JPH10512373A

JPH10512373A - 流体コンジットシステムの漏れをテストする方法及び装置

Info

Publication number: JPH10512373A
Application number: JP9515629A
Authority: JP
Inventors: ラッセルデズモンドプライド
Original assignee: ビージーピーエルシー
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-10-17
Publication date: 1998-11-24
Anticipated expiration: 2016-10-17
Also published as: GB9521437D0; KR100293116B1; EP0856151A1; US6116082A; WO1997014944A1; CA2234890A1; KR19990066948A; GB2306671A; GB2306671B; JP3164825B2

Abstract

(57)【要約】装置(20)は、例えば、漏れの疑いのある家庭用燃料ガスシステムの分離された区分に接続される。この装置は、記録される時間周期にわたり、実際のガス漏れによる圧力低下を決定し、その後に、実際の漏れに加えて、装置により与えられる導入された人為的な校正されたオリフィスによるシステムの圧力低下を決定する。データは、システムからの実際の漏れ率を計算するために装置に用いられる式に使用される。本発明の方法は、圧力低下の測定と測定との間にシステムを再加圧したり或いはテストされるシステムの容積を知り又は仮定する必要性を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】流体コンジットシステムの漏れをテストする方法及び装置発明の分野本発明は、家庭用燃料ガス供給システム又は設備のような流体コンジットシステムをガス漏れに対してテストするための方法及び装置に係り、より詳細には、このようなシステム又は設備からのガスの体積漏れ率を監視及び決定するための方法及び装置に係る。先行技術の説明本出願人が主として問題とする家庭用システムの部分は、ガスメータと主停止コック又はバルブとの間の配管（通常は、ガスメータの上流の入口側又はその付近）；ガスメータそれ自体；及びガスメータの出口側とその下流の器具のガス制御バルブとの間の配管を含む。漏れの疑いがある場所でこのようなシステムの漏れをテストするための１つの現在使用されている方法は、停止バルブ及び各ガス制御バルブを閉じることによりシステムを分離し、停止バルブを開閉することによりシステムを加圧し、そしてシステムの所定の圧力から、分離されたシステムにおける圧力の低下を設定長さの時間にわたり測定することを含む。所定の最大許容圧力低下を越えない場合には、システムを正常であるとみなす。上記した現在の方法は、全てのこのようなシステム部分がほぼ同じ容積を有すると仮定している。過去において、これは、適度に有効な仮定であった。というのは、ガスメータの容積は、分離されたシステムの全容積に著しく影響し、そして英国では、標準的な家庭用のガスメータが長年に使用されてきたからである。その結果、異なるシステムにおける配管の容積の相違を無視することができた。しかしながら、比較的容積の小さい新しいガスメータが導入されるにつれて、システムごとの配管容積の相違、又は異なる小容積ガスメータ間の相違を無視することがもはや適当でなくなり、従って、従来行われていた仮定は、もはや有効なものではない。テストされるシステムの容積を確認又は仮定する必要なく容積漏れ率を決定するために工業用のガスシステム又は設備をテストする方法が既に知られている。この方法は、システムを分離し、システムを所定圧力に加圧し、所定圧力からのシステムの圧力低下（ΔＰ₁）を固定時間周期（Ｔ₁）にわたって測定し、システムを同じ出発圧力又は所定圧力に再加圧し、校正されたオリフィス、即ち既知の「人為的な漏れ」を導入し、そして実際の漏れ及び「人為的な漏れ」の両方の結果として漏れるシステムで同じ圧力低下（ΔＰ₁）が生じる時間（Ｔ₁）を測定することを含む。設備の漏れ率は、次の式から得られる。漏れ率＝ＦｘＴ₂／（Ｔ₁−Ｔ₂）但し、Ｆは、同じ圧力で測定した人為的な漏れによる既知の流量である。上記方法は、圧力低下を測定するためのいわゆる「Ｕゲージ」マノメータと、時間周期を測定するためのストップウオッチとを用いて手動で行われる。発明の要旨本発明の目的は、システムを再加圧する必要性を回避した漏れ率の測定方法、及びこの方法を実施する装置を提供することである。本発明の１つの特徴によれば、漏れる流体を含むシステムから流体の漏れ率を決定する方法であって、システムを加圧し、加圧を終了し、開始時間（Ｔ₀）及び圧力（Ｐ₀）からシステムの第１の圧力低下及び時間を監視し、システムの圧力が圧力Ｐ₁まで所定の圧力低下（ΔＰ₁）だけ低下するに要する時間（Ｔ₁）を決定し、又は所定時間（Ｔ₂）未満の時間内にΔＰ₁に到達しない場合には、所定時間Ｔ₂にわたり圧力Ｐ₂への圧力低下（ΔＰ₂）を決定し、次いで、システムを再加圧せずに、時間周期（Ｔ₁）又は所定の時間周期（Ｔ₂）の終りに実質的に一致する新たな開始時間から、システムの実際の漏れと、システムに導入された校正された漏れとの結合によりシステムに第２の圧力低下（ΔＰ₃）が生じるに要する時間（Ｔ₃）を監視し、但し、ΔＰ₃＝（ΔＰ₁又はΔＰ₂）ｘＫであり、ΔＰ₁ とΔＰ₂のいずれか最初に決定された方を適用することができ、そしてＫは定数であり、そして更に、Ｃを定数とすれば、次の式に基づいて実際の漏れ率を計算する、漏れ率＝〔Ｃｘ（校正された漏れ率）ｘＴ₃〕／〔（Ｔ₁又はＴ₂）−Ｔ₃〕という段階を備えている。