JPH03249534A - 弁漏洩監視装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、流体リーク時に弁シート部等から発生する超
音波を音響センサを使用して測定し、リークの有無とリ
ーク量を推定する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の各種プラント
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。

これらの弁の内、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、リー
クを防止するため遮断性能が要求される。

このような弁に、例えば異物の噛み込みやシート部の欠
陥等によってリークか生しると、流体が損失する上、高
圧の流体か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、修理に多大な手数を要する
ことになる。

また、流体のリーク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、弁の流体リーク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。従来の弁漏洩監視
装置の構成例を第２図に示す。

同図において、弁１に設置した音響センサ２により検出
されたリーク信号は、信号増幅装置３により増幅および
フィルタリングされ、さらに信号処理装置４内で実効値
ａに加工され、演算装置５に入力される。

演算装置５内に入力された信号は、入力手段６を介して
リーク判断手段７に導入され、リークの有無を判断され
る。その結果、″リーク有り″と判断された場合は、リ
ーク量サーチ手段８によりリーク量の算出か行なわれ、
表示手段９によりリークの有無およびリーク量を出力装
置１ｏに表示する。

リーク量サーチ手段８にはり−ク二データベース１１か
連結されている。リーク量サーチ手段８は、入力された
リーク信号の実効値ａを基に、リーク量データベース１
４をサーチし、リーク量を算出する。

ところで、発電プラント等で使用されている一般の弁に
おけるリーク量とリーク量との関係は、リーク量が増加
すると、それに従いリーク量も増加する傾向にある。す
なわち、リーク量はリーク量の単調増加関数と見ること
ができる。

このリーク量とリーク量との関係を第３図に示す。また
、第３図のリーク量ｘ　（ｋｇ／Ｈ）とリーク量ｙ（０
）との関係を整理した結果を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 リーク量データベース１１は第１表の内容をデータとし
て蓄積している。第２図のリーク量サーチ手段８では、
リーク量データベース１１より実効値ａに最も近いリー
ク量をｙ１〜ｙｎの中がら選出し、それに対応したリー
ク量をサーチする処理を行う。サーチ順を模式的に書く
と３−＋　ｙ　−１−ｚとなる。

ここで、第３図に示すリーク量とリーク量との関係は、
各弁について弁固有のものであるがら、リーク量データ
ベース１１の（ｘ、ｙ）の数値は弁により当然異なる。

この場合、リーク量サーチ手段８を変更することなく、
データベース１１のｘ、ｙの数値を変更するだけで、ど
のような弁にも対応できることになる。

（発明が解決しようとする課題） 上述したように、弁漏洩監視装置によれば、弁全閉時に
漏洩が発生すると、第３図に示すリーク量とリーク量の
関係からリーク量を求め、漏洩の有無の判断と共に、リ
ーク量を表示することができる。

しかしながら、弁の種類によっては、例えばＢＦＰ再循
環弁のように、リーク量が増加してくるとリーク量が低
下する傾向を示すものがある。これは弁の２次側が多段
オリフィス構造になっていることに起因する。第４図の
曲線Ａは、リーク量か増加してくるとリーク量が低下す
る傾向を示す弁におけるリーク量ｙとリーク量Ｘとの関
係を示す。

この様な傾向を示す弁におけるリーク量の算出につき、
以下に説明する。

リーク量データベース１１には、第４図に示したような
リーク量とリーク量との関係を格納する必要かあるが、
既述したようにリーク量データベース１１の構成は第１
表に示したようになっているため、この表の（ｘ、ｙ）
に第４図のリーク量とリーク量との関係をあてはめるこ
とになる。この場合、次の２つの方法か考えられる。

（Ｉ）第４図のリーク量とリーク量との関係を単調増加
関数に近似してデータベース化する。

（ｎ）第４図のリーク量とリーク量との関係をそのまま
データベース化する。

これらの方法の詳細と問題点を説明する。

（Ｉ）の方法の場合 単調増加関数の近似曲線を第４図中の曲線Ｂとすると、
この近似曲線Ｂをデータベース化し、リーク量データベ
ース１１に格納し、弁漏洩監視装置により監視を行なっ
た場合のリーク量の算出結果を第２表に示す。この表は
弁漏洩監視装置から算出されたリーク量■と実際のリー
ク量■（第４図の曲線Ａ）との比較を行ったものである
。

