JP2007225446A

JP2007225446A - Display value reading device

Info

Publication number: JP2007225446A
Application number: JP2006047166A
Authority: JP
Inventors: Masato Yamada; 正人山田
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: JP4592615B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display value reading device capable of reading inexpensively a measured quantity displayed by displacement of a pointer, and a remote monitoring system equipped therewith. <P>SOLUTION: An electrode part 2 is arranged on the surface of an indicator 20 which is a reading object and connected to a measuring part 4. The electrode part 2 has a shape wherein the area facing to the pointer 12 is changed corresponding to rotation of the pointer 12. Hereby, the capacitance between the electrode part 2 and the pointer 12 is changed corresponding to rotation of the pointer 12. The measuring part 4 is connected to the electrode part 2 and an outer frame 10 of the indicator 20, and measures the capacitance between the electrode part 2 and the pointer 12 of the indicator 20, The measuring part 4 outputs the measured capacitance value to an operation part 6. The operation part 6 operates a display value based on the capacitance received from the measuring part 4 and outputs it to the outside. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は表示値読取装置およびそれを備える遠隔監視システムに関し、特に指針の変位により測定値を表示する表示器において、その表示値を読取る表示値読取装置およびそれを備える遠隔監視システムに関するものである。 The present invention relates to a display value reading device and a remote monitoring system including the display value reading device, and more particularly to a display value reading device that reads a display value in a display that displays a measurement value by displacement of a pointer and a remote monitoring system including the display value reading device. .

たとえば、発電所や変電所などのプラントには、多くの計測装置が設置されている。プラントを安定して稼動させるためには、それらの計測装置から得られる測定値を定期的に監視する必要がある。 For example, many measuring devices are installed in plants such as power plants and substations. In order to operate the plant stably, it is necessary to regularly monitor the measurement values obtained from these measuring devices.

従来は、当該プラントの保守員が定期的に巡回し、各計測装置の表示値を確認していたが、効率化の要求や情報技術の進歩などに応じて、各計測装置を遠隔で、かつ、集中して監視するような遠隔監視システムの導入が進んでいる。 Conventionally, the maintenance staff of the plant regularly visited and checked the display value of each measuring device.However, according to demands for efficiency and advances in information technology, each measuring device can be remotely connected and The introduction of remote monitoring systems that centrally monitor is progressing.

このような遠隔監視システムの導入にあたり、各計測装置から得られる測定値を監視場所へ伝送する必要がある。そのため、既存の計測装置からの測定値を電気信号として取出す改造が必要となる。 In introducing such a remote monitoring system, it is necessary to transmit measured values obtained from each measuring device to a monitoring place. Therefore, the modification which takes out the measured value from the existing measuring device as an electric signal is needed.

計測装置の中には、計測対象の物理量に応じた電気信号を出力するようなセンサや発振器を含むものがある。そのような計測装置では、既に内部に電気信号が生成されているので、大規模な改造を行なわず、測定値に応じた電気信号を取出すことができる。 Some measuring apparatuses include a sensor or an oscillator that outputs an electrical signal corresponding to a physical quantity to be measured. In such a measuring apparatus, since an electric signal has already been generated, an electric signal corresponding to a measured value can be taken out without performing a large-scale modification.

一方、たとえば、温度計や圧力計などでは、計測対象の温度や圧力を直接取出し、その機械的変位を指針に伝達することで、測定値を表示する計測装置も存在する。一例として、温度に応じたアルコールや水銀の膨張を利用した隔測温度計、一方面に圧力を与えて隔膜の変位を利用したダイヤフラム式圧力計などが挙げられる。 On the other hand, for example, in a thermometer, a pressure gauge, and the like, there is a measuring device that directly takes out a temperature or pressure to be measured and transmits the mechanical displacement to a pointer to display a measured value. As an example, there are a differential thermometer using expansion of alcohol or mercury according to temperature, a diaphragm type pressure gauge using pressure on one surface and utilizing displacement of the diaphragm.

このような機械的変位を利用した計測装置は、外部からの電力供給を必要としないので、堅牢でかつ安価であり、広く普及している。しかしながら、上述の遠隔監視システムを導入するにあたり、測定値に応じた電気信号を取出すためには、センサを追加するなどの大幅な改造が必要となる。さらに、センサの追加に伴う改造を行なうためには、プラントの運転を休止しなければならないことも多く、非常にコストおよび時間を要するといった問題がある。 A measuring device using such a mechanical displacement does not require an external power supply, is robust and inexpensive, and is widely used. However, when the above-described remote monitoring system is introduced, in order to take out an electrical signal corresponding to the measured value, a large modification such as adding a sensor is required. Furthermore, in order to perform modification accompanying the addition of the sensor, it is often necessary to stop the operation of the plant, and there is a problem that it is very costly and time consuming.

そこで、このような計測装置の指針の変位を光学的に読取り、測定値に応じた電気信号を生成する方法が考案されている。 Accordingly, a method has been devised in which the displacement of the pointer of such a measuring device is optically read and an electric signal corresponding to the measured value is generated.

