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JP2009085769A - Apparatus for measuring fluid in pipe and clogging diagnosis system for pressure guiding pipe - Google Patents

Apparatus for measuring fluid in pipe and clogging diagnosis system for pressure guiding pipe Download PDF

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JP2009085769A
JP2009085769A JP2007255790A JP2007255790A JP2009085769A JP 2009085769 A JP2009085769 A JP 2009085769A JP 2007255790 A JP2007255790 A JP 2007255790A JP 2007255790 A JP2007255790 A JP 2007255790A JP 2009085769 A JP2009085769 A JP 2009085769A
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JP
Japan
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pressure
fluid
pipe
pressure guiding
value
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Pending
Application number
JP2007255790A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Yoshino
広樹 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
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Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for measuring fluid inside a pipe line and a clogging diagnosing system, capable of accurately diagnosing clogging in a connecting pipe at all times, without being affected by process flow rates or process states. <P>SOLUTION: In the system, a differential pressure ΔP and pressures PH, PL which are detected via two connecting pipes 53H, 53L connected to the upstream and downstream sides of an orifice 52, and pressures P1, P2 of the fluid in the pipe line which are measured without using the connecting pipes 53H, 53L, are compared as time-series variation patterns by using a data-collecting section 21 and an arithmetic section 22, and then a clogged state of the connecting pipe 53H, 53L is diagnosed, based on this comparison result by using a diagnosis section 23. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、導圧管を利用して管路内流体の所定の物理量を測定する例えば差圧・圧力伝送器などの管路内流体の測定装置、ならびに、このような導圧管の詰まり状態を診断する導圧管の詰まり診断システムに関する。   The present invention relates to a device for measuring a fluid in a pipe, such as a differential pressure / pressure transmitter, which measures a predetermined physical quantity of the fluid in the pipe using the pressure guide, and diagnoses a clogged state of the pressure pipe. The present invention relates to a clogging diagnosis system for a pressure guiding tube.

プラントなどにおいて管路内流体の流量等を測定する装置として差圧伝送器などが知られている。差圧伝送器は、管路内に設置された絞り機構(以下、オリフィスと呼ぶ)の前後から2本の導圧管を介して管路内流体を検出部まで導き、これら2本の導圧管を介した管路内流体の差圧を検出して差圧信号を上位の制御装置へ伝送したり、或いは、検出された差圧から管路内流体の流量を求めてこの流量値を示す信号を上位の制御装置へ伝送したりする。   A differential pressure transmitter or the like is known as a device for measuring a flow rate of a fluid in a pipe line in a plant or the like. The differential pressure transmitter guides the fluid in the pipeline from the front and back of a throttling mechanism (hereinafter referred to as an orifice) installed in the pipeline to the detection unit via the two pressure guidance tubes. The differential pressure of the fluid in the pipeline is detected and the differential pressure signal is transmitted to a higher-level control device, or the flow rate of the fluid in the pipeline is obtained from the detected differential pressure and a signal indicating this flow rate value is obtained. Or transmit to a higher-level control device.

導圧管は、例えば金属の細い管からなり、この導圧管のなかに管路内流体を満たして差圧伝送器の検出部まで管路内流体の圧力を伝える構成となっている。   The pressure guiding tube is made of, for example, a thin metal tube, and is configured to fill the fluid in the conduit in the pressure guiding tube and transmit the pressure of the fluid in the conduit to the detection unit of the differential pressure transmitter.

差圧伝送器には、オリフィス前後の差圧だけでなく、上流側の導圧管を介した管路内流体の静圧や、下流側の導圧管を介した管路内流体の静圧を個別に測定して、これら静圧の信号を上位の制御装置へ伝送する機能を有するものもある。   In the differential pressure transmitter, not only the differential pressure before and after the orifice, but also the static pressure of the fluid in the pipe line via the upstream pressure guide pipe and the static pressure of the fluid in the pipe line via the downstream pressure guide pipe Some of them have a function of measuring these static pressure signals and transmitting them to a host control device.

上記のように導圧管を利用した測定機器においては、導圧管が詰まった場合に、正確な測定結果が得られなくなる恐れが生じることから、従来、導圧管の詰まりを検出する技術について幾つかの提案がなされている。   As described above, in a measuring instrument using a pressure guiding tube, there is a possibility that an accurate measurement result may not be obtained when the pressure guiding tube is clogged. Therefore, there are some conventional techniques for detecting clogging of the pressure guiding tube. Proposals have been made.

例えば、特許文献1には、導圧管を介した圧力変動の時間的な変化量が基準値から逸脱した場合に導圧管が詰まったと判断して警告を出力する技術が開示されている。また、特許文献2には、圧力信号や差圧信号の平均値やその時間的な変動(揺動やリップルノイズとも呼ばれる)の分散値を演算して、分散値が所定の閾値を下回った場合に導圧管が詰まったと判定したり、分散値が非常に小さい値の場合や平均値が所定範囲にない場合に導圧管の詰まり診断が不可として診断を行わないようにする技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for determining that a pressure guiding tube is clogged and outputting a warning when a temporal change amount of pressure fluctuation through the pressure guiding tube deviates from a reference value. Patent Document 2 describes a case where the average value of a pressure signal or a differential pressure signal and a variance value of a temporal variation (also called fluctuation or ripple noise) are calculated and the variance value falls below a predetermined threshold value. A technique is disclosed in which it is determined that the pressure guiding tube is clogged, or when the dispersion value is a very small value or the average value is not within the predetermined range, the pressure guiding tube clogging diagnosis is impossible and the diagnosis is not performed. .

また、特許文献3には、オリフィスより上流側の導圧管を介して測定された圧力変動の分散値と、オリフィスより下流側の導圧管を介して測定された圧力変動の分散値との比率を演算し、この比率によって導圧管の詰まりを判定する技術が開示されている。
米国特許第6654697号明細書 特開2006−329847号公報 特開2006−105707号公報
In Patent Document 3, the ratio between the dispersion value of the pressure fluctuation measured through the pressure guiding pipe upstream of the orifice and the dispersion value of the pressure fluctuation measured through the pressure guiding pipe downstream of the orifice is shown. A technique for calculating and determining clogging of a pressure guiding tube based on this ratio is disclosed.
US Pat. No. 6,654,697 JP 2006-329847 A JP 2006-105707 A

しかしながら、上記従来の導圧管の詰まり診断の技術には、次のような課題があった。例えば、特許文献1の技術では、予め正常運転時における圧力変動等のデータを基準データとして学習・記憶させるという煩雑な作業が必要である。また、特許文献1,2の技術では、詰まり診断の確度がプロセス状態に大きく依存し、管路内流体の圧力変動がもともと小さい場合等には正確な詰まり診断が行えないという課題がある。また、時間的にポンプの運転状況が変わってプロセス流量が大きくなったり小さくなったり変化するプラントにおいては、大流量のときと小流量のときとで管路内流体の圧力変動量が大きく異なるため、正確な詰まり診断が行えないという課題がある。   However, the conventional techniques for diagnosing clogging of a pressure guiding tube have the following problems. For example, the technique of Patent Document 1 requires a complicated operation of learning and storing data such as pressure fluctuation during normal operation as reference data in advance. Further, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a problem that the accuracy of clogging diagnosis greatly depends on the process state, and accurate clogging diagnosis cannot be performed when the pressure fluctuation of the fluid in the pipeline is originally small. Also, in a plant where the process flow rate increases or decreases due to changes in the pump operating status over time, the pressure fluctuation amount of the fluid in the pipe line differs greatly between a large flow rate and a small flow rate. There is a problem that accurate clogging diagnosis cannot be performed.

また、特許文献1の技術では、プロセス流体が停止した場合に導圧管が詰まったと誤診断される可能性があり、また、特許文献2の技術では、このような誤診断を回避するために誤診断の可能性のあるプロセス状態のときに詰まり診断を行わないようにしているが、そのため、特定のプロセス状態のときには詰まり診断が実行されないという課題を有している。   Further, in the technique of Patent Document 1, there is a possibility that the pressure guiding pipe is clogged when the process fluid stops, and in the technique of Patent Document 2, in order to avoid such a misdiagnosis, an error may occur. Although clogging diagnosis is not performed in a process state where there is a possibility of diagnosis, there is a problem that clogging diagnosis is not executed in a specific process state.

また、特許文献3の技術は、プロセス流量の影響を受けないように、2個の導圧管を介した2系統の圧力分散値を演算し、それを比較することで、確度の高い詰まり診断を行うようにしているが、オリフィスの上流側と下流側とでは管路内流体に発生する乱流量が異なってくるため、その影響により上記2系統の圧力分散地の比較だけでは、さほど高い診断確度は得られないという課題がある。   In addition, the technique of Patent Document 3 calculates a pressure distribution value of two systems via two pressure guiding pipes so as not to be affected by the process flow rate, and compares them to perform a highly accurate clogging diagnosis. However, since the turbulent flow generated in the fluid in the pipe line is different between the upstream side and the downstream side of the orifice, the diagnosis accuracy is so high only by comparing the two pressure dispersion points. There is a problem that cannot be obtained.

この発明の目的は、正常運転時における圧力データの学習・記憶処理などといった煩雑な処理が不要で、プロセス流量やプロセス状態に影響されることなく、常に、高い確度で導圧管の詰まり診断を行える測定装置および詰まり診断システムを提供することにある。   An object of the present invention is that complicated processing such as learning and storage processing of pressure data during normal operation is unnecessary, and it is always possible to diagnose clogging of a pressure guiding tube with high accuracy without being affected by process flow rate or process state. It is to provide a measuring device and a clogging diagnosis system.

この発明の他の目的は、導圧管の詰まり状態を、導圧管が完全に詰まる前の早い段階から検知できるようにすることにある。   Another object of the present invention is to enable detection of a clogged state of a pressure guiding tube from an early stage before the pressure guiding tube is completely clogged.

