JP2015158433A

JP2015158433A - 漏油確認方法および漏油確認用スコープ

Info

Publication number: JP2015158433A
Application number: JP2014033557A
Authority: JP
Inventors: 極宮島; Kiwamu Miyajima
Original assignee: Aichi Electric Co Ltd
Current assignee: Aichi Electric Co Ltd
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-09-03

Abstract

【課題】微少な漏油発生の確認が行える漏油確認方法と漏油確認用スコープを提供する。【解決手段】紫外線ランプ４によって漏油が疑われる箇所に励起光（紫外線）を照射する。励起光の照射によって漏油箇所は蛍光を発するので、対物レンズ７に貼付した光学フィルタ８でこの蛍光波長のみを取り込む。取り込んだ光は光電子増倍管１０で増光されて蛍光スクリーン１０ａに可視画像が形成される。作業者はこの可視画像を接眼レンズ１２を介して確認することにより、微少な漏油発生の有無を判定できる。【選択図】図６

Description

本発明は、設備点検時において、油入電気機器から漏れた絶縁油に紫外線を照射して、絶縁油が発する蛍光を確認することにより、漏油発生の有無を判断する漏油確認方法と漏油確認用スコープに関する。

従来から、変圧器等のプラント内の機器や配管に紫外線を照射して、油が発する蛍光を検知することにより、プラント内機器や配管からの漏油の有無を確認する方法は知られている（下記特許文献１参照）。

特開平８−１２８９１６

前記特許文献１記載の発明は、紫外線領域から可視光領域までの波長を有する光を照射可能な光源を利用して、被検査体である機器や配管に紫外線と可視光を交互に照射する。油は紫外線の照射により蛍光を発する性質を有するので、紫外線を照射した際の画像と可視光を照射した際の画像をともに記録し、その差分を取ることによって蛍光の有無を検出し漏油を確認するのである。

この方法によれば、被検査体である機器等を暗室内に運搬することなく、通常照明下において漏油の検出を行うことができる。

しかし、上記の漏油検出方法の実現には、前述した機能を有する光源を始め、紫外線や可視光を照射した状態を映像として取り込むカメラや、取り込んだ映像を画像として記録する記録媒体、更には、記録した両画像の差分を取る演算装置等が必要となるので、漏油検出としてはコストがかかり過ぎ、製造事業者の導入意欲が減退する。

また、装置が大がかり故、可搬性に劣り、簡易、迅速な漏油検出に支障をきたすばかりか、狭く入り組んだ場所に機器や配管が設置されている場合には、漏油の蛍光状態等をカメラで撮影できないといった事態も考えられる。

そこで、本発明は、前述の問題点を解消すべく、簡易、迅速かつ安価に漏油の検出を行うことのできる方法及び装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、紫外線のうち蛍光の励起波長のみを油入電気機器に照射して漏油発生箇所を蛍光させ、漏油の蛍光波長のみを取り込み、取り込んだ光を増光することにより、微少な漏油を発見可能としたことに特徴を有する。

請求項２記載の発明は、紫外線のうち蛍光の励起波長のみを点滅させながら油入電気機器に照射して漏油発生箇所を蛍光させ、漏油の蛍光波長のみを取り込み、取り込んだ光を増光することにより、微少な漏油を発見可能としたことに特徴を有する。

請求項３記載の発明は、紫外線を照射して漏油発生箇所を蛍光させることにより、油入電気機器からの漏油の発生を確認する器具であって、紫外線のうち蛍光の励起波長のみを油入電気機器に照射する光学フィルタ又は反射ミラーと、漏油の蛍光波長のみを取り込む光学フィルタと、取り込んだ光を増光する光電子増倍管を備えて構成したことに特徴を有する。

請求項４記載の発明は、紫外線を点滅させながら照射して漏油発生箇所を蛍光させることにより、油入電気機器からの漏油の発生を確認する器具であって、紫外線のうち蛍光の励起波長のみを油入電気機器に照射する光学フィルタ又は反射ミラーと、漏油の蛍光波長のみを取り込む光学フィルタと、取り込んだ光を増光させる光電子増倍管を備えて構成したことに特徴を有する。

