JP5891139B2 - 導圧管の詰まり診断装置および詰まり診断方法 - Google Patents
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Description
指標値は、移動平均や二乗和平均などの何からのフィルタ処理を行うことにより求めている。こうして得られた指標値に、さらにフィルタ処理を行って変化率を求めることは、最終的には2つのフィルタをかけたことになる。ここで、この2つのフィルタで行った処理は、等価な1つのフィルタの処理にまとめられる場合が多い。例えば、移動平均処理を2回行うことは、等価な重み付き移動平均を1回行うことに置き換えることができる。この等価な重み付き移動平均を行えば、指標値を経ずに、特徴量から直接変化率を求めることが可能になる。等価な1つのフィルタにまとめられない場合にも、ほぼ同等の結果を得ることのできるフィルタを考えることは、多くの場合で可能である。例えば、あるデータの移動平均をかけた後に最小二乗法を適用して求めた直線の傾きと、初めのデータに最小二乗法を適用して求めた直線の傾きの2つを考えると、得られた2つの傾きは完全には一致しないが、いずれの処理も初めのデータの変化率を求めたという点では得られた結果の意味はほぼ同じであり、実際、わずかに差は発生するが、ほぼ同等の値が得られる。
結果として、特徴量にばらつきがあっても、より短い時間区間の特徴量からでも、比較的ばらつきの少ない変化率が求められるようになったことで、詰まりが急激に進行した場合の詰まり発生から詰まり発見までのタイムラグを小さくすることが可能になった。
図1に本発明に係る導圧管の詰まり診断装置を用いるシステムの一例として差圧測定システムの概略図を示す。この差圧測定システムにおいて、差圧発信器5は、プロセス配管1から分岐された導圧管3,4を通して導かれる流体の圧力差を検出する。なお、このシステムにおいて、プロセス配管1にはオリフィス2が設けられており、このオリフィス2を挟む前後の位置から導圧管3,4が分岐されている。
図2に本発明に係る導圧管の詰まり診断装置の第1の実施の形態(実施の形態1)の要部のブロック図を示す。この導圧管の詰まり診断装置100は、受信部6と、特徴量演算部7と、変化率演算部8と、判定部9と、基準特性記憶部10と、警報出力部11とを備えている。
(1)詰まりが起きていないときの差圧データから得られた変化率から平均値μ,標準偏差σを求める。
(2)(1)で得られた平均値μ,標準偏差σから「μ−3σ」「μ+3σ」を求める。
(3)(2)で得られた「μ±3σ」を基準特性として基準特性記憶部10に出力する。
詰まりの有無の判定を行いたい差圧データから得られた変化率が基準特性記憶部10から取得した基準特性「μ±3σ」の範囲内にあるか否かをチェックし、導圧管の詰まり状態の変化の有無を判定する。この場合、変化率が「μ±3σ」の範囲内にある時には「導圧管の詰まり状態に変化がない」と判定し、変化率が「μ±3σ」の範囲外にある時には「導圧管の詰まり状態に変化がある」と判定する。
実施の形態1では、変化率演算部8での平滑化処理として三角移動平均処理を用いて変化率を求めるようにしたが、実施の形態2では、平滑化処理として最小二乗法を用いて変化率を求めるようにする。なお、この実施の形態2では、変化率演算部8の内部の処理が異なるのみで、その構成は図2に示したものと同じである。このため、実施の形態2でも、図2に示した構成を用いて説明を進める。
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
Claims (6)
- 圧力に揺動を有する測定対象の圧力を圧力検出部に導く導圧管の詰まりを診断する導圧管の詰まり診断装置において、
前記圧力検出部からの圧力データを受信する受信部と、
前記受信部によって受信された圧力データの時系列を複数の区間に区切り、その区間毎の前記圧力の揺動の状態を示す特徴量を求める特徴量演算部と、
前記区間毎に、その区間までの一定の時間区間の前記特徴量を平滑化処理し、この平滑化処理された特徴量から各区間の前記導圧管の詰まり状態の変化を示す変化率を求める変化率演算部と、
前記変化率演算部によって求められた変化率に基づいて前記導圧管の詰まり状態を判定する判定部と
を備えることを特徴とする導圧管の詰まり診断装置。 - 請求項1に記載された導圧管の詰まり診断装置において、
前記変化率演算部は、
前記平滑化処理として三角移動平均処理を用いて前記変化率を求める
ことを特徴とする導圧管の詰まり診断装置。 - 請求項1に記載された導圧管の詰まり診断装置において、
前記変化率演算部は、
前記平滑化処理として最小二乗法を用いて前記変化率を求める
ことを特徴とする導圧管の詰まり診断装置。 - 圧力に揺動を有する測定対象の圧力を圧力検出部に導く導圧管の詰まりを診断する導圧管の詰まり診断方法において、
前記圧力検出部からの圧力データを受信する受信ステップと、
前記受信ステップによって受信された圧力データの時系列を複数の区間に区切り、その区間毎の前記圧力の揺動の状態を示す特徴量を求める特徴量演算ステップと、
前記区間毎にその区間までの一定の時間区間の前記特徴量を平滑化処理し、この平滑化処理された特徴量から各区間の前記導圧管の詰まり状態の変化を示す変化率を求める変化率演算ステップと、
前記変化率演算ステップによって求められた変化率に基づいて前記導圧管の詰まり状態を判定する判定ステップと
を備えることを特徴とする導圧管の詰まり診断方法。 - 請求項4に記載された導圧管の詰まり診断方法において、
前記変化率演算ステップは、
前記平滑化処理として三角移動平均処理を用いて前記変化率を求める
ことを特徴とする導圧管の詰まり診断方法。 - 請求項4に記載された導圧管の詰まり診断方法において、
前記変化率演算ステップは、
前記平滑化処理として最小二乗法を用いて前記変化率を求める
ことを特徴とする導圧管の詰まり診断方法。
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