JP3164825B2 - 流体コンジットシステムの漏れをテストする方法及び装置 - Google Patents

流体コンジットシステムの漏れをテストする方法及び装置

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JP3164825B2 JP51562997A JP51562997A JP3164825B2 JP 3164825 B2 JP3164825 B2 JP 3164825B2 JP 51562997 A JP51562997 A JP 51562997A JP 51562997 A JP51562997 A JP 51562997A JP 3164825 B2 JP3164825 B2 JP 3164825B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、家庭用燃料ガス供給システム又は設備のよ
うな流体コンジットシステムをガス漏れに対してテスト
するための方法及び装置に係り、より詳細には、このよ
うなシステム又は設備からのガスの体積漏れ率を監視及
び決定するための方法及び装置に係る。
先行技術の説明 本出願人が主として問題とする家庭用システムの部分
は、ガスメータと主停止コック又はバルブとの間の配管
（通常は、ガスメータの上流の入口側又はその付近）；
ガスメータそれ自体；及びガスメータの出口側とその下
流の器具のガス制御バルブとの間の配管を含む。漏れの
疑いがある場所でこのようなシステムの漏れをテストす
るための１つの現在使用されている方法は、停止バルブ
及び各ガス制御バルブを閉じることによりシステムを分
離し、停止バルブを開閉することによりシステムを加圧
し、そしてシステムの所定の圧力から、分離されたシス
テムにおける圧力の低下を設定長さの時間にわたり測定
することを含む。所定の最大許容圧力低下を越えない場
合には、システムを正常であるとみなす。
上記した現在の方法は、全てのこのようなシステム部
分がほぼ同じ容積を有すると仮定している。過去におい
て、これは、適度に有効な仮定であった。というのは、
ガスメータの容積は、分離されたシステムの全容積に著
しく影響し、そして英国では、標準的な家庭用のガスメ
ータが長年に使用されてきたからである。その結果、異
なるシステムにおける配管の容積の相違を無視すること
ができた。しかしながら、比較的容積の小さい新しいガ
スメータが導入されるにつれて、システムごとの配管容
積の相違、又は異なる小容積ガスメータ間の相違を無視
することがもはや適当でなくなり、従って、従来行われ
ていた仮定は、もはや有効なものではない。
テストされるシステムの容積を確認又は仮定する必要
なく容積漏れ率を決定するために工業用のガスシステム
又は設備をテストする方法が既に知られている。この方
法は、システムを分離し、システムを所定圧力に加圧
し、所定圧力からのシステムの圧力低下（ΔP1）を固定
時間周期（T1）にわたって測定し、システムを同じ出発
圧力又は所定圧力に再加圧し、校正されたオリフィス、
即ち既知の「人為的な漏れ」を導入し、そして実際の漏
れ及び「人為的な漏れ」の両方の結果として漏れるシス
テムで同じ圧力低下（ΔP1）が生じる時間（T2）を測定
することを含む。
設備の漏れ率は、次の式から得られる。
漏れ率＝FxT2/（T1−T2） 但し、Ｆは、同じ圧力で測定した人為的な漏れによ
る既知の流量である。
上記方法は、圧力低下を測定するためのいわゆる「Ｕ
ゲージ」マノメータと、時間周期を測定するためのスト
ップウオッチとを用いて手動で行われる。
発明の要旨 本発明の目的は、システムを再加圧する必要性を回避
した漏れ率の測定方法、及びこの方法を実施する装置を
提供することである。
本発明の１つの特徴によれば、漏れる流体を含むシス
テムから流体の漏れ率を決定する方法であって、システ
ムを加圧し、加圧を終了し、開始時間（T0）及び圧力
（P0）からシステムの第１の圧力低下及び時間を監視
し、システムの圧力が圧力P1まで所定の圧力低下（Δ
P1）だけ低下するに要する時間（T1）を決定し、又は所
定時間（T2）未満の時間内に（ΔP1）に到達しない場合
には、所定時間（T2）にわたり圧力（P2）への圧力低下
（ΔP2）を決定し、次いで、システムを再加圧せずに、
時間周期（T1）又は所定の時間周期（T2）の終りに実質
的に一致する新たな開始時間から、システムの実際の漏
れと、システムに導入された校正された漏れとの両方に
よりシステムに第２の圧力低下（ΔP3）が生じるに要す
る時間（T3）を監視し、但し、ΔP3＝（ΔP1又はΔP2）
xKであり、ΔP1とΔP2のいずれか最初に決定された方を
適用することができ、そしてＫは定数であり、そして更
に、Ｃを定数とすれば、次の式に基づいて実際の漏れ率
を計算する、 漏れ率＝〔Cx（校正された漏れ率）xT3〕／〔（T1又はT2）−T3〕 という段階を備えている。
上記定数Ｋは１でもよく、この場合は、ΔP3＝ΔP1又
はΔP2の適当な方である。
しかしながら、漏れ率の式が、第２の圧力低下が第１
の圧力低下より低い圧力から開始されることを（少なく
ともある程度）考慮する場合には、更に正確な漏れ率測
定結果を得ることができ、従って、実際の又は真の濡れ
による放出率は、第２の圧力測定中には、それが最初の
高い開始圧力（P0）で測定された場合の位置に比して減
少されることか分かった。より詳細には、このような正
確な結果は、第１の圧力低下ΔP1又はΔP2と実質的に同
じ部分変化をもつためにT3を決定すべきところの第２の
圧力低下ΔP3を必要とすることにより得られ、この場合
