JPH10311771A

JPH10311771A - 油検知装置

Info

Publication number: JPH10311771A
Application number: JP9120988A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Kuroda; 英彦黒田; Shigehiko Mukai; 成彦向井; Tetsuo Aikawa; 徹郎相川; Kunihiko Yokoyama; 邦彦横山; Takashi Kokubo; 隆小久保; Masahiko Kuroki; 雅彦黒木; Hideaki Kurasawa; 英暁倉澤
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1998-11-24
Anticipated expiration: 2017-05-12
Also published as: JP3869070B2

Abstract

(57)【要約】【課題】プラント内機器および車両などの部品からの油
漏れ，霧状の微粒子になって漏洩する霧状油，および水
面に浮いて流出する薄膜状の油を検知でき、漏洩面積，
膜厚やその分布，漏洩量，漏洩油種および漏洩部位を特
定する。【解決手段】検知対象とする油の吸収波長を含むパルス
光を照射し、油を構成する分子を励起して蛍光させる照
射装置１０と、この照射装置１０により励起された油の
蛍光波長を選択する波長選択素子２１と、油が蛍光を発
している時間を選択して観測する観測装置２０と、この
観測装置２０の出力を画像処理および信号処理のいずれ
かを行う処理装置３０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラント内機器お
よび車両などの部品からの油漏れを検知し、この油の漏
洩膜厚，漏洩面積，および漏洩量を演算することができ
るとともに、漏洩した油の油種および部位を特定可能な
油検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、蛍光法を用いた油に関する膜厚の
測定技術には、特公平４−１８７６３号公報に開示され
た生産中の「鋼板表面の塗油量測定方法及び装置」が挙
げられる。この従来例は、塗油された鋼板または鋼板の
表面にレーザ光を照射して蛍光させ、上記鋼板表面から
の蛍光の内、油のみに含まれる成分の蛍光スペクトル強
度を測定すると、この蛍光スペクトル強度が膜厚に比例
するため、塗布した油膜を求めることができるようにし
たものである。

【０００３】しかし、上記従来例において実際に油膜の
測定を行うと、蛍光強度の測定値が下地鋼板や鋼帯の表
面粗度の影響を受けるため、予め表面粗度毎の蛍光強度
−塗油量の関係を示す検量線で用意しておき、この検量
線と蛍光強度の測定結果から塗油量を求めるようにして
いる。したがって、塗布面積が既知であれば、塗油量か
ら膜厚を容易に推定することが可能となる。

【０００４】一方、漏洩面積の測定技術には、特開平６
−１２９９８７号公報に開示された「柑橘等の油胞損傷
判定装置」が挙げられる。この従来例においては、装置
と検査対象である柑橘が、蛍光灯などによる外乱の影響
を防ぐため暗室内に置かれ、柑橘の表面に紫外線を照射
して油胞の損傷部位を蛍光させている。そして、フィル
タを用い、この蛍光の内で強度が強いスペクトル領域を
選択して高感度カメラや光検出センサで観測し、画像処
理または信号処理を行って損傷部位の蛍光面積を求める
ものである。

【０００５】また、プラント内機器などで微小な破損部
が存在し、その破損部から高圧作動油が漏洩すると、上
記破損部から油が高圧で吹き出すため、霧状の微粒子に
なって広域に飛散して漏洩する場合がある。この霧状漏
油の検知技術には、巡回による機器の目視検査，油触に
より静電容量や抵抗が変化する油センサ，および霧状漏
油により屈折率が変化する光ファイバ式センサが知られ
ている。

【０００６】さらに、プラントや建物の排水口における
油流出を監視する技術には、水表面にレーザ光を照射し
て、その反射光を検知して水と油の反射率の違いから油
の流出を検知する方法が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、特公平４−
１８７６３号公報に開示された油膜測定装置や、特開平
６−１２９９８７号公報に開示された油胞判定装置をプ
ラント内機器および車両などの部品からの油漏れ検知に
適用した場合、以下の課題が生じる。

【０００８】すなわち、上記各従来例では、第一に、太
陽光や照明などの外乱光が存在する明るい環境では適用
することができない。これは、外乱光が増加するため、
検知する油の蛍光強度に対する外乱光の割合が多くな
り、Ｓ／Ｎ比が低下するためである。

【０００９】第二に、照射装置の経年劣化などによる膜
厚測定精度の低下が挙げられる。すなわち、油の蛍光強
度は、膜厚の他に照射装置の照射強度に依存する。この
ため、照射装置が劣化して照射強度が低下するに従っ
て、膜厚が同一でも油が発する蛍光強度が弱くなる。そ
の結果、油検知装置では上記蛍光強度から膜厚を演算す
るため、照射強度が低下すると、膜厚を本来の膜厚より
薄く判定することになる。

【００１０】以上の課題に加えて、蛍光法を用いた従来
の油検知技術では、プラント内機器および車両などの部
品からの油漏れに対して、漏洩した油の膜厚分布，漏洩
面積，漏洩量の演算，および漏洩油種の特定が不可能で
ある。

【００１１】一方、プラント内機器などの目視検査で
は、検査員が霧状漏油の雰囲気中を巡視することは安全
上好ましくなく、このような視界不良になると、予想さ
れる状況下で漏洩部位を特定することは困難である。

【００１２】また、静電容量式や抵抗式の油センサの検
知感度は、機器から漏れて滴下する程度の油量である。
油が霧状の微粒子になって広域に飛散する霧状油では、
油センサで検知する油の量が微量となるため、検知する
ことが困難である。

【００１３】さらに、光ファイバ式のセンサでは、油が
光ファイバに付着した部分を漏洩部位と判定する。この
光ファイバ式による検知では、霧状漏油は広域に飛散し
て光ファイバに広く付着するため、漏洩部位の特定が困
難になるといった課題がある。

【００１４】そして、水と油の反射率の違いからプラン
トや建物の排水口からの油流出を監視する反射式の油検
知技術では、水面に浮いて薄膜状になった油の反射率が
水の反射率より大きいことを利用して検知する。このた
め、水より反射率が大きければ油以外でも検知すること
可能性があるといった課題がある。また、反射式の油検
知技術では、流出する油の膜厚，流出面積，流出量，お
よび流出油種を把握することができないといった課題も
ある。

【００１５】そこで本発明は上述した事情を考慮してな
されたもので、プラント内機器および車両などの部品か
らの油漏れ，霧状の微粒子になって漏洩する霧状油，お
よび水面に浮いて流出する薄膜状の油を検知することが
でき、検知場所や検知雰囲気の制限、太陽光や蛍光灯な
どの外乱や照射装置の劣化などによる誤検知が少なく、
漏洩面積，膜厚やその分布，漏洩量，漏洩油種および漏
洩部位を特定することができる油検知装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、検知対象とする油の吸収波長
を含むパルス光を照射し、油を構成する分子を励起して
蛍光させる照射装置と、この照射装置により励起された
油の蛍光波長を選択する波長選択素子と、前記照射装置
により油が蛍光を発している時間を選択して観測する観
測装置と、この観測装置の出力を画像処理および信号処
理のいずれかを行う処理装置とを備えたことを特徴とす
る。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１記載の油検知
装置において、照射装置が、パルス光源と、このパルス
光源からのパルス光の照射波長を選択する波長選択素子
とを有し、この波長選択素子を曲面形状に形成したこと
を特徴とする。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１記載の油検知
装置において、観測装置がゲート機能を備え油の発光を
観測する光検出素子を有し、この光検出素子により観測
した漏油の検知信号を積算処理する信号積算処理装置を
処理装置に設けたことを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１記載の油検知
装置において、観測装置が高速シャッタおよび映像増倍
機能を有する映像増倍管を有し、この映像増倍管にて油
の蛍光を検知した検知画像を積算処理する画像積算処理
装置を処理装置に設けたことを特徴とする。

【００２０】請求項５の発明は、請求項１記載の油検知
装置において、処理装置が漏洩した油の膜厚を演算する
膜厚演算装置を備えたことを特徴とする。

【００２１】請求項６の発明は、請求項１または５記載
の油検知装置において、照射装置がパルス光の照射波長
を選択し測定できる膜厚範囲を調節可能な照射波長選択
装置を備えたことを特徴とする。

【００２２】請求項７の発明は、請求項１または５記載
の油検知装置において、照射装置がパルス光の照射強度
を測定して漏洩した油の膜厚の測定精度を補正する光源
劣化補正装置を備えたことを特徴とする。

【００２３】請求項８の発明は、請求項５記載の油検知
装置において、膜厚演算装置が観測装置で観測した油の
蛍光強度に基づいて膜厚を演算することを特徴とする。

【００２４】請求項９の発明は、請求項５記載の油検知
装置において、膜厚演算装置が観測装置で観測した漏油
の検知信号が一定値になるまで積算処理し、その積算回
数から油の膜厚を推定することを特徴とする。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項１記載の油検
知装置において、処理装置が、監視対象に対する距離情
報から検知画像の蛍光強度を補正して蛍光強度分布を求
め、この蛍光強度分布から油膜の厚さ分布を演算する膜
厚分布演算装置を備えたことを特徴とする。

【００２６】請求項１１の発明は、請求項１または１０
記載の油検知装置において、観測装置が、高速シャッタ
および映像増倍機能を有する映像増倍管を有する一方、
処理装置が、検知画像から油の蛍光領域を抽出し、これ
と膜厚分布演算装置による膜厚の演算結果から漏洩量を
求める油量演算装置を備えたことを特徴とする。

【００２７】請求項１２の発明は、請求項１記載の油検
知装置において、観測装置が、高速シャッタおよび映像
増倍機能を有する映像増倍管を有する一方、処理装置が
霧状の微粒子になって飛散して漏洩した油の検知画像か
ら漏洩部位を特定する漏洩箇所特定装置を備えたことを
特徴とする。

【００２８】請求項１３の発明は、請求項１記載の油検
知装置において、照射装置がパルス光を目的の監視領域
に照射する照射ヘッドを有し、この照射ヘッドの前部に
所定間隔をおいて反射板を取り付けたことを特徴とす
る。