たとえば、特許文献１には、計測装置を撮影する監視用カメラと、監視用カメラで撮影された画像データから表示値を読取る画像処理手段と、読取られた表示値を監視場所へ転送する転送手段とからなる監視システムが開示されている。
特開２００３−２４２５８７号公報 For example, Patent Document 1 discloses a monitoring camera that images a measuring device, an image processing unit that reads a display value from image data captured by the monitoring camera, and a transfer unit that transfers the read display value to a monitoring location. A monitoring system comprising:
JP 2003-242587 A

しかしながら、上述のような指針の変位を光学的に読取る方法では、監視対象の計測装置に対応する台数の監視用カメラが必要となる。また、１台の監視用カメラで複数の計測装置を撮影するように配置しても、多くのプラントでは、計測装置が分散して設置されていることが多い。そのため、監視用カメラの台数を大幅に抑制することはできなかった。 However, in the method for optically reading the displacement of the pointer as described above, the number of monitoring cameras corresponding to the measurement device to be monitored is required. Moreover, even if it arrange | positions so that several measuring devices may be image | photographed with one monitoring camera, in many plants, a measuring device is distributed and installed in many cases. Therefore, the number of surveillance cameras could not be significantly reduced.

さらに、監視用カメラで撮影された画像データから表示値を読取る画像処理手段は、パソコンなどで実現されるため、このパソコン自体を保守する必要も生じる。 Furthermore, since the image processing means for reading the display value from the image data captured by the monitoring camera is realized by a personal computer or the like, it is necessary to maintain the personal computer itself.

そのため、システムの構成が複雑化し、保守性も良くないという問題があった。
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、指針の変位により表示される測定量の読取りを低コストで実現する表示値読取装置およびそれを備える遠隔監視システムを提供することである。 For this reason, there is a problem that the system configuration is complicated and the maintainability is not good.
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a display value reading device that realizes low-cost reading of a measurement value displayed by the displacement of a pointer and remote monitoring including the same Is to provide a system.

この発明によれば、指針の変位により測定量を表示し、かつ、指針が導電性を有する表示器において、その表示値を読取る表示値読取装置である。そして、表示値読取装置は、指針と絶縁され、かつ、指針の変位に応じて指針との間の静電容量が変化するように配置される電極部と、指針と電極部との間の静電容量を測定する測定部と、測定部において測定された静電容量に基づいて表示値を演算し、外部へ出力する演算部とを備える。 According to the present invention, there is provided a display value reading device for displaying a measured amount by displacement of a pointer and reading the display value in a display device having a conductive pointer. The display value reading device is insulated from the pointer and is arranged so that the electrostatic capacitance between the pointer changes according to the displacement of the pointer, and the static value between the pointer and the electrode portion. A measurement unit that measures the capacitance and a calculation unit that calculates a display value based on the capacitance measured by the measurement unit and outputs the calculated value to the outside.

好ましくは、電極部は、指針の変位面に対して略平行に配置され、かつ、指針の変位に応じて指針と対向する面積が変化するような形状を有する。 Preferably, the electrode portion is disposed substantially parallel to the displacement surface of the pointer and has a shape such that an area facing the pointer changes according to the displacement of the pointer.

好ましくは、電極部は、指針の変位に応じて指針との距離が変化するように、指針の変位面に対して所定の角度をもって配置される。 Preferably, the electrode portion is disposed at a predetermined angle with respect to the displacement surface of the pointer so that the distance from the pointer changes according to the displacement of the pointer.

好ましくは、電極部は、光透過性を有する導電性フィルムからなる。
また、この発明によれば、上述した表示値読取装置と、表示値読取装置において演算された表示値を転送する転送手段と、転送手段において転送された表示値を表示する表示部とを備える、遠隔監視システムである。 Preferably, an electrode part consists of an electroconductive film which has a light transmittance.
According to the invention, the display value reading device described above, a transfer unit that transfers the display value calculated in the display value reading device, and a display unit that displays the display value transferred in the transfer unit are provided. It is a remote monitoring system.

この発明によれば、指針の変位に応じて指針との間の静電容量が変化するように電極部を配置することで、指針と電極部との間の静電容量に基づいて、表示値を読取る。そのため、既存の計測装置に対する改造を必要とせず、かつ、表示器に対しても電極部を配置するだけでよい。よって、指針の変位により表示される測定量の読取りを低コストで実現する表示値読取装置およびそれを備える遠隔監視システムを実現できる。 According to the present invention, the electrode unit is arranged so that the capacitance between the pointer changes according to the displacement of the pointer, so that the display value is based on the capacitance between the pointer and the electrode unit. Read. For this reason, it is not necessary to modify the existing measuring apparatus, and it is only necessary to arrange the electrode part on the display. Therefore, it is possible to realize a display value reading apparatus that realizes reading of a measurement amount displayed by the displacement of the pointer at a low cost and a remote monitoring system including the display value reading apparatus.

