JP4956391B2 - Fluid leak detection method - Google Patents
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Description
本発明は、流量制御の行われている流体使用機器に向けて、各種の流体が送られる流体輸送用途において、流体の漏洩の検知が必要とされる分野に汎用的に使用できるものである。特に、工業炉、ボイラあるいは家庭用ガス機器等への燃料が輸送される場合の漏洩検知と流量計測に適するものである。さらには、家庭用等に使用される漏洩検知機能付きのガスメーター(いわゆる「マイコンメーター」)の安全機能を更に高める用途への応用が最適である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be generally used in a field where detection of fluid leakage is required in a fluid transportation application in which various fluids are sent toward a fluid using device in which flow rate control is performed. In particular, it is suitable for leak detection and flow rate measurement when fuel is transported to industrial furnaces, boilers or household gas appliances. Furthermore, the application to the use which further improves the safety function of the gas meter with a leak detection function used for home use (so-called “microcomputer meter”) is optimal.
家庭用マイコンメーターにおける内管漏洩検知は、深夜のガス需要のないと考えられる時間帯にも、ガスの流量が検知される状態が30日間続いた場合に、ガス漏洩と判断するものである。この漏洩検知ロジックは微小漏洩の検知に用いられる。一方、ガスメーターの定格流量を大幅に上回る過大流量に対しては、ガス管の折損等が想定されるため、即時に遮断するようにロジックが組まれている。微小流量と過大流量の間の通常使用される流量範囲では、直接漏洩を検知できる手段がないため、ガスメーターで検知している流量が漏洩によるものと仮定して、その漏洩により所定の空間が爆発限界に至る流量積算値を超えるとガスの供給を遮断するというロジックを採っている。また、その制限時間内に流量変化があると、機器が操作されたか制御動作が掛ったものとして、一旦計測した時間をリセットして、再度時間積算を始めるようにされている。この制御ロジックは、漏洩の場合には流量が変動しないということを前提にしている。
上記のような手法では、ガスメーターの通常使用流量範囲で、流量変化のない正常使用が続くと、それは漏洩であると判断されてしまうため、ガスが遮断されてしまう不便があった。そのような使用の代表例にはガスストーブがあり、長時間の使用ができない不便が生じていた。
The inner pipe leak detection in the home microcomputer meter is determined to be a gas leak when a state in which the gas flow rate is detected continues for 30 days even in a time zone in which there is no gas demand at midnight. This leak detection logic is used to detect minute leaks. On the other hand, for an excessive flow rate that greatly exceeds the rated flow rate of the gas meter, a breakage of the gas pipe or the like is assumed. In the normally used flow rate range between the minute flow rate and the excessive flow rate, there is no means to detect leakage directly, so it is assumed that the flow rate detected by the gas meter is due to leakage, and the predetermined space explodes due to the leakage. The logic is to shut off the gas supply when the flow rate integration value that reaches the limit is exceeded. Also, if there is a flow rate change within the time limit, it is assumed that the device has been operated or a control operation has been applied, and the time once measured is reset and time integration is started again. This control logic assumes that the flow rate does not fluctuate in case of leakage.
In the above-described method, if normal use without a change in flow rate continues in the normal use flow rate range of the gas meter, it is determined that it is a leak, and there is an inconvenience that the gas is shut off. A typical example of such use is a gas stove, which causes inconvenience that cannot be used for a long time.
一方、特許文献1はガス器具判別装置に関するものであり、この特許文献1に開示の技術では、当該明細書図3、図4に示すように、能動的圧力変動手段45によってガス供給圧力を能動的に変動させ、圧力変動の前後で、圧力検出手段41と流量検出手段42がガス供給圧力とガス流量を検出する。そして、この検出値に基づいて、流量比演算手段46が、全ガス流量のうちガバナ(制御手段の一例)を有するガス器具に流れる流量の割合を求める。この割合と全ガス流量とに基づいて、ガスガバナ装備非装備別流量演算手段47が、ガバナを有するガス器具に流れるガス流量とガバナを有しないガス器具に流れるガス流量を求め、これらのガス流量と個別ガス器具流量演算手段44で求めた個別ガス器具単位の流量を比較することにより、判別手段28が、ガバナ装備の有無を判別する。
On the other hand,
従って、この装置を使用することにより、ガス器具判別装置より下流側に備えられているガス器具に関して、それらガス器具が、ガバナ装置を備えたものか否かを判別することができる。さらに、〔0003〕にも記載されているように、使用されているガス器具を判別し、ガス器具に応じてガス漏れの有無を判断することができる。 Therefore, by using this apparatus, it is possible to determine whether or not the gas appliances provided with the governor device are provided on the downstream side of the gas appliance discriminating apparatus. Furthermore, as described in [0003], it is possible to determine the gas appliance in use and determine whether there is a gas leak according to the gas appliance.
この特許文献1に開示の技術では、管路を流れる定常流に対して、圧力減少といった一方向で一定の圧力変化を付与し、その付与に伴って発生する流量変化の過渡応答を調べることで、下流側に配設されるガス機器について、それら機器のガバナ装備の有無を判定する。
本願に係る流体の漏洩検知の対象としては、下流側で流体使用機器が運転されている状態で、さらに、漏洩を含む流量の無制御状態が重なって起こっている場合がある。即ち、圧力変化を減殺する制御がかかった制御流量と、このような制御がかからない無制御流量とが混在する状況も発生する。ここで、無制御流量には漏洩が含まれ、従来のコンロ等、制御手段を備えない流体使用機器の使用状態を含む。即ち、制御流量と無制御流量とを精度良く検知することが必要なのであるが、特許文献1の図5に示された結果を見ると、ガバナ使用機器のみの場合(実際値が1)に対して計算値が+18%もの誤差を生じている。この結果は、ガバナ等の機械的な制御装置、P(比例)動作だけでI(積分)動作のない自動制御装置では、オフセットが残って正確な判定ができないからと考えられる。このような誤差を包含する判定手法は、正常使用に漏洩が重畳している場合、漏洩流量が正常使用の約20%以下であれば検出できないことを意味しており、実用的な方法とはいえない。
本発明の目的は、制御流量を発生させる正常使用に、無制御流量を発生させる漏洩が重畳している場合にあっても、その無制御状態を良好に検知し、流体の漏洩の可能性を的確に検知できる流体の漏洩検知方法を得ることにある。
In the technique disclosed in
As a target of fluid leakage detection according to the present application, there may be a case in which a fluid use device is operated on the downstream side and an uncontrolled state of a flow rate including leakage overlaps. That is, a situation may occur in which a control flow rate that is controlled to reduce the pressure change and a non-control flow rate that does not require such control are mixed. Here, the non-control flow rate includes leakage, and includes a use state of a fluid use device that does not include a control means such as a conventional stove. That is, it is necessary to detect the control flow rate and the non-control flow rate with high accuracy. However, when the result shown in FIG. As a result, the calculated value has an error of + 18%. This result is thought to be because an offset remains and an accurate determination cannot be made in a mechanical control device such as a governor or an automatic control device that has only a P (proportional) operation and no I (integral) operation. The determination method including such an error means that when leakage is superimposed on normal use, it cannot be detected if the leakage flow rate is about 20% or less of normal use. I can't say that.
The object of the present invention is to detect the non-controlled state well and to prevent the possibility of fluid leakage even when the leakage that generates the uncontrolled flow is superimposed on the normal use that generates the controlled flow. The object is to obtain a fluid leakage detection method that can be accurately detected.
上記目的を達成する、管路を流れる流体の定常流れに圧力変化を付与し、生じる流量変化の過渡応答を調べることにより、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御が組込まれているか否かを判別し、組込まれていない箇所があると判断した場合に、流体の漏洩の可能性を出力する流体の漏洩検知方法の第1特徴構成は、
第1の圧力変化の付与では、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があるか否かの判断が明確でない場合に、前記定常流れの圧力からの圧力変化量について、前記第1の圧力変化の圧力変化量とは異なる圧力変化量で第2の圧力変化を付与し、
前記両圧力変化後の各流量が各圧力変化の増減に対応して増減する場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断し、流体の漏洩の可能性を出力することとする。
By achieving a pressure change in the steady flow of the fluid flowing through the pipeline that achieves the above objective, and examining the transient response of the resulting flow rate change, the pressure change is applied to one or more fluid-using devices installed downstream of the pipeline. The first characteristic configuration of the fluid leakage detection method that determines whether or not the control to reduce is incorporated, and outputs the possibility of fluid leakage when it is determined that there is a part that is not incorporated,
In the application of the first pressure change, when it is not clear whether there is a place where control for reducing the pressure change is not incorporated downstream of the pipeline, the pressure change amount from the steady flow pressure is as follows. Applying a second pressure change with a pressure change amount different from the pressure change amount of the first pressure change;
If the flow after each pressure change increases or decreases in response to the increase or decrease of each pressure change, it is judged that there is a part that does not incorporate the control to reduce the pressure change downstream of the pipeline, and fluid can leak. Sexual output.
一般に、管路下流側に配置される流体使用機器には、流体の流量を設定・制御するための制御機構(制御手段)が付随している。流量を所定の値に維持するためには必然の機構であり、多くは自動制御となっている。
自動制御機構の高度なものの代表例は、PID(比例、積分、微分)制御であり、圧力変化等の外乱にかかわらず、流量を設定値に維持する働きをする。なおこの場合、PID制御を容易かつ確実に行うため、PID制御弁の上流に整圧弁(上流の圧力が変化しても、弁下流の圧力を設置値に維持するように制御する弁:ガバナ)を設けることが多い。
In general, a fluid use device arranged on the downstream side of a pipeline is accompanied by a control mechanism (control means) for setting and controlling the flow rate of the fluid. This is an inevitable mechanism for maintaining the flow rate at a predetermined value, and many are automatically controlled.
A typical example of an advanced automatic control mechanism is PID (proportional, integral, differential) control, which functions to maintain the flow rate at a set value regardless of disturbance such as pressure change. In this case, in order to perform PID control easily and reliably, a pressure regulating valve upstream of the PID control valve (a valve for controlling the pressure downstream of the valve to maintain the installation value even if the upstream pressure changes: governor). Is often provided.
一方、最も簡単なものは、バルブによる手動操作であるが、この場合も手動弁上流に、整圧弁(制御手段の一例)が使用されることが多い。流体の供給圧力が変化しても、流量を(手動)設定値に維持する必要があるからである。
従って、最小限、整圧弁が使用されている機器にあっては、流体の供給圧力(整圧弁上流の流体圧力:一次圧)が変化しても、整圧弁下流の圧力(二次圧)は、整圧弁の制御動作範囲においては、変化前の圧力に戻そうとする制御がかかることになり、その結果、流量は元の値に復元する。もちろん、機械的な構成であるためオフセット(偏差)が残る場合もある。
On the other hand, the simplest one is manual operation using a valve. In this case as well, a pressure regulating valve (an example of a control means) is often used upstream of the manual valve. This is because it is necessary to maintain the flow rate at the (manual) set value even if the supply pressure of the fluid changes.
Therefore, at the minimum, in equipment where a pressure regulator is used, even if the fluid supply pressure (fluid pressure upstream of the pressure regulator: primary pressure) changes, the pressure downstream of the pressure regulator (secondary pressure) In the control operation range of the pressure regulating valve, control to return to the pressure before the change is applied, and as a result, the flow rate is restored to the original value. Of course, an offset (deviation) may remain due to the mechanical configuration.
そこで、本発明では、流量がほぼ一定で流れているときに、最初に、流体圧力の変化機器を用いて、流体の供給圧力に変化(第1の圧力変化)を付与する。この供給圧力の変化量は、前記制御機構による流量制御が可能な範囲とする。この場合、付与による圧力変化の方向はプラス側(増圧側)、マイナス側(減圧側)のいずれでもよい。そして、下流に設置された機器の制御動作によって、流量が付与後に付与前の状態に復元しようとするか否かで、流量が機器の運転によってもたらされているものか、漏洩を含む無制御状態によるものかを、所定の基準に従って判断する。漏洩の場合、流量は無制御であるため、与えた圧力変化(付与後の圧力の付与前の圧力の比率)の平方根に比例した割合で変化し、復元動作を示さないことを利用できるためである。 Therefore, in the present invention, when the flow rate is substantially constant, first, a change (first pressure change) is applied to the fluid supply pressure using a fluid pressure change device. The amount of change in the supply pressure is within a range in which the flow rate can be controlled by the control mechanism. In this case, the direction of the pressure change by the application may be either the plus side (pressure increasing side) or the minus side (depressurizing side). Then, whether the flow rate is brought about by the operation of the device or not due to the control whether or not the flow rate is to be restored to the state before the application after the application by the control operation of the device installed downstream. Whether it depends on the condition is determined according to a predetermined standard. In the case of leakage, since the flow rate is uncontrolled, it can be used that it changes at a ratio proportional to the square root of the applied pressure change (the ratio of the pressure after the application of the pressure before the application) and does not show the restoring operation. is there.
