JP7169577B2 - LEAK DETECTION METHOD AND LEAK DETECTION DEVICE - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 平成29年8月31日東京ビッグサイトにおいて開催されたJSTフェア2017で公開
本発明は、圧力を持った液体が流通する管路に於ける漏洩の有無、及び漏洩位置を検知するための方法と装置とに関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for detecting the presence or absence of a leak in a pipeline through which liquid under pressure flows, and the location of the leak.
地中には上水道や工業用水或いは農業用水を含む種々の圧力を持った液体が流通する管路が敷設されている。このような管路は、規格サイズの管を直列に配列すると共に、流通する液体に対応させた構造を持った継手を構成することで、管どうしを液密性を確保して接続している。例えば、工業用水用や農業用水用の管路の場合、ヒューム管の管端どうしをパッキンを介して接続することで水密性を確保している。また、上水道用の管路の場合には、鋳鉄管の管端どうしをパッキンを介してボルト締結することで水密性を確保している。 In the ground, pipelines are laid through which liquids with various pressures, including tap water, industrial water, and agricultural water, circulate. Such pipelines are connected by arranging standard-sized pipes in series and constructing a joint having a structure adapted to the liquid that flows, thereby ensuring liquid-tight connection between the pipes. . For example, in the case of pipelines for industrial water and agricultural water, watertightness is ensured by connecting pipe ends of Hume pipes via packing. Moreover, in the case of a pipeline for waterworks, watertightness is ensured by fastening the ends of cast iron pipes together with bolts via packing.
一方、地中に敷設された管路には、路面を走行する車両による振動に応じた力や地盤沈下に伴う力、地震時に於ける管路の敷設方向又は管路の敷設方向に対し交差する方向への力等の力が常に作用している。そして、管路に作用するこれらの力によって、管の継ぎ目が離隔して隙間ができたり、管壁にひび割れが生じたりすることがある。 On the other hand, pipelines laid underground are subject to forces corresponding to vibrations caused by vehicles running on the road surface, forces associated with ground subsidence, the direction of laying pipelines during an earthquake, or the A force such as a directional force is always acting. These forces acting on the pipeline can then cause the joints of the pipe to separate and create gaps or cracks in the pipe walls.
圧力を持った液体が流通する管路に継ぎ目の隙間や管壁のひび割れ等が生じると、流通している液体が地中に漏洩することとなり、流通する液体の性質に対応した不具合が生じる。例えば、工業用水や農業用水或いは上水の場合、これらの水には夫々の目的に応じた水処理が行われており、漏水によって処理費用の無駄が生じることとなる。また、管路からの漏水によって、該管路周囲の地盤が軟弱化したり、或いは土壌が変化する虞もある。 If a gap in the seam or a crack in the pipe wall occurs in a pipeline through which a liquid with pressure flows, the flowing liquid will leak into the ground, resulting in problems corresponding to the properties of the flowing liquid. For example, in the case of industrial water, agricultural water, or clean water, these waters are subjected to water treatment according to their respective purposes, and water leakage causes waste of treatment costs. In addition, water leakage from the pipeline may weaken the ground around the pipeline or change the soil.
上記の如き問題に対処するために、地中に敷設された管路に於ける漏水の有無と、漏水位置を調査することが行われる。このような調査は、管路からの漏水に伴って発生する可聴音を検出して行うのが一般的である。即ち、管どうしの継ぎ目に形成された隙間や管壁に形成されたひび割れから圧力を持った液体が噴射される際に生じる可聴音を、管路に構成された仕切弁等の弁や給水栓等の栓に接触させた音聴棒を介して聞き分け、或いは路面上を管路に沿って移動させた聴音センサーによって聞き分けることで、調査対象の管路に於ける漏水の有無、及び漏水位置を調査している。 In order to deal with the above-mentioned problems, it is carried out to investigate the presence or absence of water leakage in pipelines laid underground and the location of the water leakage. Such investigations are generally carried out by detecting audible sounds generated by water leakage from pipelines. That is, the audible sound produced when liquid under pressure is jetted through gaps formed at joints between pipes or cracks formed in pipe walls is detected by valves such as sluice valves and faucets constructed in pipes. The presence or absence of water leakage in the pipeline to be investigated and the location of the water leakage can be determined by listening through a sound listening rod that is in contact with a plug such as the is investigating.
このような管路に於ける漏洩の有無と位置を検知するために、特許文献1に記載された「漏洩検知装置及び漏洩検知方法」が開発され特許権を取得している。この技術は、集音部材と記録部材と管路内に於ける位置を検出する部材を搭載した移動体を、圧力流体が流通する管路内で移動させて、流体が管路を流通する際に発生する音を集音して記録すると共に位置を検出することで漏洩位置を検出するものである。
In order to detect the presence and location of leaks in such pipelines, a patent has been obtained for the "leak detection device and leak detection method" described in
特許文献1に記載された発明では、移動体は圧力流体の流れに伴って管路の底部を移動し、この移動過程で集音して記録している。このため、移動体の外周面が管路の底面に接触して衝撃音が発生する。また、移動体の移動速度は流体の流速よりも遅くなり、流体が移動体の外周面を通過する際に擦過音が発生する。このように発生した音は何れも移動体に搭載した集音部材で集音され、記録部材に記録される。
In the invention described in
上記の如く移動体が管路の底面に接触して発生した衝撃音や、移動体の移動速度と流体の流速との差によって発生した擦過音は、漏洩検知にとって何れもノイズとなるものである。このため、記録した音からノイズと漏洩による音を分離する必要があり、この分離作業には高度な熟練を要するという問題が生じている。 As described above, the impact sound generated by the moving body coming into contact with the bottom surface of the pipeline and the friction sound generated by the difference between the moving speed of the moving body and the flow speed of the fluid are both noises for leak detection. . Therefore, it is necessary to separate the noise and the leaked sound from the recorded sound, and this separation work requires a high degree of skill.
また、漏水部分から発生した音が管路の壁面で干渉した場合、記録した音の音データが顕著なピークを有することのない曲線状となり、正確な漏水位置を検知することが困難になる虞がある。 Also, if the sound generated from the leaking part interferes with the wall surface of the pipe, the sound data of the recorded sound will be curved without a noticeable peak, making it difficult to accurately detect the leaking position. There is
本発明の目的は、圧力を持った液体が流通する管路に於ける漏れの有無、漏洩位置をより正確に検知することができる漏洩検知方法と、この方法を実施する漏洩検知装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a leak detection method capable of more accurately detecting the presence or absence of a leak and the location of the leak in a pipeline through which liquid under pressure flows, and a leak detection apparatus for carrying out this method. That's what it is.
