KR20040088024A - 압력 계측 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20040088024A
KR20040088024A KR10-2004-7006700A KR20047006700A KR20040088024A KR 20040088024 A KR20040088024 A KR 20040088024A KR 20047006700 A KR20047006700 A KR 20047006700A KR 20040088024 A KR20040088024 A KR 20040088024A
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노보루 우에다
히데오 다이라
요시후미 오오부찌
잇뻬이 도리고에
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가부시끼가이샤 에임 테크
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Abstract

본 발명은 검사 대상인 배관의 용량을 쉽게 계측할 수 있고, 게다가 배관 내의 온도 변화의 영향을 제거하는 것이 가능한 압력 계측 방법 및 장치를 제공한다.
기체를 공급하는 배관에 접속부(1)를 거쳐서 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 압력 센서(4)에 의해 계측하는 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 펌프(5)에 의해 가압하는 가압 공정과, 상기 가압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고, 상기 가압 공정에 의한 배관 내부 압력의 가압 변화량과, 가압할 때에 상기 배관 내부로 공급된 기체의 유량을 계측하여 상기 가압 변화량과 상기 기체의 유량을 기초로 하여 폐색 상태의 배관 용량을 산출하고, 상기 배관 용량과 상기 방치 상태의 압력 변화량을 기초로 하여 배관으로부터의 기체의 누설량을 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

압력 계측 방법 및 장치 {PRESSURE MEASURING METHOD AND DEVICE}
가정이나 공장 등의 건물에는 대부분 배관이 설치되어 있고, 이들은 도시 가스 및 액화 석유 가스, 음료수, 공조용 냉매나 플랜트용 가스 및 용액 등 다양한 기체 또는 액체를 건물 내의 각처에 공급하기 위해 이용되고 있다.
그러나, 이들 배관은 기계적 또는 화학적인 작용에 의해 장기간에 걸쳐서 사용할 때에 서서히 열화되고, 경우에 따라서는 관벽에 개구가 발생하여 배관 내로 도입되고 있는 기체나 액체가 누설되는 문제가 발생할 가능성이 있다.
이로 인해, 이들 배관의 대부분은 법령 등에 의해 정기적인 누설 검사가 의무화되어 있고, 예를 들어「액화 석유 가스의 보안 확보 및 거래의 적정화에 관한 법률(통칭 : 액화 석유 가스법)」에 의해, 소비자가 액화 석유 가스(LP 가스)를 이용하는 경우에는 배관 등의 설비의 점검이 의무화되어 있다.
종래, 배관의 누설 검사는 배관을 폐색 상태로 하여 공급구나 배출구 등 배관의 일부에 마련되어 배관 내로 연통된 도입구로부터 기체 또는 액체를 주입하여 배관 내를 관의 외측보다 높은 압력 상태로 한 후, 소정 시간 이상에 걸쳐서 배관 내의 압력 변화를 측정함으로써 행하고 있다.
그리고, 측정 결과에 있어서, 예를 들어 압력이 감소 경향을 나타낸 경우에는 배관 내로부터 기체 또는 액체가 유출되고 있다고 상정하여 배관 관벽의 일부에 균열 등의 개구가 있다고 판단하고 있었다.
게다가, 누설 검사에 있어서는 검사하고 있는 배관의 용량에 따라서 검사에 걸리는 시간이 다르고, 일반적으로 용량이 클수록 검사 시간은 길어지는 경향이 있다.
또한, 기체 또는 액체의 누설량을 계측하기 위해서는 배관 내의 압력 변화를 측정하는 것만으로는 산출할 수 없고, 폐색 상태에 있는 배관의 용량을 별도로 산출하는 것이 필요해진다.
그러나, 검사 대상인 배관의 용량을 실측하는 것을 용이하게 할 수 없으므로, 가정의 가스 배관 등을 점검할 때에는 점검 사업자의 경험이나 감 등에 의해 배관 용량을 추정하여 계측 시간의 설정을 하거나, 또한 배관 공사의 설계 도면 등을 참고로 배관 용량을 산출하여 누설량의 계측에 이용하는 것 등, 검사의 정밀도를 충분히 향상시키는 것이 곤란해지고 있었다.
게다가, 폐색 상태로 방치된 배관 내의 압력 변화는 단순히 누설에만 기인하는 것은 아니고, 배관 내의 온도 변화 등의 영향에 의해 변화된다.
이로 인해, 정확한 검사에는 이 온도 변동의 영향을 고려한 측정이 필요하지만, 종래, 배관의 압력 변화를 계측할 때에 배관 내의 온도 변화를 동시에 측정하는 간이한 계측 장치가 없으므로, 온도 변화가 적은 시간을 선택하여 계측하는 것이 행해지고 있어 검사 작업의 효율이 현저히 저하되는 원인이 되고 있었다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상술한 문제를 해결하여 검사 대상인 배관의 용량을 용이하게 계측할 수 있고, 게다가 배관 내의 온도 변화의 영향을 제거하는 것이 가능한 압력 계측 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
게다가, 본 발명의 압력 계측 장치에 관해서는 배관 용량의 계측이나 온도 변화 영향의 제거 등, 새로운 기능을 부가한 경우라도 압력 계측 장치의 조작의 번잡화나 상기 장치의 복잡화를 방지하기 위한 기능이나 구조를 제공한다.
또한, 각 고객에게 있어서의 과거의 계측 결과를 표시하여 현재의 계측치와 과거의 계측 결과를 대비하는 것을 가능하게 함으로써, 시간의 경과에 따른 변화를 보거나, 현재 계측치의 이상성 평가를 참고로 하는 등, 다양하면서 또한 신규인 배관의 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 기체 또는 액체를 공급하는 배관의 상태를 진단하기 위해 이용되는 배관 내부의 압력을 계측하기 위한 압력 계측 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 기체 또는 액체의 배관으로부터의 누설을 검지하기 위한 압력 계측 방법 및 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명의 압력 계측 장치의 개략도이다.
도2는 본 발명의 압력 계측 장치의 외관도이다.
도3은 본 발명의 압력 계측 장치의 전자 회로의 블럭도이다.
도4는 본 발명의 압력 계측 장치의 조작에 관한 흐름도이다.
도5는 본 발명의 압력 계측 장치에 의한 계측 결과의 일예이다.
