JP4832868B2

JP4832868B2 - 非破壊検査システム

Info

Publication number: JP4832868B2
Application number: JP2005343764A
Authority: JP
Inventors: 健児沼田
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2004-12-08
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: JP2006189422A; US7331249B2; US20060265094A1

Description

本発明は、非破壊検査システムに関する。

非破壊検査装置は、検査対象物を破壊せずに内部の状態を検査する装置であり、近年、航空機の機体や大型プラントの設備検査等の工業分野において広く用いられている。このような非破壊検査装置の中には、超音波、渦電流、音響、エックス線等の放射線、サーモグラフィーを用いたものがある。

例えば特開２００２−２２７１３号公報には、遠隔地の検査現場に設置された制御端末装置とセンタに設置されたサーバとがネットワークを介して相互に接続され、制御端末装置は、超音波探傷するための超音波探傷装置から得られた探傷データをネットワークを介してリアルタイムにサーバに送信し、一方、サーバは、制御端末装置から受信した探傷データを分析・評価する超音波探傷システムが開示されている。また、この超音波探傷システムでは、ネットワークを介してサーバにアクセス可能な端末装置を更に備え、この端末装置によってサーバで行われた探傷データの分析結果を評価していた。
特開２００２−２２７１３号公報

しかしながら、従来技術では、検査現場以外で検査対象物の検査の進捗状況をリアルタイムかつ容易に把握することができないという問題点がある。例えば、複数の非破壊検査装置を同時に使用して検査対象物の複数箇所を検査する場合において、従来技術では、各箇所の検査結果や検査の進捗状況を検査現場以外の場所でリアルタイムに把握することができない。
また、近年は、より正確な検査履歴を把握することが要求されており、このような要求に対応することが重要である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とするものである。
（１）検査対象物の検査状況を検査現場以外の場所でリアルタイムかつ容易に把握する。
（２）検査対象物のより正確な検査履歴を把握する。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、検査対象物を複数のブロックに分けて検査するための非破壊検査システムであって、前記複数のブロック毎の検査の進捗状況を示す進捗情報と、前記複数のブロック毎の検査結果を示し、検査日時と検査時の前記非破壊装置の設定情報とを含む検査情報とを送信可能な非破壊検査装置と、前記非破壊検査装置に接続されたネットワークと、前記ネットワークを介して前記非破壊検査装置に接続された表示部を有するコンピュータとを備え、前記非破壊検査装置は、前記進捗情報および前記検査情報を前記コンピュータに送信し、前記コンピュータは、受信した前記進捗情報に基づいて、前記検査対象物における前記複数のブロック毎の進捗状況を、未検査ブロックと他のブロックとが異なる表示形式となるように前記表示部に表示し、受信した前記検査情報に基づいて、前記検査対象物における前記複数のブロック毎の検査状況を、検査合格ブロックと検査不合格ブロックとが異なる表示形式となるように前記表示部に表示し、前記検査不合格ブロックが選択されると、前記検査日時および前記設定情報が表示されることを特徴とする。
本発明の非破壊検査システムにおいて、前記コンピュータは、前記複数のブロックの進捗状況を、前記検査対象物の形状にあわせて配置して前記表示部に表示してもよい。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、後述するように超音波を用いて航空機（対象物）を非破壊検査する非破壊検査装置及び非破壊検査システムに関するものであるが、本発明は、超音波以外に渦電流、音響、エックス線等の放射線、サーモグラフィー等を用いて対象物を非破壊検査する非破壊検査システムにも適用できる。

図１は、本実施形態に係る非破壊検査装置及び非破壊検査システムの機能構成を示すブロック図である。本非破壊検査システムは、図示するように複数の超音波検査装置Ａ１〜Ａｎ（非破壊検査装置）と、ネットワークＤを介して超音波検査装置Ａ１〜Ａｎに接続された複数のクライアントコンピュータＣ１〜Ｃｍ及びサーバコンピュータＢから構成されている。なお以下の説明では、クライアントコンピュータＣを単にクライアントＣ１〜Ｃｍ、サーバコンピュータＢを単にサーバＢという。

