(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度検出対象物から放出される赤外線の強度を検出する赤外線検出部と、上記温度検出対象物の表面性状に対応する複数の赤外線放射率を記憶する記憶手段と、上記赤外線検出部で検出された検出値を上記複数の赤外線放射率の各々についての温度値に換算する温度値演算手段とを備えた赤外線温度検出器において、
上記温度値演算手段により換算された温度値を評価するための評価温度パラメータを入力する評価温度パラメータ入力部と、該入力された評価温度パラメータを用いて評価温度値を求め、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値の中から上記評価温度値に基づき検出温度を決定する温度決定手段とを備えるとともに、
上記温度検出対象物は一定蒸気圧力下で使用されるものであり、上記評価温度パラメータ入力部は上記使用蒸気圧力値及び使用蒸気圧力に対する飽和蒸気温度値の少なくとも一方を上記評価温度パラメータとして入力するものであることを特徴とする赤外線温度検出器。
【請求項２】
温度検出対象物から放出される赤外線の強度を検出する赤外線検出部と、上記温度検出対象物の表面性状に対応する複数の赤外線放射率を記憶する記憶手段と、上記赤外線検出部で検出された検出値を上記複数の赤外線放射率の各々についての温度値に換算する温度値演算手段とを備えた赤外線温度検出器において、
上記温度値演算手段により換算された温度値を評価するための評価温度パラメータを入力する評価温度パラメータ入力部と、該入力された評価温度パラメータを用いて評価温度値を求め、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値の中から上記評価温度値に基づき検出温度を決定する温度決定手段とを備えるとともに、
上記温度検出対象物は予め設定された温度で運転されるものであり、上記評価温度パラメータ入力部は上記予め設定された温度値を上記評価温度パラメータとして入力するものであることを特徴とする赤外線温度検出器。
【請求項３】
複数の赤外線放射率を入力し、上記記憶手段に取り込ませる放射率入力部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の赤外線温度検出器。
【請求項４】
上記温度決定手段は、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値のうち、上記評価温度パラメータにより特定される評価温度値との差が最小となる温度値を検出温度として決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の赤外線温度検出器。
【請求項５】
上記温度決定手段は、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値のうち、上記評価温度パラメータにより特定される評価温度値以下で、かつ該評価温度値との差が最小となる温度値を検出温度として決定することを特徴とする請求項１記載の赤外線温度検出器。
【請求項６】
温度検出対象物としてのスチームトラップの振動レベルを検出する振動センサと、請求項１〜５のいずれかに記載の赤外線温度検出器とを備えたスチームトラップ検査装置であって、少なくとも上記振動センサと上記赤外線検出部とがともに取り付けられた計測部を有することを特徴とするスチームトラップ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばスチームトラップの復水排出性能を点検するために使用する赤外線温度検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
蒸気を加熱媒体として使用する装置や、それらに蒸気を供給する蒸気配管系では、熱交換や放熱により復水が発生する。この復水が系に滞留すると運転効率が低下するため速やかに系外に排出されなければならない。また復水が存在しないときは無駄な蒸気排出を防止しなければならない。スチームトラップとは、蒸気を有効に使用するために、蒸気配管系に取り付けられて、復水が発生すると開弁し、復水排出後に閉弁して蒸気遮断する蒸気弁をいう。
【０００３】
スチームトラップを使用する多くの工場、特に数千〜一万個以上のスチームトラップを保有する大型プラントでは、１〜２回／年の割合で定期的にスチームトラップの点検を実施し、不良のスチームトラップを交換する等、設備の性能維持を図っている。スチームトラップの不良は、弁部の摩耗等による蒸気漏れと弁部の詰まりによる復水滞留の２つに大別できる。
【０００４】
後者は、配管中の錆や屑などの不純物が弁口に付着して詰まりを生じ、復水排出が円滑に行われなくなるもので、更に詰まりが進展すると、閉塞状態に至り復水が排出されなくなる。スチームトラップの詰まりや閉塞をチェックする方法として、一般に、熱電対やサーミスタで構成される表面温度計をスチームトラップの入口側表面に押し当てて温度を検出することがよく行われている。
【０００５】
スチームトラップは、ある一定の蒸気圧力下で使用されるものであり、正常に作動しているときは、上記入口側表面温度が、その使用蒸気圧力に対する飽和蒸気温度に概ね近い値となる。逆に詰まりが生じると復水がスチームトラップの入口付近や上流側に滞留し、放熱により温度低下を生じてくるので飽和蒸気温度を大きく下回る温度値となる。
