JP6744076B2 - バルブ試験方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、バルブ・シグネチャを用いて、ポータブル測定装置及び分析装置により制御バルブを試験するバルブ試験方法及びシステムに関する。

制御バルブは、広範な処理において用いられている。制御バルブは、供給された制御信号に応じて、バルブを適切に開閉させると共に、「移動（トラベル）」の度合いを変化させる。バルブ位置決め器が制御バルブ内に組み込まれてもよい。この制御バルブは、供給された制御信号に対してバルブを動作上の所望位置にしたり移動させたりすることを確実に支援する。制御バルブ又はバルブ位置決め器の欠陥又誤動作は、制御バルブを用いる処理に負の影響を与えるかもしれない。

制御バルブ及びバルブ位置決め器に対して診断又は試験を実行するには、処理からバルブを切り離す必要があるかもしれない。これによって、処理が遅延したり、処理を停止したりする必要がある。いくつかのバルブ装置は、移動指示器を有する。この移動指示器により、技能者は、動作の際に移動量を視覚的に観察できる。いくつかのバルブ位置決め器は、供給された制御信号に応答して、バルブ位置をフィードバックとして出力できる。バルブ位置とそれらに対応する制御信号との１組は、「バルブ・シグネチャ」として知られている。バルブ・シグネチャのグラフ表示は、バルブの種々の特性を表示する際に有用である。現在利用可能な技術を用いてバルブ・シグネチャ・データを収集することは、いくつかの異なる試験ツールを必要とし時間のかかる処理である。

さらに、バルブ・シグネチャを解釈するには、広範なトレーニングと、バルブ・シグネチャ分析の経験とが必要になる。バルブ・シグネチャは、特に、流量、圧力、温度及びバルブ設定の如き処理パラメータ及びアプリケーションに応じて変化するかもしれないので、高度にトレーニングし経験豊かな技能者でも、バルブ・シグネチャを用いてバルブを診断するのは困難かもしれない。種々の異なる形式のバルブが産業界において用いられているので、この問題は更に複雑化するし、また、各バルブは、独自のバルブ・シグネチャを有するかもしれない。特定形状のバルブ・シグネチャのグラフ表示は、あるバルブの誤動作と、他に対する機能的なバルブを反映しているかもしれない。さらに、いくつかのバルブと、再校正するのに単に必要なバルブ位置決め器が外見上誤動作していると思われる場合、不必要な交換を行うことになる。

特表2008-502997号公報

そこで、上述の観点から、バルブを試験するためにバルブ・シグネチャを入手し用いる改良されたバルブ試験方法及び装置が望まれている。

課題を解決するための本発明の概念は、以下の通りである。
（１）ポータブル測定装置により一連の制御信号を第１測定時点にてバルブに通信して上記バルブの位置の調整を行うことと、上記第１測定時点に対応する上記バルブの第１バルブ・シグネチャ・データを受け取るが、該第１バルブ・シグネチャ・データは、上記バルブに通信された上記一連の制御信号に起因した上記バルブの位置を表すデータ値を含むことと、上記第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にあるか否かを判断し、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合には、バルブの校正を促し、バルブ校正をした後で、一連の制御信号をバルブに通信して、上記第１バルブ・シグネチャ・データを再測定し、それに応じて、再測定された上記第１バルブ・シグネチャ・データが、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受け取ることと、上記第１測定時点と異なる第２測定時点に対応する上記バルブの第２バルブ・シグネチャ・データを受け取るが、該第２バルブ・シグネチャ・データは、（１）上記第２測定時点での一連の制御信号の上記バルブへの通信と、（２）一連の制御信号の上記バルブへの通信に起因した上記バルブの位置の測定と、（３）上記第２バルブ・シグネチャ・データとして、メモリに上記バルブの測定された位置のストレージに起因した上記バルブの位置を表すデータ値を含むことと、前記第１バルブ・シグネチャ・データのデータ値と前記第２バルブ・シグネチャ・データのデータ値を比較し、且つ、該比較に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断することにより前記バルブの操作を評価することと、上記バルブが欠陥を有するとの判断に応じて警告を出すことからなるバルブ試験方法。
（２）上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のグラフ表示と、上記第２バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のグラフ表示とを有するイメージを発生することとを更に備える概念１のバルブ試験方法。
（３）上記第１バルブ・シグネチャ・データの上記グラフ表示と上記第２バルブ・シグネチャ・データの上記グラフ表示とは、互いに重なり合うことを特徴とする概念２のバルブ試験方法。
（４）上記第２測定時点は、上記第１測定時点の前に生じることを特徴とする概念１のバルブ試験方法。
（５）上記第２バルブ・シグネチャ・データは、上記バルブを適切に校正した際の上記バルブに対するバルブ・シグネチャを備えることを特徴とする概念１のバルブ試験方法。
（６）上記第１バルブ・シグネチャ・データのデータ値と前記第２バルブ・シグネチャ・データのデータ値の比較が、上記第１バルブ・シグネチャ・データと上記第２バルブ・シグネチャ・データの間の判断される差異を含み、且つ、上記バルブが欠陥を有するか否かの判断が、上記第１バルブ・シグネチャ・データ及び上記第２バルブ・シグネチャ・データの間の判断された差異に基づいている概念１のバルブ試験方法。
（７）上記第１バルブ・シグネチャ・データを受け取る前に、上記バルブを校正することを更に備える概念１のバルブ試験方法。
（８）上記一連の制御信号が、上記バルブの開閉のうちの少なくとも一方に対応していることを特徴とする概念１のバルブ試験方法。
（９）上記第１バルブ・シグネチャ・データのデータ値が所定範囲内にある場合、上記バルブが校正されることを判断することを更に備えた概念１のバルブ試験方法。
（１０）上記第２バルブ・シグネチャ・データは、上記バルブの最初に測定したバルブ・シグネチャと、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャの平均のうちの一方を含むことを特徴とする概念９のバルブ試験方法。
（１１）１つ以上のコンピュータ装置による実行に応答して、概念１のバルブ試験方法を上記１つ以上のコンピュータ装置に実行させるインストラクションを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
（１２）第１測定時点にて複数の制御信号をバルブに入力させ、上記複数の制御信号に対応する上記バルブのバルブ位置を表すデータ値を受け取ることによって、第１バルブ・シグネチャ・データを測定して、上記第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にあるか否かを判断し、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合には、バルブの校正を促し、バルブ校正をした後で、一連の制御信号をバルブに通信して、上記第１バルブ・シグネチャ・データを再測定し、それに応じて、再測定された上記第１バルブ・シグネチャ・データが、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受け取ると共に、上記第１測定時点と異なる第２測定時点にて複数の制御信号をバルブに入力させ、該第２バルブ・シグネチャ・データは、（１）上記第２測定時点での一連の制御信号の上記バルブへの通信と、（２）一連の制御信号の上記バルブへの通信に起因した上記バルブの位置の測定と、（３）上記第２バルブ・シグネチャ・データとして、メモリに上記バルブの測定された位置のストレージに起因した上記バルブの位置を表すデータ値を含み、上記第２バルブ・シグネチャ・データが、上記第２測定時点にて上記バルブに通信された上記複数の制御信号に対応する上記バルブのバルブ位置を表すデータ値を含むことによって、第２バルブ・シグネチャ・データを測定するように構成されたポータブル測定装置と、上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分を受け取り分析し、上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のデータ値と上記第２バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のデータ値を比較することで上記バルブの操作を評価するように構成された分析装置とを備えたバルブ試験システムであって、上記ポータブル測定装置が、更に、上記第１バルブ・シグネチャ・データと上記第２バルブ・シグネチャ・データの比較に基づいて、上記バルブが欠陥を有するとの判断に応じて警告を出すよう構成されているバルブ試験システム。
（１３）上記ポータブル測定装置は、更に、上記第１バルブ・シグネチャ・データを上記分析装置に伝送するように構成され、上記分析装置は、上記ポータブル測定装置から離れて配置されたことを特徴とする概念１２のバルブ試験システム。
（１４）上記複数の制御信号は、上記バルブの位置を約０％開いた位置に設定し、上記バルブが約１００％開いた位置になるまで上記バルブの位置を徐々に調整し、上記バルブの位置を約０％開いた位置にまで戻すように徐々に調整するように構成されたことを特徴とする概念１２のバルブ試験システム。
（１５）上記複数の制御信号は、上記バルブの位置を約１００％開いた位置に設定し、上記バルブが約０％開いた位置になるまで上記バルブの位置を徐々に調整し、上記バルブの位置を約１００％開いた位置にまで戻すように徐々に調整するように構成されたことを特徴とする概念１２のバルブ試験システム。
（１６）上記分析装置は、上記第１バルブ・シグネチャ・データと第２バルブ・シグネチャ・データとの比較に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断するように構成されたことを特徴とする概念１２のバルブ試験システム。
（１７）上記分析装置のストレージは、上記バルブの複数の測定時点に対応する１組のバルブ・シグネチャ・データを記憶し、上記１組のバルブ・シグネチャ・データ内の各バルブ・シグネチャ・データが異なる測定時点にて実行された測定に対応し、ユーザ入力に応答して、上記１組のバルブ・シグネチャ・データから上記第２バルブ・シグネチャ・データを選択し、上記分析装置は、上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分及び上記第２バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のグラフ表示を含むイメージを発生するように構成されたことを特徴とする概念１２のバルブ試験システム。
（１８）上記分析装置は、ポータブル装置として構成されたことを特徴とする概念１２のバルブ試験システム。
（１９）上記ポータブル測定装置は、前記第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合、上記バルブを校正するプロンプトを出力するように構成されたことを特徴とする概念１２のバルブ試験システム。
（２０）測定装置を備えたバルブ試験システムであって、該測定装置が、第１測定時点で一連の制御信号をバルブに通信して上記バルブの位置の調整を行い、それに応じて、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの第１バルブ・シグネチャ・データを受け取り、前記第１バルブ・シグネチャ・データを評価して、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にあるか否かを判断し、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合には、バルブ校正命令を提供し、該バルブ校正命令に応じてバルブ校正をした後で、一連の制御信号をバルブに通信して、バルブ・シグネチャ・データを再測定し、それに応じて、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受け取り、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データに対して、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データのいずれかを比較することで、上記第１バルブ・シグネチャ・データか、上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データを評価するように構成されたバルブ試験システム。
（２１）更に、上記測定装置から、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受信し、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データに対して、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データのいずれかを評価するように構成された分析装置を有する概念２０のバルブ試験システム。
（２２）上記分析装置が、更に、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データに対する、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データのいずれかの評価に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断するように構成された概念２１のバルブ試験システム。
（２３）上記分析装置が、更に、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データのユーザ選択を受け取るように構成された概念２１のバルブ試験システム。
（２４）上記分析装置が、上記バルブの前もって測定された複数のバルブ・シグネチャ・データのユーザ選択を受け取ると共に、該前もって測定された複数のバルブ・シグネチャ・データに対する、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データの評価に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断する概念２３のバルブ試験システム。

