Method of presenting seeking optimized placement and installation of radiometric measurement system

申请号 JP2002562023 申请日 2002-01-29 公开(公告)号 JP2004536283A 公开(公告)日 2004-12-02
申请人 エンドレス ウント ハウザー ゲーエムベーハー ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフトEndress + Hauser Gmbh + Co.Kg; 发明人 ケーメライト,ヴォルフガング; ノイハオス,ヨアヒム;
摘要 本発明は、産業処理計測、特には容器あるいはパイプに配置された放射分析計測システムの分野における計測システムの最適な配置および設置を求めて提示する方法に係わり、上記システムでは、容器あるいはパイプに含まれた媒体の少なくとも一つの特徴が計測される。 この方法は、少なくとも一つの第一の電子コンピュータ(10)と、この第一のコンピュータに接続され、表示装置(12)、プロセッサ制御によるデータ処理装置(15)、および入 力 装置(13)を備える第二の電子コンピュータ(11)とを使って実行され、この方法は、容器あるいはパイプに固有のデータ、および媒体と見込まれる計測範囲に関する情報を考慮に入れる。 この方法は、前記情報から、容器あるいはパイプにおける計測システムの最適な配置を求め、この配置を設計図の形態で表す。 本発明は、安全面も考慮しながら、顧客とこの種の計測システムの製造業者、あるいはプロジェクトプランナーとの間で直接連絡を取り、できるだけ早く計測システムの最適な構成を生成する。
【選択図】図1
权利要求
  • 産業処理計測設備および/あるいは産業処理制御設備の計測システムあるいは計測場所の最適化された配置および組み立てを求めて提示する方法であって、前記計測システムは少なくとも一つの処理変数あるいは処理パラメータを計測するために機能し、該方法は、少なくとも一つの第一の電子コンピュータと、該第一のコンピュータに接続され、表示装置、プロセッサ制御によるデータ処理装置、および入力装置を備える第二の電子コンピュータとを使って進行し、該方法は以下のステップを含む:
    a)処理に固有のデータ、特に前記計測システムによって計測された処理パラメータに影響を及ぼし、前記第二のコンピュータから前記第一のコンピュータ内に送信された処理に固有のデータに基づいて、前記計測システムの最適化された配置が算出され;
    b)前記計測システムのそのために最適化された前記配置を提示する概略図が生成され、前記第二のコンピュータの前記表示装置上に提示される。
  • 容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置および組み立てを求めて提示するための、請求項1に記載の方法であって、
    前記計測システムは、前記容器あるいはパイプにおける媒体の少なくとも一つの特徴づけパラメータを計測するために機能し、該方法は、前記第一の電子コンピュータ、および前記第一のコンピュータに接続された前記第二のコンピュータを使って進行し、以下のステップを含む:
    a)前記第二のコンピュータから前記第一のコンピュータ内に送信された容器あるいはパイプに固有のデータ、特に基本形、位置、径、壁の厚さおよび/あるいは材質、および見込まれる計測範囲に関するデータを使って、前記容器あるいはパイプにおける前記放射分析計測システムの少なくとも一つの放射線ソース、および少なくとも一つの放射線検出器の最適化された配置が算出され;
    b)前記一つあるいは複数の計測に最も適した前記一つあるいは複数の放射線ソースの動作が算出され;
    c)前記容器あるいは前記パイプと、そのために最適化された前記放射分析計測システムの前記配置を提示する概略図が生成され、前記第二のコンピュータの前記表示装置上で提示される。
  • 前記一つあるいは複数の検出器を使って計測された前記計測パラメータを評価するために機能する線形化曲線および/あるいは線形化テーブルが、前記容器あるいはパイプにおける前記放射分析計測システムの前記特別な、最適化された配置のためにさらに生成される請求項2に記載の方法。
  • 次の方法ステップにおいて、前記最適化された配置に対応する放射分析計測システムに適した配置あるいは構成部品の選択が、前記第一のコンピュータから管理されるデータベースにおける装置に固有のデータを使って前記第一のコンピュータ上で確定され、集計され、 前記選択は後に前記第二のコンピュータに送られ、その表示装置上で表示される請求項2あるいは3の一つに記載の方法。
  • 前記容器に含まれた前記媒体の充填レベルを計測するための放射分析計測システムの最適化された配置が求められて提示される請求項2、3、あるいは4の一つに記載の方法。
  • 前記パイプに含まれた前記媒体の密度を計測するための放射分析計測システムの最適化された配置が求められて提示される請求項2、3、あるいは4の一つに記載の方法。
  • 前記容器に含まれた前記媒体の限界レベルを計測するための放射分析計測システムの最適化された配置が求められて提示される請求項2、3、あるいは4の一つに記載の方法。
  • 前記媒体の限界レベル、密度、および/あるいは充填レベルの計測のいずれかの組み合わせのための放射分析計測システムの最適化された配置が求められて提示される請求項5乃至7に記載の方法。
  • 前記放射分析計測システムのためのさらなる付属品が求められて提示される請求項2乃至8の一つに記載の方法。
  • 放射線防護関係の計算が、前記一つの放射線ソースあるいは複数のソースに対する少なくとも一つの放射防護容器のために行われて提示される請求項2乃至9の一つに記載の方法。
  • 少なくとも一つの放射線検出器のための放射線防護関係の計算が、行われて提示される請求項2乃至10の一つに記載の方法。
  • 放射線防護関係の計算が、空の容器あるいは空のパイプのために行われて提示される請求項2乃至11の一つに記載の方法。
  • 前記第一および第二のコンピュータが、少なくとも一つのデータ交換装置および/あるいはケーブルコネクションを介することによって互いに接続される請求項2乃至12の一つに記載の方法。
  • 前記第一および第二のコンピュータが、少なくとも一つのデータ交換装置を介して、ケーブルを使わずに互いに接続される請求項2乃至13の一つに記載の方法。
  • 前記二つのコンピュータのうちの少なくとも一つが、他のコンピュータを含むネットワークを構成する独立型のコンピュータあるいはワークステーションである請求項2乃至14の一つに記載の方法。
  • 前記データ交換装置は、電話ネットワークを使ったワイヤレスコネクションのためのモデムおよび/あるいは他のアダプタである請求項12乃至15の一つに記載の方法。
