JPH09222393A - 劣化度診断装置 - Google Patents
劣化度診断装置Info
- Publication number
- JPH09222393A JPH09222393A JP2894396A JP2894396A JPH09222393A JP H09222393 A JPH09222393 A JP H09222393A JP 2894396 A JP2894396 A JP 2894396A JP 2894396 A JP2894396 A JP 2894396A JP H09222393 A JPH09222393 A JP H09222393A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- optical fiber
- measured
- deterioration
- deterioration degree
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】機器の運転を停止することなく、機器の絶縁材
料や構造材料の劣化度を非破壊で測定できる劣化度診断
装置。 【解決手段】複数種の単色光光源からの照射光を照射用
光ファイバで導き被測定物表面に照射し、反射光を受光
用光ファイバを用いて光量測定部に導き、劣化度演算部
で光量測定部からの出力より各波長における反射吸光度
を算出後、任意の２波長間の反射吸光度差あるいは反射
吸光度比を演算し、予め記憶させた被測定物の劣化度と
反射吸光度差あるいは反射吸光度比との関係を比較演算
して劣化度を判定する劣化度診断装置に、照射用光ファ
イバと受光用光ファイバとを固定するプローブ中に光フ
ァイバスコープを埋設した。
料や構造材料の劣化度を非破壊で測定できる劣化度診断
装置。 【解決手段】複数種の単色光光源からの照射光を照射用
光ファイバで導き被測定物表面に照射し、反射光を受光
用光ファイバを用いて光量測定部に導き、劣化度演算部
で光量測定部からの出力より各波長における反射吸光度
を算出後、任意の２波長間の反射吸光度差あるいは反射
吸光度比を演算し、予め記憶させた被測定物の劣化度と
反射吸光度差あるいは反射吸光度比との関係を比較演算
して劣化度を判定する劣化度診断装置に、照射用光ファ
イバと受光用光ファイバとを固定するプローブ中に光フ
ァイバスコープを埋設した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、稼働中の機器の運
転を停止することなく、機器に使用されている絶縁材料
や構造材料の劣化度を非破壊で測定できる劣化度診断装
置に関する。
転を停止することなく、機器に使用されている絶縁材料
や構造材料の劣化度を非破壊で測定できる劣化度診断装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電機等の絶縁材料や構造材料の劣化
度を評価する非破壊診断装置は、特開昭64−84162 号公
報に開示されているように、白色の標準光源から光ファ
イバで導いた照射光を絶縁材料と同じ材料で構成されて
いるセンサ部で反射させ、この反射光を受光用光ファイ
バを通して検出し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系に基づいた色度
あるいは色度差によって表色演算を行う診断装置が提案
されている。ここでＬ＊は明度指数で明るさを表し、ａ
＊及びｂ＊はクロマティック指数と呼び、色度（色相と
彩度）を表す。
度を評価する非破壊診断装置は、特開昭64−84162 号公
報に開示されているように、白色の標準光源から光ファ
イバで導いた照射光を絶縁材料と同じ材料で構成されて
いるセンサ部で反射させ、この反射光を受光用光ファイ
バを通して検出し、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系に基づいた色度
あるいは色度差によって表色演算を行う診断装置が提案
されている。ここでＬ＊は明度指数で明るさを表し、ａ
＊及びｂ＊はクロマティック指数と呼び、色度（色相と
彩度）を表す。
【０００３】また、特開平3−226651 号公報に記載され
ているように、白色の標準光源から光ファイバで導いた
照射光を絶縁材料と同じ材料で構成されているセンサ部
を透過させ、前記透過光を受光用光ファイバを通して検
出する透過光方式によるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に基づいた
色度あるいは色度差による表色演算診断装置も提案され
ている。
ているように、白色の標準光源から光ファイバで導いた
照射光を絶縁材料と同じ材料で構成されているセンサ部
を透過させ、前記透過光を受光用光ファイバを通して検
出する透過光方式によるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系に基づいた
色度あるいは色度差による表色演算診断装置も提案され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、回転電
