(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体容器に連通され液体容器内の液面に対応する液面を有する非磁性体のチャンバー内にマグネットを備えたフロートを浮遊させ、前記マグネットの磁界の作用を受ける指示体を前記チャンバーに沿って配置して液面を表示する、各ユーザに配置されたマグネットフロート式液面計から送信されてきたユーザＩＤと故障監視用の各種センサからの信号とを、通信ネットワークを通して故障監視サーバに送り、この故障監視サーバで前記各種センサからの信号を処理して、フロート水没・内圧低下、フロートスティックおよびマグネット磁力低下の故障診断を行うと共に、前記故障診断で異常と判定された時に故障修復情報を前記通信ネットワークを通してユーザに送り、
前記故障監視サーバは、前記各種センサからの信号を前記ユーザＩＤと共に入力するセンサ信号入力手段と、入力された前記ユーザＩＤよりどのユーザから送信された信号であるかを判定すると共に入力された前記各種センサからの信号の読み込みが完了したことを判定することにより、前記各種センサからの信号の内容を確認する信号内容判定手段と、前記信号内容判定手段で確認された前記各種センサからの信号の内容に応じて所定の故障診断処理ロジックで前記フロート水没・内圧低下、フロートスティックおよびマグネット磁力低下の異常の判定を行う診断ロジック判定手段と、前記診断ロジック判定手段で前記フロート水没・内圧低下、フロートスティックまたはマグネット磁力低下の異常と判定されたか否かを判定する故障判定手段と、前記診断ロジック判定手段で前記フロート水没・内圧低下、フロートスティックまたはマグネット磁力低下の異常と判定されたと前記故障判定手段で判定された場合に、前記診断ロジック判定手段で判定された異常が前記フロート水没・内圧低下であるか、フロートスティックであるかまたはマグネット磁力低下であるかの異常内容と前記ユーザＩＤとに基づき、前記異常内容に応じて交換すべき部品名、前記ユーザＩＤに対応するユーザ先の液面計の製造番号、前記製造番号に対応する前記交換すべき部品名の部品番号、前記部品番号の部品の在庫数あるいは標準納期、前記交換すべき部品の部品番号に対応する修復作業の作業手順書番号、修復作業に費やす作業時間及び作業者数をそれぞれ記憶した複数のデータベースを検索する修復情報検索手段と、検索した前記在庫数あるいは標準納期、作業手順書番号、作業時間及び作業者数を前記故障修復情報として前記通信ネットワークによりユーザに送る修復情報提供手段とを備え、
前記診断ロジック判定手段は、前記故障監視用の各種センサからの信号に基づいてフロート水没・内圧低下を判定する第１の故障診断手段と、フロートスティックを判定する第２の故障診断手段と、マグネット磁力低下を判定する第３の故障診断手段とを備え、
前記第１の故障診断手段は、前記各種センサからの信号の１つである前記チャンバー内におけるフロートのマグネットの位置信号と、前記各種センサからの信号の１つである前記チャンバーの液相部圧力に基づく液体容器内の実水位信号との比較に基づいてフロート水没・内圧低下を判定し、
前記第２の故障診断手段は、前記位置信号の単位時間の変化率と前記実水位信号の単位時間の変化率との比較に基づいてフロートスティックを判定し、
前記第３の故障診断手段は、前記位置信号の繰り返しレベル変化に基づいてマグネット磁力低下を判定する
ことを特徴とするマグネットフロート式液面計故障診断システム。
【請求項２】
前記液相部圧力を液体の比重で補正した値で実水位信号を演算して前記第１、２の故障診断手段に供することを特徴とする請求項１に記載のマグネットフロート式液面計故障診断システム。
【請求項３】
前記チャンバーの気相部圧力から演算された飽和圧力に基づいて演算した比重により前記チャンバーの液相部圧力と気相部圧力との差圧を補正した値で、前記実水位信号を演算して前記第１、２の故障診断手段に供することを特徴とする請求項１に記載のマグネットフロート式液面計故障診断システム。
【請求項４】
前記チャンバーの液相部圧力に基づく液体容器内の実水位信号に代えて、マグネットフロート式液面計と遠隔して液体容器本体より検出した水位情報を実水位信号とすることを特徴とする請求項１に記載のマグネットフロート式液面計故障診断システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は各ユーザに設置したマグネットフロート式液面計より故障監視用の各種センサからの信号を通信ネットワークにより故障監視サーバに入力し、このサーバで各種センサからの信号を所定の故障診断ロジックにかけて故障部位を特定すると共に、特定された故障部位に応じた故障修復情報を、通信ネットワークを通してユーザに返送するマグネットフロート式液面計故障診断システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のマグネットフロート式液面計の一種として、図２３（ａ）の縦断面図，図２３（ｂ）の横断面図に示すように、タンク１に上部連通管２Ｕと下部連通管２Ｌで連通されタンク１内の液面に対応する液面を有する非磁性体からなるチャンバー３内に、マグネットＭＧを有するフロート４を浮遊させ、浮遊位置よりタンク１内の液面を計測するものがある。尚、チャンバー３の上端部フランジＦ１，下端部フランジＦ２は蓋部が設けられている。
