JP3443807B2 - 超音波漏洩検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラントや工場な
どにおいて数多く設置されている流体配管系や密閉され
た容器体等の各種設備の漏洩位置を探知するときに用い
る超音波漏洩検出装置に関する。

【０００２】プラントや工場などの設備においては、最
少の消費エネルギーで最大の生産量を得ると共に最高の
生産品質を維持するために、漏洩の有無を定期的に検出
することが非常に重要となる。設備に漏洩が生じると、
漏洩個所から超音波が発生するので、この超音波を指向
性を有する超音波マイクロホンを用いた超音波漏洩検出
装置で検出することにより、漏洩位置を探知することが
できる。

【０００３】

【従来の技術】従来の超音波漏洩検出装置は、例えば特
開平７−２５３３７７号公報に示されている。ここに開
示された超音波漏洩検出装置は、携帯型のプローブに、
指向性を有する超音波マイクロホンと、該超音波マイク
ロホンで検出した電気信号を処理する信号処理回路と、
該信号処理回路で処理した信号を可視的に出力する出力
部と、を配設したものである。

【０００４】この超音波漏洩検出装置は、プローブを片
手で把持し、プローブの向きを徐々に変化させて、すな
わち、指向性を有する超音波マイクロホンの指向方向を
徐々に変化させて使用する。測定すべき設備から流体が
外部に漏洩している場合には、超音波マイクロホンの指
向方向が漏洩位置の方向に近づいたときに、漏洩位置か
ら放射される超音波が超音波マイクロホンによって電気
信号として検出され、この電気信号が信号処理回路で増
幅等処理されて出力部に可視的に出力される。そして、
超音波マイクロホンの指向方向が漏洩位置と一致したと
きに出力部の出力値が最大になるので、このときの超音
波マイクロホンの指向方向により漏洩位置を探知するこ
とができる。

【０００５】

【本発明が解決しようとする課題】上記従来技術の超音
波漏洩検出装置は、漏洩位置を記録できないために、漏
洩位置の修復の際に再度漏洩位置を探知しなければなら
ないという問題点があった。従って本発明の技術的課題
は、漏洩位置を記録できる超音波漏洩検出装置を提供す
ることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を解決
するために講じた本発明の技術的手段は、指向性を有す
る超音波マイクロホンと、該超音波マイクロホンで検出
した電気信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回
路で処理した信号を可視的にかつ／あるいは可聴的に出
力する出力部と、前記超音波マイクロホンの指向方向の
映像を映して漏洩位置を記録するためのカメラとを、携
帯可能なプローブに配設した、超音波漏洩検出装置にあ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】上記の本発明の技術的手段によれ
ば、出力部の出力値が最大になったときに超音波マイク
ロホンの指向方向の映像をカメラで映すことにより、漏
洩位置を記録できる。また、超音波マイクロホンの指向
方向と同一方向に光ビームを出射する光源をプローブに
配設してもよい。この場合、レーザポインタなどの光源
から出射されたレーザビームなどの光ビームのスポット
が測定すべき設備に対して超音波マイクロホンの指向方
向を指し示すので、出力部の出力値が最大になったとき
の光ビームのスポットにより漏洩位置を正確に探知でき
る。したがって、この出力部の出力値が最大になったと
きの光ビームのスポットをカメラで映すことにより、正
確な漏洩位置を記録できる。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１に本発明の超音波漏洩検出装置の外観斜
視図を示し、図２に本発明の超音波漏洩検出装置の電気
的回路のブロック図を示し、図３に本発明の別の超音波
漏洩検出装置の斜視図を示し、図４に図３のＡ-Ａ断面
図を示す。先ず、図1と図２を参照して第１実施例を説
明する。超音波漏洩検出装置１のプローブ２は、円柱形
の先端部３と、横断面がほぼ四角形で先端側と後端側が
先細りとなった中央部４と、横断面がほぼ四角形の後方
部５と、から成る。後方部５の外径は片手で把持できる
程度の大きさである。

