JP7441122B2 - Gas leak detection device and gas leak detection method - Google Patents

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本発明は、ガス漏洩検知装置及びガス漏洩検知方法に関するものである。 The present invention relates to a gas leak detection device and a gas leak detection method.

ガス漏洩検知装置としては、車両にレーザ式ガスセンサを搭載し、車両で走行しながら路面上にレーザを照射して、路面上でのガス漏洩の有無を検知する検知装置がある(例えば、特許文献1参照)。 As a gas leak detection device, there is a detection device that detects the presence or absence of gas leakage on the road surface by installing a laser gas sensor in a vehicle and irradiating a laser onto the road surface while the vehicle is running (for example, Patent Document (see 1).

特開2009-42965号公報JP2009-42965A

特許文献1の検知装置では、車両を使ってガス漏洩検知を実施するが、レーザを路面上の一地点に照射するものであるため、ガスの漏洩を検知できる検知範囲が狭かった。 The detection device disclosed in Patent Document 1 uses a vehicle to detect gas leakage, but because it irradiates a laser onto a single point on the road surface, the detection range in which gas leakage can be detected is narrow.

本発明は、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くすることを目的とする。 An object of the present invention is to widen the detection range in which gas leakage can be detected.

第1態様に係るガス漏洩検知装置は、レーザを照射する照射部と、前記照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する拡張部と、前記拡張部で拡張されたレーザを受光する受光部と、前記照射部、前記拡張部及び前記受光部を、前記一方向に対する直交方向へ移動させる移動部と、を備える。 The gas leak detection device according to the first aspect includes an irradiation unit that irradiates a laser, an expansion unit that expands the laser irradiated from the irradiation unit in one direction, and a light reception unit that receives the laser expanded by the expansion unit. and a moving section that moves the irradiating section, the expanding section, and the light receiving section in a direction orthogonal to the one direction.

このように、第1態様の構成では、拡張部が、照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張し、移動部が、照射部、拡張部及び受光部を一方向に対する直交方向へ移動させるので、検知範囲が帯状に形成される。このため、照射部から照射されたレーザを拡張せずに移動部が照射部、拡張部及び受光部を移動させる構成に比べ、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。また、第1態様の構成によれば、照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張し、移動部が照射部、拡張部及び受光部を一方向へ移動させる構成に比べ、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。 As described above, in the configuration of the first aspect, the expansion section expands the laser irradiated from the irradiation section in one direction, and the moving section moves the irradiation section, the expansion section, and the light receiving section in a direction perpendicular to the one direction. Therefore, the detection range is formed in a band shape. Therefore, compared to a configuration in which the moving section moves the irradiating section, the expanding section, and the light receiving section without expanding the laser irradiated from the irradiating section, the detection range in which gas leakage can be detected can be widened. Further, according to the configuration of the first aspect, gas leakage is reduced compared to a configuration in which the laser irradiated from the irradiation part is expanded in one direction and the moving part moves the irradiation part, the expansion part, and the light receiving part in one direction. The detection range that can be detected can be widened.

第2態様に係るガス漏洩検知装置では、前記拡張部は、前記照射部からのレーザを前記一方向に沿って走査して、当該一方向へ拡張する走査部である。 In the gas leak detection device according to the second aspect, the expansion section is a scanning section that scans the laser from the irradiation section along the one direction and expands in the one direction.

このように、第2態様の構成では、走査部が、照射部からのレーザを一方向に沿って走査して、一方向へ拡張するので、走査する幅や角度を変えることで、拡張幅を調整できる。このため、検知範囲の調整が容易となる。 In this way, in the configuration of the second aspect, the scanning section scans the laser from the irradiation section along one direction and expands it in one direction, so by changing the scanning width and angle, the expansion width can be increased. Can be adjusted. Therefore, the detection range can be easily adjusted.

第2態様の走査部としては、第3態様に記載されるように、回転するポリゴンミラーを有する構成とすることができる。 As described in the third aspect, the scanning section of the second aspect may have a configuration including a rotating polygon mirror.

第4態様に係るガス漏洩検知装置では、前記拡張部は、前記照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する光学素子である。 In the gas leak detection device according to the fourth aspect, the expansion section is an optical element that expands the laser beam irradiated from the irradiation section in one direction.

このように、第4態様の構成では、光学素子が、照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する。このため、拡張部を駆動しなくても、レーザを拡張できる。 In this way, in the configuration of the fourth aspect, the optical element expands the laser beam irradiated from the irradiation section in one direction. Therefore, the laser can be expanded without driving the expansion section.

第4態様の光学素子としては、第5態様に記載されるように、平凹シリンドリカルレンズを用いることができる。 As the optical element of the fourth aspect, a plano-concave cylindrical lens can be used as described in the fifth aspect.

第6態様に係るガス漏洩検知方法は、レーザを照射する照射部と、前記照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する拡張部と、前記拡張部で拡張されたレーザを受光する受光部と、を備えるガス漏洩検知器を、前記一方向に対する直交方向へ移動させてガスの漏洩を検知する。 A gas leakage detection method according to a sixth aspect includes: an irradiation section that irradiates a laser; an expansion section that expands the laser beam irradiated from the irradiation section in one direction; and a light reception section that receives the laser beam expanded by the expansion section. A gas leak detector comprising: is moved in a direction perpendicular to the one direction to detect gas leakage.

