JP2007093507A - Gas detection method, gas detector and gas detection piping - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長期かつ連続的にガス検出を必要とする分野、特に鉱工業、石油化学、及び高圧ガス製造施設などにおけるガスの漏洩などの検出に好適に用いることのできるガス検出方法、ガス検出器及びガス検出配管に関する。 The present invention relates to a gas detection method and a gas detector that can be suitably used for detection of gas leaks in fields that require gas detection continuously for a long period of time, particularly in mining and manufacturing, petrochemical, and high-pressure gas production facilities. And gas detection piping.
従来、大気中で存在するガスの検出方法として、ガルバニ電池式や定電位電解式などの化学反応を利用したもの、気体の熱伝導差を利用したものなどがあり、これらのガス検出方法によれば、目的とするガスを高感度及び高精度で検出することができる。 Conventionally, methods for detecting gases existing in the atmosphere include those using chemical reactions such as galvanic cell type and constant potential electrolysis type, and those using the difference in thermal conductivity of gas. Thus, the target gas can be detected with high sensitivity and high accuracy.
しかしながら、上述した従来のガス検出方法では、化学反応や熱伝導を用いているため、使用するセンサー自体が基本的に消耗してしまうという問題があった。このため、前述した方式を用いたガス検出器においては、定期的にセンサーを交換しなければならず、長期かつ連続的な使用には適していない。また、熱伝導を用いる検出方法においては、使用前及び使用中において、適宜検出器のゼロ点調整を行う必要があり、安定度に問題があった。 However, since the conventional gas detection method described above uses chemical reaction or heat conduction, there is a problem that the sensor itself used is basically consumed. For this reason, in the gas detector using the above-described method, the sensor must be periodically replaced, which is not suitable for long-term and continuous use. Moreover, in the detection method using heat conduction, it is necessary to adjust the zero point of the detector as appropriate before and during use, and there is a problem in stability.
一方、所定の装置などからのリークガスを検出するに際しては、前記リークガスを大気中などの非制限空間内に放出した場合、前記リークガスの濃度が極めて小さくなりすぎ、前記リークガスを高精度に検出することができないという問題があった。この結果、前記装置などから問題とするガスが実際にリークしているのか否かについて正確に確認することができないという問題があった。 On the other hand, when detecting leak gas from a predetermined device or the like, if the leak gas is released into an unrestricted space such as the atmosphere, the concentration of the leak gas becomes too small and the leak gas is detected with high accuracy. There was a problem that could not. As a result, there has been a problem that it cannot be accurately confirmed whether or not the gas in question is actually leaking from the apparatus or the like.
また、前記リークガスの濃度の大小に拘らず、このような検出ガスの吹き出し及び吹き止まりを確認することが困難であるという問題もあった。 In addition, there is a problem that it is difficult to confirm the blowout and stop of the detection gas regardless of the concentration of the leak gas.
本発明は、検出すべきガスの濃度が極めて低い場合においても、ゼロ点調整などを頻繁に行うことなく、極めて簡易に長時間安定して目的とするガスを検出することができるとともに、前記ガスの吹き出し及び吹き止まりを簡易に確認することを目的とする。 In the present invention, even when the concentration of the gas to be detected is extremely low, the target gas can be detected very easily and stably for a long time without frequently performing zero point adjustment and the like. The purpose is to easily check the blowout and the blowout.
上記目的を達成すべく、本発明は、
所定の環境下から放出された検出ガスを流通させる検出管を準備する工程と、
前記検出管に対して略中央に屈曲部を有する放出管を接続する工程と、
前記検出管内に前記検出ガスの存在しない状態で、前記検出管に向けて音波を放出し、このときの音速度を第1の音速度として計測する工程と、
前記検出管内に前記検出ガスの存在する状態で、前記検出管に向けて前記音波を放出し、このときの音速度を第2の音速度として計測する工程と、
前記第1の音速度と前記第2の音速度との差分を得ることにより、前記検出ガスの存在を検出する工程と、
を具えることを特徴とする、ガス検出方法に関する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
Preparing a detection tube for circulating a detection gas released from a predetermined environment;
Connecting a discharge tube having a bent portion at substantially the center to the detection tube;
A step of emitting a sound wave toward the detection tube in the absence of the detection gas in the detection tube, and measuring a sound speed at this time as a first sound speed;
In the state where the detection gas is present in the detection tube, emitting the sound wave toward the detection tube, and measuring the sound speed at this time as a second sound speed;
Detecting the presence of the detection gas by obtaining a difference between the first sound speed and the second sound speed;
It is related with the gas detection method characterized by comprising.
