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公開番号2024070867
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022171496
出願日2022-10-26
発明の名称診断装置
出願人株式会社ミヤワキ
代理人個人,個人
主分類G01M 3/24 20060101AFI20240517BHJP(測定;試験)
要約【課題】ある型式及びモデルとは異なる型式及びモデルの蒸気トラップの蒸気の漏洩量を精度良く出力する。
【解決手段】診断装置は、第3蒸気トラップの振動を示すアナログ信号を出力するセンサと、センサの出力信号の増幅回路と、第2蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値に対する第1蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値の比率と基準ゲインの積を増幅回路のゲインとして設定する設定部と、増幅回路の出力信号をデジタル信号に変換するAD変換器と、第3蒸気トラップの振動特性の振動値に対する第2蒸気トラップの振動特性の振動値の比率でAD変換器の出力信号を増幅する増幅部と、増幅部の出力信号が示す第3蒸気トラップの振動値を蒸気の漏洩量に変換する変換部と、出力部と、変換部のオーバーフローを検知した場合、変換部がオーバーフローしていないことを検知するまで、ゲインを減少又は増大させる補正部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蒸気トラップの蒸気の漏洩量を出力する診断装置であって、
前記蒸気トラップは、第１蒸気トラップと、前記第１蒸気トラップと型式が異なる第２蒸気トラップと、前記第２蒸気トラップと型式が同一でモデルが異なる第３蒸気トラップと、を含み、
前記第３蒸気トラップの振動を示すアナログ信号を出力するセンサと、
前記センサの出力信号を増幅する増幅回路と、
前記第２蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値に対する前記第１蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値の比率と予め定められた基準ゲインとの積を、前記増幅回路が前記センサの出力信号を増幅するときのゲインとして設定する設定部と、
前記増幅回路の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、
前記第３蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量と振動値との関係を示す第３振動特性の振動値に対する前記第２蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量と振動値との関係を示す第２振動特性の振動値の比率であるモデル補正係数を増幅率として、前記ＡＤ変換器の出力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部の出力信号が示す前記第３蒸気トラップの振動値を、前記第３蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換する変換部と、
前記第３蒸気トラップの蒸気の漏洩量を出力する出力部と、
前記変換部がオーバーフローしていることを検知した場合、前記変換部がオーバーフローしていないことを検知するまで、前記ゲインを減少又は増大させる補正部と、
を備える診断装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記補正部は、
前記変換部がオーバーフローしていないことを検知するまで前記ゲインを減少させた場合、更に、前記変換部がオーバーフローしない範囲で前記増幅率を最大限増大させ、
前記変換部がオーバーフローしていないことを検知するまで前記ゲインを増大させた場合、更に、前記変換部がオーバーフローしない範囲で前記増幅率を最大限減少させる、
請求項１に記載の診断装置。
【請求項３】
前記補正部は、
前記変換部が所定回数連続して前記変換部の入力信号が示す振動値を前記変換部において変換可能な上限量以上の蒸気の漏洩量に変換した場合、及び、
前記変換部が所定回数連続して前記変換部の入力信号が示す振動値を前記変換部において変換可能な下限量以下の蒸気の漏洩量に変換した場合、
前記変換部がオーバーフローしていることを検知する、
請求項１に記載の診断装置。
【請求項４】
前記設定部は、
前記第１蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの蒸気の漏洩量である第１漏洩量よりも前記第２蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの蒸気の漏洩量である第２漏洩量が小さい場合、前記第２漏洩量に対する前記第１漏洩量の比率の逆数と前記基準ゲインとの積を、前記ゲインとして設定する、
請求項１に記載の診断装置。
【請求項５】
前記センサは、更に、前記第２蒸気トラップの振動を示すアナログ信号を出力し、
前記変換部は、更に、前記ＡＤ変換器の出力信号が示す前記第２蒸気トラップの振動値を、前記第２蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換し、
前記出力部は、更に、前記第２蒸気トラップの蒸気の漏洩量を出力する、
請求項１に記載の診断装置。
【請求項６】
前記変換部は、前記第２振動特性に基づいて、前記ＡＤ変換器の出力信号が示す前記第２蒸気トラップの振動値を前記第２蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換する、
請求項５に記載の診断装置。
【請求項７】
前記変換部は、前記第２振動特性を線形近似した関数を用いて、前記ＡＤ変換器の出力信号が示す前記第２蒸気トラップの振動値を前記第２蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換する、
請求項５に記載の診断装置。
【請求項８】
前記センサは、更に、前記第１蒸気トラップの振動を示すアナログ信号を出力し、
前記設定部は、更に、前記センサが前記第１蒸気トラップの振動を示すアナログ信号を出力した場合、前記基準ゲインを前記ゲインとして設定し、
前記変換部は、更に、前記ＡＤ変換器の出力信号が示す前記第１蒸気トラップの振動値を、前記第１蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換し、
前記出力部は、更に、前記第１蒸気トラップの蒸気の漏洩量を出力する、
請求項５に記載の診断装置。
【請求項９】
