JPH07151632A

JPH07151632A - 漏れ検知システム

Info

Publication number: JPH07151632A
Application number: JP16645294A
Authority: JP
Inventors: Ulrich Virnich; ビルニッヒウルリッヒ
Original assignee: WL Gore and Associates GmbH
Current assignee: WL Gore and Associates GmbH
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1995-06-16
Also published as: US5541575A; EP0635709A2; EP0635709A3; DE4324865A1

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は漏れ検知システムに関し、オイル等
の漏れを高い精度で検知することを目的とする。【構成】それぞれがリークセンサー（１１）及びプリ
プロセッサを含む局所的に配分された複数の集積ユニッ
ト（１９）と、直列母線（２３）を介して個々の集積ユ
ニット（１９）または集積ユニット（１９）のグループ
と接続する演算装置（２５）とを含み、例えばオイル漏
れを検知する漏れ検知システムであって、各プリプロセ
ッサにてリークセンサー（１１）で得られた測定値の温
度補償が行われるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は例えばオイル漏れを検出
する漏れ検知システム及びこのような漏れ検知システム
の校正方法に係わる。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】漏れ検
知システムは、例えばオイル、ベンジンなどのような汚
染物質がタンクのような補給容器から漏れるのを検知
し、手遅れとならないうちに対策を講ずるために利用さ
れる。扁平筐体へ充填し、さらにオイル吸収材に埋込ん
だ帯状センサー材料を含むオイル漏れを検知するリーク
センサーは、ヨーロッパ特許第０３３７６３０Ａ１号に
て公知である。帯状センサー材料はその両端がそれぞれ
リード線と接続している。センサー材料としては炭素の
ような導電性物質と多孔質ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）の混合物を使用することができる。オイル
で濡れるとセンサー片の電気抵抗が変化し、この変化を
漏れ検知に利用することができる。帯状センサー材料を
収容する扁平筐体は漏れオイルが帯状センサー材料へ流
入できるように多孔質ＰＴＦＥで形成すればよい。

【０００３】センサー筐体をオイル吸収性物質に埋込む
場合、このオイル吸収性物質として例えばアイソタクチ
ック・ポリプロピレンのような繊維材料を使用すること
ができる。この材料はほとんど瞬間的にオイルを吸収す
るが、水はほとんど吸収しない。このオイル吸収材は漏
れオイルを帯状センサー材料の広い範囲に行きわたら
せ、センサー材料へ流入するのに充分な時間に亘って漏
れオイルを保持する。その結果、漏れセンサーの感度が
高められる。

【０００４】センサー本体をくるみ込んでいるオイル吸
収材は漏れオイルを流入させるための孔を有すると共
に、帯状センサーと接続する導線を通すためのガイドを
有する保護管内に設ける。請求項１に前提条件として記
載した図１に示す漏れ検知システムでは、複数の上記リ
ークセンサー１１が１対ずつ２本の個別の長いリード線
１３を介して個々の演算装置１５と接続されている。演
算装置１５はリークセンサー１１の抵抗変化を検知し処
理する。演算装置１５とリークセンサー１１が大きい空
間距離をへだてて配置される可能性があるから、抵抗変
化を長いリード線を介して測定しなければならない。リ
ード線の固有抵抗に鑑み、リークセンサー１１と演算装
置１５の間の許容最大距離が制限される。長いリード線
に及ぼす外部的影響、例えば電磁干渉や電圧変化が測定
を妨害し、エラーアームが作動する原因ともなり得る。
このような漏れ検知システムを爆発の危険性がある場所
に使用すると、爆発の危険性がある場所における許容最
大容量がリード線の長さを制限するという問題も発生す
る。リード線が長過ぎ、従って、容量が大き過ぎると、
容量の放電時に容量性負荷と火花発生の危険がある。計
測用導線として好適なリード線は高価である。各リーク
センサー１１は個別のリード線１３を介してそれぞれと
連携する演算装置１５と接続しなければならないから、
計測用導線の比較的高コストは多くの場合漏れ検知シス
テムの総コストにはね返える。

【０００５】このような漏れ検知システムに対する高い
投資コストに加えて、据付け及び保守コストも比較的高
い。即ち、各リークセンサー１１にそれぞれ個別のリー
ド線１３を敷設しなければならないだけでなく、各リー
クセンサー１１と連携する個別のリード線１３のそれぞ
れの長さを考慮して、各リークセンサー１１ごとに調整
が必要となることから取付けコストが高くなる。さらに
コスト増につながる要因として、エラーアーム毎に保守
の技術者が漏れがあると憶測される場に赴いて検査しな
ければならない。