  • 容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置および組み立てをさらに求めて提示することが、他の一つあるいは複数の放射線ソースおよび/あるいは他の検出器に基づいて実行され、結果が前記第二のコンピュータ上で提示される請求項12乃至16の一つに記載の方法。
  • 媒体に関するデータベースの形態で存在する前記第一のコンピュータ上の固有のデータが使用される請求項2乃至17の一つに記載の方法。
  • 容器あるいはパイプの壁の材質に関するデータベースの形態で存在する第一のコンピュータ上の固有のデータが使用される請求項2乃至18の一つに記載の方法。
  • 放射分析計測システムの最適化された配置を毎回求めて提示した後に、新しく入力された容器、パイプ、および/あるいは媒体に関するデータによって、前記データベースが更新される請求項18および19に記載の方法。
  • 前記方法は、プロジェクト管理の枠組み内で、生産工場の計測システムの最適化された配置を求めて提示するためのより包括的な方法の一部であることを特徴とする請求項2乃至20の一つに記載の方法。
  • 容器あるいはパイプにおける少なくとも一つの圧力計測システムの最適化された配置組み立てを求めて提示するための、請求項1に記載の方法であって、前記計測システムは、圧力および/あるいは差圧を計測するために機能する方法。
  • 说明书全文

    【技術分野】
    【0001】
    本発明は、産業処理計測および/あるいは処理制御設備の放射分析計測システムあるいは計測場所の最適化された配置(arrangement)および組み立て(assembling)を求めて提示する方法に係わり、該計測システムは、少なくとも一つの処理変数あるいは処理パラメータを計測するのに役立つ。
    【背景技術】
    【0002】
    産業処理計測設備および/あるいは処理制御設備のためのこのような計測ステムは、例えば容器あるいはパイプに配置され、容器あるいはパイプ内の媒体の、例えば圧、差圧、充填レベル、限界レベルおよび/あるいは密度が示されるか求められるシステムである。 これらの処理変数あるいは処理パラメータが示されあるいは求められる方法はそれ自体知られている。
    【0003】
    この関係において、特に、媒体の例えば充填レベル、限界レベルおよび/あるいは密度といった特徴付けパラメータを計測するための放射分析計測システムは、基本的に少なくとも一つの放射線の放射性ソース、および通常送信器に結合される少なくとも一つの検出器を含み、送信器は制御室あるいは計測局に計測パラメータに対応する信号を送る。
    【0004】
    容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置を求めるための通常の方法によれば、このような設備を購入し設置することを望む顧客あるいは顧客の代理人は、たいていは電話ファックスによって、放射分析計測システムの配置を求めるために必要な容器、パイプおよび/あるいは媒体データをこのような放射分析計測システムの製造業者に送る。 製造業者においては、適切に教育されたチームメンバーが、顧客から送られたデータと製造業者によって提供された部品の特徴付けデータを使って、計測システムのための少なくとも一つの配置を算出し、計測システムを設計するための対応する提案を顧客に送る。
    【0005】
    通常の方法の不利な点は、時間がかかること、および多くの場合さらに対応付けが必要なことである。
    容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置を求めるための他の方法は、製造業者が興味を持った顧客に利用可能な適切なソフトウェアを作る方法である。 このソフトウェアは、コンピュータ上の顧客のロケーションにインストールすることができるので、顧客自身で放射分析システムの所望の配置を算出することができる。
    【0006】
    この方法と、特には顧客のロケーションにおけるソフトウェアの動作において、異なる計測手順の正確な知識、例えば、充填レベル計測、および特には放射線防護関連の規則等に関する放射分析およびそれに関連する物理的基礎事項の正確な知識が存在すると想定されているが、多くの場合は存在していない。 システムの設計は顧客自身によって行われるので、顧客自身によって行われた、誤った計測システム設計によって起こった損害に対しては、このような計測システムの製造業者は通常責任を負わない。
    【発明の開示】
    【0007】
    それ故、本発明の目的は、上記の不利な点を回避し、なるべく迅速に、しかも安全面も考慮して、例えば充填レベル計測のための計測システム、特には放射分析計測システムといった産業上の処理計測技術から計測システムの最適化された設計を顧客に提供することである。 おまけに、顧客は必要に応じてできるだけ早く注文することができる。
    【0008】
    この目的を達成するために、本発明は、産業処理計測および/あるいは処理制御設備の計測システムあるいは計測場所の最適化された配置および組み立てを求めて提示する方法を提案し、該計測システムは少なくとも一つの処理変数あるいは処理パラメータを計測するために機能し、該方法は、少なくとも第一の電子コンピュータ、および前記第一のコンピュータに接続され、表示装置、プロセッサ制御によるデータ処理装置、および入力装置を備える第二の電子コンピュータを使って作動し、該方法は以下のステップを含む:
    a)処理に固有のデータ、特には該計測システムによって計測された処理パラメータに影響を及ぼし、前記第二のコンピュータから前記第一のコンピュータ内に送信された処理に固有のデータに基づいて、該計測システムの最適化された配置が算出され;
    b)前記最適化された配置を示す概略図が生成され、前記第二のコンピュータの前記表示装置上で提示される。
    【0009】
    本発明の方法の好ましい実施例は、容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置および組み立てを求めて提示することに係わり、該計測システムは、前記容器あるいはパイプに含まれた媒体の少なくとも一つの特徴づけパラメータを計測するために機能し、該方法は、前記第一の電子コンピュータ、および前記第一のコンピュータに接続された前記第二のコンピュータを用いて進行し、以下のステップを含む:
    a)前記第二のコンピュータから前記第一のコンピュータ内に送信される容器あるいはパイプに固有のデータ、特に基本形、位置、径、壁の厚さおよび/あるいは材質、および見込まれる計測範囲に関する情報に基づいて、前記容器あるいはパイプにおける該放射分析計測システムの少なくとも一つの放射線ソース、および少なくとも一つの放射線検出器の最適化された配置が算出され;
