ポンプ計測機器検査装置および方法
【課題】ポンプシステムの通常運転を継続しつつ、また検査用の作業負担を発生させることなく、ポンプの計測機器を検査する。
【解決手段】任意の特性値に基づき抵抗曲線Ｃと基準揚程曲線Ａ0の交点である基準運転点Ｒ0を特定して、基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を算出する基準運転点特定部１６Ａと、任意の特性値に基づき制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0の交点である基準動力点Ｐ0を特定して、基準流量Ｑ0または基準軸動力Ｅ0を算出する基準動力点特定部１６Ｂとを設け、特性値算出部１６Ｃにおいて、入力特性値に基づき基準運転点特定部１６Ａと基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点Ｒ0および基準動力点Ｐ0における特性値を順次算出して、所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、計測値検査部１６Ｄにより、出力特性値２Ｃと検査特性値２Ｂを比較して、対象計測機器の計測正常性を検査する。
【解決手段】任意の特性値に基づき抵抗曲線Ｃと基準揚程曲線Ａ0の交点である基準運転点Ｒ0を特定して、基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を算出する基準運転点特定部１６Ａと、任意の特性値に基づき制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0の交点である基準動力点Ｐ0を特定して、基準流量Ｑ0または基準軸動力Ｅ0を算出する基準動力点特定部１６Ｂとを設け、特性値算出部１６Ｃにおいて、入力特性値に基づき基準運転点特定部１６Ａと基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点Ｒ0および基準動力点Ｐ0における特性値を順次算出して、所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、計測値検査部１６Ｄにより、出力特性値２Ｃと検査特性値２Ｂを比較して、対象計測機器の計測正常性を検査する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ制御技術に関し、特にポンプの特性値を計測する計測機器を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスビル、公共施設、ホテルなどに設けられている一般的な空調設備のポンプシステムでは、熱源水を送液するポンプ（２次ポンプ）にインバータを設けてポンプ回転速度を可変制御している。これにより、負荷側で必要な流量だけ熱源水を送液するようポンプを制御でき、ポンプでの消費電力を削減することができる。
【０００３】
このようなポンプシステムでは、ポンプの運転制御に必要な、流量、揚程、軸動力、ポンプ回転速度比など、ポンプの運転状態を示す特性値を、流量計、圧力計、電力計、回転数カウンタなどの計測機器を用いて計測し、この計測結果に基づき、揚程曲線、軸動力曲線、抵抗曲線などのポンプの動作特性を用いて、計測していない他のポンプ特性値を算出している。
従来の具体例としては、ポンプ回転速度とポンプ消費電力から、その回転速度に対応した揚程曲線関数データ、軸動力曲線関数データ、抵抗曲線データに基づいて、ポンプ回転速度制御時における流量や揚程を算出するものがある（例えば、特許文献１など参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０７６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなポンプシステムでは、上記計測機器において、設置環境や経年変化などの影響で計測値に誤差が生じる場合があるため、定期的に、ポンプシステムにおける通常の運転を停止して、計測機器のメンテナンスを行う必要があった。この際、メンテナンスでは、例えば校正済みの計測機器を仮設置して、検査対象となるセンサや計測機器の計測値と比較する、あるいは検査対象となるセンサや計測機器を取り外して校正する、という作業が行われる。
【０００６】
したがって、計測機器の検査を行う場合には、ポンプシステムの通常運転を一時停止する必要があり、稼働率の高いポンプシステムの場合には、通常運転の停止による影響が発生するという問題点があった。また、計測機器の検査を行う場合、前述のようなメンテナンス作業が必要となるため、比較的大きな作業負担が発生し、管理コストが増大するという問題点もあった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ポンプシステムの通常運転を継続しつつ、また検査用の作業負担を発生させることなく、ポンプの計測機器を検査することができるポンプ計測機器検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかるポンプ計測機器検査装置は、回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、その計測値を検査するポンプ計測機器検査装置であって、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶部と、制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得部と、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定部と、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定部と、入力特性値に基づいて、基準運転点特定部および基準動力点特定部により基準運転点および基準動力点における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出部と、特性値算出部で得られた出力特性値とデータ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査部とを備えている。
【０００９】
この際、記憶部で、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、データ取得部で、ポンプに関する制御時流量、制御時揚程、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得し、基準運転点特定部で、データ取得部で取得された入力特性値に基づいて基準運転点における基準流量を算出し、基準動力点特定部で、基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、特性値算出部で、基準運転点特定部で算出された基準流量および基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、制御時流量と制御時軸動力曲線とから制御時軸動力を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１０】
また、記憶部で、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、データ取得部で、ポンプに関する制御時流量と制御時軸動力とを入力特性値として取得し、基準動力点特定部で、データ取得部で取得された入力特性値からなる制御時動力点と記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいてポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、基準運転点特定部で、基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて、基準運転点における基準揚程を算出し、特性値算出部で、基準動力点特定部で算出された基準流量と基準運転点特定部で算出された基準揚程と記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と制御時流量とからポンプの制御時揚程または回転速度比を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１１】
また、記憶部で、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、基準運転点特定部で、データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、制御時揚程または回転速度比のいずれか他方について仮定した特性値からなる仮定特性値とに基づいて、基準運転点における基準流量を算出し、基準動力点特定部で、基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、特性値算出部で、基準運転点特定部で算出された基準流量および基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と制御時軸動力とに基づいて仮定特性値に対応する検証用特性値を算出し、この検証用特性値と仮定特性値の比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１２】
また、記憶部で、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、データ取得部で、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、基準動力点特定部で、データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、ポンプの制御時流量について仮定した特性値からなる仮定特性値と、記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて、ポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、基準運転点特定部で、基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて基準運転点におけるポンプの基準揚程を算出し、特性値算出部で、基準動力点特定部で算出された基準流量と基準運転点特定部で算出された基準揚程と記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と入力特性値である制御時揚程または回転速度比とから仮定特性値である制御時流量に対応する検証用制御時流量を算出し、この検証用制御時流量と制御時流量の比較結果に応じて当該仮定特性値である制御時流量を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１３】
また、記憶部で、対象計測機器の計測値に対する計測誤差範囲を記憶し、計測値検査部で、出力特性値が、記憶部の計測誤差範囲に基づく検査特性値の計測誤差範囲内の値を示すか否かに応じて、対象計測機器の計測値の異常有無を判定するようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明にかかるポンプ計測機器検査方法は、回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、記憶部と演算処理部とを備えるポンプ計測機器検査装置を用いて計測値を検査するポンプ計測機器検査方法であって、記憶部により、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶ステップと、データ取得部により、制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得ステップと、演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定ステップと、演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定ステップと、演算処理部により、入力特性値に基づいて、基準運転点特定ステップおよび基準動力点特定ステップにより基準運転点および基準動力点における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出ステップと、演算処理部により、特性値算出ステップで得られた出力特性値とデータ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査ステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、計測機器の検査を行う場合でも、ポンプシステムの通常運転を一時停止し、校正済みのセンサや計測機器を仮設置して、検査対象となるセンサや計測機器の計測値と比較する、あるいは検査対象となるセンサや計測機器を取り外して校正する、というメンテナンス作業が不要となる。このため、ポンプシステムの通常運転を継続しつつ、また検査用の作業負担を発生させることなく、ポンプの計測機器の計測正常性を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
ポンプ計測機器検査装置１は、全体としてワークステーションやパーソナルコンピュータなど、コンピュータを用いて演算処理を行う情報演算処理装置からなり、ポンプシステム５において回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、当該ポンプの運転状況を示す複数の特性値のうち、入力された既知の入力特性値２Ａから未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、入力された既知の検査特性値２Ｂと比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する機能を有している。
【００１８】
このポンプ計測機器検査装置１には、主な機能部として、データ取得部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、データ出力部１４、記憶部１５、および演算処理部１６が設けられている。また、演算処理部１６には、ポンプ計測機器検査処理を行う処理部として、基準運転点特定部１６Ａ、基準動力点特定部１６Ｂ、特性値算出部１６Ｃ、および計測値検査部１６Ｄが設けられている。
【００１９】
本実施の形態は、演算処理部１６に、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部１５の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定部１６Ａと、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定部１６Ｂとを設け、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、入力特性値２Ａに基づき、基準運転点特定部１６Ａおよび基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点および基準動力点における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、計測値検査部１６Ｄにおいて、特性値算出部１６Ｃで得られた出力特性値２Ｃとデータ取得部１１で得られた検査特性値２Ｂを比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する。
【００２０】
［ポンプシステム］
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の処理対象となるポンプシステムについて説明する。図２は、ポンプ計測機器検査装置の検査対象となるポンプ計測機器が設置されているポンプシステムの構成例を示すブロック図である。
ポンプシステム５は、オフィスビル、公共施設、ホテルなどに設けられている一般的な空調設備のポンプシステムであり、２系統の熱源を有し、熱源機に１次ポンプを有するともに、往ヘッダに２次ポンプを有し、これらポンプにインバータを設けてポンプ回転速度を可変制御している。なお、本発明は、熱源が２系統のポンプシステムに限定されるものではなく、１系統や３系統以上熱源があるポンプシステムに対しても、同様に適用でき、同様の作用効果が得られる。
【００２１】
このポンプシステム５には、主な装置として、制御装置５０Ａ、２次ポンプ制御装置５０Ｂ、熱源機５１Ａ，５１Ｂ、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂ、往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂ、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ、差圧計５５、バルブ５６、往水温度センサ５７Ａ、還水温度センサ５７Ｂ、流量計５８、および還ヘッダ５９が設けられている。
【００２２】
還ヘッダ５９と往ヘッダ５３Ａは、並行する２系統の熱源管路６１，６２で接続されており、これら熱源管路６１，６２には、熱源機５１Ａおよび１次ポンプ５２Ａと、熱源機５１Ｂおよび１次ポンプ５２Ｂが、それぞれ直列的に配置されている。バイパス管路６０は、還ヘッダ５９と往ヘッダ５３Ａをバイパス経路で結ぶ管路である。
外部負荷６５から戻ってきた熱源水は、還ヘッダ５９で熱源管路６１，６２に分配され、制御装置５０Ａからの制御に応じて熱源機５１Ａ，５１Ｂで適温に調整された後、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂにより、制御装置５０Ａからのインバータ制御に応じた流量で往ヘッダ５３Ａへ送液される。
【００２３】
往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂの間には、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ、差圧計５５、およびバルブ５６が並列的に接続されている。
１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂから往ヘッダ５３Ａで送液された熱源水は、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにより、２次ポンプ制御装置５０Ｂからのインバータ制御に応じた流量で、往ヘッダ５３Ｂを介して外部負荷６５側へ送液される。往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂの間の圧力差すなわち揚程Ｈは差圧計５５で計測され、２次ポンプ制御装置５０Ｂへ出力される。
【００２４】
外部負荷６５は、空調器などの熱交換器や熱交換器に対する熱源水の供給量を調整するバルブからなり、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対する配管抵抗となる。往ヘッダ５３Ｂから送液された熱源水は、往水管路６３を介して外部負荷６５へ供給され、外部負荷６５で熱交換された後、還水管路６４を介して還ヘッダ５９へ戻る。往水管路６３には往水温度センサ５７Ａが設けられており、外部負荷６５へ供給される熱源水すなわち往水の温度が計測されて制御装置５０Ａへ出力される。還水管路６４には還水温度センサ５７Ｂが設けられており、外部負荷６５から戻る熱源水すなわち還水の温度が計測されて制御装置５０Ａへ出力される。また還水管路６４には流量計５８が設けられており、外部負荷６５を循環する熱源水の流量Ｑが計測されて、制御装置５０Ａや２次ポンプ制御装置５０Ｂへ出力される。
【００２５】
制御装置５０Ａは、往水温度センサ５７Ａで計測された往水温度、還水温度センサ５７Ｂで計測された還水温度、流量計５８で計測された流量Ｑに基づき、外部負荷６５における負荷熱量を算出し、この負荷熱量に基づき熱源機５１Ａ，５１Ｂの運転台数を調整する。また、制御装置５０Ａは、熱源機５１Ａ，５１Ｂの運転台数の変更時、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂの回転速度をそれぞれインバータ制御して、流量Ｑが保たれるよう１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂの個々の流量を調整する。
２次ポンプ制御装置５０Ｂは、流量計５８で計測された流量Ｑに基づき、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの運転台数を調整する。また、流量や揚程を制御するため２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの回転速度を制御するとともに、往ヘッダ５３Ｂにおいて過剰となった熱源水を往ヘッダ５３Ａへ戻すため、バルブ５６の開度を調整する。
【００２６】
［ポンプ特性値算出の原理］
次に、図３および図４を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置におけるポンプ特性値算出の原理について説明する。図３は、ポンプ特性値算出の原理を示す説明図であり、横軸は流量Ｑ、左側縦軸は揚程Ｈ、右側縦軸は軸動力を示している。図４は、ポンプ特性値の算出過程を示す概略フロー図である。
【００２７】
［流量と揚程の関係］
まず、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と揚程の関係について説明する。
ポンプの回転速度Ｎをインバータ制御により定格回転速度Ｎ0から制御時回転速度Ｎ1へ制御した場合、ポンプからの吐き出し量すなわち流量Ｑと、その吐出圧力すなわち揚程Ｈには、次式（１）に示す関係が成り立つ。式（１）において、ＩＮＶは、定格回転速度Ｎ0に対する制御時回転速度Ｎ1の比率Ｎ1／Ｎ0、すなわち回転速度比であり、Ｋ1，Ｋ2は定数である。
Ｈ＝Ｋ1×ＩＮＶ2−Ｋ2×Ｑ2 …（１）
【００２８】
式（１）で示される流量−揚程の関係を示す動作特性を揚程曲線という。この揚程曲線は、式（１）から分かるように、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて、図３の左側縦軸に沿った方向で並行移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％）における揚程曲線を基準揚程曲線Ａ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における揚程曲線を制御時揚程曲線Ａ1という。
【００２９】
また、揚程曲線は、式（１）から分かるように、流量Ｑの２次関数で表すことができ、ｓ，ｔ，ｕを定数とすると、次式（２）のような関数式で近似できる。
Ｈ＝−ｓ×Ｑ2＋ｔ×Ｑ＋ｕ …（２）
一般に、ポンプの基準揚程曲線Ａ0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとに式（２）のような基準揚程曲線がグラフや関数式によりメーカーから提供される。
【００３０】
一方、ポンプの負荷抵抗が一定の状態でポンプの回転速度Ｎをインバータ制御した場合、揚程Ｈは流量Ｑの２乗に比例する動作特性を有している。ここで、αを定数とすると、次式（３）のような関数式で近似でき、式（３）で示される流量−揚程の関係を示す動作特性を抵抗曲線Ｃという。
Ｈ＝α×Ｑ2 …（３）
【００３１】
したがって、ポンプの流量Ｑとその揚程Ｈで決定される運転点Ｒは、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて同一抵抗曲線Ｃ上を移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％＝基準回転速度比ＩＮＶ0）における運転点を基準運転点Ｒ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における運転点を制御時運転点Ｒ1という。また、基準運転点Ｒ0における流量および揚程をそれぞれ基準流量Ｑ0および基準揚程Ｈ0といい、制御時運転点Ｒ1における流量および揚程をそれぞれ制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1という。
【００３２】
