JP2012103270A - Diagnostic method for electrically-powered apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、電動弁等の電動機器の診断を行うための診断方法に関するものである。 The present invention relates to a diagnosis method for diagnosing an electric device such as an electric valve.
例えば、電動機の回転力とか電磁コイルの磁気駆動力により駆動される電動機器の診断を行う場合、その前提として、電動機器に入力される電気量を正確に知ることが重要である。 For example, when diagnosing an electric device driven by the rotational force of an electric motor or the magnetic driving force of an electromagnetic coil, it is important to accurately know the amount of electricity input to the electric device.
このような電動機器に入力される電気量を取得する手法としては、例えば、電動機への通電用に設けられた電気箱の蓋を開放し、該電気箱内に収納された電力線に電気量測定器を取付けて電流値等を計測する手法とか、特許文献1に示されるように、電動機の電力ケーブルに通電される電流を検出するクランプ式の電流センサを取付けて電流値を計測する手法等が知られている。
As a method for acquiring the amount of electricity input to such an electric device, for example, the lid of the electric box provided for energizing the electric motor is opened, and the electric amount is measured on the power line stored in the electric box. A method of measuring a current value or the like by attaching a device, or a method of measuring a current value by attaching a clamp-type current sensor for detecting a current passed through a power cable of an electric motor, as disclosed in
ところが、電気箱内の電力線に電気量測定器を取付けて電流値等を計測する前者の手法では、測定の度に電気箱の蓋を開放する必要があることから測定器の取付作業が煩雑で作業性が悪いとか、測定器の取付作業時あるいは該測定器を使用しての測定作業時に作業者が感電するとか、電流の地絡・短絡が発生する恐れがある、等の問題がある。 However, the former method, in which an electrical quantity measuring instrument is attached to the power line in the electrical box and the current value is measured, requires that the electrical box cover be opened each time measurement is performed, and the installation work of the measuring instrument is complicated. There are problems such as poor workability, the possibility of an electric shock from the operator during the mounting operation of the measuring instrument or the measuring work using the measuring instrument, and the possibility of a ground fault or short circuit.
また、上記測定器が設置される電気箱は、電動機及びこれにより駆動される電動機器から距離的に離れているため、上記測定器によって取得した取得情報のみを用いて電動機器の診断を行うような場合にはさほど問題はないが、例えば、上記取得情報と電動機器側の他の情報とを相関させて診断を行う必要があるような場合には、問題となる。 In addition, since the electric box in which the measuring device is installed is separated from the electric motor and the electric device driven by the electric box, the electric device is diagnosed using only acquired information acquired by the measuring device. In such a case, there is not much problem. However, for example, when it is necessary to correlate the acquired information with other information on the electric device side, it becomes a problem.
一方、クランプ式の電流センサを用いる手法では、電力ケーブルが収容された電線管の外側から電流センサを取付けて計測を行うことができず、例えば、電気箱を開放して電力ケーブルの電線に直接電流センサを取付ける必要があり、計測作業が煩雑になるという問題があった。 On the other hand, in the method using the clamp type current sensor, it is not possible to perform the measurement by attaching the current sensor from the outside of the conduit containing the power cable. For example, the electric box is opened and directly connected to the electric cable of the power cable. There is a problem that it is necessary to attach a current sensor, and the measurement work becomes complicated.
さらに、複数の電動機器を備え、これら各電動機器に通電する電力線を一つの電線管に収容したものにおいて、該各電動機器に入力される電気量を測定する場合には、測定される電気量信号がどの電動機器からの信号であるかを正確に判断することが必要となるが、これについての有効な手段は提案されていない。 Further, in the case where a plurality of electric devices are provided and the electric power lines energizing each electric device are accommodated in a single conduit, when measuring the electric amount input to each electric device, the measured electric amount Although it is necessary to accurately determine which electric device the signal is from, no effective means for this has been proposed.
そこで本願発明は、電動機器に入力される電気量を簡便且つ安全に、しかも正確に取得し、この取得情報に基づいて電動機器の各種診断を行い得るようにした電動機器の診断方法を提案することを目的としてなされたものである。 Therefore, the present invention proposes a diagnosis method for an electric device that can easily, safely and accurately acquire the amount of electricity input to the electric device and perform various diagnoses of the electric device based on the acquired information. It was made for the purpose.
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として以下のような特有の構成を採用している。 In the present invention, the following specific configuration is adopted as a specific means for solving such a problem.
本願の第1の発明に係る電動機器の診断方法では、複数の電動機器のそれぞれに通電する電力線を収納した電線管における上記電力線との幾何学的な相対位置が変化しない部位に配置された複数の磁場センサにより上記各電力線から発生する磁気信号を取得し該磁気信号に対応する電気信号を電動機器の診断に用いる電動機器の診断方法において、上記複数の電力線のうちの一の電力線に基準電流を流したとき最も高いレベルの信号を検出した磁場センサを該一の電力線に対応する磁場センサとして特定する作業を上記複数の電力線のそれぞれについて行うことで上記複数の電力線と上記複数の磁場センサとの対応関係を特定し、この対応関係をデータベースとして保有し電動機器の診断に用いることを特徴としている。 In the diagnostic method for an electric device according to the first invention of the present application, a plurality of electric devices arranged at portions where the geometric relative position with respect to the electric power line does not change in a conduit that stores electric power lines that are energized to the electric devices. In the method for diagnosing an electric device that uses a magnetic field sensor to acquire a magnetic signal generated from each of the power lines and uses an electric signal corresponding to the magnetic signal for diagnosis of the electric device, a reference current is applied to one of the plurality of power lines. The plurality of power lines, the plurality of magnetic field sensors and the plurality of power lines by performing an operation for specifying the magnetic field sensor that has detected the highest level signal as a magnetic field sensor corresponding to the one power line, for each of the plurality of power lines. The correspondence relationship is specified, and this correspondence relationship is stored as a database and used for diagnosis of the electric device.
本願の第2の発明に係る電動機器の診断方法では、上記第1の発明に係る電動機器の診断方法において、電動機器に入力される電気量に対応する電気信号と、該電動機器において得られる他の物理量との相関に基づいて電動機器の診断を行うに際し、上記磁気信号を基準磁気信号とし、該基準磁気信号に対応する基準電気信号の相関データベースを参照して、測定により取得される磁気信号に対応する電気信号を取得するとともに、上記電気信号と上記他の物理量をそれぞれ波形信号として表示し、これら各波形信号相互間における発生タイミングの適否、又は繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間における平均値との偏差に基づいて診断を行うことを特徴としている。 In the electric device diagnosis method according to the second invention of the present application, in the electric device diagnosis method according to the first invention, an electric signal corresponding to the amount of electricity input to the electric device and the electric device are obtained. When diagnosing an electric device based on a correlation with other physical quantities, the magnetic signal obtained by measurement with the magnetic signal as a reference magnetic signal and referring to a correlation database of reference electric signals corresponding to the reference magnetic signal The electrical signal corresponding to the signal is acquired, and the electrical signal and the other physical quantity are respectively displayed as waveform signals. Appropriate timing of generation between these waveform signals, or each waveform signal displayed repeatedly The diagnosis is performed based on a deviation from an average value of all waveform signals in all repetition periods.
本願の第3の発明に係る電動機器の診断方法では、上記第1の発明に係る電動機器の診断方法において、電動機器が複数の電動部で構成され該各電動部のそれぞれに対応する電力線毎に該電動部に入力される電気量に対応する電気信号を取得し、該電気信号と該電動機器側において得られる他の物理量との相関に基づいて電動機器の診断を行うに際し、該基準磁気信号に対応する基準電気信号の相関データベースを参照して、測定により取得される磁気信号に対応する電気信号を取得するとともに、上記各電気信号と上記他の物理量をそれぞれ波形信号として表示し、上記各電動部毎に上記各波形信号相互間における発生タイミングの適否、又は繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間における平均値との偏差に基づいて診断を行うことを特徴としている。 In the diagnostic method for electric devices according to the third invention of the present application, in the electric device diagnosis method according to the first invention, the electric device is composed of a plurality of electric parts, and for each power line corresponding to each of the electric parts. When the electric device is diagnosed based on the correlation between the electric signal and another physical quantity obtained on the electric device side, the reference magnetic field is obtained. With reference to the correlation database of the reference electrical signal corresponding to the signal, the electrical signal corresponding to the magnetic signal obtained by measurement is acquired, and each of the electrical signal and the other physical quantity is displayed as a waveform signal, Based on the appropriateness of the generation timing between the waveform signals for each motorized part, or the deviation between each waveform signal displayed repeatedly and the average value of all the waveform signals in all repetition periods. Stomach is characterized by making a diagnosis.