本発明を実施するための形態にて更に後述する詳細な説明を簡略化した形式にて、本発明の概念を以下に概略説明する。この概略説明は、本発明の要旨の重要な特徴を特定することを意図したものではないし、本発明の要旨の範囲を限定するためのものでもない。

システムにインストールされ、動作においてこのシステムに動作又は作用を実行させるソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組合せによって、特定の動作又は作用を実行させるように、１つ以上のコンピュータのシステムを構成できる。

本明細書で説明する本発明の一般概念は、バルブの試験方法を含んでいる。本発明の少なくとも１つの実施例において、この方法は、測定時点に対応するバルブの第１バルブ・シグネチャ・データを受けることを含む。ここで、第１バルブ・シグネチャ・データは、ポータブル測定装置によってバルブに入力される所定の一連の制御信号から得られる。この概念の他の実施例は、対応するコンピュータ・システムと、装置と、１つ以上のコンピュータ用ストレージ（蓄積装置）に記録されたコンピュータ・プログラムとを含んでいる。

この方法の実施には、以下の１つ以上の特徴が含まれる。この方法は、第１バルブ・シグネチャ・データのグラフ表示及び第２バルブ・シグネチャ・データのグラフ表示を含むイメージを発生することを更に含む。第１バルブ・シグネチャ・データのグラフ表示及び第２バルブ・シグネチャ・データのグラフ表示は、表示内にて互いに重なってもよい。第２バルブ・シグネチャ・データは、測定時点の前に測定したバルブ・シグネチャ・データを含んでもよい。第２バルブ・シグネチャ・データは、バルブが校正された時のそのバルブのバルブ・シグネチャを含んでもよい。この方法は、第１バルブ・シグネチャ・データ及び第２バルブ・シグネチャ・データの比較に基づいて、測定時点にバルブが欠陥を有するかを判断することを更に含んでもよい。この方法は、第１バルブ・シグネチャを受ける前にバルブを校正することを更に含んでもよい。

所定の一連の制御信号は、バルブの開閉の少なくとも一方に対応する。この方法は、第１バルブ・シグネチャ・データ及び第２バルブ・シグネチャ・データの比較に基づいて、バルブが校正されたかを判断することを更に含んでもよい。第２バルブ・シグネチャ・データは、バルブの最初に測定したバルブ・シグネチャの１つを含んでもよい。この方法は、そのバルブについて前もって測定されたバルブ・シグネチャの平均を更に含んでもよい。

システム概念において、ポータブル測定装置は、更に、第１バルブ・シグネチャ・データを１つ以上の校正しきい値パラメータと比較するように構成されてもよい。また、このポータブル測定装置は、複数の制御信号をバルブに入力させ、これら複数の制御信号に対応するバルブ位置を読み取ることによって、第３バルブ・シグネチャ・データを測定するように構成されてもよい。このポータブル測定装置は、第１バルブ・シグネチャ・データを分析装置に伝送するように構成してもよい。この分析装置は、ポータブル測定装置から離れて配置してもよい。いくつかのバルブは、通常、開いており、他のバルブは、通常、閉じている。複数の制御信号は、バルブの位置を約０％開いた位置に設定し、このバルブの位置を約１００％の開いた位置に徐々に変化させ、更に、このバルブの位置を約０％開いた位置に徐々に戻すように変化させるように構成されてもよい。代わりに、複数の制御信号は、バルブの位置を約１００％開いた位置に設定し、このバルブの位置を約０％開いた位置に徐々に変化させ、更に、このバルブの位置を約１００％開いた位置に徐々に戻すように変化させるように構成されてもよい。

分析装置は、第１バルブ・シグネチャ・データと、この第１バルブ・シグネチャ・データの前に測定された第２バルブ・シグネチャ・データとの比較に基づいて、バルブに欠陥があるかを判断するように構成されてもよい。分析装置のストレージは、バルブに対する複数の異なる測定に対応する１組のバルブ・シグネチャ・データを記憶できる。なお、この１組における各バルブ・シグネチャ・データは、異なる時点にて実行した測定に対応する。第２バルブ・シグネチャ・データは、ユーザ入力に応答して１組のバルブ・シグネチャ・データから選択されてもよい。

分析装置は、第１バルブ・シグネチャ・データ及び第２バルブ・シグネチャ・データのグラフ表示を含むイメージを発生するように構成されてもよい。この分析装置は、ポータブル装置として構成されてもよい。さらに、分析装置は、前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データと１つ以上の所定校正しきい値パラメータとに基づいて、バルブの校正を促す出力（プロンプト）を発生するように構成されてもよい。上述の技術の実施には、ハードウェア、方法又は処理、又は、コンピュータがアクセス可能な媒体に記録されたコンピュータ・ソフトウェアを含んでもよい。

ここで述べた一般的な概念は、バルブを試験するシステム（装置）を含む。本発明の少なくとも１つの実施例において、このシステムは、複数の制御信号をバルブに入力させ、これら複数の制御信号に対応するバルブ位置を読み取って、第１バルブ・シグネチャ・データを測定するように構成されたポータブル測定装置を含んでもよい。システムは、第１バルブ・シグネチャ・データを受けるように構成された分析装置も含んでよい。この概念の他の実施例は、対応するコンピュータ・システムと、装置と、１つ以上のコンピュータ用ストレージ（蓄積装置）に記録されたコンピュータ・プログラムとを含んでおり、各々は、ここで説明した方法の動作を実行するように構成されている。

このシステムの実施では、以下の特徴の１つ以上を含んでもよい。ポータブル測定装置は、第１バルブ・シグネチャ・データを１つ以上の校正しきい値パラメータと比較するように構成されてもよい。このポータブル測定装置は、複数の制御信号をバルブに入力し、これら制御信号に対応するバルブ位置を読み取ることにより、第３バルブ・シグネチャ・データを測定するように構成されてもよい。、また、ポータブル測定装置は、第１バルブ・シグネチャ・データを分析装置に伝送するように構成されてもよい。この分析装置をポータブル測定装置から離れて配置してもよい。複数の制御信号は、バルブの位置を約０％開いた位置に設定し、このバルブの位置を約１００％開いた位置に徐々に変化させ、次に、このバルブの位置を約０％開いた位置に徐々に戻す変化をさせるように構成されてもよい。代わりに、複数の制御信号は、バルブの位置を約１００％開いた位置に設定し、このバルブの位置を約０％開いた位置に徐々に変化させ、次に、このバルブの位置を約１００％開いた位置に徐々に戻す変化をさせるように構成されてもよい。

