JP3002936B2 - フィルタエレメントの検査方法及び検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種プラントから排出
されるガス等の気体に含まれている塵埃等を濾過するた
めの集塵装置に使用されているフィルタエレメントの検
査方法及び検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、特開平２−３１８１１号公報に見
られるようなセラミックフィルタが種々提案されている
が、これらにはフィルタエレメントが具備されている。
フィルタエレメントは、濾過性能を決定する重要な要素
で、これにひび割れや肉薄、ホールが発生していると、
濾過性能が低下するばかりでなく、次工程のトラブル発
生や、公害発生の一因となる。したがって、フィルタエ
レメントの品質検査は確実でなければならない。

【０００３】従来、この品質検査は、目視検査、フィル
タエレメントの中側から外側あるいは外側から中側に向
けて所望圧力でオイルミストをかけ噴出状態を目視する
検査、又はガスを透過させて圧力損失の変化をみる検査
方法が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記目視による検査は
最も簡便であるが、作業員の見損じが生じ易く信頼性に
欠ける。前記オイルミストの噴出状態を目視する検査に
あっては、オイルミストによりフィルタエレメント及び
周囲が汚染される。また、圧力損失の変化による検査に
あっては、圧力検査器や排気等の設備が必要になるうえ
に、測定に時間がかかる。本発明は前記問題点を一挙に
解消すべくなされたものであり、その目的はフィルタエ
レメントの検査を正確且つ迅速に行い得るフィルタエレ
メントの検査方法及び該検査方法を実行する検査装置を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る前記目的
は、下記の構成により達成される。 （１）気体を透過させることにより、該気体中に含まれ
る塵埃等を濾過する筒形のフィルタエレメントの少なく
とも内部を光密状態とし、前記フィルタエレメントの外
側面に対し部分照射光を螺旋状光軌跡で該外側面全面に
亘って逐次照射し、この部分照射光を光透過面側で受光
する透過光量に基づき前記フィルタエレメントを検査す
ることを特徴とするフィルタエレメントの検査方法。 （２）気体を透過させることにより該気体中に含まれて
いる塵埃等を濾過する筒形で少なくとも内部が光密状態
のフィルタエレメントと、前記フィルタエレメントの外
側面に沿って螺旋状光軌跡を描きつつこの外側面全面に
亘って部分光を逐次照射する光源と、前記フィルタエレ
メントを透過した前記光源からの部分光を受光して受光
量に対応した出力電圧を得る光センサと、前記出力電圧
に対応して前記フィルタエレメントの光透過量を表示す
る信号処理系とを備えたことを特徴とするフィルタエレ
メントの検査装置。（３）前記光源が固定配置され、前記フィルタエレメン
トを回転と同時にこの回転軸方向に移動することで光源
の光を螺旋状光軌跡とする駆動手段を備えることを特徴
とする上記（２）に記載の検査装置。 （４）回転軸方向に隣り合う螺旋状光軌跡上の前記光源
からの光の外縁部が互いに重なり合う径を光源からの光
が備えていることを特徴とする上記（２）又は（３）に
記載の検査装置。 （５）前記光源と受光センサとの対が１８０°間隔で配
置される２対からなることを特徴とする上記（２）〜
（４）のいずれかに記載の検査装置。

【０００６】

【作用】本発明のフィルタエレメントの検査方法によれ
ば、フィルタエレメントにクラックや肉薄部が形成され
ている場合、光の透過光量が増大するので、該透過光量
の増減により前記フィルタエレメントの欠陥を検出して
良否判断を正確且つ迅速に行うことができる。本発明の
フィルタエレメントの検査装置によれば、フィルタエレ
メントの一方の側面に設けた光源によりフィルタエレメ
ントの一方の側面を照射し、他方の側面に設けた光セン
サーにより受光して透過光量に対応した出力電圧を発生
させる。信号処理系は前記出力電圧に基づき透過光量に
対応した表示を行うので、この表示によりフィルタエレ
メントに不所望に形成されるクラックや肉薄部を検出す
ることができ、正確且つ迅速にフィルタエレメントの検
査を行うことができる。

