(57)【要約】【課題】耐圧膨張測定試験毎の試験データを、高い精度で信頼性の高いデータ履歴として測定記録することができ、また、耐圧容器に圧入される高圧水の圧力を電子管理と目視管理とのダブルチェックにより高い精度で維持監視し得る水槽式耐圧膨張測定方法を提供する。【解決手段】ボンベＢの水槽式耐圧膨張測定試験を行なうに際して、ボンベＢの内圧を零点設定に整え、その後、高圧水をボンベＢ内に圧入してボンベＢの内圧が零点設定から測定最高圧力（Ｍｐａ）の１５％に達する初期圧力まで加圧し、この時に生じるボンベＢの膨張量（ｃｃ）を計測し、この膨張量と前記初期圧力との交点Ａを通る測定基準直線を、測定最高圧力とこの時の膨張量との交点Ｂに向けて描き、次にボンベＢの内圧が測定最高圧力の９０％まで加圧されるにつれて描かれる測定実測加圧線が、前記交点Ａから測定基準直線に略沿って描かれるか否かを計測することで、価値のあるデータ履歴のみを蓄積する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が満水される開閉密閉式の水槽内に搬入された高圧容器の耐圧膨張測定試験を行なう際、該高圧容器の内圧を水位差測定装置により零点設定に整え、その後、加圧装置により高圧容器内に高圧水を圧入して該高圧容器の内圧が前記零点設定から測定最高圧力の１０〜４０％の初期圧力に達するまで高圧容器を加圧すると共にこの時に生じる高圧容器の膨張量を計測し、この膨張量と前記初期圧力との関係から算出される交点Ａを通る測定基準直線を、前記零点設定から高圧容器の測定最高圧力とこの時に生じる膨張量との関係から算出される交点Ｂに向けて描き、その後の高圧水の圧入再開により高圧容器の内圧が前記初期圧力から測定最高圧力の９０％又は同測定最高圧力に達するまで加圧されるにつれて前記Ａ点から描かれる測定実測加圧線が、前記測定基準直線に略沿って描かれるか否かを検出することによって、高圧容器の耐圧膨張測定試験が行なわれるようにした高圧容器の水槽式耐圧膨張測定方法。
【請求項２】
請求項１記載の高圧容器を測定最高圧力まで加圧した後において、この測定最高圧力から高圧容器の内圧を零点設定に向けて戻す除圧を開始し、この除圧につれて測定最高圧力から交点Ａ又は零点設定に向けて描かれる測定実測除圧線が、測定基準直線に略沿って描かれるか否かを検出することによって、耐圧膨張測定装置の診断が行なわれるようにした高圧容器の水槽式耐圧膨張測定方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の高圧容器に高圧水を圧入する加圧装置の加圧ポンプから高圧容器の口金に接続される吊持管に亘り設けられる圧送管の途上に圧力監視装置を備え、
該圧力監視装置は、前記圧送管から分岐されて実測圧力計を介して二又並列状に備えられる基準ロードセル及び実測ロードセルと、圧送管から分岐されて手動開閉弁を介して備えられる基準圧力計とを有し、前記両ロードセルからの電圧差による電子管理と、基準圧力計と実測圧力計との目視による照合管理によって、高圧水の圧力が監視されるようにした高圧容器の水槽式耐圧膨張測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧容器の水槽式耐圧膨張測定方法に係り、詳しくは検査すべき高圧容器を水が満水される開閉密閉式の水槽内に吊持状に搬入させた後、高圧容器内に加圧装置から高圧水を圧入して該高圧容器内を規定圧力値まで加圧し、この時に生じる高圧容器の膨張量によって水槽から排出される水の量を、該水槽に連通されて設けられる水位差測定装置のビュレットにおける水位を検出することによって、高圧容器の耐圧膨張測定試験を行なう水槽式耐圧膨張測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭用のＬＰガスボンベ、そして航空機等に搭載される酸素や、ハイブリットカー等の燃料電池自動車等に搭載される水素ガスボンベ、或いは医療用ヘリュウム等のガスボンベとして幅広く活用される高圧容器は、加圧状態における安全性を検査するために、製造時やガス充填時等の所定の期間が経過する毎に耐圧膨張測定試験を行なうことが義務づけられている。
この耐圧膨張測定試験は次式（１）によって求まる恒久増加率によって判定され、この恒久増加率が法律によって規定される一定値以下であれば合格となる。これは、恒久増加率の小さい容器ほどその復元力が大きく、耐圧性に優れているからである。
恒久増加率（％）＝｛恒久増加量（△ｖ）÷全増加量（△Ｖ）｝×１００…（１）
【０００３】
ここで全増加量（△Ｖ）は、加圧前の高圧容器の容量をＶ１、加圧後の容量をＶ２とすると、Ｖ１−Ｖ２で表わされる高圧容器の膨張による容量増加分であり、恒久増加量（△ｖ）は、高圧容器に対する加圧を解除したときの高圧容器の容量をＶ３としたときに、Ｖ３−Ｖ１で表わされ、高圧容器の復元が不完全なことによる容量増加分である。
【０００４】
斯かる全増加量（△Ｖ）並びに恒久増加量（△ｖ）を測定する耐圧膨張測定試験としては水槽式と非水槽式とが知られており、このうちの水槽式耐圧膨張測定試験については、本出願人が先に提案している。
