(57)【要約】【課題】バルブ本体（Ｖ）と、アクチュエーター（Ａ）と、コントローラー（Ｃ）とを備え、コントローラー（Ｃ）は、バルブ本体（Ｖ）のバルブ開度またはバルブ開度によって変化する物理量の計測値（Ｉ１）に基づき、この計測値（Ｉ１）が設定値となるように制御出力信号（ＳＯ）を出力し、アクチュエーター（Ａ）はこの制御出力信号（ＳＯ）に基づきバルブ開度を変更するコントロールバルブ（１）におけるバルブ本体（２）に生じた固着を容易に検出できる方法を提供する。【解決手段】本発明の固着検出方法は、バルブ本体（Ｖ）のバルブ開度またはバルブ開度によって変化する物理量（Ｉ２）をフーリエ変換し、得られたパワースペクトルにおける最大ピーク（Ｐｍａｘ）に対応する高調波ピーク（Ｐ３）の有無を判定し、判定された結果に基づきバルブ本体（Ｖ）に生じた固着を検出する。【選択図】  図１
2004316793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体と、バルブ本体のバルブ開度を変更するアクチュエーターと、アクチュエーターに対して制御出力信号を出力するコントローラーとを備え、コントローラーは、バルブ本体のバルブ開度またはバルブ本体のバルブ開度によって変化する物理量の計測値に基づき、前記計測値が設定値となるように制御出力信号を出力するように構成され、アクチュエーターは、制御出力信号に基づきバルブ開度を変更するように構成されているコントロールバルブにおけるバルブ本体に生じた固着を検出する方法であり、
バルブ本体のバルブ開度またはバルブ本体のバルブ開度によって変化する物理量をフーリエ変換し、
得られたパワースペクトルにおける最大ピークに対応する高調波ピークの有無を判定し、
判定された結果に基づきバルブ本体に生じた固着を検出する
ことを特徴とするコントロールバルブの固着検出方法。
【請求項２】
バルブ本体のバルブ開度またはバルブ本体を通過する流体の流量をフーリエ変換する請求項１に記載の固着検出方法。
【請求項３】
高調波ピークの有無を、得られたパワースペクトルを周波数の２乗に比例して増幅するフィルタリング処理を施したのちに判定する請求項１または請求項２に記載の固着検出方法。
【請求項４】
バルブ本体と、バルブ本体のバルブ開度を変更するアクチュエーターと、アクチュエーターに対して制御出力信号を出力するコントローラーとを備え、コントローラーは、バルブ本体のバルブ開度またはバルブ本体のバルブ開度によって変化する物理量の計測値に基づき、前記計測値が設定値となるように制御出力信号を出力するように構成され、アクチュエーターは、制御出力信号に基づきバルブ開度を変更するように構成されているコントロールバルブにおけるバルブ本体に生じた固着を検出するための装置であり、
バルブ本体のバルブ開度の計測値またはバルブ本体のバルブ開度によって変化する物理量の計測値を記録する記録手段と、
前記記録手段によって記録された計測値をフーリエ変換してパワースペクトルを得るフーリエ変換手段と、
前記フーリエ変換手段によって得られたパワースペクトルにおける最大ピークに対応する高調波ピークの有無を判定する高調波ピーク判定手段とを備え、
前記高調波ピーク判定手段によって判定された結果に基づき、前記バルブ本体に生じた固着を検出するように構成されていることを特徴とするコントロールバルブの固着検出装置。
【請求項５】
フーリエ変換手段が、バルブ本体のバルブ開度またはバルブ本体を通過する流体の流量の計測値をフーリエ変換する手段である請求項４に記載の固着検出装置。
【請求項６】
