特開 2024-65529 計測装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065529

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】計測装置

(51)【国際特許分類】

   F16T 1/48 20060101AFI20240508BHJP

   G08C 19/00 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

F16T1/48 Z

G08C19/00 G

F16T1/48 C

F16T1/48 D

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174449

(22)【出願日】2022-10-31

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2023-09-22

(71)【出願人】

【識別番号】000137889

【氏名又は名称】株式会社ミヤワキ

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100136353

【弁理士】

【氏名又は名称】高尾 建吾

(72)【発明者】

【氏名】吉川 成雄

【テーマコード（参考）】

2F073

【Ｆターム（参考）】

2F073AA01

2F073AA02

2F073AA12

2F073AB12

2F073BB04

2F073BB07

2F073BC01

2F073CC03

2F073CC07

2F073CC14

2F073CD11

2F073DD07

2F073EE01

2F073EE11

2F073FG01

2F073FG02

2F073FG04

2F073GG01

2F073GG08

(57)【要約】

【課題】防爆規格に適合しない電池が使用されることを簡易かつ確実に防止でき、それによって安全性を向上することが可能な計測装置を得る。
【解決手段】計測装置は、スチームトラップの物理量を計測する計測装置であって、前記スチームトラップの前記物理量を計測する計測部と、前記計測装置の駆動電源を供給する電池を収容する収容部と、前記電池を管理する管理部と、を備え、前記管理部は、前記電池の品番情報を取得する取得部と、前記品番情報に基づいて、前記電池が防爆規格に適合するか否かを判定する判定部と、前記判定部による判定結果に応じた制御情報を出力する出力部と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スチームトラップの物理量を計測する計測装置であって、
前記スチームトラップの前記物理量を計測する計測部と、
前記計測装置の駆動電源を供給する電池を収容する収容部と、
前記電池を管理する管理部と、
を備え、
前記管理部は、
前記電池の品番情報を取得する取得部と、
前記品番情報に基づいて、前記電池が防爆規格に適合するか否かを判定する判定部と、
前記判定部による判定結果に応じた制御情報を出力する出力部と、
を有する、計測装置。

【請求項2】

前記電池が防爆規格に適合すると前記判定部が判定した場合、前記出力部は前記計測部の計測動作を許可する前記制御情報を出力し、
前記電池が防爆規格に適合しないと前記判定部が判定した場合、前記出力部は前記計測部の計測動作を禁止する前記制御情報を出力する、請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記取得部は、前記電池の使用期限情報をさらに取得し、
前記判定部は、前記使用期限情報に基づいて、前記電池の使用期限が徒過しているか否かをさらに判定する、請求項１に記載の計測装置。

【請求項4】

防爆規格に適合する電池の品番を列挙したリスト情報を保持する記憶部をさらに備え、
前記判定部は、前記取得部が取得した前記品番情報と、前記記憶部が保持する前記リスト情報とに基づいて、前記電池が防爆規格に適合するか否かを判定する、請求項１に記載の計測装置。

【請求項5】

サーバ装置と通信する通信部をさらに備え、
前記管理部は、前記通信部が前記サーバ装置から受信したリスト更新情報に基づいて、前記記憶部が保持する前記リスト情報を更新する更新部をさらに有する、請求項４に記載の計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スチームトラップの物理量を計測する計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気配管系を備えたプラント等においては、熱交換又は放熱等によって配管系内に復水（ドレン）が生じることがある。この復水を配管系内に滞留させると運転効率が低下する原因となるため、一般には、配管系の適所にスチームトラップを設置し、このスチームトラップによって復水を配管系の外部に排出するようにしている。

【0003】

経年劣化又は作動不良等によってスチームトラップのシール性能が損なわれると、蒸気配管系内の蒸気がスチームトラップを介して外部に漏出し、無駄な蒸気損失を招くこととなる。そのため、スチームトラップの状態を点検する作業が定期的に行われる。

