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公開番号2025123784
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-25
出願番号2024019454
出願日2024-02-13
発明の名称無線式開度計、バルブメンテナンス支援システムおよび支援方法
出願人アズビル株式会社
代理人個人
主分類G01M 13/003 20190101AFI20250818BHJP(測定;試験)
要約【課題】ハイスペックのポジショナを使用せずに、バルブの不具合診断を実現し、バルブのメンテナンスの作業効率を向上させる。
【解決手段】無線式開度計1は、コントロールバルブ2の開度と操作器に供給される空気圧と出口側の温度とを計測する計測部11～13と、計測値に基づいてバルブ2の不具合に至る変化の指標を算出し、指標に基づいてバルブ2の不具合診断を実行する不具合診断部15と、指標と不具合診断の結果とをバルブメンテナンス支援装置に無線送信する無線通信部17と、指標と所定の指標判断閾値とを比較し、バルブ2の不具合への進展度合が小さいと判定したときに、無線式開度計1の動作周期を初期値よりも長くすることにより、無線式開度計1の動作時間の間引き処理を行う調整部16とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計において、
前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測するように構成された計測部と、
前記計測部によって得られた計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出し、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行するように構成された不具合診断部と、
前記指標と前記不具合診断の結果とをバルブメンテナンス支援装置に無線送信するように構成された無線通信部と、
前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、無線式開度計の動作周期を初期値よりも長くすることにより、無線式開度計の動作時間の間引き処理を行い、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定して前記間引き処理を停止するように構成された調整部とを備えることを特徴とする無線式開度計。
続きを表示（約 3,600 文字）【請求項２】
請求項１記載の無線式開度計において、
前記不具合診断の対象とする前記コントロールバルブの不具合は、前記コントロールバルブに特有の、徐々に進行する不具合であることを特徴とする無線式開度計。
【請求項３】
請求項１記載の無線式開度計において、
前記コントロールバルブの複数種類の不具合を同時に経過観察する場合に、前記指標と前記指標判断閾値との比較により前記間引き処理を停止したときから不具合が検出されるまでの期間が前記複数種類の不具合について同等になるように、前記複数種類の不具合に対応する前記指標判断閾値のそれぞれが予め設定されていることを特徴とする無線式開度計。
【請求項４】
コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計と、
バルブメンテナンス支援装置とを備え、
前記無線式開度計は、
前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測するように構成された計測部と、
前記計測部によって得られた計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出し、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行するように構成された不具合診断部と、
前記指標と前記不具合診断の結果とを前記バルブメンテナンス支援装置に無線送信するように構成された第１の無線通信部と、
前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、前記無線式開度計の動作周期を初期値よりも長くすることにより、前記無線式開度計の動作時間の間引き処理を行い、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定して前記間引き処理を停止するように構成された調整部とを備え、
前記バルブメンテナンス支援装置は、
前記無線式開度計から送信された前記指標と前記不具合診断の結果とを受信するように構成された第２の無線通信部と、
前記第２の無線通信部が受信した前記指標と前記不具合診断の結果とを提示するように構成された診断結果提示部とを備えることを特徴とするバルブメンテナンス支援システム。
【請求項５】
コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計と、
バルブメンテナンス支援装置とを備え、
前記無線式開度計は、
前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測するように構成された計測部と、
前記計測部によって得られた計測値を前記バルブメンテナンス支援装置に無線送信し、前記バルブメンテナンス支援装置から無線送信されたコマンドを受信するように構成された第１の無線通信部と、
前記コマンドに従って前記無線式開度計の動作周期を設定するように構成された制御部とを備え、
前記バルブメンテナンス支援装置は、
前記無線式開度計から送信された前記計測値を受信するように構成された第２の無線通信部と、
前記第２の無線通信部が受信した前記計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出し、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行するように構成された不具合診断部と、
前記指標と前記不具合診断の結果とを提示するように構成された診断結果提示部と、
前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、前記無線式開度計の動作周期を初期値よりも長い値に設定するコマンドを生成することにより、前記無線式開度計の動作時間の間引き処理を行い、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定するコマンドを生成することにより、前記間引き処理を停止するように構成された調整部とを備え、
