WO2023089902A1 - 判定システム - Google Patents

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WO2023089902A1
WO2023089902A1 PCT/JP2022/032436 JP2022032436W WO2023089902A1 WO 2023089902 A1 WO2023089902 A1 WO 2023089902A1 JP 2022032436 W JP2022032436 W JP 2022032436W WO 2023089902 A1 WO2023089902 A1 WO 2023089902A1
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WO
WIPO (PCT)
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vibration level
vibration
drain trap
determination
threshold
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/032436
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
時岡良宜
Original Assignee
株式会社テイエルブイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社テイエルブイ filed Critical 株式会社テイエルブイ
Priority to JP2022573601A priority Critical patent/JP7208446B1/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16T—STEAM TRAPS OR LIKE APPARATUS FOR DRAINING-OFF LIQUIDS FROM ENCLOSURES PREDOMINANTLY CONTAINING GASES OR VAPOURS
    • F16T1/00—Steam traps or like apparatus for draining-off liquids from enclosures predominantly containing gases or vapours, e.g. gas lines, steam lines, containers
    • F16T1/38—Component parts; Accessories
    • F16T1/48—Monitoring arrangements for inspecting, e.g. flow of steam and steam condensate

Definitions

  • the technology disclosed here relates to a judgment system.
  • Patent Document 1 discloses a diagnostic device for a drain trap.
  • the diagnostic device detects an AE (acoustic emission) signal generated from the drain trap by an AE sensor, and outputs a signal level of a filter that extracts a specific frequency component of the detected AE signal and an amplifier that amplifies the detected AE signal.
  • the presence or absence of an abnormality in the drain trap is diagnosed by comparing the output signal level of the AE (acoustic emission) signal generated from the drain trap by an AE sensor, and outputs a signal level of a filter that extracts a specific frequency component of the detected AE signal and an amplifier that amplifies the detected AE signal.
  • the presence or absence of an abnormality in the drain trap is diagnosed by comparing the output signal level of the
  • the technology disclosed here has been made in view of this point, and its purpose is to accurately determine the presence or absence of an abnormality in the drain trap.
  • the determination system disclosed herein includes a vibration sensor that detects the vibration level of a drain trap that automatically switches between an operating state for discharging drain and a stop state for stopping the discharge of the drain, and presence or absence of an abnormality in the drain trap.
  • the determination device determines the vibration level in the stopped state among the vibration levels detected by the vibration sensor as an effective vibration level, and based on the effective vibration level, It is determined whether or not there is an abnormality in the drain trap.
  • the determination system can accurately determine whether or not there is an abnormality in the drain trap.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the determination system.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the drain trap in operation.
  • FIG. 3 is a graph showing temporal changes in the vibration level, the first threshold, the second threshold, and the moving average value.
  • FIG. 4 is a flow chart showing an abnormality determination method by the determination system.
  • FIG. 5 is an enlarged graph of part A of FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a determination system 100.
  • the determination system 100 includes a drain trap 1, a vibration sensor 8 that detects the vibration level of the drain trap 1, and a determination device 9 that determines whether the drain trap 1 is abnormal based on the detection result of the vibration sensor 8. there is Hereinafter, determination of the presence or absence of abnormality in the drain trap 1 is simply referred to as "abnormality determination”.
  • the drain trap 1 is a steam trap and is installed in the steam piping of a steam system that uses steam.
  • the drain trap 1 in this example is a thermodynamic trap, more specifically a disk-type steam trap. Drain (condensate) generated by condensation of steam and steam flow into the drain trap 1 .
  • the drain trap 1 automatically switches between an operating state in which the drain is discharged and a stop state in which the drain is stopped. In the operating state, of the drain and steam that have flowed into the drain trap 1, only the drain is discharged. In the shutdown state, both condensate and steam discharge are stopped. Thereby, the drain trap 1 automatically discharges only the drain of the drain and the steam.
  • the drain trap 1 has a valve body 2 , a valve seat 3 on which the valve body 2 is seated and disengaged, and a casing 4 that houses the valve body 2 and the valve seat 3 .
  • the casing 4 has a casing body 5 , an inner lid 6 attached to the casing body 5 , and an outer lid 7 attached to the casing body 5 so as to cover the inner lid 6 .
  • the casing main body 5 and the inner lid 6 define a valve chamber 41 that accommodates the valve body 2 .
  • the valve seat 3 is provided in the valve chamber 41 .
  • the casing main body 5 is formed with an inflow port 51, an outflow port 52, an inflow path 53 connecting the inflow port 51 and the valve chamber 41, and an outflow path 54 connecting the outflow port 52 and the valve chamber 41. .
  • the valve seat 3 has a seat surface 31 on which the valve body 2 is seated.
  • An inflow port 32 and an outflow port 33 are formed through the valve seat 3 .
  • Each of the inflow port 32 and the outflow port 33 opens to the seat surface 31 .
  • the inflow port 32 communicates with the inflow path 53 .
  • the steam in the inflow passage 53 can flow into the valve chamber 41 via the inflow port 32 .
  • the outflow port 33 communicates with the outflow path 54 . Steam in the valve chamber 41 can flow out to the outflow path 54 via the outflow port 33 .
  • the valve body 2 moves to open and close the inlet 32 and the outlet 33 of the valve seat 3 in the valve chamber 41 .
  • the valve body 2 is formed in a plate shape along the seat surface 31 .
  • the valve body 2 can close the inflow port 32 and the outflow port 33 by closely contacting the seat surface 31 .
  • the casing 4 of this example further has an introduction chamber 45 into which steam is introduced upstream of the valve chamber 41 .
  • the introduction chamber 45 is defined by the casing main body 5 , the inner lid 6 and the outer lid 7 .
  • the introduction chamber 45 is located between the outside of the casing 4 (specifically, the space outside the outer lid 7 ) and the valve chamber 41 .
  • the introduction chamber 45 is separated from the valve chamber 41 by the inner lid 6 .
  • the casing main body 5 is further formed with an introduction path 56 connecting the inflow path 53 and the introduction chamber 45 and an outlet path 57 connecting the inflow path 53 and the introduction chamber 45 .
  • Part of the steam flowing through the inflow passage 53 flows through the introduction passage 56 , the introduction chamber 45 and the discharge passage 57 in this order, and returns to the inflow passage 53 .
  • the downstream end of the lead-out path 57 is located downstream of the upstream end of the introduction path 56 .
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the drain trap 1 in the operating state.
  • 1 shows the drain trap 1 in a stopped state.
  • the inflow port 32 and the outflow port 33 are open.
  • the drain flows into the valve chamber 41 through the inflow port 32 and is discharged from the drain trap 1 through the outflow port 33 , the outflow passage 54 and the outflow port 52 .
  • valve body 2 Due to this pressure relationship, the valve body 2 is pushed toward the valve seat 3 and is seated on the seat surface 31 as shown in FIG. In this stopped state, the valve chamber 41 is filled with relatively high-pressure steam, which pressure acts on the surface of the valve body 2 opposite the valve seat 3 .
  • the steam pressure of the inlet 32 acts on the portion of the surface of the valve body 2 on the side of the valve seat 3 that closes the inlet 32 .