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［実施の形態１］
実施の形態１においては、測定対象の機械的変位を受け、指針の回転変位によりその測定量を表示する表示器に適用する場合について説明する。 [Embodiment 1]
In the first embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a display device that receives a mechanical displacement of a measurement object and displays the measured amount by the rotational displacement of a pointer.

図１は、実施の形態１に従う表示値読取装置１の概略構成図である。
図１（ａ）は、全体ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a display value reading device 1 according to the first embodiment.
FIG. 1A is an overall block diagram.

図１（ｂ）は、Ｉｂ−Ｉｂ断面図である。
図１（ａ）を参照して、表示値読取装置１は、指針の変位により測定量を表示する表示器２０に対して、その表示値を読取る。 FIG.1 (b) is Ib-Ib sectional drawing.
With reference to FIG. 1A, the display value reading device 1 reads the display value with respect to the display 20 that displays the measured amount by the displacement of the pointer.

表示値読取装置１は、電極部２と、測定部４と、演算部６とからなる。
電極部２は、読取対象の表示器２０の表面に配置され、測定部４と接続される。そして、電極部２は、たとえば、導電性フィルムや網状の金属導体などで構成される。さらに、保守員が表示器２０を直接監視する場合において、作業を妨げないように、電極部２は、光透過性を有する、すなわち透明または半透明の導電性フィルムが好ましい。 The display value reading device 1 includes an electrode unit 2, a measurement unit 4, and a calculation unit 6.
The electrode unit 2 is disposed on the surface of the display 20 to be read and is connected to the measurement unit 4. And the electrode part 2 is comprised with a conductive film, a net-like metal conductor, etc., for example. Furthermore, when the maintenance staff directly monitors the display 20, the electrode part 2 is preferably a light-transmissive, that is, a transparent or translucent conductive film so as not to hinder the work.

測定部４は、電極部２および表示器２０の外枠１０と接続され、電極部２と表示器２０の指針１２との間の静電容量を測定する。そして、測定部４は、測定した静電容量の値を演算部６へ出力する。 The measurement unit 4 is connected to the electrode unit 2 and the outer frame 10 of the display device 20, and measures the capacitance between the electrode unit 2 and the pointer 12 of the display device 20. Then, the measurement unit 4 outputs the measured capacitance value to the calculation unit 6.

演算部６は、測定部４から受けた静電容量に基づいて表示値を演算し、外部へ出力する。実施の形態１においては、演算部６は、記録部８へ表示値を出力する。 The calculation unit 6 calculates a display value based on the capacitance received from the measurement unit 4 and outputs the calculated value to the outside. In the first embodiment, the calculation unit 6 outputs a display value to the recording unit 8.

記録部８は、読取対象の表示器２０に近接して配置され、演算部６から受けた表示値のデータを所定の間隔毎に記録媒体９へ格納する。そして、保守員は、その記録媒体９を定期的に回収し、プラントの異常の有無やその兆候の有無について診断を行なう。 The recording unit 8 is arranged close to the display device 20 to be read, and stores display value data received from the calculation unit 6 in the recording medium 9 at predetermined intervals. Then, the maintenance staff periodically collects the recording medium 9 and diagnoses the presence or absence of a plant abnormality and the presence or absence of the sign.

また、記録媒体９は、記録部８との着脱が可能であり、格納したデータを自由に持ち運ぶことができる。なお、記録媒体９は、たとえば、フラッシュメモリカード、ＳＤメモリカード、ＩＣメモリカードなどの半導体メモリや、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＭＯ（Magnetic Optical Disc）／ＭＤ（Mini Disc）／ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）−ＲＯＭ／ＲＡＭ／Ｒ／ＲＷ）などからなる。 In addition, the recording medium 9 can be attached to and detached from the recording unit 8, and the stored data can be carried freely. The recording medium 9 is, for example, a semiconductor memory such as a flash memory card, an SD memory card, an IC memory card, a flexible disk, a cassette tape, an optical disk (MO (Magnetic Optical Disc) / MD (Mini Disc) / DVD (Digital Versatile Disc) -ROM / RAM / R / RW).

図１（ｂ）を参照して、読取対象の表示器２０は、指針１２と、回転軸１４と、指示板１８と、外枠１０と、表示窓１６とからなる。 Referring to FIG. 1B, the display device 20 to be read includes a pointer 12, a rotating shaft 14, an instruction plate 18, an outer frame 10, and a display window 16.

回転軸１４は、図示しない測定対象の機械的変位を受けて回転する。そして、回転軸１４は、指針１２と連結され、自己の回転により指針１２を回転させる。 The rotating shaft 14 rotates in response to a mechanical displacement of a measurement target (not shown). The rotating shaft 14 is connected to the pointer 12 and rotates the pointer 12 by its own rotation.

指針１２は、表示値を読取り易くするため、回転軸１４の回転にかかる変位量を拡大する。 The pointer 12 enlarges the amount of displacement applied to the rotation of the rotary shaft 14 in order to make the display value easy to read.