【０００３】
このマグネットフロート式液面計は、チャンバー３に沿って、マグネットＭＧと吸引し合う或いは反発し合うと円周方向に所定角度だけ回転し、円周面の色を白から赤に変える円柱状のマグネットよりなる複数の指示体５を横方向にして縦列したインジケータ６をチャンバー３内のフロート浮遊方向に沿って配置している。
【０００４】
フロート４がタンク１内の液面の移動に従ってチャンバー３内を移動すると、各指示体５はマグネットＭＧの磁力によりその円周面の色を順次白から赤に変え、赤色の範囲を連続的に変えて行くことでタンク１内の液面を表示する。
【０００５】
従来のマグネットフロート式液面計は、複数の指示器の変色範囲を目視してタンク内の水位を計測するとき、計測する人間は過去の例えば温水ボイラの運転履歴等から現状表示の妥当性を確認することで、指示器の表示が実際の水位を示しているかを判断していた。そして、指示器による液面表示に異常を認めると液面計を分解・点検して故障部位を特定していた。
【０００６】
また、マグネットフロート式液面計に遠隔で水位を確認できる遠隔水位検出器が併設されている場合は、マグネットフロート式液面計の指示器と併設された遠隔水位検出器の検出値とを比較し、検出値が指示器の表示と相違していると判断したならばマグネットフロート式液面計を分解・点検し故障部位を特定していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来はこのようにマグネットフロート式液面計の液面表示に異常を見つけると、液面計を分解・点検し故障部位を特定していたが、実際に故障部位を特定しても液面計を設置してから年月が経過して型式プレートが破損等すると型式に応じた交換部品の要求が困難となったり、交換部品を入手しても交換方法が分からずメーカと連絡を取り合う等をすると故障修復までに時間を要しプラントの稼働に影響を与えることになる。
【０００８】
しかも、係員は常にマグネットフロート式液面計の故障監視を行うことがないため、視認により故障を判定した時点では、故障の度合いが著しく進行していることもあり、その場合に故障修復にかなりの時間を要することになる。
【０００９】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、メーカ側は各ユーザとの契約によりマグネットフロート式液面計の故障監視を遠隔にて自動的に随時行い、故障判定時には故障部位に応じた故障修復情報をユーザに対して通信ネットワークを通して即座に提供することができるマグネットフロート式液面計故障診断システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムは、液体容器に連通され液体容器内の液面に対応する液面を有する非磁性体のチャンバー内にマグネットを備えたフロートを浮遊させ、前記マグネットの磁界の作用を受ける指示体を前記チャンバーに沿って配置して液面を表示する、各ユーザに配置されたマグネットフロート式液面計から送信されてきたユーザＩＤと故障監視用の各種センサからの信号とを、通信ネットワークを通して故障監視サーバに送り、この故障監視サーバで前記各種センサからの信号を処理して、フロート水没・内圧低下、フロートスティックおよびマグネット磁力低下の故障診断を行うと共に、前記故障診断で異常と判定された時に故障修復情報を前記通信ネットワークを通してユーザに送り、前記故障監視サーバは、前記各種センサからの信号を前記ユーザＩＤと共に入力するセンサ信号入力手段と、入力された前記ユーザＩＤよりどのユーザから送信された信号であるかを判定すると共に入力された前記各種センサからの信号の読み込みが完了したことを判定することにより、前記各種センサからの信号の内容を確認する信号内容判定手段と、前記信号内容判定手段で確認された前記各種センサからの信号の内容に応じて所定の故障診断処理ロジックで前記フロート水没・内圧低下、フロートスティックおよびマグネット磁力低下の異常の判定を行う診断ロジック判定手段と、前記診断ロジック判定手段で前記フロート水没・内圧低下、フロートスティックまたはマグネット磁力低下の異常と判定されたか否かを判定する故障判定手段と、前記診断ロジック判定手段で前記フロート水没・内圧低下、フロートスティックまたはマグネット磁力低下の異常と判定されたと前記故障判定手段で判定された場合に、前記診断ロジック判定手段で判定された異常が前記フロート水没・内圧低下であるか、フロートスティックであるかまたはマグネット磁力低下であるかの異常内容と前記ユーザＩＤとに基づき、前記異常内容に応じて交換すべき部品名、前記ユーザＩＤに対応するユーザ先の液面計の製造番号、前記製造番号に対応する前記交換すべき部品名の部品番号、前記部品番号の部品の在庫数あるいは標準納期、前記交換すべき