JP3765985B2

JP3765985B2 - Instrument evaluation system

Info

Publication number: JP3765985B2
Application number: JP2001025634A
Authority: JP
Inventors: 晴夫伊藤; 定範寺門; 良平北; 浩板倉; 寛信園田
Original assignee: Japan Atomic Power Co Ltd; Yokogawa Electric Corp
Current assignee: Japan Atomic Power Co Ltd; Yokogawa Electric Corp
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: JP2002228495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、計器の入出力特性を表わす計器特性値の時間による変化を分析してこの計器の傾向を評価する計器評価システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
装置の定期検査は、プラントの安定稼動を維持するために不可欠であり、計器の検査校正は安定稼動を維持するための重要な項目である。例えば、毎回の定期検査時の校正データに基づいて精度グラフを可視化して表示する計器校正データシステムなどが知られている。一般に、計器の検査校正の実施時期や内容は、法的な要求のある計器を除きユーザの判断と責任において決定できるが、実際には毎回の定期検査時に全ての計器の検査校正が一様に実施されていた。しかし、ユーザは、計器の状態に見合った検査校正を実施したいと考えている。例えば、計器の指示誤差が要求値を超える状態（運転状態における精度外れ）を起こさない範囲内で検査校正周期を延長する検査校正周期の延長方法や、計器更新時期を合理的に判断する計器更新時期の判断方法や、検査校正方法の改善手法などがユーザによって求められている。
【０００３】
ここで、検査校正周期の延長方法では、計器を形式や使用条件などの共通項でグループ化して、同一グループの数十点から数百点規模のデータを統計的に処理し、この処理結果に基づいて計器特性値を予測して検査校正周期が延長される。また、計器更新時期の判断方法では、毎回の精度誤差量をポイント化してその累積値によって更新時期が判断される。一方、検査校正方法の改善手法は、検査校正データの分析によって実現できるが、現状ではユーザはその手法を持たない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の検査校正周期の延長方法では、計器を形式とカプセルレンジで分類したグループにまとめて校正データを分析すると、グループ内での計器特性値にばらつきが大きいために、有効な計器特性値を予測できなかった。このために、従来の検査校正周期の延長方法では、グループデータの分析に基づいて計器特性値を予測することが現実的ではなかった。
【０００５】
また、従来の計器更新時期の判断方法では、毎回の精度誤差量を点数化してその累積値によって更新時期を判断しているが、過去の計器更新結果のレビューから実際にはこの方法が機能していないことが明らかになっていた。このために、実際には、ユーザの考える計器重要度や予算枠などから計器更新計画を立案しているのが現状である。一方、例えば１箇所のプラントで使用される電子式圧力伝送器の台数が約６００台、１台当りの検査ポイント数が９点、過去の検査校正回数が９回とすると、校正履歴データ数は６００×９×９＝４８６００になる。しかし、このような膨大な検査校正データを分析し評価する計器評価システムが存在しなかった。
【０００６】
この発明の課題は、過去の校正データを適切に評価して計器特性値を予測することができるとともに、計器の更新時期を的確に判断し計器の校正周期を延長することができる計器評価システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。
請求項１の発明は、計器の入出力特性を表わす計器特性値の時間による変化を分析して、前記計器の傾向を評価する計器評価システムであって、
前記計器特性値と前記時間との相関係数を演算する相関係数演算部と、
前記相関係数演算部の演算結果に基づいて、前記計器特性値に前記時間との相関があるか否かを判断する相関判断部と、
今回検査時までの計器特性値に基づいて、次回検査時の計器特性値を予測演算する特性値予測演算部と、
を含み、前記特性値予測演算部は、次回検査時の計器特性値が許容範囲内であると予測されるときには、今回検査時までの計器特性値に基づいて、次々回検査時の計器特性値を予測演算すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の計器評価システムにおいて、
前記特性値予測演算部は、前記計器特性値に前記時間との相関があるときには、前記回帰直線と前記計器特性値との標準誤差及び前記回帰直線の傾きに基づいて、次回検査時の計器特性値を予測演算し、前記計器特性値に前記時間との相関がないときには、前記計器特性値の平均値と標準偏差とに基づいて、次回検査時の計器特性値を予測演算すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の計器評価システムにおいて、
前記特性値予測演算部は、前記計器特性値に前記時間との相関があるときには、前記回帰直線と前記計器特性値との標準誤差及び前記回帰直線の傾きに基づいて、次々回検査時の計器特性値を予測演算し、前記計器特性値に前記時間との相関がないときには、前記計器特性値の平均値と標準偏差とに基づいて、次々回検査時の計器特性値を予測演算すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１に記載の計器評価システムにおいて、
前記特性値予測演算部の演算結果に基づいて、前記計器を更新する必要があるか否かを判断する更新可否判断部を備えること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の計器評価システムにおいて、
前記更新可否判断部は、次回検査時の計器特性値が許容範囲外であると予測されるときには、前記計器を即時に更新する必要があると判断すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の計器評価システムにおいて、
前記更新可否判断部は、次々回検査時の計器特性値が許容範囲外であると予測されるときには、次回検査時に前記計器を更新する必要があると判断し、次々回検査時の計器特性値が許容範囲内であると予測されるときには、次回検査時に前記計器を更新する必要がないと判断すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項４又は請求項５に記載の計器評価システムにおいて、
次々回検査時の計器特性値が許容範囲内であると予測されるときには、今回検査時までの計器特性値のドリフト方向が同一であり、かつ、今回検査時までの計器特性値のドリフト量の総和が所定値を超えるか否かを判断するドリフト量累積判断部を備えること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７に記載の計器評価システムにおいて、
前記更新可否判断部は、前記ドリフト方向が同一であり、かつ、前記ドリフト量の総和が所定値を越えるときには、次回検査時に前記計器を更新する必要があると判断し、前記ドリフト方向が同一ではなく、かつ、前記ドリフト量の総和が所定値を下回るときには、次回検査時に前記計器を更新する必要がないと判断すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の計器評価システムにおいて、
前記計器が劣化傾向ではないときには、今回検査時までの計器特性値に基づいて、次々回検査時の計器誤差を予測演算する誤差予測演算部を備えること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の計器評価システムにおいて、
前記誤差予測演算部は、前記計器特性値に前記時間との相関があるときには、前記回帰直線と前記計器特性値との標準誤差及び前記回帰直線の傾きに基づいて、次々回検査時の計器誤差を予測演算し、前記計器特性値に前記時間との相関がないときには、前記計器特性値の平均値と標準偏差とに基づいて、次々回検査時の計器誤差を予測演算すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項９又は請求項１０に記載の計器評価システムにおいて、
前記誤差予測演算部の演算結果に基づいて、次回検査時に前記計器の校正を省略できるか否かを判断する校正省略可否判断部を備えること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の計器評価システムにおいて、
前記校正省略可否判断部は、次々回検査時の計器誤差が許容範囲内であると予測されるときには、次回検査時に前記計器の校正を省略できると判断し、次々回検査検時の計器誤差が許容範囲外であると予測されるときには、次回検査時に前記計器の校正を省略できないと判断すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００１９】
請求項１３の発明は、請求項１１に記載の計器評価システムにおいて、
前記校正省略可否判断部は、誤差予測演算部の演算結果に基づいて、ｎ回後の検査時（ｎは２以上の整数）に前記計器の校正を省略できるか否かを判断すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００２０】
請求項１４の発明は、請求項１２に記載の計器評価システムにおいて、
前記校正省略可否判断部は、（ｎ＋１）回後の検査時の計器誤差が許容範囲内であると予測されるときには、ｎ回後の検査時に前記計器の校正を省略できると判断し、（ｎ＋１）回後の検査検時の計器誤差が許容範囲外であると予測されるときには、ｎ回後の検査時に前記計器の校正を省略できないと判断すること、
を特徴とする計器評価システムである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
図１は、この発明の実施形態に係る計器評価システムの構成図である。図２は、この発明の実施形態に係る計器評価システムの校正システムの構成図である。
計器評価システム１は、計器の入出力特性を表わす計器特性値の時間による変化を分析して、この計器の傾向を評価するシステムである。
【００２７】
図１に示す情報伝達手段３は、校正システム２から分析システム４に校正データを伝達する手段である。情報伝達手段３は、例えばネットワークなどを経由して情報伝達を行う。
【００２８】
分析システム４は、校正データを分析処理するシステムである。分析システム４は、図１に示すように、データ入力装置５とデータ処理装置６とから構成されている。データ入力装置５は、情報伝達手段３を利用し校正データを読み出してデータ処理装置６に出力する装置である。
【００２９】
図３は、この発明の実施形態に係る計器校正システムの分析システムのブロック図である。
データ処理装置６は、計器校正データを分析して計器の傾向を評価する装置である。データ処理装置６は、図４に示すように、計器特性値演算部７と、重要度分類部８と、相関係数演算部９と、相関判断部１０と、回帰直線演算部１１と、劣化傾向判断部１２と、特性値予測演算部１３と、ドリフト量累積判断部１４と、更新可否判断部１５と、誤差予測演算部１６と、校正省略可否判断部１７と、表示部１８と、印刷部１９とを備えている。
【００３０】
計器特性値演算部７は、計器の入出力特性を表わす計器特性値を計器毎に演算する演算部である。計器特性値演算部７は、ゼロドリフト、スパンドリフト、リニアリティ、ヒステリシス及び静圧特性を計器毎に演算する。ここで、ゼロドリフトは、前回校正後から今回校正前までの測定値下限値の変動量である。スパンドリフトは、前回校正後から今回校正前までの測定値下限値及び測定値上限値の変動量である。リニアリティは、測定値下限値と測定値上限値を結ぶ直線に対する測定値のずれ量である。ヒステリシスは、上昇時の測定値と下降時の測定値とのずれ量である。静圧特性は、伝送器に同一圧力を加えたときの高圧側ダイヤフラムと低圧側ダイヤフラムとの圧力差である。計器特性値演算部７は、相関係数演算部９、回帰直線演算部１１、特性値予測演算部１３、ドリフト量累積判断部１４及び誤差予測演算部１６に計器特性値に関する情報を出力する。