このように、第6態様の方法では、照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する拡張部を有するガス漏洩検知器を、一方向に対する直交方向へ移動させるので、検知範囲が帯状に形成される。このため、拡張部を有さないガス漏洩検知器も用いて検知する場合に比べ、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。また、第6態様の方法によれば、ガス漏洩検知器を一方向へ移動させる構成に比べ、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。 As described above, in the method of the sixth aspect, the gas leak detector having the expansion part that expands the laser irradiated from the irradiation part in one direction is moved in a direction perpendicular to the one direction, so that the detection range is formed in a band shape. be done. Therefore, the detection range in which gas leakage can be detected can be expanded compared to the case where a gas leakage detector without an expansion part is also used for detection. Further, according to the method of the sixth aspect, the detection range in which gas leakage can be detected can be expanded compared to a configuration in which the gas leakage detector is moved in one direction.

本発明は、上記構成としたので、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできるという優れた効果を有する。 Since the present invention has the above configuration, it has the excellent effect of widening the detection range in which gas leakage can be detected.

第1実施形態に係るガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas leak detection device according to a first embodiment. メタンの光吸収スペクトルを示す線図である。FIG. 2 is a diagram showing a light absorption spectrum of methane. 第1実施形態に係るガス漏洩検知装置において、照射対象へレーザが照射された状態を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which an irradiation target is irradiated with a laser in the gas leak detection device according to the first embodiment. 図3における4A部分の拡大図である。4A is an enlarged view of a portion 4A in FIG. 3. FIG. レーザ照射部から照射されたレーザを拡張しなかった場合の検知範囲を示す図である。It is a figure which shows the detection range when the laser irradiated from the laser irradiation part is not extended. ガス漏洩検知器を走査方向へ移動させた場合の検知範囲を示す図である。It is a figure which shows the detection range when a gas leak detector is moved in a scanning direction. 第1実施形態に係るガス漏洩検知装置の検知範囲を示す図である。It is a figure showing the detection range of the gas leak detection device concerning a 1st embodiment. 第2実施形態に係るガス漏洩検知装置の構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a gas leak detection device according to a second embodiment. 第2実施形態に係るガス漏洩検知装置の平凹シリンドリカルレンズの構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing the composition of the plano-concave cylindrical lens of the gas leak detection device concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係るガス漏洩検知装置において、照射対象へレーザが照射された状態を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a state in which a laser is irradiated onto an irradiation target in a gas leakage detection device according to a second embodiment.

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
《第1実施形態》
(ガス漏洩検知装置10)
まず、第1実施形態に係るガス漏洩検知装置10の構成を説明する。図1は、第1実施形態に係るガス漏洩検知装置10の構成を示す概略図である。なお、各図では、ガス漏洩検知装置10の構成を模式的に示しており、各構成部同士の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。また、各図の「○」の中に「・」が記載された記号は、紙面に対して直交する方向へ向かう矢印を意味する。
An example of an embodiment according to the present invention will be described below based on the drawings.
《First embodiment》
(Gas leak detection device 10)
First, the configuration of the gas leak detection device 10 according to the first embodiment will be explained. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a gas leak detection device 10 according to the first embodiment. Note that each figure schematically shows the configuration of the gas leak detection device 10, and the dimensional ratio of each component may differ from the actual dimensional ratio. Further, in each figure, a symbol with a ``•'' inside an ◯ indicates an arrow pointing in a direction perpendicular to the plane of the paper.

図1に示されるガス漏洩検知装置10は、ガスの漏洩を検知する装置である。具体的には、ガス漏洩検知装置10は、ガスが収容されたガス収容部からのガスの漏洩を検知する。検知の対象となるガスとしては、メタン(具体的には、メタンを主成分とする都市ガス)が挙げられる。 A gas leak detection device 10 shown in FIG. 1 is a device that detects gas leaks. Specifically, the gas leak detection device 10 detects a leak of gas from a gas storage section in which gas is stored. Examples of the gas to be detected include methane (specifically, city gas whose main component is methane).

なお、検知の対象となるガスとしては、メタンに限られず、メタン以外炭化水素(例えば、ブタン、プロパン等)を含むものであってもよい。さらに、ガスとしては、前述のものに限られず、一酸化炭素、硫化水素、塩化水素、その他の気体を含むものであってもよい。 Note that the gas to be detected is not limited to methane, and may include hydrocarbons other than methane (for example, butane, propane, etc.). Further, the gas is not limited to those mentioned above, and may include carbon monoxide, hydrogen sulfide, hydrogen chloride, and other gases.

前述の「ガス収容部」としては、ガスが流通するガス配管、及びガスが貯留されたガスタンクなどが挙げられる。なお、ガス収容部としては、前述のものに限られず、ガスが収容された収容部であればよい。 Examples of the above-mentioned "gas storage section" include gas pipes through which gas flows, gas tanks in which gas is stored, and the like. Note that the gas accommodating portion is not limited to the one described above, and may be any accommodating portion in which gas is accommodated.

