JP4968571B2 - Differential pressure measuring device with pressure guiding tube clogging diagnosis mechanism - Google Patents

Differential pressure measuring device with pressure guiding tube clogging diagnosis mechanism Download PDF

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Description

本発明は、被測定流体が流れる導管に導圧管を介して接続された差圧伝送器と、前記導管に接続され開閉操作信号により開度が制御されるバルブと、前記開閉操作信号に重畳する診断信号に対する前記差圧伝送器の応答に基づいて前記導圧管の詰まり状態を判定する診断装置とを備えた導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置に関する。   The present invention includes a differential pressure transmitter that is connected to a conduit through which a fluid to be measured flows via a pressure guiding tube, a valve that is connected to the conduit and whose opening is controlled by an opening / closing operation signal, and is superimposed on the opening / closing operation signal. The present invention relates to a differential pressure measuring device with a pressure guiding tube blockage diagnosing mechanism, comprising a diagnostic device that determines a clogged state of the pressure guiding tube based on a response of the differential pressure transmitter to a diagnostic signal.

導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定に関連する先行技術文献としては、次のようなものがある。   Prior art documents related to differential pressure measurement with a pressure guiding tube clogging diagnosis mechanism include the following.

特開平8−166309号公報JP-A-8-166309 特許第3147275号公報Japanese Patent No. 3147275

図6は、特許文献1に開示されている従来装置の構成例を示す機能ブロック図である。同図において、1は測定流体2が流れる管路である。3は測定流体の流量を制御するバルブ、4はバルブ3の開度を制御するバルブポジショナーである。5はポジショナー4をコントロールするコントローラである。   FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a configuration example of a conventional device disclosed in Patent Document 1. In FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a conduit through which the measurement fluid 2 flows. 3 is a valve for controlling the flow rate of the measurement fluid, and 4 is a valve positioner for controlling the opening degree of the valve 3. A controller 5 controls the positioner 4.

6は差圧伝送器であり、バルブ3により制御された測定流体の流量を検出し、検出信号をコントローラ5に送る。7は管路1に挿入されたオリフィスであり、その高圧側の圧力が導圧管8を経由して差圧伝送器6の一方の入力に、低圧側の圧力が導圧管9を経由して差圧伝送器6の他方の入力に導かれている。   Reference numeral 6 denotes a differential pressure transmitter, which detects the flow rate of the measurement fluid controlled by the valve 3 and sends a detection signal to the controller 5. Reference numeral 7 denotes an orifice inserted into the pipe line 1, the pressure on the high pressure side is supplied to one input of the differential pressure transmitter 6 via the pressure guiding pipe 8, and the pressure on the low pressure side is changed via the pressure guiding pipe 9. It is led to the other input of the pressure transmitter 6.

このような構成において、管路1に測定流体2が流れると、差圧伝送器6は測定流体2の流量を測定する。測定信号PV(以下、α)は、コントローラ5に送られ、目標値SVと比較され、開閉操作信号MVがバルブポジショナー4に送られ、バルブ3の開閉制御が行われる。   In such a configuration, when the measurement fluid 2 flows through the pipe 1, the differential pressure transmitter 6 measures the flow rate of the measurement fluid 2. The measurement signal PV (hereinafter referred to as α) is sent to the controller 5 and compared with the target value SV, the opening / closing operation signal MV is sent to the valve positioner 4 and the opening / closing control of the valve 3 is performed.

11は、差圧伝送器6に設けられ、所要時に、差圧伝送器体6の出力信号を測定信号αからチェック信号βに替えて出力するチェック信号発信手段である。12は同じく差圧伝送器6に設けられた診断手段であり、チェック信号βに基づく差圧の変化を検出し、所定の基準値と比較して、導圧管の詰まり状態を判定して判定結果を出力する。   Reference numeral 11 is a check signal transmission means provided in the differential pressure transmitter 6 and outputs the output signal of the differential pressure transmitter body 6 instead of the measurement signal α to the check signal β when necessary. Similarly, 12 is a diagnostic means provided in the differential pressure transmitter 6, which detects a change in the differential pressure based on the check signal β and compares it with a predetermined reference value to determine the clogged state of the pressure guiding tube. Is output.

以上の構成において、導圧管8及び9の詰まり診断を行う際には、チェック信号発信手段11は、差圧伝送器体6の出力信号を、通常送られている測定信号αからチェック信号βに切り代えて出力する。診断手段12は、チェック信号βに基づく差圧の変化を検出し、所定の基準値と比較して導圧管8及び9の詰まり状態を判定する。   In the above configuration, when the clogging diagnosis of the pressure guiding pipes 8 and 9 is performed, the check signal transmission means 11 changes the output signal of the differential pressure transmitter body 6 from the measurement signal α normally sent to the check signal β. Switch and output. The diagnosing means 12 detects a change in the differential pressure based on the check signal β, and determines whether the pressure guiding tubes 8 and 9 are clogged by comparing with a predetermined reference value.

