JP2721692B2 - 電気式圧力計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はガス等の配管の気密検査に用いる電気式圧力
計に関する。

〔従来技術〕

ガス配管は、安全確保のために気密試験を行なって漏
れがないことを確保することが義務付けられている。

例えば、ガスメータコックからガス栓までに設置され
ている導管のガス漏えい検査の方法としては、すべての
ガス栓が閉止されていることを確保した後、一つのガス
栓に圧力計を取り付け、そのガス栓及びガスメータコッ
クを開き、圧力が安定した後ガスメータコックを閉止
し、所定時間以上圧力の変動を調べるよう規定されてい
る。

具体的に検査を行なうときには、ガスメータコックを
開いて、圧力が安定した後ガスメータコックを閉止し、
所定時間以上圧力変動を調べるのに代え、ガスメータコ
ックは閉じたまゝで、被試験導管に接続されている他の
一つのガス栓に加圧用２連球を接続し、そのガス栓を開
いておいて２連球を操作して被試験導管内に空気を圧送
し、一定圧力、例えば水柱300mm以上に加圧し、そのガ
ス栓を閉じ、その後所定時間以上圧力の変動を調べてい
る。この所定時間としては２分間とか５分間が用いられ
ている。

圧力計としては最小目盛が1mmの水柱マノメータが用
いられていた。

〔本発明が解決しようとする課題〕

水柱マノメータは形状が大きく、時間計測とか記録機
能がないため、自記圧力計を併用する必要があり、運搬
に不便なばかりでなく、漏れの有無に対する判断を作業
者の勘に頼るという面があった。

２連球を操作して加圧すると、加圧された空気の温度
が外気温より上昇する。そして、加圧後、圧力変動を調
べる過程で温度が低下し外気温に近づくが、この間、温
度の下降につれて圧力が低下し、漏れによる圧力の低下
か、温度変化によるものか、作業者の勘では、たしかな
判断が出来ないという問題点があった。

本発明は、多くの経験的事実からの知見を基にして、
圧力変動の有様を区別して、漏れがあるかどうかを自動
的に判断できる電気式圧力計を提供するのが目的であ
る。

温度の変化は前述のように、導管内に空気を加圧して
送り込むことで、断熱変化のために温度上昇を生じるこ
とによるものだけでなく、測定（試験）中の気温変化の
影響もある。測定中気温が上昇すれば、その影響で導管
内の空気の温度も変化し、圧力が上昇傾向になるなど、
外気温の上昇下降が、測定に影響することが確認されて
いる。

一例として、導管の総延長が27m、ガスメータの号数
が５号、導管総容積が9014cm³の場合の２連球での加圧
時を含む圧力変動の詳細を特別の計測器で記録したのが
第５図で、この場合は明らかに漏れのある場合である。

第５図から明らかなように２連球で加圧したばかりの
初期の間は、圧力変動が大きいため、漏れの有無をみる
ためには、最初30秒間程度待期して、その後で圧力変動
を調べて漏れの有無を判断した方が良いことが理解でき
る。

第２図は第５図と同様に明らかに「漏れあり」の場合
の圧力変動の様子を示すが、この場合は、数秒間隔で圧
力をプロットした図である。各点での圧力は降下一方で
あり、上昇は現れていない。

第３図は温度変化、特に気温の変化によるとみられる
圧力上昇の変化が途中に現れており、この場合は、漏れ
がないと判断した方が良いことが経験的に実験から得ら
れた。

本発明はこれらの経験的知見に基づいた判断をマイク
ロコンピュータにさせるようにした電気式圧力計を提供
するのが目的である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の電気式圧力計に
おいては、配管の気密試験に用いる電気式圧力計であっ
て、圧力を電気信号に変換する半導体圧力センサ（１）
と、前記電気信号を増幅する増幅回路（２）と、該増幅
回路（２）の出力をディジタル信号に変換するA/D変換
回路（３）と、該A/D変換回路（３）の出力を演算処理
するマイクロコンピュータからなる制御部（４）と、そ
の演算結果を表示する表示器（５）と、演算結果を印字
する印字装置（６）と、前記制御部に操作信号を出す操
作部（７）とを備え、気密試験の測定処理のためのマイ
コンプログラムを有することを特徴とするものである。

