JPH01311242A - 弁漏洩監視装置 - Google Patents
弁漏洩監視装置Info
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- JPH01311242A JPH01311242A JP14041388A JP14041388A JPH01311242A JP H01311242 A JPH01311242 A JP H01311242A JP 14041388 A JP14041388 A JP 14041388A JP 14041388 A JP14041388 A JP 14041388A JP H01311242 A JPH01311242 A JP H01311242A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は、弁シート部からの流体漏洩時に発生する超音
波をＡＥ（アコースティック・エミッション）センサを
使用して測定し、これを解析することによってバックグ
ランドノイズ（ＢＧＮ）による影響を除去し、弁からの
流体漏洩の有無を正確に検出できるようにした弁漏洩監
視装置に関する。
波をＡＥ（アコースティック・エミッション）センサを
使用して測定し、これを解析することによってバックグ
ランドノイズ（ＢＧＮ）による影響を除去し、弁からの
流体漏洩の有無を正確に検出できるようにした弁漏洩監
視装置に関する。
（従来の技術）
発電プラントや化学プロセスプラント等においては、プ
ラントのコントロールのために多数の弁が配置され、流
量、圧力、温度の制御や系統分離等の用途に使用されて
いる。
ラントのコントロールのために多数の弁が配置され、流
量、圧力、温度の制御や系統分離等の用途に使用されて
いる。
これらの弁のうち、特にプラントの通常運転中に比較的
高い圧力の流体を遮断する用途に使用される弁には、漏
洩を防止するため完全な遮断性能が要求される。
高い圧力の流体を遮断する用途に使用される弁には、漏
洩を防止するため完全な遮断性能が要求される。
このような弁に、異物の噛み込みやシート部の欠陥等に
よって漏洩が生じると、流体が損失する上、高圧の流体
が長い間流れ続けた場合には、初期に発見できれば異物
の除去や簡単な修理等によって再び使用できるものも使
用不能になったり、修理等に多大な手数を要することに
なる。また、流体の漏洩はプラントの運転効率を低下さ
せ、結果的にプラントの運転コストを増大させることに
なる。
よって漏洩が生じると、流体が損失する上、高圧の流体
が長い間流れ続けた場合には、初期に発見できれば異物
の除去や簡単な修理等によって再び使用できるものも使
用不能になったり、修理等に多大な手数を要することに
なる。また、流体の漏洩はプラントの運転効率を低下さ
せ、結果的にプラントの運転コストを増大させることに
なる。
そこで従来から、弁の流体漏洩を早期に発見するために
弁漏洩監視装置が使用されている。
弁漏洩監視装置が使用されている。
この弁漏洩監視装置は、第３図に示すように、弁１また
はその近くに設置したＡＥセンサ２と、このＡＥセンサ
２で検出した漏洩信号を増幅してフィルタリングするＡ
Ｅ計測装置３と、このＡＥ計測装置３からの信号を解析
してその実効値と周波数スペクトルを求める信号解析装
置４と、この解析結果を入力し、予め蓄えられている周
波数スペクトルデータと比較することによって、弁１に
おける流体漏洩の有無を検出する処理装置５と、その出
力を表示する出力装置６とから構成されている。
はその近くに設置したＡＥセンサ２と、このＡＥセンサ
２で検出した漏洩信号を増幅してフィルタリングするＡ
Ｅ計測装置３と、このＡＥ計測装置３からの信号を解析
してその実効値と周波数スペクトルを求める信号解析装
置４と、この解析結果を入力し、予め蓄えられている周
波数スペクトルデータと比較することによって、弁１に
おける流体漏洩の有無を検出する処理装置５と、その出
力を表示する出力装置６とから構成されている。
第４図は上述の弁漏洩監視装置の流れ線図を示すもので
、信号解析装置４で解析した周波数スペクトルａと、処
理装置５内に蓄えられている基準周波数スペクトルｂを
処理装置５で比較してスペクトル差Ｃを求める。このス
ペクトル差Ｃが処理装置５内に記憶されている基準値α
と同じか、それより大きい場合には漏洩有りと判断し、
それ以外の場合には漏洩無しと判断する。
、信号解析装置４で解析した周波数スペクトルａと、処
理装置５内に蓄えられている基準周波数スペクトルｂを
処理装置５で比較してスペクトル差Ｃを求める。このス
ペクトル差Ｃが処理装置５内に記憶されている基準値α
と同じか、それより大きい場合には漏洩有りと判断し、
それ以外の場合には漏洩無しと判断する。
また、信号解析装置４で求めた漏洩信号の実効値と弁の