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、管路に設置された絞り機構の上流側および下流側から少なくとも2本の導圧管を介して管路内流体を検出部まで導き、当該検出部の出力に基づき管路内流体の所定の物理量を測定する管路内流体の測定装置において、前記導圧管を介さずに管路内流体の圧力を測定する圧力測定装置から測定信号を入力する信号入力部と、入力された前記測定信号が表わす圧力値の時系列の変化パターンと前記検出部の出力により得られる測定値の時系列の変化パターンとを比較する比較手段と、この比較手段の比較結果に基づいて前記導圧管の詰まり具合を評価する評価手段とを備えていることを特徴としている。   In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 1 is configured to guide the fluid in the pipe line from the upstream side and the downstream side of the throttle mechanism installed in the pipe line to the detection unit via at least two pressure guiding pipes. In a device for measuring fluid in a pipe that measures a predetermined physical quantity of fluid in the pipe based on the output of the detection unit, a measurement signal is input from the pressure measuring device that measures the pressure of the fluid in the pipe without using the pressure guiding pipe And a comparison means for comparing the time-series change pattern of the pressure value represented by the input measurement signal with the time-series change pattern of the measurement value obtained by the output of the detection section, and the comparison means And an evaluation means for evaluating the degree of clogging of the pressure guiding tube based on the comparison result.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の管路内流体の測定装置において、前記信号入力部は、前記絞り機構より上流側の管路内流体の圧力を測定する第1圧力測定装置から測定信号を入力する第1信号入力部を有し、前記検出部は、前記絞り機構の上流側に接続された前記導圧管を介した管路内流体の圧力を検出する第1圧力検出部を有し、前記比較手段は、前記第1信号入力部の測定信号が表わす圧力値と前記第1圧力検出部の出力が表わす圧力値との時系列の変化パターンを比較する構成であることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the apparatus for measuring an in-pipe fluid according to the first aspect, the signal input unit includes a first pressure measuring device that measures the pressure of the in-pipe fluid upstream of the throttling mechanism. A first signal input unit configured to input a measurement signal; and the detection unit includes a first pressure detection unit configured to detect the pressure of the fluid in the pipe line via the pressure guiding pipe connected to the upstream side of the throttle mechanism. And the comparison means is configured to compare a time-series change pattern between the pressure value represented by the measurement signal of the first signal input unit and the pressure value represented by the output of the first pressure detection unit. It is said.

請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の管路内流体の測定装置において、前記信号入力部は、前記絞り機構より下流側の管路内流体の圧力を測定する第2圧力測定装置から測定信号を入力する第2信号入力部を有し、前記検出部は、前記絞り機構の下流側に接続された前記導圧管を介した管路内流体の圧力を検出する第2圧力検出部を有し、前記比較手段は、前記第2信号入力部の測定信号が表わす圧力値と前記第2圧力検出部の出力が表わす圧力値との時系列の変化パターンを比較する構成であることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the apparatus for measuring an in-pipe fluid according to the first or second aspect, the signal input unit measures the pressure of the in-pipe fluid downstream of the throttling mechanism. A second signal input unit configured to input a measurement signal from the apparatus; and the detection unit detects a pressure of fluid in the pipe line via the pressure guiding pipe connected to a downstream side of the throttle mechanism. And the comparison means is configured to compare a time-series change pattern between the pressure value represented by the measurement signal of the second signal input unit and the pressure value represented by the output of the second pressure detection unit. It is characterized by.

請求項4記載の発明は、請求項1記載の管路内流体の測定装置において、前記検出部は、前記絞り機構の上流側の前記導圧管を介した管路内流体と下流側の前記導圧管を介した管路内流体との差圧を検出する構成であり、前記比較手段は、前記信号入力部の測定信号が表わす圧力値と、前記検出部の出力が表わす差圧値との時系列の変化パターンを比較する構成であることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the apparatus for measuring an in-pipe fluid according to the first aspect, the detection unit includes the in-pipe fluid via the pressure guide pipe on the upstream side of the throttling mechanism and the downstream guide. The differential means is configured to detect a differential pressure with respect to the fluid in the pipe line via the pressure pipe, and the comparing unit is configured to detect a pressure value represented by the measurement signal of the signal input unit and a differential pressure value represented by the output of the detection unit. It is characterized by the configuration for comparing the change patterns of the series.

請求項5記載の発明は、請求項1〜3の何れか1項に記載の管路内流体の測定装置において、前記比較手段は、前記信号入力部の測定信号が表わす時系列の圧力データと、前記検出部の出力が表わす時系列の測定データとの相互相関値を演算する構成であることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the apparatus for measuring a fluid in a pipe line according to any one of the first to third aspects, the comparing means includes time-series pressure data represented by a measurement signal of the signal input unit. The cross-correlation value with the time-series measurement data represented by the output of the detection unit is calculated.

請求項6記載の発明は、請求項5記載の管路内流体の測定装置において、前記圧力測定装置の接続位置から前記導圧管の接続位置までの前記管路に沿った距離のデータが格納可能なデータ格納手段を備え、前記比較手段は、前記検出部の出力に基づき管路内流体の流速を求め、この流速と前記距離のデータから管路内流体が当該距離を進むのにかかる時間値を求め、この時間値を相互相関関数の位相差として相互相関値を演算する構成であることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the pipe fluid measuring device according to the fifth aspect, data of a distance along the pipe line from the connection position of the pressure measurement device to the connection position of the pressure guiding pipe can be stored. Data storage means, and the comparison means obtains the flow velocity of the fluid in the pipeline based on the output of the detection unit, and the time value required for the fluid in the pipeline to travel the distance from the data of the flow velocity and the distance And the cross-correlation value is calculated using the time value as the phase difference of the cross-correlation function.

請求項7記載の発明は、管路と測定機器との間に架設されて管路内流体を前記管路から前記測定機器の検出部まで導く導圧管の詰まり状態を診断する詰まり診断システムであって、前記導圧管は、管路に設置された絞り機構の上流側と下流側とからそれぞれ管路内流体を前記検出部まで導く構成であり、前記導圧管を介さずに管路内流体の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出された圧力値と前記導圧管を介して導かれた管路内流体に対する測定値との時系列の変化パターンを比較する比較手段と、この比較手段の結果に基づき前記導圧管の詰まり具合を評価する評価手段とを備えていることを特徴としている。   The invention described in claim 7 is a clogging diagnosis system that diagnoses a clogged state of a pressure guiding pipe that is installed between a pipe and a measuring instrument and guides fluid in the pipe from the pipe to the detection unit of the measuring instrument. The pressure guiding pipe is configured to guide the fluid in the pipe line from the upstream side and the downstream side of the throttle mechanism installed in the pipe line to the detection unit, respectively. Pressure detection means for detecting pressure, comparison means for comparing time-series change patterns of the pressure value detected by the pressure detection means and the measured value for the fluid in the pipe line guided through the pressure guiding pipe; And an evaluation means for evaluating the degree of clogging of the pressure guiding tube based on the result of the comparison means.

請求項8記載の発明は、請求項7記載の導圧管の詰まり診断システムにおいて、前記圧力検出手段は、導圧管を介さずに管路に直接接続されて管路内流体の圧力を検出する配管直接接続型の圧力検出器であることを特徴としている。   According to an eighth aspect of the present invention, in the pressure guiding tube blockage diagnosing system according to the seventh aspect, the pressure detecting means is a pipe that is directly connected to the pipe without detecting the pressure guiding pipe and detects the pressure of the fluid in the pipe. It is a direct connection type pressure detector.

本発明に従うと、詰まり診断の対象となる導圧管を介さずに測定された管路内流体の圧力測定値と、導圧管を介して測定された管路内流体の圧力や差圧等の測定値との時系列の変化パターンを比較して導圧管の詰まり状態を診断するので、比較判断の基準となる流体圧力の学習や記憶処理が不要であり、プロセス流量やプロセス状態にほとんど依存せずに、常に、確度の高い導圧管の詰まり診断を行うことができる。   According to the present invention, the pressure measurement value of the fluid in the pipe line measured without going through the pressure guiding pipe to be subjected to the clogging diagnosis, and the pressure or the differential pressure of the fluid in the pipe line measured through the pressure guiding pipe Compares the time-series change pattern with the value and diagnoses the clogged state of the pressure guiding tube, so there is no need to learn or memorize the fluid pressure, which is the basis for comparison, and it hardly depends on the process flow rate or process state. In addition, it is always possible to diagnose clogging of a pressure guiding tube with high accuracy.

また、流速を考慮した相互相関値を演算して、この相互相関値に基づき詰まり診断を行うようにすることで、例えば、半詰まり状態など、導圧管が完全に詰まる前の部分的な詰まり状態の検出も可能となるという効果がある。   In addition, by calculating the cross-correlation value in consideration of the flow velocity and performing clogging diagnosis based on this cross-correlation value, for example, a partial clogging state before the pressure guiding tube is completely clogged, such as a half-clogging state It is also possible to detect this.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の差圧伝送器1を管路に接続したシステムの一例を示す構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a system in which a differential pressure transmitter 1 according to a first embodiment of the present invention is connected to a pipeline.

第1実施形態の差圧伝送器1は、本発明に係る管路内流体の測定装置の一実施形態であり、管路51に流れる流体の流量等を測定してその測定信号をホストコントローラ等に伝送する装置である。この差圧伝送器1は、管路51内に設置される絞り機構としてのオリフィス52の前後にそれぞれ導圧管53H,53Lを介して接続され、管路内流体がこれらの導圧管53H,53Lのなかに充填されてその圧力を検出部11まで導くようになっている。   The differential pressure transmitter 1 according to the first embodiment is an embodiment of a fluid measurement device in a pipe according to the present invention, and measures the flow rate of the fluid flowing in the pipe 51 and sends the measurement signal to a host controller or the like. It is a device to transmit to. The differential pressure transmitter 1 is connected to the front and rear of an orifice 52 as a throttle mechanism installed in the pipe line 51 via pressure guide pipes 53H and 53L, respectively, and the fluid in the pipe line is connected to the pressure guide pipes 53H and 53L. The inside is filled and the pressure is guided to the detection unit 11.

