JPH0821780A - 漏洩検出器および漏洩検出方法 - Google Patents
漏洩検出器および漏洩検出方法Info
- Publication number
- JPH0821780A JPH0821780A JP15565394A JP15565394A JPH0821780A JP H0821780 A JPH0821780 A JP H0821780A JP 15565394 A JP15565394 A JP 15565394A JP 15565394 A JP15565394 A JP 15565394A JP H0821780 A JPH0821780 A JP H0821780A
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- Japan
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- sound
- signal
- modulation signal
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Abstract
(57)【要約】
【構成】マイクロホン２００で検出した音響信号の実効
値と、圧力センサ２１１で検出した流量信号の相関関係
を、相関抽出器２３０により相関分析して、実測の相関
強度があらかじめ設定した相関強度の設定値を越えたと
きに漏洩判定器２４０で漏洩が判定できるように構成し
た。 【効果】漏洩音に含まれる音響の時間変動成分をアクテ
ィブに制御するようにしたため、漏洩音特有の変動成分
の抽出が可能となり、漏洩検出感度向上が図れる。
値と、圧力センサ２１１で検出した流量信号の相関関係
を、相関抽出器２３０により相関分析して、実測の相関
強度があらかじめ設定した相関強度の設定値を越えたと
きに漏洩判定器２４０で漏洩が判定できるように構成し
た。 【効果】漏洩音に含まれる音響の時間変動成分をアクテ
ィブに制御するようにしたため、漏洩音特有の変動成分
の抽出が可能となり、漏洩検出感度向上が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプラント等で使用される
流体輸送用の配管からの流体漏洩検出装置に係り、特
に、水や蒸気等の漏洩に伴って発生する音を捉えて漏洩
を検出する方式の漏洩検出器に関する。
流体輸送用の配管からの流体漏洩検出装置に係り、特
に、水や蒸気等の漏洩に伴って発生する音を捉えて漏洩
を検出する方式の漏洩検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の音響式の漏洩検出器としては特開
昭63−70138 号公報があり、主に雑音と漏洩に伴って発
生する音との性質の違いをあらかじめ実験等によって確
認しておき、その性質の違いを用いて漏洩に伴う音と雑
音を区別するようにして漏洩検出感度の向上を図ってい
た。
昭63−70138 号公報があり、主に雑音と漏洩に伴って発
生する音との性質の違いをあらかじめ実験等によって確
認しておき、その性質の違いを用いて漏洩に伴う音と雑
音を区別するようにして漏洩検出感度の向上を図ってい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、漏洩
に伴う音と雑音が明らかに違った性質を持つ場合でかつ
その性質の違いを信号処理により容易に区別できるとき
には極めて有効な手段である。しかし、性質の違いを信
号処理で区別できないような場合には、漏洩の検出感度
を高めることができない。また、漏洩検出器設計に際
し、漏洩音と雑音の性質の違いを知るのにも理論的，実
験的な検討が必要な場合が多い。
に伴う音と雑音が明らかに違った性質を持つ場合でかつ
その性質の違いを信号処理により容易に区別できるとき
には極めて有効な手段である。しかし、性質の違いを信
号処理で区別できないような場合には、漏洩の検出感度
を高めることができない。また、漏洩検出器設計に際
し、漏洩音と雑音の性質の違いを知るのにも理論的，実
験的な検討が必要な場合が多い。
【０００４】本発明の目的は、漏洩に伴って発生する音
と雑音が信号処理によって検出感度を改善できない場合
や、漏洩音と雑音の性質の違いが明瞭でない場合におい
ても検出感度を向上できる漏洩検出法および装置を提供
することにある。
と雑音が信号処理によって検出感度を改善できない場合
や、漏洩音と雑音の性質の違いが明瞭でない場合におい
ても検出感度を向上できる漏洩検出法および装置を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では監視対象系統に外乱をアクティブに与え