【０００６】
従って、使用蒸気圧力を認知していれば、上記表面温度計で温度を検出することにより「詰まり」の有無や閉塞か否かを判断できる。しかしながら、このような目的で上記表面温度計を使用することについていくつかの問題がある。
【０００７】
上記表面温度計の温度検出部は、集熱板と呼ばれる伝熱性の高い材質で作られた丸形平板とその裏側（内側）に取り付けられるサーミスタや熱電対などの温度センサで構成されるが、集熱板の集熱効率がスチームトラップの表面状態により低下する。すなわち、スチームトラップ表面の錆が進展するにつれて表面粗さが著しく大きくなり、集熱板が測定表面に密着しなくなる。この場合、ヤスリ等で測定表面を磨く必要が生じる。
【０００８】
また、集熱板の加熱時間、従って測定対象物への押し当て時間がある程度必要となる（１５〜３０秒）。特に冬場のような低温大気中では、集熱板の放熱が大きくなり、温度を十分に採取するのに押し当て時間がさらに増大する。一般にスチームトラップの定期点検において１つのスチームトラップの診断を数秒〜１０秒程度でこなさなければならない実情から、この押し当て時間は作業担当者の負担となる。
【０００９】
このような問題を解決するために、特許第２９５４１８３号公報に開示されたスチームトラップの診断器がある。この診断器は、スチームトラップの表面温度と振動を検出する計測器とそれらのデータをもとにスチームトラップの診断を行い、結果を逐一記録する処理器で構成されるものであり、表面温度を検出するために計測器において赤外線温度検出器を使用している。赤外線温度検出器は、対象物体から放射される赤外線の強度を検出し、その強度に応じた電気信号を出力する非接触型センサであり、迅速さが要求されるスチームトラップの点検用ツールとしては、基本的に上記問題全てを解消する非常に有用なものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この放射温度センサを使用する上で一つの課題がある。物体が放射する赤外線の強度、即ち赤外線放射率は一般にその物質に依存し、同一温度の物体でも物質が異なれば赤外線放射率も異なる。このため、上記診断器はスチームトラップの材質や表面仕上等のいわゆる表面性状を考慮し、スチームトラップの赤外線放射率の範囲を３つに区分し、各区分を３つの感度切換スイッチで設定するようにしている。スチームトラップ点検の際、この感度切換スイッチを適切に切り換えるには、ある程度使い慣れないと難しい場合があり、不慣れな作業者にとっては切換忘れや切換ミスを犯し、結果として誤診断を招くことがあった。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、作業者による感度切換操作を行うことなく対象物の正確な温度検出ができる赤外線温度検出器及びその赤外線温度検出器を備えたスチームトラップ検査装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１は、温度検出対象物から放出される赤外線の強度を検出する赤外線検出部と、上記温度検出対象物の表面性状に対応する複数の赤外線放射率を記憶する記憶手段と、上記赤外線検出部で検出された検出値を上記複数の赤外線放射率の各々についての温度値に換算する温度値演算手段とを備えた赤外線温度検出器において、上記温度値演算手段により換算された温度値を評価するための評価温度パラメータを入力する評価温度パラメータ入力部と、該入力された評価温度パラメータを用いて評価温度値を求め、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値の中から上記評価温度値に基づき検出温度を決定する温度決定手段とを備えるとともに、上記温度検出対象物は一定蒸気圧力下で使用されるものであり、上記評価温度パラメータ入力部は上記使用蒸気圧力値及び使用蒸気圧力に対する飽和蒸気温度値の少なくとも一方を上記評価温度パラメータとして入力するものであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２は、温度検出対象物から放出される赤外線の強度を検出する赤外線検出部と、上記温度検出対象物の表面性状に対応する複数の赤外線放射率を記憶する記憶手段と、上記赤外線検出部で検出された検出値を上記複数の赤外線放射率の各々についての温度値に換算する温度値演算手段とを備えた赤外線温度検出器において、上記温度値演算手段により換算された温度値を評価するための評価温度パラメータを入力する評価温度パラメータ入力部と、該入力された評価温度パラメータを用いて評価温度値を求め、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値の中から上記評価温度値に基づき検出温度を決定する温度決定手段とを備えるとともに、上記温度検出対象物は予め設定された温度で運転されるものであり、上記評価温度パラメータ入力部は上記予め設定された温度値を上記評価温度パラメータとして入力するものであることを特徴とするものである。
【００１４】
