JPH0198938A - Internal leakage detecting method for cylinder - Google Patents
Internal leakage detecting method for cylinderInfo
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- G01M3/24—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using infrasonic, sonic, or ultrasonic vibrations
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はシリンダーのパツキン不良等による微少な漏洩
れを外部から容易に検出し得るようにした方法に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for easily detecting minute leaks from the outside due to defects in cylinder packing or the like.
（従来の技術）
従来から、圧力機器例えば油圧シリンダーにおけるパツ
キン不良等による漏洩、すなわち内部リークを検出する
方法としては、振動計あるいは超音波ディテクターを利
用したものか知られている。これは、圧力容器から液体
または気体が噴出する際の発生振動、あるいは超音波を
検出する方法である。(Prior Art) Conventionally, as a method for detecting leakage caused by a defective packing in a pressure device such as a hydraulic cylinder, that is, an internal leak, there is a method using a vibration meter or an ultrasonic detector. This is a method that detects vibrations or ultrasonic waves generated when liquid or gas is ejected from a pressure vessel.
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このような従来の検出方法は、そのいず
れもがシリンダーからの比較的多量の内部リークを検出
するものであり、シリンダーからの微少な内部リークを
外部から簡便に検出する方法については、現在のところ
確立されていない。(Problem to be Solved by the Invention) However, all of these conventional detection methods detect a relatively large amount of internal leak from the cylinder, and detect a small internal leak from the cylinder to the outside. There is currently no established method for easily detecting it.
すなわちこれは、シリンダーのリークが内部のパツキン
不良等によるものであり、以下のような理由により高周
波振動が十分に発生していないためであると考えられる
。That is, this is considered to be because the cylinder leak is due to a defective internal packing or the like, and because high frequency vibrations are not sufficiently generated for the following reasons.
（ａ）パツキンの材質が、金属と異なってフレキシブル
なものであるため、エネルギーが吸収されて超音波が発
生し難い。(a) Since the material of the packing is flexible, unlike metal, it absorbs energy and is difficult to generate ultrasonic waves.
（ｂ）内部リークが微少なものであるため、十分なエネ
ルギーの放出がない。(b) Since internal leakage is minute, sufficient energy is not released.
本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、シリンダーのパツキン不良等による微少な漏洩を
外部から容易に検出することが可能なシリンダーの内部
漏洩検出方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for detecting internal leakage of a cylinder that can easily detect minute leakage caused by a defective cylinder packing etc. from the outside. purpose.
（問題点を解決するための手段および作用）上記の目的
を達成するために本発明では、シリンダーのパツキン部
からの微少な油漏れを検出するに際して、シリンダー本
体に１周波数帯域が数百ＫＨｚのＡＥセンサーを取付け
、シリンダーを動作させてその動作停止直後から所定時
間だけ、ＡＥセンサーに接続した計測器から得られるア
ベレージアウト信号およびイベントカウント信号を観測
することにより、シリンダーからの微少な漏洩を検出す
るようにしている。(Means and operations for solving the problem) In order to achieve the above object, the present invention provides a system in which one frequency band is several hundred KHz in the cylinder body when detecting a minute oil leak from the packing part of the cylinder. Detect minute leakage from the cylinder by installing the AE sensor, operating the cylinder, and observing the average out signal and event count signal obtained from the measuring instrument connected to the AE sensor for a predetermined period of time immediately after the cylinder stops operating. I try to do that.
（実施例）
本発明は、シリンダーの微少リーク時においても、微少
エネルギーの噴流超音波が発生することを前提として、
ＡＥ （Ａｃｏｕｓ ｔ ｉ ｃＥｍｉ ｓ ｓ ｉ
ｏｎ）センサーを適用して微少リークの検出を行なうも
のである。(Example) The present invention is based on the premise that jet ultrasonic waves with minute energy are generated even when there is a minute leak in the cylinder.
AE (Acoust icEmissi
on) A sensor is applied to detect minute leaks.