この差圧伝送器1は、導圧管53H,53Lに充填された流体の圧力を受けて各静圧PH,PLや差圧ΔPを検出する検出部11と、差圧信号を受けてこれをデジタル化するデータサンプリング部12と、サンプリングされた差圧データから流量や流速の演算を行う演算部13と、流量に応じたアナログ信号を出力するアナログ出力部14と、導圧管53H,53Lの詰まり診断を行う導圧管詰まり診断ブロック20等を備えている。   The differential pressure transmitter 1 receives the pressure of the fluid filled in the pressure guiding pipes 53H and 53L and detects the static pressures PH and PL and the differential pressure ΔP, and receives the differential pressure signal and converts it into digital form. Data sampling section 12, calculation section 13 that calculates flow rate and flow velocity from sampled differential pressure data, analog output section 14 that outputs an analog signal corresponding to the flow rate, and clogging diagnosis of pressure guiding pipes 53H and 53L A pressure guiding tube clogging diagnosis block 20 or the like is provided.

また、この差圧伝送器1には、オリフィス52より上流側に設置されて管路内流体の圧力P1を測定する圧力伝送器61、ならびに、オリフィス52より下流側に設置されて管路内流体の圧力P2を測定する圧力伝送器62から圧力信号が外部入力端子T1,T2(第1および第2信号入力部)を介して入力されるようになっている。これらの圧力信号は、導圧管53H,53Lの詰まり診断に使用されるものであり、導圧管53H,53Lが詰まった場合でも、圧力伝送器61,62の流体を導入する部分は詰まっていない状態となることが望ましいため、圧力伝送器61,62は、例えば、導圧管などを介さずに管路内流体の圧力を測定する配管直接接続型の圧力伝送器を用いるとよい。   In addition, the differential pressure transmitter 1 is installed upstream of the orifice 52 and measures the pressure P1 of the fluid in the pipeline. The differential pressure transmitter 1 is installed downstream of the orifice 52 and the fluid in the pipeline. A pressure signal is input from the pressure transmitter 62 for measuring the pressure P2 through the external input terminals T1 and T2 (first and second signal input units). These pressure signals are used for diagnosing clogging of the pressure guiding pipes 53H and 53L, and even when the pressure guiding pipes 53H and 53L are clogged, the portions for introducing the fluid in the pressure transmitters 61 and 62 are not clogged. Therefore, as the pressure transmitters 61 and 62, for example, a pressure transmitter of a pipe direct connection type that measures the pressure of the fluid in the pipe line without using a pressure guiding pipe or the like may be used.

上記の検出部11、データサンプリング部12、演算部13、アナログ出力部14は、一般的な差圧伝送器に備わるものと同様のものである。検出部11は、例えば、1つの振動式半導体センサのダイアフラム上に形成された2つの振動子の発振周波数の和に基づいて導圧管53Hを介した管路内流体の静圧PHを検出(第1圧力検出部)し、発振周波数の差に基づいて差圧ΔPを検出するほか、静圧PHと差圧ΔPとの差に基づいて導圧管53Lを介した管路内流体の静圧PLを検出(第2圧力検出部)する。データサンプリング部12は、検出部11からのアナログ差圧信号を所定のサンプリング周波数でデジタルデータに変換し、演算部13はこのデジタルデータを次のような演算式(1),(2)に代入して管路内流体の質量流量qや流速v等を演算する。演算部13により演算された質量流量qのデータはアナログ出力部14に供給され、流速vのデータは導圧管詰まり診断ブロック20のデータサンプリング&データ収集部21に供給される。アナログ出力部14は、質量流量qのデータを例えば4mA〜20mAのアナログ電流信号に変換してホストコントローラへ伝送する。

Figure 2009085769
The detection unit 11, the data sampling unit 12, the calculation unit 13, and the analog output unit 14 are the same as those provided in a general differential pressure transmitter. For example, the detection unit 11 detects the static pressure PH of the fluid in the pipe line via the pressure guiding pipe 53H based on the sum of the oscillation frequencies of the two vibrators formed on the diaphragm of one vibration semiconductor sensor (first step). 1 pressure detection unit), and detects the differential pressure ΔP based on the difference in oscillation frequency, and also determines the static pressure PL of the fluid in the pipe line via the pressure guiding pipe 53L based on the difference between the static pressure PH and the differential pressure ΔP. Detection (second pressure detection unit). The data sampling unit 12 converts the analog differential pressure signal from the detection unit 11 into digital data at a predetermined sampling frequency, and the calculation unit 13 substitutes this digital data into the following calculation formulas (1) and (2). calculating a mass flow rate q m and the flow velocity v or the like in the line fluid with. Data of the mass flow rate q m calculated by the calculation unit 13 is supplied to the analog output unit 14, and data of the flow velocity v is supplied to the data sampling & data collection unit 21 of the pressure guiding tube blockage diagnosis block 20. The analog output section 14 transmits to the host controller converts the data of mass flow rate q m for example into an analog current signal of 4mA to 20mA.
Figure 2009085769

導圧管詰まり診断ブロック20は、詰まり診断に必要な信号をデジタル化してこれらのデータを一定時間分ずつ収集するデータサンプリング&データ収集部21と、これらのデータから後述する相互相関値の演算を行う演算部22と、演算部22の演算結果に基づき導圧管53H,53Lの詰まり状態を診断する診断部23と、診断結果に基づきデジタルの警報情報を生成して出力するデジタル出力部24と、相互相関値の演算や詰まり診断に必要な設定データを保持する不揮発性メモリ25等を備えている。   The pressure tube clogging diagnosis block 20 digitizes signals necessary for clogging diagnosis and collects these data for a predetermined time, and calculates a cross-correlation value to be described later from these data. A calculation unit 22, a diagnosis unit 23 for diagnosing the clogged state of the pressure guiding tubes 53H and 53L based on the calculation result of the calculation unit 22, a digital output unit 24 for generating and outputting digital alarm information based on the diagnosis result, A non-volatile memory 25 and the like for holding setting data necessary for correlation value calculation and clogging diagnosis are provided.

上記の構成のうち、データサンプリング部12、演算部13、データサンプリング&データ収集部21、演算部22、および、診断部23は、例えば、マイクロコンピュータのADコンバータや中央演算処理装置により実現される機能ブロックである。   Among the above configurations, the data sampling unit 12, the calculation unit 13, the data sampling and data collection unit 21, the calculation unit 22, and the diagnosis unit 23 are realized by, for example, an AD converter or a central processing unit of a microcomputer. It is a functional block.

データサンプリング&データ収集部21は、次の4つの信号を所定のサンプリング周波数でデジタル化してサンプリングする。すなわち、導圧管53Hを介して検出部11により検出されるオリフィス52の上流側の静圧PHを示す信号、導圧管53Lを介して検出部11により検出されるオリフィス52の下流側の静圧PLを示す信号、外部の圧力伝送器61から入力されるオリフィス52より上流側の圧力P1の信号、外部の圧力伝送器62から入力されるオリフィス52より下流側の圧力P2の信号である。   The data sampling & data collection unit 21 digitizes and samples the following four signals at a predetermined sampling frequency. That is, a signal indicating the static pressure PH upstream of the orifice 52 detected by the detection unit 11 via the pressure guiding pipe 53H, and the static pressure PL downstream of the orifice 52 detected by the detection unit 11 via the pressure guiding pipe 53L. , A signal of the pressure P1 upstream of the orifice 52 input from the external pressure transmitter 61, and a signal of the pressure P2 downstream of the orifice 52 input from the external pressure transmitter 62.

また、データサンプリング&データ収集部21は、上記サンプリングされた信号を次のような離散データとして一定時間分ずつ収集する。すなわち、
圧力P1の信号については、時間tからサンプリング間隔ΔtごとのN個の離散データ{P1:i=1,2…N}
静圧PHの信号については、時間t+τからサンプリング間隔ΔtごとのN個の離散データ{PH:i=1,2…N}
静圧PLの信号については、時間tからサンプリング間隔ΔtごとのN個の離散データ{PL:i=1,2…N}
圧力P2の信号については、時間t+τからサンプリング間隔ΔtごとのN個の離散データ{P2:i=1,2…N}である。
Further, the data sampling & data collecting unit 21 collects the sampled signal as the following discrete data for a certain period of time. That is,
For the signal of the pressure P1, N discrete data {P1 i : i = 1, 2,... N} from the time t every sampling interval Δt
For the signal of the static pressure PH, N discrete data {PH i : i = 1, 2,... N} every sampling interval Δt from time t + τ 1
With respect to the signal of the static pressure PL, N discrete data {PL i : i = 1, 2,... N} every sampling interval Δt from time t
The signals of the pressure P2, the time t + tau 2 from each sampling interval Delta] t N pieces of discrete data: a {P2 i i = 1,2 ... N }.

ここで、サンプリング周期は例えば数十msecであり、収集する離散データの数Nは例えば数百点(例えば300点など)である。この程度のデータ数の離散データによって管路内流体の圧力等の時系列の変化パターンを表わすことが出来る。   Here, the sampling period is, for example, several tens of milliseconds, and the number N of discrete data to be collected is, for example, several hundred points (for example, 300 points). A discrete data having such a number of data can represent a time-series change pattern such as the pressure of the fluid in the pipeline.

また、上記オフセット時間τ,τは、次式(3)(4)に示す値である。

Figure 2009085769
The offset times τ 1 and τ 2 are values shown in the following equations (3) and (4).
Figure 2009085769

つまり、上記のオフセット時間τを考慮することで、上記収集される圧力P1と静圧PHの離散データは、管路内流体の任意の点が圧力伝送器61の接続箇所に差し掛かったときに当該圧力伝送器61により測定されたデータと、当該任意の点が導圧管53Hの接続箇所に差し掛かったときに当該導圧管53Hを介して検出されたデータとが、同一のインデックス値iを付加されて収集されるようになっている。同様に、上記のオフセット時間τを考慮することで、上記収集される静圧PLと圧力P2の離散データは、管路内流体の任意の点が導圧管53Lの接続箇所に差し掛かったときに当該導圧管53Lを介して検出された静圧PLのデータと、当該任意の点が圧力伝送器62の接続箇所に差し掛かったときに当該圧力伝送器62により測定された圧力P2のデータとが、同一のインデックス値iを付加されて収集されるようになっている。 That is, by taking the offset time τ 1 into consideration, the collected discrete data of the pressure P1 and the static pressure PH is obtained when an arbitrary point of the fluid in the pipe reaches the connection point of the pressure transmitter 61. The same index value i is added to the data measured by the pressure transmitter 61 and the data detected via the pressure guiding tube 53H when the arbitrary point reaches the connection point of the pressure guiding tube 53H. Are to be collected. Similarly, by taking the offset time τ 2 into consideration, the collected discrete data of the static pressure PL and the pressure P2 is obtained when an arbitrary point of the fluid in the pipe reaches the connection point of the pressure guiding pipe 53L. The static pressure PL data detected via the pressure guiding pipe 53L and the pressure P2 data measured by the pressure transmitter 62 when the arbitrary point reaches the connection location of the pressure transmitter 62 are: The same index value i is added and collected.

