JPH0140943B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、流量計を用いて熱交換器などの負
荷管路の漏洩検出装置に関する。

一般に、配管内を流れる流体の漏洩を検知する
装置は、数多く知られている。特に、溶鉱炉の冷
却装置や熱交換器などの負荷管路から流体が漏洩
したときには、経済的に大きな損失となるばかり
でなく、環境汚染するばかりでなく、熱交換器な
どにおいては蒸気爆発のおそれすら生じるので、
安全管理上からも、これら装置の漏洩の有無を監
視する必要があり、この装置として、流路入口及
び出口に流量計を配設し、該両流量計の流量差を
測定することにより漏洩を検知する技術が、数多
く開発されている。

例えば、第１図は、本出願人が出願した特願昭
56−118483〔流量差検知装置〕の発明の概要を示
したもので、以下に、この未公開の先行技術を図
面と共に説明する。

１は流路配管、２はこの流路配管の流入側に配
設した第１の流量計、３は該流路配管の流出側に
配設した第２の流量計、４はフリツプフロツプ回
路を含む流量計数回路である。５は標準パルスを
発信するオツシレータ、６はスケーラを示し、前
記オツシレータ５と接続されて流量計の器差を計
測して固有誤差の補正ができるようになつてい
る。７はアツプダウンカウンタ、８はデジタルコ
ンパレータ、９はカウンタ、１０は警報回路であ
る。

叙上のように構成されている先行技術の流量差
検知装置の作用を説明する。

まず、流路配管１の流入側と流出側にそれぞれ
配設した流量計２，３から発信されるパルス周期
の漏洩による変化、つまり周期差を計数するに当
たり、流量計数回路４は、該入力信号を分周して
１カウントを作り、この１カウントの立上り信号
をワンシヨツト信号として発信する。

そして流量計数回路４よりの出力信号が１であ
る間にオツシレータ５からの標準発振信号をスケ
ーラ６に一旦入れ、ここで器差補正して両流量計
２，３のメータ係数を一致させた後にアツプダウ
ンカウンタ７に入力させる。

万一漏洩が生じた場合は、流量は漏洩の量に応
じて流入側に比し流出側は小さくなるので、たと
えば流出側の第２の流量計３のパルス計数値を
1000としたとき流入側の第１の流量計２の同計数
値は必ず1000より少なくなる。そこでアツプダウ
ンカウンタ７に入力したパルス信号は、先きに計
数した計数値1000からダウンサイドのカウンタに
入り順次減算されて行く。このようにして検出さ
れた計数値の数値差が、デジタルコンパレータ８
で設定した数値より大きい場合は、出力信号１を
を出力し、カウンタ９で計数する。その計数値が
予め設定された設定値に達すると、次段の警報回
路１０が働いて流量の漏洩検出を行うことができ
る。

この未公開の先行技術によれば、両流量計２，
３の単位流量に対するパルス周期の差によつて漏
洩の有無、量を短時間に検出できる。また、漏洩
量を設定値と比較して、警報回路１０によりラン
プ、警報音などによつて容易に知らせることもで
きる。

しかるに、熱交換器などのように両流量計２，
３を比較的近傍に設置できる配管構成であつても
上述のように両流量計２，３の周期パルスを積算
して比較する装置によつたのでは、速やかに漏洩
の有無を検知する必要のある場合には、分解能よ
りみて比較的長時間を要し、結果的に漏洩量が多
くなつてから検出することとなつてしまうので実
用上困ることがある。

また上述の先行技術では、万一第１の流量計
２、第２の流量計３に故障が生じた場合に出力信
号の出力が配管１のような負荷の漏洩によるもの
か、各流量計２，３の故障によるものか、又はそ
の双方の原因によるものか判別がつきにくいとい
う不都合が生ずる。

この発明は叙上の点に着目して成されたもの
で、常時は２台の流量計を用いて負荷管路の漏洩
を検知し、必要に応じて負荷管路の流路を切り換
えて２台の流量計の流量差を定期的に検出し、補
正するようにした漏洩検出装置を得ることを目的
としたものである。

