KR20040097136A

KR20040097136A - 유량 측정 방법 및 유량계, 그것에 사용하는 유량 측정부패키지 및 그것을 사용한 유량 측정 유닛, 그리고유량계를 사용한 배관 누출 검사장치

Info

Publication number: KR20040097136A
Application number: KR10-2004-7013477A
Authority: KR
Inventors: 고이께아쯔시; 가와니시도시아끼; 나까무라도시미; 다까하따다까유끼; 야마기시기요시
Original assignee: 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-11-17
Also published as: US7028533B2; US6973827B2; EP1491866A1; CN1643344A; WO2003078934A1; US20050155421A1; EP1491866A4; US20060005620A1

Abstract

방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 의 출력 (Vh) 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부 (18a,18b) 의 출력 (Vout) 에 기초하여, 연산부에 의해 측정치를 얻는다. 유량 측정부 (16) 에서는 발열체 (163) 가 감온체 (162) 의 검지온도에 기초한 피드백 제어를 받아 그 피드백 제어의 상태에 기초하여 출력 (Vh) 을 얻는다. 유량 측정부 (18a,18b) 에서는 유체 유통 방향에 관해 유량 측정부 (16) 의 상류측에 배치된 감온체 (182) 와 하류측에 배치된 감온체의 검지온도차에 기초하여 출력 (Vout) 을 얻는다. 연산부는 미리 정해진 경계 유량 이상의 유량역에서는 출력 (Vh) 에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 경계 유량 미만의 유량역에서는 출력 (Vout) 에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력한다. 이로써, 극미량의 유량영역에서 비교적 큰 유량영역까지 넓은 유량 범위에 걸쳐 양호한 정밀도 및 감도로 유량 측정한다.

Description

유량 측정 방법 및 유량계, 그것에 사용하는 유량 측정부 패키지 및 그것을 사용한 유량 측정 유닛, 그리고 유량계를 사용한 배관 누출 검사장치{FLOW RATE MEASURING METHOD AND FLOWMETER, FLOW RATE MEASURING SECTION PACKAGE USED FOR THEM AND FLOW RATE MEASURING UNIT USING THEM, AND PIPING LEAKAGE INSPECTION DEVICE USING FLOWMETER}

종래, 각종 유체, 특히 액체의 유량 (또는 유속) 을 측정하는 유량센서 (또는 유속센서) 로는 여러 가지 형식의 것이 사용되고 있는데, 저가격화가 쉽다는 이유로 이른바 열식 (특히 방열형) 유량센서가 이용되고 있다.

이 방열형 유량센서로는, 기판 상에 박막 기술을 이용하여 박막 발열체와 박막 감온체를 절연층을 사이에 두고 적층하여 이루어지는 센서칩을 유체 유통로로서의 배관 내 유체와의 사이에서 열전달 가능하도록 배치한 것이 사용되고 있다. 발열체에 통전함으로써 감온체를 가열하여, 그 감온체의 전기적 특성, 예를 들어 전기저항의 값을 변화시킨다. 이 전기저항치의 변화 (감온체의 온도상승에 기초함) 는 배관 내를 흐르는 유체의 유량 (유속) 에 따라 변화된다. 이것은, 발열체의 발열량 중 일부가 유체 중에 전달되고, 이 유체 중에 확산되는 열량은 유체의 유량 (유속) 에 따라 변화되며, 이것에 따라 감온체로 공급되는 열량이 변화되고 그 감온체의 전기저항치가 변화하기 때문이다. 이 감온체의 전기저항치의 변화는 유체의 온도에 따라서도 다르며, 이 때문에 상기 감온체의 전기저항치의 변화를 측정하는 전기회로 중에 온도 보상용 감온소자를 장착해 두어, 유체의 온도에 의한 유량 측정치의 변화를 가능한 한 적게 하는 것도 실시되고 있다.

이렇게 박막 소자를 사용한 방열형 유량센서에 관해서는, 예를 들어 일본 공개특허공보 평11-118566호에 기재된 것이 있다. 이 유량센서에서는, 유체의 유량에 대응하는 전기적 출력을 얻기 위해 브리지 회로를 포함하는 전기회로를 사용하고 있다.

그런데, 최근 탱크나 배관계에서의 유체 누출 검지의 중요성이 증대하고 있다. 예를 들어, 가솔린, 경유 및 등유 등의 연료유의 탱크에서 기름 누출이 발생하고 계속해서 대량의 기름이 누출되면 화재 발생, 환경 오염 및 자원 손실 등의 문제가 발생하기 때문에, 기름 누출 발생을 초기 단계에서 검지하는 것이 매우 바람직하다. 따라서, 예를 들어 1 밀리리터/h 이하의 극미량의 기름 누출 검지가 요구되는 경우가 있다.

이러한 기름 누출 검지에 상기한 바와 같은 방열형 유량센서를 사용하는 것을 생각할 수 있지만, 이 유량센서는 유량치가 예를 들어 1 밀리리터/h 이하인 극미량의 영역에서는 유량변화에 대한 전기회로의 출력 변화가 작아지기 때문에 유량 측정치의 오차가 커진다 (즉, 측정할 때 준별할 수 있는 유량차의 비율이 커져 측정감도가 저하한다) 는 문제점이 있다.

한편, 유량센서로서, 배관의 특정 위치에 배치된 열원에 의해 유체를 가열하고, 배관 내의 유체 유통에 대해 열원 위치의 상류측 및 하류측에 각각 적당한 거리를 두고 감온체를 배치하고, 배관 내의 유체가 유통될 때에 발생하는 상류측 감온체와 하류측 감온체의 검지온도차에 기초하여 유체 유량을 측정하는 이정점(二定点) 온도차 검지식인 것이 있다. 그러나, 이 센서를 상기 기름 누출 검지에 사용하는 경우에는, 유량치가 예를 들어 3 밀리리터/h 이상이 되면 유량변화에 대한 전기회로의 출력 변화가 작아지기 때문에 유량치가 큰 영역에서는 오차가 커진다 (즉, 측정할 때 준별(峻別)할 수 있는 유량차의 비율이 커져 감도가 저하한다) 는 문제점이 있다.

또한, 종래 주유소 등에서의 연료유 탱크는 지하에 매설되는 것이 대부분이며, 이 지하 탱크에서 연료유를 퍼내는 배관도 지하에 매설되어 있다. 배관은 시간 경과에 따른 열화에 의해 바로 미소한 균열이 발생하고, 그곳에서 기름 누출이 발생할 우려가 많이 있다. 이러한 사태에 이른 경우에는 주위 환경 오염을초래하며, 그 회복에는 방대한 비용이 든다. 이 때문에, 이러한 지하 탱크에 접속된 지하 매설 배관에서는 정기적으로 기름 누출 (또는 그 원인이 되는 배관의 균열) 의 유무가 검사된다.

이러한 배관 검사를 위해 종래 사용되고 있는 방법으로는, 배관을 밀폐시킨 상태로 그 배관 내에 공기 등의 기체나 물 등의 액체를 가압하여 주입하고, 소정 시간 경과 후 압력 감소의 유무를 검지하는 것이 있다. 또, 이것과는 반대로 배관 내를 밀폐한 상태로 그 탱크 내를 감압하고, 소정 시간 경과후 압력 증가의 유무를 검지하는 것이 있다. 그러나, 이들 방법에서는 누출 검사 작업에 앞서 배관의 모든 개구를 퍼티(putty) 등으로 시일하는 작업이 필요하며, 또한 배관 내의 기름을 모두 빼내는 작업이 필요해져, 작업이 대단히 번거로워진다. 게다가, 완전히 시일되지 않은 경우에는 이들 방법으로 검지된 누출은 반드시 배관 균열 등에 기초한 실제 기름 누출을 반영한 것은 아니므로, 검사작업의 노력에 비해 정밀도가 높다고는 할 수 없다.

배관 내 액체의 누출에 신속하게 대처하기 위해서는, 배관의 균열 등이 작고 누출이 적은 조기에 검지할 수 있는 것이 중요하고, 따라서 소량의 누출 검사가 요망된다.

본 발명은, 유체 유량 검지 기술에 속하는 것으로, 특히 유통로를 흐르는 유체의 유량을 측정하는 방법 및 그것에 사용되는 유량계에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 특히 유통로를 흐르는 유체의 유량을 측정하기 위한 유량 측정부 패키지 및 그것을 사용한 유량 측정 유닛에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 유량계를 사용하여 배관으로부터 액체가 누출되는 것을 검사하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 누출 검사 장치는, 예를 들어 지하에 매설된 석유 탱크 등의 연료유 탱크나 각종 액상 화학품 등의 탱크에서 액체를 퍼내는 배관에서의 액체 누출 검사에 바람직하게 이용된다.

도 1 은 본 발명에 의한 유량 측정 방법의 실시에 사용되는 본 발명에 의한 유량계의 한 실시형태를 설명하기 위한 모식적 단면도이다.

도 2 는 도 1 의 유량계의 구조를 나타내는 부분 사시도이다.

도 3 은 도 2 의 부분 단면도이다.

도 4 는 도 2 의 부분 단면도이다.

도 5 는 도 1 의 유량계의 유량 측정계를 나타내는 블록도이다.

도 6 은 도 1 의 유량계의 유량검지를 위한 회로구성을 나타내는 도면이다.

도 7 은 Vh 의 환산을 위한 검량선의 일례를 나타내는 도면이다.

도 8 은 Vout 의 환산을 위한 검량선의 일례를 나타내는 도면이다.

도 9 는 본 발명에 의한 유량 측정 방법 및 유량계를 이용하는 액체 누출 감시 시스템의 한 실시형태를 나타내는 모식도이다.

도 10 은 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지의 실시형태를 나타내는 일부 생략 사시도이다.

도 11A 는 도 10 의 유량 측정부 패키지의 평면도이다.

