JP2004132817A - 管路閉塞検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】差圧と静圧信号の分散値や差圧信号と静圧信号の相関係数を演算し、これらの値の大小により導圧管の詰まりを検出していたが、高圧側、低定圧側の導圧管のどちらかの詰まり、あるいは両方の詰まりの全てのモードに対して、正確に詰まりを判定することができなかったという課題を解決する。
【解決手段】差圧信号の分散を正常値のときのそれと比較して両方の導圧管が詰まっているかどうかを判定し、差圧信号の分散と静圧信号の分散の比率、あるいは差圧信号と静圧信号の相互相関係数と静圧信号の自己相関関数の比率の値から、どちらかの導圧管が詰まっているかどうかを判定するようにした。導圧管の詰まりの全てのモードに対して、正確に詰まっているかどうかを判定することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】差圧信号の分散を正常値のときのそれと比較して両方の導圧管が詰まっているかどうかを判定し、差圧信号の分散と静圧信号の分散の比率、あるいは差圧信号と静圧信号の相互相関係数と静圧信号の自己相関関数の比率の値から、どちらかの導圧管が詰まっているかどうかを判定するようにした。導圧管の詰まりの全てのモードに対して、正確に詰まっているかどうかを判定することができる。
【選択図】 図１
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、導圧管の詰まりを検出できる管路閉塞検出装置に関し、特にどのようなモードでもどの導圧管が詰まっているかを判定することができる管路閉塞検出装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
特許文献１には、差圧伝送器の導圧管路の閉塞を検出する装置の発明が記載されている。以下、この発明の概要を説明する。
【０００２】
図３はこの管路閉塞検出装置の一実施例の構成図である。図３において、測定対象７１が流れる管路７３内にオリフィス７２が設置されている。このオリフィス７２の高圧側と低圧側の圧力はそれぞれ導圧管７４ａ、７４ｂで差圧検出器７５に導かれて、高圧側の静圧及び差圧が検出される。これらの静圧および差圧は差分回路７６に入力されて低圧側の静圧が演算される。
【０００３】
高圧側および低圧側の静圧と差圧データは圧力データの記憶回路７７に蓄えられる。圧力揺動の度合計算回路７８は圧力データの記憶回路７７に蓄えられた圧力データから各圧力の揺動の度合いを計算する。相関計算回路７９は圧力揺動の度合計算回路７８が計算した各圧力の揺動の度合いの相関係数を計算する。
【０００４】
相関関係記録回路８１には導圧詰まり時の相関関係を示す値が格納されている。詰まり診断回路８２は相関計算回路７９が計算した相関値と相関関係記録回路８１に格納されているデータを比較して導圧管７４ａ、７４ｂの詰まり具合を計算して、詰まり診断結果信号８３を出力する。
【０００５】
導圧管７４ａ、７４ｂが詰まると、静圧および差圧の揺動幅が変化し、これによって導圧管の詰まりを判断することができる。例えば、導圧管７４ａ、７４ｂの両方が詰まると、差圧と静圧の両方の揺動幅が小さくなる。また、高圧側の導圧管７４ａのみが詰まると、差圧の揺動幅が大きくなり、静圧の揺動幅が小さくなる。さらに、低圧側の導圧管７４ｂのみ詰まると、差圧の揺動幅が大きくなり、静圧の揺動幅は変化しない。これらの揺動幅の変化は静圧と差圧の相関関係から求めることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１２９１２１号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような管路閉塞検出装置には次のような課題があった。
【０００８】
前述したように、静圧と差圧の相関関係を計算することにより、理論上は高圧側導圧管７４ａ、低圧側導圧管７４ｂの詰まりを判断することができる。しかしながら、実際には相関係数を基準値と比較するだけでは、高圧側導圧管７４ａと低圧側導圧管７４ｂのうちどの導圧管が詰まっているかを明確に確定することができないという課題があった。また、どちら一方の導圧管が詰まっているか、あるいは両方の導圧管が詰まっているかを確実に検出することができないという課題もあった。
【０００９】
従って本発明が解決しようとする課題は、どの導圧管が詰まっているかを明確に特定することができる管路閉塞検出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号および前記導圧管のうちどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これら差圧信号と静圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部でどの導圧管が詰まっているかを判定するようにしたものである。確実に詰まりを検出することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に詰まりを検出できる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算できる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、これら２つの信号の相互相関係数および前記静圧信号の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数および前記自己相関係数の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部により前記導圧管の詰まりを判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにしたものである。全てのモードの詰まりに対応できる。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項６ないし請求項７のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算できる。