指示板１８は、測定対象の物理量と指針１２の回転にかかる変位量とを対応付けるように目盛りが印される。 The indicator plate 18 is marked with a scale so as to associate the physical quantity to be measured with the amount of displacement applied to the rotation of the pointer 12.

外枠１０は、指針１２、回転軸１４および指示板１８を格納し、外部からの影響を遮へいする。そして、外枠１０は、表示窓１６および指示板１８を固定する。 The outer frame 10 stores the pointer 12, the rotating shaft 14, and the indicator plate 18, and shields the influence from the outside. The outer frame 10 fixes the display window 16 and the indicator plate 18.

表示窓１６は、ガラスやアクリルなどの光透過性のある材質からなり、視認性を確保しつつ、外部からの影響を遮へいする。 The display window 16 is made of a light-transmitting material such as glass or acrylic, and shields the influence from the outside while ensuring visibility.

また、上述したように、電極部２は、指針１２の変位面に対して略水平となるように、表示窓１６に密着して配置される。その結果、電極部２と指針１２との間には、表示窓１６と空間とが介在しているので、絶縁が維持される。よって、指針１２が電極として作用するため、電極部２と指針１２との間に静電容量が存在する。 Further, as described above, the electrode portion 2 is disposed in close contact with the display window 16 so as to be substantially horizontal with respect to the displacement surface of the pointer 12. As a result, since the display window 16 and the space are interposed between the electrode portion 2 and the pointer 12, insulation is maintained. Therefore, since the pointer 12 acts as an electrode, there is a capacitance between the electrode portion 2 and the pointer 12.

さらに、回転軸１４、指針１２および外枠１０は、金属材料からなり、いずれも導電性を有する。そのため、指針１２は、回転軸１４を介して外枠１０と電気的に接続される。よって、外枠１０と接続された測定部４から見ると、外枠１０および回転軸１４を介して、指針１２までの電路が形成される。 Furthermore, the rotating shaft 14, the pointer 12 and the outer frame 10 are made of a metal material, and all have conductivity. Therefore, the pointer 12 is electrically connected to the outer frame 10 via the rotating shaft 14. Therefore, when viewed from the measurement unit 4 connected to the outer frame 10, an electric path to the pointer 12 is formed via the outer frame 10 and the rotating shaft 14.

したがって、測定部４は、電極部２と指針１２との間の静電容量を測定できる。
なお、上述の説明においては、外枠１０および回転軸１４を介して、測定部４と指針１２とを電気的に接続する場合について説明したが、外枠１０または回転軸１４が非導電性の物質からなる場合には、リード線などを用いて、回転軸１４または測定部４と指針１２とを直接接続する構成としてもよい。 Therefore, the measurement unit 4 can measure the capacitance between the electrode unit 2 and the pointer 12.
In the above description, the case where the measuring unit 4 and the pointer 12 are electrically connected via the outer frame 10 and the rotating shaft 14 has been described. However, the outer frame 10 or the rotating shaft 14 is not electrically conductive. When it consists of a substance, it is good also as a structure which connects directly the rotating shaft 14 or the measurement part 4, and the pointer | guide 12 using a lead wire.

ところで、静電容量Ｃは、透磁率をε、対向する電極間の面積をＳ、電極間の間隔をｄとすると、Ｃ＝εＳ／ｄで表される。すなわち、静電容量Ｃは、電極間の面積Ｓに比例し、電極間の間隔ｄに反比例する。 By the way, the capacitance C is represented by C = εS / d, where ε is the magnetic permeability, S is the area between the opposing electrodes, and d is the distance between the electrodes. That is, the capacitance C is proportional to the area S between the electrodes and inversely proportional to the distance d between the electrodes.

電極部２と指針１２との間の静電容量について見ると、対向する電極間の面積Ｓは、指針１２の変位面の面内方向において、電極部２と指針１２とが重なる、すなわち対向する面積と考えることができる。また、電極間の間隔ｄは、電極部２と指針１２の変位面との距離と考えることができる。なお、電極部２は、指針１２の変位面に対して略水平となるように配置されるので、電極間の間隔ｄは、ほぼ一定となる。 Looking at the capacitance between the electrode part 2 and the pointer 12, the area S between the opposing electrodes is such that the electrode part 2 and the pointer 12 overlap in the in-plane direction of the displacement surface of the pointer 12, that is, face each other. It can be considered an area. The distance d between the electrodes can be considered as the distance between the electrode portion 2 and the displacement surface of the pointer 12. In addition, since the electrode part 2 is arrange | positioned so that it may become substantially horizontal with respect to the displacement surface of the pointer | guide 12, the space | interval d between electrodes becomes substantially constant.

再度、図１（ａ）を参照して、電極部２は、指針１２の回転に応じて、指針１２と対向する面積が変化するような形状を有する。すなわち、電極部２と指針１２との間の静電容量は、指針１２の回転に応じて変化する。さらに、後述する演算における処理を簡素化するため、電極部２は、指針１２の示す表示値と静電容量とが略比例するような形状が好ましい。 Referring to FIG. 1A again, the electrode portion 2 has a shape such that the area facing the pointer 12 changes according to the rotation of the pointer 12. That is, the capacitance between the electrode unit 2 and the pointer 12 changes according to the rotation of the pointer 12. Furthermore, in order to simplify the processing in the calculation described later, the electrode part 2 preferably has a shape in which the display value indicated by the pointer 12 and the capacitance are approximately proportional.

