專利名稱：導(dǎo)管堵塞檢測裝置及導(dǎo)管堵塞檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)管堵塞檢測裝置及導(dǎo)管堵塞檢測方法，其檢 測導(dǎo)管的堵塞，特別是檢測對流過管路的流體的差壓進(jìn)行測量的差壓 變送器中的導(dǎo)管的堵塞。
背景技術(shù)：
眾所周知，所謂差壓變送器，其基于經(jīng)由配置在測流孔的前段 及后段的導(dǎo)管傳遞的壓力，測量配置在流體配管中的該測流孔的前段 (高壓側(cè))和后段(低壓側(cè))之間的差壓。在上述差壓變送器中，在 導(dǎo)管中產(chǎn)生堵塞的情況下，難以正確地測量差壓。由此，從流體管理 的觀點(diǎn)考慮，檢測導(dǎo)管的堵塞非常重要(例如，參照特開2004 — 132817號公報)。下面，說明當(dāng)前進(jìn)行的檢測導(dǎo)管堵塞的方法的一 個例子。
在正常時(即導(dǎo)管沒有堵塞的狀態(tài)下)，如果從差壓變送器按 時間序列得到的差壓數(shù)據(jù)為Dps (i)，則由下述計算式(1)表示差 壓擺動Fdps (i)。此外，在下述計算式(1)中，Dps (i)是差壓數(shù) 據(jù)的當(dāng)前值，Dps (i—l)是差壓數(shù)據(jù)的上次值。另一方面，差壓擺 動Fdps (i)的方差(方均值)Vas由下述計算式(2)表示。N是差 壓數(shù)據(jù)Dps(i)的所有采樣數(shù)。以下，將該Vas稱為基準(zhǔn)擺動方差。 在實(shí)際運(yùn)行的初始階段，預(yù)先求出該正常時的基準(zhǔn)擺動方差Vas。 Fdps (i) =Dps (i) —Dps (i—l) …(1)
Vas = 2; {Fdps (i) 2} / N …(2)
Fdps (i) =Dps (i) —2Dps (i—l) +Dps (i_2)…(3)并且，在工廠設(shè)備(plant)的實(shí)際運(yùn)行時，在每次導(dǎo)管的診斷 定時到來時，使用從差壓變送器按時間序列得到的差壓數(shù)據(jù)Dp(i), 與上述相同地求出差壓擺動Fdp (i)及差壓擺動的方差Va。此外， 實(shí)際運(yùn)行時的差壓擺動Fdp (i)和差壓擺動的方差Va的計算式，與 上述計算式(1)及(2)相同。
并且，計算在上述導(dǎo)管診斷定時求出的差壓擺動的方差Va、和 上述預(yù)先求出的基準(zhǔn)擺動方差Vas之間的比例D二W (Va/Vas)。 由于差壓擺動的方差Va與導(dǎo)管堵塞狀態(tài)對應(yīng)而變化，所以可以根據(jù) 上述比例D的變化檢測導(dǎo)管的堵塞。例如，在高壓側(cè)及低壓側(cè)導(dǎo)管 這兩處堵塞的情況下，差壓擺動的方差Va變小(比例D也變小)。 另外，在高壓側(cè)或低壓側(cè)導(dǎo)管的一處堵塞的情況下，差壓擺動的方差 Va變大(比例D也變大)。此外，由于在導(dǎo)管正常的情況下，差壓 擺動方差Va成為接近基準(zhǔn)擺動方差Vas的值，所以比例D成為接近 "1"的值。由此，通過比較比例D和規(guī)定閾值，能夠判定是高壓側(cè)及 低壓側(cè)導(dǎo)管這兩處都堵塞、還是一處堵塞、還是正常。
另外，在求取差壓擺動的情況下，也可以使用上述計算式(3) 取代上述計算式(1)。例如，如果使用計算式(1)，則在差壓產(chǎn)生 過渡性變化(上升或下降)的情況下，產(chǎn)生該過渡性變化成分被當(dāng)作 為擺動而表現(xiàn)出來的問題。由此，通過使用計算式(3)，即使在如 上述差壓中產(chǎn)生過渡性變化的情況下，也能夠去除該過渡性變化成 分，能夠僅捕捉真正的擺動成分(例如，參照特開2004 — 294175號 公報)。
差壓擺動方差不僅與導(dǎo)管的堵塞狀態(tài)對應(yīng)而變化，也受流體的 流量的影響而變化。因此，由于上述基準(zhǔn)擺動方差Vas是在某個固 定的流量條件下的試驗(yàn)值，所以在實(shí)際運(yùn)行時流量增減的情況下，即 使導(dǎo)管的堵塞狀態(tài)相同，比例D的值也會產(chǎn)生變化。g卩，由于需要 與流體的流量對應(yīng)而變更閾值或基準(zhǔn)擺動方差Vas的設(shè)定值，所以 操作者的工作負(fù)擔(dān)增大，另外，在例如使上述的設(shè)定值自動變更的情 況下，產(chǎn)生導(dǎo)致裝置成本增大的問題。
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，不受流體流量的影響，正確地檢測導(dǎo)管的堵塞狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明采用下述方法。
