JPH028643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水道管の漏水位置の測定を水道水が
流れている水道管内に直接漏水音センサーを挿
入、移動せしめて行なう水道管の漏水測定法に関
するものである。

従来、地下に埋設されている水道管の漏水を検
知する方法として、コードが接続された水中マイ
クロホンを装着した漏水音センサーを水道管内の
流水中に移動させて漏水音を水中マイクロホンで
検知し、この検知された漏水音をコードにより地
上の測定器に伝送して確認し、コードの水道管内
の長さにより漏水位置を測定する方法がある。

しかしながら、漏水音は、水道管の径及び鉄
管、鉛管、塩化ビニール管等の材質、スケールの
堆積、漏水穴の大小、流水の圧力、地上よりの振
動音等によりその周波数、レベルが異なるもので
ある。

漏水音のレベルが漏水箇所を中心に、急峻なレ
ベル差を示していれば、１個の漏水音センサーで
漏水音を検知し、漏水箇所を測定することは容易
であるが、漏水音のレベルが漏水箇所を中心に広
範囲にレベル差が少ない場合があり、このような
現象を示す漏水箇所よりの漏水音を１個の漏水音
センサーで検知して漏水位置を測定するには困難
であるという欠点があつた。

本発明は、上記従来の欠点を除去するためにな
されたもので、水道管内の水圧と流速のある流水
中に直接所定の間隔を保つて一直線状に第１、第
２の漏水音センサーを配列移動せしめて水道管の
漏水個所よりの漏水音を第１、第２の漏水音セン
サーで検知し、これらの検知された漏水音を第
１、第２の漏水音センサーに接続された信号ケー
ブルにより地上の測定器に伝送して、公知の相関
法を用いて水道管の漏水位置を正確に測定する新
規な水道管の漏水測定法の提供を目的とするもの
である。

以下、本発明を図面により説明する。

第１図は、本発明の一実施例の概略構成を示
し、１は地下に埋設された水道管、２は水道管１
内を矢示の方向に流れている水圧と流速を有する
流水、３は水道管１と連通している既設の仕切
弁、４は仕切弁３と連結された公知のフロート弁
４ａ，４ｂを有する空気弁で、これら仕切弁３と
空気弁４とで分岐栓５が構成される。

信号ケーブル６は、第１、第２のコードを有
し、その比重が流水２の比重とほぼ同等になる様
に比重の軽い例えばエラストマー（比重：0.87）
で外周が被覆された構造のものを使用し、信号ケ
ーブル巻取装置１０に巻回されている。

信号ケーブル巻取装置１０は、第２図に示すよ
うに架台１１に固着された固定軸１２に玉軸受を
介してドラム１３が取付けられ、このドラム１３
に信号ケーブル６が巻回されている。信号ケーブ
ル６の第１、第２のコードの基端は、夫々同一の
第１、第２のチヤージアンプ１４ａ，１４ｂに接
続され、これらのチヤージアンプ１４ａ，１４ｂ
は夫々同一の第１、第２の無線送信機１５ａ，１
５ｂに接続されている。

更に第１、第２の無線送信機１５ａ，１５ｂの
アンテナAT₁，AT₂より後述の漏水音信号が公
知の相関器（図示せず）に送信されるようになつ
ており、これらの第１、第２のチヤージアンプ１
４ａ，１４ｂ、第１、第２の無線送信機１５ａ，
１５ｂ及び相関器をもつて第１、第２の漏水音セ
ンサーの検知する漏水音時間差を算出する測定器
を構成している。

このようにドラム１３に巻回された信号ケーブ
ル６の送り出し及び巻取りは、ドラム１３に直結
された回転軸１６の一端に固着された巻取ハンド
ル１７の正逆の回転操作によりなされる。

この場合、回転軸１６は固定軸１２内に配置さ
れ、巻取ハンドル１７は無線送信機１５ａ，１５
ｂのアンテナAT₁，AT₂との反対側で操作でき
るようになつている。

ケーブル巻取装置１０より送り出される信号ケ
ーブル６は、ケーブル送り装置２０により案内管
３０を通して、信号ケーブル６の先端に固着され
たジヨイントボツクス４０、このジヨイントボツ
クス４０に複数本のメツセンジヤーワイヤー８で
一直線状に吊設され、かつ信号ケーブル６の第
１、第２のコード６ａ，６ｂが夫々接続された第
１、第２の漏水音センサー５０，６０及びワイヤ
ー９をもつて第２の漏水音センサー６０の後端部
に締着された吹流し７０とでなる漏水音センサー
曳航装置８０と共に水道管１内の流水２中に挿入
され移動されるようになつている。

信号ケーブル送り装置２０は、第３図に示すよ
うにハウジング２１に加圧水水封装置２２及び接
続管７が固着され、信号ケーブル巻取装置１０よ
りの信号ケーブル６を加圧水水封装置２２を通し
てケーブル送りプーリ２３、ケーブル押えプーリ
２４間に挿入して、ケーブルガイド２５により接
続管７の真中に位置するようにし、ハンドル２６
の正逆の回転操作によりケーブル送りプーリ２３
が正方向または逆方向に回転され、これにより信
号ケーブル６は接続管７の真中に正しく挿入さ
れ、または回収されるようになつている。

信号ケーブル６は、その先端に上述の漏水音セ
ンサー曳航装置８０が接続されて接続管７に挿入
されるものであるが、この場合、上述の分岐栓５
の仕切弁３を開にして案内管３０を水道管１内の
流水２中に位置せしめる必要がある。即ち、詳細
な説明を省略するが、まず仕切弁３を閉にして、
空気弁４の主弁体（図示せず）を取り除いた後、
接続管７の下端を空気弁３に、また上端を案内管
３０の取り付けられた信号ケーブル送り装置２０
に夫々固着し、次に仕切弁３を開にして水道管１
内の流水２を空気弁４、接続管７、信号ケーブル
送り装置２０内に導入させて、案内管３０を水道
管１内の流水２中に挿入させるものである。これ
により加圧されている流水２は、案内管３０、接
続管７を通じて信号ケーブル送り装置２０のハウ
ジング２１内に充満する。加圧水水封装置２２内
には、信号ケーブル６が自由に移動できる挿通孔
２２ａの穿設された水封リング２２ｂの複数個を
直列に密着配設している。これらの水封リング２
２ｂは、公知のラビリンスパツキンの機能を利用
したもので上述のハウジング２１内に充満した加
圧された水の水圧を信号ケーブル６の導入孔２２
ｃに到るに従い下げると共に漏水を防ぐものであ
る。しかしながら信号ケーブル６は、水封リング
２２ｂの挿通孔２２ａに挿通されて移動されるも
のである。従つて信号ケーブル６の移動に伴つて
移動する水の排水のために排水口２２ｄを設けて
ある。これにより信号ケーブル送り装置２０によ
る信号ケーブル６の送り出し及び回収が容易にで
きるものである。

また図示せざるもハンドル２６の１回転操作毎
にケーブル６の送り出し長さ及び巻き戻し長さを
表示するカウンターが設けられており、更にケー
ブル６に漏水音センサー曳航装置８０を接続する
ために開閉できるようになつている。

案内管３０は、先端に漏水音センサー曳航装置
８０付の信号ケーブル６を損傷することなく水道
管１の流水２中に挿入し、また回収するもので、
第４図Ａ，Ｂに示すように支持棒３１の上部に押
しハンドル３２が、下部に長管３３が夫々固着さ
れ、長管３３の下端部には切込み部３４が設けら
れている。

更に案内管３０は、押しハンドル３２、支持棒
３１の一部が信号ケーブル送り装置２０の上部よ
り突出し、支持棒３１の残部と長管３３は信号ケ
ーブル送り装置２０、接続管７、分岐管５を通し
て半円形の切込み部３４が流水２中に突出するよ
うに信号ケーブル送り装置２０のハウジング２１
に例えば蝶ねじ３６で固定されるようになつてい
る。この場合、切込み部３４の半円形の外周面が
流水２の矢示で示す流れ方向に対して直角に位置
され、切込み部３４の流水２の水圧を受けない内
周面３５に沿つて漏水音センサー曳航装置８０、
信号ケーブル６が流水２中に挿入されるようにな
つている。

