JP6325361B2

JP6325361B2 - プロセスシステム構成機器振動検出装置

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Publication number: JP6325361B2
Application number: JP2014122949A
Authority: JP
Inventors: 佳弘西川; 西川　　佳弘
Original assignee: Tlv Co Ltd
Current assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 2014-06-14
Filing date: 2014-06-14
Publication date: 2018-05-16
Anticipated expiration: 2034-06-14
Also published as: JP2016003897A

Description

本発明は、化学や電力等の分野における各種プラントのプロセスを制御するプロセスシステムにおいて、プロセスシステム構成機器の振動を検出するプロセスシステム構成機器振動検出装置に関し、特に、付勢力の作用状態に起因する圧電素子の損傷、損壊を防止するものに関する。

従来の振動検出装置について、工場やプラントなどに配備される複数の機器（例えば、蒸気トラップに代表される弁類やポンプに代表される流体機器など）の振動を検出する振動計を例に、図１０を用いて、説明する。

振動計のケーシングは本体１と、本体１の後端に固定したキャップ３とから形成する。本体１内に検出針４を軸方向に変位自在に配置する。検出針４の後端に感振素子５を固定する。感振素子５は検出針４の後端に、振動伝達板６をねじ結合すると共に電極板７と圧電素子８と電極板９とウエイト１０と防振ゴム１１を挿入してナット１２で固定したものである。防振ゴム１１とキャップ３の間にスプリングとしてのコイル形状の形状記憶合金で作った温度応動部材１３を配置する。形状記憶合金１３の一端は防振ゴム１１に固定し他端はキャップ３に固定する。温度応動部材１３は温度に応じて変形し、所定温度例えば６０度以下であれば母相からマルテンサイト相にマルテンサイト変態して予め縮み記憶させておいた短い形状に変形し、検出針４の先端を本体１の開口１４から少し突出させ、所定温度以上になればマルテンサイト相から母相に逆変態して伸び記憶させておいた長い形状になり、検出針４の先端を本体１の開口１４から大きく突出させる。感振素子５で検出した電圧変動がケーブル１６ないしは無線式伝送手段により判定器（図示せず）に送られる。

次に本実施例の振動計の作用について説明する。検出針４の先端を被検出物としてのスチームトラップに押し当てて形状記憶合金１３を圧縮せしめることによりケーシング１の開口１４まで押し込む。スチームトラップの振動が検出針４を通して振動伝達板６に伝わり、圧力変動として圧電素子８に作用し電圧変動が生じる。この電圧変動が電極板７、９からケーブル１６により判定器に送られ、判定器でスチームトラップの作動の良否が判定される。スチームトラップが復水を排出したり蒸気を逃がしたりしていると高温であり、温度応動部材１３が検出針４の先端をケーシング１の開口１４から大きく突出させようとするので、検出針４が所定以上の力でスチームトラップに押し当てられる。スチームトラップが復水排出機能を喪失して詰まっていると低温であり、温度応動部材１３が検出針４の先端をケーシング１の開口１４から小さく突出させようとするので、検出針４が所定以下の力でスチームトラップに押し当てられる（以上、特許文献１参照）。

特開２００８−１７０３８７号公報

前述の振動計には、以下に示すような改善すべき点がある。コイルバネ１３の付勢力は、ウエイト１０を介して圧電素子８に作用する。コイルバネ１３の付勢力が偏ってウエイト１０に作用した場合、圧電素子８に対しても、付勢力が偏った状態で作用する。このため、一部に大きな付勢力が作用し、圧電素子８が損傷、損壊する場合がある、という改善すべき点がある。