上記課題を解決するために本発明に係る漏洩検知方法は、圧力を持った液体が流通する管路の漏れを検知するための漏洩検知方法であって、圧力を持った液体が流通する際に移動方向上流側に配置した上流側に指向させた第1の集音部材及び第1の集音部材から下流側に離隔させて配置した下流側に指向させた第2の集音部材によって該液体を介して伝達された音を集音記録すると共に管路内に於ける移動位置を検知し得るように構成された移動体を、管路内を流通する液体と共に該管路の略中心に沿って移動させ、該移動体の移動過程で記録した液体を介して伝達された音の二つの音データと、検知した移動体の管路内に於ける移動位置と、によって、管路に於ける漏洩位置を検知することを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problems, a leak detection method according to the present invention is a leak detection method for detecting a leak in a pipeline through which a liquid under pressure flows. The liquid is collected by a first sound collecting member oriented upstream and arranged upstream in the moving direction, and a second sound collecting member oriented downstream and separated downstream from the first sound collecting member. A moving body configured to collect and record sound transmitted through the pipe and to detect the position of movement in the pipe is placed along substantially the center of the pipe along with the liquid flowing in the pipe. , and two sound data of the sound transmitted through the liquid recorded in the moving process of the moving body and the moving position in the pipeline detected by the moving body, It is characterized by detecting the leak position.
また、本発明に係る漏洩検知装置は、圧力を持った液体が流通する管路の漏れを検知するための漏洩検知装置であって、外径が管路の内径よりも小さく、且つ内部に、液体が管路内を流通する際に該液体を介して伝達された音を集音する第1の集音部材及び該第1の集音部材が集音した音を記録する第1の記録部材と、前記第1の集音部材から離隔させて配置され液体が管路内を流通する際に該液体を介して伝達された音を集音する第2の集音部材及び該第2の集音部材が集音した音を記録する第2の記録部材と、管路内に於ける移動位置を検知するための位置検知部材と、が配置され且つ管路の内部を液体と共に移動する移動体を有する。 Further, a leakage detection device according to the present invention is a leakage detection device for detecting leakage in a pipeline through which liquid having pressure flows, wherein the outer diameter is smaller than the inner diameter of the pipeline, and A first sound collecting member for collecting sound transmitted through the liquid when the liquid flows through the pipe, and a first recording member for recording the sound collected by the first sound collecting member. and a second sound collecting member which is spaced apart from the first sound collecting member and collects sound transmitted through the liquid when the liquid flows through the pipe, and the second sound collecting member. A moving body in which a second recording member for recording the sound collected by the sound member and a position detection member for detecting the movement position in the pipe are arranged and which moves together with the liquid inside the pipe. have
特に、前記第1の集音部材は、移動体の移動方向上流側に配置されて移動方向上流側に対する指向性を有し、且つ前記第2の集音部材は、移動方向下流側に配置されて移動方向下流側に対する指向性を有している。 In particular, the first sound collecting member is arranged on the upstream side in the moving direction of the moving body and has directivity toward the upstream side in the moving direction, and the second sound collecting member is arranged on the downstream side in the moving direction. has directivity toward the downstream side in the moving direction.
また、上記漏洩検知装置に於いて、前記移動体は円筒体として形成されていることが好ましい。 Moreover, in the leakage detection device described above , it is preferable that the moving body is formed as a cylindrical body.
また、上記何れかの漏洩検知装置に於いて、前記移動体の管路内に於ける移動位置を検出するための部材が、該移動体に搭載されたジャイロ及び加速度センサーを有して構成されることが好ましい。 Further, in any of the leakage detection devices described above, the member for detecting the position of movement of the moving body in the pipeline comprises a gyro and an acceleration sensor mounted on the moving body. preferably.
また、上記何れかの漏洩検知装置に於いて、前記移動体の管路内に於ける移動位置を検出するための部材が、該移動体に搭載され基準となるクロックに対応してパルス信号を発
信する発信部材と、漏れを検知すべき管路の外部に設けられ前記発信部材のクロックと同期して該発信部材から発信したパルス信号を受信する受信部材と、によって構成され、検知すべき管路の内部を移動する発信部材から発信したパルス信号を受信部材で受信し、発信部材から発信したパルス信号が受信部材により受信されたときの時間差によって、移動体の管路内に於ける移動位置を検出し得るように構成されることが好ましい。
Further, in any of the leak detection devices described above, a member for detecting a position of movement in the pipeline of the moving body is mounted on the moving body and generates a pulse signal corresponding to a reference clock. and a receiving member that is provided outside the pipe line to detect leakage and receives the pulse signal transmitted from the transmitting member in synchronism with the clock of the transmitting member. The movement position of the moving body in the pipeline is determined by the time difference between the receiving member receiving the pulse signal transmitted from the transmitting member moving inside the channel and the receiving member receiving the pulse signal transmitted from the transmitting member. is preferably configured to detect
本発明に係る漏洩検知方法は、圧力を持った液体(以下単に「液体」という)が流通する管路の漏れを検知するための方法である。この漏水検知方法では、流通する液体と共に管路の略中心に沿って移動体を移動させつつ、液体を介して伝達された音を離隔した2個所で集音して夫々記録すると共に、管路内に於ける移動位置を検知する。そして、記録した音の二つの音データと移動体の位置を突き合わせることで、漏水の有無と位置を検知するものである。 A leak detection method according to the present invention is a method for detecting a leak in a pipeline through which liquid having pressure (hereinafter simply referred to as "liquid") flows. In this water leakage detection method, the moving body is moved along substantially the center of the pipe along with the flowing liquid, and the sound transmitted through the liquid is collected and recorded at two points separated from each other. Detects the movement position inside. Then, by matching the two sound data of the recorded sound with the position of the moving object, the presence and position of water leakage can be detected.
特に、液体を介して伝達された音を離隔した2個所で集音して記録することで、記録された音データは漏洩部分に対応した頂部を有する。即ち、漏洩によって生じた音が管路の壁面で干渉して明確な頂部が形成されないような場合でも、傾向としての頂部を認識することはきる。このため、二つの音データと移動体の位置を付き合わせることで、漏水の位置を正確に検知することができる。 In particular, by collecting and recording the sound transmitted through the liquid at two separate locations, the recorded sound data will have peaks corresponding to leaks. That is, even if the sound produced by the leak interferes with the walls of the conduit and does not form a distinct apex, the apex as a trend can be recognized. Therefore, by associating the two sound data with the position of the moving object, the position of the water leak can be accurately detected.
また、移動体が管路の略中心に沿って移動することで、移動体が管路の底部を含む壁面と接触することがない。このため、移動体の移動に伴う管壁との接触に起因するノイズが発生する虞がなく、且つ管路の何れかで発生した音が該管路に於ける他の部位と干渉してノイズが発生する虞もない。従って、漏水に起因する音のみを記録することができ、精度の良い漏水検知を実現することができる。 In addition, since the moving body moves along substantially the center of the pipeline, the moving body does not come into contact with the wall surface including the bottom of the pipeline. For this reason, there is no fear of generating noise due to contact with the pipe wall accompanying the movement of the moving body, and sound generated in one of the pipes interferes with other parts of the pipe, resulting in noise. There is no fear of occurrence. Therefore, it is possible to record only the sound caused by water leakage, and it is possible to realize accurate water leakage detection.
本発明に係る漏洩検知装置では、内部に第1の集音部材及び第1の記録部材と、第2の集音部材及び第2の記録部材と位置検知部材とが配置された移動体を有する。このため、移動体が管路の略中心に沿って液体と共に移動することで漏洩を検知することができる。 A leakage detection device according to the present invention includes a moving body in which a first sound collection member and a first recording member, a second sound collection member and a second recording member, and a position detection member are arranged. . Therefore, the leakage can be detected by moving the moving body together with the liquid along substantially the center of the pipeline.