この水槽式耐圧膨張測定試験は、検査すべき高圧容器を、水が満水される密閉式の水槽に吊持搬入し、該高圧容器内に高圧水を圧入して法律で定められている所定の測定圧力（Ｍｐａ）まで加圧し、このときに生じる高圧容器の膨張量（ｃｃ）に比例して水槽から排出（溢水）される水の量を、水槽に連通して設けられている水位差測定装置のビュレット内における水位を検出によって測定するものである（特許文献１及び特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】
実公平２−２２６６９号公報
【０００６】
【特許文献２】
特許第２８０４８９３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、高圧容器はスチールやアルミ等の金属材料から１０ｋｇ，３０ｋｇ，５０ｋｇ等のように、ガスの種類や各用途に対応できるように設計上配慮されて各種サイズに製造されているが、流通段階での不手際による粗暴な取り扱いや、高い熱に曝される等の流通や現場における設置環境に大きな影響を受ける。
また、製造時における溶接不良等により欠陥容器として指摘されるようなこともあることから、ＬＰガスボンベ等に用いられる高圧容器は製造時や所定の期間が経過する毎に耐圧膨張測定試験を行なうことが法律により義務づけられている。
【０００８】
この様に、高圧容器の加圧状態における安全性を検査するために、耐圧膨張測定試験が行なわれるものであるが、この試験時におけるデータ蓄積が、高圧容器の安全性を確保するために重要である。
例えば、蓄積された試験データ履歴をたどることによって、災害防止を理論的に実証する唯一の価値を示すものである。また、事故の原因や関連する製造ロッドでの波及範囲の関係、更に未然防止を含めた災害拡大防止等に役立つものであるが、蓄積される試験データが正確でなければ全く無意味な価値のないデータ履歴になってしまうものである。
【０００９】
また、耐圧膨張測定試験では高圧容器の内圧が、法律で定められている規定の圧力（Ｍｐａ）に達するまで加圧する際の高圧水の圧力に不安定性をなくすことが、高い精度で信頼性の高い試験データを蓄積する上で重要である。
つまり、高圧水の圧力が不安定で、その圧力の変動割合が大きいと、測定誤差が生じやすく信頼性の高い測定試験を行なうことが困難であると言う難点がある。しかも、圧力による測定誤差が生じると、蓄積された試験データが全く無意味な価値のないデータ履歴になってしまうものである。
【００１０】
また、この種の水槽式耐圧膨張測定試験においては検査すべく耐圧容器を水槽に搬入させた後に、該水槽を密閉する蓋体のシール部等に、シール部材の磨耗やゴミ等の介在によるシール不良が発生することがある。
このシール不良に気づかずに、測定試験を実行し続けると、高圧容器の膨張量に比例して水槽から排水される水の量にバラツキが生じて高圧容器の膨張量を正確に検出することができなくなる。これはシール不良による水槽からの水漏れが原因である。
【００１１】
本発明はこの様な従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、製造後や定期的に行われる耐圧膨張測定試験毎の試験データを、高い精度で信頼性の高いデータ履歴として蓄積することができ、しかも、信頼性を有する耐圧膨張測定試験を無駄のないやり方で効率的に且つ迅速に行なうことができる高圧容器の水槽式耐圧膨張測定方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高圧容器を所定の測定最高圧力まで加圧した後の除圧時に、装置に異常が生じていないか否かを自己診断することができるようにし、より高い精度で信頼性の高い耐圧膨張測定試験を行なうことができる高圧容器の水槽式耐圧膨張測定方法を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、高圧容器に圧入する高圧水の圧力の不安定性をなくして、測定誤差を最小限に抑えて高い精度に維持管理することができる高圧容器の水槽式耐圧膨張測定方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を達成するための手段】
課題を達成するために本発明は、請求項１では、水が満水される開閉密閉式の水槽内に吊持状に搬入された高圧容器の耐圧膨張測定試験を行なうに際、該高圧容器の内圧を水位差測定装置により零点設定に整え、その後、加圧装置により高圧容器に高圧水を圧入して該高圧容器の内圧が測定最高圧力の１０〜４０％に達する初期圧力まで高圧容器を加圧し、この時に生じる高圧容器の膨張量と前記初期圧力とから算出される交点Ａを通る測定基準直線を、前記零点設定から高圧容器の内圧が測定最高圧力に達した時に生じる膨張量とから算出される交点Ｂに向けて描き、次に高圧容器の内圧が測定最高圧力の９０％又は同測定最高圧力に達するまで加圧されるにつれて描かれる測定実測加圧線が、前記交点Ａから測定基準直線に略沿って描かれるか否かを検出することによって、高圧容器の耐圧膨張測定試験が行なわれるようにしたことを特徴とする。
