JPH09304281A - 油検知装置 - Google Patents

油検知装置

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JPH09304281A
JPH09304281A JP8114679A JP11467996A JPH09304281A JP H09304281 A JPH09304281 A JP H09304281A JP 8114679 A JP8114679 A JP 8114679A JP 11467996 A JP11467996 A JP 11467996A JP H09304281 A JPH09304281 A JP H09304281A
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light
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fluorescence
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Hidehiko Kuroda
英彦 黒田
Shigehiko Mukai
成彦 向井
Tetsuo Aikawa
徹郎 相川
Kunihiko Yokoyama
邦彦 横山
Takashi Kokubo
隆 小久保
Masahiko Kuroki
雅彦 黒木
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Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】検知場所や設置場所の制限や特殊な環境設定が
不要となり、漏油を常に自動的に検知でき、漏油の可視
化により、早期検知および漏油箇所の厳密な特定が可能
となり、漏油状況の把握ができ、かつ油種の識別も可能
とする。 【解決手段】検知対象とする油の吸収波長を含む光を放
出し、漏油を励起して蛍光させるパルス光照射装置１
と、このパルス光照射装置１により蛍光された漏油８の
蛍光波長を選択する波長選択素子９と、パルス光照射装
置１により漏油８が蛍光を発している時間のみを選択し
て観測する光検知装置１０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラント内機器ま
たは車両などの部品からの油漏れを検知する油検知装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プラント内機器からの漏油を検知
するには、作業員が巡回して機器の漏油を目視により検
査する方法、漏油予想箇所下部に大きな皿状のオイルパ
ンを設置し、このオイルパンに漏油が溜まることを確認
する方法、漏油をオイルピットに集めて、油の浸透によ
り静電容量や抵抗が変化することを利用した油検知器に
よって検知する方法、あるいはプラント内に検出素子で
ある光ファイバケーブルを敷設して、機器から漏洩した
油が流れ落ちて上記光ファイバケーブルに接触すると、
透過光強度が変化することを利用して漏油を検知する方
法などが知られている。
【０００３】また、TOYOTA Technical Review Vol.42 N
o.2 Nov.1992に開示された製造中のエンジンなどの部品
からの漏油検知方法は、油に紫外線を照射することで油
の蛍光を検知し、これにより漏油を検知する方法であ
る。
【０００４】すなわち、この方法は蛍光灯などの外乱を
除去するため、検査対象であるエンジンおよび油検知装
置を暗室内に設置するとともに、紫外線照射によって検
知する油の蛍光波長と重ならないようにブラックライト
（紫外線ランプ）の前方に可視光線カットフィルタを取
り付け、紫外線領域のみを照射している。この紫外線照
射による油の蛍光は、イメージインテンシファイアによ
り増幅され、ＣＣＤカメラで撮影される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のプラ
ント内機器の漏油検知方法において、巡回による機器の
目視検査では、作業員が検査できない場所があったり、
漏油の発見に個人差が生じてしまう。また、絶えず巡回
することも不可能である。
【０００６】また、オイルパンやオイルピットにおける
油の蓄積から漏油を検知する方法では、漏油の早期検知
および漏油箇所の特定が不可能であり、加えてオイルパ
ンやオイルピットの設置場所が必要となる。
【０００７】さらに、光ファイバケーブルを用いた方法
