專利名稱：粘滑檢測裝置及檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對調(diào)節(jié)閥、氣體調(diào)節(jié)器等包含具有接觸摩擦部的滑動面的裝置在動作中的粘滑進(jìn)行檢測的粘滑檢測裝置及檢測方法。
背景技術(shù)：
通過檢測滑動部分的粘滑的發(fā)生，能夠診斷調(diào)節(jié)閥、氣體調(diào)節(jié)器的故障。例如圖10 所示，粘滑由于活塞1001與氣缸1002的接觸滑動部1003的狀態(tài)而發(fā)生。例如，該粘滑在異物混入接觸滑動部1003等時(shí)發(fā)生。由此，通過計(jì)測活塞1001的位移，監(jiān)視計(jì)測出的位移的狀態(tài)，能夠檢測粘滑(參照專利文獻(xiàn)1)。此處，簡單說明專利文獻(xiàn)1所記載的粘滑檢測。在該檢測技術(shù)中，檢測活塞1001 的位移，根據(jù)檢測出的位移計(jì)算出第一狀態(tài)量，此外根據(jù)檢測出的位移計(jì)算出第二狀態(tài)量， 通過對根據(jù)正常動作時(shí)的位移而得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系和計(jì)算出的第一狀態(tài)量與計(jì)算出的第二狀態(tài)量之間的關(guān)系進(jìn)行比較，檢測(判斷)粘滑。例如，作為第一狀態(tài)量使用位移的一階差值的絕對值的平均值，作為第二狀態(tài)量使用位移的一階差值的平方平均的平方根。在離散地檢測活塞1001的位移的情況下，令第 i次檢測出的位移為Xi，則各狀態(tài)量由以下的式(1)和式( 表達(dá)(其中，N是在狀態(tài)量的計(jì)算中使用的位移數(shù)據(jù))。(數(shù)學(xué)式1)
(第一狀態(tài)量
■ —1 /=1
ΧΗ-1—X i
(第二狀態(tài)量) (χι+廠χ,位移的一階差值的絕對值(IXw-XiI)的頻率分布如圖IlA和圖IlB所示。圖IlA 表示正常時(shí)的狀態(tài)，隨著差值變大，發(fā)生頻率緩慢減少。另一方面，在發(fā)生了粘滑的情況下， 大半的時(shí)間為粘著狀態(tài)，有時(shí)會出現(xiàn)滑動狀態(tài)。因此，如圖IlB所示，一階差值的頻率以高頻率取0附近的值(與粘著狀態(tài)對應(yīng))，另一方面，也可能取低頻率且較大的值(與滑動狀態(tài)對應(yīng))。在發(fā)生了這樣的粘滑的狀態(tài)下，第一狀態(tài)量(一階差值的絕對值平均)與第二狀態(tài)量(一階差值的平方平均的平方根)的比與正常時(shí)相比變大，因此，通過監(jiān)視兩個(gè)狀態(tài)量的比能夠檢測粘滑。專利文獻(xiàn)1 日本專利第32Μ624號公報(bào)但是，在上述技術(shù)中，存在根據(jù)可動部(活塞)的控制狀態(tài)，會錯(cuò)誤判斷為粘滑狀態(tài)的問題。在上述技術(shù)中，粘滑的檢測對象的動作被分為粘著狀態(tài)和滑動狀態(tài)這兩個(gè)狀態(tài)，
5并根據(jù)利用可動部的位移計(jì)算出的兩個(gè)狀態(tài)量和它們的關(guān)系對其進(jìn)行檢測。這是僅使用可動部的位移進(jìn)行判斷。因此，如果可動部的動作(位移)與粘滑的狀態(tài)同樣，則即使沒有實(shí)際發(fā)生粘滑，也會判斷為粘滑。但是，這是錯(cuò)誤檢測。例如，在利用位置控制器的閥軸位置的控制中，在閥軸位移的控制指令值(設(shè)定值，set point)大幅變更的情況下，控制指令值變更時(shí)的閥(可動部)的位移的動作存在與粘滑的狀態(tài)相同的情況。如果施加圖12(a)所示的交替取兩個(gè)值、時(shí)序信號為矩形波的針對位移的控制指令值，則與此相對應(yīng)，調(diào)節(jié)閥的閥軸位移的響應(yīng)作為圖12(b)所示的時(shí)序信號的位移測定值被測定出來。這樣的位移測定值的一階差值如圖12(c)所示。此時(shí)，如圖12(c)所示，雖然一階差值大半的時(shí)間取0附近的值，但僅在控制指令值改變后立即取較大的值。該動作與大半時(shí)間為粘著狀態(tài)，有時(shí)成為滑動狀態(tài)并迅速移動的粘滑現(xiàn)象的動作相同。結(jié)果，在上述技術(shù)中，在進(jìn)行圖12(a)所示的控制時(shí)，產(chǎn)生認(rèn)為發(fā)生了粘滑的錯(cuò)誤檢測。