(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有する超音波マイクロホンと、該超音波マイクロホンで検出した電気信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路で処理した信号を可視的にかつ／あるいは可聴的に出力する出力部と、前記超音波マイクロホンの指向方向と同一方向に光ビームを出射する光源と、少なくとも前記超音波マイクロホン及び前記光源を配設したプローブと、を具備し、前記超音波マイクロホンを複数配設し、複数の超音波マイクロホンの中心に前記光源を配設した、超音波漏洩検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラントや工場などにおいて数多く設置されている流体配管系や密閉された容器体等の各種設備の漏洩位置を探知するときに用いる超音波漏洩検出装置に関する。
【０００２】
プラントや工場などの設備においては、最少の消費エネルギーで最大の生産量を得ると共に最高の生産品質を維持するために、漏洩の有無を定期的に検出することが非常に重要となる。設備に漏洩が生じると、漏洩個所から超音波が発生するので、この超音波を指向性を有する超音波マイクロホンを用いた超音波漏洩検出装置で検出することにより、漏洩位置を探知することができる。
【０００３】
【従来の技術】
従来の超音波漏洩検出装置は、例えば特開平７−２５３３７７号公報に示されている。ここに開示された超音波漏洩検出装置は、携帯型のプローブに、指向性を有する超音波マイクロホンと、該超音波マイクロホンで検出した電気信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路で処理した信号を可視的に出力する出力部と、を配設したものである。
【０００４】
この超音波漏洩検出装置は、プローブを片手で把持し、プローブの向きを徐々に変化させて、すなわち、指向性を有する超音波マイクロホンの指向方向を徐々に変化させて使用する。測定すべき設備から流体が外部に漏洩している場合には、超音波マイクロホンの指向方向が漏洩位置の方向に近づいたときに、漏洩位置から放射される超音波が超音波マイクロホンによって電気信号として検出され、この電気信号が信号処理回路で増幅等処理されて出力部に可視的に出力される。そして、超音波マイクロホンの指向方向が漏洩位置と一致したときに出力部の出力値が最大になるので、このときの超音波マイクロホンの指向方向により漏洩位置を探知することができる。
【０００５】
【本発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の超音波漏洩検出装置は、出力部の出力値が最大になったときの超音波マイクロホンの指向方向を目測により確認するものであるので、漏洩位置を正確に探知できないという問題点があった。従って本発明の技術的課題は、超音波マイクロホンの指向方向を正確に検知でき、漏洩位置を正確に探知できる超音波漏洩検出装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は、指向性を有する超音波マイクロホンと、該超音波マイクロホンで検出した電気信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路で処理した信号を可視的にかつ／あるいは可聴的に出力する出力部と、前記超音波マイクロホンの指向方向と同一方向に光ビームを出射する光源と、少なくとも前記超音波マイクロホン及び前記光源を配設したプローブと、を具備し、前記超音波マイクロホンを複数配設し、複数の超音波マイクロホンの中心に前記光源を配設した、超音波漏洩検出装置にある。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上記の本発明の技術的手段によれば、レーザポインタなどの光源から出射されたレーザビームなどの光ビームのスポットが測定すべき設備に対して超音波マイクロホンの指向方向を指し示すので、超音波マイクロホンの指向方向を正確に検知できる。また、複数の超音波マイクロホンの中心に光源を配設すれば、光源から出射された光ビームのスポットが測定すべき設備に対して超音波マイクロホンの指向方向の中心を指し示すので、超音波マイクロホンの指向方向をより正確に検知できる。そのため、出力部の出力値が最大になったときの光ビームのスポットにより漏洩位置を正確に探知できる。