艮P，本發(fā)明的導(dǎo)管堵塞檢測裝置具有..差壓檢測單元，其基于 經(jīng)由高壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由低壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的低壓側(cè) 壓力，檢測流體的差壓，并輸出該差壓的時間序列數(shù)據(jù)；差壓擺動計 算單元，其基于上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)，計算差壓擺動；擺動方差 計算單元，其計算上述差壓擺動的方差；方差比例計算單元，其計算 由該擺動方差計算單元計算出的上述差壓擺動的方差、和預(yù)先在上述 高壓側(cè)導(dǎo)管及低壓側(cè)導(dǎo)管正常時求出的前述差壓擺動方差之間的方 差比例；方差比例校正單元，其基于從上述差壓檢測單元輸出的上述 差壓的時間序列數(shù)據(jù)、和預(yù)先在上述正常時求出的上述差壓的時間序 列數(shù)據(jù)，計算用于抑制由上述流體的流量變化引起的上述方差比例的 變化的校正值，并利用該校正值校正上述方差比例；以及堵塞判定單 元，其基于由該方差比例校正單元校正后的上述方差比例，判定上述 高壓側(cè)導(dǎo)管及上述低壓側(cè)導(dǎo)管的堵塞情況。
上述方差比例校正單元，計算上述在正常時預(yù)先求出的差壓的 時間序列數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dps、和從上述差壓檢測單元輸出的上述差壓 的時間序列數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dp之間的比例Adps/Adp,作為校正值， 并通過將該校正值與上述方差比例相乘，校正該方差比例。
也可以是上述差壓檢測單元將檢測出的上述差壓與規(guī)定的閾值 進(jìn)行比較，輸出大于該閾值的差壓的時間序列數(shù)據(jù)，在正常時預(yù)先求 出的差壓的時間序列數(shù)據(jù)，是大于上述規(guī)定閾值的值，在上述正常時 預(yù)先求出的上述差壓擺動的方差，是基于上述正常時預(yù)先求出的大于 上述規(guī)定閾值的差壓的時間序列數(shù)據(jù)而計算出的。
上述差壓擺動計算單元也可以基于上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)中 的當(dāng)前值Dp (i)、上次值Dp (i—l)、上上次值Dp (i — 2)，通 過下述計算式(11)、計算式(12)、或計算式(13)中的任意一個， 計算差壓擺動Fdp (i)。Fdp(i)= [Dp(i)-2 'Dp(i國l) + Dp(i-2)]/Dp(i) …(10
Fdp(i)二 [Dp(i)-2 ,Dp(i-l) + Dp(i-2)]/Dp(i-l) ... (12)
Fdp(i)二 [Dp(i)-2 'Dp(i曙l) + Dp(i-2)]/Dp(i-2) ... (13)
另外，本發(fā)明的導(dǎo)管堵塞檢測方法具有第1步驟，其基于經(jīng) 由高壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由低壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的低壓側(cè)壓 力，檢測流體的差壓，并取得該差壓的時間序列數(shù)據(jù)；第2步驟，其 基于上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)，計算差壓擺動；第3步驟，其計算上 述差壓擺動的方差；第4步驟，其計算由該第3步驟計算的上述差壓 擺動的方差、和預(yù)先在上述高壓側(cè)導(dǎo)管及低壓側(cè)導(dǎo)管正常時求出的上 述差壓擺動方差之間的方差比例；第5步驟，其基于從上述第1步驟 取得的上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)、和預(yù)先在正常時求出的上述差壓的 時間序列數(shù)據(jù)，計算用于抑制由上述流體的流量變化引起的上述方差 比例的變化的校正值；第6步驟，其基于上述校正值校正上述方差比 例；以及第7步驟，其基于由該第6步驟校正后的上述方差比例，判 定上述高壓側(cè)導(dǎo)管及上述低壓側(cè)導(dǎo)管的堵塞情況。
根據(jù)本發(fā)明，通過求出用于抑制由流體流量變化引起的方差比 例的變化的校正值，并使用該校正值校正方差比例，能夠不受流體流 量的影響，正確地檢測導(dǎo)管堵塞狀態(tài)。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的導(dǎo)管堵塞檢測裝置的構(gòu)成 概略圖。
圖2是該導(dǎo)管堵塞檢測裝置的動作流程圖。