【0004】

下記特許文献１には、スチームトラップの状態を診断するための計測装置及び診断装置が開示されている。計測装置は可搬型の計測装置であり、診断装置はタブレット端末又はノートパソコン等であり、計測装置と診断装置とは相互に無線通信が可能である。計測装置は、各スチームトラップの表面温度を計測する温度センサと、各スチームトラップの振動強度を計測する振動センサと、温度センサ及び振動センサから出力された計測データを記憶する記憶部と、当該計測データを診断装置に送信する通信部と、表示部とを備えている。診断装置は、計測装置から受信した計測データに基づいて各スチームトラップの状態（正常又は異常）を診断し、その診断の結果を示す診断データを計測装置に送信する。計測装置は、診断装置から受信した診断データに基づいて、各スチームトラップに関する診断の結果を表示部に表示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－８４４１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

計測装置は、収容部に収容された電池から供給された駆動電源によって動作する。

【0007】

スチームトラップが設置されているプラントには、石油コンビナート等の防爆安全基準が厳しい施設も存在する。従って、そのような施設内に持ち込む計測装置に対しても同様の防爆安全基準が適用されるため、計測装置に収容する電池としては、所定の防爆規格に適合する電池を使用することが要求される。

【0008】

しかし、背景技術に係る計測装置では、作業者が誤って防爆規格に適合しない電池を使用した場合であっても、計測装置は通常と同様に動作してしまうという問題がある。

【0009】

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、防爆規格に適合しない電池が使用されることを簡易かつ確実に防止でき、それによって安全性を向上することが可能な計測装置を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の第１態様に係る計測装置は、スチームトラップの物理量を計測する計測装置であって、前記スチームトラップの前記物理量を計測する計測部と、前記計測装置の駆動電源を供給する電池を収容する収容部と、前記電池を管理する管理部と、を備え、前記管理部は、前記電池の品番情報を取得する取得部と、前記品番情報に基づいて、前記電池が防爆規格に適合するか否かを判定する判定部と、前記判定部による判定結果に応じた制御情報を出力する出力部と、を有する。

【0011】

第１態様によれば、判定部は、取得部が取得した電池の品番情報に基づいて、収容部に収容された電池が防爆規格に適合するか否かを判定し、出力部は、判定部による判定結果に応じた制御情報を出力する。従って、防爆規格に適合しない電池が使用されることを簡易かつ確実に防止でき、それによって安全性を向上することが可能となる。

【0012】

本発明の第２態様に係る計測装置は、第１態様において、前記電池が防爆規格に適合すると前記判定部が判定した場合、前記出力部は前記計測部の計測動作を許可する前記制御情報を出力し、前記電池が防爆規格に適合しないと前記判定部が判定した場合、前記出力部は前記計測部の計測動作を禁止する前記制御情報を出力する。

【0013】

第２態様によれば、電池が防爆規格に適合しない場合には制御情報によって計測部の計測動作を禁止することにより、防爆規格に適合しない電池が使用されることをより確実に防止できる。

【0014】

本発明の第３態様に係る計測装置は、第１又は第２態様において、前記取得部は、前記電池の使用期限情報をさらに取得し、前記判定部は、前記使用期限情報に基づいて、前記電池の使用期限が徒過しているか否かをさらに判定する。

【0015】

第３態様によれば、判定部は、取得部が取得した電池の使用期限情報に基づいて、収容部に収容された電池の使用期限が徒過しているか否かを判定する。従って、使用期限が徒過している電池が使用されることを簡易かつ確実に防止でき、それによって安全性をさらに向上することが可能となる。

【0016】

本発明の第４態様に係る計測装置は、第１～第３態様のいずれか一つにおいて、防爆規格に適合する電池の品番を列挙したリスト情報を保持する記憶部をさらに備え、前記判定部は、前記取得部が取得した前記品番情報と、前記記憶部が保持する前記リスト情報とに基づいて、前記電池が防爆規格に適合するか否かを判定する。

【0017】

第４態様によれば、判定部は、取得部が取得した品番情報と、記憶部が保持するリスト情報とに基づいて、電池が防爆規格に適合するか否かを判定する。従って、電池が防爆規格に適合するか否かを簡易な処理によって判定することが可能となる。

【0018】

本発明の第５態様に係る計測装置は、第４態様において、サーバ装置と通信する通信部をさらに備え、前記管理部は、前記通信部が前記サーバ装置から受信したリスト更新情報に基づいて、前記記憶部が保持する前記リスト情報を更新する更新部をさらに有する。