第２表 第２表から明らかなように、リーク量かｙｌ。

ｙ３の場合は、弁リーク監視装置から算出されるリーク
Ｊｉｘｌ’、ｘ３“の方が実際のリークｆｆｉ　ｘ　１
ｘ３より大きくなっている。

一方、リーク量がｙ２の場合は、弁リーク監視装置から
求まるリーク量Ｘ２°は、リーク量か上昇傾向の場合は
実際のリーク量ｘ２１より大きくなるが、リーク量が増
大してリーク量が下降傾向になった場合は実際のリーク
量ｘ２２より小さくなっている。

以上のように、第４図の曲線Ａを単調増加関数Ｂで近似
した場合には、弁リーク監視装置から算出されるリーク
量は実際のリーク量とかなり異なり、正確な値を算出す
ることができない。

（Ｉｆ）の方法の場合 この方法は、第４図の曲線Ａをそのままデータベース化
し、リーク量データベース１１に格納するものであるが
、この場合のリーク量データベー第１１の構成を第３表
に示す。なお、この表中の記号は第４図の記号と対応し
ている。

第３表 第４図中の曲線Ａにおいて、リーク量がｙｔ付近までは
、１点のリーク量ｙに対して１点のり−り量Ｘが定まる
か、それ以後は、１点のリーク量に対して２点のリーク
量が該当することになる。

また曲線Ａの頂点においては、リーク量ｙ３に対してリ
ーク量ｘ３か１点のみ定まることになる。

このようなリーク量データベースの構成では、第２図の
リーク量サーチ手段８において、あるリーク量に対して
リーク量が２点ある場合かあるためリーク量か定まらず
、あるリーク量に対してリーク量を特定できないことに
なる。

以上説明したように、リーク量か増加してくるとリーク
量が減少する傾向のある弁においては、（ＩＩ）の方法
ではリーク量を算出できないため、算出リーク量が正確
でなくても、リーク音／リ−り量的線を単調増加曲線で
近似する（Ｉ）の方法を採らざるを得ないのか実状であ
る。

従って、従来の弁漏洩監視装置では、ＢＦＰ再循環弁の
ような、リーク量が増大してくるとリーク量が低下する
弁については、正確なリーク量を推定することができず
、実際はリーク量が増加しているにも拘らず、弁漏洩監
視装置から出力されるリーク量は小さくなっている場合
かあり、そのまま運転を続けてしまうと、弁のシート部
の損傷が拡大し、ひいては大きなプラント損失をもたら
すという欠点かあった。

本発明はこのような問題点を解決すべくなされたもので
、弁の２次側が多段オリフィス構造になっている等の理
由でリーク量か増大してくるとリーク量か低下する傾向
を持つ弁に対しても、リーク量を正確に推定できる機能
を有する弁漏洩監視装置を提供することを目的とする。

［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し
た音響センサと；この音響センサにより検出されたリー
ク信号を増幅・フィルタリングする信号増幅装置と；こ
の信号増幅装置の出力信号を実効値に変換する信号処理
装置と；前記リーク信号の実効値を入力し、予め格納さ
れている基準値と比較することによりリークの有無を判
断するリーク判断手段と、リーク量データを蓄えたリ一
り量データベースと、このリーク量データベースをアク
セスすることによりリーク量を算出するリーク量サーチ
手段と、リークの有無およびリーク量を出力する表示手
段とから構成される装置置とを備えた弁漏洩監視装置に
おいて・前記演算装置内に、入力リーク信号のスペクト
ラムの特定周波数帯に着目することによりリーク音信号
が増加傾向にあるか減少傾向にあるかを判断するリーク
音傾向判断手段と、前記リーク音傾向判断手段から得ら
れた結果を用いてリーク量を推定するリーク量サーチ手
段と、複数のリーク量データベースとを設けたことを特
徴とするものである。