【００３１】
重要度分類部８は、計器を重要度に応じて分類するブロックである。重要度分類部８は、例えば、故障によって設備の機能が停止したり、故障や修理によって設備が停止する計器であるか否かなどを分類の基準として、重要度Ａ，Ｂ，Ｃの３ランクに計器を分類する。
【００３２】
相関係数演算部９は、計器特性値と時間との相関係数を演算する演算部である。相関係数演算部９は、計器特性値と時間との相関係数を計器毎に演算して、この相関係数に関する情報を相関判断部１０に出力する。
【００３３】
相関判断部１０は、相関係数演算部９の演算結果に基づいて、計器特性値に時間との相関があるか否かを判断する判断部である。相関判断部１０は、相関係数が所定値よりも大きいときには、計器特性値に時間との相関があると判断し、相関係数が所定値よりも小さいときには、計器特性値に時間との相関がないと判断する。相関判断部１０は、相関の有無に関する情報として特性値予測演算部１３及び誤差予測演算部１６に出力する。
【００３４】
図４は、この発明の実施形態に係る計器評価システムの相関判断部の判断方法を説明するための図であり、図４（Ａ）は計器特性値と時間とに相関がある場合であり、図４（Ｂ）は計器特性値と時間とに相関がない場合である。
図４に示す縦軸は、計器特性値の一つであるスパンドリフトであり、横軸は日数である。図４（Ａ）に示すように、相関係数が大きいときには計器特性値に時間との相関があり、図４（Ｂ）に示すように、相関係数が小さいときには計器特性値に時間との相関がない。この実施形態では、相関有無のしきい値（所定値）の標準を０．７（絶対値）に定めており、この絶対値は実測値を評価して決定される。
【００３５】
図３に示す回帰直線演算部１１は、計器特性値に時間との相関があるときに、計器特性値と時間との回帰直線を演算する演算部である。回帰直線演算部１１は、計器特性値と時間との回帰直線を計器毎に演算して、この回帰直線に関する情報を劣化傾向判断部１２に出力する。
【００３６】
劣化傾向判断部１２は、回帰直線演算部１１の演算結果に基づいて、計器が劣化傾向であるか否かを判断する判断部である。劣化傾向判断部１２は、回帰直線の傾きが所定値よりも大きいときには計器が劣化傾向であると判断し、回帰直線の傾きが所定値よりも小さいときには計器が劣化傾向ではないと判断する。劣化傾向判断部１２は、劣化傾向の有無に関する情報を特性値予測演算部１３及び更新可否判断部１５に出力する。
【００３７】
図５は、この発明の実施形態に係る計器評価システムの劣化傾向判断部の判断方法を説明するための図であり、図５（Ａ）は劣化傾向である場合であり、図５（Ｂ）は劣化傾向ではない場合である。
図５に示す縦軸は、計器特性値の一つであるスパンドリフトであり、横軸は日数である。図５（Ａ）に示すように、回帰直線の傾きが大きいときには計器に劣化傾向があり、図５（Ｂ）に示すように、回帰直線の傾きが小さいときには計器に劣化傾向がなく時間依存性がある。この実施形態では、９００日間の変化量が計器精度の５０％を超えるレベルをしきい値（標準値）に定めた。ここで、９００日間は、定期検査のインターバルを４５０日としたときの２回分に相当する日数であり、校正を１回省略（スキップ）したときに計器特性値の変化量が計器精度の５０％になるレベルを想定した。また、この実施形態では、９００日間の変化量が計器精度の５０％〜１５％のレベルにあるものを時間依存性があり要監視レベルとした。
【００３８】
劣化傾向判断部１２は、図５（Ａ）に示すように、回帰直線の傾きｍ＝２．９×１０^-4（％／日）である場合には、９００日間の変化量（計器精度±０．５％）＝２．９×１０^-4×９００＝０．２６であるために劣化傾向であると判断する。一方、劣化傾向判断部１２は、図５（Ｂ）に示すように、回帰直線の傾きｍ＝１．２×１０^-4（％／日）である場合には、９００日間の変化量（計器精度±０．５％）＝１．２×１０^-4×９００＝０．１１となり劣化傾向ではなく時間依存性があると判断する。
【００３９】
図３に示す特性値予測演算部１３は、今回検査時までの計器特性値に基づいて、次回検査時の計器特性値を予測演算する演算部である。特性値予測演算部１３は、次回定期検査時の計器特性値が許容範囲内であると予測されるときには、今回定期検査時までの計器特性値に基づいて、次々回定期検査時の計器特性値を予測演算する。特性値予測演算部１３は、計器特性値に時間との相関があるときには、回帰直線と計器特性値との標準誤差及び回帰直線の傾きに基づいて、次回検査時及び次々回検査時の計器特性値を予測演算する。一方、特性値予測演算部１３は、計器特性値に時間との相関がないときには、計器特性値の平均値と標準偏差とに基づいて、次回検査時及び次々回検査時の計器特性値を予測演算する。
【００４０】
図６は、この発明の実施形態に係る計器評価システムの特性値予測演算部の予測方法を説明するための図であり、図６（Ａ）は計器特性値に時間依存性がある（相関あり）場合であり、図６（Ｂ）は計器特性値に時間依存性がない（相関なし）場合である。
図６に示す縦軸は、計器特性値の一つであるスパンドリフトであり、横軸は日数である。特性値予測演算部１３は、図６（Ａ）に示すように、時間依存性があるときには、回帰直線の傾きと標準誤差とに基づいて、次回定期検査時の計器特性値の範囲（予測値）Ｆを以下の数１によって演算する。
Ｆ＝Ｅ＋ｍ＊Ｔ±ＳＥ＊Ｐ（数１）
ここで、ｍは回帰直線の傾きであり、ＳＥは回帰直線と実測値との標準誤差であり、Ｔは定期検査１回分のインターバル（日）であり、Ｅは今回定期検査時の計算値（回帰値）であり、Ｐは予測の幅を決定する係数である。
【００４１】
一方、特性値予測演算部１３は、図６（Ｂ）に示すように、時間依存性がないときには、平均値と標準偏差とに基づいて、次回定期検査時の予測値Ｆを以下の数２によって演算する。
Ｆ＝Ａｖｅ±σ＊Ｑ（数２）
ここで、Ａｖｅは平均値であり、σは標準偏差であり、Ｑは予測の幅を決定する係数である。
【００４２】
計器更新を判断する場合には、次回定期検査時に校正を正しく実施したと仮定して、その次（現在からみて次々回）の計器特性値を予測する必要がある。特性値予測演算部１３は、図６（Ａ）に示すように、時間依存性があるときには定期検査１回分のインターバルＴを２倍して、次々回定期検査時の予測値Ｆを以下の数３によって演算する。
Ｆ＝Ｅ＋ｍ＊（Ｔ＊２）±ＳＥ＊Ｐ（数３）
一方、図６（Ｂ）に示すように、時間依存性がないときには、次々回定期検査時の予測値は次回定期検査時の予測値と同じである。特性値予測演算部１３は、計器の重要度に応じて係数Ｐ，Ｑを可変して演算する。
【００４３】
図３に示すドリフト量累積判断部１４は、次々回検査時の計器特性値が許容範囲内であると予測されるときには、今回検査時までの計器特性値のドリフト方向が同一であり、かつ、今回検査時までの計器特性値のドリフト量の総和が所定値（計器精度の所定倍）を超えるか否かを判断する判断部である。
ドリフト量累積演算部１５は、ドリフト量累積に関する情報を更新可否判断部１５に出力する。
【００４４】
更新可否判断部１５は、特性値予測演算部１３の演算結果に基づいて、計器を更新する必要があるか否かを判断する判断部である。更新可否判断部１５は、次回定期検査時の計器特性値が許容範囲外であると予測されるときには、計器を即時に更新する必要があると判断する。また、更新可否判断部１５は、次々回定期検査時の計器特性値が許容範囲外であると予測されるときには、次回定期検査時に計器を更新する必要があると判断し、次々回定期検査時の計器特性値が許容範囲内であると予測されるときには、計器を更新する必要がないと判断する。一方、更新可否判断部１５は、評価対象となる計器特性値がゼロドリフト及びスパンドリフトであって、ドリフト方向が同一であり、かつ、ドリフト量の総和が所定値を越えるときには、次回検査時に計器を更新する必要があると判断し、ドリフト方向が同一ではなく、かつ、ドリフト量の総和が所定値を下回るときには、次回検査時に計器を更新する必要がないと判断する。
【００４５】
誤差予測演算部１６は、計器が劣化傾向ではないときには、今回検査時までの計器特性値に基づいて、次々回検査時の計器誤差を予測演算する演算部である。誤差予測演算部１６は、計器特性値に時間との相関があるときには、回帰直線と計器特性値との標準誤差及び回帰直線の傾きに基づいて、次々回検査時の計器誤差を予測演算し、計器特性値に時間との相関がないときには、計器特性値の平均値と標準偏差とに基づいて、次々回検査時の計器誤差を予測演算する。誤差予測演算部１６は、計器誤差に関する情報を校正省略可否判断部１７に出力する。
【００４６】
誤差予測演算部１６は、計器特性値がゼロドリフト及びスパンドリフトであり計器特性値に時間との相関があるときには、回帰直線の傾きと標準誤差とに基づいて、次々回定期検査時のドリフト予測値（計器誤差予測値）Ｄを以下の数４によって演算する。
Ｄ＝（Ｅ＋ｍ＊Ｔ）＊Ａ±ＳＥ＊Ｂ（数４）
ここで、Ａは次々回のドリフト量の見込み係数であり、Ｂは次々回の予測幅を決定する係数である。誤差予測演算部１６は、数１に示す次回のドリフト予測値に基づいて、ドリフト値（Ｅ＋ｍ＊Ｔ）をｋ１倍し、予測の幅（±ＳＥ＊Ｐ）をｋ２倍する。この実施形態では、標準値としてｋ１，ｋ２＝２に定めた。
【００４７】
一方、誤差予測演算部１６は、計器特性値がリニアリティ、ヒステリシス及び静圧特性であり計器特性値に時間との相関があるときには、回帰直線の傾きと標準誤差とに基づいて、次々回定期検査時の計器誤差予測値Ｄを以下の数５によって演算する。
Ｄ＝ｍ＊（Ｔ＊２）＋Ｅ±ＳＥ＊Ｂ（数５）
【００４８】
誤差予測演算部１６は、計器特性値がゼロドリフト及びスパンドリフトであり計器特性値に時間との相関がないときには、平均値と標準誤差とに基づいて、次々回定期検査時の計器誤差予測値Ｄを以下の数６によって演算する。
Ｄ＝Ａｖｅ＊Ｘ±σ＊Ｙ（数６）
ここで、Ｘは次々回のドリフト量の見込み係数であり、Ｙは次々回の予測幅を決定する係数である。
【００４９】
一方、誤差予測演算部１６は、計器特性値がリニアリティ、ヒステリシス及び静圧特性であり計器特性値に時間との相関がないときには、平均値と標準誤差とに基づいて、次々回定期検査時の計器誤差予測値Ｄを以下の数７によって演算する。
Ｄ＝Ａｖｅ±σ＊Ｙ（数７）
【００５０】
校正省略可否判断部１７は、誤差予測演算部１６の演算結果に基づいて、次回検査時に計器の校正を省略（スキップ）することができるか否かを判断する判断部である。校正省略可否判断部１７は、今回定期検査時までの最大誤差が計器精度／所定値（所定範囲内）であるか否かが判断される。また、校正省略可否判断部１７は、次々回検査時の計器誤差が許容範囲内であると予測されるときには、次回検査時に計器の校正を省略できると判断し、次々回検査検時の計器誤差が許容範囲外であると予測されるときには、次回検査時に計器の校正を省略できないと判断する。
【００５１】
図７は、この発明の実施形態に係る計器評価システムの校正省略可否判断部の判断方法を説明するための図である。
図７に示す縦軸は、計器特性値の一つであるスパンドリフトであり、横軸は日数である。校正省略可否判断部１７は、図７に示すように、定期検査インターバル１回分のドリフト量が次回の予測幅の範囲内であり、定期検査インターバル２回分のドリフト量が次々回の予測幅の範囲内であるときには、次回定期検査時の校正を省略可能であると判断する。
【００５２】
図３に示す表示部１８は、計器に関する基本情報、計器交換履歴、校正記録、校正スキップ可否及び更新時期などに関するデータである計器カルテを画面上に表示する装置である。印刷部１９は、計器カルテを印刷する装置である。
【００５３】
次に、この発明の実施形態に係る計器評価システムの動作を説明する。
図８は、この発明の実施形態に係る計器評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
ステップ（以下、Ｓという）１００において、校正データが処理される。図１及び図２に示すデータ処理装置２ａが過去の校正データを処理してデータベース２ｂに出力するとともにデータ出力装置２ｃに出力し、データ出力装置２ｃが校正データを情報伝達手段３に出力する。