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は、本発明を油圧シリンダーの内部漏洩検出に適
用した場合の全体構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration when the present invention is applied to internal leakage detection of a hydraulic cylinder.
第１図において、油圧シリンダー１は図示のように、油
圧シリンダー本体２と、ピストン３と、ピストンロッド
４と、ピストンパツキン５とから構成されている。また
、油圧シリンダー本体２にはＡＥセンサー６が取付けら
れ、さらにこのＡＥセンサー６にはケーブル７を介して
計測器８が接続されている。In FIG. 1, a hydraulic cylinder 1 is composed of a hydraulic cylinder main body 2, a piston 3, a piston rod 4, and a piston packing 5, as shown. Further, an AE sensor 6 is attached to the hydraulic cylinder body 2, and a measuring device 8 is further connected to the AE sensor 6 via a cable 7.
以上の構成において、油圧シリンダー１のピストンパツ
キン５部からの微少な油漏れの検出は、次のようにして
行なう。すなわち、計測に際しては、通常状態で測定を
行なっても内部リークを検出することは困難であること
から、油圧９を与えて油圧シリンダー１を動作させ、そ
の動作を停止させた直後から所定時間だけ、ＡＥセンサ
ー６に接続した計測器８から得られるアベレージアウト
信号およびイベントカウント信号を観測することにより
、油圧シリンダー１からの微少な内部リークを検出する
ことができる。In the above configuration, detection of minute oil leaks from the piston packing 5 of the hydraulic cylinder 1 is performed as follows. In other words, when measuring, since it is difficult to detect internal leaks even if measurements are taken under normal conditions, hydraulic pressure 9 is applied to operate the hydraulic cylinder 1, and immediately after the operation is stopped, the hydraulic cylinder 1 is operated for a predetermined period of time. By observing the average out signal and event count signal obtained from the measuring instrument 8 connected to the AE sensor 6, a minute internal leak from the hydraulic cylinder 1 can be detected.
ここで、イベントカウント信号とは、ＡＥのノイズレベ
ルにしきい値をかけ（これをディスクリミネートレベル
と称する）、これ以上のものをイベントと称する。そし
て、このイベントの大きさは無視し、現われる個数のみ
をカウントして時系列的に度数分布表示したものをいう
。また、アベレージアウト信号とは、イベントの大きさ
を全て時系列的にグラフ表示したものをいう。Here, the event count signal is a threshold value multiplied by the noise level of the AE (this is called a discriminatory level), and anything above this threshold is called an event. The size of the event is ignored, only the number of events that appear is counted, and the frequency distribution is displayed in chronological order. Furthermore, the average out signal refers to a time-series graphical representation of all the magnitudes of events.
第２図（ａ）（ｂ）および第３図（ａ）（ｂ）は、この
ようにして観測を行なった場合における、アベレージア
ウト信号およびイベントカウント信号の内部リーク有、
無時の観測波形の一例をそれぞれ示すものである。第２
図（ａ）および第３図（ａ）が内部リーク無時のアベレ
ージアウト信号およびイベントカウント信号を、また第
２図（ｂ）および第３図（ｂ）が内部リーク有時のアベ
レーシアウド信号およびイベントカウント信号をそれぞ
れ示している。同図に示すように、内部リークが存在す
る時には、ＡＥ波は油圧シリンダー１の動作停止直後に
多く発生し、時間が経過すると共にＡＥ波の発生が減少
していく。すなわちこれは、油圧シリンダー１を動作さ
せることによって、パツキンリーク経路内の圧力勾配が
大きくなり、ＡＥ波が発生し易い条件が整えられるが、
時間が経過すると共にパツキンリーク経路内の圧力勾配
が小さくなり、ＡＥ波が発生し難い状態に移行するもの
と推定できる。以上の理由により、ＡＥを利用した内部
リーク検出では、油圧シリンダー１−を動作させて、そ
の動作停止直後から所定時間だけ、アベレージアウト信
号、イベントカウント信号の波形を観測すればよい。Figures 2 (a) (b) and 3 (a) (b) show whether there is an internal leak of the average out signal and the event count signal when observations are made in this way.
Each figure shows an example of an observed waveform at no time. Second
Figures (a) and 3 (a) show the average out signal and event count signal when there is no internal leak, and Figures 2 (b) and 3 (b) show the average out signal and event count signal when there is an internal leak. Each shows a count signal. As shown in the figure, when there is an internal leak, many AE waves are generated immediately after the hydraulic cylinder 1 stops operating, and the generation of AE waves decreases as time passes. In other words, by operating the hydraulic cylinder 1, the pressure gradient in the gasket leak path increases, creating conditions that make it easy for AE waves to occur.
It can be assumed that as time passes, the pressure gradient in the gasket leak path becomes smaller, and the state shifts to a state where AE waves are less likely to occur. For the above reasons, in internal leak detection using AE, it is sufficient to operate the hydraulic cylinder 1- and observe the waveforms of the average out signal and the event count signal for a predetermined period of time immediately after the hydraulic cylinder 1- stops operating.
また、内部リーク検出に用いるＡＥセンサー６としては
、実験結果からその周波数帯域が数百ＫＨｚのＡＥセン
サーが、最も感度良く検出を行なえることがわかった。Moreover, as the AE sensor 6 used for internal leak detection, it has been found from experimental results that an AE sensor with a frequency band of several hundred KHz can perform detection with the highest sensitivity.
第４図（ａ）は周波数帯域が数百ＫＨｚのＡＥセンサー
を、また第４図＝ ６ −
（ｂ）は周波数帯域が数ＭＨｚのＡＥセンサーを用いた
場合の、アベレージアウト信号の観測波形を比較して示
すものである。Figure 4 (a) shows the observed waveform of the average out signal when using an AE sensor with a frequency band of several hundred kHz, and Figure 4 (b) shows the observed waveform of the average out signal when using an AE sensor with a frequency band of several MHz. This is a comparison.
さらに、下記の第１表および第２表は、内部リークの検
出性能について確性した結果をそれぞれ示すものである
。第１表から、従来の振動センサー、超音波検出器では
微少な内部リーク検出が困難であるが、ＡＥセンサーに
よるものでは微少な内部リークを確実に検出できること
が明らかである。第１表において、センサー９０４Ｄは
数ＭＨｚの周波数帯域、センサー９０１Ｄは数百ＫＨｚ
の周波数帯域のものである。また第２表から、ＡＥセン
サーによる微少な内部リークの検出性能としては、６゜
１〜８ 、 ３ ｃｃ／ ｗｉｎ程度のものまで可能で
あることがわかる。なお第２表中、０内の数値は滴／ｌ
ｌ１ｉｎを示す。Furthermore, Tables 1 and 2 below show the results of the internal leak detection performance, respectively. From Table 1, it is clear that it is difficult to detect minute internal leaks using conventional vibration sensors and ultrasonic detectors, but that minute internal leaks can be reliably detected using the AE sensor. In Table 1, sensor 904D has a frequency band of several MHz, and sensor 901D has a frequency band of several hundred KHz.
frequency band. Furthermore, from Table 2, it can be seen that the detection performance of minute internal leaks by the AE sensor is possible up to about 6.1 to 8.3 cc/win. In Table 2, the numbers within 0 are drops/l.
Indicates l1in.
［第２表コ
上述したように、油圧シリンダー１のピストンパツキン
５部からの微少な油漏れを検出するに際して、油圧シリ
ンダー本体２に１周波数帯域が数百Ｋ ＨｚのＡＥセン
サー６を取付け、油圧シリンダー１を動作させてその動
作停止直後から所定時間だけ、ＡＥセンサー６にケーブ
ル７を介して接続した計測器８から得られるアベレージ
アウト信号およびイベントカウント信号を観測すること
により、油圧シリンダー１からの微少な油漏れを検出す
るようにしたので、次のような効果が得られるものであ
る。[Table 2] As mentioned above, when detecting a minute oil leak from the piston seal 5 of the hydraulic cylinder 1, an AE sensor 6 with a frequency band of several hundred KHz is attached to the hydraulic cylinder body 2, and the By operating the cylinder 1 and observing the average out signal and event count signal obtained from the measuring device 8 connected to the AE sensor 6 via the cable 7 for a predetermined period of time immediately after the cylinder 1 stops operating, the signal from the hydraulic cylinder 1 can be determined. Since minute oil leaks are detected, the following effects can be obtained.
（ａ）油圧シリンダーの微少な内部リークについては、
従来ではその検出方法が確立されていなかったことから
、油圧シリンダーのメンテナンスはＴＢＭ （時間管理
型）か主であり、定期的なオーバホールを実施していた
。このため、未だ正常な油圧シリンダーをオーバホール
してしまう場合もあった。これに対して本発明の方法で
は、微少な内部リークを外部から容易に検出することか
できるため、適切なタイミングでのオーバホールを実施
することが可能となり、もって油圧シリンダーのメンテ
ナンスコストの低減を図ることができる。(a) Regarding minute internal leaks in hydraulic cylinders,
In the past, there was no established method for detecting this, so maintenance of hydraulic cylinders was mainly done by TBM (time management type), and periodic overhauls were carried out. For this reason, there were cases in which hydraulic cylinders that were still in good condition were overhauled. In contrast, with the method of the present invention, minute internal leaks can be easily detected from the outside, making it possible to carry out overhauls at appropriate timings, thereby reducing maintenance costs for hydraulic cylinders. can be achieved.
（ｂ）従来、油圧シリンダーの内部リークの量が比較的
多量であれば、油圧シリンダーが動作しないとか、動作
してもスピードが遅い、あるいは定位置保持ができない
等の現象が発生するため、容易に発見することかできる
。しかし、内部リークの量が微少であると、二次的な異
常現象が顕著でないとか、リーク検出が困難であったた
め、“油圧シリンダーが不良である”と断定できないこ
とから、その故障原因を早期に発見することが非常に困
難であった。これに対して本発明の方法では、微少な内
部リークを外部から容易に検出することかできるため、
故障原因を早期に発見することが可能となり、大故障を
未然に防１１−でき、油圧シリンダーのメンテナンスコ
ストも容易なものとなる。(b) Conventionally, if the amount of internal leakage in a hydraulic cylinder is relatively large, phenomena such as the hydraulic cylinder not operating, slow speed even when operating, or inability to maintain a fixed position occur, so it is easy to can be discovered. However, if the amount of internal leakage is minute, secondary abnormal phenomena may not be noticeable or leakage detection may be difficult, making it impossible to conclude that the hydraulic cylinder is defective. It was very difficult to discover. In contrast, with the method of the present invention, minute internal leaks can be easily detected from the outside.
It becomes possible to discover the cause of failure at an early stage, prevent major failures, and reduce maintenance costs for hydraulic cylinders.
尚、上記実施例では本発明を油圧シリンダーに適用した
が、これに限らず本発明を空圧シリンダーに適用するこ
とも可能であることは言うまでもない。In the above embodiment, the present invention was applied to a hydraulic cylinder, but it goes without saying that the present invention is not limited to this and can also be applied to a pneumatic cylinder.
（発明の効果）
以上説明したように本発明によれば、シリンダー本体に
２周波数帯域が数百ＫＨｚのＡＥセンサーを取付け、シ
リンダーを動作させてその動作停止直後から所定時間だ
け、ＡＥセンサーに接続した計測器から得られるアベレ
ージアウト信号およびイベントカウント信号を観測する
ようにしたので、シリンダーのパツキン不良等による微
少な漏洩を外部から容易に検出することが可能なシリン
ダーの内部漏洩検出方法が提供できる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, an AE sensor with two frequency bands of several hundred KHz is attached to the cylinder body, and the cylinder is operated and connected to the AE sensor for a predetermined period of time immediately after the cylinder stops operating. Since the average out signal and event count signal obtained from the measuring instrument are observed, it is possible to provide a method for detecting internal leaks in cylinders that can easily detect minute leaks from the outside due to defects in cylinder packing, etc. .