分析装置は、第１バルブ・シグネチャ・データと、この第１バルブ・シグネチャ・データの前に測定された第２バルブ・シグネチャ・データとの比較に基づいて、バルブが欠陥を有するかを判断するように構成されてもよい。分析装置のストレージは、バルブに対する複数の異なる測定に対応する１組のバルブ・シグネチャ・データを記憶してもよく、この組の各バルブ・シグネチャ・データは、異なる時点にて実行された測定に対応する。第２バルブ・シグネチャ・データは、ユーザ入力に応答して、１組のバルブ・シグネチャ・データから選択してもよい。分析装置は、第１バルブ・シグネチャ・データ及び第２バルブ・シグネチャ・データのグラフ表示を含むイメージを発生するように構成されてもよい。分析装置は、ポータブル装置として構成されてもよい。ポータブル測定装置は、バルブ・シグネチャ・データの前もっての測定と、１つ以上の所定校正しきい値パラメータとに基づいて、バルブを校正するプロンプトを発生するように構成されてもよい。上述した技術の実施には、ハードウェア、方法又は処理、又はコンピュータがアクセス可能な媒体に記録されたコンピュータ・ソフトウェアを含んでもよい。

添付図を参照した以下の詳細な説明から、本発明の上述の概念及び付随した多くの利点がより一層容易に認識できると共に理解できよう。

図１は、本発明の１つ以上の実施例に応じて、測定装置と通信を行う分析装置を備えるバルブ試験システムのブロック図である。 図２は、本発明の１つ以上に実施例に応じて、バルブの試験を行う例示的な技術を示す流れ図である。 図３は、本発明の１つ以上に実施例に応じて、バルブ装置に結合されたポータブル測定装置の例を示す図である。 図４は、本発明の１つ以上に実施例に応じて発生され、バルブの開いた位置又は閉じた位置に対応する第１バルブ・シグネチャ及び第２バルブ・シグネチャのグラフ表示を含む例示的なイメージ図である。 図５は、本発明の１つ以上に実施例を用いて発生され、バルブの開いた位置及び閉じた位置に対応する第１バルブ・シグネチャ及び第２バルブ・シグネチャのグラフ表示を含む例示的なイメージ図である。 図６は、本発明の１つ以上に実施例に応じてバルブ・シグネチャを得るための例示的技術を示す流れ図である。

添付図と共に以下の詳細な記述は、本発明の要旨の種々の実施例を説明するものであり、本発明をこれら実施例のみに限定するものではない。なお、図において、同様な素子を同様な参照符号で示す。本明細書で述べる各実施例は、例示又は説明を単に与えるものであり、他の実施例よりも好ましく又は利点があると限定するものではない。ここで図示した例は、記載した形式そのものに本発明を特定又は限定することを意図するものではない。

以下の説明は、バルブ・シグネチャ・データを用いてバルブを試験することに関連するシステム、装置及び方法の例示を提供するものである。種々の実施例において、分析装置は、１つ以上の測定装置と通信をして、バルブ・シグネチャ・データを得て、測定し、試験し、分析する。測定装置は、制御信号をバルブに供給して、そのバルブの位置を変化させる。種々の実施例において、バルブへの制御信号の供給に応答して、バルブの位置を測定することにより、バルブ・シグネチャ・データを得る。測定装置は、測定した値に基づいてバルブを校正するようにユーザをプロンプトする（促す）。分析装置が実行する測定アプリケーションにより、例えば、分析装置は、測定装置からの又はバルブ装置から直接のバルブ・シグネチャ・データを受け、バルブ・シグネチャ・データをプロットしたイメージ又は他のグラフ表示を含むイメージを発生し、次に、蓄積されたか、測定された又は受けたバルブ・シグネチャ・データ（例えば、グラフ形式）に基づいて校正を実行し、異なる時点に測定されたバルブ・シグネチャ・データを比較し、他の機能を実行する。種々の実施例によれば、異なるバルブ・シグネチャ・データ又は更新したバルブ・シグネチャ・データを受けた時に、この装置は、適切に、新たな計算を実行し、及び／又は少なくとも１つの新たなイメージ又は更新したイメージを発生する。さらに、ユーザの選択に応答して、異なるバルブ・シグネチャ・データを含むようにバルブ・シグネチャ・データを変更してもよい。いくつかの実施例において、分析装置が実行する測定アプリケーションは、バルブが欠陥を有するかを判断してもよいし、又は、現在のバルブ・シグネチャ・データを前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データと比較して関連した計算を行ってもよい。欠陥であると判断されると、ユーザは、警告を受ける。

ここで開示する種々の概念の詳細を説明する前に、以下の説明の概念は、電子部品により実行できるロジック及び動作に関するものである点を理解されたい。これら電子部品は、単一の場所に配置してもよいし、広い領域にわたって分散してもよい。これら電子部品は、一般に、制御器、マイクロコントローラ、制御ユニット、プロセッサ、マイクロプロセッサなどを含んでいる。本明細書では、プロセッサが実行するインストラクション（命令）に関してのロジックを説明するが、ここで述べたいかなるロジックも種々の構成にて実現でき、これら構成には、ハードウェア、ソフトウェア及びこれらの組合せに限定されないが、これらが含まれることが当業者には明らかであろう。ハードウェアは、アナログ回路、デジタル回路、処理ユニット、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、用途限定集積回路（ＡＳＩＣ）などや、これらの組合せに限定されないが、これらが含まれる。システムの部品が配置される環境において、これら部品は、通信リンクを介して互いにアクセス可能である。

さらに、一般的に、本明細書で述べる装置の機能は、ハードウェアで具現化された計算ロジック又はソフトウェア・インストラクションにて実現できる。これらは、アセンブリ言語、Ｃ、Ｃ＋＋、ＣＯＢＯＬ、ＪＡＶＡ（登録商標）（ＴＭ）、ＰＨＰ、Ｐｅｒｌ、ＨＴＭＬ、ＣＳＳ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）、ＶＢＳｃｒｉｐｔ、ＡＳＰＸ、Ｃ＃の如きＭｉｃｒｏｓｏｆｔ．ＮＥＴ（ＴＭ）言語などの如きプログラム言語にて記述できる。計算ロジックは、実行可能なプログラムにコンパイルしてもよいし、解釈されたプログラミング言語で記載してもよい。一般に、ここで説明する機能は、ロジック・モジュールとして実現でき、これらロジック・モジュールは、より大きな処理能力を提供するように重複でき、他のモジュールと組み合わせることができ、又は、サブモジュールに分割することができる。計算ロジックは、任意の形式のコンピュータ読み取り可能な媒体（例えば、ストレージ媒体の如き持続性のある媒体）又はコンピュータ用ストレージ（蓄積装置）に蓄積でき、また、１つ以上の汎用又は特定目的のプロセッサによって蓄積、読出し、実行できる。

次に図１を参照する。図１は、本発明の１つ以上の概念を実現するバルブ試験システム（装置）１４の一例を示す。図１に示す如く、バルブ試験システム１４は、経路５０を介して測定装置２４に通信可能に結合可能な分析装置２２を備えている。図示の如く、測定装置２４は、経路８０を介してバルブ装置１０２に結合可能である。本明細書にて示す他の経路と共に経路５０及び８０は、無線経路でも有線経路でもよい。ここで詳細に説明するように、経路８０は、バルブ試験システム１４からの制御信号をバルブ装置１０２に供給できると共に、対応するバルブ位置情報をバルブ装置１０２から読出し又は得ることができる。

図１に示す測定装置２４は、Ｉ／Ｏインタフェース５８と、通信システム６４と、プロセッサ６８と、ストレージ／メモリ・システム７０とを含んでおり、これらは互いに結合されている。Ｉ／Ｏインタフェース５８は、ユーザ・インタフェースを含んでもよい。測定装置２４は、電流を測定するループ又はクランプ、又はマルチメータ装置の如く種々の測定を実行する装置を含んでもよいし、結合してもよい。Ｉ／Ｏインタフェース５８は、例えば、抵抗又は電圧を測定するために、試験リードを受ける入力端を含んでもよい。測定装置２４は、表示器を含んでもよいし、表示器に結合可能でもよい。