上記のオフセット時間τ,τを得るのに必要な流速vのデータは演算部13から供給され、また、圧力伝送器61,62と導圧管53H,53Lの接続部との距離l,lはシステムの設定者によりデータ格納手段である不揮発性メモリ25に予め書き込まれ、それがデータサンプリング&データ収集部21により読み出されることで得られるようになっている。不揮発性メモリ25への設定データの書込みは、例えば、ホストコントローラに接続される伝送線を介した通信により行われるようにしてもよいし、差圧伝送器1にデータライタ等を接続して直接的に不揮発性メモリ25へ書き込むようにしてもよい。また、離散データの数“N”についても、不揮発性メモリ25に書き込まれて設定されるものである。N値の設定変更は、例えば、基準的なN値(例えば300)に任意の変動値を加減する方式で行うとよい。 Data of the flow velocity v necessary to obtain the offset times τ 1 and τ 2 is supplied from the calculation unit 13, and the distances l 1 , between the pressure transmitters 61 and 62 and the connection portions of the pressure guiding pipes 53H and 53L are supplied. The l 2 is written in advance in the nonvolatile memory 25 as data storage means by the system setter, and is read out by the data sampling & data collection unit 21. The setting data can be written to the nonvolatile memory 25 by, for example, communication via a transmission line connected to the host controller, or directly connected to the differential pressure transmitter 1 by a data writer or the like. Alternatively, the data may be written to the nonvolatile memory 25. The number of discrete data “N” is also set by being written in the nonvolatile memory 25. The setting change of the N value may be performed, for example, by a method of adding or subtracting an arbitrary fluctuation value to a standard N value (for example, 300).

データサンプリング&データ収集部21は、上記のように収集した離散データに対して、FIFO(ファストイン・ファストアウト)バッファのように、サンプリング周期ごとに一番古いデータを破棄し、新たにサンプリングしたデータを1個追加するといった方式で、上記の離散データのセットをサンプリング周期ごとに更新していくようになっている。   The data sampling & data collection unit 21 discards the oldest data for each sampling period and newly samples the discrete data collected as described above, like a FIFO (fast-in / fast-out) buffer. The above-described set of discrete data is updated at every sampling period by adding one piece of data.

演算部22は、上記のように収集された離散データのセットを用いて、次式(5),(6)のような相互相関値RH,RLの演算を行う。

Figure 2009085769
The computing unit 22 computes the cross-correlation values RH and RL as in the following equations (5) and (6) using the discrete data set collected as described above.
Figure 2009085769

数式(5)から得られる相互相関値RHは、上流側の導圧管53Hを介して検出される静圧PHと、上流側の圧力伝送器61により測定される圧力P1とを、それぞれ時間の関数とみなしてサンプリング周期Δt×Nの時間分の波形の相関を表わす値である。ここで、静圧PHの時間関数と圧力P1の時間関数とは、オフセット時間τ分だけ位相がずらされたものになっている。また、この相互相関値RHは「0〜1」の値をとるように正規化されている。なお、相互相関値RHは、静圧PHと圧力P1との時系列データを比較し、これらのデータの近似度合いを表わしている。 The cross-correlation value RH obtained from the equation (5) is obtained by calculating the static pressure PH detected through the upstream pressure guiding tube 53H and the pressure P1 measured by the upstream pressure transmitter 61 as functions of time. It is a value representing the correlation of the waveform for the time of sampling period Δt × N. Here, the time function and the time function of the pressure P1 of the hydrostatic PH, which is what the phase is shifted by 1 minute offset time tau. The cross-correlation value RH is normalized so as to take a value of “0 to 1”. The cross-correlation value RH represents the degree of approximation of these data by comparing time series data of the static pressure PH and the pressure P1.

数式(6)から得られる相互相関値RLは、下流側の導圧管53Lを介して検出される静圧PLと、下流側の圧力伝送器62により測定される圧力P2とを、それぞれ時間の関数とみなしてサンプリング周期Δt×Nの時間分の波形の相関を表わす値である。ここで、静圧PLの時間関数と圧力P2の時間関数とは、オフセット時間τ分だけ位相がずらされたものになっている。また、相互相関値RLが「0〜1」の値をとるように正規化されている。なお、相互相関値RLは、静圧PLと圧力P2との時系列データを比較し、これらのデータの近似度合いを表わしている。 The cross-correlation value RL obtained from Equation (6) is obtained by calculating the static pressure PL detected via the downstream pressure guiding tube 53L and the pressure P2 measured by the downstream pressure transmitter 62 as functions of time. It is a value representing the correlation of the waveform for the time of sampling period Δt × N. Here, the time function of the time function and the pressure P2 of the hydrostatic PL, has become one offset time τ only 2 minutes phases are shifted. Further, the cross-correlation value RL is normalized so as to take a value of “0 to 1”. The cross-correlation value RL represents time series data of the static pressure PL and the pressure P2, and represents the degree of approximation of these data.

つまり、上記の相互相関値RH,RLは、次式(7),(8)により相互相関関数CP1PH(τ)、CPLP2(τ)を、上記のオフセット時間τ,τを位相差とし、値が「0〜1」をとるように正規化し、かつ、離散データにより表わしたものである。

Figure 2009085769
In other words, the cross-correlation values RH and RL are obtained by using the following equations (7) and (8), the cross-correlation functions C P1PH1 ) and C PLP22 ), and the offset times τ 1 and τ 2 . The phase difference is normalized so that the value takes “0 to 1”, and is represented by discrete data.
Figure 2009085769

管路内流体は、管路の上流側に設けられたポンプにより時間的に変動する圧力により圧送され、また管路の下流側では貯蓄槽等に溜められた流体量が変化して圧力が変動する。また、流体中には気泡や渦流が発生し、それにより圧力の伝達量も変化する。そのため、管路内流体には、常に圧力の時間的な変動(揺動やリップルノイズとも呼ぶ)が生じた状態にある。したがって、導圧管53Hに詰まりがなければ、位相差τが数式(3)の値となるときにP1(t)とPH(t+τ)の波形が近似したものとなり、相互相関関数CP1PH(τ)は最大値をとる。一方、導圧管53Hに詰まりが生じると、導圧管53Hを介して検出されるPH(t+τ)にプロセス状態が伝わらずに、P1(t)とPH(t+τ)の波形が近似しなくなり、相互相関関数CP1PH(τ)は小さな値を示す。また、導圧管53Hに詰まりが生じると、τを求めるのに必要な流速vの値も不正確なものとなるため、それにより相互相関関数CP1PH(τ)はさらに小さな値を示すこととなる。また、下流側の圧力に係る相互相関関数CPLP2(τ)についても同様である。 The fluid in the pipe line is pumped by the pressure that fluctuates in time by a pump provided on the upstream side of the pipe line, and the pressure changes by changing the amount of fluid stored in the storage tank etc. on the downstream side of the pipe line. To do. In addition, bubbles and vortices are generated in the fluid, which changes the amount of pressure transmitted. For this reason, the fluid in the pipe is always in a state in which a temporal change in pressure (also referred to as oscillation or ripple noise) has occurred. Therefore, if the pressure guiding tube 53H is not clogged, the waveforms of P1 (t) and PH (t + τ 1 ) are approximated when the phase difference τ 1 reaches the value of Equation (3), and the cross-correlation function C P1PH ( τ 1 ) takes the maximum value. On the other hand, when the pressure guiding tube 53H is clogged, the process state is not transmitted to PH (t + τ 1 ) detected via the pressure guiding tube 53H, and the waveforms of P1 (t) and PH (t + τ 1 ) are not approximated. The cross-correlation function C P1PH1 ) shows a small value. In addition, when the pressure guiding tube 53H is clogged, the value of the flow velocity v required to obtain τ 1 becomes inaccurate, so that the cross-correlation function C P1PH1 ) shows a smaller value. It becomes. The same applies to the cross-correlation function C PLP22 ) related to the downstream pressure.

したがって、これらの相互相関関数の値を正規化したものに相当する数式(5),(6)の相互相関値RH,RLを評価することにより、導圧管53H,53Lの詰まり具合を診断することが可能となる。   Therefore, the degree of clogging of the pressure guiding tubes 53H and 53L is diagnosed by evaluating the cross-correlation values RH and RL in the equations (5) and (6) corresponding to the normalized values of these cross-correlation functions. Is possible.

図2には、オリフィスより上流側の圧力に係る相互相関値RHと詰まり診断および警報内容の一例を示す。また、図3には、オリフィスより下流側の圧力に係る相互相関値RLと詰まり診断および警報内容の一例を示す。   FIG. 2 shows an example of the cross-correlation value RH and the clogging diagnosis and alarm contents related to the pressure upstream of the orifice. FIG. 3 shows an example of the cross-correlation value RL and the clogging diagnosis and alarm contents related to the pressure downstream of the orifice.