【０００６】このような問題は請求項１に記載した本発
明の漏れ検知システムで解決することができる。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】各リークセンサ
ーの場所毎にセンサー抵抗値を前処理してディジタル化
測定値を求めることにより、公知の漏れ検知システムの
場合に比較してはるかに長い距離に亘って、はるかに少
ないトラブル発生率で信号伝送を行うことができるだけ
でなく、この前処理は個々のリークセンサーを通過する
ように延設され、公知の漏れ検知システムにおける複数
の個別リード線に代わる直列母線による伝送を可能にす
る。使用するケーブルのコストが軽減されるだけでな
く、配線作業に要するコストも大幅に軽減されるから、
この方式はコスト削減に著しく寄与する。リークセンサ
ー毎に演算装置を設ける必要がなくなることもコストを
一段と軽減する。即ち、個々のリークセンサーの個々の
プリプロセッサと時分割多重方式で順次接続して測定デ
ータ信号を受信できる単一の演算装置で間に合う。さら
にまた、各リークセンサーの場所で能動素子を使用して
前処理することによって、リークセンサーの場所におけ
る温度補償が可能になるから、正確な測定データが得ら
れ、これがエラーアームの回避に寄与する。

【０００８】障害が起き難いデータラインを利用し、リ
ークセンサーから供給される抵抗測定値を能動素子によ
って前処理するから、各リークセンサーから数キロメー
トル離れた演算部への伝送が可能になる。プリプロセッ
サはリークセンサーと共通の筐体に収容することができ
る。この筐体としては従来のリークセンサー専用筐体を
利用すればよい。従って、プリプロセッサーはセンサー
の一構成部分である。これによって漏れ検知システムの
取付けが容易になる。

【０００９】演算装置を個々のリークセンサーと接続す
る導線は最早抵抗値を伝送する必要がないから、導線の
固有抵抗は重要な問題ではなくなる。従って、個々のリ
ークセンサー及びこれと連携する個々のリード線毎に調
整を行うという公知の漏れ検知システムの必要条件を免
除される。本発明の漏れ検知システムは自己校正方式に
構成できるから、本発明の漏れ検知システムを取付ける
際には特に熟練した技術者を必要としない。自己校正を
可能にするため、本発明の漏れ検知システムを先ず汚染
のない環境で作用させ、得られた測定値を測定基準値と
して記憶させる。以後の漏れモニタリングでは得られた
実測値を測定基準値と比較し、比較結果を演算して漏れ
を検知する。

【００１０】公知の漏れ検知システムと異なり、導線は
電気的測定値ではなくディジタル・データを伝送するだ
けでよいから、本発明の漏れ検知システムでは接続導線
として光波導路を採用することができる。

【００１１】

【実施例】添付図面に沿って以下に本発明の実施例を詳
細に説明する。本発明の漏れ検知システムの図２に示す
実施例では、複数のリークセンサー１１を数グループに
分け、各グループを共通の直列データ母線を介して演算
装置と接続することができる。同一グループに属するリ
ークセンサーは互いに近接しているが、グループ同士は
広い空間を隔てて、例えば星形に配置されている場合に
は、このようにそれぞれが個別の直列データ母線を有す
るグループに分けることが好ましい。このような場合と
しては、例えば貯油場や精油所において比較的広い空間
をへだてた複数のタンク又はタンク群をモニターしなけ
ればならない場合が考えられる。このような場合には、
すべてのグループのリークセンサーを単一の直列母線で
接続せず、グループごとに別々の直列母線を敷設する方
が経済的に有利となることもある。

【００１２】しかし、全てのリークセンサー又はリーク
センサーグループが近接している場合には、一般にすべ
てのリークセンサーを単一の直列母線で接続する方が好
ましい。図２では本発明の実施態様として、あくまでも
説明のための実施例としてではあるが、それぞれがリー
クセンサー１１及びプリプロセッサ２１から成る２組の
集積ユニット１９を有する３つのグループ１７を示し
た。各グループ１７はこのグループだけに共通の直列母
線２３を介してすべてのグループに共通の演算装置２５
と接続している。