これらの構成によれば、温度検出対象物から放出される赤外線の強度が検出され、この検出値から複数の赤外線放射率を用いて各々の赤外線放射率に対する温度値が求められる。そして、この評価温度パラメータが入力されると、上記求められた複数の温度値の中から、上記評価温度パラメータから得られる評価温度値を基に１つの温度値が検出温度として決定されるので、予め赤外線放射率を設定等しておけば、温度検出時に作業者による赤外線放射率の切換操作（感度切換操作）をその都度行うことなく対象物の温度検出がなされる。
【００１５】
さらに、請求項１のように、上記温度検出対象物は一定蒸気圧力下で使用されるものであり、スチームトラップのように使用蒸気圧力が特定でき、正常に作動している場合はその圧力に対する飽和蒸気温度に近い表面温度となることが経験的に理解できるものについては、その飽和蒸気温度を温度値の目安とすることが妥当である。従って、上記評価温度パラメータ入力部は上記使用蒸気圧力値及び使用蒸気圧力に対する飽和蒸気温度値の少なくとも一方を上記評価温度パラメータとして入力するものであり、これによれば、上記評価温度パラメータの設定精度が必要とされず設定が簡単化される。
【００１６】
さらに、請求項２のように、上記温度検出対象物は予め設定された温度で運転されるものであり、上記評価温度パラメータ入力部は上記予め設定された温度値を上記評価温度パラメータとして入力するものであることとすれば、温調トラップのようにバイメタル等の感温材の調整によって作動温度が設定されているものに好適である。
【００１７】
さらに、請求項３のように、複数の赤外線放射率を入力し、上記記憶手段に取り込ませる放射率入力部を有することとすれば、対象物の材質的特徴により、上記赤外線放射率が自由に設定又は変更されるので、検出精度の向上が図られる。
【００１８】
さらに、請求項４のように、上記温度決定手段は、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値のうち、上記評価温度パラメータにより特定される評価温度値との差が最小となる温度値を検出温度として決定することとすれば、従来例のような感度切換ミスがなくなり、検出精度の向上が図られる。
【００１９】
さらに、請求項５では、上記温度決定手段は、上記温度値演算手段により得られた複数の温度値のうち、上記評価温度パラメータにより特定される評価温度値以下で、かつ該評価温度値との差が最小となる温度値が検出温度として決定される。スチームトラップのように使用蒸気圧力が特定でき、正常に作動している場合はその圧力に対する飽和蒸気温度に近い表面温度となることが経験的に理解できるものについては、その飽和蒸気温度を超えない温度値であることが妥当である。実際、スチームトラップの内部温度と表面温度の間には放熱による温度差があり、また蒸気の供給元からスチームトラップに至るまでの配管が長いと、その配管による放熱のためにスチームトラップ自身の内部温度は、使用蒸気圧力に対する飽和蒸気温度より低くなる。この請求項５によれば、かかる実情に合った温度検出がなされる。
【００２０】
また、請求項６は、温度検出対象物としてのスチームトラップの振動レベルを検出する振動センサと、請求項１〜５のいずれかに記載の赤外線温度検出器とを備えたスチームトラップ検査装置であって、少なくとも上記振動センサと上記赤外線検出部とがともに取り付けられた計測部を有することを特徴とするものである。
【００２１】
この構成によれば、スチームトラップの振動レベルが検出され、スチームトラップから放出される赤外線の強度が検出され、これらの検出値から上記スチームトラップの作動状態が診断される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るスチームトラップ検査装置を概略的に示している。この図に示すようにスチームトラップ検査装置（以下、検査装置と略す）は、作業者が検査装置本体１を携帯してプラントの配管系各所に設けられたスチームトラップを検査できるように構成されている。
【００２３】
検査装置本体１は、同図に示すように計測器２と、これにケーブルを介して接続される処理器３とからなり、計測器２をスチームトラップの表面に当接させながら検査を行い、得られるデータを処理器３で処理するように構成されている。
【００２４】
図２は、検査装置の構成を機能的に示している。この図に示すように、計測器２は、スチームトラップの振動レベルを検出する振動検知部１０と、スチームトラップの温度を検出する温度検知部（赤外線検出部）１１と、計測開始用スイッチ５（図１に示すＯＰキー）を有する入力部１２と、計測器２を統括的に制御する第１中央処理部１３とを備えており、上記振動検知部１０等がこの第１中央処理部１３にそれぞれ接続されている。転送部１４は振動検知部１０及び温度検知部１１による各検出データを処理器３に転送するためのものである。バッファ１５は転送前のデータを格納するものである。
【００２５】
上記第１中央処理部１３は、振動及び温度データの各計測時間を規制するタイマＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３と、計測開始用スイッチ５のＯＮ／ＯＦＦを判断する開始判断部１３ａと、タイマＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３のタイムアップ状態及びＴＭ２が作動状態であるか否かを判断するタイマ制御部１３ｂと、転送部１４における処理器３からの受信終了状態を判断する転送判断部１３ｃとを備えている。
