JP3038871B2 - ガス漏れ検出器 - Google Patents
ガス漏れ検出器Info
- Publication number
- JP3038871B2 JP3038871B2 JP2274099A JP27409990A JP3038871B2 JP 3038871 B2 JP3038871 B2 JP 3038871B2 JP 2274099 A JP2274099 A JP 2274099A JP 27409990 A JP27409990 A JP 27409990A JP 3038871 B2 JP3038871 B2 JP 3038871B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- ultrasonic
- pressure
- gas leak
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、ガス絶縁電力機器などのタンクのガス漏れ
を検出するガス漏れ検出器に関する。
を検出するガス漏れ検出器に関する。
B.発明の概要 本発明のガス漏れ検出器は、タンク内ガス圧を測定す
る圧力センサと、タンク内ガス中に発信用及び受信用超
音波センサを並べて設けてガス中超音波伝搬速度を測定
する超音波伝搬速度測定部と、この測定部で測定した超
音波伝搬速度と圧力センサで測定したガス圧からガス漏
れを検出するガス漏れ検出部とからなり、タンク内ガス
温度のばらつきの影響を受けることなくガス漏れを検出
しうるようにしたものである。
る圧力センサと、タンク内ガス中に発信用及び受信用超
音波センサを並べて設けてガス中超音波伝搬速度を測定
する超音波伝搬速度測定部と、この測定部で測定した超
音波伝搬速度と圧力センサで測定したガス圧からガス漏
れを検出するガス漏れ検出部とからなり、タンク内ガス
温度のばらつきの影響を受けることなくガス漏れを検出
しうるようにしたものである。
C.従来の技術 従来、ガス漏れ検出器は第６図に示すように、ガス漏
れを検出しようとする例えば、ガス絶縁電力機器のタン
ク１内ガス圧をバルブ２を介して圧力センサ11により検
出すると共にガス温度をタンク１の壁に設けた温度セン
サ31により検出し、ガス漏れ検出部32において圧力変化
を測定ガス温度を用いて補正し、ガス漏れを検出するよ
うにしている。
れを検出しようとする例えば、ガス絶縁電力機器のタン
ク１内ガス圧をバルブ２を介して圧力センサ11により検
出すると共にガス温度をタンク１の壁に設けた温度セン
サ31により検出し、ガス漏れ検出部32において圧力変化
を測定ガス温度を用いて補正し、ガス漏れを検出するよ
うにしている。
D.発明が解決しようとする課題 前述のように、従来ガス漏れ検出器は温度変化による
ガス圧補正を機器のタンク壁に取り付けた温度センサに
より行っているので、温度センサの取付位置によりガス
温度との差がばらつくためガス漏れ検出精度が低下す
る。また、ガス圧力を温度による変化の補正をしている
だけで、ガス密度を計っているわけではないので、機器
タンク内のガスがゲージ圧0Kgf/cm2になっているとき、
空気と置換されているかは判定することができない。
ガス圧補正を機器のタンク壁に取り付けた温度センサに
より行っているので、温度センサの取付位置によりガス
温度との差がばらつくためガス漏れ検出精度が低下す
る。また、ガス圧力を温度による変化の補正をしている
だけで、ガス密度を計っているわけではないので、機器
タンク内のガスがゲージ圧0Kgf/cm2になっているとき、
空気と置換されているかは判定することができない。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、高
精度でガス漏れを検出しうると共に機器タンク内ガス圧
が空気に置換されたことも判断しうるガス漏れ検出器を
提供することにある。
みてなされたものであり、その目的とするところは、高
精度でガス漏れを検出しうると共に機器タンク内ガス圧
が空気に置換されたことも判断しうるガス漏れ検出器を
提供することにある。
E.課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明におけるガス漏れ
検出器は、タンク内ガス圧を測定する圧力センサと、タ
ンク内ガス中に発信用及び受信用超音波センサを並べて
設けてガス中超音波伝搬速度を測定する超音波伝搬速度
測定部と、この測定部で測定した超音波伝搬速度と圧力
センサで測定したガス圧からガス漏れを検出するガス漏
れ検出部とからなるものである。
検出器は、タンク内ガス圧を測定する圧力センサと、タ
ンク内ガス中に発信用及び受信用超音波センサを並べて
設けてガス中超音波伝搬速度を測定する超音波伝搬速度
測定部と、この測定部で測定した超音波伝搬速度と圧力
センサで測定したガス圧からガス漏れを検出するガス漏
れ検出部とからなるものである。
F.作用 圧力センサによりタンク内ガス圧Poを測定する。
超音波伝搬速度は、例えばシングアランド法を用い
る。発信用超音波センサから超音波パルスを発信（第５
図のａ）するとタンク内壁面で反射され受信用超音波セ
ンサで受信される。受信波（第５図のｂ）が検出された
