JP3622172B2 - 漏水発生位置検出方式 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂または合成ゴムシートあるいはアスファルトなどの遮水シートを敷設して造成された管理型終末処分場における漏水発生位置検出方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、遮水シートを用いた人工的な管理型終末処理場においては、遮水シートに亀裂などの破損が生じて処分場内の汚染液が漏水することがある。漏水が発生すると地下水汚染や公害問題を発生する可能性がある。このため、定期的に遮水シートの点検を行い、遮水シートに破損が生じれば漏水箇所を検出して適当な補修を行う必要がある。
【０００３】
このような遮水シートの漏水発生位置を検出する方式として、次のような方法が知られている。
【０００４】
従来の第１の例としては、図３に示されるように、遮水シート３０の下側に所定の間隔で複数の線状電極３１を平行に敷設し、遮水シート３０の上側には下側の線状電極３１と交差する方向に所定の間隔で複数の線状電極３２を平行に敷設した電極配置を持つ構成が知られている。この方式では、電極切換器３３、３４により遮水シート３０上下の線状電極３１、３２を各々一本選択して、選択された上下の線状電極間に交流電源３５から電圧を印加し、電流検出回路３６により電圧を印加された上下の線状電極間に流れる電流を検出する。同期検波回路３７は、電流検出回路３６の出力に対して印加電圧の位相に同期した信号で位相検波を行う。以下、これを上下の線状電極３１、３２の各々の交点について行い、同期検波回路３７の出力を測定する。この方式によれば、漏水発生箇所では同期検波回路３７の出力が上昇することから漏水発生位置を検出することができる。
【０００５】
従来の第２の例においては、遮水シートの上側に第１の電極を配置する。遮水シートの下側には、電極の交点に絶縁処理を施して複数の線状電極を格子状に組合せて成る第２の線状電極を配置する。更に、処分場から離れた位置には第３の電極を配置する。この方法では、第１及び第３の電極間に電圧を印加し、第２の格子状の線状電極と第３の電極との間に生じる電位差を測定する。遮水シートの電気抵抗は地盤抵抗に比べて大きいため、漏水発生箇所近くの第２の線状電極には他の電極に比べて高い電位が観測されることから漏水発生位置を検出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１の例の漏水発生位置検出方式では、遮水シートの上下の線状電極交点すべての測定を必要とするため、測定時間が長くなるという欠点がある。
【０００７】
また、上記第２の例の漏水発生位置検出方式では、遮水シートの破損箇所のインピーダンスを通じて下側の第２の線状電極と遠方の第３の電極間に生じる電位差を測定しているために、自然電位と雑音電圧の影響を受け易く、遮水シートの損傷の程度を検出することができないという欠点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、測定時間を短くすることができるうえに、破損箇所のみならず破損の程度をも検出できる漏水発生位置検出方式を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、遮水シートの上下どちらか一方の側に設けられた第１の電極と、前記遮水シートの他方の側に設けられ、複数の線状電極を格子状になるように配置すると共に、それらの交点部分には絶縁処理を施して成る第２の格子状の線状電極と、前記第１の電極に一端側を接続した電源と、電流検出回路と、前記第２の格子状の線状電極における一本の線状電極のみを選択して前記電流検出回路に接続し、他の線状電極はすべて前記電源の他端側へ接続することにより選択された一本の線状電極に沿った領域に測定対象を限定できるようにした電極切換器とを含み、該電極切換器は、前記第２の格子状の線状電極の一端側にそれぞれ接続された複数のベース端子と、これら複数のベース端子に対応し前記電流検出回路に共通に接続された複数の第１の切換端子と、前記複数のベース端子に対応し前記電源の他方に共通に接続された複数の第２の切換端子とを有し、前記選択された一本の線状電極に流れる電流を検出して前記遮水シートにおける漏水の有無を検出することを特徴とする漏水発生位置検出方式が提供される。
【００１０】
なお、前記電源として交流電源を用い、前記電流検出回路には、その出力を前記交流電源の位相で同期検波することで電極に印加される電圧に同期した電流成分を測定する同期検波回路を接続するようにしても良い。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による漏水発生位置検出方式について説明する。図１は本発明の第１の実施の形態による漏水発生位置検出方式の構成を示すブロック図である。遮水シート１０の上側に第１の電極１１を配置し、遮水シート１０の下側には交点部分に絶縁処理部１３を施した格子状の線状電極１２ａ、１２ｂの組合せによる第２の線状電極１２を配置している。第２の線状電極１２及び絶縁処理部１３は遮水シート１０の下側にあるが、便宜上、実線で示している。第１の電極１１は交流電源１４の一方に接続されている。電極切換器１５は、第２の線状電極１２における互いに並行に延びる複数の線状電極、ここでは、図中左右方向（行方向）に延びる複数の線状電極１２ａの中から順に一本だけを選択して電流検出回路１６に接続し、残りの線状電極はすべて交流電源１４の他方に接続するものである。その結果、選択された線状電極に流れる電流が電流検出回路１６によって測定される。このようにするために、電極切換器１５は、第２の線状電極１２の一端側に接続された複数のベース端子１５ａと、これら複数のベース端子１５ａに対応し、電流検出回路１６に共通に接続された複数の第１の切換端子１５ｂと、複数のベース端子１５ａに対応し、交流電源１４の他方に共通に接続された複数の第２の切換端子１５ｃとを有している。なお、第２の線状電極１２の他端側は開放されている。
【００１２】
上記の検出方式においては、遮水シート１０の上側の第１の電極１１が交流電源１４の一方に接続され、遮水シート１０の下側の第２の線状電極１２が電極切換器１５によって順次選択されて電流測定が行われる。特に、遮水シート１０の下側において選択された一本の第２の線状電極以外の第２の線状電極はすべて交流電源１４の他方に接続される構成となるため、選択された一本の第２の線状電極に沿った領域に測定対象が限定される。そして、遮水シート１０の抵抗が極めて高いことから、破損が生じていれば著しい抵抗の低下が生じるため、電流測定方式を採用することで、高い測定精度が得られることになる。
【００１３】
更に、行方向と列方向の格子状電極の一本の線状電極について電流測定が行われることから、行方向と列方向の帯状に限定された領域で遮水シート１０の破損を二次元座標で検出することが可能となる。この場合、電極に流れる電流は遮水シート１０の破損箇所を流れることから、電流値から破損の程度に関係した情報、言い換えればどの程度の大きさの破損が生じているかの情報を得ることも可能となる。
【００１４】
また、本形態では、測定回数は、行方向の線状電極数と列方向の線状電極数の合計数であり、測定時間が短縮されることになる。
【００１５】
更に、本形態では、遮水シート１０の素材として絶縁性の優れている高密度ポリエチレンを対象としているが、他の材料、特に炭素を含むゴム系の導電性を示す遮水シートであっても適用することが可能となる。
【００１６】
なお、電流検出回路１６には交流電流計が用いられるが、交流電源１４に代えて直流電源を用いても良い。この場合、電流検出回路１６には直流電流計が用いられる。更に、第１の電極１１、第２の線状電極１２の配置については、遮水シート１０の上下関係はどちらであっても同様の効果を示す。したがって、遮水シートが二重に配置される場合には、遮水シートの間の層に格子状の第２の線状電極１２を配置し、上側の遮水シートの上と下側の遮水シートの下に第１の電極１１を配置する。そして、上側の第１の電極と下側の第１の電極に対する電源の接続を切り換えできるようにすることで、二重シートの上下のシートについてそれぞれ測定を行うことが可能となる。
【００１７】
図２は本発明の第２の実施の形態の構成を示す図である。本形態が第１の形態と異なる点は、同期検波回路１７を用いることにあり、他の部分については図１の形態と同じである。すなわち、同期検波回路１７により、電流検出回路１６の出力を交流電源１４の位相で同期検波することで電極に印加される電圧に同期した電流成分を測定する構成となっている。この場合、同期検波によって遮水シート１０の容量成分を流れる電流の影響を除去することも可能となる。
【００１８】
この第２の形態においても、上述した効果とまったく同じ効果が得られること明らかであり、交流電源１４以外については上記と同様の変更が可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明においては、管理型終末処理場の遮水シートの上側あるいは下側に第１の電極を配置して電源の一端側に接続する一方、下側あるいは上側には交点部分に絶縁処理を施した格子状の第２の線状電極を配置して、電極切換器により一本の第２の線状電極を選択して電流検出回路に接続すると共に、選択された一本の第２の線状電極以外の第２の線状電極をすべて電源の他端側へ接続する構成を用いるため、上側の電極と下側の電極に電圧を印加して一本の線状電極に流れる電流を測定することで、二次元の座標で遮水シートの破損位置を求めることができる。従って、これまでの測定方式では電極の交点数に相当する回数の測定が必要であったが、本発明では測定に要する時間を短縮できる。したがって、漏水発生位置を早期に正確に検出でき、環境破壊につながる可能性を最小限に抑えられる等得られる効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の構成を示す図である。
【図３】従来例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０、３０ 遮水シート
１１ 第１の電極
１２ 第２の線状電極
１３ 絶縁処理部
１４、３５ 交流電源
１５、３３、３４ 電極切換器
１６、３６ 電流検出回路
１７、３７ 同期検波回路

Claims (2)

  1. 遮水シートの上下どちらか一方の側に設けられた第１の電極と、
    前記遮水シートの他方の側に設けられ、複数の線状電極を格子状になるように配置すると共に、それらの交点部分には絶縁処理を施して成る第２の格子状の線状電極と、
    前記第１の電極に一端側を接続した電源と、
    電流検出回路と、
    前記第２の格子状の線状電極における一本の線状電極のみを選択して前記電流検出回路に接続し、他の線状電極はすべて前記電源の他端側へ接続することにより選択された一本の線状電極に沿った領域に測定対象を限定できるようにした電極切換器とを含み、
    該電極切換器は、前記第２の格子状の線状電極の一端側にそれぞれ接続された複数のベース端子と、これら複数のベース端子に対応し前記電流検出回路に共通に接続された複数の第１の切換端子と、前記複数のベース端子に対応し前記電源の他方に共通に接続された複数の第２の切換端子とを有し、
    前記選択された一本の線状電極に流れる電流を検出して前記遮水シートにおける漏水の有無を検出することを特徴とする漏水発生位置検出方式。
  2. 請求項１記載の漏水発生位置検出方式において、前記電源として交流電源を用い、前記電流検出回路には、その出力を前記交流電源の位相で同期検波することで電極に印加される電圧に同期した電流成分を測定する同期検波回路を接続したことを特徴とする漏水発生位置検出方式。
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