(57)【要約】【課題】地下タンクでも周囲の水や空気の有無に影響されず、高いＳ／Ｎ比で、漏洩孔の大小と関係が深い忠実な漏洩信号の検出方法で、１０分程度で漏洩孔の大小、有無などの測定、検査が可能な性能の漏洩孔検出専用のセンサーを開発し提供する。【解決手段】漏洩孔から発生した振動のうち、漏洩孔が存在する容器外郭を構成する材料の固体内部を伝播する振動のみを抽出する特徴を追求し、容器外郭を構成する材料と同じ材料で検出機を構成し、漏洩孔が存在する容器外郭に強固に設置して、漏洩孔を含め全て同一材料で構成され、漏洩孔と検出機が一体構造化する特徴を得る事で、漏洩孔に関係の深い忠実な情報を得る。容器外郭の硬度の高い材料の固体内部を伝播する振動は低損失であり、振動波形の劣化も最小で、忠実な漏洩振動信号が得られ、外部の空気や液体などの振動は硬度の高い材料の内部に進入せずＳ／Ｎ比も高い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
図２の被測定物であるタンク容器の外郭９と同一材料又は同等の材料を用いる特徴の外郭１で、図１の様に、密閉室２を構成し、密閉室２の内部に、振動検出手段４と、振動検出手段の保持手段５と、容器外郭９と同一材料又は同等の材料を用いる特徴で外郭１から振動検出手段４へ振動を伝播させる振動伝播手段３とを内臓し、容器外郭９と同一材料又は同等の材料を用いる特徴と強固である特徴の取付け手段６とで構成する方法で、図３のタンクローリー車に搭載するタンク容器８、又は図２のガソリンスタンド地下のタンク容器８のように、容器外郭９に存在する漏洩孔１０から発生する漏洩振動の一部が、容器外郭９を構成する材料固体の内部を通路として伝播する固体内部伝播漏洩振動１１を検出する事を特徴とする、タンクローリー車に搭載するタンク容器とガソリンスタンド地下タンク容器との漏洩検査、漏洩孔測定を用途とする固体内部伝播漏洩振動検出センサー。
【請求項２】
請求項１の振動検出手段４に、振動を静電容量の変化に変換する方式と振動を加速度に変換する方式の何れか、又は、同時に複数を用いて、外部からのノイズ振動が、密閉室２の内部へ伝播するのを防止するのに適した弾性体などの材料によるノイズ遮断手段７を追加し、漏洩孔と検出部の構造体を一体化させ、漏洩孔１０を包括する容器外郭９の延長線上がそのまま検出機となる事を追求するために、密閉室２を構成する外郭１と、振動伝播手段３と、保持手段５と、取付け手段６と、ノイズ遮断手段７とのそれぞれに用いる材料と形状を個別に設定、調整して、タンクローリー車に搭載するタンク容器とガソリンスタンド地下タンク容器との漏洩検査、漏洩孔測定を用途とする固体内部伝播漏洩振動検出センサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、タンクローリー車に搭載されるタンク容器と、ガソリンスタンドの地下に埋設されるタンク容器の法定で定める漏洩検査に関するものである。
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【背景技術】
【０００２】  特許公開２００５−２６５４６９号広報では、容器内部の気圧を減圧する事で容器に収容される液体内に空気が進入し、気泡となって破裂する振動を加速度センサーで捉える方法が採用されていますが、
（１）気泡が破裂する振動の大きさと漏洩孔の大きさの直接的な関係が薄くなる欠点がある。
（２）容器内には、ガソリンや水などの液体が入っている事が必要な欠点がある。
（３）大地中に埋設されたタンク容器の微小な漏洩孔の周辺に雨水や地下水が滞留している場合は、水が容器内に浸入し、気泡による破裂が存在せず、測定、検査が不可能となる欠点がある。
（４）従って、法定で定める漏洩検査に於いては、別途に、タンク容器内の水位上昇を検出する方法を設置し、併用する必要がある問題が残されています。
