JP6753723B2 - 漏水測定装置および漏水測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、水中構造物における漏水を測定可能な漏水測定装置およびそれを用いた漏水測定方法に関する。

ダム、ため池、プールなどの貯水施設において、河川や降雨からの自然の水供給量、あるいは人工的な水供給量を上回る過大な漏水が発生すると、発電や農業用水・飲料水の供給などの、貯水施設本来の機能が損なわれてしまい、問題である。

特許文献１は、貯水施設における漏水位置を検知する装置を開示し、この漏水検知装置を、底面のみ開放の遮水容器と、遮水容器の底面以外の位置に開口した貫通孔と、貫通孔に取り付けた流速計とより構成する。水中に遮水容器を吊り下げて、遮水容器の底面を水底に載置して周囲の水の流れを遮断し、遮水容器の内部の水の流れを、流速計によって計測する（要約）。

特許文献２は、水中ロボットを用いた貯水構造物の漏水検知装置を開示し、電極による電気分解によって発生する電解沈澱物または水素気泡を漏水検知のトレーサとして用いる。

特開2012-42277号公報 実開平07-38938号公報

ダム等の水中構造物において、漏水の「出口」である浸出点を特定して対処する方法が考えられるが、水の湧き出る個所は、周辺の下流の沢、斜面、ダム堤体下部に設けた監査廊など広い範囲にわたって平面的に散らばっているから、漏水個所としての特定が困難である。また、特定できたとしても、多数の漏水個所に対応した対策を講じることは膨大な労力と費用を要することになる。このため、ダムやため池などの貯水施設における有効な漏水抑制対策としては、漏水の「入口」を特定することがなによりも必要となる。

潜水士が流速計を持ち単に漏水部に近づけた場合は、漏水量が小さい場合は周囲の流れで測定できないことが多い。また、特許文献１の漏水検知装置は、吊り具で遮水容器を吊り下げ、遮水容器の底面を水底に載置してから計測するため、漏水測定箇所は主に水平な底面のみとなり、曲面や比較的勾配のある傾斜面や直立面には対応できない。また、特許文献２の漏水検知装置は、漏水検知のみで漏水量は測定できない。

本発明は、上述のような従来技術の問題に鑑み、漏水箇所が水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であっても精度のよい漏水測定ができしかも漏水量を測定可能な漏水測定装置およびそれを用いた漏水測定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための漏水測定装置は、水中構造物の測定対象面における漏水位置および／または漏水量を測定するための漏水測定装置であって、測定対象面に当接しかつ水が前記測定対象面へと流れるように装置本体内に延びる測定管と、前記測定管内に配置された流速計と、を有する漏水測定手段を備え、前記測定管は、前記測定対象面に当接する先端部と、前記流速計が配置される測定部と、前記測定部から前記先端部へと流れるように水が流入する水流入部と、を有し、
さらに、前記先端部の周囲において伸縮し測定時に伸びて測定対象面に当接する複数のロッドを備え、前記先端部は、測定対象面に向けて突き出し、測定時に測定対象面に当接するとともに、前記複数のロッドが測定対象面に当接する。

この漏水測定装置によれば、測定管が測定対象面に当接し、測定管内に配置された流速計により測定管内の流速を測定するが、測定対象面に漏水箇所が存在すると、漏水箇所から水が流れるので、測定管内において、水流入部から水が流入し測定部へと流れ、先端部へと流れる。測定部の流速計により水の流速を測定した測定結果に基づいて漏水位置および漏水量を測定できる。このように測定管内に配置した流速計で測定を行うので、周辺の水流等の影響を遮断し、漏水に起因する流速を精度よく測定できる。また、測定管の先端部を測定対象面に当接させることで測定可能であるので、測定対象面は、水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であってよい。このように、精度のよい漏水測定ができしかも漏水量を測定可能である。