前述の「ガスの漏洩を検知する」とは、ガスの漏洩の有無を特定することであるが、「ガスの漏洩を検知する」には、ガスが漏洩している箇所、漏洩したガスの濃度、及び漏洩したガスの分布の広がり等を特定することが含まれていてもよい。 ``Detecting a gas leak'' mentioned above means identifying the presence or absence of a gas leak, but ``detecting a gas leak'' requires identifying the location where the gas is leaking and the concentration of the leaked gas. , and the spread of the leaked gas distribution.

ガス漏洩検知装置10は、具体的には、図1に示されるように、ガス漏洩検知器11と、移動機構50と、操作部60と、を備えている。ガス漏洩検知器11は、ガス漏洩検知装置10において、ガス漏洩の検知を担う主要部である。具体的には、ガス漏洩検知器11は、筐体12と、レーザ照射部20と、走査部30と、レーザ受光部40と、提示部80と、を有している。 Specifically, the gas leak detection device 10 includes a gas leak detector 11, a moving mechanism 50, and an operating section 60, as shown in FIG. The gas leak detector 11 is a main part in the gas leak detection device 10 that is responsible for detecting gas leaks. Specifically, the gas leak detector 11 includes a housing 12 , a laser irradiation section 20 , a scanning section 30 , a laser light receiving section 40 , and a presentation section 80 .

以下、ガス漏洩検知装置10の各部(筐体12、レーザ照射部20、走査部30、レーザ受光部40、提示部80、移動機構50及び操作部60)の構成を説明する。 Hereinafter, the configuration of each part of the gas leakage detection device 10 (the housing 12, the laser irradiation part 20, the scanning part 30, the laser light receiving part 40, the presentation part 80, the moving mechanism 50, and the operation part 60) will be explained.

(ガス漏洩検知器11)
(筐体12)
筐体12は、図1に示されるように、レーザ照射部20、走査部30、及びレーザ受光部40等の構成部を収容する箱体(ケーシング)である。筐体12の内部には、各構成部を支持する支持体(図示省略)が設けられている。また、筐体12は、レーザ照射部20からのレーザ、及びレーザ受光部40に向かう反射光を通過させる開口(図示省略)、又は、当該レーザ及び当該反射光を透過する透過部(図示省略)を有している。なお、各図では、レーザ照射部20からのレーザが符号L1にて示され、レーザ受光部40に向かう反射光が符号L2にて示されている。
(Gas leak detector 11)
(Case 12)
As shown in FIG. 1, the housing 12 is a box (casing) that houses components such as the laser irradiation section 20, the scanning section 30, and the laser light receiving section 40. A support (not shown) is provided inside the housing 12 to support each component. The housing 12 also has an opening (not shown) that allows the laser from the laser irradiation unit 20 and the reflected light directed toward the laser receiver 40 to pass through, or a transmission part (not shown) that allows the laser and the reflected light to pass through. have. In each figure, the laser from the laser irradiation section 20 is indicated by the symbol L1, and the reflected light directed toward the laser light receiving section 40 is indicated by the symbol L2.

(レーザ照射部20)
図1に示されるレーザ照射部20は、特許請求の範囲における照射部の一例である。このレーザ照射部20は、レーザを照射する機能を有している。具体的には、レーザ照射部20は、図3に示されるように、照射対象28へ向けて赤外線レーザ(すなわち、赤外領域の波長を有するレーザ)を照射する。照射対象28は、レーザ照射部20がレーザを照射する対象である。例えば、ガス漏洩検知装置10が、地中に埋められたガス配管からのガスの漏洩を検知する場合には、地面が照射対象28となる。
(Laser irradiation section 20)
The laser irradiation unit 20 shown in FIG. 1 is an example of the irradiation unit in the claims. This laser irradiation unit 20 has a function of irradiating laser. Specifically, the laser irradiation unit 20 irradiates an infrared laser (that is, a laser having a wavelength in the infrared region) toward the irradiation target 28, as shown in FIG. The irradiation target 28 is a target to which the laser irradiation unit 20 irradiates the laser beam. For example, when the gas leak detection device 10 detects a gas leak from a gas pipe buried underground, the ground becomes the irradiation target 28.

レーザ照射部20は、さらに具体的には、近赤外領域の波長(およそ0.7μm以上2.5μm未満)又は、中赤外領域の波長(およそ2.5μm以上4μm未満)を有するレーザを出射する。さらに言えば、レーザ照射部20は、以下のように、検知対象であるメタンの光吸収スペクトルに応じた波長のレーザを照射する。 More specifically, the laser irradiation unit 20 uses a laser having a wavelength in the near-infrared region (approximately 0.7 μm or more and less than 2.5 μm) or a wavelength in the mid-infrared region (approximately 2.5 μm or more and less than 4 μm). Emits light. More specifically, the laser irradiation unit 20 irradiates a laser beam with a wavelength corresponding to the optical absorption spectrum of methane to be detected, as described below.