    b)計測に最も適した一つあるいは複数の放射線ソース、動作が算出され;
    c)前記容器あるいは前記パイプと、そのために最適化された前記放射分析計測システムの配置を示す概略図が生成され、前記第二のコンピュータの前記表示装置上で提示される。
    【0010】
    本発明の方法の好ましい実施例においては、容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの特別で最適化された配置に有効な線形化曲線がさらに提供される。 この曲線は、一つ以上の検出器で計測された計測パラメータを補正するために機能する。
    【0011】
    本発明の他の好ましい実施例においては、第一のコンピュータから管理されるデータベースにおいて装置固有のデータを使用する第一のコンピュータに関する後続の方法ステップにおいて、最適化された配置に対応する放射分析計測システムに適した装置あるいは部品の選択が確定され、集計され、その後第二のコンピュータに送信されて、その表示装置上で提示される。
    【0012】
    本発明の他の実施例は、パイプあるいは容器における計測の所望の一つあるいは複数の種類の計測に係わる。 すなわち容器あるいはパイプに含まれた媒体の充填レベル、限界レベルあるいは密度の計測、あるいはこのような計測を組み合わせたものに係わる。
    【0013】
    本発明の他の好ましい実施例は、放射分析計測システムのさらなる付属品を求めて提示し、一つあるいは複数の放射線ソースのための少なくとも一つの放射線防護容器、あるいは少なくとも一つの放射線検出器、および/あるいは対象物のための空の容器あるいは空のパイプに関連する算出に係わる。
    【0014】
    本発明のさらに他の好ましい実施例は、第二のコンピュータが独立型のコンピュータ、あるいは他のコンピュータを含むネットワークのワークステーションであるために、第一、第二のコンピュータ間のデータ送信のための手段および方法を扱う。
    【0015】
    本発明の方法のさらに他の好ましい実施例において、容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置および組み立てをさらに求めて提示することが、他の一つあるいは複数の放射線ソースに基づいて行われ、結果が第二のコンピュータ上で提示される。
    【0016】
    本発明の更に他の好ましい実施例は、容器あるいはパイプにおける少なくとも一つの圧力計測システムの最適化された配置および組み立てを求めて提示することに係わり、該計測システムは、圧力および/あるいは差圧を計測するために機能する。
    【0017】
    本発明は、産業処理計測技術、例えば充填レベル計測システム、特には容器あるいはパイプに含まれた媒体の少なくとも一つの特徴づけパラメータを計測するための、容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置および組み立てを求めて提示するための適切な方法を提供する考え方に基づくものであり、該方法は顧客と製造業者が協力して所望の放射分析システムを求めて設計するために機能する。 安全上の理由から、製造業者は、そのノウハウとこのような放射分析設備に関する経験とを、顧客と直接連絡をとることによって提供することができる。
    【0018】
    本発明の特別な利点は、産業計測技術、例えば、充填レベル計測システム、特には放射分析計測システムの標準および特別な配置と設計が、素人との対話形式で、また、素人によって、多少なりとも実行することができる、ということにおいて明らかである。 さらに、この方法によれば、技術的事項や応用可能な基準に関してであるならば、特定の興味をもった者や顧客に、個々の構成要素に関する包括的な情報や、特定の放射分析設備の安全性に関する情報を送ることもできる。
    【発明を実施するための最良の形態】
    【0019】
    以下、本発明を、図面に基づいて、より詳細に説明および記載する。
    図2−6、8、および12は充填レベル、限界レベルあるいは密度を計測するために機能することのできる放射分析計測システムの様々な配置を示している。 計測場所を示すこれらの図面は、本発明の方法における所望の計測のために考えられた容器あるいはパイプの最も重要な特徴づけパラメータを図示している。 さらに、この種の図面は、本発明の方法によって求められた、容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置および組み立てを、第二のコンピュータの表示装置上にスケッチの形態で示すのに適している。
    【0020】
    図1は、容器21、31、41、51、61、71、81、91あるいはパイプ111、121(図2−9、11、12を参照)における放射分析計測システム20、30、40、50、60、70、80、90、110、120の最適化された配置および組み立てを求めて提示するための本発明の方法を実行する第一、第二のコンピュータを使った配置を示す図である。 第一のコンピュータ10は、少なくとも一つの大容量記憶装置に加えて、プロセッサ制御のデータ処理装置(ここでより詳しく述べることはしない)を含む。 第二のコンピュータは、電子プロセッサ制御のデータ処理装置14、少なくとも一つの大容量記憶装置15、 および好ましくはキーボード13である入力装置を含む。 勿論、例えばポインティングデバイスといった他の入力装置も、操作を簡単にするために接続することができる。
    【0021】
    第一、第二のコンピュータ10、11に接続されているのは、データ交換装置16であり、この装置を介して二つのコンピュータ10、11が互いに通信することができる。 データ交換装置16は、有線接続の場合は、例えば通常の公衆あるいは私設のデータ送信ネットワークにケーブル18を介して接続されるモデムあるいはアダプタ17を通常含んでおり、このデータ送信ネットワークを介して、二つのコンピュータ10、11間のデータ交換が行われる。 データ送信ネットワークは、電線または光ケーブルを使用するか、無線送信ストレッチ(stretches)を含むか、あるいはそれらの組み合わせを含むネットワークであってよく、例えば電話ネットワーク、電力供給ネットワーク、光ケーブルネットワーク、衛星を介してのデータ送信ストレッチをも含むテレビケーブルネットワークあるいは他のネットワークのための既知のネットワークである。 情報送信が無線で機能する、現在頻繁に使用されている携帯電話の場合は、コンピュータ10、11間でこのように通信を可能にするために、(図1に破線で示されている)無線コネクション19のために対応するアダプタがコンピュータ10、11に接続される。 公衆あるいは私設のネットワークによって二つのコンピュータを長い距離においても接続するためのこれらおよび他の実現方法は十分良く知られている。 コンピュータ10、11は双方とも独立型のコンピュータあるいはワークステーションであってよく、それ自身がネットワークの一部である。