上記測定基準直線が描かれると同時に、上下の許容範囲を設定して描くことが好適なものとなる。この時の許容範囲は上下１０％前後に設定することが好ましい。
【００１３】
また、本発明は上記高圧容器を測定最高圧力まで加圧し、この圧力を所定の時間保持した後において、この測定最高圧力から高圧容器の内圧を零点設定に向けて戻す容器内の除圧を開始し、この除圧につれて測定最高圧力から交点Ａ又は零点設定に向けて描かれる測定実測除圧線が、測定基準直線に略沿って描かれるか否かを検出（比較）する逆チェック機能を加えて、耐圧膨張測定装置の診断が行なわれるようにすることが好適なものである（請求項２）。
【００１４】
更に、本発明は上記高圧容器に高圧水を圧入する加圧装置の加圧ポンプから高圧容器の口金に接続される吊持管に亘り設けられる圧送管の途上に圧力監視装置を備え、圧力監視装置は、前記圧送管から分岐されて実測圧力計を介して並列的に備えられる基準ロードセル及び実測ロードセルと、圧送管から分岐されて手動開閉弁を介して備えられる基準圧力計を備えて、前記両ロードセルから発せられる電圧差による電子管理と実測圧力計と基準圧力計との目視による照合管理によって、高圧水の圧力をダブルチェックで監視するようにすることが好適なものである（請求項３）。
【００１５】
【作用】
上記した構成の請求項１によれば、耐圧容器の水槽式耐圧膨張測定試験を行なうに際して、水槽内に搬入されて零点設定に整えられた耐圧容器の内圧を、該零点設定から測定最高圧力の１０〜４０％の範囲に達する初期圧力まで加圧し、この時に生じる高圧容器の膨張量と前記初期圧力とから算出される交点Ａを通る測定基準直線を、前記内圧が測定最高圧力に達したときに生じる膨張量とから算出される交点Ｂに向けて描き、次に測定最高圧力の９０％又は同測定最高圧力に達するまで耐圧容器の内圧が加圧されるにつれて描かれる測定実測加圧線が、前記交点Ａから測定基準直線に略沿って描かれるか否かを計測することによって、得られた試験データがデータ履歴として価値があるか否かを判断することができる。
また、耐圧容器が零点設定から初期圧力まで加圧された時に、水槽の水漏れ等の異常がないか否かを検出することで、異常の場合にはこの測定初期段階で測定を中止する等の初期トラブルとして早急に対処することができる。
【００１６】
また、請求項２によれば、高圧容器が規定の測定最高圧力まで加圧された後において、該測定最高圧力から高圧容器の内圧を零点設定に戻す除圧時に、測定最高圧力から交点Ａ又は零点設定に向けた測定実測除圧線を描いて、測定基準直線との比較により装置の自己診断、例えば、水槽に水漏れ等の異常が来たしていないか否か等の装置の自己診断を行なう逆チェックが可能である。それにより、水槽の水漏れ等による誤った測定を未然に防ぐことができる。
【００１７】
更に、請求項３によれば、高圧水が圧送される圧送管から分岐させて実測圧力計を介して備えた基準ロードセルと実測ロードセルによる測定試験中に継続的な電子管理により監視するようにしたことで、高圧水の圧力に変化が生じた場合等にはそれを瞬時に検出することができる。
また、目視による誤読や管理者が異なることによる個人差は発生せずに高い精度を有する耐圧容器の耐圧膨張測定試験が可能で、更には圧送管から分岐させて手動開閉弁を介して備えた基準圧力計と前述の実測圧力計とを照し合わせて確認する管理者による定期的な目視による照合管理により、高圧水の圧力を監視するができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の具体例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明水槽式耐圧膨張測定方法を実施する装置全体の一例を示すシステム概略図である。
水槽式耐圧膨張測定装置Ａは、周知のように、検査すべきスチール製又はアルミ製の高圧容器Ｂ（以後、ボンベと称する）が搬入されると共に水が満水される開閉密閉式の水槽１、この水槽１と給水管２で連通されていて、該水槽１内にボンベＢが吊持状に搬入された後に同槽１内に水を満水まで補給する補給タンク３、ボンベＢ内に高圧水を圧入する加圧装置４、高圧水の圧入により加圧されて膨張する高圧容器Ｂの膨張量を電気的に検出する水位差測定装置５を備え、ボンベＢが水槽１内に搬入されると共に同水槽１が密閉されて水で満水された後に、加圧装置４からボンベＢ内に高圧水を圧入して内圧を規定の測定圧力まで加圧し、この時に生じるボンベＢの膨張量によって水槽１から排出される水の量を、該水槽１に連通されて設けられる水位差測定装置５の後述するビュレット６内における水位を検出することによって、ボンベＢの耐圧膨張測定試験が行なわれるように構成されている。
【００１９】
加圧装置４は、加圧ポンプ７と、高圧容器Ｂの口金に抜き差し自在に接続される吊持管８へ至る圧送管９と、この圧送管９途上の加圧用電磁及び手動両弁１０，１１と、圧送管９から分岐して設けられる除圧用電磁及び手動両弁１２，１３と、圧送管９から分岐して設けられる圧力監視装置１４とを備えていて、水が満水される水槽１内に吊持状に搬入されたボンベＢ内に高圧水を圧入して、該ボンベＢの内圧を規定の測定圧力まで加圧するように構成されている。
