專利名稱：氣穴診斷裝置以及診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種診斷流有流體的調(diào)節(jié)閥是否產(chǎn)生了氣穴的氣穴診斷裝置以及診斷方法。
背景技術(shù)：
以往，在調(diào)節(jié)閥中，由于氣穴(由于流體中的壓力的降低而產(chǎn)生氣泡形成和破裂的現(xiàn)象)而產(chǎn)生噪音、振動，在氣穴嚴(yán)重的情況下，存在使閥主體、下游側(cè)的配管損傷這樣的問題。該問題不僅在調(diào)節(jié)閥中存在，對于管道等處理流體的機(jī)器或設(shè)備也同樣存在的。因此，對于處理流體的機(jī)器或設(shè)備，希望在線時常診斷氣穴的產(chǎn)生，進(jìn)行早期應(yīng)對，從而將產(chǎn)生氣穴導(dǎo)致重大損傷的情況防范于未然。作為氣穴的產(chǎn)生難易度的指標(biāo)，一般采用氣穴系數(shù)(參照非專利文獻(xiàn)I)。在專利 文獻(xiàn)I中揭示了采用氣穴系數(shù)診斷氣穴的有無的診斷裝置。采用專利文獻(xiàn)I所揭示的診斷裝置的話，在調(diào)節(jié)閥中設(shè)置有檢測閥開度的開度指示計和檢測振動值的振動加速計，且設(shè)置有檢測調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)流體壓力的壓力計、測量調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)流體壓力與下游側(cè)流體壓力的差壓作為閥差壓的差壓計、以及根據(jù)上游側(cè)流體壓力、閥差壓和飽和蒸汽壓計算氣穴系數(shù)的氣穴系數(shù)運(yùn)算器。而且，預(yù)先準(zhǔn)備了 3維的數(shù)據(jù)表格，該數(shù)據(jù)表格記錄了氣穴產(chǎn)生時的氣穴系數(shù)、振動級別值以及閥開度，通過比較當(dāng)前測量的氣穴系數(shù)、振動級別值以及閥開度，來診斷氣穴的有無。這樣，在專利文獻(xiàn)I所揭示的診斷裝置中，采用氣穴系數(shù)來診斷氣穴的有無。但是，由于流體的流量與氣穴系數(shù)不存在線形的關(guān)系，為了實現(xiàn)高精度的氣穴診斷，需要實驗性地改變閥開度和壓力條件，多次求出氣穴產(chǎn)生時的氣穴系數(shù)，并預(yù)先記錄在數(shù)據(jù)表格中，因此具有數(shù)據(jù)表格的準(zhǔn)備需要大量的勞力這樣的問題點(diǎn)。另一方面，在專利文獻(xiàn)2中，揭示了不使用數(shù)據(jù)表格就能夠診斷氣穴的有無的診斷裝置。該診斷裝置算出調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)流體壓力的規(guī)定期間內(nèi)的變動的大小，且算出調(diào)節(jié)閥的下游側(cè)流體壓力的規(guī)定期間內(nèi)的變動的大小，在下游側(cè)流體壓力的變動的大小大于上游側(cè)流體壓力的變動的大小的情況下，判斷調(diào)節(jié)閥產(chǎn)生了氣穴?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本專利特開平6-094160號公報專利文獻(xiàn)2日本專利特開2010-127417號公報非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I加藤洋治，“氣穴基礎(chǔ)和最近的進(jìn)步”，稹書店，1999年

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題如上所述，采用專利文獻(xiàn)I所揭示的診斷裝置的話，具有數(shù)據(jù)表格的準(zhǔn)備需要大量的勞力這樣的問題點(diǎn)。另一方面，采用專利文獻(xiàn)2所揭示的診斷裝置的話，能夠不需要數(shù)據(jù)表格。但是，采用專利文獻(xiàn)2所揭示的診斷裝置的話，由于采用調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)流體壓力的變動的大小和下游側(cè)流體壓力的變動的大小來診斷氣穴的有無，因此具有受到壓送流體的泵的脈動的影響從而氣穴的診斷精度惡化的可能性。本發(fā)明正是為了解決上述課題而做出的，其目的在于，提供一種能夠減輕數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備所需的勞力、且能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的氣穴診斷的氣穴診斷裝置以及診斷方法。