【００１３】極めて多数のグループ１７又は集積ユニッ
ト１９が広い空間に配分されている場合には、それぞれ
が単数又は複数のグループ１７と接続する複数の演算装
置２５を設ける方が好ましいこともある。図示の実施態
様では、漏れを検知するとアラーム信号を発するモニタ
ー／アラーム装置２７が演算装置２５に接続している。

【００１４】図３は単一の集積ユニット１９をブロック
ダイヤグラムで示すと共に母線２９との接続態様を示
す。母線２９は二線式直列母線２３、接地線３１及び二
線式給電線３３を含む。母線２９はスタブケーブル状の
分岐線となって個々の集積ユニット１９に至る直列ケー
ブルとして構成されている。図３ではリークセンサーに
代わる素子としてセンサー抵抗ＲＳを示した。その端子
は抵抗／電圧コンバーター３５と接続している。その出
力はマイクロコントローラ（μＣ）３９の一部であるア
ナログ／ディジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）３７と接続し
ている。マイクロコントローラ３９は直列ポート（ＳＩ
Ｏ）４１を介してトランシーバ、即ち、送／受信機４３
と接続し、トランシーバ４３には分圧器を連携させてあ
る。トランシーバ４３は直列母線２３の両心線と接続す
る。

【００１５】給電線３３には分圧作用を行う直流／直流
コンバータ（ＤＣ／ＤＣ）４５が接続している。給電線
３３は集積ユニット１９の個々の素子に必要な電圧を供
給する。これらの素子としてはマイクロコントローラ３
９を正しく機能するようにモニターするモニター回路
（ウォッチドッグ）４７がある。ほかに、それぞれの実
測温度に対応する出力信号を少なくともマイクロコント
ローラ３９に、図示実施態様では抵抗／電圧コンバータ
３５にも供給する温度検知回路４９も含まれる。

【００１６】図３に示す集積ユニット１９の動作態様を
以下に説明する：リークセンサー１１が漏れ物質、例え
ばオイルやベンジンで漏れているかどうかに応じて、リ
ークセンサー１１の電気抵抗ＲＳが変化する。それぞれ
の抵抗値は抵抗／電圧コンバータ３５によって電圧信号
に変換され、この電圧信号がアナログ／ディジタル・コ
ンバータ３７によってディジタル測定データ信号に変換
される。このデータ信号は呼び出されるまで保持され
る。

【００１７】共通の直列母線２３に接続する各集積ユニ
ット１９にはそれぞれ別々のアドレスコードが割当てら
れている。演算装置２５は呼び出すべき個々の集積ユニ
ット１９に順次アドレスコードを送信することによっ
て、所定の順序で個々の集積ユニット１９の測定データ
信号を受信する。送信されたアドレスコードは直列母線
２３に接続されているすべての集積ユニット１９のトラ
ンシーバ４３又はマイクロコントローラ３９において、
それぞれのアドレスコードと比較される。演算装置２５
から送信されたアドレスコードと一致すると、このアド
レスコードの集積ユニット１９がその測定データ信号を
演算装置２５へ直列母線２３を介して送信する。従っ
て、個々の集積ユニット１９への呼び出しはでき得れば
個々の集積ユニット１９に優先順位を設けて時分割多重
方式で行われる。このようにすれば、個々の集積ユニッ
ト１９を順次呼び出してそれぞれのユニットに測定値変
化があったかどうかを確認することができる。

【００１８】トランシーバ４３の領域及び直流／直流コ
ンバータ４５の領域における分圧は安全上の理由から爆
発の危険がある領域に必要な条件である。図４は外部電
源によって作用する集積ユニット１９の実施例を示す。
図５はバッテリという形で内部電源を有する集積ユニッ
ト１９の実施例を示す。この実施例ではケーブル２９は
給電線３３を含む必要がなく、直流／直流コンバータは
不要である。

