[发明专利]气穴诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种诊断流体流动的调节阀中是否发生气穴的气穴诊断装置。

背景技术

以往，写字楼或学校等建筑物空气调节用的冷热水配管上，在该配管的中途设置有调节阀。该调节阀，为控制配管内流动的流体的流量或压力而改变阀门开度。此时，调节阀前后的压差变化，若在饱和蒸气压以下，则在调节阀的内部产生气穴（由于流体中的压力下降导致气泡的产生和溃灭的现象）。

若产生气穴，会产生噪声或振动，对居住空间产生不好的影响。进一步地，若调节阀在这些状态下继续使用，由于气穴侵蚀导致调节阀或阀门下游配管的损伤，有时会引起流体向外部泄漏的重大故障。因此，在流体流经的调节阀中，最好是在线对气穴的产生进行常时诊断，并在早期应对该气穴的产生。

因此，若利用现有技术，考虑如下判定方法：对于各阀门开度求出调节阀前后的压力比X_F和噪声级的关系，根据该各阀门开度的压力比X_F和噪声级的关系，对于各阀门开度将调节阀内开始产生气穴时的压力比X_F确定为阈值X_Fth，通过将当前的阀门开度的阈值X_Fth和压力比X_F相比较，判定是否产生气穴（例如，非专利文献1）。

图14表示求出调节阀前后的压力比X_F和噪声级的关系的情况。在该图中，101是设在配管L中途的调节阀，102是检测出调节阀101的上游侧的流体压力（上游侧流体压力）P1的上游侧流体压力检测器，103是检测出调节阀101的下游侧的流体压力（下游侧流体压力）P2的下游侧流体压力检测器，104是在与调节阀101相距一定距离的位置上检测出噪声级的噪声计，109是检测出流经调节阀101的流体的温度T（流体温度T）的流体温度检测器。

为求得调节阀101前后的压力比X_F和噪声级的关系，固定调节阀101的阀门开度，通过X_F=（P1-P2）/（P1-Pv）求出调节阀101的前后的压力比X_F。且，在求得该压力比X_F的式子中，Pv是饱和蒸汽压，该值作为流体温度T的函数被唯一地求得。并且，此时的噪声级Nz通过噪声计104测量。边改变压力比X_F，边反复进行该作业。这样求得的压力比X_F和噪声级Nz的关系一般来说显示出如图15所示的倾向。

图15中，点Y1是表示由于气穴的产生溃灭噪声级急剧变大的状态的点；点Y2是表示气穴的产生溃灭呈稳定发生状态的点；点Y3是表示即使压差增高流量也不增加的状态的点。位于点Y1的压力比X_F被称为初生X_Fz，位于点Y2的压力比X_F被称为临界X_Fcri，位于点Y3的压力比X_F被称为闭塞X_Fch（例如，参照非专利文献2、3）。

即，图15中，初生X_Fz表示调节阀101中开始产生气穴时的压力比X_F，临界X_Fcri表示调节阀101中开始稳定产生气穴时的压力比X_F，闭塞X_Fch表示成为即使调节阀101上下游的压差增高流量也不增加的状态时的压力比X_F。

该压力比X_F和噪声级Nz的关系根据调节阀101的各阀门开度不同而不同。因此，就调节阀101的各阀门开度，求出压力比X_F和噪声级Nz的关系。关于该求得的压力比X_F和噪声级Nz的关系，将开始产生气穴时的压力比X_F即初生X_Fz作为阈值X_Fth，来确定各阀门开度的阈值X_Fth。

然后，在线诊断时，如图16所示，检测出调节阀101的上游侧流体压力P1以及下游侧流体压力P2，又检测出调节阀101的阀门开度θ，通过比较当前的阀门开度θ的阈值X_Fth和当前的压力比X_F，判定是否产生气穴。且，图16中，105是检测出调节阀101的阀门开度θ的阀门开度检测器，100是气穴诊断装置，由气穴诊断装置100进行是否产生气穴的判定。阀门开度θ和阈值X_Fth的关系作为压力比表存储在气穴诊断装置100中。

现有技术文献

非专利文献