【誤訳訂正書】
【提出日】平成21年8月12日(2009.8.12)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】          明細書
【発明の名称】      給水系内で測定を行う方法と測定ヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】  複数の測定ヘッドを使用して水漏れを検出し、給水系内の漏洩個所の位置を特定するための測定を実施するための方法であって、評価機器（１２）を用いて、測定流量が最小の状態に基づいて分析を行い、水圧、水流雑音、流量および流れ方向のすべてに関するデータによって漏洩個所への接近を示すために、測定ヘッドが規則的または不規則的な時間間隔をおいてあるいは常時、測定個所（１１）の流れの測定、すなわち流量、流れ方向、水圧および水流雑音の測定を行い、最終的に隣接する２個の測定ヘッド（１）の間で正確な漏洩位置特定を行うために、各測定ヘッド（１）の雑音ピックアップ（４）が個別的に１個の雑音比較器に接続されることを特徴とする方法。
【請求項２】 給水網（１３）のいろいろな範囲の水漏れと漏れ個所が周期的に分析されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】  流量、圧力および水流雑音に関する測定値を出力するための測定要素が測定ヘッドに一体化され、これらのすべての測定要素が無線、モデムまたはケーブル接続部による伝送によって評価機器またはデータ収集装置（１２）に接続可能であることを特徴とする請求項１または２記載の方法を実施するための測定ヘッド。
【請求項４】  測定要素がスリーブ状のねじスピンドル（５）に挿入され、このねじスピンドル（５）がタッピングサドル（６）にねじ込まれているかまたはねじ込み可能であることを特徴とする請求項３記載の測定ヘッド。
【請求項５】  ３個の測定要素がねじスピンドル（５）に一体化されていることを特徴とする請求項４記載の測定ヘッド。
【請求項６】  ねじスピンドル（５）が圧力下の水導管への測定ヘッドの組み込みを可能にするねじまたは細目ねじであることを特徴とする請求項４または５記載の測定ヘッド。
【請求項７】  ねじスピンドル（５）として形成された測定ヘッド（１）がその一端に、ボルト頭のような工具作用部（８）を備えていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載の測定ヘッド。
【請求項８】  流量用の測定要素が誘導式測定要素（２）であることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一つに記載の測定ヘッド。
【請求項９】  流量用測定要素が容量型測定要素であることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一つに記載の測定ヘッド。
【請求項１０】  測定導体（９）用のケーブル出口あるいは１個または複数の評価機器を接続するためのプラグ装置が測定ヘッド（１）に設けられていることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一つに記載の測定ヘッド。
【請求項１１】  前記測定ヘッド（１）が給水系（１３）のセット可能な多数の測定個所（１１）にタッピングサドル（６）を介して設置され、かつこの給水系にそのまま配置されていることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか一つに記載の測定ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
技術分野
本発明は、測定ヘッドを使用して水漏れを検出し、給水系内の漏洩個所の位置を特定するための測定を実施するための方法と、この方法を実施するための測定ヘッドに関する。
【０００２】
技術水準
給水導管の範囲または水消費部範囲内の管破裂または漏れ部分によって、一部において多大な損失が生じる。給水網の導管が一般的に地中に埋設されるので、漏れ損失は稀にしか直ちに知ることができず、しかも特に個々の漏れ損失があまり大きくないときには知ることができない。このような漏れ損失は特に、供給される水量と消費部で考慮される水量との差から求められる水量である。
【０００３】