図7は、判定の手順を説明する動作説明図である。詰まり診断は通常は、図7(a)に示す如く、一定周期T毎に行う。なお、任意の時に診断を行うようにしてもよい事は勿論である。   FIG. 7 is an operation explanatory diagram illustrating a determination procedure. The clogging diagnosis is usually performed at regular intervals T as shown in FIG. Of course, the diagnosis may be performed at any time.

図7(b)は、図7(a)の拡大図で、この場合は、チェック信号βは実際の出力αより低い方向に変化した事を示している。チェック信号βに対して、コントローラ5は、図7(c)に示す如く、測定流体2の流量Qを増やす方向に変化する。この場合の変化の様子は、PID動作の設定値によって異なる。   FIG. 7B is an enlarged view of FIG. 7A. In this case, the check signal β indicates that it has changed in a direction lower than the actual output α. In response to the check signal β, the controller 5 changes in a direction to increase the flow rate Q of the measurement fluid 2 as shown in FIG. The state of change in this case differs depending on the set value of the PID operation.

コントローラ5の出力が変化するので、図7(d)に示す如く、流量Qもそれに合わせて変化する。流量Qが変化すれば、オリフィス7前後の差圧ΔPも変化する。導圧管8及び9が正常な時には、図7(e)に示す如く、流量変化に応じて差圧伝送器6に入力される差圧も変化する。   Since the output of the controller 5 changes, the flow rate Q also changes accordingly, as shown in FIG. If the flow rate Q changes, the differential pressure ΔP before and after the orifice 7 also changes. When the pressure guiding pipes 8 and 9 are normal, the differential pressure input to the differential pressure transmitter 6 changes according to the flow rate change as shown in FIG.

高圧側導圧管8及び低圧側導圧管9が共に詰まってしまった場合は、図7(f)に示すように、オリフィス7前後の差圧が差圧伝送器6に伝わらない。導圧管8又は9の片側が詰まった場合は、図7(g)に示す如く、差圧が片側しか伝わらないので、差圧伝送器6に伝わる差圧変化量は正常時より少なくなる。更に、導圧管8又は9が詰まりかけている場合は、図7(h)に示す如く、出力の応答が遅れたり、変化量が小さくなったりする。   When both the high pressure side pressure guiding tube 8 and the low pressure side pressure guiding tube 9 are clogged, the differential pressure before and after the orifice 7 is not transmitted to the differential pressure transmitter 6 as shown in FIG. When one side of the pressure guiding tube 8 or 9 is clogged, as shown in FIG. 7 (g), the differential pressure is transmitted only to one side, so that the amount of change in the differential pressure transmitted to the differential pressure transmitter 6 is smaller than that in the normal state. Further, when the pressure guiding tube 8 or 9 is clogging, the output response is delayed or the amount of change is small, as shown in FIG.

従来の導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置では、次のような問題点があった。
(1)高圧側導圧管又は低圧側導圧管のいずれかが詰まった場合に、どちら側の導圧管がつまったかを識別して判定する診断ができない。
The conventional differential pressure measuring device with a pressure guiding tube clogging diagnosis mechanism has the following problems.
(1) When either the high-pressure side pressure guiding tube or the low-pressure side pressure guiding tube is clogged, it is impossible to identify and determine which side of the pressure guiding tube is clogged.

(2)従って、詰まりに対するメンテナンスは、両方の導圧管を外してチェックする必要があり、正常な側の導圧管を外して再度取り付けることになり、メンテナンスの効率が低下する。 (2) Therefore, the maintenance for clogging needs to be checked by removing both pressure guiding pipes, and the pressure guiding pipe on the normal side is removed and reattached, which reduces the efficiency of maintenance.

従って本発明が解決しようとする課題は、導圧管の両詰まり判定に加えて、高圧側導圧管及び低圧側導圧管の詰まりを識別して判定可能な導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置を実現することにある。   Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to detect the clogging of the high pressure side pressure guiding tube and the low pressure side pressure guiding tube in addition to the determination of both cloggings of the pressure guiding tube, and to detect and determine the clogging of the high pressure side pressure guiding tube Is to realize.

