(57)【要約】【課題】流体の流量に影響されることなく、正確に導圧管の詰まり状態を検出する。【解決手段】高圧側導圧管を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出する差圧検出手段と、差圧の時系列データに基づいて差圧揺動を算出する差圧揺動算出手段と、差圧揺動の分散を算出する揺動分散算出手段と、差圧揺動の分散と、予め正常時に求めた差圧揺動の分散との分散比率を算出する分散比率算出手段と、前記差圧の時系列データと、予め前記正常時に求めた差圧の時系列データとに基づいて、前記流体の流量変化に起因する前記分散比率の変化を抑制する補正値を算出し、当該補正値により前記分散比率を補正する分散比率補正手段と、当該分散比率補正手段によって補正された前記分散比率に基づいて前記高圧側導圧管及び低圧側導圧管の詰まりを判定する詰まり判定手段とを備える。【選択図】図１
2007292733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧側導圧管を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧の時系列データを出力する差圧検出手段と、
前記差圧の時系列データに基づいて差圧揺動を算出する差圧揺動算出手段と、
前記差圧揺動の分散を算出する揺動分散算出手段と、
当該揺動分散算出手段によって算出した差圧揺動の分散と、予め高圧側導圧管及び低圧側導圧管の正常時に求めた差圧揺動の分散との分散比率を算出する分散比率算出手段と、
前記差圧検出手段から出力される差圧の時系列データと、予め前記正常時に求めた差圧の時系列データとに基づいて、前記流体の流量変化に起因する前記分散比率の変化を抑制する補正値を算出し、当該補正値により前記分散比率を補正する分散比率補正手段と、
当該分散比率補正手段によって補正された前記分散比率に基づいて前記高圧側導圧管及び低圧側導圧管の詰まりを判定する詰まり判定手段と、
を備えることを特徴とする導圧管詰まり検出装置。
【請求項２】
前記分散比率補正手段は、前記正常時に予め求めた差圧の時系列データの平均値Ａdpsと、前記差圧検出手段から出力される差圧の時系列データの平均値Ａdpとの比率Ａdps／Ａdpを補正値として算出し、前記補正値を前記分散比率に乗算することで当該分散比率を補正することを特徴とする請求項１記載の導圧管詰まり検出装置。
【請求項３】
前記差圧検出手段は、検出した差圧と所定の閾値とを比較し、当該閾値より大きい差圧の時系列データを出力し、
前記正常時に予め求められた差圧の時系列データは、前記所定の閾値より大きい値であり、前記正常時に予め求められた差圧揺動の分散は、当該正常時に予め求められた前記所定の閾値より大きい差圧の時系列データに基づいて算出されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の導圧管詰まり検出装置。
【請求項４】
前記差圧揺動算出手段は、前記差圧の時系列データにおける今回値Ｄp(i)、前回値Ｄp(i-１)、前々回値Ｄp(i-２)からなる下記（１１）式、（１２）式または（１３）式のいずれかを用いて差圧揺動Ｆdp(i)を算出することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の導圧管詰まり検出装置。
【数１】
2007292733.tif 000011
【請求項５】
高圧側導圧管を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧の時系列データを取得する第１ステップと、
前記差圧の時系列データに基づいて差圧揺動を算出する第２ステップと、
前記差圧揺動の分散を算出する第３ステップと、
当該第３ステップにて算出した差圧揺動の分散と、予め高圧側導圧管及び低圧側導圧管の正常時に求めた差圧揺動の分散との分散比率を算出する第４ステップと、
前記第１ステップにて取得された差圧の時系列データと、予め前記正常時に求めた差圧の時系列データとに基づいて、前記流体の流量変化に起因する前記分散比率の変化を抑制する補正値を算出する第５ステップと、
前記補正値に基づいて前記分散比率を補正する第６ステップと、
当該第６ステップによって補正された前記分散比率に基づいて前記高圧側導圧管及び低圧側導圧管の詰まりを判定する第７ステップと、
