(57)【要約】【課題】テスト時間の短縮を図る。【解決手段】ポジショナ１へステップ入力を与え、このステップ入力に応答して変化する所定の収集パラメータ（ＰＶ，Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｎ，ＭＶ）のデータをステップ応答テストのテストデータ（第１のテストデータ）として取得する。この取得したステップ応答テストのテストデータから、予め定められている関係（例えば、ＰＶ（ＶＳ）＝ＰＶ（ＳＲ）＊Ａ＋Ｉ）を利用して、バルブシグネチャテストのテストデータ（第２のテストデータ）を推定する。バルブシグネチャテストのテストデータを取得し、この取得したバルブシグネチャテストのテストデータから、予め定められている関係（例えば、ＰＶ（ＳＲ）＝（ＰＶ（ＶＳ）−Ｉ）／Ａ）を利用して、ステップ応答テストのテストデータを推定するようにしてもよい。【選択図】  図１
2017054409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポジショナを介してその弁開度が制御されるバルブの正常異常を診断するバルブ診断方法において、
前記ポジショナへ第１の入力を与え、この第１の入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータを前記バルブの診断に用いる第１のテストデータとして取得する第１のテストデータ取得ステップと、
前記ポジショナへ第２の入力を与えた際にこの第２の入力に応答して変化する前記所定の収集パラメータのデータを前記バルブの診断に用いる第２のテストデータとし、前記取得された第１のテストデータから予め定められている関係を利用して前記第２のテストデータを推定する第２のテストデータ推定ステップと
を備えることを特徴とするバルブ診断方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたバルブ診断方法において、
前記第１の入力は、時間軸に沿ってステップ状に変化する入力であり、
前記第２の入力は、時間軸に沿って連続的に変化する入力である
ことを特徴とするバルブ診断方法。
【請求項３】
請求項１に記載されたバルブ診断方法において、
前記第１の入力は、時間軸に沿って連続的に変化する入力であり、
前記第２の入力は、時間軸に沿ってステップ状に変化する入力である
ことを特徴とするバルブ診断方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載されたバルブ診断方法において、
前記所定の収集パラメータのデータは、前記バルブの弁開度を示すデータである
ことを特徴とするバルブ診断方法。
【請求項５】
ポジショナを介してその弁開度が制御されるバルブの正常異常を診断するバルブ診断装置において、
前記ポジショナへ第１の入力を与え、この第１の入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータを前記バルブの診断に用いる第１のテストデータとして取得する第１のテストデータ取得手段と、
前記ポジショナへ第２の入力を与えた際にこの第２の入力に応答して変化する前記所定の収集パラメータのデータを前記バルブの診断に用いる第２のテストデータとし、前記取得された第１のテストデータから予め定められている関係を利用して前記第２のテストデータを推定する第２のテストデータ推定手段と
を備えることを特徴とするバルブ診断装置。
【請求項６】
請求項５に記載されたバルブ診断装置において、
前記第１の入力は、時間軸に沿ってステップ状に変化する入力であり、
前記第２の入力は、時間軸に沿って連続的に変化する入力である
ことを特徴とするバルブ診断装置。
【請求項７】
請求項５に記載されたバルブ診断装置において、
前記第１の入力は、時間軸に沿って連続的に変化する入力であり、
前記第２の入力は、時間軸に沿ってステップ状に変化する入力である
ことを特徴とするバルブ診断装置。
【請求項８】
請求項５〜７の何れか１項に記載されたバルブ診断装置において、