また、上記何れかの漏洩検知装置に於いて、第1の集音部材は移動体の移動方向上流側に対する指向性を有し、且つ第2の集音部材は移動体の移動方向下流側に対する指向性を有する場合には、より明確に漏水位置を検知することができる。即ち、第1の集音部材の指向性と第2の集音部材の指向性が移動体の移動方向に対し正反対なため、両集音部材によって集音した音の音データは正反対の曲線を呈する。このため、夫々の音データと移動体の移動位置とを付き合わせることで、漏水の有無、漏水の位置をより正確に検知することができる。 In any of the leak detection devices described above, the first sound collecting member has directivity toward the moving direction upstream side of the moving body, and the second sound collecting member has directivity toward the moving direction downstream side of the moving body. If it has directivity, it is possible to detect the water leakage position more clearly. That is, since the directivity of the first sound collecting member and the directivity of the second sound collecting member are diametrically opposed to the moving direction of the moving body, the sound data of the sound collected by both sound collecting members have diametrically opposed curves. Present. Therefore, by correlating each sound data with the moving position of the moving body, the presence or absence of water leakage and the position of water leakage can be detected more accurately.
また、上記何れかの漏洩検知装置に於いて、移動体の移動位置を検出する位置検知部材を、該移動体に搭載されたジャイロ及び加速度センサーを有して構成した場合には、移動体が液体と共に管路内を移動する過程で自己の移動位置を検知することができる。 Further, in any of the leak detection devices described above, when the position detection member for detecting the moving position of the moving body is configured to have a gyro and an acceleration sensor mounted on the moving body, It is possible to detect its own moving position in the process of moving inside the pipe along with the liquid.
また、上記何れかの漏洩検知装置に於いて、移動体の移動位置を検出する位置検知部材を、該移動体に搭載されたパルス信号を発信する発信部材と、管路の外部に設けられ該発信部材から発信したパルス信号を受信する受信部材と、によって構成した場合には、管路の内部を移動する発信部材から発信したパルス信号を受信部材で受信し、発信部材から発信したパルス信号が受信部材により受信されたときの時間差によって、移動体の管路内に於ける移動位置を検出することができる。 Further, in any of the leak detection devices described above, a position detection member for detecting a moving position of the moving body is provided on the moving body and a transmitting member for transmitting a pulse signal is provided outside the pipeline. and a receiving member for receiving the pulse signal transmitted from the transmitting member, the receiving member receives the pulse signal transmitted from the transmitting member moving inside the pipeline, and the pulse signal transmitted from the transmitting member is received by the receiving member. It is possible to detect the moving position of the moving body in the pipeline from the time difference when it is received by the receiving member.
従って、上記何れかの漏洩検知装置では、移動体が管路の略中心に沿って移動する過程で、管路で生じており液体を介して伝達された音を集音部材によって集音し、集音した音を記録部材に記録することができる。更に、位置検知部材によって管路に於ける移動体の移動位置を検知することができる。このため、移動体を管路から回収して記録した音と、検知した管路に於ける移動位置とを突き合わせることで、漏水の有無及び位置を検知することができる。 Therefore, in any of the leakage detection devices described above, the sound generated in the pipeline and transmitted through the liquid is collected by the sound collecting member in the process in which the moving body moves along substantially the center of the pipeline, The collected sound can be recorded on the recording member. Furthermore, the position detection member can detect the movement position of the moving body in the pipeline. Therefore, by matching the sound recorded by collecting the moving body from the pipeline with the detected movement position in the pipeline, the presence and position of water leakage can be detected.
以下、本発明に係る漏洩検知方法について説明する。本発明に係る漏洩検知方法は、液体が流通する管路に於ける漏洩の有無と、漏洩が生じている場合にはその位置を検知するためのものである。 A leak detection method according to the present invention will be described below. A leak detection method according to the present invention is for detecting the presence or absence of a leak in a pipeline through which a liquid flows, and the position of the leak if it occurs.
本発明に係る漏洩検知方法について図1により説明する。本発明では、後述するように液体が流通する際に該液体を介して伝達された音を離隔した2個所で集音して記録すると共に管路に於ける移動位置を検知する漏洩検知装置Aを構成する移動体1を、管路Bの略中心に沿って移動させている。このため、移動体1が管路Bの底面に接触することがなく、このような場合に発生する音を排除することが可能である。また、移動体1が管路Bの略中心に沿って移動することから、漏洩に伴って管壁から発生した音を液体を介して2個所で直接集音することが可能である。
A leak detection method according to the present invention will be described with reference to FIG. In the present invention, as will be described later, when the liquid is circulating, the sound transmitted through the liquid is collected and recorded at two points separated from each other, and the leak detection device A detects the movement position in the pipeline. is moved along substantially the center of the pipeline B. Therefore, the moving
ここで、管路Bの略中心とは、厳密に管路Bの中心Baに一致しなくとも良いという程度の意味であって、中心Baから変位する範囲を数値で限定するものではない。即ち、移動体1が管路Bの底面或いは側面に接触することがなく、また漏洩に伴う音が干渉しない程度の範囲をいうものとする。
Here, the approximate center of the pipeline B means that the center Ba of the pipeline B does not need to be strictly matched, and the range of displacement from the center Ba is not limited numerically. In other words, it means a range in which the moving
そして、移動体1が管路に於ける目的の区間を移動した後、集音して記憶した二つの音の音データと、管路Bに於ける移動体1の移動位置を突き合わせることで、該管路Bに於ける漏洩の有無と、漏洩している場合にはその位置を検知することが可能である。
Then, after the moving
即ち、管路を移動する移動体に液体を介して伝達された音には、管路から液体が漏洩する際に発生する漏水音、液体が管壁と接触して発生する擦過音、液体が制水弁を通過する際に発生する音、管路から内部に滞留した空気が空気弁から漏洩する際に発生する音、移動体が管路内を移動する際に発生する液体との擦過音、移動体が管壁と接触する際に発生する接触音、土壌を介して管路に伝達され更に液体を介して伝達された管路外部の音、などがある。 That is, the sound transmitted through the liquid to the moving body moving in the pipeline includes the leak sound generated when the liquid leaks from the pipeline, the rubbing sound generated when the liquid comes into contact with the pipe wall, and the The sound generated when passing through the water control valve, the sound generated when air accumulated inside leaks from the air valve, and the rubbing sound generated when a moving object moves through the pipe. , contact noise generated when a moving body comes into contact with the pipe wall, and sound outside the pipe that is transmitted to the pipe through the soil and then through the liquid.
上記した種々の音は集音されて記憶される。そして、記憶された音データを解析して漏水音の音データを抽出し、漏水音以外の音データをノイズとして処理することが可能である。 The various sounds described above are collected and stored. Then, it is possible to analyze the stored sound data, extract the sound data of the water leakage sound, and process the sound data other than the water leakage sound as noise.