には、これは、次の式で得られる。
ΔP3＝（ΔP1又はΔP2）xK 但し、Ｋ＝（P0−ΔP1）/P0又は（P0−ΔP2）/P0の適
当な方であり、又、Ｋ＝P1/P0又はP2/P0の適当な方であ
る。
この方法は、ガスメータ；ガスメータと、ガスメータ
への入口の上流に配置された停止コック又はバルブとの
間の配管；及びガスメータの出口と、ガスメータの下流
に配置された１つ以上のガス点火器具のガス制御バルブ
との間の配管を含む燃料ガスシステムを監視するのに使
用される。このような場合、この方法は、システムを加
圧する前に、停止バルブ及び各ガス制御バルブを閉じ、
停止バルブを開いてガスをシステムに導入することによ
りシステムを加圧し、そして停止バルブを閉じて、分離
されたシステムを形成することを含む。
システムの加圧を終了した後であって且つシステムの
第１圧力低下を監視する前に、システムの圧力を便利に
チェックして、システムの第１圧力低下の監視を開始す
る前に圧力がもはや上昇しないよう確保することができ
る。このチェックにより、システムの圧力が依然として
上昇することが指示される場合には、これは通常は次の
２つのうちの１つを意味する。第１に、停止バルブに欠
陥があり、供給源から停止バルブを経て監視されるべき
システムへ依然としてガスが流れ込んでいる。このよう
な場合、システムからのガス漏れについてテストを行う
前に停止バルブを交換しなければならない。第２に、シ
ステムは、まだ安定していない。この場合には、システ
ムの第１の圧力低下を測定する周期の開始時間を、シス
テムの圧力が確立されるまで遅延させる。ここで使用す
る「安定化」とは、システムの圧力が一定であるか又は
下降する状態を意味する。
しかしながら、システムが停止コックとメータへの入
口との間にガス圧力調整器又はガバナを含む場合には、
停止コックを閉じると圧力が最初に上昇し、その後、下
降し始める。これは、ガバナがシステムの下流部への更
なるガスの放出を防止するいわゆるガバナロックにより
生じる。これは、下流のガス圧力が所定の最大値を越え
た場合にメータガバナが「ロック」するように設計され
ているときに生じる。ガバナの下流のシステム部分は、
停止コックの上流のライン圧力がこの値を越えそして配
管の下流部が停止コックの迅速な開閉により最初に加圧
される場合に、所定の許容最大値より高い圧力に加圧さ
れることが考えられる。次いで、ガバナがロックする。
システムに漏れが生じそして圧力が低下すると、ガバナ
は、ロック解除し、そして停止コックとガバナとの間の
配管からシステムの下流部へガスを放出する。従って、
システムの分離された下流部の圧力は、最初に減少では
なく増加することになる。
本発明の別の特徴によれば、流体を含むシステムから
の流体の漏れ率を決定するのに使用する装置であって、
システムから流体を受け取るための入口手段と；この入
口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段と；校
正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続するよ
うに選択的に開放可能なバルブ手段と；データ記憶手段
と；データ処理手段と；データ表示手段と；プログラム
式の制御手段と；開始時間から、バルブ手段を閉じた状
態で、時間経過に伴い圧力感知手段で測定してシステム
の圧力低下を監視するように制御手段を始動し、所定の
時間T2より短い時間T1内に所定の圧力低下ΔP1が生じる
かどうか確立し、もしそうであれば、ΔP1及びT1を表す
データをデータ記憶手段に記憶するが、所定の時間T2ま
でにΔP1に到達しない場合には、T2を表すデータと、T2
までに生じた圧力低下ΔP2とをデータ記憶手段に記憶
し；次いで、時間T1（ΔP1が記憶された場合）或いは時
間T2（ΔP2が記憶された場合）に実質的に一致する新た
な開始時間から、バルブ手段を開放し、これにより、装
置が使用中であるときに、校正されたオリフィスが流体
コンジットと連通状態に入れられら、ひいては、入口を
経てシステムと連通状態に入れられ、更に、圧力感知手
段により感知される圧力がΔP1（ΔP1が記憶された場
合）又はΔP2（ΔP2が記憶された場合）だけ低下するの
に要する時間T3を確立し、更に、T3を表すデータをデー
タ記憶手段に記憶し；そしてT1又はT2及びT3を表すデー
タをデータ記憶手段からデータ処理手段へ入力し、デー
タ処理手段は、次の式を用いてシステムの漏れ率を計算
するようにプログラムされており、 漏れ率＝〔Cx（校正された漏れ率）xT3〕／〔（T1又はT2）−T3〕 但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率
をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段と
を備えた装置が提供される。
本発明の更に別の特徴によれば、流体を含むシステム
からの流体の漏れ率を決定するのに使用する装置であっ
て、システムから流体を受け取るための入口手段と；こ
の入口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段
と；校正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続
するように選択的に開放可能なバルブ手段と；データ記
憶手段と；データ処理手段と；データ表示手段と；プロ
グラム式の制御手段と；開始時間及び開始圧力P0から、
バルブ手段を閉じた状態で、時間経過に伴い圧力感知手