以下に、この発明の一実施例を図２と共に説明
する。

なお、第１図に記載の上述の先行技術と同一の
構成は同一符号で表わし、その詳細な説明を省
く。

１ａは熱交換器などの負荷で、所望の流体が矢
符方向に流れているものとする。

ａは該熱交換器１ａの入口側に取付けた流入側
配管で、第１の流量計２を備える。同じくｂは、
前記熱交換器１ａの出口側に取付けた流出側配管
で、第２の流量計３を備える。なお、Ｇは前記流
入側配管ａの第１の流量計２の流出口側に設けら
れた第１のバルブである。Ｈは前記流出側配管ｂ
の第２の流量計３の流入口側に設けられた第２の
バルブである。Ａ，Ｂは第１の流量計２の流入
側、流出側のそれぞれに設けられたバルブであ
る。Ｃ，Ｄは第２の流量計３の流入側、流出側の
それぞれに設けられたバルブである。ｃは前記第
１のバルブＧの負荷配管１ａ側と第１の流量計２
の流入側とを接続するように設けられた第１のバ
イパス管路である。ｄは前記第２のバルブＨの負
荷管路側と第２の流量計３の流出側とを接続する
ように設けられた第２のバイパス管路である。Ｅ
は前記第１のバイパス管路ｃに設けられた第３の
バルブである。Ｆは前記第２のバイパス管路ｄに
設けられた第４のバルブである。ｅは前記第１の
バルブＧと第１の流量計２の流出側との分岐点お
よび前記第２のバルブＨと第２の流量計３の流入
側との分岐点を接続するように設けられた第３の
バイパス管路である。Ｉは第３のバイパス管路に
設けられた第５のバルブである。Ｊは前記第１乃
至第５のバルブおよびバルブＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各
操作端に信号を入力してバルブを開閉するコント
ローラである。

６はスケーラで、前記オツシレータ５と接続さ
れて、アツプダウンカウンタ７と連動して両流量
計２，３の器差補正を行い、さらに流量変化に対
応するスケーラの設定条件のもとに、該両流量計
２，３の偏差の変化を検出する。

以上の構成に基づいて、この発明の作用を説明
する。

所望の流体は、通常、流入側配管ａから熱交換
器１ａ及びその前後の両流量計２，３を経て、流
出側配管ｂに流出する。この場合に、第３のバル
ブＥ、第４のバルブＦおよび第５のバルブＩは閉
じ、他のバルブは開けておく。

さて、両流量計２，３の流量差を計測したい場
合は、第３のバイパス管路ｅの第５のバルブＩを
開き、第１のバルブＧ、第２のバルブＨ、第３の
バルブＥおよび第４のバルブＪを閉じて、熱交換
器１ａに流れる流体をしや断する。これらのバル
ブ切換操作は、コントローラＪから各バルブの操
作端へ信号を送ることによつて瞬時に行うことが
できる。

したがつて、所望の流体は流入側配管ａに配設
した第１の流量計２を経て、バイパス管路ｅに流
れ、さらに流出側配管ｂに配設した第２の流量計
３を経る。

この状態のままで、まず、流量計３から発信さ
れる流量に比例した流量計測パルス信号は流量計
数回路４に入力される。該流量計数回路４は、こ
の入力信号を分周し、その１カウントの立上り信
号をワンシヨツトパルスとして発信する。次にオ
ツシレータ５から受信した高周波数、例えば10K
Hzの標準パルスをこのワンシヨツトパルスの間に
同期させて入力し、その１カウントの間に生ずる
タイミングパルスをアツプダウンカウンタ７で計
数する。同様に、流量計２から発信される流量に
比例したパルス信号のタイミングパルスを上述の
方法で計数する。この両流量計２，３の計数信号
に対して、スケーラ６を適用して補正すれば両流
量計２，３の固有偏差を定期的に、または必要な
ときにレジスタ１１に記憶することができ、高
速、かつ高精度で計数することができる。

