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  • 特許-計測装置 図1
  • 特許-計測装置 図2
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-13
(45)【発行日】2023-09-22
(54)【発明の名称】計測装置
(51)【国際特許分類】
   F16T 1/48 20060101AFI20230914BHJP
   G08C 19/00 20060101ALI20230914BHJP
【FI】
F16T1/48 Z
G08C19/00 G
F16T1/48 C
F16T1/48 D
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2022174449
(22)【出願日】2022-10-31
【審査請求日】2022-10-31
(73)【特許権者】
【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
【審査官】上野 力
(56)【参考文献】
【文献】特開2022-124173(JP,A)
【文献】特開2014-112819(JP,A)
【文献】特開2021-015741(JP,A)
【文献】特開2018-128213(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16T 1/48
G08C 19/00
(57)【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】
【文献】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
【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
図1
図2
図3