一般的に、測定装置２４は、バルブ装置１０２に関連するパラメータを測定するか又は得るように構成されている。例えば、測定装置２４は、少なくとも１つの電気的又は機械的なバルブ・パラメータに対応するデータを測定するように構成されている。ここで、パラメータは、電圧と、電流と、開いた割合を示す％、閉じた割合を示す％の如きバルブ位置と共に、任意の計算した値、又は少なくとも１つの電気的又は機械的パラメータから得た任意のデータに限定されないが、これらを含んでいる。パラメータを得るということは、バルブ装置１０２により出力されたバルブ位置又は他のバルブ情報を読み取ることを含む。測定装置２４は、他のパラメータも測定できる。なお、他のパラメータとは、電圧、電流、温度、相対湿度、デシベル、磁界、流速、湿気、１分当たりの回転、圧力、距離、光、接触赤外線（contact infrared）、及び／又は１次測定値から求めた計算値（例えば、ワット数、電力特性、波高因子及びデューティ・ファクタに限定されないが、これら計算で求めた値）に特定されないが、これらを含むパラメータである。

いくつかの実施例において、測定装置２４は、信号発生器６２を含んでいる。信号発生器６２は、バルブ装置１０２に供給される制御信号を発生するように構成されている。信号発生器６２は、異なる電流レベルの電流を発生できる電流源６３を含んでいる。いくつかの実施例においては、電圧源（図示せず）が測定装置２４内に含まれる。電圧源は、異なる電圧レベルの制御信号を供給するように構成される。電流源６３の代わりに、又は追加して電圧源を設けてもよい。いくつかの実施例において、信号発生器６２は、所定の一連で複数の制御信号を自動的に発生する。例えば、Ｉ／Ｏインタフェース５８を介してユーザから受けた入力に応答して、かかる制御信号を発生してもよい。

いくつかの実施例において、バルブ測定システム１４は、可変振幅の電流の一連の制御信号を提供するように構成されており、この電流は、例えば、４ｍＡよりもわずかに低い値から２０ｍＡよりもわずかに高い値まで、そして４ｍＡよりもわずかに低い値に戻るように徐々にステップ変化する。例えば、電流源６３は、０．１、０．２、０．５又は１ｍＡ毎の増分で３．７ｍＡから２０．７ｍＡまでの複数の制御信号を提供できるが、これは、例であり、この例に限定するものではない。いくつかの実施例において、約４ｍＡから２０ｍＡまで分布する１６ステップ又は１６電流レベルがある。いくつかの実施例において、約４ｍＡから２０ｍＡまで分布する１６００ステップ又は１６００電流レベルがある。いくつかの実施例において、４ｍＡレベル及び２０ｍＡレベルの間のステップの数は、ユーザが特定できる。

測定装置２４は、バルブ・シグネチャを得るように構成されている。ここに記載された実施例にとって、「バルブ・シグネチャ」とは、供給された制御信号値と、この供給された制御信号値に対するバルブ１０４のバルブ本体又はバルブ１０４の他の要素の対応する実際の位置（又は「移動」）を表す値とを含むデータのことである。実際のバルブ位置は、開いた割合を示す％又は閉じた割合を示す％の単位でもよいし、例えば、５ｍｍの如く移動の長さ又は実際の位置を反映したものでもよい。バルブ・シグネチャ内に含まれる制御信号は、信号発生器６２が発生した制御信号でもよい。さらに、測定装置２４は、バルブ・シグネチャによって、このバルブ・シグネチャに関する情報に関連してもよい。例えば、測定装置２４は、測定を実行する技能者、測定を実行するのに用いる装置又は特定装置の形式、測定される形式又は特定バルブ装置を夫々識別してもよい。測定装置２４は、この関連情報のいくつか又は全てを、求めたバルブ・シグネチャと自動的に関連させてもよい。総合的には、求めたバルブ・シグネチャ及び関連情報は、必要に応じて、「バルブ・シグネチャ・データ」と呼ぶ。

測定装置２４の通信システム６４は、分析装置２２やバルブ１０２と通信を行う適切な通信電子手段を含んでいる。例えば、通信システム６４は、第１通信プロトコルを用いてバルブ装置１０２と通信を行うと共に、第２通信プロトコルを用いて分析装置２２とも通信を行う適切な通信電子手段を含んでもよい。いくつかの実施例において、測定装置２４及び分析装置２２は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）接続の如き有線接続を介して、通信できるように結合されている。いくつかの実施例において、測定装置２４から取り外し可能なストレージ（例えば、ＳＤカード又はｍｅｍｏｒｙ ｓｔｉｃｋ（登録商標））を手動で取り外し、この取り外し可能なストレージを分析装置２２に挿入することにより、データを伝送してもよい。

分析装置２２は、互いに通信可能に結合されたＩ／Ｏインタフェース２８、ストレージ／メモリ・システム３０、プロセッサ３８、通信システム３９を含む。Ｉ／Ｏインタフェース２８は、例えば、ユーザ・インタフェースを含んでもよい。分析装置２２は、表示器を含んでもよいし、又は、バルブ・シグネチャ・イメージの如き情報を表示するのに用いる表示器に結合可能であってもよい。ストレージ／メモリ・システム３０は、一般的に、バルブ・シグネチャ及び関連情報の如きバルブ測定データを蓄積するように構成されている。ストレージ／メモリ・システム３０は、イメージ発生エンジン３１及び測定分析エンジン３２を含んでいる。通信システム３９は、経路５０を介して測定装置２４の通信システム６４と通信をするように構成されており、他の装置と通信をするように構成してもよい。

分析装置２２は、測定データを受けるように構成されており、この測定データは、一般に、測定装置２４に関連して上述したデータの如きであり、バルブ・シグネチャ・データを含む。分析装置２２は、測定データをストレージ／メモリ・システム３０内に蓄積できる。さらに、ストレージ／メモリ・システム３０は、バルブ装置１０２用の「ベースライン」バルブ・シグネチャの如きバルブ・シグネチャ・データを含むことができる。ストレージ／メモリ・システム３０は、期待バルブ・シグネチャ・データ及び／又はしきい値バルブ・シグネチャ・データに限定されないがこれらの如きバルブ・シグネチャ・データを分析するのに用いるパラメータを含むことができる。いくつかの実施例において、ストレージ／メモリ・システム３０に含まれるパラメータを用いて、バルブ装置１０２内の欠陥を判断し、又は、バルブ装置１０２が適切に構成されているかを判断する。

分析装置２２は、バルブ用のバルブ識別子、電気的又は機械的パラメータが測定された時点、測定を実行した少なくとも１人の技能者を識別する技能者識別子、又は、バルブ装置又は測定装置が発生した１つ以上のエラー・コード又は警告イベントの如きバルブ・シグネチャ・データを受けて用いるように構成される。例えば、測定装置２４、バルブ装置１０２又は分析装置２２を用いることによって、かかる他のデータを発生できる、又は得ることができる。

いくつかの実施例において、分析装置２２が受けたバルブ・シグネチャを、このバルブ・シグネチャのグラフ表示を含むイメージとしてフォーマットできる。このバルブ・シグネチャのグラフ表示は、例えば、供給された制御信号用のバルブ位置のプロットである。このイメージは、例えば、バルブ用のバルブ識別子、電気的又は機械的パラメータが測定された時点、測定を実行した少なくとも１人の技能者を識別する技能者識別子、又は、バルブ装置又は測定装置がテキスト・フォーマットで発生した１つ以上のエラー・コード又は警告イベントを含んでもよい。かかるイメージは、測定装置、又は分析装置２２内のイメージ発生エンジン３１が発生できる。

分析装置２２は、例えば、タブレット・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、デスクトップ・コンピュータ又はスマートフォンに限定されないが、これらにより実現できる。いくつかの実施例において、測定装置２４及び分析装置２２を単一装置として実現できる。代わりに、いくつかの実施例において、測定装置２４及び分析装置２２は、互いに取り付け可能な個別の装置であってもよい。分析装置２２及び測定装置２４を単一装置として実現するか又は取り付けた場合、通信システム３９及び６４、ストレージ／メモリ・システム３０及び７０、及びＩ／Ｏインタフェース２８及び５８を、構造上又は論理上、組合せてもよい。互いに分離可能な分析装置２２及び測定装置２４を用いると、利点が生じる。例えば、第１技能者が測定を行い、測定分析の能力が高い第２技能者に測定結果を伝送できる。さらに、分離された又は分離可能な装置を用いることにより、第２技能者及び分析装置２２を第１技能者から離れて配置できる。これにより、第２技能者は、離れた位置のバルブ・シグネチャ・データを評価でき、バルブ・シグネチャ・データの評価が一層便利になる。例えば、制御室に配置された高解像度表示器を用いてバルブ・シグネチャ・データを評価することは望ましい。かかる表示器は、現場で用いるには適切でないことがある。