そこで、本発明は、付勢力の作用状態に起因する圧電素子の損傷、損壊を防止するプロセスシステム構成機器振動検出装置を提供することを目的とする。

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本発明に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置は、プロセスシステム構成機器の振動を検出するプロセスシステム構成機器振動検出装置であって、前記プロセスシステム構成機器振動検出装置は、前記プロセスシステム構成機器の振動を、所定方向の変位として検出する検出針、前記変位に基づき発生する力を電圧に変換する圧電素子、前記圧電素子を前記検出針が位置する側に付勢する付勢手段、前記付勢手段と前記圧電素子との間に位置する付勢力調整手段、を有し、前記付勢力調整手段は、前記付勢手段が発生する付勢力が作用する第１付勢力調整部であって、所定の曲面によって形成される第１受容凹部を有する第１付勢力調整部、前記第１付勢力調整部から受けた前記付勢力を、前記圧電素子に作用させる第２付勢力調整部、前記第１付勢力調整部と前記第２付勢力調整部との間に位置する第３付勢力調整部であって、前記第１受容凹部に接する曲面である第１受容凹部用曲面を有する第３付勢力調整部、を有する。

これにより、第１付勢力調整部に対する付勢手段からの付勢力の作用状態にともない、第１受容凹部と第１受容凹部用曲面とが接する位置を調整しながら、付勢力を第１付勢力調整部から第２付勢力調整部に、ひいては圧電素子に作用させることができる。つまり、付勢手段による付勢力を第１付勢力調整部に対する作用状態のまま圧電素子に作用させないので、付勢力の作用状態に起因する圧電素子の損傷、損壊を防止することができる。

本発明に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置では、前記第２付勢力調整部は、所定の曲面によって形成される第２受容凹部を有し、前記第３付勢力調整部は、前記第２受容凹部に接する曲面である第２受容凹部用曲面を有すること、を特徴とする。

これにより、第１付勢力調整部を介して第３付勢力調整部に伝達される付勢手段からの付勢力の作用状態にともない、第２受容凹部と第２受容凹部用曲面とが接する位置を調整しながら、付勢力を圧電素子に伝達することができる。よって、第１付勢力調整部に対する付勢力の作用状態を、そのまま圧電素子に伝達しないので、付勢力の作用状態に起因する圧電素子の損傷を防止することができる。

本発明に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置では、前記第１受容凹部は、円錐の側面によって形成され、前記第３付勢力調整部は、球面の少なくとも一部を前記第１受容凹部用曲面として有すること、を特徴とする。

これにより、付勢手段から伝達される付勢力の作用状態にともない、円錐の側面と球面とが接する位置に形成される円の位置を調整しながら、付勢力を第１付勢力調整部に伝達することができる。よって、第１付勢力調整部に対する付勢力の作用状態を、そのまま圧電素子に伝達しないので、付勢力の作用状態に起因する圧電素子の損傷を防止することができる。

本発明に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置では、前記第２受容凹部は、円錐の側面によって形成され、前記第３付勢力調整部は、球面の少なくとも一部を前記第２受容凹部用曲面として有すること、を特徴とする。

これにより、第１付勢力調整部を介して第３付勢力調整部に伝達される付勢手段からの付勢力の作用状態にともない、円錐の側面と球面とが接する位置に形成される円の位置を調整しながら、付勢力を圧電素子に伝達することができる。よって、第１付勢力調整部に対する付勢力の作用状態を、そのまま圧電素子に伝達しないので、付勢力の作用状態に起因する圧電素子の損傷を防止することができる。

特に、第１受容凹部は、円錐の側面によって形成され、第３付勢力調整部は、球面の少なくとも一部を第１受容凹部用曲面として有する場合には、第１付勢力調整部の円錐の側面と第３付勢力調整部の球面とが接する位置に形成される円の位置を変化させることによって、第１付勢力調整部から第３付勢力調整部への付勢力の作用状態を調整する一方、第３付勢力調整部から第２付勢力調整部への付勢力の作用状態を変化させないように調整できる。また、第２受容凹部は、円錐の側面によって形成され、第３付勢力調整部は、球面の少なくとも一部を第２受容凹部用曲面として有する場合には、第２付勢力調整部の円錐の側面と第３付勢力調整部の球面とが接する位置に形成される円の位置を変化させないように調整できる。つまり、第１付勢力調整部への付勢力の作用様態にかかわらず、第３付勢力調整部から第２付勢力調整部へ付勢力の作用状態は、常に同一とできるため、付勢手段による付勢力を、第１付勢力調整部への作用状態のまま圧電素子に作用させないので、付勢力の作用状態に起因する圧電素子の損傷を防止することができる。

ここで、特許請求の範囲における構成要素と、実施例における構成要素との対応関係を示す。特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器振動検出装置」は、実施例における「振動検出装置１００」に対応する。また、特許請求の範囲における「プロセスシステム構成機器」は、実施例における「スチームトラップＴ」に対応する。

また、特許請求の範囲における「検出針」は「検出針１０４」に、「圧電素子」は「圧電素子８」に、「付勢手段」は「コイルバネ１３」に、「付勢力調整手段」は「ウエイト１１０」に、それぞれに対応する。特許請求の範囲における「第１付勢力調整部」は「第１ウエイト１１０ａ」に、「第２付勢力調整部」は「第２ウエイト１１０ｂ」に、「第３付勢力調整部」は「中間調整部材１１０ｃ」に、それぞれ対応する。特許請求の範囲における「第１受容凹部」は「第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａ」に、「第２受容凹部」は「第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂ」に、それぞれ対応する。

特許請求の範囲における第１受容凹部を形成する「所定の曲面」は「円錐状の曲面Ｆ１１０ａ」に、第２受容凹部を形成する「所定の曲面」は「円錐状の曲面Ｆ１１０ｂ」に、それぞれ、対応する。特許請求の範囲における「第１受容凹部用曲面」は「中間調整部材１１０ｃの第１ウエイト１１０ａ側の半球面」に、「第１受容凹部用曲面」は「中間調整部材１１０ｃの第２ウエイト１１０ｂ側の半球面」に、それぞれ、対応する。

本発明に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置の一実施例である振動検出装置１００を用いるトラップ振動監視システムＭの構成を示す図である。振動検出装置１００の全体構成を示す図である。振動検出装置１００をスチームトラップＴに取り付けた状態示す図である。振動検出装置１００のセンサ部Ｐ１０１の内部構造を説明するための図である。圧電変換装置２００の構造を示すフローチャートである。圧電変換装置２００の動作を示す図である。圧電変換装置２００の動作を示す図である。プロセスシステム構成機器振動検出装置のその他の実施例を示す図である。プロセスシステム構成機器振動検出装置のその他の実施例を示す図である。従来のプラントシステム構成機器振動検出装置を示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。本発明に係る振動検出装置について、一実施例である振動検出装置１００を用いて説明する。

振動検出装置１００は、プロセスシステムにおけるスチームトラップＴで生ずる振動を監視し、スチームトラップＴの保守点検に用いられる。ここで、振動検出装置１００を用いるトラップ振動監視システムＭについて、図１を用いて説明する。トラップ振動監視システムＭは、工場やプラント等に形成されるプロセスシステムに分散配備される多数のスチームトラップＴで生ずる振動を、無線通信を用いて監視する監視システムである。トラップ振動監視システムＭは、振動検出装置１００、中継装置Ｒ、及び、サーバ装置ＳＶを有している。

中継装置Ｒは、振動検出装置１００、サーバ装置ＳＶの通信を中継し、振動検出装置１００とサーバ装置ＳＶとの間の相互通信を可能とする。サーバ装置ＳＶは、振動検出装置１００から振動状態情報を取得し、各スチームトラップＴの作動状態を判断する。サーバ装置ＳＶは、振動状態情報からスチームトラップＴの作動状態が適当でないと判断すると、対応するスチームトラップＴに対して、例えば、保守点検作業を実施するように、使用者に警告を発する。

