JPH10339684A - 漏洩検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 漏洩検知装置において、測定対象が高温であ
っても、高温用の振動検出手段に変更する必要がないよ
うにし、また測定点毎にワイヤリングをしなくとも済む
ようにし、さらに予測されない漏洩箇所に対して振動検
出手段を自由に設置し直すことができるようにし、しか
も漏洩検知に必要な周波数帯を自由に設定することがで
きるようにする。 【解決手段】 漏洩検知装置は、配管３等の被検物体の
表面の振動を非接触により時系列的に検出する非接触振
動センサ１と、計測信号を受信するＦＭ検波器５と、特
定の周波数領域の計測信号を選択するフィルタ１３と、
データ格納装置７と、フィルタ１３により選択された信
号の特性データを、データ格納装置７により格納した特
性データと比較して、計測信号の異常な変化が流体の漏
洩に起因して配管３が振動したことによるものと判定し
た場合には警報信号８を発する判定装置６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば化学プラン
ト、発電プラント等の各種プラントや施設における例え
ば有害液体等の各種輸送流体の漏洩を検知するために使
用することができる、漏洩検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の漏洩検知装置の概念的な
構成図である。図２において、例えばプラント等の施設
において配設され、有害な液体あるいはその高温蒸気等
の輸送流体を高圧下で輸送する配管３の外周面上には、
その保温のために保温材４が施されている。この場合、
通常は、例えば漏洩部９からの輸送流体の漏洩は、保温
材４の内周部に生じる。

【０００３】その際に発生する音響もしくは超音波振動
は、配管３や保温材４を伝搬するので、この振動を捕ら
えて輸送流体の漏洩を検知するため、圧電型振動センサ
１０を保温材４の内周側にある配管３の表面に装着し、
圧電型振動センサ１０の検出信号を電気信号に変換し、
伝送ケーブル１１を通して増幅器１２へと伝送してい
た。

【０００４】さらに従来の漏洩検知装置において、増幅
器１２へと伝送された信号は、増幅された後フィルタ１
３を通され、フィルタ１３において、漏洩部９における
漏洩に起因する特徴的な周波数帯の信号が選定され、さ
らに判定装置６へと送られ、判定装置６において漏洩の
有無が判定される。判定装置６による判定の結果、漏洩
部９において漏洩が発生したと判断された場合には、判
定装置６が警報信号８を出す。判定装置６による漏洩の
判定においては、検出した振動の特性データと、過去の
履歴や漏洩が無い場合のデータを格納したデータ格納装
置７から取り出したデータとを比較することによって判
定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の漏洩
検知装置においては、配管３等が高温の場合、圧電型振
動センサ１０を高温用のものにする必要があり、コスト
高になる。また圧電型振動センサ１０には伝送ケーブル
のワイヤリングが必要で、測定点毎にワイヤリングが必
要となるため、設置に時間がかかる。さらに圧電型振動
センサ１０の設置場所が固定的であるため、場所が予測
されていない漏洩に対応することができない。しかも圧
電型振動センサ１０は、その大きさ、材質により採取可
能な周波数帯が限定され、漏洩に特徴的な周波数帯を自
由に設定することができない。

【０００６】そこで、本発明は、高温でない測定対象か
ら高温の測定対象へと測定対象を変更する場合であって
も、振動センサ等の振動検出手段を高温用の振動検出手
段に変更する必要がないようにし、また振動検出手段を
移動して振動の測定点を変更する場合であっても従来の
ように測定点毎にワイヤリングをしなくとも済むように
し、さらに振動検出手段を測定対象に固定しなくとも済
むようにして予測されない漏洩箇所に対して振動検出手
段を自由に設置し直すことができるようにし、そうする
ことによって計測の柔軟性を向上することができるよう
にし、しかも広帯域の信号を捕捉することができるよう
にすることによって、漏洩検知に必要な周波数帯を自由
に設定することができるようにした、漏洩検知装置を提
供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明の漏洩検知装置は、例えば配管等の被検物体
の表面の振動を例えば光あるいは電磁波等を用いて非接
触により時系列的に検出し、検出した振動を表す信号を
計測信号として発信する例えば非接触振動センサ等の非
接触式振動検出手段と、同非接触式振動検出手段から送
られた計測信号を受信する例えばＦＭ検波器等の計測信
号受信手段と、同計測信号受信手段により受信した計測
信号のうちから特定の周波数領域の計測信号を選択する
例えばフィルタ等の特定周波数領域信号選択手段と、同
特定周波数領域信号選択手段により選択された信号の特
性を表す特性データを格納する例えばデータ格納装置等
のデータ格納手段と、上記特定周波数領域信号選択手段
により選択された信号の特性データを、上記データ格納
手段により格納した特性データのうち正常時の信号の特
性データと比較して、上記計測信号に時系列的に異常な
変化が生じたときに同異常な変化が流体の漏洩に起因し
て上記被検物体が振動したことによるものであるか否か
を判定し、上記計測信号の異常な変化が流体の漏洩に起
因して上記被検物体が振動したことによるものと判定し
た場合には警報信号を発する例えば判定装置等の判定手
段とを備える。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面により本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明の１実施の形態に
係る漏洩検知装置の概念的な構成図である。図１におい
て、非接触式振動検出手段としての非接触振動センサ１
は、被検物体としての配管３の表面の振動を、信号伝送
手段として例えば光あるいは電磁波を用いることによ
り、非接触により時系列的に検出し、検出した振動を表
す信号を計測信号として発信する。