気泡が破裂する振動の大きさと漏洩孔の大きさの直接的な関係が薄くなる欠点は、容器の漏洩孔から大小、幾つもに分離した気泡がランダムに発生し、瞬間的な振動を伴って破裂するもの、或いは浮遊しながら気泡内の空気が除如に漏れる様に静かに消滅するものなど多種多様で、漏洩孔から発生する気泡の数や破裂する振動の大きさや加速度が一定でない事、及び、発生した気泡エネルギーの総和を検出する事は、漏洩孔からセンサー迄の距離が１０ｍ以上に及ぶ場合があり、水中での振動伝播は損失が大きくＳ／Ｎ比が低下し検出が困難である事から、多くの気泡を捉えたり、複雑な演算に有効な信号が得られず、一部の気泡の振動のみに頼らざるを得ない事によります。【０００３】  特許公開２００６−２９８３５号広報では、上記の気泡が破裂する振動を捉える方法の欠点を除く方法として、水が容器内に浸入する時の流入音を検出する方法が採用されています。
しかし、容器内へ水の流入量は、漏洩孔の大きさと関係が深いが、容器内に収容物であるガソリンなどの液体中に新たな水流を起こしても、空気のない液体中では水流の振動の発生と伝播はしにくく、直径が０．３ｍｍ程度の漏洩孔から発生する振動を捉えるのはＳ／Ｎ比が悪化し、実用は困難を極めます。
又、この聴音による方式でも、埋設されたタンク容器の漏洩孔の周辺に水が滞留せず、空気が存在する場合の空気流入時の振動は、液体中を伝播するものは気泡の破裂によるものが殆どで（タンク容器内には、収容物であるガソリンなどの液体が入っている）、前記方法と同様の欠点が残されています。
従ってこの方法でも、法定で定める漏洩検査に於いては、別途に水位上昇を検出する方法を設置して併用する必要がある問題が残されています。【０００４】  タンクローリ車に搭載されるタンク容器の測定、検査に於いては、漏洩孔から発生する振動を用いる方法は採用されておらず、密閉したタンク容器内の圧力変化から求めるもので、温度変化による圧力値の変化を補正演算するための精度の高い温度計を併用して、測定、検査時間が８０分から１４０分以上が必要である方法が採用されています。【０００５】  以上のように、タンクローリ車に搭載されるタンク容器とガソリンスタンドの地下タンクの漏洩検査とに於いては、漏洩孔の大きさと関係が深く、漏洩孔から発生する忠実な振号を検出する方法が実用化されていません。
そのため、ガソリンスタンド地下タンクの法定で定める漏洩検査に於いては、タンク容器一個に付き８０分から１８０分以上の検査時間を必要とし、複数の地下タンクの検査が完了するまで、ガソリンスタンドの営業を停止する必要がある問題も発生し、正確な測定、検査が可能で、検査時間の短縮も可能である忠実度の高い漏洩信号の新たな検出手段が求められています。
【特許文献１】特開２００５−２６５４６９号広報
【特許文献２】特開２００６−２９８３５号広報
【特許文献３】特開２００６−３０１０９号広報
【特許文献４】特開平５−１０８４５号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  タンクローリー車に搭載されるタンク容器や地下タンク容器の法定で定める漏洩検査、測定機器を主な用途として、地上のタンクローリー車のタンク容器や大地中に埋設された貯蔵タンク容器に於いても、周囲の水や空気の有無に影響されない手段で、ノイズの少ない高いＳ／Ｎ比で、漏洩孔の大小と関係が深く、忠実な漏洩信号を検出する新たな手段を開発し、従来不可能であった１０分程度の測定、検査時間でも、漏洩孔の大きさを的確に測定、検査できる漏洩信号を外部の測定検査機器に供給する漏洩孔検出を専用とする漏洩振動検出センサーを開発し、提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  被測定タンク容器の外郭を構成する材料の固体内部を、漏洩振動の伝播通路として、用いる事で、タンク容器の外部に存在する空気や水などの影響と、タンク容器の内容物の影響を全く受けず、漏洩孔から発生する漏洩振動をなんの妨げも無くそのまま伝播させる事が可能であり、漏洩孔の大小と関係が深く、忠実な漏洩振動信号が得られる。
そのためには、漏洩孔と漏洩検出機が一体となる構造体を意識しながら、被測定容器の外郭９を構成する材料、材質と同じ材料で漏洩検出機を構成する事と、漏洩孔が存在する被測定容器の外郭に直接、且つ強固に固定して設置する事で、漏洩孔１０を包括する被測定容器外郭９の延長線上が、そのまま漏洩検出機であり理想的な構成である。
