JP2001516844A - 高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法 - Google Patents

高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法

Info

Publication number
JP2001516844A
JP2001516844A JP2000512006A JP2000512006A JP2001516844A JP 2001516844 A JP2001516844 A JP 2001516844A JP 2000512006 A JP2000512006 A JP 2000512006A JP 2000512006 A JP2000512006 A JP 2000512006A JP 2001516844 A JP2001516844 A JP 2001516844A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
check valve
chamber
pump
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000512006A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4475801B2 (ja
Inventor
エドマンド ワイ ティン
チダムバラム ラガーヴァン
オリヴァー エル ジュニア トレモーレット
Original Assignee
フロー インターナショナル コーポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フロー インターナショナル コーポレイション filed Critical フロー インターナショナル コーポレイション
Publication of JP2001516844A publication Critical patent/JP2001516844A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4475801B2 publication Critical patent/JP4475801B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B51/00Testing machines, pumps, or pumping installations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity
    • F04B49/065Control using electricity and making use of computers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00Pump parameters
    • F04B2201/08Cylinder or housing parameters
    • F04B2201/0801Temperature

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

(57)【要約】 高圧ポンプの構成部品を診断してポンプヘッドが誤動作を起こしているときを指示すると共に誤動作を起こしている構成部品を突き止める方法及び装置。一実施形態では、本発明の診断システムを組み込んだ高圧ポンプヘッドは、加圧室及び加圧室内に少なくとも部分的に受け入れられた加圧部材を有する。加圧部材は、吸込み動作で流体を加圧室内へ引き込み、加圧動作で加圧室内の流体を圧縮するよう加圧室内で運動できる。入口流体制御組立体が、加圧室に結合されていて、流体が吸込み動作の際に入口ポートを通って加圧室に流入することができるようにし、加圧動作中、入口ポートを通る逆流を防止し、加圧流体制御組立体が、加圧室に結合されていて、選択的に加圧流体が加圧動作の少なくとも一部の間に加圧室から出口室に流れることができるようにし、出口室から加圧室への逆流を防止する。ポンプヘッドは、入口流体制御組立体、加圧流体制御組立体及び加圧動作の際にポンプヘッド中を通る流体の流れに関して入口流体制御組立体から見て上流側に位置するポンプヘッドの他の構成部品のそれぞれの動作状態を指示する診断システムを更に有するのがよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 〔技術分野〕 本発明は、高圧流体ポンプに関する。特に、本発明の一実施形態は、高圧流体
ポンプの特定の構成部品の動作状態を診断する技術に関する。
【0002】 〔発明の背景〕 高圧ポンプは、水又は他の流体を加圧して高圧流体の流れを生じさせ、この高
圧流体の流れを用いると材料(例えば、薄板金や繊維−セメントでできた羽目)
、駆動アクチュエータ及び高圧流体が有用な他の装置を切断することができる。
代表的な高圧ポンプは、加圧室、加圧室内に設けられたプランジャ、加圧室に結
合された入口逆止弁及び加圧室と出口室との間に結合された出口逆止弁を有する
。プランジャは、加圧室内を往復動して吸込みストロークでは入口逆止弁を経て
流体を加圧室内へ引き込んだり、加圧ストロークでは出口逆止弁を通って流体を
出口室内に押し込む。出口逆止弁は選択的に流体が十分な圧力で出口室に流入で
きるようにする。高圧ポンプは一般には1000psiで、多くの用途では50
,000psi〜100,000psi以上で動作する。
【0003】 高圧ポンプはかかる高圧で動作するので、ポンプはポンプの性能を損ない又は
故障を引き起こす場合のある流体の漏れを生じる。ポンプが漏れを起こしている
かどうかをモニターする従来方法の一つは、ポンプヘッドを手で触って井野動作
温度が正常な動作温度を越えているかどうかを評価することである。ポンプをモ
ニターするもう一つの従来方法は、ポンプヘッドから見て下流側に位置する加圧
流体の温度を測定することである。しかしながら、後述するように、高圧ポンプ
の状態をモニターする従来方法には幾つかの欠点がある。
【0004】 従来型モニター方法に関する一つの問題は、ポンプが前兆なしに故障する場合
のあることである。たとえば、手作業によるモニターの場合、触って分かるほど
のポンプヘッドの温度上昇が生じるのは一般に、構成部品が完全に故障して破損
したり圧力の著しい低下を招いた後だけである。同様に、ポンプヘッドから見て
下流側の温度を測定することによりポンプヘッドが誤動作を起こしている又は異
常状態であるかどうかを判定することは困難である。というのは、ポンプヘッド
内の加圧流体の温度に影響を及ぼす要因は多く存在するからである。かくして、
多量の漏れを発見して始めて構成部品が破損したり、高圧作動条件下で他の壊損
を引き起こしていることが分かる。
【0005】 従来のモニター方法に関する別の問題は、誤動作を起こしている特定の構成部
品がどれであるかが分からないことである。従来方法では、ポンプヘッド中の構
成部品が故障しているという大まかな指示が得られるに過ぎない。したがって、
故障したポンプを修理するには、ポンプヘッドを分解して入口逆止弁、出口逆止
弁又はプランジャの周りに設けられたプランジャシールをそれぞれ点検して故障
している構成部品を突き止める。これら構成部品のそれぞれを点検すると、労務
費が嵩み、しかもポンプの修理に関連した運転停止時間が長くなることは理解さ
れよう。したがって、従来方法は、高い費用効果で高圧ポンプヘッドを作動させ
たり修理する上での十分な情報を提供できない。
【0006】 〔発明の概要〕 本発明は、高圧ポンプの構成部品及び高圧流体装置の他の構成部品を診断する
方法及び装置に関する。本発明の方法及び装置は好ましくは、構成部品の故障前
に誤動作を起こしている特定の構成部品を識別する。一実施形態では、本発明の
診断システムを組み込んだ高圧ポンプヘッドは、加圧室及び加圧室内に少なくと
も部分的に受け入れられた加圧部材を有する。加圧部材は、吸込み動作で流体を
加圧室内へ引き込み、加圧動作で加圧室内の流体を圧縮するよう加圧室内で運動
できる。入口流体制御組立体が、加圧室に結合されていて、流体が吸込み動作の
際に入口ポートを通って加圧室に流入することができるようにし、加圧動作中、
入口ポートを通る逆流を防止し、加圧流体制御組立体が、加圧室に結合されてい
て、選択的に加圧流体が加圧動作の少なくとも一部の間に加圧室から出口室に流
れることができるようにし、出口室から加圧室への逆流を防止する。
【0007】 ポンプヘッドは、入口流体制御組立体、加圧流体制御組立体及び加圧動作の際
にポンプヘッド中を通る流体の流れに関して入口流体制御組立体から見て上流側
に位置するポンプヘッドの他の構成部品のそれぞれの動作状態を指示する診断シ
ステムを更に有するのがよい。一実施形態では、診断システムは、流体の流れ方
向に関して入口流体制御組立体から見て上流側でポンプヘッドに結合された第1
の温度センサと、加圧流体制御組立体から見て下流側でポンプヘッドに結合され
た第2の温度センサとを有する。第1及び第2の温度センサは一緒になって、入
口流体制御組立体、加圧流体制御組立体及び入口流体制御組立体から見て上流側
に位置したポンプヘッドの構成部品のそれぞれの個々の動作状態を指示する。
【0008】 一実施形態では、入口流体制御組立体は入口逆止弁であり、加圧流体制御組立
体は出口逆止弁であり、入口流体制御組立体から見て上流側に位置したポンプヘ