欧州特許出願公開第０００９２６３号公報により、入り組んだ導管網内の漏洩位置を特定するための方法と、その際使用可能な測定シャフトが公知である。この場合、流量特性をその都度所定の短い時間にわたって導管系全体について定期的におよび同時に検出可能であるチェック個所が設置される。すべてのチェック個所には、固有のチェックシャフトを形成すべきである。それによって、スライド弁、測定装置または水カウンタを挿入できるようにするために、既存の導管を中断しなければならない。このような装備と方法によって、第１のステップは大きな面積で漏れ損失の位置を特定することができるがしかし、それによって具体的な漏れ捜索や正確な故障位置特定は不可能である。更に、このような装置を後で給水系に装備することは、設置だけでなく日常の運転のためのコスト上の理由から失敗に終わるという欠点がある。
【０００４】
欧州特許出願公開第０００９２６３号公報には更に、基礎となる技術水準が記載されている。この技術水準では、石油パイプラインにおいて導管の漏洩損失を監視するためおよびこの導管における漏れ位置を特定するために、導管の延長に沿ってチェック個所を設置し、そこで検出された流量、流れ方向、水流雑音、流体圧力等のような流れ特性を、導管に供給され導管から再び排出される流体に関連して評価することが知られている。それによって、続いて漏れを検出する際にこのような２つのチェック個所の間の導管延長部を、適切な測定手段と場所特定手段によって場所を突き止め、続いて漏れを取り除くことができる。このような方法は例えば、“Ｚ．３Ｒインターナショナル、１５．ｊｇ（１９７６年７月）第７巻第３７５〜３８１頁”、“Ｚ．ＴＵＥ１１（１９７０年６月）第６号、第２１３〜２１５頁”、“Ｚ．オイル−鉱油経営用定期刊行物（１９７３年）第２〜６頁”によって公知である（対応する欧州特許第０００９２６３号公報には最後の文献個所について、発行年として１９７３年の代わりに１９７９年が記載されている）。この文献個所には、上記のすべての流れ特性を検出できるようにするための方法または測定へッドが記載されていない。すべての文献個所は、例えば量と圧力または方向と圧力のような上記の流れ特性の１つまたは２つに関する。これにより、石油パイプラインの場合、多大なコストで漏れを検出することができるがしかし、無数の分岐部を有する給水系では漏れを検出することができない。欧州特許出願公開第０００９２６３号公報では、下位導管網を形成することによってこの問題を解決している。この場合、下位導管網を用いないで、給水系の漏れの位置を確実に特定することができる方法と測定ヘッドが必要である。
【０００５】
本発明の課題は、漏洩個所の正確な位置特定を含めた、給水系の範囲の正確な分析が可能であり、測定ヘッドが簡単に取付け可能である、冒頭に述べた種類の方法と、この方法を実施するための測定ヘッドを提供することである。
【０００６】
発明の開示
この課題は本発明に従い、冒頭に述べた種類の方法において、評価機器を用いて、測定流量が最小の状態に基づいて分析を行い、水圧、水流雑音、流量および流れ方向に関するデータによって漏洩個所への接近を示すために、測定ヘッドが規則的または不規則的な時間間隔をおいてあるいは常時、測定個所の流れの測定、すなわち流量、流れ方向、水圧および水流雑音の測定を行い、最後に隣接する２個の測定ヘッドの間で正確な漏洩位置特定を行うために、各測定ヘッドの雑音ピックアップが個別的に１個の雑音比較器に接続されることによって解決される。
【０００７】
従って、上記の文献個所で知られている方法と異なり、本発明による方法によって、３つのパラメータ、すなわち流れ（流量と流れ方向）、水圧および水流雑音が各々の測定ヘッドで検出可能である。上記の文献個所で知られている方法では、最高でこのパラメータの２つしか評価されない。この場合、パラメータの検出が同じ測定個所で行われるかどうかは未解決のままである。
【０００８】
本発明による方法により、給水導管で部分的に失われる、主として調製されたコストのかかる多量の飲用水の損失を最小限に抑えることができる。設置のため、しかも測定と分析を実施するために生じるコストは妥当な額にとどまる。端子のところで読取り装置によって呼出しが周期的に行われる。各々の測定ヘッドは接続しないで設置可能であり、必要時にのみあるいは定期測定時にのみデータ収集装置に直接接続可能である。特に日中および夜間の使用量が少ないときに行われる必要なスイッチオン時間は一般的に３０〜６０分を超えてはならない。同じ時点での繰り返し測定は、複数の測定を比較して、特に“測定流量が最小の状態”をきわめて正確に分析を行う。多数の測定ヘッドが互いに適当な間隔をおいてまたは分岐管で使用されているので、水圧、水流雑音、流れ方向および流量を検出することにより、漏洩個所への近接を明らかにすることができる。そして、一体化された雑音ピックアップまたは音ピックアップと、このピックアップに適合した雑音比較器によって、２個の測定ヘッドの間で、漏洩個所の位置を正確に特定することができる。
