JP3317046B2 - ポンプの漏れ測定装置 - Google Patents
ポンプの漏れ測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は製本，酪農，化学工場及
び原子力発電所などに使用されるガス吸排気用の回転式
ポンプ動作時の洩れを測定する装置に係り、特に、ポン
プ外から回転動力を導入する軸受部など可動部の動作時
洩れを測定する装置に関する。
び原子力発電所などに使用されるガス吸排気用の回転式
ポンプ動作時の洩れを測定する装置に係り、特に、ポン
プ外から回転動力を導入する軸受部など可動部の動作時
洩れを測定する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からガスの洩れについてはインリー
クであれ，アウトリークであれ、そのリークの大小や試
験体の形状，大きさにより、日本非破壊検査協会規格Ｎ
ＤＩＳ３４１１−８３漏洩試験方法の種類と選択に示す
方法が適用されてきた。
クであれ，アウトリークであれ、そのリークの大小や試
験体の形状，大きさにより、日本非破壊検査協会規格Ｎ
ＤＩＳ３４１１−８３漏洩試験方法の種類と選択に示す
方法が適用されてきた。
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は容器壁の微小孔からのガス洩れの測定であり、ポンプ
動作時の軸受け部の洩れについては正確に測定する方法
がなかった。その理由は、以下の様なものがある。 (１) ポンプ内と外の圧力が動作時と停止時で変化す
る。
は容器壁の微小孔からのガス洩れの測定であり、ポンプ
動作時の軸受け部の洩れについては正確に測定する方法
がなかった。その理由は、以下の様なものがある。 (１) ポンプ内と外の圧力が動作時と停止時で変化す
る。
【０００３】(２) 回転を伝達する軸の周囲で圧力に差
があるため、軸の周囲で吸排気がある。
があるため、軸の周囲で吸排気がある。
【０００４】(３) 軸シール構造の軸受けでは、停止時
と回転時、又は潤滑油がある場合で、軸と軸シール間の
隙間が異なる。
と回転時、又は潤滑油がある場合で、軸と軸シール間の
隙間が異なる。
【０００５】このように、ポンプ自体から流体が系外に
洩れては問題となる。特に、原子力施設のガスサンプリ
ングや特殊環境のガス分析時に問題となり、洩れ量を一
定値以下にする必要が生じる。
洩れては問題となる。特に、原子力施設のガスサンプリ
ングや特殊環境のガス分析時に問題となり、洩れ量を一
定値以下にする必要が生じる。
【０００６】本発明の目的は、外部から回転動力をポン
プ内に回転軸によって伝達する回転式のドライポンプの
軸受部等からの気体の洩れをポンプ運転状態で測定する
ことにある。運転状態とはポンプの動作圧力，流量等を
実運転と同じ条件になるようにして、洩れを測定するこ
とである。
プ内に回転軸によって伝達する回転式のドライポンプの
軸受部等からの気体の洩れをポンプ運転状態で測定する
ことにある。運転状態とはポンプの動作圧力，流量等を
実運転と同じ条件になるようにして、洩れを測定するこ
とである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、ポンプから
の洩れを測定するために、ポンプとポンプの排気負荷と
なる測定タンクでガスを循環させる密閉ループを作り、
更に、当該ループ内に運転状態を調整及び測定できるバ
ルブや流量計，圧力計，加圧ガス源，減圧ポンプ等を備
える。漏れを求める方法としては、測定タンク内の圧力
変化から洩れを求める圧力変化法と、測定タンク内の圧
力を一定値に保持する条件から洩れを求める圧力平衡法
がある。圧力変化法と圧力平衡法のいずれの測定による
かは、洩れの大小，測定系の体積の大きさ、及び計器の
精度と安定法により定まる。両測定方法ともポンプのイ
ンリーク，アウトリーク、どちらでも測定可能である。
の洩れを測定するために、ポンプとポンプの排気負荷と
なる測定タンクでガスを循環させる密閉ループを作り、
更に、当該ループ内に運転状態を調整及び測定できるバ
ルブや流量計，圧力計，加圧ガス源，減圧ポンプ等を備
える。漏れを求める方法としては、測定タンク内の圧力
変化から洩れを求める圧力変化法と、測定タンク内の圧
力を一定値に保持する条件から洩れを求める圧力平衡法
がある。圧力変化法と圧力平衡法のいずれの測定による
かは、洩れの大小，測定系の体積の大きさ、及び計器の
精度と安定法により定まる。両測定方法ともポンプのイ
ンリーク，アウトリーク、どちらでも測定可能である。