ッドの構成部品は加圧部材の周りに設けられたシールである。第1の温度センサ
をシールに近接してポンプヘッドに結合すると共に第2の温度センサを出口室を
収容するエンドキャップのところでポンプヘッドに結合するのがよい。第1及び
第2の温度センサにより測定された第1の及び第2の温度を第1及び第2の基準
温度と比較すると、ポンプヘッドの深刻な故障が引き起こされる前に入口逆止弁
、シール又は出口逆止弁のどれが誤動作を起こしているかが分かる。たとえば、
第1及び第2の温度センサが以下の温度を指示しているとき、以下の構成部品が
誤動作を起こしている。
【0009】 1.入口逆止弁の場合:第1の温度と第2の温度の両方が、第1の基準温度及
び第2の基準温度よりも高い。
【0010】 2.出口逆止弁の場合:第1の温度が第1の基準温度にほぼ等しく且つ第2の
温度が第2の基準温度よりも高い。
【0011】 3.シールの場合:第1の温度が第1の基準温度よりも高く且つ第2の温度が
第2の基準温度にほぼ等しい。
【0012】 本発明の一実施形態では、第1及び第2の温度センサは、第1の温度と第1の
基準温度を比較すると共に第2の温度と第2の基準温度を比較するプロセッサに
結合されている。すると、プロセッサは上述の方法を実施して入口逆止弁が誤動
作を起こしているか、出口逆止弁が誤動作を起こしているか、シールが誤動作を
起こしているかを判定する。
【0013】 〔発明の詳細な説明〕 本発明は、高圧ポンプ又は高圧流体装置の構成部品を診断して構成部品がいつ
誤動作を起こしているか又は異常状態であるかを指示すると共に誤動作を起こし
ている構成部品を突き止める方法及び装置に関する。適当な高圧ポンプとしては
、ワシントン州ケント所在のフロー・インターナショナル・コーポレーションに
よって製造されたイーグル(Eagle )、クーガー(Cougar)及びハスキー(Husk
y )ポンプが挙げられるが、これらには限定されない。本発明の実施形態の十分
な理解が得られるよう本発明の実施形態の具体的詳細は以下の説明及び図1〜図
5に記載されていることが理解されよう。しかしながら、当業者であれば、本発
明はこれら細部を備えていない状態で実施できる追加の実施形態があることは理
解されよう。
【0014】 図1は、本発明の高圧ポンプのポンプヘッド10の一実施形態を示している。
ポンプヘッド10は、ハウジング14に結合されたエンドキャップ12及び基部
16を有している。複数本の貫通ボルト17をエンドキャップ12を貫通して基
部16内にねじ込み、それによりエンドキャップ12、ハウジング14及び基部
16を互いに保持するのがよい。ポンプヘッド10の基部16は、ポンプヘッド
10に動力を与えるためのモータ組立体18に取り付けられている。
【0015】 具体的に説明すると、ハウジング14は、加圧室20を構成するブッシュ15
を支持したシリンダであるのがよく、エンドキャップ12は出口室70を構成す
るキャビティを有するのがよい。加圧室20と出口室70は、入口通路32及び
出口通路34を備えた弁体30によって分離されている。入口通路32はそれぞ
れ、加圧室20に向いた入口ポート33を有し、入口通路32は、入口室36を
介して入口ライン37に結合されている。低圧流体源が、入口通路32に流体の
連続供給を行うために入口ライン37に取り付けられている。加圧部材又はプラ
ンジャ24が、加圧室20内に位置する第1の端部及び基部16内に収容された
駆動組立体29を介してモータ組立体18に結合された第2の端部を有している
。加圧室20の下端部とプランジャ24は一次シール又はプランジャシール50
によって密封されている。モータ組立体18は、吸込みストロークの際は流体を
加圧室20内に引き込み、次に加圧ストローク中は加圧室20内の流体を加圧す
るためにプランジャ24を往復動させる。以下に説明するように、弁体30の一
端のところに設けられた入口流体制御組立体により、流体は加圧室20に流入す
ることができ、弁体30の別の端に設けられた加圧流体制御組立体により、加圧
流体が選択的に加圧室20から出口室70に流れることができる。
【0016】 入口流体制御組立体は、弁体30の一端のところに設けられた入口逆止弁40
及び固定シール48を有するのがよい。入口逆止弁40は、入口ポート33を開
閉し、固定シール48は入口室36を加圧室20の上端部から密封する。図1に
示す入口逆止弁40は、ブッシュ15内のポペット案内43に沿って摺動する入
口ポペット42及び入口ポペット42を弁体30に押し付けるばね44を有して
いる。出口流体制御組立体は、弁体30の他端のところに設けられた出口逆止弁
60及び出口室70を密封するために弁体30とエンドキャップ12との間に設
けられた固定シール68を有するのがよい。出口逆止弁60は、リテーナ61を
有し、このリテーナ61内で、出口弁ポペット62が保持された状態でばね64
によって弁体30に下方に押し付けられる。リテーナ61はまた、複数の吐出ポ
ート66を有し、加圧流体がこれら吐出ポート66を通って弁体30の出口通路
34から出口室70に流入する。
【0017】 ポンプヘッド10内の流体を加圧するために、モータ組立体18はプランジャ
24をブッシュ15内で吸込みストローク25に沿って引っ張る。プランジャ2
4の吸込みストローク25により、入口ポペット42はポペット案内43に沿っ
て下に引き寄せられて開放位置に至り、それにより流体を入口通路32を通って
入口ポート33を介して加圧室20内に流入させることができる。このポンプヘ
ッド10の動作のこの時点において、流体は比較的低い圧力(例えば、50〜1
50psi )の状態にある。モータ18は次にプランジャ24を加圧ストローク2
7に沿って駆動して加圧室20内の流体を圧縮する。加圧ストローク27の間、
加圧室20内の流体の上向きの流れ及びばね44は、ポペット42を弁体30に
押し付けて入口ポート33を閉じる。プランジャ24が引き続き加圧ストローク
27に沿って移動すると、加圧流体は出口通路34を通って出口ポペット62に
流れる。圧力が所望レベルに達すると、出口ポペット62はリテーナ61内で上
方に動いて加圧流体が吐出ポート66を通って出口室70内へ流れることができ
るようにする。加圧流体は、出口室70から吐出ポート72を通ってマニホルド
80に流れる。マニホルド80のところの加圧流体は、マニホルド80の出口ポ
ート82に取り付けられた工具を介してオペレータによっていつでも使用可能な
状態にある。
【0018】 ポンプヘッド10の構成部品がいつ誤動作を起こしているかを指示し、誤動作
を起こしている構成部品を突き止めるための診断システム90がポンプヘッド1
0に結合されている。診断システム90は、ポンプヘッド10の選択された構成
部品をモニターするために選択された位置でポンプヘッド10に結合された1又
は2以上の温度センサ92(符号92a〜92cで示されている)を有している
。診断システム90は、温度センサ92に結合されていて、温度センサ92から
得られたデータを分析して選択された構成部品のうちどの一つがいつ誤動作を起
こしているかを指示するプロセッサ94を更に有するのがよい。
【0019】 診断システム90の一実施形態では、単一の温度センサ92が、プランジャシ
ール50(第1の温度センサ92aで示されている)、エンドキャップ12(第
2の温度センサ92bで示されている)又は入口逆止弁40(第3の温度センサ
92cで示されている)の何れかに近接してポンプヘッド10に結合される。別
の実施形態では、2つの温度センサを有し、この場合、第1の温度センサ92a
が入口逆止弁40から見て上流側でポンプヘッド10に取り付けられ、第2の温
度センサ92bが出口逆止弁60から見て下流側でエンドキャップ12に取り付
けられている。「上流側」及び「下流側」という用語は、プランジャ24の加圧
ストローク27中におけるポンプヘッド10を通る流体の流れに関していること
は理解されよう。2つの1ンサを用いる診断システム90の好ましい実施形態で
は、第1の温度センサ92aは、プランジャシール50に近接してハウジング1
4に取り付けられ、第2の温度センサ92bがエンドキャップ12の頂部に取り
付けられている。診断システム90の更に別の実施形態では、3つの温度センサ
がポンプヘッド10に取り付けられており、即ち、第1の温度センサ92aがプ
ランジャシール50に近接してハウジング14に取り付けられ、第2の温度セン
サ92bがエンドキャップ12の頂部に取り付けられ、第3の温度センサ92c
が入口逆止弁40に近接してハウジング14に取り付けられている。温度センサ
92は、温度の僅かな変化を正確に測定するサーミスタ又は他の形態の温度プロ
ーブであるのがよい。適当な回路構成を備えた適当なサーミスタは、温度に対応
した電気信号を発生し、これら信号を伝送ライン93(参照符号93a〜93c
で示されている)に沿ってプロセッサ94に送る。例えば、アイダホ州ボイズ所
在のクオリティ・サーミスターズ社によって製造されたQT06007−007
をマサチューセッツ州トートン所在のキースリー・メトラバイト社によって製造
されたA/Dデータ収集ボードを介してPentium (登録商標)プロセッサ内蔵コ
ンピュータに結合するのがよい。
【0020】 診断システム90は、構成部品が誤動作を起こしていることを指示し、温度セ
ンサ92を特定の構成部品に近接して配置し、又は一緒になって幾つかのポンプ
ヘッド構成部品の状態を指示する複数の温度センサを選択された位置に設けてお
くことにより、この誤動作を起こしている構成部品を突き止める。構成部品のう