도 11B 는 도 10 의 유량 측정부 패키지의 정면도이다.

도 12A 는 도 10 의 유량 측정부 패키지의 횡단면도이다.

도 12B 는 도 10 의 유량 측정부 패키지의 종단면도이다.

도 13A 는 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지의 실시형태를 나타내는 평면도이다.

도 13B 는 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지의 실시형태를 나타내는 정면도이다.

도 14A 는 도 13A 및 도 13B 의 유량 측정부 패키지의 횡단면도이다.

도 14B 는 도 13A 및 도 13B 의 유량 측정부 패키지의 종단면도이다.

도 15 는 본 발명에 의한 유량 측정 유닛의 실시형태를 나타내는 사시도이다.

도 16A 는 도 15 의 유량 측정 유닛의 평면도이다.

도 16B 는 도 15 의 유량 측정 유닛의 정면도이다.

도 16C 는 도 15 의 유량 측정 유닛의 측면도이다.

도 17 은 본 발명에 의한 유량 측정 유닛의 실시형태를 나타내는 사시도이다.

도 18A 는 도 17 의 유량 측정 유닛의 평면도이다.

도 18B 는 도 17 의 유량 측정 유닛의 정면도이다.

도 18C 는 도 17 의 유량 측정 유닛의 측면도이다.

도 19 는 본 발명에 의한 유량 측정 유닛의 실시형태를 나타내는 사시도이다.

도 20A 는 도 19 의 유량 측정 유닛의 평면도이다.

도 20B 는 도 19 의 유량 측정 유닛의 정면도이다.

도 20C 는 도 19 의 유량 측정 유닛의 측면도이다.

도 21 은 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지를 유량계에 장착한 실시형태를나타내는 단면도이다.

도 22 는 본 발명에 의한 유량 측정 유닛을 유량계에 장착한 실시형태를 나타내는 단면도이다.

도 23 은 본 발명에 의한 배관 누출 검사장치의 한 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 24 는 도 23 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 25 는 도 23 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 26 은 도 23 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 27 은 도 23 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 28 은 본 발명에 의한 배관 누출 검사장치의 한 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 29 는 도 28 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 30 은 도 28 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 31 은 도 28 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 32 는 도 28 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 33 은 본 발명에 의한 배관 누출 검사장치의 한 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 34 는 도 33 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 35 는 도 33 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 36 은 도 33 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 37 은 도 33 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 38 은 본 발명에 의한 배관 누출 검사장치의 한 실시형태를 나타내는 도면이다.

도 39 는 도 38 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 40 은 도 38 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 41 은 도 38 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 42 는 도 38 의 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 43 은 본 발명에 의한 배관 누출 검사장치에 사용되는 유량계의 한 실시형태를 설명하기 위한 모식적 단면도이다.

도 44 는 본 발명에 의한 배관 누출 검사장치를 이용하는 액체 누출 감시 시스템의 한 실시형태를 나타내는 모식도이다.

그래서 본 발명은, 극미량의 유량영역에서 비교적 큰 유량영역까지의 넓은 유량범위에 걸쳐 양호한 정밀도 및 감도로 유량 측정을 할 수 있는 유량 측정 방법 및 유량계를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 이상과 같은 목적을 달성하는 것으로서,

유체 유통로 내의 유체의 유량을 측정하는 방법으로서, 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 방열 정온(定溫) 제어식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 얻어지는 유량치 또는 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정으로 상기 유체 유통로 내의 유체를 가열하는 열원으로서 상기 방열 정온 제어식 유량 측정을 위한 측정부를 사용하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 방법이 제공된다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어진다. 본 발명의 한 양태에서는, 먼저 상기 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치가 상기 고유량영역에 속할 때 또는 상기 고유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 속할 때에는 해당 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 다음에 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치를 측정치로 한다. 또, 본 발명의 한 양태에서는, 먼저 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치가 상기 저유량영역에 속할 때 또는 상기 저유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 속할 때에는 해당유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 다음에 상기 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치를 측정치로 한다.

또 본 발명에 의하면, 이상과 같은 목적을 달성하는 것으로서,

유체 유통로 내의 유체의 유량을 측정하는 유량계로서,

상기 유체 유통로에 면하여 배치된 방열 정온 제어식 유량 측정부 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부와, 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 1 유량 대응 출력 및 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 측정치를 얻는 연산부를 구비하고 있고,

상기 방열 정온 제어식 유량 측정부는 발열체와 그 발열체에 인접 배치된 제 1 감온체를 갖고 있고, 상기 발열체는 상기 제 1 감온체의 검지온도에 기초하는 피드백 제어를 받아 그 피드백 제어의 상태에 기초하여 상기 제 1 유량 대응 출력이 얻어지고,

상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정부는 상기 유체 유통로 내의 유체 유통 방향에 관해 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 제 2 감온체 및 제 3 감온체를 갖고 있고, 상기 제 2 감온체의 검지온도와 상기 제 3 감온체의 검지온도의 차에 기초하여 상기 제 2 유량 대응 출력이 얻어지며,

상기 연산부는, 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 상기제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하며, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치 또는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하는 것을 특징으로 하는 유량계가 제공된다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어진다. 본 발명의 한 양태에서는, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 1 유량 대응 출력이 상기 고유량영역에 대응할 때 또는 상기 고유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 한다. 또, 본 발명의 한 양태에서는, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 2 유량 대응 출력이 상기 저유량영역에 대응할 때 또는 상기 저유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 한다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 발열체 및 상기 제 1 감온체는 모두 통전 가능한 박막형을 이루고 있고, 전기절연성 박막을 사이에 두고 적층되어 있다. 본 발명의 한 양태에서는, 상기 제 1 유량 대응 출력은 상기 발열체, 상기 제 1 감온체 및 온도 보상용 감온체를 포함하는 검지회로에서 얻어진다.

또 본 발명은, 극미량의 유량 영역에서 비교적 큰 유량영역까지의 넓은 유량범위에 걸쳐 양호한 정밀도 및 감도로 유량을 측정하는 것을 가능하게 하는 유량측정에 사용되는 유량 측정부 패키지 및 그것을 사용한 유량 측정 유닛을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 이상과 같은 목적을 달성하는 것으로서,

유체 유통로 내의 유체의 유량을 측정하기 위한 유량 측정부 패키지로서,

상기 유체 유통로에 부착된 방열 정온 제어식 유량 측정부 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부를 구비하고 있고, 그 이정점 온도차 검지식 유량 측정부는 상기 유체 유통로 내의 유체 유통 방향에 대하여 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 상류측 감온부 및 하류측 감온부로 이루어지고,

상기 방열 정온 제어식 유량 측정부는 발열체와 그 발열체에 인접 배치된 제 1 감온체를 갖고 있고, 상기 상류측 감온부는 제 2 감온체를 갖고 있고, 상기 하류측 감온부는 제 3 감온체를 갖고 있고,

상기 방열 정온 제어식 유량 측정부에는 상기 발열체 및 상기 제 1 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 1 배선부가 접속되어 있고, 상기 상류측 감온부에는 상기 제 2 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 2 배선부가 접속되어 있고, 상기 하류측 감온부에는 상기 제 3 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 3 배선부가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정부 패키지,

가 제공된다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 제 1 배선부, 제 2 배선부 및 제 3 배선부는 모두 플렉시블 배선 기판을 사용하여 형성된 것이다. 본 발명의 한 양태에서는, 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부, 상기 상류측 감온부, 상기 하류측 감온부 및 이들이 부착되어 있는 상기 유체 유통로의 부분은 케이싱 내에 수용되어 있다. 본 발명의 한 양태에서는, 상기 케이싱에는 상기 제 1 배선부, 제 2 배선부 및 제 3 배선부를 각각 구성하는 제 1 단자, 제 2 단자 및 제 3 단자가 돌출 설치되어 있다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 케이싱 내에는 온도 보상용 감온체를 갖는 감온부가 수용되어 있고, 그 감온부에는 상기 케이싱 외부로 연장되는 열전달 부재가 접속되어 있고, 상기 케이싱에는 상기 온도 보상용 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 4 배선부를 구성하는 제 4 단자가 돌출 설치되어 있다. 본 발명의 한 양태에서는, 상기 발열체 및 상기 제 1 감온체는 모두 통전 가능한 박막형을 이루고 있고, 전기절연성 박막을 사이에 두고 적층되어 있다.

또, 본 발명에 의하면 이상과 같은 목적을 달성하는 것으로서,

이상과 같은 유량 측정부 패키지와, 그 유량 측정부 패키지를 부착하기 위한 유닛 기판과, 그 유닛 기판에 부착된 유량 측정 회로소자를 갖는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛이 제공된다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 유량 측정 회로소자는 아날로그 회로소자를 포함하여 이루어지고, 그 아날로그 회로소자는, 상기 제 1 감온체의 검지온도에 기초하여 상기 발열체를 피드백 제어하고, 그 피드백 제어의 상태에 기초하여 제 1 유량 대응 출력을 얻어, 상기 제 2 감온체의 검지온도와 상기 제 3 감온체의 검지온도의 차에 기초하여 제 2 유량 대응 출력을 얻는다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 유량 측정 회로소자는 추가로 디지털 회로소자를 포함하여 이루어지고, 그 디지털 회로소자는 상기 제 1 유량 대응 출력 및 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 유량 측정치를 얻는 연산부를 구비하고 있고, 이 연산부는 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치 또는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력한다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어진다. 본 발명의 한 양태에서는, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 1 유량 대응 출력이 상기 고유량영역에 대응할 때 또는 상기 고유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 혹은 먼저 상기 제 2 유량 대응 출력이 상기 저유량영역에 대응할 때 또는 상기 저유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 한다.