上記定数Ｋは１でもよく、この場合は、ΔＰ₃＝ΔＰ₁又はΔＰ₂の適当な方である。しかしながら、漏れ率の式が、第２の圧力低下が第１の圧力低下より低い圧力から開始されることを（少なくともある程度）考慮する場合には、更に正確な漏れ率測定結果を得ることができ、従って、実際の又は真の漏れによる放出率は、第２の圧力測定中には、それが最初の高い開始圧力（Ｐ₀）で測定された場合の位置に比して減少されることが分かった。より詳細には、このような正確な結果は、第１の圧力低下ΔＰ₁又はΔＰ₂と実質的に同じ部分変化をもつためにＴ₃を決定すべきところの第２の圧力低下ΔＰ₃を必要とすることにより得られ、この場合には、これは、次の式で得られる。 ΔＰ₃＝（ΔＰ₁又はΔＰ₂）ｘＫ但し、Ｋ＝（Ｐ₀−ΔＰ₁）／Ｐ₀又は（Ｐ₀−ΔＰ₂）／Ｐ₀の適当な方であり、又、Ｋ＝Ｐ₁／Ｐ₀又はＰ₂／Ｐ₀の適当な方である。この方法は、ガスメータ；ガスメータと、ガスメータへの入口の上流に配置された停止コック又はバルブとの間の配管；及びガスメータの出口と、ガスメータの下流に配置された１つ以上のガス点火器具のガス制御バルブとの間の配管を含む燃料ガスシステムを監視するのに使用される。このような場合、この方法は、システムを加圧する前に、停止バルブ及び各ガス制御バルブを閉じ、停止バルブを開いてガスをシステムに導入することによりシステムを加圧し、そして停止バルブを閉じて、分離されたシステムを形成することを含む。システムの加圧を終了した後であって且つシステムの第１圧力低下を監視する前に、システムの圧力を便利にチェックして、システムの第１圧力低下の監視を開始する前に圧力がもはや上昇しないよう確保することができる。このチェックにより、システムの圧力が依然として上昇することが指示される場合には、これは通常は次の２つのうちの１つを意味する。第１に、停止バルブに欠陥があり、供給源から停止バルブを経て監視されるべきシステムへ依然としてガスが流れ込んでいる。このような場合、システムからのガス漏れについてテストを行う前に停止バルブを交換しなければならない。第２に、システムは、まだ安定していない。この場合には、システムの第１の圧力低下を測定する周期の開始時間を、システムの圧力が確立されるまで遅延させる。ここで使用する「安定化」とは、システムの圧力が一定であるか又は下降する状態を意味する。しかしながら、システムが停止コックとメータへの入口との間にガス圧力調整器又はガバナを含む場合には、停止コックを閉じると圧力が最初に上昇し、その後、下降し始める。これは、ガバナがシステムの下流部への更なるガスの放出を防止するいわゆるガバナロックにより生じる。これは、下流のガス圧力が所定の最大値を越えた場合にメータガバナが「ロック」するように設計されているときに生じる。ガバナの下流のシステム部分は、停止コックの上流のライン圧力がこの値を越えそして配管の下流部が停止コックの迅速な開閉により最初に加圧される場合に、所定の許容最大値より高い圧力に加圧されることが考えられる。次いで、ガバナがロックする。システムに漏れが生じそして圧力が低下すると、ガバナは、ロック解除し、そして停止コックとガバナとの間の配管からシステムの下流部へガスを放出する。従って、システムの分離された下流部の圧力は、最初に減少ではなく増加することになる。本発明の別の特徴によれば、流体を含むシステムからの流体の漏れ率を決定するのに使用する装置であって、システムから流体を受け取るための入口手段と；この入口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段と；校正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続するように選択的に開放可能なバルブ手段と；データ記憶手段と；データ処理手段と；データ表示手段と；プログラム式の制御手段と；開始時間から、バルブ手段を閉じた状態で、時間経過に伴い圧力感知手段で測定してシステムの圧力低下を監視するように制御手段を始動し、所定の時間Ｔ₂より短い時間Ｔ₁内に所定の圧力低下ΔＰ₁が生じるかどうか確立し、もしそうであれば、ΔＰ₁及びＴ₁を表すデータをデータ記憶手段に記憶するが、所定の時間Ｔ₂までにΔＰ₁に到達しない場合には、Ｔ₂を表すデータと、Ｔ₂までに生じた圧力低下ΔＰ₂とをデータ記憶手段に記憶し；次いで、時間Ｔ₁（ΔＰ₁が記憶された場合）或いは時間Ｔ₂（ΔＰ₂が記憶された場合）に実質的に一致する新たな開始時間から、バルブ手段を開放し、これにより、装置が使用中であるときに、校正されたオリフィスが流体コンジットと連通状態に入れられ、ひいては、入口を経てシステムと連通状態に入れられ、更に、圧力感知手段により感知される圧力がΔＰ₁（ΔＰ₁が記憶された場合）又はΔＰ₂（ΔＰ₂ が記憶された場合）だけ低下するのに要する時間Ｔ₃を確立し、更に、Ｔ₃を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；そしてＴ₁又はＴ₂及びＴ₃を表すデータをデータ記憶手段からデータ処理手段へ入力し、データ処理手段は、次の式を用いてシステムの漏れ率を計算するようにプログラムされており、漏れ率＝〔Ｃｘ（校正された漏れ率）ｘＴ₃〕／〔（Ｔ₁又はＴ₂）−Ｔ₃〕但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段とを備えた装置が提供される。