では、漏洩した油が光ファイバケーブルに接触する必要
があり、漏れる油の厳密な場所の特定や漏油状況の正確
な把握が不可能である。
【０００８】ΤOYOΤA Technical Review Vol.42 No.2
Nov.1992に開示されたエンジンなどの部品からの漏油検
知技術では、蛍光灯などの外乱に弱いため、暗室といっ
た環境設定をする必要があり、装置が大掛かりになる問
題がある。また、エンジン部分（樹脂部分など）に紫外
線による蛍光発光があり、オイルの漏れと誤判定してし
まう問題がある。そして、発光強度が非常に弱く、検知
するために蛍光剤を添加して発光強度を向上させなけれ
ばならない油も存在する。加えて、漏れ出た油種の判別
は不可能である。
【０００９】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、検知場所や設置場所の制限や特殊な環境設定が
不要となり、漏油を常に自動的に検知でき、漏油の可視
化により、早期検知および漏油箇所の厳密な特定が可能
となり、漏油状況の把握ができ、かつ油種の識別も可能
な油検知装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１は、車両や機器からの漏油を
検知する油検知装置であって、検知対象とする油の吸収
波長を含む光を放出し、漏油を励起して蛍光させるパル
ス光照射装置と、このパルス光照射装置により蛍光され
た漏油の蛍光波長を選択する波長選択素子と、前記パル
ス光照射装置により漏油が蛍光を発している時間のみを
選択して観測する光検知装置とを備えたことを特徴とす
る。
【００１１】請求項２は、請求項１記載のパルス光照射
装置がパルスレーザ装置であることを特徴とする。
【００１２】請求項３は、請求項１記載の波長選択素子
がバンドパスフィルタであることを特徴とする油検知装
置。
【００１３】請求項４は、請求項１記載の光検知装置が
高速シャッタ機能および映像増倍機能を有するイメージ
インテンシファイアであることを特徴とする。
【００１４】請求項５は、車両や機器からの漏油を検知
する油検知装置であって、検知対象とする油の吸収波長
を含む光を放出し、漏油を励起して蛍光させるフラッシ
ュランプと、このフラッシュランプにより蛍光された漏
油の蛍光波長を選択する波長選択素子と、前記フラッシ
ュランプにより漏油が蛍光を発している時間のみを選択
して観測する光検知装置とを備えたことを特徴とする。
【００１５】請求項６は、請求項５記載の波長選択素子
がバンドパスフィルタであることを特徴とする。
【００１６】請求項７は、請求項５記載の光検知装置が
高速ゲート機能付き光電子増倍管およびボックスカー積
分器のいずれか一方と組み合わせた光電子増倍管である
ことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を図
１〜図１８を参照して説明する。図１は本発明に係る油
検知装置の第１実施形態を示す構成図である。この第１
実施形態の油検知装置は、火力発電所内の各種機器にお
ける漏油を検知するものである。
【００１８】図１において、本発明の第１実施形態の油
検知装置は、光照射部と、観測装置部と、信号処理装置
部とから大略構成されている。上記光照射部は、パルス
光照射装置としてのパルスレーザ装置１と、このパルス
レーザ装置１から出射されたパルスレーザ光２を光ファ
イバケーブル３に導入するためのレンズ４と、光ファイ
バケーブル３によって監視領域近傍まで伝送されたパル
スレーザ光２を漏油検知の対象とする機器５上の目的と
する広さの監視領域６に照射するためのレンズ付きの照
射へッド７とから構成されている。
【００１９】上記観測装置部は、監視領域６内に発生し
た漏油８からの蛍光のみを波長分離で選択する波長選択
素子９と、漏油８からの蛍光が発生している時間のみま
たはパルスレーザ光２の時間幅のみを選択して検出可能
な光検知装置としての高速シャッタ機能付き画像センサ
１０と、この高速シャッタ付き画像センサ１０を制御す
るカメラコントローラ１１とから構成されている。
【００２０】なお、パルスレーザ装置１とカメラコント
ローラ１１は、パルスレーザ光２の照射タイミングと高
速シャッタ付き画像センサ１０による観測を同期して動
作が行えるように、同期信号線１２で接続されている。
【００２１】上記信号処理装置部は、カメラコントロー
ラ１１からの画像信号を入力する計算機１３と、この計
算機１３に接続された警報器１４とから構成されてい