前記第２の無線通信部は、前記調整部が生成したコマンドを前記無線式開度計に無線送信することを特徴とするバルブメンテナンス支援システム。
【請求項６】
請求項４または５記載のバルブメンテナンス支援システムにおいて、
前記不具合診断の対象とする前記コントロールバルブの不具合は、前記コントロールバルブに特有の、徐々に進行する不具合であることを特徴とするバルブメンテナンス支援システム。
【請求項７】
請求項４または５記載のバルブメンテナンス支援システムにおいて、
前記コントロールバルブの複数種類の不具合を同時に経過観察する場合に、前記指標と前記指標判断閾値との比較により前記間引き処理を停止したときから不具合が検出されるまでの期間が前記複数種類の不具合について同等になるように、前記複数種類の不具合に対応する前記指標判断閾値のそれぞれが予め設定されていることを特徴とするバルブメンテナンス支援システム。
【請求項８】
請求項６記載のバルブメンテナンス支援システムにおいて、
前記不具合診断の対象とする前記コントロールバルブの不具合は、スティックスリップ、Ｖパッキンの劣化、操作器のダイヤフラムの劣化、弁体のダイヤフラムの劣化、ヒートサイクルによる部品の劣化、ベローズシールの破損、ベローズシールの破断のうち少なくとも１つであることを特徴とするバルブメンテナンス支援システム。
【請求項９】
コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計が、前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測する第１のステップと、
前記無線式開度計が、前記第１のステップによって得られた計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出する第２のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行する第３のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標と前記不具合診断の結果とをバルブメンテナンス支援装置に無線送信する第４のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、前記無線式開度計の動作周期を初期値よりも長くすることにより、動作時間の間引き処理を行う第５のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標と前記指標判断閾値とを比較し、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定して前記間引き処理を停止する第６のステップとを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
【請求項１０】
コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計が、前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測する第１のステップと、
前記無線式開度計が、前記第１のステップによって得られた計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出する第２のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行する第３のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標と前記不具合診断の結果とをバルブメンテナンス支援装置に無線送信する第４のステップと、
前記バルブメンテナンス支援装置が、前記無線式開度計から送信された前記指標と前記不具合診断の結果とを受信する第５のステップと、
前記バルブメンテナンス支援装置が、前記第５のステップで受信した前記指標と前記不具合診断の結果とを提示する第６のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、前記無線式開度計の動作周期を初期値よりも長くすることにより、動作時間の間引き処理を行う第７のステップと、
前記無線式開度計が、前記指標と前記指標判断閾値とを比較し、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定して前記間引き処理を停止する第８のステップとを含むことを特徴とするバルブメンテナンス支援方法。
（【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】
本発明は、メンテナンス作業を支援する技術に係り、特にバルブのメンテナンスの効率的な作業のための支援を実現する無線式開度計、バルブメンテナンス支援システムおよび支援方法に関するものである。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
石油化学プラントなどで使用されるバルブ（例えば図１５のコントロールバルブ）は、特に安全性に留意する必要があり、ゆえに定期的なメンテナンスが行なわれる。図１５に示すコントロールバルブは、流体の流れる通路を開閉するバルブ本体１００と、入力電気信号を空気圧に変換するポジショナ１０１と、ポジショナ１０１から供給される空気圧に応じてバルブ本体１００を操作する操作器１０２とから構成される。
【０００３】
図１５に示したようなバルブが設置されているプラントにおいてバルブのメンテナンス作業効率を改善するために、バルブの摺動部におけるスティックスリップの発生を検出する技術（特許文献１参照）、バルブのハンチング状態を判定する技術（特許文献２参照）、バルブへのスケールの付着を検出する技術（特許文献３参照）などが提案されている。これらの技術は、バルブの開度位置を検出するポジショナを利用して実現できる。
【０００４】
特許文献１～３に開示された不具合検出技術（診断技術）を実現する際に利用できるポジショナは、ハイスペックのタイプであり、既設のコントロールバルブが備えるポジショナがハイスペックのタイプでない場合は、ポジショナを交換しなければならない。しかし、コントロールバルブ自体のスペックの事情やプラントでの設置条件の事情などにより、ポジショナの交換が困難または不可であることもあり、改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３２５４６２４号広報