    【0022】
    図2は、横型容器における媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第一の配置20を示している。 この配置は、充填レベルが求められるべき媒体を中に含んだ、横に配置された容器21に係わる。 この放射分析計測システムは、放射線検出器24、および放射線防護容器25内の放射線ソースを含み、これらはそれぞれ容器21の横に配置される。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器21の内径22と壁の厚さ23である。 従って、放射分析計測システムを使って計測されるべき、容器21内の媒体の最大最小充填レベル間の範囲である計測範囲26は、寸法線を使って示されている。 この範囲は放射線検出器24によってカバーされる。 好ましくは、放射線検出器24は、図2に示されるように、容器に対する接線の方向に位置決めされる。
    【0023】
    図3は、縦型の円錐形容器31における媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第二の配置30を示している。 放射線検出器34および放射線防護容器35内の放射線ソースは、それぞれ容器31の横に配置される。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器の円錐性あるいは円錐形の特徴を加味することのできる度αに加えて、容器31の内径32と壁の厚さ33である。 容器31内の媒体の充填レベルを計測対象とする計測範囲36は、寸法線を使って示されている。 この範囲は、好ましくは容器の壁に平行に実装される放射線検出器34によってカバーされる。
    【0024】
    図4は、縦型の円筒形容器41における媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第三の配置40を示している。 放射線検出器44および放射線防護容器45内の放射線ソースは、それぞれ容器41の横に配置される。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器41の内径42と壁の厚さ43である。 容器41内の媒体の充填レベルが計測対象である計測範囲46は、寸法線を使って表されている。 この範囲は、好ましくは容器の壁に平行に実装される放射線検出器44によってカバーされる。
    【0025】
    図5は、縦型の円筒形容器51における媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第四の配置50を示している。 この応用例においては、かなり大きい計測範囲56のために、一つの放射線検出器では全体の計測範囲をカバーし登録するのに不十分であるので、合計3つの放射線検出器54a、54b、54c、および放射線防護容器55a、55b、55c内の3つの放射線ソースが使用される。 放射線防護容器55a、55b、55c内の放射線ソースに対しては、同様の考慮がなされている。 安全上の理由から、放射線の出現のために放射線防護容器においては、通常最大約40°までの定義された開口角しか許されておらず、計測範囲が拡張される場合には、この図に示されているように複数の放射線ソースと放射線防護容器が使用される。 これらは、放射線検出器54a、54b、54cがそれぞれ配置されたように、すなわち容器51の横に配置されたのと同じように配置される。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器51の内径52と壁の厚さ53である。 容器51内の媒体の充填レベルが計測対象である計測範囲56は、寸法線を使って表されている。 放射線検出器54a、54b、54cは、好ましくは容器の壁に平行に実装される。
    【0026】
    図6は、横型の容器61における媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第五の配置60を示している。 ここで、二つの放射線検出器64a、64bと放射線防護容器65内の一つの放射線ソースが、容器61の横に配置されている。 大きな径の横型容器に関しては、充填レベル計測のための計測範囲を、長さが容器の径に一致する放射線検出器によって記録ができるようになるまで延長することができる。 しかし、様々な理由のために、このような長い放射線検出器が常に望まれるわけではない。 一方では、この検出器はかさばりすぎてその実装は不便であり、他方では、その端部は容器から非常に遠くに移されるので、計測に悪影響を与える可能性がある。 このような場合には、一つの非常に長い放射線検出器の代わりに、複数の短い検出器を使うと都合が良い。 その短さ故に、短い検出器は容器によりよく、より効果的に配置される。
    【0027】
    本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器61の内径62と壁の厚さ63、および放射線防護容器65の位置を決める、中心から中心への間隔67、68である。 容器61内の媒体の充填レベルが計測対象である計測範囲66は、寸法線を使って表されている。
    【0028】
    図7a、7bは、線形化曲線100、101の二つの例である。 ここでは長方形あるいは円筒形の検出器あるいは検出器の筐体を例示するために与えられた、計測範囲での規格化されたパルスレートとしての規格化および計測された放射分析信号104、105の関数として、これらの線形化曲線は相対充填レベル102、103を、放射分析計測システムを使った充填レベル計測のために%で表示している。 規格化されたパルスレートは、容器内、すなわち計測範囲に、放射能放出を抑制する媒体が存在しない場合、このように最大となる。 充填レベルが100%になる場合、容器内の全計測範囲に媒体が存在するので、放射能計測信号の抑制が最大となり、規格化されたパルスレートは0になる。
    【0029】
    図7a、7bにおける線形化曲線100、101は、前に提示した放射分析計測システムの二つの異なる配置を示している。 図7aは、一つの放射線ソースと一つの検出器を含む計測システムの場合に得られる、このような線形化曲線100の例である。 図7bの線形化曲線101は、一つの放射線ソースと二つの検出器を含む計測システムの例を示している。 線形化曲線101は、結果的に、それぞれが二つの検出器のための一部分である二つの曲線部分から構成される。 境界線106が図7bに図示され、これを示している。
