JPH06186125A - 超音波式漏れ位置測定方法と装置 - Google Patents

超音波式漏れ位置測定方法と装置

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JPH06186125A
JPH06186125A JP5225224A JP22522493A JPH06186125A JP H06186125 A JPH06186125 A JP H06186125A JP 5225224 A JP5225224 A JP 5225224A JP 22522493 A JP22522493 A JP 22522493A JP H06186125 A JPH06186125 A JP H06186125A
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ultrasonic
leak
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leakage
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JP5225224A
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Ulrich Kunze
クンツエ ウルリツヒ
Walter Knoblach
クノープラツハ ワルター
Guenther Schulze
シユルツエ ギユンター
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    • G01M3/24Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 正確な測定が環状構造体の場合に可能である
ように、超音波式漏れ位置測定方法を改良する。 【構成】 環状体に沿って種々の測定位置xi で測定さ
れた音響レベルを示す棒グラフが繰り返し2回続けて表
示され、この棒グラフ対の中から最大のレベルをできる
だけ中央部に含み完全な1組の測定位置xi を備える区
画Aが探し出され、この区画内で補正直線G1、G2が
決定され、両直線の交点Sが漏れ位置xLの特定のため
に用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、測定道程に沿った種
々の測定位置で測定された音響レベルが棒グラフに示さ
れ、二つの補正直線の交点が漏れ位置の特定のために求
められるような超音波式漏れ位置測定方法及びこの方法
を実施するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】前記の種類の方法及び装置は欧州特許第
0140174 号明細書特にその第5図、及び説明書「ALU
ES音響式漏れ監視装置(ALUES Akustisches Leck-Ueb
erwachungs-system )」、注文番号第A19100-U653-A212
号、1990年4月、シーメンス社、発電事業部、D−
8520エルランゲン、から知られている。
【0003】音響式漏れ監視のためのここに検討された
方法は、漏れ個所を通って流出し解放された液体、水蒸
気又は気体が固体音を発生させるという事実に基づいて
いる。これらの騒音は当該構成要素(例えば管路、容
器、ポンプ、弁)の中で伝播し、音響変換器又は音響セ
ンサにより測定される。音響センサは監視される構成要
素の表面に沿って或る程度の間隔を置いて取り付けられ
ている。
【0004】その際測定量として高周波の音響変換器信
号の実効値又は二乗平均値が用いられる。正常運転中、
流れ騒音はバックグラウンド信号レベルEo を生じる。
漏れが突然発生すると音響変換器の位置xi (i=1、
2、・・・)に漏れ騒音レベルEL を発生させ、その高
さは漏れの大きさ及び音響変換器からの距離に関係す
る。変換器の位置xi での全騒音レベルEL、o が漏れ騒
音と運転騒音との重畳により次式に従い起こる。 EL、o =(Eo 2+EL 20.5 (1) このことは音響センサの位置xi に運転騒音と同じ騒音
レベルを発生させる漏れが全騒音レベルを約40%だけ
高めることを意味する。これは良好に測定可能な上昇で
ある。
【0005】漏れの位置測定のためにまず各測定位置x
i に対して、センサの測定音響レベルから漏れ騒音によ
り決定される成分を算定すべきである。これは公知のよ
うに次式に従い装置のバックグラウンド騒音Eo 2を減算
することにより行われる。 EL 2=EL、o 2−Eo 2 (2) 測定道程に沿ったi個の種々の位置xi での正味音響レ
ベルEL 2が対数により棒グラフに示され、そして漏れが
存在する限りそのとき存在する二つの補正直線の交点が
漏れ位置xL の特定のために利用される。
【0006】換言すればここで考慮される方法の場合に
は、固定設置された複数の超音波領域センサにより運転
騒音レベル(二乗平均値)が異常な変化について監視さ
れる。周波数域は、運転騒音レベルを超えて存在する高
周波の漏れ騒音成分が検出され、しかしながら機械的に
励起される低周波の音波はろ過排除されるように選ばれ
ている。正常運転時には個々のセンサの二乗平均値はほ
ぼ一定である。これに反し漏れは値の上昇を引き起こ
す。公知の方法によればこの上昇から各センサに対し専
ら漏れに起因する成分が測定される。この成分は漏れ個
所からの距離の増加と共に規則的に低下する。
【0007】前記のようにこの成分は対数的に個々のセ
ンサ位置xi の関数として棒グラフの形に示される。比
較的長い又は分岐する管路は複数の監視区画に分割さ
れ、各区画に対してこの種の棒グラフが作られる。環状
構造体は切断展開される。すなわち切断展開位置は直線
状構造体の始端及び終端と考えられる。
【0008】環状構造体の場合には漏れ位置の測定に不
