JPH01244330A - 空気作動機器の診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、気体を駆動源とする空気作動ｍ機器の診断装
置に関する。

（従来の技術） 原子力発電所等のプラントには数多くの空気駆動装置を
有した空気作動機器があり２個々の機器により設計仕様
、年間の作動回数、設置場所の環境条件等が異なってい
る。したがって個々の機器に対して管理できないため、
一定の期間使用したものについて全て分解点検を行なっ
たり、部品の交換を行なっていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような点検方法では、機器の設計仕
様１年間の作動回数、設置場所の環境条件により異なる
個々の機器の劣化状況を予測し。

故障等について検討を行ない、最適な点検項目や部品換
交を行なえるよう点検計画を立てることは非常に困難で
あった。

さらにこのような点検は機器の台数が多いため、多大な
労力と時間が必要となっていた。

たとえば、空気作動機器が弁の場合、開閉状態は重要な
目安すとなるが、駆動部のシャフト（弁棒）やそのシャ
フトの先に取り付けられているディスク（弁体）が外れ
ていた場合には実際の状態とは逆の信号を出す。この原
因は状態表示用の検出装置がシャフトの移動量により表
示されるためである。シャフトからディスク集がはずれ
ていればシャフトだけが移動し表示は閉から開に変るが
、ディスク１は動いていないので実際は閉状態である。

このような問題は、分解しなければ確認できなかった。

本発明の目的は、空気作動機器の健全性を確認し、劣化
および故障の傾向をつかむことにより適切な点検、管理
ができる空気作動機器の診断装置を得ることにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明においては、気体を
駆動源とする空気作動機器と、この空気作動機器に取着
され前記気体の圧力を検知するセンサと前記駆動源の出
力軸の負荷を検知するセンサを具備して成る検出部と、
この検出部からの信号により前記空気作動機器の健全性
を診断する診断処理部とから成ることを特徴とする空気
作動機器の診断装置を提供する。

（作　用） このように構成された装置においては、検出部からの信
号により診断処理部で空気作動機器の健全性を診断する
ので、適切な点検、管理を実施することが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して
説明する。

第１図は、本発明に係る空気作動機器の診断装置を有す
る一実施例を示す縦断面図である。空気作動弁１は、管
路２を開閉する弁部３と、この弁部３を駆動する駆動部
４とから構成される。弁部３には、弁箱５の上方から挿
入され管路２を閉塞する弁体６が設けられている。この
弁体６に対応して弁箱５には、閉状態で弁体へと密着す
るように弁座７が形成されている。弁箱５の上部には。

フランジ部８を介してふた９が取り付けられている。弁
体６の上部には駆動部４の出力軸である弁体１０が固着
されている。この弁体１０は、ふた９と駆動部４のピス
トンシリダ１１を貫通している。このふた９と駆動部４
の弁体ｌＯの貫通部には、それぞれ漏洩防止のためシー
ル部材１２および１３が配置されている。シール部材１
２は、シール押さえ部材１４を介してグランドボルト１
５により上方から締め付けられている。弁棒１０の上端
には、ピストン１６が固着されており、このピストン１
６はピストンシリンダ１１に摺動自在に内接している。

、ピストン１６の上面とシリンダ蓋１７との間には、バ
ネ１８が配置されている。ピストンシリンダ１１の下部
には、導入口１９が形成されている。この導入口１９に
は、駆動用圧縮空気導管２０を介して電磁弁２１が接続
されている。この電磁弁２１には、電流電圧センサ２２
を介して電気ケーブル２３が接続されている。導入口１
９と駆動用圧縮空気導管２０の間には圧力センサ２４が
設置されている。弁体１０には、歪センサである歪ゲー
ジ２５が取着されている６電流電圧センサ２２、圧力セ
ンサ２４、及び歪ゲージ２５から成る検出部は、それぞ
れケーブル２６．２７及び２８を介してデジタル変換器
２９に接続されている。このデジタル変換器２９には、
図示しない電力計、タイマ、及びカウンタが内蔵されて
いる。デジタル変換器２９には、ケ０１′。

一プル３０を介して診断処理部である診断装置３１％接
続されている。この診断装置３１には、記録部（図示せ
ず）が内蔵されている。

空気作動弁１に閉から開への作動信号が出されると、電
気ケーブル２３が通電されパイロット電磁弁２１が開く
。これにより、駆動用圧縮空気配管２０の気体が４人口
１９を介してビストリシリンダ１１内に導入され、ピス
トン１６をバネ１８の力に対抗して押し上げる。よって
ピストン１６に結合している弁体１８及び弁体６が引き
上げられ、管路２が開となる。

このとき、パイロット電磁弁２１の通電電流・電圧及び
リミットスイッチ開閉信号を電流電圧センサ２２により
電気信号として取り出す。電流電圧センサ２２からの信
号は、デジタル変換器７の電力計、タイマ及びカウンタ
により処理され、消費電力・作動時間及び回数が測定さ
れる。圧力センサ２４からの信号は、デジタル変換器７
により処理され。