解決課題的手段本發(fā)明的氣穴診斷裝置其特征在于，其特征在于，包括上游側(cè)流體壓力檢測單元，其檢測流有流體的調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)的流體壓力Pl ;下游側(cè)流體壓力檢測單元，其檢測所述調(diào)節(jié)閥的下游側(cè)的流體壓力P2 ;恢復(fù)途中流體壓力檢測單元，其檢測從由所述調(diào)節(jié)閥引起的壓力損失恢復(fù)途中的流體壓力P3 ;診斷系數(shù)算出單元，其根據(jù)所述上游側(cè)流體壓力檢測單元所檢測的上游側(cè)流體壓力P1、所述下游側(cè)流體壓力檢測單元所檢測的下游側(cè)流體 壓力P2和所述恢復(fù)途中流體壓力檢測單元所檢測的恢復(fù)途中流體壓力P3算出診斷系數(shù)；存儲單元，其預(yù)先存儲所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)與所述調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的關(guān)系；和判定單元，其根據(jù)該存儲單元所存儲的信息求出與所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)相對應(yīng)的診斷系數(shù)作為閾值，通過比較所述診斷系數(shù)算出單元所算出的診斷系數(shù)和所述閾值，判定所述調(diào)節(jié)閥中是否產(chǎn)生氣穴。又，在本發(fā)明的氣穴診斷裝置的一構(gòu)成實例中，其特征在于，所述診斷系數(shù)算出單元通過(P2-P3)/P1算出所述診斷系數(shù)。又，在本發(fā)明的氣穴診斷裝置的一構(gòu)成實例中，其特征在于，所述診斷系數(shù)算出單元在將飽和蒸汽壓設(shè)為Pv時，通過(P2-P3)/(Pl-Pv)算出所述診斷系數(shù)。又，在本發(fā)明的氣穴診斷裝置的一個構(gòu)成實例中，其特征在于，所述診斷系數(shù)算出單元對于所述上游側(cè)流體壓力P1、所述下游側(cè)流體壓力P2和所述恢復(fù)途中流體壓力P3分別算出規(guī)定期間內(nèi)的平均值，采用這些平均值算出所述診斷系數(shù)。又，在本發(fā)明的氣穴診斷裝置的一個構(gòu)成實例中，其特征在于，所述存儲單元預(yù)先存儲由所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)和所述調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的組構(gòu)成的數(shù)據(jù)，所述判定單元從所述存儲單元取得與所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)相對應(yīng)的診斷系數(shù)作為所述閾值。又，在本發(fā)明的氣穴診斷裝置的一個構(gòu)成實例中，其特征在于，所述存儲單元預(yù)先存儲對所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)與所述調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行線性近似了的函數(shù)，所述判定單元采用所述存儲單元所存儲的函數(shù)，根據(jù)所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)算出診斷系數(shù)，并將該診斷系數(shù)作為所述閾值。本發(fā)明的氣穴診斷方法其特征在于，其特征在于，包括上游側(cè)流體壓力檢測步驟，其檢測流有流體的調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)的流體壓力Pl ;下游側(cè)流體壓力檢測步驟，其檢測所述調(diào)節(jié)閥的下游側(cè)的流體壓力P2 ;恢復(fù)途中流體壓力檢測步驟，其檢測從由所述調(diào)節(jié)閥引起的壓力損失恢復(fù)途中的流體壓力P3 ;診斷系數(shù)算出步驟，其根據(jù)在所述上游側(cè)流體壓力檢測步驟所檢測的上游側(cè)流體壓力P1、在所述下游側(cè)流體壓力檢測步驟所檢測的下游側(cè)流體壓力P2和在所述恢復(fù)途中流體壓力檢測步驟所檢測的恢復(fù)途中流體壓力P3算出診斷系數(shù)；和判定步驟，其參照預(yù)先存儲所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)與所述調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的關(guān)系的存儲單元，根據(jù)該存儲單元所存儲的信息求出與所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)相對應(yīng)的診斷系數(shù)作為閾值，通過比較在所述診斷系數(shù)算出步驟算出的診斷系數(shù)和所述閾值，判定所述調(diào)節(jié)閥中是否產(chǎn)生氣穴。