漏洩量との間には、第５図に示すような対応関係がある
。そこで、処理装置５はこの関係に基づいて漏洩量を算
出し、出力装置６は結果を表示する。
漏洩量との間には、第５図に示すような対応関係がある
。そこで、処理装置５はこの関係に基づいて漏洩量を算
出し、出力装置６は結果を表示する。
以上のように構成した弁漏洩監視装置によれば弁からの
漏洩を早期に検出することができ、プラントの効率低下
を防ぎ、また弁体への損傷を軽減させることができる。
漏洩を早期に検出することができ、プラントの効率低下
を防ぎ、また弁体への損傷を軽減させることができる。
（発明が解決しようとする課題）
一般に、弁にはそれに付随するポンプやモータ等の回転
機や流体の流動音等がノイズとして配管やサポートを介
して伝えられる。従って、ＡＥセンサ２によって検出さ
れる音響信号にはバックグランドノイズが含まれること
になる（前述の基準周波数スペクトルｂがこれに相当す
る）。
機や流体の流動音等がノイズとして配管やサポートを介
して伝えられる。従って、ＡＥセンサ２によって検出さ
れる音響信号にはバックグランドノイズが含まれること
になる（前述の基準周波数スペクトルｂがこれに相当す
る）。
ところで、バックグランドノイズはプラントの運転状態
、例えば起動パターンや負荷によって大きく変化する。
、例えば起動パターンや負荷によって大きく変化する。
従って、弁からの漏洩を正しく検出するためには、プラ
ントのあらゆるバックグランドノイズを基準周波数スペ
クトルｂのデータとして記憶させておく必要がある。
ントのあらゆるバックグランドノイズを基準周波数スペ
クトルｂのデータとして記憶させておく必要がある。
しかしながら、このように全てのバックグランドノイズ
を基準周波数スペクトルのデータとして記憶させようと
すると、バックグランドノイズの採集に多大な労力を要
する上、プラントの経年変化や改造等によってデータの
信頼性が失われるという問題がある。
を基準周波数スペクトルのデータとして記憶させようと
すると、バックグランドノイズの採集に多大な労力を要
する上、プラントの経年変化や改造等によってデータの
信頼性が失われるという問題がある。
本発明は、上述した従来技術の欠点を解決すべくなされ
たもので、バックグランドノイズを簡便に除去するとと
もに、プラントやセンサの経年変化や改造等によって影
響を受けることがなく、弁漏洩有無の正しい評価と、正
確な漏洩量の算出が可能な弁漏洩監視装置を提供するこ
とを目的とするものである。
たもので、バックグランドノイズを簡便に除去するとと
もに、プラントやセンサの経年変化や改造等によって影
響を受けることがなく、弁漏洩有無の正しい評価と、正
確な漏洩量の算出が可能な弁漏洩監視装置を提供するこ
とを目的とするものである。
［発明の構成］
−（課題を解決するための手段）
本発明の弁漏洩監視装置は、弁またはその近傍に設置さ
れ、この弁のシート部からの流体漏洩に伴って発生する
リーク音を検出するアコースティック・エミッションセ
ンサと、前記弁の上流側および下流側に設置したバック
グランドノイズ測定用のＡＥセンサと、これらのＡＥセ
ンサがらの信号を計測するＡＥ計測装置と、このＡＥ計
測装置からの信号を解析する信号解析装置と、この信号
解析装置からのＡＥスペクトルに基づいて前記ＡＥセン
サ間の結合係数を求める関数解析装置と、この関数解析
装置からの結合関数と前記バックグランドノイズ測定用
のＡＥセンサからのＡＥスベクトルとを乗算する演算装
置と、この演算装置からのバックグランドノイズによる
ＡＥスペクトルを前記弁におけるＡＥスペクトルから除
去して漏洩検知を行う処理装置と、この処理装置の出力
を表示する出力装置とからなることを特徴とするもので
ある。
れ、この弁のシート部からの流体漏洩に伴って発生する
リーク音を検出するアコースティック・エミッションセ
ンサと、前記弁の上流側および下流側に設置したバック
グランドノイズ測定用のＡＥセンサと、これらのＡＥセ
ンサがらの信号を計測するＡＥ計測装置と、このＡＥ計
測装置からの信号を解析する信号解析装置と、この信号
解析装置からのＡＥスペクトルに基づいて前記ＡＥセン
サ間の結合係数を求める関数解析装置と、この関数解析
装置からの結合関数と前記バックグランドノイズ測定用
のＡＥセンサからのＡＥスベクトルとを乗算する演算装
置と、この演算装置からのバックグランドノイズによる
ＡＥスペクトルを前記弁におけるＡＥスペクトルから除
去して漏洩検知を行う処理装置と、この処理装置の出力
を表示する出力装置とからなることを特徴とするもので
ある。
（作用）
上述のように構成した弁漏洩監視装置においては、プラ
ントの運転状態が変化すると、弁の上流側および下流側
に設けたバックグランドノイズ測定用センサの出力が変
化するが、その際、弁またはその近傍に設置したセンサ