【００２９】請求項１４の発明は、請求項１記載の油検
知装置において、観測装置が二種以上の観測波長で油を
観測し、その蛍光強度の比から油種を判別する油種判別
装置を処理装置に設けたことを特徴とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００３１】〔第１実施形態〕図１〜図１１は本発明に
係る油検知装置の第１実施形態を示し、図１はその構成
図である。この第１実施形態の油検知装置は、火力発電
所内の各種機器における漏油を検知するものである。

【００３２】図１に示すように、本実施形態の油検知装
置は、検知対象とする油の吸収波長を含むパルス光を照
射して、油を構成する分子を励起して蛍光させる照射装
置１０と、この照射装置１０により励起された油の蛍光
波長を選択する波長選択素子を有し、油が蛍光を発して
いる時間を選択して観測する観測装置２０と、この観測
装置２０の出力を画像処理または信号処理する処理装置
３０とから大略構成されている。

【００３３】照射装置１０は、例えば、Ｘｅ（キセノ
ン）フラッシュランプなどのパルス光源１１と、このパ
ルス光源１１から照射されたパルス光１２を絞り光ファ
イバ１３に導入するためのレンズ１４と、このレンズ１
４に導入されたパルス光１２を監視領域の近傍まで伝送
する上記光ファイバ１３と、この光ファイバ１３を通し
て伝送されたパルス光１２を目的の監視領域に照射する
ための照射ヘッド１５とから構成されている。

【００３４】また、照射ヘッド１５は、複数の波長選択
素子を備え、パルス光１２の照射波長を選択することが
可能な照射波長選択装置１６と、光ファイバ１３により
伝送されたパルス光１２の照射強度を測定して膜厚の測
定精度を補正する光源劣化補正装置１７と、光ファイバ
１３により伝送されたパルス光１２を監視領域の広さに
拡大して照射するための照射レンズ１８とから構成され
ている。

【００３５】観測装置２０は、油の発光波長を選択して
観測するための波長選択素子である観測フィルタ２１
と、観測する領域を監視領域に合わせるレンズ２２と、
油の発光を観測するとともに、ゲート機能を有し光検出
素子としての光電子増倍管２３とから構成されている。
また、観測装置２０は信号伝送線２４を介して処理装置
３０と接続されている。

【００３６】処理装置３０は、パルス光源１１の照射タ
イミングを制御するタイミング制御装置３１と、このタ
イミング制御装置３１からのタイミング信号をパルス光
源１１へ伝送するタイミング信号伝送線３２と、光電子
増倍管２３の出力信号を積算処理する信号積算処理装置
３３と、漏洩した油の膜厚を演算する膜厚演算装置３４
と、信号積算処理装置３３の処理結果および膜厚演算装
置３４で求めた膜厚を表示する出力モニタ装置３５と、
油漏れの有無を知らせる警告器３６とから構成されてい
る。また、処理装置３０は信号伝送線３７を介して照射
ヘッド１５と接続されている。

【００３７】機器３８から漏洩した油（以下、漏油と称
する。）３９は、火力発電所で使用されている油を例に
挙げる。火力発電所で使用されている油には、ガスター
ビン油（Ｇ／Ｔ油），スチームタービン油（Ｓ／Ｔ
油），高圧作動油としての電気作動油（ＥＨＣ油）など
がある。ここで、検知対象とする漏油３９は、ガスター
ビン油として蛍光灯などの通常照明下に設置された機器
３８から漏洩しているものとする。また、このような漏
油３９には、表面にゴミやほこりが付着した漏油，漏洩
後ラード状に変質した漏油，さらにはグリースなどの半
固体潤滑剤の漏油，および固体潤滑剤の漏油なども含ま
れる。

【００３８】次に、第１実施形態の作用および効果を説
明する。

【００３９】パルス光源１１は、発光のパルス幅が短く
かつ高出力であるほうが望ましく、発光のパルス幅が短
ければ、パルス光１２の照射後の油が発光している時間
をより長く選択して観測できるため、Ｓ／Ｎ比が大きく
なるからである。また、高出力であれば、監視領域を広
げることが可能となる。ここでは、パルス光源１１にＸ
ｅ（キセノン）フラッシュランプした場合を例にとり説
明する。

【００４０】まず、タイミング制御装置３１によってパ
ルス光源１１を発光させる。この発光の繰り返しタイミ
ングは、監視したい時間間隔に合わせ任意に決めること
が可能であり、３Ｈｚとした。そして、パルス光源１１
から出射したパルス光１２は、レンズ１４によって絞ら
れて光ファイバ１３に導入される。そして、この光ファ
イバ１３によってパルス光１２が照射ヘッド１５へ導か
れる。なお、光ファイバ１３はパルス光１２を伝送可能
であればよく、ここでは石英コアの光ファイバとした。
この光ファイバ１３により、遠隔で狭隘な部分に設置さ
れた照射ヘッド１５へパルス光１２を容易に導くことが
できる。

【００４１】照射ヘッド１５では、複数の波長選択素子
を備え、パルス光１２の照射波長を選択することができ
る照射波長選択装置１６によって照射波長を選択する。
この照射波長選択装置１６の波長選択素子には、例え
ば、カラーガラスフィルタや干渉フィルタが選択され、
その形状は一般的な平板形状であり、照射波長は、油種
がガスタービン油である漏油３９の吸収波長を含み、こ
の油を励起発光させてその蛍光強度から膜厚が演算でき
る波長とする必要がある。

【００４２】ところで、膜厚ｄの油が吸収する励起光
と、この励起光により発する蛍光には式（１）に示す関
係がある。すなわち、

【数１】

【００４３】この式（１）をグラフ化して図２に示す。
図２に示すように、膜厚ｄが薄いと膜厚ｄと蛍光強度Ｉ
_fが一対一の対応関係にあって蛍光強度Ｉ_fから膜厚ｄ
の演算が可能であるが、膜厚ｄが厚くなると蛍光強度Ｉ
_fが飽和するため膜厚の演算が不可能になる。この時、
蛍光強度Ｉ_fの飽和は、式（１）におけるｅ^-βd項の
吸収係数βに大きく依存する。このため、目的の膜厚ｄ
を測定するには、測定範囲で蛍光強度Ｉ_fが飽和せず、
膜厚ｄと蛍光強度Ｉ_fとが一対一の対応関係となる照射
波長を選択する必要がある。

【００４４】そこで、適切な吸収係数βを決め、検知対
象油の吸収特性に基づいてこの吸収係数βを満たす照射
波長を選定する。まず、膜厚演算装置３４では、式
（１）の蛍光強度Ｉ_fがＩa ・α・（１−ｅ^-1）／β以
下の場合、蛍光強度が一対一の対応関係にあって蛍光強
度Ｉ_fから膜厚ｄの演算が可能になるように設定する。
したがって、ｅ^-βd項からβ・ｄは式（２）を満たす
必要がある。

【００４５】

【数２】ｄ・β≦１ ……（２）

【００４６】また、目的とする測定範囲を０〜１０^-4ｍ
（１００μｍ）とすると、βは式（３）を満たす必要が
ある。

【００４７】

【数３】β≦１０⁴ｍ^-1 ……（３）

【００４８】一方、分光光度計を用いて測定したガスタ
ービン油の吸収波長を図３に示す。吸光度Ａには、式
（４）に示す関係がある。

【００４９】

【数４】

【００５０】図３において、油の濃度ｃ＝０．００２
６、光路長さＬ＝０．０１ｍであり、この値と式（３）
の値を式（４）に代入すれば、吸光度Ａ≦０．２６とな
る。ここで、吸光度Ａ＝０．２６として図３に示す吸収
特性からこの値となる波長を選択すると、照射波長は３
６０ｎｍ付近が望ましいと選定することができる。

【００５１】したがって、膜厚０〜１００μｍのガスタ
ービン油を測定するためには、照射波長が３６０ｎｍと
なるような波長選択素子を照射波長選択素子１６に設
け、また、膜厚演算装置３４には、式（１）と蛍光強度
の測定値から膜厚ｄを求めることができるように、この
時の励起光強度Ｉa ，蛍光の効率α，吸収係数βの膜厚
演算条件を記憶している。

【００５２】同様の手順により、各種油について膜厚０
〜１００μｍを測定するため求めた照射波長を表１に示
す。

【００５３】

【表１】

【００５４】また、スチームタービン油の吸収波長を図
４に、高圧作動油としての電気作動油（ＥＨＣ油）の吸
収波長を図５に示す。表１より、照射波長が２８０ｎ
ｍ、３６０ｎｍとなるような波長選択素子が照射波長選
択装置１６に設けられている。そして、膜厚演算装置３
４には、膜厚演算条件と式（１）から膜厚を求めること
ができるように、各油の膜厚演算条件が記憶されてい
る。

【００５５】以上により、照射波長選択装置１６を用
い、照射波長を３６０ｎｍと選定したパルス光１２を照
射ヘッド１５から漏油３９に照射する。漏油３９は、こ
のパルス光１２を吸収して蛍光を発する。この蛍光は、
ガスタービン油であるため図７に示す発光波長を有して
いる。一方、監視領域には、漏油３９の蛍光の他に太陽
や蛍光灯などの外乱光や背景となる機器３８の発光が存
在している。

【００５６】そこで、観測フィルタ２１の観測波長を４
００〜４５０ｎｍに設定した観測装置２０の光電子増倍
管２３により、漏油３９の蛍光を観測する。観測装置２
０の観測フィルタ２１は、ガスタービン油の発光波長を
選択して観測できるように選定されている。但し、漏油
３９を蛍光させる照射波長３６０ｎｍと観測フィルタ２
１によって選択する観測波長が重ならないように考慮し
た。ここで、参考に電気作動油およびスチームタービン
油の発光波長を図６および図８にそれぞれ示す。したが
って、油種ごとに観測フィルタ２１の観測波長を選定す
ることで、特定の油種のみを選択的に検知することがで
きる。