機等の機器製造時に機器の絶縁層中に、予め照射用光フ
ァイバ，受光用光ファイバ及びセンサ部をそれぞれ埋設
しておく必要があり、これらを埋設していない既存の機
器には適用できないという本質的な問題があった。
機等の機器製造時に機器の絶縁層中に、予め照射用光フ
ァイバ，受光用光ファイバ及びセンサ部をそれぞれ埋設
しておく必要があり、これらを埋設していない既存の機
器には適用できないという本質的な問題があった。
【０００５】さらに機器内部に設置してあるコイル等の
劣化度を診断する場合、通風口等から光ファイバプロー
ブを挿入して手探り状態で被測定部位を決定するため、
被測定物表面が塵芥等で汚損していたり、あるいは凹凸
が著しく測定に適さない部位であっても、それを確認す
ることができず正確な測定値を得られない等の問題点を
有していた。
劣化度を診断する場合、通風口等から光ファイバプロー
ブを挿入して手探り状態で被測定部位を決定するため、
被測定物表面が塵芥等で汚損していたり、あるいは凹凸
が著しく測定に適さない部位であっても、それを確認す
ることができず正確な測定値を得られない等の問題点を
有していた。
【０００６】本発明の目的は、稼働中の機器の運転を特
に停止することなく、機器に使用されている絶縁材料や
構造材料の劣化度を非破壊で測定できる診断装置を提供
することにある。
に停止することなく、機器に使用されている絶縁材料や
構造材料の劣化度を非破壊で測定できる診断装置を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、樹脂やオ
イル等の劣化度と光学物性との関係を検討した結果、熱
劣化に伴う樹脂やオイル等の表面反射光強度の変化から
劣化度を判定でき、かつ診断する部位を正確に確認でき
る劣化度診断装置を見出し、本発明に到達した。即ち、
本発明の要旨は次のとおりである。
イル等の劣化度と光学物性との関係を検討した結果、熱
劣化に伴う樹脂やオイル等の表面反射光強度の変化から
劣化度を判定でき、かつ診断する部位を正確に確認でき
る劣化度診断装置を見出し、本発明に到達した。即ち、
本発明の要旨は次のとおりである。
【０００８】（１）波長が相異なる複数種の単色光光源
からの照射光を照射用光ファイバで導き被測定物表面に
照射し、前記被測定物表面からの反射光を受光用光ファ
イバを用いて光量測定部に導き、劣化度演算部において
前記光量測定部からの出力より数３を用いて、各波長に
おける反射吸光度Ａλを算出後、任意の２波長間の反射
吸光度差ΔＡλあるいは反射吸光度比Ａλ′を演算し、
さらに予め記憶させた被測定物の劣化度と反射吸光度差
あるいは反射吸光度比との関係（マスターカーブ）を比
較演算することによって劣化度を判定する劣化度診断装
置において、照射用光ファイバと受光用光ファイバとを
固定するプローブ中に光ファイバスコープを埋設した劣
化度診断装置である。
からの照射光を照射用光ファイバで導き被測定物表面に
照射し、前記被測定物表面からの反射光を受光用光ファ
イバを用いて光量測定部に導き、劣化度演算部において
前記光量測定部からの出力より数３を用いて、各波長に
おける反射吸光度Ａλを算出後、任意の２波長間の反射
吸光度差ΔＡλあるいは反射吸光度比Ａλ′を演算し、
さらに予め記憶させた被測定物の劣化度と反射吸光度差
あるいは反射吸光度比との関係（マスターカーブ）を比
較演算することによって劣化度を判定する劣化度診断装
置において、照射用光ファイバと受光用光ファイバとを
固定するプローブ中に光ファイバスコープを埋設した劣
化度診断装置である。
【０００９】
【数３】 Ａλ＝−log（Ｒλ／１００） ΔＡλ＝Ａλ1−Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） Ａλ′＝Ａλ1／Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） …（数３） （波長λ（ｎｍ）における被測定物の反射率をＲ
λ（％）とする） ここで、埋設する光ファイバスコープの種類は特に制限
されず、従来公知のものを用いることができる。特に好
適には直径が１０mm以下のものが屈曲性の点から望まし
い。
λ（％）とする） ここで、埋設する光ファイバスコープの種類は特に制限
されず、従来公知のものを用いることができる。特に好
適には直径が１０mm以下のものが屈曲性の点から望まし
い。
【００１０】なお、光源として使用する単色光は、波長
６５０〜１３１０ｎｍにピーク波長を有する半導体レー
ザ（ＬＤ）あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）が入手容
易で寿命も長く性能も安定しており好適である。特に、
６５５，６６０，６７０，７８０，８００，８２０，８
３０，８５０，１３００，１３１０ｎｍ等のＬＤ，ＬＥ
Ｄ光源が好適である。上記領域以外の波長の光源では、
被測定物の劣化度が比較的小さいうちに検出器（光量測
定部）がオーバーレンジとなり、測光不能となる場合が