例えば、診断部23は、演算部22により演算された相互相関値RHが「0.5〜1」の範囲なら導圧管53Hが正常であると診断し、「0.2〜0.5」の範囲になったら詰まり傾向にあると診断し、「0〜0.2」の範囲なら詰まったと診断する。また、同様に、演算部22により演算された相互相関値RLが「0.5〜1」の範囲なら導圧管53Lが正常であると診断し、「0.2〜0.5」の範囲になったら詰まり傾向にあると診断し、「0〜0.2」の範囲になったら詰まったと診断する。そして、詰まり傾向にあると診断したら、デジタル出力部24にワーニングの警報情報を出力するようにコマンドを出力し、詰まったと診断したらデジタル出力部24にアラームの警報情報を出力するようにコマンドを出力する。   For example, if the cross-correlation value RH calculated by the calculation unit 22 is in the range of “0.5 to 1”, the diagnosis unit 23 diagnoses that the pressure guiding tube 53H is normal, and “0.2 to 0.5”. If it is within the range, it is diagnosed that it is clogged, and if it is within the range of “0 to 0.2”, it is diagnosed that it is clogged. Similarly, if the cross-correlation value RL calculated by the calculation unit 22 is in the range of “0.5 to 1”, it is diagnosed that the pressure guiding tube 53L is normal, and is in the range of “0.2 to 0.5”. When it becomes, it is diagnosed that it is clogged, and when it is in the range of “0 to 0.2”, it is diagnosed that it is clogged. If it is diagnosed that it is clogged, it outputs a command to output warning alarm information to the digital output unit 24. If it is diagnosed that it is clogged, it outputs a command to output alarm alarm information to the digital output unit 24. To do.

このような、3種類の診断結果のしきい値は、不揮発性メモリ25に書き込まれており、診断部23がそれを読み出して演算された相互相関値RH,RLと比較することで、上記の診断が行われるようになっている。このような相互相関値のしきい値は、システムの設定者が不揮発性メモリ25の値を書き換えることで、適宜設定変更することが可能になっている。   Such threshold values of the three types of diagnosis results are written in the nonvolatile memory 25, and the diagnosis unit 23 reads them and compares them with the calculated cross-correlation values RH and RL. Diagnosis is made. Such a cross-correlation value threshold value can be appropriately changed by a system setter by rewriting the value in the nonvolatile memory 25.

デジタル出力部24は、診断部23からワーニングの警報出力のコマンドを受けたり、アラームの警報出力のコマンドを受けた場合には、これらの警報情報を表わすデジタル信号を生成し、例えば、アナログの流量信号をホストコントローラへ伝送する伝送線に重畳してデジタル出力するようになっている。また、差圧伝送器1に設けられた図示略の表示器に、注意や警告の表示出力を行うようになっている。   When the digital output unit 24 receives a warning warning output command from the diagnosis unit 23 or receives an alarm warning output command, the digital output unit 24 generates a digital signal representing the warning information. The signal is digitally output by being superimposed on a transmission line for transmitting the signal to the host controller. Further, a warning or warning display is output to a display (not shown) provided in the differential pressure transmitter 1.

以上のように、この実施の形態の差圧伝送器1によれば、内蔵された導圧管詰まり診断ブロック20によって、導圧管53H,53Lを介さずに測定された管路内流体の圧力と導圧管53H,53Lを介して検出された管路内流体の圧力との時系列の変化パターンを比較して、導圧管53H,53Lの詰まり状態を診断するので、プロセス流量やプロセス状態にほとんど依存することなく、常に、確度の高い導圧管53H,53Lの詰まり診断を行うことができる。また、比較判断の基準となるデータの学習や記憶処理が不要で、リアルタイムに詰まり状態を診断することができる。   As described above, according to the differential pressure transmitter 1 of this embodiment, the built-in pressure guiding tube blockage diagnosis block 20 and the pressure of the in-pipe fluid measured and guided without the pressure guiding tubes 53H and 53L are introduced. The clogged state of the pressure guiding pipes 53H and 53L is diagnosed by comparing the time-series change pattern with the pressure of the fluid in the pipe line detected through the pressure pipes 53H and 53L, and therefore almost depends on the process flow rate and the process state. Therefore, the clogging diagnosis of the pressure guiding pipes 53H and 53L with high accuracy can always be performed. In addition, it is not necessary to learn or store data as a reference for comparison and can diagnose a clogged state in real time.

また、オリフィス52より上流側の導圧管53Hの詰まり診断には上流側の圧力伝送器61の測定値を使用し、下流側の導圧管53Lの詰まり診断には下流側の圧力伝送器62の測定値を使用して、各圧力の時系列の変化パターンを比較しているので、オリフィス52によって発生する上流側と下流側との圧力変動の差異が、導圧管53H,53Lの詰まり診断に大きな誤差となって影響するのを回避することができる。   Further, the measurement value of the upstream pressure transmitter 61 is used for diagnosing clogging of the pressure guiding pipe 53H upstream of the orifice 52, and the measurement of the downstream pressure transmitter 62 is used for diagnosing clogging of the downstream pressure guiding pipe 53L. Since the time series change pattern of each pressure is compared using the value, the difference in pressure fluctuation between the upstream side and the downstream side generated by the orifice 52 is a big error in the clogging diagnosis of the pressure guiding pipes 53H and 53L. Can be avoided.

また、管路内流体の流速vを考慮した相互相関値RH,RLを演算して詰まり診断を行うため、導圧管53H,53Lの部分的な詰まり具合まで正確に診断することが可能となり、それゆえ、例えば、詰まりかけの状態など、導圧管が完全に詰まる前の段階の検出も可能となる。   In addition, since the cross-correlation values RH and RL in consideration of the flow velocity v of the fluid in the pipe line are calculated and clogging is diagnosed, it is possible to accurately diagnose even the partial clogging of the pressure guiding pipes 53H and 53L. Therefore, for example, it is possible to detect a stage before the pressure guiding tube is completely clogged, such as a clogged state.

なお、上記第1実施形態では、導圧管詰まり診断ブロック20の診断結果を表わす警報情報をアナログ信号にデジタル信号を重畳させて伝送する形式を例示したが、例えば、伝送線が4mA〜20mAのアナログ信号を伝送する規格であれば、例えば3.6mAや22mAなどの下限値や上限値を振りきったアナログ信号の出力により、詰まり診断のワーニング情報やアラーム情報を表わすようにしても良い。   In the first embodiment, the alarm information indicating the diagnosis result of the pressure guiding tube blockage diagnosis block 20 is transmitted by superimposing the digital signal on the analog signal. For example, the transmission line has an analog of 4 mA to 20 mA. If it is a standard for signal transmission, warning information or alarm information for clogging diagnosis may be expressed by outputting an analog signal with a lower limit or upper limit such as 3.6 mA or 22 mA.

また、例えばファウンデーション・フィールドバスなどフルデジタルの伝送路に適用する場合には、差圧ΔPや流量qを表わすデジタルデータとともに、詰まり診断のワーニング情報やアラーム情報もデジタルデータのまま、差圧伝送器1から上位の制御装置(ホストコントローラなど)へ送信するように構成することも可能である。また、フルデジタルの伝送路であれば、ワーニング情報やアラーム情報だけでなく、演算部22により演算された相互相関値RH,RLのデータも上位の制御装置に逐一送信するように構成することもできる。 For example, when applied to a full digital transmission line such as a foundation or field bus, the differential pressure ΔP and the flow rate q m are displayed together with the digital data representing the differential pressure ΔP and the flow rate q m , and the warning information and alarm information for clogging diagnosis are also digital data. It is also possible to configure to transmit from the device 1 to a higher-level control device (host controller or the like). Further, in the case of a full digital transmission line, not only warning information and alarm information, but also the data of the cross-correlation values RH and RL calculated by the calculation unit 22 may be transmitted to the host controller one by one. it can.

その他、導圧管詰まり診断ブロック20から出力される情報は、差圧ΔPや流量qの信号を伝送する伝送路とは別系統の伝送線を用いて上位制御装置へ送信するようにしたり、或いは、無線信号を用いて上位制御装置へ伝送するようにしてもよい。 Other information outputted from the impulse line blockage diagnosis block 20, or to transmit to the host controller and the transmission line for transmitting signal of the differential pressure ΔP and flow rate q m using the transmission line of another system, or Alternatively, it may be transmitted to the host controller using a radio signal.

また、上記第1実施形態では、管路内流体の流速vと距離l,lに応じたオフセット時間τ,τを相互相関関数の位相差として相互相関値の演算で用いているが、例えば、プロセス変動の周期が長く、サンプリング間隔Δt×サンプリング数Nの期間において管路内流体の圧力変動が非常に小さい場合には、導圧管53Hを介した静圧PHの検出と圧力伝送器61による圧力P1の測定とをほぼ同一点で行ったものとみなすことができるため、オフセット時間τを無視して、相互相関値の演算を行うようにすることもできる。下流側におけるオフセット時間τについても同様である。その他、上記のオフセット時間τ,τは、管路内流体の流速vと距離l,lのみにより決定するのでなく、例えば、管路内流体における音波の速度、衝撃波の速度、圧力の伝達に影響する気泡や渦流の含有量等を加味して、圧力の時間的な変動波形がずれるオフセット時間を決定するようにしても良い。 In the first embodiment, the flow velocity v of the fluid in the pipe and the offset times τ 1 and τ 2 corresponding to the distances l 1 and l 2 are used in the calculation of the cross correlation value as the phase difference of the cross correlation function. However, for example, when the period of process fluctuation is long and the pressure fluctuation of the fluid in the pipe line is very small in the period of sampling interval Δt × sampling number N, detection of static pressure PH and pressure transmission via the pressure guiding pipe 53H. since the measurement of the pressure P1 by vessel 61 can be regarded as having been subjected substantially at the same point, ignoring the offset time tau 1, it is also possible to perform the calculation of cross-correlation values. The same applies to the offset time τ 2 on the downstream side. In addition, the offset times τ 1 and τ 2 are not determined only by the flow velocity v of the fluid in the pipeline and the distances l 1 and l 2 , but for example, the velocity of the sound wave, the velocity of the shock wave, and the pressure in the fluid in the pipeline The offset time during which the temporal fluctuation waveform of the pressure is shifted may be determined in consideration of the content of bubbles and vortex flow that affect the transmission of the pressure.

[第2実施形態]
図4には、本発明の第2実施形態の差圧伝送器1Bを管路に接続したシステム構成例を示す。
[Second Embodiment]
FIG. 4 shows a system configuration example in which the differential pressure transmitter 1B according to the second embodiment of the present invention is connected to a pipeline.