그리고 본 발명은, 미량의 누출도 간단하고 정확하게 검지할 수 있는 배관의누출 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다. 또한 본 발명은, 배관 내에 그 배관 내를 이송시키는 액체를 남겨 둔 채로 누출 검사가 가능한 누출 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 이상과 같은 목적을 달성하는 것으로서,

피측정 배관으로부터 액체가 누출되는 것을 검사하는 장치로서,

상기 피측정 배관에 연통시키기 위한 접속단을 구비하고 또 액체 배출단을 구비한 내부 배관계와, 그 내부 배관계에 접속된 일시 저류 가압 액체용 탱크와, 상기 내부 배관계에서 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크에서 상기 접속단에 이르는 경로에 차례로 배치된 펌프 및 유량계를 갖고 있고,

상기 내부 배관계는, 상기 펌프에 의해 상기 피측정 배관으로부터 상기 접속단을 지나고 또한 상기 유량계를 지나지 않고 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로 액체를 이송시키는 제 1 경로와, 상기 펌프에 의해 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로부터 상기 유량계 및 상기 접속단을 지나고 상기 피측정 배관으로 액체를 압송시키는 제 2 경로와, 상기 펌프에 의해 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로부터 상기 액체 배출단으로 액체를 이송시키는 제 3 경로를 형성할 수 있고,

상기 접속단을 상기 피측정 배관에 연통시킨 상태로 상기 제 2 경로의 상기 펌프에서 상기 접속단에 이르는 부분의 액압을 상기 펌프에서의 액체 압송에 의해 상승시켰을 때의 상기 유량계에 의해 검지되는 액체 유량에 기초하여 상기 피측정 배관으로부터 액체가 누출되는 것을 검사하는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치가 제공된다.

본 발명의 한 양태에서는, 상기 내부 배관계는, 추가로 상기 제 2 경로에서 상기 펌프에서 상기 접속단에 이르는 부분의 액압이 설정치를 초과한 경우에 상기 펌프와 상기 유량계 사이의 부분으로부터 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로 액체를 돌려보내는 제 4 경로를 형성할 수 있다. 본 발명의 한 양태에서는, 상기 내부 배관계는, 추가로 상기 제 2 경로에서 상기 유량계에서 상기 접속단에 이르는 부분의 적어도 일부의 액압을 개방하는 제 5 경로를 형성할 수 있다.

그리고, 본 발명의 한 양태에서는,

상기 유량계는, 상기 내부 배관계를 구성하는 유체 유통로에 면하여 배치된 방열 정온 제어식 유량 측정부 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부와, 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 1 유량 대응 출력 및 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 측정치를 얻는 연산부를 구비하고 있고,

상기 연산부는, 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하며, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치 또는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력한다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다. 전체 도면에 걸쳐 대응하는 부분, 부재 또는 장치에는 동일한 부호가 붙여져 있다.

도 1 은 본 발명에 의한 유량 측정 방법의 실시에 사용되는 본 발명에 의한 유량계의 한 실시형태를 설명하기 위한 모식적 단면도, 도 2 는 그 구조를 나타내는 부분 사시도이고, 도 3 및 도 4 는 그 부분 단면도이고, 도 5 는 본 실시형태의 유량 측정계를 나타내는 블록도이고, 도 6 은 그 유량검지를 위한 회로구성을 나타내는 도면이다. 본 실시형태는 탱크 내 액체가 탱크에서 누출되는 것을 검지하는데 이용되는 것이다.

도 1 에 나타낸 바와 같이, 탱크 내 액체 (예를 들어 가솔린, 경유 또는 등유, 기타 가연성 액체 ; 2) 에는 통모양 측정관 (12) 의 하부가 침지되어 있다. 그 측정관 (12) 은 상단부가 대기 중에 개구되어 있고, 하단부가 탱크 내 액체 (2) 중에 개구되어 있다. 측정관 (12) 내에는 그 하단부보다 조금 위가 되는 위치에, 상하 방향으로 연장되는 측정 세관 (14) 이 형성되어 있고, 그 측정 세관 (14) 내를 탱크 내 액체 (2) 가 유통된다. 본 실시형태에서는 이 측정 세관 (14) 이 유체 유통로로서 이용되고 있으며, 탱크 내 액체 (2) 의 누출이 발생한 경우에는 탱크 내로 액체를 보충하거나 탱크에서 액체를 퍼내거나 하지 않는 조건 하에서는 도시되어 있는 바와 같이 측정관 (12) 내의 액면보다 탱크 내 액체 (2) 의 액면이 저하되고, 이것에 기초하여 측정 세관 (14) 내를 하향으로 액체가 유통된다. 측정 세관 (14) 의 단면적을 측정관 (12) 의 단면적에 대하여 충분히 작게 (예를 들어 1/50 이하, 1/100 이하, 나아가서는 1/300 이하) 설정해 둠으로써, 액체가 약간 누출되었을 때에도 측정 세관 (14) 내에 유량 측정 가능한 액체 유통을 발생시킬 수 있다.

도 1 에 나타내고 있는 바와 같이, 측정 세관 (14) 에 면하여 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부 (18) 가 배치되어 있다. 이정점 온도차 검지식 유량 측정부 (18) 는 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 의 상측 및 하측에 각각 배치된 감온부 (18a,18b) 를 갖고 있다. 또, 측정관 (12) 내의 액체의 온도를 검지하기 위한 감온부 (20) 가 배치되어 있다.

도 2 및 도 3 에 나타내고 있는 바와 같이, 측정 세관 (14) 은 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 를 관통하여 연장되고 있다. 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 는 측정 세관 (14) 의 외면에 접촉하여 배치된 열전달 부재 (161) 와, 그 열전달 부재 (161) 에 접합된 박막 감온체 (제 1 감온체 ; 162) 와, 그 박막 감온체 (162) 상에 전기절연성 박막 (164) 을 사이에 두고 적층된 박막 발열체 (163) 를 갖는다. 박막 감온체 (162) 및 박막 발열체 (163) 는 각각 소요되는 패턴으로 형성되어 있고, 그것에 통전하기 위한 전극에는 배선 (162',163') 이 접속되어 있다. 열전달 부재 (161) 는 예를 들어 두께 0.2㎜, 폭 2㎜ 정도의 금속 또는 합금으로 이루어진다.

또, 이들 박막 감온체 (162), 전기절연성 박막 (164) 및 박막 발열체 (163) 는 그 박막 발열체 (163) 측에 배치된 지지기판 상에 퇴적 형성된 것을 그 지지기판과 함께 박막 감온체 (162) 측을 열전달 부재 (161) 에 대향시켜 접합한 것일 수도 있다. 이상과 같은 지지기판으로는, 예를 들어 실리콘이나 알루미나 등으로 이루어지는 두께 0.4㎜ 정도이고 2㎜×2㎜ 정도의 사각형상인 것을 사용할 수 있다.

배선 (162',163') 은 플렉시블 배선 기판 등의 배선 기판 (24) 에 형성된 배선 (도시 생략) 과 접속되어 있다. 열전달 부재 (161), 박막 감온체 (162), 전기 절연성 박막 (164), 박막 발열체 (163) 및 배선 (162',163') 은 배선 기판 (24) 의 일부 및 측정 세관 (14) 의 일부와 함께 합성 수지로 이루어지는 밀봉 부재 (22) 에 의해 밀봉되어 있다.

도 2 및 도 4 에 나타내고 있는 바와 같이, 측정 세관 (14) 은 이정점 온도차 검지식 유량 측정부의 일방의 감온부 (18a) 를 관통하여 연장되어 있다. 감온부 (18a) 는 측정 세관 (14) 의 외면에 접촉하여 배치된 열전달 부재 (181) 와, 그 열전달 부재 (181) 에 접합된 패턴에 박막 감온체 (제 2 감온체 ; 182) 를 갖는다. 박막 감온체 (182) 는 소요되는 패턴으로 형성되어 있고, 그것에 통전하기 위한 전극에는 배선 (182') 이 접속되어 있다. 열전달 부재 (181) 는 열전달 부재 (161) 와 마찬가지로 예를 들어 두께 0.2㎜, 폭 2㎜ 정도의 금속 또는 합금으로 이루어진다. 또, 박막 감온체 (182) 는 상기한 바와 같은 지지기판 상에 형성한 것을 그 지지기판과 함께 박막 감광체 (182) 측을 열전달 부재 (181) 에 대향시켜 접합한 것일 수도 있다.

배선 (182') 은 배선 기판 (24) 에 형성된 배선 (도시 생략) 과 접속되어 있다. 열전달 부재 (181), 박막 감온체 (182) 및 배선 (182') 은 배선 기판 (20) 의 일부 및 측정 세관 (14) 의 일부와 함께 합성 수지로 이루어지는 밀봉 부재 (23) 에 의해 밀봉되어 있다.

이정점 온도차 검지식 유량 측정부의 타방의 감온부 (18b) 도 상기 감온부 (18a) 와 동일한 구성으로 되어 있으며, 배선 기판 (24) 의 일부 및 측정 세관 (14) 의 일부와 함께 합성 수지로 이루어지는 밀봉 부재에 의해 밀봉되어 있다. 단, 감온부 (18a) 에서 제 2 감온체로서 기능하는 박막 감온체에 상당하는 것은 감온부 (18b) 에서는 제 3 감온체로서 기능한다.

방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 의 박막 감온체 (162), 박막 발열체(163) 및 그것에 대한 배선 (162', 163'), 그리고 상기 감온부 (20) 를 포함하여 도 5 의 제 1 검지회로 (30) 가 구성된다. 또, 이정점 온도차 검지식 유량 측정부의 감온부 (18a) 의 박막 감온체 (제 2 감온체 ; 182) 및 감온부 (18b) 의 박막 감온체 (제 3 의 감온체) 를 포함하여 제 5 의 제 2 검지회로 (32) 가 구성된다. 제 1 검지회로 (30) 에서는 방열 정온 제어식 유량 측정의 유량치에 대응하는 출력 (이하, 「유량치 출력」 또는 「유량 대응 출력」이라 함) Vh 가 출력되고, 제 2 검지회로 (32) 에서는 이정점 온도차 검지식 유량 측정의 유량치에 대응하는 출력 (이하, 「유량치 출력」이라 함) Vout 가 출력된다. 이들 유량치 출력은 도 5 에 나타내는 연산부 (34) 에 입력된다.

