JP7259796B2 - 加圧検査方法および加圧検査装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ライナとライナの外面を覆う繊維強化樹脂層とを備えた高圧タンクの加圧検査方法および加圧検査装置に関する。
従来、液体を収容するタンクの検査方法として、AE(アコースティックエミッション)法を用いた検査方法が知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1には、検査部位についてのAE検出曲線を経時的に取得し、AE検出曲線の内亀裂進行により発せられるAEに対応する特定周波数帯でのAEカウント数に基づき疲労亀裂の発生、亀裂進展状態を判断する検査方法が記載されている。
特開2011-102700号公報
ところで、ライナとライナの外面を覆う繊維強化樹脂層とを備えた高圧タンクでは、製造後(出荷前)に耐圧試験が行われる。この耐圧試験では、常用範囲の上限値の1.5倍まで高圧タンクの内部の圧力を増加させる。耐圧試験を合格した高圧タンクは、車両等に搭載されて使用される。そして、高圧タンクは、内部への気体の充填および放出を繰り返して使用される。耐圧試験を合格した高圧タンクは、一定の保証期間が経過すると車検時等に再検査されるが、この再検査は、外観検査およびガス漏れ検査によって行われる。
高圧タンクの再検査方法として、高圧タンクの劣化の有無をより正確に判定することが望まれる。なお、特許文献1に記載の検査方法は、使用時の圧力よりも高い圧力まで内部の圧力を増加させたタンクに対して行うものではないため、タンクの劣化の有無をより正確に判定することはできない。
本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、高圧タンクの劣化の有無をより正確に判定することが可能な加圧検査方法および加圧検査装置を提供することを課題とする。
本発明に係る加圧検査方法は、ライナと前記ライナの外面を覆う繊維強化樹脂層とを含むとともに耐圧試験圧力で耐圧試験を行った後、内部への気体の充填および放出を繰り返すことにより使用された高圧タンクの加圧検査方法であって、前記耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで、気体を充填して前記高圧タンクの内部の圧力を増加させることにより、前記高圧タンクでクラックが発生したときに生じるAE波を検出するAEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出し、前記抽出したAE波形に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、AEとは、アコースティックエミッションの略であり、材料や構造物などが破壊や変形する際にエネルギを弾性波として放出する現象のことを言う。また、AE波とは、材料や構造物などが破壊や変形する際に放出される弾性波のことを言う。また、AEセンサとは、AEの発生に伴い生じる弾性波(AE波)を検出するセンサのことを言う。
本発明の加圧検査方法によれば、耐圧試験時の前記耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで、前記高圧タンクの内部の圧力を増加させることにより、前記高圧タンクで発生したAE波を検出するAEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出し、前記抽出したAE波形に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する。高圧タンクの内部の圧力を増加させる耐圧試験を行うと、耐圧試験時に繊維強化樹脂層にクラックが生じ、クラックに起因するAE波が発生する。その後、耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで高圧タンクの内部の圧力を増加させたとしても、通常、繊維強化樹脂層にはほとんどクラックが生じず、AE波もほとんど発生しない。このため、本発明の加圧検査方法では、耐圧試験圧力まで内部の圧力を増加させたことのある高圧タンクに対して、耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで内部の圧力を増加させた際にAE波が発生すると、AE波をAEセンサで検出しその出力波形から複数のAE波形を抽出し、抽出したAE波形に基づいて、高圧タンクの劣化の有無を容易に判定することができる。その結果、高圧タンクを交換すべきであるか否かを容易に知ることができる。
上記加圧検査方法において、好ましくは、抽出した複数の前記AE波形を、前記高圧タンクの破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形と、前記マクロクラックよりも小さいマイクロクラックに由来する第2波形と、に分類するように機械学習された分類器を用いて、抽出した前記複数のAE波形を前記第1波形と前記第2波形とに分類し、前記分類した前記第1波形の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する。このように構成すれば、高圧タンクの破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形の数に基づいて、高圧タンクが劣化しているか否かを判定することができるので、高圧タンクの劣化の有無をより正確に判定することができる。
この場合、好ましくは、抽出した前記AE波形をウェーブレット変換して画像を生成し、前記複数のAE波形に対応する複数の前記画像を、前記第1波形に対応する第1画像と、前記第2波形に対応する第2画像と、に分類するように機械学習された前記分類器を用いて、前記複数の画像を前記第1画像と前記第2画像とに分類し、分類した前記第1画像の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する。このように、抽出したAE波形をウェーブレット変換することにより、周波数成分の時間変化を示す画像(スカログラム)が生成される。そして、生成された複数の画像を分類器で分類することによって、第1画像と第2画像とに容易に分類することができるので、高圧タンクが劣化しているか否かを容易に判定することができる。
上記加圧検査方法において、好ましくは、前記AE波形の累積数が閾値以上になると、前記高圧タンクが劣化していると判定する。高圧タンクを加圧した場合、劣化した高圧タンクでは繊維強化樹脂層に生じるクラックの数が増加するため、AEセンサの出力波形から抽出されるAE波形も増加する。このAE波形の累積数がある値(閾値)以上になると、高圧タンクが劣化しているおそれが高くなる。このため、AE波形の累積数を用いて高圧タンクの劣化の有無をより正確に判定することができる。
本発明に係る加圧検査装置は、ライナと前記ライナの外面を覆う繊維強化樹脂層とを含むとともに耐圧試験圧力で耐圧試験を行った後、内部への気体の充填および放出を繰り返すことにより使用された高圧タンクの加圧検査装置であって、前記加圧検査装置は、前記耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで、気体を充填して前記高圧タンクの内部の圧力を増加させることにより、前記高圧タンクでクラックが発生したときに生じるAE波を検出するAEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出する抽出部と、前記抽出部が抽出した前記AE波形に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する判定部と、を有する演算装置を含む。