らその信号を波形整形（第５図のｃ）してその立ち上が
りでパルス発信回路をトリガーしてすぐ発信用超音波セ
ンサから超音波パルスを発射する。この繰り返し動作の
周波数（シングアランド周波数）を正確に求めれば超音
波が往復して伝播することによりガスの流れの影響が相
殺され、正確にガス中の超音波伝搬速度Voが測定でき
る。
る。発信用超音波センサから超音波パルスを発信（第５
図のａ）するとタンク内壁面で反射され受信用超音波セ
ンサで受信される。受信波（第５図のｂ）が検出された
らその信号を波形整形（第５図のｃ）してその立ち上が
りでパルス発信回路をトリガーしてすぐ発信用超音波セ
ンサから超音波パルスを発射する。この繰り返し動作の
周波数（シングアランド周波数）を正確に求めれば超音
波が往復して伝播することによりガスの流れの影響が相
殺され、正確にガス中の超音波伝搬速度Voが測定でき
る。
（ａ）ガス密度ρ一定で平均ガス温度Ｔ〔Ｋ〕が変化す
ると、超音波伝搬速度Ｖ〔m/s〕は、第２図に示すよう
に、 Ｖ≒K1T＋A1 （K1,A1は定数） 一般に音速Ｖは、 k:比熱比 g:重力加速度（9.8m/s2） R:気体定数 T:絶対温度〔Ｋ〕 である。しかし、使用条件の233〔Ｋ〕＜Ｔ＜373〔Ｋ〕
では、Ｖ∝Ｔと近似できる。
ると、超音波伝搬速度Ｖ〔m/s〕は、第２図に示すよう
に、 Ｖ≒K1T＋A1 （K1,A1は定数） 一般に音速Ｖは、 k:比熱比 g:重力加速度（9.8m/s2） R:気体定数 T:絶対温度〔Ｋ〕 である。しかし、使用条件の233〔Ｋ〕＜Ｔ＜373〔Ｋ〕
では、Ｖ∝Ｔと近似できる。
しかして、ガス中伝播速度Voから平均ガス温度T1を求
めることができる。（第２図） （ｂ）ガス密度，体積一定では、第３図に示すように圧
力Ｐ〔kgf/cm2〕は温度Ｔ〔Ｋ〕に比例する。
めることができる。（第２図） （ｂ）ガス密度，体積一定では、第３図に示すように圧
力Ｐ〔kgf/cm2〕は温度Ｔ〔Ｋ〕に比例する。
Ｐ＝K2T （K2は定数） しかして、ガス圧力Poから温度T2を求める ことができる。（第３図） ガス漏れが起きている時は、密度が下がり、超音波伝
搬速度は速くなる（第４図）ので、温度T1は増加する
（第２図）。又、圧力Poが低くなると温度T2は減少す
る。（第３図） これにより、温度T1とT2の温度差δ（|T1−T2|＝δ）
とすると、ガス漏れが無い時、δ≒０であるのが、ガス
漏れが起きるとδは大きくなる。
搬速度は速くなる（第４図）ので、温度T1は増加する
（第２図）。又、圧力Poが低くなると温度T2は減少す
る。（第３図） これにより、温度T1とT2の温度差δ（|T1−T2|＝δ）
とすると、ガス漏れが無い時、δ≒０であるのが、ガス
漏れが起きるとδは大きくなる。
しかして、ガス漏れ検出部は、ガス圧センサで測定し
たガス圧力Po及び超音波伝搬速度測定部で測定したガス
中超音波伝播速度Voを用いてタンクのガス漏れを検出す
ることができる。
たガス圧力Po及び超音波伝搬速度測定部で測定したガス
中超音波伝播速度Voを用いてタンクのガス漏れを検出す
ることができる。
また、ガス中の超音波伝播速度はガスの種類により異
なるので、ガス空気置換判定部は超音波伝搬速度測定部
で測定した伝搬速度の変化を検出することによりガス空
気の置換の判定する。
なるので、ガス空気置換判定部は超音波伝搬速度測定部
で測定した伝搬速度の変化を検出することによりガス空
気の置換の判定する。
G.実施例 第１図は本発明のガス漏れ検出器のブロック回路図を
示す。なお、従来第６図に示したものと同一構成部分
は、同一符号を付してその重複する説明を省略する。
示す。なお、従来第６図に示したものと同一構成部分
は、同一符号を付してその重複する説明を省略する。
第１図において、３はガス絶縁電力機器のタンク１内
にガス熱対流が流れるように従方向に設けられた超音波
拡散防止用円筒、12は円筒３内の下部に上向きに設けら
れた発信用超音波センサ、13は発信用超音波センサ12と
並べて設けられた受信用超音波センサ、14は受信用超音
波センサ13の受信波形を整形する受信波波形整形回路、
15は波形整形回路の整形波の立ち上がりでトリガされ発
信用超音波センサ12に超音波パルスを出力するパルス発
信回路、16は波形整形回路で整形されたシングアランド
周波数の信号からガス中の超音波伝搬速度Voを求める伝
播速度演算手段で、12〜16により超音波伝搬速度測定部
17が構成されている。
にガス熱対流が流れるように従方向に設けられた超音波
拡散防止用円筒、12は円筒３内の下部に上向きに設けら
れた発信用超音波センサ、13は発信用超音波センサ12と
並べて設けられた受信用超音波センサ、14は受信用超音
波センサ13の受信波形を整形する受信波波形整形回路、
15は波形整形回路の整形波の立ち上がりでトリガされ発
信用超音波センサ12に超音波パルスを出力するパルス発
信回路、16は波形整形回路で整形されたシングアランド
周波数の信号からガス中の超音波伝搬速度Voを求める伝
播速度演算手段で、12〜16により超音波伝搬速度測定部
17が構成されている。
18は演算手段16で求めた伝搬速度Voから関係式Ｖ＝K1
T＋A1を用いて平均ガス温度T1（第２図（ａ））を求め