この手法は、制御工学におけるいわゆるステップ応答を、制御の有無を判断する原理として応用するものであるため、ステップ応答の遅れを見込んで、流量の時間変化(経時変化)をもトレースすることが望ましい。なお、流量の復元動作に必要な時間が、予めわかっているか、代表的な値で律することのできる場合には、加えた圧力変化の前後の定常状態と見なせる2値だけで、判断することも可能である。なお、過渡応答は、ステップ応答だけではなく、インパルス応答や周波数応答を用いても良く、適宜併用することも可能である。 This method applies so-called step response in control engineering as the principle of determining the presence or absence of control, so it is desirable to trace the time change (time change) of the flow rate in anticipation of a delay in the step response. . In addition, when the time required for the restoration operation of the flow rate is known in advance or can be regulated by a representative value, it is possible to judge only by two values that can be regarded as a steady state before and after the applied pressure change. Is possible. As the transient response, not only a step response but also an impulse response or a frequency response may be used, and they can be used together as appropriate.
本発明は、基本的に、数秒〜数十秒間流量が安定して一定値を保っているときに、その流量が機器の使用によるものか漏洩によるものかを判別するものである。そのため、流量が変動している場合には本方法による漏洩検知は、不可能もしくは不確実になる。しかしながら流量が変動しているということは、機器の制御が自動、手動にかかわらず行われているということであるから、漏洩検知を行う必要が無いので、本発明の使用範囲がそれによって限縮されるわけではない。このような判断で問題のないことは、現行マイコンメーターロジックの実績で証左されている。 The present invention basically determines whether the flow rate is due to the use of a device or due to leakage when the flow rate is stable and maintains a constant value for several seconds to several tens of seconds. Therefore, when the flow rate fluctuates, leakage detection by this method is impossible or uncertain. However, the fact that the flow rate fluctuates means that the device is controlled regardless of whether it is automatic or manual, so there is no need to detect leaks, thereby limiting the scope of use of the present invention. It is not done. The fact that there is no problem in such a judgment is proved by the results of the current microcomputer meter logic.
さて、第1の圧力変化のみでは、無制御状態と制御状態との識別が困難な場合がある。このような場合とは、流体使用機器に備えられる制御機器の制御構造から、流量にオフセットが残り、その制御に伴うオフセットと無制御状態との識別が明確にできない場合である。そこで、本願では、第1の圧力変化に対して、圧力変化量を変えて第2の圧力変化を付与する。この第2の圧力変化の圧力変化量は、第1の圧力変化量と違わせることとし、第1の圧力変化の変化量だけ元に戻す操作を含まない。また、これまで説明してきた制御機構側による流量制御が可能な範囲内の変化とする。 Now, it may be difficult to distinguish between the uncontrolled state and the controlled state only by the first pressure change. Such a case is a case where an offset remains in the flow rate from the control structure of the control device provided in the fluid-using device, and it is not possible to clearly distinguish between the offset accompanying the control and the uncontrolled state. Therefore, in the present application, the second pressure change is applied to the first pressure change by changing the pressure change amount. The pressure change amount of the second pressure change is different from the first pressure change amount, and does not include an operation of returning the amount of change of the first pressure change by the original amount. In addition, the change is within a range in which the flow rate control by the control mechanism side described so far is possible.
このように圧力変化量を違えて複数回の圧力変化を与えた場合、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所がある場合は、圧力変化後の各流量は、複数回の圧力変化の増減に対応して一定の関係でそれぞれ増減する。即ち、一般に制御に伴って発生するオフセット量は、本願が対象とするような第1、第2の圧力変化量では大きく変化することはなく、制御側の機器によって発生する制御流量はオフセット分も含めてほぼ一定とみなせ、無制御の機器若しくは漏洩が存在することに起因して、第1、第2の圧力変化を付与することによって発生する圧力変化後の流量の増減が、圧力の増減に対応して現れるためである。従って、複数回の圧力変化を付与して、このような流量の増減(流量変化と圧力変化との増減対応関係)が現れた場合、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があることを判断し、流体の漏洩の可能性を出力する。 When multiple pressure changes are applied with different pressure changes in this way, if there is a part that does not incorporate control to reduce the pressure change downstream of the pipeline, each flow rate after the pressure change is In response to the increase or decrease of the pressure change, each increase or decrease in a certain relationship. That is, in general, the offset amount generated by the control does not change greatly in the first and second pressure change amounts as the object of the present application, and the control flow rate generated by the control-side device is not less than the offset amount. The increase or decrease of the flow after the pressure change caused by applying the first and second pressure changes due to the presence of uncontrolled equipment or leakage is considered to be the increase or decrease of the pressure. This is because they appear correspondingly. Therefore, when such a change in flow rate (such as an increase / decrease correspondence between flow rate change and pressure change) appears when multiple pressure changes are applied, control for reducing the pressure change is not incorporated downstream of the pipeline. Judge that there is a location and output the possibility of fluid leakage.
上記のように、第1の圧力変化と、前記第2の圧力変化を付与する場合、
第1の圧力変化後の流量及び第2の圧力変化後の流量について、前記定常流れの流量からの変化量の比率が、圧力変化後の各圧力の平方根の比率に等しくなる場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断することができる。この方法が本願第2の特徴構成である。
As described above, when applying the first pressure change and the second pressure change,
When the flow rate after the first pressure change and the flow rate after the second pressure change are equal to the ratio of the square root of each pressure after the pressure change, the pipe line It can be determined that there is a part that does not incorporate control for reducing the pressure change downstream. This method is the second characteristic configuration of the present application.
圧力変化を与えるにあたって、変化を1回与える場合(第1の圧力変化)には、先にも説明したように無制御状態に含まれる漏洩と制御状態である機器使用が重畳している場合、無制御状態の判断がつきにくい。機器使用によって、一応、流量は復元動作を示すものの、元の流量との差異が小さくオフセット量に近い場合があるからである。このような場合に、更に異なった圧力変化(第2の圧力変化)を加えれば、以下の式で示すように、無制御状態の判断を容易に行うことができる。以下、図9を参照しながら説明する。 In giving the pressure change, when the change is given once (first pressure change), as described above, when the leakage included in the uncontrolled state and the device use in the controlled state are superimposed, It is difficult to determine the uncontrolled state. This is because, depending on the use of the device, the flow rate may be restored, but the difference from the original flow rate is small and may be close to the offset amount. In such a case, if a different pressure change (second pressure change) is further applied, it is possible to easily determine the uncontrolled state as shown by the following equation. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
一般に、流量に制御が掛っていなければ、圧力変化を与える前後の流量と圧力の関係は以下のようになる。
Q1/Q0=√(P1/P0) ・・・式1
ここで、Q及びPはそれぞれ流量と圧力、添字0及び添字1はそれぞれ1回目の変化を与える前の状態、及び後の状態を表す。ΔP1=P1−P0が与えた圧力の変化量である。さらに、2回目の圧力変化ΔP2=P2−P0を与えると、
Q2/Q0=√(P2/P0) ・・・式2
即ち、
Q2/Q1=√(P2/P1) ・・・式3
となる。
一方、制御がかかっている場合には、圧力変化量に相当する変化を機器の制御機構が、吸収(圧力が増加すれば増加量相当分の圧損を加え、減少すれば圧損を減じて、流量を設定値に維持する働き)するため、漏洩検知機構における圧力P1とP2の値はそのままで、流量は元の値Q0に回復する。
In general, if the flow rate is not controlled, the relationship between the flow rate before and after applying the pressure change and the pressure is as follows.
Q1 / Q0 = √ (P1 / P0)
Here, Q and P represent the flow rate and pressure, respectively, and subscript 0 and
Q2 / Q0 = √ (P2 / P0)
That is,
Q2 / Q1 = √ (P2 / P1) Equation 3
It becomes.
On the other hand, when control is applied, the control mechanism of the device absorbs the change corresponding to the pressure change amount (if the pressure increases, the pressure loss corresponding to the increase amount is added, and if it decreases, the pressure loss is reduced to reduce the flow rate. Therefore, the values of the pressures P1 and P2 in the leak detection mechanism remain unchanged, and the flow rate is restored to the original value Q0.
無制御状態と制御状態が重畳している場合には流量の回復は部分的となる。1回目の圧力変化後における流量をQ1、2回目の圧力変化後における流量をQ2とすると、各回の圧力変化付与前後の流量及び圧力の関係は次の式4〜式7及び式8〜式11で表される。 When the non-control state and the control state overlap, the flow rate recovery is partial. Assuming that the flow rate after the first pressure change is Q1, and the flow rate after the second pressure change is Q2, the relationship between the flow rate and pressure before and after each pressure change is given by the following equations 4 to 7 and 8 to 11. It is represented by
Q1″/Q0″=√(P1/P0) ………式4
Q0=Q0′+Q0″ ………式5
Q1=Q1′+Q1″ ………式6
Q0′=Q1′ ………式7
Q1 "/ Q0" = √ (P1 / P0) ......... Formula 4
Q0 = Q0 ′ + Q0 ″ ………
Q1 = Q1 ′ + Q1 ″ ……… Formula 6
Q0 '= Q1' ......... Formula 7
Q2″/Q1″=√(P2/P1) ………式8
Q1=Q1′+Q1″ ………式9
Q2=Q2′+Q2″ ………式10
Q1′=Q2′ ………式11
Q2 "/ Q1" = √ (P2 / P1) ......... Formula 8
Q1 = Q1 ′ + Q1 ″ ……… Equation 9
Q2 = Q2 '+ Q2 ".........
Q1 '= Q2' .........
すなわち、式4〜式7は1回目の圧力変化付与前後の全ガス流量Q0,Q1、制御流量Q0′,Q1′、無制御流量Q0″,Q1″、圧力P0,P1の関係を示し、式8〜式11は2回目の圧力変化付与前後の全ガス流量Q1,Q2、制御流量Q1′,Q2′、無制御流量Q1″,Q2″、圧力P1,P2の関係を示す。 That is, Expressions 4 to 7 show the relationship among all gas flow rates Q0 and Q1, control flow rates Q0 'and Q1', uncontrolled flow rates Q0 "and Q1", and pressures P0 and P1 before and after the first pressure change. Equations 8 to 11 show the relationship between the total gas flow rates Q1 and Q2, the control flow rates Q1 'and Q2', the uncontrolled flow rates Q1 "and Q2", and the pressures P1 and P2 before and after the second pressure change.
ここで、前記(式3)はQ1=Q1″,Q2=Q2″の条件があることにおいて(式8)と同等の式であるから、両式を代表して(式8)を各式に基づき次の如く変形すれば下記の(式12)が得られる。 Here, (Equation 3) is an equation equivalent to (Equation 8) under the condition that Q1 = Q1 ″ and Q2 = Q2 ″, and therefore, (Equation 8) is represented by each equation on behalf of both equations. Based on the following modification, the following (Equation 12) is obtained.
(Q2−Q2′)/(Q1−Q1′)=√(P2/P1)
(Q2−Q1′)/(Q1−Q1′)=√(P2/P1)
(Q2−Q0′)/(Q1−Q0′)=√(P2/P1)
(Q2−Q0+Q0″)/(Q1−Q0+Q0″)=√(P2/P1)……(式12)
(Q2−Q2 ′) / (Q1−Q1 ′) = √ (P2 / P1)
(Q2−Q1 ′) / (Q1−Q1 ′) = √ (P2 / P1)
(Q2-Q0 ') / (Q1-Q0') = √ (P2 / P1)
(Q2−Q0 + Q0 ″) / (Q1−Q0 + Q0 ″) = √ (P2 / P1) (Formula 12)
また、基準圧力を大気圧とし、各段の圧力P1,P2を大気圧との差圧とすれば、大気圧においては無制御流量Q0″(代表的にはガス漏洩による流量)が0となることから、上記(式12)は次式(式12´)となる。
If the reference pressure is atmospheric pressure and the pressures P1 and P2 of each stage are differential pressures from the atmospheric pressure, the uncontrolled flow rate Q0 ″ (typically the flow rate due to gas leakage) becomes 0 at atmospheric pressure. Therefore, the above (formula 12) becomes the following formula (
(Q2−Q0)/(Q1−Q0)=qn2/qn1=√(P2/P1)………式12´
従って、二つの圧力状態における流量の変化量の比率(qn2/qn1:図9参照)が、与えた圧力の比率の平方根となっているかどうかを調べることで、無制御状態の流量が制御状態の流量に重畳しているかどうかを、判別することができる。
なお、圧力センサーを用いずに本方法を適用する場合には、圧力は予め設定した値を使用するしかないが、圧力センサーが利用できる場合には、P2、P1の値として実測値を使うことができるため、より確実に無制御状態(漏洩)を判別できる。
(Q2-Q0) / (Q1-Q0) = qn2 / qn1 = √ (P2 / P1)...