前記高調波ピーク判定手段は、前記フーリエ変換手段によって得られたパワースペクトルを周波数の２乗に比例して増幅するフィルタリング処理を施すフィルタリング処理手段を含み、前記フィルタリング手段によってフィルタリング処理が施された後のパワースペクトルにおける最大ピークに対応する高調波ピークの有無を判定するように構成されている手段である請求項４または請求項５に記載の固着検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コントロールバルブの固着検出方法に関し、詳しくはコントロールバルブにおけるバルブ本体に生じた固着を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コントロールバルブ（自動調節弁）は、バルブ本体を通過する流体の流量を自動的に調節するバルブであって、化学プラントなどに多用されている。かかるコントロールバルブ（１）は、図１に示すようにバルブ本体（Ｖ）と、アクチュエーター（Ａ）と、コントローラー（Ｃ）とを備えている。アクチュエーター（Ａ）はバルブ本体（Ｖ）のバルブ開度を変更する。コントローラー（Ｃ）は、入力される計測値（Ｉ１）に基づきアクチュエーター（Ａ）に対して制御出力信号（ＳＯ）を出力する。このコントローラー（Ｃ）は、入力された計測値（Ｉ１）が設定値となるように、ＰＩＤ制御演算などの方法によって得られた制御出力信号（ＳＯ）を出力しており、アクチュエーター（Ａ）は、この制御出力信号（ＳＯ）に基づきバルブ開度を変更するので、バルブ本体（Ｖ）では、コントローラー（Ｃ）に入力される計測値（Ｉ１）が設定値となるようにバルブ開度が変更され、通過する流体（２）の流量が調節されている。
【０００３】
ところで、バルブ本体（Ｖ）には、固着（スティック）が生ずることがある。バルブ本体（Ｖ）に固着が生ずると、その作動が滑らかなものとならず、アクチュエーター（Ａ）によるバルブ開度の変更が不完全となる。このため、バルブ本体（Ｖ）に生じた固着を簡便に検出できる方法が求められている（非特許文献１）。
【０００４】
【非特許文献１】工業加熱、第３９巻（２００２年）第４号、第５３頁〜第５９頁
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者は、コントロールバルブのバルブ本体に生じた固着を簡便に検出できる方法を開発するべく鋭意検討した結果、コントロールバルブのバルブ本体に固着が生ずると、バルブ本体のバルブ開度の計測値や、バルブ開度によって変化する物理量の計測値をフーリエ変換して得られるパワースペクトルに特徴的な高調波ピークが現れることを見出すと共に、この高調波ピークの有無に基づけば、バルブ本体に生じた固着を簡便に検出できることを見出し、本発明に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、バルブ本体（Ｖ）と、バルブ本体のバルブ開度を変更するアクチュエーター（Ａ）と、アクチュエーター（Ａ）に対して制御出力信号を出力するコントローラー（Ｃ）とを備え、前記コントローラー（Ｃ）は、バルブ本体（Ｖ）のバルブ開度またはバルブ本体（Ｖ）のバルブ開度によって変化する物理量の計測値（Ｉ１）に基づき、前記計測値（Ｉ１）が設定値となるように制御出力信号（ＳＯ）を出力するように構成され、前記アクチュエーター（Ａ）は、前記制御出力信号（ＳＯ）に基づきバルブ開度を変更するように構成されているコントロールバルブ（１）におけるバルブ本体（Ｖ）に生じた固着を検出する方法であり、
バルブ本体（Ｖ）のバルブ開度またはバルブ本体（Ｖ）のバルブ開度によって変化する物理量（Ｉ２）をフーリエ変換し、
得られたパワースペクトルにおける最大ピーク（Ｐｍａｘ）に対応する高調波ピーク（Ｐ３）の有無を判定し、
判定された結果に基づきバルブ本体（Ｖ）に生じた固着を検出する