る。なお、パルスレーザ装置１は漏油８の吸収スペクト
ルおよび蛍光発光時間に基づいて最適なものが選択され
る。
【００２２】ところで、火力発電所ではスチームタービ
ン油（Ｓ／Τ油），ガスタービン油（Ｇ／Τ油），機械
作動油（ΜΗＣ油），電気作動油（ＥＨＣ油）および上
記油を任意の割合で混合した混合油の５種が主たる対象
であり、これらの油は、それぞれ図２，図３，図４，図
５および図６の吸収スペクトル測定データに示すよう
に、概ね波長１９０ｎｍから３６０ｎｍの範囲に吸収度
を有する。このため、パルスレーザ装置１は、１９０ｎ
ｍ〜３６０ｎｍの範囲で発振出力を有するものが必要で
ある。
【００２３】また、スチームタービン油，ガスタービン
油，機械作動油，電気作動油および混合油の漏油の発光
時間は、それぞれ図７，図８，図９，図１０および図１
１に示すように、概ね５００ｎｓ以内で減衰している。
このため、信号対ノイズ比を大きくできるようにするに
は、パルスレーザ光２の時間幅は油の発光時間より十分
短い方が有利である。
【００２４】これを達成できるレーザ装置としては、塩
化クリプトンレーザ，フッ化クリプトンレーザ，塩化キ
セノンレーザ，フッ化キセノンレーザなどのエキシマレ
ーザ、またはネオジウムＹＡＧレーザ，ネオジウムガラ
スレーザ，ネオジウムＹＬＦレーザ，ネオジウムＹＶ4
レーザなどのパルス固体レーザの第３乃至第４高調波
光、またはルビーレーザの第２乃至第３高調波光、チタ
ンサファイアレーザ，色素レーザ，アレクサンドライト
レーザなどの波長可変レーザの第２乃至第３高調波光な
どが適用可能である。
【００２５】本実施形態のデータは、パルスレーザ装置
１に出力光のパルス幅が５ｎｓ、出力光波長２６６ｎｍ
のＱスイッチ動作ネオジウムＹＡＧレーザの第４高調波
を使用した場合である。
【００２６】光ファイバケーブル３は、パルスレーザ光
２が透過可能であれば、如何なるものでもよく、本実施
形態では石英コアの光ファイバーを使用している。ま
た、波長選択素子９は、漏油８からの発光スペクトルを
選択的に透過できるものが望ましい。
【００２７】火力発電所で使用されている５種の油に対
して波長２６６ｎｍの光を照射したときの発光スペクト
ルは、図１２，図１３，図１４，図１５および図１６に
示す通りであり、各対象油の発光スペクトルと蛍光灯や
太陽光線、白熱電球などの外乱光条件に応じて適宜、波
長選択素子９の透過波長を選択すべきである。
【００２８】本実施形態では、波長選択素子９に透過波
長が２９０ｎｍから３５０ｎｍの範囲にあるバンドパス
フィルタとしての誘電体多層膜フィルタを用いている。
なお、波長選択素子９に色ガラスフィルタやグレーティ
ングによる分散を利用したものも適用可能である。
【００２９】高速シャッタ付き画像センサ１０は、波長
選択素子９から透過する光波長に対して感度があり、か
つ漏油８の発光時間程度から蛍光灯や太陽光線、白熱電
球などの外乱光の影響を回避できる時間の範囲、すなわ
ち火力発電所で使用されている５種の油に対しては、概
ね１００ｎｓから７０μｓの間でシャッタ機能を有する
ものである必要がある。
【００３０】このようなものとしては、ゲート機能を有
するイメージインテンシファイアを備えたＣＣＤ撮像素
子、ＳΙΤカメラ、ストリークカメラ，その他高速シャ
ッタ機能を備えたテレビカメラ、またはスチルカメラが
適用可能である。本実施形態では、高速シャッタ付き画
像センサ１０に紫外光透過カメラレンズと最小シャッタ
時間１００ｎｓのイメージインテンシファイアにΤＶカ
メラ用ＣＣＤ撮像素子を組み合わせたもの用い、シャッ
タ時間４００ｎｓで使用している。
【００３１】以下に本実施形態の作用を説明する。
【００３２】パルスレーザ装置１から出射したパルスレ
ーザ光２は、レンズ４により光ファイバケーブル３に導
入される。この光ファイバケーブル３は漏油検知の対象
とする機器５の近傍まで敷設されており、照射へッド７
にパルスレーザ光２を導光する。照射へッド７から出射
されたパルスレーザ光２は監視領域６をパルス的に均一
に照射する。これにより、機器５上から発生した漏油８
は前述のように蛍光を発する。この蛍光は波長選択素子
９で適宜選択して透過される。
【００３３】一方、カメラコントローラ１１は、同期信
号線１２からの信号に従い、高速シャッタ機能付き画像
センサ１０のシャッタ機能をパルスレーザ光２が消失し
た直後からシャッタが開くように制御を行うとともに、
予め規定した時間の間開放した後にシャッタを閉じるよ
うに制御を行う。
【００３４】その結果、画像の信号はカメラコントロー