Therefore, by checking whether the ratio of the amount of change in the flow rate in the two pressure states (qn2 / qn1: see FIG. 9) is the square root of the ratio of the applied pressure, the flow rate in the uncontrolled state is the control state. It can be determined whether or not it is superimposed on the flow rate.
When applying this method without using a pressure sensor, the pressure can only be set in advance. However, if the pressure sensor can be used, the measured values should be used as the values of P2 and P1. Therefore, the uncontrolled state (leakage) can be determined more reliably.
一方、流量が一定している状態の時は、第1の圧力変化を与え、偏差である流量変化量が予め判明している判定値(オフセット値)を超えて生じる場合には、無制御状態が重畳しているものと判断することもできる。圧力変化後の無制御状態に含まれる漏洩による流量は、変化前の圧力に対する圧力変化後の圧力の比率の平方根に等しく発生し、流量の変化量が制御により残留するオフセット量より大きくなる場合が多いからである。 On the other hand, when the flow rate is constant, the first pressure change is applied, and if the flow rate change amount, which is a deviation, exceeds a previously determined determination value (offset value), the uncontrolled state It can also be determined that is superimposed. The flow rate due to leakage included in the uncontrolled state after the pressure change occurs equal to the square root of the ratio of the pressure after the pressure change to the pressure before the change, and the change amount of the flow rate may be larger than the offset amount remaining by the control. Because there are many.
流量が安定していないにかかわらず、敢えて、圧力変化を加えて漏洩を調べることも可能である。変化が大きくない状態、もしくは変化の間隙では、確実性は劣るものの、短時間で判定ができるため、流量が復元しようとする状態を経時変化から読み取ることが可能だからである。常に流量の変動する用途に適用が可能である。 Regardless of whether the flow rate is not stable, it is possible to investigate the leak by applying pressure changes. This is because in a state where the change is not large or in the gap between the changes, the reliability is inferior, but the determination can be made in a short time, so that the state where the flow rate is about to be restored can be read from the change over time. It can be applied to applications where the flow rate always varies.
本発明を、家庭用都市ガスメーターあるいはLPガスメーターに漏洩検知手段の一部として応用しようとする場合には、家庭に無制御機器が保有されているか否かが問題になる。
最近の湯沸器やファンヒーターは、PID制御もしくはそれに近い制御が成されていて問題はない。問題となりそうな機器は、小型湯沸器、風呂釜、ストーブ、グリルもしくは炊飯器等である。これらの機器は手動操作であるため無制御であるように見られるが、実際には、手動制御機器であっても、制御性を良くするためもしくは安定燃焼を確保するため、整圧弁(ガバナ)が使用されている。よって、機器の使用判別は可能である。
When the present invention is applied to a home city gas meter or LP gas meter as a part of the leak detection means, it becomes a problem whether or not the home has non-control equipment.
In recent water heaters and fan heaters, PID control or control close thereto is performed and there is no problem. Equipment that is likely to be a problem is a small water heater, bath tub, stove, grill or rice cooker. Although these devices seem to be uncontrolled because they are manually operated, in fact, even if they are manually controlled devices, in order to improve controllability or ensure stable combustion, a pressure regulating valve (governor) Is used. Therefore, it is possible to determine the use of the device.
最も問題になるのは、ガスコンロ類(一口コンロ、テーブルコンロ、ビルトインコンロ等)である。ガスコンロは極めて安価に販売されてきたため、コストダウンのために整圧弁が設けられないのが通常であったからである。とろ火の安定性確保(絞り過ぎて火炎を消してしまわないように、また、絞った状態で立ち消えないように)のために、ガスコンロの一部に整圧弁を導入するようになったのは、比較的新しい。従って、従来のガスコンロにおいては、本手法で漏洩検知を行うことはできない。しかしながら、ガスコンロは、通常火力を手動で細かく調整しながら使用する機器であり、一定流量で使用する時間は長くない。使用時間が長くなるのは煮込み料理の場合であるが、この場合にはガス流量は絞り込まれて使用される。煮込みに相当するガス流量が万一漏洩によるものであったとしても、換気を考慮すれば、爆発限界に至らないか、至るとしても通常長時間が必要になる。従って、後述する「制限時間」の考え方を併用すれば、現行より不安全になることはあり得ない。 The most problematic is a gas stove (a bite stove, a table stove, a built-in stove, etc.). This is because the gas stove has been sold at a very low price, and it is normal that a pressure regulating valve is not provided for cost reduction. In order to ensure the stability of the melting fire (so as not to extinguish the flame due to over-squeezing, and not to extinguish when it is squeezed) Relatively new. Therefore, in a conventional gas stove, leakage detection cannot be performed by this method. However, the gas stove is a device that is normally used while finely adjusting the thermal power manually, and the time for use at a constant flow rate is not long. The use time becomes longer in the case of stewed dishes. In this case, the gas flow rate is reduced and used. Even if the gas flow rate corresponding to the stew is due to leakage, if ventilation is taken into consideration, the explosion limit is not reached, or even if it reaches, it usually takes a long time. Therefore, if the concept of “time limit”, which will be described later, is used in combination, it cannot be unsafe from the present time.
本発明に係る流体の漏洩検知方法の第3特徴構成は、上記第1又は第2特徴構成に加えて、前記定常流れの流量に応じて圧力変化を付与する圧力変化の比率を、圧力変化を与える前の圧力に比して一定の比率で、且つ圧力変化によって生じる変化後の流量が所定の精度で測定可能な流量内に収まる比率とすることにある。 In addition to the first or second feature configuration, the third feature configuration of the fluid leakage detection method according to the present invention is the ratio of the pressure change that gives the pressure change according to the flow rate of the steady flow. The purpose is to set the ratio so that the flow rate after the change caused by the pressure change falls within the measurable flow rate with a predetermined accuracy compared to the pressure before being applied.
本願に係る流体の漏洩検知方法を実施するにおいては、理論的にはどのような圧力変化を与えることも可能ではあるが、実用的には適当な圧力の変化率を設定する必要がある。
上述のように、流体の流量は、無制御の場合、圧力との間に以下に示す関係が成り立つ。
Q/Q0=√(P/P0) ………式13
ここで、Q及びPはそれぞれ流量と圧力、添字0及び添字無しはそれぞれ変化を与える前の状態、及び後の状態を表す。
従って、流量計にて安定的かつ確実に測定できる流量変化率が、例えば10%であるなら、与える圧力の変化率はその自乗である121%にしなければならない。このように、加える圧力変化は流量計の精度に基づき、かつ、器具ガバナ等の器具の圧力制御機構の制御範囲やオフセット等の制御特性を考慮して、決定する必要があり、本発明は、設定すべき圧力変化率の指針を与えるものである。また、これにより昇圧機器もしくは降圧機器の選定と設定を行うことが可能になる。
In carrying out the fluid leakage detection method according to the present application, it is theoretically possible to give any pressure change, but in practice it is necessary to set an appropriate pressure change rate.
As described above, when the flow rate of the fluid is not controlled, the following relationship holds between the pressure and the pressure.
Q / Q0 = √ (P / P0) .........
Here, Q and P represent the flow rate and pressure, respectively, and subscript 0 and non-subscript represent the state before and after the change, respectively.
Therefore, if the flow rate change rate that can be measured stably and reliably by the flowmeter is 10%, for example, the change rate of the applied pressure must be the square of 121%. Thus, it is necessary to determine the pressure change to be applied based on the accuracy of the flow meter and in consideration of the control characteristics of the pressure control mechanism of the instrument such as the instrument governor and the control characteristics such as the offset. It gives a guideline for the rate of pressure change to be set. This also makes it possible to select and set up a booster device or a step-down device.
本発明に係る流体の漏洩検知方法の第4特徴構成は、上記第1〜3のいずれかの特徴構成に加えて、前記定常流れの流量に応じて、付与する圧力の変化機器を使い分けることにある。 According to a fourth characteristic configuration of the fluid leakage detection method according to the present invention, in addition to any one of the first to third characteristic configurations, the pressure changing device to be applied is selectively used according to the flow rate of the steady flow. is there.
流体に圧力変化を与える変化機器として、例えば、降圧機器として制御弁、昇圧機器としてポンプ(ファン、ブロア、コンプレッサーを含む。)を使用することができる。ただし、例えば、降圧機器の使用を停止すれば、圧力は元に戻る。即ち降圧状態から見れば昇圧することになるため、降圧機器、昇圧機器という区別は、作動前の状態からの変化機器というほどの便宜上のものに過ぎない。 For example, a control valve can be used as a pressure reducing device, and a pump (including a fan, a blower, and a compressor) can be used as a pressure increasing device as a changing device that gives a pressure change to the fluid. However, for example, when the use of the step-down device is stopped, the pressure returns. That is, since the voltage is boosted when viewed from the step-down state, the distinction between the step-down device and the step-up device is merely as convenient as a change device from the state before the operation.
本構成で使用する制御弁は、全開状態に加えて、全閉状態ではない両者の中間開度の状態が得られる弁であればどのような形式ものでも使用可能である。アナログ的な動きをする電磁弁や直動電磁弁、ダイヤフラム弁、ステップ的な動きをするパルスモーター駆動弁(ロータリーバルブ)、リニア駆動バルブ等が理想であるが、弁座の開孔面積の異なる二種以上の電磁弁を並列に組合せた複合弁でも構わない。複合弁の場合、開弁する弁の組合せによって圧力の変化率を変えることができる。途中開度を多段に使わない場合にはいわゆるHi−Lo−Off弁も使用可能である。 As the control valve used in this configuration, any type of valve can be used as long as it is a valve that can obtain a state of an intermediate opening degree that is not a fully closed state in addition to a fully opened state. Ideally, solenoid valves, analog valves, diaphragm valves, pulse motor-driven valves (rotary valves), linear valves, etc. that move in a stepwise manner have different valve seat opening areas. A compound valve in which two or more kinds of solenoid valves are combined in parallel may be used. In the case of a compound valve, the rate of change in pressure can be changed depending on the combination of valves to be opened. A so-called Hi-Lo-Off valve can also be used when the intermediate opening is not used in multiple stages.
一方、昇圧機器の代表はポンプであるが、流体が気体の場合はファン、ブロアもしくはコンプレッサーと昇圧程度によって呼び分けられる。輸送流体の圧力と同程度から一桁小さい程度の昇圧能力が適当である。アナログ的に圧力を変える場合には、これらを駆動するモーターの回転数を変えればよい。あるいは、前述の制御弁を備えて、昇圧した圧力を減圧方向に調整して所期の圧力に調整することも可能である。 On the other hand, the boosting device is typically a pump, but when the fluid is a gas, it is called a fan, a blower or a compressor depending on the degree of boosting. A pressure increase capability of about the same order of magnitude as the pressure of the transport fluid is appropriate. When the pressure is changed in an analog manner, the number of rotations of the motor that drives these may be changed. Alternatively, it is possible to provide the above-described control valve and adjust the increased pressure in the depressurization direction to the desired pressure.
上記のような変化機器を使用するとしても、例えば、制御弁で圧力損失を付与する場合、大流量から微少流量までを、1台のもので行うことは困難である。制御範囲は通常1/5程度、最大でも1/10であり、メーターの計測範囲である1/100以下、微少漏洩なら1/1000に比べてその制御範囲が小さい。従って、定常流れの流量に応じて(流量範囲に応じて)大流量用、小流量用、微少流量用と複数の変化機器を用意しておき、流量範囲に応じて使い分けることで、良好に本願に係る流体の漏洩検知方法を実行できる。これは、加圧機器であるポンプの場合も同じである。 Even when the change device as described above is used, for example, when a pressure loss is applied by a control valve, it is difficult to perform a large flow rate to a very small flow rate with a single device. The control range is usually about 1/5 and at most 1/10, and the control range is smaller than 1/100 or less of the meter measurement range. Therefore, according to the flow rate of the steady flow (according to the flow rate range), a plurality of change devices such as a large flow rate, a small flow rate, and a micro flow rate are prepared and used properly according to the flow rate range. The fluid leakage detection method according to the above can be executed. The same applies to a pump that is a pressurizing device.
