JPH05126799A - 三層金属線材の腐食劣化判定法 - Google Patents
三層金属線材の腐食劣化判定法Info
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- JPH05126799A JPH05126799A JP3196601A JP19660191A JPH05126799A JP H05126799 A JPH05126799 A JP H05126799A JP 3196601 A JP3196601 A JP 3196601A JP 19660191 A JP19660191 A JP 19660191A JP H05126799 A JPH05126799 A JP H05126799A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＡＣＳＲのように強磁性体金属と２種の非磁
性体金属を積層した三層金属線 材の腐食劣化判定を、
腐食後の残存量を各金属層ごとに個別に検出して行な
う。 【構成】 過流探傷試験法により、三層金属線材を励磁
しその２次誘導出力を位相検波するとき、非磁性体金属
部分の過電流による出力が無視できるように低周波で励
磁し、その２次誘導出力から、強磁性体金属部分の残存
量を知る。さらに、非磁性体金属の一方（他方）に対応
する出力成分が最大となる位相と９０°の位相差を持つ
位相で位相検波を行ない、他方（一方）の非磁性体金属
と強磁性体金属の出力成分の合成ベクトルを得る。そし
て、この２つの合成ベクトル出力の各々について、先に
検出した強磁性体金属の残存量をベクトル的に減算し
て、２種の非磁性体金属の残存量を算出する。
性体金属を積層した三層金属線 材の腐食劣化判定を、
腐食後の残存量を各金属層ごとに個別に検出して行な
う。 【構成】 過流探傷試験法により、三層金属線材を励磁
しその２次誘導出力を位相検波するとき、非磁性体金属
部分の過電流による出力が無視できるように低周波で励
磁し、その２次誘導出力から、強磁性体金属部分の残存
量を知る。さらに、非磁性体金属の一方（他方）に対応
する出力成分が最大となる位相と９０°の位相差を持つ
位相で位相検波を行ない、他方（一方）の非磁性体金属
と強磁性体金属の出力成分の合成ベクトルを得る。そし
て、この２つの合成ベクトル出力の各々について、先に
検出した強磁性体金属の残存量をベクトル的に減算し
て、２種の非磁性体金属の残存量を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼心アルミより線（以
下ＡＣＳＲと呼称する）のように心線の周囲を異種金属
で覆った三層金属線材の腐食劣化判定法に関し、特に心
線と被覆層の腐食後の残存量を、三種の金属について個
別に検出できるものを提供することを目的とする。
下ＡＣＳＲと呼称する）のように心線の周囲を異種金属
で覆った三層金属線材の腐食劣化判定法に関し、特に心
線と被覆層の腐食後の残存量を、三種の金属について個
別に検出できるものを提供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】ＡＣＳＲ（Aluminium Cable Steel Rein
forced）は、亜鉛メッキした鋼線の周囲にアルミ線をよ
り線状態で巻付け１本の電線としたもので、アルミ線を
主導体とし、亜鉛メッキで耐腐食性を持たせた鋼線で引
っ張り強度を与えている。このＡＣＳＲは電気鉄道を含
む送配電設備に幅広く利用され、特に電車線路のトンネ
ル内において、電力供給用のき電線、き電吊架線及びこ
れらの電線が地絡事故等を起した場合に早期検出するた
めのＡＴ保護線、地絡導線等に用いられる。このＡＣＳ
Ｒは外気に晒されているので、腐食による断線事故防止
のため、定期的にまたは必要に応じて腐食の程度を検査
し、取替え時期を判断する必要がある。
forced）は、亜鉛メッキした鋼線の周囲にアルミ線をよ
り線状態で巻付け１本の電線としたもので、アルミ線を
主導体とし、亜鉛メッキで耐腐食性を持たせた鋼線で引
っ張り強度を与えている。このＡＣＳＲは電気鉄道を含
む送配電設備に幅広く利用され、特に電車線路のトンネ
ル内において、電力供給用のき電線、き電吊架線及びこ
れらの電線が地絡事故等を起した場合に早期検出するた
めのＡＴ保護線、地絡導線等に用いられる。このＡＣＳ
Ｒは外気に晒されているので、腐食による断線事故防止
のため、定期的にまたは必要に応じて腐食の程度を検査
し、取替え時期を判断する必要がある。
【０００３】金属線材の腐食劣化検査法として、渦流探
傷試験法（特開平２−５４１６６等）が知られている。
しかし、従来の検査対象は、線材がアルミのみ、或いは
銅のみといった単一の素材からできているものに限ら
れ、ＡＣＳＲのように、異種金属を積層したものには使
用できなかった。
傷試験法（特開平２−５４１６６等）が知られている。
しかし、従来の検査対象は、線材がアルミのみ、或いは
銅のみといった単一の素材からできているものに限ら
れ、ＡＣＳＲのように、異種金属を積層したものには使
用できなかった。
【０００４】このため、本出願人は、この渦流探傷試験
法の原理を応用・発展させて、二層金属線材の腐食劣化
を判定する方法を発明し、先に出願している（特開平３
−７２５０６号）。
法の原理を応用・発展させて、二層金属線材の腐食劣化
を判定する方法を発明し、先に出願している（特開平３
−７２５０６号）。
【０００５】この二層金属線材の腐食劣化判定法につい