本願の第4の発明に係る電動機器の診断方法では、上記第3の発明に係る電動機器の診断方法において、上記各電気信号に基づく各波形信号のうちの何れか一つの波形信号を基準波形として選択し、該基準波形の特定の波形点を基準として、上記各波形信号及び上記他の物理量に基づいて上記各電動部の作動諸元を取得し、該作動諸元を分析処理することで診断を行うことを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a diagnostic method for an electric device according to the third aspect of the present invention, wherein any one of the waveform signals based on the electric signals is a reference waveform. And obtaining the operation parameters of each electric motor unit based on the waveform signals and the other physical quantities with reference to a specific waveform point of the reference waveform, and analyzing the operation parameters. It is characterized by making a diagnosis.
ここで、上記「電動機器側における他の物理量」とは、電動機器の動作に伴って生じる物理量であって、電動機器が、例えば、電動機の回転力により駆動される電動弁である場合には、そのヨークに発生するヨーク応力とか、弁棒に発生する弁棒応力等がこれに該当し、また、電磁コイルの磁気駆動力によって駆動される原子炉の制御棒駆動装置である場合には、制御棒の移動に伴う振動(音)がこれに該当する。 Here, the above-mentioned “other physical quantity on the electric device side” is a physical quantity generated with the operation of the electric device, and when the electric device is, for example, an electric valve driven by the rotational force of the electric motor. The yoke stress generated in the yoke, the valve stem stress generated in the valve stem, and the like correspond to this, and in the case of a nuclear reactor control rod driving device driven by the magnetic driving force of the electromagnetic coil, The vibration (sound) accompanying the movement of the control rod corresponds to this.
また、上記電気信号に対応する波形信号は、上記各電動部への入力電気量に対応する状態量であり、また上記他の物理量に対応する波形信号は、上記各電動部側の出力に対応する状態量であることから、これら波形信号相互間における発生タイミングを確認することで、上記各電動部が適正な作動タイミングで作動しているかどうかを容易に診断することができる。 The waveform signal corresponding to the electric signal is a state quantity corresponding to the input electric quantity to each electric unit, and the waveform signal corresponding to the other physical quantity corresponds to the output on each electric unit side. Therefore, by checking the generation timing between these waveform signals, it is possible to easily diagnose whether or not each of the electric parts is operating at an appropriate operation timing.
さらに、繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間における平均値との偏差を確認することで、制御棒駆動装置の動作期間中において不適正な作動が発生したかどうかを容易に診断することができる。 Further, by checking the deviation between each waveform signal displayed repeatedly and the average value of all the waveform signals in all repetition periods, it can be determined whether or not an improper operation has occurred during the operation period of the control rod drive device. It can be easily diagnosed.
一方、電源が三相交流であれば、電力線は三本の電線(U相電線、V相電線、W相電線)を備え、これら各電線のそれぞれによって磁場が形成され、この磁場の大きさが上記磁場センサで感知され、その大きさに対応した信号が出力される。この場合、上記磁場センサで感知される磁場の大きさは、各電線からの距離が長くなるほど小さくなることから、例えば、単一の磁場センサでの測定では、該磁場センサの電線管に対する取付位置(換言すれば、電力線の各電線UVWに対する磁場センサの取付位置)によっては、各電線を流れる電気量に対応した磁気信号の取得が困難となる場合もある。 On the other hand, if the power source is a three-phase alternating current, the power line includes three electric wires (U-phase electric wire, V-phase electric wire, and W-phase electric wire), and a magnetic field is formed by each of these electric wires. Sensed by the magnetic field sensor, a signal corresponding to the magnitude is output. In this case, since the magnitude of the magnetic field sensed by the magnetic field sensor becomes smaller as the distance from each electric wire becomes longer, for example, in the measurement with a single magnetic field sensor, the attachment position of the magnetic field sensor with respect to the conduit (In other words, depending on the mounting position of the magnetic field sensor with respect to each electric wire UVW of the power line), it may be difficult to obtain a magnetic signal corresponding to the amount of electricity flowing through each electric wire.
また、電力線(各電線UVW)の電線管内における配置位置(電線管の管軸に直交する面内位置における配置位置)が不明であり、しかも各電線に対する上記磁場センサの感度が異なる場合でも、この電線管と電力線との幾何学的な相対位置が変化しない部位に複数の磁場センサを配置し、これら各磁場センサによって得られる磁気信号の総和を磁気信号として採用することで、確実に磁気信号が得られることも知られている。 Further, even when the arrangement position of the power line (each electric wire UVW) in the electric pipe (the arrangement position in the in-plane position orthogonal to the pipe axis of the electric pipe) is unknown and the sensitivity of the magnetic field sensor with respect to each electric wire is different, this By arranging a plurality of magnetic field sensors in the part where the geometrical relative position between the conduit and the power line does not change, and adopting the sum of the magnetic signals obtained by each of these magnetic field sensors as the magnetic signal, the magnetic signal is reliably transmitted. It is also known to be obtained.
上記「磁場センサ」としては、例えば、上記電線管内の電力線から発せられる磁力線を感知して磁場の大きさに対応した信号(磁気信号)を出力するホール素子とかアモルファス素子を用いた磁場センサが採用される。 As the “magnetic field sensor”, for example, a magnetic field sensor using a hall element or an amorphous element that detects a magnetic field generated from a power line in the conduit and outputs a signal corresponding to the magnitude of the magnetic field (magnetic signal) is adopted. Is done.
また、上記磁場センサにより取得される「磁気信号」は、磁気信号そのものは勿論、これに限らず、これを積算した積算磁気信号等の磁気信号に基づく信号をも含む概念である。なお、「基準磁気信号」とは、電動部に基準電流を流したときに上記磁場センサによって取得される磁気信号である。また、この際の基準電流に対応する電気量が「基準電気信号」であり、この「電気信号」は、電流及びこれを積算した積算電流のみならず、これらに基づく電気信号を含む概念である。 The “magnetic signal” acquired by the magnetic field sensor is not limited to the magnetic signal itself, but includes a signal based on a magnetic signal such as an integrated magnetic signal obtained by integrating the magnetic signal. The “reference magnetic signal” is a magnetic signal acquired by the magnetic field sensor when a reference current is supplied to the motor unit. In addition, the amount of electricity corresponding to the reference current at this time is a “reference electrical signal”, and this “electrical signal” is a concept including not only the current and the integrated current obtained by integrating the current but also the electrical signal based on them. .
さらに、磁場の大きさ「H」は、電力線を流れる電流「I」に比例し、電力線からの距離(r)に反比例することが知られている(H∝I/2πr)。従って、磁場の大きさに対応して出力される磁気信号「G」と電力線を流れる電流「I」は比例関係にあり、このため磁気信号「G」と電流「I」の相関をデータベースとして取得しておけば、このデータベースに基づいて、測定により取得される磁気信号「G」に対応する現時点の電流「I」を取得することができる。また、このような磁気信号「G」と電流「I」の比例関係から、磁気信号の積算値「ΣG」と電流値の積算値「ΣI」も比例関係「ΣG∝ΣI」にあるといえる。 Furthermore, it is known that the magnitude “H” of the magnetic field is proportional to the current “I” flowing through the power line and inversely proportional to the distance (r) from the power line (H∝I / 2πr). Therefore, the magnetic signal “G” output corresponding to the magnitude of the magnetic field and the current “I” flowing through the power line are in a proportional relationship, and thus the correlation between the magnetic signal “G” and the current “I” is acquired as a database. Then, based on this database, the current current “I” corresponding to the magnetic signal “G” acquired by measurement can be acquired. Further, from the proportional relationship between the magnetic signal “G” and the current “I”, it can be said that the integrated value “ΣG” of the magnetic signal and the integrated value “ΣI” of the current value are also in the proportional relationship “ΣG∝ΣI”.