ピストンシリンダ１１のシリンダ内圧が測定される。

歪ゲージ２５からの信号は、デジタル変換器７により処
理され、弁体１０の歪みが測定される。これらの測定さ
れた信号は、診断装置３１に入力され、あらかじめ明確
になっている設計仕様、実積値等のデータと組合せて診
断される。

診断装置３１の診断の内容を第２図のブロック図を参照
して説明する。

変動４０により、弁体の負荷変動の範囲４１．シール力
の低下４２、シール部材の締すぎ４３、及びシール部材
の劣化４４を診断する。シール力の低下４２で表示され
るシール力とは、弁体６を弁座７に押しつける力である
。シール部材の締すぎ４３とは、シール部材１２をグラ
ンドボルト１５で締め付けているトルクである。シール
部材の劣化４４を判定するには。

さらに設計時に決まる流体の圧力、重圧面積を含む計算
式を用いて計算する。あるいは、グランドボルト１５を
ゆるめて測定しなおしてもよい。

シリンダ内圧により、駆動部４の駆動出力４５が検出さ
れる。この駆動出力４５はシリンダ内圧にピストン１６
の面積を乗じることにより算出される。

駆動出力４５により、出力負荷の変動４６及びシリンダ
・トラブル４７を診断する。出力負荷の変動４６は、弁
棒の負荷変動４０と比較され、シール力の低下４２及び
シール部材の締すぎ４３が診断される。シリンダ・トラ
ブル４７とは、ピストンシリンメ弘洩及び電磁弁のシー
トパス等のことをいう。

リミットスイッチの開閉信号により、作動時間４８が検
出される。作動時間４８により、シール部材１２等の各
部品の劣化、グランドボルト１５の締すぎ等の劣化・異
常４９が診断される。

パイロット電磁弁２１の電流・電圧５０により、消費電
力５１、作動回数５２及び作動時間５３が検出され。

る。

消費電力５１は電流と電圧により算出される。消費電力
５１により、　Ｓｏ　（電磁弁２１のソレノイド部）の
作動不良５４．ＳＯの負荷異常５５、及びＳＯコイルの
劣化５６が診断される。ＳＯの作動不良５４とは、チャ
タリング（磁界変動による振動）等のことをいう。ＳＯ
の負荷異常５５とは、電磁弁２１の荊ツク（弁が固着し
て動作不能の状態）等のことをいう、Ｓｏコイルの劣化
５６は、抵抗値により判定するのが好ましい、Ｓ○コイ
ルの劣化５６のしきい値は電圧で確認する。

作動回数５２は、カウンタにより検出される０作動回数
５２により劣化・異常５７が診断される。劣化・子 異常５７は、作動回数と上述してｔた診断結果に基づい
て総合的に寿命を管理する。

作動時間５３は、タイマにより検出される。作動時間５
３により劣化・異常５８が診断される。劣化・異常５８
は、電磁弁２１の励磁の時間により寿命を管理し、異常
や劣化を判定する。

上述した診断結果は、総合的に判定され、故障であれば
、不具合箇所の特定ができる。また、連続的に診断して
いくことにより、適切な点検、寿命管理ができる。これ
ら不具合箇所の特定、点検期間及び時期の決定、寿命の
判定を診断装置の機能に持たせることもできる。

弁棒から弁体がはずれた場合も、駆動出方と弁棒の負荷
変動の関係から判定でき１分解することなく確認できる
。

このように１本実施例によれば、適切な点検、管理がで
きるので、点検に要する労力と時間を短縮できる。した
がって、原子カプラントに適用した場合には、被曝を低
減することができる。また、分解点検に伴うパツキン、
ガスケット等の交換が不用となるため、放射性廃棄物を
低減できる。

なお、この実施例においては、診断結果を総合的に判定
したが、いずれか一つの結果があらかじめ設定されたし
きい値を越えたとき、異常と判定してもよい。

また１診断装置は、全ての空気作動機器にあらかじめシ
ステム的に設置され、中央管理されるのが好ましいが、
一つの診断装置を持ち歩いてデータを取ってもよい。あ
るいは、非常用設備など重要な空気作動機器のみに診断
装置を常設し、他はデータ採取用の端子のみを設置する
だけでもよい。

また、記録装置のみを設置し、フロッピディスクやモデ
ム等により別の場所で診断装置にかけてもよい。

この実施例では、空気作動弁を用いて説明したが、本発
明は気体を駆動源とする全ての空気作動機器に適用が可
能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、適切な点検、管理を実施できるので、
労力と時間の短縮をはかることができ、さらに空気作動
機器の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気作動機器の診断装置１・・・
空気作動弁　　　　２２・・・電流電圧センサ２４・・
・圧力センサ　　　　２５・・・歪ゲージ２９・・・デ
ジタル変換器　　３１・・・診断装置代理人　弁理士　
則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気体を駆動源とする空気作動機器と、この空気作動機器
   に取着され前記気体の圧力を検知するセンサと前記駆動
   源の出力軸の負荷を検知するセンサを具備して成る検出
   部と、この検出部からの信号により前記空気作動機器の
   健全性を診断する診断処理部とから成ることを特徴とす
   る空気作動機器の診断装置。