【００２６】
上記振動検知部１０は、スチームトラップの振動検出部分となる振動プローブ１０１と、振動プローブ１０１から伝達される振動の強さに応じた電圧を発生する圧電型セラミツク素子からなる振動センサ１０２と、入力される信号から所望の周波数帯域分の信号を得るフィルタ１０３と、振動センサ１０２からの出力電圧を所定ゲインで増幅する増幅器１０４と、増幅器１０４の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１０５を備え、このＡ／Ｄ変換器１０５の変換値を第１中央処理部１３に出力するものである。振動プローブ１０１は、図１に示すように、円柱状に形成された計測器２の先端に突設されている。
【００２７】
上記温度検知部１１は、スチームトラップの表面から放射される赤外線に反応して、その強さに応じた電荷を発生する赤外線検知型の放射温度センサ１１１と、この放射温度センサ１１１の出力電圧を所定ゲインで増幅する増幅器１１２と、増幅器１１２の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１１３と、上記放射温度センサ１１１近傍の空間温度を検出するサーミスタ等の周囲温度センサ１１４と、周囲温度センサ１１４からの出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器１１５とを備え、各Ａ／Ｄ変換器１１３，１１５の各変換値（検出値１，検出値２）の２種類の温度データを上記第１中央処理部１３に出力するものである。
【００２８】
放射温度センサ１１１は、計測器２の先端であって上記振動プローブ１０１の基端部近傍に配設されており、放射温度センサ１１１の指向方向は振動プローブ１０１の先端をスチームトラップに当接している状態でスチームトラップの特定箇所の温度が検出できるように設定されている。
【００２９】
一方、処理器３は、上記計測器２から転送される振動及び温度の各データを受信しつつバッファ２０に格納する受信部２１と、スチームトラップの点検、管理に必要な情報、後述する評価温度パラメータ等を入力するための複数のキーからなるユーザ入力部２２と、診断結果等を表示するための例えば液晶表示器からなる表示部２３と、ユーザ入力部２２で入力された各種情報を記憶するトラップリスト記憶部２４と、予め設定された複数の赤外線放射率η１，η２，η３を記憶するための複数の記憶エリアＨ１、Ｈ２、Ｈ３からなる放射率記憶部２５と、温度データを複数の赤外線放射率η１，η２，η３の各々について温度値ｔ１，ｔ２，ｔ３に変換し、変換された温度値ｔ１，ｔ２，ｔ３を複数の記憶エリアＴ１、Ｔ２、Ｔ３に記憶させる温度値演算部２６と、評価温度パラメータから評価温度値を求め、温度値演算部２６により得られた複数の温度値ｔ１，ｔ２，ｔ３の中から上記評価温度値に基づき検出温度ｔｄを決定するとともに、この検出温度ｔｄを記憶エリアＴｄに記憶させる温度決定部２７と、検出温度ｔｄによりスチームトラップの復水排出状態を診断する復水排出診断部２８と、振動データに基づきスチームトラップの閉弁性能（シール性能）の劣化レベルを表す数値（シール性能劣化値）を求めるシール性能劣化診断部２９と、処理器３を統括的に制御する第２中央処理部３０とを備えており、上記受信部２１等がこの第２中央処理部３０にそれぞれ接続されている。
【００３０】
上記中央処理部３０は、表示部２３におけるスチームトラップの表示状態を判断する表示判断部３０ａと、ユーザ入力部２２における入力状態を判断する入力判断部３０ｂと、スチームトラップのトラップリストへの登録状態を判断する登録判断部３０ｃと、受信部２１を介して計測器２から転送要求が有ったか否かを判断する転送判断部３０ｄと、後述の変形例において機能するη入力判断部３０ｅとを備えている。
【００３１】
上記復水排出診断部２８は、スチームトラップの復水排出状態を診断するための比較温度を予め記憶するメモリ２８ａと、この比較温度と上記検出温度ｔｄとを比較する比較部２８ｂとを備えている。上記メモリ２８ａに予め記憶される比較温度は、本実施形態では、適正温度ｔｒ１、許容温度ｔｒ２、限界温度ｔｒ３の３種類としている。このうち、適正温度ｔｒ１は、復水未滞留時のスチームトラップの温度であって使用蒸気圧力値に基づいて求められるものである。許容温度ｔｒ２は、例えば、復水が一時的に滞留した時の温度であり、使用蒸気圧力値に基づいて求められるものである。限界温度ｔｒ３は、スチームトラップが作動状態にあるときと休止状態にあるときとの境界温度である。これらの具体的な数値はスチームトラップ毎に設定される。
【００３２】
上記シール性能劣化診断部２９はシール性能劣化値の演算を行うとともに、求めたシール性能劣化値に基づいてシール性能をランク分けし、これらの結果を上記トラップリストに記録してトラップリスト記憶部２４に格納するものである。
【００３３】