  • the pressure of the steam in the valve chamber 41 is higher than that in the inlet 32, and the pressure of the steam in the inlet 32 is higher in the area of the portion of the valve body 2 on which the pressure of the steam in the valve chamber 41 acts. Since the area of the valve body 2 is larger than the area of the acting portion, the valve body 2 is pressed against the seat surface 31 by the steam in the valve chamber 41, and is maintained in a stopped state.
  • part of the steam flowing through the inflow path 53 is introduced into the introduction chamber 45 via the introduction path 56, and the introduction chamber 45 is filled with steam.
  • Steam in the introduction chamber 45 is led out to the inflow path 53 via the outlet path 57 . Since the introduction chamber 45 is interposed between the outside of the casing 4 and the valve chamber 41, the steam in the valve chamber 41 is difficult to be cooled by outside air or the like.
  • the steam in the valve chamber 41 is kept warm by the high-temperature steam present in the introduction chamber 45 . Therefore, the steam pressure in the valve chamber 41 is less likely to decrease, and the drain trap 1 is likely to remain stopped.
  • the inflow port 32 is filled with the drain. Since the valve seat 3 and the valve body 2 are cooled by the drain, the steam in the valve chamber 41 is also cooled, and the pressure in the valve chamber 41 is lowered. Therefore, the valve body 2 is pushed in a direction opposite to the valve seat 3 by the drain of the inflow port 32 to open the valve, and the drain trap 1 is put into an operating state. As a result, the drain is discharged from the drain trap 1 .
  • part of the drain flowing through the inflow path 53 is introduced into the introduction chamber 45 via the introduction path 56 .
  • the drain introduced into the introduction chamber 45 cools the inner lid 6 . This promotes the cooling of the steam in the valve chamber 41 and the opening of the valve body 2 .
  • the determination system 100 determines whether or not the drain trap 1 is abnormal due to such steam leakage. Specifically, the determination system 100 determines whether or not the drain trap 1 is abnormal by utilizing the fact that the magnitude of the vibration of the drain trap 1 in which steam is leaking is larger than that in the normal state.
  • the vibration sensor 8 detects the vibration level of the drain trap 1.
  • the “vibration level” is a value that serves as an index of the magnitude of vibration of the drain trap 1 .
  • the vibration sensor 8, as shown in FIG. 1, has a sensor section 81 that detects a physical quantity correlated with the magnitude of vibration of the drain trap 1, and a processing section 82 that performs signal processing on the detection result from the sensor section 81. are doing.
  • the sensor unit 81 detects at least one of acceleration, velocity and displacement of the casing 4 .
  • the sensor unit 81 in this example is an acceleration sensor that detects acceleration of the casing 4 .
  • the sensor section 81 is installed in the casing 4 of the drain trap 1 . In this example, the sensor section 81 is installed in the inflow port 51 of the casing main body 5 .
  • the processing unit 82 is formed of, for example, a processor and memory.
  • the processing unit 82 performs signal processing such as amplification and A/D conversion on the detection signal from the sensor unit 81 to acquire the vibration level of the drain trap 1 .
  • the processing unit 82 outputs the acquired vibration level to the determination device 9 .
  • the determination device 9 has, as shown in FIG.
  • the storage unit 91 is formed of, for example, a non-volatile memory, HDD (Hard Disc Drive), SSD (Solid State Drive), or the like. Storage unit 91 stores the vibration level detected by vibration sensor 8 .
  • the determination unit 92 is formed of, for example, a processor and memory.
  • the determination unit 92 implements various functions of the determination device 9 by reading and executing programs stored in the storage unit 91 .
  • FIG. 3 is a graph showing changes over time in the vibration level detected by the vibration sensor 8 when the drain trap 1 is normal.
  • the solid line indicates the vibration level detected by the vibration sensor 8.
  • the vibration level detected by the vibration sensor 8 increases.
  • the four peak periods of vibration levels in FIG. 3 are periods of active conditions, and the other periods are periods of inactive conditions. In this manner, the vibration level of the drain trap 1 is high not only when steam is leaking, but also when the drain trap 1 is operating normally.
  • the determination unit 92 determines the vibration level in the stopped state among the vibration levels detected by the vibration sensor 8 as the effective vibration level, and determines whether the drain trap 1 is abnormal based on the effective vibration level. Determine presence/absence. Specifically, the determination unit 92 determines the vibration level detected by the vibration sensor 8 as an effective vibration level in the stopped state and an invalid vibration level in the operating state based on the magnitude of the vibration level. Vibration level and discriminate. Then, the determination unit 92 determines whether or not the drain trap 1 is abnormal based on the effective vibration level excluding the ineffective vibration level among the vibration levels.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an abnormality determination method by the determination system 100.
  • FIG. A specific abnormality determination method by the determination system 100 will be described below with reference to FIG. 4 .
  • the determination unit 92 starts detection of the vibration level by the vibration sensor 8 in step S1.
  • the vibration sensor 8 detects the vibration level each time a detection period, which is a period for detecting the vibration level, elapses. That is, the vibration sensor 8 periodically detects the vibration level.
  • the processing unit 82 outputs the detected vibration level to the determination unit 92 .
  • the determination unit 92 causes the storage unit 91 to store the vibration level input from the processing unit 82 . Thereby, the vibration level detected by the vibration sensor 8 is accumulated in the storage unit 91 .
  • step S2 the determination unit 92 determines whether or not a determination cycle, which is a cycle for executing abnormality determination, has passed.
  • the determination period is longer than the detection period of the vibration sensor 8 . That is, multiple vibration levels are detected in the determination period. If the determination period has not elapsed, the determination unit 92 repeats the process in step S2 and waits.
  • the determination unit 92 executes abnormality determination.
  • the determination unit 92 determines whether or not the drain trap 1 is abnormal based on the vibration level detected during the predetermined detection period.
  • the detection period is, for example, the period from the current time point (that is, the time point at which abnormality determination is started) to the time point before a predetermined time.
  • the detection period is longer than the detection period. That is, a plurality of vibration levels are detected during the detection period.
  • the detection period is, for example, the same period as the determination period. That is, the determination unit 92 determines whether or not the drain trap 1 is abnormal using the vibration level detected between the previous abnormality determination and the current abnormality determination. Note that the detection period may be shorter or longer than the determination period.
  • the determination unit 92 performs a determination process of determining an effective vibration level from among the vibration levels detected during the detection period, a calculation process of calculating an average value of the effective vibration levels, and a calculation process based on the average value of the effective vibration levels. and determination processing for determining whether the drain trap 1 is abnormal or not.
  • the determination unit 92 executes determination processing in step S3.
  • the determination unit 92 determines the vibration level other than the vibration level detected from when the vibration level detected by the vibration sensor 8 becomes equal to or greater than a predetermined first threshold value T1 to when it becomes equal to or less than a predetermined second threshold value T2.
  • the first threshold value T1 is a threshold value for determining whether or not the drain trap 1 in the stopped state has been activated.
  • the first threshold value T1 is set to a vibration level value at which it can be considered that the drain trap 1 has switched from the stopped state to the operating state when the vibration level becomes equal to or higher than the first threshold value T1.
  • the second threshold T2 is a threshold for determining whether or not the drain trap 1 in the operating state has stopped.