て簡単に説明する。過流探傷試験法は、一般に、試験体
に交流磁界を作用させて渦流を発生させ、この渦流の大
きさによって試験体のインピーダンスを知り、これから
傷の大きさ等を判断する。具体的には渦流によって検出
コイルに生じる誘導電圧を、所定の位相で位相検波して
検知出力とする。この検波回路は、例えば作用磁界の周
波数と同一の周波数で信号成分が最大値になる所定の位
相で、半周期（１８０°）ずつ正負のＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）を交互に導通させ、これを通過する電圧
の平均値を算出する。なお、この位相は試験体の素材
（例えば亜鉛、鋼）に固有の値を持つ。
て簡単に説明する。過流探傷試験法は、一般に、試験体
に交流磁界を作用させて渦流を発生させ、この渦流の大
きさによって試験体のインピーダンスを知り、これから
傷の大きさ等を判断する。具体的には渦流によって検出
コイルに生じる誘導電圧を、所定の位相で位相検波して
検知出力とする。この検波回路は、例えば作用磁界の周
波数と同一の周波数で信号成分が最大値になる所定の位
相で、半周期（１８０°）ずつ正負のＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）を交互に導通させ、これを通過する電圧
の平均値を算出する。なお、この位相は試験体の素材
（例えば亜鉛、鋼）に固有の値を持つ。
【０００６】このような探傷試験法によって、二層金属
線材を測定して得られる出力を、図１０に示すように、
位相と振幅で表される２次元平面上のベクトルＬで表す
と、このベクトルＬは、この積層金属線材の異なる金属
部分を単独で取り出し、夫々を個別に検出したときのベ
クトルＭ，Ｎの合成となっている。
線材を測定して得られる出力を、図１０に示すように、
位相と振幅で表される２次元平面上のベクトルＬで表す
と、このベクトルＬは、この積層金属線材の異なる金属
部分を単独で取り出し、夫々を個別に検出したときのベ
クトルＭ，Ｎの合成となっている。
【０００７】したがって、一方の金属の検出成分がゼロ
となる位相ｍ′またはｎ′（その成分の出力が最大とな
る位相と９０°の位相差を持つ位相）で位相検波すれ
ば、積層状態であっても他方の金属の成分のみが取り出
せ、このような位相検波を、２種の金属毎に行なうこと
により積層状態のまま２種の金属を個別に測定して、夫
々の腐食劣化判定が行なえる。これが、本出願人が先に
提案した方法である。
となる位相ｍ′またはｎ′（その成分の出力が最大とな
る位相と９０°の位相差を持つ位相）で位相検波すれ
ば、積層状態であっても他方の金属の成分のみが取り出
せ、このような位相検波を、２種の金属毎に行なうこと
により積層状態のまま２種の金属を個別に測定して、夫
々の腐食劣化判定が行なえる。これが、本出願人が先に
提案した方法である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は、
二層金属線材の腐食劣化判定方法であり、上述したＡＣ
ＳＲのような三層金属線材の腐食劣化判定には使用でき
ない。このため、亜鉛めっき鋼線等の二層金属線材につ
いては、目視検査に変えて精度の高い実測検査が行なえ
るようになったが、ＡＣＳＲについては相変わらず、人
がはしご、タワー、保守用車等に乗り、活線状態あるい
は停電状態の線に接近し目視して腐食劣化判定をするし
かなかった。
二層金属線材の腐食劣化判定方法であり、上述したＡＣ
ＳＲのような三層金属線材の腐食劣化判定には使用でき
ない。このため、亜鉛めっき鋼線等の二層金属線材につ
いては、目視検査に変えて精度の高い実測検査が行なえ
るようになったが、ＡＣＳＲについては相変わらず、人
がはしご、タワー、保守用車等に乗り、活線状態あるい
は停電状態の線に接近し目視して腐食劣化判定をするし
かなかった。
【０００９】この目視検査において、ＡＣＳＲの取替え
時期の推定は、電流を流すアルミより線部分の腐食量
と、鋼線の表面に施された亜鉛めっき層の腐食量と、強
度を保つ鋼線部分の腐食量から総合的に判断する必要が
ある。ところが目視による検査方法は外観で判断するた
め、内部への腐食の進行程度が把握し難く、取替時期の
推定を誤り易い。例えば、表面のアルミより線部分に損
傷が発見されなくても、内部において腐食防止の亜鉛メ
ッキ層を破って強度保持用の鋼線部分が大きく腐食され
て、ＡＣＳＲの引っ張り強度が大きく低下している場合
がある。この誤認の結果として、断線事故が発生した
り、まだ十分使用可能な線の取替を実施してしまう等の
問題があった。したがって、電気鉄道では４日に１回程
度の巡視および２年に１回の検査を行なっているが、適
切な管理は困難であった。
時期の推定は、電流を流すアルミより線部分の腐食量
と、鋼線の表面に施された亜鉛めっき層の腐食量と、強
度を保つ鋼線部分の腐食量から総合的に判断する必要が
ある。ところが目視による検査方法は外観で判断するた
め、内部への腐食の進行程度が把握し難く、取替時期の
推定を誤り易い。例えば、表面のアルミより線部分に損
傷が発見されなくても、内部において腐食防止の亜鉛メ
ッキ層を破って強度保持用の鋼線部分が大きく腐食され
て、ＡＣＳＲの引っ張り強度が大きく低下している場合
がある。この誤認の結果として、断線事故が発生した
り、まだ十分使用可能な線の取替を実施してしまう等の
問題があった。したがって、電気鉄道では４日に１回程
度の巡視および２年に１回の検査を行なっているが、適
切な管理は困難であった。
【００１０】一方、この目視による検査作業は、高い位