本発明の加圧検査装置によれば、耐圧試験時の前記耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで、前記高圧タンクの内部の圧力を増加させることにより、前記高圧タンクで発生したAE波を検出するAEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出し、前記抽出したAE波形に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する。高圧タンクの内部の圧力を増加させる耐圧試験を行うと、耐圧試験時に繊維強化樹脂層にクラックが生じ、クラックに起因するAE波が発生する。その後、耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで高圧タンクの内部の圧力を増加させたとしても、通常、繊維強化樹脂層にはほとんどクラックが生じず、AE波もほとんど発生しない。このため、本発明の加圧検査装置では、耐圧試験圧力まで内部の圧力を増加させたことのある高圧タンクに対して、耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで内部の圧力を増加させた際にAE波が発生すると、AE波をAEセンサで検出しその出力波形から複数のAE波形を抽出し、抽出したAE波形に基づいて、高圧タンクの劣化の有無を容易に判定することができる。その結果、高圧タンクを交換すべきであるか否かを容易に知ることができる。
上記加圧検査装置において、好ましくは、前記演算装置は、前記抽出部が抽出した複数の前記AE波形を、前記高圧タンクの破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形と、前記マクロクラックよりも小さいマイクロクラックに由来する第2波形と、に分類するように機械学習された分類器を含み、前記判定部は、前記分類器が分類した前記第1波形の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する。このように構成すれば、高圧タンクの破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形の数に基づいて、高圧タンクが劣化しているか否かを判定することができるので、高圧タンクの劣化の有無をより正確に判定することができる。
この場合、好ましくは、前記演算装置は、前記抽出部が抽出した前記AE波形をウェーブレット変換して画像を生成する変換部を含み、前記分類器は、前記複数のAE波形に対応する複数の前記画像を、前記第1波形に対応する第1画像と、前記第2波形に対応する第2画像と、に分類するように機械学習されており、前記判定部は、前記分類器が分類した前記第1画像の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する。このように、抽出したAE波形をウェーブレット変換することにより、周波数成分の時間変化を示す画像(スカログラム)が生成される。そして、生成された複数の画像を分類器で分類することによって、第1画像と第2画像とに容易に分類することができるので、高圧タンクが劣化しているか否かを容易に判定することができる。
上記加圧検査装置において、好ましくは、前記判定部は、前記AE波形の累積数が閾値以上になると、前記高圧タンクが劣化していると判定する。高圧タンクを加圧した場合、劣化した高圧タンクでは繊維強化樹脂層に生じるクラックの数が増加するため、AEセンサの出力波形から抽出されるAE波形も増加する。このAE波形の累積数がある値(閾値)以上になると、高圧タンクが劣化しているおそれが高くなる。このため、AE波形の累積数を用いて高圧タンクの劣化の有無をより正確に判定することができる。
本発明によれば、高圧タンクの劣化の有無をより正確に判定することが可能な加圧検査方法および加圧検査装置を提供することができる。
本発明の第1実施形態に係る加圧検査装置を備えた検査システムの全体構成を示す概略図である。 本発明の第1実施形態に係る加圧検査装置の制御部の構成を示すブロック図である。 図1の高圧タンクの構造を示す断面図である。 気体を充填して高圧タンクを加圧した際におけるAEセンサの出力波形を示す図である。 高圧タンクを加圧した際におけるAE波形の累積数を示す図である。 本発明の第1実施形態に係る加圧検査方法のフローを示す図である。 本発明の第2実施形態に係る加圧検査装置の制御部の構成を示すブロック図である。 本発明の第2実施形態に係る加圧検査装置の分類器を機械学習させる際に用いる教師データの一例を示す図である。 高圧タンクを加圧した際におけるマイクロクラックおよびマクロクラックの発生状況を概念的に示す図である。 高圧タンクを加圧した際におけるマクロクラックに由来するAE波形の累積数を示す図である。 本発明の第2実施形態に係る加圧検査方法のフローを示す図である。 高圧タンクを加圧した際における、マイクロクラックおよびマクロクラックの発生数に対するマクロクラックの発生数の割合を示す図である。
(第1実施形態)
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る加圧検査装置20を備えた検査システム1について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る加圧検査装置20を備えた検査システム1の全体構成を示す概略図である。
検査システム1は図1に示すように、高圧タンク50を検査するシステムである。高圧タンク50は、例えば、燃料電池車両に搭載される高圧の水素ガスが充填されるタンクである。なお、高圧タンク50に充填可能な気体としては、水素ガスに限定されない。高圧タンク50は、製造後(出荷前)に耐圧試験が行われ、その耐圧試験を合格すると、車両に搭載される。検査システム1は、車検時等において高圧タンク50を検査するものであり、車載された状態の高圧タンク50、又は車両から一旦取り外された状態の高圧タンク50を検査するものである。
検査システム1は、高圧タンク50の内部を加圧するポンプ2と、高圧タンク50の外面に取り付けられる1つ以上のAEセンサ3と、高圧タンク50の内圧を検出する圧力センサ4と、ポンプ2の駆動を制御するとともに高圧タンク50の劣化の有無を判定する加圧検査装置20とを備えている。なお、検査システム1は、分厚いコンクリート壁などからなる検査室内に配置される。
ポンプ2は、高圧タンク50の内部に気体(ここでは窒素)を充填して、高圧タンク50の内部を加圧する。ポンプ2は、窒素タンク(図示せず)に収容された窒素を高圧タンク50に供給する。なお、高圧タンク50に供給する気体は、窒素に限定されるものではなく、例えば、ヘリウム、空気、又はヘリウムと窒素の混合気体等を用いてもよい。
また、ポンプ2には、高圧タンク50に供給する気体が通過する金属等からなる供給管6が接続されている。供給管6には、流路を開閉可能なバルブ7が設けられている。また、高圧タンク50には、高圧タンク50の内部の気体を検査室の外部に排出するための金属等からなる排出管8が接続されている。排出管8には、流路を開閉可能なバルブ9が設けられている。