上記漏水測定装置において、前記測定部の管内径は前記先端部の管内径よりも小さいことが好ましい。測定部の管内径を小さくすることで、小さい流量でも測定が可能となり、漏水量の小さな漏水箇所でも検知できる。

また、前記先端部の周囲において装置本体に対し伸縮し測定時に伸びて測定対象面に当接する複数のロッドを備え、前記先端部は、装置本体から突き出し、測定時に測定対象面に当接するとともに、前記複数のロッドが測定対象面に当接するように構成することにより、装置本体の測定時の姿勢が安定するとともに、先端部が測定対象面に安定して当接する。

また、前記測定管は前記先端部の前面に緩衝材を有することが好ましい。これにより、測定管の先端部の保護を図ることができる。

また、前記流速計が電磁流速計であり、前記測定管が非磁性材料からなることが好ましい。これにより、磁場に影響を与えないので、電磁流速計の測定が安定する。

なお、カメラを備えることで、水中の移動や測定中に周囲や測定対象面の様子を観察できる。

また、前記漏水測定装置を水中において３次元方向に移動させるための推進機構をさらに備え、前記推進機構により水中で移動可能な水中ロボットに構成されることが好ましい。推進機構を備えることで、ロボット本体が水中を自力で移動可能となり、省力化を図り、効率的な漏水測定ができる。また、潜水士が潜水できない深い水深位置での測定が可能となる。水中ロボットのロボット本体に漏水測定装置が含まれる。

この場合、前記水流入部は前記推進機構による水の流れの影響を排除するように曲がっているベント管から構成され、前記ベント管は前記測定部に対し回動可能に構成され、前記水流入部の曲がり方向を調整可能であることが好ましい。これにより、推進機構により水流が発生したとしても、測定管の水流入部が曲がっているので、その水流の影響を排除することができる。また、水流入部の曲がりを、推進機構による水流の影響をもっとも排除可能な方向に調整できる。

上記目的を達成するための漏水測定方法は、上述の漏水測定装置を用いて水中構造物の測定対象面における漏水位置および／または漏水量を測定するための漏水測定方法であって、前記漏水測定装置の装置本体を測定対象面に近づけるステップと、前記漏水測定装置を測定対象面に押し付け、前記測定管の前記先端部を測定対象面に当接させるステップと、前記流速計による測定および記録を行うステップと、を含む。

この漏水測定方法によれば、たとえば、潜水士が漏水測定装置を持って水中を移動し、漏水測定装置を測定対象面に押し付け、測定管の先端部を測定対象面に当接させることで、流速計による測定が可能であるので、測定対象面における漏水位置・漏水量を測定できる。

上記目的を達成するための別の漏水測定方法は、上述の推進機構を備える漏水測定装置を用いて水中構造物の測定対象面における漏水位置および／または漏水量を測定するための漏水測定方法であって、予備調査により測定対象面における漏水箇所を特定するステップと、前記漏水測定装置を含むロボット本体を水中に投入し、前記推進機構により前記漏水箇所へ移動するステップと、前記推進機構により装置本体を前記漏水箇所の周囲に押し付け、前記測定管の前記先端部を前記漏水箇所に当接させるステップと、前記流速計による測定および記録を行うステップと、を含む。

この漏水測定方法によれば、予め漏水箇所を特定し、その漏水箇所へ漏水測定装置を推進機構により移動させ、推進機構によりロボット本体を漏水箇所の周囲に押し付け、測定管の先端部を漏水箇所に当接させることで、流速計による測定が可能であるので、無人で測定ができ、省力化を図ることができる。また、潜水士が潜水できない深い水深位置での測定が可能である。

本発明によれば、漏水箇所が水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であっても精度のよい漏水測定ができしかも漏水量を測定可能な漏水測定装置およびそれを用いた漏水測定方法を提供することができる。