を有することを特徴とする導圧管詰まり検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導圧管の詰まり、特に管路を流れる流体の差圧を計測する差圧伝送器における導圧管の詰まりを検出する導圧管詰まり検出装置及び導圧管詰まり検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、差圧伝送器とは、流体の配管に設けられたオリフィスの前段（高圧側）と後段（低圧側）との差圧を、当該オリフィスの前段及び後段に配置された導圧管を介して伝達される圧力に基づいて計測するものである。このような差圧伝送器において導圧管に詰まりが生じた場合、正確に差圧を計測することが困難となる。よって、上記導圧管の詰まりを検出することは、流体管理の観点から非常に重要である。以下、従来行なわれていた導圧管詰まりの検出方法の一例について説明する。
【０００３】
正常時（つまり導圧管に詰まりがない状態）において、差圧伝送器から時系列的に得られる差圧データをＤps(i)とすると、差圧揺動Ｆdps(i)は下記（１）式で表される。なお、下記（１）式において、Ｄps(i)は差圧データの今回値、Ｄps(i-1)は差圧データの前回値である。一方、差圧揺動Ｆdps(i)の分散（２乗平均値）Ｖasは、下記（２）式で表される。なお、Ｎは差圧データＤps(i)の全サンプル数である。以下、このＶasを基準揺動分散という。このような正常時における基準揺動分散Ｖasを実運転の最初の段階に予め求めておく。
【０００４】
【数１】
2007292733.tif 000003
【０００５】
次に、プラントの実運転時において、導圧管の診断時期が到来する毎に、差圧伝送器から時系列的に得られる差圧データＤp(i)を用いて、上記と同様に差圧揺動Ｆdp(i)及び差圧揺動の分散Ｖaを求める。なお、実運転時における差圧揺動Ｆdp(i)、差圧揺動の分散Ｖaの算出式は上記（１）及び（２）式と同様である。
【０００６】
そして、このように導圧管の診断時期に求めた差圧揺動の分散Ｖaと、上記のように予め求めておいた基準揺動分散Ｖasとの比率Ｄ＝√（Ｖa／Ｖas）を算出する。導圧管の詰まり状態に応じて、差圧揺動の分散Ｖaが変化するため、上記比率Ｄの変化によって導圧管の詰まりを検出することができる。例えば、高圧側及び低圧側導圧管の両方が詰まった場合、差圧揺動の分散Ｖaは小さくなる（比率Ｄも小さくなる）。また、高圧側もしくは低圧側導圧管の片方が詰まっている場合、差圧揺動の分散Ｖaは大きくなる（比率Ｄも大きくなる）。さらに、導圧管が正常な場合、差圧揺動の分散Ｖaは基準揺動分散Ｖasに近い値となるため、比率Ｄは「１」に近い値となる。従って、比率Ｄと所定の閾値とを比較することにより、高圧側及び低圧側導圧管の両方が詰まっているのか、片方が詰まっているのか、または正常なのかを判断することができる。
【０００７】
なお、差圧揺動を求める場合、上記（１）式に代えて上記（３）式を用いても良い。例えば、（１）式を用いると、差圧に過渡的な変化（上昇または下降）が生じた場合、その過渡的変化成分が揺動として表れてしまうという問題があった。そこで、（３）式を用いることにより、上記のように差圧に過渡的な変化が生じた場合であっても、その過渡的変化成分を除去することができ、真の揺動成分のみを捉えることができる（下記特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１３２８１７号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、差圧揺動の分散は導圧管の詰まり状態に応じて変化するだけでなく、流体の流量の影響も受けて変化する。従って、上記基準揺動分散Ｖasは、ある一定の流量条件下における実験値であるため、実運転時に流量が増減した場合、導圧管の詰まり状態が同じであっても比率Ｄの値が変化してしまう。すなわち、流体の流量に応じて閾値または基準揺動分散Ｖasの設定値を変更する必要があるため、オペレータの作業負荷が増大してしまい、また、例えば上記のような設定値の変更を自動化した場合、装置コストの増大を招くという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、流体の流量に影響されることなく、正確に導圧管の詰まり状態を検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明では、導圧管詰まり検出装置に係る第１の解決手段として、高圧側導圧管を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧の時系列データを出力する差圧検出手段と、前記差圧の時系列データに基づいて差圧揺動を算出する差圧揺動算出手段と、