發(fā)明的效果采用本發(fā)明，與使用氣穴系數(shù)的以往的診斷裝置相比，能夠維持同等的診斷精度，且能夠減少存儲單元所存儲的數(shù)據(jù)的量，因此能夠減輕數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備所需要的勞力。又，在本發(fā)明中，與采用上游側(cè)流體壓力的變動的大小和下游側(cè)流體壓力的變動的大小的以往的診斷裝置相比，能夠難以受到泵的脈動的影響，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的氣穴診斷。


圖I是示出本發(fā)明的第I實施形態(tài)所涉及的氣穴診斷裝置的構(gòu)成的框圖。
圖2是示出本發(fā)明的第I實施形態(tài)所涉及的調(diào)節(jié)閥的水平截面的圖。圖3是示出上游側(cè)流體壓力、下游側(cè)流體壓力、和恢復(fù)途中流體壓力三者之間關(guān)系的圖。圖4是示出本發(fā)明的第I實施形態(tài)所涉及的氣穴診斷裝置的動作的流程圖。圖5是示出本發(fā)明的第I實施形態(tài)所涉及的診斷系數(shù)以及以往的氣穴系數(shù)與流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體的相對容量系數(shù)之間關(guān)系的圖。圖6是示出本發(fā)明的第I實施形態(tài)所涉及的診斷系數(shù)以及以往的氣穴系數(shù)與流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體的相對容量系數(shù)之間關(guān)系的圖。圖7是示出本發(fā)明的第2實施形態(tài)所涉及的診斷系數(shù)以及以往的氣穴系數(shù)與流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體的相對容量系數(shù)之間關(guān)系的圖。圖8是示出本發(fā)明的第2實施形態(tài)所涉及的診斷系數(shù)以及以往的氣穴系數(shù)與流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流體的相對容量系數(shù)之間關(guān)系的圖。符號說明I…調(diào)節(jié)閥，2…開度設(shè)定器，3…配管，4…上游側(cè)流體壓力檢測器，5…下游側(cè)流體壓力檢測器，6…恢復(fù)途中流體壓力檢測器，7…診斷系數(shù)算出部，8…存儲部，9…判定部，
10…診斷結(jié)果輸出部，11…閥主體,12…球狀閥芯，13…閥軸，14----次側(cè)流通路，15…閥
室，16…二次側(cè)流通路，17…壓力排出口，18…流入側(cè)開口部，19…貫通流路，20…流出側(cè)開口部，30…溫度傳感器。
具體實施例方式[第I實施形態(tài)]以下，參照附圖對本發(fā)明的第I實施形態(tài)進(jìn)行說明。圖I是示出本發(fā)明的第I實施形態(tài)所涉及的氣穴診斷裝置的構(gòu)成的框圖。本實施形態(tài)的氣穴診斷裝置對于在流有流體的配管3的途中設(shè)有調(diào)節(jié)閥I的構(gòu)成，具有檢測調(diào)節(jié)閥I的上游側(cè)的流體壓力Pl的上游側(cè)流體壓力檢測器4 ;檢測調(diào)節(jié)閥I的下游側(cè)的流體壓力P2的下游側(cè)流體壓力檢測器5 ;檢測從由調(diào)節(jié)閥I引起的壓力損失恢復(fù)途中的流體壓力P3的恢復(fù)途中流體壓力檢測器6 ;根據(jù)上游側(cè)流體壓力PU下游側(cè)流體壓力P2和恢復(fù)途中流體壓力P3算出診斷系數(shù)的診斷系數(shù)算出部7 ;對于調(diào)節(jié)閥I的每個相對容量系數(shù)Cv%預(yù)先存儲氣穴產(chǎn)生時的診斷系數(shù)的存儲部8 ;對診斷系數(shù)算出部7所算出的診斷系數(shù)和存儲部8所存儲的診斷系數(shù)進(jìn)行比較以診斷氣穴的有無的判斷部9 ;將診斷結(jié)果輸出到外部的診斷結(jié)果輸出部10 ;和檢測流體的溫度的溫度傳感器30。圖2是示出調(diào)節(jié)閥I的水平截面的圖。調(diào)節(jié)閥I包括閥主體11，該閥主體11具有在兩側(cè)開口的流通路；轉(zhuǎn)動自如地安裝在該閥主體11的內(nèi)部中央的球狀閥芯12、使該球狀閥芯12在水平方向上轉(zhuǎn)動的閥軸13。在閥主體11上形成有流體流入的一次側(cè)(上游側(cè))流通路14、安裝有球狀閥芯12的閥室15、流體流出的二次側(cè)(下游側(cè))流通路16、和檢測恢復(fù)途中流體壓力P3用的壓力排出口 17。