そうした構成であれば、漏洩孔からの振動は、なんの妨げも無くそのまま検出部に伝播できる事になり、漏洩孔から発生した振動の中から、漏洩孔が存在する容器外郭を構成する材料固体の内部を伝播する振動のみを忠実に抽出する漏洩検出機が可能となる。
漏洩孔を構成する容器外郭と同一材料による硬度の高い材料固体の内部を伝播する振動は低損失であり、振動波形の劣化も少なく、外部の液体や空気などの振動は、硬度が高い材料固体の内部に進入しにくい事からも高いＳ／Ｎ比が得られる。
以上のような手段で、漏洩孔の振動に忠実な漏洩振動情報を与える漏洩検出センサーを提供し、課題を解決する。【０００８】  漏洩孔から振動が発生し、伝播する様子を、以下に補足説明する。
図２のように、ガソリンスタンドの地下タンクなどのタンク容器８の外郭９の一部に存在する外部と内部を貫通する漏洩孔１０の有無を検出するため、容器を密閉して容器内をバキュームポンプなどで減圧し、容器内に外部の空気や水等の液体を故意に進入させる。
空気が、容器の外部から内部に進入するためには、最小で直径０．３ｍｍ以下の微小な漏洩孔により圧縮される事が必要であり（容器の外部圧力と内部の減圧された圧力差により圧縮されると同意義）、先ず容器外郭９の外側部で圧縮され、漏洩孔１０に進入し漏洩孔を通過して容器外郭の内側部に到達した瞬間、圧縮から減圧された圧力に開放され（外部圧から容器内の減圧された圧力に変わった瞬間と同意義）、瞬時に膨張する。
この時、漏洩孔を構成する容器外郭の外側では、空気が圧縮されながら漏洩孔に進入し、容器外郭の内側では急激な膨張により、漏洩孔と漏洩孔を構成する容器外郭９が直接、振動する。
その振動は、漏洩孔１０が存在する容器外郭９の材料の固体内部を直接伝播する固体内部伝播漏洩振動１１と、容器の内容物である液体や気体に伝播するものと、容器外郭の外部に伝播し離散するものとに大別して考える事ができる。
尚、水などの液体が進入した場合は、圧力差により、漏洩孔内部を通過する水が、容器内部の漏洩孔周辺の液体を巻き込みながら、疎密波として噴出される事がオシロスコープ等でも確認できるが、疎密波による振動と噴出による反作用の振動を受けて、漏洩孔と漏洩孔周辺の容器外郭が振動する。その振動が容器外郭の内部を伝播する固体内部伝播漏洩振動１１となる。【０００９】  以上のように、漏洩孔から振動が発生し伝播する様子を説明、大別した中から、漏洩孔１０そのものである容器外郭９が振動して伝播する固体内部伝播漏洩振動１１を、そのまま容器外郭の延長線上で検出するのが理想的となる。
【発明の効果】
【００１０】  大地中に埋設された貯蔵タンク周囲の水や空気の有無に影響を受けず、Ｓ／Ｎ比が高く、またタンク容器内容物の液体や空気など中間媒体の悪影響を受けず、漏洩孔と検出部を一体化させる特徴により、漏洩孔の振動に忠実な振動情報が得られ、漏洩孔に関係の深い情報を検出する漏洩検出専用のセンサーを開発し、提供するもので、ガソリンスタンドの地下タンク容器の漏洩検査機器に採用すれば、漏洩孔の大小、有無など信頼性の高い検査が、１０分程度の時間でも可能となる。
信頼性の高い検査は、危険物を保存するタンク容器の安全を確保するために重要であると同時に、従来は、一個のタンク容器に付き８０分から２００分程度の検査時間が必要であり、複数の地下タンクの検査が完了するまでガソリンスタンドの営業停止が必要であった問題から開放され、検査作業費用も大きく低減される。
タンクローリー車に搭載されるタンク容器の漏洩検査機器に採用した場合も同様である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】  図１の様に、漏洩検出機の構造体の外郭１により密閉室２を構成し、密閉室２の内部に、振動検出手段４と、検出部保持手段５と、密閉室外郭１から振動検出手段４へ振動を伝播させる振動伝播手段３を設置し、強固である取付け手段６とで構成し、図３の様に、タンクローリー車に搭載するタンク容器、又は、図２の様に、ガソリンスタンドの地下タンク容器８の外郭９に強固に取付け、電気信号処理部１１、減圧手段１２と併用して用いる。【００１２】  当発明の原点は、被測定タンク容器の外郭を構成する材料の固体内部を振動伝播の通路として用いれば、漏洩孔の振動をなんの妨げも無くそのまま伝播させる事が可能であり、漏洩孔の正確な振動信号が得られるとするものであり、漏洩孔を包括する容器外郭の延長線上がそのまま検出部である事が理想的であるとするものである。