【００５４】
Ｓ２００において、計器校正データが読み込まれる。図１に示す情報伝達手段３に記録された校正データをデータ入力装置５が読み出してデータ処理装置６に出力し、データ処理装置６が校正データを読み込む。
【００５５】
Ｓ３００において、計器特性値が演算される。計器特性値演算部７は、データ入力装置５が出力する校正データに基づいて、ゼロドリフト、スパンドリフト、リニアリティ、ヒステリシス及び静圧特性を各計器毎に演算する。
【００５６】
Ｓ４００において、重要度が分類される。重要度分類部８は、例えば、各計器毎に重要度に応じてＡ，Ｂ，Ｃの３段階に分類する。
【００５７】
Ｓ５００において、相関係数が演算される。相関係数演算部９は、計器特性値演算部７が出力する計器特性値に関する情報に基づいて相関係数を演算する。
【００５８】
Ｓ６００において、計器特性値に時間との相関があるか否かが判断される。相関判断部１０は、図４に示すように、相関係数演算部９が出力する相関係数に関する情報に基づいて、計器特性値に時間との相関があるか否かを判断する。相関係数演算部９が相関ありと判断したときにはＳ７００に進み、相関係数演算部９が相関なしと判断したときにはＳ１２００に進む。
【００５９】
Ｓ７００において、回帰直線が演算される。回帰直線演算部１１は、計器特性値演算部７が出力する計器特性値に関する情報に基づいて回帰直線を演算する。
【００６０】
Ｓ８００において、劣化傾向であるか否かが判断される。劣化傾向判断部１２は、図５に示すように、回帰直線演算部１１が出力する回帰直線に関する情報に基づいて、計器が劣化傾向であるか否かを判断する。劣化傾向判断部１２が劣化傾向なしと判断したときにはＳ９００に進み、劣化傾向判断部１２が劣化傾向ありと判断したときにはＳ１１００に進む。
【００６１】
Ｓ９００において、計器更新判断処理Ａが実行される。特性値予測演算部１３が数１及び数３によって計器特性値を予測演算し、ドリフト量累積判断部１４がドリフト方向及びドリフト量を演算するとともに、更新可否判断部１５が計器の更新可否を判断する。
【００６２】
Ｓ１０００において、次回校正スキップ可否判断処理Ａが実行される。誤差予測演算部１６が数４及び数５によって計器誤差を演算し、校正省略可否判断部１７が次回定期検査時における計器校正の省略可否を判断する。
【００６３】
Ｓ１１００において、計器更新判断処理Ａが実行される。計器が劣化傾向である場合には、Ｓ９００と同様に計器更新判断処理Ａは実行されるが、計器が要注意状態であるために、次回校正スキップ可否判断処理Ａは実行されない。
【００６４】
Ｓ１２００において、計器更新判断処理Ｂが実行される。特性値予測演算部１３が数２によって計器特性値を予測演算し、ドリフト量累積判断部１４がドリフト方向及びドリフト量を演算するとともに、更新可否判断部１５が計器の更新可否を判断する。
【００６５】
Ｓ１３００において、次回校正スキップ可否判断処理Ｂが実行される。誤差予測演算部１６が数６及び数７によって計器誤差を演算し、校正省略可否判断部１７が次回定期検査時における計器校正の省略可否を判断する。
【００６６】
次に、この発明の実施形態に係る計器評価システムの計器更新判断処理Ａを説明する。
図９は、この発明の実施形態に係る計器更新システムの計器更新判断処理Ａを説明するためのフローチャートである。
Ｓ２０００において、次回特性値予測Ａが実行される。図３に示す特性値予測演算部１３は、計器特性値演算部７が演算した計器特性値に基づいて、次回定期検査時の計器特性値を数１によって予測演算する。
【００６７】
Ｓ２１００において、次回特性値予測が許容範囲内であるか否かが判断される。更新可否判断部１５は、特性値予測演算部１３が予測演算した次回定期検査時の計器特性値に基づいて、次回定期検査時の計器特性値が許容範囲内であるか否かを判断する。次回検査時の計器特性値が許容範囲内ではないと判断されたときにはＳ２２００に進み、次回検査時の計器特性値が許容範囲内であると判断されたときにはＳ２３００に進む。
【００６８】
Ｓ２２００において、即時更新が推奨される。更新可否判断部１５は、次回検査時の計器特性値が許容範囲を超えると予測されるときには、直ちに計器を交換するように推奨する。
【００６９】
Ｓ２３００において、次々回特性値予測Ａが実行される。特性値予測演算部１３は、計器特性値演算部７が演算した計器特性値に基づいて、次々回定期検査時の計器特性値を数３によって予測演算する。
【００７０】
Ｓ２４００において、次々回特性値予測が許容範囲内であるか否かが判断される。更新可否判断部１５は、特性値予測演算部１３が予測演算した次々回検査時の計器特性値に基づいて、次々回検査時の計器特性値が許容範囲内であるか否かを判断する。次々回検査時の計器特性値が許容範囲内であると判断されたときにはＳ２５００に進み、次々回検査時の計器特性値が許容範囲内ではないと判断されたときにはＳ２９００に進む。
【００７１】
Ｓ２５００において、評価項目がゼロドロフト又はスパンドリフトであるか否かが判断される。更新可否判断部１５は、評価項目がゼロドロフト又はスパンドリフトであるか否かを判断し、評価項目がゼロドロフト又はスパンドリフトであるときにはＳ２６００に進み、評価項目がゼロドロフト又はスパンドリフトではないときにはＳ２８００に進む。
【００７２】
Ｓ２６００において、ドリフト方向が同一で総和が所定値を超えたか否かが判断される。ドリフト量累積判断部１４は、今回定期検査時までの計器特性値のドリフト方向が同一であり、かつ、今回定期検査時までの計器特性値のドリフト量の総和が所定値を超えたか否かを判断する。ドリフト方向が同一であり、かつ、ドリフト量の総和が所定値を超えたときにはＳ２７００に進み、ドリフト方向が同一ではなく、かつ、ドリフト量の総和が所定値を下回るときにはＳ２８００に進む。
【００７３】
Ｓ２７００において、次回更新が推奨される。更新可否判断部１５は、これまでのドリフト傾向から判断して、次回定期検査時に計器を更新するように推奨する。
【００７４】
Ｓ２８００において、次回更新が不要と判断される。更新可否判断部１５は、次回定期検査時及び次々回定期検査時に計器特性値が許容範囲内であると予測されるために、次回定期検査時に計器を更新する必要がないと判断する。
【００７５】
Ｓ２９００において、次回更新が推奨される。更新可否判断部１５は、次回定期検査時に計器を正しく校正しても、次々回定期検査時に計器特性値が許容範囲を超えると予測されるために次回定期検査時に計器を更新するように推奨する。
【００７６】
次に、この発明の実施形態に係る計器評価システムの次回校正スキップ可否判断処理Ａを説明する。
図１０は、この発明の実施形態に係る計器更新システムの次回校正スキップ可否判断処理Ａを説明するためのフローチャートである。
Ｓ３０００において、最大誤差が所定範囲内であるか否かが判断される。校正省略可否判断部１７は、今回定期検査時までの最大誤差が所定範囲内であるか否かを判断する。今回定期検査時までの最大誤差が所定範囲内であるときにはＳ３１００に進み、今回定期検査時までの最大誤差が所定範囲外であるときにはＳ３４００に進む。
【００７７】
Ｓ３１００において、次々回誤差予測Ａが実行される。誤差予測演算部１６は、計器特性値演算部７が演算した計器特性値に基づいて、次々回定期検査時の計器誤差を数４及び数５によって予測演算する。
【００７８】
Ｓ３２００において、次々回誤差予測が許容範囲内であるか否かが判断される。校正省略可否判断部１７は、誤差予測演算部１６が予測演算した計器誤差に基づいて、次々回定期検査時の計器誤差が許容範囲内であるか否かを判断する。次々回定期検査時の計器誤差が許容範囲内であるときにはＳ３３００に進み、次々回定期検査時の計器誤差が許容範囲内ではないときにはＳ３４００に進む。
【００７９】
Ｓ３３００において、次回校正スキップが可能であると判断される。校正省略可否判断部１７は、今回定期検査時までの計器特性値が良好であり計器に劣化傾向がなく、次々回定期検査時の計器誤差が許容範囲内であると予測されるときには、次回定期検査時に計器の校正を省略できると判断する。
【００８０】
Ｓ３４００において、次回校正スキップが不可能であると判断される。校正省略可否判断部１７は、今回定期検査時までの最大誤差が計器精度／所定値の範囲を超える場合や、次々回定期検査時の計器誤差が許容範囲を超える場合には、次回定期検査時に計器の校正を省略できないと判断する。
【００８１】
次に、この発明の実施形態に係る計器評価システムの計器更新判断処理Ｂを説明する。
図１１は、この発明の実施形態に係る計器更新システムの計器更新判断処理Ｂを説明するためのフローチャートである。
計器更新判断処理Ｂは、図９に示す計器更新判断処理ＡのＳ２０００及びＳ２３００に対応するＳ４０００及びＳ４３００の予測演算方法が異なる。以下では、図１１に示すＳ４０００及びＳ４３００のみを説明し、図９に示すステップと同一のステップについては、対応する番号を付して詳細な説明を省略する。
【００８２】
Ｓ４０００において、次回特性値予測Ｂが実行される。図３に示す特性値予測演算部１３は、計器特性値演算部７が演算した計器特性値に時間との相関がないときには、次回定期検査時の計器特性値を数２によって予測演算する。
【００８３】
Ｓ４３００において、次々回特性値予測Ｂが実行される。特性値予測演算部１３は、計器特性値演算部７が演算した計器特性値に基づいて、次々回定期検査時の計器特性値を数２によって予測演算する。
【００８４】
次に、この発明の実施形態に係る計器評価システムの次回校正スキップ可否判断処理Ｂを説明する。
図１２は、この発明の実施形態に係る計器更新システムの次回校正スキップ可否判断処理Ｂを説明するためのフローチャートである。
次回校正スキップ可否判断処理Ｂは、図１０に示す次回校正スキップ可否判断処理ＡのＳ３１００に対応するＳ５１００と予測演算方法が異なる。以下では、図１２に示すＳ５１００のみを説明し、図１０に示すステップと同一のステップについては、対応する番号を付して詳細な説明を省略する。
Ｓ５１００において、次々回誤差予測Ｂが実行される。誤差予測演算部１６は、計器特性値演算部７が演算した計器特性値に時間との相関がないときには、次々回定期検査時の計器誤差を数６及び数７によって予測演算する。
【００８５】
図１３は、この発明の実施形態に係る計器更新システムの計器特性値の予測結果を示す図である。
図１３に示す予測結果は、過去８回までの定期検査時の校正データに基づいて、計器重要度を考慮せずに９回目の定期検査時の計器特性値を予測した結果である。図１３（Ａ）は最近３回の校正データによる予測結果であり、図１３（Ｂ）は最近５回の校正データによる予測結果であり、図１３（Ｃ）は最近７回の校正データによる予測結果である。ここで、「Ａ．時間依存性あり（相関あり）」は数１による予測結果であり、「Ｂ．時間依存性なし（相関なし）」は数２による予測結果であり、「Ａ＋Ｂ」はこれらの予測結果の合計である。ｋ＝１，ｋ＝１．５，ｋ＝２は、数１及び数２に示す係数Ｐ，Ｑに対応する。評価項目Ｚはゼロドリフトであり、Ｓはスパンドリフトであり、Ｈはヒステリシスであり、Ｌはリニアリティである。該当件数は、９回定期検査時の実測値が９回定期検査時の予測範囲内に含まれる個数（タグ数）と割合（％）である。図１３に示すように、校正データの件数が多くなるほど予測精度が高くなる。また、予測の幅が狭く厳しくなるｋ＝１の場合には、予測の幅が広く緩くなるｋ＝２の場合に比べて、予測範囲内に含まれる個数が少なくなり割合が小さくなる。
【００８６】
なお、校正省略可否判断部は、誤差予測演算部の演算結果に基づいて、次回に限らず、ｎ回後の検査時（ｎは２以上の整数）に前記計器の校正を省略できるか否かを判断してもよい。
【００８７】
また、校正省略可否判断部は、次々回に限らず、（ｎ＋１）回後の検査時の計器誤差が許容範囲内であると予測されるときには、ｎ回後の検査時に前記計器の校正を省略できると判断し、（ｎ＋１）回後の検査検時の計器誤差が許容範囲外であると予測されるときには、ｎ回後の検査時に前記計器の校正を省略できないと判断してもよい。
【００８８】
以下に、実施例で用いた用語の補足説明をする。
【００８９】
▲１▼平均
算術平均(相加平均)をあらわす。
【数式１】

