JPH0633066U - 固化体の割れ検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計測したＡＥ信号から固化体の物性値の一つ
である割れ面積を算定でき、固化体の物性値測定の信頼
性を大幅に向上する。 【構成】 ガラス状固化体（被検体）１の凝固・冷却過
程において発生する割れに伴う超音波信号をセンサ３に
よって検出する。ＡＥ信号処理部４は超音波信号を処理
し、ＡＥ信号としてデータ処理部１０に入力する。一
方、ビデオカメラ７によってガラス状固化体１に発生し
た割れを撮影し、その撮影画像をＶＴＲ８に記録する。
画像処理部９は、ＡＥ信号が発生する前と後において撮
影された画像の差分をとることにより、新たに発生した
割れだけを抽出する。データ処理部１０は、ＡＥ信号処
理部４と画像処理部９によって得られたデータをプロッ
トし、ＡＥ信号と割れの面積の相関関係を求め、これに
より計測されたＡＥ信号から固化体１の割れ面積を算定
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、物性値を測定する物性値測定装置に係り、特に産業廃棄物を密閉 するのに使用されるガラス等の固化体に発生する割れを検知する固化体の割れ検 知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、産業廃棄物を密閉するのに使用されるガラス状固化体の割れなどの物性 値の検出法として超音波探傷試験やＡＥ（アコースティック・エミッション）計 測等の非破壊検査が行なわれている。このＡＥ計測は、センサを走査することな しに広い範囲を監視できる特徴がある。

【０００３】 ＡＥ計測に通常使用される固化体の割れ検知装置は、図４に示すように被検体 １に発生する割れ２を検知するセンサ（例えば、超音波センサ）３、ＡＥ信号処 理部４から構成されている。

【０００４】 被検体１において割れ２が発生すると、波動モードとして縦波Ｌ（破線）、横 波Ｓ（実線）及び表面波Ｒ（破線）の超音波が図示のような径路（矢印方向）で 被検体１を伝播する。被検体１を伝播する超音波は、センサ３によって検出され る。

【０００５】 上記センサ３からの検出信号は、ＡＥ信号処理部４で処理された後、割れの累 積総数、発生率及び実効値等が求められ、記録あるいはディスプレイ等に表示さ れる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述のようなＡＥ計測では被検体１の割れの発生を検知できる ものの、発生した割れの面積を算定することは必ずしも容易ではなかった。 この考案は、上記実情に鑑みなされたもので、ＡＥ信号から固化体の割れ面積 を算定できる固化体の割れ検知装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案による固化体の割れ検知装置は、溶融したガラス状固化体の凝固・冷 却過程で発生する割れに伴う超音波信号を検出するセンサと、このセンサにより 検出された超音波信号を処理してアコースティック・エミッション信号を出力す るアコースティック・エミッション信号処理手段と、前記固化体に発生した割れ を撮影するビデオカメラと、このビデオカメラにより撮影した複数の画像から割 れの抽出及びその面積を算出する画像処理手段と、この手段により求めた割れの 面積と前記アコースティック・エミッション信号処理手段より出力されるアコー スティック・エミッション信号との相関関係を求め、計測したアコースティック ・エミッション信号から前記固化体の面積を算定するデータ処理手段とを具備し たことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

被検体である固化体の割れによって発生する超音波は、センサにより検出され 、アコースティック・エミッション信号検出手段に入力されてアコースティック ・エミッション信号として出力される。 一方、固化体に生じる割れをビデオカメラにより撮影して画像処理手段に入力 し、割れを抽出すると共にその面積を算出する。

【０００９】 データ処理手段は、アコースティック・エミッション信号と前記割れ面積の相 関関係を求め、これにより、計測したコースティック・エミッション信号から被 検体に生じる割れ面積を算定する。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照してこの考案の一実施例を説明する。

【００１１】 図１において、１は測定対象である透明のガラス状固化体（被検体）で、るつ ぼ５を用いて溶融状態から冷却され、この凝固・冷却過程で発生する割れに伴う 超音波が超音波センサ３で検出される。このセンサ３の検出信号は、ＡＥ（アコ ースティック・エミッション）信号処理部４に送られる。このＡＥ信号処理部４ は、上記センサ３の検出信号を処理してＡＥ信号を出力する。