部品の部品番号に対応する修復作業の作業手順書番号、修復作業に費やす作業時間及び作業者数をそれぞれ記憶した複数のデータベースを検索する修復情報検索手段と、検索した前記在庫数あるいは標準納期、作業手順書番号、作業時間及び作業者数を前記故障修復情報として前記通信ネットワークによりユーザに送る修復情報提供手段とを備え、前記診断ロジック判定手段は、前記故障監視用の各種センサからの信号に基づいてフロート水没・内圧低下を判定する第１の故障診断手段と、フロートスティックを判定する第２の故障診断手段と、マグネット磁力低下を判定する第３の故障診断手段とを備え、前記第１の故障診断手段は、前記各種センサからの信号の１つである前記チャンバー内におけるフロートのマグネットの位置信号と、前記各種センサからの信号の１つである前記チャンバーの液相部圧力に基づく液体容器内の実水位信号との比較に基づいてフロート水没・内圧低下を判定し、前記第２の故障診断手段は、前記位置信号の単位時間の変化率と前記実水位信号の単位時間の変化率との比較に基づいてフロートスティックを判定し、前記第３の故障診断手段は、前記位置信号の繰り返しレベル変化に基づいてマグネット磁力低下を判定する。
【００１４】
請求項２の発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムは、液相部圧力を液体の比重で補正した値で実水位信号を演算して前記第１、２の故障診断手段に供する。
【００１５】
請求項３の発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムは、チャンバーの液相部圧力と気相部圧力との差圧を、前記気相部圧力から演算された飽和圧力に基づいて演算した比重で補正した値で実水位信号を演算して前記第１、２の故障診断手段に供する。
【００１６】
請求項４の発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムは、チャンバーの液相部圧力に基づく液体容器内の実水位信号に代えて、マグネットフロート式液面計と遠隔して液体容器本体より検出した水位情報を実水位信号とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムを各添付図面に従って説明する。図１は本発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムの構成図、図２は本システムにおける故障監視サーバ（メーカ）側のコンピュータのソフトウェア処理を機能的に示した図であり、本システムの基本構成となる。
【００１９】
本システムは故障監視用の各センサを設置したマグネットフロート式液面計を使用し、メンテナス契約を結んでいるユーザ（客先）ＣＬ１〜ＣＬ５と、マグネットフロート式液面計に設置した各センサより出力された信号に基づいて故障診断を行い、故障検出時には故障修復情報を契約ユーザＣＬ１〜ＣＬ５に配信する故障監視サーバ１１Ｓとが通信ネットワークＮにより連結されている。
【００２０】
通信ネットワークＮはＬＡＮ、インターネット、公衆回線を介したパソコン通信網、その他の任意の有線又は無線を使用したネットワークを利用することができる。故障監視サーバ１１Ｓには、故障診断処理および故障修復情報の検索などを行う計算機１１１、キーパッドやポインティングデバイス（マウス、ペン等）等の操作者が情報を入力する入力装置１１２、登録された後述するデータベース情報、故障診断処理結果および故障修復情報を画面又は紙媒体に可視的に表示する出力装置１１３等が配置されている。
【００２１】
また、故障監視サーバ１１Ｓの図示しない記憶部には、異常／部品交換データベースＤＢ１、製品情報データベースＤＢ２、部品情報データベースＤＢ３、作業手順書データベースＤＢ４、工数管理データベースＤＢ５、ユーザ情報データべースＤＢ６が構築されている。
【００２２】
また、出力装置１１３としては例えばＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プリンタ装置等が用いられる。また上記データベースが構築されたり、計算機１１１が実行するプログラムや大量のデータファイルを格納する記憶装置としては、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクや半導体メモリ等が用いられる。
【００２３】
通信ケーブル１１５は、電話回線のように情報を伝達するためのもので、光ケーブルのように大量のデータを高速に通信できるようにしたものが望ましい。この場合、無線通信回線を用いて通信ネットワークＮとの間でデータの送受信を行うような構成をとる場合、通信ケーブル１１５に代えて無線通信回線インターフェースが設けられる。
【００２４】
ユーザＣＬ１〜ＣＬ５には、図示しないがマグネットフロート式液面計に設けた故障監視用の各種センサからの信号を、故障監視サーバ１１Ｓ向けの送信信号に変換して通信ケーブル１１４−１〜１１４−５により通信ネットワークＮに送信したり、通信ネットワークＮを通して故障監視サーバ１１Ｓより送信されてきた故障修復情報を受信して画面表示を行う送受信部を備える。