（作用） 上述のように構成した本発明の弁漏洩監視装置において
は、弁またはその近傍に設置した複数個の音響センサに
より検出されたリーク信号は信号増幅装置により増幅及
びフィルタリングされ、信号処理装置内で周波数解析さ
れ、さらに実効値に加工されて演算装置に入力される。

この演算装置では、リーク判断手段により、入力された
信号実効値を、予め格納されている基準実効値と比較す
ることにより、リークの有無を判断し、“リーク有り“
の場合は、リーク音傾向判断手段によりリーク量が増加
傾向にあるか、減少傾向にあるかを判断し、その結果を
用いて、リーク量サーチ手段で、リーク量の増加に伴っ
てリーク量が増加する増加曲線またはリーク量の増加に
伴ってリーク量が減少する減少曲線のどちらかを用いて
リーク量の算出を行う。この算出結果は出力装置へ表示
される。

前記のリーク音傾向判断手段では、次の方法のいずれか
一つまたは二つ以上の組合わせにより、リーク量が増加
傾向にあるか減少傾向にあるかを判断する。

（１）入力信号のスペクトラムの特定周波数帯域に着目
する。

（２）弁全開時からの弁近傍の配管温度に着目する。

（３）弁または近傍に設置した複数個のリーク量のそれ
ぞれのレベルに着目する。

（実施例） 次に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお
、これらの図において、第２図ないし第４図におけると
同一部分には同一符号を付してある。

第１図は本発明による弁漏洩監視装置の第１実施例を示
す構成図である。

第１図において、１は発電プラント等に設置されている
弁、２は弁１からのリーク信号を検出する音響センサ、
３は音響センサ２により検出されたリーク信号を増幅す
ると共にフィルタリングする信号増幅装置、４はリーク
信号を周波数解析して、その実効値ａを求める信号処理
装置である。

演算装置２０は信号処理装置４で算出されたリーク信号
の実効値ａを入力し、各種処理をし、出力装置１０へ結
果を表示するもので、前述と同様の入力手段６、リーク
判断手段７、リーク量サーチ手段８、表示手段９の他、
リーク音傾向判断手段２１、減少用リーク量データベー
ス２２および増加用リーク量データベース２３から構成
されている。

次に、上記構成の本発明の作用を、リーク量が増加する
とリーク量が減少する傾向を示すＢＦＰ再循環弁に適用
した場合を例に説明する。

第１図において、音響センサ２により検出されたリーク
信号は、信号増幅装置３により増幅及びフィルタリング
された後、信号処理装置４へ入力され、周波数分析され
る。

次に、周波数分析された周波数スペクトルの特徴につい
て説明する。

本実施例では対策弁としてＢＦＰ再循環弁を使用してい
るが、この弁は既に説明した様に、第４図の曲線Ａのよ
うな傾向を示すものである。

この曲線Ａの上昇過程と下降過程における周波数スペク
トルには、ある条件下で第５図、第６図に示すような特
徴が表れている。

即ち、第５図のリーク量の上昇過程に対し、リーク量の
下降過程（リークが進んでリーク量が大きくなっている
場合）のスペクトルは、第６図に示すように、４００ｋ
Ｈｚより上の周波数帯域においてリーク量が高めに出て
いる。換言すれば、リーク音上昇時の第５図のスペクト
ルに比べ、第６図のリーク音下降時のスペクトルは高周
波帯域で高レベルとなっている。

以上の特徴から、リーク音スペクトルに着目することに
より、リーク量が上昇過程か、下降過程かの判断を行な
うことができる。

この判断を行う準備のため、信号処理装置４では、周波
数分析後金域の実効値ａと、０〜４００ｋＨｚの実効値
ｒｌｌｓｌおよび４００ｋＨｚ　〜１．０００ｋＨｚの
実効値ｒＩｌｌｓ２　　の算出を行う。ここで実効値ｒ
ｍｓｌ、　ｒｍｓ２とは、各周波数帯域におけるリーク
音スペクトルの２乗平均の平方根ｒｍｓ　　（ｒｏｏｔ
　ｌｌ１ｅａｎ　５ｑｕａｒｅ　ｖａｌｕｅ）である。

