JPH09304412A - Detecting equipment for foreign matter in transparent fluid - Google Patents

Detecting equipment for foreign matter in transparent fluid

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JPH09304412A
JPH09304412A JP11877396A JP11877396A JPH09304412A JP H09304412 A JPH09304412 A JP H09304412A JP 11877396 A JP11877396 A JP 11877396A JP 11877396 A JP11877396 A JP 11877396A JP H09304412 A JPH09304412 A JP H09304412A
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JP
Japan
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foreign matter
transparent fluid
flow
laser beam
transparent
Prior art date
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Pending
Application number
JP11877396A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinori Kuwaki
亮仙 桑木
Koju Ando
幸樹 安藤
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SWCC Corp
Original Assignee
Showa Electric Wire and Cable Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Showa Electric Wire and Cable Co filed Critical Showa Electric Wire and Cable Co
Priority to JP11877396A priority Critical patent/JPH09304412A/en
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the presence of foreign matters and the size, by emitting a laser beam in the direction intersecting the flow of transparent fluid, detecting the change of received light amount which is caused by the presence of mixed foreign matters in the fluid, and correcting it on the basis of velocity data of the foreign matters. SOLUTION: Laser beams La, Lb which are emitted from a laser beam irradiation equipment 10 and split by a half mirror 20 are rectangularly refracted in parallel planes by mirrors 21a and 21b. Further the beams La and Lb are refracted in the axial line direction of a transparent ring 2 and in the direction rectrangular to the axial direction, by mirrors 22a and 23b or the like, respectively, and pass the transparent ring 2. The laser beams La and Lb which have passed the transparent ring 2 are received by light receiving equipments 30a, 30b. Digital signals outputted from the light receiving equipments 30a, 30b are processed by a signal processing equipment 40. The number of foreign matters, the size in the width direction, the position in the width directions, the flow velocity of the detected foreign matures, and correction coefficients based on the flow velocity are calculated, and outputted to an output equipment 50 and a monitor 60.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は透明流体中に混在す
る異物の有無や大きさをレーザビームを用いて検出する
異物検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter detecting device for detecting the presence or absence and the size of foreign matter mixed in a transparent fluid by using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高電圧の電力ケーブルとしては、
ケーブル絶縁層に架橋ポリエチレンを用いたCVケーブ
ルが多用されている。このCVケーブルは通常、架橋剤
を添加したポリエチレンを押出機からケーブル導体上の
内部半導電層の外周に押出し被覆し、更にその外周に外
部半導電層を押出し被覆した後、架橋管内で加圧状態で
加熱し、架橋剤を反応させてポリエチレンを架橋させる
工程を経て製造される。一般に、CVケーブルを使用し
て長距離の電力ケーブル線路を構築するする場合には、
CVケーブルを短スパンごとにケーブルルートに沿って
敷設した後、その前後端を順次接続し、線路の終端に終
端接続部を設置する。このCVケーブルの接続方法とし
ては、種々の方法が開発されているが、中でも、EMJ
(押出しモールドジョイント)法やBMJ(ブロックモ
ールドジョイント)法が、絶縁性能および信頼性の点か
ら、広く採用される傾向にある。EMJ法は、ケーブル
絶縁層や内外の半導電層をペンシリングし、露出したケ
ーブル導体間を導体スリーブで接続した電力ケーブルの
導体接続部の周囲にモールド型を組立て、架橋剤を添加
したポリエチレンを押出機からモールド型内に導入し、
加熱・加圧してポリエチレンを成形すると共に架橋させ
るものである。また、BMJ法は、予め半円筒状に成形
した架橋剤入りのポリエチレンブロックを上記電力ケー
ブルの導体接続部の周囲に円筒状に組立て、あるいは予
め円筒状に成形した架橋剤入りのポリエチレンブロック
を上記電力ケーブルの導体接続部に挿入し、その外周に
モールド型を配置し、加熱・加圧してポリエチレンを成
形一体化させると共に架橋させるものである。
2. Description of the Related Art In recent years, as a high-voltage power cable,
CV cables using cross-linked polyethylene for the cable insulating layer are frequently used. In this CV cable, polyethylene with a cross-linking agent is usually extruded from the extruder to cover the outer circumference of the inner semi-conductive layer on the cable conductor, and then the outer circumference of the outer semi-conductive layer is extruded and covered, and then pressurized in the cross-linking pipe. It is manufactured through a process of heating in the state and reacting a crosslinking agent to crosslink polyethylene. Generally, when constructing a long-distance power cable line using a CV cable,
After the CV cable is laid along the cable route for each short span, the front and rear ends thereof are sequentially connected, and the terminal connection portion is installed at the end of the line. Various methods have been developed for connecting the CV cable, but among them, EMJ
The (extrusion mold joint) method and the BMJ (block mold joint) method tend to be widely adopted in terms of insulation performance and reliability. The EMJ method involves assembling a mold around the conductor connecting part of a power cable in which the cable insulating layer and the semi-conductive layers inside and outside are penciled, and the exposed cable conductors are connected by a conductor sleeve, and polyethylene with a cross-linking agent is added. Introduced into the mold from the extruder,
It heats and pressurizes polyethylene to cross-link it. Further, in the BMJ method, a polyethylene block containing a cross-linking agent formed in advance into a semi-cylindrical shape is assembled into a cylindrical shape around a conductor connection portion of the power cable, or the polyethylene block containing a cross-linking agent formed in advance into a cylindrical shape is used as the above-mentioned. It is inserted into a conductor connection portion of a power cable, a mold is arranged on the outer periphery thereof, and the polyethylene is molded and integrated by heating and pressurizing and crosslinked.