ことを特徴とするコントロールバルブ（１）の固着検出方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１０を用いて本発明の検出方法について説明する。
本発明の検出方法は、例えば図１に示すようなコントロールバルブ（１）におけるバルブ本体（Ｖ）に生じた固着を検出する方法である。
図１に示すコントロールバルブ（１）は、受入れドラム（Ｄ）の下流に設けられていて、受入れドラム（Ｄ）の中に収められた液体（２）を抜き出すために用いられるコントロールバルブ（１）である。ここで、受入れドラム（Ｄ）には上流から液体（２）が受け入れられており、この受入れ量が変動しても、受入れドラム（Ｄ）内の液体（２）の液量はコントロールバルブ（１）によって一定の設定値に保たれている。
【０００８】
かかるコントロールバルブ（１）は、バルブ本体（Ｖ）と、アクチュエーター（Ａ）と、コントローラー（Ｃ）とを備えている。
バルブ本体（Ｖ）としては、例えば図１に示すようなグローブバルブのほか、バタフライバルブ、回転偏芯バルブなどが挙げられる。かかるバルブ本体（Ｖ）では流体（２）が通過するが、かかる流体（２）の流量はバルブ開度によって変更され、バルブ開度が大きくなると流量は大きくなり、バルブ開度が小さくなると、流量は小さくなる。
【０００９】
アクチュエーター（Ａ）はバルブ本体（Ｖ）のバルブ開度を変更する。かかるアクチュエーター（Ａ）は、例えば圧縮空気によってバルブ開度を変更するものであってもよいし、モーターによってバルブ開度を変更するものであってもよいし、油圧によってバルブ開度を変更するものであってもよい。
【００１０】
コントローラー（Ｃ）はアクチュエーター（Ａ）に対して制御出力信号（ＳＯ）を出力する。コントローラー（Ｃ）には、受入れドラム（Ｄ）内の液量の計測値（Ｉ１）として入力されている。液量は、例えば受入れドラム（Ｄ）に設けられた液面計（ＭＤ）によって計測することができる。かかる受入れドラム（Ｄ）内の液体の液量は、バルブ本体（Ｖ）のバルブ開度によって変化し、バルブ開度が大きくなると減少し、バルブ開度が小さくなると増加する。
【００１１】
コントローラー（Ｃ）は、入力された計測値（Ｉ１）に基づき、計測値（Ｉ１）が設定値となるように、制御出力信号（ＳＯ）をアクチュエーター（Ａ）に対して出力する。例えば液量の計測値（Ｉ１）が設定値を上回っている場合には、バルブ開度を大きくするような制御出力信号（ＳＯ）を出力し、計測値（Ｉ１）が設定値を下回っている場合には、バルブ開度を小さくするような制御出力信号（ＳＯ）を出力し、計測値（Ｉ１）が設定値どおりとなっている場合には、バルブ開度をそのまま維持するような制御出力信号（ＳＯ）を出力する。制御出力信号（ＳＯ）は、例えばＰＩＤ制御演算によって、入力された計測値（Ｉ１）から算出される。アクチュエーター（Ａ）は、この制御出力信号（ＳＯ）に基づきバルブ本体（Ｖ）のバルブ開度を変更する。このコントロールバルブ（１）では、液量の計測値（Ｉ１）に基づく制御出力信号（ＳＯ）がコントローラー（Ｃ）からアクチュエーター（Ａ）に対して出力され、アクチュエーター（Ａ）は、この制御出力信号（ＳＯ）に基づき、バルブ開度を変更するように構成されており、制御出力信号（ＳＯ）の強度が大きくなると、バルブ開度が大きくなる。
【００１２】
また、このコントロールバルブ（１）では、バルブ本体（Ｖ）の出口側の配管（Ｌ）に流量計（ＭＬ）が設けられていて、バルブ本体を通過する液体の流量（２）が計測値（Ｉ２）として出力されている。
【００１３】
なお、かかるバルブ本体（Ｖ）、アクチュエーター（Ａ）およびコントローラー（Ｃ）を備えたコントロールバルブ（１）は、化学プラントなどにおいて広く用いられている（非特許文献１）。