圖3是表示在斷續(xù)流動的條件下的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)隨時間變化 的示意圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的導(dǎo)管堵塞檢測裝置的動作 流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照

本發(fā)明的各個實(shí)施方式。(實(shí)施方式1)
圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式1中的導(dǎo)管堵塞檢測裝置的構(gòu)成概略
圖。此外，本導(dǎo)管堵塞檢測裝置，檢測配置在測流孔2的前段(高壓 側(cè))的高壓側(cè)導(dǎo)管3和配置在后段(低壓側(cè))的低壓側(cè)導(dǎo)管4的堵塞， 該測流孔2設(shè)置在工廠設(shè)備等的流體的配管1中。
如圖1所示，該導(dǎo)管堵塞檢測裝置構(gòu)成為，具有差壓變送器(差 壓檢測單元)5、差壓擺動計算部6、擺動方差計算部7、方差比例計 算部8、方差比例校正部9、堵塞判定部10、顯示部11及存儲部12。
差壓變送器5基于經(jīng)由高壓側(cè)導(dǎo)管3傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng) 由低壓側(cè)導(dǎo)管4傳遞的低壓側(cè)壓力，檢測流體的差壓，向差壓擺動計 算部6及方差比例校正部9輸出表示該差壓的時間序列數(shù)據(jù)即差壓數(shù) 據(jù)Dp(i)。差壓擺動計算部6基于從上述差壓變送器5按時間序列 得到的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)，根據(jù)下述計算式(4)計算差壓擺動Fdp (i)，向擺動方差計算部7輸出該差壓擺動Fdp (i)。此外，在下 述計算式(4)中，Dp (0是差壓數(shù)據(jù)的當(dāng)前值，Dp (i—l)是差壓 數(shù)據(jù)的上次值。
Fdp (i) =Dp (i) —Dp (i—l) …(4)
擺動方差計算部7基于下述計算式(5)，計算由上述差壓擺動 計算部6得到的差壓擺動Fdp (i)的方差Va(方均值)，向方差比 例計算部8輸出該差壓擺動方差Va。此外，N是差壓數(shù)據(jù)Dp (i) 的全部采樣數(shù)。方差比例計算部8根據(jù)下述計算式(6)，計算從上 述擺動方差計算部7得到的差壓擺動方差Va、和高壓側(cè)導(dǎo)管3及低 壓側(cè)導(dǎo)管4正常時的基準(zhǔn)擺動方差Vas之間的方差比例D，該基準(zhǔn)擺 動方差Vas預(yù)先存儲在存儲部12中，并且，向方差比例校正部9輸 出該方差比例D。
Va=Z {Fdp (i) 2} / N ... (5)
D=( (Va/Vas) …(6)
方差比例校正部9基于從該差壓變送器5按時間序列得到的差 壓數(shù)據(jù)Dp (i)，根據(jù)下述計算式(7)計算差壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dp， 另一方面，計算預(yù)先存儲在存儲部12中的、高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4正常時的差壓數(shù)據(jù)平均值(基準(zhǔn)差壓平均值)Adps、和如上 所述計算出的差壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)pd之間的比例，作為校正值k (=
Adps/Adp)。此外，該校正值k是用于抑制由流過配管1的流體的 流量變化引起的方差比例D的變化的校正值。方差比例校正部9如 下述計算式(8)所示，通過將由方差比例校正部9得到的方差比例 D乘以上述校正值k，計算校正方差比例Dcomp,向堵塞判定部10 輸出該校正方差比例Dcomp。
Adp = Z (Dp (i) } /N …(7)
Dcomp = k'D= (Adps/Adp) 'D …(8)
堵塞判定部10通過將上述校正方差比例Dcomp與規(guī)定的閾值 進(jìn)行比較，判定高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4的堵塞狀態(tài)，向顯示部 ll輸出該判定結(jié)果。顯示部11例如是液晶顯示裝置，顯示由上述堵 塞判定部10得到的判定結(jié)果。存儲部12預(yù)先存儲高壓側(cè)導(dǎo)管3及低 壓側(cè)導(dǎo)管4正常時的基準(zhǔn)擺動方差Vas和基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps。 下面，說明上述構(gòu)成的本導(dǎo)管堵塞檢測裝置的動作。 (基準(zhǔn)擺動方差Vas及基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps的設(shè)定) 首先，需要在高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4正常時(即導(dǎo)管沒 有堵塞的狀態(tài))下，基于從差壓變送器5按時間序列得到的差壓數(shù)據(jù)， 在實(shí)際運(yùn)行的開始階段預(yù)先求出基準(zhǔn)擺動方差Vas和基準(zhǔn)差壓平均 值A(chǔ)dps，存儲在存儲部12中。具體地說，在正常時，在固定流量條 件下，如果從差壓變送器5按時間序列得到的差壓數(shù)據(jù)為Dps (i)， 則根據(jù)上述計算式(1)求出差壓擺動Fdps (i)。另一方面，根據(jù)上 述計算式(2)求出差壓擺動Fdps (i)的方差(基準(zhǔn)擺動方差)Vas。 另外，根據(jù)下述計算式(9)求出基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps。基于這些計 算式(1) 、 (2) 、 (9)，求出基準(zhǔn)擺動方差Vas及基準(zhǔn)差壓平均 值A(chǔ)dps，預(yù)先存儲在存儲部12中。
Adps = Z {Dps (i) } / N …(9)
(實(shí)際運(yùn)行時的堵塞判定動作)
圖2是工廠設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時的導(dǎo)管堵塞判定動作的流程圖。此 外，圖2所示的動作流程，在每次導(dǎo)管診斷定時到來時運(yùn)行。首先，差壓變送器5基于經(jīng)由高壓側(cè)導(dǎo)管3傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由低壓
側(cè)導(dǎo)管4傳遞的低壓側(cè)壓力，檢測流體的差壓，向差壓擺動計算部6 及方差比例校正部9輸出表示該差壓的差壓數(shù)據(jù)Dp(i)(步驟Sl)。 然后，差壓擺動計算部6基于從上述差壓變送器5按時間序列得到的 差壓數(shù)據(jù)Dp (i)，根據(jù)上述計算式(4)計算差壓擺動Fdp (i)， 向擺動方差計算部7輸出該差壓擺動Fdp (i)(步驟S2)。
然后，擺動方差計算部7基于上述計算式(5)，計算從上述差 壓擺動計算部6得到的差壓擺動Fdp (i)的方差Va，向方差比例計 算部8輸出該差壓擺動方差Va (步驟S3)。然后，方差比例計算部 8根據(jù)上述計算式(6)，計算從上述擺動方差計算部7得到的差壓 擺動方差Va、和高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4正常時的基準(zhǔn)擺動方 差Vas之間的方差比例D，向方差比例校正部9輸出該方差比例D (步驟S4)，該基準(zhǔn)擺動方差Vas預(yù)先存儲在存儲部12中。
然后，方差比例校正部9基于從差壓變送器5按時間序列得到 的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)，根據(jù)上述計算式(7)計算差壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dp (步驟S5)。并且，方差比例校正部9計算高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè) 導(dǎo)管4正常時的基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps和上述差壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)pd之 間的比例，作為校正值k (=Adps/Adp)(步驟S6)，該基準(zhǔn)差壓 平均值A(chǔ)dps預(yù)先存儲在存儲部12中。然后，方差比例校正部9如 上述計算式(8)所示，通過將從方差比例校正部9得到的方差比例 D乘以上述校正值k，計算校正方差比例Dcomp，向堵塞判定部10 輸出該校正方差比例Dcomp (步驟S7)。
如上述所示，差壓擺動的方差不僅與導(dǎo)管堵塞狀態(tài)對應(yīng)而變化， 也受流體流量的影響而變化。例如，由于如果流量增大，則差壓擺動 方差Va變大，所以方差比例D也變大。另一方面，由于如果流量增 大，則差壓變大，即差壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dp也變大，所以校正值k變 小。由此，校正值k成為抑制由流過配管1的流體的流量變化引起的 方差比例D的變化的值。由此，根據(jù)上述計算式(8)得到的校正方 差比例Dcomp，成為校正流量變化對方差比例D的影響的值。
