JP7231356B2 - 導体劣化検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、導体劣化検出装置に関する。

従来の導体劣化検出装置として、例えば、特許文献１には、渦電流探傷用コイルを有する渦電流探傷センサーを用いて検査対象物の劣化状況を検出する装置が開示されている。

特開２０１０－０３８７２４号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の装置は、例えば、劣化状況の検出精度の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、導体の劣化の検出精度を向上することができる導体劣化検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る導体劣化検出装置は、磁界を発生させる励磁コイル、及び、磁界を検出する検出コイルを有する一対のコイルセンサであって、それぞれ電線を挟んで互いに対向して設けられる一対のコイルセンサと、前記一対のコイルセンサの各前記励磁コイルによって磁界を発生させ、前記一対のコイルセンサの各前記検出コイルによってそれぞれ検出された磁界の検出値に基づいて、前記電線の導体の劣化を検出する処理を実行する処理部と、前記電線の延在方向と前記一対のコイルセンサが対向する方向とに交差する幅方向に沿って前記電線と隣接して設けられ、前記一対のコイルセンサ間の磁束を遮蔽する遮蔽部材とを備え、前記処理部は、前記一対のコイルセンサの一対の前記励磁コイルによって、前記電線において検査対象部位に向けて同時に磁界を発生させ、前記一対のコイルセンサの各前記検出コイルによってそれぞれ検出された前記検出値を前記検査対象部位における前記検出値とし、当該各検出コイルによってそれぞれ検出された前記検出値に基づいて前記検査対象部位における前記導体の劣化を検出する処理を実行し、当該各検出コイルによってそれぞれ検出された前記検出値を合算した合算値が予め設定された劣化判定閾値より小さい場合に、前記導体の劣化ありと判定することを特徴とする。

また、上記導体劣化検出装置では、前記幅方向に沿って前記遮蔽部材を前記電線側に押圧する弾性部材を備えるものとすることができる。

また、上記導体劣化検出装置では、前記遮蔽部材の前記電線側の端部に設けられ、前記延在方向に沿った前記電線と前記遮蔽部材との相対移動に伴って当該電線の外面上を転動する転動体を備えるものとすることができる。

また、上記導体劣化検出装置では、前記一対のコイルセンサ、及び、前記遮蔽部材が設けられる筐体と、前記延在方向に沿って前記電線と前記筐体とを相対移動させる駆動機構とを備え、前記処理部は、前記電線と前記一対のコイルセンサとの相対移動に伴って前記導体の劣化を検出する処理を実行するものとすることができる。

本発明に係る導体劣化検出装置は、それぞれ、励磁コイル、及び、検出コイルを有する一対のコイルセンサが電線を挟んで互いに対向して設けられる。そして、導体劣化検出装置は、処理部が一対のコイルセンサの各励磁コイルによって磁界を発生させ、一対のコイルセンサの各検出コイルによってそれぞれ検出された磁界の検出値に基づいて、電線の導体の劣化を検出する処理を実行する。この場合に、導体劣化検出装置は、電線と隣接して設けられる遮蔽部材が一対のコイルセンサ間の磁束を遮蔽する。この構成により、導体劣化検出装置は、一方のコイルセンサの励磁コイルによって発生される磁界が他方のコイルセンサの検出コイルによる磁界の検出に与える影響を抑制することができる。この結果、導体劣化検出装置は、導体の劣化の検出精度を向上することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る導体劣化検出装置の概略構成を表すブロック図である。 図２は、実施形態に係る導体劣化検出装置が備える筐体の模式的な断面図である。 図３は、実施形態に係る導体劣化検出装置が備える筐体の模式的な断面図である。 図４は、実施形態に係る導体劣化検出装置が備える筐体の模式的な斜視図である。 図５は、実施形態に係る導体劣化検出装置における処理の一例を説明するフローチャート図である。 図６は、実施形態に係る導体劣化検出装置の作用を説明する模式図である。 図７は、実施形態に係る導体劣化検出装置の作用を説明する線図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

なお、以下の説明では、互いに交差する第１方向、第２方向、及び、第３方向のうち、第１方向を「延在方向Ｘ」といい、第２方向を「対向方向Ｙ」といい、第３方向を「幅方向Ｚ」という。ここでは、延在方向Ｘと対向方向Ｙと幅方向Ｚとは、相互に直交（交差）する。延在方向Ｘは、典型的には、導体劣化検出装置による検査対象である電線が延在する方向に相当する。対向方向Ｙは、典型的には、導体劣化検出装置の一対のコイルセンサが対向する方向に相当する。幅方向Ｚは、典型的には、導体劣化検出装置の遮蔽部材が電線と隣接する方向に相当する。また、図２は、導体劣化検出装置の筐体の幅方向Ｚに沿った断面図であり、図４中に示すＡ－Ａ断面図である。さらに、図３は、導体劣化検出装置の筐体の延在方向Ｘに沿った断面図であり、図４中に示すＢ－Ｂ断面図である。