ある。被測定物がもともと透明性の高いアクリル樹脂，
ポリカーボネート樹脂等である場合には、６５５，６６
０，６７０，７８０，８００ｎｍ等の８００ｎｍ以下の
波長の光を用いることがより好ましい。一方、被測定物
がもともと着色しているアルキッド樹脂，不飽和ポリエ
ステル樹脂、あるいはすぐに黒く変色してしまうエポキ
シ樹脂、あるいは顔料等を含む不透明な樹脂等について
は、７８０，８００，８２０，８３０，８５０，１３０
０，１３１０ｎｍ等の近赤外領域の波長を用いることが
より好ましい。
６５０〜１３１０ｎｍにピーク波長を有する半導体レー
ザ（ＬＤ）あるいは発光ダイオード（ＬＥＤ）が入手容
易で寿命も長く性能も安定しており好適である。特に、
６５５，６６０，６７０，７８０，８００，８２０，８
３０，８５０，１３００，１３１０ｎｍ等のＬＤ，ＬＥ
Ｄ光源が好適である。上記領域以外の波長の光源では、
被測定物の劣化度が比較的小さいうちに検出器（光量測
定部）がオーバーレンジとなり、測光不能となる場合が
ある。被測定物がもともと透明性の高いアクリル樹脂，
ポリカーボネート樹脂等である場合には、６５５，６６
０，６７０，７８０，８００ｎｍ等の８００ｎｍ以下の
波長の光を用いることがより好ましい。一方、被測定物
がもともと着色しているアルキッド樹脂，不飽和ポリエ
ステル樹脂、あるいはすぐに黒く変色してしまうエポキ
シ樹脂、あるいは顔料等を含む不透明な樹脂等について
は、７８０，８００，８２０，８３０，８５０，１３０
０，１３１０ｎｍ等の近赤外領域の波長を用いることが
より好ましい。
【００１１】本発明においては、照射用光ファイバおよ
び受光用光ファイバを機器中に予め埋設しておく必要が
ないので、これら光ファイバもそれ自身の耐熱性を特に
要求されないために、光ファイバとして口径の大きなプ
ラスチック光ファイバの使用が可能であり、受光能を向
上する上で有利である。
び受光用光ファイバを機器中に予め埋設しておく必要が
ないので、これら光ファイバもそれ自身の耐熱性を特に
要求されないために、光ファイバとして口径の大きなプ
ラスチック光ファイバの使用が可能であり、受光能を向
上する上で有利である。
【００１２】（２）白色連続光を照射するハロゲンラン
プからの照射光を照射用光ファイバで導き被測定物表面
に照射し、前記被測定物表面からの反射光を受光用光フ
ァイバを用いて分光器を有する光量測定部に導き、劣化
度演算部において前記光量測定部からの出力より数４を
用いて各波長における反射吸光度Ａλを算出後、任意の
２波長間の反射吸光度差ΔＡλあるいは反射吸光度比Ａ
λ′を演算し、さらに予め記憶させた被測定物の劣化度
と反射吸光度差あるいは反射吸光度比との関係（マスタ
ーカーブ）を比較演算することによって劣化度を判定す
る劣化度診断装置において、照射用光ファイバと受光用
光ファイバとを固定するプローブ中に光ファイバスコー
プを埋設した劣化度診断装置である。
プからの照射光を照射用光ファイバで導き被測定物表面
に照射し、前記被測定物表面からの反射光を受光用光フ
ァイバを用いて分光器を有する光量測定部に導き、劣化
度演算部において前記光量測定部からの出力より数４を
用いて各波長における反射吸光度Ａλを算出後、任意の
２波長間の反射吸光度差ΔＡλあるいは反射吸光度比Ａ
λ′を演算し、さらに予め記憶させた被測定物の劣化度
と反射吸光度差あるいは反射吸光度比との関係（マスタ
ーカーブ）を比較演算することによって劣化度を判定す
る劣化度診断装置において、照射用光ファイバと受光用
光ファイバとを固定するプローブ中に光ファイバスコー
プを埋設した劣化度診断装置である。
【００１３】
【数４】 Ａλ＝−log（Ｒλ／１００） ΔＡλ＝Ａλ1−Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） Ａλ′＝Ａλ1／Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） …（数４） （波長λ（ｎｍ）における被測定物の反射率をＲ
λ（％）とする） 一般に、単一材料からなる有機材料の熱劣化に伴う反射
吸光度スペクトルの変化は、図５で示されるような変化
で代表される。図５のように劣化に伴って可視領域の短
波長側で反射吸光度は著しい増加を示すので、検出器
（光量測定部）の測定レンジ上の制約から６５０ｎｍ未
満の波長領域では機器の寿命点まで、使用されている材
料の反射吸光度を測定し続けることが実質的に困難とな
ってしまう。この短波長側での反射吸光度の増加は、主
に材料の熱酸化劣化反応による電子遷移吸収損失の増大
に起因するものである。
λ（％）とする） 一般に、単一材料からなる有機材料の熱劣化に伴う反射
吸光度スペクトルの変化は、図５で示されるような変化
で代表される。図５のように劣化に伴って可視領域の短
波長側で反射吸光度は著しい増加を示すので、検出器
（光量測定部）の測定レンジ上の制約から６５０ｎｍ未
満の波長領域では機器の寿命点まで、使用されている材
料の反射吸光度を測定し続けることが実質的に困難とな
ってしまう。この短波長側での反射吸光度の増加は、主
