[发明专利]粘滑检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测出调节阀、气体调节器等具有包括接触摩擦部的滑动面的装置动作中的粘滑的粘滑检测装置及检测方法。

背景技术

通过检测出滑动部分中的粘滑的发生能够诊断调节阀、气体调节器的故障。例如图12所示，粘滑是根据活塞1201和汽缸1202的接触滑动部1203的状态所产生的。例如，该粘滑在异物混入接触滑动部1203时等发生。因此，计测活塞1201的变位，通过监视计测出的变位的状态而能够检测粘滑(参照专利文献1)。

在此，对专利文献1所记载的粘滑检测进行简单的说明。在该检测技术中，通过检测活塞1201的变位，根据检测出的变位计算出第一状态量，而且根据检测出的变位计算出第二状态量，比较根据正常动作时的变位得到的第一状态量和第二状态量的关系及计算出的第一状态量和计算出的第二状态量之间的关系，来检测出(判断)粘滑。

例如，作为第一状态量使用变位的一阶差分值的绝对值的平均，作为第二状态量使用变位的一阶差分值的方均根。若在离散地检测出活塞1201的变位时，将第i位检测出的变位设为Xi，则各状态量可用以下的式(1)和式(2)来表示(其中，N是用于状态量的计算的变位数据的数目)。

数1

变位的一阶差分值的绝对值(|X_i+1-X_i|)的频率分布如图13A和图13B所示。图13A表示正常时的状态，随着差分值变大，发生频率缓慢地减少。另一方面，在发生了粘滑的情况下，大多数时间是处于粘着状态，有时出现滑动状态。因此，一阶差分值的频率如图13B所示，在高频率时取接近0的值(对应于粘着状态)，而在低频率有时也取较大的值(对应于滑动状态)。在发生了这样的粘滑状态下，由于第一状态量(一阶差分值的绝对值平均)和第二状态量(一阶差分值的方均根)的比大于正常时的，所以通过监视两个状态量的比而能够检测粘滑。

专利文献1：日本专利第3254624号公报

但是，在上述的技术中，存在发生根据可动部(活塞)的控制状态错误地判断为是粘滑状态的情况这样的问题。

在上述技术中，根据根据可动部的变位计算出的两个状态量和它们的关系，检测出粘滑的检测对象的动作分为粘着状态和滑动状态两种状态。这里，仅使用可动部的变位来进行判断。因此，可动部的活动(变位)若与粘滑状态相同的话，即使没有实际发生粘滑也会判断为粘滑。但是，这成为误检测。

例如，在利用定位器控制阀轴位置时，阀轴变位的控制指令值(设定值、设置点)被较大变更的情况下，变更控制指令值时的阀(可动部)的变位的举动有时与粘滑状态是相同的。

如图14(a)所示，若交替取得两个值，并赋予针对时间序列信号成为矩形波的变位的控制指令值，则与此对应作为如图14(b)所示的时间序列信号的变位测定值来测定调节阀的阀轴变位的响应。这样的变位测定值的一阶差分值如图14(c)所示。此时，如图14(c)所示，一阶差分值大部分时间取接近0的值，但仅在紧跟着控制指令值发生变化之后取大的值。

该举动大多数时间处于粘着状态，有时成为滑动状态与快速活动这样的粘滑现象的举动相同。其结果，在上述的技术中，进行图14(a)所示的控制时，作为粘滑的发生而产生误检测。这样的误检测容易在阀的动作速度快的情况下产生，特别是成为小型阀的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述那样的问题点而做出的，目的在于实现能够对应于控制的状态更准确地判断粘滑状态。

本发明涉及的粘滑检测装置包括：判断可动部的异常的诊断部；以及诊断动作控制部，其以控制可动部的变位的控制指令值为根据停止诊断部的判断动作；诊断部包括：变位检测单元，其检测出具有接触滑动部的可动部的变位；第一运算单元，其根据变位计算出第一状态量；第二运算单元，其根据变位计算出第二状态量；特性存储部，其存储预先求出的根据可动部的正常动作时的变位得到的第一状态量和第二状态量的关系；状态量推定单元，其利用存储于特性存储部中的关系，根据第一运算单元计算出的第一状态量推定第二状态量来计算出推定状态量；诊断运算单元，其通过比较第二运算单元计算出的第二状态量和推定状态量来判断可动部的异常。