の出力も変化するので、これらの出力から、弁の上流側
および下流側からのバックグランドノイズがどれだけ関
与しているかを求め、この関与分を弁またはその近傍に
設置したセンサの出力から差引くようにしたので、弁の
リーク信号がバックグランドノイズの影響を受けること
はない。
ントの運転状態が変化すると、弁の上流側および下流側
に設けたバックグランドノイズ測定用センサの出力が変
化するが、その際、弁またはその近傍に設置したセンサ
の出力も変化するので、これらの出力から、弁の上流側
および下流側からのバックグランドノイズがどれだけ関
与しているかを求め、この関与分を弁またはその近傍に
設置したセンサの出力から差引くようにしたので、弁の
リーク信号がバックグランドノイズの影響を受けること
はない。
次に、その理由を第６図を参照して説明する。
なお、以下の説明では、簡略化のため、弁上流側のバッ
クグランドノイズ源とリーク音との関係についてのみ記
述する。
クグランドノイズ源とリーク音との関係についてのみ記
述する。
第６図において、弁上流側からのバックグランドノイズ
をひとつの発生源から発生するバックグランドノイズと
考え、弁上流側の配管上にＢＧＮ発生源Ｘを置く。また
、弁で発生するリーク音もひとつの発生源と考え、リー
ク発生源２を置く。
をひとつの発生源から発生するバックグランドノイズと
考え、弁上流側の配管上にＢＧＮ発生源Ｘを置く。また
、弁で発生するリーク音もひとつの発生源と考え、リー
ク発生源２を置く。
ＢＧＮ発生源Ｘからのバックグランドノイズが配管（そ
の伝達関数をＨ（ω）とする。）を経て伝達され、弁１
に取付けたセンサによってモニタされ、出力Ｙを生ずる
ものとする。
の伝達関数をＨ（ω）とする。）を経て伝達され、弁１
に取付けたセンサによってモニタされ、出力Ｙを生ずる
ものとする。
いま、ＢＧＮ発生源Ｘの信号Ｇｘ（ω）をゲインαＸの
変換器で測定し、また伝達関数Ｈ（ω）を通った後の信
号、即ち出力Ｙをゲインαｙを持つ変換器で計測してい
るものと考えると、Ｘ点、Ｙ点で計測されるスペクトル
（リニアスペクトル）Ｇｘ’およびＧｙｏは、 Ｘ点では Ｇｘ’（ω）−αｘＧｘ（ω）・・・・・・・・・・・
・・・・（１）Ｙ点では Ｇｙ’ （ω）＝αｙ［ＨＧｘ（ω）＋Ｇｚ（ω）］
・・・・・・・・・ （２） ここで、Ｇｘ’、Ｇｙ’はそれぞれ変換器による？ｔ−
１定量を表し、また、Ｇｚはリーク音によるスペクトル
（リニアスペクトル）を意味する。なお、第（１）式中
にＧｚの項が含まれていないのは、リーク音はバックグ
ランドノイズに比べて高周波成分が多いため、配管伝達
中での減衰が大きく、Ｘ点では検出されないためである
。
変換器で測定し、また伝達関数Ｈ（ω）を通った後の信
号、即ち出力Ｙをゲインαｙを持つ変換器で計測してい
るものと考えると、Ｘ点、Ｙ点で計測されるスペクトル
（リニアスペクトル）Ｇｘ’およびＧｙｏは、 Ｘ点では Ｇｘ’（ω）−αｘＧｘ（ω）・・・・・・・・・・・
・・・・（１）Ｙ点では Ｇｙ’ （ω）＝αｙ［ＨＧｘ（ω）＋Ｇｚ（ω）］
・・・・・・・・・ （２） ここで、Ｇｘ’、Ｇｙ’はそれぞれ変換器による？ｔ−
１定量を表し、また、Ｇｚはリーク音によるスペクトル
（リニアスペクトル）を意味する。なお、第（１）式中
にＧｚの項が含まれていないのは、リーク音はバックグ
ランドノイズに比べて高周波成分が多いため、配管伝達
中での減衰が大きく、Ｘ点では検出されないためである
。
従って、変換器Ｘ点におけるパワースペクトルＳｘｘ’
（ω）は、 ＳＸＸ’（（ＩＪ） −Ｇｘ’ （ω） ・ＧＸ’
（（Ｌ）） ”−αＸ＃・５ｘｘ（ω）・・・・・・（
３）となり、また変換器Ｙ点におけるパワースペクトル
Ｓｙｙ’Ｃω）は、 Ｓｙｙ’（ω）−ａｙ２ ［Ｈ−ＨＧｘ（ω） ・Ｇ
ｘ（ω） ＋ＨＧｘ（ω） ・ Ｇｚ（ω）＋ＨＧｘ（ω）・Ｇｚ（ω）＊十Ｇｚ（ω）
・Ｇｚ（ω） ］ −ＣＲＹ ２［Ｉ Ｈｌ ２Ｓｘｘ（ω）＋Ｈ５ｚｘ（
ω）＋Ｈ８ｘｚ（ω） ＋ Ｓ ｚｚ （ω）］ ・・・・・・・・・・・・
（４）となる。なお上式中、＊印は複素共役数を示す
。
（ω）は、 ＳＸＸ’（（ＩＪ） −Ｇｘ’ （ω） ・ＧＸ’
（（Ｌ）） ”−αＸ＃・５ｘｘ（ω）・・・・・・（
３）となり、また変換器Ｙ点におけるパワースペクトル
Ｓｙｙ’Ｃω）は、 Ｓｙｙ’（ω）−ａｙ２ ［Ｈ−ＨＧｘ（ω） ・Ｇ
ｘ（ω） ＋ＨＧｘ（ω） ・ Ｇｚ（ω）＋ＨＧｘ（ω）・Ｇｚ（ω）＊十Ｇｚ（ω）
・Ｇｚ（ω） ］ −ＣＲＹ ２［Ｉ Ｈｌ ２Ｓｘｘ（ω）＋Ｈ５ｚｘ（
ω）＋Ｈ８ｘｚ（ω） ＋ Ｓ ｚｚ （ω）］ ・・・・・・・・・・・・
（４）となる。なお上式中、＊印は複素共役数を示す
。
第（３）式と第（４）式には、５ｘｚ（ω）で表される
Ｘ点のスペクトルと、リーク＃ｌＺのスペクトルの相互