【００２０】
水位差測定装置５は、水槽１と給水管２で連通しているビュレット６に、螺子状駆動軸に螺合している作動体１５が一体的に備えられていて、モータ１６の駆動力を受けて駆動軸１７が正逆回転するのに追従して昇降するようにしてあり、駆動軸１７には計算器１８と連絡しているパルス発振器１９が連結されている。
そして、ビュレット６の上端開口からステンレス製で先端（下端）が鋭角の棒状固定電極２０が途中部位まで降設されていて、この固定電極２０に対してビュレット６は昇降動自在にしてある。
【００２１】
また、ビュレット６の下端には導体２１が取り付けられ、且つ、上下伸縮動自在な連通管２２と及び電磁弁２３を介して水槽１と連通する通水管２４が連結されており、この通水管２４の途中部位には補給タンク３から伸びてきている補給水用電磁弁２５を備えた給水管２が連結されている。
また、前記通水管２４における連通管２２と電磁弁２３との間には排水用電磁弁２６を備えた排水管２７が接続されている。
【００２２】
図中２８は、前記固定電極２０と導体２１に接続されている検出回路であり、その具体例については図示を省略しているが、低周波発振器、抵抗器、入力増幅器、バンドバフフィルタ、整流回路、コンバレーターを備えていて、固定電極２０にビュレット６内液面が触れることで、低周波発振器−抵抗器−固定電極−水−導体−低周波発振器と閉回路が作られて電流が流れるように構成されている。
この電流は、低周波発振器により出力され、この電流により抵抗器には電位差が生じて入力増幅器に入力されるようになっている。この入力増幅器の出力はバンドバスフィルタにより低周波発振器から出力される周波数成分の信号だけが設定されるようになっている。
更に、バンドパスフィルタの出力は交流成分などの整流回路を通して直流成分に変換してコンバレーターに入力され、このコンバレーターは直流成分が一定レベルに達すると出力信号を発生して、パルス発振器１９に作動信号として出力するようにしてある。
【００２３】
パルス発振器１９は、検出回路２８からの出力信号によりボンベＢの内圧を零点設定に整える時から該内圧が測定最高圧力の１０〜４０％の範囲に達する初期圧力まで、そして加圧と除圧との繰り返しによるボンベＢの測定試験が許される９０％に達する実測圧力まで、更には１００％の測定最高圧力に達するまで、そしてこの測定最高圧力からボンベＢの内圧を０％の零点設定に向けて戻す除圧までのビュレット６の昇動中における駆動軸１７の回転数に比例して各パルス数を計算器１８に発振するようにしてある。
【００２４】
計算器１８は、各パルス数を液量に換算して、前述の１０〜４０％の初期圧力から９０％、そして１００％の実測最高圧力までボンベＢを加圧する時の液の増加量、即ち全増加量と、この１００％の実測最高加圧時から除圧時までの液の減少量を差し引いた恒久増加量とを算出して、後述するシーケンス回路２９にデータ信号として出力するようにしてある。
【００２５】
そして、本発明では水槽１内に吊下げ搬入されて内圧が零点設定に整えられたボンベＢに高圧水を圧入して耐圧膨張測定試験を実行する際に、図４の横軸を高圧水の圧力（Ｍｐａ）とし、縦軸をボンベＢの膨張量（ｃｃ）とする圧力と膨張との関係を示す対比グラフのように、圧力が０の零点設定から法律で定める規定の測定最高圧力に向けた測定基準直線を描く時の零点設定から交点Ａを求める際のボンベＢの初期圧力を、測定最高圧力の１０〜４０％にすることが好適なものとなる。
その理由は、交点Ａを求めるボンベＢの初期圧力が、１０％以下ではボンベＢの膨張量が僅かで、この膨張量に比例して水槽１から排水される水の量をビュレット６内における水位から正確に検出することができない。４０％を越えては初期圧力ではなく中期圧力なる。例えば、５０％の圧力までボンベＢを加圧したのであれば、７０％や、加圧と除圧との繰り返しよる測定が許される９０％まで加圧するも変わらないからである。
従って、本発明では測定最高圧力の１０〜４０％の初期圧力に達するまでボンベＢを加圧し、この時に生じるボンベＢの膨張量を計測することで、この膨張量と１０〜４０％の初期圧力（０．３１〜１．２５Ｍｐａ）との関係から交点Ａを算出してグラフ上に設定し、この交点Ａを通る測定基準直線が、零点設定（０Ｍｐａ）から規定の測定最高圧力（３．１Ｍｐａ）とこの時の膨張量により算出される交点Ｂに向けてグラフ上に自動的に描かれるようにしてある。好ましい初期圧力は１５％であり、この１５％の初期圧力（０．５Ｍｐａ）までボンベＢの内圧を加圧することで、ボンベＢの膨張量を正確に検出して交点Ａが確実に算出できる。
【００２６】
また、測定基準直線がグラフ上に描かれると同時に、その上下の許容範囲が設定されて交点Ａから交点Ｂの範囲でグラフ上に描かれるようにしてある。この時の許容範囲は上下１０％前後に設定することが好ましい。
【００２７】
そして、本発明では交点Ａが圧力と膨張量との関係から算出されて、この交点Ａを通る測定基準直線がグラフ上に描かれた後に、ボンベＢへの高圧水の圧入が再開して、交点Ａから交点Ｃの９０％の圧力（２．７Ｍｐａ）までボンベＢが加圧される実測試験が実行され、この加圧に伴い交点Ａから交点Ｃに至る測定実測加圧線が描かれて、この測定実測加圧線が測定基準直線の上下の許容範囲内で描かれるか否かを計測することで、圧力に伴うボンベＢの膨張量が、適正か否かが判断されるようにしてある。