ラ１１を経て計算機１３に送出され、この計算機１３で
任意の画像処理を行った後、漏油を判断して警報器１４
に信号を送出する。これにより、警報器１４は光，音，
または合成音声などで周囲に警告を発する。
【００３５】以上のように、本実施形態の装置では、パ
ルスレーザ光２の照射時刻および照射時間と、漏油８か
らの蛍光発光の発生時刻と時間幅をずらせているため、
パルスレーザ光２を迷光として観測してしまうことが避
けられる効果がある。
【００３６】また、対象としている漏油８の背景にある
材料からの燐光や蛍光発光も、このように時間選択する
ことで避けることが可能である。さらに、パルスレーザ
光２の波長と波長選択素子９の透過波長とが異なること
も、パルスレーザ光２を迷光として観測してしまうこと
が避けられる効果がある。
【００３７】そして、高速シャッタ機能付き画像センサ
１０の動作が非常に速いため、蛍光灯，太陽光線，白熱
電球などの外乱光の影響を避けられるので、室内の照明
下や太陽光線の多い屋外での使用も可能であるという効
果がある。
【００３８】このようにして本実施形態の装置で得られ
た模擬漏油を蛍光灯照明下で検知した画像の例を図１７
（Ａ）〜（Ｃ）に、通常の画像を図１８（Ａ）〜（Ｃ）
にそれぞれ示す。
【００３９】図１７（Ａ）および図１８（Ａ）は、背景
の材料をアルミニウムとしスチームタービン油を模擬漏
油として塗布したものである。このように通常のΤＶモ
ニター画像では油の選択的検知はできないが、本実施形
態の装置によれば、油のみ選択的に検知できていること
がわかる。
【００４０】図１７（Ｂ）および図１８（Ｂ）は、フッ
素系樹脂の一例であるテフロン（商品名）を背景材料と
してスチームタービン油を模擬漏油とした場合である。
図１７（Ｃ）および図１８（Ｃ）は、発泡樹脂を背景材
料としてスチームタービン油を模擬漏油とした場合であ
り、本実施形態の装置によれば、いずれも明瞭に油のみ
選択的に検出できている。
【００４１】一般に、フッ素系樹脂，ペイント塗装面，
発泡樹脂は、紫外線照射した場合、蛍光を発生するが、
これらの背景材料からの蛍光波長、蛍光発光時間がスチ
ームタービン油と異なっているため、明瞭に油のみ分離
できていることがわかる。従来の時間分解機能を持たな
い蛍光法の漏油検知システムでは、このような蛍光性の
材料上に滴下した油を検知することはできない。また、
明るい場所での検知も従来技術では非常に困難である。
【００４２】このように本実施形態によれば、検知対象
とする油の吸収波長に合った光を油に照射すると、油は
光を吸収して蛍光を発する。この蛍光の発光波長および
発光時間は油種により特有であり、これを利用して、油
の発光（蛍光）波長を選択的に観測するための波長選択
素子９と、油が発光している時間のみを選択的に観測す
るための高速シャッタ機能付き画像センサ１０によって
観測することで、太陽光や照明、その他の材料からの発
光など外乱の中から検知対象とする油の微弱な蛍光のみ
を選択的に観測することができる。
【００４３】すなわち、本実施形態によれば、検知対象
とする油の吸収波長を含む光を放出するパルスレーザ装
置１を設けたことで、漏油８を励起して蛍光させること
ができる。この油の蛍光波長を選択するための波長選択
素子９を備え、油が蛍光を発している時間のみを選択し
て観測する高速シャッタ機能付き画像センサ１０によっ
て観測することで、油の蛍光波長だけを発光している時
間のみ観測することができ、プラント内機器材料や部品
からの発光や照明などの外乱から目的とする油の微弱な
蛍光を選択的に検知することができる。
【００４４】また、本実施形態によれば、パルス光照射
装置をパルスレーザ装置としたことにより、パルスレー
ザはパルス幅が短く（数ｎｓ〜数μｓ）、また光の単色
性も良好なため、パルスレーザ光と油の蛍光を時間的か
つ波長的に分離し易く、油を蛍光させるパルスレーザ光
自体が高速シャッタ機能付き画像センサ１０の外乱とな
ることがないので、高感度な検知が可能となる。
【００４５】さらに、本実施形態によれば、波長選択素
子９をバンドパスフィルタとしたことにより、検知対象
である油種毎の発光波長に適した観測をすることがで
き、照明やその他の発光物質からの外乱の影響を受けず
に観測することができる。また、バンドパスフィルタの
透過波長を変えた複数の波長の異なった観測データを比
較することで、発光スペクトルのパターン化ができ、こ
の発光スペクトルパターンにより油種の判別も可能にな
る。
【００４６】そして、本実施形態によれば、光検知装置