第2実施形態の差圧伝送器1Bは、外部接続される圧力伝送器をオリフィス52より上流側に設置した1個の圧力伝送器61のみとしたものである。この場合においても、圧力伝送器61により測定された圧力P1と、上流側の導圧管53Hを介して検出された静圧PHとの時系列の変化パターンの相互相関値RHを上記の数式(5)により演算し、この値RHを設定されたしきい値と比較することで上流側の導圧管53Hの詰まり状態を、第1実施形態の場合と同様に診断することができる。   In the differential pressure transmitter 1B of the second embodiment, only one pressure transmitter 61 in which an externally connected pressure transmitter is installed on the upstream side of the orifice 52 is used. Also in this case, the cross-correlation value RH of the time-series change pattern between the pressure P1 measured by the pressure transmitter 61 and the static pressure PH detected via the upstream pressure guiding tube 53H is expressed by the above equation (5). ) And comparing this value RH with a set threshold value, the clogged state of the upstream guiding tube 53H can be diagnosed in the same manner as in the first embodiment.

また、オリフィス52より上流側にて測定される圧力P1と、オリフィス52の下流側にて導圧管53Lを介して検出される静圧PLとの時系列の変化パターンに、ある程度の強い相関がある場合には、これら圧力P1と静圧PLとの相互相関値R1Lを演算部22により演算させることで、確度はやや落ちるものの、下流側の導圧管53Lの詰まり状態も診断することが可能となる。この場合の相互相関値R1Lは、次式(9)のように求めることができる。

Figure 2009085769
In addition, there is a certain strong correlation between the time-series change pattern of the pressure P1 measured upstream of the orifice 52 and the static pressure PL detected via the pressure guiding pipe 53L downstream of the orifice 52. In this case, by calculating the cross-correlation value R1L between the pressure P1 and the static pressure PL by the calculation unit 22, although the accuracy slightly decreases, it is possible to diagnose the clogged state of the downstream pressure guiding tube 53L. . In this case, the cross-correlation value R1L can be obtained as in the following equation (9).
Figure 2009085769

なお、この第2実施形態においては、オリフィス52より上流側に設置された1個の圧力伝送器61のみから圧力P1の測定信号を外部入力し、上流側と下流側の導圧管53H,53Lの詰まり診断を行う構成としていたが、逆に、オリフィス52より下流側に設置された1個の圧力伝送器62(図1参照)のみから圧力P2の測定信号を外部入力し、これを用いて下流側の導圧管53Lの詰まり診断を第1実施形態と同様に行う構成としてもよい。   In the second embodiment, the measurement signal of the pressure P1 is externally input from only one pressure transmitter 61 installed on the upstream side of the orifice 52, and the upstream and downstream pressure guiding pipes 53H and 53L are input. Although it was configured to perform the clogging diagnosis, conversely, the measurement signal of the pressure P2 is externally input from only one pressure transmitter 62 (see FIG. 1) installed on the downstream side of the orifice 52, and downstream using this. It is good also as a structure which performs the clogging diagnosis of the side pressure guiding pipe 53L similarly to 1st Embodiment.

また、その際、オリフィス52より下流側にて測定される圧力P2と、オリフィス52の上流側にて導圧管53Hを介して検出される静圧PHとの時系列の変化パターンに、ある程度の強い相関がある場合には、これら圧力P2と静圧PHとの相互相関値を上記と同様に演算部22に演算させることで、確度はやや落ちるものの、上流側の導圧管53Hの詰まり状態も診断することが可能となる。   At this time, the time-series change pattern of the pressure P2 measured on the downstream side of the orifice 52 and the static pressure PH detected on the upstream side of the orifice 52 via the pressure guiding pipe 53H is somewhat strong. When there is a correlation, the cross-correlation value between the pressure P2 and the static pressure PH is calculated by the calculation unit 22 in the same manner as described above, so that the accuracy is slightly reduced, but the clogged state of the upstream pressure guiding tube 53H is also diagnosed. It becomes possible to do.

[第3実施形態]
図5には、本発明の第3実施形態の差圧伝送器1Cを管路に接続したシステム構成例を示す。
[Third Embodiment]
FIG. 5 shows a system configuration example in which the differential pressure transmitter 1C according to the third embodiment of the present invention is connected to a pipeline.

第3実施形態の差圧伝送器1Cは、その検出部11Cが、導圧管53H,53Lを介して導かれる上流側の静圧PHと下流側の静圧PLの各圧力を独立的に検出することができず、これらの差圧ΔP(=PH−PL)しか検出することができない場合の例である。また、上流側と下流側の静圧PH,PLを独立的に検出することができる場合であっても、両導圧管53H,53Lを区別せずに簡易的に詰まり診断を行いたいような場合にもこの実施形態を適用することができる。   In the differential pressure transmitter 1C of the third embodiment, the detection unit 11C independently detects each pressure of the upstream static pressure PH and the downstream static pressure PL guided through the pressure guiding pipes 53H and 53L. This is an example of a case where only the differential pressure ΔP (= PH-PL) can be detected. Further, even when the static pressures PH and PL on the upstream side and the downstream side can be detected independently, when it is desired to easily perform the clogging diagnosis without distinguishing both the pressure guiding pipes 53H and 53L. This embodiment can also be applied.

この実施形態では、圧力伝送器61により測定される上流側の圧力P1が、上流側の導圧管53Hを介して検出される静圧PHに対して強い相関があり、下流側の導圧管53Lを介して検出される静圧PLに対して弱い相関があることを利用して、圧力P1と差圧ΔPとの時間関数の相互相関値Rを演算し、その値により導圧管53H,53Lの詰まり状態を診断するものである。上流側の圧力P1と導圧管53H,53Lを介した静圧PH,PLとの間には、上記のような相関関係があることから、その差圧ΔP(=PH−PL)と上流側の圧力P1との間にも比較的強い相関が残り、この場合の相互相関値Rとして、次式(10)のような式を採用することができる。

Figure 2009085769
In this embodiment, the upstream pressure P1 measured by the pressure transmitter 61 has a strong correlation with the static pressure PH detected via the upstream pressure guiding tube 53H, and the downstream pressure guiding tube 53L is The cross-correlation value R of the time function between the pressure P1 and the differential pressure ΔP is calculated using the fact that there is a weak correlation with the static pressure PL detected via the pressure, and the pressure guiding pipes 53H and 53L are clogged by the calculated value. The condition is diagnosed. Since there is a correlation as described above between the upstream pressure P1 and the static pressures PH and PL via the pressure guiding pipes 53H and 53L, the differential pressure ΔP (= PH-PL) and the upstream pressure A relatively strong correlation also remains with the pressure P1, and an equation such as the following equation (10) can be adopted as the cross-correlation value R in this case.
Figure 2009085769

そして、このような相互相関値Rを演算部22により演算させたら、診断部23が演算結果としきい値とを比較して、導圧管53H,53Lの詰まり状態を診断する。   Then, when such a cross-correlation value R is calculated by the calculation unit 22, the diagnosis unit 23 compares the calculation result with a threshold value to diagnose the clogged state of the pressure guiding tubes 53H and 53L.

このような相互相関値Rによっても、第1実施形態のものと比較してやや確度は低くなるものの、同様に導圧管53H,53Lの詰まり状態の診断を行うことが出来る。   Even with such a cross-correlation value R, although the accuracy is slightly lower than that of the first embodiment, the clogged state of the pressure guiding tubes 53H and 53L can be similarly diagnosed.

[第4実施形態]
図6は、本発明の第4実施形態の導圧管の詰まり診断システムを示す構成図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 6 is a configuration diagram showing a pressure guiding tube blockage diagnosing system according to a fourth embodiment of the present invention.

第4実施形態は、本発明に係る導圧管の詰まり診断システムの一実施形態を示すもので、差圧伝送器63の導圧管53H,53Lの詰まりを診断するために、差圧伝送器63とは別体の詰まり診断装置2を設けてシステムに付加したものである。   The fourth embodiment shows an embodiment of a pressure guiding tube clogging diagnosis system according to the present invention. In order to diagnose clogging of the pressure guiding tubes 53H and 53L of the differential pressure transmitter 63, the differential pressure transmitter 63 and Is a separate clogging diagnosis device 2 added to the system.

この実施形態のシステムは、導圧管53H,53Lを介してオリフィス52の上流と下流の差圧ΔPを測定する差圧伝送器63と、オリフィス52より上流側の管路内流体の圧力P1を測定する圧力検出手段としての第1の圧力伝送器61と、オリフィス52より下流側の管路内流体の圧力P2を測定する圧力検出手段としての第2の圧力伝送器62と、差圧伝送器63の導圧管53H,53Lの詰まり状態を診断する詰まり診断装置2と、差圧伝送器63や詰まり診断装置2から伝送路65を介して測定データや警報情報等を受信してシステム全体の制御を行うホストコントローラ70等を備えたものである。   The system of this embodiment measures a differential pressure transmitter 63 that measures the differential pressure ΔP upstream and downstream of the orifice 52 via the pressure guiding pipes 53H and 53L, and measures the pressure P1 of the fluid in the pipe upstream of the orifice 52. A first pressure transmitter 61 as a pressure detecting means, a second pressure transmitter 62 as a pressure detecting means for measuring the pressure P2 of the fluid in the pipe downstream of the orifice 52, and a differential pressure transmitter 63. The clogging diagnosis device 2 for diagnosing the clogging state of the pressure guiding pipes 53H and 53L and the measurement data and alarm information etc. from the differential pressure transmitter 63 and the clogging diagnosis device 2 via the transmission path 65 are used to control the entire system. A host controller 70 and the like are provided.

