JP2003044124A - マグネットフロート式液面計故障診断システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザ液面計の故障監視を、ネットワークを
通して随時行い、故障判定時には故障部位に応じた故障
修復情報を、ネットワークを通してユーザに提供する。 【解決手段】 通信ネットワークを通して各ユーザより
送信されてきたセンサ信号を入力するセンサ信号入力手
段１０１、このセンサ信号の内容を判定する信号内容判
定手段１０３，判定されて信号内容に応じて故障診断処
理ロジックを判定する診断ロジック判定手段１０５、こ
の故障診断処理ロジックに入力されたセンサ信号をかけ
て故障診断処理判定を行う故障判定手段１０７、故障判
定時にセンサ信号と共に送信されてきたユーザ情報より
ユーザ先の液面計に対応した故障修復情報等をデータベ
ースＤＢより検索する修復情報検索手段１０９、この情
報を通信ネットワークＮによりユーザＣＬに送る修復情
報提供手段１１０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は各ユーザに設置し
たマグネットフロート式液面計より各種故障監視信号を
通信ネットワークにより故障監視サーバに入力し、この
サーバで故障監視信号を所定の故障診断ロジックにかけ
て故障部位を特定すると共に、特定された故障部位に応
じた故障修復情報を、通信ネットワークを通してユーザ
に返送するマグネットフロート式液面計故障診断システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のマグネットフロート式液面計の一
種として、図２３（ａ）の縦断面図，図２３（ｂ）の横
断面図に示すように、タンク１に上部連通管２Ｕと下部
連通管２Ｌで連通されタンク１内の液面に対応する液面
を有する非磁性体からなるチャンバー３内に、マグネッ
トＭＧを有するフロート４を浮遊させ、浮遊位置よりタ
ンク１内の液面を計測するものがある。尚、チャンバー
３の上端部フランジＦ１，下端部フランジＦ２は蓋部が
設けられている。

【０００３】このマグネットフロート式液面計は、チャ
ンバー３に沿って、マグネットＭＧと吸引し合う或いは
反発し合うと円周方向に所定角度だけ回転し、円周面の
色を白から赤に変える円柱状のマグネットよりなる複数
の指示体５を横方向にして縦列したインジケータ６をチ
ャンバー３内のフロート浮遊方向に沿って配置してい
る。

【０００４】フロート４がタンク１内の液面の移動に従
ってチャンバー３内を移動すると、各指示体５はマグネ
ットＭＧの磁力によりその円周面の色を順次白から赤に
変え、赤色の範囲を連続的に変えて行くことでタンク１
内の液面を表示する。

【０００５】従来のマグネットフロート式液面計は、複
数の指示器の変色範囲を目視してタンク内の水位を計測
するとき、計測する人間は過去の例えば温水ボイラの運
転履歴等から現状表示の妥当性を確認することで、指示
器の表示が実際の水位を示しているかを判断していた。
そして、指示器による液面表示に異常を認めると液面計
を分解・点検して故障部位を特定していた。

【０００６】また、マグネットフロート式液面計に遠隔
で水位を確認できる遠隔水位検出器が併設されている場
合は、マグネットフロート式液面計の指示器と併設され
た遠隔水位検出器の検出値とを比較し、検出値が指示器
の表示と相違していると判断したならばマグネットフロ
ート式液面計を分解・点検し故障部位を特定していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来はこのようにマグ
ネットフロート式液面計の液面表示に異常を見つける
と、液面計を分解・点検し故障部位を特定していたが、
実際に故障部位を特定しても液面計を設置してから年月
が経過して型式プレートが破損等すると型式に応じた交
換部品の要求が困難となったり、交換部品を入手しても
交換方法が分からずメーカと連絡を取り合う等をすると
故障修復までに時間を要しプラントの稼働に影響を与え
ることになる。

【０００８】しかも、係員は常にマグネットフロート式
液面計の故障監視を行うことがないため、視認により故
障を判定した時点では、故障の度合いが著しく進行して
いることもあり、その場合に故障修復にかなりの時間を
要することになる。

【０００９】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、メーカ側は各ユーザとの契約
によりマグネットフロート式液面計の故障監視を遠隔に
て自動的に随時行い、故障判定時には故障部位に応じた
故障修復情報をユーザに対して通信ネットワークを通し
て即座に提供することができるマグネットフロート式液
面計故障診断システムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るマ
グネットフロート式液面計故障診断システムは、液体容
器に連通され液体容器内の液面に対応する液面を有する
非磁性体のチャンバー内にマグネットを備えたフロート
を浮遊させ、前記マグネットの磁界の作用を受ける指示
体を前記チャンバーに沿って配置して液面を表示する、
各ユーザに配置されたマグネットフロート式液面計から
の各種故障監視信号を、ネットワークを通して故障監視
サーバに送り、この故障監視サーバで前記各種故障監視
信号を処理して故障診断を行う共に、故障判定時に故障
修復情報を前記ネットワークを通してユーザに送る。