ち1つからの加圧流体の漏れが温度センサによってモニターされると、漏れを起
こしている流体の温度が増大し、それによりポンプヘッドの対応箇所の温度又は
ポンプヘッド内の流体の温度を上昇させる。診断システム90はそれに応じて、
漏れによって引き起こされた熱流速によって影響されている温度センサ92を突
き止め、温度センサが単独で又は他の温度センサと組み合わせた状態で熱流速源
を隔離するようにする。かくして、診断システム90は図1に示す実施形態に限
られず、温度センサが高圧流体用途における誤動作を起こしている構成部品を正
確に突き止めることができる場所に1又は2以上の温度センサが配置されている
用途に使用できる。
【0021】 図2は、2センサ式診断システムを用いて入口逆止弁40、プランジャシール
50及び(又は)出口逆止弁60の状態を診断するためにプロセッサ94内へプ
ログラムされたソフトウエアプロセス又はオペレータによって用いられるマニュ
アルプロセスの一例を示している。図2に示すプロセスは好ましくは、第1の温
度センサ92aがプランジャシール50に近接してハウジング14に取り付けら
れると共に第2のセンサ92bがエンドキャップ12に取り付けられている診断
システム90(図1に示されている)に適用される。
【0022】 プロセスは、オペレータ又はプロセッサ94が第1の温度センサ92a及び第
2の温度センサ92bのところでポンプヘッド10の正常な動作温度に相当する
第1の基準温度(TR1)及び第2の基準温度(TR2)を示すステップ100で始
まる。プロセスはステップ102に進み、このステップ102では、第1の測定
温度(T1 )が第1の温度センサ92aから得られ、第2の測定温度(T2 )が
第2の温度センサ92bから得られる。次に、プロセッサ94は、ステップ10
4、ステップ106及びステップ108において、第1の測定温度センサT1 及
び第2の温度センサT2 と第1の基準温度TR1及び第2の基準温度TR2と比較し
て入口逆止弁40、プランジャシール50又は出口入口弁60のいずれが誤動作
を起こしているか(又は、異常状態であるか)が判定される。
【0023】 例えば、ステップ104では、プロセッサ94は第1の測定温度T1 が第1の
基準温度TR1よりも大きいかどうか及び第2の測定温度T2 が第2の基準温度T
R2よりも大きいかどうかが分析される。もし第1の測定温度T1 及び第2の測定
温度T2 が両方とも第1の基準温度TR1及び第2の基準温度TR2よりも高ければ
、プロセッサはステップ105に進み、このステップ105において、入口逆止
弁が誤動作を起こしていること(又は、異常状態であること)が指示される。し
かしながら、もしステップ104のパラメータが満たされていなければ、プロセ
ッサ94はステップ106に進み、このステップ106において、第1の測定温
度T1 が第1の基準温度TR1よりも大きいかどうか及び第2の測定温度T2 が第
2の基準温度TR2にほぼ等しいかどうかが分析される。もしステップ106の判
断基準が満たされると、プロセッサは、ステップ107に進み、このステップ1
07において、プランジャシール50が誤動作を起こしていること(又は、異常
状態であること)が指示される。しかしながら、もしステップ106のパラメー
タが満たされなければ、プロセッサ94はステップ108に進み、このステップ
108において、第1の測定温度T1 が第1の基準温度TR1にほぼ等しいかどう
か及び第2の測定温度T2 が第2の基準温度TR2よりも高いかどうかが分析され
る。もしステップ108の問合せ事項が満たされると、プロセッサは、ステップ
109に進み、このステップ109において、出口逆止弁60が誤動作をおこし
ていること(又は、異常状態であること)が指示される。もしステップ108の
問合せ事項が満たされなければ、プロセッサ94はステップ110に進み、この
ステップ110において、ポンプヘッド10が使用可能であることが指示される
【0024】 ステップ110に達した後、プロセッサ94は第1の測定温度T1 及び第2の
測定温度T2 の分析によりプロセッサがステップ105、ステップ107又はス
テップ109の何れかに進むまでステップ102、ステップ104、ステップ1
06、ステップ108及びステップ110をずっと繰り返す。かくして、診断シ
ステム90は、入口逆止弁、出口逆止弁及びプランジャシールのうちどれがいつ
誤動作を起こしているかを指示するとともにこれを突き止めるようポンプヘッド
10を連続的に診断する。
【0025】 図1及び図2に記載すると共に上述した診断システム90の実施形態は、摩耗
し又は破損したポンプヘッドを補修するための費用及び作動停止時間を減少させ
る。従来型モニター方法とは異なり、診断システム90はポンプヘッド10内の
誤動作を起こしている特定の構成部品を突き止める。誤動作を起こしている構成
部品に対応する1つ又は複数の温度センサのところにおける温度の上昇により、
ポンプヘッド10がまさに破損しようとしていることが指示されるだけでなく技
術者が問題を迅速に認識してポンプヘッドを補修できるよう誤動作を起こしてい
る構成部品が突き止められる。かくして、従来型モニター方法と比べて、図1及
び図2に示す診断システム90の実施形態は、ポンプヘッドを補修する上での費
用及び作動停止時間を減少させる。
【0026】 上述の診断システム90の実施形態は、入口逆止弁40が誤動作を起こしてい
るか、出口逆止弁60が誤動作を起こしているか、或いはプランジャシール50
が誤動作を起こしているかを2つのセンサだけを用いて具体的に指示することも
できる。第1の温度センサ92aは、伝熱状態がプランジャシール50又は入口
逆止弁40のいずれかのところの漏れにより影響を受けている位置にあるポンプ
ヘッド10の第1の部分をモニターする。第2の温度センサ92bは、伝熱状態
が入口逆止弁40又は出口逆止弁60のいずれかのところの漏れによって影響を
受けている位置にあるポンプヘッド10の第2の部分をモニターする。入口逆止
弁40のところの漏れは第1の温度センサ92aと第2の温度センサ92bの両
方に影響を及ぼすが、プランジャシール50及び出口逆止弁60のところの漏れ
はそれぞれ第1の温度センサ92a及び第2の温度センサ92bだけにそれぞれ
影響を及ぼすに過ぎないので、入口逆止弁40、出口逆止弁60又はプランジャ
シール50の各々の動作状態を2つの温度センサだけで別々に判定することがで
きる。その結果、診断システム90の好ましい実施形態では、最も誤動作を起こ
しやすい構成部品のうち3つをモニターするためには温度センサを2つだけ取り
付けて維持する必要があるだけである。
【0027】 図1及び図2に示す診断システム90の実施形態は、ポンプヘッド10の完全
な破壊又は壊損を引き起こす前にポンプヘッド10の構成部品が誤動作を起こし
ているかどうかを指示することもできる。診断システム90では、温度センサが
最も誤動作を起こしそうなポンプヘッド10の構成部品に近接して配置されてい
るので、診断システム90は、対応の温度センサのところの比較的僅かな温度上
昇だけでもポンプヘッド10が破損しそうなことを正確に指示することができる
。したがって、比較的大きな温度上昇後にポンプヘッドの作動を停止させるしか
術がない従来型モニターシステムと比べて、診断システム90は、漏れがポンプ
ヘッド10の壊損を引き起こす恐れが生じる前にポンプヘッド10の作動を停止
させることができる。
【0028】 図3は、単一のモータ組立体18に取り付けられた3つのポンプヘッド10a
,10b,10cを備えるマルチヘッド型ポンプ99を示している。第1の温度
センサ92a(参照番号92a1 ,92a2 ,92a3 で示されている)が対応
の入口逆止弁(図示せず)から見て上流側で各ポンプヘッドに取り付けられ、第
2の温度センサ92b(参照番号92b1 ,92b2 ,92b3 で示されている
)が対応の出口逆止弁(図示せず)から見て下流側で各ポンプヘッドに取り付け
られている。例えば、第1の温度センサ92a1 ,92a2 ,92a3 を、対応
のプランジャシール(図示せず)に近接してハウジング14a,14b,14c
に取り付けるのがよい。同様に、第2の温度センサ92b1 ,92b2 ,92b
3 をエンドキャップ12a,12b,12cの頂部に取り付けるのがよい。第1
の温度センサ92a及び第2の温度センサ92bのすべてから第1及び第2の測
定温度を受け入れて処理するために第1の温度センサ92a及び第2の温度セン
サ92bの各々にプロセッサが結合されている。後述するように、プロセッサ9
4は、各ポンプヘッド10a〜10cの入口逆止弁、プランジャシール及び出口
逆止弁を連続的にモニターする。
【0029】 図4は、図3のマルチヘッド型ポンプ99aをモニターするためにプロセッサ
94によって用いられるソフトウエアプロセスを示すフローチャートである。図
4のプロセスは、図2に関して上述したプロセスと実質的に同一であるが、異な
る点は、プロセッサ94が、ポンプヘッド10a,10b又は10cのうち1つ
(「評価されるポンプヘッド」又は「評価対象ポンプヘッド」)についてステッ
プ102、ステップ104、ステップ106、ステップ108及びステップ11
0を実施し、次にステップ112に進み、このステップ112において、プロセ
ッサは他の2つのポンプヘッドのうち一方を選択してステップ102で始めるか
どうかを評価する。もう1つの相違点は、プロセッサがステップ103を実施す
ることであり、このステップ103では、第1の基準温度TR1及び第2の基準温