前記変換部は、前記第１蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量と振動値との関係を示す第１振動特性に基づいて、前記ＡＤ変換器の出力信号が示す前記第１蒸気トラップの振動値を前記第１蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換する、
請求項８に記載の診断装置。
【請求項１０】
前記変換部は、前記第１蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量と振動値との関係を示す第１振動特性を線形近似した関数を用いて、前記ＡＤ変換器の出力信号が示す前記第１蒸気トラップの振動値を前記第１蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換する、
請求項８に記載の診断装置。
（【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】
本発明は、蒸気トラップの蒸気の漏洩量を出力する技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
蒸気配管系を備えたプラント等においては、熱交換又は放熱等によって配管系内に復水（ドレン）が生じることがある。この復水を配管系内に滞留させると運転効率が低下する原因となる。このため、一般的には、配管系の適所に蒸気トラップを設置し、この蒸気トラップによって復水を配管系の外部に排出するようにしている。
【０００３】
経年劣化又は作動不良等によって蒸気トラップのシール性能が損なわれると、蒸気配管系内の蒸気が蒸気トラップを介して外部に漏出し、無駄な蒸気損失を招くこととなる。このため、従来から、一年に一回等の定期的に、特許文献１等に開示のような診断装置を用いて蒸気トラップの振動を測定し、その測定値と蒸気トラップの振動特性とに基づいて、各蒸気トラップの蒸気の漏洩量を診断する作業が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－８４４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
蒸気トラップの振動特性は、弁の開閉方式（以降、型式）に応じて異なる。例えば、円盤状のディスクによって弁の開閉を行うディスク型の蒸気トラップと球状のフロートによって弁の開閉を行うフロート型の蒸気トラップとでは、蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値が異なる。蒸気トラップにおいて振動が飽和するとは、蒸気トラップの構造上、蒸気トラップの振動の振幅が最大になり、これ以上大きい振幅で振動できない状態になることを示す。また、蒸気トラップの振動特性は、同じ型式の蒸気トラップであっても、復水の最大排出量（以降、モデル）に応じて異なる。
【０００６】
しかし、従来は、代表的な型式及びモデルの蒸気トラップの振動特性を用いて、蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量の診断が行われていたに過ぎず、型式及びモデルの相違を考慮した診断は行われていなかった。このため、代表的な型式及びモデルとは異なる型式及びモデルの蒸気トラップの振動を測定した場合に、蒸気の漏洩量を精度良く出力できないという問題があった。また、蒸気トラップの使用状況によっては、蒸気トラップの振動が診断装置で測定可能な範囲を超え、診断装置がオーバーフローする場合がある。この場合も蒸気の漏洩量を精度良く出力できないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みて成されたものであり、ある型式及びモデルとは異なる型式及びモデルの蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量を精度良く出力することができる診断装置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】
【０００８】
本発明の一態様に係る診断装置は、蒸気トラップの蒸気の漏洩量を出力する診断装置であって、前記蒸気トラップは、第１蒸気トラップと、前記第１蒸気トラップと型式が異なる第２蒸気トラップと、前記第２蒸気トラップと型式が同一でモデルが異なる第３蒸気トラップと、を含み、前記第３蒸気トラップの振動を示すアナログ信号を出力するセンサと、前記センサの出力信号を増幅する増幅回路と、前記第２蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値に対する前記第１蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値の比率と予め定められた基準ゲインとの積を、前記増幅回路が前記センサの出力信号を増幅するときのゲインとして設定する設定部と、前記増幅回路の出力信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器と、前記第３蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量と振動値との関係を示す第３振動特性の振動値に対する前記第２蒸気トラップにおける蒸気の漏洩量と振動値との関係を示す第２振動特性の振動値の比率であるモデル補正係数を増幅率として、前記ＡＤ変換器の出力信号を増幅する増幅部と、前記増幅部の出力信号が示す前記第３蒸気トラップの振動値を、前記第３蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換する変換部と、前記第３蒸気トラップの蒸気の漏洩量を出力する出力部と、前記変換部がオーバーフローしていることを検知した場合、前記変換部がオーバーフローしていないことを検知するまで、前記ゲインを減少又は増大させる補正部と、を備える。
【０００９】
本発明者は、第２蒸気トラップの振動特性と第２蒸気トラップと型式が同一でモデルが異なる第３蒸気トラップの振動特性との各々における、蒸気の漏洩量が同一であるときの振動値を比較した。その結果、本発明者は、第３蒸気トラップの振動値に対する第２蒸気トラップの振動値の比率が、蒸気の漏洩量によらずに一定であることを知見した。
【００１０】
本構成によれば、第２蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値に対する第１蒸気トラップにおいて振動が飽和するときの振動値の比率と基準ゲインとの積に設定されたゲインで、センサの出力信号が増幅される。そして、当該増幅された信号がデジタル信号に変換され、第３振動特性の振動値に対する第２振動特性の振動値の比率であるモデル補正係数を増幅率として、当該デジタル信号が増幅される。そして、増幅部の出力信号が示す第３蒸気トラップの振動値が、第３蒸気トラップの蒸気の漏洩量に変換される。
（【００１１】以降は省略されています）

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