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公開番号2024070523
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-23
出願番号2022181070
出願日2022-11-11
発明の名称温度測定システム、及び温度測定方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類G01K 3/14 20060101AFI20240516BHJP(測定;試験)
要約【課題】一領域内の温度を測定する二つの測温部のうち、いずれが異常になったかを把握する。
【解決手段】温度測定システムは、複数の小領域毎に設けられている第一測温部及び第二測温部と、前記第一測温部で測定された第一測定温度と前記第二測温部で測定された第二測定温度との温度偏差を求める温度偏差演算部と、前記第一測定温度の第一温度変化率及び前記第二測定温度の第二温度変化率を求める変化率演算部と、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率に関する代表変化率を求める代表変化率演算部と、温度偏差閾値を超えている前記温度偏差の演算に用いられた第一測定温度の変化率及び第二測定温度の変化率と前記代表変化率とを比較して、前記第一測温部及び前記第二測温部が異常であるか否かを判断する変化率異常判断部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
測定対象中で、正常な温度範囲が予め定められている大領域を複数に分割して得られるそれぞれの領域である小領域毎に設けられ、該小領域内の温度を測定可能な第一測温部及び第二測温部と、
複数の前記小領域毎に設けられ、前記第一測温部で測定された温度である第一測定温度と前記第二測温部で測定された温度である第二測定温度との差である温度偏差を求める温度偏差演算部と、
複数の前記小領域毎に設けられ、前記温度偏差が予め定められた温度偏差閾値を超えているか否かを判断する偏差異常判断部と、
複数の前記小領域毎に設けられ、前記第一測定温度の単位時間当たりの変化率である第一温度変化率と、前記第二測定温度の単位時間当たりの変化率である第二温度変化率と、を求める変化率演算部と、
複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率を用いて、複数の前記小領域毎の温度変化率を代表する値である代表変化率を求める代表変化率演算部と、
複数の前記小領域毎に設けられ、前記温度偏差が前記温度偏差閾値を超えている場合に、前記温度偏差閾値を超えている前記温度偏差である異常偏差の演算に用いられた前記第一測定温度である対象第一測定温度に関する前記第一温度変化率と前記代表変化率とを比較すると共に、前記異常偏差の演算に用いられた前記第二測定温度である対象第二測定温度に関する前記第二温度変化率と前記代表変化率とを比較して、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であるか否か、及び、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であるか否かを判断する変化率異常判断部と、
を備える温度測定システム。
続きを表示（約 3,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の温度測定システムにおいて、
前記代表変化率演算部は、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率のうちから、最大変化率及び最小変化率を抽出し、前記最大変化率及び前記最小変化率を前記代表変化率とし、
前記変化率異常判断部は、
前記対象第一測定温度に関する前記第一温度変化率が前記最大変化率又は前記最小変化率であることを条件として、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であると判断し、
前記対象第二測定温度に関する前記第二温度変化率が前記最大変化率又は前記最小変化率であることを条件として、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であると判断する、
温度測定システム。
【請求項３】
請求項１に記載の温度測定システムにおいて、
前記代表変化率演算部は、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率を用いて平均変化率を求め、前記平均変化率を前記代表変化率とし、
前記変化率異常判断部は、
前記対象第一測定温度に関する前記第一温度変化率と前記平均変化率との差である第一変化率偏差が予め定められた変化率偏差閾値を超えることを条件として、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であると判断し、
前記対象第二測定温度に関する前記第二温度変化率と前記平均変化率との差である第二変化率偏差が前記変化率偏差閾値を超えることを条件として、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であると判断する、
温度測定システム。
【請求項４】
請求項１に記載の温度測定システムにおいて、
前記代表変化率演算部は、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率のうちから、最大変化率及び最小変化率を抽出すると共に、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率を用いて平均変化率を求め、前記最大変化率、前記最小変化率、及び前記平均変化率を前記代表変化率とし、
前記変化率異常判断部は、
前記対象第一測定温度に関する前記第一温度変化率と前記平均変化率との差である第一変化率偏差が予め定められた変化率偏差閾値を超えることを条件として、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であると判断し、
前記対象第二測定温度に関する前記第二温度変化率と前記平均変化率との差である第二変化率偏差が前記変化率偏差閾値を超えることを条件として、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であると判断し、