請求項１記載の発明によれば、励起光の照射に反応して発せられる蛍光波長のみを取り込み、これを増光するので、暗所において僅かな漏油の発生を確実に確認することができる。

請求項２記載の発明によれば、紫外線を点滅させながら漏油に照射し、漏油が発する蛍光の強度変化を観察することによって、明るい場所でも僅かな漏油の発生を確実に確認することができる。

請求項３記載の発明によれば、一般的な双眼鏡に蛍光フィルタ又は反射ミラーと光電子増倍管を付属する可搬性に優れた構造によって、油入電気機器からの僅かな漏油の発生を容易かつ迅速・確実に確認することができる。また、照射する紫外線は漏油が発する蛍光の励起波長のみなので、漏油が発する蛍光以外の光を排除することができ、漏油の有無が確認しやすくなる。

請求項４記載の発明によれば、請求項３記載の発明に係るスコープを構成する紫外線ランプに点滅機能を付属するだけで、明るい場所においても油入電気機器からの僅かな漏油の発生を確実に確認することができる。また、請求項３記載のスコープ同様、漏油が発する蛍光以外の光を排除することができるので、光電子増倍管の増幅率を上げることが可能となり、漏油有無の確認が容易となる。

本発明に係る漏油確認方法の説明図である。本発明に係る漏油確認用スコープの外観斜視図である。本発明に係る漏油確認用スコープが発する紫外線及び励起光と、漏油が発する蛍光の波長と相対的放射強度の関係を示すグラフである。本発明に係る漏油確認用スコープに取り付ける光学フィルタの光の透過、反射性能を説明する模式図である。本発明に係る漏油確認用スコープに取り付ける光学フィルタの透過光波長と透過率の関係を示すグラフである。本発明に係る漏油確認用スコープによる増光過程を説明する概略図である。本発明の他の漏油確認用スコープによる増光過程を説明する概略図である。

以下、本発明の実施の形態について図１乃至図７を用いて説明する。図１は本発明に係る漏油確認方法を示す説明図であり、作業者１は夜間の屋外プラントや地下変電所内を点検する場合、スコープ３を携行しつつ施設内を巡回して、油入電気機器（例えば、変圧器）２の漏油状態を確認する。

携行するスコープ３は図２に示すように例えば双眼構造をなしており、前方に向けて紫外線を発する紫外線ランプ４を中央上部に備えており、紫外線ランプ４には図３に示す紫外線波長のうち、蛍光波長を励起する周波数成分（励起光）のみ透過させる第１の光学フィルタ５が貼付されている。

６は紫外線ランプ４の点灯・消灯を切り替えたり、その操作量に応じて発する紫外線の強度を調節するスイッチである。７はスコープ３の最前部に嵌め込まれた対物レンズであり、対物レンズ７には図４，図５に示すように、例えば、可視光領域（３８０〜７５０nm）のうち、蛍光波長（３８０nm〜５００nm）のみを透過し、その他の波長は反射する性能を有する第２の光学フィルタ８が貼付されている。９は後述する接眼レンズの周囲を覆う接眼用の目当てである。

スコープ３の内部は、図６に示すように、光学フィルタ８を貼付した対物レンズ７の後段に、対物レンズ７で集めた光電子を増幅する光電子増倍管１０が具備されており、光電子増倍管１０の上部には、光電子増倍管１０に電力を供給する電力供給部１１（充電型・取替型・給電型等の何れも可）が取り付けられている。光電子増倍管１０の後段には、接眼レンズ１２が取り付けられている。

次に、図２に示すスコープ３を用いて夜間の点検時に油入電気機器２の漏油の有無を確認する場合について説明する。夜間の屋外プラントや地下変電所内を巡回して作業者１が油入電気機器２の漏油の有無を確認をする場合、図２に示すスコープ３のスイッチ６を操作して、紫外線ランプ４を点灯させる（図１参照）。