また、処理器３には、点検や管理に必要な情報として、例えば、検査対象となるスチームトラップが存在するエリア名（配置場所名）、スチームトラップの識別番号（トラップＮＯ．）、作動原理で分類されるスチームトラップのタイプ名、メーカ型式（製品名）、使用蒸気圧力（評価温度パラメータの一例）、口径等が入力され、この情報が第２中央処理部３０においてスチームトラップ毎のデータとしてリスト化（以下、トラップリストという。）されてトラップリスト記憶部２４に格納される。そして、処理器３に直接各スチームトラップを登録し、診断し、診断結果を逐次記録する形態としている。上記トラップリストとは、少なくともこれらの情報を持つスチームトラップ毎のデータ群をいい、その一例を図３に示した。
【００３４】
以下、本発明における温度決定方法について説明する。複数の赤外線放射率は、本実施形態では、赤外線放射率の大きい順にη１，η２，η３の３種とし、予め放射率記憶部２５に記憶している。例えば、赤外線放射率の値として、η１＝０．９５が記憶エリアＨ１に、η２＝０．６５が記憶エリアＨ２に、η３＝０．４５が記憶エリアＨ３にそれぞれ予め記憶されている。スチームトラップの赤外線放射率は、そのスチームトラップの材質により異なり、同種のものでも錆の有無等で経時的に変化し、また塗装材等でも異なっており、いわゆる表面性状に依存している。しかしながら、磨き処理されたステンレス等の光沢表面を除き、概ね０．９５〜０．４５の範囲に収まるデータが得られることが経験的に知られている。
【００３５】
評価温度パラメータとしては、本実施形態では、上述の使用蒸気圧力を使用する。ユーザ入力部（評価温度パラメータ入力部として機能）２２により入力された使用蒸気圧力はトラップリストに格納される。同圧力の飽和蒸気温度がｔｓとなり、評価温度値はαｔｓとなる。αはスチームトラップの内部温度と表面温度の差を補完する係数であり、１以下の値である。
【００３６】
検出値１（Ａ／Ｄ変換値）は、具体的には計測器２内部の放射温度センサ１１１近傍の温度データであって、周囲温度センサ１１４で検出されるものである。処理器３の温度値演算部２６でこのデータを温度値（ｔ０）に換算し、周囲温度として扱う。
【００３７】
検出値２（Ａ／Ｄ変換値）は、放射温度センサ１１１により出力される、計測器２内部の同センサ近傍の温度と測定対象物の温度との差分値を意味する。処理器３の温度値演算部２６はこのデータを温度値に換算してｔ０を加えてｔ１、ｔ２、ｔ３とし、換算された温度値ｔ１は記憶エリアＴ１に、温度値ｔ２は記憶エリアＴ２に、温度値ｔ３は記憶エリアＴ３にそれぞれ記憶される。温度決定部２７における検出温度ｔｄの決定は、ここでは以下のように行い、決定された検出温度ｔｄは記憶エリアＴｄに記憶される。また温調トラップの場合の検出温度ｔｄの決定については記述していないが、同様の方法となる。
【００３８】
赤外線放射率と入力温度データから温度値を求める演算式は、基本的に下記のステファン−ボルツマンの法則式（放射エネルギは、絶対温度の４乗に比例）に従う。
【００３９】
Ｐ＝ησＴ４
Ｐ：放射エネルギ
Ｔ：絶対温度
η：エネルギ放射率
σ：ステファン−ボルツマン定数
本実施形態においては赤外線センサとしてサーモパイルを使用しているため、基準接点温度を考慮した下記の式をベースとしている。
【００４０】
Ｐ＝ησＴ４−σＴ０４
Ｔ０：基準接点温度（周囲温度）
次に、上記検査装置本体１によるスチームトラップの具体的な検査手順と検査装置本体１の動作について図４〜図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
検査の事前準備として、作業者は予め処理器３にトラップリストを記憶させておく。検査は、検査装置本体１とスチームトラップの位置を記した配管図面又は配置図面等を作業者が携帯して作業にあたる。
【００４２】
まず、作業者は、処理器３のユーザ入力部２２を操作して表示部２３に検査するスチームトラップのエリア名及びスチームトラップの識別番号を表示させ、計測器２を把持して振動プローブ１０１をスチームトラップの表面に当接させてから計測開始用スイッチ５（１２）を操作して計測を開始する。
【００４３】
計測器２では、図４に示すように、まず開始判断部１３ａにより計測開始用スイッチ５（ＯＰキー）が押されたか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００４４】
ステップＳ１において、計測開始用スイッチ５（ＯＰキー）が押されると、第１中央処理部１３内のタイマＴＭ１，ＴＭ２，ＴＭ３をそれぞれセットする（ステップＳ２）。ここで、タイマＴＭ１は振動データの検出時間ピッチ、タイマＴＭ２は温度検出時間、タイマＴＭ３は基準検査時間であり、本実施形態では、ＴＭ１＝０．５秒、ＴＭ２＝４秒、ＴＭ３＝１０秒に設定される。
【００４５】
そして、ステップＳ３でタイマ制御部１３ｂによりタイマＴＭ１がタイムアップしたか否かを判断し、ここでＹＥＳと判断した場合には振動データをバッファ１５に格納して再びタイマＴＭ１をセットする（ステップＳ３〜Ｓ５）。
【００４６】
次いで、タイマ制御部１３ｂによりタイマＴＭ２が作動中か否かを判断し（ステップＳ６）、ＹＥＳと判断した場合にはステップＳ７に移行して、タイマ制御部１３ｂによりタイマＴＭ２がタイムアップしたか否かを判断する。ここで、ＹＥＳと判断した場合には、タイマＴＭ２をクリアし、検出値１，検出値２をバッファ１５に格納して（ステップＳ８，Ｓ９）、ステップＳ１０に移行する。
【００４７】
なお、ステップＳ７において、ＮＯと判断した場合にはステップＳ３に移行する。また、ステップＳ６において、ＮＯと判断した場合にはタイマ制御部１３ｂによりタイマＴＭ３がタイムアップしたか否かを判断し（ステップＳ１０）、ここでＮＯと判断した場合にはステップＳ３に移行する。
