JP3139597B2 - 圧力測定装置における導圧管の詰まり診断装置 - Google Patents

圧力測定装置における導圧管の詰まり診断装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,圧力に揺動を有する測
定対象の圧力を導圧管を介して測定装置に導いて測定す
るに際し,導圧管の詰まりに起因して発生する測定誤差
を除去した詰まり診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プロセス流体の圧力測定に際し,測定対
象から導圧管を介して流体を導入し圧力の測定が行われ
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上記従来の
圧力測定装置では導圧管の詰まりは考慮されていなかっ
た。その結果,圧力の異常出力が発生するまで導圧配管
系の異常を発見することができず,また,これらの異常
を事前に防ぐためには出力の変化から経験的に予測する
か,又は定期点検で詰まり状態を発見するしかない。安
全サイドからは頻繁な定期点検が必要であり,頻繁な点
検は時間と手間がかかるという問題がある。更に突発的
な詰まりには対応出来ないという問題があった。本発明
は上記従来技術の問題を解決するためになされたもの
で,導圧管の詰まり状態を常に監視しておき導圧管の詰
まりが所定レベルを越えた場合には警報を発することが
可能な詰まり診断装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明は,圧力に揺動を有する測定対象から導圧管を介
して前記圧力を検出する圧力検出手段と,前記圧力のう
ち揺動のみを検出する手段と,該揺動の大きさを比較す
る比較手段と,を備えたことを特徴とするものである。
【0005】
【作用】導圧管を介して圧力検出手段に導入される測定
対象の揺動は導圧管に詰まりが発生すると小さくなる。
詰まりが発生する前の揺動と発生した後の揺動を比較す
れば導圧管の詰まり具合を検出することができる。
【0006】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す圧力測定装置
における導圧管の詰まり診断装置の構成図である。図に
おいて1は測定対象であり,例えば10kgf/cm2
を中心として±300mmHg程度の圧力揺らぎを有し
ているものとする。2は該測定対象から圧力を伝達する
ための内径10mm程度の導圧管,3は導圧管の一端に
接続された圧力検出器,Vはバルブである。
【0007】4は圧力検出器3の出力が入力される微分
回路,5は微分回路4の出力が入力される絶対値回路,
6は絶対値回路5の出力が入力される平滑化回路,7は
平滑化回路6の出力が入力され,所定時間毎にその入力
信号の大きさが比較される比較回路である。上記の構成
において,始め導圧管の詰まりが生じていない状態で圧
力検出器3は測定対象の圧力を検出し,指示若しくは図
示しない他の装置に対して伝送を行う。微分回路4は圧
力検出器3からの圧力に関連した信号を取り込んでその
微分値を演算する。図2(イ)は微分回路から出力され
る微分信号を示すもので,この信号は圧力の揺動を表わ
している。
【0008】この微分回路4からの信号は絶対値回路5
におくられて(ロ)に示すような正弦波信号となる。平
滑化回路6は(ロ)に示す絶対値回路5の出力を入力し
て(ハ)に示すように整流するとともに(ニ)のaに示
すように平滑して出力する。この信号は比較回路7に入
力されるが,ここでは,初期値における詰まりが生じて
いない状態での平滑された電気信号の大きさを記憶する
記憶装置が内臓されており,順次送られてくる平滑回路
6からの信号と始めに記憶した信号との大きさを比較す
る。そしてその比較値(差)が予め定めた値を越えた場
合には警報を発する。(ニ)図中bは導圧管に詰まりが
生じ平滑された揺動信号が小さくなった状態を示してい
る。
【0009】図3は本発明の他の実施例を示す圧力測定
装置における導圧管の詰まり診断装置の構成図である。
図において図1と同一要素には同一符号を付して重複す
る説明は省略する。21は圧力検出器3の出力が入力さ
れるローパスフィルタ,22は圧力検出器3の出力とロ
ーパスフィルタ21の出力が入力される整流回路であ
る。
【0010】上記の構成において,ローパスフィルタ2
1は圧力検出器3からの圧力に関連した信号を取り込ん
で高周波成分を除去し直流成分のみを出力する。整流回