【実施例】ここでまず、圧力変化法と圧力平衡法につい
て説明する。圧力変化法はポンプの洩れが比較的小さい
０.００１〜数cm3／ｓの場合に適し、数１で洩れ量Δｑ
が求められる。
て説明する。圧力変化法はポンプの洩れが比較的小さい
０.００１〜数cm3／ｓの場合に適し、数１で洩れ量Δｑ
が求められる。
【０００８】
【数１】 ここで、ｔ1：測定開始時間、ｔ2：測定終了時間、
Ｐ1：ｔ1時の圧力、Ｐ2：ｔ2時の圧力、Ｖ：測定系の体
積である。
Ｐ1：ｔ1時の圧力、Ｐ2：ｔ2時の圧力、Ｖ：測定系の体
積である。
【０００９】なお、この時、十分注意する必要があるの
はポンプ、および測定系の温度が一定になることであ
り、ポンプの温度が安定してから測定をする。
はポンプ、および測定系の温度が一定になることであ
り、ポンプの温度が安定してから測定をする。
【００１０】現在、一般に市販されている圧力計の精度
は０.２％であるから、(Ｐ2−Ｐ1）／Ｐ1 の変化を十分
誤差なく測定できる５％とし、測定時間を周囲温度の影
響が十分無視できる５分間（３００秒）程度とすれば、
数２が成立する。
は０.２％であるから、(Ｐ2−Ｐ1）／Ｐ1 の変化を十分
誤差なく測定できる５％とし、測定時間を周囲温度の影
響が十分無視できる５分間（３００秒）程度とすれば、
数２が成立する。
【００１１】
【数２】 従って、数１，数２から洩れ量と測定系の体積の関係が
得られる。
得られる。
【００１３】次に圧力平衡法はポンプの洩れが大きい数
cm3／ｓ〜１００cc／ｓ の場合に適し、測定タンクの圧
力が一定となるようにポンプの洩れ量と同じ量のガスを
供給又は放出し、その量を流量計で測定することにより
求められる。使用する流量計が一般的に使用されている
面積式流量計の場合は、流量計を校正したガスの密度，
温度，圧力と使用時の条件が異なる場合は補正が必要で
ある。
cm3／ｓ〜１００cc／ｓ の場合に適し、測定タンクの圧
力が一定となるようにポンプの洩れ量と同じ量のガスを
供給又は放出し、その量を流量計で測定することにより
求められる。使用する流量計が一般的に使用されている
面積式流量計の場合は、流量計を校正したガスの密度，
温度，圧力と使用時の条件が異なる場合は補正が必要で
ある。
【００１４】図１は、本発明のポンプ洩れ測定装置の系
統図を示すものである。
統図を示すものである。
【００１５】図中で、１はポンプで、２はポンプの軸受
でモータ３の回転を導入している。通常はこの軸受部で
完全シールができないため洩れが発生する。ポンプはガ
スの圧縮，膨張が繰り返されるため、温度上昇が発生す
る。従って、熱電対４で温度を測定し、記録計５で記録
する。ポンプの入口と出口には、圧力計６と７を付け運
転時の圧力を測定し、実運転と同じ条件になるようにバ
ルブ８とバルブ９で調整する。この時のポンプ流量を流
量計１０で測定する。ポンプの排気負荷として測定タン
ク１１があり、測定タンクには洩れを測定するための圧
力計１２があり、圧力計の電気出力を記録計で記録す
る。また、測定タンク１１には系内の圧力を減圧するた
めの真空ポンプ１３がバルブ１４を介して取り付けら
れ、圧力平衡法で使用する洩れ流量計１５とガス供給源
１６がニードルバルブ１７で取り付けられる。バルブ１
８は測定タンクから放出するガス流量を測定する時に使
用する。なお、バルブ１９はリークバルブである。以
下、本図により測定例について説明する。
でモータ３の回転を導入している。通常はこの軸受部で
完全シールができないため洩れが発生する。ポンプはガ
スの圧縮，膨張が繰り返されるため、温度上昇が発生す
る。従って、熱電対４で温度を測定し、記録計５で記録
する。ポンプの入口と出口には、圧力計６と７を付け運
転時の圧力を測定し、実運転と同じ条件になるようにバ
ルブ８とバルブ９で調整する。この時のポンプ流量を流
量計１０で測定する。ポンプの排気負荷として測定タン
ク１１があり、測定タンクには洩れを測定するための圧
力計１２があり、圧力計の電気出力を記録計で記録す
る。また、測定タンク１１には系内の圧力を減圧するた
めの真空ポンプ１３がバルブ１４を介して取り付けら
れ、圧力平衡法で使用する洩れ流量計１５とガス供給源
１６がニードルバルブ１７で取り付けられる。バルブ１
８は測定タンクから放出するガス流量を測定する時に使
用する。なお、バルブ１９はリークバルブである。以
下、本図により測定例について説明する。
【００１６】図２は本発明の装置で圧力変化法によりポ
ンプの洩れを測定した場合のポンプの温度，測定タンク
内の圧力の経時変化を示すものである。この状態ではバ