このような課題を達成するために、本発明の構成は次の通りである。
(1)被測定流体が流れる導管に導圧管を介して接続された差圧伝送器と、前記導管に接続され開閉操作信号により開度が制御されるバルブと、前記開閉操作信号に重畳する診断信号に対する前記差圧伝送器の応答に基づいて前記導圧管の詰まり状態を判定する診断装置とを備えた導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置において、
前記診断装置は、
前記導圧管が正常なときにおける前記診断信号発生の所定時間後の第1時刻における前記差圧伝送器の差圧変化出力を取得して第1基準データとして保持する基準データ保持手段と、
診断のときにおける前記診断信号発生の所定時間後の第1時刻における前記差圧伝送器の差圧変化出力を取得して第1測定データとして保持する測定データ保持手段と、
前記第1基準データ及び前記第1測定データ並びに設定されたパラメータに基づいて前記導圧管の詰まり状態を判定する判定手段と
を備え
前記判定手段は、
前記第1測定データの極性が負であれば高圧側導圧管詰まりであると判定し、
前記第1測定データの極性が正であり、かつ、前記第1基準データと前記第1測定データ差の極性が負であれば低圧側導圧管詰まりであると判定し、
前記第1基準データと前記第1測定データ差の極性が正であり、かつ、前記第1測定データと前記第1基準データの差が前記パラメータの値より大であれば高圧側導圧管及び低圧側導圧管詰まりであると判定すると共に、前記第1測定データと前記第1基準データの差が前記パラメータの値より小であれば正常であると判定する、
ことを特徴とする導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置。
In order to achieve such an object, the configuration of the present invention is as follows.
(1) A differential pressure transmitter connected to a conduit through which a fluid to be measured flows through a pressure guiding tube, a valve connected to the conduit and controlled in opening degree by an opening / closing operation signal, and a diagnosis superimposed on the opening / closing operation signal A differential pressure measuring device with a pressure guiding tube blockage diagnosing mechanism, comprising a diagnostic device that determines a clogged state of the pressure guiding tube based on a response of the differential pressure transmitter to a signal;
The diagnostic device comprises:
Reference data holding means for acquiring a differential pressure change output of the differential pressure transmitter at a first time after a predetermined time after generation of the diagnostic signal when the pressure guiding tube is normal and holding it as first reference data;
Measurement data holding means for acquiring a differential pressure change output of the differential pressure transmitter at a first time after a predetermined time after generation of the diagnostic signal at the time of diagnosis and holding it as first measurement data;
Determination means for determining a clogged state of the pressure guiding tube based on the first reference data, the first measurement data, and a set parameter ;
The determination means includes
If the polarity of the first measurement data is negative, it is determined that the high pressure side pressure guiding tube is clogged,
If the polarity of the first measurement data is positive and the polarity of the difference between the first reference data and the first measurement data is negative, it is determined that the low pressure side pressure guiding tube is clogged,
If the polarity of the difference between the first reference data and the first measurement data is positive and the difference between the first measurement data and the first reference data is larger than the value of the parameter, the high pressure side pressure guiding tube and the low pressure It is determined that the side pressure pipe is clogged, and is determined to be normal if the difference between the first measurement data and the first reference data is smaller than the parameter value.
A differential pressure measuring device with a pressure guiding tube blockage diagnosing mechanism.

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ような効果がある。
(1)高圧側導圧管又は低圧側導圧管のいずれかが詰まった場合に、どちら側の導圧管がつまったかを識別して判定する診断が可能となる。
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects.
(1) When either the high pressure side pressure guiding tube or the low pressure side pressure guiding tube is clogged, it is possible to make a diagnosis by identifying and judging which side of the pressure guiding tube is clogged.

(2)従って、片側の詰まりに対するメンテナンスは、詰まった側の導圧管のみを外してチェックすればよいので、メンテナンスの効率が向上する。 (2) Therefore, the maintenance for one side clogging needs only to be checked by removing only the clogged pressure guiding tube, so that the maintenance efficiency is improved.

以下、本発明を図面により詳細に説明する。図1は本発明を適用した導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。図6で説明した従来装置と同一要素には同一符号を付して説明を省略し、本発明の特徴部につき説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a differential pressure measuring apparatus with a pressure guiding tube clogging diagnosis mechanism to which the present invention is applied. The same elements as those in the conventional apparatus described with reference to FIG.

図1において、10は上位装置であり、コントローラ5、差圧伝送器6、バルブポジショナー4とフィールドバス(図示せず)を介して通信する。100は本発明で導入された診断装置であり、同様に上位装置10とフィールドバスを介して通信する。   In FIG. 1, 10 is a host device, and communicates with a controller 5, a differential pressure transmitter 6, a valve positioner 4 via a field bus (not shown). Reference numeral 100 denotes a diagnostic apparatus introduced in the present invention, and similarly communicates with the host apparatus 10 via the field bus.

診断装置100は、診断手段101及び診断信号付与手段102よりなる。診断手段101において、103は管理手段であり、上位装置10からの定期的又は不定期的な診断指令を受けると、診断信号付与手段102にβ指令を発信し、診断信号付与手段102は、コントローラ5の開閉操作信号MVに重畳する診断信号βを出力する。   The diagnostic apparatus 100 includes a diagnostic unit 101 and a diagnostic signal applying unit 102. In the diagnosis unit 101, reference numeral 103 denotes a management unit. When a regular or irregular diagnosis command is received from the host device 10, a β command is transmitted to the diagnosis signal providing unit 102, and the diagnosis signal providing unit 102 is a controller. 5 outputs a diagnostic signal β superimposed on the opening / closing operation signal MV.