としての高速シャッタ機能付き画像センサ１０を高速シ
ャッタ機能および映像増倍機能を有するイメージインテ
ンシファイアとすることで、微弱な漏油８の蛍光を画像
として観測することでができ、漏油８の画像を検知する
ことができる。また、高速ゲートによるシャッタ機能を
用いることで、油が蛍光している時間だけ選択して観測
することができ、背景材料の発光との差別化や外乱を低
減することができる。
【００４７】図１９は本発明に係る油検知装置の第２実
施形態を示す構成図である。なお、前記第１実施形態と
同一の部分には同一の符号を付して説明する。第２実施
形態の油検知装置は、前記第１実施形態と同様に、火力
発電所内の各種機器における漏油を検知するものであ
る。
【００４８】第１実施形態中のパルスレーザ装置１，レ
ンズ４，光ファイバケーブル３，照射へッド７から構成
される光照射部を、第２実施形態ではパルスフラッシュ
ランプ電源１５，フラッシュランプヘッド１６，照射側
波長選択素子１７で構成されたものに置き換え、光照射
部の低コスト化とメンテナンスの簡易性を図ったもので
ある。
【００４９】また、第１実施形態の波長選択素子９，高
速シャッタ付き画像センサ１０，カメラコントローラ１
１から構成される観測装置部を、第２実施形態では波長
選択素子９，シャッタ機能を有する光検知装置としての
通常の光検出器１８，検出器制御装置１９で構成された
ものに置き換え、対象とする漏油の存在の有無のみ検知
するように機能を縮小して構成を簡素化している。
【００５０】すなわち、図１９に示すように光照射部に
おいては、パルスフラッシュランプ電源１５と監視領域
近傍に設置したフラッシュランプヘッド１６とが伝送線
２０により接続されている。このフラッシュランプヘッ
ド１６には、監視領域６内に発生した漏油８からの蛍光
のみを波長分離で選択するための照射側波長選択素子１
７が取り付けられている一方、光検出器１８は漏油８か
らの蛍光が発生している時間のみまたはフラッシュラン
プヘッド１６の発光時間幅のみを選択して検出すること
ができる。
【００５１】なお、パルスフラッシュランプ電源１５と
検出器制御装置１９は、フラッシュランプヘッド１６の
発光タイミングと光検出器１８による観測を同期して動
作が行えるように、同期信号線１２で接続されている。
【００５２】信号処理装置部は、検出器制御装置１９か
らの検出信号を閾値で判断する信号処理装置２１と、こ
の信号処理装置２１に接続された警報器１４とから構成
されている。なお、照射側波長選択素子１７は、漏油８
の吸収スペクトルに基づいて最適なものが選択される。
【００５３】ところで、火力発電所ではスチームタービ
ン油（Ｓ／Τ油），ガスタービン油（Ｇ／Τ油），機械
作動油（ΜΗＣ油），電気作動油（ＥＨＣ油）および上
記油を任意の割合で混合した混合油の５種が主たる対象
であり、これらの油は、それぞれ図２，図３，図４，図
５および図６の吸収スペクトル測定データに示すよう
に、概ね波長１９０ｎｍから３６０ｎｍの範囲に吸収度
を有する。このため、照射側波長選択素子１７は、１９
０ｎｍ〜３６０ｎｍの範囲で適宜選択された波長域を透
過するものが必要である。
【００５４】また、スチームタービン油，ガスタービン
油，機械作動油，電気作動油および混合油の漏油の発光
時間はそれぞれ図７，図８，図９，図１０および図１１
に示すように、概ね５００ｎｓ以内で減衰している。こ
のため、信号対ノイズ比を大きくできるようにするに
は、フラッシュランプヘッド１６の発光時間幅は外乱光
の影響を回避するために短い方が有利である。
【００５５】これを達成できるものフラシュランプとし
てとしては、キセノンフラッシュランプなどの希ガスパ
ルス放電ランプ，塩化クリプトン放電パルスランプ，フ
ッ化クリプトンパルス放電ランプ、塩化キセノンパルス
放電ランプ、フッ化キセノンパルス放電ランプなどのエ
キシマランプなどが適用可能である。
【００５６】本実施形態では、フラッシュランプヘッド
１６に電気入力１５Ｊ、発光パルス幅７ｎｓの高出力パ
ルスキセノンランプを内蔵したものを使用している。
【００５７】また、照射側波長選択素子１７としては、
中心波長２６０ｎｍ、バンド幅４０ｎｍのバンドパスフ
ィルタとしての誘電体多層膜フィルタを使用している。
なお、照射側波長選択素子１７に色ガラスフィルタやグ
レーティングによる分散を利用したものも適用可能であ
る。そして、波長選択素子９は、漏油８からの発光スペ
クトルを選択的に透過できるものが望ましい。