前記所定の収集パラメータのデータは、前記バルブの弁開度を示すデータである
ことを特徴とするバルブ診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ポジショナを介してその弁開度が制御されるバルブの正常異常を診断するバルブ診断方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、化学プラント等においては、その流量プロセスに用いられるバルブ（調節弁）に対してポジショナを設け、このポジショナによってバルブの弁開度を制御するようにしている。
【０００３】
図５に特許文献１に示されたバルブ診断システム（オフライン診断システム）の構成を示す。同図において、１はポジショナ、２はバルブ（調節弁）、３は機器管理システム、４はコントローラであり、機器管理システム３とコントローラ４とは双方向の通信ライン５を介して接続され、コントローラ４とポジショナ１とはＨＡＲＴやフィールドバスなど、情報通信が可能な伝送路、ここではＨＡＲＴ信号を重畳して通信可能に構成された４〜２０ｍＡの２線の伝送路６を介して接続されている。
【０００４】
このバルブ診断システムにおいて、機器管理システム３は、バルブ２のオフライン診断時、オペレータからの指示にしたがって、ステップ応答テストの実施命令としてステップ入力（ステップ状に変化する弁開度の設定値ＳＰ）をコントローラ４へ送る。コントローラ４は、機器管理システム３からのステップ入力を受信し、その受信したステップ入力を４〜２０ｍＡの電流信号に変換してポジショナ１へ送る。
【０００５】
ポジショナ１は、この４〜２０ｍＡの電流信号として送られてくるステップ入力を空気圧信号に変換し、この変換した空気圧信号をバルブ２の操作器２−１へ与えて、バルブ２の弁開度を制御する。この弁開度の制御中、バルブ２の弁開度（実開度）は、ポジショナ１にフィードバックされる。これにより、ポジショナ１において、ステップ入力に応答して変化するバルブ２の弁開度を示すデータ（実開度値ＰＶ）がステップ応答として得られる。
【０００６】
図６に、ポジショナ１へのステップ入力と、バルブ２から得られるステップ応答を例示する。図６に示すステップ状の波形Ｉ（記録時間（横軸）−入力信号（ＳＰ値〔％〕）（縦軸））がステップ入力であり、この波形Ｉに対して遅れて変化している波形II（記録時間（横軸）−弁開度（ＰＶ値〔％〕）（縦軸））がステップ応答（ステップ応答テストのテストデータ）である。
【０００７】
ポジショナ１は、バルブ２から得られたステップ応答を検査結果データとしてコントローラ４へ送る。コントローラ４は、ポジショナ１から送られてきた検査結果データを機器管理システム３へ送る。機器管理システム３は、コントローラ４から送られてくる検査結果データに基づいて、バルブ２の正常異常を診断する。
【０００８】
例えば、検査結果データから得られる無駄時間Ｔｄ（ステップ入力後、ステップ幅の１０％に達するまでの時間）と遅れ時間Ｔ８６（ステップ入力後、ステップ応答がステップ幅の８６．５％に達するまでの時間）との比α（α＝Ｔｄ／Ｔ８６）や無駄時間Ｔｄと整定時間Ｔｓｓ（ステップ入力後、ステップ応答がステップ幅の±１％以内になるまでの時間）との比β（β＝Ｔｄ／Ｔｓｓ）を指標値として求め、この求めた指標値に基づいてバルブ２の正常異常を診断する。
【０００９】
特許文献１に示されたバルブ診断システムでは、ステップ応答テストを行うようにしているが、ステップ応答テストとは別のテストとしてバルブシグネチャ（Valve Signature）と呼ばれるテストもある（例えば、特許文献２参照）。バルブシグネチャテストでは、ポジショナ１へ時間軸に沿って連続的に変化する入力をバルブシグネチャ入力として与え、このバルブシグネチャ入力に応答して変化するデータをバルブ２の診断に用いるテストデータ（バルブシグネチャテストのテストデータ）として取得する。
【００１０】