【００１４】
図２は、図１に示したコントロールバルブ（１）について、バルブ本体（Ｖ）に固着が生じておらず、正常に作動している場合の受入れドラム（Ｄ）内の液量の計測値（Ｉ１）、制御出力信号（ＳＯ）およびバルブ本体（Ｖ）を通過する液体（２）の流量〔計測値（Ｉ２）〕をそれぞれ示すグラフであり、上段は受入れドラム（Ｄ）内の液量の計測値（Ｉ１）を、中段は制御出力信号（ＳＯ）の強度を、下段はバルブ本体を通過する液体の流量の計測値（Ｉ２）をぞれぞれ任意単位で示し、横軸はそれぞれ時間を示す。かかるグラフでは、液量の計測値（Ｉ１）が設定値と一致しているので、コントローラー（Ｃ）からは概ね一定の強度の制御出力信号（ＳＯ）が連続して出力されている。
【００１５】
図３は、同じコントロールバルブ（１）について、バルブ本体（Ｖ）に固着が生じた場合の計測値（Ｉ１）、制御出力信号（ＳＯ）およびバルブ本体（Ｖ）を通過する液体（２）の流量〔計測値（Ｉ２）〕をそれぞれ示すグラフである。
【００１６】
このグラフの左端（ａ）（時間＝０）では、上段に示すように受入れドラム（Ｄ）内の液量の計測値（Ｉ１）が急激に減少しているので、中段に示すようにコントローラーからの制御出力信号（ＳＯ）は、バルブ開度を小さくするべく、時間の経過と共にその強度は小さくなる。しかし、バルブ本体（Ｖ）には固着が生じているので、バルブ本体（Ｖ）は直ちには作動せず、バルブ開度は一定のままであるため、バルブ本体を通過する液体（２）の流量は変化しない。このため、上段に示すように液量の計測値（Ｉ１）はさらに減少し、コントローラーは、さらにバルブ開度を小さくするべく、制御出力信号（ＳＯ）の強度をを小さくする。
【００１７】
そして、バルブ本体（Ｖ）が作動したとき（ｂ）には、バルブ開度は小さくなり過ぎることとなり、流量は過少となり（下段）、液量は急激に上昇する（上段）。するとコントローラーは、バルブ開度を大きくするべく、制御出力信号（ＳＯ）の強度を大きくするが（中段）、固着したバルブ本体のバルブ開度は直ちには変更されず、流量は過少のままである（下段）。
【００１８】
その後、コントローラーは更に制御出力信号（ＳＯ）の強度を大きくするので（中段）、バルブ本体が作動したとき（ｃ）には、バルブ開度は大きくなり過ぎることとなって流量は過剰となり（下段）、液量は急激に減少する（上段）。
【００１９】
以後、上記したと同様の現象が繰り返される結果、かかる固着を生じたコントロールバルブ（１）では、液量の計測値（Ｉ１）や流量の計測値（Ｉ２）は周期的に増減することとなり、流量の計測値（Ｉ２）を時系列で記録すると、その波形は矩形波となる。なお、図４には、図３で示した流量の計測値（Ｉ２）を制御出力信号（ＳＯ）に対してプロットした結果を示す。
【００２０】
なお、上記では、受入れドラム（Ｄ）には液体が受入れられているが、受入れドラム（Ｄ）に受入れられるものは流体（２）であれば液体に限られるものではなく、例えば気体を受入れてもよい。バルブ開度によって変化する物理量としては、受入れドラム（Ｄ）内の液量を挙げたが、これに限られるものではなく、気体を受入れる場合には、その圧力であってもよく、この場合、かかる圧力は圧力計で計測することができ、その計測値（Ｉ１）が設定値となるように、バルブ開度を変更すればよい。かかる圧力はバルブ本体（Ｖ）のバルブ開度によって変化する物理量であり、バルブ開度が大きくなると、圧力が小さくなり、バルブ開度が小さくなると、圧力は大きくなる。
【００２１】