這樣的錯(cuò)誤檢測在閥的動作速度快的情況下容易發(fā)生，在小型的閥中特別嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題而提出，其目的在于能夠與控制的狀態(tài)相對應(yīng)來更準(zhǔn)確地判斷粘滑的狀態(tài)。本發(fā)明的粘滑檢測裝置包括判斷可動部的異常的診斷部以及診斷動作控制部， 該診斷部包括位移檢測單元，其檢測具有接觸滑動部的可動部的位移；第一運(yùn)算單元，其根據(jù)位移計(jì)算出第一狀態(tài)量；第二運(yùn)算單元，其根據(jù)位移計(jì)算出第二狀態(tài)量；特性存儲部， 其存儲有預(yù)先求得的根據(jù)可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系；狀態(tài)量推定單元，其利用存儲于特性存儲部的關(guān)系，根據(jù)第一運(yùn)算單元計(jì)算出的第一狀態(tài)量推定第二狀態(tài)量，并計(jì)算推定狀態(tài)量；以及診斷運(yùn)算單元，其通過比較第二運(yùn)算單元計(jì)算出的第二狀態(tài)量和推定狀態(tài)量，判斷可動部的異常，該診斷動作控制部基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量，控制診斷部的動作。此外，本發(fā)明的粘滑檢測裝置包括判斷可動部的異常的診斷部以及診斷動作控制部，該診斷部包括位移檢測單元，其檢測具有接觸滑動部的可動部的位移；第一運(yùn)算單元，其根據(jù)位移計(jì)算出第一狀態(tài)量；第二運(yùn)算單元，其根據(jù)位移計(jì)算出第二狀態(tài)量；特性存儲部，其存儲有預(yù)先求得的根據(jù)可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系；以及診斷運(yùn)算單元，其通過對第一運(yùn)算單元計(jì)算出的第一狀態(tài)量與第二運(yùn)算單元計(jì)算出的第二狀態(tài)量之間的關(guān)系和存儲于特性存儲部中的關(guān)系進(jìn)行比較，判斷可動部的異常，該診斷動作控制部基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量，控制診斷部的動作。在上述粘滑檢測裝置中，診斷動作控制部包括變化量計(jì)算單元，其計(jì)算出位移檢測單元檢測出的可動部的位移的變化量；以及動作控制單元，其檢測該變化量計(jì)算單元計(jì)算出的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況，控制診斷部的動作。此外，診斷動作控制部也可以包括變化量計(jì)算單元，其計(jì)算出過程變量的測定值的變化量；以及動作控制單元，其檢測該變化量計(jì)算單元計(jì)算出的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況，停止診斷部的動作。
在上述粘滑檢測裝置中，診斷動作控制部通過使第一運(yùn)算單元和第二運(yùn)算單元的動作停止，控制診斷部的動作。此外，診斷動作控制部也可以通過停止診斷運(yùn)算單元的動作，控制診斷部的動作。此外，診斷動作控制部也可以基于診斷運(yùn)算單元的異常判斷，開始診斷部的動作控制，基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的定化量，判別診斷運(yùn)算單元的異常判斷的正誤。此外，本發(fā)明的粘滑檢測裝置包括判斷可動部的異常的診斷部以及診斷結(jié)果判別部，該診斷部包括位移檢測單元，其檢測具有接觸滑動部的可動部的位移；第一運(yùn)算單元，其根據(jù)位移計(jì)算出第一狀態(tài)量；第二運(yùn)算單元，其根據(jù)位移計(jì)算出第二狀態(tài)量；特性存儲部，其存儲有預(yù)先求得的根據(jù)可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系；狀態(tài)量推定單元，其利用存儲于特性存儲部的關(guān)系，根據(jù)第一運(yùn)算單元計(jì)算出的第一狀態(tài)量推定第二狀態(tài)量，并計(jì)算推定狀態(tài)量；以及診斷運(yùn)算單元，其通過比較第二運(yùn)算單元計(jì)算出的第二狀態(tài)量和推定狀態(tài)量，判斷可動部的異常，該診斷結(jié)果判別部基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量，判別診斷運(yùn)算單元的異常判斷的正誤。