【０００９】プローブ２の先端部３に、測定すべき設備
から発せられる超音波を検出するための指向性を有する
超音波マイクロホン６，７，８と、超音波マイクロホン
６，７，８の指向方向と同一方向に光ビームを出射する
ためのレーザポインタなどの光源９と、を配設する。超
音波マイクロホン６，７，８は正三角形の頂点に位置
し、光源９は超音波マイクロホン６，７，８の中心（正
三角形の重心）に位置する。プローブ２の中央部４の先
端側の先細り部に、超音波マイクロホン６，７，８の指
向方向と同一方向の映像を映すためのＣＭＯＳカメラな
どのカメラ１０を配設する。

【００１０】プローブ２の中央部４及び後方部５内に信
号処理回路１１を配設する。中央部４の外側面の一側面
に信号処理回路１１で処理した信号を可視的に表示する
ための液晶パネル構成等の表示部１２と、複数の押しボ
タンキー構成の操作部１３と、を配設する。後方部５に
信号処理回路１１で処理した信号をヘッドホン１４等に
可聴的に出力するための出力端子１５と、パソコン１６
等と連結するための入出力端子１７と、を配設する。表
示部１２とヘッドホン１４が出力部を成す。

【００１１】信号処理回路１１は増幅部２１とフィルタ
部２２と検波部２３と整流部２４とオートボリュームコ
ントロール部２５とレーザ駆動部２６と記憶部２７及び
ＣＰＵ（中央演算処理部）２８とからなる。超音波マイ
クロホン６，７，８は、増幅部２１、フィルタ部２２、
検波部２３、整流部２４、ＣＰＵ２８を通して表示部１
２に連結する。また検波部２３及びＣＰＵ２８は、オー
トボリュームコントロール部２５、出力端子１５を通し
てヘッドホン１４に連結する。またＣＰＵ２８は、レー
ザ駆動部２６を通して光源９に連結し、入出力端子１７
を通してパソコン１６と連結する。またＣＰＵ２８にカ
メラ１０及び操作部１３を連結する。

【００１２】測定すべき設備の漏洩位置検出に際して、
プローブ２の後方部５を片手で把持し、例えば親指で操
作部１３の電源スイッチを押してオン状態にする。電源
スイッチがオンされると、レーザ駆動部２６を介してレ
ーザポインタなどの光源９からレーザビームなどの光ビ
ームが出射される。この光ビームのスポットが測定すべ
き設備に対して超音波マイクロホンの指向方向を指し示
すので、超音波マイクロホン６，７，８の指向方向を正
確に検知できる。

【００１３】そしてプローブ２の先端部３側を設備の方
向に向け向きを徐々に変化させることにより、指向性を
有する超音波マイクロホン６，７，８の指向方向を徐々
に変化させる。測定すべき設備から流体が漏洩している
場合には、超音波マイクロホン６，７，８の指向方向が
漏洩位置の方向に近づいたときに、漏洩位置から放射さ
れる超音波が超音波マイクロホン６，７，８によって電
気信号として検出され、信号処理回路１１に送られる。

【００１４】この超音波マイクロホン６，７，８によっ
て検出された電気信号は、増幅部２１で増幅され、フィ
ルタ部２２を通して検波部２３で検波され、整流部２４
で整流され、ＣＰＵ２８で処理されて表示部１２に表示
される。また検波部２３で検波された電気信号は、オー
トボリュームコントロール部２５で一定以上の信号が絞
られて出力端子１５を通してヘッドホン１４に出力され
る。このオートボリュームコントロール部２５により、
突然のエアーブローなどによる異常音から耳を守ること
ができる。

【００１５】超音波マイクロホン６，７，８の指向方向
が漏洩位置と一致すると感度が最大になるので、表示部
１２やヘッドホン１５の出力値と光ビームのスポットに
より漏洩位置を正確に探知できる。そしてこの漏洩位置
を光ビームのスポットと共にカメラ１０で映すことによ
り正確な漏洩位置を記録できる。カメラ１０の映像は記
憶部２７に記憶され、入出力端子１７を通してパソコン
１６等に出力される。

【００１６】次に、図３と図４を参照してカメラをプロ
ーブに着脱可能に配設した第２実施例を説明する。超音
波漏洩検出装置３１のプローブ３２はピストル形状で、
縦断面が楕円形の上部３３と、横断面がほぼ四角形の下
部３４と、から成る。上部３３の左端部３５にゴム製の
キャップ３６を着脱可能に嵌め合わせる。キャップ３６
は左端に開口を有する。下部３４の外径は片手で把持で
きる程度の大きさである。