図７にポジショナ１の要部の構成を示す。このポジショナ１は、制御部１１と、電空変換器（ＥＰＭ）１２と、パイロットリレー１３と、圧力センサ１４−１，１４−２，１４−３とを備えている。パイロットリレー１３は空気圧の出力ポートを２つ有しており、電空変換器１２およびパイロットリレー１３には外部からの供給空気圧Ｐｓが供給される。バルブ２にはその弁開度（実開度）を検出する開度センサ１５が設けられている。
【００１１】
このポジショナ１において、制御部１１は、上位装置（図５に示すコントローラ４）からの弁開度の設定値ＳＰと開度センサ１５が検出する実開度値ＰＶとの偏差を求め、この偏差にＰＩＤ制御演算を施して得られる電気信号を制御出力ＭＶとして出力する。電空変換器１２は、制御部１１からの制御出力ＭＶを空気圧信号（ノズル背圧）Ｐｎに変換する。パイロットリレー１３は、電空変換器１２からの空気圧信号Ｐｎを増幅し、第１のポートから空気圧Ｐｏ１を出力し、第２のポートから空気圧Ｐｏ２を出力する。これにより、バルブ２の操作器２−１に空気圧Ｐｏ１とＰｏ２との差に応じた空気圧信号が与えられ、この空気圧信号によってバルブ２の開度が調整される。
【００１２】
このポジショナ１は、複動型のポジショナであり、バルブ２を正動作（制御出力ＭＶに対応した方向に駆動）させる場合には第１のポートの空気圧Ｐｏ１が第２のポートの空気圧Ｐｏ２よりも高くされ、バルブ２を逆動作（制御出力ＭＶに対して反対の方向に駆動）させる場合には第２のポートの空気圧Ｐｏ２が第１のポートの空気圧Ｐｏ１よりも高くされる。
【００１３】
また、このポジショナ１では、パイロットリレー１３からのバルブ２への第１のポートの空気圧（出力空気圧）Ｐｏ１が第１の圧力センサ１４−１によって検出され、パイロットリレー１３からのバルブ２への第２のポートの空気圧（出力空気圧）Ｐｏ２が第２の圧力センサ１４−２によって検出され、電空変換器１２からのノズル背圧Ｐｎが圧力センサ１４−３によって検出され、制御部１１へフィードバックされる。
【００１４】
この複動型のポジショナ１を用いたシステムにおいて、ステップ応答テストでは、開度センサ１５が検出するバルブ２の実開度値ＰＶが収集パラメータとされ、バルブシグネチャテストでは、開度センサ１５が検出するバルブ２の実開度値ＰＶと、圧力センサ１４−１が検出するバルブ２への空気圧Ｐｏ１と、圧力センサ１４−２が検出するバルブ２への空気圧Ｐｏ２と、圧力センサ１４−３が検出するパイロットリレー１３へのノズル背圧Ｐｎと、制御部１１からの電空変換器１２への制御出力ＭＶとが収集パラメータとされる（図８参照）。
【００１５】
また、この複動型のポジショナ１を用いたシステムにおいて、ステップ応答テストでは、そのセットポイント（弁開度の設定値ＳＰ）の与え方を図９に波形IIIとして例示するように、時間軸に沿ってステップ状に変化する弁開度の設定値ＳＰを入力（ステップ入力）としてポジショナ１に与える。また、バルブシグネチャテストでは、そのセットポイント（弁開度の設定値ＳＰ）の与え方を図９に波形IVとして例示するように、時間軸に沿って連続的に変化する弁開度の設定値ＳＰを入力（バルブシグネチャ入力）としてポジショナ１に与える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１４−１３４９９９号公報
【特許文献２】特表２０１４−５２４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
図９に示されるように、ステップ応答テストとバルブシグネチャテストとではセットポイントの与え方が大きく異なり、単純に同じセットポイントのテストデータを用いることはできない。
【００１８】
このため、従来においては、ステップ応答テストとバルブシグネチャテストとを別々に行うようにしており、個々にテスト時間が必要であった。これらのテストは、バルブのサイズにもよるが、長いものでは数時間を要することもあり、２つのテストを別々に行うようにすると、過大な時間が掛かる。