ここで、メタンの光吸収スペクトルは、図2に示されるように、1μmから5μmまでの波長の範囲において、波長3.3(μm)付近で吸収率が最も高い。そこで、レーザ照射部20は、一例として、波長3.3(μm)付近の波長を有するレーザを照射する。なお、メタンの光吸収スペクトルは、波長1.6(μm)付近でも相対的に高くなっているため、レーザ照射部20は、波長1.6(μm)付近の波長を有するレーザを照射する構成であってもよい。 Here, as shown in FIG. 2, the optical absorption spectrum of methane has the highest absorption rate near the wavelength of 3.3 (μm) in the wavelength range from 1 μm to 5 μm. Therefore, the laser irradiation section 20 irradiates the laser with a wavelength of around 3.3 (μm), for example. Note that the optical absorption spectrum of methane is relatively high even near the wavelength of 1.6 (μm), so the laser irradiation section 20 is configured to irradiate a laser having a wavelength of around 1.6 (μm). It may be.

このように、レーザ照射部20は、検知対象であるガスの光吸収スペクトルに応じた波長のレーザを照射する。したがって、メタン以外のガスを検知対象とする場合には、当該ガスの光吸収スペクトルにおいて、吸収率が相対的に高い波長のレーザを照射するように構成される。 In this way, the laser irradiation unit 20 irradiates a laser beam with a wavelength corresponding to the optical absorption spectrum of the gas to be detected. Therefore, when a gas other than methane is to be detected, the sensor is configured to irradiate a laser with a wavelength that has a relatively high absorption rate in the light absorption spectrum of the gas.

(走査部30)
図3に示される走査部30は、特許請求の範囲における拡張部の一例であり、特許請求の範囲における走査部の一例である。
(Scanning section 30)
The scanning section 30 shown in FIG. 3 is an example of an extended section in the scope of the claims, and an example of the scanning section in the scope of the claims.

走査部30は、図3に示されるように、レーザ照射部20から照射されたレーザを予め定められた走査方向(図中のX方向)に沿って走査して、当該走査方向へ拡張する。走査方向は、特許請求の範囲における一方向の一例である。 As shown in FIG. 3, the scanning unit 30 scans the laser irradiated from the laser irradiation unit 20 along a predetermined scanning direction (X direction in the figure) and expands the laser beam in the scanning direction. The scanning direction is an example of one direction in the claims.

走査部30は、具体的には、図3に示されるように、ポリゴンミラー32(回転多面鏡)と、駆動部34と、を有している。ポリゴンミラー32は、平面視にて、正多角形状に形成されている。ポリゴンミラー32の外周面(外側面)には、反射面33が形成されている。 Specifically, the scanning unit 30 includes a polygon mirror 32 (rotating polygon mirror) and a driving unit 34, as shown in FIG. The polygon mirror 32 is formed into a regular polygonal shape when viewed from above. A reflective surface 33 is formed on the outer peripheral surface (outer surface) of the polygon mirror 32 .

走査部30では、ポリゴンミラー32が駆動部34によって、図3における反時計回り方向へ回転駆動される。これにより、ポリゴンミラー32が、レーザ照射部20から照射されたレーザを走査方向に沿って走査して、当該走査方向へ拡張する。 In the scanning section 30, the polygon mirror 32 is rotationally driven in the counterclockwise direction in FIG. 3 by the driving section 34. Thereby, the polygon mirror 32 scans the laser irradiated from the laser irradiation unit 20 along the scanning direction and expands it in the scanning direction.

具体的には、図4に示されるように、ポリゴンミラー32の接線に沿って、レーザ照射部20からレーザが照射される。すなわち、平面視にて、ポリゴンミラー32の特定の回転位置における反射面33Aに沿った方向に、レーザ照射部20からレーザが照射される。このときのレーザは、符号L1Aの位置に照射される。そして、ポリゴンミラー32の回転により、反射面33Aが符号33Bの位置に移動しながら、レーザが反射されることで、レーザは、符号L1Aの位置から符号L1Bの位置までの範囲で照射される。このため、ポリゴンミラー32の多角形の外角の2倍の角度の範囲でレーザが走査される。 Specifically, as shown in FIG. 4, a laser beam is irradiated from the laser irradiation section 20 along a tangent to the polygon mirror 32. That is, in plan view, the laser irradiation section 20 irradiates the laser in a direction along the reflective surface 33A at a specific rotational position of the polygon mirror 32. The laser at this time is irradiated to the position L1A. Then, as the polygon mirror 32 rotates, the reflective surface 33A moves to the position 33B, and the laser is reflected, so that the laser beam is irradiated in the range from the position L1A to the position L1B. Therefore, the laser scans an angle range twice as large as the outer angle of the polygon of the polygon mirror 32.

(レーザ受光部40及び提示部80)
図3に示されるレーザ受光部40は、特許請求の範囲における受光部の一例である。レーザ受光部40は、図3に示されるように、走査部30で拡張されたレーザを受光する。具体的には、レーザ受光部40は、走査部30で拡張された後、照射対象28で反射し、筐体12の開口(図示省略)又は透過部(図示省略)を通じて筐体12内部に進入した反射光を受光する。
(Laser light receiving section 40 and presentation section 80)
The laser light receiving section 40 shown in FIG. 3 is an example of the light receiving section in the claims. The laser light receiving section 40 receives the laser beam expanded by the scanning section 30, as shown in FIG. Specifically, after being expanded by the scanning unit 30, the laser light receiving unit 40 is reflected by the irradiation target 28, and enters the inside of the housing 12 through an opening (not shown) or a transparent part (not shown) of the housing 12. It receives the reflected light.