【０００９】非接触式振動検出手段としての非接触振動
センサ１から送られた計測信号は、計測信号受信手段と
してのＦＭ検波器５により遠隔的に受信される。計測信
号受信手段としてのＦＭ検波器５により受信された計測
信号は、特定周波数領域信号選択手段としてのフィルタ
１３へと送られる。特定周波数領域信号選択手段として
のフィルタ１３においては、計測信号受信手段としての
ＦＭ検波器５により受信された計測信号のうちから特定
の周波数領域の計測信号が選択的に取り出される。

【００１０】特定周波数領域信号選択手段としてのフィ
ルタ１３により選択された信号は、判定手段としての判
定装置６を介して特性データを格納するデータ格納手段
としてのデータ格納装置７に格納される。それと同時
に、判定手段としての判定装置６において、特定周波数
領域信号選択手段としてのフィルタ１３により選択され
た信号の特性を表す特性データが、データ格納手段とし
てのデータ格納装置７により格納した特性データのうち
の正常時の信号の特性データと比較され、計測信号に時
系列的に異常な変化が生じたときに計測信号の異常な変
化が流体の漏洩に起因して被検物体としての配管３が振
動したことによるものであるか否かが判定される。そし
て判定手段としての判定装置６は、計測信号の異常な変
化が、流体の漏洩に起因して被検物体としての配管３が
振動したことによるものと判定した場合には、警報信号
８を発する。

【００１１】図１の漏洩検知装置についてさらに詳細に
説明する。例えばプラント等の施設において配設され、
有害な液体あるいはその高温蒸気等の輸送流体を高圧下
で輸送する配管３の外周面上には、その保温のために保
温材４が施されている。この場合、通常は、例えば漏洩
部９からの輸送流体の漏洩は、保温材４の内周部に生じ
る。

【００１２】その際に発生する音響もしくは超音波振動
は、配管３や保温材４を伝搬して保温材４の表面に伝わ
るので、この振動を捕らえて輸送流体の漏洩を検知する
ため、非接触振動センサ１から発射される光あるいは電
磁波２を保温材４の表面に当てる。非接触振動センサ１
から発射される光あるいは電磁波２は、保温材４の表面
の振動により変調され、変調された反射信号が非接触振
動センサ１へと戻る。

【００１３】非接触振動センサ１の代表例としては、レ
ーザドップラ振動計があり、例えば、米国ＯＭＥＴＲＯ
Ｎ社のＶＰ−１０００がある。レーザドップラ振動計を
使用した場合には、保温材４の表面振動によりドップラ
シフトを受けた反射信号から、ＦＭ検波器５により、振
動の速度信号を取り出すことができる。

【００１４】このような非接触振動センサ１から送られ
た時系列信号の中から、漏洩現象により特異的に生じる
周波数のみを選別するため、非接触振動センサ１から送
られた時系列信号をフィルタ１３に通し、フィルタ１３
に通した時系列信号を、さらに漏洩の判定装置６へと送
る。この判定装置６においては漏洩の有無が判定され、
その結果漏洩が生じているものと判定された場合には、
判定装置６が警報信号８を発生する。

【００１５】漏洩の判定に当たっては、計測された振動
のレベルを示すデータと、過去の履歴や漏洩が生じてい
ない場合のデータを格納したデータ格納装置７からのデ
ータとを比較することにより判定する。

【００１６】上述のように、本発明の漏洩検知装置は、
非接触により物体中あるいは表面を伝搬する音響波ある
いは超音波により変化する被検物体の表面の振動を時系
列的に検出し、検出した振動を、その伝送媒体である光
あるいは電磁波の振幅、周波数、位相あるいは偏光の変
化に変換し、計測信号として物体から離れた場所にある
非接触振動センサに伝送する手段と、計測信号中より、
振動の加速度、速度もしくは振幅の時間的変化を抽出す
る手段と、時間的変化の中から特定の周波数領域の信号
を取り出す手段と、振動の加速度、速度あるいは振幅の
時間的変化を抽出して取り出された信号を格納する手段
と、信号抽出する手段により抽出された信号の強度を、
上記格納する手段に格納された信号と比較し、漏洩によ
る強度変化を判定した上、漏洩が検出されたときには警
報を発する手段とを備えるようにして構成することもで
きる。

【００１７】したがって図１に示した非接触振動センサ
を用いることにより、測定対象が高温になっても非接触
振動センサを変更する必要がなく、非接触振動センサ
が、非接触であるため非接触振動センサを移動先の測定
点毎にワイヤリングをする必要がなくなり、また非接触
振動センサを測定対象に固定する必要がないので、予測
されない位置の漏洩に対してもセンサを自由に設置し直
して対応することができ、しかも非接触振動センサに音
響的な制限がないため、広帯域信号を採取することがで
き、漏洩に対して特徴的に生じる振動の選択範囲が広が
る。

【００１８】

【発明の効果】本発明の漏洩検知装置によれば、被検物
体の表面の振動を非接触により時系列的に検出し、検出
した振動を表す信号を計測信号として発信する非接触式
振動検出手段と、同非接触式振動検出手段から送られた
計測信号を受信する計測信号受信手段と、同計測信号受
信手段により受信した計測信号のうちから特定の周波数
領域の計測信号を選択する特定周波数領域信号選択手段
と、同特定周波数領域信号選択手段により選択された信
号の特性を表す特性データを格納するデータ格納手段
と、上記特定周波数領域信号選択手段により選択された
信号の特性データを、上記データ格納手段により格納し
た特性データのうち正常時の信号の特性データと比較し
て、上記計測信号に時系列的に異常な変化が生じたとき
に同異常な変化が流体の漏洩に起因して上記被検物体が
振動したことによるものであるか否かを判定し、上記計
測信号の異常な変化が流体の漏洩に起因して上記被検物
体が振動したことによるものと判定した場合には警報信
号を発する判定手段とを備えているので、振動検出手段
が非接触式振動検出手段であることによって、高温でな
い測定対象から高温の測定対象へと測定対象を変更する
場合であっても、振動センサ等の振動検出手段を特に高
温用の振動検出手段に変更する必要はなく、また振動検
出手段を移動して振動の測定点を変更する場合であって
も従来のように測定点毎にワイヤリングをしなくとも済
み、さらに振動検出手段を測定対象に固定しなくとも済
むことにより、予測されない漏洩箇所に対して振動検出
手段を自由に設置し直すことができ、その結果、計測の
柔軟性が向上し、しかも非接触式振動検出手段に音響的
な制限がないため、漏洩検知に必要な周波数帯を自由に
設定することができる（請求項１）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態に係る漏洩検知装置の構
成図である。

【図２】従来の漏洩検知装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 非接触式振動検出手段としての非接触振動センサ ２ 計測信号の伝送媒体としての光あるいは電磁波 ３ 被検物体としての配管 ４ 保温材 ５ 計測信号受信手段としてのＦＭ検波器 ６ 判定手段としての判定装置 ７ データ格納手段としてのデータ格納装置 ８ 警報信号 ９ 漏洩部 １０ 従来の圧電型振動センサ １１ 従来の伝送ケーブル １２ 増幅器 １３ 特定周波数領域信号選択手段としてのフィルタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検物体の表面の振動を非接触により時
   系列的に検出し、検出した振動を表す信号を計測信号と
   して発信する非接触式振動検出手段と、同非接触式振動
   検出手段から送られた計測信号を受信する計測信号受信
   手段と、同計測信号受信手段により受信した計測信号の
   うちから特定の周波数領域の計測信号を選択する特定周
   波数領域信号選択手段と、同特定周波数領域信号選択手
   段により選択された信号の特性を表す特性データを格納
   するデータ格納手段と、上記特定周波数領域信号選択手
   段により選択された信号の特性データを、上記データ格
   納手段により格納した特性データのうち正常時の信号の
   特性データと比較して、上記計測信号に時系列的に異常
   な変化が生じたときに同異常な変化が流体の漏洩に起因
   して上記被検物体が振動したことによるものであるか否
   かを判定し、上記計測信号の異常な変化が流体の漏洩に
   起因して上記被検物体が振動したことによるものと判定
   した場合には警報信号を発する判定手段とを備えたこと
   を特徴とする、漏洩検知装置。