本発明に係る流体の漏洩検知方法の第5特徴構成は、上記第1〜4特徴構成に加えて、
前記定常流れの流量に応じて、付与する圧力の値を正もしくは負に選択することにある。
The fifth feature configuration of the fluid leakage detection method according to the present invention is in addition to the first to fourth feature configurations described above.
According to the flow rate of the steady flow, the pressure value to be applied is selected to be positive or negative.
漏洩検知の対象の流量範囲が小流量若しくは微小流量である場合に、小流量から微少流量を制御弁で制御するためには、精度の高いバルブが必要である。また、絞りすぎて、コンロの立ち消えを招く不都合を考えておく必要もある。従って、流量が小さい場合、圧力変化が負となる減圧機器を用いるのではなく、圧力変化が正となる加圧機器、例えば小さなエアポンプを用いる方が安全で、かつコストも下がる可能性が高い。
このように、本願に係る技術を、ガスメーターに応用する場合には、圧力変化を負とするより正とするほうが安全となる場合があり得る。例えば、先に示したようにコンロを絞りきって使用している場合等では、そこで降圧を行うとコンロの立消えの発生する可能性が生じるからである。従って、降圧機器によって漏洩検知を行う際に、予め最低流量を設定しておき、その流量より小さい流量範囲では、本方法に基づく流量検知は行わないようなロジックの追加が適当である。これにより、通常は、昇圧機器より安価な降圧機器を利用できることになり、低コストで漏洩検知機構付き流量計を提供できる。
In the case where the flow rate range of the leakage detection target is a small flow rate or a minute flow rate, a highly accurate valve is required to control the small flow rate to the minute flow rate with the control valve. In addition, it is necessary to consider the inconvenience that would cause the stove to disappear due to excessive squeezing. Therefore, when the flow rate is small, it is safer to use a pressurizing device that makes the pressure change positive, for example, a small air pump, instead of using a pressure reducing device that makes the pressure change negative.
Thus, when the technology according to the present application is applied to a gas meter, it may be safer to make the pressure change positive rather than negative. For example, in the case where the stove is fully used as described above, for example, there is a possibility that the stove will disappear if the pressure is lowered there. Therefore, it is appropriate to add a logic that sets a minimum flow rate in advance when leakage detection is performed by a step-down device and does not perform flow rate detection based on this method in a flow rate range smaller than the flow rate. As a result, a step-down device that is less expensive than the step-up device can normally be used, and a flow meter with a leakage detection mechanism can be provided at a low cost.
一方、一般に、漏洩がある場合には、昇圧に伴って漏洩量が増加する危険がある。そこで、このような場合は、圧力変化を負とする(減圧する)のが好ましい。さらに、漏洩に関して、昇圧する場合は、その昇圧幅と検知時間は必要最小限に抑えるべきである。 On the other hand, in general, when there is leakage, there is a risk that the amount of leakage increases as the pressure increases. Therefore, in such a case, it is preferable to make the pressure change negative (depressurize). Furthermore, when boosting with respect to leakage, the boost width and detection time should be kept to the minimum necessary.
本発明に係る流体の漏洩検知方法の第6特徴構成は、上記第1〜5特徴構成に加えて、
流体の流量測定が瞬時流量を計測する流量計を用いて行うものであり、瞬時流量を積算して積算流量を出力する手段を付帯機能として併せ持つことにある。
本発明を適用する場合、流量計は超音波流量計等の瞬時流量型の方が好都合だからである。瞬時流量計の場合、数秒で判定を完結することができ、判定適用中に新たな機器の使用開始による流量変動を受ける可能性を低く抑えることができるからである。
一方で、積算流量計を取引メーターとして使用する場合、流量積算を行う必要があり、実用化には必須要件となる。
The sixth characteristic configuration of the fluid leakage detection method according to the present invention is in addition to the first to fifth characteristic configurations described above,
The flow rate measurement of the fluid is performed using a flow meter that measures the instantaneous flow rate, and has a function of adding the instantaneous flow rate and outputting the integrated flow rate as an incidental function.
This is because when the present invention is applied, an instantaneous flow rate type such as an ultrasonic flow meter is more convenient for the flow meter. This is because in the case of an instantaneous flow meter, the determination can be completed in a few seconds, and the possibility of receiving a flow rate fluctuation due to the start of use of a new device during the application of the determination can be kept low.
On the other hand, when an integrating flow meter is used as a transaction meter, it is necessary to perform flow integration, which is an essential requirement for practical use.
さて、これまで説明してきた本願第1の特徴構成の漏洩検知方法を使用する漏洩検知装置は、以下のように構成することができる。
即ち、管路を流れる流体の定常流れに、時間を隔てて圧力変化を付与する圧力変化付与手段と、
前記圧力変化付与手段が働いて前記付与により前記定常流れに生じる流量変化の過渡応答を検出する過渡応答検出手段と、
前記過渡応答検出手段の検出結果より、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれているか否かを判別する使用機器判別手段とを備え、
前記使用機器判別手段により、管路下流に、圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があると判断した場合に、流体の漏洩の可能性があると出力する漏洩情報出力手段を備え、
前記使用機器判別手段が、第1の圧力変化の付与では、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があるか否かの判断が明確に行えない場合に、前記圧力変化付与手段が、前記定常流れの圧力からの圧力変化量について、前記第1の圧力変化の圧力変化量とは異なる圧力変化量で第2の圧力変化で付与し、
前記使用機器判別手段が、前記両圧力変化後の各流量が各圧力変化の増減に対応して増減する場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断し、流体の漏洩の可能性を出力するものとして装置が構成できる。
Now, the leak detection apparatus that uses the leak detection method of the first feature configuration of the present application described so far can be configured as follows.
That is, a pressure change applying means for applying a pressure change to the steady flow of the fluid flowing through the pipe with a time interval;
A transient response detecting means for detecting a transient response of a flow rate change generated in the steady flow due to the application by the pressure change applying means;
From the detection result of the transient response detection means, equipped with a used equipment discrimination means for judging whether or not a control means for reducing pressure change is incorporated in one or a plurality of fluid usage equipment installed downstream of the pipeline,
A leakage information output means for outputting that there is a possibility of fluid leakage when it is determined by the use device discrimination means that there is a part where the control means for reducing the pressure change is not installed downstream of the pipe; ,
In the case where the use device discriminating means cannot clearly determine whether or not there is a portion where control for reducing the pressure change is not incorporated in the downstream of the pipe in the application of the first pressure change, the pressure change The applying means applies the second pressure change with a pressure change amount different from the pressure change amount of the first pressure change with respect to the pressure change amount from the steady flow pressure,
When the flow rate after the two pressure changes increases or decreases corresponding to the increase or decrease of each pressure change, the use device determination means determines that there is a part that does not incorporate control for reducing the pressure change downstream of the pipe. The apparatus can be configured to output the possibility of fluid leakage.
圧力変化付与手段は、圧力変化の付与により定常流れに圧力変化を与える。その結果発生する定常流れの流量変化の過渡応答を過渡応答検出手段が検出する。そして、この検出結果より、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれているか否かを判別する。その判別結果に基づいて、漏洩情報出力手段が流体の漏洩の可能性を出力する。結果、管路下流に組み込まれている制御手段の有無に従って、漏洩の可能性を検知することができる。
この際、第1の圧力変化の付与では、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所(無制御となっている箇所)があるか否かの判断が明確でない場合に、第2の圧力変化を前記第1の圧力変化の圧力変化量と違えて付与し、両圧力変化後の各流量が各圧力変化の増減に対応して増減する場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断し、流体の漏洩の可能性を出力することとなる。
The pressure change applying means applies a pressure change to the steady flow by applying the pressure change. The transient response detecting means detects the transient response of the flow rate change of the steady flow generated as a result. Then, from this detection result, it is determined whether or not a control means for reducing the pressure change is incorporated in one or a plurality of fluid using devices installed downstream of the pipeline. Based on the determination result, the leakage information output means outputs the possibility of fluid leakage. As a result, the possibility of leakage can be detected according to the presence or absence of the control means incorporated downstream of the pipeline.
At this time, in the application of the first pressure change, when it is not clear whether there is a place where the control for reducing the pressure change is not incorporated in the downstream of the pipe (a place where there is no control), When the second pressure change is applied differently from the pressure change amount of the first pressure change, and each flow rate after both pressure changes increases or decreases corresponding to the increase or decrease of each pressure change, the pressure change downstream of the pipeline It is determined that there is a part that does not incorporate control for reducing the amount of fluid, and the possibility of fluid leakage is output.
この装置による検知結果と、各発生流量に対する制限時間との組み合わせにより、さらに有効な漏洩検知を行うことができる。 More effective leakage detection can be performed by a combination of the detection result by this device and the time limit for each generated flow rate.
以下、使用機器判別手段における判断に関して、第1の圧力変化を付与した場合の判断手法、さらに第2の圧力変化を付与した場合の判断手法を説明する。 Hereinafter, regarding the determination in the used device determination means, a determination method when the first pressure change is applied and a determination method when the second pressure change is applied will be described.
第1の圧力変化を付与した場合の判断手法
1 圧力変化の付与に伴って定常流れに生じる流量変化に関して、
圧力変化後の流量の圧力変化前の流量に対する比率が、圧力変化後の圧力と圧力変化前の圧力に対する比率の平方根に等しくなる場合に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があると判断する。
この判別手法は、下流側が完全に無制御(漏洩を含む)となっている状況において発生する流量変化を基礎として判別する手法であり、この状況を的確に判別できる。この場合は、無制御状態が明確に判断できるため、第2の圧力変化をさらに付与する必要はない。
One or more fluid-use devices installed downstream of the pipeline when the ratio of the flow rate after the pressure change to the flow rate before the pressure change is equal to the square root of the ratio after the pressure change and the pressure before the pressure change It is determined that there is a portion that does not incorporate a control means for reducing the pressure change.
This discrimination method is a method for discriminating on the basis of a flow rate change that occurs in a situation where the downstream side is completely uncontrolled (including leakage), and this situation can be accurately discriminated. In this case, since the uncontrolled state can be clearly determined, it is not necessary to further apply the second pressure change.
2 圧力変化の付与に伴って定常流れに生じる流量変化に関して、
流量変化が付与された圧力変化を減殺する流量変化を含み、且つ、流量変化量が、予め設定されているオフセット量の所定範囲より大きい場合に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があると判断する。
この判別手法は、下流側に制御手段が存在するが、その制御によって発生するオフセットが予め判明している状況において適用可能な手法であり、ある程度の流量の漏洩が発生している場合に、この漏洩を的確に判別できる。この場合も、無制御状態が明確に判断できるため、第2の圧力変化をさらに付与する必要はない。
2 Regarding the flow rate change that occurs in the steady flow with the change of pressure,
The fluid or fluids that are installed downstream of the pipe line when the flow rate change includes a flow rate change that attenuates the applied pressure change and the flow rate change amount is larger than a predetermined range of the preset offset amount. It is judged that there is a part where the control means for reducing the pressure change is not incorporated in the equipment used.
This discriminating method is applicable in a situation where there is a control means on the downstream side, but the offset generated by the control is known in advance. Leakage can be accurately determined. Also in this case, since the uncontrolled state can be clearly determined, it is not necessary to further apply the second pressure change.
3 圧力変化の付与に伴って定常流れに生じる流量変化に関して、
流量変化が付与された圧力変化を減殺する流量変化を含み、且つ、前記流量変化量が、予め前記圧力変化の量に対して設定されているオフセット量の所定範囲内にある場合に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器10に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があるとの判断が明確に行えないとする。
この判別手法は、下流側に制御手段が存在するが、その制御によって発生するオフセットが予め判明している状況において適用可能な手法である。この場合は、無制御状態が明確に判断できないため、第2の圧力変化を付与する必要がある。
3 Regarding the flow rate change that occurs in the steady flow with the pressure change,
A pipe line that includes a flow rate change that attenuates the pressure change to which the flow rate change is applied, and the flow rate change amount is within a predetermined range of an offset amount set in advance with respect to the pressure change amount. It is assumed that it is not possible to clearly determine that there is a place where the control means for reducing the pressure change is not incorporated in one or a plurality of
This discriminating method is a method applicable in a situation where there is a control means on the downstream side but the offset generated by the control is known in advance. In this case, since the uncontrolled state cannot be clearly determined, it is necessary to apply the second pressure change.