このことから、インバータ制御時の制御時運転点Ｒ1すなわち制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1が既知であれば、式（３）の定数αを逆算して、式（３）すなわち抵抗曲線Ｃを特定できる。また、予め提供された基準揚程曲線Ａ0を式（２）として記憶しておけば、基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとの交点を、式（２）と式（３）の連立方程式の解として特定できる。したがって、負荷抵抗が一定の状態において、制御時運転点Ｒ1に対する基準運転点Ｒ0を求めることができ、逆に基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1を求めることも可能なことが分かる。
【００３３】
また、負荷抵抗が一定の状態でインバータ制御して回転速度比をＩＮＶ0からＩＮＶ1へ変更した場合、ポンプの運転状態が基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1へ移動し、基準揚程曲線Ａ0が制御時揚程曲線Ａ1へ平行移動する。この際、式（１）から揚程Ｈは、回転速度比ＩＮＶの２乗に比例することから、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ02（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ12の比に比例する。したがって、制御時揚程Ｈ1は、次式（５）に基づき基準揚程Ｈ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができる。
Ｈ1＝Ｈ0×ＩＮＶ12 …（５）
【００３４】
同じく、式（１）から流量Ｑは、回転速度比ＩＮＶに比例することから、基準流量Ｑ0と制御時流量Ｑ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ0（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ1の比に比例する。したがって、制御時流量Ｑ1は、次式（６）に基づき基準流量Ｑ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができ、逆に制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準流量Ｑ0を求めることもできる。
Ｑ1＝Ｑ0×ＩＮＶ1 …（６）
【００３５】
また、式（５）を用いて、制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準揚程Ｈ0を求めることもでき、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
同じく、式（６）を用いて、制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準流量Ｑ0を求めることもでき、基準流量Ｑ0と制御時流量Ｑ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
【００３６】
［流量と軸動力の関係］
次に、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と軸動力の関係について説明する。
一般に、定格回転速度Ｎ0で運転中のポンプからの吐き出し量すなわち流量Ｑとポンプの消費電力すなわち軸動力Ｅは、図３の基準軸動力曲線Ｂ0で表される。このようなポンプの基準軸動力曲線Ｂ0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとにグラフや関数式によりメーカーから提供される。この軸動力Ｅは、流量Ｑの２次関数で表すことができ、ａ，ｂ，ｃを定数とすると、次式（７）のような関数式で近似できる。
Ｅ＝−ａ×Ｑ2＋ｂ×Ｑ＋ｃ …（７）
【００３７】
一方、ポンプの負荷抵抗が一定の状態でポンプの回転速度Ｎをインバータ制御した場合、軸動力Ｅは流量Ｑの３乗に比例する動作特性を有している。ここで、βを定数とすると、次式（７）のような関数式で近似できる。ここでは、ポンプの負荷抵抗が一定の状態におけるインバータ制御時に、式（８）で示される流量−軸動力の関係を示す動作特性を制御時軸動力曲線Ｂ1という。
Ｅ＝β×Ｑ3 …（８）
【００３８】
したがって、ポンプの流量Ｑとその軸動力Ｅで決定される動力点Ｐは、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて同一制御時軸動力曲線Ｂ1上を移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％）における運転点を基準動力点Ｐ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における動力点を制御時動力点Ｐ1という。また、基準動力点Ｐ0における軸動力を基準軸動力Ｅ0といい、制御時動力点Ｐ1における軸動力を制御時軸動力Ｅ1という。
【００３９】
このことから、インバータ制御時の制御時動力点Ｐ1すなわち制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1が既知であれば、式（８）の定数βを逆算して、式（８）すなわち制御時軸動力曲線Ｂ1を特定できる。また、予め提供された基準軸動力曲線Ｂ0を式（７）として記憶しておけば、基準軸動力曲線Ｂ0と制御時軸動力曲線Ｂ1との交点を、式（７）と式（８）の連立方程式の解として特定できる。したがって、負荷抵抗が一定の状態において、制御時動力点Ｐ1に対する基準動力点Ｐ0を求めることができ、逆に基準動力点Ｐ0から制御時動力点Ｐ1を求めることも可能なことが分かる。
【００４０】
また、負荷抵抗が一定の状態でインバータ制御して回転速度比をＩＮＶ0からＩＮＶ1へ変更した場合、ポンプの運転状態が基準動力点Ｐ0から制御時動力点Ｐ1へ移動する。この際、式（８）から軸動力Ｅは流量Ｑの３乗に比例し、式（６）から流量Ｑは回転速度比ＩＮＶに比例することから、基準軸動力Ｅ0と制御時軸動力Ｅ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ0２（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ13の比に比例する。
【００４１】
したがって、制御時軸動力Ｅ1は、次式（９）に基づき基準軸動力Ｅ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができる。
Ｅ1＝Ｅ0×ＩＮＶ13 …（９）
また、式（９）を用いて、制御時軸動力Ｅ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準軸動力Ｅ0を求めることもでき、基準軸動力Ｅ0と制御時軸動力Ｅ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
【００４２】
［ポンプ特性値算出過程］
図３に示したポンプ計測機器検査の原理で説明したように、制御時運転点Ｒ1または基準運転点Ｒ0が特定されれば、そのときのポンプに関する負荷抵抗に対応する抵抗曲線Ｃを特定することができる。これにより、制御時運転点Ｒ1が既知の場合には、抵抗曲線Ｃに基づき、負荷抵抗が一定の状態において制御時運転点Ｒ1に対応する基準運転点Ｒ0を特定できる。
また、基準運転点Ｒ0と、制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか１つとが既知の場合には、この既知の特性値と抵抗曲線Ｃとに基づき、負荷抵抗が一定の状態において基準運転点Ｒ0に対応する制御時運転点Ｒ1を特定できる。
【００４３】
また、制御時動力点Ｐ1または基準動力点Ｐ0が特定されれば、そのときのポンプの負荷抵抗に対応する制御時軸動力曲線Ｂ1を特定することができる。これにより、制御時動力点Ｐ1が既知の場合には、制御時軸動力曲線Ｂ1に基づき、負荷抵抗が一定の状態において制御時動力点Ｐ1に対応する基準動力点Ｐ0を特定できる。
また、基準動力点Ｐ0と、制御時流量Ｑ1、制御時軸動力Ｅ1、制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか１つとが既知の場合には、この既知の特性値と制御時軸動力曲線Ｂ1とに基づき、負荷抵抗が一定の状態において基準動力点Ｐ0に対応する制御時動力点Ｐ1を特定できる。
【００４４】
この際、図３に示すように、基準運転点Ｒ0と基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0は同一であり、制御時運転点Ｒ1と制御時動力点Ｐ1における制御時流量Ｑ1は同一である。このため、制御時運転点Ｒ1が既知の場合、抵抗曲線Ｃ→基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1をそれぞれ順に特定することにより、制御時動力点Ｐ1を特定できる。
したがって、制御時運転点Ｒ1を特定する制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか２つが入力特性値２Ａとして既知の場合には、制御時動力点Ｐ1における未知の制御時軸動力Ｅ1を求めることができる。
【００４５】
また、これとは逆に、制御時動力点Ｐ1が既知の場合、制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→抵抗曲線Ｃをそれぞれ順に特定することにより、制御時運転点Ｒ1を特定できる。
したがって、制御時動力点Ｐ1を特定する制御時軸動力Ｅ1と、制御時流量Ｑ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれかとからなる２つの特性値が既知であり、入力特性値２Ａとして取得可能な場合には、制御時運転点Ｒ1における未知の制御時揚程Ｈ1を求めることができる。
【００４６】
［ポンプ計測機器検査装置の構成］
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の構成について説明する。
データ取得部１１は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム５の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、特性値算出対象となるポンプに関する入力特性値２Ａやプログラムなどの各種情報を取得する機能を有している。入力特性値２Ａとしては、特性値算出対象となるポンプに関する流量Ｑ、揚程Ｈ、軸動力Ｅ、回転速度比ＩＮＶのうち、少なくともいずれか２つを取得する。
【００４７】
この際、図２のポンプシステムでは、例えば流量計５８で計測された流量値（吐き出し量）を流量Ｑとして取得し、差圧計５５で計測された差圧を揚程Ｈとして取得し、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの電力計（図示せず）で計測された消費電力を軸動力として取得し、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃで計測された制御時回転速度比ＩＮＶ1を取得すればよい。なお、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃや２次ポンプ制御装置５０Ｂから回転速度が得られる場合には、データ取得時に演算処理部１６で回転速度比に変換してもよい。
【００４８】
操作入力部１２は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始などの各種操作を検出して演算処理部１６へ出力する機能を有している。
画面標示部１３は、ＬＣＤやＰＤＰなどの画面表示装置からなり、演算処理部１６からの出力に応じて、操作メニュー画面や計測機器の検査結果３などの各種情報を画面表示する機能を有している。
データ出力部１４は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム５の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、演算処理部１６で得られた検査結果３を出力する機能を有している。
【００４９】
記憶部１５は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、演算処理部１６でのポンプ計測機器検査処理に用いる各種処理情報やプログラム１５Ｐを記憶する機能を有している。このうちプログラム１５Ｐは、演算処理部１６に読み込まれて実行され、ポンプ計測機器検査処理を行う各種処理部を実現するプログラムであり、予め外部装置や記録媒体からデータ取得部１１を介して記憶部１５に格納される。
記憶部１５で記憶される主な処理情報として、基準揚程曲線関数式１５Ａ、基準軸動力曲線関数式１５Ｂ、関数形状式１５Ｃ、および計測誤差範囲１５Ｄがある。
【００５０】
基準揚程曲線関数式１５Ａは、定格回転速度Ｎ0（回転速度比＝ＩＮＶ0）におけるポンプの流量Ｑと揚程Ｈの関係、すなわち基準揚程曲線を示す関数式である。
基準軸動力曲線関数式１５Ｂは、定格回転速度Ｎ0（回転速度比＝ＩＮＶ0）におけるポンプの流量Ｑと軸動力Ｅの関係、すなわち基準軸動力曲線を示す関数式である。
【００５１】
基準揚程曲線関数式１５Ａおよび基準軸動力曲線関数式１５Ｂは、すべての定数が確定している関数式であり、予めポンプに技術資料として添付されている関数式を用いればよく、図面やデータとして添付されている場合はこれら図面やデータから予め関数式を算出しておけばよい。
一方、関数形状式１５Ｃは、抵抗曲線や制御時軸動力曲線など、ポンプの動作特性を示す各種関数式である。これら関数式は、各定数が確定しておらず、２次関数や３次関数など関数の形状だけを示す式である。
計測誤差範囲１５Ｄは、検査対象となる対象計測機器の計測値に対する許容誤差の範囲を示す情報である。
【００５２】
演算処理部１６は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部１５のプログラム１５Ｐを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１５Ｐとを協働させて、ポンプ計測機器検査処理に必要な各種処理部を実現する機能を有している。
演算処理部１６で実現される主な処理部として、基準運転点特定部１６Ａ、基準動力点特定部１６Ｂ、特性値算出部１６Ｃ、および計測値検査部１６Ｄがある。
【００５３】
基準運転点特定部１６Ａは、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部１５の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する機能を有している。
基準動力点特定部１６Ｂは、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部１５の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する機能を有している。
【００５４】
特性値算出部１６Ｃは、データ取得部１１で取得された入力特性値２Ａに基づいて、基準運転点特定部１６Ａおよび基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点Ｒ0および基準動力点Ｐ0における特性値を順次算出する機能と、これら特性値に基づき所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出する機能と、算出した出力特性値２Ｃを画面表示部１３で画面表示し、あるいはデータ出力部１４からポンプシステム５などの外部装置へ出力する機能とを有している。
【００５５】
計測値検査部１６Ｄは、特性値算出部１６Ｃで得られた出力特性値２Ｃとデータ取得部１１で得られた検査特性値２Ｂを比較することにより、対象計測機器の計測値を検査する機能を有している。具体的には、出力特性値２Ｃと検査特性値２Ｂの差に基づき計測誤差を算出する機能と、得られた計測誤差と記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄとを比較して、検査特性値２Ｂが出力特性値２Ｃの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力する機能とを有している。
【００５６】
［第１の実施の形態の動作］
次に、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の動作について説明する。
ポンプ計測機器検査装置１は、ポンプシステム５において回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、当該ポンプの運転状況を示す複数の特性値のうち、入力された既知の入力特性値２Ａから未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出する。この際、制御時軸動力Ｅ1が出力特性値２Ｃか入力特性値２Ａか、すなわち他の特性値から制御時軸動力Ｅ1を算出するか制御時軸動力Ｅ1から他の特性値を算出するか、に応じてそのポンプ計測機器検査過程を大別できる。
【００５７】
［制御時軸動力が出力特性値の場合］
まず、図５〜図８を参照して、制御時軸動力が出力特性値の場合におけるポンプ計測機器検査処理について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフロー図である。図６は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフローチャートである。図７は、図６のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。図８は、図６のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【００５８】
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図５および図６のポンプ計測機器検査処理を開始する。
制御時軸動力が出力特性値２Ｃの場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか２つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から算出した制御時軸動力Ｅ1に基づいて、ポンプの軸動力を計測する電力計を検査する場合を例として説明する。
【００５９】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時動力点Ｐ1の制御時軸動力ＥSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ１００）、制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を取得し、入力特性値２Ａとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ１０１）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａにより、後述する図７の基準運転点特定処理を実行し、基準流量Ｑ0を算出する（ステップ１０２）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂにより、後述する図８の基準動力点特定処理を実行し、基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ１０３）。
【００６０】
その後、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａにより算出された基準流量Ｑ0と、基準動力点特定部１６Ｂにより算出された基準軸動力Ｅ0を、記憶部１５からそれぞれ読み出すとともに（ステップ１０４）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式として前述した式（９）を読み出し（ステップ１０５）、基準流量Ｑ0と基準軸動力Ｅ0から定数βを算出する（ステップ１０６）。これにより、制御時軸動力曲線Ｂ1が特定される。
【００６１】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から制御時運転点Ｒ1の制御時流量Ｑ1を読み出し（ステップ１０７）、この制御時流量Ｑ1と制御時軸動力曲線Ｂ1とから制御時軸動力Ｅ1を算出する（ステップ１０８）。これにより、制御時軸動力曲線Ｂ1上の制御時動力点Ｐ1が特定され、この制御時軸動力Ｅ1を出力特性値２Ｃとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ１０９）。
【００６２】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から算出した制御時軸動力Ｅ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時軸動力ＥSとの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ１１０）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる電力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、出力特性値２Ｃが検査特性値２Ｂの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ１１１）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【００６３】
［基準運転点特定処理］
基準運転点特定部１６Ａは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図７の基準運転点特定処理を開始する。
まず、基準運転点特定部１６Ａは、記憶部１５から制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を読み出すとともに（ステップ１２０）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し（ステップ１２１）、制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から定数αを算出する（ステップ１２２）。これにより、抵抗曲線Ｃが特定される。
【００６４】
続いて、基準運転点特定部１６Ａは、記憶部１５から基準揚程曲線Ａ0として、前述した式（２）の定数が確定している基準揚程曲線関数式１５Ａを読み出し（ステップ１２３）、例えば基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとを連立方程式として解くことにより、基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとの交点、すなわち基準運転点Ｒ0を特定して、基準流量Ｑ0を算出する（ステップ１２４）。そして、得られた基準流量Ｑ0を記憶部１５へ一時保存し（ステップ１２５）、一連の基準運転点特定処理を終了する。
【００６５】
［基準動力点特定処理］
基準動力点特定部１６Ｂは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図８の基準動力点特定処理を開始する。
まず、基準動力点特定部１６Ｂは、記憶部１５から基準流量Ｑ0を読み出すとともに（ステップ１３０）、記憶部１５から基準軸動力曲線Ｂ0として、式（７）の定数が確定している基準軸動力曲線関数式１５Ｂを読み出す（ステップ１３１）。
続いて、基準動力点特定部１６Ｂは、基準流量Ｑ0と基準軸動力曲線Ｂ0とから基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ１３２）。これにより、基準軸動力曲線Ｂ0と制御時軸動力曲線Ｂ1との交点、すなわち基準動力点Ｐ0を特定し、この基準軸動力Ｅ0を記憶部１５へ一時保存し（ステップ１３３）、一連の基準動力点特定処理を終了する。
【００６６】
［制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合］
