JPH04176542A - 流体伝播ａｅ検出法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はアコースティックエミッション（以下ＡＥと呼
ぶ）が液体中を超高速で伝播することを利用して、ＡＥ
を発生させる工具または被削体に液体りをかけ続けて摩
耗・損傷状態を検出するための方法及び装置に関する。

（従来技術） 通常ＡＥの検出にあたって、ＡＥセンサーは工具または
被削体に直に接触固着しなければできなかった。

したがって、回転体、微小物体、線等には固着できず検
出が不可能であフた。

またＡＥの発生位置が変化する場合、位置を固定したも
のでは安定したＡＥかえられない難点があった。

これまで本発明者は安定したＡＥを得るために液体伝播
検出ＡＥセンサーを出願中（特願平１−１９０３０８）
であり、それは液体中をＡＥが縦波のみ伝播することに
着眼し横波とノイズの進入を防ぐために用いたものであ
るが、これも工具または被削体に直に接触固着するもの
であった。

（発明が解決しようとする課Ｍ） 本発明はかかる実情に鑑みてなされたもので、ＡＥが液
体中を超高速で伝播することを利用してＡＥを発生させ
る工具または被削体等に液体を注ぎ続けることでこの液
体と接触させたＡＥセンサーによって至近距離で目的の
ＡＥを取り込み、工具または被削体等の摩耗・損傷状態
を即時に検出するための手段を提供するものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） ＡＥ発生体に連続的に液体を注ぎ、その液体中を超高速
で伝播するＡＥ縦波を、前記液体の流れの中間に装置し
たＡＥ波形検出センサーで感知する方法である。

そしてその方法を実施するために、液体りを導くパイプ
１と、ＡＥ発生体５に向けて液体りを注ぐノズル３との
間に、両者を連通し、その連通液体面にＡＥ縦波感知部
２ａをａませて成るＡＥセンサー２を設け、前記ノズル
３からＡＥ発生体５に向け切れ目なく注がれる液体り中
を伝播するＡＥ縦波を感知するようにしたものである。

また前記ノズル３をフレキシブルパイプノズル４とした
ものである。

（作用） 調べようとするＡＥ発生体５に力が加わり弾性変形破壊
が生じるとそこからＡＥが発生し、このＡＥ発生体５に
ノズル３て導かれ途切れなく連続的に注がれる液体りに
前記ＡＥが伝わり、この流体中を一瞬の早さでＡＥ縦波
が伝播する。

その液体りの流路に感知部２ａを液体りに臨ませ接触さ
せて設けたＡＥセンサー２はその縦波を感知する。

ノズル３をフレキシブルパイプ４とすればＡＥセンサー
２を接近させにくい部分であフてもノズル口を可能な限
りＡＥ発生体５に近すけて設けることができる。

（実施例〉 本発明を図の実施例で説明すると、第１図においてビニ
ールパイプ１先端にノズル３を設け、このノズル３０基
端とビニールパイプ１先端との中間にＡＥセンサー２の
感知部２ａを液体りに接触させて設ける。

ＡＥセンサー４て感知したＡＥ縦波を電気信号に変換し
、この電気信号をコード２ｃにて分析装置に送る。

このノズル３は自在に曲げたままにできるフレキシブル
パイプ４（第２図に示す）とすれば、液体りを注ぎにく
い狭い部位においても自在に使用できる。

ＡＥセンサー２とノズル３の取付けは、工具取付側の作
業に支障のない位置にアームで支持固定しても良いし、
パイプに硬質ビニールパイプ１を使用しこのパイプ１を
支持固定させてＡＥセンサー２とノズル３の位置決めす
ることもできる。

ＡＥセンサー２にエアージャケラ）２ｂを被せれば飛沫
ノイズを防止できる。

（実験例） ボールエンドミル加工における検出を試みた結果下記の
高成績を得た。

リアルタイム分析は本発明者が出願中の方法（特願平１
−１９０３０８）を用い、ＡＥセンサーに本発明の流体
伝播検出装置を使用した。

第１表は流体伝播による検出と流体伝播を用いない被削
材からの検出によるＡＥ計算値の比較で、これをグラフ
化してたのが第３図である。

サンプリング時間Ｏ〜６７ｓｅｃにおいて計算値があま
り差がないのに８４４２〜８５０９ｓｅｃにおいて倍近
い差が出て、明確な効果が表われている。

この計算値の根拠が第４図に示す流体伝播による検出と
第５図に示す流体伝播を用いない被削材からの検出によ
るイベント数とオシレーション数である。

［発明の効果コ 以上のように本発明は、従来のＡＥセンサーのようにＡ
Ｅ発生体５に直接に固着するのではなく、ＡＥ発生体δ
に液体を注ぐことで感知できるので、至近距離でＡＥを
感知することが可能であるため利用分野が極めて大きく
広がる。

その第一は、液体がかかっても良いならば何でも検出可
能である。

第二は、従来は不可能とされていた線や微小な物体であ
っても検出可能である。

第三は、工具の方からでも被削体の方からでもどちらで
も検出可能である。

具体的には、旋盤、フライス盤等の加工機具はもちろん
、従来不可能であったボール盤の回転工具、材料破壊試
験検出装置、微小精密加工機等のＡＥが検出可能となる
。

この結果、前記機械加工の自動化に重要な役割を果たす
リアルタイムのインプロセス監視ができるようになり加
工精度の向上、総合生産システムの確立に多大な貢献と
なる。

さらにノズルをフレキシブルパイプとすれば、流体をか
けにくい狭い部位に自在に使用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の流体伝播ＡＥ検出法にに直接使用する装
置の実施例を示し、第１図は本発明の縦断側面図、第２
図はフレキシブルパイプノズル態様の縦断側面図、第３
図は流体伝播による検出と流体伝播を用いない被削材か
らの検出によるＡＥ計算値の比較のグラフ、第４図は流
体伝播による検出によるイベント数とオシし一ジョン数
のグラフ、第５図は流体伝播を用いない被削材からの検
出によるイベント数とオシレーション数のグラフ、表１
図は流体伝播による検出と流体伝播を用いない被削材か
らの検、出とのＡＥ計算値の比較表。 １−−−パイプ、２−−−ＡＥ波形検出部（ＡＥセンサ
ー）、２ａ−−一感知部、２ｂ−ｍ−エアージャケット
、２ｃ−−−コート、３−−−ノズル、４−一一フレキ
シブルパイプノズル、５−−−ＡＥ発生体、６−−−被
削材、７一−−切削工具把持部。 Ｑ９Ｊ 第４図 εｖ＠ｎｔ　　ｒ＋ａｔｓｓ　　ｖｓ　　Ｔｉｍｅ［・
ｒ＋ｒａｙ−１ｃｈ２コ Ｅｌ／＠ｌ”Ｉｔ　　ｃｏｕｎｔ ６セＩツ９ Ｔｉｍｅ　〔−・Ｃ］ ａ　　　　　　　　　０ｓｃｉｌｌａｔｉ口ｎ　ｒ”ａ
ｔ＠　ｙｓ　　工１ｍ５Ｃ５ｒ−ｒａｙ＝　１　　ｃｎ
−２コ ０ｓｅｉｌｌａｔｉｏｎ　　ｃｏｕｎ？Ｔｉｍｅ　Ｃｓ
・Ｃコ 第５図 Ｅｖｓｎｔ　　　＋−ａｔｅ　　　ｙｓ　　　Ｔｉｍｅ
［ａ−ｒａｙ−Ｌ　ａｈ−２１ Ｅｙ・ｒａｔｅ口ｕｎｔ ｓ！５ａｅ Ｔｉｍｅ［−・Ｃ］ ２　　　　　０ｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ　　＋−ａｔｅ　
　ｖｓ　　Ｔｉｍｅｔ　ａＩ＋ｒ＋ｓｙ　−１ｃｈ−２
コ ０ｓｃｉｌ：Ｌｓｔｉｏｎ　　ｃｃ＋ｕｒ＋ｔ５ａ９ Ｔｉｒｎ−［−・Ｃコ 手続補正書（方式）！−５二パ 平成　３年１１月１９６ １、事件の表示　　平成　２年特許願第６７９６８号２
、発明の名称　　流体伝播ＡＥ検検出段びその装置３、
補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　栃木県宇都宮市塙田１丁目１番２０号名称　　
　栃木県 ワタナヘー　フミオ 栃木県知事　渡辺　交雑 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　平成　３年１０月２２日６、補
正の対象　　　　明細書 ７、補正の内容 明細誉第８頁９行目及び１０行目全部を削除する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ＡＥ発生体に連続的に液体を注ぎ、その液体中を超
   高速で伝播するＡＥ縦波を、前記液体の流れの中間に装
   置したＡＥ波形検出センサーで感知することを特徴とす
   る流体伝播ＡＥ検出法。 ２）液体Ｌを導くパイプ１と、ＡＥ発生体５に向けて液
   体Ｌを注ぐノズル３との間に、両者を連通し、その連通
   液体面にＡＥ縦波感知部２ａを臨ませて成るＡＥセンサ
   ー２を設け、前記ノズル３からＡＥ発生体５に向け切れ
   目なく注がれる液体Ｌ中を伝播するＡＥ縦波を感知する
   ようにした特許請求の範囲第１項記載の流体伝播ＡＥ検
   出法に直接使用する装置。 ３）ノズル３がフレキシブルパイプノズル４である特許
   請求の範囲第２項記載の流体伝播ＡＥ検出法に直接使用
   する装置。