JP3223337B2 - 漏洩音検出装置 - Google Patents

漏洩音検出装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水道管路における漏水
個所を探知するために使用する漏洩音検出装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】水道管路における漏水個所を探知する方
法として、1個の漏洩音検出装置を水道管路が埋設され
た地表面に載置し、又は2個の漏洩音検出装置を水道管
路の所定位置に設置された消化栓等に固定し、これら漏
洩音検出装置によって漏水音の伝播音を検出し、出力さ
れた相関波形を解析することにより、漏水個所を探知す
る方法が一般的に実施されている。
【0003】従来使用されている漏洩音検出装置は、金
属製筐体内に圧電素子を内蔵したものであり、広範囲の
周波数成分の音を検出することを目的とするため、一般
に数kHzという高周波数成分まで平坦な感度特性を有
するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、水道事業体は管
路施設整備の一貫として、水道管を従来の金属管から塩
化ビニル、塩化ポリエチレン等の合成樹脂管に換える傾
向が強まり、これに伴い、合成樹脂管における漏水探知
の効率化も強く要望されるところとなった。
【0005】ところが、合成樹脂管を伝播する漏水音
は、金属管と比較して、500Hz以上の高周波数成分
の音は減衰が大きくなってしまい、数10Hzから数1
00Hzの周波数成分の音だけになってしまう。又、従
来の漏洩音検出装置は、広帯域の感度特性を有するが故
に、検出の対象である漏水音以外の外来雑音をも検出し
てしまう。
【0006】そのため、従来の漏洩音検出装置では、漏
水伝播音を効率的に検出し難い反面、外来雑音を検出し
易く、合成樹脂管における漏水探知の効率化を図ること
は極めて困難であった。
【0007】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みて為
されたものであって、その目的とするところは、低周波
数成分における感度を増大させるとともに,外来雑音の
検出を効率的に削減して、合成樹脂管における漏水探知
の効率化を図ることができる漏洩音検出装置を提供する
ことにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の漏洩音検出装置は、筐体内に圧電素子を内
蔵した検出部と、剛性材料よりなる台座部とを、軟性材
料よりなるメカニカル共振部材を介して連結したもので
ある。
【0009】メカニカル共振部材の軟性材料として、ウ
レタンゴム、ネオプレンゴム等のゴム材料で、硬度10
〜50Hsのものを用いれば、極めて効果的に増幅、減
衰作用を発揮でき、より好適である。
【0010】
【作用】漏洩音検出装置は、メカニカル共振部材におい
て設定値近傍の低周波数成分を増幅させ、それ以外の高
周波数成分を大幅に減衰させる。
【0011】
【実施例】本発明の漏洩音検出装置の一実施例につい
て、図面を参照しつつ説明する。
【0012】本発明の漏洩音検出装置1は、図1に示す
ように、検出部2と台座部3とをメカニカル共振部材4
により連結したものである。
【0013】検出部2は、真鍮、ステンレス鋼等の金属
製の筐体5内に圧電素子6を内蔵したものである。筐体
5の上壁部にはコ−ド導出孔7を穿設してあり、下壁部
上面に固着された圧電素子6の出力コ−ド8をこのコ−
ド導出孔7より導出してある。コ−ド導出孔7には雌ネ
ジ部7aを刻設してあり、貫通孔9を穿設した止着ボル
ト10をコ−ド導出孔7に螺嵌して、コ−ド導出孔7を
閉鎖してある。又、筐体5の下壁部下面には連結ボルト
11を固着してある。
【0014】台座部3は、剛性材料よりなる円筒塊状の
ものである。剛性材料としては、真鍮、ステンレス鋼等
の金属材料、又は、金属製の消化栓等に磁気力により固
定をするために磁性材料を用いてもよい。又、台座部3
の上面部にはボルト孔12を固着してある。
【0015】メカニカル共振部材4は、軟性材料よりな
る円筒塊状のものである。軟性材料としては、ゴム、発
泡ゴム、発泡プラスチック等を用いるが、特には、ウレ
タンゴム、ネオプレンゴム等のゴム材料で、硬度10〜
50Hsのものが好適である。又、メカニカル共振部材
4の上面部には雌ネジ13aを刻設した金属製のインサ
−ト部材13を埋設してあり、下面には連結ボルト14
を固着してある。
【0016】よって、検出部2の連結ボルト11をメカ
ニカル共振部材4のインサ−ト部材13と、メカニカル
共振部材4の連結ボルト14を台座部3のボルト孔12
と螺合させることにより、検出部2、台座部3及びメカ
ニカル共振部材4とを連結することができる。
【0017】又、検出部2、メカニカル共振部材4及び
台座部3に亘って被覆部材15を取付けてある。被覆部
材15は下半部を蛇腹状部16aとした上部被覆部材1
6と下部被覆部材17とより構成され、いずれもゴム、
発泡ゴム、発泡プラスチック等の軟性材料より成形され
る。特には、ウレタンゴム、ネオプレンゴム等のゴム材
料で、硬度10〜50Hsのものが好適である。上部被
覆部材16の下部と下部被覆部材17の上部とを嵌合
し、この嵌合部を円環状部材18で押圧することによ
り、上部被覆部材16と下部被覆部材17とを連結して
ある。
【0018】次に、漏洩音検出装置1の作用を使用方法
とともに説明する。
【0019】漏洩音検出装置1は、水道管路Aが埋設さ
れた地表面に載置し、又は水道管路Aの所定位置に設置
された消化栓B等に固定して使用する。
【0020】漏洩音検出装置1は、台座部3において種
々周波数成分の音を捕捉するが、メカニカル共振部材4
において設定値近傍の低周波数成分を増幅させ、それ以
外の高周波数成分を大幅に減衰させた後、検出部2にお
いて残存する周波数成分の音を電気信号に変換して出力
する。
【0021】又、検出部2、メカニカル共振部材4及び
台座部3に亘って被覆部材15を取付けることによっ
て、外来雑音の検出がより効率的に削減される。
【0022】本発明の漏洩音検出装置1の増幅、減衰作
用を、具体的実験例により、従来の漏洩音検出装置の作
用と対比して説明する。
【0023】(実験例1)直径75mmの塩化ビニル管
に小孔を穿設して、疑似的に漏水音を発生させ、漏水点
及び漏水点より10m離隔した点における漏水音を検出
した。
【0024】実験結果は、図2に示す通りである。図2
(A)より、漏水点では、数10Hzの低周波数成分か
ら数kHzの高周波数成分まで幅広い周波数帯域を有す
る音が発生していることが分かる。一方、図2(B)よ
り、10m離隔点では、1kHz以上の高周波数成分は
存在せず、500Hz近傍の低周波数成分も大幅に減衰
しているのが分かる。
【0025】(実験例2)ウレタンゴムよりなるメカニ
カル共振部材4を有し、図3に示すように、100〜2
00Hz間に共振周波数を設定し、700Hz以上の高
周波数成分においては感度を有さない漏洩音検出装置1
を使用し、(実験例1)における疑似漏水音を発生させ
て、10m離隔点での漏水伝播音を検出した。又、図4
に示すような感度特性を有する従来の漏洩音検出装置を
使用し、同様の条件にて、10m離隔点での漏水伝播音
を検出した。
【0026】実験結果は、図5に示す通りである。図5
(A)より、本発明の漏洩音検出装置1では、スペクト
ラム波形は全体的に感度が高く、特に、100〜200
Hz間において音圧レベルが十分確保され、一方、高周
波数成分は殆ど存在していないことが分かった。図5
(B)より、従来の漏洩音検出装置では、スペクトラム
波形は全体的に感度が低く、特に、100〜200Hz
間の低周波数成分は存在せず、一方、高周波数成分が種
々存在していることが分かった。
【0027】以上より、本発明の漏洩音検出装置1によ
れば、メカニカル共振部材4において、100〜200