［実施形態］
図１に示す本実施形態に係る導体劣化検出装置１は、いわゆる渦電流探傷法（ＥＣＴ：ＥｄｄｙＣｕｒｒｅｎｔ Ｔｅｓｔｉｎｇ）を用いて電線Ｗの導体Ｗ１の劣化を検出する検査装置である。電線Ｗは、導体劣化検出装置１によって導体Ｗ１の劣化が検査される検査対象（検体）である。電線Ｗは、導体Ｗ１と、絶縁被覆Ｗ２とを含んで構成される。導体Ｗ１は、導電性を有する複数の金属素線Ｗａを束ねたり撚り合せたりして構成される芯線である。絶縁被覆Ｗ２は、絶縁性を有する樹脂材料からなり、導体Ｗ１の外周面（外面）を覆い絶縁するものである。電線Ｗは、延在方向Ｘと直交する断面形状が略円形状に形成され、導体Ｗ１、絶縁被覆Ｗ２が延在方向Ｘに沿ってほぼ同じ径で線状に延びるように形成される。導体劣化検出装置１は、励磁コイル１１が発生させる磁界（磁束）によって当該電線Ｗの導体Ｗ１に渦電流を発生させ、検出コイル１２が導体Ｗ１に発生する当該渦電流に応じた磁界（磁束）を検出することで、導体Ｗ１の劣化を検出する。以下、各図を参照して導体劣化検出装置１の各構成について詳細に説明する。

なお、導体劣化検出装置１によって検査する導体Ｗ１の劣化とは、典型的には、導体Ｗ１の腐食であり、例えば、経年変化等によって発生する。また、以下の説明では、導体劣化検出装置１によって検査する電線Ｗは、例えば、電柱等を介して空中に架けられた架空配電線であるものとして説明するがこれに限らない。

具体的には、導体劣化検出装置１は、図１、図２、図３、図４に示すように、一対のコイルセンサ１０と、電子回路２０と、筐体３０と、駆動機構４０と、表示部５０と、処理部６０と、を備える。

一対のコイルセンサ１０は、それぞれ、励磁コイル１１、及び、検出コイル１２を有し、対向方向Ｙに対して電線Ｗを挟んで互いに対向して設けられるものである。励磁コイル１１、検出コイル１２は、それぞれ巻線が螺旋状や渦巻き状に巻回されることで構成されるコイルである。励磁コイル１１は、交流電流が印加されることによって磁界（磁束）を発生させるコイルであり、発生させた磁界によって導体Ｗ１に渦電流を発生させる。検出コイル１２は、磁界（磁束）を検出するコイルであり、導体Ｗ１で発生した渦電流に応じた磁界の磁束変化により誘導電流が流れる。各コイルセンサ１０は、それぞれ少なくとも１つの励磁コイル１１と１つの検出コイル１２とを有する。そして、一方のコイルセンサ１０は、対向方向Ｙに対して電線Ｗの一方側に配置され、他方のコイルセンサ１０は、対向方向Ｙに対して電線Ｗの他方側に配置される。言い換えれば、検査対象ではある電線Ｗは、導体劣化検出装置１において、対向方向Ｙに対して一対のコイルセンサ１０の間に配置される。一対のコイルセンサ１０は、励磁コイル１１、検出コイル１２それぞれにおいて、一対のコイルセンサ１０間で略同一の特性が得られるように構成される。

なお、各コイルセンサ１０における励磁コイル１１と検出コイル１２との位置関係は、各図に示す位置関係に限られない。また、以下の説明では、一対のコイルセンサ１０を区別して説明する場合には便宜的にそれぞれ「コイルセンサ１０Ａ」、「コイルセンサ１０Ｂ」といい、一対のコイルセンサ１０を特に区別して説明する必要がない場合には単に「コイルセンサ１０」という場合がある。同様に、一対の励磁コイル１１を区別して説明する場合にはコイルセンサ１０Ａの励磁コイル１１を「励磁コイル１１Ａ」、コイルセンサ１０Ｂの励磁コイル１１を「励磁コイル１１Ｂ」といい、一対の励磁コイル１１を特に区別して説明する必要がない場合には単に「励磁コイル１１」という場合がある。さらには、一対の検出コイル１２を区別して説明する場合にはコイルセンサ１０Ａの検出コイル１２を「検出コイル１２Ａ」、コイルセンサ１０Ｂの検出コイル１２を「検出コイル１２Ｂ」といい、一対の検出コイル１２を特に区別して説明する必要がない場合には単に「検出コイル１２」という場合がある。コイルセンサ１０Ａ、励磁コイル１１Ａ、検出コイル１２Ａは、それぞれ第１のコイルセンサ１０、第１の励磁コイル１１、第１の検出コイル１２を構成する。コイルセンサ１０Ｂ、励磁コイル１１Ｂ、検出コイル１２Ｂは、それぞれ第２のコイルセンサ１０、第２の励磁コイル１１、第２の検出コイル１２を構成する。

電子回路２０は、コイルセンサ１０による磁界発生、及び、磁界検出を実現するための回路である。電子回路２０は、発振回路２１Ａ、２１Ｂ、及び、検出回路２２Ａ、２２Ｂを含んで構成される。