【００１９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、片方のテストデータから、もう片方のテストデータを推測することで、テスト時間の短縮を図ることが可能なバルブ診断方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
このような目的を達成するために本発明は、ポジショナを介してその弁開度が制御されるバルブの正常異常を診断するバルブ診断方法において、ポジショナへ第１の入力を与え、この第１の入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをバルブの診断に用いる第１のテストデータとして取得する第１のテストデータ取得ステップと、ポジショナへ第２の入力を与えた際にこの第２の入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをバルブの診断に用いる第２のテストデータとし、取得された第１のテストデータから予め定められている関係を利用して第２のテストデータを推定する第２のテストデータ推定ステップとを備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明において、例えば、第１の入力を時間軸に沿ってステップ状に変化する入力（ステップ入力）とし、第２の入力を時間軸に沿って連続的に変化する入力（バルブシグネチャ入力）とし、所定の収集パラメータのデータをバルブの弁開度を示すデータとした場合、第１の入力（ステップ入力）に応答して変化する所定の収集パラメータのデータ（バルブの弁開度を示すデータ）が第１のテストデータとして取得される。そして、この取得された第１のテストデータから、予め定められている関係を利用して、第２の入力（バルブシグネチャ入力）に応答して変化する所定の収集パラメータのデータ（バルブの弁開度を示すデータ）が第２のテストデータとして推定される。
【００２２】
この場合、第１のテストデータをステップ応答テストのテストデータ、第２のテストデータをバルブシグネチャテストのテストデータとすると、ステップ応答テストのテストデータからバルブシグネチャテストのテストデータが推定されるものとなり、バルブシグネチャテストのテストデータの取得を不要として、テスト時間の短縮を図ることが可能となる。
【００２３】
また、本発明において、例えば、第１の入力を時間軸に沿って連続的に変化する入力（バルブシグネチャ入力）とし、第２の入力を時間軸に沿ってステップ状に変化する入力（ステップ入力）とし、所定の収集パラメータのデータをバルブの弁開度を示すデータとした場合、第１の入力（バルブシグネチャ入力）に応答して変化する所定の収集パラメータのデータ（バルブの弁開度を示すデータ）が第１のテストデータとして取得される。そして、この取得された第１のテストデータから、予め定められている関係を利用して、第２の入力（ステップ入力）に応答して変化する所定の収集パラメータのデータ（バルブの弁開度を示すデータ）が第２のテストデータとして推定される。
【００２４】
この場合、第１のテストデータをバルブシグネチャテストのテストデータ、第２のテストデータをステップ応答テストのテストデータとすると、バルブシグネチャテストのテストデータからステップ応答テストのテストデータが推定されるものとなり、ステップ応答テストのテストデータの取得を不要として、テスト時間の短縮を図ることが可能となる。
【００２５】
なお、本発明は、第１のテストデータを取得し、この取得した第１のテストデータから第２のテストデータを推定することで、テスト時間の短縮を図ろうとするものであるが、当然、第２のテストデータは実際には取得しないため、簡易的なテストデータとしてしか得ることができない。しかし、バルブの用途によっては、これで十分な場合もある。
【００２６】