【０００８】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。図１に本発明の超音波漏洩検出装置の外観斜視図を示し、図２に本発明の超音波漏洩検出装置の電気的回路のブロック図を示し、図３に本発明の別の超音波漏洩検出装置の外観図を示し、図４に図３のＡ−Ａ端面図を示し、図５に図３のＢ−Ｂ端面図を示す。先ず、図１と図２を参照して第１実施例を説明する。超音波漏洩検出装置１のプローブ２は、円柱形の先端部３と、横断面がほぼ四角形で先端側と後端側が先細りとなった中央部４と、横断面がほぼ四角形の後方部５と、から成る。後方部５の外径は片手で把持できる程度の大きさである。
【０００９】
プローブ２の先端部３に、測定すべき設備から発せられる超音波を検出するための指向性を有する超音波マイクロホン６，７，８と、超音波マイクロホン６，７，８の指向方向と同一方向に光ビームを出射するためのレーザポインタなどの光源９と、を配設する。超音波マイクロホン６，７，８は正三角形の頂点に位置し、光源９は超音波マイクロホン６，７，８の中心（正三角形の重心）に位置する。プローブ２の中央部４の先端側の先細り部に、超音波マイクロホン６，７，８の指向方向と同一方向の映像を映すためのＣＭＯＳカメラなどのカメラ１０を配設する。
【００１０】
プローブ２の中央部４及び後方部５内に信号処理回路１１を配設する。中央部４の外側面の一側面に信号処理回路１１で処理した信号を可視的に表示するための液晶パネル構成等の表示部１２を配設し、後方部５の外側面の一側面に複数の押しボタンキー構成の操作部１３を配設する。後方部５に信号処理回路１１で処理した信号をヘッドホン１４等に可聴的に出力するための出力端子１５と、パソコン１６等と連結するための入出力端子１７と、を配設する。表示部１２とヘッドホン１４が出力部を成す。
【００１１】
信号処理回路１１は増幅部２１とフィルタ部２２と検波部２３と整流部２４とオートボリュームコントロール部２５とレーザ駆動部２６と記憶部２７及びＣＰＵ（中央演算処理部）２８とからなる。超音波マイクロフォン６，７，８は、増幅部２１、フィルタ部２２、検波部２３、整流部２４、ＣＰＵ２８を通して表示部１２に連結する。また検波部２３及びＣＰＵ２８は、オートボリュームコントロール部２５、出力端子１５を通してヘッドホン１４に連結する。またＣＰＵ２８は、レーザ駆動部２６を通して光源９に連結し、入出力端子１７を通してパソコン１６と連結する。またＣＰＵ２８にカメラ１０及び操作部１３が連結する。
【００１２】
測定すべき設備の漏洩位置検出に際して、プローブ２の後方部５を片手で把持し、例えば親指で操作部１３の電源スイッチを押してオン状態にする。電源スイッチがオンされると、レーザ駆動部２６を介してレーザポインタなどの光源９からレーザビームなどの光ビームが出射される。この光ビームのスポットが測定すべき設備に対して超音波マイクロホン６，７，８の指向方向の中心を指し示すので、超音波マイクロホン６，７，８の指向方向を正確に検知できる。
【００１３】
そしてプローブ２の先端部３側を設備の方向に向け向きを徐々に変化させることにより、指向性を有する超音波マイクロホン６，７，８の指向方向を徐々に変化させる。測定すべき設備から流体が漏洩している場合には、超音波マイクロホン６，７，８の指向方向が漏洩位置の方向に近づいたときに、漏洩位置から放射される超音波が超音波マイクロホン６，７，８によって電気信号として検出され、信号処理回路１１に送られる。
【００１４】
この超音波マイクロホン６，７，８によって検出された電気信号は、増幅部２１で増幅され、フィルタ部２２を通して検波部２３で検波され、整流部２４で整流され、ＣＰＵ２８で処理されて表示部１２に表示される。また検波部２３で検波された電気信号は、オートボリュームコントロール部２５で一定以上の信号が絞られて出力端子１５を通してヘッドホン１４に出力される。このオートボリュームコントロール部２５により、突然のエアーブローなどによる異常音から耳を守ることができる。
【００１５】
超音波マイクロホン６，７，８の指向方向が漏洩位置と一致すると感度が最大になるので、表示部１２やヘッドホン１５の出力値と光ビームのスポットにより漏洩位置を正確に探知できる。そしてこの漏洩位置をカメラ１０で映すことにより漏洩位置を記録でき、またこの漏洩位置を光ビームのスポットと共にカメラ１０で映すことにより、正確な漏洩位置を記録できる。カメラ１０の映像は記憶部２７に記憶され、入出力端子１７を通してパソコン１６等に出力される。