AEセンサ3は、高圧タンク50の後述する繊維強化樹脂層52のクラックの発生に伴って生じるAE波を検出し、検出結果を出力波形として加圧検査装置20に出力する。AEセンサ3は、高圧タンク50で生じるAE波を検出することが可能であれば特に限定されるものではないが、例えば圧電センサ等を用いることができる。
また、AEセンサ3は、繊維強化樹脂層52の外面の所定位置に固定されている。AEセンサ3の数および固定位置は、特に限定されるものではないが、ここでは、高圧タンク50の軸方向(長手方向)の両端部および中央部の計3か所に固定されている。これにより、高圧タンク50のいずれの位置でAE波が生じても、そのAE波をAEセンサ3によって検出することができる。なお、1つのAE波が2つ以上のAEセンサ3によって検出された場合であっても、公知の技術を用いて、その波形から同一のAE波であると判別できるため、AEの発生数が重複してカウントされることはない。
本実施形態では、高圧タンク50の内部に気体(ここでは窒素)が充填されるため、高圧タンク50にAEが生じた際に発生するAE波(振動)は、繊維強化樹脂層52を伝搬してAEセンサ3に検出される。
圧力センサ4は、高圧タンク50の内圧を検出可能に構成されている。圧力センサ4は、高圧タンク50の内部に設けられていてもよいし、ポンプ2と高圧タンク50とを接続する供給管6に設けられていてもよい。圧力センサ4は、検出結果を加圧検査装置20に出力する。
加圧検査装置20は、高圧タンク50の内部を所定圧力まで増加させた際に、高圧タンク50に異常が発生するか否かを検査する装置である。加圧検査装置20は図2に示すように、ポンプ2などを制御する制御部21と、表示パネル等からなる表示部22と、操作者が操作するボタン等からなる操作部23とを有する。表示部22は、例えば、高圧タンク50の内圧、加圧時間、AEセンサ3の出力波形、ポンプ2の動作状況、バルブ7および9の動作状況や、後述する抽出部121、カウント部124および判定部125の出力等を表示可能に構成されている。
ここで、加圧検査装置20は、ポンプ2の駆動および停止を制御することが可能であり、特に、AEセンサ3の出力に基づいてポンプ2を停止することが可能である。また、加圧検査装置20は、バルブ7および9の開閉動作を制御する。なお、加圧検査装置20の詳細構造については後述する。
図3に示すように、高圧タンク50は、両端がドーム状に丸みを帯びた略円筒形状の高圧ガス貯蔵容器である。高圧タンク50は、ガスバリア性を有するライナ51と、ライナ51の外面を覆う繊維強化樹脂からなる繊維強化樹脂層52と、を備える。
ライナ51は、高圧の水素ガスが充填される収容空間を形成する樹脂製又は金属製の部材である。ライナ51の長手方向(軸方向)の両端には、開口部が形成されており、口金54およびエンドボス56がそれぞれ設けられている。口金54およびエンドボス56は、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属材料を所定形状に加工したものである。口金54には、収容空間に対して水素ガスを充填および排出するための供給管6および排出管8が接続される。
繊維強化樹脂層52は、ライナ51の外面を覆っているとともに、ライナ51を補強して高圧タンク50の剛性や耐圧性等の機械的強度を向上させる機能を有する。繊維強化樹脂層52は、熱硬化性樹脂及び強化繊維によって構成されている。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、及びエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることが好ましく、特に、機械的強度等の観点からエポキシ樹脂を用いることが好ましい。強化繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ボロン繊維、及び炭素繊維等を用いることができ、特に、軽量性や機械的強度等の観点から炭素繊維を用いることが好ましい。
次に、加圧検査装置20の詳細構造について説明する。
図2に示すように、加圧検査装置20の制御部21は、CPUと、ROMおよびRAMからなる記憶部とを含んでいる。CPUは、記憶部に記憶されている動作プログラムを実行する。
また、制御部21は、ソフトウェアとして、抽出部121、カウント部124、判定部125、加圧実行部126およびバルブ開閉部127を含んでいる。なお、本実施形態では、抽出部121、カウント部124および判定部125によって、本発明の「演算装置」が構成されている。
抽出部121には、AEセンサ3の出力波形が入力される。抽出部121は、AEセンサ3の出力波形から複数のAE波形を抽出する。具体的には、AEセンサ3の出力波形は、例えば図4に示すような波形を多数繋げたような波形である。図4に示す波形において、領域Aは、高圧タンク50にAEが生じた際に繊維強化樹脂層52を伝搬した振動を表している。
抽出部121は、高圧タンク50にAEが生じて振幅が所定の振幅(L)以上になると、そのタイミングを含む一定期間内の一塊の振動(領域A)を1つのAE波形として抽出する。閾値は、ノイズ除去のために設定されている。振幅が所定の振幅以上になった後、所定時間経過すると、振動が小さくなり振幅は所定の振幅未満になる。抽出部121は、AE波形を抽出した後、一定時間経過後、再度振幅が所定の振幅以上になると、次のAE波形を抽出する。このようにして、抽出部121は、AEセンサ3の出力波形から複数のAE波形を順次抽出し、カウント部124に出力する。
なお、複数のAEに起因するAE波形が繋がって、1つの大きな(時間軸で長い)AE波形として出力される場合があるが、このようなAE波形は、全てのAE波形のうちの数%未満であるため、AE波形のカウント数、すなわち高圧タンク50の検査結果にはほとんど影響しない。
カウント部124は、抽出部121が抽出したAE波形の数をそれぞれカウントするとともに、判定部125に出力する。
判定部125は、AE波形の数に基づいて、高圧タンク50の劣化の有無を判定する。本実施形態では、判定部125は、AE波形の累積数が第1の閾値以上であるか否かを判断する。なお、第1の閾値は、本発明の「閾値」の一例である。第1の閾値の決定方法については、後述する。
AE波形の累積数が第1の閾値以上である場合、判定部125は、高圧タンク50が劣化していると判断し、その高圧タンク50を不合格と判定する。このとき、判定部125は、高圧タンク50の加圧を停止するための停止信号を加圧実行部126に出力する。また、このとき、判定部125は、バルブ7を閉じるとともにバルブ9を開くためのバルブ駆動信号をバルブ開閉部127に出力する。
なお、AE波形の累積数が第1の閾値未満である場合、判定部125は、上記停止信号および上記バルブ駆動信号を出力しない。このため、高圧タンク50への加圧、すなわち高圧タンク50の検査が継続される。
また、判定部125は、圧力センサ4からの圧力信号から高圧タンク50の内圧を検出する。高圧タンク50の内圧が検査圧力の上限値になると、判定部125は、高圧タンク50が劣化していないと判断し、その高圧タンク50を合格と判定する。このとき、判定部125は、上記停止信号および上記バルブ駆動信号をそれぞれ加圧実行部126およびバルブ開閉部127に出力する。
加圧実行部126は、判定部125から停止信号が入力されると、ポンプ2の駆動を停止する。
バルブ開閉部127は、判定部125からバルブ駆動信号が入力されると、バルブ7を閉じるとともに、バルブ9を開く。
次に、上記第1の閾値の決定方法について説明する。