本実施例に於いて、管路Bは上水道用の管路を示しており、複数の鋳鉄管20を直列に並べ、図示しないパッキンを介してボルト、ナットを利用して接続することで構成されている。しかし、本発明に係る漏洩検知方法は、上水道用の管路にのみ適用されるものではなく、圧力を持った液体が流通する管路、例えば工業用水用管路、農業用水用管路等の管路に適用することが可能であるのは当然である。
In this embodiment, the pipeline B indicates a pipeline for water supply, and is constructed by arranging a plurality of
また、管路Bには、ひび割れを含む漏洩部25が存在するものとする。
Further, it is assumed that the pipeline B has a
上記の如き管路Bでは適度な間隔をもって管路Bに混入した空気を放出する弁や、管路Bを閉鎖する弁、或いは消火栓等の弁18を有する弁栓部Cが設けられている。従って、管路Bの漏れを検知する場合、この弁栓部Cを利用して作業を行うのが一般的であり、管路Bに於ける予め設定された漏洩を検知すべき区間の上流側の弁栓部Cから移動体1を挿入し、下流側の弁栓部Cから移動体1を排出している。
In the pipe line B as described above, a valve plug portion C having a
従って、上流側の弁栓部Cと下流側の弁栓部C間の距離が、漏洩を検知すべき管路Bの長さとなる。しかし、移動体1を挿入する弁栓部Cと移動体1を排出する弁栓部Cの距離は限定するものではなく、数百m~数キロmに及ぶことが可能である。
Therefore, the distance between the valve plug portion C on the upstream side and the valve plug portion C on the downstream side is the length of the pipeline B for which leakage should be detected. However, the distance between the valve plug portion C into which the moving
ここで、管路Bの内部で発生する音の傾向について、同図に示す線29により説明する。管路Bの漏水のない部分では、単に管路B内を上水が流通する際の音のみが発生することとなる。この音は、流通する上水の鋳鉄管20に対する擦過音、及び上水の移動体1に対する擦過音であり、音の大きさは略一定となる。
Here, the tendency of the sound generated inside the pipeline B will be described with reference to the
また、漏洩部25では、上水が鋳鉄管20から地盤に噴出する際に発する特有の音を発生する。この音は漏洩部25で最大となり、該漏水部25から離隔するのに従って小さくなる。このため、音は比較的鋭い三角形となり、三角形の高さや裾の大きさは漏洩量に比例することとなる。
In addition, the
上記したように、音の大きさが略一定の部位では、集音部材によって集音して記録した音データのレベル(以下単に「音レベル」という)は略一定となる。しかし、漏洩部25で発生した音は鋳鉄管20の内壁と干渉し、集音部材によって集音される音は干渉音を含むものとなり、音データは線29に示すような鋭い三角形とならない場合が多い。
As described above, the level of sound data collected and recorded by the sound collecting member (simply referred to as "sound level" hereinafter) is substantially constant at a portion where the volume of sound is substantially constant. However, when the sound generated in the
上記の如く漏洩部25を有する管路Bに於ける漏れを検知する手順について説明する。
A procedure for detecting leakage in the conduit B having the
先ず、管路Bに設けられている二つの弁栓部Cを選択し、上流側に設置された弁栓部Cに漏洩検知装置Aを構成する移動体1と、該移動体1を管路B内に挿入するための挿入部材21を用意し、下流側の弁栓部Cに管路B内を移動してきた移動体1を捕集するための捕集部材22を用意する。
First, the two valve plug portions C provided in the pipeline B are selected, and the moving
次に、移動体1を挿入装置21の先端部分に把持した後、挿入装置21を管路Bの上流側の弁栓部Cを通して管路Bの内部に挿入する。この状態で、移動体1では経過時間を基準として集音を開始すると共に音の記録を開始し、更に、移動位置の検知を開始する。また、下流側の弁栓部Cに捕集部材22を挿入し、先端に設けた網状の捕集部を管路Bの内部に到達させた状態で、該弁栓部Cからの漏水がないようにしておく。これにより、最上流側の弁栓部Cと最下流側の弁栓部Cの間の管路Bの漏れを検知する準備が完了する。
Next, after gripping the moving
次いで、挿入部材21を操作して移動体1の把持を解除すると、該移動体1は管路Bで自由な状態となり、該管路B内を流通する上水の速度エネルギーを受け、管路Bの略中心に沿って下流側へと移動する。移動体1が管路B内を略中心に沿って移動する過程で、該管路B内を流通する上水の音を集音して音データとして記録すると共に移動位置を検知して記憶する。
Next, when the
移動体1が最下流側の弁栓部Cに配置した捕集部材22によって捕集されたとき、捕集部材22を引き上げる。このとき、捕集部材22によって移動体1を捕集した状態を保持して、弁栓部Cで人為的な漏水を生じさせ、発生する音を記録させることが好ましい。
When the moving
この人為的な漏水によって記録された音レベルは上水の漏洩量に応じた大きさとなり、音レベル線の形状は鋭く突起した三角形となる。そして、人為的に漏洩させる流量を、少量、中量、大量、の三種類程度とし、夫々の漏洩時に発生する音を記録することで、各漏洩量に対応した三種類程度の異なる音データからなるレベル線を記録することが可能である。 The sound level recorded by this artificial water leakage has a magnitude corresponding to the amount of water leakage, and the shape of the sound level line is a triangle with a sharp projection. Then, by setting the artificially leaked flow rate to about three types, small, medium, and large, and recording the sound generated at each leak, we can obtain three different types of sound data corresponding to each leak amount. It is possible to record different level lines.
次に、管路Bから引き上げた移動体1に構成された漏洩検知装置Aによって記録した音、及び移動位置を比較する手順を図3を用いて説明する。この図3は、後述する第1実施例に係る漏洩検知装置Aを有する移動体1を管路B内に挿入して漏水検知を行った実験の結果を示す図である。
Next, a procedure for comparing the sound recorded by the leak detection device A configured on the moving
漏洩検知装置Aを構成する第1の集音マイク11aは移動体1の移動方向上流側の端部側に配置され、上流側に対する指向性を有している。また、第2の集音マイク10aは移動体1の下流側の端部側に配置され、下流側に対する指向性を有している。特に、二つの集音マイク10a、11aの間隔は150mmに設定されている。そして、漏洩検知装置Aを直径が250mmで予め漏水部25を形成した管路Bに挿入し、速度を毎秒約370mmで流下させて集音、記録した。
The first
管路Bの下流側で移動体1を受け取って、同図に示すように、両者に共通した時間軸を基準とし、記録した二つの音データと、移動体1の位置と、を突き合わせることで、管路Bの延長方向(移動体1の位置)に対する音レベル線を対応させた。その結果、図3(a)に示す下流側に対する指向性を有しているマイク(第2の集音マイク10a)による音レベル線30と、同図(b)に示す上流側に対する指向性を有しているマイク(第1の集音マイク11a)による音レベル線31を得た。そして、音レベル線30、31の夫々に平坦な頂部を有する部分30a、31aの存在が確認された。両部分30a、31aの時間間隔デルタtは、移動体1の流下速度と両集音マイク10a、11aの間隔に対応している。
The moving
上記実験の結果、漏水検知装置Aを管路B内に挿入して集音、記録することで、漏水の有無及び位置を検知することが可能であることの確信を得た。 As a result of the above experiment, it was confirmed that the existence and position of water leakage can be detected by inserting the water leakage detection device A into the pipeline B and collecting and recording the sound.