104は基礎データ保持手段であり、導圧管8及び9が正常なとき(メンテナンス直後等)における診断信号βに対する差圧伝送器の差圧変化出力を取得して基準データとして保持する。基礎データ保持手段104は、診断信号発生後の第1時刻t1及び第2時刻t2における第1基準データΔP1std及び第2基準データΔP2stdのうちの、少なくとも第1基準データΔP1stdを保持する。   Reference numeral 104 denotes basic data holding means, which acquires the differential pressure change output of the differential pressure transmitter with respect to the diagnostic signal β when the pressure guiding tubes 8 and 9 are normal (immediately after maintenance, etc.) and holds them as reference data. The basic data holding unit 104 holds at least the first reference data ΔP1std among the first reference data ΔP1std and the second reference data ΔP2std at the first time t1 and the second time t2 after the diagnosis signal is generated.

105は測定データ保持手段であり、任意の診断のときにおける診断信号βの発生に対する前記差圧伝送器の差圧変化出力を取得して測定データとして保持する。測定データ保持手段105は、診断信号β発生後の第1時刻t1及び第2時刻t2における第1測定データΔP1及び第2測定データΔP2のうちの、少なくとも第1測定データΔP1を保持する。   Reference numeral 105 denotes measurement data holding means, which acquires the differential pressure change output of the differential pressure transmitter with respect to the generation of the diagnostic signal β at an arbitrary diagnosis and holds it as measurement data. The measurement data holding means 105 holds at least the first measurement data ΔP1 among the first measurement data ΔP1 and the second measurement data ΔP2 at the first time t1 and the second time t2 after the diagnosis signal β is generated.

106は判定手段であり、基準データ及び測定データ並びに設定されるパラメータに基づいて前記導圧管路の詰まり状態を判定する。基本的には、第1基準データΔP1std及び第1測定データΔP1並びに設定される第1パラメータaに基づき、導圧管の正常、両詰まり、高圧側詰まり、低圧側詰まりを判定する。   A determination unit 106 determines the clogged state of the pressure guiding conduit based on reference data, measurement data, and set parameters. Basically, based on the first reference data ΔP1std, the first measurement data ΔP1, and the set first parameter a, whether the pressure guiding tube is normal, double blocked, high pressure side blocked, or low pressure side blocked is determined.

判定手段106は、更に、第1基準データΔP1std及び第2基準データΔP2std並びに第1測定データΔP1及び第2測定データΔP2並びに設定される第1パラメータa及び第2パラメータbに基づき、導圧管の両詰まりの大及び小を判定する。   The determination means 106 further determines both of the pressure guiding pipes based on the first reference data ΔP1std and the second reference data ΔP2std, the first measurement data ΔP1 and the second measurement data ΔP2, and the set first parameter a and second parameter b. Determine the clogging size.

判定手段106は、更に、第1基準データΔP1std及び第2基準データΔP2std並びに第1測定データΔP1及び第2測定データΔP2並びに設定される第3パラメータc及び第4パラメータdに基づき、導圧管の低圧側詰まりの大及び小、並びに高圧側詰まりの大及び小を判定する。   The determination means 106 further determines the low pressure of the pressure guiding tube based on the first reference data ΔP1std and the second reference data ΔP2std, the first measurement data ΔP1 and the second measurement data ΔP2, and the set third parameter c and fourth parameter d. Determine the size and size of side clogging and the size and size of high pressure side clogging.

判定手段106は、更に、導圧管の両詰まりの大並びに導圧管の低圧側詰まりの大及び高圧側詰まりの大を判定した場合には、両詰まりアラーム並びに低圧側詰まりアラーム及び高圧側詰まりアラームを発生する。   Further, when the judging means 106 judges that both of the pressure guiding pipes are clogged and the pressure guiding pipes are clogged and clogged, the clogging alarm, the low pressure clogging alarm and the high pressure clogging alarm are generated. appear.

管理手段103は、基準データ保持手段104、測定データ保持手段105、判定手段106の動作シーケンスを管理すると共に、上位装置10より取得する情報に基づいて前記第1乃至第4パラメータa,b,c,d及び時間のパラメータt1,t2を判定手段106に設定する。   The management unit 103 manages the operation sequence of the reference data holding unit 104, the measurement data holding unit 105, and the determination unit 106, and based on the information acquired from the host device 10, the first to fourth parameters a, b, c , D and time parameters t 1, t 2 are set in the determination means 106.

