JPS5884300A - 流体漏洩検知方式 - Google Patents

流体漏洩検知方式

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JPS5884300A
JPS5884300A JP18036281A JP18036281A JPS5884300A JP S5884300 A JPS5884300 A JP S5884300A JP 18036281 A JP18036281 A JP 18036281A JP 18036281 A JP18036281 A JP 18036281A JP S5884300 A JPS5884300 A JP S5884300A
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JP
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signal
flow rate
circuit
pulse
transmitter
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JP18036281A
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English (en)
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Koji Shimada
島田 耕司
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations
    • F17D5/02Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、入口側と出口側の何れか−1または双方が
複数の分岐ラインを構成している石油輸送パイプライン
の如き流体輸送路において、入口側流量と出口側流量の
差を計測する仁とによp。
流体O漏洩を検知する流体漏洩検知方式に関する40で
ある。
石油輸送パイプラインにおいて、導管系からの石油漏洩
の有無を監視することは、保安上の必要性から1鍵なこ
とでToシ、石油パイプライン事業流中消防法等により
て義姶付けられているほどである・かかる流体漏洩検知
方式としては、従来から容積の方式が知られてお9、本
発明者も、ツインバランス方式、或いは流量差方式と称
される漏洩検知方式の改良を特願昭55−61249号
において提案しているが、これら従来の方式は、何れも
、入口側も出口側も分岐ラインを構成していない1本e
DR体輸送路に関してのものであった・所が近年は、入
口側と出口側の何れか一方または双方が複数の分岐ライ
ンを構成している石油輸送パイプラインが使用されるよ
うになっている。この間の事情を次に説明する。
さて、石油類の輸送用パイプラインにおける管口径は、
従来はせいぜい24B(インチ)@変のものであり九〇
これは従来の石油パイプツインがあゐ限定され大設備、
例えば火力発電所における燃料輸送用として、あるーは
石油化学工場等における原料輸送用などとして用いられ
、1日に数時間以上の長時間にわたりて送油することを
想定していた為、口llO比較的小盲なパイプラインの
使用で充分間に舎ってい良ためと思われる。
一方、近年石油基地(いわゆるC!8)内においては6
01という大口liO配管が使われている・これはタン
カーから基地へ石油の大量荷揚げを大口径の配管を使っ
て短時間に行なうことによp1タンカーの滞船期間を短
くシ、高価なタンカーの稼動率の向上を企図している為
である。近年、石油供給事情O悪化により、これに備え
て石油備蓄基地の建設計画が相欠でいる。ここで、荷I
Ih&′j″用横僑が石油基地円に設備できれば良いが
、石油基地の立地条件によりては、荷揚げ用棧橋と石油
基地の間が数−以上離れること4hあpうる・その場合
、石油基地外に大口径のパイプラインを敷設することに
なル、法律によル例えば流量差方式の漏洩検知装置を該
パイプラインに対して設置することか不可欠となる(な
お法律で#130秒間に8OLの流量差がパイプライン
の入口側と出口側0間で出れば漏洩あ)として警報を発
するよう規定している)0 一般に、流量を精度良く計測するのには、容積式流量針
あるいはタービン式流量針が用いられてiるが、ロ41
60農の容積式流量針、タービン式流量針Fiまだ実用
化石れてい−ない。従って口11601の配管の流量を
計測する場合には、該配管から被数本の口径の小さな配
管を分岐させ、分岐管毎に、現在実用化されている口径
24B−?181の流量針を*、a付妙、複数台の流量
針を並列に使うことにより行なっている。仁のことを第
1図を参照して説明する。
all Ima、大口径の石油バイクラインに対する従
来の漏洩検知方式の構成を示すブロック図である。同w
JKjIPいて、大口径のパイプラインlj、その入口
側が3本の小口径のパイプI A −I B aIcK
分岐され、出口側も同じく3本の小口径のパイプIDa
 1m、IFに分岐され、各分岐パイプに汎用O#l量
発信8111ム〜IICと12D〜12Fが散)付けら
れている。そのほか、21゜2凰はそれぞれパルス加算
器、31.3Bはそれでれ計数回路、4は信号送信器、
Sは信号受信器、6は演算回路、7は過信111iI、
8#i蕾報ランプ、である。
次に動作を説明する・今、仮゛に、パイプフィンlを流
れる石油の流量を15.000にνH(これは流速で約
3〜1Km!!する)とし、各分岐バイ1にIILシ付
けた流1発信器11ム〜11C,12D〜12Fをそれ
ぞれ口径18Mの汎用のタービンメータ(単位流量を計
測する毎に単位パルスを出力すゐ)とする。タービンメ
ータの諸元が例えば、次のようであったとする。
最大流量が5.200 KL/H、メータ定常がI P
/11 (但しPFiパルス、s#Pi秒を表わす)、
直線性が±O,*S、再現性が0.05’ll、である
とする。
分岐パイプは3本あるので、流量発信器1白画〕の分担
は5,000 KA/Hとな〕、各発信器からの発信パ
ルス数(QIIA′QIIC及びQl 2DゞQ12F
 )は−それぞれ5,000,000 P/H* 1.