    【0030】
    図8は、容器71の縦型で円筒形の部分における媒体の限界レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第六の配置70を示している。 放射線検出器74および放射線防護容器75内の放射線ソースは、それぞれ容器71の横に配置される。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器71の内径72と壁の厚さ73である。 容器71内の媒体に関して記録されるべき限界レベル76が点線で表されている。 容器71内の媒体として形の定まっていない(loose)材質の場合には、限界レベルを求めるには、限界レベルを超えて山積みになる円錐形の垂直延長可能部分を考慮しなければならない。 放射線検出器74は、好ましくは、計測対象限界レベルの所望の準に存在するように配置される。
    【0031】
    図9は、容器81の縦型で円錐形の部分における媒体の限界レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第七の配置80を示している。 放射線検出器84および放射線防護容器85内の放射線ソースは、それぞれ容器81の横に配置される。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器81の円錐性を加味することのできる角度βに加えて、容器81の内径82と壁の厚さ83である。 容器81内の媒体に関する計測対象限界レベル86は、破線で表されている。 容器81内の媒体としての形の定まっていない材質の場合には、限界レベルを求めるには、限界レベルを超えて山積みとなる円錐形の垂直延長可能部分を考慮しなければならない。
    【0032】
    図10は、横型容器91における媒体の限界レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第八の配置90を示している。 この配置は、中に媒体の入った横型に配置された容器91に係わる。 この図面は、限界レベルがほぼ図面の水準に対応するように描かれている。 図10は図8に示された容器の平面図のようであるが、図10とは異なり、影響を受けない放射路が示されている。
    【0033】
    図10の放射分析計測システムは、それぞれ容器91の横に配置された放射線検出器94と、放射線防護容器95内の放射線ソースを含む。 ここで図示された特別な応用例は、ここに図示されている容器の実装部品(container installation)97a(例えば攪拌器、入力パイプ、あるいは攪拌器の心棒)を内部に備えた容器91に係わる。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、容器91の内径92と壁の厚さ93に関するデータに加えて、実装部品97aに関するデータ、例えば、ここに図示されているように円形の断面を持つ実装部品97aの場合にはその径97bに関するデータである。 容器における実装部品に影響されない最適な放射路が得られる、放射線防護容器の位置が確定できるようなデータが存在することが本発明の方法にとって重要なことである。 容器に対する放射線防護容器95の位置は、中心から中心への間隔98a、98bの仕様によって記述される。
    【0034】
    図11は、パイプ111に入れられた媒体の密度を求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第九の配置110を示している。 この放射分析計測システムは、それぞれがパイプ111の横に配置された放射線検出器114と放射線防護容器115内の放射線ソースを含む。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための重要な特徴づけパラメータは、パイプ111の内径112と壁の厚さ113である。 放射線検出器114は、好ましくはパイプ111に平行に配置される。
    【0035】
    図12は、パイプ121に入れられた媒体の密度を求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第十の配置120を示している。 この放射分析計測システムは、それぞれがパイプ121の横に配置された放射線検出器122および放射線防護容器123内の放射線ソースを含む。 場合によっては、ここに示されているように、放射線が計測対象媒体を介してパイプ121内、および/あるいは放射線検出器内を通るべき経路124を拡張する必要がある。 最も簡単な実現方法は、放射線検出器122をパイプに垂直あるいは平行に向けることではなく、代わりに図12に示すように角度γを持たせることである。 これによって密度変化に対するより良い解決策が実現できる。 本発明の方法による計測システムの最適化された配置を求めるための他の重要な特徴づけパラメータは、パイプ121の内径125と壁の厚さ126である。
    【0036】
    図13における放射線防護容器130の図は、容器からの様々な距離での場所による被爆量レベルを算出するために機能する放射防護および安全関連の特徴付けパラメータを図示している。 国によっては、最大許容値が放射線防護容器の周辺の様々な領域で維持されるべき放射線設備に関する手順を許可するためのこのような計算およびデータを必要とする、対応する規則が遵守されなければならない。 したがって、本発明の方法によって計算するための重要な特徴づけパラメータは、使用される放射線ソースに関するデータに加えて、図13に示すように、例えば容器130の内径131と外径132である。 図中、計測動作中の放射のための放射口は“133”と表記されている。
    【0037】
    簡単のため、ここに示された放射分析計測システムの実施例は、直線あるいは棒状の放射線検出器を図示している。 しかし、本発明の方法によれば、 例えば曲線あるいは板状の放射線検出器を含む放射分析計測システムの他の最適化された配置を求めて提示できることは、当業者にとっては自明である。
    【0038】
    本発明による放射検出計測システムのこのような求め方と提示の仕方を、フローチャートを使って有利かつ好適な方法を例示する図14a、14bを参照して以下に説明する。 明確にするために、フローチャートは二つの図に亘り、丸で囲まれた文字AとBによって、接続および結合ポイントが示されている。
    【0039】