図２は、測定部４の概略構成図の一例である。
図２を参照して、測定部４は、交流電圧を印加した場合に流れる電流値を検出し、その検出した電流値を交流電圧値および交流周波数により除算することで、静電容量を測定する。そして、測定部４は、交流印加部３０と、変流部３２と、検波部３４と、制御部３６とからなる。 FIG. 2 is an example of a schematic configuration diagram of the measurement unit 4.
Referring to FIG. 2, measurement unit 4 detects a current value that flows when an AC voltage is applied, and measures the capacitance by dividing the detected current value by an AC voltage value and an AC frequency. . The measurement unit 4 includes an alternating current application unit 30, a current transformation unit 32, a detection unit 34, and a control unit 36.

交流印加部３０は、制御部３６からの指令を受けて、所定の周波数かつ所定の電圧値からなる交流電圧を接続端子の両端へ印加する。 The AC application unit 30 receives an instruction from the control unit 36 and applies an AC voltage having a predetermined frequency and a predetermined voltage value to both ends of the connection terminal.

変流部３２は、回路に流れる交流電流を取出し、検波部３４へ出力する。
検波部３４は、変流部３２から受けた交流電流を検波し、その電流値を制御部３６へ出力する。 The current transformation part 32 takes out the alternating current which flows into a circuit, and outputs it to the detection part 34. FIG.
The detector 34 detects the alternating current received from the current transformer 32 and outputs the current value to the controller 36.

制御部３６は、検波部３４から受けた電流値を交流印加部３０へ与えた周波数指令および電圧値指令で除算し、外部へ出力する。 The control unit 36 divides the current value received from the detection unit 34 by the frequency command and the voltage value command given to the AC application unit 30 and outputs the result to the outside.

なお、測定部４は、静電容量を測定できればよいので、上述の構成に限られず、ブリッジ回路を用いる方法や充放電時間の計測による方法などで構成してもよい。 The measuring unit 4 is not limited to the above-described configuration, and may be configured by a method using a bridge circuit, a method by measuring charge / discharge time, or the like as long as the capacitance can be measured.

再度、図１（ａ）を参照して、実施の形態１に従う電極部２は、指針１２の示す値に応じて、指針１２と対向する面積が一定の割合で減少するように形成される。 Referring to FIG. 1A again, electrode portion 2 according to the first embodiment is formed such that the area facing pointer 12 decreases at a constant rate according to the value indicated by pointer 12.

図３は、指針１２の変位量と測定部４で測定される静電容量との関係の一例を示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between the amount of displacement of the pointer 12 and the capacitance measured by the measurement unit 4.

図３を参照して、上述のように電極部２は、指針１２と対向する面積が一定の割合で減少するように形成されるので、電極部２と指針１２との間の静電容量は、指針１２の変位量に対して一定の割合で減少する。すなわち、指針１２の変位量は、測定部４で測定される静電容量についての一次関数となる。 Referring to FIG. 3, as described above, electrode portion 2 is formed such that the area facing pointer 12 decreases at a constant rate, so that the capacitance between electrode portion 2 and pointer 12 is , It decreases at a constant rate with respect to the displacement amount of the pointer 12. That is, the displacement amount of the pointer 12 is a linear function with respect to the capacitance measured by the measurement unit 4.

そこで、演算部６は、測定部４から静電容量を受けて、指針１２の変位量、すなわち表示器２０の表示値を演算する。 Therefore, the calculation unit 6 receives the capacitance from the measurement unit 4 and calculates the displacement amount of the pointer 12, that is, the display value of the display 20.

たとえば、指針１２が０〜１００［％］の間で変位し、０［％］における静電容量をＣ_０、１００［％］における静電容量をＣ_１００とすると、測定部４で測定された静電容量をＣ_ｘとした場合の指針１２の変位量Ｘは、Ｘ＝１００×（Ｃ_ｘ−Ｃ_０）／（Ｃ_１００−Ｃ_０）［％］と演算できる。 For example, when the pointer 12 is displaced between ₀ and 100 [%], the capacitance at 0 [%] is C ₀ , and the capacitance at 100 [%] is C ₁₀₀ , the measurement is performed by the measurement unit 4. displacement of the hands 12 when the electrostatic capacitance was _{C x} X _{_{is, X = 100 × (C x}} -C 0) / (C 100 -C 0) [%] and can be calculated.