このとき、紫外線ランプ４には第１の光学フィルタ５が貼付されているので、図３に示す紫外線のうち、励起光のみが油入電気機器２に照射される。

油入電気機器２から漏油が発生していると、漏油が紫外線の照射により図３に示す蛍光を発するので、作業者１は図６に示すようにスコープ３の接眼レンズ１２から対物レンズ７を介して、漏油の蛍光状態を確認する。

このとき、屋外プラントや地下変電所内は通常、太陽光と比較して照度の低い照明によって一定程度の明るさが確保されているので、漏油が発する蛍光は照明の明るさに紛れて若干見え辛くなってしまう。このことは、漏油が微少量であることに起因して、紫外線の照射により発せられる蛍光量が少なくなるに従い顕著となる。

しかし、本発明のスコープ３は、対物レンズ６に図４，図５に示す性能を有する光学フィルタ８が貼付されているので、光学フィルタ８を透過する光は漏油が発する蛍光波長のみとなり、照明による明るさの影響を極力排除することができる。

光学フィルタ８を透過し対物レンズ７によって集められた光（光量子）は、図６に示す電力供給部１１から駆動電力が供給される光電子増倍管１０に取り込まれる。光電子増倍管１０の内部では、集められた光量子のエネルギーに電気的な刺激が加えられ、電子に変換される。

変換された電子は、光電子増倍管１０内部の電界フィールド越しに加速されて、蛍光スクリーン１０ａに映し出され、可視画像が形成される。この可視画像を接眼レンズ１２を介して作業者１が確認することにより、僅かな漏油であっても確実に発見することが可能となる。

一方、油入電気機器２から漏油が発生していない場合は、油入電気機器２に紫外線を照射しても蛍光が発せられることはないので、作業者１はスコープ３を覗いて蛍光が発せられていないことを確認することにより、油入電気機器２から漏油が発生していないと判断することができる。

図７は前述した第１の蛍光フィルタ８に代えてダイクロイックミラー１３を対物レンズ７と光電子増倍管１０の間に設置し、かつ、第２の蛍光フィルタ８ａをダイクロイックミラー１３と光電子増倍管１０の間に設置した場合を示している。この場合のスコープの外観構造は、図２に示すような紫外線を前方に照射する構造は必要ない。

つまり、図７に示す構造の場合、紫外線ランプ４から発せられる紫外線はスコープ内部を通り、ダイクロイックミラー１３に照射される。ダイクロイックミラー１３では図３に示す紫外線のうち蛍光の励起光のみが対物レンズ７側に反射される。

対物レンズ７から外部へ照射された励起光は油入電気機器２に照射され（図１参照）、油入電気機器２から漏油が発生している場合は、漏油が図３に示す蛍光を発する。漏油が発する蛍光は図６に示す対物レンズ７からスコープ内に入り、ダイクロイックミラー１３を通過して第２の蛍光フィルタ８ａに入射する。

第２の蛍光フィルタ８ａは図５に示す性能を有しているので、漏油が発する蛍光波長のみが透過し、光電子増倍管１０に取り込まれる。その後は図６で説明した場合と同様、光電子増倍管１０の蛍光スクリーン１０ａに可視画像が形成されるので、作業者１が接眼レンズ１２を介してこの可視画像を確認することにより、僅かな漏油の有無を確実に発見することができる。

次に、油入電気機器２の点検を日中の屋外プラントなど明るい場所で行う場合について説明する。この場合、夜間の点検時と異なり、太陽光によってプラント内が明るい状況にあるので、図５に示す蛍光フィルタ７を通して、漏油の蛍光波長と同波長の太陽光が光電子増倍管１０内に取り込まれてしまう。

つまり、漏油が発する蛍光に重畳して、太陽光のうち蛍光波長と同波長の光量子が蛍光フィルタ８を透過して対物レンズ７により集められ、光電子増倍管１０内に取り込まれてしまう。この状態では、接眼レンズ１２を介して光電子増倍管１０の蛍光スクリーン１０ａを確認しても、作業者１は漏油発生の有無を判定することができない。

