[发明专利]导压管的堵塞诊断系统以及诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及诊断从工艺管道分岔出来的导压管中产生的堵塞的导压管的堵塞诊断系统以及诊断方法。

背景技术

一直以来，在加工工业领域中，例如为了检测过程变量并控制加工过程，使用着压力信号发生器或差压信号发生器。压力信号发生器也称为压力传送器，差压信号发生器也称为差压传送器。压力信号发生器是测定绝对压力或计示压力的部件，差压信号发生器是测定两点间的差压的部件，用于压力、流量、液位、比重等的过程变量测定。一般，在用压力·差压信号发生器（以下在总称时简单地称为信号发生器）测定过程变量时，通过被称作导压管的细管道将测定对象从测定对象的流体流动的工艺管道导入到信号发生器中。

图14示出用压力信号发生器的系统（压力测定系统）的概略图。在这种压力测定系统中，压力信号发生器1检测通过从工艺管道2分岔出的导压管3而导出的流体的压力。

图15示出用差压信号发生器的系统（差压测定系统）的概略图。在这种差压测定系统中，差压信号发生器4检测通过从工艺管道2分岔出的导压管3-1、3-2而导出的流体的压力差。又，在这种系统中，在工艺管道2中设有差压发生机构（阻尼孔等）5，导压管3-1、3-2从夹着该差压发生机构5的前后的位置分岔出来。

在这种压力测定系统或差压测定系统的系统结构中，根据测定对象的不同存在着固形物等附着在导压管的内部从而堵塞导压管的情况。当导压管完全堵塞时，就不能正确测定过程变量，因此对机械设备的影响是很大的。然而由于在导压管完全堵塞之前压力就传到信号发生器上，所以堵塞的影响在过程变量的测定值上难以显现。

对于这样的问题，不要导压管的远距离密封型的压力信号发生器也被实用化了。然而，用导压管测定过程变量的机械设备非常多，因此要求在线实现导压管的堵塞诊断功能。

对于这一课题，已经提出利用流体的压力晃动来诊断导压管的堵塞的方法和装置的方案。

例如在专利文献1中，示出能根据压力信号的最大变动幅度（最大值与最小值之差）的减少来检测导压管堵塞的方案。

在专利文献2，3中，揭示了用压力或差压的晃动的大小、以及据此计算的参数来检测·诊断导压管堵塞的装置·方法。

在专利文献4中，揭示了根据从差压中提取的晃动的标准偏差、或功率谱密度这样的反映晃动的大小的统计量或函数来诊断导压管的状态的装置·方法。

在专利文献5中，示出根据压力晃动的上下波动次数等、晃动的速度来诊断堵塞的装置·方法。又，专利文献5中所述的发明，在不是根据压力或差压的晃动的振幅而是根据晃动的速度（频率）这一点上与其他的专利文献1~4中所述的发明是不同的，但在利用压力或差压的晃动这一点上是共同的。

专利文献

专利文献1日本特公平7-11473号公报

专利文献2日本专利第3139597号公报

专利文献3日本专利第3129121号公报

专利文献4日本特表2002-538420号公报

专利文献5日本特开2010-127893号公报

专利文献6日本特表2009-505276号公报

专利文献7日本专利3147275号公报

专利文献8日本特开2007-47012号公报

非专利文献

非专利文献1荣野隼一·涌井彻也·桥诘匠·宫地宣夫·黑森健一·结城义敬:《应用水管中的数字式差压传送器的导压管的堵塞检测》，计测自动控制学会产业论文集，第6卷，第13号，103/109（2007）。

发明要解决的问题

然而，在以往的根据压力晃动检测导压管堵塞的方法中，存在着堵塞（闭塞）未达到相当程度时有时不能检出这样的问题点。例如，专利文献6的图4~6中，虽示出闭塞的程度与作为判断堵塞的根据的功率谱之间的关系（使用流体不明），但所示闭塞孔的直径是与0.0135英寸（0.34[mm]）和0.005英寸（0.13[mm]）相当的小尺寸。

此外，在非专利文献1中，以将标称Cv值为0.015的针形阀缩小到5%的状态作为模拟堵塞，以水为流体进行实验，能检测出模拟堵塞。但所谓Cv值0.015的5%，意味着在阀的两端产生1[psi]（6.895[kPa]）的压差时，只有7.5×10^-4[加仑/分]的流量、即2.8[ml/分]的流体流过。这相当于在假定层流的情况下的直径为0.23[mm]、长度为10[mm]的闭塞管道的流量特性（根据哈根·泊肃叶公式求得），接近于专利文献6所示的闭塞程度。