度TR2が、ステップ102〜ステップ110の特定の繰り返しについて評価対象
ポンプヘッドではない2つのポンプヘッドからの第1及び第2の温度を平均する
ことによって定められる。例えば、第1のポンプヘッド10aが評価対象ポンプ
ヘッドであるとき、プロセッサ94はステップ102において各ポンプヘッドか
ら第1の測定温度T1 及び第2の測定温度T2 を得て、次に(1)第2のポンプ
ヘッド10b及び第3のポンプヘッド10cからの第1の測定温度T1 を平均す
ることにより第1の基準温度TR1を計算し、(2)第2のポンプヘッド10b及
び第3のポンプヘッド10cからの第2の測定温度T2 を平均することにより第
2の基準温度TR2を計算する。ステップ103において第1の基準温度TR1及び
第2の基準温度TR2を計算した後、プロセッサはステップ104〜ステップ11
0に進んで第1のポンプヘッド10aの構成部品を評価する。もしプロセッサ9
4が第1のポンプヘッド10aについてステップ110に進むと、プロセッサは
次にステップ112を実行し、このステップ112において評価対象ポンプヘッ
ドを第2のポンプヘッド10bに切り替える。
【0030】 第2のポンプヘッド10b及び第3のポンプヘッド10cの構成部品を診断す
るため、プロセッサ94は、構成部品のうち1つが故障又は破損モードになるま
で各ポンプヘッドについてステップ102、ステップ104、ステップ106、
ステップ108、ステップ110及びステップ112を繰り返す。例えば、第2
のポンプヘッド10bを診断するため、プロセッサ94はステップ102に進ん
で再び、各ポンプヘッドについての第1の測定温度及び第2の測定温度を得る。
プロセッサ94はステップ103に進み、このステップ103において、第1の
ポンプヘッド10a及び第3のポンプヘッド10cの第1の測定温度T1 及び第
2の測定温度T2 を平均することにより第2のポンプヘッド10bについて第1
の基準温度TR1及び第2の基準温度TR2を計算する。もし第2のポンプヘッド1
0bが使用可能であれば、プロセッサ94は次に偶数番号のステップ104〜1
10の全てを実行し、ステップ112において評価対象ポンプヘッドを第3のポ
ンプヘッド10cに切り替える。プロセッサ94は同様に、第1のポンプヘッド
10a及び第2のポンプヘッド10bからの第1の基準温度TR1及び第2の基準
温度TR2を計算することにより第3のポンプヘッド10cを診断する。
【0031】 図4は又、図3のマルチヘッド型ポンプ99をモニターするためにプロセッサ
94によって用いられるソフトウエアプロセスの別の実施形態を示している。こ
の実施形態では、プロセッサ94は、特定のポンプ構成部品の測定温度が特定の
期間又は特定のサイクル数についてその対応の基準温度よりも高くなった後にス
テップ105、ステップ107又はステップ109に進むに過ぎない。プロセッ
サ94はそれに応じて、特定の測定温度がサイクルの試料の大きさSについて対
応の基準温度よりも高い場合の数「n」をカウントする。ステップ104aでは
、例えば、プロセッサは、不正確な温度の読み又は他の誤差とは異なり、特定の
構成部品の温度上昇により構成部品が誤動作を起こしていることを指示している
ことが見込まれるnMAX /Sについての値とn/Sを比較する。もしn/Sがn
MAX /Sよりも大きければ、プロセッサはステップ105に進んで入口逆止弁が
誤動作を起こしていることを指示する。ステップ106a,108aは、ステッ
プ104aと類似しているが、異なる点は、プロセッサがステップ107又はス
テップ109の何れかに進んでプランジャシール又は出口逆止弁が誤動作を起こ
していることを指示することにある。したがって、高圧ポンプ又は流体装置用の
診断システムの好ましい実施形態では、プロセッサは、誤差のある読みを減少さ
せるのに十分な期間、特定の構成部品の温度がその対応の基準温度よりも高くな
った後に、構成部品が誤動作を起こしていることを指示するために続行するだけ
である。
【0032】 図2及び図4に示すプロセスは、適当なコンピュータ及び市販のソフトウエア
を用いると、コンピュータプログラミングの当業者であれば過度の実験を行わな
くても実行することができる。例えば、ソフトウエアは、キースリー・メトラバ
イト社製のビジュアル・テスト・エクステンション(Visual Test Extension )
ソフトウエア及びワシントン州デッドモンド所在のマイクロソフト・コーポレイ
ション製のマイクロソフト(Microsoft :登録商標)ビジュアル・ベーシック(
Visual Basic)を用いてこれらプロセスを実行するために開発されたものである
【0033】 図5は、3つのポンプヘッドを用いる高圧ポンプの各ポンプヘッドのところに
2つのセンサが設けられた診断システム90の出力の一例を表示するグラフ図で
ある。参照符号120,122,124によって示された線は、それぞれポンプ
ヘッド10a〜10cのプランジャシールに近接して設けられた第1の温度セン
サ92aの第1の測定温度T1 を表している。参照符号140,142,144
によって示された線は、それぞれポンプヘッド10a〜10cのエンドキャップ
12の第2の測定温度に応答している。図5に示すように、ほぼ午前1時半のと
ころでは、第1のポンプヘッド10aの第1の測定温度120及び第2の測定温
度140は、急激に増大して第1のポンプヘッド10aの入口逆止弁が誤動作を
起こしていることを示している。したがって、プロセッサ94は、特定のポンプ
ヘッドの特定の構成部品がいつ誤動作を起こすかを目で見て分かるようにするデ
ィスプレイを有するのがよい。
【0034】 図6は、マルチヘッド型高圧ポンプ99が高圧ライン110を介して複数の工
具120及びノズル130に結合された高圧流体装置100の実施形態を示す略
図である。高圧流体装置のための適当なスイベル及び弁は、008344−1ス
イベル及び001322−1オンオフ弁であり、これらは両方ともフロー・イン
ターナショナル・コーポレーションによって製造されたものである。ポンプ99
は図3に関して上述したポンプ99と類似したものであるのがよく、かくして温
度センサ92は、各ポンプヘッドの種々の構成部品に取り付けられた複数の温度
プローブを表している。工具120は、回転要素122、例えば高速又はパワー
スイベルを備えた回転工具であるのがよく、温度センサ又は温度プローブ92を
各工具120に結合するのがよい。ノズル130は好ましくは、弁132によっ
て制御され、温度センサ92を各弁132に結合するのがよい。温度センサ92
は、ライン93を介してプロセッサ94に接続されている。作用を説明すると、
各温度センサ又はプローブ92は、高圧システム100の別個の構成部品の測定
温度を検出する。プロセッサ94は次に、測定温度とこれに対応した基準温度を
比較することによって測定温度を評価する。例えば、各ポンプヘッド構成部品に
ついての基準温度を、図4に関して上述したように決定するのがよい。同様に、
工具120の基準温度を、工具120の温度を平均し又は比較することによって
定めるのがよく、弁132についての基準温度を弁132の温度を平均し又は比
較することによって定めるのがよい。したがって、プロセッサ94は上述したよ
うに、構成部品がいつ誤動作を起こしているかを指示し、誤動作を起こしている
特定の構成部品を突き止める。
【0035】 上述したことから、本発明の特定の実施形態を例示の目的で説明したが、本発
明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の設計変更例を想到できることは理
解されよう。例えば、診断システムは、上述したのと異なる数の温度センサを用
いてもよく、また診断システムを異なる高圧流体機器に用いることができる。一
般に、本発明の範囲に属する診断システム又は高圧装置は、高圧装置の一部分か
ら別の部分への流体の流れを止め又は制御する構成部品に近接して設けられた温
度センサを有する。したがって、本発明の範囲は、請求の範囲の記載にのみ基づ
いて定められる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の診断システムを備えた高圧ポンプヘッドの断面図である。
【図2】 本発明の一実施形態の2センサ式診断システムを用いて入口逆止弁、出口逆止
弁及びシールの状態を診断する方法のフローチャートである。
【図3】 本発明の一実施形態の診断システムを備えたマルチヘッド型高圧ポンプの正面
図である。
【図4】 本発明の別の実施形態の診断システムを用いてマルチヘッド型高圧ポンプの入
口逆止弁、出口逆止弁及びシールの状態を診断する方法のフローチャートである
【図5】 本発明の一実施形態のマルチヘッド型高圧ポンプに用いられた2センサ式診断
システムの温度出力であって、入口逆止弁の故障を指示する温度出力のグラフ図
である。
【図6】 本発明の一実施形態の診断システムを備えた高圧流体装置の略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ラガーヴァン チダムバラム アメリカ合衆国 ワシントン州 98031 ケント サウスイースト ワンハンドレッ ドアンドトゥエンティシックスス アベニ ュー 20813 (72)発明者 トレモーレット オリヴァー エル ジュ ニア アメリカ合衆国 ワシントン州 98026 エドモンズ アンドーヴァー ストリート 18334 Fターム(参考) 3H045 FA02 FA17 FA28 【要約の続き】 を更に有するのがよい。

