WO2014051036A1 - 漏洩検知装置、漏洩検知方法及びプログラム - Google Patents

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WO2014051036A1
WO2014051036A1 PCT/JP2013/076224 JP2013076224W WO2014051036A1 WO 2014051036 A1 WO2014051036 A1 WO 2014051036A1 JP 2013076224 W JP2013076224 W JP 2013076224W WO 2014051036 A1 WO2014051036 A1 WO 2014051036A1
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vibration
magnitude
frequency
pipe
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瑞穂 冨山
尚武 高橋
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日本電気株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
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    • G01M3/24—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
    • G01M3/243—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations for pipes

Definitions

  • the present invention relates to a leak detection device, a leak detection method, and a program.
  • An inspection method using a vibration sensor is known as a conventional typical nondestructive inspection method.
  • a vibration sensor is installed on a pipe or a place in contact with the pipe, for example, a ground surface close to a place where the pipe is buried, and vibrations caused by leakage of the pipe are detected.
  • Patent Document 1 discloses a technique for removing the external vibration superimposed on the vibration caused by the leakage and improving the leakage detection accuracy.
  • Examples of the external vibration include passing sounds of transportation means such as automobiles and trains, atmospheric natural sounds such as wind, and external noises such as human voices.
  • Patent Document 1 includes two detectors, a vibration detector that detects leakage vibration and external vibration, and a vibration detector that detects only external vibration. By taking a difference between signals obtained from the two detectors, Remove extraneous vibrations, generate only vibrations due to leakage, and improve leakage detection accuracy.
  • An object of the present invention is to provide a technique for suppressing the influence of extraneous vibrations and improving the accuracy of leakage inspection.
  • a first detector that is installed in a pipe through which a fluid flows, detects a vibration in a first direction, and outputs a first signal S1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction;
  • a second detector that is installed in the pipe, detects a vibration in a second direction different from the first direction, and outputs a second signal S2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction;
  • a signal processing unit for performing arithmetic processing using the first signal S1 and the second signal S2, A leak detection device is provided.
  • Computer First detection means for detecting a vibration in a first direction by controlling a sensor installed in a pipe through which a fluid flows, and outputting a first signal S1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction;
  • a second sensor that controls a sensor installed in the pipe to detect a vibration in a second direction different from the first direction, and outputs a second signal S2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction for each frequency.
  • Detection means Signal processing means for performing arithmetic processing using the first signal S1 and the second signal S2, A program for functioning as a server is provided.
  • the apparatus includes an arbitrary computer CPU, memory, and a program loaded in the memory (a program stored in the memory in advance from the stage of shipping the apparatus, a storage medium such as a CD, and the like on the Internet). And a storage unit such as a hard disk for storing the program, and a network connection interface, and any combination of hardware and software. It will be understood by those skilled in the art that there are various modifications to the implementation method and apparatus.
  • each device is described as being realized by one device, but the means for realizing it is not limited to this. That is, it may be a physically separated configuration or a logically separated configuration.
  • vibration with a frequency corresponding to the state (shape, size, etc.) of the leak hole is generated from the leak hole and propagates through the pipe and / or fluid flowing in the pipe. To do. Therefore, it is possible to detect that a leak hole is formed in the pipe by installing a sensor in the pipe and detecting vibration caused by the leak hole (hereinafter, “leakage vibration”). For example, by checking if there are any components (peaks at a specific frequency) that are not detected when leak holes are not formed in the signal detected by the sensor, check if there are leak holes in the piping. can do. In addition, by installing a plurality of sensors in the pipe and detecting leakage vibration with the plurality of sensors, the position of the leak hole can be specified using a method such as a correlation method.
  • the sensor installed in the piping is not only due to leakage vibration, but also due to external noise that changes irregularly, such as passing sounds of transportation means such as cars and trains, natural sounds of the atmosphere such as wind, and human voices. Vibration (hereinafter, “disturbance vibration”) can also be detected. That is, the signal detected by the sensor may include not only leakage vibration components but also disturbance vibration components. If such vibration data is used as it is to detect the presence or absence of a leak hole and specify the position, the accuracy will deteriorate due to the fact that the disturbance vibration component is mistaken as the leakage vibration component.
  • the leak detection apparatus includes means for removing disturbance vibration components from signals detected by the sensor.
  • the present inventors paid attention to the following points, and completed a means for removing disturbance vibration components from signals detected by the sensor.
  • Leakage vibration propagates from the leak hole to the fluid in the ground and piping.
  • the leakage vibration that propagates into the ground out of the leakage vibration is greatly attenuated in the ground.
  • the vibration propagating into the fluid in the pipe propagates as a longitudinal wave in the extending direction of the pipe. For this reason, when the sensor which can detect the vibration of the XYZ direction shown in figure is installed in piping as shown in FIG. 1, the vibration of the component of a Z direction will be mainly detected.
  • disturbance vibration factors there are a plurality of disturbance vibration factors (hereinafter referred to as “disturbance factors”), and the disturbance vibration may include a longitudinal wave and a transverse wave.
  • the disturbance vibration detected by a sensor installed in a pipe located in the ground often includes vibrations of all components in the X, Y, and Z directions shown in the figure.
  • a sensor (first sensor) is installed in the pipe so as to detect vibration in the extending direction of the pipe (Z direction shown in the drawing). Leakage vibration is detected by the first sensor. Note that the first sensor also detects disturbance vibration of the component in the Z direction. That is, the signal detected by the first sensor includes not only leakage vibration components but also disturbance vibration components.
  • the second sensor installed in the pipe detects vibration in a direction orthogonal to the extending direction of the pipe (for example, the X direction or the Y direction shown in the figure).
  • the first sensor detects a disturbance vibration of a component in the Z direction
  • the second sensor simultaneously detects a vibration of a component in another direction included in the disturbance vibration.
  • FIG. 11 shows an example of a functional block diagram of the leak detection device of the present embodiment.
  • the leakage device of the present embodiment includes a first detection unit 6, a second detection unit 7, and a signal processing unit 10 having a calculation unit 11.
  • FIG. 2 shows an application example of the leak detection apparatus according to the first embodiment.
  • the leak detection device includes a first detection unit 6, a second detection unit 7, and a signal processing unit 10.
  • the signal processing unit 10 includes a calculation unit 11, an amplification unit 12, and an amplification unit 13.
  • the first detection unit 6 and the signal processing unit 10, and the second detection unit 7 and the signal processing unit 10 are configured to be communicable by wire and / or wireless.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 are installed in the pipe 2.
  • the pipe 2 is buried in the ground 1 and a fluid 5 (eg, water) flows through the inside.
  • a fluid 5 eg, water
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 are installed in the pipe 2 in the same manhole 8.
  • the 1st detection part 6 and the 2nd detection part 7 may be installed in the piping 2 in a different manhole.
  • the 1st detection part 6 is installed in the piping 2 in the 1st manhole 8A
  • the 2nd detection part 7 is installed in the piping 2 in the 2nd manhole 8B.
  • This leakage inspection apparatus is configured to perform at least one of processing for determining whether or not the leakage hole 3 is formed in the pipe 2 and processing for specifying the position of the leakage hole 3.
  • the 1st detection part 6 is installed in piping 2 so that the vibration of the 1st direction which propagates piping 2 may be detected. That is, the first detection unit 6 is installed in the pipe 2 so that the detectable vibration direction is parallel to the first direction. In addition, it does not necessarily need to be completely parallel and may shift
  • the first signal S1 is a signal representing a time response of a signal level corresponding to the magnitude of vibration detected by the first detection unit 6.
  • the vibration propagating through the fluid 5 is propagating to the pipe 2. That is, the first detection unit 6 can detect vibration propagating through the fluid 5 through the pipe 2. Moreover, the 1st detection part 6 detects the disturbance vibration which has propagated in the underground 1 via the piping 2 or the air in the manhole 8, etc.
  • the first direction is a direction in which leakage vibration caused by the leakage hole 3 formed in the pipe 2 mainly proceeds, for example, the extending direction of the pipe 2.
  • the first detection unit 6 can include a sensor capable of detecting vibrations in a predetermined direction, for example, a sensor that measures solid vibrations.
  • a sensor capable of detecting vibrations in a predetermined direction
  • Examples of applicable sensors include a piezoelectric acceleration sensor, an electrodynamic acceleration sensor, and a capacitance. Type acceleration sensor, optical speed sensor, dynamic strain sensor and the like.
  • the installation position of the first detection unit 6 is not particularly limited.
  • the first detection unit 6 may be installed on the flange 4 as shown in FIG. 2, or may be installed directly on the outer wall surface of the pipe 2 as shown in FIG. Although not shown, it may be installed in a joint part connecting two or more pipes 2, a fire hydrant installed in the pipe 2, a water stop valve or a gate valve installed in the pipe 2, or Alternatively, another predetermined mechanism for propagating vibration may be attached to the pipe 2 and the first detection unit 6 may be installed in the mechanism.
  • a method of installing the first detection unit 6 at these positions for example, use of a magnet, use of a dedicated jig, use of an adhesive can be considered.
  • the first detector 6 can be installed inside the pipe 2. That is, “installing the first detection unit 6 in the pipe 2” includes a mode in which the first detection unit 6 is installed inside the pipe 2 in addition to the above-exemplified mode. In such a case, the first detection unit 6 can directly detect the vibration in the first direction propagating through the fluid 5.
  • 2nd detection part 7 is installed in piping 2 so that the vibration of the 2nd direction different from the 1st direction which propagates piping 2 may be detected. That is, the second detection unit 7 is installed in the pipe 2 so that the detectable vibration direction is parallel to the second direction. In addition, it does not necessarily need to be completely parallel and may shift
  • the second signal S2 is a signal representing a time response of a signal level corresponding to the magnitude of vibration detected by the second detection unit 7.
  • the second detection unit 7 can detect the disturbance vibration that has propagated through the underground 1 through the air in the pipe 2 or the manhole 8 or the like.
  • the second direction can be a direction orthogonal to the first direction.
  • it may be the radial direction of the pipe 2, and specifically, the direction connecting the pipe 2 in the radial direction and the ground in the shortest direction (Y direction shown in the figure).
  • the second direction is a tangential direction of the pipe 2, and specifically, a direction (X direction shown in the drawing) in which the direction connecting the pipe 2 in the radial direction and the ground is the shortest. Also good.
  • the second detection unit 7 can include a sensor capable of detecting vibrations in a predetermined direction, for example, a sensor that measures solid vibrations.
  • a sensor capable of detecting vibrations in a predetermined direction
  • Examples of applicable sensors include a piezoelectric acceleration sensor, an electrodynamic acceleration sensor, and a capacitance. Type acceleration sensor, optical speed sensor, dynamic strain sensor and the like.
  • the installation position of the second detection unit 7 is not particularly limited.
  • the second detection unit 7 may be installed directly on the outer wall surface of the pipe 2 as shown in FIGS. 2 and 5. It may be installed in a joint that connects the pipe 2, a fire hydrant installed in the pipe 2, a water stop valve or a gate valve installed in the pipe 2, or other predetermined mechanism that propagates vibration You may attach to the piping 2 and install the 2nd detection part 7 in the mechanism.
  • a method of installing the second detection unit 7 at these positions for example, use of a magnet, use of a dedicated jig, use of an adhesive can be considered.
  • the second detector 7 can be installed inside the pipe 2. That is, “installing the second detection unit 7 in the pipe 2” includes a mode in which the second detection unit 7 is installed inside the pipe 2 in addition to the mode exemplified above.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 are configured by sensors that can separately detect vibrations in at least two axial directions (angle 90 ° formed by the two axes). May be.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 are provided in the same casing.
  • the amplification unit 13 When the amplification unit 13 receives the first signal S1 from the first detection unit 6, the amplification unit 13 amplifies the first signal S1 and inputs the first signal S1 to the calculation unit 11. Note that the amplification unit 13 may be included in the first detection unit 6.
  • the amplification unit 12 When the amplification unit 12 receives the second signal S2 from the second detection unit 7, the amplification unit 12 amplifies the second signal S2 and inputs the second signal S2 to the calculation unit 11. Note that the amplification unit 12 may be included in the second detection unit 7.
  • the calculation unit 11 performs calculation processing using the first signal S1 and the second signal S2.
  • the calculation unit 11 uses the first signal S1 which is a signal representing a time response of a signal level corresponding to the magnitude of vibration detected by the first detection unit 6 to calculate the magnitude of vibration in the first direction as a frequency.
  • the 3rd signal F1 shown for every is calculated.
  • the calculation unit 11 uses the second signal S2, which is a signal representing a time response of a signal level corresponding to the magnitude of vibration detected by the second detection unit 7, to calculate the magnitude of vibration in the second direction.
  • the 4th signal F2 shown for every is calculated.
  • the calculation unit 11 uses the third signal F1 and the fourth signal F2 to calculate the magnitude of vibration in the second direction in the fourth signal F2 from the magnitude of vibration in the first direction in the third signal F1 for each frequency.
  • the calculating part 11 performs at least one of the process which judges the presence or absence of the leakage of the fluid 5 from the piping 2, and the process which specifies a leak position (leakage hole 3) using the signal LS.
  • FIG. 3A shows the third signal F1 obtained in a state where the leak hole 3 is not formed in the pipe 2.
  • FIG. 3B shows a fourth signal F2 obtained in a state where the leak hole 3 is not formed in the pipe 2.
  • FIG. 3 (c) shows a signal LS obtained by subtracting the fourth signal F2 of FIG. 3 (b) from the third signal F1 of FIG. 3 (a).
  • the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the signal level.
  • both the third signal F1 and the fourth signal F2 the disturbance vibration component is superimposed on the dark vibration component.
  • both the third signal F1 and the fourth signal F2 two peaks caused by disturbance vibration appear, and the frequency positions thereof coincide. That is, it is shown that disturbance vibrations including vibration components in the Y direction and the Z direction shown in FIG. 2 are detected by both the first detection unit 6 and the second detection unit 7.
  • FIG. 4A shows the third signal F1 obtained in a state where the leak hole 3 is formed in the pipe 2.
  • FIG. 4B shows a fourth signal F2 obtained in a state where the leak hole 3 is formed in the pipe 2.
  • FIG. 4 (c) shows a signal LS obtained by subtracting the fourth signal F2 of FIG. 4 (b) from the third signal F1 of FIG. 4 (a).
  • the horizontal axis indicates the frequency, and the vertical axis indicates the signal level.
  • the third signal F1 a dark vibration component, a disturbance vibration component, and a leakage vibration component are superimposed.
  • a disturbance vibration component is superimposed on a dark vibration component, and a leakage vibration component is slightly superimposed.
  • the second detection unit 7 also detects leakage vibrations propagated along the pipe 2. However, since the second detection unit 7 detects vibrations in the radial direction of the pipe 2, longitudinal waves due to leakage vibrations that vibrate in the Z direction are detected. Is sufficiently smaller than the first detection unit 6. For this reason, the peak of the leakage vibration included in the fourth signal F2 is smaller than the peak of the leakage vibration included in the third signal F1.
  • the disturbance vibration component and the leakage vibration component appear at the same frequency position as in FIG.
  • the computing unit 11 calculates the third signal F1 indicating the magnitude of vibration in the first direction for each frequency using the first signal S1. Thereafter, the calculation unit 11 uses the third signal F1 and the first amplification factor K1 that is a predetermined constant to correct the magnitude of the vibration in the first direction in the third signal F1, K1 ⁇ F1 is calculated.
  • the computing unit 11 calculates a fourth signal F2 indicating the magnitude of vibration in the second direction for each frequency using the second signal S2. Thereafter, the calculation unit 11 uses the fourth signal F2 and the second amplification factor K2 that is a predetermined constant to correct the magnitude of the vibration in the second direction in the fourth signal F2, K2 ⁇ F2 is calculated.
  • the calculation unit 11 uses K1 ⁇ F1 and K2 ⁇ F2 to indicate the difference obtained by subtracting the magnitude of the vibration of K2 ⁇ F2 from the magnitude of the vibration of K1 ⁇ F1 for each frequency.
  • the calculating part 11 performs at least one of the process which judges the presence or absence of the leakage of the fluid 5 from the piping 2, and the process which specifies a leak position (leakage hole 3) using the signal LS.
  • the first amplification factor K1 and the second amplification factor K2 are included in the magnitude of the peak of disturbance vibration included in the third signal F1 obtained in a state where the leak hole 3 is not generated in the pipe 2, and included in the fourth signal F2. It is preferable to determine such that the magnitudes of the disturbance vibration peaks are equal. Thereby, the peak of disturbance vibration included in the signal LS can be reduced, the signal level due to leakage vibration can be emphasized, and the above-described processing can be executed.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 are installed in each of two pipes 2 that are physically separated and connected by a flange 4 or the like.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 detect a signal having a peak at the same frequency, but because one part of the vibration is attenuated by the flange 4 or the like, one peak is smaller than the other peak. Such a phenomenon may appear.
  • K1 and K2 to appropriate values and appropriately adjusting the levels of the respective peaks, it is possible to remove a disturbance vibration component and obtain a signal in which a leakage vibration component remains.
  • the third signal F1 and the fourth signal F2 include a plurality of disturbance vibration peaks, and F1 and F2 have different magnitude relations between the plurality of disturbance vibration peaks, all the disturbances included in the signal LS are all included.
  • the magnitude of the vibration peak cannot be reduced.
  • the first amplification factor K1 and the second amplification factor K2 are preferably determined so that the maximum value of the plurality of disturbance vibration peaks of the third signal F1 is the lowest. Thereby, even if the peak of the leakage vibration included in F1 is superimposed on the peak of the disturbance vibration, the influence of the disturbance vibration can be minimized.
  • K1 and K2 may be stored in the signal processing unit 10 in advance, or may be determined by the operator based on F1 and F2 and input to the signal processing unit 10.
  • the computing unit 11 calculates the third signal F1 indicating the magnitude of vibration in the first direction for each frequency using the first signal S1. Thereafter, the calculation unit 11 corrects the magnitude of vibration in the first direction in the third signal F1 for each frequency by using the third signal F1 and the first gain C1 that is a variable determined for each frequency. The calculated signal C1 ⁇ F1 is calculated.
  • the computing unit 11 calculates a fourth signal F2 indicating the magnitude of vibration in the second direction for each frequency using the second signal S2. Thereafter, the calculation unit 11 corrects the magnitude of vibration in the second direction in the fourth signal F2 for each frequency by using the fourth signal F2 and the second gain C2 that is a variable determined for each frequency.
  • the calculated signal C2 ⁇ F2 is calculated.
  • the calculation unit 11 uses C1 ⁇ F1 and C2 ⁇ F2 to indicate the difference obtained by subtracting the vibration magnitude of C2 ⁇ F2 for each frequency from the magnitude of vibration of C1 ⁇ F1 for each frequency.
  • the calculating part 11 performs at least one of the process which judges the presence or absence of the leakage of the fluid 5 from the piping 2, and the process which specifies a leak position (leakage hole 3) using the signal LS.
  • the first amplification factor C1 and the second amplification factor C2 are included in the fourth signal F2 and the magnitude of the disturbance vibration peak included in the third signal F1 obtained in a state where the leak hole 3 is not generated in the pipe 2. It can be determined that the magnitude of the peak of the disturbance vibration becomes equal and the magnitude of the peak of the disturbance vibration included in the signal LS is reduced.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 are installed in each of two pipes 2 that are physically separated and connected by a flange 4 or the like.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 detect a signal having a peak at the same frequency, but because one part of the vibration is attenuated by the flange 4 or the like, one peak is smaller than the other peak. Such a phenomenon may appear.
  • C1 and C2 to appropriate values and appropriately adjusting the levels of the respective peaks, it is possible to remove the disturbance vibration component and obtain a signal in which the leakage vibration component remains.
  • C1 and C2 may be stored in the signal processing unit 10 in advance, or may be determined by an operator based on F1 and F2 and input to the signal processing unit 10.
  • the calculation unit 11 uses the signal LS and all conventional techniques (comparison with a threshold value, correlation method, etc.) to determine whether or not the fluid 5 has leaked from the pipe 2, and the leak position (leakage).
  • a process for identifying the holes 3) can be carried out. A description of these processes is omitted here.
  • the first detection unit 6 detects vibration in the extending direction (Z direction) of the pipe 2. Then, the first signal S 1 corresponding to the detected magnitude of vibration is input to the amplifying unit 13.
  • the 2nd detection part 7 detects the vibration of the direction (Y direction) which connects the piping 2 and the ground (directly above), for example. Then, the second signal S2 corresponding to the detected magnitude of vibration is input to the amplifying unit 12.
  • the leak hole 3 becomes a vibration source of the leak vibration.
  • the vibrations generated from the leak holes 3 the vibrations propagating through the ground 1 are diffused and attenuated in the ground.
  • the vibration propagating through the pipe 2 or the fluid 5 flowing in the pipe 2 propagates along the pipe 2 as a longitudinal wave.
  • the leakage vibration propagated along the pipe 2 is detected as vibration in the Z direction by the first detection unit 6 via the pipe 2 and the flange 4.
  • the second detection unit 7 also detects leakage vibrations propagated along the pipe 2. However, since the second detection unit 7 detects vibrations in the radial direction of the pipe 2, longitudinal waves due to leakage vibrations that vibrate in the Z direction are detected. Is sufficiently smaller than the first detection unit 6. That is, the leakage vibration component included in the second signal S2 output from the second detection unit 7 to the amplification unit 12 is the leakage vibration included in the first electric vibration S1 output from the first detection unit 6 to the amplification unit 13. Small enough than the ingredients.
  • the first detection unit 6 and the second detection unit 7 detect disturbance vibration in addition to leakage vibration.
  • Disturbance vibrations are generated from cars and trains running on the ground, human footsteps and voices, and vending machine compressor sounds.
  • the sensor installed in the pipe 2 it is rare for the sensor installed in the pipe 2 to detect disturbance vibration including only the component in the Z direction, and even if the disturbance vibration is caused by any disturbance factor, the component in the Z direction is not detected.
  • vibrations in other directions eg, Y direction
  • the amplifying unit 13 and the amplifying unit 12 amplify the first signal S1 and the second signal S2 output from the first detecting unit 6 and the second detecting unit 7, respectively, and input the amplified signals to the calculating unit 11.
  • both the first signal S1 and the second signal S2 are signals representing a time response of a signal level corresponding to the magnitude of vibration detected by the first detection unit 6 and the second detection unit 7.
  • the calculation unit 11 performs at least one of processing for determining whether or not the fluid 5 leaks from the pipe 2 and processing for specifying the leakage position (leakage hole 3) using the signal LS.
  • the leak detection apparatus of the present embodiment includes the first detection unit 6, the second detection unit 7, and the signal processing unit 10.
  • the first detection unit 6 is installed in the pipe 2 through which the fluid 5 flows, detects vibration in the first direction, and outputs a first signal S1 indicating the magnitude of vibration in the first direction.
  • the 2nd detection part 7 is installed in the piping 2, detects the vibration of the 2nd direction different from a 1st direction, and outputs 2nd signal S2 which shows the magnitude
  • the signal processing part 10 performs the arithmetic processing using 1st signal S1 and 2nd signal S2.
  • signals having different contents according to the detection directions can be obtained.
  • a characteristic signal By processing such a characteristic signal, it is possible to obtain a signal including a leakage vibration component and a disturbance vibration component reduced.
  • the first detection unit 6 can detect the leakage vibration by setting the first direction detected by the first detection unit 6 as the extending direction of the pipe 2.
  • the second detection unit 7 can be made to hardly detect leakage vibration.
  • both the first detection unit 6 and the second detection unit 7 detect disturbance vibration, and when the first detection unit 6 detects disturbance vibration, the second detection unit 7 also simultaneously detects the disturbance vibration. Is detected.
  • the magnitude of vibration in the second direction calculated using the third signal F1 indicating the magnitude of vibration in the first direction for each frequency calculated using the first signal S1 and the second signal S2.
  • the case where the fluid 5 flowing through the pipe 2 is water has been described as an example, but the fluid 5 may be other liquid or gas.
  • the case where the pipe 2 is installed in the ground has been described as an example.
  • the pipe 2 is installed in the attic or underground of a building, the pipe 2 is embedded in a wall or a pillar.
  • the leak detection device of the present embodiment can be used.
  • the second detection unit 7 may detect vibrations in two different directions (two directions perpendicular to the first direction and two directions perpendicular to the extending direction of the pipe 2).
  • the first detection unit 6 detects vibration in the extending direction (Z direction shown) of the pipe 2 shown in FIG. 2, and the second detecting unit 7 is perpendicular to the extending direction (Z direction shown) of the pipe 2.
  • Direction (diameter direction of the pipe 2), the direction connecting the pipe 2 and the ground in the shortest direction (Y direction shown), and the direction connecting the pipe 2 and the ground in the shortest direction (shown in the figure) X direction vibrations may be detected.
  • the calculating part 11 is 4th obtained from the 3rd signal F1 obtained from 1st signal S1 which the 1st detection part 6 detected, and 2nd signal S2Y of the Y direction which 2nd detection part 7 detected.
  • the signal LS may be generated using the signal F2Y and the fourth signal F2X obtained from the second signal S2X in the X direction detected by the second detection unit 7.
  • the second signal S2X is a signal representing a time response of a signal level corresponding to the magnitude of vibration in the X direction detected by the second detection unit 7.
  • the second signal S2Y is a signal representing a time response of a signal level corresponding to the magnitude of vibration in the Y direction detected by the second detection unit 7.
  • the fourth signal F2X is a signal that represents the magnitude of vibration in the X direction detected by the second detection unit 7 for each frequency.
  • the fourth signal F2Y is a signal that represents the magnitude of vibration in the Y direction detected by the second detector 7 for each frequency.
  • LS F1 ⁇ F2X ⁇ F2Y
  • LS K1 ⁇ F1 ⁇ K2X ⁇ F2X ⁇ K2Y ⁇ F2Y
  • LS C1 ⁇ F1 ⁇ C2X ⁇ F2X ⁇ C2Y ⁇ F2Y
  • LS (F1 ⁇ F2X) + (F1 ⁇ F2Y)
  • LS (K1 * F1-K2X * F2X) + (K1 * F1-K2Y * F2Y)
  • LS (C1 * F1-C2X * F2X) + (C1 * F1-C2Y * F2Y)
  • the signal LS may be generated.
  • K1, K2X, and K2Y are amplification factors that are predetermined constants.
  • C1, C2X, and C2Y are amplification factors that are variables determined for each frequency.
  • FIG. 8 shows an application example of the leak detection apparatus according to the second embodiment.
  • the leak detection apparatus includes a plurality of first detection units 6.
  • the plurality of first detection units 6 are installed at predetermined intervals along the extending direction of the pipe 2.
  • the 2nd detection part 7 of this embodiment is installed between the 1st 1st detection part 6A in the some 1st detection part 6, and the 2nd 1st detection part 6B.
  • the configurations of the first detection unit 6 (6A, 6B), the second detection unit 7, and the amplification units 12, 13, and 14 are the same as those in the first embodiment.
  • the calculation unit 11 of the present embodiment performs calculation processing using the first signal S1 output from the first first detection unit 6A and the second signal S2 output from the second detection unit 7, and the second Arithmetic processing using the first signal S1 output from the first detector 6B and the second signal S2 output from the second detector 7 is performed.
  • the second signal S2 detected by the second detection unit 7 sandwiched between the first first detection unit 6A and the second first detection unit 6B is detected by the first first detection unit 6A. It is used to remove disturbance vibration components from one signal S1, and is also used to remove disturbance vibration components from the first signal S1 detected by the second first detector 6B.
  • the number of second detection units 7 can be reduced as compared with the first embodiment. As a result, effects such as cost reduction can be realized.
  • the sensor 1 was installed on the outer wall surface of the water pipe, and the sensor 2 was installed on the flange.
  • the sensor 1 detects vibration in one direction (Y direction shown in the drawing) in the radial direction of the water pipe.
  • the sensor 2 detects vibration in the extending direction (Z direction shown in the figure) of the water pipe.
  • FIG. 10A shows vibration data detected by the sensor 1 and the sensor 2 when pressure in the Z direction is applied to the water pipe.
  • the pressure in the Z direction simulates leakage vibration that travels in the Z direction.
  • FIG. 10A that the vibration is detected by the sensor 2, but is hardly detected by the sensor 1.
  • FIG. 10B shows vibration data detected by the sensor 1 and the sensor 2 when pressure in the Y direction is applied to the water pipe.
  • the pressure in the Y direction simulates disturbance vibration.
  • FIG. 10B shows that the vibration is detected by the sensor 1 and the sensor 2. It can also be seen that the peak appearing in the signal detected by the sensor 2 also appears in the signal detected by the sensor 1.
  • a first detector that is installed in a pipe through which a fluid flows, detects a vibration in a first direction, and outputs a first signal S1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction
  • a second detector that is installed in the pipe, detects a vibration in a second direction different from the first direction, and outputs a second signal S2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction
  • a signal processing unit for performing arithmetic processing using the first signal S1 and the second signal S2,
  • a leak detection device comprising: ⁇ Invention 2>
  • the first direction is an extending direction of the pipe,
  • the signal processing unit calculates the first signal S1 calculated using the first signal S1, the third signal F1 indicating the magnitude of vibration in the first direction for each frequency, and the second signal S2. Using the fourth signal F2 indicating the magnitude of vibration in two directions for each frequency, the magnitude of the vibration in the second direction in the fourth signal F2 from the magnitude of the vibration in the first direction in the third signal F1.
  • the leak detection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the leak detection apparatus performs at least one of a process of determining whether or not a fluid leaks from the pipe and a process of specifying a leak position using the signal LS.
  • the signal processing unit The third signal F1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction calculated using the first signal S1 for each frequency and the first amplification factor K1 that is a predetermined constant are used for the third signal F1.
  • K1 ⁇ F1 which is a signal obtained by correcting the magnitude of the vibration in the first direction in the signal F1
  • the fourth signal F2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction calculated using the second signal S2 for each frequency and the second amplification factor K2 that is a predetermined constant are used for the fourth.
  • K2 ⁇ F2 which is a signal obtained by correcting the magnitude of the vibration in the second direction in the signal F2, ,
  • the signal LS indicating the difference for each frequency obtained by subtracting the magnitude of the vibration of K2 ⁇ F2 for each frequency from the magnitude of the vibration of K1 ⁇ F1;
  • LS K1 ⁇ F1-K2 ⁇ F2
  • the leak detection apparatus performs at least one of a process of determining whether or not a fluid leaks from the pipe and a process of specifying a leak position using the signal LS.
  • the leak detection apparatus according to claim 1 or 2, wherein the leak detection apparatus performs at least one of
  • the leak detection apparatus according to claim 6, wherein the leak detection device performs arithmetic processing using the first signal S1 and the second signal S2 output from the first detection unit.
  • ⁇ Invention 8> A sensor capable of separately detecting vibrations in at least two axial directions; The leak detection device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first detection unit and the second detection unit are configured by the sensor.
  • ⁇ Invention 9> Computer A first detection step of detecting a vibration in a first direction by controlling a sensor installed in a pipe through which a fluid flows, and outputting a first signal S1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction; A second sensor that controls a sensor installed in the pipe to detect a vibration in a second direction different from the first direction and outputs a second signal S2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction for each frequency.
  • the first direction is an extending direction of the pipe, The leakage detection method according to claim 9, wherein the second direction is a direction orthogonal to the first direction.
  • the third signal F1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction calculated using the first signal S1 for each frequency and the first signal calculated using the second signal S2.
  • the fourth signal F2 indicating the magnitude of vibration in two directions for each frequency, the magnitude of the vibration in the second direction in the fourth signal F2 from the magnitude of the vibration in the first direction in the third signal F1.
  • a signal LS indicating the difference obtained by subtracting the magnitude for each frequency for each frequency, LS F1-F2
  • ⁇ Invention 9-4> In the signal processing step, The third signal F1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction calculated using the first signal S1 for each frequency and the first amplification factor K1 that is a predetermined constant are used for the third signal F1.
  • K1 ⁇ F1 which is a signal obtained by correcting the magnitude of the vibration in the first direction in the signal F1
  • the fourth signal F2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction calculated using the second signal S2 for each frequency and the second amplification factor K2 that is a predetermined constant are used for the fourth.
  • K2 ⁇ F2 which is a signal obtained by correcting the magnitude of the vibration in the second direction in the signal F2, ,
  • the signal LS indicating the difference for each frequency obtained by subtracting the magnitude of the vibration of K2 ⁇ F2 for each frequency from the magnitude of the vibration of K1 ⁇ F1;
  • LS K1 ⁇ F1-K2 ⁇ F2
  • the leakage detection according to the invention 9 or 9-2 wherein at least one of a process for determining whether there is a leakage of fluid from the pipe and a process for specifying a leakage position is generated using the signal LS Method.
  • the first detection unit that detects vibration in the first detection step and the second detection unit that detects vibration in the second detection step are installed directly on the pipe or via a mechanism that propagates vibration.
  • ⁇ Invention 9-7> A plurality of the first detection units are installed along the extending direction of the pipe, The second detection unit is installed between a first first detection unit and a second first detection unit among the plurality of first detection units, In the signal processing step, arithmetic processing is performed using the first signal S1 output from the first first detection unit and the second signal S2 output from the second detection unit, and the second signal S1 is output from the second detection unit.
  • invention 9-6 wherein a calculation process using the first signal S1 and the second signal S2 output by the first detection unit is performed.
  • ⁇ Invention 9-8> A sensor capable of separately detecting vibrations in at least two axial directions; The leakage detection method according to any one of inventions 9 to 9-6, wherein vibration is detected in the first detection step and the second detection step using the sensor.
  • ⁇ Invention 10> Computer First detection means for detecting a vibration in a first direction by controlling a sensor installed in a pipe through which a fluid flows, and outputting a first signal S1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction; A second sensor that controls a sensor installed in the pipe to detect a vibration in a second direction different from the first direction, and outputs a second signal S2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction for each frequency.
  • Detection means Signal processing means for performing arithmetic processing using the first signal S1 and the second signal S2, Program to function as.
  • the first direction is an extending direction of the pipe
  • the program according to claim 10 wherein the second direction is a direction orthogonal to the first direction.
  • the signal processing means calculates the first signal S1 using the first signal S1, the third signal F1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction for each frequency, and the second signal S2. Using the fourth signal F2 indicating the magnitude of vibration in two directions for each frequency, the magnitude of the vibration in the second direction in the fourth signal F2 from the magnitude of the vibration in the first direction in the third signal F1.
  • the third signal F1 indicating the magnitude of the vibration in the first direction calculated using the first signal S1 for each frequency and the first amplification factor K1 that is a predetermined constant are used for the third signal F1.
  • K1 ⁇ F1 which is a signal obtained by correcting the magnitude of the vibration in the first direction in the signal F1
  • the fourth signal F2 indicating the magnitude of the vibration in the second direction calculated using the second signal S2 for each frequency and the second amplification factor K2 that is a predetermined constant are used for the fourth.
  • K2 ⁇ F2 which is a signal obtained by correcting the magnitude of the vibration in the second direction in the signal F2, ,
  • the signal LS indicating the difference for each frequency obtained by subtracting the magnitude of the vibration of K2 ⁇ F2 for each frequency from the magnitude of the vibration of K1 ⁇ F1;
  • LS K1 ⁇ F1-K2 ⁇ F2
  • the first sensor for detecting vibration by the first detecting means and the second sensor for detecting vibration by the second detecting means are directly or via a mechanism for propagating vibration to the pipe.
  • ⁇ Invention 10-7> A plurality of the first sensors are installed along the extending direction of the pipe, The second sensor is installed between a first first sensor and a second first sensor among the plurality of first sensors, The signal processing means performs arithmetic processing using the first signal S1 detected by the first first sensor and the second signal S2 detected by the second sensor, and the second second The program according to the invention 10-6, which performs arithmetic processing using the first signal S1 and the second signal S2 detected by one sensor.

Abstract

　外来振動の影響を抑制し、漏洩検査の精度を高めるために、流体（５）が流れる配管（２）に設置され、第１方向の振動を検知し、第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知部（６）と、配管（２）に設置され、第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、第２方向の振動の大きさを示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知部（７）と、第１信号Ｓ１と第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理部（１０）と、を備える漏洩検知装置を提供する。

Description

漏洩検知装置、漏洩検知方法及びプログラム
　本発明は、漏洩検知装置、漏洩検知方法及びプログラムに関する。
　デジタル化が支えるＩＴ、ネットワーク技術の進展により、人や電子機器が扱い、蓄積される情報量は増大の一途をたどっている。入力デバイスであるセンサから事象の正確なデータを取得し、それを正確に分析、判断、加工を施し有用情報として人が認知することは、多量の情報に散漫になりつつある人間社会にとって安心安全な社会を形成する上で重要な位置づけにある。
　現代生活では、上下水道網や、ガスや石油などの高圧化学パイプライン、高速鉄道、長大橋、超高層建築、大型旅客機、自動車などの設備が構築され、豊かな社会の基盤となっている。これらが予期せぬ震災などの自然災害や寿命劣化による破壊が生じて重大事故に至れば、社会への影響は多大であり、経済的損失は大きいものになる。設備に用いられる部材は使用時間に応じて腐食、磨耗、ガタツキなどの劣化が進み、やがて破壊などの機能不全に至る。設備の安心・安全を確保するために科学、工学、社会学など学術的領域を超えた技術開発に多大な努力がおこなわれている。なかでも、低コストかつ操作が簡便な検査技術である非破壊検査技術の進展は、設備の劣化や破壊による重大事故の防止をはかる上でますます重要になっている。
　上水道網における漏水やガス管のガス漏れ、化学プラントにおける各種配管の漏洩の非破壊検査技術として、種々の手法が提案され実用化がなされている。従来の代表的な非破壊検査法として振動センサを用いた検査法が知られている。この検査法では、配管や配管と接する箇所、例えば配管が埋設されている箇所に近い地表面などに振動センサを設置し、配管の漏洩によって生じる振動を検出する。
　また、特許文献１には、漏洩によって生じる振動に重畳する外来振動を除去し、漏洩の検知精度を向上する技術が開示されている。外来振動としては、自動車や電車などの交通手段の通過音、風などの大気の自然音、人の音声などの外来雑音などがある。特許文献１では、漏洩振動と外来振動を検出する振動検出器と、外来振動のみを検出する振動検出器の２つの検出器を備え、２つの検出器から得られる信号の差分を取ることにより、外来振動を除去し、漏洩による振動のみを生成し、漏洩の検知精度を向上する。
特許第４４６０４２３号公報
　特許文献１に示す発明では、２つの検出器が異なる位置に配置されており、外来振動の振動源から検知部までの振動の伝達経路が２つの検出器で異なる。伝播経路によって、振動の伝わりやすい周波数帯域が変わるため、２つの検出器で得られる信号から検出される外来振動は両者で異なる。そのため、２つの信号の差分を取っても、漏洩によって生じる振動に重畳する外来振動を除去できないという課題があった。
　本発明の目的は、外来振動の影響を抑制し、漏洩検査の精度を高める技術を提供することにある。
　本発明によれば、
　流体が流れる配管に設置され、第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知部と、
　前記配管に設置され、前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知部と、
　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理部と、
を備える漏洩検知装置が提供される。
　また、本発明によれば、
　コンピュータが、
　流体が流れる配管に設置されたセンサを制御して第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知ステップと、
　前記配管に設置されたセンサを制御して前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知ステップと、
　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理ステップと、
を実行する漏洩検知方法が提供される。
　また、本発明によれば、
　コンピュータを、
　流体が流れる配管に設置されたセンサを制御して第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知手段、
　前記配管に設置されたセンサを制御して前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知手段、
　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。
　本発明によれば、外来振動の影響を抑制し、漏洩検査の精度を高めることができる。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
本実施形態の概念を説明するための図である。 本実施形態の漏洩検知装置の適用例の一例である。 本実施形態の作用効果を説明するための図である。 本実施形態の作用効果を説明するための図である。 本実施形態の漏洩検知装置の適用例の一例である。 本実施形態の漏洩検知装置の適用例の一例である。 本実施形態の漏洩検知装置の適用例の一例である。 本実施形態の漏洩検知装置の適用例の一例である。 実施例を説明する図である。 実施例を説明する図である。 本実施形態の漏洩検知装置の機能ブロック部の一例である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
　なお、本実施形態の装置は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
　また、本実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。
＜第１の実施形態＞
　まず、図１を用いて本実施形態の概念について説明する。
　配管に漏洩孔が形成されていると、その漏洩孔の状態（形状、大きさ等）に応じた周波数の振動がその漏洩孔から発生し、配管及び／又は配管内を流れる流体を介して伝搬する。そこで、配管にセンサを設置し、この漏洩孔に起因した振動（以下、「漏洩振動」）を検知することで、配管に漏洩孔が形成されていることを検知することができる。例えば、センサで検知した信号の中に、漏洩孔が形成されてない時に検知されない成分（特定の周波数におけるピーク）が現れていないか確認することで、配管に漏洩孔が形成されていないか確認することができる。また、配管に複数のセンサを設置し、複数のセンサで漏洩振動を検知することで、例えば相関法等の手法を用いて漏洩孔の位置を特定することができる。
　しかし、配管に設置されたセンサは、漏洩振動のみならず、自動車や電車などの交通手段の通過音、風などの大気の自然音、人の音声など、状態が不規則に変化する外来雑音による振動（以下、「外乱振動」）も検知し得る。すなわち、センサが検知した信号の中には、漏洩振動の成分のみならず、外乱振動の成分も含まれ得る。このような振動データをそのまま用いて漏洩孔の有無の検知や位置特定を行った場合、外乱振動の成分を漏洩振動の成分と誤ってしまう等により、精度が悪くなる。本実施形態の漏洩検知装置は、センサが検知した信号の中から、外乱振動の成分を除去する手段を有する。
　本発明者らは、以下の点に着目し、センサが検知した信号の中から、外乱振動の成分を除去する手段を完成させた。
　漏洩振動は漏洩孔から地中や配管内の流体中へ伝播する。漏洩振動のうち地中に伝搬する漏洩振動は地中で大きく減衰する。一方、配管内の流体中へ伝播する振動は縦波として配管の延伸方向に伝播する。このため、図示するＸＹＺ方向の振動を検知可能なセンサを図１に示すように配管に設置して漏洩振動を検知した場合、主に、Ｚ方向の成分の振動が検知されることとなる。
　一方、外乱振動の因子（以下、「外乱因子」）は１つでなく複数であり、外乱振動は縦波及び横波を含み得る。外乱因子は、主に地上側に存在するため、図１に示すように地中に設置された配管にセンサを設置した場合、当該センサは、主に、地上側から地中を進んでくる外乱振動を検知することとなる。すなわち、地中に位置する配管に設置されたセンサが検知する外乱振動は、図示するＸ、Ｙ、Ｚ方向の全ての成分の振動を含む場合が多い。
　以上の点に鑑み、本実施形態では、配管の延伸方向（図示するＺ方向）の振動を検知可能に、センサ（第１センサ）を配管に設置する。当該第１センサにより漏洩振動を検知する。なお、第１センサは、Ｚ方向の成分の外乱振動をも検知してしまう。すなわち、第１センサが検知する信号の中には、漏洩振動の成分のみならず、外乱振動の成分も含まれる。
　そこで、本実施形態では、配管に設置された第２センサで、配管の延伸方向と直交する方向（例：図示するＸ方向またはＹ方向）の振動を検知する。第２センサは、第１センサがＺ方向の成分の外乱振動を検知した場合、同時に、その外乱振動に含まれる他の方向の成分の振動を検知する。
　そして、本実施形態では、第１センサで検知した振動成分の中から、第２センサで検知した振動成分を差し引くことで、漏洩振動の成分を含むとともに、外乱振動の成分を除去した信号を得る。
　以下、本実施形態の漏洩検知装置の構成について詳細に説明する。
　図１１に、本実施形態の漏洩検知装置の機能ブロック図の一例を示す。図示するように、本実施形態の漏洩装置は、第１検知部６と、第２検知部７と、演算部１１を有する信号処理部１０とを有する。
　図２に、第１の実施形態に係る漏洩検知装置の適用例を示す。漏洩検知装置は、第１検知部６と、第２検知部７と、信号処理部１０とを有する。信号処理部１０は、演算部１１と、増幅部１２と、増幅部１３とを有する。第１検知部６と信号処理部１０、及び、第２検知部７と信号処理部１０とは有線及び／又は無線で通信可能に構成されている。
　第１検知部６及び第２検知部７は、配管２に設置される。配管２は地中１に埋設され、流体５（例：水）がその内部を流れている。図２に示す例の場合、第１検知部６及び第２検知部７は、同一のマンホール８内で配管２に設置されている。なお、図５に示すように、第１検知部６及び第２検知部７は、異なるマンホール内で配管２に設置されてもよい。図５に示す例の場合、第１検知部６は第１のマンホール８Ａ内で配管２に設置され、第２検知部７は第２のマンホール８Ｂ内で配管２に設置されている。
　この漏洩検査装置は、配管２に漏洩孔３が形成されているか否かを判定する処理、及び、漏洩孔３の位置を特定する処理の少なくとも一方を行うように構成されている。
　第１検知部６は、配管２を伝搬する第１方向の振動を検知するように、配管２に設置される。すなわち、第１検知部６は、検知可能な振動方向が第１方向と平行になるように、配管２に設置される。なお、必ずしも完全な平行でなくてもよく、多少ずれていてもよい。そして、第１検知部６は、第１方向の振動の大きさ（例：加速度、振幅、変位、速度等）を示す第１信号Ｓ１を出力する。第１信号Ｓ１は、第１検知部６で検知した振動の大きさに対応した信号レベルの時間応答を表す信号である。
　なお、流体５を伝搬する振動は、配管２に伝搬している。すなわち、第１検知部６は、配管２を介して、流体５を伝搬する振動を検知可能である。また、第１検知部６は、地中１を伝搬してきた外乱振動を、配管２やマンホール８内の空気等を介して検知する。
　第１方向は、配管２に形成された漏洩孔３に起因した漏洩振動が主に進む方向であり、例えば配管２の延伸方向である。
　第１検知部６は、所定方向の振動を検知可能なセンサ、例えば固体の振動を計測するセンサを含むことができ、該当するセンサとして、圧電型加速度センサ、動電型加速度センサ、静電容量型加速度センサ、光学式速度センサ、動ひずみセンサなどが挙げられる。
　第１検知部６の設置位置は特段制限されず、例えば、図２に示すようにフランジ４に設置されてもよいし、図６に示すように、配管２の外壁面に直接設置されてもよいし、図示しないが、２つ以上の配管２を接続する継ぎ手部や、配管２に設置された消火栓、配管２に設置された止水弁や仕切り弁などに設置されてもよいし、または、振動を伝搬するその他の所定の機構を配管２に取り付け、その機構に第１検知部６を設置してもよい。第１検知部６をこれらの位置に設置する方法としては、例えば磁石の利用、専用冶具の利用、接着剤の利用が考えられる。
　なお、図示しないが、第１検知部６は配管２の内部に設置することもできる。すなわち、「第１検知部６を配管２に設置する」とは、上記例示した態様のほか、第１検知部６を配管２の内部に設置する態様も含む。かかる場合、第１検知部６は、流体５を伝搬する第１方向の振動を直接検知可能である。
　第２検知部７は、配管２を伝搬する第１方向とは異なる第２方向の振動を検知するように、配管２に設置される。すなわち、第２検知部７は、検知可能な振動方向が第２方向と平行になるように、配管２に設置される。なお、必ずしも完全な平行でなくてもよく、多少ずれていてもよい。そして、第２検知部７は、第２方向の振動の大きさ（例：振動加速度、振動振幅）を示す第２信号Ｓ２を出力する。第２信号Ｓ２は、第２検知部７で検知した振動の大きさに対応した信号レベルの時間応答を表す信号である。
　第２検知部７は、地中１を伝搬してきた外乱振動を、配管２やマンホール８内の空気等を介して検知可能である。
　第２方向は、第１方向と直交する方向とすることができる。例えば、配管２の径方向であり、具体的には、径方向の中の配管２と地上とを最短で結ぶ方向（図示するＹ方向）であってもよい。または、第２方向は、配管２の接線方向であり、具体的には、径方向の中の配管２と地上とを最短で結ぶ方向を９０°傾けた方向（図示するＸ方向）であってもよい。
　第２検知部７は、所定方向の振動を検知可能なセンサ、例えば固体の振動を計測するセンサを含むことができ、該当するセンサとして、圧電型加速度センサ、動電型加速度センサ、静電容量型加速度センサ、光学式速度センサ、動ひずみセンサなどが挙げられる。
　第２検知部７の設置位置は特段制限されず、例えば、図２及び５に示すように配管２の外壁面に直接設置されてもよいし、図示しないが、フランジ４や、２つ以上の配管２を接続する継ぎ手部や、配管２に設置された消火栓、配管２に設置された止水弁や仕切り弁などに設置されてもよいし、または、振動を伝搬するその他の所定の機構を配管２に取り付け、その機構に第２検知部７を設置してもよい。第２検知部７をこれらの位置に設置する方法としては、例えば磁石の利用、専用冶具の利用、接着剤の利用が考えられる。
　なお、図示しないが、第２検知部７は配管２の内部に設置することもできる。すなわち、「第２検知部７を配管２に設置する」とは、上記例示した態様のほか、第２検知部７を配管２の内部に設置する態様も含む。
　その他の例として、図７に示すように、少なくとも２軸方向（２軸のなす角９０°）の振動を別々に検出可能なセンサにより、第１検知部６及び第２検知部７が構成されてもよい。かかる場合、第１検知部６及び第２検知部７は同一の筺体内に備えられる。
　次に、信号処理部１０について説明する。
　増幅部１３は、第１検知部６から第１信号Ｓ１を受信すると、第１信号Ｓ１を増幅し、演算部１１に入力する。なお、増幅部１３は、第１検知部６の中に含まれてもよい。
　増幅部１２は、第２検知部７から第２信号Ｓ２を受信すると、第２信号Ｓ２を増幅し、演算部１１に入力する。なお、増幅部１２は、第２検知部７の中に含まれてもよい。
　演算部１１は、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２を利用して演算処理を行う。
　例えば、演算部１１は、第１検知部６で検知した振動の大きさに対応した信号レベルの時間応答を表す信号である第１信号Ｓ１を用いて、第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１を算出する。また、演算部１１は、第２検知部７で検知した振動の大きさに対応した信号レベルの時間応答を表す信号である第２信号Ｓ２を用いて、第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２を算出する。
　そして、演算部１１は、第３信号Ｆ１及び第４信号Ｆ２を用いて、第３信号Ｆ１における第１方向の振動の大きさから第４信号Ｆ２における第２方向の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、ＬＳ＝Ｆ１－Ｆ２に従って生成する。そして、演算部１１は、信号ＬＳを利用して、配管２からの流体５の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置（漏洩孔３）を特定する処理の少なくとも一方を行う。
　ここで、図３（ａ）に、配管２に漏洩孔３が形成されていない状態で得られた第３信号Ｆ１を示す。また、図３（ｂ）に、配管２に漏洩孔３が形成されていない状態で得られた第４信号Ｆ２を示す。さらに、図３（ｃ）に、図３（ａ）の第３信号Ｆ１から図３（ｂ）の第４信号Ｆ２を差し引くことで得られた信号ＬＳを示す。横軸は周波数、縦軸は信号レベルを示す。
　第３信号Ｆ１及び第４信号Ｆ２はいずれも、暗振動の成分に外乱振動の成分が重畳している。第３信号Ｆ１及び第４信号Ｆ２いずれにおいても、外乱振動に起因した２つのピークが現れており、その周波数位置は一致している。すなわち、図２に示すＹ方向及びＺ方向の振動成分を含む外乱振動が第１検知部６及び第２検知部７の両方で検知されたことが示されている。
　このような第３信号Ｆ１（図３（ａ））から第４信号Ｆ２（図３（ｂ））を差し引くと、図３（ｃ）に示すように、暗振動の成分及び外乱振動の成分が除去された信号ＬＳが得られる。
　次に、図４（ａ）に、配管２に漏洩孔３が形成されている状態で得られた第３信号Ｆ１を示す。また、図４（ｂ）に、配管２に漏洩孔３が形成されている状態で得られた第４信号Ｆ２を示す。さらに、図４（ｃ）に、図４（ａ）の第３信号Ｆ１から図４（ｂ）の第４信号Ｆ２を差し引くことで得られた信号ＬＳを示す。横軸は周波数、縦軸は信号レベルを示す。
　第３信号Ｆ１は、暗振動の成分、外乱振動の成分及び漏洩振動の成分が重畳している。第４信号Ｆ２は、暗振動の成分に外乱振動の成分が重畳し、わずかに漏洩振動の成分が重畳している。第２検知部７においても配管２に沿って伝搬した漏洩振動が検知されるが、第２検知部７は配管２の径方向の振動を検知するため、Ｚ方向に振動する漏洩振動による縦波に対する感度は第１検知部６よりも十分小さい。このため、第４信号Ｆ２に含まれる漏洩振動のピークは、第３信号Ｆ１に含まれる漏洩振動のピークに比べて小さくなる。なお、外乱振動の成分及び漏洩振動の成分は、図３の場合と同様、同じ周波数位置に現れている。
　このため、図４（ｃ）に示すように、図４（ａ）の第３信号Ｆ１から図４（ｂ）の第４信号Ｆ２を差し引くと、暗振動の成分及び外乱振動の成分が除去され、かつ、漏洩振動の成分が残った信号ＬＳが得られる。
　演算部１１によるその他の処理の例を説明する。例えば、演算部１１は、第１信号Ｓ１を用いて、第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１を算出する。その後、演算部１１は、第３信号Ｆ１と、所定の定数である第１増幅率Ｋ１とを利用して、第３信号Ｆ１における第１方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ１×Ｆ１を算出する。
　また、演算部１１は、第２信号Ｓ２を用いて、第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２を算出する。その後、演算部１１は、第４信号Ｆ２と、所定の定数である第２増幅率Ｋ２とを利用して、第４信号Ｆ２における第２方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ２×Ｆ２を算出する。
　その後、演算部１１は、Ｋ１×Ｆ１、及び、Ｋ２×Ｆ２を利用して、Ｋ１×Ｆ１の振動の大きさからＫ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、ＬＳ＝Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２×Ｆ２に従って生成する。そして、演算部１１は、信号ＬＳを利用して、配管２からの流体５の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置（漏洩孔３）を特定する処理の少なくとも一方を行う。
　第１増幅率Ｋ１と第２増幅率Ｋ２は、配管２に漏洩孔３が発生していない状態で得られる第３信号Ｆ１に含まれる外乱振動のピークの大きさと、第４信号Ｆ２に含まれる外乱振動のピークの大きさが等しくなるように決定するのが好ましい。これにより、信号ＬＳに含まれる外乱振動のピークを低減でき、漏洩振動による信号レベルを強調して、上述のような処理を実行することができる。
　また、図２及び５に示すように、第１検知部６と第２検知部７が、物理的に分離した配管２であってフランジ４等により接続された２つの配管各々に設置される場合、第１検知部６及び第２検知部７は、同じ周波数にピークが現れた信号を検知するが、フランジ４等により振動が一部減衰するため、一方のピークが他方のピークよりも小さくなる等の現象が現れる場合がある。かかる場合、Ｋ１及びＫ２を適切な値に設定し、各々のピークのレベルを適切に調整することで、外乱振動の成分を除去するとともに、漏洩振動の成分が残った信号を得ることができる。
　また、第３信号Ｆ１と第４信号Ｆ２に複数の外乱振動のピークが含まれており、Ｆ１とＦ２とで複数の外乱振動のピークの大小関係が異なる場合、信号ＬＳに含まれる全ての外乱振動のピークの大きさを低減することができない。この場合、第１増幅率Ｋ１と第２増幅率Ｋ２は、第３信号Ｆ１の複数の外乱振動のピークの最大値が最も低くなるように決定するのが好ましい。これにより、Ｆ１に含まれる漏洩振動のピークが外乱振動のピークと重畳しても、外乱振動による影響を最小にすることができる。
　Ｋ１及びＫ２は、予め信号処理部１０に記憶されていてもよいし、又は、Ｆ１及びＦ２に基づいて作業者が決定し、信号処理部１０に入力してもよい。
　演算部１１によるその他の処理の例を説明する。例えば、演算部１１は、第１信号Ｓ１を用いて、第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１を算出する。その後、演算部１１は、第３信号Ｆ１と、周波数別に決定される変数である第１増幅率Ｃ１とを利用して、第３信号Ｆ１における第１方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ１×Ｆ１を算出する。
　また、演算部１１は、第２信号Ｓ２を用いて、第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２を算出する。その後、演算部１１は、第４信号Ｆ２と、周波数別に決定される変数である第２増幅率Ｃ２とを利用して、第４信号Ｆ２における第２方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ２×Ｆ２を算出する。
　その後、演算部１１は、Ｃ１×Ｆ１、及び、Ｃ２×Ｆ２を利用して、Ｃ１×Ｆ１の振動の大きさからＣ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、ＬＳ＝Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２×Ｆ２に従って生成する。そして、演算部１１は、信号ＬＳを利用して、配管２からの流体５の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置（漏洩孔３）を特定する処理の少なくとも一方を行う。
　第１増幅率Ｃ１と第２増幅率Ｃ２は、配管２に漏洩孔３が発生していない状態で得られる第３信号Ｆ１に含まれる外乱振動のピークの大きさと、第４信号Ｆ２に含まれる外乱振動のピークの大きさが等しくなり、信号ＬＳに含まれる外乱振動のピークの大きさを低減するように決定することができる。
　当該例によれば、Ｃ１及びＣ２を周波数に応じ適切な値となるように設定することで、外乱振動による信号レベルを低減し、かつ、漏洩振動による信号レベルを強調して、上述のような処理を実行することができる。結果、漏洩振動による信号レベルを強調し、かつ、外乱振動による信号レベルを十分に低減した信号が得られる。
　また、図２及び５に示すように、第１検知部６と第２検知部７が、物理的に分離した配管２であってフランジ４等により接続された２つの配管各々に設置される場合、第１検知部６及び第２検知部７は、同じ周波数にピークが現れた信号を検知するが、フランジ４等により振動が一部減衰するため、一方のピークが他方のピークよりも小さくなる等の現象が現れる場合がある。かかる場合、Ｃ１及びＣ２を適切な値に設定し、各々のピークのレベルを適切に調整することで、外乱振動の成分を除去するとともに、漏洩振動の成分が残った信号を得ることができる。
　Ｃ１及びＣ２は、予め信号処理部１０に記憶されていてもよいし、又は、Ｆ１及びＦ２に基づいて作業者が決定し、信号処理部１０に入力してもよい。
　演算部１１は、信号ＬＳ、及び、従来のあらゆる技術（閾値との比較、相関法等）を利用して、配管２からの流体５の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置（漏洩孔３）を特定する処理を実行することができる。これらの処理の説明はここでは省略する。
　ここで、図２を用いて、漏洩検知装置による漏洩検知方法について説明する。
　第１検知部６は、配管２の延伸方向（Ｚ方向）の振動を検知する。そして、検知した振動の大きさに応じた第１信号Ｓ１を増幅部１３に入力する。第２検知部７は、例えば配管２と地上（直上）を結ぶ方向（Ｙ方向）の振動を検知する。そして、検知した振動の大きさに応じた第２信号Ｓ２を増幅部１２に入力する。
　配管２に漏洩孔３が形成されている場合、漏洩孔３が漏洩振動の振動源となる。漏洩孔３から発生する振動のうち、地中１を介して伝搬する振動は地中に拡散して減衰する。一方、配管２や配管２内を流れる流体５を介して伝搬する振動は、縦波として配管２に沿って伝搬する。配管２に沿って伝搬した漏洩振動は、配管２およびフランジ４を介して第１検知部６にてＺ方向の振動として検知される。
　第２検知部７においても配管２に沿って伝搬した漏洩振動が検知されるが、第２検知部７は配管２の径方向の振動を検知するため、Ｚ方向に振動する漏洩振動による縦波に対する感度は第１検知部６よりも十分小さい。すなわち、第２検知部７から増幅部１２へ出力される第２信号Ｓ２に含まれる漏洩振動成分は、第１検知部６から増幅部１３へ出力される第１電気振動Ｓ１に含まれる漏洩振動成分よりも十分に小さい。
　また、第１検知部６と第２検知部７とは、漏洩振動の他に外乱振動を検知する。外乱振動は地上を走行する車や電車、人の足音や話し声、自動販売機のコンプレッサー音から発生する。上述の通り、配管２に設置されたセンサが、Ｚ方向の成分のみを含む外乱振動を検知することは稀であり、いずれの外乱因子に起因した外乱振動であっても、Ｚ方向の成分の振動がセンサに検知される場合は、同時に、他の方向（例：Ｙ方向）の振動が検知される。すなわち、第１検知部６で外乱振動が検知された場合、同時に、第２検知部７でもその外乱振動が検知される。
　増幅部１３と増幅部１２は、それぞれ第１検知部６と第２検知部７とから出力された第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２を増幅し、演算部１１へ入力する。
　ここで、第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２は、いずれも、第１検知部６及び第２検知部７で検知した振動の大きさに対応した信号レベルの時間応答を表す信号である。
　演算部１１では入力された時間応答信号（第１信号Ｓ１及び第２信号Ｓ２）を、周波数応答信号（第３信号Ｆ１及び第４信号Ｆ２）に変換する。その後、上述したＬＳ＝Ｆ１－Ｆ２、ＬＳ＝Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２×Ｆ２、又は、ＬＳ＝Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２×Ｆ２に従って信号ＬＳを生成する。結果、漏洩振動の成分を含むとともに、外乱振動の成分を低減した信号ＬＳが得られる。
　その後、演算部１１は、信号ＬＳを利用して、配管２からの流体５の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置（漏洩孔３）を特定する処理の少なくとも一方を行う。
　以上説明したように、本実施形態の漏洩検知装置は、第１検知部６と、第２検知部７と、信号処理部１０と、を有する。
　第１検知部６は、流体５が流れる配管２に設置され、第１方向の振動を検知し、第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する。第２検知部７は、配管２に設置され、第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、第２方向の振動の大きさを示す第２信号Ｓ２を出力する。そして、信号処理部１０は、第１信号Ｓ１と第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う。
　このような本実施形態の漏洩検知装置によれば、検知方向（第１方向及び第２方向）に応じた異なる内容の信号が得られる。そして、このような特徴的な信号を処理することで、漏洩振動の成分を含むとともに、外乱振動の成分を低減した信号を得ることができる。
　例えば、第１検知部６が検知する第１方向を配管２の延伸方向とすることで、第１検知部６に漏洩振動を検知させることができる。一方、第２検知部７が検知する第２方向を第１方向と直交する方向とすることで、第２検知部７に漏洩振動をほとんど検知させないようにすることができる。上述の通り、このような第１検知部６及び第２検知部７はいずれも外乱振動を検知し、第１検知部６が外乱振動を検知した場合、第２検知部７も同時にその外乱振動を検知する。
　かかる場合、第１信号Ｓ１を用いて算出される第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、第２信号Ｓ２を用いて算出される第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２とを用いて、第３信号Ｆ１における第１方向の振動の大きさから第４信号Ｆ２における第２方向の振動の大きさを周波数毎に引いた差を算出することで、漏洩振動の成分は残るとともに、外乱振動の成分は除去した信号が得られる。
　なお、演算部１１に適切なＫ１及びＫ２、又は、Ｃ１及びＣ２を用いて上述のような処理を実行させることで、外乱振動による信号レベルを小さくし、漏洩振動による信号レベルを強調して、上述のような処理を実行することができる。結果、より高精度に、外乱振動の成分を除去するとともに、漏洩振動の成分が強調された信号を得ることができる。
　以上説明した実施形態では、配管２を流れる流体５が水である場合を例に説明したが、流体５はその他の液体や気体であってもよい。また、以上説明した実施形態では、配管２を地中に設置する場合を例に説明したが、配管２が、建造物の屋根裏や地下に設置されている場合、また、壁や柱に埋設されている場合も、同様に、本実施形態の漏洩検知装置は利用可能である。
　また、その他の変形例として、第２検知部７は、異なる２つの方向（第１方向と垂直な２つの方向、配管２の延伸方向と垂直な２つの方向）の振動を検知してもよい。例えば、第１検知部６は図２に示す配管２の延伸方向（図示するＺ方向）の振動を検知し、第２検知部７は、配管２の延伸方向（図示するＺ方向）と垂直な方向（配管２の径方向）であって、配管２と地上とを最短で結ぶ方向（図示するＹ方向）、及び、配管２と地上とを最短で結ぶ方向を９０°傾けた方向（図示するＸ方向）の振動を検知してもよい。
　そして、演算部１１は、第１検知部６が検知した第１信号Ｓ１から得られた第３信号Ｆ１と、第２検知部７が検知したＹ方向の第２信号Ｓ２Ｙから得られた第４信号Ｆ２Ｙと、第２検知部７が検知したＸ方向の第２信号Ｓ２Ｘから得られた第４信号Ｆ２Ｘとを用いて、信号ＬＳを生成してもよい。
　第２信号Ｓ２Ｘは、第２検知部７で検知したＸ方向の振動の大きさに対応した信号レベルの時間応答を表す信号である。第２信号Ｓ２Ｙは、第２検知部７で検知したＹ方向の振動の大きさに対応した信号レベルの時間応答を表す信号である。第４信号Ｆ２Ｘは、第２検知部７で検知したＸ方向の振動の大きさを周波数毎に表す信号である。第４信号Ｆ２Ｙは、第２検知部７で検知したＹ方向の振動の大きさを周波数毎に表す信号である。
　例えば、ＬＳ＝Ｆ１－Ｆ２Ｘ－Ｆ２Ｙ、ＬＳ＝Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２Ｘ×Ｆ２Ｘ－Ｋ２Ｙ×Ｆ２Ｙ、ＬＳ＝Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２Ｘ×Ｆ２Ｘ－Ｃ２Ｙ×Ｆ２Ｙ、ＬＳ＝（Ｆ１－Ｆ２Ｘ）＋（Ｆ１－Ｆ２Ｙ）、ＬＳ＝（Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２Ｘ×Ｆ２Ｘ）＋（Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２Ｙ×Ｆ２Ｙ）、又は、ＬＳ＝（Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２Ｘ×Ｆ２Ｘ）＋（Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２Ｙ×Ｆ２Ｙ）を用いて、信号ＬＳを生成してもよい。
　Ｋ１、Ｋ２Ｘ、Ｋ２Ｙは、各々、所定の定数である増幅率である。Ｃ１、Ｃ２Ｘ、Ｃ２Ｙは、各々、周波数別に決定される変数である増幅率である。
　このような変形例によれば、図２に示すＺ方向とＸ方向の振動成分のみを含む外乱振動、及び、Ｚ方向とＹ方向の振動成分のみを含む外乱振動の両方が第１検知部６で検知された場合であっても、これら両方の外乱振動を除去した信号ＬＳを生成することができる。
＜第２の実施形態＞
　図８に、第２の実施形態に係る漏洩検知装置の適用例を示す。
　本実施形態の漏洩検知装置は、複数の第１検知部６を有する。複数の第１検知部６は、配管２の延伸方向に沿って所定の間隔で設置されている。
　そして、本実施形態の第２検知部７は、複数の第１検知部６の中の第１の第１検知部６Ａと第２の第１検知部６Ｂとの間に設置されている。
　第１検知部６（６Ａ、６Ｂ）、第２検知部７、増幅部１２、１３、１４の構成は、第１の実施形態と同様である。
　本実施形態の演算部１１は、第１の第１検知部６Ａが出力した第１信号Ｓ１と第２検知部７が出力した第２信号Ｓ２とを用いた演算処理を行うとともに、第２の第１検知部６Ｂが出力した第１信号Ｓ１と第２検知部７が出力した第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う。
　すなわち、第１の第１検知部６Ａと第２の第１検知部６Ｂに挟まれる第２検知部７で検知された第２信号Ｓ２は、第１の第１検知部６Ａで検知された第１信号Ｓ１から外乱振動の成分を除去するために利用されるとともに、第２の第１検知部６Ｂで検知された第１信号Ｓ１から外乱振動の成分を除去するためにも利用される。
　演算部１１のその他の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
　本実施形態によれば、第１の実施形態と比べて、第２検知部７の数を減らすことができる。結果、コストダウン等の効果を実現することができる。
＜実施例＞
　図９に示すように、水道管の外壁面にセンサ１を設置するとともに、フランジにセンサ２を設置した。センサ１は、水道管の径方向の中の１つの方向（図示するＹ方向）の振動を検知する。センサ２は、水道管の延伸方向（図示するＺ方向）の振動を検知する。
　当該水道管に、Ｚ方向の圧力を加えた際にセンサ１及びセンサ２で検知された振動のデータを図１０（ａ）に示す。Ｚ方向の圧力は、Ｚ方向に進行する漏洩振動を模擬している。
　図１０（ａ）より、当該振動は、センサ２で検知されるが、センサ１ではほとんど検知されないことが分かる。
　次に、水道管に、Ｙ方向の圧力を加えた際にセンサ１及びセンサ２で検知された振動のデータを図１０（ｂ）に示す。Ｙ方向の圧力は、外乱振動を模擬している。
　図１０（ｂ）より、当該振動は、センサ１及びセンサ２で検知されることが分かる。また、センサ２で検知された信号に現れているピークは、センサ１で検知された信号にも現れていることが分かる。
　以上より、Ｚ方向の圧力及びＹ方向の圧力を交えて水道管に圧力を加えた際にセンサ２で検知された振動のデータから、センサ１で検知された振動のデータを差し引くと、Ｚ方向の振動のピークが残り、かつ、Ｙ方向の振動のピークが除去されたデータが得られることが分かる。
＜付記＞
　上記説明によれば、以下の発明の説明がなされている。
＜発明１＞
　流体が流れる配管に設置され、第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知部と、
　前記配管に設置され、前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知部と、
　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理部と、
を備える漏洩検知装置。
＜発明２＞
　前記第１方向は前記配管の延伸方向であり、
　前記第２方向は前記第１方向と直交する方向である発明１に記載の漏洩検知装置。
＜発明３＞
　前記信号処理部は、前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２とを用いて、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさから前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　ＬＳ＝Ｆ１－Ｆ２
に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う発明１又は２に記載の漏洩検知装置。
＜発明４＞
　前記信号処理部は、
　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、所定の定数である第１増幅率Ｋ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ１×Ｆ１と、
　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、所定の定数である第２増幅率Ｋ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ２×Ｆ２と、
を利用して、Ｋ１×Ｆ１の振動の大きさからＫ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　　ＬＳ＝Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２×Ｆ２
に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う発明１又は２に記載の漏洩検知装置。
＜発明５＞
　前記信号処理部は、
　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、周波数別に決定される変数である第１増幅率Ｃ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ１×Ｆ１と、
　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、周波数別に決定される変数である第２増幅率Ｃ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ２×Ｆ２と、
を利用して、Ｃ１×Ｆ１の振動の大きさからＣ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　　ＬＳ＝Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２×Ｆ２
に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う発明１又は２に記載の漏洩検知装置。
＜発明６＞
　前記第１および第２検知部は、前記配管に直接、又は、振動を伝搬する機構を介して設置される発明１乃至５のいずれかに記載の漏洩検知装置。
＜発明７＞
　前記第１検知部は、前記配管の延伸方向に沿って複数設置されており、
　前記第２検知部は、複数の前記第１検知部の中の第１の第１検知部と第２の第１検知部との間に設置されており、
　前記信号処理部は、前記第１の第１検知部が出力した前記第１信号Ｓ１と前記第２検知部が出力した前記第２信号Ｓ２とを用いた演算処理を行うとともに、前記第２の第１検知部が出力した第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う発明６に記載の漏洩検知装置。
＜発明８＞
　少なくとも２軸方向の振動を別々に検出可能なセンサを有し、
　前記センサにより、前記第１検知部及び前記第２検知部が構成されている発明１乃至６のいずれかに記載の漏洩検知装置。
＜発明９＞
　コンピュータが、
　流体が流れる配管に設置されたセンサを制御して第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知ステップと、
　前記配管に設置されたセンサを制御して前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知ステップと、
　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理ステップと、
を実行する漏洩検知方法。
＜発明９－２＞
　前記第１方向は前記配管の延伸方向であり、
　前記第２方向は前記第１方向と直交する方向である発明９に記載の漏洩検知方法。
＜発明９－３＞
　前記信号処理ステップでは、前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２とを用いて、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさから前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　ＬＳ＝Ｆ１－Ｆ２
に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う発明９又は９－２に記載の漏洩検知方法。
＜発明９－４＞
　前記信号処理ステップでは、
　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、所定の定数である第１増幅率Ｋ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ１×Ｆ１と、
　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、所定の定数である第２増幅率Ｋ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ２×Ｆ２と、
を利用して、Ｋ１×Ｆ１の振動の大きさからＫ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　　ＬＳ＝Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２×Ｆ２
に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う発明９又は９－２に記載の漏洩検知方法。
＜発明９－５＞
　前記信号処理ステップでは、
　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、周波数別に決定される変数である第１増幅率Ｃ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ１×Ｆ１と、
　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、周波数別に決定される変数である第２増幅率Ｃ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ２×Ｆ２と、
を利用して、Ｃ１×Ｆ１の振動の大きさからＣ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　　ＬＳ＝Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２×Ｆ２
に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う発明９又は９－２に記載の漏洩検知方法。
＜発明９－６＞
　前記第１検知ステップで振動を検知する第１検知部、及び、前記第２検知ステップで振動を検知する第２検知部は、前記配管に直接、又は、振動を伝搬する機構を介して設置される発明９乃至９－５のいずれかに記載の漏洩検知方法。
＜発明９－７＞
　前記第１検知部は、前記配管の延伸方向に沿って複数設置されており、
　前記第２検知部は、複数の前記第１検知部の中の第１の第１検知部と第２の第１検知部との間に設置されており、
　前記信号処理ステップでは、前記第１の第１検知部が出力した前記第１信号Ｓ１と前記第２検知部が出力した前記第２信号Ｓ２とを用いた演算処理を行うとともに、前記第２の第１検知部が出力した第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う発明９－６に記載の漏洩検知方法。
＜発明９－８＞
　少なくとも２軸方向の振動を別々に検出可能なセンサを有し、
　前記センサを用いて、前記第１検知ステップ及び前記第２検知ステップにおける振動の検知を行う発明９乃至９－６のいずれかに記載の漏洩検知方法。
＜発明１０＞
　コンピュータを、
　流体が流れる配管に設置されたセンサを制御して第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知手段、
　前記配管に設置されたセンサを制御して前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知手段、
　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理手段、
として機能させるためのプログラム。
＜発明１０－２＞
　前記第１方向は前記配管の延伸方向であり、
　前記第２方向は前記第１方向と直交する方向である発明１０に記載のプログラム。
＜発明１０－３＞
　前記信号処理手段に、前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２とを用いて、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさから前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　ＬＳ＝Ｆ１－Ｆ２
に従って生成させ、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行わせる発明１０又は１０－２に記載のプログラム。
＜発明１０－４＞
　前記信号処理手段に、
　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、所定の定数である第１増幅率Ｋ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ１×Ｆ１と、
　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、所定の定数である第２増幅率Ｋ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ２×Ｆ２と、
を利用して、Ｋ１×Ｆ１の振動の大きさからＫ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　　ＬＳ＝Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２×Ｆ２
に従って生成させ、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行わせる発明１０又は１０－２に記載のプログラム。
＜発明１０－５＞
　前記信号処理手段に、
　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、周波数別に決定される変数である第１増幅率Ｃ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ１×Ｆ１と、
　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、周波数別に決定される変数である第２増幅率Ｃ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ２×Ｆ２と、
を利用して、Ｃ１×Ｆ１の振動の大きさからＣ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
　　ＬＳ＝Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２×Ｆ２
に従って生成させ、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行わせる発明１０又は１０－２に記載のプログラム。
＜発明１０－６＞
　前記第１検知手段が振動を検知するための第１センサ、及び、前記第２検知手段が振動を検知するための第２センサは、前記配管に直接、又は、振動を伝搬する機構を介して設置される発明１０乃至１０－５のいずれかに記載のプログラム。
＜発明１０－７＞
　前記第１センサは、前記配管の延伸方向に沿って複数設置されており、
　前記第２センサは、複数の前記第１センサの中の第１の第１センサと第２の第１センサとの間に設置されており、
　前記信号処理手段に、前記第１の第１センサで検知した前記第１信号Ｓ１と前記第２センサで検知した前記第２信号Ｓ２とを用いた演算処理を行わせるとともに、前記第２の第１センサで検知した第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行わせる発明１０－６に記載のプログラム。
＜発明１０－８＞
　前記第１検知手段及び前記第２検知手段は、少なくとも２軸方向の振動を別々に検出可能なセンサを介して振動を検知する発明１０乃至１０－６のいずれかに記載のプログラム。
　この出願は、２０１２年９月２８日に出願された日本出願特願２０１２－２１６９４８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (10)

  1. 　流体が流れる配管に設置され、第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知部と、
    　前記配管に設置され、前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知部と、
    　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理部と、
    を備える漏洩検知装置。
  2. 　前記第１方向は前記配管の延伸方向であり、
    　前記第２方向は前記第１方向と直交する方向である請求項１に記載の漏洩検知装置。
  3. 　前記信号処理部は、前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２とを用いて、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさから前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
    　ＬＳ＝Ｆ１－Ｆ２
    に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う請求項１又は２に記載の漏洩検知装置。
  4. 　前記信号処理部は、
    　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、所定の定数である第１増幅率Ｋ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ１×Ｆ１と、
    　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、所定の定数である第２増幅率Ｋ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを補正した信号であるＫ２×Ｆ２と、
    を利用して、Ｋ１×Ｆ１の振動の大きさからＫ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
    　　ＬＳ＝Ｋ１×Ｆ１－Ｋ２×Ｆ２
    に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う請求項１又は２に記載の漏洩検知装置。
  5. 　前記信号処理部は、
    　前記第１信号Ｓ１を用いて算出される前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に示す第３信号Ｆ１と、周波数別に決定される変数である第１増幅率Ｃ１とを利用して、前記第３信号Ｆ１における前記第１方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ１×Ｆ１と、
    　前記第２信号Ｓ２を用いて算出される前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第４信号Ｆ２と、周波数別に決定される変数である第２増幅率Ｃ２とを利用して、前記第４信号Ｆ２における前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に補正した信号であるＣ２×Ｆ２と、
    を利用して、Ｃ１×Ｆ１の振動の大きさからＣ２×Ｆ２の振動の大きさを周波数毎に引いた差を周波数毎に示す信号ＬＳを、
    　　ＬＳ＝Ｃ１×Ｆ１－Ｃ２×Ｆ２
    に従って生成し、前記信号ＬＳを利用して、前記配管からの流体の漏洩の有無を判断する処理、及び、漏洩位置を特定する処理の少なくとも一方を行う請求項１又は２に記載の漏洩検知装置。
  6. 　前記第１および第２検知部は、前記配管に直接、又は、振動を伝搬する機構を介して設置される請求項１乃至５のいずれか１項に記載の漏洩検知装置。
  7. 　前記第１検知部は、前記配管の延伸方向に沿って複数設置されており、
    　前記第２検知部は、複数の前記第１検知部の中の第１の第１検知部と第２の第１検知部との間に設置されており、
    　前記信号処理部は、前記第１の第１検知部が出力した前記第１信号Ｓ１と前記第２検知部が出力した前記第２信号Ｓ２とを用いた演算処理を行うとともに、前記第２の第１検知部が出力した第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う請求項６に記載の漏洩検知装置。
  8. 　少なくとも２軸方向の振動を別々に検出可能なセンサを有し、
    　前記センサにより、前記第１検知部及び前記第２検知部が構成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の漏洩検知装置。
  9. 　コンピュータが、
    　流体が流れる配管に設置されたセンサを制御して第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知ステップと、
    　前記配管に設置されたセンサを制御して前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知ステップと、
    　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理ステップと、
    を実行する漏洩検知方法。
  10. 　コンピュータを、
    　流体が流れる配管に設置されたセンサを制御して第１方向の振動を検知し、前記第１方向の振動の大きさを示す第１信号Ｓ１を出力する第１検知手段、
    　前記配管に設置されたセンサを制御して前記第１方向とは異なる第２方向の振動を検知し、前記第２方向の振動の大きさを周波数毎に示す第２信号Ｓ２を出力する第２検知手段、
    　前記第１信号Ｓ１と前記第２信号Ｓ２とを利用した演算処理を行う信号処理手段、
    として機能させるためのプログラム。
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