【００１２】 一方、るつぼ５の下方には、るつぼ５を介してガラス状固化体１を照明できる ように照明装置６が配置され、また、るつぼ５の上方にはビデオカメラ７が配置 される。ビデオカメラ７は、ガラス状固化体１の全体積に発生した割れを撮影す る。このビデオカメラ７の撮影画像は、必要によりＶＴＲ（ビデオテープレコー ダ）８により録画され、更にその画像情報が画像処理部９に送られる。この画像 処理部９は、ＶＴＲ８に記録された画像を使用して、図２に示すようにＡＥ信号 が発生する前と後の画像の差分をとることにより、新たに発生した割れだけを抽 出し、割れ面積（被検体の健全性を評価する１つのパラメータ）を計算する。

【００１３】 そして、上記この画像処理部９とＡＥ信号処理部４からのデータは、データ処 理部１０に送られて処理される。このデータ処理部１０は、ＡＥ信号から割れの 累積総数、発生率及び実効値等を求めると共に、多数のＡＥ信号について求めら れた割れ面積とＡＥ信号に関するデータをプロットすることにより、割れ面積と ＡＥ信号との相関関係を求める。 次に、上記実施例の動作について説明する。

【００１４】 ガラス状固化体１は、るつぼ５を用いて溶融状態から冷却され、この凝固・冷 却過程で発生する割れに伴う超音波信号がセンサ３により検出される。このセン サ３の検出信号は、ＡＥ信号処理部４により処理され、ＡＥ信号としてデータ処 理部１０へ送られる。

【００１５】 一方、照明装置６により、るつぼ５を介して透明のガラス状固化体１を照明し 、ガラス状固化体１の全体積に発生した割れをビデオカメラ７で撮影し、その撮 影画像を必要に応じてＶＴＲ８を介して画像処理部９に入力する。この画像処理 部９は、ＡＥ信号が発生する前と後において撮影された画像の差分をとることに より、新たに発生した割れだけを抽出する。

【００１６】 即ち、画像処理部９は、図２に示すように時間ｔにおける割れ２の画像（図２ （ｂ））とそれからΔｔ時間経過した後の時間「ｔ＋Δｔ」における割れ２の画 像（図２（ａ））から画像の差分を求め、時間Δｔ内に発生した割れ２（図２（ ｃ））を抽出し、この抽出された割れ２についてその面積を計算する。画像処理 部９は、このような画像処理を複数回繰返すことにより、多数のＡＥ信号につい て割れ面積を求める。

【００１７】 データ処理部１０は、上記のようにして求めた割れ面積とそれに対応するＡＥ 信号を図３に示すようにプロットし、割れ面積とＡＥ信号との相関関係を示すテ ーブルを作成する。 上記のようにして予め求めた割れ面積とＡＥ信号との相関関係により、計測し たＡＥ信号から割れ面積を求めることができる。

【００１８】

【考案の効果】

以上詳記したように、この考案によれば、固化体の全体積に発生した割れを撮 影し、その撮影画像を処理して割れの抽出及びその計算を行なうことにより、Ａ Ｅ信号と割れ面積の相関関係を求めているので、この相関関係により計測したＡ Ｅ信号から固化体の物性値の一つである割れ面積を算定することができ、固化体 の物性値測定の信頼性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係る固化体の割れ検知装
置の構成図。

【図２】同実施例における割れの抽出動作を説明するた
めの図。

【図３】同実施例におけるＡＥ信号と割れ面積の相関関
係を示す図。

【図４】ＡＥ計測の原理を説明するための図。

【符号の説明】

１…ガラス状固化体（被検体）、 ２…割れ、 ３
…センサ、 ４…ＡＥ信号処理部、 ５…るつ
ぼ、 ６…照明装置、 ７…ビデオカメラ、８…Ｖ
ＴＲ、 ９…画像処理部、 １０…データ処理部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融したガラス状固化体の凝固・冷却過
   程で発生する割れに伴う超音波信号を検出するセンサ
   と、このセンサにより検出された超音波信号を処理して
   アコースティック・エミッション信号を出力するアコー
   スティック・エミッション信号処理手段と、前記固化体
   に発生した割れを撮影するビデオカメラと、このビデオ
   カメラにより撮影した複数の画像から割れの抽出及びそ
   の面積を算出する画像処理手段と、この手段により求め
   た割れの面積と前記アコースティック・エミッション信
   号処理手段より出力されるアコースティック・エミッシ
   ョン信号との相関関係を求め、計測したアコースティッ
   ク・エミッション信号から前記固化体の面積を算定する
   データ処理手段とを具備したことを特徴とする固化体の
   割れ検知装置。