球狀閥芯12形成為大致球狀，轉(zhuǎn)動自如地被嵌插在閥室15內(nèi)。在球狀閥芯12上形成有流入側(cè)開口部18、流體流動的貫通流路19、和流出側(cè)開口部20。流入閥主體11的一次側(cè)流通路14中的流體從流入側(cè)開口部18流入球狀閥芯12內(nèi)，通過貫通流路19從流出側(cè)開口部20被排出到二次側(cè)流通路16。圖2的狀態(tài)表示出球狀閥芯12的流入側(cè)開口部18位于一次側(cè)流通路14的位置、與一次側(cè)流通路14連通的球狀閥芯12的開口部分的 截面積為最大的狀態(tài)，即調(diào)節(jié)閥I的全開狀態(tài)。通過閥軸13的轉(zhuǎn)動使球狀閥芯12在水平方向上轉(zhuǎn)動時，流入側(cè)開口部18從一次側(cè)流通路14的位置偏離，因此與一次側(cè)流通路14連通的球狀閥芯12的開口部分的截面積減少。由此，調(diào)節(jié)閥I從全開狀態(tài)過渡到中間的開度狀態(tài)。球狀閥芯12進(jìn)一步轉(zhuǎn)動的話，流入側(cè)開口部18從一次側(cè)流通路14的位置完全偏離開，由于球狀閥芯12的外周壁堵住一次側(cè)流通路14，所以一次側(cè)流通路14和二次側(cè)流通路16被阻斷。這樣，調(diào)節(jié)閥I過渡到全閉狀態(tài)。這樣，可以通過增大或減小球狀閥芯12的開口部分的截面積來調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥I的開度。圖3是示出上游側(cè)流體壓力P1、下游側(cè)流體壓力P2、和恢復(fù)途中流體壓力P3三者之間關(guān)系的圖。圖3的縱軸表示流體壓力，橫軸表示在從調(diào)節(jié)閥I的上游側(cè)的配管3通過調(diào)節(jié)閥I到下游側(cè)的配管3的流路上的位置。在調(diào)節(jié)閥I中，由于流路在球狀閥芯12的部分被縮小，因此產(chǎn)生流體的壓力損失。因此，流體壓力在調(diào)節(jié)閥I的位置暫時降低，然后開始恢復(fù)，以下游側(cè)流體壓力P2大致穩(wěn)定下來。恢復(fù)途中流體壓力檢測器6檢測從該壓力降低狀態(tài)恢復(fù)到穩(wěn)定后的下游側(cè)流體壓力P2途中的流體壓力P3。恢復(fù)途中流體壓力檢測器6在調(diào)節(jié)閥I的壓力排出口 17的位置檢測恢復(fù)途中流體壓力P3。在圖2的實例中，壓力排出口 17形成在安裝有球狀閥芯12的閥室15上。接著，參照圖4對本實施形態(tài)的氣穴診斷裝置的動作進(jìn)行說明。另外，以下所敘述的壓力Pl，P2，P3，Pv全部都是絕對壓力。首先，診斷系數(shù)算出部7讀取上游側(cè)流體壓力檢測器4所檢測到的上游側(cè)流體壓力Pl (步驟SI)。同樣地，診斷系數(shù)算出部7讀取下游側(cè)流體壓力檢測器5所檢測到的下游側(cè)流體壓力P2 (步驟S2)。進(jìn)一步地，診斷系數(shù)算出部7讀取恢復(fù)途中流體壓力檢測器6所檢測到的恢復(fù)途中流體壓力P3 (步驟S3)。接下來，診斷系數(shù)算出部7分別就上游側(cè)流體壓力P1、下游側(cè)流體壓力P2和恢復(fù)途中流體壓力P3算出規(guī)定期間內(nèi)的平均值(步驟S4)。作為求出平均值的計算方法，能夠利用公知的平均值計算方法(例如移動平均等)。而且，診斷系數(shù)算出部7采用上游側(cè)流體壓力P1、下游側(cè)流體壓力P2和恢復(fù)途中流體壓力P3各自的平均值，如下式那樣算出診斷系數(shù)O 2 (步驟S5)。O 2 = (P2_P3)/P1... (I)診斷系數(shù)O 2受到飽和蒸汽壓Pv的影響。因此，采用上游側(cè)流體壓力P1、下游側(cè)流體壓力P2和恢復(fù)途中流體壓力P3各自的平均值、以及飽和蒸汽壓Pv，如下式那樣算出診斷系數(shù)O 2更為理想。o2= (P2-P3) / (Pl-Pv)…(2)眾所周知，飽和蒸汽壓Pv由流體的溫度決定。因此，診斷系數(shù)算出部7只要讀取溫度傳感器30所檢測到的流體的溫度的值來計算飽和蒸汽壓Pv即可。另外，以往的氣穴系數(shù)O能夠通過下式算出。