段で測定してシステムの圧力低下を監視するよう制御手
段を始動し、所定時間T2より短い時間T1内に圧力P1への
所定の圧力低下ΔP1が生じるかどうか確立し、もしそう
であれば、ΔP1及びT1又はΔP1、P1及びT1を表すデータ
をデータ記憶手段に記憶するが、所定時間T2までにΔP1
に到達しない場合は、T2及びT2までに生じた圧力P2への
圧力低下ΔP2、又はΔP2、P3及びT2を表すデータをデー
タ記憶手段に記憶し；次いで、時間T1（ΔP1が記憶され
た場合）又は時間T2（ΔP2が記憶された場合）に実質的
に一致する新たな開始時間から、バルブ手段を開放し、
これにより、装置が使用中であるときに、校正されたオ
リフィスを流体コンジットと連通状態に入れられ、ひい
ては、入口を経てシステムと連通状態に入れられ、デー
タ記憶手段からデータ処理手段へΔP1又はΔP2のいずれ
か記憶された方を入力し、データ処理手段は、Ｋを定数
とすれば、式ΔP3＝（ΔP1又はΔP2）xKを用いて圧力感
知手段により感知されるべきシステムの第２の圧力低下
ΔP3を計算するようプログラムされ、更に、ΔP3を表す
データをデータ記憶手段に記憶し、更に、圧力感知手段
により感知される圧力がΔP3だけ低下するのに要する時
間T3を確立し、T3を表すデータをデータ記憶手段に記憶
し；次いで、T1又はT2及びT3を表すデータをデータ記憶
手段からデータ処理手段へ入力し、データ処理手段は、
次の式を用いてシステムの漏れ率を計算するようにプロ
グラムされており、 漏れ率＝〔Cx（校正された漏れ率）xT3〕／〔（T1又はT2）−T3〕 但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率
をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段と
を備えた装置が提供される。
上記のように、好ましくは、定数Ｋ＝〔P0−（ΔP1又
はΔP2）〕/P0＝（P1又はP2）P0である。
このような場合に、装置のデータ記憶手段は、開始圧
力P0を表すデータを記憶し、そしてデータ記憶手段か
ら、P0及びΔP1又はΔP2を表すデータがデータ処理手段
へ入力され、該データ処理手段は、ΔP3を計算する式に
使用するために式Ｋ＝〔P0−（ΔP1又はΔP2）〕/P0に
基づいてＫを計算するようにプログラムされる。或いは
又、記憶されるP0を表すデータに加えて、P1及びP2を表
すデータがデータ記憶手段に記憶され、そしてデータ記
憶手段からP0、P1及びP2を表すデータがデータ処理手段
へ入力され、このデータ処理手段は、ΔP3を計算するの
に使用するために式Ｋ＝（P1又はP2）/P0に基づいてＫ
を計算するようにプログラムされる。
制御手段は、既存の圧力が所定圧力より大きくない限
り装置がシステムの圧力低下の監視を開始しないように
プログラムされる。このような場合に、表示漏れ率決定
プロセスが終了され、そして制御手段は、圧力が所定圧
力より高くなければならないことを指示するようにされ
る。次いで、装置のユーザは、停止コックを再び開放し
そして漏れ率決定プロセスを再び開始することによりシ
ステムを更に加圧することを決定する。
又、制御手段は、（ａ）T1が所定の最小時間Tminより
短いかどうかを決定し、もしそうであれば、漏れ率決定
プロセスを終了させると共に、装置で正確に測定するの
は漏れが大き過ぎることを表示手段に指示させ、そして
（ｂ）ΔP2が所定の最小の圧力低下ΔPminより小さいか
どうかを決定し、もしそうであれば、漏れ率決定プロセ
スを終了させると共に、装置で正確に測定するのは漏れ
が小さ過ぎることを表示手段に指示させるようにプログ
ラムされる。
更に、制御手段は、T3がT1又はT2（どちらか適用でき
る方）より大きいかどうか決定し、もしそうであれば、
漏れ率決定プロセスを終了させると共に、エラーがある
ことを表示手段に指示させるようにプログラムされる。
又、プログラムされた制御手段は、上記の漏れ率監視
プログラムに代わるものとして、圧力センサにより感知
される流体の圧力をデータ表示手段により表示させるよ
うに始動手段によって動作できる。このような設備は、
プログラムされた制御ユニットを始動して漏れ率を決定
する前にシステムの圧力が上昇しないことをチェックす
るのに使用できる。
更に、プログラムされた制御手段は、開始時間から所
定時間周期Tyにわたり圧力監視手段で測定してシステム
の圧力低下ΔPxを監視し、そして所定時間周期Tyの終り
にΔPx及びTyの両方をデータ表示手段に表示させるよう
に始動手段により動作できる。
開始時間と時間Tyとの間に、表示手段は、現在圧力
と、Tyに到達するまでに残された時間とを規則的な時間
間隔、例えば秒ごとの間隔で表示する。
図面の簡単な説明 以下、添付図面を参照し、本発明を一例として説明す
る。
図１は、家庭用の燃料ガスシステムの一部分を示す概
略図である。
図２は、本発明による１つの装置のフロントパネル及
び内部を示す概略図である。
図３は、装置の別の概略図である。
図4a、4b、4c、4d、4e及び4fは、図２及び３の装置の
動作シーケンスを示すフローチャートである。
好ましい実施形態の詳細な説明 図１は、漏出する流体の漏れ率を決定するために本発
明の方法及び装置を使用するところのある種の流体を含
むシステムの一例として家庭用の燃料ガスシステム又は
設備の一部分を概略的に示している。
このシステムは、ガス幹線（図示せず）に接続された
ガス供給パイプ１を備えている。このパイプを閉じそし
てガスメータ５を経て下流のガス点火器具３及び４へガ