【０００７】

【実施例】以下、図１及び図２を参照して本発明の第１
実施例を説明する。図１は、本発明に係るフィルタエレ
メントの検査方法及び検査装置の一例を示す概略構成
図、図２は検査の態様を示す説明図である。先ず、検査
装置１の構成について説明すると、光源２は各種ランプ
により構成され、所定光量の光を発光するものである。
光源２の光量が変動すると正確な検査が行われないの
で、安定化電源３により安定化した電源で光源２を点灯
するようになっている。エレメント４は、本発明でいう
フィルタエレメントに相当するものであり、全体形状は
円筒体に形成され、両端開口部は閉塞板５ａ、５ｂによ
り光密に遮蔽されている。なお、エレメント４の外周囲
も光密に構成され、検査にあたっては光源２から発光し
た光だけがエレメント４の一方の側面、即ち本実施例で
は外側面を照射するようになっている。エレメント４
は、図示を省略した駆動手段により回転しながら上方
向、または下方向に移動するように構成されている。従
って、本実施例では一個の光源２を備えているのみであ
るが、例えばエレメント４を回転させるとともに上下に
移動させることにより、外周囲の全てを螺旋状に順次照
射することができる。

【０００８】エレメント４内の中央部には、不要な入射
光を遮断するとともに適正な光路となる円筒体６が設け
られ、その先端には光源２に対向するように反射ミラー
７が設けられている。光源２及び反射ミラー７は、エレ
メント４の回転及び昇降に関連せず一定の位置を保持す
るようになっている。従って、光源２から発光した光が
エレメント４を透過した場合は反射ミラー７に必ず達
し、透過光が無い場合は反射ミラー７に達する光も無
い。一方、円筒体６の一端には、光センサー１１が設け
られている。光センサー１１は光電変換素子であり、受
光した光の光量に対応した出力電圧Ｖａを発生するもの
である。１２はリニアアンプであって、光センサー１１
への入射光が０のとき出力が例えば０Ｖ、入射光が最大
のとき例えば１Ｖ（この設定は任意である）の出力電圧
Ｖｂを得るように調整されている。

【０００９】１３は整流回路あるいは平滑回路であり、
出力電圧Ｖｂを安定化させる。ディスプレイ１４は基本
的にはディジタル電圧計であるが、出力電圧Ｖｂを例え
ば１０００分割して表示するようになっている。従っ
て、例えば０Ｖを表示したときエレメント４の光透過が
０であり、フルスケールになったとき光源２から射出し
た光が減衰することなく光センサー１１に検知されたこ
とを表示する。

【００１０】なお、光透過量をディジタル表示するだけ
では、作業員が常に監視する必要がある。そこで、本実
施例では比較回路１５により安定化された出力電圧Ｖｃ
と予め設定された基準電圧Ｖｒｅｆとを比較し、Ｖｒｅ
ｆ＜Ｖｃの関係になったとき、即ち光の透過量が所定光
量以上になったとき、制御電圧Ｖｄを発生させて警報を
発したり、エレメント４の回転や上下動を停止するよう
に構成されている。基準電圧Ｖｒｅｆは、良否判断の基
準になるもので、その電圧レベルは実験により予め設定
してもよい。

【００１１】次に、エレメント４の検査方法を説明す
る。先ず、エレメント４を上下動して上端または下端を
光の透過位置に合わせ、次いで３６０°回転させる。こ
の際、エレメント４にクラックや薄い部分が無ければ、
光透過量は標準光量になる。この標準光量は、極めて微
小な隙間を透過した光や回析により反射ミラー７に達し
た光量であり、この標準光量により光センサー１１の出
力電圧Ｖａは０Ｖ以上の微小な電圧レベルになり、ディ
スプレイ１４も電圧レベルに対応した数値を表示する。
しかし、標準光量によって発生する電圧Ｖｃの電圧レベ
ルは基準電圧Ｖｒｅｆ以下の微小なものであり、後述す
るクラック等を検出した場合に表示される数値とは明確
に区別できる。そして、エレメント４に例えば図２に示
すようなクラックＡが生じていたとすると、光源２から
発光した光はエレメント４を素通りし、反射ミラー７で
反射して光センサー１１に入射する。従って、光センサ
ー１１の出力電圧Ｖａは最大値になり、ディスプレイ１
４に表示されるので、クラックＡが生じていて不良品で
あることを判別することができる。

【００１２】また、本実施例の構成によると、図２の下
段に図示したようにＶｒｅｆ＜Ｖｃの関係になるので、
比較回路１４から制御出力Ｖｄが得られる。この制御出
力Ｖｄにより、警報の発生とエレメント４の駆動停止が
行われるので、作業員が他の作業のため席を離れている
場合、例えば他のエレメント４を検査するための準備作
業で席を離れている場合であっても、不良品を見逃すこ
とがない。そして、ディスプレイ４を目視して以後の検
査が不要と判断した場合はエレメント４を交換したり、
不良箇所、即ちクラックＡの位置にマークを付すことが
できる。或いは品質管理のためのデータをとる等、他の
目的がある場合は更に検査を継続する。検査の継続は、
別に設けたリセット手段を駆動して行う。

【００１３】次に、エレメント４に肉薄部Ｂが生じてい
る場合について述べると、その厚みに対応して光の透過
量が増すので、光センサー１１の受光量も増大し、出力
電圧Ｖｃの電圧レベルが厚みに対応して図２の下段に示
すようにレベル変化する。このような電圧レベルの変化
は、ディスプレイ１４にディジタル表示され、Ｖｒｅｆ
＜Ｖｃになった時点で前記同様に警報が発せられるとと
もに、エレメント４が駆動停止になる。この際、ディス
プレイ１４の表示は、クラックＡの位置ほど高い数値を
示さないので、作業者はクラックＡとの違いを判別する
ことができ、肉薄部Ｂの範囲を知りたいのであれば、リ
セット手段にてエレメント４を駆動し、ディスプレイ１
４の数値から肉薄部Ｂの大まかな形状を知ることができ
る。また、肉薄部Ｂの検出と同時に一旦停止するので、
肉薄部Ｂにマークを簡単に付すことができ、後に品質管
理のための検討等を容易に行い得るようになる。

【００１４】次に、図３を参照して本発明の第２実施例
を説明する。なお、本実施例と前記第１実施例との主な
相違点は、反射ミラー７の設置位置に光センサー１１を
設けたことにあるので、前記同様の作用を行う部材には
同一の符号を付して説明を省略する。即ち、円筒体６の
先端で光源２から発光した光の光軸に対応する位置に光
センサー１１が設けられている。この場合、円筒体６は
光を透過させるために使用されるのではなく、光センサ
ー１１の出力電圧をリニアアンプ１２に供給するための
電線が敷設される。

【００１５】エレメント４の検査は前記第１実施例同様
に行われ、エレメント４にクラックＡが形成されている
場合、更に肉薄部Ｂが形成されている場合は、光センサ
ー１１の受光量が増大し、出力電圧Ｖａの電圧レベルが
高くなる。リニアアンプ１２以下の回路動作も前記同様
に行われ、ディスプレイ１４によるディジタル表示と制
御電圧による警報の発生、エレメント４の駆動停止が行
われる。

【００１６】次に、前記第１及び第２実施例に関連して
エレメント４を透過する光の形状とエレメント４の駆動
とについて説明する。エレメント４を回転させると同時
に上下方向に移動させると光の軌跡Ｓは螺旋状になる。
そして、光の軌跡Ｓを展開したエレメント４上に示す
と、図４に示すように傾斜することになる。軌跡Ｓ間に
光が照射しない位置が現れると、光の照射が無い位置は
検査漏れになってしまうので、エレメント４の外側面全
体に光照射を行う必要がある。このため、エレメント４
を螺旋状に回転させる際は、図５に示すように光の直径
Ｒを大きくして外縁部を重ねることにより、光軌跡Ｓ間
に未照射部が残らないようにできる。また、図４に示す
ように１８０°間隔で光源２と光センサー１１との２組
の検出手段を設けて、光軌跡Ｓの螺旋のピッチを大きく
した構成であれば、検査速度を速めることができる。ま
た、１組の検出手段を設け且つ光の直径を大きくしない
場合は、フィルタ４を３６０°回転させた後、フィルタ
４を光の直径分だけ上下方向に移動させ、次いで３６０
°回転させる方法等がある。

【００１７】また、出力電圧Ｖａの処理は最も簡便な方
法を示したものであり、出力電圧ＶａをＡ／Ｄ変換して
ディジタル処理するように構成してもよい。ディジタル
処理を行う場合は、クロック信号とゲート回路等を用
い、クラックＡの幅等を数値で示すように構成すること
ができる。更に、光センサー１１としてＣＣＤ等の撮像
素子を用いることもできる。この場合は、クラックＡの
形状や肉薄部Ｂを撮像することができ、その全体形状や
濃淡が明確に示されるので、単なる良否判断のためのデ
ータに止まらず品質管理に好適なデータになる。

【００１８】前記各実施例では、光源２をエレメント４
の外側に、反射ミラー７及び光センサー１１を内側に設
けているが、この構成に限定されず逆にしてもよい。ま
た、光源２及び光センサー１１をエレメント４の長手方
向に連続して配設してもよい。この場合、エレメント４
を１回転させるだけで検査を行うことができる。更に、
エレメント４を固定し、光源２や光センサー１１を移動
するように構成してもよい。光源２としては、どのよう
なものであってもよく、例えば白熱灯、蛍光灯、ＬＥ
Ｄ、半導体レーザ、ガスレーザを用いることができる。
また、太陽光や室内照明光をそのまま検査用の光として
用いることもできる。前記各実施例では、クラックＡと
肉薄部Ｂを検査する例を説明したが、この他にＶｒｅｆ
＞Ｖｃを検出すれば異常肉厚部を検出することもでき
る。更に、基準電圧Ｖｒｅｆを上限（ＶｒｅｆＨ）と下
限（ＶｒｅｆＬ）とにレベル差を設けることにより、ク
ラックＡと肉薄部Ｂ及び肉厚部とを合わせて検査するこ
とができる。いずれの構成であっても、正確且つ迅速
に、しかもエレメント４に無接触で検査を行うことがで
きる。更に、作業現場も汚れず、快適な作業環境で検査
を行うことができるなどの利点もある。なお、上記実施
例は気体用のフィルタエレメントを対象にしたものであ
るが、本発明は液体用のフィルタエレメントにも適用可
能であり、同様の効果を奏する。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明に係るフ
ィルタエレメントの検査方法及び検査装置は、フィルタ
エレメントの一方の側面に配設した光源によりフィルタ
エレメントの一方の側面を照射し、他方の側面に配設し
た光センサーにより受光して透過光量に対応した出力電
圧を発生させるとともに、信号処理系により透過光量に
対応した表示を行うように構成したので、前記表示によ
りフィルタエレメントに不所望に形成されるクラックや
肉薄部、更に肉厚部を検出することができ、正確且つ迅
速にフィルタエレメントの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実施例であるフィルタエレメント
の検査装置の概略構成図である。

【図２】検査の態様する説明図である。

【図３】本発明の第２実施例であるフィルタエレメント
の検査装置の概略構成図である。

【図４】フィルタエレメントの移動と光照射との関連を
示す説明図である。

【図５】光照射の形態を示す説明図である。

【符号の説明】

１ フィルタエレメントの検査装置 ２ 光源 ３ 安定化電源 ４ エレメント ５ａ、５ｂ 閉塞板 ６ 円筒体 １１ 光センサー １２ リニアアンプ １３ 整流回路 １４ ディスプレイ １５ 比較回路 Ｖａ〜Ｖｃ 電圧 Ａ クラック Ｂ 肉薄部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−39087（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102434（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−168104（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−119531（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−22040（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−98782（ＪＰ，Ｕ) 特表 平２−501088（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17/21/61

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体を透過させることにより該気体中に
   含まれる塵埃等を濾過する筒形のフィルタエレメントの
   少なくとも内部を光密状態とし、前記フィルタエレメン
   トの外側面に対し部分照射光を螺旋状光軌跡で該外側面
   全面に亘って逐次照射し、この部分照射光を光透過面側
   で受光する透過光量に基づき前記フィルタエレメントを
   検査することを特徴とするフィルタエレメントの検査方
   法。
2. 【請求項２】 気体を透過させることにより該気体中に
   含まれている塵埃等を濾過する筒形で少なくとも内部が
   光密状態のフィルタエレメントと、前記フィルタエレメ
   ントの外側面に沿って螺旋状光軌跡を描きつつこの外側
   面全面に亘って部分光を逐次照射する光源と、前記フィ
   ルタエレメントを透過した前記光源からの部分光を受光
   して受光量に対応した出力電圧を得る光センサと、前記
   出力電圧に対応して前記フィルタエレメントの光透過量
   を表示する信号処理系とを備えたことを特徴とするフィ
   ルタエレメントの検査装置。
3. 【請求項３】 前記光源が固定配置され、前記フィルタ
   エレメントを回転と同時にこの回転軸方向に移動するこ
   とで光源の光を螺旋状光軌跡とする駆動手段を備えるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の検査装置。
4. 【請求項４】 回転軸方向に隣り合う螺旋状光軌跡上の
   前記光源からの光の外縁部が互いに重なり合う径を光源
   からの光が備えていることを特徴とする請求項２又は３
   に記載の検査装置。
5. 【請求項５】 前記光源と受光センサとの対が１８０°
   間隔で配置される２対からなることを特徴とする請求項
   ２〜４のいずれかに記載の検査装置。