此外，本發(fā)明的粘滑檢測方法是，檢測具有接觸滑動部的可動部的位移，根據(jù)位移計(jì)算出第一狀態(tài)量，根據(jù)位移計(jì)算出第二狀態(tài)量，利用預(yù)先求得的根據(jù)可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系，根據(jù)計(jì)算出的第一狀態(tài)量推定第二狀態(tài)量，并計(jì)算出推定狀態(tài)量，通過比較計(jì)算出的第二狀態(tài)量和推定狀態(tài)量來判斷可動部的異常，基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量控制異常的判斷動作。此外，本發(fā)明的粘滑檢測方法是，檢測具有接觸滑動部的可動部的位移，根據(jù)位移計(jì)算出第一狀態(tài)量，根據(jù)位移計(jì)算出第二狀態(tài)量，通過對預(yù)先求得的根據(jù)可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系和計(jì)算出的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量之間的關(guān)系進(jìn)行比較，判斷可動部的異常，基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量來控制異常的判斷動作。在上述粘滑檢測方法中，計(jì)算出可動部的位移的變化量，在計(jì)算出的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)停止異常的判斷動作即可。此外，也可以計(jì)算出過程變量的測定值的變化量，在計(jì)算出的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)停止異常的判斷動作。此外，也可以基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量判別異常判斷的正誤，由此停止異常的判斷動作。此外，本發(fā)明的粘滑檢測方法是，檢測具有接觸滑動部的可動部的位移，根據(jù)位移計(jì)算出第一狀態(tài)量，根據(jù)位移計(jì)算出第二狀態(tài)量，利用預(yù)先求得的根據(jù)可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系，根據(jù)計(jì)算出的第一狀態(tài)量推定第二狀態(tài)量，計(jì)算出推定狀態(tài)量，通過比較計(jì)算出的第二狀態(tài)量和推定狀態(tài)量來判斷可動部的異常， 基于可動部的位移量和因可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量來判別異常判斷的正誤。如以上所說明的，根據(jù)本發(fā)明，基于可動部的位移量和根據(jù)可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量來控制異常的判斷動作，因此，能夠得到可與控制狀態(tài)對應(yīng)地更準(zhǔn)確地判斷粘滑狀態(tài)的優(yōu)異效果。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖10是表示具有滑動部分的裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖IlA是表示由往復(fù)滑動的部位得到的位移信號的一階差值的發(fā)生頻率分布的直方圖；圖IlB是表示由往復(fù)滑動的部位得到的位移信號的一階差值的發(fā)生頻率分布的直方圖；以及圖12是表示控制指令值、位移測定值、位移測定值的一階差值的變化的時(shí)序圖。附圖標(biāo)記說明100……診斷部；101……位移檢測部；102……第一狀態(tài)量計(jì)算部(第一運(yùn)算單元)；103……第二狀態(tài)量計(jì)算部(第二運(yùn)算單元)；104……特性存儲部；105……第二狀態(tài)量推定部；106……診斷運(yùn)算部；107……診斷動作控制部。
具體實(shí)施例方式