本発明の更に別の特徴によれば、流体を含むシステムからの流体の漏れ率を決定するのに使用する装置であって、システムから流体を受け取るための入口手段と；この入口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段と；校正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続するように選択的に開放可能なバルブ手段と；データ記憶手段と；データ処理手段と；データ表示手段と；プログラム式の制御手段と；開始時間及び開始圧力Ｐ₀から、バルブ手段を閉じた状態で、時間経過に伴い圧力感知手段で測定してシステムの圧力低下を監視するように制御手段を始動し、所定の時間Ｔ₂より短い時間Ｔ₁内に圧力Ｐ₁への所定の圧力低下ΔＰ₁ が生じるかどうか確立し、もしそうであれば、ΔＰ₁及びＴ₁又はΔＰ₁、Ｐ₁及びＴ₁を表すデータをデータ記憶手段に記憶するが、所定時間Ｔ₂までにΔＰ₁に到達しない場合には、Ｔ₂及びＴ₂までに生じた圧力Ｐ₂への圧力低下ΔＰ₂、又はΔ Ｐ₂、Ｐ₂及びＴ₂を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；次いで、時間Ｔ₁（Δ Ｐ₁が記憶された場合）又は時間Ｔ₂（ΔＰ₂が記憶された場合）に実質的に一致する新たな開始時間から、バルブ手段を開放し、これにより、装置が使用中であるときに、校正されたオリフィスが流体コンジットと連通状態に入れられ、ひいては、入口を経てシステムと連通状態に入れられ、データ記憶手段からデータ処理手段へΔＰ₁又はΔＰ₂のいずれか記憶された方を入力し、データ処理手段は、Ｋを定数とすれば、式ΔＰ₃＝（ΔＰ₁又はΔＰ₂）ｘＫを用いて圧力感知手段により感知されるべきシステムの第２の圧力低下ΔＰ₃を計算するようにプログラムされて、更に、ΔＰ₃を表すデータをデータ記憶手段に記憶し、更に、圧力感知手段により感知される圧力がΔＰ₃だけ低下するのに要する時間Ｔ₃を確立し、Ｔ₃を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；次いで、Ｔ₁又はＴ₂及びＴ₃、を表すデータをデータ記憶手段からデータ処理手段へ入力し、データ処理手段は、次の式を用いてシステムの漏れ率を計算するようにプログラムされており、漏れ率＝〔Ｃｘ（校正された漏れ率）ｘＴ₃〕／〔（Ｔ₁又はＴ₂）−Ｔ₃〕但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段とを備えた装置が提供される。上記のように、好ましくは、定数Ｋ＝〔Ｐ₀−（ΔＰ₁又はΔＰ₂）〕／Ｐ₀＝（Ｐ₁又はＰ₂）／Ｐ₀である。このような場合に、装置のデータ記憶手段は、開始圧力Ｐ₀を表すデータを記憶し、そしてデータ記憶手段から、Ｐ₀及びΔＰ₁又はΔＰ₂を表すデータがデータ処理手段へ入力され、該データ処理手段は、ΔＰ₃を計算する式に使用するために式Ｋ＝〔Ｐ₀−（ΔＰ₁又はΔＰ₂）〕／Ｐ₀に基づいてＫを計算するようにプログラムされる。或いは又、記憶されるＰ₀を表すデータに加えて、Ｐ₁及びＰ₂ を表すデータがデータ記憶手段に記憶され、そしてデータ記憶手段からＰ₀、Ｐ₁ 及びＰ₂を表すデータがデータ処理手段へ入力され、このデータ処理手段は、Δ Ｐ₃を計算するのに使用するために式Ｋ＝（Ｐ₁又はＰ₂）／Ｐ₀に基づいてＫを計算するようにプログラムされる。制御手段は、既存の圧力が所定圧力より大きくない限り装置がシステムの圧力低下の監視を開始しないようにプログラムされる。このような場合に、表示漏れ率決定プロセスが終了され、そして制御手段は、圧力が所定圧力より高くなければならないことを指示するようにされる。次いで、装置のユーザは、停止コックを再び開放しそして漏れ率決定プロセスを再び開始することによりシステムを更に加圧することを決定する。又、制御手段は、（ａ）Ｔ₁が所定の最小時間Ｔ_minより短いかどうかを決定し、もしそうであれば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、装置で正確に測定するのは漏れが大き過ぎることを表示手段に指示させ、そして（ｂ）ΔＰ₂が所定の最小の圧力低下ΔＰ_minより小さいかどうかを決定し、もしそうであれば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、装置で正確に測定するのは漏れが小さ過ぎることを表示手段に指示させるようにプログラムされる。