    本発明による放射分析計測システムの最適化された配置および組み立てを求めて提示する方法は、例えば図1に示される配置を使って進行し、ここでは、図を簡単にするために、第一の電子コンピュータ10(図1と前出のその説明を参照)がこのような放射分析計測システムの製造業者および/あるいは供給業者に関連付けられている。 第二のコンピュータ11は、通常、放射分析形計測システムに興味を持った顧客、あるいは、例えばこのような放射分析計測システムの立案や調達も行う設備プランナー、エンジニアリング会社あるいはコンサルタントの所に通常存在する。 勿論、図14a、14bに図示された本発明の方法は例示された二つのコンピュータ10、11に限定されるものではなく、むしろ第一のコンピュータ10に接続された数台以上のコンピュータでの使用に適している。 簡単のため、以下の説明は図1に示される配列に限定される。 しかしこの方法は、さらなるコンピュータで同様に機能する。
    【0040】
    先ず、放射分析計測システムに興味を持つ顧客、ユーザーあるいは他の人が、その第二のコンピュータ11から、第一のコンピュータ10に対する、例えば放射分析計測システムの製造業者あるいは供給業者へのコネクションの生成151を行う。 二つ以上のコンピュータのこのようなコネクションは、所望の接続コンピュータを電話網を介して直接ダイアルするかあるいはインターネットコネクションを生成することが知られている、例えば有線あるいは無線電話網といった長距離データ伝送用のネットワークを介して通常生成される。
    【0041】
    第一および第二のコンピュータ10,11の間で安定したコネクションが確立された後、第一のコンピュータ10は、第二のコンピュータ11のモニター12上に表示される挨拶あるいは開始画面152を第二のコンピュータ11に送る。 製造業者が、例えばその会社や提供する製品あるいはサービスを紹介するこの開始画面152で、顧客は所望の計測手順、例えば圧力、フロー、充填レベルおよび/あるいは処理計測技術の分野の他の手順を選択し、入力装置13(図1参照)を使って選択を示すように指示される。 顧客が選択153を行うと、顧客はこの選択を第一のコンピュータ10に送信し(“154”参照)、第一のコンピュータでは、本発明の方法にしたがって、顧客が放射分析手順を選んだかどうかのチェック155が行われる。
    【0042】
    顧客が放射分析手順以外の手順を選んだ場合、この他の計測手順156に適した方法ステップが行われる。 しかし、これは本発明の主題以外に係わる事であるので、ここでさらに言及することはしない。
    【0043】
    顧客が放射分析手順を決定した場合、第一のコンピュータ10は、例えば充填レベル、限界レベル、あるいは密度計測手順といった提供された様々な放射分析計測手順を一覧表示し、定義も行う選択画面157を第二のコンピュータ11に送る。 さらに、顧客は、モニターに表示された放射分析計測手順の一つを選択し、その選択158を第一のコンピュータ10に送る(“159”参照)ように指示される。 そして、本発明の方法にしたがって、顧客が選択したのはどの放射分析手順であるかを判別するチェック160、163、164が行われる。
    【0044】
    顧客が充填レベル計測のための放射分析手順を選択した場合は、第一のコンピュータ10が、容器の位置と場所に関するデータを顧客に尋ねる質問画面168を第二のコンピュータ11に送る。 特に尋ねられるのは、これが横型あるいは縦型に配置された円筒形の容器(この関係では、図2、4、5の同様の配置を参照)に係わるかどうか、また対象計測範囲において円錐形をしているかどうか(この関係では図3の同様の配置を参照)である。 後者である場合は、第一のコンピュータ10は、好ましくは図3に示されたような計測システムの配置の概略図169を送り、例えば、これによって計測システムの異なる特徴づけパラメータが顧客に対して示される。 これらは、図3の円錐形容器31の場合には、容器の円錐性を加味することができる角度α、および容器31内の媒体の充填レベルが計測対象である計測範囲36に加えて、特には容器31の内径32と壁の厚さ33である。
    【0045】
    顧客が横に配置された円筒形の容器における充填レベル計測のための手順を選択した場合は、第一のコンピュータ10は、顧客のために計測システムの異なる特徴づけパラメータに関するデータを図示する、図2に示された配置と同様の概略化された配置と共に質問画面168を第二のコンピュータ11に送る。 これらは、図2の横に配置された容器21の場合には、計測範囲26に加えて、特には容器21の内径22および壁の厚さ23である。
    【0046】
    顧客が縦に配置された円筒形容器における充填レベル計測のための手順を選択した場合には、第一のコンピュータ10は、顧客のために計測システムの異なる特徴づけパラメータに関するデータを図示する、図4に示された配置と同様の概略化された配置と共に質問画面168を第二のコンピュータ11に送る。 これらは、図4の縦に配置された容器41の場合には、計測範囲46に加えて、特には容器41の内径42および壁の厚さ43である。
    【0047】
    顧客が限界レベル計測のための放射分析手順を選択した場合には、第一のコンピュータ10は、容器の位置と場所に関するデータを顧客に尋ねる質問画面168を第二のコンピュータ11に送る。 特に、 円筒形の容器71、91(この関係では図8、10の同様の配置を参照)に係わるかどうか、また容器81が円錐形を呈しているかどうかが(この関係では図9の同様の配置を参照)、この場合尋ねられる。 このために第一のコンピュータ10は、好ましくは例えば図7、8、あるいは9に図示された計測システムの配置の概略図168を送り、これによって計測システムの異なる特徴づけパラメータが顧客のために図示される。 特に、これらは(この関係では図9参照)、容器81の円錐性を加味することのできる角度βに加えて、容器81の内径82と壁の厚さ83である。 容器81内の媒体のために登録されるべき限界レベル86は、破線で表されている。 容器81内の媒体として形の定まっていない材質の場合には、限界レベルを求めるには、限界レベルを超えて山積みとなる円錐形の縦の延長可能部分を考慮する必要がある。
    【0048】
    パイプ内で媒体を流すか流れる場合に頻繁に行われる密度計測を顧客が選択した場合には、第一のコンピュータ10は、パイプ111(図11参照)の位置と場所に関するデータを顧客に尋ねる質問画面168を第二のコンピュータ11に送る。 第一のコンピュータ10はこのために、例えばパイプ111の内径112と壁の厚さ113といった計測システムの異なる特徴づけパラメータを顧客に図示するために、例えば図11に示されているような計測システムの配置の概略図168を送る。
    【0049】
    全ての前記した質問画面168では、選択された配置にはお決まりの、例えばアイソトープセシウム137を使った放射性試料が顧客に提案される。 しかし、顧客は、例えばコバルト60といった他のアイソトープを代替物のリストから選択してもよい。
    【0050】
    顧客が、充填レベル、限界レベル、あるいは密度計測のための上記した放射分析手順のいずれも選ばなかった場合、本発明の主題には関係しないのでここでさらに言及することはしないが、顧客は特別な異なる種類の質問165に係わることになる。
    【0051】
    顧客が特定の容器、パイプ、ことによると媒体とアイソトープあるいは試料にも関する所望のデータを質問画面166で入力すると、これらのデータ167は第一のコンピュータ10に送られる。
    【0052】
    第一のコンピュータ10上では、容器あるいはパイプにおける放射分析計測システムの最適化された配置が、第二のコンピュータから受信された容器あるいはパイプに固有のデータに基づいて、選択された計測手順のために計算される。
    【0053】
    最も変化に富んだタイプ、サイズ、形状からなる、異なる放射能試料、放射線防護容器、および検出器の様々なデータおよび/あるいはパターン配置の中から、最も適した組み合わせが、顧客から送られた特徴づけパラメータに関して探し出され、その場合、既に開発され、および/あるいは実行することによって証明された配置を考慮することが可能である。 顧客に固有の放射分析計測システムを求めて設計するための特に重要な局面では、一つあるいは複数の放射線ソースの動作を求めることが計測のためにベストであるとみなされる。
    【0054】
    とりわけ、一つの放射線ソース25、35、45および一つの検出器24、34、44が顧客に固有の放射分析計測システムおよび与えられた計測範囲26、36、46(図2、3、4参照)に十分であるかどうか、あるいは数個の検出器54a―54cあるいは64a、64b(この関係では図5、6を参照)および数個の放射線ソース55a―55c(この関係では図5を参照)が所望の計測に必要であるかどうかが、製造業者あるいは様々な製造業者からの市場で得ることのできる放射線ソース、容器および検出器に注目しながら詳細に判別される(図14bの“170”参照)。
    【0055】
    十分な(そして必要な)数の放射線ソースと検出器が求められた後、技術および安全性の視点から必要とされ、顧客の希望に合う放射線ソースと検出器の間隔が求められ、特定の容器あるいはパイプにおける幾何学的配置が決定される。 これら全てのデータを使って、例えば図2−5あるいは8−12の図面の一つのようであり、特定の配置のために求められた特徴づけデータを全て含む概略図171が生成される。 第一のコンピュータ10上で生成された本発明の完全な概略図171は、“172”として図示されているように、例えば顧客に対して第二のコンピュータ11に送られ、第二のコンピュータ11のモニター12上で表示される(図1参照)。
    【0056】
    充填レベル計測のための放射分析計測システム(図2−5参照)を設計する場合には、図7aまたは7bの線形化曲線と同様に、所望の配置のために、利用可能なデータが線形化曲線を求めるために有効に使用され、同様に第二のコンピュータ11に送られ、そこで表示される。
    【0057】
    密度計測(図11、12参照)のための放射分析計測システムの設計の場合には、 利用可能な情報が、好ましくは第一のコンピュータ10上で値を求めるために使用され、媒体における濃度変化のために起こる、密度計測における計測値の変動をユーザーが算出するのを手助けする。 これらの値173は、例えば曲線あるいはテーブルの形態で、第二のコンピュータ11に送られる。
    【0058】
    他の場合には、上記の放射分析計測システムの一つあるいは複数の放射線防護容器周辺の、場所による放射線量レベルの分布に関する情報を持つ事がユーザーに役立つ。 必要であれば、このような計算は、本発明の方法の記述においては第一のコンピュータ10上で行われ、図13の図面のような概略図の形態で第二のコンピュータ11に送られる。 この関係において、例えばμSv/hの例えば場所による放射線量レベルが、内径131を持つ球面、および放射線防護容器130周辺の外径132を持つ対応する球面に対して与えられる。
    【0059】
    そして、顧客は所望の放射分析システム(この関係では図14bの“174”を参照)のために本発明によって求められた設計と配置に関して、第一のコンピュータ10から送られたデータと図面172、173を調査する。 顧客が合意すれば、この事が第一のコンピュータに報告される。
    【0060】
    第一のコンピュータ10から送られたデータおよび図面172、173を使った提案が顧客の同意を得られなければ、顧客は所望の変更175を報告する。 次に、顧客に固有の放射分析計測システムを求めて設計するために新しい計算が、第一のコンピュータ10上で発生する。 この処理は、変更された特徴付けパラメータを使用して上記したようにフローする。 配置の変更は、顧客が第一のコンピュータ10上で計算され求められた計測システムの配置に合意するまで繰り返し行うことができる。 しかし、非常に固有で特別な放射分析計測システムを計算および設計する特別な必要性がある場合には、本発明の方法は、専門家によって行われる特注の計算と設計(図14bの“176”を参照)を提供することもできる。 この専門家によって求められる計測システムは方法ステップの上記のフローに対応して展開され、第二のコンピュータ11上の顧客に送られる。
    【0061】
    第一のコンピュータ10が求められた放射分析計測システムに対する顧客の同意を受信した場合、例えば設置される検出器、放射線防護容器などの注文番号、価格といった、計測システムの個々の構成要素に関する利用可能な関連データが、計測システム全体のための包括的オファー177を生成するために使用され、販売および合法的な配送条件と共にオファーが第二のコンピュータ11に送信され、そこで表示される。
    【0062】
    顧客が調査178に続いてこのオファーを了承した場合、必要であれば注文179を行い、この注文は、例えばファックス、レターあるいはいわゆるe―コマース動作の枠組み内で、なんらかの形態180でも処理され解決されることができる。
    【0063】
    第二のコンピュータに送信され、本発明に従って生成されたオファーに顧客が合意しない場合、顧客は第一のコンピュータ10に対して変更要求181を行い、その結果、顧客が承認し、注文179、180を行うまで上記のフローに従って、実際、必要である度に上記のフローに従って、新しいオファー177を第一のコンピュータ10において生成することができる。
    【0064】