3891/1iとなる(注、各流量発信器を流れる流量
が過大となることのないように、流量制限弁が各流量発
イ6器に付属する例が多い)0これらの発信パルスは、
パイプライン入口側ではパルス加算器2Rに入力されて
加算されるので、その加算出力としては、1.389F
/8x3台分−4,167P/Sが次段の計数回路3R
に入力される。
パイプラインlの出口側においても、同様に3台の流量
発信器120−12Fからの発信パルスQlυ〜Q1t
vがパルス加算器219において加算された後、1.3
89(P/8) X 3−4.167P/Hの出力が計
数回路3Bへ入力される。計数(ロ)路3Sに入力され
九データは信号送信器4よシW、2図に示すような伝送
フォーマットで、サイクリックに信号受信a15に伝送
される。
第2図は、送信器側で送信する信号のタインング(a)
と、受信器−でそれを受信しデータとして解読可能にな
るタ信ング伽)との関係を示すタイ゛建ング比較図であ
る・この場合、丁度、lワード分Oずれ(遅れ)がある
ことが認められるであろう(但し、こotao’rx号
送信器、受(l器の1フレーム中のl゛−ワードのビッ
ト数はすべて同一としていゐ。)。
+82図に示す伝送7オーマツトの場合、lワードが1
2ビツトであるから計数値としては純2進であればr4
09!iJ迄、計数可能である・尚、一般に計数回路の
ビット数は、伝送フォーマットに示すlワードのビット
数と同じである。従って約0.982秒毎に計数回路3
Sのデータを伝送しない+0.982)* 第2図に示すような伝送フォーマットを用いて送受信器
間でなされる信号伝送の伝送1−ド数と伝送速度K)け
ゐ各データのテンブリング周期を表1に示す。
表1 仁のようにして、出口側では、計数回路38によpカウ
ントし良計数値を信号送信器4から通信aM7を介して
入口側の信号受信器5に送信してくる。一方、入口側の
計数回路3 Rtj、カウントした計数値を演算1路6
に送る。バイプライ・ンlKは一定流量の流体が流れて
いるわけであるから演算回路6において、入口側パルス
数の計数値と、信号受信器5から得られる出ロ惰パルス
数の計−数値との差を求めることによシ漏洩の有無を知
ることができ、漏洩有のときは警報ランプ8を作動させ
る。
次に、篇1図におけるパルス加算器28または2Rの動
作原理を第3図、第4−を参照して説明する。なおパル
ス加算ga#i、数点の発生源から発生されるパルス信
号を受iし、その各々が1豪しないように同期をとやな
がら加算し、加算結果を表わす信号をパルス出力として
出力するものである。
第3図はパルス加算器の構成を示すブロック図である。
同図において、14ム〜14Cはそnぞれ波形整形部、
lsム〜15Cはそれぞれ7リツプフロツプ回路、16
は同期パルス発信器、17は加算ゲート、18は出力部
、である。
+1に4図はl83図の回路におけ・る各部パルス信号
のタイムチャーFである・ 第3図において、入力パルス1〜3は何れも波形整形部
14ム〜14CK入力され、ここでそのパルス中を、同
期パルス発信器16から出力部れ。
る同期パルスの間隔以下(約奇位)に押えられる。
ツリツブフロップ15ム〜15Cでは、それぞれ波形整
形部14ム〜14Cを介して入力されてくる入力パルス
によ〕セットされると、セット出力を加算グー)17を
介して出力部18へ送る。各7リツプ70ッグ15A〜
15C/fi同期パルス発信!16からの同期パルスに