更に、制御手段は、Ｔ₃がＴ₁又はＴ₂（どちらか適用できる方）より大きいかどうか決定し、もしそうであれば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、エラーがあることを表示手段に指示させるようにプログラムされる。又、プログラムされた制御手段は、上記の漏れ率監視プログラムに代わるものとして、圧力センサにより感知される流体の圧力をデータ表示手段により表示させるように始動手段によって動作できる。このような設備は、プログラムされた制御ユニットを始動して漏れ率を決定する前にシステムの圧力が上昇しないことをチェックするのに使用できる。更に、プログラムされた制御手段は、開始時間から所定時間周期Ｔ_yにわたり圧力監視手段で測定してシステムの圧力低下ΔＰ_xを監視し、そして所定時間周期Ｔ_yの終りにΔＰ_x及びＴ_yの両方をデータ表示手段に表示させるように始動手段により動作できる。開始時間と時間Ｔ_yとの間に、表示手段は、現在圧力と、Ｔ_yに到達するまでに残された時間とを規則的な時間間隔、例えば秒ごとの間隔で表示する。図面の簡単な説明以下、添付図面を参照し、本発明を一例として説明する。図１は、家庭用の燃料ガスシステムの一部分を示す概略図である。図２は、本発明による１つの装置のフロントパネル及び内部を示す概略図である。図３は、装置の別の概略図である。図４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び４ｆは、図２及び３の装置の動作シーケンスを示すフローチャートである。好ましい実施形態の詳細な説明図１は、漏出する流体の漏れ率を決定するために本発明の方法及び装置を使用するところのある種の流体を含むシステムの一例として家庭用の燃料ガスシステム又は設備の一部分を概略的に示している。このシステムは、ガス幹線（図示せず）に接続されたガス供給パイプ１を備えている。このパイプを閉じそしてガスメータ５を経て下流のガス点火器具３及び４へガスが供給されるのを防止するために、停止コック２が設けられている。この停止コック２とガスメータ５との間にガス調整器即ちガバナ６が設けられている。ガス点火器具３及び４には、ガスが器具へ通過するのを防止できるガス制御バルブ７、８及び９が組み合わされる。ガスメータ５は、常閉タップホール１０を有し、適当な工具又は用具を用いてこのタップホールを開位置へと操作したときにシステムの内部へアクセスすることができる。図２及び３に概略的に示された装置２０は、手に持てるように便利なサイズにされたハウジング２２を形成する本体上部及び下部２２ａ及び２２ｂを備えている。本体下部２２ｂは、入口手段２４を含み、これを経て装置を例えばある長さのフレキシブルな管路２６（図１）によりタップホール１０に接続することができる。流体コンジット２８は、入口２４を流体圧力感知手段３０に接続し、該手段３０は、温度の変化を少なくともある程度は補償する種類のものであるのが好ましい。この例ではラッチ式のソレノイドバルブであるバルブ手段３２は、校正されたオリフィス３４をライン３６を経てコンジット手段２８に接続するように選択的に動作できる。校正されたオリフィス３４は、ライン４０を通して大気への通気口３８に接続することができる。圧力感知手段３０は、ゲージ圧力を与えるためにライン４４を経て大気圧基準ポート４２に接続されるか、又はこれをシールして、差動圧力又は絶対圧力の読みを与えることもできる。圧力感知手段３０は、増幅器５２を経てマイクロコントローラ５０に接続される。このマイクロコントローラは、適当なプログラムが開始されたときに、種々のプログラムされたオペレーションを自動的に実行することができる。又、マイクロコントローラ５０は、ここではリードオンリコンピュータプログラムを保持する機能を果たすＲＯＭ５４と、ここでは１つの機能が圧力及び時間の測定変数を記憶することであるＲＡＭ５６と、マイクロコントローラをソレノイドバルブ３２に接続するリレー５８と、フロントパネル２２ａに配置されたＬＣＤの形態のデータ表示手段６０とに接続される。マイクロコントローラ５０は、プログラムされた制御に基づいて数学的計算を実行するためのデータ処理手段を含むことが明らかである。マイクロコントローラに指令を与えそして選択されたプログラム（以下に述べる）を開始するための入力信号は、フロントパネルに配置されたボタン６２、６４、６６を操作することにより得られる。バッテリの電力を節約するために、表示装置のライトは、限定された時間中だけ「オン」に保たれるようにプログラムされる。装置に電気的エネルギーを供給するために、ニッカドバッテリ７２が使用される。ニッカドバッテリは、外部のバッテリ充電構成体、例えば、家庭用の主電源によりコネクタ／ソケット７４を経て再充電される。図４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ及び４ｆは、オペレーション及びプログラムされた制御シーケンスのフローチャートである。図４において、キーで示されたように、平易なボックスは、自動的に制御されるオペレーションであり、そして二重の縁をもつボックスは、手動のオペレーションである。チャートを開始１００から順に進むと、段階１０１において手動のチェックが行われ、停止コック２及び器具のバルブ７、８、９が閉じていることが確かめられる。