【００５７】また、スチームタービン油、ガスタービン
油および高圧作動油である電気作動油の漏油の発光時間
は、それぞれ図９、図１０および図１１に示すように、
概ね５００ｎｓ以内で減衰している。このため、Ｓ／Ｎ
比を大きくするには、パルス光１２の時間幅は油の発光
時間より十分短い方が有利である。

【００５８】次いで、観測装置２０の光電子増倍管２３
で観測した漏油３９の蛍光を検知した検知信号は、信号
伝送線２４を経て処理装置３０へ伝送される。この処理
装置３０では、タイミング制御装置３１の照射タイミン
グに基づいてパルス光１２の照射後で漏油３９が蛍光し
ている時間の信号だけを抽出する。この信号が、漏油３
９の蛍光を検知した漏油検知信号である。この漏油検知
信号を膜厚演算装置３４に送出すれば、この膜厚演算装
置３４により予め記憶しておいた膜厚演算条件と式
（１）から膜厚を求めることができる。

【００５９】以上のような作用の結果、観測装置２０の
観測フィルタ２１による観測波長の選択機能と、処理装
置３０による観測時間の選択機能とにより、太陽や蛍光
灯などの外乱光や背景となる機器３８の発光があって
も、漏油３９の蛍光を高感度に検知可能となる。

【００６０】また、照射波長選択装置１６により照射波
長を選択して漏油３９を蛍光させると、膜厚演算条件と
式（１）を記憶した膜厚演算装置３４によって、太陽や
蛍光灯などの外乱光や背景となる機器３８の発光があっ
ても、測定できる膜厚範囲を調整して漏油３９の膜厚を
求めることができる。この時の油種には、例えばガスタ
ービン油，スチームタービン油，および高圧作動油が挙
げられる。

【００６１】さらに、油漏れの有無は、この膜厚から判
定することができ、出力モニタ装置３５に油漏れの有
無，膜厚，および漏油検知信号を必要に応じてモニタ表
示することができる。そして、警告器３６によって警告
ランプまたは警告音を発して油漏れを知らせることも可
能である。

【００６２】次に、本実施形態における光源劣化補正装
置１７の作用および効果を説明する。

【００６３】経年劣化などによりパルス光源１１の照射
強度Ｉa が低下すると、式（１）から同じ膜厚でも蛍光
強度Ｉ_fが減少する。この場合、処理装置３０では照射
強度Ｉa の低下を認識することができず、蛍光強度Ｉ_f
の減少は漏油３９の膜厚が薄くなったと判断する。この
ため、パルス光源１１の低下により膜厚の測定精度が低
下することになる。

【００６４】そこで、本実施形態では、この測定精度の
低下を照射ヘッド１５に備えた光源劣化補正装置１７に
より改善する。すなわち、光源劣化補正装置１７によ
り、照射ヘッド１５から照射されるパルス光１２の照射
強度Ｉ_mを測定する。そして、予め記憶しておいた基準
照射強度Ｉ_bを用い、式（５）に従い劣化率γを求め
る。

【００６５】

【数５】

【００６６】この劣化率γの信号を信号伝送線３７を経
て処理装置３０に送出し、光電子増倍管２３の検知信号
に劣化率γを掛ける。この演算を式（１）で考えれば、
低下した照射強度Ｉ_mの場合から基準照射強度Ｉ_bにお
ける蛍光強度を算出したことになる。この光電子増倍管
２３の検知信号に劣化率γを演算してパルス光源１１の
照射強度の低下を校正した補正検知信号に基づいて漏油
検知信号を抽出して膜厚演算装置３４に送出し、予め記
憶しておいた膜厚演算条件と式（１）から膜厚を求め
る。

【００６７】以上のような作用の結果、光電子増倍管２
３の検知信号に劣化率γを演算した補正検知信号に基づ
いて漏油３９の膜厚を求めることで、経年劣化などが原
因となるパルス光源１１の照射強度の低下を校正するこ
とができ、膜厚測定精度の低下を防止することが可能と
なる。

【００６８】次に、本実施形態における信号積算処理装
置３３の作用および効果を説明する。

【００６９】光源劣化補正装置１７により劣化率γを求
め、照射波長選択装置１６を用い照射波長を３６０ｎｍ
と選定したパルス光１２を照射ヘッド１５から漏油３９
に照射する。この漏油３９は、このパルス光１２を吸収
して蛍光を発する。

【００７０】そこで、観測フィルタ２１の観測波長を４
００〜４５０ｎｍに設定した観測装置２０を光電子増倍
管２３により漏油３９の蛍光を観測する。

【００７１】そして、観測装置２０の光電子増倍管２３
で観測した漏油３９の蛍光を検知した検知信号は、信号
伝送線２４を経て処理装置３０へ伝送される。この処理
装置３０では、まず上記検知信号に光源劣化補正装置１
７で求めた劣化率γを演算することで、補正検知信号と
する。これにより、パルス光源１１の劣化による膜厚測
定精度の低下を改善することができる。

【００７２】次いで、タイミング制御装置３１の照射タ
イミングに基づいてパルス光１２の照射後で漏油３９が
蛍光している時間の補正検知信号だけを抽出する。この
補正検知信号は、パルス光源１１の繰り返しタイミング
が３Ｈｚであるため、１／３秒毎に得られ、順に信号積
算処理装置３３へ送出される。そして、この信号積算処
理装置３３では、上記補正検知信号を積算回数だけ積算
して漏油検知信号を得る。ここで、上記積算回数は２⁰
回、２¹回、２²回、……２⁷回、２⁸回で任意に変え
ることができ、漏油検知信号は以下の式（６）である。

【００７３】

【数６】

【００７４】この漏油検知信号を求めることで、油の検
知信号以外に、発光波長が油の蛍光波長に近く、高強度
で時間的にランダムな外乱を検知して誤検知信号を観測
しても、積算処理の効果によって、この誤検知信号によ
る影響を低減させることができる。上記漏油検知信号
は、膜厚演算装置３３に送出され、予め記憶しておいた
膜厚演算条件と式（１）から膜厚を求める。

【００７５】以上のような作用の結果、補正検知信号を
設定回数だけ積算処理した漏油検知信号によって漏油を
判断するため、油の蛍光以外に、発光波長が油の蛍光波
長に近く高強度で時間的にランダムな外乱を検知して誤
検知信号を観測しても、積算処理の効果によって、この
誤検知信号による影響を低減することができる。また、
出力モニタ装置３５では、積算設定回数，漏油検知信号
を必要に応じてモニタ表示することができる。

【００７６】〔第２実施形態〕図１２は本発明に係る油
検知装置の第２実施形態を示す構成図である。なお、前
記第１実施形態と同一の部分には、同一の符号を付して
説明する。以下の各実施形態も同様である。

【００７７】図１２に示すように、本実施形態の漏油検
知装置は、前記第１実施形態と同様に照射装置１０と、
観測装置２０と、処理装置３０とから大略構成されてい
る。照射装置１０は、パルス光源１１と、このパルス光
源１１から照射されたパルス光１２を絞り光ファイバ１
３に導入するためのレンズ１４と、このレンズ１４に導
入されたパルス光１２を監視領域の近傍まで伝送する上
記光ファイバ１３と、この光ファイバ１３を通して伝送
されたパルス光１２を目的の監視領域に照射するための
照射ヘッド１５とから構成されている。

【００７８】また、照射ヘッド１５は、パルス光１２の
照射強度を測定して膜厚の測定精度を補正する光源劣化
補正装置１７と、パルス光１２を監視領域の広さに拡大
して照射するための照射レンズ１８と、光ファイバ１３
により伝送されたパルス光１２から照射波長を選択し、
曲面形状に形成された波長選択素子４０とから構成され
ている。

【００７９】観測装置２０は、油の発光波長を選択して
観測するための波長選択素子である観測フィルタ２１
と、観測する領域を監視領域に合わせるレンズ２２と、
油の発光を観測するため高速シャッタ機能を備えた光検
出素子としてのアバランシュフォトダイオード４１とか
ら構成されている。また、観測装置２０は信号伝送線２
４を介して処理装置３０と接続されている。

【００８０】処理装置３０は、パルス光源１１の照射タ
イミングを制御するタイミング制御装置３１と、このタ
イミング制御装置３１からのタイミング信号をパルス光
源１１へ伝送するタイミング信号伝送線３２と、アバラ
ンシュフォトダイオード４１の出力信号を積算処理し
て、その積算回数から漏洩した油の膜厚を演算する膜厚
演算装置４２と、この膜厚演算装置４２で求めた膜厚を
表示する出力モニタ装置３５と、油漏れの有無を知らせ
る警告器３６とから構成されている。また、処理装置３
０は信号伝送線３７を介して照射ヘッド１５と接続され
ている。

【００８１】ここで、本実施形態において検知対象とす
る漏油３９は、ガスタービン油であり、蛍光灯などの通
常照明下にある機器３８から漏洩しているものとする。

【００８２】次に、第２実施形態の作用および効果を説
明する。

【００８３】パルス光源１１は、前記第１実施形態と同
様にＸｅフラッシュランプとし、その照射波長は検知対
象である漏油３９の吸収波長を含み、漏油３９を励起発
光させ、その蛍光強度が膜厚に比例する波長とする。そ
こで、膜厚ｄの油が吸収する励起光と、これにより発す
る蛍光の関係を示す式（１）を式（７）に示すように近
似する。

【００８４】

【数７】

【００８５】この場合、蛍光強度Ｉ_fと膜厚ｄが比例す
る。そして、この近似式が成立するのは、式（８）が成
り立つ場合である。

【００８６】

【数８】β・ｄ<< １ ……（８）

【００８７】目的とする測定範囲を０〜１００μｍとし
て、０≦ｄ≦１０^-4の条件で式（８）を満たすβを選定
する。βは任意に選定可能であり、ここではβ＝１０²
とする。

【００８８】β＝１０²を式（４）へ代入して吸光度を
求め、図３に示す検知対象油であるガスタービン油の吸
収波長から、この吸光度を満たす波長を選択する。式
（４）から吸光度Ａを求める。