然后，堵塞判定部10通過對上述校正方差比例Dcomp與規(guī)定閾值進(jìn)行比較，判定高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4的堵塞狀態(tài)，向顯示部ll輸出該判定結(jié)果(步驟S8)。對于判定方法，由于與現(xiàn)有技 術(shù)相同，所以省略詳細(xì)的說明，但例如將上述校正方差比例Dcomp 與第1閾值(例如為3)及第2閾值(例如為0.3)進(jìn)行比較，在校 正方差比例Dcomp^第1閾值的情況下，判定高壓側(cè)導(dǎo)管3或低壓 側(cè)導(dǎo)管4的一處堵塞，另外，在校正方差比例Dcomp^第2閾值的 情況下，判定高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4這兩處都堵塞，另外，在 第2閾值<校正方差比例Dcomp〈第1閾值的情況下，判定為正常。 并且，顯示部11基于由上述堵塞判定部IO產(chǎn)生的堵塞判定結(jié)果，顯 示高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4的堵塞狀態(tài)。如上述說明所示，根據(jù)本實(shí)施方式1的導(dǎo)管堵塞檢測裝置，求 出用于抑制由流過配管1的流體的流量變化引起的方差比例D的變 化的校正值k，通過利用該校正值k校正方差比例D，能夠不受流體 流量的影響，正確地檢測導(dǎo)管堵塞狀態(tài)。由此，由于不需要與流體的 流量對應(yīng)而變更閾值或基準(zhǔn)擺動方差Vas的設(shè)定值，所以能夠防止 操作者的工作負(fù)擔(dān)增大，另外，由于不需要使上述的設(shè)定值的變更自 動進(jìn)行，所以能夠防止裝置成本增大。另外，在本實(shí)施方式中，作為校正值k，求出高壓側(cè)導(dǎo)管3及低 壓側(cè)導(dǎo)管4正常時的基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps、和診斷時的差壓數(shù)據(jù)平 均值A(chǔ)dp之間的比例(=Adps/Adp)，但并不限于此，例如也可以 求出正常時同樣地求出的規(guī)定采樣數(shù)的差壓數(shù)據(jù)Dps (i)的合計值 Tdps、和在實(shí)際運(yùn)行時(診斷時)按時間序列得到的規(guī)定采樣數(shù)的差 壓數(shù)據(jù)Dp (i)的合計值Tdp之間的比例(=Tdps/Tdp)，作為校 正值k。如上述所示，在本實(shí)施方式的導(dǎo)管堵塞檢測裝置中，將預(yù)先在 正常時求出的基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps、和在診斷時求出的差壓數(shù)據(jù)平 均值A(chǔ)dp之間的比例，作為校正值k (=Adps/Adp)，通過使用該 校正值k，校正由流量變化引起的方差比例D的變化。但是，在通常 的工廠設(shè)備中，差壓數(shù)據(jù)Dp (i)在診斷期間未必始終恒定。例如， 在一次診斷中，有可能出現(xiàn)流量產(chǎn)生從O至大于或等于平均流量的數(shù)倍的變動的情況，或者由于工廠設(shè)備的原因而斷續(xù)地流過流體的情 況。圖3是表示在斷續(xù)地流過流體的條件下(下面稱為"斷續(xù)流動的 條件下")，差壓數(shù)據(jù)Dp (i)的隨時間變化的圖。在圖3中，例示在期間Tl及T2中流體不流動(即流量為0)，差壓數(shù)據(jù)Dp (i)為 0的情況。由于在這樣的斷續(xù)流動的條件下，在流體不流動的期間Tl及 T2、和除此之外的流體流動的期間，進(jìn)行差壓數(shù)據(jù)Dp (i)的采樣， 所以在差壓擺動方差Va和差壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dp的計算時會產(chǎn)生誤 差。例如，如果在流體不流動的期間Tl及T2的采樣數(shù)為n，在其他 的流體流動的期間的采樣數(shù)為m，則在斷續(xù)流動的條件下使用本實(shí)施 方式的導(dǎo)管堵塞檢測裝置的情況下，校正方差比例Dcomp由下述計 算式(10)表示。從該計算式(10)可知，在斷續(xù)流動的條件下，具 有差壓擺動方差Va越小，方差比例D越被過度校正的傾向。 Dcomp=l/"m/ (m + n) }'k*D …(10) 如上述所示，在如斷續(xù)流動的條件下這樣流量劇烈變化的情況 下，難以正確地檢測導(dǎo)管的堵塞狀態(tài)。在這種情況下，通過使用下述 說明的實(shí)施方式2的導(dǎo)管堵塞檢測裝置，能夠正確地檢測導(dǎo)管的堵塞 狀態(tài)。(實(shí)施方式2)對于實(shí)施方式2中的導(dǎo)管堵塞檢測裝置的裝置構(gòu)成，由于其與 圖1所示的實(shí)施方式1的導(dǎo)管堵塞檢測裝置比較，僅在差壓變送器5 中添加了下述說明的功能，其他的構(gòu)成要素相同，所以省略附圖及說 明。另外，為了便于說明，與實(shí)施方式1的差壓變送器5進(jìn)行區(qū)別， 在本實(shí)施方式中表示為差壓變送器5a。