JP6907150B2 - Leakage detector - Google Patents
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Description
本発明は、漏液検出装置の構造、特に、定電流素子を用いた漏液検出装置の構造に関する。 The present invention relates to the structure of a liquid leakage detection device, particularly the structure of a liquid leakage detection device using a constant current element.
空調機器等からの漏液発生を検知する方法として、二本の導線を非導通の状態で並列配置した漏液検出帯に電流を流し、二本の導線の間に漏液が入り込んだ際の短絡を検知することにより漏液を検知する方法が用いられている。 As a method of detecting the occurrence of liquid leakage from air conditioners, etc., when a current is passed through a liquid leakage detection band in which two conductors are arranged in parallel in a non-conducting state, and liquid leaks enter between the two conductors. A method of detecting liquid leakage by detecting a short circuit is used.
しかし、このような漏液検知方法では漏液の検知を行うことはできても漏液箇所を検出することができない。そこで、複数の抵抗素子が導線を介して直列に接続された検知センサと、検知センサと並列配置された導線とを終端抵抗で接続した検出帯を用い、漏液による検出帯の通電抵抗の変化により漏液箇所を検出する漏液位置検知器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 However, with such a leak detection method, although the leak can be detected, the leaked portion cannot be detected. Therefore, using a detection sensor in which a plurality of resistance elements are connected in series via a conducting wire and a detection band in which the detection sensor and a conducting wire arranged in parallel are connected by a terminating resistor, a change in the energization resistance of the detection band due to liquid leakage is used. A leak position detector that detects a leak location has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、二本のセンサコードを並列に配置し、センサコードの両端にそれぞれ定電流源を接続し、センサコードの両端の電圧差に基づいて漏液箇所を検知する漏液検知器が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a leak detector has been proposed in which two sensor cords are arranged in parallel, constant current sources are connected to both ends of the sensor cord, and the leak location is detected based on the voltage difference between both ends of the sensor cord. (See, for example, Patent Document 2).
ところで、抵抗値は、抵抗に微小な電圧を印加した際の電流値を検出することによって検出される場合が多い。特許文献1に記載された漏液検知器の検知センサは、複数の固定抵抗を直列に接続したものであり、電源に近い位置で漏液が発生した場合には検出電流値の変化が大きいが、電源から遠い位置で漏液が発生した場合には検出電流値の変化が小さくなる。漏液が発生した際の水の通電抵抗は常に一定とは限らず、通電抵抗の変化によって検出電流値も変化する。電源から遠い位置で漏液が発生した場合には、検出電流値の変化が水の通電抵抗のバラつきによる電流値の変化に埋もれてしまい、漏液箇所の検出が困難となる場合があった。このように、従来技術の漏液検知器は漏液箇所の検出信頼性に改善の余地があった。
By the way, the resistance value is often detected by detecting the current value when a minute voltage is applied to the resistance. The detection sensor of the liquid leakage detector described in
また、特許文献2に記載された漏液検知器では、センサコードの両端に定電流源を接続する必要がある上、電圧差を差動アンプで検出することから構成が複雑になってしまうという問題があった。
Further, in the liquid leakage detector described in
そこで、本発明は簡便な構成で漏液箇所の検出信頼性を向上させることを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to improve the detection reliability of the leaked portion with a simple configuration.
本発明の漏液検出装置は、一対の導電線からなり、前記導電線の間に漏液が接触すると電流が流れる漏液検知帯と、前記漏液検知帯に接続されて前記漏液検知帯の通電電流値を制限電流値に制限する定電流素子を有するノードと、を含む漏液検知ユニットを複数直列に接続した漏液検知部と、前記漏液検知部の始端に接続されて、前記漏液検知部に電圧を印加する電源と、前記漏液検知部の通電電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出した通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットを判定する判定部と、を備え、各前記漏液検知ユニットの各前記定電流素子の制限電流値はそれぞれ異なっており、前記判定部は、前記電流検出部の検出した通電電流値と前記定電流素子の制限電流値とを比較して漏液の発生した前記漏液検知ユニットを特定すること、を特徴とする。 The liquid leakage detection device of the present invention is composed of a pair of conductive wires, a liquid leakage detection band in which a current flows when a leak comes into contact between the conductive wires, and a liquid leakage detection band connected to the liquid leakage detection band. A leakage detection unit in which a plurality of leakage detection units including a node having a constant current element that limits the current current value of the current to the current limit value, and a liquid leakage detection unit connected in series to the start end of the liquid leakage detection unit are connected to the above. A power supply that applies a voltage to the liquid leakage detection unit, a current detection unit that detects the energization current value of the liquid leakage detection unit, and the liquid leakage detection unit in which a liquid leak occurs from the energization current value detected by the current detection unit. Each of the constant current elements of each of the leak detection units is provided with a determination unit for determining the current value, and the determination unit is different from the energization current value detected by the current detection unit. It is characterized in that the leak detection unit in which the leak has occurred is identified by comparing with the current limit value of the current element.
このように、制限電流値が異なる定電流素子を含む漏液検知ユニットを複数直列に接続し、電流検出部の検出した通電電流値と定電流素子の制限電流値とを比較して漏液の発生した漏液検知ユニットを特定することにより、漏液箇所の検出信頼性を向上させることができる。 In this way, a plurality of leak detection units including constant current elements having different current limit values are connected in series, and the energization current value detected by the current detector is compared with the limit current value of the constant current element to compare the leak. By identifying the leak detection unit that has occurred, it is possible to improve the detection reliability of the leak location.
本発明の漏液検出装置において、前記漏液検知ユニットの前記ノードは、一対の始端側端子と、前記漏液検知帯の一対の前記導電線がそれぞれ接続される一対の末端側端子と、前記始端側端子と前記末端側端子とを並列に接続する一対の接続線と、を含み、前記定電流素子は、いずれか一方または両方の前記接続線に介在して配置されていること、としてもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the node of the liquid leakage detection unit includes a pair of start end side terminals, a pair of terminal side terminals to which the pair of conductive wires of the liquid leakage detection band are connected, and the above. Even if the constant current element includes a pair of connecting lines for connecting the start end side terminal and the end end side terminal in parallel, and the constant current element is arranged so as to be interposed between either one or both of the connection lines. good.
このように、検出対象の液体に応じてノードの定電流素子の配置を様々に変更することができるので、検出対象の液体に応じた漏液検出を行うことができる。 In this way, since the arrangement of the constant current elements of the node can be variously changed according to the liquid to be detected, it is possible to detect the leak according to the liquid to be detected.
本発明の漏液検出装置において、各前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値は、前記電源に接続される始端から末端に向かう接続順に従って小さくなることとしてもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the current limit value of the constant current element of each liquid leakage detection unit may decrease according to the connection order from the start end to the end connected to the power supply.
漏液検知ユニットの定電流素子の制限電流値は、電源に接続される始端から末端に向かう接続順に従って小さくなるので、漏液が発生した際に漏液検知部に流れる通電電流値は、漏液の発生した漏液検知ユニットの定電流素子の制限電流値となる。このため、電流検出部で検出した通電電流値に基づいて漏液の発生した漏液検知ユニットを特定することができる。 Since the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit decreases according to the connection order from the start end to the end connected to the power supply, the current current value flowing through the liquid leakage detection unit when a liquid leak occurs is the leakage current value. This is the current limit value of the constant current element of the leak detection unit where the liquid is generated. Therefore, the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified based on the energization current value detected by the current detection unit.
本発明の漏液検出装置において、前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値と、一の前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の前記漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定してもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the determination unit has a difference between the energization current value detected by the current detection unit and the current limit value of the constant current element of one liquid leakage detection unit within a predetermined range. In this case, one of the leak detection units may be specified as a leak occurrence location.
これにより、電流検出部で検出した通電電流値と一の定電流素子の制限電流値に差がある場合でも漏液箇所の特定を行うことができ、漏液箇所の検出信頼性を向上させることができる。 As a result, even if there is a difference between the energizing current value detected by the current detector and the current limit value of one constant current element, the leaked part can be specified, and the detection reliability of the leaked part can be improved. Can be done.
本発明の漏液検出装置において、前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値が所定の値以上の場合に漏液検知と判定してもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the determination unit may determine liquid leakage detection when the energization current value detected by the current detection unit is equal to or greater than a predetermined value.
これにより、何らかの要因で、電流検出部で検出した通電電流値と複数の定電流素子の制限電流値とのいずれの差も所定の範囲内にない場合でも、漏液発生を検知することができる。 As a result, the occurrence of liquid leakage can be detected even when the difference between the energizing current value detected by the current detection unit and the current limit value of the plurality of constant current elements is not within a predetermined range for some reason. ..