特開２０１５－１１４９４２号公報
特開２０１５－１１４９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ハイスペックのポジショナを使用せずに、コントロールバルブの不具合診断を実現し、コントロールバルブのメンテナンスの作業効率を向上させることができる無線式開度計、バルブメンテナンス支援システムおよび支援方法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】
【０００７】
本発明は、コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計において、前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測するように構成された計測部と、前記計測部によって得られた計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出し、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行するように構成された不具合診断部と、前記指標と前記不具合診断の結果とをバルブメンテナンス支援装置に無線送信するように構成された無線通信部と、前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、無線式開度計の動作周期を初期値よりも長くすることにより、無線式開度計の動作時間の間引き処理を行い、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定して前記間引き処理を停止するように構成された調整部とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の無線式開度計の１構成例において、前記不具合診断の対象とする前記コントロールバルブの不具合は、前記コントロールバルブに特有の、徐々に進行する不具合である。
また、本発明の無線式開度計の１構成例は、前記コントロールバルブの複数種類の不具合を同時に経過観察する場合に、前記指標と前記指標判断閾値との比較により前記間引き処理を停止したときから不具合が検出されるまでの期間が前記複数種類の不具合について同等になるように、前記複数種類の不具合に対応する前記指標判断閾値のそれぞれが予め設定されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のバルブメンテナンス支援システムは、コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計と、バルブメンテナンス支援装置とを備え、前記無線式開度計は、前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測するように構成された計測部と、前記計測部によって得られた計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出し、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行するように構成された不具合診断部と、前記指標と前記不具合診断の結果とを前記バルブメンテナンス支援装置に無線送信するように構成された第１の無線通信部と、前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、前記無線式開度計の動作周期を初期値よりも長くすることにより、前記無線式開度計の動作時間の間引き処理を行い、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定して前記間引き処理を停止するように構成された調整部とを備え、前記バルブメンテナンス支援装置は、前記無線式開度計から送信された前記指標と前記不具合診断の結果とを受信するように構成された第２の無線通信部と、前記第２の無線通信部が受信した前記指標と前記不具合診断の結果とを提示するように構成された診断結果提示部とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のバルブメンテナンス支援システムは、コントロールバルブに装着されたバッテリー駆動型の無線式開度計と、バルブメンテナンス支援装置とを備え、前記無線式開度計は、前記コントロールバルブの開度と前記コントロールバルブの操作器に供給される空気圧と前記コントロールバルブの出口側の温度とのうち少なくとも１つを計測するように構成された計測部と、前記計測部によって得られた計測値を前記バルブメンテナンス支援装置に無線送信し、前記バルブメンテナンス支援装置から無線送信されたコマンドを受信するように構成された第１の無線通信部と、前記コマンドに従って前記無線式開度計の動作周期を設定するように構成された制御部とを備え、前記バルブメンテナンス支援装置は、前記無線式開度計から送信された前記計測値を受信するように構成された第２の無線通信部と、前記第２の無線通信部が受信した前記計測値に基づいて前記コントロールバルブの不具合に至る変化の指標を算出し、前記指標に基づいて前記コントロールバルブの不具合診断を実行するように構成された不具合診断部と、前記指標と前記不具合診断の結果とを提示するように構成された診断結果提示部と、前記指標と所定の指標判断閾値とを比較し、前記コントロールバルブの不具合への進展度合が小さいと判定したときに、前記無線式開度計の動作周期を初期値よりも長い値に設定するコマンドを生成することにより、前記無線式開度計の動作時間の間引き処理を行い、前記進展度合が大きいと判定したときに、前記動作周期を前記初期値に設定するコマンドを生成することにより、前記間引き処理を停止するように構成された調整部とを備え、前記第２の無線通信部は、前記調整部が生成したコマンドを前記無線式開度計に無線送信することを特徴とするものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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