依って、上記で最良の形態を図１で説明をしたように、漏洩孔と漏洩検出機の構造とを一体化させる事を限りなく追求した構造体が、漏洩孔の振動をなんの妨げも無く、そのまま伝播させる為の最良の形態である。【００１３】  又、漏洩孔と漏洩検出機の構造とを一体化させるためには、漏洩検出機を構成する材料は、被測定物容器の外郭を構成する材料と同じ材料、又は同等の材料を用いる特徴が必要であり、被測定物容器と同じ密閉室と同等とし、密閉室の外郭の厚さは、被測定物容器の外郭の厚さと同等にする等は、充分な性能を得る方法として、下記に調整例を具体的に説明する。【００１４】  密閉室２と振動検出手段４についての実験結果では、密閉室外郭１の厚みは３〜１０ｍｍ程度、密閉室の容量は、この密閉室外郭の厚みと下記の外形サイズからほぼ決定される。
振動検出手段４に、振動を静電容量の変化に変換する方式を用いた場合は、弾性体（硬質ゴム等）による検出部の保持手段５で固定し、振動信号の入り口方向を下向きにして設置し、密閉室の上部に直径２〜５ｍｍ程度の小孔で大気中に接続する。  完全な密閉室にする場合は、更に密閉室の下方に設置し、密閉室の容量を大きくする。
用途別に最良の検出結果を得る形状を中心とした実験では、タンクローリー車に搭載するタンク容器の用途では、密閉室の直径を４０〜８０ｍｍ程度、長さは７０〜１２０ｍｍ程度で、ガソリンスタンド地下タンク容器の用途では、密閉室の直径は３０〜４０ｍｍ程度、長さは１５〜２５ｍｍ程度であった。
このように、それぞれのタンク容器のサンプル等を用いて、それぞれの用途別に最良の物を決定する。【００１５】  振動検出手段４に、半導体による加速度センサーを用いた場合は、密閉室の容量に拘らない特徴があり、漏洩孔の検出も可能であるが、実験では、漏洩振動の細部の情報を正確に得るには、静電容量方式が優れた結果であった。
しかし、異なる性質の情報を得るために併用したり、感度を高めるために複数を用いる事も可能である。【００１６】  必要に応じ、外部からのノイズ振動が、密閉室２の内部へ伝播するのを防止するのに適した弾性体などの材料でノイズ遮断手段７を追加し、外部から木の葉が触れる等のノイズ振動や騒音を緩和したり、容器内の残響振動や液体の振動伝播を緩和するのに適した弾性体などの材料で、漏洩検出機外郭１の全体を覆うノイズ遮断手段７を追加する事は、Ｓ／Ｎ比がより高い信号を得るのに効果がある。
但し、タンク容器の内部に設置する場合は、容器内の液体により弾性体材料の劣化防止を考慮する必要がある。【００１７】  尚、本発明の固体内部伝播漏洩振動検出センサーの用途を、タンクローリー車に搭載するタンク容器とガソリンスタンド地下タンク容器との漏洩検査、漏洩測定機器用としてるため、こうした機器に於ける実際の使用例と効果を用いて、本発明の説明をしたものであるから、別途の漏洩検査や漏洩孔測定機器の特許申請の文中に於いて、本発明と同様、同等の使用方法などが述べられても、本発明の固体内部伝播漏洩振動検出センサーを使用する限り、本発明はそれを束縛するものではありません。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例に於ける最良の形態、及び、本発明で説明する固体内部伝播漏洩振動１１が伝播する様子である。
【図２】ガソリンスタンド地下タンク容器で、漏洩孔から固体内部伝播漏洩振動１１が発生し伝播する様子と、漏洩検査の例である。
【図３】タンクローリー車に搭載するタンク容器の漏洩検査例である。
【符号の説明】
【００１９】  １  漏洩検出機の外郭
２  漏洩検出機の密閉室
３  振動伝播手段
４  振動検出手段
５  振動検出手段の保持手段
６  取付け手段
７  ノイズ遮断手段
８  被測定タンク容器
９  タンク容器の外郭
１０  漏洩孔
１１  固体内部伝播漏洩振動
１２  電気信号処理部
１３  減圧手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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