JP2013113806A - 貫通欠陥検出装置及び貫通欠陥検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貫通欠陥検出処理装置30は、照射制御部31において、光照射装置10による中空構造体200の外表面のシート光50による走査処理を制御し、撮影制御部32において、撮影装置20による光照射装置10の走査位置及びその近傍の領域である撮影領域の撮影処理を制御し、画像処理部33において、撮影領域の撮影画像データを画像処理し、流動状態検出部34において、この画像処理結果に基づき、撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流動状態を検出し、貫通欠陥検出部35において、浮遊粒子の流動状態の検出結果に基づき、中空構造体200の貫通欠陥を検出する。
【選択図】 図2
Description
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、内外面に圧力差を有する中空構造体の貫通欠陥を検出するのに好適な貫通欠陥検出装置及び貫通欠陥検出方法を提供することを目的としている。
このような構成であれば、シート光によって、浮遊粒子の流動を2次元的に捉えることが可能となる。これにより、浮遊粒子の流動状態を容易に検出することができる。
〔形態3〕 更に、形態3に記載の貫通欠陥検出装置は、形態1又は2の構成に対して、前記流動状態検出部は、前記時系列に撮影された複数の撮影画像に基づき、前記流動状態として、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流速を検出し、前記貫通欠陥検出部は、前記流動状態検出部で検出した前記流速に基づき、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の少なくとも一部の流速が予め設定した閾値以上であると判定すると、前記中空構造体の前記光の照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定する。
このような構成であれば、走査機構によって、中空構造体の外表面を照射光で走査することが可能となり、撮影装置は、照射光の走査位置における撮影領域を撮影することが可能となる。これによって、光照射装置の台数を低減することができる。
これにより、形態1に記載の貫通欠陥検出装置と同等の効果を得ることができる。
(構成)
まず、本発明に係る貫通欠陥検出装置の概略構成を図1に基づき説明する。図1は、本発明に係る貫通欠陥検出装置の概略構成を示す図である。
図1に示すように、貫通欠陥検出装置1は、光照射装置10と、撮影装置20と、貫通欠陥検出処理装置30とを含んで構成される。本実施形態において、貫通欠陥検出装置1は、内面側と外面側とに圧力差が形成された状態で使用される中空構造体200の貫通欠陥を検出する。なお、光照射装置10と撮影装置20とは、それぞれ貫通欠陥検出処理装置30と通信可能に接続されている。なお、有線通信に限らず、無線通信可能に構成してもよい。
レーザ装置10aは、YAGレーザ等の固体レーザ装置、アルゴンイオンレーザ等のガスレーザ装置などのレーザ装置から構成される。なお、シート光50の厚さをより薄くしたい場合は、YAGレーザよりもアルゴンイオンレーザを用いることが望ましい。
シート光生成部10bは、球面レンズと、シリンドリカルレンズとを含む光学系を備えており、レーザ装置10aから射出されたレーザ光を球面レンズで円錐状の光に変化させる。本実施形態では、この円錐状に変化させた光をシリンドリカルレンズで横長に変化させて、水平面と平行な面を持つシート状の光(シート光50)を生成する。
なお、中空構造体200の例としては、真空脱気装置の脱気缶などが挙げられる。脱気缶は、密閉タンクとなっており、真空槽内に、気体のみ通過する疎水膜の片側に液体を充填し、反対側を減圧状態としてそこに窒素ガスを充填する仕組みとなっている。
貫通欠陥検出処理装置30は、本実施形態において、図2に示すように、制御部300と、表示装置301と、記憶装置302とを含んで構成される。
制御部300は、照射制御部31と、撮影制御部32と、画像処理部33と、流動状態検出部34と、貫通欠陥検出部35と、情報表示部36とを含んで構成される。
撮影制御部32は、光照射装置10によって走査された撮影領域を撮影するための駆動制御信号CC及び移動制御信号CMCを生成し、生成した駆動制御信号CC及び移動制御信号CMCを撮影装置20に送信する。更に、撮影制御部32は、撮影装置20において動画撮影された少なくとも2フレーム分の撮影画像データを受信し、受信した撮影画像データを記憶装置302に記憶する。
本実施形態では、PIVの一手法である画像相関法を用いて、浮遊粒子の流動状態を検出する。画像相関法は、例えば、シート光50によって2次元的に分布する浮遊粒子群を時刻t0で撮影した撮影画像It0における検査領域内の輝度値分布と、時刻t1=t0+Δtで撮影した撮影画像It1における探査領域内の輝度値分布との相互相関関数を順次求める。そして相互相関関数の最大値となる探査領域の位置を検査領域内の粒子群の平均的な移動位置として推定し、変位ベクトルを求める方法である。