【００１８】
請求項９記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、前記差圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、前記差圧信号および前記静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、前記差圧信号の揺動と前記静圧信号の揺動との相互相関係数および前記静圧信号の揺動の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数と前記自己相関係数の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにしたものである。全てのモードの詰まりに対応することができる。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項９ないし請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算できる。
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係る管路閉塞検出装置の一実施例を示す構成図である。図１において、１は流体が流れる管路であり、矢印の方向に流体が流れる。２はこの管路１の途中に設置されたオリフィスである。このオリフィス２の高圧側の圧力ＰＨと低圧側の圧力ＰＬは、それぞれ導圧管３１、３２によって取り出される。４は差圧伝送器であり、導圧管３１，３２によって導かれた高圧側の静圧および高圧側との低圧側との差圧を測定する。
【００２１】
５は管路閉塞検出装置であり、差圧伝送器４が検出した高圧側の静圧および差圧信号が入力される。管路閉塞検出装置５は、分散演算部５２、比率演算部５３および判定部５４から構成される。また、分散演算部５２は揺動演算部５２１および２乗和演算部５２２から構成される。
【００２２】
差圧伝送器４内で演算された静圧データおよび差圧データの所定時間の平均値は分散演算部５２内の揺動演算部５２１に入力される。揺動演算部５２１は下記（１）、（２）式に基づいて静圧および差圧データの揺動を演算して出力する。
【数１】
【００２３】
この差圧揺動値ＦΔＰ、静圧揺動値ＦＰＨは（時間の要素ｉは省く）２乗和演算部５２２に入力される。２乗和演算部５２２は下記（３）、（４）式に基づいて、ｎ個の揺動値の各々を２乗して、これらの２乗した値を加算する。この加算値はそれぞれ差圧信号、静圧信号の分散そのものである。
【００２４】
【数２】
なお、上記（３）、（４）式のΣの下の“ｎ”は、ｎ個加算することを表しており、通常時系列的に引き続いた差圧あるいは静圧の揺動値ＦΔＰ、ＦＰＨの２乗を加算する。
【００２５】
２乗和演算部５２２の出力は比率演算部５３に入力され、下記（５）式に基づいて差圧信号の分散と静圧信号の分散の比率ＲＶが演算される。
ＲＶ＝ＶΔＰ／ＶＰＨ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （５）
この比率ＲＶおよび２乗和演算部５２２が出力する差圧揺動の２乗和ＶΔＰは判定部５４に入力され、これらの入力からどの導圧管が詰まっているかが判定される。
【００２６】
次に、判定部５４の動作を説明する。導圧管３１，３２が詰まると、周波数が高い揺動は差圧伝送器４に伝わり難くなる。すなわち、導圧管３１，３２の詰まりは時定数Ｔの１次遅れ系で表すことができる。詰まりが大きくなると時定数Ｔも大きくなる。また差圧伝送器４のカプセル（感圧部）および圧力信号を増幅するアンプも時定数Ｔｔｒａｎｓの１次遅れ系で表すことができる。このことから、導圧管３１，３２のいずれかが詰まると、詰まった側の静圧の揺動が小さくなることがわかる。
【００２７】
判定部５４は２乗和演算部５２２が出力した差圧揺動の２乗和を正常時（導圧管３１，３２のいずれも詰まっていない状態）の値と比較して、導圧管３１，３２の両方が詰まっているかどうかを判定する。両方の導圧管が詰まっていると差圧の周波数が高い揺動は小さくなるので、差圧の揺動の２乗和、すなわち分散が小さくなる。このことから、両方の導圧管が詰まっているかどうかを判定することができる。
【００２８】
前述したように、高圧側の導圧管３１が詰まると前記（２）式の静圧の揺動ＦＰＨがゼロに近くなるので、前記（４）式の静圧揺動の分散が小さくなり、分散の比率ＲＶは大きくなる。また、低圧側の導圧管３２が詰まると低圧側の静圧揺動はゼロに近くなるので、高圧側の静圧揺動ＦＰＨと差圧揺動ＦΔＰはほぼ等しくなる。そのため、前記（５）式の分散の比率ＲＶは１に近づく。このようにして、分散の比率ＲＶからどちら側の導圧管が詰ったかを検出することができる。
