導壓管的堵塞診斷系統以及診斷方法

2023-07-17 18:59:21

專利名稱：導壓管的堵塞診斷系統以及診斷方法
技術領域：
本發明涉及診斷從工藝管道分岔出來的導壓管中產生的堵塞的導壓管的堵塞診斷系統以及診斷方法。
背景技術：
一直以來，在加工工業領域中，例如為了檢測過程變量並控制加工過程，使用著壓力信號發生器或差壓信號發生器。壓力信號發生器也稱為壓力傳送器，差壓信號發生器也稱為差壓傳送器。壓力信號發生器是測定絕對壓力或計示壓力的部件，差壓信號發生器是測定兩點間的差壓的部件，用於壓力、流量、液位、比重等的過程變量測定。一般，在用壓力·差壓信號發生器(以下在總稱時簡單地稱為信號發生器)測定過程變量時，通過被稱作 導壓管的細管道將測定對象從測定對象的流體流動的工藝管道導入到信號發生器中。圖14示出用壓力信號發生器的系統(壓力測定系統)的概略圖。在這種壓力測定系統中，壓力信號發生器I檢測通過從工藝管道2分岔出的導壓管3而導出的流體的壓力。圖15示出用差壓信號發生器的系統(差壓測定系統)的概略圖。在這種差壓測定系統中，差壓信號發生器4檢測通過從工藝管道2分岔出的導壓管3-1、3-2而導出的流體的壓力差。又，在這種系統中，在工藝管道2中設有差壓發生機構(阻尼孔等)5，導壓管3-1、
3-2從夾著該差壓發生機構5的前後的位置分岔出來。在這種壓力測定系統或差壓測定系統的系統結構中，根據測定對象的不同存在著固形物等附著在導壓管的內部從而堵塞導壓管的情況。當導壓管完全堵塞時，就不能正確測定過程變量，因此對機械設備的影響是很大的。然而由於在導壓管完全堵塞之前壓力就傳到信號發生器上，所以堵塞的影響在過程變量的測定值上難以顯現。對於這樣的問題，不要導壓管的遠距離密封型的壓力信號發生器也被實用化了。然而，用導壓管測定過程變量的機械設備非常多，因此要求在線實現導壓管的堵塞診斷功倉泛。對於這一課題，已經提出利用流體的壓力晃動來診斷導壓管的堵塞的方法和裝置的方案。例如在專利文獻I中，示出能根據壓力信號的最大變動幅度(最大值與最小值之差)的減少來檢測導壓管堵塞的方案。在專利文獻2，3中，揭示了用壓力或差壓的晃動的大小、以及據此計算的參數來檢測·診斷導壓管堵塞的裝置·方法。在專利文獻4中，揭示了根據從差壓中提取的晃動的標準偏差、或功率譜密度這樣的反映晃動的大小的統計量或函數來診斷導壓管的狀態的裝置·方法。在專利文獻5中，示出根據壓力晃動的上下波動次數等、晃動的速度來診斷堵塞的裝置 方法。又，專利文獻5中所述的發明，在不是根據壓力或差壓的晃動的振幅而是根據晃動的速度(頻率)這一點上與其他的專利文獻廣4中所述的發明是不同的，但在利用壓力或差壓的晃動這一點上是共同的。
專利文獻專利文獻I日本特公平7-11473號公報專利文獻2日本專利第3139597號公報專利文獻3日 本專利第3129121號公報專利文獻4日本特表2002-538420號公報專利文獻5日本特開2010-127893號公報專利文獻6日本特表2009-505276號公報專利文獻7日本專利3147275號公報專利文獻8日本特開2007-47012號公報非專利文獻非專利文獻I榮野隼一 ·湧井徹也·橋詰匠·宮地宣夫·黑森健一 ·結城義敬《應用水管中的數字式差壓傳送器的導壓管的堵塞檢測》，計測自動控制學會產業論文集，第 6 卷，第 13 號，103/109 (2007)。發明要解決的問題然而，在以往的根據壓力晃動檢測導壓管堵塞的方法中，存在著堵塞(閉塞)未達到相當程度時有時不能檢出這樣的問題點。