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧ポンプのヘッドであって、加圧室と、少なくとも一部が
    加圧室内に受け入れられていて、吸込み動作で流体を加圧室内へ引き込み、加圧
    動作で加圧室内の流体を圧縮するよう加圧室内で運動できる加圧部材と、加圧室
    に結合されていて、流体が吸込み動作の際に入口ポートを通って加圧室に流入す
    ることができるようにし、加圧動作中、入口ポートを通る逆流を防止する入口流
    体制御組立体と、加圧室に結合されていて、選択的に加圧流体が加圧動作の少な
    くとも一部の間に加圧室から出口室に流れることができるようにし、出口室から
    加圧室への逆流を防止する加圧流体制御組立体と、ポンプヘッドに結合された第
    1の温度センサを有する診断システムとから成り、第1の温度センサは、特定の
    構成部品により生じる熱流束を検出してその特定の構成部品が誤動作を起こして
    いることが分かるようにするようポンプヘッドに設けられていることを特徴とす
    るポンプヘッド。
  2. 【請求項2】 ポンプヘッドに結合された第2の温度センサを更に有し、第
    1の温度センサは、ポンプ中を通る流体の流れ方向に関して入口流体制御組立体
    から見て上流側でポンプヘッドに結合され、第2の温度センサは、前記流体の流
    れ方向に関して加圧流体制御組立体から見て下流側でポンプヘッドに結合され、
    第1及び第2の温度センサは一緒になって、入口流体制御組立体、加圧流体制御
    組立体及び入口流体制御組立体から見て上流側に位置したポンプヘッドの構成部
    品のそれぞれの個々の動作状態を指示することを特徴とする請求項1記載のポン
    プヘッド。
  3. 【請求項3】 入口流体制御組立体は、入口逆止弁を有し、該入口逆止弁は
    、第1及び第2の温度センサが第1及び第2の基準温度よりも高い第1及び第2
    の温度を指示すると誤動作状態であると識別されることを特徴とする請求項2記
    載のポンプヘッド。
  4. 【請求項4】 入口流体制御組立体は、入口逆止弁及び固定シールを有し、
    該入口逆止弁と固定シールのうち一方は、第1及び第2の温度センサが第1及び
    第2の基準温度よりも高い第1及び第2の温度を指示すると誤動作状態であると
    識別されることを特徴とする請求項3記載のポンプヘッド。
  5. 【請求項5】 出口流体制御組立体は、出口逆止弁を有し、該出口逆止弁は
    、第1の温度センサが第1の基準温度にほぼ等しい第1の温度を示すと共に第2
    の温度センサが第2の基準温度よりも高い第2の温度を指示すると誤動作状態で
    あると識別されることを特徴とする請求項2記載のポンプヘッド。
  6. 【請求項6】 入口流体制御組立体から見て上流側に位置する構成部品は、
    加圧室の周りに設けられたシールを有し、該シールは、第1の温度センサが第1
    の基準温度よりも高い第1の温度を示すと共に第2の温度センサが第2の基準温
    度にほぼ等しい第2の温度を指示すると誤動作状態であると識別されることを特
    徴とする請求項2記載のポンプヘッド。
  7. 【請求項7】 第1及び第2の温度センサに結合されたプロセッサを更に有
    し、該プロセッサは、第1の温度センサからの第1の測定温度と第1の基準温度
    を比較すると共に第2の温度センサからの第2の測定温度と第2の基準温度を比
    較して入口流体制御組立体、加圧流体制御組立体及び入口流体制御組立体から見
    て上流側に位置する構成部品のそれぞれの個々の動作状態を判定することを特徴
    とする請求項2記載のポンプヘッド。
  8. 【請求項8】 入口流体制御組立体は、入口逆止弁を有し、該入口逆止弁は
    、第1及び第2の温度センサが第1及び第2の基準温度よりも高い第1及び第2
    の温度を指示すると誤動作状態であると識別されることを特徴とする請求項7記
    載のポンプヘッド。
  9. 【請求項9】 出口流体制御組立体は、出口逆止弁を有し、該出口逆止弁は
    、第1の温度センサが第1の基準温度にほぼ等しい第1の温度を示すと共に第2
    の温度センサが第2の基準温度よりも高い第2の温度を指示すると誤動作状態で
    あると識別されることを特徴とする請求項2記載のポンプヘッド。
  10. 【請求項10】 入口流体制御組立体から見て上流側に位置する構成部品は
    、加圧室の周りに設けられたシールを有し、該シールは、第1の温度センサが第
    1の基準温度よりも高い第1の温度を示すと共に第2の温度センサが第2の基準
    温度にほぼ等しい第2の温度を指示すると誤動作状態であると識別されることを
    特徴とする請求項7記載のポンプヘッド。
  11. 【請求項11】 入口流体制御組立体から見て上流側に位置すると共に加圧
    室の周りに設けられたシールと、センサに近接してポンプヘッドに取り付けられ
    た第3の温度センサとを更に有することを特徴とする請求項2記載のポンプヘッ
    ド。
  12. 【請求項12】 高圧ポンプのヘッドであって、加圧室と、加圧室内に受け
    入れられた第1の端部及びモータに作動的に取り付けられるようになった第2の
    む端部を備えたプランジャを有し、プランジャの第1の端部は、流体を加圧室内
    に引き入れるよう吸込みストロークに沿い、加圧室内の流体を圧縮するよう加圧
    ストロークに沿って加圧室内で運動でき、前記ポンプヘッドは、加圧室に結合さ
    れていて、流体が吸込みストロークの際に加圧室に流入することができるように
    し、加圧ストローク中、入口ポートを通る逆流を防止する入口逆止弁と、加圧室
    に結合されていて、選択的に加圧流体が加圧ストローク中、加圧室から出口室に
    流れることができるようにし、出口室から加圧室への逆流を防止する出口逆止弁
    と、プランジャの第2の端部に向かってプランジャの周りに設けられたシールと
    、シールに近接して加圧室に結合された第1の温度センサと、出口室を収容する
    エンドキャップに結合された第2の温度センサとを有し、第1及び第2の温度セ
    ンサは、入口逆止弁、出口逆止弁及びシールの動作状態を指示することを特徴と
    するポンプヘッド。
  13. 【請求項13】 第1及び第2の温度センサに結合されたプロセッサを更に
    有し、該プロセッサは、第1の温度センサからの第1の測定温度と第1の基準温
    度を比較すると共に第2の温度センサからの第2の測定温度と第2の基準温度を
    比較して入口流体制御組立体、加圧流体制御組立体及び入口流体制御組立体から
    見て上流側に位置する構成部品のそれぞれの個々の動作状態を判定することを特
    徴とする請求項12記載のポンプヘッド。
  14. 【請求項14】 プロセッサは、第1及び第2の温度センサが第1及び第2
    の基準温度よりも高い第1及び第2の温度を指示すると入口逆止弁が誤動作状態
    であると判定することを特徴とする請求項13記載のポンプヘッド。
  15. 【請求項15】 プロセッサは、第1の温度センサが第1の基準温度にほぼ
    等しい第1の温度を示すと共に第2の温度センサが第2の基準温度よりも高い第
    2の温度を指示すると出口逆止弁が誤動作状態であると判定することを特徴とす
    る請求項13記載のポンプヘッド。
  16. 【請求項16】 プロセッサは、第1の温度センサが第1の基準温度よりも
    高い第1の温度を示すと共に第2の温度センサが第2の基準温度にほぼ等しい第
    2の温度を指示するとシールが誤動作状態であると判定することを特徴とする請
    求項13記載のポンプヘッド。
  17. 【請求項17】 高圧ポンプのヘッドであって、加圧室と、少なくとも一部
    が加圧室内に受け入れられていて、流体を加圧室内に引き入れるよう吸込みスト
    ロークに沿い、加圧室内の流体を圧縮するよう加圧ストロークに沿って加圧室内
    で運動できるプランジャと、加圧室に結合されていて、流体が吸込みストローク
    の際に加圧室に流入することができるようにし、加圧ストローク中、入口ポート
    を通る逆流を防止する入口流体制御組立体と、加圧室に結合されていて、選択的
    に加圧流体が加圧ストロークの少なくとも一部の間、加圧室から出口室に流れる
    ことができるようにし、出口室から加圧室への逆流を防止する加圧流体制御組立
    体と、加圧室を密封するようプランジャの周りに設けられたシールと、ポンプ中
    を通る流体の流れ方向に関して入口流体制御組立体から見て上流側で加圧室に結
    合された第1の温度センサ、前記前記流体の流れ方向に関して加圧流体制御組立
    体から見て下流側でポンプヘッドに結合さた第2の温度センサ、及び第1及び第
    2の温度センサに作動的に結合されていて、それぞれの第1及び第2の温度信号
    を受け取るプロセッサを有する診断システムとから成り、プロセッサは、第1及
    び第2の温度信号と第1及び第2の基準温度をそれぞれ比較することにより入口
    流体制御組立体、出口流体制御組立体及びシールのうちどれが誤動作を起こして
    いるかを特定することを特徴とするポンプヘッド。
  18. 【請求項18】 高圧ポンプの入口弁組立体、高圧ポンプの出口弁組立体及
    び高圧ポンプのプランジャの周りに設けられたシールをモニターする診断システ
    ムであって、シールのところの熱流束及び加圧室内の流体の温度の影響を受ける
    場所でポンプに結合された第1の温度センサと、ポンプ中を通る流体の流れに関
    して出口弁組立体から見て下流側の場所でポンプに結合された第2の温度センサ
    と、第1及び第2の温度センサに作動的に結合されていて、それぞれの第1及び
    第2の入力用信号を受け取るプロセッサとから成り、プロセッサは、第1及び第
    2の入力用信号と第1及び第2の基準レベルをそれぞれ比較することにより入口