【００２５】
次に上記各データベースのリンク構成を図１７に従って説明する。
先ず、通信ネットワークＮを通して客先、即ちユーザＣＬに設置したマグネットフロート式液面計に設けた故障監視用のセンサから信号が入力されると、その信号に基づいてマグネットフロート式液面計の故障診断を行い、異常が判定されると異常内容をキーワードとして交換する部品を検索する異常／部品交換データベースＤＢ１、該当部品と図示しないユーザデータベースより検索したユーザ先のマグネットフロート式液面計の製造番号をキーワードとして交換部品の部品番号を検索する製品情報データベースＤＢ２、部品番号をキーワードとして当該部品の在庫状況を検索する部品情報データベースＤＢ３、製品情報データベースＤＢ２より検索した部品番号をキーワードとして当該部品の作業手順を示した手順書の番号（手順手番号）を検索する作業手順書データベースＤＢ４、手順書番号をキーワードとして故障修復にかかる作業時間、作業者数を検索する工数管理データベースＤＢ５がそれぞれリンクしている。
【００２６】
部品情報データベースＤＢ３より検索された部品の在庫数或いは標準納期、作業手順書データベースＤＢ４より検索された手順書番号、工数管理データベースＤＢ５より検索された作業時間、作業者数は故障修復情報として通信ネットワークＮを通してユーザＣＬに送られる。
【００２７】
次に各データベースの詳細とデータベース検索結果に基づく次のデータベース検索への展開を図１８〜図２２に基づいて説明する。
図１８（ａ）に示すように、故障診断の結果、異常内容が判定されると、同図（ｂ）のその内容を示す異常／部品交換データベースＤＢ１より、例えば、異常内容としてフロートスティックをキーワードとし交換部品であるフロート、チャンバー、ガスケットを検索する。次に、同図（ｃ）に示すように検索された交換部品は交換のための該当部品名として製品情報データベースＤＢ２に送られる。
【００２８】
次に、図１９（ａ）に示すように、該当部品名と製造番号が製品情報データベースＤＢ２送られると、同図（ｂ）に示すように製造番号より液面計の型式等を検索、更に製造番号と該当部品名より、部品番号を検索する。部品名がフロートであれば部品番号Ｌ００００００、部品名がチャンバーであれば部品番号Ｌ０００００１である。更に、同図（ｃ）に示すように検索された製造番号、部品名は交換対象部品名として部品情報データベースＤＢ３、作業手順データベースＤＢ４に送られる。
【００２９】
次に、図２０（ａ）に示すように、交換対象部品名が部品情報データベースＤＢ３に送られると、同図（ｂ）に示すように部品番号より該当部品の在庫数量、標準納期を検索する。部品番号Ｌ００００００であれば当フロートの在庫数量１５、標準納期３週間（Ｗ）であることが検索される。次に、同図（ｃ）に示すように検索された在庫数量あるいは標準納期はユーザに故障修復情報として提供される。
【００３０】
次に、図２１（ａ）に示すように、交換対象部品（部品番号）が作業手順書データベースＤＢ４に送られると、同図（ｂ）に示すように部品番号より手順書番号を検索される。この作業手順書番号は同図（ｃ）に示すように故障修復情報としてユーザに提供される一方、工数管理データベースＤＢ５に送られる。
【００３１】
次に、図２２（ａ）に示すように、作業手順書番号が工数管理データベースＤＢ５に送られると、同図（ｂ）に示すように作業手順書番号より作業に要する標準作業時間、必要作業者数が検索され、同図（ｃ）に示すように標準作業時間および必要作業者数が故障修復情報としてユーザに提供される。
【００３２】
次に各ユーザに設置したマグネットフロート式液面計に設けた故障監視用センサの配置についてを図３〜図８を参照して説明する。
【００３３】
ユーザＣＬ１
図３はユーザＣＬ１に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
尚、図中、図２３と同一符号は同一または相当部分を示す。
図３の（ａ），（ｂ）は本マグネットフロート式液面計の縦断面図と横断面図のそれぞれを示す。同図の（ｃ）は磁歪センサ７の概略構成図である。本マグネットフロート式液面計はチャンバー３の長手方向（フロート４の浮遊方向）に沿って磁歪センサ７を配置する。
【００３４】
チャンバー３は下端部フランジＦ２より液相部に向けて穿孔され、孔部にキャピラリーチューブＴの一端を差し込み、他端を下部圧力センサ８Ｌに導きチャンバー３内における液相部の圧力を計測し、計測結果に基づいてチャンバー３（タンク１）内の実水位を計測する。
【００３５】
ここで、磁歪センサの動作原理について説明する。
磁歪センサ７は図８の（ａ）に示すように、図示しない非磁性体の筒体に収納された磁歪線ＭＳの端部にドライブコイルＤＣを介して瞬間的に磁界を加えると、磁歪線ＭＳにおいて磁界が加えられた部分は磁歪現象により、一瞬、ΔＬだけ伸びてパルス信号（磁歪線発生信号）が発生し、磁歪線ＭＳの軸方向に超音波振動として伝搬される。磁歪線ＭＳには全長に亘ってレシーブコイルＲＣが巻いてあり、超音波振動が発磁体（フロート４に収納されたマグネットＭＧ）の位置に到達した時点でレシーブコイルＲＣからパルス電圧が発生する。