O = (P2-Pv)/(P1_P2)…(3)接下來，判定部9從設(shè)定調(diào)節(jié)閥I的開度的開度設(shè)定器2讀取調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的開度(步驟S6)。判定部9從調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的開度求出調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%，從存儲部8取得與調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的診斷系數(shù)O 2作為 閾值O th (步驟S7)。圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(A)、圖6的⑶是示出氣穴開始產(chǎn)生時的診斷系數(shù)O 2以及氣穴系數(shù)O與流經(jīng)調(diào)節(jié)閥I的流體的相對容量系數(shù)Cv%的關(guān)系的圖。相對容量系數(shù)Cv%表示相對于調(diào)節(jié)閥I為全開狀態(tài)時的容量系數(shù)Cv的容量系數(shù)Cv的比例。容量系數(shù)Cv根據(jù)閥的開度而變化，由于其計算方法是公知的，所以省略詳細(xì)說明。另外，相對容量系數(shù)Cv%根據(jù)調(diào)節(jié)閥I的流量特性而不同，但通過事先調(diào)查調(diào)節(jié)閥I的開度與相對容量系數(shù)Cv%的關(guān)系，能夠根據(jù)調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的開度求出調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv %。圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(A)、圖6的(B)分別表示調(diào)節(jié)閥I的口徑為80A、50A、40A、15A時的特性。氣穴是否已開始產(chǎn)生通過聽取生成的氣泡破裂時產(chǎn)生的聲音(呎哩呎哩)、或者用振動計測量高頻的壓力振動等的方法來判斷。即，圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(A)、圖6的(B)是，固定調(diào)節(jié)閥I的開度，一邊改變調(diào)節(jié)閥I的前后差壓使流體壓力上升一邊觀測聲音或壓力振動，根據(jù)判斷氣穴已開始產(chǎn)生時的時點(diǎn)的壓力條件計算出的診斷系數(shù)O 2，將該診斷系數(shù)O2作為氣穴開始產(chǎn)生時的診斷系數(shù)02來繪制曲線的圖。只要對于調(diào)節(jié)閥I的每個開度都進(jìn)行這樣的求出診斷系數(shù)O 2的實驗即可。另外，此時的診斷系數(shù)O 2的計算采用式⑶。同樣地，圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(A)、圖6的⑶所示的氣穴系數(shù)。是對根據(jù)判斷氣穴已開始產(chǎn)生時的時點(diǎn)的壓力條件計算出的氣穴系數(shù)O繪制曲線而得到的圖。從圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(A)、圖6的⑶可知，氣穴開始產(chǎn)生時的氣穴系數(shù)O與相對容量系數(shù)Cv%不存在線性的關(guān)系。因此，為了采用氣穴系數(shù)O實現(xiàn)高精度的氣穴診斷，需要盡可能地詳細(xì)地求出由相對容量系數(shù)Cv%和氣穴系數(shù)O的組構(gòu)成的數(shù)據(jù)，并預(yù)先將該數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)表格中。另一方面，如圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(A)、圖6的⑶所示，相對容量系數(shù)Cv%越大，則氣穴開始產(chǎn)生時的診斷系數(shù)O 2越大，可知診斷系數(shù)O 2與相對容量系數(shù)Cv%大致具有線性的關(guān)系。因此，在本實施形態(tài)中，即便在由相對容量系數(shù)Cv%和診斷系數(shù)02的組構(gòu)成的數(shù)據(jù)的數(shù)量少的情況下，也能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的氣穴診斷。在本實施形態(tài)的氣穴診斷裝置的存儲部8中，預(yù)先記錄有如以上那樣求出的、由相對容量系數(shù)Cv%和診斷系數(shù)O 2的組構(gòu)成的數(shù)據(jù)。因此，判定部9能夠從存儲部8取得與調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的診斷系數(shù)O 2作為閾值O th(步驟S7)。但是，如上所述，由于記錄在存儲部8中的數(shù)據(jù)數(shù)量少，也存在與調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的診斷系數(shù)O 2未記錄在存儲部8中的情形。