JP4949568B2 - Blow inspection device - Google Patents

Blow inspection device Download PDF

Info

Publication number
JP4949568B2
JP4949568B2 JP2001160908A JP2001160908A JP4949568B2 JP 4949568 B2 JP4949568 B2 JP 4949568B2 JP 2001160908 A JP2001160908 A JP 2001160908A JP 2001160908 A JP2001160908 A JP 2001160908A JP 4949568 B2 JP4949568 B2 JP 4949568B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inspection
inspection object
sensors
fuel cell
frequency
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001160908A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002350409A (en
Inventor
善続 猫本
恒昭 松平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2001160908A priority Critical patent/JP4949568B2/en
Publication of JP2002350409A publication Critical patent/JP2002350409A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4949568B2 publication Critical patent/JP4949568B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検査対象物を判別するための打撃検査装置に関し、特に、燃料電池、コンクリート試験片等の欠陥を検査するための打撃検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、燃料電池等の検査対象物を検査するために、打撃検査が行われてきた。燃料電池は、銅板とリンプル材とを接着により積層した多層構造物であり、各層の接着不良等の欠陥を検査する必要がある。従来の打撃検査では、検査対象物である燃料電池を作業台の上に置き、検査員が燃料電池をハンマで打撃し、その打撃音を聞くことによって燃料電池の良否を判定する。
【0003】
一方、特開昭61−23966号公報には、鋳物等の検査試料を打撃し、この打撃によって生じた音をマイクロフォンで収音してバンドパスフィルタに通し、バンドパスフィルタからの出力データに基づいて試料の良・不良ランクを判別する自動感応検査装置が記載されている。
また、特開平6−34430号公報には、自動車部品等から発生する評価すべき音をマイクロフォンで検出し、検出された音を感応検査によって予め得られているメンバシップ関数に基づいて評価する音質評価装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
検査員が燃料電池等を打撃して、その打撃音を判断する従来の打撃検査では、欠陥判別の判断は個人の経験、感性等に頼るため、評価が定量的でなく、結果にばらつきが生じる等の問題がある。
また、特開昭61−23966号公報、及び、特開平6−34430号公報に記載された検査装置では、マイクロフォンによって打撃音を検出しているので、暗騒音等の周囲のノイズの影響で判定結果の精度が低下するという問題がある。
【0005】
本発明は、検査員の経験や感性に頼ることなく、均質な検査結果を得ることができる打撃検査装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、周囲ノイズが大きい環境下にあっても、精度良く検査を行うことができる打撃検査装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、可搬性のある検査対象物用の打撃検査装置であって、打撃によって検査対象物に励起された複数箇所の振動を検出する非接触式の変位計、又は、非接触式の振動計である複数のセンサと、これらのセンサを設けるための複数の凹部、及びこれらの凹部を形成するために刳り貫かれた部分を除く全面で検査対象物を支持すると共に、複数のセンサの上方に、複数のセンサから離間して下方から検査対象物を支持する弾性部分を備え、複数のセンサが取付けられたベース部材と、複数のセンサによって検出された信号に基づいて、検査対象物を検査するための信号処理装置と、を有することを特徴としている。
【0007】
この構成では、検査対象物が、センサが取付けられたベース部材によって下方から支持される。検査対象物を加振することにより、検査対象物に振動が励起されると、センサがその振動を検出し、センサによって検出された測定データに基づいて検査対象物が検査される。
この構成により、検査員の経験や感性に頼ることなく、均質な検査結果を得ることができ、また、検査対象物の打撃音をマイクロフォンで検出するのではなく、検査対象物自体の振動をセンサによって直接検出するので、周囲ノイズが大きい環境下にあっても、精度良く検査を行うことができる。
【0008】
また、本発明の打撃検査装置は、信号処理装置が、センサによって測定された信号の周波数スペクトルを求めるための周波数分析部と、この周波数分析部によって求められた周波数スペクトルの卓越周波数を、健全な検査対象物の卓越周波数と比較することによって検査対象物を判別するための判別部と、を有しても良い。
この構成では、センサによって検出された測定データが信号処理装置の周波数分析部に送られる。周波数分析部は、測定データに基づいて測定データの周波数スペクトルを計算し、その卓越周波数を求める。求められた卓越周波数は、予め求められた健全な検査対象物の卓越周波数と比較され、この比較結果に基づいて検査対象物が判別される。
【0009】
また、センサを加速度計とし、ベース部材が弾性部分を有し、検査対象物が、ベース部材の弾性部分に取付けられた加速度計によって下方から支持されるように本発明の打撃検査装置を構成しても良い。
或いは、センサを荷重計とし、検査対象物が、ベース部材に取付けられた荷重計によって下方から支持されるように構成しても良い。
さらに、センサを非接触式の変位計、又は、非接触式の振動計とし、センサが取付けられたベース部材が弾性部分を有し、ベース部材に設けられた弾性部分が、センサの上方に、センサから離間して、検査対象物を支持するように本発明の打撃検査装置を構成しても良い。
【0010】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して、燃料電池を検査対象物とする場合を例に、本発明の実施形態を説明する。まず、図1乃至図4を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
図1は、本発明の第1実施形態による打撃検査装置1の斜視図である。打撃検査装置1は、ベース部材2と、ベース部材2に設けられた弾性部分4と、弾性部分4の四隅及び中央に取付けられたセンサである5つの加速度計6a乃至6eと、加速度計によって検出された信号を処理するための信号処理装置8とを有する。ベース部材2に設けられた弾性部分4は、ゴム板、スポンジ等の任意適当な弾性部材で構成される。弾性部材の材質、厚さ等は検査対象物に応じて適宜選択する。5つの加速度計6a乃至6eは、それらの上に検査対象物を支持することができるように、弾性部分4に取付けられる。各加速度計の配置及び個数は、適用に応じて任意に変更することができる。また、ベース部材2の弾性部分4以外の部分を省略して、ベース部材2全体が弾性部材で構成されても良い。
【0011】
各加速度計6a乃至6eの出力は、信号処理装置8に接続されている。信号処理装置8は、加速度計6a乃至6eの出力信号を周波数分析するための周波数分析部12と、周波数分析部12の分析結果に基づいて検査対象物の欠陥の有無を判定する判別部14と、判別部14の判別結果を表示するための表示部10とを有する。
【0012】
次に、図2乃至図4を参照して、本発明の第1実施形態による打撃検査装置1の作用を説明する。図2は、第1実施形態の打撃検査装置1による打撃試験の様子を示す概略図である。まず、打撃検査装置1を作業机Dの上に設置し、検査対象物である燃料電池Tを、打撃検査装置1の弾性部分4に取付けられた各加速度計6の上に置く。検査対象物が各加速度計6上に支持されると、検査対象物の重量によって加速度計6を取付けた弾性部分4が一定量変形し、その位置で検査対象物が支持される。次いで、検査員は、燃料電池Tの所定の位置をハンマHで打撃し、燃料電池Tを加振する。検査対象物を打撃する位置は、後述する卓越周波数が明確に検出できるように、適用に応じて検査対象物の隅部、中央部等、適当な位置に設定する。
【0013】
加振により振動が励起された燃料電池Tは、各加速度計6の上で変形・振動する。例えば、燃料電池Tの加速度計6aによって支持されている部分が下方に振動すると、加速度計6aは燃料電池Tによって下方に押圧され、その力によって弾性部分4が変形し、加速度計6aは下方に移動させられる。逆に、燃料電池Tが上方に振動すると、燃料電池Tの自重によって下方に変形していた弾性部分4がもとの形状に復元するので、加速度計6aは弾性部分4によって燃料電池Tに押付けられる。好ましくは、弾性部分4の材質や厚さは、検査対象物の振動の全周期に亘って、加速度計6が検査対象物に接触した状態になるように選択する。このように、各加速度計6は、燃料電池Tの変形・振動に従って、燃料電池Tに当接したまま上下に振動する。各加速度計6の出力信号は、信号処理装置8に送られる。
【0014】
次に、図3及び図4を参照して、信号処理装置8によって行われる信号処理を説明する。図3(a)は実際の打撃試験を行う前に、健全な検査対象物の基準データを取得するための信号処理のフローチャートであり、図3(b)は実際の打撃試験を行う際の信号処理のフローチャートである。
【0015】
基準データを取得する場合には、従来の打撃検査方法等によって欠陥がないことが確認されている燃料電池Tを打撃検査装置に載せ、打撃を行う。それ以外の点は、実際の打撃試験の手順と同様である。即ち、健全な燃料電池Tを打撃することによって振動が励起され、5つの加速度計6a乃至6eがその振動の時刻歴波形を検出する。ステップS1では、信号処理装置8に内蔵された周波数分析部12が、それらの時刻歴波形を取得する。次いで、ステップS2では、周波数分析部12が各時刻歴波形の周波数スペクトルを計算する。周波数スペクトルの計算には当業者には良く知られたFFT演算(高速フーリエ演算)等を使用することができる。ステップS3では、各周波数スペクトルがピークを示す周波数である卓越周波数を抽出する。図4(a)乃至(e)は、夫々、加速度計6a乃至6eによって取得された時刻歴波形の周波数スペクトルである。図4(a)乃至(d)に示す燃料電池Tの四隅における周波数スペクトルには、約1750Hzに卓越周波数があり、図4(e)に示す燃料電池Tの中央における周波数スペクトルには、約3000Hzに卓越周波数がある。ステップS4では、これらの卓越周波数が信号処理装置8に内蔵された判別部14に基準データとして記憶され、基準データの取得処理を終了する。