【００５８】火力発電所で使用されている５種の油に対
して波長２６６ｎｍの光を照射したときの発光スペクト
ルは、図１２，図１３，図１４，図１５および図１６に
示すの通りであり、各対象油の発光スペクトルと蛍光灯
や太陽光線、白熱電球などの外乱光条件に応じて適宜、
波長選択素子９の透過波長を選択すべきである。
【００５９】本実施形態では、波長選択素子９に透過波
長が２９０ｎｍから３５０ｎｍにあるバンドパスフィル
タとしての誘電体多層膜フィルタを用いている。なお、
波長選択素子９に色ガラスフィルタやグレーティングに
よる分散を利用したもの適用可能である。
【００６０】光検出器１８は、波長選択素子９から透過
する光波長に対して感度があり、かつ漏油８の発光時間
程度から蛍光灯や太陽光線、白熱電球などの外乱光の影
響を回避できる時間の範囲、すなわち火力発電所で使用
されている５種の油に対しては、概ね１００ｎｓから７
０μｓの間でシャッタ機能を有するものである必要があ
る。
【００６１】このようなものとしては、ゲート機能を有
する光電子増倍管，ストリークカメラ，その他高速シャ
ッタ機能を備えたアバランシェフォトダイオード，フォ
トダイオード，フォトトランジスタなどが適用可能であ
る。本実施形態では、ゲート機能付きの光電子増倍管を
用いて、ゲート時間７μｓで使用している。
【００６２】なお、同等の機能を持つものとしては、シ
ャッタ機能を持たない光電子増倍管，アバランシェフォ
トダイオード，フォトダイオード，フォトトランジスタ
などの光検出装置と、ボックスカー積分器とを組み合わ
せて時間分解して目的とする漏油８からの蛍光を選択的
に捉える装置も使用することができる。
【００６３】以下に本実施形態の作用を説明する。
【００６４】パルスフラッシュランプ電源１５から高圧
パルス電圧がフラッシュランプヘッド１６に印加され
る。これにより、フラッシュランプヘッド１６は発光
し、照射側波長選択素子１７で油の吸収スペクトルに適
合した波長のみを選択透過し、監視領域６をパルス的に
均一に照射する。その結果、機器５上から発生した漏油
８は前述のように蛍光を発する。この蛍光は波長選択素
子９で適宜選択して透過される。
【００６５】一方、検出器制御装置１９は、同期信号線
１２からの信号に従い、光検出器１８のゲート機能をフ
ラッシュランプヘッド１６の発光と同期させて動作させ
る。その結果、漏油８からの蛍光発光のみを時間分解し
て検出できることになる。この検出信号は検出器制御装
置１９を経て信号処理装置２１に送出され、一定の閾値
を超えたときに警報器１４を作動させる信号を送出す
る。これにより、警報器１４は光，音，または合成音声
などで周囲に警告を発する。
【００６６】以上のように、本実施形態の装置では、第
１実施形態を簡略化した機能として対象とする漏油の存
在の有無を簡易に検知でき、２次元画像として捉えられ
ないことを除けば、同等の機能を有する。
【００６７】このように本実施形態によれば、パルス光
照射装置をフラッシュランプとしたことにより、フラッ
シュランプが検知対象とする油の吸収波長を含む光を放
出でき、パルスレーザに比べ簡単な構成であるため、メ
ンテナンス性の良好な照射装置とすることができる。
【００６８】また、本実施形態によれば、照射側波長選
択素子１７をバンドパスフィルタとしたことにより、フ
ラッシュランプが放出する波長から油の吸収波長を含む
波長を選択的に照射することができ、効率的に油を発光
させることができ、かつ観測側で外乱となる波長の光を
透過させないようにすることもできる。
【００６９】そして、バンドパスフィルタの透過波長を
変えることで、任意の照射波長とすることもできる。加
えて、複数の照射波長での発光観測データを比較するこ
とで、励起スペクトル形状のパターン化ができ、この励
起スペクトルパターンにより油種の判別も可能になる。
【００７０】さらに、本実施形態によれば、光検出器１
８を高速ゲート機能付き光電子増倍管およびボックスカ
ー積分器のいずれか一方と組み合わせた光電子増倍管と
することにより、微弱な漏油８の蛍光を信号として観測
することでができ、漏油８の有無を検知することができ
る。そして、高速ゲートおよびボックスカー積分器によ
るシャッタ機能を用いることで、油が蛍光している時間
だけ選択して観測することができ、背景材料の発光との
差別化や、外乱を低減することができる。
【００７１】なお、本発明は上記各実施形態に限定され
ることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記各