這樣的情況下，判定部9只要根據(jù)記錄在存儲部8中的、與比當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%小的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的診斷系數(shù)O 2的數(shù)據(jù)和與比當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%大的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的診斷系數(shù)O 2的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性插補(bǔ)運(yùn)算，計算出與當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的診斷系數(shù)0 2即可。而且，判定部9對在步驟S5算出的診斷系數(shù)O 2和在步驟S7取得的閾值o th進(jìn)行比較(步驟S8)。判定部9在步驟S5所算出的診斷系數(shù)O 2為閾值O th以上的情況下(步驟S8中的是)，判定為產(chǎn)生氣穴(步驟S9)，在診斷系數(shù)O 2不到閾值oth的情況下，判定為未產(chǎn)生氣穴(步驟S10)。 診斷結(jié)果輸出部10輸出判定部9的診斷結(jié)果(步驟SI I)。作為此時的輸出方法，有診斷結(jié)果信號的輸出、診斷結(jié)果的顯示，或者通知?dú)庋óa(chǎn)生的燈的閃爍等。以上的步驟SI Sll的處理每隔一定的時間就進(jìn)行，直到診斷裝置的動作結(jié)束為止(步驟S12中的是)。如以上所述，在本實施形態(tài)中，與專利文獻(xiàn)I所揭示的診斷裝置相比，能夠維持同等的診斷精度且能夠減少存儲部8的數(shù)據(jù)的數(shù)量，因此能夠減輕數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備所需要的勞力。又，在本實施形態(tài)中，與專利文獻(xiàn)2所揭示的診斷裝置相比，能夠難以受到泵的脈動的影響，因此能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的氣穴診斷。另外，步驟S4的平均化處理不是必需的處理?；旧?，能夠用壓力P1、P2、P3的瞬時值計算出診斷系數(shù)O2并診斷氣穴的有無。但是，設(shè)想到現(xiàn)實中配管內(nèi)的壓力由于泵的脈動、調(diào)節(jié)閥的開閉等而經(jīng)常變動的情況，即便收集壓力PU P2、P3的輸出，也不是完全相同的瞬間的壓力，因此診斷系數(shù)O 2在每次計算時都有所差異。在每次算出診斷系數(shù)0 2時氣穴的診斷結(jié)果不斷變換的情況不太理想。因此，在本實施形態(tài)中，為了避免由于配管內(nèi)的壓力變動的干擾的影響導(dǎo)致診斷結(jié)果不穩(wěn)定，在步驟S4進(jìn)行壓力P1、P2、P3的平均化處理等的處理。作為進(jìn)行穩(wěn)定的診斷的方法，除了如本實施形態(tài)那樣采用壓力P1、P2、P3的平均值算出診斷系數(shù)O 2的方法之外，還有在規(guī)定期間將采用壓力P1、P2、P3的瞬時值算出的診斷系數(shù)O 2平均化，通過平均化的診斷系數(shù)0 2來診斷氣穴的有無的方法、采用壓力P1、P2、P3的瞬時值計算出診斷系數(shù)O 2，對于各診斷系數(shù)O 2求出診斷結(jié)果，根據(jù)有氣穴的診斷結(jié)果和無氣穴的診斷結(jié)果在規(guī)定期間內(nèi)的比例得到最終的診斷結(jié)果的方法等。[第2實施形態(tài)]接著，對本發(fā)明的第2實施形態(tài)進(jìn)行說明。在本實施形態(tài)中，氣穴診斷裝置的構(gòu)成以及處理的流程與第I實施形態(tài)相同，因此采用圖I、圖4的符號進(jìn)行說明。如在第I實施形態(tài)中所說明的那樣，氣穴開始產(chǎn)生時的診斷系數(shù)O 2與相對容量系數(shù)Cv%大致為線性的關(guān)系。因此，只要將對氣穴開始產(chǎn)生時的診斷系數(shù)0 2和相對容量系數(shù)Cv%的關(guān)系進(jìn)行線性近似了的函數(shù)f(Cv% )預(yù)先登記在存儲部8中即可。