【0016】
好ましくは、検査対象物の質量と、弾性部分4のばね特性とによって規定される固有振動数(剛体モードの固有振動数)が、測定すべき卓越周波数よりも十分に低くなるように、弾性部分4の材質及び厚さを選択して打撃検査装置を構成する。
【0017】
次に、図3(b)を参照して、実際の打撃試験におけるデータ処理手順を説明する。実際の打撃試験では、まず、検査すべき燃料電池Tを打撃検査装置1に載せ、ハンマHで打撃する。図3(b)のステップS11の打撃波形データの取得から、ステップS13の卓越周波数の把握までの処理は、図3(a)のステップS1乃至S3と同様であるので説明を省略する。次いで、ステップS14では、図3(a)のステップS4で判別部14に記憶させておいた基準データの卓越周波数と、ステップS13で抽出された検査すべき燃料電池Tの卓越周波数が、判別部14によって比較される。各周波数スペクトルの卓越周波数が一致した場合には、ステップS15に進み、燃料電池Tに欠陥がない旨が表示部10に表示される。各卓越周波数の何れか一つでも基準データと一致しない場合には、ステップS16に進み、燃料電池Tに欠陥がある旨が表示される。一例として、接着不良等の欠陥がある燃料電池Tにおいては、1750Hzに存在した卓越周波数が約1500Hzに低下し、3000Hzに存在した卓越周波数が約2300Hzに低下する。本実施形態では、1750Hzの卓越周波数が1550Hz以下に、又は、3000Hzの卓越周波数が2350Hz以下に低下した場合に欠陥ありと判定している。しかしながら、判定方法、及び、閾値とする周波数は適用に合わせて任意に定めることができる。
【0018】
本実施形態の打撃検査装置によれば、検査員の経験や感性に頼ることなく、均質な検査結果を得ることができ、また、周囲ノイズが大きい環境下にあっても、精度良く検査を行うことができる。更に、検査対象物の振動を複数の加速度計で測定するので、局部的な検査対象物の欠陥も検出することができる。また、本実施形態によれば、一般に、加速度計を使用して行われている振動試験のように、検査対象物に加速度計を貼り付ける必要がなく、迅速に検査を行うこととができる。
【0019】
次に、図5を参照して、本発明の第2実施形態による打撃検査装置20を説明する。第2実施形態による打撃検査装置20は、加速度計の代りに、センサとして荷重計を使用し、ベース部材が弾性部分を有しない点が第1実施形態とは異なる。第1実施形態と同様の構成要素には同様の参照番号を付し、第1実施形態と同様の構成、作用、効果については説明を省略する。
【0020】
本発明の第2実施形態による打撃検査装置20は、ベース部材22と、ベース部材22の四隅及び中央に取付けられた5つの荷重計24と、各荷重計24に接続された信号処理装置8とを有する。
【0021】
次に、第2実施形態の作用を説明する。まず、第1実施形態と同様に、各荷重計24の上に検査対象物である燃料電池Tを置き、所定の位置をハンマで打撃する。打撃により、検査対象物に振動が励起され、燃料電池Tの一部が下方に振動・変形すると、その部分を支持している荷重計に作用する力が増大する。逆に、燃料電池Tの一部が上方に振動・変形すると、その部分を支持している荷重計に作用する力は減少し、最小でゼロになる場合もある。このようにして、検査対象物の振動に応じた時刻歴波形が荷重計によって検出される。このとき、各荷重計24が検査対象物を支持する位置は、荷重計24及びベース部材22の変形量分しか移動しないので、その移動量は非常に小さい。従って、検査対象物の振動振幅も、一般に、第1実施形態の場合に比べ小さくなる。各荷重計24によって検出された信号の処理は、第1実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【0022】
本実施形態では、荷重変化により卓越周波数を把握するため、検査対象物をゴムやスポンジ等の弾性体で浮かせる必要がなく、重量の大きな検査対象物にも適用することができる。
【0023】
次に、図6(a)及び(b)を参照して、本発明の第3実施形態による打撃検査装置30を説明する。第3実施形態による打撃検査装置30は、検査対象物を、ベース部材32に設けられた弾性部分34に載せて支持し、検査対象物の振動はセンサによって非接触で検出される点が、第1実施形態と異なる。第1実施形態と同様の構成要素には同様の参照番号を付し、第1又は第2実施形態と同様の構成、作用、効果については説明を省略する。
【0024】
図6(a)は第3実施形態による打撃検査装置30の斜視図を示し、図6(b)は、図6(a)のb−b断面を示す。打撃検査装置30は、センサを取付けるための5つの凹部38を設けたベース部材32と、ベース部材32に設けられた弾性部分34と、各凹部38の中に夫々取付けられた非接触式センサ36と、各非接触式センサに接続された信号処理装置8と、を有する。非接触式センサ36としては、適用に応じて、レーザ変位計、レーザ振動計、静電容量式変位計、渦電流式変位計等を使用することができる。ベース部材32の上部に設けられた弾性部分34は、スポンジ、又は、柔軟なゴム等で構成され、凹部38を形成するために刳り貫かれた部分を除く、全面で検査対象物である燃料電池Tを支持するように構成されている。また、弾性部分34の厚さ及び材質は、検査対象物を弾性部分の上に置いた際に、非接触式センサと検査対象物との間に所定の隙間ができるように選択する。
【0025】
次に、第3実施形態の作用を説明する。まず、検査すべき燃料電池Tを、ベース部材32の弾性部分34の上に載せる。このとき、燃料電池Tは、弾性部分34が燃料電池Tの重量により所定量、変形した状態で支持される。次いで、燃料電池Tを打撃すると、燃料電池Tは弾性部分34の上で変形・振動する。この振動により、燃料電池Tと非接触式センサ36との間の距離が変化し、この変化に応じた信号が、各非接触式センサ36によって検出される。信号処理装置8による信号処理手順は、第1実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【0026】
本実施形態では、センサと検査対象物が接触していないので、センサの重量の影響やセンサが接触することによる影響を排除することができ、精度良く判別を行うことができる。また、本実施形態では、検査対象物のほぼ全面を弾性部分によって支持するので、検査対象物に作用する圧力が小さく、検査対象物を傷つけることがない。
【0027】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において、開示した実施形態に種々の変更をすることができる。特に、本発明の打撃検査装置は、本実施形態で例示した燃料電池以外にも、可搬性のある任意の検査対象物を検査することができる。また、検査の目的は必ずしも欠陥の発見である必要はなく、本発明の打撃検査装置を製品のランク付けや、選別に使用することもできる。さらに、加振は、必ずしもハンマによるインパクト加振である必要はなく、動電式の加振機等によるインパクト加振、ランダム加振等、任意の加振方法を採用することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明の打撃検査装置によれば、検査員の経験や感性に頼ることなく、均質な検査結果を得ることができ、また、周囲ノイズが大きい環境下にあっても、精度良く検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による打撃検査装置の斜視図である。
【図2】本発明の第1実施形態の打撃検査装置による打撃検査の様子を示す概略図である。
【図3】本発明の第1実施形態による打撃検査装置のデータ処理手順を示すフローチャートである。
【図4】本発明の第1実施形態の打撃検査装置によって測定された周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図5】本発明の第2実施形態による打撃検査装置の斜視図である。
【図6】本発明の第3実施形態による打撃検査装置の斜視図である。
【符号の説明】
1 第1実施形態の打撃検査装置
2 ベース部材
4 弾性部分
6 加速度計
8 信号処理装置
10 表示部
12 周波数分析部
14 判別部
20 第2実施形態の打撃検査装置
22 ベース部材
24 荷重計
30 第3実施形態の打撃検査装置
32 ベース部材
34 弾性部分
36 非接触式センサ
38 凹部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impact inspection apparatus for discriminating an inspection object, and more particularly to an impact inspection apparatus for inspecting defects such as fuel cells and concrete test pieces.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a hit inspection has been performed in order to inspect an inspection object such as a fuel cell. The fuel cell is a multilayer structure in which a copper plate and a rimple material are laminated by adhesion, and it is necessary to inspect defects such as adhesion failure of each layer. In the conventional batting inspection, a fuel cell as an inspection object is placed on a work table, an inspector strikes the fuel cell with a hammer, and the quality of the fuel cell is determined by listening to the hitting sound.
[0003]
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 61-23966, an inspection sample such as a casting is hit, and a sound generated by the hit is picked up by a microphone and passed through a band pass filter. Based on output data from the band pass filter. An automatic sensitive inspection device that discriminates the good / bad rank of a sample is described.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-34430 discloses a sound quality in which a sound to be evaluated generated from an automobile part or the like is detected by a microphone, and the detected sound is evaluated based on a membership function obtained in advance by a sensitivity test. An evaluation device is described.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional batting inspection in which an inspector hits a fuel cell and the like and judges the hitting sound, the judgment of defect determination depends on personal experience, sensitivity, etc., so the evaluation is not quantitative and results vary. There are problems such as.
