JP5183437B2 - 管路の診断装置及び管路の診断方法 - Google Patents
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Description
本発明は、管路の診断装置及び管路の診断方法に係り、特に、管路内のスケールの付着又は腐食の状態を精度良く診断することができる管路の診断装置及び管路の診断方法に関する。
従来、管路内壁に付着物が付着しているか否かを差圧を測定して管路内の状態を診断する管路の診断方法がある（例えば、特許文献１参照）。
差圧を利用して、管路内の状態を診断する場合、例えば、図６及び図７に示すように、低圧側圧力６００ｋＰａ、流量０．１０ｍ3 ／ｍｉｎ一定で、内径が３０．７ｍｍから２５．０ｍｍに変化すると、差圧の上昇は約１５ｋＰａと小さく（図６参照）、加えて、流量が変化すると、差圧は大きく変化し、流量の変化の影響を受け易い（図７参照）。
そのため、差圧を利用して、管路内の状態を診断する場合、精度に欠けるという問題点があった。
特許第３８６７３５７号公報（請求項２）
差圧を利用して、管路内の状態を診断する場合、例えば、図６及び図７に示すように、低圧側圧力６００ｋＰａ、流量０．１０ｍ3 ／ｍｉｎ一定で、内径が３０．７ｍｍから２５．０ｍｍに変化すると、差圧の上昇は約１５ｋＰａと小さく（図６参照）、加えて、流量が変化すると、差圧は大きく変化し、流量の変化の影響を受け易い（図７参照）。
そのため、差圧を利用して、管路内の状態を診断する場合、精度に欠けるという問題点があった。
本発明は、前記した問題点を除去するようにした管路の診断装置及び管路の診断方法を提供することを目的としている。
前記した目的を達成するための請求項１記載の管路の診断装置は、管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出する算出手段と、この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相データと相関性の低い位相データとを判定する判定手段と、この判定手段により判定された前記相関性の高い位相データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相の絶対値平均を記憶する記憶手段と、検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相の絶対値平均を前記過去の位相の絶対値平均と比較する比較手段と、を備えているものである。
また、請求項２記載の管路の診断装置は、管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の位相差を算出する算出手段と、この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相差データと相関性の低い位相差データとを判定する判定手段と、この判定手段により判定された前記相関性の高い位相差データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相差の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相差の絶対値平均を記憶する記憶手段と、検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相差の絶対値平均を前記過去の位相差の絶対値平均と比較する比較手段と、を備えているものである。
また、請求項３記載の管路の診断方法は、管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出する算出手段と、この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相データと相関性の低い位相データとを判定する判定手段と、
この判定手段により判定された前記相関性の高い位相データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相の絶対値平均を記憶する記憶手段と、検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相の絶対値平均を前記過去の位相の絶対値平均と比較する比較手段とを備え、この比較手段により前記過去の位相の絶対値平均を超えた場合、前記管路は、スケールが付着し、前記比較手段により前記過去の位相の絶対値平均より未満の場合、前記管路は、腐食していると診断するものである。
この判定手段により判定された前記相関性の高い位相データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相の絶対値平均を記憶する記憶手段と、検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相の絶対値平均を前記過去の位相の絶対値平均と比較する比較手段とを備え、この比較手段により前記過去の位相の絶対値平均を超えた場合、前記管路は、スケールが付着し、前記比較手段により前記過去の位相の絶対値平均より未満の場合、前記管路は、腐食していると診断するものである。
