(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプを駆動して該ポンプに接続された配管に所定量の液体を流す設備に設けられる装置であって、
前記ポンプの吐出圧を計測する圧力計測手段と、
前記配管に流れる液体の流量を計測する流量計測手段と、
この流量計測手段にて求められた流量に基づいて前記ポンプの吐出量を制御する出力信号を前記ポンプに与える駆動装置と、
前記駆動装置の出力信号の変化に伴って変化する前記圧力計測手段にて計測される吐出圧と前記出力信号との相関関係を求め、予め求められている前記設備の正常時および異常時のそれぞれにおける前記出力信号と吐出圧との相関特性と比較する第１の比較手段と、
前記駆動装置の出力信号の変化に伴って変化する前記流量計測手段にて計測される流量と前記出力信号と流量との相関関係を求め、予め求められている前記設備の正常時および異常時のそれぞれにおける前記出力信号と流量との相関特性と比較する第２の比較手段と、
これらの第１および第２の比較手段による比較結果に従い、求められた相関関係に近似する前記相関特性の種別から前記ポンプの異常を診断する診断手段と
を備えたことを特徴とするポンプの吐出量異常診断装置。
【請求項２】
前記設備の異常時における前記出力信号と吐出圧との相関特性、および前記設備の異常時における前記出力信号と流量との相関特性は、予め該設備の異常の態様に応じて複数種求められている請求項１に記載のポンプの吐出量異常診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、汚泥の脱水における給泥ポンプや凝集剤添加ポンプ、その他水処理におけるポンプで配管に液体を流す際のポンプの吐出量の異常を診断するポンプの吐出量異常診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の装置には、配管に配設されたポンプを駆動させて、配管に水等の液体を流す装置であって、上記液体の流量が所定量になるように、ポンプの吐出量をフィードバック制御ものがあった。しかし、ポンプの吐出量をフィードバック制御するだけでは、上記液体の流量は、ポンプのインペラーの摩耗等の要因で、必ずしも所定量にならない。そこで、配管に流量計等を配置して液体の流量を計測し、上記流量が所定量になるように、出力信号を送出して上記ポンプの吐出量を制御する装置があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記装置では、ポンプのインペラーの摩耗等の要因が悪化すると、液体の流量がなかなか所定量に達しないので、ポンプの吐出量制御を行うための出力信号が過大（正常時の１００％に近い値）になるという問題点があった。
また、上記装置では、配管系の経路が閉塞した場合も、上記と同様に、液体の流量が所定量に達せず、出力信号が過大になるとともに、ポンプの吐出圧が異常に高くなるという問題点があった。
【０００４】
さらに、上記装置では、配管に流れる液体の流量を流量計の設定値に合わせるように、ポンプへの出力信号を自動的に変化させるので、現場の担当者は、この時点では上記ポンプの異常を検知できない。すなわち、担当者は、配管系の異常振動や吐出量の低下等が発生して、初めてこの装置を用いたシステムの性能低下に気付くこととなり、システム全体を停止して性能低下の原因を調べる必要性が生じるという問題点もあった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、ポンプの故障や配管閉塞を早期に検知することができるポンプの吐出量異常診断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係るポンプの吐出量異常診断装置は、ポンプを駆動して該ポンプに接続された配管に所定量の液体を流す設備に設けられるものであって、
(１)  前記ポンプの吐出圧を計測する圧力計測手段と、
(２)  前記配管に流れる液体の流量を計測する流量計測手段と、
(３)  この流量計測手段にて求められた流量に基づいて前記ポンプの吐出量を制御する出力信号を前記ポンプに与える駆動装置と
を備え、特に
(４)  前記駆動装置の出力信号の変化に伴って変化する前記圧力計測手段にて計測される吐出圧と前記出力信号との相関関係を求め、予め求められている前記設備の正常時および異常時のそれぞれにおける前記出力信号と吐出圧との相関特性と比較する第１の比較手段と、
(５)  前記駆動装置の出力信号の変化に伴って変化する前記流量計測手段にて計測される流量と前記出力信号との相関関係を求め、予め求められている前記設備の正常時および異常時のそれぞれにおける前記出力信号と流量との相関特性と比較する第２の比較手段と、
(６)  これらの第１および第２の比較手段による比較結果に従い、求められた相関関係に近似する前記相関特性の種別から前記ポンプの異常を診断する診断手段と
を備えたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、例えばポンプの吐出量を変化させたときに計測されるポンプの吐出圧と該ポンプの吐出量を制御する駆動装置の出力信号との相関関係、および配管に流れる液体の流量と上記駆動装置の出力信号との相関関係をそれぞれ求め、予め求められている前記設備の正常時および異常時における相関特性とを比較することで、例えばポンプの吐出量が異常に到る傾向にあるかどうか診断する。