また、本発明は、
所定の音波を発生するための音波発生源と、
前記音波を放出するための音波放出手段と、
前記音波を受信するための音波受信手段と、
所定の環境下から放出された検出ガスを流通させるための検出管と、
前記検出管に対して接続された、略中央に屈曲部を有する放出管と、
前記音波の、前記検出管中に所定の検出ガスが存在しない場合における第1の音速度と、前記検出管中に前記検出ガスが存在する場合における第2の音速度とを比較検出し、差分を得るための計測手段と、
を具えることを特徴とする、ガス検出器に関する。
The present invention also provides:
A sound wave source for generating a predetermined sound wave;
Sound wave emitting means for emitting the sound wave;
A sound wave receiving means for receiving the sound wave;
A detection tube for circulating a detection gas released from a predetermined environment;
A discharge tube connected to the detection tube and having a bent portion at substantially the center;
The first sound velocity of the sound wave when the predetermined detection gas is not present in the detection tube and the second sound velocity when the detection gas is present in the detection tube are compared and detected, and the difference Measuring means to obtain
It is related with the gas detector characterized by comprising.
さらに、本発明は、
検出ガスの存在しない雰囲気中に音波を放出して得た第1の音速度と、検出ガスの存在する雰囲気中に前記音波を放出して得た第2の音速度とを計測し、前記第1の音速度と前記第2の音速度との差分を得ることにより、前記検出ガスの存在を検出するガス検出に用いる検出配管であって、
前記検出配管は、前記検出ガスを流すための検出管と、この検出管に対して接続された略中央に屈曲部を有する放出管とを具えることを特徴とする、ガス検出配管に関する。
Furthermore, the present invention provides
A first sound velocity obtained by emitting a sound wave in an atmosphere in which no detection gas exists, and a second sound velocity obtained by emitting the sound wave in an atmosphere in which a detection gas exists, A detection pipe used for gas detection for detecting the presence of the detection gas by obtaining a difference between the sound speed of 1 and the second sound speed,
The detection pipe includes a detection pipe for flowing the detection gas, and a discharge pipe having a bent portion at a substantially center connected to the detection pipe.
本発明によれば、目的とする検出ガスを所定の検出管内に導入し、この検出管内を流すようにしているので、前記検出ガスが非制限空間内に拡散するのを防止することができる。したがって、前記検出ガスが例えば装置からリークしてきたリークガスのように極めて微量な場合においても、前記検出ガスが非制限空間に拡散するのを防止することができるため、前記リークガスをある程度高濃度に保持できるようになる。 According to the present invention, since the target detection gas is introduced into the predetermined detection tube and flows through the detection tube, the detection gas can be prevented from diffusing into the unrestricted space. Therefore, even when the detection gas is very small, for example, a leak gas leaking from the apparatus, the detection gas can be prevented from diffusing into an unrestricted space, so that the leak gas is kept at a high concentration to some extent. become able to.
また、前記検出管に対して略中央に屈曲部を有する放出管を設けるようにしている。したがって、前記検出ガスは前記放出管の前記屈曲部によって外部への吹き出しがある程度抑制されるようになる。この結果、前記検出管内での前記検出ガスの滞留の度合いが、前記検出ガスの比重の大小と無関係に増大させることができ、前記検出管による保持効果との相乗効果によって、前記検出管内における前記リークガスを高濃度に保持できるようになる。 In addition, a discharge tube having a bent portion in the approximate center with respect to the detection tube is provided. Therefore, the detection gas is suppressed from being blown out to some extent by the bent portion of the discharge tube. As a result, the degree of stagnation of the detection gas in the detection tube can be increased regardless of the specific gravity of the detection gas, and the synergistic effect with the holding effect by the detection tube allows the detection gas to stay in the detection tube. The leak gas can be maintained at a high concentration.