상술한 과제를 해결하기 위해, 청구 범위 제1항에 관한 발명에서는, 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과, 상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고, 상기 가감압 공정 또는 별도의 가감압 공정에 의한 배관 내부 압력의 가감압 변화량과, 가감압할 때에 상기 배관 내부에 공급 또는 배출된 기체 또는 액체의 유량을 계측하고, 상기 가감압 변화량과 상기 기체 또는 액체의 유량을 기초로 하여 폐색 상태의 배관 용량을 산출하고, 상기 배관 용량과 상기 방치 상태의 압력 변화량을 기초로 하여 배관으로부터의 기체 또는 액체의 누설량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제2항에 관한 발명에서는, 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과, 상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고, 상기 가감압 공정 전 또는 방치 상태의 압력 변화량의 계측 종료 후에 배관의 관 내 압력을 관 밖의 압력과 동일해지도록 조정하여 상기 배관을 폐색하여 온도 변화에 따른 배관 내부의 압력 변화량을 계측하고, 상기 온도 변화에 의한 압력 변화량에 의해 상기 방치 상태의 압력 변화량의 값을 보정하여 방치 상태의 압력 변화에 있어서의 온도 변화의 영향을 제거하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제3항에 관한 발명에서는, 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과, 상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고, 상기 가감압 공정 전 또는 방치 상태의 압력 변화량의 계측 종료 후에 배관의 관 내 압력을 관 밖의 압력과 동일해지도록 조정하여 상기 배관을 폐색하여 온도 변화에 따른 배관 내부의 압력 변화량을 계측하고, 상기 가감압 공정 또는 별도의 가감압 공정에 의한 배관 내부 압력의 가감압 변화량과, 가감압할 때에 상기 배관 내부에 공급 또는 배출된 기체 또는 액체의 유량을 계측하고, 상기 가감압 변화량과 상기 기체 또는 액체의 유량을 기초로 하여 폐색 상태의 배관 용량을 산출하고, 상기 온도 변화에 의한 압력 변화량에 의해 상기 방치 상태의 압력 변화량의 값을 보정하고, 상기 보정된 방치 상태의 압력 변화량과 상기 배관 용량을 기초로 하여 배관으로부터의 기체 또는 액체의 누설량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제4항에 관한 발명에서는, 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과, 상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고, 상기 가감압 공정 전에 배관의 관 내 압력을 관 밖의 압력과 동일해지도록 조정하여 상기 배관을 폐색하고, 온도 변화에 의한 배관 내부의 압력 변화량을 계측하고, 상기 온도 변화에 의한 압력 변화량에 의해 상기 방치 상태의 압력 변화량의 예측치를 산출하고, 상기 예측치와 실측한 방치 상태의 압력 변화량을 대비함으로써 상기 배관의 누설 상태를 판정하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제5항에 관한 발명에서는, 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과, 상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고, 배관 내의 기체 또는 액체의 실측 온도 또는 배관의 실측 온도의 변화량을기초로 하여 상기 압력 변화량의 값을 보정하고, 방치 상태의 압력 변화에 있어서의 온도 변화의 영향을 제거하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제6항에 관한 발명에서는, 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과, 상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고, 상기 가감압 공정 또는 별도의 가감압 공정에 의한 배관 내부 압력의 가감압 변화량과, 가감압할 때에 상기 배관 내부에 공급 또는 배출된 기체 또는 액체의 유량을 계측하고, 상기 가감압 변화량과 상기 기체 또는 액체의 유량을 기초로 하여 폐색 상태의 배관 용량을 산출하고, 배관 내의 기체 또는 액체의 실측 온도 또는 배관의 실측 온도의 변화량을 기초로 상기 방치 상태의 압력 변화량의 값을 보정하고, 상기 보정된 방치 상태의 압력 변화량과 상기 배관 용량을 기초로 하여 배관으로부터의 기체 또는 액체의 누설량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제7항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제1항, 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 기재된 가압 계측 방법에 있어서, 상기 배관 용량을 산출할 때에 배관 내로 유입한 기체 또는 액체의 실측 온도, 혹은 상기 배관 내로부터 배출되는 기체 또는 액체의 실측 온도 중 적어도 한 쪽을 이용한 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제8항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 기재된 압력 계측 방법에 있어서, 상기 방치 상태의 압력 변화량을 계측할 때에 배관 내의 기체 또는 액체의 실측 온도 또는 배관의 실측 온도의 변화량을 기초로 상기 압력 변화량을 재보정하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제9항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 압력 계측 방법에 있어서, 복수회의 압력 계측을 행할 때에 상기 가감압 공정이 가압 상태에서 행해지는 압력 계측과 감압 상태에서 행해지는 압력 계측을 조합하여 실시하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제10항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제1항, 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 기재된 압력 계측 방법에 있어서, 상기 배관 용량의 값에 따라서 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 시간을 결정하는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제11항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 압력 계측 방법에 있어서, 상기 압력 변화량은 복수의 계측치를 직선 근사함으로써 산출되는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제12항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 압력 계측 방법을 이용한 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제13항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제12항에 기재된 압력 계측 장치에 있어서, 배관 내부를 가압하기 위한 가압 수단이 상기 압력 계측 장치의 내부에 조립되어 있는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제14항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제12항 또는 제13항에 기재된 압력 계측 장치에 있어서, 상기 압력 계측 장치에 표시부를 설치하여 상기 압력 계측 장치에 의해 계측 또는 산출된 수치, 상기 압력 계측 장치의 조작 지시 정보또는 조작 상태, 과거의 계측 또는 산출의 결과 중 적어도 하나가 상기 표시부에 표시되는 것을 특징으로 한다.
청구 범위 제15항에 관한 발명에서는, 청구 범위 제12항 내지 제14항에 기재된 것 중 어느 하나의 압력 계측 장치에 있어서, 계측 또는 산출된 수치를 축적하는 기억 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 적합한 실시예에 대해 가스 배관의 누설 검사를 위한 압력 계측 장치를 중심으로 설명한다.
도1은 본 발명의 압력 계측 장치의 기계적 구성의 개념을 나타낸 개략도이다.
압력 계측 장치 내에는 배관 내에 공기를 공급하기 위한 전동 펌프(5), 배관 내의 압력을 검사하기 위한 압력 센서(4), 배관 내로의 공기의 공급량을 제어하기 위한 밸브 또는 역지 밸브(3), 배관 내의 압력을 대기압과 같게 하기 위한 밸브(7)가 도1과 같은 배관의 접속 구조로 서로 접속 배치되어 있다.
압력 계측 장치로부터는 검지 호스(2)가 연장 돌출되어 있고, 접속부(1)에 도시한 바와 같이 검사시에 있어서는 검사 대상인 가스 배관에 설치된 가스 마개의 배출구에 검지 호스(2)의 선단부를 접속한다.
도1에는 도시되어 있지 않지만, 접속부(1), 밸브 또는 역지 밸브(3), 밸브(7) 및 압력 센서(4)에 의해 폐쇄된 관 내에 기체의 온도를 검지하는 온도 센서를 배치하고, 배관 내로 유입한 기체나 배관으로부터 배출되는 기체의 온도를 측정 가능하게 하는 동시에, 압력 변화량을 측정할 때의 배관 내의 기체 온도를 측정 가능하게 하고 있다.