圖7的(A)、圖7的(B)、圖8的(A)、圖8的⑶是將對氣穴開始產(chǎn)生時的診斷系數(shù)0 2和調(diào)節(jié)閥I的相對容量系數(shù)Cv%的關(guān)系進(jìn)行線性近似了的直線分別追加到圖5的(A)、圖5的(B)、圖6的(A)、圖6的(B)中的圖。圖7的(A)、圖7的(B)、圖8的(A)、圖8的(B)分別表示調(diào)節(jié)閥I的口徑為80A、50A、40A、15A時的特性。圖7的(A)、圖7的⑶、圖8的(A)、圖8的(B)的80是對氣穴開始產(chǎn)生時的診斷系數(shù)O 2和調(diào)節(jié)閥I的相對容量系數(shù)Cv%的關(guān)系進(jìn)行線性近似了的直線。調(diào)節(jié)閥I的口徑為80A的情況下，函數(shù)f(Cv%)如下式所示。決定系數(shù)R2為0.9989。f (Cv% ) = 0. 17670% +0. 0213…(4)調(diào)節(jié)閥I的口徑為50A的情況下，函數(shù)f(Cv% )如下式所示。決定系數(shù)R2為0.9627。 f (Cv% ) = 0. 2280% +0. 09…(5)調(diào)節(jié)閥I的口徑為40A的情況下，函數(shù)f(Cv%)如下式所示。決定系數(shù)R2為
0.9796。f (Cv% ) =0. 2Cv% +0. 0333…(6)調(diào)節(jié)閥I的口徑為15A的情況下，函數(shù)f(Cv% )如下式所示。決定系數(shù)R2為
0.9973。f (Cv% ) = 0. 13750% +0. 0008…(7)只要對于調(diào)節(jié)閥I的各相對容量系數(shù)Cv%預(yù)先將以上那樣的函數(shù)f (Cv% )登記在存儲部8中即可。本實施形態(tài)的判定部9，在步驟S7中從存儲部8取得與調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的函數(shù)f(Cv% )，將調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)0%代入該函數(shù)f(Cv%)中，從而計算出診斷系數(shù)02 = f(Cv%)即可。因此，能夠取得與調(diào)節(jié)閥I的當(dāng)前的相對容量系數(shù)Cv%相對應(yīng)的診斷系數(shù)O 2作為閾值oth。其他的處理與第I實施形態(tài)相同。這樣，在本實施形態(tài)中，可以獲得與第I實施形態(tài)相同的效果。另外，在第I、第2實施形態(tài)中，以球閥作為調(diào)節(jié)閥的實例進(jìn)行了說明，但當(dāng)然也能夠適用于其他形式的調(diào)節(jié)閥。第I、第2的實施形態(tài)中所說明的診斷系數(shù)算出部7、存儲部8和判定部9可以通過包括CPU、存儲裝置以及接口的計算機(jī)和控制這些硬件資源的程序來實現(xiàn)。CPU根據(jù)儲存于存儲裝置中的程序執(zhí)行在第I、第2的實施形態(tài)中說明了的處理。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明能夠適用于診斷調(diào)節(jié)閥是否產(chǎn)生了氣穴的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種氣穴診斷裝置，其特征在于，包括 上游側(cè)流體壓力檢測單元，其檢測流有流體的調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)的流體壓力Pl; 下游側(cè)流體壓力檢測單元，其檢測所述調(diào)節(jié)閥的下游側(cè)的流體壓力P2 ； 恢復(fù)途中流體壓力檢測單元，其檢測從由所述調(diào)節(jié)閥引起的壓力損失恢復(fù)途中的流體壓力P3 ； 診斷系數(shù)算出單元，其根據(jù)所述上游側(cè)流體壓力檢測單元所檢測的上游側(cè)流體壓力P1、所述下游側(cè)流體壓力檢測單元所檢測的下游側(cè)流體壓力P2和所述恢復(fù)途中流體壓力檢測單元所檢測的恢復(fù)途中流體壓力P3算出診斷系數(shù)； 存儲單元，其預(yù)先存儲所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)與所述調(diào)節(jié)閥的相對容 量系數(shù)的關(guān)系；和 判定單元，其根據(jù)該存儲單元所存儲的信息求出與所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)相對應(yīng)的診斷系數(shù)作為閾值，通過比較所述診斷系數(shù)算出單元所算出的診斷系數(shù)和所述閾值，判定所述調(diào)節(jié)閥中是否產(chǎn)生氣穴。
2.如權(quán)利要求I所述的氣穴診斷裝置，其特征在于， 所述診斷系數(shù)算出單元通過(P2-P3)/P1算出所述診斷系數(shù)。