さらに、前記検出管に対して前記放出管を接続するようにしているので、前記放出管の放出口において前記リークガスなどの検出ガスの吹き出し及び吹き止まりを簡易に検出することができるようになる。 Further, since the discharge tube is connected to the detection tube, it is possible to easily detect the blowing and stopping of the detection gas such as the leak gas at the discharge port of the discharge tube.
また、本発明では、前記検出管内に前記検出ガスが存在しない場合の音波の伝播速度(音速度)と、前記検出ガスが存在する場合の音波の伝播速度(音速度)とが異なることを利用し、これら音速度の差分を検出することにより、前記検出ガスの存在を検出するようにしている。したがって、化学反応や熱伝導を利用することにより生じていたセンサー交換などを行うことなく、長時間安定して目的とするガスの検出を行うことができる。 Also, the present invention utilizes the fact that the propagation speed (sound speed) of sound waves when the detection gas is not present in the detection tube is different from the propagation speed (sound speed) of sound waves when the detection gas is present. Then, the presence of the detection gas is detected by detecting the difference between the sound speeds. Therefore, the target gas can be detected stably for a long time without exchanging the sensor that has occurred due to the use of chemical reaction or heat conduction.
さらに、前記音波を発生させるための発生源を、水晶発振器などのように極めて安定して音波信号を発生できるものから構成することにより、初期設定としてゼロ点調整を行えば、その後にゼロ点調整を頻繁に行わなくても良い。したがって、ガスの検出操作を簡易化することができる。 Furthermore, if the zero point adjustment is performed as an initial setting by configuring the generation source for generating the sound wave from a source that can generate a sound wave signal extremely stably, such as a crystal oscillator, the zero point adjustment is performed thereafter. Need not be performed frequently. Therefore, the gas detection operation can be simplified.
本発明の好ましい態様においては、前記放出管の前記屈曲部を、前記放出管の管路が上方に向くようにして屈曲させる。また、前記放出管の放出口を、下方へ向けて開口させる。これによって、前記放出管は、放出口における検出ガスの吹き出し及び吹き止まりの検出を確保した状態で、前記検出ガスの比重とは無関係に前記検出ガスの外部への直接的な噴出しを抑制し、前記検出管内に前記検出ガスをその比重に無関係により効果的に滞留させることができるとともに、前記検出管内の前記検出ガスの濃度を増大させることができるようになる。 In a preferred aspect of the present invention, the bent portion of the discharge pipe is bent so that the pipe line of the discharge pipe faces upward. Further, the discharge port of the discharge pipe is opened downward. As a result, the discharge pipe suppresses the direct ejection of the detection gas to the outside regardless of the specific gravity of the detection gas in a state in which the detection gas is blown out and stopped at the discharge port. The detection gas can be retained more effectively in the detection tube regardless of its specific gravity, and the concentration of the detection gas in the detection tube can be increased.
また、本発明の他の好ましい態様においては、前記検出管の長さ方向に対してほぼ垂直な方向に一対の開口部を形成し、前記音波放出手段及び前記音波受信手段は、前記開口部において互いに対向するようにして設け、前記音波放出手段及び前記音波受信手段に対する電気配線を収納した端子箱とともにユニット化する。これによって、部品点数の減少とガス検出器自体の取り扱いを簡略化することができる。したがって、前記ガス検出器をリークガスなどの検出において、種々の装置に対して例えばフランジなどを介して着脱自在に取り付けることが可能になり、前記リークガスの検出を簡易に行うことができる。 In another preferred aspect of the present invention, a pair of openings are formed in a direction substantially perpendicular to the length direction of the detection tube, and the sound wave emitting means and the sound wave receiving means are provided at the openings. They are provided so as to face each other, and are unitized together with a terminal box containing electrical wiring for the sound wave emitting means and the sound wave receiving means. As a result, the number of parts can be reduced and the handling of the gas detector itself can be simplified. Therefore, in the detection of leak gas or the like, the gas detector can be detachably attached to various devices via, for example, a flange, and the leak gas can be easily detected.