本発明の漏液検出装置において、前記判定部は、漏液検知と判定した場合に、前記電源の出力電圧を変化させて前記電流検出部で前記漏液検知部の通電電流値の変化量を検出し、前記変化量に基づいて、通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能か判定してもよい。この際、前記判定部は、前記変化量の絶対値が所定の第1閾値未満の場合に、通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能と判定してもよいし、前記電源の出力電圧の変化量と前記電流検出部で検出した通電電流値の変化量とに基づいて前記漏液検知部の電圧電流特性の傾きを算出し、前記傾きが所定の第2閾値未満の場合に、通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能と判定してもよい。そして、前記電流検出部で検出した通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能と判定した場合に、前記電流検出部で検出した通電電流値と、一の前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の前記漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定してもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, when the determination unit determines that the liquid leakage is detected, the determination unit changes the output voltage of the power supply, and the current detection unit determines the amount of change in the energizing current value of the liquid leakage detection unit. It may be detected and it may be determined whether or not the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified from the energizing current value based on the change amount. At this time, the determination unit may determine that the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified from the energized current value when the absolute value of the change amount is less than a predetermined first threshold value. , The slope of the voltage-current characteristic of the liquid leakage detection unit is calculated based on the amount of change in the output voltage of the power supply and the amount of change in the energizing current value detected by the current detection unit, and the slope is a predetermined second threshold value. If it is less than, it may be determined that the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified from the energizing current value. Then, when it is determined from the energization current value detected by the current detection unit that the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified, the energization current value detected by the current detection unit and one of the leaks When the difference between the detection unit and the current limit value of the constant current element is within a predetermined range, one said leak detection unit may be specified as a leak occurrence location.
このように、電源の出力電圧を変化させて電流検出部で漏液検知部の通電電流値を検出し、電流検出部で検出した通電電流値の変化量に基づいて漏液検知ユニットの定電圧素子が飽和状態となっており、通電電流値から漏液の発生した漏液検知ユニットの特定が可能と判定した後に、電流検出部で検出した通電電流値と、一の漏液検知ユニットの定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定するので、漏液発生箇所を誤って特定することを抑制することができる。 In this way, the output voltage of the power supply is changed, the current detection unit detects the energizing current value of the liquid leakage detection unit, and the constant voltage of the liquid leakage detection unit is based on the amount of change in the energizing current value detected by the current detection unit. After it is determined that the element is saturated and it is possible to identify the leak detection unit where the leak has occurred from the current current value, the current current value detected by the current detector and the determination of one leak detection unit. When the difference from the current limit value of the current element is within a predetermined range, one leak detection unit is specified as the leak occurrence location, so that it is possible to prevent the leakage occurrence location from being erroneously identified. ..
本発明の漏液検出装置において、前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値は、前記電源に接続される始端から末端に向かう接続順に従って、等差級数的に小さくなり、前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値と、一の前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の前記漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定してもよい。また、前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値は、前記電源に接続される始端から末端に向かう接続順に従って等比級数的に小さくなってもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit becomes smaller in equal difference series according to the connection order from the start end to the end connected to the power supply, and the determination is made. When the difference between the energizing current value detected by the current detection unit and the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit is within a predetermined range, the unit is one of the liquid leakage detection units. May be specified as the location where the leak occurs. Further, the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit may be geometrically reduced according to the connection order from the start end to the end connected to the power supply.
このように、定電流素子の制限電流値を始端から末端に向かう接続順に従って、等差級数的に小さくすることにより、定電流素子の制限電流値に対する精度を絶対値で設定し、電流検出部で検出した通電電流値と一の定電流素子の制限電流値の差によって漏液箇所を特定する際の所定の範囲を絶対値で一定にすることができる。また、等比級数的に小さくすることにより、定電流素子の制限電流値に対する精度を相対値或いは比率で設定することができ、電流検出部で検出した通電電流値と一の定電流素子の制限電流値の差によって漏液箇所を特定する際の所定の範囲を相対値或いは比率で一定にすることができる。 In this way, by reducing the current limit value of the constant current element in an equidistant series according to the connection order from the start end to the end, the accuracy with respect to the limit current value of the constant current element is set as an absolute value, and the current detector unit. By the difference between the energizing current value detected in 1 and the current limiting current value of one constant current element, the predetermined range when specifying the leakage point can be made constant by an absolute value. Further, by making the geometric progression smaller, the accuracy of the constant current element with respect to the current limiting value can be set as a relative value or a ratio, and the current current value detected by the current detection unit is limited to one constant current element. A predetermined range for specifying the leak location by the difference in the current value can be made constant by a relative value or a ratio.
本発明の漏液検出装置において、前記漏液検知ユニットの前記定電流素子は、正方向の制限電流値と負方向の制限電流値とが異なり、前記電源が交流電源であり、前記判定部は、前記電源から出力される交流電流の正方向の通電電荷量と負方向の通電電荷量とを等しくしてもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the constant current element of the liquid leakage detection unit differs from the positive current limit value and the negative current limit value, the power source is an AC power source, and the determination unit is , The amount of current-carrying charge in the positive direction and the amount of current-carrying charge in the negative direction of the alternating current output from the power source may be equal.
これにより、漏液が発生した際に漏液検知帯の電蝕の発生を抑制することができる。 As a result, it is possible to suppress the occurrence of electrolytic corrosion in the leak detection zone when a leak occurs.
本発明の漏液検出装置において、一対の前記導電線からなり、前記導電線の間に漏液が接触すると電流が流れる始端側漏液検知帯を含み、前記電源は、前記始端側漏液検知帯を介して前記漏液検知部の始端に接続されており、前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値が前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値の最大値よりも大きい場合には前記始端側漏液検知帯を漏液発生箇所と特定すること、としてもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the liquid leakage detection device is composed of a pair of the conductive wires, includes a start-end side leak detection band through which a current flows when a leak comes into contact between the conductive wires, and the power source is the start-end side leak detection. It is connected to the start end of the liquid leakage detection unit via a band, and in the determination unit, the energizing current value detected by the current detection unit is the maximum value of the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit. If it is larger than the above, the leakage detection zone on the starting end side may be specified as the leakage occurrence location.
この構成により、漏液検知部と電源との間での漏液を検知することができる。 With this configuration, it is possible to detect liquid leakage between the liquid leakage detection unit and the power supply.
本発明の漏液検出装置は、一対の導電線からなり、前記導電線の間に漏液が接触すると電流が流れる始端側漏液検知帯と、一対の前記導電線からなり、前記導電線の間に漏液が接触すると電流が流れる末端側漏液検知帯と、前記始端側漏液検知帯と前記末端側漏液検知帯の間に接続されて前記末端側漏液検知帯の通電電流値を制限電流値に制限する定電流素子を有するノードと、を含む漏液検知部と、前記始端側漏液検知帯に接続されて、前記漏液検知部に電圧を印加する電源と、前記漏液検知部の通電電流値を検出する電流検出部と、前記電流検出部の検出した通電電流値から前記始端側漏液検知帯または前記末端側漏液検知帯のいずれで漏液が発生したかを判定する判定部と、を備える漏液検出装置であって、前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値が前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値よりも大きい場合には前記始端側漏液検知帯を漏液発生箇所と特定し、前記電流検出部で検出した通電電流値が前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値以下の場合には、前記末端側漏液検知帯を漏液発生箇所と特定することを特徴とする。 The liquid leakage detection device of the present invention is composed of a pair of conductive wires, a start-end side leak detection band through which a current flows when a leak comes into contact between the conductive wires, and a pair of the conductive wires of the conductive wire. The current value of the terminal-side leak detection band, which is connected between the terminal-side leak detection band and the terminal-side leak detection band, and the terminal-side leak detection band, through which a current flows when a leak comes into contact with the terminal. A leakage detection unit including a node having a constant current element that limits the current to a limit current value, a power supply connected to the start end side leakage detection band and applying a voltage to the leakage detection unit, and the leakage. Whether the current detection unit that detects the energization current value of the liquid detection unit or the end side leakage detection band or the end side leakage detection band has leaked from the energization current value detected by the current detection unit. A liquid leakage detection device including a determination unit for determining the above, wherein the current current value detected by the current detection unit is larger than the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit. In this case, the leakage detection band on the starting end side is specified as the leakage occurrence location, and when the energizing current value detected by the current detection unit is equal to or less than the current limit value of the constant current element of the leakage detection unit, It is characterized in that the terminal side leakage detection band is specified as a leakage occurrence location.