スが供給されるのを防止するために、停止コック２が設
けられている。
この停止コック２とガスメータ５との間にガス調整器
即ちガバナ６が設けられている。ガス点火器具３及び４
には、ガスが器具へ通過するのを防止できるガス制御バ
ルブ７、８及び９が組み合わされる。ガスメータ５は、
常閉タップホール10を有し、適当な工具又は用具を用い
てこのタップホールを開位置へと操作したときにシステ
ムの内部へアクセスすることができる。
図２及び３に概略的に示された装置20は、手に持てる
ように便利なサイズにされたハウジング22を形成する本
体上部及び下部22a及び22bを備えている。
本体下部22bは、入口手段24を含み、これを経て装置
を例えばある長さのフレキシブルな管路26（図１）によ
りタップホール10に接続することができる。流体コンジ
ット28は、入口24を流体圧力感知手段30に接続し、該手
段30は、温度の変化を少なくともある程度は補償する種
類のものであるのが好ましい。この例ではラッチ式のソ
レノイドバルブであるバルブ手段32は、校正されたオリ
フィス34をライン36を経てコンジット手段28に接続する
ように選択的に動作できる。校正されたオリフィス34
は、ライン40を通して大気への通気口38に接続すること
ができる。圧力感知手段30は、ゲージ圧力を与えるため
にライン44を経て大気圧基準ポート42に接続されるか、
又はこれをシールして、差動圧力又は絶対圧力の読みを
与えることもできる。圧力感知手段30は、増幅器52を経
てマイクロコントローラ50に接続される。このマイクロ
コントローラは、適当なプログラムが開始されたとき
に、種々のプログラムされたオペレーションを自動的に
実行することができる。又、マイクロコントローラ50
は、ここではリードオンリコンピュータプログラムを保
持する機能を果たすROM54と、ここでは１つの機能が圧
力及び時間の測定変数を記憶することであるRAM56と、
マイクロコントローラをソレノイドバルブ32に接続する
リレー58と、フロントパネル22aに配置されたLCDの形態
のデータ表示手段60とに接続される。
マイクロコントローラ50は、プログラムされた制御に
基づいて数学的計算を実行するためのデータ処理手段を
含むことが明らかである。
マイクロコントローラに指令を与えそして選択された
プログラム（以下に述べる）を開始するための入力信号
は、フロントパネルに配置されたボタン62、64、66を操
作することにより得られる。
バッテリの電力を節約するために、表示装置のライト
は、限定された時間中だけ「オン」に保たれるようにプ
ログラムされる。
装置に電気的エネルギーを供給するために、ニッカド
バッテリ72が使用される。ニッカドバッテリは、外部の
バッテリ充電構成体、例えば、家庭用の主電源によりコ
ネクタ／ソケット74を経て再充電される。
図4a、4b、4c、4d、4e及び4fは、オペレーション及び
プログラムされた制御シーケンスのフローチャートであ
る。図４において、キーで示されたように、平易なボッ
クスは、自動的に制御されるオペレーションであり、そ
して二重の縁をもつボックスは、手動のオペレーション
である。チャートを開始100から順に進むと、段階101に
おいて手動のチェックが行われ、停止コック２及び器具
のバルブ７、８、９が閉じていることが確かめられる。
装置20の入口24は、段階102において、フレキシブルな
管路26によりガスメータ５のタップインポイント10にお
いてシステムに接続される。例えば、バッテリ72からの
電力は、段階103においてオンに切り換えられ、これ
は、LCD60をアクチベートすることにより指示される。
任意であるが、この段階において、表示手段60は、ガス
入口手段24を大気へ開放するようにユーザに通知する。
これは、圧力センサの両側に等しい圧力を与えて、圧力
センサ30のソフトウェアルーチン（図示せず）がそれ自
体をゼロにできるようにし、その後、ボタン64を押し
て、表示をクリアする。段階104において、停止コック
２を開きそしてそれを閉じることにより、システムは、
停止コック２とバルブ７、８及び９との間で加圧され
る。その後、「メニュー」段階105に到達し、ここには
２つの選択肢がある。選択肢A:時間と共に変化する現在
圧力を例えば秒ごとに調べ、次いで、もし必要であれ
ば、所定の時間周期にわたりシステムの圧力変化を決定
するための制御プログラムを開始する。選択肢B:システ
ムからのガスの漏れ率を決定するための制御プログラム
を開始する。
選択肢Ａについ最初に説明する。ボタン62を押すと、
表示手段60は、分離されたシステムの圧力を連続的に表
示する（段階106）。段階106から、もし必要であれば、
ボタン64を押して、装置が開始時間からシステムの圧力
低下を所定の時間、例えば、２分にわたり測定すること
ができる（段階107）。任意であるが、圧力低下の測定
を開始する前に、「安定化」時間周期を導入してもよ
い。「安定化」時間周期の目的は、ここでは、例えば、
温度又はガバナの影響による圧力変動を回避することで
ある。所定の時間周期の間に、表示手段は、既存の圧力
と、所定の時間に到達する前に残っている時間とを表示
する（段階108）。所定時間の終りに、表示手段は、所
定の時間周期と、その所定の周期内に測定された圧力低
下とを表示する（段階109）。段階106、108及び109のい
ずれにおいても、手順は、ボタン62を押すことにより段
階105、即ちメニュー段階へ復帰する。
ボタン64を押すことにより段階105から続く選択肢Ｂ
について説明する。ボタン64を押すと、装置は、システ