以上のようにして算出された実効値ａ、　ｒｍｓｌ＋ｒ
ｍｓ２は演算装置２０へ入力される。

次に、演算装置２０の作用を、その処理の流れを示す第
７図を参照して説明する。

演算装置２０では、リーク信号のスペクトル全域の実効
値ａと、０〜４００ｋＨｚ帯域の実効値ｒａ＋ｓｌおよ
び４００　ｋ　８２〜１．００Ｏｋ比帯域の実効値ｒｎ
ｓ２を入力する（２０１）と、リーク信号の実効値ａを
、予めセットしであるリーク量の基準実効値すと比較し
く２０２）、実効値ａが基準実効値すよりも大きイ場合
は、リーク有りと判定し、リーク量の算出（２０Ｂ）等
、以下の処理を行う。ステップ（２０２）においてリー
ク信号の実効値ａがリーク量の基準実効値すより大きい
時は、以下の処理は行わず、直接、表示処理（２１１）
へ移行する。

ステップ（２０２）では、リーク有り、リーク無しの判
断が行われるが、その結果は、例えばリーク有りの場合
は“１ｅａｋ：１”　　リーク無しの場合は“１ｅａｋ
：Ｏ”というようにして保存される。

上述のステップ（２０１）、（２０２）は第１図のリー
ク判断手段７において実行される。

次に、高周波部の実効値ｒｍｓ２が全帯域（ｒｉｓｌ十
ｒｍｓ２）に対してどの位の比率になっているかを計算
する（２０Ｂ）。

続いて、ステップ（２０４）では、スペクトル判定デー
タベース３０を用いて判定値サーチが行われる。

ここで、第７図中のスペクトル判定データベース３０に
ついて説明する。

スペクトル判定データベース３０の構成を第４表に示す
。この表は、幅をもたせた各リーク量の全域実効値ａに
対応するしきい値Ｓ　［ｒｍｓ２／（ｒＩＩｌｓｌ＋　
ｒＩＩｌｓ２）の判定値］を示したものである。

第４表 このようにリーク音レベルにより、しきい値Ｓを各々設
ける理由は、スペクトルのレベルおよび形が各リーク音
レベルによってそれぞれ違ってぃるからである。

スペクトル判定データベース３０は、ｒｍｓ２／（ｒｍ
ｓｌ＋ｒ＋ｎ５２）の値が第４表のＳ以上（高周波レベ
ル大）であれば、“リーク量は減少過程°であると判断
し、Ｓより小（高周波レベル小）であれば、“リーク量
は増加過程”であると判断する。

即ち、高周波域レベル（ｒｍｓ２）か大きいか小さいか
で、リーク量か上昇傾向にあるか、下降傾向にあるかの
判断が行なえる。

ステップ（２０４）にてスペクトラム判定データベース
３０をサーチする。即ち、入力リーク実効値ａが第４表
の左欄のどの範囲に入っているかを選択し、その判定値
Ｓをサーチする。

次に、ステップ（２０３）にて求めた Ａ　−ｒｍｓ２／　（ｒｍｓｌ＋ｒ＋＋＋ｓ２）とＳと
を比較（２０５）して、Ａ≦Ｓの場合は、リーク音増加
過程となり、キー変数をＫＥＹ−１にセットする（２０
６）。Ａｓｓの場合は、リーク音減少過程となり、キー
変数をＫＥＹ−０とする（２０７）。

以上のステップ（２０Ｂ）、（２０４）、（２０５）　
　　（２０６）、（２０７）の処理か、第１図のリーク
音傾向判断手段２１の機能である。

次に、ステップ２０８において、キー変数かＫＥＹ−１
の場合、即ちリーク量が増加傾向にある場合は、増加用
リーク量データベース２３を用いてリーク量をサーチす
る（２０９）。

さて本実施例では、対策弁はＢＦＰ再循環弁であるので
、リーク量が増大するとリーク量か減少する傾向を示す
。このリーク量とリーク量の関係は既に説明したように
、第４図の曲線へで与えられている。この曲線Ａを増加
部分と減少部分にそれぞれ分け、リーク量が増加してい
る場合は増加部分を用いて、リーク量が減少傾向にある
場合は減少部分を用いてそれぞれリークを算出する。