装置２０の入口２４は、段階１０２において、フレキシブルな管路２６によりガスメータ５のタップインポイント１０においてシステムに接続される。例えば、バッテリ７２からの電力は、段階１０３においてオンに切り換えられ、これは、ＬＣＤ６０をアクチベートすることにより指示される。任意であるが、この段階において、表示手段６０は、ガス入口手段２４を大気へ開放するようにユーザに通知する。これは、圧力センサの両側に等しい圧力を与えて、圧力センサ３０のソフトウェアルーチン（図示せず）がそれ自体をゼロにできるようにし、その後、ボタン６４を押して、表示をクリアする。段階１０４において、停止コック２を開きそしてそれを閉じることにより、システムは、停止コック２とバルブ７、８及び９との間で加圧される。その後、「メニュー」段階１０５に到達し、ここには２つの選択肢がある。選択肢Ａ：時間と共に変化する現在圧力を例えば秒ごとに調べ、次いで、もし必要であれば、所定の時間周期にわたりシステムの圧力変化を決定するための制御プログラムを開始する。選択肢Ｂ：システムからのガスの漏れ率を決定するための制御プログラムを開始する。選択肢Ａについ最初に説明する。ボタン６２を押すと、表示手段６０は、分離されたシステムの圧力を連続的に表示する（段階１０６）。段階１０６から、もし必要であれば、ボタン６４を押して、装置が開始時間からシステムの圧力低下を所定の時間、例えば、２分にわたり測定することができる（段階１０７）。任意であるが、圧力低下の測定を開始する前に、「安定化」時間周期を導入してもよい。「安定化」時間周期の目的は、ここでは、例えば、温度又はガバナの影響による圧力変動を回避することである。所定の時間周期の間に、表示手段は、既存の圧力と、所定の時間に到達する前に残っている時間とを表示する（段階１０８）。所定時間の終りに、表示手段は、所定の時間周期と、その所定の周期内に測定された圧力低下とを表示する（段階１０９）。段階１０６、１０８及び１０９のいずれにおいても、手順は、ボタン６２を押すことにより段階１０５、即ちメニュー段階へ復帰する。ボタン６４を押すことにより段階１０５から続く選択肢Ｂについて説明する。ボタン６４を押すと、装置は、システムの現在圧力が所定の最大圧力より高いかどうか自動的に決定する（段階１１０）。もしそうであれば、ソレノイドバルブが自動的に開いて、人為的な校正されたオリフィスを流体コンジットと連通し、やがて圧力が所定の最大圧力まで低下すると、ソレノイドバルブがその校正されたオリフィスを自動的に閉じ（段階１１１）、そこからプログラムは段階１１２へ進み、そこで表示手段は、圧力を表示すると共に、所定の「安定化」時間を待機する。「安定化」時間の終りに、表示手段は、現在圧力と、「順部ができたら進む(go when ready)」を表示して、段階１１２を完了する。段階１１０において、圧力が所定の最大圧力以下である場合には、プログラムは、上記したように段階１１２へ進む。段階１１２の後に、段階１１３でチェックが行われ、圧力が低下しているか又は低下し始めていることを表示手段が指示するかどうか調べ、もしそうであれば、圧力が所定値より低下したときに、ボタン６４を再び押して漏れ率決定プログラムを開始することができる（段階１１４）。段階１１３の圧力チェックにより、圧力は低下せず一定であることが指示された場合には、システムに漏れがないか、又はおそらく滅多にないことであるが、システムの漏れがシステムからガスを漏れさせているのと同じ割合で停止コック及び／又は調整器が上流のガスをシステムへ流し込んでいることが指示される。例えば１分の安定化時間の後も、圧力が依然上昇していることが圧力チェックで示される場合には、停止コックに漏れがあり、ガス幹線から供試システムの部分へ依然としてガスが流れ込んでいることが指示される。前記したように、停止コックは、テストを行う前に交換しなければならない。装置は、停止コックの交換を必要とすることを指示するようにプログラムされてもよい。システムからのガス及び空気は、所与の開口又は穴を通るときに異なる流量を有するので、メータから装置への管路２６に存在する空気であって、ガスに代わって校正されたオリフィスに流れる空気は、漏れ率の決定を不正確なものにする。この潜在的な問題を減少又は軽減するために、装置は、ラッチソレノイドバルブを安定化時間中に例えば１０秒間開いて、管路２６及び校正されたオリフィス３４から空気をフラッシュするように手動又は自動的に動作することができる。段階１１０及び１１１は、停止コック２の閉止時に、例えば、上記のガバナロックの結果として、圧力が低下し始める前に最初に上昇するというおそれを受け入れる。従って、装置は、人為的な漏れ即ち校正されたオリフィスの開閉を制御するラッチソレノイドバルブが、システムの下流部分の圧力が所定の圧力を越えた場合にオリフィスを自動的に開き、オリフィスが開いたままの状態で、やがて圧力が所定圧力より低い値へと下降したときに、ソレノイドバルブがオリフィスを閉じるように設計される。その後、任意であるが、プログラムは、段階１１１から自動経路を経て段階１１５へ進み、そこで、漏れ率測定値の決定プログラムが開始される。これは、ガバナロックに続いてシステムの圧力を迅速に減少する方法を与える。