ムの現在圧力が所定の最大圧力より高いかどうか自動的
に決定する（段階110）。もしそうであれば、ソレノイ
ドバルブが自動的に開いて、人為的な校正されたオリフ
ィスを流体コンジットと連通し、やがて圧力が所定の最
大圧力まで低下すると、ソレノイドバルブがその校正さ
れたオリフィスを自動的に閉じ（段階111）、そこから
プログラムは段階112へ進み、そこで表示手段は、圧力
を表示すると共に、所定の「安定化」時間を待機する。
「安定化」時間の終りに、表示手段は、現在圧力と、
「準備ができたら進む（go when ready）」を表示し
て、段階112を完了する。段階110において、圧力が所定
の最大圧力以下である場合には、プログラムは、上記し
たように段階112へ進む。段階112の後に、段階113でチ
ェックが行われ、圧力が低下しているか又は低下し始め
ていることを表示手段が指示するかどうか調べ、もしそ
うであれば、圧力が所定値より低下したときに、ボタン
64を再び押して漏れ率決定プログラムを開始することが
できる（段階114）。
段階113の圧力チェックにより、圧力は低下せず一定
であることが指示された場合には、システムに漏れがな
いか、又はおそらく滅多にないことであるが、システム
の漏れがシステムからガスを漏れさせているのと同じ割
合で停止コック及び／又は調整器が上流のガスをシステ
ムへ流し込んでいることが指示される。例えば１分の安
定化時間の後も、圧力が依然上昇していることが圧力チ
ェックで示される場合には、停止コックに漏れがあり、
ガス幹線から供試システムの部分へ依然としてガスが流
れ込んでいることが指示される。前記したように、停止
コックは、テストを行う前に交換しなければならない。
装置は、停止コックの交換を必要とすることを指示する
ようにプログラムされてもよい。システムからのガス及
び空気は、所与の開口又は穴を通るときに異なる流量を
有するので、メータから装置への管路26に存在する空気
であって、ガスに代わって校正されたオリフィスに流れ
る空気は、漏れ率の決定を不正確なものにする。この潜
在的な問題を減少又は軽減するために、装置は、ラッチ
ソレノイドバルブを安定化時間中に例えば10秒間開い
て、管路26及び校正されたオリフィス34から空気をフラ
ッシュするように手動又は自動的に動作することができ
る。
段階110及び111は、停止コック２の閉止時に、例え
ば、上記のガバナロックの結果として、圧力が低下し始
める前に最初に上昇するというおそれを受け入れる。従
って、装置は、人為的な漏れ即ち校正されたオリフィス
の開閉を制御するラッチソレノイドバルブが、システム
の下流部分の圧力が所定の圧力を越えた場合にオリフィ
スを自動的に開き、オリフィスが開いたままの状態で、
やがて圧力が所定圧力より低い値へと下降したときに、
ソレノイドバルブがオリフィスを閉じるように設計され
る。その後、任意であるが、プログラムは、段階111か
ら自動経路を経て段階115へ進み、そこで、漏れ率測定
値の決定プログラムが開始される。これは、ガバナロッ
クに続いてシステムの圧力を迅速に減少する方法を与え
る。或いは又、装置により行われる測定の前にユーザが
手動で管路をガスでパージしてもよく、これを容易に行
うために、管路及び装置には迅速解放の協働カプリング
を設けることができる。
段階114（又は115）に到達したと仮定すれば、装置
は、システムの現在圧力が所定の最小圧力より大きいか
どうかを自動的に決定する（段階116）。もしそうでな
ければ、表示手段は、システムの圧力が所定の最小圧力
より高くなければならないことを表示し、これは、シス
テム圧力が著しく低い状態で漏れ率決定プロセスが開始
されたという指示である。
段階112、113又は117のいずれにおいても、プロセス
はメニュー段階105に復帰し、そして手前の加圧段階を
繰り返して、例えば、システムの圧力を、段階116にお
いて所定の最小圧力より高くするに充分なほど上昇させ
る。
従って、圧力が段階116において所定の圧力より高い
とすれば、プログラムは段階118へと進み、そこで、時
計が「開始時間」としてセットされ、そして開始時間の
圧力P0がRAM56に記憶され、次いで、表示手段は、例え
ば点灯したLED、又は情報「待機・・・テスト進行中」
を表示することにより、漏れ率テストが進行中であるこ
とを指示する（段階119）。段階118及び119に続いて、
装置は、所定時間T2より短い時間T1内に所定の圧力低下
ΔP1が生じたかどうか自動的に決定する（段階120）。
もしそうであれば、T1が所定の最小時間Tminより短いか
どうか決定される（段階121）。もしそうであれば、表
示手段は、漏れが測定するのに大き過ぎることを指示
し、テストは終了となる（段階122）。もしそうでなけ
れば、P1、ΔP1及びT1が記憶されそして時間が時間T1か
らリセットされる（段階123及び124）。段階120におい
て、T2より短い時間内にΔP1が生じなかった場合には、
時間T2内に生じる圧力低下ΔP2が決定される（段階12
5）。次いで、ΔP2が所定の最小圧力低下ΔPminより小
さいかどうか決定される（段階126）。もしそうであれ
ば、表示手段は、漏れが測定するのに小さ過ぎることを
指示し、そしてテストが終了となる（段階127）。もし
そうでなければ、P2、ΔP2及びT2が記憶され、時間が時
間T2からリセットされる（段階128及び129）。
段階124又は129と一致して、リセット時間T1又はT2の
適用できる方において、ソレノイドバルブ32が自動的に
動作されて、校正されたオリフィスを流体コンジットに