【0019】

第５態様によれば、更新部は、通信部がサーバ装置から受信したリスト更新情報に基づいて、記憶部が保持するリスト情報を更新する。これにより、防爆規格に適合する電池の種類に変更があった場合にサーバ装置経由でリスト情報を更新でき、その結果、判定部は常に最新のリスト情報を用いて電池が防爆規格に適合するか否かの判定を行うことが可能となる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、防爆規格に適合しない電池が使用されることを簡易かつ確実に防止でき、それによって安全性を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態に係る計測装置の構成を簡略化して示す図である。

【図2】管理部の機能構成を簡略化して示す図である。

【図3】管理部が実行する処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。

【0023】

図１は、本発明の実施形態に係る計測装置１１の構成を簡略化して示すブロック図である。計測装置１１は、計測部２１、制御部２２、入力部２３、表示部２４、記憶部２５、通信部２６、及び収容部２７を備えている。

【0024】

収容部２７には、計測装置１１の駆動電源Ｖを供給する電池６１が収容される。電池６１は、ニッケル水素電池又はアルカリ乾電池等である。駆動電源Ｖは、計測装置１１の各部（計測部２１、制御部２２、入力部２３、表示部２４、記憶部２５、通信部２６）に供給される。

【0025】

計測部２１は、スチームトラップの物理量を計測する。本実施の形態の例において物理量は温度及び振動であり、計測部２１は温度センサ３１及び振動センサ３２を有する。温度センサ３１は、熱電対、増幅回路、及びＡＤ変換回路等を用いて構成されている。計測装置１１の探針（図略）が計測対象であるスチームトラップに押し当てられることにより、温度センサ３１は、当該スチームトラップの表面温度を計測し、その計測結果を示す温度データを出力する。振動センサ３２は、圧電素子、増幅回路、及びＡＤ変換回路等を用いて構成されている。上記探針が計測対象であるスチームトラップに押し当てられることにより、振動センサ３２は、当該スチームトラップの振動強度を計測し、その計測結果を示す振動データを出力する。温度データ及び振動データを含む計測データＤ０は、計測部２１から制御部２２に入力される。

【0026】

入力部２３は、タッチパネル又は操作ボタン等を用いて構成されている。作業者が計測装置１１の電源をオンすると、表示部２４への画像表示によって、電池６１の品番及び使用推奨期限の入力が要求される。品番及び使用推奨期限は、電池６１の外装に印刷されている。作業者は、入力部２３を操作することによって電池６１の品番及び使用推奨期限を入力する。入力された品番及び使用推奨期限を示す品番情報Ｄ１及び使用期限情報Ｄ２は、入力部２３から制御部２２に入力される。

【0027】

表示部２４は、ＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイ等を用いて構成されている。表示部２４には制御部２２から画像データＤ３が入力される。表示部２４は、入力された画像データＤ３に基づいて、図形又はテキストメッセージ等の画像を表示する。

【0028】

記憶部２５は、半導体メモリ等を用いて構成されている。記憶部２５は、リスト情報５１を保持している。リスト情報５１には、所定の防爆規格に適合する電池の品番が列挙されている。防爆規格に適合することには、例えば、防爆規格の認証を取得済みであることが含まれる。

【0029】

通信部２６は、ＩＰ等の任意の通信規格に対応した通信モジュールを用いて構成されている。通信部２６は、専用回線網又は公衆回線網等の任意の通信ネットワーク１２を介して、クラウドサーバ又はオンプレミスサーバ等のサーバ装置１３と通信可能である。

【0030】

制御部２２は、ＣＰＵ又はマイコン等を用いて構成されている。制御部２２は、診断部４１及び管理部４２を有する。管理部４２は、収容部２７に収容されている電池６１を管理する。診断部４１は、計測部２１から入力された計測データ（温度データ及び振動データ）に基づいて、スチームトラップの状態を診断する。診断部４１は、入力された計測データに基づき、温度値及び／又は振動強度値から劣化値を求める既知の計算式を用いて、スチームトラップの劣化値を算出する。劣化値は、例えばシール性能劣化値である。シール性能劣化値Ｖｃは、振動強度値Ｖｉ、スチームトラップの種類に応じたタイプ係数η、補正係数ａ、基準蒸気圧力Ｐｓ、及び使用蒸気圧力Ｐを用いて、例えば、
Ｖｃ＝Ｖｉ・η・｛１＋ａ・（Ｐｓ－Ｐ）／Ｐ｝
なる計算式を用いて算出することができる。