路22は圧力検出器3からの圧力に関連した信号とロー
パスフィルタ21からの信号を入力し圧力検出器3から
の直流分を含む信号からローパスフィルタ21から出力
される直流分を差し引いて圧力の揺動に関連した信号の
みを出力する。
【0011】図4(イ)は圧力検出器3からの信号を示
し,(ロ)はローパスフィルタ21からの信号を示して
いる。(ハ)は整流回路22からの出力を示し,(ニ)
は平滑回路6からの出力を示している。平滑回路6から
の出力が比較回路7に入力された後の動作は図1で説明
した通りである。
【0012】図5は本発明の他の実施例を示す圧力測定
装置における導圧管の詰まり診断装置の構成図である。
図において図1と同一要素には同一符号を付して重複す
る説明は省略する。31は圧力検出器の出力が入力され
るアッパーピーク検出回路,32は同じくロアーピーク
検出回路である。33は引算回路で上記各ピーク検出回
路31,32の出力が入力され,一方の値から他方の値
が引算される。
【0013】上記の構成において,各ピーク検出回路3
1,32には圧力検出器3からの圧力に関連した図6
(イ)で示す信号が取込まれアッパーピーク検出回路3
1からは(ロ)で示す信号,ロアーピーク検出回路32
からは(ハ)で示す信号が出力する。これらの信号は引
算回路33に入力され,引算回路33からは(ニ)で示
すような差信号が出力される。この信号は平滑回路6に
入力されて(ホ)に示すような出力が得られる。平滑回
路6からの出力が比較回路7に入力された後の動作は図
1で説明した通りである。
【0014】図7は本発明の他の実施例を示す圧力測定
装置における導圧管の詰まり診断装置の構成図である。
図において図1と同一要素には同一符号を付して重複す
る説明は省略する。41はA/D変換器,42はA/D
変換器の出力を所定のタイミングで取り込んで記憶する
第1記憶回路,43は同じくA/D変換器の出力を所定
のタイミングで取り込むとともに第1記憶回路に記憶さ
れた信号を取り込んでそれらの差の絶対値信号を出力す
る第1比較回路である。44は平均化回路であり第1比
較回路43が所定のタイミング毎に発生する差の絶対値
信号を平均化する平均化手段である。
【0015】45は平均化回路で平均化された信号を記
憶する第2記憶装置,46は平均化回路からの出力と第
2記憶回路45に記憶された信号を取り込んでそれらの
差信号を出力する第2比較回路である。47は第2比較
回路46の出力を入力しその入力値が所定レベルに達し
た段階で警報を発する診断手段である。
【0016】上記の構成において,始め導圧管2の詰ま
りが生じていない状態で圧力検出器3は測定対象の圧力
を検出し,指示若しくは図示しない他の装置に対して伝
送を行う。第1記憶手段42はA/D変換器41で変換
された検出器3の出力を例えば数秒〜1秒以下のタイミ
ングで取り込んでその値を記憶する。次に第1比較回路
43はA/D変換器41からの出力と第1記憶手段42
からの出力を比較しその差信号の絶対値を平均化回路に
出力する。この第1比較回路43からの出力信号は測定
対象の圧力がキャンセルされ揺動分のみの信号となる。
【0017】その場合,第1記憶手段42は前記記憶し
た値を第1比較回路43に送出した後,次のタイミング
でA/D変換された検出器3の出力を取り込み第1比較
回路43は同様にA/D変換器41からの出力と第1記
憶手段42からの出力を比較しその差信号の絶対値を平
均化回路44に出力する。平均化回路44は第1比較回
路43から送られてくる前記差信号の絶対値をそれぞれ
保持しておき,例えば10回毎にそれらの差信号の絶対
値の平均を第2記憶回路45に出力し,第2記憶回路4
5はその平均化された値を記憶する。この第2記憶回路
45に記憶される信号は導圧管2に詰まりのない状態で
の揺動の値となる。
【0018】第2記憶回路45が詰まりのない状態での
揺動の平均を記憶した後,平均化回路44は次の段階で
平均化された揺動分を所定のタイミングで連続して出力
する。第2比較回路46は第2記憶回路45に記憶され
た信号と所定のタイミングで連続して出力される平均化
された値を比較してその差信号を診断手段47に対して
出力する。この場合第2記億回路45の値は消滅せず常
に同様の値を出力する。
【0019】診断手段47は第2比較回路46からの出
力に応じて予め定められた値と比較してその定められた
値より小さくなった時点で警報を発する。なお,導圧管
2の詰まりは突発的なゴミ詰まりの他は通常数カ月〜1
年以上かけて徐々に発生するが,流路面積の1/10以下に