本實(shí)施方式中的導(dǎo)管檢測裝置的差壓變送器5a，基于經(jīng)由高壓 側(cè)導(dǎo)管3傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由低壓側(cè)導(dǎo)管4傳遞的低壓側(cè)壓力， 檢測流體的差壓，將該差壓與規(guī)定閾值LT進(jìn)行比較，僅將大于閾值 LT的差壓的時間序列數(shù)據(jù)即差壓數(shù)據(jù)Dp (i)輸出至差壓擺動計算部6及方差比例校正部9。在這里，閾值LT設(shè)定為平均差壓數(shù)據(jù)Dp (i)值的5%左右。下面，說明本實(shí)施方式中的導(dǎo)管堵塞檢測裝置的動作。 (基準(zhǔn)擺動方差Vas及基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps的設(shè)定)首先，與實(shí)施方式1相同地，需要在高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo) 管4正常時(即導(dǎo)管沒有堵塞的狀態(tài))，基于從差壓變送器5a按時 間序列得到的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)，在實(shí)際運(yùn)行的開始階段預(yù)先求出基 準(zhǔn)擺動方差Vas和基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps，存儲在存儲部12中。在這 里，本實(shí)施方式與上述實(shí)施方式1的不同點(diǎn)在于，從差壓變送器5a 按時間序列得到的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)，如上述所示，是大于閾值LT 的值的差壓數(shù)據(jù)Dp(i)。即，從圖3可知，根據(jù)差壓變送器5a得 到除了流體不流動的期間Tl及T2之外的、僅流體流動的期間的差 壓數(shù)據(jù)Dp (i)。具體地說，在正常時，即在如圖3所示的斷續(xù)流動的條件下， 如果從差壓變送器5a按時間序列得到的、大于閾值LT的差壓數(shù)據(jù) 為Dps (i)，則根據(jù)上述計算式(1)計算差壓擺動Fdps (i)。另 一方面，根據(jù)上述計算式(2)計算差壓擺動Fdps (i)的方差(基準(zhǔn) 擺動方差)Vas。另外，在計算式(2)中，N是差壓數(shù)據(jù)Dps (i) 的所有采樣數(shù)，但該所有采樣數(shù)當(dāng)然是大于閾值LT的差壓數(shù)據(jù)Dps (i)的采樣數(shù)。另外，根據(jù)上述計算式(9)計算基準(zhǔn)差壓平均值 Adps?；谶@些計算式(1) 、(2) 、(9)，求出基準(zhǔn)擺動方差 Vas及基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps，預(yù)先存儲在存儲部12中。 (實(shí)際運(yùn)行時的堵塞判定動作)圖4是實(shí)施方式2中的工廠設(shè)備實(shí)際運(yùn)行時(斷續(xù)流動的條件 下)的導(dǎo)管堵塞判定動作的流程圖。此外，圖4所示的動作流程，在 每次導(dǎo)管診斷定時到來時運(yùn)行。首先，差壓變送器5a基于經(jīng)由高壓 側(cè)導(dǎo)管3傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由低壓側(cè)導(dǎo)管4傳遞的低壓側(cè)壓力， 檢測流體的差壓，將該差壓與閾值LT比較，僅將大于閾值LT的差 壓時間序列數(shù)據(jù)即差壓數(shù)據(jù)Dp (i)向差壓擺動計算部6及方差比例 校正部9輸出(步驟SIO)。在這里，從差壓變送器5a輸出除了流體不流動的期間Tl及T2之外的、僅流體流動的期間的差壓數(shù)據(jù)Dp(i)。并且，差壓擺動計算部6基于從上述差壓變送器5a按時間序列 得到的、大于閾值LT的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)，根據(jù)上述計算式(4)計 算差壓擺動Fdp (i)，向擺動方差計算部7輸出該差壓擺動Fdp (i) (步驟Sll)。然后，擺動方差計算部7基于上述計算式(5)，計算從上述差 壓擺動計算部6得到的差壓擺動Fdp (i)的方差Va，向方差比例計 算部8輸出該差壓擺動方差Va (步驟S12)。然后，方差比例計算 部8根據(jù)上述計算式(6)計算從上述擺動方差計算部7得到的差壓 擺動方差Va、和高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4正常時的基準(zhǔn)擺動方 差Vas之間的方差比例D，向方差比例校正部9輸出該方差比例D (步驟S13)，該基準(zhǔn)擺動方差Vas預(yù)先存儲在存儲部12中。