In addition, in the inspection apparatuses described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-23966 and 6-34430, the impact sound is detected by a microphone, so that the determination is made based on the influence of ambient noise such as background noise. There is a problem that the accuracy of the result is lowered.
[0005]
An object of the present invention is to provide a batting inspection apparatus capable of obtaining a uniform inspection result without depending on the experience and sensitivity of the inspector.
It is another object of the present invention to provide a batting inspection apparatus that can perform an inspection with high accuracy even in an environment with large ambient noise.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present invention is a impact inspection device for a portable inspection object, which is a non-contact displacement meter that detects vibrations at a plurality of locations excited by the inspection object. Or a plurality of sensors that are non-contact type vibrometers, a plurality of recesses for providing these sensors, and an object to be inspected on the entire surface excluding the portions that are perforated to form these recesses In addition, an elastic part that supports the object to be inspected from below and separated from the plurality of sensors is provided above the plurality of sensors, and a base member to which the plurality of sensors are attached and signals detected by the plurality of sensors. And a signal processing device for inspecting an inspection object.
[0007]
In this configuration, the inspection object is supported from below by the base member to which the sensor is attached. When vibration is excited in the inspection object by exciting the inspection object, the sensor detects the vibration, and the inspection object is inspected based on the measurement data detected by the sensor.
With this configuration, it is possible to obtain a uniform inspection result without depending on the experience and sensibility of the inspector, and not to detect the hit sound of the inspection object with a microphone, but to detect vibration of the inspection object itself. Therefore, the inspection can be performed with high accuracy even in an environment with a large ambient noise.
[0008]
Further, in the impact inspection apparatus according to the present invention, the signal processing device has a frequency analysis unit for obtaining a frequency spectrum of the signal measured by the sensor, and a sound frequency of the frequency spectrum obtained by the frequency analysis unit. And a discriminator for discriminating the inspection object by comparing with the dominant frequency of the inspection object.
In this configuration, measurement data detected by the sensor is sent to the frequency analysis unit of the signal processing device. The frequency analysis unit calculates the frequency spectrum of the measurement data based on the measurement data, and obtains the dominant frequency. The obtained superior frequency is compared with the preferential frequency of a healthy object to be inspected in advance, and the object to be inspected is determined based on the comparison result.
[0009]
Further, the impact inspection apparatus of the present invention is configured such that the sensor is an accelerometer, the base member has an elastic portion, and the inspection object is supported from below by an accelerometer attached to the elastic portion of the base member. May be.
Alternatively, the sensor may be a load meter, and the inspection object may be supported from below by a load meter attached to the base member.
Further, the sensor is a non-contact displacement meter or a non-contact vibration meter, and the base member to which the sensor is attached has an elastic portion, and the elastic portion provided on the base member is above the sensor. You may comprise the impact inspection apparatus of this invention so that it may space apart from a sensor and to support a test object.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a fuel cell as an inspection object as an example. First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view of a batting inspection apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The impact inspection apparatus 1 is detected by a base member 2, an elastic portion 4 provided on the base member 2, five accelerometers 6a to 6e that are sensors attached to the four corners and the center of the elastic portion 4, and an accelerometer. And a signal processing device 8 for processing the processed signals. The elastic portion 4 provided on the base member 2 is formed of any appropriate elastic member such as a rubber plate or a sponge. The material, thickness, etc. of the elastic member are appropriately selected according to the inspection object. The five accelerometers 6a to 6e are attached to the elastic part 4 so that the test object can be supported on them. The arrangement and number of accelerometers can be arbitrarily changed according to application. Further, the entire base member 2 may be made of an elastic member by omitting the portions other than the elastic portion 4 of the base member 2.