振動検出装置１００は、プロセスシステムを構成する各スチームトラップＴに設置される。振動検出装置１００は、スチームトラップＴの表面振動を検出し、検出した振動を振動状態情報として提供するものである。なお、振動検出装置１００を図１に示す減圧弁ＧやバルブＶ等に取り付けることにより、振動検出装置１００を用いてトラップ以外の機器の作動状態を監視することもできる。

第１振動検出装置１００の構成
振動検出装置１００は、スチームトラップＴで生ずる振動検出し、振動状態情報として提供するものである。振動検出装置１００の外観構成について、図２を用いて説明する。振動検出装置１００は、センサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３、及び、中間軸部Ｐ１０５を有している。

センサ部Ｐ１０１は、スチームトラップＴの表面振動を電気信号として検出する。センサ部Ｐ１０１の内部構造については、後述する。

電装部品配置部Ｐ１０３は、センサ部Ｐ１０１で検出した振動に関する電気信号を、振動状態情報として、他の通信機器に提供するための各種回路、回路に電気を供給するためのバッテリ等の電装部品を有している。なお、電装部品配置部Ｐ１０３の詳細な構造については記載を省略する。

中間軸部Ｐ１０５は、円筒状のフレキシブルパイプ１１６、及び、フレキシブルパイプ１１６の内部に配置されるケーブル（図示せず）を有している。なお、フレキシブルパイプ１１６の内部に配置されるケーブルは、電装部品配置部Ｐ１０３が有する電装部品と、センサ部Ｐ１０１の第１電極板７（後述）及び第２電極板１０９（後述）とを電気的に接続する。なお、中間軸部Ｐ１０５のフレキシブルパイプ１１６は、センサ部Ｐ１０１、電装部品配置部Ｐ１０３、それぞれと、下部袋ナットＮ１０１、上部袋ナットＮ１０３を用いて、接続される。

なお、図３に示すように、振動検出装置１００は、所定の固定装置ＨＦを用いて、スチームトラップＴに固定される。

次に、図２に示す振動検出装置１００のセンサ部Ｐ１０１の内部構造を図４に示す断面図を用いて説明する。なお、図４は、振動検出装置１００のセンサ部Ｐ１０１の内部構造をわかりやすく示したものであり、図２に示す振動検出装置１００のセンサ部Ｐ１０１と、形状において、必ずしも一致するものではない。

図４に示すように、振動検出装置１００のセンサ部Ｐ１０１は、センサケーシング１０１、キャップ３、検出針１０４、振動伝達板６、及び、圧電変換装置２００を有している。センサケーシング１０１は、所定の構成要素を配置するための内部空間Ｓ１０１を有している。キャップ３は、センサケーシング１０１の電装部品配置部Ｐ１０５側の端部に取り付けられ、内部空間Ｓ１０１を密閉する。

検出針１０４は、一端が先細の円筒形状を有している。また、先細の端部と異なる端部側に、段付部を有している。検出針１０４は、センサケーシング１０１の内部空間Ｓ１０１において、センサケーシング１０１の長軸Ｊの方向に沿って配置される。検出針１０４は、振動検出装置１００をトラップＴに取り付けた状態（図３参照）で、先細の先端がトラップＴに接するように配置される。検出針１０４は、トラップＴの表面振動に従って、自らも長軸Ｊの方向に沿って振動する。

振動伝達板６は、円環形状を有している。振動伝達板６の中央を、検出針１０４が貫通する。振動伝達板６は、検出針１０４の段付部で、検出針１０４に取り付けられる。振動伝達板６は、段付部を介して、振動針１０４が取得したトラップＴの表面振動を取得する。また、振動伝達板６は、隣接して配置される圧電変換装置２００の第１電極板７と広い範囲で接触することによって、圧電素子８に効率よく、振動針１０４から取得したトラップＴの表面振動を伝達する。

第２圧電変換装置２００の構成
圧電変換装置２００は、第１電極板７、圧電素子８、第２電極板１０９、ウエイト１１０、コイルバネ１３を有している。なお、第１電極板７、圧電素子８、第２電極板９、ウエイト１１０、及び、コイルバネ１３は、センサ部Ｐ１０１から電装部品配置部Ｐ１０３に向かって、この順で配置される。