従って、ポンプの吐出量が異常に到る傾向にある場合には、異常警報を発したり、異常対処のメッセージを表示又は印字することによって、担当者は、ポンプの故障や配管閉塞等の異常を早期に検知することができる。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例を図１乃至図３の図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るポンプの吐出量異常診断装置の実施例を示す構成ブロック図である。図において、ポンプ１１は、ポンプ駆動装置１２によって駆動し、配管１３に所定量の液体を流している。上記配管１３には、上記液体の流量を計測する流量計１４とポンプ１１の吐出圧を計測する圧力計１５が配設されている。
【０００９】
上記流量計１４及び圧力計１５は、アナログ／デジタル変換器等からなる入力信号変換器１６，１７を介して制御器（ＣＰＵ）１８とそれぞれ接続されており、上記流量計１４と圧力計１５によって計測された流量及び吐出圧のアナログ信号は、入力信号変換器１６，１７でデジタル信号にそれぞれ変換されて、ＣＰＵ１８に入力している。
【００１０】
また、ＣＰＵ１８には、上記入力信号変換器１６，１７の他に、キーボード等からなる入力装置１９が接続されており、吐出圧及び流量の設定値や設定されたその他の定数等が予め入力されている。ＣＰＵ１８は、内部に有する記憶装置に、上記吐出圧及び流量の設定値とポンプの吐出量を制御する出力信号との相関関係を記憶している。
【００１１】
上記記憶される相関関係には、例えば図２に示すような正常状態での特性と、図３に示すような異常状態での特性がある。なお、図２、図３において、破線は、液体の流量と出力信号の相関関係を示し、実線は、吐出圧と出力信号の相関関係を示している。また、図３において、実線は、途中でイとロに分かれているが、実線イは、配管１３が閉塞された場合の特性を示し、実線ロは、ポンプ１１にインペラーの摩耗が生じた場合の特性を示している。
【００１２】
ＣＰＵ１８は、流量計１４によって計測された流量と予め定められた流量の設定値を比較し、上記液体の流量が所定の流量になるように、デジタル／アナログ変換器等からなる出力信号変換器２０を介してポンプ駆動装置１２に、ポンプの吐出量を制御する出力信号を送出する。この出力信号により、ポンプ駆動装置１２は、ポンプ１１を駆動させてポンプの吐出量を制御する。
【００１３】
また、ＣＰＵ１８は、流量計１４と圧力計１５によって計測された流量及び吐出圧と出力信号の相関関係を演算処理して求める。そして、ＣＰＵ１８は、その求めた相関関係のデータと、上記記憶された正常状態及び異常状態での相関関係のデータ（図２、図３参照）とを比較し、出力信号の上昇に対する計測流量及び吐出圧の上昇傾向を診断する。ここで、ＣＰＵ１８は、診断結果から異常を検知した場合には、例えば異常警報を発したり、表示装置２１を制御して異常対処のメッセージを表示させたり、又は印字装置２２を制御して上記異常対処のメッセージを印字させる。
【００１４】
すなわち、ＣＰＵ１８は、計測データから求めた相関関係が、異常状態での相関関係に近似しており、そのうち吐出圧と出力信号の相関関係が実線イに近似している場合（吐出圧及び出力信号ともに高い場合）には、配管系の経路が閉塞していると判断し、また吐出圧と出力信号の相関関係が実線ロに近似している場合（出力信号が高い場合）には、ポンプのインペラーの摩耗と判断して、異常対処のメッセージを出力する。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、ポンプの吐出圧と配管を流れる液体の流量を計測し、この計測された吐出圧及び流量と、ポンプの吐出量を制御する出力信号との相関関係を求め、上記求めた相関関係と、予め定めた正常時又は異常時での相関関係とから、ポンプの吐出量が異常に到る傾向にあるかどうか診断し、異常に到る傾向にある場合には、異常を担当者に知らせるので、担当者は、ポンプの故障や配管閉塞等の異常を早期に検知することができる。これにより、本発明では、上記装置を用いたシステム全体の故障につながる事故を未然に防止することができ、システム全体の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポンプの吐出量異常診断装置の実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】正常状態における吐出圧及び流量と出力信号との相関関係を示す特性図である。
【図３】異常状態における吐出圧及び流量と出力信号との相関関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１１  ポンプ
１２  ポンプ駆動装置
１３  配管
１４  流量計
１５  圧力計
１６，１７  入力信号変換器
１８  制御器（ＣＰＵ）
１９  入力装置
２０  出力信号変換器
２１  表示装置
２２  印字装置
【図１】
0003839855.tif 000002
【図２】
0003839855.tif 000003
【図３】
0003839855.tif 000004