受入れドラム（２）内の液体（２）の液量に代えて、バルブ本体（Ｖ）を通過する液体、気体などの流体（２）の流量を計測し、その計測値（Ｉ１）をコントローラー（Ｃ）に入力して、その計測値（Ｉ１）が設定値となるようにバルブ開度を変更してもよい。かかる流量は、例えばバルブ本体に接続された配管（Ｌ）に流量計（ＭＬ）を設け、この流量計（ＭＬ）により計測することができる。かかる流量も、バルブ開度によって変化する物理量であり、バルブ開度が大きくなると、流量は大きくなり、バルブ開度が小さくなると、流量は小さくなる。
さらにバルブ開度を計測し、その計測値（Ｉ１）をコントローラー（Ｃ）に入力し、その計測値（Ｉ１）が設定値となるようにバルブ開度を変更してもよい。
【００２２】
本発明の固着検出方法は、かかるコントロールバルブ（１）のバルブ本体の固着を検出する方法であり、先ずバルブ本体（Ｖ）のバルブ開度またはバルブ開度によって変化する物理量（Ｉ２）をフーリエ変換する。
【００２３】
かかるバルブ開度または物理量は計測値（Ｉ２）として得られる。かかる計測値（Ｉ２）は、上記したようにコントローラー（Ｃ）に入力される計測値（Ｉ１）とは独立して計測されたものであってもよいが、コントローラー（Ｃ）に入力される計測値（Ｉ１）と同じである場合には、コントローラー（Ｃ）に入力される計測値をそのままで、あるいは加工して転用することができる。また、コントロールバルブ（１）が化学プラントなどに用いられるものである場合に、化学プラントの運転状況として記録される計測値をそのままで、あるいは加工して転用してもよい。
【００２４】
本発明の検出方法では、バルブ本体のバルブ開度またはバルブ本体のバルブ開度によって変化する物理量（Ｉ２）をフーリエ変換するが、バルブ本体のバルブ開度（Ｉ２）をフーリエ変換することが、好ましい。また、バルブ本体のバルブ開度によって変化する物理量（Ｉ２）をフーリエ変換する場合、かかる物理量としては、例えばバルブ本体（Ｖ）を通過する流体（２）の流量が挙げられ、かかる流量の計測値（Ｉ２）をフーリエ変換することが好ましい。
【００２５】
かかる計測値（Ｉ２）をフーリエ変換するには、例えば計測値（Ｉ２）をコンピューターメモリーなどに時間と共に記録しておき、この記録された計測値（Ｉ２）をコンピュータによりフーリエ変換すればよい。コンピューターによるフーリエ変換は、例えばＦＦＴ法（高速フーリエ変換法、Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）などの方法によって簡便に実行することができる。
【００２６】
計測値（Ｉ２）は通常、規格化された後にフーリエ変換される。規格化する方法としては、例えば計測値（ｘ）の平均値（ｘ０）が０となり、分散が１となるように、標準偏差（σｘ）を用いて式（１）
ｘ’＝〔ｘ−ｘ０〕／σｘ      （１）
〔式中、ｘ’は規格化された計測値を示し、ｘは計測値を示し、ｘ０はｘの平均値を示し、σｘは標準偏差を示す。〕
に従い規格化する方法が挙げられる。
【００２７】
計測値（Ｉ２）をフーリエ変換して、計測値（Ｉ２）のパワースペクトルを得る。このパワースペクトルは、フーリエ変換して得られたパワー（強度）を周波数に対してプロットしたグラフである。
【００２８】
図５には、図１で示したコントロールバルブ（１）に固着が生じている場合について、バルブ本体（Ｖ）を通過する流体（２）の流量を５１２分間（８時間３２分）に亙って１分毎に記録した計測値（Ｉ２）を示し、図６には、図５に示した計測値（Ｉ２）を式（１）に従って規格化したのち、フーリエ変換することによって得られたパワースペクトルを示す。ここで、バルブ本体を通過する流体の流量は、バルブ本体のバルブ開度によって変化し、バルブ本体に接続された配管に流量計（ＭＬ）を設け、この流量計によって計測することができる。図５の縦軸は任意単位であり、横軸は時間（ｍｉｎ）を示す。図６の縦軸はフーリエ変換によるパワー（強度）をｌｏｇ（対数）で示し、横軸は周波数（１／ｍｉｎ）を示す。なお、図６では、計測値（Ｉ２）をそのまま規格化し、フーリエ変換してパワースペクトルを得たが、計測値（Ｉ２）を規格化する前に、あるいは規格化したのちにスムージング処理施した後にフーリエ変換して、パワースペクトルを得てもよい。
【００２９】
得られたパワースペクトルは多くの場合、低周波数成分および高周波数成分に大きなノイズを含むので、通常は、かかる低周波数成分および高周波数成分をカットして用いられ、図６には低周波成分および高周波成分をカットしたパワースペクトルを示している。
【００３０】
本発明の検出方法では、かくして得られたパワースペクトルの最大ピーク（Ｐｍａｘ）に対応する高調波ピークの有無に基づき、固着を検出する。図６に示すパワースペクトルでは、周波数（ｆｍａｘ）２６／ｍｉｎの位置に最大ピーク（Ｐｍａｘ）が存在する。この最大ピーク（Ｐｍａｘ）に対応する高調波ピークは、最大ピークの周波数（ｆｍａｘ＝２６／ｍｉｎ）の整数倍の周波数の位置に現れる。例えば図６に示すパワースペクトルでは、最大ピークの周波数（ｆｍａｘ）の３倍の周波数（ｆ３＝約７８／ｍｉｎ）の位置に高調波ピーク（Ｐ３）が現れている。
【００３１】
かかる高調波ピーク（Ｐ３）の有無を判定するには、得られたパワースペクトルをそのまま用いて高調波ピークの有無を判定してもよいが、かかる高調波ピークのピーク高さは概ね周波数の２乗に反比例して減少するので、得られたパワースペクトルを周波数の２乗に比例して増幅するフィルタリング処理を施したのちに、高調波ピークの有無を判定することが、判定が容易になる点で好ましい。かかるフィルタリング処理として具体的には、例えば式（２）
ＦＰ（ｆ）＝Ｐ（ｆ）×（ｆ／ｆｍａｘ）２            （２）
〔式中、ｆは周波数を、ｆｍａｘは最大ピークの周波数を、Ｐ（ｆ）は周波数ｆにおけるパワーをそれぞれ示し、ＦＰ（ｆ）はフィルタリング処理を施された後の周波数ｆにおけるパワーを示す。〕
で示されるフィルタリング処理が挙げられる。図７には、図６に示すパワースペクトルについて式（２）に従いフィルタリング処理を施した結果を示し、縦軸はフィルタリング処理後のパワー（ＦＰ（ｆ））をｌｏｇ（対数）で示し、横軸は周波数（１／ｍｉｎ）を示す。図７では、図６と比較して高調波ピーク（Ｐ３）が大きな高さで示されているので、高調波ピーク（Ｐ３）の有無が容易に判定できる。
【００３２】
また、パワースペクトルをスムージングしてから高調波ピークの有無を判定してもよい。
【００３３】
高調波ピークの有無を判定するには、例えば予め閾値（Ｔｈ）を定めておき、この閾値（Ｔｈ）よりも大きな高さで、最大ピークよりも高周波数側に現れるピークを高調波ピークと判定すればよい。閾値（Ｔｈ）は計測値のノイズレベルなどに応じて適宜選択され、図７には閾値（Ｔｈ）の対数（ｌｏｇ）が１０となるように閾値（Ｔｈ）を定めた場合の例を示す。図７では、上記した高調波ピーク（Ｐ３）は、この閾値（Ｔｈ）よりも大きなピーク高さを示している。
【００３４】
一方、最大ピーク（Ｐｍａｘ）よりも高周波数側に閾値（Ｔｈ）よりも大きなピークが無い場合には、高調波ピークが無いと判定する。
【００３５】
例えば図８〜図９には、固着が生じていない場合について５１２分間（８時間３２分）に亙って１分毎に記録された流量の計測値（Ｉ２）から上記と同様にしてフーリエ変換を行なった例を示す。図８は、流量の計測値（Ｉ２）を示す。固着が生じていないコントロールバルブ（１）では、流量の計測値（Ｉ２）の変動は計測ノイズ程度である。図９は、図８に示した計測値（Ｉ２）を式（１）にしたがって規格化したのち、フーリエ変換して得られたパワースペクトルを示す。
図９に示すように、固着を生じていないコントロールバルブ（１）の場合には、最大ピーク（Ｐｍａｘ）も、それに対応する高調波ピーク（Ｐ３）も存在しない。
【００３６】
かくして判定された結果に基づき、バルブ本体（Ｖ）の固着を検出する。高調波ピークが有ると判定された場合には、バルブ本体（Ｖ）に固着が生じている。また高調波ピークが無いと判定された場合には、バルブ本体には、固着は生じていない。
【００３７】
かかる本発明の方法でコントロールバルブ（１）のバルブ本体（２）に生じた固着を検出するには、例えば計測値（Ｉ２）を記録する記録手段（１１）と、フーリエ変換手段（１２）と、高調波ピーク判定手段（１３）とを備えた固着検出装置（１０）を用いればよい。
【００３８】
計測値（Ｉ２）を記録する記録手段（１１）としては、例えばハードディスクなどのような外部記録装置や、コンピューターメモリーが挙げられる。計測値（Ｉ２）は、例えば時刻と共に、記録手段（１１）に記録しておけばよい。
【００３９】
フーリエ変換手段（１２）は、記録手段（１１）によって記録された計測値（Ｉ２）をフーリエ変換してパワースペクトルを得る手段であり、例えばプログラムに従って計算を実行する中央演算装置（ＣＰＵ）などが挙げられ、ここでプログラムは、記録手段（１１）に時刻と共に記録された計測値（Ｉ２）をフーリエ変換するように構成されている。かかるプログラムはＦＦＴプログラムとして広く知られている。
【００４０】
高調波ピーク判定手段（１３）は、フーリエ変換手段（１２）によって得られたパワースペクトルにおける最大ピーク（Ｐｍａｘ）に対応する高調波ピーク（Ｐ３）の有無を判定する手段であり、例えばプログラムに従って計算を実行する中央演算装置（ＣＰＵ）などが挙げられ、ここでプログラムはフーリエ変換手段（１２）によって得られたパワースペクトルから最大ピーク（Ｐｍａｘ）とその周波数（ｆｍａｘ）を求め、この最大ピーク（Ｐｍａｘ）に対応する高調波ピークの有無を判定するように構成されている。かかるプログラムは、最大ピークの高周波数側に、予め定めた閾値（Ｔｈ）よりも大きな高さのピークが存在する場合には、高調波ピーク（Ｐ３）が有ると判定し、最大ピークの高周波数側に閾値（Ｔｈ）よりも大きな高さのピークが無い場合には、高調波ピークが無いと判定するように構成されている。
【００４１】
かかる高調波ピーク判定手段（１３）は、得られたパワースペクトルを周波数の２乗に比例して増幅するフィルタリング処理を施すフィルタリング処理手段（１４）を含んでいてもよい。このフィルタリング手段（１４）を含む場合、高調波ピーク判定手段は、このフィルタリング処理手段（１４）によってフィルタリング処理を施した後のパワースペクトルにおける高調波ピーク（Ｐ３）の有無を判定するように構成される。かかるフィルタリング処理としては、式（２）で示されるフィルタリング処理が挙げられる。
【００４２】
かかる固着検出装置（１０）では、高調波ピーク判定手段（１３）によって判定された結果に基づき、バルブ本体（２）の固着を検出するように構成されている。高調波ピークが有ると判定された場合にはバルブ本体が固着しており、高調波ピークが無いと判定された場合には固着していない。高調波ピークが有ると判定され、バルブ本体の固着を検出した場合には、警告音を発するか、ディスプレイなどに固着している旨を表示するように構成されていてもよい。
【００４３】
かかる固着検出装置（１０）は、コントローラー（Ｃ）と独立して設けられていてもよいし、コントローラー（Ｃ）と一体になっていてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明の検出方法によれば、コントロールバルブを構成するコントローラーに入力される計測値から、コントロールバルブのバルブ本体に生じた固着を簡便に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】受入れドラムの下流に設けられたコントロールバルブの一例を模式的に示す図である。
【図２】バルブ本体に固着を生じていない場合の受入れドラム内の液量の計測値（上段）と、コントローラーからの制御出力信号の強度（中段）と、バルブ本体を通過する流体の流量の計測値（下段）との関係を示すグラフであり、縦軸は任意単位で示された計測値（上段および下段）または強度（中段）を示し、横軸は時間を示す。
【図３】バルブ本体に固着を生じている場合の受入れドラム内の液量の計測値（上段）と、コントローラーからの制御出力信号の強度（中段）と、バルブ本体を通過する流体の流量の計測値（下段）との関係を示すグラフであり、縦軸は任意単位で示された計測値（上段および下段）または強度（中段）を示し、横軸は時間を示す。
【図４】バルブ本体に固着を生じている場合に、バルブ本体を通過する流体の流量の計測値とコントローラーからの制御出力信号の強度との関係を示すグラフであり、縦軸は計測値を、横軸は制御出力信号の強度をそれぞれ示す。
【図５】バルブ本体に固着を生じている場合に、バルブ本体を通過する流体の流量の計測値を示すグラフであり、縦軸は任意単位で示された計測値を示し、横軸は時間を示す。
【図６】図５で示した流量の計測値をフーリエ変換して得たパワースペクトルを示すグラフであり、縦軸はパワー（強度）を対数（ｌｏｇ）で示し、横軸は周波数を示す。
【図７】図６に示したパワースペクトルについて、フィルタリング処理を施した結果を示すグラフであり、縦軸はフィルタリング処理後のパワーをｌｏｇ（対数）で示し、横軸は周波数を示す。
【図８】バルブ本体に固着を生じていない場合に、バルブ本体を通過する流体の流量の計測値を示すグラフであり、縦軸は任意単位で示された計測値を示し、横軸は時間を示す。
【図９】図８で示した流量の計測値をフーリエ変換して得たパワースペクトルを示すグラフであり、縦軸はパワー（強度）を対数（ｌｏｇ）で示し、横軸は周波数を示す。
【図１０】本発明の固着検出方法でバルブ本体の固着を検出するための固着検出装置の一例を説明図である。
【符号の説明】
１：コントロールバルブ
Ｖ：バルブ本体                    Ａ：アクチュエーター
Ｃ：コントローラー                ＭＬ：流量計
Ｄ：受入れドラム
ＭＤ：液面計
２：液体（流体）                    Ｌ：配管
Ｉ１、Ｉ２：計測値（バルブ開度またはこれによって変化する物理量）
ＳＯ：制御出力信号
Ｐｍａｘ：最大ピーク                    ｆｍａｘ：最大ピークの周波数
Ｐ３：高調波ピーク                    ｆ３：高調波ピークの周波数
１０：固着検出装置
１１：記録手段                      １２：フーリエ変換手段
１３：高調波ピーク判定手段          １４：フィルタリング手段
【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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【図９】
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【図１０】
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