【０００９】
例えばすべての測定ヘッドを、端子、無線、モデムまたはケーブルを介して評価機器またはデータ収集装置に接続することができる。この場合、その都度関心のある測定ヘッドの測定要素が呼出されて評価される。その際、水漏れの分析は推定範囲であるいは定期的に手動でまたは自動的に開始できるように行うことができる。すなわち、データを中央にまたは現場で呼び出すために種々の方法がある。マンホール蓋、弁蓋等が凍っている冬季では、これは地面の上方に設置された端子から問題なく行うことができる。その際、使用される２個の測定ヘッドの間の漏洩損失個所を正確に特定することだけが重要である。それによって、最終的に漏洩部を修理するために、狭い範囲だけを掘り起こすだけでよい。
【００１０】
多数の測定ヘッドの取付けの際、本発明による方法ではきわめて有利な手段が生じる。特に中央に配置された評価装置、例えばデータ収集装置または雑音比較器において、水導管網の異なる範囲の水漏れと漏洩個所が周期的に分析される。それによって、漏洩損失を防止するためあるいは多量の漏洩損失を迅速に識別できるようにするために、給水網の常時観察が可能である。規則的または不規則的に繰り返される測定による長期間の分析によって、１個または複数の測定ヘッドの測定データの本質的な偏差に直ちに応答することができる。
【００１１】
方法を実施するための測定ヘッドは、流量、圧力および水流雑音に関する測定値を出力するための測定要素が測定ヘッドに一体化され、これらのすべての測定要素が無線、モデムまたはケーブル端子を介しての伝送によって評価機器またはデータ収集装置に接続可能であることを特徴とする。
【００１２】
このような測定ヘッドによって、入り組んだ給水系に測定個所を備えることが可能になる。この場合、入り組んだ漏洩個所も検出可能である。従来は、異なるシステムの使用によって、測定方法を次々と適用することだけしかできなかった。この場合、ほぼ満足できる結果を得るためには非常に面倒であった。本発明により、すべての測定個所に、必要なすべての測定要素を供することが可能になる。それによって、すべての測定個所ひいては測定方法を組み合わせて、求めている漏洩個所に迅速にかつ位置的に正確に到達することができる。
【００１３】
本発明に従って、測定要素がスリーブ状のねじスピンドルに挿入され、このねじスピンドルがタッピングサドルにねじ込まれているかまたはねじ込み可能であると、測定ヘッドをいつでも、すなわち後からでも、圧力下にある導管系に挿置することができる。そのために、必要なスライド弁等に基づいて常時アクセス可能でなけれならない特別なシャフトは不要であり、例えば端側表面に対する適当な配線で充分である。この端側表面において、端子、無線、モデムによる他の接続あるいは測定ヘッドの完全なコネクタとの他の接続が行われる。
【００１４】
有利な手段では、３個の測定要素がねじスピンドルに一体化されている。すなわち、最適な測定や評価にとって有利である必要なすべての測定要素を最小のスペースで収納可能である。その際、流れの測定要素は誘導式または容量型の測定要素とすることができる。
【００１５】
本発明によるタッピングサドルを介しての組立て方法の場合、導管系が完全運転される、すなわち全圧力下にあるので、ねじスピンドルのおねじが圧力下の水導管への測定ヘッドの組み込みを可能にするねじまたは細目ねじであると有利である。それによって、反作用する圧力にもかかわらず、測定ヘッドを容易にねじ込むことができる。
【００１６】
測定ヘッドを取付けるために良好に作用できるようにするために、ねじスピンドルとして形成された測定ヘッドがその一端に、ボルト頭のような工具作用部を備えている。それによって、必要なトルクを伝達するための工具を簡単に装着することができる。
【００１７】
測定ヘッドの本発明による構造により、測定ヘッドは導管に直接装着可能であり、それによって導管の或る個所にとどまるかまたは既存のシャフトにおける組立ても可能である。従って、データ伝送のために種々の方法がある。そこで、測定導体のケーブル出口あるいは１個または複数の評価機器を接続するためのプラグ装置を、測定ヘッドに設けることが提案される。
【００１８】
測定ヘッドの本発明による構造により、従来存在しなかった沢山の可能性が生じる。そこで、測定ヘッドを給水系特に飲用水給水網（上水道）の設定可能な多数の測定個所に、特にタッピングサドルを介して設置し、かつこの給水系にそのまま配置することが提案される。水導管の新規敷設の際あるいは既存の導管系の後付けの際に、測定ヘッドを一度取付けると、給水系を常時最適に分析することができる。
【００１９】
次の記載において、本発明の実施の形態を図に基づいて詳しく説明する。
【００２０】
本発明を実施するための最善の方法
図１に示した、給水網（水道）のための測定ヘッド１には、流量、流れ方向、水圧および水流雑音を出力するための測定要素、すなわち流量測定のためのゾンデ２、圧力センサ３および雑音ピックアップ４が一体化されている。これらの測定要素は端子、無線、モデムまたはケーブルコネクタを介して伝送することによって評価機器またはデータ収集装置１２に接続されているかまたは接続可能であり、雑音ピックアップの場合には比較器に接続されているかまたは接続可能である。すなわち、給水網の最適な漏れ位置測定、従って最適な監視および分析のために必要であるすべての測定要素が測定ヘッドに一体化されていることが重要である。つまり、すべての測定個所に、必要なすべての測定値を供給することができる測定ヘッドが供される。
【００２１】
測定要素はスリーブ状のねじスピンドル５内に挿入されている。このねじスピンドル５はタッピングサドル（装着用継手）６にねじ込まれているかあるいはねじ込み可能である。従って、給水系が適切な装備を有している場合には、何年後でも測定ヘッドを簡単に取付けることができる。これによって更に、給水系から徐々に測定ヘッドを取り外すことができる。というのは、タッピングサドルの取付けをいつでも任意の個所で行うことができるからである。
【００２２】
流量測定のためのゾンデ２は好ましくは誘導式流量計として形成されている。圧力センサ３と雑音ピックアップ４はそれ自体公知のアセンブリ装置として形成可能であるがしかし、ねじスピンドルに一体化可能でなければならない。一体化された測定要素の正確な実施は重要ではない。製造および作用が異なる測定要素でもよい。しかし、この測定要素は互いに調和して、必要な分析のために必要な値を供給することができる。
【００２３】
ねじスピンドル５は勿論、おねじを備えている。このおねじは好ましくは細目ねじである。しかし、圧力下にある導管への測定ヘッド１の組み込みを可能にする他の種類のねじでもよい。ねじスピンドル５として形成された測定ヘッド１の取扱操作のために、測定ヘッドはその一端に、ボルト頭のような工具作用部８を備えている。本発明の範囲内において勿論、工具作用部のすべての他の変形を用いることができる。測定ヘッドをきわめて細く形成する必要がある場合には、測定ヘッドの一端に、凹形の工具作用部を設けてもよい。この場合、ケーブルすなわち測定導線９は側方に案内することができる。
【００２４】
測定ヘッド１には測定導線９用の出口が設けられている。このケーブルは例えば頭上の端子まで案内することができる。それによって、マンホール蓋等を先ず最初に持上げないで、現場で測定データに常時アクセス可能である。しかし、１個または複数の評価機器またはデータ収集装置１２を接続するためのプラグ装置を、測定ヘッド１自体にあるいはアクセスしやすい端子に設けることができる。
【００２５】
図３から判るように、測定ヘッド１は一体化されたすべての測定要素と共に、給水網１３、特に飲用水給水網の重要な個所１０と、設定可能な多数の測定個所１１に設置される。給水網を新しく設置する際測定ヘッドが取付けられていないときには、この測定ヘッドはタッピングサドル６を取付けることによって後で配置することができる。すなわち、測定ヘッド１は給水網１３での常時利用のために固定された構成部品を形成し、この給水網にそのまま残して配置されている。測定ヘッド１は測定導線１４または無線またはモデムを介して、評価システムまたは１個または複数のデータ収集装置１２に接続されているかあるいは必要時に接続可能である。
【００２６】
測定ヘッド１を使用して水漏れを検出するためおよび給水系内の漏洩個所の位置を測定するための比較測定を行うために、重要な個所１０および／または測定個所１１に常時設置された測定ヘッド１に基づいて、流量と圧力の測定が規則的または不規則的な時間間隔をおいてまたは常時実施され、その際場合によっては雑音ピックアップ４を部分的にまたは常時接続して行われ、そして評価システムまたはデータ収集装置１２による分析が行われ、この場合特に雑音比較器１２も設けられている。それによって、“測定流量が最小の状態”を確認することができる。水圧と水流雑音と流量と流れ方向に関するデータは、漏洩個所への接近を明示する。各々の測定ヘッド１内の雑音ピックアップ４は個別的に雑音比較器に接続することができる。それによって最終的に、隣接する２個の測定ヘッド１の間、従って隣接する重要な個所１０および／または測定個所１１の間で、漏洩個所の正確な位置を検出することができる。しかし、そのために、雑音ピックアップ４を備えた測定ヘッドの間隔を短くする必要がある。雑音比較器の実施方法は給水系の導管の種類に依存する。合成樹脂導管の場合には、鋳物管からなる導管よりも短い間隔をおいて測定ヘッドを設けなければならない。
