JP6159827B2 - X線管故障予兆検知装置、x線管故障予兆検知方法およびx線装置 - Google Patents
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Description
また、特許文献2に記載の電磁ノイズをフィルタで除去する技術の場合、電磁ノイズの周波数成分と異音の周波数成分が近い場合には、異音の周波数成分まで除去されてしまう恐れがある。
このようなX線管12においては、陰極124と回転陽極123との間に高電圧が印加されると、陰極124のフィラメントから放出された電子がその高電圧により加速され、回転陽極123に取り付けられたターゲット材123aに衝突することによりX線が発生する。
なお、雑音振動データSeを取得するセンサとしては、加速度センサ141の代わりに音声検知用のマイクロフォンを用いてもよい。
一方、最小値の距離が前記閾値の距離以上である場合には、新たに取得されたベクトル(y1,y2,・・・,yn)は、いずれのクラスタに属するものではないと判断され、異常なデータとみなされる。
サンプリング周波数(fs)は、計測データをサンプリングする周波数を表し、周波数分解能(fc)は、周波数分析結果を出力する周波数の間隔を表す。すなわち、周波数分析部21は、サンプリング周波数(fs)と周波数分解能(fc)とに基づき、FFT(高速フーリエ変換)の点数を決定してFFT演算を行う。
そのため、検知モード判定用データ1154としては、角度閾値、温度閾値、X軸閾値、Y軸閾値が格納されている。さらに、検知モード判定用データ1154のモード用テーブル要素として、それぞれの検知モードのモード番号ごとに、計測された角度が角度閾値以上か否か、計測された温度が温度閾値以上か否か、計測された位置のX座標がX軸閾値以上か否か、Y座標がY軸閾値以上か否かというデータが格納される。
検知モードi用平均値データは、検知モードiにおける距離計算用の平均値を蓄積したものである。すなわち、検知モードi用平均値データは、m個分の距離算出j用平均値データから成り、さらに、それぞれの距離算出j用平均値データは、n個分の周波数成分kの平均値から成る。すなわち、周波数成分kの平均値は、検知モードi、クラスタjにおける周波数成分kの平均値を表したものである。
また、異常度閾値は、閾値判定部253が異常度Snの閾値判定を行う場合に用いられる閾値である。
判定結果#1用閾値は、第二閾値処理部267が閾値判定に使用する閾値であり(図13のステップS1307)、判定結果#2用閾値は、第三閾値処理部268が閾値判定に使用する閾値である(図13のステップS1311)。
周波数成分閾値は、第一閾値処理部264が閾値判定に使用するための閾値である(図13のステップS1305)。
診断(停止)時間は、診断を一定時間自動的に継続させる際に診断の継続開始から終了までの時間を表したものである。また、診断(停止)時間は、診断を一定時間自動的に停止させる際に診断の停止開始から終了までの時間を示すこともできる。
診断可否は、診断または診断停止が自動的に継続中の場合、診断しているか停止しているかを表すデータである。
11 データ処理ユニット
12 X線管
13,13a ソース用センサユニット
14,14a 雑音用センサユニット
15 振動遮断材
16 高電圧装置
17 フィラメント加熱装置
18 スタータ装置
19 交流電源
21 周波数分析部
22 検知モード判定部
23 雑音レベル算出部
24 閾値処理部
25 故障予兆検知部
26 検知時間判定部
27 診断許可入力受付部
100 X線装置
111 表示装置
112 警報装置
113 中央処理装置
114 操作入力装置
115 記録装置
116 記憶装置
117 I/Oポート
120 X線管筐体
121 X線管球
122 ステータ
123 回転陽極
123a ターゲット材
124 陰極
131 加速度センサ(第1の振動センサ、3軸加速度センサ)
132 温度センサ
133 ジャイロセンサ(角度センサ)
134 A/D変換器
135 信号処理部
136 音声センサ(第1の振動センサ)
141 加速度センサ(第1の振動センサ、3軸加速度センサ)
142 A/D変換器
143 信号処理部
144 音声センサ(第1の振動センサ)
161 直流電源
162 高電圧用インバータ
163 高電圧用トランス
171 直流電源
172 フィラメント用インバータ
173 フィラメント用トランス
181 直流電源
182 スタータ用インバータ
183 スタータ用トランス
184 スタータ制御装置
251 距離算出部
252 最小値算出部
253 閾値判定部
254 切替部
260 スイッチ
261 周波数分析仮結果出力部
263 デマルチプレクサ
264 第一閾値処理部
265 第一時間計測部
266 第二時間計測部
267 第二閾値処理部
268 第三閾値処理部
1151 周波数分析用データ
1154 検知モード判定用データ
1155 故障予兆検知用データ
1156 検知時間判定用データ