  • the value of the vibration level is set as the second threshold value T2 at which it can be considered that the drain trap 1 has switched from the operating state to the stopped state when the vibration level becomes equal to or less than the second threshold value T2. Therefore, the period from when the vibration level becomes equal to or greater than the first threshold value T1 to when it becomes equal to or less than the second threshold value T2 can be estimated as the period during which the drain trap 1 is in an operating state. Hereinafter, this period will be referred to as an estimated operating period.
  • the drain trap 1 is also immediately before the estimated operation period (that is, immediately before the vibration level becomes equal to or greater than the first threshold value T1) and immediately after (that is, immediately after the vibration level becomes equal to or less than the second threshold value T2). can become active.
  • the determination unit 92 calculates each of the first threshold value T1 and the second threshold value T2 based on the vibration level already detected by the vibration sensor 8, that is, the vibration level accumulated in the storage unit 91.
  • the determination unit 92 calculates the first threshold T1 and the second threshold T2 for each vibration level. Therefore, the first threshold T1 and the second threshold T2 may change over time, as shown in FIG.
  • the determination unit 92 calculates each of the first threshold T1 and the second threshold T2 based on the moving average value MA of the vibration level. First, the determination unit 92 calculates an average value of a plurality of (for example, 16) vibration levels including the latest vibration level as the moving average value MA. Then, the determination unit 92 calculates the first threshold value T1 by multiplying the calculated moving average value MA of the vibration level by a predetermined first coefficient. Further, the determination unit 92 multiplies the moving average value MA of the vibration level by a predetermined second coefficient to calculate the second threshold value T2. The second coefficient is set to a smaller value than the first coefficient. In this example, the second threshold T2 is smaller than the first threshold T1.
  • the vibration level from when the vibration level becomes equal to or higher than the first threshold value T1 to when it becomes equal to or lower than the second threshold value T2 is the population for calculating the moving average value MA (that is, including the latest vibration level the most recent vibration levels). That is, since the latest vibration level is not updated from when the vibration level becomes equal to or greater than the first threshold value T1 to when it becomes equal to or less than the second threshold value T2, the moving average value MA is calculated as follows: It is maintained at the value when it becomes equal to or higher.
  • FIG. 5 is a graph in which part A of FIG. 3 is enlarged.
  • the moving average value MA changes according to the vibration level, and the first threshold value T1 also changes accordingly.
  • the moving average value MA is maintained constant, so the second threshold value T2 is also maintained constant.
  • the first threshold T1 is also kept constant.
  • the moving average value MA changes again according to the vibration level, and the first threshold value T1 also changes accordingly.
  • the determination unit 92 determines the effective vibration level based on the first threshold T1 and the second threshold T2. Specifically, as shown in FIG. 5, the determination unit 92 determines that the vibration level detected during the estimated operation period among the vibration levels detected during the detection period is an ineffective vibration level, and determines that the vibration level other than the estimated operation period The vibration level detected during the period (that is, the vibration level other than the ineffective vibration level) is determined as the effective vibration level. That is, the determination unit 92 extracts the effective vibration level by removing the ineffective vibration level from the vibration level detected during the detection period.
  • the determination unit 92 executes calculation processing in step S4. Specifically, the determination unit 92 calculates the average value of all effective vibration levels detected during the detection period.
  • the average value of the effective vibration levels will be referred to as an evaluation value.
  • the determination unit 92 executes determination processing in step S5.
  • the determination unit 92 determines whether or not the drain trap 1 is abnormal by comparing the evaluation value with the reference value S (see FIG. 3).
  • the reference value S is set to a value of a vibration level at which it can be determined that steam leakage from the drain trap 1 has occurred when the reference value S is exceeded.
  • the reference value S is obtained by experiments, for example.
  • the reference value S is set, for example, to a value larger than the assumed maximum values of the first threshold T1 and the second threshold T2. If the evaluation value exceeds the reference value S, the determination unit 92 determines that the drain trap 1 is abnormal. If the evaluation value is equal to or less than the reference value S, the determination unit 92 determines that the drain trap 1 is normal.
  • the result of the abnormality determination by the determination unit 92 may be notified to the user using display or voice, or may be stored in the storage unit 91, for example. In this case, the user may be notified only when it is determined that the drain trap
  • the determination unit 92 executes the process in step S2 again. After that, the determination unit 92 executes the determination process in step S3, the calculation process in step S4, and the determination process in step S5 each time the determination period elapses. In this way, the abnormality determination by the determination system 100 is performed for each determination cycle.
  • the determination device 9 of this example determines the vibration level in the stopped state as the effective vibration level, and determines whether or not the drain trap 1 is abnormal based on the effective vibration level. . Therefore, even if the vibration level detected by the vibration sensor 8 includes a high vibration level when the drain trap 1 is in an operating state, an abnormality of the drain trap 1 is detected based on the effective vibration level excluding this vibration level. It is possible to determine the presence or absence of Therefore, erroneous determination that a normal drain trap 1 is abnormal is less likely to occur, and the accuracy of abnormality determination is improved.
  • the determination device 9 performs abnormality determination using the average value of the effective vibration levels as an evaluation value. Therefore, even if the vibration level detected by the vibration sensor 8 temporarily increases due to a detection error or the like, the influence on the evaluation value can be reduced, and erroneous determinations are less likely to occur.
  • the effective vibration level may slightly include the vibration level detected immediately before and after the estimated period of operation, ie, at the beginning and end of the operating condition of the drain trap.
  • the average value of the effective vibration levels as the evaluation value, it is possible to reduce the influence of the vibration levels on the evaluation value due to the initial and final stages of the operating state of the drain trap.
  • the first threshold value T1 and the second threshold value T2 used to determine the effective vibration level are calculated based on the vibration level already detected by the vibration sensor 8, that is, the measured value. Therefore, the first threshold T1 and the second threshold T2 can be set to appropriate values. That is, the vibration level in the operating state and the stopped state of the drain trap 1 varies depending on the specifications of the drain trap 1, the system in which the drain trap 1 is incorporated, the environment in which the drain trap 1 is used, and the like. However, since the first threshold value T1 and the second threshold value T2 are calculated from the actual measurement values, they are values that are more suitable for the actual situation than the values obtained by experiments in advance. Therefore, the first threshold value T1 and the second threshold value T2 can be set to appropriate values according to the specifications of the drain trap 1 and the like.
  • the first threshold T1 and the second threshold T2 are calculated based on the moving average value MA of the vibration levels already detected by the vibration sensor 8. Therefore, even if the vibration level detected by the vibration sensor 8 temporarily increases due to a detection error or the like, the influence on the first threshold T1 and the second threshold T2 is reduced. Therefore, the first threshold T1 and the second threshold T2 can be set to appropriate values.
  • the first threshold value T1 and The second threshold T2 can be calculated appropriately.
  • the vibration level in the operating state has a large value and large fluctuations.
  • the vibration level from when the vibration level becomes equal to or greater than the first threshold value T1 to when it becomes equal to or less than the second threshold value T2 corresponds to the vibration level in the operating state.
  • the moving average value MA By obtaining the moving average value MA excluding the vibration level in the operating state, the moving average value MA can be stabilized.