【００３６】
ドライブコイルＤＣに磁界を加えてからレシーブコイルＲＣにパルス電圧が発生するまでの時間は発磁体の位置に応じて異なるため、予め、ドライブコイルＤＣへの磁界印加よりパルス電圧発生までの時間とフロート位置との関係を求めておくことで、パルス電圧発生時間よりフロート位置を求めることができる。
【００３７】
このパルス電圧発生時間をアナログ信号に変換して出力する方法の一例として、ドライブコイルＤＣに磁界を印加した時点からレシーブコイルＲＣにパルス電圧が発生するまでの間、一定直流電圧を積分器にかけ、その積分値よりパルス電圧発生時間、即ち、フロート位置を求めることもできる。
【００３８】
或いは、ゲート回路を設定し、磁界印加よりパルス電圧発生までの間ゲートを開いて基準クロック信号を入力し、計数することでパルス電圧発生時間を計測してもよい。
【００３９】
ユーザＣＬ２
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はユーザＣＬ２に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
本マグネットフロート式液面計は図３に示すマグネットフロート式液面計の構成に加えてチャンバー３の下端部フランジＦ２において液相部の温度を検出する温度センサＴＳを備える。
【００４０】
ユーザＣＬ３
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）はユーザＣＬ３に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。本マグネットフロート式液面計は図４に示す液面計の構成に加えてチャンバー３の上端部フランジＦ１において気相部の圧力を検出する上部圧力センサ８Ｕを備える。
【００４１】
ユーザＣＬ４
図６はユーザＣＬ４に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
本マグネットフロート式液面計は、例えば図３（ａ）にその構成を示すマグネットフロート式液面計３に備えた下部圧力センサ８Ｌに替えて遠隔水位検出器（圧力トランスミッタ−など）１０をマグネットフロート式液面計３に併設する。
【００４２】
ユーザＣＬ５
図７（ａ），（ｂ）はユーザＣＬ５に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。本マグネットフロート式液面計は磁歪センサ７に替えて磁気スイッチ演算器１１を用いる。
【００４３】
また、上記各マグネットフロート式液面計ではマグネットＭＧの磁力変化を磁歪センサ７の出力に基づいて演算し判定したが、本マグネットフロート式液面計はフロート４中のマグネットＭＧの磁力を直接計測するガウスメータからなる磁力検出器１２を設ける。同図（ｃ）は磁気スイッチ演算器１１を示す。磁気スイッチ演算器１１は図８（ｂ）に示すように、端子Ｔ１とＴ２間に抵抗器Ｒ１〜Ｒｎ（同一抵抗値）を並列接続し、端子Ｔ２と各抵抗器の接続点Ｐ１〜Ｐｎ間にフロート４に設けたマグネットＭＧの磁力によりＯＮするリードスイッチＳ１〜Ｓｎを接続する。
【００４４】
この構成によれば、水位が高くフロート４が浮き上がっていれば、リードスイッチＳ１〜ＳｎがＯＮであるため、端子Ｔ１とＴ２間で計測される合成抵抗値は抵抗器Ｒ１〜Ｒｎを並列合成したＲ１//Ｒ２//Ｒ３//・・Ｒｎである。
【００４５】
タンク内の水位低下と共に、フロート４が下降してゆくとＯＦＦとなるリードスイッチＳは変わり並列接続される抵抗器が減り合成抵抗値は大きくなる。従って、合成抵抗値の変化を電流変換することでフロート位置（タンク液面）を検出することができる。
【００４６】
即ち、フロートが浮き上がり、並列接続される抵抗器の数が一番大きい場合は、合成抵抗値は一番小さいため電流も一番多く流れる。しかし、水位の低下によりフロートが降下すると、リードスイッチＲＳのＯＦＦにより並列接続される抵抗器が減り、合成抵抗値が大きくなる。
【００４７】
この結果、端子より流れる電流Ｉは、フロートが浮き上がった状態ではＩ＝Ｅ／（Ｒ１//Ｒ２//Ｒ３//・・Ｒｎ）であり、液面低下と共に合成抵抗値の減少にＩ＝Ｅ／（Ｒ２//Ｒ３//・・Ｒｎ），Ｅ／（Ｒ３//・・Ｒｎ），・・・Ｅ／Ｒｎとなる。磁気スイッチ演算器１１より出力される電流Ｉは抵抗電流変換器で増幅され、水位データに変換される。
【００４８】
次に故障監視サーバ１１Ｓにおける各ユーザのマグネットフロート式液面計の故障診断方法を図９に示すフローチャートおよび図１０〜１６に示す故障診断ロジックに基づいて説明する。
先ず故障監視サーバ１１Ｓの計算機１１１においてユーザＣＬからのセンサ信号に基づいてマグネットフロート式液面計の故障診断を行うに当たり、先ず、センサ信号である入力データ、演算結果、データベースのデータ等を一時記憶するメモリ領域を初期化する（ステップＳ１）。次に、通信ネットワークＮを通して取り込んだ客先（ユーザ）データを入力する（ステップＳ３）。この客先データには予めユーザデータベースＤＢ６に記憶させたマグネットフロート式液面計の製造番号に対応させたユーザＩＤ、各種センサ信号が所定のフォーマットで納められている。