例如，專利文獻6的圖4飛中，雖示出閉塞的程度與作為判斷堵塞的根據的功率譜之間的關係(使用流體不明)，但所示閉塞孔的直徑是與O. 0135英寸(O. 34[mm])和O. 005英寸(O. 13 [mm])相當的小尺寸。此外，在非專利文獻I中，以將標稱Cv值為O. 015的針形閥縮小到5%的狀態作為模擬堵塞，以水為流體進行實驗，能檢測出模擬堵塞。但所謂Cv值O. 015的5%，意味著在閥的兩端產生I [psi] (6. 895 [kPa])的壓差時，只有7. 5 X 10_4 [加侖/分]的流量、即2. 8 [ml/分]的流體流過。這相當於在假定層流的情況下的直徑為O. 23[mm]、長度為10[mm]的閉塞管道的流量特性(根據哈根·泊肅葉公式求得)，接近於專利文獻6所示的閉塞程度。如上所述，已有文獻中處理的堵塞的程度是堵塞達到相當程度的狀態。而且，如未達到此程度的堵塞，則難以檢測到。這個問題涉及到根據壓力晃動診斷導壓管堵塞的所有方法，只是存在程度上的差別，無論哪種方法都能產生同樣的問題。此外，通過利用壓力晃動中頻率更高的成分，可使能檢測的閉塞的程度改善。然而，一般，壓力晃動的頻率越高振幅越會減少，所以利用有困難。因此，只利用頻率更高成分來解決問題並不容易。

發明內容
本發明為解決這種課題而作，其目的在於提供能夠使導壓管的堵塞診斷的靈敏度提高，在更早的時刻檢測出導壓管的堵塞的導壓管的堵塞診斷系統以及診斷方法。為達此目的，本發明的特徵在於，在從工藝管道分岔出來的導壓管中產生的堵塞的導壓管的堵塞診斷系統中，將所述導壓管以及連通於該導壓管的連通管和流過這些管道的流體這三者作為管路系統，具備使該管路系統的相對於壓力變化的變形率增大的變形率增大單元。根據本發明，通過以導壓管和連通到該導壓管的連通管與流過這些管道的流體作為管路系統，使該管路系統的相對於壓力變化的變形率增大，從而流體的壓力晃動的高頻成分變得容易衰減。因此，有可能容易地檢測壓力晃動的變化，提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度，在更早時刻檢測出導壓管的堵塞。本發明中，在流體是壓縮性流體時，最好使管路系統中的所述流體的相對於壓力變化的變形率增大。這時，例如設置充滿流體的容器作為變形率增大單元，所述流體是通過連通管導入所述容器的，可以認為增大管路系統的中的流體的相對於壓力變化的變形率。本發明中，在流體是非壓縮性流體時，最好使管路系統中的與所述流體相接觸的面的相對於壓力變化的變形率增大。這時，例如通過設置與經連通管導入的流體相接觸的膜片作為變形率增大單元，可以認為增大管路系統中的流體相接觸的面的相對於壓力變化的變形率。又，本發明不僅作為導壓管的堵塞診斷系統，也可作為導壓管的堵塞診斷方法來實現。 發明的效果根據本發明，由於將導壓管以及連通該導壓管的連通管和流過這些管道的流體作為管路系統，增大該管路系統的相對於壓力變化的變形率，因此，能夠容易地衰減流體的壓力晃動的高頻成分，容易檢測壓力晃動的變化，提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度，在更早時刻檢測出導壓管的堵塞。