【００８９】

【数９】

【００９０】そして、図３に示す吸収波長から吸光度Ａ
＝０．００２６となる波長を選択すると、照射波長は３
８０ｎｍ付近が望ましいと選定できる。したがって、膜
厚０〜１００μｍのガスタービン油を測定するため、照
射波長が３８０ｎｍとする必要がある。また、膜厚演算
装置４２には、漏油と判定する漏油判定膜厚の蛍光強度
を基準蛍光強度値として記憶する。

【００９１】同様の手順により、各種油について膜厚０
〜１００μｍを測定するために求めた照射波長を表２に
示す。

【００９２】

【表２】

【００９３】表２より、照射波長が３００ｎｍ、３３０
ｎｍ、３８０ｎｍとなるような波長選択素子４０が設け
られている。また、同様に膜厚演算装置４２には、漏油
と判定する各油の基準蛍光強度値が記憶されている。

【００９４】以上のような作用の結果、パルス光源１１
の照射波長を３８０ｎｍに選定して膜厚０〜１００μｍ
のガスタービン油，スチームタービン油，高圧作動油の
漏油を蛍光させると、式（８）に示すように蛍光強度が
膜厚に比例する関係を得ることができる。

【００９５】次に、本実施形態における波長選択素子４
０の作用および効果を説明する。

【００９６】図１２に示すように、蛍光灯などの通常照
明下にある機器３８からガスタービン油の漏油３９を検
知するため、タイミング制御装置３１によってパルス光
源１１を前記第１実施形態と同様に３Ｈｚの繰り返しタ
イミングで発光させる。パルス光源１１から出射したパ
ルス光１２は、レンズ１４によって絞られて光ファイバ
１３に導入される。そして、この光ファイバ１３によっ
てパルス光１２が照射ヘッド１５へ導かれる。この照射
ヘッド１５では、まず、パルス光源１１の劣化による測
定精度の低下を改善するため、光源劣化補正装置１７で
劣化率γを求める。

【００９７】その後、曲面形状の波長選択素子４０によ
って、漏油の油種に合わせてパルス光１２の照射波長を
選択して照射する。漏油３９はガスタービン油であるた
め、照射波長が３８０ｎｍとなるような波長選択素子４
０とした。この際、波長選択素子４０を曲面形状の構造
とすることで、照射ヘッド１５内部で光ファイバ１３か
ら出射して拡がるパルス光１２の全角度成分が波長選択
素子４０に対して常に垂直に入射するようになる。

【００９８】なお、波長選択素子４０には、光が波長選
択素子に垂直に入射しないと、選択波長が目的とする波
長からずれる特性がある。このため、平板状の波長選択
素子を適用した場合には、光ファイバ１３から出射した
パルス光１２が拡がって波長選択素子に垂直入射しない
角度成分があるため、選択波長が照射角度によって変化
してしまう。

【００９９】以上のような作用の結果、曲面形状の波長
選択素子４０を用いることにより、波長選択素子４０の
選択波長がパルス光１２の入射角度によって変わり、こ
のために起こる照射ヘッド１５の照射波長が照射角度に
よって変わる照射波長の角度依存性を取り除くことがで
き、照射波長をあらゆる方向にも一様に３８０ｎｍとす
ることができる。この曲面形状の波長選択素子４０に
は、例えば、カラーガラスフィルタや干渉フィルタが挙
げられる。

【０１００】次に、本実施形態におけるアバランシュフ
ォトダイオード４１および膜厚演算装置４２の作用およ
び効果を説明する。

【０１０１】漏油３９は、照射ヘッド１５から照射され
たパルス光を吸収して蛍光を発する。この蛍光は、前記
のように図７に示す発光波長で、図１０に示す発光時間
を有している。そこで、観測フィルタ２１の観測波長を
４００〜４５０ｎｍと設定した観測装置２０のアバラン
シュフォトダイオード４１をタイミング制御装置３１を
用いてゲート動作させ、パルス光照射後の２００ｎｓの
間だけ蛍光を観測する。

【０１０２】観測装置２０のアバランシュフォトダイオ
ード４１で観測した検知信号は、処理装置３０へ伝送さ
れる。この処理装置３０では、検知信号に光源劣化補正
装置１７で求めた劣化率γを演算することで補正検知信
号とする。これにより、パルス光源１１の劣化による膜
厚測定精度の低下を改善することができる。この補正検
知信号は、パルス光源１１の繰り返しタイミングが３Ｈ
ｚであるため１／３秒毎に得られ、順に膜厚演算装置４
２へ送出される。

【０１０３】膜厚演算装置４２では、この補正検知信号
を積算処理していき、各積算回数における蛍光強度を演
算する。この積算処理は、蛍光強度の測定値が予め記憶
しておいた基準蛍光強度値になるまで行い、この時の積
算回数値を求める。膜厚は、この積算回数値を用い、膜
厚と蛍光強度が比例することを利用して式（１０）によ
り求める。

【０１０４】

【数１０】

【０１０５】漏油３９の有無は、この膜厚から判定し、
設定した漏油判定膜厚になると漏油と判定する。出力モ
ニタ装置３５では、漏油の有無，膜厚，積算回数値，補
正検知信号，基準蛍光強度値とその膜厚を必要に応じて
モニタ表示することができる。また、警告器３６によっ
て警告ランプまたは音を発して漏油を知らせることも可
能である。

【０１０６】以上のような作用の結果、観測フィルタ２
１による観測波長を選択して、アバランシュフォトダイ
オード４１をゲート動作させてパルス照射後の一定時間
だけ油の蛍光を観測することにより、蛍光灯の外乱や背
景となる機器３８の発光があっても、油の発光波長を選
択して発光時間だけを観測することができる。また、式
（７）が成り立つ照射波長を選択すると、油の蛍光と膜
厚を比例させることができる。そして、アバランシュフ
ォトダイオード４１の検知信号を予め記憶した基準蛍光
強度値になるまで積算処理してその積算回数値を求めれ
ば、式（１０）により漏油の膜厚を演算することが可能
となる。

【０１０７】〔第３実施形態〕図１３は本発明に係る油
検知装置の第３実施形態を示す構成図である。

【０１０８】図１３に示すように、本実施形態の漏油検
知装置は、前記第１実施形態と同様に照射装置１０と、
観測装置２０と、処理装置３０とから大略構成されてい
る。照射装置１０は、パルス光源１１と、このパルス光
源１１から照射されたパルス光１２を絞り光ファイバ１
３に導入するためのレンズ１４と、このレンズ１４に導
入されたパルス光１２を監視領域の近傍まで伝送する上
記光ファイバ１３と、この光ファイバ１３を通して伝送
されたパルス光１２を目的の監視領域に照射するための
照射ヘッド１５とから構成されている。

【０１０９】また、照射ヘッド１５は、複数の波長選択
素子を備え、パルス光１２の照射波長を選択することが
可能な照射波長選択装置１６と、光ファイバ１３により
伝送されたパルス光１２の照射強度を測定して膜厚の測
定精度を補正する光源劣化補正装置１７と、光ファイバ
１３により伝送されたパルス光１２を監視領域の広さに
拡大して照射するための照射レンズ１８とから構成され
ている。

【０１１０】観測装置２０は、油の発光波長を選択して
観測するための波長選択素子である観測フィルタ２１
と、観測する領域を監視領域に合わせるレンズ２２と、
油の発光時間のみを選択して観測するための高速シャッ
タ機能および映像増倍機能を備えた映像増倍管である高
速ゲート付きのイメージインテンシファイア４３と、こ
の高速ゲート付きのイメージインテンシファイア４３で
観測した油の蛍光した画像を像伝送するためのイメージ
ファイバ４４と、このイメージファイバ４４で伝送され
た画像をモニタ表示するために撮像するＣＣＤカメラ４
５とから構成されている。

【０１１１】処理装置３０は、パルス光源１１の照射タ
イミングと高速ゲート付きのイメージインテンシファイ
ア４３のシャッタタイミングを制御してパルス光１２の
照射後の油が発光している時間のみを選択して観測する
ためのタイミング制御装置３１と、このタイミング制御
装置３１からのタイミング信号をパルス光源１１へ伝送
するタイミング信号伝送線３２と、ＣＣＤカメラ４５の
出力画像を積算処理する画像積算処理装置４６と、監視
対象と照射ヘッド１５間の距離情報，監視対象と観測装
置２０間の距離情報から油の蛍光強度を補正して漏洩し
た油の膜厚分布を演算する膜厚分布演算装置４７と、漏
洩した油の漏洩量を求める油量演算装置４８と、画像積
算処理装置４６の処理結果，膜厚分布演算装置４７で求
めた膜厚分布，油量演算装置４８で求めた漏洩量を表示
する画像モニタ４９と、油漏れの有無を知らせる警告器
３６とから構成されている。また、検知対象とする漏油
３９は、ガスタービン油であり、蛍光灯などの通常照明
下にある機器３８から漏洩しているものとする。

【０１１２】次に、第３実施形態の作用および効果を説
明する。

【０１１３】パルス光源１１は、前記第１、第２実施形
態と同様にＸｅフラッシュランプが使用され、タイミン
グ制御装置３１によって３Ｈｚの繰り返しタイミングで
発光させる。パルス光源１１から出射したパルス光１２
は、レンズ１４によって絞られて光ファイバ１３に導入
される。この光ファイバ１３によってパルス光１２が照
射ヘッド１５へ導かれる。この照射ヘッド１５では、ま
ず、照射波長を選択する。漏油３９はガスタービン油で
あるため、照射波長選択装置１６の波長選択素子によっ
て上記照射波長を３８０ｎｍとした。

【０１１４】さらに、パルス光源１１の劣化による測定
精度の低下を改善するため、光源劣化補正装置１７で劣
化率γを求めておく。この後、監視領域の大きさに合わ
せて任意の大きさに調節して照射する。漏油３９は、照
射ヘッド１５から照射されたパルス光を吸収して蛍光を
発する。この蛍光は、前記のように図７に示す発光波長
で図１０に示す発光時間を有している。