まず、図９〜図１２を参照して、制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合におけるポンプ計測機器検査処理について説明する。図９は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフロー図である。図１０は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフローチャートである。図１１は、図１０のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。図１２は、図１０のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【００６７】
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図９および図１０のポンプ計測機器検査処理を開始する。
制御時軸動力が入力特性値２Ａに含まれる場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか１つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1を入力特性値２Ａから算出した制御時揚程Ｈ1に基づいてポンプの揚程を計測する圧力計を検査する場合を例として説明する。
【００６８】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時運転点Ｒ1の制御時揚程ＨSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ１５０）、制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1を取得し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ１５１）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂにより、後述する図１１の基準動力点特定処理を実行し、基準流量Ｑ0を算出する（ステップ１５２）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａにより、後述する図１２の基準運転点特定処理を実行し、基準揚程Ｈ0を算出する（ステップ１５３）。
【００６９】
その後、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂにより算出された基準流量Ｑ0と、基準運転点特定部１６Ａにより算出された基準揚程Ｈ0を、記憶部１５からそれぞれ読み出すとともに（ステップ１５４）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し（ステップ１５５）、基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0から定数αを算出する（ステップ１５６）。これにより、抵抗曲線Ｃが特定される。
【００７０】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から制御時運転点Ｒ1の制御時流量Ｑ1を読み出し（ステップ１５７）、この制御時流量Ｑ1と抵抗曲線Ｃとから制御時揚程Ｈ1を算出する（ステップ１５８）。これにより、制御時揚程曲線Ａ1上の制御時揚程Ｈ1が算出され、この制御時揚程Ｈ1を記憶部１５へ一時保存する（ステップ１５９）。
【００７１】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1から算出した制御時揚程Ｈ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時揚程ＨSの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ１６０）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる圧力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、検査特性値２Ｂが出力特性値２Ｃの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ１６１）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【００７２】
［基準動力点特定処理］
基準動力点特定部１６Ｂは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図１１の基準動力点特定処理を開始する。
まず、基準動力点特定部１６Ｂは、記憶部１５から制御時動力点Ｐ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1を読み出すとともに（ステップ１７０）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式として前述した式（８）を読み出し（ステップ１７１）、制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から定数βを算出する（ステップ１７２）。これにより、制御時軸動力曲線Ｂ1が特定される。
【００７３】
次に、基準動力点特定部１６Ｂは、記憶部１５から基準軸動力曲線Ｂ0として、式（７）の定数が確定している基準軸動力曲線関数式１５Ｂを読み出し（ステップ１７３）、例えば制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0とを連立方程式として解くことにより、制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0との交点における基準流量Ｑ0と基準軸動力Ｅ0を算出し（ステップ１７４）、これら基準流量Ｑ0と基準軸動力Ｅ0を基準動力点Ｐ0として記憶部１５へ一時保存し（ステップ１７５）、一連の基準動力点特定処理を終了する。
【００７４】
［基準運転点特定処理］
基準運転点特定部１６Ａは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図１２の基準運転点特定処理を開始する。
まず、基準運転点特定部１６Ａは、記憶部１５から基準動力点Ｐ0の基準流量Ｑ0を読み出すとともに（ステップ１８０）、記憶部１５から基準揚程曲線Ａ0として、前述した式（２）の定数が確定している基準揚程曲線関数式１５Ａを読み出す（ステップ１８１）。そして、基準流量Ｑ0と基準揚程曲線Ａ0とから基準揚程Ｈ0を算出し（ステップ１８２）、得られた基準揚程Ｈ0を基準流量Ｑ0とともに基準運転点Ｒ0として記憶部１５へ一時保存し（ステップ１８３）、一連の基準運転点特定処理を終了する。
【００７５】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、演算処理部１６に、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと記憶部１５の基準揚程曲線Ａ0との交点からなる基準運転点Ｒ0を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を算出する基準運転点特定部１６Ａと、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線Ｂ1と記憶部１５の基準軸動力曲線Ｂ0との交点からなる基準動力点Ｐ0を特定することにより、定格回転速度Ｎ0で運転した際のポンプの基準流量Ｑ0または基準軸動力Ｅ0を算出する基準動力点特定部１６Ｂとを設けている。
【００７６】
そして、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、入力特性値２Ａに基づき、基準運転点特定部１６Ａおよび基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点Ｒ0および基準動力点Ｐ0における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、計測値検査部１６Ｄにおいて、特性値算出部１６Ｃで得られた出力特性値２Ｃとデータ取得部１１で得られた検査特性値２Ｂを比較することにより、対象計測機器の計測値を検査する。
【００７７】
具体的には、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａの場合、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうちのいずれか２つを入力特性値２Ａとして取得し、基準運転点特定部１６Ａにより、データ取得部１１で取得された入力特性値２Ａに基づいて基準運転点Ｒ0における基準流量Ｑ0を算出し、基準動力点特定部１６Ｂにより、この基準流量Ｑ0に基づいて基準動力点Ｐ0における基準軸動力Ｅ0を算出し、特性値算出部１６Ｃにより、これら基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準動力点Ｐ0と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、制御時流量Ｑ1と制御時軸動力曲線Ｂ1とから制御時軸動力Ｅ1を出力特性値２Ｃとして算出する。
【００７８】
また、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａの場合、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1とを入力特性値２Ａとして取得し、基準動力点特定部１６Ｂにより、これら制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1からなる制御時動力点Ｐ1と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0を算出し、基準運転点特定部１６Ａにより、この基準流量Ｑ0に基づいて、基準運転点Ｒ0における基準揚程Ｈ0を算出し、特性値算出部１６Ｃにより、基準流量Ｑ0および基準揚程Ｈ0からなる基準運転点Ｒ0と抵抗曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて抵抗曲線Ｃを特定し、この抵抗曲線Ｃと制御時流量Ｑ1とから制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1を出力特性値２Ｃとして算出する。
【００７９】
これにより、検査対象となる対象計測機器により計測されたポンプ特性値が、他の正常な計測機器で計測されたポンプ特性値から算出されたものと比較され、対象計測機器の計測値の正常性が検査される。この際、検査対象となる対象計測機器によりポンプ特性値が正常に計測されている場合は、他のポンプ特性値から算出したものとの誤差は、所定の計測誤差範囲内となる。このため、対象計測機器により計測されたポンプ特性値が計測誤差範囲外となった場合、対象計測機器でポンプ特性値が正常に計測されていないと判断できる。
【００８０】
したがって、本実施の形態によれば、計測機器の検査を行う場合でも、ポンプシステムの通常運転を一時停止したり、ポンプを試験的に運転して、正確な流量や温度の熱源水を負荷側に供給し、真値が検査対象となる計測機器の計測値の計測誤差範囲内の値を示していることを確認する、というメンテナンス作業が不要となる。このため、ポンプシステムの通常運転を継続しつつ、また検査用の作業負担を発生させることなく、ポンプの計測機器の計測正常性を検査することができる。また、遠隔で計測機器を検査することかできるため、従来のように作業者が計測機器の設置現場へ出向いて確認する必要がなくなり、メンテナンス全体のコストを削減することも可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態では、入力特性値２Ａが制御時流量Ｑ1と制御時揚程Ｈ1の場合を例として説明したが、入力特性値２Ａが制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1の場合も、前述と同様にして制御時軸動力Ｅ1を算出することができる。この場合、図６のステップ１０２において基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0を算出する際、入力特性値２Ａである制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から前述した式（６）を用いて基準流量Ｑ0を算出すればよい。この場合のポンプ計測機器検査処理では、抵抗曲線Ｃを用いず、基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時動力点Ｐ1をそれぞれ順に特定することになる。
【００８２】
同様に、入力特性値２Ａが制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1の場合も、図６のステップ１０２において基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0を算出する際、入力特性値２Ａである制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から前述した式（６）を用いて基準揚程Ｈ0を算出し、この基準揚程Ｈ0と記憶部１５の基準揚程曲線Ａ0から基準流量Ｑ0を算出すればよい。この場合のポンプ計測機器検査処理でも、抵抗曲線Ｃを用いず、基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時動力点Ｐ1をそれぞれ順に特定することになる。
【００８３】
また、本実施の形態では、入力特性値２Ａとして制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1を用いて、制御時揚程Ｈ1を算出する場合を例として説明したが、同じ入力特性値２Ａを用いて制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出する場合も、前述と同様にして制御時軸動力Ｅ1を算出することができる。この場合、図１０のステップ１５８において、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1とから前述した式（５）を用いて制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出すればよい。この場合のポンプ計測機器検査処理では、制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→抵抗曲線Ｃ→制御時運転点Ｒ1をそれぞれ順に特定することになる。
【００８４】
［第２の実施の形態］
次に、図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置について説明する。図１３は、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【００８５】
第１の実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時流量Ｑ1がもう１つの入力特性値２Ａで、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1を出力特性値２Ｃとして算出し、検査特性値２Ｂと比較する場合を例として説明した。本実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値がもう１つの入力特性値２Ａで、他方の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、検査特性値２Ｂと比較する場合について説明する。
【００８６】
２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合、制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない。このため、本実施の形態では、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、出力特性値２Ｃとなる制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれかの特性値を仮定する機能と、この仮定特性値に基づき算出した出力特性値２Ｃと元の仮定特性値とを比較し、その比較結果に基づき当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして出力する機能とを設けている。本実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８７】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査処理について説明する。
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図１３のポンプ計測機器検査処理を開始する。
【００８８】
制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか１つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1を入力特性値２Ａとして制御時揚程Ｈ1を算出する場合を例として説明する。したがって、本実施の形態におけるポンプ計測機器検査処理では、制御時揚程Ｈ1仮定→基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時流量Ｑ1→抵抗曲線Ｃ→検証用制御時揚程Ｈ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【００８９】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時動力点Ｐ1の制御時揚程ＨSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ２００）、制御時運転点Ｒ1の制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1を取得し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０１）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、制御時揚程Ｈ1を仮定し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０２）。この際、制御時揚程Ｈ1のとりうる値を仮定範囲として予め定めておき、この仮定範囲の上限または下限から順に所定間隔で制御時揚程Ｈ1の特性値を仮定していけばよい。
【００９０】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、入力特性値２Ａである制御時回転速度比ＩＮＶ1と仮定特性値である制御時揚程Ｈ1とに基づいて、基準運転点特定部１６Ａにより基準動力点特定処理を実行して基準流量Ｑ0を算出する（ステップ２０３）。この際、入力特性値２Ａである制御時回転速度比ＩＮＶ1と仮定特性値である制御時揚程Ｈ1とから、直接、制御時運転点Ｒ1や抵抗曲線Ｃを特定できない。このため、例えば前述した式（５）に基づき、制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準揚程Ｈ0を算出し、この基準揚程Ｈ0と記憶部１５から読み出した基準揚程曲線関数式１５Ａの基準揚程曲線Ａ0とから基準流量Ｑ0を算出すればよい。
【００９１】
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａで算出した基準流量Ｑ0に基づいて、基準動力点特定部１６Ｂにより前述と同様に図８の基準動力点特定処理を実行して基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ２０４）。
その後、特性値算出部１６Ｃは、前述した図６のステップ１０４〜ステップ１０６と同様にして、基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準動力点Ｐ0と制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式とから、制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し（ステップ２０５）、この制御時軸動力曲線Ｂ1と記憶部１５から読み出した入力特性値２Ａの制御時軸動力Ｅ1とから、制御時動力点Ｐ1における制御時流量Ｑ1を算出し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０６）
【００９２】
次に、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0を読み出すとともに、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し、基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0から定数αを算出して、抵抗曲線Ｃを特定する（ステップ２０７）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、この抵抗曲線Ｃと記憶部１５から読み出した制御時動力点Ｐ1における制御時流量Ｑ1とに基づいて、検証用制御時揚程Ｈ1’を算出する（ステップ２０８）。
【００９３】
ここで、特性値算出部１６Ｃは、仮定特性値である制御時揚程Ｈ1と検証用制御時揚程Ｈ1’を比較し（ステップ２０９）、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にない場合（ステップ２０９：ＮＯ）、ステップ２０２へ戻って現在の仮定特性値から所定間隔だけずらした特性値を制御時揚程Ｈ1の仮定特性値として新たに仮定し、ステップ２０３〜２０８を繰り返し実行する。
一方、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にある場合（ステップ２０９：ＹＥＳ）、特性値算出部１６Ｃは、当該仮定特性値である制御時揚程Ｈ1を出力特性値２Ｃとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ２１０）。
【００９４】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から算出した制御時軸動力Ｅ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時軸動力ＥSとの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ２１１）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる電力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、出力特性値２Ｃが検査特性値２Ｂの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ２１２）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【００９５】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1とを入力特性値２Ａとして取得し、特性値算出部１６Ｃにより、制御時揚程Ｈ1を仮定特性値として仮定し、基準運転点特定部１６Ａにより、制御時回転速度比ＩＮＶ1と仮定特性値である制御時揚程Ｈ1に基づいて基準運転点Ｒ0におけるポンプの基準流量Ｑ0を算出し、基準動力点特定部１６Ｂにより、この基準流量Ｑ0に基づいて基準動力点Ｐ0におけるポンプの基準軸動力Ｅ0を算出している。
【００９６】
そして、特性値算出部１６Ｃにより、基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準動力点Ｐ0と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいてポンプの制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、この制御時軸動力曲線Ｂ1と制御時軸動力Ｅ1とに基づいて制御時流量Ｑ1を算出し、基準運転点Ｒ0と抵抗曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて特定したポンプの抵抗曲線Ｃと制御時流量Ｑ1とから仮定特性値に対応する検証用制御時揚程Ｈ1’を算出し、この検証用制御時揚程Ｈ1’と仮定特性値との比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして算出している。