또한, 기체의 온도 측정 대신에 배관의 온도를 직접 측정하는 것도 가능하고, 이 경우에는 접속부(1)의 배관과의 접촉 부분에 온도 센서를 설치하거나, 혹은 압력 계측 장치 본체와는 별도로 온도 센서를 설치하고, 상기 온도 센서를 계측 대상의 배관에 접촉시켜 배관의 온도를 계측하도록 구성해도 좋다.
또한, 일반 가정의 가스 배관 정도의 용량을 갖는 배관 검사를 행하는 경우에는, 전동 펌프(5)를 압력 계측 장치에 조립하는 쪽이 휴대나 취급에 있어서의 편리성이 높다. 그러나, 공장의 플랜트의 배관 등 배관 용량이 큰 경우에는 배관 내로의 공기 등의 공급량이 증대하므로, 압력 측정 장치와 전동 펌프를 따로따로 설치하여 각 기기의 배관을 서로 접속 가능하게 하는 것이 바람직하다.
제어기(6)는 전동 펌프(5)의 구동 제어, 밸브(3, 7)의 개폐 제어, 압력 센서(4)의 압력 신호의 검지 등을 행한다. 그리고, 제어기(6)의 제어에 의해 이하에서 설명하는 배관 용량의 계측, 배관 누설량의 계측, 조정압 및 연소압 및 폐색압 등의 각종 검사를 실시한다.
도2는 압력 계측 장치의 외관을 도시한다. 단, 본 발명의 압력 계측 장치는 도2의 외관에 한정되는 것은 아니고, 이하에 나타내는 각종 부재의 배치, 형상을 필요에 따라서 변경하여 외관을 바꾸는 것도 가능하다.
압력 계측 장치 전체의 크기는 점검 사업자가 취급하기 쉽도록 한 손으로 들 수 있는 사이즈로 설정되어 있다.
표측에는 계측치나 산출치, 계측 결과의 그래프, 조작 순서 등이 표시되는 액정 표시부(8), 전원(POWER)키, 개시(START)키, 셋트키, 입력(ENT)키, 소거(DEL)키, 텐키, 또는 커서나 표시를 이동시키기 위한 이동키 등을 구비한 키보드(9)가 설치되어 있다. 상기 키보드의 각종 키를 이용하여 검사 모드의 선택, 고객 코드나 수치 입력 등이 행해진다. 또한 다양한 정보를 입력 가능하게 하기 위해, 필요에 따라서 휴대 전화 등에서 이용되고 있는 텐키를 이용한 알파벳 및 가나 문자 입력 기능을 부가해도 좋다.
액정 표시부(8)는 어두운 곳에서의 점검 작업에 대비하여 후방 라이트가 달린 액정 표시나, 유기 일렉트로루미네센스 표시 등 자기 발광형의 표시 장치로 하는 것도 가능하다.
또한, 도2에는 도시되어 있지 않지만, 필요에 따라서 감열 프린터 등의 인쇄 장치를 압력 계측 장치에 일체적으로 조립하여 계측 결과 등을 프린트 출력할 수 있도록 구성해도 좋다.
압력 계측 장치의 상측으로부터는 검사 대상의 배관에 접속되는 접속부(1)가검지 호스(2)를 거쳐서 장치 밖으로 돌출되어 있다. 돌출된 검지 호스(2)는 검사하는 배관에 접속하기 쉽도록, 길이, 유연성, 취급 환경에 대한 내구성을 갖도록 형상이나 재질의 선정이 행해지고 있다. 또한, 접속부(1)는 가스 배관의 선단부에 원터치로 부착 가능하도록 시판되고 있는 가스 풍로나 가스 스토브에서 대부분 이용되고 있는 접속 지그를 부착하는 것도 가능하다.
또한 LP 가스의 법정 점검 항목인 조정압, 연소압, 폐색압을 측정할 때에는, 가스 풍로 등의 연소 기기와 가스 마개를 접속하는 배관으로부터 분기된 파이프의 일부에 접속부(1)의 선단부를 접속하여 검사를 행할 수도 있다.
부호 15는 배기 구멍으로, 도1의 밸브(7)를 거쳐서 압력 계측 장치 내의 가스를 대기 중으로 방출시키기 위한 것이다. 배기 구멍(15)은 압력 계측 장치의 외측 케이스의 어떠한 곳에 마련해도 좋다. 밸브(7)를 개방함으로써 검사 대상의 배관 내의 압력을 외압(대기압)과 같게 하는 역할 외에, 압력 센서(4)의 오프셋(대기압을 0치로 설정)을 행할 때에도 이용된다.
도3은 압력 계측 장치 내의 전자 회로의 블럭도이다.
제어기(6)의 구동은 CPU(6')에 조립된 각종 검사 모드의 프로그램에 따라서 실행된다.
CPU(6')에는 전원 유닛(13)을 거쳐서 전지로부터 전력이 공급되어 CPU(6')의 지시에 의해 펌프(5)나 밸브(3, 7)에 필요한 타이밍으로 구동 신호나 전력이 공급된다. 또한, 전원으로서 전지 이외에 가정용 일반 전원으로부터 전력을 도입할 수 있도록 구성해도 좋다.
압력 센서(4)로부터의 검지 신호는 A/D 변환기를 거쳐서 디지털화 처리를 행하여 CPU(6')에 입력된다.
또한, 도3에는 도시되어 있지 않지만, 배관 내로 유입한 기체나 배관으로부터 배출되는 기체 등의 배관 내의 기체의 온도, 혹은 배관 자체의 온도를 측정하기 위한 온도 센서로부터의 검지 신호도 A/D 변환기를 거쳐서 디지털 처리를 행하여 CPU(6')에 입력된다.
또한, 기억 수단(10)에서는 고객마다의 계측 결과가 축적되어 필요에 따라서 CPU(6')에 의해 판독되어 액정 표시(8)에 표시하거나, 도시하지 않은 케이블 등의 통신 수단에 의해 외부의 퍼스널 컴퓨터나 휴대 전화 등에 데이터를 송신하도록 구성할 수도 있다. 또한, 반대로 퍼스널 컴퓨터 등으로부터 데이터를 도입하여 상기 기억 수단(12)에 축적하는 것도 가능하다.
다음에, 본 발명의 압력 계측 방법에 이용되는 누설 검사의 알고리즘에 대해 설명한다.
배관 내의 압력을 P, 검사 지역의 대기압을 P0이라 하면, 배관 내의 차압(P － P0)은 일반적으로 시간(t)의 경과와 함께 변화된다. 그 변화를 계측함으로써, 배관 내부로부터의 기체(가스)의 누설을 검출한다.