以上のことから、電線管における電力線との幾何学的な相対位置が変化しない部位に配置した複数の磁場センサにより取得される基準磁気信号と該基準磁気信号に対応する基準電気信号の相関データベースを取得しておけば、次回以降は上記相関データベースを参照して、測定により取得される磁気信号に対応する電気信号を取得することができる。 From the above, the correlation database of the reference magnetic signal acquired by the plurality of magnetic field sensors arranged in the portion where the geometric relative position with the power line in the conduit does not change and the reference electric signal corresponding to the reference magnetic signal If acquired, the electrical signal corresponding to the magnetic signal acquired by measurement can be acquired by referring to the correlation database from the next time onward.
また、電動部の作動諸元とは、例えば、上記複数の電動部それぞれの作動継続時間とか、複数の電動部相互の作動の重なり期間等であり、従って、これらの作動諸元を分析処理することで、上記制御棒駆動装置全体としての作動特性をより容易且つ正確に把握することができる。 Further, the operation specifications of the electric parts are, for example, the operation continuation time of each of the plurality of electric parts, the overlapping period of the operations of the plurality of electric parts, etc. Therefore, these operation parameters are analyzed. As a result, the operation characteristics of the entire control rod driving device can be grasped more easily and accurately.
本願各発明では以下のような効果が得られる。 In each invention of the present application, the following effects can be obtained.
(1) 電動機器に入力される電気量に対応する電気信号と、該電動機器側において得られる他の物理量との相関に基づいて診断が行われるものであり、上記電磁コイルに入力される電気量に対応する電気信号と上記制御棒駆動装置の作動時の振動(加速度)センサとの相関に基づいて、その診断を行うことができ、その診断作業がより簡易且つ迅速に精度良く行われる。 (1) Diagnosis is performed based on the correlation between an electric signal corresponding to the amount of electricity input to the electric device and another physical quantity obtained on the electric device side, and the electric input to the electromagnetic coil The diagnosis can be performed based on the correlation between the electrical signal corresponding to the quantity and the vibration (acceleration) sensor during the operation of the control rod drive device, and the diagnosis operation can be performed more easily, quickly and accurately.
(2) 上記複数の磁場センサを電線管に配置するという簡単な手段によって、基準磁気信号とこれに対応する基準電気信号の相関データベースを取得でき、次回以降はこの相関データベースに基づいて、測定により取得される磁気信号に対応する電気信号を取得するものであることから、以下のような効果が得られる。 (2) The correlation database of the reference magnetic signal and the corresponding reference electrical signal can be obtained by a simple means of arranging the plurality of magnetic field sensors on the conduit, and the next time and later are measured based on the correlation database. Since the electric signal corresponding to the acquired magnetic signal is acquired, the following effects can be obtained.
(2−1) 例えば、電気箱内の電線に電気量測定器を取付けて電流値等を計測する従来の方法のように、電気箱の改造を必要とするとか、作業中の感電、地絡あるいは短絡等の危険性を伴うこともなく、簡易・迅速に且つ安全に電気信号を取得することができる。 (2-1) For example, it is necessary to modify the electric box as in the conventional method of measuring the current value by attaching an electric quantity measuring device to the electric wire in the electric box, or the electric shock or ground fault during the work. Alternatively, an electric signal can be obtained simply, quickly and safely without any danger such as a short circuit.
(2−2) 上記複数の磁場センサを、電線管における電力線との幾何学的な相対位置が変化しない部位に配置しているので、該磁場センサと電力線の位置関係が一定に維持され、安定した信頼性の高い測定結果を得ることができる。 (2-2) Since the plurality of magnetic field sensors are arranged in a portion where the geometric relative position with the power line in the conduit does not change, the positional relationship between the magnetic field sensor and the power line is maintained constant and stable. It is possible to obtain a highly reliable measurement result.
(2−3) 上記磁場センサでの測定に基づく電気信号の取得と、電動機器側における他の物理量の取得が該電動機器の近傍で共に行え、且つこれら両者の対比及び確認が容易であることから、例えば、電気信号は電気盤部分で、他の物理量は電動機器部分で、それぞれ個別に行う構成の場合に比して、上記電気信号と他の物理量の収集、及びこれらの対比確認が容易であり、延いては、上記電気信号と上記他の物理量との相関に基づく診断、例えば、上記電動部における駆動力の伝達効率の適否とか、該伝達効率の変化傾向等の診断を容易且つ迅速に、しかも高い信頼性をもって行うことができる。 (2-3) Acquisition of an electric signal based on measurement by the magnetic field sensor and acquisition of other physical quantities on the electric device side can be performed together in the vicinity of the electric device, and comparison and confirmation of both of them can be easily performed. Therefore, for example, it is easier to collect the electrical signals and other physical quantities, and to confirm the comparison between them, as compared with the case where the electrical signals are in the electrical panel part and the other physical quantities are in the electric equipment part. As a result, the diagnosis based on the correlation between the electrical signal and the other physical quantity, for example, the propriety of the transmission efficiency of the driving force in the electric part, the change tendency of the transmission efficiency, etc. can be easily and quickly performed. In addition, it can be performed with high reliability.
(4) 上記電気信号と上記他の物理量をそれぞれ波形信号として表示し、これら各波形信号相互間における発生タイミングの適否を確認することで、上記各電動機器が適正な作動タイミングで作動しているかどうかを容易に診断することができ、診断の迅速化及び診断精度の向上が図れる。また、繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間における平均値との偏差を確認することで、電動機器の動作期間中において不適正な作動が発生したかどうかを容易に診断することができ、診断の迅速化及び診断精度の向上が図れる。従って、この診断方法は、電動機器において、各ステップにおける電動部の作動タイミングの適正、不適正を目視等によって判断するとか、繰り返されるステップの全範囲内において電動部が適正に作動しているかどうかを目視等によって判断する「ステッピング試験」における診断方法として採用する場合に好適である。 (4) Whether each of the electric devices is operating at an appropriate operation timing by displaying the electric signal and the other physical quantity as waveform signals, and confirming the appropriateness of the generation timing between the waveform signals. It is possible to easily diagnose whether or not, speeding up diagnosis and improving diagnosis accuracy. In addition, by checking the deviation between each waveform signal that is displayed repeatedly and the average value of all the waveform signals over the entire repetition period, it is easy to determine whether an inappropriate operation has occurred during the operation period of the electric device. Diagnosis can be made, and diagnosis can be speeded up and diagnosis accuracy can be improved. Therefore, this diagnostic method determines whether the operation timing of the motor unit at each step is appropriate or not by visual inspection in the electric device, or whether the motor unit is operating properly within the entire range of repeated steps. It is suitable when it is adopted as a diagnostic method in a “stepping test” in which is visually determined.
(5) 複数の電動部のそれぞれに対応する電力線毎に上記電気信号が取得されるものにおいて、上記各電気信号と上記他の物理量をそれぞれ波形信号として表示し、上記各電動部毎に、上記各波形信号相互間における発生タイミングを確認することで、上記各電動部がそれぞれ適正な作動タイミングで作動しているかどうかを容易に診断することができる。また、繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間における平均値との偏差に基づいて診断を行うことで、上記各電動部のそれぞれにおいて、その動作期間中において不適正な作動が発生したかどうかを容易に診断することができ、これらの結果、診断の精度及び信頼性のより一層の向上が図られる。従って、この診断方法は、電動機器において、各ステップにおける電動部の作動タイミングの適正、不適正を目視によって判断するとか、繰り返されるステップの全範囲内において電動部が適正に作動しているかどうかを目視によって判断する「ステッピング試験」における診断方法として採用する場合に好適である。 (5) In the case where the electric signal is acquired for each power line corresponding to each of the plurality of electric units, the electric signals and the other physical quantities are displayed as waveform signals, and the electric units are By confirming the generation timing between the waveform signals, it is possible to easily diagnose whether or not each of the electric motors is operating at an appropriate operation timing. Further, by performing diagnosis based on the deviation between each waveform signal displayed repeatedly and the average value of all the waveform signals in all repetition periods, each of the motorized parts is inappropriate during the operation period. Whether or not an operation has occurred can be easily diagnosed, and as a result, the accuracy and reliability of the diagnosis can be further improved. Therefore, this diagnostic method determines whether the operation timing of the motor unit at each step is appropriate or not by visual inspection in the electric device, or whether the motor unit is operating properly within the entire range of repeated steps. It is suitable for use as a diagnostic method in a “stepping test” that is judged visually.