3.如權(quán)利要求I所述的氣穴診斷裝置，其特征在于，所述診斷系數(shù)算出單元在將飽和蒸汽壓設(shè)為Pv時，通過(P2-P3)/(Pl-Pv)算出所述診斷系數(shù)。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的氣穴診斷裝置，其特征在于， 所述診斷系數(shù)算出單元對于所述上游側(cè)流體壓力PU所述下游側(cè)流體壓力P2和所述恢復(fù)途中流體壓力P3分別算出規(guī)定期間內(nèi)的平均值，采用這些平均值算出所述診斷系數(shù)。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的氣穴診斷裝置，其特征在于， 所述存儲單元預(yù)先存儲由所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)和所述調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的組構(gòu)成的數(shù)據(jù)， 所述判定單元從所述存儲單元取得與所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)相對應(yīng)的診斷系數(shù)作為所述閾值。
6.如權(quán)利要求I至3中任一項所述的氣穴診斷裝置，其特征在于， 所述存儲單元預(yù)先存儲對所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)與所述調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的關(guān)系進(jìn)行線性近似了的函數(shù)， 所述判定單元采用所述存儲單元所存儲的函數(shù)，根據(jù)所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)算出診斷系數(shù)，并將該診斷系數(shù)作為所述閾值。
7.一種氣穴診斷方法，其特征在于，包括 上游側(cè)流體壓力檢測步驟，其檢測流有流體的調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)的流體壓力Pl ; 下游側(cè)流體壓力檢測步驟，其檢測所述調(diào)節(jié)閥的下游側(cè)的流體壓力P2 ； 恢復(fù)途中流體壓力檢測步驟，其檢測從由所述調(diào)節(jié)閥引起的壓力損失恢復(fù)途中的流體壓力P3 ； 診斷系數(shù)算出步驟，其根據(jù)在所述上游側(cè)流體壓力檢測步驟所檢測的上游側(cè)流體壓力P1、在所述下游側(cè)流體壓力檢測步驟所檢測的下游側(cè)流體壓力P2和在所述恢復(fù)途中流體壓力檢測步驟所檢測的恢復(fù)途中流體壓力P3算出診斷系數(shù)；和 判定步驟，其參照預(yù)先存儲所述調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)與所述調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的關(guān)系的存儲單元，根據(jù)該存儲單元所存儲的信息求出與所述調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)相對應(yīng)的診斷系數(shù)作為閾值，通過比較在所述診斷系數(shù)算出步驟算出的診斷 系數(shù)和所述閾值，判定所述調(diào)節(jié)閥中是否產(chǎn)生氣穴。
全文摘要
本發(fā)明的氣穴診斷裝置以及診斷方法減輕了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備所需的勞力，且實現(xiàn)了高精度的氣穴診斷。氣穴診斷裝置包括檢測調(diào)節(jié)閥(1)的上游側(cè)的流體壓力(P1)的上游側(cè)流體壓力檢測器(4)；檢測下游側(cè)的流體壓力(P2)的下游側(cè)流體壓力檢測器(5)；檢測從由調(diào)節(jié)閥引起的壓力損失恢復(fù)途中的流體壓力(P3)的恢復(fù)途中流體壓力檢測器(6)；根據(jù)壓力(P1、P2、P3)算出診斷系數(shù)的診斷系數(shù)算出部(7)；預(yù)先存儲調(diào)節(jié)閥開始產(chǎn)生氣穴時的診斷系數(shù)與調(diào)節(jié)閥的相對容量系數(shù)的關(guān)系的存儲部(8)；和判定部(9)，其根據(jù)存儲部的信息求出與調(diào)節(jié)閥的當(dāng)前的相對容量系數(shù)相對應(yīng)的診斷系數(shù)作為閾值，通過比較診斷系數(shù)算出部所算出的診斷系數(shù)和閾值，判定調(diào)節(jié)閥中是否產(chǎn)生氣穴。
文檔編號F16K37/00GK102734549SQ20121007832
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者古谷元洋, 木下良介 申請人:阿自倍爾株式會社