【００１７】上部３３の左端部３５に、第１実施例と同
様に、測定すべき設備から発せられる超音波を検出する
ための指向性を有する超音波マイクロホン（図示せず）
と、超音波マイクロホンの指向方向と同一方向に光ビー
ムを出射するための光源（図示せず）と、を配設する。
超音波マイクロホンは正六角形の頂点に位置し、光源は
６つの超音波マイクロホンの中心（正六角形の重心）に
位置する。

【００１８】超音波マイクロホンの指向方向の映像を映
すためのデジタルカメラなどのカメラ３７をねじ３８で
取付部材３９に固定し、プローブ３２の上部３３に固定
した取付板４０に取付部材３９をねじ４１で固定するこ
とにより、カメラ３７をプローブ３２に着脱可能に配設
する。カメラ３７はねじ４１を中心に取付部材３９を回
転させて取付板４０に固定することにより、図３におい
て、左右に傾斜させてプローブ３２に配設することがで
きる。

【００１９】プローブ３２内に、第１実施例と同様の信
号処理回路（図示せず）を配設する。上部３３の右端面
４２に、第１実施例と同様に、信号処理回路で処理した
信号を可視的に表示するための液晶パネル構成等の表示
部（図示せず）と、複数の押しボタンキー構成の操作部
（図示せず）と、を配設する。但し、電源スイッチ４３
は下部３４の左上端部に配設する。上部３３に信号処理
回路で処理した信号をヘッドホン等に可聴的に出力する
ための出力端子４４と、パソコン等と連結するための入
出力端子４５と、を配設する。

【００２０】測定すべき設備の漏洩位置検出に際して、
キャップ３６を取外し、プローブ３２の下部３４を片手
で把持し、例えば人差指で電源スイッチ４３を押してオ
ン状態にする。電源スイッチ４３がオンされた後の漏洩
位置を検出するまでの動作は、第１実施例と同様であ
る。そして、超音波マイクロホンの感度が最大になった
ときに、必要であればカメラ３７の角度を調節し、漏洩
位置を光ビームのスポットと共にカメラ３７で映す。周
囲の雑音が大きい場合は、キャップ３６を上部３３の左
端部３５に嵌め合わせて、プローブ３２を漏洩位置に近
づけることにより、あるいは漏洩位置に押し当てること
により、正確な漏洩音を検出することができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明は下記の特有の効果を生じる。上
記のように本発明によれば、出力部の出力値が最大にな
ったときに超音波マイクロホンの指向方向の映像をカメ
ラで映すことにより、漏洩位置を記録できる超音波漏洩
検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波漏洩検出装置の実施例を示す外
観斜視図。

【図２】本発明の超音波漏洩検出装置の電気的回路を示
すブロック図。

【図３】本発明の超音波漏洩検出装置の別の実施例を示
す外観図。

【図４】図３のＡ-Ａ断面図。

【符号の説明】

１，３１ 超音波漏洩検出装置 ２，３２ プローブ ６，７，８ 超音波マイクロホン ９ 光源 １０，３７ カメラ １１ 信号処理回路 １２ 表示部 １３ 操作部 １４ ヘッドホン １６ パソコン ２１ 増幅部 ２２ フィルタ部 ２３ 検波部 ２４ 整流部 ２５ オートボリュームコントロール部 ２６ レーザ駆動部 ２７ 記憶部 ２８ ＣＰＵ ４３ 電源スイッチ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 指向性を有する超音波マイクロホンと、
   該超音波マイクロホンで検出した電気信号を処理する信
   号処理回路と、該信号処理回路で処理した信号を可視的
   にかつ／あるいは可聴的に出力する出力部と、前記超音
   波マイクロホンの指向方向の映像を映して漏洩位置を記
   録するためのカメラとを、携帯可能なプローブに配設し
   た、超音波漏洩検出装置。
2. 【請求項２】 前記超音波マイクロホンの指向方向と同
   一方向に光ビームを出射する光源が前記プローブに配設
   された、請求項１に記載の超音波漏洩検出装置。