4 圧力変化の付与の後に、圧力変化に伴う流量変化が減殺されたと判断できる安定流量領域が存在する場合に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていると判断する。
この判別手法は、下流側が完全に制御された状態となっている状況において発生する流量変化を基礎として判別する判別手法であり、この状況を的確に判別できる。この場合は、無制御状態が明確に判断できるため、第2の圧力変化を付与する必要はない。
この場合は、第1の圧力変化の付与と、それと同量の圧力変化の除去とを対として実行し安定流量領域を検出すると、圧力変化の付与後(除去前)の流量と、付与前及び除去後の流量とに基づいて(例えば、両流量の平均値を使用する)、流量変化が実質的にほぼ完全に減殺されていることを確認でき、管路の状況を的確に代表した判別を行える。
例えば、圧力変化の付与後(除去前)の流量と、付与前及び除去後の流量の平均値がほぼ同一となっていることで確認できる。
Control that reduces pressure change to one or more fluid equipment installed downstream of the pipeline when there is a stable flow rate area where it can be determined that the change in flow rate accompanying pressure change has been reduced after application of pressure change It is determined that the means are incorporated.
This discrimination method is a discrimination method for discriminating on the basis of a flow rate change that occurs in a situation where the downstream side is in a completely controlled state, and this situation can be accurately discriminated. In this case, since the uncontrolled state can be clearly determined, it is not necessary to apply the second pressure change.
In this case, when a stable flow rate region is detected by executing the application of the first pressure change and the removal of the same amount of pressure change as a pair, the flow rate after application of the pressure change (before removal), Based on the flow rate after removal (for example, using the average value of both flow rates), it can be confirmed that the flow rate change has been substantially completely diminished, and the discrimination that accurately represents the situation of the pipeline Yes.
For example, it can be confirmed that the flow rate after application of pressure change (before removal) and the average value of the flow rate before application and after removal are substantially the same.
そして、上記の3に示したように判断が明確でない場合には、先に説明した第1の圧力変化に加えて、第2の圧力変化を付与する。即ち、圧力変化を変化量を違えて複数回実行することとする。この場合、第1、第2の圧力変化と見なせる複数の圧力変化を付与すればよく、その数を問うものではない。そして、使用機器判別手段が、複数回実行される圧力変化後の流量について、前記使用機器判別手段が、圧力変化後の各流量が各圧力変化の増減に対応して増減する場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断し、流体の漏洩の可能性を出力する。 If the determination is not clear as shown in 3 above, a second pressure change is applied in addition to the first pressure change described above. That is, the pressure change is executed a plurality of times with different change amounts. In this case, a plurality of pressure changes that can be regarded as the first and second pressure changes may be applied, and the number is not questioned. When the flow rate after the pressure change is executed a plurality of times by the used device discriminating unit, the used device discriminating unit increases or decreases in accordance with the increase or decrease of each pressure change. It is determined that there is a part that does not incorporate control for reducing the pressure change downstream, and the possibility of fluid leakage is output.
この場合の使用機器判別手段における判断手法としては、前記定常流れの流量からの変化量の比率が、圧力変化後の各圧力の平方根の比率に等しくなる場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断するものとする。これが先に説明した本願第2の特徴構成の漏洩検知方法に対応する。 In this case, the used device discriminating means determines whether the change in the amount of change from the flow rate of the steady flow is equal to the ratio of the square root of each pressure after the pressure change. It is determined that there is a place where the control to be performed is not incorporated. This corresponds to the leakage detection method of the second feature configuration of the present application described above.
これまで説明してきた漏洩検知装置において、
前記圧力変化付与手段が、流体の定常流れの流量に応じて圧力変化を付与する圧力変化の比率を、変化を与える前の圧力に比して一定の比率で、且つ圧力変化によって生じる変化後の流量が所定の精度で測定可能な流量内に収まる比率とすることが好ましい。
この構成の圧力変化付与手段を備えることで、先に説明した第3の特徴構成の漏洩検知方法を使用することができる漏洩検知装置を実現できる。
In the leak detection device described so far,
The pressure change applying means applies a pressure change ratio for applying a pressure change according to the flow rate of the steady flow of the fluid at a constant ratio compared to the pressure before the change is applied, and after the change caused by the pressure change. It is preferable that the flow rate be within a flow rate that can be measured with a predetermined accuracy.
By providing the pressure change applying means having this configuration, it is possible to realize a leak detection apparatus that can use the leak detection method having the third characteristic configuration described above.
さらに、これまで説明してきた漏洩検知装置において、
複数の圧力の変化機器を備え、定常流れの流量に応じて、圧力の変化機器を使い分けることが好ましい。
このように、複数の圧力の変化機器を備え、それらを定常流れの流量に応じて使い分けることで、先に説明した第4の特徴構成の漏洩検知方法を使用することができる漏洩検知装置を実現できる。
Furthermore, in the leak detection device described so far,
It is preferable that a plurality of pressure change devices are provided, and the pressure change devices are selectively used according to the flow rate of the steady flow.
In this manner, a leakage detection device that can use the leakage detection method of the fourth feature configuration described above by including a plurality of pressure change devices and using them properly according to the flow rate of the steady flow is realized. it can.
さらに、これまで説明してきた漏洩検知装置において、前記圧力変化付与手段が、定常流れの流量に応じて、付与及び除去する圧力の値を正もしくは負に選択することが好ましい。
このような圧力変化付与手段を備えることで、先に説明した第5の特徴構成の漏洩検知方法を使用することができる漏洩検知装置を実現できる。
Furthermore, in the leak detection apparatus described so far, it is preferable that the pressure change applying means selects positive or negative pressure values to be applied and removed according to the flow rate of the steady flow.
By providing such a pressure change applying means, it is possible to realize a leak detection device that can use the leak detection method of the fifth characteristic configuration described above.
さらに、これまで説明してきた漏洩検知装置において、前記過渡応答検出手段を構成する流量計が、流体の流量測定が瞬時流量を計測する流量計であり、瞬時流量を積算して積算流量を出力する手段を付帯機能として併せ持つことが好ましい。
このように漏洩検知装置を構成することで、先に説明した第6の特徴構成の漏洩検知方法を使用することができる。
Further, in the leak detection device described so far, the flow meter constituting the transient response detecting means is a flow meter that measures the instantaneous flow rate by measuring the flow rate of the fluid, and outputs the integrated flow rate by integrating the instantaneous flow rate. It is preferable to have a means as an incidental function.
By configuring the leak detection device in this way, the leak detection method having the sixth characteristic configuration described above can be used.
ガスメーターへの適用を念頭に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図1は、正常に燃焼している燃焼機器の燃料流量計測に本発明を利用した場合の系全体のフロー図である。
漏洩検知機構付き流量計1は、図3に詳細構成を示すように、瞬時流量を計測できる流量計2、燃料の流れに圧力変動を付与する調節弁3、漏洩時に燃料を遮断する遮断弁4、圧力を計測する圧力計5、少なくとも流量の積算を行う記憶・演算・制御部1a、流量の出力を行う通信部1b、及び流量の表示を行う表示部1cから構成される。ここで、記憶・演算・制御部1aでは、瞬時流量の積算の他に、本発明による漏洩検知方法を用いた比較演算を行う。その結果は通信部1b及び表示部1cを経由して出力される。また、通信部1bは、外部からの燃料遮断信号や漏洩検知トリガー信号を受信したり、漏洩の可能性を外部機器に出力する場合にも使用される。
With the application to a gas meter in mind, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
FIG. 1 is a flow diagram of the entire system when the present invention is used for fuel flow measurement of a combustion device that is normally burning.
As shown in FIG. 3, the
図2は図1に示した場合において、燃焼機器が停止している状態で、途中の管路に漏洩がある場合を示している。この場合においては、漏洩検知機構付き流量計1は、漏洩流量を検知していることになる。
FIG. 2 shows a case where there is a leak in the pipeline in the state shown in FIG. 1 while the combustion equipment is stopped. In this case, the
本発明における解決すべき課題は、流量計2の計測している流量が、下流に設置された制御手段を備えた機器の正常使用によるものか、無制御状態に含まれる漏洩によるものかを流量計2の位置において判別することである。
しかしながら、流体使用機器10には多種多様なものがあるため、単に流量を計測しているだけではその判別を行うことはできない。
The problem to be solved in the present invention is to determine whether the flow rate measured by the
However, since there are a wide variety of fluid-using
正常使用において流量変動の無いガス機器の主なものは、ガスストーブ、小型湯沸器及びコンロ等の手動制御機器である。これらのものは、使用開始直後には、ガス量調整を行うものの、その後は比較的長時間一定燃焼量で使用を継続する。
一方、流量変動の比較的大きいものは、大型湯沸器やファンヒーター等の自動制御の内蔵された機器である。これらの機器では、水温や気温を設定温度に維持するために、ガス量の調節を常時行っているからである。
The main thing of the gas equipment which does not have a flow fluctuation in normal use is a manual control equipment such as a gas stove, a small water heater and a stove. Although these gases are adjusted for gas amount immediately after the start of use, they continue to be used at a constant combustion amount for a relatively long time thereafter.
On the other hand, devices with relatively large flow rate fluctuations are devices with built-in automatic control such as large water heaters and fan heaters. This is because these devices always adjust the gas amount in order to maintain the water temperature and the air temperature at the set temperature.
各種のガス機器(流体使用機器10の一例)の制御構成を図10,11及び12に示す。図10は、最も簡単な構成で、手動調節弁14が設けられているだけのものである。このような構成のガス機器の代表は、従来のコンロ、焼き肉器、お好み焼き器、たこ焼き器等の廉価なものである。この種のガス機器は制御手段を備えていない。
Control configurations of various gas devices (an example of the fluid using device 10) are shown in FIGS. FIG. 10 is the simplest configuration and is merely provided with a
図11に表される構成の機器は、手動制御でありながら、その制御精度と安定性を増すために、整圧弁12(器具ガバナ)、器具栓13が設けられた例である。整圧弁12は、上流(一次側)の圧力が変動しても下流(二次側)の圧力を設定値に維持することがその本来的機能である。従って、制御手段を備えている。ガス機器にガバナを設けることで以下のように制御精度が向上する。
1.一次側のガス圧力が変動しても、燃焼量は一定に保たれる。
2.手動調節弁14を操作しても調節弁入り側の圧力が一定に保たれるため、制御の線形性が維持され、流量絞りが容易になる。(ガバナの無い状態では、流量を減少させれば調節弁上流の配管圧損が減少して調節弁入り圧力は上昇し、さらに、開度を絞らなければ流量を減少できない。)
3.小火に絞った状態の火炎、あるいは小さな種火が、圧力変動があっても消えなくなる(立ち消えの防止)。
4.逆流防止器を兼ねることができる。
The device having the configuration shown in FIG. 11 is an example in which a pressure regulating valve 12 (instrument governor) and an
1. Even if the gas pressure on the primary side fluctuates, the combustion amount is kept constant.
2. Even if the
3. A small fire or a small seed fire will not disappear even if there is a pressure fluctuation (preventing extinction).
4). Can also serve as a backflow preventer.
最近のコンロの一部、小型湯沸器、ストーブには、器具ガバナが内蔵されている。
コンロでは、最小絞り流量の安定性確保(立ち消え防止)、小型湯沸器では、パイロットバーナの流量安定(不完全燃焼防止機能の構成の一部をパイロットバーナで兼ねている。)、ストーブ特に赤外線バーナを用いたものでは、予混合燃焼に伴う狭い安定燃焼範囲に流量を維持して安定燃焼を確保するためと逆流防止のためである。
Some recent stoves, small water heaters, and stoves have built-in appliance governors.
In the stove, the stability of the minimum throttle flow rate is secured (disappearance prevention), and in the small water heater, the flow rate of the pilot burner is stabilized (part of the configuration of the incomplete combustion prevention function is also used by the pilot burner). In the case of using a burner, the flow rate is maintained in a narrow stable combustion range accompanying premixed combustion to ensure stable combustion and to prevent backflow.