に材料の熱酸化劣化反応による電子遷移吸収損失の増大
に起因するものである。
【００１４】また、劣化度の増大に伴って反射吸光度Ａ
λは短波長側ほど増加するようになるので、任意の２波
長間の反射吸光度差ΔＡλ（＝Ａλ1−Ａλ2）あるいは
反射吸光度比Ａλ′（＝Ａλ1／Ａλ2）も同様に増加す
る。ここで、λ１＜λ２である。例えば図５において、
波長λ１（ｎｍ）と波長λ２（ｎｍ）間の反射吸光度差
ΔＡλを、劣化度の大きい材料から順にα１，α２，α
３とすれば、α１＞α２＞α３の関係が成立する。反射
吸光度比Ａλ′に対しても同様のことが言える。
λは短波長側ほど増加するようになるので、任意の２波
長間の反射吸光度差ΔＡλ（＝Ａλ1−Ａλ2）あるいは
反射吸光度比Ａλ′（＝Ａλ1／Ａλ2）も同様に増加す
る。ここで、λ１＜λ２である。例えば図５において、
波長λ１（ｎｍ）と波長λ２（ｎｍ）間の反射吸光度差
ΔＡλを、劣化度の大きい材料から順にα１，α２，α
３とすれば、α１＞α２＞α３の関係が成立する。反射
吸光度比Ａλ′に対しても同様のことが言える。
【００１５】また、特開平3−226651 号公報に記載され
ているように、劣化度は換算時間θで表すことが一般的
である。換算時間θで表すことにより、様々な熱履歴を
有する材料であっても、θが等しければ同じ劣化程度で
あることを意味する。換算時間θ（ｈ）は数５で定義さ
れる。
ているように、劣化度は換算時間θで表すことが一般的
である。換算時間θで表すことにより、様々な熱履歴を
有する材料であっても、θが等しければ同じ劣化程度で
あることを意味する。換算時間θ（ｈ）は数５で定義さ
れる。
【００１６】
【数５】
【００１７】ここで、ΔＥは熱劣化のみかけの活性化エ
ネルギ(Ｊ／mol）、Ｒは気体定数(Ｊ／Ｋ／mol）、Ｔは
熱劣化の絶対温度（Ｋ）、ｔは劣化時間（ｈ）である。
樹脂やオイル等のΔＥは、数種の劣化温度に対する反射
吸光度差あるいは反射吸光度比の変化をアレニウスプロ
ットすることによって容易に算出できる。
ネルギ(Ｊ／mol）、Ｒは気体定数(Ｊ／Ｋ／mol）、Ｔは
熱劣化の絶対温度（Ｋ）、ｔは劣化時間（ｈ）である。
樹脂やオイル等のΔＥは、数種の劣化温度に対する反射
吸光度差あるいは反射吸光度比の変化をアレニウスプロ
ットすることによって容易に算出できる。
【００１８】さらに、予め求めておいた樹脂や前記オイ
ル等を用いた機器の寿命点における換算時間をθ0とす
れば、実測から求めた換算時間θとの差Δθ（＝θ0−
θ）が余寿命に相当する換算時間となり、劣化度判定の
尺度となる。即ち、余寿命Δθ（ｈ）は数６で表され
る。
ル等を用いた機器の寿命点における換算時間をθ0とす
れば、実測から求めた換算時間θとの差Δθ（＝θ0−
θ）が余寿命に相当する換算時間となり、劣化度判定の
尺度となる。即ち、余寿命Δθ（ｈ）は数６で表され
る。
【００１９】
【数６】
【００２０】数６より、時間ｔ以降の機器の使用温度条
件が定まれば、余寿命の時間Δｔ（＝ｔ0−ｔ）を求め
ることができる。
件が定まれば、余寿命の時間Δｔ（＝ｔ0−ｔ）を求め
ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２２】（実施例１）図３は劣化度診断装置の機能
構成を示すブロック図である。図３において、劣化度演
算部１８はハードディスクユニットが内蔵されたノート
ブック型パーソナルコンピュータを用いている。まず、
各波長に対するレファレンス光量を測定する。レファレ
ンス光量は被測定材料１３の位置に酸化アルミナ板を設
置して測定した。酸化アルミナ板を用いないで白色普通
紙やクロームメッキされた金属板等を用いても一向に差
し支えない。ＬＥＤ光源１４から発生したピーク波長λ
１＝６６０ｎｍの単色光は、光結合器１９を通り、照射
用光ファイバ８に導かれ、酸化アルミナ板上で反射され
る。この反射光は受光用光ファイバ９を通り光量測定部
１６に伝送される。光量測定部１６はフォトダイオード
を内蔵した光パワーメータを用いている。光量測定部１
６ではＬＥＤ光源１４からのピーク波長６６０ｎｍの単
色光のレファレンス光量Ｉ1 を計測し、劣化度演算部１
８に測定値をピンジャックから電圧値としてアナログ出
力する。劣化度演算部１８のパーソナルコンピュータは
アナログ出力データを直接入力することはできないの
で、１２ビットＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１
７を拡張コネクタに接続してある。１２ビットＡ／Ｄ変
換器１７は５ボルトの電圧値を４０９６（＝２12）分割
して取り込む能力を有する。劣化度演算部１８では、Ｌ
ＥＤ光源１４のレファレンス光量Ｉ1 をメモリ上に記憶
する。同様にして、ＬＥＤ光源１５から発生したピーク
波長λ２＝７８０ｎｍの単色光を用いて同じ操作が行わ
れ、劣化度演算部１８においてＬＥＤ光源１５のレファ
レンス光量Ｉ2 が記憶される。ここで、被測定材料１３
の表面状態をモニタ内蔵光ファイバスコープ制御ユニッ
ト６を用いて確認し、プローブ４と被測定材料１３の位