    逆止弁、出口逆止弁及びシールのうちどれが誤動作を起こしているかを特定する
    ことを特徴とする診断システム。
  19. 【請求項19】 プロセッサは、第1及び第2の入力用信号が第1及び第2
    の基準レベルよりも大きいと、入口逆止弁が誤動作を起こしていると判定するこ
    とを特徴とする請求項18記載の診断システム。
  20. 【請求項20】 プロセッサは、第1の入力用信号が第1の基準レベルにほ
    ぼ等しく且つ第2の入力用信号が第2の基準レベルよりも大きいと、出口逆止弁
    が誤動作を起こしていると判定することを特徴とする請求項18記載の診断シス
    テム。
  21. 【請求項21】 プロセッサは、第1の入力用信号が第1の基準レベルより
    も大きく且つ第2の入力用信号が第2の基準レベルにほぼ等しいと、シールが誤
    動作を起こしていると判定することを特徴とする請求項18記載の診断システム
  22. 【請求項22】 マルチヘッド型高圧ポンプであって、第1の加圧室、加圧
    室内に受け入れられた第1のプランジャ、第1の加圧室に結合された第1の入口
    逆止弁、第1の加圧室と第1の出口室との間に結合された第1の出口逆止弁、及
    び第1のプランジャの周りに設けられた第1のシールを有する第1のポンプヘッ
    ドと、第2の加圧室、加圧室内に受け入れられた第2のプランジャ、第2の加圧
    室に結合された第2の入口逆止弁、第2の加圧室と第2の出口室との間に結合さ
    れた第2の出口逆止弁、及び第2のプランジャの周りに設けられた第2のシール
    を有する第2のポンプヘッドと、第3の加圧室、加圧室内に受け入れられた第3
    のプランジャ、第3の加圧室に結合された第3の入口逆止弁、第3の加圧室と第
    3の出口室との間に結合された第3の出口逆止弁、及び第3のプランジャの周り
    に設けられた第3のシールを有する第3のポンプヘッドと、第1の入口逆止弁か
    ら見て上流側で第1のポンプヘッドに結合された第1の温度センサ、第1の出口
    逆止弁から見て下流側で第1のポンプヘッドに結合された第2の温度センサ、第
    2の入口逆止弁から見て上流側で第2のポンプヘッドに結合された第3の温度セ
    ンサ、第2の出口逆止弁から見て下流側で第2のポンプヘッドに結合された第4
    の温度センサ、第3の入口逆止弁から見て上流側で第3のポンプヘッドに結合さ
    れた第5の温度センサ、第3の出口逆止弁から見て下流側で第3のポンプヘッド
    に結合された第6の温度センサ、及び各温度センサに結合されたプロセッサを有
    する診断システムとから成り、プロセッサは、温度センサからの入力用信号を比
    較して、第1の入口逆止弁、第1の出口逆止弁、第1のシール、第2の入口逆止
    弁、第2の出口逆止弁、第2のシール、第3の入口逆止弁、第3の出口逆止弁、
    及び第3のシールのうちどれが誤動作を起こしているかを特定することを特徴と
    するポンプ。
  23. 【請求項23】 高圧流体装置であって、高圧ポンプと、ポンプから加圧流
    体を受け入れるようポンプに結合された構成部品と、ポンプ及び前記構成部品の
    のうち一方の漏れにより生じる熱流束を検出できる場所でポンプ及び前記構成部
    品のうち少なくとも一方に取り付けられた温度センサと、温度センサに作動的に
    結合されていて、温度センサからの検出温度と基準温度を比較するプロセッサと
    から成り、プロセッサは、前記検出温度が所定の期間にわたって基準温度よりも
    高いと、ポンプ及び前記構成部品のうち一方が誤動作を起こしていることを指示
    することを特徴とする高圧流体装置。
  24. 【請求項24】 前記構成部品は、高圧流体によって作動する動的ツールで
    あり、温度センサは、前記ツールに結合されていることを特徴とする請求項23
    記載の高圧流体装置。
  25. 【請求項25】 前記構成部品は、ポンプをツールに結合する継手であり、
    温度センサは、継手に結合されていることを特徴とする請求項23記載の高圧流
    体装置。
  26. 【請求項26】 ポンプは、入口逆止弁、出口逆止弁及びプランジャシール
    を有し、温度センサは、プランジャシールに近接してポンプに結合された第1の
    温度プローブと、出口逆止弁に近接してポンプの出口室に結合された第2の温度
    プローブとから成ることを特徴とする請求項23記載の高圧流体装置。
  27. 【請求項27】 前記構成部品は、高圧流体により作動する動的ツールであ
    り、温度センサは、前記ツールに結合された第3の温度プローブを更に有するこ
    とを特徴とする請求項26記載の高圧流体装置。
  28. 【請求項28】 前記構成部品は、高圧流体ラインを経てポンプに結合され
    たスイベルと、弁及び高圧流体ラインを経てポンプに結合されたノズルとを含み
    、前記ポンプは、加圧室と、加圧室内に受け入れられたプランジャと、プランジ
    ャと加圧室との間に設けられたプランジャシールと、流体を加圧する出口室と、
    入口逆止弁及び加圧室と出口室との間に設けられた出口逆止弁を有するポンプ弁
    組立体とから成り、前記温度センサは、プロセッサに結合された複数の別々の温
    度プローブから成り、個々の温度プローブは、スイベル、ノズル弁、プランジャ
    シールに近接して設けられた加圧室及び出口室にそれぞれ結合されていることを
    特徴とする請求項23記載の高圧流体装置。
  29. 【請求項29】 高圧流体装置に関して、圧力降下の生じるインタフェース
    構成部品を診断する方法であって、インタフェース構成部品により生じる熱流束
    を隔離する流体装置の少なくとも1つの構成部品の温度をモニターする段階と、
    構成部品のモニター温度と基準温度を比較し、モニター温度が基準温度よりも高
    いと、インタフェース構成部品が誤動作を起こしていると判定する段階とから成
    ることを特徴とする方法。
  30. 【請求項30】 前記温度モニター段階では、ポンプヘッドの第1の場所の
    ところの第1の温度を測定し、ポンプヘッドの第2の場所のところの第2の温度
    を測定し、前記モニター温度比較段階では、第1の温度を第1の基準温度で評価
    し、第2の温度を第2の基準温度で評価することを特徴とする請求項29記載の
    方法。
  31. 【請求項31】 前記構成部品は、入口逆止弁であり、前記方法は、第1及
    び第2の温度がそれぞれ第1及び第2の基準温度よりも高いと、入口逆止弁が誤
    動作を起こしていると判定する段階を更に有することを特徴とする請求項30記
    載の方法。
  32. 【請求項32】 前記構成部品は、出口逆止弁であり、前記方法は、第1の
    温度が第1の基準温度にほぼ等しく且つ第2の温度が第2の基準温度よりも高い
    と、出口逆止弁が誤動作を起こしていると判定する段階を更に有することを特徴
    とする請求項30記載の方法。
  33. 【請求項33】 前記構成部品は、プランジャの周りに設けられたシールで
    あり、前記方法は、第1の温度が第1の基準温度よりも高く且つ第2の温度が第
    2の基準温度にほぼ等しいと、シールが誤動作を起こしていると判定する段階を
    更に有することを特徴とする請求項30記載の方法。
  34. 【請求項34】 加圧室、加圧室に結合された入口逆止弁及び加圧室に結合
    された出口逆止弁を有する高圧ポンプの構成部品の故障を予測する方法であって
    、ポンプ中を通る流体の流れに関して入口逆止弁から見て上流側に位置した第1
    のポンプ構成部品の第1の温度を測定する段階と、ポンプ中を通る流体の流れに
    関して出口逆止弁から見て下流側に位置した第2のポンプ構成部品の第2の温度
    を測定する段階と、第1及び第2の測定温度と第1及び第2の基準温度をそれぞ
    れ比較する段階と、入口逆止弁、出口逆止弁及びポンプ中を通る流体の流れに関
    して入口逆止弁から見て上流側に位置した構成部品のどれが誤動作を起こしてい
    るかを診断する段階とから成ることを特徴とする方法。
  35. 【請求項35】 前記診断段階では、第1及び第2の温度がそれぞれ第1及
    び第2の基準温度よりも高いと、入口逆止弁が誤動作を起こしていると判定する
    ことを特徴とする請求項34記載の方法。
  36. 【請求項36】 前記診断段階では、第1の温度が第1の基準温度にほぼ等
    しく且つ第2の温度が第2の基準温度よりも高いと、出口逆止弁が誤動作を起こ
    していると判定することを特徴とする請求項34記載の方法。
  37. 【請求項37】 前記診断段階では、第1の温度が第1の基準温度よりも高
    く且つ第2の温度が第2の基準温度にほぼ等しいと、シールが誤動作を起こして
    いると判定することを特徴とする請求項34記載の方法。
JP2000512006A 1997-09-16 1998-09-16 高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法 Expired - Lifetime JP4475801B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/931,248 US6092370A (en) 1997-09-16 1997-09-16 Apparatus and method for diagnosing the status of specific components in high-pressure fluid pumps
US08/931,248 1997-09-16
PCT/US1998/019401 WO1999014498A2 (en) 1997-09-16 1998-09-16 Temperature control system in a high pressure pump for failure detection of valves and plunger seal