本実施形態による漏水測定装置を搭載した水中ロボットを概略的に示す側面図である。 図１の漏水測定装置１１を先端が測定対象面に当接した状態で概略的に示す側面図（ａ）およびB-B線で切断して見た断面図（ｂ）である。 測定対象面が直立面である場合の図１，図２の漏水測定装置１１の先端とロッド１３とを概略的に示す側面図（ａ）、測定対象面が傾斜面である場合の側面図（ｂ）および測定対象面が曲面である場合の側面図（ｃ）である。 水中構造物の測定対象面（直立）における図１の水中ロボット１０による漏水測定の様子を概略的に示す斜視図である。 図１の水中ロボット１０による漏水測定のステップＳ０１〜Ｓ０７を説明するためのフローチャートである。 別の実施形態による漏水測定装置を搭載した水中ロボットのロボット本体を示す斜視図である。 図６の漏水測定装置が傾斜した状態を示す斜視図である。 測定対象面が傾斜面である場合の図６，図７のロボット本体と漏水測定装置の先端とロッドとを概略的に示す側面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。図１は本実施形態による漏水測定装置を搭載した水中ロボットを概略的に示す側面図である。なお、図１には、水中ロボットの制御系をあわせて示す。

本実施形態による水中ロボット１０は、遠隔操作により無人で潜水するROV（Remotely Operated Vehicle）で、漏水測定装置を搭載している。すなわち、図１のように、水中ロボット１０は、流速計１２を含み漏水を測定するための漏水測定装置１１と、ロボット本体１０ａから突き出た漏水測定装置１１の先端側の周囲に配置され電動アクチュエータ１４により伸縮自在に作動する複数のロッド１３と、光学カメラ１５と、LED光源からなる照明部１６と、上部に配置された浮力体１７と、水中で３次元方向に推進力を得るスラスタ２４，２５，２６（図４）と、を備え、これらが下部の横フレーム２１と、上部の横フレーム２３と、フレーム２１，２２を連結する縦フレーム２２とから構成されるフレーム体に組み込まれてロボット本体１０ａが構成されている。

漏水測定装置１１は、図１のように、先端側から先端部１１ｂと測定部１１ｃと曲がり部１１ｄとが順に配置されて構成される測定管を備え、測定部１１ｃ内に流速計１２が配置されている。先端部１１ｂの前面の管端にはリング状の先端保護部１１ａが配置されている。測定管内の水流が先端保護部１１ａを通過するようになっている。流速計１２は、電磁流速計であるが、プロペラ式流速計を用いてもよい。電磁流速計は、ファラデーの電磁誘導の法則により、磁界の中を導電性流体である水が動くと、その流体には流速に比例した起電力が発生し、その起電力と流速は１次式の関係となることを測定原理とし、発生した起電力を外部に取りだすために電極が設けられている。

測定管の測定部１１ｃの内径は、先端部１１ｂの内径よりも小さく構成され、これにより、流量が少ない場合でも測定が可能で、少量の漏水量でも検知できる。内径の小さい測定部１１ｃは、両端側にテーパ部１１ｆ、１１ｇを有し、測定管内の水流の抵抗を軽減している。また、測定部１１ｃと曲がり部１１ｄとの間には回動部１１ｅが配置され、曲がり部１１ｄは、測定部１１ｃに対し、回動部１１ｅで手動により回動可能で、その水流入位置を調整できるようになっている。

また、先端保護部１１ａは、ゴム材料や発泡材料等の弾性材料からなり、先端部１１ｂの前面の管端に接着剤等で貼り付けられている。先端保護部１１ａを配置することで、漏水測定時に漏水測定装置１１の先端部１１ｂを測定対象面に押し付ける際に、先端部１１ｂを保護し、損傷を防止する。

漏水測定装置１１の先端部１１ｂと測定部１１ｃと曲がり部１１ｄは、アクリル管または塩ビ管からなる。アクリル管または塩ビ管は、非磁性体であるので、鉄鋼材料等の場合と異なり磁場に影響を与えないので、電磁流量計を用いた場合、測定が安定する。また、漏水測定装置１１の軽量化を図ることができる。また、先端部１１ｂと測定部１１ｃは、管の外形を確保するために、管厚を厚く構成されることが好ましい。なお、先端部１１ｂと測定部１１ｃを、図２のように、２重管構造で外径を確保するように構成してもよい。