【0031】

また、診断部４１は、算出した劣化値に基づき、劣化値から蒸気漏洩量を求める既知の計算式を用いて、スチームトラップの蒸気漏洩量を算出する。蒸気漏洩量Ｑは、スチームトラップ開弁時の流出蒸気量を求める関数式ｑ、等価漏洩ノズル経（スチームトラップ開弁時における蒸気の最小通過断面積を円面積に換算したときの直径）ｄ、使用蒸気圧力Ｐ、型式係数ｚ、及びシール性能劣化値Ｖｃを用いて、例えば、
Ｑ＝ｑ（ｄ，Ｐ，ｚ）・Ｖｃ／１００
なる計算式を用いて算出することができる。

【0032】

図２は、管理部４２の機能構成を簡略化して示す図である。ＣＰＵがプログラムを実行することによって実現される機能として、管理部４２は、取得部７１、判定部７２、更新部７３、及び出力部７４を有する。取得部７１は、電池６１の品番情報Ｄ１及び使用期限情報Ｄ２を入力部２３から取得する。判定部７２は、取得部７１が取得した品番情報Ｄ１に基づいて、電池６１が防爆規格に適合するか否かを判定する。また、判定部７２は、取得部７１が取得した使用期限情報Ｄ２に基づいて、電池６１の使用期限が徒過しているか否かを判定する。出力部７４は、判定部７２による判定結果に応じた制御情報Ｄ４を出力する。

【0033】

防爆規格に適合する電池の種類に変更があった場合、その変更を示す変更情報はサーバ装置１３に入力され、サーバ装置１３は変更情報に基づいてリスト更新情報Ｄ５を作成する。また、サーバ装置１３は、作成したリスト更新情報Ｄ５を、通信ネットワーク１２を介して計測装置１１に送信する。更新部７３は、通信部２６がサーバ装置１３から受信したリスト更新情報Ｄ５に基づいて、記憶部２５が保持するリスト情報５１を更新する。

【0034】

図３は、管理部４２が実行する処理の流れを示すフローチャートである。作業者が計測装置１１の電源をオンすると、まずステップＳ０１において出力部７４は、収容部２７に収容されている電池６１の品番及び使用推奨期限の入力を作業者に要求する入力画面の画像を作成し、その画像データＤ３を表示部２４に入力する。表示部２４は、画像データＤ３に基づいて入力画面を表示する。作業者が入力部２３を操作することによって電池６１の品番及び使用推奨期限を入力画面に入力すると、入力された品番及び使用推奨期限を示す品番情報Ｄ１及び使用期限情報Ｄ２が、入力部２３から制御部２２に入力される。

【0035】

次にステップＳ０２において取得部７１は、入力部２３から品番情報Ｄ１及び使用期限情報Ｄ２を取得したか否かを判定する。

【0036】

取得部７１が品番情報Ｄ１及び使用期限情報Ｄ２を取得していない場合（ステップＳ０２：ＮＯ）は、ステップＳ０１，Ｓ０２が繰り返し実行される。

【0037】

取得部７１が品番情報Ｄ１及び使用期限情報Ｄ２を取得した場合（ステップＳ０２：ＹＥＳ）は、次にステップＳ０３において判定部７２は、記憶部２５からリスト情報５１を読み出し、取得した品番情報Ｄ１で示される品番が、リスト情報５１に列挙されている品番のいずれかに一致するか、照合を行う。

【0038】

次にステップＳ０４において判定部７２は、品番情報Ｄ１で示される品番がリスト情報５１に列挙されている品番のいずれかに一致する場合には、電池６１は防爆規格に適合すると判定し、一方、品番情報Ｄ１で示される品番がリスト情報５１に列挙されている品番のいずれにも一致しない場合には、電池６１は防爆規格に適合しないと判定する。