また長管３３の下端部の切込み部３４により案
内管３０内への漏水音センサー曳航装置８０と信
号ケーブル６の回収に際し、漏水音センサー曳航
装置８０のジヨイントボツクス４０、第１、第２
の漏水音センサー５０，６０、吹流し７０の夫々
は、流水２の水圧を殆んど受けないので、これら
の回収は損傷を受けることなく容易にできるもの
である。

漏水音センサー曳航装置８０は第５図に示すよ
うに、ジヨイントボツクス４０は、第１の漏水音
センサー５０と第２の漏水音センサー６０を曳航
するもので先端部に信号ケーブル６が装着され、
第１、第２の漏水音センサー５０，６０は、夫々
の先端部に同一の高感度の水中マイクロホン５
１，６１が装着されて同一寸法に形成され、水中
マイクロホン５１には、ジヨイントボツクス４０
に挿着された信号ケーブル６の第１のコード６ａ
が、水中マイクロホン６１には、同様に信号ケー
ブル６の第２のコード６ｂが夫々接続されてい
る。これらの第１、第２の漏水音センサー５０，
６０の曳航は、ジヨイントボツクス４０の後部よ
り導出されるメツセンジヤーワイヤー８として例
えばワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄの４本のワ
イヤーを放射状に延長して第１、第２の漏水音セ
ンサー５０，６０の夫々の外周部でワイヤー５
２，５３及び６２，６３により締着され、またジ
ヨイントボツクス４０の後端部の至端、第１の漏
水音センサー５０の前端部の近傍及び後端部の至
端、第２の漏水音センサー６０の前端部の近傍及
び後端部の至端でワイヤー４１，５４，５５，６
４，６５で夫々締着されることによりなされるも
のである。

この場合、信号ケーブル６の第１、第２のコー
ド６ａ，６ｂは、メツセンジヤーワイヤー８と共
にワイヤー４１，５２，５４で締着され、第２の
コード６ｂは、同様にワイヤー５３，５５，６
２，６４で締着されている。

吹流し７０は、第２の漏水音センサー６０の後
端部の至端でメツセンジヤーワイヤー８と共にワ
イヤー６５で締着されたワイヤー９により第２の
漏水音センサー６０に吊着されている。

更に吹流し７０は、流水２の水圧を受けて第
１、第２の漏水音センサー５０，６０を流水２中
の真に一直線上に位置させるためのものであり、
このため吹流し７０の第１、第２の漏水音センサ
ー５０，６０を引張る引張力は、信号ケーブル６
がジヨイントボツクス４０と共に第１、第２の漏
水音センサー５０，６０を流水２の水圧に逆らつ
て引張る引張力とほぼ等しいものである。

したがつて吹流し７０の構造は、前部の径が後
部の径より大である中空円筒体７１を用い、この
中空円筒体７１の前部に中空枠体７２とこの中空
枠体７２と一体に流水２の水圧を受けるように前
部に開口を有する碗体７３を中空円筒体７１内に
設けている。

これにより吹流し７０の流水抵抗は、その中心
において最も高い値を有するものである。

尚、ジヨイントボツクス４０、第１、第２の漏
水音センサー５０，６０は、それらの形状を雨滴
状として流水抵抗を小とし、流水２を切る際に流
水雑音を発生しないようにしてある。またジヨイ
ントボツクス４０、第１、第２の漏水音センサー
５０，６０及び吹流し７０は、夫々水道水に有害
な物質が溶解することなく、更に比重の軽い
ABS樹脂を用いて流水２中で位置し易いように
してある。

尚、更にメツセンジヤーワイヤ８及びワイヤー
９，４１，５２，５３，５４，５５，６２，６
３，６４，６５も水道水に有害な物質を溶解しな
いステンレス線を用いてある。

次に上述の構成による水道管の漏水測定につい
て説明する。

信号ケーブル巻取装置より送り出された信号ケ
ーブル６は、信号ケーブル送り装置２０の加圧水
水封装置２２のケーブル挿通孔２２ａを通してケ
ーブル送りプーリ２３とケーブル押えプーリ２４
との間に挿入される。この信号ケーブル送り装置
２０内で信号ケーブル６に第５図で上述した漏水
音センサー曳航装置８０が接続され、ケーブル送
り装置３０のハンドル２６を正回転操作すること
により漏水音センサー曳航装置８０、信号ケーブ
ル６は、案内管３０を通して水道管１内の流水２
中に挿入される。ケーブル送り装置３０のハンド
ル２６の順次の正回転操作により、信号ケーブル
６が送り出されて漏水音センサー曳航装置８０
は、吹流し７０、第２の漏水音センサー６０、第
１の漏水音センサー５０、ジヨイントボツクス４
０の順に流水２中のほぼ真中に一直線状をなして
下流に移動する。