【００１１】請求項２の発明に係るマグネットフロート
式液面計故障診断システムの故障監視サーバは、通信ネ
ットワークを通して各ユーザより送信されてきたセンサ
信号を入力するセンサ信号入力手段１０１、入力された
センサ信号の内容を判定する信号内容判定手段１０３，
判定された信号内容に応じて故障診断処理ロジックを判
定する診断ロジック判定手段１０５、判定された故障診
断処理ロジックに入力されたセンサ信号をかけて故障診
断処理判定を行う故障判定手段１０７、故障判定時にセ
ンサ信号と共に送信されてきたユーザ情報よりユーザ先
の液面計の製造番号、この製造番号より交換部品名の部
品番号、および交換部品に対応して故障修復情報等をデ
ータベースＤＢより検索する修復情報検索手段１０９、
検索した情報を通信ネットワークＮによりユーザＣＬに
送る修復情報提供手段１１０を備えている。

【００１２】請求項３の発明に係るマグネットフロート
式液面計故障診断システムの故障監視サーバは、故障監
視信号に基づいてフロート水没・内圧低下を判定する第
１の故障診断手段と、フロートスティックを判定する第
２の故障診断手段と、マグネット磁力低下を判定する第
３の故障診断手段とを備えている。

【００１３】請求項４の発明に係るマグネットフロート
式液面計故障診断システムの第１の故障診断手段は、チ
ャンバー内におけるフロートのマグネットの位置信号と
前記チャンバーの液相圧力に基づく液体容器内の実水位
信号との比較に基づいてフロート水没・内圧低下を判定
し、前記第２の故障診断手段は、前記位置信号の単位時
間の変化率と前記実水位信号の単位時間の変化率との比
較に基づいてフロートスティックを判定し、前記第３の
故障診断手段は、前記位置信号の繰り返しレベル変化に
基づいてマグネット磁力低下を判定する。

【００１４】請求項５の発明に係るマグネットフロート
式液面計故障診断システムは、液相圧力を液体の比重で
補正した値で実水位信号を演算して前記第１、２の故障
診断手段に供する。

【００１５】請求項６の発明に係るマグネットフロート
式液面計故障診断システムは、チャンバーの液相圧力と
気相圧との差圧を、前記気相圧力から演算された飽和圧
力に基づいて演算した比重で補正した値で実位信号を演
算して前記第１、２の故障診断手段に供する。

【００１６】請求項７の発明に係るマグネットフロート
式液面計故障診断システムは、チャンバーの液相圧力に
基づく液体容器内の実水位信号に代えて、マグネットフ
ロート式液面計と遠隔して液体容器本体より検出した水
位情報を実水位信号とする。

【００１７】請求項８の発明に係るマグネットフロート
式液面計故障診断システムの故障監視サーバは、故障内
容に応じた故障修復情報を予め記憶したデータベースを
備え、前記各故障診断手段による故障判定時に故障内容
により前記データベースを参照して故障修復情報を検索
し、前記ネットワークを通してユーザに送る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るマグネットフ
ロート式液面計故障診断システムを各添付図面に従って
説明する。図１は本発明に係るマグネットフロート式液
面計故障診断システムの構成図、図２は本システムにお
ける故障監視サーバ（メーカ）側のコンピュータのソフ
トウェア処理を機能的に示した図であり、本システムの
基本構成となる。

【００１９】本システムは故障監視用の各センサを設置
したマグネットフロート式液面計を使用し、メンテナス
契約を結んでいるユーザ（客先）ＣＬ１〜ＣＬ５と、マ
グネットフロート式液面計に設置した各センサより出力
された信号に基づいて故障診断を行い、故障検出時には
故障修復情報を契約ユーザＣＬ１〜ＣＬ５に配信する故
障監視サーバ１１Ｓとが通信ネットワークＮにより連結
されている。

【００２０】通信ネットワークＮはＬＡＮ、インターネ
ット、公衆回線を介したパソコン通信網、その他の任意
の有線又は無線を使用したネットワークを利用すること
ができる。故障監視サーバ１１Ｓには、故障診断処理お
よび故障修復情報の検索などを行う計算機１１１、キー
パッドやポインティングデバイス（マウス、ペン等）等
の操作者が情報を入力する入力装置１１２、登録された
後述するデータベース情報、故障診断処理結果および故
障修復情報を画面又は紙媒体に可視的に表示する出力装
置１１３等が配置されている。

【００２１】また、故障監視サーバ１１Ｓの図示しない
記憶部には、異常／部品交換データベースＤＢ１、製品
情報データベースＤＢ２、部品情報データベースＤＢ
３、作業手順書データベースＤＢ４、工数管理データベ
ースＤＢ５、ユーザ情報データべースＤＢ６が構築され
ている。

【００２２】また、出力装置１１３としては例えばＣＲ
Ｔディスプレイ、液晶ディスプレイ、プリンタ装置等が
用いられる。また上記データベースが構築されたり、計
算機１１１が実行するプログラムや大量のデータファイ
ルを格納する記憶装置としては、磁気ディスク、光ディ
スク、光磁気ディスクや半導体メモリ等が用いられる。

【００２３】通信ケーブル１１５は、電話回線のように
情報を伝達するためのもので、光ケーブルのように大量
のデータを高速に通信できるようにしたものが望まし
い。この場合、無線通信回線を用いて通信ネットワーク
Ｎとの間でデータの送受信を行うような構成をとる場
合、通信ケーブル１１５に代えて無線通信回線インター
フェースが設けられる。