ることで漏洩に伴う音にある性質の音を付加する手段
と、検出音に付加した性質の音が含まれていることを抽
出する手段とを備える。ここで言うある性質とは、後述
の実施例で示すように正弦波信号，Ｍ系列信号等の変化
に応じた漏洩音の振幅変化の性質を指す。
に、本発明では監視対象系統に外乱をアクティブに与え
ることで漏洩に伴う音にある性質の音を付加する手段
と、検出音に付加した性質の音が含まれていることを抽
出する手段とを備える。ここで言うある性質とは、後述
の実施例で示すように正弦波信号，Ｍ系列信号等の変化
に応じた漏洩音の振幅変化の性質を指す。
【０００６】
【作用】漏洩音にある性質の音を付加する手段は、漏洩
が発生した場合に漏洩音と雑音を識別するための目印を
つける作用を有する。検出音にある性質の信号が含まれ
ているかどうかを抽出する手段は、検出音が雑音か漏洩
音かを識別するための目印の有無を抽出する。これらの
作用により、雑音に埋もれた漏洩音の存在を感度良く検
出できるようになる。
が発生した場合に漏洩音と雑音を識別するための目印を
つける作用を有する。検出音にある性質の信号が含まれ
ているかどうかを抽出する手段は、検出音が雑音か漏洩
音かを識別するための目印の有無を抽出する。これらの
作用により、雑音に埋もれた漏洩音の存在を感度良く検
出できるようになる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は、本発明を原子力発電プラントの冷却材漏洩
監視に用いた例である。
る。図１は、本発明を原子力発電プラントの冷却材漏洩
監視に用いた例である。
【０００８】原子炉冷却水はポンプ１４１，流調弁１４
２，給水配管１４３を通って原子炉圧力容器１００に供
給される。制御棒１０２によって発熱量が制御される炉
心１０１で加熱された冷却水は、蒸気となって主蒸気配
管１０３を通って蒸気タービンを回して発電する。給水
制御器１４０は主蒸気流量，原子炉水位に応じて最適な
給水流量となるように流調弁１４２の開度を制御する。
２，給水配管１４３を通って原子炉圧力容器１００に供
給される。制御棒１０２によって発熱量が制御される炉
心１０１で加熱された冷却水は、蒸気となって主蒸気配
管１０３を通って蒸気タービンを回して発電する。給水
制御器１４０は主蒸気流量，原子炉水位に応じて最適な
給水流量となるように流調弁１４２の開度を制御する。
【０００９】給水配管１４３からの冷却水の漏れに伴う
音を検知するために、給水配管143の近傍には、マイク
ロホン２００を配置してある。マイクロホン２００およ
び音響計測装置２０１で検出した音響信号と、圧力セン
サ２１１および給水流量計測装置１３０で検出した圧力
信号，変調信号発生器２２０の出力である変調信号の３
信号が相関抽出器２３０に入力される。相関抽出器２３
０は音響信号に含まれる変調信号の大きさを抽出するた
めのものであり、漏洩判定２４０はその大きさによって
漏洩の有無を判定し結果を表示する機能を有する。
音を検知するために、給水配管143の近傍には、マイク
ロホン２００を配置してある。マイクロホン２００およ
び音響計測装置２０１で検出した音響信号と、圧力セン
サ２１１および給水流量計測装置１３０で検出した圧力
信号，変調信号発生器２２０の出力である変調信号の３
信号が相関抽出器２３０に入力される。相関抽出器２３
０は音響信号に含まれる変調信号の大きさを抽出するた
めのものであり、漏洩判定２４０はその大きさによって
漏洩の有無を判定し結果を表示する機能を有する。
【００１０】本実施例で特徴的な相関抽出器２３０は、
いわゆる、相互相関演算を主体とした演算機構を有して
いる。変調信号と音響信号，流量信号と音響信号のそれ
ぞれについて相互相関を算出する。両方の相互相関のう
ち相関強度の大きい組み合わせの方の演算結果を用い
る。両者のうち大きい相関強度を用いるようにしたの
は、必ずしも音響信号変化が変調信号変化に比例しない
場合もあるためである。そして漏洩判定２４０では、こ
の相関強度の大きさによって漏洩の有無を判定すること
となる。
いわゆる、相互相関演算を主体とした演算機構を有して
いる。変調信号と音響信号，流量信号と音響信号のそれ
ぞれについて相互相関を算出する。両方の相互相関のう
ち相関強度の大きい組み合わせの方の演算結果を用い
る。両者のうち大きい相関強度を用いるようにしたの
は、必ずしも音響信号変化が変調信号変化に比例しない
場合もあるためである。そして漏洩判定２４０では、こ