ルブ１４，１７，１８および１９は閉じ、バルブ８，９
を開いて、モータを起動しポンプを運転し、測定タンク
１１内圧力を実運転圧力とするため、負圧の場合は真空
ポンプを運転しバルブ１４を調整して測定タンク内圧力
を調整する。また、陽圧の場合はニードルバルブ１７を
調整し、ガス供給源から測定タンク１１内にガス圧を加
えてポンプ運転時圧力とする。次にバルブ８，９を調整
し、ポンプ入口と出口圧力及び流量を実運転状態に調整
し、それぞれの調整値を記録する。図２に示すようにポ
ンプ運転開始時ｔ0 からポンプの温度が平衡に達するま
ではポンプ内圧力が上昇する。ポンプ温度が一定になっ
た時点で再度運転条件を調整する。
ンプの洩れを測定した場合のポンプの温度，測定タンク
内の圧力の経時変化を示すものである。この状態ではバ
ルブ１４，１７，１８および１９は閉じ、バルブ８，９
を開いて、モータを起動しポンプを運転し、測定タンク
１１内圧力を実運転圧力とするため、負圧の場合は真空
ポンプを運転しバルブ１４を調整して測定タンク内圧力
を調整する。また、陽圧の場合はニードルバルブ１７を
調整し、ガス供給源から測定タンク１１内にガス圧を加
えてポンプ運転時圧力とする。次にバルブ８，９を調整
し、ポンプ入口と出口圧力及び流量を実運転状態に調整
し、それぞれの調整値を記録する。図２に示すようにポ
ンプ運転開始時ｔ0 からポンプの温度が平衡に達するま
ではポンプ内圧力が上昇する。ポンプ温度が一定になっ
た時点で再度運転条件を調整する。
【００１７】洩れがない場合は実線で示すように、温度
が平衡に達したｔ1 からは圧力も一定となる。しかし、
ポンプに洩れがあると点線で示すように、温度が平衡に
達する前に圧力は下降する。洩れ量Δｑの測定は温度が
平衡に達した後の２点間ｔ1とｔ2 で圧力Ｐ1 とＰ2 を
測定して、数１から求めることができる。以上の方法で
は計算結果のΔｑの符号でΔｑ＞０はインリーク、Δｑ
＜０はアウトリーク、を意味する。
が平衡に達したｔ1 からは圧力も一定となる。しかし、
ポンプに洩れがあると点線で示すように、温度が平衡に
達する前に圧力は下降する。洩れ量Δｑの測定は温度が
平衡に達した後の２点間ｔ1とｔ2 で圧力Ｐ1 とＰ2 を
測定して、数１から求めることができる。以上の方法で
は計算結果のΔｑの符号でΔｑ＞０はインリーク、Δｑ
＜０はアウトリーク、を意味する。
【００１８】図３は圧力平衡法で洩れ（アウトリーク）
を測定する場合の例を示すものである。時間ｔ0 でポン
プを運転し、バルブ８，９でポンプ流量を調整する。ガ
ス供給源からバルブ１７を介して、少しの流量Ｑ1 だけ
測定タンク内へ供給しているが、ポンプの洩れが大きい
ため測定タンク内圧力は降下する。ポンプの温度がほぼ
平衡したｔ1 でＱ1 からＱ2 にガス供給量を増やすこと
により圧力降下速度を下げることができ、更に時間ｔ2
でガス供給量をＱ2 からＱ3 に増加し、圧力が一定値に
平衡するように調整した結果を示す。この結果からポン
プのアウトリークがＱ3 であることが分かる。同様に図
４はポンプ温度が一定になったあとでタンク内圧力が高
くなる状態での洩れを測定したものである。ガス供給量
をＱ1′→Ｑ2′→Ｑ3′ と変えて圧力平衡状態とし、ポ
ンプの洩れ量Ｑ3′ を求めたものである。また、インリ
ークの場合はガス供給のためのバルブ１７を閉じ、放出
バルブ１８のバルブ開度をタンク内の圧力が一定になる
ように放出ガス量を調整する。この時の洩れ流量計の指
示がポンプのインリークとなる。
を測定する場合の例を示すものである。時間ｔ0 でポン
プを運転し、バルブ８，９でポンプ流量を調整する。ガ
ス供給源からバルブ１７を介して、少しの流量Ｑ1 だけ
測定タンク内へ供給しているが、ポンプの洩れが大きい
ため測定タンク内圧力は降下する。ポンプの温度がほぼ
平衡したｔ1 でＱ1 からＱ2 にガス供給量を増やすこと
により圧力降下速度を下げることができ、更に時間ｔ2
でガス供給量をＱ2 からＱ3 に増加し、圧力が一定値に
平衡するように調整した結果を示す。この結果からポン
プのアウトリークがＱ3 であることが分かる。同様に図
４はポンプ温度が一定になったあとでタンク内圧力が高
くなる状態での洩れを測定したものである。ガス供給量
をＱ1′→Ｑ2′→Ｑ3′ と変えて圧力平衡状態とし、ポ
ンプの洩れ量Ｑ3′ を求めたものである。また、インリ
ークの場合はガス供給のためのバルブ１７を閉じ、放出
バルブ１８のバルブ開度をタンク内の圧力が一定になる
ように放出ガス量を調整する。この時の洩れ流量計の指
示がポンプのインリークとなる。