置にあるＡＣＳＲに人が接近する必要のため保守用車等
に乗る高所作業であり、全面を検査するには反対側から
も見る必要があり手間がかかる。さらに、保守用車の操
作要員等も必要であり、このＡＣＳＲはかなりの距離に
敷設されていることから、多数の人手を要し、作業コス
トは非常に高いものとなっていた。
置にあるＡＣＳＲに人が接近する必要のため保守用車等
に乗る高所作業であり、全面を検査するには反対側から
も見る必要があり手間がかかる。さらに、保守用車の操
作要員等も必要であり、このＡＣＳＲはかなりの距離に
敷設されていることから、多数の人手を要し、作業コス
トは非常に高いものとなっていた。
【００１１】そこで、本発明は、ＡＣＳＲのような３種
の金属の積層線材の腐食劣化を、各金属部分ごとに個別
に、容易かつ確実に判定できる方法を提供することを目
的とする。
の金属の積層線材の腐食劣化を、各金属部分ごとに個別
に、容易かつ確実に判定できる方法を提供することを目
的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明が提供する三層金
属線材の腐食劣化判定法は、強磁性体金属と２種の非磁
性体金属を積層した３層金属線材の外周に沿って、低周
波磁界を作用させる低周波励磁コイル及び、この励磁に
より発生する誘導電流による磁界変化の検出コイルを持
つ低周波検出回路と、高周波磁界を作用させる高周波励
磁コイル及び、この励磁により発生する過流による磁界
変化の検出コイルを持つ高周波検出回路を有する検出器
を移動させ、低周波検出回路の検出コイルに発生する誘
導電圧を所定の位相で検波し、その出力から強磁性体金
属の残存量を知り、一方（他方）の非磁性体金属の単体
を位相検波したとき最大出力が得られる位相と９０°異
なる位相で、高周波検出回路の検出コイルの出力を位相
検波したときの出力から他方（一方）の非磁性体金属に
対応する出力と強磁性体金属に対応する出力のベクトル
合成値を知り、この合成値から前記強磁性体金属の残存
量をベクトル的に減算して他方（一方）の非磁性体金属
の残存量を知ることにより、３種の金属の残存量を個別
に算出することを特徴とする。
属線材の腐食劣化判定法は、強磁性体金属と２種の非磁
性体金属を積層した３層金属線材の外周に沿って、低周
波磁界を作用させる低周波励磁コイル及び、この励磁に
より発生する誘導電流による磁界変化の検出コイルを持
つ低周波検出回路と、高周波磁界を作用させる高周波励
磁コイル及び、この励磁により発生する過流による磁界
変化の検出コイルを持つ高周波検出回路を有する検出器
を移動させ、低周波検出回路の検出コイルに発生する誘
導電圧を所定の位相で検波し、その出力から強磁性体金
属の残存量を知り、一方（他方）の非磁性体金属の単体
を位相検波したとき最大出力が得られる位相と９０°異
なる位相で、高周波検出回路の検出コイルの出力を位相
検波したときの出力から他方（一方）の非磁性体金属に
対応する出力と強磁性体金属に対応する出力のベクトル
合成値を知り、この合成値から前記強磁性体金属の残存
量をベクトル的に減算して他方（一方）の非磁性体金属
の残存量を知ることにより、３種の金属の残存量を個別
に算出することを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記方法において、低周波検出回路で位相検波
すると、強磁性体金属部分の電磁誘導による２次出力
が、過流による出力成分に比べて極めて大きくなり、非
磁性体金属の存在量にかかわりなく、強磁性体金属の残
存量を検出できる。
すると、強磁性体金属部分の電磁誘導による２次出力
が、過流による出力成分に比べて極めて大きくなり、非
磁性体金属の存在量にかかわりなく、強磁性体金属の残
存量を検出できる。
【００１４】また高周波検出回路で、位相検波すると
き、その位相を適当な角度に設定すると、一方（他方）
の非磁性体金属による出力成分をカットして、他方（一
方）の非磁性体金属と強磁性体金属の各々の残存量に応
じた２次合成ベクトル出力を得ることができる。そこ
で、強磁性体金属の出力成分を含む各非磁性体金属の検
出値から、先に検出した強磁性体金属の残存量を減算す
ることにより、３種金属の残存量を個別に算出すること
ができる。
き、その位相を適当な角度に設定すると、一方（他方）
の非磁性体金属による出力成分をカットして、他方（一
方）の非磁性体金属と強磁性体金属の各々の残存量に応
じた２次合成ベクトル出力を得ることができる。そこ
で、強磁性体金属の出力成分を含む各非磁性体金属の検
出値から、先に検出した強磁性体金属の残存量を減算す
ることにより、３種金属の残存量を個別に算出すること
ができる。
【００１５】なお、検出器の出力と各金属の残存量との
対応関係は、予め実測しておくものとし、上記減算は、
各金属の基準ベクトル（最大出力が得られる位相角を持
つ長さ１のベクトル）と位相検波を行なった位相成分と
の内積を利用した換算値にて行う。
対応関係は、予め実測しておくものとし、上記減算は、
各金属の基準ベクトル（最大出力が得られる位相角を持
つ長さ１のベクトル）と位相検波を行なった位相成分と
の内積を利用した換算値にて行う。
【００１６】
【実施例】次に、具体的な測定装置および測定方法につ
いて説明する。測定に用いる検出器１の回路構成を図１
に示す。この構成は、主として過電流を用いて測定する
高周波検出回路２と、過電流による出力成分を極力小さ
くして測定する低周波回路３を併せ持つ。各検出回路
２、３は、精度向上のために、一般的な過流探傷試験法