或いは又、装置により行われる測定の前にユーザが手動で管路をガスでパージしてもよく、これを容易に行うために、管路及び装置には迅速解放の協働カプリングを設けることができる。段階１１４（又は１１５）に到達したと仮定すれば、装置は、システムの現在圧力が所定の最小圧力より大きいかどうかを自動的に決定する（段階１１６）。もしそうでなければ、表示手段は、システムの圧力が所定の最小圧力より高くなければならないことを表示し、これは、システム圧力が著しく低い状態で漏れ率決定プロセスが開始されたという指示である。段階１１２、１１３又は１１７のいずれにおいても、プロセスはメニュー段階１０５に復帰し、そして手前の加圧段階を繰り返して、例えば、システムの圧力を、段階１１６において所定の最小圧力より高くするに充分なほど上昇させる。従って、圧力が段階１１６において所定の圧力より高いとすれば、プログラムは段階１１８へと進み、そこで、時間が「開始時間」としてセットされ、そして開始時間の圧力Ｐ₀がＲＡＭ５６に記憶され、次いで、表示手段は、例えば点灯したＬＥＤ、又は情報「待機・・・テスト進行中」を表示することにより、漏れ率テストが進行中であることを指示する（段階１１９）。段階１１８及び１１９に続いて、装置は、所定時間Ｔ₂より短い時間Ｔ₁内に所定の圧力低下ΔＰ₁が生じたかどうか自動的に決定する（段階１２０）。もしそうであれば、Ｔ₁が所定の最小時間Ｔ_minより短いかどうか決定される（段階１２１）。もしそうであれば、表示手段は、漏れが測定するのに大き過ぎることを指示し、テストは終了となる（段階１２２）。もしそうでなければ、Ｐ₁、ΔＰ₁及びＴ₁が記憶されそして時間が時間Ｔ₁からリセットされる（段階１２３及び１２４）。段階１２０において、Ｔ₂より短い時間内にΔＰ₁が生じなかった場合には、時間Ｔ₂内に生じる圧力低下ΔＰ₂が決定される（段階１２５）。次いで、ΔＰ₂が所定の最小圧力低下ΔＰ_minより小さいかどうか決定される（段階１２６）。もしそうであれば、表示手段は、漏れが測定するのに小さ過ぎることを指示し、そしてテストが終了となる（段階１２７）。もしそうでなければ、Ｐ₂、ΔＰ₂及びＴ₂が記憶され、時間が時間Ｔ₂からリセットされる（段階１２８及び１２９）。段階１２４又は１２９と一致して、リセット時間Ｔ₁又はＴ₂の適用できる方において、ソレノイドバルブ３２が自動的に動作されて、校正されたオリフィスを流体コンジットに連通させ、従って、システムは、システムの実際の漏れと、導入された校正された漏れの両方により漏れるようにされる（段階１３０）。ΔＰ₁ 及びＰ₁、又はΔＰ₂及びＰ₂の適用できる方と、Ｐ₀とを使用して、段階１３１において図示された式に基づいてΔＰ₃が計算される。リセット時間から圧力低下ΔＰ₃が生じるに要する時間Ｔ₃が次いで決定されて記憶される（段階１３２）。段階１３３において、Ｔ₃がＴ₁又はＴ₂（適用できる方）より大きいかどうか決定される。もしそうであれば、表示手段は、エラーがあることを指示し、テストは終了となる（段階１３４）。もしそうでなければ、Ｔ₃が記憶される（段階１３５）。Ｔ₁又はＴ₂及びＴ₃を使用し、実際の漏れの漏れ率が次の式に基づいて段階１３６で計算される。漏れ率＝〔Ｃｘ（校正された漏れ率）ｘＴ₃〕／〔（Ｔ₁又はＴ₂）−Ｔ₃〕次いで、表示手段は、計算された漏れ率を表示する（段階１３７）。一例として、テストされるガス設備のシステム部分の１つにおいて、本発明による方法及び装置を用いると、ガスメータ及び関連ガバナを含む分離されたシステムの容積は、約１０リッターであった。システムは、約２０ｍｂａｒに加圧され、そして漏れ率テストの開始は、約１分間遅延された（安定化周期）。段階１１３においてテストを段階１１５へ続けるために分離されたシステムの圧力が最低限有していなければならない所定の圧力は、１８ｍｂａｒであった。段階１１７において、所定のΔＰ₁は、１．５ｍｂａｒであり、そして所定の時間Ｔ₂は２０ミリ秒であった。段階１２６において、所定の最小圧力低下ΔＰ_minは、０．０６６８ｍｂａｒであった。段階１３６において、使用したオリフィスの校正された漏れ率は、６６ｍｌ／分であり、そして使用した定数Ｃは、０．９３５であった。定数として使用した０．９３５の指数は、広範囲なシステム容積及び漏れ率に対して実験結果から導出された。定数が「１」でない理由は、オリフィスを通る流体の漏れが圧力低下に対して理想的に比例しないためである。実際のシステムの漏れによる２００ｍｌ／分未満の全漏れ率については、装置により与えられた結果は、標準的なバブル流量計測定法方により漏れ率を決定したときの結果の約±３％以内であった。従って、試験されているシステムの実際の漏れが、校正された漏れより若干少ない漏れと、それより著しく多くはない漏れとの間にあるときには、上記テストに使用された手持ち式の装置は、正確な結果を与えると知られている非常に低速で且つ便宜性の悪い方法により得られる参照測定に比して、使用が簡単な上に、迅速且つ充分に正確な漏れ率測定値を与えることが分かった。この携帯容易な装置は、顧客の家の家庭用ガス設備において比較的短い時間内に修理チェックを技師が行えるようにすることが明らかである。