【００２４】ユーザＣＬ１〜ＣＬ５には、図示しないが
マグネットフロート式液面計に設けた故障監視用の各種
センサからの信号を、故障監視サーバ１１Ｓ向けの送信
信号に変換して通信ケーブル１１４−１〜１１４−５に
より通信ネットワークＮに送信したり、通信ネットワー
クＮを通して故障監視サーバ１１Ｓより送信されてきた
故障修復情報を受信して画面表示を行う送受信部を備え
る。

【００２５】次に上記各データベースのリンク構成を図
１７に従って説明する。先ず、通信ネットワークＮを通
して客先、即ちユーザＣＬに設置したマグネットフロー
ト式液面計に設けた故障監視用のセンサから信号が入力
されると、その信号に基づいてマグネットフロート式液
面計の故障診断を行い、異常が判定されると異常内容を
キーワードとして交換する部品を検索する異常／部品交
換データベースＤＢ１、該当部品と図示しないユーザデ
ータベースより検索したユーザ先のマグネットフロート
式液面計の製造番号をキーワードとして交換部品の部品
番号を検索する製品情報データベースＤＢ２、部品番号
をキーワードとして当該部品の在庫状況を検索する部品
情報データベースＤＢ３、製品情報データベースＤＢ２
より検索した部品番号をキーワードとして当該部品の作
業手順を示した手順書の番号（手順手番号）を検索する
作業手順書データベースＤＢ４、手順書番号をキーワー
ドとして故障修復にかかる作業時間、作業者数を検索す
る工数管理データベースＤＢ５がそれぞれリンクしてい
る。

【００２６】部品情報データベースＤＢ３より検索され
た部品の在庫数或いは標準納期、作業手順書データベー
スＤＢ４より検索された手順書番号、工数管理データベ
ースＤＢ５より検索された作業時間、作業者数は故障修
復情報として通信ネットワークＮを通してユーザＣＬに
送られる。

【００２７】次に各データベースの詳細とデータベース
検索結果に基づく次のデータベース検索への展開を図１
８〜図２２に基づいて説明する。図１８（ａ）に示すよ
うに、故障診断の結果、異常内容が判定されると、同図
（ｂ）のその内容を示す異常／部品交換データベースＤ
Ｂ１より、例えば、異常内容としてフロートスティック
をキーワードとし交換部品であるフロート、チャンバ
ー、ガスケットを検索する。次に、同図（ｃ）に示すよ
うに検索された交換部品は交換のための該当部品名とし
て製品情報データベースＤＢ２に送られる。

【００２８】次に、図１９（ａ）に示すように、該当部
品名と製造番号が製品情報データベースＤＢ２送られる
と、同図（ｂ）に示すように製造番号より液面計の型式
等を検索、更に製造番号と該当部品名より、部品番号を
検索する。部品名がフロートであれば部品番号Ｌ０００
０００、部品名がチャンバーであれば部品番号Ｌ０００
００１である。更に、同図（ｃ）に示すように検索され
た製造番号、部品名は交換対象部品名として部品情報デ
ータベースＤＢ３、作業手順データベースＤＢ４に送ら
れる。

【００２９】次に、図２０（ａ）に示すように、交換対
象部品名が部品情報データベースＤＢ３に送られると、
同図（ｂ）に示すように部品番号より該当部品の在庫数
量、標準納期を検索する。部品番号Ｌ００００００であ
れば当フロートの在庫数量１５、標準納期３週間（Ｗ）
であることが検索される。次に、同図（ｃ）に示すよう
に検索された在庫数量あるいは標準納期はユーザに故障
修復情報として提供される。

【００３０】次に、図２１（ａ）に示すように、交換対
象部品（部品番号）が作業手順書データベースＤＢ４に
送られると、同図（ｂ）に示すように部品番号より手順
書番号を検索される。この作業手順書番号は同図（ｃ）
に示すように故障修復情報としてユーザに提供される一
方、工数管理データベースＤＢ５に送られる。

【００３１】次に、図２２（ａ）に示すように、作業手
順書番号が工数管理データベースＤＢ５に送られると、
同図（ｂ）に示すように作業手順書番号より作業に要す
る標準作業時間、必要作業者数が検索され、同図（ｃ）
に示すように標準作業時間および必要作業者数が故障修
復情報としてユーザに提供される。

【００３２】次に各ユーザに設置したマグネットフロー
ト式液面計に設けた故障監視用センサの配置についてを
図３〜図８を参照して説明する。

【００３３】ユーザＣＬ１ 図３はユーザＣＬ１に設置したマグネットフロート式液
面計の構成図である。尚、図中、図２３と同一符号は同
一または相当部分を示す。図３の（ａ），（ｂ）は本マ
グネットフロート式液面計の縦断面図と横断面図のそれ
ぞれを示す。同図の（ｃ）は磁歪センサ７の概略構成図
である。本マグネットフロート式液面計はチャンバー３
の長手方向（フロート４の浮遊方向）に沿って磁歪セン
サ７を配置する。

【００３４】チャンバー３は下端部フランジＦ２より液
相部に向けて穿孔され、孔部にキャピラリーチューブＴ
の一端を差し込み、他端を下部圧力センサ８Ｌに導きチ
ャンバー３内における液相部の圧力を計測し、計測結果
に基づいてチャンバー３（タンク１）内の実水位を計測
する。