【００４８】
一方、ステップＳ１０において、ＹＥＳと判断した場合にはタイマＴＭ１，ＴＭ３をクリアし（ステップＳ１１）、転送判断部１３ｃにより転送部１４を介して処理器３に対してデータの転送要求信号を出力した後、バッファ１５に格納したデータを処理器３に転送する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。そして、転送判断部１３ｃにより該データの受信終了信号が計測器２に入力されたと判断されると（ステップＳ１４）、ステップＳ１に移行して待機状態に入る。
【００４９】
すなわち、上記計測器２では、０．５秒間隔でスチームトラップの振動を検出することにより１０秒間で２０個のデータを検出することを基本とし、計測開始から４秒たった時点でスチームトラップの温度を検出する。
【００５０】
上記のような計測器２の動作に対し、処理器３においては、図５及び図６に示すように、まず、表示判断部３０ａにより検査対象となるスチームトラップのエリア名及びスチームトラップの識別番号が表示部２３に表示されているか否かを判断する（ステップＳ２１）。ここで、ＮＯと判断した場合には、入力要求、すなわちユーザ入力部２２によるエリア名等の入力待ち状態となり、入力判断部３０ｂにより検査対象となるスチームトラップのエリア名及びスチームトラップの識別番号の入力があったか否かを判断する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。なお、ステップＳ２２でＮＯと判断した場合にはステップＳ２１に移行する。
【００５１】
そして、ステップＳ２３でＹＥＳと判断した場合には、登録判断部３０ｃにより処理器３に格納されているトラップリスト内に、該当するスチームトラップが存在するか否かを判断し、該当するものがある場合には、該スチームトラップのエリア名及びスチームトラップの識別番号を表示部２３に表示してステップＳ２１に移行する（ステップＳ２４，２５）。なお、ステップＳ２３でＮＯと判断した場合にはステップＳ２２に移行する。
【００５２】
ステップＳ２４において、該当するスチームトラップがトラップリスト内にないと判断した場合には、入力判断部３０ｂにより新規登録の入力要求があったか否かを判断し、ここでＮＯと判断した場合にはステップＳ２１に移行する（ステップＳ２６）。一方、ＹＥＳと判断した場合には、入力判断部３０ｂによりスチームトラップのタイプ名、メーカ型式（製品名）および使用蒸気圧力等の情報が入力されたか否かを順次判断し（ステップＳ２７，Ｓ２８）、これらの情報が入力されたと判断すると該スチームトラップのトラップリストを新規に作成してトラップリスト記憶部２４に格納するとともに、該スチームトラップのエリア名及びスチームトラップの識別番号を表示部２３に表示してステップＳ２１に移行する（ステップＳ２９，Ｓ３０）。
【００５３】
一方、表示判断部３０ａによりステップＳ２１において検査対象となるスチームトラップのエリア名及びスチームトラップの識別番号が表示部２３に表示されていると判断した場合には、転送判断部３０ｄにより計測器２から振動及び温度データの転送要求があるか否かを判断し、ＹＥＳと判断した場合には、計測器２からのデータを受信してバッファ２０に格納するとともに、計測器２に対して受信終了信号を出力する（ステップＳ３１〜Ｓ３３）。なお、ステップＳ３１においてＮＯと判断した場合には、ステップＳ２２に移行する。
【００５４】
ついで、処理器３の温度値演算部２６により検出値１から温度値ｔ０を算出する（ステップＳ３４）。温度値ｔ０と検出値２及び赤外線放射率η１から温度値ｔ１を算出する（ステップＳ３５）、温度値ｔ０と検出値２及び赤外線放射率η２から温度値ｔ２を算出し（ステップＳ３６）、温度値ｔ０と検出値２及び赤外線放射率η３から温度値ｔ３を算出する（ステップＳ３７）。
【００５５】
ついで、温度決定部２７により使用蒸気圧力に対する飽和蒸気温度ｔｓをトラップリストから読み出し、評価温度値αｔｓを求め（ステップＳ３８）、温度値ｔ１を記憶エリアＴｄに格納する（ステップＳ３９）。温度値ｔ２と評価温度値αｔｓとを比較し、温度値ｔ２が評価温度値αｔｓよりも小さいときは、温度値ｔ２を記憶エリアＴｄに上書きして格納する（ステップＳ４０，Ｓ４１）。温度値ｔ３と評価温度値αｔｓとを比較し、温度値ｔ３が評価温度値αｔｓよりも小さいときは、温度値ｔ３を記憶エリアＴｄにさらに上書きして格納する（ステップＳ４２，Ｓ４３）。一方、温度値ｔ２が評価温度値αｔｓよりも大きいとき、あるいは温度値ｔ３が評価温度値αｔｓよりも大きいときには、そのままステップＳ４４に移行する。
【００５６】
そして、記憶エリアＴｄに格納した検出温度を復水排出診断部２８に読み出して復水排出状態を診断する（ステップＳ４４）。次いで、診断結果を得られたか否か、すなわち復水排出状態について後述するように「正常」、「排出不良」及び「休止又は閉塞」のうちいずれか一つの結果を得ることができたか否かを判断し、得られた場合にはその結果を表示部２３に表示するとともにトラップリストに記録し、その後ステップＳ２１に移行する（ステップＳ４５、Ｓ４７、Ｓ４８）。
【００５７】