然后，方差比例校正部9基于從差壓變送器5a按時間序列得到 的、大于閾值LT的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)，根據(jù)上述計算式(7)計算差 壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dp (步驟S14)。然后，方差比例校正部9計算高壓 側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo)管4正常時的基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps、和上述差 壓數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)pd之間的比例，作為校正值k (=Adps/Adp)(步 驟S15)，該基準(zhǔn)差壓平均值A(chǔ)dps預(yù)先存儲在存儲部12中。然后，方差比例校正部9如上述計算式(8)所示，通過將從方 差比例校正部9得到的方差比例D乘以上述校正值k，計算校正方差 比例Dcomp，向堵塞判定部10輸出該校正方差比例Dcomp (步驟 S16)。然后，堵塞判定部10與實(shí)施方式1相同地，通過將上述校 正方差比例Dcomp與規(guī)定閾值比較，判定高壓側(cè)導(dǎo)管3及低壓側(cè)導(dǎo) 管4的堵塞狀態(tài)，向顯示部11輸出該判定結(jié)果(步驟S17)。如上述說明所示，由于根據(jù)本實(shí)施方式的導(dǎo)管堵塞檢測裝置， 僅對大于閾值LT的差壓數(shù)據(jù)Dp (i)進(jìn)行采樣，所以即使如在斷續(xù) 流動的條件下這樣流量劇烈變化，也能夠不受流體不流動期間的影 響，正確地判定導(dǎo)管堵塞狀態(tài)。另外，在上述實(shí)施方式1及2中，使用計算式(4)作為計算差壓擺動Fdp (i)的計算式，但也可以使用計算式(3)取代該計算式 (4)(僅改變下標(biāo))。通過使用該計算式(3)，即使在差壓中發(fā)生 過渡性變化的情況下，也能夠去除該過渡性變化的成分，能夠僅捕捉 真正的擺動成分。此外，作為計算差壓擺動Fdp (i)的計算式，也可以使用下述 計算式(11)至(13)中的任意一個。這些計算式(11)至(13)， 是將上述計算式(3)進(jìn)一步除以差壓數(shù)據(jù)的當(dāng)前值Dp (i)、或上 次值Dp (i—1)或上上次值Dp (i — 2)。通過使用這些計算式，能 夠不受差壓的過渡性變化成分或流量變化影響，正確地得到差壓擺動 Fdp (i)。Fdp(i)= [Dp(i)-2 'Dp(i-l) + Dp(i-2)]/Dp(i) …(11)Fdp(i)= [Dp(i)-2 'Dp(i-l) + Dp(i-2)]/Dp(i隱l) …(12)Fdp(i)= [Dp(i)-2 'Dp(i-l) + Dp(i-2)]/Dp(i-2) ... ( 13)盡管上述內(nèi)容描述和說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但應(yīng)該理 解這些只是本發(fā)明的例子，而不應(yīng)該理解成對本發(fā)明的限定。在不脫 離本發(fā)明的主旨范圍的條件下，可以進(jìn)行增加、刪除、替換和其他修 改。因此，不應(yīng)該認(rèn)為本發(fā)明受限于上述描述，本發(fā)明僅由所附的權(quán) 利要求書所涉及的范圍限定。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)管堵塞檢測裝置，其特征在于，具有差壓檢測單元，其基于經(jīng)由高壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由低壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的低壓側(cè)壓力，檢測流體的差壓，并輸出該差壓的時間序列數(shù)據(jù)；差壓擺動計算單元，其基于上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)，計算差壓擺動；擺動方差計算單元，其計算上述差壓擺動的方差；方差比例計算單元，其計算由該擺動方差計算單元計算出的上述差壓擺動的方差、和預(yù)先在上述高壓側(cè)導(dǎo)管及低壓側(cè)導(dǎo)管正常時求出的前述差壓擺動方差之間的方差比例；方差比例校正單元，其基于從上述差壓檢測單元輸出的差壓的時間序列數(shù)據(jù)、和預(yù)先在上述正常時求出的上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)，計算用于抑制由上述流體的流量變化引起的上述方差比例的變化的校正值，并利用該校正值校正上述方差比例；以及堵塞判定單元，其基于由該方差比例校正單元校正后的上述方差比例，判定上述高壓側(cè)導(dǎo)管及上述低壓側(cè)導(dǎo)管的堵塞情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管堵塞檢測裝置，其特征在于， 