【００３５】ここで、磁歪センサの動作原理について説
明する。磁歪センサ７は図８の（ａ）に示すように、図
示しない非磁性体の筒体に収納された磁歪線ＭＳの端部
にドライブコイルＤＣを介して瞬間的に磁界を加える
と、磁歪線ＭＳにおいて磁界が加えられた部分は磁歪現
象により、一瞬、ΔＬだけ伸びてパルス信号（磁歪線発
生信号）が発生し、磁歪線ＭＳの軸方向に超音波振動と
して伝搬される。磁歪線ＭＳには全長に亘ってレシーブ
コイルＲＣが巻いてあり、超音波振動が発磁体（フロー
ト４に収納されたマグネットＭＧ）の位置に到達した時
点でレシーブコイルＲＣからパルス電圧が発生する。

【００３６】ドライブコイルＤＣに磁界を加えてからレ
シーブコイルＲＣにパルス電圧が発生するまでの時間は
発磁体の位置に応じて異なるため、予め、ドライブコイ
ルＤＣへの磁界印加よりパルス電圧発生までの時間とフ
ロート位置との関係を求めておくことで、パルス電圧発
生時間よりフロート位置を求めることができる。

【００３７】このパルス電圧発生時間をアナログ信号に
変換して出力する方法の一例として、ドライブコイルＤ
Ｃに磁界を印加した時点からレシーブコイルＲＣにパル
ス電圧が発生するまでの間、一定直流電圧を積分器にか
け、その積分値よりパルス電圧発生時間、即ち、フロー
ト位置を求めることもできる。

【００３８】或いは、ゲート回路を設定し、磁界印加よ
りパルス電圧発生までの間ゲートを開いて基準クロック
信号を入力し、計数することでパルス電圧発生時間を計
測してもよい。

【００３９】ユーザＣＬ２ 図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はユーザＣＬ２に設置した
マグネットフロート式液面計の構成図である。本マグネ
ットフロート式液面計は図３に示すマグネットフロート
式液面計の構成に加えてチャンバー３の下端部フランジ
Ｆ２において液相部の温度を検出する温度センサＴＳを
備える。

【００４０】ユーザＣＬ３ 図５（ａ），（ｂ），（ｃ）はユーザＣＬ３に設置した
マグネットフロート式液面計の構成図である。本マグネ
ットフロート式液面計は図４に示す液面計の構成に加え
てチャンバー３の上端部フランジＦ１において気相部の
圧力を検出する上部圧力センサ８Ｕを備える。

【００４１】ユーザＣＬ４ 図６はユーザＣＬ４に設置したマグネットフロート式液
面計の構成図である。本マグネットフロート式液面計
は、例えば図３（ａ）にその構成を示すマグネットフロ
ート式液面計３に備えた下部圧力センサ８Ｌに替えて遠
隔水位検出器（圧力トランスミッタ−など）１０をマグ
ネットフロート式液面計３に併設する。

【００４２】ユーザＣＬ５ 図７（ａ），（ｂ）はユーザＣＬ５に設置したマグネッ
トフロート式液面計の構成図である。本マグネットフロ
ート式液面計は磁歪センサ７に替えて磁気スイッチ演算
器１１を用いる。

【００４３】また、上記各マグネットフロート式液面計
ではマグネットＭＧの磁力変化を磁歪センサ７の出力に
基づいて演算し判定したが、本マグネットフロート式液
面計はフロート４中のマグネットＭＧの磁力を直接計測
するガウスメータからなる磁力検出器１２を設ける。同
図（ｃ）は磁気スイッチ演算器１１を示す。磁気スイッ
チ演算器１１は図８（ｂ）に示すように、端子Ｔ１とＴ
２間に抵抗器Ｒ１〜Ｒｎ（同一抵抗値）を並列接続し、
端子Ｔ２と各抵抗器の接続点Ｐ１〜Ｐｎ間にフロート４
に設けたマグネットＭＧの磁力によりＯＮするリードス
イッチＲＳ１〜ＲＳｎを接続する。

【００４４】この構成によれば、水位が高くフロート４
が浮き上がっていれば、リードスイッチＲＳ１〜ＲＳｎ
がＯＮであるため、端子Ｔ１とＴ２間で計測される合成
抵抗値は抵抗器Ｒ１〜Ｒｎを並列合成したＲ１//Ｒ２//
Ｒ３//・・Ｒｎである。

【００４５】タンク内の水位低下と共に、フロート４が
下降してゆくとＯＦＦとなるリードスイッチＲＳは変わ
り並列接続される抵抗器が減り合成抵抗値は大きくな
る。従って、合成抵抗値の変化を電流変換することでフ
ロート位置（タンク液面）を検出することができる。

【００４６】即ち、フロートが浮き上がり、並列接続さ
れる抵抗器の数が一番大きい場合は、合成抵抗値は一番
小さいため電流も一番多く流れる。しかし、水位の低下
によりフロートが降下すると、リードスイッチＲＳのＯ
ＦＦにより並列接続される抵抗器が減り、合成抵抗値が
大きくなる。