배관 내의 차압(P － P0)의 시간 변화는 기체의 상태 방정식을 풀어냄으로써 얻을 수 있고, 차압(P － P0)에 관한 가압시의 펌프 특성, 누설 특성 및 온도 특성에 의존하여 결정된다.
배관 내의 차압(P － P0)의 시간 변화 곡선은 이하에 나타내는 기초식으로 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
(P － P0) ＝ (1/D)(Bq0inp± ρiniRE)(1 － e－Dt) ＋ (Pini－ P0)e－Dt
여기서, (Pini－ P0)은 배관 내의 초기 차압, B ＝ (ρRT0/V)이고, ρ는 기체 밀도(ρini는 초기 상태의 기체 밀도), R은 가스 정수, T0은 검사 지역의 환경 온도(배관 내의 기체 온도), V는 배관 용량을 나타내고 있다.
또한, D ＝ B(C＋＋ C－)로, 펌프에 의한 가압과 누설에 의한 감압에 관련된 변수이다. 가압의 항에 관련되는 펌프의 토출량(qinp)은 펌프로부터의 일정한 토출량(q0inp)으로부터 토출측 압력(P)의 영향항 C＋(P － P0)을 뺌으로써 qinp＝ q0inp－ C＋(P － P0)이 된다. 또한, 누설 항에 관련되는 누설 유량(qout)은 차압에 비례하는 값 C－(P － P0)이 되므로, qout＝ C－(P － P0)이 된다.
또한, 온도 변화에 관련된 항으로서는, 검사 시간에 있어서 온도 변화는 대략 선형으로 가정되어, 온도 변화 구배(E) ＝ ｜(ΔT(t)/Δt)｜로 나타낼 수 있다.
배관 용량은 수학식 1을 참고로 구할 수 있다. 여기서는 풀어서 얻을 수 있는 것은 지수 함수이지만, 그 2차항까지 근사하여 펌프 가압시의 온도 변화는 소요 시간이 짧으므로 무시한다. 또한, 배관 내의 초기 차압(Pini－ P0)은 대기압으로부터 배관 내를 가압하는 경우에는 0이 되는 것을 이용하면, 수학식 1은 다음 식으로 변형할 수 있다.
[수학식 2]
(P － P0) ＝ q0inpBt － (1/2)q0inpC＋B2t2
여기서, (P － PO)을 Pd라 하고, B ＝ (ρRT0/V)를 대입하여 배관 용량(V)에 대해 수학식 2의 답을 구한다.
[수학식 3]
수학식 3으로부터 배관 용량을 구하기 위해서는, 이미 알고 있는 배관 용량을 갖는 검사 대상을 이용하여 펌프의 가압 특성(q0inp, C＋)을 미리 특정하고, 실제 검사시에 있어서는 가압에 의한 압력차(Pd) 및 가압 시간(t)을 계측하여 그 계측치를 도입함으로써 배관 용량을 산출할 수 있다. 또한, (ρRT0)은 측정시에 별도로, 환경 온도(T0)를 검출하여 대입하는 것이 바람직하지만, 장치의 기구를 보다 간편한 것으로 하는 경우에는 (ρRT0)을 일정치라 가정하여 압력 계측 장치에 미리 입력해 두는 것도 가능하다.
환경 온도(T0)를 설정할 때에는 배관 내로 유입한 기체의 실측 온도, 또는배관 내로부터 배출되는 기체의 실측 온도, 혹은 양자의 평균치 등을 이용할 수 있다.
다음에, 온도 변화의 영향을 구하는 방법을 설명한다.
배관 내의 압력을 배관의 주위의 대기압과 동일하게 하고, 또한 폐색 상태로 한 경우, 수학식 1은 다음 식으로 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
(P － P0) ＝ (1/D)(±ρiniRE)(1 － e－Dt)
단, D ＝ B(C－)이다.
여기서, 누설에 의한 항을 무시하여 D의 극한치를 0에 가깝게 한 경우의 수학식 4를 Dt의 거듭 제곱 급수 전개하여 D를 0으로 두면, 다음 식을 얻을 수 있다.
[수학식 5]
(P － P0) ＝ (±ρiniRE)t
계측에 있어서는 배관 내를 대기압 상태로 하는 동시에, 배관을 폐색하여 일정 시간(예를 들어 1분 정도) 내의 관 내의 압력 변화를 계측한다. 관 내의 온도 변화는 기상 상황에 의존하지만, 하루 중에서의 기온 변화의 변동 주기와 대략 같은 주기로 변동하고 있다고 가정할 수 있으므로, 짧은 시간에 있어서의 관 내의 온도 변화는 선형 상태로 가정하는 것이 가능하다. 그리고, 관 내와 관 밖의 압력차가 없기 때문에 누설의 영향을 무시할 수 있는 상태이므로, 수학식 5와 같이 계측 결과는 온도 변화의 영향에 의해 관 내 압력의 시간 변화는 일정한 기울기를 갖는그래프가 된다.
실제는 검사 시간 중이라도 급격한 온도 변화가 일어나는 경우도 있으므로, 배관의 누설 검사의 전후나 검사 도중에 온도 변화에 의한 관 내 압력의 변화를 계측하여 빈번히 온도 변화에 의한 영향을 평가하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 누설 검사의 전후에 행한 온도 변화의 영향(관 내 압력의 시간 변화의 기울기)이 대략 동일해지는 것이 바람직하지만, 동일해지지 않는 경우라도 누설 검사시의 온도 변화의 영향을 추정하기 위해 상기 전후의 측정 결과(관 내 압력의 시간 변화의 기울기)의 평균치를 구하여 누설 검사시의 온도 변화의 영향을 평가하도록 구성할 수도 있다.
다음에, 누설량의 계측 방법에 대해 설명한다.
배관을 압력(Pini)까지 가압하여 그 폐색된 경우의 압력 변화는 수학식 1로부터 다음 식으로 나타낼 수 있다.
[수학식 6]
(P － P0) ＝ (1/D)(±ρiniRE)(1 － e－Dt) ＋ (Pini－ P0)e－Dt
단, D ＝ B(C－)이다.
수학식 6의 우측변 제1항은 수학식 4와 같은 항이고, 수학식 4는 근사적으로 수학식 5로 표현할 수 있으므로, 상술한 바와 같이 온도 변화의 영향을 별도 계측하여 수학식 5에 나타낸 기울기(±ρiniRE)를 산출하여 상기 수학식 6으로부터 온도변화의 영향을 제거한다. 구체적으로는, 온도 변화의 영향을 제거한 누설 검사 차압을 (P － P0)＊이라 하면, (P － P0)* ＝ (P － P0) － (± ρiniRE)t를 산출한다. 또한, ±는 온도 변화가 상승시에는 ＋, 하강시에는 －가 선택된다.