なお、本実施形態では、レーザ受光部40がレーザ照射部20と別体で設けられていたが、これに限られず、レーザ受光部40とレーザ照射部20とが一体で形成される構成であってもよい。 Note that in the present embodiment, the laser light receiving section 40 is provided separately from the laser irradiating section 20, but the present invention is not limited to this, and the laser light receiving section 40 and the laser irradiating section 20 may be formed integrally. It's okay.

ガス漏洩検知装置10では、前述のようにレーザ受光部40が反射光を受光することで、レーザの吸収の有無を検知することで、ガスの存在を検知し、ガスの漏洩を検知する。このように、ガス漏洩検知装置10では、所謂レーザ吸収分光法(LAS)により、ガスの漏洩を検知する。 In the gas leak detection device 10, the presence of gas is detected by detecting the presence or absence of laser absorption by the laser light receiving unit 40 receiving reflected light as described above, thereby detecting gas leakage. In this manner, the gas leakage detection device 10 detects gas leakage using so-called laser absorption spectroscopy (LAS).

図1に示される提示部80は、外部(ガス漏洩検知装置10の使用者)に対して、検知結果を提示する。具体的には、提示部80は、一例として、ガスの漏洩が有ることを検知した場合に、アラームを鳴らすことで、外部へ検知結果を提示してもよい。また、提示部80は、筐体12等に設けられた表示画面に、ガスの漏洩の有無を表示することで、外部へ検知結果を提示してもよい。なお、提示部80は、表示画面への表示による提示と、アラームによる提示とを組み合わせてもよい。また、提示部80は、他の提示手段により外部へ検知結果を提示してもよい。 The presentation unit 80 shown in FIG. 1 presents the detection results to the outside (the user of the gas leak detection device 10). Specifically, for example, when the presentation unit 80 detects that there is a gas leak, it may present the detection result to the outside by sounding an alarm. Further, the presentation unit 80 may present the detection results to the outside by displaying the presence or absence of gas leakage on a display screen provided on the housing 12 or the like. Note that the presentation unit 80 may combine presentation by display on a display screen and presentation by an alarm. Further, the presentation unit 80 may present the detection results to the outside using other presentation means.

(移動機構50及び操作部60)
図1に示される移動機構50は、特許請求の範囲における移動部の一例である。移動機構50は、レーザ照射部20、走査部30及びレーザ受光部40を、走査方向(図中のX方向)に対する直交方向(図中のY方向)へ移動させる機構である。具体的には、移動機構50は、ガス漏洩検知器11を直交方向へ移動させることで、ガス漏洩検知器11の筐体12に収容された構成部を一体に直交方向へ移動させる。
(Movement mechanism 50 and operation unit 60)
The moving mechanism 50 shown in FIG. 1 is an example of a moving unit in the claims. The moving mechanism 50 is a mechanism that moves the laser irradiation unit 20, the scanning unit 30, and the laser light receiving unit 40 in a direction (Y direction in the figure) orthogonal to the scanning direction (X direction in the figure). Specifically, the moving mechanism 50 moves the components housed in the housing 12 of the gas leak detector 11 in the orthogonal direction together by moving the gas leak detector 11 in the orthogonal direction.

移動機構50は、具体的には、ガス漏洩検知器11が搭載され、駆動源により直交方向へ移動する移動体で構成されている。当該移動体は、具体的には、一例として、操作部60と通じて入力された移動指示に基づき、駆動源により直交方向へ自走する台車で構成されている。なお、当該移動体としては、運転者(操作者)によって運転操作がなされる車両又はモビリティロボット(例えば、セグウェイ(登録商標))であってもよい。なお、移動機構50としては、ガス漏洩検知器11を直交方向へ移動させる機構であれば、前述以外の機構を用いてもよい。 Specifically, the moving mechanism 50 includes a moving body on which the gas leak detector 11 is mounted and moves in an orthogonal direction by a drive source. Specifically, as an example, the movable body is constituted by a cart that is self-propelled in an orthogonal direction by a drive source based on a movement instruction inputted through the operation unit 60. Note that the mobile object may be a vehicle or a mobility robot (for example, a Segway (registered trademark)) operated by a driver (operator). Note that as the moving mechanism 50, any mechanism other than those described above may be used as long as it moves the gas leak detector 11 in the orthogonal direction.

(ガス漏洩検知装置10を用いたガス漏洩検知方法)
次に、ガス漏洩検知装置10を用いたガス漏洩検知方法を説明する。
(Gas leak detection method using gas leak detection device 10)
Next, a gas leak detection method using the gas leak detection device 10 will be explained.

ガス漏洩検知方法は、一例として、配置工程と、移動工程と、提示工程と、を有している。配置工程では、レーザ照射部20からのレーザが照射対象28に照射される位置に、ガス漏洩検知装置10を配置する。例えば、ガス漏洩検知装置10が、地中に埋められたガス配管からのガスの漏洩を検知する場合には、照射対象28としての地面の上に、ガス漏洩検知装置10を配置する。 The gas leak detection method includes, for example, a placement step, a movement step, and a presentation step. In the placement step, the gas leak detection device 10 is placed at a position where the laser beam from the laser irradiation unit 20 is irradiated onto the irradiation target 28 . For example, when the gas leak detection device 10 detects a gas leak from a gas pipe buried underground, the gas leak detection device 10 is placed above the ground as the irradiation target 28.