で採用されている自己誘導型コイルに換え相互誘導型コ
イルを使用している。
いて説明する。測定に用いる検出器１の回路構成を図１
に示す。この構成は、主として過電流を用いて測定する
高周波検出回路２と、過電流による出力成分を極力小さ
くして測定する低周波回路３を併せ持つ。各検出回路
２、３は、精度向上のために、一般的な過流探傷試験法
で採用されている自己誘導型コイルに換え相互誘導型コ
イルを使用している。
【００１７】はじめに高周波検出回路２を説明する。こ
の回路において、Ｌ1，Ｌ2は直列接続された一次コイル
で、検査対象の三層金属線材に応じて選択される所定周
波数の励磁用交流電源ｅが接続されている。Ｌ3，Ｌ4は
直列接続された２次側検出コイルで、２個の抵抗Ｒ1，
Ｒ2およびバランス用の可変抵抗Ｒ3とブリッジ接続され
ている。Ｌ1とＬ3は図２、図３に示す検出用の鞍型ボビ
ン４の内側に重なって巻かれ、検出対象の三層金属線材
であるＡＣＳＲ５を磁気回路として相互に磁気結合され
る。コイルＬ2とＬ4は、０点調整のため常に空心状態と
される鞍型ボビン６の内側に重なって巻かれ、空心状態
で相互に磁気結合される。このブリッジ回路７の出力
は、２次側検出コイルＬ3，Ｌ4の中点とバランス用の抵
抗Ｒ3の可動接点から取り出され、処理回路８に出力さ
れる。処理回路８は励磁用交流電源ｅから、図示しない
移相回路によって交流電源ｅと所定の位相差を持つ位相
信号を生成して位相検波を行なう。この検波出力は、各
金属の残存量を算出する低周波検出回路３と共通の演算
回路９に出力される。演算結果は表示器１０で表示され
る。この高周波検出回路２は、非磁性体金属の残存量を
検出することを主目的としているので、非磁性体金属に
過流が十分に流れるように励磁用交流電源ｅの周波数
を、例えば１ｋＨz〜２５０ｋＨzと高く選び、各コイル
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の共振周波数を、この周波数に一致
させてある。また各非磁性体金属について行なわれる位
相検波の位相は、他方（一方）の非磁性体金属の出力成
分がゼロになるようにするため、他方（一方）の非磁性
体金属の単体を検出したときに位相検波出力が最大にな
る位相と９０°の差を持つ位相に選定される。
の回路において、Ｌ1，Ｌ2は直列接続された一次コイル
で、検査対象の三層金属線材に応じて選択される所定周
波数の励磁用交流電源ｅが接続されている。Ｌ3，Ｌ4は
直列接続された２次側検出コイルで、２個の抵抗Ｒ1，
Ｒ2およびバランス用の可変抵抗Ｒ3とブリッジ接続され
ている。Ｌ1とＬ3は図２、図３に示す検出用の鞍型ボビ
ン４の内側に重なって巻かれ、検出対象の三層金属線材
であるＡＣＳＲ５を磁気回路として相互に磁気結合され
る。コイルＬ2とＬ4は、０点調整のため常に空心状態と
される鞍型ボビン６の内側に重なって巻かれ、空心状態
で相互に磁気結合される。このブリッジ回路７の出力
は、２次側検出コイルＬ3，Ｌ4の中点とバランス用の抵
抗Ｒ3の可動接点から取り出され、処理回路８に出力さ
れる。処理回路８は励磁用交流電源ｅから、図示しない
移相回路によって交流電源ｅと所定の位相差を持つ位相
信号を生成して位相検波を行なう。この検波出力は、各
金属の残存量を算出する低周波検出回路３と共通の演算
回路９に出力される。演算結果は表示器１０で表示され
る。この高周波検出回路２は、非磁性体金属の残存量を
検出することを主目的としているので、非磁性体金属に
過流が十分に流れるように励磁用交流電源ｅの周波数
を、例えば１ｋＨz〜２５０ｋＨzと高く選び、各コイル
Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ4の共振周波数を、この周波数に一致
させてある。また各非磁性体金属について行なわれる位
相検波の位相は、他方（一方）の非磁性体金属の出力成
分がゼロになるようにするため、他方（一方）の非磁性
体金属の単体を検出したときに位相検波出力が最大にな
る位相と９０°の差を持つ位相に選定される。
【００１８】次に低周波検出回路３について説明する。
低周波検出回路３も高周波検出回路２と同様の回路構成
を持つので、対応関係を持つ構成要素にダッシュ（′）
を付けて示す。各コイルＬ1′，Ｌ2′，Ｌ3′，Ｌ4′は
検出用の鞍型ボビン４と０点調整用の鞍型ボビン６に、
高周波検出回路２のコイルＬ1，Ｌ2，Ｌ3 ，Ｌ4の外側
位置で高周波用のコイルと同様に重なって巻かれてい
る。この低周波検出回路３は、強磁性体金属の残存量の
みを検出することを目的としているので、一次コイルＬ
1′，Ｌ2′に接続される励磁用交流電源ｅ′の周波数
は、強磁性体金属における誘導電流による２次出力に対
して、非磁性体金属の過流による２次出力が無視できる
程度に小さくなるような低周波（例えば１Ｈz〜１００
Ｈz）に選定され、処理回路８′で使用する検波位相
は、強磁性体金属の検出感度が最大となる位相としてい
る。
低周波検出回路３も高周波検出回路２と同様の回路構成
を持つので、対応関係を持つ構成要素にダッシュ（′）
を付けて示す。各コイルＬ1′，Ｌ2′，Ｌ3′，Ｌ4′は
検出用の鞍型ボビン４と０点調整用の鞍型ボビン６に、
高周波検出回路２のコイルＬ1，Ｌ2，Ｌ3 ，Ｌ4の外側
位置で高周波用のコイルと同様に重なって巻かれてい
る。この低周波検出回路３は、強磁性体金属の残存量の
みを検出することを目的としているので、一次コイルＬ
1′，Ｌ2′に接続される励磁用交流電源ｅ′の周波数