図2は、基礎データの取得を説明する波形図である。導圧管8及び9が正常状態のときに、時刻t0で診断信号βが発生した後の差圧伝送器6の差圧変化出力を、正常特性曲線C0で示す。過渡応答がほぼ収斂する第1時刻t1(例:0.6SEC後)の差圧変化ΔP1stdを第1基準データとして取得して基準データ保持手段104に保持する。更に十分な時間(所定の時間)が経過した第2時刻t2(例:3.0SEC後)の差圧変化ΔP2stdを、第2基準データとして取得して同様に基準データ保持手段104に保持する。   FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the acquisition of basic data. The differential pressure change output of the differential pressure transmitter 6 after the diagnostic signal β is generated at time t0 when the pressure guiding tubes 8 and 9 are in a normal state is indicated by a normal characteristic curve C0. A differential pressure change ΔP1std at a first time t1 (e.g., after 0.6 SEC) at which the transient response almost converges is acquired as first reference data and held in the reference data holding means 104. Furthermore, the differential pressure change ΔP2std at the second time t2 (for example, after 3.0 SEC) when a sufficient time (predetermined time) has passed is acquired as the second reference data and similarly held in the reference data holding means 104.

図3は、測定データの取得を説明する波形図である。点線で示した特性曲線C0は、図2で説明した導圧管が正常なときの特性曲線である。特性曲線C1は、導圧管が両詰まりの場合の診断信号βに対する応答曲線であり、第1時刻t1における測定データΔP1は、第1基準データΔP1stdよりも低い値となる。また、図3の実施例では、第2時刻t2における測定データΔP2は、第2基準データΔP2stdとほぼ同一値になる。   FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the acquisition of measurement data. A characteristic curve C0 indicated by a dotted line is a characteristic curve when the pressure guiding tube described in FIG. 2 is normal. The characteristic curve C1 is a response curve with respect to the diagnostic signal β when the pressure guiding tube is clogged, and the measurement data ΔP1 at the first time t1 is lower than the first reference data ΔP1std. Further, in the embodiment of FIG. 3, the measurement data ΔP2 at the second time t2 has substantially the same value as the second reference data ΔP2std.

また、詰まりの程度が大きくなると、測定データΔP1と第1基準データΔP1stdとの差が大きくなる。さらに、詰まりの程度が大きくなると過渡応答の時定数が長くなる。   Further, when the degree of clogging increases, the difference between the measurement data ΔP1 and the first reference data ΔP1std increases. Furthermore, when the degree of clogging increases, the time constant of transient response increases.

特性曲線C2は、高圧側の導圧管8(のみ)が詰まった場合の診断信号βに対する応答曲線であり、時刻t0より第1時刻t1までの過度状態では、一旦差圧が急激に低下した後にゆっくりと上昇する。従って第1時刻t1における測定データΔP1はΔP1stdより低くなる。また、図3の実施例では、第2時刻t2における測定データΔP2は、第2基準データΔP2stdとほぼ同一値になる。   The characteristic curve C2 is a response curve with respect to the diagnostic signal β when the high pressure side pressure guiding tube 8 (only) is clogged. After an excessive state from the time t0 to the first time t1, the pressure difference once suddenly decreases. Ascend slowly. Accordingly, the measurement data ΔP1 at the first time t1 is lower than ΔP1std. Further, in the embodiment of FIG. 3, the measurement data ΔP2 at the second time t2 has substantially the same value as the second reference data ΔP2std.

特性曲線C3は、低圧側の導圧管9(のみ)が詰まった場合の診断信号βに対する応答曲線であり、時刻t0より第1時刻t1までの過度状態では、一旦差圧が急激に上昇した後にゆっくりと低下する。従って第1時刻t1における測定データΔP1は第1基準データΔP1stdより高くなる。また、図3の実施例では、第2時刻t2における測定データΔP2は、第2基準データΔP2stdとほぼ同一値になる。   The characteristic curve C3 is a response curve for the diagnostic signal β when the pressure guiding tube 9 (only) on the low pressure side is clogged, and after the differential pressure has once increased rapidly in the transient state from the time t0 to the first time t1. Slowly drops. Accordingly, the measurement data ΔP1 at the first time t1 is higher than the first reference data ΔP1std. Further, in the embodiment of FIG. 3, the measurement data ΔP2 at the second time t2 has substantially the same value as the second reference data ΔP2std.

このように、時刻t0の診断信号βの発生に対して第1時刻t1までの過度応答は、導圧管の両詰まり、高圧側詰まり、低圧側詰まりで応答曲線が異なり、第1時刻及び第2時刻における測定データと基準データとを、適当なパラメータによるスレッシュホールド値を導入して比較することにより、両詰まり、高圧側詰まり、低圧側詰まりを識別して判定することが可能となる。   As described above, the transient response up to the first time t1 with respect to the generation of the diagnostic signal β at the time t0 has different response curves due to the clogging of the pressure guiding pipe, the high pressure side clogging, and the low pressure side clogging. By comparing the measured data at the time and the reference data by introducing a threshold value based on an appropriate parameter, it is possible to identify and determine both clogging, high pressure side clogging, and low pressure side clogging.