【００９０】
▲２▼標準偏差
母集団に対する標準偏差をあらわす。
【数式２】

標準偏差とは、統計的な対象となる値がその平均からどれだけ広い範囲に分布しているかを計量したものである
【００９１】
▲３▼回帰直線の傾き
既知のx とyのデータから最小二乗法により回帰直線を求める。
【数式３】

回帰直線の傾きは上式により与えられる
【００９２】
▲４▼標準偏差
個別のx の値に対するy の予測値と実測値との誤差の程度を計測するための尺度である。
【数式４】

【００９３】
▲５▼相関計数
相関係数は、2 つの特性(X, Y)の関係を判断するときに使用する。相関係数は、＋１〜−１の範囲であり絶対値が1に近いほど強い相関を示す。
【数式５】

【００９４】
この実施形態に係る計器評価システムには、以下に記載する効果がある。
(1) この実施形態では、計器特性値と時間との相関係数を演算して、計器特性値に時間との相関があるか否かが判断される。その結果、計器の検査や校正に関する履歴データを分析して計器の保全指針などを明確にすることができるとともに、計器の振る舞いや傾向を正しく認識することができる。
【００９５】
(2) この実施形態では、今回定期検査時までの計器特性値に基づいて、次回定期検査時の計器特性値が予測演算される。その結果、過去の校正データから計器の特性値を予測して、計器特性値の時間依存性を定量化するころができるとともに、次回定期検査時における計器特性値の予測演算をモデル化及び定量化することができる。
【００９６】
(3) この実施形態では、計器特性値の予測演算結果に基づいて、計器を更新する必要があるか否かが判断される。その結果、計器の更新時期を的確に判断し決定することができる。
【００９７】
(4) この実施形態では、計器誤差の予測演算結果に基づいて、次回定期検査時に計器の校正を省略することができるか否かが判断される。その結果、計器の検査校正周期を延長することができる。
【００９８】
(5) この実施形態では、ゼロドリフト、スパンドリフト、リニアリティ、ヒステリシス及び静圧特性の５つの計器特性値が評価される。その結果、計器精度の単なる評価ではなく計器特性の評価項目を明確化して、過去の校正データから計器特性値を的確に評価することができる。
【００９９】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。例えば、この実施形態では、９００日間の変化量が計器精度の５０％を超えるレベルをしきい値（標準値）に定めているがしきい値は今後の傾向分析によって再評価し更新してもよい。また、Ｎ回定期検査時及びＮ＋１回定期検査時の計器特性値を予測演算して、Ｎ回定期検査時の更新可否や校正省略可否を判断してもよい。さらに、校正システム２と分析システム４とを一体にしてもよいし、情報記録媒体以外の通信手段などによって校正システム２と分析システムとを接続してもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によると、計器特性値と時間との相関係数を演算して、計器特性値に時間との相関があるか否かを判断するので、過去の校正データを的確に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係る計器評価システムの構成図である。
【図２】この発明の実施形態に係る計器評価システムの校正システムの構成図である。
【図３】この発明の実施形態に係る計器校正システムの分析システムのブロック図である。
【図４】この発明の実施形態に係る計器評価システムの相関判断部の判断方法を説明するための図であり、（Ａ）は計器特性値と時間とに相関がある場合であり、（Ｂ）は計器特性値と時間とに相関がない場合である。
【図５】この発明の実施形態に係る計器評価システムの劣化傾向判断部の判断方法を説明するための図であり、（Ａ）は劣化傾向である場合であり、（Ｂ）は劣化傾向ではない場合である。
【図６】この発明の実施形態に係る計器評価システムの特性値予測演算部の予測方法を説明するための図であり、（Ａ）は計器特性値に時間依存性がある（相関あり）場合であり、（Ｂ）は計器特性値に時間依存性がない（相関なし）場合である。
【図７】この発明の実施形態に係る計器評価システムの校正省略可否判断部の判断方法を説明するための図である。
【図８】この発明の実施形態に係る計器評価システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】この発明の実施形態に係る計器更新システムの計器更新判断処理Ａを説明するためのフローチャートである。
【図１０】この発明の実施形態に係る計器更新システムの次回校正スキップ可否判断処理Ａを説明するためのフローチャートである。
【図１１】この発明の実施形態に係る計器更新システムの計器更新判断処理Ｂを説明するためのフローチャートである。
【図１２】この発明の実施形態に係る計器更新システムの次回校正スキップ可否判断処理Ｂを説明するためのフローチャートである。
【図１３】この発明の実施形態に係る計器更新システムの計器特性値の予測結果を示す図である。
【符号の説明】
１計器評価システム
２校正システム
３情報伝達手段
４分析システム
６データ処理装置
７計器特性値演算部
９相関係数演算部
１０相関判断部
１１回帰直線演算部
１２劣化傾向判断部
１３特性値予測演算部
１４ドリフト量累積判断部
１５更新可否判断部
１６誤差予測演算部
１７校正省略可否判断部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a meter evaluation system for analyzing a change of a meter characteristic value representing an input / output characteristic of a meter with time to evaluate a tendency of the meter.
[0002]
[Prior art]
Periodic inspection of the equipment is indispensable for maintaining stable operation of the plant, and inspection and calibration of the instrument is an important item for maintaining stable operation. For example, an instrument calibration data system that visualizes and displays an accuracy graph based on calibration data at each periodic inspection is known. In general, the timing and content of instrument inspection / calibration can be determined at the user's discretion and responsibility, except for instruments with legal requirements. In practice, however, all instruments are uniformly inspected and calibrated during each periodic inspection. Had been implemented. However, the user wants to carry out inspection calibration corresponding to the state of the instrument. For example, a method for extending the inspection / calibration cycle within the range where the indication error of the meter does not exceed the required value (out of accuracy in the operating state), or an instrument update for rationally judging the time for updating the meter Users are demanding methods for judging timing and improving inspection and calibration methods.
[0003]
Here, in the method of extending the inspection / calibration cycle, the instruments are grouped by common terms such as the format and usage conditions, and the data of several tens to several hundreds of points in the same group are statistically processed, and Based on this, the instrument characteristic value is predicted, and the inspection calibration period is extended. In addition, in the method for determining the instrument update time, the accuracy error amount for each time is pointed and the update time is determined by the accumulated value. On the other hand, a method for improving the inspection / calibration method can be realized by analyzing the inspection / calibration data, but at present, the user does not have the method.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method for extending the inspection and calibration period, if the calibration data is analyzed by grouping the instruments into groups classified by type and capsule range, the instrument characteristic values within the group vary widely, so effective instrument characteristic values Could not be predicted. For this reason, in the conventional method for extending the inspection / calibration period, it is not practical to predict the instrument characteristic value based on the analysis of the group data.
[0005]
In addition, in the conventional method for determining the instrument update time, the accuracy error amount is scored every time and the update time is determined by the accumulated value, but this method actually works from reviews of past instrument update results. It was not clear. For this reason, in reality, an instrument renewal plan is drafted based on the importance of the instrument considered by the user and the budget frame. On the other hand, for example, if the number of electronic pressure transmitters used in one plant is about 600, the number of inspection points per unit is 9, and the number of past inspection calibrations is 9, the number of calibration history data is 600 × 9 × 9 = 48600. However, there is no instrument evaluation system that analyzes and evaluates such a large amount of inspection / calibration data.
[0006]
An object of the present invention is to provide an instrument evaluation system capable of appropriately evaluating past calibration data and predicting instrument characteristic values, and accurately determining the update timing of the instrument and extending the calibration period of the instrument. Is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above problems by the following means.
The invention of claim 1 is an instrument evaluation system for analyzing a change of a meter characteristic value representing an input / output characteristic of the instrument with time to evaluate a tendency of the instrument,
  A correlation coefficient calculation unit for calculating a correlation coefficient between the instrument characteristic value and the time;
  A correlation determination unit that determines whether the instrument characteristic value has a correlation with the time based on a calculation result of the correlation coefficient calculation unit;
  Based on the instrument characteristic values up to the time of this inspection, a characteristic value prediction calculation unit that predicts and calculates the instrument characteristic values at the next inspection,
And the characteristic value prediction calculation unit calculates the instrument characteristic value at the next inspection based on the instrument characteristic value until the current inspection when the instrument characteristic value at the next inspection is predicted to be within the allowable range. Predictive calculations,
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0008]
The invention of claim 2The instrument evaluation system according to claim 1,
The characteristic value prediction calculation unit, when the instrument characteristic value has a correlation with the time, based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line, the instrument characteristic at the next inspection Predicting the value, and when the instrument characteristic value is not correlated with the time, based on the average value and standard deviation of the instrument characteristic value, predicting and calculating the instrument characteristic value at the next inspection,
Is an instrument evaluation system characterized by
[0009]
The invention of claim 3The instrument evaluation system according to claim 1,
When the instrument characteristic value has a correlation with the time, the characteristic value prediction calculation unit, based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line, the instrument characteristic at the time of the next inspection Predicting the value, and when the instrument characteristic value is not correlated with the time, based on the average value and standard deviation of the instrument characteristic value, predicting and calculating the instrument characteristic value at the time of the next inspection,
Is an instrument evaluation system characterized by
[0010]
The invention of claim 4In the instrument evaluation system according to claim 1,
An update availability determination unit that determines whether or not the instrument needs to be updated based on a calculation result of the characteristic value prediction calculation unit;
Is an instrument evaluation system characterized by
[0011]
The invention of claim 5The instrument evaluation system according to claim 4,
The update possibility determination unit determines that the instrument needs to be updated immediately when the instrument characteristic value at the next inspection is predicted to be outside the allowable range,
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0012]
The invention of claim 6In the meter evaluation system according to claim 4 or 5,
The update possibility determination unit determines that the instrument needs to be updated at the next inspection when the instrument characteristic value at the second inspection is predicted to be outside the allowable range, and the instrument characteristic value at the second inspection is acceptable. Determining that the instrument does not need to be updated at the next inspection when predicted to be within range,
Is an instrument evaluation system characterized by
[0013]
The invention of claim 7In the meter evaluation system according to claim 4 or 5,
When the instrument characteristic values at the next inspection are predicted to be within the allowable range, the drift direction of the instrument characteristic values until the current inspection is the same, and the total drift amount of the instrument characteristic values until the current inspection is the same. A drift amount accumulation determination unit for determining whether or not exceeds a predetermined value;
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0014]
The invention of claim 8The instrument evaluation system according to claim 7,
The update availability determination unit determines that the instrument needs to be updated at the next inspection when the drift direction is the same and the sum of the drift amounts exceeds a predetermined value, and the drift direction is not the same. And when the sum of the drift amounts falls below a predetermined value, it is determined that it is not necessary to update the instrument at the next inspection,
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0015]
The invention of claim 9In the meter evaluation system according to any one of claims 4 to 8,
When the instrument does not tend to deteriorate, comprising an error prediction calculation unit that predicts and calculates the instrument error at the time of the next inspection based on the instrument characteristic value until the time of the inspection,
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0016]
The invention of claim 10The instrument evaluation system according to claim 9, wherein
When the instrument characteristic value has a correlation with the time, the error prediction calculation unit calculates the instrument error at the time of the next inspection based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line. Predictive calculation, when the instrument characteristic value has no correlation with the time, based on the average value and standard deviation of the instrument characteristic value, predictive calculation of the instrument error at the time of the next inspection,
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0017]
The invention of claim 11In the instrument evaluation system according to claim 9 or claim 10,
A calibration omission determination unit for determining whether or not calibration of the meter can be omitted at the next inspection based on the calculation result of the error prediction calculation unit;