前記第一変化率偏差が前記変化率偏差閾値を超えず、且つ前記第二変化率偏差が前記変化率偏差閾値を超えない場合、前記第一変化率偏差と前記第二変化率偏差とのうち偏差が大きい方の変化率偏差を定め、
前記第一温度変化率と前記第二温度変化率とのうち、前記大きい方の変化率偏差を示す温度変化率が前記最大変化率又は前記最小変化率であることを条件として、前記第一測温部と前記第二測温部とのうち、前記大きい方の変化率偏差に対応する対象測定温度を測定した測温部が異常であると判断する、
温度測定システム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の温度測定システムにおいて、
前記代表変化率演算部が求める前記平均変化率は、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率のうち、最大変化率及び最小変化率を除く全ての変化率の平均変化率である、
温度測定システム。
【請求項６】
請求項３又は４に記載の温度測定システムにおいて、
前記変化率異常判断部は、前記大領域における温度変化の原因となるパラメータが予め定められた値以上に変化した場合、前記第一変化率偏差が前記変化率偏差閾値を超えていても、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であると判断せず、前記第二変化率偏差が前記変化率偏差閾値を超えていても、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であると判断しない、
温度測定システム。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の温度測定システムにおいて、
前記変化率演算部として、
単位短時間当たりの前記第一測定温度の変化率である短時間第一温度変化率、及び、前記単位短時間当たりの前記第二測定温度の変化率である短時間第二温度変化率を求める短時間変化率演算部と、
前記単位短時間より長い単位長時間当たりの前記第一測定温度の変化率である長時間第一温度変化率、及び、前記単位長時間当たりの前記第二測定温度の変化率である長時間第二温度変化率を求める長時間変化率演算部と、
を備え、
前記代表変化率演算部として、
前記単位短時間に対する前記代表変化率である短時間代表変化率を求める短時間代表変化率演算部と、
前記単位長時間に対する前記代表変化率である長時間代表変化率を求める長時間代表変化率演算部と、
を備え、
前記変化率異常判断部として、
前記短時間代表変化率を用いて、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部、及び前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であるか否かを判断する短時間変化率異常判断部と、
前記長時間代表変化率を用いて、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部、及び前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であるか否かを判断する長時間変化率異常判断部と、
を備える、
温度測定システム。
【請求項８】
請求項１から４のいずれか一項に記載の温度測定システムにおいて、
複数の前記小領域毎に設けられているレンジ異常判断部を備え、
前記レンジ異常判断部は、
前記対象第一測定温度が前記正常な温度範囲外の場合に、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であると判断し、
前記対象第二測定温度が前記正常な温度範囲外の場合に、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であると判断する、
温度測定システム。
【請求項９】
請求項１から４のいずれか一項に記載の温度測定システムにおいて、
複数の前記小領域毎に、前記第一測温部と第二測温部とのうち、異常であると判断されていない測温部で測定された温度を、前記測定対象の動作を制御する制御装置に送る選択部を備える、
温度測定システム。
【請求項１０】
測定対象中で、正常な温度範囲が予め定められている大領域を複数に分割して得られるそれぞれの領域である小領域毎に、該小領域の温度を第一測温部で測定する第一測温工程と、
複数の前記小領域毎に、該小領域の温度を第二測温部で測定する第二測温工程と、
複数の前記小領域毎に、前記第一測温工程で測定された温度である第一測定温度と前記第二測温工程で測定された温度である第二測定温度との差である温度偏差を求める温度偏差演算工程と、
複数の前記小領域毎に、前記温度偏差が予め定められた温度偏差閾値を超えているか否かを判断する偏差異常判断工程と、
複数の前記小領域毎に、前記第一測定温度の単位時間当たりの変化率である第一温度変化率と、前記第二測定温度の単位時間当たりの変化率である第二温度変化率と、を求める変化率演算工程と、
複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率を用いて、複数の前記小領域毎の温度変化率を代表する値である代表変化率を求める代表変化率演算工程と、
複数の前記小領域毎に、前記温度偏差が前記温度偏差閾値を超えている場合に、前記温度偏差閾値を超えている前記温度偏差である異常偏差の演算に用いられた前記第一測定温度である対象第一測定温度に関する前記第一温度変化率と前記代表変化率とを比較すると共に、前記異常偏差の演算に用いられた前記第二測定温度である対象第二測定温度に関する前記第二温度変化率と前記代表変化率とを比較して、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であるか否か、及び、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であるか否かを判断する変化率異常判断工程と、
を実行する温度測定方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、温度測定システム、及び温度測定方法に関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