【0039】

電池６１は防爆規格に適合しないと判定した場合（ステップＳ０４：ＮＯ）は、次にステップＳ０７において出力部７４は、防爆規格に適合する電池への交換を要求するアラート画面を作成し、その画像データＤ３を表示部２４に入力する。表示部２４は、画像データＤ３に基づいてアラート画面を表示する。また、出力部７４は、計測部２１の計測動作を禁止する制御情報Ｄ４を計測部２１に入力する。これにより、計測部２１の起動が禁止される。

【0040】

電池６１は防爆規格に適合すると判定した場合（ステップＳ０４：ＹＥＳ）は、次にステップＳ０５において判定部７２は、使用期限情報Ｄ２で示される使用推奨期限と現時点の日時情報とを比較することにより、電池６１の使用期限が徒過しているか否かを判定する。

【0041】

電池６１の使用期限が徒過していると判定した場合（ステップＳ０５：ＹＥＳ）は、次にステップＳ０７において出力部７４は、新たな電池への交換を要求するアラート画面を作成し、その画像データＤ３を表示部２４に入力する。表示部２４は、画像データＤ３に基づいてアラート画面を表示する。また、出力部７４は、計測部２１の計測動作を禁止する制御情報Ｄ４を計測部２１に入力する。これにより、計測部２１の起動が禁止される。

【0042】

電池６１の使用期限が徒過していないと判定した場合（ステップＳ０５：ＮＯ）は、次にステップＳ０６において出力部７４は、計測部２１の計測動作を許可する制御情報Ｄ４を計測部２１に入力する。これにより、計測部２１が起動され、計測可能な状態となる。

【0043】

なお、上記の説明では、電池６１の品番及び使用推奨期限の情報は、作業者の手入力によって入力部２３に入力されたが、これらの情報は、収容部２７内に配置された小型のカメラで電池６１を撮影することによって、入力部２３に入力されても良い。あるいは、これらの情報は、電池６１の外装に印刷されたバーコード又はＱＲコード（登録商標）を、収容部２７内に配置された小型のバーコードリーダ又はＱＲコード（登録商標）リーダで読み取ることによって、入力部２３に入力されても良い。あるいは、これらの情報は、電池６１の内部メモリからデータ端子を介して読み出すことによって、入力部２３に入力されても良い。

【0044】

本実施形態によれば、判定部７２は、取得部７１が取得した電池６１の品番情報Ｄ１に基づいて、収容部２７に収容された電池６１が防爆規格に適合するか否かを判定し、出力部７４は、判定部７２による判定結果に応じた制御情報Ｄ４を出力する。従って、防爆規格に適合しない電池が使用されることを簡易かつ確実に防止でき、それによって安全性を向上することが可能となる。

【0045】

また、本実施形態によれば、電池６１が防爆規格に適合しない場合には制御情報Ｄ４によって計測部２１の計測動作を禁止することにより、防爆規格に適合しない電池が使用されることをより確実に防止できる。

【0046】

また、本実施形態によれば、判定部７２は、取得部７１が取得した電池６１の使用期限情報Ｄ２に基づいて、収容部２７に収容された電池６１の使用期限が徒過しているか否かを判定する。従って、使用期限が徒過している電池が使用されることを簡易かつ確実に防止でき、それによって安全性をさらに向上することが可能となる。

【0047】

また、本実施形態によれば、判定部７２は、取得部７１が取得した品番情報Ｄ１と、記憶部２５が保持するリスト情報５１とに基づいて、電池６１が防爆規格に適合するか否かを判定する。従って、電池６１が防爆規格に適合するか否かを簡易な処理によって判定することが可能となる。

【0048】

また、本実施形態によれば、更新部７３は、通信部２６がサーバ装置１３から受信したリスト更新情報Ｄ５に基づいて、記憶部２５が保持するリスト情報５１を更新する。これにより、防爆規格に適合する電池の種類に変更があった場合にサーバ装置１３経由でリスト情報５１を更新でき、その結果、判定部７２は常に最新のリスト情報５１を用いて電池６１が防爆規格に適合するか否かの判定を行うことが可能となる。

【符号の説明】

【0049】

１１ 計測装置
１３ サーバ装置
２１ 計測部
２５ 記憶部
２６ 通信部
２７ 収容部
４２ 管理部
５１ リスト情報
６１ 電池
７１ 取得部
７２ 判定部
７３ 更新部
７４ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】