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JP2003254856A - Optical gas leakage detector and gas leakage detection vehicle - Google Patents

Optical gas leakage detector and gas leakage detection vehicle

Info

Publication number
JP2003254856A
JP2003254856A JP2002052967A JP2002052967A JP2003254856A JP 2003254856 A JP2003254856 A JP 2003254856A JP 2002052967 A JP2002052967 A JP 2002052967A JP 2002052967 A JP2002052967 A JP 2002052967A JP 2003254856 A JP2003254856 A JP 2003254856A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
laser
light
gas
optical
gas leakage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002052967A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koya Izeki
孝弥 井関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP2002052967A priority Critical patent/JP2003254856A/en
Publication of JP2003254856A publication Critical patent/JP2003254856A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser type gas leakage detector that can remotely (non- contact), accurately, and efficiently detect a wide range. <P>SOLUTION: An optical gas leak detector has a laser module, a means for converting a laser beam being emitted from the laser module to a sheet-like laser beam, a laser emission section for emitting the sheet-like laser beam toward gas to be measured, and a light reception section for receiving reflection light that has passed through the gas to be measured. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザー光を用い
た光学式ガス漏洩検知器及び該光学式ガス漏洩検知器を
搭載したガス漏洩検知車両に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical gas leak detector using laser light and a gas leak detection vehicle equipped with the optical gas leak detector.

【0002】[0002]

【従来の技術】特定波長のレーザー光がある種の気体に
吸収されることを利用して、気体の有無を検出すること
が知られている。この原理を利用したセンシング技術が
工業計測、公害監視などに広く用いられている。一例と
して、He−Neレーザーにより出射されるレーザー光
の3.39μm帯には真空波長が3.3922μm(λ
1)と、3.3912μm(λ2)の2つの発振線があ
り、λ1はメタンに強く吸収され、λ2はメタンにわず
かしか吸収されない。そこで、同じ強度を有する2つの
波長のレーザー光を測定ガスに当てて、透過光強度の比
からメタンの有無を感度良く検出することが可能であ
る。メタンガスの検出によってメタンを主成分とする都
市ガスの漏洩が検知出来る。
2. Description of the Related Art It is known to detect the presence or absence of gas by utilizing the fact that a laser beam having a specific wavelength is absorbed by a certain gas. Sensing technology using this principle is widely used for industrial measurement, pollution monitoring, and the like. As an example, the vacuum wavelength is 3.3922 μm (λ) in the 3.39 μm band of the laser light emitted by the He—Ne laser.
1) and 3.3912 μm (λ2), there are two oscillation lines, λ1 is strongly absorbed by methane, and λ2 is only slightly absorbed by methane. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of methane with high sensitivity from the ratio of the transmitted light intensities by irradiating the measurement gas with laser light of two wavelengths having the same intensity. By detecting methane gas, it is possible to detect the leakage of city gas containing methane as a main component.

【0003】本発明は、この原理を用い、ガス漏洩の遠
隔(非接触)検知を可能とした、小型で集光効率の高い
レーザー発振モジュール及びガス検知器は、特開平4−
69551号公報に記載されている。第6図は、レーザ
ー発振モジュールを組み込んだ従来の携帯型メタンガス
検知器を示す。また図7は、従来の携帯型メタンガス検
知器を用いた標的のガス検知を行う時のレーザー光の出
射と反射の様子を示す。
According to the present invention, a laser oscillating module and a gas detector, which are small in size and have a high light-collecting efficiency and which enable remote (non-contact) detection of gas leakage by using this principle, are disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei.
It is described in Japanese Patent No. 69551. FIG. 6 shows a conventional portable methane gas detector incorporating a laser oscillation module. FIG. 7 shows how laser light is emitted and reflected when a target gas is detected using a conventional portable methane gas detector.

【0004】図6において、内筒ケース14の前端に、
集光レンズ15とレーザー発振モジュール16とを取り
付けたユニットリングがねじ嵌めされ、後部にはプレー
ト17がねじ止めされてケース内が密閉されている。プ
レート17の中央部には反射レーザー光の強度を測定す
るホトダイオードなどで構成された光検知器18を収納
したスリーブが取り付けられている。
In FIG. 6, at the front end of the inner cylinder case 14,
A unit ring to which the condenser lens 15 and the laser oscillation module 16 are attached is screwed, and a plate 17 is screwed to the rear part to hermetically seal the inside of the case. At the center of the plate 17, a sleeve that accommodates a photodetector 18 including a photodiode that measures the intensity of the reflected laser light is attached.

