JP2019082369A - Corrosion diagnostic method and corrosion diagnostic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、腐食診断方法及び腐食診断装置に関する。 The present invention relates to a corrosion diagnostic method and a corrosion diagnostic device.
従来の上記腐食診断装置として、例えば、特許文献1に記載された電線腐食診断装置が提案されている。この電線腐食診断装置は、電線の表面に発生した渦電流を検出する渦電流探傷部と、渦電流及び電線の腐食度の関係を示す腐食データを記憶する記憶部と、を有している。電線腐食診断装置は、電線の長手方向に沿って渦電流探傷部を移動させ、位置毎に検出した渦電流と腐食データとの比較に基づいて腐食度を判定する。
As a conventional corrosion diagnosis device, for example, a wire corrosion diagnosis device described in
一般的に、渦電流損傷法においては、励磁コイルに交流電流を流して、電線表面に渦電流を誘導させ、検出コイルを用いて、渦電流による磁束変化を渦電流として検出している。また、既設の電線に対しては、特許文献1に示すように、コイルに電線を通すことは困難である。そこで、励磁コイル、検出コイルの中心軸が電線の径方向に沿うように、電線上に励磁コイル、検出コイルを重ねて腐食を診断することが考えられる。このため、図14〜図15に示すように、渦電流を検出できる検出エリアA1は、電線の表面の一部だけとなる。
In general, in the eddy current damage method, an alternating current is caused to flow through an exciting coil to induce an eddy current on the surface of a wire, and a magnetic flux change due to the eddy current is detected as an eddy current using a detection coil. Moreover, as for the existing electric wire, as shown to patent
ところで、電線は、平滑な面ではなく導体を撚り合わせた複雑な構造をしている。このような撚り線構造の電線導体の腐食状態は、図15に示すように、不均一に腐食Fが発生している場合や、図16に示すように、導体の素線間のみが腐食Fしている場合など様々あり、しかも、不均一である。このため、上述したように電線表面の一部を検出エリアA1とした場合、正確な腐食の診断を行うことが困難である、と言う問題があった。 By the way, the electric wire does not have a smooth surface but has a complex structure in which conductors are twisted together. The corrosion state of the wire conductor of such a stranded wire structure is as shown in FIG. 15, where corrosion F occurs unevenly, or as shown in FIG. There are various cases, such as when it is done, and it is uneven. For this reason, as described above, when a part of the surface of the electric wire is set as the detection area A1, there is a problem that it is difficult to make an accurate diagnosis of corrosion.
本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、電線の腐食診断の精度向上を図った腐食診断方法及び腐食診断装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a corrosion diagnosis method and a corrosion diagnosis apparatus, which aim to improve the accuracy of corrosion diagnosis of a wire.
本発明の態様である腐食診断方法は、電線の腐食状態を診断するための腐食診断方法であって、
励磁コイル及び検出コイルを、その中心軸が前記電線の径方向に沿うように、前記電線上の異なる複数個所に配置し、当該異なる複数個所で前記検出コイルによる検出を行う検出工程と、
前記電線上の異なる複数個所で検出された前記検出コイルの出力を積算する積算工程と、
前記積算工程で積算された積算値に基づいて前記電線の腐食状態を診断する診断工程と、を備えたことを特徴とする。
A corrosion diagnostic method according to an aspect of the present invention is a corrosion diagnostic method for diagnosing the corrosion state of a wire,
A detection step of arranging an excitation coil and a detection coil at different positions on the electric wire such that the central axis thereof is along the radial direction of the electric wire, and performing detection by the detection coil at the different positions;
An integrating step of integrating outputs of the detection coils detected at different positions on the wire;
And a diagnostic step of diagnosing a corrosion state of the electric wire based on the integrated value integrated in the integration step.
前記検出工程において、前記電線上の円周方向に異なる複数個所で検出するようにしてもよい。 In the detection step, detection may be performed at a plurality of different places in the circumferential direction on the electric wire.
前記検出工程において、前記電線上の長手方向に異なる複数個所で検出を行うようにしてもよい。 In the detection step, detection may be performed at a plurality of different points in the longitudinal direction on the electric wire.