【００４７】この結果、端子より流れる電流Ｉは、フロ
ートが浮き上がった状態ではＩ＝Ｅ／（Ｒ１//Ｒ２//Ｒ
３//・・Ｒｎ）であり、液面低下と共に合成抵抗値の減
少にＩ＝Ｅ／（Ｒ２//Ｒ３//・・Ｒｎ），Ｅ／（Ｒ３//
・・Ｒｎ），・・・Ｅ／Ｒｎとなる。磁気スイッチ演算
器１１より出力される電流Ｉは抵抗電流変換器で増幅さ
れ、水位データに変換される。

【００４８】次に故障監視サーバ１１Ｓにおける各ユー
ザのマグネットフロート式液面計の故障診断方法を図９
に示すフローチャートおよび図１０〜１６に示す故障診
断ロジックに基づいて説明する。先ず故障監視サーバ１
１Ｓの計算機１１１においてユーザＣＬからのセンサ信
号に基づいてマグネットフロート式液面計の故障診断を
行うに当たり、先ず、センサ信号である入力データ、演
算結果、データベースのデータ等を一時記憶するメモリ
領域を初期化する（ステップＳ１）。次に、通信ネット
ワークＮを通して取り込んだ客先（ユーザ）データを入
力する（ステップＳ３）。この客先データには予めユー
ザデータベースＤＢ６に記憶させたマグネットフロート
式液面計の製造番号に対応させたユーザＩＤ、各種セン
サ信号が所定のフォーマットで納められている。従っ
て、故障監視サーバ１１ＳはユーザＩＤによりユーザデ
ータベースＤＢ６を検索することで製造番号を探し出す
ことができる。

【００４９】ユーザＩＤより客先データを送って来たユ
ーザがユーザＣＬ１であることが判定されたならば（ス
テップＳ５）、センサ信号の読み込みが完了したか否か
を判断する（ステップＳ７）。センサ信号の読み込みが
完了したならば、故障診断処理に入る。

【００５０】故障診断処理としては、先ず、磁歪センサ
信号と下部圧力センサ信号よりフロート水没・内圧低下
演算に基づく故障診断９Ａを行う（ステップＳ３１）。
この故障診断９Ａは、図１０に示すように、磁歪センサ
７より出力されたフロート４の位置に応じたセンサ信号
と下部圧力センサより出力されたタンク１内の実水位に
応じたセンサ信号を比較し、偏差ΔＬを求める（ステッ
プ９Ａ１）。

【００５１】この時、フロート水没を起こし、例えばフ
ロートがチャンバー３の底部まで沈むと、磁歪センサ出
力に基づいて演算された水位は「０」であるが、実水位
は「０」ではないため、偏差ΔＬが現れる。従って、偏
差ΔＬとステップＳ９Ａ２で予め設定した基準偏差値と
を比較部ＣＯＭａで比較すると、偏差ΔＬは基準偏差値
を超えるためフロート水没による液面計の故障判定信号
を出力する。

【００５２】次に、磁歪センサ信号と下部圧力センサ信
号よりフロートスティック演算に基づく故障診断９Ｂを
行う（ステップＳ３３）。

【００５３】この故障診断９Ｂは、フロートにさび等の
スケール付着によりスティックが発生した場合に、磁歪
センサ７の出力に基づいて検出されるフロート変位量
は、時間経過と共に変化率が小さくなり最終的には変化
が無くなりチャンバー３内にスティック状態となり、磁
歪センサ７からは図１１に示す様にスティック状態とな
った位置をフロート位置として出力し続けることに注目
してフロートスティック判定処理を行うものである。

【００５４】フロートスティック演算９Ｂとしては、磁
歪センサ７の出力に基づくフロート変位量を入力して微
分処理し、単位時間毎の変化率を演算する（ステップ９
Ｂ１１）。演算されたフロート変位量の変化率とステッ
プ９Ｂ２１で設定された変化率の下限値を比較部ＣＯＭ
ｂ１で比較し、変化率が下限値以下の時は論理「Ｈ」レ
ベル信号が出力される。

【００５５】一方、下部圧力センサ８Ｌの出力に基づく
実水位でのフロート変位量を入力して微分処理し、単位
時間毎の変化率を演算する（ステップ９Ｂ１２）。そし
て演算された変化率とステップ９Ｂ２２で設定された変
化率の上限値を比較部ＣＯＭｂ２で比較し、変化率が上
限値以上の時は論理「Ｈ」レベル信号が出力される。

【００５６】比較部ＣＯＭｂ１，ＣＯＭｂ２から出力さ
れた論理「Ｈ」レベル信号が論理積演算部ＡＤ１にて論
理積演算が行われると、論理「Ｈ」レベル信号がカウン
タ部ＣＴに出力される。カウンタ部ＣＴは予め設定され
た時間、論理「Ｈ」レベル信号が出力されたことを計数
すると、フロートステイックによるマグネットフロート
式液面計の故障を判定し、故障判定信号を出力する。

【００５７】この故障判定は、図１１から明らかなよう
に実水位に基づくフロート変位量は一定の大きさの変化
率で変化しているにも拘わらず、磁歪センサ７で検出さ
れたフロートの変位量の変化率は設定された下限値以下
であればフロート４にスティックが発生したと判定す
る。