  • the first threshold T1 and the second threshold T2 can be calculated appropriately.
  • the vibration level from the calculation of the moving average value MA from when the vibration level becomes equal to or greater than the first threshold value T1 until it becomes equal to or less than the second threshold value T2
  • the first threshold value T1 and the second threshold value T2 becomes the same value.
  • the relative relationship between the first threshold T1 and the second threshold T2 can be appropriately determined.
  • the second threshold T2 used to determine the end time of the estimated actuation period is smaller than the first threshold T1 used to determine the start time of the estimated actuation period. I can judge. That is, by making the first threshold value T1 relatively large, it is possible to determine the time when the operation state of the drain trap 1 has reliably started as the start time of the estimated operation period. Further, by making the second threshold value T2 relatively small, it is possible to determine the point in time when the operating state of the drain trap 1 has definitely ended as the point in time at which the estimated operating period ends. Therefore, the estimated operating period can be appropriately determined.
  • the effective vibration level is determined based on the magnitude of the vibration level. may be discriminated based on the vibration level)).
  • the determination device 9 determines the vibration level other than the vibration level detected from when the change rate of the vibration level becomes equal to or more than the first threshold to when it becomes equal to or less than the second threshold as the effective vibration level. do.
  • the determination unit 92 may calculate the first threshold value and the second threshold value based on the moving average value of the change rate of the vibration level detected by the vibration sensor 8 .
  • the determination unit 92 calculates the first threshold value by multiplying the moving average value of the rate of change of the vibration level by a predetermined first coefficient, using the moving average value of the rate of change of the vibration level as the multiplicand, and calculating the first threshold value.
  • a second threshold is calculated by multiplying the moving average value of the rate of change by a second coefficient that is smaller than the first coefficient.
  • the determination system 100 includes the vibration sensor 8 for detecting the vibration level of the drain trap 1 which automatically switches between the operating state for draining the drain and the stop state for stopping the draining.
  • the determination device 9 determines the presence or absence of abnormality, and the determination device 9 determines the vibration level in the stopped state among the vibration levels detected by the vibration sensor 8 as the effective vibration level, and based on the effective vibration level. determines whether or not there is an abnormality in the drain trap 1.
  • the determination device 9 determines whether or not the drain trap 1 is abnormal based on the average value of the effective vibration level.
  • the determination device 9 determines whether the vibration level detected by the vibration sensor 8 or the change rate of the vibration level detected by the vibration sensor 8 becomes equal to or less than a predetermined second threshold value T2 after becoming equal to or greater than a predetermined first threshold value T1. A vibration level other than the vibration level detected by time is determined as an effective vibration level.
  • the effective vibration level can be determined based on the vibration level or the rate of change of the vibration level.
  • the determination device 9 calculates the first threshold T1 and the second threshold T2 based on the vibration level already detected by the vibration sensor 8.
  • the first threshold value T1 and the second threshold value T2 can be set according to the specifications of the drain trap 1.
  • An appropriate value can be set, and the effective vibration level can be appropriately determined.
  • the determination device 9 determines the first threshold value T1 and the second threshold value T2 based on the moving average value MA of the vibration level detected by the vibration sensor 8 or the moving average value of the change rate of the vibration level detected by the vibration sensor 8. calculate.
  • the first threshold value T1 and the second threshold value T2 can be set to appropriate values, and the effective vibration level can be appropriately determined.
  • the determination device 9 multiplies the moving average value MA of the vibration level detected by the vibration sensor 8 or the moving average value of the change rate of the vibration level detected by the vibration sensor 8 by a predetermined first coefficient to obtain a first threshold value T1. and multiplying the moving average value MA of the vibration level detected by the vibration sensor 8 or the moving average value of the change rate of the vibration level detected by the vibration sensor 8 by a second coefficient that is smaller than the first coefficient. to calculate the second threshold T2.
  • the second threshold value T2 can be set to an appropriate value, and the effective vibration level can be appropriately determined.
  • the drain trap 1 may be a drain trap that discharges drain while preventing discharge of gases other than steam.
  • Gases other than steam include, for example, air or other gases.
  • the drain trap 1 is not limited to a disk-type thermodynamic trap.
  • the drain trap 1 may be a thermodynamic trap other than the disc type, such as an impulse type.
  • the drain trap 1 may be a mechanical trap such as a float type or a bucket type.
  • the drain trap 1 may be a thermostatic trap such as a steam expansion type or a bimetal type.
  • the vibration sensor 8 may be installed in a portion of the casing 4 other than the inflow port 51.
  • the vibration sensor 8 may detect acceleration, speed or displacement and output the detected acceleration, speed or displacement to the determination device 9 as a vibration level.
  • the determination process is performed for each determination period, but the determination process may be performed each time the vibration sensor 8 detects the vibration level.
  • the result of the determination process is stored in the storage unit 91 and the calculation process is performed based on the result of the determination process stored in the storage unit 91 .
  • Each of the first threshold T1 and the second threshold T2 is not limited to being calculated based on the vibration level detected by the vibration sensor 8.
  • Each of the first threshold T1 and the second threshold T2 may be set to a value obtained by experiment.
  • the second coefficient may be the same as the first coefficient or may be greater than the first coefficient. That is, the second threshold T2 may be the same as the first threshold T1 or may be greater than the first threshold T1.
  • the determination device 9 determined the vibration level excluding all the ineffective vibration levels among the vibration levels detected by the vibration sensor 8 as the effective vibration level, but the vibration level detected by the vibration sensor 8 Among them, the vibration level excluding only some of the ineffective vibration levels may be determined as the effective vibration level.