具体的に、流動状態検出部34は、各検査領域と各探査領域の輝度値分布に基づき、これらの相互相関関数を求める。そして、相互相関関数の最大値となる探査領域を検出する。その後、相互相関関数の最大値となる検査領域及び探査領域の情報(座標情報など)と、撮影時刻の情報とに基づき撮影領域内に存在する浮遊粒子の流動状態を検出する。流動状態検出部34は、この流動状態の検出結果の情報を含む流動情報を貫通欠陥検出部35に出力する。
貫通欠陥検出部35は、流動状態検出部34から入力された流動状態の検出結果に基づき、シート光50の照射位置又はその近傍に存在する貫通欠陥を検出する。具体的に、予め設定された条件との比較処理に基づき、貫通欠陥の有無を判定する。なお、この判定処理の詳細については後述する。
情報表示部36は、貫通欠陥検出部35から入力された検出結果情報に基づき、貫通欠陥の有無、貫通欠陥がある場合の撮影画像中の予め設定された位置範囲などの情報を表示すると共に、浮遊粒子の流動状態の情報を表示するための画像表示信号を生成する。そして、情報表示部36は、画像表示信号を表示装置301に出力する。
記憶装置302は、フレームメモリとメモリコントローラとから構成され、撮影装置20で撮影された各フレームの撮影画像データを記憶する。
なお、貫通欠陥検出処理装置30は、図示しないが、CPU(Central Processing Unit)と、RAM(Random Access Memory)と、専用のプログラムの記憶されたROM(Read Only Memory)と、を備えており、CPUにより専用のプログラムを実行することによって上記各部の機能を実現する。
本実施形態において、光照射装置10は、図3(a)に示すように、第1の直動案内装置13を備えており、第1の直動案内装置13は、中空構造体200の高さ方向と平行に直立する直状ガイド部材11に対して、該直状ガイド部材11に沿って摺動可能に取り付けられている。かかる構成によって、光照射装置10は、貫通欠陥検出処理装置30からの移動制御信号LMC1に応じて第1の直動案内装置13の駆動源(サーボモータ等)を駆動し、直状ガイド部材11に沿って、上下方向(高さ方向)に移動可能となっている。また、図3(b)に示すように、光照射装置10は、第2の直動案内装置14を備えており、第2の直動案内装置14は、円環状ガイド部材12に対して、該円環状ガイド部材12に沿って摺動可能に取り付けられている。かかる構成によって、貫通欠陥検出処理装置30からの移動制御信号LMC2に応じて、第2の直動案内装置14の駆動源(サーボモータ等)を駆動し、円環状ガイド部材12に沿って、光照射装置10を中空構造体200の外表面と交差(本実施形態では直交)する方向にレーザ光(シート光50)の照射部を向けた状態で、中空構造体200の円周方向に沿って時計周り又は反時計周りに移動可能となっている。この構成によって、光照射装置10は、シート光50によって、高さ方向に中空構造体200の外表面上を走査すると共に、円周方向に中空構造体200の外表面上を走査することが可能となっている。
次に、図4に基づき、貫通欠陥検出処理装置30において実行される貫通欠陥検出処理の処理手順を説明する。図4は、貫通欠陥検出処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
貫通欠陥検出処理は、CPUにおいて実行されると、図4に示すように、まず、ステップS100に移行する。
ステップS100では、貫通欠陥検出処理装置30において、検査要求があったか否かを判定し、検査要求があったと判定した場合(Yes)は、ステップS102に移行し、そうでないと判定した場合(No)は、検査要求があるまで判定処理を繰り返す。
ステップS102に移行した場合は、貫通欠陥検出処理装置30において初期化処理が実行され、ステップS104に移行する。
ステップS106では、撮影制御部32において、駆動制御信号CCを生成し、生成したCCを撮影装置20に送信することで、撮影装置20による撮影領域の撮影を開始して、ステップS108に移行する。
ステップS108では、撮影制御部32において、撮影装置20から、ステップS106の駆動制御信号CCに応じた撮影によって得られた同じ撮影領域の少なくとも2フレーム分の撮影画像データを取得し、取得した撮影画像データを記憶装置302に記憶して、ステップS110に移行する。
本実施形態において、検査領域の画像処理は、予め設定された検査領域窓毎に撮影画像内の画像部分の輝度分布を求める処理となる。例えば、撮影画像が1600×1200画素の画素数で構成されている場合に、例えば、300×300画素の検査領域窓を設定し、撮影画像上をこの検査領域窓を走査させながら、各走査位置の検査領域窓に対応する画像部分の輝度分布を求める。
ここで、流動状態検出部34は、検査領域の輝度値分布と探査領域の輝度値分布とに基づき、両者の相互相関関数を求める。そして、相互相関関数が最大値となる検査領域と探査領域との各組み合わせから、浮遊粒子の各撮影時点の位置を検出する。そして、各浮遊粒子の各撮影時点の位置の情報から流動方向及び流動量を算出する。更に、各浮遊粒子の流動量と撮影時間差とから流動速度を算出する。更に、検査領域と探査領域との複数の組み合わせにおける流動方向の情報から、流動方向の変化量を算出する。更に、流動速度、流動量、流動方向の変化量の平均値、最大値及び最小値を算出する。これら算出結果は、流動情報として、貫通欠陥検出部35に出力される。