各超音波検査装置Ａ１〜Ａｎは、ネットワーク通信部２０、制御回路２１、超音波送受信回路２２、ＬＣＤやＣＲＴ等の表示部２３、メモリ２４、ボタンやタッチパネルやロータリーエンコーダ等の入力部２５及び時計機能を持つリアルタイムクロック２９で構成された超音波検査装置本体２６、プローブ２７及びプローブ位置検出装置２８で構成される。ネットワーク通信部２０は制御回路２１とネットワークＤとに、超音波送受信回路２２は表示部２３とプローブ２７とに、表示部２３、メモリ２４、入力部２５及びリアルタイムクロック２９は制御回路２１にそれぞれ接続されている。

サーバＢは、ネットワーク通信部４３、メモリ４２及び制御回路４６を内蔵したサーバ本体４１、ＬＣＤやＣＲＴ等の表示部４５及びキーボードやマウス等の入力部４４で構成される。ネットワーク通信部４３は制御回路４６とネットワークＤとに、メモリ４２、表示部４５及び入力部４４は制御回路４６にそれぞれ接続されている。このようなサーバＢは、ネットワークＤを介して上記各超音波検査装置Ａ１〜Ａｎから順次受信した航空機の非破壊検査情報をメモリ４２に順次記憶すると共に、各クライアントＣ１〜Ｃｍの要求に応じてメモリ４２内の非破壊検査情報をネットワークＤを介して各クライアントＣ１〜Ｃｍに提供する。

各クライアントＣ１〜Ｃｍは、ネットワーク通信部５３、メモリ５２及び制御回路５６を内蔵したＰＣ本体５１、キーボードやマウス等の入力部５４及びＬＣＤやＣＲＴ等の表示部５５から構成されている。ネットワーク通信部５３は制御回路５６とネットワークＤとに、メモリ５２、表示部５５及び入力部５４は制御回路５６にそれぞれ接続されている。このようなクライアントＣ１〜Ｃｍは、ネットワークＤを介して上記サーバＢにアクセスし、サーバＢに蓄積された航空機の非破壊検査情報を取得する。なお、ネットワークＤは、ＬＡＮや無線ＬＡＮや有線電話回線や携帯電話回線等である。

図２は、上記プローブ位置検出装置２８の詳細構成を示す図である。このプローブ位置検出装置２８は、プローブ２７を保持するプローブ保持部２８１、球体２８６、球体２８６のＸ方向の回転を検知する回転センサ２８２、球体２８６のＹ方向の回転を検知する回転センサ２８３、位置変化検出回路２８４及び球体２８６を適切な位置に保持する球体保持部２８５から構成される。すなわち、プローブ位置検出装置２８は、回転センサ２８２，２８３によってプローブ保持部２８１に保持されたプローブ２７の位置（Ｘ−Ｙ座標）を検出する。

図３は、上記超音波検査装置を用いた航空機の検査状態を示す模式図である。なお、この図３では、便宜的に１台の超音波検査装置Ａ1のみを示しているが、実際の検査では複数台の超音波検査装置Ａ1〜Ａｎを用いて航空機の検査対象物Ｅ（機体やジェットエンジン等）を同時に検査する場合が多い。このような超音波検査装置Ａ１を用いた検査作業では、検査対象物Ｅは予め適当なブロックＥ100〜Ｅ107のように区分けされており、検査者Ｆは各ブロックＥ100〜Ｅ107毎にプロープ２７を押し当てて検査を行なっていく。

例えば、ブロックＥ105の検査においては、原点Ｅ108からブロックＥ105の全領域に亘ってプロープ２７を順次移動させて検査を行う。プロープ２７の検出信号は超音波検査装置本体２６に順次供給されると共に、その位置は、上述したプローブ位置検出装置２８によって順次検出されて超音波検査装置本体２６に供給される。この結果、表示部２３には、プロープ２７の位置に応じた検査結果が表示されると共に、この検査結果はネットワーク通信部２０を介してネットワークＤに送信される。