【0005】従来の携帯型メタンガス検知器を用いてメ
タンガスの漏洩検知を行うには、図7のように、ガス検
知器を約5m前方に反射標的のある測定雰囲気に向けて
レーザー光を集光用レンズ15で受けてその強度を光検
知器18で検出すると共に、レーザー発振モジュール1
6の後部に設けられた光検知器で参照メタンセルを通過
したレーザー光の強度を検出し、両検知器からの信号を
処理することにより、測定雰囲気におけるメタンガスの
濃度光路長積が求められる。
In order to detect the leakage of methane gas using a conventional portable methane gas detector, as shown in FIG. 7, the laser light is focused toward the measurement atmosphere with a reflection target about 5 m ahead of the gas detector. The laser lens 15 receives the intensity and the photodetector 18 detects its intensity, and the laser oscillation module 1
By detecting the intensity of the laser beam that has passed through the reference methane cell with a photodetector provided at the rear of 6, and processing the signals from both detectors, the concentration optical path length product of methane gas in the measurement atmosphere can be obtained.

【0006】上記従来のガス検知器では、小口径のコリ
メートレンズでビーム状にされたものであるため、数m
離れた照射地点での照射形状は最大でも直径2cm程度
の点状(ビームスポット)であった。このため、検知可
能な面積が小さく、大きな面積を検査するには時間がか
かる上に走査が難しく効率的でなかった。また、従来技
術の類似技術として、受光素子を2次元化することで、
ガス漏洩の画像を得るものがあるが、1素子当りの受光
強度及び検出時間が小さくなり、ガス検知感度が著しく
低下してしまう。このため、2次元化受光素子は、漏洩
検査には実用化されていないのが実状である。
In the above-mentioned conventional gas detector, since it is formed into a beam by a collimator lens having a small diameter, it is several meters.
The irradiation shape at the distant irradiation point was a dot shape (beam spot) having a diameter of about 2 cm at the maximum. Therefore, the detectable area is small, and it takes time to inspect a large area, and scanning is difficult and inefficient. Further, as a technique similar to the conventional technique, by making the light receiving element two-dimensional,
There are some that obtain an image of gas leakage, but the received light intensity and detection time per element are reduced, and the gas detection sensitivity is significantly reduced. Therefore, in reality, the two-dimensional light receiving element has not been put to practical use for leakage inspection.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来のガス漏洩検知器
では広い範囲の検査には効率的でなく、不適であった。
このため、遠隔(非接触)で広い範囲を高精度で効率的
に検知できるレーザー式ガス漏洩検知器の開発が求めら
れていた。また、レーザー光の走査により広い範囲の検
査対象のガス検知を効率良く行うことが求められてい
た。更に、漏洩部分の面積が小さい場合、単に検査範囲
の面積を広げた状態ではレーザー光全体としての吸収率
が小さくなり、ガス漏洩を見落とす恐れがある。このた
め、検査範囲の面積は必要最小限に抑えつつ高精度で検
査することが求められていた。
The conventional gas leak detector is not efficient and suitable for a wide range of inspections.
Therefore, there has been a demand for the development of a laser-type gas leak detector that can detect a wide range remotely (non-contact) with high accuracy and efficiency. In addition, it has been required to efficiently detect a gas in a wide range of inspection targets by scanning laser light. Further, when the area of the leaked portion is small, the absorption rate of the laser light as a whole becomes small and the gas leakage may be overlooked when the area of the inspection range is simply expanded. For this reason, it has been required to perform inspection with high accuracy while keeping the area of the inspection range to the minimum necessary.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究し
た結果、用いるレーザー光の出射形状を変えることによ
って上記課題が解決されることを見出し本発明に至っ
た。すなわち、本発明の光学式ガス漏洩検知器は、レー
ザーモジュールと、前記レーザーモジュールから出射さ
れたレーザー光をシート状レーザー光に変換する手段
と、被測定ガスに向けて前記シート状レーザー光を出射
するレーザー出射部と、前記被測定ガス通過後の反射光
を受光する受光部とを備えたことを特徴とする。
As a result of earnest research, the present inventor has found that the above problems can be solved by changing the emission shape of the laser light used, and completed the present invention. That is, the optical gas leakage detector of the present invention comprises a laser module, a means for converting the laser light emitted from the laser module into a sheet-shaped laser beam, and emitting the sheet-shaped laser beam toward a gas to be measured. And a light receiving unit for receiving the reflected light after passing through the gas to be measured.