【００２８】
更に、図４に示すように、ボンベＢが交点Ｂの１００％の測定最高圧力（３．１Ｍｐａ）まで加圧されて、その圧力が法律で定められている３０秒間の保持時間が経過した後において開始するボンベＢの圧力を零点設定に向けて戻す除圧が実行され、この除圧につれて交点Ａ又は零点設定に向けて描かれる測定実測除圧線が測定基準直線及びその許容範囲内で描かれるか否かを比較（検出）する逆チェック機能を備えることで、交点Ｂにおける保持時間内に水槽１に水漏れが生じて該水槽１の内圧が下がる等の異常を来たしているか否かを確認することができる耐圧膨張測定装置Ａの自己診断が、自動的に行なわれるように構成されている。
つまり、１００％の測定最高圧力において水漏れによる水槽１の内圧低下が起きて、この低下に比例して降下するビュレット６内における水位の検出により、交点Ｂが当初の位置から交点ｂまで真下に下がり、交点ｂから交点Ａ又は零点設定に向けた測定実測除圧線が描かれることで、水槽１を密閉する蓋体３０のシール部等にシール不良による水漏れを来たしていないか否か等の装置Ａの自己診断が、測定基準直線との比較により自動的に判断処理されるようにしてある。
【００２９】
図２は、ボンベ１内に圧入される高圧水の圧力を監視する圧力監視装置１４の構成概略図を示し、前述した圧送管９から分岐されて実測圧力計３１を介して二又並列的に備えられる実測ロードセル３２及び基準ロードセル３３と、圧送管９から分岐されて手動弁３４を介して備えられる基準圧力計３５を備えて、前記両ロードセル３２，３３からの電圧差による電子管理と、実測圧力計３１と基準圧力計３５との目視による照合管理によって、ボンベＢに圧入される高圧水の圧力をダブルチェックにて監視することができるように構成されている。
【００３０】
実測ロードセル３２及び基準ロードセル３３は、高圧水がボンベＢに圧入される時に該高圧水により加えられる圧力（荷重）に比例して電圧に変換するように、高圧水の圧力を受けると弾性変形する受感部に電気抵抗ひずみゲージを固着してなるもので、シーケンス回路２９の後述するアナログディジタルコンバータに夫々接続されていて、このコンバータに電圧をアナログ信号として発するようにしてある。
【００３１】
図３は、前述した耐圧膨張測定装置Ａのシーケンス回路２９のブロックダイアグラムであり、ボンベＢの耐圧膨張測定試験中に装置Ａの各種動作をマイコン制御すると共に、試験の進行により得られる各種の試験データが自動的に測定記録されるように構成されている。
具体的にはタッチパネルディスプレイ３６、アナログディジタルコンバータ３７、水面検知センサー３８、ロータリーパルスエンコーダ３９、及びコントロールスイッチボタンボード４０、プリンター４１、接点ドライバー４２、半導体接点ドライバー４３、通信モデム４４、これらがバス４５を介してプログラマプルコントローラ（以後、ＣＰＵと称する）４６に接続されている。
【００３２】
コントロールスイッチボタンボード４０は、各種指令及びデータの入力を行なうものであり、タッチパレルディスプレイ３６は、コントロールスイッチボタンボード４０で入力された各種指令及びデータ、そして装置Ａの測定稼動中における装置Ａ全般の現在の測定進行状況を逐次表示したり、各種操作、異常時におけるチェックガイド（エラーメッセージ）が表示されるようになっている。
【００３３】
そして、アナログディジタルコンバータ３７には装置Ａのロードセルメータ４７とサーモメータ４８が接続されていて、両メータ４７，４８から出力されてくるアナログ信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ４６に出力するようになっている。
つまり、ロードセルメータ４８から出力されてくる高圧水の圧力アナログデータと、サーモメータ４８から出力されてくるボンベＢ内と水槽１内の水温アナログデータ及び環境温アナログデータとをデジタル信号に変換する。
尚、ロードセルメータ４８は、圧送管９から分岐並列にさせて配管装備した前述の実測ロードセル３２と基準ロードセル３３である。また、図示を省略しているが、サーモメータ４８は、環境温度、水槽１内水温、ボンベＢ内水温の三点を測温する温度計である。
【００３４】
水面検知センサー３８は、水位差測定装置５のビュレット６内の水位変動を検出する固定電極２０であり、ロータリーパルスエンコーダ３９は、水位差測定装置５のパルス発振器１９であり、全増加量、恒久増加量等の測定の共通信号原となる。
【００３５】
接点ドライバー４２は、ＣＰＵ４６からの指令により前述した各種の電磁弁１０，１２，２３，２５，２６に開閉動作信号を出力するものであり、半導体接点ドライバー４３は、水位差測定装置５のモータ１６にビュレット６の上下動指令信号を出力したり、不図示のパイロット表示灯に点滅信号を出力するものである。
【００３６】
実施例１