以下、この処理を説明する。

第８図は、第４図の曲線Ａのリーク量が増加している部
分を抜き出したものであり、この関係をデータベース化
したものが、第１図の増加用リーク量データベース２３
である。

増加用リーク量データベース２３の構成を第５表に示す
。

第５表 このデータベースでは、リーク量がａ１→ａ５と増加す
ると、それに伴いリーク量もｂｌ　−ｂ５と増加してい
る。

ステップ（２０９）では、増加用リーク量データベース
２３をアクセスし、リーク信号の実効値ａに最も近いリ
ーク量をまず選出し、そのリーク量に対応するリーク量
をサーチする。この様にしてリーク量が増加する場合の
リーク量が決定される。

一方、ステップ（２０８）でキー変数がＫＥＹ−１でな
い場合（ＫＥＹ≠０の時）は、リーク量か減少傾向にあ
る時である。この場合は、減少用リーク量データベース
２２によりリーク量をサーチすることになる（２１０）
。

ここで、減少用リーク量データベース２２の構成につい
て説明する。

第５図は、第４図の曲線Ａのリーク量が減少している部
分を抜き出したもので、これをデータベース化したもの
が減少用リーク量データベース２２であり、第６表にそ
の構成を示す。（以下余白）第６表 このデータベースでは、リーク量はａ６→ａ８と減少し
ていくが、それに対応するリーク量はｂ６−ｂ８と増加
している。ステップ（２１０）では、減少用リーク量デ
ータベース２２をアクセスし、リーク信号の実効値ａに
最も近いリーク量を選出し、そのリーク量に対応したリ
ーク量をサーチする。このようにしてリーク量が減少す
る場合のリーク量か決定される。

以上説明したステップ（２０ｇ）、（２０９）（２１０
）の処理が第１図のリーク量サーチ手段８の機能である
。

次に、ステップ（２０２）で判断したリークの有無と、
ステップ（２０９）または（２１，０）で求めたリーク
量を出力装置１０へ表示する処理を行う（２１１）。こ
のステップ（２１１）の処理は、第１図の表示手段９の
機能である。

続いて、次の信号入力（リーク量の実効値）かあるか否
かを判断しく２１２）、ある場合はステップ（２０１）
に戻り、処理を繰返す。また、ステップ（２１２）で次
の信号入力かない場合は、処理を終了する。

上述のような構成および機能の本実施例の弁漏洩監視装
置によれば、ＢＦＰ再循環弁のようにリーク量が増加し
てくるとリーク量か減少する弁についても、正確にリー
ク量を推定できる効果かある。また各弁によりリーク量
とリーク量の関係はそれぞれ違っているのは当然である
が、本実施例の増加用リーク量データベース２３および
減少用リーク量データベース２２の数値を変更すれば、
どのような弁にも対応できることは言うまでもない。ま
た、常にリーク量が増加する傾向の弁に対しても、本実
施例の増加用リーク量データベース２３のみを使用すれ
ば勿論対応可能である。

従って、本実施例の弁漏洩監視装置には、いかなる弁に
対しても、正確にリーク量を推定することができ、弁の
損傷状態を常に正確に把握できるという効果がある。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

なお、以下の説明においては、第１実施例の構成（第１
図）と同様な箇所には同じ符号を付し、説明は省略する
。

第１０図は、本発明の第２実施例を示す。

同図において、３１は弁１またはその近傍に設置した温
度センサてあり、３２は弁１の全閉信号である。

信号処理装置３３は、信号増幅装置３で増幅された信号
の周波数解析を行い、全帯域についての実効値の算出の
みを行う。またリーク音傾向判断手段３４は、温度セン
サ３１によって検出された弁近傍の配管温度より、リー
ク量が増加傾向にあるか減少傾向にあるかの判断を行う
ものである。