【０１１５】そこで、観測フィルタ２１の観測波長を４
００〜４５０ｎｍと設定し、タイミング制御装置３１に
よりパルス光照射後の２００ｎｓの間だけ高速ゲート付
きのイメージインテンシファイア４３をシャッタ動作を
させて漏油３９の蛍光を観測する。以上のような作用の
結果、観測フィルタ２１と高速ゲート付きのイメージイ
ンテンシファイア４３によって、油の発光波長を選択し
て発光時間だけを観測すると、蛍光灯などの外乱や背景
となる機器３８の発光があっても油の蛍光だけを選択的
に観測することができる。

【０１１６】また、高速ゲート付きのイメージインテン
シファイア４３で観測した漏油３９の検知画像は、イメ
ージファイバ４４で像伝送された後、ＣＣＤカメラ４５
で撮影される。この後、上記検知画像は処理装置３０へ
画像信号として送出される。

【０１１７】処理装置３０では、まず検知画像に光源劣
化補正装置１７で求めた劣化率γを演算することで補正
検知画像とする。これにより、パルス光源１１の劣化に
より膜厚測定精度の低下を改善することができる。この
補正検知画像は、パルス光源１１の繰り返しタイミング
が３Ｈｚであるため１／３秒毎に得られ、順に画像積算
処理装置４６へ送出される。

【０１１８】そして、画像積算処理装置４６により補正
検知画像を積算回数だけ積算して漏油検知画像を得る。
ここで、積算回数は１〜２⁸回で任意に変えることがで
き、漏油検知画像は以下の式（１１）である。

【０１１９】

【数１１】

【０１２０】以上のような作用の結果、この漏油検知画
像を求めることで、油の検知画像以外に、発光波長が油
の蛍光波長に近く高強度で時間的にランダムな外乱を検
知して誤検知画像を観測しても、積算処理の効果によっ
てこの誤検知画像による影響を低減させることができ
る。

【０１２１】次に、本実施形態における膜厚分布演算装
置４７の作用および効果を説明する。

【０１２２】イメージインテンシファイア４３にて観測
した漏油検知画像中で各画素の位置を横ｘと縦ｙで表
し、１≦ｘ≦Ｘ、１≦ｙ≦Ｙとする。ここで、Ｘは画像
モニタ４９の横方向画素の最大値、Ｙは画像モニタ４９
の縦方向画素の最大値を示している。

【０１２３】ところで、漏油検知画像の蛍光強度分布か
ら膜厚分布を求めるが、画素（ｘ，ｙ）に対応する実際
の監視部位が変わると、観測装置２０までの距離や照射
されるパルス光強度が異なるため、単純に各画素の蛍光
強度から膜厚分布を求めることができない。

【０１２４】そこで、膜厚分布演算装置４７には、蛍光
強度を補正して膜厚分布を求めるため、検知距離条件と
基準膜厚条件を記憶しておく。ここで、上記検知距離条
件とは、画素（ｘ，ｙ）に対応する監視部位と照射ヘッ
ド１５間の距離Ｌ_p（ｘ，ｙ）、監視部位と観測装置２
０間の距離Ｌ_o（ｘ，ｙ）である。上記基準膜厚条件と
は、監視部位と照射ヘッド１５間の基準距離Ｌ_pb，監視
部位と観測装置２０間の基準距離Ｌ_obにおける励起光強
度Ｉa ，蛍光の効率α，吸収係数βの膜厚演算条件であ
る。そして、以下の式（１２）に従い、各画素の蛍光強
度Ｉ（ｘ，ｙ）から補正した蛍光強度分布Ｉ_f（ｘ，
ｙ）を求める。

【０１２５】

【数１２】

【０１２６】式（１２）は、監視部位のパルス光照射強
度が距離の二乗に反比例し、これにより発する蛍光強度
も距離の二乗に反比例することを利用して、各画素の蛍
光強度Ｉ（ｘ，ｙ）から蛍光強度分布Ｉ_f（ｘ，ｙ）を
求めている。そして、この蛍光強度分布Ｉ_f（ｘ，ｙ）
と式（１）とから膜厚分布Ｆ（ｘ，ｙ）が求まる。

【０１２７】以上のような作用の結果、膜厚分布演算装
置４７を用い、監視対象と油検知装置の距離情報から検
知画像の蛍光強度を補正して蛍光強度分布Ｉ_f（ｘ，
ｙ）求め、この蛍光強度分布と式（１）から油膜の厚さ
分布Ｆ（ｘ，ｙ）を求めることができる。

【０１２８】次に、本実施形態における油量演算装置４
８の作用および効果を説明する。

【０１２９】油量演算装置４８によって漏洩量を求める
には、まず漏油検知画像から漏油の蛍光領域を抽出し
て、１≦ｘ≦Ｘ、１≦ｙ≦Ｙで以下に定義するＳ（ｘ，
ｙ）を求める。

【０１３０】

【数１３】

【０１３１】そして、式（１４）によって漏洩量Ｖを計
算する。

【０１３２】

【数１４】

【０１３３】また、漏油の面積Ｄは、式（１５）によっ
て計算することができる。

【０１３４】

【数１５】

【０１３５】以上のような作用の結果、油量演算装置４
８によって、膜厚分布演算装置４７で求めた膜厚分布と
漏油検知画像から抽出した蛍光領域を演算することで、
式（１４）に示す漏洩量および式（１５）に示す漏油の
面積を求めることができる。

【０１３６】また、漏油の有無は、漏油の膜厚分布Ｆ
（ｘ，ｙ），面積Ｄ，漏洩量Ｖのいづれからでも判定可
能であり、いづれの場合も設定値を越えると漏油と判定
することができる。漏油検知画像は、画像表示するため
の画像モニタ４９により逐次モニタすることができる。
同時に、漏油の膜厚分布Ｆ（ｘ，ｙ），面積Ｄ，漏洩量
Ｖを画像モニタ４９に表示することも可能である。

【０１３７】そして、漏油を知らせる警告器３６によっ
て警告ランプまたは音を発して漏油を知らせることもで
きる。加えて、油の膜厚分布Ｆ（ｘ，ｙ），面積Ｄ，漏
洩量Ｖを把握できるため、製造中あるいは使用中にある
機器や車両の潤滑部などを監視すれば、油の塗布状況や
潤滑状態の監視が可能となる。

【０１３８】〔第４実施形態〕図１４は本発明に係る油
検知装置の第４実施形態を示す構成図である。

【０１３９】図１４に示すように、本実施形態の漏油検
知装置は、前記第１実施形態と同様に照射装置１０と、
観測装置２０と、処理装置３０とから大略構成されてい
る。照射装置１０は、パルス光源１１と、このパルス光
源１１から照射されたパルス光１２を絞り光ファイバ１
３に導入するためのレンズ１４と、このレンズ１４に導
入されたパルス光１２を監視領域の近傍まで伝送する上
記光ファイバ１３と、この光ファイバ１３を通して伝送
されたパルス光１２を目的の監視領域に照射するための
照射ヘッド１５とから構成されている。また、照射ヘッ
ド１５は、パルス光１２を監視領域の広さに拡大して照
射するための照射レンズ１８を具備している。

【０１４０】観測装置２０は、油の発光波長を選択して
観測するための波長選択素子である観測フィルタ２１
と、観測する領域を監視領域に合わせるレンズ２２と、
油の発光時間のみを選択して観測するための高速シャッ
タ機能および映像増倍機能を備えた高速ゲート付きのイ
メージインテンシファイア４３と、この高速ゲート付き
のイメージインテンシファイア４３で観測した油の蛍光
した画像を像伝送するためのイメージファイバ４４と、
このイメージファイバ４４で伝送された画像をモニタ表
示するために撮像するＣＣＤカメラ４５とから構成され
ている。

【０１４１】処理装置３０は、パルス光源１１の照射タ
イミングと高速ゲート付きのイメージインテンシファイ
ア４３のシャッタタイミングを制御してパルス光１２の
照射後の油が発光している時間のみを選択して観測する
ためのタイミング制御装置３１と、このタイミング制御
装置３１からのタイミング信号をパルス光源１１へ伝送
するタイミング信号伝送線３２と、観測した油粒子の時
間変化から油の漏洩部位を特定する漏洩箇所特定装置５
０と、この漏洩箇所特定装置５０によって特定された漏
洩部位を画像表示する画像モニタ４９と、油漏れの有無
を知らせる警告器３６とから構成されている。

【０１４２】ところで、本実施形態の油漏れは、スチー
ムタービン油が蛍光灯などの通常照明下にある機器３８
から霧状の微粒子になって飛散して漏洩した場合を想定
する。この霧状漏油５１は、プラント内機器で高圧作動
用に使用されている油が漏洩した場合に起こる可能性が
ある。

【０１４３】次に、第４実施形態の作用および効果を説
明する。

【０１４４】パルス光源１１は、パルスレーザとし、こ
のパルスレーザの選定は、発光波長によって決定し、そ
の発光波長は検知対象である霧状漏油５１の吸収波長を
含み、霧状漏油５１を励起発光させる波長である必要が
ある。

【０１４５】そこで、図３〜図５に示す各油の吸収波長
から考えて、全ての油を励起発光させるためにパルスレ
ーザの発光波長は２００〜２８０ｎｍの紫外領域にあれ
ばよいことがわかる。また、監視領域が拡がるためパル
スレーザは高出力で、かつレーザ光自体が外乱とならな
いように短パルスであることが望ましい。

【０１４６】以上のような発光波長，出力，およびパル
スの観点から油検知装置に利用可能なパルス光源として
は、チタンサファイアレーザ，エキシマレーザ，窒素レ
ーザ，およびＹＡＧレーザなどがある。ここでは、パル
ス光源１１としてＹＡＧレーザの第四高調波（発光波長
２６６ｎｍ、パルス幅５ｎｓ：ＦＷＨＭ（半値全幅））
を用いた。