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0018]
The invention of claim 12The instrument evaluation system according to claim 11,
The calibration omission determination unit determines that the calibration of the instrument can be omitted at the next inspection when the instrument error at the next inspection is predicted to be within the allowable range, and the instrument error at the next inspection inspection is within the allowable range. Determining that the calibration of the instrument cannot be omitted at the next inspection,
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0019]
The invention of claim 13The instrument evaluation system according to claim 11,
The calibration omissibility determination unit determines, based on the calculation result of the error prediction calculation unit, whether or not calibration of the meter can be omitted at the time of an inspection after n times (n is an integer of 2 or more);
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0020]
The invention of claim 14The instrument evaluation system according to claim 12,
The calibration omissibility determination unit determines that the calibration of the instrument can be omitted during the inspection after n times when the instrument error during the inspection after (n + 1) times is predicted to be within an allowable range, ) When it is predicted that the instrument error at the time of the inspection after the inspection is outside the allowable range, it is determined that the calibration of the instrument cannot be omitted at the inspection after the nth inspection,
  Is an instrument evaluation system characterized by
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of a meter evaluation system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a calibration system of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention.
The instrument evaluation system 1 is a system for analyzing the change of the instrument characteristic value representing the input / output characteristic of the instrument with time and evaluating the tendency of the instrument.
[0027]
The information transmission means 3 shown in FIG. 1 is means for transmitting calibration data from the calibration system 2 to the analysis system 4. The information transmission means 3 transmits information via a network etc., for example.
[0028]
The analysis system 4 is a system that analyzes the calibration data. The analysis system 4 includes a data input device 5 and a data processing device 6 as shown in FIG. The data input device 5 is a device that reads the calibration data using the information transmission means 3 and outputs it to the data processing device 6.
[0029]
FIG. 3 is a block diagram of the analysis system of the instrument calibration system according to the embodiment of the present invention.
The data processing device 6 is a device that analyzes the instrument calibration data and evaluates the tendency of the instrument. As shown in FIG. 4, the data processing device 6 includes an instrument characteristic value calculation unit 7, an importance classification unit 8, a correlation coefficient calculation unit 9, a correlation determination unit 10, a regression line calculation unit 11, a deterioration Trend determination unit 12, characteristic value prediction calculation unit 13, drift amount accumulation determination unit 14, update availability determination unit 15, error prediction calculation unit 16, calibration omissibility determination unit 17, display unit 18, printing Part 19.
[0030]
The meter characteristic value calculation unit 7 is a calculation unit that calculates a meter characteristic value representing the input / output characteristics of the meter for each meter. The instrument characteristic value calculation unit 7 calculates zero drift, span drift, linearity, hysteresis, and static pressure characteristics for each instrument. Here, zero drift is the amount of change in the lower limit of the measured value from the previous calibration to the current calibration. Span drift is the amount of change in the measured value lower limit and measured value upper limit from the previous calibration to the current calibration. Linearity is the amount of deviation of the measured value with respect to the straight line connecting the measured value lower limit value and the measured value upper limit value. Hysteresis is the amount of deviation between the measured value when rising and the measured value when falling. The static pressure characteristic is a pressure difference between the high-pressure diaphragm and the low-pressure diaphragm when the same pressure is applied to the transmitter. The instrument characteristic value calculation unit 7 outputs information on the instrument characteristic value to the correlation coefficient calculation unit 9, the regression line calculation unit 11, the characteristic value prediction calculation unit 13, the drift amount accumulation determination unit 14, and the error prediction calculation unit 16.
[0031]
The importance level classification unit 8 is a block that classifies the instruments according to the importance level. For example, the importance classification unit 8 is classified into three ranks of importance A, B, and C based on classification criteria such as whether or not the equipment stops due to a failure or the equipment stops due to a failure or repair. Classify instruments into
[0032]
The correlation coefficient calculation unit 9 is a calculation unit that calculates a correlation coefficient between the instrument characteristic value and time. The correlation coefficient calculation unit 9 calculates a correlation coefficient between the instrument characteristic value and time for each instrument, and outputs information related to the correlation coefficient to the correlation determination unit 10.
[0033]
The correlation determination unit 10 is a determination unit that determines whether the instrument characteristic value has a correlation with time based on the calculation result of the correlation coefficient calculation unit 9. The correlation determining unit 10 determines that the instrument characteristic value has a correlation with time when the correlation coefficient is greater than a predetermined value, and correlates the instrument characteristic value with time when the correlation coefficient is smaller than the predetermined value. Judge that there is no. The correlation determination unit 10 outputs the information regarding the presence or absence of correlation to the characteristic value prediction calculation unit 13 and the error prediction calculation unit 16.
[0034]
FIG. 4 is a diagram for explaining a determination method of the correlation determination unit of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 (A) is a case where there is a correlation between the instrument characteristic value and time, FIG. 4B shows a case where there is no correlation between the instrument characteristic value and time.
The vertical axis shown in FIG. 4 is span drift, which is one of the instrument characteristic values, and the horizontal axis is the number of days. As shown in FIG. 4A, when the correlation coefficient is large, the instrument characteristic value has a correlation with time. As shown in FIG. 4B, when the correlation coefficient is small, the instrument characteristic value has a correlation with time. There is no correlation. In this embodiment, the standard of the threshold value (predetermined value) for the presence / absence of correlation is set to 0.7 (absolute value), and this absolute value is determined by evaluating an actual measurement value.
[0035]
The regression line calculation unit 11 shown in FIG. 3 is a calculation unit that calculates a regression line between an instrument characteristic value and time when the instrument characteristic value has a correlation with time. The regression line calculation unit 11 calculates a regression line between the instrument characteristic value and time for each instrument, and outputs information related to the regression line to the deterioration tendency determination unit 12.
[0036]
The deterioration tendency determination unit 12 is a determination unit that determines whether the instrument has a deterioration tendency based on the calculation result of the regression line calculation unit 11. The deterioration tendency determination unit 12 determines that the instrument has a tendency to deteriorate when the regression line has a slope greater than a predetermined value, and determines that the instrument does not have a tendency to deteriorate when the regression line has a slope smaller than the predetermined value. The deterioration tendency determination unit 12 outputs information regarding the presence or absence of the deterioration tendency to the characteristic value prediction calculation unit 13 and the update availability determination unit 15.
[0037]
FIG. 5 is a diagram for explaining a determination method of the deterioration tendency determination unit of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 (A) shows a case of a deterioration tendency, and FIG. Is a case where there is no tendency to deteriorate.
The vertical axis | shaft shown in FIG. 5 is the span drift which is one of the instrument characteristic values, and a horizontal axis is the number of days. As shown in FIG. 5A, the instrument tends to deteriorate when the regression line has a large slope, and as shown in FIG. 5B, when the regression line has a small slope, the instrument has no tendency to deteriorate and has time dependency. There is. In this embodiment, the threshold (standard value) is set at a level where the amount of change in 900 days exceeds 50% of the instrument accuracy. Here, 900 days is the number of days corresponding to two times when the periodic inspection interval is 450 days, and the amount of change in the instrument characteristic value is 50% of the instrument accuracy when calibration is omitted once (skip). Assuming a level to become. Further, in this embodiment, the amount of change for 900 days is at a level of 50% to 15% of the instrument accuracy, and has a time dependency and is set as a monitoring required level.
[0038]
As shown in FIG. 5A, the deterioration tendency determination unit 12 has a regression line slope m = 2.9 × 10.^-Four(% / Day), change amount for 900 days (instrument accuracy ± 0.5%) = 2.9 × 10^-FourSince it is × 900 = 0.26, it is determined that the deterioration tendency is present. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the deterioration tendency determination unit 12 has a regression line slope m = 1.2 × 10.^-Four(% / Day), change amount for 900 days (instrument accuracy ± 0.5%) = 1.2 × 10^-FourX900 = 0.11 and it is determined that there is a time dependency rather than a deterioration tendency.
[0039]
The characteristic value prediction calculation unit 13 illustrated in FIG. 3 is a calculation unit that predicts and calculates the instrument characteristic value at the next inspection based on the instrument characteristic value up to the current inspection. When it is predicted that the instrument characteristic value at the next periodic inspection is within the allowable range, the characteristic value prediction calculation unit 13 calculates the instrument characteristic value at the next periodic inspection based on the instrument characteristic value until the current periodic inspection. Predictive calculation. When the instrument characteristic value has a correlation with time, the characteristic value prediction calculation unit 13 determines the instrument characteristic value at the next inspection and the next inspection based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line. Is predicted. On the other hand, when the instrument characteristic value has no correlation with time, the characteristic value prediction calculation unit 13 predicts and calculates the instrument characteristic value at the next inspection and the next inspection based on the average value and the standard deviation of the instrument characteristic values. To do.
[0040]
FIG. 6 is a diagram for explaining a prediction method of the characteristic value prediction calculation unit of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention. FIG. 6A is a time dependency of the instrument characteristic value (correlation exists). 6B is a case where the instrument characteristic value has no time dependency (no correlation).