[0011]
The outputs of the accelerometers 6a to 6e are connected to the signal processing device 8. The signal processing device 8 includes a frequency analysis unit 12 for frequency analysis of the output signals of the accelerometers 6a to 6e, a determination unit 14 that determines the presence / absence of a defect in the inspection object based on the analysis result of the frequency analysis unit 12, and And a display unit 10 for displaying the discrimination result of the discrimination unit 14.
[0012]
Next, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 4, the effect | action of the impact inspection apparatus 1 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state of a batting test by the batting inspection device 1 according to the first embodiment. First, the impact inspection apparatus 1 is installed on the work desk D, and the fuel cell T that is an inspection object is placed on each accelerometer 6 attached to the elastic portion 4 of the impact inspection apparatus 1. When the inspection object is supported on each accelerometer 6, the elastic portion 4 to which the accelerometer 6 is attached is deformed by a certain amount due to the weight of the inspection object, and the inspection object is supported at that position. Next, the inspector strikes a predetermined position of the fuel cell T with the hammer H and vibrates the fuel cell T. The position where the inspection object is struck is set to an appropriate position such as the corner or the center of the inspection object according to the application so that the dominant frequency described later can be clearly detected.
[0013]
The fuel cell T excited by the vibration is deformed and vibrated on each accelerometer 6. For example, when a portion of the fuel cell T supported by the accelerometer 6a vibrates downward, the accelerometer 6a is pressed downward by the fuel cell T, and the elastic portion 4 is deformed by the force, and the accelerometer 6a is moved downward. Moved. On the contrary, when the fuel cell T vibrates upward, the elastic part 4 deformed downward by the dead weight of the fuel cell T is restored to its original shape, so that the accelerometer 6a is pressed against the fuel cell T by the elastic part 4. It is done. Preferably, the material and thickness of the elastic portion 4 are selected so that the accelerometer 6 is in contact with the inspection object over the entire period of vibration of the inspection object. In this way, each accelerometer 6 vibrates up and down while being in contact with the fuel cell T according to deformation and vibration of the fuel cell T. The output signal of each accelerometer 6 is sent to the signal processing device 8.
[0014]
Next, signal processing performed by the signal processing device 8 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3A is a flowchart of signal processing for obtaining sound reference data of an object to be inspected before an actual impact test is performed, and FIG. 3B is a signal when performing an actual impact test. It is a flowchart of a process.
[0015]
When the reference data is acquired, the fuel cell T that has been confirmed to be free of defects by a conventional impact inspection method or the like is placed on the impact inspection device, and the impact is performed. The other points are the same as the actual hammering test procedure. That is, the vibration is excited by hitting a healthy fuel cell T, and the five accelerometers 6a to 6e detect the time history waveform of the vibration. In step S <b> 1, the frequency analysis unit 12 built in the signal processing device 8 acquires these time history waveforms. Next, in step S2, the frequency analysis unit 12 calculates the frequency spectrum of each time history waveform. For calculation of the frequency spectrum, FFT calculation (fast Fourier calculation) or the like well known to those skilled in the art can be used. In step S3, a dominant frequency that is a frequency at which each frequency spectrum shows a peak is extracted. 4A to 4E are frequency spectra of time history waveforms acquired by the accelerometers 6a to 6e, respectively. The frequency spectrum at the four corners of the fuel cell T shown in FIGS. 4A to 4D has a dominant frequency at about 1750 Hz, and the frequency spectrum at the center of the fuel cell T shown in FIG. Has a dominant frequency. In step S4, these dominant frequencies are stored as reference data in the determination unit 14 incorporated in the signal processing device 8, and the reference data acquisition process is terminated.
[0016]
Preferably, the elastic portion is such that the natural frequency defined by the mass of the object to be inspected and the spring characteristics of the elastic portion 4 (the natural frequency of the rigid body mode) is sufficiently lower than the dominant frequency to be measured. 4 is selected and the impact inspection apparatus is configured.
[0017]
Next, a data processing procedure in an actual impact test will be described with reference to FIG. In an actual impact test, first, the fuel cell T to be inspected is placed on the impact inspection device 1 and impacted with a hammer H. Since the processing from the acquisition of the striking waveform data in step S11 in FIG. 3B to the determination of the dominant frequency in step S13 is the same as steps S1 to S3 in FIG. Next, in step S14, the dominant frequency of the reference data stored in the determiner 14 in step S4 of FIG. 3A and the dominant frequency of the fuel cell T to be inspected extracted in step S13 are determined by the determiner. 14 is compared. If the dominant frequencies of the frequency spectra match, the process proceeds to step S15, and the display unit 10 displays that the fuel cell T is not defective. If any one of the dominant frequencies does not match the reference data, the process proceeds to step S16, and the fact that the fuel cell T is defective is displayed. As an example, in the fuel cell T having defects such as adhesion failure, the dominant frequency existing at 1750 Hz is reduced to about 1500 Hz, and the dominant frequency existing at 3000 Hz is reduced to about 2300 Hz. In the present embodiment, it is determined that there is a defect when the dominant frequency of 1750 Hz drops to 1550 Hz or lower, or when the dominant frequency of 3000 Hz drops to 2350 Hz or lower. However, the determination method and the threshold frequency can be arbitrarily determined according to the application.
[0018]
According to the batting inspection apparatus of the present embodiment, a uniform inspection result can be obtained without depending on the experience and sensitivity of the inspector, and the inspection can be performed with high accuracy even in an environment with a large ambient noise. be able to. Furthermore, since the vibration of the inspection object is measured by a plurality of accelerometers, local defects in the inspection object can also be detected. In addition, according to the present embodiment, it is not necessary to attach an accelerometer to an object to be inspected, as in a vibration test that is generally performed using an accelerometer, and the inspection can be performed quickly.
[0019]
Next, with reference to FIG. 5, the impact inspection apparatus 20 by 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. The impact inspection apparatus 20 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that a load meter is used as a sensor instead of the accelerometer, and the base member does not have an elastic portion. Constituent elements similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions of configurations, operations, and effects similar to those in the first embodiment are omitted.
[0020]
The impact inspection device 20 according to the second embodiment of the present invention includes a base member 22, five load meters 24 attached to the four corners and the center of the base member 22, and a signal processing device 8 connected to each load meter 24. Have
[0021]
Next, the operation of the second embodiment will be described. First, as in the first embodiment, a fuel cell T as an inspection object is placed on each load meter 24, and a predetermined position is hit with a hammer. When the test object is vibrated by the impact, and a part of the fuel cell T vibrates and deforms downward, the force acting on the load meter supporting the part increases. On the other hand, when a part of the fuel cell T vibrates and deforms upward, the force acting on the load cell supporting the part decreases and may become zero at the minimum. In this way, the time history waveform corresponding to the vibration of the inspection object is detected by the load meter. At this time, the position at which each load meter 24 supports the object to be inspected moves only by the amount of deformation of the load meter 24 and the base member 22, so the amount of movement is very small. Therefore, the vibration amplitude of the inspection object is generally smaller than that in the first embodiment. Since the processing of the signals detected by each load cell 24 is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted.
[0022]
In this embodiment, since the dominant frequency is grasped by the load change, it is not necessary to float the inspection object with an elastic body such as rubber or sponge, and it can be applied to an inspection object with a large weight.
[0023]