また、請求項４記載の管路の診断方法は、管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の位相差を算出する算出手段と、この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相差データと相関性の低い位相差データとを判定する判定手段と、この判定手段により判定された前記相関性の高い位相差データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相差の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相差の絶対値平均を記憶する記憶手段と、検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相差の絶対値平均を前記過去の位相差の絶対値平均と比較する比較手段とを備え、この比較手段により前記過去の位相差の絶対値平均を超えた場合、前記管路は、スケールが付着し、前記比較手段により前記過去の位相差の絶対値平均より未満の場合、前記管路は、腐食していると診断するものである。
請求項１記載の管路の診断装置によれば、高速フーリエ変換処理を行った後、算出手段により高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出し、高圧側圧力信号に対する低圧側圧力信号の遅れを明確にすることができ、しかも、判定手段により判定された相関性の高い位相データに基づいて、絶対値平均算出手段により評価対象の周波数域（例えば、４０Hz〜６０Hz）を特定して位相の絶対値平均を算出するため、つまり、位相の変化が顕著な周波数域を抽出して絶対値平均を得て、この絶対値平均と過去の絶対値平均を比較手段により比較するため、管路内のスケールの付着又は腐食の状態を精度良く診断することができる効果を有する。
また、請求項２記載の管路の診断装置によれば、高速フーリエ変換処理を行った後、算出手段により高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差を算出し、高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の伝播速度の差を明確にすることができ、しかも、判定手段により判定された相関性の高い位相データに基づいて、絶対値平均算出手段により評価対象の周波数域（例えば、４０Hz〜６０Hz）を特定して位相差の絶対値平均を算出するため、つまり、位相差の変化が顕著な周波数域を抽出して絶対値平均を得て、この絶対値平均と過去の絶対値平均を比較手段により比較するため、管路内のスケールの付着又は腐食の状態を精度良く診断することができる効果を有する。
また、請求項３記載の管路の診断方法によれば、高速フーリエ変換処理を行った後、算出手段により高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出し、高圧側圧力信号に対する低圧側圧力信号の遅れを明確にすることができ、しかも、判定手段により判定された相関性の高い位相データに基づいて、絶対値平均算出手段により評価対象の周波数域（例えば、４０Hz〜６０Hz）を特定して位相の絶対値平均を算出するため、つまり、位相の変化が顕著な周波数域を抽出して絶対値平均を得て、この絶対値平均と過去の絶対値平均を比較手段により比較するため、管路内のスケールの付着又は腐食の状態を精度良く診断することができる効果を有する。
また、請求項４記載の管路の診断方法によれば、高速フーリエ変換処理を行った後、算出手段により高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差を算出し、高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の伝播速度の差を明確にすることができ、しかも、判定手段により判定された相関性の高い位相差データに基づいて、絶対値平均算出手段により評価対象の周波数域（例えば、４０Hz〜６０Hz）を特定して位相差の絶対値平均を算出するため、つまり、位相差の変化が顕著な周波数域を抽出して絶対値平均を得て、この絶対値平均と過去の絶対値平均を比較手段により比較するため、管路内のスケールの付着又は腐食の状態を精度良く診断することができる効果を有する。
本発明の一実施例の管路の診断装置及び管路の診断方法を図面を参照して説明する。
１は管路の診断装置で、管路の診断装置１は、石油化学プラントに使用される配管、熱交換器の伝熱管等の管路内の付着、腐食を診断する装置で、例えば、図１に示す管路２の高圧側部位３と低圧側部位４との間の管路２内部のスケール付着、腐食を診断するものである。