また、本発明において、所定の収集パラメータは、バルブの弁開度（ＰＶ）に限られるものではなく、ポジショナ内における制御出力（ＭＶ）やノズル背圧（Ｐｎ）、ポジショナからバルブへ出力される空気圧（Ｐｏ１，Ｐｏ２）などであってもよい。また、第１の入力や第２の入力も、ステップ入力やバルブシグネチャ入力に限られるものでもない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ポジショナへ第１の入力を与え、この第１の入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをバルブの診断に用いる第１のテストデータとして取得し、ポジショナへ第２の入力を与えた際にこの第２の入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをバルブの診断に用いる第２のテストデータとし、取得された第１のテストデータから予め定められている関係を利用して第２のテストデータを推定するようにしたので、例えばステップ応答テストとバルブシグネチャテストの両方を行うような場合、片方のテストデータの取得を不要として、テスト時間の短縮を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るバルブ診断装置の第１の実施の形態（実施の形態１）の要部を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１のバルブ診断装置において第１のテストデータ取得部が取得するステップ応答テストのテストデータ（第１のテストデータ）と第２のテストデータ推定部が推定するバルブシグネチャテストのテストデータ（第２のテストデータ）との関係を示す図である。
【図３】本発明に係るバルブ診断装置の第２の実施の形態（実施の形態２）の要部を示すブロック図である。
【図４】実施の形態２のバルブ診断装置において第１のテストデータ取得部が取得するバルブシグネチャテストのテストデータ（第１のテストデータ）と第２のテストデータ推定部が推定するステップ応答テストのテストデータ（第２のテストデータ）との関係を示す図である。
【図５】特許文献１に示されたバルブ診断システム（オフライン診断システム）の構成を示す図である。
【図６】ポジショナへのステップ入力とバルブから得られるステップ応答を例示する図である。
【図７】ポジショナの要部の構成を示す図である。
【図８】ステップ応答テストおよびバルブシグネチャテストで必要とされる収集パラメータを示す図である。
【図９】ステップ応答テストおよびバルブシグネチャテストでのセットポイントの与え方を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１は本発明に係るバルブ診断装置の第１の実施の形態（実施の形態１）の要部を示すブロック図である。このバルブ診断装置１００は、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能部として、ステップ応答テストのテストデータ取得部１０１と、バルブシグネチャテストのテストデータ推定部１０２とを備えている。
【００３０】
なお、図１において、図５と同一符号は図５を参照して説明した構成要素と同一或いは同等の構成要素を示し、その説明は省略する。また、このバルブ診断装置１００において、ステップ応答テストのテストデータ取得部１０１が本発明でいう第１のテストデータ取得ステップを実行する機能部に相当し、バルブシグネチャテストのテストデータ推定部１０２が本発明でいう第２のテストデータ推定ステップを実行する機能部に相当する。以下、ステップ応答テストのテストデータ取得部１０１を第１のテストデータ取得部と呼び、バルブシグネチャテストのテストデータ推定部１０２を第２のテストデータ推定部と呼ぶ。
【００３１】
このバルブ診断装置１００において、第１のテストデータ取得部１０１は、ポジショナ１へ時間軸に沿ってステップ状に変化する弁開度の設定値ＳＰ（図９に示す波形III）をステップ入力として与え、このステップ入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをステップ応答テストのテストデータ（第１のテストデータ）として取得する。
【００３２】