本発明の特定の実施形態について以上に述べたが、本発明の範囲から逸脱せずに種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。例えば、フロントパネルは、装置の異なる機能又はプログラムを開始するために押す異なる数及び／又は構成の操作ボタンを有してもよい。又、パネル上の各ボタンに小さなＬＥＤを組み合わせて、どの機能、例えば漏れ率決定モードが現在動作中であるかを装置のユーザに指示することもできる。表示は、圧力の読み又は漏れ率を単に与えるものでもよい。更に、装置に電力を供給するバッテリは、ハウジング２２内に収容される必要がなく、必要に応じてハウジングに差し込まれる個別のプラグインユニット又は装置に組み込まれてもよい。又、特に、完全自動動作シーケンスにおいて、メニュー駆動手順を、圧力及び時間値の簡単な表示と、テストルーチンの種々の段階を示す一連のＬＥＤインジケータと置き換えることも考えられる。

Claims

【特許請求の範囲】１．漏れる流体を含むシステムから流体の漏れ率を決定する方法において、システムを加圧し、加圧を終了し、開始時間Ｔ₀及び圧力Ｐ₀からシステムの第１の圧力低下及び時間を監視し、システムの圧力が圧力Ｐ₁へ所定の圧力低下ΔＰ₁だけ低下するに要する時間Ｔ₁を決定し、又は所定時間Ｔ₂未満の時間内にΔＰ₁に到達しない場合には、所定時間Ｔ₂にわたり圧力Ｐ₂への圧力低下ΔＰ₂を決定し、次いで、システムを再加圧せずに、時間周期Ｔ₁又は所定の時間周期Ｔ₂の終了に実質的に一致する新たな開始時間から、システムの実際の漏れと、システムに導入された校正された漏れとの結合によりシステムに第２の圧力低下ΔＰ₃が生じるに要する時間Ｔ₃を監視し、但し、ΔＰ₃＝（ΔＰ₁又はΔＰ₂）ｘＫであり、ΔＰ₁及びΔＰ₂のいずれか最初に決定された方を適用でき、そしてＫは定数であり、そして更に、次の式に基づいて実際の漏れ率を計算する、漏れ率＝〔Ｃｘ（校正された漏れ率）ｘＴ₃〕／〔（Ｔ₁又はＴ₂）−Ｔ₃〕という段階を備えたことを特徴とする方法。２．Ｋ＝１である請求項１に記載の方法。３．Ｋ＝（Ｐ₀−ΔＰ₁）／Ｐ₀又は（Ｐ₀−ΔＰ₂）／Ｐ₀の適当な方である請求項１に記載の方法。４．Ｃ＝０．９３５である請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。５．システムの加圧を終了した後、システムの圧力をチェックし、圧力が進行前にもはや上昇しないよう確保する請求項１ないし４のいずれかに記載の方法。６．流体を含むシステムからの流体の漏れ率を決定するのに使用する装置において、システムから流体を受け取るための入口手段と；上記入口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段と；校正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続するように選択的に開放可能なバルブ手段と；データ記憶手段と；データ処理手段と；データ表示手段と；プログラム式の制御手段と；開始時間から、バルブ手段を閉じた状態で、時間経過に伴い圧力感知手段で測定してシステムの圧力低下を監視するように制御手段を始動し、所定の時間Ｔ₂ より短い時間Ｔ₁内に所定の圧力低下ΔＰ₁が生じるかどうか確立し、もしそうであれば、ΔＰ₁及びＴ₁を表すデータをデータ記憶手段に記憶するが、所定の時間Ｔ₂までにΔＰ₁に到達しない場合には、Ｔ₂を表すデータと、Ｔ₂までに生じた圧力低下ΔＰ₂とをデータ記憶手段に記憶し；次いで、時間Ｔ₁（ΔＰ₁が記憶された場合）或いは時間Ｔ₂（ΔＰ₂が記憶された場合）に実質的に一致する新たな開始時間から、バルブ手段を開放し、これにより、装置が使用中であるときに、校正されたオリフィスが流体コンジットと連通状態に入れられ、ひいては、入口を経てシステムと連通状態に入れられ、更に、圧力感知手段により感知される圧力がΔＰ₁（ΔＰ₁が記憶された場合）又はΔＰ₂（ΔＰ₂が記憶された場合）だけ低下するのに要する時間Ｔ₃を確立し、更に、Ｔ₃を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；そしてＴ₁又はＴ₂及びＴ₃を表すデータをデータ記憶手段からデータ処理手段へ入力し、データ処理手段は、次の式を用いてシステムの漏れ率を計算するようにプログラムされており、漏れ率＝〔Ｃｘ（校正された漏れ率）ｘＴ₃〕／〔（Ｔ₁又はＴ₂）−Ｔ₃〕但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段と；を備えたことを特徴とする装置。７．