図4は、判定手段106の基本的な診断パターン(1)の信号処理手順を示すフローチャートである。この診断パターン(1)では、第1基準データΔP1std及び第1測定データΔP1並びに設定される第1パラメータaに基づいて、導圧管の正常、両詰まり、高圧側詰まり、低圧側詰まりを判定する。   FIG. 4 is a flowchart showing the signal processing procedure of the basic diagnosis pattern (1) of the determination means 106. In this diagnostic pattern (1), normal, double clogging, high pressure side clogging, and low pressure side clogging of the pressure guiding tube are determined based on the first reference data ΔP1std, the first measurement data ΔP1 and the set first parameter a.

図4(A)に示すステップS1乃至S5は、第1基準データΔP1stdを取得するステップであり、導圧管が正常なとき(メンテナンス直後等)に実行される。ステップS1で処理がスタートすると、ステップS2で第1時刻t1とΔP(診断信号βによる差圧変化)がパラメータとして設定される。   Steps S1 to S5 shown in FIG. 4A are steps for obtaining the first reference data ΔP1std, and are executed when the pressure guiding tube is normal (immediately after maintenance or the like). When the process starts in step S1, the first time t1 and ΔP (change in differential pressure due to the diagnostic signal β) are set as parameters in step S2.

ステップS3では、時刻t0の初期値ΔP0stdが測定され、ステップS4では、基準値測定信号が時刻t0よりスタートする。ステップS5では、時刻t1時の基準値(初期値ΔP0stdとの差)が測定され、これが第1基準データΔP1stdとして取得される。   In step S3, the initial value ΔP0std at time t0 is measured, and in step S4, the reference value measurement signal starts from time t0. In step S5, a reference value at time t1 (difference from the initial value ΔP0std) is measured and acquired as first reference data ΔP1std.

図4(B)に示すS6乃至S13は、定期的又は不定期に実行される診断ステップである。ステップS6で診断処理がスタートすると、ステップS7では、第1パラメータaが設定され、ステップS8では、時刻t0の初期値ΔP0が測定され、ステップS9では、診断信号がスタートする。   S6 to S13 shown in FIG. 4B are diagnostic steps that are executed regularly or irregularly. When the diagnostic process starts in step S6, the first parameter a is set in step S7, the initial value ΔP0 at time t0 is measured in step S8, and the diagnostic signal starts in step S9.

ステップS10では、時刻t1時のデータ(初期値ΔP0との差)ΔP1が測定され、これが測定データとして取得される。この測定データΔP1は、判断ステップS11により、その極性が判断される。   In step S10, data at time t1 (difference from the initial value ΔP0) ΔP1 is measured and obtained as measurement data. The polarity of the measurement data ΔP1 is determined in the determination step S11.

ステップS11の判断で、ΔP1の極性が正の場合(YES)にはステップS12に進み、(ΔP1std−ΔP1)の極性が判断され、その極性が正の場合(YES)には、ステップS13に進み、第1パラメータaにより、(ΔP1−ΔP1std)<aが判断され、YESであれば正常判定D1となり、NOであれば両詰まり判定D2となる。   If it is determined in step S11 that the polarity of ΔP1 is positive (YES), the process proceeds to step S12, and the polarity of (ΔP1std−ΔP1) is determined. If the polarity is positive (YES), the process proceeds to step S13. Based on the first parameter a, (ΔP1−ΔP1std) <a is determined. If YES, the normal determination D1 is obtained, and if NO, the double clogging determination D2 is obtained.

ステップS12の極性判断で負の場合(NO)には、低圧側詰まりD3の判定となる。同様に、ステップS11の極性判断で負の場合(NO)には、高圧側詰まりD4の判定となる。   If the polarity determination in step S12 is negative (NO), the low pressure side clogging D3 is determined. Similarly, if the polarity determination in step S11 is negative (NO), the high-pressure side clogging D4 is determined.

図5は、判定手段106の応用的な診断パターン(2)の信号処理手順を示すフローチャートである。この診断パターン(2)では、第1基準データ及び第2基準データ並びに第1測定データ及び第2測定データ並びに設定される第3パラメータ及び第4パラメータに基づき、診断パターンに(1)の判定に加えて、導圧管の低圧側詰まりの大及び小並びに高圧側詰まりの大及び小を判定する。   FIG. 5 is a flowchart showing a signal processing procedure of the applied diagnostic pattern (2) of the determination means 106. In this diagnostic pattern (2), based on the first reference data, the second reference data, the first measurement data, the second measurement data, and the set third parameter and fourth parameter, the diagnosis pattern is determined in (1). In addition, the low pressure side clogging large and small and the high pressure side clogging large and small are determined.

図5(A)に示すステップS1乃至S5は、第1基準データをΔP1std及び第2基準データをΔP2std取得するステップであり、図4で説明した診断パターン(1)におけるステップS1乃至S5と同様な処理であり、説明を省く。   Steps S1 to S5 shown in FIG. 5A are steps for obtaining ΔP1std as the first reference data and ΔP2std as the second reference data, and are similar to steps S1 to S5 in the diagnostic pattern (1) described in FIG. This is a process and will not be described.