이에 의해, 수학식 6은 (P － PO)*＝ (Pini－ PO)e－Dt가 되므로, 누설량을 결정하는 누설 유량 qout의 계수(C－)(차압당 누설 구배. 단위[㎥/Paㆍs])는 다음 식에 의해 얻을 수 있다.
[수학식 7]
In[(P － P0)*/(Pini－ P0)] ＝ －Dt ＝ －(ρRT0/V)(C－)t
이미 배관 용량(V)을 산출하고 있으므로, 수학식 7에 의해 누설 구배(C－)를 결정할 수 있다. 그리고, 이 차압당 누설 구배(C－)는 누설의 크기를 나타내는 값이 있으므로 누설의 판정 기준으로서 이용할 수 있고, 측정된 누설 구배가 일정 이상의 수치를 갖는 경우에는 누설이라고 판단하는 것도 가능하다.
또한, 누설 구배(C－)에 의해 배관 내 압력(P)과 관 밖의 압력인 대기압(P0)과의 압력차(P － P0)를 풀면, 그 시점에 있어서의 누설 유량을 결정할 수 있고, 누설 유량의 시간 적분에 의해 누설량을 산출할 수 있다. 또한, 가스 배관에 통상의 조정압(Pgas)이 가해져 있는 경우에는, 누설 유량은 C－(Pgas－ PO)에 의해 산출된다. 따라서, 특허 청구 범위에 기재된「누설량」이라 함은, 상기와 같은 누설량 그 자체뿐만 아니라, 누설 유량이나 누설 구배, 누설에 의한 압력 변화치도 포함하는 포괄적인 의미를 갖고 있다.
가스 배관의 누설 검사에서는 누설량을 계측하는 방법 이외에, 배관을 일정 압력으로 가압하여 폐색 상태로 두고, 그 후의 일정 시간 내의 압력 변화를 관찰함으로써 배관으로부터 누설이 발생하고 있는지 여부를 판정하는 것이 행해지고 있다.
이 경우라도, 온도 변화의 영향에 의해 배관 내의 압력이 크게 변동하므로, 상술한 온도 변화의 영향을 제거한 누설 검사 차압(P － Pn)*을 이용하여 압력 변화를 평가함으로써 정확한 누설 검사를 실현할 수 있다.
즉, 온도 변화의 영향을 제거한 누설 검사 차압(P － PO)*이 초기 가압시의 차압(Pini－ PO)을 기준으로 일정 시간 경과 후 어느 정도 변동하였는지를 측정하여 일정치 이상 변동한 경우에는 누설 있음이라 판단하도록 구성한다.
상술한 바와 같이 온도 변화의 영향 평가를 행할 때에 관 내의 압력을 대기압 상태로 하고 있으므로, 누설 검사에 있어서 온도 변화와 함께 측정 결과에 영향을 주는 요인인 대기의 기압 변화를 보정하는 것도 가능하게 하고 있다. 즉, 현재의 대기압을 기준으로 보정량(온도 변화의 영향에 의한 보정치)을 계측하고 있으므로, 대기압이 변동해도 변동한 값 자체가 항상 기준치가 되므로 측정 결과가 대기압 변동의 영향을 받기 어려워진다.
누설 검사 시간은 누설량에도 따르지만, 배관 용량이 클수록 압력 변화가 느리므로, 장시간에 걸친 검사를 필요로 한다. LP 가스의 법정 점검에서는, 배관 용량이 2.51(단위 1 : 리터) 이하인 경우에는 5분간, 2.51을 초과하는 경우에는 10분간 이상의 측정 시간을 확보하는 것이 필요하게 되어 있다.
이로 인해, 본 발명의 압력 계측 방법에서는 상술한 바와 같이 배관 용량을 산출하는 것이 가능하므로, 이 산출 결과를 기초로 자동적으로 측정 시간을 설정하거나, 또는 점검 사업자에게 필요 측정 시간을 표시 및 지시하도록 구성할 수 있어, 필요 이상의 불필요한 계측을 배제하여 효율적인 검사가 가능해진다.
온도 변화의 영향을 제거하는 방법으로서는, 상술한 방법 이외에 직접적으로 배관 내의 기체의 온도를 측정하여 온도 변화 구배(E)를 산출하는 것도 가능하다.
또한, 상기 각종 차압이나 온도 변화 구배 등을 측정할 때에는 시점 및 종점 2점에만 의한 측정뿐만 아니라, 3점 이상의 측정치를 검출하여 이들을 최소 제곱이나 회귀 직선 등의 직선 근사에 의해 산출하도록 구성할 수도 있다.
다음에, 본 발명의 압력 계측 방법의 일예를 도4의 흐름도를 기초로 하여 설명한다. 흐름도의 각 스텝에 있어서, 점검 사업자가 행해야 하는 조작 방법은 압력 계측 장치의 액정 표시부에 차례로 표시하도록 구성되어 있고, 본 발명의 압력 계측 장치에 익숙하지 않은 사람이라도 쉽게 취급이 가능하도록 설계되어 있다.
우선, 압력 계측 장치의 전원키의 스위치를 온(ON)으로 한다. 도4에서는 명시되지 않았지만, 이 시점에서 압력 계측 장치의 초기 설정이나 각종 계측 모드의 선택 등을 행할 수 있도록 되어 있다. 도4에서는 일반적인 측정 모드에 대해 설명한다.
액정 표시부의 지시에 따라 고객명 또는 코드를 입력하여 셋트키를 누르면 입력이 완료된다.
다음에, 압력 센서(4)가 현재의 대기압 하에서 나타내는 압력 신호 레벨을 0치로 하기 위해 압력 센서(4)의 오프셋 조정을 행한다(예를 들어, 소요 시간을 5초 정도로 함).
다음에, 미터콕의 폐지나 계측 장치의 접속부(1)를 검사 대상의 배관으로 접속하도록 표시부에 있어서 지시를 나타낸다.
다음에, 밸브(7)를 개방하여 배관 내의 압력을 관 밖의 대기압과 동일하게 한다. 이 밸브(7) 대신에 검지 호스(2)나 접속부(1)의 일부에 외부로 연통한 T자형의 배관을 설치하고, 상기 T자형 배관의 일부에 외부와의 연통 상태를 제어하는 수동 밸브를 구비함으로써, 이 수동 밸브를 개방함으로써 검사 대상의 배관의 내압을 대기압과 동일하게 할 수도 있다.
다음에, 밸브(7)를 폐지하여 배관 내를 폐색 상태로 유지한다. 약 60초 정도의 시간을 들여 배관 내의 압력 변화를 계측한다. 계측 시간 중에는 표시부에「온도 변화의 계측 중」등의 조작 상태의 표시나, 압력치의 수치 또는 그래프의 표시를 행한다.