本実施形態において、貫通欠陥検出部35は、対象領域の浮遊粒子群の流速(例えば、平均流速、最大流速、最小流速のいずれか)が予め設定した閾値以上であると判定すると、照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定する。一方、閾値未満であると判定すると、照射位置又はその近傍に貫通欠陥が無いと判定する。なお、対象領域は、中空構造体200の外表面上におけるシート光50の照射位置を含む外表面から所定距離内の複数に区分された範囲領域など、貫通欠陥によって浮遊粒子が影響を受ける範囲を考慮して決定する。特に、ピンホール等の極小の貫通欠陥の場合は、外表面から数センチといった範囲にしか影響を及ぼさないことが想定される。
また、貫通欠陥検出部35は、対象領域の浮遊粒子群と、その周辺の領域の浮遊粒子群との流速差が予め設定した閾値以上であると判定すると、照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定し、閾値未満であると判定すると、照射位置又はその近傍に貫通欠陥が無いと判定する。なお、注目している対象領域については、他の対象領域も周辺の領域として判定に用いる。このことは、以降の判定方法についても同様である。
本実施形態では、上記いずれかの判定方法において、1つでも貫通欠陥があると判定された場合に、シート光50の照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定(推定)し、上記いずれの方法でも貫通欠陥が無いと判定された場合に、貫通欠陥が無いと判定する。
貫通欠陥検出部35は、判定に係る撮影画像データ、流動情報及び判定結果の情報とを含む検出結果情報を情報表示部36に出力して、ステップS118に移行する。
表示装置301は、情報表示部36からの画像表示信号を受信すると、受信した画像表示信号に応じた画像を表示する。
ステップS120では、貫通欠陥検出処理装置30において、中空構造体200の全走査領域に対する検査が終了したか否かを判定し、終了したと判定した場合(Yes)は、一連の処理を終了し、そうでないと判定した場合(No)は、ステップS122に移行する。
これにより、移動制御信号LMC1及びLMC2に基づき、第1の直動案内装置13及び第2の直動案内装置14が駆動して、光照射装置10を高さ方向及び円周方向に移動して、次の走査位置へと移動する。また、移動制御信号CMCに基づき、第3の直動案内装置22が駆動して、撮影装置20を円周方向に移動して、次の撮影位置へと移動する。
次に、図5及び図6に基づき、本実施形態の貫通欠陥検出装置1の動作を説明する。図5(a)は、中空構造体200に貫通欠陥が無い場合の浮遊粒子の流動状態の一例を示す図であり、(b)及び(c)は、中空構造体200に貫通欠陥がある場合の浮遊粒子の流動状態の一例を示す図である。図6(a)は、撮影画像データItn及び検査領域窓の一例を示す図であり、(b)は、撮影画像データItm及び探査領域窓の一例を示す図である。なお、貫通欠陥の検査を行うに際しては、検査対象物周囲の風を起こす要因となるもの(空調の稼働、窓を開けることによる外からの風など)は排除することが望ましい。
初期化処理では、照射制御部31において、光照射装置10の位置を、予め設定された検査開始位置まで移動させるための移動制御信号LMC1及びLMC2を生成する。そして、生成したLMC1及びLMC2を光照射装置10に送信する。光照射装置10は、LMC1及びLMC2を受信すると、受信したLMC1に基づき第1の直動案内装置13を駆動して、光照射装置10を直状ガイド部材11に沿って高さ方向に移動し、光照射装置10を高さ方向の検査開始位置まで変位させる。一方、光照射装置10は、受信したLMC2に基づき第2の直動案内装置14を駆動して、光照射装置10を円環状ガイド部材12に沿って時計周り又は反時計周りに移動し、光照射装置10を円周方向の検査開始位置まで変位させる。
具体的に、図5(a)〜(c)に示すように、シート光50が、中空構造体200の走査位置に向けて照射されると、その行路途中に存在する粉塵等の浮遊粒子にもシート光50が照射される。なお、図5は、光照射装置10のシート光50の照射位置において中空構造体200をその長手方向と直交する線で切った場合の断面図となる。
このようにして撮影が開始されると、撮影制御部32は、撮影装置20から送信される各フレームの撮影画像データを受信し、受信した撮影画像データを記憶装置302に記憶する(S108)。本実施形態では、撮影制御部32は、各撮影画像データに対応付けて撮影時刻(又は撮影時間差)の情報も記憶装置302に記憶する。
ここでは、説明の便宜上、各走査位置に対して、時刻t0と時刻t1(t0+Δt)との2つの時刻の撮影画像データを読み出したとする。
具体的に、画像処理部33は、図6(b)に示すように、撮影画像データIt1において、探査領域窓を設定し、設定した探査領域窓によって撮影画像It1を走査し、例えば、図6(b)中に示す走査位置の探査領域窓(座標{(x2,y2),(x2,y3),(x3,y2),(x3,y3)}の4つの頂点を有する矩形領域)内の画像部分について、輝度値分布を算出する。この算出処理は、探査領域窓の各走査位置に対して順次実行する。