図5(B)に示すステップS6乃至S16は、定期的又は不定期に実行される診断ステップである。ステップS6で診断処理がスタートすると、ステップS7では、第1乃至第4パラメータa,b,c,d及び時間のパラメータt1,t2が設定され、ステップS8では、時刻t0の初期値ΔP0が測定され、ステップS9では、診断信号がスタートする。   Steps S6 to S16 shown in FIG. 5B are diagnostic steps that are executed regularly or irregularly. When the diagnostic process starts in step S6, the first to fourth parameters a, b, c, d and the time parameters t1, t2 are set in step S7, and the initial value ΔP0 at time t0 is measured in step S8. In step S9, the diagnostic signal starts.

ステップS10では、時刻t1時のデータ(初期値ΔP0との差)ΔP1及び時刻t2時のデータ(初期値ΔP0との差)ΔP2が測定され、測定データとして取得される。   In step S10, data at time t1 (difference from initial value ΔP0) ΔP1 and data at time t2 (difference from initial value ΔP0) ΔP2 are measured and acquired as measurement data.

ステップS11からステップS13までは、図4と同じ判断ステップであり、正常判定D1となるが、ステップS13の判断でNOの場合にはステップS14に進み、第2パラメータbにより、(ΔP2std−ΔP2)<bが判断され、YESの場合には両詰まり小の判定D21となる。NOの場合には両詰まり大の判定D22となり、両詰まりアラームA1を発生させる。   Steps S11 to S13 are the same determination steps as in FIG. 4 and are normal determination D1, but if the determination in step S13 is NO, the process proceeds to step S14, and (ΔP2std−ΔP2) is determined by the second parameter b. If <b is determined and the determination is YES, the determination D21 indicates that both the jams are small. In the case of NO, it becomes the judgment D22 that both clogging is large, and the clogging alarm A1 is generated.

ステップS12の極性判断で負(NO)の場合には、ステップS15に進み、第3パラメータcにより、(ΔP2std−ΔP2)<cが判断され、YESの場合には低圧側詰まり小の判定D31となる。NOの場合には低圧側詰まり大の判定D32となり、低圧側詰まりアラームA2を発生させる。   If the polarity determination in step S12 is negative (NO), the process proceeds to step S15, and (ΔP2std−ΔP2) <c is determined from the third parameter c. If YES, the low pressure side clogging determination D31 is determined. Become. In the case of NO, the judgment is D32 that the low pressure side clogging is large, and the low pressure side clogging alarm A2 is generated.

同様に、ステップS11の極性判断で負(NO)の場合には、ステップS16に進み、第4パラメータdにより、(ΔP2std−ΔP2)<dが判断され、YESの場合には高圧側詰まり小の判定D41となる。NOの場合には高圧側詰まり大の判定D42となり、高圧側詰まりアラームA3を発生させる。   Similarly, if the polarity determination in step S11 is negative (NO), the process proceeds to step S16, and (ΔP2std−ΔP2) <d is determined by the fourth parameter d. If YES, the high-pressure side clogging is small. It becomes determination D41. In the case of NO, it becomes the high pressure side clogging determination D42, and the high pressure side clogging alarm A3 is generated.

なお、図5の両詰まりアラームA1のときの特性は図3の図3の特性曲線C1に対応し、図5の低圧側詰まりアラームA2のときの特性は図3の図3の特性曲線C3に対応し、図5の高圧側詰まりアラームA3のときの特性は図3の図3の特性曲線C2に対応する。   5 corresponds to the characteristic curve C1 of FIG. 3 in FIG. 3, and the characteristic at the low pressure side clogging alarm A2 in FIG. 5 corresponds to the characteristic curve C3 of FIG. Correspondingly, the characteristic at the time of the high pressure side clogging alarm A3 in FIG. 5 corresponds to the characteristic curve C2 in FIG. 3 in FIG.

以上説明した実施形態では、診断装置100を差圧伝送器6に対して独立した機能ブロックとして示したが、この診断機構を差圧伝送器の自己診断機構として伝送器に一体に組のみ、フィールドバスシステムにより上位装置10と通信する形態をとることができる。   In the embodiment described above, the diagnostic device 100 is shown as a functional block independent of the differential pressure transmitter 6. However, this diagnostic mechanism is a self-diagnostic mechanism of the differential pressure transmitter, and is integrated only in the transmitter, It can take the form of communicating with the host device 10 by the bus system.

本発明では、第1時刻t1における基準データ及び測定データの取得は必須要件であるが、第2時刻t2以降のデータ取得の回数は実施例のように1個に限定されるものではなく、過度状態が長時間に渡る場合には任意個数の測定データの取得により、よりきめ細かい診断が可能である。   In the present invention, acquisition of the reference data and measurement data at the first time t1 is an essential requirement, but the number of data acquisitions after the second time t2 is not limited to one as in the embodiment, and is excessive. When the state is for a long time, more detailed diagnosis is possible by acquiring an arbitrary number of measurement data.