１は管路の診断装置で、管路の診断装置１は、石油化学プラントに使用される配管、熱交換器の伝熱管等の管路内の付着、腐食を診断する装置で、例えば、図１に示す管路２の高圧側部位３と低圧側部位４との間の管路２内部のスケール付着、腐食を診断するものである。
５は、管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段で、前記管路測定区間は、本実施例で言えば、管路２の高圧側部位３と低圧側部位４との間で、管路測定区間の長さは、例えば、４２０ｃｍである。
検出手段５は、例えば、図示しないが、「高圧側と低圧側の圧力信号を検出する回路」で構成される。
高圧側圧力信号と低圧側圧力信号は、例えば、差圧伝送器６の高圧側導圧管６１を介して伝達される高圧側圧力と、差圧伝送器６の低圧側導圧管６２を介して伝達される低圧側圧力とを検出し、差圧伝送器６から検出手段５に管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号が出力される。
検出手段５は、例えば、図示しないが、「高圧側と低圧側の圧力信号を検出する回路」で構成される。
高圧側圧力信号と低圧側圧力信号は、例えば、差圧伝送器６の高圧側導圧管６１を介して伝達される高圧側圧力と、差圧伝送器６の低圧側導圧管６２を介して伝達される低圧側圧力とを検出し、差圧伝送器６から検出手段５に管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号が出力される。
検出手段５の出力は高速フーリエ変換処理手段７へ入力され、高速フーリエ変換処理手段７においては、検出手段５により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号が高速フーリエ変換処理される。高速フーリエ変換処理手段７は、例えば、図示しないが、「高速フーリエ変換回路」で構成される。
高速フーリエ変換処理手段７による処理後、高速フーリエ変換処理手段７の出力は算出手段８へ入力される。算出手段８においては、高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出する。
ここで、コヒーレンスとは、系の入力と出力の因果関係の度合を示すもので、０から１の値をとる。コヒーレンスが１の場合は、その周波数において、系の入力が出力と同一であることを意味しており、コヒーレンスが０の場合は、その周波数において、系の入力と出力が全く関係ないことを示している。
従って、コヒーレンスが１に近いほど入力信号と出力信号の相関性が高いこととなる。
コヒーレンス関数は、次式を用いて算出される。
ここで、コヒーレンスとは、系の入力と出力の因果関係の度合を示すもので、０から１の値をとる。コヒーレンスが１の場合は、その周波数において、系の入力が出力と同一であることを意味しており、コヒーレンスが０の場合は、その周波数において、系の入力と出力が全く関係ないことを示している。
従って、コヒーレンスが１に近いほど入力信号と出力信号の相関性が高いこととなる。
コヒーレンス関数は、次式を用いて算出される。
また、周波数伝達関数とはある周波数における系の入力と出力の関係を示すもので、次式で表される。本実施例においては、高圧側圧力信号を入力、低圧側圧力信号を出力とする。
なお、算出手段８は、例えば、図示しないが、「各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出する回路」で構成される。
算出手段８の出力は判定手段９へ入力される。判定手段９においては、算出手段８により算出された値と所定の閾値（閾値は、例えば、０．９５）とを比較し、高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の相関性の高い位相データと相関性の低い位相データとを判定する。
なお、本実施例においては、高圧側圧力信号を系の入力、低圧側圧力信号を系の出力とし、コヒーレンスを算出し、例えば、０．９５以上のデータを選定して使用した。
また、本願発明にあっては、コヒーレンスの閾値を０．９５以上としたが、本願発明にあっては、これに限らず、コヒーレンスが０．８以上であれば十分にノイズや無関係な信号を除くことができるものである。
本実施例においては、閾値を０．９５とし、コヒーレンスが０．９５以上のものが高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の相関性の高い位相データであり、コヒーレンスが０．９５未満のものが高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の相関性の低い位相データとなる。
判定手段９は、例えば、図示しないが、「コヒーレンスを閾値としてデータを選定する回路」で構成される。
なお、図２（ａ）は、管路内径３０．７mmの場合の閾値０．９５により選定される前のデータであり、図２（ｂ）は、閾値０．９５によりデータの選定を行い、相関性の低いデータが削除されたものを示している。