流動状態検出部34は、画像処理部33からの画像処理結果に基づき、各走査位置における検査領域窓の各輝度値分布と、各走査位置における探査領域窓の各輝度値分布との相互相関関数を算出する。そして、各検査領域窓の輝度値分布に対して相互相関関数が最大となる探査領域窓の輝度値分布を流動先の位置として、各検査領域窓の走査位置に対応する探査領域窓の浮遊粒子群を検出する。
具体的に、撮影画像データIt0中の浮遊粒子群と、この浮遊粒子群に対応する撮影画像データIt1中の浮遊粒子群を検出する。そして、検出した浮遊粒子群について、撮影時刻t0及びt1の時間差(差分)などに基づき、各浮遊粒子の流動方向、流速、流動量、これらの平均値、最大値及び最小値を算出する。なお、流動方向の変化量については、時系列に撮影された3つ以上の撮影画像データを要するため、ここでは算出しないこととする。
貫通欠陥検出部35は、まず、流動情報に含まれる予め設定された対象領域の浮遊粒子群の流速の情報に基づき、該対象領域の浮遊粒子群の流速(平均流速、最大流速又は最小流速)と、予め設定された流速閾値とを比較し、流速が流速閾値以上であると判定すると、貫通欠陥があると判定する。一方、閾値未満であると判定すると貫通欠陥が無いと判定する。以下、この判定方法を第1判定方法と呼ぶ。
なお、上記第1〜第4の判定方法における対象領域は、例えば、図5(a)〜(c)に示すように、一点鎖線で囲まれた対象領域A〜Cの3つの領域となる。また、ここでは、流動方向の変化量を算出していないので、上記第4判定方法については実施しない。
貫通欠陥検出部35は、第1〜第3判定方法のいずれか1つでも貫通欠陥があると判定された場合に、シート光50の照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定し、全ての判定方法において貫通欠陥が無いと判定された場合に、貫通欠陥が無いと判定する。
情報表示部36は、貫通欠陥検出部35からの検出結果情報に基づき、検出結果情報のうち判定結果を示す情報の示す検出結果(貫通欠陥の有無)の情報と、撮影画像データとに基づき、検査領域及び該検査領域における貫通欠陥の有無を明示する情報を生成する。また、検出結果情報に含まれる流動情報に基づき、該流動情報を明示する情報を生成する。そして、これら明示情報を表示装置301に表示するための画像表示信号を生成し、生成した画像表示信号を表示装置301に出力する(S118)。これにより、表示装置301には、検査領域の撮影画像と、貫通欠陥の有無を明示する情報と、流動情報とが表示される。
貫通欠陥検出処理装置30は、上記同様の処理を各走査位置に対して実行し、全走査領域に対して処理が終了すると(S120のYes)、貫通欠陥の検出処理を終了する。
なお、本実施形態の貫通欠陥検出装置1の貫通欠陥検出処理は、中空構造体200に保温材、防音材などが巻かれている状態でも有効である。具体的に、中空構造体200内部から貫通孔を通って外部へと吹き出す気体、又は外部から貫通孔を通って中空構造体200内部へと吸い込まれる気体は、保温材、防音材などの隙間を通るので、この隙間を通る気体による浮遊粒子の流れを捉えることができれば、保温材、防音材などが巻かれていない状態と同様に貫通欠陥を検出することが可能である。
なお、トレーサ粒子としては、他にも、ポリスチレン、アルミニューム、中空ガラス玉、コーディング粒子、ディオクチバサレート、各種オイル、煙等がある。
また、貫通欠陥のおおよその位置を検出後に、その範囲に対して閾値を別途設定して、上記同様の検出処理を実施することで、貫通欠陥のより正確な位置を絞り込むことが可能である。
また、ステップS104は、光照射ステップを構成し、ステップS106〜S110は、撮影ステップを構成する。ステップS112〜S114は、流動状態検出ステップを構成し、ステップS116は、貫通欠陥検出部を構成する。
なお、上記実施形態において、レーザ光源からのレーザ光を変化させたシート光を照射する構成を例に挙げて説明したが、この構成に限らず、浮遊粒子をその流動状態を検出可能な状態で撮影できる光であれば、他の光源や形状の光を照射する構成としてもよい。
また、上記実施形態において、光照射装置10を、高さ方向及び円周方向に移動可能な構成とし、撮影装置20は、円周方向に移動可能な構成としたが、この構成に限らない。例えば、光照射装置で検査対象の外表面を走査し、固定撮影装置(固定カメラ)で走査位置を含む領域を撮影する構成としてもよい。また、光照射装置で検査対象の外表面の直近でかつ外表面と平行な方向に光を照射し、その照射光を含む領域を、移動可能な撮影装置で走査しながら撮影する構成としてもよい。また、移動可能な光照射装置及び撮影装置によって、双方を走査しながら光の照射及び撮影を行う構成としてもよい。
また、上記実施形態において、撮影装置20の撮影軸を、シート光50のシート面に直交する方向とする例を挙げて説明したが、この構成に限らず、シート面と交差する方向であれば、他の方向としてもよい。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