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Abstract

判定システム１００は、ドレンを排出する作動状態とドレンの排出を停止する停止状態とに自動的に切り換わるドレントラップ１の振動レベルを検出する振動センサ８と、ドレントラップ１の異常の有無を判定する判定装置９とを備える。判定装置９は、振動センサ８で検出された振動レベルのうち停止状態において検出された振動レベルを有効振動レベルと判別し、有効振動レベルに基づいてドレントラップ１の異常の有無を判定する。

Description

判定システム
　ここに開示された技術は、判定システムに関する。
　特許文献１には、ドレントラップの診断装置が開示されている。診断装置は、ドレントラップから発生するＡＥ（アコースティック・エミッション）信号をＡＥセンサによって検出し、検出されたＡＥ信号の特定周波数成分を取り出すフィルタの出力信号レベルと、検出されたＡＥ信号を増幅する増幅器の出力信号レベルとを比較することにより、ドレントラップの異常の有無を診断する。
特開平４－２９６２９９号公報
　前述した診断装置のように、ＡＥセンサの検出結果を単純に評価するだけでは、正常な動作状態でも異常と判定してしまう可能性があり、この点で改善の余地がある。
　ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドレントラップの異常の有無の判定を精度良く行うことにある。
　ここに開示された判定システムは、ドレンを排出する作動状態と前記ドレンの排出を停止する停止状態とに自動的に切り換わるドレントラップの振動レベルを検出する振動センサと、ドレントラップの異常の有無を判定する判定装置とを備え、前記判定装置は、前記振動センサで検出された振動レベルのうち前記停止状態のときの振動レベルを有効振動レベルと判別して、前記有効振動レベルに基づいて、前記ドレントラップの異常の有無を判定する。
　前記判定システムは、ドレントラップの異常の有無の判定を精度良く行うことができる。
図１は、判定システムの概略図である。 図２は、作動状態におけるドレントラップの拡大断面図である。 図３は、振動レベルと、第１閾値と、第２閾値と、移動平均値との各々の経時変化を示したグラフである。 図４は、判定システムによる異常判定方法を示したフローチャートである。 図５は、図３のＡ部を拡大したグラフである。
　以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、判定システム１００の概略図である。判定システム１００は、ドレントラップ１と、ドレントラップ１の振動レベルを検出する振動センサ８と、振動センサ８の検出結果に基づいてドレントラップ１の異常の有無を判定する判定装置９とを備えている。以下、ドレントラップ１の異常の有無の判定を単に「異常判定」と称する。
　この例では、ドレントラップ１は、スチームトラップであり、蒸気を利用する蒸気システムの蒸気配管に設けられる。この例のドレントラップ１は、サーモダイナミックトラップであり、詳しくはディスク式スチームトラップである。ドレントラップ１には、蒸気の凝縮によって発生したドレン（復水）と、蒸気とが流入する。ドレントラップ１は、ドレンを排出する作動状態と、ドレンの排出を停止する停止状態とに自動的に切り換わる。作動状態では、ドレントラップ１に流入したドレン及び蒸気のうち、ドレンだけが排出される。停止状態では、ドレン及び蒸気の両者の排出が停止される。これにより、ドレントラップ１は、ドレン及び蒸気のうちのドレンのみを自動的に排出する。ドレントラップ１は、弁体２と、弁体２が離着座する弁座３と、弁体２及び弁座３を収容するケーシング４とを有している。
　ケーシング４は、ケーシング本体５と、ケーシング本体５に取り付けられる内蓋６と、内蓋６を覆うようにケーシング本体５に取り付けられる外蓋７とを有している。ケーシング本体５及び内蓋６は、弁体２を収容する弁室４１を区画している。弁座３は、弁室４１に設けられている。
　ケーシング本体５には、流入ポート５１と、流出ポート５２と、流入ポート５１及び弁室４１を接続する流入路５３と、流出ポート５２及び弁室４１を接続する流出路５４とが形成されている。
　弁座３は、弁体２が着座するシート面３１を有している。弁座３には、流入口３２及び流出口３３が貫通形成されている。流入口３２及び流出口３３の各々は、シート面３１に開口している。流入口３２は、流入路５３に連通している。流入路５３の蒸気は、流入口３２を介して弁室４１に流入し得る。流出口３３は、流出路５４に連通している。弁室４１の蒸気は、流出口３３を介して流出路５４に流出し得る。
　弁体２は、弁室４１において、弁座３の流入口３２及び流出口３３を開閉するように移動する。弁体２は、シート面３１に沿った板状に形成されている。弁体２は、シート面３１に密着して、流入口３２及び流出口３３を閉塞し得る。
　この例のケーシング４は、弁室４１よりも上流側の蒸気が導入される導入室４５を更に有している。導入室４５は、ケーシング本体５と、内蓋６と、外蓋７とによって区画されている。導入室４５は、ケーシング４の外部（詳しくは、外蓋７の外側の空間）と弁室４１との間に位置している。導入室４５は、内蓋６によって弁室４１と仕切られている。
　ケーシング本体５には、流入路５３と導入室４５とを接続する導入路５６と、流入路５３と導入室４５とを接続する導出路５７とが更に形成されている。流入路５３を流通する蒸気の一部は、導入路５６、導入室４５及び導出路５７の順に流通して流入路５３へ戻る。流入路５３において、導出路５７の下流端は、導入路５６の上流端よりも下流に位置している。
　図２は、作動状態におけるドレントラップ１の拡大断面図である。尚、図１は、停止状態におけるドレントラップ１を示している。ドレントラップ１の作動状態においては、流入口３２及び流出口３３は開口している。ドレンは、流入口３２を介して弁室４１に流入し、流出口３３、流出路５４及び流出ポート５２を介してドレントラップ１から排出される。
　ドレントラップ１が作動状態にあるとき、蒸気は、流入ポート５１、流入路５３及び流入口３２を介して弁室４１へ流入し、流出口３３、流出路５４及び流出ポート５２を介してドレントラップ１から排出される。このとき、蒸気が弁体２における弁座３のシート面３１に対向する面に沿って高速で流れることによって、弁体２と弁座３との間の空間にはベルヌーイの定理により低圧域が生じる。さらには、蒸気が弁室４１において弁体２よりも弁座３とは反対側へも流れ込んで圧縮されることにより、弁室４１に高圧域が生じる。この圧力関係によって、弁体２は、弁座３の方へ押し動かされて、図１に示すように、シート面３１に着座し、ドレントラップ１は停止状態となる。この停止状態において、弁室４１は、比較的高圧の蒸気で満たされており、この圧力は、弁体２における弁座３とは反対側の面に作用する。一方、弁体２における弁座３側の面のうち流入口３２を塞いでいる部分には、流入口３２の蒸気の圧力が作用する。流入口３２の蒸気よりも弁室４１の蒸気の方が高圧であり、かつ、弁体２のうち弁室４１の蒸気の圧力が作用する部分の面積の方が流入口３２の蒸気の圧力が作用する部分の面積よりも大きいので、弁体２は、弁室４１の蒸気によってシート面３１に押し付けられ、停止状態が維持される。
　ここで、流入路５３を流通する蒸気の一部は、導入路５６を介して導入室４５へ導入され、導入室４５は、蒸気で満たされる。導入室４５の蒸気は、導出路５７を介して流入路５３へ導出される。ケーシング４の外部と弁室４１との間には導入室４５が介在するので、弁室４１の蒸気は、外気等によって冷却され難い。加えて、弁室４１の蒸気は、導入室４５に存在する高温の蒸気によって保温される。したがって、弁室４１の蒸気の圧力は低下し難く、ドレントラップ１の停止状態が維持されやすい。
　一方、停止状態のドレントラップ１にドレンが流入すると、流入口３２がドレンで満たされる。弁座３及び弁体２がドレンで冷却されることによって弁室４１の蒸気も冷却され、弁室４１の圧力が低下する。このため、弁体２は、流入口３２のドレンによって弁座３とは反対の方へ押し動かされて開弁し、ドレントラップ１は作動状態となる。その結果、ドレンは、ドレントラップ１から排出される。
　このとき、流入路５３を流通するドレンの一部は、導入路５６を介して導入室４５へ導入される。導入室４５へ導入されたドレンは、内蓋６を冷却する。これにより、弁室４１の蒸気の冷却が促進され、弁体２の開弁が促進される。
　ところで、ドレントラップ１に異常が生じると、蒸気が下流側へ漏れ出す虞がある。この原因としては、弁体２と弁座３との間に異物が入り込むこと等が考えられる。判定システム１００は、このような蒸気漏れによるドレントラップ１の異常の有無を判定する。具体的には、判定システム１００は、蒸気漏れが生じているドレントラップ１の振動の大きさが正常時と比べて大きくなることを利用して、ドレントラップ１の異常の有無を判定する。