そこで、本発明では、油入電気機器２に紫外線（励起光）を照射する紫外線ランプ４に点滅機能を持たせ、紫外線の照射と非照射を繰り返すことにより、蛍光スクリーン１０ａに映し出される可視画像に、太陽光の重畳した状態と重畳していない状態を交互に映し出すことにした。

この結果、例えば、油入電気機器２から漏油が発生している場合は、紫外線ランプ４の点滅によって、漏油が発する蛍光と太陽光の重畳状態と、太陽光のみの状態とが繰り返し蛍光スクリーン９ａの可視画像として映し出されるので、可視画像の映像の変化により、油入電気機器２の漏油状態を判断することが可能となる。

一方、油入電気機器２から漏油が発生していない場合は、紫外線ランプ４を点滅させても、蛍光スクリーン９ａには太陽光のうち蛍光波長と同波長の光電子のみによる可視画像が映し出されるだけであるので、紫外線ランプ４の点滅によっても蛍光スクリーン９ａの可視画像に変化はなく、作業者１はこの変化しない可視画像を確認することによって、油入電気機器２から漏油が発生していないと判定することが可能となる。

紫外線の点滅時間としては、発明者の主観によれば、１秒当たり、０.６６秒の点灯と０．３４秒の消灯を繰り返す点滅が、漏油に基づく蛍光を最も確認し易かった。

以上説明したように、本発明の漏油確認方法と漏油確認用スコープによれば、従来例で説明したような大掛かりな設備は一切必要なく、非常に安価に、かつ、迅速、容易に漏油の確認が行えるので、製造事業者による導入意欲を向上させることができる。

また、僅かな漏油であっても確認できるとともに、昼間や夜間照明下においても漏油発生の有無確認が行えることも非常に有利な点である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、これと同主旨の発明を包含するものであることは当然である。例えば、スコープ３は双眼構造に限らず単眼構造であっても良いし、スコープ３の蛍光スクリーン１０ａに映る可視画像を一旦外部機器に記録し、記録画像を介して漏油発生の有無を確認するようにしても良い。

本発明は、油の検出が必要なあらゆる状況において利用可能である。

１作業者
２油入電気機器
３スコープ
４紫外線ランプ
５第１の光学フィルタ
６スイッチ
７対物レンズ
８，８ａ第２の蛍光フィルタ
９接眼用の目当て
１０光電子増倍管
１０ａ蛍光スクリーン
１１電力供給部
１２接眼レンズ
１３ダイクロイックミラー

Claims

紫外線のうち蛍光の励起波長のみを油入電気機器に照射して漏油発生箇所を蛍光させ、漏油の蛍光波長のみを取り込み、取り込んだ光を増光することにより、微少な漏油を発見可能としたことを特徴とする漏油確認方法。
紫外線のうち蛍光の励起波長のみを点滅させながら油入電気機器に照射して漏油発生箇所を蛍光させ、漏油の蛍光波長のみを取り込み、取り込んだ光を増光することにより、微少な漏油を発見可能としたことを特徴とする漏油確認方法。
紫外線を照射して漏油発生箇所を蛍光させることにより、油入電気機器からの漏油の発生を確認する器具であって、紫外線のうち蛍光の励起波長のみを油入電気機器に照射する光学フィルタ又は反射ミラーと、漏油の蛍光波長のみを取り込む光学フィルタと、取り込んだ光を増光する光電子増倍管を備えて構成したことを特徴とする漏油確認用スコープ。
紫外線を点滅させながら照射して漏油発生箇所を蛍光させることにより、油入電気機器からの漏油の発生を確認する器具であって、紫外線のうち蛍光の励起波長のみを油入電気機器に照射する光学フィルタ又は反射ミラーと、漏油の蛍光波長のみを取り込む光学フィルタと、取り込んだ光を増光させる光電子増倍管を備えて構成したことを特徴とする漏油確認用スコープ。