前記差圧揺動の分散を算出する揺動分散算出手段と、当該揺動分散算出手段によって算出した差圧揺動の分散と、予め高圧側導圧管及び低圧側導圧管の正常時に求めた差圧揺動の分散との分散比率を算出する分散比率算出手段と、前記差圧検出手段から出力される差圧の時系列データと、予め前記正常時に求めた差圧の時系列データとに基づいて、前記流体の流量変化に起因する前記分散比率の変化を抑制する補正値を算出し、当該補正値により前記分散比率を補正する分散比率補正手段と、当該分散比率補正手段によって補正された前記分散比率に基づいて前記高圧側導圧管及び低圧側導圧管の詰まりを判定する詰まり判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明では、導圧管詰まり検出装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記分散比率補正手段は、前記正常時に予め求めた差圧の時系列データの平均値Ａdpsと、前記差圧検出手段から出力される差圧の時系列データの平均値Ａdpとの比率Ａdps／Ａdpを補正値として算出し、前記補正値を前記分散比率に乗算することで当該分散比率を補正することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明では、導圧管詰まり検出装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記差圧検出手段は、検出した差圧と所定の閾値とを比較し、当該閾値より大きい差圧の時系列データを出力し、前記正常時に予め求められた差圧の時系列データは、前記所定の閾値より大きい値であり、前記正常時に予め求められた差圧揺動の分散は、当該正常時に予め求められた前記所定の閾値より大きい差圧の時系列データに基づいて算出されたものであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明では、導圧管詰まり検出装置に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、前記差圧揺動算出手段は、前記差圧の時系列データにおける今回値Ｄp(i)、前回値Ｄp(i-１)、前々回値Ｄp(i-２)からなる下記（１１）式、（１２）式または（１３）式のいずれかを用いて差圧揺動Ｆdp(i)を算出することを特徴とする。
【００１４】
【数２】
2007292733.tif 000004
【００１５】
一方、本発明では、導圧管詰まり検出方法に係る第１の解決手段として、高圧側導圧管を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧の時系列データを取得する第１ステップと、前記差圧の時系列データに基づいて差圧揺動を算出する第２ステップと、前記差圧揺動の分散を算出する第３ステップと、当該第３ステップにて算出した差圧揺動の分散と、予め高圧側導圧管及び低圧側導圧管の正常時に求めた差圧揺動の分散との分散比率を算出する第４ステップと、前記第１ステップにて取得された差圧の時系列データと、予め前記正常時に求めた差圧の時系列データとに基づいて、前記流体の流量変化に起因する前記分散比率の変化を抑制する補正値を算出する第５ステップと、前記補正値に基づいて前記分散比率を補正する第６ステップと、当該第６ステップによって補正された前記分散比率に基づいて前記高圧側導圧管及び低圧側導圧管の詰まりを判定する第７ステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流体の流量変化に起因する分散比率の変化を抑制するような補正値を求め、当該補正値によって分散比率を補正することにより、流体の流量に影響されることなく、正確に導圧管の詰まり状態を検出することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
図１は第１実施形態における導圧管詰まり検出装置の構成概略図である。なお、本導圧管詰まり検出装置は、プラント等の流体の配管１に設けられたオリフィス２の前段（高圧側）と後段（低圧側）とに配設された高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の詰まりを検出するものである。
【００１８】
図１に示すように、本導圧管詰まり検出装置は、差圧伝送器（差圧検出手段）５、差圧揺動算出部６、揺動分散算出部７、分散比率算出部８、分散比率補正部９、詰まり判定部１０、表示部１１及び記憶部１２から構成されている。
【００１９】
差圧伝送器５は、高圧側導圧管３を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管４を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧を示す時系列データである差圧データＤp(i)を差圧揺動算出部６及び分散比率補正部９に出力する。差圧揺動算出部６は、上記差圧伝送器５から時系列的に得られる差圧データＤp(i)に基づいて、下記（４）式から差圧揺動Ｆdp(i)を算出し、当該差圧揺動Ｆdp(i)を揺動分散算出部７に出力する。なお、下記（４）式において、Ｄp(i)は差圧データの今回値、Ｄp(i-1)は差圧データの前回値である。