以下參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。(實(shí)施方式1)首先，使用圖1說明本發(fā)明的實(shí)施方式1。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。該粘滑檢測裝置首先具有診斷部100，其判斷例如調(diào)節(jié)閥等的具有接觸滑動部的可動部的異常。此外，粘滑檢測裝置具有診斷動作控制部107，其基于閥體等的可動部的位移量或者根據(jù)可動部的位移量變化的過程變量的任意一個(gè)的測定值的變化量，進(jìn)行停止診斷部100的動作等的控制。此外，診斷部100具有位移檢測部101、第一狀態(tài)量計(jì)算部(第一運(yùn)算單元)102、 第二狀態(tài)量計(jì)算部(第二運(yùn)算單元)103、特性存儲部104、第二狀態(tài)量推定部105和診斷運(yùn)算部106。位移檢測部101檢測(計(jì)測)閥體等的可動部的位移。第一狀態(tài)量計(jì)算部102根據(jù)檢測出的可動部的位移計(jì)算出第一狀態(tài)量。第二狀態(tài)量計(jì)算部103根據(jù)檢測出的可動部的位移計(jì)算出第二狀態(tài)量。特性存儲部104存儲根據(jù)預(yù)先求得的可動部正常動作時(shí)的位移而得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系。第二狀態(tài)量推定部105利用存儲在特性存儲部 104中的關(guān)系，根據(jù)第一狀態(tài)量計(jì)算部102計(jì)算出的第一狀態(tài)量推定第二狀態(tài)量，并計(jì)算出推定狀態(tài)量。診斷運(yùn)算部106通過比較第二狀態(tài)量計(jì)算部103計(jì)算出的第二狀態(tài)量和推定狀態(tài)量，判斷可動部的異常。接著，更詳細(xì)地說明診斷動作控制部107。例如調(diào)節(jié)閥利用位置控制器從外部被自動控制，或者被手動操作控制。此外，也有自動閥那樣的利用閥本身所具有的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的情況。這些控制的結(jié)果是閥軸位移(變化)。此外，與閥軸的位移量相對應(yīng)地通過調(diào)節(jié)閥的流體的流量等的過程變量發(fā)生變化。基于這樣的閥軸的位移量、流量等的過程變量等的測定結(jié)果(測定值)的變化量，診斷動作控制部107控制診斷部100的動作。例如，診斷動作控制部107將測定出的閥軸的位移的變化幅度與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，在測定出的閥軸位移在單位時(shí)間的變化幅度超過基準(zhǔn)值時(shí)，停止診斷部100 的異常的判斷動作。在以使閥軸的位移在短時(shí)間內(nèi)大幅變化的方式進(jìn)行控制時(shí)，即使是正常動作也可能判斷為與發(fā)生粘滑的情況同樣。對此，診斷動作控制部107在反映控制指令值的變化的閥軸位移的測定值在單位時(shí)間的變化幅度超過基準(zhǔn)值時(shí)，停止診斷部100的動作，因此，能夠抑制粘滑的錯(cuò)誤檢測。此外，因?yàn)樽鳛榭蓜硬康拈y軸的位移也反映于流量等過程變量的變化，所以在流量等過程變量的測定值中，也能夠與上述同樣地控制錯(cuò)誤檢測。此處使用的過程變量優(yōu)選是由可動部的位移直接控制的物理量。例如，如果是調(diào)節(jié)閥，則是通過閥的流體的流量、通過操作流量進(jìn)行控制的物理量(例如壓力、溫度)。此外，也可以不是直接控制的物理量，只要是與可動部的位移聯(lián)動，具有強(qiáng)相關(guān)關(guān)系的物理量，都能夠?qū)嵤?。另一方面，即使改變可動部的位移也看不到變化的測定值、與可動部的位移相關(guān)性弱的測定值則不能夠利用。此處，簡單說明基準(zhǔn)值。首先，說明能夠從外部明確施加控制指令值的診斷對象的情況。對于不是粘滑狀態(tài)的正常的可動部(檢測對象)，施加在Al和A2兩值之間往復(fù)的矩形波狀的控制指令值。 切換控制指令值的時(shí)間間隔優(yōu)選與在實(shí)際動作時(shí)能夠產(chǎn)生的最頻繁的指令值變更間隔為同等程度。根據(jù)以該控制指令值使可動部動作并測定結(jié)果所得的位移測定值來計(jì)算出兩個(gè)狀態(tài)量，代入專利文獻(xiàn)1記載的方法，判定是正常還是異常。在該判定中判定為異常的情況下，根據(jù)施加的控制指令值的可動部的位移的變化量是產(chǎn)生錯(cuò)誤檢測的值，因此，使Al與 A2的差變小，再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這樣，通過以試驗(yàn)性地施加的控制指令值動作，能夠判定使Al和A2的寬度(控制指令值變化量)大至何種程度時(shí)，被錯(cuò)誤檢測為異常。