圖I是示出正常時的壓力測定系統的圖。圖2是示出導壓管堵塞時的壓力測定系統的圖。圖3是說明與因導壓管堵塞引起的低通濾波效應有關的要素的圖。圖4是說明與因導壓管堵塞引起的低通濾波效應有關的變形要素(信號發生器的受壓面、導壓管路內的流體、導壓管的管壁)的圖。圖5是說明通過操作變形要素使診斷變得容易的理由的圖。圖6是說明低通濾波效應的模式的圖。圖7是示出本發明所涉及的導壓管的堵塞診斷系統的實施形態I的第I例的圖。圖8是示出本發明所涉及的導壓管的堵塞診斷系統的實施形態I的第2例的圖。圖9是示出實施實施形態I的第I例時的堵塞指標值與現有方法的比較的圖形。圖10是示出通過對導壓管的一部或全部擴大其內徑來增加位於堵塞(閉塞)與壓力信號發生器之間的流體的體積，獲得與實施形態I同樣效果的實例(參考例I)的圖。圖11是示出本發明所涉及的導壓管的堵塞診斷系統的實施形態2的第I例的圖。圖12是示出本發明所涉及的導壓管的堵塞診斷系統的實施形態2的第2例的圖。圖13是示出通過對導壓管選用易因壓力變化而變形的材料和結構而得到與實施形態2同樣效果的實例(參考例2)的圖。圖14是用壓力信號發生器的系統(壓力測定系統)的概略圖。圖15是用差壓信號發生器的系統(差壓測定系統)的概略圖。符號的說明I…壓力信號發生器、2…工藝管道、3, 3-1, 3_2···導壓管、3a···管壁、3b···固定端、4…差壓發生器、5···差壓發生機構(阻尼孔等)、6···堵塞(閉塞)、7···流體、8···受壓面(壓力信號發生器內部的膜片)、9···連通管、10···容器、11···連通管、12···膜片(受壓面)、13…部件。
具體實施例方式下面，根據附圖詳細說明本發明的實施形態。首先，在進入實施形態的說明之前，敘述想到本發明的經過和本發明的原理。[經過]作為用壓力 差壓的晃動的導壓管的堵塞檢測方法，已提出各種檢測方法，雖然檢測的原理各異，但利用的物理現象是相同的。這是導壓管中的堵塞(閉塞)作為相對於管道內的壓力傳播的低通濾波器起作用這樣的現象。 以下，以圖14所示的壓力測定系統為例進行說明。又，圖15所示的差壓測定系統中除了導壓管為2根外，本質上與本發明沒有差別，因此，以圖14所示的壓力測定系統作為代表例進行說明。圖I示出正常時的壓力測定系統。這裡，因導壓管3沒有產生堵塞，故工藝管道2內的流體(工藝流體)的壓力晃動(上下波動)大致以原來的形狀傳到壓力信號發生器1，成為在壓力信號發生器I內的壓力晃動。然而，如圖2所示那樣，當導壓管3中產生堵塞(閉塞)6時，該堵塞(閉塞)6作為相對於壓力傳播的低通濾波器而起作用，由壓力信號發生器I檢測出的壓力晃動，與沒有堵塞(閉塞)6的情況相比，呈衰減的形態。尤其是，頻率越高，衰減幅度越大。通過從晃動的振幅或頻率的變化中捕捉這些形態，來診斷導壓管3的堵塞。該現象中，關係到兩個要素(參看圖3)。第一個當然是堵塞的程度。堵塞的程度越重，高頻衰減越大(換句話說，濾波器的截止頻率越低)。另一個要素是位於堵塞(閉塞)6與壓力信號發生器I之間的導壓管3內的流體7、與該流體7相接觸的壓力信號發生器I的受壓面(壓力信號發生器I的內部的膜片)8、導壓管3的壁面3a等(下面統一稱為變形要素)的相對於壓力的變形率。該變形率越大，即相對於單位壓力變化的變形要素的變形量的合計越大，晃動的高頻成分越容易衰減。發明者想到利用這一事實，通過有意增大相對於壓力變化的變形要素的變形率，使高頻成分更大地衰減，以使提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度，在更早時刻檢測出導壓管的堵塞成為可能。上述兩個要素中，因前者(堵塞程度)是診斷對象本身，不能操作，但後者(變形要素的變形率)是能夠有意地加以操作的。因此，如在加大高頻成分衰減的方向上操作變形要素的變形率的話，則能使導壓管的堵塞診斷的靈敏度提高。以下，首先對發明的原理給以直觀的說明，然後詳述其細節。