なると圧力揺動の減少(第2記憶回路9に記憶された信
号と比較回路10からの出力の差)が顕著となる。
【0020】図8は本発明を管路に挿入されたオリフィ
スの上流側と下流側に導圧管を接続した他の実施例を示
す構成図である。図において51は測定対象配管,52
は配管中に挿入されたオリフィス,53は高圧(H)側
導圧管,54は低圧(H)側導圧管,55は差圧・圧力
測定器,56はH,L圧力分離回路,57はH側圧力出
力,58はL側圧力出力,Vは開閉バルブである。
【0021】上記の構成において差圧・圧力測定器55
はオリフィス52の上流側の圧力を出力するとともにオ
リフィスにより発生した差圧をH,L分離回路に出力す
る。H,L分離回路56は前記上流側の圧力を高圧側の
圧力として出力し,前記上流側の圧力から差圧を差し引
いた値を低圧側の圧力として出力する。そして,出力5
7,58の後段に図7に示すA/D変換回路41以降を
接続することにより導圧管53,54の詰まりを検出す
ることができる。
【0022】図9(a),(b)は差信号の絶対値を平
均化した状態を示すもので,揺動信号を移動平均(a)
及び標準偏差(b)の両方の平均化手法を用いて平均化
したものである。図によればいづれの方法においても顕
著な差は見られない。従って平均化の手法としては処理
の簡単な移動平均法を用いたほうが望ましい。
【0023】図10は図9における低圧側の揺動分と高
圧側の揺動分を測定しながら例えば導圧管2に設けられ
たバルブVを開閉することにより,導圧管の詰まり状態
を作り出したものである。揺動がゼロであるaの部分が
一方のバルブを全閉状態としたもので,徐々にバルブを
開くと揺動が初期の状態に戻っていることが分かる。
【0024】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明した様
に本発明によれば,圧力に揺動を有する測定対象から導
圧管を介して前記圧力を検出する圧力検出手段と,前記
圧力のうち揺動のみを検出する手段と,該揺動の大きさ
を比較する比較手段と,を備えているので,導圧管の詰
まりが所定レベルを越えた場合には警報を発することが
可能な詰まり診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す導圧管の詰まり診断装
置の構成図である。
【図2】図1の構成により処理される揺動の波形を示す
図である
【図3】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図4】図2の構成により処理される揺動の波形を示す
図である
【図5】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図6】図5の構成により処理される揺動の波形を示す
図である
【図7】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図8】本発明の他の実施例を示す構成図である。
【図9】差信号の絶対値を平均化した状態を示す図であ
る。
【図10】詰まり状態における揺動の変化を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 圧力測定対象 2 導圧管 3 圧力検出器 4 微分回路 5 絶対値回路 6 平滑化回路 7 比較回路 21 ローパスフィルタ 22 整流回路 31 アッパーピーク検出回路 32 ロアーピーク検出回路 33 引算回路 41 A/D変換器 42 第1記憶回路 43 第1比較回路 44 平均化回路 45 第2記憶回路 46 第2比較回路 47 詰まり診断回路 51 測定対象配管 52 オリフィス 53 高圧(H)側導圧管 54 低圧(H)側導圧管 55 差圧・圧力測定器 56 H,L圧力分離回路 57 H側圧力出力 58 L側圧力出力
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01L 19/12 G01L 9/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧力に揺動を有する測定対象から導圧管
    を介して前記圧力を検出する圧力検出手段と,前記圧力
    のうち揺動のみを検出する手段と,該揺動の大きさを比
    較する比較手段と,を備えたことを特徴とする圧力測定
    装置における導圧管の詰まり診断装置。
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