【0009】本発明において、受光系は、前記被測定ガ
ス通過後の反射光を受光する集光レンズと、前記集光レ
ンズの集光位置に配置され前記反射光を受光する受光素
子とを備えた結像系とすることが出来る。また、本発明
において、受光系は、前記受光素子の前に円錐台形状の
反射集光器を設けて、前記被測定ガス通過後の反射光を
集光して前記受光素子で受光することが出来る。これに
より、精緻な結像光学系が不要とすることが出来る。
In the present invention, the light receiving system comprises a condenser lens for receiving the reflected light after passing through the gas to be measured, and a light receiving element arranged at the condensing position of the condenser lens for receiving the reflected light. It can be an image forming system. Further, in the present invention, the light receiving system may include a truncated conical reflection concentrator in front of the light receiving element to collect the reflected light after passing through the gas to be measured and receive the light with the light receiving element. I can. This can eliminate the need for a precise imaging optical system.

【0010】また、本発明において、受光系は、前記被
測定ガス通過後の反射光を反射する凹面鏡と、前記凹面
鏡の集光位置に配置され前記反射光を受光する受光素子
とを備えた結像系とすることが出来る。また、上記結像
系において、前記受光素子として1次元アレイ状の素子
を用い、標的上でのガス漏洩位置をより正確に特定する
ことを特徴とする。
Further, in the present invention, the light receiving system includes a concave mirror for reflecting the reflected light after passing through the gas to be measured, and a light receiving element arranged at the condensing position of the concave mirror for receiving the reflected light. It can be an image system. Further, in the above-described image forming system, a one-dimensional array element is used as the light receiving element, and the gas leakage position on the target is specified more accurately.

【0011】本発明において、前記シート状に変換され
たレーザー光が赤外光の場合、標的上に目視確認可能な
像を形成させる可視光のレーザーポインターを備えて、
ガス漏洩検知器の非測定物への出射を容易かつ正確にす
る。また、本発明において、前記レーザーモジュールか
ら出射されたレーザー光を前記レーザー出射部に導く光
ファイバーとを備えることを特徴とする。
In the present invention, when the laser light converted into the sheet is infrared light, a visible light laser pointer for forming a visually recognizable image on a target is provided,
The gas leak detector can be easily and accurately emitted to a non-measurement object. Further, the present invention is characterized by comprising an optical fiber that guides the laser light emitted from the laser module to the laser emitting portion.

【0012】また、本発明において、多点同時計測を行
うために、前記レーザーモジュールから出射されたレー
ザー光を分岐する分岐部を設け、分岐したレーザー光で
それぞれ計測を行うことが出来る。また、本発明におい
て、複数種のガス濃度を同時計測するために、前記レー
ザーモジュールを複数設け、これらレーザーモジュール
から出射された複数の波長のレーザー光を合波し、各反
射光を受光する複数の受光素子を設けることが出来る。
Further, in the present invention, in order to perform multipoint simultaneous measurement, a branching portion for branching the laser light emitted from the laser module may be provided, and each branched laser light may be used for measurement. Further, in the present invention, in order to simultaneously measure the concentrations of a plurality of types of gas, a plurality of the laser modules are provided, a plurality of laser beams of a plurality of wavelengths emitted from these laser modules are combined, and a plurality of reflected light beams are received. Can be provided.