積が入っているが、リーク？ｇＸＺの信号と入力信号Ｘ
とは独立の無相関であるので、これらの相互積は０にな
る。従って、第（４）式はＳｙｙ’（ω） ＝ａｙ ２
［Ｉ Ｈｌ ” ５ＸＸ（（ＩＪ）＋ Ｓ ｚｚ （ω
）］ ・・・・・・・・・・・・（５）となる。
Ｘ点のスペクトルと、リーク＃ｌＺのスペクトルの相互
積が入っているが、リーク？ｇＸＺの信号と入力信号Ｘ
とは独立の無相関であるので、これらの相互積は０にな
る。従って、第（４）式はＳｙｙ’（ω） ＝ａｙ ２
［Ｉ Ｈｌ ” ５ＸＸ（（ＩＪ）＋ Ｓ ｚｚ （ω
）］ ・・・・・・・・・・・・（５）となる。
また、クロススペクトルＳｘｙ’は次式のようになる。
Ｓｘｙ’（ω）＝Ｇｘ’（ω）Ｇｙ’（ω）＊−ａｘ
Ｇｚ（（Ｌ）） ａｙ ［ＨＧｘ（ω） ＊＋Ｇ
ｚ（ω） ］ −ａｘ ａｙ ［：ＨＸＩＳＸＸ （ω）十Ｓ ＸＺ
（ω）］・・・・・・・・・・・・・・・（６）リー
ク源Ｚの信号と入力信号Ｘは前述のように独立な無相関
であるので、これらの相互積は０になる。従って、第（
６）式は Ｓｘｙ’（ω） −ａｘ ａｙ ＨＳＸＸ （（ＩＪ）
＝−（６−）となる。
Ｇｚ（（Ｌ）） ａｙ ［ＨＧｘ（ω） ＊＋Ｇ
ｚ（ω） ］ −ａｘ ａｙ ［：ＨＸＩＳＸＸ （ω）十Ｓ ＸＺ
（ω）］・・・・・・・・・・・・・・・（６）リー
ク源Ｚの信号と入力信号Ｘは前述のように独立な無相関
であるので、これらの相互積は０になる。従って、第（
６）式は Ｓｘｙ’（ω） −ａｘ ａｙ ＨＳＸＸ （（ＩＪ）
＝−（６−）となる。
以上の関係によりコヒーレンス関数を書き直すと、
ｒｘｙ２（（Ｌ）） −１Ｓｘｙ’（ω） ｌ ２／
Ｓｘｘ”（ｃ＋、＋）拳Ｓｙｙ’（ω） −Ｓｘｙ’（ω）・Ｓｘｙ’（ω）＊ ／Ｓｘｘ’（ω）・Ｓｙｙ’（ω） ｍａｘ２ａｙ２Ｈ−Ｈｅ Ｓｘｘ’（ω）” ／ａｘ ２ａｙ ２ ＋５ｚｚ（ω
） ［ｌ Ｈｌ ２Ｓｘｘ（ω）＋５ｚｚ（ω）］ 一１ＨＩ” ５ｘｘ（ω）／［ｌＨｌ”・５ｘｘ（ω）
＋５ｚｚ（ω）］ ・・・・・・・・・（７） となる。
Ｓｘｘ”（ｃ＋、＋）拳Ｓｙｙ’（ω） −Ｓｘｙ’（ω）・Ｓｘｙ’（ω）＊ ／Ｓｘｘ’（ω）・Ｓｙｙ’（ω） ｍａｘ２ａｙ２Ｈ−Ｈｅ Ｓｘｘ’（ω）” ／ａｘ ２ａｙ ２ ＋５ｚｚ（ω
） ［ｌ Ｈｌ ２Ｓｘｘ（ω）＋５ｚｚ（ω）］ 一１ＨＩ” ５ｘｘ（ω）／［ｌＨｌ”・５ｘｘ（ω）
＋５ｚｚ（ω）］ ・・・・・・・・・（７） となる。
第（７）式から明らかなように、γｘｙ２（ω）は、Ｙ
点で受ける全パワー ［Ｉ Ｈｌ ２ＳＸＸ（ω） ＋５ｚｚ（（ＩＪ）］の
内、Ｘ点からのパワー １Ｈ１２ｓｘｘ（ω） が占める割合いを示していることになる。
点で受ける全パワー ［Ｉ Ｈｌ ２ＳＸＸ（ω） ＋５ｚｚ（（ＩＪ）］の
内、Ｘ点からのパワー １Ｈ１２ｓｘｘ（ω） が占める割合いを示していることになる。
さらに、コヒーレンス関数をＹ点のパワースペクトルに
乗じると、 γｘｙ２（ω）０Ｓｙｙ’（ω） 一αｙ２・ＩＨｌ ” ５ｘｘ（（Ｌｌ）となる。これ
はＸ点からのパワーのみを計測したことになり、バック
グランドノイズによるパワースペクトルを分離できる。
乗じると、 γｘｙ２（ω）０Ｓｙｙ’（ω） 一αｙ２・ＩＨｌ ” ５ｘｘ（（Ｌｌ）となる。これ
はＸ点からのパワーのみを計測したことになり、バック
グランドノイズによるパワースペクトルを分離できる。
従って、これをＹ点のパワースペクトルから除去すれば
、リーク音だけのパワースペクトルを求めることができ
る訳である。
、リーク音だけのパワースペクトルを求めることができ
る訳である。
（実施例）
次に、第１図および第２図を参照して本発明の詳細な説
明する。なお、これらの図では、第４図におけると同じ
部分には同一の符号を付しである。
明する。なお、これらの図では、第４図におけると同じ
部分には同一の符号を付しである。
第１図において、弁１には直接、あるいはその近くにＡ
Ｅセンサ２が取付けられており、また弁１の上流側と下
流側にもＡＥセンサ２ａ、２ｂが設置されている。
Ｅセンサ２が取付けられており、また弁１の上流側と下
流側にもＡＥセンサ２ａ、２ｂが設置されている。
これらのＡＥセンサ２．２ ａ ｓ ２ ｂで検出され
た信号はＡＥＥ測装置３．３ ａ ｓ ３ ｂによって
増幅・フィルタリングされた後、信号解析装置４．４ａ
、４ｂによって周波数スペクトル（パワースペクトル）
を求められる。
た信号はＡＥＥ測装置３．３ ａ ｓ ３ ｂによって
増幅・フィルタリングされた後、信号解析装置４．４ａ
、４ｂによって周波数スペクトル（パワースペクトル）
を求められる。
また信号解析装置１０ａ、１０ｂではＡＥ計計装装置３
３ａの間、および３と３ｂの間の周波数スペクトル（ク
ロススペクトル）が求められる。
３ａの間、および３と３ｂの間の周波数スペクトル（ク