正確さが生じるおそれがあることが判明した。これには
種々の原因がある。従ってこの種の環状構造体の場合に
もできるだけ正確な漏れ位置測定を実施することが望ま
れる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、正
確な漏れ位置測定が環状構造体の場合に可能であるよう
に前記方法を改良すること、更にこの方法を実施するた
めの装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】方法に関する課題の第1
の解決方法はこの発明に基づき、この棒グラフに同じ棒
グラフが更にもう一度付け足され、最高値を有しかつ並
置された棒グラフのできるだけ中央に存在する音響レベ
ルが探し出され、これに従属するセンサ位置の周囲に完
全な1組のセンサ位置を備える区画が探し出され、この
組に対して両補正直線が決定され、これらの直線の交点
が漏れ位置の特定のために求められることを特徴とす
る。
【0011】方法に関する課題の第2の解決方法はこの
発明に基づき、少なくとも漏れ位置にほぼ向かい合った
位置の音響レベルが修正値を与えられることを特徴とす
る。
【0012】第1の方法を実施するための装置はこの発
明に基づき、二つの棒グラフの並置された表示がデータ
処理装置により実施されることを特徴とする。
【0013】第2の方法を実施するための別の装置はこ
の発明に基づき、データ処理装置が音響レベルのための
修正値を記憶保持して音響レベルを相応に修正すること
を特徴とする。
【0014】従ってこの発明は第1の方法によれば、補
正直線を求める際に改善を達成することが合目的的であ
るという考慮に基づいている。また第2の方法は、漏れ
個所から逆方向へ環状構造体を経てセンサまで走る音響
の重畳を修正値により補償することができるという考慮
に基づいている。
【0015】
【実施例】次にこの発明の実施例を図面について説明す
る。
【0016】図1の場合には簡単化のために、超音波セ
ンサI、II、III 、IVが圧力を導く設備(例えば原子力
発電所の一次回路)上の環状の監視道程に沿って四つの
測定位置x1 、x2 、x3 、x4 だけに取り付けられて
いると仮定している。しかし実際には例えば5ないし1
0個所のこの種の測定位置が監視される。切断展開位置
は符号Tにより示され、漏れ位置は符号Lにより示され
ている。
【0017】ここでは図2に各測定位置xi での対数化
された音響レベルEL 2が棒の形で記入されている。グラ
フはxT =0のところで始まる。
【0018】求められた棒グラフB1にもう一度同じ棒
グラフがグラフB2の形で付け足されていることが注目
される。この処理方法は特に切断位置Tが漏れ位置Lの
そばに存在するときに合目的的である。なぜならそのと
きは漏れ位置測定の特に重要な改善を達成できるからで
ある。
【0019】並置された両棒グラフB1、B2の場合に
は、最高値を有しかつできるだけ図の中央に存在する音
響レベルがコンピュータにより探し出されるのが合目的
的である。図示の場合にはこれはセンサ位置x1 ′であ
る。このセンサ位置を囲んで完全な1組のセンサ位置x
i を含む区画Aが探し出される。図示の場合にはこのこ
とはセンサ位置x3 、x4 ′、x1 ′、x2 ′である。
この区画Aでは補正直線G1、G2を計算により求める
ことが比較的高い精度で可能である。そしてこれらの両
補正直線G1、G2の交点Sが求められる。この交点は
漏れ位置xL を示す。
【0020】図3には別の環状構造体が示されている。
これは合計5個の超音波センサI〜Vを備える。ここで
は切断展開が実施されないことが注目される。漏れ位置
はここでもやはり符号Lで示されている。
【0021】図4には図3に従属する棒グラフが示され
ている。ここでは超音波センサIIIの領域に漏れ騒音レ
ベルの盛り上がり、すなわちそれぞれの補正直線G1又
はG2からの大きい逸脱が発生していることが認められ
る。この盛り上がりは右回りの経路上及びまた左回りの
経路上を超音波センサIII にまで到達する漏れ騒音の望
ましくない重畳に帰することができる。換言すればこの
ような望ましくない重畳は特に漏れ位置Lに向かい合っ
ているセンサにおいて不利に表面化する。
【0022】この発明によれば、漏れ騒音重畳に起因す
るこのような盛り上がりが生じるすべてのセンサにおい
て、修正値Kにより音響レベルが補償される。このよう
な補償が実施されるとき、漏れ位置xL を特別な精度を
伴って交点Sにより求めることができる。ここでは修正
値K、K′が位置x3 、x3 ′のところに記入されてい
る。
【0023】それゆえに個々の場合に応じてもちろん隣
接するセンサ、従って図示の場合はセンサII、IVにおけ
る修正も考慮されることを更に述べておこう。
【0024】前記修正値K、K′などはコンピュータ中
に記憶されて補正直線G1、G2の計算の際に修正のた
めに利用されるのが合目的的である。このような修正値
K、K′は計算により求めることができる。しかし修正
値を実験により求めることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】測定しようとする環状構造体の一例の略示図。
【図2】図1に示す構造体に対しこの発明に基づく第1
の測定方法の一実施例を適用した場合を示す線図。
【図3】測定しようとする環状構造体の別の例の略示
図。
【図4】図3に示す構造体に対しこの発明に基づく第2
の測定方法の一実施例を適用した場合を示す線図。
【符号の説明】
A 区画 G1、G2 補正直線 K、K′ 修正値 S 交点 xi センサ位置 xL 漏れ位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ギユンター シユルツエ ドイツ連邦共和国 90768 フユルト ガ イスエツカーシユトラーセ 15