次に、このように構成された非破壊検査システムの動作（つまり検査手順）について、図４に示すフローチャートに沿って詳しく説明する。

最初に、検査者Ｆは、入力部２５を操作することによって、検査対象物Ｅにおいて検査対象となるブロックの名称（ブロック名）を制御回路２１に人力する（手順４０１）。この結果、制御回路２１は、入力部２５から取得したブロック名と、検査中を表す検査中フラグをメモリ２４に保存する（手順４０２）。続いて、検査者Ｆは、入力部２５を操作することによって、検査対象物Ｅに対して最適な超音波検査を行うための検査設定データを制御回路２１に入力する（手順４０３）。この結果、制御回路２１は、上記検査設定データをメモリ２４に保存すると共に検査設定データに基づいて超音波送受信回路２２の設定を行なう（手順４０４）。

また、制御回路２１は、リアルタイムクロック２９から現在日時を取得し、当該現在日時を検査日時としてメモリ２４に保存し（手順４０５）、さらにメモリ２４に記憶された検査装置ＩＤ、上記ブロック名、上記検査日時、上記検査設定データ、上記検査中フラグをメモリ２４から取得し、これら各情報をネットワーク通信部２０に供給してサーバＢに送信させる（手順４０６）。この結果、ネットワーク通信部２０は、制御回路２１からの送信指示に基づいて上記各情報をネットワークＤを介してサーバＢに送信する。

続いて、検査者Ｆはフローブ２７を移動させることにより検査対象となるブロックを検査する（手順４０７）。この検査において、制御回路２１は、上記検査設定データに基づいて超音波送受信回路２２を制御することにより、超音波送受信回路２２からプローブ２７に高電圧パルスを出力させ、プローブ２７に検査対象物Ｅに向けて超音波信号を発信させる。この超音波信号は、検査対象物Ｅの中で反射し、その反射波信号はブロープ２７を経由して超音波送受信回路２２で受信される。そして、超音波送受信回路２２は、上記反射波信号を信号処理して表示部２３に検査結果として波形表示させる。

続いて、検査者Ｆは、表示部２３に表示された上記反射波信号に基づいて検査対象物Ｅにおける傷等の不具合箇所の有無を評価することによって検査対象物Ｅの合格／不合格を判断する（手順４０８）。合格と判断した場合、検査者Ｆは、入力部２５を操作することによって当該合格したことを制御回路２１に入力する（手順４０９）。この結果、制御回路２１は、検査終了を表す検査終了フラグ、検査合格を示す合格フラグをメモリ２４に記憶させる（手順４１０）。そして、制御回路２１は、検査対象のブロック名、検査終了フラグ及び合格フラグをネットワーク通信部２０に供給してサーバＢに送信させる（手順４１１）。この結果、サーバＢには、検査対象のブロック名に関して検査終了フラグ及び合格フラグが付随して記憶される。

一方、検査者Ｆが不合格と判断した場合、検査者Ｆは、入力部２５を操作することによって、不合格として検査が終了したことを制御回路２１に入力する（手順４１２）。この結果、制御回路に２１は、検査終了を表す検査終了フラグ及び不合格を示す不合格フラグをメモリ２４に保存させる（手順４１３）。

そして、検査者Ｆは、プローブ２７を検査対象であるブロック上の予め決められた原点に置き、さらに入力部２５を操作することによってプローブ２７が原点にあることを制御回路に２１入力し（手順４１４）。そして、検査者Ｆは、プローブ２７を原点から不合格部位まで移動させ、さらに入力部２５を操作することによってプローブ２７が不具合部の位置にあることを制御回路に２１入力する（手順４１５）。

この結果、制御回路２１は、プローブ位置検出装置２８から原点〜不具合部位間の位置変化データを取得し、不合格位置データとしてメモリ２４に保存すると共に、同時に超音波送受信回路２２から不具合部の検査データをも取得してメモリ２４に保存させる（手順４１６）。そして、制御回路２１は、ブロック名、検査終了フラグと、不合格フラグ、不合格位置データ及び検査データをネットワーク通信部２０からサーバＢに送信させる（手順４１７）。

そして、次のブロックを検査する場合は、上記手順４０１に戻って次のブロックの検査を行ない（手順４１８）、一方、次のブロックを検査を行わない場合には検査作業を終了する。
なお、各超音波検査装置Ａ１〜ＡｎがネットワークＤに接続されていない状態で検査が行われた場合、各超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの制御回路２１は、ネットワーク通信部２０がネットワークＤに接続した事を検知してから上記各種情報をサーバＢへ送信する。

さて、各超音波検査装置Ａ１〜Ａｎを用いた上記検査作業によって、サーバＢにはネットワークＤを介して超音波検査装置Ａ１〜Ａｎから受信された航空機の非破壊検査情報が各ブロック毎に順次蓄積されることになる。すなわち、サーバＢの制御回路４６は、ネットワーク通信部４３がネットワークＤを介して超音波検査装置Ａ１〜Ａｎから順次受信した各ブロック毎の検査結果（合格フラグあるいは不合格フラグ）、検査の進捗状況（検査中フラグあるいは検査終了フラグ）、検査日時、検査装置ＩＤ、検査設定データ、不合格位置データ及び検査データ等の非破壊検査情報をメモリ４２に順次保存させる。

そして、制御回路４６は、メモリ４２に記憶された検査対象物Ｅの各ブロック毎の非破壊検査情報を表示部４５に表示させ、入力部４４から表示内容の変更指示が入力されると、表示部４５を制御して表示内容を変更させる。また、ネットワーク通信部４３がネットワークＤを介して各クライアントＣ１〜Ｃｍのネットワーク通信部５３からの非破壊検査情報の閲覧要求を受信すると、制御回路４６は、当該要求に応じてネットワークＤを介して各クライアントＣ１〜Ｃｍに提供する

図５及び図６は、サーバＢの表示部４５あるいはクライアントＣ１〜Ｃｍの表示部５５に表示される非破壊検査情報の表示例を示す模式図である。図５は、サーバＢの入力部４４あるいはクライアントＣ１〜Ｃｍの入力部５４で選択された表示エリア２０７と検査時期２０８について、全ブロックの検査結果及び検査の進捗状況を模式図２０１として表示している。この図５において、符号２０２は未検査を、２０３は検査中を、２０４は検査の合格を、２０５は検査の不合格を各々に異なる表示形式で示している。このような表示方法により、サーバＢあるいはクライアントＣ１〜Ｃｍでは、各ブロックの検査結果だけでなく、検査の進捗状況をも視覚的に容易に把握することができる。

なお、この模式図２０１では、表示エリア２０７で選択された「ジェット機の右側主翼部」を模式的に表示しているが、これに代えてより高精細で実物に近い３次元ＣＡＤを使用した立体図や実物の写真上に各ブロックを描き、そのブロック別に検査結果及び検査の進捗状況を表示しても良い。

ここで、入力部４４あるいは入力部５４が操作されることによって、例えば模式図２０１の不合格なブロックＡＣが選択された場合、制御回路４６は、ブロックＡＣの検査履歴２０９を表示部４５あるいは表示部５５に表示させる。また、入力部４４あるいは入力部５４が操作されてブロックＡＣの詳細情報２０６が選択された場合には、制御回路４６は、図６に示すように、検査日時３０２、検査装置ＩＤ３０４、検査設定データである検査装置設定情報３０５、不合格位置３０３及び検査データ３０１等からなる各詳細情報を表示部４５あるいは表示部５５に表示させる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの制御回路２１は超音波送受信回路２２が受信した反射信号や、プローブ位置検出装置２８で得られたプローブ２７の位置データをネットワーク通信部２０を制御してネットワークＤ経由でサーバＢあるいはクライアントＣ１〜Ｃｍに送信し、検査の評価及び合否判定をサーバＢ側あるいはクライアントＣ１〜Ｃｍ側で行うようにしても良い。

（２）サーバＢの制御回路４６はネットワーク通信部４３を制御してネットワークＤ経由で超音波検査装置Ａ１〜Ａｎに検査マニュアル、検査手順、検査項目リスト、超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの検査設定データ、その他指示を検査状況に応じて送信するようにしても良い。あるいは、超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの制御回路２１がネットワーク通信部２０を制御してネットワークＤ経由でサーバＢから検査状況に応じて検査マニュアル、検査手順、検査項目リスト、各超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの検査設定データを取得するようにしても良い。

〔追加技術事項〕
図7に示す認証処理を上記図４に示した処理の前処理として実行することにより、上記検査の進捗状況や検査結果に加えて検査者を特定するための検査者情報を超音波検査装置Ａ１〜ＡｎからサーバＢに送信するようにしても良い。

すなわち、検査者は、入力部２５を操作して超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの電源を投入すると、入力部２５をさらに操作することによって自らのユーザＩＤを入力する（手順５０１）と共に自らのパスワードを入力する（手順５０２）。超音波検査装置Ａ１〜Ａｎのメモリ２４には、超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの使用が正規に許可された検査者のユーザＩＤ（正規ユーザＩＤ）とパスワード（正規パスワード）とが予め記憶されており、制御回路２１は、入力部２５から入力されたユーザＩＤをメモリ２４に記憶された正規ユーザＩＤと比較し、また入力部２５から入力されたパスワードをメモリ２４に記憶された正規パスワードと比較し、両者がそれぞれ一致すると（手順５０３）、検査者を正規の検査者と判断して超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの使用、つまり図４に示した検査作業への移行を許可する。

そして、制御回路４６は、ネットワーク通信部２０を制御することにより、このように認証された検査者のユーザＩＤとパスワードとを検査者情報としてサーバＢに送信させる（手順５０４）。

このように、超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの使用が開始される度にユーザＩＤとパスワードとを認証し、当該認証されたユーザＩＤとパスワードとを超音波検査装置Ａ１〜ＡｎからサーバＢに送信することにより、超音波検査装置Ａ１〜Ａｎの使用者（つまり検査者）を特定することができるので、検査履歴をより正確に把握することができる。

本発明の一実施形態に係わる非破壊検査システムの機能構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係わる非破壊検査システムにおけるプローブ位置検出装置２８の詳細構成を示す図である。本発明の一実施形態に係わる非破壊検査システムを用いた航空機の検査状態を示す模式図である。本発明の一実施形態に係わる非破壊検査システムを用いた検査手順を示すフローチャートである。本発明の一実施形態における非破壊検査情報の表示例を示す第１の模式図である。本発明の一実施形態における非破壊検査情報の表示例を示す第２の模式図である。本発明の一実施形態における検査者の認証処理を示すフローチャートである。

符号の説明

Ａ１〜Ａｎ…超音波検査装置（非破壊検査装置）、Ｂ…サーバコンピュータ（サーバ）、Ｃ１〜Ｃｍ…クライアントコンピュータ（クライアント）、２０…ネットワーク通信部、２１…制御回路、２２…超音波送受信回路、２３…表示部、２４…メモリ、２５…入力部、２９…リアルタイムクロック、２６…超音波検査装置本体、２７…プローブ、２８…プローブ位置検出装置

Claims

検査対象物を複数のブロックに分けて検査するための非破壊検査システムであって、
前記複数のブロック毎の検査の進捗状況を示す進捗情報と、前記複数のブロック毎の検査結果を示し、検査日時と検査時の前記非破壊装置の設定情報とを含む検査情報とを送信可能な非破壊検査装置と、
前記非破壊検査装置に接続されたネットワークと、
前記ネットワークを介して前記非破壊検査装置に接続された表示部を有するコンピュータと、
を備え、
前記非破壊検査装置は、前記進捗情報および前記検査情報を前記コンピュータに送信し、
前記コンピュータは、
受信した前記進捗情報に基づいて、前記検査対象物における前記複数のブロック毎の進捗状況を、未検査ブロックと他のブロックとが異なる表示形式となるように前記表示部に表示し、
受信した前記検査情報に基づいて、前記検査対象物における前記複数のブロック毎の検査状況を、検査合格ブロックと検査不合格ブロックとが異なる表示形式となるように前記表示部に表示し、前記検査不合格ブロックが選択されると、前記検査日時および前記設定情報が表示されることを特徴とする非破壊検査システム。
前記コンピュータは、前記複数のブロックの進捗状況を、前記検査対象物の形状にあわせて配置して前記表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の非破壊検査システム。