ロススペクトル）が求められる。
信号解析装置１０ａ、１０ｂで解析された周波数スペク
トル信号は、信号解析装置４と４ａまたは４と４ｂから
のパワースペクトルとともに関数解析装置１１ａ、ｌｌ
ｂに入力され、ＡＥセンサ２の出力に対して弁１の上流
側と下流側からのバックグランドノイズがどれだけ関与
しているかを表す関数が求められる。
トル信号は、信号解析装置４と４ａまたは４と４ｂから
のパワースペクトルとともに関数解析装置１１ａ、ｌｌ
ｂに入力され、ＡＥセンサ２の出力に対して弁１の上流
側と下流側からのバックグランドノイズがどれだけ関与
しているかを表す関数が求められる。
演算装置１２ａ、１２ｂは信号解析装置４ａ。
４ｂと関数解析装置１１ａ、１１ｂの出力を演算し、弁
１の上流側と下流側からの影響を表す周波数スペクトル
（パワースペクトル）を求める。
１の上流側と下流側からの影響を表す周波数スペクトル
（パワースペクトル）を求める。
処理装置５では、信号解析装置４の出力から演算装置１
２ａ、１２ｂの出力を差引くことにより正確な弁リーク
量を求めることができる。
２ａ、１２ｂの出力を差引くことにより正確な弁リーク
量を求めることができる。
これにより、プラントの運転状態によるバックグランド
ノイズの変化に影響されない漏洩信号の検出が可能とな
り、基準値αとの比較により、漏洩発生の有無の判断を
正確に行うことができ、また、漏洩量の正確な推定が可
能となる。
ノイズの変化に影響されない漏洩信号の検出が可能とな
り、基準値αとの比較により、漏洩発生の有無の判断を
正確に行うことができ、また、漏洩量の正確な推定が可
能となる。
次に、上述の実施例の作用を第２図を参照して説明する
。なお、同図中の各グラフにおいて、点線は弁１に漏洩
がない場合を示し、実線は漏洩がある場合を示す。
。なお、同図中の各グラフにおいて、点線は弁１に漏洩
がない場合を示し、実線は漏洩がある場合を示す。
ＡＥＥ測装置３．３ ａ ｓ ３ ｂは、前述のように
ＡＥセンサ２．２ ａ ｓ ２ ｂから入力する信号を
増幅するとともにフィルタリングして出力ＴＡＥＩ’Ｔ
ＳＴ を生ずる。これらの出力ＴＡＥＩ、Ａ
Ｅ２ ＡＥ３ Ｔ 、Ｔ は信号解析装置４．４ａ、４ｂにＡ
Ｅ２ ＡＥ３ よってパワースペクトル５Ｓ ＡＥＩＩ’ ＡＥ２２” ＡＥ３３に変換される。
ＡＥセンサ２．２ ａ ｓ ２ ｂから入力する信号を
増幅するとともにフィルタリングして出力ＴＡＥＩ’Ｔ
ＳＴ を生ずる。これらの出力ＴＡＥＩ、Ａ
Ｅ２ ＡＥ３ Ｔ 、Ｔ は信号解析装置４．４ａ、４ｂにＡ
Ｅ２ ＡＥ３ よってパワースペクトル５Ｓ ＡＥＩＩ’ ＡＥ２２” ＡＥ３３に変換される。
信号解析装置１０ａはＴ とＴ に基づいＡＥＩ
ＡＥ２ てクロススペクトルＳ を求める。また、信号Ｅ１２ 解析装置１０ｂはＴ とＴ に基づいてクロＡＥＩ
Ａ２Ｂ ススベクトルＳ を求める。
ＡＥ２ てクロススペクトルＳ を求める。また、信号Ｅ１２ 解析装置１０ｂはＴ とＴ に基づいてクロＡＥＩ
Ａ２Ｂ ススベクトルＳ を求める。
ＡＥＩ３
関数解析装置１１ａは先に求めた５ＡＥ１１．５ＡＥ１
２％５ＡＥ２゜から結合関数γ１２を求める。また、関
数解析装置１１ｂは５ＡＥＩ□、”’ ＡＥＩ３．５Ａ
Ｅ３３から結合関数７１３を求める。
２％５ＡＥ２゜から結合関数γ１２を求める。また、関
数解析装置１１ｂは５ＡＥＩ□、”’ ＡＥＩ３．５Ａ
Ｅ３３から結合関数７１３を求める。
なお、結合関数は結合の度合いを０から１の間の数値で
表したものである。
表したものである。
一般に、結合関数γｘｙは次式で表すことができる。
ｒｘｙ２− ｌ ５ＡＥｘｙ （（ＩＪ） Ｉ ２
／ ［５ＡＥＸＸ （ω）Ｘ Ｓ ＡＥｙｙ（ω）］ −ＩＨＩ ２５ＡＥｘｘ（ω）／ ［ｌＨｌ ２ｘ
Ｓ ＡＥｘｘ （ω） 十Ｓ ｋＥｙｙ （ω） ］・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）但し、Ｓ
ＡＥｘｙ ｒ点ｘ１ｙ間のクロススペクトルＳ ＡＥｘ
ｘ ：点ＸのパワースペクトルＳ Ａｇｙｙ ：点ｙの
パワースペクトルＨ：点Ｘから点ｙに対する伝達関数 従って、結合関数γｘｙに点ｙのパワースペクトルＳ
ＡＥｙｙを乗算すると、点Ｘにおける点ｙからの影響に
よるパワースペクトルを求めることができる。同様に、
結合関数γｘｙに点Ｘのパワースペクトル５ＡＥｘｘを
乗算すると、点ｙにおける点Ｘからの影響によるパワー
スペクトルを求めることができる。
／ ［５ＡＥＸＸ （ω）Ｘ Ｓ ＡＥｙｙ（ω）］ −ＩＨＩ ２５ＡＥｘｘ（ω）／ ［ｌＨｌ ２ｘ
Ｓ ＡＥｘｘ （ω） 十Ｓ ｋＥｙｙ （ω） ］・
・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）但し、Ｓ