発振回路２１Ａ、２１Ｂは、励磁コイル１１Ａ、１１Ｂを励磁させ、磁界を発生させる励磁回路である。発振回路２１Ａ、２１Ｂは、励磁コイル１１Ａ、１１Ｂを励磁させる交流電流を生成し、当該交流電流を励磁コイル１１Ａ、１１Ｂに印加する。発振回路２１Ａは、励磁コイル１１Ａに電気的に接続され、当該励磁コイル１１Ａに交流電流を印加する。発振回路２１Ｂは、励磁コイル１１Ｂに電気的に接続され、当該励磁コイル１１Ｂに交流電流を印加する。

検出回路２２Ａ、２２Ｂは、検出コイル１２に流れる誘導電流を検出信号として検出する回路である。検出回路２２Ａ、２２Ｂによって検出される検出信号（誘導電流）は、例えば、導体Ｗ１で発生した渦電流に応じた磁界の磁束変化等に応じて変化し、すなわち、導体Ｗ１で発生した渦電流等に応じた信号となる。検出回路２２Ａは、検出コイル１２Ａに電気的に接続され、検出コイル１２Ａに流れる誘導電流を検出信号として検出する。検出回路２２Ｂは、検出コイル１２Ｂに流れる誘導電流を検出信号として検出する。

筐体３０は、一対のコイルセンサ１０が設けられる箱状の部材である。筐体３０は、絶縁性を有する樹脂材料によって構成される。筐体３０は、延在方向Ｘが長辺方向となる略直方体箱状に形成される。筐体３０は、内部が中空状に形成され、当該内部に一対のコイルセンサ１０が収容される。

一対のコイルセンサ１０は、上述したような位置関係で筐体３０の内部に組み付けられる。すなわち、筐体３０の内部において、コイルセンサ１０Ａは、対向方向Ｙの一方側の壁部３０ａの内壁面３０ｂに配置され、コイルセンサ１０Ｂは、対向方向Ｙの他方側の壁部３０ｃの内壁面３０ｄに配置される。コイルセンサ１０Ａとコイルセンサ１０Ｂとは、それぞれ内壁面３０ｂ、３０ｄに固定されることで対向方向Ｙに沿った間隔が一定で保持される。

そして、筐体３０は、延在方向Ｘに沿って対向する一対の壁部３０ｅ、３０ｆにそれぞれ電線挿通孔３０ｇが形成される。電線挿通孔３０ｇは、それぞれ壁部３０ｅ、３０ｆを延在方向Ｘに沿って貫通して形成される貫通孔である。各電線挿通孔３０ｇは、筐体３０の内外に渡って電線Ｗを挿通させる。各電線挿通孔３０ｇは、壁部３０ｅ、３０ｆそれぞれにおいて、対向方向Ｙ、及び、幅方向Ｚの略中央部に形成される。

以上の構成により、内壁面３０ｂ、３０ｄに配置された一対のコイルセンサ１０は、各電線挿通孔３０ｇに電線Ｗが挿通された状態で、対向方向Ｙに対して電線Ｗを挟んで両側に互いに対向して位置する。言い換えれば、各電線挿通孔３０ｇに挿通された電線Ｗは、対向方向Ｙに対して一対のコイルセンサ１０の間に位置する。

なお、筐体３０は、典型的には、内部に電子回路２０、駆動機構４０、処理部６０等も収容するように構成されるがこれに限らない。また、筐体３０は、内部に後述する遮蔽部材７０も設けられる。

駆動機構４０は、延在方向Ｘに沿って電線Ｗと筐体３０とを相対移動させるものである。本実施形態の駆動機構４０は、電柱等を介して空中に架けられた電線Ｗに対して筐体３０を延在方向Ｘに沿って移動させる。駆動機構４０は、例えば、モータ４１（図１参照）、駆動ローラ４２（図３参照）等を含んで構成される。モータ４１は、回転動力を発生させる動力源である。駆動ローラ４２は、筐体３０の内部に電線Ｗと接触して一対で設けられ、モータ４１が発生させる回転動力によって回転駆動するものである。駆動機構４０は、モータ４１が発生させる回転動力によって駆動ローラ４２が電線Ｗと接触した状態で回転駆動する。そして、駆動機構４０は、回転駆動する当該駆動ローラ４２によって一方の電線挿通孔３０ｇから電線Ｗを筐体３０の内部に引き込むと共に、他方の電線挿通孔３０ｇから当該電線Ｗを筐体３０の外部に送り出すようにして、筐体３０を、電線Ｗ上を走行させる。これにより、駆動機構４０は、電線Ｗに対して筐体３０を延在方向Ｘに沿って移動させる。なお、図３の例では、駆動ローラ４２は、筐体３０の内壁面３０ｂ側に２つ設けられるものとして図示しているがこれに限らない。例えば、駆動ローラ４２は、延在方向Ｘに対して電線Ｗを挟み込むようにして設けられてもよい。

表示部５０は、電線Ｗの導体Ｗ１の劣化についての検査結果を表示するものである。表示部５０は、画像情報を出力するディスプレイ等によって構成される。表示部５０は、典型的には、筐体３０の外部に設けられ、処理部６０等と有線、あるいは、無線によって通信可能に接続される。