従って、管路B内を流下した移動体1を受け取って、共通した時間軸を基準とし、記録した二つの音データと、移動体1の位置と、を突き合わせることにより、管路Bの延長方向(移動体1の位置)に対する音レベル線30、31を対応させることが可能である。そして、音レベル線30、31と管路Bの延長方向とを対応させると共に、音レベル線30、31に於ける音レベルの変化部位を検討することで、該変化部位が如何なる状況にあるかを推測することが可能である。
Therefore, by receiving the moving
特に、音レベル線30、31の頂部となっている部分30a、31aでは明らかに異常な状態であるとし、且つ部分30a、31aの間に対応する管路Bに漏洩部25が存在するとして推測することが可能である。更に、最下流側の弁栓部Cに於いて人為的に漏洩させたときの夫々の流量に対応する音レベル線の形状と、部分30a、31aの形状とを比較しておくことで漏洩部25に於ける漏洩量を推測することが可能となる。
In particular, it is presumed that the
次に、本発明に係る漏洩検知装置の構成について説明する。本発明に於いて、漏洩検知装置Aを構成する移動体1は、管路Bを流通する液体と共に該管路Bの略中心に沿って移動する。管路Bの略中心に沿って移動する移動体1の構成については特に限定するものではない。しかし、移動体1の比重を液体の比重に対し適度な値に設定しておくことが好ましい。
Next, the configuration of the leak detection device according to the present invention will be described. In the present invention, the moving
例えば、移動体1を、比重が液体の比重と略同じに設定することで、管路Bの略中心に沿って移動させることが可能である。この場合、管路Bを流通する液体が層流状態を保持していることが好ましい。また、移動体1を、比重が液体の比重よりも僅かに小さくなるように設定し、外周に比重調整部材を取り付けることで、管路Bの略中心に沿って移動させることも可能である。
For example, by setting the specific gravity of the moving
移動体1の形状は特に限定するものではなく、内部に配置すべき各部材を収容することが可能な長さを有する円筒体、或いは略円形の断面を有する筒状体であることが好ましい。このような筒状体である場合、前後端の形状は球形であることが好ましい。また、寸法も限定するものではないが、目的の管路Bの内径よりも充分に小さい外径を有することが必要であり、且つ弁栓部Cを容易に通過し得る寸法であることが必要である。通常弁栓部Cを構成する管は直径が75mmであるため、移動体1の外径は50mm~70mm程度であることが好ましい。また、長さは収容すべき部材の構成に対応するものの、約100mm~約200mm程度であることが好ましい。
The shape of the moving
特に、移動体1は、管路Bの内部を移動する際の姿勢の安定化をはかるために、内部に収容する部材を、重量が低部に集中するように配置することが好ましい。このように配置することで、移動中に生じる虞のあるローリングを少なくすることが可能である。
In particular, in order to stabilize the attitude of the moving
また、移動体1が管路Bの水平方向の屈曲部を移動する際には、該移動体1を水平方向に回転させるような力が作用する。この力に対抗するために、移動体1の重量が前後両端部分に分散し得るように構成することが好ましい。このように構成することによって、ヨーイングを抑えやすくなる。
Further, when the moving
従って、移動体1は、適度な長さを有する円筒体で、重量が前後両端部及び底部に作用するように構成されることが好ましい。
Therefore, it is preferable that the
移動体1が管路Bの内部を移動する際に、該管路Bに形成されている屈曲部などで管壁に接触する虞がある。このため、移動体1の外周面にはクッション材が配置されていることが好ましい。このクッション材は移動体1の内部に収容されている機器類に対する衝撃を緩和する機能を有するものであり、このような機能を発揮し得るものであれば材質などを限定するものではない。
When the moving
即ち、クッション材としては、移動体1の本体を構成する材料の硬度よりも軟らかいものであれば良く、ゴム系或いはウレタン系の材料を用いることが可能であり、用いるクッション材に応じて厚さは1mm~3mm程度であって良い。また、クッション材を移動体1の外周面に対しどのように配置するかも限定するものではなく、接着や塗布などの方法で一体化させることで良い。
That is, the cushioning material may be any material that is softer than the material constituting the main body of the moving
本発明に係る漏洩検知装置Aは、液体が流通する管路B内に挿入され、該管路Bの略中心に沿って移動しつつ、液体が流通する際に液体を介して伝達された音を第1の集音部材と第2の集音部材によって同時に集音し、集音した音を夫々音データとして第1の記録部材と第2の記録部材に記録し、管路B内に於ける移動位置を検出する位置検知部材によって検出し得るように構成されている。 A leak detection device A according to the present invention is inserted into a conduit B through which liquid flows, moves along substantially the center of the conduit B, and detects sound transmitted through the liquid when the liquid is circulated. are simultaneously collected by the first sound collecting member and the second sound collecting member, and the collected sounds are respectively recorded as sound data in the first recording member and the second recording member, and in the pipeline B It is configured to be detectable by a position detection member that detects the movement position of the body.
特に、漏洩検知装置Aには基準クロックが配置されており、音データを記録する二つの記録部材、移動位置を検出する位置検知部材を含む機器は、基準クロックから発生するクロック信号に基づいて制御される。即ち、同一のタイミングで二つの記録部材は音データを記録し、位置検知部材は移動体の移動位置を検出し得るように構成されている。 In particular, a reference clock is arranged in the leak detection device A, and devices including two recording members for recording sound data and a position detection member for detecting the movement position are controlled based on the clock signal generated from the reference clock. be done. That is, the two recording members record sound data at the same timing, and the position detection member is configured to detect the movement position of the moving body.
二つの集音部材は、漏れを検知すべき管路内を圧力流体が流通する際に発生し、且つ液体を介して伝達された音を同時に集音するものであり、この機能を発揮し得るものであれば用いることが可能である。二つの集音部材の離隔寸法は特に限定するものではなく、移動体1の寸法に対応させて適宜設定することが好ましい。例えば、二つの集音部材の離隔寸法は75mm程度から150mm程度の範囲であることが好ましい。
The two sound-collecting members simultaneously collect the sound generated when the pressure fluid flows through the pipeline in which leakage is to be detected and transmitted through the liquid, and can exhibit this function. Anything can be used. The distance between the two sound collecting members is not particularly limited, and it is preferable to set the distance appropriately according to the dimensions of the moving
上記の如き集音部材として、小型のマイクロフォンを用いることが好ましい。集音部材によって集音され記憶された音の音データが、アナログ情報であるかデジタル情報であるかは限定するものではなく、何れの情報であっても良い。 A small microphone is preferably used as the sound collecting member as described above. Whether the sound data of the sound collected and stored by the sound collecting member is analog information or digital information is not limited, and any information may be used.
漏水部分で発生した音が管壁に干渉する虞があるような場合には指向性を有する集音部材を採用することが好ましい。そして、一方の集音部材を移動体の移動方向上流側に指向性を発揮し得るように配置すると共に、他方の集音部材を移動体の移動方向下流側に指向性を発揮し得るように配置することが特に好ましい。 If there is a possibility that the sound generated at the leaking portion may interfere with the pipe wall, it is preferable to employ a sound collecting member having directivity. One of the sound collecting members is arranged so as to exhibit directivity upstream in the moving direction of the moving body, and the other sound collecting member is arranged so as to exhibit directivity downstream in the moving direction of the moving body. Arrangement is particularly preferred.