第２のテストデータ推定部１０２は、ポジショナ１へ時間軸に沿って連続的に変化する弁開度の設定値ＳＰ（図９に示す波形IV）をバルブシグネチャ入力として与えた際にこのバルブシグネチャ入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをバルブシグネチャテストのテストデータとし、第１のテストデータ取得部１０１によって取得されたステップ応答テストのテストデータから予め定められている関係を利用してバルブシグネチャテストのテストデータ（第２のテストデータ）を推定する。
【００３３】
図２に、第１のテストデータ取得部１０１が取得するステップ応答テストのテストデータと、第２のテストデータ推定部１０２が推定するバルブシグネチャテストのテストデータとの関係を示す。
【００３４】
本実施の形態において、第１のテストデータ取得部１０１は、バルブ２の実開度値ＰＶ、ポジショナ１からのバルブ２への空気圧Ｐｏ１，Ｐｏ２、ポジショナ１内におけるノズル背圧Ｐｎおよび制御出力ＭＶを所定の収集パラメータとし、この収集パラメータのデータをステップ応答テストのテストデータ（第１のテストデータ）として取得する。図２中、ＰＶ（ＳＲ），Ｐｏ１（ＳＲ），Ｐｏ２（ＳＲ），Ｐｎ（ＳＲ），ＭＶ（ＳＲ）は、時間ｔにおけるステップ応答テストのテストデータとして取得される各収集パラメータのデータを示す。
【００３５】
本実施の形態において、第２のテストデータ推定部１０２は、バルブ２の実開度値ＰＶ、ポジショナ１からのバルブ２への空気圧Ｐｏ１，Ｐｏ２、ポジショナ１内におけるノズル背圧Ｐｎおよび制御出力ＭＶを所定の収集パラメータとし、この収集パラメータのデータをバルブシグネチャテストのテストデータ（第２のテストデータ）として推定する。図２中、ＰＶ（ＶＳ），Ｐｏ１（ＶＳ），Ｐｏ２（ＶＳ），Ｐｎ（ＶＳ），ＭＶ（ＶＳ）は、時間ｔにおけるバルブシグネチャテストのテストデータとして推定される各収集パラメータのデータを示す。
【００３６】
第２のテストデータ推定部１０２において、ＰＶ（ＶＳ）とＰＶ（ＳＲ）との間には、ＰＶ（ＶＳ）＝ＰＶ（ＳＲ）＊Ａ＋Ｉという関係が定められており、Ｐｏ１（ＶＳ）とＰｏ１（ＳＲ）との間には、Ｐｏ１（ＶＳ）＝Ｐｏ１（ＳＲ）＊Ｂ＋Ｊという関係が定められている。また、Ｐｏ２（ＶＳ）とＰｏ２（ＳＲ）との間には、Ｐｏ２（ＶＳ）＝Ｐｏ２（ＳＲ）＊Ｃ＋Ｋという関係が、Ｐｎ（ＶＳ）とＰｎ（ＳＲ）との間には、Ｐｎ（ＶＳ）＝Ｐｎ（ＳＲ）＊Ｄ＋Ｌという関係が、ＭＶ（ＶＳ）とＭＶ（ＳＲ）との間には、ＭＶ（ＶＳ）＝ＭＶ（ＳＲ）＊Ｅ＋Ｍという関係が定められている。
【００３７】
なお、この関係において、「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ」はステップ応答テストのテストデータから求めた補正係数であり、また「Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ」はステップ応答テストのテストデータから求めた補正定数であり、これらの値は時間ｔに対応する値として定められている。すなわち、これらの値は、時間軸に沿って一定の値をとるのでなく、時間ｔが異なる場合、異なる値をとる場合もある。また、この補正係数および補正定数は、実験を繰り返すことによって、時間ｔに対応する適切な値として定められたものである。
【００３８】
第２のテストデータ推定部１０２は、このバルブシグネチャテストのテストデータＰＶ（ＶＳ），Ｐｏ１（ＶＳ），Ｐｏ２（ＶＳ），Ｐｎ（ＶＳ），ＭＶ（ＶＳ）とステップ応答テストのテストデータＰＶ（ＳＲ），Ｐｏ１（ＳＲ），Ｐｏ２（ＳＲ），Ｐｎ（ＳＲ），ＭＶ（ＳＲ）との間に定められている関係から、各時間ｔにおけるバルブシグネチャテストのテストデータＰＶ（ＶＳ），Ｐｏ１（ＶＳ），Ｐｏ２（ＶＳ），Ｐｎ（ＶＳ），ＭＶ（ＶＳ）を推定する。
【００３９】
なお、上記の関係から推定することが難しい区間が存在するような場合には、すなわちステップ応答テストのテストデータの補正ではバルブシグネチャテストのテストデータを推定することが難しい区間が存在するような場合には、その区間内のデータを補間するなどして推定するものとする。すなわち、補正と補間とを組み合わせて、バルブシグネチャテストのテストデータを推定するようにする。