도 6 에 나타내고 있는 바와 같이, 유량치 출력 Vh 를 얻기 위한 제 1 검지회로 (30) 에서는 도시하지 않는 전원회로로부터의 직류 전압 입력 Vin 이 브리지 회로 (40) 에 공급된다. 브리지 회로 (40) 는 박막 감온체 (162) 를 포함하는 감온부 (Rf), 온도 보상용 박막 감온체를 포함하는 감온부 (20 ; Rc), 저항체 (ΔR, R1) 및 가변 저항체 (R2) 를 포함하고 있다. 브리지 회로 (40) 의 a, b 점의 전위 Va, Vb 가 차동 증폭회로 (42) 에 입력된다. 또, 차동 증폭회로 (42) 는 이하에 설명하는 피드백 제어의 응답특성을 조절하기 위한 가변 저항이나 적분회로 등을 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 입력 Vin 은 박막 발열체 (163) 를 포함하는 발열부 (Rh) 에 공급되는 전류를 제어하기 위한 트랜지스터 (44) 를 통하여 박막 발열체 (163) 로 공급된다. 트랜지스터 (44) 의 제어입력단자 (게이트) 에는 차동 증폭회로 (42) 의 출력이 입력된다. 즉, 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 에 있어서, 박막 발열체 (163) 의 발열에 기초하여 열전달 부재 (161) 를 사이에 두고 액체에 의한 흡열의 영향을 받아 박막 감온체 (162) 에 의한 감온이 실행된다. 그리고, 그 감온의 결과로서, 도 6 에 나타내는 브리지 회로 (40) 의 a, b 점의 전위 Va, Vb 의 차가 얻어진다.

(Va-Vb) 의 값은 유체의 유량에 따라 감온체 (162) 의 온도가 변화함으로써 변화한다. 미리 브리지 회로 (40) 의 저항체 (ΔR, R1) 및 가변 저항체 (R2) 의 저항치를 적절히 설정함으로써, 기준이 되는 원하는 유체 유량인 경우에 (Va-Vb) 의 값을 영 (zero) 으로 할 수 있다. 이 기준유량에서는, 차동 증폭회로 (42) 의 출력이 일정 (기준유량에 대응하는 값) 해지고, 트랜지스터 (44) 의 저항치도 일정해진다. 그 경우에는, 박막 발열체 (163) 에 인가되는 분압도 일정해지고, 이 때의 전압 출력 Vh 이 상기 기준유량을 나타내게 된다.

유체 유량이 증감되면 차동 증폭회로 (42) 의 출력은 (Va-Vb) 의 값에 따라 극성 (감온체 (162) 의 저항 - 온도 특성의 플러스 마이너스에 의해 다름) 및 크기가 변화하고, 이것에 따라 차동 증폭회로 (42) 의 출력이 변화한다.

유체 유량이 증가한 경우에는 감온체 (162) 의 온도가 저하하기 때문에, 박막 발열체 (163) 의 발열량을 증가시키도록 (즉 전력을 증가시키도록) 차동 증폭회로 (42) 로부터는 트랜지스터 (44) 의 게이트에 대하여 트랜지스터 (44) 의 저항치를 감소시키는 제어입력이 이루어진다.

한편, 유체 유량이 감소한 경우에는 감온체 (162) 의 온도가 상승하기 때문에, 박막 발열체 (163) 의 발열량을 감소시키도록 (즉 전력을 감소시키도록) 차동 증폭회로 (42) 로부터는 트랜지스터 (44) 의 게이트에 대하여 트랜지스터 (44) 의 저항치를 증가시키는 제어입력이 이루어진다.

이상과 같이 하여, 유체 유량의 변화에 상관없이 감온체 (162) 에 의해 검지되는 온도가 목표치가 되도록 박막 발열체 (162) 의 발열이 피드백 제어된다. 그리고, 그 때 박막 발열체 (162) 에 인가되는 전압은 유체 유량에 대응하고 있기 때문에, 그것을 유량치 출력 Vh 으로서 출력한다.

이상과 같이 하여 방열 정온 제어식 유량 측정이 이루어진다. 본 발명에서 말하는 방열 정온 제어식 유량 측정은, 발열체와 제 1 감온체를 인접 배치하여 발열체가 제 1 감온체의 검지온도 (실제로는 검지온도에 대응하여 검지되는 전기적 특성) 에 기초하는 피드백 제어를 받도록 하여 그 피드백 제어의 상태로부터 제 1 유량 대응 출력을 얻는 것을 말한다.

또, 도 6 에 나타내고 있는 바와 같이, 유량치 출력 Vout 을 얻기 위한 제 2 검지회로 (32) 에서는 직류 전압 입력 Vin 이 브리지 회로 (46) 에 공급된다. 브리지 회로 (46) 는 박막 감온체 (182) 를 포함하는 감온부 (18a ; T1), 박막 감온체를 포함하는 감온부 (18b ; T2), 저항체 (R3) 및 가변 저항체 (R4) 를 포함하고 있다. 브리지 회로 (46) 의 c, d 점의 전위 Vc, Vd 가 차동 증폭회로 (48) 에 입력된다. 미리 브리지 회로 (46) 의 저항체 (R3) 및 가변 저항체 (R4) 의 저항치를 적절히 설정함으로써 차동 증폭회로 (48) 로부터 감온부 (18a) 의 검지온도와 감온부 (18a) 의 검지온도의 차에 상당하는 전압출력을 얻을 수 있다.

상기한 바와 같이, 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 에 있어서 박막 발열체 (163) 가 발열되어 그 열의 일부는 열전달 부재 (161) 를 통하여 액체로 전달되며, 이것이 액체가열을 위한 열원으로서 이용된다. 박막 감온체 (제 1 감온체 ; 162) 의 온도가 소정치가 되도록 제어되고, 이 온도는 액체에 따라 그 액체에 인화가 발생하는 온도보다 낮게 설정할 수 있기 때문에, 가연성 유체의 유량 측정에도 적용하는 것이 가능하다.

액체가 유통되지 않을 때에는 감온부 (18a) 의 검지온도와 감온부 (18b) 의 검지온도는 동일하지만, 액체 유통이 발생하면 열원에 의한 액체 가열의 영향은 상류측보다 하류측 쪽에 강하게 발생하기 때문에, 감온부 (18a) 의 검지온도와 감온부 (18b) 의 검지온도가 달라진다. 감온부 (18a) 의 검지온도와 감온부 (18b) 의 검지온도의 차에 상당하는 전압출력은 유체 유량에 대응하고 있기 때문에, 그것을 유량치 출력 Vout 이라 한다.

이상과 같이 하여 이정점 온도차 검지식 유량 측정이 이루어진다. 본 발명에서 말하는 이정점 온도차 검지식 유량 측정은, 방열 정온 제어식 유량 측정부의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 제 2 감온체 및 제 3 감온체에 의해 검지되는 온도차 (실제로는 검지온도차에 대응하여 검지되는 전기적 특성의 차) 에 기초하여 제 2 유량 대응 출력을 얻는 것을 말한다.

다음에, 상기 연산부 (34) 의 동작을 설명한다.

연산부 (34) 에서는, Vh 및 Vout 에 기초하여 각각 내장되는 검량선을 사용하여 대응하는 유량치로 환산한다. 도 7 은 Vh 의 환산을 위한 검량선의 일례를 나타내는 것이며, 도 8 은 Vout 의 환산을 위한 검량선의 일례를 나타내는 것이다. 이들 도면에 나타내고 있는 바와 같이, 유량치가 F1 이상이고 F2 이하인 영역을 미리 경계 유량영역으로 정해 둔다. 이 경계 유량영역의 상한 및 하한을 설정하는 유량치 F1, F2 는 예를 들어 1 밀리리터/h (㎖/h) ∼ 2 밀리리터/h (㎖/h) 범위 내의 값으로 할 수 있다. 유량치가 F1 미만인 영역을 저유량영역이라 하고, 유량치가 F2 를 초과하는 영역을 고유량영역이라 한다. 도 7 에 나타내고 있는 바와 같이, Vh 의 환산을 위한 검량선에 있어서, 유량치 F1 에 대응하는 출력을 Vh1 로 하고, 유량치 F2 에 대응하는 출력을 Vh2 로 한다. 또, 도 8 에 나타내고 있는 바와 같이 Vout 의 환산을 위한 검량선에 있어서, 유량치 F1 에 대응하는 출력을 Vout1 로 하고, 유량치 F2 에 대응하는 출력을 Vout2 로 한다.

연산부 (34) 에서는, 고유량영역에 대해서는 제 1 유량 대응 출력 Vh 에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 저유량영역에 대해서는 제 2 유량 대응 출력 Vout 에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하며, 경계 유량영역에 대해서는 제 1 유량 대응 출력 Vh 에 기초하여 얻어지는 유량치 또는 제 2 유량 대응 출력 Vout 에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력한다.