The vertical axis | shaft shown in FIG. 6 is the span drift which is one of the instrument characteristic values, and a horizontal axis is the number of days. As shown in FIG. 6A, the characteristic value prediction calculation unit 13 determines the range (predicted value) of the instrument characteristic value at the next periodic inspection based on the slope of the regression line and the standard error when there is time dependence. ) F is calculated by the following equation (1).
F = E + m * T ± SE * P (Equation 1)
Here, m is the slope of the regression line, SE is the standard error between the regression line and the actual measurement value, T is the interval (day) for one periodic inspection, and E is the calculated value at the current periodic inspection ( Regression value), and P is a coefficient that determines the width of the prediction.
[0041]
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the characteristic value prediction calculation unit 13 calculates the predicted value F at the next periodic inspection based on the average value and the standard deviation based on the following formula 2 when there is no time dependency. Calculate by
F = Ave ± σ * Q (Equation 2)
Here, Ave is an average value, σ is a standard deviation, and Q is a coefficient that determines the width of prediction.
[0042]
When determining whether to update an instrument, it is necessary to predict the next instrument characteristic value (from the current time onward) assuming that calibration was correctly performed at the next periodic inspection. As shown in FIG. 6A, the characteristic value prediction calculation unit 13 doubles the interval T for one periodic inspection when there is time dependence, and calculates the predicted value F at the next periodic inspection as the following formula 3 Calculate by
F = E + m * (T * 2) ± SE * P (Equation 3)
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when there is no time dependency, the predicted value at the next periodic inspection is the same as the predicted value at the next periodic inspection. The characteristic value prediction calculation unit 13 performs calculation by varying the coefficients P and Q according to the importance of the instrument.
[0043]
The drift amount accumulating judgment unit 14 shown in FIG. 3 has the same drift direction of the instrument characteristic values up to the time of the current inspection when the instrument characteristic values at the time of the next inspection are predicted to be within the allowable range. It is a judgment part which judges whether the sum total of the drift amount of the instrument characteristic value until the time of an inspection exceeds a predetermined value (predetermined multiple of instrument precision).
The drift amount accumulation calculation unit 15 outputs information on the drift amount accumulation to the update availability determination unit 15.
[0044]
The update availability determination unit 15 is a determination unit that determines whether or not the instrument needs to be updated based on the calculation result of the characteristic value prediction calculation unit 13. The update possibility determination unit 15 determines that the instrument needs to be updated immediately when the instrument characteristic value at the next periodic inspection is predicted to be outside the allowable range. In addition, when it is predicted that the meter characteristic value at the next periodic inspection is outside the allowable range, the update possibility determination unit 15 determines that the instrument needs to be updated at the next periodic inspection, and the meter at the next periodic inspection is determined. When the characteristic value is predicted to be within the allowable range, it is determined that the instrument does not need to be updated. On the other hand, when the meter characteristic values to be evaluated are zero drift and span drift, the drift directions are the same, and the sum of the drift amounts exceeds a predetermined value, the update availability determination unit 15 If the drift direction is not the same and the sum of the drift amounts falls below a predetermined value, it is determined that it is not necessary to update the instrument at the next inspection.
[0045]
The error prediction calculation unit 16 is a calculation unit that predicts and calculates an instrument error at the time of the next inspection based on the instrument characteristic value until the current inspection when the instrument is not deteriorated. When the instrument characteristic value has a correlation with time, the error prediction calculation unit 16 predicts and calculates the instrument error at the next inspection based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line. When the characteristic value has no correlation with time, the instrument error at the time of the next inspection is predicted and calculated based on the average value and the standard deviation of the instrument characteristic value. The error prediction calculation unit 16 outputs information on the instrument error to the calibration omission determination unit 17.
[0046]
When the instrument characteristic value is zero drift and span drift and the instrument characteristic value has a correlation with time, the error prediction calculation unit 16 predicts the drift value at the next periodic inspection based on the slope of the regression line and the standard error. (Instrument error prediction value) D is calculated by the following equation (4).
D = (E + m * T) * A ± SE * B (Equation 4)
Here, A is a probability coefficient for the subsequent drift amount, and B is a coefficient for determining the subsequent prediction width. The error prediction calculation unit 16 multiplies the drift value (E + m * T) by k1 and multiplies the prediction width (± SE * P) by k2 based on the next drift prediction value shown in Equation 1. In this embodiment, k1 and k2 = 2 are set as standard values.
[0047]
On the other hand, when the instrument characteristic values are linearity, hysteresis, and static pressure characteristics and the instrument characteristic values have a correlation with time, the error prediction calculation unit 16 performs the periodic inspections one after another based on the slope of the regression line and the standard error. The estimated instrument error value D is calculated by the following equation (5).
D = m * (T * 2) + E ± SE * B (Equation 5)
[0048]
When the instrument characteristic values are zero drift and span drift and the instrument characteristic values have no correlation with time, the error prediction calculation unit 16 calculates the instrument error prediction value D at the next periodic inspection based on the average value and the standard error. Is calculated by the following equation (6).
D = Ave * X ± σ * Y (Equation 6)
Here, X is a probability coefficient for the next drift amount, and Y is a coefficient for determining the next prediction width.
[0049]
On the other hand, when the instrument characteristic values are linearity, hysteresis, and static pressure characteristics and the instrument characteristic values have no correlation with time, the error prediction calculation unit 16 determines the instrument at the time of the periodic inspection one after another based on the average value and the standard error. The error prediction value D is calculated by the following equation (7).
D = Ave ± σ * Y (Equation 7)
[0050]
The calibration omission determination unit 17 is a determination unit that determines whether or not the calibration of the instrument can be omitted (skip) at the next inspection based on the calculation result of the error prediction calculation unit 16. The calibration omissibility determination unit 17 determines whether or not the maximum error up to the current periodic inspection is instrument accuracy / predetermined value (within a predetermined range). The calibration omissibility determination unit 17 determines that the calibration of the instrument can be omitted at the next inspection when the instrument error at the next inspection is predicted to be within the allowable range, and the instrument error at the next inspection is allowed. When it is predicted to be out of the range, it is determined that the calibration of the instrument cannot be omitted at the next inspection.
[0051]
FIG. 7 is a diagram for explaining a determination method of the calibration omission determination unit of the meter evaluation system according to the embodiment of the present invention.
The vertical axis shown in FIG. 7 is span drift, which is one of the instrument characteristic values, and the horizontal axis is the number of days. As shown in FIG. 7, the calibration omission determination unit 17 determines that the drift amount for one periodic inspection interval is within the range of the next predicted width, and the drift amount for two periodic inspection intervals is within the range of the predicted width of the next time. If it is, it is determined that the calibration at the next periodic inspection can be omitted.
[0052]
The display unit 18 shown in FIG. 3 is a device that displays on the screen an instrument chart that is data relating to basic information about the instrument, instrument exchange history, calibration record, calibration skip enable / disable, update timing, and the like. The printing unit 19 is a device that prints an instrument chart.
[0053]
Next, the operation of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the meter evaluation system according to the embodiment of the present invention.
In step (hereinafter referred to as S) 100, the calibration data is processed. The data processing device 2a shown in FIGS. 1 and 2 processes the past calibration data and outputs it to the database 2b and outputs it to the data output device 2c. The data output device 2c outputs the calibration data to the information transmission means 3.
[0054]
In S200, instrument calibration data is read. The data input device 5 reads out the calibration data recorded in the information transmission means 3 shown in FIG. 1 and outputs it to the data processing device 6. The data processing device 6 reads the calibration data.
[0055]
In S300, the instrument characteristic value is calculated. The instrument characteristic value calculation unit 7 calculates zero drift, span drift, linearity, hysteresis, and static pressure characteristics for each instrument based on the calibration data output from the data input device 5.
[0056]
In S400, the importance is classified. For example, the importance level classification unit 8 classifies each instrument into three levels of A, B, and C according to the importance level.
[0057]
In S500, a correlation coefficient is calculated. The correlation coefficient calculation unit 9 calculates a correlation coefficient based on information on the instrument characteristic value output from the instrument characteristic value calculation unit 7.
[0058]
In S600, it is determined whether or not the instrument characteristic value has a correlation with time. As shown in FIG. 4, the correlation determination unit 10 determines whether or not the instrument characteristic value has a correlation with time based on information on the correlation coefficient output from the correlation coefficient calculation unit 9. When the correlation coefficient calculation unit 9 determines that there is a correlation, the process proceeds to S700, and when the correlation coefficient calculation unit 9 determines that there is no correlation, the process proceeds to S1200.
[0059]
In S700, a regression line is calculated. The regression line calculation unit 11 calculates a regression line based on information on the instrument characteristic value output by the instrument characteristic value calculation unit 7.
[0060]
In S800, it is determined whether or not there is a tendency to deteriorate. As shown in FIG. 5, the deterioration tendency determination unit 12 determines whether or not the instrument is in a deterioration tendency based on information on the regression line output from the regression line calculation unit 11. When the deterioration tendency determining unit 12 determines that there is no deterioration tendency, the process proceeds to S900, and when the deterioration tendency determining unit 12 determines that there is a deterioration tendency, the process proceeds to S1100.
[0061]
In S900, the instrument update determination process A is executed. The characteristic value prediction calculation unit 13 predicts and calculates the instrument characteristic value according to