図5の実線L1に示すように、未加圧(耐圧試験前)の高圧タンク50の内圧を高圧タンク50が破壊するまで増加させると、高圧タンク50におけるAE発生数(AE波形の数)も増加する。AE波形の数は、高圧タンク50の内圧の増加に伴って徐々に増加し、高圧タンク50の破壊直前では、急激に増加する。
ここで、耐圧試験後の高圧タンク50に対して、耐圧試験の圧力の上限値(耐圧試験圧力)よりも低い圧力まで高圧タンク50の内部の圧力を増加させたとしても、通常、繊維強化樹脂層にはほとんどクラックが生じず、AE波もほとんど発生しない。このため、耐圧試験時よりも低い圧力まで高圧タンク50の内部の圧力を増加させた場合、AE波形の累積数は、図5の破線L2に示すように、図5の実線L1よりも多くなることはない。その一方、耐圧試験時よりも低い圧力まで高圧タンク50の内部の圧力を増加させた場合に、AE波形の累積数が図5の二点鎖線L3に示すように、図5の実線L1(耐圧試験時)よりも多くなると、高圧タンク50に異常が発生していることになるので、高圧タンク50の劣化の有無を容易に判定することができる。この判定基準となる第1の閾値は、図5の基準線L4に示すように一定値であってもよいし、基準線L5に示すように耐圧試験時の累積数(図5の実線L1)よりも少し大きい値であってもよい。複数の高圧タンク50に対して破壊するまでのAE波形の累積数(図5の実線L1)を計測し、ばらつきを加味した上で上記第1の閾値が設定される。
次に、加圧検査装置20を用いた高圧タンク50の加圧検査方法について説明する。この加圧検査方法は、内部への気体の充填および放出を繰り返すことにより使用された高圧タンク50の加圧検査方法であり、例えば、車両の車検時などに行われるものである。この加圧検査方法において、高圧タンク50の内部の圧力は、常用範囲の上限値(例えば70MPa)、または常用範囲の上限値よりも少しだけ高い検査圧力(例えば80MPa)まで加圧され、耐圧試験の上限値(耐圧試験圧力)までは加圧されない。
図6に示すように、工程S1において、作業者が加圧検査装置20の操作部23を操作することによって、加圧検査装置20により高圧タンク50の内部の圧力が増加される。このとき、バルブ7は開かれており、バルブ9は閉じられている。なお、高圧タンク50の内圧は、略一定の速度で増加される。
工程S2において、高圧タンク50の内圧の増加に伴って、繊維強化樹脂層52にクラックが発生すると、AEセンサ3はAE波形を含む波形を抽出部121に出力する。抽出部121は、AEセンサ3の出力波形からAE波形を順次抽出し、カウント部124に出力する。
工程S5において、カウント部124は、抽出部121から順次入力されるAE波形の数をカウントする(Nに1を加える)。また、カウント部124は、カウントしたAE波形の数を判定部125に出力する。
工程S6において、判定部125は、AE波形の累積数が第1の閾値以上であるか否かを判断する。
AE波形の累積数が第1の閾値以上である場合、すなわち高圧タンク50が劣化した状態になっている場合、判定部125は、高圧タンク50の加圧を停止するための停止信号を加圧実行部126に出力するとともに、バルブ駆動信号をバルブ開閉部127に出力する。そして、工程S7に進む。
工程S7において、加圧実行部126は、ポンプ2を停止する。これにより、高圧タンク50への加圧が停止される。また、バルブ開閉部127は、バルブ7を閉じるとともに、バルブ9を開く。これにより、高圧タンク50への気体の供給が停止されるとともに、高圧タンク50内の気体が排出管8を介して屋外に排出される。これらの結果、高圧タンク50の内圧が低下する。
そして、工程S8において、表示部22は、高圧タンク50が検査を不合格になった旨の表示(報知)を行う。
その一方、工程S6において、AE波形の累積数が第1の閾値未満である場合、すなわち高圧タンク50が劣化した状態になっていない場合、工程S9に進む。
工程S9において、判定部125は、圧力センサ4の出力に基づいて、高圧タンク50の内圧が検査圧力の上限値以上であるか否かを判断する。高圧タンク50の内圧が検査圧力の上限値未満である場合、工程S2に戻る。その一方、高圧タンク50の内圧が検査圧力の上限値以上である場合、判定部125は、停止信号およびバルブ駆動信号を加圧実行部126およびバルブ開閉部127にそれぞれ出力し、工程S10に進む。
工程S10において、加圧実行部126は、ポンプ2を停止する。これにより、高圧タンク50への加圧が停止される。また、バルブ開閉部127は、バルブ7を閉じるとともに、バルブ9を開く。これにより、高圧タンク50への気体の供給が停止されるとともに、高圧タンク50内の気体が排出管8を介して屋外に排出される。これらの結果、高圧タンク50の内圧が低下する。
そして、工程S11において、表示部22は、高圧タンク50が検査を合格した旨の表示(報知)を行う。
そして、高圧タンク50の加圧検査が終了する。
本実施形態では、上記のように、耐圧試験時の耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで、高圧タンク50の内部の圧力を増加させることにより、高圧タンク50で発生したAE波を検出するAEセンサ3の出力波形から複数のAE波形を抽出し、抽出したAE波形に基づいて、高圧タンク50の劣化の有無を判定する。高圧タンク50の内部の圧力を増加させる耐圧試験を行うと、耐圧試験時に繊維強化樹脂層52にクラックが生じ、クラックに起因するAE波が発生する。その後、耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで高圧タンク50の内部の圧力を増加させたとしても、通常、繊維強化樹脂層52にはほとんどクラックが生じず、AE波もほとんど発生しない。このため、本実施形態の加圧検査方法では、耐圧試験圧力まで内部の圧力を増加させたことのある高圧タンク50に対して、耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで内部の圧力を増加させた際にAE波が発生すると、AE波をAEセンサ3で検出しその出力波形から複数のAE波形を抽出し、抽出したAE波形に基づいて、高圧タンク50の劣化の有無を容易に判定することができる。その結果、高圧タンク50を交換すべきであるか否かを容易に知ることができる。
また、上記のように、AE波形の累積数が第1の閾値以上になると、高圧タンク50が劣化していると判定する。高圧タンク50を加圧した場合、劣化した高圧タンク50では繊維強化樹脂層52に生じるクラックの数が増加するため、AEセンサ3の出力波形から抽出されるAE波形も増加する。このAE波形の累積数がある値(第1の閾値)以上になると、高圧タンク50が劣化しているおそれが高くなる。このため、AE波形の累積数を用いて高圧タンク50の劣化の有無をより正確に判定することができる。
(第2実施形態)
この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、抽出部121によって抽出された複数のAE波形を、マクロクラックに由来する第1波形と、マクロクラックよりも小さいマイクロクラックに由来する第2波形と、に分類する場合について説明する。
本実施形態では図7に示すように、加圧検査装置20の制御部21は、ソフトウェアとして、抽出部121、カウント部124、判定部125、加圧実行部126およびバルブ開閉部127の他、変換部122および分類器123をさらに含んでいる。なお、本実施形態では、抽出部121、カウント部124、判定部125、変換部122および分類器123によって、本発明の「演算装置」が構成されている。
抽出部121は、AEセンサ3の出力波形から複数のAE波形を順次抽出し、変換部122に出力する。