また、以下に詳述する音波の送受信は上記開口部を介して行うようになるので、前記音波の送受信が前記検出管の壁面によって妨げられることがない。また、その他の複雑な治具を用いることなく、前記音波放出手段及び前記音波受信手段と前記検出管とをユニット化することができる。 In addition, since transmission / reception of sound waves described in detail below is performed through the opening, transmission / reception of the sound waves is not hindered by the wall surface of the detection tube. Further, the sound wave emitting means, the sound wave receiving means and the detection tube can be unitized without using other complicated jigs.
この場合、前記端子箱は、前記検出管の外周面上に設けることができる。これによって、前記端子箱などとユニット化された検出管全体の構成をより簡易化することができるとともに、小型化することができる。したがって、ガス検出器全体の構成をより簡易化することができるとともに、その取り扱いをより簡易化することができる。 In this case, the terminal box can be provided on the outer peripheral surface of the detection tube. As a result, the configuration of the entire detection tube unitized with the terminal box or the like can be further simplified, and the size can be reduced. Therefore, the configuration of the entire gas detector can be further simplified and the handling thereof can be further simplified.
さらに、本発明のその他の好ましい態様においては、前記第1の音速度及び前記第2の音速度の差分を所定の帰還回路において得る。この場合、前記第1の音速度及び前記第2の音速度は、パルス列信号などの入力電気信号に変換されるとともに、種々の制御を受けてノイズなどが除去されるようになるので、前記差分を簡易かつ高精度に得ることができる。さらに、前記検出ガスが存在する間、前記差分を常に演算し、この差分に起因した電気信号を出力することができるようになる。したがって、検出ガスのその後の残存状態までも検出することができる。 Furthermore, in another preferable aspect of the present invention, a difference between the first sound speed and the second sound speed is obtained in a predetermined feedback circuit. In this case, the first sound speed and the second sound speed are converted into an input electric signal such as a pulse train signal, and noise and the like are removed under various controls. Can be obtained easily and with high accuracy. Furthermore, while the detection gas is present, the difference can always be calculated and an electric signal resulting from the difference can be output. Therefore, even the remaining state of the detection gas can be detected.
また、本発明のさらに他の好ましい態様においては、前記帰還回路がフェイズロックドループ(PLL)を構成するようにする。この場合、前記帰還回路において、検出ガスが存在しない状態における第1の音速度に関する第1の入力電気信号に対して、位相が同期(ロック)するようにして所定の電気信号を印加するようにしておくことができ、前記検出ガスが存在する場合においては、第2の音速度に関する第2の入力電気信号が前記帰還回路内に導入されることにより、前記回路内の同期(ロック)が外れるようになるので、そのときの位相差に生じた差分電気信号を検出することにより、前記検出ガスの存在を簡易に検出することができるようになる。 According to still another preferred aspect of the present invention, the feedback circuit constitutes a phase locked loop (PLL). In this case, in the feedback circuit, a predetermined electrical signal is applied in such a manner that the phase is synchronized (locked) with respect to the first input electrical signal related to the first sound velocity in the state where the detection gas is not present. In the presence of the detection gas, the second input electrical signal relating to the second sound velocity is introduced into the feedback circuit, thereby releasing synchronization (lock) in the circuit. Therefore, the presence of the detection gas can be easily detected by detecting the differential electric signal generated in the phase difference at that time.
上述したガス検出方法では、例えば、検出した差分電気信号により警報設定器を駆動させ、音声あるいはブザーなどを発して、作業者などに検出ガスの存在を知らせることができる。 In the gas detection method described above, for example, an alarm setter can be driven by the detected differential electric signal, and a voice or a buzzer can be emitted to notify the operator of the presence of the detected gas.