【００２９】
すなわち、差圧の分散ＶΔＰを正常値の値と比較し、かつ差圧の分散ＶΔＰと静圧の分散ＶＰＨの分散比ＲＶの値から、どちらかの導圧管が詰まっているか、あるいは両方の導圧管が詰まっているかを確定することができる。高圧側の導圧管３１が詰まっても差圧の分散ＶΔＰが正常値を示すことがあるので、分散の比率ＲＶを用いて片方の導圧管が詰まっているかどうかを判定するようにする。
【００３０】
なお、この実施例では高圧側の静圧を用いたが、低圧側の静圧を用いるようにしてもよい。低圧側の静圧を用いた場合、高圧側の導圧管が詰まると差圧の分散ＶΔＰと静圧の分散ＶＰＨがほぼ等しくなるので、これらの比率はほぼ１に等しくなる。また、低圧側の導圧管が詰まると静圧の分散が小さくなり、分散の比率は大きくなる。このようにして、どちらの導圧管が詰まっているかを判定することができる。
【００３１】
図２に本発明の他の実施例を示す。なお、図１と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図２において、６は管路閉塞検出装置であり、分散演算部６２，揺動演算部６３，相関演算部６４，比率演算部６５および判定部６６で構成される。また、分散演算部６２は揺動演算部６２１および２乗和演算部６２２で構成される。
【００３２】
差圧伝送器４内で演算された差圧信号は分散演算部６２に入力される。分散演算部６２は分散演算部５２と同様に、前記（１）式によって差圧の揺動値ＦΔＰを演算し、前記（３）式によって差圧揺動の２乗和、すなわち分散を演算して判定部６６に出力する。
【００３３】
差圧信号と静圧信号は揺動演算部６３にも入力される。揺動演算部６３は前記（１）、（２）式に基づいて差圧の揺動値ＦΔＰおよび静圧の揺動値ＦＰＨを演算して相関演算部６４に出力する。相関演算部６４は下記（６）式に基づいて差圧揺動値ＦΔＰと静圧揺動値ＦＰＨの相互相関係数Ｃ１を演算し、下記（７）式に基づいて静圧揺動値ＦＰＨの自己相関係数Ｃ２を演算する。
【００３４】
【数３】
なお、Σの下の“ｎ”はｎ個の揺動値について相関係数を演算することを表している。
【００３５】
相関演算部６４で演算された２つの相関は比率演算部６５に入力される。比率演算部６５は下記（８）式により、２つの相関の比率ＲＣを演算して判定部６６に出力する。
【数４】
【００３６】
次に、判定部６６の動作を説明する。判定部６６は差圧の分散ＶΔＰを正常値のそれと比較して、導圧管３１，３２の両方が詰まっているかどうかを判定する。この判定手順は図１実施例と同じなので、詳細を省略する。
【００３７】
次に、判定部６６は比率演算部６５の出力である相関の比率ＲＣにより導圧管３１，３２のどちらかが詰まっているかどうかを判定する。低圧側の導圧管３２のみが詰まると、低圧側の静圧揺動はゼロに近くなり、差圧の揺動は高圧側の静圧揺動に近い値になる。そのため、前記（６）式の差圧揺動と静圧揺動の相互相関係数Ｃ１の値は前記（７）式の静圧揺動の自己相関Ｃ２に近い値になり、これらの比率ＲＣは１に近い値をとる。
【００３８】
これに対して、高圧側の導圧管３１のみが詰まると、差圧揺動は低圧側の静圧揺動に近い値をとる。そのため、高圧側の静圧揺動と差圧揺動の間の関連性がなくなり、高圧側の静圧揺動と差圧揺動の相互相関係数Ｃ１はゼロに近い値、場合によっては負の値になる。このように、相関係数の比率を計算することによって、高圧側または低圧側の導圧管の詰まりを検出することができる。
【００３９】
なお、この実施例も図１の実施例と同じように、静圧として低圧側の圧力を用いることも出来る。この場合、高圧側の導圧管３１が詰まると差圧揺動と静圧揺動は同程度の値になり、比率ＲＣは１に近い値を取る。これに対して、低圧側の導圧管３２が詰まると差圧揺動と静圧揺動との間に関連性がなくなるため相互相関係数Ｃ１がゼロ近くの値になり、比率ＲＣも同様の値を取る。
【００４０】
また、前記（１）、（２）式の差圧揺動ＦΔＰ、ｉ、静圧揺動ＦＰＨ，ｉの計算は直近の２つの差圧データまたは静圧データを用いることがのぞましい。
【００４１】
さらに、高圧側導圧管３１、低圧側導圧管３２のうちどちらかの導圧管の詰まりを検出するだけなら、前記（３）式の差圧の分散ＶΔＰを正常時の基準値と比較する必要はなく、前記（５）式の分散の比率ＲＶまたは前記（８）式の相関係数の比率ＲＣの値を調べるだけでよい。
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号および前記導圧管のうちどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これら差圧信号と静圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部でどの導圧管が詰まっているかを判定するようにした。
【００４２】
導圧管の詰まりによる統計量である分散の比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。比率の大小を比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにした。簡単に分散を計算できるという効果がある。
【００４５】
請求項４記載の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、これら２つの信号の相互相関係数および前記静圧信号の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数および前記自己相関係数の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部により前記導圧管の詰まりを判定するようにした。