なお、複数のAEに起因するAE波形が繋がって、1つの大きな(時間軸で長い)AE波形として出力されると、その波形を後述する分類器123によって分類したとしても、精度良く分類することができない。このため、振幅が所定の振幅以上になった後、一定時間経過しても振幅が所定の振幅未満にはならない場合、そのAE波形は分類器123によって分類されない。
抽出部121が抽出した各AE波形は、高圧タンク50の破壊直前に増加するマクロクラックの発生に由来する第1波形、又は、マクロクラックよりも小さいマイクロクラックの発生に由来する第2波形である。上記第1実施形態のようにAE波形を第1波形および第2波形に分類せずに、AE波形の数を用いて高圧タンク50の劣化状態を判断することは可能であるが、本実施形態では、AE波形のうちマクロクラックの発生に由来する第1波形の数を用いることによって、高圧タンク50の劣化状態をより精度良く判断することが可能である。
また、AE波形を第1波形または第2波形に分類する場合、AE波形を周波数解析した後に分類することにより第1波形と第2波形とに精度良く分類することができるため、本実施形態では、抽出後のAE波形を変換部122によって周波数解析した後、第1画像(第1波形)または第2画像(第2波形)に分類している。
ここで、マクロクラックは高圧タンクの破壊直前に増加するクラックであり、マクロクラックが増加することによって高圧タンクは劣化した状態になり、いずれ破壊に至る。マイクロクラックは、マクロクラックよりも長さが短い。マクロクラックは、マイクロクラックが複数繋がることによって形成される。マイクロクラックは、クラックのない状態から生じるものである一方、マクロクラックは、マイクロクラックが複数繋がることによって形成されるものであるため、すなわち両者の形成過程が異なるため、両者の発生にともなって生じるAE波にも差異が生じると考えられる。なお、マクロクラックは、複数のマイクロクラックが繋がることにより、長さが0.1mm以上になることが多い。また、後述する教師データを取得する際には、0.1mm未満をマイクロクラックとし、0.1mm以上をマクロクラックとした。
変換部122は、抽出部121から入力されたAE波形に対して時間周波数解析を順次行う。本実施形態では、変換部122は、AE波形をウェーブレット変換して図8に示すような画像(スカログラム)を生成する。ここで、図8に示す画像(スカログラム)の横軸は時間を示し、縦軸は周波数を示し、色(濃度)は強度を示している。なお、ウェーブレット変換とは、基底関数としてウェーブレット関数を用いた周波数解析である。ウェーブレット変換では、フーリエ変換と異なり、時間的な情報を残したまま周波数特性を算出することができる。ウェーブレット変換は、以下の式(1)で定義される。
Figure 0007259796000001
式(1)において、aはスケールパラメータ、bはシフトパラメータ、Ψ(t)はマザーウェーブレットである。ウェーブレット変換自体は公知の手法であるため、その詳細な説明を省略する。
分類器123は、機械学習アルゴリズムとしてサポートベクターマシンを用いており、変換部122の出力(画像)を、高圧タンク50の破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形に対応する第1画像と、マイクロクラックに由来する第2波形に対応する第2画像とに分類するように予め機械学習されている。また、分類器123は、分類した第1画像および第2画像をカウント部124に出力する。分類器123の機械学習方法については、後述する。
カウント部124は、第1画像および第2画像の数をそれぞれカウントするとともに、判定部125に出力する。なお、カウント部124は、必要に応じて、抽出部121で抽出されたAE波形の数もカウントできるようになっていてもよい。
判定部125は、第1画像の数(言い換えると、マクロクラックの発生数)に基づいて、高圧タンク50の劣化の有無を判定する。本実施形態では、判定部125は、第1画像の累積数が所定の閾値以上であるか否かを判断する。所定の閾値の決定方法については、後述する。
第1画像の累積数が所定の閾値以上である場合、判定部125は、高圧タンク50が劣化していると判断し、その高圧タンク50を不合格と判定する。このとき、判定部125は、上記第1実施形態と同様、停止信号を加圧実行部126に出力するとともに、バルブ駆動信号をバルブ開閉部127に出力する。
第2実施形態の検査システム1および加圧検査装置20のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
次に、分類器123を機械学習させた方法について説明する。
本実施形態では、図8に示すように、各画像(スカログラム)とクラックの種類(マクロクラック、マイクロクラック)とを対応付けた教師データを用いて、分類器123を機械学習させた。ここで、クラック発生の瞬間を目視等で捉えることはできないので、第1画像がマクロクラックに対応し、第2画像がマイクロクラックに対応していることを確認する必要がある。
そこで、まず、機械学習を行う際の教師データを取得する方法について説明する。図9は、未加圧(耐圧試験前)の高圧タンクを加圧した際におけるマイクロクラックおよびマクロクラックの発生状況を概念的に示す図である。図9では、高圧タンクの内圧が所定圧力増加する毎に発生するクラックの数を示している。図9に示すように、高圧タンク50の内部の圧力を増加させると、繊維強化樹脂層52にマイクロクラックやマクロクラックが発生する。高圧タンク50の内圧が比較的低い範囲(例えば数十MPa)では、マイクロクラックが発生する一方、マクロクラックはほとんど発生しない。高圧タンク50の内圧を増加させると、マクロクラックの発生数が増加し、その後、高圧タンク50が破壊する。
そこで、学習用の高圧タンク50の内圧を第1圧力(例えば数十MPa)まで増加させ、そのとき得られる複数のAE波形をウェーブレット変換し画像を生成する。生成した複数枚(例えば数十枚以上)の画像を2つに分類する。ここでは、画像内で強度(色の濃度)差が大きいもの(以下、第1画像という)と、画像内で強度(色の濃度)差が小さいもの(以下、第2画像という)とに分類する。このように実際に分類すると、第2画像の数は第1画像の数よりも多く、第2画像の占める割合は95%以上であった。
また、高圧タンク50の内圧を第1圧力まで増加させた後、高圧タンク50への加圧を停止し、高圧タンク50の繊維強化樹脂層52の断面を観察する。実際に断面を観察すると、繊維強化樹脂層52には、マイクロクラックおよびマクロクラックが形成されていた。マイクロクラックの数は、クラック総数(マイクロクラックおよびマクロクラックの合計)に対して95%以上であった。このため、第1画像はマクロクラックの発生に対応し、第2画像はマイクロクラックに対応していると推測することが可能である。
さらに、別の学習用の高圧タンク50の内圧を第2圧力(例えば百数十MPa)まで増加させ、上記と同様にして画像を生成し、生成された複数枚(例えば数十枚以上)の画像を2つに分類する。このように実際に分類すると、第1画像の占める割合は、高圧タンク50の内圧を第1圧力まで増加させた際に比べて増加した。なお、AEセンサ3の出力波形から抽出されるAE波形の数(すなわち、高圧タンク50におけるAE発生数)も、高圧タンク50の内圧を第1圧力まで増加させた際に比べて、増加した。
また、第1圧力まで増加させた際と同様にして、繊維強化樹脂層52の断面を観察する。実際に断面を観察すると、マクロクラックの数は、第1圧力まで増加させた際に比べて、増加していた。
またさらに、別の学習用の高圧タンク50の内圧を高圧タンク50が破壊するまで増加させる。そして、破壊直前におけるAEセンサ3からの出力波形から上記と同様にして画像を生成し、生成された複数枚(例えば数十枚以上)の画像を2つに分類する。このように実際に分類すると、第1画像の占める割合は、高圧タンク50の内圧を第2圧力まで増加させた際に比べてさらに増加した。なお、AEセンサ3の出力波形から抽出されるAE波形の数(すなわち、高圧タンク50におけるAE発生数)も、高圧タンク50の内圧を第2圧力まで増加させた際に比べて、さらに増加した。
また、第2圧力まで増加させた際と同様にして、繊維強化樹脂層52の断面を観察する。実際に断面を観察すると、マクロクラックの数は、第2圧力まで増加させた際に比べて、さらに増加していた。
以上から、第1画像はマクロクラックに対応し、第2画像はマイクロクラックに対応することが確認できると言える。そして、図8に示すように、各画像を第1画像(マクロクラック)および第2画像(マイクロクラック)に対応させたデータを教師データとした。
次に、教師データを用いて分類器123を機械学習させた。具体的には、300個の教師データのうち250個を訓練データとして用いて、画像をマクロクラックに由来する第1画像とマイクロクラックに由来する第2画像とに分類するように、分類器123を機械学習させた。そして、300個の教師データのうち残りの50個を評価データとして用いて、画像を第1画像と第2画像とに分類させると、分類器123の正答率は70%以上であり、分類の精度が十分高いことが判明した。以上のようにして、分類器123を機械学習させた。
次に、上記所定の閾値の決定方法について説明する。なお、所定の閾値の決定方法は、上記第1実施形態における第1の閾値の決定方法と同様である。
具体的には、図10の実線L11に示すように、未加圧(耐圧試験前)の高圧タンク50の内圧を高圧タンク50が破壊するまで増加させると、高圧タンク50におけるAE発生数(AE波形の数)も増加する。特に、マクロクラックに由来するAE波形の数は、高圧タンク50の内圧の増加に伴って徐々に増加し、高圧タンク50の破壊直前では、急激に増加する。
ここで、上述したように、耐圧試験後の高圧タンク50に対して、耐圧試験の圧力の上限値(耐圧試験圧力)よりも低い圧力まで高圧タンク50の内部の圧力を増加させたとしても、通常、繊維強化樹脂層にはほとんどマクロクラックが生じないため、マクロクラックに由来するAE波形の累積数は、図10の破線L12に示すように、図10の実線L11よりも多くなることはない。その一方、耐圧試験時よりも低い圧力まで高圧タンク50の内部の圧力を増加させた場合に、マクロクラックに由来するAE波形の累積数が図10の二点鎖線L13に示すように、図10の実線L11(耐圧試験時)よりも多くなると、高圧タンク50に異常が発生していることになるので、高圧タンク50の劣化の有無を容易に判定することができる。この判定基準となる所定の閾値は、図10の基準線L14に示すように一定値であってもよいし、基準線L15に示すように耐圧試験時の累積数(図10の実線L11)よりも少し大きい値であってもよい。複数の高圧タンク50に対して破壊するまでのAE波形の累積数(図10の実線L11)を計測し、ばらつきを加味した上で上記所定の閾値が設定される。
なお、マクロクラックに由来するAE波形の累積数を計測する場合、抽出部121で抽出された全てのAE波形に対して、変換部122で画像に変換し、分類器123によって第1画像および第2画像に分類してもよい。しかし、高圧タンク50の内圧が5MPa増加する度に、数万個のAE波形が抽出されるため、全てのAE波形に対して変換および分類することは容易ではない。そこで、抽出部121で抽出されたAE波形から所定数(例えば100個)選択し、所定数(例えば100個)のAE波形に対して変換および分類し、第1画像および第2画像の割合を算出し、第1画像の割合と抽出部121で抽出されたAE波形の総数とによって、マクロクラックに由来するAE波形の累積数を算出してもよい。
次に、図11を参照して、本実施形態の加圧検査装置20を用いた高圧タンク50の加圧検査方法について説明する。
工程S1およびS2は、上記第1実施形態と同様である。
工程S3において、変換部122は、抽出部121から入力されたAE波形をウェーブレット変換して画像(スカログラム)を順次生成する。また、変換部122は、生成した画像を分類器123に出力する。
工程S4において、分類器123は、変換部122の出力(画像)を順次、第1波形に対応する第1画像と、第2波形に対応する第2画像とに分類する。また、分類器123は、分類した第1画像および第2画像をカウント部124に出力する。
工程S5において、カウント部124は、分類器123から順次入力される第1画像または第2画像の数をカウントする(Nに1を加える)。また、カウント部124は、カウントした第1画像の数および第2画像の数を判定部125に出力する。
工程S6において、判定部125は、第1画像の累積数が所定の閾値以上であるか否かを判断する。
第1画像の累積数が所定の閾値以上である場合、すなわち高圧タンク50が劣化した状態になっている場合、判定部125は、高圧タンク50の加圧を停止するための停止信号を加圧実行部126に出力するとともに、バルブ駆動信号をバルブ開閉部127に出力する。そして、工程S7に進む。工程S7およびS8は、上記第1実施形態と同様である。
その一方、工程S6において、第1画像の累積数が所定の閾値未満である場合、すなわち高圧タンク50が劣化した状態になっていない場合、工程S9に進む。工程S9~S11は、上記第1実施形態と同様である。
そして、高圧タンク50の加圧検査が終了する。
本実施形態のその他の加圧検査方法は、上記第1実施形態と同様である。
本実施形態では、上記のように、抽出した複数のAE波形を、高圧タンク50の破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形と、マクロクラックよりも小さいマイクロクラックに由来する第2波形と、に分類するように機械学習された分類器123を用いて、抽出した複数のAE波形を第1波形と第2波形とに分類し、分類した第1波形の数に基づいて、高圧タンク50の劣化の有無を判定する。これにより、高圧タンク50の破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形の数に基づいて、高圧タンク50が劣化した状態にあるか否かを判定することができるので、高圧タンク50の劣化の有無をより正確に判定することができる。
また、上記のように、抽出したAE波形をウェーブレット変換することにより、周波数成分の時間変化を示す画像(スカログラム)が生成される。そして、生成された複数の画像を分類器123で分類することによって、第1画像と第2画像とに容易に分類することができるので、高圧タンク50が劣化しているか否かを容易に判定することができる。
本実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、上記実施形態では、高圧タンクを加圧しながら、AEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出し、高圧タンクの劣化の有無を判定する例について示したが、本発明はこれに限らず、高圧タンクの加圧と判定とを別々に行ってもよい。具体的には、高圧タンクを検査圧力の上限値まで加圧しながらAEセンサによってAE波を検出し、AEセンサの出力波形を記憶し、高圧タンクを減圧する。その後、記憶しておいたAEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出して、高圧タンクの劣化の有無を判定してもよい。