【０１４７】図８に示すスチームタービン油の発光波長
から観測フィルタ２１の観測波長を３５０〜４００ｎｍ
と設定した観測装置２０によって、図１４に示す蛍光灯
などの通常照明下にある機器３８からスチームタービン
油の霧状漏油５１を検知する。そして、タイミング制御
装置３１によってパルス光源１１を発光させる。この時
の発光の繰り返しタイミングは、監視したい時間間隔に
合わせ任意に決めることが可能であり１０Ｈｚとした。

【０１４８】パルス光源１１から出射したパルス光１２
は、レンズ１４によって絞られて光ファイバ１３に導入
される。この光ファイバ１３によってパルス光１２が照
射ヘッド１５へ導かれる。この照射ヘッド１５では、照
射レンズ１８によりパルス光を監視領域の大きさに合わ
せて任意の大きさに調節して照射する。すると、霧状漏
油５１は、照射ヘッド１５から照射されたパルス光を吸
収して蛍光を発する。この蛍光は、前記のように図８に
示す発光波長で図９に示す発光時間を有している。

【０１４９】そこで、タイミング制御装置３１によっ
て、パルス光照射後の２００ｎｓの間だけ観測装置２０
の高速ゲート付きのイメージインテンシファイア４３を
シャッタ動作させる。このように、観測フィルタ２１と
高速ゲート付きのイメージインテンシファイア４３を用
いて油の発光波長を選択して発光時間だけ観測すると、
蛍光灯などの外乱や背景となる機器３８の発光があって
も油の蛍光だけを選択的に観測することができる。

【０１５０】次いで、高速ゲート付きのイメージインテ
ンシファイア４３で観測した漏油の検知画像は、イメー
ジファイバ４４で像伝送されＣＣＤカメラ４５で撮影さ
れる。この検知画像は、パルス光源１１の繰り返しタイ
ミングが１０Ｈｚであるため１／１０秒毎に得られ、順
に処理装置３０の漏洩箇所特定装置５０へ画像信号とし
て送出される。

【０１５１】この漏洩箇所特定装置５０では、１／１０
秒毎に伝送されてくる検知画像の時間変化から漏洩部位
を特定する。その検知画像は、霧状漏油５１であるため
画像中に無数の小さな油粒子が蛍光を発した画像とな
る。そこで、ある検知画像と、さらに１／１０秒後の検
知画像とを比較する。これらの両検知画像を比較する
と、各油粒子の軌跡からその移動方向を求めることがで
きる。そして、各油粒子の移動方向元を追っていくこと
により、機器３８の漏洩部位を特定することができる。

【０１５２】さらに、画像表示するための画像モニタ４
９により検知画像は逐次モニタすることができる。この
画像モニタ４９には、漏油のみ蛍光した検知画像を得る
ことができ、また微量の漏洩でも蛍光すれば検知できる
ため、早期検知が可能となる。さらに、必要に応じて漏
洩部位を明示することもできる。加えて、漏油を知らせ
る警告器３６によって警告ランプまたは音を発して漏油
を知らせることも可能である。

【０１５３】以上のような作用の結果、観測フィルタ２
１と高速ゲート付きのイメージインテンシファイア４３
によって、油の発光波長を選択して発光時間だけを観測
すると、蛍光灯などの外乱や背景となる機器３８の発光
があっても、油の蛍光だけを選択して観測することがで
きる。そして、検知画像が画像中に無数の小さな油粒子
が蛍光を発した画像となるため、検知画像とその一定時
間後の検知画像とを比較することにより、各霧状油粒子
の移動方向を計算して移動元を辿ることで、機器３８の
漏洩部位を特定することができる。

【０１５４】〔第５実施形態〕図１５は本発明に係る油
検知装置の第５実施形態を示す構成図である。

【０１５５】図１５に示すように、本実施形態の漏油検
知装置は、前記第１実施形態と同様に照射装置１０と、
観測装置２０と、処理装置３０とから大略構成されてい
る。照射装置１０は、パルス光源１１と、このパルス光
源１１から照射されたパルス光１２を絞り光ファイバ１
３に導入するためのレンズ１４と、このレンズ１４に導
入されたパルス光１２を監視領域の近傍まで伝送する上
記光ファイバ１３と、この光ファイバ１３を通して伝送
されたパルス光１２を目的の監視領域に照射するための
照射ヘッド１５とから構成されている。また、照射ヘッ
ド１５は、パルス光１２を監視領域の広さに拡大して照
射するための照射レンズ１８を具備している。

【０１５６】観測装置２０は、油の発光波長を選択して
観測するための波長選択素子である観測フィルタ２１
と、観測する領域を監視領域に合わせるレンズ２２と、
油の発光時間のみを選択して観測するための高速シャッ
タ機能および映像増倍機能を備えた高速ゲート付きのイ
メージインテンシファイア４３と、この高速ゲート付き
のイメージインテンシファイア４３で観測した油の蛍光
した画像を像伝送するためのイメージファイバ４４と、
このイメージファイバ４４で伝送された画像をモニタ表
示するために撮像するＣＣＤカメラ４５とから構成され
ている。

【０１５７】また、観測装置２０の前部には、４本の支
持部材５４が取り付けられ、この支持部材５４に反射板
５３が固定されている。これにより、反射板５３は、観
測装置２０の前部に対して所定の間隔をおいて配設され
ることになる。

【０１５８】処理装置３０は、パルス光源１１の照射タ
イミングと高速ゲート付きのイメージインテンシファイ
ア４３のシャッタタイミングを制御してパルス光１２の
照射後で油が発光している時間のみを選択して観測する
ためのタイミング制御装置３１と、このタイミング制御
装置３１からのタイミング信号をパルス光源１１へ伝送
するタイミング信号伝送線３２と、油漏れの状態を画像
表示するための画像モニタ４９と、油漏れの有無を知ら
せる警告器３６とから構成されている。

【０１５９】ところで、本実施形態の検知対象である漏
油は、プラントや建物の排水口から流出するスチームタ
ービン油とする。上記排水口からの流出油は数μｍ程度
の非常に薄い油膜であり、汚水表面に浮いた薄膜状漏油
５２となって流出する場合が多い。そこで、装置の検知
感度を向上させるため、監視部位の排水口底面に漏油の
蛍光を反射する反射板５３を設置し、底面で反射する漏
油の蛍光も観測するようにしている。

【０１６０】次に、第５実施形態の作用および効果を説
明する。

【０１６１】本実施形態の油検知装置を用いて図１５に
示す排水口から流出したスチームタービン油の薄膜状漏
油５２を検知する。そして、タイミング制御装置３１に
よってパルス光源１１を発光させる。この時の発光の繰
り返しタイミングは、監視したい時間間隔に合わせ任意
に決めることが可能であり１０Ｈｚとした。

【０１６２】パルス光源１１から出射したパルス光１２
は、レンズ１４によって絞られて光ファイバ１３に導入
される。この光ファイバ１３によってパルス光１２が照
射ヘッド１５へ導かれる。この照射ヘッド１５では、照
射レンズ１８によりパルス光を監視領域の大きさに合わ
せて任意の大きさに調節して照射する。すると、薄膜状
漏油５２は、照射ヘッド１５から照射されたパルス光を
吸収して蛍光を発する。この際、観測装置２０では、薄
膜状漏油５２から直接観測する蛍光に加えて排水口底面
に設置した反射板５３により排水口底面で反射した蛍光
も観測することができるため、観測光量を増加させるこ
とができる。この蛍光は、前記のように図８に示す発光
波長で図９に示す発光時間を有している。

【０１６３】そこで、観測フィルタ２１の観測波長を３
５０〜４００ｎｍと設定し、タイミング制御装置３１に
よって、パルス光照射後の２００ｎｓの間だけ観測装置
２０の高速ゲート付きのイメージインテンシファイア４
３をシャッタ動作をさせて薄膜状漏油５２の蛍光を観測
する。

【０１６４】このように反射板５３により観測光量を増
大させ、観測フィルタ２１と高速ゲート付きのイメージ
インテンシファイア４３を用いて油の発光波長を選択し
て発光時間だけ観測すると、水面に蛍光灯などの反射光
やその他の外乱となる光があっても、薄膜状で微量な漏
油も感度よく検知することができる。

【０１６５】次いで、高速ゲート付きのイメージインテ
ンシファイア４３で観測した漏油の検知画像は、イメー
ジファイバ４４で像伝送されＣＣＤカメラ４５で撮影さ
れる。この検知画像は、パルス光源１１の繰り返しタイ
ミングが１０Ｈｚであるため１／１０秒毎に得られ、順
に処理装置３０へ画像信号として送出される。

【０１６６】処理装置３０では、画像表示するための画
像モニタ４９により検知画像は逐次モニタすることがで
きる。この画像モニタ４９には、漏油のみ蛍光した検知
画像を得ることができ、また微量の漏洩でも蛍光すれば
検知できるため、早期検知が可能となる。さらに、漏油
を知らせる警告器３６によって警告ランプまたは音を発
して漏油を知らせることも可能である。

【０１６７】以上のような作用の結果、薄膜状漏油５２
から直接観測する蛍光に加え、排水口底面に設置した反
射板５３により排水口底面で反射した蛍光も観測するこ
とができるため、観測光量を増加させることができる。
そして、この薄膜状漏油５２の蛍光に対して、観測フィ
ルタ２１と高速ゲート付きのイメージインテンシファイ
ア４３を用い、油の発光波長を選択して発光時間だけを
観測すると、水面に蛍光灯などの反射光やその他の外乱
となる光があっても、薄膜状で微量な薄膜状漏油５２を
感度よく検知することができる。

【０１６８】〔第６実施形態〕図１６は本発明に係る油
検知装置の第６実施形態を示す構成図である。

【０１６９】図１６に示すように、本実施形態の漏油検
知装置は、前記第１実施形態と同様に照射装置１０と、
観測装置２０と、処理装置３０とから大略構成されてい
る。照射装置１０は、パルス光源１１と、このパルス光
源１１から照射されたパルス光１２を絞り光ファイバ１
３に導入するためのレンズ１４と、このレンズ１４に導
入されたパルス光１２を監視領域の近傍まで伝送する上
記光ファイバ１３と、この光ファイバ１３を通して伝送
されたパルス光１２を目的の監視領域に照射するための
照射ヘッド１５とから構成されている。また、照射ヘッ
ド１５は、パルス光１２を監視領域の広さに拡大して照
射するための照射レンズ１８を具備している。

