JP5429222B2 - 電線被覆の劣化診断装置 - Google Patents
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Description
この発明は、電線被覆の劣化診断装置に関するものである。
電線被覆の劣化診断装置として、診断対象の電線被覆の硬度と予め調査しておいた劣化する前の電線被覆の硬度とを比較して、診断対象の電線被覆の劣化を診断するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１記載のものにおいては、電線被覆の材料のばらつき等を考慮すると、劣化する前の電線被覆の硬度を相当数調査する必要がある。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、劣化する前の電線被覆の硬度を調査しなくても、電線被覆の劣化を診断することができる電線被覆の劣化診断装置を提供することである。
この発明に係る電線被覆の劣化診断装置は、電線の被覆の硬度を前記電線の長手方向の位置毎に測定する測定部と、前記位置毎の硬度のばらつき度合いに基づいて、前記被覆の劣化を診断する診断部と、を備え、前記測定部は、互いの外周面を対向させた一対のローラと、前記一対のローラの対向部が近づく方向に前記一対のローラを付勢する弾性体と、
を備え、前記一対のローラの対向部で前記電線を挟み込んだ状態で前記一対のローラを前記電線の長手方向に移動させた際に、前記一対のローラの少なくとも一方の回転量に基づいて前記電線の長手方向の位置を検出するとともに前記一対のローラが前記被覆から受ける圧力に基づいて前記硬度を検出し、前記位置毎の硬度を測定し、前記一対のローラの一方は、断面の曲率が所定値以上となるように外周面の全周に渡って連続的に形成された凹部を有し、前記一対のローラの他方は、断面の曲率が所定値以上となるように外周面の全周に渡って連続的に形成された凸部を有し、前記一対のローラの一方との対向部において、前記凸部が前記凹部の底部に対向するように配置されたものである。
を備え、前記一対のローラの対向部で前記電線を挟み込んだ状態で前記一対のローラを前記電線の長手方向に移動させた際に、前記一対のローラの少なくとも一方の回転量に基づいて前記電線の長手方向の位置を検出するとともに前記一対のローラが前記被覆から受ける圧力に基づいて前記硬度を検出し、前記位置毎の硬度を測定し、前記一対のローラの一方は、断面の曲率が所定値以上となるように外周面の全周に渡って連続的に形成された凹部を有し、前記一対のローラの他方は、断面の曲率が所定値以上となるように外周面の全周に渡って連続的に形成された凸部を有し、前記一対のローラの一方との対向部において、前記凸部が前記凹部の底部に対向するように配置されたものである。
この発明によれば、劣化する前の電線被覆の硬度を調査しなくても、電線被覆の劣化を診断することができる。
この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の正面図である。
図１はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の正面図である。
図１において、１は電線である。電線１は、電気製品の配線等に用いられる。例えば、電線１は、ＶＶＦケーブル等からなる。２は劣化診断装置である。劣化診断装置２の一側には、把持部３が設けられる。劣化診断装置２の他側には、測定部４が設けられる。劣化診断装置２の中央には、メータ５が設けられる。
次に、図２を用いて、劣化診断装置２の測定部４を具体的に説明する。
図２はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の要部の斜視図である。図３はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の要部の縦断面図である。
図２はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の要部の斜視図である。図３はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の要部の縦断面図である。
図２に示すように、測定部４は、固定側ローラ６、測定側ローラ７、弾性体８を備える。固定側ローラ６と測定側ローラ７とは、互いの外周面を対向させるように配置される。弾性体８は、固定側ローラ６と測定側ローラ７の両側で、固定側ローラ６の回転軸と測定側ローラ７の回転軸とを連結する。弾性体８は、固定側ローラ６と測定側ローラ７との対向部が近づく方向に、固定側ローラ６と測定側ローラ７と付勢する。
図３に示すように、固定側ローラ６の外周面には、凹部６ａが形成される。凹部６ａは、固定側ローラ６の外周面の全周に渡って連続的に形成される。凹部６ａは、断面の曲率が所定値以上となるように形成される。
図３に示すように、測定側ローラ７の外周面には、凸部７ａが形成される。凸部７ａは、測定側ローラ７の外周面の全周に渡って連続的に形成される。凸部７ａは、断面の曲率が所定値以上となるように形成される。固定側ローラ６と測定側ローラ７との対向部において、凸部７ａの端部は、凹部６ａの底部に対向するように配置される。