実施形態では、火力発電所内の各種機器における漏油を
検知するものに適用したが、これに限らず車両の各種機
器などにおける漏油を検知するものにも適用することが
できる。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、検知対象とする油の吸収波長を含む光を放出
し、漏油を励起して蛍光させるパルス光照射装置と、こ
のパルス光照射装置により蛍光された漏油の蛍光波長を
選択する波長選択素子と、パルス光照射装置により漏油
が蛍光を発している時間のみを選択して観測する光検知
装置とを備えたことにより、微量の漏油を検知すること
ができ、蛍光灯程度の外乱があっても漏油を検知できる
ため、設置場所に制限がなく、早期検知と漏油箇所の特
定が可能となるとともに、漏洩した油の種類を判別する
ことができる。
【００７３】請求項２によれば、請求項１記載のパルス
光照射装置がパルスレーザ装置であるため、パルスレー
ザはパルス幅が短く（数ｎｓ〜数μｓ）、また光の単色
性も良好なため、パルスレーザ光と油の蛍光を時間的か
つ波長的に分離し易く、油を蛍光させるパルスレーザ光
自体が光検知装置の外乱となることがないので、高感度
な検知が可能となる。
【００７４】請求項３によれば、請求項１記載の波長選
択素子がバンドパスフィルタであるため、検知対象であ
る油種毎の発光波長に適した観測をすることができ、照
明やその他の発光物質からの外乱の影響を受けずに観測
することができる。また、バンドパスフィルタの透過波
長を変えた複数の波長の異なった観測データを比較する
ことで、発光スペクトルのパターン化ができ、この発光
スペクトルパターンにより油種の判別も可能になる。
【００７５】請求項４によれば、請求項１記載の光検知
装置が高速シャッタ機能および映像増倍機能を有するイ
メージインテンシファイアであるため、微弱な漏油の蛍
光を画像として観測することでができ、漏油の画像を検
知することができる。また、高速ゲートによるシャッタ
機能を用いることで、油が蛍光している時間だけ選択し
て観測することができ、背景材料の発光との差別化や外
乱を低減することができる。
【００７６】請求項５によれば、検知対象とする油の吸
収波長を含む光を放出し、漏油を励起して蛍光させるフ
ラッシュランプと、このフラッシュランプにより蛍光さ
れた漏油の蛍光波長を選択する波長選択素子と、前記フ
ラッシュランプにより漏油が蛍光を発している時間のみ
を選択して観測する光検知装置とを備えたことにより、
フラッシュランプが検知対象とする油の吸収波長を含む
光を放出でき、パルスレーザに比べ簡単な構成であるた
め、メンテナンス性の良好な照射装置とすることができ
る。
【００７７】請求項６によれば、請求項５記載の波長選
択素子がバンドパスフィルタであるため、フラッシュラ
ンプが放出する波長から油の吸収波長を含む波長を選択
的に照射することができ、効率的に油を発光させること
ができ、かつ観測側で外乱となる波長の光を透過させな
いようにすることもできる。
【００７８】そして、バンドパスフィルタの透過波長を
変えることで、任意の照射波長とすることもできる。加
えて、複数の照射波長での発光観測データを比較するこ
とで、励起スペクトル形状のパターン化ができ、この励
起スペクトルパターンにより油種の判別も可能になる。
【００７９】請求項７によれば、請求項５記載の光検知
装置が、高速ゲート機能付き光電子増倍管およびボック
スカー積分器のいずれか一方と組み合わせた光電子増倍
管であるため、微弱な漏油の蛍光を信号として観測する
ことでができ、漏油の有無を検知することができる。そ
して、高速ゲートおよびボックスカー積分器によるシャ
ッタ機能を用いることで、油が蛍光している時間だけ選
択して観測することができ、背景材料の発光との差別化
や、外乱を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る油検知装置の第１実施形態を示す
構成図。
【図２】検知対象油としてスチームタービン油の吸収ス
ペクトル測定データを示す波形図。
【図３】検知対象油としてガスタービン油の吸収スペク
トル測定データを示す波形図。
【図４】検知対象油として機械作動油の吸収スペクトル
測定データを示す波形図。
【図５】検知対象油として電気作動油の吸収スペクトル
測定データを示す波形図。
【図６】検知対象油として混合油の吸収スペクトル測定
データを示す波形図。
【図７】検知対象油としてスチームタービン油の発光時
間データを示す波形図。