本実施例においては、製鋼工場に配備された真空脱ガス設備の吸引装置に対して、貫通欠陥の検査を行った。吸引装置は、蒸気エグゼクタにより「内部圧力<1[Pa]」で稼働しており、かつ外表面を保温材が施工されている状態となっている。この状態において、上記実施形態の貫通欠陥検出装置1を利用した貫通欠陥の検査を行った。その結果、流速の突出している箇所が見つかり、その箇所が貫通欠陥の存在箇所として検出(推定)された。後日、定期修理において、推定範囲の保温材を取り外して再度検査を行った結果、亀裂を発見した。
このように、事前に貫通欠陥の存在箇所を推定し、再検査においては推定した範囲に絞り込んで保温材の脱着を行って検査を行った結果、作業時間を大幅に削減することができた。これにより、定期修理時の作業工数を1/10に削減することができた。
10 光照射装置
11 直状ガイド部材
12,21 円環状ガイド部材
13 第1の直動案内装置
14 第2の直動案内装置
22 第3の直動案内装置
20 撮影装置
30 貫通欠陥検出処理装置
31 照射制御部
32 撮影制御部
33 画像処理部
34 流動状態検出部
35 貫通欠陥検出部
36 情報表示部
300 制御部
301 表示装置
302 記憶装置
Claims (8)
- 内外面に圧力差が形成された状態で使用される中空構造体の貫通欠陥を検出する貫通欠陥検出装置であって、
前記中空構造体の外表面に光を照射する光照射装置と、
前記中空構造体の前記光の照射位置を含む該中空構造体の外周における前記照射位置近傍に予め設定された領域である撮影領域を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置で前記撮影領域を時系列に撮影して得られる複数の撮影画像を画像処理して、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流動状態を検出する流動状態検出部と、
前記流動状態検出部で検出した前記流動状態に基づき、前記中空構造体の貫通欠陥を検出する貫通欠陥検出部と、を備えることを特徴とする貫通欠陥検出装置。 - 前記光照射装置は、シート光を照射することを特徴とする請求項1に記載の貫通欠陥検出装置。
- 前記流動状態検出部は、前記時系列に撮影された複数の撮影画像に基づき、前記流動状態として、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流速を検出し、
前記貫通欠陥検出部は、前記流動状態検出部で検出した前記流速に基づき、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の少なくとも一部の流速が予め設定した閾値以上であると判定すると、前記中空構造体の前記光の照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の貫通欠陥検出装置。 - 前記流動状態検出部は、前記時系列に撮影された複数の撮影画像に基づき、前記流動状態として、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流動方向及び流速を検出し、
前記貫通欠陥検出部は、前記流動状態検出部で検出した前記流動方向及び流速に基づき、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の少なくとも一部の、前記外表面に対して離間又は接近する方向の流速成分が予め設定した閾値以上であると判定すると、前記中空構造体の前記光の照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の貫通欠陥検出装置。 - 前記流動状態検出部は、前記時系列に撮影された複数の撮影画像に基づき、前記流動状態として、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流動方向及び流速を検出し、
前記貫通欠陥検出部は、前記流動状態検出部で検出した前記流動方向及び流速に基づき、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の一部の流速と、他部の流速との速度差が予め設定した閾値以上であると判定すると、前記中空構造体の前記光照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の貫通欠陥検出装置。 - 前記流動状態検出部は、前記時系列に撮影された複数の撮影画像に基づき、前記流動状態として、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流動方向を検出し、
前記貫通欠陥検出部は、前記流動状態検出部で検出した前記流動方向に基づき、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の少なくとも一部の流動方向の変化量が予め設定した閾値以上であると判定すると、前記中空構造体の前記光照射位置又はその近傍に貫通欠陥があると判定することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の貫通欠陥検出装置。 - 前記光照射装置は、照射光によって前記中空構造体の外表面を走査する走査機構を備え、
前記撮影装置は、前記照射光の走査位置における前記撮影領域を撮影することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の貫通欠陥検出装置。 - 内外面に圧力差が形成された状態で使用される中空構造体の貫通欠陥を検出する貫通欠陥検出方法であって、
前記中空構造体の外表面に光を照射する光照射ステップと、
前記中空構造体の前記光の照射位置を含む該中空構造体の外周における前記照射位置近傍に予め設定された領域である撮影領域を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップにおいて前記撮影領域を時系列に撮影して得られる複数の撮影画像を画像処理して、前記撮影領域内を浮遊する浮遊粒子の流動状態を検出する流動状態検出ステップと、
前記流動状態検出部において検出した前記流動状態に基づき、前記中空構造体の貫通欠陥を検出する貫通欠陥検出ステップとを含むことを特徴とする貫通欠陥検出方法。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016208317A1 (ja) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | コニカミノルタ株式会社 | 流体漏洩箇所検出装置および該方法 |
JP2020076688A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 一般財団法人電力中央研究所 | 検査装置および検査方法 |
CN115242951A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 国家海洋环境监测中心 | 一种基于图像扫描系统的浮游动物快速检测方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61167541U (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-17 | ||
JPH04295737A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-20 | Osaka Gas Co Ltd | ガス漏れ検出装置 |
JPH1019919A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流線測定方法および流線測定装置 |
JP2001215164A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 霧状水滴を利用した真空・ガス漏れ検知装置 |
JP2002296142A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Toshiba Corp | リーク検出装置 |
WO2009028709A1 (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Ngk Insulators, Ltd. | 被検体の欠陥検査方法 |
-
2011
- 2011-11-30 JP JP2011262725A patent/JP5861416B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61167541U (ja) * | 1985-04-05 | 1986-10-17 | ||
JPH04295737A (ja) * | 1991-03-26 | 1992-10-20 | Osaka Gas Co Ltd | ガス漏れ検出装置 |
JPH1019919A (ja) * | 1996-06-28 | 1998-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 流線測定方法および流線測定装置 |
JP2001215164A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 霧状水滴を利用した真空・ガス漏れ検知装置 |
JP2002296142A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Toshiba Corp | リーク検出装置 |
WO2009028709A1 (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Ngk Insulators, Ltd. | 被検体の欠陥検査方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016208317A1 (ja) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | コニカミノルタ株式会社 | 流体漏洩箇所検出装置および該方法 |
JP2020076688A (ja) * | 2018-11-09 | 2020-05-21 | 一般財団法人電力中央研究所 | 検査装置および検査方法 |
CN115242951A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 国家海洋环境监测中心 | 一种基于图像扫描系统的浮游动物快速检测方法 |
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