JP3180182B2 - 配管異常検出方法 - Google Patents
配管異常検出方法Info
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- JP3180182B2 JP3180182B2 JP22312495A JP22312495A JP3180182B2 JP 3180182 B2 JP3180182 B2 JP 3180182B2 JP 22312495 A JP22312495 A JP 22312495A JP 22312495 A JP22312495 A JP 22312495A JP 3180182 B2 JP3180182 B2 JP 3180182B2
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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、流体の流れる配
管にオリフィスを取付け、その両端の圧力を測定して流
体の流速を測定する流速測定における、配管の異常を検
出する配管異常検出方法に関する。
管にオリフィスを取付け、その両端の圧力を測定して流
体の流速を測定する流速測定における、配管の異常を検
出する配管異常検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】流量測定は、工業プロセスの最も基本的
な測定の１つであり、種々の測定法がある。この流量測
定の中で、差圧式の流量計は、構造が簡単で安価である
ことや、測定流体条件の制約が少ないなどのことによ
り、他の流量計に比べて多く用いられている。図３は、
この差圧式の流量計の構成を示す断面図である。同図に
おいて、２１は配管、２２は絞り機構としてのオリフィ
ス、２３は配管２１内のオリフィス２２前後の圧力差を
検出する差圧計、２４ａ，２４ｂは配管２１内のオリフ
ィス２２前後の圧力を差圧計２３に導く導圧管である。
な測定の１つであり、種々の測定法がある。この流量測
定の中で、差圧式の流量計は、構造が簡単で安価である
ことや、測定流体条件の制約が少ないなどのことによ
り、他の流量計に比べて多く用いられている。図３は、
この差圧式の流量計の構成を示す断面図である。同図に
おいて、２１は配管、２２は絞り機構としてのオリフィ
ス、２３は配管２１内のオリフィス２２前後の圧力差を
検出する差圧計、２４ａ，２４ｂは配管２１内のオリフ
ィス２２前後の圧力を差圧計２３に導く導圧管である。
【０００３】図３において、配管２１内を左から右へ流
れていく流体は、オリフィス２２を通過するとき、その
流速が増加し、圧力が減少する。従って、オリフィス２
２の前後の圧力差と流量との間には、一義的な関係があ
る。このことに基づいて、差圧計２３が検出した圧力値
により、配管２１中を流れる流体の流量を測定すること
ができる。
れていく流体は、オリフィス２２を通過するとき、その
流速が増加し、圧力が減少する。従って、オリフィス２
２の前後の圧力差と流量との間には、一義的な関係があ
る。このことに基づいて、差圧計２３が検出した圧力値
により、配管２１中を流れる流体の流量を測定すること
ができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したオ
リフィスを用いた差圧式の流量測定では、そのオリフィ
ス部分にゴミがたまりやすい。このゴミがたまった状況
は、通常の流量測定においては検出されず、外側からは
判断することができない。このため、従来では、それら
の状態を確認するためには、配管系を分解して、管内を
逐一点検するようにしていたため、非常に煩わしいとい
う問題があった。
リフィスを用いた差圧式の流量測定では、そのオリフィ
ス部分にゴミがたまりやすい。このゴミがたまった状況
は、通常の流量測定においては検出されず、外側からは
判断することができない。このため、従来では、それら
の状態を確認するためには、配管系を分解して、管内を
逐一点検するようにしていたため、非常に煩わしいとい
う問題があった。
【０００５】また、前述した流量計による流量測定の長
期的なデータをとり、その変化と定期的に行う配管内の
点検との結果を照らし合わせて参照することで、オリフ
ィス部のごみのたまりなどの、配管異常を判断する方法
もある。しかし、この方法では、長期にわたってデータ
を蓄積していかなければ、異常の判断ができるようにな
らないので、非常に手間がかかるという問題があった。
また、データが蓄積されていない初期の段階では、異常
を判断することができない。
期的なデータをとり、その変化と定期的に行う配管内の
点検との結果を照らし合わせて参照することで、オリフ
ィス部のごみのたまりなどの、配管異常を判断する方法
もある。しかし、この方法では、長期にわたってデータ
を蓄積していかなければ、異常の判断ができるようにな
らないので、非常に手間がかかるという問題があった。
また、データが蓄積されていない初期の段階では、異常
を判断することができない。
【０００６】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、差圧式流量計で流量を測
定している配管の異常を、煩わしい操作などをすること
なく検出できるようにすることを目的とする。
るためになされたものであり、差圧式流量計で流量を測
定している配管の異常を、煩わしい操作などをすること
なく検出できるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の配管異常検出
方法は、配管内に配置した絞りとしてのオリフィスと、