なお、本実施例においては、高圧側圧力信号を系の入力、低圧側圧力信号を系の出力とし、コヒーレンスを算出し、例えば、０．９５以上のデータを選定して使用した。
また、本願発明にあっては、コヒーレンスの閾値を０．９５以上としたが、本願発明にあっては、これに限らず、コヒーレンスが０．８以上であれば十分にノイズや無関係な信号を除くことができるものである。
本実施例においては、閾値を０．９５とし、コヒーレンスが０．９５以上のものが高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の相関性の高い位相データであり、コヒーレンスが０．９５未満のものが高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の相関性の低い位相データとなる。
判定手段９は、例えば、図示しないが、「コヒーレンスを閾値としてデータを選定する回路」で構成される。
なお、図２（ａ）は、管路内径３０．７mmの場合の閾値０．９５により選定される前のデータであり、図２（ｂ）は、閾値０．９５によりデータの選定を行い、相関性の低いデータが削除されたものを示している。
判定手段９の出力は絶対値平均算出手段１０へ入力される。絶対値平均算出手段１０は、判定手段９により判定された上述の相関性の高い位相データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相の絶対値平均を算出するものである。
位相の絶対値平均は、次式を用いて算出される。
位相の絶対値平均は、次式を用いて算出される。
評価対象の周波数域は、管路の径や測定区間の長さによって異なるが、本実施例にあっては、例えば、図２（ａ）（ｂ）に示すように、４０[Ｈｚ］〜６０[Ｈｚ］である。この４０[Ｈｚ］〜６０[Ｈｚ］の周波数域においては、内径が小さくなると、位相の遅れが顕著となっており、この４０[Ｈｚ］〜６０[Ｈｚ］の周波数域を評価対象として、絶対値平均を算出する。そして、予め絶対値平均を管路の内径ごとに算出し、その値を、過去の位相の絶対値平均として記憶手段１１に記憶するようにする。
絶対値平均算出手段１０は、例えば、図示しない「選定されたデータの、位相の遅れが顕著な周波数域の位相の絶対値平均を算出する回路」で、記憶手段１１は、例えば、図示しない「過去の位相の絶対値平均を記憶する回路」で、それぞれ構成される。
因みに、過去の位相の絶対値平均とは、スケールの付着又は腐食されていない管路において、管路の径を異ならせて、上述と同様長さでの検出手段の管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出した結果に基づいて算出されたもので、管路の内径が２１．２mmの場合の位相の絶対値平均は、７１．２、管路の内径が２５mmの場合の位相の絶対値平均は、５４．６、管路の内径が２６．２mmの場合の位相の絶対値平均は、４９．１、管路の内径が２７．２mmの場合の位相の絶対値平均は、４３．０、管路の内径が２７．６mmの場合の位相の絶対値平均は、３６．２、管路の内径が２８．４mmの場合の位相の絶対値平均は、３２．９、管路の内径が３０．７mmの場合の位相の絶対値平均は、３１．７である（図３参照）。
絶対値平均算出手段１０は、例えば、図示しない「選定されたデータの、位相の遅れが顕著な周波数域の位相の絶対値平均を算出する回路」で、記憶手段１１は、例えば、図示しない「過去の位相の絶対値平均を記憶する回路」で、それぞれ構成される。
因みに、過去の位相の絶対値平均とは、スケールの付着又は腐食されていない管路において、管路の径を異ならせて、上述と同様長さでの検出手段の管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出した結果に基づいて算出されたもので、管路の内径が２１．２mmの場合の位相の絶対値平均は、７１．２、管路の内径が２５mmの場合の位相の絶対値平均は、５４．６、管路の内径が２６．２mmの場合の位相の絶対値平均は、４９．１、管路の内径が２７．２mmの場合の位相の絶対値平均は、４３．０、管路の内径が２７．６mmの場合の位相の絶対値平均は、３６．２、管路の内径が２８．４mmの場合の位相の絶対値平均は、３２．９、管路の内径が３０．７mmの場合の位相の絶対値平均は、３１．７である（図３参照）。
１２は、絶対値平均算出手段１０により算出された位相の絶対値平均を過去の位相の絶対値平均と比較する比較手段である。比較手段１２は、例えば、図示しない「診断対象区間の管路内部の腐食・スケール付着を判定する回路」で構成される。
例えば、スケールの付着又は腐食されていない管路の内径が２７．２mmで、該管路が使用され、該管路内の状態を検査する場合、管路内の状態を上述したようにして検査対象のものを算出した結果、位相の絶対値平均が３２．９であれば、過去の位相の絶対値平均に照らせば、管路の内径が２８．４mmに相当し、腐食ありと診断され、逆に、位相の絶対値平均が５４．６であれば、過去の位相の絶対値平均に照らせば、管路の内径が２５mmに相当し、スケールの付着ありと診断されることとなる（図３参照）。