の相関強度の大きさによって漏洩の有無を判定すること
となる。
【００１１】本実施例では、定期的に給水制御器１４０
に変調信号を加え、流調弁１４２の開度を変調信号に応
じて変化させることにより給水流量を開度に応じて変化
させる。この際、変調信号の変化に応じて微小な圧力変
化が給水配管１４３内に生じる。配管から流体が漏れだ
す際に発生する音響レベルは、その吹き出し流速に大き
く依存する。吹き出し流速は、一般的には配管の圧力と
開放端部の圧力差に依存する。したがって、流調弁１４
２の開度を変調信号に応じて微動させることで圧力変動
を生じさせ、漏洩音の音圧は変調信号の変化に応じて変
動することになる。マイクロホン２００で検出する音
は、周囲の機器配置や周辺構造物の吸音性能で変化する
が、ここでは主に機器騒音が支配的な環境にマイクロホ
ン２００を設定している。このため、通常は検出音と変
調信号の間に相関はないが、漏洩音が検出された時初め
て相関を有するようになる。
に変調信号を加え、流調弁１４２の開度を変調信号に応
じて変化させることにより給水流量を開度に応じて変化
させる。この際、変調信号の変化に応じて微小な圧力変
化が給水配管１４３内に生じる。配管から流体が漏れだ
す際に発生する音響レベルは、その吹き出し流速に大き
く依存する。吹き出し流速は、一般的には配管の圧力と
開放端部の圧力差に依存する。したがって、流調弁１４
２の開度を変調信号に応じて微動させることで圧力変動
を生じさせ、漏洩音の音圧は変調信号の変化に応じて変
動することになる。マイクロホン２００で検出する音
は、周囲の機器配置や周辺構造物の吸音性能で変化する
が、ここでは主に機器騒音が支配的な環境にマイクロホ
ン２００を設定している。このため、通常は検出音と変
調信号の間に相関はないが、漏洩音が検出された時初め
て相関を有するようになる。
【００１２】図２は、正弦波状の変調信号の例であり、
開度変化で生じる圧力信号変化もほぼ同様であると考え
られる。図３は、このときの音響信号の実効値の時間変
化を示す。（ａ）は漏洩が発生していない場合、（ｂ）
は漏洩が発生している場合である。漏洩の発生の有無に
関わらず音響振幅は同等であり、音響信号波形だけでは
漏洩の判断はできない。図４は漏洩の有無による相関強
度と、音響信号に含まれる圧力変動の結果としての音響
レベルの変化の大きさを示す。横軸の正弦波状音響レベ
ル変化は対数表示である。また、図３の音響波形の相関
強度の値がどの点に相当するかについても示してある。
この図からわかるように、アクティブに給水圧力を変化
させることで相関演算処理による漏洩検出感度が向上で
きるようになる。
開度変化で生じる圧力信号変化もほぼ同様であると考え
られる。図３は、このときの音響信号の実効値の時間変
化を示す。（ａ）は漏洩が発生していない場合、（ｂ）
は漏洩が発生している場合である。漏洩の発生の有無に
関わらず音響振幅は同等であり、音響信号波形だけでは
漏洩の判断はできない。図４は漏洩の有無による相関強
度と、音響信号に含まれる圧力変動の結果としての音響
レベルの変化の大きさを示す。横軸の正弦波状音響レベ
ル変化は対数表示である。また、図３の音響波形の相関
強度の値がどの点に相当するかについても示してある。
この図からわかるように、アクティブに給水圧力を変化
させることで相関演算処理による漏洩検出感度が向上で
きるようになる。
【００１３】図５は、図３の音響信号の実効値の時間変
化（ａ)，(ｂ）の周波数分析結果である。（ａ)，(ｂ）
を対比すればわかるように漏洩の有無により低周波にピ
ークが現れていることがわかる。この点を捉えて、アク
ティブに与える圧力変動の周波数成分の大きさから漏洩
を知ることも可能である。但し、雑音レベルが大きく変
動する場合は、圧力変動の周波数成分だけを監視して
も、それが圧力変動で生じたのか、それとも単なる雑音
なのか区別できない場合がある。この場合、圧力変動を
与えた場合と与えない場合の比較により漏洩の有無が判
断できることになる。
化（ａ)，(ｂ）の周波数分析結果である。（ａ)，(ｂ）
を対比すればわかるように漏洩の有無により低周波にピ
ークが現れていることがわかる。この点を捉えて、アク
ティブに与える圧力変動の周波数成分の大きさから漏洩
を知ることも可能である。但し、雑音レベルが大きく変
動する場合は、圧力変動の周波数成分だけを監視して
も、それが圧力変動で生じたのか、それとも単なる雑音
なのか区別できない場合がある。この場合、圧力変動を
与えた場合と与えない場合の比較により漏洩の有無が判
断できることになる。
【００１４】本実施例で示したように、漏洩の兆候を抽
