气穴诊断装置以及诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术的气穴诊断装置以及诊断方法减轻了数据的准备所需的劳力，且实现了高精度的气穴诊断。气穴诊断装置包括：检测调节阀(1)的上游侧的流体压力(P1)的上游侧流体压力检测器(4)；检测下游侧的流体压力(P2)的下游侧流体压力检测器(5)；检测从由调节阀引起的压力损失恢复途中的流体压力(P3)的恢复途中流体压力检测器(6)；根据压力(P1、P2、P3)算出诊断系数的诊断系数算出部(7)；预先存储调节阀开始产生气穴时的诊断系数与调节阀的相对容量系数的关系的存储部(8)；和判定部(9)，其根据存储部的信息求出与调节阀的当前的相对容量系数相对应的诊断系数作为阈值，通过比较诊断系数算出部所算出的诊断系数和阈值，判定调节阀中是否产生气穴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种诊断流有流体的调节阀是否产生了气穴的。
技术介绍
以往，在调节阀中，由于气穴(由于流体中的压力的降低而产生气泡形成和破裂的现象)而产生噪音、振动，在气穴严重的情况下，存在使阀主体、下游侧的配管损伤这样的问题。该问题不仅在调节阀中存在，对于管道等处理流体的机器或设备也同样存在的。因此，对于处理流体的机器或设备，希望在线时常诊断气穴的产生，进行早期应对，从而将产生气穴导致重大损伤的情况防范于未然。作为气穴的产生难易度的指标，一般采用气穴系数(参照非专利文献I)。在专利 文献I中揭示了采用气穴系数诊断气穴的有无的诊断装置。采用专利文献I所揭示的诊断装置的话，在调节阀中设置有检测阀开度的开度指示计和检测振动值的振动加速计，且设置有检测调节阀的上游侧流体压力的压力计、测量调节阀的上游侧流体压力与下游侧流体压力的差压作为阀差压的差压计、以及根据上游侧流体压力、阀差压和饱和蒸汽压计算气穴系数的气穴系数运算器。而且，预先准备了 3维的数据表格，该数据表格记录了气穴产生时的气穴系数、振动级别值以及阀开度，通过比较当前测量的气穴系数、振动级别值以及阀开度，来诊断气穴的有无。这样，在专利文献I所揭示的诊断装置中，采用气穴系数来诊断气穴的有无。但是，由于流体的流量与气穴系数不存在线形的关系，为了实现高精度的气穴诊断，需要实验性地改变阀开度和压力条件，多次求出气穴产生时的气穴系数，并预先记录在数据表格中，因此具有数据表格的准备需要大量的劳力这样的问题点。另一方面，在专利文献2中，揭示了不使用数据表格就能够诊断气穴的有无的诊断装置。该诊断装置算出调节阀的上游侧流体压力的规定期间内的变动的大小，且算出调节阀的下游侧流体压力的规定期间内的变动的大小，在下游侧流体压力的变动的大小大于上游侧流体压力的变动的大小的情况下，判断调节阀产生了气穴。现有技术文献专利文献专利文献I日本专利特开平6-094160号公报专利文献2日本专利特开2010-127417号公报非专利文献非专利文献I加藤洋治，“气穴基础和最近的进步”，稹书店，1999年
技术实现思路
专利技术要解决的课题如上所述，采用专利文献I所揭示的诊断装置的话，具有数据表格的准备需要大量的劳力这样的问题点。另一方面，采用专利文献2所揭示的诊断装置的话，能够不需要数据表格。但是，采用专利文献2所揭示的诊断装置的话，由于采用调节阀的上游侧流体压力的变动的大小和下游侧流体压力的变动的大小来诊断气穴的有无，因此具有受到压送流体的泵的脉动的影响从而气穴的诊断精度恶化的可能性。本专利技术正是为了解决上述课题而做出的，其目的在于，提供一种能够减轻数据的准备所需的劳力、且能够实现高精度的气穴诊断的。