JPS58124Y2 - 気体漏洩測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は被測定容器の気体漏洩量を測定する気体漏洩測
定装置に係り、特に天秤機構に取付けられ、下端開口部
が液封された浮動カップの内外の圧力差を天秤機構の傾
きとして検知して気体漏洩量を測定する気体漏洩測定装
置に関する。

従来のこの種気体漏洩測定装置は、特開昭５２−３８９
５５号公報に示されるように、密閉容器内に天秤機構が
設けられ、この天秤機構の天秤竿の一端に下端が開口さ
れた浮動カップが取付けられ、この浮動カップの下端開
口部は前記密閉容器内に設けられた液体容器内の液体に
侵されて液封され、さらに前記密閉容器内と浮動カップ
の液封された内部とはバルブを介して基準圧ガスタンク
に連通されるとともに、密閉容器内はバルブを介して被
測定容器に連通されて構成されている。

このような構成において、前記密封容器の内部および浮
動カップの内部に基準圧ガスタンクから所定の圧力の基
準圧ガスを供給し、これらの密閉容器内および浮動カッ
プ内を同一の圧力にするとともに、密閉容器内からさら
に被測定容器内にも基準圧ガスを供給して、該被測定容
器内をも基準圧にし、この状態で基準圧ガスタンクから
の基準圧ガスの供給を断つ。

この際、被測定容器に漏洩があると密閉容器内の圧力と
浮動カップ内の圧力とに圧力差が生じ、浮動カップ内の
圧力が相対的に上がるため浮動カップを取付けた側の天
秤竿が上昇し、この天秤竿の傾きを検知機構により検知
して被測定容器の漏洩を検出するものである。

しかし、このような従来の気体漏洩測定装置にあっては
天秤機構が設けられる密閉容器に被測定容器が接続され
るとともに、浮動カップの下方に連ながる部分に基準圧
ガスタンクが接続されているため次のような欠点がある
。

（１）被測定容器の漏洩が発生した時、被測定物側に比
較的大容量の密閉容器の体積分が追加されているために
、天秤機構の傾き量が半減し、従って検出感度が悪い。

（２）検出機構である密閉容器の体積が大きいために、
密閉容器と被測定容器とを接続した時、安定するまでの
時間がかかる。

（３）被測定物が接続される検出部分としての密閉容器
の体積が大きいため、外気の温度変化の影響を受けやす
い。

本考案の目的は、測定に必要な安定時間の短縮が図かれ
るとともに、外気の温度変化などによる影響が少なく、
かつ検出感度の高い気体漏洩測定装置を提供するにある
。

本考案に係る気体漏洩測定装置は、液体でみたされた液
体容器を内蔵する密閉容器と、下端開口部が前記液体容
器内の液体に浸漬されて液封されるとともに内部が被測
定容器内に連通しかつバルブを介して前記密閉容器内に
連通ずる浮動カップと、前記密閉容器内に置かれ前記浮
動カップが一方の天秤竿に取付けられて均衡が保たれる
天秤機構と、圧力源から被測定容器、密閉容器および浮
動カップ内に圧力ガスを導入する管路と、前記天秤機構
の天秤竿を支点まわりに回動させて所定基準位置に設定
させる基準位置設定機構と、前記天秤竿の傾きを検知す
る検知機構と、前記検知機構の信号に基づいて前記浮動
カップの変位を測定する測定機構とから構成され、かか
る構成によって前記目的を遠戚しようとするものである
。

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

薄肉鉄板などから形成された密閉容器１内には天秤機構
２が収納されている。

この天秤機構２は、密閉容器１内に設けられた支点であ
るナイフェツジ３と、このナイフェツジ３に中央部を揺
動自在に支持された天秤竿４とから構成されている。

この天秤竿４の一端（図中右端）には下端部を開口され
た浮動カップ５が取付けられ、この浮動カップ５の下端
開口部は前記密閉容器１内に設けられた液体容器６の内
部に収納された液体に侵されて液封されている。

この際、液体容器６の中央部６Ａは液体容器６の周壁６
Ｂの高さ近くまで突出され、この中央部６Ａと周壁６Ｂ
とにより囲まれる空間部に液体が収納されている。

前記液体容器６の中央部６Ａの頂部には基準圧ガス流入
ロアが開口され、この基準圧ガス流入ロアは途中に加圧
用バルブ８およびレギュレータ（常開型リリーフバルブ
）９を有する管路１０を介して圧力源１１に接続されて
いる。

また、密閉容器１にも基準圧ガス流入口１２が開口され
、この基準圧ガス流入口１２は途中に平衡バルブ１３を
有する管路１４を介して、前記管路１０の加圧用バルブ
８と基準圧ガス流入ロアとの中間部に接続されている。

この接続部には途中に分離バルブ１５を有する管路１６
の一端部が接続され、この管路１６の他端部は被測定容
器１７に接続されている。

また、この被測定容器１７と分離バルブ１５の途中の管
路１６には途中に被測定容器加圧用バルブ１８を有する
管路１９の一端部が接続され、この管路１９の他端は前
記加圧バルブ８とレギュレータ９との中間部における管
路１０に接続されている。

前記液体容器６の中央部６Ａの側壁には上端近くに液体
流出口２０が開口されるとともに、下端近くに液体流入
口２１が開口されている。

この液体流入口２１はパイプ２２によりバルブ２３を介
して密閉容器１外の液体タンク２４と連結されている。

この液体タンク２４は液体容器６よりも高い所におかれ
、バルブ２３の操作により液体容器６内に液体を供給す
るようにされている。

また、液体流出口２０にはパイプ２５が連結され、この
パイプ２５は密閉容器１外でバルブ２６を介してドレー
ンタンク２７の位置まで延長されている。

この液体流出口２０１よ液体容器６内に供給された液体
のうち、液体流出口２０より高い所にある液体をバルブ
２６の操作によりドレーンタンク２７へ流出させること
かで゛きるようにされている。

さらに、パイプ２２のバルブ２３と液体流入口２１との
途中には、途中にドレーンコック２８を有するパイプ２
９の一端が接続され、このパイプ２９の他端は前記ドレ
ーンタンク２７にまで延長されている。

前記天秤機構２の天秤竿４の浮動カップ５が設けられた
端部とは反対側の端部には、天秤竿４を基準位置に設定
する基準位置設定機構３０および天秤竿４の傾きを検出
する検知機構３１が設けられている。

この基準位置設定機構３０は天秤竿４に取付けられたマ
グネット３２と、このマグネット３２を摺動自在に収納
するとともに、マグネット３２に所定の浮動力を与える
電磁コイル３３とからなり、この電磁コイル３３は制御
器３４に電気的に接続されている。

これにより制御器３４からの制御信号によって電磁コイ
ル３３が励磁されてマグネット３２を所定位置に駆動し
、天秤竿４をナイフェツジ３のまわりに回動させて所定
の基準位置に設定するようにされている。

また、検知機構３１は通常構造の差動トランスで、コア
３５と、このコア３５を摺動自在に収納するコイル３６
とからなり、このコイル３６は制御器３４に電気的に接
続されている。

これにより天秤竿４の傾きすなわち浮動カップ５の変位
量が検知機構３１によって電圧変化に変換され、この出
力信号が制御器３４に伝達するようにされている。

この制御器３４には測定機構３７が電気的に接続され、
この測定機構３７により天秤竿４０時間経過に伴う傾き
が測定できるようにされている。

なお、前記浮動カップ５の下端開口部は液体容器６の中
央部６Ａと周壁６Ｂとの間に入りこむ大きさとされると
ともに、天秤竿４が傾斜して浮動カップ５の取付けられ
た側の天秤竿４が最上昇位置まで上昇した場合にも、液
体流出口２０より下方に位置される大きさとされている
。

これによって浮動カップ５は液体容器６内に液体が注入
された場合、密閉容器１内に浮動カップ室３８と密閉容
器室３９とに部分されるようになっている。

また、天秤機構２は浮動カップ５が取付けられた状態で
均衡を保つことができるようにされている。

次に本実施例の作用を説明する。

天秤機構２の天秤竿４に取付けられた図示しないバラン
スウェイトなどを操作して、天秤機構２の平衡を保つよ
うに調整するとともに、各バルブ８．１３，１５，１８
，２３，２６．２８を閉塞状態としておく。

次に、バルブ２３．２６を開き、液体タンク２４から液
体容器６に液体をそそぐが、液体容器６には中央部６Ａ
の側壁に液体流出口２０が設けられているので、液位は
この位置より上昇することはなく、一定高さに保たれる
。

この後バルブ２３．２６を閉止する。

なお、注入液体としてはシール液として粘性の低い低揮
発性の液体が好ましい。

次に、レギュレータ９の圧力を所定値に設定するととも
に、加圧バルブ８，１８および平衡バルブ１３を開放し
て浮動カップ室３８、密閉容器室３９および被測定容器
１７内に圧力源１１から所定の圧力ガスを供給する。