Next, with reference to FIG. 6 (a) and (b), the impact inspection apparatus 30 by 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. The impact inspection apparatus 30 according to the third embodiment supports an inspection object by placing it on an elastic part 34 provided on the base member 32, and the vibration of the inspection object is detected in a non-contact manner by a sensor. Different from one embodiment. Constituent elements similar to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions of configurations, operations, and effects similar to those in the first or second embodiment are omitted.
[0024]
Fig.6 (a) shows the perspective view of the impact inspection apparatus 30 by 3rd Embodiment, FIG.6 (b) shows the bb cross section of Fig.6 (a). The impact inspection device 30 includes a base member 32 provided with five recesses 38 for mounting sensors, an elastic portion 34 provided in the base member 32, and a non-contact sensor 36 attached in each recess 38. And a signal processing device 8 connected to each non-contact type sensor. As the non-contact sensor 36, a laser displacement meter, a laser vibration meter, a capacitance displacement meter, an eddy current displacement meter, or the like can be used depending on the application. The elastic portion 34 provided on the upper portion of the base member 32 is made of sponge or flexible rubber, and is a fuel cell that is an object to be inspected on the entire surface except for a portion that is perforated to form the recess 38. It is comprised so that T may be supported. Further, the thickness and material of the elastic portion 34 are selected so that a predetermined gap is formed between the non-contact sensor and the inspection object when the inspection object is placed on the elastic portion.
[0025]
Next, the operation of the third embodiment will be described. First, the fuel cell T to be inspected is placed on the elastic portion 34 of the base member 32. At this time, the fuel cell T is supported in a state where the elastic portion 34 is deformed by a predetermined amount due to the weight of the fuel cell T. Next, when the fuel cell T is hit, the fuel cell T deforms and vibrates on the elastic portion 34. Due to this vibration, the distance between the fuel cell T and the non-contact type sensor 36 changes, and a signal corresponding to this change is detected by each non-contact type sensor 36. Since the signal processing procedure by the signal processing device 8 is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
[0026]
In the present embodiment, since the sensor and the inspection object are not in contact, the influence of the weight of the sensor and the influence due to the contact of the sensor can be eliminated, and the determination can be performed with high accuracy. Further, in this embodiment, since almost the entire surface of the inspection object is supported by the elastic portion, the pressure acting on the inspection object is small and the inspection object is not damaged.
[0027]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications can be made to the disclosed embodiments within the scope of the technical matters described in the claims without departing from the scope or spirit of the present invention. be able to. In particular, the impact inspection apparatus of the present invention can inspect any portable inspection object other than the fuel cell exemplified in the present embodiment. Further, the purpose of the inspection does not necessarily need to be to find a defect, and the impact inspection apparatus of the present invention can be used for ranking and sorting products. Further, the vibration does not necessarily need to be impact vibration using a hammer, and any vibration method such as impact vibration using an electrodynamic vibrator or random vibration can be employed.
[0028]
【Effect of the invention】
According to the impact inspection apparatus of the present invention, it is possible to obtain a uniform inspection result without depending on the experience and sensitivity of the inspector, and to perform inspection accurately even in an environment with a large ambient noise. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an impact inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a state of a batting inspection by the batting inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart showing a data processing procedure of the batting inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a frequency spectrum measured by the impact inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of a hit inspection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a hit inspection device according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impact test | inspection apparatus 2 of 1st Embodiment Base member 4 Elastic part 6 Accelerometer 8 Signal processing apparatus 10 Display part 12 Frequency analysis part 14 Discriminating part 20 Impact test apparatus 22 of 2nd Embodiment Base member 24 Load meter 30 3rd Blow Inspection Device 32 of Embodiment Base Member 34 Elastic Part 36 Non-Contact Sensor 38 Recess