つぎに、コントローラＪを動作させて同時に第
１のバルブＧおよび第２のバルブＨを開き、第３
のバルブＩを閉じると、所望の流体流路は上述の
通常状態に切換えられる。この状態で、両流量計
２，３からの流量計測パルスに対して前記の演算
処理すると、スケーラ６およびアツプダウンカウ
ンタ７において、流量の変化に対応したスケーラ
６の任意な設定条件のもとに各流量計２，３のタ
イミングパルスを計数する。つぎに、この計数値
とレジスタ１１にストアされている前記固有偏差
値とをデジタルコンパレータ８で比較して、両流
量計２，３の器差変化、つまり流量差の変化量を
計測する。また、デジタルコンパレータ８には、
設定用デジタルスイツチが設けられていて、この
スイツチの設定値を変更することができ、たとえ
ば両流量計２，３の偏差値の変化量が設定値より
大きい場合は、出力信号１を出力するすることが
可能である。

この出力信号を受けて警報回路にて警報を発す
るようにしておけば熱交換器１ａの流体漏洩を直
ちに知ることができる。

この発明は、このようにして負荷管路の漏洩の
有無、あるいは量を極めて短時間に、かつ高精度
に検知できるので、直ちに必要な対策手段を取る
ことができる。

この発明は、以上説明したとおり、次のような
利点を有している。

(1) 二台の流量計を負荷を介さずに直結した状態
で、該両流量計の流量に比例したタイミングパ
ルスを計数することにより、両流量計の固有偏
差値を定期的にチエツクしているので、通常、
警報回路が作動した場合は、負荷の流体漏洩を
知ることができ、それによつて直ちに必要な対
策を講ずることができる。

(2) 漏洩量に対応した両流量計の固有偏差の変化
を高周波数の標準パルスに同期させたタイミン
グパルスの計数によつて検出することから、先
行技術より一段と高精度で、かつ短時間に漏洩
を検知できるので、爆発のおそれを伴う流体の
漏洩検知には特に効果が大きい。

(3) 該流量計の固有偏差、および同偏差の変化を
測定するための流体の流路変更、並びに流量計
の故障などによる交換の場合に、それぞれ配設
されたバルブの開閉状態を電気制御方式により
瞬時に切換えできるので、流体の移送をしや断
してプラントを止める必要がない。

【図面の簡単な説明】

図面において、第１図は、本出願人が発明した
先行技術のブロツク図、第２図は、この発明に係
る流量計の固有偏差補正装置を熱交換器などの負
荷に配管構成した場合の一実施例を示すブロツク
図である。 １……配管、１ａ……熱交換器などの負荷、
２，３……流量計、４……流量計数回路、５……
オツシレータ、６……スケーラ、７……アツプダ
ウンカウンタ、８……デジタルコンパレータ、９
……カウンタ、１０……警報回路、１１……レジ
スタ、ａ……流入側配管、ｂ……流出側配管、
ｃ，ｄ，ｅ……バイパス管路、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ……バルブ、Ｊ……コントロ
ーラ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流体が流通する負荷管路の流入側配管に第１
   の流量計を設け、流出側配管に第２の流量計を設
   け、該第２の流量計と前記第１の流量計との流量
   差を検出することにより前記負荷管路の漏洩を検
   出する漏洩検出装置において、前記流入側配管の
   第１の流量計の流出口側に第１のバルブを設け、
   前記流出側配管の第２の流量計の流入口側に第２
   のバルブを設け、第１のバイパス管路を前記第１
   のバルブの負荷管路側と第１の流量計の流入側と
   を接続するように設け、第２のバイパス管路を前
   記第２のバルブの負荷管路側と第２の流量計の流
   出側とを接続するように設け、前記第１のバイパ
   ス管路に第３のバルブを設け、前記第２のバイパ
   ス管路に第４のバルブを設け、第３のバイパス管
   路を第５のバルブを介して前記第１のバルブと第
   １の流量計の流出側との分岐点および前記第２の
   バルブと第２の流量計の流入側との分岐点に接続
   し、前記第１乃至第５のバルブを開閉するコント
   ローラを設け、該コントローラを操作することに
   より、第１の流量計と第２の流量計との流量差を
   検出するときは、前記第５のバルブを開け、他の
   バルブを閉じ、漏洩検出時は、第３、第４および
   第５のバルブを閉じ、他のバルブを開けるように
   流路切り換えできるようにしたことを特徴とする
   負荷管路の漏洩検出装置。