いくつかの実施例において、測定装置２４及び／又は分析装置２２は、ポータブル装置として構成する。ポータブル装置は、何よりも技能者が比較的容易に持ち運ぶことが可能な装置である。ポータブル装置は、顕著な利点を提供できる。例えば、技能者は、単一の測定装置を用いて、１つ以上の作業場に配置された多数のバルブ装置を測定し試験できる。さらに、厳しい空間に配置されたバルブ装置をポータブル装置によって一層便利にアクセスできる。

いくつかの実施例において、測定装置２４及び／又は分析装置２２は、ハンドヘルド装置として構成される。このハンドヘルド装置は、その機能を実行する際に技能者の手に保持される装置である。ハンドヘルド装置により、技能者は、バルブ装置を試験する期間中に、自由な方の手によって、バルブ装置１０２に対しての別の測定又は調整ができる。例えば、測定装置２４は、バルブ・シグネチャの測定期間中にバルブの故障修理を行うために、プローブを用いて抵抗を読み取れるように構成できる。ハンドヘルド測定装置２４を用いると、技能者の自由な手により試験プローブを位置決めできる。

説明を容易にするために、１つのみの測定装置２４が図１に示されているが、分析装置２２は、多数の測定装置２４と通信するように構成してもよい。同様に、説明を容易にするために、１つのみのバルブ装置１０２が図１に示されているが、分析装置２２は、多数のバルブ装置１０２に属するデータを受け、処理し、分析するように構成してもよい。

バルブ装置１０２は、処理制御システムの一部でもよく、広範囲の異なる形式のバルブを含んでもよい。バルブ１０４は、例えば、ソフト・シート・バルブ、グローブ・バルブ、単一ポート・バルブ、逆２重ポート・グローブ・スタイル・バルブ、平衡バルブ・プラグを有する又は有さない３方向バルブ・ボディ、隔壁バルブ、回転バルブ、バタフライ・バルブ、スライド・シリンダ・バルブ、双方向性制御バルブ、スプール・バルブ、ピストン・バルブ、又は、フランジ・アングル・スタイル制御バルブでもよい。バルブ装置１０２を適合させて用い、例えば、流量、圧力、温度及び液面の如き処理状態を制御してもよい。バルブ装置１０２は、互いに結合されたバルブ１０４と通信システム１０８とを含んでもよい。バルブ装置１０２は、制御要素１０６を含んでもよい。

種々の実施例において、制御要素１０６は、入力制御信号をバルブ位置に関連させることのできる装置である。バルブ位置決め器は、制御要素の例である。制御要素１０６は、例えば、ＰＩＣ制御器の如き制御ユニットを含んでもよい。制御要素１０６は、バルブ又はバルブ本体の位置をモニタ又は感知して、制御信号をバルブ１０４又はアクチュエータに供給する。そうでない場合、制御要素１０６は、バルブ１０４の位置を調整する。制御要素１０６により、バルブ又はバルブ本体の位置を調整できる。バルブ装置１０２は、「スマート装置」であり、バルブ１０４の実際の位置を出力するように構成されている。

制御要素１０６又は通信システム１０８は、バルブ１０４から物理的に分離していてもよいし、バルブ１０４と共に共通ハウジング内に組み込まれていてもよい点が理解できよう。バルブ１０４は、アクチュエータ及びバルブ本体を含む。アクチュエータは、制御信号に応答し、バルブを「開いた」位置又は「閉じた」位置の方向に移動させるように構成されている。アクチュエータは、例えば、電気、水圧、又は空気の形式のアクチュエータでもよい。

通信システム１０８は、経路８０を介して、バルブ１０４の実際位置を表す信号又は値を測定装置２４に出力又は通信する。通信システム１０８は、アナログ信号、デジタル信号又は両方の形式で位置信号又は値を出力できる。通信システム１０８は、豊富な通信プロトコルを利用するのに適合する。これらプロトコルには、ハイウェイ・アドレサブル・リモート・トランスジューサ（ＨＡＲＴ）通信プロトコル、ＨＡＲＴ無線、フィールドバス（Fieldbus）、プロファイバス（Profibus）、又は他の既存のプロトコル、又は将来開発されるプロトコルがある。例えば、ＨＡＲＴ通信プロトコルは、２つの配線によって、アナログ及びデジタル通信を同時に可能にする。いくつかの実施例において、バルブ試験システム１４及びバルブ装置１０２は、配線接続を必要としない無線ＨＡＲＴプロトコルを用いて通信を行う。例えば、バルブ装置が出力する実際の位置値は、制御バルブの動作スパンの０〜１００パーセントを表す４〜２０ｍＡのアナログ電流信号又はデジタルＨＡＲＴ変数で表してもよい。

いくつかの代表的な実施例において、ＨＡＲＴ通信プロトコルを用い、経路８０は、２つの電気的に異なる配線を含んでいる。制御信号及び実際のバルブ位置値は、２つ以上の電気的に区別できる配線を介して、バルブ装置１０２及び測定装置２４の間で通信される。

図３は、動作中の代表的なバルブ試験システム（装置）３１４を示す。バルブ試験システム３１４は、１つ以上の分析装置に接続された測定装置３２４を含み、これら分析装置は、デスクトップ・コンピュータ３２２、スマートフォン３３２、ラップトップ・コンピュータ３４２又はタブレット・コンピュータ３５２などにより実現される。いくつかの実施例において、デスクトップ・コンピュータ３２２の如き単一の分析装置を用いる。測定装置３２４は、経路３８０を介して、バルブ装置３０２に結合される。図示の如く、経路３８０は、２つの配線を含んでいる。経路３８０は、無線系経路も含んでいる。測定装置３２４は、経路３８０を介して、バルブ装置３０２を異なる位置に調整する制御信号を供給する。供給された制御信号に対してバルブの実際の位置を示す位置信号は、バルブ装置３０２から測定装置３２４に出力される。かかる位置信号は、例えば、経路３８０を介して通信してもよい。よって、測定装置３２４は、バルブ装置３０２のバルブ・シグネチャを測定するように構成されている。種々の実施例において、表示器３６０は、警報３６２を含み、例えば、バルブ装置３０２を再測定するように又は再試験するようにユーザに指示する。かかる警報は、例えば、後述するようにプロセッサ２００を用いて発生できる。なお、バルブ装置３０３もバルブ装置３０２と同様に分析される。

デスクトップ・コンピュータ３２２は、制御室内、又は現場の中央位置に配置してもよく、経路３５０を介して複数の測定装置３２４からバルブ・シグネチャ・データを受けてもよい。いくつかの実施例において、技能者が複数の測定装置３２４を用いて、同時に、種々のバルブ装置３０２を測定し、且つその結果をデスクトップ・コンピュータ３２２に通信してもよい。

図６は、バルブ・シグネチャ・データを測定するか又は得るための方法６００の流れ図を示す。この方法６００は、バルブ装置１０２に結合した際に測定装置２４と共に用いるのに適している。方法６００は、ステップ６０２にて開始する。ステップ６０４にて、変化する振幅レベルを有する所定の一連の電流信号をバルブ装置１０２に供給する。例えば、測定装置２４は、配線接続を介して、信号発生器により発生された複数の電流信号をバルブ装置１０２に供給する。

ステップ６０６にて、供給された電流信号の各々に対して、バルブ１０２の実際の位置を測定又は読み取る。一連の電流信号及び対応するバルブ位置をバルブ・シグネチャ・データとして収集する。ステップ６０８にて、電流信号及び対応する測定位置を測定装置２４のストレージ／メモリ・システム７０内に蓄積する。ステップ６１０にて、処理６００が終了する。

動作において、バルブ１０４への制御信号の供給に応じて、バルブ装置１０４の制御要素１０６は、バルブ１０４の実際の位置を表す位置情報をフィードバックとして出力する。例えば、測定装置２４は、通信システム６４を用いて、出力された位置情報を得る。制御信号を制御要素１０６に連続して供給してもよい。いくつかの実施例において、制御信号は、４ｍＡから２０ｍＡに分布し、４ｍＡから２０ｍＡに連続的に供給される。また、いくつかの実施例においては、４ｍＡに戻る。これら制御信号は、バルブ１０４を開いた位置（例えば、１００％開いた位置）から閉じた位置（例えば、０％開いた位置）で、又はその逆で、種々の位置に動かすように構成してもよい。例えば、測定装置２４は、１００％開いた位置から０％開いた位置である一連の位置にバルブ（又はバルブ本体）を動かすように構成された一連の制御信号を供給できる。測定装置２４は、更に、追加の制御信号を供給して、バルブ（又はバルブ本体）を０％開いた位置から１００％開いた位置に戻すように移動させる。バルブに誤動作又は欠陥があれば、この制御信号の配列によって、バルブ１０４が１００％開いた位置から０％開いた位置に移動しないことが理解できよう。