Claims (2)

可搬性のある検査対象物用の打撃検査装置であって、
打撃によって上記検査対象物に励起された複数箇所の振動を検出する非接触式の変位計、又は、非接触式の振動計である複数のセンサと、
これらのセンサを設けるための複数の凹部、及びこれらの凹部を形成するために刳り貫かれた部分を除く全面で検査対象物を支持すると共に、上記複数のセンサの上方に、上記複数のセンサから離間して下方から検査対象物を支持する弾性部分を備え、上記複数のセンサが取付けられたベース部材と、
上記複数のセンサによって検出された信号に基づいて、検査対象物を検査するための信号処理装置と、を有することを特徴とする打撃検査装置。
A batting inspection device for a portable inspection object,
A non-contact displacement meter that detects vibrations at a plurality of locations excited by the impact on the inspection object , or a plurality of sensors that are non-contact vibration meters ,
A plurality of recesses for providing these sensors, and an object to be inspected are supported on the entire surface excluding a portion that is perforated to form these recesses, and above the plurality of sensors, from the plurality of sensors A base member that includes an elastic portion that is spaced apart and supports an object to be inspected from below, and to which the plurality of sensors are attached;
A batting inspection apparatus comprising: a signal processing device for inspecting an inspection object based on signals detected by the plurality of sensors.
上記信号処理装置が、上記センサによって測定された信号の周波数スペクトルを求めるための周波数分析部と、
この周波数分析部によって求められた周波数スペクトルの卓越周波数を、健全な検査対象物の卓越周波数と比較することによって検査対象物を判別するための判別部と、を有することを特徴とする請求項1記載の打撃検査装置。
A frequency analysis unit for obtaining a frequency spectrum of the signal measured by the sensor;
2. A discrimination unit for discriminating an inspection object by comparing a dominant frequency of the frequency spectrum obtained by the frequency analysis unit with a dominant frequency of a healthy inspection object. The batting inspection device described.
JP2001160908A 2001-05-29 2001-05-29 Blow inspection device Expired - Fee Related JP4949568B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001160908A JP4949568B2 (en) 2001-05-29 2001-05-29 Blow inspection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001160908A JP4949568B2 (en) 2001-05-29 2001-05-29 Blow inspection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002350409A JP2002350409A (en) 2002-12-04
JP4949568B2 true JP4949568B2 (en) 2012-06-13