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定道程に沿った種々の測定位置での音
    響レベルが棒グラフに示され、二つの補正直線の交点が
    漏れ位置の特定のために求められるような超音波式漏れ
    位置測定方法において、この棒グラフ(B1)に同じ棒
    グラフ(B2)が更にもう一度付け足され、最高値を有
    しかつ並置された棒グラフ(B1、B2)のできるだけ
    中央に存在する音響レベルが探し出され、これに従属す
    るセンサ位置(xI )の周囲に完全な1組のセンサ位置
    (xi )を備える区画(A)が探し出され、この組に対
    して両補正直線(G1、G2)が決定され、これらの直
    線の交点(S)が漏れ位置(xL )の特定のために求め
    られることを特徴とする超音波式漏れ位置測定方法。
  2. 【請求項2】 測定道程に沿った種々の測定位置での音
    響レベルが棒グラフに示され、二つの補正直線の交点が
    漏れ位置の特定のために求められるような超音波式漏れ
    位置測定方法において、少なくとも漏れ位置(xL )に
    ほぼ向かい合った位置(xIII )の音響レベルが修正値
    (K)を与えられることを特徴とする超音波式漏れ位置
    測定方法。
  3. 【請求項3】 修正値(K)がデータ記憶装置から呼び
    出されることを特徴とする請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 測定道程に沿って設けられ出力端を増幅
    器及び実効値を形成する構成要素を介してデータ処理装
    置に結合された幾つかの超音波センサを備える超音波式
    漏れ位置測定装置において、二つの棒グラフ(B1、B
    2)の並置された表示がデータ処理装置により実施され
    ることを特徴とする超音波式漏れ位置測定装置。
  5. 【請求項5】 測定道程に沿って設けられ出力端を増幅
    器及び実効値を形成する構成要素を介してデータ処理装
    置に結合された幾つかの超音波センサを備える超音波式
    漏れ位置測定装置において、データ処理装置が音響レベ
    ルのための修正値を記憶保持して音響レベルを相応に修
    正することを特徴とする超音波式漏れ位置測定装置。
JP5225224A 1992-08-19 1993-08-18 超音波式漏れ位置測定方法と装置 Withdrawn JPH06186125A (ja)

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DE4227459A DE4227459A1 (de) 1992-08-19 1992-08-19 Verfahren und Einrichtung zur Ultraschall-Leckage-Ortung
DE4227459.1 1992-08-19

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DE (2) DE4227459A1 (ja)
ES (1) ES2108792T3 (ja)
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RU (1) RU2126537C1 (ja)
SK (1) SK86193A3 (ja)

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