    本発明の方法の上記した実施例は、容器、パイプおよび媒体に固有のデータあるいは特徴づけデータが、ユーザーあるいは顧客によって入力され、第一のコンピュータ10に送信される方法に係わる。 しかしユーザーあるいは顧客は、第一のコンピュータに存在する一つ以上のデータベースから容器、パイプ、および媒体に固有のデータあるいは特徴づけデータを選択することができ、これらのデータを本発明による放射分析計測システムの最適化された設計および配置を求めて提示することに使用する事が本発明の範囲内で可能である。
    【0065】
    このような一つあるいは複数のデータベースを最新の状態に保つには、ユーザーあるいは顧客が既存のデータベースから使用するべきデータを持たないが、代わりに欠落している容器、パイプ、および媒体に固有のデータあるいは特徴づけデータを入力する場合に、データベースにこれらの新しいデータを最初に供給することは道理にかなっている。
    【0066】
    さらに、放射分析計測システムの最適化された設計および配置を求めて提示するための方法が、プロジェクト管理の枠組み内で生産工場の様々な他の計測システムの最適化された配置を求めて提示するためのより包括的な方法の一部であることも考えられる。 このより包括的な方法は、原則的には、放射分析方法に使用された方法と同じように進行することができる。
    【図面の簡単な説明】
    【0067】
    【図1】第一および第二のコンピュータを含み、本発明の方法を実行するための配置を示す図である。
    【図2】横型の容器内の媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第一の配置を示す図である。
    【図3】円錐形で縦型の容器内の媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第二の配置を示す図である。
    【図4】円筒形で縦型の容器内の媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第三の配置を示す図である。
    【図5】円筒形で縦型の容器内の媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第四の配置を示す図である。
    【図6】パイプあるいは横型容器内の媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第五の配置を示す図である。
    【図7a】媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムの配置のための線形化曲線を例を示す図である。
    【図7b】媒体の充填レベルを求めるための放射分析計測システムの配置のための線形化曲線を例を示す図である。
    【図8】円筒形で縦型の容器内の媒体の限界レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第六の配置を示す図である。
    【図9】円錐形で縦型の容器内の媒体の限界レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第七の配置を示す図である。
    【図10】横型容器内の媒体の限界レベルを求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第八の配置を示す図である。
    【図11】パイプ内の媒体の密度を求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第九の配置を示す図である。
    【図12】パイプ内の媒体の密度を求めるための放射分析計測システムを使った計測場所の第十の配置を示す図である。
    【図13】場所による被爆量レベルの図を使った放射線防護容器の概略図である。
    【図14a】フローチャートの形態の、本発明の方法の一実施例を示す図である。
    【図14b】フローチャートの形態の、本発明の方法の一実施例を示す図である。
    【符号の説明】
    【0068】
    10 第一のコンピュータ11 第二のコンピュータ12 表示装置、モニター13 入力装置;キーボード、ポインタ等14 データ処理装置15 大容量記憶装置16 データ交換装置17 モデム18 ケーブル19 ワイヤレスコネクション用アダプタ20 放射分析計測システムの第一の配置21 容器22 容器の内径23 容器の壁の厚さ24 放射線検出器25 放射線ソース/防護容器26 計測範囲30 放射分析計測システムの第二の配置31 容器32 容器の内径33 容器の壁の厚さ34 放射線検出器35 放射線ソース/防護容器36 計測範囲40 放射分析計測システムの第三の配置41 容器42 容器の内径43 容器の壁の厚さ44 放射線検出器45 放射線ソース/防護容器46 計測範囲50 放射分析計測システムの第四の配置51 容器52 容器の内径53 容器の壁の厚さ54a―c
    放射線検出器/防護容器56 計測範囲60 放射分析計測システムの第五の配置61 容器62 容器の内径63 容器の壁の厚さ64a、b
    放射線検出器65 放射線ソース/防護容器66 計測範囲67 中心から中心への間隔 容器からソース68 中心から中心への間隔 容器からソース70 放射分析計測システムの第六の配置71 容器72 容器の内径73 容器の壁の厚さ74 放射線検出器75 放射線検出器/防護容器76 限界レベル77 不定形の材質の円錐形頂点範囲80 放射分析計測システムの第七の配置81 容器82 不定形の材質の円錐形範囲83 容器の壁の厚さ84 放射線検出器85 放射線ソース/防護容器86 限界レベル90 放射分析計測システムの第八の配置91 容器92 容器の内径93 容器の壁の厚さ94 放射線検出器95 放射線ソース/防護容器96 限界レベル97a 実装部品 (攪拌器、入力パイプ)
    97b 実装部品の直径98a 中心から中心への間隔 容器からソース98b 中心から中心への間隔 容器からソース100 図7aにおける線形化曲線101 図7bにおける線形化曲線102 相対充填レベル103 相対充填レベル104 規格化されたパルスレート105 規格化されたパルスレート106 境界線110 放射分析計測システムの第九の配置111 パイプ112 内径113 壁の厚さ114 放射線検出器115 放射線ソース/防護容器120 放射分析計測システムの第十の配置121 パイプ122 放射線検出器123 放射線ソース/防護容器124 放射路125 内径126 壁の厚さ130 放射線ソース/防護容器131 内径132 外径133 放射口151 接続コンピュータ152 挨拶画面153 計測手順選択151−180

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