구체적으로는, 먼저 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 유체의 유량을 측정하여 (즉 제 1 유량 대응 출력 Vh 에 기초하여 얻어지는 유량치를 얻어), 얻어진 유량치가 고유량영역에 속할 때 (즉 출력 Vh 가 Vh2 를 초과하는 경우) 에는 해당 유량치를 측정치로서 출력하고, 그 이외의 경우일 때에는 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 유체의 유량을 측정하여 (즉 제 2 유량 대응 출력 Vout 에 기초하여 얻어지는 유량치를 얻어), 얻어진 유량치를 측정치로 한다. 또는, 제 1 유량 대응 출력 Vh 에 기초하여 얻어지는 유량치가 고유량영역 및 경계 유량영역 중 어느 하나에 속할 때 (즉 출력 Vh 가 Vh1 이상인 경우) 에는 해당 유량치를 측정치로서 출력하고, 그 이외의 경우일 때에는 제 2 유량 대응 출력 Vout 에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 해도 된다.

다른 방법으로는, 먼저 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 유체의 유량을 측정하여 (즉 제 2 유량 대응 출력 Vout 에 기초하여 얻어지는 유량치를 얻어), 얻어진 유량치가 저유량영역에 속할 때 (즉 출력 Vout 이 Vout1 미만인 경우) 에는 해당 유량치를 측정치로서 출력하고, 그 이외의 경우일 때에는 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 유체의 유량을 측정하여 (즉 제 1 유량 대응 출력 Vh 에 기초하여 얻어지는 유량치를 얻어), 얻어진 유량치를 측정치로 한다. 또는, 제 2 유량 대응 출력 Vout 에 기초하여 얻어지는 유량치가 저유량영역 및 경계 유량영역 중 어느 하나에 속할 때 (즉 출력 Vout 이 Vout2 이하인 경우) 에는 해당 유량치를 측정치로서 출력하고, 그 이외의 경우일 때에는 제 1 유량 대응 출력 Vh 에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 해도 된다.

본 발명에 있어서는, 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어지는 것으로 해도 된다. 이 특정 유량치는 상기 F1 과 F2 가 합치된 경우에 상당하며, 이상의 설명이 그대로 적용된다.

연산부 (34) 에서 출력되는 유량 (순간 유량) 측정치에 기초하고, 적절히 시간에 관해 적산하여 적산 유량을 산출할 수 있다. 얻어진 순간 유량 및 적산유량의 값은 적절히 표시할 수 있고, 적절히 메모리에 기억시킬 수 있으며, 또한 적절한 통신회선을 통하여 소요되는 외부장치로 전송시킬 수 있다.

이상과 같이 하여 유량이 측정되고, 그 유량 측정의 결과로서 연산부 (34) 에서 출력되는 유량 측정치에 기초하여 그 유량 측정치가 측정 오차를 초과하는 경우에는 탱크 내 액체가 누출되고 있다고 누출 검지된다. 이 누출 검지는, 예를 들어 야간 등에 탱크 내로 액체를 보충하거나 탱크에서 액체를 퍼내거나 하지 않는 조건 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 도 9 에, 이상과 같은 탱크 내 액체의 누출 검지를 이용하고, 또한 배관계의 누출 검지도 포함시킨 액체 누출 감시 시스템의 한 실시형태를 나타낸다.

도 9 에는, 지하 탱크의 계량구로부터 탱크 내 액체 (2) 로 상기 측정관 (12) 이 하향으로 들어간 상태가 도시되어 있다. 또, 측정관 (12) 의 상부에는 외기와의 연통구멍 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 측정관 (12) 의 상부에는 상기 제 1 검지회로 (30), 제 2 검지회로 (32) 및 연산부 (34) 를 포함하는 탱크 누출 검지장치가 배치되어 있다. 한편, 탱크에는 그 탱크에서 퍼내진 액체가 유통되는 매설 배관이 접속되어 있고, 그 배관으로부터 액체가 누출되는 것을 검지하는 배관 누출 검지장치가 부설되어 있다. 이 배관 누출 검지장치에 있어서, 상기와 같은 본 발명에 의한 유량 측정 방법 및 유량계를 이용할 수 있다.

상기 탱크 누출 검지장치 및 배관 누출 검지장치는, 해당 탱크마다 설치된 개별 모니터 장치와 유선 또는 무선에 의한 내부 통신수단에 의해 신호 수수가 가능하게 접속되어 있다. 개별 모니터 장치로부터는 탱크 누출 검지장치 및 배관누출 검지장치 각각에 대하여 정기적 (예를 들어 1 일 1 회) 으로 검지 결과 (누출의 유무 및 그 정도 [유량] 등) 를 확인한다. 누출 검지장치로부터 입수한 누출 데이터는 개별 모니터 장치의 메모리에 기억된다. 이 메모리에 기억되는 데이터는 탱크 누출 검지 결과를 나타내는 부분 및 배관 누출 검지 결과를 나타내는 부분으로 이루어진다.

상기한 개별 모니터 장치는, 복수의 탱크에 대해 형성된 집중 모니터 장치와 전화회선, 인터넷 또는 전용회선에 의한 통신수단으로 신호 수수가 가능하게 되어 있다. 집중 모니터 장치로부터는, 복수의 개별 모니터 장치 각각에 대하여 개별 모니터 장치의 메모리에 기억된 상기 검지 결과를 수시로 확인한다. 개별 모니터 장치로부터 입수한 누출 데이터는 집중 모니터 장치의 메모리에 기억되어, 적절히 표시 및 인쇄 등에 의해 출력된다. 이 메모리에 기억되는 데이터는, 각 개별 모니터 장치 (또는 개별 모니터 장치에 의해 모니터되는 지하 탱크) 의 식별번호 부분과 그것에 대응하는 탱크 누출 검지 결과를 나타내는 부분 및 배관 누출 검지 결과를 나타내는 부분으로 이루어진다.

개별 모니터 장치는, 예를 들어 주유소 사무소, 시설관리사무소 또는 수위실 등 탱크와 동일한 또는 근접한 장소에 배치된다. 또, 복수의 탱크에 대한 이상과 같은 개별 모니터 장치의 기능을 통합하여 하나의 복합 모니터 장치로 해도 된다. 또, 개별 모니터 장치 또는 복합 모니터 장치에 기억되어 있는 누출 데이터는 해당 모니터 장치로부터 직접 읽어 표시할 수 있다. 이에 반하여, 집중 모니터 장치는 집중관리센터나 공적 검사기관 등 각 탱크의 위치와는 관계가 없는위치에 배치할 수 있다.

이상의 도 1 ∼ 도 9 를 참조하여 설명한 유량계에, 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지 및 유량 측정 유닛을 사용할 수 있다. 그 경우, 감온부 (18a) 는 상류측 감온부이고, 감온부 (18a) 는 하류측 감온부이다. 또, 제 1 검지회로 (30) 및 제 2 검지회로 (32) 를 포함하여 아날로그 회로가 구성된다. 그 아날로그 회로의 유량치 출력 Vh, Vout 은 도 5 에 나타내는 연산부 (34) 에 입력된다. 그 연산부 (34) 를 포함하여 디지털 회로가 구성된다.

도 10 은 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지의 또 다른 실시형태를 나타내는 일부 생략 사시도이고, 도 11A 및 도 11B 는 각각 그 평면도 및 정면도이며, 도 12A 및 도 12B 는 각각 그 횡단면도 및 종단면도이다.

본 실시형태에서는, 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16), 상류측 감온부 (18a), 하류측 감온부 (18b) 및 이들이 부착되어 있는 유체 유통로 (14) 의 부분은 케이싱 (100) 내에 수용되어 있다. 그 케이싱 (100) 에는, 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16) 의 박막 발열체 (163) 및 박막 감온체 (162) 와 전기적으로 접속된 제 1 배선부를 구성하는 제 1 단자 (116) 가 외부를 향해 돌출 설치되어 있다. 또한, 케이싱 (100) 에는 상류측 감온부 (18a) 의 박막 감온체 (182) 와 전기적으로 접속된 제 2 배선부를 구성하는 제 2 단자 (118a) 가 외부를 향해 돌출 설치되어 있고, 마찬가지로 하류측 감온부 (18b) 의 박막 감온체와 전기적으로 접속된 제 3 배선부를 구성하는 제 3 단자 (118b) 가 외부를 향해 돌출 설치되어 있다.

또한, 케이싱 (100) 내에는 온도 보상용 감온체를 갖는 감온부 (20) 가 수용되어 있고, 그 감온부 (20) 에는 케이싱 (100) 외부로 연장되는 열전달 부재 (201) 가 접속되어 있다. 상기 도 1 의 실시형태에서는 감온부 (20) 는 환경온도로서 액체의 온도를 검지하기 위해 열전달 부재가 액체 중으로 연장되어 있는 것이 사용되고 있지만, 본 실시형태에서는 감온부 (20) 는 환경온도로서 케이싱 (100) 주위의 기온을 검지한다. 그리고, 케이싱 (100) 에는 온도 보상용 감온체와 전기적으로 접속된 제 4 배선부를 구성하는 제 4 단자 (120) 가 외부를 향해 돌출 설치되어 있다.

본 실시형태에서는, 도 12A 에 나타내고 있는 바와 같이, 제 1 단자 ∼ 제 4 단자는 각각 본딩 와이어에 의해 방열 정온 제어식 유량 측정부 (16), 상류측 감온부 (18a), 하류측 감온부 (18b) 및 감온부 (20) 의 소정 박막 발열체 또는 박막 감온체와 접속되어 있다.

도 13A 및 도 13B 는 각각 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지의 또 다른 실시형태를 나타내는 평면도 및 정면도이고, 도 14A 및 도 14B 는 각각 그 횡단면도 및 종단면도이다. 본 실시형태는 감온부 (20), 열전달 부재 (201) 및 제 4 단자 (120) 를 구비하지 않은 점이 상기 도 10 ∼ 도 12B 의 실시형태와 다르다. 또한, 본 실시형태에서는 후술하는 유량 측정 유닛을 유닛 기판에 실장하기 위한 예비단자 (130) 를 구비하고 있다. 그 예비단자 (130) 중 몇 개를 배선을 위해 이용하는 것은 가능하다.