此外，只要對使控制指令值改變該變化量時(shí)的可動部的位移量的變化量，根據(jù)裝置的規(guī)格進(jìn)行求取或通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定，就能夠得到使可動部位移的變化幅度大至何種程度時(shí)，會錯(cuò)誤檢測為異常。由此，通過上述試驗(yàn)動作，求取判斷為異常的可動部的位移量的變化量的下限，以該下限值作為基準(zhǔn)值即可。在檢測出超過這樣決定的基準(zhǔn)值的可動部的位移的變化量時(shí)，如上所述，診斷部100認(rèn)為錯(cuò)誤檢測為發(fā)生了粘滑。換言之，在檢測出超過上述基準(zhǔn)值的位移量的變化時(shí)，如果診斷動作控制部107停止診斷部100的動作，則能夠抑制錯(cuò)誤檢測。在位移的變化量超過基準(zhǔn)值的期間，或者位移的變化量超過基準(zhǔn)值之后的設(shè)定的時(shí)間，使診斷部100的動作停止即可。此外，如果求取使可動部的位移的變化量為上述下限值的變化量時(shí)的過程變量的測定值的變化量，以此為基準(zhǔn)值，則在檢測出超過基準(zhǔn)值的過程變量的測定值的變化量時(shí)， 與上述同樣，診斷動作控制部107停止診斷部100的動作，就能夠抑制錯(cuò)誤檢測。
另一方面，在為像自動閥那樣不從外部施加控制指令值而進(jìn)行動作的裝置的情況下，像上述那樣利用控制指令值決定基準(zhǔn)值的方法，因?yàn)榭刂浦噶钪挡⒉幻鞔_存在而不能夠進(jìn)行。在這樣的情況下，通過預(yù)先存儲在剛剛設(shè)置之后等的認(rèn)為診斷對象裝置正常動作時(shí)的位移變化量，能夠決定基準(zhǔn)值。例如，計(jì)算兩個(gè)狀態(tài)量和計(jì)算這些狀態(tài)量的區(qū)間中的位移變化量的最大值。此時(shí)，在由診斷部判斷為發(fā)生了粘滑的情況下，計(jì)算出的位移變化量是會產(chǎn)生錯(cuò)誤檢測的值。在進(jìn)行該能夠判斷為錯(cuò)誤檢測的粘滑的發(fā)生判斷時(shí)所測定的位移的變化量的最大值中，能夠?qū)⒆钚〉奈灰谱兓孔鳛榛鶞?zhǔn)值。另外，如果有正常的檢測對象的數(shù)學(xué)模型，則取代上述基準(zhǔn)值的決定方法，而使用電腦模擬也能夠同樣決定基準(zhǔn)值。但是，在該情況下，需要在加上與位移檢測部101的誤差為同等程度的外部干擾的基礎(chǔ)上計(jì)算狀態(tài)量。但是，在基準(zhǔn)值的決定中，在實(shí)際上發(fā)生粘滑時(shí)不會錯(cuò)誤地停止診斷部是很重要的。在粘滑發(fā)生，可動部成為滑動狀態(tài)時(shí)，測定出的位移的變化量的值表示為比正常時(shí)大的值。該值通常比會產(chǎn)生錯(cuò)誤檢測的變化量的值小，因此，成為問題的可能性較低。舉例表示調(diào)節(jié)閥(閥)的情況。由粘滑引起的可動部位移的變化量(滑動前與滑動后的位移的差) 是調(diào)節(jié)閥的最大位移量(閥全開時(shí)與全閉時(shí)的位移的差)的0.5% 2%左右，較大的也只是5%左右。與此相對，會產(chǎn)生錯(cuò)誤檢測時(shí)的變化量是最大位移量的20% 100%左右，較小的情況下也為10%左右。在此，在上述基準(zhǔn)值過小的情況下，在實(shí)際發(fā)生粘滑的情況下也可能會停止診斷部。由此，在決定針對變化量的基準(zhǔn)值時(shí)，優(yōu)選確認(rèn)基準(zhǔn)值不是在發(fā)生粘滑時(shí)也可能取到的過小的值。此外，如果上述基準(zhǔn)值與測定可動部位移、過程變量時(shí)的噪聲、外部干擾的大小相比為相同程度以下，則可能會由于噪聲、外部干擾的影響而錯(cuò)誤停止診斷動作。由此，在決定針對變化量的基準(zhǔn)值時(shí)，優(yōu)選確認(rèn)與由這些測定噪聲、外部干擾等通常引起的變化量相比充分大。另外，診斷動作控制部107，例如通過停止第一狀態(tài)量計(jì)算部102和第二狀態(tài)量計(jì)算部103的計(jì)算動作，來停止診斷部100的判斷的動作即可。此外，例如，也可以通過停止診斷運(yùn)算部106的動作，停止診斷部100中的判斷的動作。此外，診斷動作控制部107在如上所述停止診斷部100的動作之后，在經(jīng)過設(shè)定的時(shí)間之后，或者在閥軸(可動部)的位移、 過程變量在每單位時(shí)間的變化幅度小于規(guī)定的值之后，恢復(fù)(開始)診斷部100的動作。此處，在對閥軸的位移和過程變量的變化量與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較之前，會有各種時(shí)間延遲。