圧力伝送器61,62は、差圧伝送器63の導圧管53H,53Lの詰まり診断を行うために管路内流体の上流側の圧力P1と下流側の圧力P2を測定するものである。圧力伝送器61,62は、差圧伝送器63の導圧管53H,53Lが詰まるような状況でも、管路内流体の正確な圧力値を測定できることが望ましいため、導圧管を介さずに管路内流体の圧力を測定する配管直接接続型のものを適用すると良い。両圧力伝送器61,62の測定信号は、例えば診断装置2に直接伝送されるように構成する。その他、伝送路65を介してこれらの信号が詰まり診断装置2に供給されるようにしても良い。   The pressure transmitters 61 and 62 measure the pressure P1 on the upstream side and the pressure P2 on the downstream side of the fluid in the pipe line in order to diagnose clogging of the pressure guiding pipes 53H and 53L of the differential pressure transmitter 63. Since it is desirable that the pressure transmitters 61 and 62 can measure an accurate pressure value of the fluid in the pipe line even in a situation where the pressure guide pipes 53H and 53L of the differential pressure transmitter 63 are clogged, the pipe line is not connected via the pressure pipe. A pipe direct connection type that measures the pressure of the internal fluid may be applied. The measurement signals of both pressure transmitters 61 and 62 are configured to be directly transmitted to the diagnostic device 2, for example. In addition, these signals may be clogged and supplied to the diagnostic device 2 via the transmission path 65.

差圧伝送器63は、オリフィス52の上流側と下流側の差圧ΔPを測定して、この差圧ΔPを表わす信号をホストコントローラ70へ伝送したり、あるいは、管路内流体の流量等を演算してこれを表わす信号をホストコントローラ70へ伝送したりする。加えて、差圧伝送器63は、導圧管53H,53Lの詰まり診断のために、各導圧管53H,53Lを介してそれぞれ検出されたオリフィス上流側の静圧PHと下流側の静圧PLを表わす信号、並びに、差圧ΔPから演算された管路内流体の流速vを表わす信号を、詰まり診断装置2へ伝送するように構成されている。   The differential pressure transmitter 63 measures the differential pressure ΔP between the upstream side and the downstream side of the orifice 52 and transmits a signal representing the differential pressure ΔP to the host controller 70, or the flow rate of the fluid in the pipe line, etc. A signal representing this is calculated and transmitted to the host controller 70. In addition, the differential pressure transmitter 63 calculates the static pressure PH on the upstream side of the orifice and the static pressure PL on the downstream side detected through the pressure guiding pipes 53H and 53L, respectively, for diagnosis of clogging of the pressure guiding pipes 53H and 53L. A signal indicating the flow velocity v of the fluid in the pipeline calculated from the differential pressure ΔP and the signal indicating the differential pressure ΔP are transmitted to the clogging diagnosis device 2.

詰まり診断装置2は、伝送路65を介して信号の入出力を行うI/Oインターフェース27のほか、第1実施形態の詰まり診断ブロック20で説明したのと同様の、データサンプリング&データ収集部21、相互相関値を演算する演算部22、演算結果としきい値を比較して詰まり診断を行う診断部23、詰まり状態に応じた警報情報を出力するデジタル出力部24、外部からデータ書込みが可能でl,l,N値および警報しきい値などを設定可能な不揮発性メモリ25等を備えている。 In addition to the I / O interface 27 that inputs and outputs signals via the transmission path 65, the clogging diagnosis device 2 is similar to the data sampling and data collecting unit 21 described in the clogging diagnosis block 20 of the first embodiment. , A calculation unit 22 for calculating a cross-correlation value, a diagnosis unit 23 for comparing a calculation result with a threshold value to perform a clogging diagnosis, a digital output unit 24 for outputting alarm information corresponding to a clogging state, and data writing from outside A non-volatile memory 25 that can set l 1 , l 2 , N value, alarm threshold value, and the like is provided.

I/Oインターフェース27には、圧力伝送器61,62や差圧伝送器63から上述した各圧力P1,P2,PH,PLや流速vの信号が入力されたり、伝送路65を介してホストコントローラに詰まり警報情報を送信したりする。   To the I / O interface 27, the signals of the pressures P1, P2, PH, PL and the flow velocity v described above are input from the pressure transmitters 61 and 62 and the differential pressure transmitter 63, or the host controller via the transmission path 65. Or send alarm information.

このように詰まり診断装置2を別体に設けた場合でも、第1実施形態で説明した差圧伝送器1の詰まり診断ブロック20と同様に、詰まり診断装置2において、必要なデータのサンプリングおよび収集がなされ、それにより圧力波形の相互相関値が演算されて、その値に応じて導圧管53H,53Lが詰まった状態や詰まり傾向にある状態を診断することが出来る。そして、詰まり傾向にあると判断したり、詰まったと判断した場合には、I/Oインターフェース27と伝送路65を介してホストコントローラ70へワーニングやアラームの情報を送信することができる。   Even when the clogging diagnosis device 2 is provided separately, the clogging diagnosis device 2 samples and collects necessary data in the same manner as the clogging diagnosis block 20 of the differential pressure transmitter 1 described in the first embodiment. Thus, the cross-correlation value of the pressure waveform is calculated, and the state where the pressure guiding tubes 53H and 53L are clogged or clogged can be diagnosed according to the calculated value. When it is determined that the device is clogged or clogged, warning and alarm information can be transmitted to the host controller 70 via the I / O interface 27 and the transmission path 65.

[第5実施形態]
図7には、本発明の第5実施形態の導圧管の詰まり診断システムの構成図を示す。
[Fifth Embodiment]
In FIG. 7, the block diagram of the clogging diagnosis system of the pressure guiding tube of 5th Embodiment of this invention is shown.

第5実施形態は、本発明に係る導圧管の詰まり診断システムの一実施形態を示すもので、導圧管詰まり診断ブロック72をホストコントローラ70に設け、ホストコントローラ70側で導圧管53H,53Lの詰まり診断を行わせるようにしたものである。導圧管詰まり診断ブロック72は、例えば第1実施の形態で示した差圧伝送器1の導圧管詰まり診断ブロック20と同様のものである。   The fifth embodiment shows an embodiment of a pressure guiding tube clogging diagnosis system according to the present invention. A pressure guiding tube clogging diagnosis block 72 is provided in the host controller 70, and the pressure guiding tubes 53H and 53L are clogged on the host controller 70 side. The diagnosis is performed. The pressure tube clogging diagnosis block 72 is the same as the pressure tube clogging diagnosis block 20 of the differential pressure transmitter 1 shown in the first embodiment, for example.

このような構成であっても、差圧伝送器63から伝送路65を介して静圧PH,PLのデータや流速vのデータをホストコントローラ70の導圧管詰まり診断ブロック72へ伝送し、さらに、圧力伝送器61,62から伝送路65を介して管路内流体の圧力P1,P2のデータをホストコントローラ70の導圧管詰まり診断ブロック72へ伝送することで、この導圧管詰まり診断ブロック72において第1実施形態と同様に相互相関演算を行わせて、その値により導圧管53H,53Lの詰まり診断を行うことが可能である。   Even in such a configuration, the data of the static pressure PH and PL and the data of the flow velocity v are transmitted from the differential pressure transmitter 63 via the transmission path 65 to the pressure guiding tube blockage diagnosis block 72 of the host controller 70. By transmitting the pressure P1 and P2 data of the fluid in the pipe line from the pressure transmitters 61 and 62 to the pressure guiding tube blockage diagnosis block 72 of the host controller 70 via the transmission line 65, the pressure guiding tube blockage diagnosis block 72 performs the first operation. It is possible to perform cross-correlation calculation in the same manner as in the first embodiment, and to diagnose clogging of the pressure guiding tubes 53H and 53L based on the value.

なお、第4実施形態では、導圧管53H,53Lの詰まり診断を行うブロックを、各測定機器から分離させて独立した装置として示し、第5実施形態では、このブロックをホストコントローラ70に設けた例を示したが、同様に、この詰まり診断ブロックを圧力伝送器61,62の内部に設けたり、その他の測定機器の内部に設けるようにしてもよい。   In the fourth embodiment, the block for diagnosing clogging of the pressure guiding tubes 53H and 53L is shown as an independent device separated from each measuring device, and in the fifth embodiment, this block is provided in the host controller 70. In the same manner, this clogging diagnosis block may be provided in the pressure transmitters 61 and 62 or in another measuring device.

また、本発明に係る詰まり診断システムを示した第4実施形態と第5実施形態においては、上流側の導圧管53Hを介した管路内流体の静圧PHと、上流側の圧力伝送器61による圧力P1の測定値との相互相関値の演算、ならびに、下流側の導圧管53Lを介した管路内流体の静圧PLと、下流側の圧力伝送器62による圧力P2の測定値との相互相関値の演算により、導圧管53H,53Lの詰まりをそれぞれ診断するように説明したが、相互相関をとる測定データは第2実施形態や第3実施形態で示したように種々の変形例を採用することもできる。   Further, in the fourth and fifth embodiments showing the clogging diagnosis system according to the present invention, the static pressure PH of the fluid in the pipe line via the upstream pressure guiding pipe 53H and the upstream pressure transmitter 61 are shown. The calculation of the cross-correlation value with the measured value of the pressure P1 by the pressure, the static pressure PL of the fluid in the pipe line through the downstream pressure guiding pipe 53L, and the measured value of the pressure P2 by the downstream pressure transmitter 62 Although it has been described that each of the pressure guiding tubes 53H and 53L is diagnosed by calculating the cross-correlation value, the measurement data for obtaining the cross-correlation is various modifications as shown in the second embodiment and the third embodiment. It can also be adopted.

また、第1〜第5実施形態においては、圧力伝送器61,62として配管直接接続型の測定器を示したが、2本の導圧管が同様の状態で同時に詰まることがまれなプロセスであれば、圧力伝送器61,62として導圧管を介して圧力を測定するタイプの測定器を適用してもよい。   Further, in the first to fifth embodiments, the pipe direct connection type measuring instrument is shown as the pressure transmitters 61 and 62, but the two pressure guiding pipes may be rarely clogged in the same state at the same time. For example, as the pressure transmitters 61 and 62, a measuring device of a type that measures pressure via a pressure guiding tube may be applied.

また、第1〜第5実施形態において、管路内流体の測定装置として差圧伝送器を例示し、圧力測定手段として圧力伝送器を例示したが、情報をホストコントローラに伝送して集中管理する必要のないシステムであれば、測定信号の伝送を行わずに測定のみを行う差圧測定器や圧力測定器を適用することもできる。   In the first to fifth embodiments, the differential pressure transmitter is exemplified as the fluid measuring device in the pipe and the pressure transmitter is exemplified as the pressure measuring means. However, the information is transmitted to the host controller for centralized management. If the system is not necessary, a differential pressure measuring device or a pressure measuring device that performs only measurement without transmitting a measurement signal can be applied.