【００４６】
導圧管の詰まりによる統計量である相関係数の比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。
【００４７】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。比率の大小を比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００４８】
請求項６記載の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにした。
【００４９】
導圧管の詰まりによる統計量である分散とその比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。また、片側の導圧管のみが詰まっている場合、両方の導圧管が詰まっている場合の全てのモードの詰まりに対して正確に詰まりを検出することができるという効果もある。
【００５０】
請求項７記載の発明によれば、請求項８記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。分散とその比率を所定の値と比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００５１】
請求項８記載の発明によれば、請求項６ないし請求項７のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算する事ができるという効果がある。
【００５２】
請求項９の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、前記差圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、前記差圧信号および前記静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、前記差圧信号の揺動と前記静圧信号の揺動との相互相関係数および前記静圧信号の揺動の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数と前記自己相関係数の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにした。
【００５３】
導圧管の詰まりによる統計量である分散および相関係数の比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。また、片側の導圧管のみが詰まっている場合、両方の導圧管が詰まっている場合の全てのモードの詰まりに対して正確に詰まりを検出することができるという効果もある。
【００５４】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。分散と相関係数の比率を所定の値と比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００５５】
請求項１１記載の発明によれば、請求項９ないし請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにした。簡単に分散を計算することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図３】従来の管路閉塞検出装置の構成図である。
【符号の説明】
３１，３２ 導圧管
４ 差圧伝送器
５、６ 管路閉塞検出装置
５２，６２ 分散演算部
５２１，６２１，６３ 揺動演算部
５２２、６２２ ２乗和演算部
５３、６５ 比率演算部
５４，６６ 判定部
６４ 相関演算部
本発明は、導圧管の詰まりを検出できる管路閉塞検出装置に関し、特にどのようなモードでもどの導圧管が詰まっているかを判定することができる管路閉塞検出装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
特許文献１には、差圧伝送器の導圧管路の閉塞を検出する装置の発明が記載されている。以下、この発明の概要を説明する。
【０００２】
図３はこの管路閉塞検出装置の一実施例の構成図である。図３において、測定対象７１が流れる管路７３内にオリフィス７２が設置されている。このオリフィス７２の高圧側と低圧側の圧力はそれぞれ導圧管７４ａ、７４ｂで差圧検出器７５に導かれて、高圧側の静圧及び差圧が検出される。これらの静圧および差圧は差分回路７６に入力されて低圧側の静圧が演算される。
【０００３】
高圧側および低圧側の静圧と差圧データは圧力データの記憶回路７７に蓄えられる。圧力揺動の度合計算回路７８は圧力データの記憶回路７７に蓄えられた圧力データから各圧力の揺動の度合いを計算する。相関計算回路７９は圧力揺動の度合計算回路７８が計算した各圧力の揺動の度合いの相関係数を計算する。
【０００４】
相関関係記録回路８１には導圧詰まり時の相関関係を示す値が格納されている。詰まり診断回路８２は相関計算回路７９が計算した相関値と相関関係記録回路８１に格納されているデータを比較して導圧管７４ａ、７４ｂの詰まり具合を計算して、詰まり診断結果信号８３を出力する。
【０００５】