置合わせを行う。次に、絶縁材料表面の反射光量を測定
する。ＬＥＤ光源１４からのピーク波長６６０ｎｍの単
色光は、光結合器１９を通り、照射用光ファイバ８に導
かれ、プローブ４を通り被測定材料１３の表面に照射さ
れる。プローブ４は、図２に示したように外部の迷光を
遮断する遮へい構造を有している。被測定材料１３の表
面からの反射光を受光用光ファイバ９が受け、その伝送
光は光量測定部１６に送られ、反射光量Ｉ1′ が測定さ
れ劣化度演算部１８に結果Ｉ1′ が出力される。劣化度
演算部１８では、６６０ｎｍにおける反射率Ｒ660(＝１
００×Ｉ1′／Ｉ1）が算出、メモリ上に記憶される。同
様にして、ＬＥＤ光源１５から発生したピーク波長７８
０ｎｍの単色光を用いて同じ操作が行われ、劣化度演算
部１８において７８０ｎｍにおける反射率Ｒ780(＝１０
０×Ｉ2′／Ｉ2）が算出、メモリ上に記憶される。この
ようにして、６６０，７８０ｎｍにおける反射率が得ら
れるので、劣化度演算部１８において２波長間の反射吸
光度差ΔＡλ（＝Ａλ1−Ａλ2）あるいは反射吸光度比
Ａλ′（＝Ａλ1／Ａλ2）が求められる。ハードディス
クユニットには、図６あるいは図７に示したような被測
定材料１３の劣化度に対応した反射吸光度差あるいは反
射吸光度比がマスターカーブとして予め記憶されてお
り、劣化度演算部１８に出力する。この記憶された関数
値と実測の反射吸光度差あるいは反射吸光度比の値から
劣化度演算部１８で比較演算して劣化度を判定し、外部
(図示省略)のプリンタ等に測定結果として出力する。
構成を示すブロック図である。図３において、劣化度演
算部１８はハードディスクユニットが内蔵されたノート
ブック型パーソナルコンピュータを用いている。まず、
各波長に対するレファレンス光量を測定する。レファレ
ンス光量は被測定材料１３の位置に酸化アルミナ板を設
置して測定した。酸化アルミナ板を用いないで白色普通
紙やクロームメッキされた金属板等を用いても一向に差
し支えない。ＬＥＤ光源１４から発生したピーク波長λ
１＝６６０ｎｍの単色光は、光結合器１９を通り、照射
用光ファイバ８に導かれ、酸化アルミナ板上で反射され
る。この反射光は受光用光ファイバ９を通り光量測定部
１６に伝送される。光量測定部１６はフォトダイオード
を内蔵した光パワーメータを用いている。光量測定部１
６ではＬＥＤ光源１４からのピーク波長６６０ｎｍの単
色光のレファレンス光量Ｉ1 を計測し、劣化度演算部１
８に測定値をピンジャックから電圧値としてアナログ出
力する。劣化度演算部１８のパーソナルコンピュータは
アナログ出力データを直接入力することはできないの
で、１２ビットＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器１
７を拡張コネクタに接続してある。１２ビットＡ／Ｄ変
換器１７は５ボルトの電圧値を４０９６（＝２12）分割
して取り込む能力を有する。劣化度演算部１８では、Ｌ
ＥＤ光源１４のレファレンス光量Ｉ1 をメモリ上に記憶
する。同様にして、ＬＥＤ光源１５から発生したピーク
波長λ２＝７８０ｎｍの単色光を用いて同じ操作が行わ
れ、劣化度演算部１８においてＬＥＤ光源１５のレファ
レンス光量Ｉ2 が記憶される。ここで、被測定材料１３
の表面状態をモニタ内蔵光ファイバスコープ制御ユニッ
ト６を用いて確認し、プローブ４と被測定材料１３の位
置合わせを行う。次に、絶縁材料表面の反射光量を測定
する。ＬＥＤ光源１４からのピーク波長６６０ｎｍの単
色光は、光結合器１９を通り、照射用光ファイバ８に導
かれ、プローブ４を通り被測定材料１３の表面に照射さ
れる。プローブ４は、図２に示したように外部の迷光を
遮断する遮へい構造を有している。被測定材料１３の表
面からの反射光を受光用光ファイバ９が受け、その伝送
光は光量測定部１６に送られ、反射光量Ｉ1′ が測定さ
れ劣化度演算部１８に結果Ｉ1′ が出力される。劣化度
演算部１８では、６６０ｎｍにおける反射率Ｒ660(＝１
００×Ｉ1′／Ｉ1）が算出、メモリ上に記憶される。同
様にして、ＬＥＤ光源１５から発生したピーク波長７８
０ｎｍの単色光を用いて同じ操作が行われ、劣化度演算
部１８において７８０ｎｍにおける反射率Ｒ780(＝１０
０×Ｉ2′／Ｉ2）が算出、メモリ上に記憶される。この
ようにして、６６０，７８０ｎｍにおける反射率が得ら
れるので、劣化度演算部１８において２波長間の反射吸
光度差ΔＡλ（＝Ａλ1−Ａλ2）あるいは反射吸光度比
Ａλ′（＝Ａλ1／Ａλ2）が求められる。ハードディス
クユニットには、図６あるいは図７に示したような被測
定材料１３の劣化度に対応した反射吸光度差あるいは反
射吸光度比がマスターカーブとして予め記憶されてお
り、劣化度演算部１８に出力する。この記憶された関数
値と実測の反射吸光度差あるいは反射吸光度比の値から
劣化度演算部１８で比較演算して劣化度を判定し、外部
(図示省略)のプリンタ等に測定結果として出力する。
【００２３】なお、本実施例では２波長を用いた材料の
劣化度測定装置を説明したが、３波長でも測定装置を同
様に操作する。