【００１９】面積式流量計を洩れ流量計として使用する
場合は、測定量に応じて流量計を交換し、複数の測定範
囲の異なる流量計をバルブを介して並列に接続し、測定
流量に応じて流量計を選択すれば良い。また、インリー
クとアウトリークで洩れ流量計の入口と出口をつなぎ替
えする必要がある。
場合は、測定量に応じて流量計を交換し、複数の測定範
囲の異なる流量計をバルブを介して並列に接続し、測定
流量に応じて流量計を選択すれば良い。また、インリー
クとアウトリークで洩れ流量計の入口と出口をつなぎ替
えする必要がある。
【００２０】ここで、具体的な装置の例（カーボンブレ
ードの回転翼ドライポンプの軸受部の洩れを測定した
例）について述べる。
ードの回転翼ドライポンプの軸受部の洩れを測定した
例）について述べる。
【００２１】ポンプのガス流量は１６７０cm3／ｓで、
ポンプ入口圧力が−０.４kg／cm2，出口圧力が０.１kg
／cm2である。ポンプの回転数は１７００rpm でモータ
の動力で運転されている。また、測定系の容積は４００
０cm2 であり、測定タンクには０.０５％ の精度で測定
できる圧力計を付けた。測定圧力は電気出力でき、記録
計でポンプ温度と共に記録して測定した。下式は数１に
測定結果を代入して洩れを求めた結果を示す。
ポンプ入口圧力が−０.４kg／cm2，出口圧力が０.１kg
／cm2である。ポンプの回転数は１７００rpm でモータ
の動力で運転されている。また、測定系の容積は４００
０cm2 であり、測定タンクには０.０５％ の精度で測定
できる圧力計を付けた。測定圧力は電気出力でき、記録
計でポンプ温度と共に記録して測定した。下式は数１に
測定結果を代入して洩れを求めた結果を示す。
【００２２】 Δｑ＝(−０.３９０＋０.３９２)×４０００(cm3)／４２００(ｓ) ＝０.００１９cm3／ｓ 洩れが０.００１９cm3／ｓのインリークであることが判
った。
った。
【００２３】図５は別の実施例を示すものである。本実
施例においては測定タンク１１に別の大容積の補助タン
ク２０を口径の大きい連結バルブ２１で継いだものであ
る。これにより、数２からも判るように洩れが小さいと
きは連結バルブを閉とし、洩れが大きいときは連結バル
ブを開とし、洩れ量の大小によらず、圧力変化と測定時
間を大幅に変わらないようにし、測定誤差を小さくした
ものである。
施例においては測定タンク１１に別の大容積の補助タン
ク２０を口径の大きい連結バルブ２１で継いだものであ
る。これにより、数２からも判るように洩れが小さいと
きは連結バルブを閉とし、洩れが大きいときは連結バル
ブを開とし、洩れ量の大小によらず、圧力変化と測定時
間を大幅に変わらないようにし、測定誤差を小さくした
ものである。
【００２４】
【発明の効果】本発明のポンプの洩れ測定装置を用いる
ことにより、従来は測定できなかったポンプ運転時の洩
れ実動状態と同じ条件で正確に測定できた。
ことにより、従来は測定できなかったポンプ運転時の洩
れ実動状態と同じ条件で正確に測定できた。
【図１】本発明を示す系統図。
【図２】測定例を示す特性図。
【図３】測定例を示す特性図。
【図４】測定例を示す特性図。
【図５】他の実施例を示す系統図。
【符号の説明】 １…ポンプ、２…軸受、３…モータ、４…熱電対、５…
記録計、６…入口圧力計、７…出口圧力計、８，９，１
４，１８，１９…バルブ、１０…流量計、１１…測定タ
ンク、１２…圧力計、１３…真空ポンプ、１５…洩れ流
量計、１６…ガス供給源、１７…ニードルバルブ。
記録計、６…入口圧力計、７…出口圧力計、８，９，１
４，１８，１９…バルブ、１０…流量計、１１…測定タ
ンク、１２…圧力計、１３…真空ポンプ、１５…洩れ流
量計、１６…ガス供給源、１７…ニードルバルブ。
Claims (2)
- 【請求項１】測定タンク、当該測定タンクと測定対象ポ
ンプで閉ループを構成する流路、前記測定対象ポンプの
温度を測定する温度計、前記測定タンク内の圧力を測定
する圧力計、前記測定タンクへガスを供給するガス供給
源、前記測定タンクから放出する流量を測定する洩れ流
量計、前記測定タンク内の圧力を負圧にする真空ポンプ
を備え、前記測定タンク内の圧力変化量と変化に要した
時間、及び前記閉ループの体積からポンプの洩れ量を求
めることを特徴とするポンプの洩れ測定装置。 - 【請求項２】測定タンク、当該測定タンクと測定対象ポ
ンプで閉ループを構成する流路、前記測定対象ポンプの
温度を測定する温度計、前記測定タンク内の圧力を測定
する圧力計、前記測定タンクへガスを供給するガス供給
源、前記測定タンクから放出する流量を測定する洩れ流
