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JP5460354B2 - Liquid leak detection device - Google Patents

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JP5460354B2
JP5460354B2 JP2010013491A JP2010013491A JP5460354B2 JP 5460354 B2 JP5460354 B2 JP 5460354B2 JP 2010013491 A JP2010013491 A JP 2010013491A JP 2010013491 A JP2010013491 A JP 2010013491A JP 5460354 B2 JP5460354 B2 JP 5460354B2
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政計 黒田
猛 岩本
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Toray Engineering Co Ltd
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Description

本発明は、液漏れ検知装置に関し、特にマイクロ化学プラントにおける液漏れを検知する装置に関する。   The present invention relates to a liquid leakage detection apparatus, and more particularly to an apparatus for detecting liquid leakage in a microchemical plant.

マイクロ化学プラントは、マイクロスケール空間内で、物質の混合、反応、および分離等を行う設備である。マイクロ化学プラントでは、少量の試薬を迅速に反応させるので、精密な反応制御が可能である。   A microchemical plant is a facility for mixing, reacting, and separating substances in a microscale space. In a microchemical plant, a small amount of reagent is reacted quickly, so that precise reaction control is possible.

マイクロ化学プラントは、実験室段階で確立した製造技術をスケールアップして構築される量産プラントと比較して多くの利点を有する。例えば、少量の試薬を迅速に混合、反応、分離等するので、短い反応時間でかつ所望量の生成物を得ることができる。また、実験室段階で確立した製造技術をナンバリングアップして、容易に量産用設備を構築できる。さらに、爆発等を伴う反応にも適応しやすく、生産プロセスの安全性が向上するといった点である。これらの利点によって、マイクロ化学プラントについての研究開発が近年盛んに行われている。   Microchemical plants have many advantages compared to mass production plants that are constructed by scaling up manufacturing techniques established at the laboratory stage. For example, since a small amount of reagent is rapidly mixed, reacted, separated, etc., a desired amount of product can be obtained in a short reaction time. In addition, the production technology established at the laboratory stage can be numbered up to easily build mass production equipment. Furthermore, it is easy to adapt to reactions involving explosions, and the safety of the production process is improved. Due to these advantages, research and development on microchemical plants have been actively conducted in recent years.

ところで、マイクロ化学プラントの始動中に装置から液漏れが起きると、マイクロプラントの破損および生成物の精度に影響を及ぼす等の問題が生じる。従って、液漏れが起きた場合、迅速に検知することが必要である。液漏れを検知する装置としては、従来以下のようなものが知られている。   By the way, when liquid leakage occurs from the apparatus during the start-up of the microchemical plant, problems such as damage to the microplant and the accuracy of the product occur. Therefore, it is necessary to quickly detect when a liquid leak occurs. Conventionally, the following devices are known as devices for detecting liquid leakage.

図7には、特許文献1の水検知センサを示す。水検知センサ71は、ケース72と、曲げ治具73と、膨張体74と、保持治具75と、曲げ治具73及び膨張体74の間に光ファイバ76を備え、さらに光ファイバ76の端部に曲げ損失測定装置77を備える。   In FIG. 7, the water detection sensor of patent document 1 is shown. The water detection sensor 71 includes a case 72, a bending jig 73, an expansion body 74, a holding jig 75, an optical fiber 76 between the bending jig 73 and the expansion body 74, and an end of the optical fiber 76. A bending loss measuring device 77 is provided in the part.

この水検知センサでは、液漏れにより水が膨張体74に接すると、膨張体74が膨張する。そして、膨張した膨張体74により光ファイバ76が曲げ治具73に押し付けられ、光ファイバ76に局部的曲げが発生する。局所的曲げ部では、透過光が漏洩して光ファイバ76中の光の伝達量が損失する。結果、この損失発生位置と光の伝達量の損失を、曲げ損失測定装置77で検出し、液漏を特定する。   In this water detection sensor, when water contacts the expansion body 74 due to liquid leakage, the expansion body 74 expands. Then, the expanded optical body 76 is pressed against the bending jig 73 by the expanded body 74, and local bending occurs in the optical fiber 76. In the local bending portion, the transmitted light leaks and the amount of light transmitted through the optical fiber 76 is lost. As a result, the loss occurrence position and the loss of the light transmission amount are detected by the bending loss measuring device 77, and the liquid leakage is specified.

また、図8には、特許文献2の光ファイバ漏液検知装置を示す。光ファイバセンサ漏液検知装置は、レーザ光源81と、光サーキュレータ82と、光ファイバ84と、信号発生器85と、光ファイバを伝搬する超音波を発生させる超音波発振子86と、光ファイバを伝搬する超音波の強度を測定するファイバーブラッググレーティング(以下、FBGと呼ぶ)83と、光電変換器87(反射光用)と、光電変換器88(透過光用)と、データ収録装置89とを、備える。   FIG. 8 shows an optical fiber leakage detection device of Patent Document 2. The optical fiber sensor leakage detection device includes a laser light source 81, an optical circulator 82, an optical fiber 84, a signal generator 85, an ultrasonic oscillator 86 that generates an ultrasonic wave propagating through the optical fiber, and an optical fiber. A fiber Bragg grating (hereinafter referred to as FBG) 83 for measuring the intensity of propagating ultrasonic waves, a photoelectric converter 87 (for reflected light), a photoelectric converter 88 (for transmitted light), and a data recording device 89 Prepare.

この光ファイバ漏液検知装置では、レーザ光源81からのレーザ光は、光サーキュレータ82を介してFBG83を設けた光ファイバ84に入射される。FBG83により反射されたレーザ光は光電変換器87(反射光用)に入射され、FBG83を透過したレーザ光は光電変換器88(透過光用)に入射される。   In this optical fiber leakage detector, laser light from a laser light source 81 is incident on an optical fiber 84 provided with an FBG 83 via an optical circulator 82. The laser light reflected by the FBG 83 is incident on the photoelectric converter 87 (for reflected light), and the laser light transmitted through the FBG 83 is incident on the photoelectric converter 88 (for transmitted light).

超音波発振子86は、信号発生器85からの超音波励起信号を受けて超音波を発生し、光ファイバ84に超音波を伝搬する。光ファイバ84に液体が接触すると、その部分では光ファイバ84から液体に超音波の一部が漏洩し、光ファイバ84を伝搬する超音波強度が低下する。つまり、液漏れにより光ファイバ84を伝搬する超音波強度が低下すると、FBG83の歪み状態が変化し、FBG83が反射する光の強度が変化する。   The ultrasonic oscillator 86 receives the ultrasonic excitation signal from the signal generator 85, generates an ultrasonic wave, and propagates the ultrasonic wave to the optical fiber 84. When the liquid comes into contact with the optical fiber 84, a part of the ultrasonic wave leaks from the optical fiber 84 to the liquid at that portion, and the intensity of the ultrasonic wave propagating through the optical fiber 84 is reduced. That is, when the intensity of the ultrasonic wave propagating through the optical fiber 84 is reduced due to liquid leakage, the strain state of the FBG 83 changes, and the intensity of light reflected by the FBG 83 changes.

また、図9には、特許文献3の漏液センサを示す。漏液センサ本体部91は、ケース92、検知ポイント93、投光部94、受光部95、導液部96および、電気制御回路97を備える。   FIG. 9 shows a leak sensor of Patent Document 3. The leak sensor main body 91 includes a case 92, a detection point 93, a light projecting unit 94, a light receiving unit 95, a liquid introducing unit 96, and an electric control circuit 97.

この漏液センサでは、導液部96は毛管現象により漏液を検知ポイント93に向けて誘導する。投光部94から検知ポイント93に検知光98を照射する。検知光98は検知ポイント93で反射され、受光部95で受光される。検知ポイント93において漏液状態と非漏液状態とでは屈折率が異なるので、液漏れにより反射光99の光量が変化する。漏液による反射光99の光量変化から、電気制御回路27は液漏を検知する。   In this liquid leakage sensor, the liquid introduction unit 96 guides the liquid leakage toward the detection point 93 by capillary action. The detection light 98 is emitted from the light projecting unit 94 to the detection point 93. The detection light 98 is reflected by the detection point 93 and received by the light receiving unit 95. Since the refractive index is different between the leaking state and the non-leaking state at the detection point 93, the light amount of the reflected light 99 changes due to the liquid leakage. From the change in the amount of reflected light 99 due to leakage, the electric control circuit 27 detects leakage.

特開2004−45220号JP 2004-45220 A 特開2007−24798号JP 2007-24798 特開2006−234388号JP 2006-234388 A

マイクロ化学プラントは、規模が小さく、使用する材料(溶液)の量も少ない。従って、少量の溶液の流入・流出の制御が重要な技術となる。そこで、マイクロ化学プラントへの溶液の注入は、微量な溶液量の放出を正確に制御できるシリンジポンプによって行われる。シリンジポンプは、簡単にいうと注射器と同様の構造を有し、シリンダとピストンによって構成されている。   The microchemical plant is small in scale and uses a small amount of material (solution). Therefore, control of inflow / outflow of a small amount of solution is an important technique. Therefore, the injection of the solution into the microchemical plant is performed by a syringe pump that can accurately control the release of a small amount of solution. In brief, the syringe pump has the same structure as a syringe, and is composed of a cylinder and a piston.

このシリンダとピストン間は、極めて気密性が高い。このため、少量の溶液量の吸入及び放出をピストンの位置制御によって正確に行うことができる。しかし、溶液の吸入及び放出を正確に行うために、吸入時のキャビテーションと、使用中の液漏れには注意しなければならない。   The cylinder and piston are extremely airtight. For this reason, suction and discharge of a small amount of solution can be accurately performed by position control of the piston. However, care must be taken with respect to cavitation during inhalation and leakage during use in order to accurately inhale and release the solution.

吸入時のキャビテーションは、シリンジポンプ内に泡を発生させ、実際の溶液吸引量と、ピストンの制御位置との間に誤差を生じさせる。また、使用中の液漏れも、シリンジポンプ内の残存溶液量とピストンの制御位置との間に誤差を生じさせる。これらは、マイクロ化学プラントへの溶液供給量に誤差を与えることになる。   Cavitation at the time of inhalation generates bubbles in the syringe pump, causing an error between the actual solution suction amount and the control position of the piston. Liquid leakage during use also causes an error between the amount of remaining solution in the syringe pump and the control position of the piston. These will give an error in the amount of solution supplied to the microchemical plant.

吸入時のキャビテーションは、ピストンをゆっくり動かすことによって発生を抑制することができる。しかし、使用中の液漏れは、シリンダとピストン間の気密性によるため、パッキングの劣化や、異物の噛み込みといった、操作以外の要因で発生する。そのため、常に液漏れの有無を監視しておく必要がある。   Cavitation during inhalation can be suppressed by slowly moving the piston. However, the liquid leakage during use is caused by factors other than the operation such as deterioration of packing and biting of foreign matter because of airtightness between the cylinder and the piston. Therefore, it is necessary to always monitor the presence or absence of liquid leakage.

しかしながら、特許文献1乃至3で示した従来の液漏れ検知に関する装置では、装置の構造上、検出部が大きな空間を占めるため、シリンジポンプの液漏れ量である数マイクロリッターから数ミリリッターといった少量の液漏れを検出することはできないという問題があった。また、特許文献1乃至3の液漏れ検知装置は、設置に必要なスペースが大きく、マイクロ化学プラントのシリンジポンプ周辺には配置できないという問題もあった。   However, in the conventional apparatus related to liquid leakage detection shown in Patent Documents 1 to 3, since the detection unit occupies a large space due to the structure of the apparatus, the amount of liquid leakage of the syringe pump is as small as several microliters to several milliliters. There was a problem that it was not possible to detect liquid leakage. In addition, the liquid leak detection devices of Patent Documents 1 to 3 have a problem that a large space is required for installation and cannot be arranged around a syringe pump of a microchemical plant.

本発明は、かかる課題に鑑み、少量の液漏れであっても正確に検知でき、かつ設置スペースに制限があるマイクロ化学プラントに設置できる光学的液漏れ検知装置を提供することを目的とする。   In view of such problems, an object of the present invention is to provide an optical liquid leakage detection device that can accurately detect even a small amount of liquid leakage and that can be installed in a microchemical plant having a limited installation space.

上記課題を解決するために、本発明の液漏れ検知装置は、
シリンジポンプに装着して、前記シリンジポンプからの液漏れを検知する液漏れ検知装置であって、
前記シリンジポンプに固定されるホルダー手段と、
前記ホルダー手段に連結され、前記シリンジポンプのシリンダの開口端より重力下方に配置される傾斜面と、
前記傾斜面の周囲に設けられた縁壁と、
前記傾斜面と縁壁で形成された重力最下部に配置された投光器および受光器と、
前記投光器にレーザ光を送るレーザ光源と、
前記受光器の光量変化を検知する測定器を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the liquid leakage detection device of the present invention is
A liquid leakage detection device that is attached to a syringe pump and detects liquid leakage from the syringe pump,
Holder means fixed to the syringe pump;
An inclined surface connected to the holder means and disposed below the opening end of the cylinder of the syringe pump under gravity;
An edge wall provided around the inclined surface;
A projector and a receiver disposed at the bottom of gravity formed by the inclined surface and the edge wall;
A laser light source for sending a laser beam to the projector;
A measuring device for detecting a change in the amount of light of the light receiver is provided.

また、本発明の液漏れ検知装置は、前記開口端の開口方向が水平方向より重力下方に配置されたことを特徴とする。   Moreover, the liquid leak detection device of the present invention is characterized in that the opening direction of the opening end is arranged below gravity in the horizontal direction.

さらに、開口方向が水平方向よりも重力下方に向けられた開口端と前記傾斜面の間には、滴下棒を配置したことを特徴とする。   Furthermore, a dropping rod is arranged between the opening end whose opening direction is directed below gravity in the horizontal direction and the inclined surface.

本発明の液漏れ検知装置は、上記の構成を有することにより、数マイクロリッタ〜数ミリリッタの、少量の液漏れであっても正確に検知することができる。また、本発明の液漏れ検出装置の検出部は簡素かつコンパクトに構成されるので、設置場所に制約のある狭いマイクロ化学プラント内にも設置することができる。   The liquid leakage detection device of the present invention has the above-described configuration, and can accurately detect even a small amount of liquid leakage of several microliters to several milliliters. Moreover, since the detection part of the liquid leak detection apparatus of this invention is comprised simply and compactly, it can be installed also in the narrow microchemical plant with restrictions in an installation place.

特に、トレーを撥水性を有する物質で形成または被膜すると、少量の液漏れであっても、効率的にトレーの検出部に液滴を誘引することができ、液漏れの検出感度を高めることができる。   In particular, if the tray is formed or coated with a material having water repellency, even if a small amount of liquid leaks, the droplets can be efficiently attracted to the detection part of the tray, and the detection sensitivity of the liquid leak can be increased. it can.

また、電極式のセンサではなく光学式のセンサを採用しているので、電極の腐食を懸念する必要がなく、マイクロ化学プラントで使用される液体の種類に関わらず対応することができる。さらに、シリンダの開口端の開口方向を水平方向より下向きに配置し、開口端と傾斜面の間に滴下棒を配置することで、より少量の液漏れであっても重力最下部に漏れ液を誘導し、漏れを検知することができる。   In addition, since an optical sensor is used instead of an electrode sensor, there is no need to worry about electrode corrosion, and it can be handled regardless of the type of liquid used in the microchemical plant. Furthermore, by arranging the opening direction of the opening end of the cylinder downward from the horizontal direction and placing a dripping rod between the opening end and the inclined surface, even if there is even a small amount of liquid leakage, the leaked liquid is placed at the bottom of gravity. Guide and detect leaks.

シリンジポンプの全体構成図である。It is a whole block diagram of a syringe pump. 本発明の液漏れ検知装置の第1実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of 1st Embodiment of the liquid leak detection apparatus of this invention. シリンジポンプの開口端の拡大図である。It is an enlarged view of the opening end of a syringe pump. 第1実施形態の断面を示す図である。It is a figure which shows the cross section of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態に係る液漏れ検知装置の一部の図である。It is a figure of a part of liquid leak detection apparatus concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る液漏れ検知装置の一部の図である。It is a partial figure of the liquid leak detection apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 従来技術の液漏れ検知装置である。It is a liquid leak detection apparatus of a prior art. 別の従来技術の液漏れ検知装置である。It is another prior art liquid leak detection apparatus. 別の従来技術の液漏れ検知装置である。It is another prior art liquid leak detection apparatus.

(実施の形態1)
図1にシリンジポンプ50の外観を示す。シリンジポンプ50は、シリンダ51とピストン52と制御器59によって構成される。シリンダ51は制御器59にホルダー57によって固定されており、制御器59にはピストン52を微小変位させる駆動部58が設けられている。ピストン52の先端53にはシリンダ51の内壁との間で、液密を確保するためのパッキング54が配置されている。制御器59は、入力信号若しくは予め決められたタイミングで、駆動部58を動かし、ピストン52を押し込む、若しくは引き抜くといった動作を行う。シリンダ51は、使用される形態によって縦、横、斜めと任意の配置にされる。以後の図面では制御器59を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows the appearance of the syringe pump 50. The syringe pump 50 includes a cylinder 51, a piston 52, and a controller 59. The cylinder 51 is fixed to a controller 59 by a holder 57, and the controller 59 is provided with a drive unit 58 that slightly displaces the piston 52. A packing 54 is provided at the tip 53 of the piston 52 to ensure fluid tightness with the inner wall of the cylinder 51. The controller 59 moves the drive unit 58 at an input signal or at a predetermined timing, and performs an operation of pushing in or pulling out the piston 52. The cylinder 51 is arbitrarily arranged vertically, horizontally, and obliquely depending on the form used. In the subsequent drawings, the controller 59 is omitted.

図2には、本発明の液漏れ検知装置1の概略を示す。本発明の液漏れ検知装置1は、シリンジポンプ50のシリンダ51に対して所定の位置関係に配置されるためのホルダー手段12と、ホルダー手段12によってシリンダ51の開口端56に対して重力下方に固定され、鉛直線に対して斜めに配置される傾斜面11と、傾斜面11の周囲に設けられた縁壁13と、傾斜面11と縁壁13で形成された重力最下部に配置された投光器14及び受光器15と、投光器14に光を送るレーザ光源16と、受光器15の光量の変化を検出する光測定器17とを含む。   In FIG. 2, the outline of the liquid leak detection apparatus 1 of this invention is shown. The liquid leak detection device 1 according to the present invention includes a holder unit 12 for being arranged in a predetermined positional relationship with the cylinder 51 of the syringe pump 50, and a gravity unit below the opening end 56 of the cylinder 51 by the holder unit 12. An inclined surface 11 that is fixed and disposed obliquely with respect to the vertical line, an edge wall 13 provided around the inclined surface 11, and a gravity bottom formed by the inclined surface 11 and the edge wall 13 The projector 14 and the light receiver 15, a laser light source 16 that transmits light to the projector 14, and a light measuring device 17 that detects a change in the light amount of the light receiver 15 are included.

ホルダー手段12は、傾斜面11をシリンダ51の開口端56に対して重力下方に固定するために、シリンダ51に固定される部分である。図2では、円柱形の真ん中にシリンダ51が貫通する貫通孔を有する形状であるが、これに限定されない。   The holder means 12 is a portion fixed to the cylinder 51 in order to fix the inclined surface 11 to the opening end 56 of the cylinder 51 below the gravity. In FIG. 2, although it is a shape which has a through-hole which the cylinder 51 penetrates in the middle of a column shape, it is not limited to this.

傾斜面11は、シリンダ51の開口端56から漏れた溶液を投光器14と受光器15で形成される感光部21に導くための坂である。従って、傾斜面11はシリンダ51の開口端56より重力下方に配置される。ここで、重力下方とは、重力方向で下方を意味する。漏れて落下した溶液を収集するためである。また、傾斜面11は平面に限定されない。例えば漏斗のように円錐内面状であってもよい。   The inclined surface 11 is a slope for guiding the solution leaking from the opening end 56 of the cylinder 51 to the photosensitive portion 21 formed by the light projector 14 and the light receiver 15. Therefore, the inclined surface 11 is arranged below the gravity end of the opening end 56 of the cylinder 51. Here, the gravity downward means downward in the direction of gravity. This is to collect the leaked solution. Further, the inclined surface 11 is not limited to a flat surface. For example, it may have a conical inner surface like a funnel.

傾斜面11にはシリンダ51が貫通していてもよい。傾斜面11をシリンダ51の周囲に配置させるためである。シリンダ51の周囲と傾斜面11の間には樹脂やゴム部材等を介在して密着性を高めると、隙間からの液体の漏れ出しをなくして、漏れ出した溶液を効率的に誘引できる。   The cylinder 51 may penetrate the inclined surface 11. This is because the inclined surface 11 is arranged around the cylinder 51. If resin, a rubber member, or the like is interposed between the periphery of the cylinder 51 and the inclined surface 11 to improve the adhesion, the leaked solution can be efficiently attracted without the liquid leaking from the gap.

密着性を高めるための樹脂として、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、およびエポキシ樹脂、等を使用することができる。また、ゴム部材として、ニトリルゴム、フッ素ゴム、およびポリウレタンゴム、等を使用することができる。   As a resin for improving the adhesion, a vinyl chloride resin, a urethane resin, an epoxy resin, or the like can be used. As the rubber member, nitrile rubber, fluorine rubber, polyurethane rubber, or the like can be used.

また、傾斜面11は撥水性を付与されているのが望ましい。シリンダ51からの少量の漏れであっても、傾斜面11上を転がり落ち、感光部21に届くためである。撥水性材料としては、フッ化水素樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン)、ケイ素樹脂(例えば、ジメチルシリコン)、およびHIREC(登録商標)等の物質が好適に利用できる。   Moreover, it is desirable that the inclined surface 11 is provided with water repellency. This is because even a small amount of leakage from the cylinder 51 rolls down on the inclined surface 11 and reaches the photosensitive portion 21. As the water repellent material, a substance such as a hydrogen fluoride resin (for example, polytetrafluoroethylene), a silicon resin (for example, dimethyl silicon), and HIREC (registered trademark) can be suitably used.

縁壁13は、傾斜面11の周囲に形成された壁である。シリンダ51の開口端56から落ちた溶液が、傾斜面11から零れ落ちないために設けられる。従って、図2ではシリンダ51の周囲に平行に形成されているが、この方向に限定されない。また、傾斜面11の全周を囲むように形成されなくてもよい。ただし、本発明の液漏れ検知装置1は、シリンダ51の開口端56から漏れた溶液を感光部21に集めて検知するので、感光部21が配置される部分には縁壁13は形成されなければならない。傾斜面11と縁壁13で形成され、傾斜面11を転がり落ちた溶液が溜まる部分を重力最下部20と呼ぶ。   The edge wall 13 is a wall formed around the inclined surface 11. The solution that has fallen from the opening end 56 of the cylinder 51 is provided so as not to fall from the inclined surface 11. Therefore, in FIG. 2, it is formed in parallel around the cylinder 51, but is not limited to this direction. Further, it may not be formed so as to surround the entire circumference of the inclined surface 11. However, since the liquid leak detection apparatus 1 of the present invention collects and detects the solution leaked from the opening end 56 of the cylinder 51 in the photosensitive portion 21, the edge wall 13 must be formed in the portion where the photosensitive portion 21 is disposed. I must. A portion that is formed by the inclined surface 11 and the edge wall 13 and accumulates the solution rolling down the inclined surface 11 is referred to as a gravity lowermost portion 20.

傾斜面11と縁壁13で形成された重力最下部20には、投光器14と受光器15で形成される感光部21が配置される。投光器14は、レーザ光源16と光ファイバ18から構成される。光ファイバ18の先端からレーザ光が射出される。受光器15は、光測定器17と光ファイバ19から形成され、光ファイバ19の先端から入射した光の強度を光測定器17が検知する。光ファイバ18,19の先端には集光用のレンズが設けられていてもよい。   A photosensitive portion 21 formed by a projector 14 and a light receiver 15 is disposed at the lowest gravity portion 20 formed by the inclined surface 11 and the edge wall 13. The projector 14 includes a laser light source 16 and an optical fiber 18. Laser light is emitted from the tip of the optical fiber 18. The light receiver 15 is formed of a light measuring device 17 and an optical fiber 19, and the light measuring device 17 detects the intensity of light incident from the tip of the optical fiber 19. A condensing lens may be provided at the tip of the optical fibers 18 and 19.

なお、図2では、レーザ光源16と光測定器は17同一の筐体内に形成された場合を示したが、それぞれ別々の筐体であってもよい。なお、筐体の中には制御装置25も含まれる。制御装置25は、液漏れ検知装置1の動作を制御する。   In FIG. 2, the laser light source 16 and the optical measuring device 17 are shown as being formed in the same casing, but they may be separate casings. In addition, the control device 25 is also included in the housing. The control device 25 controls the operation of the liquid leak detection device 1.

光ファイバ18,19同士の先端は、並列に固定される。光ファイバ同士を並列に固定された部分を感光部21と呼ぶ。感光部21からはレーザ光が放出されるが、受光器側ファイバ19がレーザ光の射出方向と同じ方向を向いているので、そのままでは、光測定器17にはレーザ光は入ってこない。   The tips of the optical fibers 18 and 19 are fixed in parallel. A portion where the optical fibers are fixed in parallel is referred to as a photosensitive portion 21. Laser light is emitted from the photosensitive unit 21, but since the light receiver side fiber 19 faces the same direction as the laser light emission direction, the laser light does not enter the light measuring device 17 as it is.

図2で示すように、感光部21は傾斜面11と縁壁13で形成される重力最下部20に向けて配置される。従って、投光器側ファイバ18から放出されたレーザ光は、重力最下部20に当たり、その反射光が受光器側ファイバ19で検出される。   As shown in FIG. 2, the photosensitive portion 21 is disposed toward the gravity lowermost portion 20 formed by the inclined surface 11 and the edge wall 13. Accordingly, the laser light emitted from the projector-side fiber 18 hits the gravity lowermost portion 20, and the reflected light is detected by the receiver-side fiber 19.

次に本発明の液漏れ検知装置1の動作について説明する。まず、溶液の漏れがない状態で、図2のように本発明の液漏れ検知装置1をシリンダ51に設置する。感光部21は、重力最下層部20に配置され、その状態で受光器15が受ける光の強度を記録する。この際の光強度が基準強度となる。基準強度の記録は制御装置25の制御によってレーザ光源16と光測定器17を制御して取得する。   Next, the operation of the liquid leak detection apparatus 1 of the present invention will be described. First, the liquid leak detection device 1 of the present invention is installed in the cylinder 51 as shown in FIG. The photosensitive unit 21 is disposed in the lowest gravity layer 20 and records the intensity of light received by the light receiver 15 in this state. The light intensity at this time becomes the reference intensity. The recording of the reference intensity is obtained by controlling the laser light source 16 and the optical measuring device 17 under the control of the control device 25.

図3には、シリンダ51の開口端56の拡大図を示す。シリンダ51とピストン52の先端53の間は、液密性を確保するために、パッキング54が配置されている。しかし、経時劣化や異物の噛み込みによって液漏れが発生する場合がある。漏れた溶液は、ピストン52が引き上げられた際に、シリンダ51の開口端56から零れ落ちる61,62。   FIG. 3 shows an enlarged view of the opening end 56 of the cylinder 51. A packing 54 is disposed between the cylinder 51 and the tip 53 of the piston 52 in order to ensure liquid tightness. However, liquid leakage may occur due to deterioration over time or biting of foreign matter. The leaked solution spills 61, 62 from the open end 56 of the cylinder 51 when the piston 52 is pulled up.

図4を参照して、零れ落ちた溶液61はシリンダ51の側壁を伝って、傾斜面11に到達し、傾斜面11を伝って重力最下部20に到達する。溶液が重力最下部20に配置された感光部21に到達すると、投光器14から射出されたレーザ光を乱反射させ、受光器15で検知される光の強度が変化する。この際の光強度と基準強度を比較し、予め決めておいた閾値より大きく変化した際に、液漏れが生じたと制御装置25が判断する。   Referring to FIG. 4, spilled solution 61 travels along the side wall of cylinder 51 and reaches inclined surface 11, and travels along inclined surface 11 and reaches gravity bottom 20. When the solution reaches the photosensitive portion 21 arranged at the lowest gravity portion 20, the laser light emitted from the projector 14 is diffusely reflected, and the intensity of the light detected by the light receiver 15 changes. The light intensity at this time is compared with the reference intensity, and when the change is greater than a predetermined threshold, the control device 25 determines that liquid leakage has occurred.

液漏れが生じたと判断した場合は、少なくとも液漏れ発生信号35を発信させる。液漏れ発生信号35は、マイクロ化学プラント全体を司る制御装置に送信されてもよいし、液漏れ警報灯36や警報音を生じさせても良い。以上のように本発明の液漏れ検知装置1によれば、シリンジポンプ51の微量な液漏れを高い精度で検知することができる。   If it is determined that a liquid leak has occurred, at least a liquid leak occurrence signal 35 is transmitted. The liquid leak occurrence signal 35 may be transmitted to a control device that controls the entire microchemical plant, or may cause a liquid leak warning light 36 or an alarm sound. As described above, according to the liquid leakage detection device 1 of the present invention, a small amount of liquid leakage from the syringe pump 51 can be detected with high accuracy.

(実施の形態2)
図5は、本実施の形態に係る液漏れ装置2を示す図である。投光器および受光器は省略した。重力最下部20に感光部21を設置する点は実施の形態1と同じである。本実施の形態では、シリンダ51は、液注入出口55を上部に配置し、重力下方にはピストン52がある。以上の配置にするために、本実施の形態の液漏れ装置2は、傾斜面11に連結された支柱22とホルダーバンド23によってシリンダ51に固定される。支柱22とホルダーバンド22を合わせてホルダー手段12となる。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram showing a liquid leakage device 2 according to the present embodiment. The projector and receiver were omitted. The point that the photosensitive portion 21 is installed in the lowest gravity portion 20 is the same as that in the first embodiment. In the present embodiment, the cylinder 51 has the liquid injection outlet 55 disposed at the top, and the piston 52 is located below the gravity. In order to achieve the above arrangement, the liquid leakage device 2 of the present embodiment is fixed to the cylinder 51 by the support column 22 and the holder band 23 connected to the inclined surface 11. The support 22 and the holder band 22 are combined to form the holder means 12.

また、シリンダ51は鉛直方向7に対して傾いて配置され、傾斜面11とシリンダ51の開口端56の間に滴下棒30を配置する。なお、図5中鉛直方向は符号7で、水平方向は符号8で示す。シリンダ51を傾けて配置するのは、シリンダ51の内壁を伝わって落ちる溶液を収集しやすくするためである。また滴下棒30は、開口端56から傾斜面11に溶液を伝えやすくするためである。本実施の形態は、シリンダ51の開口端56を重力下方に向けているので、より少量の漏れを検知することができる。   Further, the cylinder 51 is disposed to be inclined with respect to the vertical direction 7, and the dropping rod 30 is disposed between the inclined surface 11 and the opening end 56 of the cylinder 51. In FIG. 5, the vertical direction is denoted by reference numeral 7 and the horizontal direction is denoted by reference numeral 8. The reason why the cylinder 51 is tilted is to make it easier to collect the solution that falls along the inner wall of the cylinder 51. Further, the dropping rod 30 is intended to facilitate the transfer of the solution from the open end 56 to the inclined surface 11. In the present embodiment, since the opening end 56 of the cylinder 51 is directed downward in the direction of gravity, a smaller amount of leakage can be detected.

(実施の形態3)
図6は、本実施の形態に係る液漏れ装置3を示す図である。本実施の形態では、シリンダ51は平方向8からシリンダ開口端56が重力下方を向くように傾けて配置される。そして、傾斜面11は、開口端56より重力下方に配置される。このような配置関係を維持するために、傾斜面11に連結されたホルダー手段12がシリンダ51に装着される。シリンダを水平方向に向けることで、ピストンの操作方向に重力が作用しなくなるので、溶液の流出精度は向上する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a diagram showing a liquid leakage device 3 according to the present embodiment. In the present embodiment, the cylinder 51 is disposed so as to be inclined from the flat direction 8 so that the cylinder opening end 56 is directed downward in the gravity direction. The inclined surface 11 is arranged below the gravity from the opening end 56. In order to maintain such an arrangement relationship, the holder means 12 connected to the inclined surface 11 is attached to the cylinder 51. By orienting the cylinder in the horizontal direction, gravity does not act in the operation direction of the piston, so that the outflow accuracy of the solution is improved.

シリンダ51の開口端56に滴下棒30を配置する点は、実施の形態2と同じである。本実施の形態でも投光器および受光器の表示は省略した。しかし、重力最下部20に配置する。本発明の液漏れ検知装置3は、シリンダ51が水平方向8に配置されていても、適用することができる。   The point which arrange | positions the dripping stick | rod 30 in the opening end 56 of the cylinder 51 is the same as Embodiment 2. FIG. Also in this embodiment, the display of the projector and the light receiver is omitted. However, it is arranged at the gravity bottom 20. The liquid leakage detection device 3 of the present invention can be applied even when the cylinder 51 is arranged in the horizontal direction 8.

本発明は、光学的液漏れ検知装置に関し、特に、マイクロ化学プラントにおける液漏れを検知する装置に利用される。   The present invention relates to an optical liquid leakage detection apparatus, and in particular, is used for an apparatus for detecting liquid leakage in a microchemical plant.

1 液漏れ検知装置
11 傾斜面
12 ホルダー手段
13 縁壁
14 投光器
15 受光器
16 レーザ光源
17 光計測器
18 投光器側光ファイバ
19 受光器側光ファイバ
20 重力最下部
21 感光部
22 支柱
23 バンドホルダー
25 制御装置
30 滴下棒
35 液漏れ発生信号
36 漏れ警報灯
50 シリンジポンプ
51 シリンダ
52 ピストン
53 ピストンの先端
54 パッキング
55 液注入出口
56 シリンダの開口端
57 ホルダー
58 駆動部
59 制御器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid leak detection apparatus 11 Inclined surface 12 Holder means 13 Edge wall 14 Light projector 15 Light receiver 16 Laser light source 17 Optical measuring device 18 Light projector side optical fiber 19 Light receiver side optical fiber 20 The lowest part of gravity 21 Photosensitive part 22 Strut 23 Band holder 25 Control device 30 Drip bar 35 Liquid leak occurrence signal 36 Leakage warning light 50 Syringe pump 51 Cylinder 52 Piston 53 Piston tip 54 Packing 55 Liquid injection outlet 56 Cylinder opening end 57 Holder 58 Drive unit 59 Controller

Claims (3)

シリンジポンプに装着して、前記シリンジポンプからの液漏れを検知する液漏れ検知装置であって、
前記シリンジポンプに固定されるホルダー手段と、
前記ホルダー手段に連結され、前記シリンジポンプのシリンダの開口端より重力下方に配置される傾斜面と、
前記傾斜面の周囲に設けられた縁壁と、
前記傾斜面と縁壁で形成された重力最下部に配置された投光器および受光器と、
前記投光器にレーザ光を送るレーザ光源と、
前記受光器の光量変化を検知する測定器を備える液漏れ検知装置。
A liquid leakage detection device that is attached to a syringe pump and detects liquid leakage from the syringe pump,
Holder means fixed to the syringe pump;
An inclined surface connected to the holder means and disposed below the opening end of the cylinder of the syringe pump under gravity;
An edge wall provided around the inclined surface;
A projector and a receiver disposed at the bottom of gravity formed by the inclined surface and the edge wall;
A laser light source for sending a laser beam to the projector;
A liquid leakage detection apparatus comprising a measuring device for detecting a change in light quantity of the light receiver.
前記開口端の開口方向が重力水平方向より下に配置された請求項1に記載された液漏れ検知装置。   The liquid leakage detection device according to claim 1, wherein an opening direction of the opening end is arranged below a horizontal direction of gravity. 前記開口端と前記傾斜面の間に滴下棒を有する請求項2に記載された液漏れ検知装置。   The liquid leakage detection device according to claim 2, further comprising a dropping rod between the opening end and the inclined surface.
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