は、強磁性体金属における誘導電流による２次出力に対
して、非磁性体金属の過流による２次出力が無視できる
程度に小さくなるような低周波（例えば１Ｈz〜１００
Ｈz）に選定され、処理回路８′で使用する検波位相
は、強磁性体金属の検出感度が最大となる位相としてい
る。
【００１９】図４〜図６に、上記回路が組み込まれる検
出器１の機械的構成例を示す。図４及び図５に示す１１
は、検出器１のセンサ部で、ボックス型のケース１２内
に、低周波用と高周波用のコイルＬ1〜Ｌ4，Ｌ1′〜
Ｌ4′を巻いた上記鞍型ボビン４，６を内装している。
また、このケース１２には、ＡＣＳＲ５の上を走行させ
るための、２個のガイドローラ１３、１４が設けられ、
長い絶縁棒１５で検査員がＡＣＳＲ５上を牽引・移動さ
せるのを可能にする。さらにＡＣＳＲ５をガイドローラ
１３、１４に押さえ付けるピンチローラ１７、１８が設
けられ、コイルＬ1，Ｌ3，Ｌ1′，Ｌ3′を巻いた鞍型ボ
ビン４がＡＣＳＲ５と常に一定の間隔を保つことを保障
し、この間隔の変化による検出誤差を防止する。
出器１の機械的構成例を示す。図４及び図５に示す１１
は、検出器１のセンサ部で、ボックス型のケース１２内
に、低周波用と高周波用のコイルＬ1〜Ｌ4，Ｌ1′〜
Ｌ4′を巻いた上記鞍型ボビン４，６を内装している。
また、このケース１２には、ＡＣＳＲ５の上を走行させ
るための、２個のガイドローラ１３、１４が設けられ、
長い絶縁棒１５で検査員がＡＣＳＲ５上を牽引・移動さ
せるのを可能にする。さらにＡＣＳＲ５をガイドローラ
１３、１４に押さえ付けるピンチローラ１７、１８が設
けられ、コイルＬ1，Ｌ3，Ｌ1′，Ｌ3′を巻いた鞍型ボ
ビン４がＡＣＳＲ５と常に一定の間隔を保つことを保障
し、この間隔の変化による検出誤差を防止する。
【００２０】図６に示す１９は、検査員が肩に掛けて持
ち運ぶことができる検出器本体で、励磁用交流電源ｅ，
ｅ′、移送回路、位相検波回路等からなる前記処理部
８，８′、３種の金属別の表示器１０等を持ち、伸縮自
在なスパイラル線２０によりセンサ部１１と接続されて
いる。このような構成によって作業性が極めて向上す
る。また場所によっては、はしご、タワー、保守用車等
を用いず、検査員が架線の下を歩くだけで腐食劣化検査
を行うことも可能である。
ち運ぶことができる検出器本体で、励磁用交流電源ｅ，
ｅ′、移送回路、位相検波回路等からなる前記処理部
８，８′、３種の金属別の表示器１０等を持ち、伸縮自
在なスパイラル線２０によりセンサ部１１と接続されて
いる。このような構成によって作業性が極めて向上す
る。また場所によっては、はしご、タワー、保守用車等
を用いず、検査員が架線の下を歩くだけで腐食劣化検査
を行うことも可能である。
【００２１】次に具体的な使用方法を説明する。検査に
先立ち、鞍型ボビン４、６の内部及び、その周囲に金属
がない状態で、高周波検出回路２と低周波検出回路３の
各ブリッジ回路７、７′の出力が０になるように可変抵
抗Ｒ3、Ｒ3′を動かしてゼロ点調整する。この後、セン
サ部１１を、上方から降ろしてＡＣＳＲ５に吊り下げ
る。この時ピンチローラ１７、１８は、図示しない回転
式の支持機構によりＡＣＳＲ５に下から自動的に押し当
てられる。この状態で、コイルＬ2，Ｌ4およびＬ2′，
Ｌ4′の磁気回路部分は常に空心状態であり、他方のコ
イルＬ1，Ｌ3およびＬ1′,Ｌ3′は近接したＡＣＳＲ５
を磁気回路としている。
先立ち、鞍型ボビン４、６の内部及び、その周囲に金属
がない状態で、高周波検出回路２と低周波検出回路３の
各ブリッジ回路７、７′の出力が０になるように可変抵
抗Ｒ3、Ｒ3′を動かしてゼロ点調整する。この後、セン
サ部１１を、上方から降ろしてＡＣＳＲ５に吊り下げ
る。この時ピンチローラ１７、１８は、図示しない回転
式の支持機構によりＡＣＳＲ５に下から自動的に押し当
てられる。この状態で、コイルＬ2，Ｌ4およびＬ2′，
Ｌ4′の磁気回路部分は常に空心状態であり、他方のコ
イルＬ1，Ｌ3およびＬ1′,Ｌ3′は近接したＡＣＳＲ５
を磁気回路としている。
【００２２】そして、絶縁棒１５で牽引し、ＡＣＳＲ５
の上にセンサ部１１を低速で移動させながら、高周波検
出回路２による検出と低周波検出回路３による検出を同
時に行なう。同時に行なっても、各回路２、３の周波数
は、例えば１０００倍程度と大きく異なっており、相互
干渉を起こさない。
の上にセンサ部１１を低速で移動させながら、高周波検
出回路２による検出と低周波検出回路３による検出を同
時に行なう。同時に行なっても、各回路２、３の周波数
は、例えば１０００倍程度と大きく異なっており、相互
干渉を起こさない。
【００２３】低周波による位相検波は、上述したように
単体の鋼線を検出したとき最大の出力が得られる位相で
行なう。この出力は、図７に示すように、検査対象のＡ
ＣＳＲの鋼線部分のみを単独で取り出して検査したとき
と同等になる。すなわち、位相検波の出力ベクトルＦ
は、鋼線が腐食によって減少するにつれて、同一位相で
振幅が減少し、鋼線がなくなると、振幅はゼロになる。
このとき、非磁性体金属の亜鉛及びアルミによる出力
は、低周波で励磁しているため無視できる程度に小さ
い。したがって、鋼線の残存量と出力ベクトルＦの大き
さｆとの対応関係表を作成しておき、記憶装置に記憶さ
せておけば、位相検波の出力値から演算して、直ちにＡ
ＣＳＲ５中の鋼線の残存量を表示器１０に表示させるこ
とができる。
単体の鋼線を検出したとき最大の出力が得られる位相で
行なう。この出力は、図７に示すように、検査対象のＡ