劣化度測定装置を説明したが、３波長でも測定装置を同
様に操作する。
【００２４】（実施例２）図８には白色光源（ハロゲン
ランプ）を光源に用いた劣化度診断装置の機能構成を示
すブロック図を示す。白色光源（ハロゲンランプ）を光
源に用いても、システムは良好に動作する。光量測定部
１６には干渉フィルタからなる分光器が組み込まれてお
り、各波長（５００〜９００ｎｍ）での光量を瞬時に分
光測定できる。被測定材料１３の表面状態をモニタ内蔵
光ファイバスコープ制御ユニット６を用いて確認し、プ
ローブ４と被測定材料１３の位置合わせを行い、実施例
１と同様に各波長（５００〜９００ｎｍ）に対するレフ
ァレンス光量及び反射光量を測定する。被測定材料１３
の表面からの反射光を受光用光ファイバ９が受け、その
伝送光は光量測定部１６に送られ、反射光量が測定され
劣化度演算部１８に結果が出力される。劣化度演算部１
８では、波長５００〜９００ｎｍにおける反射率Ｒ500
〜Ｒ900が連続的に算出，記憶される。このようにし
て、波長５００〜９００ｎｍにおける反射率が得られる
ので、劣化度演算部１８において任意の２波長間の反射
吸光度差ΔＡλ(＝Ａλ−Ａλ′)あるいは反射吸光度比
Ａλ′（＝Ａλ1／Ａλ2）が求められる。ハードディス
クユニットには、材料の劣化度に対応した反射吸光度差
あるいは反射吸光度比がマスターカーブとして予め記憶
されており、劣化度演算部１８に出力する。この記憶さ
れた関数値と実測の反射吸光度差あるいは反射吸光度比
から劣化度演算部１８で比較演算して劣化度を判定し、
外部に測定結果として出力する。
ランプ）を光源に用いた劣化度診断装置の機能構成を示
すブロック図を示す。白色光源（ハロゲンランプ）を光
源に用いても、システムは良好に動作する。光量測定部
１６には干渉フィルタからなる分光器が組み込まれてお
り、各波長（５００〜９００ｎｍ）での光量を瞬時に分
光測定できる。被測定材料１３の表面状態をモニタ内蔵
光ファイバスコープ制御ユニット６を用いて確認し、プ
ローブ４と被測定材料１３の位置合わせを行い、実施例
１と同様に各波長（５００〜９００ｎｍ）に対するレフ
ァレンス光量及び反射光量を測定する。被測定材料１３
の表面からの反射光を受光用光ファイバ９が受け、その
伝送光は光量測定部１６に送られ、反射光量が測定され
劣化度演算部１８に結果が出力される。劣化度演算部１
８では、波長５００〜９００ｎｍにおける反射率Ｒ500
〜Ｒ900が連続的に算出，記憶される。このようにし
て、波長５００〜９００ｎｍにおける反射率が得られる
ので、劣化度演算部１８において任意の２波長間の反射
吸光度差ΔＡλ(＝Ａλ−Ａλ′)あるいは反射吸光度比
Ａλ′（＝Ａλ1／Ａλ2）が求められる。ハードディス
クユニットには、材料の劣化度に対応した反射吸光度差
あるいは反射吸光度比がマスターカーブとして予め記憶
されており、劣化度演算部１８に出力する。この記憶さ
れた関数値と実測の反射吸光度差あるいは反射吸光度比
から劣化度演算部１８で比較演算して劣化度を判定し、
外部に測定結果として出力する。
【００２５】なお、各実施例においては、固体材料の場
合について説明したが、オイル等の液体の材料について
も同様にして劣化度を測定することができる。
合について説明したが、オイル等の液体の材料について
も同様にして劣化度を測定することができる。
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、実働中の機器の運転を
停止することなく、機器に使用されている絶縁材料や構
造材料の劣化度を非破壊で測定できる。さらに、表面が
塵芥等で汚損した被測定物、あるいは凹凸が著しい被測
定物の場合にも最適な測定部位を確認できる劣化度診断
装置を得ることが可能となる。
停止することなく、機器に使用されている絶縁材料や構
造材料の劣化度を非破壊で測定できる。さらに、表面が
塵芥等で汚損した被測定物、あるいは凹凸が著しい被測
定物の場合にも最適な測定部位を確認できる劣化度診断
装置を得ることが可能となる。
【図１】実施例１の劣化度診断装置の適用例を示す説明
図。
図。
【図２】実施例１のプローブの模式断面図。
【図３】実施例１の劣化度診断装置の説明図。
【図４】劣化度判定のための演算のフローチャート。
【図５】材料の反射吸光度スペクトルの特性図。
【図６】実施例１の劣化度判定の基準となる反射吸光度
差マスターカーブの特性図。
差マスターカーブの特性図。
【図７】実施例１の劣化度判定の基準となる反射吸光度
比マスターカーブの特性図。
比マスターカーブの特性図。
【図８】実施例２の劣化度診断装置の説明図。
４…プローブ、６…モニタ内蔵光ファイバスコープ制御
ユニット、８…照射用光ファイバ、９…受光用光ファイ
バ、１０…光ファイバスコープ、１１…スコープ用光源
ファイバ、１３…被測定材料、１４，１５…光源ＬＥ
Ｄ、１６…光量測定部、１７…Ａ／Ｄ変換器、１８…劣
化度演算部、１９…光結合器。
ユニット、８…照射用光ファイバ、９…受光用光ファイ
バ、１０…光ファイバスコープ、１１…スコープ用光源
ファイバ、１３…被測定材料、１４，１５…光源ＬＥ