次に、移動工程では、レーザ照射部20と、走査部30と、レーザ受光部40と、を有するガス漏洩検知器11を、移動機構50により、直交方向へ移動させる。具体的には、ガス漏洩検知装置10の使用者が、操作部60と通じて移動指示を入力する。これにより、ガス漏洩検知器11を搭載した移動機構50としての台車が、駆動源により直交方向へ自走する。 Next, in the moving step, the gas leak detector 11 having the laser irradiation section 20, the scanning section 30, and the laser light receiving section 40 is moved in the orthogonal direction by the moving mechanism 50. Specifically, the user of the gas leak detection device 10 inputs a movement instruction through the operation unit 60. Thereby, the cart serving as the moving mechanism 50 on which the gas leak detector 11 is mounted is self-propelled in the orthogonal direction by the drive source.

次に、提示工程では、ガス漏洩検知器11の提示部80が、外部(ガス漏洩検知装置10の使用者)に対して、検知結果を提示する。具体的には、提示部80は、一例として、ガスの漏洩が有ることを検知した場合に、アラームを鳴らすことで、外部へ検知結果を提示してもよい。また、提示部80は、筐体12等に設けられた表示画面に、ガスの漏洩の有無を表示することで、外部へ検知結果を提示してもよい。なお、提示部80は、表示画面への表示による提示と、アラームによる提示とを組み合わせてもよい。 Next, in the presentation step, the presentation section 80 of the gas leak detector 11 presents the detection result to the outside (the user of the gas leak detection device 10). Specifically, for example, when it is detected that there is a gas leak, the presentation unit 80 may present the detection result to the outside by sounding an alarm. Furthermore, the presentation unit 80 may present the detection results to the outside by displaying the presence or absence of gas leakage on a display screen provided on the housing 12 or the like. Note that the presentation unit 80 may combine presentation by display on a display screen and presentation by an alarm.

(移動工程の変形例)
前述の移動工程では、駆動源を有する移動機構50により、ガス漏洩検知器11を直交方向へ移動させていたが、これに限られない。移動工程では、例えば、ガス漏洩検知器11が搭載された台車を、人力により直交方向へ押すことで、移動させてもよい。また、ガス漏洩検知器11が搭載された自転車等の車両を人力により直交方向へ移動させてもよい。さらに、ガス漏洩検知器11を使用者が、手で持ったり、身に着けたりして、直交方向へ移動させてもよい。
(Modified example of moving process)
In the above-mentioned moving process, the gas leak detector 11 was moved in the orthogonal direction by the moving mechanism 50 having a drive source, but the present invention is not limited to this. In the moving step, for example, the cart on which the gas leak detector 11 is mounted may be moved by manually pushing it in an orthogonal direction. Alternatively, a vehicle such as a bicycle on which the gas leak detector 11 is mounted may be moved in the orthogonal direction by human power. Furthermore, the user may hold the gas leak detector 11 in his hand or wear it on his body and move it in the orthogonal direction.

(ガス漏洩検知装置10の作用効果)
ガス漏洩検知装置10では、前述のように、走査部30が、レーザ照射部20から照射されたレーザを走査方向(図中のX方向)へ拡張し、移動機構50がガス漏洩検知器11を、走査方向に対する直交方向(図中のY方向)へ移動させる(図3参照)。
(Effects of gas leak detection device 10)
In the gas leak detection device 10, as described above, the scanning section 30 expands the laser irradiated from the laser irradiation section 20 in the scanning direction (X direction in the figure), and the moving mechanism 50 moves the gas leak detector 11. , in a direction perpendicular to the scanning direction (Y direction in the figure) (see FIG. 3).

ここで、レーザ照射部20から照射されたレーザを拡張せずに、移動機構50がガス漏洩検知器11を予め定められた移動方向(図中のY方向)へ移動させる構成(以下、「第1構成」という)では、図5に示されるように、レーザL1が点状とされ、検知範囲(図中の二点鎖線A1部分)が線状に形成される。 Here, the moving mechanism 50 moves the gas leak detector 11 in a predetermined moving direction (the Y direction in the figure) without expanding the laser irradiated from the laser irradiating unit 20 (hereinafter referred to as "first direction"). 1 configuration), as shown in FIG. 5, the laser L1 is dotted, and the detection range (the portion indicated by the two-dot chain line A1 in the figure) is formed linearly.

また、レーザ照射部20から照射されたレーザを走査方向(図中のX方向)へ拡張し、移動機構50がガス漏洩検知器11を走査方向へ移動させる構成(以下、「第2構成」という)においても、図6に示されるように、検知範囲(図中の二点鎖線A2部分)が線状に形成される。 In addition, a configuration (hereinafter referred to as "second configuration") in which the laser irradiated from the laser irradiation unit 20 is extended in the scanning direction (X direction in the figure) and the moving mechanism 50 moves the gas leak detector 11 in the scanning direction is also available. ), as shown in FIG. 6, the detection range (the portion indicated by the two-dot chain line A2 in the figure) is formed linearly.