また、上記第1実施形態では、AE波形の累積数が第1の閾値以上になった場合に高圧タンクが劣化状態であると判定する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、高圧タンクが劣化した状態では、高圧タンクの圧力増加量に対するAE波形の増加率(すなわち、図5の実線L1の傾き)が大きくなるので、高圧タンクの圧力増加量に対するAE波形の増加率が第2の閾値以上になった場合に高圧タンクが劣化状態であると判定してもよい。このことは、上記第2実施形態におけるマクロクラックに由来するAE波形の増加率(すなわち、図10の実線L11の傾き)にも言える。また、図12に示すように、高圧タンクの劣化が進行すると、マイクロクラックおよびマクロクラックの発生数に対するマクロクラックの発生数の割合が急激に増加するので、第1波形および第2波形の合計に対する第1波形の割合が第3の閾値以上になった場合に高圧タンクが劣化状態であると判定してもよい。いずれの場合にも、高圧タンクが劣化しているか否かを判断することができるので、高圧タンクの破壊を確実に防止することができる。また、AE波形の累積数と、第1波形の累積数と、圧力増加量に対する第1波形の増加率と、第1波形の割合との2つ以上を併用して、いずれか1つが閾値以上になった場合に高圧タンクが劣化していると判定してもよい。
また、上記第2実施形態では、AE波形をウェーブレット変換する例について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば高速フーリエ変換、短時間フーリエ変換およびウィグナー分布などの手法を用いてAE波形を変換してもよい。
また、上記第2実施形態では、複数のAE波形を第1波形と第2波形とに分類する場合に、AE波形をウェーブレット変換して画像(スカログラム)を生成し、その画像を第1画像と第2画像とに分類する例について示したが、本発明はこれに限らず、AE波形をウェーブレット変換せずに第1波形と第2波形とに分類することもできる。これは以下の理由による。上記第2実施形態では、高圧タンクの内部に気体が充填されるため、高圧タンクにAEが生じた際に発生するAE波(振動)は、繊維強化樹脂層を伝搬してAEセンサに検出される。すなわち、高圧タンクの内部に液体が充填される場合のようにAE波(振動)が繊維強化樹脂層および液体の両方を伝搬することがないので、AE波が、液体中を伝搬する際に液体とライナとの界面で反射したり、繊維強化樹脂層を伝搬する波と液体を伝搬する波とが重畳したりすることがない。このため、AE波形をウェーブレット変換せずに第1波形と第2波形とに分類することも可能である。
また、上記第1実施形態では、AE波形の数に基づいて高圧タンクの劣化の有無を判定する例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば、特に大きな振幅(ある値以上の振幅)のAE波形が抽出された場合にAE波形の数に関わらずに高圧タンクが劣化していると判定するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、分類器の機械学習アルゴリズムとしてサポートベクターマシンを用いる例について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、k-means法、VAE(Variational Auto Encoder)、CNN(Convolutional Neural Network)、GAN(Generative Adversarial Network)、ベイジアンフィルタ、またはアイソレーションフォレストなどの他の機械学習アルゴリズムを用いて分類してもよい。
3:AEセンサ、20:加圧検査装置、21:制御部、50:高圧タンク、51:ライナ、52:繊維強化樹脂層、121:抽出部、123:分類器、125:判定部

Claims (6)

  1. ライナと前記ライナの外面を覆う繊維強化樹脂層とを含むとともに耐圧試験圧力で耐圧試験を行った後、内部への気体の充填および放出を繰り返すことにより使用された高圧タンクの加圧検査方法であって、
    前記耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで、気体を充填して前記高圧タンクの内部の圧力を増加させることにより、前記高圧タンクでクラックが発生したときに生じるAE波を検出するAEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出し
    抽出した複数の前記AE波形を、前記高圧タンクの破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形と、前記マクロクラックよりも小さいマイクロクラックに由来する第2波形と、に分類するように機械学習された分類器を用いて、抽出した前記複数のAE波形を前記第1波形と前記第2波形とに分類し、
    前記分類した前記第1波形の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定することを特徴とする加圧検査方法。
  2. 抽出した前記AE波形をウェーブレット変換して画像を生成し、
    前記複数のAE波形に対応する複数の前記画像を、前記第1波形に対応する第1画像と、前記第2波形に対応する第2画像と、に分類するように機械学習された前記分類器を用いて、前記複数の画像を前記第1画像と前記第2画像とに分類し、
    分類した前記第1画像の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定することを特徴とする請求項に記載の加圧検査方法。
  3. 前記AE波形の累積数が閾値以上になると、前記高圧タンクが劣化していると判定することを特徴とする請求項1に記載の加圧検査方法。
  4. ライナと前記ライナの外面を覆う繊維強化樹脂層とを含むとともに耐圧試験圧力で耐圧試験を行った後、内部への気体の充填および放出を繰り返すことにより使用された高圧タンクの加圧検査装置であって、
    前記加圧検査装置は、
    前記耐圧試験圧力よりも低い検査圧力まで、気体を充填して前記高圧タンクの内部の圧力を増加させることにより、前記高圧タンクでクラックが発生したときに生じるAE波を検出するAEセンサの出力波形から複数のAE波形を抽出する抽出部と、
    前記抽出部が抽出した前記AE波形に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定する判定部と、
    を有する演算装置を含み、
    前記演算装置は、前記抽出部が抽出した複数の前記AE波形を、前記高圧タンクの破壊直前に増加するマクロクラックに由来する第1波形と、前記マクロクラックよりも小さいマイクロクラックに由来する第2波形と、に分類するように機械学習された分類器を含み、
    前記判定部は、前記分類器が分類した前記第1波形の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定することを特徴とする加圧検査装置。
  5. 前記演算装置は、前記抽出部が抽出した前記AE波形をウェーブレット変換して画像を生成する変換部を含み、