ＣＳＲの鋼線部分のみを単独で取り出して検査したとき
と同等になる。すなわち、位相検波の出力ベクトルＦ
は、鋼線が腐食によって減少するにつれて、同一位相で
振幅が減少し、鋼線がなくなると、振幅はゼロになる。
このとき、非磁性体金属の亜鉛及びアルミによる出力
は、低周波で励磁しているため無視できる程度に小さ
い。したがって、鋼線の残存量と出力ベクトルＦの大き
さｆとの対応関係表を作成しておき、記憶装置に記憶さ
せておけば、位相検波の出力値から演算して、直ちにＡ
ＣＳＲ５中の鋼線の残存量を表示器１０に表示させるこ
とができる。
【００２４】高周波による位相検波は、図８に示すよう
にＡＣＳＲの一方の非磁性体金属（亜鉛）を単独で取り
出し位相検波したとき最大出力が得られる位相（亜鉛軸
イ）に対して９０°の位相差を持つ位相ロ（亜鉛による
出力をカットする位相）と、図９に示すようにＡＣＳＲ
５の他方の非磁性体金属（アルミ）を単独で取り出し位
相検波したとき最大出力が得られる位相（アルミ軸ハ）
に対して９０°の位相差を持つ位相ニ（アルミによる出
力をカットする位相）で、それぞれ位相検波される。各
検波出力は、別個に取り出され処理回路８で演算・処理
される。
にＡＣＳＲの一方の非磁性体金属（亜鉛）を単独で取り
出し位相検波したとき最大出力が得られる位相（亜鉛軸
イ）に対して９０°の位相差を持つ位相ロ（亜鉛による
出力をカットする位相）と、図９に示すようにＡＣＳＲ
５の他方の非磁性体金属（アルミ）を単独で取り出し位
相検波したとき最大出力が得られる位相（アルミ軸ハ）
に対して９０°の位相差を持つ位相ニ（アルミによる出
力をカットする位相）で、それぞれ位相検波される。各
検波出力は、別個に取り出され処理回路８で演算・処理
される。
【００２５】このような高周波検出回路２による位相
ロ，ニによる位相検波は、強磁性体金属（鋼線）と２種
の非磁性体金属（亜鉛、アルミ）の３種金属の内で、非
磁性体金属の一方（亜鉛またはアルミ）の出力成分が表
れないように位相検波しようとするものである。
ロ，ニによる位相検波は、強磁性体金属（鋼線）と２種
の非磁性体金属（亜鉛、アルミ）の３種金属の内で、非
磁性体金属の一方（亜鉛またはアルミ）の出力成分が表
れないように位相検波しようとするものである。
【００２６】アルミの残存量を算出する原理と手順を、
次に説明する。新品のＡＣＳＲについて、その鋼線部分
のみ、アルミ部分のみ、および亜鉛部分のみを夫々取り
出して位相検波したときの出力を、図８に示す２次元平
面上に位相と振幅で表わすと、ベクトルＡ、ベクトル
Ｂ、ベクトルＣのようになる。これらのベクトルＡ，
Ｂ，Ｃの大きさは、各々の量が減少するに従い同一位相
でゼロに近づく。また新品のＡＣＳＲを位相検波する
と、その出力の位相と振幅は、これらのベクトルＡ，
Ｂ，Ｃの合成ベクトルＤとなり、鋼線、アルミ、亜鉛の
各部分が減少していくと夫々のベクトル成分が減少し、
合成ベクトルＤもこれにしたがって変化する。
次に説明する。新品のＡＣＳＲについて、その鋼線部分
のみ、アルミ部分のみ、および亜鉛部分のみを夫々取り
出して位相検波したときの出力を、図８に示す２次元平
面上に位相と振幅で表わすと、ベクトルＡ、ベクトル
Ｂ、ベクトルＣのようになる。これらのベクトルＡ，
Ｂ，Ｃの大きさは、各々の量が減少するに従い同一位相
でゼロに近づく。また新品のＡＣＳＲを位相検波する
と、その出力の位相と振幅は、これらのベクトルＡ，
Ｂ，Ｃの合成ベクトルＤとなり、鋼線、アルミ、亜鉛の
各部分が減少していくと夫々のベクトル成分が減少し、
合成ベクトルＤもこれにしたがって変化する。
【００２７】亜鉛による出力成分をカットするため、上
記亜鉛のベクトルＡと直交する方向に大きさ１の位相検
波用の基準ベクトルαを考え、その位相でＡＣＳＲを位
相検波すると、その時の出力の大きさｇは上記合成ベク
トルＤと基準ベクトルαとの内積となり、これはベクト
ルＢと基準ベクトルαの内積（Ｂ・ｃｏｓθ＝ｉ）と、
ベクトルＣと基準ベクトルαの内積（Ｃ・ｃｏｓφ＝
ｈ）の和となる。そこで、先に低周波で検出されている
強磁性体金属（鋼線）の出力電圧値ｆを高周波検出回路
２で検出した場合の出力電圧値ｃに換算するため、予め
同一の鋼線について低周波検出回路３と高周波検出回路
２で同一位相にて位相検波して得た出力電圧の比ｐ＝
ｃ′／ｆ′を掛け、さらにｃｏｓφを掛けて基準ベクト
ルα方向の大きさに換算して、検出方向の成分の大きさ
ｈ＝ｆ・ｐ・ｃｏｓφを得て、上記位相検波出力ｇから
減算すればアルミの出力成分ｉが算出できる。さらに、
これをｃｏｓθで割ればアルミ軸ハ上の大きさが得られ
る。そして、先に鋼線の残存量測定で説明したのと同様
に、アルミの残存量と出力ベクトルＢの大きさとの対応
関係表を作成しておき、記憶装置に記憶させておけば、
演算回路９で演算して、直ちにアルミの残存量を表示器
１０に表示させることができる。
記亜鉛のベクトルＡと直交する方向に大きさ１の位相検
波用の基準ベクトルαを考え、その位相でＡＣＳＲを位
相検波すると、その時の出力の大きさｇは上記合成ベク
トルＤと基準ベクトルαとの内積となり、これはベクト
ルＢと基準ベクトルαの内積（Ｂ・ｃｏｓθ＝ｉ）と、
ベクトルＣと基準ベクトルαの内積（Ｃ・ｃｏｓφ＝
ｈ）の和となる。そこで、先に低周波で検出されている
強磁性体金属（鋼線）の出力電圧値ｆを高周波検出回路
２で検出した場合の出力電圧値ｃに換算するため、予め
同一の鋼線について低周波検出回路３と高周波検出回路
２で同一位相にて位相検波して得た出力電圧の比ｐ＝
ｃ′／ｆ′を掛け、さらにｃｏｓφを掛けて基準ベクト