導圧管７４ａ、７４ｂが詰まると、静圧および差圧の揺動幅が変化し、これによって導圧管の詰まりを判断することができる。例えば、導圧管７４ａ、７４ｂの両方が詰まると、差圧と静圧の両方の揺動幅が小さくなる。また、高圧側の導圧管７４ａのみが詰まると、差圧の揺動幅が大きくなり、静圧の揺動幅が小さくなる。さらに、低圧側の導圧管７４ｂのみ詰まると、差圧の揺動幅が大きくなり、静圧の揺動幅は変化しない。これらの揺動幅の変化は静圧と差圧の相関関係から求めることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１２９１２１号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような管路閉塞検出装置には次のような課題があった。
【０００８】
前述したように、静圧と差圧の相関関係を計算することにより、理論上は高圧側導圧管７４ａ、低圧側導圧管７４ｂの詰まりを判断することができる。しかしながら、実際には相関係数を基準値と比較するだけでは、高圧側導圧管７４ａと低圧側導圧管７４ｂのうちどの導圧管が詰まっているかを明確に確定することができないという課題があった。また、どちら一方の導圧管が詰まっているか、あるいは両方の導圧管が詰まっているかを確実に検出することができないという課題もあった。
【０００９】
従って本発明が解決しようとする課題は、どの導圧管が詰まっているかを明確に特定することができる管路閉塞検出装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号および前記導圧管のうちどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これら差圧信号と静圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部でどの導圧管が詰まっているかを判定するようにしたものである。確実に詰まりを検出することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に詰まりを検出できる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算できる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、これら２つの信号の相互相関係数および前記静圧信号の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数および前記自己相関係数の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部により前記導圧管の詰まりを判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにしたものである。全てのモードの詰まりに対応できる。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項６ないし請求項７のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算できる。
【００１８】
請求項９記載の発明は、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、前記差圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、前記差圧信号および前記静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、前記差圧信号の揺動と前記静圧信号の揺動との相互相関係数および前記静圧信号の揺動の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数と前記自己相関係数の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにしたものである。全てのモードの詰まりに対応することができる。
【００１９】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたものである。確実に導圧管の詰まりを検出できる。
【００２０】
請求項１１記載の発明は、請求項９ないし請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算できる。
【発明の実施の形態】
以下に、図に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係る管路閉塞検出装置の一実施例を示す構成図である。図１において、１は流体が流れる管路であり、矢印の方向に流体が流れる。２はこの管路１の途中に設置されたオリフィスである。このオリフィス２の高圧側の圧力ＰＨと低圧側の圧力ＰＬは、それぞれ導圧管３１、３２によって取り出される。４は差圧伝送器であり、導圧管３１，３２によって導かれた高圧側の静圧および高圧側との低圧側との差圧を測定する。
【００２１】
５は管路閉塞検出装置であり、差圧伝送器４が検出した高圧側の静圧および差圧信号が入力される。管路閉塞検出装置５は、分散演算部５２、比率演算部５３および判定部５４から構成される。また、分散演算部５２は揺動演算部５２１および２乗和演算部５２２から構成される。
【００２２】
差圧伝送器４内で演算された静圧データおよび差圧データの所定時間の平均値は分散演算部５２内の揺動演算部５２１に入力される。揺動演算部５２１は下記（１）、（２）式に基づいて静圧および差圧データの揺動を演算して出力する。