【図８】検知対象油としてガスタービン油の発光時間デ
ータを示す波形図。
【図９】検知対象油として機械作動油の発光時間データ
を示す波形図。
【図１０】検知対象油として電気作動油の発光時間デー
タを示す波形図。
【図１１】検知対象油として混合油の発光時間データを
示す波形図。
【図１２】検知対象油としてスチームタービン油の発光
スペクトルの測定結果を示す波形図。
【図１３】検知対象油としてガスタービン油の発光スペ
クトルの測定結果を示す波形図。
【図１４】検知対象油として機械作動油の発光スペクト
ルの測定結果を示す波形図。
【図１５】検知対象油として電気作動油の発光スペクト
ルの測定結果を示す波形図。
【図１６】検知対象油として混合油の発光スペクトルの
測定結果を示す波形図。
【図１７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は第１実施形態の装
置で得られた模擬漏油の選択的検知画像を示す説明図。
【図１８】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は通常のΤＶモニタ
ー画像を示す説明図。
【図１９】本発明に係る油検知装置の第２実施形態を示
す構成図。
【符号の説明】
１ パルスレーザ装置（パルス光照射装置） ２ パルスレーザ光 ３ 光ファイバケーブル ４ レンズ ５ 機器 ６ 監視領域 ７ 照射へッド ８ 漏油 ９ 波長選択素子 １０ 高速シャッタ機能付き画像センサ（光検知装置） １１ カメラコントローラ １２ 同期信号線 １３ 計算機 １４ 警報器 １５ パルスフラッシュランプ電源 １６ フラッシュランプヘッド １７ 照射側波長選択素子 １８ 光検出器（光検知装置） １９ 検出器制御装置 ２０ 伝送線 ２１ 信号処理装置
フロントページの続き (72)発明者 相川 徹郎 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 横山 邦彦 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 小久保 隆 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社エネルギー・環境研究所 内 (72)発明者 黒木 雅彦 神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号 東京電力株式会社エネルギー・環境研究所 内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両や機器からの漏油を検知する油検知
    装置であって、検知対象とする油の吸収波長を含む光を
    放出し、漏油を励起して蛍光させるパルス光照射装置
    と、このパルス光照射装置により蛍光された漏油の蛍光
    波長を選択する波長選択素子と、前記パルス光照射装置
    により漏油が蛍光を発している時間のみを選択して観測
    する光検知装置とを備えたことを特徴とする油検知装
    置。
  2. 【請求項２】 パルス光照射装置は、パルスレーザ装置
    であることを特徴とする請求項１記載の油検知装置。
  3. 【請求項３】 波長選択素子は、バンドパスフィルタで
    あることを特徴とする請求項１記載の油検知装置。
  4. 【請求項４】 光検知装置は、高速シャッタ機能および
    映像増倍機能を有するイメージインテンシファイアであ
    ることを特徴とする請求項１記載の油検知装置。
  5. 【請求項５】 車両や機器からの漏油を検知する油検知
    装置であって、検知対象とする油の吸収波長を含む光を
    放出し、漏油を励起して蛍光させるフラッシュランプ
    と、このフラッシュランプにより蛍光された漏油の蛍光
    波長を選択する波長選択素子と、前記フラッシュランプ
    により漏油が蛍光を発している時間のみを選択して観測
    する光検知装置とを備えたことを特徴とする油検知装
    置。
  6. 【請求項６】 波長選択素子は、バンドパスフィルタで
    あることを特徴とする請求項５記載の油検知装置。
  7. 【請求項７】 光検知装置は、高速ゲート機能付き光電
    子増倍管およびボックスカー積分器のいずれか一方と組
    み合わせた光電子増倍管であることを特徴とする請求項
    ５記載の油検知装置。
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