　振動センサ８は、ドレントラップ１の振動レベルを検出する。ここで、「振動レベル」は、ドレントラップ１の振動の大きさの指標となる値である。振動センサ８は、図１に示すように、ドレントラップ１の振動の大きさと相関のある物理量を検出するセンサ部８１と、センサ部８１からの検出結果に信号処理を施す処理部８２とを有している。
　センサ部８１は、ケーシング４の加速度、速度及び変位のうち少なくとも１つを検出する。この例のセンサ部８１は、ケーシング４の加速度を検出する加速度センサである。センサ部８１は、ドレントラップ１のケーシング４に設置される。この例では、センサ部８１は、ケーシング本体５の流入ポート５１に設置される。
　処理部８２は、例えば、プロセッサ及びメモリ等で形成される。処理部８２は、センサ部８１からの検出信号に増幅及びＡ／Ｄ変換等の信号処理を施して、ドレントラップ１の振動レベルを取得する。処理部８２は、取得された振動レベルを判定装置９に出力する。
　判定装置９は、図１に示されるように、プログラム及び情報を記憶する記憶部９１と、振動センサ８の検出結果に基づいて異常判定を行う判定部９２とを有している。記憶部９１は、例えば、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等で形成される。記憶部９１は、振動センサ８で検出された振動レベルを記憶する。
　判定部９２は、例えば、プロセッサ及びメモリ等で形成される。判定部９２は、記憶部９１に記憶されたプログラムを読み込んで実行することによって、判定装置９の各種機能を実現する。
　図３は、ドレントラップ１の正常時において、振動センサ８によって検出された振動レベルの経時変化を示したグラフである。図３において、実線は、振動センサ８によって検出された振動レベルを示している。ところで、ドレントラップ１が作動状態であるときには、ドレンがドレントラップ１を流通するため、振動センサ８によって検出される振動レベルが高くなる。例えば、図３における振動レベルの４つのピーク期間は作動状態の期間であり、その他の期間は停止状態の期間である。このようにドレントラップ１の振動レベルは、蒸気漏れが生じているときだけでなく、正常時のドレントラップ１が作動状態であるときにも高くなる。このため、単に振動レベルの大きさに基づいて異常判定を実行すると、ドレントラップ１が正常であるにもかかわらず、異常であると誤判定してしまう可能性がある。この点を改善するため、判定部９２は、振動センサ８で検出された振動レベルのうち停止状態のときの振動レベルを有効振動レベルと判別し、有効振動レベルに基づいてドレントラップ１の異常の有無を判定する。具体的には、判定部９２は、振動センサ８で検出された振動レベルを、振動レベルの大きさに基づいて、停止状態のときの有効振動レベルと、作動状態のときの振動レベルである無効振動レベルとに判別する。そして、判定部９２は、振動レベルのうち無効振動レベルを除いた有効振動レベルに基づいて、ドレントラップ１の異常の有無を判定する。
　図４は、判定システム１００による異常判定方法を示したフローチャートである。以下、図４に基づいて、判定システム１００による具体的な異常判定方法について説明する。
　判定部９２は、ステップＳ１において、振動センサ８による振動レベルの検出を開始する。振動センサ８は、振動レベルを検出する周期である検出周期が経過する度に、振動レベルの検出を実行する。つまり、振動センサ８は、定期的に振動レベルを検出する。処理部８２は、検出された振動レベルを判定部９２へ出力する。判定部９２は、処理部８２から入力された振動レベルを記憶部９１に記憶させる。これにより、記憶部９１には、振動センサ８で検出された振動レベルが蓄積される。
　判定部９２は、ステップＳ２において、異常判定を実行する周期である判定周期が経過したか否かを判定する。判定周期は、振動センサ８の検出周期よりも長い。すなわち、判定周期においては、複数の振動レベルが検出される。判定周期が経過していなければ、判定部９２は、ステップＳ２における処理を繰り返して待機する。
　ステップＳ２において判定周期が経過していれば、判定部９２は、異常判定を実行する。判定部９２は、所定の検出期間において検出された振動レベルに基づいて、ドレントラップ１の異常の有無を判定する。検出期間は、例えば、現時点（すなわち、異常判定の開始時点）から所定時間遡った時点までの期間である。検出期間は、検出周期よりも長い。すなわち、検出期間においては、複数の振動レベルが検出される。検出期間は、例えば、判定周期と同じ期間である。すなわち、判定部９２は、前回の異常判定から今回の異常判定までの間に検出された振動レベルを用いて、ドレントラップ１の異常の有無を判定する。尚、検出期間は、判定周期よりも短くてもよいし、長くてもよい。
　詳しくは、判定部９２は、検出期間に検出された振動レベルの中から有効振動レベルを判別する判別処理と、有効振動レベルの平均値を算出する算出処理と、有効振動レベルの平均値に基づいてドレントラップ１の異常の有無を判定する判定処理とを実行する。
　まず、判定部９２は、ステップＳ３において判別処理を実行する。判定部９２は、振動センサ８で検出された振動レベルが所定の第１閾値Ｔ１以上になったときから所定の第２閾値Ｔ２以下になったときまでに検出された振動レベル以外の振動レベルを有効振動レベルと判別する。第１閾値Ｔ１は、停止状態にあるドレントラップ１が作動状態になったか否かを判断するための閾値である。例えば、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になったときにドレントラップ１が停止状態から作動状態に切り換わったとみなすことができる振動レベルの値が第１閾値Ｔ１として設定される。第２閾値Ｔ２は、作動状態にあるドレントラップ１が停止状態になったか否かを判断するための閾値である。例えば、振動レベルが第２閾値Ｔ２以下になったときにドレントラップ１が作動状態から停止状態に切り換わったとみなすことができる振動レベルの値が第２閾値Ｔ２として設定される。したがって、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になったときから第２閾値Ｔ２以下になったときまでの期間は、ドレントラップ１の作動状態の期間と推定できる。以下、この期間を推定作動期間と称する。ただし、実際には、推定作動期間の直前（即ち、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になる直前）及び直後（即ち、振動レベルが第２閾値Ｔ２以下になった直後）においても、ドレントラップ１は作動状態になり得る。
　この例では、判定部９２は、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の各々を、振動センサ８によって検出済みの振動レベル、即ち、記憶部９１に蓄積された振動レベルに基づいて算出する。判定部９２は、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を振動レベル毎に算出する。したがって、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２は、図３に示すように、経時的に変化し得る。
　具体的には、判定部９２は、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の各々を振動レベルの移動平均値ＭＡに基づいて算出する。まず、判定部９２は、最新の振動レベルを含む直近の複数（例えば、１６個）の振動レベルの平均値を、移動平均値ＭＡとして算出する。そして、判定部９２は、算出した振動レベルの移動平均値ＭＡに所定の第１係数を乗算して第１閾値Ｔ１を算出する。また、判定部９２は、振動レベルの移動平均値ＭＡに所定の第２係数を乗算して第２閾値Ｔ２を算出する。第２係数は、第１係数よりも小さい値に設定される。この例では、第２閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１よりも小さくなる。ただし、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になったときから第２閾値Ｔ２以下になったときまでの振動レベルは、移動平均値ＭＡを算出するための母集団（すなわち、最新の振動レベルを含む直近の複数の振動レベル）から除外される。つまり、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になったときから第２閾値Ｔ２以下になったときまでの間は最新の振動レベルが更新されないため、移動平均値ＭＡは、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になったときの値で維持される。