第１電極板７及び圧電素子８は、円環形状を有している。第１電極板７及び圧電素子８の中央には、検出針１０４が貫通する。第２電極板１０９は、円盤形状を有している。第２電極板１０９には、検出針１０４の先細の端部と異なる端部が当接する。コイルバネ１３は、ウエイト１１０を介して、圧電素子８を検出針１０４が位置する側に付勢する。

第２電極板１０９の電装部品配置部Ｐ１０５（図２参照）の側に、第２電極板１０９と接するように、ウエイト１１０が配置される。ウエイト１１０は、第１ウエイト１１０ａ、第２ウエイト１１０ｂ、及び、中間調整部材１１０ｃを有している。第１ウエイト１１０ａ及び第２ウエイト１１０ｂについて、図５を用いて説明する。図５は、図４に示す圧電変換装置２００付近を拡大した図である。なお、図５においては、中間調整部材１１０ｃの表示を省略している。

第１ウエイト１１０ａは、円盤形状を有している。また、第１ウエイト１１０ａは、センサ部Ｐ１０１（図２参照）の側の平面Ｐ１１０ａの中央に、円錐状の曲面Ｆ１１０ａによって形成される第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａを有している。第２ウエイト１１０ｂは、円盤形状を有している。また、第２ウエイト１１０ｂは、電装部品配置部Ｐ１０５（図２参照）の側の平面Ｐ１１０ｂの中央に、円錐状の曲面Ｆ１１０ｂによって形成される第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂを有している。なお、第１ウエイト１１０ａと第２ウエイト１１０ｂとは、第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａと第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂとが対抗するように位置する。

図４に戻って、中間調整部材１１０ｃは、球形状を有している。中間調整部材１１０ｃは、第１ウエイト１１０ａと第２ウエイト１１０ｂとの間に位置する。なお、中間調整部材１１０ｃは、第１ウエイト１１０ａ側の半球面である第１受容凹部用曲面が第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａ（図５参照）に接するように、また、第２ウエイト１１０ｂ側の半球面である第２受容凹部用曲面が第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂ（図５参照）に接するように、位置する。

コイルバネ１３は、第２ウエイト１１０ｂの電装部品配置部Ｐ１０５の側に、一端が第２ウエイト１１０ｂと接するように配置される。また、コイルバネ１３は、第２ウエイト１１０ｂと接する端部と異なる一端が、センサケーシング１０１に取り付けられたキャップ３の内面と接するように配置される。

第３圧電変換装置２００の動作
圧電変換装置２００の動作について、図６及び図７を用いて説明する。なお、図６は、圧電変換装置２００の第１ウエイト１１０ａに対して、コイルバネ１３からの付勢力が均等に作用している状態を示し、図７は、コイルバネ１３からの付勢力が偏って作用している状態を示している。

図６に示すように第１ウエイト１１０ａに対して、コイルバネ１３からの付勢力が均等に作用している状態では、第１ウエイト１１０ａは、水平状態となる。中間調整部材１１０ｃは、第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａ（図５参照）において、表面に形成される水平な円周Ｌ１上で第１ウエイト１１０ａと接する。

このため、第１ウエイト１１０ａは、コイルバネ１３からの付勢力を、水平な円周Ｌ１に沿って、均等に、中間調整部材１１０ｃに作用させる。つまり、コイルバネ１３の付勢力は、第１ウエイト１１０ａから中間調整部材１１０ｃに、水平に作用する。

また、中間調整部材１１０ｃは、第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂ（図５参照）内において、表面に形成される水平な円周Ｌ２上で第２ウエイト１１０ｂと接する。中間調整部材１１０ｃは、第１ウエイト１１０ａからの付勢力を、水平な円周Ｌ２に沿って、均等に、第２ウエイト１１０ｂに作用させる。つまり、コイルバネ１３の付勢力は、中間調整部材１１０ｃから第２ウエイト１１０ｂに、水平に作用する。従って、第２ウエイト１１０ｂは、水平状態となる。

そして、第２ウエイト１１０ｂは、第１ウエイト１１０ａ及び中間調整部材１１０ｃを介して、コイルバネ１３から受けた力を、均等に、第２電極板１０９、ひいては圧電素子８に伝える。

一方、図７に示すように、第１ウエイト１１０ａに対して、コイルバネ１３からの付勢力が偏って作用している状態では、第１ウエイト１１０ａは、いずれか一方向に傾いた状態となる。中間調整部材１１０ｃは、第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａ（図５参照）において、表面に形成される傾いた円周Ｌ３上で第１ウエイト１１０ａと接する。

このため、第１ウエイト１１０ａは、コイルバネ１３の付勢力を、傾いた円周Ｌ３に沿って、中間調整部材１１０ｃに作用させる。つまり、コイルバネ１３の付勢力は、第１ウエイト１１０ａから中間調整部材１１０ｃに、傾いて作用する。

ここで、中間調整部材１１０ｃは、第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂ（図５参照）内において、表面に形成される水平な円周Ｌ２上で第２ウエイト１１０ｂと接する。中間調整部材１１０ｃは、第１ウエイト１１０ａからの付勢力を、水平な円周Ｌ２に沿って、均等に、第２ウエイト１１０ｂに作用させる。つまり、コイルバネ１３の付勢力は、中間調整部材１１０ｃから第２ウエイト１１０ｂに、水平に作用する。従って、第２ウエイト１１０ｂは、水平状態となる。

このように、圧電変換装置２００では、第１ウエイト１１０ａと第２ウエイト１１０ｂとを分離し、間に中間調整部材１１０ｃを配置することによって、第１ウエイト１１０ａに対するコイルバネ１３からの付勢力の作用状態にしたがって、第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａと第１受容凹部用曲面とが接する位置を調整する一方、第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂと第２受容凹部用曲面とが接する位置を変化させず、付勢力を第１ウエイト１１０ａから第２ウエイト１１０ｂに、ひいては圧電素子８に作用させることができる。よって、コイルバネ１３による付勢力を第１ウエイト１１０ａに対する作用状態のまま圧電素子８に作用させないので、付勢力の作用状態、例えば、コイルバネ１３の片押しに起因する圧電素子８の損傷を防止することができる。

［他の実施例］
（１）プロセスシステム構成機器：前述の実施例１においては、プロセスシステム構成機器としてスチームトラップＴを示したが、プロセスシステム構成機器であれば、例示のものに限定されない。例えば、ポンプ、減圧弁、セパレータ、フィルタ等の各種流体制御機器であってもよい。

（２）第２ウエイト１１０ｂ、中間調整部材１１０ｃ：前述の実施例１においては、第２付勢力調整部、第３付勢力調整部として、互いに独立した第２ウエイト１１０ｂ、中間調整部材１１０ｃを用いて、それぞれ形成するとしたが、それぞれの機能を実現できるものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図８に示す圧電変換装置４００ように、実施例１に係る圧電変換装置２００の第２ウエイト１１０ｂ及び中間調整部材１１０ｃ（図５参照）を一体として形成した第２ウエイト３１０ｂを形成するようにしてもよい。この場合、第２ウエイト３１０ｂは、実施例１に係る圧電変換装置２００の第２ウエイト１１０ｂが有する第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂ（図５参照）を有していない。

なお、第２ウエイト３１０ｂは、第１ウエイト１１０ａとは独立して動作するため、コイルバネ１３による付勢力を第１ウエイト１１０ａに対する作用状態のまま圧電素子８に作用させないので、付勢力の作用状態、例えば、コイルバネ１３の片押しに起因する圧電素子８の損傷を防止することができる。