【数１】
この差圧揺動値ＦΔＰ、静圧揺動値ＦＰＨは（時間の要素ｉは省く）２乗和演算部５２２に入力される。２乗和演算部５２２は下記（３）、（４）式に基づいて、ｎ個の揺動値の各々を２乗して、これらの２乗した値を加算する。この加算値はそれぞれ差圧信号、静圧信号の分散そのものである。
【００２４】
【数２】
【００２５】
２乗和演算部５２２の出力は比率演算部５３に入力され、下記（５）式に基づいて差圧信号の分散と静圧信号の分散の比率ＲＶが演算される。
ＲＶ＝ＶΔＰ／ＶＰＨ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （５）
この比率ＲＶおよび２乗和演算部５２２が出力する差圧揺動の２乗和ＶΔＰは判定部５４に入力され、これらの入力からどの導圧管が詰まっているかが判定される。
【００２６】
次に、判定部５４の動作を説明する。導圧管３１，３２が詰まると、周波数が高い揺動は差圧伝送器４に伝わり難くなる。すなわち、導圧管３１，３２の詰まりは時定数Ｔの１次遅れ系で表すことができる。詰まりが大きくなると時定数Ｔも大きくなる。また差圧伝送器４のカプセル（感圧部）および圧力信号を増幅するアンプも時定数Ｔｔｒａｎｓの１次遅れ系で表すことができる。このことから、導圧管３１，３２のいずれかが詰まると、詰まった側の静圧の揺動が小さくなることがわかる。
【００２７】
判定部５４は２乗和演算部５２２が出力した差圧揺動の２乗和を正常時（導圧管３１，３２のいずれも詰まっていない状態）の値と比較して、導圧管３１，３２の両方が詰まっているかどうかを判定する。両方の導圧管が詰まっていると差圧の周波数が高い揺動は小さくなるので、差圧の揺動の２乗和、すなわち分散が小さくなる。このことから、両方の導圧管が詰まっているかどうかを判定することができる。
【００２８】
前述したように、高圧側の導圧管３１が詰まると前記（２）式の静圧の揺動ＦＰＨがゼロに近くなるので、前記（４）式の静圧揺動の分散が小さくなり、分散の比率ＲＶは大きくなる。また、低圧側の導圧管３２が詰まると低圧側の静圧揺動はゼロに近くなるので、高圧側の静圧揺動ＦＰＨと差圧揺動ＦΔＰはほぼ等しくなる。そのため、前記（５）式の分散の比率ＲＶは１に近づく。このようにして、分散の比率ＲＶからどちら側の導圧管が詰ったかを検出することができる。
【００２９】
すなわち、差圧の分散ＶΔＰを正常値の値と比較し、かつ差圧の分散ＶΔＰと静圧の分散ＶＰＨの分散比ＲＶの値から、どちらかの導圧管が詰まっているか、あるいは両方の導圧管が詰まっているかを確定することができる。高圧側の導圧管３１が詰まっても差圧の分散ＶΔＰが正常値を示すことがあるので、分散の比率ＲＶを用いて片方の導圧管が詰まっているかどうかを判定するようにする。
【００３０】
なお、この実施例では高圧側の静圧を用いたが、低圧側の静圧を用いるようにしてもよい。低圧側の静圧を用いた場合、高圧側の導圧管が詰まると差圧の分散ＶΔＰと静圧の分散ＶＰＨがほぼ等しくなるので、これらの比率はほぼ１に等しくなる。また、低圧側の導圧管が詰まると静圧の分散が小さくなり、分散の比率は大きくなる。このようにして、どちらの導圧管が詰まっているかを判定することができる。
【００３１】
図２に本発明の他の実施例を示す。なお、図１と同じ要素には同一符号を付し、説明を省略する。図２において、６は管路閉塞検出装置であり、分散演算部６２，揺動演算部６３，相関演算部６４，比率演算部６５および判定部６６で構成される。また、分散演算部６２は揺動演算部６２１および２乗和演算部６２２で構成される。
【００３２】
差圧伝送器４内で演算された差圧信号は分散演算部６２に入力される。分散演算部６２は分散演算部５２と同様に、前記（１）式によって差圧の揺動値ＦΔＰを演算し、前記（３）式によって差圧揺動の２乗和、すなわち分散を演算して判定部６６に出力する。
【００３３】
差圧信号と静圧信号は揺動演算部６３にも入力される。揺動演算部６３は前記（１）、（２）式に基づいて差圧の揺動値ＦΔＰおよび静圧の揺動値ＦＰＨを演算して相関演算部６４に出力する。相関演算部６４は下記（６）式に基づいて差圧揺動値ＦΔＰと静圧揺動値ＦＰＨの相互相関係数Ｃ１を演算し、下記（７）式に基づいて静圧揺動値ＦＰＨの自己相関係数Ｃ２を演算する。
【００３４】
【数３】
【００３５】
相関演算部６４で演算された２つの相関は比率演算部６５に入力される。比率演算部６５は下記（８）式により、２つの相関の比率ＲＣを演算して判定部６６に出力する。
【数４】
次に、判定部６６の動作を説明する。判定部６６は差圧の分散ＶΔＰを正常値のそれと比較して、導圧管３１，３２の両方が詰まっているかどうかを判定する。この判定手順は図１実施例と同じなので、詳細を省略する。
【００３７】
次に、判定部６６は比率演算部６５の出力である相関の比率ＲＣにより導圧管３１，３２のどちらかが詰まっているかどうかを判定する。低圧側の導圧管３２のみが詰まると、低圧側の静圧揺動はゼロに近くなり、差圧の揺動は高圧側の静圧揺動に近い値になる。そのため、前記（６）式の差圧揺動と静圧揺動の相互相関係数Ｃ１の値は前記（７）式の静圧揺動の自己相関Ｃ２に近い値になり、これらの比率ＲＣは１に近い値をとる。
【００３８】
これに対して、高圧側の導圧管３１のみが詰まると、差圧揺動は低圧側の静圧揺動に近い値をとる。そのため、高圧側の静圧揺動と差圧揺動の間の関連性がなくなり、高圧側の静圧揺動と差圧揺動の相互相関係数Ｃ１はゼロに近い値、場合によっては負の値になる。このように、相関係数の比率を計算することによって、高圧側または低圧側の導圧管の詰まりを検出することができる。