例えば、スケールの付着又は腐食されていない管路の内径が２７．２mmで、該管路が使用され、該管路内の状態を検査する場合、管路内の状態を上述したようにして検査対象のものを算出した結果、位相の絶対値平均が３２．９であれば、過去の位相の絶対値平均に照らせば、管路の内径が２８．４mmに相当し、腐食ありと診断され、逆に、位相の絶対値平均が５４．６であれば、過去の位相の絶対値平均に照らせば、管路の内径が２５mmに相当し、スケールの付着ありと診断されることとなる（図３参照）。
１３は、診断結果を表示する表示手段で、表示手段１３は、具体的には、ディスプレーで構成され、表示形態としては、例えば、「腐食あり」、「スケールの付着あり」、「正常」等の表示でも良く、又は、測定結果に基づいた位相の絶対値平均を日ごとにプロットしたグラフとして表示しても良い。
従って、上述した管路の診断装置１によれば、高速フーリエ変換処理を行った後、算出手段８により高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出し、高圧側圧力信号に対する低圧側圧力信号の遅れを明確にすることができ、しかも、判定手段９により判定された相関性の高い位相データに基づいて、絶対値平均算出手段１０により評価対象の周波数域（例えば、４０Hz〜６０Hz）を特定して位相の絶対値平均を算出するため、つまり、位相の変化が顕著な周波数域を抽出して絶対値平均を得て、該絶対値平均と過去の絶対値平均を比較手段により比較するため、管路内のスケールの付着又は腐食の状態を精度良く診断することができる。
なお、従来の差圧を利用して、管路内の状態を診断する場合（図６参照）にあっては、低圧側圧力６００ｋＰａ、流量０．１０ｍ3 ／ｍｉｎ一定で、内径が３０．７ｍｍから２５．０ｍｍに変化すると、差圧の上昇は約１５ｋＰａと小さく、加えて、流量が変化すると、差圧は大きく変化し、流量の変化の影響を受け易い（図７参照）が、本願発明による位相の絶対値平均の算出によると、２３[ｄｅｇ］とその変化を大きく捕らえることができ、しかも、図４に示すように、流量が変化しても、従来の差圧利用に比べ、差圧の変化量が小さく、流量の変化の影響を受けにくい。
なお、従来の差圧を利用して、管路内の状態を診断する場合（図６参照）にあっては、低圧側圧力６００ｋＰａ、流量０．１０ｍ3 ／ｍｉｎ一定で、内径が３０．７ｍｍから２５．０ｍｍに変化すると、差圧の上昇は約１５ｋＰａと小さく、加えて、流量が変化すると、差圧は大きく変化し、流量の変化の影響を受け易い（図７参照）が、本願発明による位相の絶対値平均の算出によると、２３[ｄｅｇ］とその変化を大きく捕らえることができ、しかも、図４に示すように、流量が変化しても、従来の差圧利用に比べ、差圧の変化量が小さく、流量の変化の影響を受けにくい。
上述した実施例においては、算出手段８は、高速フーリエ変換処理手段７による処理後、各周波数のコヒーレンスと高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出するようにしたが、本願発明にあっては、これに限らず、高速フーリエ変換処理手段７による処理後、算出手段８’により各周波数のコヒーレンスと高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差を算出するようにしても良い（図５参照）。
図５において、上述した実施例と同一部分に同一符号を付して一部その説明を省略する。
算出手段８’は、各周波数のコヒーレンスと高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差を算出する。算出手段８’は、例えば、図示しないが、「各周波数のコヒーレンスと高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差を算出する回路」で構成される。位相差の算出にあっては、次式を用いて算出される。
図５において、上述した実施例と同一部分に同一符号を付して一部その説明を省略する。
算出手段８’は、各周波数のコヒーレンスと高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差を算出する。算出手段８’は、例えば、図示しないが、「各周波数のコヒーレンスと高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差を算出する回路」で構成される。位相差の算出にあっては、次式を用いて算出される。
また、各周波数の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の位相差は、次式を用いて算出される。
算出手段８’の出力は、上述の実施例と同様、判定手段９’へ入力される。判定手段９’においては、算出手段８’により算出された値と所定の閾値（閾値は、例えば、０．９５）とを比較し、高圧側圧力信号と低圧側圧力信号の相関性の高い位相差データと相関性の低い位相差データとを判定する。判定手段９’は、例えば、図示しないが、「コヒーレンスを閾値としてデータを選定する回路」で構成される。
判定手段９’の出力は、上述の実施例と同様、絶対値平均算出手段１０’へ入力される。絶対値平均算出手段１０’は、判定手段９’により判定された上述の相関性の高い位相差データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相差の絶対値平均を算出するものである。絶対値平均は、上述の[数５］の式を用いて算出される。
なお、絶対値平均算出手段１０’は、例えば、図示しない「選定されたデータの、位相の遅れが顕著な周波数域の位相差の絶対値平均を算出する回路」で、記憶手段１１’は、例えば、図示しない「過去の位相差の絶対値平均を記憶する回路」で、それぞれ構成さ
れる。
因みに、「過去の位相差の絶対値平均」とは、スケールの付着又は腐食されていない管路において、管路の径を異ならせて、上述と同様長さでの検出手段の管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出した結果に基づいて算出されたもので、管路の内径が２１．２mmの場合の位相差の絶対値平均は、７１．２、管路の内径が２５mmの場合の位相差の絶対値平均は、５６．１、管路の内径が２６．２mmの場合の位相差の絶対値平均は、５２．４、管路の内径が２７．２mmの場合の位相差の絶対値平均は、４４．８、管路の内径が２７．６mmの場合の位相差の絶対値平均は、３９．０、管路の内径が２８．４mmの場合の位相差の絶対値平均は、３７．９、管路の内径が３０．７mmの場合の位相差の絶対値平均は、３４．７である。
そして、比較手段１２’は、絶対値平均算出手段１０’により算出された絶対値平均を上述の実施例と同様、過去の絶対値平均と比較し、上述の実施例と同様にして、管路内の状態を診断することができる。診断結果は、上述の実施例と同様、表示手段１３により表示することができる。
判定手段９’の出力は、上述の実施例と同様、絶対値平均算出手段１０’へ入力される。絶対値平均算出手段１０’は、判定手段９’により判定された上述の相関性の高い位相差データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相差の絶対値平均を算出するものである。絶対値平均は、上述の[数５］の式を用いて算出される。
なお、絶対値平均算出手段１０’は、例えば、図示しない「選定されたデータの、位相の遅れが顕著な周波数域の位相差の絶対値平均を算出する回路」で、記憶手段１１’は、例えば、図示しない「過去の位相差の絶対値平均を記憶する回路」で、それぞれ構成さ
れる。
因みに、「過去の位相差の絶対値平均」とは、スケールの付着又は腐食されていない管路において、管路の径を異ならせて、上述と同様長さでの検出手段の管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出した結果に基づいて算出されたもので、管路の内径が２１．２mmの場合の位相差の絶対値平均は、７１．２、管路の内径が２５mmの場合の位相差の絶対値平均は、５６．１、管路の内径が２６．２mmの場合の位相差の絶対値平均は、５２．４、管路の内径が２７．２mmの場合の位相差の絶対値平均は、４４．８、管路の内径が２７．６mmの場合の位相差の絶対値平均は、３９．０、管路の内径が２８．４mmの場合の位相差の絶対値平均は、３７．９、管路の内径が３０．７mmの場合の位相差の絶対値平均は、３４．７である。
そして、比較手段１２’は、絶対値平均算出手段１０’により算出された絶対値平均を上述の実施例と同様、過去の絶対値平均と比較し、上述の実施例と同様にして、管路内の状態を診断することができる。診断結果は、上述の実施例と同様、表示手段１３により表示することができる。
１ …………管路の診断装置
８ …………算出手段
９ …………判定手段
１０ …………絶対値平均算出手段
１１ …………記憶手段
１２ …………比較手段
８ …………算出手段
９ …………判定手段
１０ …………絶対値平均算出手段
１１ …………記憶手段
１２ …………比較手段
Claims (4)
- 管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、
この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、
この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出する算出手段と、
この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相データと相関性の低い位相データとを判定する判定手段と、
この判定手段により判定された前記相関性の高い位相データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、
スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相の絶対値平均を記憶する記憶手段と、