従って、故障監視サーバ１１ＳはユーザＩＤによりユーザデータベースＤＢ６を検索することで製造番号を探し出すことができる。
【００４９】
ユーザＩＤより客先データを送って来たユーザがユーザＣＬ１であることが判定されたならば（ステップＳ５）、センサ信号の読み込みが完了したか否かを判断する（ステップＳ７）。センサ信号の読み込みが完了したならば、故障診断処理に入る。
【００５０】
故障診断処理としては、先ず、磁歪センサ信号と下部圧力センサ信号よりフロート水没・内圧低下演算に基づく故障診断９Ａを行う（ステップＳ３１）。この故障診断９Ａは、図１０に示すように、磁歪センサ７より出力されたフロート４の位置に応じたセンサ信号と下部圧力センサより出力されたタンク１内の実水位に応じたセンサ信号を比較し、偏差ΔＬを求める（ステップ９Ａ１）。
【００５１】
この時、フロート水没を起こし、例えばフロートがチャンバー３の底部まで沈むと、磁歪センサ出力に基づいて演算された水位は「０」であるが、実水位は「０」ではないため、偏差ΔＬが現れる。従って、偏差ΔＬとステップＳ９Ａ２で予め設定した基準偏差値とを比較部ＣＯＭａで比較すると、偏差ΔＬは基準偏差値を超えるためフロート水没による液面計の故障判定信号を出力する。
【００５２】
次に、磁歪センサ信号と下部圧力センサ信号よりフロートスティック演算に基づく故障診断９Ｂを行う（ステップＳ３３）。
【００５３】
この故障診断９Ｂは、フロートにさび等のスケール付着によりスティックが発生した場合に、磁歪センサ７の出力に基づいて検出されるフロート変位量は、時間経過と共に変化率が小さくなり最終的には変化が無くなりチャンバー３内にスティック状態となり、磁歪センサ７からは図１１に示す様にスティック状態となった位置をフロート位置として出力し続けることに注目してフロートスティック判定処理を行うものである。
【００５４】
フロートスティック演算９Ｂとしては、磁歪センサ７の出力に基づくフロート変位量を入力して微分処理し、単位時間毎の変化率を演算する（ステップ９Ｂ１１）。演算されたフロート変位量の変化率とステップ９Ｂ２１で設定された変化率の下限値を比較部ＣＯＭｂ１で比較し、変化率が下限値以下の時は論理「Ｈ」レベル信号が出力される。
【００５５】
一方、下部圧力センサ８Ｌの出力に基づく実水位でのフロート変位量を入力して微分処理し、単位時間毎の変化率を演算する（ステップ９Ｂ１２）。そして演算された変化率とステップ９Ｂ２２で設定された変化率の上限値を比較部ＣＯＭｂ２で比較し、変化率が上限値以上の時は論理「Ｈ」レベル信号が出力される。
【００５６】
比較部ＣＯＭｂ１，ＣＯＭｂ２から出力された論理「Ｈ」レベル信号が論理積演算部ＡＤ１にて論理積演算が行われると、論理「Ｈ」レベル信号がカウンタ部ＣＴに出力される。カウンタ部ＣＴは予め設定された時間、論理「Ｈ」レベル信号が出力されたことを計数すると、フロートステイックによるマグネットフロート式液面計の故障を判定し、故障判定信号を出力する。
【００５７】
この故障判定は、図１１から明らかなように実水位に基づくフロート変位量は一定の大きさの変化率で変化しているにも拘わらず、磁歪センサ７で検出されたフロートの変位量の変化率は設定された下限値以下であればフロート４にスティックが発生したと判定する。
【００５８】
次に、磁歪センサ信号よりマグネット磁力低下演算に基づく故障診断９Ｃを行う（ステップＳ３５）。
【００５９】
この故障診断９Ｃは、フロート４に内蔵されたマグネットＭＧの磁力が低下すると、マグネットＭＧの磁界を受る磁歪センサ１２は図１２に示すように小刻みに繰り返しセンサ出力（磁力）を急激に変化させる状態（ハンチング）が突発的に発生することに注目してマグネット磁力低下判定処理を行うものである。
【００６０】
マグネット磁力低下演算としては、磁歪センサ７よりのセンサ出力を入力して周波数と共に波高値、周期を演算する（ステップ９Ｃ１）。演算された波高値は比較部ＣＯＭｃ１に入力され、そこでステップ９Ｃ２１で設定された波高値との大小比較がなされ、演算された波高値が設定値以上の時は論理「Ｈ」レベル信号を出力する。
【００６１】
また、演算された周期は比較部ＣＯＭｃ２に入力され、そこでステップ９Ｃ２１で設定された周期との比較がなされ、演算された周期が設定値より早い時は論理「Ｈ」レベル信号を出力する。各比較部ＣＯＭｃ１，２から出力された論理レベル信号は論理積演算部ＡＤ２に入力され、何れの論理信号も「Ｈ」レベル信号の時はフロート内のマグネット磁力低下によるマグネットフロート式液面計の故障を判定し、故障判定信号を出力する。
【００６２】