例えば、二つの無指向性の集音部材を用いて集音した音レベル線は、略同じ形状の二つの曲線をずらした状態となる。そして、ずれた頂部の間に漏洩部が存在するとして推定することが可能となる。 For example, sound level lines collected by using two omnidirectional sound collecting members are in a state in which two curves having substantially the same shape are shifted. Then, it becomes possible to presume that there is a leak between the displaced apexes.
しかし、二つの指向性を有する集音部材を用い、一方を上流側に他方を下流側に志向性を発揮し得るように配置して集音した音レベル線30、31は、図3に示すように、略同じ形状を有する二つの曲線が正反対に重なると共にずらした状態となる。そして、頂部30a、31aの間に漏洩部25が存在するとして推定することが可能となる。
However, the
二つの集音部材によって集音された音は、夫々音データとして二つの記録部材に記録される。本発明に於ける記録部材は集音された音を記録する機能を有するものであれば良く、情報の種類に応じて録音機や記憶素子等を選択的に用いることが可能である。 Sounds collected by the two sound collecting members are respectively recorded as sound data on two recording members. The recording member in the present invention may be any member having a function of recording the collected sound, and it is possible to selectively use a recorder, a memory element, or the like according to the type of information.
位置検知部材は、漏れを検知すべき管路内に於ける漏水検知装置の位置を検知するためのものである。このような機能を発揮し得るものであれば用いることが可能である。この位置検知部材としては、ジャイロ及び加速度センサーを組み合わせて構成されたものを利用することが可能である。 The position detection member is for detecting the position of the water leakage detection device in the pipeline for which leakage should be detected. Any material that can exhibit such a function can be used. A combination of a gyro sensor and an acceleration sensor can be used as the position detection member.
位置検知部材としてジャイロ及び加速度センサーを用いた場合、漏洩検知装置を構成する移動体を漏れを検知すべき管路内に挿入した時点からの移動位置は、積分演算することでジャイロや加速度センサーが独自に、或いは移動体に搭載した記憶手段に記憶される。このように移動体の位置を検出することを目的として外部との通信が不要となり、漏れを検知すべき管路の延長距離は、移動体に収容される電源の容量や集音された音を記録する記録部材の記録容量等に等の条件に応じて設定される。 When a gyro and an acceleration sensor are used as the position detection member, the movement position from the time when the moving body constituting the leak detection device is inserted into the pipeline to detect the leak is calculated by the gyro and the acceleration sensor. It is stored independently or in a storage means mounted on a moving object. In this way, communication with the outside is not required for the purpose of detecting the position of the moving body, and the extension distance of the pipeline for leak detection depends on the capacity of the power supply accommodated in the moving body and the collected sound. It is set according to conditions such as the recording capacity of the recording member for recording.
上記の如く、ジャイロ、加速度センサーから発生した信号は移動体に搭載した記憶手段に記憶することが好ましいが、この構成に限定するものではなく、無線で外部と通信し得るように構成しても良い。この場合、地上に受信装置や記憶装置及び演算装置を設置しておき、移動体の移動位置を即座に確認することが可能である。更に、記録部材も外部と通信し得るように構成しておくことで、移動体の移動位置と音データを突き合わせることが可能となる。 As described above, it is preferable to store the signals generated from the gyro and acceleration sensors in the storage means mounted on the mobile object, but the present invention is not limited to this configuration, and may be configured to communicate wirelessly with the outside. good. In this case, it is possible to immediately check the moving position of the moving body by installing a receiving device, a storage device, and an arithmetic device on the ground. Furthermore, by configuring the recording member so as to be able to communicate with the outside, it becomes possible to match the moving position of the moving body with the sound data.
また、移動体に基準クロックに対応してパルス信号を発信する発信部材を搭載すると共に、管路の外部に発信部材の基準クロックと同期して該発信部材から発信されたパルス信号を受信する受信部材を配置して位置検知部材を構成することも可能である。 In addition, a transmitting member for transmitting a pulse signal corresponding to a reference clock is mounted on the moving body, and the pulse signal transmitted from the transmitting member is received outside the pipeline in synchronization with the reference clock of the transmitting member. It is also possible to configure the position detection member by arranging members.
上記の如く構成された位置検知部材では、発信部材から発信されたパルス信号が受信部材によって受信されたときの時間差によって、管路に於ける移動体の位置を検出することが可能である。この場合、受信部材は検知すべき管路に沿って1箇所又は2箇所設けることで良い。 The position detection member configured as described above can detect the position of the moving body in the pipeline by the time difference between the pulse signal transmitted from the transmission member and the reception member. In this case, one or two receiving members may be provided along the pipeline to be detected.
次に、第1実施例に係る漏洩検知装置Aの構成について図2により説明する。本実施例及び後述する第2実施例では、管路に於ける移動体の移動位置を検知する位置検知部材はジャイロと加速度センサーを用いて構成されている。 Next, the configuration of the leak detection device A according to the first embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment and a second embodiment described later, the position detection member for detecting the movement position of the moving body in the pipeline is constructed using a gyro and an acceleration sensor.
図に示す漏洩検知装置Aは、図1に示す上水道用の管路Bの漏れを検知することを目的として構成されており、検知すべき管路Bに挿入されたとき、該管路Bを流通する上水の速度エネルギーを受けて移動し得るように構成されている。 The leak detection device A shown in the figure is configured for the purpose of detecting a leak in the pipeline B for water supply shown in FIG. It is constructed so as to be able to receive the speed energy of the circulating tap water and move.
漏れを検知すべき管路が、上水、工業用水、農業用水等の水が流通するものである場合、音の伝播は水温の影響を受ける。このため、漏洩検知装置は、音の記録、位置の検知に加えて水温を測定して記録しておけるように構成されることが好ましい。 When water such as tap water, industrial water, agricultural water, etc. flows through a pipeline whose leakage should be detected, the propagation of sound is affected by the water temperature. For this reason, the leakage detection device is preferably configured to measure and record water temperature in addition to recording sound and detecting position.
本実施例に係る漏洩検知装置Aでは、水温を測定すると共に測定した水温を記憶し得るように構成された水温測定部材(図示せず)を有している。 The leakage detection device A according to this embodiment has a water temperature measuring member (not shown) configured to measure the water temperature and store the measured water temperature.