温度測定システムとしては、例えば、以下の特許文献１に記載のシステムがある。このシステムは、ガスタービンの燃焼器を監視するため、燃焼器周りに配置された複数の熱電対を有する。複数の熱電対は、いずれも、ダブルエレメント型である。ダブルエレメント型の熱電対は、一つのシース管内に、二つの測温部を有する。よって、このシステムでは、燃焼器周りの一領域内の温度を測定する測温部に冗長性を持たせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－１３５４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の技術では、一領域内の温度を二つの測温部で測定可能にしているだけで、二つの測温部のうち、いずれかが異常になった場合、二つの測温部のうち、いずれの測温部で測定された温度を燃焼器の監視に用いるべきかわからない。
【０００５】
そこで、本開示は、一領域内に二つの測温部を設けつつも、二つの測温部のうち、いずれかが異常になった場合、いずれが異常になったかを把握できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための一態様としての温度測定システムは、
測定対象中で、正常な温度範囲が予め定められている大領域を複数に分割して得られるそれぞれの領域である小領域毎に設けられ、該小領域内の温度を測定可能な第一測温部及び第二測温部と、複数の前記小領域毎に設けられ、前記第一測温部で測定された温度である第一測定温度と前記第二測温部で測定された温度である第二測定温度との差である温度偏差を求める温度偏差演算部と、複数の前記小領域毎に設けられ、前記温度偏差が予め定められた温度偏差閾値を超えているか否かを判断する偏差異常判断部と、複数の前記小領域毎に設けられ、前記第一測定温度の単位時間当たりの変化率である第一温度変化率と、前記第二測定温度の単位時間当たりの変化率である第二温度変化率と、を求める変化率演算部と、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率を用いて、複数の前記小領域毎の温度変化率を代表する値である代表変化率を求める代表変化率演算部と、複数の前記小領域毎に設けられ、前記温度偏差が前記温度偏差閾値を超えている場合に、前記温度偏差閾値を超えている前記温度偏差である異常偏差の演算に用いられた前記第一測定温度である対象第一測定温度に関する前記第一温度変化率と前記代表変化率とを比較すると共に、前記異常偏差の演算に用いられた前記第二測定温度である対象第二測定温度に関する前記第二温度変化率と前記代表変化率とを比較して、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であるか否か、及び、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であるか否かを判断する変化率異常判断部と、を備える。
【０００７】
本態様では、いずれかの小領域に配置されている第一測温部で測定された第一測定温度とこの小領域に配置されている第二測温部で測定された第二測定温度との差である温度偏差が予め定められた温度偏差閾値を超えているか否かが判断される。この温度偏差が温度偏差閾値を超えている場合、第一測温部と第二測温部とのうち、少なくともいずれか一方の測温部が異常である可能性が高い。この場合、本態様では、温度偏差閾値を超えている温度偏差である異常偏差の演算に用いられた第一測定温度である対象第一測定温度に関する第一温度変化率と、複数の小領域毎の第一温度変化率及び第二温度変化率を用いて求められた代表変化率とが比較される。本態様では、さらに、前記異常偏差の演算に用いられた第二測定温度である対象第二測定温度に関する第二温度変化率と前記代表変化率とが比較される。そして、本態様では、変化率異常判断部が、これらの比較結果から、対象第一測定温度を測定した第一測温部が異常であるか否か、及び、対象第二測定温度を測定した第二測温部が異常であるか否かを判断する。
【０００８】
前記目的を達成するための一態様としての温度測定方法は、
測定対象中で、正常な温度範囲が予め定められている大領域を複数に分割して得られるそれぞれの領域である小領域毎に、該小領域の温度を第一測温部で測定する第一測温工程と、複数の前記小領域毎に、該小領域の温度を第二測温部で測定する第二測温工程と、複数の前記小領域毎に、前記第一測温工程で測定された温度である第一測定温度と前記第二測温工程で測定された温度である第二測定温度との差である温度偏差を求める温度偏差演算工程と、複数の前記小領域毎に、前記温度偏差が予め定められた温度偏差閾値を超えているか否かを判断する偏差異常判断工程と、複数の前記小領域毎に、前記第一測定温度の単位時間当たりの変化率である第一温度変化率と、前記第二測定温度の単位時間当たりの変化率である第二温度変化率と、を求める変化率演算工程と、複数の前記小領域毎の前記第一温度変化率及び前記第二温度変化率を用いて、複数の前記小領域毎の温度変化率を代表する値である代表変化率を求める代表変化率演算工程と、複数の前記小領域毎に、前記温度偏差が前記温度偏差閾値を超えている場合に、前記温度偏差閾値を超えている前記温度偏差である異常偏差の演算に用いられた前記第一測定温度である対象第一測定温度に関する前記第一温度変化率と前記代表変化率とを比較すると共に、前記異常偏差の演算に用いられた前記第二測定温度である対象第二測定温度に関する前記第二温度変化率と前記代表変化率とを比較して、前記対象第一測定温度を測定した前記第一測温部が異常であるか否か、及び、前記対象第二測定温度を測定した前記第二測温部が異常であるか否かを判断する変化率異常判断工程と、を実行する。
【０００９】
本態様でも、前記一態様における温度測定システムと同様に、対象第一測定温度を測定した第一測温部が異常であるか否か、及び、対象第二測定温度を測定した第二測温部が異常であるか否かを判断することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一態様では、一領域内に二つの測温部を設けつつも、二つの測温部のうち、いずれかが異常になった場合、いずれが異常になったかを把握できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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