[發明的原理]從堵塞(閉塞)6來看，在有壓力信號發生器I的一側(下稱檢測端側)上存在有導壓管3、壓力信號發生器I的受壓面8、作為測定對象的流體7這樣的變形要素。它們在管道內的壓力變化時或多或少地變形，從堵塞(閉塞)6來看存在於檢測端側的流體7的量也隨之相應地變化。也就是說，相對於壓力上升/壓力下降，如圖4的(a)所示那樣，壓力信號發生器I的受壓面8變形，又如圖4的(b)所示那樣，導壓管3內的流體7變形，又如圖4的(C)所示那樣，導壓管3的管壁3a變形，從堵塞(閉塞)6來看存在於檢測端側的流體7的量也隨之相應地變化。其變化的量，由經由堵塞(閉塞)6的流體的流入·流出來補償。又，在圖4的(b)中，3b是導壓管3的固定端。這裡，因工藝側的壓力改變了，使堵塞(閉塞)6的兩端產生了壓力差。於是在堵塞(閉塞)6內產生流動使減少此壓力差。此流動中為消除壓力差所必要的流體的量，與從堵塞(閉塞)6來看位於檢測端側的變形要素的變形難易程度成正比。這是因為，它們易因壓力變化而變形，就是為了改變檢測端側的壓力，即為了使檢測端側的壓力與工藝管道側的相等，有必要更多地變形，有必要使流入·流出較多的流體。另一方面，由於流體在堵塞(閉塞)6內流動必然困難，為消除兩端的壓力差要花費時間。因此，為消除壓力差所必要的流量越多，即上述的變形要素越容易變形，該時間就越長。結果，變形率越大，檢測端側的壓力不能追蹤工藝管道側的快速的壓力變動(頻率高的壓力變動)，故加大了因堵塞引起的低通濾波器的效果(參看圖5)。所謂的堵塞(閉塞)6引 起的低通濾波器的效果更大，意味著容易檢測壓力晃動的變化。根據上述的原理，或通過有意加大位於比堵塞(閉塞)6更靠檢測端側的變形要素的變形率，或通過再追加易變形的部件等，就有可能容易地檢測壓力晃動的變化，提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度，在更早的時刻檢測出導壓管的堵塞。其次，用上述的低通濾波器的模型，進一步作理論上的說明(參看圖6)。首先，求出堵塞與變形要素的特性公式。下面用P1表示從堵塞(閉塞)6看工藝管道側的壓力，用P2表示檢測端側的壓力，用Q表示流過堵塞(閉塞)6的流量。取從工藝管道側流向檢測端側的方向為正，反方向流動時以負值來表示。本來，從P1到P2的壓力傳播特性應作為分布參數系統來模型化的，下面為說明方便，用集中參數近似的簡易模型來說明。閉塞特性用下式來模型化。下面，R稱作流路阻抗。又，假設堵塞(閉塞)6內的流動為層流，從哈根·泊肅葉公式導出與下式同樣的公式是可能的。式中的t表示時間。[數式I]P1 (t) -P2 (t) = RQ (t) · · · · (I)關於變形要素的相對於壓力的變形率，如下式那樣進行模型化。下面，說到變形率時都是指此C。[數式2]C--- = 0{t) ——(2)
d/ 一這裡，變形率C其值越大，意味著壓力P2變化時的變形要素的變形量越大。通過變形要素變形，與該變形量相同量的流體從堵塞(閉塞)6流入 流出，因此，該量與式(I)的Q相一致。組合式(I)和式(2)，得到下面的關係。[數式3] d屍 I=(O — P2 (O) …⑶