계측 시간 종료 후, 압력 변화의 측정치로부터 단위 시간당 압력 변화량을 산출한다.
상기 압력 변화량이 소정치 범위 내인 경우에는, 온도 변화의 영향(계측 중인 온도 변화에 의한 배관 내의 압력 변화)이 없다고 판단하여 다음 검사 공정으로진행된다.
상기 압력 변화량의 절대치가 소정치 이상으로 크게 변화되어 있는 경우에는 온도 변화에 의한 영향 있음이라 판단하고, 아울러 압력이 상승 중인지 감소 중인지를 기억한다. 그리고, 다음 검사 공정으로 진행한다.
전동 펌프(5)를 구동하여 밸브(3)의 개폐를 제어하면서 배관 내에 공기를 삽입하고, 관 내를 소정 압력(통상 5.4 ㎪. 또는, 대기압 변동의 영향을 제거하기 위해서는 대기압에 일정 압력을 더한 값으로 하는 것이 바람직함)까지 가압한다. 가압 종료 후에는 즉시 전동 펌프(5)를 정지하여 밸브(3)를 폐지한다.
그리고, 가압에 의한 압력차(Pd) 및 가압 시간(t)을 측정하여 상술한 수학식 3에 대입하여 배관 용량(V)을 산출한다.
산출 결과는 가압 종료 후의 배관 내의 압력(예를 들어, 5.4 ㎪), 배관 용량(V), 누설 검사에 요구되는 계측 시간(5분간 이상 또는 10분간 이상. 혹은 배관 용량에 비례한 시간)을 표시하여 검사를 개시한다. 또한, 표시부에는 계측 중인 수치나 계측 중이라는 취지를 표시하는 것도 가능하다.
계측 시간이 종료된 후, 압력 변화의 측정치로부터 가압 후의 단위 시간당 압력 변화량(가압 변화량)을 산출한다.
그리고, 먼저 구한 온도 변화의 영향 판정이 영향 없음인 경우이고, 또한 가압 변화량도 소정의 범위 내인 경우(압력 변동 없음의 경우)에는 이상 없음(누설 없음)이라 판단되고 있다.
또한, 도시되어 있지 않지만, 온도 변화의 영향 있음인 경우라도, 온도 변화의 영향에 의한 압력 변화량분을 상기 가압 변화량으로부터 뺌으로써 온도 변화의 영향을 제거한 압력 변화량의 수치가 소정 범위 내인 경우에는 이상 없음이라 판단하는 것도 가능하다.
또한, 압력 변화량 자체가 아닌 상술한 누설 구배(C－)를 산출하여 상기 누설 구배 값에 의해 누설의 유무를 판단하도록 구성해도 좋다.
또한, 계측 시간이 종료되었을 때에, 도시하지 않은 스피커에 의해 전자음을 울려 계측이 종료된 것을 알리도록 구성할 수도 있다. 또한, 전자음은 키보드의 조작시나 각종 데이터의 입력 공정이나 각종 검사 공정의 개시 및 종료시에도 필요에 따라서 소리의 리듬이나 음정을 변화시켜 울리도록 구성하는 것도 가능하다.
다음에, 온도 변화의 영향을 재검사하기 위해, 다시 밸브(7)를 개방하여 배관 내의 압력을 대기압 상태로 하고, 그 후 폐색 상태에 두어 60초간 이상, 관 내의 압력 변화를 이전의 온도 변화 영향의 측정과 마찬가지로 압력 변화량을 측정한다.
이 때에 최초의 압력 변화량도 2회째의 압력 변화량도 상승을 나타낸 경우에는, 양자의 압력 변화량의 평균치를 산출하여 누설 검사시의 압력 변화량으로부터 상기 평균치를 뺌으로써, 온도 변화의 영향을 제거한 압력 변화량의 수치로 누설의 유무를 판단한다. 또한, 최초도 2회째도 모두 압력 변화량이 감소된 경우도 마찬가지로 처리하여 판단한다.
그러나, 최초와 2회째가 다른 변화를 나타낸 경우(한 쪽이 압력 상승이고 다른 쪽이 압력 감소 등인 경우)에는 검사 불가능으로서, 다시 최초의 온도 변화 영향의 측정으로부터 검사를 개시한다.
다음에, 법정 점검 항목에 대해 검사한다.
우선, 검사되는 조정기와 가스 풍로 등의 연소 기기를 접속하는 배관의 일부로부터 분기된 파이프(T자형의 전용 이음관의 일단부나 2구 콕의 한 쪽 파이프 등)에 압력 계측 장치의 접속부(1)를 접속하도록 표시부에 있어서 지시한다. 다음에 미터콕이나 LP 가스 용기 밸브의 마개 개방을 지시한다. 가스가 연소 기기에 공급되는 상태로 유지된 상태에서 압력 센서(4)에 의해 압력을 측정한다.
이 때의 가스 압력이「조정압」으로서 기록된다.
다음에, 연소 기기를 점화하도록 지시하여 연소시의 가스 압력인「연소압」을 측정한다.
마지막으로, 연소 기기를 소화하였을 때의 가스압인「폐색압」을 측정하여 기록한다.
각종 압력의 측정 시간은 각각 60초 이상을 확보하도록 설정되어 있다.
각종 압력 상태의 판정은「조정압」에서 2.3 내지 3.3 ㎪의 범위 내,「연소압」에서 조정압 이하로 2.0 내지 3.3 ㎪의 범위 내,「폐색압」에서 연소압 이상으로 3.5 ㎪ 이하의 범위 내인 경우에는 정상이라 판단한다. 측정치 또는 판단 결과를 표시부에 표시한다.
모든 검사 항목이 완료되었을 때에는, 필요에 따라서 키보드의 이동키를 누르면 각종 누설 검사의 결과를 재표시하여 내용을 확인할 수 있다.
또한, 배관 용량, 법정 점검 항목의 측정시에는, 참고 정보로서 동일 고객의 과거의 계측 데이터를 기억 수단(10)으로부터 호출하여 현재의 측정치와 대비 표시할 수 있도록 구성해도 좋다. 이에 의해, 현재의 측정 결과가 정상의 범위 내인지 여부를 상대적인 판단의 참고로 하는 것이 가능해진다.
검사 결과를 확인하여 필요에 따라서 검사 결과를 기억 수단(11)으로 등록할 수 있고, 또한 등록 내용은 다시 호출하여 표시시켜 확인하는 것도 가능하다.
검사가 모두 종료되었다면, 가스 마개의 폐지, 접속부(1)의 배관으로부터의 제거 등을 지시하여 압력 계측 장치의 전원을 오프(OFF)로 하도록 지시한다. 전원의 오프시에는, 키보드의 조작 등이 일정 시간 경과해도 행할 수 없는 경우 자동적으로 전원을 오프로 하도록 구성해도 좋다.