【0013】更に、本発明のガス漏洩検知車両は、上記
のいずれかの光学式ガス漏洩検知器を車両に搭載し、前
記シート状レーザー光を地表面に出射し、その反射光を
受光することにより、埋設ガス管の漏洩検査を行うこと
を特徴とする。これにより、ガス検知のより効率化、機
動化を図る。
Further, the gas leak detection vehicle of the present invention is equipped with any one of the above optical gas leak detectors mounted on the vehicle, emits the sheet-like laser light to the ground surface, and receives the reflected light. According to the method, a leak inspection of the buried gas pipe is performed. As a result, the gas detection can be made more efficient and mobile.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1に、本発明の光学式ガス漏洩
検知器を模式的に示す。レーザー1が出射した赤外レー
ザー光は、光ファイバー2によってファイバーコリメー
ター3で赤外レーザビームになる。赤外レーザビームは
レーザーラインジェネレーター4によってシート状レー
ザービームに変換され、図外の検査標的に向かって出射
される。これらレーザー1、光ファイバー2、ファイバ
ーコリメーター3、レーザーラインジェネレーター4
は、本発明のレーザー発振モジュールを構成する。グリ
ーンレーザー5から出射されたレーザーポインター用の
緑色レーザー光は、ミラー6および波長選択ミラー7で
反射し、上記の赤外レーザーと同一の光路を通って検査
標的に合わせて出射される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 schematically shows an optical gas leak detector of the present invention. The infrared laser light emitted from the laser 1 becomes an infrared laser beam at the fiber collimator 3 by the optical fiber 2. The infrared laser beam is converted into a sheet-shaped laser beam by the laser line generator 4 and emitted toward an inspection target (not shown). These laser 1, optical fiber 2, fiber collimator 3, laser line generator 4
Constitute the laser oscillation module of the present invention. The green laser light for the laser pointer emitted from the green laser 5 is reflected by the mirror 6 and the wavelength selection mirror 7, and emitted along the inspection target along the same optical path as the infrared laser.

【0015】検査標的より反射された赤外レーザー光
は、集光レンズ系8により受光素子9に結像し、その強
度が測定される。集光レンズ系8及び受光素子9は本発
明の受光部を構成する。これらレーザー発振モジュール
5、レーザーポインター、及び受光部などは筐体10に
収められ、携帯容易な構成となっている。
The infrared laser light reflected from the inspection target is focused on the light receiving element 9 by the condenser lens system 8 and its intensity is measured. The condenser lens system 8 and the light receiving element 9 form the light receiving portion of the present invention. The laser oscillation module 5, the laser pointer, the light receiving portion, and the like are housed in the housing 10 and are easily portable.

【0016】図2に、本発明の光学式ガス漏洩検知器を
用いるガス検知を模式的に示す。ガス漏洩検知器のレー
ザー出射部11よりシート状レーザー光が検査標的12
に向かって出射される。反射されたレーザー光は集光用
レンズ13で集められその強度が筐体10内の受光素子
で検出される。この時、レーザー光の吸収率を分光的手
段で測定することにより、測定雰囲気におけるメタンガ
スの濃度光路長積が求められる。
FIG. 2 schematically shows gas detection using the optical gas leak detector of the present invention. The sheet-shaped laser light is emitted from the laser emission part 11 of the gas leakage detector to be the inspection target 12.
It is emitted toward. The reflected laser light is collected by the condenser lens 13 and its intensity is detected by the light receiving element in the housing 10. At this time, by measuring the absorptance of the laser light by a spectroscopic means, the concentration optical path length product of methane gas in the measurement atmosphere can be obtained.

【0017】シート状レーザー光を標的に出射すること
により、標的上でのレーザー光強度分布が線分状とな
る。このことは、漏洩検査の範囲が線分状であることを
意味し、シート状レーザー光を走査することにより、こ
の線分を広い範囲の検査対象のガス検知を効率良く行う
ことが可能となる。
By emitting the sheet-shaped laser light to the target, the laser light intensity distribution on the target becomes a line segment. This means that the range of the leakage inspection is a line segment, and by scanning the sheet-shaped laser light, it becomes possible to efficiently detect the gas of the inspection target of this line segment in a wide range. .

【0018】また、漏洩部分の面積が小さい場合、単に
検査範囲の面積を広げた状態ではレーザー光全体として
の吸収率が小さくなり、ガス漏洩を見落とす恐れがある
が、本発明のように検査範囲を線分状にすれば、検査範
囲の面積は必要最小限に抑えることが出来る。図3に、
両者を比較する。図3(a)のように、×印で示される
小さな漏洩点は広い円状のレーザー光では検知されにく
いのに対して、(b)のように、シート状のレーザー光
が照射された線分では×印で示される小さな漏洩点も確
実に認識される。
Further, when the area of the leaked portion is small, the absorptivity of the entire laser beam becomes small and the gas leak may be overlooked when the area of the inspection area is simply widened. The area of the inspection range can be minimized by making the line segment into a line. In Figure 3,
Compare both. As shown in FIG. 3A, a small leak point indicated by X is difficult to detect with a wide circular laser beam, while a line irradiated with a sheet laser beam as shown in FIG. 3B. Minutes also reliably recognize small leak points indicated by crosses.