これにより、簡便な構成で漏液発生箇所が始端側漏液検知帯と末端側漏液検知帯のいずれで漏液が発生したかを特定することができる。 Thereby, with a simple configuration, it is possible to identify whether the leak occurrence location is in the start side leak detection band or the end side leak detection band.
本発明の漏液検出装置において、前記漏液検知部の前記ノードは、前記始端側漏液検知帯の一対の前記導電線がそれぞれ接続される一対の始端側端子と、前記末端側漏液検知帯の一対の前記導電線がそれぞれ接続される一対の末端側端子と、前記始端側端子と前記末端側端子とを並列に接続する一対の接続線と、を含み、前記定電流素子は、いずれか一方または両方の前記接続線に介在して配置されていてもよい。 In the liquid leakage detection device of the present invention, the node of the liquid leakage detection unit has a pair of start end side terminals to which the pair of conductive wires of the start end side liquid leakage detection band are connected, and the end side leak detection. The constant current element includes a pair of end-side terminals to which the pair of conductive wires of the band are connected, and a pair of connection wires for connecting the start-end side terminal and the end-side terminal in parallel. It may be arranged so as to intervene in one or both of the connecting lines.
このように、検出対象の液体に応じてノードの定電流素子の配置を様々に変更することができるので、検出対象の液体に応じた漏液検出を行うことができる。 In this way, since the arrangement of the constant current elements of the node can be variously changed according to the liquid to be detected, it is possible to detect the leak according to the liquid to be detected.
本発明は、簡便な構成で漏液箇所の検出信頼性を向上させることができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can improve the detection reliability of a leaked portion with a simple configuration.
<漏液検出装置の構成>
以下、図面を参照しながら実施形態の漏液検出装置100について説明する。図1に示すように、漏液検出装置100は、漏液検知部70と、漏液検知部70の始端71に接続された電源81と、漏液検知部70の通電電流値を検出する電流検出部である電流センサ82と、電流センサ82によって検出した通電電流値に基づいて漏液の判定を行う判定部90とで構成される。
<Configuration of leak detection device>
Hereinafter, the liquid
図1に示すように、漏液検知部70は、複数の漏液検知ユニットU1〜U5を直列に接続したものである。図2を参照しながら、漏液検知ユニットU1〜U5の漏液検知部70の始端71からの接続順を示す検知ユニット番号Nがm(N=m)、つまり、始端71からm番目の漏液検知ユニットUmの構成について説明する。
As shown in FIG. 1, the liquid
図2に示すように、漏液検知ユニットUmは、定電流素子Dmを含むノードNDmと、一対の導電線61、62からなる漏液検知帯60とを有している。ノードNDmは、一対の始端側端子13,15と、一対の末端側端子14,16と、始端側端子13,15と末端側端子14,16とを並列に接続する一対の接続線12を含んでいる。図2に示すように、一方の始端側端子13と末端側端子14とを接続する接続線12の中間には、定電流素子Dmが介在して配置されるように接続されている。また、他方の始端側端子15と末端側端子16とは接続線12で接続されており、定電流素子Dmは接続されていない。一対の末端側端子14,16には漏液検知帯60の一対の導電線61,62がそれぞれ接続されており、一対の導電線61,62の各末端側の端部61e,62eは漏液検知ユニットUmの末端側の端部となる。また、一対の始端側端子13,15は、漏液検知ユニットUmの始端側の端部となる。このように、漏液検知部70は、導電線61の側の接続線12の間に定電流素子Dmを配置したノードNDmを含む漏液検知ユニットUmを始端71から末端72に向かって直列に接続したものである。
As shown in FIG. 2, the liquid leakage detection unit U m has a node ND m including a constant current element D m and a liquid
定電流素子Dmは、漏液検知ユニットUmの漏液検知帯60の通電電流値を制限電流値に制限する素子である。定電流素子Dmの制限電流値Ipmは、それぞれ異なっており、電源81に接続される漏液検知部70の始端71から末端72に向かう接続順に従って小さくなるように構成されている。つまり、漏液検知ユニットU1〜U5の漏液検知部70の始端71からの接続順を示す検知ユニット番号Nが大きくなるに従って制限電流値Ipmは小さくなる(Ipm>Ipm+1)。本実施形態の漏液検出装置100では、定電流素子Dmは、アノードを向かい合わせて定電流ダイオード11a,11bを逆直列に接続して構成している。定電流素子Dmの構成については、後で詳細に説明する。
Constant current element D m is an element that limits the energizing current value of the
導電線61、62は、漏液がない場合には非導通で、漏液が発生した際に漏液によって相互に導通するものである。導電線61、62は、例えば、吸湿性の絶縁皮膜等で覆った銅線を撚り合わせたもので構成してもよい。
The
図1、図2に示すように、漏液検知部70は、漏液検知ユニットUmの末端側の端部である導電線61,62の末端側の端部61e,62eを漏液検知ユニットUm+1の始端側の端部である始端側端子13,15に順次接続することにより構成されている。そして、漏液検知部70の始端71から1番目の漏液検知ユニットU1の始端側端子13,15は、漏液検知部70の始端71を構成し、漏液検知部70の始端71から5番目の漏液検知ユニットU5の導電線61,62の末端側の端部61e,62eは漏液検知部70の末端72を構成する。漏液検知部70の始端71を構成する漏液検知ユニットU1の始端側端子13,15は、絶縁被覆線63を介して電源81に接続されている。電源81と漏液検知ユニットU1の一方の始端側端子13との間には、電流センサ82が接続されている。また、漏液検知部70の末端72は開放されている。
As shown in FIGS. 1 and 2,
電源81は、所定の電圧値V0を出力する交流の定電圧電源である。電源81は、例えば、交流100Hz、出力電圧10V程度のものでもよい。電流センサ82は、交流の電流値を検出する交流の電流検出器である。判定部90は、内部にCPU91とメモリ92と、電源81と電流センサ82とが接続される入力インターフェース93と、CPU91の演算結果を出力する出力インターフェース94とを備えるコンピュータである。CPU91と、メモリ92と、入力インターフェース93と、出力インターフェース94とはデータバス95で接続されている。メモリ92には、後で説明する各定電流素子(D1〜D5)の各ピンチオフ電流値(Ip1〜Ip5)が格納されている。電源81は判定部90の指令によって動作する。
The
<定電流ダイオードの特性>
先に説明したように、図1に示す漏液検出装置100の定電流素子Dmは、2つの定電流ダイオード11a,11bを逆直列に接続したものである。以下、図3を参照しながら理想的な定電流ダイオードCRD(Current Regulative Diode)の端子間電圧に対する端子間電流、端子間抵抗の特性について説明する。
<Characteristics of constant current diode>
As described above, the constant current element D m of
定電流ダイオードCRDは、カソード側端子とアノード側端子との間の端子間の電圧値(以下、端子間電圧値という)が変化しても常に端子間に一定の電流を流すことができる半導体素子である。図3に示すように、カソード側端子とアノード側端子との間に正方向の電圧を掛け、端子間電圧値をゼロから上昇させていくと、図2中に実線で示すように、ピンチオフ電圧値Vpmに達するまでの間、端子間の電流値(以下、端子間電流値という)は端子間電圧値に比例して上昇していく。ピンチオフ電圧値Vpmは、端子間電流値が後で説明するピンチオフ電流値Ipmとなる電圧値である。端子間電圧値がゼロからピンチオフ電圧値Vpmまでの領域を非飽和領域、という。非飽和領域では、図3中に一点鎖線で示すように、端子間抵抗値は小さく、大きさが一定の低抵抗値RLとなっている。 The constant current diode CRD is a semiconductor element that can always pass a constant current between terminals even if the voltage value between the terminals between the cathode side terminal and the anode side terminal (hereinafter referred to as the voltage value between terminals) changes. Is. As shown in FIG. 3, when a positive voltage is applied between the cathode side terminal and the anode side terminal and the voltage value between the terminals is increased from zero, the pinch-off voltage is shown by the solid line in FIG. until it reaches a value Vp m, the current value between the terminals (hereinafter, referred to as inter-terminal current value) rises in proportion to the voltage value between the terminals. Pinch-off voltage Vp m is a voltage value between terminals current value becomes the pinch-off current value Ip m explaining later. Non-saturation region an area of up to pinch-off voltage value Vp m inter-terminal voltage value from zero, that. In the non-saturated region, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, the resistance value between terminals is small, and the resistance value RL is constant in magnitude.