量計、前記測定タンク内の圧力を負圧にする真空ポンプ
を備え、前記測定タンク内の圧力を一定に保持するよう
に測定タンク内にガスを供給又は放出することにより、
その補給又は放出量からポンプの洩れ量を求めることを
特徴とするポンプの洩れ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25034394A JP3317046B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | ポンプの漏れ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25034394A JP3317046B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | ポンプの漏れ測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08114524A JPH08114524A (ja) | 1996-05-07 |
| JP3317046B2 true JP3317046B2 (ja) | 2002-08-19 |
Family
ID=17206511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25034394A Expired - Fee Related JP3317046B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | ポンプの漏れ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3317046B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100410767B1 (ko) * | 2001-09-29 | 2003-12-18 | 현대자동차주식회사 | 차량 엔진의 연소가스 누출 실험시스템 |
| JP2007225440A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Toshiba Corp | 配管系のインリーク検知方法および装置 |
| KR100742964B1 (ko) * | 2006-06-21 | 2007-07-25 | 주식회사 에네스코 | 발전기 터빈의 리프팅 오일펌프 검사장치 |
| BRPI1009667A2 (pt) | 2009-06-11 | 2016-03-15 | Eaton Corp | método de detecção para detectar um vazamento de cilindro em um sistema de bomba, método de detecção para detectar um vazamento de gás em um sistema de bomba, método de detecção * para detectar um vazamento de óleo em um sistema de bomba, método limite para limitar a velocidade de um motor de um veículo e sistema de bomba de fluído |
| CN104568340A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-04-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种活塞漏气预警方法和系统 |
| CN104568343B (zh) * | 2014-12-31 | 2018-03-09 | 广州市型腔模具制造有限公司 | 一种真空压铸模具真空度检测方法 |
| CN104806533B (zh) * | 2015-05-05 | 2016-05-04 | 上海阿波罗机械股份有限公司 | 一种核电站主给水泵热态耐久性能试验系统 |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP25034394A patent/JP3317046B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08114524A (ja) | 1996-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |