JPH09512109A - ガス減圧装置の試験に用いられる装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ガス減圧装置を試験するポータブル式診断システムが、ガス減圧装置のための試験圧力を提供し、ガス減圧装置からの変位に関する情報を受け取る電気空気圧式試験ユニット（12）にインタフェースされたコンピュータ装置（16）を含む。試験ユニット（12）は、３つの電磁開閉弁、ニードル弁及び開閉玉弁を含む多数の弁を有する。ニードル弁の弁部材の位置は、位置変換器によって検出される。ガス減圧装置に接続されている変位変換器（40,42）が、スラムシャット弁及び圧力調整弁の変位を検出し、圧力変換器（44）及び差圧変換器（102）がそれぞれガス減圧装置に接続されている。変換器からの信号は、データ収集システム（210）に伝送され、このデータ収集システムも又、電磁開閉弁、ニードル弁及び開閉玉弁を全てＰＣ１６の制御下で駆動し、例えば、ガス減圧装置内で弁がどれほど開いているか（即ち、弁座からどれほど離れているか）についての指示が得られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス減圧装置の試験に用いられる装置及び方法 本発明は、ガス減圧装置の試験に用いられる装置及び方法に関する。 かかる装置は通常、いわゆるスキッドユニット(skid unit)に取り付けられ、 或いは、コンパクトであって、一般に地下のピット内に据えつけられる制御モジ ュールの形態をしている。かかる装置を以下、「ｐｒ装置」という。 このｐｒ装置は、スキッドユニット及びガス制御モジュールの診断試験を実施 できるコンピュータ援用診断試験装置の一部をなすようになっている。特に、ｐ ｒ装置を現場で試験するポータブル式診断システムを形成することが意図されて いる。かかる試験では、スキッドユニット又は制御モジュールに組み込まれた種 々の圧力調整弁、例えば逃がし弁のような安全装置、スラムシャット弁及びスト リーム又は流れ方向選択弁等の静的及び動的試験を全く分解する必要なく実施し 、しかも正確な圧力設定値を得ることが必要である。また、かかる試験により、 得た結果を先に実施して得られた試験結果と比較することにより、摩耗又は裂け 目の漸増による性能の変化を識別できる。 本発明によれば、減圧装置を現場で試験するポータブル式診断システムであっ て、少なくとも一つの変位変換器を減圧装置に接続する手段と、流体圧力を検出 する手段と、減圧装置を試験するための出力流体圧力を選択する制御手段と、選 択すると共に、或いは検出した圧力に基づいて少なくとも一つの変換器から弁変 位情報を受け取り、該弁変位情報に対する弁の移動度を求める手段とを有するこ とを特徴とするシステムが提供される。 初期データ収集操作の完了後、オペレータは、結果に関する基準が満たされて いないときに、好ましくは診断システムの一部をなすコンピュータに問い合わせ て、どの構成要素が故障状態にあるかを突き止めることができる。試験結果をダ ウンロードしてオフィス用コンピュータ装置に記憶させるという簡単な操作で高 い保守記録基準が得られることになる。 コンピュータは表示装置を含み、このコンピュータにより、知識ベースのエキ スパートシステムを採用できる。本装置により、非常に複雑な一組の試験を比較 的容易に実施できる。コンピュータに用いられるプログラムディスクにより、全 ての命令及びプロンプト（指示メッセージ）をコンピュータの表示画面上に表示 できる。 本装置は、試験対象であるｐｒ装置の種々の箇所にガスを供給し、ガス流量及 びガス圧力を測定し、この情報をコンピュータにとって利用可能にする。変位変 換器及びガス圧力変換器がｐｒ装置に取り付けられており、これら変換器で得ら れた情報をコンピュータにとって利用可能にする。コンピュータの役目としては 、ｐｒ装置の種々の構成要素のところでのガス圧力の増減度の計算だけでなく、 ｐｒ装置に供給されるガスの圧力の増減度の計算が挙げられる。