【００５８】次に、磁歪センサ信号よりマグネット磁力
低下演算に基づく故障診断９Ｃを行う（ステップＳ３
５）。

【００５９】この故障診断９Ａは、フロート４に内蔵さ
れたマグネットＭＧの磁力が低下すると、マグネットＭ
Ｇの磁界を受る磁歪センサ１２は図１２に示すように小
刻みに繰り返しセンサ出力（磁力）を急激に変化させる
状態（ハンチング）が突発的に発生することに注目して
マグネット磁力低下判定処理を行うものである。

【００６０】マグネット磁力低下演算としては、磁歪セ
ンサ７よりのセンサ出力を入力して周波数と共に波高
値、周期を演算する（ステップ９Ｃ１）。演算された波
高値は比較部ＣＯＭｃ１に入力され、そこでステップ９
Ｃ２１で設定された波高値との大小比較がなされ、演算
された波高値が設定値以上の時は論理「Ｈ」レベル信号
を出力する。

【００６１】また、演算された周期は比較部ＣＯＭｃ２
に入力され、そこでステップ９Ｃ２１で設定された周期
との比較がなされ、演算された周期が設定値より早い時
は論理「Ｈ」レベル信号を出力する。各比較部ＣＯＭｃ
１，２から出力された論理レベル信号は論理積演算部Ａ
Ｄ２に入力され、何れの論理信号も「Ｈ」レベル信号の
時はフロート内のマグネット磁力低下によるマグネット
フロート式液面計の故障を判定し、故障判定信号を出力
する。

【００６２】以上のように各故障演算処理において故障
が判定されたか否かを判断し、故障判定がなされなけれ
ばステップＳ３に戻り（ステップＳ３７）、次の客先デ
ータを入力する。この時、いずれかの故障診断により故
障判定がなされたならば、図１７に示す各種データベー
スＤＢ１〜ＤＢ５を検索して異常内容に応じた交換部品
の在庫数あるいは標準納期、修復作業に費やす作業時
間、作業者数、修復作業の作業手順書の番号を読み出す
（ステップＳ３９）。これらデータベースより読み出し
た内容は、故障修復情報としてユーザＣＬ１に通信ネッ
トワークＮを通して発送する（ステップＳ４１）。情報
発送後、ステップＳ３に戻り（ステップＳ３７）、次の
客先データを入力する。

【００６３】ユーザＩＤより客先データを送って来たユ
ーザがユーザＣＬ２であることが判定されたならば（ス
テップＳ９）、センサ信号の読み込みが完了したか否か
を判断する（ステップＳ１１）。センサ信号の読み込み
が完了したならば、故障診断処理にはいる。

【００６４】図１３はユーザ２に対する故障診断処理９
−２の構成を示す図である。この故障診断処理は、ユー
ザ１に対する故障診断処理９−１の構成に加えて温度セ
ンサＴＳにより検出された液相部の温度により液体の比
重を補正演算し、下部圧力センサ８Ｌの圧力の補正値ａ
を求める補正演算処理８Ａを備えている。

【００６５】これは即ち、液体は温度により液体の分子
密度が変わり比重が変わるとフロ−ト４に対する浮力も
変わるため、磁歪センサ７の出力より求めたフロート４
の位置の比較対象となる下部圧力センサ８Ｌ出力に基づ
く実水位は、比重により補正する必要があるためであ
る。

【００６６】この補正演算処理８Ａは、温度センサＴＳ
により検出された液相部の温度により液体の比重を補正
演算し（ステップ８Ａ１）、次に、圧力センサ８Ｌによ
り検出された圧力ｂを補正値ａで補正して出力する（ス
テップ８Ａ２）。

【００６７】液相部の圧力の補正後は、ステップＳ３１
における故障診断９Ａ、ステップＳ３３における故障診
断９Ｂでは、補正後の圧力を基にした実水位に基づきロ
ート水没・内圧低下演算９Ａ、フロートスティック演算
９Ｂを行って液面計の故障判定を行う。他の処理はユー
ザＣＬ１の場合と同様である。このような故障診断方法
であると、運転方法、環境条件によりタンク内の液体比
重が変化する場合においても、的確に故障診断を行うこ
とができる。

【００６８】ユーザＩＤより客先データを送って来たユ
ーザがユーザＣＬ３であることが判定されたならば（ス
テップＳ１５）、センサ信号の読み込みが完了したか否
かを判断する（ステップＳ１７）。センサ信号の読み込
みが完了したならば、故障診断処理にはいる。

【００６９】図１４はユーザＣＬ３に対する故障診断処
理９−３の構成を示す図であり、ユーザＣＬ２に対する
故障診断処理９−２の構成に加えて、上部圧力センサ８
Ｕと下部圧力センサ８Ｌにより検出された各圧力の差圧
ｂを、上部圧力センサ８Ｕで検出された圧力から演算さ
れた飽和圧力に基づいて演算された比重ａで補正をして
出力する圧力補正処理８Ｂを備えている。

【００７０】圧力補正処理８Ｂにおいては、上部圧力セ
ンサ８Ｕおよび下部圧力センサ８Ｌにてそれぞれ検出さ
れた圧力の差（差圧）を求めると共に（ステップ８Ｂ
４）、上部圧力センサ８Ｕにより検出された圧力より飽
和圧力演算を行い（ステップ８Ｂ２）、更に、飽和圧力
演算結果に基づいてタンク１内の液体比重を求める（ス
テップ８Ｂ３）。次に、液体比重で差圧に補正を加えて
フロート水没・内圧低下演算部９Ａ、フロートスティッ
ク演算部９Ｂに出力して各演算に供する（ステップ８Ｂ
１）。他の処理はユーザＣＬ１の場合と同様である。

