JP2020118620A - 磁性体検査装置および磁性体検査方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示すように、磁性体検査装置100は、検査対象物であるワイヤロープWの傷みを検査するように構成されている。磁性体検査装置100は、磁性体検査部1と、解析部2とを含む。磁性体検査部1は、検知部3と、位置情報取得部46とを含む。解析部2は、通信部21と、制御部22と、記憶部23と、表示部24とを備えている。磁性体検査部1および解析部2の詳細な構成については後述する。なお、第1実施形態では、磁性体検査装置100は、ワイヤロープWの傷みとして、ワイヤロープWの素線Ws(図10参照)の断線Dpを検知するように構成されている。磁性体検査装置100がワイヤロープWの素線Wsの断線Dpを検知する詳細な構成については後述する。
ワイヤロープWは、X方向に延びる長尺材からなる磁性体である。ワイヤロープWは、磁性を有する素線材料が編みこまれる(たとえば、ストランド編みされる)ことにより形成されている。ワイヤロープWは、劣化による切断が起こるのを防ぐために、状態(傷等の有無)を監視されている。そして、劣化が所定量より進行したワイヤロープWは、交換される。
図3に示すように、磁界印加部5は、検知部3による検知信号の検知を行うよりも前に、ワイヤロープWの磁化の向きを整えるように構成されている。磁界印加部5は、磁石51および52を含む第1磁界印加部と、磁石53および54を含む第2磁界印加部とを含んでいる。第1磁界印加部(磁石51および52)は、検知部3に対して、ワイヤロープWの延びる方向の一方側(X1方向側)に配置されている。また、第2磁界印加部(磁石53および54)は、検知部3に対して、ワイヤロープWの延びる方向の他方側(X2方向側)に配置されている。
検知部3は、ワイヤロープWの全磁束の変化を検知する検知コイル30を含み、検知信号を出力するように構成されている。検知コイル30は、受信コイル11および12を有する1対の差動コイル34を含む。検知コイル30(差動コイル34)と、励振コイル33とは、図3に示すように、ワイヤロープWの延びる方向を中心軸として、ワイヤロープWの延びる方向(X方向)に沿うようにそれぞれ複数回巻回されている。また、検知コイル30および励振コイル33は、ワイヤロープWの延びるX方向に沿って円筒形となるように形成される導線部分を含むコイルである。したがって、検知コイル30および励振コイル33の巻回される導線部分の形成する面は、ワイヤロープWの延びる方向(X方向)と略直交している。ワイヤロープWは、検知コイル30および励振コイル33の内部を通過する。また、検知コイル30は、励振コイル33の内側に設けられている。なお、検知コイル30および励振コイル33の配置はこれに限られない。受信コイル11および12のうち受信コイル11は、X1方向側に配置されている。また、受信コイル11および12のうち受信コイル12は、X2方向側に配置されている。
第1実施形態では、磁性体検査装置100は、解析部2によってワイヤロープWに生じた断線Dp(断線Dpの分布情報)を取得するように構成されている。解析部2には、通信部21を介して磁性体検査装置100が接続されている。通信部21は、制御部22の制御の下、磁性体検査部1によって取得されたワイヤロープWの検知情報を受信するように構成されている。通信部21は、たとえば、シリアル通信ポートを含む。
次に、図9を参照して、磁性体検査装置100がワイヤロープWの断線Dpの分布情報を取得する処理の流れについて説明する。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
次に、図1、図10および図11を参照して、第2実施形態による磁性体検査装置200(図1参照)について説明する。複数の断線Dpが離れて重畳したワイヤロープWを検査する第1実施形態とは異なり、第2実施形態では、磁性体検査装置200は、ワイヤロープWの同一領域SAに重畳した断線Dpを取得するように構成されている。なお、上記第1実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態では、上記のように、制御部25は、モデル波形Wmの信号強度に対する検知信号の信号強度の違いに基づいて、ワイヤロープWの同一領域SAに重畳した断線Dpの個数を取得するように構成されている。これにより、検知信号の信号強度に基づいて、断線Dpの個数を取得することが可能となるので、たとえば、検知信号が閾値を超えたか否かによって、ワイヤロープWに断線Dpが生じているか否かを検知する場合と比較して、検知信号が閾値を超えた領域内におけるワイヤロープWの断線Dpの個数をを正確に把握することができる。その結果、ワイヤロープWに重畳している断線Dpの個数をを正確に把握することが可能となるので、ワイヤロープWの交換時期を正確に把握することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
5 磁界印加部
22、25 制御部
23 記憶部
30 検知コイル
34 差動コイル
41 検査制御部(制御部)
46 位置情報取得部
100、200 磁性体検査装置
Dp 断線(磁性体の傷み)
hi(x)、H(x) モデル関数
Mi 傷みが重畳した位置における検知信号の強度
xi 検知部の位置情報
W ワイヤロープ(磁性体)
Wd 検知信号の波形
Wm モデル波形
Claims (10)
- 磁性体の全磁束の変化を検知する検知コイルを含み、検知信号を出力する検知部と、
前記磁性体に1つの傷みが生じた場合の前記検知信号の波形に対応する傷みのモデル波形を記憶する記憶部と、
前記モデル波形と、前記検知信号とに基づいて、少なくとも前記磁性体に重畳した傷みの個数に関する情報を取得する制御部とを備える、磁性体検査装置。 - 前記制御部は、前記モデル波形の信号強度に対する前記検知信号の信号強度の違いに基づいて、前記磁性体の同一領域に重畳した傷みの個数を取得するように構成されている、請求項1に記載の磁性体検査装置。
- 前記磁性体の前記検知信号を検知した際の前記検知部の位置情報を取得する位置情報取得部をさらに含み、
前記制御部は、前記モデル波形と、前記検知信号と、前記位置情報とに基づいて、少なくとも前記磁性体に重畳した傷みの分布情報を取得するように構成されている、請求項1または2に記載の磁性体検査装置。 - 前記モデル波形は、前記磁性体において前記検知信号が検知された際の前記検知部の前記位置情報と、前記検知信号の強度とによるモデル関数に基づく波形のモデルである、請求項3に記載の磁性体検査装置。
- 前記モデル波形は、前記磁性体において複数の傷みが離れて重畳した場合の前記モデル関数を加算して得られた関数に基づく波形のモデルである、請求項4に記載の磁性体検査装置。
- 前記制御部は、取得した前記検知信号の波形の形状と、前記モデル波形の形状との近似度に基づいて、前記磁性体の傷みの個数を取得するように構成されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の磁性体検査装置。
- 前記制御部は、前記検知信号の波形と前記モデル波形とを、最小二乗法によって解析することにより、前記磁性体の傷みの個数を取得するように構成されている、請求項6に記載の磁性体検査装置。
- 前記検知コイルは、1対の差動コイルを含み、
前記制御部は、前記1対の差動コイルの各々が検知した前記検知信号の差分値を取得するとともに、取得した前記差分値と前記モデル波形とに基づいて、少なくとも前記磁性体の傷みの個数を取得するように構成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁性体検査装置。 - 前記検知部による前記検知信号の検知を行うよりも前に、前記磁性体の磁化の向きを整える磁界印加部をさらに備える、請求項1〜8のいずれか1項に記載の磁性体検査装置。
- 検知コイルを含む検知部によって検知された磁性体の全磁束の変化に基づく検知信号データを取得するステップと、
前記検知信号データの波形を示すモデル波形と、前記検知信号データとに基づいて、少なくとも前記磁性体に重畳した傷みの個数に関する情報を取得するステップとを備える、磁性体検査方法。
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