【００４０】
このようにして、実施の形態１のバルブ診断装置１００によれば、ステップ応答テストのテストデータを取得するのみで、ステップ応答テストだけではなく、バルブシグネチャテストも行う（簡易的ではあるが）ことができ、バルブシグネチャテストのテストデータの取得を不要として、テスト時間の短縮を図ることができるようになる。
【００４１】
〔実施の形態２〕
図３は本発明に係るバルブ診断装置の第２の実施の形態（実施の形態２）の要部を示すブロック図である。このバルブ診断装置２００は、バルブシグネチャテストのテストデータ取得部２０１と、ステップ応答テストのテストデータ推定部２０２とを備えている。
【００４２】
このバルブ診断装置２００において、バルブシグネチャテストのテストデータ取得部２０１が本発明でいう第１のテストデータ取得ステップを実行する機能部に相当し、ステップ応答テストのテストデータ推定部２０２が本発明でいう第２のテストデータ推定ステップを実行する機能部に相当する。以下、バルブシグネチャテストのテストデータ取得部２０１を第１のテストデータ取得部と呼び、ステップ応答テストのテストデータ推定部２０２を第２のテストデータ推定部と呼ぶ。
【００４３】
このバルブ診断装置２００において、第１のテストデータ取得部２０１は、ポジショナ１へ時間軸に沿って連続的に変化する弁開度の設定値ＳＰ（図９に示す波形IV）をバルブシグネチャ入力として与え、このバルブシグネチャ入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをバルブシグネチャテストのテストデータ（第１のテストデータ）として取得する。
【００４４】
第２のテストデータ推定部２０２は、ポジショナ１へ時間軸に沿ってステップ状に変化する弁開度の設定値ＳＰ（図９に示す波形III）をステップ入力として与えた際にこのステップ入力に応答して変化する所定の収集パラメータのデータをステップ応答テストのテストデータとし、第１のテストデータ取得部２０１によって取得されたバルブシグネチャテストのテストデータから予め定められている関係を利用してステップ応答テストのテストデータ（第２のテストデータ）を推定する。
【００４５】
図４に、第１のテストデータ取得部２０１が取得するバルブシグネチャテストのテストデータと、第２のテストデータ推定部２０２が推定するステップ応答テストのテストデータとの関係を示す。
【００４６】
本実施の形態において、第１のテストデータ取得部２０１は、バルブ２の実開度値ＰＶ、ポジショナ１からのバルブ２への空気圧Ｐｏ１，Ｐｏ２、ポジショナ１内にけるノズル背圧Ｐｎおよび制御出力ＭＶを所定の収集パラメータとし、この収集パラメータのデータをバルブシグネチャテストのテストデータ（第１テストデータ）として取得する。図４中、ＰＶ（ＶＳ），Ｐｏ１（ＶＳ），Ｐｏ２（ＶＳ），Ｐｎ（ＶＳ），ＭＶ（ＶＳ）は、時間ｔにおけるバルブシグネチャテストのテストデータとして取得される各収集パラメータのデータを示す。
【００４７】
本実施の形態において、第２のテストデータ推定部２０２は、バルブ２の実開度値ＰＶ、ポジショナ１からのバルブ２への空気圧Ｐｏ１，Ｐｏ２、ポジショナ１内におけるノズル背圧Ｐｎおよび制御出力ＭＶを所定の収集パラメータとし、この収集パラメータのデータをステップ応答テストのテストデータ（第２のテストデータ）として推定する。図４中、ＰＶ（ＳＲ），Ｐｏ１（ＳＲ），Ｐｏ２（ＳＲ），Ｐｎ（ＳＲ），ＭＶ（ＳＲ）は、時間ｔにおけるステップ応答テストのテストデータとして推定される各収集パラメータのデータを示す。
【００４８】