1157 診断許可入力受付用データ
2540 スイッチ
2541 周波数分析仮結果出力部
2542 診断許可要求発生部
2543 デマルチプレクサ
Sa X線管振動データ
Sb 筐体位置データ
Sc 筐体温度データ
Sd 筐体角度データ
Se 雑音振動データ
Sf 周波数分析結果
Sg 検知モード
Sh 雑音レベル
Si 雑音低レベル信号
Sj 故障予兆信号
Sk 診断許可信号
Sl 診断許可要求信号
Sm 純正管球検知信号
Sn 異常度
So 純正管球検知信号
Claims (9)
- X線管の内部で生じる振動を計測する第1の振動センサと、
X線管の外部で生じる振動を計測する第2の振動センサと、
前記第1の振動センサにより計測される振動の振動データを周波数分析する周波数分析部と、
前記第2の振動センサで計測される振動の振動レベルが既定の閾値よりも低くなったタイミングをトリガとして、前記第1の振動センサによって計測される振動の振動データを取得し、前記周波数分析部を介して前記振動データの周波数分析を行い、その周波数分析結果に基づき故障予兆検知を行う故障予兆検知部と、
を備えること
を特徴とするX線管故障予兆検知装置。 - 前記故障予兆検知部は、
前記周波数分析結果として得られる複数の周波数成分からなる第1のベクトルと、予め前記X線管が正常であるときに、前記X線管の内部で生じる振動の周波数分析結果として得られた複数の周波数成分それぞれの平均からなる1つまたは複数個の第2のベクトルとのそれぞれの距離を算出し、
前記算出された距離のうち最小の距離が予め定められた閾値以上であった場合に、前記X線管の故障予兆を検知したと判定すること
を特徴とする請求項1に記載のX線管故障予兆検知装置。 - 前記第2の振動センサで計測される振動の振動レベルが既定の閾値よりも低くなったタイミングから、前記周波数分析部によって得られた特定周波数成分が既定の閾値以下になるまでの時間を計測し、そのとき計測された時間が既定の範囲内であることを判定する第1の判定部と、
前記故障予兆検知部により故障予兆が検知されてから、検知されなくなるまでの時間を計測し、そのとき計測された時間が既定の範囲内であることを判定する第2の判定部と、
をさらに備え、
前記第1の判定部と前記第2の判定部との結果に基づき、前記X線管が純正品であるか否かを判定すること
を特徴とする請求項1に記載のX線管故障予兆検知装置。 - 前記振動センサは、3軸加速度センサであること
を特徴とする請求項1に記載のX線管故障予兆検知装置。 - 前記振動センサは、音声センサであること
を特徴とする請求項1に記載のX線管故障予兆検知装置。 - X線管の内部で生じる振動を計測する第1の振動センサと、
X線管の外部で生じる振動を計測する第2の振動センサと、
前記第1の振動センサにより計測される振動の振動データを周波数分析する周波数分析部と、
を備えたX線管故障予兆検知装置が、
前記第2の振動センサで計測される振動の振動レベルを取得するステップと、
前記取得した振動レベルが既定の閾値よりも低くなったタイミングをトリガとして、前記第1の振動センサによって計測される振動の振動データを取得し、その取得した振動データを前記周波数分析部を介して周波数分析するステップと、
前記周波数分析するステップにおける周波数分析結果に基づき、故障予兆検知を行うステップと、
を実行すること
を特徴とするX線管故障予兆検知方法。 - 前記X線管故障予兆検知装置は、前記故障予兆検知を行うステップにおいて、
前記周波数分析結果として得られる複数の周波数成分からなる第1のベクトルと、予め前記X線管が正常であるときに、前記X線管の内部で生じる振動の周波数分析結果として得られた複数の周波数成分それぞれの平均からなる1つまたは複数個の第2のベクトルとのそれぞれの距離を算出し、
前記算出された距離のうち最小の距離が予め定められた閾値以上であった場合に、前記X線管の故障予兆を検知したと判定すること
を特徴とする請求項6に記載のX線管故障予兆検知方法。 - 前記X線管故障予兆検知装置は、
前記第2の振動センサで計測される振動の振動レベルが既定の閾値よりも低くなったタイミングから、前記周波数分析部によって得られた特定周波数成分が既定の閾値以下になるまでの時間を計測し、そのとき計測された時間が既定の範囲内であることを判定する第1の判定ステップと、
前記故障予兆検知を行うステップにより故障予兆が検知されてから、検知されなくなるまでの時間を計測し、そのとき計測された時間が既定の範囲内であることを判定する第2の判定ステップと、
前記第1の判定ステップと前記第2の判定ステップとの結果に基づき、前記X線管が純正品であるか否かを判定するステップを
さらに実行すること
を特徴とする請求項6に記載のX線管故障予兆検知方法。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のX線管故障予兆検知装置を有してなることを特徴とするX線装置。
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