以下、第１１図をもとに、演算装置３０の処理の流れを
説明する。

第１１図中、第７図と同様の処理を行う部分には同じ符
号を付し、説明は省略する。

ステップ（３０１）にてリーク信号の実効値ａおよび温
度センサ３１からの温度信号Ｔを読み込む。

リーク音傾向判断手段３４では、ステップ（３０３）、
（３０４）、（３０５）、（２０６）、（２０７）を実
行する。

まず、ステップ（４０Ｂ）にて弁全開時からの経過時間
のサーチを行う。ここで、弁１の全閉時からの弁近傍の
配管温度変化について第１２図を参照して説明する。

弁を全開にすると、流体の流れが遮断されるため、全開
後時間が経過するにつれて、配管温度は徐々に下がり、
弁にリークがない場合、またはリーク量がそんなに多く
ない場合は、第１２図の曲線Ａのような変化を示し、一
定温度に到達する。

しかし弁のリーク量が多くなると、プラント負荷と共に
配管温度は変化し、温度はリーク小またはリーク無しと
比べ低下しなくなる。本実施例のＢＦＰ再循環弁の場合
は、第４図の曲線Ａにおけるリーク音上昇過程では、第
１２図の曲線Ａの配管温度傾向となり、第４図曲線Ａに
おけるリーク音低下過程では、配管温度は第１２図の曲
線Ｂの傾向を示す。

第１２図の関係に、曲線Ｃで示すしきい値ＳＫを設ける
。このしきい値ＳＫは時間と共に変化する。

ここで、温度センサ３１により計測した配管温度Ｔがし
きい値ＳＫを越えていれば、第１２図の曲線Ｂの傾向と
みなし、リーク量は低下傾向にあると判断する。また、
配管温度Ｔがしきい値ＳＫより小さい場合は、第１２図
の曲線Ａの傾向と見なし、リーク量は上昇傾向にあると
判断する。弁全閉時からの経過時間ｔとしきい値ＳＫと
の関係をデータベース化したものの構成例を第７表に示
す。

第７表 また、弁全開時からの経過時間ｔについては、第１０図
の弁全閉信号３２が演算装置３０へ入力された時からの
経過時間を記憶し、経過時間格納メモリ（第１１図の３
５）へ格納しておくものとする。

さて、第１１図のステップ（３０Ｂ）にて上記格納メモ
リ３５をサーチして経過時間ｔを求めた後、配管温度し
きい値データベース３６（内容は第７表）にアクセスし
、経過時間ｔに最も近い経過時間に対応したしきい値Ｓ
Ｋをサーチする（３０４）。

次に、サーチされたしきい値ＳＫと、入力温度信号Ｔと
の比較を行い（４０５）、Ｔ≦ＳＫの場合はリーク音上
昇傾向となりＫＥＹ−１（２０６）とし、Ｔ＞ＳＫの場
合はリーク音減少傾向となりＫＥＹ−０（２０７）とす
る。

次に第３実施例について説明する。

第１３図に第３実施例の構成を示す。

同図において、４１は左前（上流側）に設置した音響セ
ンサ、４２はスキャナ、４３は、音響センサ４１２から
の入力信号を周波数分析し、実効値を算出する信号処理
装置である。スキャナ４２は入力信号の選択を行うもの
であり、音響センサ４１，２からの信号を順次取込む。

信号処理装置４３は、音響センサ４１，２からの信号を
順番に処理（周波数解析及び実効値の算出）し、処理結
果の実効値（音響センサ２からの信号の実効値をａ、音
響センサ４１からの信号の実効値をａｆとする）を演算
装置４０へ送る。

リーク音傾向判断手段４４では、音響センサ２と４１の
レベルの比較を行い、リーク量か増加傾向にあるが減少
傾向にあるかの判断を行う。

以下、演算装置４０の処理の流れを第１４図を参照して
説明する。

ステップ（４０１）にて、音響センサ２，４１からの実
効値信号ａ、ａｆを入力する。

第１３図の左前に設置した音響センサ４１と弁体に設置
した音響センサ２の信号レベル（実効値ａｆとａ）の関
係は、第４図の曲線Ａに関連づけて説明すると次のよう
になる。即ち、第９図の曲線Ａの、リーク音上昇中（リ
ーク量か比較的少ない間）は、ある条件下では実効値信
号ａとａｆはほぼ同じ位の大きさを示すか、リーク音下
降中（リークか大きくなる）は左前のレベルａｆが弁体
のレベルａよりも小さくなってくる。従って、実効値信
号ａｆがａよりもある一定の値εだけ小さくなった時に
、リーク量が下降し始めたと判断する。この関係をステ
ップ（４０２）、（４０Ｂ）（４０４）に示している。

即ち、始めはリーク量は上昇するのでＫＥＹ−１とセッ
トしておき（４０２）、実効値信号ａｆがある値より小
さくなったら（４０３）、リーク音下降のキーをセット
（ＫＥＹ−０）する（４０４）。

上記の処理ステップ（４０２）、（４０Ｂ）、（４０４
）かリーク音傾向判断手段４４の機能である。

本実施例では、音響センサを左前と弁体に設置したか、
弁体、左後あるいは左前、弁体、左後に音響センサを取
付けても各弁のリークレベルの差より判断し、同様な処
理を行なえることはいうまでもない。

以上、本発明の第２、第３の実施例について説明したが
、この２つの実施例についても、第１実施例とほぼ同様
の効果が得られる。

以上で第１、第２、第３実施例ついて説明したが、これ
らを組合わせてリーク音傾向の増減の判断を行う琴も勿
論可能である。

以下、組合わせた例について述べる。

先ず、第１実施例（第１図）と第２実施例（第１０図）
を組合わせた場合には、スペクトラムによる判断と配管
温度による判断の両方で、リーク音か増加傾向にあるか
減少傾向にあるかをとらえることができる。この場合、
配管温度による判断は、第１２図の曲線Ａ、Ｂからも推
察できるように、弁全開後の経過時間か極端に短い場合
は、しきい値ＳＫによる判断では正確性に欠ける場合が
ある。従ってスペクトラムと配管温度の両方から判断す
る場合は、弁全閉後からの時間が極端に短い場合は、ス
ペクトラムのみで判断するようにすることも考慮する。

具体的には、先ず弁全閉時からの経過時間がある一定の
値を超えているものについては、第１１図のステップ（
３０４）、（３０５）、（２０６）、（２０７）の処理
を行う。

この際、弁全閉時からの経過時間が一定値を超えていな
いものは、以上の（３０４）〜（２０７）の処理は行わ
ない。

続いて、第７図のステップ（２０Ｂ）、（２０４）、（
２０５’）、（２０６）、（２０？）を実行する。そし
て例えば、温度による判断とスペクトラムによる判断結
果が一致すれば、その一致した結果をリーク音の傾向と
判断し、一致しない場合は、前回判断した傾向と同じリ
ーク音の傾向とみなすという事もできる。

次に第１実施例（第１図）と第３実施例（第１３図）を
組合わせた場合について説明する。この場合、第１３図
に示すように、左前にも音響センサ４１をっけ、音響セ
ンサの取付は位置による判断と第１実施例のスペクトラ
ムによる判断を両方実行する。

リーク音傾向判断手段では、例えば先ず、第１４図のス
テップ（４０２）、（４０３）、（４０４）を実行し、
次にＭ７図のステップ（２０３）、（２０４）、（２０
５）、（２０６）、（２０７）を実行する。

このように音響センサの取付は位置によるリーク音レベ
ルの違いおよびスペクトラムに注目したものの両方で、
リーク音の増減傾向を判断することにより、信頼性が向
上する。

さらに第２実施例（第１０図）と、第３実施例（第１３
図）とを組合わせた場合を説明する。

この場合は、既述したように第２実施例の温度変化によ
る判断は、弁全開後、一定時間経過後に行うのが望まし
い。リーク音傾向判断手段の処理としては、例えば先ず
、第１１図のステップ（３０３）、Ｃ３０４）、（３０
５）、（２０６）、（２，０７）を実行し、次に第７図
のステップ（２０３）、（２０４）、（２０５）、（２
０６）、（２０７）を実行する。