解决课题的手段本专利技术的气穴诊断装置其特征在于，其特征在于，包括上游侧流体压力检测单元，其检测流有流体的调节阀的上游侧的流体压力Pl ;下游侧流体压力检测单元，其检测所述调节阀的下游侧的流体压力P2 ;恢复途中流体压力检测单元，其检测从由所述调节阀引起的压力损失恢复途中的流体压力P3 ;诊断系数算出单元，其根据所述上游侧流体压力检测单元所检测的上游侧流体压力P1、所述下游侧流体压力检测单元所检测的下游侧流体 压力P2和所述恢复途中流体压力检测单元所检测的恢复途中流体压力P3算出诊断系数；存储单元，其预先存储所述调节阀开始产生气穴时的诊断系数与所述调节阀的相对容量系数的关系；和判定单元，其根据该存储单元所存储的信息求出与所述调节阀的当前的相对容量系数相对应的诊断系数作为阈值，通过比较所述诊断系数算出单元所算出的诊断系数和所述阈值，判定所述调节阀中是否产生气穴。又，在本专利技术的气穴诊断装置的一构成实例中，其特征在于，所述诊断系数算出单元通过(P2-P3)/P1算出所述诊断系数。又，在本专利技术的气穴诊断装置的一构成实例中，其特征在于，所述诊断系数算出单元在将饱和蒸汽压设为Pv时，通过(P2-P3)/(Pl-Pv)算出所述诊断系数。又，在本专利技术的气穴诊断装置的一个构成实例中，其特征在于，所述诊断系数算出单元对于所述上游侧流体压力P1、所述下游侧流体压力P2和所述恢复途中流体压力P3分别算出规定期间内的平均值，采用这些平均值算出所述诊断系数。又，在本专利技术的气穴诊断装置的一个构成实例中，其特征在于，所述存储单元预先存储由所述调节阀开始产生气穴时的诊断系数和所述调节阀的相对容量系数的组构成的数据，所述判定单元从所述存储单元取得与所述调节阀的当前的相对容量系数相对应的诊断系数作为所述阈值。又，在本专利技术的气穴诊断装置的一个构成实例中，其特征在于，所述存储单元预先存储对所述调节阀开始产生气穴时的诊断系数与所述调节阀的相对容量系数的关系进行线性近似了的函数，所述判定单元采用所述存储单元所存储的函数，根据所述调节阀的当前的相对容量系数算出诊断系数，并将该诊断系数作为所述阈值。本专利技术的气穴诊断方法其特征在于，其特征在于，包括上游侧流体压力检测步骤，其检测流有流体的调节阀的上游侧的流体压力Pl ;下游侧流体压力检测步骤，其检测所述调节阀的下游侧的流体压力P2 ;恢复途中流体压力检测步骤，其检测从由所述调节阀引起的压力损失恢复途中的流体压力P3 ;诊断系数算出步骤，其根据在所述上游侧流体压力检测步骤所检测的上游侧流体压力P1、在所述下游侧流体压力检测步骤所检测的下游侧流体压力P2和在所述恢复途中流体压力检测步骤所检测的恢复途中流体压力P3算出诊断系数；和判定步骤，其参照预先存储所述调节阀开始产生气穴时的诊断系数与所述调节阀的相对容量系数的关系的存储单元，根据该存储单元所存储的信息求出与所述调节阀的当前的相对容量系数相对应的诊断系数作为阈值，通过比较在所述诊断系数算出步骤算出的诊断系数和所述阈值，判定所述调节阀中是否产生气穴。专利技术的效果采用本专利技术，与使用气穴系数的以往的诊断装置相比，能够维持同等的诊断精度，且能够减少存储单元所存储的数据的量，因此能够减轻数据的准备所需要的劳力。又，在本专利技术中，与采用上游侧流体压力的变动的大小和下游侧流体压力的变动的大小的以往的诊断装置相比，能够难以受到泵的脉动的影响，因此能够实现高精度的气穴诊断。附图说明图I是示出本专利技术的第I实施形态所涉及的气穴诊断装置的构成的框图。 图2是示出本专利技术的第I实施形态所涉及的调节阀的水平截面的图。图3是示出上游侧流体压力、下游侧流体压力、和恢复途中流体压力三者之间关系的图。