ＡＥｘｙ ｒ点ｘ１ｙ間のクロススペクトルＳ ＡＥｘ
ｘ ：点ＸのパワースペクトルＳ Ａｇｙｙ ：点ｙの
パワースペクトルＨ：点Ｘから点ｙに対する伝達関数 従って、結合関数γｘｙに点ｙのパワースペクトルＳ
ＡＥｙｙを乗算すると、点Ｘにおける点ｙからの影響に
よるパワースペクトルを求めることができる。同様に、
結合関数γｘｙに点Ｘのパワースペクトル５ＡＥｘｘを
乗算すると、点ｙにおける点Ｘからの影響によるパワー
スペクトルを求めることができる。
弁１に漏洩がない場合は、ＡＥセンサ２によって検出さ
れる信号は、第２図のγ１２およびγ１３中の点線で示
すように、強い結合関係を示し、弁１の上流側および下
流側からのバックグランドノイズであることが分る。
れる信号は、第２図のγ１２およびγ１３中の点線で示
すように、強い結合関係を示し、弁１の上流側および下
流側からのバックグランドノイズであることが分る。
一方、弁１に漏洩がある場合は、ＡＥセンサ２によって
検出される信号は、リークによる信号成分の割合いが多
くなる。この場合、弁１の上流側および下流側に設置し
たバックグランドノイズ計測用のＡＥセンサ２ａ、２ｂ
の信号レベルも多少は大きくなるが、ＡＥセンサ２によ
って検出されるリーク信号に比べると非常に小さいので
、第２図のγ１２およびγ１３中の実線で示すように、
弱い結合関係を示し１、弁１からの漏洩であることが分
る。
検出される信号は、リークによる信号成分の割合いが多
くなる。この場合、弁１の上流側および下流側に設置し
たバックグランドノイズ計測用のＡＥセンサ２ａ、２ｂ
の信号レベルも多少は大きくなるが、ＡＥセンサ２によ
って検出されるリーク信号に比べると非常に小さいので
、第２図のγ１２およびγ１３中の実線で示すように、
弱い結合関係を示し１、弁１からの漏洩であることが分
る。
演算装置１２ａでは、弁上流側からの検出信号のパワー
スペクトルＳ と結合関数γ【２に基づＥ２２ いて、弁１上流側からの影響を示すパワースペクトル５
ＢｏＮ１゜を演算する。また、演算装置１２ｂでは、弁
下流側からの検出信号のパワースペクトルＳ と結合
関数γ１３に基づいて、弁１下流側Ｅ３３ からの影響を示すパワースペクトルＳ を演ＧＮ１
３ 算する。
スペクトルＳ と結合関数γ【２に基づＥ２２ いて、弁１上流側からの影響を示すパワースペクトル５
ＢｏＮ１゜を演算する。また、演算装置１２ｂでは、弁
下流側からの検出信号のパワースペクトルＳ と結合
関数γ１３に基づいて、弁１下流側Ｅ３３ からの影響を示すパワースペクトルＳ を演ＧＮ１
３ 算する。
処理装置５においては、信号解析装置４の出力Ｓ か
ら、弁上流側と弁下流側からの影響ＳＢＥＩＩ ＧＮ１２・ ＢＧＮ１３を差弓１く・これによりプラ
ントの運転状態によるバックグランドノイズの変化に影
響されることなく漏洩信号ＳＬの検出が可能となり、基
■値αとの比較によって漏洩発生の有無の判定を正確に
行うことができる。また、漏洩信号ＳＬより求めた実効
値により漏洩量の推定を正確に行うことができる。
ら、弁上流側と弁下流側からの影響ＳＢＥＩＩ ＧＮ１２・ ＢＧＮ１３を差弓１く・これによりプラ
ントの運転状態によるバックグランドノイズの変化に影
響されることなく漏洩信号ＳＬの検出が可能となり、基
■値αとの比較によって漏洩発生の有無の判定を正確に
行うことができる。また、漏洩信号ＳＬより求めた実効
値により漏洩量の推定を正確に行うことができる。
［発明の効果］
上述のように、本発明に係る弁漏洩監視装置によれば、
プラントの運転状態によるバックグランドノイズの変化
に影響されることなく漏洩信号を検出することができ、
弁から漏洩が生じた場合、これを正確に判別することが
できる上、正確な漏洩量の推定も可能である。
プラントの運転状態によるバックグランドノイズの変化
に影響されることなく漏洩信号を検出することができ、
弁から漏洩が生じた場合、これを正確に判別することが
できる上、正確な漏洩量の推定も可能である。
第１図は本発明の弁漏洩監視装置の実施例を示すブロッ
ク図、第２図は第１図に示す弁漏洩監視装置の作動を示
す流れ線図、第３図は従来の弁漏洩監視装置を例示する
ブロック図、第４図は第３図の弁漏洩監視装置の作動を
示す流れ線図、第５図は第３図における信号解析装置に
よって求めた漏洩量と実効値との関係を示すグラフ、第
６図はバックグランドノイズ源とリーク音との関係を説
明する流れ図である。 １・・・・・・弁 ２．２ ａ ｓ ２ ｂ・・・・・・ＡＥセンサ３．３
ａ、 ３ ｂ−−−−−−ＡＥｔｔ′測装置４．４ａ
、４ｂ・・・・・・信号解析装置５・・・・・・処理装
置 ６・・・・・・出力装置 １０ａ、１０ｂ・・・・・・信号解析装置１１ａ、ｌｌ
ｂ・・・・・・関数解析装置１２ａ、１２ｂ・・・・・
