JPH1078371A - 液漏れ検知方法及び液漏れ検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に液漏れの検知を行える液漏れ検知装置
を提供すること 【解決手段】 振動センサ１０を配管設備に接触させ、
その配管で発生する振動を検出し、その検出信号を増幅
器１５で増幅後バンドパスフィルタ１６で液漏れに起因
する振動周波数帯域のみを抽出し、さらに絶対値回路１
７，ローパスフィルタ１８を通過させて波形信号のエン
ベロープを求め、Ａ／Ｄ変換器１９でデジタルデータに
変換する。そのエンベロープ信号を演算処理部２０に与
え、そこで各種の特徴量が抽出されるとともに、その特
徴量データを正規化後重み付けを行い得られた値を加算
し総和を求める。そして、その総和値が一定の基準値を
越えた場合には、液漏れありと判断し、表示部１３を介
して出力表示し検査員に液漏れを知らせるようになって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水道管その他の配
管設備や液体容器に生じる液漏れを検知する液漏れ検知
方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の水道管等の配管の液漏れの検知方
法としては、音響診断法と称されるものがある。この方
法は、検査員が、音聴棒や電子音聴器等を使用して、配
管の振動音を聞くことにより、配管の液漏れを判定する
もので、配管に液漏れがあると、配管が液漏れしていな
いときの音よりも比較的高い音が聞き取れるため、その
音の相異に基づいて液漏れの有無を判定するようになっ
ている。

【０００３】また、配管の音が、周囲の環境音・騒音等
により聞き取りずらい場合には、所定の周波数帯域の音
をピックアップし、その音を増幅器を用いて増幅し、増
幅された音を検査員が聞くことにより、配管の液漏れを
判定する方法もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の液漏れ検知方法では、いずれの場合も漏水音を
聞き取る訓練を受けた検査員が必要である。よって、係
る訓練のための手間が煩雑となり、また熟練した技術を
身につけるまでに長い時間を要する。さらに、液漏れの
判定は検査員の個々の感覚によって行われるので、各検
査員ごとに判定基準がばらつくおそれがあり、液漏れの
有無の判定結果が検査員により異なる可能性もある。特
に、配管等の材質が異なる場合には、液漏れ時に発生す
る音も異なるので、問題がより顕著となる。

【０００５】また、昼間の都市部等では、周囲の環境音
が大きいので、たとえ増幅器で増幅したとしても聞き取
りにくく、正確な判断を行いにくい。また、各種の環境
音や、外部から受ける振動が、液漏れに基づく振動の周
波数成分と等しくなる（ノイズとなる）おそれもあり、
昼間の雑多な環境下では、係るノイズの発生する可能性
が高く、たとえ所定の周波数帯域の音をピックアップし
たとしても、同じ周波数帯域のノイズが存在した場合に
は、正確な液漏れの有無の判断が（音の聞き分け）がよ
り困難となる。その結果、液漏れの診断は、夜間等に行
わざるを得なくなる。つまり、場所や時間の制約を受け
てしまう。

【０００６】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題点を解
決し、漏水音等の液漏れ音を聞き分けるための訓練等が
必要なく、誰でも液漏れ検知を行うことができ、周囲の
環境によるノイズ等の影響を受けにくく、場所や時間を
選ばずに、確実に液漏れ検知を行うことができる液漏れ
検知装置及びそれを用いた液漏れ検知方法及び液漏れ検
知装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る液漏れ検知方法では、振動センサ
を、配管設備や液体容器等の液漏れ検査対象物に接触さ
せるとともにその液漏れ検査対象物で生じる振動を検出
し、前記検出した振動波形に基づいた波形信号から少な
くとも波高率を含む所定の特徴量を抽出し、その特徴量
に基づいて液漏れの有無を判定するようにした（請求項
１）。ここで波高率とは、ピーク値を実効値で除算した
ものである。