連通させ、従って、システムは、システムの実際の漏れ
と、導入された校正された漏れの両方により漏れるよう
にされる（段階130）。ΔP1及びP1、又はΔP2及びP2の
適用できる方と、P0とを使用して、段階131において図
示された式に基づいてΔP3が計算される。リセット時間
から圧力低下ΔP3が生じるに要する時間T3が次いで決定
されて記憶される（段階132）。
段階133において、T3がT1又はT2（適用できる方）よ
り大きいかどうか決定される。もしそうであれば、表示
手段は、エラーがあることを指示し、テストは終了とな
る（段階134）。もしそうでなければ、T3が記憶される
（段階135）。T1又はT2及びT3を使用し、実際の漏れ率
が次の式に基づいて段階136で計算される。
漏れ率＝〔Cx（校正された漏れ率）xT3〕／〔（T1又はT2）−T3〕 次いで、表示手段は、計算された漏れ率を表示する
（段階137）。
一例として、テストされるガス設備のシステム部分の
１つにおいて、本発明による方法及び装置を用いると、
ガスメータ及び関連ガバナを含む分離されたシステムの
容積は、約10リッターであった。システムは、約20mbar
に加圧され、そして漏れ率テストの開始は、約１分間遅
延された（安定化周期）。段階113においてテストを段
階115へ続けるために分離されたシステムの圧力が最低
限有していなければならない所定の圧力は、18mbarであ
った。段階117において、所定のΔP1は、1.5mbarであ
り、そして所定の時間T2は20ミリ秒であった。段階126
において、所定の最小圧力低下ΔPminは、0.0668mbarで
あった。段階136において、使用したオリフィスの校正
された漏れ率は、66ml/分であり、そして使用した定数
Ｃは、0.935であった。
定数として使用した0.935の指数は、広範囲なシステ
ム容積及び漏れ率に対して実験結果から導出された。定
数が「１」でない理由は、オリフィスを通る流体の漏れ
が圧力低下に対して理想的に比例しないためである。
実際のシステムの漏れによる200ml/分未満の全漏れ率
については、装置により与えられた結果は、標準的なバ
ブル流量計測定法方により漏れ率を決定したときの結果
の約±３％以内であった。
従って、試験されているシステムの実際の漏れが、校
正された漏れより若干少ない漏れと、それより著しく多
くはない漏れとの間にあるときには、上記テストに使用
された手持ち式の装置は、正確な結果を与えると知られ
ている非常に低速で且つ便宜性の悪い方法により得られ
る参照測定に比して、使用が簡単な上に、迅速且つ充分
に正確な漏れ率測定値を与えることが分かった。
この携帯容易な装置は、顧客の家の家庭用ガス設備に
おいて比較的短い時間内に修理チェックを技師が行える
ようにすることが明らかである。
本発明の特定の実施形態について以上に述べたが、本
発明の範囲から逸脱せずに種々の変更がなされ得ること
が明らかであろう。例えば、フロントパネルは、装置の
異なる機能又はプログラムを開始するために押す異なる
数及び／又は構成の操作ボタンを有してもよい。又、パ
ネル上の各ボタンに小さなLEDを組み合わせて、どの機
能、例えば漏れ率決定モードが現在動作中であるかを装
置のユーザに指示することもできる。表示は、圧力の読
み又は漏れ率を単に与えるものでもよい。更に、装置に
電力を供給するバッテリは、ハウジング22内に収容され
る必要がなく、必要に応じてハウジングに差し込まれる
個別のプラグインユニット又は装置に組み込まれてもよ
い。
又、特に、完全自動動作シーケンスにおいて、メニュ
ー駆動手順を、圧力及び時間値の簡単な表示と、テスト
ルーチンの種々の段階を示す一連のLEDインジケータと
置き換えることも考えられる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−34434（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−271372（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−248834（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01M 3/00 - 3/40

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】漏れる流体を含むシステムから流体の漏れ
    率を決定する方法において、 システムを加圧し、 加圧を終了し、 開始時間T0及び圧力P0からシステムの第１の圧力低下及
    び時間を監視し、 システムの圧力が圧力P1へ所定の圧力低下ΔP1だけ低下
    するに要する時間T1を決定し、又は所定時間T2未満の時
    間内にΔP1に到達しない場合には、所定時間T2にわたり
    圧力P2への圧力低下ΔP2を決定し、 次いで、システムを再加圧せずに、時間周期T1又は所定
    の時間周期T2の終了に実質的に一致する新たな開始時間
    から、システムの実際の漏れと、システムに導入された
    校正された漏れとの両方によりシステムに第２の圧力低
    下ΔP3が生じるに要する時間T3を監視し、但し、ΔP3＝
    （ΔP1又はΔP2）xKであり、ΔP1及びΔP2のいずれか最
    初に決定された方を適用でき、そしてＫは定数であり、