図3中に実線で示すように、端子間電圧値がある電圧値に到達すると端子間電流値は一定の電流値になる。この電流値をピンチオフ電流値Ipmという。また、ピンチオフ電流値Ipmとなる端子間電圧値をピンチオフ電圧値Vpmという。 As shown by the solid line in FIG. 3, when the voltage value between terminals reaches a certain voltage value, the current value between terminals becomes a constant current value. The current value of the pinch-off current value Ip m. Further, the inter-terminal voltage value as a pinch-off current value Ip m that pinch-off voltage value Vp m.
図3中に実線で示すように、端子間電圧値がピンチオフ電圧値Vpmを超えると端子間電流値は一定のピンチオフ電流値Ipmに保持される。この領域を飽和領域という。図3中に一点鎖線で示すように、飽和領域では、端子間抵抗値は端子間電圧値に略比例して増加するので、端子間電流値は端子間電圧値が増加しても一定のピンチオフ電流値Ipmに保たれる。 As shown by the solid line in FIG. 3, the voltage across the terminals between the current value exceeds the pinch-off voltage Vp m is held constant pinch-off current value Ip m. This region is called the saturation region. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, in the saturation region, the inter-terminal resistance value increases in substantially proportional to the inter-terminal voltage value, so that the inter-terminal current value is pinched off even if the inter-terminal voltage value increases. It is maintained at a current value Ip m.
また、カソード側端子とアノード側端子との間に負方向の電圧を掛けると、端子間電圧値の絶対値に比例して大きな電流が流れる。 Further, when a voltage in the negative direction is applied between the cathode side terminal and the anode side terminal, a large current flows in proportion to the absolute value of the voltage value between the terminals.
以上説明したように、定電流ダイオードCRDは、正方向に端子間電圧が掛かると端子間電流がピンチオフ電流値Ipmに制限され、逆方向に端子間電圧が掛かると、逆方向に電流が流れる特性を持っている。このため、交流電源を用いた回路において、正負両方向に端子間電流値をピンチオフ電流値Ipmに制限する定電流素子を構成するには、図1に示すように、同一のピンチオフ電流値Ipmの定電流ダイオードCRDを逆直列に接続することが必要となる。定電流ダイオードCRDを逆直列に接続した定電流素子は、図4に示すように正負両方向の端子間電流値を制限することができる。 As described above, the constant current diode CRD, the positive direction between the inter-terminal voltage is applied terminal current is limited to pinch-off current value Ip m, the inter-terminal voltage in the reverse direction is applied, current flows in opposite directions Has characteristics. Therefore, in the circuit using an AC power source, to constitute a constant current element which limits the positive and negative directions of the inter-terminal current value to pinch off current value Ip m, as shown in FIG. 1, the same pinch-off current value Ip m It is necessary to connect the constant current diode CRD of the above in anti-series. A constant current element in which a constant current diode CRD is connected in anti-series can limit the current value between terminals in both positive and negative directions as shown in FIG.
<定電流素子の構成>
先に説明したように、定電流素子Dmの制限電流値Ipmは、それぞれ異なっており、漏液検知ユニットU1〜U5の検知ユニット番号Nが大きくなるに従って小さくなる(Ipm>Ipm+1)ように構成される。したがって漏液検知ユニットU1〜U5の定電流素子D1〜D5のピンチオフ電流値Ip1〜Ip5は、図5に示すように、Ip1>Ip2>Ip3>Ip4>Ip5の順に小さくなっている。同様に、ピンチオフ電圧値Vp1〜Vp5は、Vp1>Vp2>Vp3>Vp4>Vp5の順に小さくなっている。
<Constant current element configuration>
As described above, the limit current value Ip m of constant current element D m are different, it decreases as the detection unit number N of
<漏液検出装置の動作原理>
次に、図6から図8を参照しながら漏液が発生した際の漏液検出装置100の動作原理について説明する。以下の説明では、検知ユニット番号N=mの漏液検知ユニットUmで漏液が発生したものとして説明する。漏液が発生するまでの間は、漏液検知ユニットU1〜U5の導電線61、62の間は絶縁されているので電源81と導電線61、62との間には閉回路が形成されず、電流は流れていない。この場合、漏液検知部70の始端71を構成する漏液検知ユニットU1の始端側端子13、15の間の電圧値(以下、始端電圧値という)は、電源81の出力電圧値であるV0となっている。
<Operating principle of leak detection device>
Next, the operating principle of the liquid
図6に示すように、漏液検知ユニットUmの導電線61,62の間に漏液によって漏液部分65が形成されると、漏液部分65を介して導電線61、62が導通する。これにより、電源81、漏液検知ユニットU1から漏液検知ユニットUmの定電流素子D1〜Dmと導電線61、漏液部分65、漏液検知ユニットUmから漏液検知ユニットU1の接続線12と導電線62、電源81の閉回路が形成され、この閉回路に電流が流れ始める。閉回路に流れる電流値は、漏液検知ユニットU1〜Umの各定電流素子D1〜Dmの各ピンチオフ電流値Ip1〜Ipmの内で一番小さいIpmに制限される。漏液部分65の抵抗値をRWとすると、Ipmのピンチオフ電流が流れると、漏液部分65の電圧降下ΔVWは、下記の式(1)のようになる。
また、漏液検知ユニットU1〜Um−1の各定電流素子D1〜Dm−1にもIpmのピンチオフ電流が流れる。図7の点Pに示すように、この際の各定電流素子D1からDm−1の各端子間電圧値はVp1からVpm−1よりも低い電圧値となっているので、各定電流素子D1〜Dm−1は、端子間電流値と端子間電圧値とが比例関係にある非飽和領域で動作している。非飽和領域では、各定電流素子D1からDm−1の抵抗値は大きさが一定の低抵抗値RL1〜RLm−1となっている。このため、漏液検知ユニットU1〜Um−1の定電流素子D1からDm−1の電圧降下ΔV1は、下記の式(2)のようになる。ここで、Nは、検知ユニット番号である。
図7に示すように、漏液検知ユニットUmの定電流素子Dmは、端子間電流値をピンチオフ電流値Ipmに制限する飽和領域にある点Qで動作している。この飽和領域では、定電流素子Dmの抵抗値は、端子間電圧値によって変化するRH(V)となっている。漏液検知ユニットU1の始端側端子13、15には、定電圧源である電源81により電圧値V0の一定の始端電圧が印加されているので、漏液検知ユニットUmの定電流素子Dmは、端子間電圧値ΔVmが(V0−ΔV1-ΔVW)となるように抵抗値RHmが変化して端子間電流値をIpmに保持する。
この結果、図8に示すように、始端電圧の電圧値V0は、漏液検知ユニットU1〜Um−1の間の電圧降下ΔV1と、漏液検知ユニットUmの端子間電圧値ΔVmと、漏液部分65の電圧降下ΔVWのように分圧され、閉回路に流れる電流値は、一定のIpmとなる。従って、電流センサ82で検出した電流値がIpmの場合、定電流素子Dmを含む漏液検知ユニットUmを漏液発生箇所と特定することができる。
As a result, as shown in FIG. 8, the voltage value V0 of the starting voltage, the voltage drop ΔV1 between the leak detection unit U 1 ~U m-1, the inter-terminal voltage value of the leak detection unit U m [Delta] V m If, divided as voltage drop ΔVW the
<漏液検出装置の動作>
次に図9から図15を参照して漏液検出装置100の動作について説明する。漏液検出装置100は、図9のステップS101から104に示す漏液検知動作の後、図9のステップS105、S106に示す定電流素子の飽和判定動作を行い、定電流素子が飽和となっている場合に図9のステップS107で漏液の発生した漏液検知ユニットの特定動作を行う。先に説明したように、漏液検出装置100は、漏液検知ユニットUmの定電流素子Dmが飽和領域で動作した際のピンチオフ電流値Ipmにもとづいて漏液の発生した漏液検知ユニットを特定するものである。しかし、漏液が発生しても通電電流値は一気にピンチオフ電流値Ipmに上昇するのではなく、ゼロからピンチオフ電流値Ipmまでゆっくりと上昇していく。この際、通電電流値はIpmよりも小さいIpm+1、Ipm+2・・・を通過してくる。このため、飽和の判定を行わずに漏液箇所の特定を行うと、実際に漏液の発生した漏液検知ユニットUmよりも末端側の漏液検知ユニットUm+1、Um+2を漏液発生箇所として誤特定してしまう場合がある。そこで、漏液検出装置100では、定電流素子の飽和判定動作を行い、定電流素子が飽和となっている場合に漏液の発生した漏液検知ユニットの特定が可能と判定して漏液検知ユニットの特定動作を行う。以下、各動作の詳細について説明する。
<Operation of leak detection device>
Next, the operation of the
先に説明したように、漏液が発生するまでの間は、漏液検知ユニットU1〜U5の導電線61,62の間は絶縁されているので閉回路が形成されず電流は流れていない。このため、導電線61,62の間の電圧値は、電源81の出力電圧値であるV0となっている。図10に示すように、漏液が発生する時刻t1以前の電流センサ82の検出する通電電流値はゼロ、始端電圧値は電源81の電圧値であるV0となっている。
As described above, until the leakage occurs, the conductive wires 61 and 62 of the leakage detection units U 1 to U 5 are insulated from each other, so that a closed circuit is not formed and a current flows. do not have. Therefore, the voltage value between the
図9のステップS101に示すように、判定部90は、電流センサ82で漏液検知部70の通電電流値を検出し、図9のステップS102に進んで検出した通電電圧値と所定値Ips以上かどうか判断する。ここで、所定値Ipsは、漏液が発生しているかどうかを判定する閾値である。所定値Ipsは、ピンチオフ電流値が最小となる末端(N=5)の漏液検知ユニットU5の定電流素子D5のピンチオフ電流値Ip5よりも小さく、ゼロよりも大きい値であればよく、例えば、所定値IpsはIp5の半分の電流値としてもよい。図10に示す時刻ゼロでは、電流は流れていないので、判定部90は、ステップS102でNOと判断して図9のステップS103で漏液未検出として図9のステップS101に戻り、漏液検知部70の通電電流値の監視を継続する。
As shown in step S101 of FIG. 9, the
図10に示す時刻t1に漏液が発生すると、漏液が導電線61,62の吸湿性の絶縁皮膜の中に浸み込んでくる。これにより、漏液検知ユニットUmの導電線61,62の間が導通し、電流センサ82で検出する漏液検知部70の通電電流値が上昇する。漏液の導電線61,62への浸み込みはゆっくりと進むので、最初は導通抵抗が大きく、漏液検知ユニットUmの導電線61,62の間の通電電流値は非常に小さい値となる。このため、図10の時刻t2までの間は、電流センサ82で検出する漏液検知部70の通電電流値は所定値Ips以上とならず、判定部90は、ステップS102でNOと判断し、図9のステップS101からS103を繰り返して実行している。
When a liquid leak occurs at time t1 shown in FIG. 10, the leaked liquid permeates into the hygroscopic insulating film of the
図10の時刻t1からt2の間、漏液の導電線61,62への浸み込み量が増加するにつれて導電線61,62の間の通電抵抗が小さくなり、導電線61,62の間の通電電流値が次第に大きくなってくる。そして、図10の時刻t2に電流センサ82で検出した通電電流値が所定値Ipsに達すると、判定部90は、図9のステップS102でYESと判断して図9のステップS104に進み、漏液を検知する。そして、判定部90は、図9のステップS105に進み、漏液検知ユニットUmの定電流素子Dmが飽和になっているかどうかの判定動作を行う。
From time t1 to t2 in FIG. 10, as the amount of leakage liquid permeating into the
以下、判定部90が図10の時刻t3に定電流素子Dmの飽和判定動作を行う場合について説明する。図10に示す時刻t3では、漏液によって漏液検知ユニットUmの導電線61,62の間に形成された漏液部分65の抵抗値RWは、まだ非常に大きく、式(1)で計算される漏液部分65の電圧降下ΔVWが非常に大きい。このため、図12の電圧分布に示すように、漏液検知ユニットUmの定電流素子Dmの端子間電圧はピンチオフ電圧値Ipmに達せず定電流素子Dmは非飽和状態となっており、抵抗値は大きさが一定の低抵抗値RLmとなっている。ピンチオフ電圧値がIpmよりも小さい漏液検知ユニットU1〜Um−1の定電流素子D1〜Dm−1も同様に非飽和状態で、その抵抗値は大きさが一定の低抵抗値RL1〜RLm−1となっている。
Hereinafter, the
従って、図10に示す時刻t3では、図11に示す漏液部分65によって形成される閉回路は下記の式(5)に示す抵抗値を持つものとなる。
始端電圧値をV0とすると、定電流素子D1〜Dm、漏液部分65に流れる電流値は下記の式(6)に示すようになる。
この際、定電流素子D1〜Dmは、図13の示す点Rで動作しており、漏液検知部70の電圧電流特性は図13の実線aに示すようになる。従って、漏液検知部70への印加電圧を変化させると、通電電流値は図13の実線a沿って変化する。つまり、漏液検知ユニットU1〜Umの定電流素子D1〜Dmが全て非飽和状態の場合には、漏液検知部70への印加電圧を変化させると通電電流値は変化する。一方、いずれか一つの漏液検知ユニットUmの定電流素子Dmが飽和状態になると、定電流素子Dmが図7に示すQ点で動作して通電電流値をIpmに制限するので漏液検知部70への印加電圧を変化させても通電電流値は変化しなくなる。
At this time, the constant current elements D 1 to D m are operating at the point R shown in FIG. 13, and the voltage-current characteristics of the liquid
従って、全ての定電流素子Dmが非飽和状態の場合には、図14に示すように、印加電圧をΔVだけ変化させると通電電流値の変化量ΔIが、ある大きさの値となる。一方、いずれか一つの定電流素子Dmが飽和状態の場合には、図15に示すように、漏液検知部70への印加電圧をΔVだけ変化させても通電電流値の変化量ΔIはゼロとなる。
Therefore, when all the constant current elements D m are in the unsaturated state, as shown in FIG. 14, when the applied voltage is changed by ΔV, the amount of change ΔI of the energizing current value becomes a value of a certain magnitude. On the other hand, when any one of the constant current elements D m is saturated, as shown in FIG. 15, even if the voltage applied to the liquid
そこで、判定部90は、電源81の出力電圧を変化させて漏液検知部70への印加電圧をΔVだけ変化させ、電流センサ82によってその際の漏液検知部70の通電電流値を検出し、通電電流値の変化量ΔIに基づいて、いずれか一つの定電流素子Dmが飽和状態になっているかどうかを判定する。
Therefore, the
判定部90は、電源81の出力電圧を変化させて漏液検知部70への印加電圧をΔVだけ変化させた際の通電電流値の変化量ΔIの絶対値が第1閾値未満の場合にいずれか一つの定電流素子Dmが飽和状態にあると判定し、第1閾値以上の場合には全ての定電流素子Dmが非飽和状態と判定する。第1の閾値は、例えば、ピンチオフ電流値Ipmの5〜10%程度としてもよいし、ピンチオフ電流値Ipが最小となる末端側の漏液検知ユニットU5の定電流素子D5のピンチオフ電流値Ip5の10%程度としてもよい。
When the absolute value of the change amount ΔI of the energizing current value when the output voltage of the
また、判定部90は、漏液検知部70への印加電圧の変化量ΔVと、通電電流値の変化量ΔIに基づいて、漏液検知部70の電圧電流特性の傾き=ΔI/ΔVを計算し、この傾きが第2閾値未満の場合にいずれか一つの定電流素子Dmが飽和状態にあると判定し、第2閾値以上の場合には全ての定電流素子Dmが非飽和状態と判定してもよい。
Further, the
また、判定部90は、ΔI/ΔVに代えて、逆数のΔV/ΔIを算出して定電流素子Dmの飽和の判定を行ってもよい。
Further, the
図10の時刻t3では、漏液検知部70の電圧電流特性は、図13に示す実線aの状態であり、漏液検知部70への印加電圧を変化させると通電電流値が変化する。従って、図3の時刻t3では、判定部90は、図9のステップS106でNOと判断してステップS109に進み、漏液箇所判定中として図9のステップS101に戻って電流センサ82によって通電電流値の監視を続ける。