・演算装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第５図
ク図、第２図は第１図に示す弁漏洩監視装置の作動を示
す流れ線図、第３図は従来の弁漏洩監視装置を例示する
ブロック図、第４図は第３図の弁漏洩監視装置の作動を
示す流れ線図、第５図は第３図における信号解析装置に
よって求めた漏洩量と実効値との関係を示すグラフ、第
６図はバックグランドノイズ源とリーク音との関係を説
明する流れ図である。 １・・・・・・弁 ２．２ ａ ｓ ２ ｂ・・・・・・ＡＥセンサ３．３
ａ、 ３ ｂ−−−−−−ＡＥｔｔ′測装置４．４ａ
、４ｂ・・・・・・信号解析装置５・・・・・・処理装
置 ６・・・・・・出力装置 １０ａ、１０ｂ・・・・・・信号解析装置１１ａ、ｌｌ
ｂ・・・・・・関数解析装置１２ａ、１２ｂ・・・・・
・演算装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 第子丸 健 第１図 第５図
Claims (1)
- 弁またはその近傍に設置され、この弁のシート部からの
流体漏洩に伴って発生するリーク音を検出するアコース
ティック・エミッション（以下「ＡＥ」という）センサ
と、前記弁の上流側および下流側に設置したバックグラ
ンドノイズ測定用のＡＥセンサと、これらのＡＥセンサ
からの信号を計測するＡＥ計測装置と、このＡＥ計測装
置からの信号を解析する信号解析装置と、この信号解析
装置からのＡＥスペクトルに基づいて前記ＡＥセンサ間
の結合関数を求める関数解析装置と、この関数解析装置
からの結合関数と前記バックグランドノイズ測定用のＡ
ＥセンサからのＡＥスペクトルとを乗算する演算装置と
、この演算装置からのバックグランドノイズによるＡＥ
スペクトルを前記弁におけるＡＥスペクトルから除去し
、漏洩検知を行う処理装置と、この処理装置の出力を表
示する出力装置とからなることを特徴とする弁漏洩監視
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14041388A JP2575810B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 弁漏洩監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14041388A JP2575810B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 弁漏洩監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311242A true JPH01311242A (ja) | 1989-12-15 |
| JP2575810B2 JP2575810B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=15268151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14041388A Expired - Lifetime JP2575810B2 (ja) | 1988-06-09 | 1988-06-09 | 弁漏洩監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575810B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05256726A (ja) * | 1992-01-16 | 1993-10-05 | Toshiba Corp | 埋設管体の異常位置検出方法及び装置 |
| JPH10160615A (ja) * | 1996-11-27 | 1998-06-19 | Tokyo Gas Co Ltd | 音響式漏洩位置特定装置 |
| EP0991888A1 (en) * | 1997-06-26 | 2000-04-12 | Crane Nuclear, Inc. | Method and apparatus for on-line detection of leaky emergency shut down or other valves |
| JP2000292302A (ja) * | 1999-02-01 | 2000-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | 異常箇所検出装置 |
| JP2005214666A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects | リーク検出装置及び方法 |
| JP2006084443A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Chiyoda Corp | 漏洩検出装置及び方法 |