    そして更に、Ｃを定数とすれば、 次の式に基づいて実際の漏れ率を計算する、 漏れ率＝〔Cx（校正された漏れ率）xT3〕／〔（T1又はT2）−T3〕 という段階を備えたことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】Ｋ＝１である請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】Ｋ＝（P0−ΔP1）/P0又は（P0−ΔP2）/P0
    の適当な方である請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】Ｃ＝0.935である請求項１ないし３のいず
    れかに記載の方法。
  5. 【請求項５】システムの加圧を終了した後、システムの
    圧力をチェックし、圧力が進行前にもはや上昇しないよ
    う確保する請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】流体を含むシステムからの流体の漏れ率を
    決定するのに使用する装置において、 システムから流体を受け取るための入口手段と； 上記入口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段
    と； 校正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続する
    ように選択的に開放可能なバルブ手段と； データ記憶手段と； データ処理手段と； データ表示手段と； プログラム式の制御手段と； 開始時間から、バルブ手段を閉じた状態で、時間経過に
    伴い圧力感知手段で測定してシステムの圧力低下を監視
    するように制御手段を始動し、所定の時間T2より短い時
    間T1内に所定の圧力低下ΔP1が生じるかどうか確立し、
    もしそうであれば、ΔP1及びT1を表すデータをデータ記
    憶手段に記憶するが、所定の時間T2までにΔP1に到達し
    ない場合には、T2を表すデータと、T2までに生じた圧力
    低下ΔP2とをデータ記憶手段に記憶し；次いで、時間T1
    （ΔP1が記憶された場合）或いは時間T2（ΔP2が記憶さ
    れた場合）に実質的に一致する新たな開始時間から、バ
    ルブ手段を開放し、これにより、装置が使用中であると
    きに、校正されたオリフィスが流体コンジットと連通状
    態に入れられ、ひいては、入口を経てシステムと連通状
    態に入れられ、更に、圧力感知手段により感知される圧
    力がΔP1（ΔP1が記憶された場合）又はΔP2（ΔP2が記
    憶された場合）だけ低下するのに要する時間T3を確立
    し、更に、T3を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；
    そしてT1又はT2及びT3を表すデータをデータ記憶手段か
    らデータ処理手段へ入力し、データ処理手段は、次の式
    を用いてシステムの漏れ率を計算するようにプログラム
    されており、 漏れ率＝〔Cx（校正された漏れ率）xT3〕／〔（T1又はT2）−T3〕 但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率
    をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段
    と； を備えたことを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】流体を含むシステムからの流体の漏れ率を
    決定するのに使用する装置において、 システムから流体を受け取るための入口手段と； 上記入口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段
    と； 校正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続する
    ように選択的に開放可能なバルブ手段と； データ記憶手段と； データ処理手段と； データ表示手段と； プログラム式の制御手段と； 開始時間及び開始圧力P0から、バルブ手段を閉じた状態
    で、時間経過に伴い圧力感知手段で測定してシステムの
    圧力低下を監視するよう制御手段を始動し、所定時間T2
    より短い時間T1内に圧力P1への所定の圧力低下ΔP1が生
    じるかどうか確立し、もしそうであれば、ΔP1及びT1又
    はΔP1、P1及びT1を表すデータをデータ記憶手段に記憶
    するが、所定時間T2までにΔP1に到達しない場合は、T2
    及びT2までに生じた圧力P2への圧力低下ΔP2、又はΔ
    P2、P2及びT2を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；
    次いで、時間T1（ΔP1が記憶された場合）又は時間T
    2（ΔP2が記憶された場合）に実質的に一致する新たな
    開始時間から、バルブ手段を開放し、これにより、装置
    が使用中であるときに、校正されたオリフィスを流体コ
    ンジットと連通状態に入れ、ひいては、入口を経てシス
    テムと連通状態に入れ、ΔP1又はΔP2のいずれか記憶さ
    れた方のデータをデータ記憶手段からデータ処理手段へ
    入力し、データ処理手段は、Ｋを定数とすれば、式ΔP3
    ＝（ΔP1又はΔP2）xKを用いて圧力感知手段により感知
    されるべきシステムの第２の圧力低下ΔP3を計算するよ
    うプログラムされ、更に、ΔP3を表すデータをデータ記