【００３９】
なお、この実施例も図１の実施例と同じように、静圧として低圧側の圧力を用いることも出来る。この場合、高圧側の導圧管３１が詰まると差圧揺動と静圧揺動は同程度の値になり、比率ＲＣは１に近い値を取る。これに対して、低圧側の導圧管３２が詰まると差圧揺動と静圧揺動との間に関連性がなくなるため相互相関係数Ｃ１がゼロ近くの値になり、比率ＲＣも同様の値を取る。
【００４０】
また、前記（１）、（２）式の差圧揺動ＦΔＰ、ｉ、静圧揺動ＦＰＨ，ｉの計算は直近の２つの差圧データまたは静圧データを用いることがのぞましい。
【００４１】
さらに、高圧側導圧管３１、低圧側導圧管３２のうちどちらかの導圧管の詰まりを検出するだけなら、前記（３）式の差圧の分散ＶΔＰを正常時の基準値と比較する必要はなく、前記（５）式の分散の比率ＲＶまたは前記（８）式の相関係数の比率ＲＣの値を調べるだけでよい。
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、次の効果が期待できる。
請求項１記載の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号および前記導圧管のうちどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これら差圧信号と静圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部でどの導圧管が詰まっているかを判定するようにした。
【００４２】
導圧管の詰まりによる統計量である分散の比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。比率の大小を比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにした。簡単に分散を計算できるという効果がある。
【００４５】
請求項４記載の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、これら２つの信号の相互相関係数および前記静圧信号の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数および前記自己相関係数の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有し、この判定部により前記導圧管の詰まりを判定するようにした。
【００４６】
導圧管の詰まりによる統計量である相関係数の比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。
【００４７】
請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。比率の大小を比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００４８】
請求項６記載の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにした。
【００４９】
導圧管の詰まりによる統計量である分散とその比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。また、片側の導圧管のみが詰まっている場合、両方の導圧管が詰まっている場合の全てのモードの詰まりに対して正確に詰まりを検出することができるという効果もある。
【００５０】
請求項７記載の発明によれば、請求項８記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。分散とその比率を所定の値と比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００５１】
請求項８記載の発明によれば、請求項６ないし請求項７のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにしたものである。簡単に分散を計算する事ができるという効果がある。
【００５２】
請求項９の発明によれば、２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、前記差圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、前記差圧信号および前記静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、前記差圧信号の揺動と前記静圧信号の揺動との相互相関係数および前記静圧信号の揺動の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数と前記自己相関係数の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにした。
【００５３】
導圧管の詰まりによる統計量である分散および相関係数の比率変化のみを検出する事によってどの導圧管が詰まっているかを判定する方式であるので、実際のプロセスの流量範囲や揺動の大小など、プラントの運転条件に左右されずに正確な検出を行うことができるという効果がある。また、片側の導圧管のみが詰まっている場合、両方の導圧管が詰まっている場合の全てのモードの詰まりに対して正確に詰まりを検出することができるという効果もある。
【００５４】
請求項１０記載の発明によれば、請求項９記載の発明において、前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにした。分散と相関係数の比率を所定の値と比較するだけなので、簡単かつ確実に導圧管の詰まりを検出することができるという効果がある。
【００５５】
請求項１１記載の発明によれば、請求項９ないし請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記分散演算部は、入力された差圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されるようにした。簡単に分散を計算することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図３】従来の管路閉塞検出装置の構成図である。
【符号の説明】
３１，３２ 導圧管
４ 差圧伝送器
５、６ 管路閉塞検出装置
５２，６２ 分散演算部
５２１，６２１，６３ 揺動演算部
５２２、６２２ ２乗和演算部
５３、６５ 比率演算部
５４，６６ 判定部
６４ 相関演算部
Claims (11)
- ２本の導圧管の間の差圧信号および前記導圧管のうちどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これら差圧信号と静圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有することを特徴とする管路閉塞検出装置。
- 前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の管路閉塞検出装置。
- 前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の管路閉塞検出装置。
- ２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、これら２つの信号の相互相関係数および前記静圧信号の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数および前記自己相関係数の比を演算して出力する比率演算部と、この比率演算部の出力が入力され、この入力値から前記導圧管の詰まりを判定する判定部とを有することを特徴とする管路閉塞検出装置。
- 前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたことを特徴とする請求項４記載の管路閉塞検出装置。
- ２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、これらの信号の分散を演算して出力する分散演算部と、この分散演算部の出力が入力され、前記差圧信号の分散と前記静圧信号の分散の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにしたことを特徴とする管路閉塞検出装置。
- 前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が１よりかなり大きいときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定することを特徴とする請求項６記載の管路閉塞検出装置。
- 前記分散演算部は、入力された差圧信号および静圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されることを特徴とする請求項６ないし請求項７いずれかに記載の管路閉塞検出装置。
- ２本の導圧管の間の差圧信号およびどちらか一方の前記導圧管の静圧信号が入力され、前記差圧信号の分散を演算して出力する分散演算部と、前記差圧信号および前記静圧信号が入力され、これらの信号の揺動を演算して出力する揺動演算部と、この揺動演算部の出力が入力され、前記差圧信号の揺動と前記静圧信号の揺動との相互相関係数および前記静圧信号の揺動の自己相関係数を演算する相関演算部と、この相関演算部の出力が入力され、前記相互相関係数と前記自己相関係数の比率を演算する比率演算部と、この比率演算部の出力および前記分散演算部が出力する前記差圧信号の分散が入力される判定部とを有し、この判定部は前記差圧信号の分散を所定の基準値と比較して前記２本の導圧管の両方が詰まっているかどうかを判定し、前記比率演算部が出力する比率の値から前記２本の導圧管のうちどちらかが詰まっているかどうかを判定するようにしたことを特徴とする管路閉塞検出装置。
- 前記判定部は、入力された前記比率が１または１に近い値のときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側と反対側の導圧管が詰まっていると判定し、前記入力された比率が０または０に近いときに前記導圧管のうち前記静圧信号を取った側の導圧管が詰まっていると判定するようにしたことを特徴とする請求項９記載の管路閉塞検出装置。
- 前記分散演算部は、入力された差圧信号の揺動を演算する揺動演算部と、この揺動演算部の出力を２乗し、この２乗値を所定の個数加算する２乗和演算部とから構成されることを特徴とする請求項９ないし請求項１０のいずれかに記載の管路閉塞検出装置。
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