なお、上述の説明では、電極部２は、測定部４で測定される静電容量が指針１２の変位量に比例するように形成される場合について説明したが、特にこの構成に限られない。たとえば、指針１２の変位量と静電容量との関係を予め測定しておき、測定部４で測定された静電容量をその関係に当てはめることで、指針１２の変位量を算出することもできる。 In the above description, the electrode unit 2 has been described so that the capacitance measured by the measurement unit 4 is proportional to the amount of displacement of the pointer 12, but is not limited to this configuration. For example, the displacement amount of the pointer 12 can be calculated by measuring the relationship between the displacement amount of the pointer 12 and the capacitance in advance and applying the capacitance measured by the measurement unit 4 to the relationship. .

（遠隔監視システム）
図４は、実施の形態１に従う遠隔監視システム１００の概略構成図である。 (Remote monitoring system)
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of remote monitoring system 100 according to the first embodiment.

図４を参照して、遠隔監視システム１００は、プラント側に配置された表示値読取装置１から出力される表示器２０の表示値を監視場所へ転送し、監視場所にいる保守員に対して表示する。そのため、保守員は、表示器２０の表示値を確認するためにプラントに赴く必要が無くなり、保守業務の効率化を実現できる。 With reference to FIG. 4, the remote monitoring system 100 transfers the display value of the display 20 output from the display value reading device 1 arranged on the plant side to the monitoring place, to the maintenance staff at the monitoring place. indicate. Therefore, the maintenance staff does not need to go to the plant to check the display value of the display 20, and the maintenance work can be made more efficient.

そして、遠隔監視システム１００は、上述の表示値読取装置１と、送信部４０と、受信部４２と、表示部４４とからなる。 The remote monitoring system 100 includes the display value reading device 1 described above, a transmission unit 40, a reception unit 42, and a display unit 44.

送信部４０は、表示値読取装置１から出力される表示値で変調された無線信号を生成し、送出する。 The transmitter 40 generates and transmits a radio signal modulated with the display value output from the display value reader 1.

受信部４２は、送信部４０から送信された無線信号を受け、出力された表示値に復調して表示部４４へ出力する。 The receiving unit 42 receives the radio signal transmitted from the transmitting unit 40, demodulates it to the output display value, and outputs it to the display unit 44.

表示部４４は、受信部４２から受けた表示値を表示する。また、表示部４４は、送信された表示値が予め設定されたしきい値を超過したか否かを判断し、超過した場合には、その旨を通知するような構成としてもよい。 The display unit 44 displays the display value received from the receiving unit 42. In addition, the display unit 44 may be configured to determine whether or not the transmitted display value exceeds a preset threshold value, and to notify that when it exceeds the threshold value.

実施の形態１においては、送信部４０および受信部４２が転送手段を実現する。
なお、上述の説明では、１つの表示値読取装置１と、表示部４４とからなる遠隔監視システムについて例示したが、１つの表示部４４に対して複数の表示値読取装置１から出力される表示値を表示する構成としてもよい。 In the first embodiment, the transmission unit 40 and the reception unit 42 implement transfer means.
In the above description, the remote monitoring system including one display value reading device 1 and the display unit 44 has been exemplified. However, the display output from the plurality of display value reading devices 1 to one display unit 44. It is good also as composition which displays a value.

また、上述の説明では、無線信号を介して表示値を転送する構成について説明したが、ケーブルや光ファイバによる有線通信を用いてもよい。 In the above description, the configuration in which the display value is transferred via a wireless signal has been described. However, wired communication using a cable or an optical fiber may be used.

この発明の実施の形態１によれば、表示器の表示窓上に電極部を配置し、その電極部および表示器の外枠を測定部の両端と接続するだけで、表示値を読取ることができる。そのため、表示器以外の既存の計測装置に対する改造は必要なく、かつ、表示器に対する改造範囲も少なくて済む。また、本質的には、静電容量を測定することで、表示値を読取るので、パソコンなどを用いた複雑な処理を必要としない。よって、指針の変位により表示される測定量の読取りを低コストで実現する表示値読取装置およびそれを備える遠隔監視システムを実現できる。 According to Embodiment 1 of the present invention, it is possible to read a display value simply by disposing an electrode part on the display window of the display and connecting the electrode part and the outer frame of the display to both ends of the measurement part. it can. Therefore, it is not necessary to modify the existing measuring device other than the display device, and the modification range of the display device is small. Further, essentially, the display value is read by measuring the capacitance, so that complicated processing using a personal computer or the like is not required. Therefore, it is possible to realize a display value reading apparatus that realizes reading of a measurement amount displayed by the displacement of the pointer at a low cost and a remote monitoring system including the display value reading apparatus.

また、この発明の実施の形態１によれば、電極部は、指針の示す値に応じて、指針と対向する面積が一定の割合で減少するように形成される。そのため、測定部で測定される静電容量は、指針の変位量に比例する。よって、測定された静電容量に基づく表示値の演算処理が単純化されるため、演算部の構成を簡素化できる。 In addition, according to the first embodiment of the present invention, the electrode portion is formed such that the area facing the pointer decreases at a constant rate according to the value indicated by the pointer. Therefore, the capacitance measured by the measuring unit is proportional to the displacement amount of the pointer. Therefore, the calculation processing of the display value based on the measured capacitance is simplified, so that the configuration of the calculation unit can be simplified.