図12に示すように、比例弁15によって自動制御(PI制御、PID制御等のフィーバック制御、あるいはフィードバック制御とフィードフォワード制御の組合せ)を行う機器(制御手段を備えた流体使用機器となる)では、制御性向上のために器具ガバナ12が用いられる。なお、器具ガバナ12が用いられなくても、これらの機器は常時流量が比例弁15の動きによって変動することになる。ちなみに同図において16は遮断弁である。このような制御を行うガス機器の代表例は、大型湯沸器、セントラルヒーティングボイラ及びファンヒーターである。
なお、これらの他、暖房機や貯湯式湯沸器には、ON−OFF制御もしくはHigh―Low―Off制御が行われるものもあるが、いずれも器具ガバナが設置されており、また、必然的に大きな流量変動を伴うものであるため、機器使用の判別は容易である。
As shown in FIG. 12, a device that performs automatic control (feedback control such as PI control and PID control, or a combination of feedback control and feedforward control) by a proportional valve 15 (becomes a fluid using device having a control means). Then, the
In addition to these, some heaters and hot water storage-type water heaters have ON-OFF control or High-Low-Off control, but they all have an instrument governor and are inevitably necessary. Therefore, it is easy to discriminate use of equipment.
以下、図3を参照して、先に簡単に説明した記憶・演算・制御部1aについて説明する。この記憶・演算・制御部1aには、圧力計5、流量計2からの計測情報が入力される構成が採用されるとともに、遮断弁4、調節弁3へ、この記憶・演算・制御部1aからそれぞれ動作指令が送られるように構成されている。ここで、遮断弁4へは、下流側で漏洩が発生している可能性があると判断された場合に、管路の遮断指令が出力される。調整弁3へは、本願の主なテーマである下流側での漏洩の検知のために、流体の圧力を変化させる変化指令が出力される。
Hereinafter, the storage / calculation / control unit 1a briefly described above will be described with reference to FIG. The storage / calculation / control unit 1a employs a configuration in which measurement information from the
記憶・演算・制御部1aは、図示するように、記憶部1aa、流量積算部1ab、制限時間監視部1ac、漏洩監視部1ad、及び入出力部1aeを有して構成されている。
前記記憶部1aaには、先に説明した計測情報が記憶されるとともに、制限時間監視において必要となる各発生流量とその発生流量に応じた制限時間が図13に示すようなデータとして記憶されている。このデータは、横軸にガス漏洩量(m3/h)を、縦軸に制限時間(分)を取ったものであり、漏洩が所定量で継続する場合に、爆発下限界に達するまでの最大限許容できる時間(換言すると、この時間が経過するまでに遮断が必要となる時間)に相当している。このデータは、例えば、所定容積の部屋において、先の漏洩流量に対応する所定速度でガス漏れが発生した状況で、その部屋の空気が2時間に一回入替わる程度の換気が行われた場合(換気回数;0.5回/h)に、その部屋のガス濃度が爆発下限界濃度以下に抑えられる限界時間として求められている。ただし、漏洩に係る流量は1日以内くらいの時間範囲内では変動しないことを前提として、漏洩流量に変動が検出された場合には、流量はコンロ等の無制御機器の使用によるもので、その操作が行われたとして、制限時間をリセットすると共に、万一流量が漏洩であった場合に配慮して、改めてその時点からその流量による制限時間までの時間計測を開始するとの前提で使用されるデータである。つまり、流量変動が有れば機器使用、無ければ漏洩と基本的には判断しているわけであるが、流量に時間変動のない機器も存在するので、一度漏洩と判断しても、遮断するまでの猶予時間として制限時間をおいていることとなる。
さらに、この記憶部1aaには、以下に詳述する漏洩検知において必要となるデータ(各定常流の流量に対する付与すべき圧力変化(単回の変化を付与する場合のみならず複数回の変化を与える場合の圧力変化量を含み、当該流量に従って、流量が所定流量より小さい場合は、必ず正側の圧力変化とされる)、各流量に対するオフセットと判別する流量等)も記憶されている。
The storage / calculation / control unit 1a includes a storage unit 1aa, a flow rate integration unit 1ab, a time limit monitoring unit 1ac, a leakage monitoring unit 1ad, and an input / output unit 1ae as illustrated.
The storage unit 1aa stores the measurement information described above, and stores each generated flow rate required for the time limit monitoring and the time limit corresponding to the generated flow rate as data as shown in FIG. Yes. This data shows the amount of gas leakage (m 3 / h) on the horizontal axis and the time limit (minutes) on the vertical axis. This corresponds to the maximum allowable time (in other words, the time that must be shut off before this time elapses). This data is based on, for example, when a room with a predetermined volume is ventilated so that the air in the room is replaced once every two hours in a situation where a gas leak occurs at a predetermined speed corresponding to the previous leakage flow rate. (Time of ventilation: 0.5 times / h) It is calculated as the limit time during which the gas concentration in the room can be kept below the lower explosion limit concentration. However, on the assumption that the flow rate related to leakage does not change within a time range of about one day or less, if a change is detected in the leakage flow rate, the flow rate is due to the use of non-control equipment such as a stove. Data used on the premise that the time limit will be reset and the time measurement from that point to the time limit will be started again, considering that the time limit is reset as the operation is performed and the flow rate is leaked. It is. In other words, it is basically judged that the equipment is used if there is a flow fluctuation, and if there is no leakage, but there is equipment with no time fluctuation in the flow, so even if it is judged that there is a leak, it will be shut off. There will be a time limit as a grace period.
Furthermore, in this storage unit 1aa, data necessary for leak detection described in detail below (pressure change to be applied to the flow rate of each steady flow (not only when a single change is applied, but also multiple changes) In addition to the pressure change amount in the case of giving, according to the flow rate, if the flow rate is smaller than the predetermined flow rate, the pressure change is always positive.
前記流量積算部1abは、流量計2の計測情報である瞬時流量を順次積算して、所定の期間に渡って流れる流量を求める。そして、この流量積算部1abにより積算された積算流量が、計測時の時刻に関連づけられて記憶部1aaに記憶される。このようにして蓄積された積算流量は、別途、各家庭等の燃料ガス消費に対する課金の用、さらに、各家庭における流体の消費動向を調査する等の用に供される。
The flow rate accumulation unit 1ab sequentially accumulates instantaneous flow rates that are measurement information of the
前記制限時間監視部1acは、下流側で発生する各発生流量(ある流量の流体を消費している状態(流体の消費が全くない状態を含む)から、流量が一定量増加する等の変化があった場合にその流量の増加分で、この増加分に含まれる無制御流量分が、一つの発生流量となる)について、その発生流量が流れる継続時間を監視し、各発生流量の流量に依存して予め決められている制限時間に対して、各々の発生流量の継続時間が当該制限時間を超えるか否かを監視する。ここで、上記の増加分に含まれる無制御流量分を求めるに際しては、流量の増加が見られた段階で、増加後の定常流れに、一定の圧力変化を与え、その圧力変化前後の圧力P0、P1及び流量Q0,Q1とから、無制御流量Q0″を以下の式14で求めるようにしている。
Q0″=(Q1−Q0)/(√(P1/P0)−1)・・・式14
従って、本願に係る制限時間監視では、真の漏洩流量のみを対象として、制限時間管理を行っている。そして、制限時間を超えた場合に、先に説明した遮断弁4に対する遮断情報を生成する。このようにして生成された遮断情報は入出力部1aeに送られ、後述するように漏洩監視部1adからの漏洩可能性情報との総合判断を経て、遮断指令として遮断弁4に送られる。
The time limit monitoring unit 1ac changes from each generated flow rate generated downstream (including a state in which a certain amount of fluid is consumed (including a state in which no fluid is consumed) to a certain amount, and so on. If there is an increase in the flow rate, the uncontrolled flow rate included in this increase becomes a single generated flow rate), and the duration of the generated flow rate is monitored and depends on the flow rate of each generated flow rate Thus, it is monitored whether or not the duration of each generated flow rate exceeds the time limit with respect to the time limit determined in advance. Here, when obtaining the uncontrolled flow rate included in the above increase, a constant pressure change is given to the increased steady flow at the stage where the flow rate is increased, and the pressure P0 before and after the pressure change is determined. , P1 and the flow rates Q0 and Q1, the uncontrolled flow rate Q0 ″ is obtained by the following equation (14).
Q0 ″ = (Q1−Q0) / (√ (P1 / P0) −1)
Therefore, in the time limit monitoring according to the present application, time limit management is performed only for the true leakage flow rate. And when the time limit is exceeded, the cutoff information with respect to the cutoff valve 4 demonstrated previously is produced | generated. The shut-off information generated in this way is sent to the input / output unit 1ae, and is sent to the shut-off valve 4 as a shut-off command after comprehensive judgment with leak possibility information from the leak monitoring unit 1ad as will be described later.
前記漏洩監視部1adについて、以下詳細に説明する。
図からも判明するように、この漏洩監視部1adは、圧力変化付与手段m1、過渡応答検出手段m2、使用機器判別手段m3及び漏洩可能性情報出力手段m4を備えた構成されている。
The leakage monitoring unit 1ad will be described in detail below.
As can be seen from the figure, the leakage monitoring unit 1ad includes a pressure change applying unit m1, a transient response detecting unit m2, a used device determining unit m3, and a leakage possibility information output unit m4.
圧力変化付与手段m1は、漏洩検知を実行する予め設定された処理のタイミング或いは、別途外部機器から入力されるトリガー信号に従って、前記記憶部1aaに記憶されている圧力変化データに従って、管路を流れる流体の定常流れに、時間を隔てて圧力変化を付与する圧力変化付与情報を発生する。この圧力変化付与情報は、調整弁3に送られて後述する所定のパターンで、管路を流れる定常流に圧力変化の付与をもたらす。
この圧力変化付与手段m1による圧力変化の形態は、管路を流れる定常流れの流量に応じて圧力変化を付与する程度を変化させ、付与する圧力変化の比率を、変化を与える前の圧力に比して一定の比率となるように構成されている。さらに詳細には、各流量に応じて圧力変化によって生じる変化後の流量が制御手段の制御範囲内で、所定の精度で測定可能な流量内に収まる比率とされている。
The pressure change applying means m1 flows through the pipeline according to the pressure change data stored in the storage unit 1aa in accordance with a preset processing timing for executing leakage detection or a trigger signal input from an external device separately. Pressure change application information for applying a pressure change to the steady flow of the fluid at intervals is generated. This pressure change giving information is sent to the regulating valve 3 to give a pressure change to the steady flow flowing in the pipeline in a predetermined pattern to be described later.
The form of the pressure change by the pressure change applying means m1 changes the degree of applying the pressure change according to the flow rate of the steady flow flowing through the pipe, and the ratio of the applied pressure change is compared with the pressure before the change is applied. Thus, it is configured to have a certain ratio. More specifically, the flow rate after the change caused by the pressure change according to each flow rate is within a control range of the control means so as to be within a flow rate that can be measured with a predetermined accuracy.
この圧力変化付与手段m1による圧力変化の形態は、定常流れの流量に応じて、付与する圧力の値を正もしくは負に選択するように構成されている。即ち、所定の流量(例えば0.05m3/h)より流量が小さい場合は、流量が増加する方向に圧力変化を正とし、所定の流量(例えば0.05m3/h)より、流量が大きい場合は、流量が減少する方向に圧力変化を負としている。 The form of the pressure change by the pressure change applying means m1 is configured to select the value of the applied pressure as positive or negative according to the flow rate of the steady flow. That is, when the flow rate is smaller than a predetermined flow rate (for example, 0.05 m 3 / h), the pressure change is positive in the direction of increasing the flow rate, and the flow rate is larger than the predetermined flow rate (for example, 0.05 m 3 / h). In this case, the pressure change is negative in the direction in which the flow rate decreases.
さらに、第1の圧力変化の付与で、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があるか否から判断が困難な場合には、圧力変化の付与を、その変化量を違えて複数回行うように構成されている。即ち、図9で示すように、第1の圧力変化後の圧力をP1として、第2の圧力変化後の圧力をP2としている。ここで、P1とP2との関係は、後者が、前者の二倍程度(例えば1.75〜2.25倍)であることが好ましい。 Furthermore, when it is difficult to determine whether there is a part where control for reducing the pressure change is not incorporated in the downstream of the pipeline due to the application of the first pressure change, the application of the pressure change is changed to the amount of change. It is configured to perform multiple times by mistake. That is, as shown in FIG. 9, the pressure after the first pressure change is P1, and the pressure after the second pressure change is P2. Here, as for the relationship between P1 and P2, the latter is preferably about twice (for example, 1.75 to 2.25 times) the former.
前記過渡応答検出手段m2は、圧力変化付与手段m1が働いて圧力変化の付与及び除去に伴って定常流れに生じる流量変化の過渡応答を検出するものであり、図4を例に採って説明すると、一点鎖線で示される圧力の付与及び除去に対して、これら圧力変化に対応する実線で示される流量の変化を、検出するものである。この過渡応答検出手段m2による検出範囲は、流量に変化が起こっている過渡応答領域T1の流量Q1と、過渡応答を経て到達する流量(即ち、流量が圧力変化前の流量に戻る安定流量領域T2の流量Q2)を含み、付与と除去との両変化時を含む。 The transient response detecting means m2 detects the transient response of the flow rate change that occurs in the steady flow as the pressure change applying means m1 works to apply and remove the pressure change, and will be described by taking FIG. 4 as an example. The change in the flow rate indicated by the solid line corresponding to the pressure change is detected with respect to the application and removal of the pressure indicated by the alternate long and short dash line. The detection range by the transient response detecting means m2 includes the flow rate Q1 in the transient response region T1 in which the flow rate has changed, and the flow rate reached through the transient response (that is, the stable flow rate region T2 in which the flow rate returns to the flow rate before the pressure change). Flow rate Q2), and includes both changes in application and removal.
前記使用機器判別手段m3は、過渡応答検出手段m2の検出結果より、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器10に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれているか否かを判別する。具体的には、以下の判断を夫々行う。
Based on the detection result of the transient response detecting means m2, the used equipment determining means m3 determines whether or not the control means for reducing the pressure change is incorporated in the single or plural
先ず、第1の圧力変化の付与に係る使用機器判別は、以下の1〜4のいずれかで行う。
1 圧力変化の付与に伴って定常流れに生じる流量変化に関して、圧力変化後の流量の圧力変化前の流量に対する比率が、圧力変化後の圧力と圧力変化前の圧力に対する比率の平方根に等しくなる場合(図7参照)に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があると判断する。
この場合、無制御状態が明確に判断できるため、第2の圧力変化を付与する必要はない。
First, the used device discrimination relating to the application of the first pressure change is performed by any one of the following 1-4.
When the ratio of the flow rate after the pressure change to the flow rate before the pressure change is equal to the square root of the ratio of the pressure after the pressure change and the pressure before the pressure change with respect to the flow rate change that occurs in the steady flow with the application of the pressure change (See FIG. 7), it is determined that there is a place where the control means for reducing the pressure change is not incorporated in one or a plurality of fluid use devices installed downstream of the pipeline.
In this case, since the uncontrolled state can be clearly determined, it is not necessary to apply the second pressure change.
2 圧力変化の付与に伴って定常流れに生じる流量変化に関して、流量変化が付与された圧力変化を完全に減殺する流量変化を含む場合に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器10に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていると判断する。さらに簡便には、圧力変化の付与を行った後、圧力変化の付与の前後における流量変化がほぼ完全に減殺された(流量が付与前の流量に戻った)と判断できる安定流量領域が現れた場合(図4及び図6参照)に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていると判断する。この場合、組込まれていない箇所はないと判断できる。従って、制御状態が明確に判断できるため、第2の圧力変化を付与する必要はない。
2 With regard to the flow rate change that occurs in a steady flow with the application of a pressure change, when the flow rate change includes a flow rate change that completely attenuates the applied pressure change, one or more fluid use devices installed downstream of the
3 圧力変化の付与に伴って定常流れに生じる流量変化に関して、流量変化が付与された圧力変化を減殺する流量変化を含み、且つ、前記流量変化量が、予め前記圧力変化の量に対して設定されているオフセット量の所定範囲(例えば1.3倍)より大きい場合(図5及び図8参照)に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器10に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があると判断する。この場合も、無制御状態が明確に判断できるため、第2の圧力変化を付与する必要はない。
3 With regard to the flow rate change that occurs in the steady flow with the application of the pressure change, the flow rate change includes a flow rate change that attenuates the pressure change to which the flow rate change is applied, and the flow rate change amount is set in advance with respect to the pressure change amount. Control that reduces pressure change to one or a plurality of
4 圧力変化の付与に伴って定常流れに生じる流量変化に関して、流量変化が付与された圧力変化を減殺する流量変化を含み、且つ、前記流量変化量が、予め前記圧力変化の量に対して設定されているオフセット量の所定範囲内(例えば0.7倍〜1.3倍の範囲内)の場合に、管路下流に設置された単数もしくは複数の流体使用機器10に圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があるか否かの判断を行えないとする。この場合が、本願において、判断が困難な場合の一例に相当し、これまで説明した判断手法1〜3において判断を明確に行えない場合も判断が明確でない場合に含む。第2の圧力変化を付与する必要が生じる。従って、本願では、基本的にオフセットとの関係で上記のように、判断が困難な場合が発生した場合に、第2の圧力変化の付与を行う。
そして、このように第1と第2の圧力変化との複数の圧力変化を実行した場合に、圧力変化後の各流量が、複数の圧力変化に対応して増減する場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断する。
具体的には、圧力変化付与手段m1が、圧力変化の付与を、変化量を違えて複数回(少なくとも第1回及び第2回)行い、複数回実行される圧力変化後の流量について、前記定常流れの流量からの変化量の比率が、圧力変化後の各圧力の平方根の比率に等しくなる場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断する。
4 With regard to the flow rate change that occurs in the steady flow with the application of the pressure change, the flow rate change includes a flow rate change that attenuates the pressure change to which the flow rate change is applied, and the flow rate change amount is set in advance with respect to the pressure change amount. Control to reduce pressure change to one or a plurality of
Then, when a plurality of pressure changes of the first and second pressure changes are executed in this way, each flow rate after the pressure change increases or decreases corresponding to the plurality of pressure changes. It is determined that there is a part that does not incorporate control to reduce the pressure change.
Specifically, the pressure change applying unit m1 applies the pressure change a plurality of times (at least the first time and the second time) with different amounts of change, and the flow after the pressure change is executed a plurality of times. When the ratio of the amount of change from the flow rate of the steady flow is equal to the ratio of the square root of each pressure after the pressure change, it is determined that there is a part that does not incorporate control for reducing the pressure change downstream of the pipe.
前記漏洩可能性情報出力手段m4は、使用機器判別手段m3により、管路下流に、圧力変化を減殺する制御手段が組込まれていない箇所があると判断した場合に、流体の漏洩の可能性があるとの漏洩可能性情報を生成する。この漏洩可能性情報が生成されると、この情報は入出力部1aeに送られる。 If the leakage possibility information output means m4 determines that there is a part where the control means for reducing the pressure change is not incorporated in the downstream of the pipe line by the use device determination means m3, there is a possibility of fluid leakage. Information on the possibility of leakage is generated. When this leakage possibility information is generated, this information is sent to the input / output unit 1ae.
前記入出力部1aeでは、漏洩監視部1adから漏洩可能性情報を受取った情況で、制限時間監視部1acからの各発生流量に対する制限時間の経過を待つ。そして、漏洩可能性情報の受取りを条件として、前記した遮断情報が送られてくると少なくとも一つの発生流量について制限時間の経過が確認された状態で、遮断指令を出力する。 The input / output unit 1ae waits for the elapse of the time limit for each generated flow rate from the time limit monitoring unit 1ac in a situation where the leakage possibility information is received from the leak monitoring unit 1ad. Then, on receipt of leakage possibility information, when the above-described cutoff information is sent, a cutoff command is output in a state in which the time limit has been confirmed for at least one generated flow rate.
以上が、記憶・演算・制御部1aの構成の説明である。
以下、本願に係る流体の漏洩検知方法について図面を参照しながら、説明する。
流量計2を通過する流体の流量が数秒〜数分の時間の間で変化しない場合、その流れが機器の定常使用状態に起因するものなのか漏洩に起因するものかの判別は、流量を見ているだけでは不可能である。そこで、本願に係る流体の漏洩検知方法では、先に説明した記憶・演算・制御部1aからの指令に従って、調節弁3の開度を調節することで、流体の圧力損失(圧損)を軽減して下流の圧力を上昇させ、その後増加して圧力を降下させる。このようにすると、制御された機器とそうでない機器との間で、過渡応答及びその後の定常流量に相違が見られるようになる。
The above is the description of the configuration of the storage / calculation / control unit 1a.
Hereinafter, a fluid leakage detection method according to the present application will be described with reference to the drawings.
If the flow rate of the fluid passing through the
即ち、図4で示すように、流体の圧力を増加させると、器具ガバナ等が内蔵されて流量制御された機器が下流で使用されている場合には、この圧力変化を器具ガバナで制御吸収できる範囲としておくと、流量に過渡的に増加する変化が見られた後、減少して元の流量に戻り、その後、流体の圧力を減じると逆の応答が見られることになる。即ち、この様な圧力変化の付与と除去との間に、圧力変化の付与の前後における流量変化がほぼ完全に減殺された(流量が付与前の流量に戻った)と判断できる安定流量領域が現れる。もっとも、ガバナ等の比較的簡単な制御では、図5に示すように、流量が完全には元の状態に戻らずオフセット値(図5にoffsetと記載)が残ることがあるが、引き続いて圧力を除去したときには、オフセットの残った状態から始めて、逆の値のオフセット値の残る状態に至るため、圧力増減のオフセット値が同じ場合には、最終的に元の流量に戻ることになる。この場合オフセット値が異なる場合でも、その違いは大きくないことが一般的である。 That is, as shown in FIG. 4, when the pressure of the fluid is increased, when a device with a built-in device governor or the like and whose flow rate is controlled is used downstream, this pressure change can be controlled and absorbed by the device governor. If it is set as the range, a transiently increasing change in the flow rate is observed, then the flow rate is decreased and returned to the original flow rate. Then, when the fluid pressure is decreased, the opposite response is observed. That is, between the application and removal of such a pressure change, there is a stable flow rate region where it can be determined that the flow rate change before and after the application of the pressure change has been almost completely diminished (the flow rate has returned to the flow rate before the application). appear. However, in a relatively simple control such as governor, as shown in FIG. 5, the flow rate does not completely return to the original state, and an offset value (denoted as offset in FIG. 5) may remain. When is removed, the offset value starts from a state where the offset remains, and the state where the opposite offset value remains is reached. When the pressure increase / decrease offset values are the same, the flow returns to the original flow rate. In this case, even when the offset values are different, the difference is generally not large.
下流に設置された機器において、PID制御等の高精度の制御の行われている場合には、特にI(積分)動作によってオフセット値は残らず、D(微分)であれば図6に示すようなオーバシュートを伴う過渡特性が得られる。 In the case where high-precision control such as PID control is performed in a device installed downstream, an offset value does not remain particularly by I (integration) operation, and if it is D (differential), as shown in FIG. Transient characteristics with an overshoot can be obtained.
一方、漏洩や下流側の機器に制御手段が備わってない場合には、図7に示すように、過渡的な遅れの後、圧力の変化量の平方根に等しい流量の増減が見られることになる。流量計2より下流側の流れが無制御となっている場合の流量変化を図7では無制御流量qn(この無制御流量の記載形式は図8及び図9で同じ)として記載している。従って、流体の圧力にステップ状の変化を与え、その過渡応答特性(その後の定常流量を含む)を計測すれば、流体の流量が制御されているものか否かを判別することができる。
On the other hand, when there is no control means in the leakage or downstream equipment, as shown in FIG. 7, after the transient delay, an increase or decrease in the flow rate equal to the square root of the pressure change amount is observed. . The flow rate change when the flow downstream from the
流体使用機器10の運転中に漏洩が起きると、上流で計測している流量は両者の流量の合算されたものとなる。今、機器がガバナで制御されているものと仮定し、それに漏洩が重なっている場合に、流体の圧力を増減させると図8に示すような流量の過渡応答が見られることになる。即ち、機器で使用されている分の流量は、その増減が打ち消されるように制御されるものの、漏洩による増量分が残って、図に示す「無制御流量qn」分の差異が生じる。この差異が小さい場合、図5に示したオフセット値と区別できないと漏洩が検知できないことになり漏洩検知方法としての価値が減少する。従って、このオフセットに関しては、予め判明しているガス機器における一般的なオフセット量との比較で、区別する。
If leakage occurs during operation of the
さらに、今一つの対策として、図9に示すように、第1の圧力変化、第2の圧力変化を含めて圧力を複数回に変化させて、それぞれの圧力での定常流量値(流れが安定化し定常となっている状態での流量)の元の流量(圧力変化前の定常流れの流量)からの変化量(qn1,qn2)が、圧力P1,P2の比率の平方根に等しくなる(qn2/qn1=√(P2/P1))かどうかを調べる。制御の掛かっている機器では、圧力が複数の値に変化しても、流量はいずれの場合も、元の値に復元するが、漏洩量は、圧力変化量の平方根に比例して増加するからである。
従って、制御されている機器の正常な使用に漏洩あるいは無制御機器の使用が重畳している場合にも、両者を判別することが可能である。
Furthermore, as another countermeasure, as shown in FIG. 9, the pressure is changed a plurality of times including the first pressure change and the second pressure change, and the steady flow rate value at each pressure (the flow is stabilized). The amount of change (qn1, qn2) from the original flow rate (flow rate of the steady flow before the pressure change) of the steady state is equal to the square root of the ratio of the pressures P1, P2 (qn2 / qn1). = √ (P2 / P1)). In a controlled device, even if the pressure changes to multiple values, the flow rate will be restored to the original value in any case, but the leakage will increase in proportion to the square root of the pressure change. It is.
Accordingly, even when leakage or use of uncontrolled equipment is superimposed on normal use of controlled equipment, it is possible to discriminate both.
現在、家庭用ガス機器では、無制御機器はコンロ等に残っているものの、最近のものには、器具ガバナの内蔵されたものも出始めており、一方で、買換え周期の短い機器であるため、比較的短期に無制御コンロの無くなる状況が実現するものと期待できる。従って、これらの機器が本漏洩検知方法の制限となる状況はいずれ解消するものと考えられる。さらに、このようなコンロに関しては、消し忘れ防止タイマーを設けることが必須となり、コンロが所定時間以上継続的に作動している場合は、強制的に動作を停止する構造とされるため、このような心配も今後は無くなる。 Currently, in household gas appliances, uncontrolled appliances remain on the stove, but recently, those with built-in appliance governors are beginning to appear, but on the other hand, they are devices with a short replacement cycle. Therefore, it can be expected that a situation where there is no uncontrolled stove will be realized in a relatively short period of time. Therefore, it is considered that the situation in which these devices are the limitations of this leakage detection method will eventually be solved. Furthermore, for such a stove, it is essential to provide a timer for forgetting to turn off, and when the stove is continuously operated for a predetermined time or more, it is configured to forcibly stop the operation. The worry will disappear in the future.
一方で、コンロのような無制御機器が混在している現況では、従来のマイコンメーターのロジックを併用することが可能である。
従って、本発明の漏洩検知方法と併用すべきロジックは以下の通りである。
1.メーター定格流量以上の大流量が生じた場合は、配管の折損、接続外れ等の大流量漏洩が考えられるため、即時に漏洩とみなす。
2.メーター定格流量内で流量変動のあったときは、機器の使用とみなす。
3.変動の無い流量が継続した場合には、漏洩の可能性があるため、爆発限界濃度に至るまでの時間で、予め流量に関連して設定された制限時間が経過した段階で、漏洩とみなす。
コンロ等の無制御器が、煮物料理等で長時間一定流量にて使用された場合には、第3のロジックを援用して漏洩とみなすことになる。これにより、従来のマイコンメーターより不安全になることはない。
一方、制御された機器であるストーブ等の長時間使用においては、従来のマイコンメーターでは第3のロジックにて、使用中にもかかわらず漏洩とされる誤動作を無くすことが可能になる。更に、マイコンメーターにおいては、漏洩があっても使用か漏洩かを判別できず、結局第3のロジックにて時間制限されるまで、漏洩が継続することになるが、本漏洩検知方法では、(新築物件等で無制御機器の設置の無い状況が予めわかっている場合には)制御機器の判別は、短時間(数秒〜数十秒)で行うことができるため、漏洩が継続することが無くなり、安全性が向上する。
なお、本発明においてこれまで説明してきた各式は、厳密にはガス供給路におけるガス機器直前箇所でのガス流量とガス圧力とについて成立する式である。したがって、ガス機器との距離が大きくてガス機器までのガス供給路における圧力損失が大きい箇所でのガス流量とガス圧力とについては、前述の各式による演算において誤差が生じるが、一般のガス供給設備では実用上、ガスメータとガス機器との距離が短いため、その誤差は特に問題とならない程度のものであり、これまで説明してきた手法を採用できる。
On the other hand, in the current situation where non-control devices such as a stove are mixed, it is possible to use the logic of a conventional microcomputer meter together.
Therefore, the logic to be used in combination with the leakage detection method of the present invention is as follows.
1. If a large flow rate exceeding the meter's rated flow rate occurs, it may be considered immediately because there is a possibility of a large flow rate leak such as broken pipes or disconnection.
2. When the flow rate fluctuates within the meter rated flow, it is considered that the device is used.
3. If the flow rate without fluctuation continues, there is a possibility of leakage, so it is considered as leakage at the stage where the limit time set in advance in relation to the flow rate has elapsed until reaching the explosion limit concentration.
When a non-control device such as a stove is used at a constant flow rate for a long time in a simmered dish or the like, it is regarded as a leak by using the third logic. As a result, it is not more unsafe than the conventional microcomputer meter.
On the other hand, in a long-time use of a stove or the like which is a controlled device, the conventional microcomputer meter can eliminate a malfunction that is leaked in spite of being used by the third logic. Furthermore, in the microcomputer meter, even if there is a leak, it cannot be determined whether it is used or leaked, and eventually the leak continues until the time is limited by the third logic. In this leak detection method, Since it is possible to determine the control device in a short time (several seconds to several tens of seconds) when there is no installation of uncontrolled devices in newly constructed properties, etc., leakage will not continue. , Improve safety.
In addition, each formula demonstrated so far in this invention is a formula formed about the gas flow rate and gas pressure in the location immediately before the gas equipment in a gas supply path. Therefore, for the gas flow rate and gas pressure at a location where the distance to the gas device is large and the pressure loss in the gas supply path to the gas device is large, an error occurs in the calculation according to the above formulas. In practice, the distance between the gas meter and the gas equipment is practically short, so the error is not particularly problematic, and the methods described so far can be employed.
〔別実施形態〕
(1) 上記の実施の形態にあっては、漏洩検知機能付き流量計として、単一の調整弁3を備えて、この調整弁3の開度調整により圧力変化を付与する例を示したが、図14に示すように、流量計より下流側に複数の流体使用機器(コンロ、小型湯沸器、湯沸器)が設備されており、それら流体使用機器の流体消費量が比較的広い流量範囲に渡る場合は、これら流体使用機器の運転時において管路を流れる流体流量が比較的大きな範囲で分布する場合がある。
このような分布がある場合、本願の漏洩検知方法を実行するのに、圧力変化を単一の機器で付与することは、適正でない。即ち、単一の機器では、的確に圧力変化を付与出来ない場合がある。そこで、このような場合には、図14に示すように、異なった流量範囲に対応する複数の調節弁3a,3b,3cを備え、定常流れの流量に応じて、付与及び除去する複数の圧力の変化機器を使い分けることが好ましい。この図において、2は超音波流量計を示している。
(2) 上記の実施の形態にあっては、図4〜図9に示すように、圧力変化として、主に圧力が増加することとなる正側の圧力変化を付与し、その後、圧力が減少する方向にその圧力変化を除去する例を示したが、圧力変化としては、先ず、圧力が減少することとなる負側の圧力変化を付与し、その後、その圧力変化を除去する(圧力が増加する)こととしてもよい。
圧力変化を正側に付与し、その後除去する場合は、火炎の立ち消え等を避ける意味から、流量が所定の流量より少ない場合に好適に適用でき、圧力変化を負側に付与し、その後除去する場合は、過大な漏洩等を避ける意味から、流量が所定の流量より多い場合に好適に適用できる。
以上、都市ガス及びガスメーター(マイコンメーター)を例に述べたが、LPGにおいても、全く同様に適用できるものである。燃料ガス輸送配管、重油、灯油等の貯油タンク等と燃焼機器とを結ぶ送油配管においても適用が可能である。さらに、水等の配管にも応用できるものであり、適用範囲が都市ガスに限定されるものではない。
[Another embodiment]
(1) In the above embodiment, an example in which a single regulating valve 3 is provided as a flow meter with a leakage detection function and a pressure change is applied by adjusting the opening of the regulating valve 3 has been shown. As shown in FIG. 14, a plurality of fluid use devices (a stove, a small water heater, and a water heater) are installed on the downstream side of the flow meter, and the fluid consumption of these fluid use devices is relatively wide. When the range is exceeded, there is a case where the flow rate of the fluid flowing through the pipe line is distributed in a relatively large range during the operation of these fluid using devices.
When there is such a distribution, it is not appropriate to apply a pressure change with a single device to execute the leak detection method of the present application. That is, a single device may not be able to accurately apply a pressure change. Therefore, in such a case, as shown in FIG. 14, a plurality of
(2) In the above embodiment, as shown in FIGS. 4 to 9, as the pressure change, the positive pressure change that mainly increases the pressure is applied, and then the pressure decreases. In this example, the pressure change is removed in the direction of the pressure. As the pressure change, first, a negative pressure change that decreases the pressure is applied, and then the pressure change is removed (the pressure increases). It is also possible to do that.
When applying a pressure change to the positive side and then removing it, it can be suitably applied when the flow rate is less than the predetermined flow rate, in order to avoid extinguishing the flame, etc., and applying the pressure change to the negative side and then removing it In this case, it can be suitably applied when the flow rate is higher than a predetermined flow rate in order to avoid excessive leakage.
The city gas and gas meter (microcomputer meter) have been described above as examples, but the present invention can be applied to LPG in the same manner. The present invention can also be applied to fuel gas transport pipes, oil supply pipes connecting oil storage tanks such as heavy oil and kerosene and combustion equipment. Furthermore, it can be applied to piping such as water, and the application range is not limited to city gas.
下流側で漏洩が発生している可能性が高い場合に、的確に流体の漏洩の可能性を検知できる流体の漏洩検知方法を得ることができた。 In the case where there is a high possibility that leakage has occurred on the downstream side, a fluid leakage detection method capable of accurately detecting the possibility of fluid leakage could be obtained.
1 …漏洩検知機構付き流量計
2 …流量計
3 …調節弁(圧力の変化機器)
4 …遮断弁
5 …圧力計
10 …燃焼装置(流体使用機器)
11 …燃焼器
12 …整圧弁(器具ガバナ:制御手段)
13 …器具栓
14 …手動調節弁
15 …制御弁(制御手段)
16 …遮断弁(電磁弁)
1 ... Flow meter with
4 ... Shut-off
11 ...
13 ...
16 ... Shut-off valve (solenoid valve)
Claims (6)
第1の圧力変化の付与では、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があるか否かの判断が明確でない場合に、前記定常流れの圧力からの圧力変化量について、前記第1の圧力変化の圧力変化量とは異なる圧力変化量で第2の圧力変化を付与し、
前記両圧力変化後の各流量が各圧力変化の増減に対応して増減する場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断し、流体の漏洩の可能性を出力する流体の漏洩検知方法。 Control that reduces the pressure change is incorporated into one or more fluid equipment installed downstream of the pipe by applying a pressure change to the steady flow of the fluid flowing through the pipe and examining the transient response of the resulting flow change. Is a fluid leakage detection method that outputs the possibility of fluid leakage when it is determined that there is a part that is not incorporated,
In the application of the first pressure change, when it is not clear whether there is a place where control for reducing the pressure change is not incorporated downstream of the pipeline, the pressure change amount from the steady flow pressure is as follows. Applying a second pressure change with a pressure change amount different from the pressure change amount of the first pressure change;
If the flow after each pressure change increases or decreases in response to the increase or decrease of each pressure change, it is judged that there is a part that does not incorporate the control to reduce the pressure change downstream of the pipeline, and fluid can leak. A fluid leakage detection method that outputs the characteristics.
第1の圧力変化後の流量及び第2の圧力変化後の流量について、前記定常流れの流量からの変化量の比率が、圧力変化後の各圧力の平方根の比率に等しくなる場合に、管路下流に圧力変化を減殺する制御が組込まれていない箇所があると判断する請求項1記載の流体の漏洩検知方法。 When applying the first pressure change and the second pressure change,
When the flow rate after the first pressure change and the flow rate after the second pressure change are equal to the ratio of the square root of each pressure after the pressure change, the pipe line The fluid leakage detection method according to claim 1, wherein it is determined that there is a part where control for reducing the pressure change is not incorporated downstream.
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