作為延遲的原因，有由變化量的計(jì)算時(shí)間引起的延遲、直至可動部位移的變化影響到過程變量的延遲(例如流體從調(diào)節(jié)閥流到流量計(jì)所產(chǎn)生的輸送延遲)、過程變量的測定設(shè)備引起的延遲。因此，在檢測出變化量超過基準(zhǔn)值的時(shí)刻，已經(jīng)成為不適合診斷的狀態(tài)， 已成為診斷部100進(jìn)行了錯(cuò)誤檢測的情況。在這樣的情況下，例如使診斷部100的診斷結(jié)果與上述時(shí)間延遲對應(yīng)地延遲輸出等，使診斷部100的動作延遲即可。例如，第一狀態(tài)量計(jì)算部102和第二狀態(tài)量計(jì)算部103延遲進(jìn)行狀態(tài)量的計(jì)算即可。此外，位移檢測部101也可以具有暫時(shí)存儲檢測結(jié)果的暫時(shí)存儲部，與上述時(shí)間延遲對應(yīng)地延遲輸出檢測結(jié)果。
此外，在診斷運(yùn)算部106判斷為可動部異常時(shí)，診斷動作控制部107可以在檢測出已經(jīng)測定出的測定值的變化量超過基準(zhǔn)值時(shí)，停止來自診斷部100的異常判斷的輸出。特別是，在得出診斷運(yùn)算部106的異常判斷之前需要時(shí)間的情況下，在診斷運(yùn)算部106判斷為可動部存在異常時(shí)測定的過程變量的測定值中也可能反應(yīng)異常判斷時(shí)的可動部的控制狀態(tài)。在這樣的情況下，在診斷運(yùn)算部106判斷為可動部存在異常時(shí)，診斷動作控制部107在檢測出測定的過程變量的測定值的變化量超過基準(zhǔn)值之時(shí)，停止來自診斷部100的異常判斷的輸出。如上所述，本實(shí)施方式的特征在于，首先，檢測具有接觸滑動部的可動部的位移， 接著，利用位移計(jì)算出第一狀態(tài)量，接著利用計(jì)算出的位移計(jì)算出第二狀態(tài)量，接著，利用預(yù)先求得的根據(jù)可動部正常動作時(shí)的位移而得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系，根據(jù)計(jì)算出的第一狀態(tài)量來推定第二狀態(tài)量，并計(jì)算出推定狀態(tài)量，接著，通過比較計(jì)算出的第二狀態(tài)量和推定狀態(tài)量來判斷可動部的異常，此外，基于可動部的位移量和過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量停止異常的判斷動作。根據(jù)本實(shí)施方式，診斷動作控制部107基于可動部的位移量和過程變量中的任意一種的測定值的變化量控制診斷部100的動作，因此，能夠抑制粘滑的錯(cuò)誤檢測等，能夠與控制狀態(tài)對應(yīng)地更準(zhǔn)確地判斷粘滑狀態(tài)。(實(shí)施方式2)接著，使用圖2說明本發(fā)明的實(shí)施方式2。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的粘滑檢測裝置的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。該粘滑檢測裝置包括判斷具有接觸滑動部的可動部的異常的診斷部200 ；以及基于可動部的位移量的測定值的變化量，進(jìn)行停止診斷部200的動作等的控制的診斷動作控制部207。診斷部200具有位移檢測部201、第一狀態(tài)量計(jì)算部202 (第一運(yùn)算單元)、第二狀態(tài)量計(jì)算部203 (第二運(yùn)算單元)、特性存儲部204、第二狀態(tài)量推定部205和診斷運(yùn)算部 206。此外，診斷動作控制部207具有變化量計(jì)算部271和動作控制部272。位移檢測部201檢測(計(jì)測)閥體等可動部的位移，輸出數(shù)字信號的位移信號。位移檢測部201對第一狀態(tài)量計(jì)算部202和第二狀態(tài)量計(jì)算部203，在設(shè)定的延遲時(shí)間之后輸出檢測出的位移信號。另一方面，位移檢測部201對變化量計(jì)算部271立即輸出檢測出的位移信號。第一狀態(tài)量計(jì)算部202根據(jù)作為表示檢測出的可動部的位移的計(jì)測值的從位移檢測部201輸出的位移信號，計(jì)算一階差值的平方平均作為第一狀態(tài)量。此外，第二狀態(tài)量計(jì)算部203根據(jù)從位移檢測部201輸出的位移信號，計(jì)算二階差值的平方平均作為第二狀態(tài)量。一階差值的平方平均和二階差值的平方平均使用以下的式C3)和式(4)進(jìn)行計(jì)算即可。(數(shù)學(xué)式2)