【００１６】
次に、図３乃至図５を参照して第２実施例を説明する。超音波漏洩検出装置３１のプローブ３２はピストル形状で、縦断面が楕円形の上部３３と、横断面がほぼ四角形の下部３４と、から成る。上部３３の左端部３５にゴム製のキャップ３６を着脱可能に嵌め合わせる。キャップ３６は左端に開口を有する。下部３４の外径は片手で把持できる程度の大きさである。
【００１７】
上部３３の左端部３５に、図４に示すように、測定すべき設備から発せられる超音波を検出するための指向性を有する超音波マイクロホン３７乃至４２と、超音波マイクロホン３７乃至４２の指向方向と同一方向に光ビームを出射するためのレーザポインタなどの光源４３と、を配設する。超音波マイクロホン３７乃至４２は正六角形の頂点に位置し、光源４３は超音波マイクロホン３７乃至４２の中心（正六角形の重心）に位置する。
【００１８】
上部３３の右側部に、超音波マイクロホン３７乃至４２の指向方向の映像を映すためのデジタルカメラなどのカメラ４４をねじ４５で取付部材４６に固定し、上部３３の右側部に固定した取付板４７にねじ４８で取付部材４６を固定することにより、カメラ４４をプローブ３２に着脱可能に配設する。カメラ４４はねじ４８を中心に取付部材４６を回転させて取付板４７に固定することにより、図３において、左右に傾斜させてプローブ３２に配設することができる。
【００１９】
プローブ３２内に、第１実施例と同様の信号処理回路（図示せず）を配設する。上部３３の右端面４９に、図５に示すように、信号処理回路で処理した信号を可視的に表示するための液晶パネル構成等の表示部５０と、複数の押しボタンキー構成の操作部５１と、を配設する。下部３４の左上端部に電源スイッチ５２を配設する。上部３３に信号処理回路で処理した信号をヘッドホン等に可聴的に出力するための出力端子５３と、パソコン等と連結するための入出力端子５４と、を配設する。
【００２０】
測定すべき設備の漏洩位置検出に際して、キャップ３６を取外し、プローブ３２の下部３４を片手で把持し、例えば人差指で電源スイッチ５２を押してオン状態にする。操作部５１の二重丸のキーを押すと、レーザ駆動部を介して光源４３から光ビームが出射され、二重丸のキーを再び押すと光ビームの出射が止まり、二重丸のキーの押下を繰り返すことにより光ビームの出射と停止が繰り返される。この光ビームのスポットが測定すべき設備に対して超音波マイクロホン３７乃至４２の指向方向の中心を指し示すので、超音波マイクロホン３７乃至４２の指向方向を正確に検知できる。漏洩位置を検出するまでの動作は、第１実施例と同様である。そして、超音波マイクロホン３７乃至４２の感度が最大になったときに、必要であればカメラ４４の角度を調節し、漏洩位置を光ビームのスポットと共にカメラ４４で映す。周囲の雑音が大きい場合は、キャップ３６を上部３３の左端部３５に嵌め合わせて、プローブ３２を漏洩位置に近づけることにより、あるいは漏洩位置に押し当てることにより、正確な漏洩音を検出することができる。
【発明の効果】
本発明は下記の特有の効果を生じる。
上記のように本発明によれば、光源から出射された光ビームのスポットにより超音波マイクロホンの指向方向を正確に検知できるので、漏洩位置を正確に探知できる超音波漏洩検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波漏洩検出装置の実施例を示す外観斜視図。
【図２】本発明の超音波漏洩検出装置の電気的回路を示すブロック図。
【図３】本発明の超音波漏洩検出装置の別の実施例を示す外観図。
【図４】図３のＡ−Ａ端面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ端面図。
【符号の説明】
１，３１  超音波漏洩検出装置
２，３２  プローブ
６，７，８，３７，３８，３９，４０，４１，４２  超音波マイクロホン
９，４３  光源
１０，４４  カメラ
１１  信号処理回路
１２，５０  表示部
１３，５１  操作部
１４  ヘッドホン
１６  パソコン
２１  増幅部
２２  フィルタ部
２３  検波部
２４  整流部
２５  オートボリュームコントロール部
２６  レーザ駆動部
２７  記憶部
２８  ＣＰＵ
【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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