一方、ステップＳ４５において診断結果が得られない場合には、バッファ２０に格納したデータのうち振動データをシール性能劣化診断部２９に読み出してシール性能劣化値を求める（ステップＳ４６）。そして、スチームトラップの劣化のランク・レベルを表示部２３に表示するとともにトラップリストに記録してステップＳ２１に移行する（ステップＳ４７、Ｓ４８）。
【００５８】
ここで、上記図６におけるステップＳ４４について図７のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
スチームトラップの検査では、まず、振動及び温度の各検出データのうち温度データを用いてスチームトラップの復水排出状態を診断する。診断方法は、スチームトラップの弁作動原理によるタイプによって多少異なるが、ここでは、サーモスタティック型のスチームトラップの診断方法を例に説明する。
【００６０】
まず、ステップＳ１０１において、復水排出診断部２８の比較部２８ｂにより検出温度ｔｄが予め設定されてメモリ２８ａに記憶されている適正温度ｔｒ１以上か否かを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、少なくも復水の排出は正常に行われていると判断してリターンする。ＮＯの場合には、ステップＳ１０２に移行し、比較部２８ｂにより検出温度ｔｄがメモリ２８ａに記憶されている許容温度ｔｒ２（ｔｒ１＞ｔｒ２）以上か否かを判断する。
【００６１】
ここで、ＹＥＳの場合には、スチームトラップは正常、すなわち復水の排出状態およびシール性能のいずれも良好であると判断する。すなわち、検出温度ｔｄが適正温度ｔｒ１未満で、かつ許容温度ｔｒ２以上となるのは、上述のように復水が正常に滞留した場合であり、しかもこれはスチームトラップに漏れが生じていないことを意味している。そのため、シール性能を調べる処理を行うことなくスチームトラップは「正常」であると評価し（ステップＳ１０３）、リターンする。
【００６２】
ステップＳ１０２においてＮＯの場合には、ステップＳ１０４に移行し、比較部２８ｂにより検出温度ｔｄがメモリ２８ａに予め記憶されている限界温度ｔｒ３（ｔｒ２＞ｔｒ３）以上か否かを判断する。ここで、ＹＥＳの場合には、スチームトラップに復水が多量滞留している、つまり「排出不良」であると評価する（ステップＳ１０５）。また、ＮＯの場合にはスチームトラップが「休止又は閉塞」と評価する（ステップＳ１０６）。すなわち、スチームトラップが閉塞状態にある場合も検出温度ｔｄが許容温度ｔｒ３未満となるケースが多く休止と閉塞の区別がつかない。そのため、この場合には、「休止又は閉塞」と評価する。
【００６３】
このように、上記検査装置本体１を用いたスチームトラップの検査においては、作業者がユーザ入力部２２を操作して対象となるスチームトラップの識別番号等を表示部２３に表示させ、この状態で計測器２をスチームトラップの表面に当接させることにより、スチームトラップの温度検出、復水排出状態の評価、シール性能のランク等が自動的に表示部２３に表示されるとともに、温度検出値、シール性能劣化値や上記評価、ランク等がトラップリストに記録されてトラップリスト記憶部２４に記憶されることとなる。
【００６４】
検出温度値について、例えば上記図３に示したトラップリストのスチームトラップが、放射率η１＝０．９５のときに１００℃であったとすれば、η２＝０．６５で１２５℃、η３＝０．４５で１５０℃となる。評価温度値αｔｓのαを０．９とすれば、使用蒸気圧力０．５ＭＰａに対する飽和蒸気温度は１５８℃なので、評価温度値αｔｓは１４２℃となる。従って、請求項４の温度決定手段によれば検出温度ｔｄは１５０℃、請求項５の温度決定手段によれば検出温度ｔｄは１２５℃となる。
【００６５】
以上説明したように、上記本発明のスチームトラップの検査装置によると、検査時には、検査装置本体１を携帯し、計測器２をスチームトラップに当接させた状態で計測開始用スイッチ５を操作すれば、自動的に該スチームトラップの温度検出値、復水排出状態の評価、シール性能劣化値、あるいはシール性能のランク等が求められ、処理器３の表示部２３にそれらが表示される。そのため、極めて簡単な作業でスチームトラップの温度検出と状態の評価を行うことができる。その際、本発明では、作業者による放射率の切換による感度切換を行うことがない。したがって、上記温度検出等が簡単になり、かつ、感度切換ミス等による誤診断を防止できる。なお、計測開始用スイッチ５は、計測器２をスチームトラップに当接したことを検出して自動的に検査動作の開始を行わせる機械的スイッチであってもよい。
【００６６】
なお、上記実施形態では、計測器２で検出された放射温度データを基にステファン−ボルツマンの式を用いて温度値を求めているが、検出されたレベル値をそのまま用いて、計算結果を予め取り込んだＬＵＴ（ルックアップテーブル）を利用するようにしてもよい。この場合、テーブル内の各値は、実験した結果等から決定するようにしたものでもよい。また、評価温度値αｔｓの係数αは、１以下に限定されるものではなく、さらに必要により差分値ｔｃを付加して、αｔｓ−ｔｃの形式を持ってもよい。
【００６７】
（変形例）