權(quán)利要求
1.一種粘滑檢測裝置，其特征在于，包括判斷可動部的異常的診斷部以及診斷動作控制部， 該診斷部包括位移檢測單元，其檢測具有接觸滑動部的所述可動部的位移； 第一運(yùn)算單元，其根據(jù)所述位移計(jì)算出第一狀態(tài)量； 第二運(yùn)算單元，其根據(jù)所述位移計(jì)算出第二狀態(tài)量；特性存儲部，其存儲有預(yù)先求得的根據(jù)所述可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系；狀態(tài)量推定單元，其利用存儲于所述特性存儲部的關(guān)系，根據(jù)所述第一運(yùn)算單元計(jì)算出的第一狀態(tài)量推定所述第二狀態(tài)量，并計(jì)算推定狀態(tài)量；以及診斷運(yùn)算單元，其通過比較所述第二運(yùn)算單元計(jì)算出的第二狀態(tài)量和所述推定狀態(tài)量，判斷所述可動部的異常，該診斷動作控制部基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量，控制所述診斷部的動作。
2.一種粘滑檢測裝置，其特征在于，包括判斷可動部的異常的診斷部以及診斷動作控制部， 該診斷部包括位移檢測單元，其檢測具有接觸滑動部的所述可動部的位移； 第一運(yùn)算單元，其根據(jù)所述位移計(jì)算出第一狀態(tài)量； 第二運(yùn)算單元，其根據(jù)所述位移計(jì)算出第二狀態(tài)量；特性存儲部，其存儲有預(yù)先求得的根據(jù)所述可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系；以及診斷運(yùn)算單元，其通過對所述第一運(yùn)算單元計(jì)算出的第一狀態(tài)量與所述第二運(yùn)算單元計(jì)算出的第二狀態(tài)量之間的關(guān)系和存儲于所述特性存儲部中的關(guān)系進(jìn)行比較，判斷所述可動部的異常，該診斷動作控制部基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量，控制所述診斷部的動作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的粘滑檢測裝置，其特征在于 所述診斷動作控制部包括變化量計(jì)算單元，其計(jì)算出所述位移檢測單元檢測出的所述可動部的位移的變化量;以及動作控制單元，其檢測該變化量計(jì)算單元計(jì)算出的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況，控制所述診斷部的動作。
4.如權(quán)利要求1或2所述的粘滑檢測裝置，其特征在于 所述診斷動作控制部包括變化量計(jì)算單元，其計(jì)算出所述過程變量的測定值的變化量；以及動作控制單元，其檢測該變化量計(jì)算單元計(jì)算出的變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值的情況，停止所述診斷部的動作。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的粘滑檢測裝置，其特征在于所述診斷動作控制部通過使所述第一運(yùn)算單元和所述第二運(yùn)算單元的動作停止，控制所述診斷部的動作。
6.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的粘滑檢測裝置，其特征在于所述診斷動作控制部通過停止所述診斷運(yùn)算單元的動作，控制所述診斷部的動作。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的粘滑檢測裝置，其特征在于所述診斷動作控制部基于所述診斷運(yùn)算單元的異常判斷，開始所述診斷部的動作控制，基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量，判別所述診斷運(yùn)算單元的異常判斷的正誤。
8.一種粘滑檢測裝置，其特征在于，包括判斷可動部的異常的診斷部以及診斷動作控制部， 該診斷部包括位移檢測單元，其檢測具有接觸滑動部的所述可動部的位移； 第一運(yùn)算單元，其根據(jù)所述位移計(jì)算出第一狀態(tài)量； 第二運(yùn)算單元，其根據(jù)所述位移計(jì)算出第二狀態(tài)量；特性存儲部，其存儲有預(yù)先求得的根據(jù)所述可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系；狀態(tài)量推定單元，其利用存儲于所述特性存儲部的關(guān)系，根據(jù)所述第一運(yùn)算單元計(jì)算出的第一狀態(tài)量來推定所述第二狀態(tài)量，并計(jì)算出推定狀態(tài)量；以及診斷運(yùn)算單元，其通過比較所述第二運(yùn)算單元計(jì)算出的第二狀態(tài)量和所述推定狀態(tài)量，判斷所述可動部的異常，該診斷動作控制部基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量，判別所述診斷運(yùn)算單元的異常判斷的正誤。