(6) 上記各電気信号に基づく各波形信号のうちの何れか一つの波形信号を基準波形として選択し、該基準波形の特定の波形点を基準として、上記各波形信号及び上記他の物理量に基づいて上記各電動部の作動諸元を取得し、該作動諸元を分析処理することで上記電動機器の診断を行うものであることから、これらの作動諸元を分析処理することで、上記制御棒駆動装置全体としての作動特性をより容易且つ正確に把握することができ、それだけその診断精度及び信頼性が向上することになる。 (6) One of the waveform signals based on each of the electrical signals is selected as a reference waveform, and the waveform signal and the other physical quantity are selected based on a specific waveform point of the reference waveform. Based on obtaining the operating specifications of each of the electric parts based on the above, and analyzing the operating specifications to diagnose the electric device, the analysis of these operating specifications, The operating characteristics of the entire control rod driving device can be grasped more easily and accurately, and the diagnostic accuracy and reliability are improved accordingly.
以下、本発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on preferred embodiments.
I:第1の実施形態
図1には、本願発明に係る診断方法を、電動機器としての制御棒駆動装置の診断に適用した場合のシステム構成を示しており、同図において符号50は原子炉に備えられる制御棒駆動装置である。この制御棒駆動装置50は、周知の構造をもつもので、ハウジング55内に、昇降駆動される駆動軸56と、該駆動軸56を磁気駆動力によって軸方向へ駆動する第1の電磁コイル51(以下、「LIFTコイル51」という)と、該駆動軸56を把持して昇降させる可動グリッパ用の第2の電磁コイル52(以下、「MGコイル52」という)と、該駆動軸56を固定位置で把持する固定グリッパ用の第3の電磁コイル53(以下、「SGコイル53」という)を収容して構成され、上記LIFTコイル51とMGコイル52及びSGコイル53が所定タイミングでそれぞれ一回作動することで上記駆動軸56が1ステップだけ上昇又は降下されるものである。
I: First Embodiment FIG. 1 shows a system configuration when the diagnosis method according to the present invention is applied to diagnosis of a control rod drive device as an electric device. In FIG. It is the control rod drive device with which it is equipped. The control rod driving device 50 has a well-known structure. In the
そして、この1ステップの作動が多数回繰り返されることで、上記駆動軸56の下端側に連結された制御棒の炉心からの引抜、又は炉心への挿入が実現されるものである。なお、上記LIFTコイル51,MGコイル52及びSGコイル53は、それぞれ特許請求の範囲中の「電動部」に該当する。
By repeating this one-step operation many times, the control rod connected to the lower end side of the drive shaft 56 can be pulled out from the core or inserted into the core. The
そして、係る制御棒の引抜操作又は挿入操作は、上記各コイル51〜53がそれぞれ電力線2からの通電を受けて順次所定タイミングで励磁又は消磁されることで行われる。また、この場合における上記各コイル51〜53への供給電流は、それぞれLIFT信号(図1では「LIFT」と略記する)、MG信号(図1では「MG」と略記する)及びSG信号(図1では「SG」と略記する)として、後述する診断装置41側へ入力される。
The control rod pull-out operation or insertion operation is performed by sequentially energizing or demagnetizing each of the
ここで、これらLIFT信号とMG信号及びSG信号の取得手法について説明する。図1に示すように、上記各コイル51〜53には、制御盤29から電力線2を通して通電される。この場合、上記各電力線2は、それぞれ専用の電線管1A〜1Cに収容されている。このような配線構造に着目して、この実施形態では上記各電線管1A〜1Cの外側に配置した磁場センサを用いて上記電力線2を流れる電流値(電気量)を取得するようにしている。
Here, a method for acquiring the LIFT signal, the MG signal, and the SG signal will be described. As shown in FIG. 1, the
ここでは、先ず、上記各コイル51〜53に入力される電気量の取得手法等について説明し、しかる後、その電気量を用いた制御棒駆動装置の診断方法について説明する。
Here, first, a method for acquiring the amount of electricity input to each of the
A:電気量の取得手法
この実施形態では、上記各コイル51〜53に入力される電気量(特に、この実施形態では電流)を、磁場センサにより検出される磁気信号に基づいて取得するとともに、この磁気信号と電気信号の相関をデータベースとして取得することで、次回以降の電気信号の取得の容易化及び迅速化を図っている。
A: Electric quantity acquisition method In this embodiment, the electric quantity (particularly current in this embodiment) input to each of the
即ち、図1に示すように、上記各電線管1A〜1Cにおける上記電力線2との幾何学的な相対位置が変化しないような部位の外周面に三個の磁場センサ8A,8B,8Cを周方向に所定間隔で取付け、該各磁場センサ8A,8B,8Cによって上記電力線2への通電によって発せられる磁気信号を取得する。そして、各電線管1A〜1Cのそれぞれに備えた上記各磁場センサ8A,8B,8Cの検出信号(磁気信号)をそれぞれ磁気信号演算手段31に入力する。 That is, as shown in FIG. 1, three magnetic field sensors 8A, 8B, and 8C are arranged on the outer peripheral surface of a portion where the geometric relative position with respect to the power line 2 in each of the conduits 1A to 1C does not change. A magnetic signal generated by energizing the power line 2 is acquired by the magnetic field sensors 8A, 8B, 8C. And the detection signal (magnetic signal) of each said magnetic field sensor 8A, 8B, 8C with which each of each conduit tube 1A-1C was equipped is input into the magnetic signal calculating means 31, respectively.
ここで上記磁場センサ8A,8B,8Cによる上記電力線2への通電によって発せられる磁気信号の取得手法を、図2に基づいて説明する。 Here, a method for acquiring a magnetic signal generated by energizing the power line 2 by the magnetic field sensors 8A, 8B, and 8C will be described with reference to FIG.
図2において、上記電線管1内に電力線2が収容されている。この電力線2は三相ケーブルであって、三本の電線U,V,Wを有しており、上述のように、該電力線2の上記電線管1内における幾何学的な相対位置が変化しないものとされる。また、上記電線管1の外周には、上記各磁場センサ8A,8B,8Cが周方向にそれぞれ120度の位相をもって配置されている。なお、図2に例示する電力線2は三相ケーブルであるが、磁気信号の取得については図1に示すような二相ケーブルの電力線2においても同様である。
In FIG. 2, a power line 2 is accommodated in the
上記各磁場センサ8A,8B,8Cは、各電線U,V,Wのそれぞれから発せられる磁力線を感知して磁場の大きさに対応した信号を出力する特性をもつものであるが、感知される磁場の大きさは、各電線U,V,Wの中心から各磁場センサ8A,8B,8Cまでの距離に反比例することが知られている。従って、上記各各磁場センサ8A,8B,8Cのそれぞれにおいて、上記各電線U,V,Wからの距離が異なることから、各電線U,V,Wからの磁力線から感知される信号は異なる。例えば、磁場センサ8Aにおいては、距離Aru,Arwが小さい電線U,Wから感知される信号は大きいが、距離Arvが大きい電線Vから感知される信号は小さいものとなる。 Each of the magnetic field sensors 8A, 8B, and 8C has a characteristic of sensing a magnetic field line generated from each of the electric wires U, V, and W and outputting a signal corresponding to the magnitude of the magnetic field. It is known that the magnitude of the magnetic field is inversely proportional to the distance from the center of each electric wire U, V, W to each magnetic field sensor 8A, 8B, 8C. Accordingly, since the distances from the electric wires U, V, and W are different in the magnetic field sensors 8A, 8B, and 8C, the signals detected from the magnetic lines of force from the electric wires U, V, and W are different. For example, in the magnetic field sensor 8A, the signal sensed from the electric wires U and W having the small distances Aru and Arw is large, but the signal sensed from the electric wire V having the large distance Arv is small.