これに対して、ガス漏洩検知装置10では、前述のように、レーザ照射部20から照射されたレーザを走査方向(図中のX方向)へ拡張し、移動機構50がガス漏洩検知器11を直交方向(図中のY方向)へ移動させるので、図7に示されるように、検知範囲(図中の二点鎖線A3部分)が帯状に形成される。このため、第1構成及び第2構成に比べ、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。 On the other hand, in the gas leak detection device 10, as described above, the laser irradiated from the laser irradiation section 20 is expanded in the scanning direction (X direction in the figure), and the moving mechanism 50 moves the gas leak detector 11. Since it is moved in the orthogonal direction (the Y direction in the figure), the detection range (the portion indicated by the two-dot chain line A3 in the figure) is formed in a band shape, as shown in FIG. Therefore, compared to the first configuration and the second configuration, the detection range in which gas leakage can be detected can be widened.

また、本実施形態では、走査部30がポリゴンミラー32を用いて、レーザ照射部20から照射されたレーザを走査方向に沿って走査して、当該走査方向へ拡張するので、ポリゴンミラー32によって、走査する幅や角度を変えることで、拡張幅を調整できる。このため、検知範囲の調整が容易となる。 Furthermore, in this embodiment, the scanning unit 30 uses the polygon mirror 32 to scan the laser irradiated from the laser irradiation unit 20 along the scanning direction and expands it in the scanning direction. The expansion width can be adjusted by changing the scanning width and angle. Therefore, the detection range can be easily adjusted.

《第2実施形態》
次に、第2実施形態(参考形態)に係るガス漏洩検知装置200について説明する。図8は、第2実施形態に係るガス漏洩検知装置200を示す概略図である。なお、各図では、ガス漏洩検知装置200の構成を模式的に示しており、各構成部同士の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。また、第1実施形態と同一の機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。
《Second embodiment》
Next, a gas leak detection device 200 according to a second embodiment ( reference embodiment ) will be described. FIG. 8 is a schematic diagram showing a gas leak detection device 200 according to the second embodiment. Note that each figure schematically shows the configuration of the gas leak detection device 200, and the dimensional ratio of each component may differ from the actual dimensional ratio. Furthermore, parts having the same functions as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

第1実施形態に係るガス漏洩検知装置10では、走査部30によってレーザを拡張していたのに対して、第2実施形態に係るガス漏洩検知装置200では、光学素子を用いてレーザを拡張する。具体的には、ガス漏洩検知装置200は、図8に示されるように、走査部30に替えて、平凹シリンドリカルレンズ230(以下、「レンズ230」という)を備えている。レンズ230は、特許請求の範囲における光学素子の一例である。 In the gas leak detection device 10 according to the first embodiment, the laser is expanded using the scanning unit 30, whereas in the gas leak detection device 200 according to the second embodiment, the laser is expanded using an optical element. . Specifically, as shown in FIG. 8, the gas leak detection device 200 includes a plano-concave cylindrical lens 230 (hereinafter referred to as "lens 230") in place of the scanning section 30. Lens 230 is an example of an optical element in the claims.

レンズ230は、図9及び図10に示されるように、凹面232と、平面234と、を有するシリンドリカルレンズである。具体的には、レンズ230では、凹面232は、レーザ照射部20に対向しており、レーザ照射部20からのレーザが入射される面となっている。平面234は、レーザ照射部20の照射方向の下流側を向いており、凹面232から入射されたレーザを出射する面となっている。ガス漏洩検知装置200では、レンズ230の作用により、凹面232から入射されたレーザが、平面234から拡張されて出射され、照射対象28に照射される。 The lens 230 is a cylindrical lens having a concave surface 232 and a flat surface 234, as shown in FIGS. 9 and 10. Specifically, in the lens 230, the concave surface 232 faces the laser irradiation section 20, and serves as a surface onto which the laser from the laser irradiation section 20 is incident. The plane 234 faces the downstream side in the irradiation direction of the laser irradiation section 20 and serves as a surface from which the laser beam incident from the concave surface 232 is emitted. In the gas leak detection device 200, the laser beam incident through the concave surface 232 is expanded and emitted from the flat surface 234 due to the action of the lens 230, and is irradiated onto the irradiation target 28.

そして、レーザ受光部40は、レンズ230で拡張された後、照射対象28で反射し、筐体12の開口(図示省略)又は透過部(図示省略)を通じて筐体12内部に進入した反射光を受光する。なお、ガス漏洩検知装置200では、レーザ受光部40は、レーザ照射部20と一体に構成されている。 The laser light receiving unit 40 receives reflected light that is expanded by the lens 230, reflected by the irradiation target 28, and enters the inside of the housing 12 through the opening (not shown) or the transparent part (not shown) of the housing 12. Receive light. Note that in the gas leak detection device 200, the laser light receiving section 40 is configured integrally with the laser irradiation section 20.

ガス漏洩検知装置200では、ガス漏洩検知装置10と同様に、レンズ230が、レーザ照射部20から照射されたレーザを予め定められた拡張方向(図中のX方向)へ拡張し、移動機構50がガス漏洩検知器11を、拡張方向に対する直交方向(図中のY方向)へ移動させる。 In the gas leak detection device 200, similarly to the gas leak detection device 10, the lens 230 expands the laser irradiated from the laser irradiation unit 20 in a predetermined expansion direction (X direction in the figure), and moves the moving mechanism 50. moves the gas leak detector 11 in a direction perpendicular to the expansion direction (Y direction in the figure).