at RL由此式可見，從P1到P2的壓力傳播，成了時間常數Re的低通濾波器。就是說，如增大C時，時間常數RC也增大，濾波器的高頻衰減效果也大。結果，壓力晃動的變化變得容易檢測，提高了導壓管的堵塞診斷的靈敏度。又，通過增大C來提高相對於壓力傳播的低通濾波器的效果，但在導壓管正常的時候幾乎沒有影響。這是因為低通濾波器的時間常數是R與C的乘積，在導壓管正常時R非常小，這時顯現不出低通濾波器的效果。因此，即便使C增大，只要不是極端地大，對正常時的壓力測定沒有影響。[實施形態I:增大流體的變形率的實例(適用於壓縮性流體)]實施形態I中，以導壓管以及連通該導壓管的連通管和流過這些管道的流體作為管路系統，設置充滿通過連通管而導入的流體的容器，作為增大該管路系統的相對於壓力變化的變形率C的變形率增大單元。圖7示出該實施形態I的第I例。該實施形態I的第I例中，在工藝管道2與壓力信號發生器I之間的導壓管3的規定位置上，通過連通管9連接箱形的容器10。在容器 10中通過連通管9充滿有導壓管3內的流體7。通過設置該容器10，位於比容器10與導壓管3的連接點更靠末端(檢測端側)的流體7的體積增大。如果在該連接點的工藝管道側上發生了堵塞(閉塞)6時，位於堵塞(閉塞)6的裡側(檢測端側)的流體7的體積便比沒有追加該容器10時增大了。因為流體7自身的壓力變化引起的變形量與流體7的體積成正比，所以通過追加該容器10，即通過增大流體7的相對於壓力變化的變形率，就得到增大管路系統的相對於壓力變化的變化率C的效果。結果，壓力晃動的變化變得容易檢測，提高了導壓管的堵塞診斷的靈敏度。關於追加的容器的體積，為了得到充分的效果，優選為追加的容器的體積與追加容器之前的充滿管路系統的流體的體積相比，為其10倍以上。這是因為在堵塞內部的流動為層流時，其流路阻抗與堵塞部分的直徑的4次方、截面積的2次方成反比(根據哈根·泊肅葉公式導出)之故。例如，式(3)的C為2倍時，即便R為1/2，也得到同樣的低通濾波器效果。然而，與1/2的R相當的是，直徑是21/4倍(約1.2倍)，截面積是21/2倍(約I. 4倍)，雖說堵塞診斷變得容易，但改善幅度並不大。如反過來算，即便堵塞直徑是2倍，為得到同等程度的低通濾波器效果，R應為1/16，因此有必要將C設為16倍。考慮到上述時，可以認為C的值不是原來的10倍以上時，就得不到充分的改善效果。而且，該實施例中，因C的值與追加的容器的體積成正比地增加，所以有必要也同等程度地增加追加的容器的體積。在該實施形態I的第I例中，連接導壓管3與容器10的位置是重要的。之所以這樣說，是因為對於位於連接點的檢測端側的堵塞來說，沒有增大變形量的效果(因容器10的有無，不影響從堵塞(閉塞)6來看位於檢測端側的流體的體積)。因此，最希望如圖7所示那樣，將容器10連接到壓力信號發生器I與導壓管3的連接點附近。另一方面，在離工藝管道2與導壓管3的連接點近的位置上，得不到效果的可能性高。圖8示出實施形態I的第2例。該例中，在從壓力信號發生器I進一步延長的管道的末端上通過連通管9連接著容器10。因壓力信號發生器I上有排水塞，所以能夠利用該排水塞，將容器10連接到檢測端的更裡側。此外，該實施形態I有效的情形，主要是流體7為壓縮性流體的情況。在流體7是非壓縮性流體時，由於即便壓力變化流體自身也幾乎不變形，因此沒有效果，或者即便有也極小。又，為估量效果的有無，將其他的變形要素(例如壓力信號發生器I的受壓面8)的變形率(相當於式(2)的C)與下式的值進行比較即可。V/K ...... (4)這裡，V是追加的容器10的體積，K是流體7的體積彈性率。假如該值比其他的變形要素(例如壓力信號發生器I的受壓面8)的變形率充分地大時，則能期待通過追加該要素產生的效果。另一方面，若是相同程度的情況，或小得多的情況，則預料追加所產生的效果極小或完全沒有。這時，後面說到的實施形態2的方法是有效的。該實施形態I中，具有不對原來設置的壓力信號發生器I自身進行加工，且使得測定系統的變更為最小限度，就能得到所希望的效果那樣的優點。