At time t3 in FIG. 10, the voltage-current characteristic of the liquid
時間が経過すると、漏液の導電線61,62への浸み込み量が増加し、導電線61,62の間の通電抵抗が小さくなってくる。すると、図12に示す漏液部分65の電圧降下ΔVWが次第に小さくなり、定電流素子Dmの端子間電圧ΔVmが次第に大きくなってくる。そして、定電流素子Dmの端子間電圧ΔVmがピンチオフ電圧値Vpmに達すると、定電流素子Dmは飽和状態となり、通電電流値はピンチオフ電流値Ipmに制限される。定電流素子Dmが飽和状態となった以降、導電線61,62の間の通電抵抗が更に小さくなっても、定電流素子Dmの抵抗値RHmが変化して通電電流値はIpmに保持される。そして、図10の時刻t4以降は、図6から図8に示す状態となり、定電流素子Dmは、図7に示すQ点で動作し、定電流素子D1〜Dm−1は、図7に示す点Pで動作する。
As time passes, the amount of the leaked liquid permeating into the
したがって、図10に示す時刻t2からt4までの間は、判定部90は、図9のステップS106でNOと判断して図9のステップS101、S102、S104〜S106、S109を繰り返し実行する。そして、判定部90は、図10の時刻t4において図9のステップS106でYESと判断し、漏液の発生した漏液検知ユニットUmの特定が可能と判定して図9のステップS107に進み、漏液の発生した漏液検知ユニットを特定する。
Therefore, during the time from t2 to t4 shown in FIG. 10, the
図9のステップS107において、判定部90は電流センサ82によって取得した通電電流値とメモリ92に格納している各定電流素子D1〜D5の各ピンチオフ電流値Ip1〜Ip5とを比較し、通電電流値といずれかのピンチオフ電流値Ip1〜Ip5との差が±ΔIsとなっているかどうかを判断する。ΔIsは、所定の範囲であり、例えば、ピンチオフ電流値Ipmの5〜10%程度としてもよいし、ピンチオフ電流値Ipが最小となる末端側の漏液検知ユニットU5の定電流素子D5のピンチオフ電流値Ip5の10%程度としてもよい。
In step S107 of FIG. 9, the
そして、判定部90は、電流センサ82で検出した通電電流値との差が±ΔIsの範囲にあるピンチオフ電流値Ipmを含む漏液検知ユニットUmを漏液の発生した漏液検知ユニットと特定する。
The determining
判定部90は、図9に示すステップS108に進んで、出力インターフェース94を介して漏液発生信号と漏液箇所信号とを外部に出力する。出力インターフェース94を介して接続された表示装置(図示せず)には、「漏液発生、漏液箇所:検知ユニット番号3」のように表示される。また、出力インターフェース94を介して接続された漏液警告ランプ(図示せず)が点灯される。
The
以上説明したように、実施形態の漏液検出装置100は、制限電流値が異なる定電流素子D1〜D5を含む漏液検知ユニットU1〜U5を定電流素子D1〜D5の制限電流値が始端から末端に向かう接続順に従って小さくなるように複数直列に接続し、電流センサ82の検出した通電電流値と定電流素子D1〜D5の制限電流値Ip1〜Ip5とを比較して漏液の発生した漏液検知ユニットを特定するので、簡便な構成で漏液箇所の検出信頼性を向上させることができる。
As described above, in the liquid
<実施形態の補足>
以上説明した実施形態の漏液検出装置100では、図2を参照して説明したように、ノードNDmの定電流素子Dmは、アノードを向かい合わせてピンチオフ電流値Ipmが同一の定電流ダイオード11a、11bを逆直列に接続したものとして説明したが、定電流素子Dmの構成はこれに限らず、図16(a)に示すように、定電流ダイオード11a,11bの接続方向を図2に示す状態と反対にカソードを向かい合わせて逆直列に接続してもよい。また、図16(b)、図16(c)に示すように、2本の接続線12にそれぞれ1つずつ定電流ダイオード11a,11bを同一方向に配置し、漏液が発生した際の電流の流れに対して2つの定電流ダイオードが逆直列となるようにしてもよい。更に、図16(d)に示すように、どちらか一方の接続線12にのみ定電流ダイオード11aを介在して配置してもよい。この場合、電源81は、直流定電圧電源を用いて構成してもよい。更に、定電流ダイオード11a,11bを用いず、図4に示すような電圧電流特性を有する電気回路をIC等で構成した定電流素子回路22を用いてもよい。
<Supplement to the embodiment>
Or the
このように、検出対象の液体に応じてノードNmの定電流素子Dmの配置を様々に変更することにより、検出対象の液体に応じた漏液検出を行うことができる。 In this way, by variously changing the arrangement of the constant current element D m of the node N m according to the liquid to be detected, it is possible to detect the leak according to the liquid to be detected.
また、実施形態の漏液検出装置100では、定電流素子Dmは、正方向の制限電流値の絶対値と負方向の制限電流値の絶対値とが同一であることとして説明したが、これに限らず、図17に示すように正方向の制限電流値の絶対値と負方向の制限電流の絶対値とが異なる定電流素子を用いてもよい。
Further, in the liquid
この場合、正方向の通電電流値と負方向の通電電流値とが異なるので、導電線61、62に電蝕が発生する場合がある。そこで、電源81からの正方向の電流を出力する時間と負方向の電流を出力する時間を異なる長さとし、図18に示すプラス領域の面積(左下がりハッチングで示す)とマイナス領域の面積(右下がりハッチングで示す)とを同一とする。これにより、電源81から出力される交流電流の導電線61,62の正方向の通電電荷量と負方向の通電電荷量とが等しくなり、導電線61,62での電蝕の発生を抑制することができる。
In this case, since the energizing current value in the positive direction and the energizing current value in the negative direction are different, electrolytic corrosion may occur in the
また、図19に示すように、定電流素子Dmの制限電流値は、始端から末端に向かう接続順に従って検知ユニット番号Nが増加するにつれて等差級数的に小さくなることとしてもよい。例えば、Ip1〜Ip5を、5.0(mA)、4.5(mA)、4.0(mA)・・・のように、検知ユニット番号Nが1増加するにつれてピンチオフ電流値Ipmが0.5mAずつ小さくなるようにしてもよい。 Further, as shown in FIG. 19, the current limiting value of the constant current element D m may be arithmetically reduced as the detection unit number N increases according to the connection order from the start end to the end. For example, Ip 1 to Ip 5 are pinched-off current value Ip m as the detection unit number N increases by 1, such as 5.0 (mA), 4.5 (mA), 4.0 (mA), and so on. May be reduced by 0.5 mA.
この場合、定電流素子Dmの制限電流値の誤差を絶対値、例えば、±0.2(mA)のように設定することにより、電流センサ82によって検出した通電電流値と定電流素子Dmの制限電流値によって漏液が発生した漏液検知ユニットUmを特定する場合の所定の範囲を、例えば、±0.3(mA)のように絶対値として規定することができる。このため、各定電流素子D1〜D5で上記の所定の範囲を絶対値で一定にすることができる。
In this case, by setting the error of the current limit value of the constant current element D m to an absolute value, for example, ± 0.2 (mA), the energization current value detected by the
また、図20に示すように、定電流素子Dmの制限電流値は、始端から末端に向かう接続順に従って検知ユニット番号Nが増加するにつれて等比級数的に小さくなるようにしてもよい。例えば、Ip1〜Ip5を、5.0(mA)、5.0×0.9=4.5(mA)、5.0×0.92=4.05(mA)・・・のように、検知ユニット番号Nが1増加するにつれてピンチオフ電流値Ipmを0.9倍にしてもよい。 Further, as shown in FIG. 20, the current limiting value of the constant current element D m may be geometrically reduced as the detection unit number N increases according to the connection order from the start end to the end. For example, Ip 1 to Ip 5 are 5.0 (mA), 5.0 × 0.9 = 4.5 (mA), 5.0 × 0.9 2 = 4.05 (mA), and so on. as such, the detection unit number N may be 0.9 times the pinch-off current value Ip m with increasing 1.
この場合、定電流素子Dmの制限電流値の誤差を相対値、例えば、Ipm×4%のようにIpmに対する相対値或いは比率として設定することにより、電流センサ82によって検出した通電電流値と定電流素子Dmの制限電流値によって漏液が発生した漏液検知ユニットUmを特定する場合の所定の範囲を、例えば、Ipm×10%のように相対値或いは比率として規定することができる。このため、各定電流素子D1〜D5で上記の所定の範囲を相対値或いは比率で一定にすることができる。
In this case, the relative value of the error limit current value of the constant current element D m, for example, by setting as a relative value or ratio Ip m as Ip m × 4%, electric current value detected by the
<他の実施形態の漏液検出装置>
次に、図21から図27を参照しながら他の実施形態の漏液検出装置200,300,400,500について説明する。先に図1から図15を参照して説明した実施形態の漏液検出装置100と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
<Leakage detection device of other embodiments>
Next, the
図21に示す漏液検出装置200は、導電線61の側の接続線12の間に定電流素子Dmを配置したノードNDmを含む漏液検知ユニットUmと、導電線62の側の接続線12の間に定電流素子Dm+1を配置したノードNDm+1を含む漏液検知ユニットUm+1を始端71から末端72に向かって交互に直列に接続して漏液検知部70を構成したものである。
The liquid
本実施形態の漏液検出装置200は、漏液検出装置100と同様の動作により同様の効果を奏するものである。
The liquid
図22に示す漏液検出装置300は、一対の導電線61,62からなり、漏液が接触すると電流が流れる始端側漏液検知帯66を含み、電源81は、始端側漏液検知帯66を介して漏液検知部70の始端71に接続されている。
The liquid
始端側漏液検知帯66の領域において漏液が発生した場合、通電電流は、電源81、始端側漏液検知帯66の導電線61、漏液部分65、始端側漏液検知帯66の導電線62、電源81の閉回路を流れるので、電流センサ82によって検出する通電電流値は、定電流素子D1〜D5の制限電流値に制限されない。したがって、判定部90は、図23のステップS201、S202に示すように、電流センサ82で検出した通電電流値が、制限電流値の最大値である始端71側(検知ユニット番号N=1)の漏液検知ユニットU1の定電流素子D1のピンチオフ電流値Ip1を超えた場合に、始端側漏液検知帯66を漏液発生箇所と特定する。なお、電流センサ82で検出した通電電流値が、Ip1以下の場合には、判定部90は、図9を参照して説明したと同様、図23のステップS101からS104に示す漏液検知動作の後、図23のステップS105、S106に示す定電流素子の飽和判定動作を行い、定電流素子が飽和となっている場合に図23のステップS107で漏液の発生した漏液検知ユニットの特定動作を行う。
When a liquid leak occurs in the region of the start-end side
本実施形態の漏液検出装置300は、漏液検知部70と電源81との間で漏液が発生した場合でも漏液箇所の特定を行うことができる。
The
図24に示す漏液検出装置400は、漏液検知部75と、電源81と、電流センサ82と、判定部90とを備えている。漏液検知部75は、一対の導電線61,62からなり、導電線61,62の間に漏液が接触すると電流が流れる始端側漏液検知帯66と、一対の導電線61,62からなり、導電線61,62の間に漏液が接触すると電流が流れる末端側漏液検知帯67と、始端側漏液検知帯66と末端側漏液検知帯67の間に接続されて末端側漏液検知帯67の通電電流値を制限電流値に制限する定電流素子Dを有するノードNDとで構成されている。電源81は、漏液検知部75の始端79を構成する始端側漏液検知帯66の始端側の端部66a,66bに接続されている。また、漏液検知部75の末端72は開放されている。電流センサ82は漏液検知部75の通電電流値を検出する。ノードND、定電流素子Dの構成は、図2を参照して説明した漏液検出装置100のノードNDm、定電流素子Dmと同様の構成である。
The liquid
漏液検出装置400では、定電流素子Dは、末端側漏液検知帯67の通電電流値のみを制限電流値に制限するので、判定部90は、図25のステップS201からS203に示すように、電流センサ82で検出した通電電流値が、定電流素子Dのピンチオフ電流値Ipを超えた場合に、始端側漏液検知帯66を漏液発生箇所と特定し、定電流素子Dのピンチオフ電流値Ip以下の場合に、末端側漏液検知帯67を漏液発生箇所と特定する。
In the liquid
本実施形態の漏液検出装置400は、簡便な構成で始端側漏液検知帯66または末端側漏液検知帯67のいずれで漏液が発生したかを特定することができる。
The
図26に示す漏液検出装置500は、図1から図15を参照して説明した漏液検出装置100の漏液検知部70の末端72である導電線61,62の各末端側の端部61e,62eの間に終端抵抗68を接続したものである。
The liquid
本実施形態の漏液検出装置500は、漏液の発生していない状態でも、電源81、漏液検知ユニットU1〜U5の定電流素子D1〜D5と導電線61、終端抵抗68、漏液検知ユニットU5から漏液検知ユニットU1の接続線12と導電線62、電源81の閉回路が形成される。この閉回路には、漏液検知部70の最小のピンチオフ電流値である定電流素子D5のピンチオフ電流値Ip5未満の電流を常時流すことができる。
The liquid
そこで、判定部90は、図27のステップS301、S302に示すように、電流センサ82で検出した通電電流値が断線検知閾値未満の場合に漏液検知部70の断線を検出することができる。ここで、断線検知閾値は、最小のピンチオフ電流値である定電流素子D5のピンチオフ電流値Ip5未満でゼロ以上の値であればよいが、例えば、Ip5の50%程度の値としてもよい。
Therefore, as shown in steps S301 and S302 of FIG. 27, the
また、終端抵抗68に代えて終端定電流ダイオードを接続してもよい。この際、終端定電流ダイオードのピンチオフ電流値は、漏液検知部70の最小のピンチオフ電流値である定電流素子D5のピンチオフ電流値Ip5未満とする。
Further, a terminating constant current diode may be connected instead of the terminating
本実施形態の漏液検出装置500は、漏液検出装置100の作用、効果に加え、漏液検知部70の断線を検出することができる。
The liquid
11a,11b 定電流ダイオード、12 接続線、13,15 始端側端子、14,16 末端側端子、22 定電流素子回路、60 漏液検知帯、61,62 導電線、61e,62e,66a,66b 端部、63 絶縁被覆線、65 漏液部分、66 始端側漏液検知帯、67 末端側漏液検知帯、68 終端抵抗、70,75 漏液検知部、71,76 始端、72,77 末端、81 電源、82 電流センサ、90 判定部、91 CPU、92 メモリ、93 入力インターフェース、94 出力インターフェース、95 データバス、100,200,300,400,500 漏液検出装置、CRD 定電流ダイオード、D,D1-D5,Dm 定電流素子、Ip1〜Ip5,Ipm ピンチオフ電流値(制限電流値)、Ips 所定値、N 検知ユニット番号、ND,ND1〜ND5,NDm ノード、P,Q,R 点、RHm ,RW 抵抗値、RL1〜RLm 低抵抗値、U1〜U5,Um 漏液検知ユニット、Vp1〜Vp5,Vpm ピンチオフ電圧値。
11a, 11b constant current diode, 12 connection wire, 13,15 start end side terminal, 14,16 end side terminal, 22 constant current element circuit, 60 leakage detection band, 61,62 conductive line, 61e, 62e, 66a, 66b End, 63 Insulated coated wire, 65 Leakage part, 66 Start side leak detection band, 67 End side leak detection band, 68 End resistance, 70,75 Leakage detection part, 71,76 Start end, 72,77 End , 81 power supply, 82 current sensor, 90 judgment unit, 91 CPU, 92 memory, 93 input interface, 94 output interface, 95 data bus, 100, 200, 300, 400, 500 liquid leakage detector, CRD constant current diode, D , D 1 -D 5 , D m constant current element, Ip 1 to Ip 5 , I p m pinch-off current value (current limit value), Ip s predetermined value, N detection unit number, ND, ND 1 to ND 5 , ND m Node, P, Q, R point, RH m , RW resistance value, RL 1 to RL m low resistance value, U 1 to U 5 , U m leak detection unit, Vp 1 to Vp 5 , Vp m pinch-off voltage value.
Claims (15)
前記漏液検知部の始端に接続されて、前記漏液検知部に電圧を印加する電源と、
前記漏液検知部の通電電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出した通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットを判定する判定部と、を備える漏液検出装置であって、
各前記漏液検知ユニットの各前記定電流素子の制限電流値はそれぞれ異なっており、
前記判定部は、前記電流検出部の検出した通電電流値と前記定電流素子の制限電流値とを比較して漏液の発生した前記漏液検知ユニットを特定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 It consists of a pair of conductive wires, a leak detection band in which current flows when a leak comes into contact between the conductive wires, and a current limiting current value connected to the leak detection band. A leak detection unit in which a plurality of leak detection units including a node having a constant current element for limiting are connected in series, and a leak detection unit.
A power supply that is connected to the start end of the liquid leakage detection unit and applies a voltage to the liquid leakage detection unit.
A current detection unit that detects the energizing current value of the liquid leakage detection unit, and
A liquid leakage detection device including a determination unit for determining a liquid leakage detection unit in which a liquid has leaked from the energization current value detected by the current detection unit.
The current limit value of each constant current element of each leak detection unit is different.
The determination unit compares the energization current value detected by the current detection unit with the current limit value of the constant current element to identify the leak detection unit in which the leak has occurred.
A leak detection device characterized by.