図１のように、水中ロボット１０は、制御系として、流速計１２からの出力測定信号を増幅するためのアンプ基盤３２と、カメラ１５やアンプ基盤３２からの出力信号が入力し、また、電動アクチュエータ１４，光学カメラ１５，照明部１６，スラスタ２４，２５，２６（図４）を作動させ制御するための制御装置３１と、をロボット本体１０ａ内に備える。

さらに、水中ロボット１０は、各部分へ電源を供給する電源ユニット３３と、電源ユニット３３のための発電機３４と、モニタ画面を有し装置全体を制御し制御装置３１からの画像データを含む流速測定データを記録するためのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３５と、スラスタ２４，２５，２６（図４）を操作しロボット本体１０ａを無人運転するための操作部３６と、を備え、これらは、ロボット本体１０ａと離れて陸上に設置可能なように、ロボット本体１０ａの制御装置３１と電気ケーブル３０によって接続される。スラスタ２４，２５，２６（図４）は、操作部３６での操作によりそれぞれの回転羽根の回転速度・回転方向を調整することで、水中において無人でロボット本体１０ａを任意の方向へ推進させ移動させることができる。

図１の漏水測定装置１１，流速計１２について図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。図２は、図１の漏水測定装置１１を先端が測定対象面に当接した状態で概略的に示す側面図（ａ）およびB-B線で切断して見た断面図（ｂ）である。

図２（ａ）の漏水測定装置１１は、テーパ部１１ｆ、１１ｇを含む測定部１１ｃが一体に構成された内部管１９から構成され、内部管１９が外部管１８内に収容されることで、二重管構造となっている。外部管１８は先端部１１ｂを構成する。

図２（ａ）のように、漏水測定装置１１の測定部１１ｃ内を流れる水を横切るように電磁流速計１２が配置される。電磁流速計１２には、電磁の影響範囲があるため、測定部１１ｃの管径が小さい場合、管外の影響を受けてしまう。図２（ｂ）のように、磁場の影響範囲は、電磁流速計１２の直径をΦとすると、直径Φの約7倍程度であるため、外部管１８の外径ｄ１をΦ×7以上とすることが好ましい。測定部１１ｃの内径ｄ２は、本発明者等の実験によれば、水の流れを阻害しないように、Φ×3以上とすることが好ましいことが判明した。また、電磁流速計１２を中心にした測定部１１ｃの長さについては、測定部１１ｃにおける水の流れの安定性を確保するため、前後5cm以上確保することが好ましい。

なお、本発明者等の実験によれば、図１の測定部１１ｃの内径ｄ２が4cmで2リットル/分程度、10cmで10リットル/分程度の漏水量を検知することができた。

図２（ａ）のように、ダム等の水中構造物Ａの測定対象面Ｂに矢印方向ｅに流れる漏水箇所Ｃが存在すると、曲がり部１１ｄの外端から矢印方向ａに水が流入し、矢印方向ｂに曲がって流れ、測定部１１ｃを矢印方向ｃにまっすぐに流れ、先端部１１ｂを矢印方向ｄに流れ、漏水箇所Ｃから矢印方向ｅに流れ出し、漏水する。このとき、測定部１１ｃに配置された流速計１２により測定部１１ｃ内を流れる水の流速を測定することで、漏水位置が判明し、また、その漏水量がわかり、漏水の程度を把握できる。

図２（ａ）のように、漏水測定装置１１に対し、たとえば、スラスタ２４（図１）が作動することで横方向Ｘに水流が生じた場合、この水流が測定部１１ｃへと流れ込むと、漏水測定の精度が低下してしまうので、横方向Ｘへの水流が流れ込まないように曲がり部１１ｄを回転させて、水の流入位置を調整する。

次に、測定対象面における漏水測定時の図１，図２の漏水測定装置１１の先端とロッド１３との関係について図３（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図３は、測定対象面が直立面である場合の図１，図２の漏水測定装置１１の先端とロッド１３とを概略的に示す側面図（ａ）、測定対象面が傾斜面である場合の側面図（ｂ）および測定対象面が曲面である場合の側面図（ｃ）である。

図３（ａ）のように、測定対象面Ｂが直立面である場合、スラスタ２４，２５，２６（図４）を操作部３６（図１）での操作により作動させロボット本体１０ａを方向ｍ１に向けて水中の所定位置まで移動させ、複数のロッド１３を伸ばし測定対象面Ｂに当接させると、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａが測定対象面Ｂに当接し、これにより、流速計１２による測定が可能になる。このとき、ロッド１３の伸び長さを、電動アクチュエータ１４の制御により漏水測定装置１１の先端保護部１１ａまでの長さよりも若干短くしておくことで、先端保護部１１ａが測定対象面Ｂに当接したとき、弾性変形により圧縮されるので、測定対象面Ｂに密着することができ、先端部１１ｂの外部から水が流入することがない。なお、測定対象面Ｂが水平面である場合も同様に先端保護部１１ａを密着できることはもちろんである。

図３（ｂ）のように、測定対象面Ｂが傾斜面である場合も、図３（ａ）と同様に、ロボット本体１０ａを方向ｍ２に向けて移動させることで、複数のロッド１３を測定対象面Ｂに当接させると、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａが測定対象面Ｂに当接し、流速計１２による測定が可能になる。ロッド１３の突き出し長さと、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａまでの長さとの関係も図３（ａ）と同様である。

図３（ｃ）のように、測定対象面Ｂが曲面である場合も、図３（ａ）と同様に、ロボット本体１０ａを方向ｍ３に向けて移動させることで、複数のロッド１３を測定対象面Ｂに当接させると、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａが測定対象面Ｂに当接し、流速計１２による測定が可能になる。ロッド１３の突き出し長さと、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａまでの長さとの関係も図３（ａ）と同様であるが、曲面であることを考慮に入れてロッド１３の突き出し長さを制御する。なお、図３（ｃ）の場合は、曲面が凸面であるが、凹面の場合も同様である。

以上のように、本実施形態の水中ロボット１０によれば、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａが測定対象面Ｂに当接し、測定部１１ｃ内に配置された流速計１２により測定部１１ｃ内の流速を測定する。測定対象面Ｂに漏水箇所が存在すると、漏水箇所から水が流れ出すので、水流入部である曲がり部１１ｄから水が流入し測定部１１ｃへと流れ、先端部１１ｂへと流れるが、測定部１１ｃ内の流速計１２により水の流速を測定した測定結果に基づいて漏水位置および漏水量を測定できる。このように測定部１１ｃ内に配置した流速計１２で測定を行うので、周辺の水流等の影響を遮断し、漏水に起因する流速のみを精度よく測定できる。このように、精度のよい漏水測定ができしかも漏水量を測定可能である。

また、図３（ａ）〜（ｃ）のように、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａが測定対象面Ｂに当接したとき、複数のロッド１３が漏水測定装置１１の周囲で測定対象面Ｂに当接するので、漏水測定時におけるロボット本体１０ａの姿勢が安定し、精度のよい漏水測定が可能になる。

また、測定対象面Ｂが直立面や傾斜面や曲面であっても、必要に応じてロッド１３の長さを調整でき、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａを弾性変形させて測定対象面Ｂに密着させることができるので精度のよい漏水測定ができる。このように、測定面を自由に設定でき、測定面の方向や形状に限定されない。

次に、本実施形態による漏水測定装置１１を搭載した水中ロボット１０を用いて水中構造物の測定対象面における漏水位置・漏水量を測定するための漏水測定方法について図４，図５を参照して説明する。図４は、水中構造物の測定対象面（直立）における図１の水中ロボット１０による漏水測定の様子を概略的に示す斜視図である。図５は、図１の水中ロボット１０による漏水測定のステップＳ０１〜Ｓ０７を説明するためのフローチャートである。

まず、予備調査により図４の水中構造物Ａの測定対象面Ｂにおける漏水箇所を特定する（Ｓ０１）。かかる予備調査は、色水等を流すことで行うことができるが、これに限定されるものではない。

次に、水中ロボット１０のロボット本体１０ａを水中に投入し（Ｓ０２）、図４のスラスタ２４，２５，２６を操作部３６で遠隔操作することでロボット本体１０ａを測定対象面Ｂの目的の漏水箇所に向けて水中移動させる（Ｓ０３）。このときの遠隔操作は、必要に応じて照明部１６からの光で周囲を照明し、光学カメラ１５による画像をＰＣ３５のモニタ画面で確認しながら行うことができる。

次に、図４のように、ロボット本体１０ａの複数のロッド１３を、電動アクチュエータ１４により伸ばすとともにスラスタ２４，２５，２６により測定対象面Ｂの漏水箇所の周囲に押し付けることで、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａ（図３）を測定対象面Ｂの漏水箇所に当接させる（Ｓ０４）。

次に、流速計１２による測定を行い、ＰＣ３５のモニタ画面で測定された漏水量を確認しながらＰＣ３５にその測定位置とともに記録する（Ｓ０５）。

次に、測定対象面Ｂの別の位置で漏水測定を行う場合は（Ｓ０６）、ステップＳ０３に戻り、同様のステップＳ０３〜Ｓ０５を繰り返す。終了する場合は（Ｓ０６）、ロボット本体１０ａをスラスタ２４，２５，２６により水中移動させ、回収する（Ｓ０７）。

図５の漏水測定方法によれば、予め漏水箇所を特定し、その漏水箇所へ水中ロボット１０のロボット本体１０ａを、スラスタ２４，２５，２６により、水中移動させるとともに、漏水箇所の周囲に押し付け、漏水測定装置１１の先端保護部１１ａを漏水箇所に当接させることで、流速計１２による測定が可能であるので、無人で測定ができ、省力化を図ることができる。また、潜水士が潜水できない深い水深位置での測定が可能である。

図５の水中ロボット１０による漏水測定方法は、ロボット本体１０ａを遠隔操作により無人で水中移動させるものであるが、潜水士による漏水測定を行ってもよい。かかる漏水測定について説明すると、漏水測定装置１１はロボット本体１０ａから脱着可能であるため、潜水士は漏水測定装置１１を持って移動し、漏水測定装置１１を漏水箇所に押し付け、漏水測定装置１１の流速計１２により測定を行い、陸上でＰＣ３５により記録を行う。なお、耐水加工した携帯可能なモニタを潜水士が保持し、このモニタで確認しながら測定・記録を行うようにしてもよい。

上述の潜水士による漏水測定は、図１のロボット本体１０ａから取り外した漏水測定装置１１により行うが、曲がり部１１ｄは省略してもよい。また、潜水士による漏水測定専用に漏水測定装置１１を構成してもよい。

次に、別の実施形態による水中ロボットを図６〜図８を参照して説明する。図６は、別の実施形態による漏水測定装置を搭載した水中ロボットのロボット本体の具体例を示す斜視図である。図７は、図６の漏水測定装置が傾斜した状態を示す斜視図である。図８は、測定対象面が傾斜面である場合の図６，図７のロボット本体と漏水測定装置の先端とロッドとを概略的に示す側面図である。

図６のように、水中ロボットのロボット本体５０は、横フレーム５２ａで互いに連結された左右一対の枠体５２と、一対の枠体５２内に配置されアクチュエータ（図示省略）により前後移動および傾斜動可能に構成された漏水測定装置５１と、漏水測定装置５１の周囲から突き出して伸縮可能で先端にキャスタ６１ａを有する複数のロッド６１と、漏水測定装置５１の上部に配置された操縦用カメラ５３と、その左右に配置されたLED光源等からなる複数の操縦用照明部５４と、一対の枠体５２の上部に配置された浮力体６０と、水中で３次元方向に推進力を得るスラスタ５７，５８，５９と、を備える。

本例の水中ロボットは、制御系が図１と同様に構成され、ロボット本体５０が電気ケーブルで地上に設置されるパソコンや操作部等に接続され、遠隔操作により無人でロボット本体５０を水中移動させることができ、また、各種制御や測定データの記録等を行うようになっている。

漏水測定装置５１は、図１，図２と同様に構成され、流速計（図示省略）を内部に備え、その先端部は、ゴム材料や軟質樹脂材料等からなり弾性変形可能な先端保護部５１ａを有する。

漏水測定装置５１は、ロボット本体５０の一対の枠体５２の内側において横フレーム６４ａで互いに連結され左右に配置された一対の枠体６４と、この枠体６４内で前後に配置されたプレート６２，６３等とから構成されたユニット７０としてロボット本体５０に組み込まれている。漏水測定装置５１の図１，図２の先端部１１ｂと測定部１１ｃと曲がり部１１ｄとから構成される測定管がプレート６２，６３に取り付けられるとともに、前側のプレート６２には、漏水測定時に測定箇所を撮影するためのカメラ５５と、その周囲に配置され測定箇所を照明するためのLED光源等からなる複数の照明部５６とが配置されている。複数のロッド６１が漏水測定装置５１のユニット７０を構成する横フレーム６４ａに取り付けられている。

漏水測定装置５１はユニット７０とともに電動アクチュエータ（図示省略）により前後に移動可能になっており、測定時に前面に突き出るように移動し、また、必要に応じて上下に傾斜動し、たとえば図７のように下向きに傾斜し所定角度で固定されるように構成される。複数のロッド６１はユニット７０とともに移動する。なお、漏水測定装置５１だけがユニット７０に対し電動アクチュエータにより前後に移動可能になるように構成してもよい。

また、図６の水中ロボットは、ロボット本体５０の水中位置および測定対象面における測定位置を特定するために、水中位置測定装置を有し、この水中位置測定装置は、水中の所定位置に設置された基準となる送受波器（図示省略）によりロボット本体５０の応答器６５からの超音波信号の伝搬時間を計測し、距離換算情報より座標計算を行い、ロボット本体５０の水中位置をほぼリアルタイムに測定するように構成されている。

図６のロボット本体５０は、図３（ａ）〜（ｃ）と同様にして、ロッド６１のキャスタ６１ａを測定対象面に当接させるとともに、漏水測定装置５１を電動アクチュエータ（図示省略）により前面に突き出るように移動させて、先端保護部５１ａを測定対象面に若干弾性変形するようにして当接させることで、測定対象面が直立面、傾斜面、曲面のいずれであっても、漏水測定を確実に精度よく行うことができる。この場合、ロボット本体５０の漏水測定装置５１は、図７のように傾斜することができるので、図８のように、測定対象面Ｂが傾斜している場合、ロボット本体５０を水平に保った状態でユニット７０を傾斜させると、漏水測定装置５１，ロッド６１が傾斜して測定対象面Ｂに当接し漏水測定を行うことができる。このとき、漏水測定装置５１と複数のロッド６１は、互いに平行を保って、傾斜した測定対象面Ｂに垂直に当接する。

なお、複数のロッド６１は、手動で伸縮可能に構成され、測定前の事前準備で測定対象面の状態にあわせて長さを調整可能であるが、図１のように、電動アクチュエータにより伸縮制御可能に構成してもよい。