Equations

1 and 3, the drift amount accumulation determination unit 14 calculates the drift direction and the drift amount, and the update availability determination unit 15 determines whether the instrument can be updated. To do.
[0062]
In S1000, the next calibration skip possibility determination process A is executed. The error prediction calculation unit 16 calculates the instrument error according to Equations 4 and 5, and the calibration omissibility determination unit 17 determines whether the instrument calibration can be omitted at the next periodic inspection.
[0063]
In S1100, an instrument update determination process A is executed. When the instrument is in a deterioration tendency, the instrument update determination process A is executed as in S900, but the next calibration skip possibility determination process A is not executed because the instrument is in a state of caution.
[0064]
In S1200, the instrument update determination process B is executed. The characteristic value prediction calculation unit 13 predicts and calculates the instrument characteristic value by Equation 2, the drift amount accumulation determination unit 14 calculates the drift direction and the drift amount, and the update availability determination unit 15 determines whether the instrument can be updated.
[0065]
In S1300, the next calibration skip enable / disable determination process B is executed. The error prediction calculation unit 16 calculates the instrument error according to Equations 6 and 7, and the calibration omissibility determination unit 17 determines whether the instrument calibration can be omitted at the next periodic inspection.
[0066]
Next, the meter update determination process A of the meter evaluation system according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the meter update determination process A of the meter update system according to the embodiment of the present invention.
In S2000, the next characteristic value prediction A is executed. The characteristic value prediction calculation unit 13 shown in FIG. 3 predicts and calculates the instrument characteristic value at the next periodic inspection based on the instrument characteristic value calculated by the instrument characteristic value calculation unit 7 using Equation 1.
[0067]
In S2100, it is determined whether or not the next characteristic value prediction is within an allowable range. The update possibility determination unit 15 determines whether or not the instrument characteristic value at the next periodic inspection is within an allowable range based on the instrument characteristic value at the next periodic inspection calculated by the characteristic value prediction calculation unit 13. When it is determined that the instrument characteristic value at the next inspection is not within the allowable range, the process proceeds to S2200. When the instrument characteristic value at the next inspection is determined to be within the allowable range, the process proceeds to S2300.
[0068]
In S2200, immediate update is recommended. The update possibility determination unit 15 recommends that the instrument be replaced immediately when the instrument characteristic value at the next inspection is predicted to exceed the allowable range.
[0069]
In S2300, the characteristic value prediction A is executed one after another. Based on the instrument characteristic value calculated by the instrument characteristic value calculation unit 7, the characteristic value prediction calculation unit 13 predicts and calculates the instrument characteristic value at the time of the next periodic inspection by Equation 3.
[0070]
In S2400, it is determined whether or not the characteristic value prediction is within an allowable range. The update possibility determination unit 15 determines whether or not the instrument characteristic value at the second inspection is within the allowable range based on the instrument characteristic value at the second inspection calculated by the characteristic value prediction calculation unit 13. When it is determined that the instrument characteristic value at the second inspection is within the allowable range, the process proceeds to S2500. When the instrument characteristic value at the second inspection is determined not to be within the allowable range, the process proceeds to S2900.
[0071]
In S2500, it is determined whether or not the evaluation item is zero draft or span drift. The update possibility determination unit 15 determines whether or not the evaluation item is zero draft or span drift. If the evaluation item is zero draft or span drift, the process proceeds to S2600. If the evaluation item is not zero draft or span drift, the process proceeds to S2800. .
[0072]
In S2600, it is determined whether the drift directions are the same and the sum exceeds a predetermined value. The drift amount accumulation determination unit 14 determines whether or not the drift direction of the instrument characteristic value until the current periodic inspection is the same, and whether the total drift amount of the instrument characteristic value until the current periodic inspection exceeds a predetermined value. to decide. If the drift directions are the same and the sum of the drift amounts exceeds a predetermined value, the process proceeds to S2700. If the drift directions are not the same and the sum of the drift amounts is less than the predetermined value, the process proceeds to S2800.
[0073]
In S2700, the next update is recommended. The update possibility determination unit 15 makes a determination based on the drift tendency so far and recommends that the instrument be updated at the next periodic inspection.
[0074]
In S2800, it is determined that the next update is unnecessary. The update possibility determination unit 15 determines that it is not necessary to update the instrument at the next periodic inspection because the instrument characteristic value is predicted to be within the allowable range at the next periodic inspection and at the subsequent periodic inspection.
[0075]
In S2900, the next update is recommended. The update possibility determination unit 15 recommends that the instrument be updated at the next periodic inspection because it is predicted that the instrument characteristic value will exceed the allowable range at the subsequent periodic inspection even if the instrument is correctly calibrated at the next periodic inspection.
[0076]
Next, the next calibration skip possibility determination process A of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the next calibration skip possibility determination process A of the meter updating system according to the embodiment of the present invention.
In S3000, it is determined whether or not the maximum error is within a predetermined range. The calibration omissibility determination unit 17 determines whether or not the maximum error up to the current periodic inspection is within a predetermined range. If the maximum error until the current periodic inspection is within the predetermined range, the process proceeds to S3100. If the maximum error until the current periodic inspection is outside the predetermined range, the process proceeds to S3400.
[0077]
In S3100, error prediction A is executed one after another. Based on the instrument characteristic value calculated by the instrument characteristic value calculation unit 7, the error prediction calculation unit 16 predicts and calculates the instrument error at the next periodic inspection by Equations 4 and 5.
[0078]
In S3200, it is determined whether the error prediction is within an allowable range one after another. The calibration omissibility determination unit 17 determines whether or not the instrument error at the next periodic inspection is within an allowable range based on the instrument error predicted by the error prediction calculator 16. When the instrument error at the next periodic inspection is within the allowable range, the process proceeds to S3300, and when the instrument error at the subsequent periodic inspection is not within the allowable range, the process proceeds to S3400.
[0079]
In S3300, it is determined that the next calibration skip is possible. The calibration omission determination unit 17 determines that the instrument characteristic value until this periodical inspection is good, the instrument does not tend to deteriorate, and the instrument error at the next periodical inspection is predicted to be within the allowable range. Sometimes it is judged that calibration of the instrument can be omitted.
[0080]
In S3400, it is determined that the next calibration skip is impossible. When the maximum error until the current periodic inspection exceeds the range of the instrument accuracy / predetermined value, or when the instrument error during the next periodic inspection exceeds the allowable range, the calibration omissibility determination unit 17 Judge that the calibration of can not be omitted.
[0081]
Next, the instrument update determination process B of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a flowchart for explaining the meter update determination process B of the meter update system according to the embodiment of the present invention.
The instrument update determination process B is different in the prediction calculation method of S4000 and S4300 corresponding to S2000 and S2300 of the instrument update determination process A shown in FIG. Hereinafter, only S4000 and S4300 shown in FIG. 11 will be described, and the same steps as those shown in FIG.
[0082]
In S4000, the next characteristic value prediction B is executed. When the instrument characteristic value calculated by the instrument characteristic value calculation unit 7 has no correlation with time, the characteristic value prediction calculation unit 13 shown in FIG.
[0083]
In S4300, characteristic value prediction B is executed one after another. Based on the instrument characteristic value calculated by the instrument characteristic value calculation unit 7, the characteristic value prediction calculation unit 13 predicts and calculates the instrument characteristic value at the time of the next periodic inspection by Equation 2.
[0084]
Next, the next calibration skip possibility determination process B of the meter evaluation system according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 12 is a flowchart for explaining the next calibration skip possibility determination processing B of the meter updating system according to the embodiment of the present invention.
The next calibration skip enable / disable determination process B is different in prediction calculation method from S5100 corresponding to S3100 of the next calibration skip enable / disable determination process A shown in FIG. Hereinafter, only S5100 shown in FIG. 12 will be described, and the same steps as those shown in FIG. 10 will be denoted by corresponding numbers and detailed description thereof will be omitted.
In S5100, error prediction B is executed one after another. When the instrument characteristic value calculated by the instrument characteristic value calculation unit 7 has no correlation with time, the error prediction calculation unit 16 predicts and calculates the instrument error at the next periodic inspection using the equations 6 and 7.
[0085]
FIG. 13 is a diagram showing a prediction result of the instrument characteristic value of the instrument update system according to the embodiment of the present invention.
The prediction result shown in FIG. 13 is a result of predicting the instrument characteristic value at the ninth periodic inspection without considering the instrument importance, based on the calibration data at the regular inspection up to the past eight times. FIG. 13A shows the prediction result based on the latest three calibration data, FIG. 13B shows the prediction result based on the latest five calibration data, and FIG. 13C shows the prediction based on the latest seven calibration data. It is a result. Here, “A. With time dependency (with correlation)” is the prediction result by Equation 1, “B. Without time dependency (without correlation)” is the prediction result with Equation 2, and “A + B” is these Is the total of the prediction results. k = 1, k = 1.5, and k = 2 correspond to the coefficients P and Q shown in