以上の如く構成された耐圧膨張測定試験装置Ａによる本発明の耐圧膨張測定方法を図５乃至図９に示す動作フローチャートを用いて説明する。ここで、測定対象の高圧容器は５０ｋｇ用ＬＰガスのスチール製ボンベである。図はボンベＢ内の圧力とこの圧力に比例して膨張するボンベＢの膨張量との対比グラフの一例を示す。
【００３７】
まず、水槽１内にボンベＢを吊り下げ搬入させて蓋体３０で密閉すると共にガス抜き弁４９から空気を抜く。この時に除圧用電磁弁１２は開いているが、他の電磁弁１０，２３，２５，２６は閉じている。
そして、密閉及び空気抜き完了後、ガス抜き弁４９を閉じ、次に電磁弁２３を開くことで、測定準備の設定が完了する。
【００３８】
然る後、ボンベＢの内圧を零点設定する零点調整に移り、電磁弁２５は開き、補給水タンク３から水が給水管２を通り水槽１内に満水すると同時にモータ１６の駆動で昇降するビュレット６内に流入して、水面が上昇して固定電極２０の下端に触れるまで補給が続けられ、これを固定電極２０が検知して電磁弁２５を閉じる。この時、ビュレット６内の水位は固定電極２０の下端よりも上位にある。
【００３９】
上記電磁弁２５が閉じられた後、正転せる駆動軸１７によりビュレット６は降動し、ビュレット６内の水面が固定電極２０下端から離れた瞬間に、水位検出要素はその水位を検出して出力信号をパルス発振器１９に伝えて零点レベルとして設定し、次いでビュレット６は降動し停止することで、ボンベＢの内圧の零点設定が完了する（ステップ５０）。
【００４０】
零点設定が完了する（ステップ５１）と、検査すべくボンベＢの初期圧力値が算出され（ステップ５２）、初期加圧に移り、加圧用電磁弁１０を開き、加圧ポンプ７からボンベＢ内に高圧水が圧入されて内圧が初期設定圧力０．５Ｍｐａ（測定最高圧力の１５％）まで加圧されるボンベＢの初期加圧が開始して、同圧力が加圧用電磁弁１０の加圧小弁開により制御される（ステップ５３）。
ボンベＢの初期加圧が開始し、ボンベＢの内圧が０．５Ｍｐａの初期圧力値まで達したことが検出確認されると（ステップ５４）、加圧用電磁弁１０は閉じられ一定時保持される（ステップ５５）。
【００４１】
加圧用電磁弁１０が閉じられると、水漏れ等による水槽１の内圧に異常がないか否かが調べられ（ステップ５６）、異常有りと判断された場合は、ブザー警告及び赤ランプ点灯によって管理者に異常を知らせ、装置が止められて測定が停止する（ステップ５７）。この時の異常データは自動的に測定記録される。
異常無しと判断された場合にはこの膨張度合いに比例して上昇するビュレット６内の水位検出によりボンベＢの膨張量が測定される（ステップ５８）。これにともない図４に示すように、０．５Ｍｐａの圧力値と３７．５ｃｃの膨張量との交点Ａが対比グラフ上に算出設定される（ステップ５９）。
【００４２】
交点Ａの設定が完了すると（ステップ６０）、この交点Ａを通る測定基準直線が、零点設定から測定最高圧力の３．０Ｍｐａに向けて設定されて対比グラフ上に描かれる同時に、その上下許容範囲（上下略１０％の範囲）が設定されて描かれる（ステップ６１）。
【００４３】
測定基準直線が描かれると、再び加圧電磁弁１０は開いてボンベＢの測定実測に移り、ボンベＢの内圧が２．７Ｍｐａ（最高圧力値の９０％）まで加圧されるボンベＢの実測加圧が開始し、同圧力が加圧電磁弁１０の加圧大弁開と加圧小弁開により制御される（ステップ６２）。
つまり、実測加圧開始の最初の段階では加圧大弁開を通して高圧水の圧入が迅速に行なわれ、内圧が２．７Ｍｐａの実測設定圧に達する直前で加圧大弁開から加圧小弁開に切り替えられてこの小弁開を通して高圧水の圧入速度が減速されることで、ボンベＢの内圧が２．７Ｍｐａの実測設定圧に正確に制御されるようにしてある。
ボンベＢの内圧が２．７Ｍｐａの実測設定圧に達したことが検出確認されると（ステップ６３）、加圧用電磁弁１０は閉じられ一定時保持される（ステップ６４）。
【００４４】
尚、交点Ａから実行されるボンベＢの実測加圧は、圧力が９０％に達する前、例えば７０％や８０％に実測設定圧に達した時点で、加圧用電磁弁１０を閉じ、交点Ａからの測定実測加圧線を描く測定方法も良く、９０％の圧力値２．７Ｍｐａに限定されるものではない。
【００４５】
加圧用電磁弁１０が閉じられると、水槽１の圧力漏れ等の異常がないか否かが調べられ（ステップ６５）、異常有りと判断された場合は、ブザー警告及び赤ランプ点灯によって管理者に異常を知らせ、測定が停止する（ステップ６６）。この時の異常データは自動的に記録される。
異常無しと判断された場合にはこの膨張度合いに比例して上昇するビュレット６内の水位検出によりボンベＢの膨張量が測定される（ステップ６７）。これにともない図４に示すように、２．７Ｍｐａの圧力値と２０８．０ｃｃの膨張量との交点Ｃが対比グラフ上に算出設定される（ステップ６８）。
【００４６】
交点Ｃの設定が完了すると（ステップ６９）、前記交点Ａから交点Ｃに向けた測定実測加圧線が対比グラフ上に描かれる（ステップ７０）と共に、これに平行して測定基準直線の上下許容範囲内から測定実測加圧線が外れていないか否かが、ビュレット６内の水位検出により逐次測定される（ステップ７１）。
【００４７】