【００２７】
すべての測定ヘッド１は端子、無線、モデムまたはケーブルを介して評価機器またはデータ収集装置１２に接続されている。この場合、その都度関心のある測定ヘッド１の測定要素が呼び出され、評価される。それによって、水漏れの分析を、推定される範囲においてあるいは規則的に手動でまたは自動的に開始可能に実施することができる。
【００２８】
測定ヘッド１の特別な構造と、測定方法と、得られたデータに関する評価方法によって更に、貴重な飲用水を常時監視することができる。従って、乱数発生器のように、中央に配置された評価機器またはデータ収集装置１２で、水導電網１３の異なる領域の水漏れと漏洩個所を周期的に分析することができる。
【００２９】
本発明による測定ヘッド１と方法は公共の飲用水給水系で有利に使用可能である。というのは、この飲用水給水系では、漏洩によってあるいは漏れる弁によって給水単位自体（住宅建造物、事務所、工業、営業等）において膨大な水漏れを生じることになるからである。この漏洩個所、ひいては水漏れは一般的に、水漏れによる水害が見えるときにのみ発見される。測定のために、例えば本管の分岐個所のいろいろな位置、屋内配管等に取付けられた流量計だけでは不充分である。
【００３０】
そこで、損失測定装置が提案される。この損失測定装置は給水系に複数個から多数個配置して使用され、そこに配置されたままである。そして、導管内における、所定の昼の時間または夜の時間で普通よりも多くの水流または流量（所定の流れ方向において）あるいは所定の雑音または圧力変化が水漏れを示すかどうかを、比較的に短い導管区間内で検出することができる。すなわち、各々の給水施設のためのきめ細かなチェックを行うことができる。給水系内の測定ヘッドが多ければ多いほど、常時監視を正確に行うことができる。
【００３１】
すなわち、固定の測定個所が、自動給水装置本管、閉鎖環状導管および狭い網状範囲の導管に多数配置される。導管を新たに敷設する際、接続導管も一緒に挿置することができる。いかなる場合でも、測定個所は常に使用個所に設けられたままである。遠隔呼出しまたは接続が例えばモデムを介して中央の制御ステーションに対して可能であるので、場合によっては測定結果のデータを評価するための評価ステーションまたはデータ収集装置１２は１個だけしか必要としない。更に、例えば夜間に特別な範囲において、流量が変化しているかどうかを検出するために、繰り返しチェックすることができる。理想的な配置構造では勿論、すべての測定個所を中央の制御ステーションから測定のために互いに任意に組み合わて使用可能である。
【００３２】
各々の測定ヘッド１はタッピングサドルによって導管系に簡単に組み込み可能である。このような導管系が異なる管寸法を有するので、適当なドリル工具と協働して圧力状態または無圧状態で装着される複数のタッピングサドルが設けられる。測定ヘッド１は更に、いろいろなタッピングサドルに適合した種々のアダプタを用いてねじ込み可能である。測定ヘッド１を組み込んだ後で、飲用水への直接的なアクセスがもはや不可能であるので、故意のまたは故意でない飲用水汚染の危険が生じない。
【００３３】
提案した測定ヘッドと提案した方法の場合、多数の測定ヘッドを配置することによって常時チェックを行うことが重要である。この常時チェックは本管に制限されないで、特に主として特別な水漏れが発生する狭い導管網内まで行われる。これに関連して勿論、特別に形成した測定ヘッドが必要である。この測定ヘッドは導管にしっかりと固定しなければならず、簡単かつ低コストの構造でなければならない。それによって、このような多数の測定点が低コストで実現される。飲用水が益々貴重になり、そのためどこかで表面に水が出る前に、漏洩個所または故障した弁を迅速に発見しなければならないとき、このような範囲において是非とも必要な投資を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による測定ヘッドの概略図である。
【図２】
測定ヘッドが挿入される市販のタッピングサドルを部分的に切断して示す斜視図である。
【図３】
給水系内の導管範囲を概略的に示す図である。