도 15 는 본 발명에 의한 유량 측정 유닛의 한 실시형태를 나타내는 사시도이고, 도 16A, 도 16B 및 도 16C 는 각각 그 평면도, 정면도 및 측면도이다.본 실시형태는 상기 도 10 ∼ 도 12B 의 유량 측정부 패키지 (200) 를, 소요되는 회로가 형성된 유닛 기판 (220) 에 대하여 제 1 ∼ 제 4 단자가 평행해지도록 하여 그 유닛 기판 (220) 에 부착하고, 다시 그 유닛 기판 (220) 에 유량 측정 회로소자를 구성하는 아날로그 회로소자 (222) 를 부착한 것이다. 이로써, 상기 도 5 및 도 6 에 나타내는 제 1 검지회로 (30) 및 제 2 검지회로 (32) 가 형성되어 있다. 유량 측정 회로소자는 또한 상기 도 5 에 나타내는 연산부 (34) 를 형성하는 디지털 회로소자를 포함하고 있어도 된다.

도 17 은 본 발명에 의한 유량 측정 유닛의 또 다른 실시형태를 나타내는 사시도이고, 도 18A, 도 18B 및 도 18C 는 각각 그 평면도, 정면도 및 측면도이다. 본 실시형태는 유량 측정부 패키지 (200) 를, 유닛 기판 (220) 에 대하여 제 1 ∼ 제 4 단자가 수직이 되도록 하여 그 유닛 기판 (220) 에 부착한 점이 상기 도 15 ∼ 16C 의 유량 측정 유닛과는 다르다.

도 19 는 본 발명에 의한 유량 측정 유닛의 또 다른 실시형태를 나타내는 사시도이고, 도 20A, 도 20B 및 도 20C 는 각각 그 평면도, 정면도 및 측면도이다. 본 실시형태는 유량 측정부 패키지 (200) 로서 상기 도 13A ∼ 도 14B 의 실시형태의 것을 사용하고 있다는 점이 상기 도 15 ∼ 도 18C 의 유량 측정 유닛과는 다르다.

도 21 은 본 발명에 의한 유량 측정부 패키지를 유량계에 장착한 한 실시형태를 나타내는 단면도이다. 본 실시형태에서는, 배선기판 (24) 의 형상 이외에는 도 2 의 실시형태와 동일한 유량 측정부 패키지가 사용되고 있다. 유체 유통로 (14) 의 상하 양단에는 개구 단부 부재 (15a,15b) 가 부설되어 있다. 한편, 배선기판 (24) 은 배선기판 (25) 에 접속되어 있고, 그 배선기판 (25) 의 배선은 배선 수용부 (25') 내의 배선과 접속되어 있다. 배선 수용부 (25') 내의 배선은 도 5 및 도 6 에 나타내는 검지회로 (30,32) 와 접속되어 있다.

도 22 는 본 발명에 의한 유량 측정 유닛을 유량계에 장착한 또 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다. 본 실시형태에서는, 도 19 ∼ 도 20C 의 실시형태의 유량 측정 유닛이 사용되고 있다. 유닛 기판 (220) 의 배선은 배선 수용부 (25') 내의 배선과 접속되어 있다. 배선 수용부 (25') 내의 배선은 도 5 에 나타내는 연산부 (34) 와 접속되어 있다.

도 23 은 본 발명에 의한 배관 누출 검사장치의 한 실시형태를 나타내는 도면이다. 도 23 에 있어서, 액체 (예를 들어 가솔린, 경유 또는 등유, 기타 가연성 액체) 를 위한 지하 매설 탱크 (1) 에는, 그 탱크 내의 액체를 퍼내기 위한 배관 (4) 이 접속되어 있다. 그 배관에는 역지밸브 (6) 및 폐쇄밸브 (8) 가 개재되어 있으며, 액체를 퍼낼 때에는 폐쇄밸브가 열리고, 그 상측 (액체를 퍼내는 방향에 대해 하류측) 에 배치된 도시 생략된 퍼내기 펌프에 의해 역지밸브 (6) 를 통해 액체가 상방으로 이송된다.

상기 배관 (4) 의 역지밸브 (6) 에서 폐쇄밸브 (8) 에 이르는 부분이 검사구간 (7) 이고, 이 부분이 본 발명에서 말하는 피측정 배관에 해당한다. 그 피측정 배관 (7) 은 지하에 매설되어 있고, 그 도중에는 분기부가 형성되어 있으며, 그 분기부에는 누출 검사장치와 접속하기 위한 접속단 (5) 이 형성되어 있다.

한편, 본 실시형태의 누출 검사장치 (50) 는, 도시된 바와 같은 내부 배관계를 갖는다. 이 내부 배관계는, 피측정 배관 (7) 에 연통시키기 위한 접속단 (52) 을 구비하고 또 액체 배출단 (54) 을 구비하고 있다. 또한, 검사장치 (50) 는 내부 배관계에 접속된 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 와, 내부 배관계에서 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 에서 접속단 (52) 에 이르는 경로에 순서대로 배치된 펌프 (58) 및 유량계 (60) 를 갖는다. 펌프 (58) 는, 본 실시형태에서는 액체를 역송(逆送) 가능한 기어펌프이다. 내부 배관계는, 기타 구성요소로서 삼방 전자밸브, 유량계 보호용 역지밸브, 압력센서 및 4 개의 전자밸브 (그 중 3 개는 상시 폐쇄 [NC] 이고 다른 하나는 상시 개방 [NO]) 를 갖는다.

이하, 본 실시형태의 누출 검사장치의 동작을 내부 배관계의 기능과 함께 도 24 ∼ 도 27 을 참조하여 설명한다. 검사에 앞서서, 피측정 배관측의 접속단 (5) 에 검사장치측의 접속단 (52) 을 접속하고, 그 접속단 (52) 을 피측정 배관 (7) 에 연통시킨다. 또, 이 접속상태는 상시 유지하도록 해도 된다. 또한, 검사장치의 액체 배출단 (54) 과 지하탱크 (1) 사이에 파이프를 배치한다.

도 24 는 액체공급 동작을 나타낸다. 4 개의 전자밸브의 개폐상태 (OPEN/CLOSE) 를 도시한 바와 같이 설정하여 펌프 (58) 를 작동 (액체 역송 동작) 시킴으로써, 피측정 배관 (7) 으로부터 접속단 (5, 52) 을 지나고 또한 유량계 (60) 및 삼방 전자밸브를 지나지 않고 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 로 액체를 이송시켜, 그 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 내로 누출 검사를 위한 액체를 저류시킨다. 이 액체 이송 경로가 제 1 경로이다.

도 25 는 누출 검사시의 가압동작을 나타낸다. 4 개의 전자밸브의 개폐상태를 도시한 바와 같이 설정하여 펌프 (58) 를 작동 (순송액 동작) 시킴으로써, 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 로부터 삼방 전자밸브, 유량계 (60) 및 접속단 (52, 5) 을 지나 피측정 배관 (7) 으로 액체를 압송시킨다. 이 액체 이송 경로가 제 2 경로이다. 그 제 2 경로에 있어서 펌프 (58) 에서 접속단 (52) 에 이르는 부분의 액압이 설정치 (예를 들어 20 kPa) 를 초과한 것이 압력 센서로 검지된 경우에는, 펌프 (58) 와 유량계 (60) 사이에 위치하는 삼방 전자밸브를 NC 측으로 개방하고, 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 로 액체를 돌려보내는 경로 (제 4 경로) 가 형성된다. 이러한 삼방 전자밸브의 동작은, 압력 센서로부터 설정압력치 오버의 신호가 입력되는 유량계 (60) 내의 CPU 로부터의 지령에 기초하여 제어된다.

이 검사에서는, 펌프 (58) 에 의한 액체 압송의 개시후 잠시 시간이 경과하여 압력센서로부터 설정 압력치 오버의 신호가 유량계에 입력된 후에 유량계에 의한 유량 측정이 이루어지고, 그 때 측정되는 유량이 측정 오차를 초과하는 경우에는 누출되고 있다고 판정할 수 있다.

도 26 은 검사 종료시의 압력개방 동작을 나타낸다. 펌프 (58) 의 동작을 정지시켜 4 개의 전자밸브의 개폐상태를 도시한 바와 같이 설정함으로써, 제 2 경로에서 유량계 (60) 에서 접속단 (52) 에 이르는 부분의 적어도 일부 (유량계 보호용 역지밸브보다 하류측) 의 액압을 개방하여 액체의 일부를 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 로 돌려보낸다. 이 액체 이송 경로가 제 5 경로이다.

도 27 은 검사 종료후의 액체 배출 동작을 나타낸다. 4 개의 전자밸브의 개폐상태를 도시한 바와 같이 설정하여 펌프 (58) 를 작동 (순송액 동작) 시킴으로써, 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 로부터 삼방 전자밸브 및 유량계 (60) 를 지나고 또 다른 병행경로를 지나 액체 배출단 (54) 으로 액체를 이송시켜, 지하 매설 탱크 (1) 로 액체를 돌려보낸다. 이 액체 이송 경로가 제 3 경로이다.

도 28 은 본 발명에 의한 배관의 누출 검사장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 실시형태가 도 23∼도 27 의 실시형태와 다른 점은, 삼방 전자밸브 대신에 압력조절용 역지밸브를 사용하고 1 개의 전자밸브 대신에 삼방 전자밸브를 사용한 점이다.

이하, 본 실시형태의 누출 검사장치의 동작을 내부 배관계의 기능과 함께 도 29 ∼ 도 32 를 참조하여 설명한다. 단, 여기에서는 도 23 ∼ 도 27 의 실시형태와 다른 점을 주로 설명한다.

도 29 는 액체공급 동작을 나타낸다. 이 동작은 도 24 에 관해 설명한 것과 동일하다.