以上のように各故障演算処理において故障が判定されたか否かを判断し、故障判定がなされなければステップＳ３に戻り（ステップＳ３７）、次の客先データを入力する。この時、いずれかの故障診断により故障判定がなされたならば、図１７に示す各種データベースＤＢ１〜ＤＢ５を検索して異常内容に応じた交換部品の在庫数あるいは標準納期、修復作業に費やす作業時間、作業者数、修復作業の作業手順書の番号を読み出す（ステップＳ３９）。これらデータベースより読み出した内容は、故障修復情報としてユーザＣＬ１に通信ネットワークＮを通して発送する（ステップＳ４１）。情報発送後、ステップＳ３に戻り（ステップＳ３７）、次の客先データを入力する。
【００６３】
ユーザＩＤより客先データを送って来たユーザがユーザＣＬ２であることが判定されたならば（ステップＳ９）、センサ信号の読み込みが完了したか否かを判断する（ステップＳ１１）。センサ信号の読み込みが完了したならば、故障診断処理にはいる。
【００６４】
図１３はユーザＣＬ２に対する故障診断処理９−２の構成を示す図である。この故障診断処理は、ユーザ１に対する故障診断処理９−１の構成に加えて温度センサＴＳにより検出された液相部の温度により液体の比重を補正演算し、下部圧力センサ８Ｌの圧力の補正値ａを求める補正演算処理８Ａを備えている。
【００６５】
これは即ち、液体は温度により液体の分子密度が変わり比重が変わるとフロ−ト４に対する浮力も変わるため、磁歪センサ７の出力より求めたフロート４の位置の比較対象となる下部圧力センサ８Ｌ出力に基づく実水位は、比重により補正する必要があるためである。
【００６６】
この補正演算処理８Ａは、温度センサＴＳにより検出された液相部の温度により液体の比重を補正演算し（ステップ８Ａ１）、次に、圧力センサ８Ｌにより検出された圧力ｂを補正値ａで補正して出力する（ステップ８Ａ２）。
【００６７】
液相部の圧力の補正後は、ステップＳ３１における故障診断９Ａ、ステップＳ３３における故障診断９Ｂでは、補正後の圧力を基にした実水位に基づきロート水没・内圧低下演算９Ａ、フロートスティック演算９Ｂを行って液面計の故障判定を行う。他の処理はユーザＣＬ１の場合と同様である。
このような故障診断方法であると、運転方法、環境条件によりタンク内の液体比重が変化する場合においても、的確に故障診断を行うことができる。
【００６８】
ユーザＩＤより客先データを送って来たユーザがユーザＣＬ３であることが判定されたならば（ステップＳ１５）、センサ信号の読み込みが完了したか否かを判断する（ステップＳ１７）。センサ信号の読み込みが完了したならば、故障診断処理にはいる。
【００６９】
図１４はユーザＣＬ３に対する故障診断処理９−３の構成を示す図であり、ユーザＣＬ２に対する故障診断処理９−２の構成に加えて、上部圧力センサ８Ｕと下部圧力センサ８Ｌにより検出された各圧力の差圧ｂを、上部圧力センサ８Ｕで検出された圧力から演算された飽和圧力に基づいて演算された比重ａで補正をして出力する圧力補正処理８Ｂを備えている。
【００７０】
圧力補正処理８Ｂにおいては、上部圧力センサ８Ｕおよび下部圧力センサ８Ｌにてそれぞれ検出された圧力の差（差圧）を求めると共に（ステップ８Ｂ４）、上部圧力センサ８Ｕにより検出された圧力より飽和圧力演算を行い（ステップ８Ｂ２）、更に、飽和圧力演算結果に基づいてタンク１内の液体比重を求める（ステップ８Ｂ３）。次に、液体比重で差圧に補正を加えてフロート水没・内圧低下演算部９Ａ、フロートスティック演算部９Ｂに出力して各演算に供する（ステップ８Ｂ１）。他の処理はユーザＣＬ１の場合と同様である。
【００７１】
このように液体比重に気相部と液相部との圧力の差圧とで補正を加えることで、運転方法や環境条件によりタンク１に大気圧以外の圧力が加わってタンク１内の液体比重が変化した場合においても、故障診断を的確に行うことができる。
【００７２】
ユーザＩＤより客先データを送って来たユーザがユーザＣＬ４であることが判定されたならば（ステップＳ２１）、センサ信号の読み込みが完了したか否かを判断する（ステップＳ２３）。センサ信号の読み込みが完了したならば、故障診断処理に入る。
【００７３】
ユーザＬ１〜３に故障診断処理では、実水位を下部圧力センサ８Ｌまたは下部圧力センサ８Ｌ及び上部圧力センサ８Ｕによる検出結果より演算して各種故障診断に用いた。
【００７４】
本故障診断処理では、下部圧力センサ８Ｌに替えてマグネットフロート式液面計に併設された既存の遠隔水位検出器により検出された実水位とマグネットフロート式液面計に設けた磁歪センサ７により検出されたフロート位置に基づいて各種故障診断を行う。
【００７５】
図１５はユーザＣＬ４に対する故障診断処理９−４の構成を示す図であり、その構成はユーザＣＬ１に対する故障診断処理と同様であり、故障診断処理としてはフロート水没・内圧低下演算処理９Ａ、フロートスティック演算処理９Ｂに入力する実水位を遠隔水位検出器１０より入力する以外はユーザＣＬ１に対する故障診断処理と同様である。
【００７６】
このように、マグネットフロート式液面計に遠隔水位検出器１０が併設されていれば、双方の水位検出結果の比較により故障検出を容易に行える。
【００７７】