る平均ガス温度演算手段、19は圧力センサ11で測定した
ガス圧力Poから関係式Ｐ＝K2Tを用いて平均ガス温度T2
（第２図（ｂ））を求めるガス温度演算手段、20は演算
手段18,19で求めた平均温度T1,T2の温度差を求め、温度
差が所定値を越えるとガス漏れ信号を出力する温度差演
算部で、18〜20によりガス漏れ検出部21が構成されてい
る。
T＋A1を用いて平均ガス温度T1（第２図（ａ））を求め
る平均ガス温度演算手段、19は圧力センサ11で測定した
ガス圧力Poから関係式Ｐ＝K2Tを用いて平均ガス温度T2
（第２図（ｂ））を求めるガス温度演算手段、20は演算
手段18,19で求めた平均温度T1,T2の温度差を求め、温度
差が所定値を越えるとガス漏れ信号を出力する温度差演
算部で、18〜20によりガス漏れ検出部21が構成されてい
る。
22は演算手段16で求めた伝搬速度Voの変化を監視して
Voが変化したときタンク１内のガスが空気に置換されて
いることを判定する信号を出力するガス空気置換判定部
である。
Voが変化したときタンク１内のガスが空気に置換されて
いることを判定する信号を出力するガス空気置換判定部
である。
上記16〜22はCPUを用いたデジタル処理装置を用いて
構成されている。
構成されている。
H.発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記
載する効果を奏する。
載する効果を奏する。
（１）圧力センサで測定したガス圧力と、発信用及び受
信用センサを並べて設けてガスの流れに影響されること
なく測定したガス中超音波伝搬速度を用いてガス漏れを
検出しているので、従来圧力センサで測定したガス圧力
と温度センサで測定したタンク又はガスの一部の温度を
用いてガス漏れを検出したもののようにばらつきがなく
高精度でガス漏れを検出することができる。
信用センサを並べて設けてガスの流れに影響されること
なく測定したガス中超音波伝搬速度を用いてガス漏れを
検出しているので、従来圧力センサで測定したガス圧力
と温度センサで測定したタンク又はガスの一部の温度を
用いてガス漏れを検出したもののようにばらつきがなく
高精度でガス漏れを検出することができる。
（２）請求項（２）のものでは、ガス空気置換を判定す
ることができる。
ることができる。
第１図は本発明の実施例を示すブロック回路図、第２図
及び第４図はガス温度と超音波伝搬速度の関係を示す線
図、第３図はガス温度とガス圧力との関係を示す線図、
第５図は超音波伝搬速度測定部の各部波形図、第６図は
従来ガス漏れ検出器を示すブロック回路図である。 １……タンク、３……円筒、11……圧力センサ、12……
発信用超音波センサ、13……受信用超音波センサ、14…
…波形整形回路、15……パルス発信回路、16……伝播速
度演算手段、17……超音波伝搬速度測定部、18,19……
平均ガス温度演算手段、20……温度差演算部、21,32…
…ガス漏れ検出部、22……ガス空気置換判定部、31……
温度センサ。
及び第４図はガス温度と超音波伝搬速度の関係を示す線
図、第３図はガス温度とガス圧力との関係を示す線図、
第５図は超音波伝搬速度測定部の各部波形図、第６図は
従来ガス漏れ検出器を示すブロック回路図である。 １……タンク、３……円筒、11……圧力センサ、12……
発信用超音波センサ、13……受信用超音波センサ、14…
…波形整形回路、15……パルス発信回路、16……伝播速
度演算手段、17……超音波伝搬速度測定部、18,19……
平均ガス温度演算手段、20……温度差演算部、21,32…
…ガス漏れ検出部、22……ガス空気置換判定部、31……
温度センサ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−2589（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−265540（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−97633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−217149（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−311134（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−5443（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 3/00 - 3/40 G01H 17/00
Claims (2)
- 【請求項１】タンク内ガス圧を測定する圧力センサと、
タンク内ガス中に発信用及び受信用超音波センサを並べ
て設けてガス中超音波伝搬速度を測定する超音波伝搬速
度測定部と、この測定部で測定した超音波伝搬速度と圧
力センサで測定したガス圧からガス漏れを検出するガス
漏れ検出部とからなることを特徴としたガス漏れ検出
器。 - 【請求項２】超音波伝搬速度測定部で測定した伝搬速度
の変化を検出しガス空気置換を判定するガス空気置換判
定部を備えてなることを特徴とした請求項（１）記載の