摩擦力が異なるため、バルブの開いた位置及び閉じた位置のデータを得ることが望ましい。０％−１００％−０％サイクルに対応して達成した位置は、開いた位置の摩擦力及び閉じた位置の摩擦力の両方を反映する。いくつかの実施例において、測定装置２４は、制御信号を逆の順序で供給する。例えば、制御信号は、バルブを０％開いた位置から１００％開いた位置に移動させ、次に、制御信号は、バルブを０％開いた位置に戻すように構成されている。いくつかの実施例において、測定装置２４は、測定されたバルブ・シグネチャに基づいてイメージを発生するように構成されている。かかるイメージは、制御信号及び対応するバルブ位置のグラフ表示でもよい。

いくつかの実施例において、電流源又は電圧源は、バルブ装置１０２に含まれるか又はこのバルブ装置に結合され、制御信号をバルブ装置１０２に供給するように構成される。かかる電圧源又は電流源は、制御要素１０６又は測定装置２４によって制御可能である。例えば、測定装置２４は、デジタル制御信号を発生し、これら制御信号をバルブ装置１０２に伝送する。バルブ装置１０２は、デジタル制御信号をアナログ制御信号に変換し、このアナログ制御信号は、アクチュエータに供給され、このアクチュエータは、バルブ１０４の位置を調整する。

バルブの欠陥状態を診断するためにバルブ試験システム１４を用いることは、（１）被試験バルブ装置の設定、（２）被試験バルブ装置の測定、（３）被試験バルブ装置の診断を含む。測定装置２４又は分析装置２２は、理解しやすいやり方にて、この方法の少なくとも一部によりユーザを案内する。

図２は、バルブ装置を試験する処理２００の例を示す流れ図である。本発明の１つ以上の実施例により、バルブ試験システム１４に含まれる１つ以上の装置によって処理２００を実現できる。ステップ２０５にて、バルブ装置１０２を測定するように測定装置２４を設定する。例えば、測定装置２４は、入力端に接続されるか、又は、配線を介してバルブ装置１０２に接触する。ステップ２１０にて、測定装置２４を用いてバルブ・シグネチャを測定する。ステップ２１５にて、処理は、バルブ・シグネチャ内のデータ値が期待レンジ内の値か否かを判断する。このステップ２１５は、測定装置２４、又は分析装置２２、又はこれらの両方により実行される。

測定したバルブ・シグネチャ・データが期待レンジ内でない場合（ステップ２１５でノーの場合）、処理は、ステップ２２０に進む。ステップ２２０では、測定機器２４は、測定したバルブ・シグネチャ・データが期待レンジ内ではない旨をユーザに示す。ステップ２２５にて、処理２００は、バルブ装置１０２を校正又は再校正するようにユーザを促す（プロンプトする）。いくつかの実施例において、測定装置２４は、バルブ校正インストラクション（命令）を出す。プロンプト又は校正インストラクションは、ユーザに対して聴覚、テキスト、又は絵のフォーマットである。例えば、校正インストラクションを測定装置２４の表示器上に示してもよい。ユーザが入力を測定装置２４に与えて、バルブが再校正されたことを確認できるようにすることが測定装置２４にとって必要である。かかる確認要求は、バルブ・シグネチャ・データの誤った診断を防ぐことを助ける。いくつかの実施例において、測定装置２４は、再測定プロンプトを無視するオプションをユーザに提供する。ステップ２３０にて、再校正されたバルブ・シグネチャを再測定する。

ステップ２１５にて、測定したバルブ・シグネチャが期待レンジ内の場合（イエスの場合）、又は、ステップ２３０の次に、ステップ２３５に進む。 ステップ２３５にて、測定した又は再測定したバルブ・シグネチャを測定装置２４から分析装置２６に伝送する。図１に関連して上述したように、例えば、現在知られている又は将来開発される通信プロトコル又はネットワーク技術を用い、有線又は無線の経路を介して、測定された又は再測定されたバルブ・シグネチャ及び他のデータを分析装置２２に通信する。いくつかの実施例において、測定された又は再測定されたバルブ・シグネチャは、測定装置２４のストレージ／メモリ・システム７０内に含まれる取り外し可能なストレージ（例えば、セキュア・デジタル（ＳＤ）カードとして実現されたフラッシュ・メモリ）に蓄積される。ストレージ／メモリ・システム７０の取り外し可能なストレージは、測定装置２４から取り外され、手動で分析装置２２に結合してもよい。

ステップ２４０に示すように、ステップ２３５からのバルブ・シグネチャを、バルブ装置１０２に対して前もって測定されたバルブ・シグネチャに対して評価することは、バルブ装置１０２以外のバルブ装置から測定したバルブ・シグネチャ・データを用いることよりも利点がある。これは、バルブ装置の間に多くの差異がある可能性のためである。さらに、経験的ではなく理論的なバルブ・シグネチャ・データを用いることと、計算リソース又はストレージ・リソースを増加する必要がある。

ステップ２４０にて、測定した又は再測定したバルブ・シグネチャ・データと前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データに基づいて、分析装置２２は、欠陥についてバルブ装置１０２を分析する。前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データは、バルブ装置１０２又はそこから得たデータとしての前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データである。いくつかの実施例において、前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データは、バルブ装置１０２に対して前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データの統計的平均に対応する。例えば、測定した又は再測定したバルブ・シグネチャ・データのバルブ装置識別子に基づいて、前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データを自動的に選択できる。いくつかの実施例において、前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データとして用いる特定のバルブ・シグネチャ・データは、ユーザによって選択可能である。さらに、ステップ２４０を繰り返せば、異なる形式の分析を行うために、異なる前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データをユーザが選択できる。例えば、ユーザは、先ず、６ヶ月前からのバルブ装置１０２の測定したバルブ・シグネチャ・データに基づいて、欠陥に対してバルブ装置１０２を分析し、次に、３ヶ月前からのバルブ・シグネチャ・データに対して同じ分析を実行できる。

ステップ２４５にて、バルブ・シグネチャ・イメージを発生する。分析装置２２のイメージ発生エンジン３１を用いて、バルブ・シグネチャ・イメージを発生できる。発生したバルブ・シグネチャ・イメージは、測定した又は再測定したバルブ・シグネチャ・データのグラフ表示を含んでもよい。発生したバルブ・シグネチャ・イメージは、前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データのグラフ表示を含んでもよい。いくつかの実施例において、バルブ・シグネチャ・イメージ内に含まれる前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データは、ステップ２４５からの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データを含む。いくつかの実施例において、ユーザに基づいて、又はステップ２４０で実行した分析に基づいて自動的にステップ２４０を繰り返してもよい。例えば、ユーザは、異なるバルブ・シグネチャ・データを選択でき、また、イメージ発生エンジン３１は、異なるバルブ・シグネチャ・データを含む更新されたバルブ・シグネチャ・イメージを発生する。

ステップ２５０にて、警告を出力する。この警告は、バルブが欠陥を有する、又はバルブのサービス又は交換が必要である旨の一般的な警告であってもよい。また、この警告は、欠陥に関連するバルブ・データの特定部分を示してもよい。、ステップ２５５にて、処理が終了する。

図４は、バルブ装置の開いた位置及び閉じた位置でのバルブ・シグネチャに対応するバルブ・シグネチャ・イメージ４００の例を示す。バルブ・シグネチャ・イメージ４００は、第１バルブ・シグネチャ４０２、第２バルブ・シグネチャ４０４、第３バルブ・シグネチャ４０６、第４バルブ・シグネチャ４０８のグラフ表示を含む。これらバルブ・シグネチャの各々は、異なる測定時点に対応する。垂直軸は、制御信号値（例えば、ｍＡでの電流）であり、水平軸は、バルブ位置（例えば、開いた割合を示す％）に対応する。グラフ表示の異なるスタイルを用いることによって、バルブ・シグネチャを描いてもよいことが理解できよう。いくつかの実施例において、バルブ・シグネチャ・イメージ４００は、警告４１２を含んでいる。処理２００を用いて欠陥が検出されると、この警告４１２がイメージ内に現れる。警告４１２は、テキストでもよいし、単なる色でもよい。例えば、欠陥の程度に応じて、赤又は黄色で表示することもできる。