以上のように本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で各種の変形が可能である。たとえば、図１の水中ロボット１０は、図６と同様に、ロボット本体１０ａの水中位置および測定対象面における測定位置を特定するために、水中位置測定装置を有し、ロボット本体１０ａには図１のように応答器２９を設け、ロボット本体１０ａの水中位置をほぼリアルタイムに測定するように構成してもよい。また、図１のロボット本体１０ａにおいて、カメラ１５，照明部１６とは別に、図６と同様に、操縦用カメラと操縦用照明部を追加してもよい。

本発明の漏水測定装置・漏水測定方法によれば、漏水箇所が水平面のみならず曲面や傾斜面や直立面であっても精度のよい漏水測定ができしかも漏水量を測定可能であるので、ダム等の水中構造物において漏水位置および漏水量を精度よく測定でき、適切で確実な漏水対策を施すことができる。

１０ 水中ロボット
１０ａ，５０ ロボット本体
１１，５１ 漏水測定装置
１１ａ，５１ａ 先端保護部
１１ｂ 先端部
１１ｃ 測定部
１１ｄ 曲がり部（水流入部）
１１ｅ 回動部
１２ 流速計
１３，６１ ロッド
１４ アクチュエータ
１５ 光学カメラ
１６ 照明部
２４，２５，２６ スラスタ
５７，５８，５９ スラスタ
Ａ 水中構造物
Ｂ 測定対象面
Ｃ 漏水箇所

Claims (8)

1. 水中構造物の測定対象面における漏水位置および／または漏水量を測定するための漏水測定装置であって、
   測定対象面に当接しかつ水が前記測定対象面へと流れるように装置本体内に延びる測定管と、前記測定管内に配置された流速計と、を有する漏水測定手段を備え、
   前記測定管は、前記測定対象面に当接する先端部と、前記流速計が配置される測定部と、前記測定部から前記先端部へと流れるように水が流入する水流入部と、を有し、
   さらに、前記先端部の周囲において伸縮し測定時に伸びて測定対象面に当接する複数のロッドを備え、
   前記先端部は、測定対象面に向けて突き出し、測定時に測定対象面に当接するとともに、前記複数のロッドが測定対象面に当接する、漏水測定装置。
2. 前記測定部の管内径は前記先端部の管内径よりも小さい、請求項１に記載の漏水測定装置。
3. 前記測定管は前記先端部の前面に緩衝材を有する、請求項１または２に記載の漏水測定装置。
4. 前記流速計が電磁流速計であり、前記測定管が非磁性材料からなる請求項１乃至３のいずれか１項に記載の漏水測定装置。
5. 前記漏水測定装置を水中において３次元方向に移動させるための推進機構をさらに備え、前記推進機構により水中で移動可能な水中ロボットに構成される請求項１乃至４のいずれか１項に記載の漏水測定装置。
6. 前記水流入部は前記推進機構による水の流れの影響を排除するように曲がっているベント管から構成され、
   前記ベント管は前記測定部に対し回動可能に構成され、前記水流入部の曲がり方向を調整可能である、請求項５に記載の漏水測定装置。
7. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の漏水測定装置を用いて水中構造物の測定対象面における漏水位置および／または漏水量を測定するための漏水測定方法であって、
   前記漏水測定装置を測定対象面に近づけるステップと、
   前記漏水測定装置を測定対象面に押し付け、前記測定管の前記先端部を測定対象面に当接させるステップと、
   前記流速計による測定および記録を行うステップと、を含む漏水測定方法。
8. 請求項５または６に記載の漏水測定装置を用いて水中構造物の測定対象面における漏水位置および／または漏水量を測定するための漏水測定方法であって、
   予備調査により測定対象面における漏水箇所を特定するステップと、
   前記漏水測定装置を含むロボット本体を水中に投入し、前記推進機構により前記漏水箇所へ移動するステップと、
   前記推進機構により前記漏水測定装置を前記漏水箇所の周囲に押し付け、前記測定管の前記先端部を前記漏水箇所に当接させるステップと、
   前記流速計による測定および記録を行うステップと、を含む漏水測定方法。

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