出するために漏洩音にある性質の変化をアクティブに与
え、検出音が雑音か漏洩音かをその性質の有無から判別
するようにしたため、必ずしもプラントによる騒音特性
を予め実験や測定で明らかにする必要がない点で本発明
はすぐれている。また、漏洩音と雑音の性質の違いが判
別し難いような場合にも本発明は有効である。このほか
にも漏洩音のレベルを変化させる手段として制御棒等に
よる炉出力変化手段，給水熱交換器による温度変調手段
等様々な方法が考えられる。
出するために漏洩音にある性質の変化をアクティブに与
え、検出音が雑音か漏洩音かをその性質の有無から判別
するようにしたため、必ずしもプラントによる騒音特性
を予め実験や測定で明らかにする必要がない点で本発明
はすぐれている。また、漏洩音と雑音の性質の違いが判
別し難いような場合にも本発明は有効である。このほか
にも漏洩音のレベルを変化させる手段として制御棒等に
よる炉出力変化手段，給水熱交換器による温度変調手段
等様々な方法が考えられる。
【００１５】実施例では定期的に流調弁１４２の開度を
変調信号に応じて変化させるようにしているが、連続的
に動かすことも可能である。また、アクティブに印加す
る外乱を正弦波に限定するものではなく、例えば白色雑
音，Ｍ系列信号等でも良いのは当然である。さらに、相
関抽出に流速信号と音響信号の組み合わせと、変調信号
４３０と音響信号の組み合わせの両者を用いているが、
どちらか一方だけでも同様の機能は実現できる。
変調信号に応じて変化させるようにしているが、連続的
に動かすことも可能である。また、アクティブに印加す
る外乱を正弦波に限定するものではなく、例えば白色雑
音，Ｍ系列信号等でも良いのは当然である。さらに、相
関抽出に流速信号と音響信号の組み合わせと、変調信号
４３０と音響信号の組み合わせの両者を用いているが、
どちらか一方だけでも同様の機能は実現できる。
【００１６】第一の実施例での特有の効果として下記の
事項が挙げられる。
事項が挙げられる。
【００１７】（１）周波数分布の違いからも漏洩検出が
可能となるため、相関抽出方式と特定周波数成分振幅の
両方から漏洩を判定することにすれば、漏洩検出の信頼
性が向上する。
可能となるため、相関抽出方式と特定周波数成分振幅の
両方から漏洩を判定することにすれば、漏洩検出の信頼
性が向上する。
【００１８】（２）アクティブに圧力変動を与えないで
も圧力揺らぎと検出音響の相関抽出により漏洩検出がで
きることになり、漏洩検出器の構成の簡単化が図れ、漏
洩検出器の経済性向上の効果がある。
も圧力揺らぎと検出音響の相関抽出により漏洩検出がで
きることになり、漏洩検出器の構成の簡単化が図れ、漏
洩検出器の経済性向上の効果がある。
【００１９】（３）漏洩音と雑音の特性検討や、それを
知るための試験等が不要になり、漏洩検出器設計のため
のマンパワの削減が図れるので、漏洩検出器の経済性向
上の効果がある。
知るための試験等が不要になり、漏洩検出器設計のため
のマンパワの削減が図れるので、漏洩検出器の経済性向
上の効果がある。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、漏洩による配管内部の
圧力変動と発生音響の変動との相関を抽出する事で漏洩
検出が可能となるため、雑音に埋もれた漏洩音抽出が可
能となり漏洩検出の感度が向上する。
圧力変動と発生音響の変動との相関を抽出する事で漏洩
検出が可能となるため、雑音に埋もれた漏洩音抽出が可
能となり漏洩検出の感度が向上する。
【図１】本発明の第一の実施例の漏洩検出器のブロック
図。
図。
【図２】変調信号が正弦波状の場合の時間変化の例を示
した説明図。
した説明図。
【図３】漏洩の有無による音響信号の実効値の時間変化
を示した説明図。
を示した説明図。
【図４】音響信号と変調信号の相関強度の最大値と音響
信号の圧力依存成分の振幅との関連を示した特性図。
信号の圧力依存成分の振幅との関連を示した特性図。
【図５】漏洩の有無の音響信号の周波数分析結果の説明
図。
図。
１３０…給水流量計測装置、１３１…流量センサ、１４
２…流調弁、１４３…給水配管、２００…マイクロホ
ン、２０１…音響計測装置、２１０…給水圧力計測装
置、２１１…圧力センサ、２２０…変調信号発生器、２
３０…相関抽出器、２４０…漏洩判定器。
２…流調弁、１４３…給水配管、２００…マイクロホ
ン、２０１…音響計測装置、２１０…給水圧力計測装
置、２１１…圧力センサ、２２０…変調信号発生器、２
３０…相関抽出器、２４０…漏洩判定器。
Claims (5)
- 【請求項１】漏洩に伴って発生する音響を捉えて漏洩を