〔作用〕

被試験導管内の圧力は、半導体圧力センサ（１）でア
ナログ電気信号に変換され、増幅回路（２）で増幅され
たあと、A/D変換回路（３）でディジタル信号に変換さ
れる。このディジタル信号は、制御部（４）のマイクロ
コンピュータで一定時間毎に演算処理される。

表示器（５）、印字装置（６）は制御部（４）のマイ
クロコンピュータの制御信号により圧力値、測定時間、
漏れ試験の判定結果等をそれぞれ表示、印字する。

操作部（７）は複数のスイッチよりなり、その内どの
スイッチが押されたかをマイクロコンピュータが検出
し、漏れ試験の開始、印字開始等の制御を行なう。

又、A/D変換回路（３）はマイクロコンピュータの制
御信号により、一定時間毎に変換動作を行なう。

マイクロコンピュータは上記マイコンプログラムから
てる漏れ試験プロセスを有するプログラムを記憶してい
て、実行する。

即ち、 （１） 作業者による配管への加圧操作による気密試験
の開始から約30秒間の圧力安定時間だけ待機する。

（２） 圧力安定時間経過後、その時点の圧力値を初期
値として記憶する。

（３） 以後経過時間を計測するとともに一定時間毎に
圧力値を記憶し、直前に記憶した圧力値との差、即ち今
回の一定時間の間の圧力変化を算出し、圧力変化の有無
と、変化がある場合には上昇、下降いずれの変化である
かを記憶する。

（４） 前記（３）のステップを所定時間が経過するま
で繰り返し、所定時間内のすべての圧力変化を監視す
る。

（５） 所定時間経過時の圧力値を終期値として記憶
し、前記初期値との差を算出する。その結果により以下
の判定及び処理を行なう。

（５）−１ 「終期値」−「初期値」＞「正の規定値」
のときは、「漏れなし」と判定しその旨を表示し測定を
終了する。

（５）−２ 「終期値」−「初期値」＜「負の規定値」
のときは、「漏れあり」と判定しその旨を表示し測定を
終了する。

（５）−３ 「負の規定値」≦「終期値」−「初期値」
≦「正の規定値」のときは、上記（３），（４）のステ
ップで記憶した圧力変化の状態により、以下の判定及び
処理を行なう。

（５）−３−１ 圧力変化の状態のうちに、１回以上の
下降を含み、かつ上昇の変化を含まないときは、「もれ
の可能性あり」として自動的に上記（２）以後のプロセ
スにより再測定を行なう。

（５）−３−２ 圧力変化の状態が上記（５）−３−１
の条件以外のときは、「もれなし」と判定し、その旨を
表示して測定を終了する。

〔実施例〕

第１図において、１は半導体圧力センサ、２は増幅回
路、３はA/D変換回路、４はマイクロコンピュータから
なる制御部、５は表示器、６は印字装置（プリンタ）、
７は操作部で、図示されていない電源用の電池とともに
電気式圧力計を構成しており、前記（１）〜（５）−３
−１のステップからなるマイコンプログラムを有してい
る。

なお、ステップ（３）の一定時間としては５秒、ステ
ップ（５）−１の「正の規定値」としては水柱＋2mm、
ステップ（５）−２の「負の規定値」としては水柱−2m
m、ステップ（４）の所定時間としては２分間と定めて
いる。

上記ステップ（５）の判定基準は、圧力が低下してい
く過程で、温度変化と漏れとにより、第２図とか第３図
につき説明したような場合が生じるという経験的事実に
よっている。

被試験導管に圧力をかけ、５秒間毎の圧力変動を２分
間にわたり測定したところ、多数の実例から次の
（ａ），（ｂ）の傾向がみられたことに基づいている。

（ａ） 漏れがある場合、５秒毎の圧力変化は常に下降
を示し、上昇はみられなかった。

（ｂ） 漏れがない場合は、ほとんどの試験例で、５秒
毎の圧力変化に上昇が１回以上現れ、更に２分間継続し
た場合はすべての試験例で５秒毎の圧力変化に上昇の変
化が現れた。

このような、経験的事実に基づき、試験中の圧力変動
を調べて、それが漏れによるものか、温度変化によるも
のかを、マイクロコンピュータで自動的に判定できるよ
うにした。