ルα方向の大きさに換算して、検出方向の成分の大きさ
ｈ＝ｆ・ｐ・ｃｏｓφを得て、上記位相検波出力ｇから
減算すればアルミの出力成分ｉが算出できる。さらに、
これをｃｏｓθで割ればアルミ軸ハ上の大きさが得られ
る。そして、先に鋼線の残存量測定で説明したのと同様
に、アルミの残存量と出力ベクトルＢの大きさとの対応
関係表を作成しておき、記憶装置に記憶させておけば、
演算回路９で演算して、直ちにアルミの残存量を表示器
１０に表示させることができる。
【００２８】また、亜鉛についても図９に示すようにア
ルミ軸ハと直交する位相ニで、位相検波し、前記同様に
換算値にて鋼線の成分を減算する等の演算を行なうこと
により、亜鉛のベクトルＡ上の成分が求められ、亜鉛の
残存量を算出表示させることができる。
ルミ軸ハと直交する位相ニで、位相検波し、前記同様に
換算値にて鋼線の成分を減算する等の演算を行なうこと
により、亜鉛のベクトルＡ上の成分が求められ、亜鉛の
残存量を算出表示させることができる。
【００２９】以上の測定及び演算によって得たデータ
は、その場で表示器１０に表示させる他、記録計に記録
させることもでき、このデータによるＡＣＳＲの交換時
期の予測は、試験されたＡＣＳＲの周囲環境等の架線状
況を勘案しながら、過去のデータと照して行なう。
は、その場で表示器１０に表示させる他、記録計に記録
させることもでき、このデータによるＡＣＳＲの交換時
期の予測は、試験されたＡＣＳＲの周囲環境等の架線状
況を勘案しながら、過去のデータと照して行なう。
【００３０】本発明法は、上述した原理に基づいて測定
を行うものであって、測定時に誘導電流および渦電流を
生じさせるため交流磁界を加える手段、および検出コイ
ルの構造、２次出力の処理方法は、検出対象の三層金属
線材（ＡＣＳＲに限られない）に応じ、上記方法を実施
できる範囲で適宜に選べる。
を行うものであって、測定時に誘導電流および渦電流を
生じさせるため交流磁界を加える手段、および検出コイ
ルの構造、２次出力の処理方法は、検出対象の三層金属
線材（ＡＣＳＲに限られない）に応じ、上記方法を実施
できる範囲で適宜に選べる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、ＡＣＳＲ等の三層金属
線材の腐食状態の把握を、簡便な操作で、正確に行える
ようになる。したがって、ＡＣＳＲの保全方法を、従来
採用されていた目視検査による不正確な時間基準保全か
ら、設備診断機器を使用する正確な状態保全基準に移行
できる。そのため、検査周期が延伸でき、毎年のＡＣＳ
Ｒの検査要員を減少できるとともに、使用可能なＡＣＳ
Ｒの取替を行うこともなくなり、ＡＣＳＲの保守経費を
減らすことができる。
線材の腐食状態の把握を、簡便な操作で、正確に行える
ようになる。したがって、ＡＣＳＲの保全方法を、従来
採用されていた目視検査による不正確な時間基準保全か
ら、設備診断機器を使用する正確な状態保全基準に移行
できる。そのため、検査周期が延伸でき、毎年のＡＣＳ
Ｒの検査要員を減少できるとともに、使用可能なＡＣＳ
Ｒの取替を行うこともなくなり、ＡＣＳＲの保守経費を
減らすことができる。
【図１】本発明の検出器の電気回路の構成例を示す図
【図２】励磁コイルおよび検出コイルのボビンへの配置
例を示す図
例を示す図
【図３】センサ部がＡＣＳＲにガイドされる状態を示す
図
図
【図４】センサ部の外観構成図
【図５】絶縁棒によってセンサ部をＡＣＳＲ上を移動さ
せる状態を示す図
せる状態を示す図
【図６】検出器全体の外観構成例を示す図
【図７】本発明の低周波検出回路の出力例を示す図
【図８】本発明法の高周波検出回路でアルミを検出した
場合の出力例を示す図
場合の出力例を示す図
【図９】本発明法の高周波検出回路で亜鉛を検出した場
合の出力例を示す図
合の出力例を示す図
【図１０】本発明の前提となったニ層金属線材の腐蝕劣
化判定法を説明する図
化判定法を説明する図
１ 検出器 ２ 高周波検出回路 ３ 低周波検出回路 ４、６ 鞍型ボビン ５ 三層金属線材（ＡＣＳＲ） ７、７′ ブリッジ回路 ８、８′ 処理回路 ９ 演算回路 １０ 表示器 １１ センサ部 Ｌ1〜Ｌ4 高周波用コイル Ｌ1′〜Ｌ4′低周波用コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小比田 正 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人 鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 横田 五郎 京都府京都市右京区山ノ内御堂殿町13番地 の１ 株式会社エレクトロニクスキヨート 内
Claims (1)
- 【請求項１】 強磁性体金属と２種の非磁性体金属を積
層した３層金属線材の外周に沿って、 低周波磁界を作用させる低周波励磁コイル及び、この励
磁により発生する誘導電流による磁界変化の検出コイル
を持つ低周波検出回路と、高周波磁界を作用させる高周
波励磁コイル及び、この励磁により発生する過流による
磁界変化の検出コイルを持つ高周波検出回路を有する検
出器を移動させ、 低周波検出回路の検出コイルに発生する誘導電圧を所定
の位相で検波し、その出力から強磁性体金属の残存量を
知り、 一方（他方）の非磁性体金属の単体を位相検波したとき
最大出力が得られる位相と９０°異なる位相で、高周波
検出回路の検出コイルの出力を位相検波したときの出力
から他方（一方）の非磁性体金属に対応する出力と強磁