前記漏液検知ユニットの前記ノードは、
一対の始端側端子と、
前記漏液検知帯の一対の前記導電線がそれぞれ接続される一対の末端側端子と、
前記始端側端子と前記末端側端子とを並列に接続する一対の接続線と、を含み、
前記定電流素子は、いずれか一方または両方の前記接続線に介在して配置されていること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 1.
The node of the leak detection unit
A pair of start end terminals and
A pair of terminal terminals to which the pair of conductive wires of the liquid leakage detection band are connected, respectively.
Includes a pair of connecting wires that connect the start-end terminal and the end-end terminal in parallel.
The constant current element is arranged so as to be interposed in either one or both of the connecting lines.
A leak detection device characterized by.
各前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値は、前記電源に接続される始端から末端に向かう接続順に従って小さくなること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 1 or 2.
The current limit value of the constant current element of each leak detection unit decreases according to the connection order from the start end to the end connected to the power supply.
A leak detection device characterized by.
前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値と、一の前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の前記漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to any one of claims 1 to 3.
When the difference between the energizing current value detected by the current detection unit and the current limit value of the constant current element of the leak detection unit is within a predetermined range, the determination unit is one of the leaks. Identifying the detection unit as the location of the leak,
A leak detection device characterized by.
前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値が所定の値以上の場合に漏液検知と判定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to any one of claims 1 to 4.
The determination unit determines that liquid leakage is detected when the energization current value detected by the current detection unit is equal to or greater than a predetermined value.
A leak detection device characterized by.
前記判定部は、漏液検知と判定した場合に、前記電源の出力電圧を変化させて前記電流検出部で前記漏液検知部の通電電流値の変化量を検出し、
前記変化量に基づいて、通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能か判定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 5.
When the determination unit determines that the liquid leakage is detected, the output voltage of the power supply is changed, and the current detection unit detects the amount of change in the energizing current value of the liquid leakage detection unit.
Based on the amount of change, it is determined from the energizing current value whether or not the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified.
A leak detection device characterized by.
前記判定部は、前記変化量の絶対値が所定の第1閾値未満の場合に、通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能と判定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 6.
When the absolute value of the change amount is less than a predetermined first threshold value, the determination unit determines that the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified from the energizing current value.
A leak detection device characterized by.
前記判定部は、
前記電源の出力電圧の変化量と前記電流検出部で検出した通電電流値の変化量とに基づいて前記漏液検知部の電圧電流特性の傾きを算出し、
前記傾きが所定の第2閾値未満の場合に、通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能と判定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 6.
The determination unit
The slope of the voltage-current characteristic of the liquid leakage detection unit is calculated based on the amount of change in the output voltage of the power supply and the amount of change in the energization current value detected by the current detection unit.
When the inclination is less than a predetermined second threshold value, it is determined that the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified from the energizing current value.
A leak detection device characterized by.
前記判定部は、
前記電流検出部で検出した通電電流値から漏液の発生した前記漏液検知ユニットの特定が可能と判定した場合に、
前記電流検出部で検出した通電電流値と、一の前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の前記漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to any one of claims 6 to 8.
The determination unit
When it is determined from the energizing current value detected by the current detection unit that the leak detection unit in which the leak has occurred can be identified,
When the difference between the energizing current value detected by the current detection unit and the current limit value of the constant current element of the leak detection unit is within a predetermined range, the leak detection unit is leaked. Identifying the location of occurrence,
A leak detection device characterized by.
前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値は、前記電源に接続される始端から末端に向かう接続順に従って、等差級数的に小さくなり、
前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値と、一の前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の前記漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 3.
The current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit becomes smaller in arithmetic progression according to the connection order from the start end to the end connected to the power supply.
When the difference between the energizing current value detected by the current detection unit and the current limit value of the constant current element of the leak detection unit is within a predetermined range, the determination unit is one of the leaks. Identifying the detection unit as the location of the leak,
A leak detection device characterized by.
前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値は、前記電源に接続される始端から末端に向かう接続順に従って等比級数的に小さくなり、
前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値と、一の前記漏液検知ユニットの前記定電流素子の制限電流値との差が所定の範囲内の場合に、一の前記漏液検知ユニットを漏液発生箇所と特定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 3.
The current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit becomes geometrically smaller according to the connection order from the start end to the end connected to the power supply.
When the difference between the energizing current value detected by the current detection unit and the current limit value of the constant current element of the leak detection unit is within a predetermined range, the determination unit is one of the leaks. Identifying the detection unit as the location of the leak,
A leak detection device characterized by.
前記漏液検知ユニットの前記定電流素子は、正方向の制限電流値と負方向の制限電流値とが異なり、
前記電源が交流電源であり、
前記判定部は、前記電源から出力される交流電流の正方向の通電電荷量と負方向の通電電荷量とを等しくすること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 4 or 5.
The constant current element of the liquid leakage detection unit differs in the positive current limiting value and the negative current limiting value.
The power supply is an AC power supply,
The determination unit equalizes the amount of current-carrying charge in the positive direction and the amount of current-carrying charge in the negative direction of the alternating current output from the power supply.
A leak detection device characterized by.
一対の前記導電線からなり、前記導電線の間に漏液が接触すると電流が流れる始端側漏液検知帯を含み、
前記電源は、前記始端側漏液検知帯を介して前記漏液検知部の始端に接続されており、
前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値が前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値の最大値よりも大きい場合には前記始端側漏液検知帯を漏液発生箇所と特定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 4 or 5.
It is composed of a pair of the conductive wires, and includes a leak detection band on the starting end side through which a current flows when a leak comes into contact between the conductive wires.
The power supply is connected to the start end of the liquid leakage detection unit via the liquid leakage detection band on the start end side.
When the energizing current value detected by the current detection unit is larger than the maximum value of the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit, the determination unit causes a liquid leakage in the starting end side liquid leakage detection band. Identifying the location,
A leak detection device characterized by.
前記始端側漏液検知帯に接続されて、前記漏液検知部に電圧を印加する電源と、
前記漏液検知部の通電電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部の検出した通電電流値から前記始端側漏液検知帯または前記末端側漏液検知帯のいずれで漏液が発生したかを判定する判定部と、を備える漏液検出装置であって、
前記判定部は、前記電流検出部で検出した通電電流値が前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値よりも大きい場合には前記始端側漏液検知帯を漏液発生箇所と特定し、前記電流検出部で検出した通電電流値が前記漏液検知部の前記定電流素子の制限電流値以下の場合には、前記末端側漏液検知帯を漏液発生箇所と特定すること、
を特徴とする漏液検出装置。 It consists of a pair of conductive wires, a leakage detection band on the starting end side where a current flows when a leak comes into contact between the conductive wires, and a pair of the conductive wires, and a current flows when the leak contacts between the conductive wires. A constant current that is connected between the flowing end-side leakage detection band, the start-end leakage detection band, and the terminal-side leakage detection band, and limits the energizing current value of the end-side leakage detection band to the limiting current value. A leakage detector including a node having an element,
A power supply that is connected to the leak detection band on the starting end side and applies a voltage to the leak detection unit.
A current detection unit that detects the energizing current value of the liquid leakage detection unit, and
A leak detection device including a determination unit for determining whether a leak has occurred in the start end side leak detection band or the end side leak detection band from the energization current value detected by the current detection unit. hand,
When the energizing current value detected by the current detection unit is larger than the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit, the determination unit identifies the start end side leakage detection band as a leakage occurrence location. Then, when the energizing current value detected by the current detection unit is equal to or less than the current limit value of the constant current element of the liquid leakage detection unit, the terminal side leakage detection band shall be specified as the leakage occurrence location.
A leak detection device characterized by.
前記漏液検知部の前記ノードは、
前記始端側漏液検知帯の一対の前記導電線がそれぞれ接続される一対の始端側端子と、
前記末端側漏液検知帯の一対の前記導電線がそれぞれ接続される一対の末端側端子と、
前記始端側端子と前記末端側端子とを並列に接続する一対の接続線と、を含み、
前記定電流素子は、いずれか一方または両方の前記接続線に介在して配置されていること、
を特徴とする漏液検出装置。 The liquid leakage detection device according to claim 14.
The node of the liquid leakage detection unit is
A pair of start-side terminals to which the pair of conductive wires of the start-end side liquid leakage detection band are connected, respectively.
A pair of terminal terminals to which the pair of conductive wires of the terminal leak detection band are connected, respectively.
Includes a pair of connecting wires that connect the start-end terminal and the end-end terminal in parallel.
The constant current element is arranged so as to be interposed in either one or both of the connecting lines.
A leak detection device characterized by.
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