漏洩検知装置Aは、アルミニウム等の金属或いはプラスチックによって形成され、円筒状で滑らかな外周面を有する本体1aと、半球形で滑らかな外周面を有するキャップ1bとからなる移動体1を有している。そして、本体1aに図示しないパッキンを介してキャップ1bを装着したとき、内部に管路の漏れを検知するのに必要な機器類を収容する収容空間1cが形成されている。従って、移動体1の収容空間1cは密閉された空間として構成されている。
The leak detection device A is made of metal such as aluminum or plastic, and has a moving
移動体1に形成された収容空間1cには、漏洩検知装置Aを構成する第1の集音部材となる集音マイク11a、第1の集音マイク11aによって集音した音を記録する第1の録音機11b、第2の集音部材となる集音マイク10a、第2の集音マイク10aによって集音した音を記録する第2の録音機10b、位置検知部材12を構成するジャイロ12aと加速度センサー12b、クロック機能を有し且つ前記した集音マイク10、録音機11、位置検知部材12の作動を制御する制御部13、電源14、等が設けられている。
In the
第1の集音マイク11aは移動体1の移動方向上流側の端部側に配置され、上流側に対する指向性を有している。また、第2の集音マイク10aは移動体1の下流側の端部側に配置され、下流側に対する指向性を有している。
The first
収容空間1cに、二つの集音マイク10a、11a、二つの録音機10b、11b、ジャイロ12a、加速度センサー12b、制御部13、電源14、及び水温測定部材等の機器類を収容した移動体1は、比重が液体の比重と略同じに設定されている。このため、移動体1を管路Bに挿入することで、該管路Bを流通する液体と共に下流側に移動することが可能である。
A moving
本実施例に於いて、管路Bを流通する液体は層流状態を保持している。 In this embodiment, the liquid flowing through the conduit B maintains a laminar flow state.
液体が層流状態で流通する管路Bに移動体1を挿入したとき、移動体1は層流状態を保持して流通する液体に伴って管路Bの略中心(Ba)に沿って移動する。そして、移動体1が管路Bの略中心に沿って移動する過程で、液体から発生する音を2個所で同時に集音して記録すると共に管路Bに於ける移動位置を検知することで、漏洩の有無、及び漏洩位置を検知することが可能である。
When the moving
例えば、図4に示すように、移動体1が管路Bの中心Baから偏心した位置にあるとき、該移動体1の外周面の中心Ba側には層流の中心側の大きい流速Vで流通する液体が接触し、管壁側には小さい流速vで流れる液体が接触する。このため、移動体1には接触する流速の違い(V-v)により、大きい流速Vで流れる液体方向への力が作用し、この作用する力に応じて移動体1が管路Bの略中心に変位して安定する。
For example, as shown in FIG. 4, when the moving
上記の如く構成された移動体1を前述した漏洩検知方法に従って、上流側に設置された弁栓部Cから管路B内に挿入し、流通する液体と共に移動させる。この移動過程で、経過時間を基準として2個所で集音を開始すると共に夫々の音の記録を開始し、更に、移動位置の検知を開始する。そして、移動体1が下流側の弁栓部Cに到達したとき、捕集部材22によって捕集して管路Bから離脱させる。
The moving
その後、移動体1で記録した二つの音、及び移動位置を比較することで、管路Bの延長方向に対する音レベル線30、31とを対応させて、管路Bに於ける漏洩部25の存在、該漏洩部25に於ける漏洩量を推測することが可能である。
After that, by comparing the two sounds recorded by the moving
例えば、管路B内に於ける液体の流速が低下したような場合、移動体1が管路Bの壁面に接近して接触する虞が生じることがある。このような接触を回避するために、移動体1の外周面に長手方向に沿って、緩やかな曲線状に形成した線状或いは板状のバネ材からなる接触部材を複数配置しておくことが好ましい。このように構成することによって、移動体1が管路Bの壁面に接触することがない。また接触部材が壁面に接触して音が発生しても、曲線状に形成されたバネ材によって構成されるため、大きな衝撃音が発生したり、反力によって移動体1が弾かれるようなこともない。
For example, when the flow velocity of the liquid in the pipeline B decreases, there is a possibility that the moving
次に、第2実施例に係る漏洩検知装置Aを構成する移動体2の構成について図5により説明する。図に於いて二点鎖線の部分は、移動体2を管路Bに挿入した状態を想定したものである。尚、本実施例に於いて、前述の実施例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
Next, the configuration of the moving
本実施例に係る漏洩検知装置Aは、円筒状の本体2aと、半球形のキャップ2bとからなる移動体2を有している。移動体2の内部には密閉された収容空間2cが形成されている。そして、収容空間2cに、二つの集音マイク10a、11a、二つの録音機10b、11b、位置検知部材12を構成するジャイロ12aと加速度センサー12b、制御部13、電源14、水温測定部材等が設けられている。
A leakage detection device A according to this embodiment has a moving
上記の如く構成された漏洩検知装置Aを構成する移動体2は、比重が管路Bを流通する液体の比重よりも僅かに小さく設定されている。従って、移動体2を管路Bに挿入したとき、該移動体2は浮上することとなる。このため、移動体2の浮上を防いで管路Bの略中心に位置させるための比重調整部材3が設けられている。
The moving
即ち、移動体2の本体2aの外周面には取付部2dが形成されており、該取付部2dに比重調整部材3が取り付けられている。比重調整部材3は、紐状の部材、或いはチェン等の可撓性を有する部材からなり、一方の端部3aが取付部2dに取り付けられ、他方の端部3bが目的の管路Bの底面に引きずられように構成されている。従って、比重調整部材3の長さは、目的の管路Bの半径と略等しいか、長く設定されている。
That is, a mounting
また、移動体2の本体2aの外周面には、流通する液体のエネルギーを受けるためのフランジ2eが形成されている。このフランジ2eの数については限定するものではないが、本実施例では4つのフランジ2eが形成されている。
A
上記の如く構成された漏洩検知装置Aを構成する移動体2を管路Bに挿入したとき、該移動体2は比重調整部材3を下側にした姿勢を保持する。更に、比重調整部材3の端部3b側が管路Bの底面に接触して引きずる。
When the moving
本実施例では、漏洩検知装置Aを構成する移動体2の比重を、液体の比重の0.8倍~0.9倍に設定している。この移動体2を管路Bに挿入したとき、該移動体2には液体の単位体積重量密度と移動体2の体積に応じた浮力が作用する。このため、予め流通する液体の移動速度を想定し、移動体2が液体と共に管路Bの略中心に沿って移動したとき、比重調整部材3の端部3bが底面と接触した状態での該比重調整部材3の角度(約45度)を想定し、この45度の長さ分の比重調整部材3の水中重さが移動体2に作用する浮力と等しくなるような材質に設定している。また、比重調整部材3の端部3bが管路Bの底面と接触している長さは、該比重調整部材3の45度の長さ分の約1/4~1/3程度であることが好ましい。
In this embodiment, the specific gravity of the moving
比重調整部材3を上記の如く設定することで、移動体2を管路Bに挿入したとき、該移動体2は管路Bの略中心に沿って移動し、下側に設けた比重調整部材3は、端部3b側を底面に接触させて引きずると共に液体中にある部分は約45度の傾斜となる。
By setting the specific gravity adjusting member 3 as described above, when the moving
上記の如く構成された漏洩検知装置Aを構成する移動体2は、比重調整部材3によって比重が調整され、該比重調整部材3の端部3bが管路Bの底面に接触している。このため、管路Bを流通する液体が層流状態であっても、乱流状態であっても、管路Bの略中心に沿って移動することが可能である。
The moving
そして、前述の第1実施例と同様に、管路Bの略中心に沿って移動する過程で、該管路Bに於ける漏洩部25の存在、該漏洩部25に於ける漏洩量を推測することが可能である。
Then, as in the first embodiment described above, in the process of moving along the approximate center of the pipeline B, the presence of the leaking
次に、漏洩検知装置Aを構成する移動体1の管路Bに於ける移動位置を検知する他の例について図6により説明する。
Next, another example of detecting the moving position of the moving
本例では、管路B内を移動する移動体1又は2(以下代表して「移動体1」という)からパルス信号を発信し、このパルス信号を管路Bの外部で受信し、移動体1の管路内を移動する過程で発信したパルス信号の時間差を検出することで移動量を測定している。このため、移動体1にはパルス信号を発信するための発信部材(図示せず)が搭載されており、管路Bの外部には位置検知部材を構成するパルス信号を受信するための受信部材を有する受信装置19が配置されている。
In this example, a moving
即ち、移動体1にはクロック機能を有する制御部(13)が搭載されており、この制御部の基準クロックに対応して一定の時間間隔を持って音波や超音波或いは電波等をパルス発信する発信部材が搭載されている。また、受信装置19には、移動体1から発信されたパルス信号を受信する受信部材、移動体1に搭載された制御部と同期したクロック機能と受信部材で受信したパルス信号を記録する記録機能を制御部が配置されている。そして、位置検知部材(12)は、これらの発信部材及び受信部材を有して構成されている。