ユーザＩＤより客先データを送って来たユーザがユーザＣＬ５であることが判定されたならば（ステップＳ２５）、センサ信号の読み込みが完了したか否かを判断する（ステップＳ２７）。センサ信号の読み込みが完了したならば、故障診断処理９Ｄに入る（ステップＳ２９）。
【００７８】
図１６はユーザＣＬ５に対する故障診断処理９−５の構成を示す図であり、この故障診断処理９−５におけるマグネット磁力低下演算処理９Ｄにおいては、ガウスメータでなる磁力検出器１２より入力されたフロート４中のマグネットＭＧの磁力信号レベルとステップＳ９Ｂ１で予め設定された磁力低下判定値とを比較部ＣＯＭｄで比較し、磁力信号レベルが磁力低下判定値以下のときに磁力低下を判定する。
【００７９】
尚、フロート水没・内圧低下演算処理９Ａおよびフロートスティック演算処理９Ｂは、磁歪センサ７の出力信号に変えて磁気スイッチ演算器１２の出力信号に基づいてフローット浮遊位置を取り入れて故障診断処理する点以外ユーザＣＬ１に対する故障診断処理と同様である。
【００８０】
【発明の効果】
この発明によれば、各ユーザに設置したマグネットフロート式液面計より故障監視用の各種センサからの信号を通信ネットワークにより故障監視サーバに入力し、このサーバで各種センサからの信号を所定の故障診断ロジックにかけて故障部位を特定時に、特定された故障部位に応じた故障修復情報を、通信ネットワークを通してユーザに即座に提供することができるため、ユーザの故障監視の負担が軽減されると共に、故障復旧を早期に行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムの全体構成図である。
【図２】図２は本発明に係るマグネットフロート式液面計故障診断システムの基本構成図である。
【図３】図３はクライアントＣＬ１に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
【図４】図４はクライアントＣＬ２に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
【図５】図５はクライアントＣＬ３に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
【図６】図６はクライアント４に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
【図７】図７はクライアント５に設置したマグネットフロート式液面計の構成図である。
【図８】図８（ａ）は磁歪センサの動作原理を説明する図であり、同図（ｂ）は磁気スイッチ演算器の基本構成図である。
【図９】図９は故障監視サーバによる処理動作を説明する図である。
【図１０】図１０はユーザＣＬ１に配置したマグネットフロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。
【図１１】図１１はフロートスティックを説明する図である。
【図１２】図１２はフロート内マグネットの磁力低下を説明する図である。
【図１３】図１３はユーザＣＬ２に配置したマグネットフロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。
【図１４】図１４はユーザＣＬ３に配置したマグネットフロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。
【図１５】図１５はユーザＣＬ４に配置したマグネットフロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。
【図１６】図１６はユーザＣＬ５に配置したマグネットフロート式液面計の故障診断処理を説明する図である。
【図１７】本実施の形態における故障監視サーバに構築した各データベースのリンク状態を説明する図である。
【図１８】図１８は図１７に示す異常／部品交換データベースの内容を示す図である。
【図１９】図１９は図１７に示す製品情報データベースの内容を示す図である。
【図２０】図２０は図１７に示す部品情報データベースの内容を示す図である。
【図２１】図２１は図１７に示す作業手順データベースの内容を示す図である。
【図２２】図２２は図１７に示す工数管理データベースの内容を示す図である。
【図２３】図２３は従来のマグネットフロート式液面計の構成図である。
【符号の説明】
１１Ｓ            故障監視サーバ
１１１            計算機
ＤＢ１〜ＤＢ６    データベース
Ｎ                通信ネットワーク
ＣＬ１〜ＣＬ５    ユーザ
１０１            センサ信号入力手段
１０３            信号内容判定手段
１０５            診断ロジック判定手段
１０７            故障判定手段
１０９            修復情報検索手段
１１０            修復情報提供手段
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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