上記実施形態では、赤外線放射率を３種類予め記憶しておいたが、ここでは放射率入力部となるユーザ入力部２２から任意の値を入力することとしてもよい。その場合、図２において、第２中央処理部３０のη入力判断部３０ｅが機能するが、その機能は図８のような入力フローにおいて発揮されることとなる。この入力フローは上記実施形態の図５のフローにおけるステップＳ２４において「ＮＯ」と判断された場合（即ち、新規トラップである。）に適用することとすればよい。
【００６８】
図８において、まずη入力判断部３０ｅにより赤外線放射率の入力があるか否かが判断され（ステップＳ２０１）、入力なしと判断されたときは、そのまま例えば図５のステップＳ２６にリターンするが、入力ありと判断されたときは、η１が入力されたかが判断される（ステップＳ２０２）。そして、η入力判断部３０ｅによりη１が入力されたと判断されたときは、η１を記憶エリアＨ１に格納し（ステップＳ２０３）、入力されなかったと判断されたときは、そのままステップＳ２０４に移行する。
【００６９】
ついで、η入力判断部３０ｅによりη２が入力されたかが判断される（ステップＳ２０４）。そして、η２が入力されたと判断されたときは、η２を記憶エリアＨ２に格納し（ステップＳ２０５）、入力されなかったと判断されたときは、そのままステップＳ２０６に移行する。
【００７０】
ついで、η入力判断部３０ｅによりη３が入力されたかが判断される（ステップＳ２０６）。そして、η３が入力されたと判断されたときは、η３を記憶エリアＨ３に格納し（ステップＳ２０７）、入力されなかったと判断されたときは、そのままリターンする。
【００７１】
このように、ユーザ入力部２２から複数の赤外線放射率を入力し、上記温度値演算部２６は上記温度検知部１１による検出値を、上記入力された複数の赤外線放射率についてそれぞれ温度値に換算するものであるものとすれば、対象物の材質的特徴により、上記赤外線放射率が自由に設定又は変更されるので、検出精度のさらなる向上を図ることができる。
【００７２】
また、上記実施形態及び変形例では、赤外線放射率を３種類だけ設定あるいは入力しているが、２種類あるいは４種類以上の赤外線放射率を設定等することとしてもよいのはもちろんである。その場合には、赤外線放射率の種類数に応じて、放射率記憶部２５の記憶エリア数や温度値演算部２６の記憶エリア数が用意される。
【００７３】
また、上記実施形態では、スチームトラップ検査装置に赤外線温度検出器を用いた場合を説明したが、この赤外線温度検出器の適用範囲はこれに限らず、例えば熱間圧延材等の非接触での温度検出が好ましいあらゆる分野に適用できる。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の請求項１，２によれば、作業者による放射率の切換による感度切換を行うことがない。したがって、温度検出が簡単になる。
【００７５】
さらに、請求項１によれば、評価温度パラメータの設定を簡単化できる。
【００７６】
さらに、請求項２によれば、評価温度パラメータの設定を簡単化できる。この請求項２は、さらに、温調トラップのようにバイメタル等の感温材の調整によって作動温度が設定されているものに好適である。
【００７７】
さらに、請求項３によれば、対象物の材質的特徴により、上記赤外線放射率が自由に設定又は変更されるので、検出精度を向上させることができる。
【００７８】
さらに、請求項４によれば、検出温度の精度を一層向上させることができる。
【００７９】
さらに、請求項５によれば、検出温度の精度をより実情に近いものとすることができる。
【００８０】
また、請求項６のスチームトラップ検査装置によれば、温度検出が簡単になり、かつ、感度切換ミス等による誤診断を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るスチームトラップの検査装置を示す斜視概略図である。
【図２】  上記検査装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】  トラップリストの一例を示す図である。
【図４】  検査時の計測器の全体動作を説明するフローチャートである。
【図５】  検査時の処理器の全体動作を説明するフローチャートである。
【図６】  検査時の処理器の全体動作を説明するフローチャートである。
【図７】  検査時の処理器の復水排出診断を説明するフローチャートである。
【図８】  変形例における検査時の処理器のη入力モードでの動作を説明するフローチャ
ートである。
【符号の説明】
１  検査装置本体
２  計測器（計測部）
３  処理器
１０  振動検知部
１１  温度検知部（赤外線検出部）
１１１  放射温度センサ
１１２  増幅器
１１３  Ａ／Ｄ変換器
１１４  周囲温度センサ
１１５  Ａ／Ｄ変換器
１２  入力部
１３  第１中央処理部
１４  転送部
１５  バッファ
２０  受信部
２１  バッファ
２２  ユーザ入力部（評価温度パラメータ入力部、放射率入力部）
２３  表示部
２４  トラップリスト記憶部
２５  放射率記憶部（記憶手段）
２６  温度値演算部（温度値演算手段）
２７  温度決定部（温度決定手段）
２８  復水排出診断部
２９  シール性能劣化診断部
３０  第２中央処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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