상술한 압력 계측 방법 외에도 온도 변화의 영향을 평가하기 위해 1분간의 온도 변화에 의한 압력 변화량의 측정과, 가압 후 1분간의 압력 변화량의 측정을 교대로 반복하여 누설 검사 시간 내의 온도 변화를 빈번히 계측함으로써, 온도 변화의 영향을 보다 정확하게 제거하도록 구성해도 좋다.
이 때에 반복하는 빈도는 검사 대상의 배관 용량에 따라서 변화시켜, 가압 후 압력 변화량의 계측 시간의 누계가 소정치(예를 들어, 5분 이상)가 될 때까지 행하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 온도 변화의 영향의 제거는 계측한 가압 후의 압력 변화량에 대해 그 전후의 온도 변화의 영향에 의한 압력 변화량의 평균치를 빼는 경우나, 계측한 모든 가압 후의 압력 변화량의 평균치로부터 모든 온도 변화의 영향에 의한 압력 변화량의 평균치를 빼는 경우 등, 다양한 응용이 가능하다.
상술한 압력 계측 방법에서는 배관 용량을 계측할 때의 가압 공정이 누설 검사를 위한 가압 공정과 겸용되어 있었지만, 이에 한정되지 않고, 배관 용량을 계측하기 위해 별도의 가압 공정을 마련해도 좋다.
또한, 배관 용량을 계측할 때에, 배관 내로 유입한 기체 또는 배관 내로부터 배출되는 기체의 온도를 온도 센서에 의해 직접 계측하여 환경 온도(T0)로서 이용하는 것도 가능하다.
또한, 이미 배관 용량을 알고 있는 경우에는, 배관 용량을 계측하지 않고, 상기 배관 용량의 수치를 키보드로부터 입력하여 누설 검사 등으로 이용하는 것도 가능하다.
상술한 압력 계측 방법에서는, 배관 내를 가압하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 배관 내를 감압(배관 내가 부압 상태가 됨)함으로써도 같은 배관 용량이나 누설량 등의 계측이 가능하다.
또한, 가압에 의한 계측과 감압에 의한 계측을 조합하여, 예를 들어 가압에 의한 계측에서 누설이 판단된 경우에 그 후 감압에 의한 계측을 실시하여 재판정하는 것도 가능하다.
또한, 특허 청구 범위에서 이용하는「가감압 공정」이라 함은, 「가압하는 공정 또는 감압하는 공정」을 의미하고 있다.
상술한 압력 계측 방법에서는, 누설 검사시의 압력 변화량의 계측이 종료된 후가 아니면 누설을 판단할 수 없다. 이로 인해, 누설 검사시 전의 온도 변화의 영향을 계측한 압력 변화량의 값을 이용하여 가압 후의 누설 검사시의 압력 변화량을 예측(누설 없음인 경우의 변화량과, 상기 변화량에 대해 측정 오차로서 허용 가능한 변화량을 산출함)하고, 실측한 가압 후의 압력 변화량과 상기 예측치를 비교하여 누설 검사시에 있어도 누설을 항시 판정하는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 압력 계측 방법에서는 온도 변화의 영향을 제거하기 위해 누설 검사시의 전후에 온도 변화의 영향에 의한 압력 변화량을 측정하고 있다. 그러나, 누설 검사시(누설 검사에 한정되지 않고 조정압 및 연소압 및 폐색압 등의 검사 시에도 마찬가지임)에 있어서도 온도 변화가 생기고 있으므로, 보다 정확한 측정을 기대하기 위해 누설 검사시에 배관 내의 기체의 온도 또는 배관의 온도를 온도 센서에 의해 직접 계측하여 온도 변화 구배(E)를 산출하도록 구성하는 것도 가능하다.
또한, 온도 변화의 영향에 의한 압력 변화량의 측정과 온도 센서에 의한 측정을 병용하여, 예를 들어 온도 센서에 의한 측정치를 이용하여 온도 변화의 영향에 의한 압력 변화량의 값을 보정하거나, 혹은 상기 예측치와 실측한 가압 후의 압력 변화량이 크게 다른 경우라도, 상기 온도 센서의 측정치도 종합하여 판단함으로써 온도 변화에 따른 예측치와 실측치의 어긋남인지 누설에 의한 어긋남인지를 정확하게 판별하는 것이 가능해진다.
도5에 본 발명의 압력 계측 장치에 의한 측정 결과의 예를 나타낸다.
검사 대상의 배관은 배관의 일부에 누설용 구멍을 뚫어 최초부터 약 180초까지의 동안에는 서서히 가열하고, 그 후 일정 온도를 360초 부근까지 유지하고, 또한 그 후 온도를 하강시킨 환경에서 계측을 행하였다.
도5의 그래프의 횡축은 시간, 종축은 배관 내의 압력(P)과 대기압(P0)과의 차압 및 초기 압력(Pini)과 대기압(PO)과의 차압 사이의 차압 변화량(P － Pini)을 나타내고 있다.
따라서, 온도 변화의 영향을 측정하는 경우에는 Pini＝ PO이고, 가압 후의 누설 검사시에는, 예를 들어 Pini＝ 5.4 ㎪가 된다.
도5의 그래프가 나타내는 바와 같이, 온도 변화에 따라서 누설 검사시의 가압 변화량의 크기도 다르고, 온도 변화에 추종한 계측이 가능진 것이 명백해졌다. 종래와 같은 온도 변화를 고려하지 않은 압력 계측 장치에서는 이와 같은 배관의 누설 검사는 매우 곤란하였다.
본 발명은 이상 설명한 압력 계측 방법이나 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 표시부를 그래픽 표시 가능하게 하여 수치 표시와 그래프 표시를 절환 가능하게 하거나, 수치의 표시 자릿수를, 예를 들어 법정으로 규정된 0.02 ㎪ 단위로부터 보다 미소 또는 큰 단위 표시로 선택적으로 절환하는 것을 가능하게 한다. 또한, 캘린더나 시계의 표시 기능을 부가하여 작업 스케줄의 입력이나 점검 일시의 기록을 가능하게 할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은 기존의 전자 기기에 이용되고 있는 다양한 기능을 필요에 따라서 부가할 수 있는 것은 물론이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 가스 배관을 중심으로 설명하였지만, 다른 기체나 액체를 공급하는 배관에 응용하는 것도 가능하고, 또한 배관 내를 가압하기 위해 기체를 넣은 예를 나타냈지만, 액체를 봉입하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 기체와 액체의 상태나 특성의 차이를 고려하여 각종 계측을 행하는 것은 물론이다.