ガス漏れ検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2274099A JP3038871B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | ガス漏れ検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2274099A JP3038871B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | ガス漏れ検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04148835A JPH04148835A (ja) | 1992-05-21 |
| JP3038871B2 true JP3038871B2 (ja) | 2000-05-08 |
Family
ID=17536984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2274099A Expired - Lifetime JP3038871B2 (ja) | 1990-10-12 | 1990-10-12 | ガス漏れ検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038871B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5557251B2 (ja) * | 2010-11-17 | 2014-07-23 | 愛知時計電機株式会社 | ガス微流動検出方法、ガス漏れ検査方法、ガス漏れ検査装置及び超音波流量計 |
| CN110926731A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 中国特种设备检测研究院 | 一种高压气体泄漏扩散联动测量试验系统 |
-
1990
- 1990-10-12 JP JP2274099A patent/JP3038871B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04148835A (ja) | 1992-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5040415A (en) | Nonintrusive flow sensing system | |
| JPH06148003A (ja) | 超音波を用いた温度測定装置 | |
| JPH11511260A (ja) | ガス値を測定するための装置 | |
| CA2357942A1 (en) | System and method for direct non-intrusive measurement of corrected airflow | |
| GB2412734A (en) | Measurement of fluid level and density with acoustic transducers | |
| JPS6140052B2 (ja) | ||
| JP3038871B2 (ja) | ガス漏れ検出器 | |
| EP1231456B1 (en) | Arrangement for and method of acoustic determination of fluid temperature | |
| GB2164151A (en) | Acoustic liquid level measuring apparatus | |
| EP3476678B1 (en) | Brake pipe length estimation | |
| JP3117372B2 (ja) | 超音波距離測定装置 | |
| CN211668585U (zh) | 一种实现零点动态实时校准的超声水表 | |
| GB2321705A (en) | Acoustic measurement of fluid properties | |
| JPH08219854A (ja) | 超音波液位計 | |
| JPH07318397A (ja) | 超音波液位計 | |
| JP2571844B2 (ja) | ガス検知警報装置 | |
| JPH08271322A (ja) | 超音波液位測定法 | |
| SU1383142A1 (ru) | Устройство дл измерени турбулентности потока | |
| KR100482226B1 (ko) | 가스관의 초음파 유량 계측 방법 및 장치 | |
| JP2009270882A (ja) | 超音波流量計 | |
| JP2005241628A (ja) | ドップラー式超音波流速分布計 | |
| JPH08285648A (ja) | 流量計 | |
| JP2001174302A (ja) | 超音波式流量計 | |
| SU1422140A1 (ru) | Способ ультразвукового теневого контрол изделий | |
| JP3528436B2 (ja) | 超音波式流量計及び流速計 |