［実施の形態２］
実施の形態１においては、指針の変位量に応じて、指針と対向する面積が変化するように形成された電極部を用いる場合について説明した。 [Embodiment 2]
In Embodiment 1, the case where the electrode part formed so that the area facing the pointer is changed according to the displacement amount of the pointer has been described.

一方、実施の形態２においては、指針の変位量に応じて、指針との距離が変化するように電極部を配置する場合について説明する。 On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which the electrode portion is arranged so that the distance from the pointer changes according to the displacement amount of the pointer.

実施の形態２に従う表示値読取装置は、図１に示す実施の形態１に従う表示値読取装置１において、電極部の形状および配置を変更したものであり、他の部分は同一である。 The display value reading device according to the second embodiment is the same as the display value reading device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 except that the shape and arrangement of the electrode portions are changed, and the other parts are the same.

図５は、実施の形態２にかかる読取対象の表示器５０を示す図である。
図５（ａ）は、表示器５０の正面図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating the display device 50 to be read according to the second embodiment.
FIG. 5A is a front view of the display device 50.

図５（ｂ）は、Ｖｂ−Ｖｂ断面図である。
図５（ａ）を参照して、読取対象の表示器５０は、測定対象の機械的変位を受け、指針１３の上下方向の変位によりその測定量を表示する。 FIG. 5B is a Vb-Vb cross-sectional view.
Referring to FIG. 5A, the display device 50 to be read receives the mechanical displacement of the measurement target, and displays the measurement amount by the vertical displacement of the pointer 13.

図５（ｂ）を参照して、表示器５０は、指針１３と、指示板１９と、表示窓１７と、外枠１１とからなる。 Referring to FIG. 5B, the display device 50 includes a pointer 13, an instruction plate 19, a display window 17, and an outer frame 11.

指針１３は、図示しない測定対象の機械的変位を受けて、上下方向に可動する。
指示板１９は、測定対象の物理量と指針１３の上下方向の変位量とを対応付けるように目盛りが印される。 The pointer 13 is moved in the vertical direction in response to a mechanical displacement of a measurement target (not shown).
The indicator plate 19 is marked with a scale so as to associate the physical quantity to be measured with the vertical displacement of the pointer 13.

外枠１１は、指針１３および指示板１９を格納し、外部からの影響を遮へいする。そして、外枠１１は、表示窓１７および指示板１９を固定する。 The outer frame 11 stores the pointer 13 and the instruction plate 19 and shields the influence from the outside. The outer frame 11 fixes the display window 17 and the indicator plate 19.

表示窓１７は、ガラスやアクリルなどの光透過性のある材質からなり、視認性を確保しつつ、外部からの影響を遮へいする。 The display window 17 is made of a light-transmitting material such as glass or acrylic, and shields the influence from the outside while ensuring visibility.

再度、図５（ａ）を参照して、電極部３は、指針１３と対向する面積が指針１３の変位量によらず略一定となるように形成される。 Referring to FIG. 5A again, the electrode portion 3 is formed so that the area facing the pointer 13 is substantially constant regardless of the displacement amount of the pointer 13.

図５（ｂ）を参照して、電極部３は、くさび形状を有するスペーサ５を介して表示窓１７上に配置される。そのため、電極部３は、指針１３の変位面に対して所定の角度をもって配置される。また、スペーサ５は、非導電性の材料からなる。 Referring to FIG. 5B, the electrode unit 3 is disposed on the display window 17 via the spacer 5 having a wedge shape. Therefore, the electrode unit 3 is disposed at a predetermined angle with respect to the displacement surface of the pointer 13. The spacer 5 is made of a nonconductive material.

よって、電極部３と指針１３との距離は、指針１３の変位量に応じて変化し、電極部３と指針１３との間に存在する静電容量も指針１３の変位量に応じて変化する。さらに、電極部３は、指針１３の変位面に対して一定の角度を維持するので、電極部３と指針１３との距離は指針１３の変位量に比例する。すなわち、測定部４で測定される静電容量を指針１３の変位量に比例させることができる。 Therefore, the distance between the electrode portion 3 and the pointer 13 changes according to the displacement amount of the pointer 13, and the capacitance existing between the electrode portion 3 and the pointer 13 also changes according to the displacement amount of the pointer 13. . Furthermore, since the electrode part 3 maintains a fixed angle with respect to the displacement surface of the pointer 13, the distance between the electrode part 3 and the pointer 13 is proportional to the displacement amount of the pointer 13. That is, the capacitance measured by the measuring unit 4 can be made proportional to the displacement amount of the pointer 13.

なお、指針１３が上側に変位すると、電極部３と指針１３との間に存在する静電容量は減少するので、その変化を妨げないように、スペーサ５は、低い誘電率の材料からなることが望ましい。すなわち、電極部３と指針１３との間に誘電率の高い物質が介挿されると、実質的に電極間隔が減少し、静電容量の変化量が小さくなるためである。 When the pointer 13 is displaced upward, the capacitance existing between the electrode portion 3 and the pointer 13 decreases, so that the spacer 5 is made of a material having a low dielectric constant so as not to prevent the change. Is desirable. That is, when a substance having a high dielectric constant is inserted between the electrode portion 3 and the pointer 13, the electrode interval is substantially reduced, and the amount of change in capacitance is reduced.