前記積算工程は、前記電線の長手方向又は長手方向に順次検出された前記検出コイルの出力の移動平均を算出するようにしてもよい。 In the integration step, a moving average of outputs of the detection coils sequentially detected in the longitudinal direction or the longitudinal direction of the electric wire may be calculated.
また、本発明の態様である腐食診断装置は、電線の腐食を診断するための腐食診断装置であって、
中心軸が前記電線の径方向に沿うように、前記電線上の異なる複数個所に配置される励磁コイル及び検出コイルと、
前記異なる複数個所で検出された前記検出コイルの出力を積算する積算部と、を備えたことを特徴とする。
A corrosion diagnostic device according to an aspect of the present invention is a corrosion diagnostic device for diagnosing corrosion of an electric wire,
Excitation coils and detection coils disposed at different positions on the electric wire such that the central axis is along the radial direction of the electric wire;
And an integrating unit configured to integrate the outputs of the detection coils detected at the plurality of different points.
前記電線に取り付けられ、前記電線の長手方向に沿って移動可能な本体部と、
前記本体部に取り付けられ、前記電線の円周方向に沿って移動可能な回転部と、を備え、
前記回転部に、前記励磁コイル及び前記検出コイルを配置してもよい。
A body portion attached to the wire and movable along the longitudinal direction of the wire;
A rotating unit attached to the main body and movable along the circumferential direction of the electric wire;
The excitation coil and the detection coil may be disposed in the rotating portion.
以上説明したように態様によれば、電線上の異なる箇所に励磁コイル及び検出コイルを重ねて、検出コイルの出力を積算することにより、電線の腐食診断の精度向上を図ることができる。 As described above, according to the aspect, the accuracy of the corrosion diagnosis of the wire can be improved by accumulating the excitation coil and the detection coil at different places on the wire and integrating the output of the detection coil.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を、図1〜図4に基づいて説明する。同図に示す腐食診断装置1は、電線2の導体の腐食を診断する装置である。電線2は、図3に示すように、複数の素線21を撚り合わせた導体22と、この導体22を覆う被覆部23と、を備えている。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 4. The
腐食診断装置1は、励磁コイル11と、検出コイル12と、交流電源13と、検出部14と、コイル移動部15と、表示部16と、制御部17と、を備えている。
The corrosion
励磁コイル11及び検出コイル12は各々、巻線を例えばらせん状に巻回して構成されている。励磁コイル11は、交流電流を流して電線表面に渦電流を誘導させるためのコイルである。検出コイル12は、渦電流による磁束変化により誘導電流が流れるコイルである。交流電源13は、励磁コイル11に交流電流を流す電源である。検出部14は、検出コイル12に流れる誘導電流を検出する。検出部14は、検出コイル12に流れる誘導電流を渦電流として検出する。
The
コイル移動部15は、上記励磁コイル11及び検出コイル12を、電線2の円周方向Y1及び長手方向Y2に移動させる。コイル移動部15は、図2に示す本体部151と、回転部152と、図1に示す長手方向モータ153と、円周方向モータ154と、を備えている。
The
図2に示すように、本体部151は、例えば、側面にスリット(図示せず)が形成された円筒状に形成される。電線2は、図示しないスリットから本体部151内に挿入される。これにより、本体部151の筒内に電線2が通される。本体部151には、その内部に例えば走行コロなどの回転体が設けられ、電線2の長手方向Y2に沿って移動自在になっている。
As shown in FIG. 2, the
回転部152は、側面にスリット(図示せず)が形成された円筒状に形成され、その筒内に本体部151が挿入されている。電線2は、図示しないスリットから円筒状内に挿入される。回転部152には、その内側に例えば走行コロなどの回転体が設けられ、本体部151に対して電線2の円周方向Y1に沿って移動自在になっている。
The rotating portion 152 is formed in a cylindrical shape in which a slit (not shown) is formed on the side surface, and the
この回転部152に上記励磁コイル11及び検出コイル12が取り付けられている。検出コイル12は、図3及び図4に示すように、その中心軸が電線2の径方向に沿うように回転部152に取り付けられている。図3及び図4には、励磁コイル11が示されていないが、励磁コイル11は、検出コイル12に近接配置され、検出コイル12と同様に、その中心軸が電線2の径方向に沿うように回転部152に取り付けられている。
The
長手方向モータ153は、本体部151に設けられた回転体を駆動し、本体部151を長手方向Y2に駆動するモータである。円周方向モータ154は、回転部152に設けられた回転体を駆動し、回転部152を円周方向に駆動するモータである。
The
表示部16は、腐食診断結果を表示するためのものである。
The
制御部17は、CPU、ROM、RAMなどを内蔵しており、腐食診断装置1全体の制御を司る。制御部17は、交流電源13に接続され、交流電源13のオンオフを制御する。制御部17は、モータ153、154に接続され、モータ153、154を駆動することにより、検出コイル12を電線2の円周方向Y1に回転移動させたり、長手方向Y2に移動させる。これにより、励磁コイル11及び検出コイル12は、電線2上の異なる複数個所に配置される。
The
制御部17は、検出部14に接続され、検出部14の検出結果が検出コイル12の出力として入力される。制御部17は、積算部として働き、検出コイル12が移動される毎に、その検出コイル12の出力を積算し、積算値に基づいて電線2の腐食を診断する。
The
次に、上記概略で説明した腐食診断装置1の動作について図5〜図7を参照して説明する。まず、診断者が、図2に示すように、本体部151及び回転部152内に電線2を挿入する。これにより、電線2上に励磁コイル11及び検出コイル12を配置することができる。次に、図示しない操作部を操作すると、制御部17は、図5に示す検出処理を実行する。
Next, the operation of the
まず、制御部17は、交流電源13をオンする(ステップS1)。これにより、励磁コイル11に交流電流が流れて、電線2の導体表面に渦電流が誘導される。次に、制御部17は、検出部14、即ち検出コイル12の出力iを取り込む(ステップS2)。制御部17は、積算値Iに取り込んだ出力iを積算した後(ステップS3)、円周方向モータ154を駆動して回転部152を所定角度だけ円周方向Y1に沿って回転させる(ステップS4)。これにより、図7に示すように、検出コイル12が電線2の円周方向Y1に所定角度だけ回転される。
First, the
次に、制御部17は、回転回数n1をインクリメントした後(ステップS5)、回転回数n1がN1に達したか否かを判定する(ステップS6)。N1は360°/所定角度に予め設定されている。例えば、図6に示すように、電線2の円周方向Y1に沿った10箇所に、検出コイル12を移動させたい場合は、所定角度が36°に設定され、N1は10に設定される。
Next, after incrementing the number of rotations n1 (step S5), the
制御部17は、回転回数n1がN1に達していなければ(ステップS6でN)、360°回転していないと判断して再びステップS2に戻る。一方、制御部17は、回転回数n1がN1に達していれば(ステップS6でY)、回転回数n1を0リセットした後(ステップS7)、長手方向モータ153を駆動して本体部151を所定距離だけ長手方向Y2に沿って移動させる(ステップS8)。その後、制御部17は、移動回数n2をインクリメントした後(ステップS9)、移動回数n2がN2に達したか否かを判定する(ステップS10)。なお、図6に示す例では、N2は10に設定されている。
If the number of rotations n1 has not reached N1 (N in step S6), the
制御部17は、移動回数n2がN2に達していなければ(ステップS10でN)、再びステップS2に戻る。一方、制御部17は、移動回数n2がN2に達していれば(ステップS10でY)、積算値Iに基づいて電線2の腐食診断を行う(ステップS11)。具体的には、制御部17は、正常な電線2で検出した検出コイル12の出力の積算値との比較により診断を行う。
If the movement number n2 has not reached N2 (N in Step S10), the
その後、制御部17は、腐食診断結果を表示部16に表示して(ステップS12)、処理を終了する。
Thereafter, the
上述した第1実施形態によれば、電線2の異なる箇所に励磁コイル11及び検出コイル12を重ねて、検出コイル12の出力の積算値によって、電線2の腐食診断を行っている。腐食レベルの小さい箇所での検出コイル12の出力と、健常な電線2での出力と、の差は小さいが、それを積算することにより、出力差が大きくなり、診断精度を向上させることができる。また、各検出エリアA1での腐食状態が、図8に示すような分布であった場合、積算値Iに基づいて腐食を診断することにより、複数の検出エリアAの全体としての腐食を診断することができる。
According to the first embodiment described above, the
次に、発明者らは、上記効果を確認すべく、従来品と本発明品とを用いて、基準試料、試料A〜Gの電線2について診断した。結果を図9〜図12に示す。なお、従来品は、検出コイル12を電線2の1箇所に配置して診断を行う装置である。また、本発明品は、検出コイル12を電線2の異なる10箇所に配置して診断を行う装置である。基準試料は、腐食が発生していない電線2であり、試料A〜Gは腐食状態がそれぞれ異なる電線2である。
Next, in order to confirm the said effect, the inventors diagnosed about the
そして、図9は、従来品を用いて基準試料、試料A〜Gの電線2について診断した際の検出コイル12の出力の周波数特性を示すグラフであり、図10は、図9に示す試料A〜Gに対する検出コイル12の出力と基準試料に対する検出コイル12の出力との差の周波数特性である。
And FIG. 9 is a graph which shows the frequency characteristic of the output of the
また、図11は、本発明品を用いて基準試料、試料A〜Gの電線2について診断した際の検出コイル12の出力の積算値の周波数特性を示すグラフであり、図12は、図11に示す試料A〜Gに対する検出コイル12の出力の積算値と基準試料に対する検出コイル12の出力の積算値との差の周波数特性である。
11 is a graph showing the frequency characteristic of the integrated value of the output of the
これらの図から明らかなように、本発明品は、従来品に比べて基準試料との出力差を約10倍にすることができ、その分、精度向上が図れることが分かった。 As is clear from these figures, it was found that the product of the present invention can increase the difference in output from the reference sample by about 10 times compared to the conventional product, and that the accuracy can be improved accordingly.
また、上述した第1実施形態によれば、電線2の円周方向Y1に異なる複数個所に励磁コイル11及び検出コイル12を配置し、各箇所での検出コイル12の出力を積算している。これにより、円周方向に部分的に腐食が生じていても、腐食と診断することができる。
Further, according to the first embodiment described above, the
また、上述した第1実施形態によれば、電線2の長手方向Y2に異なる複数個所に励磁コイル11及び検出コイル12を配置し、各箇所での検出コイル12の出力を積算している。これにより、長手方向Y2に部分的に腐食が生じていても、腐食と診断することができる。
Further, according to the first embodiment described above, the
また、上述した第1実施形態によれば、本体部151を電線2の長手方向Y2に沿って移動可能に設け、回転部152を本体部151に取り付け、電線2の円周方向Y1に沿って移動可能に設け、回転部152に、励磁コイル11及び検出コイル12を配置している。これにより、簡単にコイル11、12を円周方向Y1及び長手方向Y2に移動させることができ、1つのコイル11、12を用いて腐食診断を行うことができる。
Further, according to the first embodiment described above, the
また、上述した第1実施形態によれば、円周方向Y1、長手方向Y2の異なる箇所にコイル11、12を配置していた。しかしながら、コイル11、12は電線2の異なる箇所に配置すればよく、第1実施形態に限定されるものではない。
Further, according to the first embodiment described above, the
また、上述した第1実施形態によれば、本体部151及び回転部152をモータ153、154により動かしていたが、これに限ったものではない。診断者が、本体部151及び回転部152を動かすようにしてもよい。
Moreover, according to the first embodiment described above, the
また、上述した第1実施形態によれば、診断結果を表示していたが、これに限ったものではない。積算値Iを表示するだけでもよい。その積算値Iを見て診断者が腐食を診断することができる。 Moreover, according to the first embodiment described above, the diagnosis result is displayed, but the present invention is not limited to this. Only the integrated value I may be displayed. A diagnostician can diagnose corrosion by looking at the integrated value I.
(第2実施形態)
次に、第2実施形態における腐食診断装置について図13を参照して説明する。第1実施形態では1つの励磁コイル11及び検出コイル12を円周方向Y1に回転させると共に、長手方向Y2に移動させていたが、これに限ったものではない。図13に示すように、複数の励磁コイル11及び検出コイル12を設けてもよい。同図に示すように、複数の検出コイル12は、電線2の円周方向Y1に並べて配置されている。これにより、コイル11、12を回転させる必要がない。
Second Embodiment
Next, a corrosion diagnostic apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, one
また、コイル11、12を長手方向Y2に沿って複数並べることも考えられる。このようにすれば、コイル11、12を長手方向に移動させる必要がない。
It is also conceivable to arrange a plurality of
なお、検出コイル12の出力を取り込む際、制御部17は、複数の励磁コイル11に順番に交流電流を流し、交流電流が流れている励磁コイル11に対応した検出コイル12の出力を順次取り込むようにする。
When the output of the
また、上述した第1及び第2実施形態によれば、制御部17は、例えば、図8に示すように、21か所の検出エリアA1〜A21に配置したときの検出コイル12の出力を積算していたが、これに限ったものではない。制御部17は、長手方向Y2に順次検出された検出コイル12の出力の移動平均を算出するようにしてもよい。具体的には、制御部17は、検出エリアA1〜A3、A8〜A10、A15〜A17の平均、検出エリアA2〜A4、A9〜A11、A16〜A18の平均…を算出する。また、制御部17は、円周方向Y1に順次検出された検出コイル12の出力の移動平均を算出するようにしてもよい。
Further, according to the first and second embodiments described above, for example, as shown in FIG. 8, the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 The present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 腐食診断装置
2 電線
11 励磁コイル
12 検出コイル
17 制御部(積算部)
151 本体部
152 回転部
Y1 円周方向
Y2 長手方向
DESCRIPTION OF
151 main part 152 rotating part Y1 circumferential direction Y2 longitudinal direction
Claims (6)
励磁コイル及び検出コイルを、その中心軸が前記電線の径方向に沿うように、前記電線上の異なる複数個所に配置し、当該異なる複数個所で前記検出コイルによる検出を行う検出工程と、
前記電線上の異なる複数個所で検出された前記検出コイルの出力を積算する積算工程と、
前記積算工程で積算された積算値に基づいて前記電線の腐食状態を診断する診断工程と、を備えたことを特徴とする腐食診断方法。 A corrosion diagnostic method for diagnosing the corrosion state of a wire, comprising:
A detection step of arranging an excitation coil and a detection coil at different positions on the electric wire such that the central axis thereof is along the radial direction of the electric wire, and performing detection by the detection coil at the different positions;
An integrating step of integrating outputs of the detection coils detected at different positions on the wire;
A diagnosis step of diagnosing the corrosion state of the electric wire based on the integrated value integrated in the integration step.
中心軸が前記電線の径方向に沿うように、前記電線上の異なる複数個所に配置される励磁コイル及び検出コイルと、
前記異なる複数個所で検出された前記検出コイルの出力を積算する積算部と、を備えたことを特徴とする腐食診断装置。 A corrosion diagnostic device for diagnosing corrosion of a wire,
Excitation coils and detection coils disposed at different positions on the electric wire such that the central axis is along the radial direction of the electric wire;
A corrosion diagnostic device comprising: an integrating unit that integrates outputs of the detection coil detected at the plurality of different points.
前記本体部に取り付けられ、前記電線の円周方向に沿って移動可能な回転部と、を備え、
前記回転部に、前記励磁コイル及び前記検出コイルを配置したことを特徴とする請求項5に記載の腐食診断装置。 A body portion attached to the wire and movable along the longitudinal direction of the wire;
A rotating unit attached to the main body and movable along the circumferential direction of the electric wire;
The corrosion diagnosis device according to claim 5, wherein the excitation coil and the detection coil are disposed in the rotating portion.
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