第１図は本発明を油圧シリンダーの内部漏洩検出に適用
した場合の一実施例を示す全体構成図、第２図（ａ）（
ｂ）および第３図（ａ）（ｂ）は同実施例におけるアベ
レージアウト信号およびイベントカウント信号の内部リ
ーク有、無時の観測波形の一例をそれぞれ示す図、第４
図（ａ）および第４図（ｂ）は周波数帯域が数百ＫＨｚ
および数ＭＨｚのＡＥセンサーを用いた場合のアベレー
ジアウト信号の観測波形をそれぞれ示す図である。
１・・・油圧シリンダー、２・・・油圧シリンダー本体
、３・・・ピストン、４・・・ピストンロッド、５・・
・ピストンパツキン、６・・・ＡＥセンサー、７・・・
ケーブル、８・・・計測器、９・・・油圧。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
■□
■□
（ａ）
第３
丁□
（ａ）
第４
※ピーフイ色号カマある
Ｔ□
（ｂ）
図
Ｘ・刀りントカて増力口
■□
（ｂ）
図
Ｔ□
（ｂ）
図Fig. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to internal leakage detection of a hydraulic cylinder, and Fig. 2(a) (
b) and FIGS. 3(a) and 3(b) are diagrams showing examples of observed waveforms of the average out signal and event count signal in the same embodiment with and without internal leakage, respectively.
In Figures (a) and 4(b), the frequency band is several hundred KHz.
and FIG. 7 are diagrams showing observed waveforms of an average out signal when using an AE sensor of several MHz. 1... Hydraulic cylinder, 2... Hydraulic cylinder body, 3... Piston, 4... Piston rod, 5...
・Piston seal, 6...AE sensor, 7...
Cable, 8...Measuring instrument, 9...Hydraulic pressure. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue ■□ ■□ (a) 3rd page □ (a) 4th ※Piphii color number Kamaar T□ (b) Diagram T□ (b) Figure
Claims (1)
方法において、シリンダー本体に、周波数帯域が数百Ｋ
ＨｚのＡＥセンサーを取付け、シリンダーを動作させて
その動作停止直後から所定時間だけ、前記ＡＥセンサー
に接続した計測器から得られるアベレージアウト信号お
よびイベントカウント信号を観測することにより漏洩を
検出するようにしたことを特徴とするシリンダーの内部
漏洩検出方法。In the method of detecting minute oil leaks from the cylinder packing part, the frequency range of several hundred kilograms is detected in the cylinder body.
Leakage is detected by installing a Hz AE sensor, operating the cylinder, and observing the average out signal and event count signal obtained from the measuring instrument connected to the AE sensor for a predetermined period of time immediately after the cylinder stops operating. A method for detecting internal leakage of a cylinder, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25467987A JPH0198938A (en) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | Internal leakage detecting method for cylinder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25467987A JPH0198938A (en) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | Internal leakage detecting method for cylinder |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0198938A true JPH0198938A (en) | 1989-04-17 |
Family
ID=17268357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25467987A Pending JPH0198938A (en) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | Internal leakage detecting method for cylinder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0198938A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628687U (en) * | 1992-09-01 | 1994-04-15 | 株式会社小野測器 | Gas leak detector |
| JP2021148648A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社島津製作所 | Abnormality diagnosis system and method for diagnosing abnormality |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP25467987A patent/JPH0198938A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0628687U (en) * | 1992-09-01 | 1994-04-15 | 株式会社小野測器 | Gas leak detector |
| JP2021148648A (en) * | 2020-03-19 | 2021-09-27 | 株式会社島津製作所 | Abnormality diagnosis system and method for diagnosing abnormality |
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