なお、本発明は、上述したリークガスのような極めて微量かつ低濃度のガスの他に、ガス量の大小や濃度の高低に限定されることのない、任意の検出ガスに対して用いることができる。 The present invention can be used for any detection gas that is not limited to the magnitude of the gas amount or the concentration level, in addition to the extremely small amount and low concentration gas such as the leak gas described above. .
以上説明したように、本発明によれば、検出すべきガスの濃度が極めて低い場合においても、ゼロ点調整などを頻繁に行うことなく、極めて簡易に長時間安定して目的とするガスを検出することができるとともに、前記ガスの吹き出し及び吹き止まりを簡易に確認することができる。 As described above, according to the present invention, even when the concentration of the gas to be detected is extremely low, the target gas can be detected very easily and stably for a long time without frequent zero adjustment. In addition, it is possible to easily check the blowing and stopping of the gas.
以下、本発明のその他の特徴及び利点について、発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。 Hereinafter, other features and advantages of the present invention will be described based on the best mode for carrying out the invention.
図1は、本発明のガス検出器の一例を示す構成図であり、図2及び3は、図1に示すガス検出器の検出管近傍の構成を詳細に示す図であり、図4及び図5は、本例で用いる放出管の構成を詳細に示した図である。図4は前記放出管の側面図であり、図5は前記放出管の正面図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the gas detector of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing in detail the configuration in the vicinity of the detection tube of the gas detector shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing in detail the configuration of the discharge tube used in this example. FIG. 4 is a side view of the discharge tube, and FIG. 5 is a front view of the discharge tube.
図1に示すガス検出器10は、順次に配列された、水晶発振器などから構成される音波発生源としての基準信号発生器11と、この発生器からの音波を放出するための音波放出手段としての超音波スピーカー13と、前記音波を受信するための音波受信手段としての超音波マイク14とを具えている。また、超音波スピーカー13と超音波マイク14との間には、所定の検出ガスを流通させるための検出管17が設けられている。
The
検出管17には、この検出管17内を流通する検出ガスに超音波を放出するとともに検出するための開口部17Aが設けられているが、以下に示すように、前記超音波によって前記検出ガスが十分に検出可能であれば、特に設ける必要はない。また、検出管17には、その装置接続側とは反対の側に略中央に屈曲部37Bを有する放出管37が接続されている。
The
基準信号発生器11及び超音波スピーカー13間には、スピーカー13を駆動させるとともに前記音波を増幅させるためのスピーカー駆動増幅器12が設けられており、超音波マイク14の後方には、受信した音波を増幅するための前置増幅器15及び前記受信した音波の波形を整形するための波形整形器16が設けられている。
A
波形整形器16の後方には、PLLを構成する帰還回路20が設けられている。帰還回路20内には、位相比較器21、ローパスフィルタ22及び電圧周波数発振器23が設けられている。また、帰還回路20の後方には、警報設定器31が設けられている。
Behind the waveform shaper 16, a
また、図2に示すように、超音波スピーカー13及び超音波マイク14は、検出管17の開口部17Aにおいて互いに対向するようにして接続され、検出管17の外周面に設けられた支持板19によって端子箱18を支持し、これらがユニット化されて一体として構成されている。端子箱18内には、超音波スピーカー13及び超音波マイク14に対するリード線やコネクタ、ケーブルなどがまとめて収容できるように構成されている。なお、検出管17は、図2に示すようなフランジ41を介して所定の装置などへ接続できるように構成されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すようなユニット化された検出配管構成によれば、このユニットをフランジ41を介して所定の装置に接続するのみで、前記装置からのリークガスなどを検出することができるので、ガス検出に対する操作性を向上させることができるようになる。
According to the unitized detection piping configuration as shown in FIG. 2, it is possible to detect leak gas from the device only by connecting this unit to a predetermined device via the
また、図3に示すように、本例においては、検出管17に対してフランジ42を介して放出管37が接続されている。なお、図4及び図5に示すように、本例では、放出管37は一本の屈曲した管から構成されており、フランジ42の側から上方へ向けて屈曲するとともに、放出口37Aへ向けて下方に屈曲するようにして、略中央に上方へ向いた屈曲部37Bを形成するようにして構成されている。このような構成によれば、以下に詳述するように、放出口37Aにおける検出ガスの吹き出し及び吹き止まりの検出を確保した状態で、前記検出ガスの比重とは無関係に前記検出ガスの外部への直接的な吹き出しを抑制し、検出管17内に前記検出ガスをその比重と無関係により効果的に滞留させることができ、結果として検出管17内の前記検出ガスの濃度を増大させることができるようになる。
As shown in FIG. 3, in this example, a
次に、図1に示すガス検出器を用いたガス検出方法について説明する。図6及び図7は、前記ガス検出方法を説明するための図である。 Next, a gas detection method using the gas detector shown in FIG. 1 will be described. 6 and 7 are diagrams for explaining the gas detection method.