上記実施例では、５秒毎の圧力変化をみるようにした
が、0.5秒間隔の圧力変化を続けて10回とり、その平均
値を５秒間の圧力変化としてとらえるようにすると、一
時的な外乱の影響を極力小さくし、より正確な測定がで
きる。この場合の流れ図を第４図（Ａ）〜（Ｄ）に示
す。

従来技術では、加圧後、どの時点から測定に入るか
は、作業者それぞれの勘や経験に頼っていたが、本発明
では、加圧後30秒から測定を開始し、測定条件の統一を
図った。

又従来は漏れの有無の判定を開始時と終了時の圧力値
の差のみに頼っていたため、正確な結果が得られない場
合が生じたが、本発明では作業者が一度測定開始の操作
をするだけで、 加圧後、安定するまでの30秒間の確保測定中の圧力変
化の監視 漏れの有無の判定 不確実な場合の再測定 が自動的に行なわれる。

〔発明の効果〕

加圧後の測定、判定操作が、自動化され、一定の判断
基準で結果が得られるため、作業者によるばらつきがな
く、経験の浅い者でも行なえる。

温度変化による圧力低下を、漏れによるものと区別し
て、漏れの有無を正しく識別できる。

判断をマイクロコンピュータが行なうため作業者の負
担が軽くとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電気式圧力計のブロック線図、第２図
と第３図は、圧力変動の様子を示す線図、第４図（Ａ）
〜（Ｄ）はマイコンプログラムの一例を示す流れ図、第
５図は圧力変化の実例を示す線図である。 １……半導体圧力センサ、２……増幅回路、３……A/D
変換回路、４……制御部、５……表示器、６……印字装
置、７……操作部

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 勉 愛知県名古屋市熱田区千年１丁目２番70 号 愛知時計電機株式会社内 (72)発明者 堀 逸郎 愛知県名古屋市熱田区千年１丁目２番70 号 愛知時計電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭50−104080（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配管の気密試験に用いる電気式圧力計であ
   って、圧力を電気信号に変換する半導体圧力センサ
   （１）と、前記電気信号を増幅する増幅回路（２）と、
   該増幅回路（２）の出力をディジタル信号に変換するA/
   D変換回路（３）と、該A/D変換回路（３）の出力を演算
   処理するマイクロコンピュータからなる制御部（４）
   と、その演算結果を表示する表示器（５）と、演算結果
   を印字する印字装置（６）と、前記制御部に操作信号を
   出す操作部（７）とを備え、気密試験の測定処理のため
   の下記マイコンプログラムを有することを特徴とする電
   気式圧力計。 （１） 作業者による配管への加圧操作による気密試験
   の開始から約30秒間の圧力安定時間だけ待機する。 （２） 圧力安定時間経過後、その時点の圧力値を初期
   値として記憶する。 （３） 以後経過時間を計測するとともに一定時間毎に
   圧力値を記憶し、直前に記憶した圧力値との差、即ち今
   回の一定時間の間の圧力変化を算出し、圧力変化の有無
   と、変化がある場合には上昇、下降いずれの変化である
   かを記憶する。 （４） 前記（３）のステップを所定時間が経過するま
   で繰り返し、所定時間内のすべての圧力変化を監視す
   る。 （５） 所定時間経過時の圧力値を終期値として記憶
   し、前記初期値との差を算出する。その結果により以下
   の判定及び処理を行なう。 （５）−１ 「終期値」−「初期値」＞「正の規定値」
   のときは、「漏れなし」と判定しその旨を表示し測定を
   終了する。 （５）−２ 「終期値」−「初期値」＜「負の規定値」
   のときは、「漏れあり」と判定しその旨を表示し測定を
   終了する。 （５）−３ 「負の規定値」≦「終期値」−「初期値」
   ≦「正の規定値」のときは、上記（３），（４）のステ
   ップで記憶した圧力変化の状態により、以下の判定及び
   処理を行なう。 （５）−３−１ 圧力変化の状態のうちに、１回以上の
   下降を含み、かつ上昇の変化を含まないときは、「もれ
   の可能性あり」として自動的に上記（２）以後のプロセ
   スにより再測定を行なう。 （５）−３−２ 圧力変化の状態が上記（５）−３−１
   の条件以外のときは、「もれなし」と判定し、その旨を
   表示して測定を終了する。