処理部６０は、導体劣化検出装置１の各部を統括的に制御するものである。処理部６０は、導体劣化検出装置１による電線Ｗの導体Ｗ１の劣化検査を実現するための種々の処理を実行する。処理部６０は、ＣＰＵ等の中央演算処理装置を含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路、半導体メモリ等の各種記憶装置等を含んで構成される。処理部６０は、電子回路２０、駆動機構４０、表示部５０等の導体劣化検出装置１の各部と通信可能に接続され、各部との間で相互に各種信号を授受可能である。

具体的には、処理部６０は、機能概念的に、記憶部６１、動作制御部６２、判定部６３等を含んで構成される。

記憶部６１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、半導体メモリ等の記憶装置である。記憶部６１は、導体劣化検出装置１での各種処理に必要な条件や情報、動作制御部６２、判定部６３で実行する各種プログラム、制御データ等が格納されている。また、記憶部６１は、検出コイル１２によって検出された検出信号に関する検出結果情報等を記憶することができる。記憶部６１は、動作制御部６２、判定部６３等によってこれらの情報が必要に応じて読み出される。動作制御部６２、判定部６３は、記憶部６１に記憶されている各種プログラムを実行し、当該プログラムが動作することにより導体劣化検出装置１の各部を動作させ各種機能を実現するための種々の処理を実行する。

動作制御部６２は、電子回路２０、駆動機構４０、表示部５０等の導体劣化検出装置１の各部の動作を制御する処理を実行する部分である。動作制御部６２は、電子回路２０の発振回路２１Ａ、２１Ｂの動作を制御し、一対のコイルセンサ１０の各励磁コイル１１によって導体Ｗ１に渦電流を発生させるための磁界を発生させる処理を実行可能である。また、動作制御部６２は、電子回路２０の検出回路２２Ａ、２２Ｂの動作を制御し、一対のコイルセンサ１０の各検出コイル１２によって導体Ｗ１に発生した渦電流に応じた磁界を検出させる処理を実行可能である。さらには、動作制御部６２は、駆動機構４０の動作を制御し、電線Ｗと筐体３０とを延在方向Ｘに沿って相対移動させる処理を実行可能である。また、動作制御部６２は、表示部５０の動作を制御し、電線Ｗの導体Ｗ１の劣化についての検査結果を表示させる処理を実行可能である。

判定部６３は、一対のコイルセンサ１０の各検出コイル１２によってそれぞれ検出された磁界の検出値に基づいて、電線Ｗの導体Ｗ１の劣化を検出する処理を実行可能である。検出コイル１２によって検出される磁界の検出値とは、検出回路２２Ａ、２２Ｂによって検出コイル１２に流れる誘導電流に応じて検出される検出信号の出力値（振幅）に相当する。

電線Ｗの導体Ｗ１は、腐食による劣化が存在すると、当該劣化部位において、励磁コイル１１が発生させた磁界によって発生する渦電流の分布が変化し当該渦電流が相対的に少なくなる傾向にある。この結果、電線Ｗの導体Ｗ１は、腐食による劣化が存在すると、当該劣化部位において、検出コイル１２によって検出される検出値が相対的に小さくなる傾向にある。検出コイル１２によって検出される検出値は、導体Ｗ１の劣化の度合いが相対的に大きくなるほど相対的に小さくなる傾向にある。このことを利用して、判定部６３は、各検出コイル１２によってそれぞれ検出された磁界の検出値の大小に応じて導体Ｗ１の劣化を判定することができる。判定部６３は、例えば、各検出コイル１２によって検出された磁界の検出値が予め設定された劣化判定閾値より小さい場合に、導体Ｗ１の劣化ありと判定することができる。

ここでは、本実施形態の動作制御部６２は、一対のコイルセンサ１０の一対の励磁コイル１１によって、電線Ｗにおいて対向方向Ｙに沿って対向する検査対象部位に向けて同時に磁界を発生させる処理を実行する。そして、本実施形態の判定部６３は、一対のコイルセンサ１０の各検出コイル１２によってそれぞれ検出された検出値を上記検査対象部位における検出値として１セットし、当該１セットの検出値に基づいて当該検査対象部位における導体Ｗ１の劣化を検出する処理を実行する。一例として、判定部６３は、当該１セットの検出値を合算した合算値に基づいて導体Ｗ１の劣化を検出する。例えば、判定部６３は、当該１セットの検出値を合算した合算値が予め判定された劣化判定閾値より小さい場合に、導体Ｗ１の劣化ありと判定することができる。