【0019】このことをより具体的に説明する。従来技
術で、ビームスポットを直径0.5cmとすると、その
面積は、3.14×0.25×0.25=0.1962
5cm2となる。ここで、検査効率を上げようと単にビ
ーム径を広げたとする。例えば、ビームスポットを直径
30cmとすると、その面積は、 3.14×15×15=706.5cm2 となる。従来技術に比べて、検査面積は3600倍にな
っているが、漏洩面積が小さい場合(通常の漏洩は小さ
い個所で発生することがほとんどである)は、レーザー
光全体としての吸収率は、ビーム径を広げない場合の3
600分の1になってしまい、漏洩を見落とす可能性が
極めて高くなってしまう。
This will be described more specifically. In the prior art, if the beam spot has a diameter of 0.5 cm, its area is 3.14 × 0.25 × 0.25 = 0.1962.
It will be 5 cm 2 . Here, it is assumed that the beam diameter is simply expanded to increase the inspection efficiency. For example, when the beam spot has a diameter of 30 cm, the area is 3.14 × 15 × 15 = 706.5 cm 2 . Although the inspection area is 3600 times as large as that of the conventional technique, if the leakage area is small (normal leakage usually occurs at a small place), the absorptance of the entire laser beam is 3 when not expanding the diameter
It becomes 1/600, and the possibility of overlooking the leakage becomes extremely high.

【0020】一方、本発明のごとく、ビームを線分状に
広げたとする。例えば、幅0.5cm、長さ30cmと
すると、その面積は、 0.5×30=15cm2 となる。面積は従来技術に比べて約76倍になっている
ので、漏洩面積が小さい場合のレーザー光全体としての
吸収率の低下は76分の1であり、単にビームを広げた
場合に比べて漏洩を見落とす可能性は50分の1近くも
小さくなる。30cmの線分を垂直な方向に走査すれ
ば、単にビームを直径30cmに広げた場合と同じ検査
効率であることを勘案すると、シート状レーザー光を用
いることに絶大な効果があるといえる。
On the other hand, it is assumed that the beam is expanded into a line segment as in the present invention. For example, if the width is 0.5 cm and the length is 30 cm, the area is 0.5 × 30 = 15 cm 2 . Since the area is about 76 times that of the prior art, the reduction in the absorption rate of the entire laser light when the leakage area is small is 1/76, and the leakage is smaller than when the beam is simply expanded. The chance of overlooking is reduced by nearly fifty. Considering that scanning the line segment of 30 cm in the vertical direction has the same inspection efficiency as when the beam is expanded to 30 cm in diameter, it can be said that the use of the sheet-shaped laser beam has a great effect.

【0021】本発明において、シート状レーザー光と
は、シート内でレーザー光が平行となる場合、及びシー
ト内でレーザー光が放射状に広がる場合がある。図4に
レーザー光の各種出射形態を示す。図4(a)はレーザ
ー光が線状ビームのまま出射される場合であり、照射面
は小さい点である。(b)はレーザー光が広い平行ビー
ムで出射される場合であり、照射面は円又は楕円であ
る。(c)はレーザー光が放射状に広がって出射される
場合であり、照射面は円又は楕円である。(d)はシー
ト内でレーザー光が平行となる場合であり、照射面は線
分である。(e)はシート内でレーザー光が放射状に広
がる場合であり、照射面は線分である。
In the present invention, the sheet-shaped laser light may be a case where the laser light is parallel within the sheet or a case where the laser light spreads radially within the sheet. FIG. 4 shows various emission forms of laser light. FIG. 4A shows the case where the laser beam is emitted as it is as a linear beam, and the irradiation surface is small. (B) is a case where the laser light is emitted as a wide parallel beam, and the irradiation surface is a circle or an ellipse. (C) is a case where the laser light is radially spread and emitted, and the irradiation surface is a circle or an ellipse. (D) is a case where the laser light is parallel within the sheet, and the irradiation surface is a line segment. (E) is a case where the laser beam spreads radially in the sheet, and the irradiation surface is a line segment.