よシー斉にリセット畜れる・その回路動作は第4図のタ
イムチャートからも明らかであろう〇 なお、第4図において、入力パルス2におけるrパルス
は、同一の同期パルス間隔Δを中に、入力パルス数にお
ける8パルスと1なづ°て入力し九ため、両パルスの識
別ができず、加算ゲー)17で加算されなかったパルス
である0 以上Km明した如き、分岐ラインをもつパイプツインに
対する従来の1体漏洩検知方式には次のような欠点があ
った。
(リ パルス加算器が必要である為、回路構成が複雑と
なり、さらに制御盤内にパルス加算器設置用のスペース
が必要となるため制御盤が大形になる・ (2)パルス加jl器の採用に19、流量差測定の誤差
が大きくなる可能性がある。パルス加算器の原理上、1
つの同期パルスとその次の同期パルスと0間の間隔中に
複数の入力パルスが入力されても、複数を複数と判別で
龜ず、1つの入力パルスとみなされるー従って、入力パ
ルス数が少なめに計数回路に入力されその結果、測定誤
差が大きくなる。
(3)パルス加算器の採用によシ、システム設計が難し
くなる。パルス加算器の原理上、上記(2)項の現象が
発生せぬように入力パルスの入力点数、閾波数、パルス
巾、等の関係を充分に注意してシステム設計を実施する
必要がある0 (4)  信号送信器と信号受信器におけるデータのテ
ンプリンダ周期を大きくする必要がある。計数回路への
入力パルス数が多くなるとサンプリング周期を早くする
必要がある。その為に伝送速度を大きくしたル、伝送容
量を小さくする必要がある。
伝送速度を大きくすると、伝送用部品01つであゐモデ
ムの=スジが上昇する上、600ボ一以上の伝送速度に
なると通信回@1回111にのせることのできる音声帯
域信号域が一つとなる為、テレコン(遠隔制御)を行な
う場合には二1線を要し、回−コストの上昇となる。i
た、伝送容量が小1くなると、所要伝送項目が他にも沢
山める時は、別に信号送受信器を設ける必要がめシ、コ
ストアップとなる。
この発明は、上述の如き従来技術の欠点を除去する良め
になされたものであシ、従ってこの発明の目的は、−路
構成が複雑でなく、測是誤差も小さく、システム設計が
容易であル、その上、コスト−低摩な、分岐ラインをも
つバイグラインに対する流体漏洩検知方式を提供するこ
とにある。
この発明の構成の要点は、使用上、樟々制約のあるパル
ス加算器を使用せずに針数回路内のパルスカウンタをパ
ルス入力点数に対応して複数個設けることによシ、漏洩
検知方式のシステム構成を簡単にし、かつ誤差の原因を
除去すると共に、あわせてコスト低減を図るようにし要
点にある。
次に図を参照して仁の発明の一実施例を説明する・ 第S図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
同11において、第1#Aにおけるのと同じ物にrj同
じ番号を付しである−208と20R11それぞれ計数
回路である。第5図に示す構成が、第1図に示し九従来
方式と相違する点は、従来使用していえパルス加算器を
排して、その代シに、計数回路208.20Rにおいて
、それぞれ流量発(IWkの数に見合つ九カウンタを使
用し要点KT。
る・漏洩検知の動作JilLI11は変らないのでその
説明は省略する・ 第6図は、第sWAにおける信号送信器4と計数回路2
08の詳顔プaツク図である。同図において、2010
〜201Fはそれぞれパルスカウンタ、202D〜! 
02 Ft!それぞれ入力ゲート回路、203D〜20
3Fはそれぞれバッファレジスタ、204t!計数回路
2G11における制御部である。ま九41は入力ゲート
回路、42は送信制御部、43は送信部、である。
パルスカウンタ201Dは、分岐パイプ10に設けられ
良流量発信11120からの流量パルスq1ゆを、制御
S鵞04からすセット信号ぐうがくる迄の時間TO間だ
け計数する・パルスカウンタ!01mも同様に流量パル
ス加算器を計数し、バルスカウンタ201Fも同様に流
量パルスQurを制御部204からリセット信号e)が
くる迄の間、計数する。
パンファレジスタ203Dtj、制御5204からの指
令(→によシ入カゲート回路202DがオンKeると、
パルスカウンタ201Dにおける計数値(ΣQxtp)
をMRシ込んで一時記憶する。バッフアレジスタ203
Eも同様に入力ゲート回路202Eのオンにより、パル
スカウンタ201gKおける計数値(ΣQ121 )を
*、b込んで一時記憶し、バッファレジスタ203Fも
全く同様にパルスカフ苧 んで一時記憶する。制御部204Fi、信号送信機4に
おける送信制御部42からの制御信号(へ)を受けて、
入力ゲート回路202D〜202Fをオンする九めの指
令(ロ)を送出し、しかる後、パルスカウンタ2010
〜201Fをリセットする丸めのすセット信号fうを出
力するものである0送(18)4においては、入力ゲー
ト回路41が、計数回路208からめデータ(計数値Σ
Q12D #基いて順次送信[143へ出力する。送信
部43は入力ゲート回路41からのデータを、送信制御
部42による制御のもとに、順次サイクリックに通41
回1117を介して信号受信815へ向けて送出する。
そのデータO伝送フォーマットは、例えば1g2図に示
しえ如くでToル、φl情報ワードとして計数錦縁°7
へ送出する。
第7図FillKSEKおける演算回路6、信号受信m
s、計数回路20RO*lIブロック図であるO第7図
において、計数回路20Rは、パルスカウンタ211ム
〜211Cによ多構成される・パルスカウンタ211ム
〜211CFi%流量発信器11ム〜IICからの流量
パルスQILA−QIICをそれぞれ、演算lI踏6に
訃ける制御部62からのり七ット信号f)が到来する迄
の時間Tの間だけ計数する。従ってパルスカウンタ21
1ムの計数値はとなる。
信号受信器5tj、受信@51.受信制御部52、出カ
メ篭り53D〜53Fから成っている・受信1I51は
、通信回線7を介して第2図に示した如き7オーマツト
で伝送されてき良信号を受信し、受信制御部52の制御
のもとに1すl情報ワードは出力メモリ53Dへ、φ2
情報ワードは出カメ篭り53Nへ、φ3情報ワードは出
力メモリ53Fへそれぞれ分配する。受信制御部52#
′i、受信部11で受信し圧情報ワードを所定の出力メ
モリへ前述の如く分配する機能のほか、演′J!i回路
6に対して読込要求指令ヒ)を出力する機能を有してい
る。この読込要求指令(()Fi、第2図に示すフォー
マットにおけるφ3情報ワードが受信部51に受信され
九とき出力される。
演算1路6は、制御部62、入力ゲート回路61ム〜6
1F、バッファレジスタ63ム〜631(但し、ム〜C
は入口側流量発信器11ム〜11Cに対応し、D−Fは
出口側流量発信器12D −12FK対応している)、
演算部64、出力部65、から成っている。制御部62
t!、受信制御s52からの読込要求指令(支)を受け
ると指令(ロ)を送出して入力ゲート回路61ム〜61
Fをオンし、計数回路20R内のパルスカウンタ、21
1ム〜211CKシける合計数値データと、信号受信a
+5にお妙ゐ出力メモリ53D−53PK記憶されてい
るデータとを、それでれバッファレジスタ63ム〜63
FK[込む。バッファレジスタ63ム〜63Fへの読込
みが完了すると、制御部62は針数回路1O1lへ読込
完了信号(パルスカウンタのリセット信号)を送出すゐ
演算部64では次の(1)式に示す演算を行ない、演算
結果が0以上でるると、漏洩あ)と判断し、出力部65
を介して警報信号を出力し警報ランプ8を点灯させ為。
+ΣQl[) −Qg    −”−一・・・−・−・
・・・・・(1)但しQ、 tj適宜定められた設定値
を示す・第6図の説明において、パルスカウンタ201
D〜201]Fがそれぞれ流量パルスQ12D−Q12
Fを計数しリセットする迄の時間Tは、制御部204が
送信制御部420指令のもとに制御すると説明した・し
かしこの方式であると、リセットする迄の時間Tは信号
送信器4の伝送周期に固定される仁とになる。所がシス
テムによっては、リセットする迄の時間丁を任意に選択
したいときがある。このような要求に対しては、これを
満たすものとして次の二つの方法がある。
すなわちjI里の方法は、計数回路208における制御
11j! 04#それ自体で時間丁を制御し、入力ゲー
ト回路202D〜202Fをオンすると同時に送信制御
s42へスタート指令を与える・これによシ送信制御部
42F1人カゲート回路41をオンし、第2WJK示し
良伝送フォーマットでデータをlフレーム分伝送する一
計数回路201KSPける入カゲー°−ト囲路202D
〜202Fは、各パルスカウンタにおける計数値データ
がバッファレジスタ203D〜203Fに読込まれたな
らば直ちにオフし、制御部204はパルスカウンタ20
1D〜2017Kv−にット信号を与える。
第2の方法は、j[7図における演算部64にて実行す
る演算式を次の(2)式のようにすることである。
但し% Qg t;!設定値であ〉、Nは整数である・
この方法では、factばリセットする迄の時間Tが1
秒と定められているに%かかわらず、例えば30秒間に
わ良る計数値データによって漏洩の有無を判別したいと
思うときは、(2)式において、Nを30と設定してや
ればよい。
t″にこれ壜での説明で絋、第6図に示した回路構成を
バイグツイン出口側の設備、纂7FIAK示し九回路構
成をパイプツイン入口側の設備として説明してきたが、
これを逆にしても本発明の機能は変らない。
以上述べたように、この発明によれば、パルス加算器の
代ルに入力点数に対応した数のパルスカウンタを計数回
路内に散りたことによル、流体漏洩検出方式として次の
ような効果を得られた。
(1)システム構成が簡素化された。
(2)複数の入力パルスが同時に入力して4針数もれが
無くなシ演算誤差を招く恐れが無くなった・(3)  
システム設計が容易となった。信号送受信器のサンプリ
ング周期は、流量発信器1台からの信号周波数のみを勘
案すれば良くなつ九為、伝送容量や伝送速度等の制限が
軽減された。
さらにまた、パルス加算器を使わなくてすむ為、入力パ
ルス巾をパルス加算器の同期パルス間隔以\、 下にする必要がなくなシ流量発信器からの信号をワンシ
曹ット化する為の1路も不要となシコストも低減された
この発明は石油パイプツインの他、液体状の各種化学製
品パイプラインや上下水道用配管の漏洩検知システムに
も適用できる。又、相互に離れ九2ケ所間のデータの同
時性が必要なシステムに安価なコストで適用できる@
【図面の簡単な説明】
第1図は大口径の石油パイプラインに対する従来の漏洩
検知方式O#I成を示すブロック図、第2図は第1図に
おける送信器側と受信S!側における各(1号タイ2ン
ダの比較図、第3図は第1図におけゐパルス加算器の構
成を示すブロック図、第41gは第3図の回路にお妙る
各部パルス信号のタイムチャー)、jIs図はこの発明
の一実施例を示すブロック図、第6図は第5図における
信号送信器4、計数回路208の詳細ブロック図、11
71mは第1s図におけ為演算回路6、信号受信器5、
計数−路2010詳細プ日ツク図、である。 符号説明 1・・・大口後のパイプツイン、28.21L−・・パ
ルス加算器、Sl、3B−・・計数回路、4・・・送信
器、S−・・受信器、・・・・演算回路、7・・・通信
回線、8・・・警報ランプ、(11ム〜C)・・・流量
発信器、(12D〜12 F )−・・流量発信器、(
14ム〜14C)−・波形整形部、(15ム〜13C)
・・・フリツプフロツプ回路、16・・・同期パルス発
信器、17・・・加算ゲート、18・・・出力部、20