検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相の絶対値平均を前記過去の位相の絶対値平均と比較する比較手段と、
を備えていることを特徴とする管路の診断装置。 - 管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、
この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、
この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の位相差を算出する算出手段と、
この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相差データと相関性の低い位相差データとを判定する判定手段と、
この判定手段により判定された前記相関性の高い位相差データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相差の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、
スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相差の絶対値平均を記憶する記憶手段と、
検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相差の絶対値平均を前記過去の位相差の絶対値平均と比較する比較手段と、
を備えていることを特徴とする管路の診断装置。 - 管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、
この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、
この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の周波数伝達関数の位相を算出する算出手段と、
この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相データと相関性の低い位相データとを判定する判定手段と、
この判定手段により判定された前記相関性の高い位相データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、
スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相の絶対値平均を記憶する記憶手段と、
検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相の絶対値平均を前記過去の位相の絶対値平均と比較する比較手段とを備え、
この比較手段により前記過去の位相の絶対値平均を超えた場合、前記管路は、スケールが付着し、前記比較手段により前記過去の位相の絶対値平均より未満の場合、前記管路は、腐食していると診断する
ことを特徴とする管路の診断方法。 - 管路測定区間の高圧側圧力信号と低圧側圧力信号を検出する検出手段と、
この検出手段により検出された前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の高速フーリエ変換処理を行う高速フーリエ変換処理手段と、
この高速フーリエ変換処理手段による処理後、各周波数のコヒーレンスと前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の位相差を算出する算出手段と、
この算出手段により算出されたコヒーレンスの値と所定の閾値とを比較し、前記高圧側圧力信号と前記低圧側圧力信号の相関性の高い位相差データと相関性の低い位相差データとを判定する判定手段と、
この判定手段により判定された前記相関性の高い位相差データに基づいて評価対象の周波数域を特定して位相差の絶対値平均を算出する絶対値平均算出手段と、
スケールの付着又は腐食されていない管路の前記絶対値平均算出手段により算出された過去の位相差の絶対値平均を記憶する記憶手段と、
検査対象の前記絶対値平均算出手段により算出された位相差の絶対値平均を前記過去の位相差の絶対値平均と比較する比較手段とを備え、
この比較手段により前記過去の位相差の絶対値平均を超えた場合、前記管路は、スケールが付着し、前記比較手段により前記過去の位相差の絶対値平均より未満の場合、前記管路は、腐食していると診断する
ことを特徴とする管路の診断方法。
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| JP2008297807A JP5183437B2 (ja) | 2008-11-21 | 2008-11-21 | 管路の診断装置及び管路の診断方法 |
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