图4是示出本专利技术的第I实施形态所涉及的气穴诊断装置的动作的流程图。图5是示出本专利技术的第I实施形态所涉及的诊断系数以及以往的气穴系数与流经调节阀的流体的相对容量系数之间关系的图。图6是示出本专利技术的第I实施形态所涉及的诊断系数以及以往的气穴系数与流经调节阀的流体的相对容量系数之间关系的图。图7是示出本专利技术的第2实施形态所涉及的诊断系数以及以往的气穴系数与流经调节阀的流体的相对容量系数之间关系的图。图8是示出本专利技术的第2实施形态所涉及的诊断系数以及以往的气穴系数与流经调节阀的流体的相对容量系数之间关系的图。符号说明I…调节阀，2…开度设定器，3…配管，4…上游侧流体压力检测器，5…下游侧流体压力检测器，6…恢复途中流体压力检测器，7…诊断系数算出部，8…存储部，9…判定部，10…诊断结果输出部，11…本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气穴诊断装置，其特征在于，包括：上游侧流体压力检测单元，其检测流有流体的调节阀的上游侧的流体压力P1；下游侧流体压力检测单元，其检测所述调节阀的下游侧的流体压力P2；恢复途中流体压力检测单元，其检测从由所述调节阀引起的压力损失恢复途中的流体压力P3；诊断系数算出单元，其根据所述上游侧流体压力检测单元所检测的上游侧流体压力P1、所述下游侧流体压力检测单元所检测的下游侧流体压力P2和所述恢复途中流体压力检测单元所检测的恢复途中流体压力P3算出诊断系数；存储单元，其预先存储所述调节阀开始产生气穴时的诊断系数与所述调节阀的相对容量系数的关系；和判定单元，其根据该存储单元所存储的信息求出与所述调节阀的当前的相对容量系数相对应的诊断系数作为阈值，通过比较所述诊断系数算出单元所算出的诊断系数和所述阈值，判定所述调节阀中是否产生气穴。

【技术特征摘要】
2011.03.29 JP 2011-0721681.一种气穴诊断装置，其特征在于，包括 上游侧流体压力检测单元，其检测流有流体的调节阀的上游侧的流体压力Pl; 下游侧流体压力检测单元，其检测所述调节阀的下游侧的流体压力P2 ； 恢复途中流体压力检测单元，其检测从由所述调节阀引起的压力损失恢复途中的流体压力P3 ； 诊断系数算出单元，其根据所述上游侧流体压力检测单元所检测的上游侧流体压力P1、所述下游侧流体压力检测单元所检测的下游侧流体压力P2和所述恢复途中流体压力检测单元所检测的恢复途中流体压力P3算出诊断系数； 存储单元，其预先存储所述调节阀开始产生气穴时的诊断系数与所述调节阀的相对容 量系数的关系；和 判定单元，其根据该存储单元所存储的信息求出与所述调节阀的当前的相对容量系数相对应的诊断系数作为阈值，通过比较所述诊断系数算出单元所算出的诊断系数和所述阈值，判定所述调节阀中是否产生气穴。2.如权利要求I所述的气穴诊断装置，其特征在于， 所述诊断系数算出单元通过(P2-P3)/P1算出所述诊断系数。3.如权利要求I所述的气穴诊断装置，其特征在于，所述诊断系数算出单元在将饱和蒸汽压设为Pv时，通过(P2-P3)/(Pl-Pv)算出所述诊断系数。4.如权利要求I至3中任一项所述的气穴诊断装置，其特征在于， 所述诊断系数算出单元对于所述上游侧流体压力PU所述下游侧流体压力P2和所述恢复途中流体压力P3分别算出规定期间内的平均值，采用这些平均值算出所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：木下良介，古谷元洋，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
国别省市：