このように、導体劣化検出装置１は、各検出コイル１２によってそれぞれ検出された検出値を上記検査対象部位における１セットの検出値として当該検査対象部位における導体Ｗ１の劣化を検出することで、電線Ｗの対向方向Ｙに沿った位置ズレの影響を抑制することができる。すなわちこの場合、導体劣化検出装置１は、電線Ｗの導体Ｗ１が対向方向Ｙに沿って一方のコイルセンサ１０の検出コイル１２側に寄ると、当該一方側の検出コイル１２の検出値が相対的に大きくなる一方、他方のコイルセンサ１０の検出コイル１２の検出値が相対的に小さくなる。これにより、導体劣化検出装置１は、電線Ｗの導体Ｗ１が一方の検出コイル１２側に偏ることによる当該一方の検出コイル１２の検出値の増加側への変動を、他方の検出コイル１２の検出値の減少側への変動によって打ち消すことができる。つまり、一対の検出コイル１２によって同一の検査対象部位において検出された１セットの検出値の合算値は、各検出コイル１２に対する導体Ｗ１の位置に依存し難い値となる。この結果、導体劣化検出装置１は、上記のように１セットの検出値の合算値に基づいて導体Ｗ１の劣化を検出することで、電線Ｗの導体Ｗ１と一対の検出コイル１２との位置関係が対向方向Ｙに沿って変動しても当該変動の影響を抑制し、検出精度の向上を図ることができる。

そして、動作制御部６２は、駆動機構４０の動作を制御し、電線Ｗと筐体３０とを延在方向Ｘに沿って相対移動させることで電線Ｗにおける検査対象部位を延在方向Ｘに沿って順次ずらしていく処理を実行する。判定部６３は、電線Ｗと一対のコイルセンサ１０との相対移動に伴って延在方向Ｘに沿って順次移動していく検査対象部位において、導体Ｗ１の劣化を検出する処理を繰り返し実行する。

次に、図５のフローチャート図を参照して、導体劣化検出装置１による導体劣化検出方法に係る処理の一例を説明する。導体劣化検出装置１は、導体劣化検出にあたって、まず、筐体３０の各電線挿通孔３０ｇを介して電線Ｗを筐体３０の内外に渡って挿通しておく。その後、導体劣化検出装置１は、不図示の操作部等を介して検出開始操作がなされることで図５に示す処理を実行する。

具体的には、まず、処理部６０の動作制御部６２は、発振回路２１Ａ、２１Ｂの動作を制御し、各励磁コイル１１を励磁させる交流電流を生成し、当該交流電流を励磁コイル１１Ａ、１１Ｂに印加する（ステップＳ１）。これにより、一対のコイルセンサ１０の各励磁コイル１１は、磁界を発生させ、導体Ｗ１の表面に渦電流を発生させる。ここでは、動作制御部６２は、一対のコイルセンサ１０の一対の励磁コイル１１によって、電線Ｗにおいて対向方向Ｙに沿って対向する同一の検査対象部位に向けて同時に磁界を発生させる。

次に、動作制御部６２は、検出回路２２Ａ、２２Ｂを介して、一対のコイルセンサ１０の各検出コイル１２によって導体Ｗ１に発生した渦電流に応じた磁界を検出し、当該各検出コイル１２に流れる誘導電流に応じた各検出信号を取り込む（ステップＳ２）。

次に、処理部６０の判定部６３は、ステップＳ２で取り込んだ各検出信号に応じた各検出値を電線Ｗの検査対象部位における検出値として１セットし、当該１セットの検出値を合算して合算値を求める（ステップＳ３）。

次に、判定部６３は、ステップＳ３で求めた１セットの検出値の合算値に基づいて導体Ｗ１の劣化を検出し、劣化の検出結果を記憶部６１に記憶する（ステップＳ４）。判定部６３は、例えば、１セットの検出値の合算値と予め設定される劣化判定閾値とに基づいて導体Ｗ１の劣化を検出する。

次に、動作制御部６２は、不図示の操作部等を介して検出終了操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ５）。

動作制御部６２は、検出終了操作がなされていないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、駆動機構４０の動作を制御し、電線Ｗに対して筐体３０を延在方向Ｘに沿って所定距離移動させ、電線Ｗにおける検査対象部位を延在方向Ｘに沿ってずらす（ステップＳ６）。その後、動作制御部６２は、ステップＳ２の処理に戻って以降の処理を繰り返し実行する。

動作制御部６２は、検出終了操作がなされたと判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４で記憶部６１に記憶された導体Ｗ１の劣化の検出結果を表示部５０に表示させ（ステップＳ７）、この制御を終了する。

そして、本実施形態の導体劣化検出装置１は、上記のような構成にあって、図１、図２、図３に示すように、さらに、遮蔽部材７０を備えることで、導体Ｗ１の劣化検出の精度向上を図っている。

遮蔽部材７０は、幅方向Ｚに沿って筐体３０内の電線Ｗと隣接して設けられ、一対のコイルセンサ１０間の磁束を遮蔽するシャッタ部材である。遮蔽部材７０は、磁束を好適に遮断するため、例えば、鉄等の磁性体材料によって構成されることが好ましい。遮蔽部材７０は、筐体３０の内部において、電線Ｗの幅方向Ｚの両側に一対で設けられる。各遮蔽部材７０は、板厚方向が対向方向Ｙに沿う略矩形板状に形成される。一対の遮蔽部材７０は、対向方向Ｙに対して略同位置で、かつ、幅方向Ｚに沿って電線Ｗを挟んで対向する位置に設けられる。一対の遮蔽部材７０は、電線Ｗを挟んで対向した状態で、対向方向Ｙに沿って視て、一対の遮蔽部材７０を合わせた全体の外形が各コイルセンサ１０の外形よりも大きくなるように形成される。つまり、一対の遮蔽部材７０は、対向方向Ｙに対向する一対のコイルセンサ１０間において、電線Ｗ以外の領域の略全域に渡って磁束を遮断する大きさに形成される。一対の遮蔽部材７０は、一方のコイルセンサ１０の励磁コイル１１が発生させた磁界の磁束のうち、電線Ｗの脇を通り他方のコイルセンサ１０の検出コイル１２に向かおうとする磁束を遮断する。