【００９７】
これにより、入力特性値２Ａから制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない場合、具体的には、２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合でも、所望の特性値、ここでは制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか他方の特性値を算出することができ、これら特性値に対応する圧力計や回転数カウンタなどの計測機器について計測正常性を検査できる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、入力特性値２Ａが制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1の場合を例として説明したが、入力特性値２Ａが制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1の場合も、前述と同様にして制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出することができる。この場合、図１３のステップ２０２において制御時回転速度比ＩＮＶ1を仮定し、ステップ２０９において仮定特性値である制御時回転速度比ＩＮＶ1と検証用制御時回転速度比ＩＮＶ1’を比較することになる。
【００９９】
また、ステップ２０７，２０８において、例えば入力特性値２Ａである制御時揚程Ｈ1と基準揚程Ｈ0とから前述した式（５）に基づき検証用制御時回転速度比ＩＮＶ1’を算出すればよい。したがって、この場合のポンプ計測機器検査処理では、制御時回転速度比ＩＮＶ1仮定→基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時流量Ｑ1→検証用制御時回転速度比ＩＮＶ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【０１００】
［第３の実施の形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置について説明する。図１４は、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【０１０１】
第１の実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値がもう１つの入力特性値２Ａで、他方の特性値を出力特性値２Ｃとして算出する場合を例として説明した。本実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値がもう１つの入力特性値２Ａで、制御時流量Ｑ1を出力特性値２Ｃとして算出し、検査特性値２Ｂと比較する場合について説明する。
【０１０２】
２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合、制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない。このため、本実施の形態では、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、出力特性値２Ｃとなる制御時流量Ｑ1の特性値を仮定する機能と、この仮定特性値に基づき算出した出力特性値２Ｃと元の仮定特性値とを比較し、その比較結果に基づき当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして出力する機能とを設けている。本実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１０３】
［第３の実施の形態の動作］
次に、図１４を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査処理について説明する。
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図１４のポンプ計測機器検査処理を開始する。
【０１０４】
制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか１つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1を入力特性値２Ａとして制御時流量Ｑ1を算出する場合を例として説明する。したがって、本実施の形態におけるポンプ計測機器検査処理では、制御時流量Ｑ1仮定→制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→抵抗曲線Ｃ→検証用制御時流量Ｑ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【０１０５】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時動力点Ｐ1の制御時流量ＱSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ３００）、制御時運転点Ｒ1の制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1を取得し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ３０１）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、制御時流量Ｑ1を仮定し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ３０２）。この際、制御時流量Ｑ1のとりうる値を仮定範囲として予め定めておき、この仮定範囲の上限または下限から順に所定間隔で制御時流量Ｑ1の特性値を仮定していけばよい。
【０１０６】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、入力特性値２Ａである制御時軸動力Ｅ1と仮定特性値である制御時流量Ｑ1から特定される制御時動力点Ｐ1に基づいて、基準動力点特定部１６Ｂにより前述と同様に図１１の基準動力点特定処理を実行して基準流量Ｑ0を算出する（ステップ３０３）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂで算出した基準流量Ｑ0に基づいて、基準運転点特定部１６Ａにより前述と同様に図１２の基準運転点特定処理を実行して基準揚程Ｈ0を算出する（ステップ３０４）。
【０１０７】
次に、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0を読み出すとともに、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し、基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0から定数αを算出して、抵抗曲線Ｃを特定する（ステップ３０５）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、この抵抗曲線Ｃと記憶部１５から読み出した入力特性値２Ａである制御時運転点Ｒ1における制御時揚程Ｈ1とに基づいて、検証用制御時流量Ｑ1’を算出する（ステップ３０６）。
【０１０８】
ここで、特性値算出部１６Ｃは、仮定特性値である制御時流量Ｑ1と検証用制御時流量Ｑ1’を比較し（ステップ３０７）、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にない場合（ステップ３０７：ＮＯ）、ステップ３０２へ戻って現在の仮定特性値から所定間隔だけずらした特性値を制御時流量Ｑ1の仮定特性値として新たに仮定し、ステップ３０３〜３０６を繰り返し実行する。
一方、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にある場合（ステップ３０７：ＹＥＳ）、特性値算出部１６Ｃは、当該仮定特性値である制御時揚程Ｈ1を出力特性値２Ｃとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ３０８）。
【０１０９】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時揚程Ｈ1および制御時軸動力Ｅ1から算出した制御時流量Ｑ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時流量ＱSとの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ３０９）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる圧力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、出力特性値２Ｃが検査特性値２Ｂの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ３１０）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【０１１０】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1とを入力特性値２Ａとして取得し、特性値算出部１６Ｃにより、制御時流量Ｑ1を仮定特性値として仮定し、基準動力点特定部１６Ｂにより、制御時軸動力Ｅ1および制御時流量Ｑ1からなる制御時動力点Ｐ1と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいてポンプの制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、この制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0との交点から基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0を算出している。
【０１１１】
そして、基準運転点特定部１６Ａにより、基準流量Ｑ0と基準揚程曲線Ａ0に基づいて基準揚程Ｈ0を算出し、特性値算出部１６Ｃにより、基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準運転点Ｒ0と抵抗曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて抵抗曲線Ｃを特定し、この抵抗曲線Ｃと制御時揚程Ｈ1とから仮定特性値に対応する検証用制御時流量Ｑ1’を算出し、この検証用制御時流量Ｑ1’と仮定特性値との比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして算出している。
【０１１２】
これにより、入力特性値２Ａから制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない場合、具体的には、２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合でも、所望の特性値、ここでは制御時流量Ｑ1を算出することができ、これら特性値に対応する流量計などの計測機器について計測正常性を検査できる。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、入力特性値２Ａが制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1の場合を例として説明したが、入力特性値２Ａが制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1の場合も、前述と同様にして制御時流量Ｑ1を算出することができる。この場合、制御時揚程Ｈ1が不明であるから、図１４のステップ３０５，３０６において、基準流量Ｑ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1とから前述した式（６）に基づき、検証用制御時流量Ｑ1’を算出すればよい。したがって、この場合のポンプ計測機器検査処理では、制御時流量Ｑ1仮定→制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→検証用制御時流量Ｑ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【０１１４】
［実施の形態の拡張］
以上の各実施の形態では、ポンプ計測機器検査の原理で説明した各式を用いて、所望する未知の出力特性値２Ｃを算出する例についてそれぞれ説明したが、これら各式の用い方については前述した例に限定されるものではない。例えば制御時運転点Ｒ1から基準運転点Ｒ0を特定する際、抵抗曲線Ｃを用いる方法と制御時回転速度比ＩＮＶ1を用いる方法がある。したがって、任意の特性値を求める方法として異なる式を用いて算出する方法が複数ある場合には、いずれの方法を用いてもよい。
【０１１５】
また、各実施の形態では、既知である２つの特性値を入力特性値２Ａとして、所望の特性値を算出する場合を例として説明したが、既知である３つの特性値を入力特性値２Ａとして、所望の特性値を算出する場合にも、本発明の各実施の形態を適用でき、同様の作用効果が得られる。
【０１１６】
また、各実施の形態では、入力特性値２Ａとして用いるポンプ特性値が、正常な計測機器で計測されている場合を前提として説明したが、流量Ｑ、揚程Ｈ、軸動力Ｅ、回転速度比ＩＮＶに対応する、流量計、圧力計、電力計、および回転数カウンタのいずれが異常か把握できない場合がある。
このような場合は、データ取得部１１で取得した上記４種類の特性値のうちの１つを検査特性値とし、残りの３つの特性値から２つを入力特性値として順に組合せ選択し、演算処理部１６で、前述した各実施の形態に基づき検査を繰り返すことにより、異常な計測機器を特定できる。
【０１１７】
例えば、特性値算出部１６Ｃにより、軸動力Ｅを検査特性値２Ｂとし、残りの流量Ｑ、揚程Ｈ、回転速度比ＩＮＶから選択した２つの入力特性値、すなわち流量Ｑと揚程Ｈ、流量Ｑと回転速度比ＩＮＶ、揚程Ｈと回転速度比ＩＮＶの３通りについて、出力特性値として軸動力Ｅをそれぞれ算出し、計測値検査部１６Ｄにより、これら３つの出力特性値と検査特性値２Ｂとをそれぞれ比較して、合計３回分の検査を実施する。
【０１１８】
この際、４つのうちいずれか１つの特性値、例えば流量Ｑが異常な場合、入力特性値に流量Ｑを含む検査でのみ異常が確認される。このため、計測値検査部１６Ｄにより、異常が確認された検査で用いた特性値を選択することにより、この例の場合には流量計が異常であると特定でき、揚程Ｈや回転速度比ＩＮＶなどの他の入力特性値についても同様にして、圧力計や回転数カウンタの異常を特定できる。また、検査特性値である軸動力Ｅが異常な場合、すべての検査で異常が確認されるため、電力計が異常であると特定できる。
なお、この検査方法は、４つのうちいずれか１つの特性値が異常な場合にだけ異常な計測機器を特定可能であって、２つ以上の特性値が異常な場合には、異常な計測機器を特定できない。しかし、少なくともこれら２つ以上の特性値が異常であることは明らかであり、これら特性値の異常や計測した計測機器に対する検査を促す表示を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ポンプ計測機器検査装置の処理対象となるポンプシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】ポンプ特性値算出の原理を示す説明図である。
【図４】ポンプ特性値の算出過程を示す概略フロー図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフロー図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフローチャートである。
【図７】図６のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。
【図８】図６のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフロー図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフローチャートである。
【図１１】図１０のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１０のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２０】
１…ポンプ計測機器検査装置、１１…データ取得部、１２…操作入力部、１３…画面表示部、１４…データ出力部、１５…記憶部、１５Ａ…基準揚程曲線関数式、１５Ｂ…基準軸動力曲線関数式、１５Ｃ…関数形状式、１５Ｄ…計測誤差範囲、１５Ｐ…プログラム、１６…演算処理部、１６Ａ…基準運転点特定部、１６Ｂ…基準動力点特定部、１６Ｃ…特性値算出部、１６Ｄ…計測値検査部、２Ａ…入力特性値、２Ｂ…検査特性値、２Ｃ…出力特性値、３…検査結果、５…ポンプシステム、５０Ａ…制御装置、５０Ｂ…２次ポンプ制御装置、５１Ａ，５１Ｂ…熱源機、５２Ａ，５２Ｂ…１次ポンプ、５３Ａ，５３Ｂ…往ヘッダ、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…２次ポンプ、５５…差圧計、５６…バルブ、５７Ａ…往水温度センサ、５７Ｂ…還水温度センサ、５８…流量計、５９…還ヘッダ、６０…バイパス管路、６１，６２…熱源管路、６３…往水管路、６４…還水管路、６５…外部負荷、Ｑ…流量、Ｑ0…基準流量、Ｑ1，ＱS…制御時流量、Ｑ1’…検証用制御時流量、Ｈ…揚程、Ｈ0…基準揚程、Ｈ1，ＨS…制御時揚程、Ｈ1’…検証用制御時揚程、Ｅ…軸動力、Ｅ0…基準軸動力、Ｅ1，ＥS…制御時軸動力、ＩＮＶ…回転速度比、ＩＮＶ0…基準回転速度比、ＩＮＶ1…制御時回転速度比、ＩＮＶ1’…検証用制御時回転速度比、Ａ0…基準揚程曲線、Ａ1…制御時揚程曲線、Ｂ0…基準軸動力曲線、Ｂ1…制御時軸動力曲線、Ｃ…抵抗曲線、Ｒ0…基準運転点、Ｒ1…制御時運転点、Ｐ0…基準動力点、Ｐ1…制御時動力点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプ制御技術に関し、特にポンプの特性値を計測する計測機器を検査する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフィスビル、公共施設、ホテルなどに設けられている一般的な空調設備のポンプシステムでは、熱源水を送液するポンプ（２次ポンプ）にインバータを設けてポンプ回転速度を可変制御している。これにより、負荷側で必要な流量だけ熱源水を送液するようポンプを制御でき、ポンプでの消費電力を削減することができる。
【０００３】
このようなポンプシステムでは、ポンプの運転制御に必要な、流量、揚程、軸動力、ポンプ回転速度比など、ポンプの運転状態を示す特性値を、流量計、圧力計、電力計、回転数カウンタなどの計測機器を用いて計測し、この計測結果に基づき、揚程曲線、軸動力曲線、抵抗曲線などのポンプの動作特性を用いて、計測していない他のポンプ特性値を算出している。
従来の具体例としては、ポンプ回転速度とポンプ消費電力から、その回転速度に対応した揚程曲線関数データ、軸動力曲線関数データ、抵抗曲線データに基づいて、ポンプ回転速度制御時における流量や揚程を算出するものがある（例えば、特許文献１など参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３０７６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなポンプシステムでは、上記計測機器において、設置環境や経年変化などの影響で計測値に誤差が生じる場合があるため、定期的に、ポンプシステムにおける通常の運転を停止して、計測機器のメンテナンスを行う必要があった。この際、メンテナンスでは、例えば校正済みの計測機器を仮設置して、検査対象となるセンサや計測機器の計測値と比較する、あるいは検査対象となるセンサや計測機器を取り外して校正する、という作業が行われる。
【０００６】
したがって、計測機器の検査を行う場合には、ポンプシステムの通常運転を一時停止する必要があり、稼働率の高いポンプシステムの場合には、通常運転の停止による影響が発生するという問題点があった。また、計測機器の検査を行う場合、前述のようなメンテナンス作業が必要となるため、比較的大きな作業負担が発生し、管理コストが増大するという問題点もあった。
【０００７】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ポンプシステムの通常運転を継続しつつ、また検査用の作業負担を発生させることなく、ポンプの計測機器を検査することができるポンプ計測機器検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明にかかるポンプ計測機器検査装置は、回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、その計測値を検査するポンプ計測機器検査装置であって、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶部と、制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得部と、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定部と、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定部と、入力特性値に基づいて、基準運転点特定部および基準動力点特定部により基準運転点および基準動力点における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出部と、特性値算出部で得られた出力特性値とデータ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査部とを備えている。
【０００９】
この際、記憶部で、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、データ取得部で、ポンプに関する制御時流量、制御時揚程、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得し、基準運転点特定部で、データ取得部で取得された入力特性値に基づいて基準運転点における基準流量を算出し、基準動力点特定部で、基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、特性値算出部で、基準運転点特定部で算出された基準流量および基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、制御時流量と制御時軸動力曲線とから制御時軸動力を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１０】
また、記憶部で、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、データ取得部で、ポンプに関する制御時流量と制御時軸動力とを入力特性値として取得し、基準動力点特定部で、データ取得部で取得された入力特性値からなる制御時動力点と記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいてポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、基準運転点特定部で、基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて、基準運転点における基準揚程を算出し、特性値算出部で、基準動力点特定部で算出された基準流量と基準運転点特定部で算出された基準揚程と記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と制御時流量とからポンプの制御時揚程または回転速度比を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１１】