Ｄ、１６…光量測定部、１７…Ａ／Ｄ変換器、１８…劣
化度演算部、１９…光結合器。
Claims (3)
- 【請求項１】波長が相異なる複数種の単色光光源からの
照射光を照射用光ファイバで導き被測定物表面に照射す
る手段と、前記被測定物表面からの反射光を受光用光フ
ァイバを用いて光量測定部に導く手段と、前記光量測定
部からの出力信号により各波長における反射吸光度
Ａλ、任意の２波長間の反射吸光度差ΔＡλあるいは反
射吸光度比Ａλ′、数１で演算し、さらに予め記憶させ
た被測定物の劣化度と反射吸光度差あるいは反射吸光度
比との関係を比較演算する劣化度演算部を備えた劣化度
診断装置において、 照射用光ファイバと受光用光ファイバとを固定するプロ
ーブ中に光ファイバスコープを埋設したことを特徴とす
る劣化度診断装置。 【数１】 Ａλ＝−log（Ｒλ／１００） ΔＡλ＝Ａλ1−Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） Ａλ′＝Ａλ1／Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） …（数１） （波長λ（ｎｍ）における被測定物の反射率をＲ
λ（％）とする） - 【請求項２】前記単色光光源として、６５０ｎｍ〜１３
１０ｎｍのピーク波長を有する半導体レーザあるいは発
光ダイオードを用いる請求項１に記載の劣化度診断装
置。 - 【請求項３】白色連続光を照射するハロゲンランプから
の照射光を照射用光ファイバで導き被測定物表面に照射
する手段と、前記被測定物表面からの反射光を受光用光
ファイバを用いて分光器を有する光量測定部に導く手段
と、前記光量測定部からの出力信号により各波長におけ
る反射吸光度Ａλ、任意の２波長間の反射吸光度差ΔＡ
λあるいは反射吸光度比Ａλ′を数２で演算し、さらに
予め記憶させた被測定物の劣化度と反射吸光度差あるい
は反射吸光度比との関係を比較演算する劣化度演算部を
備えた劣化度診断装置において、 照射用光ファイバと受光用光ファイバとを固定するプロ
ーブ中に光ファイバスコープを埋設したことを特徴とす
る劣化度診断装置。 【数２】 Ａλ＝−log（Ｒλ／１００） ΔＡλ＝Ａλ1−Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） Ａλ′＝Ａλ1／Ａλ2（ただし、λ１＜λ２） …（数２） （波長λ（ｎｍ）における被測定物の反射率をＲ
λ（％）とする）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2894396A JPH09222393A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 劣化度診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2894396A JPH09222393A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 劣化度診断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09222393A true JPH09222393A (ja) | 1997-08-26 |
Family
ID=12262499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2894396A Pending JPH09222393A (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | 劣化度診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09222393A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834730A2 (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-08 | Hitachi, Ltd. | Non-destructive diagnostic method and apparatus |
| US6852992B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-02-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of diagnosing deterioration of an article |
| US6993202B2 (en) | 2001-02-28 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Decoding apparatus, method, and storage medium for inputting and decoding variable-length coded data |
| CN104937393A (zh) * | 2013-01-31 | 2015-09-23 | 株式会社日立高新技术 | 自动分析装置 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP2894396A patent/JPH09222393A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834730A2 (en) * | 1996-10-04 | 1998-04-08 | Hitachi, Ltd. | Non-destructive diagnostic method and apparatus |
| EP0834730A3 (en) * | 1996-10-04 | 1998-09-16 | Hitachi, Ltd. | Non-destructive diagnostic method and apparatus |
| US6993202B2 (en) | 2001-02-28 | 2006-01-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Decoding apparatus, method, and storage medium for inputting and decoding variable-length coded data |
| US6852992B2 (en) | 2001-06-29 | 2005-02-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of diagnosing deterioration of an article |
| CN104937393A (zh) * | 2013-01-31 | 2015-09-23 | 株式会社日立高新技术 | 自动分析装置 |
| CN104937393B (zh) * | 2013-01-31 | 2018-01-02 | 株式会社日立高新技术 | 自动分析装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5032024A (en) | Optical examination apparatus | |
| JP4710701B2 (ja) | 高分子材料の劣化診断方法および装置 | |
| JP6075372B2 (ja) | 物質特性測定装置 | |
| KR100517104B1 (ko) | 비파괴진단방법및비파괴진단장치 | |
| CN106239352B (zh) | 研磨装置 | |
| US5774228A (en) | Deterioration diagnosis method and device of electrical machine and apparatus | |
| WO2001001070A1 (fr) | Dispositif a source lumineuse, spectroscope comportant le dispositif a source lumineuse et capteur d'epaisseur de couche | |
| US6852992B2 (en) | Method and apparatus of diagnosing deterioration of an article | |
| JPH0815131A (ja) | 劣化診断システム | |
| JP3860846B2 (ja) | 材料の劣化度測定システムおよび測定装置 | |
| JP3852557B2 (ja) | 膜厚測定方法およびその方法を用いた膜厚センサ | |
| JPH09222393A (ja) | 劣化度診断装置 | |
| US20020069021A1 (en) | Automobile oil deterioration diagnosing apparatus | |
| JP2004077469A (ja) | 材料の劣化度測定システムおよび測定装置 | |
| JP3440759B2 (ja) | 電気機器の劣化診断方法及び装置 | |
| US20030060984A1 (en) | Automobile oil deterioration diagnosing apparatus | |
| JP3205212B2 (ja) | 劣化度診断装置 | |
| JP4111170B2 (ja) | 蛍光測定による劣化診断方法及び診断装置 | |
| JPH07140074A (ja) | 機器の劣化監視システム | |
| JPH10300670A (ja) | 油入電気機器の劣化診断方法及び劣化診断装置 | |
| JP2004226178A (ja) | 分光式厚さ計測装置。 | |
| JPH10281985A (ja) | 劣化度診断方法 | |
| JP2002031599A (ja) | 劣化診断装置 | |
| JPH10311788A (ja) | 劣化度診断装置 | |
| JPS62159027A (ja) | 油の劣化度検出装置 |