一対の遮蔽部材７０は、筐体３０の内部において、一方の遮蔽部材７０が幅方向Ｚの一方側の壁部３０ｈの内壁面３０ｉに支持され、他方の遮蔽部材７０が幅方向Ｚの他方側の壁部３０ｊの内壁面３０ｋに支持される。各遮蔽部材７０は、例えば、対向方向Ｙに沿った電線Ｗの上下動に追従して当該各遮蔽部材７０を対向方向Ｙに沿ってスライドさせるスライド支持機構を介して内壁面３０ｉ、３０ｋに支持されてもよい。

本実施形態の導体劣化検出装置１は、さらに、各遮蔽部材７０と各内壁面３０ｉ、３０ｋとの間に介在する弾性部材７１を備える。弾性部材７１は、一方の遮蔽部材７０と内壁面３０ｉとの間に１つ、他方の遮蔽部材７０と内壁面３０ｋとの間に１つ、合計２つ設けられる。各弾性部材７１は、例えば、圧縮コイルばね等によって構成されるがこれに限らない。本実施形態の各遮蔽部材７０は、それぞれ内壁面３０ｉ、３０ｋとの間に当該弾性部材７１を介在させて内壁面３０ｉ、３０ｋに支持される。そして、各弾性部材７１は、それぞれ付勢力によって幅方向Ｚに沿って遮蔽部材７０を電線Ｗ側に押圧する。これにより、各弾性部材７１は、電線Ｗの外径にあわせて一対の遮蔽部材７０の間の幅方向Ｚに沿った開度を調整することができ、各遮蔽部材７０と電線Ｗとの隙間を最小にすることができる。

また、本実施形態の導体劣化検出装置１は、さらに、遮蔽部材７０の電線Ｗ側の端部に設けられる転動体７２を備える。転動体７２は、各遮蔽部材７０にそれぞれ設けられる。転動体７２は、各遮蔽部材７０の電線Ｗ側の端部に複数設けられてもよい。各転動体７２は、延在方向Ｘに沿った電線Ｗと遮蔽部材７０との相対移動に伴って当該電線Ｗの外面上を延在方向Ｘに沿って転動するローラである。各転動体７２は、各遮蔽部材７０と電線Ｗとの隙間を最小にしつつ各遮蔽部材７０と電線Ｗとの間に生じる摩擦を低減することができる。ここでは、各転動体７２は、電線Ｗと接触する転動面７２ａが電線Ｗの外面の曲面形状に対応するように転動軸側に向けて凹んだ湾曲形状をなしている。これにより、各転動体７２は、対向方向Ｙに沿った電線Ｗの上下動に追従し易い形状となっている。

以上で説明した導体劣化検出装置１は、それぞれ、励磁コイル１１、及び、検出コイル１２を有する一対のコイルセンサ１０が電線Ｗを挟んで互いに対向して設けられる。そして、導体劣化検出装置１は、処理部６０が一対のコイルセンサ１０の各励磁コイル１１によって磁界を発生させ、一対のコイルセンサ１０の各検出コイル１２によってそれぞれ検出された磁界の検出値に基づいて、電線Ｗの導体Ｗ１の劣化を検出する処理を実行する。この場合に、導体劣化検出装置１は、図６中に囲み点線で示すように、電線Ｗと隣接して設けられる各遮蔽部材７０が一対のコイルセンサ１０間の磁束を遮蔽する。すなわち、各遮蔽部材７０は、一方のコイルセンサ１０の励磁コイル１１が発生させた磁界の磁束のうち、電線Ｗの脇を通り他方のコイルセンサ１０の検出コイル１２に向かおうとする磁束を遮断することができる。

この構成により、導体劣化検出装置１は、一方のコイルセンサ１０の励磁コイル１１によって発生される磁界が他方のコイルセンサ１０の検出コイル１２による磁界の検出に与える影響を抑制することができる。図７は、縦軸を検出コイル１２の出力（検出値）とし、実施例に係る導体劣化検出装置１における当該出力と、比較例に係る導体劣化検出装置における当該出力とを比較した図である。実施例に係る導体劣化検出装置１は、上述の実施形態と同様の構成である。比較例に係る導体劣化検出装置は、上述の遮蔽部材７０等を備えない構成である。図７は、実施例、比較例それぞれの検出コイル１２の出力において、電線Ｗからの誘導磁束による成分Ｔ１１、Ｔ２１と、検出コイル１２とは反対側の励磁コイル１１からの磁束による成分Ｔ１２、Ｔ２２とをシミュレーションや実測等によって特定した結果を表している。図７に示すように、実施例に係る導体劣化検出装置１は、比較例に係る導体劣化検出装置と比較して、一方のコイルセンサ１０の励磁コイル１１によって発生される磁界が他方のコイルセンサ１０の検出コイル１２による磁界の検出に与える影響を抑制することができることが明らかである。