【0022】本発明のように、レーザー光をシート状に
するには、円筒レンズ、レーザーラインジェネレーター
などの光学素子を用いるか、機械的ビーム走査機構を用
いることで実現できる。図5に、レーザービームからシ
ート状レーザー光を形成する光学系の例を示す。図5
(a)〜(d)のいずれも上が平面図であり、下が側面
図である。図5(a)は、円筒レンズ2枚を用いて、シ
ートを平行に照射する光学系であり、(b)は、レーザ
ーラインジェネレーター1個と円筒レンズ1枚を用い
て、シートを平行に出射する光学系であり、(c)は、
円筒レンズ1枚を用いて、シートを放射状に出射する光
学系であり、(d)は、レーザーラインジェネレーター
1個を用いて、シートを放射状に出射する光学系であ
る。
As in the present invention, the laser beam can be formed into a sheet by using an optical element such as a cylindrical lens or a laser line generator, or by using a mechanical beam scanning mechanism. FIG. 5 shows an example of an optical system that forms a sheet-shaped laser beam from a laser beam. Figure 5
In each of (a) to (d), the top is a plan view and the bottom is a side view. FIG. 5A shows an optical system that irradiates a sheet in parallel by using two cylindrical lenses, and FIG. 5B shows a sheet that emits a sheet in parallel by using one laser line generator and one cylindrical lens. (C) is an optical system
An optical system that radially emits a sheet by using one cylindrical lens, and (d) is an optical system that radially emits a sheet by using one laser line generator.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明のレーザー式ガス漏洩検知器によ
り、遠隔(非接触)で広い範囲を高精度で効率的に漏洩
ガスを検知できる。また、シート状レーザー光の走査に
より広い範囲の検査対象のガス検知を効率良く行うこと
ができる。更に、漏洩部分の面積が小さい場合、シート
状レーザー光の走査により検査範囲の面積は必要最小限
に抑えつつ高精度で検査することができる。
The laser gas leak detector of the present invention can detect a leaked gas remotely (non-contact) and in a wide range with high accuracy and efficiency. Further, by scanning the sheet-shaped laser light, it is possible to efficiently detect the gas of the inspection target in a wide range. Further, when the area of the leaked portion is small, it is possible to perform the inspection with high accuracy while keeping the area of the inspection range to a necessary minimum by scanning the sheet-shaped laser light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のガス漏洩検知器の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of a gas leakage detector of the present invention.

【図2】本発明の検知器を用いたガス漏洩検知を示す模
式図。
FIG. 2 is a schematic diagram showing gas leak detection using the detector of the present invention.

【図3】小さな漏洩点を検知する場合の、従来と本発明
の比較を示す模式図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a comparison between the conventional method and the present invention when a small leak point is detected.

【図4】レーザー光の各種形態を示す。FIG. 4 shows various forms of laser light.

【図5】レーザービームからシート状レーザー光を形成
する光学系の例を示す。
FIG. 5 shows an example of an optical system that forms a sheet-like laser beam from a laser beam.

【図6】従来の光学式ガス漏洩検知器を示す。FIG. 6 shows a conventional optical gas leak detector.

【図7】従来の検知器を用いたガス漏洩検知を示す模式
図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing gas leakage detection using a conventional detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:レーザー、2:光ファイバー、3:ファイバーコリ
メーター、4:レーザーラインジェネレーター、5:グ
リーンレーザー、6:ミラー、7:波長選択ミラー、
8:集光レンズ系、9:受光素子、10:筐体、11:
レーザー出射部、12:検査標的,13:集光用レンズ
1: laser, 2: optical fiber, 3: fiber collimator, 4: laser line generator, 5: green laser, 6: mirror, 7: wavelength selection mirror,
8: Condensing lens system, 9: Light receiving element, 10: Housing, 11:
Laser emitting part, 12: inspection target, 13: focusing lens