　図５は、図３のＡ部を拡大したグラフである。振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になるまでは、移動平均値ＭＡは振動レベルに応じて変化し、それに伴って第１閾値Ｔ１も変化する。しかし、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になった後は、移動平均値ＭＡは一定に維持されるので、第２閾値Ｔ２も一定に維持される。尚、第１閾値Ｔ１も一定に維持される。振動レベルが第２閾値Ｔ２以下になった後は、移動平均値ＭＡは再び振動レベルに応じて変化し、それに伴って第１閾値Ｔ１も変化する。
　判定部９２は、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２に基づいて、有効振動レベルの判別を実行する。具体的には、判定部９２は、図５に示すように、検出期間に検出された振動レベルのうち、推定作動期間に検出された振動レベルを無効振動レベルと判別し、推定作動期間以外の期間に検出された振動レベル（即ち、無効振動レベル以外の振動レベル）を有効振動レベルと判別する。つまり、判定部９２は、検出期間に検出された振動レベルから無効振動レベルを除いて有効振動レベルを抽出する。
　次に判定部９２は、ステップＳ４において算出処理を実行する。詳しくは、判定部９２は、検出期間に検出された全ての有効振動レベルの平均値を算出する。以下、有効振動レベルの平均値を評価値と称する。
　その後、判定部９２は、ステップＳ５において判定処理を実行する。判定部９２は、評価値と基準値Ｓ（図３参照）とを比較して、ドレントラップ１の異常の有無を判定する。基準値Ｓは、その値を超えるとドレントラップ１の蒸気漏れが生じていると判定できる振動レベルの値に設定される。基準値Ｓは、例えば、実験により求められる。基準値Ｓは、例えば、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の想定される最大値よりも大きい値に設定される。判定部９２は、評価値が基準値Ｓを超えた場合に、ドレントラップ１が異常であると判定する。判定部９２は、評価値が基準値Ｓ以下である場合に、ドレントラップ１が正常であると判定する。尚、判定部９２による異常判定の結果については、例えば、表示又は音声等を用いてユーザに報知されてもよいし、記憶部９１に記憶されてもよい。この場合、ユーザへの報知は、ドレントラップ１が異常であると判定された場合にだけ行われてもよい。
　こうして、１回の異常判定が終了する。異常判定が終了すると、判定部９２は、ステップＳ２における処理を再度実行する。以後、判定部９２は、判定周期が経過する度に、ステップＳ３における判別処理、ステップＳ４における算出処理及びステップＳ５における判定処理を実行する。このようにして、判定システム１００による異常判定が判定周期毎に実行される。
　この例の判定装置９は、振動センサ８で検出された振動レベルのうち停止状態のときの振動レベルを有効振動レベルと判別し、有効振動レベルに基づいてドレントラップ１の異常の有無を判定する。このため、振動センサ８によって検出された振動レベルに、ドレントラップ１が作動状態のときの高い振動レベルが含まれる場合でも、この振動レベルが除かれた有効振動レベルに基づいてドレントラップ１の異常の有無を判定することができる。したがって、正常なドレントラップ１を異常と判定する誤判定が生じ難くなり、異常判定の精度が良くなる。
　具体的には、判定装置９は、有効振動レベルの平均値を評価値として異常判定を実行する。このため、振動センサ８によって検出される振動レベルが検出誤差等によって一時的に高くなった場合でも、評価値への影響を軽減でき、誤判定がさらに生じ難くなる。また、この例では、有効振動レベルは、推定作動期間の直前及び直後、即ち、ドレントラップの作動状態の初期及び末期に検出された振動レベルをわずかに含み得る。しかし、この場合も、評価値を有効振動レベルの平均値とすることによって、ドレントラップの作動状態の初期及び末期の振動レベルによる評価値への影響を軽減できる。
　加えて、有効振動レベルの判別に用いられる第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２は、振動センサ８によって検出済みの振動レベル、即ち、実測値に基づいて、算出される。このため、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を適切な値に設定できる。すなわち、ドレントラップ１の作動状態及び停止状態における振動レベルは、ドレントラップ１の仕様、ドレントラップ１が組み込まれたシステム、及びドレントラップ１の使用環境等によって異なる。しかし、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２は実測値から算出されるので、予め実験によって求められた値よりも実情に合った値になる。したがって、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を、ドレントラップ１の仕様等に応じた適切な値にすることができる。
　その上、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２は、振動センサ８によって検出済みの振動レベルの移動平均値ＭＡに基づいて算出される。このため、振動センサ８によって検出される振動レベルが検出誤差等によって一時的に高くなったとしても、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２への影響が軽減される。したがって、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を適切な値に設定できる。
　加えて、振動レベルの移動平均値ＭＡの算出において、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になってから第２閾値Ｔ２以下になるまでの間の振動レベルを除外することによって、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を適切に算出することができる。詳しくは、作動状態における振動レベルは、値も大きく、変動も大きい。振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になってから第２閾値Ｔ２以下になるまでの間の振動レベルは、作動状態における振動レベルに相当する。作動状態における振動レベルを除外して移動平均値ＭＡを求めることによって、移動平均値ＭＡを安定させることができる。その結果、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を適切に算出することができる。さらには、振動レベルが第１閾値Ｔ１以上になってから第２閾値Ｔ２以下になるまでの間の振動レベルを移動平均値ＭＡの算出から除外することによって、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の算出の基礎となる移動平均値ＭＡが同じ値になる。その結果、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２との相対的な関係を適切に決めることができる。
　加えて、この例では、推定作動期間の終了時点の判定に用いられる第２閾値Ｔ２が、推定作動期間の開始時点の判定に用いられる第１閾値Ｔ１よりも小さいため、推定作動期間を適切に判定できる。すなわち、第１閾値Ｔ１を相対的に大きくすることで、ドレントラップ１の作動状態が確実に開始した時点を推定作動期間の開始時点と判定することができる。また、第２閾値Ｔ２を相対的に小さくすることで、ドレントラップ１の作動状態が確実に終了した時点を推定作動期間の終了時点と判定することができる。したがって、推定作動期間を適切に判定できる。
　尚、この例では、有効振動レベルは、振動レベルの大きさに基づいて判別されるが、振動レベルの変化率（すなわち、（振動レベル－直前に検出された振動レベル）／（直前に検出された振動レベル））に基づいて判別されてもよい。この場合、判定装置９は、例えば、振動レベルの変化率が第１閾値以上になったときから第２閾値以下になったときまでに検出された振動レベル以外の振動レベルを有効振動レベルと判別する。更にこの場合、判定部９２は、振動センサ８によって検出済みの振動レベルの変化率の移動平均値に基づいて、第１閾値及び第２閾値を算出してもよい。例えば、判定部９２は、振動レベルの変化率の移動平均値を被乗数とし、振動レベルの変化率の移動平均値に所定の第１係数を乗算することにより第１閾値を算出し、振動レベルの変化率の移動平均値に第１係数よりも小さい第２係数を乗算することにより第２閾値を算出する。