これにより浮動カップ室３８、密閉容器室３９および被
測定容器１７内がレギュレータ９により定められた圧力
に加圧されると、加圧バルブ８，１８を閉じ、ついで分
離バルブ１５を開き、検出部分である浮動カップ室３８
、密閉容器室３９および被測定容器１７を連通させる。

この後各室内の圧力が平衡に達するまでの一定時間を安
定時間として設けた後、制御器３４からの信号により基
準位置設定機構３０の電磁コイル３３を励磁し、天秤竿
４に固定されたマグネット３２を所定位置に移動させて
天秤竿４を水平位置すなわち測定スタート位置に保持し
た後、電磁コイル３３の励磁を止め、平衡バルブ１３を
閉じて測定状態に入る。

測定開始後、被測定容器１７に漏洩のある場合には、時
間経過とともに浮動カップ室３８内の圧力は減少するが
、密閉容器室３９の圧力は変化しないため、相対的に浮
動カップ室３８内の圧力よりも密閉容器室３９内の圧力
が高くなり浮動カップ５の上下に差圧が発生する。

この差圧に追随して天秤機構２の天秤竿４が動き天秤竿
４は順次図中時計方向に回動することとなる。

この天秤竿４の時間当りの動き量を検知機構３１のコイ
ル３６により電圧変化として取り出し、制御器３４を介
して測定機構３７により漏洩量を演算してメータ表示す
る。

このようにして被測定容器１７の漏洩量を測定し、被測
定容器１７を取り替えることにより次々に被測定容器１
７の漏洩の測定を行なうことができる。

上述のように本実施例によれば、天秤機構２を収納して
いる密閉容器１を基準タンクとして利用するとともに、
被測定容器１７を容量の小さい浮動カップ室３８に接続
しているため、測定に必要な安定時間の短縮が図れるば
かりでなく、外気の温度変化による影響も極めて少なく
できる。

また、被測定容器１７には容器の少ない浮動カップ室３
８シか追加されていないため、検出感度の向上を図かる
ことができる。

さらに基準タンクなどを設けていないため、構造の簡略
化ができ製造コストを低減できる。

なお、実施にあたり基準位置設定機構３０および検知機
構３１の構成は図示のようにマグネット３２と電磁コイ
ル３３あるいはコア３５とコイル３６とに限らず他の構
成でも良い。

また、各配管およびバルブの接続は本考案の目的を達成
する範囲でどのように変更しても良い。

上述のように本考案によれば測定に必要な安定時間の短
縮が図かれるとともに、検出感度の高い気体漏洩測定装
置を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本考案に係る気体漏洩測定装置の一実施例を示す概
略構成図である。 １・・・・・・密閉容器、２・・・・・・天秤機構、４
・・・・・・天秤竿、５・・・・・・浮動カップ、６・
・・・・・液体容器、８・・・・・・加圧用バルブ、９
・・・・・・レギュレータ、１１・・・・・・圧力源、
１３・・・・・・平衡バルブ、１５・・・・・・分離バ
ルブ、１７・・・・・・被測定容器、１８・・・・・・
被測定容器加圧用バルブ、３０・・・・・・基準位置設
定機構、３１・・・・・・検知機構、３７・・・・・・
測定機構。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）液体でみたされた液体容器を内蔵する密閉容器と
   、下端開口部が前記液体容器内の液体に浸漬されて液封
   されるとともに内部が被測定容器内に連通しかつバルブ
   を介して前記密閉容器内に連通ずる浮動カップと、前記
   密閉容器内に置かれ前記浮動カップが一方の天秤竿に取
   付けられて均衡が保たれる天秤機構と、圧力源から被測
   定容器、密閉容器および浮動カップ内に圧力ガスを導入
   する管路と、前記天秤機構の天秤竿を支点まわりに回動
   させて所定基準位置に設定させる基準位置設定機構と、
   前記天秤竿の傾きを検知する検知機構と、前記検知機構
   の信号に基づいて前記浮動カップの変位を測定する測定
   機構と、を備えたことを特徴とす゛る気体漏洩測定装置
   。
2. （２）前記液体容器は、容器底部中央から液面以上に突
   出形成された突出部と、突出部を上下に貫通し突出頂部
   に浮動カップ内への圧力ガス流入口を形成する上下貫通
   孔とを有してなり、この上下貫通孔を介して浮動カップ
   内と密閉容器内および圧力源とを連通せしめたことを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の気体漏洩
   測定装置。
3. （３）前記突出部は、突出部外周一定高さ位置に液体流
   出口が開口され、この流体流出口から前記突部内を通り
   密閉容器外へ延びる流体管路が設けられていることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第２項記載の気体漏洩
   測定装置。