さらに、指針１３および外枠１１は、金属材料からなり、いずれも導電性を有する。そのため、指針１３は、外枠１１と電気的に接続され、外枠１１を介して外部との電路が形成される。よって、実施の形態１と同様に、測定部４は、電極部３と指針１３との間の静電容量を測定できる。 Furthermore, the pointer 13 and the outer frame 11 are made of a metal material, and both have conductivity. Therefore, the pointer 13 is electrically connected to the outer frame 11, and an electric circuit is formed with the outside via the outer frame 11. Therefore, as in the first embodiment, the measurement unit 4 can measure the capacitance between the electrode unit 3 and the pointer 13.

以下の部分は、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
なお、上述の説明では、指針１３と対向する面積が指針１３の変位量によらず略一定となるような長方形の電極部３について説明したが、指針１３との距離に加えて、指針１３と対向する面積がさらに変化するように、台形の電極部を用いてもよい。 Since the following portions are the same as those in the first embodiment, detailed description will not be repeated.
In the above description, the rectangular electrode portion 3 is described in which the area facing the pointer 13 is substantially constant regardless of the displacement amount of the pointer 13, but in addition to the distance from the pointer 13, You may use a trapezoidal electrode part so that the area which opposes changes further.

この発明の実施の形態２によれば、指針と対向する面積を変化させるように電極部を形成する必要がない。また、電極部を指針の変位面に対して所定の角度をもつように配置するだけで、電極部と指針との距離を指針の変位量に比例させることができる。よって、静電容量と指針の変位量との比例関係を容易に実現できる。 According to the second embodiment of the present invention, there is no need to form the electrode portion so as to change the area facing the pointer. Further, the distance between the electrode portion and the pointer can be made proportional to the displacement amount of the pointer only by arranging the electrode portion so as to have a predetermined angle with respect to the displacement surface of the pointer. Therefore, a proportional relationship between the capacitance and the displacement amount of the pointer can be easily realized.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

実施の形態１に従う表示値読取装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a display value reading device according to a first embodiment. 測定部の概略構成図の一例である。It is an example of the schematic block diagram of a measurement part. 指針の変位量と測定部で測定される静電容量との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the displacement amount of a pointer | guide, and the electrostatic capacitance measured by a measurement part. 実施の形態１に従う遠隔監視システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a remote monitoring system according to a first embodiment. 実施の形態２にかかる読取対象の表示器を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a display device to be read according to a second embodiment.

Explanation of symbols

１表示値読取装置、２，３電極部、４測定部、５スペーサ、６演算部、８記録部、９記録媒体、１０，１１外枠、１２，１３指針、１４回転軸、１６，１７表示窓、１８，１９指示板、２０，５０表示器、３０交流印加部、３２変流部、３４検波部、３６制御部、４０送信部、４２受信部、４４表示部、１００遠隔監視システム、Ｃ静電容量、ｄ電極間の間隔、Ｓ電極間の面積、Ｘ変位量。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display value reading device, 2, 3 Electrode part, 4 Measuring part, 5 Spacer, 6 Calculation part, 8 Recording part, 9 Recording medium, 10, 11 Outer frame, 12, 13 Pointer, 14 Rotating shaft, 16, 17 Display Window, 18, 19 Indicator board, 20, 50 Indicator, 30 AC application unit, 32 Current transformer, 34 Detector, 36 Control unit, 40 Transmitter, 42 Receiver, 44 Display, 100 Remote monitoring system, C Capacitance, d-electrode spacing, S-electrode area, X displacement.

Claims

A display value reading device that displays a measured amount by displacement of a pointer, and reads the display value in a display device in which the pointer has conductivity,
An electrode portion that is insulated from the pointer and arranged so that a capacitance between the pointer and the pointer changes according to displacement of the pointer;
A measurement unit for measuring a capacitance between the pointer and the electrode unit;
A display value reading device, comprising: a calculation unit that calculates the display value based on the capacitance measured in the measurement unit and outputs the calculation to the outside.

2. The display according to claim 1, wherein the electrode portion is disposed substantially parallel to a displacement surface of the pointer and has a shape such that an area facing the pointer changes according to the displacement of the pointer. Value reading device.

The display value reading device according to claim 1, wherein the electrode unit is disposed at a predetermined angle with respect to a displacement surface of the pointer such that a distance from the pointer changes according to displacement of the pointer.

The display value reading device according to claim 1, wherein the electrode portion is made of a light-transmitting conductive film.

The display value reading device according to any one of claims 1 to 4,
Transfer means for transferring the display value calculated in the display value reading device;
A remote monitoring system comprising: a display unit configured to display the display value transferred by the transfer unit.