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009112359A Division JP5072902B2 (ja) 1997-09-16 2009-05-01 高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001516844A true JP2001516844A (ja) 2001-10-02
JP4475801B2 JP4475801B2 (ja) 2010-06-09

Family

ID=25460472

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000512006A Expired - Lifetime JP4475801B2 (ja) 1997-09-16 1998-09-16 高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法
JP2009112359A Expired - Lifetime JP5072902B2 (ja) 1997-09-16 2009-05-01 高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009112359A Expired - Lifetime JP5072902B2 (ja) 1997-09-16 2009-05-01 高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6092370A (ja)
EP (1) EP1015765B1 (ja)
JP (2) JP4475801B2 (ja)
AT (1) ATE247776T1 (ja)
AU (1) AU9490398A (ja)
CA (1) CA2303793C (ja)
DE (1) DE69817377T2 (ja)
ES (1) ES2206992T3 (ja)
TW (1) TW436583B (ja)
WO (1) WO1999014498A2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006517277A (ja) * 2003-02-10 2006-07-20 フロー インターナショナル コーポレイション 高圧流体ポンプにおける不調を検出するための装置および方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6276107B1 (en) * 1998-05-07 2001-08-21 Pacific International Tool & Shear, Ltd. Unitary modular shake-siding panels, and methods for making and using such shake-siding panels
US7097351B2 (en) * 2002-09-30 2006-08-29 Flowserve Management Company System of monitoring operating conditions of rotating equipment
US6848254B2 (en) * 2003-06-30 2005-02-01 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling a hydraulic motor
US7043975B2 (en) * 2003-07-28 2006-05-16 Caterpillar Inc Hydraulic system health indicator
US7367789B2 (en) 2003-10-01 2008-05-06 Flow International Corporation Device for maintaining a static seal of a high pressure pump
GB2408801A (en) * 2003-12-03 2005-06-08 Boc Group Plc Detection of seal leak using differential pressure measurement
US7412842B2 (en) 2004-04-27 2008-08-19 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor diagnostic and protection system
US7275377B2 (en) 2004-08-11 2007-10-02 Lawrence Kates Method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US7748750B2 (en) * 2004-08-19 2010-07-06 Flow International Corporation High fatigue life fittings for high-pressure fluid systems
DE102005017240A1 (de) * 2005-04-14 2006-10-19 Alldos Eichler Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines mittels einer Pumpe geförderten Fluidstromes
US8590325B2 (en) 2006-07-19 2013-11-26 Emerson Climate Technologies, Inc. Protection and diagnostic module for a refrigeration system
US20080216494A1 (en) 2006-09-07 2008-09-11 Pham Hung M Compressor data module
US8051675B1 (en) * 2006-09-13 2011-11-08 EADS North America, Inc. Thermal system
US20090037142A1 (en) 2007-07-30 2009-02-05 Lawrence Kates Portable method and apparatus for monitoring refrigerant-cycle systems
US8393169B2 (en) 2007-09-19 2013-03-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Refrigeration monitoring system and method
US9140728B2 (en) 2007-11-02 2015-09-22 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
US8160827B2 (en) 2007-11-02 2012-04-17 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor sensor module
US20100300683A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Halliburton Energy Services, Inc. Real Time Pump Monitoring
GB2477997B (en) 2010-02-23 2015-01-14 Artemis Intelligent Power Ltd Fluid working machine and method for operating fluid working machine
JP5346407B2 (ja) * 2010-02-23 2013-11-20 アルテミス インテリジェント パワー リミティド 流体作動機および流体作動機の動作方法
US8437922B2 (en) 2010-12-14 2013-05-07 Caterpillar Inc. Systems and methods for detection of piston pump failures on mobile machines
EP2681497A4 (en) 2011-02-28 2017-05-31 Emerson Electric Co. Residential solutions hvac monitoring and diagnosis
DE102011081928A1 (de) * 2011-08-31 2013-02-28 Man Diesel & Turbo Se Verfahren zur Überwachung von in Gaszufuhrleitungen eines Gasmotors angeordneten Rückschlagventilen
CN102493954B (zh) * 2011-11-09 2014-04-30 中航力源液压股份有限公司 一种航空煤油液压泵在线环境高温试验箱
US8964338B2 (en) 2012-01-11 2015-02-24 Emerson Climate Technologies, Inc. System and method for compressor motor protection
US9480177B2 (en) 2012-07-27 2016-10-25 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor protection module
US9310439B2 (en) 2012-09-25 2016-04-12 Emerson Climate Technologies, Inc. Compressor having a control and diagnostic module
ITRE20130011A1 (it) * 2013-02-28 2014-08-29 Annovi Reverberi Spa Pompa volumetrica a pistoni
EP2971989A4 (en) 2013-03-15 2016-11-30 Emerson Electric Co REMOTE MONITORING AND DIAGNOSIS FOR A HVAC SYSTEM
US9551504B2 (en) 2013-03-15 2017-01-24 Emerson Electric Co. HVAC system remote monitoring and diagnosis
US9803902B2 (en) 2013-03-15 2017-10-31 Emerson Climate Technologies, Inc. System for refrigerant charge verification using two condenser coil temperatures
AU2014248049B2 (en) 2013-04-05 2018-06-07 Emerson Climate Technologies, Inc. Heat-pump system with refrigerant charge diagnostics
DE102014104422A1 (de) * 2014-03-28 2015-12-03 Karl-Heinz Pfaff Prüfvorrichtung für Pumpen