第１バルブ・シグネチャ４０２は、しきい値バルブ・シグネチャである測定されたバルブ・シグネチャに対応し、「理想的な」バルブ・シグネチャを表してもよい。第１バルブ・シグネチャ４０２は、この第１バルブ・シグネチャが測定された時の第１測定時点に対するものでもよい。この第１測定時点は、バルブを校正又はインストールした時の校正時点でもよい。第２バルブ・シグネチャ４０４は、第２測定時点で測定されたバルブ・シグネチャに対応する。第２測定時点は、第１測定時点の前又は後でもよい。第２バルブ・シグネチャ４０４の形状は、第１バルブ・シグネチャ４０２と類似であるが、この図においては、上方向にシフトされている。この上方向のシフトは、バルブを特定の位置に開くために、第１測定時点に比較して、制御信号に高い電流レベルが必要だったことを示している。

第３バルブ・シグネチャ４０６は、第３時点に対する測定されたバルブ・シグネチャに対応する。第３測定時点は、第１及び／又は第２測定時点の前でも後でもよい。第３バルブ・シグネチャ４０６の形状は、第２バルブ・シグネチャ４０４と類似しているが、下方向にシフトされている。この下方向のシフトは、バルブを特定位置で開くために、第１又は第２測定時点と比較して、制御信号により少ない電流が必要なためである。

第４バルブ・シグネチャ４０８は、第４測定時点に対して測定されたバルブ・シグネチャに対応する。第４測定時点は、第１、第２及び／又は第３測定時点の前でも後でもよい。第４バルブ・シグネチャ４０８の形状は、第１バルブ・シグネチャ４０２と比較して部分４０９にて大幅に異なっている。この例において、この差異を欠陥と判断して、警告４１２を表示して、第４バルブ・シグネチャ４０８の部分４０９付近の欠陥を示す。

図５は、閉じた位置（０％開いた位置）から開いた位置（１００％開いた位置）へ、そして閉じた位置（０％開いた位置）に戻る範囲の位置におけるバルブに対応するバルブ・シグネチャ・イメージ５００の例である。バルブの開いた位置又は閉じた位置の期間にいくつかの異常が生じるかもしれないため、バルブの開いた位置及び閉じた位置での測定が望ましい。バルブ・シグネチャ・イメージ５００は、第１バルブ・シグネチャ５０２、第２バルブ・シグネチャ５０４及び第３バルブ・シグネチャ５０６のグラフ表示を含む。この例において、垂直軸は、制御信号値（例えばｍＡ）であり、水平軸は、バルブ位置（例えば、開いた割合を示す％）に対応する。他の形式のグラフ表示も利用できることが理解できよう。バルブ・シグネチャ・イメージ５００は、図４に関連して上述した警告４１２の如き警告を含んでいる。

図４の第１バルブ・シグネチャ４０２と同様に、第１バルブ・シグネチャ５０２は、しきい値シグネチャであり、「理想的な」バルブ・シグネチャを表す測定されたバルブ・シグネチャに対応する。第１バルブ・シグネチャ５０２は、第１バルブ・シグネチャが測定された時の第１測定時点のものでもよい。例えば、第１測定時点は、バルブが校正された又はインストールされた時の校正時点でもよい。第２バルブ・シグネチャ５０４は、第２測定時点での測定されたバルブ・シグネチャに対応する。第２測定時点は、第１測定時点の前でも後でもよい。第２バルブ・シグネチャ５０４の形状は、第１バルブ・シグネチャ５０２に類似しているが、この例においては、上方向にシフトされている。この上方向のシフトは、バルブを特定位置に開いたり閉じたりするために、第１測定時点に比較して、制御信号の電流を高レベルにする必要があったことを示す。

第３バルブ・シグネチャ５０６は、第３測定時点で測定されたバルブ・シグネチャに対応する。第３測定時点は、第１及び／又は第２測定時点の前でも後でもよい。第３バルブ・シグネチャ５０６の形状は、第１バルブ・シグネチャ５０２に比較して、バルブの位置部分５２１においてて対応するが、バルブの位置部分５２０において大幅に異なる。いくつかの実施例において、部分５２０に警告を示してもよい。

分析装置２２、又は、例えば図３に示された分析装置に限定するものではないがこのような分析装置を用いて、バルブ・シグネチャ・イメージ４００又は５００を発生できる。これらバルブ・シグネチャ・イメージ４００及び５００を分析装置２２のユーザに表示するか、又は他の装置に伝送してもよい。

［拡張及び代替］
本明細書で説明したシステム及び装置には、多くの代替や拡張が可能である。本発明のいくつかの例は、特定の配置における特定のハードウェア・コンポーネントを備えた装置の説明を含んでいるが、本明細書で説明した技術及びツールを変更して、異なるハードウェア・コンポーネント、組合せ又は配置に適合させることができる。さらに、本明細書におけるいくつかの例は、特定の利用場面での説明を含んでいるが、本明細書で説明した技術及びツールを変更して、異なる利用場面に適合させることができる。

本明細書で説明したユーザ・インタフェースには、多くの代替及び拡張が可能である。実際には、ここで説明したユーザ・インタフェースは、独立したユーザ・インタフェースや、同じユーザ・インタフェースの異なる状態でも実現できる。また、この異なる状態は、異なるイベント、例えば、ユーザ入力イベントに応答して表わすことができる。種々の可能な実施において、ユーザ・インタフェースに示される要素を変更したり、追加したり、又は他の要素と交換したりすることが可能である。

ここで説明した方法２００及び６００の如き方法は、持続性のあるコンピュータ読み取り可能なストレージ媒体に記録されるインストラクションとして実現できる。１つ以上のコンピュータ装置によるこれらインストラクションの実行に応答して、これらインストラクションは、１つ以上のコンピュータ装置にこの方法を実行させることができる。

ここで用いた用語「又は」は、特に指定しない限り、一般的に、接続的及び離接的の両方の意味を意図している（「排他的論理和」の意味に限定されない）。

ここで用いる用語「一つ」、「その」、「この」は、文脈から明らかに指示していない限り、複数も含む。また、ここで用いる用語「〜の内」の意味は、文脈から明らかに指示していない限り、「〜の内（中）」及び「〜の上」も含む。

さらに、ここで説明した技術に多くの代替が可能である。例えば、種々の技術における処理段階は、複数の処理段階に分割できるし、より少ない処理段階にまとめることもできる。他の例の如く、種々の技術における処理段階は、省略できる場合もあるし、他の技術又は処理段階を追加することもできる。他の例として、特定の順序で行うものとして説明した処理段階は、異なる順序で行うこともできる。さらに他の例として、一連のステップにて実行するとして説明した処理段階は、並列動作として扱ってもよい。この際、多数のモジュール又はソフトウェア処理は、図示した１つ以上の処理段階を同時に扱う。さらに他の例として、特定の装置又はモジュールが実行するとして示した処理段階は、１つ以上の他の装置又はモジュールによって実行してもよい。

上述において、本発明の１つ以上の実施例を十分に理解するために、多くの特定の細部について説明した。しかし、本発明の多くの実施例において、その特定細分の一部又は全てによらなくても実行できることは、当業者には明らかであろう。また、本発明の要旨及び範囲を逸脱することなく、本発明の変更変形を行えることが明らかであろう。いくつかの場合、本発明の種々の概念を不必要に不鮮明にしないために、既知の処理ステップを詳細に説明しなかった。さらに、本発明の実施例は、ここで説明した特徴を任意に組合せて用いることができることも明らかであろう。

１４ バルブ試験システム
２２ 分析装置
２４ 測定装置
２８、５８ Ｉ／Ｏインタフェース
３０、７０ ストレージ／メモリ・システム
３１ イメージ発生エンジン
３２ 測定分析エンジン
３８、６８ プロセッサ
３９、６４、１０８ 通信システム
６２ 信号発生器
６３ 電流源
１０４ バルブ
１０２ バルブ装置
１０６ 制御要素
３０２、３０３ バルブ装置
３１４ バルブ試験システム
３２２ デスクトップ・コンピュータ
３２４ 測定装置
３３２ スマートフォン
３４２ ラップトップ・コンピュータ
３５２ タブレット・コンピュータ
４００、５００ バルブ・シグネチャ・イメージ
４０２、５０２ 第１バルブ・シグネチャ
４０４、５０４ 第２バルブ・シグネチャ
４０６、５０６ 第３バルブ・シグネチャ
４０８ 第４バルブ・シグネチャ
４１２ 警告

Claims (24)