본 발명에 의해 배관 용량을 쉽게 측정할 수 있으므로, 검사 시간의 적정화가 가능해질 뿐만 아니라, 정확한 누설량의 산출이 가능해진다.
게다가, 온도 변화의 영향을 제거하는 것이 가능해지므로, 환경 변화가 심한 검사 시간이나 장소라도 정확한 누설 검사가 가능해진다.
또한, 가압 수단인 전동 펌프를 압력 계측 장치에 조립함으로써 휴대성이나 조작성이 향상되고, 표시부에 있어서는 계측 또는 산출된 수치만이 아닌 조작 지시 정보나 조작 상태 등을 표시함으로써 압력 계측 장치에 익숙하지 않은 점검 사업자라도 쉽게 이용하는 것이 가능해진다.
또한 과거의 계측 결과를 호출하거나, 필요한 계측 결과를 축적하는 등의 기능을 갖기 위해 압력 계측 장치에 관하여 다종 다양한 이용 형태가 가능해진다.

Claims (15)

  1. 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서,
    상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과,
    상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고,
    상기 가감압 공정 또는 별도의 가감압 공정에 의한 배관 내부 압력의 가감압 변화량과, 가감압할 때에 상기 배관 내부에 공급 또는 배출된 기체 또는 액체의 유량을 계측하고,
    상기 가감압 변화량과 상기 기체 또는 액체의 유량을 기초로 하여 폐색 상태의 배관 용량을 산출하고,
    상기 배관 용량과 상기 방치 상태의 압력 변화량을 기초로 하여 배관으로부터의 기체 또는 액체의 누설량을 산출하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  2. 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서,
    상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과,
    상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고,
    상기 가감압 공정 전 또는 방치 상태의 압력 변화량의 계측 종료 후에 배관의 관 내 압력을 관 밖의 압력과 동일해지도록 조정하여 상기 배관을 폐색하여 온도 변화에 따른 배관 내부의 압력 변화량을 계측하고,
    상기 온도 변화에 의한 압력 변화량에 의해 상기 방치 상태의 압력 변화량의 값을 보정하여 방치 상태의 압력 변화에 있어서의 온도 변화의 영향을 제거하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  3. 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서,
    상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과,
    상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고,
    상기 가감압 공정 전 또는 방치 상태의 압력 변화량의 계측 종료 후에 배관의 관 내 압력을 관 밖의 압력과 동일해지도록 조정하여 상기 배관을 폐색하여 온도 변화에 따른 배관 내부의 압력 변화량을 계측하고,
    상기 가감압 공정 또는 별도의 가감압 공정에 의한 배관 내부 압력의 가감압 변화량과, 가감압할 때에 상기 배관 내부에 공급 또는 배출된 기체 또는 액체의 유량을 계측하고,
    상기 가감압 변화량과 상기 기체 또는 액체의 유량을 기초로 하여 폐색 상태의 배관 용량을 산출하고,
    상기 온도 변화에 의한 압력 변화량에 의해 상기 방치 상태의 압력 변화량의 값을 보정하고,
    상기 보정된 방치 상태의 압력 변화량과 상기 배관 용량을 기초로 하여 배관으로부터의 기체 또는 액체의 누설량을 산출하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  4. 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서,
    상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과,
    상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고,
    상기 가감압 공정 전에 배관의 관 내 압력을 관 밖의 압력과 동일해지도록 조정하여 상기 배관을 폐색하여 온도 변화에 의한 배관 내부의 압력 변화량을 계측하고,
    상기 온도 변화에 의한 압력 변화량에 의해 상기 방치 상태의 압력 변화량의 예측치를 산출하고,
    상기 예측치와 실측한 방치 상태의 압력 변화량을 대비함으로써 상기 배관의 누설 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  5. 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서,
    상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과,
    상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고,
    배관 내의 기체 또는 액체의 실측 온도 또는 배관의 실측 온도의 변화량을 기초로 하여 상기 압력 변화량의 값을 보정하고, 방치 상태의 압력 변화에 있어서의 온도 변화의 영향을 제거하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  6. 기체 또는 액체를 공급하는 배관에 접속되어 상기 배관의 내부 압력을 계측하는 압력 계측 방법에 있어서,
    상기 배관을 폐색 상태로 유지하여 상기 배관 내부를 가압 또는 감압하는 가감압 공정과,
    상기 가감압 공정 종료 후 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 공정을 갖고,
    상기 가감압 공정 또는 별도의 가감압 공정에 의한 배관 내부 압력의 가감압변화량과, 가감압할 때에 상기 배관 내부에 공급 또는 배출된 기체 또는 액체의 유량을 계측하고,
    상기 가감압 변화량과 상기 기체 또는 액체의 유량을 기초로 폐색 상태의 배관 용량을 산출하고,
    배관 내의 기체 또는 액체의 실측 온도 또는 배관의 실측 온도의 변화량을 기초로 하여 상기 방치 상태의 압력 변화량의 값을 보정하고,
    상기 보정된 방치 상태의 압력 변화량과 상기 배관 용량을 기초로 하여 배관으로부터의 기체 또는 액체의 누설량을 산출하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  7. 제1항, 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배관 용량을 산출할 때에 배관 내로 유입한 기체 또는 액체의 실측 온도, 혹은 상기 배관 내로부터 배출되는 기체 또는 액체의 실측 온도 중 적어도 한 쪽을 이용한 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  8. 제2항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방치 상태의 압력 변화량을 계측할 때에 배관 내의 기체 또는 액체의 실측 온도 또는 배관의 실측 온도의 변화량을 기초로 하여 상기 압력 변화량을 재보정하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 복수회의 압력 계측을 행할 때에 상기 가감압 공정이 가압 상태에서 행해지는 압력 계측과 감압 상태에서 행해지는 압력 계측을 조합하여 실시하는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  10. 제1항, 제3항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배관 용량의 값에 따라서 상기 배관 내의 방치 상태의 압력 변화량을 계측하는 시간을 결정하는 것 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  11. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 변화량은 복수의 계측치를 직선 근사함으로써 산출되는 것을 특징으로 하는 압력 계측 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 압력 계측 방법을 이용한 것을 특징으로 하는 압력 계측 장치.
  13. 제12항에 있어서, 배관 내부를 가압하기 위한 가압 수단이 상기 압력 계측 장치의 내부에 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 계측 장치.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 압력 계측 장치에 표시부를 설치하여 상기 압력 계측 장치에 의해 계측 또는 산출된 수치, 상기 압력 계측 장치의 조작 지시 정보 또는 조작 상태, 과거의 계측 또는 산출의 결과 중 적어도 하나가 상기 표시부에 표시되는 것을 특징으로 하는 압력 계측 장치.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 계측 또는 산출된 수치를 축적하는 기억 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 압력 계측 장치.
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