圖9示出實施該實施形態I的第I例時的堵塞指標值與現有方法的比較。該圖形 表示基於專利文獻5所述的方法的堵塞指標值。當導壓管堵塞時，該指標值就減少，因此通過與正常的指標值作比較，可檢測堵塞。又，正常時(無堵塞的狀態)的指標值是O. 133。[不設置容器10的情況(現有方法)]在導壓管部分插入直徑O. 3[mm]的模擬閉塞時，堵塞指標值下降到正常值的一半以下的O. 055。另一方面，在插入直徑O. 6 [mm]的模擬閉塞時是O. 099，指標值的變化停留在較小的程度上。[設置容器10的情況(本申請)]因此，如圖7所示那樣，在導壓管3的末端附近追加容器10，使模擬閉塞與壓力信號發生器I之間的體積增加。於是在插入直徑O. 6 [mm]的模擬閉塞時的指標值便為O. 062。這樣，如用實施形態I所示的方法，即使堵塞的程度更輕，堵塞的指標值也改變，即，能夠提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度，在更早的時刻檢測出導壓管的異常。[參考例I]實施形態I中，設置容器10作為變形率增大單元，但如圖10所示那樣，通過對導壓管3的一部分或全部增大其內徑，也能夠使位於堵塞(閉塞)6與壓力信號發生器I之間的流體7的體積增加，得到與實施形態I同樣的效果。圖10中，以L形彎曲的導壓管3的角部作為易堵塞的部位，增大比該角部更靠裡側的導壓管3的內徑。例如，使內徑為3倍大時，流體所佔的體積及其變形量便是9倍。該參考例I也與實施形態I同樣，主要是對壓縮性流體有效的方法。另外，效果的大小依存於堵塞(閉塞)6的位置。[實施形態2:增大與流體相接的面的變形率的實例(適用於非壓縮性流體)]實施形態2中，以導壓管以及連通該導壓管的連通管和流過這些管道的流體作為管路系統(變形要素)，設置與通過連通管而導入的流體相接的膜片，作為增大該管路系統的相對於壓力變化的變形率C的變形率增大單元。該實施形態2中，使得作為變形率增大單元而設置的模片的相對於壓力變化的變形率遠大於壓力信號發生器I內部的受壓面8的變形率。有關該模片的變形率在後面說明。圖11示出該實施形態2的第I例。該實施形態2的第I例中，在工藝管道2與壓力信號發生器I之間的導壓管3的規定位置上，通過連通管11連接具有膜片12的部件13。該部件13中，導壓管3內的流體7通過連通管11流入由膜片12封隔的空間中。又，膜片12的相對於壓力變化的變形率如後述那樣做得大些。
通過設置該部件13，流體7便與膜片12接觸，膜片12由於導壓管3內的壓力變化而發生變形。這樣一來，即通過增大與流體7相接的膜片12的相對於壓力變化的變形率，就能得到增大管路系統的相對於壓力變化的變形率C的效果，結果，壓力晃動的變化容易檢測，提高了導壓管的堵塞診斷的靈敏度。在該實施形態2的第I例中，連接導壓管3與具有膜片12的部件13的位置是重要的。之所以這樣說，是因為從堵塞(閉塞)6來看追加的膜片12不位於檢測端側時，就得不到效果。因此，最希望如圖11所示那樣，將具有膜片12的部件13連接到壓力信號發生器I與導壓管3的連接點附近。另一方面，在接近工藝管道2與導壓管3的連接點的位置上，得不到效果的可能性高。圖12示出實施形態2的第2例。該例中，具有膜片12的部件13通過連通管11連接在從壓力信號發生器I進一步延長的管道的末端上。因壓力信號發生器I上有排水塞，所以能夠利用該排水塞，將部件13連接到檢測端的更裡側。 關於追加的膜片12的變形率，為了得到充分的效果，希望其變形率為壓力信號發生器I的受壓面8的變形率的10倍以上。其理由如在本說明書第8頁第11-21行(實施形態I的第I例)中所述。