1. ポータブル測定装置により一連の制御信号を第１測定時点にてバルブに通信して上記バルブの位置の調整を行うことと、
   上記第１測定時点に対応する上記バルブの第１バルブ・シグネチャ・データを受け取るが、該第１バルブ・シグネチャ・データは、上記バルブに通信された上記一連の制御信号に起因した上記バルブの位置を表すデータ値を含むことと、
   上記第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にあるか否かを判断し、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合には、バルブの校正を促し、バルブ校正をした後で、一連の制御信号をバルブに通信して、上記第１バルブ・シグネチャ・データを再測定し、それに応じて、再測定された上記第１バルブ・シグネチャ・データが、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受け取ることと、
   上記第１測定時点と異なる第２測定時点に対応する上記バルブの第２バルブ・シグネチャ・データを受け取るが、該第２バルブ・シグネチャ・データは、
   （１）上記第２測定時点での一連の制御信号の上記バルブへの通信と、
   （２）一連の制御信号の上記バルブへの通信に起因した上記バルブの位置の測定と、
   （３）上記第２バルブ・シグネチャ・データとして、上記バルブの測定された該位置のメモリへの蓄積することと、
   に起因した上記バルブの位置を表すデータ値を含むことと、
   前記第１バルブ・シグネチャ・データのデータ値と前記第２バルブ・シグネチャ・データのデータ値を比較し、且つ、該比較に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断することにより前記バルブの操作を評価することと、
   上記バルブが欠陥を有するとの判断に応じて警告を出すことからなるバルブ試験方法。
2. 上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のグラフ表示と、上記第２バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のグラフ表示とを有するイメージを発生することとを更に備える請求項１のバルブ試験方法。
3. 上記第１バルブ・シグネチャ・データの上記グラフ表示と上記第２バルブ・シグネチャ・データの上記グラフ表示とは、互いに重なり合うことを特徴とする請求項２のバルブ試験方法。
4. 上記第２測定時点は、上記第１測定時点の前に生じることを特徴とする請求項１のバルブ試験方法。
5. 上記第２バルブ・シグネチャ・データは、上記バルブを適切に校正した際の上記バルブに対するバルブ・シグネチャを備えることを特徴とする請求項１のバルブ試験方法。
6. 上記第１バルブ・シグネチャ・データのデータ値と前記第２バルブ・シグネチャ・データのデータ値の比較が、上記第１バルブ・シグネチャ・データと上記第２バルブ・シグネチャ・データの間の判断される差異を含み、且つ、上記バルブが欠陥を有するか否かの判断が、上記第１バルブ・シグネチャ・データ及び上記第２バルブ・シグネチャ・データの間の判断された差異に基づいている請求項１のバルブ試験方法。
7. 上記第１バルブ・シグネチャ・データを受け取る前に、上記バルブを校正することを更に備える請求項１のバルブ試験方法。
8. 上記一連の制御信号が、上記バルブの開閉のうちの少なくとも一方に対応していることを特徴とする請求項１のバルブ試験方法。
9. 上記第１バルブ・シグネチャ・データのデータ値が所定範囲内にある場合、上記バルブが校正されることを判断することを更に備えた請求項１のバルブ試験方法。
10. 上記第２バルブ・シグネチャ・データは、上記バルブの最初に測定したバルブ・シグネチャと、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャの平均のうちの一方を含むことを特徴とする請求項９のバルブ試験方法。
11. １つ以上のコンピュータ装置による実行に応答して、請求項１のバルブ試験方法を上記１つ以上のコンピュータ装置に実行させるインストラクションを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
12. 第１測定時点にて複数の制御信号をバルブに入力させ、上記複数の制御信号に対応する上記バルブのバルブ位置を表すデータ値を受け取ることによって、第１バルブ・シグネチャ・データを測定して、
    上記第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にあるか否かを判断し、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合には、バルブの校正を促し、バルブ校正をした後で、一連の制御信号をバルブに通信して、上記第１バルブ・シグネチャ・データを再測定し、それに応じて、再測定された上記第１バルブ・シグネチャ・データが、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受け取ると共に、
    上記第１測定時点と異なる第２測定時点にて複数の制御信号をバルブに入力させ、
    該第２バルブ・シグネチャ・データは、
    （１）上記第２測定時点での一連の制御信号の上記バルブへの通信と、
    （２）一連の制御信号の上記バルブへの通信に起因した上記バルブの位置の測定と、
    （３）上記第２バルブ・シグネチャ・データとして、上記バルブの測定された該位置のメモリへの蓄積することと、
    に起因した上記バルブの位置を表すデータ値を含み、上記第２バルブ・シグネチャ・データが、上記第２測定時点にて上記バルブに通信された上記複数の制御信号に対応する上記バルブのバルブ位置を表すデータ値を含むことによって、第２バルブ・シグネチャ・データを測定するように構成されたポータブル測定装置と、
    上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分を受け取り分析し、上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のデータ値と上記第２バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のデータ値を比較することで上記バルブの操作を評価するように構成された分析装置とを備えたバルブ試験システムであって、
    上記ポータブル測定装置が、更に、上記第１バルブ・シグネチャ・データと上記第２バルブ・シグネチャ・データの比較に基づいて、上記バルブが欠陥を有するとの判断に応じて警告を出すよう構成されている
    バルブ試験システム。
13. 上記ポータブル測定装置は、更に、上記第１バルブ・シグネチャ・データを上記分析装置に伝送するように構成され、
    上記分析装置は、上記ポータブル測定装置から離れて配置されたことを特徴とする請求項１２のバルブ試験システム。
14. 上記複数の制御信号は、上記バルブの位置を約０％開いた位置に設定し、上記バルブが約１００％開いた位置になるまで上記バルブの位置を徐々に調整し、上記バルブの位置を約０％開いた位置にまで戻すように徐々に調整するように構成されたことを特徴とする請求項１２のバルブ試験システム。
15. 上記複数の制御信号は、上記バルブの位置を約１００％開いた位置に設定し、上記バルブが約０％開いた位置になるまで上記バルブの位置を徐々に調整し、上記バルブの位置を約１００％開いた位置にまで戻すように徐々に調整するように構成されたことを特徴とする請求項１２のバルブ試験システム。
16. 上記分析装置は、上記第１バルブ・シグネチャ・データと第２バルブ・シグネチャ・データとの比較に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断するように構成されたことを特徴とする請求項１２のバルブ試験システム。
17. 上記分析装置のストレージは、上記バルブの複数の測定時点に対応する１組のバルブ・シグネチャ・データを記憶し、上記１組のバルブ・シグネチャ・データ内の各バルブ・シグネチャ・データが異なる測定時点にて実行された測定に対応し、
    ユーザ入力に応答して、上記１組のバルブ・シグネチャ・データから上記第２バルブ・シグネチャ・データを選択し、
    上記分析装置は、上記第１バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分及び上記第２バルブ・シグネチャ・データの少なくとも一部分のグラフ表示を含むイメージを発生するように構成されたことを特徴とする請求項１２のバルブ試験システム。
18. 上記分析装置は、ポータブル装置として構成されたことを特徴とする請求項１２のバルブ試験システム。
19. 上記ポータブル測定装置は、前記第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合、上記バルブを校正するプロンプトを出力するように構成されたことを特徴とする請求項１２のバルブ試験システム。
20. 測定装置を備えたバルブ試験システムであって、該測定装置が、
    第１測定時点で一連の制御信号をバルブに通信して上記バルブの位置の調整を行い、それに応じて、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの第１バルブ・シグネチャ・データを受け取り、
    前記第１バルブ・シグネチャ・データを評価して、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にあるか否かを判断し、該第１バルブ・シグネチャ・データ内のデータ値が所定範囲内にない場合には、バルブ校正命令を提供し、
    該バルブ校正命令に応じてバルブ校正をした後で、一連の制御信号をバルブに通信して、バルブ・シグネチャ・データを再測定し、それに応じて、上記バルブに通信された一連の制御信号に由来するバルブの位置を表すデータ値を有する、上記バルブの再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受け取り、
    上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データに対して、上記第１
    バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データのいず
    れかを比較することで、上記第１バルブ・シグネチャ・データか、上記再測定された
    バルブ・シグネチャ・データを評価するように構成されたバルブ試験システム。
21. 更に、上記測定装置から、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データを受信し、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データに対して、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データのいずれかを評価するように構成された分析装置を有する請求項２０のバルブ試験システム。
22. 上記分析装置が、更に、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データに対する、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データのいずれかの評価に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断するように構成された請求項２１のバルブ試験システム。
23. 上記分析装置が、更に、上記バルブの前もって測定されたバルブ・シグネチャ・データのユーザ選択を受け取るように構成された請求項２１のバルブ試験システム。
24. 上記分析装置が、上記バルブの前もって測定された複数のバルブ・シグネチャ・データのユーザ選択を受け取ると共に、該前もって測定された複数のバルブ・シグネチャ・データに対する、上記第１バルブ・シグネチャ・データ又は上記再測定されたバルブ・シグネチャ・データの評価に基づいて、上記バルブが欠陥を有するか否かを判断する請求項２３のバルブ試験システム。

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