    憶手段に記憶し、更に、圧力感知手段により感知される
    圧力がΔP3だけ低下するのに要する時間T3を確立し、T3
    を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；次いで、T1又
    はT2及びT3を表すデータをデータ記憶手段からデータ処
    理手段へ入力し、データ処理手段は、次の式を用いてシ
    ステムの漏れ率を計算するようにプログラムされ、 漏れ率＝〔Cx（校正された漏れ率）xT3〕／〔（T1又はT2）−T3〕 但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率
    をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段
    と； を備えたことを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】Ｋ＝〔P0−（ΔP1又はΔP2）〕/P0であ
    り、そして装置のデータ記憶手段は、開始圧力P0を表す
    データを記憶し、そしてデータ処理手段から、P0及びΔ
    P1又はΔP2を表すデータがデータ処理手段に入力され、
    該データ処理手段は、Ｋを計算するようにプログラムさ
    れる請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】Ｋ＝（P1又はP2）/P0であり、そして装置
    のデータ記憶手段は、開始圧力P0、圧力P1及び圧力P2を
    表すデータを記憶し、そしてデータ処理手段から、P0、
    P1及びP2を表すデータがデータ処理手段に入力され、該
    データ処理手段は、Ｋを計算するようにプログラムされ
    る請求項７に記載の装置。
  10. 【請求項１０】上記制御手段は、既存の圧力が所定の最
    小圧力より大きくない限り装置がシステムの圧力低下の
    監視を開始しないようにプログラムされる請求項６ない
    し９のいずれかに記載の装置。
  11. 【請求項１１】既存の圧力が所定の最小圧力以下である
    ときには、表示手段は、圧力が所定の最小圧力より大き
    くなければならないことを指示する請求項10に記載の装
    置。
  12. 【請求項１２】上記制御手段は、既存の圧力が所定の最
    大圧力以下でない限り装置がシステムの圧力低下の監視
    を開始しないようにプログラムされる請求項６ないし11
    のいずれかに記載の装置。
  13. 【請求項１３】既存の圧力が所定の最大圧力より大きい
    ときには、制御手段は、バルブ手段を開きそして校正さ
    れたオリフィスを流体コンジット手段と連通状態に入れ
    て、圧力が所定の最大圧力まで低下し得るようにし、こ
    の際に、制御手段は、バルブ手段を閉じると共に、流体
    コンジット手段と校正されたオリフィスとの間の上記連
    通の存在を終了させる請求項12に記載の装置。
  14. 【請求項１４】上記制御手段は、（ａ）T1が所定の最小
    時間Tminより短いかどうかを決定し、もしそうであれ
    ば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、装置で正
    確に測定するのは漏れが大き過ぎることを表示手段に指
    示させ、そして（ｂ）ΔP2が所定の最小の圧力低下ΔP
    minより小さいかどうかを決定し、もしそうであれば、
    漏れ率決定プロセスを終了させると共に、装置で正確に
    測定するのは漏れが小さ過ぎることを表示手段に指示さ
    せるようにプログラムされる請求項６ないし13のいずれ
    かに記載の装置。
  15. 【請求項１５】上記制御手段は、T3がT1又はT2（どちら
    か適用できる方）より大きいかどうか決定し、もしそう
    であれば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、エ
    ラーがあることを表示手段に指示させるようにプログラ
    ムされる請求項６ないし14のいずれかに記載の装置。
  16. 【請求項１６】上記制御手段は、圧力センサにより感知
    される流体の圧力をデータ表示手段により表示させるよ
    うにプログラムされ且つ始動手段によりそのように動作
    できる請求項６ないし15のいずれかに記載の装置。
  17. 【請求項１７】上記制御手段は、開始時間から所定時間
    周期Tyにわたり圧力監視手段で測定してシステムの圧力
    低下ΔPxを監視し、そして所定時間周期Tyの終りにΔPx
    及びTyの両方をデータ表示手段に表示させるようにプロ
    グラムされ且つ始動手段によりそのように動作できる請
    求項６ないし16のいずれかに記載の装置。
  18. 【請求項１８】開始時間と時間Tyとの間に、表示手段
    は、現在圧力と、Tyに達するまでに残された時間とを規
    則的な時間間隔で表示する請求項17に記載の装置。
  19. 【請求項１９】上記バルブ手段は、大気に対して開閉で
    きるように動作でき、入口手段を通して入るシステムか
    らの流体は、システムの圧力低下を監視する前にコンジ
    ット手段及び校正されたオリフィス手段を経てフラッシ
    ュし得る請求項６ないし18のいずれかに記載の装置。
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