流体を含むシステムからの流体の漏れ率を決定するのに使用する装置において、システムから流体を受け取るための入口手段と；上記入口を流体圧力感知手段に接続するコンジット手段と；校正されたオリフィス手段をコンジット手段に接続するように選択的に開放可能なバルブ手段と；データ記憶手段と；データ処理手段と；データ表示手段と；プログラム式の制御手段と；開始時間及び開始圧力Ｐ₀から、バルブ手段を閉じた状態で、時間経過に伴い圧力感知手段で測定してシステムの圧力低下を監視するよう制御手段を始動し、所定時間Ｔ₂より短い時間Ｔ₁内に圧力Ｐ₁への所定の圧力低下ΔＰ₁が生じるかどうか確立し、もしそうであれば、ΔＰ₁及びＴ₁又はΔＰ₁、Ｐ₁及びＴ₁を表すデータをデータ記憶手段に記憶するが、所定時間Ｔ₂までにΔＰ₁に到達しない場合は、Ｔ₂及びＴ₂までに生じた圧力Ｐ₂への圧力低下ΔＰ₂、又はΔＰ₂、Ｐ₂及びＴ₂を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；次いで、時間Ｔ₁（ΔＰ₁が記憶された場合）又は時間Ｔ₂（ΔＰ₂が記憶された場合）に実質的に一致する新たな開始時間から、バルブ手段を開放し、これにより、装置が使用中であるときに、校正されたオリフィスを流体コンジットと連通状態に入れ、ひいては、入口を経てシステムと連通状態に入れ、ΔＰ₁又はΔＰ₂のいずれか記憶された方のデータをデータ記憶手段からデータ処理手段へ入力し、データ処理手段は、Ｋを定数とすれば、式ΔＰ₃＝（ΔＰ₁又はΔＰ₂）ｘＫを用いて圧力感知手段により感知されるべきシステムの第２の圧力低下ΔＰ₃を計算するようプログラムされ、更に、 ΔＰ₃を表すデータをデータ記憶手段に記憶し、更に、圧力感知手段により感知される圧力がΔＰ₃だけ低下するのに要する時間Ｔ₃を確立し、Ｔ₃を表すデータをデータ記憶手段に記憶し；次いで、Ｔ₁又はＴ₂及びＴ₃を表すデータをデータ記憶手段からデータ処理手段へ入力し、データ処理手段は、次の式を用いてシステムの漏れ率を計算するようにプログラムされ、漏れ率＝〔Ｃｘ（校正された漏れ率）ｘＴ₃〕／〔（Ｔ₁又はＴ₂）−Ｔ₃〕但し、Ｃは定数であり、そして更に、計算された漏れ率をデータ表示手段に表示させるように動作できる手段と；を備えたことを特徴とする装置。８．Ｋ＝〔Ｐ₀−（ΔＰ₁又はΔＰ₂）〕／Ｐ₀であり、そして装置のデータ記憶手段は、開始圧力Ｐ₀を表すデータを記憶し、そしてデータ処理手段から、Ｐ₀及び ΔＰ₁又はΔＰ₂を表すデータがデータ処理手段に入力され、該データ処理手段は、Ｋを計算するようにプログラムされる請求項７に記載の装置。９．Ｋ＝（Ｐ₁又はＰ₂）／Ｐ₀であり、そして装置のデータ記憶手段は、開始圧力Ｐ₀、圧力Ｐ₁及び圧力Ｐ₂を表すデータを記憶し、そしてデータ処理手段から、Ｐ₆、Ｐ₁及びＰ₂を表すデータがデータ処理手段に入力され、該データ処理手段は、Ｋを計算するようにプログラムされる請求項７に記載の装置。 10．上記制御手段は、既存の圧力が所定の最小圧力より大きくない限り装置がシステムの圧力低下の監視を開始しないようにプログラムされる請求項６ないし９のいずれかに記載の装置。 11．既存の圧力が所定の最小圧力以下であるときには、表示手段は、圧力が所定の最小圧力より大きくなければならないことを指示する請求項１０に記載の装置。 12．上記制御手段は、既存の圧力が所定の最大圧力以下でない限り装置がシステムの圧力低下の監視を開始しないようにプログラムされる請求項６ないし１１のいずれかに記載の装置。 13．既存の圧力が所定の最大圧力より大きいときには、制御手段は、バルブ手段を開きそして校正されたオリフィスを流体コンジット手段と連通状態に入れて、圧力が所定の最大圧力まで低下し得るようにし、この際に、制御手段は、バルブ手段を閉じると共に、流体コンジット手段と校正されたオリフィスとの間の上記連通の存在を終了させる請求項１２に記載の装置。 14．上記制御手段は、（ａ）Ｔ₁が所定の最小時間Ｔ_minより短いかどうかを決定し、もしそうであれば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、装置で正確に測定するのは漏れが大き過ぎることを表示手段に指示させ、そして（ｂ）ΔＰ₂ が所定の最小の圧力低下ΔＰ_minより小さいかどうかを決定し、もしそうであれば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、装置で正確に測定するのは漏れが小さ過ぎることを表示手段に指示させるようにプログラムされる請求項６ないし１３のいずれかに記載の装置。 15．上記制御手段は、Ｔ₃がＴ₁又はＴ₂（どちらか適用できる方）より大きいかどうか決定し、もしそうであれば、漏れ率決定プロセスを終了させると共に、エラーがあることを表示手段に指示させるようにプログラムされる請求項６ないし１４のいずれかに記載の装置。 16．上記制御手段は、圧力センサにより感知される流体の圧力をデータ表示手段により表示させるようにプログラムされ且つ始動手段によりそのように動作できる請求項６ないし１５のいずれかに記載の装置。 17．上記制御手段は、開始時間から所定時間周期Ｔ_yにわたり圧力監視手段で測定してシステムの圧力低下ΔＰ_xを監視し、そして所定時間周期Ｔ_yの終りにΔＰ_x 及びＴ_yの両方をデータ表示手段に表示させるようにプログラムされ且つ始動手段によりそのように動作できる請求項６ないし１６のいずれかに記載の装置。 18．開始時間と時間Ｔ_yとの間に、表示手段は、現在圧力と、Ｔ_yに達するまでに残された時間とを規則的な時間間隔で表示する請求項１７に記載の装置。 19．上記バルブ手段は、大気に対して開閉できるように動作でき、入口手段を通して入るシステムからの流体は、システムの圧力低下を監視する前にコンジット手段及び校正されたオリフィス手段を経てフラッシュし得る請求項６ないし１８のいずれかに記載の装置。