8,201−・・針数1路、41・・・入力ゲート回路
、42・・・送信制御部、43・・・送信部、51・・
・受信部、52・・・受信制御部、(53D〜53F)
・・・出力メモリ、62・・・演算制御部、(61ム〜
61F)・・・入力ゲート回路、(@3ム〜63F)・
・・バッファレジスタ、64−tlI算部、65・・・
出力部、204・・・制御部、(201D〜201F)
・・・パルスカウンタ、(2020〜202 F )−
・・入力ゲート回路、(2030〜203F’)−Ay
y−rvレジスタ(211A 〜211C)・・・パル
スカウンタ。 代理人 弁理士 並 木 昭 夫 代理人 弁理士 松 崎   清

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)入口側と出口側の何れか−1、を九は双方が複数の
    分@フィンを構成している流体輸送路の入口側流量と出
    口@流量の差を求めて漏洩の有無を検知する流体漏洩検
    知方式であって、流量をパルス数に変換して出力する分
    岐ライン毎に設けられ喪流量パルス発信器と1.前記パ
    ルスを一定周期でカウントしてはリセットされる各分岐
    ライン毎O計数回路と、該計a回路による一定周期毎の
    計数値をデータとして読み込む各分岐ライン毎のメモリ
    回路と、前記各計数(ロ)路のカウント開始、す竜ット
    および各メモリ回路への計数値データ読み込みを制御す
    る制御部とを前記入口側と出口側の双方に設け1.入口
    側と出口側の何れか−1に1前記各メモリ1路に読み込
    まれた計数値データを順次読み出しコード化して時分割
    的に送信する備考送信機を、他方に、送信されてきたコ
    ードを受信・解禦しデータとして記憶する信号受(1機
    と演算(ロ)路を設け、受信機側では、信号受信機か・
    らの制御信号によル、送信機側の計数値データの受信終
    了後にそれと1偶の前記メモリ回路から読出した計数値
    データとの差を演算回路において演算するようKしたこ
    とを特徴とする流体漏洩検知方式。 2)特許請求t)fliWilM 11[K記載の流体
    漏洩検知方式に訃いて、信号送信器側にある前記制御部
    を信号送信器からの送信完了信号を用いて制御するよう
    にし九ことを響黴とする流体漏洩検知方式。 3)%許請求の範囲第1項才たは第2項に記載O#1体
    漏洩検知方式において、前記演算回路が信号受信器から
    の受信完了信号または受信開始信号によp演算に必l!
    な計数値データの読込みを開始するようKし良仁とを特
    徴とする流体漏洩検知方式。
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JPS5884300A true JPS5884300A (ja) 1983-05-20

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JP18036281A Pending JPS5884300A (ja) 1981-11-12 1981-11-12 流体漏洩検知方式

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JP (1) JPS5884300A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0829289A (ja) * 1994-07-19 1996-02-02 Toyo Gasumeetaa Kk ガス漏洩監視装置
WO1997024593A1 (fr) * 1995-12-28 1997-07-10 Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology Systeme de detection de fuites de gaz

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