また、記憶部で、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、基準運転点特定部で、データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、制御時揚程または回転速度比のいずれか他方について仮定した特性値からなる仮定特性値とに基づいて、基準運転点における基準流量を算出し、基準動力点特定部で、基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、特性値算出部で、基準運転点特定部で算出された基準流量および基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と制御時軸動力とに基づいて仮定特性値に対応する検証用特性値を算出し、この検証用特性値と仮定特性値の比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１２】
また、記憶部で、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、データ取得部で、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、基準動力点特定部で、データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、ポンプの制御時流量について仮定した特性値からなる仮定特性値と、記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて、ポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、基準運転点特定部で、基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて基準運転点におけるポンプの基準揚程を算出し、特性値算出部で、基準動力点特定部で算出された基準流量と基準運転点特定部で算出された基準揚程と記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と入力特性値である制御時揚程または回転速度比とから仮定特性値である制御時流量に対応する検証用制御時流量を算出し、この検証用制御時流量と制御時流量の比較結果に応じて当該仮定特性値である制御時流量を出力特性値として算出するようにしてもよい。
【００１３】
また、記憶部で、対象計測機器の計測値に対する計測誤差範囲を記憶し、計測値検査部で、出力特性値が、記憶部の計測誤差範囲に基づく検査特性値の計測誤差範囲内の値を示すか否かに応じて、対象計測機器の計測値の異常有無を判定するようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明にかかるポンプ計測機器検査方法は、回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、記憶部と演算処理部とを備えるポンプ計測機器検査装置を用いて計測値を検査するポンプ計測機器検査方法であって、記憶部により、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶ステップと、データ取得部により、制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得ステップと、演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定ステップと、演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定ステップと、演算処理部により、入力特性値に基づいて、基準運転点特定ステップおよび基準動力点特定ステップにより基準運転点および基準動力点における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出ステップと、演算処理部により、特性値算出ステップで得られた出力特性値とデータ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査ステップとを備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、計測機器の検査を行う場合でも、ポンプシステムの通常運転を一時停止し、校正済みのセンサや計測機器を仮設置して、検査対象となるセンサや計測機器の計測値と比較する、あるいは検査対象となるセンサや計測機器を取り外して校正する、というメンテナンス作業が不要となる。このため、ポンプシステムの通常運転を継続しつつ、また検査用の作業負担を発生させることなく、ポンプの計測機器の計測正常性を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
ポンプ計測機器検査装置１は、全体としてワークステーションやパーソナルコンピュータなど、コンピュータを用いて演算処理を行う情報演算処理装置からなり、ポンプシステム５において回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、当該ポンプの運転状況を示す複数の特性値のうち、入力された既知の入力特性値２Ａから未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、入力された既知の検査特性値２Ｂと比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する機能を有している。
【００１８】
このポンプ計測機器検査装置１には、主な機能部として、データ取得部１１、操作入力部１２、画面表示部１３、データ出力部１４、記憶部１５、および演算処理部１６が設けられている。また、演算処理部１６には、ポンプ計測機器検査処理を行う処理部として、基準運転点特定部１６Ａ、基準動力点特定部１６Ｂ、特性値算出部１６Ｃ、および計測値検査部１６Ｄが設けられている。
【００１９】
本実施の形態は、演算処理部１６に、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部１５の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定部１６Ａと、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定部１６Ｂとを設け、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、入力特性値２Ａに基づき、基準運転点特定部１６Ａおよび基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点および基準動力点における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、計測値検査部１６Ｄにおいて、特性値算出部１６Ｃで得られた出力特性値２Ｃとデータ取得部１１で得られた検査特性値２Ｂを比較することにより、対象計測機器の計測正常性を検査する。
【００２０】
［ポンプシステム］
次に、図２を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の処理対象となるポンプシステムについて説明する。図２は、ポンプ計測機器検査装置の検査対象となるポンプ計測機器が設置されているポンプシステムの構成例を示すブロック図である。
ポンプシステム５は、オフィスビル、公共施設、ホテルなどに設けられている一般的な空調設備のポンプシステムであり、２系統の熱源を有し、熱源機に１次ポンプを有するともに、往ヘッダに２次ポンプを有し、これらポンプにインバータを設けてポンプ回転速度を可変制御している。なお、本発明は、熱源が２系統のポンプシステムに限定されるものではなく、１系統や３系統以上熱源があるポンプシステムに対しても、同様に適用でき、同様の作用効果が得られる。
【００２１】
このポンプシステム５には、主な装置として、制御装置５０Ａ、２次ポンプ制御装置５０Ｂ、熱源機５１Ａ，５１Ｂ、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂ、往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂ、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ、差圧計５５、バルブ５６、往水温度センサ５７Ａ、還水温度センサ５７Ｂ、流量計５８、および還ヘッダ５９が設けられている。
【００２２】
還ヘッダ５９と往ヘッダ５３Ａは、並行する２系統の熱源管路６１，６２で接続されており、これら熱源管路６１，６２には、熱源機５１Ａおよび１次ポンプ５２Ａと、熱源機５１Ｂおよび１次ポンプ５２Ｂが、それぞれ直列的に配置されている。バイパス管路６０は、還ヘッダ５９と往ヘッダ５３Ａをバイパス経路で結ぶ管路である。
外部負荷６５から戻ってきた熱源水は、還ヘッダ５９で熱源管路６１，６２に分配され、制御装置５０Ａからの制御に応じて熱源機５１Ａ，５１Ｂで適温に調整された後、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂにより、制御装置５０Ａからのインバータ制御に応じた流量で往ヘッダ５３Ａへ送液される。
【００２３】
往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂの間には、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ、差圧計５５、およびバルブ５６が並列的に接続されている。
１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂから往ヘッダ５３Ａで送液された熱源水は、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃにより、２次ポンプ制御装置５０Ｂからのインバータ制御に応じた流量で、往ヘッダ５３Ｂを介して外部負荷６５側へ送液される。往ヘッダ５３Ａ，５３Ｂの間の圧力差すなわち揚程Ｈは差圧計５５で計測され、２次ポンプ制御装置５０Ｂへ出力される。
【００２４】
外部負荷６５は、空調器などの熱交換器や熱交換器に対する熱源水の供給量を調整するバルブからなり、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃに対する配管抵抗となる。往ヘッダ５３Ｂから送液された熱源水は、往水管路６３を介して外部負荷６５へ供給され、外部負荷６５で熱交換された後、還水管路６４を介して還ヘッダ５９へ戻る。往水管路６３には往水温度センサ５７Ａが設けられており、外部負荷６５へ供給される熱源水すなわち往水の温度が計測されて制御装置５０Ａへ出力される。還水管路６４には還水温度センサ５７Ｂが設けられており、外部負荷６５から戻る熱源水すなわち還水の温度が計測されて制御装置５０Ａへ出力される。また還水管路６４には流量計５８が設けられており、外部負荷６５を循環する熱源水の流量Ｑが計測されて、制御装置５０Ａや２次ポンプ制御装置５０Ｂへ出力される。
【００２５】
制御装置５０Ａは、往水温度センサ５７Ａで計測された往水温度、還水温度センサ５７Ｂで計測された還水温度、流量計５８で計測された流量Ｑに基づき、外部負荷６５における負荷熱量を算出し、この負荷熱量に基づき熱源機５１Ａ，５１Ｂの運転台数を調整する。また、制御装置５０Ａは、熱源機５１Ａ，５１Ｂの運転台数の変更時、１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂの回転速度をそれぞれインバータ制御して、流量Ｑが保たれるよう１次ポンプ５２Ａ，５２Ｂの個々の流量を調整する。
２次ポンプ制御装置５０Ｂは、流量計５８で計測された流量Ｑに基づき、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの運転台数を調整する。また、流量や揚程を制御するため２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの回転速度を制御するとともに、往ヘッダ５３Ｂにおいて過剰となった熱源水を往ヘッダ５３Ａへ戻すため、バルブ５６の開度を調整する。
【００２６】
［ポンプ特性値算出の原理］
次に、図３および図４を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置におけるポンプ特性値算出の原理について説明する。図３は、ポンプ特性値算出の原理を示す説明図であり、横軸は流量Ｑ、左側縦軸は揚程Ｈ、右側縦軸は軸動力を示している。図４は、ポンプ特性値の算出過程を示す概略フロー図である。
【００２７】
［流量と揚程の関係］
まず、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と揚程の関係について説明する。
ポンプの回転速度Ｎをインバータ制御により定格回転速度Ｎ0から制御時回転速度Ｎ1へ制御した場合、ポンプからの吐き出し量すなわち流量Ｑと、その吐出圧力すなわち揚程Ｈには、次式（１）に示す関係が成り立つ。式（１）において、ＩＮＶは、定格回転速度Ｎ0に対する制御時回転速度Ｎ1の比率Ｎ1／Ｎ0、すなわち回転速度比であり、Ｋ1，Ｋ2は定数である。
Ｈ＝Ｋ1×ＩＮＶ2−Ｋ2×Ｑ2 …（１）
【００２８】
式（１）で示される流量−揚程の関係を示す動作特性を揚程曲線という。この揚程曲線は、式（１）から分かるように、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて、図３の左側縦軸に沿った方向で並行移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％）における揚程曲線を基準揚程曲線Ａ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における揚程曲線を制御時揚程曲線Ａ1という。
【００２９】
また、揚程曲線は、式（１）から分かるように、流量Ｑの２次関数で表すことができ、ｓ，ｔ，ｕを定数とすると、次式（２）のような関数式で近似できる。
Ｈ＝−ｓ×Ｑ2＋ｔ×Ｑ＋ｕ …（２）
一般に、ポンプの基準揚程曲線Ａ0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとに式（２）のような基準揚程曲線がグラフや関数式によりメーカーから提供される。
【００３０】
一方、ポンプの負荷抵抗が一定の状態でポンプの回転速度Ｎをインバータ制御した場合、揚程Ｈは流量Ｑの２乗に比例する動作特性を有している。ここで、αを定数とすると、次式（３）のような関数式で近似でき、式（３）で示される流量−揚程の関係を示す動作特性を抵抗曲線Ｃという。
Ｈ＝α×Ｑ2 …（３）
【００３１】
したがって、ポンプの流量Ｑとその揚程Ｈで決定される運転点Ｒは、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて同一抵抗曲線Ｃ上を移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％＝基準回転速度比ＩＮＶ0）における運転点を基準運転点Ｒ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における運転点を制御時運転点Ｒ1という。また、基準運転点Ｒ0における流量および揚程をそれぞれ基準流量Ｑ0および基準揚程Ｈ0といい、制御時運転点Ｒ1における流量および揚程をそれぞれ制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1という。
【００３２】
このことから、インバータ制御時の制御時運転点Ｒ1すなわち制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1が既知であれば、式（３）の定数αを逆算して、式（３）すなわち抵抗曲線Ｃを特定できる。また、予め提供された基準揚程曲線Ａ0を式（２）として記憶しておけば、基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとの交点を、式（２）と式（３）の連立方程式の解として特定できる。したがって、負荷抵抗が一定の状態において、制御時運転点Ｒ1に対する基準運転点Ｒ0を求めることができ、逆に基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1を求めることも可能なことが分かる。
【００３３】
また、負荷抵抗が一定の状態でインバータ制御して回転速度比をＩＮＶ0からＩＮＶ1へ変更した場合、ポンプの運転状態が基準運転点Ｒ0から制御時運転点Ｒ1へ移動し、基準揚程曲線Ａ0が制御時揚程曲線Ａ1へ平行移動する。この際、式（１）から揚程Ｈは、回転速度比ＩＮＶの２乗に比例することから、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ02（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ12の比に比例する。したがって、制御時揚程Ｈ1は、次式（５）に基づき基準揚程Ｈ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができる。
Ｈ1＝Ｈ0×ＩＮＶ12 …（５）
【００３４】
同じく、式（１）から流量Ｑは、回転速度比ＩＮＶに比例することから、基準流量Ｑ0と制御時流量Ｑ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ0（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ1の比に比例する。したがって、制御時流量Ｑ1は、次式（６）に基づき基準流量Ｑ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができ、逆に制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準流量Ｑ0を求めることもできる。
Ｑ1＝Ｑ0×ＩＮＶ1 …（６）
【００３５】
また、式（５）を用いて、制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準揚程Ｈ0を求めることもでき、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
同じく、式（６）を用いて、制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準流量Ｑ0を求めることもでき、基準流量Ｑ0と制御時流量Ｑ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
【００３６】
［流量と軸動力の関係］
次に、ポンプの回転速度をインバータ制御した場合の流量と軸動力の関係について説明する。
一般に、定格回転速度Ｎ0で運転中のポンプからの吐き出し量すなわち流量Ｑとポンプの消費電力すなわち軸動力Ｅは、図３の基準軸動力曲線Ｂ0で表される。このようなポンプの基準軸動力曲線Ｂ0は、ポンプに固有の特性であり、個々の製品ごとにグラフや関数式によりメーカーから提供される。この軸動力Ｅは、流量Ｑの２次関数で表すことができ、ａ，ｂ，ｃを定数とすると、次式（７）のような関数式で近似できる。
Ｅ＝−ａ×Ｑ2＋ｂ×Ｑ＋ｃ …（７）
【００３７】
一方、ポンプの負荷抵抗が一定の状態でポンプの回転速度Ｎをインバータ制御した場合、軸動力Ｅは流量Ｑの３乗に比例する動作特性を有している。ここで、βを定数とすると、次式（７）のような関数式で近似できる。ここでは、ポンプの負荷抵抗が一定の状態におけるインバータ制御時に、式（８）で示される流量−軸動力の関係を示す動作特性を制御時軸動力曲線Ｂ1という。
Ｅ＝β×Ｑ3 …（８）
【００３８】
したがって、ポンプの流量Ｑとその軸動力Ｅで決定される動力点Ｐは、回転速度比ＩＮＶの変化に応じて同一制御時軸動力曲線Ｂ1上を移動する。ここでは、定格回転速度Ｎ0すなわち回転速度比ＩＮＶ＝１（Ｎ0／Ｎ0＝１００％）における運転点を基準動力点Ｐ0といい、制御時回転速度Ｎ1すなわち回転速度比ＩＮＶ＜１（Ｎ1／Ｎ0）における動力点を制御時動力点Ｐ1という。また、基準動力点Ｐ0における軸動力を基準軸動力Ｅ0といい、制御時動力点Ｐ1における軸動力を制御時軸動力Ｅ1という。
【００３９】
このことから、インバータ制御時の制御時動力点Ｐ1すなわち制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1が既知であれば、式（８）の定数βを逆算して、式（８）すなわち制御時軸動力曲線Ｂ1を特定できる。また、予め提供された基準軸動力曲線Ｂ0を式（７）として記憶しておけば、基準軸動力曲線Ｂ0と制御時軸動力曲線Ｂ1との交点を、式（７）と式（８）の連立方程式の解として特定できる。したがって、負荷抵抗が一定の状態において、制御時動力点Ｐ1に対する基準動力点Ｐ0を求めることができ、逆に基準動力点Ｐ0から制御時動力点Ｐ1を求めることも可能なことが分かる。
【００４０】
また、負荷抵抗が一定の状態でインバータ制御して回転速度比をＩＮＶ0からＩＮＶ1へ変更した場合、ポンプの運転状態が基準動力点Ｐ0から制御時動力点Ｐ1へ移動する。この際、式（８）から軸動力Ｅは流量Ｑの３乗に比例し、式（６）から流量Ｑは回転速度比ＩＮＶに比例することから、基準軸動力Ｅ0と制御時軸動力Ｅ1の比は、基準回転速度比ＩＮＶ0２（＝１）と制御時回転速度比ＩＮＶ13の比に比例する。
【００４１】
したがって、制御時軸動力Ｅ1は、次式（９）に基づき基準軸動力Ｅ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1から求めることができる。
Ｅ1＝Ｅ0×ＩＮＶ13 …（９）
また、式（９）を用いて、制御時軸動力Ｅ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準軸動力Ｅ0を求めることもでき、基準軸動力Ｅ0と制御時軸動力Ｅ1から制御時回転速度比ＩＮＶ1を求めることもできる。
【００４２】
［ポンプ特性値算出過程］
図３に示したポンプ計測機器検査の原理で説明したように、制御時運転点Ｒ1または基準運転点Ｒ0が特定されれば、そのときのポンプに関する負荷抵抗に対応する抵抗曲線Ｃを特定することができる。これにより、制御時運転点Ｒ1が既知の場合には、抵抗曲線Ｃに基づき、負荷抵抗が一定の状態において制御時運転点Ｒ1に対応する基準運転点Ｒ0を特定できる。
また、基準運転点Ｒ0と、制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか１つとが既知の場合には、この既知の特性値と抵抗曲線Ｃとに基づき、負荷抵抗が一定の状態において基準運転点Ｒ0に対応する制御時運転点Ｒ1を特定できる。
【００４３】
また、制御時動力点Ｐ1または基準動力点Ｐ0が特定されれば、そのときのポンプの負荷抵抗に対応する制御時軸動力曲線Ｂ1を特定することができる。これにより、制御時動力点Ｐ1が既知の場合には、制御時軸動力曲線Ｂ1に基づき、負荷抵抗が一定の状態において制御時動力点Ｐ1に対応する基準動力点Ｐ0を特定できる。
また、基準動力点Ｐ0と、制御時流量Ｑ1、制御時軸動力Ｅ1、制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか１つとが既知の場合には、この既知の特性値と制御時軸動力曲線Ｂ1とに基づき、負荷抵抗が一定の状態において基準動力点Ｐ0に対応する制御時動力点Ｐ1を特定できる。
【００４４】
この際、図３に示すように、基準運転点Ｒ0と基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0は同一であり、制御時運転点Ｒ1と制御時動力点Ｐ1における制御時流量Ｑ1は同一である。このため、制御時運転点Ｒ1が既知の場合、抵抗曲線Ｃ→基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1をそれぞれ順に特定することにより、制御時動力点Ｐ1を特定できる。
したがって、制御時運転点Ｒ1を特定する制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか２つが入力特性値２Ａとして既知の場合には、制御時動力点Ｐ1における未知の制御時軸動力Ｅ1を求めることができる。
【００４５】
また、これとは逆に、制御時動力点Ｐ1が既知の場合、制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→抵抗曲線Ｃをそれぞれ順に特定することにより、制御時運転点Ｒ1を特定できる。