コンピュータの 役目として又、ｐｒ装置の種々の構成要素の開閉移動度の計算が含まれる。 本装置は、列状に配置された弁によってｐｒ装置へのガス供給量を制御し、か かる弁は、閉鎖位置を除く弁部材の全ての位置でガスを通す弁を含み、コンピュ ータの役目として、その弁のアクチュエータを、開閉弁のアクチュエータと共に 制御する信号の発生が含まれる。 本装置は、多種類の試験の任意の組合せを実行するコンピュータ援用診断試験 装置として使用され、コンピュータで用いられるソフトウェアはかかる試験を実 行するよう作成されている。本装置により、かかる試験の種々の組合せを容易に 実施できる。 さらに、本発明によれば、ガス減圧装置の試験に用いられるガス入口及びガス ポートを有する装置であって、第１、第２及び第３の弁を有し、第１及び第２の 弁は各々、入口及び出口を有し、第３の弁は、第１および第２の弁ポートを有し 、第１の弁の入口は、前記ガス入口と連通し、第１の弁の出口は、第２の弁の入 口と第３の弁の弁ポートの両方と連通し、第２の弁の出口は、大気に通じ、第３ の弁の第２の弁ポートは、ガスポートと連通し、第３の弁は、弁部材と、弁部材 を完全閉鎖位置、完全開放位置及びこれらの間の中間位置に移動させる手段とを 有することを特徴とする装置が提供される。 第３の弁は好ましくは、第３の弁部材の位置を表す電気出力を生じさせること ができる位置変換器と連携している。 この装置は好ましくは、入口及び出口を備えた第４の弁を有し、第４の弁の入 口は、ガス入口と連通し、第４の弁の出口は、ガスポートと連通している。 この装置は好ましくは、入口及び出口を備えた第５の弁を有し、第５の弁の入 口は、ガスポートと連通し、第５の弁の出口は、大気に通じている。 さらに、本発明によれば、本発明の装置を用いてガス減圧装置を試験する方法 であって、得られた結果を、先に該方法を実施した際に得られた結果と比較して ガス減圧装置の性能の変化を見分ける段階を含むことを特徴とする方法が提供さ れる。 本発明の方法は、上記の結果により所定の基準が満たされていないことが分か ると、ガス減圧装置のどの構成要素が故障状態にあるかを突き止めるためにコン ピュータに問い合わせる段階を含むのが良い。 本発明の方法は、保守記録を得るために、試験結果をダウンロードしてコンピ ュータ装置に記憶させる段階を含むのが良い。 本発明の方法は、コンピュータで用いられるソフトウェアによってガス減圧装 置の構成要素に適用されるガスの圧力増大度及び圧力減少度を制御する段階を含 むのが良い。 ガス減圧装置の試験に用いられる装置の実施形態を、添付の図面を参照して例 示として説明する。 図１は、コンピュータ装置及び、実施形態ではスキッドユニットの形態のｐｒ 装置に接続された電気空気圧式試験ユニットを含む診断システムの略図である。 図２及び図３は、それぞれ配管接続状態及び電気ケーブル接続状態を示す電気 空気圧式試験装置の部分切欠き平面図である。 図４は、ｐｒ装置及び試験診断装置への接続状態（破線で示す）の線図である 。 図５は、試験診断装置を単純化形態で、その動作を制御するのに用いられるリ レードライバ基板が設けられた状態で示す略図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、インタフェース１４内の電気回路の一部の線図であり、 図５に示す弁のアクチュエータを制御するのに用いられるリレードライバ基板の 詳細を示す図である。 図７は、一方において弁及び変換器と他方においてインタフェース及びコンピ ュータとの間の電気的接続状態を示すブロック図である。 図８は、スラムシャット弁の試験用流れ図である。 図９は、表示された試験結果を示す図である。 図１０は、別のスラムシャット弁の試験用流れ図である。 図１１は、表示結果を示すグラフ図である。 図１は、スキッドユニットの形態をしていて、試験を受けるようになったｐｒ 装置１０を示している。電気空気圧式試験ユニット１２がこのｐｒ装置１０に接 続されており、ケース内に収納されたインタフェースユニット１４が、キーボー ド１５及び関連表示画面１７を有するポータブル式パーソナルコンピュータ（以 下、「ＰＣ」ともいう）１６に接続されている。１２ボルト電池の電源１８が診 断システムに電力を供給するのに利用可能な状態で図示されている。コンピュー タは、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク記憶装置及び直列 及び並列ポートを含む形式のものである。フロッピーディスク装置も設けられる 。 入口弁２０と出口弁２２は両方とも閉じられる。ユニット１２は、ホース２４ により、開閉弁２８を経て高圧ガス本管２６に連結されている。ユニット１２は 第２のホース３０によって開閉弁３２に連結されており、この開閉弁３２は、ｐ ｒ装置内に位置していて、出口弁２２のすぐ上流側の箇所に連結されている。ガ スをｐｒ装置に供給してホース３０を経由してｐｒ装置から運び出すことができ ることは注目されるべきである。 変位変換器４０，４２がｐｒ装置に取り付けられている。例えば、変換器４０ はスラムシャット弁部材の移動量を表示する電気アナログ信号を出し、変換器４ ２は圧力調整弁部材の移動量を表示する電気アナログ信号を出す。 圧力変換器４４が圧力マニホルド（図４参照）に接続されており、この圧力マ ニホルドは、ｐｒ装置内に位置していて、逃がし弁４６（図４参照）のすぐ下流 側の箇所に連結された開閉弁（図４参照）に連結されている。 変換器４０，４２，４４はそれぞれケーブル４８，５０，５２によりユニット １２に設けられた接続箱５４に接続されている。接続箱５４はケーブル５６によ ってインタフェース１４に接続されている。 ユニット１２内に組み込まれている装置は、コンピュータ１６により制御され るアクチュエータ（図示せず）によって操作される弁（図５参照）を有する。イ ンタフェース１４はケーブル６０によって接続箱５８に接続されている。 インタフェース１４はケーブル６２によって電池電源１８に接続され、コンピ ュータ１６はケーブル（図示せず）によってインタフェース１４に接続されてい る。 図２及び図３はユニット１２の詳細を示している。ガスはホース２４（図１） を経てユニット１２に到達し、開閉弁６６（図３）を通ってユニットに流入する 。図３をさらに参照すると、ガスは次に圧力調整弁６８に流入し、そしてＴ継手 ７０まで流れる。一方の枝管は第２のＴ継手７２まで延び、そこから開閉弁７４ （大気に通じている）まで延び、そして他方の枝管は第１の電磁弁７６の入口ま で延びている。弁７６の出口はＴ継手７８に連結されている。Ｔ継手７８の一方 の出口は第２の電磁弁８０の入口に連結され、第２の電磁弁８０の出口は大気に 通じている。 Ｔ継手７８の他方の出口はニードル弁８２の形態をした第３の弁の第１の弁ポ ートに接続されている。ニードル弁８２の第２の弁ポートはＴ継手８４に連結さ れている。 ニードル弁８２の「入口」又は「出口」と呼称することはできない。というの は、ガスはニードル弁８２を通っていずれの方向にも流れることができるからで ある。 Ｔ継手８４の一方のポートはＴ継手８５に連結され、Ｔ継手８５の一方の出口 は玉弁８６の形態をした第４の弁の出口に連結されている。玉弁８６の入口はＴ 継手７０の第２の出口に連結されている。 Ｔ継手８４の第２の出口は、電磁弁９０の形態をした第４の弁の入口に連結さ れている。弁９０の出口は、開閉弁９２の入口に連結され、開閉弁９２の出口は 大気に通じている。 Ｔ継手８５の第２のポートはオリフィスプレート９４に連結されている。オリ フィスプレート９４はガスポート１００に連結され、このガスポート１００はガ スホース３０に連結されている（図１）。 差圧変換器１０２が管１０４，１０６によってオリフィスプレート９４の両側 に接続されている。 図２は、ニードル弁８２のためのアクチュエータ１１０及び玉弁８６のための アクチュエータ１１２を示している。図２は又、接続箱５８から電磁弁７６、電 磁弁８０、玉弁８６、ニードル弁８２、電磁弁８４にそれぞれ制御信号を伝送す るケーブル１１４，１１６，１１８，１２０，１２２を示している。接続箱５８ はケーブル６０によってインタフェース１４に接続されている。 図３は又、弁８２と接続箱５４を相互に接続するケーブル１４０を示している 。このケーブル１４０はアクチュエータ１１０内に組み込まれていて、弁８２の 弁部材（ニードル）の位置を表示する位置変換器又は位置検出器（図示せず）か ら電気信号を伝送する。 図３は又、差圧変換器１０２と接続箱５４を相互に接続し、オリフィスプレー ト９４の前後で測定された差圧を表わす電気信号を伝送するケーブル１４２を示 している。コンピュータは、この信号からオリフィスプレート９４の通過ガス流 量を計算する。 図４は、スキッドユニットの形態をしたｐｒ装置の一部を示している。ｐｒ装 置は、メインストリーム（図示している）及びスタンバイ（待機）ストリーム（ 図４には示していないが全体として図１の背景に示されている）を有する。診断 システムを第１の一方のストリーム（図示している）に接続し、次に所望ならば 他方のストリームに接続できることは理解されよう。 例えば、メインストリームは、入口弁１５０、フィルタ１５２、スラムシャッ ト弁１５４、圧力調整弁１５６、逃がし弁１５７、ウェーハチェック弁１５８及 び出口弁１６０を有する。メインストリームと並列状態に、「Ｊ」ガバナ１６６ 、「Ｊ」逃がし弁１６８、吸入器１７０、Ｋ１パイロット弁１７２及びＫ２パイ ロット弁１７４を含む補助レールが設けられている。 以下に記載するような手動操作式開閉弁、即ち、弁１５０の上流側に位置して いて、ホース２４が接続されている（図１）弁２８、スラムシャット弁１５４と 圧力調整弁１５０との間に位置した弁１８０、圧力調整弁１５６のダイアフラム の下側に通じていて、衝撃圧力を圧力調整弁１５６のダイアフラムの下側に直接 作用させることができるようにする弁１８２、逃がし弁１５７とウェーハチェッ ク弁１５８との間に位置していて、圧力マニホルド１８９が接続されている弁１ ８４が設けられている。圧力マニホルドについては図１の説明と関連して言及し た。圧力変換器４４は圧力マニホルド１８９に接続されており、弁３２について はすでに説明した（図１参照）。 加うるに、補助レールには、以下の手動開閉弁、即ち、メインストリームと「 Ｊ」ガバナとの間に位置する弁１８６、「Ｊ」ガバナと「Ｊ」逃がし弁との間に 位置する弁１８８、補助レールとメインストリームとの接続部のすぐ上流側に位 置する弁１９０が設けられている。 最後に、パイロット弁１７２，１７４のダイアフラムの下側の圧力を検出する よう接続された手動操作弁１９２が設けられると共に、ストリーム出口弁１６０ の下流側の圧力がパイロット弁１７２，１７４のダイアフラムの下に作用するこ とができるようにする手動操作弁１９４が設けられている。 図４は又、圧力マニホルド１８９と手動操作式弁１８０との間に位置していて 、圧力調整弁１５６の上流側の圧力を抜きながらガスの流れを絞る絞り弁又はレ ストリクタ１９９を示している。 図５は、ユニット１２内に組み込まれていて、図３を参照して説明した装置を 示している。図５は、単純化した図であるが、本発明の一実施形態を形成する弁 ７６，８０，８２，８６，９０を示している。オリフィスプレート９４だけでな く、圧力調整弁６８、Ｔ継手７２及び開閉弁も図５から省略されている。 本発明の一特徴はその最も広い形態では、図５に示すように配置された弁７６ ，８０，８２だけを含み、弁８６，９０は省かれている。しかしながら、図５は 全体として、本発明のその特徴の好ましい形態を示している。図５では、入口ポ ートには符号７５が付けられ、ガスポートには符号７７が付けられている。電磁 弁８０は符号７９のところで大気に通じている出口を有し、電磁弁９０は符号８ １のところで大気に通じている出口を有している。 電磁弁７６，８０，９０及び玉弁８６は全て、一方向だけのガスの流れを取り 扱う。しかしながら、ニードル弁８２は、いずれの方向のガス流をも取り扱う。 電磁弁７６を供給弁と称しても良く、また電磁弁８０を低速ガス抜き弁又はベン ト弁と称しても良い（なお、ガス抜き率は、ニードル弁内のニードルの設定によ って定められる）、電磁弁９０を高速ガス抜き弁又はベント弁と称しても良い。 図５は又、概略的に示されているリレードライバ印刷回路基板２００を示し、 図６は、この印刷回路基板及び関連回路を一層詳細に示している。リレードライ バ印刷回路基板は、インタフェースユニット１４内に配置されている。リレード ライバ印刷回路基板は、電磁弁７６，８０，９０及び弁８２，８６のアクチュエ ータを付勢する。リレードライバ印刷回路基板は、符号２０２のところで１０本 のリード線ＳＫ１〜ＳＫ８、ＳＫ１０及びＳＫ１２の各々に設けられた流入電流 抑制器を含む。図５に示す「オフ」状態では、ピンＰＬ1 ３７、ＰＬ1 ３９、Ｐ Ｌ1 ４１、ＰＬ1 ４３、ＰＬ1 ４５、ＰＬ1 ４７はすべて消勢され、電圧がリー ド線ＳＫ１〜ＳＫ８、ＳＫ１０及びＳＫ１２に示されている。 図５に示すプラグＰＬ1 は、ＰＣ１６とシステム残部との間のインタフェース に接続されている。変換器からの入力も、このインタフェースに接続され、この インタフェースは又、ＰＣ１６への入力／出力接続部を有している。 ＰＬ1 ３７はリレーＲＬ６及びＲＬ５へのパワー（電源）を制御する（図６） 。ＰＬ1 ３９は、ＲＬ５を制御し、パワーオンオフ用ＳＫ3 １、ＳＫ3 ２及びＳ Ｋ3 ３を切り替える。ＰＬ1 ４１はＲＬ４を制御し、パワーオンオフ用ＳＫ3 ４ 、ＳＫ3 ５及びＳＫ3 ６を切り替える。ＰＬ1 ４３はＲＬ３を制御し、パワーオ ンオフ用ＳＫ3 ８を切り替える。ＰＬ1 ４５はＲＬ２を制御し、パワーオンオフ 用ＳＫ3 １０を切り替える。ＰＬ1 ４７はＲＬ１を制御し、パワーオンオフ用Ｓ Ｋ3 １２を切り替える。 図６は、流入電流抑制器（図５では符号２０２で示されている）ＣＳＲ１〜Ｃ ＳＲ１０を示している。ＩＣＩで示されたチップはドライバチップであり、リレ ーを駆動する電流を生じさせ、電圧をその入力からその出力へ反転させる。換言 すると、入力における５ボルトは、出力において０ボルトになる。 ニードル弁８２の作動により、弁を閉鎖したり、弁を完全に開放したり、或い はニードルをソフトウェアの要求及び実施中の特定の試験に応じて或る中間位置 に設定できることは思い出されるべきである。また、ニードルの位置はアクチュ エータ１１０に組み込まれた位置変換器（図示せず）によってモニターされ、そ の結果得られる電気信号は、ニードルの正確な設定値を計算するために圧力変換 器４４からの信号又は変換器１０２からの信号と共にコンピュータによって利用 される。 この実施形態では、診断システムはスキッドユニット１０について１６種類の 試験を行うよう設計されている。かかる試験は以下の通りである。 １．漏れ試験：装置試験ライン ２．ウェーハチェック弁：逆流試験 ３．逃がし弁の性能 ４．スラムシャット弁の再現性 ５．漏れ試験：スラムシャット・レットバイ（Let-by） ６．漏れ試験：スラムシャット・ステムシール ７．動作中の圧力調整弁の静的性能 ８．スラムシャット応答 ９．逃がし弁の再現性 10．漏れ試験：スラムシャット・ダイアフラム室 11．「Ｊ」ガバナ／逃がし弁の設定値点検 12．漏れ試験：動作中の圧力調整弁のダイアフラム室 13．Ｋパイロット設定値点検 14．スノーフレークＫパイロット設定値点検 15．漏れ試験：ストリーム遮断弁 16．漏れ試験：圧力健全性 次に、試験第２及び試験第７を実施するために図５に示す弁の作動を例示とし て説明する。試験第２ ウェーハチェック弁：逆流試験 ニードル弁アクチュエータ１１０を制御してニードル弁８２を５０％だけ開く 。供給ソレノイド弁７６を開く。３５mbの圧力に達すると（圧力変換器４４でモ ニターする）、玉弁アクチュエータ１１２を制御して玉弁８６を開く。次に、ス トリームウェーハチェック弁１５８を通過して弁の右側から左側に流れる流量を モニターする（変換器１０２による）。 １０秒後、玉弁８６を閉じるが、電磁弁７６は開いたままの状態にして逃がし 弁１５７の部分開放圧力をチェックする。３０秒経過時に電磁弁７６を閉じ、逃 がし弁１５７の再着座圧力を記録する。 ５０秒経過時、高速ガス抜き電磁弁９０を開いて試験を終了する。 モニターした結果をコンピュータ１６の表示画面上に表示する。試験第７ 動作中の圧力調整弁の静的性能 低速ガス抜き電磁弁８０を開いて蒸気圧力を所定レベル（変換器４４によって モニターする）まで下げ、ついには圧力調整弁１５６が動作し始めるようにする 。ニードル弁アクチュエータ１１０を制御してニードル弁８２のニードルを設定 し、ガス抜き率を調整して圧力調整弁１５６の移動量を調整する。 圧力調整弁１５６が完全に開かれると、低速ガス抜き電磁弁８０を閉じる。供 給電磁弁７６を開いて圧力調整弁を閉鎖し、この閉鎖移動量は、アクチュエータ １１０及びニードル弁８２のコンピュータ制御によって決定される。次に、供給 電磁弁７６を閉じて試験を終了する。 モニターした結果がコンピュータ１６の表示画面上に表示される。 図７は、一方において上述の弁及び変換器と他方においてＰＣ１６上のインタ フェース１４との間の電気的接続状態を示している。 ＰＣ１６はスキッドユニット（図示している）又は制御モジュールのための試 験及び診断ソフトウェアを実行する。ＰＣ１６の並列ポートの出力を切り替える ことにより、ＰＣ１６は、上述の各種診断試験を実行することができ、またその 並列ポートの入力を読み取ることにより、試験中スキッドユニットがどれほど性 能を発揮したかについての情報を得ることができる。 データ収集システム２１０はコンピュータ１６とシステム残部をインタフェー スし、アナログ−ディジタル変換器を含む。データ収集システムは、コンピュー タ１６の並列ポートを用い、これから、出力を駆動することができると共にコン ピュータが読み取ることができる入力を提供する。 リレードライバ印刷回路基板２００は、コンピュータによって駆動されるデー タ収集システム２１０からのディジタル出力を受け取り、これらディジタル出力 を用いて電磁弁７６，８０，９０又はニードル弁８２、或いは玉弁８６を付勢す る。基本的に、リレードライバ印刷回路基板は、低出力ディジタル信号を受け取 り、適当なバッファリング／ドライバと協働し、リレーを用いて電磁弁及び玉弁 及びニードル弁のアクチュエータのための高出力信号を出す。 アイソレータ２２０は、ユニット１２とデータ収集システム２１０への入力を 電気的に絶縁する。これは、本来的に安全なシステムであり、もし万が一ＰＣ１ ６またはインタフェース１４に故障が生じても、危険な領域の中にあるユニット １２でガス爆発又は着火の恐れはないであろう。 図１の表示装置１７は、診断を助けるために種々のｐｒ装置試験の試験結果を 図形表示する。表示装置上の表による結果も得られる。例えばスラムシャット弁 についての試験を行うと、本システムは次の項目をチェックすることができる。 (a) トリップレベルに関するスラムシャット応答及びスティックションの形跡 (b) 高速圧力増大下におけるスラムシャットのトリップポイント及びアクチュエ ータのダイアフラム及びシールを通過する漏れの形跡 点検項目(a)を実施するため、コンピュータ流れ図は、図８に示すように動作 する。ここでは、試験は、コンピュータ制御下で圧力を自動的に増分させ、検出 操作まで圧力が増大する際の変化を検出して測定する。測定して記憶した結果を 、設定パラメータ及び図９に示すように表示装置について得られた結果のグラフ 図及び表と比較することができる。 自動シーケンスは、例えば以下に示す操作を助けるために表示装置上に示され た「プロンプト」の後に続くことができる。 １ スラムシャットがセットされているかどうかを点検する。 ２ 試験ラインを圧力変換器に接続する。 ３ 試験ラインをスラムシャット試験箇所に接続する。 ４ 試験スラムシャット弁が「試験」にセットされているかどうかを点検する。 点検項目(b)を実施するため、ソフトウェアフォーム中のコンピュータ流れ図 は、図１０に示すように動作することになる。表示結果は、図１１に示されてい る。 試験段階の組合せから成る同様なシーケンスにより、全ての弁の試験を行うこ とができるであろう。試験を繰り返すことにより、再現性のある結果についての 情報を診断目的のために記憶させることができるであろう。 図面を参照して行った上記の説明は、スキットユニットの形態のガス減圧装置 を試験するための装置に関連している。しかしながら、本発明による装置を用い ると、例えばガス制御モジュールの形態の他のガス減圧装置を試験できることは 理解されよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 カースカッデン イアン アンドリュー イギリス ニューキャッスル アポン タ イン エヌイー７ ７キューエス ハイ ヒートン フェニファー グローヴ 33

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．減圧装置を現場で試験するポータブル式診断システムであって、少なくとも 一つの変位変換器を減圧装置に接続する手段と、流体圧力を検出する手段と、減 圧装置を試験するための出力流体圧力を選択する制御手段と、選択すると共に、 或いは検出した圧力に基づいて少なくとも一つの変換器から弁変位情報を受け取 り、該弁変位情報に対する弁の移動度を求める手段とを有することを特徴とする システム。 ２．制御手段は、測定情報を所望の作動条件と比較して診断情報を提供するため の手段を含むことを特徴とする請求項１記載のシステム。 ３．制御手段は、コンピュータを含み、該コンピュータは、試験結果に関する視 覚情報を提供するようコンピュータにより駆動される表示手段を備えていること を特徴とする請求項１又は２記載のシステム。 ４．表示手段は、被試験装置が機能的に適正な場合であっても、潜在的な故障状 態を表示する図形的及び他のディテールを提供するよう構成されていることを特 徴とする請求項３記載のシステム。 ５．圧力及び流量を制御するために、制御手段により操作できる複数の弁を有す る電気空気圧式装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のうち何れ か一つに記載のシステム。 ６．圧力試験に用いられる流量測定手段を更に有することを特徴とする請求項１ 〜５のうち何れか一つに記載のシステム。 ７．次に行う試験を先に得られた試験結果と比較して故障の予測に役立たせるた めの記憶手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のうち何れか一つ に記載のシステム。 ８．ガス減圧装置の試験に用いられるガス入口及びガスポートを有する装置であ って、第１、第２及び第３の弁を有し、第１及び第２の弁は各々、入口及び出口 を有し、第３の弁は、第１および第２の弁ポートを有し、第１の弁の入口は、前 記ガス入口と連通し、第１の弁の出口は、第２の弁の入口と第３の弁の弁ポート の両方と連通し、第２の弁の出口は、大気に通じ、第３の弁の第２の弁ポ ートは、ガスポートと連通し、第３の弁は、弁部材と、弁部材を完全閉鎖位置、 完全開放位置及びこれらの間の中間位置に移動させる手段とを有することを特徴 とする装置。 ９．第３の弁は、第３の弁部材の位置を表す電気出力を生じさせることができる 位置変換器と連携していることを特徴とする請求項８記載の装置。 10．入口及び出口を備えた第４の弁を有し、第４の弁の入口は、ガス入口と連通 し、第４の弁の出口は、ガスポートと連通していることを特徴とする請求項８又 は９記載の装置。 11．入口及び出口を備えた第５の弁を有し、第５の弁の入口は、ガスポートと連 通し、第５の弁の出口は、大気に通じていることを特徴とする請求項８、９又は １０記載の装置。 12．前記弁は全て、弁部材を有し、各弁は、弁の弁部材を移動させるよう電気的 に操作できる手段を有することを特徴とする請求項８〜１１のうち何れか一つに 記載の装置。 13．第１、第２及び第５の弁は、電磁弁であり、第３の弁は、電動機から成るア クチュエータによって移動できる弁部材を有するニードル弁であり、第４の弁は 、電動機から成るアクチュエータにより移動できる弁部材を有する玉弁であるこ とを特徴とする請求項１２記載の装置。 14．ガス流量を測定する手段及びガス圧力を測定する手段を有し、前記測定手段 は、電気出力信号を発生できる変換器を含むことを特徴とする請求項８〜１３の うち何れか一つに記載の装置。 15．ダイアフラムにより動作できるガス圧力調整弁の形態のガス減圧装置と組み 合わせて用いられ、コンピュータ及びコンピュータインタフェースと、コンピュ ータに接続された電気エネルギ供給源とを有し、ガス入口及びガスポートは、耐 圧ホースにより圧力調整弁又は関連の本管系統に設けられたタッピング部に連結 され、電気出力信号を発生できる圧力変換器が、圧力調整弁のタッピング部に連 結されたマニホルドに連結されており、マニホルドは、圧力調整弁のダイアフラ ムの下側を含む圧力調整弁に設けられた複数のタッピング部にそれぞれ連結され た複数のポートを有し、変位変換器が、圧力調整弁に適合する電気 出力信号を発生することができ、ガス入口電気出力信号は、圧力調整弁のダイア フラムの変位に応答する電気出力信号を含み、前記変換器は全て、ケーブルによ ってコンピュータインタフェースに接続され、インタフェースはケーブルにより 、各弁部材を移動させる前記手段に接続されていることを特徴とする、請求項１ ２又は１３に従属した請求項１４記載の装置。 16．ガス減圧装置を、請求項８〜１５のうち何れか一つに記載の装置を用いて試 験する方法であって、得られた結果を、先に該方法を実施した際に得られた結果 と比較してガス減圧装置の性能の変化を見分ける段階を含むことを特徴とする方 法。 17．ガス減圧装置を、請求項１５に記載の装置を用いて試験する方法であって、 前記結果により所定の基準が満たされていないことが分かると、ガス減圧装置の どの構成要素が故障状態にあるかを突き止めるためにコンピュータに問い合わせ る段階を含むことを特徴とする方法。 18．ガス減圧装置を、請求項１５に記載の装置を用いて試験する方法であって、 保守記録を得るために試験結果をダウンロードしてコンピュータ装置に記憶させ る段階を含むことを特徴とする方法。 19．ガス減圧装置を、請求項１５に記載の装置を用いて試験する方法であって、 コンピュータで用いられるソフトウエアによってガス減圧装置の構成要素に適用 されるガスの圧力増大度及び圧力減少度を制御する段階を含むことを特徴とする 方法。 20．請求項１３に従属する請求項１５に記載の装置を用いてガス減圧装置を試験 する方法であって、ガス減圧装置の逆止弁を逆流方式で試験するように実施され る以下の段階、即ち、 (a) 第３の弁（ニードル弁）を５０％だけ開く段階と、 (b) 第１の電磁弁を開く段階と、 (c) 設定圧力に達すると、第４の弁（玉弁）を開く段階と、 (d) 逆止弁を通過する流量を記録する段階と、 (e) 第１の設定期間経過後、第４の弁を閉じる（しかしながら、第１の弁を 開いたままにしてガス減圧装置の逃がし弁の部分開放圧力を点検する）段階と、 (f) 第２の設定期間経過後、第１の弁を閉じる段階と、 (g) 圧力（逃がし弁の再着座圧力）を記録する段階と、 (h) 第３の設定期間経過後、第２の電磁弁を開く段階とを有することを特徴 とする方法。 21．請求項６に従属する請求項８に記載の装置を用いてガス減圧装置を試験する 方法であって、ガス減圧装置のガス圧力調整弁を試験するように実施される以下 の段階、即ち、 (a) 所定圧力に達するまで、第２の弁を開いてガス減圧装置内のガス圧力を 減少させる段階と、 (b) 圧力調整弁の弁部材が制御された速度で移動を開始するまで、第３の弁 （ニードル弁）の設定を調節する段階と、 (c) 圧力調整弁が完全に開かれると、第２の弁を閉じる段階と、 (d) 第１の弁を開く段階と、 (e) 前記段階(b)を繰り返す段階と、 (f) 圧力調整弁が完全に閉じられると、第１の弁を閉じる段階とを有するこ とを特徴とする方法。 22．添付の図面を参照して明細書中に記載したポータブル式診断システム。 23．添付の図面を参照して明細書中に記載した請求項８記載の方法。