That is, the moving
上記した発信部材と受信部材を同期して(基準となるクロックに対応)駆動し、発信部材から発信されたパルス信号を受信部材によって受信し、受信したパルス信号の時間差を計測し、同時に水温を計測する。計測された時間差のデータを液体の水温に対応した伝播速度で補正することで移動体1の移動量を測定することが可能である。そして、測定した移動量を積分することで、移動体1の管路Bに於ける移動位置を検知することが可能である。
The transmitting member and the receiving member are driven synchronously (corresponding to a reference clock), the pulse signal transmitted from the transmitting member is received by the receiving member, the time difference between the received pulse signals is measured, and at the same time the water temperature to measure By correcting the measured time difference data with the propagation speed corresponding to the water temperature of the liquid, it is possible to measure the amount of movement of the moving
上記受信装置19は、管路Bの外部となる該管路Bに配置された弁栓部Cに配置されている。管路Bに於ける受信装置19の配置数は特に限定するものではないが、漏洩を検知すべき管路Bの両端部には設置しておくことが好ましく、検知すべき管路Bの長さに応じて適宜配置数を設定することが好ましい。
The receiving
各弁栓部Cには管路Bに混入した空気を抜く機能と液体の漏れを防ぐ機能を有する弁18が設けられており、管路Bの内部に巻き込まれ弁栓部Cの頂部に溜まった空気を放出し得るように構成されている。そして、選択された弁栓部Cの弁18の蓋体の内側に小型マイク19aを設けると共に、該小型マイク19aと受信装置19が通信線19bによって接続されている。
Each valve plug portion C is provided with a
このため、受信装置19を配置した弁栓部Cの弁18を開放して溜まった空気を放出して圧力を持った液体によって満たすことで、移動体1に搭載した発信部材から発信されたパルス信号を小型マイク19aによって集音することが可能である。また、集音した音を通信線19bを介して受信装置19に伝えることで、制御部に記録することが可能である。
Therefore, by opening the
従って、管路B内を移動する移動体1からパルス信号を発信し、このパルス信号を受信装置19で受信し、移動体1の管路内を移動する過程で発信したパルス信号の時間差を検出することで、移動位置を検知することが可能である。
Therefore, a pulse signal is transmitted from the moving
本発明の漏洩検知装置と漏洩検知方法は、圧力を持った液体が流通する管路であれば、水用の管路、油用の管路に利用することが可能である。 The leakage detection device and leakage detection method of the present invention can be applied to water pipelines and oil pipelines as long as they are pipelines through which a liquid having pressure flows.
A 漏洩検知装置
B 管路
C 弁栓部
1、2 移動体
1a、2a 本体
1b、2b キャップ
1c、2c 収容空間
2d 取付部
2e フランジ
3 比重調整部材
3a、3b 端部
10a、11a 集音マイク
10b、11b 録音機
12 位置検知部材
12a ジャイロ
12b 加速度センサー
13 制御部
14 電源
18 弁
19 受信装置
19a 小型マイク
19b 通信線
20 鋳鉄管
21 挿入部材
22 捕集部材
25 漏洩部
29 線
30、31 音レベル線
30a、31a 頂部
A leakage detection device B pipe line C
Claims (6)
圧力を持った液体が流通する際に移動方向上流側に配置した上流側に指向させた第1の集音部材及び第1の集音部材から下流側に離隔させて配置した下流側に指向させた第2の集音部材によって該液体を介して伝達された音を集音記録すると共に管路内に於ける移動位置を検知し得るように構成された移動体を、管路内を流通する液体と共に該管路の略中心に沿って移動させ、該移動体の移動過程で記録した液体を介して伝達された音の二つの音データと、検知した移動体の管路内に於ける移動位置と、によって、管路に於ける漏洩位置を検知することを特徴とする漏洩検知方法。 A leak detection method for detecting a leak in a pipeline through which a liquid with pressure flows, comprising:
A first sound collecting member arranged upstream in the moving direction and directed toward the upstream side when the liquid having pressure flows through; A moving body configured to collect and record the sound transmitted through the liquid by the second sound collecting member and to detect the movement position in the pipeline is circulated in the pipeline. Two sound data of the sound transmitted through the liquid which is moved along with the liquid along the approximate center of the pipeline and recorded during the moving process of the moving body, and the detected movement of the moving body in the pipeline A leak detection method, characterized by detecting the location of a leak in a pipeline according to the location and the location of the leak.
外径が管路の内径よりも小さく、且つ内部に、移動方向上流側に配置されて液体が管路内を流通する際に該液体を介して伝達された音を集音する移動方向上流側に対する指向性を有する第1の集音部材及び該第1の集音部材が集音した音を記録する第1の記録部材と、前記第1の集音部材から離隔させて移動方向下流側に配置されて液体が管路内を流通する際に該液体を介して伝達された音を集音する移動方向下流側に対する指向性を有する第2の集音部材及び該第2の集音部材が集音した音を記録する第2の記録部材と、管路内に於ける移動位置を検知するための位置検知部材と、が配置され且つ管路の内部を液体と共に移動する移動体を有することを特徴とする漏洩検知装置。 A leakage detection device for detecting leakage in a pipeline through which a liquid with pressure flows,
An outer diameter is smaller than the inner diameter of the pipe, and it is arranged inside the pipe on the upstream side in the moving direction to collect sound transmitted through the liquid when the liquid flows through the pipe. a first sound collecting member having a directivity toward and a first recording member for recording the sound collected by the first sound collecting member; a second sound collecting member arranged to collect sound transmitted through the liquid when the liquid circulates in the pipeline and having directivity toward the downstream side in the moving direction; and the second sound collecting member Having a moving body in which a second recording member for recording collected sound and a position detection member for detecting a movement position in the pipeline are arranged and which moves together with the liquid inside the pipeline. A leakage detection device characterized by:
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