JPH03140854A - 土壌中のガス濃度測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、土壌中のガス濃度測定を行う方法および装置
に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、第９図に示されている。

土壌１中に拡散している都市ガスおよびメタンなどのガ
スの濃度を、測定するために、その道路などの土壌中に
ポーリングを行って掘削孔２を形成し、次にガス濃度を
検出するために検出装置３を用いる。このガス濃度検出
装置３は、筒体４と、その筒体４に接続されている可視
管５と、この筒体４および可撓管５からのガスを吸引し
てガス検出素子を用いてガス濃度を検出する検出器６と
を備えており、筒体４の下端部は開口４ａを有する。

たとえば土壌１内には都市ガスなどを輸送する管路７が
埋設されており、その管継手８付近で参照符９で示すよ
うにガスが漏洩しているものと想定する。このガス９は
土壌１中に拡散している。その土壌１中のガス濃度を正
確に検出するとともに、掘削孔２の深さ方向く第９図の
上下方向）のガス濃度の分布を測定することが望まれ、
さらにまたその土壌１中におけるガス濃度の経時変化を
知ることが望まれている。

発明が解決すべき課題 しかしながらこのような第９図に示される先行技術では
、筒体４の開口４ａから吸引を行う際に、土壌１から掘
削孔２内に入り込んだ本来検出すべきガスの他に、筒体
４の外周面と掘削孔２の内周面との間の隙間を経て地上
から空気が流入し、その空気もまた、開口４ａから吸引
される。したがって筒体４には掘削孔２内のガスの他に
、空気もまた混入され、これによって漏洩ガスの濃度が
低い値として誤って測定される結果となる。

またこの先行技術では、筒４の開口４ａから吸引を行う
ので、この開口４　ａから吸引するガスは、掘削孔２の
内壁の広い範囲にわたるガスを一緒に吸入することにな
る。したがって掘削孔２の深さ方向の濃度分布を測定す
ることができない。

本発明の目的は、ガスの濃度を正確に測定することがで
き、また土壌の深さ方向の濃度分布を測定することがで
き、さらにまたガス濃度の経時測定を行うことができる
ようにした土壌中のガス濃度測定方法および装置を提供
することである。

課題を解決するための手段 本発明は、長手支持体の先端部にガス検出素子を設けて
構成されるガス濃度測定装置を準備し、土壌中に掘削し
た孔の底の近傍または底の土壌中に、前記ガス濃度測定
装置の前記先端部を配置− して、ガス検出素子によってガス濃度の測定を行うこと
を特徴とする土壌中のガス濃度測定方法である。

また本発明は、深さの異なる前記掘削孔を複数個形成し
、各掘削孔毎に、ガス濃度の測定を行うことを特徴とす
る。

また本発明は、前記掘削孔を掘削し−）−）、深さの異
なる掘削孔でのガス濃度の測定を行うことを特徴とする
。

また本発明は、（ａ）長手支持体であって、（ａｌ）頭
部と、頭部に連なり頭部よりも小径の首部と、首部に連
なり首部よりも大径であり、首部に臨んで透孔が形成さ
れている基端部とを有する先端部と、 （；ｔ　２　）先端部に連なる筒体とを有する、そのよ
うな長手支持体と、 （ｂ）前記先端部の透孔付近で長手支持体内に収納され
るガス検出素子とを含むことを特徴とする土壌中のガス
濃度測定装置である。

また本発明は、筒体の上部に、前記透孔からのガスを吸
引する吸引ポンプを設けることを特徴とする。

作　　用 本発明に従えば、ガス濃度測定装置は、長手支持体の先
端部にガス検出素子が設けられて構成され、土壌中に形
成した掘削孔の底の近傍に、またはその底の土壌中に、
長手支持体の先端部を配置する。したがってその掘削孔
内の先端部におけるガス検出素子が配置された場所にお
けるガスの濃度を正確に測定することができ、前述の先
行技術のように空気によ一〕てガス濃度が低く誤検出さ
れてしまうという問題は、本発明では生じない。

またこのガス検出素子が設けられている位置におけるガ
スの濃度を検出することができるので、深さ方向の濃度
分布を測定することが可能となる。

特にこの深さ方向の濃度分布を測定するには、深さの異
なる掘削孔を複数個形成し、その各掘削孔における底の
近傍または底の土壌中に前記先端部を配置してガスの濃
度を測定するようにしてもよく、あるいはよた１−）の
掘削孔を掘削しつつ、そ− の深さの異なる掘削孔の底でのガスの濃度を測定するこ
とができる。このようにして深さ方向のガスの濃度分布
を測定することが可能となる。

さらにまた本発明に従えば、ガス検出素子が配置されて
いる場所のガスの濃度を検出することができ、本発明で
は、ガスを吸引するものではないので、ガスの濃度の時
間変化を知ることができる。

さらにまた本発明に従えば、ガス濃度測定装置の長手支
持体は、頭部よりも小径の首部に臨んで、大径の基端部
に形成された透孔付近でガス検出素子が設けられており
、したが′）てその透孔を通過したガスの濃度を検出す
ることができるのは勿論であり、しかも本発明では、こ
の先端部を掘削孔の底に押し込んで土壌中に入り込ませ
た状態において、基端部では上述のように首部よりも大
径であってその首部に臨んで透孔が形成されているので
、土壌が透孔に入り込むことが防がれ、土壌によって透
孔が詰まってしまうことが防がれ、こうしてガスの濃度
を高精度で迅速に測定することが可能となる。

さらにまた本発明に従えば、筒体の上部には吸引ポンプ
が設けられているので、この吸引ポンプによ−）てガス
検出素子３０が設けである基端部２５内の空気または土
壌中から濃度の薄いガスを外部に吸引して排出し、その
後に掘削孔の底付近のガスの濃度の時間変化を経時的に
測定することが可能である。

特に本発明では、ガス検出素子は掘削孔の底の上方でそ
の近傍に配置され、あるいはまた底の土壌中に押し込ま
れて埋められて配置されるので、土壌中におけるガスの
濃度を正確に検出することができ、掘削孔内で、その掘
削孔の内壁から内部空間に入り込んだガスの深さ方向に
平均した濃度を測定することにはならないので、その土
壌中のガス濃度の分布を高精度で測定することが可能で
ある。

実施例 第１図は本発明の一実施例の断面図である。道路などの
土壌１２には、ポーリング装置によって鉛直方向にたと
えば内径２ｃ：ｍφの掘削孔１３を形成し、この中にガ
ス濃度検出装置１４の長手支持体１５を挿通し、その長
手支持体１５の先端部１６を掘削孔１３の底１７の上方
でその底１７の土壌１２中に押し込んで埋めて配置する
。先端部１６には、ガス検出素子３０が内蔵されている
。

したが−）て掘削孔１３の底１７、したがって土壌１２
中のガスの濃度を高精度で検出することができ、その測
定値は、外部の空気によ′）て低下した値ではなく、あ
るいはまた掘削孔１３の全内壁から掘削孔１３内に入り
込んだガスの深さ方向に平均した値てもなく、土壌１２
中のガス濃度を高精度で測定することができる。

第２図は長手支持体１５の先端部１６付近の断面図であ
る。こｆ）長手支持体１５の先端部１６は、金属から成
る頭部２０を有する。この頭部２０は、円錐部２１と、
その円錐部２１に連なる円柱部２２とを有し、さらにこ
の円柱部２２がら小径となる円錐台部２３とを有する。

頭部２０の円錐台部２３から上方には、首部２４が連な
る。この首部２４は直円柱状である。この首部２４には
、基端部２５が連なる。基端部２５は、首部２４から上
方になるにつれて大径となる円錐台部２６と、この円錐
台部２６から上方に連なる直円筒部２７とを有する。円
錐台部２６は、中空であって、首部２４に臨んで、した
がって第２図の下方に臨んで、透孔２８が周方向に間隔
をあけて形成される。透孔２８は、先端部１６の軸線方
向く第２図の上下方向〉に延びる細長いスリット状であ
ってもよい。

直円筒部２７には内ねじが刻設され、金属製の筒体２９
の外ねじに螺会して着脱自在に取付けられる。

筒体２９は直円筒状であって、その端部にはガス検出素
子３０が配置される。このガス検出素子３０は、透孔２
８から入り込んだガスの濃度に対応するレベルを有する
電気信号を導出する。ガス検出素子３０は、たとえばそ
のガスの熱伝導度に対応した電気信号のレベルを出力す
るサーミスタなどによって実現されてもよい。このガス
検出素子３０と同一構成を有し、か′）比較のために空
気に接触されて密封されたもう１つグ）基準用ガス検０ 出素子３１が設けられ、これらの素子３０．３１はブリ
ッジの各辺を構成する。

ガス検出素子３０と基準用ガス検出素子３１とは、第３
図に明らかに示されるようにき成樹脂から成る可撓性の
保持筒３２に保持され、この筒３２は筒体２９の内周面
に密接してその筒体２９に固定される。合成樹脂３２は
たとえばテフロン（商品名）などの４フツ化エチレンな
どの材料から成ってもよい。ガス検出素子３０と基準用
ガス検出素子３１とに接続されている可撓性のリード線
３３は筒体２９内を挿通されて、さらにリード線３５を
経て測定回路３６に接続される。測定回路３６において
測定されたガス濃度は記録計３７によって記録紙に時間
経過に伴って記録されてゆき、また液晶表示装置などに
よって目視表示される。

第４図は、長手支持体１５の上端部付近の断面図である
。筒体２９の上端部付近には作業者のための把手３９が
外方に突出して設けられている。

またこの筒体２９は端板４０によって閉塞され、この端
板４０内にリード線３３が気密に挿通される。

筒体２９の上端部には接続管４１が取付けられており、
ここには吸引ポンプ４３が接続される。

吸引ポンプ４３は、作業者が手でつかんで弾発的に潰す
ことができる袋体４４と、この袋体４４と接続管４１と
の間に介在される吸引逆止弁４５と、袋体４４の大気開
放側の出口に設けられる吐出逆止弁４６とを有する。測
定に先立−）て作業者は吸引ポンプ４３の袋体４４を１
回だけまたは小数回だけ、握って潰す操作を繰り返すこ
とによって、ガス検出素子３０が設けである基端部２５
内の空気または土壌中から濃度の薄いガスを外部に排出
し、土壌中のガスを透孔２８を経て基端部２５内に吸引
して検知することができ、こうして基端部２５内に滞留
している空気または土壌中から濃度の薄いガスによ−）
て悪影響されることなく、土壌中のガスの濃度を高精度
に測定することが可能である。こうして測定して得られ
るガスの濃度の時間経過は、第５図に示されるように記
録計３７によって記録紙上に記録して表示することがで
きる。

土壌１２中の深さ方向のガスの濃度分布を測定するため
に、第６図に示されるようにその土壌１２内に検出すべ
き都市ガスなどのガスが輸送される地中埋設管４７の長
手方向に沿って深さが異なる複数（この実施例では５）
の掘削孔５１〜５５を掘削し、これらの各掘削孔５１〜
５５の底の近傍またはその底の土壌中に長手支持体１５
の先端部２０を配置して、土壌１２中の深さ方向の濃度
分布を高精度に測定することが可能となる。

本発明の他の実施例として、第７図（１）〜第７図（４
）に示されるように土壌１２に単一の掘削孔５７を掘削
し、その深さを大きくし、各深さ毎に底の近傍または底
の土壌中に前記長手支持体１５の先端部１６を配置して
ガスの濃度を検出するようにしてもよい。すなわち第７
図（１）に示されるように深さ１１の掘削孔５７を形成
し、その底１７ａの近傍またはその底１７　ａの土壌中
におけるガスの濃度を測定する。次に第７図（２）で示
されるように掘削孔５７の深さを参照符１２で示すよう
に深く掘削してその底１７ｂのガスの濃度を検出する。

さらに第７図（３）で示す深さ１３まで掘削して底１７
ｃにおける濃度を測定し、さらに第７図（４）で示され
るように深さｅ４まで掘削して底１７ｂの濃度を測定す
る＜１１で２２と１３＜１４−＜＞。このようにして土
壌１２中における深さ方向のガスの濃度を測定すること
が可能である。