此外，該實施形態2有效的情形，主要是流體7為非壓縮性流體的情況。在流體7為壓縮性流體時，因壓力變化引起的流體自身的體積變化大，一般超過膜片12的變形量。這種情況下，前述的實施形態I的方法有效。該實施形態2中也具有不對原來設置的壓力信號發生器I自身進行加工，且使得測定系統的變更為最小限度，就能得到所希望的效果那樣的優點。[參考例2]實施形態2中，設置具有膜片12的部件13作為變形率增大單元，但在圖13所示的結構中，通過對導壓管3採用易因壓力變化而變形的材料或結構，也可能得到與實施形態2同樣的效果。當導壓管3內的流體的壓力變化時，導壓管3在直徑方向上伸縮。S卩，如壓力增高直徑就變大，壓力下降直徑就縮小。導壓管3—般是金屬製成的管。又，往往相對於壓力變化的伸縮量也小。這裡，如使得導壓管3的材料為更容易變形的樹脂或柔軟的金屬，或使導壓管3的管壁3a的厚度減薄，就能提高導壓管3自身的變形率。結果，便能夠容易檢測壓力晃動的變化，提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度。為估量效果的有無，將導壓管3的變形率與其他的變形要素(例如壓力信號發生器I的受壓面8、導壓管3內的流體7等)的變形率進行比較即可。假如導壓管3的變形率比其他變形要素的變形率大約10倍以上，則能期待有大的效果。反之，假如是在其他變形要素的變形率以下，則幾乎不能期待其效果。此種情況下，效果也許多少有點，但預料不能期待充分的效果。此外，對導壓管3採用易變形的材料或結構時，存在使工藝的安全性下降的擔心。因而，其操作必須在工藝及其規格容許的範圍內進行。此外，在參考例2中，有一個注意點。就是效果的大小隨堵塞(閉塞)6的位置而變。具體地說，堵塞(閉塞)6越靠近工藝管道側效果越大，越靠近檢測端效果越小。又，在壓力信號發生器I與導壓管3的連接部分發生堵塞時，就無效果。之所以這樣，是因為對容易診斷的效果作出貢獻的僅是位於堵塞(閉塞)6與壓力信號發生器I之間的導壓管3。又，若問該參考例2是哪一類，它也是適用於非壓縮性流體的方法。因壓縮性流體的變形率一般比導壓管的變形率大很多，所以對壓縮性流體即便用該參考例2的方法，也不太能期待其效果。以上，對實施形態I說明了第I例與第2例，對實施形態2說明了第I例與第2例，但本說明不只限於這些實施形態。例如，也可考慮實施形態I的第I例與第2例並用，或實施形態2的第I例與第2例並用，或實施形態I與實施形態2並用，追加變形率增大單元作為上述說明以外的結構。又，上述的實施形態1、2，作為對用壓力信號發生器I的壓力測定系統的適用例作了說明，但對用差壓信號發生器4 (圖15)的差壓測定系統也同樣適用也是可以的。差壓測定系統中，用差壓信號發生器4檢測通過導壓管3-1導入的流體的壓力與通過導壓管3-2 導入的流體的壓力之差，與實施形態1、2中所示同樣地，以容器10或具有膜片12的部件13作為變形率增大單元，可以使其連接於導壓管3-1和導壓管3-2這兩者，也可以連接於導壓管3-1和導壓管3-2中的任一方。又，本發明主要設想的是利用通過用流體的壓力晃動來診斷導壓管堵塞的方法，但不限於此。就是說，如果是利用導壓管中的堵塞(閉塞)作為相對於管道內的壓力傳播的低通濾波器起作用這樣的現象的話，即便是其他的堵塞診斷方法，本發明也是有效的。例如，專利文獻7、8中，揭示了在連接有信號發生器的工藝管道的控制閥的操作信號上重疊階躍狀波形，根據相對於該信號的壓力或差壓的響應來診斷導壓管的堵塞這樣的技術。這些技術利用了如下事實，即在由控制閥的操作產生的壓力或差壓的變化傳播到信號發生器之際，導壓管內的堵塞作為低通濾波器起作用，所以壓力響應波形起變化這樣的事實。在這種方法中，如用本發明的話，由於因堵塞引起的響應變化增大，能夠使導壓管的堵塞診斷的靈敏度提高，在更早時刻檢測出導壓管的堵塞。[工業上的可利用性]本發明的導壓管診斷系統，作為診斷從工藝管道分岔出來的導壓管中產生的堵塞的導壓管的堵塞診斷系統，可用於用壓力信號發生器的壓力測定系統或用差壓信號發生器的差壓測定系統中。