Equations

1 and 2. The evaluation item Z is zero drift, S is span drift, H is hysteresis, and L is linearity. The number of hits is the number (number of tags) and the percentage (%) in which the actual measurement values at the 9th periodic inspection are included in the predicted range at the 9th periodic inspection. As shown in FIG. 13, the prediction accuracy increases as the number of calibration data increases. In addition, in the case of k = 1 where the prediction width is narrow and severe, the number included in the prediction range is reduced and the ratio is smaller than in the case of k = 2 where the prediction width is wide and loose.
[0086]
Whether or not the calibration can be omitted is determined based on the calculation result of the error prediction calculation unit, whether or not the calibration of the instrument can be omitted at the time of the inspection after n times (n is an integer of 2 or more). May be judged.
[0087]
In addition, the calibration omission determination unit is not limited to the next time, and when the instrument error at the time of (n + 1) times of inspection is predicted to be within the allowable range, the calibration of the meter can be omitted at the time of inspection after n times. If it is predicted that the instrument error at the (n + 1) th inspection will be outside the allowable range, it may be determined that calibration of the instrument cannot be omitted at the nth inspection.
[0088]
In the following, supplementary explanations of terms used in the examples are given.
[0089]
▲ 1 ▼ Average
Represents the arithmetic mean (arithmetic mean).
[Formula 1]

[0090]
(2) Standard deviation
Represents the standard deviation for the population.
[Formula 2]

Standard deviation is a measure of how far the statistical value is distributed from its average.
[0091]
(3) Inclination of regression line
A regression line is obtained from the known x and y data by the least square method.
[Formula 3]

The slope of the regression line is given by
[0092]
(4) Standard deviation
It is a measure for measuring the degree of error between the predicted value of y and the actual measurement value for each value of x.
[Formula 4]

[0093]
(5) Correlation count
The correlation coefficient is used to determine the relationship between the two characteristics (X, Y). The correlation coefficient is in the range of +1 to -1, and the closer the absolute value is to 1, the stronger the correlation.
[Formula 5]

[0094]
The instrument evaluation system according to this embodiment has the effects described below.
(1) In this embodiment, a correlation coefficient between the instrument characteristic value and time is calculated to determine whether or not the instrument characteristic value has a correlation with time. As a result, it is possible to analyze the historical data related to the inspection and calibration of the instrument to clarify the maintenance guidelines for the instrument, and to correctly recognize the behavior and tendency of the instrument.
[0095]
(2) In this embodiment, the instrument characteristic value at the next periodic inspection is predicted and calculated based on the instrument characteristic value up to the current periodic inspection. As a result, it is possible to predict the instrument characteristic value from past calibration data and quantify the time dependence of the instrument characteristic value, and to model and quantify the prediction calculation of the instrument characteristic value at the next periodic inspection can do.
[0096]
(3) In this embodiment, it is determined whether or not the instrument needs to be updated based on the prediction calculation result of the instrument characteristic value. As a result, it is possible to accurately determine and determine when to update the instrument.
[0097]
(4) In this embodiment, based on the prediction calculation result of the instrument error, it is determined whether or not the instrument calibration can be omitted at the next periodic inspection. As a result, the inspection / calibration period of the instrument can be extended.
[0098]
(5) In this embodiment, five instrument characteristic values of zero drift, span drift, linearity, hysteresis, and static pressure characteristics are evaluated. As a result, it is possible to clarify the evaluation items of the instrument characteristics rather than simply evaluating the instrument accuracy and accurately evaluate the instrument characteristic values from the past calibration data.
[0099]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications or changes are possible, and these are also within the scope of the present invention. For example, in this embodiment, the threshold value (standard value) is set at a level where the amount of change in 900 days exceeds 50% of the instrument accuracy, but the threshold value may be re-evaluated and updated by future trend analysis. Good. Further, it is possible to predict and calculate the instrument characteristic values at the N times of the periodic inspection and at the time of the N + 1 times of the periodic inspection, and to determine whether the update is possible or the calibration can be omitted at the N times of the periodic inspection. Further, the calibration system 2 and the analysis system 4 may be integrated, or the calibration system 2 and the analysis system may be connected by communication means other than the information recording medium.
[0100]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the correlation coefficient between the instrument characteristic value and time is calculated to determine whether the instrument characteristic value has a correlation with time. Can be evaluated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a meter evaluation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a calibration system of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of an analysis system of the instrument calibration system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a determination method of a correlation determination unit of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention, in which (A) shows a case where there is a correlation between an instrument characteristic value and time; ) Is when there is no correlation between the instrument characteristic value and time.
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining a determination method of a deterioration tendency determination unit of the meter evaluation system according to the embodiment of the present invention, in which FIG. 5A shows a case where the deterioration tendency is present, and FIG. This is the case.
FIG. 6 is a diagram for explaining a prediction method of a characteristic value prediction calculation unit of the instrument evaluation system according to the embodiment of the present invention, and FIG. 6A is a case where the instrument characteristic value is time-dependent (correlated). (B) is a case where the instrument characteristic value has no time dependency (no correlation).
FIG. 7 is a diagram for explaining a determination method of a calibration omission determination unit of the meter evaluation system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the meter evaluation system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart for explaining an instrument update determination process A of the instrument update system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart for explaining next calibration skip possibility determination processing A of the meter update system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart for explaining an instrument update determination process B of the instrument update system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a flowchart for explaining next calibration skip possibility determination processing B of the meter update system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a prediction result of an instrument characteristic value of the instrument update system according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Instrument evaluation system
2 Calibration system
3 Information transmission means
4 Analysis system
6 Data processing device
7 Instrument characteristic value calculator
9 Correlation coefficient calculator
10 Correlation judgment part
11 Regression line calculation unit
12 Deterioration tendency judgment section
13 Characteristic value prediction calculator
14 Drift amount accumulation judgment part
15 Update availability determination unit
16 Error prediction calculator
17 Calibration omission determination unit

Claims

An instrument evaluation system for analyzing a change in instrument characteristic value representing an input / output characteristic of the instrument with time to evaluate a tendency of the instrument,
A correlation coefficient calculation unit for calculating a correlation coefficient between the instrument characteristic value and the time;
A correlation determination unit that determines whether the instrument characteristic value has a correlation with the time based on a calculation result of the correlation coefficient calculation unit;
Based on the instrument characteristic values up to the time of this inspection, a characteristic value prediction calculation unit that predicts and calculates the instrument characteristic values at the next inspection,
And the characteristic value prediction calculation unit calculates the instrument characteristic value at the next inspection based on the instrument characteristic value until the current inspection when the instrument characteristic value at the next inspection is predicted to be within the allowable range. Predictive calculations,
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 1,
The characteristic value prediction calculation unit, when the instrument characteristic value has a correlation with the time, based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line, the instrument characteristic at the next inspection Predictive calculation of the value, when the instrument characteristic value is not correlated with the time, based on the average value and standard deviation of the instrument characteristic value, predictive calculation of the instrument characteristic value at the next inspection,
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 1,
When the instrument characteristic value has a correlation with the time, the characteristic value prediction calculation unit, based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line, the instrument characteristic at the time of the next inspection Predicting the value, and when the instrument characteristic value has no correlation with the time, predicting and calculating the instrument characteristic value at the time of the next inspection based on the average value and the standard deviation of the instrument characteristic value,
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 1 ,
An update availability determination unit that determines whether or not the instrument needs to be updated based on a calculation result of the characteristic value prediction calculation unit;
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 4,
The update possibility determination unit determines that the instrument needs to be updated immediately when the instrument characteristic value at the next inspection is predicted to be outside the allowable range,
An instrument evaluation system characterized by

In the meter evaluation system according to claim 4 or 5,
The update possibility determination unit determines that the instrument needs to be updated at the next inspection when the instrument characteristic value at the second inspection is predicted to be outside the allowable range, and the instrument characteristic value at the second inspection is acceptable. Determining that the instrument does not need to be renewed at the next inspection when predicted to be within range,
An instrument evaluation system characterized by

In the meter evaluation system according to claim 4 or 5,
When the instrument characteristic values at the next inspection are predicted to be within the allowable range, the drift direction of the instrument characteristic values until the current inspection is the same, and the total drift amount of the instrument characteristic values until the current inspection is the same. A drift amount accumulation determination unit for determining whether or not exceeds a predetermined value,
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 7,
The update possibility determination unit determines that the instrument needs to be updated at the next inspection when the drift direction is the same and the sum of the drift amounts exceeds a predetermined value, and the drift direction is not the same. And when the sum of the drift amounts falls below a predetermined value, it is determined that it is not necessary to update the instrument at the next inspection,
An instrument evaluation system characterized by

In the meter evaluation system according to any one of claims 4 to 8,
When the instrument does not tend to deteriorate, an error prediction calculation unit that predicts and calculates the instrument error at the time of the next inspection based on the instrument characteristic value until the time of the current inspection,
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 9, wherein
When there is a correlation with the time in the instrument characteristic value, the error prediction calculation unit calculates the instrument error at the next inspection based on the standard error between the regression line and the instrument characteristic value and the slope of the regression line. Predictive calculation, when the instrument characteristic value has no correlation with the time, based on the average value and standard deviation of the instrument characteristic value, predictive calculation of the instrument error at the time of the next inspection,
An instrument evaluation system characterized by

In the meter evaluation system according to claim 9 or claim 10,
A calibration omissibility determination unit that determines whether calibration of the meter can be omitted at the next inspection based on the calculation result of the error prediction calculation unit;
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 11,
The calibration omission determination unit determines that the calibration of the instrument can be omitted at the next inspection when the instrument error at the next inspection is predicted to be within the allowable range, and the instrument error at the next inspection inspection is within the allowable range. Determining that the calibration of the instrument cannot be omitted at the next inspection,
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 11,
The calibration omissibility determination unit determines, based on the calculation result of the error prediction calculation unit, whether or not calibration of the meter can be omitted at the time of an inspection after n times (n is an integer of 2 or more);
An instrument evaluation system characterized by

The instrument evaluation system according to claim 12,
The calibration omissibility determination unit determines that the calibration of the instrument can be omitted during the inspection after n times when the instrument error during the inspection after (n + 1) times is predicted to be within an allowable range, ) When it is predicted that the instrument error at the time of the inspection after the inspection is outside the allowable range, it is determined that the calibration of the instrument cannot be omitted at the inspection after the nth inspection,
An instrument evaluation system characterized by