したがって、制御時動力点Ｐ1を特定する制御時軸動力Ｅ1と、制御時流量Ｑ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれかとからなる２つの特性値が既知であり、入力特性値２Ａとして取得可能な場合には、制御時運転点Ｒ1における未知の制御時揚程Ｈ1を求めることができる。
【００４６】
［ポンプ計測機器検査装置の構成］
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の構成について説明する。
データ取得部１１は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム５の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、特性値算出対象となるポンプに関する入力特性値２Ａやプログラムなどの各種情報を取得する機能を有している。入力特性値２Ａとしては、特性値算出対象となるポンプに関する流量Ｑ、揚程Ｈ、軸動力Ｅ、回転速度比ＩＮＶのうち、少なくともいずれか２つを取得する。
【００４７】
この際、図２のポンプシステムでは、例えば流量計５８で計測された流量値（吐き出し量）を流量Ｑとして取得し、差圧計５５で計測された差圧を揚程Ｈとして取得し、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃの電力計（図示せず）で計測された消費電力を軸動力として取得し、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃで計測された制御時回転速度比ＩＮＶ1を取得すればよい。なお、２次ポンプ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃや２次ポンプ制御装置５０Ｂから回転速度が得られる場合には、データ取得時に演算処理部１６で回転速度比に変換してもよい。
【００４８】
操作入力部１２は、キーボードやマウスなどの操作入力装置からなり、オペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始などの各種操作を検出して演算処理部１６へ出力する機能を有している。
画面標示部１３は、ＬＣＤやＰＤＰなどの画面表示装置からなり、演算処理部１６からの出力に応じて、操作メニュー画面や計測機器の検査結果３などの各種情報を画面表示する機能を有している。
データ出力部１４は、専用のデータ通信回路からなり、ポンプシステム５の各機器などの外部装置とデータ通信を行うことにより、演算処理部１６で得られた検査結果３を出力する機能を有している。
【００４９】
記憶部１５は、メモリやハードディスクなどの記憶装置からなり、演算処理部１６でのポンプ計測機器検査処理に用いる各種処理情報やプログラム１５Ｐを記憶する機能を有している。このうちプログラム１５Ｐは、演算処理部１６に読み込まれて実行され、ポンプ計測機器検査処理を行う各種処理部を実現するプログラムであり、予め外部装置や記録媒体からデータ取得部１１を介して記憶部１５に格納される。
記憶部１５で記憶される主な処理情報として、基準揚程曲線関数式１５Ａ、基準軸動力曲線関数式１５Ｂ、関数形状式１５Ｃ、および計測誤差範囲１５Ｄがある。
【００５０】
基準揚程曲線関数式１５Ａは、定格回転速度Ｎ0（回転速度比＝ＩＮＶ0）におけるポンプの流量Ｑと揚程Ｈの関係、すなわち基準揚程曲線を示す関数式である。
基準軸動力曲線関数式１５Ｂは、定格回転速度Ｎ0（回転速度比＝ＩＮＶ0）におけるポンプの流量Ｑと軸動力Ｅの関係、すなわち基準軸動力曲線を示す関数式である。
【００５１】
基準揚程曲線関数式１５Ａおよび基準軸動力曲線関数式１５Ｂは、すべての定数が確定している関数式であり、予めポンプに技術資料として添付されている関数式を用いればよく、図面やデータとして添付されている場合はこれら図面やデータから予め関数式を算出しておけばよい。
一方、関数形状式１５Ｃは、抵抗曲線や制御時軸動力曲線など、ポンプの動作特性を示す各種関数式である。これら関数式は、各定数が確定しておらず、２次関数や３次関数など関数の形状だけを示す式である。
計測誤差範囲１５Ｄは、検査対象となる対象計測機器の計測値に対する許容誤差の範囲を示す情報である。
【００５２】
演算処理部１６は、ＣＰＵなどのマイクロプロセッサとその周辺回路を有し、記憶部１５のプログラム１５Ｐを読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１５Ｐとを協働させて、ポンプ計測機器検査処理に必要な各種処理部を実現する機能を有している。
演算処理部１６で実現される主な処理部として、基準運転点特定部１６Ａ、基準動力点特定部１６Ｂ、特性値算出部１６Ｃ、および計測値検査部１６Ｄがある。
【００５３】
基準運転点特定部１６Ａは、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と記憶部１５の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する機能を有している。
基準動力点特定部１６Ｂは、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と記憶部１５の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する機能を有している。
【００５４】
特性値算出部１６Ｃは、データ取得部１１で取得された入力特性値２Ａに基づいて、基準運転点特定部１６Ａおよび基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点Ｒ0および基準動力点Ｐ0における特性値を順次算出する機能と、これら特性値に基づき所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出する機能と、算出した出力特性値２Ｃを画面表示部１３で画面表示し、あるいはデータ出力部１４からポンプシステム５などの外部装置へ出力する機能とを有している。
【００５５】
計測値検査部１６Ｄは、特性値算出部１６Ｃで得られた出力特性値２Ｃとデータ取得部１１で得られた検査特性値２Ｂを比較することにより、対象計測機器の計測値を検査する機能を有している。具体的には、出力特性値２Ｃと検査特性値２Ｂの差に基づき計測誤差を算出する機能と、得られた計測誤差と記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄとを比較して、検査特性値２Ｂが出力特性値２Ｃの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力する機能とを有している。
【００５６】
［第１の実施の形態の動作］
次に、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の動作について説明する。
ポンプ計測機器検査装置１は、ポンプシステム５において回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプについて、当該ポンプの運転状況を示す複数の特性値のうち、入力された既知の入力特性値２Ａから未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出する。この際、制御時軸動力Ｅ1が出力特性値２Ｃか入力特性値２Ａか、すなわち他の特性値から制御時軸動力Ｅ1を算出するか制御時軸動力Ｅ1から他の特性値を算出するか、に応じてそのポンプ計測機器検査過程を大別できる。
【００５７】
［制御時軸動力が出力特性値の場合］
まず、図５〜図８を参照して、制御時軸動力が出力特性値の場合におけるポンプ計測機器検査処理について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフロー図である。図６は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフローチャートである。図７は、図６のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。図８は、図６のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【００５８】
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図５および図６のポンプ計測機器検査処理を開始する。
制御時軸動力が出力特性値２Ｃの場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか２つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から算出した制御時軸動力Ｅ1に基づいて、ポンプの軸動力を計測する電力計を検査する場合を例として説明する。
【００５９】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時動力点Ｐ1の制御時軸動力ＥSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ１００）、制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を取得し、入力特性値２Ａとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ１０１）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａにより、後述する図７の基準運転点特定処理を実行し、基準流量Ｑ0を算出する（ステップ１０２）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂにより、後述する図８の基準動力点特定処理を実行し、基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ１０３）。
【００６０】
その後、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａにより算出された基準流量Ｑ0と、基準動力点特定部１６Ｂにより算出された基準軸動力Ｅ0を、記憶部１５からそれぞれ読み出すとともに（ステップ１０４）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式として前述した式（９）を読み出し（ステップ１０５）、基準流量Ｑ0と基準軸動力Ｅ0から定数βを算出する（ステップ１０６）。これにより、制御時軸動力曲線Ｂ1が特定される。
【００６１】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から制御時運転点Ｒ1の制御時流量Ｑ1を読み出し（ステップ１０７）、この制御時流量Ｑ1と制御時軸動力曲線Ｂ1とから制御時軸動力Ｅ1を算出する（ステップ１０８）。これにより、制御時軸動力曲線Ｂ1上の制御時動力点Ｐ1が特定され、この制御時軸動力Ｅ1を出力特性値２Ｃとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ１０９）。
【００６２】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から算出した制御時軸動力Ｅ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時軸動力ＥSとの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ１１０）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる電力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、出力特性値２Ｃが検査特性値２Ｂの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ１１１）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【００６３】
［基準運転点特定処理］
基準運転点特定部１６Ａは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図７の基準運転点特定処理を開始する。
まず、基準運転点特定部１６Ａは、記憶部１５から制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1を読み出すとともに（ステップ１２０）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し（ステップ１２１）、制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から定数αを算出する（ステップ１２２）。これにより、抵抗曲線Ｃが特定される。
【００６４】
続いて、基準運転点特定部１６Ａは、記憶部１５から基準揚程曲線Ａ0として、前述した式（２）の定数が確定している基準揚程曲線関数式１５Ａを読み出し（ステップ１２３）、例えば基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとを連立方程式として解くことにより、基準揚程曲線Ａ0と抵抗曲線Ｃとの交点、すなわち基準運転点Ｒ0を特定して、基準流量Ｑ0を算出する（ステップ１２４）。そして、得られた基準流量Ｑ0を記憶部１５へ一時保存し（ステップ１２５）、一連の基準運転点特定処理を終了する。
【００６５】
［基準動力点特定処理］
基準動力点特定部１６Ｂは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図８の基準動力点特定処理を開始する。
まず、基準動力点特定部１６Ｂは、記憶部１５から基準流量Ｑ0を読み出すとともに（ステップ１３０）、記憶部１５から基準軸動力曲線Ｂ0として、式（７）の定数が確定している基準軸動力曲線関数式１５Ｂを読み出す（ステップ１３１）。
続いて、基準動力点特定部１６Ｂは、基準流量Ｑ0と基準軸動力曲線Ｂ0とから基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ１３２）。これにより、基準軸動力曲線Ｂ0と制御時軸動力曲線Ｂ1との交点、すなわち基準動力点Ｐ0を特定し、この基準軸動力Ｅ0を記憶部１５へ一時保存し（ステップ１３３）、一連の基準動力点特定処理を終了する。
【００６６】
［制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合］
まず、図９〜図１２を参照して、制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合におけるポンプ計測機器検査処理について説明する。図９は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフロー図である。図１０は、本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフローチャートである。図１１は、図１０のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。図１２は、図１０のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【００６７】
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図９および図１０のポンプ計測機器検査処理を開始する。
制御時軸動力が入力特性値２Ａに含まれる場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか１つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1を入力特性値２Ａから算出した制御時揚程Ｈ1に基づいてポンプの揚程を計測する圧力計を検査する場合を例として説明する。
【００６８】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時運転点Ｒ1の制御時揚程ＨSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ１５０）、制御時運転点Ｒ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1を取得し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ１５１）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂにより、後述する図１１の基準動力点特定処理を実行し、基準流量Ｑ0を算出する（ステップ１５２）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａにより、後述する図１２の基準運転点特定処理を実行し、基準揚程Ｈ0を算出する（ステップ１５３）。
【００６９】
その後、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂにより算出された基準流量Ｑ0と、基準運転点特定部１６Ａにより算出された基準揚程Ｈ0を、記憶部１５からそれぞれ読み出すとともに（ステップ１５４）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し（ステップ１５５）、基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0から定数αを算出する（ステップ１５６）。これにより、抵抗曲線Ｃが特定される。
【００７０】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から制御時運転点Ｒ1の制御時流量Ｑ1を読み出し（ステップ１５７）、この制御時流量Ｑ1と抵抗曲線Ｃとから制御時揚程Ｈ1を算出する（ステップ１５８）。これにより、制御時揚程曲線Ａ1上の制御時揚程Ｈ1が算出され、この制御時揚程Ｈ1を記憶部１５へ一時保存する（ステップ１５９）。
【００７１】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1から算出した制御時揚程Ｈ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時揚程ＨSの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ１６０）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる圧力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、検査特性値２Ｂが出力特性値２Ｃの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ１６１）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【００７２】
［基準動力点特定処理］
基準動力点特定部１６Ｂは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図１１の基準動力点特定処理を開始する。
まず、基準動力点特定部１６Ｂは、記憶部１５から制御時動力点Ｐ1を示す制御時流量Ｑ1および制御時軸動力Ｅ1を読み出すとともに（ステップ１７０）、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式として前述した式（８）を読み出し（ステップ１７１）、制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から定数βを算出する（ステップ１７２）。これにより、制御時軸動力曲線Ｂ1が特定される。
【００７３】
次に、基準動力点特定部１６Ｂは、記憶部１５から基準軸動力曲線Ｂ0として、式（７）の定数が確定している基準軸動力曲線関数式１５Ｂを読み出し（ステップ１７３）、例えば制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0とを連立方程式として解くことにより、制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0との交点における基準流量Ｑ0と基準軸動力Ｅ0を算出し（ステップ１７４）、これら基準流量Ｑ0と基準軸動力Ｅ0を基準動力点Ｐ0として記憶部１５へ一時保存し（ステップ１７５）、一連の基準動力点特定処理を終了する。
【００７４】
［基準運転点特定処理］
基準運転点特定部１６Ａは、特性値算出部１６Ｃからの指示に応じて、図１２の基準運転点特定処理を開始する。
まず、基準運転点特定部１６Ａは、記憶部１５から基準動力点Ｐ0の基準流量Ｑ0を読み出すとともに（ステップ１８０）、記憶部１５から基準揚程曲線Ａ0として、前述した式（２）の定数が確定している基準揚程曲線関数式１５Ａを読み出す（ステップ１８１）。そして、基準流量Ｑ0と基準揚程曲線Ａ0とから基準揚程Ｈ0を算出し（ステップ１８２）、得られた基準揚程Ｈ0を基準流量Ｑ0とともに基準運転点Ｒ0として記憶部１５へ一時保存し（ステップ１８３）、一連の基準運転点特定処理を終了する。
【００７５】
［第１の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、演算処理部１６に、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線Ｃと記憶部１５の基準揚程曲線Ａ0との交点からなる基準運転点Ｒ0を特定することにより、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量Ｑ0または基準揚程Ｈ0を算出する基準運転点特定部１６Ａと、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線Ｂ1と記憶部１５の基準軸動力曲線Ｂ0との交点からなる基準動力点Ｐ0を特定することにより、定格回転速度Ｎ0で運転した際のポンプの基準流量Ｑ0または基準軸動力Ｅ0を算出する基準動力点特定部１６Ｂとを設けている。
【００７６】
そして、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、入力特性値２Ａに基づき、基準運転点特定部１６Ａおよび基準運転点特定部１６Ａにより基準運転点Ｒ0および基準動力点Ｐ0における特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、計測値検査部１６Ｄにおいて、特性値算出部１６Ｃで得られた出力特性値２Ｃとデータ取得部１１で得られた検査特性値２Ｂを比較することにより、対象計測機器の計測値を検査する。
【００７７】
具体的には、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａの場合、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうちのいずれか２つを入力特性値２Ａとして取得し、基準運転点特定部１６Ａにより、データ取得部１１で取得された入力特性値２Ａに基づいて基準運転点Ｒ0における基準流量Ｑ0を算出し、基準動力点特定部１６Ｂにより、この基準流量Ｑ0に基づいて基準動力点Ｐ0における基準軸動力Ｅ0を算出し、特性値算出部１６Ｃにより、これら基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準動力点Ｐ0と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、制御時流量Ｑ1と制御時軸動力曲線Ｂ1とから制御時軸動力Ｅ1を出力特性値２Ｃとして算出する。
【００７８】
また、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａの場合、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1とを入力特性値２Ａとして取得し、基準動力点特定部１６Ｂにより、これら制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1からなる制御時動力点Ｐ1と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0を算出し、基準運転点特定部１６Ａにより、この基準流量Ｑ0に基づいて、基準運転点Ｒ0における基準揚程Ｈ0を算出し、特性値算出部１６Ｃにより、基準流量Ｑ0および基準揚程Ｈ0からなる基準運転点Ｒ0と抵抗曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて抵抗曲線Ｃを特定し、この抵抗曲線Ｃと制御時流量Ｑ1とから制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1を出力特性値２Ｃとして算出する。