도 30 은 누출 검사시의 가압 동작을 나타낸다. 이 동작은 도 25 에 관해 설명한 것과 실질적으로 동일하지만, 제 2 경로에 있어서 펌프 (58) 에서 접속단 (52) 에 이르는 부분의 액압이 압력조절용 역지밸브의 설정치 (예를 들어 20 kPa) 를 초과한 경우에는 그 압력조절용 역지밸브가 개방되고, 일시 저류 가압 액체용 탱크 (56) 로 액체를 돌려보내는 경로(제 4 경로) 가 형성된다.

도 31 은 검사 종료시의 압력 개방 동작을 나타낸다. 이 동작은 도 26에 관해 설명한 것과 동일하다.

도 32 는 검사 종료후의 액체 배출 동작을 나타낸다. 이 동작은 도 27 에 관해 설명한 것과 동일하다.

도 33 은 본 발명에 의한 배관의 누출 검사장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는, 펌프 (58') 로서 액체를 역송할 수 없는 전자펌프를 사용하고 있으며, 내부 배관계에서 2 개의 전자밸브와 3 개의 삼방 전자밸브를 사용하고 있다.

이하, 본 실시형태의 누출검사장치의 동작을 내부 배관계의 기능과 함께 도 34 ∼ 도 37 을 참조하여 설명한다. 단, 여기에서는 도 23 ∼ 도 27 의 실시형태와 다른 점을 주로 설명한다.

도 34 는 액체공급 동작을 나타낸다. 제 1 경로는 3 개의 삼방 전자밸브를 지나 형성된다.

도 35 는 누출 검사시의 가압동작을 나타낸다. 제 2 경로는 2 개의 삼방 전자밸브를 지나 형성되며, 제 4 경로는 1 개의 삼방 전자밸브를 지나 형성된다.

도 36 은 검사 종료시의 압력 개방 동작을 나타낸다. 제 5 경로는 1 개의 삼방 전자밸브를 지나 형성된다.

도 37 은 검사 종료후의 액체 배출 동작을 나타낸다. 제 3 경로는 유량계 (60) 를 지나지 않고 또 3 개의 삼방 전자밸브를 지나 형성된다.

도 38 은 본 발명에 의한 배관의 누출 검사장치의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면이다. 본 실시형태는 도 33 ∼ 도 37 의 실시형태와는 압력조절용 역지밸브를 부가한 점이 다르다.

이하, 본 실시형태의 누출 검사장치의 동작을 내부 배관계의 기능과 함께 도 39 ∼ 도 42 를 참조하여 설명한다. 단, 여기에서는 도 33 ∼ 도 37 의 실시형태와 다른 점을 주로 설명한다.

도 39 는 액체공급 동작을 나타낸다. 이 동작은 도 34 에 관해 설명한 것과 동일하다.

도 40 은 누출 검사시의 가압 동작을 나타낸다. 제 2 경로는 도 35 와 동일하지만, 제 4 경로는 압력조절용 역지밸브를 지나 형성된다.

도 41 은 검사 종료시의 압력 개방 동작을 나타낸다. 이 동작은 도 36 에 관해 설명한 것과 동일하다.

도 42 는 검사 종료후의 액체 배출 동작을 나타낸다. 이 동작은 도 37 에 관해 설명한 것과 동일하다.

이상과 같은 본 발명 실시형태의 누출 검사장치에 의하면, 검사장치 자체가 피측정 배관 내에서 이송되는 액체를 끌어들이고 이것을 가압 액체로서 사용하여 가압검사하기 때문에, 검사 전에 피측정 배관으로부터 액체를 빼내어 별도의 장소에 보관하고 검사 후에 돌려보내는 조작이나 검사를 위한 기체 또는 액체를 도입하는 조작이 불필요하여 검사작업이 현저하게 경감된다. 또한, 피측정 배관의 접속단에 상시 검사장치를 접속시켜 둘 수 있기 때문에 계속적 검사가 용이하여, 누출의 조기 발견이 가능해진다.

유량계 (60) 로는 특별히 제한은 없지만, 미량 측정이 가능한 것이 바람직하다. 미소 유량에서 비교적 큰 유량까지 정확하게 측정할 수 있는 유량계로는 상기 도 1 ∼ 도 9 를 참조하여 설명한 것과 동일한 것이 예시된다.

도 43 은 유량계 (60) 의 한 실시형태의 설명을 위한 모식적 단면도이다. 이 유량계 (60) 는 구조적으로는 상기 도 1 의 것과 동일하고, 도 1 ∼ 도 8 에 관한 설명이 그대로 적용된다.

도 43 에 나타내고 있는 바와 같이, 통상의 측정관 (12) 내에는 측정 세관 (14) 이 형성되어 있고, 그 측정 세관 (14) 내를 액체 (유체) 가 유통한다. 본 실시형태에서는, 이 측정 세관 (14) 이 내부 배관계를 구성하는 유체 유통로로서 이용되고 있고, 상기 피측정 배관 (7) 으로부터 액체가 누출된 경우는 누출 검사시에 소정의 가압 상태가 실현된 후에 측정 세관 (14) 내를 화살표의 방향으로 액체가 유통한다.

도 1 ∼ 도 8 에 관해 설명한 것과 동일하게 하여 유량이 측정되고, 그 유량 측정의 결과로서 연산부 (34) 에서 출력되는 유량 측정치에 기초하여 그 유량 측정치가 측정 오차를 초과하는 경우에는 피측정 배관내 액체가 누출되고 있다고 누출 검지된다. 이 누출 검지는, 예를 들어 야간 등에 탱크 내로 액체를 보충하거나 탱크에서 액체를 퍼내거나 하지 않는 조건 하에서 실시하는 것이 바람직하다. 도 44 에, 이상과 같은 배관의 누출 검지를 이용하여, 또한 지하탱크의 누출 검지도 포함시킨 액체 누출 감시 시스템의 한 실시형태를 나타낸다.

도 44 에는, 지하탱크의 계량구로부터 탱크 내 액체 (2) 로 탱크 누출 검지장치 (탱크 누출 검사장치 ; 112) 가 하향으로 들어간 상태가 도시되어 있다.이 탱크 누출 검지장치에 있어서, 상기와 같은 유량계를 이용할 수 있다. 한편, 상기 피측정 배관 (7) 으로부터 액체가 누출되는 것을 검지하는 배관 누출 검지장치 (배관 누출 검사장치 ; 50) 가 부설되어 있다.

상기 탱크 누출 검지장치 및 배관 누출 검지장치는, 해당 탱크마다 설치된 개별 모니터 장치와 유선 또는 무선에 의한 내부 통신수단으로 신호 수수가 가능하도록 접속되어 있다. 이 접속은, 예를 들어 도 23 에 나타내고 있는 바와 같이 배관 누출 검지장치 등에 형성한 I/O 인터페이스를 통하여 이루어진다. 개별 모니터 장치로부터는 탱크 누출 검지장치 및 배관 누출 검지장치 각각에 대하여 정기적 (예를 들어 1 일 1 회) 으로 검지 (검사) 결과 (누출의 유무 및 그 정도 [유량] 등) 를 확인한다. 누출 검지장치로부터 입수한 누출 데이터는 개별 모니터 장치의 메모리에 기억된다. 이 메모리에 기억되는 데이터는 탱크 누출 검지 결과를 나타내는 부분 및 배관 누출 검지 결과를 나타내는 부분으로 이루어진다. 도 44 의 장치에 관해서는 상기 도 9 에 대해 설명한 사항이 적용된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 극미량의 유량영역에서 비교적 큰 유량영역까지의 넓은 유량범위에 걸쳐 양호한 정밀도 및 감도로 유량 측정을 할 수 있는 유량 측정 방법 및 유량계가 제공된다. 또한 본 발명에 의하면, 유체가 연료유 등의 가연성 액체인 경우에도 인화에 의한 화재의 위험성이 충분히 저감된 유량 측정 방법 및 유량계가 제공된다. 따라서, 본 발명의 유량 측정 방법 및 유량계를 사용하여 미량의 유체 누출도 용이하고 정확하고 안전하게 검지하는 것이가능해진다.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 극미량의 유량영역에서 비교적 큰 유량영역까지의 넓은 유량범위에 걸쳐 양호한 정밀도 및 감도로 유량 측정을 할 수 있고 또한 유체가 연료유 등의 가연성 액체인 경우에도 인화에 의한 화재의 위험성이 충분히 저감되며 또한 미량의 유체 누출도 용이하고 정확하고 안전하게 검지할 수 있는 유량계에 바람직하게 사용되는 유량 측정부 패키지 및 유량 측정 유닛이 제공된다.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 미량의 누출도 간이하고 정확하게 검지할 수 있는 배관 누출 검사장치가 제공된다. 또, 본 발명에 의하면, 배관 내에 그 배관 내에서 이송되는 액체를 남긴 채로, 나아가서는 그것을 가압 액체로서 이용하여 용이하고 효율적으로 누출검사를 실시할 수 있는 누출검사장치가 제공된다.