つまり、導体劣化検出装置１は、検出コイル１２の出力（検出値）のうち、検出コイル１２とは反対側の励磁コイル１１からの磁束による成分Ｔ１２の割合を低減し、電線Ｗからの誘導磁束による成分Ｔ１１の割合を増加させることができる。これにより、導体劣化検出装置１は、導体Ｗ１の劣化に応じた検出コイル１２の出力の変化を、他の成分に埋もれさせずに精度よく検出することができる。この結果、導体劣化検出装置１は、導体Ｗ１の劣化の検出精度を向上することができる。これにより、導体劣化検出装置１は、例えば、非破壊で導体Ｗ１の劣化度合いを精度よく把握することができ、例えば、計画的な電線Ｗの張り替え等の予防保全に活用することができる。

また、導体劣化検出装置１は、様々な外径の電線Ｗを検査対象とした場合に、外径が相対的に小さい電線Ｗが検査対象となり、一方の励磁コイル１１から電線Ｗの脇を通り反対側の検出コイル１２に向かおうとする磁束が相対的に多くなる場合であっても、上記のように各遮蔽部材７０によって当該磁束を遮断することができる。この結果、導体劣化検出装置１は、外径が相対的に小さい電線Ｗが検査対象となる場合であっても、外径が相対的に大きい電線Ｗが検査対象となる場合と同様に、適正な検出精度を維持することができる。したがって、導体劣化検出装置１は、様々な外径の電線Ｗを検査対象とした場合に、各外径の電線Ｗにあわせて大きさの異なるコイルセンサ１０を用意しなくても、いずれの外径の電線Ｗに対しても共通で適正に導体Ｗ１の劣化の検出精度を向上することができる。この結果、導体劣化検出装置１は、電線Ｗの外径に応じたコイルセンサ１０や筐体３０の交換作業等を行わずに、低コストで容易に様々な外径の電線Ｗの導体Ｗ１の劣化を精度よく検出することができる。

また、以上で説明した導体劣化検出装置１は、各遮蔽部材７０を電線Ｗ側に押圧する弾性部材７１を備えるので、いずれの外径の電線Ｗに対しても各遮蔽部材７０を電線Ｗに追従させ、各遮蔽部材７０と電線Ｗとの隙間を最小にすることができる。この構成により、導体劣化検出装置１は、各遮蔽部材７０によって一方の励磁コイル１１から電線Ｗの脇を通り反対側の検出コイル１２に向かおうとする磁束を確実に遮断することができる。この結果、導体劣化検出装置１は、導体Ｗ１の劣化の検出精度をより向上することができる。

また、以上で説明した導体劣化検出装置１は、各遮蔽部材７０の電線Ｗ側に端部に転動体７２を備えるので、各遮蔽部材７０と電線Ｗとの隙間を最小にしつつ相対移動させた際に各遮蔽部材７０と電線Ｗとの間に生じる摩擦を低減することができる。この結果、導体劣化検出装置１は、転動体７２によって電線Ｗを傷つけることなく各遮蔽部材７０と電線Ｗとの相対移動を滑らかに案内することができ、電線Ｗと筐体３０とを安定して相対移動させつつ、適正に導体Ｗ１の劣化を検出することができる。また、導体劣化検出装置１は、当該転動体７２の転動面７２ａが湾曲形状をなすことで、当該転動体７２を対向方向Ｙに沿った電線Ｗの上下動に追従し易い構成とすることができる。この点でも、導体劣化検出装置１は、適正に導体Ｗ１の劣化を検出することができる。

より詳細には、以上で説明した導体劣化検出装置１は、一対の励磁コイル１１によって、電線Ｗの検査対象部位に向けて同時に磁界を発生させ、一対の検出コイル１２の検出値を１セットの検出値として当該検査対象部位における導体Ｗ１の劣化を検出する。この構成により、導体劣化検出装置１は、電線Ｗの導体Ｗ１と一対の検出コイル１２との位置関係が対向方向Ｙに沿って変動しても当該変動の影響を抑制して導体Ｗ１の劣化を検出することができる。このような構成にあって、導体劣化検出装置１は、遮蔽部材７０によって導体Ｗ１の劣化の検出精度を向上することができる。この結果、導体劣化検出装置１は、電線Ｗの導体Ｗ１と各検出コイル１２との対向方向Ｙに沿った位置関係の変動の影響を抑制しつつ導体Ｗ１の劣化の検出精度を向上することができる。

ここでは、以上で説明した導体劣化検出装置１は、筐体３０と、駆動機構４０とを備え、処理部６０が電線Ｗと一対のコイルセンサ１０との相対移動に伴って導体Ｗ１の劣化を検出する処理を実行する。この結果、導体劣化検出装置１は、電線Ｗの延在方向Ｘの全体に渡って容易に導体Ｗ１の劣化を検出することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る導体劣化検出装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上の説明では、駆動機構４０は、電柱等を介して空中に架けられた電線Ｗに対して筐体３０を延在方向Ｘに沿って移動させるものとして説明したがこれに限らない。駆動機構４０は、筐体３０に対して電線Ｗを延在方向Ｘに沿って移動させるものであってもよい。また、駆動機構４０は、モータ４１、駆動ローラ４２等を含んで構成されるものとして説明したがこれに限らない。