【００７９】
これにより、検査対象となる対象計測機器により計測されたポンプ特性値が、他の正常な計測機器で計測されたポンプ特性値から算出されたものと比較され、対象計測機器の計測値の正常性が検査される。この際、検査対象となる対象計測機器によりポンプ特性値が正常に計測されている場合は、他のポンプ特性値から算出したものとの誤差は、所定の計測誤差範囲内となる。このため、対象計測機器により計測されたポンプ特性値が計測誤差範囲外となった場合、対象計測機器でポンプ特性値が正常に計測されていないと判断できる。
【００８０】
したがって、本実施の形態によれば、計測機器の検査を行う場合でも、ポンプシステムの通常運転を一時停止したり、ポンプを試験的に運転して、正確な流量や温度の熱源水を負荷側に供給し、真値が検査対象となる計測機器の計測値の計測誤差範囲内の値を示していることを確認する、というメンテナンス作業が不要となる。このため、ポンプシステムの通常運転を継続しつつ、また検査用の作業負担を発生させることなく、ポンプの計測機器の計測正常性を検査することができる。また、遠隔で計測機器を検査することかできるため、従来のように作業者が計測機器の設置現場へ出向いて確認する必要がなくなり、メンテナンス全体のコストを削減することも可能となる。
【００８１】
また、本実施の形態では、入力特性値２Ａが制御時流量Ｑ1と制御時揚程Ｈ1の場合を例として説明したが、入力特性値２Ａが制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1の場合も、前述と同様にして制御時軸動力Ｅ1を算出することができる。この場合、図６のステップ１０２において基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0を算出する際、入力特性値２Ａである制御時流量Ｑ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から前述した式（６）を用いて基準流量Ｑ0を算出すればよい。この場合のポンプ計測機器検査処理では、抵抗曲線Ｃを用いず、基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時動力点Ｐ1をそれぞれ順に特定することになる。
【００８２】
同様に、入力特性値２Ａが制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1の場合も、図６のステップ１０２において基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0を算出する際、入力特性値２Ａである制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から前述した式（６）を用いて基準揚程Ｈ0を算出し、この基準揚程Ｈ0と記憶部１５の基準揚程曲線Ａ0から基準流量Ｑ0を算出すればよい。この場合のポンプ計測機器検査処理でも、抵抗曲線Ｃを用いず、基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時動力点Ｐ1をそれぞれ順に特定することになる。
【００８３】
また、本実施の形態では、入力特性値２Ａとして制御時流量Ｑ1と制御時軸動力Ｅ1を用いて、制御時揚程Ｈ1を算出する場合を例として説明したが、同じ入力特性値２Ａを用いて制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出する場合も、前述と同様にして制御時軸動力Ｅ1を算出することができる。この場合、図１０のステップ１５８において、基準揚程Ｈ0と制御時揚程Ｈ1とから前述した式（５）を用いて制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出すればよい。この場合のポンプ計測機器検査処理では、制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→抵抗曲線Ｃ→制御時運転点Ｒ1をそれぞれ順に特定することになる。
【００８４】
［第２の実施の形態］
次に、図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置について説明する。図１３は、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【００８５】
第１の実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時流量Ｑ1がもう１つの入力特性値２Ａで、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1を出力特性値２Ｃとして算出し、検査特性値２Ｂと比較する場合を例として説明した。本実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値がもう１つの入力特性値２Ａで、他方の特性値を出力特性値２Ｃとして算出し、検査特性値２Ｂと比較する場合について説明する。
【００８６】
２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合、制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない。このため、本実施の形態では、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、出力特性値２Ｃとなる制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれかの特性値を仮定する機能と、この仮定特性値に基づき算出した出力特性値２Ｃと元の仮定特性値とを比較し、その比較結果に基づき当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして出力する機能とを設けている。本実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【００８７】
［第２の実施の形態の動作］
次に、図１３を参照して、本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査処理について説明する。
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図１３のポンプ計測機器検査処理を開始する。
【００８８】
制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか１つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1を入力特性値２Ａとして制御時揚程Ｈ1を算出する場合を例として説明する。したがって、本実施の形態におけるポンプ計測機器検査処理では、制御時揚程Ｈ1仮定→基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時流量Ｑ1→抵抗曲線Ｃ→検証用制御時揚程Ｈ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【００８９】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時動力点Ｐ1の制御時揚程ＨSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ２００）、制御時運転点Ｒ1の制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1を取得し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０１）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、制御時揚程Ｈ1を仮定し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０２）。この際、制御時揚程Ｈ1のとりうる値を仮定範囲として予め定めておき、この仮定範囲の上限または下限から順に所定間隔で制御時揚程Ｈ1の特性値を仮定していけばよい。
【００９０】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、入力特性値２Ａである制御時回転速度比ＩＮＶ1と仮定特性値である制御時揚程Ｈ1とに基づいて、基準運転点特定部１６Ａにより基準動力点特定処理を実行して基準流量Ｑ0を算出する（ステップ２０３）。この際、入力特性値２Ａである制御時回転速度比ＩＮＶ1と仮定特性値である制御時揚程Ｈ1とから、直接、制御時運転点Ｒ1や抵抗曲線Ｃを特定できない。このため、例えば前述した式（５）に基づき、制御時揚程Ｈ1と制御時回転速度比ＩＮＶ1から基準揚程Ｈ0を算出し、この基準揚程Ｈ0と記憶部１５から読み出した基準揚程曲線関数式１５Ａの基準揚程曲線Ａ0とから基準流量Ｑ0を算出すればよい。
【００９１】
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準運転点特定部１６Ａで算出した基準流量Ｑ0に基づいて、基準動力点特定部１６Ｂにより前述と同様に図８の基準動力点特定処理を実行して基準軸動力Ｅ0を算出する（ステップ２０４）。
その後、特性値算出部１６Ｃは、前述した図６のステップ１０４〜ステップ１０６と同様にして、基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準動力点Ｐ0と制御時軸動力曲線Ｂ1の関数形状式とから、制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し（ステップ２０５）、この制御時軸動力曲線Ｂ1と記憶部１５から読み出した入力特性値２Ａの制御時軸動力Ｅ1とから、制御時動力点Ｐ1における制御時流量Ｑ1を算出し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ２０６）
【００９２】
次に、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0を読み出すとともに、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し、基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0から定数αを算出して、抵抗曲線Ｃを特定する（ステップ２０７）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、この抵抗曲線Ｃと記憶部１５から読み出した制御時動力点Ｐ1における制御時流量Ｑ1とに基づいて、検証用制御時揚程Ｈ1’を算出する（ステップ２０８）。
【００９３】
ここで、特性値算出部１６Ｃは、仮定特性値である制御時揚程Ｈ1と検証用制御時揚程Ｈ1’を比較し（ステップ２０９）、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にない場合（ステップ２０９：ＮＯ）、ステップ２０２へ戻って現在の仮定特性値から所定間隔だけずらした特性値を制御時揚程Ｈ1の仮定特性値として新たに仮定し、ステップ２０３〜２０８を繰り返し実行する。
一方、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にある場合（ステップ２０９：ＹＥＳ）、特性値算出部１６Ｃは、当該仮定特性値である制御時揚程Ｈ1を出力特性値２Ｃとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ２１０）。
【００９４】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時流量Ｑ1および制御時揚程Ｈ1から算出した制御時軸動力Ｅ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時軸動力ＥSとの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ２１１）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる電力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、出力特性値２Ｃが検査特性値２Ｂの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ２１２）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【００９５】
［第２の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1とを入力特性値２Ａとして取得し、特性値算出部１６Ｃにより、制御時揚程Ｈ1を仮定特性値として仮定し、基準運転点特定部１６Ａにより、制御時回転速度比ＩＮＶ1と仮定特性値である制御時揚程Ｈ1に基づいて基準運転点Ｒ0におけるポンプの基準流量Ｑ0を算出し、基準動力点特定部１６Ｂにより、この基準流量Ｑ0に基づいて基準動力点Ｐ0におけるポンプの基準軸動力Ｅ0を算出している。
【００９６】
そして、特性値算出部１６Ｃにより、基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準動力点Ｐ0と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいてポンプの制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、この制御時軸動力曲線Ｂ1と制御時軸動力Ｅ1とに基づいて制御時流量Ｑ1を算出し、基準運転点Ｒ0と抵抗曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて特定したポンプの抵抗曲線Ｃと制御時流量Ｑ1とから仮定特性値に対応する検証用制御時揚程Ｈ1’を算出し、この検証用制御時揚程Ｈ1’と仮定特性値との比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして算出している。
【００９７】
これにより、入力特性値２Ａから制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない場合、具体的には、２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合でも、所望の特性値、ここでは制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか他方の特性値を算出することができ、これら特性値に対応する圧力計や回転数カウンタなどの計測機器について計測正常性を検査できる。
【００９８】
なお、本実施の形態では、入力特性値２Ａが制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1の場合を例として説明したが、入力特性値２Ａが制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1の場合も、前述と同様にして制御時回転速度比ＩＮＶ1を算出することができる。この場合、図１３のステップ２０２において制御時回転速度比ＩＮＶ1を仮定し、ステップ２０９において仮定特性値である制御時回転速度比ＩＮＶ1と検証用制御時回転速度比ＩＮＶ1’を比較することになる。
【００９９】
また、ステップ２０７，２０８において、例えば入力特性値２Ａである制御時揚程Ｈ1と基準揚程Ｈ0とから前述した式（５）に基づき検証用制御時回転速度比ＩＮＶ1’を算出すればよい。したがって、この場合のポンプ計測機器検査処理では、制御時回転速度比ＩＮＶ1仮定→基準運転点Ｒ0→基準流量Ｑ0→基準動力点Ｐ0→制御時軸動力曲線Ｂ1→制御時流量Ｑ1→検証用制御時回転速度比ＩＮＶ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【０１００】
［第３の実施の形態］
次に、図１４を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置について説明する。図１４は、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【０１０１】
第１の実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値がもう１つの入力特性値２Ａで、他方の特性値を出力特性値２Ｃとして算出する場合を例として説明した。本実施の形態では、制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる際、制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値がもう１つの入力特性値２Ａで、制御時流量Ｑ1を出力特性値２Ｃとして算出し、検査特性値２Ｂと比較する場合について説明する。
【０１０２】
２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合、制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない。このため、本実施の形態では、演算処理部１６の特性値算出部１６Ｃにおいて、出力特性値２Ｃとなる制御時流量Ｑ1の特性値を仮定する機能と、この仮定特性値に基づき算出した出力特性値２Ｃと元の仮定特性値とを比較し、その比較結果に基づき当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして出力する機能とを設けている。本実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置におけるこの他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１０３】
［第３の実施の形態の動作］
次に、図１４を参照して、本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査処理について説明する。
ポンプ計測機器検査装置１の演算処理部１６は、操作入力部１２で検出されたオペレータによるポンプ計測機器検査処理の開始指示操作や自動実行契機の到来に応じて、特性値算出部１６Ｃにより、図１４のポンプ計測機器検査処理を開始する。
【０１０４】
制御時軸動力Ｅ1が入力特性値２Ａに含まれる場合、図３の制御時運転点Ｒ1における制御時流量Ｑ1、制御時揚程Ｈ1、および制御時回転速度比ＩＮＶ1のうち、いずれか１つが入力特性値２Ａとなる。ここでは、制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1を入力特性値２Ａとして制御時流量Ｑ1を算出する場合を例として説明する。したがって、本実施の形態におけるポンプ計測機器検査処理では、制御時流量Ｑ1仮定→制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→抵抗曲線Ｃ→検証用制御時流量Ｑ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【０１０５】
特性値算出部１６Ｃは、まず、ポンプシステム５からデータ取得部１１を介して、制御時動力点Ｐ1の制御時流量ＱSを取得し、検査特性値２Ｂとして記憶部１５へ一時保存するとともに（ステップ３００）、制御時運転点Ｒ1の制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1を取得し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ３０１）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、制御時流量Ｑ1を仮定し、記憶部１５へ一時保存する（ステップ３０２）。この際、制御時流量Ｑ1のとりうる値を仮定範囲として予め定めておき、この仮定範囲の上限または下限から順に所定間隔で制御時流量Ｑ1の特性値を仮定していけばよい。
【０１０６】
続いて、特性値算出部１６Ｃは、入力特性値２Ａである制御時軸動力Ｅ1と仮定特性値である制御時流量Ｑ1から特定される制御時動力点Ｐ1に基づいて、基準動力点特定部１６Ｂにより前述と同様に図１１の基準動力点特定処理を実行して基準流量Ｑ0を算出する（ステップ３０３）。
次に、特性値算出部１６Ｃは、基準動力点特定部１６Ｂで算出した基準流量Ｑ0に基づいて、基準運転点特定部１６Ａにより前述と同様に図１２の基準運転点特定処理を実行して基準揚程Ｈ0を算出する（ステップ３０４）。
【０１０７】
次に、特性値算出部１６Ｃは、記憶部１５から基準運転点Ｒ0の基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0を読み出すとともに、記憶部１５の関数形状式１５Ｃから抵抗曲線Ｃの関数形状式として前述した式（３）を読み出し、基準流量Ｑ0と基準揚程Ｈ0から定数αを算出して、抵抗曲線Ｃを特定する（ステップ３０５）。
続いて、特性値算出部１６Ｃは、この抵抗曲線Ｃと記憶部１５から読み出した入力特性値２Ａである制御時運転点Ｒ1における制御時揚程Ｈ1とに基づいて、検証用制御時流量Ｑ1’を算出する（ステップ３０６）。
【０１０８】
ここで、特性値算出部１６Ｃは、仮定特性値である制御時流量Ｑ1と検証用制御時流量Ｑ1’を比較し（ステップ３０７）、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にない場合（ステップ３０７：ＮＯ）、ステップ３０２へ戻って現在の仮定特性値から所定間隔だけずらした特性値を制御時流量Ｑ1の仮定特性値として新たに仮定し、ステップ３０３〜３０６を繰り返し実行する。
一方、両者の誤差が予め設定されている所定の許容範囲内にある場合（ステップ３０７：ＹＥＳ）、特性値算出部１６Ｃは、当該仮定特性値である制御時揚程Ｈ1を出力特性値２Ｃとして記憶部１５へ一時保存する（ステップ３０８）。
【０１０９】
この後、計測値検査部１６Ｄは、出力特性値２Ｃとして制御時揚程Ｈ1および制御時軸動力Ｅ1から算出した制御時流量Ｑ1と、検査特性値２Ｂとして計測入力された制御時流量ＱSとの差に基づき計測誤差εを算出し（ステップ３０９）、記憶部１５の計測誤差範囲１５Ｄから検査対象となる圧力計に関する計測誤差範囲を読み出して、計測誤差εと比較することにより、出力特性値２Ｃが検査特性値２Ｂの計測誤差範囲内に存在するか否かに基づき、対象計測機器の計測値の異常有無すなわち計測正常性を検査し、その検査結果３を出力し（ステップ３１０）、一連のポンプ計測機器検査処理を終了する。
【０１１０】
［第３の実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、データ取得部１１により、ポンプに関する制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1とを入力特性値２Ａとして取得し、特性値算出部１６Ｃにより、制御時流量Ｑ1を仮定特性値として仮定し、基準動力点特定部１６Ｂにより、制御時軸動力Ｅ1および制御時流量Ｑ1からなる制御時動力点Ｐ1と制御時軸動力曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいてポンプの制御時軸動力曲線Ｂ1を特定し、この制御時軸動力曲線Ｂ1と基準軸動力曲線Ｂ0との交点から基準動力点Ｐ0における基準流量Ｑ0を算出している。
【０１１１】
そして、基準運転点特定部１６Ａにより、基準流量Ｑ0と基準揚程曲線Ａ0に基づいて基準揚程Ｈ0を算出し、特性値算出部１６Ｃにより、基準流量Ｑ0および基準軸動力Ｅ0からなる基準運転点Ｒ0と抵抗曲線の関数形状式１５Ｃとに基づいて抵抗曲線Ｃを特定し、この抵抗曲線Ｃと制御時揚程Ｈ1とから仮定特性値に対応する検証用制御時流量Ｑ1’を算出し、この検証用制御時流量Ｑ1’と仮定特性値との比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値２Ｃとして算出している。
【０１１２】