この時、測定実測加圧線が測定基準直線の上下許容範囲から外れて描かれる異常が検出される（ステップ７２）。例えば、ボンベＢの膨張に異常が生じて、その異常膨張がビュレット６内の水位検出により測定されると、ブザー警告及び赤ランプ点灯によって管理者に異常を知らせ、装置Ａが止められて測定が停止する（ステップ７３）。この時の異常データは自動的に測定記録される。
ボンベＢの膨張量等に異常が認められない場合には再び加圧用電磁弁１０は開いてボンベＢの測定実測に移り、ボンベＢの内圧が測定最高圧力１００％の３．１Ｍｐａまで加圧されるボンベＢの実測加圧が再開され（ステップ７４）、同圧力が前述のように加圧用電磁弁１０の加圧大弁開と加圧小弁開により制御される。
【００４８】
ボンベＢの内圧が３．１Ｍｐａの測定最高圧力まで加圧されたことが検出確認される（ステップ７５）と、加圧用電磁弁１０は閉じられ（ステップ７６）、この時のボンベＢの膨張量が、ビュレット６内の水位検出により測定される（ステップ７７）。
ボンベＢの膨張量が計測されると、図４に示すように、３．１Ｍｐａの圧力値と２２８．０ｃｃの膨張量との交点Ｂが対比グラフ上に算出設定される（ステップ７８）。
【００４９】
交点Ｂの設定が完了すると（ステップ７９）、前記交点Ｃから交点Ｂに向けた測定実測加圧線が対比グラフ上に描かれる（ステップ８０）。交点Ｃから交点Ｂに向けた測定実測加圧線が描かれると、義務づけられている３０秒間の保持状態に入る。それと同時にビュレット６は下降し始め、液面が再び固定電極２０から離れた瞬間、これを検出した水位検出要素からの信号がパルス発振器１９に送られ、ビュレット６が下降を停止すると共にこのビュレット６による零点設定時から降動停止時までのパルス数、即ち前述の零点設定時から測定最高圧力時（ステップ５１からステップ７５）までのビュレット６内液の増加量、即ちボンベＢの全増加量が計算器１８により算出されてシーケース回路２９のタッチパネルディスプレイ３６に出力されて表示されると共に自動的に記録される。
【００５０】
ボンベＢの全増加量が測定記録されたる後、ただちに恒久増加量の測定に移り、上記３０秒間の保持時間が終了した後（ステップ８１）、ボンベＢの除圧に移り、除圧用電磁弁１２が開き、ボンベＢの内圧を３．１Ｍｐａの測定最高圧力から零点設定に向けて戻す除圧が開始する（ステップ８２）。これにともないビュレット６内の水位はボンベＢの縮小度合いに見合って降下する。
【００５１】
ボンベＢの除圧が開始すると、これにとない３．１Ｍｐａの測定最高圧力から交点Ａ又は零点設定に向けた測定実測除圧線が設定されて対比グラフ上に描かれる（ステップ８３）と共に、これに平行して測定実測除圧線が測定基準直線の上下許容範囲内から外れていないか否かが、ビュレット６内の水位検出により逐次測定される（ステップ８４）。
【００５２】
この時、測定実測除圧線が測定基準直線の上下許容範囲から外れて描かれる異常が検出される（ステップ８５）。例えば、水槽のシール不良による水漏れが生じ、これによる水槽の内圧降下により、ボンベＢの実測加圧時（ステップ７７）に設定された交点Ｂの位置が図４に示すように、真下の交点ｂまで下がって、測定実測除圧線が交点Ｂの位置からではなく、交点ｂの位置から交点Ａ又は零点設定に向けて描かれる水槽の内圧に異常が生じて、その異常膨張がビュレット６内の水位検出により測定される。つまり、測定基準直線との位置関係で異常有りと比較判断されと、ブザー警告及び赤ランプ点灯によって管理者に異常を知らせ、装置Ａが止められて測定が停止する（ステップ８６）。この時の異常データは自動的に測定記録される。
【００５３】
測定実測除圧線に異常無しと判断された場合には除圧時のノイズを除去してボンベＢ内の安定化を図る保持時間に入る（ステップ８７）。この安定化保持時間が経過すると、それと同時にビュレット６は昇動し始め、液面が固定電極２０に接触した瞬間、これを検出した水位検出要素からの信号がパルス発振器１９に送られ、ビュレット６が昇動を停止する一方で、パルス発振器１９は先の全増加量測定時から除圧後までの液面の水位差に相当するパルス数を計算器１８に送り、計算器１８は送られてきたパルス数を換算してボンベＢの恒久増加量を算出する（ステップ８８）。
【００５４】
計算器１８により算出されたボンベＢの全増加量及び恒久増加量のデータ信号はシーケース回路２９のタッチパレルディスプレイ３６に送られて表示されると共に自動的に記録されることで、ボンベＢの加圧膨張から除圧縮小までの一連の耐圧膨張測定試験が終了となる。
【００５５】
全増加量及び恒久増加量のデータ信号が記録されたる後、自動膨張測定装置Ａの各駆動系は当初に復帰し、且つ排水用電磁弁２６が開いてビュレット６内は排水され、次のボンベＢの耐圧膨張測定試験に移行する。試験過程で測定記録された試験データ等はプリンター４１によってプリントアウトされ、且つ、通信モデム４４によってオフィスのＰＣへと転送される。
【００５６】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成してなることから下記の作用効果を奏する。