従って、例えば、上記電線管1に1個の磁場センサを配置し、この磁場センサによって磁気信号を検出する構成とした場合には、上記電線管1内での上記電力線2の配置位置と、該電線管1に対する上記磁場センサの配置位置によっては、上記電力線2から感知される信号が小さく、精度の高い磁気信号を取得できない場合も有り得る。
Therefore, for example, when one magnetic field sensor is arranged in the
一方、上記電線管1内における上記電力線2の配置位置は不明であっても、上記電線管1に複数の磁場センサを配置すれば、磁力線から感知される信号が大きいものと小さいものが存在することになるため、例えば、感知される信号が大きい磁場センサの出力を磁気信号として採用するとか、感知される信号が大きい磁場センサの出力と感知される信号が小さい磁場センサの出力の総和を演算にて求め、これを磁気信号として採用することが考えられる。具体的には、各磁場センサ8A,8B,8Cの検知信号を、絶対値で加算、減算等することで、判別し易い大きな信号値として取得し、これを上記電力線2の磁場に対応する磁気信号として採用するものである。
On the other hand, even if the position of the power line 2 in the
上記磁場センサ8A,8B,8Cで検出された信号値をそれぞれ磁気信号演算手段31に取り込み、これを該磁気信号演算手段31で演算処理をし、磁気信号として後述の各種の処理あるいは診断に用いる。 The signal values detected by the magnetic field sensors 8A, 8B, and 8C are taken into the magnetic signal calculation means 31, respectively, and are processed by the magnetic signal calculation means 31, and used as various kinds of processing or diagnosis described later as magnetic signals. .
図1に戻って、上記磁気信号演算手段31では、予め上記各電力線2のそれぞれに基準電流を流したときに上記各磁場センサ8A,8B,8Cで検出される基準磁気信号を求め、この基準電流と基準磁気信号の相関を上記電線管1A〜1C毎にデータベースとして保有する。従って、上記磁気信号演算手段31では、上記各電線管1A〜1Cに取付けた上記各磁場センサ8A,8B,8Cから磁気信号が入力されたとき、この計測された磁気信号に対応する電流を上記各データベースから読み出し、ここで読み出された電流を、それぞれLIFT信号、MG信号及びSG信号として上記診断装置41に出力するものである。なお、上記磁場センサ8A,8B,8Cのそれぞれで検出された磁気信号は、例えば、これらを加算して上記磁気信号演算手段31に入力される。 Returning to FIG. 1, the magnetic signal calculation means 31 obtains reference magnetic signals detected by the magnetic field sensors 8A, 8B, and 8C when a reference current is supplied to the power lines 2 in advance. The correlation between the current and the reference magnetic signal is held as a database for each of the conduits 1A to 1C. Accordingly, when the magnetic signal is input from the magnetic field sensors 8A, 8B, 8C attached to the conduits 1A to 1C, the magnetic signal calculation means 31 generates a current corresponding to the measured magnetic signal as described above. The current read from each database is output to the diagnostic device 41 as a LIFT signal, MG signal, and SG signal, respectively. The magnetic signals detected by each of the magnetic field sensors 8A, 8B, and 8C are added to the magnetic signal calculation means 31, for example, after adding them.
従って、係る電流取得手法を採用することで、原子力設備の稼働中であっても、上記電気制御盤29を開いたりすることなく、安全に且つ容易に電流を取得することができるものである。 Therefore, by adopting such a current acquisition method, it is possible to acquire current safely and easily without opening the electric control panel 29 even when the nuclear power facility is in operation.
一方、上記制御棒駆動装置50には、振動センサ(加速度計)54が備えられている。この振動センサ54は、上記制御棒駆動装置50の作動に伴って発生する作動音を検知し、これを振動信号(加速度信号)(以下、「ACC信号」という。図1では「ACC」と略記する)として、後述の診断装置41へ出力するようになっている。
On the other hand, the control rod driving device 50 is provided with a vibration sensor (accelerometer) 54. The
続いて、診断装置41の構成等について説明する。 Next, the configuration and the like of the diagnostic device 41 will be described.
上記制御棒駆動装置50は、上述のように、上記各コイル51〜53の磁気駆動力によって作動されるものであって、その作動の的確性あるいは作動上の信頼性は、これら各コイル51〜53の作動タイミングあるいは作動時間等の作動状態が適正に維持されていることが必須要件となる。従って、制御棒駆動装置50の作動の的確性あるいは作動上の信頼性を確保するためには、これら各コイル51〜53の作動状態を定期的に診断することが必要であり、係る診断に供せられるのが上記診断装置41である。
As described above, the control rod driving device 50 is operated by the magnetic driving force of each of the
上記診断装置41は、二種類の診断、即ち、上記制御棒駆動装置50の各ステップにおける上記各コイル51〜53の作動タイミングの適否を目視にて簡易且つ迅速に診断する「ステッピング試験」と、さらに上記ACC信号と各電気信号、即ち、LIFT信号、MG信号及びSG信号の作動諸元を分析処理する「詳細分析」を同時に並行して行うことができるようになっており、図1に示すように、上記「ステッピング試験」を実施するための第1診断部42と上記「詳細分析」を実施するための第2診断部43を備えている。
The diagnostic device 41 has two types of diagnoses, that is, a “stepping test” for simply and quickly diagnosing the suitability of the operation timing of each of the
なお、上記「ステッピング試験」としては、上記制御棒駆動装置50の1ステップ毎の作動状態を確認する「個別ステッピング試験」と、全ステップを通して作動状態を確認する「連続ステッピング試験」とがある。 The “stepping test” includes “individual stepping test” for confirming the operation state of each step of the control rod driving device 50 and “continuous stepping test” for confirming the operation state through all steps.
上記第1診断部42は、それぞれ後述する第1演算部44と第2演算部45と表示部46及び第1出力部47を備えて構成される。一方、上記第2診断部43は、上記第1演算部44と上記第2演算部45の他に、後述する第3演算部48及び第2出力部49を備えて構成される。そして、これら何れの診断部42,43においても、上記磁気信号演算手段31からの各電気信号、即ち、上記LIFT信号とMG信号及びSG信号と、上記ACC信号、共に波形信号として用いるようにしている。
The
上記第1演算部44は、上記磁気信号演算手段31から出力されるLIFT信号とMG信号とSG信号を波形信号としてそれぞれ収録するとともに、上記振動センサ54からのACC信号も波形信号として収録し、これらを次述の第2演算部45へ出力する。なお、この実施形態では、説明の便宜上、上記制御棒駆動装置50が単一の場合、即ち、電気信号としての上記LIFT信号とMG信号とSG信号がそれぞれ一つである場合を例示しているが、実際的には、後述するように、例えば、四つの制御棒駆動装置50を一組とし(即ち、4ロット分を一組とし)、これら四つの制御棒駆動装置50側からそれぞれ入力される各四つのLIFT信号とMG信号とSG信号を同時に収録し、これら4ロット分の波形信号を、ACC信号とともに第2演算部45へ同時に出力するようにしている(図5参照)。
The
ここで、連続ステッピング試験において、振動センサ54からのACC信号を上記第1演算部44に取り込む場合の手法を、図3を参照して説明する。
Here, in the continuous stepping test, a method in which the ACC signal from the
振動センサ54からのACC信号は、周波数の高い(主に2〜5kHz)交流信号である。このACC信号の波形についてステップ毎の平均値算出や比較をする時には、図3(イ)に示すように、交流波形そのものではなく、交流波形の振幅変化の形状を扱うことになる。
The ACC signal from the
ここで、この交流波形の振幅変化の形状を求めるためには、交流波形を全波整流し、その結果の包絡線(エンベロープ)を求める方法が一般的である。この時、元の交流波形をできるだけ詳細に測定しておく必要があるが、2〜5kHzの交流を測定するためには、10kHz以上の高い周波数(短い周期)でサンプリングしなければならない。しかし、連続ステッピング試験では、連続して長時間サンプリングを行うので、高いサンプリング周波数ではデータ量が膨大になってしまい、後の演算処理に不都合である(なお、他のLIFT信号,MG信号,SG信号では、1kHzのサンプリング周波数で充分である。) Here, in order to obtain the shape of the change in amplitude of the AC waveform, a general method is to rectify the AC waveform full-wave and obtain the resulting envelope. At this time, it is necessary to measure the original alternating current waveform in detail as much as possible, but in order to measure the alternating current of 2 to 5 kHz, it is necessary to sample at a high frequency (short cycle) of 10 kHz or more. However, since the continuous stepping test continuously samples for a long time, the amount of data becomes enormous at a high sampling frequency, which is inconvenient for later arithmetic processing (note that other LIFT signals, MG signals, SGs). For signals, a sampling frequency of 1 kHz is sufficient.)