RU2612684C1 (ru) * 2015-11-23 2017-03-13 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный университет" Устройство для определения технического состояния насоса
CN110892263B (zh) * 2017-09-12 2022-05-24 株式会社岛津制作所 柱塞泵
AU2018204532B1 (en) * 2017-11-06 2019-06-13 Quantum Servo Pumping Technologies Pty Ltd Fault detection and prediction
CN108626106B (zh) * 2018-05-10 2019-11-12 天津英创汇智汽车技术有限公司 Esc柱塞泵效率测试系统
CN111207067A (zh) * 2019-06-05 2020-05-29 杭州电子科技大学 一种基于模糊支持向量机的空压机故障诊断方法
US11519812B2 (en) * 2019-09-12 2022-12-06 Flow International Corporation Acoustic emissions monitoring of high pressure systems
US20210306720A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 Salt & Light Energy Equipment, LLC Thermal Monitoring System and Method
US20210331291A1 (en) * 2020-04-28 2021-10-28 Wardjet Llc High pressure water jet cutting apparatus
WO2024096799A1 (en) * 2022-11-03 2024-05-10 Qvantum Industries Ab A method for monitoring a check valve condition in a modular fluid-fluid heat transfer arrangement and a modular fluid-fluid heat transfer arrangement

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51859B1 (ja) * 1970-04-21 1976-01-12
US3708245A (en) * 1970-07-31 1973-01-02 Mobil Oil Corp Hot oil leak detection
US3921435A (en) * 1973-10-12 1975-11-25 Exxon Production Research Co Apparatus for detecting valve failure in a reciprocating pump
SE467102B (sv) * 1988-04-13 1992-05-25 Jan Eriksson Drivanordning
US5147015A (en) * 1991-01-28 1992-09-15 Westinghouse Electric Corp. Seal oil temperature control method and apparatus
US5145322A (en) * 1991-07-03 1992-09-08 Roy F. Senior, Jr. Pump bearing overheating detection device and method
US5345812A (en) * 1992-06-24 1994-09-13 Eastman Kodak Company Seal leakage monitoring device and method
US5353873A (en) * 1993-07-09 1994-10-11 Cooke Jr Claude E Apparatus for determining mechanical integrity of wells
US5628229A (en) * 1994-03-31 1997-05-13 Caterpillar Inc. Method and apparatus for indicating pump efficiency
DE69523181T2 (de) * 1994-05-13 2002-06-20 Mcneilus Truck & Mfg Inc Leckage überwachung für hydraulische systeme
US5918268A (en) * 1995-07-07 1999-06-29 Intelligent Controls, Inc. Line leak detection
US5772403A (en) * 1996-03-27 1998-06-30 Butterworth Jetting Systems, Inc. Programmable pump monitoring and shutdown system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006517277A (ja) * 2003-02-10 2006-07-20 フロー インターナショナル コーポレイション 高圧流体ポンプにおける不調を検出するための装置および方法
JP4762130B2 (ja) * 2003-02-10 2011-08-31 フロー インターナショナル コーポレイション 高圧流体ポンプにおける不調を検出するための装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
CA2303793A1 (en) 1999-03-25
TW436583B (en) 2001-05-28
ATE247776T1 (de) 2003-09-15
EP1015765A2 (en) 2000-07-05
CA2303793C (en) 2005-04-05
DE69817377T2 (de) 2004-06-24
ES2206992T3 (es) 2004-05-16
JP5072902B2 (ja) 2012-11-14
JP2009168036A (ja) 2009-07-30
WO1999014498A2 (en) 1999-03-25
EP1015765B1 (en) 2003-08-20
JP4475801B2 (ja) 2010-06-09
DE69817377D1 (de) 2003-09-25
AU9490398A (en) 1999-04-05
US6092370A (en) 2000-07-25
WO1999014498A3 (en) 1999-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001516844A (ja) 高圧流体ポンプの特定の構成部品の状態を診断する装置及び方法
JP4762130B2 (ja) 高圧流体ポンプにおける不調を検出するための装置および方法
JP2009168036A5 (ja)
KR100915861B1 (ko) 커먼레일엔진의 인젝터 및 고압펌프 시험장치
KR101023314B1 (ko) 모니터링 방법과, 컴퓨터 프로그램 제품과, 데이터 저장매체 및 장치
JPS63105291A (ja) ポジテイブデイスプレースメントポンプの流量測定と監視とを行う装置及びこの装置に取り付けられるポンプ
US6101820A (en) Method and device for diagnosing an air-conditioning loop of a motor vehicle
JPS63106382A (ja) 送液ポンプ
JP4088149B2 (ja) 油圧装置の異常監視方法
US20220056901A1 (en) Fault detection and prediction
CN110594067B (zh) 喷油器诊断系统和方法
CN212429169U (zh) 一种柱塞泵状态监测与故障诊断系统
JP4464652B2 (ja) 燃料噴射システムに関連する装置および方法
CA2658988C (en) Pump monitor
CN110985896A (zh) 一种多通道管路智能查漏系统
US20150096361A1 (en) Injector cavitation detection test
US20230041180A1 (en) Economizer injection in a reciprocating compressor
JPH07280788A (ja) チェックバルブの自己診断機能を有するポンプ
JPH05172696A (ja) 弁機構の異常診断装置
CN113738943A (zh) 调节阀性能及故障智能诊断系统及其操作方法
JPH04101077A (ja) 往復式圧縮機の弁異常検知方法
JPS63138193A (ja) ポンプの運転状態監視装置
Ma Fault diagnosis of turbocharging system based on fuzzy theory.

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050715

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060404

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060404

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060404

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080527

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090105

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20090403

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20090410

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090501

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091002

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100201

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20100204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100222

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130319

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140319

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term