検出する漏洩検出器において、前記音響を時間的に変化
させるためのアクティブな音響変化手段と、検出音響に
アクティブに印加した音響成分の混入の有無の抽出手段
と、アクティブに印加した前記音響成分が混入してると
きに漏洩発生と判別する手段を有することを特徴とする
漏洩検出器。 - 【請求項２】請求項１において、前記アクティブな音響
変化手段が弁開度制御手段である漏洩検出器。 - 【請求項３】請求項１において、前記抽出手段が相互相
関演算手段である漏洩検出器。 - 【請求項４】請求項１において、前記抽出手段が周波数
解析手段である漏洩検出器。 - 【請求項５】漏洩に伴って発生する音響を捉えて漏洩を
検出する漏洩検出方法において、前記漏洩音響を時間的
に変化させるためにアクティブに音響を変化させるステ
ップと、検出音響にアクティブに印加した音響成分の混
入の有無を抽出するステップと、アクティブに印加した
音響成分が混入してるときに漏洩発生と判別するステッ
プからなることを特徴とする漏洩検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15565394A JPH0821780A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 漏洩検出器および漏洩検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15565394A JPH0821780A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 漏洩検出器および漏洩検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821780A true JPH0821780A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=15610673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15565394A Pending JPH0821780A (ja) | 1994-07-07 | 1994-07-07 | 漏洩検出器および漏洩検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0821780A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200446596Y1 (ko) * | 2007-09-27 | 2009-11-11 | 한국전력공사 | 연료관마개의 누설 검사장치 |
| JP2010243254A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | 原子炉振動監視方法および原子炉振動監視システム |
| US10641412B2 (en) | 2012-09-28 | 2020-05-05 | Rosemount Inc. | Steam trap monitor with diagnostics |
| CN117167668A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-05 | 贵州创亿宝能节能科技有限公司 | 一种供水管网监测管理系统 |
-
1994
- 1994-07-07 JP JP15565394A patent/JPH0821780A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200446596Y1 (ko) * | 2007-09-27 | 2009-11-11 | 한국전력공사 | 연료관마개의 누설 검사장치 |
| JP2010243254A (ja) * | 2009-04-02 | 2010-10-28 | Toshiba Corp | 原子炉振動監視方法および原子炉振動監視システム |
| US10641412B2 (en) | 2012-09-28 | 2020-05-05 | Rosemount Inc. | Steam trap monitor with diagnostics |
| CN117167668A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-05 | 贵州创亿宝能节能科技有限公司 | 一种供水管网监测管理系统 |
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