以上説明したように、２つの判断によりリーク音が増加
傾向にあるか減少傾向にあるかを判断することは、一つ
の判断による場合より、信頼性が向上する。

更には、リーク信号のスペクトルに着目したもの、弁全
閉後の配管温度の傾向に着目したもの、音響センサの取
付は位置によるリーク信号レベルの差に着目したものの
全てを総括してリーク音の増減傾向を判断することも可
能である。例えば、この場合３つの方法が全て同じ結果
を示した時にのみ、その判断を正とすれば、リーク音の
増減傾向の判断の信頼性が大幅に向上する。

また、３つの方法の判断結果に重み係数を付けて、これ
らの係数の総和により判断することもできる。この場合
は３つの方法のそれぞれの信頼度を考慮して、リーク量
の増減傾向を判断できる。

以上説明したように、第１．２．３の実施例を組合わせ
ることにより、リーク量が増加傾向にあるか減少傾向に
あるかの判断の信頼性が非常に向上し、また３つの方法
の長所、短所をそれぞれ考慮して判断が行なえるように
なる。その結果、リーク量の推定の精度も向上すること
になる。

また、ここまで述べてきた第１．２．３実施例の説明で
は、簡略のため、１回の入力信号により判断を行ってい
るが、実際は入力信号にバラツキがあるので、信号を複
数回入力し、その信号を平均した結果を用いて判断する
等の処理をすることにより、判断の精度を一層向上させ
ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の弁漏洩監視装置によれば、
発電プラント等に使用されているいかなる弁についても
正確にリーク量を把握することができね。従って、弁の
損傷を早期に予防でき、ひいては弁リークによるプラン
ト効率の低下を防止することができ、信頼性のあるプラ
ント運用を可能にするという効果が得られる。

４、図面の簡単説明 第１図は本発明に係わる弁漏洩監視装置の第１実施例の
構成図、第２図は従来の弁漏洩監視装置の構成図、第３
図と第４図はリーク量とリーク】の関係を示す説明図、
第５図はリーク音上昇時のスペクトラム、第６図はリー
ク音下降時のスペクトラム、第７図は第１実施例の演算
装置の処理を表す流れ図、第８図はリーク量か増加傾向
にある場合のリーク音／リーク量の関係を示すグラフ、
第９図はリーク量か減少傾向にある場合のリーク音／リ
ーク量の関係を示すグラフ、第１０図は第２実施例の弁
漏洩監視装置の構成図、第１１図は第２実施例の演算装
置の処理を表す流れ図、第１２図は弁全開後の温度変化
を示すグラフ、第１３図は第３実施例の弁漏洩監視装置
の構成図、第１４図は第３実施例の演算装置の処理を表
す流れ図である。

１・・・・・・弁 ２．４１・・・・・・音響センサ ５．２０．３０．４０・・・・・・演算装置１１・・・
・・・リーク量データベース２２・・・・・・減少用リ
ーク量データベース２３・・・・・増加用リーク量デー
タベース３１・・・・・・温度センサ ４２・・・・・・スキャナ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 弁またはその近傍に設置した音響センサと；この音響セ
   ンサにより検出されたリーク信号を増幅・フィルタリン
   グする信号増幅装置と；この信号増幅装置の出力信号を
   実効値に変換する信号処理装置と；前記リーク信号の実
   効値を入力し、予め格納されている基準値と比較するこ
   とによりリークの有無を判断するリーク判断手段と、リ
   ーク量データを蓄えたリーク量データベースと、このリ
   ーク量データベースをアクセスすることによりリーク量
   を算出するリーク量サーチ手段と、リークの有無および
   リーク量を出力する表示手段とから構成される演算装置
   とを備えた弁漏洩監視装置において； 前記演算装置内に、入力リーク信号のスペクトラムの特
   定周波数帯に着目することによりリーク音信号が増加傾
   向にあるか減少傾向にあるかを判断するリーク音傾向判
   断手段と、前記リーク音傾向判断手段から得られた結果
   を用いてリーク量を推定するリーク量サーチ手段と、複
   数のリーク量データベースとを設けたことを特徴とする
   弁漏洩監視装置。