【０１７０】観測装置２０は、漏洩した油の油種を判別
するために観測波長を選択する観測波長選択装置５５
と、観測する領域を監視領域に合わせるレンズ２２と、
油の発光時間のみを選択して観測するための高速シャッ
タ機能および映像増倍機能を備えた高速ゲート付きのイ
メージインテンシファイア４３と、この高速ゲート付き
のイメージインテンシファイア４３で観測した油の蛍光
した画像を像伝送するためのイメージファイバ４４と、
このイメージファイバ４４で伝送された検知画像をモニ
タ表示するためのＣＣＤカメラ４５とから構成されてい
る。観測波長選択装置５５は、複数の波長選択素子を備
えており、観測波長を選択することができる。

【０１７１】処理装置３０は、パルス光源１１の照射タ
イミングと高速ゲート付きのイメージインテンシファイ
ア４３のシャッタタイミングを制御してパルス光１２の
照射後で油が発光している時間のみを選択して観測する
ためのタイミング制御装置３１と、このタイミング制御
装置３１からのタイミング信号をパルス光源１１へ伝送
するタイミング信号伝送線３２と、監視対象に対する距
離情報から油の蛍光強度を補正して漏洩した油の膜厚分
布を演算する膜厚分布演算装置４７と、漏洩した油の油
種を判別する油種判別装置５６と、膜厚分布演算装置４
７で求めた膜厚分布，油種判別装置５６で判定した油種
を画像表示する画像モニタ４９と、油漏れの有無を知ら
せる警告器３６とから構成されている。

【０１７２】ここで、検知対象とする漏油３９は、その
油種が不明であり、蛍光灯などの通常照明下にある機器
から漏洩しているものとする。

【０１７３】次に、第６実施形態の作用および効果を説
明する。

【０１７４】油種判別装置５６では、二種の観測波長で
漏油を観測してその蛍光強度の比から漏洩油種を判別す
る。これは、油の蛍光波長が油種に特有であるため、蛍
光強度比が油種に固有の値となることを利用したもので
ある。例えば、式（１６）で定義する観測波長３００ｎ
ｍと観測波長４００ｎｍの蛍光強度比を求めると、表３
に示すように蛍光強度比が油種に固有の値となって油種
判別が可能となる。また、二種の観測波長は任意に選ぶ
ことが可能である。

【０１７５】

【数１６】

【０１７６】

【表３】

【０１７７】以上のような作用の結果、二種の観測波長
で漏油を観測してその蛍光強度の比を求めると、この蛍
光強度の比が油種に固有の値となるため漏油の油種判別
が可能となる。

【０１７８】本実施形態の油検知装置を用い、図１６に
示す蛍光灯などの通常照明下にある機器３８から漏洩し
た漏油３９の油種を判別するに際し、ＹＡＧレーザの第
四高調波（発光波長２６６ｎｍ、パルス幅５ｎｓ：ＦＷ
ＨＭ）を用いた。また発光波長を２６６ｎｍとすること
で、油種に拘わらず検知対象とする全油種を励起発光さ
せることが可能となる。

【０１７９】まず、タイミング制御装置３１によって１
０Ｈｚで発光させる。パルス光源１１から出射したパル
ス光は、レンズ１４によって絞られて光ファイバ１３に
導入される。この光ファイバ１３によってパルス光１２
が照射ヘッド１５へ導かれる。この照射ヘッド１５で
は、照射レンズ１８によりパルス光を監視領域の大きさ
に合わせて任意の大きさに調節して照射する。すると、
漏油３９は、照射ヘッド１５から照射されたパルス光を
吸収して蛍光を発する。

【０１８０】そこで、まず観測波長選択装置５５の観測
波長を３００ｎｍとし、タイミング制御装置３１によっ
てパルス光照射後の２００ｎｓの間だけ観測装置２０の
高速ゲート付きのイメージインテンシファイア４３をシ
ャッタ動作をさせて観測波長３００ｎｍの検知画像を観
測する。この高速ゲート付きのイメージインテンシファ
イア４３で観測した検知画像は、イメージファイバ４４
で像伝送され、ＣＣＤカメラ４５で撮影される。その
後、検知画像は処理装置３０へ送出される。また、観測
波長選択装置５５の観測波長を４００ｎｍとして、同様
に観測波長４００ｎｍの検知画像が観測されその画像信
号が処理装置３０へ送出される。

【０１８１】処理装置３０では、膜厚分布演算装置４７
によって観測波長３００ｎｍの検知画像における蛍光強
度分布Ｉ₃₀₀（ｘ，ｙ）を求め、次に観測波長４００ｎ
ｍの蛍光強度Ｉ₄₀₀（ｘ，ｙ）を求め、それらの信号を
油種判別装置５６へ送出する。この油種判別装置５６で
は、式（１７）に示す観測波長３００ｎｍと観測波長４
００ｎｍの蛍光強度比分布Ｒ（ｘ，ｙ）を求め、この蛍
光強度比分布Ｒ（ｘ，ｙ）と表３から、画素（ｘ，ｙ）
に対応する漏洩部位の漏洩油種を判別する。

【０１８２】

【数１７】

【０１８３】このようにして判別した漏洩油種，検知画
像，蛍光強度分布，および蛍光強度比分布は、画像モニ
タ４９によって逐次表示することができる。この画像モ
ニタ４９には、漏油のみ蛍光した検知画像を得ることが
でき、また微量の漏洩でも蛍光すれば検知できるため、
早期検知が可能となる。さらに、漏油を知らせる警告器
３６によって警告ランプまたは音を発して漏油と漏洩油
種を知らせることも可能である。

【０１８４】以上のような作用の結果、観測フィルタ２
１と高速ゲート付きのイメージインテンシファイア４３
によって、油の発光波長を選択して発光時間だけを観測
すると、蛍光灯などの外乱や背景となる機器３８の発光
があっても油の蛍光だけを選択して観測することがで
き、さらに二種の観測波長で漏油を観測してその蛍光強
度の比を求め、この蛍光強度の比が油種に固有の値とな
るため漏油の油種判別を行うことができる。

【０１８５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、検知対象とする油の吸収波長を含むパルス光を
照射し、油を構成する分子を励起して蛍光させる照射装
置と、この照射装置により励起された油の蛍光波長を選
択する波長選択素子と、照射装置により油が蛍光を発し
ている時間を選択して観測する観測装置と、この観測装
置の出力を画像処理および信号処理のいずれかを行う処
理装置とを備えたことにより、照射装置が検知対象油の
吸収波長を含むパルス光を放出可能となり、油を励起発
光させることができる。この油の蛍光波長を選択するた
めの波長選択素子を備え、油の発光時間を選択して観測
する観測装置によって検知することで、油の発光波長と
発光時間を選択して観測することができ、各種機器や物
質の発光や蛍光灯などの外乱光の中から検知対象である
油の微弱な蛍光を選択的に検知することができる。

【０１８６】また、処理装置により検知結果に信号処理
または画像処理を施すことで、検知感度を向上させて検
知場所や検知雰囲気に制限がなく、蛍光灯などの外乱や
照射装置の劣化による誤検知を低下させ、漏洩面積，膜
厚やその分布，漏洩量，漏洩油種および漏洩部位を特定
することができる。

【０１８７】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
油検知装置において、照射装置は、パルス光源と、この
パルス光源からのパルス光の照射波長を選択する波長選
択素子とを有し、この波長選択素子を曲面形状に形成し
たことにより、点光源から発したパルス光を波長選択素
子に対して常に垂直に入射させることができ、波長選択
素子の選択波長がパルス光の入射角度によって変わるこ
とを防止でき、いかなる方向にも目的とする波長を放射
する照射装置を提供することができる。

【０１８８】請求項３の発明によれば、請求項１記載の
油検知装置において、観測装置がゲート機能を備え油の
発光を観測する光検出素子を有し、この光検出素子によ
り観測した漏油の検知信号を積算処理する信号積算処理
装置を処理装置に設けたことで、観測装置の検知信号を
一定時間で積算処理し、この処理信号によって油漏れを
判断することにより、監視点付近において発光波長が油
の蛍光波長に近く高強度で時間的にランダムな外乱が発
生しても、一定時間の処理信号で油漏れの有無を判断す
るため、誤検知を低減させることができる。

【０１８９】請求項４の発明によれば、請求項１記載の
油検知装置において、観測装置が高速シャッタおよび映
像増倍機能を有する映像増倍管を有し、この映像増倍管
にて油の蛍光を検知した検知画像を積算処理する画像積
算処理装置を処理装置に設けたことで、観測装置の検知
画像を一定時間で積算処理し、この処理画像によって油
漏れを判断することにより、監視領域において発光波長
が油の蛍光波長に近く、高強度で時間的にランダムな外
乱が発生しても、一定時間の処理画像で油漏れを判断す
るため、誤検知を低減させることができる。

【０１９０】請求項５の発明によれば、請求項１記載の
油検知装置において、処理装置が漏洩した油の膜厚を演
算する膜厚演算装置を備えたことにより、観測装置の検
知強度が油の膜厚に依存することを利用して、処理装置
で信号処理または画像処理を施すことにより、油の膜厚
を演算することができる。

【０１９１】請求項６の発明によれば、請求項１または
５記載の油検知装置において、照射装置がパルス光の照
射波長を選択し測定できる膜厚範囲を調節可能な照射波
長選択装置を備えたことにより、照射装置において、測
定する膜厚で照射強度と蛍光強度との関係が飽和せず、
対応関係にある条件の照射波長を選択することで、処理
装置において、膜厚と蛍光強度が対応することを利用し
て油の膜厚を求める際に、測定可能な膜厚範囲を調節す
ることができる。