權利要求
1.一種導壓管的堵塞診斷系統，是診斷在從工藝管道分岔出來的導壓管中產生的堵塞的導壓管的堵塞診斷系統，其特徵在於， 將所述導壓管以及連通於該導壓管的連通管和流過這些管道的流體這三者作為管路系統，具備使該管路系統的相對於壓力變化的變形率增大的變形率增大單元。
2.如權利要求I所述的導壓管的堵塞診斷系統，其特徵在於， 所述流體是壓縮性流體， 所述變形率增大單元使得所述管路系統中的所述流體的相對於壓力變化的變形率增大。
3.如權利要求I所述的導壓管的堵塞診斷系統，其特徵在於， 所述流體是非壓縮性流體， 所述變形率增大單元使得所述管路系統中的與所述流體相接觸的面的相對於壓力變化的變形率增大。
4.如權利要求2所述的導壓管的堵塞診斷系統，其特徵在於， 所述變形率增大單元是充滿流體的容器，所述流體是通過所述連通管而被導入所述容器的。
5.如權利要求3所述的導壓管的堵塞診斷系統，其特徵在於， 所述變形率增大單元是與通過所述連通管導入的流體相接觸的膜片。
6.一種導壓管的堵塞診斷方法，是診斷在從工藝管道分岔出來的導壓管中產生的堵塞的導壓管的堵塞診斷方法，其特徵在於， 將所述導壓管以及連通到該導壓管的連通管和流過這些管道的流體這三者作為管路系統，使得該管路系統的相對於壓力變化的變形率增大。
7.如權利要求6所述的導壓管的堵塞診斷方法，其特徵在於， 所述流體為壓縮性流體， 使得所述管路系統中的所述流體的相對於壓力變化的變形率增大。
8.如權利要求6所述的導壓管的堵塞診斷方法，其特徵在於， 所述流體為非壓縮性流體， 使所述管路系統中的與所述流體相接觸的面的相對於壓力變化的變形率增大。
9.如權利要求7所述的導壓管的堵塞診斷方法，其特徵在於， 具備充滿流體的容器，所述流體是通過所述連通管而被導入所述容器的， 利用所述容器使得所述管路系統中的所述流體的相對於壓力變化的變形率增大。
10.如權利要求8所述的導壓管的堵塞診斷方法，其特徵在於， 具備與通過所述連通管導入的流體相接觸的膜片， 利用所述膜片使得所述管路系統中的與所述流體相接觸的面的相對於壓力變化的形率增大。
全文摘要
本發明揭示的導壓管的堵塞診斷系統以及診斷方法，可提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度，在更早的時刻檢測出導壓管的堵塞。在工藝管道(2)與壓力信號發生器(1)之間的連接點附近的導壓管(3)上，連接容器(10)。這樣，在流體(7)為壓縮性流體的情形時，流體(7)的相對於壓力變化的變形率變大，容易檢測出壓力晃動的變化，提高導壓管的堵塞診斷的靈敏度。在流體(7)為非壓縮性流體的情形時，連接具有膜片(由壓力引起大的變形的受壓面)的部件替代容器(10)。
文檔編號G01M99/00GK102879215SQ20121024155
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月12日 優先權日2011年7月15日
發明者田原鐵也, 青田直之 申請人:阿自倍爾株式會社