上述方差比例校正單元，計算上述在正常時預(yù)先求出的差壓的時間序列數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dps、和從上述差壓檢測單元輸出的上述差壓 的時間序列數(shù)據(jù)平均值A(chǔ)dp之間的比例Adps/Adp，作為校正值， 并通過將該校正值與上述方差比例相乘，校正該方差比例。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管堵塞檢測裝置，其特征在于， 上述差壓檢測單元將檢測出的上述差壓與規(guī)定的閾值進(jìn)行比較，輸出大于該閾值的差壓的時間序列數(shù)據(jù)，上述在正常時預(yù)先求出的差壓的時間序列數(shù)據(jù)，是大于上述規(guī) 定閾值的值，在上述正常時預(yù)先求出的上述差壓擺動的方差，是基于上述正 常時預(yù)先求出的大于上述規(guī)定閾值的差壓的時間序列數(shù)據(jù)而計算出 的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)管堵塞檢測裝置，其特征在于， 上述差壓擺動計算單元基于上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)中的當(dāng)前值Dp (i)、上次值Dp (i—l)、上上次值Dp (i —2)，通過下述 計算式Fdp(i)二 [Dp(i)-2 Dp(i-l) + Dp(i-2)] /Dp(i) Fdp(i)= [Dp(i)-2 Dp(i-1) + Dp(i陽2)] /Dp(i-1) Fdp(i)= [Dp(i)陽2 Dp(i-l) + Dp(i-2)] /Dp(i-2)中的任意一個，計算差壓擺動Fdp (i)。
5. —種導(dǎo)管堵塞檢測方法，其特征在于，具有第1步驟，其基于經(jīng)由高壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由 低壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的低壓側(cè)壓力，檢測流體的差壓，并取得該差壓的肘間序列數(shù)據(jù)；第2步驟，其基于上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)，計算差壓擺動； 第3步驟，其計算上述差壓擺動的方差；第4步驟，其計算由該第3步驟計算出的上述差壓擺動的方差、 和預(yù)先在上述高壓側(cè)導(dǎo)管及低壓側(cè)導(dǎo)管正常時求出的上述差壓擺動 方差之間的方差比例；第5步驟，其基于從上述第1步驟取得的上述差壓的時間序列 數(shù)據(jù)、和預(yù)先在正常時求出的上述差壓的時間序列數(shù)據(jù)，計算用于抑 制由上述流體的流量變化引起的上述方差比例的變化的校正值；第6步驟，其基于上述校正值校正上述方差比例；以及第7步驟，其基于由該第6步驟校正后的上述方差比例，判定 上述高壓側(cè)導(dǎo)管及上述低壓側(cè)導(dǎo)管的堵塞情況。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)管堵塞檢測裝置，其具有差壓檢測單元，其基于經(jīng)由高壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的高壓側(cè)壓力、和經(jīng)由低壓側(cè)導(dǎo)管傳遞的低壓側(cè)壓力，檢測流體的差壓；差壓擺動計算單元，其基于差壓的時間序列數(shù)據(jù)計算差壓擺動；擺動方差計算單元，其計算差壓擺動的方差；方差比例計算單元，其計算差壓擺動的方差、和預(yù)先在正常時求出的差壓擺動方差之間的方差比例；方差比例校正單元，其基于差壓的時間序列數(shù)據(jù)、和預(yù)先在正常時求出的差壓的時間序列數(shù)據(jù)，計算用于抑制由流體的流量變化引起的方差比例的變化的校正值，并利用該校正值校正方差比例；以及堵塞判定單元，其基于由該方差比例校正單元校正后的方差比例，判定高壓側(cè)導(dǎo)管及低壓側(cè)導(dǎo)管的堵塞。
文檔編號G01L27/00GK101256106SQ20071015166
公開日2008年9月3日 申請日期2007年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月26日
發(fā)明者宮地宣夫, 橋詰匠, 涌井徹也, 結(jié)城義敬, 榮野隼一 申請人:橫河電機(jī)株式會社;橋詰匠;涌井徹也;榮野隼一