【００７１】このように液体比重に気相部と液相部との
圧力の差圧とで補正を加えることで、運転方法や環境条
件によりタンク１に大気圧以外の圧力が加わってタンク
１内の液体比重が変化した場合においても、故障診断を
的確に行うことができる。

【００７２】ユーザＩＤより客先データを送って来たユ
ーザがユーザＣＬ４であることが判定されたならば（ス
テップＳ２１）、センサ信号の読み込みが完了したか否
かを判断する（ステップＳ２３）。センサ信号の読み込
みが完了したならば、故障診断処理に入る。

【００７３】ユーザＬ１〜３に故障診断処理では、実水
位を下部圧力センサ８Ｌまたは下部圧力センサ８Ｌ及び
上部圧力センサ８Ｕによる検出結果より演算して各種故
障診断に用いた。

【００７４】本故障診断処理では、下部圧力センサ８Ｌ
に替えてマグネットフロート式液面計に併設された既存
の遠隔水位検出器により検出された実水位とマグネット
フロート式液面計に設けた磁歪センサ７により検出され
たフロート位置に基づいて各種故障診断を行う。

【００７５】図１５はユーザＣＬ４に対する故障診断処
理９−４の構成を示す図であり、その構成はユーザＣＬ
１に対する故障診断処理と同様であり、故障診断処理と
してはフロート水没・内圧低下演算処理９Ａ、フロート
スティック演算処理９Ｂに入力する実水位を遠隔水位検
出器１０より入力する以外はユーザＣＬ１に対する故障
診断処理と同様である。

【００７６】このように、マグネットフロート式液面計
に遠隔水位検出器１０が併設されていれば、双方の水位
検出結果の比較により故障検出を容易に行える。

【００７７】ユーザＩＤより客先データを送って来たユ
ーザがユーザＣＬ５であることが判定されたならば（ス
テップＳ２５）、センサ信号の読み込みが完了したか否
かを判断する（ステップＳ２７）。センサ信号の読み込
みが完了したならば、故障診断処理９Ｄに入る（ステッ
プＳ２９）。

【００７８】図１６はユーザＣＬ５に対する故障診断処
理９−５の構成を示す図であり、この故障診断処理９−
５におけるマグネット磁力低下演算処理９Ｄにおいて
は、ガウスメータでなる磁力検出器１２より入力された
フロート４中のマグネットＭＧの磁力信号レベルとステ
ップＳ９Ｂ１で予め設定された磁力低下判定値とを比較
部ＣＯＭｄし、磁力信号レベルが磁力低下判定値以下の
ときに磁力低下を判定する。

【００７９】尚、フロート水没・内圧低下演算処理９Ａ
およびとびロートスティック演算処理９Ｂは、磁歪セン
サ７の出力信号に変えて磁気スイッチ演算器１２の出力
信号に基づいてフローット浮遊位置を取り入れて故障診
断処理する点以外ユーザＣＬ１に対する故障診断処理と
同様である。

【００８０】

【発明の効果】この発明によれば、各ユーザに設置した
マグネットフロート式液面計より各種故障監視信号を通
信ネットワークにより故障監視サーバに入力し、このサ
ーバで故障監視信号を所定の故障診断ロジックにかけて
故障部位を特定時に、特定された故障部位に応じた故障
修復情報を、通信ネットワークを通してユーザに即座に
提供することができるため、ユーザの故障監視の負担が
軽減されると共に、故障復旧を早期に行えるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るマグネットフロート式液面
計故障診断システムの全体構成図である。

【図２】図２は本発明に係るマグネットフロート式液面
計故障診断システムの基本構成図である。

【図３】図３はクライアントＣＬ１に設置したマグネッ
トフロート式液面計の構成図である。

【図４】図４はクライアントＣＬ２に設置したマグネッ
トフロート式液面計の構成図である。

【図５】図５はクライアントＣＬ３に設置したマグネッ
トフロート式液面計の構成図である。

【図６】図６はクライアント４に設置したマグネットフ
ロート式液面計の構成図である。

【図７】図７はクライアント５に設置したマグネットフ
ロート式液面計の構成図である。

【図８】図８（ａ）は磁歪センサの動作原理を説明する
図であり、同図（ｂ）は磁気スイッチ演算器の基本構成
図である。

【図９】図９は故障監視サーバによる処理動作を説明す
る図である。

【図１０】図１０はユーザＣＬ１に配置したマグネット
フロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。

【図１１】図１１はフロートスティックを説明する図で
ある。

【図１２】図１２はフロート内マグネットの磁力低下を
説明する図である。

【図１３】図１３はユーザＣＬ２に配置したマグネット
フロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。

【図１４】図１４はユーザＣＬ３に配置したマグネット
フロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。

【図１５】図１５はユーザＣＬ４に配置したマグネット
フロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。

【図１６】図１６はユーザＣＬ５に配置したマグネット
フロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。