これにより、入力特性値２Ａから制御時運転点Ｒ1および制御時動力点Ｐ1の双方が特定できない場合、具体的には、２つの入力特性値２Ａのうち、その１つが制御時軸動力Ｅ1であり、もう１つが制御時揚程Ｈ1または制御時回転速度比ＩＮＶ1のいずれか一方の特性値である場合でも、所望の特性値、ここでは制御時流量Ｑ1を算出することができ、これら特性値に対応する流量計などの計測機器について計測正常性を検査できる。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、入力特性値２Ａが制御時揚程Ｈ1と制御時軸動力Ｅ1の場合を例として説明したが、入力特性値２Ａが制御時回転速度比ＩＮＶ1と制御時軸動力Ｅ1の場合も、前述と同様にして制御時流量Ｑ1を算出することができる。この場合、制御時揚程Ｈ1が不明であるから、図１４のステップ３０５，３０６において、基準流量Ｑ0と制御時回転速度比ＩＮＶ1とから前述した式（６）に基づき、検証用制御時流量Ｑ1’を算出すればよい。したがって、この場合のポンプ計測機器検査処理では、制御時流量Ｑ1仮定→制御時軸動力曲線Ｂ1→基準動力点Ｐ0→基準流量Ｑ0→基準運転点Ｒ0→検証用制御時流量Ｑ1’をそれぞれ順に特定することになる。
【０１１４】
［実施の形態の拡張］
以上の各実施の形態では、ポンプ計測機器検査の原理で説明した各式を用いて、所望する未知の出力特性値２Ｃを算出する例についてそれぞれ説明したが、これら各式の用い方については前述した例に限定されるものではない。例えば制御時運転点Ｒ1から基準運転点Ｒ0を特定する際、抵抗曲線Ｃを用いる方法と制御時回転速度比ＩＮＶ1を用いる方法がある。したがって、任意の特性値を求める方法として異なる式を用いて算出する方法が複数ある場合には、いずれの方法を用いてもよい。
【０１１５】
また、各実施の形態では、既知である２つの特性値を入力特性値２Ａとして、所望の特性値を算出する場合を例として説明したが、既知である３つの特性値を入力特性値２Ａとして、所望の特性値を算出する場合にも、本発明の各実施の形態を適用でき、同様の作用効果が得られる。
【０１１６】
また、各実施の形態では、入力特性値２Ａとして用いるポンプ特性値が、正常な計測機器で計測されている場合を前提として説明したが、流量Ｑ、揚程Ｈ、軸動力Ｅ、回転速度比ＩＮＶに対応する、流量計、圧力計、電力計、および回転数カウンタのいずれが異常か把握できない場合がある。
このような場合は、データ取得部１１で取得した上記４種類の特性値のうちの１つを検査特性値とし、残りの３つの特性値から２つを入力特性値として順に組合せ選択し、演算処理部１６で、前述した各実施の形態に基づき検査を繰り返すことにより、異常な計測機器を特定できる。
【０１１７】
例えば、特性値算出部１６Ｃにより、軸動力Ｅを検査特性値２Ｂとし、残りの流量Ｑ、揚程Ｈ、回転速度比ＩＮＶから選択した２つの入力特性値、すなわち流量Ｑと揚程Ｈ、流量Ｑと回転速度比ＩＮＶ、揚程Ｈと回転速度比ＩＮＶの３通りについて、出力特性値として軸動力Ｅをそれぞれ算出し、計測値検査部１６Ｄにより、これら３つの出力特性値と検査特性値２Ｂとをそれぞれ比較して、合計３回分の検査を実施する。
【０１１８】
この際、４つのうちいずれか１つの特性値、例えば流量Ｑが異常な場合、入力特性値に流量Ｑを含む検査でのみ異常が確認される。このため、計測値検査部１６Ｄにより、異常が確認された検査で用いた特性値を選択することにより、この例の場合には流量計が異常であると特定でき、揚程Ｈや回転速度比ＩＮＶなどの他の入力特性値についても同様にして、圧力計や回転数カウンタの異常を特定できる。また、検査特性値である軸動力Ｅが異常な場合、すべての検査で異常が確認されるため、電力計が異常であると特定できる。
なお、この検査方法は、４つのうちいずれか１つの特性値が異常な場合にだけ異常な計測機器を特定可能であって、２つ以上の特性値が異常な場合には、異常な計測機器を特定できない。しかし、少なくともこれら２つ以上の特性値が異常であることは明らかであり、これら特性値の異常や計測した計測機器に対する検査を促す表示を出力することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ポンプ計測機器検査装置の処理対象となるポンプシステムの構成例を示すブロック図である。
【図３】ポンプ特性値算出の原理を示す説明図である。
【図４】ポンプ特性値の算出過程を示す概略フロー図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフロー図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が出力特性値の場合）を示すフローチャートである。
【図７】図６のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。
【図８】図６のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフロー図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理（制御時軸動力が入力特性値に含まれる場合）を示すフローチャートである。
【図１１】図１０のポンプ計測機器検査処理における基準動力点特定処理を示すフローチャートである。
【図１２】図１０のポンプ計測機器検査処理における基準運転点特定処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第２の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３の実施の形態にかかるポンプ計測機器検査装置のポンプ計測機器検査処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２０】
１…ポンプ計測機器検査装置、１１…データ取得部、１２…操作入力部、１３…画面表示部、１４…データ出力部、１５…記憶部、１５Ａ…基準揚程曲線関数式、１５Ｂ…基準軸動力曲線関数式、１５Ｃ…関数形状式、１５Ｄ…計測誤差範囲、１５Ｐ…プログラム、１６…演算処理部、１６Ａ…基準運転点特定部、１６Ｂ…基準動力点特定部、１６Ｃ…特性値算出部、１６Ｄ…計測値検査部、２Ａ…入力特性値、２Ｂ…検査特性値、２Ｃ…出力特性値、３…検査結果、５…ポンプシステム、５０Ａ…制御装置、５０Ｂ…２次ポンプ制御装置、５１Ａ，５１Ｂ…熱源機、５２Ａ，５２Ｂ…１次ポンプ、５３Ａ，５３Ｂ…往ヘッダ、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…２次ポンプ、５５…差圧計、５６…バルブ、５７Ａ…往水温度センサ、５７Ｂ…還水温度センサ、５８…流量計、５９…還ヘッダ、６０…バイパス管路、６１，６２…熱源管路、６３…往水管路、６４…還水管路、６５…外部負荷、Ｑ…流量、Ｑ0…基準流量、Ｑ1，ＱS…制御時流量、Ｑ1’…検証用制御時流量、Ｈ…揚程、Ｈ0…基準揚程、Ｈ1，ＨS…制御時揚程、Ｈ1’…検証用制御時揚程、Ｅ…軸動力、Ｅ0…基準軸動力、Ｅ1，ＥS…制御時軸動力、ＩＮＶ…回転速度比、ＩＮＶ0…基準回転速度比、ＩＮＶ1…制御時回転速度比、ＩＮＶ1’…検証用制御時回転速度比、Ａ0…基準揚程曲線、Ａ1…制御時揚程曲線、Ｂ0…基準軸動力曲線、Ｂ1…制御時軸動力曲線、Ｃ…抵抗曲線、Ｒ0…基準運転点、Ｒ1…制御時運転点、Ｐ0…基準動力点、Ｐ1…制御時動力点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、その計測値を検査するポンプ計測機器検査装置であって、
所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶部と、
制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得部と、
任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と前記記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定部と、
任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と前記記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定部と、
前記入力特性値に基づいて、前記基準運転点特定部および前記基準動力点特定部により基準運転点および基準動力点における前記特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出部と、
前記特性値算出部で得られた出力特性値と前記データ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、前記対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査部と
を備えることを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時流量、制御時揚程、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得し、
前記基準運転点特定部は、前記データ取得部で取得された入力特性値に基づいて基準運転点における基準流量を算出し、
前記基準動力点特定部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量および前記基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、制御時流量と制御時軸動力曲線とから制御時軸動力を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時流量と制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準動力点特定部は、前記データ取得部で取得された入力特性値からなる制御時動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいてポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、
前記基準運転点特定部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて、基準運転点における基準揚程を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量と前記基準運転点特定部で算出された基準揚程と前記記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と制御時流量とからポンプの制御時揚程または回転速度比を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準運転点特定部は、前記データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、制御時揚程または回転速度比のいずれか他方について仮定した特性値からなる仮定特性値とに基づいて、基準運転点における基準流量を算出し、
前記基準動力点特定部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量および前記基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と制御時軸動力とに基づいて仮定特性値に対応する検証用特性値を算出し、この検証用特性値と仮定特性値の比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準動力点特定部は、前記データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、ポンプの制御時流量について仮定した特性値からなる仮定特性値と、前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて、ポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、
前記基準運転点特定部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて基準運転点におけるポンプの基準揚程を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量と前記基準運転点特定部で算出された基準揚程と前記記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と入力特性値である制御時揚程または回転速度比とから仮定特性値である制御時流量に対応する検証用制御時流量を算出し、この検証用制御時流量と制御時流量の比較結果に応じて当該仮定特性値である制御時流量を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項６】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、前記対象計測機器の計測値に対する計測誤差範囲を記憶し、
前記計測値検査部は、前記出力特性値が、前記記憶部の計測誤差範囲に基づく前記検査特性値の計測誤差範囲内の値を示すか否かに応じて、前記対象計測機器の計測値の異常有無を判定する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項７】
回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、記憶部と演算処理部とを備えるポンプ計測機器検査装置を用いて計測値を検査するポンプ計測機器検査方法であって、
前記記憶部により、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶ステップと、
前記データ取得部により、制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得ステップと、
前記演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と前記記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定ステップと、
前記演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と前記記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定ステップと、
前記演算処理部により、前記入力特性値に基づいて、前記基準運転点特定ステップおよび前記基準動力点特定ステップにより基準運転点および基準動力点における前記特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出ステップと、
前記演算処理部により、前記特性値算出ステップで得られた出力特性値と前記データ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、前記対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査ステップと
を備えることを特徴とするポンプ計測機器検査方法。
【請求項１】
回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、その計測値を検査するポンプ計測機器検査装置であって、
所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶部と、
制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得部と、
任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と前記記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定部と、
任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と前記記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定部と、
前記入力特性値に基づいて、前記基準運転点特定部および前記基準動力点特定部により基準運転点および基準動力点における前記特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出部と、
前記特性値算出部で得られた出力特性値と前記データ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、前記対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査部と
を備えることを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時流量、制御時揚程、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得し、
前記基準運転点特定部は、前記データ取得部で取得された入力特性値に基づいて基準運転点における基準流量を算出し、
前記基準動力点特定部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量および前記基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、制御時流量と制御時軸動力曲線とから制御時軸動力を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項３】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時流量と制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準動力点特定部は、前記データ取得部で取得された入力特性値からなる制御時動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいてポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、
前記基準運転点特定部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて、基準運転点における基準揚程を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量と前記基準運転点特定部で算出された基準揚程と前記記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と制御時流量とからポンプの制御時揚程または回転速度比を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線に関する関数形状式を記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準運転点特定部は、前記データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、制御時揚程または回転速度比のいずれか他方について仮定した特性値からなる仮定特性値とに基づいて、基準運転点における基準流量を算出し、
前記基準動力点特定部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量に基づいて基準動力点における基準軸動力を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準運転点特定部で算出された基準流量および前記基準動力点特定部で算出された基準軸動力からなる基準動力点と前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と制御時軸動力とに基づいて仮定特性値に対応する検証用特性値を算出し、この検証用特性値と仮定特性値の比較結果に応じて当該仮定特性値を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、制御時軸動力曲線と抵抗曲線に関する関数形状式をそれぞれ記憶し、
前記データ取得部は、ポンプに関する制御時揚程または回転速度比のいずれかと制御時軸動力とを入力特性値として取得し、
前記基準動力点特定部は、前記データ取得部で取得された制御時揚程または回転速度比のいずれか一方と、ポンプの制御時流量について仮定した特性値からなる仮定特性値と、前記記憶部の制御時軸動力曲線関数形状式とに基づいて、ポンプの制御時軸動力曲線を特定し、この制御時軸動力曲線と基準軸動力曲線との交点から基準動力点における基準流量を算出し、
前記基準運転点特定部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量に基づいて基準運転点におけるポンプの基準揚程を算出し、
前記特性値算出部は、前記基準動力点特定部で算出された基準流量と前記基準運転点特定部で算出された基準揚程と前記記憶部の抵抗曲線関数形状式とに基づいてポンプの抵抗曲線を特定し、この抵抗曲線と入力特性値である制御時揚程または回転速度比とから仮定特性値である制御時流量に対応する検証用制御時流量を算出し、この検証用制御時流量と制御時流量の比較結果に応じて当該仮定特性値である制御時流量を出力特性値として算出する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項６】
請求項１に記載のポンプ計測機器検査装置において、
前記記憶部は、前記対象計測機器の計測値に対する計測誤差範囲を記憶し、
前記計測値検査部は、前記出力特性値が、前記記憶部の計測誤差範囲に基づく前記検査特性値の計測誤差範囲内の値を示すか否かに応じて、前記対象計測機器の計測値の異常有無を判定する
ことを特徴とするポンプ計測機器検査装置。
【請求項７】
回転速度が任意の制御時回転速度で可変制御されるポンプから、当該ポンプの運転状況を示す特性値を計測する計測機器について、記憶部と演算処理部とを備えるポンプ計測機器検査装置を用いて計測値を検査するポンプ計測機器検査方法であって、
前記記憶部により、所定の基準回転速度でのポンプに関する流量と揚程の関係を示す基準揚程曲線と、基準回転速度でのポンプに関する流量と軸動力の関係を示す基準軸動力曲線とを記憶する記憶ステップと、
前記データ取得部により、制御時回転速度で運転中のポンプの特性を示す制御時流量、制御時揚程、制御時軸動力、および回転速度比のうちのいずれか２つを入力特性値として取得するとともに、検査対象となる対象計測機器で計測された検査特性値を取得するデータ取得ステップと、
前記演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と揚程の関係を示す抵抗曲線と前記記憶部の基準揚程曲線との交点からなる基準運転点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準揚程を算出する基準運転点特定ステップと、
前記演算処理部により、任意の特性値に基づいて、ポンプの配管抵抗が一定の状態でポンプの回転速度を制御した際のポンプの流量と軸動力の関係を示す制御時軸動力曲線と前記記憶部の基準軸動力曲線との交点からなる基準動力点を特定し、基準回転速度で運転した際のポンプの基準流量または基準軸動力を算出する基準動力点特定ステップと、
前記演算処理部により、前記入力特性値に基づいて、前記基準運転点特定ステップおよび前記基準動力点特定ステップにより基準運転点および基準動力点における前記特性値を順次算出することにより、所望する未知の特性値を出力特性値として算出する特性値算出ステップと、
前記演算処理部により、前記特性値算出ステップで得られた出力特性値と前記データ取得部で得られた検査特性値を比較することにより、前記対象計測機器の計測正常性を検査する計測値検査ステップと
を備えることを特徴とするポンプ計測機器検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−１３３２２７（Ｐ２００９−１３３２２７Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０８６５３（Ｐ２００７−３０８６５３）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００６６６６）株式会社山武 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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