以上の説明では、導体劣化検出装置１は、駆動機構４０、表示部５０、弾性部材７１、転動体７２を備えるものとして説明したがこれに限らず、駆動機構４０、表示部５０、弾性部材７１、転動体７２を備えない構成であってもよい。

１ 導体劣化検出装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ コイルセンサ
１１、１１Ａ、１１Ｂ 励磁コイル
１２、１２Ａ、１２Ｂ 検出コイル
２０ 電子回路
２１Ａ、２１Ｂ 発振回路
２２Ａ、２２Ｂ 検出回路
３０ 筐体
３０ａ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｈ、３０ｊ 壁部
３０ｂ、３０ｄ、３０ｉ、３０ｋ 内壁面
３０ｇ 電線挿通孔
４０ 駆動機構
４１ モータ
４２ 駆動ローラ
５０ 表示部
６０ 処理部
６１ 記憶部
６２ 動作制御部
６３ 判定部
７０ 遮蔽部材
７１ 弾性部材
７２ 転動体
７２ａ 転動面
Ｗ 電線
Ｗ１ 導体
Ｗ２ 絶縁被覆
Ｗａ 金属素線
Ｘ 延在方向
Ｙ 対向方向
Ｚ 幅方向

Claims (4)

1. 磁界を発生させる励磁コイル、及び、磁界を検出する検出コイルを有する一対のコイルセンサであって、それぞれ電線を挟んで互いに対向して設けられる一対のコイルセンサと、
   前記一対のコイルセンサの各前記励磁コイルによって磁界を発生させ、前記一対のコイルセンサの各前記検出コイルによってそれぞれ検出された磁界の検出値に基づいて、前記電線の導体の劣化を検出する処理を実行する処理部と、
   前記電線の延在方向と前記一対のコイルセンサが対向する方向とに交差する幅方向に沿って前記電線と隣接して設けられ、前記一対のコイルセンサ間の磁束を遮蔽する遮蔽部材とを備え、
   前記処理部は、前記一対のコイルセンサの一対の前記励磁コイルによって、前記電線において検査対象部位に向けて同時に磁界を発生させ、前記一対のコイルセンサの各前記検出コイルによってそれぞれ検出された前記検出値を前記検査対象部位における前記検出値とし、当該各検出コイルによってそれぞれ検出された前記検出値に基づいて前記検査対象部位における前記導体の劣化を検出する処理を実行し、当該各検出コイルによってそれぞれ検出された前記検出値を合算した合算値が予め設定された劣化判定閾値より小さい場合に、前記導体の劣化ありと判定することを特徴とする、
   導体劣化検出装置。
2. 磁界を発生させる励磁コイル、及び、磁界を検出する検出コイルを有する一対のコイルセンサであって、それぞれ電線を挟んで互いに対向して設けられる一対のコイルセンサと、
   前記一対のコイルセンサの各前記励磁コイルによって磁界を発生させ、前記一対のコイルセンサの各前記検出コイルによってそれぞれ検出された磁界の検出値に基づいて、前記電線の導体の劣化を検出する処理を実行する処理部と、
   前記電線の延在方向と前記一対のコイルセンサが対向する方向とに交差する幅方向に沿って前記電線と隣接して設けられ、前記一対のコイルセンサ間の磁束を遮蔽する遮蔽部材と、
   前記幅方向に沿って前記遮蔽部材を前記電線側に押圧する弾性部材とを備える、
   導体劣化検出装置。
3. 磁界を発生させる励磁コイル、及び、磁界を検出する検出コイルを有する一対のコイルセンサであって、それぞれ電線を挟んで互いに対向して設けられる一対のコイルセンサと、
   前記一対のコイルセンサの各前記励磁コイルによって磁界を発生させ、前記一対のコイルセンサの各前記検出コイルによってそれぞれ検出された磁界の検出値に基づいて、前記電線の導体の劣化を検出する処理を実行する処理部と、
   前記電線の延在方向と前記一対のコイルセンサが対向する方向とに交差する幅方向に沿って前記電線と隣接して設けられ、前記一対のコイルセンサ間の磁束を遮蔽する遮蔽部材と、
   前記遮蔽部材の前記電線側の端部に設けられ、前記延在方向に沿った前記電線と前記遮蔽部材との相対移動に伴って当該電線の外面上を転動する転動体とを備える、
   導体劣化検出装置。
4. 前記一対のコイルセンサ、及び、前記遮蔽部材が設けられる筐体と、
   前記延在方向に沿って前記電線と前記筐体とを相対移動させる駆動機構とを備え、
   前記処理部は、前記電線と前記一対のコイルセンサとの相対移動に伴って前記導体の劣化を検出する処理を実行する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導体劣化検出装置。

Images