【００１９】図６は集積ユニット１９と演算装置２５の
間の伝送が光波導路５１を介して行われる実施例を示
す。

【図面の簡単な説明】

【図１】公知の漏れ検知システムの構成図である。

【図２】本発明の漏れ検知システムの構成図である。

【図３】プリプロセッサを含むリークセンサーのブロッ
クダイヤグラムである。

【図４】外部電源で作用する実施例の簡略図である。

【図５】内部電源で作用する実施例の簡略図である。

【図６】内部電源で作用し、光波導路を介して信号伝送
を行う実施例の簡略図である。

【符号の説明】

１１…リークセンサー２３…直列母線２５…演算装置２９…導線３７…Ａ／Ｄコンバータ４９…温度センサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ウルリッヒビルニッヒドイツ連邦共和国，デー−92318 ノイマルクト，アイヘンドルフシュトラーセ６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）局所的に配分された複数のリークセ
ンサー（１１）と、ｂ）導線（２９）を介してリークセンサー（１１）に接
続され、該リークセンサー（１１）から空間を隔てた演
算装置（２５）と、を含みオイル等の漏れを検出するための漏れ検知システ
ムにおいて、ｃ）各リークセンサー（１１）が並設された能動プリプ
ロセッサ（３５，３７，３９，４１，４３，４５，４
７，４９）に接続され、連携する各リークセンサー（１
１）の測定信号を前処理し、ディジタル化して測定デー
タ信号を形成し、ｄ）前記能動プリプロセッサが温度補償装置（３９，４
９）を含み、ｅ）前記導線（２９）が個々のプリプロセッサへ分岐し
て前記プリプロセッサを前記演算装置（２５）とデータ
接続する直列母線（２３）を含み、ｆ）個々の前記プリプロセッサに個別のアドレスコード
を割当て、前記演算装置（２５）又は前記プリプロセッ
サから送信される個別のアドレスコードによって、個々
の前記プリプロセッサへのアクセス及び／又はコールを
行うようにしたことを特徴とする漏れ検知システム。
【請求項２】全ての前記リークセンサー（１１）の前
記プリプロセッサが、単一の共通の直列母線（２３）を
介して前記演算装置（２５）と接続されていることを特
徴とする請求項１に記載の漏れ検知システム。
【請求項３】前記リークセンサー（１１）が共通の前
記直列母線（２３）を介して前記演算装置（２５）と接
続されているグループ（１７）に分けられていることを
特徴とする請求項１に記載の漏れ検知システム。
【請求項４】前記演算装置（２５）の出力側に、前記
演算装置（２５）が単数または複数のリークセンサー
（１１）の位置で漏れを検出するとアラーム信号を発す
るモニター装置（２７）を接続したことを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか１項に記載の漏れ検知システ
ム。
【請求項５】各リークセンサー（１１）が漏れ物質の
作用下に固有抵抗が所定の態様で変化するセンサー材料
を含み、センサー材料の電気抵抗が前記プリプロセッサ
によって検知され、アナログ／ディジタルコンバータ
（３７）によってディジタルの測定データ信号に変換さ
れることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に
記載の漏れ検知システム。
【請求項６】センサー材料を漏れ物質を吸収する材料
に埋込んだことを特徴とする請求項５に記載の漏れ検知
システム。
【請求項７】センサー材料及び必要に応じて吸収性材
料を帯状に形成したことを特徴とする請求項５又は６に
記載の漏れ検知システム。
【請求項８】前記温度補償装置が温度センサー（４
９）を含み、各連携リークセンサー（１１）の実測温度
が所定の基準温度と一致しないとき、連携プリプロセッ
サの測定データ信号を補正することを特徴とする請求項
１乃至７のいずれか１項に記載の漏れ検知システム。
【請求項９】前記リークセンサー（１１）及びこれと
連携するプリプロセッサを集積ユニット（１９）として
共通の筐体に収納したことを特徴とする請求項１乃至８
のいずれか１項に記載の漏れ検知システム。
【請求項１０】前記直列母線を光導波路（５１）とし
て構成したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか
１項に記載の漏れ検知システム。
【請求項１１】前記直列母線（２３）を二線式導線と
して構成したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれ
か１項に記載の漏れ検知システム。
【請求項１２】前記プリプロセッサが独自の電源とし
てバッテリを含むことを特徴とする請求項１乃至１１の
いずれか１項に記載の漏れ検知システム。
【請求項１３】前記導線（２９）が個々のプリプロセ
ッサに到達してこれに給電する分岐線（３３）を含むこ
とを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載
の漏れ検知システム。
【請求項１４】前記リークセンサー（１１）を先ず漏
れ物質によって汚染されない環境下で作用させ、得られ
た測定値を基準測定値として記憶させ、以後の漏れモニ
タリング測定で得られる測定値を基準測定値と比較する
ことを特徴とする請求項１乃至１３までのいずれか１項
に記載の漏れ検知システムの校正方法。