JP2563209B2 - 円形チャートレコーダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、円形チャートレコーダに関するものであ
り、詳しくは、記録機構の改良に関するものである。

＜従来の技術＞ レコーダの一種に、円周方向に沿って時間目盛が設け
られた円形チャートの半径方向に沿ってアナログ入力信
号の大きさを記録するように構成された円形チャートレ
コーダがある。

第８図は従来このような円形チャートレコーダの一例
を示す構成説明図である。第８図の装置では、アームの
長さの異なる４本のペンP1〜P4が支点が一致するように
して配置されている。円形チャート１には円周方向に沿
って一定の間隔で複数の時間目盛２が設けられている。
この時間目盛２は、４本のペンP1〜P4の内、最もアーム
の短いペンP1の軌跡に対応するように設けられている。

このような構成において、円形チャート１は１回転あ
たり１時間から4000時間以上に及ぶ広い範囲の設定速度
で回転駆動される。一方、各ペンP1〜P4はそれぞれのア
ナログ入力信号の大きさに応じて円形チャート１のほぼ
半径方向に沿って変位し、円形チャート１上にアナログ
入力信号の大きさを記録する。

このように構成される円形チャートレコーダによれ
ば、円形チャート１上には常に記録結果全体が現れてい
るので、長期間に渡るアナログ入力信号の変化の状態な
どが一目で把握できるという利点があり、比較的変動の
穏かな測定結果の記録手段として各種の分野で広く用い
られている、 ＜発明が解決しようとする課題＞ しかし、このような従来の円形チャートレコーダで
は、以下のような問題がある。

記録ペンの数が増えるのに従って駆動要素が増加し部
品点数も増え、小形化が困難になる 複数の記録ペンを設けるのにあたって、各記録ペンの
アームの長さを異ならせて記録ペン相互間のギャップを
確保しなければならない。この結果、各記録ペンにより
記録される円弧の軌跡の半径はアームに応じたものにな
り、チャート上の記録結合の時間の同期（位相）をとる
ことは不可能である。このために、複数の記録結果に基
づいて相互間の時間関係を加味しながら信号解析を行う
ことは困難である。

円形チャートの交換にあたっては、各記録ペンを円形
チャートからアップさせて邪魔にならない位置に移動さ
せなければならず、作業に相当の時間を要する。

記録ペンによる記録が円弧書きのため、円弧に沿った
目盛がリニアにならない。

円形チャートを回転駆動するための機構が必要であ
る。

記録軌跡の読み取りにあたって、複数の記録ペンが常
に円形チャート上に位置しているので邪魔になることが
ある。

本発明は、このような点に着目したものであり、その
目的は、円弧書きを行う記録ペンに起因する不都合を解
決した円形チャートレコーダを提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明の円形チャートレコーダは、 円周方向に沿って時間目盛が設けられた円形チャート
の半径方向に沿ってアナログ入力信号の大きさを記録す
るように構成された円形チャートレコーダにおいて、 記録ヘッドが取り付けられたキャリッジを円形チャー
ト上でX,Y方向に移動させるキャリッジ移動手段と、 時間信号およびアナログ入力信号の大きさに基づいて
円形チャート上の記録位置を演算する記録位置演算手段
と、 非記録時にはキャリッジを円形チャートの記録領域外
の休止位置に停止させ、記録時にはキャリッジを記録位
置演算手段で演算された所定の記録位置に移動させると
ともに記録ヘッドを選択的に駆動して記録を行わせる記
録制御手段を具備したことを特徴とする。

＜作用＞ 記録ヘッドが取り付けらてたキャリッジは、非記録時
は円形チャートの記録領域外に休止していて、記録時に
は時間信号とアナログ入力信号の大きさに基づく記録位
置演算結果に従ってキャリッジ移動機構により選択的に
円形チャート上の記録位置に移動させられる。そして、
記録ヘッドは、キャリッジが所定の記録位置に到達した
時点で選択的に駆動されて円形チャート上に記録を行
う。

＜実施例＞ 以下、図面を用いて本発明の実施例の詳細を説明す
る。

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。円形チャート３は回転しない平坦なチャートベット
上に取り付けられている。円形チャート３上には、Ｘ軸
アーム４およびＹ軸アーム５が配置されている。Ｘ軸ア
ーム４にはＹ軸アーム５が摺動可能に取り付けらててい
て、Ｙ軸アーム５にはアップダウン可能な記録ペンなど
の複数の記録要素６を含む記録ヘッドが取り付けられた
キャリッジ７が摺動可能に取り付けられている。Ｙ軸ア
ーム５はＸ軸駆動機構８によりＸ軸方向に移動させら
れ、キャリッジ７はＹ軸駆動機構９によりＹ軸方向に移
動させられる。入力端子10に加えられる複数のアナログ
入力信号は例えば各測定チャンネル毎にA/D変換器が設
けられた測定回路11を介して記録位置演算回路12に加え
られる。この記録位置演算回路12には入力端子13から時
間信号も加えられていて、時間信号およびアナログ入力
信号の大きさに基づいて円形チャート３上の記録位置を
演算する。記録位置の演算結果は記録制御回路14に加え
られる。この記録制御回路14は、非記録時にはキャリッ
ジ７を円形チャート３の記録領域外の休止位置に停止さ
せ、記録時にはキャリッジ７を記録位置演算回路12で演
算された所定の記録位置に移動させるとともに記録ヘッ
ドの記録要素６を測定チャンネルに応じて選択的に駆動
して記録を行わせるように制御する。

第２図は第１図の具体例を示す外観図であり、第１図
と同一部分には同一符号を付けている。15はＸ軸駆動機
構８を構成するモータであり、Ｙ軸アーム５をＸ軸アー
ム４に沿って往復移動させる。16はＹ軸駆動機構９を構
成するモータであり、キャリッジ７をＹ軸アーム５に沿
って往復移動させる。

このように構成される装置の動作を説明する。

ここで、例えば円形チャート３は最大半径が100mmで
記録分解能を0.1mmとし、各アナログ入力信号は100ms毎
にサンプリングされて24時間で１回転する円形チャート
３に30分毎に過去30分間の測定データの記録を間欠的に
行うものとする。このような条件において、円形チャー
ト３の最大半径の円周の全長は約630mmになることから
分解能で換算すると約6300ステップになり、30分間の測
定データの記録を約130ステップで行う。この場合、１
ステップ当りの測定データの数は140個近くになる。

記録位置演算回路12は、測定回路11から加えるアナロ
グ入力信号の測定データを時間データとともに逐次内部
のメモリに一時的に格納する。そして、各ステップ毎に
測定期間内の140個近い測定データから最大値，最小
値，平均値などを求めてそれからの値を円形チャート３
上にX,Y座標で表される記録位置データに変換し、内部
のメモリに格納する。そして、例えば最大値／最小値記
録モードが設定されている場合には各ステップ毎に記録
データとして最大値データと最小値データを記録制御回
路14に出力し、平均値記録モードが設定されている場合
には各ステップ毎に記録データとして平均値データを記
録制御回路14に出力する。なお、これらの記録データの
出力にあたっては、記録結果の連続性を保つために、初
めに前回の最終記録データを出力し、その後に設定され
ている記録モードに応じたデータを出力する。そして、
最終記録データは次回の記録開始データとして格納して
おく。また、記録位置演算回路12から必要に応じて文字
記号パターンを記録するための記録データを出力させる
こともできる。

記録制御回路14は、このようにして記録位置演算回路
12から加えられる記録データに従ってキャリッジ７を移
動させるとともに記録要素６のアップダウンを制御す
る。第３図は最大／最小値記録モードが設定されている
場合の記録要素６の軌跡例図である。T₀,T₁,…は１回の
記録動作により記録される期間を表し、Son−₁,Son,
S₁₁,…は記録期間における記録ステップを表している。
HPは円形チャート３の記録領域外に設けられている非記
録時におけるキャリッジ７の休止位置である。記録制御
回路14は各ステップ毎に最小値データと最大値データを
円形チャート３上のX,Yの座標データとしてＸ時駆動機
構８およびＹ軸駆動機構９に出力する。ステップSon−
_１では前回のステップSon−_２以降の測定データの最小
値データP₁と最大値データP₂が入力されてこれらを直線
で繋く線分記録を行い、ステップSonでは前回のステッ
プSon−_１以降の測定データの最小値データP₃と最大値
データP₄が入力されてこれらを直線で繋ぐ線分記録を行
う。なお、ステップSon−_１で記録される最大値データP
₂とステップSonで記録される最小値データP₃の間も直線
で繋ぐようにする。ステップSonで最大値データP₄を記
録することにより期間T₀の記録は完了して記録要素６は
アップされ、キャリッジ７は休止位置HPに戻って次の期
間T₁の記録指令を待機する。設定された一定時間が経過
した後期間T₁の記録指令が加えられることにより、キャ
リッジ７は再びステップSonの最大データP₄の位置に移
動させられ、ステップS₁₁以降の記録を実行する。この
ようにしてステップP₁nで最大データP₁₂を記録すること
により期間T₁の記録は完了して記録要素６はアップさ
れ、キャリッジ７は休止位置HPに戻って次の期間T₂の記
録指令を待機する。以下同様な動作を間欠的に繰返して
従来の円形チャートの１回転分に相当する記録を完了す
る。

ここで、円形チャート３上における記録ステップの間
隔は記録要素６の記録幅よりも狭くなるように設定され
るので、隣接するステップの最大値データと最小値デー
タを繋ぐ線分による記録結果は実用上無視できる。

このような構成によれば、以下のような効果が得られ
る。

複数の記録要素は共通のキャリッジに取り付けられて
いるので、従来の複数の記録ペン型に比べて部品点数が
削減でき、小形化が図れる。

記録位置データがX,Yの座標データとして与えられる
ので、複数チャンネルの記録結果相互間に位相差が生じ
ることはなく、時間関係を意識することなく複数の記録
結果に基づいて信号解析を行うことができる。

円形チャート交換時にはキャリッジ円形チャートの記
録領域外に移動させればよく、簡単に交換が行える。

記録位置データがX,Yの座標データとして与えられる
ので、従来のような円弧書きによる不都合はなく、目盛
がリニアになる。

記録位置データがX,Yの座標データとして与えられる
ので、円弧チャートを回転駆動するための機構が不要に
なり、構造が簡単になる。

記録軌跡の読み取りにあたって、キャリッジは非記録
時では円弧チャートの記録領域外の休止位置に停止して
いることから、記録軌跡の全貌をキャリッジなどに邪魔
されることなく読み取ることができる。

なお、第３図では、キャリッジを各ステップ毎に最小
値から最大値に移動させて隣りのステップに移動する場
合には最大値から最小値に移動させているが、各ステッ
プ毎に最大値から最小値に移動させて隣りのステップに
移動する場合には最小値から最大値に移動させてもよい
し、隣りのステップに移動する場合には最大値から最大
値または最小値から最小値に移動させてもよい。

また、上記実施例ではキャリッジに複数の記録要素を
設けておき、測定チャンネルに対応した記録要素を選択
的にアップダウン駆動して記録を行わせる例を示した
が、レコーダケースの一部に複数の記録要素の格納部を
設けておき、記録にあたっては測定チャンネルに応じた
記録要素をキャリッジが交換するようにしてもよい。こ
のような構成によれば、記録ヘッドの形状を大きくする
ことなく多色（多ペン）化が実現できる。

このように構成されるレコーダにコントローラやプロ
グラムコントローラを組み込み、設定値と測定値とを同
一時間軸上に多色記録することも考えられる。例えば温
度プログラムコントローラを組み込む場合には、制御開
始に先行して予め制御プログラムによる温度プロフィー
ルに従ってキャリッジを高速移動させて温度プロフィー
ルを第４図に示すように記録させた後、制御された温度
測定結果を異なる色で記録させればよい。これによれ
ば、設定ミスを防止でき、設定値と測定値の関係を正確
に把握できる。

また、円形チャートの一部にキャリッジの移動方向に
対する印刷目盛との相対位置を設定するための複数の位
置決めマークを設けるとともにキャリッジにこれらマー
クを読み取るセンサを設けておき、記録開始に先行して
これらマークを読み取ることにより円形チャート装填時
の時間軸のずれを補正しながら記録位置を演算すること
もできる。これによれば、円形チャートの装填位置精度
を緩和できる また、円形チャートの回転が不要になることから、円
形チャート３として第５図に示すようにロールチャート
17に円形チャートパターンが予め印刷されたものを用い
ることもできる。ロールチャート17の位置決めにあたっ
ては、ロールチャート17に位置決めマークや切欠を設け
ておき、このマークや切欠をレコーダ側に設けた位置決
めセンサ18で検出するようにすればよい。これによれ
ば、１枚分の記録が終了した時点でロールチャート17を
円形チャート１枚分送ればよく、従来のような円形チャ
ートの交換作業が大幅に削減できる。なお、記録後のロ
ールチャートは巻き取るようにしてもよいし、２点鎖線
で示すように垂れ流すようにしてもよい。

また、第５図において、無地のロールチャートを用
い、円形チャートとしての目盛パターンを描いてから記
録を行うようにしてもよい。このように構成すれば、ロ
ールチャートの位置決め条件が緩和できる。

ところで、記録済みの円形チャートの保存にあたって
は、第６図に示すように円形チャート３の中心の穴19を
利用して棒20に差込むことが行われている。第５図のよ
うなロールチャート17を用いた場合には、このような保
存形態に馴染みにくい。このような問題に対しては、印
刷された円形チャート３部分が容易に切り離せるように
円形チャート３の外周部に予めミシン目を設けておくこ
とにより解決できる。

第７図は本発明の他の実施例の構成説明図であり、第
５図と同一部分には同一符号を付けている。第７図の実
施例はペン交換型であり、ドア21にキャリッジ７をX,Y
方向に移動させて記録を行うＸ軸アーム4,Y軸アーム５
などの記録機構が取り付けられるとともに、ペン格納部
22も取り付けられている。このような構成によれば、ド
ア21を開いた状態ではロールチャート17の表面は全面が
開放されることになり、ロールチャート17の装填作業が
容易になるとともに、内器の保守作業や操作パネル23の
操作などもやりやすくなる。このような構成は、従来の
ような円形チャートを用いる場合にも有効である。

＜発明の効果＞ 以上説明したように、本発明によれば、円弧書きを行
う記録ペンに起因する不都合を解決した現在の時刻と円
形チャートの時間目盛を記録位置で自動的に一致させる
ことができる円形チャートレコーダが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図は第１図の具体例を示す外観図、第３図は第１図の記
録動作の説明図、第４図は他の記録動作の説明図、第５
図は本発明の他の実施例を示す外観図、第６図は円形チ
ャートの保管状態の説明図、第７図も本発明の他の実施
例を示す外観図、第８図は従来の円形チャートレコーダ
の一例を示す外観図である。 ３……円形チャート、４……Ｘ軸アーム、５……Ｙ軸ア
ーム、６……記録要素、７……キャリッジ、８……Ｘ軸
駆動機構、９……Ｙ軸駆動機構、10……アナログ入力信
号入力端子、11……測定回路、12……記録位置演算回
路、13……時間信号入力端子、14……記録制御回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円周方向に沿って時間目盛りが設けられた
   円形チャートの半径方向に沿ってアナログ入力信号の大
   きさを記録するように構成された円形チャートレコーダ
   において、 記録ヘッドが取り付けられたキャリッジを円形チャート
   上でX,Y方向に移動させるキャリッジ移動手段と、 時間信号およびアナログ入力信号の大きさに基づいて円
   形チャート上の記録位置を演算する記録位置演算手段
   と、 非記録時にはキャリッジを円形チャートの記録領域外の
   休止位置に停止させ、記録時にはキャリッジを記録位置
   演算手段で演算された所定の記録位置に移動させるとと
   もに記録ヘッドを選択的に駆動して記録を行わせる記録
   制御手段を具備したことを特徴とする円形チャートレコ
   ーダ。