最初に、基準信号発生器11から所定の電気信号が発せられ、この電気信号は、スピーカー駆動増幅器12を経て増幅された後、超音波スピーカー13から超音波として検出管17に向けて放出される。次いで、前記超音波は、超音波マイク14で受信された後、電気信号に変換され、前置増幅器15で増幅された後、波形整形器16で波形整形を受ける。その後、前記電気信号は帰還回路20内に導入される。
First, a predetermined electrical signal is emitted from the reference signal generator 11, this electrical signal is amplified through the
帰還回路20はPLLを構成するため、帰還回路20内では、図6に示すように、検出管17内に検出ガスが存在しない場合の、受信したパルス列の入力電気信号の受信波形に対して、電圧周波数発振器23より位相同期させた所定のパルス列の電気信号(VCO電気信号)を印加してロックする。すなわち、帰還回路20では、検出ガスが存在しないときの入力電気信号をロックするようにしている。このとき位相比較器21からは、ロック時のパルス列信号が出力され、ローパスフィルタ22からは、このパルス信号を積分したロック時の基準電圧が得られるようになる。
Since the
但し、本例では、図6に示すように、位相比較器21からの出力をゼロとしているので、ローパスフィルタ22からの出力もゼロとなっている。
However, in this example, as shown in FIG. 6, since the output from the
一方、検出管17内に検出ガスが存在する場合は、超音波スピーカー13から放出された超音波の、前記空間内の伝播速度が異なるようになるため、図7に示すように、受信した前記超音波の入力電気信号は、前記検出ガスが存在しない場合の入力電気信号、すなわちこの入力電気信号と同期させたVCO電気信号と位相がずれるようになる。その結果、位相比較器21では、前記入力電気信号と前記VCO電気信号との位相差(差分)に応じた所定の電気信号が生成され、ローパスフィルタ22を介して出力される。
On the other hand, when the detection gas is present in the
このようにして得た差分電気信号は警報設定器31内に導入され、音声やブザーなどの方法によって、作業者などの検出ガスの存在を認知させる。
The differential electric signal obtained in this way is introduced into the
また、帰還回路20のフィードバック機構により、入力電気信号及びVCO電気信号の位相差は位相比較器21によって常に比較され、この比較操作は前記位相差が消滅して再び同期(ロック)するまで実施されるようになる。すなわち、前記空間に検出ガスが存在しなくなるまで、自動的に比較操作を行い、検出ガスが存在することにより前記位相差が存在する場合は、常に所定の差分電気信号を出力し、警報設定器31を通じて作業者に認知させるように構成されている。したがって、検出ガスのその後の残存状態までも検出することができる。
Further, the phase difference between the input electric signal and the VCO electric signal is always compared by the
なお、上記ガス検出方法では、検出管17内に検出ガスを流すようにしているので、前記検出ガスが非制限空間内に拡散するのを防止することができる。したがって、前記検出ガスが例えば装置からリークしてきたリークガスのように極めて微量な場合においても、前記検出ガスが非制限空間に拡散するのを防止することができるため、前記リークガスをある程度高濃度に保持できるようになる。
In the gas detection method, since the detection gas is caused to flow in the
また、検出管17に対して、図4及び図5に示すような略中央に屈曲部37Bを有する放出管37を設けるようにしている。したがって、前記検出ガスは放出管37の屈曲部37Bによって外部への吹き出しがある程度抑制されるようになる。この結果、検出管17内での前記検出ガスの滞留の度合いが、前記検出ガスの比重の大小と無関係に増大させることができ、検出管17による保持効果との相乗効果によって、検出管17内における前記リークガスを高濃度に保持できるようになる。
Further, the
なお、放出管37の放出口37Aにおいて前記検出ガスの吹き出し及び吹き止まりを簡易に検出することができるようになる。
It should be noted that it is possible to easily detect the detection gas blowing and stopping in the
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。 As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the invention with specific examples. However, the present invention is not limited to the above-described contents, and various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. And changes are possible.