本発明を適用した導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one Embodiment of the differential pressure measuring apparatus with a clogging diagnosis mechanism of the pressure guiding tube to which this invention is applied. 基礎データの取得を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining acquisition of basic data. 測定データの取得を説明する波形図である。It is a wave form diagram explaining acquisition of measurement data. 判定手段による基本的な診断パターン(1)の信号処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal processing procedure of the basic diagnostic pattern (1) by a determination means. 判定手段による応用的な診断パターン(2)の信号処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the signal processing procedure of the applied diagnostic pattern (2) by a determination means. 特許文献1に開示されている従来装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the conventional apparatus currently disclosed by patent document 1. FIG. 判定の手順を説明する動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing explaining the procedure of determination.

符号の説明Explanation of symbols

1 管路
2 測定流体
3 バルブ
4 バルブポジショナー
5 コントローラ
6 差圧伝送器
7 オリフィス
8 導圧管(高圧側)
9 導圧管(低圧側)
10 上位装置
100 診断装置
101 診断手段
102 診断信号付与手段
103 管理手段
104 基準データ保持手段
105 測定データ保持手段
106 判定手段

1 Pipe Line 2 Fluid 3 Valve 4 Valve Positioner 5 Controller 6 Differential Pressure Transmitter 7 Orifice 8 Impulse Pipe (High Pressure Side)
9 Pressure guiding pipe (low pressure side)
10 Host device
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Diagnosis apparatus 101 Diagnosis means 102 Diagnosis signal provision means 103 Management means 104 Reference data holding means 105 Measurement data holding means 106 Determination means

Claims (1)

被測定流体が流れる導管に導圧管を介して接続された差圧伝送器と、前記導管に接続され開閉操作信号により開度が制御されるバルブと、前記開閉操作信号に重畳する診断信号に対する前記差圧伝送器の応答に基づいて前記導圧管の詰まり状態を判定する診断装置とを備えた導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置において、
前記診断装置は、
前記導圧管が正常なときにおける前記診断信号発生の所定時間後の第1時刻における前記差圧伝送器の差圧変化出力を取得して第1基準データとして保持する基準データ保持手段と、
診断のときにおける前記診断信号発生の所定時間後の第1時刻における前記差圧伝送器の差圧変化出力を取得して第1測定データとして保持する測定データ保持手段と、
前記第1基準データ及び前記第1測定データ並びに設定されたパラメータに基づいて前記導圧管の詰まり状態を判定する判定手段と
を備え
前記判定手段は、
前記第1測定データの極性が負であれば高圧側導圧管詰まりであると判定し、
前記第1測定データの極性が正であり、かつ、前記第1基準データと前記第1測定データ差の極性が負であれば低圧側導圧管詰まりであると判定し、
前記第1基準データと前記第1測定データ差の極性が正であり、かつ、前記第1測定データと前記第1基準データの差が前記パラメータの値より大であれば高圧側導圧管及び低圧側導圧管詰まりであると判定すると共に、前記第1測定データと前記第1基準データの差が前記パラメータの値より小であれば正常であると判定する、
ことを特徴とする導圧管の詰まり診断機構付き差圧測定装置。
The differential pressure transmitter connected to the conduit through which the fluid to be measured flows through a pressure guiding tube, the valve connected to the conduit and controlled in opening degree by the opening / closing operation signal, and the diagnostic signal superimposed on the opening / closing operation signal In the differential pressure measuring device with a pressure guiding tube blockage diagnosing mechanism, comprising a diagnostic device for determining a clogged state of the pressure guiding tube based on a response of the differential pressure transmitter,
The diagnostic device comprises:
Reference data holding means for acquiring a differential pressure change output of the differential pressure transmitter at a first time after a predetermined time after generation of the diagnostic signal when the pressure guiding tube is normal and holding it as first reference data;
Measurement data holding means for acquiring a differential pressure change output of the differential pressure transmitter at a first time after a predetermined time after generation of the diagnostic signal at the time of diagnosis and holding it as first measurement data;
Determination means for determining a clogged state of the pressure guiding tube based on the first reference data, the first measurement data, and a set parameter ;
The determination means includes
If the polarity of the first measurement data is negative, it is determined that the high pressure side pressure guiding tube is clogged,
If the polarity of the first measurement data is positive and the polarity of the difference between the first reference data and the first measurement data is negative, it is determined that the low pressure side pressure guiding tube is clogged,
If the polarity of the difference between the first reference data and the first measurement data is positive and the difference between the first measurement data and the first reference data is larger than the value of the parameter, the high pressure side pressure guiding tube and the low pressure It is determined that the side pressure pipe is clogged, and is determined to be normal if the difference between the first measurement data and the first reference data is smaller than the parameter value.
A differential pressure measuring device with a pressure guiding tube blockage diagnosing mechanism.
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