そのオリフィスの配管内に流れる流体の進行方向手前側
の配管内の第１の圧力と進行方向後側の配管内の第２の
圧力との差を検出する差圧検出部と、差圧検出部が検出
した差圧より配管内に流れる流体の流量を算出する流量
算出部とから構成される流量計において、第１もしくは
第２の圧力を検出した信号における、流体の流量が一定
のときでも発生している高周波成分の変化を測定するよ
うにした。このことにより、圧力を検出した信号におけ
る、流体の流量が一定のときでも発生している高周波成
分は、流体が配管内を流れていることにより発生してい
るものであり、これを検出することで、流体の状態では
なく、流体が流れている環境の状態が検出される。
方法は、配管内に配置した絞りとしてのオリフィスと、
そのオリフィスの配管内に流れる流体の進行方向手前側
の配管内の第１の圧力と進行方向後側の配管内の第２の
圧力との差を検出する差圧検出部と、差圧検出部が検出
した差圧より配管内に流れる流体の流量を算出する流量
算出部とから構成される流量計において、第１もしくは
第２の圧力を検出した信号における、流体の流量が一定
のときでも発生している高周波成分の変化を測定するよ
うにした。このことにより、圧力を検出した信号におけ
る、流体の流量が一定のときでも発生している高周波成
分は、流体が配管内を流れていることにより発生してい
るものであり、これを検出することで、流体の状態では
なく、流体が流れている環境の状態が検出される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下この発明の１実施形態を図を
参照して説明する。図１は、この発明の１実施形態にお
ける異常検出のための制御処理部の構成を示す構成図で
ある。この制御処理部は、図３の差圧計２３より得られ
る信号を処理するものである。同図において、１は差圧
計２３に用いられている圧力センサ、２および２ａ〜２
ｄは圧力センサ１より得られる信号をデジタルに変換す
るＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの圧力信号を
受けて、演算処理することで流量を算出する制御部であ
る。
参照して説明する。図１は、この発明の１実施形態にお
ける異常検出のための制御処理部の構成を示す構成図で
ある。この制御処理部は、図３の差圧計２３より得られ
る信号を処理するものである。同図において、１は差圧
計２３に用いられている圧力センサ、２および２ａ〜２
ｄは圧力センサ１より得られる信号をデジタルに変換す
るＡ／Ｄ変換部、３はＡ／Ｄ変換部２からの圧力信号を
受けて、演算処理することで流量を算出する制御部であ
る。
【０００９】また、圧力センサ１より出力される信号の
中で、４ａは約１００ヘルツの波長の成分を通すバンド
パスフィルタ、４ｂは約２００ヘルツの波長の成分を通
すバンドパスフィルタ、４ｃは約３００ヘルツの波長の
成分を通すバンドパスフィルタ、４ｄは約４００ヘルツ
以上の波長の成分を通すハイパスフィルタである。
中で、４ａは約１００ヘルツの波長の成分を通すバンド
パスフィルタ、４ｂは約２００ヘルツの波長の成分を通
すバンドパスフィルタ、４ｃは約３００ヘルツの波長の
成分を通すバンドパスフィルタ、４ｄは約４００ヘルツ
以上の波長の成分を通すハイパスフィルタである。
【００１０】圧力センサ１より得られる圧力信号の中に
は、配管中を伝わってくるポンプの振動や、オリフィス
後で発生している乱流による振動が、高周波成分として
含まれている。これらの高周波成分の状態は、オリフィ
スにゴミが溜まることにより変化していく。従って、こ
の高周波成分の変化を観察することで、オリフィスにご
みが溜まった状態を検出することができる。
は、配管中を伝わってくるポンプの振動や、オリフィス
後で発生している乱流による振動が、高周波成分として
含まれている。これらの高周波成分の状態は、オリフィ
スにゴミが溜まることにより変化していく。従って、こ
の高周波成分の変化を観察することで、オリフィスにご
みが溜まった状態を検出することができる。
【００１１】圧力センサ１より出力し、各バンドパスフ
ィルタ４ａ〜４ｃおよびハイパスフィルタ４ｄを通過し
た信号を重ねると、図２に示すように、各週波数毎に山
が現れた状態となっている。ここで、オリフィスにごみ
が詰まると、図２（ａ）の実線で示す状態より点線で示
す状態のように、より高い周波数の成分の山が落ちてく
る。また、ごみの詰まり方が異なると、図２（ｂ）に示
すように、ある特定周波数の成分の山が、特に大きく変
化する場合もある。制御部３は、この状態を監視し、各
周波数成分の初期の波形と異なる状態が出現してきた
ら、オリフィスのごみが詰まったと判断し、その旨を図
示していない表示部などに表示出力する。
ィルタ４ａ〜４ｃおよびハイパスフィルタ４ｄを通過し
た信号を重ねると、図２に示すように、各週波数毎に山
が現れた状態となっている。ここで、オリフィスにごみ
が詰まると、図２（ａ）の実線で示す状態より点線で示
す状態のように、より高い周波数の成分の山が落ちてく
る。また、ごみの詰まり方が異なると、図２（ｂ）に示
すように、ある特定周波数の成分の山が、特に大きく変
化する場合もある。制御部３は、この状態を監視し、各
周波数成分の初期の波形と異なる状態が出現してきた
ら、オリフィスのごみが詰まったと判断し、その旨を図
示していない表示部などに表示出力する。
【００１２】なお、上記実施形態では、各周波数成分の
値をそのまま判断するようにしたが、これに限るもので
はない。測定している流量で各周波数成分を割った値を
用いるようにしても良い。このようにすれば、流量が大