【０１９２】請求項７の発明によれば、請求項１または
５記載の油検知装置において、照射装置がパルス光の照
射強度を測定して漏洩した油の膜厚の測定精度を補正す
る光源劣化補正装置を備えたことにより、照射強度が低
下して油の蛍光強度が低下することによる膜厚測定の精
度低下を改善することができる。

【０１９３】請求項８の発明によれば、請求項５記載の
油検知装置において、膜厚演算装置が観測装置で観測し
た油の蛍光強度に基づいて膜厚を演算することで、処理
装置において、膜厚と蛍光強度が対応することにより、
観測した蛍光強度から油の膜厚を求めることができる。

【０１９４】請求項９の発明によれば、請求項５記載の
油検知装置において、膜厚演算装置が観測装置で観測し
た漏油の検知信号が一定値になるまで積算処理し、その
積算回数から油の膜厚を推定することにより、処理装置
に油漏れと判定する油漏れ判定膜厚の蛍光強度を記憶し
ておき、観測装置の検知信号がこの蛍光強度になるまで
積算処理して積算回数を求め、膜厚と蛍光強度が比例す
ることを利用して（油漏れ判定膜厚）／（積算回数）に
より、油の膜厚を求めることができる。

【０１９５】請求項１０の発明によれば、請求項１記載
の油検知装置において、処理装置は、監視対象に対する
距離情報から検知画像の蛍光強度を補正して蛍光強度分
布を求め、この蛍光強度分布から油膜の厚さ分布を演算
する膜厚分布演算装置を備えたことで、監視対象に対す
る距離関係から検知画像の蛍光強度を補正して蛍光強度
分布を求めると、膜厚と蛍光強度が対応することによ
り、油の膜厚分布を求めることができる。

【０１９６】請求項１１の発明によれば、請求項１また
は１０記載の油検知装置において、観測装置は、高速シ
ャッタおよび映像増倍機能を有する映像増倍管を有する
一方、処理装置は、検知画像から油の蛍光領域を抽出
し、これと膜厚分布演算装置による膜厚の演算結果から
漏洩量を求める油量演算装置を備えたことにより、検知
画像から油の蛍光領域を抽出して、これに膜厚分布演算
装置で演算した膜厚分布を演算することで、漏洩量を求
めることができる。

【０１９７】請求項１２の発明によれば、請求項１記載
の油検知装置において、観測装置は、高速シャッタおよ
び映像増倍機能を有する映像増倍管を有する一方、処理
装置が霧状の微粒子になって飛散して漏洩した油の検知
画像から漏洩部位を特定する漏洩箇所特定装置を備えた
ことで、検知画像とその一定時間後の検知画像を比較す
ることにより、各霧状油粒子の移動方向を計算して移動
元を辿ることで機器の漏洩部位を特定することができ
る。

【０１９８】請求項１３の発明によれば、請求項１記載
の油検知装置において、照射装置がパルス光を目的の監
視領域に照射する照射ヘッドを有し、この照射ヘッドの
前部に所定間隔をおいて反射板を取り付けたので、この
反射板をプラントや建物の排水口底面部に配置して油の
蛍光を反射させることにより、観測装置において、油か
らの蛍光に加えて反射板で反射する蛍光も観測すること
ができ、検知感度を向上させることができる。

【０１９９】請求項１４の発明によれば、請求項１記載
の油検知装置において、観測装置が二種以上の観測波長
で油を観測し、その蛍光強度の比から油種を判別する油
種判別装置を処理装置に設けたので、二種以上の観測波
長で油を観測し、それらの蛍光強度の比を求めると、こ
の蛍光強度の比が油種に固有の値となるため油種を判別
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る油検知装置の第１実施形態を示す
構成図。

【図２】膜厚と油の蛍光強度との関係を示すグラフ。

【図３】検知対象油としてガスタービン油の吸収スペク
トル測定データを示す波形図。

【図４】検知対象油としてスチームタービン油の吸収ス
ペクトル測定データを示す波形図。

【図５】検知対象油として高圧作動油である電気作動油
の吸収スペクトル測定データを示す波形図。

【図６】検知対象油として高圧作動油である電気作動油
の発光スペクトルの測定結果を示す波形図。

【図７】検知対象油としてガスタービン油の発光スペク
トルの測定結果を示す波形図。

【図８】検知対象油としてスチームタービン油の発光ス
ペクトルの測定結果を示す波形図。

【図９】検知対象油としてスチームタービン油の発光時
間データを示す波形図。

【図１０】検知対象油としてガスタービン油の発光時間
データを示す波形図。

【図１１】検知対象油として高圧作動油である電気作動
油の発光時間データを示す波形図。

【図１２】本発明に係る油検知装置の第２実施形態を示
す構成図。

【図１３】本発明に係る油検知装置の第３実施形態を示
す構成図。

【図１４】本発明に係る油検知装置の第４実施形態を示
す構成図。

【図１５】本発明に係る油検知装置の第５実施形態を示
す構成図。

【図１６】本発明に係る油検知装置の第６実施形態を示
す構成図。

【符号の説明】

１０照射装置１１パルス光源１２パルス光１３光ファイバ１４レンズ１５照射ヘッド１６照射波長選択装置１７光源劣化補正装置１８照射レンズ２０観測装置２１観測フィルタ（波長選択素子）２２レンズ２３光電子増倍管（光検出素子）２４信号伝送線３０処理装置３１タイミング制御装置３２タイミング信号伝送線３３信号積算処理装置３４膜厚演算装置３５出力モニタ装置３６警告器３７信号伝送線３８機器３９漏油４０波長選択素子４１アバランシュフォトダイオード（光検出素子）４２膜厚演算装置４３イメージインテンシファイア（映像増倍管）４４イメージファイバ４５ＣＣＤカメラ４６画像積算処理装置４７膜厚分布演算装置４８油量演算装置４９画像モニタ５０漏洩箇所特定装置５１霧状漏油５２薄膜状漏油５３反射板５４支持部材５５観測波長選択装置５６油種判別装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相川徹郎神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者横山邦彦東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者小久保隆神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号東京電力株式会社エネルギー・環境研究所内 (72)発明者黒木雅彦神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号東京電力株式会社エネルギー・環境研究所内 (72)発明者倉澤英暁神奈川県横浜市鶴見区江ヶ崎町４番１号東京電力株式会社エネルギー・環境研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検知対象とする油の吸収波長を含むパル
ス光を照射し、油を構成する分子を励起して蛍光させる
照射装置と、この照射装置により励起された油の蛍光波
長を選択する波長選択素子と、前記照射装置により油が
蛍光を発している時間を選択して観測する観測装置と、
この観測装置の出力を画像処理および信号処理のいずれ
かを行う処理装置とを備えたことを特徴とする油検知装
置。
【請求項２】請求項１記載の油検知装置において、照
射装置は、パルス光源と、このパルス光源からのパルス
光の照射波長を選択する波長選択素子とを有し、この波
長選択素子を曲面形状に形成したことを特徴とする油検
知装置。
【請求項３】請求項１記載の油検知装置において、観
測装置は、ゲート機能を備え油の発光を観測する光検出
素子を有し、この光検出素子により観測した漏油の検知
信号を積算処理する信号積算処理装置を処理装置に設け
たことを特徴とする油検知装置。
【請求項４】請求項１記載の油検知装置において、観
測装置は、高速シャッタおよび映像増倍機能を有する映
像増倍管を有し、この映像増倍管にて油の蛍光を検知し
た検知画像を積算処理する画像積算処理装置を処理装置
に設けたことを特徴とする油検知装置。
【請求項５】請求項１記載の油検知装置において、処
理装置は、漏洩した油の膜厚を演算する膜厚演算装置を
備えたことを特徴とする油検知装置。
【請求項６】請求項１または５記載の油検知装置にお
いて、照射装置は、パルス光の照射波長を選択し測定で
きる膜厚範囲を調節可能な照射波長選択装置を備えたこ
とを特徴とする油検知装置。
【請求項７】請求項１または５記載の油検知装置にお
いて、照射装置は、パルス光の照射強度を測定して漏洩
した油の膜厚の測定精度を補正する光源劣化補正装置を
備えたことを特徴とする油検知装置。
【請求項８】請求項５記載の油検知装置において、膜
厚演算装置は、観測装置で観測した油の蛍光強度に基づ
いて膜厚を演算することを特徴とする油検知装置。
【請求項９】請求項５記載の油検知装置において、膜
厚演算装置は、観測装置で観測した漏油の検知信号が一
定値になるまで積算処理し、その積算回数から油の膜厚
を推定することを特徴とする油検知装置。
【請求項１０】請求項１記載の油検知装置において、
処理装置は、監視対象に対する距離情報から検知画像の
蛍光強度を補正して蛍光強度分布を求め、この蛍光強度
分布から油膜の厚さ分布を演算する膜厚分布演算装置を
備えたことを特徴とする油検知装置。
【請求項１１】請求項１または１０記載の油検知装置
において、観測装置は、高速シャッタおよび映像増倍機
能を有する映像増倍管を有する一方、処理装置は、検知
画像から油の蛍光領域を抽出し、これと膜厚分布演算装
置による膜厚の演算結果から漏洩量を求める油量演算装
置を備えたことを特徴とする油検知装置。
【請求項１２】請求項１記載の油検知装置において、
観測装置は、高速シャッタおよび映像増倍機能を有する
映像増倍管を有する一方、処理装置は、霧状の微粒子に
なって飛散して漏洩した油の検知画像から漏洩部位を特
定する漏洩箇所特定装置を備えたことを特徴とする油検
知装置。
【請求項１３】請求項１記載の油検知装置において、
照射装置は、パルス光を目的の監視領域に照射する照射
ヘッドを有し、この照射ヘッドの前部に所定間隔をおい
て反射板を取り付けたことを特徴とする油検知装置。
【請求項１４】請求項１記載の油検知装置において、
観測装置が二種以上の観測波長で油を観測し、その蛍光
強度の比から油種を判別する油種判別装置を処理装置に
設けたことを特徴とする油検知装置。