さらにまた本発明の他の実施例として、第８図に示され
るように、長手支持体１５の筒体２９にはその軸線方向
に間隔をあけて複数（この実施例では３）のガス検出素
子６１，６２．６３を配置し、これらの各ガス検出素子
６１，６２．６３に対応して透孔６４，６５．６６を筒
体２９に形成する。各検出素子６１，６２．６３毎に筒
体２９内では仕切部材６７．６８，６９．７０．７１に
よって仕切って気密空間を形成する。このようにして掘
削孔１３内でその深さ方向のガスの濃度を測定すること
もまた可能である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、長子支持体の先３ ４ 端部にガス検出素子を設け、その先端部、したがってガ
ス検出素子を、土壌中の掘削孔の底の近傍または底の土
壌中に配置するようにしたので、外部の空気などによる
悪影響によってガスの濃度が低く誤−）で測定すること
がなく、ガス濃度を高精度で測定することが可能である
。

またこのガス検出素子を掘削孔の底の近傍、または底の
土壌中に配置するようにしたので、その底の深さに応じ
て深さ方向の濃度分布を測定することが可能となる。

しかもまた本発明に従えば、ガス検出素子に接触するガ
ス濃度の測定が可能であって、前述の先行技術に関連し
て述べたようにガスを吸引してガス検出素子にその吸引
したガスを接触する構成ではないので、土壌中のガス濃
度分布に吸引によって悪影響を及ぼすことなく、経時的
にガスの濃度を測定することが可能である。

さらにまた本発明によれば、長手支持体のガス検出素子
が設けられている近傍における透孔内に土壌が入り込ん
だり、その透孔が土壌によって詰まってしまうことがな
く、これによってガスの高精度の測定が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は長手支持
体１５の先端部１６付近の断面図、第３図はガス検出素
子３０および基準用ガス検出素子３１付近の斜視図、第
４図は長手支持体１５の上端部付近の断面図、第５図は
第１図〜第４図の実施例のガス濃度測定装置を用いて測
定した記録手段３７による記録結果を示すグラフ、第６
図は本発明の一実施例の土壌１２の深さ方向のガスの濃
度を測定する動作を説明するための断面図、第７図は本
発明の他の実施例の土壌１２の深さ方向のガスの濃度を
測定する動作を説明するための断面図、第８図は本発明
の他の実施例の長手支持体１５の断面図、第９図は先行
技術の断面図である。 １２・・・土壌、１３．５１〜５７・・・掘削孔、１５
・・・長手支持体、１６・・・先端部、１７．１７ａ〜
１７ｄ・・・底、３０・・・ガス検出素子、３１・・・
基準用ガス検出素子、４３・・・吸引ポンプ 第 ２ 図 第 図 第 ５ 図 時 間 第 図 第 図 （１） （２） （３） 仏）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）長手支持体の先端部にガス検出素子を設けて構成
   されるガス濃度測定装置を準備し、 土壌中に掘削した孔の底の近傍または底の土壌中に、前
   記ガス濃度測定装置の前記先端部を配置して、ガス検出
   素子によつてガス濃度の測定を行うことを特徴とする土
   壌中のガス濃度測定方法。
2. （２）深さの異なる前記掘削孔を複数個形成し、各掘削
   孔毎に、ガス濃度の測定を行うことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の土壌中のガス濃度測定方法。
3. （３）前記掘削孔を掘削しつつ、深さの異なる掘削孔で
   のガス濃度の測定を行うことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の土壌中のガス濃度測定方法。
4. （４）（ａ）長手支持体であつて、 （ａ１）頭部と、頭部に連なり頭部よりも小径の首部と
   、首部に連なり首部よりも大径であり、首部に臨んで透
   孔が形成されている基端部とを有する先端部と、 （ａ２）先端部に連なる筒体とを有する、そのような長
   手支持体と、 （ｂ）前記先端部の透孔付近で長手支持体内に収納され
   るガス検出素子とを含むことを特徴とする土壌中のガス
   濃度測定装置。
5. （５）筒体の上部に、前記透孔からのガスを吸引する吸
   引ポンプを設けることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の土壌中のガス濃度測定装置。