次に、図４を用いて、劣化診断装置２の内部を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の縦断面図である。
図４はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置の縦断面図である。
図４に示すように、劣化診断装置２の内部には、センサ部９、記憶部１０、診断部１１が設けられる。センサ部９は、固定側ローラ６から離れる方向に測定側ローラ７にかかる圧力を測定する機能を備える。センサ部９は、固定側ローラ６又は測定側ローラ７の回転量を測定する機能を備える。記憶部１０は、センサ部９の測定値を記憶する機能を備える。記憶部１０は、測定値の解析を行うためのプログラムを記憶する機能を備える。診断部１１は、記憶部１０に記憶されたプログラムを利用してセンサ部９の測定値を解析し、電線１の被覆の劣化を診断する機能を備える。
次に、図５を用いて、電線１の被覆の劣化を診断する方法を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置による電線被覆の劣化の診断方法を説明するための図である。
図５はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置による電線被覆の劣化の診断方法を説明するための図である。
まず、固定側ローラ６と測定側ローラ７との間に、電線１の一端部側の接続点が挿入される。電線１の被覆は、弾性体８の付勢力により、固定側ローラ６の凹部６ａ底部と測定側ローラ７の凸部７ａ端部に挟み込まれるように接触する。この状態で、劣化診断装置２が電線１の長手方向中央へ移動される。この移動に追従して、固定側ローラ６と測定側ローラ７とが回転する。
この際、センサ部９は、固定側ローラ６又は測定側ローラ７の回転量に基づいて、電線１の一端部からの距離ｘを検出する。これと同時に、センサ部９は、距離ｘの各位置で測定側ローラ７にかかる圧力を連続的に検出する。この圧力に基づいて、センサ部９は、距離ｘの各位置で電線１の被覆の硬度Ｆ（ｘ）を検出する。
この際、メータ５は、硬度Ｆ（ｘ）を表示する。記憶部１０は、距離ｘと硬度Ｆ（ｘ）とを対応付けて記憶する。診断部１１は、リアルタイムで硬度Ｆ（ｘ）の最大値、最小値、平均値、標準偏差等の数値解析を行う。この数値解析の結果に基づいて、診断部１１は、電線１の被覆の劣化を診断する。
次に、図６を用いて、電線１の被覆の硬度を説明する。
図６はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置を利用して劣化を診断される電線被覆の硬度を説明するための図である。
図６はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置を利用して劣化を診断される電線被覆の硬度を説明するための図である。
図６においては、電線１の被覆の一端部側が劣化している。この場合、電線１の被覆の一端部側の硬度Ｆ（ｘ）は大きな値となる。これに対し、電線１の被覆の中央側は劣化していない。この場合、電線１の被覆の中央側の硬度Ｆ（ｘ）は小さな値となる。
次に、図７を用いて、電線１の被覆の劣化の進行を説明する。
図７はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置を利用して劣化を診断される電線被覆の劣化の進行を説明するための図である。
図７はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置を利用して劣化を診断される電線被覆の劣化の進行を説明するための図である。
図７の最上段は、劣化していない電線１の被覆１ａを示す。被覆１ａの硬度は、電線１の位置によらずほぼ均一である。図７の上から２段目は、経年劣化の始まった電線１の被覆１ｂを示す。本図においては、被覆１ｂの一側が劣化部となる。この劣化部の硬度は、劣化していない部分よりも大きな値となる。
図７の上から３段目は、上から２段目の電線１の被覆１ｂよりも経年劣化の進行した電線１の被覆１ｃを示す。この場合、劣化部が電線１の中央側に進行する。劣化部の電線１の一端部側の硬度は、被覆１ｂの一端部側の硬度よりも大きな値となる。
図７の上から４段目は、上から３段目の電線１の被覆１ｃよりも経年劣化の進行した電線１の被覆１ｄを示す。この場合、劣化部が電線１の中央側にさらに進行する。劣化部の電線１の一端部側の硬度は、被覆１ｃの一端部側の硬度よりもさらに大きな値となる。
次に、図８を用いて、図７の被覆１ａ〜１ｄの硬度の解析結果を説明する。
図８はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置による電線被覆の硬度の解析結果を説明するための図である。
図８はこの発明の実施の形態１における電源被覆の劣化診断装置による電線被覆の硬度の解析結果を説明するための図である。
図８の横軸は接続点からの電線１の距離である。これらの距離は、各被覆１ａ〜１ｄの長手方向の位置に対応したものである。図８の縦軸は各被覆１ａ〜１ｄの硬度の最小値に対する各位置の硬度の比である。１２ａ〜１２ｄは、それぞれ図７の被覆１ａ〜１ｄの解析結果を示す。