図8及び図9は、上記放出管の他の態様を示す図である。図8は前記放出管の側面図であり、図9は前記放出管の正面図である。上記具体例では、放出管37を一本の屈曲した管から構成するようにしているが、図8及び図9に示す例では、複数の直管371及び複数の曲管372を複数のソケット継ぎ手373で互いにつなぎ合わせるようにして構成している。このような構成においても、略中央に上向きの屈曲部37Bを形成することができ、上記具体例で述べたような作用効果を有するようになる。
8 and 9 are diagrams showing another embodiment of the discharge tube. FIG. 8 is a side view of the discharge tube, and FIG. 9 is a front view of the discharge tube. In the above specific example, the
図10及び図11は、上記放出管のその他の態様を示す図である。図10は前記放出管の側面図であり、図11は前記放出管の正面図である。本例では、放出管37を複数の直管371及び複数のエルボ374で互いに接続するようにしている。このような構成においても、略中央に上向き屈曲部37Bを形成することができ、上記具体例で述べたような作用効果を有するようになる。なお、この場合において、放出管37の曲率部はエルボ374で構成されている。
10 and 11 are diagrams showing another aspect of the discharge tube. FIG. 10 is a side view of the discharge tube, and FIG. 11 is a front view of the discharge tube. In this example, the
図12は、図3に示す検出管近傍の構成における変形例を示す図である。図3に示す構成においては、放出管37の放出口37Aを開放させた状態としているが、本例では、放出管37の放出口37Aにおいてフランジ43を介して追加の配管38を接続するようにしている。この場合、放出管37内を通過してきた検出ガスは配管38内を通ることにより所定の場所に送ることができるようになる。
12 is a diagram showing a modification of the configuration in the vicinity of the detection tube shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 3, the
また、上記具体例では、超音波スピーカー13と超音波マイク14とを対向するようにして配置し、これらの間に検出ガスを流すようにしているが、超音波スピーカー13から放出された超音波が超音波マイク14に導入されるように構成されていれば、その具体的構成については限定されるものではない。例えば、超音波スピーカー13から放出された超音波が、図示しない壁面で反射され、検出管17を横切って超音波マイク14内に導入されるようにすれば、超音波スピーカー13及び超音波マイク14を背中合わせで逆向きに配置することもできる。
In the above specific example, the
さらに、上記具体例においては、超音波スピーカー13及び超音波マイク14を準備し、超音波を用いてガスを検出するようにしているが、検出すべきガスの種類などに応じて、その他の任意の音波、例えば、可聴帯域の音波などを使用することもできる。
Furthermore, in the above specific example, the
また、上記具体例においては、PLL帰還回路を用いているが、このような帰還回路を用いなくても、検出ガスの存在有無による音波の伝播速度差、すなわち音速度差を計測できれば、使用する電気回路の種類などは限定されない。また、電気回路を用いることなく、前記音速度差を直接的に計測するようにしても良い。 Further, in the above specific example, a PLL feedback circuit is used. However, even if such a feedback circuit is not used, it is used as long as a difference in sound wave propagation speed due to the presence or absence of a detection gas, that is, a sound speed difference can be measured. The type of electric circuit is not limited. Further, the sound speed difference may be directly measured without using an electric circuit.
さらに、上記具体例においては、パルス信号として矩形波を用いているが、正弦波及び三角波などの波形信号を用いることもできる。 Furthermore, in the above specific example, a rectangular wave is used as the pulse signal, but a waveform signal such as a sine wave or a triangular wave may be used.
10 ガス検出器
11 基準信号発生器
12 スピーカー駆動増幅器
13 超音波スピーカー
14 超音波マイク
15 前置増幅器
16 波形整形器
17 検出管
18 端子箱
19 支持板
20 帰還回路
21 位相比較器
22 ローパスフィルタ
23 電圧周波数発振器
31 警報設定器
37 放出管
41、42、43 フランジ
DESCRIPTION OF
Claims (34)
前記検出管に対して略中央に屈曲部を有する放出管を接続する工程と、
前記検出管内に前記検出ガスの存在しない状態で、前記検出管に向けて音波を放出し、このときの音速度を第1の音速度として計測する工程と、
前記検出管内に前記検出ガスの存在する状態で、前記検出管に向けて前記音波を放出し、このときの音速度を第2の音速度として計測する工程と、
前記第1の音速度と前記第2の音速度との差分を得ることにより、前記検出ガスの存在を検出する工程と、
を具えることを特徴とする、ガス検出方法。 Preparing a detection tube for circulating a detection gas released from a predetermined environment;
Connecting a discharge tube having a bent portion at substantially the center to the detection tube;
A step of emitting a sound wave toward the detection tube in the absence of the detection gas in the detection tube, and measuring a sound speed at this time as a first sound speed;
In the state where the detection gas is present in the detection tube, emitting the sound wave toward the detection tube, and measuring the sound speed at this time as a second sound speed;
Detecting the presence of the detection gas by obtaining a difference between the first sound speed and the second sound speed;
A gas detection method comprising:
前記音波を放出するための音波放出手段と、
前記音波を受信するための音波受信手段と、
所定の環境下から放出された検出ガスを流通させるための検出管と、
前記検出管に対して接続された、略中央に屈曲部を有する放出管と、
前記音波の、前記検出管中に所定の検出ガスが存在しない場合における第1の音速度と、前記検出管中に前記検出ガスが存在する場合における第2の音速度とを比較検出し、差分を得るための計測手段と、
を具えることを特徴とする、ガス検出器。 A sound wave source for generating a predetermined sound wave;
Sound wave emitting means for emitting the sound wave;
A sound wave receiving means for receiving the sound wave;
A detection tube for circulating a detection gas released from a predetermined environment;
A discharge tube connected to the detection tube and having a bent portion at substantially the center;
The first sound velocity of the sound wave when the predetermined detection gas is not present in the detection tube and the second sound velocity when the detection gas is present in the detection tube are compared and detected, and the difference Measuring means to obtain
A gas detector, comprising:
前記検出配管は、前記検出ガスを流すための検出管と、この検出管に対して接続された略中央に屈曲部を有する放出管とを具えることを特徴とする、ガス検出配管。 A first sound velocity obtained by emitting a sound wave in an atmosphere in which no detection gas exists, and a second sound velocity obtained by emitting the sound wave in an atmosphere in which a detection gas exists, A detection pipe used for gas detection for detecting the presence of the detection gas by obtaining a difference between the sound speed of 1 and the second sound speed,
The detection pipe includes a detection pipe for flowing the detection gas, and a discharge pipe having a bent portion at a substantially center connected to the detection pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005286040A JP2007093507A (en) | 2005-09-30 | 2005-09-30 | Gas detection method, gas detector and gas detection piping |
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Citations (4)
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JP2000241399A (en) * | 1999-02-19 | 2000-09-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | Gas concentration sensor |
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2005
- 2005-09-30 JP JP2005286040A patent/JP2007093507A/en active Pending
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