（３）第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａ、第２中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ｂ：前述の実施例１においては、第１受容凹部として、円錐状の曲面Ｆ１１０ａによって形成される第１中間調整部材受容凹部Ｓ１１０ａを形成するとしたが、中間調整部材１１０ｃと接するものであれば、例示のものに限定されない。例えば、図９に示す圧電変換装置６００のウエイト５１０ように、球体である中間調整部材１１０ｃの側面と一致する球面の一部によって形成される第１中間調整部受容凹部を有する第１ウエイト５１０ａを形成するようにしてもよい。

同様に、球体である中間調整部材１１０ｃの側面と一致する球面の一部によって形成される第２中間調整部受容凹部を有する第２ウエイト５１０ｂを形成するようにしてもよい。

（４）圧電素子：前述の実施例１においては、圧電素子８として水晶をもちいるとしたが、圧力を電圧に変換することができるものであれば、例示のものに限定されない。例えば圧電素子８としてセラミックをもちいることができる。

本発明に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置は、例えば、蒸気プラントにおいてスチームトラップの振動を監視するトラップ振動態監視システムに利用することができる。

１００・・・・・振動検出装置
２００・・・・圧電変換装置
１１０・・・・ウエイト
１１０ａ・・第１ウエイト
Ｓ１１０ａ・・第１中間調整部材受容凹部
Ｆ１１０ａ・・円錐状の曲面
Ｐ１１０ａ・・平面
１１０ｂ・・第２ウエイト
Ｓ１１０ｂ・・第２中間調整部材受容凹部
Ｆ１１０ｂ・・円錐状の曲面
Ｐ１１０ｂ・・平面
１００ｃ・・中間調整部材
７・・・・・・第１電極板
８・・・・・・圧電素子
１０９・・・・第２電極１０９
１３・・・・・コイルバネ
１０１・・・・センサケーシング
３・・・・・・キャップ
１０４・・・・検出針
６・・・・・・振動伝達板
５００・・・・・振動検出装置
６００・・・・圧電変換装置
７００・・・・・振動検出装置
８００・・・・圧電変換装置

Claims

プロセスシステム構成機器の振動を検出するプロセスシステム構成機器振動検出装置であって、
前記プロセスシステム構成機器振動検出装置は、
前記プロセスシステム構成機器の振動を、所定方向の変位として検出する検出針、
前記変位に基づき発生する力を電圧に変換する圧電素子、
前記圧電素子を前記検出針が位置する側に付勢する付勢手段、
前記付勢手段と前記圧電素子との間に位置する付勢力調整手段、
を有し、
前記付勢力調整手段は、
前記付勢手段が発生する付勢力が作用する第１付勢力調整部であって、所定の曲面によって形成される第１受容凹部を有する第１付勢力調整部、
前記第１付勢力調整部から受けた前記付勢力を、前記圧電素子に作用させる第２付勢力調整部、
前記第１付勢力調整部と前記第２付勢力調整部との間に位置する第３付勢力調整部であって、前記第１受容凹部に接する曲面である第１受容凹部用曲面を有する第３付勢力調整部、
を有するプロセスシステム構成機器振動検出装置。
請求項１に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置において、
前記第２付勢力調整部は、
所定の曲面によって形成される第２受容凹部を有し、
前記第３付勢力調整部は、
前記第２受容凹部に接する曲面である第２受容凹部用曲面を有すること、
を特徴とするプロセスシステム構成機器振動検出装置。
請求項１又は請求項２に係るプロセスシステム構成機器振動検出装置において、
前記第１受容凹部は、
円錐の側面によって形成され、
前記第３付勢力調整部は、
球面の少なくとも一部を前記第１受容凹部用曲面として有すること、
を特徴とするプロセスシステム構成機器振動検出装置。
請求項１〜請求項３に係るいずれかのプロセスシステム構成機器振動検出装置において、
前記第２受容凹部は、
円錐の側面によって形成され、
前記第３付勢力調整部は、
球面の少なくとも一部を前記第２受容凹部用曲面として有すること、
を特徴とするプロセスシステム構成機器振動検出装置。