Hz間の低周波数成分は増幅され、700Hz以上の高
周波数成分よりなる外来雑音、50Hz以下の低周波数
成分よりなる遠方伝来振動音等は大幅に減衰されるた
め、合成樹脂管における漏水伝播音を効率的に検出でき
ることがわかった。
【0028】次に、本発明の漏洩音検出装置1を使用し
て実際に漏水探知を実施した場合について、従来の漏洩
音検出装置を使用した場合と対比して説明する。
【0029】(実験例3)図6に示すように、本発明の
漏洩音検出装置2個と相関解析装置とにより相関式漏水
探知装置を構成した。漏水点より所定距離離隔した点に
設置してある2個の消火栓に漏洩音検出装置を固定し、
2点における漏水伝播音を検出し、これらを無線で相関
解析装置に送信し、相関解析装置にて相関波形を表示し
た。又、従来の漏洩音検出装置を使用し、同様の条件に
て、2点における漏水伝播音を検出し、相関解析装置に
て相関波形を表示した。
【0030】実験結果は、図7に示す通りである。図7
(A)より、本発明の漏洩音検出装置1を使用した場合
には、相関波形においてピ−ク値が明確に現れたため、
遅延時間Tdは2.1と解析でき、漏水点を正確に探知
することができた。図7(B)より、従来の漏洩音検出
装置を使用した場合には、相関波形においてピ−ク値が
複数現れたため、遅延時間Tdは─21.9と誤って解
析され、漏水点を正確に探知することはできなかった。
【0031】なお、合成樹脂管の材料、形状等により漏
水伝播音のスペクトラムも若干変化するが、これは、メ
カニカル共振部材4の材料、高さ等を適宜変更して、設
定共振周波数を変化させることにより対応できる。
【0032】又、メカニカル共振部材4の材料としてゴ
ム等の軟性材料を使用するので、漏洩音検出装置1を誤
って落下させた場合にも、メカニカル共振部材4が衝撃
力を吸収して、圧電素子の破壊を防止するという2次的
効果も奏する。
【0033】
【発明の効果】本発明の漏洩音検出装置は、検出部と台
座部とを軟性材料よりなるメカニカル共振部材を介して
連結したものであり、このメカニカル共振部材の存在に
より、低周波数成分における感度を増大できるととも
に,外来雑音の検出を効率的に削減できるから、合成樹
脂管における漏水探知を大幅に効率化することができ
る。
【0034】又、メカニカル共振部材の軟性材料とし
て、ウレタンゴム、ネオプレンゴム等のゴム材料で、硬
度10〜50Hsのものを用いれば、この増幅・減衰作
用を効果的に発揮でき、より好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の漏洩音検出装置の縦断面図である。
【図2】合成樹脂管における漏水音のスペクトラム図で
あり、(A)は漏水点、(B)は漏水点より10m離隔
した点におけるものである。
【図3】本発明の漏洩音検出装置の周波数特性図であ
る。
【図4】従来の漏洩音検出装置の周波数特性図である。
【図5】漏水点より10m離隔した点における漏水伝播
音のスペクトラム図であり、(A)は本発明の漏洩音検
出装置により、(B)は従来の漏洩音検出装置により検
出したものである。
【図6】相関式漏水探知装置による漏水探知方法を示す
図である。
【図7】相関式漏水探知装置による相関波形であり、
(A)は本発明の漏洩音検出装置により、(B)は従来
の漏洩音検出装置により検出したものである。
【符号の説明】
1…漏洩音検出装置 2…検出部 3…台座部 4…メカニカル共振部材 5…筐体 6…圧電素子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筐体内に圧電素子を内蔵した検出部と、
    剛性材料よりなる台座部とを、硬度10〜50Hsのウ
    レタンゴム、ネオプレンゴム等のゴム材料よりなるメカ
    ニカル共振部材を介して連結した漏洩音検出装置。
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