Claims

유체 유통로 내의 유체의 유량을 측정하는 방법으로서, 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 얻어지는 유량치 또는 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정으로 상기 유체 유통로 내의 유체를 가열하는 열원으로서 상기 방열 정온 제어식 유량 측정을 위한 측정부를 사용하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 방법.
제 1 항에 있어서, 먼저 상기 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치가 상기 고유량영역에 속할 때 또는 상기 고유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 속할 때에는 해당 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 다음에 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정에의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 방법.
제 1 항에 있어서, 먼저 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치가 상기 저유량영역에 속할 때 또는 상기 저유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 속할 때에는 해당 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 다음에 상기 방열 정온 제어식 유량 측정에 의해 상기 유체의 유량을 측정하여, 얻어진 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 방법.
유체 유통로 내의 유체의 유량을 측정하는 유량계로서,

상기 유체 유통로에 면하여 배치된 방열 정온 제어식 유량 측정부 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부와, 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 1 유량 대응 출력 및 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 측정치를 얻는 연산부를 구비하고 있고,

상기 방열 정온 제어식 유량 측정부는 발열체와 그 발열체에 인접 배치된 제 1 감온체를 갖고 있고, 상기 발열체는 상기 제 1 감온체의 검지온도에 기초하는 피드백 제어를 받아 그 피드백 제어의 상태에 기초하여 상기 제 1 유량 대응 출력이 얻어지고,

상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정부는 상기 유체 유통로 내의 유체 유통 방향에 관해 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 제 2 감온체 및 제 3 감온체를 갖고 있고, 상기 제 2 감온체의 검지온도와 상기 제 3 감온체의 검지온도의 차에 기초하여 상기 제 2 유량 대응 출력이 얻어지며,

상기 연산부는, 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하며, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치 또는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 5 항에 있어서, 상기 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 5 항에 있어서, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 1 유량 대응 출력이 상기 고유량영역에 대응할 때 또는 상기 고유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 5 항에 있어서, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 2 유량 대응 출력이 상기 저유량영역에 대응할 때 또는 상기 저유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 5 항에 있어서, 상기 발열체 및 상기 제 1 감온체는 모두 통전 가능한 박막형을 이루고 있고, 전기절연성 박막을 사이에 두고 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 유량계.
제 5 항에 있어서, 상기 제 1 유량 대응 출력은 상기 발열체, 상기 제 1 감온체 및 온도 보상용 감온체를 포함하는 검지회로에서 얻어지는 것을 특징으로 하는 유량계.
유체 유통로 내의 유체의 유량을 측정하기 위한 유량 측정부 패키지로서,

상기 유체 유통로에 부착된 방열 정온 제어식 유량 측정부 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부를 구비하고 있고, 그 이정점 온도차 검지식 유량 측정부는 상기 유체 유통로 내의 유체 유통 방향에 관하여 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 상류측 감온부 및 하류측 감온부로 이루어지고,

상기 방열 정온 제어식 유량 측정부는 발열체와 그 발열체에 인접 배치된 제 1 감온체를 갖고 있고, 상기 상류측 감온부는 제 2 감온체를 갖고 있고, 상기 하류측 감온부는 제 3 감온체를 갖고 있고,

상기 방열 정온 제어식 유량 측정부에는 상기 발열체 및 상기 제 1 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 1 배선부가 접속되어 있고, 상기 상류측 감온부에는 상기 제 2 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 2 배선부가 접속되어 있고, 상기 하류측 감온부에는 상기 제 3 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 3 배선부가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정부 패키지.
제 11 항에 있어서, 상기 제 1 배선부, 제 2 배선부 및 제 3 배선부는 모두 플렉시블 배선 기판을 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는 유량 측정부 패키지.
제 11 항에 있어서, 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부, 상기 상류측 감온부, 상기 하류측 감온부 및 이들이 부착되어 있는 상기 유체 유통로의 부분은 케이싱 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정부 패키지.
제 13 항에 있어서, 상기 케이싱에는 상기 제 1 배선부, 제 2 배선부 및 제 3 배선부를 각각 구성하는 제 1 단자, 제 2 단자 및 제 3 단자가 돌출 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정부 패키지.
제 14 항에 있어서, 상기 케이싱 내에는 온도 보상용 감온체를 갖는 감온부가 수용되어 있고, 그 감온부에는 상기 케이싱 외부로 연장되는 열전달 부재가 접속되어 있고, 상기 케이싱에는 상기 온도 보상용 감온체와의 전기적 접속을 위한 제 4 배선부를 구성하는 제 4 단자가 돌출 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정부 패키지.
제 11 항에 있어서, 상기 발열체 및 상기 제 1 감온체는 모두 통전 가능한 박막형을 이루고 있고, 전기절연성 박막을 사이에 두고 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 유량 측정부 패키지.
제 1 항의 유량 측정부 패키지와, 그 유량 측정부 패키지를 부착하기 위한 유닛 기판과, 그 유닛 기판에 부착된 유량 측정 회로소자를 갖는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
제 17 항에 있어서, 상기 유량 측정 회로소자는 아날로그 회로소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
제 18 항에 있어서, 상기 아날로그 회로소자는, 상기 제 1 감온체의 검지온도에 기초하여 상기 발열체를 피드백 제어하고, 그 피드백 제어의 상태에 기초하여제 1 유량 대응 출력을 얻고, 상기 제 2 감온체의 검지온도와 상기 제 3 감온체의 검지온도의 차에 기초하여 제 2 유량 대응 출력을 얻는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
제 19 항에 있어서, 상기 유량 측정 회로소자는 추가로 디지털 회로소자를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
제 20 항에 있어서, 상기 디지털 회로소자는 상기 제 1 유량 대응 출력 및 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 유량 측정치를 얻는 연산부를 구비하고 있고, 이 연산부는 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치 또는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
제 21 항에 있어서, 상기 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
제 21 항에 있어서, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 1 유량 대응 출력이 상기 고유량영역에 대응할 때 또는 상기 고유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
제 21 항에 있어서, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 2 유량 대응 출력이 상기 저유량영역에 대응할 때 또는 상기 저유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 유량 측정 유닛.
피측정 배관으로부터 액체가 누출되는 것을 검사하는 장치로서,

상기 피측정 배관에 연통시키기 위한 접속단을 구비하고 또 액체 배출단을 구비한 내부 배관계와, 그 내부 배관계에 접속된 일시 저류 가압 액체용 탱크와, 상기 내부 배관계에서 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크에서 상기 접속단에 이르는 경로에 차례로 배치된 펌프 및 유량계를 갖고 있고,

상기 내부 배관계는, 상기 펌프에 의해 상기 피측정 배관으로부터 상기 접속단을 지나고 또한 상기 유량계를 지나지 않고 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로 액체를 이송시키는 제 1 경로와, 상기 펌프에 의해 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로부터 상기 유량계 및 상기 접속단을 지나고 상기 피측정 배관으로 액체를 압송시키는 제 2 경로와, 상기 펌프에 의해 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로부터 상기 액체 배출단으로 액체를 이송시키는 제 3 경로를 형성할 수 있고,

상기 접속단을 상기 피측정 배관에 연통시킨 상태로 상기 제 2 경로의 상기 펌프에서 상기 접속단에 이르는 부분의 액압을 상기 펌프에서의 액체 압송에 의해 상승시켰을 때의 상기 유량계에 의해 검지되는 액체 유량에 기초하여 상기 피측정 배관으로부터 액체가 누출되는 것을 검사하는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 25 항에 있어서, 상기 내부 배관계는, 추가로 상기 제 2 경로에 있어서 상기 펌프로부터 상기 접속단에 이르는 부분의 액압이 설정치를 초과한 경우에 상기 펌프와 상기 유량계 사이의 부분으로부터 상기 일시 저류 가압 액체용 탱크로 액체를 돌려보내는 제 4 경로를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 25 항에 있어서, 상기 내부 배관계는, 추가로 상기 제 2 경로에 있어서 상기 유량계로부터 상기 접속단에 이르는 부분의 적어도 일부의 액압을 개방하는 제 5 경로를 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 25 항에 있어서, 상기 유량계는, 상기 내부 배관계를 구성하는 유체 유통로에 면하여 배치된 방열 정온 제어식 유량 측정부 및 이정점 온도차 검지식 유량 측정부와, 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 1 유량 대응 출력 및 상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정부를 사용하여 얻어지는 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 측정치를 얻는 연산부를 구비하고 있고,

상기 방열 정온 제어식 유량 측정부는 발열체와 그 발열체에 인접 배치된 제 1 감온체를 갖고 있고, 상기 발열체는 상기 제 1 감온체의 검지온도에 기초하는 피드백 제어를 받아 그 피드백 제어의 상태에 기초하여 상기 제 1 유량 대응 출력이 얻어지고,

상기 이정점 온도차 검지식 유량 측정부는 상기 유체 유통로 내의 유체 유통 방향에 관해 상기 방열 정온 제어식 유량 측정부의 상류측 및 하류측에 각각 배치된 제 2 감온체 및 제 3 감온체를 갖고 있고, 상기 제 2 감온체의 검지온도와 상기 제 3 감온체의 검지온도의 차에 기초하여 상기 제 2 유량 대응 출력이 얻어지며,

상기 연산부는, 상기 유량의 값에 관해 미리 정해진 경계 유량영역보다 큰 고유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하고, 상기 경계 유량영역보다 작은 저유량영역에 대해서는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하며, 상기 경계 유량영역에 대해서는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치 또는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로서 출력하는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 28 항에 있어서, 상기 경계 유량영역은 1 개의 특정 유량치만으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 28 항에 있어서, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 1 유량 대응 출력이 상기 고유량영역에 대응할 때 또는 상기 고유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 28 항에 있어서, 상기 연산부는, 먼저 상기 제 2 유량 대응 출력이 상기 저유량영역에 대응할 때 또는 상기 저유량영역 및 상기 경계 유량영역 중 어느 하나에 대응할 때에는 상기 제 2 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하고, 그 이외의 경우일 때에는 상기 제 1 유량 대응 출력에 기초하여 얻어지는 유량치를 측정치로 하는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 28 항에 있어서, 상기 발열체 및 상기 제 1 감온체는 모두 통전 가능한 박막형을 이루고 있고, 전기절연성 박막을 사이에 두고 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.
제 28 항에 있어서, 상기 제 1 유량 대응 출력은 상기 발열체, 상기 제 1 감온체 및 온도 보상용 감온체를 포함하는 검지회로에서 얻어지는 것을 특징으로 하는 배관 누출 검사장치.