| JP2009243994A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Univ Nihon | 配管補修後液密性検査装置 |
| JP2017072448A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社東芝 | 弁シートリーク検査装置および弁シートリーク検査方法 |
| US10641412B2 (en) | 2012-09-28 | 2020-05-05 | Rosemount Inc. | Steam trap monitor with diagnostics |
| JP2021039074A (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 株式会社デンソーＥｍｃエンジニアリングサービス | 信号源推定装置 |
| CN113310636A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-27 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种火电厂阀门内漏检测装置及检测方法 |
-
1988
- 1988-06-09 JP JP14041388A patent/JP2575810B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05256726A (ja) * | 1992-01-16 | 1993-10-05 | Toshiba Corp | 埋設管体の異常位置検出方法及び装置 |
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| US6134949A (en) * | 1997-06-26 | 2000-10-24 | Crane Nuclear, Inc. | Method and apparatus for on-line detection of leaky emergency shut down or other valves |
| EP0991888A4 (en) * | 1997-06-26 | 2001-04-18 | Crane Nuclear Inc | METHOD AND DEVICE FOR ONLINE DETECTION OF LEAKS IN AN EMERGENCY STOP VALVE OR OTHER VALVES |
| JP2000292302A (ja) * | 1999-02-01 | 2000-10-20 | Mitsubishi Electric Corp | 異常箇所検出装置 |
| JP2005214666A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Japan Nuclear Cycle Development Inst States Of Projects | リーク検出装置及び方法 |
| JP2006084443A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Chiyoda Corp | 漏洩検出装置及び方法 |
| JP2009243994A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Univ Nihon | 配管補修後液密性検査装置 |
| US10641412B2 (en) | 2012-09-28 | 2020-05-05 | Rosemount Inc. | Steam trap monitor with diagnostics |
| JP2017072448A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社東芝 | 弁シートリーク検査装置および弁シートリーク検査方法 |
| JP2021039074A (ja) * | 2019-09-05 | 2021-03-11 | 株式会社デンソーＥｍｃエンジニアリングサービス | 信号源推定装置 |
| CN113310636A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-08-27 | 华电电力科学研究院有限公司 | 一种火电厂阀门内漏检测装置及检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2575810B2 (ja) | 1997-01-29 |
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