被覆１ａの硬度は、各位置において均一である。このため、解析結果１２ａに示すように、各位置において、縦軸の比は１．００となる。被覆１ｂは、接続点近傍のみ劣化している。このため、解析結果１２ｂに示すように、距離０ｍの位置において、縦軸の比は１．０５となる。これに対し、距離０ｍ以外の位置においては、縦軸の比は１．００となる。
被覆１ｃは、被覆１ｂよりも劣化の進行したものである。このため、解析結果１２ｃに示すように、距離０ｍの位置においては、縦軸の比が１．１５となる。これに対し、距離１０ｍの位置においては、縦軸の比は１．１０となる。距離２０ｍの位置においては、縦軸の比は１．０５となる。
被覆１ｄは、被覆１ｃよりも劣化の進行したものである。このため、解析結果１２ｄに示すように、距離０ｍ、１０ｍの位置において、縦軸の比が１．３５となる。これに対し、距離２０ｍ、３０ｍ、４０ｍの位置においては、縦軸の比が１．２５となる。
本実施の形態においては、診断部１１は、縦軸の比が所定値以上となる位置のある被覆１ａ〜１ｄを劣化していると診断する。例えば、所定値が１．１０に設定された場合は、被覆１ｃと被覆１ｄとが劣化していると診断される。これに対し、所定値が１．２５に設定された場合は、被覆１ｄのみが劣化していると診断される。
なお、被覆１ｄよりも劣化の進行した被覆においては、縦軸の比が減少する。しかしながら、このような被覆は著しく変色する。このため、作業者による外見検査で被覆の劣化が診断される。
以上で説明した実施の形態１によれば、電線１の被覆の位置毎の硬度のばらつき度合いに基づいて、電線１の被覆の劣化が診断される。このため、劣化する前の電線１の被覆の硬度を調査しなくても、電線１の被覆の劣化を診断することができる。
本実施の形態においては、図８の縦軸の比が所定値以上となった場合に、電線１の被覆が劣化していると診断される。このため、簡単な数値解析で、電線１の被覆の劣化を診断することができる。
また、固定側ローラ６と測定側ローラ７の対向部に電線１の被覆を接触させた状態で、劣化診断装置２を移動させることで、電線１の被覆の位置毎の硬度が測定される。このため、簡単な方法で、外観では判断できない電線１の被覆の劣化を診断することができる。
また、固定側ローラ６の凹部６ａと測定側ローラ７の凸部７ａとは、断面の曲率が所定値以上になるように形成される。このため、固定側ローラ６の凹部６ａ底部と測定側ローラ７の凸部７ａ端部とで電線１を挟み込んだ際に、電線１の被覆の損傷を避けることができる。
なお、電線１の硬度を測定する機能は、汎用の硬度計、プッシュプルゲージ、圧力センサを流用することができる。
また、測定側ローラ７と電線１の被覆との接触部の長手方向の長さが電線１の被覆の劣化部分の距離よりも長くなるようにするとよい。この場合、電線１の被覆の劣化部分を見逃すことを防止できる。これにより、電線１の被覆の硬度に関し、測定のばらつきを低減することができる。
また、本実施の形態の劣化診断装置２を利用する際、作業者は、把持部３を片手で持って、電線１の長手方向に移動するだけでよい。このため、簡単な作業で、電線１の被覆の劣化を診断することができる。
１ 電線
１ａ〜１ｄ 被覆
２ 劣化診断装置
３ 把持部
４ 測定部
５ メータ
６ 固定側ローラ
６ａ 凹部
７ 測定側ローラ
７ａ 凸部
８ 弾性体
９ センサ部
１０ 記憶部
１１ 診断部
１２ａ〜１２ｄ 解析結果
１ａ〜１ｄ 被覆
２ 劣化診断装置
３ 把持部
４ 測定部
５ メータ
６ 固定側ローラ
６ａ 凹部
７ 測定側ローラ
７ａ 凸部
８ 弾性体
９ センサ部
１０ 記憶部
１１ 診断部
１２ａ〜１２ｄ 解析結果
Claims (2)
- 電線の被覆の硬度を前記電線の長手方向の位置毎に測定する測定部と、
前記位置毎の硬度のばらつき度合いに基づいて、前記被覆の劣化を診断する診断部と、
を備え、
前記測定部は、
互いの外周面を対向させた一対のローラと、
前記一対のローラの対向部が近づく方向に前記一対のローラを付勢する弾性体と、
を備え、
前記一対のローラの対向部で前記電線を挟み込んだ状態で前記一対のローラを前記電線の長手方向に移動させた際に、前記一対のローラの少なくとも一方の回転量に基づいて前記電線の長手方向の位置を検出するとともに前記一対のローラが前記被覆から受ける圧力に基づいて前記硬度を検出し、前記位置毎の硬度を測定し、
前記一対のローラの一方は、断面の曲率が所定値以上となるように外周面の全周に渡って連続的に形成された凹部を有し、
前記一対のローラの他方は、断面の曲率が所定値以上となるように外周面の全周に渡って連続的に形成された凸部を有し、前記一対のローラの一方との対向部において、前記凸部が前記凹部の底部に対向するように配置された電線被覆の劣化診断装置。 - 前記診断部は、前記位置毎の硬度の最小値に対する硬度の比が所定値以上となる位置のある被覆を劣化していると診断する請求項１記載の電線被覆の劣化診断装置。
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