    前記分類器は、前記複数のAE波形に対応する複数の前記画像を、前記第1波形に対応する第1画像と、前記第2波形に対応する第2画像と、に分類するように機械学習されており、
    前記判定部は、前記分類器が分類した前記第1画像の数に基づいて、前記高圧タンクの劣化の有無を判定することを特徴とする請求項に記載の加圧検査装置。
  6. 前記判定部は、前記AE波形の累積数が閾値以上になると、前記高圧タンクが劣化していると判定することを特徴とする請求項に記載の加圧検査装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7445004B2 (ja) 2020-09-07 2024-03-06 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 コンプレッサハウジングおよび遠心圧縮機

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7238841B2 (ja) 2020-03-31 2023-03-14 トヨタ自動車株式会社 加圧検査方法および加圧検査装置
CN115060588A (zh) * 2022-08-17 2022-09-16 常州武进中瑞电子科技股份有限公司 一种锂电池打压测试装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080302186A1 (en) 2006-07-19 2008-12-11 Bam Bundesanstalt Fuer Materialforschung Und -Pruefung Method for Evaluating Pressure Containers of Composite Materials by Acoustic Emission Testing
WO2009008515A1 (ja) 2007-07-12 2009-01-15 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置
JP2012235044A (ja) 2011-05-09 2012-11-29 Ulvac Japan Ltd 基板事前検査方法
WO2014057987A1 (ja) 2012-10-11 2014-04-17 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 複合容器の検査方法及び検査システム
JP2017072244A (ja) 2015-10-08 2017-04-13 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク
JP2017223564A (ja) 2016-06-16 2017-12-21 千代田化工建設株式会社 圧力タンクの検査方法、検査システム及び検査プログラム
JP2018179790A (ja) 2017-04-14 2018-11-15 日立造船株式会社 空隙判定方法、空隙判定システム及び弾性波検出方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05340857A (ja) * 1992-06-05 1993-12-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 供用金属材料の劣化診断方法
FR2715731B1 (fr) * 1994-01-31 1996-04-26 Aerospatiale Procédé de détermination prédictive de la charge à rupture d'une structure.
CN1102870C (zh) * 1996-05-27 2003-03-12 丰田自动车株式会社 形变矫正方法
JP2003066015A (ja) 2001-08-21 2003-03-05 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd アコーステックエミッション法における信号処理方法
JP5371298B2 (ja) 2008-07-04 2013-12-18 本田技研工業株式会社 圧力タンク及び圧力タンクにおける内部欠陥検出方法
JP5482119B2 (ja) 2009-11-10 2014-04-23 株式会社Ihi 疲労損傷評価方法及びその装置
JP6095518B2 (ja) 2013-08-05 2017-03-15 株式会社Ihi検査計測 複合材タンクのae試験装置と方法
CN104634879B (zh) * 2015-02-04 2017-07-18 北京科技大学 一种金属材料疲劳加载试验与疲劳损伤无损检测分析方法
DE102016113782B4 (de) 2015-10-08 2022-03-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren zum Herstellen eines Hochdrucktanks
WO2020039565A1 (ja) * 2018-08-23 2020-02-27 村田機械株式会社 回転機械に用いられる軸受の異常診断方法
CN109324604B (zh) * 2018-11-29 2020-05-26 中南大学 一种基于多源信号的智能列车综合故障分析方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080302186A1 (en) 2006-07-19 2008-12-11 Bam Bundesanstalt Fuer Materialforschung Und -Pruefung Method for Evaluating Pressure Containers of Composite Materials by Acoustic Emission Testing
WO2009008515A1 (ja) 2007-07-12 2009-01-15 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置
JP2012235044A (ja) 2011-05-09 2012-11-29 Ulvac Japan Ltd 基板事前検査方法
WO2014057987A1 (ja) 2012-10-11 2014-04-17 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 複合容器の検査方法及び検査システム
JP2017072244A (ja) 2015-10-08 2017-04-13 トヨタ自動車株式会社 高圧タンク
JP2017223564A (ja) 2016-06-16 2017-12-21 千代田化工建設株式会社 圧力タンクの検査方法、検査システム及び検査プログラム
JP2018179790A (ja) 2017-04-14 2018-11-15 日立造船株式会社 空隙判定方法、空隙判定システム及び弾性波検出方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7445004B2 (ja) 2020-09-07 2024-03-06 三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社 コンプレッサハウジングおよび遠心圧縮機

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