　以上のように、判定システム１００は、ドレンを排出する作動状態とドレンの排出を停止する停止状態とに自動的に切り換わるドレントラップ１の振動レベルを検出する振動センサ８と、ドレントラップ１の異常の有無を判定する判定装置９とを備え、判定装置９は、振動センサ８で検出された振動レベルのうち停止状態のときの振動レベルを有効振動レベルと判別して、有効振動レベルに基づいてドレントラップ１の異常の有無を判定する。
　この構成によれば、ドレントラップ１の異常の有無の判定を精度良く行うことができる。
　判定装置９は、有効振動レベルの平均値に基づいて、ドレントラップ１の異常の有無を判定する。
　この構成によれば、振動センサ８によって検出された振動レベルが検出誤差等によって一時的に変化したとしても、ドレントラップ１の異常の有無を適切に判定できる。
　判定装置９は、振動センサ８によって検出された振動レベル又は振動センサ８によって検出された振動レベルの変化率が所定の第１閾値Ｔ１以上になったときから所定の第２閾値Ｔ２以下になったときまでに検出された振動レベル以外の振動レベルを有効振動レベルと判別する。
　この構成によれば、振動レベル又は振動レベルの変化率に基づいて、有効振動レベルを判別することができる。
　判定装置９は、振動センサ８によって検出済みの振動レベルに基づいて、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を算出する。
　この構成によれば、振動レベルの実測値に基づいて、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を算出することにより、ドレントラップ１の仕様等に応じて、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を適切な値に設定でき、ひいては有効振動レベルを適切に判別することができる。
　判定装置９は、振動センサ８によって検出済みの振動レベルの移動平均値ＭＡ又は振動センサ８によって検出済みの振動レベルの変化率の移動平均値に基づいて、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を算出する。
　この構成によれば、振動センサ８によって検出される振動レベルが検出誤差等によって一時的に大きくなったとしても、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の変化を軽減できる。したがって、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２を適切な値に設定でき、ひいては有効振動レベルを適切に判別することができる。
　判定装置９は、振動センサ８によって検出済みの振動レベルの移動平均値ＭＡ又は振動センサ８によって検出済みの振動レベルの変化率の移動平均値に所定の第１係数を乗算して第１閾値Ｔ１を算出し、且つ、振動センサ８によって検出済みの振動レベルの移動平均値ＭＡ又は振動センサ８によって検出済みの振動レベルの変化率の移動平均値に第１係数よりも小さい第２係数を乗算して第２閾値Ｔ２を算出する。
　この構成によれば、第２係数は第１係数よりも小さいため、第２閾値Ｔ２を適切な値にすることができ、ひいては有効振動レベルを適切に判別することができる。
　《その他の実施形態》
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　ドレントラップ１は、蒸気以外の気体の排出を阻止しつつドレンを排出するドレントラップであってもよい。蒸気以外の気体としては、例えば、空気又はその他のガスが挙げられる。
　ドレントラップ１は、ディスク式のサーモダイナミックトラップに限定されない。ドレントラップ１は、インパルス式等、ディスク式以外のサーモダイナミックトラップであってもよい。ドレントラップ１は、フロート式又はバケット式等のメカニカルトラップであってもよい。ドレントラップ１は、蒸気膨張式又はバイメタル式等のサーモスタチックトラップであってもよい。
　振動センサ８は、ケーシング４における流入ポート５１以外の部分に設置されてもよい。振動センサ８は、加速度、速度又は変位を検出し、検出された加速度、速度又は変位を振動レベルとして判定装置９に出力してもよい。
　前述の例では、判別処理は、判定周期毎に行われるが、判別処理を振動センサ８によって振動レベルが検出される度に行われてもよい。この場合、例えば、判別処理の結果は記憶部９１に記憶され、算出処理は、記憶部９１に記憶された判別処理の結果に基づいて行われる。
　第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の各々は、振動センサ８によって検出された振動レベルに基づいて算出されたものに限定されない。第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２の各々は、実験により求められた値に設定されてもよい。第２係数は、第１係数と同じであってもよいし、第１係数よりも大きくてもよい。すなわち、第２閾値Ｔ２は、第１閾値Ｔ１と同じであってもよいし、第１閾値Ｔ１よりも大きくてもよい。
　前述の例では、判定装置９は、振動センサ８で検出された振動レベルのうち、全ての無効振動レベルを除いた振動レベルを有効振動レベルと判別したが、振動センサ８で検出された振動レベルのうち、一部の無効振動レベルだけを除いた振動レベルを有効振動レベルと判別してもよい。
１００　判定システム
１　　　ドレントラップ
２　　　弁体
８　　　振動センサ
９　　　判定装置
Ｔ１　　第１閾値
Ｔ２　　第２閾値
ＭＡ　　移動平均値

 

Claims (6)

  1. 　ドレンを排出する作動状態と前記ドレンの排出を停止する停止状態とに自動的に切り換わるドレントラップの振動レベルを検出する振動センサと、
    　前記ドレントラップの異常の有無を判定する判定装置とを備え、
    　前記判定装置は、前記振動センサで検出された振動レベルのうち前記停止状態のときの振動レベルを有効振動レベルと判別して、前記有効振動レベルに基づいて前記ドレントラップの異常の有無を判定する判定システム。
  2. 　請求項１に記載の判定システムにおいて、
    　前記判定装置は、前記有効振動レベルの平均値に基づいて、前記ドレントラップの異常の有無を判定する判定システム。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の判定システムにおいて、
    　前記判定装置は、前記振動センサによって検出された振動レベル又は前記振動センサによって検出された振動レベルの変化率が所定の第１閾値以上になったときから所定の第２閾値以下になったときまでに検出された振動レベル以外の振動レベルを前記有効振動レベルと判別する判定システム。
  4. 　請求項３に記載の判定システムにおいて、
    　前記判定装置は、前記振動センサによって検出済みの振動レベルに基づいて、前記第１閾値及び前記第２閾値を算出する判定システム。
  5. 　請求項４に記載の判定システムにおいて、
    　前記判定装置は、前記振動センサによって検出済みの振動レベルの移動平均値又は前記振動センサによって検出済みの振動レベルの変化率の移動平均値に基づいて、前記第１閾値及び前記第２閾値を算出する判定システム。
  6. 　請求項５に記載の判定システムにおいて、
    　前記判定装置は、前記振動センサによって検出済みの振動レベルの移動平均値又は前記振動センサによって検出済みの振動レベルの変化率の移動平均値に所定の第１係数を乗算して前記第１閾値を算出し、且つ、前記振動センサによって検出済みの振動レベルの移動平均値又は前記振動センサによって検出済みの振動レベルの変化率の移動平均値に前記第１係数よりも小さい第２係数を乗算して前記第２閾値を算出する判定システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013140576A (ja) * 2011-12-30 2013-07-18 Spirax-Sarco Ltd スチームプラントの監視装置およびその運転方法
JP2017009070A (ja) * 2015-06-24 2017-01-12 株式会社テイエルブイ 蒸気システムの異常検出システム

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