第１、第２の漏水音センサー５０，６０が水道
管１の漏水個所よりの漏水音を水中マイクロホン
５１，６１で検知すれば、これらの検知された漏
水音は、信号ケーブル６の第１、第２のコード６
ａ，６ｂにより夫々信号ケーブル巻取装置１０の
チヤージアンプ１４ａ，１４ｂに伝送され、チヤ
ージアンプ１４ａ，１４ｂで夫々増幅された漏水
音信号は、無線送信機１５ａ，１５ｂより相関器
に送信される。

相関器においては、無線送信機１５ａより送信
された第１の漏水音センサー５０で検知された漏
水音と無線送信機１５ｂより送信された第２の漏
水音センサー６０で検知された漏水音との漏水音
検出時間差を第１の漏水音センサー５０を基とし
て公知の相関処理により算出するものである。

尚、この場合、第１、第２の漏水管センサー５
０，６０による漏水音の検知は、第６図Ａ，Ｂに
示すように、水道管１の漏水箇所Ｐより発生する
漏水音を所定の間隔Ｌを保つて流水２中に移動す
る第１の漏水音センサー５０の水中マイクロホン
５１及び第２の漏水音センサー６０の水中マイク
ロホン６１によつて行われるものである。

即ち、第６図Ａに示すように、第１、第２の漏
水音センサー５０，６０が漏水箇所Ｐに接近すれ
ば、流水２中に伝播する漏水音は、水中マイクロ
ホン５１，６１でそれぞれ受信される。相関器
は、水中マイクロホン５１，６１からの漏水音信
号を受信して夫々の漏水音の波形を比較し、公知
の相関処理により漏水箇所Ｐから発生した漏水音
が水中マイクロホン５１，６１に伝わる時間差ｔ
を算出する。この時間差ｔと第１、第２の漏水音
センサー５０，６０間の長さ即ち水中マイクロホ
ン５１，６１間の長さＬ、漏水音が水道管内を伝
わる速さＶとで次式の計算により漏水箇所Ｐから
水中マイクロホン５１までの距離Ｓが求められ
る。

Ｓ＝１／２〔Ｌ−（−ｔ×Ｖ）〕＝１／２〔Ｌ＋tV〕 漏水箇所Ｐと水中マイクロホン５１，６１との
夫々の距離l₁、l₂がl₁＞l₂であるので、漏水音の水
中マイクロホン５１への伝達は、水中マイクロホ
ン６１より遅れる。従つて時間差ｔは、第６図Ａ
の場合の距離Ｓの算出において遅れる時間差−ｔ
が用いられる。また漏水音の水道管内を伝わる速
さＶは、公知のアリエビ式（口径の大きい管）、
エーガー式（口径の小さな管）もしくはハンマー
で水道管を叩くことによる打撃音の伝達速度の測
定により予め求めておく。

第１、第２の漏水音センサー５０，６０が第６
図Ｂに示すように位置すれば、漏水箇所Ｐより水
中マイクロホン５１，６１までの夫々の距離が
Ｌ／２で等しいことにより時間差ｔは生じない。
従つて漏水箇所Ｐより水中マイクロホン５１まで
の距離Ｓは、Ｓ＝Ｌ／２として容易に求められ
る。

ケーブル送り装置２０においては、漏水音セン
サー曳航装置８０に接続されて流水２中に送り出
された信号ケーブル６の長さはカウンターにより
判明しており、流水２中における第１の漏水音セ
ンサー５０の水中マイクロホン５１までの信号ケ
ーブル６の長さも容易に算出できるので、この流
水２中の信号ケーブル６の長さに上述の漏水箇所
Ｐより水中マイクロホン５１までの距離Ｓを加算
することにより水道管１の漏水箇所Ｐの位置が正
確に測定することができる。

以上、本発明による水道管の漏水測定法によれ
ば、水道管内の流水を排出することなく２個の漏
水音センサーを所定の間隔を保つて水道管の流水
中に直接配列移動させ、水道管の漏水箇所より発
生する漏水音を同時に受信させて、漏水音の各漏
水音センサーで検知する時間差を求め、漏水位置
を測定するものであるから、漏水音のレベルが漏
水箇所を中心に急しゆんなレベル差がある場合は
もちろんのこと、たとえ漏水音のレベルが漏水箇
所を中心に広範囲にわたりレベル差が少なくても
正確に水道管の漏水位置を測定できるという大な
る特徴を有するものである。

尚、本発明は、水道管の漏水測定に限らず地下
等に埋設された油、液体等の流体輸送管の漏液測
定に用いても正確にその漏液位置の測定を可能と
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による水道管の漏水測定法の一
実施例を示す全体構成図、第２図Ａ，Ｂは夫々同
信号ケーブル巻取装置の正面図、Ｂ−Ｂ線側
面断面図、第３図Ａ，Ｂは夫々同信号ケーブル送
り装置の正面図、Ｂ−Ｂ線側面断面図、第４
図Ａ，Ｂは夫々同案内管の正面図、側面図、第５
図は同漏水音センサー曳航装置の概略構成図、第
６図Ａ，Ｂは漏水音を検知する漏水音センサーの
位置を示す説明図である。 １……水道管、２……流水、３……仕切弁、４
……空気弁、５……分岐栓、６……信号ケーブ
ル、６ａ……第１のコード、６ｂ……第２のコー
ド、７……接続管、８……メツセンジヤーワイ
ヤ、９……ワイヤ、１０……信号ケーブル巻取装
置、１１……架台、１２……固定軸、１３……ド
ラム、１４ａ……第１のチヤージアンプ、１４ｂ
……第２のチヤージアンプ、１５ａ……第１の無
線送信機、１５ｂ……第２の無線送信機、２０…
…信号ケーブル送り装置、２１……ハウジング、
２２……加圧水水封装置、２３……ケーブル送り
プーリ、２４……ケーブル押えプーリ、２５……
ケーブルガイド、３０……案内管、３１……支
柱、３２……押しハンドル、３３……長管、３４
……切込み部、４０……ジヨイントボツクス、５
０………第１の漏水音センサー、５１，６１……
水中マイクロホン、６０……第２の漏水音センサ
ー、７０……吹流し。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１、第２のコードを有する信号ケーブルの
   巻回された信号ケーブル巻取装置と、 上記信号ケーブルの第１、第２のコードの基端
   に接続された測定器と、 上記信号ケーブル巻取装置よりの上記信号ケー
   ブルを送り出す信号ケーブル送り装置と、 上記信号ケーブル送り装置を水道管の分岐栓に
   固着する接続管と、 上記信号ケーブル送り装置、接続管及び分岐栓
   内に収容され、かつ下端部が上記水道管内の流水
   中に突出して位置される案内管と、 所定の間隔を保つて上記信号ケーブルの第１、
   第２のコードの夫々の先端に接続された第１、第
   ２の漏水音センサーとを備え、 上記第１、第２の漏水音センサーを上記案内管
   を通じて上記信号ケーブル送り装置より上記水道
   管内の流水中に一直線状に配列した状態で移動さ
   せ、上記水道管の漏水個所よりの漏水音を上記第
   １、第２の漏水音センサーにより検出し、上記検
   知された漏水音を上記信号ケーブルの第１、第２
   のコードを介して上記測定器に伝送して上記第
   １、第２の漏水音センサーで検出された漏水音の
   漏水音検出時間差を算出せしめ、この漏水音検出
   時間差、上記第１、第２の漏水音センサー間の長
   さ及び漏水音の伝播速度により上記水道管の漏水
   個所から上記第１の漏水音センサーまでの長さを
   求め、この長さと上記案内管の下端部より上記水
   道管内の第１の漏水音センサーまでの信号ケーブ
   ルの長さとにより上記水道管の漏水位置を測定す
   ることを特徴とする水道管の漏水測定法。