【００２０】
【数３】
2007292733.tif 000005
【００２１】
揺動分散算出部７は、上記差圧揺動算出部６から得られる差圧揺動Ｆdp(i)の分散Ｖa（２乗平均値）を下記（５）式に基づいて算出し、当該差圧揺動分散Ｖaを分散比率算出部８に出力する。なお、Ｎは差圧データＤp(i)の全サンプル数である。分散比率算出部８は、上記揺動分散算出部７から得られる差圧揺動分散Ｖaと、記憶部１２に予め記憶されている、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における基準揺動分散Ｖasとの分散比率Ｄを下記（６）式から算出し、当該分散比率Ｄを分散比率補正部９に出力する。
【００２２】
【数４】
2007292733.tif 000006
【００２３】
分散比率補正部９は、差圧伝送器５から時系列的に得られる差圧データＤp(i)に基づいて、下記（７）式から差圧データ平均値Ａdpを算出する一方、記憶部１２に予め記憶されている、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における差圧データ平均値（基準差圧平均値）Ａdpsと、上記のように算出した差圧データ平均値Ａdpとの比率を補正値k（＝Ａdps／Ａdp）として算出する。なお、この補正値kは、配管１を流れる流体の流量変化に起因する分散比率Ｄの変化を抑制するための補正値である。分散比率補正部９は、下記（８）式に示すように、分散比率補正部９から得られる分散比率Ｄに上記補正値kを乗算することで補正分散比率Ｄcompを算出し、当該補正分散比率Ｄcompを詰まり判定部１０に出力する。
【００２４】
【数５】
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【００２５】
詰まり判定部１０は、上記補正分散比率Ｄcompと所定の閾値とを比較することにより、高圧側導圧管及び低圧側導圧管の詰まり状態を判定し、当該判定結果を表示部１１に出力する。表示部１１は、例えば液晶表示装置であり、上記詰まり判定部１０による判定結果を表示する。記憶部１２は、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における基準揺動分散Ｖasと、基準差圧平均値Ａdpsとを予め記憶している。
【００２６】
次に、このように構成された本導圧管詰まり検出装置の動作について説明する。
＜基準揺動分散Ｖas及び基準差圧平均値Ａdpsの設定＞
まず、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時（つまり導圧管に詰まりがない状態）において、差圧伝送器５から時系列的に得られる差圧データに基づいて、基準揺動分散Ｖasと、基準差圧平均値Ａdpsとを実運転の最初の段階に予め求め、記憶部１２に記憶しておく必要がある。具体的には、正常時、一定流量条件下において、差圧伝送器５から時系列的に得られる差圧データをＤps(i)とすると、差圧揺動Ｆdps(i)は上記（１）式で表される。一方、差圧揺動Ｆdps(i)の分散（基準揺動分散）Ｖasは、上記（２）式で表される。また、基準差圧平均値Ａdpsは、下記（９）式で表される。これら（１）（２）（９）式に基づいて、基準揺動分散Ｖas及び基準差圧平均値Ａdpsを求め、予め記憶部１２に記憶しておく。
【００２７】
【数６】
2007292733.tif 000008
【００２８】
＜実運転時における詰まり判定動作＞
図２は、プラントの実運転時における導圧管詰まり判定動作のフローチャート図である。なお、図２に示す動作フローは、導圧管の診断時期が到来する毎に行なわれるものである。まず、差圧伝送器５は、高圧側導圧管３を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管４を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧を示す差圧データＤp(i)を差圧揺動算出部６及び分散比率補正部９に出力する（ステップＳ１）。そして、差圧揺動算出部６は、上記差圧伝送器５から時系列的に得られる差圧データＤp(i)に基づいて、上記（４）式から差圧揺動Ｆdp(i)を算出し、当該差圧揺動Ｆdp(i)を揺動分散算出部７に出力する（ステップＳ２）。
【００２９】
次に、揺動分散算出部７は、上記差圧揺動算出部６から得られる差圧揺動Ｆdp(i)の分散Ｖaを下記（５）式に基づいて算出し、当該差圧揺動分散Ｖaを分散比率算出部８に出力する（ステップＳ３）。そして、分散比率算出部８は、上記揺動分散算出部７から得られる差圧揺動分散Ｖaと、記憶部１２に予め記憶されている、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における基準揺動分散Ｖasとの分散比率Ｄを上記（６）式から算出し、当該分散比率Ｄを分散比率補正部９に出力する（ステップＳ４）。
【００３０】
続いて、分散比率補正部９は、差圧伝送器５から時系列的に得られる差圧データＤp(i)に基づいて、上記（７）式から差圧データ平均値Ａdpを算出する（ステップＳ５）。そして、分散比率補正部９は、記憶部１２に予め記憶されている、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における基準差圧平均値Ａdpsと上記差圧データ平均値Ａdpとの比率を補正値k（＝Ａdps／Ａdp）として算出する（ステップＳ６）。さらに、分散比率補正部９は、上記（８）式に示すように、分散比率補正部９から得られる分散比率Ｄに上記補正値kを乗算することで補正分散比率Ｄcompを算出し、当該補正分散比率Ｄcompを詰まり判定部１０に出力する（ステップＳ７）。
【００３１】
ところで、上述したように、差圧揺動の分散は導圧管の詰まり状態に応じて変化するだけでなく、流体の流量の影響も受けて変化する。例えば、流量が増大すると、差圧揺動分散Ｖaが大きくなるため、分散比率Ｄも大きくなる。一方、流量が増大すると、差圧が大きくなる、つまり差圧データ平均値Ａdpも大きくなるため、補正値kは小さくなる。このように、補正値kは、配管１を流れる流体の流量変化に起因する分散比率Ｄの変化を抑制するような値になる。従って、上記（８）式から得られる補正分散比率Ｄcompは、分散比率Ｄに対する流量変化の影響が補正された値となる。
【００３２】
次に、詰まり判定部１０は、上記補正分散比率Ｄcompと所定の閾値とを比較することにより、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の詰まり状態を判定し、当該判定結果を表示部１１に出力する（ステップＳ８）。判定方法については、従来と同様であるので詳細な説明は省略するが、例えば、上記補正分散比率Ｄcompと第１の閾値（例えば３）及び第２の閾値（例えば０．３）とを比較し、補正分散比率Ｄcomp≧第１の閾値の場合、高圧側導圧管３もしくは低圧側導圧管４の片方が詰まっていると判定し、また、補正分散比率Ｄcomp≦第２の閾値の場合、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の両方が詰まっていると判定し、また、第２の閾値＜補正分散比率Ｄcomp＜第１の閾値の場合、正常と判定する。そして、表示部１１は、上記詰まり判定部１０による詰まり判定結果に基づいて、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の詰まり状態を表示する。
【００３３】
以上のように、本第１実施形態の導圧管詰まり検出装置によれば、配管１を流れる流体の流量変化に起因する分散比率Ｄの変化を抑制するような補正値kを求め、当該補正値kによって分散比率Ｄを補正することにより、流体の流量に影響されることなく、正確に導圧管の詰まり状態を検出することが可能である。よって、流体の流量に応じて閾値または基準揺動分散Ｖasの設定値を変更する必要がないため、オペレータの作業負荷の増大を防ぎ、また、上記のような設定値の変更を自動化する必要がないため、装置コストの増大を防止することができる。
【００３４】
なお、上記第１実施形態では、補正値kとして、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における基準差圧平均値Ａdpsと、診断時における差圧データ平均値Ａdpとの比率（＝Ａdps／Ａdp）を求めたが、これに限定されず、例えば正常時において同様に求めた所定サンプル数の差圧データＤps(i)の合計値Ｔdpsと、実運転時（診断時）において時系列的に得られる所定サンプル数の差圧データＤp(i)の合計値Ｔdpとの比率（＝Ｔdps／Ｔdp）を補正値kとして求めても良い。
【００３５】
ところで、上述したように、第１実施形態の導圧管詰まり検出装置では、予め正常時に求めておいた基準差圧平均値Ａdpsと、診断時に求めた差圧データ平均値Ａdpとの比率を補正値ｋ（＝Ａdps／Ａdp）とし、この補正値ｋを用いることで、流量変化に起因する分散比率Ｄの変化を補正した。しかしながら、一般のプラントでは、差圧データＤp(i)が診断している最中で常に一定であるとは限らない。例えば、一回の診断中においてさえ、流量がゼロから平均流量値の数倍以上変動する場合や、プラントによっては断続的に流体が流れる場合もあり得る。
【００３６】
図３は、断続的に流体が流れる条件下（以下、断続的流れ条件下と呼ぶ）における差圧データＤp(i)の時間変化を示すものである。図３では、期間Ｔ１及びＴ２において流体が流れず（つまり流量はゼロ）、差圧データＤp(i)がゼロとなっている場合を例示している。
このような断続的流れ条件下では、流体が流れない期間Ｔ１及びＴ２と、それ以外の流体が流れる期間に差圧データＤp(i)のサンプリングを行うため、差圧揺動分散Ｖaと差圧データ平均値Ａdpの計算に誤差が生じる。例えば、流体が流れない期間Ｔ１及びＴ２のサンプリング数をｎ、それ以外の流体が流れる期間のサンプリング数をｍとすると、断続的流れ条件下で第１実施形態の導圧管詰まり検出装置を使用した場合、補正分散比率Ｄcompは、下記（１０）式で表される。この（１０）式からわかるように、断続的流れ条件下において差圧揺動分散Ｖaが小さくなるほど、分散比率Ｄは過大補正される傾向にある。
【００３７】
【数７】
2007292733.tif 000009
【００３８】
上記のように、断続的流れ条件下のように激しく流量が変化する場合では、正確に導圧管の詰まり状態を検出することが困難となる。このような場合は、以下に説明する第２実施形態の導圧管詰まり検出装置を用いることにより、正確に導圧管の詰まり状態を検出することができる。
【００３９】
〔第２実施形態〕
第２実施形態における導圧管詰まり検出装置の装置構成については、図１に示す第１実施形態の導圧管詰まり検出装置と比較して、差圧伝送器５に以下に説明する機能が付加されたのみであり、他の構成要素は同一であるので図示及び説明を省略する。なお、説明の便宜上、第１実施形態の差圧伝送器５と区別するために、第２実施形態では差圧伝送器５aとする。
【００４０】
第２実施形態における導圧管詰まり検出装置の差圧伝送器５aは、高圧側導圧管３を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管４を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧と所定の閾値ＬＴとを比較し、閾値ＬＴより大きい差圧の時系列データである差圧データＤp(i)のみを差圧揺動算出部６及び分散比率補正部９に出力する。ここで、閾値ＬＴは、平均的な差圧データＤp(i)の値の５％程度に設定されている。
【００４１】
続いて、第２実施形態における導圧管詰まり検出装置の動作について説明する。
＜基準揺動分散Ｖas及び基準差圧平均値Ａdpsの設定＞
まず、第１実施形態と同様に、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時（つまり導圧管に詰まりがない状態）において、差圧伝送器５aから時系列的に得られる差圧データＤp(i)に基づいて、基準揺動分散Ｖasと、基準差圧平均値Ａdpsとを実運転の最初の段階に予め求め、記憶部１２に記憶しておく必要がある。ここで、第１実施形態と異なる点は、差圧伝送器５aから時系列的に得られる差圧データＤp(i)とは、上述したように、閾値ＬＴより大きな値の差圧データＤp(i)であるという点である。つまり、図３から明らかなように、差圧伝送器５aからは、流体が流れない期間Ｔ１及びＴ２以外の流体が流れる期間のみの差圧データＤp(i)が得られることになる。
【００４２】
具体的には、正常時、図３に示すような断続的流れ条件下において、差圧伝送器５aから時系列的に得られる、閾値ＬＴより大きい差圧データをＤps(i)とすると、差圧揺動Ｆdps(i)は上記（１）式によって算出する。一方、差圧揺動Ｆdps(i)の分散（基準揺動分散）Ｖasは上記（２）式によって算出する。なお、（２）式において、Ｎは差圧データＤps(i)の全サンプル数であるが、この全サンプル数は当然閾値ＬＴより大きい差圧データＤps(i)のサンプル数である。また、基準差圧平均値Ａdpsは、上記（９）式によって算出する。これら（１）（２）（９）式に基づいて、基準揺動分散Ｖas及び基準差圧平均値Ａdpsを求め、予め記憶部１２に記憶しておく。
【００４３】
＜実運転時における詰まり判定動作＞
図４は、第２実施形態におけるプラントの実運転時（断続的流れ条件下）における導圧管詰まり判定動作のフローチャート図である。なお、図４に示す動作フローは、導圧管の診断時期が到来する毎に行なわれるものである。まず、差圧伝送器５aは、高圧側導圧管３を介して伝達される高圧側圧力と、低圧側導圧管４を介して伝達される低圧側圧力とに基づいて流体の差圧を検出し、当該差圧と閾値ＬＴとを比較し、閾値ＬＴより大きい差圧の時系列データである差圧データＤp(i)のみを差圧揺動算出部６及び分散比率補正部９に出力する（ステップＳ１０）。ここでも、差圧伝送器５aからは、流体が流れない期間Ｔ１及びＴ２以外の流体が流れる期間のみの差圧データＤp(i)が出力される。
【００４４】
そして、差圧揺動算出部６は、上記差圧伝送器５から時系列的に得られる、閾値ＬＴより大きい差圧データＤp(i)に基づいて、上記（４）式から差圧揺動Ｆdp(i)を算出し、当該差圧揺動Ｆdp(i)を揺動分散算出部７に出力する（ステップＳ１１）。
【００４５】
次に、揺動分散算出部７は、上記差圧揺動算出部６から得られる差圧揺動Ｆdp(i)の分散Ｖaを上記（５）式に基づいて算出し、当該差圧揺動分散Ｖaを分散比率算出部８に出力する（ステップＳ１２）。そして、分散比率算出部８は、上記揺動分散算出部７から得られる差圧揺動分散Ｖaと、記憶部１２に予め記憶されている、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における基準揺動分散Ｖasとの分散比率Ｄを上記（６）式から算出し、当該分散比率Ｄを分散比率補正部９に出力する（ステップＳ１３）。
【００４６】
続いて、分散比率補正部９は、差圧伝送器５aから時系列的に得られる、閾値ＬＴより大きい差圧データＤp(i)に基づいて、上記（７）式から差圧データ平均値Ａdpを算出する（ステップＳ１４）。そして、分散比率補正部９は、記憶部１２に予め記憶されている、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の正常時における基準差圧平均値Ａdpsと、上記差圧データ平均値Ａdpとの比率を補正値k（＝Ａdps／Ａdp）として算出する（ステップＳ１５）。
【００４７】
さらに、分散比率補正部９は、上記（８）式に示すように、分散比率補正部９から得られる分散比率Ｄに上記補正値kを乗算することで補正分散比率Ｄcompを算出し、当該補正分散比率Ｄcompを詰まり判定部１０に出力する（ステップＳ１６）。そして、詰まり判定部１０は、第１実施形態と同様に、上記補正分散比率Ｄcompと所定の閾値とを比較することにより、高圧側導圧管３及び低圧側導圧管４の詰まり状態を判定し、当該判定結果を表示部１１に出力する（ステップＳ１７）。
【００４８】
以上のように、第２実施形態の導圧管詰まり検出装置によると、閾値ＬＴより大きい差圧データＤp(i)のみをサンプリングするので、断続的流れ条件下のように激しく流量が変化するであっても、流体が流れない期間の影響を受けることがなく、正確に導圧管の詰まり状態を判定することができる。
【００４９】
なお、上記第１及び第２実施形態では、差圧揺動Ｆdp(i)を算出する式として（４）式を用いたが、この（４）式の代わりに（３）式を用いても良い（添え字が変わるのみである）。この（３）式を用いることにより、差圧に過渡的な変化が生じた場合であっても、その過渡的変化成分を除去することができ、真の揺動成分のみを捉えることができる。
【００５０】
さらに、差圧揺動Ｆdp(i)を算出する式として、下記（１１）〜（１３）式のいずれかを用いても良い。これら（１１）〜（１３）式は、上記（３）式をさらに差圧データの今回値Ｄp(i)、または前回値Ｄp(i-１)、または前々回値Ｄp(i-２)で割ったものである。これらのような式を用いることにより、差圧の過渡的変化成分や流量の変化に影響されない、正確な差圧揺動Ｆdp(i)を得ることが可能となる。
【００５１】
【数８】
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【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１実施形態における導圧管詰まり検出装置の構成概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態における導圧管詰まり検出装置の動作フローチャート図である。
【図３】断続的流れ条件下における差圧データＤp(i)の時間変化を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態における導圧管詰まり検出装置の動作フローチャート図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…配管、２…オリフィス、３…高圧側導圧管、４…低圧側導圧管、５、５a…差圧伝送器（差圧検出手段）、６…差圧揺動算出部、７…揺動分散算出部、８…分散比率算出部、９…分散比率補正部、１０…詰まり判定部、１１…表示部、１２…記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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