JP5467989B2 - 配管内監視装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の第1の形態に係る配管内監視装置1を用いる水処理システム2のブロック図である。この水処理システム2は、冷却水管や空調用配管等の配管3内を、流体としての水が、閉ループで循環されるシステムを模したものである。前記冷却水管や空調用配管等の設備配管は、一般的に直管部では塩化ビニールなどのプラスチックでライニングされている。したがって、塩化ビニール管などプラスチック管内の付着状態と配管内を流れる水の濁りとを監視することが重要となる。そこで、この図1に示すような経路配管内に水を循環させる装置を組み立て、配管内監視装置1を後述の構成とする。
図3は、本件発明者の第1の実験結果を示す前記カメラ16による撮像画像である。右側が参照用パイプ(配管12)で、左側が循環水が流れている本管用パイプ(配管11)である。実験はポンプ4を480時間稼動させて行った。本管用パイプ(配管11)では、循環水に含まれている錆び粒子等が配管の内壁面に付着し、また循環水自体が濁っているので、参照用パイプ(配管12)に比べて濃い色をしている。
図5は、本発明の実施の第2の形態に係る配管内監視装置1’を用いる水処理システム2’のブロック図である。この水処理システム2’は、配管内監視装置1’が異なるだけで、前述の水処理システム2と同様に構成される。注目すべきは、この配管内監視装置1’では、前記透明配管11と同材質の配管から成り、バイパス用透明配管であるバイパス配管13を新たに設け、循環水を流せるようにしたことである。バイパス配管13は、透明配管11と同様に、その両側に設けたバルブ73,74によって経路配管に介在されて、閉ループ内の水が通過する。バルブ73,74は、バルブ71,72の開閉に係わらず、バイパス配管13へ循環水を流すか否かを切替えられるように、該バルブ73,74への分岐配管75は、バルブ71,72の外側に設けられている。
そして、ポンプ稼動開始480.05h後に、制御演算手段であるパーソナルコンピュータ17が、本管のバルブ71,72を閉め、バイパス配管13のバルブ73,74を開けて、循環水を流している間に、実験1と同様にして、バイパス用パイプ(配管13)と参照用パイプ(配管12)との透過光像をカメラ16で撮影した。撮影は、バイパス用パイプ(配管13)に循環水を流している時間をできるだけ短くする、たとえば1min以下とするために、短時間で行う必要がある。撮影後、バルブ73,74とバルブ71,72とを切替え、再び本管用パイプ(配管11)に循環水が流れるようにして、参照用パイプ(配管12)と撮影を行った。
(実験3)
図8は、本発明の実施の第3の実施形態における本件発明者の実験結果を示すグラフである。このグラフは、横軸に管内壁への付着物の厚さを示し、縦軸に透過光強度を示す検量線のグラフである。注目すべきは、本実施の形態では、透明配管11と同材質の配管から成るもう1つの透明配管である前記バイパス配管13ならびにそれに伴う配管75およびバルブ73,74を備える前記配管内監視装置1’を用い、前記バルブ73,74を遮断して前記バイパス配管13を取外し、その取外したバイパス配管13の内壁への付着物の厚さを測定手段で実際に測定し、検出手段である前記パーソナルコンピュータ17において、前記透過光の強度と、対応する付着物の厚さとから、前記検量線を作成しておくことである。
(実験4)
図9および図10は、本発明の実施の第4の実施形態における本件発明者の実験結果を示すグラフである。これらのグラフは、それぞれ前述の図4および図7に類似している。すなわち、3本の配管の縦方向の中心位置の透過光強度の分布を示すもので、図9は本管用パイプ(配管11)と参照用パイプ(配管12)、図10は参照用パイプ(配管12)とバイパス用パイプ(配管13)とである。注目すべきは、本実施の形態では、前記塩化ビニール等の錆びない透明配管から成る配管11〜13には、その内壁に、配管経路を構成する配管の内壁の材料と同じ材料の薄膜が、前記照明光の透過を許容する厚さにコーティングされていることである。
図11は、本発明の実施の第5の形態に係る水処理システム2''のブロック図である。この水処理システム2''は、前述の水処理システム2,2’に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。この水処理システム2,2’は、配管内監視装置は、1,1’のいずれであってもよい。注目すべきは、この水処理システム2''では、配管経路は鉄管または鉄基合金管から成り、流体は水であり、前記配管経路に配管3内の水を磁化する超電導磁石8を備えることである。したがって、前記配管内監視装置1,1’では、超電導磁石8で作成される磁気水による防錆効果を確認することができる。
図13は、本発明の実施の第6の形態に係る水処理システムにおける機能ブロック図である。この水処理システムには、前述の水処理システム2’の構成を用いることができ、パーソナルコンピュータ17の処理として行うことができる。注目すべきは、この水処理システムでは、測定前の調整と、測定結果の出力とをさらに行うことである。
2,2’,2'' 水処理システム
3 配管
3a 内部
3b,3c 壁
4 ポンプ
5 貯水タンク
6 錆の発生源
8 超電導磁石
11〜13 配管
15 照明光源
16 カメラ
17 パーソナルコンピュータ
71〜74 バルブ
81,82 超電導コイル
Claims (4)
- 流体が流れる配管の内壁への付着物の状態を監視する装置であって、
配管経路の途中に介在する検査用透明配管と、
前記検査用透明配管の外側から検査用の照明光を照射する照射手段と、
前記照明光の照射による前記検査用透明配管の透過または反射光の強度から、該検査用透明配管の内壁への前記付着物の状態を検出する検出手段とを含み、
前記検査用透明配管と同材質の配管から成り、前記検査用透明配管と並列で前記配管経路に接続されるバイパス配管と、
前記バイパス配管を前記配管経路と連通する開弁状態と、遮断する閉弁状態とに切換えられるバルブと、
前記バルブの操作によるバイパス配管の組入れと同時に、前記照射手段および検出手段を駆動して検出動作を行わせ、その検出結果を前記検査用透明配管での検出結果から減算することで、前記流体の濁り分を除去して、前記検査用透明配管の内壁への付着物の状態を検出する制御演算手段をさらに備えることを特徴とする配管内監視装置。 - 前記検出手段は、前記検査用透明配管およびバイパス配管の透過光を、少なくとも一直径線の投影断面に亘り撮像することができるカメラから成り、
前記制御演算手段は、前記カメラの撮像画像における前記検査用透明配管部分およびバイパス配管部分の透過光強度のピークレベルを利用して前記減算を行うことを特徴とする請求項1記載の配管内監視装置。 - 前記検査用透明配管の内壁には、前記配管経路を構成する配管の内壁の材料と同じ材料の薄膜が、前記照明光の透過を許容する厚さにコーティングされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の配管内監視装置。
- 前記検査用透明配管と同材質の配管から成る参照用透明配管と、
前記参照用透明配管の前記配管経路への着脱を可能にするバルブと、
前記バルブの遮断により取外された参照用透明配管の内壁への付着物の厚さを測定する測定手段とをさらに備え、
前記検出手段は、前記透過または反射光の強度と、対応する付着物の厚さとから、検量線を作成しておくことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配管内監視装置。
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