そこで、この実施形態では、次のような手法を採用した。即ち、図3(ロ)に示すように、ACC信号をサンプリングする前段に、エンベロープ処理器60を設置する。そして、このエンベロープ処理器60では、振動センサ54から入力されたACC信号を、アナログ式の全波整流回路61において全波整流をし、さらに平滑回路62において平滑処理をして、第1演算部44へ出力する。この場合、上記エンベロープ処理器60からの出力は比較的周波数が低くなっているので、他のLIFT信号,MG信号,SG信号と同様に、1kHzのサンプリング周波数で充分に測定できることになる。
Therefore, in this embodiment, the following method is adopted. That is, as shown in FIG. 3B, an
上記第2演算部45は、個別ステッピング試験においては、上記第1演算部44から入力された4ロット分のLIFT信号とMG信号とSG信号を1ロット分ずつ、上記ACC信号とともに順次上記第1診断部42側の上記表示部46と上記第2診断部43側の上記第3演算部48へそれぞれ出力する。また、連続ステッピング試験においては、全ステップを通して上記第1演算部44から入力された4ロット分のLIFT信号とMG信号とSG信号を1ロット分ずつ、上記ACC信号とともに順次上記第1診断部42側の上記表示部46と上記第2診断部43側の上記第3演算部48へそれぞれ出力する。
In the individual stepping test, the second
上記表示部46は、個別ステッピング試験においては、上記第2演算部45から入力される1ロット毎の各波形信号をモニタに順次表示し(図3参照)、ここに表示された波形信号を目視することによる診断を可能とする。
In the individual stepping test, the display unit 46 sequentially displays each waveform signal for each lot input from the
また、連続ステッピング試験においては、上記第2演算部45から入力される1ロット毎の各波形信号をモニタに連続的表示し(図6参照)、ここに表示された波形信号を目視すること、あるいは自動的に評価することによる診断を可能とする。
Moreover, in the continuous stepping test, each waveform signal for each lot input from the
なお、図6に連続ステッピング試験における波形表示を示している。ここで、連続ステッピング試験における評価手法を説明する。この例では、1ステップ毎に繰り返して表示されるLIFT信号が、適正状態であれば全ステップを通して同一波形となるところ、途中のステップにおいて、部位aで示すように他のステップの波形とは異なった波形が表示されている。このように本来同一波形が繰り返されるべきところ、異なる波形が現れたことで、上記LIFTコイル51側において故障あるいは作動不良が生じたことを、目視によって知ることができる。
FIG. 6 shows the waveform display in the continuous stepping test. Here, an evaluation method in the continuous stepping test will be described. In this example, if the LIFT signal repeatedly displayed for each step is in an appropriate state, the waveform is the same throughout all the steps. However, in the intermediate step, the waveform differs from the other steps as indicated by the part a. The waveform is displayed. Thus, when the same waveform should be repeated originally, a different waveform appears, so that it can be visually confirmed that a failure or malfunction has occurred on the
一方、係る評価をソフト上において自動的に行う場合には、先ず、各ステップにおいて繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間(全ステップ)の波形信号の平均値との偏差を求め、該偏差が所定の閾値を越えた波形信号が存在する場合には、この閾値を越えた波形信号が属するステップにおける作動は「注意を要する」あるいは「異常である」と評価するものである。図6に示す例の場合には、上記部位aが属するステップにおける作動は要注意あるいは異常であると評価される。この評価手法によれば、信頼性の高い高精度の評価をより迅速に得ることができる。 On the other hand, when such an evaluation is automatically performed on the software, first, each waveform signal repeatedly displayed in each step and an average value of the waveform signals in all repetition periods (all steps) of the respective waveform signals are calculated. When there is a waveform signal whose deviation exceeds a predetermined threshold, the operation in the step to which the waveform signal exceeding this threshold belongs is evaluated as “careful” or “abnormal” It is. In the case of the example shown in FIG. 6, the operation in the step to which the part a belongs is evaluated as requiring attention or abnormal. According to this evaluation method, highly reliable and highly accurate evaluation can be obtained more quickly.
なお、上記評価は、特定の電気信号に基づく波形信号、例えば、上記LIFT信号についての連続ステッピング試験であるが、係る手法を用いた連続ステッピング試験としてはこの他に、例えば、複数の電気信号に基づく波形信号、例えば、上記LIFT信号とMG信号とSG信号の三者間、あるいは適宜選択された二者間においても適用できる。例えば、全ステップのうち、あるステップではLIFT信号とMG信号に基づく波形信号は共に正常であるが、SG信号に基づく波形信号は異常であり、当該ステップ全体としてみた場合には「異常」であると評価するものである。 The evaluation is a continuous stepping test for a waveform signal based on a specific electrical signal, for example, the LIFT signal. In addition to the continuous stepping test using such a technique, for example, a plurality of electrical signals The present invention can also be applied to a waveform signal based thereon, for example, between the above-mentioned LIFT signal, MG signal and SG signal, or between two appropriately selected. For example, among all the steps, the waveform signal based on the LIFT signal and the MG signal is normal at a certain step, but the waveform signal based on the SG signal is abnormal, and is “abnormal” when viewed as the entire step. It is to evaluate.
さらに、個別、連続の何れのステッピング試験においても、必要に応じて、上記表示部46に表示された波形信号を上記第1出力部47においてプリントアウトし、紙面での確認あるいは保存が可能である。
Furthermore, in both the individual and continuous stepping tests, the waveform signal displayed on the display unit 46 can be printed out at the
一方、上記第2診断部43側の上記第3演算部48においては、上記第2演算部45から1ロット毎に出力される電流に関するLIFT信号とMG信号とSG信号と、作動音に関するACC信号を受けて、これら各波形信号をモニタに1ロットずつ表示するとともに、これらLIFT信号とMG信号とSG信号の何れか一つ、例えば、LIFT信号を基準として、上記ACC信号と各電気信号の作動諸元を詳細に分析処理し、その分析結果をデータ化して表示する(図3、図4参照)。
On the other hand, in the
また、必要に応じて、第3演算部48での表示内容及び分析結果を第2出力部49においてプリントアウトし、紙面での確認あるいは保存を可能とする。
Further, if necessary, the display contents and analysis results in the
ここで、上記診断装置41における診断の具体的な内容を、個別ステッピング試験を例にとり、図3及び図4を参照して説明する。 Here, the specific contents of the diagnosis in the diagnostic device 41 will be described with reference to FIGS. 3 and 4 taking an individual stepping test as an example.
図3(イ)は、制御棒駆動装置50による制御棒の引抜操作時の1ステップにおけるLIFT信号とMG信号とSG信号及びACC信号を表示している。また、図3(ロ)は、制御棒駆動装置50による制御棒の挿入操作時の1ステップにおけるLIFT信号とMG信号とSG信号及びACC信号を表示している。 FIG. 3A shows the LIFT signal, the MG signal, the SG signal, and the ACC signal in one step when the control rod driving device 50 pulls out the control rod. FIG. 3B shows the LIFT signal, the MG signal, the SG signal, and the ACC signal in one step when the control rod driving device 50 performs the control rod insertion operation.
上記第1診断部42の上記表示部46での表示にあっては、図3(イ)、(ロ)における波形信号のみが表示される。この第1診断部42でのステッピング試験にあっては、上記LIFT信号とMG信号とSG信号及びACC信号の各信号間の時間的な発生タイミング、即ち、上記LIFTコイル51,MGコイル52及びSGコイル53の動作順序(ON−OFF)が目視により確認できれば足りることから、波形信号の表示のみで十分だからである。
In the display on the display unit 46 of the
これに対して、上記第2診断部43の第3演算部48においては、図3(イ)、(ロ)のように、LIFT信号とMG信号とSG信号及びACC信号の波形表示とともに、分析処理の結果が付され、さらに図4(イ)、(ロ)に示すようなデータ表示がなされる。
On the other hand, in the 3rd calculating
ここで、上記分析処理において分析対象となる諸元としては、図3及び図4に示すように、上記LIFTコイル51とMGコイル52及びSGコイル53のそれぞれについて規定されている。
Here, the specifications to be analyzed in the analysis process are defined for each of the
上記LIFTコイル51の動作に関しては、引抜操作においては可動グリッパによって駆動軸56を掴んだ状態でこれを引抜く時間であり、挿入操作においては駆動軸56を掴まない状態で上記可動グリッパが上昇する時間である時間「TLin」と、引抜操作においては引抜動作の完了後に上記可動グリッパが初期位置まで復帰する時間であり、挿入操作においては可動グリッパによって駆動軸56を掴んだ状態でこれを挿入する時間である「TLout」が規定され、
Regarding the operation of the
上記MGコイル52の動作に関しては、該MGコイル52の励磁開始時点から駆動軸56に対するグリップ動作が完了するまでの時間「TMin」と、上記MGコイル52の消磁開始時点から駆動軸56に対するグリップ開放が終了するまでの時間「TMout」が規定され、
Regarding the operation of the
上記SGコイル53の動作に関しては、該SGコイル53の消磁開始時点から駆動軸56に対するグリップ開放が完了するまでの時間「TSout」と、上記SGコイル53の励磁開始時点から駆動軸56に対するグリップ動作が完了するまでの時間「TSin」が規定されている。
Regarding the operation of the
また、これらLIFTコイル51とMGコイル52及びSGコイル53の三者間における動作に関しては、
「TMin」の到達時点から「TSout」の開始時点までの時間「dTMS」と、
「TSin」の到達時点から「TMout」の開始時点までの時間「dTSM」と、
「TMout」の到達時点から「TLout」の到達時点までの時間「dTLM」である。
In addition, regarding the operation between the three of these
The time “dTMS” from the arrival time of “TMin” to the start time of “TSout”,
The time “dTSM” from the arrival time of “TSin” to the start time of “TMout”;
This is the time “dTLM” from the arrival time of “TMout” to the arrival time of “TLout”.
なお、「TMin」の到達時点と、「TSout」の到達時点と、「TLin」の到達時点と、「TSin」の到達時点と、「TMout」の到達時点と、「TLout」の到達時点については、全て上記ACC信号の立上り時点で判断する。 Regarding the arrival time of “TMin”, the arrival time of “TSout”, the arrival time of “TLin”, the arrival time of “TSin”, the arrival time of “TMout”, and the arrival time of “TLout” All are determined at the rising edge of the ACC signal.
ところで、このような各諸元を分析処理しその適否を診断するに際しては、上記制御棒駆動装置50側からのデータを収集するが、通常、該制御棒駆動装置50を数ステップ連続して運転させるとともに、その連続運転期間におけるデータの全部を連続して収拾するようにしているため、分析の準備として、連続した数ステップ分のデータをステップ毎に切り分ける必要がある。また、このステップ毎の切り分けを行うためには、ステップ毎の収集開始時点を設定する必要がある。 By the way, when analyzing such specifications and diagnosing their suitability, data from the control rod drive device 50 side is collected. Usually, the control rod drive device 50 is operated continuously for several steps. In addition, since all of the data in the continuous operation period is continuously collected, it is necessary to separate data for several consecutive steps for each step as preparation for analysis. In addition, in order to perform the separation for each step, it is necessary to set the collection start time for each step.
係る場合、一つの方法として、制御系全体を一括する制御信号を用いることが知られているが、この制御信号は制御の信頼性の確保等の観点からして極めて重要な信号であるため、あるいは測定回路をシンプルにし信頼性の向上と低コスト化のために、この制御信号を用いることなく上述のステップ毎の切り分けを行うことができれば好都合である。 In such a case, it is known to use a control signal for the entire control system as one method, but this control signal is a very important signal from the viewpoint of ensuring the reliability of the control, etc. Alternatively, it is advantageous if the above steps can be separated without using this control signal in order to simplify the measurement circuit and improve reliability and cost reduction.
そこで、この実施形態では、上記LIFT信号とMG信号とSG信号の何れかを、切り分けのための基準信号として利用するようにしたものである。この場合、図3に示すように、これらLIFT信号とMG信号及びSG信号を対比すると、LIFT信号の立上り形状は、他の信号に比して明確で極めて判定がし易い点に着目し、このLIFT信号を基準信号として利用するようにしている。 Therefore, in this embodiment, any one of the LIFT signal, the MG signal, and the SG signal is used as a reference signal for separation. In this case, as shown in FIG. 3, paying attention to the fact that when these LIFT signals are compared with MG signals and SG signals, the rising shape of the LIFT signal is clear and extremely easy to determine compared to other signals. The LIFT signal is used as a reference signal.
具体的には、図3に示すようにLIFT信号における上記LIFTコイル51の励磁開始時点(「TLin」の開始点)から時間「ts」だけ遡った時点を切り分けの基準位置として設定する。そして、この基準位置から、該基準位置における各信号の状態が再度繰り返される位置までの範囲を、1ステップの信号切り分け範囲としている。なお、この実施形態では上記LIFTコイル51の励磁開始時点が特許請求の範囲における「特定の波形点」に該当する。また、切り分けの基準位置を制御回路から求める(例えば、操作員による操作レバーのON操作から一定時間の経過時点を切り分けの基準位置とする等)ことも考えられる。
Specifically, as shown in FIG. 3, a time point that is back by time “ts” from the excitation start time of the
このように各ステップの信号を順次収集し、これを上記第3演算部48において演算により分析する。そして、この分析結果が、図3に示すように数値が付された波形信号として、また図4に示すように数ステップの分析データとして表示される。
In this way, the signals of each step are collected sequentially, and this is analyzed by calculation in the
従って、試験者は、表示される波形信号及びデータを目視してここに記載された各諸元及びその良否を確認し、これによって上記制御棒駆動装置50の診断を容易に且つ精度良く行うことができるものである。 Accordingly, the tester visually confirms the displayed waveform signals and data to confirm each specification described herein and its quality, thereby easily and accurately making a diagnosis of the control rod driving device 50. It is something that can be done.
II:第2の実施形態
図5には、複数の制御棒駆動装置50A〜50Dが備えられ且つこれら複数の制御棒駆動装置50A〜50Dを、それぞれ4本を一組として同時にデータの収集を行い、さらに該データに基づく各種の諸元を分析して上記各制御棒駆動装置50A〜50Dの診断を行うものを示している。
II: Second Embodiment FIG. 5 includes a plurality of control
そして、この例では、上記4本の制御棒駆動装置50の各三個のコイル51,52,53のそれぞれに接続された12本の電力線2、即ち、各制御棒駆動装置50の上記各LIFTコイル51にそれぞれ接続された電力線2A1、2B1、2C1,2D1、上記各MGコイル52にそれぞれ接続された電力線2A2、2B2、2C2,2D2、及び上記SGコイル53にそれぞれ接続された電力線2A3、2B3、2C3,2D3を、同じコイルに接続された4本の電力線同士に区分けして一纏めとし、それぞれ電線管1A〜1Cに収容している。
In this example, twelve power lines 2 connected to each of the three
そして、これら同種の4本の電力線が収容された上記各電線管1A〜1Cのそれぞれに磁場センサ8A,8B,8C等を取付け、該各磁場センサ8A,8B,8C等によって検出される磁気信号に基づいて、上記各制御棒駆動装置50A〜50Dの各コイル51〜53に供給される電流を取得し、これを上記診断装置41に入力して上記各制御棒駆動装置50A〜50Dの診断を行うようになっている。
Magnetic field sensors 8A, 8B, 8C, etc. are attached to the respective conduits 1A-1C in which these four power lines of the same type are accommodated, and magnetic signals detected by the magnetic field sensors 8A, 8B, 8C, etc. Based on the above, currents supplied to the
なお、上記診断装置41における診断手法等については、上記第1の実施形態における場合と同様であるので、該第1の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明は省略する。 In addition, since the diagnostic method and the like in the diagnostic device 41 are the same as those in the first embodiment, the corresponding description of the first embodiment is used, and the description thereof is omitted here.
ところで、上述のように、各電線管1A〜1Cのそれぞれに上記各制御棒駆動装置50A〜50Dの同じコイルに接続された電力線2A1〜2D1,2A2〜2D2,2A3〜2D3を収容した状態で、上記磁場センサ8A,8B,8C等によって電磁信号を検出する場合、どの信号がどの制御棒駆動装置からの信号であるかを正確に判断することは難しいが、この実施形態では以下のような手法を採用することで、これを解決している。
By the way, as mentioned above, in the state where the power lines 2A1 to 2D1, 2A2 to 2D2, and 2A3 to 2D3 connected to the same coil of the control
即ち、上記電線管1Cについて説明すると、図5に拡大図示するように、該電線管1Cの外周に所定間隔で複数(この実施形態では6個)の磁場センサ8A〜8Fを取付ける。そして、この状態で、上記各制御棒駆動装置50A〜50Dのそれぞれに所要の時間差をもって基準電流を流すとともに、上記電線管1Cに設けられた上記各磁場センサ8A〜8Fによって磁気信号を検出する。この場合、上記各磁場センサ8A〜8Fのそれぞれにおいて、上記各電力線2A3〜2D3から発生する磁気信号が検出される。なお、同一の磁場センサで、該磁場センサからの距離が異なる電力線2から発生する複数の磁気信号を検出した場合、その距離が近い電力線2から発生した磁気信号ほど検出される信号レベル(電圧値)が高くなることは周知である。
That is, the conduit 1C will be described. As shown in an enlarged view in FIG. 5, a plurality (six in this embodiment) of magnetic field sensors 8A to 8F are attached to the outer periphery of the conduit 1C at a predetermined interval. In this state, a reference current is supplied to each of the control
そこで、一つの制御棒駆動装置50のSGコイル53に基準電流を流したとき、上記各磁場センサ8A〜8Fのうち、最も高いレベルの信号を検出した磁場センサを選定する。これによって、その磁場センサ8で検出されるのは上記一つの制御棒駆動装置50のSGコイル53からの影響が最も大きい磁気信号であることが特定される。このようにして、上記各制御棒駆動装置50A〜50DのSGコイル53と、該SGコイル53からの磁気信号を検出する磁場センサ8の組み合わせを、上記各制御棒駆動装置50A〜50Dのすべてについて特定し、これをデータベース化して保有する。
Therefore, when a reference current is supplied to the
また、この制御棒駆動装置50A〜50Dとこれに対応する磁場センサ8の組み合わせを特定すると同時に、基準電流とそれに基づく磁気信号との対応関係を求め、これもデータデース化して保有すれば良い。
Further, the combination of the control
このような二つのデータベースを保有すれば、次回以降は、上記磁場センサ8のみによって、複数の制御棒駆動装置50A〜50Dの各コイル51〜53に供給される電流を簡単且つ高精度で取得することができるものである。そして、この電気信号を用いることで、4本の制御棒駆動装置50A〜50Dの診断を上記診断装置41において同時に行うことができ、診断作業の効率化が促進される。
If these two databases are held, the current supplied to the
1 ・・電線管
1A〜1C・・電線管
2 ・・電力線
8 ・・磁場センサ
29 ・・制御盤
31 ・・磁気信号演算手段
41 ・・診断装置
42 ・・第1診断部
43 ・・第2診断部
44 ・・第1演算部
45 ・・第2演算部
46 ・・表示部
47 ・・第1出力部
48 ・・第3演算部
49 ・・第2出力部
50 ・・制御棒駆動装置
51 ・・第1の電磁コイル(LIFTコイル)
52 ・・第2の電磁コイル(MGコイル)
53 ・・第3の電磁コイル(SGコイル)
54 ・・振動センサ(加速度計)
60 ・・エンベロープ処理器
61 ・・全波整流回路
62 ・・平滑回路
U,V,W ・・電線
DESCRIPTION OF
..Second electromagnetic coil (MG coil)
..Third electromagnetic coil (SG coil)
54 ・ ・ Vibration sensors (accelerometers)
60 ..Envelope processor 61 ..Full wave rectifier circuit
62 ..Smoothing circuits U, V, W
Claims (4)
上記複数の電力線のうちの一の電力線に基準電流を流したとき最も高いレベルの信号を検出した磁場センサを該一の電力線に対応する磁場センサとして特定する作業を上記複数の電力線のそれぞれについて行うことで上記複数の電力線と上記複数の磁場センサとの対応関係を特定し、この対応関係をデータベースとして保有し電動機器の診断に用いることを特徴とする電動機器の診断方法。 A magnetic signal generated from each power line is acquired by a plurality of magnetic field sensors arranged in a portion where a geometric relative position to the power line does not change in a conduit containing a power line energizing each of a plurality of electric devices. In the diagnostic method of the electric device using the electric signal corresponding to the magnetic signal for diagnosis of the electric device,
The operation of specifying the magnetic field sensor that has detected the highest level signal when a reference current is supplied to one of the plurality of power lines as the magnetic field sensor corresponding to the one power line is performed for each of the plurality of power lines. Thus, a correspondence relation between the plurality of power lines and the plurality of magnetic field sensors is specified, and the correspondence relation is held as a database and used for diagnosis of the electric equipment.
電動機器に入力される電気量に対応する電気信号と、該電動機器において得られる他の物理量との相関に基づいて電動機器の診断を行うに際し、上記磁気信号を基準磁気信号とし、該基準磁気信号に対応する基準電気信号の相関データベースを参照して、測定により取得される磁気信号に対応する電気信号を取得するとともに、上記電気信号と上記他の物理量をそれぞれ波形信号として表示し、これら各波形信号相互間における発生タイミングの適否、又は繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間における平均値との偏差に基づいて診断を行うことを特徴とする電動機器の診断方法。 In claim 1,
When diagnosing an electric device based on a correlation between an electric signal corresponding to the amount of electricity input to the electric device and another physical quantity obtained in the electric device, the magnetic signal is used as a reference magnetic signal, and the reference magnetic signal With reference to the correlation database of the reference electric signal corresponding to the signal, the electric signal corresponding to the magnetic signal acquired by the measurement is acquired, and the electric signal and the other physical quantity are displayed as waveform signals, respectively. Diagnosis method for an electric device characterized in that diagnosis is performed based on appropriateness of generation timing between waveform signals or deviation between each waveform signal displayed repeatedly and an average value of all the waveform signals in all repetition periods .
電動機器が複数の電動部で構成され該各電動部のそれぞれに対応する電力線毎に該電動部に入力される電気量に対応する電気信号を取得し、該電気信号と該電動機器側において得られる他の物理量との相関に基づいて電動機器の診断を行うに際し、該基準磁気信号に対応する基準電気信号の相関データベースを参照して、測定により取得される磁気信号に対応する電気信号を取得するとともに、上記各電気信号と上記他の物理量をそれぞれ波形信号として表示し、上記各電動部毎に上記各波形信号相互間における発生タイミングの適否、又は繰り返して表示される各波形信号と該各波形信号の全繰り返し期間における平均値との偏差に基づいて診断を行うことを特徴とする電動機器の診断方法。 In claim 1,
The electric device is composed of a plurality of electric parts, acquires an electric signal corresponding to the amount of electricity input to the electric part for each power line corresponding to each electric part, and obtains the electric signal on the electric equipment side. When diagnosing an electric device based on a correlation with other physical quantities, an electrical signal corresponding to a magnetic signal obtained by measurement is obtained by referring to a correlation database of reference electrical signals corresponding to the reference magnetic signal In addition, the electrical signals and the other physical quantities are respectively displayed as waveform signals, and whether or not the generation timing between the waveform signals is appropriate for each motorized part or each waveform signal displayed repeatedly A diagnosis method for an electric device, characterized in that a diagnosis is performed based on a deviation from an average value in all repetition periods of a waveform signal.
上記各電気信号に基づく各波形信号のうちの何れか一つの波形信号を基準波形として選択し、該基準波形の特定の波形点を基準として、上記各波形信号及び上記他の物理量に基づいて上記各電動部の作動諸元を取得し、該作動諸元を分析処理することで診断を行うことを特徴とする電動機器の診断方法。 In claim 3,
Any one of the waveform signals based on each of the electrical signals is selected as a reference waveform, and the specific waveform point of the reference waveform is used as a reference based on the waveform signals and the other physical quantities. A diagnostic method for an electric device characterized in that an operation specification of each electric unit is acquired and a diagnosis is performed by analyzing the operation specification.
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