本発明の第1実施形態の差圧伝送器を管路に接続したシステムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the system which connected the differential pressure transmitter of 1st Embodiment of this invention to the pipe line. オリフィスより上流側の圧力に係る相互相関値RHと導圧管の詰まり診断の内容および警報内容の一例を示す図表である。It is a table | surface which shows an example of the cross-correlation value RH which concerns on the pressure upstream from an orifice, the content of the clogging diagnosis of a pressure guiding tube, and the content of alarm. オリフィスより下流側の圧力に係る相互相関値RLと導圧管の詰まり診断の内容および警報内容の一例を示す図表である。It is a table | surface which shows an example of the cross-correlation value RL which concerns on the pressure downstream from an orifice, the content of the clogging diagnosis of a pressure guiding tube, and the content of alarm. 本発明の第2実施形態の差圧伝送器を管路に接続したシステムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the system which connected the differential pressure transmitter of 2nd Embodiment of this invention to the pipe line. 本発明の第3実施形態の差圧伝送器を管路に接続したシステムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the system which connected the differential pressure transmitter of 3rd Embodiment of this invention to the pipe line. 本発明の第4実施形態の導圧管の詰まり診断システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the clogging diagnosis system of the pressure guiding tube of 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態の導圧管の詰まり診断システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows the clogging diagnosis system of the pressure guiding tube of 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,1B,1C 差圧伝送器
2 詰まり診断装置
11 検出部
20 導圧管詰まり診断ブロック
21 データサンプリング&データ収集部
22 演算部
23 診断部
24 デジタル出力部
25 不揮発性メモリ
51 管路
52 オリフィス
53H,53L 導圧管
61,62 圧力伝送器
63 差圧伝送器
70 ホストコントローラ
72 導圧管詰まり診断ブロック
1, 1B, 1C Differential Pressure Transmitter 2 Clogging Diagnosis Device 11 Detection Unit 20 Impulse Tube Clogging Diagnosis Block 21 Data Sampling & Data Collection Unit 22 Calculation Unit 23 Diagnosis Unit 24 Digital Output Unit 25 Non-Volatile Memory 51 Pipeline 52 Orifice 53H, 53L Pressure tube 61, 62 Pressure transmitter 63 Differential pressure transmitter 70 Host controller 72 Pressure tube clogging diagnosis block

Claims (8)

管路に設置された絞り機構の上流側および下流側から少なくとも2本の導圧管を介して管路内流体を検出部まで導き、当該検出部の出力に基づき管路内流体の所定の物理量を測定する管路内流体の測定装置において、
前記導圧管を介さずに管路内流体の圧力を測定する圧力測定装置から測定信号を入力する信号入力部と、
入力された前記測定信号が表わす圧力値の時系列の変化パターンと前記検出部の出力により得られる測定値の時系列の変化パターンとを比較する比較手段と、
この比較手段の比較結果に基づいて前記導圧管の詰まり具合を評価する評価手段と、
を備えていることを特徴とする管路内流体の測定装置。
The fluid in the pipeline is guided to the detection unit via at least two pressure guiding pipes from the upstream side and the downstream side of the throttle mechanism installed in the pipeline, and a predetermined physical quantity of the fluid in the pipeline is calculated based on the output of the detection unit. In the measuring device for the fluid in the pipeline to be measured,
A signal input unit that inputs a measurement signal from a pressure measuring device that measures the pressure of the fluid in the pipe without passing through the pressure guiding pipe;
Comparison means for comparing the time-series change pattern of the pressure value represented by the input measurement signal and the time-series change pattern of the measurement value obtained by the output of the detection unit;
Evaluation means for evaluating the degree of clogging of the pressure guiding tube based on the comparison result of the comparison means;
An apparatus for measuring a fluid in a pipe line.
前記信号入力部は、
前記絞り機構より上流側の管路内流体の圧力を測定する第1圧力測定装置から測定信号を入力する第1信号入力部を有し、
前記検出部は、
前記絞り機構の上流側に接続された前記導圧管を介した管路内流体の圧力を検出する第1圧力検出部を有し、
前記比較手段は、前記第1信号入力部の測定信号が表わす圧力値と前記第1圧力検出部の出力が表わす圧力値との時系列の変化パターンを比較する構成であることを特徴とする請求項1記載の管路内流体の測定装置。
The signal input unit is
A first signal input unit that inputs a measurement signal from a first pressure measurement device that measures the pressure of the fluid in the pipe upstream of the throttle mechanism;
The detector is
A first pressure detection unit that detects the pressure of fluid in the pipe line through the pressure guiding pipe connected to the upstream side of the throttle mechanism;
The comparison means is configured to compare a time-series change pattern between a pressure value represented by a measurement signal of the first signal input unit and a pressure value represented by an output of the first pressure detection unit. Item 1. The apparatus for measuring a fluid in a pipeline according to Item 1.
前記信号入力部は、
前記絞り機構より下流側の管路内流体の圧力を測定する第2圧力測定装置から測定信号を入力する第2信号入力部を有し、
前記検出部は、
前記絞り機構の下流側に接続された前記導圧管を介した管路内流体の圧力を検出する第2圧力検出部を有し、
前記比較手段は、前記第2信号入力部の測定信号が表わす圧力値と前記第2圧力検出部の出力が表わす圧力値との時系列の変化パターンを比較する構成であることを特徴とする請求項1または2記載の管路内流体の測定装置。
The signal input unit is
A second signal input unit that inputs a measurement signal from a second pressure measurement device that measures the pressure of the fluid in the pipe downstream of the throttle mechanism;
The detector is
A second pressure detector that detects the pressure of the fluid in the pipe line through the pressure guiding pipe connected to the downstream side of the throttle mechanism;
The comparison means is configured to compare a time-series change pattern between a pressure value represented by a measurement signal of the second signal input unit and a pressure value represented by an output of the second pressure detection unit. Item 3. The apparatus for measuring a fluid in a pipeline according to Item 1 or 2.
前記検出部は、
前記絞り機構の上流側の前記導圧管を介した管路内流体と下流側の前記導圧管を介した管路内流体との差圧を検出する構成であり、
前記比較手段は、前記信号入力部の測定信号が表わす圧力値と、前記検出部の出力が表わす差圧値との時系列の変化パターンを比較する構成であることを特徴とする請求項1記載の管路内流体の測定装置。
The detector is
It is configured to detect a differential pressure between the fluid in the pipe line through the pressure guiding pipe on the upstream side of the throttling mechanism and the fluid in the pipe line through the pressure guiding pipe on the downstream side,
2. The comparison means according to claim 1, wherein the comparison means compares a time-series change pattern between a pressure value represented by a measurement signal of the signal input unit and a differential pressure value represented by an output of the detection unit. Measuring device for fluid in pipe.
前記比較手段は、
前記信号入力部の測定信号が表わす時系列の圧力データと、前記検出部の出力が表わす時系列の測定データとの相互相関値を演算する構成であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の管路内流体の測定装置。
The comparison means includes
4. The structure according to claim 1, wherein the cross-correlation value between the time-series pressure data represented by the measurement signal of the signal input unit and the time-series measurement data represented by the output of the detection unit is calculated. The apparatus for measuring a fluid in a pipe line according to any one of the above items.
前記圧力測定装置の接続位置から前記導圧管の接続位置までの前記管路に沿った距離のデータが格納可能なデータ格納手段を備え、
前記比較手段は、前記検出部の出力に基づき管路内流体の流速を求め、この流速と前記距離のデータから管路内流体が当該距離を進むのにかかる時間値を求め、この時間値を相互相関関数の位相差として相互相関値を演算する構成であることを特徴とする請求項5記載の管路内流体の測定装置。
Data storage means capable of storing data of distance along the pipe line from the connection position of the pressure measuring device to the connection position of the pressure guiding pipe;
The comparison means obtains a flow velocity of the fluid in the pipeline based on the output of the detection unit, obtains a time value required for the fluid in the pipeline to travel the distance from the data of the flow velocity and the distance, and calculates the time value. 6. The apparatus for measuring fluid in a pipe line according to claim 5, wherein a cross-correlation value is calculated as a phase difference of the cross-correlation function.
管路と測定機器との間に架設されて管路内流体を前記管路から前記測定機器の検出部まで導く導圧管の詰まり状態を診断する詰まり診断システムであって、
前記導圧管は、管路に設置された絞り機構の上流側と下流側とからそれぞれ管路内流体を前記検出部まで導く構成であり、
前記導圧管を介さずに管路内流体の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記圧力検出手段により検出された圧力値と前記導圧管を介して導かれた管路内流体に対する測定値との時系列の変化パターンを比較する比較手段と、
この比較手段の結果に基づき前記導圧管の詰まり具合を評価する評価手段と、
を備えていることを特徴とする導圧管の詰まり診断システム。
A clogging diagnosis system for diagnosing a clogged state of a pressure guiding pipe that is installed between a pipe and a measuring instrument and guides fluid in the pipe from the pipe to the detection unit of the measuring instrument,
The pressure guiding pipe is configured to guide the fluid in the pipeline from the upstream side and the downstream side of the throttle mechanism installed in the pipeline to the detection unit, respectively.
Pressure detecting means for detecting the pressure of the fluid in the pipeline without going through the pressure guiding pipe;
Comparing means for comparing a time-series change pattern between the pressure value detected by the pressure detecting means and the measured value for the fluid in the pipe line guided through the pressure guiding pipe;
Evaluation means for evaluating the degree of clogging of the pressure guiding tube based on the result of the comparison means;
A pressure guiding tube blockage diagnosis system comprising:
前記圧力検出手段は、
導圧管を介さずに管路に直接接続されて管路内流体の圧力を検出する配管直接接続型の圧力検出器であることを特徴とする請求項7記載の導圧管の詰まり診断システム。
The pressure detecting means includes
8. The pressure guiding tube clogging diagnosis system according to claim 7, wherein the pressure guiding tube clogging diagnosis system is a directly connected piping type pressure detector that is directly connected to a conduit without using a pressure guiding tube and detects the pressure of fluid in the conduit.
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