また、ガス漏洩検知装置200においても、ガス漏洩検知装置10と同様に、配置工程、移動工程及び提示工程を有するガス漏洩検知方法の実施に用いることができる。 Also, the gas leak detection device 200 can be used to implement a gas leak detection method that includes a placement step, a movement step, and a presentation step, similarly to the gas leak detection device 10.

ガス漏洩検知装置200においても、前述のように、レーザ照射部20から照射されたレーザを拡張方向(図中のX方向)へ拡張し、移動機構50がガス漏洩検知器11を直交方向(図中のY方向)へ移動させるので、検知範囲(図中の二点鎖線部分)が帯状に形成される(図7参照)。このため、第1構成(図5参照)及び第2構成(図6参照)に比べ、ガスの漏洩を検知できる検知範囲を広くできる。 Also in the gas leak detection device 200, as described above, the laser irradiated from the laser irradiation unit 20 is expanded in the expansion direction (X direction in the figure), and the moving mechanism 50 moves the gas leak detector 11 in the orthogonal direction (the X direction in the figure). Since the sensor is moved in the Y direction in the figure, the detection range (indicated by the two-dot chain line in the figure) is formed in a band shape (see FIG. 7). Therefore, compared to the first configuration (see FIG. 5) and the second configuration (see FIG. 6), the detection range in which gas leakage can be detected can be widened.

また、本実施形態では、光学素子であるレンズ230によって、レーザを拡張するので、駆動しなくても、レーザを拡張できる。 Furthermore, in this embodiment, since the laser is expanded by the lens 230, which is an optical element, the laser can be expanded without being driven.

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications, changes, and improvements can be made without departing from the spirit thereof. For example, the modified examples shown above may be configured by combining a plurality of them as appropriate.

10 ガス漏洩検知装置
11 ガス漏洩検知器
20 レーザ照射部(照射部の一例)
30 走査部(拡張部の一例)
32 ポリゴンミラー
40 レーザ受光部(受光部の一例)
50 移動機構(移動部の一例)
200 ガス漏洩検知装置
230 平凹シリンドリカルレンズ(光学素子の一例)
10 Gas leak detection device 11 Gas leak detector 20 Laser irradiation part (an example of irradiation part)
30 Scanning section (example of extension section)
32 Polygon mirror 40 Laser light receiving part (an example of a light receiving part)
50 Moving mechanism (an example of a moving part)
200 Gas leak detection device 230 Plano-concave cylindrical lens (an example of an optical element)

Claims (3)

レーザを照射対象に向けて照射する照射部と、
前記照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する拡張部と、
前記拡張部で拡張されて前記照射対象から反射したレーザを受光する受光部と、
前記照射部、前記拡張部及び前記受光部を、前記一方向に対する直交方向へ移動させる移動部と、を備え、
前記拡張部は、回転しながら前記照射部からのレーザを前記一方向に沿って走査して、前記一方向へ拡張するポリゴンミラーであって、
前記受光部は、前記ポリゴンミラーによって前記一方向に拡張されて前記照射対象から反射したレーザを直接受光する、
ガス漏洩検知装置。
an irradiation unit that irradiates a laser toward an irradiation target ;
an expansion part that expands the laser irradiated from the irradiation part in one direction;
a light receiving section that receives the laser expanded by the expansion section and reflected from the irradiation target ;
a moving unit that moves the irradiating unit, the expanding unit, and the light receiving unit in a direction perpendicular to the one direction,
The expansion part is a polygon mirror that expands in the one direction by scanning the laser from the irradiation part along the one direction while rotating,
The light receiving unit directly receives the laser beam expanded in the one direction by the polygon mirror and reflected from the irradiation target.
Gas leak detection device.
前記ポリゴンミラーの回転軸方向は、前記直交方向に沿っている、
請求項1に記載のガス漏洩検知装置。
The rotation axis direction of the polygon mirror is along the orthogonal direction.
The gas leak detection device according to claim 1.
レーザを照射対象に向けて照射する照射部と、
前記照射部から照射されたレーザを一方向へ拡張する拡張部と、
前記拡張部で拡張されて前記照射対象から反射したレーザを受光する受光部と、を備え
前記拡張部は、回転しながら前記照射部からのレーザを前記一方向に沿って走査して、前記一方向へ拡張するポリゴンミラーであって、
前記受光部は、前記ポリゴンミラーによって前記一方向に拡張されて前記照射対象から反射したレーザを直接受光するガス漏洩検知器を、
前記一方向に対する直交方向へ移動させてガスの漏洩を検知する
ガス漏洩検知方法。


an irradiation unit that irradiates a laser toward an irradiation target ;
an expansion part that expands the laser irradiated from the irradiation part in one direction;
a light receiving section that receives the laser that is expanded by the expansion section and reflected from the irradiation target ;
The expansion part is a polygon mirror that expands in the one direction by scanning the laser from the irradiation part along the one direction while rotating,
The light receiving unit includes a gas leak detector that directly receives the laser beam expanded in the one direction by the polygon mirror and reflected from the irradiation target.
detecting gas leakage by moving in a direction perpendicular to the one direction ;
Gas leak detection method.


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