9.一種粘滑檢測方法，其特征在于包括以下步驟 檢測具有接觸滑動部的可動部的位移，根據(jù)所述位移計(jì)算出第一狀態(tài)量， 根據(jù)所述位移計(jì)算出第二狀態(tài)量，利用預(yù)先求得的根據(jù)所述可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系，根據(jù)計(jì)算出的所述第一狀態(tài)量推定所述第二狀態(tài)量，并計(jì)算出推定狀態(tài)量， 通過比較計(jì)算出的所述第二狀態(tài)量和所述推定狀態(tài)量來判斷所述可動部的異常， 基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量來控制所述異常的判斷動作。
10.一種粘滑檢測方法，其特征在于包括以下步驟 檢測具有接觸滑動部的可動部的位移，根據(jù)所述位移計(jì)算出第一狀態(tài)量， 根據(jù)所述位移計(jì)算出第二狀態(tài)量，通過對預(yù)先求得的根據(jù)所述可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系和計(jì)算出的所述第一狀態(tài)量與所述第二狀態(tài)量之間的關(guān)系進(jìn)行比較，判斷所述可動部的異常，基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量來控制所述異常的判斷動作。
11.如權(quán)利要求9或10所述的粘滑檢測方法，其特征在于 計(jì)算出所述可動部的位移的變化量，在計(jì)算出的所述變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)停止所述異常的判斷動作。
12.如權(quán)利要求9或10所述的粘滑檢測方法，其特征在于 計(jì)算出所述過程變量的測定值的變化量，在計(jì)算出的所述變化量超過預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)停止所述異常的判斷動作。
13.如權(quán)利要求9 12中任一項(xiàng)所述的粘滑檢測方法，其特征在于基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量來判別異常判斷的正誤，由此停止所述異常的判斷動作。
14.一種粘滑檢測方法，其特征在于包括以下步驟 檢測具有接觸滑動部的可動部的位移，根據(jù)所述位移計(jì)算出第一狀態(tài)量， 根據(jù)所述位移計(jì)算出第二狀態(tài)量，利用預(yù)先求得的根據(jù)所述可動部的正常動作時(shí)的位移得到的第一狀態(tài)量與第二狀態(tài)量的關(guān)系，根據(jù)計(jì)算出的所述第一狀態(tài)量推定所述第二狀態(tài)量，計(jì)算出推定狀態(tài)量， 通過比較計(jì)算出的所述第二狀態(tài)量和所述推定狀態(tài)量來判斷所述可動部的異常， 基于所述可動部的位移量和因所述可動部的位移而變化的過程變量中的任意一個(gè)的測定值的變化量來判別所述異常判斷的正誤。
全文摘要
本發(fā)明提供粘滑檢測裝置及檢測方法。其能夠與控制狀態(tài)對應(yīng)地更準(zhǔn)確地判斷粘滑狀態(tài)。例如調(diào)節(jié)閥由位置控制器從外部進(jìn)行控制，并由閥所具有的調(diào)整機(jī)構(gòu)自主控制?？刂频慕Y(jié)果是，閥軸(可動部)的位移發(fā)生變化。此外，與閥軸的位移量對應(yīng)地通過調(diào)節(jié)閥的流體的流量等過程變量也發(fā)生變化。基于這樣的閥軸的位移量、過程變量的測定結(jié)果(測定值)的變化量，診斷動作控制部(107)控制診斷部(100)的動作。
文檔編號G01M13/00GK102192835SQ201110060798
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者田原鐵也, 福田稔 申請人:株式會社山武