きく変化したときでも、この変化の影響を受けることが
なく、オリフィスのごみの詰まりの状態を判断すること
ができる。
値をそのまま判断するようにしたが、これに限るもので
はない。測定している流量で各周波数成分を割った値を
用いるようにしても良い。このようにすれば、流量が大
きく変化したときでも、この変化の影響を受けることが
なく、オリフィスのごみの詰まりの状態を判断すること
ができる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、流量を測定するために検出している、配管内のオリ
フィス前後の圧力検出信号より、流体の流量が一定のと
きでも発生している高周波成分を抽出し、この変化によ
りオリフィスに異物が詰まったことを判断するようにし
た。このため、配管系を分解して異物の有無などの配管
内の異常を確認するなど、煩わしい操作をすることな
く、配管の異常を検出できるという効果がある。
ば、流量を測定するために検出している、配管内のオリ
フィス前後の圧力検出信号より、流体の流量が一定のと
きでも発生している高周波成分を抽出し、この変化によ
りオリフィスに異物が詰まったことを判断するようにし
た。このため、配管系を分解して異物の有無などの配管
内の異常を確認するなど、煩わしい操作をすることな
く、配管の異常を検出できるという効果がある。
【図１】 この発明の１実施形態における異常検出のた
めの制御処理部の構成を示す構成図である。
めの制御処理部の構成を示す構成図である。
【図２】 図１のバンドパスフィルタ４ａ〜４ｃおよび
ハイパスフィルタ４ｄを通過した信号を示す波形図であ
る。
ハイパスフィルタ４ｄを通過した信号を示す波形図であ
る。
【図３】 差圧式の流量計の構成を示す断面図である。
１…圧力センサ、２，２ａ〜２ｄ…Ａ／Ｄ変換部、３…
制御部、４ａ〜４ｃ…バンドパスフィルタ、４ｄ…ハイ
パスフィルタ。
制御部、４ａ〜４ｃ…バンドパスフィルタ、４ｄ…ハイ
パスフィルタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−148018（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−104325（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−131018（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01F 1/00 - 9/02
Claims (1)
- 【請求項１】 配管内に配置した絞りとしてのオリフィ
スと、 前記オリフィスの前記配管内に流れる流体の進行方向手
前側の前記配管内の第１の圧力と前記オリフィスの前記
配管内に流れる流体の進行方向後側の前記配管内の第２
の圧力との差を検出する差圧検出部と、 前記差圧検出部が検出した差圧より、前記配管内に流れ
る流体の流量を算出する流量算出部とから構成される流
量計において、 前記第１もしくは第２の圧力を検出した信号における、
前記流体の流量が一定のときでも発生している高周波成
分の変化により、前記オリフィス部分に異物が詰まった
ことを検出することを特徴とする配管異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22312495A JP3180182B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 配管異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22312495A JP3180182B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 配管異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0968446A JPH0968446A (ja) | 1997-03-11 |
| JP3180182B2 true JP3180182B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=16793198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22312495A Expired - Fee Related JP3180182B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 配管異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3180182B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1183374C (zh) * | 1999-02-25 | 2005-01-05 | 罗斯蒙德公司 | 包括诊断电路的压力传送器及其诊断方法 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP22312495A patent/JP3180182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0968446A (ja) | 1997-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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