請求項１によれば、耐圧容器の水槽式耐圧膨張測定試験を行なうに際して、水槽内に搬入されて零点設定に整えられた耐圧容器の内圧を、該零点設定から測定最高圧力の１０〜４０％の範囲に達する初期圧力まで加圧し、この時に生じる高圧容器の膨張量と前記初期圧力とから算出される交点Ａを通る測定基準直線を、前記内圧が測定最高圧力に達したときに生じる膨張量とから算出される交点Ｂに向けて描き、次に測定最高圧力の９０％又は同測定最高圧力に達するまで耐圧容器の内圧が加圧されるにつれて描かれる測定実測加圧線が、前記交点Ａから測定基準直線に略沿って描かれるか否かを計測することによって、得られた試験データが価値のあるデータ履歴であるか否かを判断することができるようにしたことで、高い精度で信頼性の高い試験データのみをデータ履歴として蓄積することができる。
即ち、検査すべく耐圧容器の加圧とこの加圧につれて生じる膨張量との関係から算出される耐圧容器の耐圧安全基準となる測定基準直線の上下の許容範囲から外れて測定実測加圧線が描かれた場合には価値のないデータ履歴として処理することができる。
従って、高い精度で信頼性の高い試験データを自動的に測定記録し、当該データを、理論的に災害防止を実証する唯一のデータ履歴として、また、事故の原因や関連する製造ロッドでの波及範囲の関係、更に未然防止を含めた災害拡大防止等に役立つ有効で価値の高いデータ履歴として蓄積することができる。
【００５７】
また、同項により、耐圧容器が零点設定から初期圧力まで加圧された時に、水槽の水漏れ等の異常がないか否かを検出することで、異常の場合にはこの測定初期段階で測定を中止する等の初期トラブルとして早急に対処することができる。換言すれば、トラブルの発生に気づかずに、測定最高圧力まで高圧容器を加圧する測定試験を実行し続ける無意味な測定を初期段階で取り止め、信頼性を有する耐圧膨張測定試験を無駄のないやり方で効率的に且つ迅速に行なうことができる。
【００５８】
請求項２によれば、高圧容器が規定の測定最高圧力まで加圧された後において、該測定最高圧力から高圧容器の内圧を零点設定に戻す除圧時に、測定最高圧力から交点Ａ又は零点設定に向けた測定実測除圧線を描いて、測定基準直線との比較により装置の自己診断を行なう逆チェックが可能となる。
従って、水槽に水漏れ等の異常が来たしている場合等に、水漏れ等を発見し、水漏れ等による誤った試験データの測定記録を未然に防ぐことができる。しかも、異常が発生した箇所を点検し対処することができることで、信頼性の高い耐圧膨張測定試験を行なうことができる。換言すれば、高い精度で信頼性の高い試験データを自動的に測定記録することができる。
【００５９】
請求項３によれば、高圧水が圧送される圧送管から分岐させて実測圧力計を介して備えた基準ロードセルと実測ロードセルによる測定試験中に継続的な電子管理により、高圧水の圧力を監視するようにしたことで、高圧水の圧力を高い精度に維持管理することができ、圧力に変化が生じた場合等にはそれを瞬時に検出し、早期に対処することができる。
従って、測定誤差が生じやすい高圧水の圧力の不安定性をなくして、高い精度を有する測定を行なうことができ、しかも、目視による誤読や管理者が異なることによる個人差は発生せずに高い精度を有する耐圧容器の耐圧膨張測定試験を行なうことができる。
更に、圧送管から分岐させて手動開閉弁を介して備えた基準圧力計と前述の実測圧力計とを照し合わせて確認する管理者による定期的な目視による照合管理により、高圧水の圧力を監視するようにしたことで、前述した電子管理とのダブルチェックにより高圧水の圧力をより高い精度で維持管理することができる。これにより、より高い精度で信頼性の高い試験データを測定記録することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明水槽式耐圧膨張測定方法を実施する装置全体の一例を示すシステム概略図
【図２】同図における圧力監視装置の構成概略図
【図３】本発明水槽式耐圧膨張測定方法を実施する装置のシーケース回路を示すブロックダイアグラム
【図４】高圧水の圧力とこの圧力に比例して膨張するボンベの膨張量との対比グラフ
【図５】本発明水槽式耐圧膨張測定方法を実施する装置の制御フローチャート
【図６】同フローチャート
【図７】同フローチャート
【図８】同フローチャート
【図９】同フローチャート
【符号の説明】
Ａ：耐圧膨張測定装置    Ｂ：ボンベ（耐圧容器）
１：水槽                ２：給水管
３：補給タンク          ４：加圧装置
５：水位差測定装置      ６：ビュレット
７：加圧ポンプ          ８：吊持管
９：圧送管              １４：圧力監視装置
３１：実測圧力計          ３２：実測ロードセル
３３：基準ロードセル      ３４：手動開閉弁
３５：基準圧力計
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004317165.tif 000009
【図８】
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【図９】
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