性体金属に対応する出力のベクトル合成値を知り、この
合成値から前記強磁性体金属の残存量をベクトル的に減
算して他方（一方）の非磁性体金属の残存量を知ること
により、３種の金属の残存量を個別に算出することを特
徴とする三層金属線材の腐食劣化判定法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196601A JPH0827263B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 三層金属線材の腐食劣化判定法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3196601A JPH0827263B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 三層金属線材の腐食劣化判定法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05126799A true JPH05126799A (ja) | 1993-05-21 |
| JPH0827263B2 JPH0827263B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16360463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3196601A Expired - Fee Related JPH0827263B2 (ja) | 1991-08-06 | 1991-08-06 | 三層金属線材の腐食劣化判定法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0827263B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095255A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Korea Electric Power Corp | 送電線の腐食検知器及び腐食検知方法 |
| JP2012208020A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Yazaki Corp | 鋼材選別センサ |
| JP2014052319A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 欠陥検出システム及び欠陥検出方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006071603A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Toshiba Elevator Co Ltd | ロープ探傷装置 |
| JP6780137B2 (ja) | 2018-07-25 | 2020-11-04 | Ｊｘ金属株式会社 | 高嵩密度モリブデンオキシクロライドの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6341502A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-22 | Rikagaku Kenkyusho | 複合多糖およびその製造法 |
| JPS63212804A (ja) * | 1987-02-28 | 1988-09-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 膜厚測定方法 |
-
1991
- 1991-08-06 JP JP3196601A patent/JPH0827263B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6341502A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-22 | Rikagaku Kenkyusho | 複合多糖およびその製造法 |
| JPS63212804A (ja) * | 1987-02-28 | 1988-09-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 膜厚測定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011095255A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Korea Electric Power Corp | 送電線の腐食検知器及び腐食検知方法 |
| JP2012208020A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Yazaki Corp | 鋼材選別センサ |
| JP2014052319A (ja) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | 欠陥検出システム及び欠陥検出方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0827263B2 (ja) | 1996-03-21 |
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