第２のテストデータ推定部２０２において、ＰＶ（ＳＲ）とＰＶ（ＶＳ）との間には、ＰＶ（ＳＲ）＝（ＰＶ（ＶＳ）−Ｉ）／Ａという関係が定められており、Ｐｏ１（ＳＲ）とＰｏ１（ＶＳ）との間には、Ｐｏ１（ＳＲ）＝（Ｐｏ１（ＶＳ）−Ｊ）／Ｂという関係が定められている。また、Ｐｏ２（ＳＲ）とＰｏ２（ＶＳ）との間には、Ｐｏ２（ＳＲ）＝（Ｐｏ２（ＶＳ）−Ｋ）／Ｃという関係が、Ｐｎ（ＳＲ）とＰｎ（ＶＳ）との間には、Ｐｎ（ＳＲ）＝（Ｐｎ（ＶＳ）−Ｌ）／Ｄという関係が、ＭＶ（ＳＲ）とＭＶ（ＶＳ）との間には、ＭＶ（ＳＲ）＝（ＭＶ（ＶＳ）−Ｍ）／Ｅという関係が定められている。
【００４９】
なお、この関係において、「Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ」はバルブシグネチャテストのテストデータから求めた補正係数であり、また「Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，Ｍ」はバルブシグネチャテストのテストデータから求めた補正定数であり、これらの値は時間ｔに対応する値として定められている。すなわち、これらの値は、時間軸に沿って一定の値をとるのでなく、時間ｔが異なる場合、異なる値をとる場合もある。また、この補正係数および補正定数は、実験を繰り返すことによって、時間ｔに対応する適切な値として定められたものである。
【００５０】
第２のテストデータ推定部２０２は、このステップ応答テストのテストデータＰＶ（ＳＲ），Ｐｏ１（ＳＲ），Ｐｏ２（ＳＲ），Ｐｎ（ＳＲ），ＭＶ（ＳＲ）とバルブシグネチャテストのテストデータＰＶ（ＶＳ），Ｐｏ１（ＶＳ），Ｐｏ２（ＶＳ），Ｐｎ（ＶＳ），ＭＶ（ＶＳ）との間に定められている関係から、各時間ｔにおけるステップ応答テストのテストデータＰＶ（ＳＲ），Ｐｏ１（ＳＲ），Ｐｏ２（ＳＲ），Ｐｎ（ＳＲ），ＭＶ（ＳＲ）を推定する。
【００５１】
なお、上記の関係から推定することが難しい区間が存在するような場合には、すなわちバルブシグネチャテストのテストデータの補正ではステップ応答テストのテストデータを推定することが難しい区間が存在するような場合には、その区間内のデータを補間するなどして推定するものとする。すなわち、補正と補間とを組み合わせて、ステップ応答テストのテストデータを推定するようにする。
【００５２】
このようにして、実施の形態２のバルブ診断装置２００によれば、バルブシグネチャテストのテストデータを取得するのみで、バルブシグネチャテストだけではなく、ステップ応答テストも行う（簡易的ではあるが）ことができ、ステップ応答テストのテストデータの取得を不要として、テスト時間の短縮を図ることができるようになる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態１，２では、ステップ応答テストとバルブシグネチャテストを例にとって説明したが、ステップ応答テストやバルブシグネチャテストに限られるものではなく、バルブ２の診断を行う際の各種のテストに対して同様にして適用することが可能である。
【００５４】
また、上述した実施の形態１，２において、バルブ診断装置１００，２００は、図５における機器管理システム３に設けられていてもよく、コントローラ４に設けられていてもよい。また、ポジショナ１内にバルブ診断装置１００，２００を設けるようにしてもよい。
【００５５】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…ポジショナ、２…バルブ（調節弁）、１００…バルブ診断装置、１０１…ステップ応答テストのテストデータ取得部（第１のテストデータ取得部）、１０２…バルブシグネチャテストのテストデータ推定部（第２のテストデータ推定部）、２００…バルブ診断装置、２０１…バルブシグネチャテストのテストデータ取得部（第１のテストデータ取得部）、２０２…ステップ応答テストのテストデータ推定部（第２のテストデータ推定部）。
【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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【図９】
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