【図１７】本実施の形態における故障監視サーバに構築
した各データベースのリンク状態を説明する図である。

【図１８】図１８は図１７に示す異常／部品交換データ
ベースの内容を示す図である。

【図１９】図１９は図１７に示す製品情報データベース
の内容を示す図である。

【図２０】図２０は図１７に示す部品情報データベース
の内容を示す図である。

【図２１】図２１は図１７に示す作業手順データベース
の内容を示す図である。

【図２２】図２２は図１７に示す工数管理データベース
の内容を示す図である。

【図２３】図２３は従来のマグネットフロート式液面計
の構成図である。

【符号の説明】

１１Ｓ 故障監視サーバ １１１ 計算機 ＤＢ１〜ＤＢ６ データベース Ｎ 通信ネットワーク ＣＬ１〜ＣＬ５ ユーザ １０１ センサ信号入力手段 １０３ 信号内容判定手段 １０５ 診断ロジック判定手段 １０７ 故障判定手段 １０９ 修復情報検索手段 １１０ 修復情報提供手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 好司 東京都港区芝５丁目10番10号 金子産業株 式会社内 (72)発明者 大高 徳三郎 東京都港区芝５丁目10番10号 金子産業株 式会社内 (72)発明者 石井 哲也 東京都港区芝５丁目10番10号 金子産業株 式会社内 Ｆターム(参考） 2F013 AA04 BC04 BC06 CA12 5H223 AA01 BB01 BB05 DD07 DD09 EE02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体容器に連通され液体容器内の液面に
   対応する液面を有する非磁性体のチャンバー内にマグネ
   ットを備えたフロートを浮遊させ、前記マグネットの磁
   界の作用を受ける指示体を前記チャンバーに沿って配置
   して液面を表示する、各ユーザに配置されたマグネット
   フロート式液面計からの各種故障監視信号を、通信ネッ
   トワークを通して故障監視サーバに送り、この故障監視
   サーバで前記各種故障監視信号を処理して故障診断を行
   う共に、故障判定時に故障修復情報を前記通信ネットワ
   ークを通してユーザに送ることを特徴とするマグネット
   フロート式液面計故障診断システム。
2. 【請求項２】 前記故障監視サーバは、通信ネットワー
   クを通して各ユーザより送信されてきたセンサ信号を入
   力するセンサ信号入力手段、入力されたセンサ信号の内
   容を判定する信号内容判定手段、判定された信号内容に
   応じて故障診断処理ロジックを判定する診断ロジック判
   定手段、判定された故障診断処理ロジックに、入力され
   たセンサ信号をかけて故障判定を行う故障判定手段、故
   障判定時にセンサ信号と共に送信されてきたユーザ情報
   よりユーザ先の液面計の製造番号、この製造番号より交
   換部品名の部品番号、および交換部品に対応して故障修
   復情報等をデータベースより検索する修復情報検索手
   段、検索した情報を通信ネットワークＮによりユーザに
   送る修復情報提供手段を備えたことを特徴とする請求項
   １に記載のマグネットフロート式液面計故障診断システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記故障判定手段、故障監視信号に基づ
   いてフロート水没・内圧低下を判定する第１の故障診断
   手段と、フロートスティックを判定する第２の故障診断
   手段と、マグネット磁力低下を判定する第３の故障診断
   手段とを備えたことを特徴とする請求項２に記載のマグ
   ネットフロート式液面計故障診断システム。
4. 【請求項４】 前記第１の故障診断手段は、チャンバー
   内におけるフロートのマグネットの位置信号と前記チャ
   ンバーの液相圧力に基づく液体容器内の実水位信号との
   比較に基づいてフロート水没・内圧低下を判定し、前記
   第２の故障診断手段は、前記位置信号の単位時間の変化
   率と前記実水位信号の単位時間の変化率との比較に基づ
   いてフロートスティックを判定し、前記第３の故障診断
   手段は、前記位置信号の繰り返しレベル変化に基づいて
   マグネット磁力低下を判定することを特徴とする請求項
   ３に記載のマグネットフロート式液面計故障診断システ
   ム。
5. 【請求項５】 前記液相圧力を液体の比重で補正した値
   で実水位信号を演算して前記第１、２の故障診断手段に
   供することを特徴とする請求項４に記載のマグネットフ
   ロート式液面計故障診断システム。
6. 【請求項６】 前記チャンバーの気相圧力から演算され
   た飽和圧力に基づいて演算した比重により前記チャンバ
   ーの液相圧力と気相圧力との差圧を補正した値で、実位
   信号を演算して前記第１、２の故障診断手段に供するこ
   とを特徴とする請求項４に記載のマグネットフロート式
   液面計故障診断システム。
7. 【請求項７】 前記チャンバーの液相圧力に基づく液体
   容器内の実水位信号に代えて、マグネットフロート式液
   面計と遠隔して液体容器本体より検出した水位情報を実
   水位信号とすることを特徴とする請求項４に記載のマグ
   ネットフロート式液面計故障診断システム。
8. 【請求項８】 前記修復情報検索手段は、前記各故障診
   断手段による故障判定時に故障内容により前記データベ
   ースを参照して故障修復情報を検索し、前記ネットワー
   クを通してユーザに送ることを特徴とする請求項２に記
   載のマグネットフロート式液面計故障診断システム。