Family

ID=19004261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001160908A Expired - Fee Related JP4949568B2 (en) 2001-05-29 2001-05-29 Blow inspection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4949568B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101837584B1 (en) * 2016-10-28 2018-03-13 한국원자력연구원 Apparatus and method for estimating soundness of solidified body
JP6710653B2 (en) * 2017-03-17 2020-06-17 株式会社東芝 Sensor adhesion state determination system, sensor adhesion state determination device, and sensor adhesion state determination method
JP7273517B2 (en) * 2018-01-18 2023-05-15 原子燃料工業株式会社 Quality evaluation method for concrete members

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6461658A (en) * 1987-09-02 1989-03-08 Sanyo Electric Co Gas detector
JPH01231975A (en) * 1988-03-11 1989-09-18 Maki Seisakusho:Kk Method of classing internal quality or the like of vegetables and fruits
JPH0678974B2 (en) * 1989-09-27 1994-10-05 名古屋大学長 Young's modulus automatic measuring device
JPH0498141A (en) * 1990-08-16 1992-03-30 Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd Remote nondestructive inspection device
JPH04320958A (en) * 1991-04-19 1992-11-11 Nishi Nippon Computer Kk Method for inspecting product acoustically
JPH08110329A (en) * 1994-10-07 1996-04-30 Rion Co Ltd Apparatus and method for inspecting pinhole

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002350409A (en) 2002-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6880379B2 (en) Method and device for detecting damage in materials or objects
JP2018100948A (en) Vibration test method and vibration test equipment
US5811680A (en) Method and apparatus for testing the quality of fruit
Tong et al. Tile-wall bonding integrity inspection based on time-domain features of impact acoustics
JP3456965B2 (en) Structure inspection method and apparatus
Shin et al. Cost effective air-coupled impact-echo sensing for rapid detection of delamination damage in concrete structures
JP4949568B2 (en) Blow inspection device
JP6806329B2 (en) Inspection equipment and inspection method
JP2004037287A (en) Impact inspection device
TWI300844B (en)
JP2019039787A (en) Hammering test device and method for structure
JPS6358124A (en) Impact type structural change detector
JP2009287923A (en) Method and apparatus for evaluating unstableness of rock mass on slope of rock bed
JP2001235451A (en) Defect measuring device and method of specimen
CN201255685Y (en) Reliability test apparatus
JP2008185345A (en) Vibration measuring method and device
JP2001208733A (en) Device for measuring degradation of concrete structure
Wu et al. Correlation of accelerometer and microphone data in the" coin tap test"
JP2001124744A (en) Inspection apparatus for concrete structure
JP2003322644A (en) Method and apparatus for detecting flaw in structure
JP4646012B2 (en) Nondestructive inspection equipment for concrete structures
JP2003014708A (en) Nondestructive inspection apparatus for plate
JP3236865B2 (en) Excitation mode identification method
EP3112836B1 (en) Device and method for detecting the structural integrity of a sample object
JP2005114439A (en) Impact testing method and impact tester

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080213

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110113

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110314

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110630

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110929

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20111004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120223

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees