動作中，存在非接觸式切換裝置(SW)持續為打開(ON)狀態的情況。在圖10中，當在步驟200中自動校正功能的流程啟動吋，首先，在步驟210中判斷來自光檢測器(例如光電IC) 35的輸出狀態在成為打開(ON)之後是否持續經過了某一段時間(例如60分鐘以上)。即，在該步驟210中，判斷來自光檢測器(例如光電IC) 35的輸出狀態是否為開關長時間打開(0N)。
當在該步驟210中來自光檢測器(例如光電IC)35的輸出狀態並非為開關長時間打開(ON)時，進行等待直到來自光檢測器(例如光電IC)35的輸出狀態在成為打開(ON) 之後持續維持打開(ON)狀態60分鐘以上為止。當在該步驟210中判斷為來自光檢測器(例如光電IC)35的輸出狀態為開關長時間打開(ON)的狀態時，在步驟220中，在改變(下移)數字電位器33的電刷端子33A吋， 從CPU34向數字電位器33輸出改變(下移)數字電位器33的電刷端子33A的信號，進行將數字電位器33的調節電平降低「 1」級的設定。S卩，在步驟220中，在來自光檢測器(例如光電IC)35的輸出狀態處於開關長時間打開(ON)的狀態時，通過連接數字電位器33和CPU34的數字控制線34B，從CPU34向數字電位器33輸出改變(下移)數字電位器33的電刷端子33A的信號，進行將數字電位器33 的調節電平降低「 1」(具體為1位)的設定。這樣，在本實施例中，在判斷為光檢測器(例如光電IC)35的輸出是開關長時間打開(ON)吋，通過數字控制線34B從CPU34向數字電位器33輸出改變(下移)數字電位器 33的電刷端子33A的信號，對數字電位器33的電平進行調節(降低「 1」位)，而後對從LED 驅動用調節器(具有輸出可調功能的可調輸出調節器)40供給到發光體31中的能量(電壓或電流)進行控制，以調節作為發光體31的LED42的光量。但是，也可以是調節光檢測器(例如光電IC)35的靈敏度的方法，而不是如本實施例那樣調節作為發光體31的LED42的光量。即，也可以是如下的方法，即，在判斷為光檢測器(例如光電IC) 35的輸出為開關長時間打開(ON)時，進行降低光檢測器(例如光電IC) 35 的靈敏度的設定，直到光檢測器(例如光電IC) 35的輸出成為關閉(OFF)為止來進行控制的方法。當在該步驟220中從CPU34向數字電位器33輸出改變(下移)數字電位器33的電刷端子33A的信號，進行了將數字電位器33的調節電平降低「 1」級的設定時，在步驟230 中，判斷來自光檢測器(例如光電IC) 35的輸出狀態是否為打開(0N)。在該步驟230中，不是判斷來自光檢測器(例如光電IC)35的輸出狀態是否持續 60分鐘以上，而是判斷在步驟220中進行了將數字電位器33的調節電平降低「 1」級的設定之後，來自光檢測器(例如光電IC) 35的輸出狀態是否還呈打開(ON)，S卩，判斷以步驟220 中的數字電位器33的電平調節是否足夠。因此，當在該步驟230中判斷為來自光檢測器(例如光電IC) 35的輸出狀態呈打開(ON)吋，返回至步驟220，並反覆進行步驟220、步驟230直到來自光檢測器(例如光電 IC) 35的輸出狀態成為關閉(OFF)為止。S卩，在步驟220、步驟230中，在光開關的檢測靈敏度過高時進行數字電位器33的電平調節，並反覆進行該處理直到該數字電位器33的電平調節變得足夠為止。當在該步驟230中判斷為來自光檢測器(例如光電IC)35的輸出狀態並非呈打開 (ON)，S卩，輸出狀態呈關閉(OFF)吋，表示數字電位器33的電平調節已足夠，從而結束該流禾王。當通過這樣構成，採用本實施例吋，具有如下那樣的效果，即(1)能夠進行數字電位器33的可設定分辨カ程度的數位化調節，從而能夠謀求調節方法的簡化；
(2)雖然需要將現有的體積調節用筐體一部分去除後的調節專用筐體(夾具)和反光物的實物基準(material standard)，但是，可以不要調節用的大規模調節夾具。(3)由於感光靈敏度是通過CPU34控制而進行的，因此，能夠在檢測光檢測部34打開或關閉(0N/0FF)的同時實現自動微調化(automatic trimming)，從而能夠實現自動調節化。
權利要求
1.一種現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，現場設備的切換操作部(人機界面)構成為在正面設有發光體透光性物質(玻璃等) 從而不會被暴露在外部氣體中； 所述操作部設有切換操作部，其是使反光物靠近包含發光體透光性物質的正面上方，將包括發射光的發光體和檢測射入光的光檢測器的光電傳感器打開或關閉；數據顯示畫面，其是使反光物靠近所述操作部的正面上方，進行所述切換操作部的開關動作(打開動作)，切換設定等顯示數據的模式，並根據由該切換操作部指定的切換模式進行畫面顯示；以及光電傳感靈敏度調節裝置，其調節通過所述切換操作部打開或關閉的所述光電傳感器的光檢測靈敏度；所述光電傳感靈敏度調節裝置包括發光體、LED驅動用調節器、受光裝置、數字電位器、 CPU、個人計算機以及光檢測部，並能夠進行最佳的靈敏度調節；所述發光體包括LED並在接收到能量(電流或電壓)的供給後發射光； 所述LED驅動用調節器對作為所述發光體的LED進行能量(電流或電壓)的供給並具有輸出可調功能；所述受光裝置接收通過使反光物靠近由包括所述發光體透光性物質的正面上方而反射的、從所述發光體發射出的光；所述數字電位器控制從所述LED驅動用調節器供給到作為所述發光體的LED中的能量 (電流或電壓)的增減；所述CPU根據控制程序通過控制上述數字電位器的信號數位化地控制從所述LED驅動用調節器供給到作為所述發光體的LED中的能量(電流或電壓)的增減； 所述個人計算機用於進行所述CPU的控制並通過通信終端組件連接； 所述光檢測部檢測從所述LED發射出的光信號並將該光信號轉換成電信號後輸出。
2.如權利要求1所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述現場設備收容在考慮到以現場設置為目的的耐久性的牢固的筐體內而構成。
3.如權利要求1或2所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述光開關靈敏度調節裝置具有包括第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光傳感的自動靈敏度調節功能，並且，分階段地增加光電傳感器的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節；其中，所述第一步驟將數字電位器目前的調節電平復位清零，並將數字電位器的調節電平設定為最大靈敏度級；所述第二步驟以所述第一步驟的狀態判斷光檢測器內部的光檢測部是否檢測到發光的LED的光；所述第三步驟當在所述第二步驟中檢測到了 LED的光時，通過連接數字電位器和CPU 的數字控制線，從CPU向數字電位器輸出改變(上移或下移)數字電位器的電刷端子的信號，從而進行將數字電位器的調節電平提高或降低「1」 (1位)的設定；所述第四步驟判斷能否在調節電平內對數字電位器的電刷端子進行靈敏度調節(上移或下移)；所述第五步驟當在所述第四步驟中能夠進行調節電平的靈敏度調節時，判斷是否在數字電位器的電刷端子的調節電平範圍(=27 5)內。
4.如權利要求1、2或3所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述光開關靈敏度調節裝置，具有包括第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光開關的自動校正功能，並且，分階段地減少光開關的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節，從而自動校正光開關的靈敏度調節；所述第一步驟判斷來自光檢測器的輸出狀態在成為打開之後是否持續經過了很長時間(例如60分鐘以上)；所述第二步驟將所述第一步驟中來自檢測器的輸出狀態在成為打開之後持續維持打開狀態很長時間(例如60分鐘以上)的情況判斷為發生誤動作，並從CPU向數字電位器輸出改變(下移)電刷端子的信號，進行將光檢測器的靈敏度調節電平降低「1」級的設定；所述第三步驟判斷即使在所述第二步驟中進行了將光檢測器的靈敏度調節電平降低 「 1，，級的設定，來自光檢測器的輸出狀態是否還呈打開；所述第四步驟判斷為所述第三步驟中來自光檢測器的輸出狀態呈打開，且所述光檢測器的靈敏度調節電平依然高，從而進行光檢測器的靈敏度調節電平控制直到來自光檢測器的輸出狀態成為關閉為止；所述第五步驟判斷為所述第四步驟中來自光檢測器的輸出狀態成為關閉時光檢測器的靈敏度調節電平變得恰當，從而結束光檢測器的靈敏度調節電平控制。
5.一種現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，現場設備的切換操作部(人機界面)構成為在正面設有發光體透光性物質(玻璃等) 從而不會被暴露在外部氣體中， 所述切換操作部設有切換操作部，其是使反光物靠近所述發光體透光性物質的上部，將包括發光體和光檢測器的光電傳感器打開或關閉；數據顯示畫面，其根據通過所述切換操作部的開關動作對顯示數據的模式按照指定的模式進行畫面顯示；以及光電傳感靈敏度調節裝置，其調節所述光電傳感器的光檢測靈敏度； 所述光電傳感靈敏度調節裝置，設有LED、光電IC、可調輸出調節器、數字電位器以及 CPU,並通過所述CPU對所述數字電位器進行控制從而能夠進行最佳的靈敏度調節， 所述LED在接收到電能的供給後發射光，所述光電IC接收被所述反光物反射的所述LED發射出的光後輸出信號， 所述可調輸出調節器的一端經由第一電阻連接在LED上，另一端經由第二電阻連接在數字電位器上，並通過改變輸出電壓來增加或減少所述LED的正向電流，從而調節該LED的發光量，所述數字電位器控制所述可調輸出調節器的輸出電壓，對從該可調輸出調節器供給到所述LED中的能量(電壓或電流)進行控制，所述CPU向所述數字電位器發送控制信號，對所述可調輸出調節器的輸出電壓進行控制，從而對從該可調輸出調節器供給到所述LED中的能量(電壓或電流)進行控制，由此來調節該LED的發光量。
6.如權利要求5所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述光電IC包括光檢測部、脈衝發生器、AND電路以及電晶體，所述光檢測部檢測被所述反光物反射的從所述LED發射出的光，該光以一定光量以上將受光信號輸出到所述AND電路的一個端子中，所述脈衝發生器輸出固定脈衝信號，並通過該脈衝信號使所述LED與該脈衝信號同步地進行發光，同時，將該脈衝信號輸入到所述AND電路的另一個端子中，所述AND電路取得接收到從所述LED發射出的光後輸出的受光信號與從所述脈衝發生器輸出的脈衝信號的邏輯積(AND)，並輸出到所述CPU中，所述電晶體根據從所述脈衝發生器輸出的固定脈衝信號打開或關閉，使所述LED與該脈衝信號同步地進行發光。
7.如權利要求5或6所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述數字電位器設有具有32位調節電平的電刷端子，並使用如下信號通過數字控制線從所述CPU中內置的PIO輸出的、指定對象設備的CS信號，和決定增加還是減少數字電位器的調節電平的提高/降低信號，以及在每次脈衝邊沿檢測時改變數字電位器的調節電平的信號(計數信號)；並根據所述調節電平對所述可調輸出調節器的所述電刷端子的連接位置進行控制，由此來改變連接在該可調輸出調節器另一端上的第二電阻的電阻值，控制該第二電阻與連接在所述可調輸出調節器一端上的第一電阻間的電阻分壓比，從而對從所述可調輸出調節器供給到所述LED中的輸出電壓(或電流)進行控制。
8.如權利要求7所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述CPU構成為按照固定的程序並根據從所述光電IC的所述AND電路輸出的輸出信號的輸入來判斷是否從LED發射出光，使用通過數字控制線從所述CPU中內置的PIO輸出的、指定對象設備的CS信號，和決定增加還是減少數字電位器的調節電平的提高/降低信號，以及在每次脈衝邊沿檢測時改變數字電位器的調節電平的信號(計數信號)，按照所述32位的調節電平依次對所述數字電位器的電刷端子的連接位置進行控制，由此，對連接在所述可調輸出調節器一端上的第一電阻、與連接在該可調輸出調節器另一端上的第二電阻的電阻分壓比進行控制，從而控制從所述可調輸出調節器供給到所述LED中的輸出電壓 (或電流)，直到通過所述光電IC的所述光檢測部檢測到從所述LED發射出的光由所述反光物反射後的反射光為止。
9.如權利要求5、6、7或8所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述光開關靈敏度調節裝置具有包括第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光傳感的自動靈敏度調節功能，並且，分階段地減少或增加光電傳感器的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節；所述第一步驟將數字電位器目前的調節電平復位清零，並將數字電位器的調節電平設定為最大靈敏度級，所述第二步驟以所述第一步驟的狀態判斷光檢測器內部的光檢測部是否檢測到發光的LED的光，所述第三步驟當在所述第二步驟中檢測到了 LED的光時，通過連接數字電位器和CPU 的數字控制線，從CPU向數字電位器輸出改變(下移)數字電位器的電刷端子的信號，進行將數字電位器的調節電平降低「1」(1位)的設定，所述第四步驟判斷能否在調節電平內對數字電位器的電刷端子進行靈敏度調節(下移)，所述第五步驟當在所述第四步驟中能夠進行調節電平的靈敏度調節時，判斷是否在數字電位器的電刷端子的調節電平範圍(=27 5)內。
10.如權利要求5、6、7、8或9所述的現場設備用光傳感非接觸式切換裝置(SW)的光電傳感靈敏度調節裝置，其特徵在於，所述光開關靈敏度調節裝置具有包括第一步驟、第二步驟、第三步驟、第四步驟以及第五步驟的光開關的自動校正功能，並且，分階段地減少光開關的調節靈敏度，並以光檢測器的輸出發生變化的電平完成調節，從而自動校正光開關的靈敏度調節；所述第一步驟判斷來自光檢測器的輸出狀態在成為打開之後是否持續經過了很長時間(例如60分鐘以上)，所述第二步驟將所述第一步驟中來自檢測器的輸出狀態在成為打開之後持續維持打開狀態很長時間(例如60分鐘以上)的情況判斷為發生誤動作，並從CPU向數字電位器輸出改變(下移)電刷端子的信號，進行將光檢測器的靈敏度調節電平降低「1」級的設定，所述第三步驟判斷即使在所述第二步驟中進行了將光檢測器的靈敏度調節電平降低 「 1，，級的設定，來自光檢測器的輸出狀態是否還呈打開，所述第四步驟判斷為所述第三步驟中來自光檢測器的輸出狀態呈打開，且所述光檢測器的靈敏度調節電平依然高，從而進行光檢測器的靈敏度調節電平控制直到來自光檢測器的輸出狀態成為關閉為止，所述第五步驟判斷為所述第四步驟中來自光檢測器的輸出狀態成為關閉時光檢測器的靈敏度調節電平變得恰當，從而結束光檢測器的靈敏度調節電平控制。
全文摘要
一種光電傳感靈敏度調節裝置，其包括LED、LED驅動用調節器、受光裝置、數字電位器、CPU以及光檢測部，其中，該LED在接收到能量(電流或電壓)的供給後發射光，該LED驅動用調節器對LED進行能量的供給，該受光裝置接收從LED發射出的光，該數字電位器控制供給到LED中的能量的增減，該CPU根據控制程序數位化地控制供給到LED中的能量的增減，該光檢測部檢測光信號並將該光信號轉換成電信號後輸出。
文檔編號H03K17/78GK102577125SQ20108004532
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月4日 優先權日2009年10月10日
發明者中山紀旭, 遠藤佳史, 龜山辰未 申請人:株式會社奧巴爾