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザーモジュールと、前記レーザーモ
ジュールから出射されたレーザー光をシート状レーザー
光に変換する手段と、被測定ガスに向けて前記シート状
レーザー光を出射するレーザー出射部と、前記被測定ガ
ス通過後の反射光を受光する受光部とを備えたことを特
徴とする光学式ガス漏洩検知器。
1. A laser module, means for converting laser light emitted from the laser module into sheet-like laser light, a laser emitting section for emitting the sheet-like laser light toward a gas to be measured, and the object to be exposed. An optical gas leak detector, comprising: a light receiving section that receives reflected light after passing through the measurement gas.
【請求項2】 受光部が、前記被測定ガス通過後の反射
光を受光する集光レンズと、前記集光レンズの集光位置
に配置され前記反射光を受光する受光素子とを備えるこ
とを特徴とする請求項1に記載の光学式ガス漏洩検知
器。
2. The light receiving section comprises a condenser lens for receiving the reflected light after passing through the gas to be measured, and a light receiving element arranged at the condensing position of the condenser lens for receiving the reflected light. The optical gas leakage detector according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項3】 受光部が、前記受光素子の前に設けら
れ、前記被測定ガス通過後の反射光を集光して前記受光
素子で受光する円錐台形状の反射集光器を備えることを
特徴とする請求項1に記載の光学式ガス漏洩検知器。
3. A light receiving portion is provided in front of the light receiving element, and comprises a truncated conical reflection concentrator for collecting the reflected light after passing through the gas to be measured and receiving the reflected light by the light receiving element. The optical gas leakage detector according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項4】 受光部が、前記被測定ガス通過後の反射
光を反射する凹面鏡と、前記凹面鏡の集光位置に配置さ
れ前記反射光を受光する受光素子とを備えることを特徴
とする請求項1に記載の光学式ガス漏洩検知器。
4. The light-receiving unit includes a concave mirror that reflects the reflected light after passing through the gas to be measured, and a light-receiving element that is arranged at a condensing position of the concave mirror and receives the reflected light. Item 1. The optical gas leak detector according to Item 1.
【請求項5】 前記受光素子として1次元アレイ状の素
子を用い、標的上でのガス漏洩位置を特定することを特
徴とする請求項2又は4に記載の光学式ガス漏洩検知
器。
5. The optical gas leak detector according to claim 2, wherein a one-dimensional array element is used as the light receiving element to identify a gas leak position on the target.
【請求項6】 標的上に目視確認可能な像を形成させる
可視光のレーザーポインターを備えたことを特徴とする
請求項1〜5のいずれかに記載の光学式ガス漏洩検知
器。
6. The optical gas leakage detector according to claim 1, further comprising a visible laser pointer that forms a visually recognizable image on the target.
【請求項7】 前記レーザーモジュールから出射された
レーザー光を前記レーザー出射部に導く光ファイバーと
を備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記
載の光学式ガス漏洩検知器。
7. The optical gas leakage detector according to claim 1, further comprising an optical fiber that guides the laser light emitted from the laser module to the laser emitting portion.
【請求項8】 前記レーザーモジュールから出射された
レーザー光を分岐する分岐部を設け、多点同時計測を行
うことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の光
学式ガス漏洩検知器。
8. The optical gas leakage detector according to claim 1, wherein a multi-point simultaneous measurement is performed by providing a branching section for branching the laser light emitted from the laser module. .
【請求項9】 前記レーザーモジュールを複数設け、こ
れらレーザーモジュールから出射された複数の波長のレ
ーザー光を合波し、各反射光を受光する複数の受光素子
を設け、複数種のガス濃度を同時計測することを特徴と
する請求項1〜8のいずれかに記載の光学式ガス漏洩検
知器。
9. A plurality of the laser modules are provided, and a plurality of light receiving elements for combining laser beams of a plurality of wavelengths emitted from the laser modules and receiving each reflected light are provided, and a plurality of gas concentrations are simultaneously measured. It measures, The optical gas leak detector in any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかに記載の光学
式ガス漏洩検知器を車両に搭載し、前記シート状レーザ
ー光を地表面に出射し、その反射光を受光することによ
り、埋設ガス管の漏洩検査を行うことを特徴とするガス
漏洩検知車両。
10. The buried structure by mounting the optical gas leakage detector according to claim 1 on a vehicle, emitting the sheet-like laser light to the ground surface, and receiving the reflected light thereof. A gas leak detection vehicle characterized by performing a gas pipe leak inspection.
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