【０００８】また、上記した方法を実施するための装置
の一例としての本発明に係る液漏れ検知装置では、配管
設備や液体容器等の液漏れ検査対象物に装着可能な振動
センサと、前記振動センサから出力される振動波形に基
づいて特徴量を抽出するための波形信号を生成する前処
理手段と、その前処理手段の出力を受け、少なくとも波
高率を含む所定の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて
液漏れの有無を判定する判定手段とを備えて構成した
（請求項２）。

【０００９】本発明では、振動センサを用いて配管設備
等の液漏れ検査対象物の振動を検出し、それに基づいて
液漏れの有無を判断するようにしている。そして、液漏
れをした場合には、実施の形態で詳述するように、非液
漏れ時の振動波形と異なり、振幅が大きくなる傾向にあ
る。よって、係る相違が顕著に現れる特徴量を抽出しそ
れに基づいて液漏れの有無を判断する。その結果、検査
員が音を聞き分ける必要がなく、熟練した技術が不要で
簡単かつ正確に液漏れの有無を判断できる。また、その
ように直接振動を検出するため、周囲の騒音等により誤
検出するおそれは可及的に抑制され、検査する場所や時
間に制約を受けなくなる。

【００１０】また、特徴量とは信号の波形の形状（特
徴）を限定するためのもので、例えば、最大波高（ピー
ク値）や実効値等の波形から読み取れるものと、設定さ
れたしきい値と比較して、係るしきい値よりも大きな波
形が存在するかを判定したもの等（しきい値を越えた波
の回数，しきい値を越えた波が存在する時間等）があ
り、さらにこれ以外でももちろんよい。

【００１１】そして、前記前処理手段の構成としては、
単にアナログ値をデジタル値に変換する処理を行うもの
から、精度よく弁別するのに寄与するデータを抽出する
ものまで各種のものがある。そして、本例では、液漏れ
に伴い生じる振動の周波数を含む周波数帯域を抽出する
フィルタ手段（実施の形態では「バンドパスフィル
タ」）と、そのフィルタ手段より後段に設置され、振動
波形に対してエンベロープ処理する手段（実施の形態で
は「絶対値回路とローパスフィルタ」）とを備えて構成
した（請求項３）。

【００１２】また、前記判定手段は、特徴量を総合的に
判断し、例えばファジィ推論を行ったり、各特徴量にそ
れぞれしきい値を設定しておき、そのしきい値を越えた
特徴量の数が一定値以上の時液漏れをしていると判断し
たりする等各種の方式をとることができる。そして、一
例を示すと、前記特徴量抽出手段で抽出された特徴量に
基づいて液漏れ度合を求め、その液漏れ度合と基準値と
を比較し、液漏れしているか否かを弁別するように構成
することができる（請求項４）。そしてその場合に、前
記液漏れ度合を求めるに際し、前記特徴量抽出手段で抽
出された複数の特徴量に対して重み付けを行うようにし
てもよい（請求項５）。もちろん重み付けを行わずに行
ってもよい。さらに、各特徴量は、実施の形態でも説明
したように、抽出された特徴量に対して正規化処理を行
うようにするとよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る液漏れ検知
装置の一実施の形態の外観図を示しており、図２はその
ブロック構成図を示している。図１に示すように、略円
筒形状のケース内に実装された振動センサ１０が、信号
ケーブル１１を介してコントローラ１２に接続されてお
り、振動センサ１０で検出した測定対象の配管（水道管
等）で発生する振動情報がコントローラ１２内に与えら
れるようになっている。そして、コントローラ１２は、
振動センサ１０から与えられた振動情報に基づいて液漏
れを生じているか否かを判断し、その判定結果をコント
ローラ１２の前面に設置された表示部１３に出力表示す
るようになっている。そして本例では、表示部１３とし
て、液漏れ状態と判断された場合に点灯する警報ランプ
１３ａと、液漏れの度合いを表示するレベル表示器１３
ｂとを備えて構成している。なお、レベル表示器１３ｂ
で表示する「液漏れの度合い」は、コントローラ１２で
最終的にしきい値処理して液漏れか否かを弁別する際に
基準値と比較した値に応じたものとしている。

【００１４】次に、各部について詳述する。まず、振動
センサ１０は、例えば、圧電素子等を用いた接触式加速
度ピックアップを用いることができ、このときの検出周
波数としては１〜１０ｋＨｚの範囲が検出できるものを
用いる。これは、液漏れに起因して発生する振動の周波
数帯域が、その範囲（実際にはもう少し狭い周波数範
囲）内にあるためである。

【００１５】また、コントローラ１２は、図２に示すよ
うに、振動センサ１０から与えられるアナログ信号か
ら、判定するために必要な情報を抽出するとともに、デ
ジタル信号に変換して出力する前処理部１４と、その前
処理部１４の出力を受けて、所定の特徴量を抽出すると
ともに、その抽出した特徴量に基づいて液漏れの有無を
弁別する演算処理部２０とを備えている。

【００１６】そして、前処理部１４は、増幅器１５と、
バンドパスフィルタ（以下「ＢＰＦ」と略す）１６と、
絶対値回路１７と、ローパスフィルタ（以下「ＬＰＦ」
と略す）１８と、Ａ／Ｄ変換器１９が直列に接続された
構成となっている。

【００１７】つまり、増幅器１５は、振動センサ１０か
らの出力信号を予め設定した所定の利得で増幅するもの
で、例えば図３に示すような信号が出力される。なお、
この図３に示す波形は、配管としてステンレス管を用い
た場合に液漏れを生じている時の一例を示している。ま
た、ＢＰＦ１６は、そこを通過させることにより液漏れ
時に特有の振動成分が最もでやすい周波数成分を抽出す
るようになっている。具体的には、液漏れ時の振動は、
主に１ｋ〜５ｋＨｚの周波数成分で構成されているた
め、ＢＰＦ１６は、その周波数帯域を通過させるように
設定されている。その結果、増幅器１５の出力波形が図
３に示すようになっている場合には、ＢＰＦ１６を通過
させることにより図４に示すような波形となり、液漏れ
か否かの判別に不要な雑音成分が除去される。なお、本
例では、上記したように振動センサ１０の検出周波数領
域を１〜１０ｋＨｚと予め絞り込んでいるため、その範
囲外の振動成分に対する感度が低くひろいにくくなって
いるが、このようにＢＰＦ１６を設けることにより、よ
り確実に液漏れに起因する振動成分のみを抽出し、精度
良い判定を行えるようになっている。

【００１８】また、絶対値回路１７は、上記フィルタリ
ング処理して抽出された信号に対して全波整流するよう
になっている。さらに、ＬＰＦ１８は、全波整流された
信号に対して、所定の低周波数成分を通過させることに
より、検出波形（より具体的には、液漏れに基づく周波
数帯域における検出波形）のエンベロープを抽出するよ
うになっている。これにより、例えばＢＰＦ１６の出力
波形が図４に示すようになっているとすると、ＬＰＦ１
８の出力波形は図５に示すようになる。なお、Ａ／Ｄ変
換器１９は、ＬＰＦ１８を通過して生成されたエンベロ
ープ信号（アナログ信号）を、後段の演算処理部２０で
処理可能なデジタル信号に変換するものである。

【００１９】演算処理部２０は、図６に示すように、Ａ
／Ｄ変換器１９より与えられたエンベロープ処理された
波形信号から、所定の特徴量を抽出する特徴量抽出部２
１と、その特徴量抽出部２１で抽出された特徴量に基づ
いて液漏れ度合を求めるレベル算出部２２と、そのレベ
ル算出部２２で算出した液漏れ度合に基づいて液漏れし
ているか否かを判定する比較器２３とを備えている。そ
して、本例では、このレベル算出部２２と比較器２３と
で判定手段を構成する。

【００２０】特徴量抽出部２１で抽出する特徴量は、本
例では、「しきい値越え時間」，「しきい値越え回
数」，「ＲＭＳ値（実効値）」，「ピーク値」，「波高
率」の５つとしている。そして、抽出する各特徴量につ
いて説明すると、以下のようになっている。なお、図７
は与えられたエンベロープ処理された波形の一例を示
し、その図を適宜使用しながら説明する。

【００２１】＊＊しきい値越え時間 しきい値を連続して越えている時間のことをいう。そし
て、しきい値は、非液漏れ時の振動レベルよりも十分に
大きな値に設定する。つまり、液漏れ時には周期的にこ
のしきい値を越えるような連続した振動が発生するた
め、この特徴量の値が増加する。一方、非液漏れ時には
ノイズ振動によってしきい値を越えることはあるが、あ
くまでもノイズであるので、しきい値を連続して越えて
いる時間は非常に短い。よって、液漏れ時と非液漏れ時
とでは、この特徴量の値が大きく異なるため、両者を精
度よく弁別できる。

【００２２】なお、例えば検査をするためのサンプリン
グ時間以内には、しきい値を越えることが複数回発生す
るため、各回で連続してしきい値を越える時間が抽出さ
れる。そこで、特徴量抽出に際しては、各回で発生する
しきい値を越える時間の総和を求めてもよく、或いは、
サンプリング時間以内に発生する各回のしきい値を連続
して越える時間のうち最大のもの（図示の例では、最初
の部分）をしきい値越え時間としてもよい。

【００２３】そして、実際に特徴量を抽出するには、エ
ンベロープを構成する波形の各部の値が時系列で順次与
えられてくるので、例えば、その値がしきい値を越えた
時にタイマをスタートさせ、次にしきい値以下になった
時にタイマをストップさせ、その越えていた時間を求め
ることにより実現できる。そして、総和を求める場合に
は、一旦しきい値以下になってもタイマ値をリセットす
ることなく保持しておき、次にしきい値を越えた場合に
は、その保持したタイマ値からさらにタイマをスタート
するようにすればよい。また、最大の値を使用する場合
には、一旦タイマを停止してその回のしきい値越え時間
を求めたならば、それをバッファに格納するとともに、
タイマ値をリセットする。そして、２回目以降にしきい
値を越えた場合には、その時求めたしきい値越え時間と
バッファに格納したしきい値越え時間とを比較し、今回
の方が大きい場合には、バッファのデータを書き替え、
最終的にバッファに格納されたしきい値越え時間を読み
出すことにより求めることができる。そして、特徴量を
抽出するための実現手段は、これに限るものではなく、
各種の方式を用いることができる（以下の各特徴量も同
じ）。

【００２４】＊＊しきい値越え回数 しきい値を連続して越えている領域を１つと数え、サン
プリング時間中に係るしきい値を越えた領域の数をい
う。つまり、液漏れの場合には、断続的にしきい値を越
える領域が発生するため、その発生回数が多くなる。一
方、非液漏れの場合には、しきい値越えするのはノイズ
に起因するものであるので、その発生回数は少なくな
る。よって、その回数の大小により液漏れか否かを弁別
できる。

【００２５】そして、上記したように液漏れしている場
合には、しきい値を越える振動が断続して発生するが、
各回のしきい値越え時間が短い場合には、上記したしき
い値越え時間では液漏れを検出できないおそれがある。
係る場合であっても、この発生回数は多くなるので、こ
の特徴量を使用することにより確実に液漏れを検出する
ことができる。なお、現実には、しきい値越え時間とし
きい値越え回数は相関があり、しきい値越え時間が短く
て、しきい値越え回数が多くなることは希であるので一
方のみを特徴量として使用するようにしてもよい。

【００２６】また、この特徴量を抽出するには、時系列
データで順次与えられる値（エンベロープの波形の瞬時
値）としきい値を比較し、今回の値がしきい値より大き
く一つ前の値がしきい値より小さい場合を検出し、検出
した場合にしきい値越え回数を１インクリメントするこ
とにより、簡単に求められる。

【００２７】また、本特徴量並びに上記したしきい値越
え時間を抽出するに際し、上記した処理以外に例えばエ
ンベロープ信号に対してしきい値処理をして２値化し、
パルス信号を生成する。そして、しきい値越え時間は、
最大パルス幅（或いは各パルス幅の総和）を求めること
により求めることができる。また、しきい値越え回数
は、発生したパルス数を求めることにより求めることが
できる。

【００２８】＊＊ＲＭＳ値（実効値） 実効値は、サンプリング時間に発生した波形信号に対し
て通常の実効値を求める処理により求められる。そし
て、この特徴量は、振幅の平均的なレベルを現すもので
ある。つまり、液漏れ時は非液漏れ時より振幅が大きく
なるとともに、上記したようにしきい値越えする時間や
回数も多くなる。よって、実効値から液漏れの有無を簡
易的に判別することができる。

【００２９】＊＊ピーク値 ピーク値は、サンプリング時間内に発生した波形の最大
値を言う。そして、この特徴量は、時系列データとして
与えられるエンベロープ波形の瞬時値をバッファに格納
したそれまでの最大瞬時値と比較し、今回の瞬時値の方
が大きい場合には、バッファを書き換える。そして、サ
ンプリング時間終了後にバッファに格納されているデー
タがピーク値となる。このようにピーク値を特徴量に加
えたのは、上記した各特徴量の欄で説明したように、液
漏れを生じた場合には、振動が大きくなる傾向にあるた
めである。但し、液漏れを生じていない場合であって
も、ノイズ等により瞬時値が高くなることもあるので、
判定結果に対する影響度（貢献度）は小さくするのが好
ましい。

【００３０】＊＊波高率 波高率は、「ピーク値／ＲＭＳ値」の算出結果を言う。
実験した結果、液漏れ時には、この値が高くなり、この
波高率が、液漏れ時の特徴が顕著に現れる。よって、液
漏れと非液漏れを弁別するのに適したものとなる。

【００３１】一方、液漏れ度合を求めるレベル算出部２
２は、図６に示すように、特徴量抽出部２１で求めた各
特徴量を正規化する正規化部２２ａと、その正規化した
値に対して各特徴量の種類に応じた重み付けを行う重み
付け部２２ｂと、重み付けされた値を加算し液漏れ度合
を算出する加算器２２ｃとを備えている。

【００３２】そして、各正規化部２２ａでは、予め実験
を行い非液漏れの時の値を０、液漏れ時の値を１とし
て、０から１の間の値を採るように正規化する。また、
重み付け部２２ｂは、特徴量の特性を考慮し、液漏れと
非液漏れの時で特徴量の値が顕著に異なるものは重みを
大きくして判定結果に影響を大きく与えるようにしてい
る。そして、重み付けの一例を示すと下記表のようにな
っている。

【００３３】

【表１】 上記のようにすると、波高率の影響が顕著に液漏れ度合
に現れる。そして、例えばノイズ等により非液漏れ時で
も波高率が高くなることがあるが、その場合には、しき
い値越え時間やしきい値越え回数が小さいままとなるの
で、全体としては液漏れ度合はさほど大きくならない。
つまり、本例では５つの特徴量のうち特に波高率に注目
して判定処理を行い、ノイズとの区別を行うためにしき
い値越え時間としきい値越え回数を補助的に使用するよ
うになっている。

【００３４】なお、加算器２２ｃ自体は従来公知のもの
を用いることができ、重み付け係数を掛け算して得られ
た各特徴量の値を加算してその総和を求め、求めた値を
液漏れ度合として、比較器２３の一方の入力端子に与え
るようになっている。また、これと同時に表示部１３、
より具体的にはレベル表示器１３ｂに求めた液漏れ度合
を送るようになっている。このレベル表示器１３ｂは、
インジケータになっており、与えられた液漏れ度合に応
じて、所定のランプが発光するようになっている。な
お、レベル表示器１３ｂの表示は、液漏れ度合ではな
く、ピーク値としたりすることもできる（もちろん両者
を表示してもよく、他のものでもよい）。

【００３５】一方、比較器２３は、与えられた液漏れ度
合と判定レベルとなる基準値とを比較するものである。
そして、液漏れ度合の方が大きい場合には、液漏れあり
と判定し比較器２３の出力は「１」となり、それに応じ
て表示部１３の警報ランプ１３ａを点灯するようになっ
ている。また、液漏れ度合の方が小さい場合には、非液
漏れと判定し比較器２３の出力は「０」となり、警報ラ
ンプ１３ａも消灯する。

【００３６】次に、上記した液漏れ検知装置を用いて、
本発明に係る液漏れ検知方法の好適な実施の形態につい
て説明する。本例では、水道用の配管（水道管）の漏水
の有無を判定する場合について説明する。まず、図８に
示すように、水道管３０は、その大部分が地中に埋め込
まれている。配管３０は、ステンレス，塩化ビニル，
鉛，ダクタイル鋳鉄，真鍮等の各種の材質で構成されて
いる。そして、本例では塩化ビニル管からなる水道管３
０について測定した例を併せて示す。

【００３７】良く知られているように、水道管３０が設
置された地面の一部に略直方体形状の穴３３（通常は図
省略の蓋によりその穴３３は閉塞されている）を形成
し、水道管３０の一部３０ａが露出するようにしてい
る。そして、その水道管３０の一部３０ａの側面には使
用水量等を知るためのメータ３１が取り付けられてい
る。また、水道管３０を流れる水道水の流量を調整する
ための流量調節バルブが内蔵され、ハンドル３２を正逆
回転することにより、完全にバルブを閉じた止水状態か
ら全開状態までバルブの開度を調整できるようになって
いる。なお、本管部分では、メータがなく、ハンドル付
きの流量調整バルブのみが設置されている場合もある。

【００３８】そして、本装置を用いて漏水を検査する場
合には、まず露出した水道管３０の一部３０ａに振動セ
ンサ１０を接触させる。この時、図示の例では振動セン
サ１０の自重によって水道管３０上に載せるようにして
いるが、これに限ることはなく、例えば、振動センサ１
０を水道管３０にねじ止めしたり、水道管が鉄などの場
合にはマグネットを用いる等の他、各種の固定手段を用
いて固定してもよい。さらに、検査中に水道が使用され
ると、水道使用にともない生じる振動と、漏水により生
じる振動とを区別しにくくなるので、ハンドル３２を所
定方向に回してバルブを閉じ、止水しておく。これによ
り、バルブよりも上流側での漏水を検知することができ
る。

【００３９】次いで、水道管３０の振動を振動センサ１
０が検出し、その振動に応じた出力信号をコントローラ
１２の前処理部１４に送る。前処理部１４では、まず受
け取ったセンサ出力を増幅する。これにより、例えば図
９のような波形信号が得られる。なお、同図（Ａ）が液
漏れを生じているときの波形であり、同図（Ｂ）が液漏
れを生じていないときの波形である。そして、以下の各
プロセスで参照する各図は、この図９（Ａ），（Ｂ）に
基づいて処理した図である。図から明らかなように、非
液漏れ時（同図（Ｂ））は、振幅が小さくほぼ一定の値
を採っている（ピーク値が小さいとともに実効値とピー
ク値との差も少ないため波高率も小さくなる）が、液漏
れ時（同図（Ａ））は振幅が大きくなる（しきい値越え
時間・回数並びにピーク値が大きくなる）とともに、振
幅も一定しない（波高率が高くなる）という特徴を有し
ている。

【００４０】そして、上記した増幅器１５の出力信号を
ＢＰＦ１６を通過させて液漏れに起因して発生する振動
の周波数帯域の信号成分のみを抽出する。すると、図９
（Ａ）に示した液漏れ時の波形信号は図１０（Ａ）に示
すようになる。また、図９（Ｂ）に示した非液漏れ時の
波形信号は図１０（Ｂ）に示すようになる。

【００４１】さらに、ＢＰＦ１６で所定の周波数帯域に
抽出された波形信号（図１０（Ａ），（Ｂ））は、絶対
値回路１７で全波整流された後、ＬＰＦ１８によりエン
ベロープ処理される。これにより、それぞれ液漏れ時の
波形は図１１（Ａ）に示すような波形信号となり、非液
漏れ時の波形は図１１（Ｂ）に示すようになる。そし
て、各波形信号（アナログ値）がＡ／Ｄ変換器１９にて
デジタル値に変換されて、演算処理部２０に与えられ
る。

【００４２】演算処理部２０で特徴量を抽出し、さらに
その抽出した特徴量に対して正規化処理した後重み付け
を行い、各重み付けデータを加算することにより液漏れ
度合を求め、その液漏れ度合が基準値より大きい場合に
は液漏れしていると判定し、表示部１３に出力する。

【００４３】つまり、特徴量抽出部２１では、図１１
（Ａ），（Ｂ）に示す波形信号から５つの特徴量を抽出
する。そして、しきい値が図中破線で示す位置とする
と、同図（Ａ）のしきい値越え回数は４〜６回となり、
しきい値越え時間も長くなる。一方同図（Ｂ）のしきい
値越え回数は０回となり、しきい値越え時間も０とな
る。また、ピーク値は同図（Ａ）はＰ１となりしきい値
より遥かに大きい値となるのに対し、同図（Ｂ）の場合
にはＰ２となりしきい値より小さい値を採る。

【００４４】またＲＭＳ（実効値）は、振動振幅が大き
い分だけ同図（Ａ）の方が同図（Ｂ）より大きくなる。
そして、同図（Ａ）の場合には、ピーク値Ｐ１が非常に
大きい値を採っているので、波高率も大きな値を採る。
一方、同図（Ｂ）の場合には、全体的にフラットな波形
となっているため、ピーク値Ｐ２と実効値との差も少な
く、波高率も小さな値となる。

【００４５】そして、各求めた特徴量を正規化し重み付
けした後に加算すると、同図（Ａ）の場合には、いずれ
の特徴量も大きな値を示していたので、その総和である
液漏れ度合も高い値となり、比較器２３で二値化処理す
ると、液漏れと判定される。一方、同図（Ｂ）の場合に
は、いずれの特徴量も小さな値を示していたので、その
総和である液漏れ度合も小さい値となり、比較器２３で
二値化処理すると、非液漏れと判定される。このように
して液漏れと非液漏れとが弁別される。

【００４６】また、図９（Ａ），図１０（Ａ），図１１
（Ａ）と、図３，図４，図５とを比較すると明らかなよ
うに、配管の材質が異なっても、同じような傾向の波形
が得られる。

【００４７】さらにまた、上記した実施の形態では、水
道管に対する液漏れ検知を行う方法及び装置について説
明したが本発明はこれにかぎこるとはなく、水道管以外
の流体が流れる配管設備の液漏れ検知やタンクなどの液
体容器の漏液、液溢れなど、液漏れ検知全般に適用でき
るのはもちろんである。

【００４８】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る液漏れ検知
方法および液漏れ検知装置では、液漏れ時に発生する特
有の振動を、振動センサを用いて検出し、それに基づい
て判定処理を行うようにしたため、従来のように液漏れ
時の音を耳で直接聞いたり、または音聴棒や電子音聴器
等で間接的に聞いて、液漏れの判定をする必要が無くな
る。よって、液漏れ判定を行う人が液漏れ時の音を聞き
分ける訓練をする必要がなく、誰でも容易に液漏れ検知
を行うことができる。

【００４９】また、直接配管や液体容器に振動センサを
接触させるため、外乱などの影響を受けにくく、場所や
時間を選ばずに液漏れ検知が行える。また、音の聞きま
ちがえによって、液漏れの判定を誤ることがなく、液漏
れ検出を確実に行うことができる。さらには、検査員間
での検査結果のばらつきもなくなる。

【００５０】また、液漏れ時に特有の振動を検出して液
漏れ度合いを出力するため、特に配管設備においては、
液漏れ位置の確定を行うことが可能となる。さらに液漏
れ度合いから漏液量の確定も行うことが可能となる。

【００５１】特に、液漏れの振動に現れやすい、周波数
帯域の波形から、液漏れを判定するための特徴量を導き
出し、最終的に液漏れをしているか否かの判定を行うよ
うにした場合には、特徴量の算出は、しきい値により液
漏れの振動による電圧波形とノイズによる電圧波形とを
分けることができ、周囲の状況に影響されることはな
く、確実な液漏れ検知を行うことができる。

【００５２】液漏れによる振動の検知から液漏れ検知を
行うので、対象となる配管や容器等の材質が異なる場合
においても確実に液漏れ検知が行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る液漏れ検知装置の好適な実施の形
態の一例を示す外観図である。

【図２】そのブロック図である。

【図３】液漏れ時の振動センサ出力を増幅した波形信号
の一例を示す図である。

【図４】図３の波形信号をバンドパスフィルタを通過さ
せて得られる波形信号を示す図である。

【図５】図４の波形信号をエンベロープ処理して得られ
た波形信号を示す図である。

【図６】演算処理部の内部構造を示すブロック図であ
る。

【図７】特徴量を説明する図である。

【図８】本発明に係る液漏れ検知方法の実施の形態を説
明する図である。

【図９】（Ａ）は液漏れ時に振動センサから出力された
電圧信号を増幅して得られた波形の一例を示す図であ
る。（Ｂ）は非液漏れ時に振動センサから出力された電
圧信号を増幅して得られた波形の一例を示す図である。

【図１０】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図９（Ａ），
（Ｂ）の波形信号をバンドパスフィルタを通過させて得
られる波形信号を示す図である。

【図１１】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ図１０（Ａ），
（Ｂ）の波形信号をエンベロープ処理して得られた波形
信号を示す図である。

【符号の説明】

１０ 振動センサ １３ 表示部 １４ 前処理部 ２０ 演算処理部 ２１ 特徴量抽出部 ２２ レベル算出部 ２３ 比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 淳 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動センサを、配管設備や液体容器等の
   液漏れ検査対象物に接触させるとともにその液漏れ検査
   対象物で生じる振動を検出し、 前記検出した振動波形に基づいた波形信号から少なくと
   も波高率を含む所定の特徴量を抽出し、 その特徴量に基づいて液漏れの有無を判定するようにし
   たことを特徴とする液漏れ検知方法。
2. 【請求項２】 配管設備や液体容器等の液漏れ検査対象
   物に装着可能な振動センサと、 前記振動センサから出力される振動波形に基づいて特徴
   量を抽出するための波形信号を生成する前処理手段と、 その前処理手段の出力を受け、少なくとも波高率を含む
   所定の特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、 前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて
   液漏れの有無を判定する判定手段とを備えたようにした
   ことを特徴とする液漏れ検知装置。
3. 【請求項３】 前記前処理手段は、液漏れに伴い生じる
   振動の周波数を含む周波数帯域を抽出するフィルタ手段
   と、 そのフィルタ手段より後段に設置され、振動波形に対し
   てエンベロープ処理する手段とを備えたものであること
   を特徴とする請求項２に記載の液漏れ検知装置。
4. 【請求項４】 前記判定手段は、前記特徴量抽出手段で
   抽出された特徴量に基づいて液漏れ度合を求め、その液
   漏れ度合と基準値とを比較し、液漏れしているか否かを
   弁別するものである請求項２に記載の液漏れ検知装置。
5. 【請求項５】 前記液漏れ度合を求めるに際し、前記特
   徴量抽出手段で抽出された複数の特徴量に対して重み付
   けを行うようにしたことを特徴とする請求項４に記載の
   液漏れ検知装置。