【0003】上述の電力ケーブルのケーブル絶縁層やそ
のモールドジョイント部は高い電界のもとで使用される
ものであるから、それらの中に金属粉やゴミ、あるいは
ヤケ(樹脂材料の熱劣化物)などの異物が混入している
と、それらが起点となって絶縁破壊を引き起こす恐れが
ある。また、電力ケーブルを長期間に亘って使用する間
に、異物の周囲に水トリーなどが発生し、絶縁性能を次
第に低下させる恐れがある。したがって、電力ケーブル
のケーブル絶縁層やモールドジョイント部に使用される
絶縁材料は、押出機に供給される前に、異物が混入して
いないか十分な検査を受けると共に、押出し工程やモー
ルド工程においても、過度の加熱や滞留によって樹脂が
異物化して絶縁性能が低下することのないように、細心
の注意が払われる。
Since the above-mentioned cable insulating layer of the power cable and its molded joint portion are used under a high electric field, metal powder, dust, or burns (heat-deteriorated material of resin material) are contained therein. If such foreign matter is mixed in, there is a possibility that they may become starting points and cause dielectric breakdown. Further, while the power cable is used for a long period of time, a water tree or the like may be generated around the foreign matter, and the insulation performance may be gradually deteriorated. Therefore, the insulating material used for the cable insulation layer of the power cable and the mold joint part is thoroughly inspected for foreign substances before being supplied to the extruder, and also in the extrusion process and the molding process. Careful attention is paid so that the resin does not become foreign matter due to excessive heating or retention and the insulation performance is not degraded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】電力ケーブルの絶縁材
料として使用される樹脂材料中の異物の検査方法として
は種々の方法が開発され、実用化されているが、いずれ
も一長一短がある。例えば、押出機に供給される前の樹
脂ペレットを抜取って、異物の有無や程度(大きさや個
数)を目視検査したり、あるいは押出機から押出した樹
脂材料をフィルム状に成形し、これにレーザビームを照
射してその透過像から異物の有無や程度を判定する方法
が知られているが、これらの方法はいずれも全量検査で
ないため、その信頼性に懸念がある。また、押出機の先
端の樹脂通路に透明な窓を設け、そこからレーザビーム
を照射して走査させ、その透過光の強度の変化から異物
の有無や程度を判定する方法も知られているが、この方
法では、樹脂中の異物は樹脂と一緒に流動しているた
め、異物の大きさ、特にその流れ方向の大きさを正確に
測定することができないという難点がある。
Various methods have been developed and put into practical use as methods for inspecting foreign substances in a resin material used as an insulating material for power cables, but each method has advantages and disadvantages. For example, the resin pellets before being supplied to the extruder are extracted and visually inspected for the presence and degree (size and number) of foreign matter, or the resin material extruded from the extruder is formed into a film, and There is known a method of irradiating a laser beam to determine the presence or absence and degree of a foreign substance from a transmitted image, but there is a concern about the reliability of each of these methods because they are not all inspections. Further, a method is also known in which a transparent window is provided in the resin passage at the tip of the extruder, a laser beam is emitted from the transparent window and scanning is performed, and the presence or absence and the degree of foreign matter are determined from the change in the intensity of the transmitted light. However, in this method, since the foreign matter in the resin flows together with the resin, the size of the foreign matter, particularly the size in the flow direction, cannot be accurately measured.

【0005】本発明は、レーザビームによる異物検出に
際して、異物の有無と、その大きさを正確に測定するこ
とのできる流体中の異物検出装置を提供することを課題
とするものである。
An object of the present invention is to provide a foreign matter detecting device in a fluid, which can accurately measure the presence or absence of a foreign matter and its size when detecting a foreign matter with a laser beam.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の流体中の異物検
出装置は、流路内を流れる透明流体に、その流れと交差
する方向からレーザビームを照射し、その透過光を受光
装置で受光して電気信号に変換し、前記透明流体中に異
物が混在している場合に生ずる受光量の変化に基づいて
異物を検出する異物検出装置において、前記透明流体中
の異物を検出する流速検出手段を設け、この流速検出手
段からの異物の速度情報に基づいて前記異物の流れ方向
の大きさを示す情報を補正することを特徴とするもので
ある。
A foreign matter detecting device in a fluid according to the present invention irradiates a transparent fluid flowing in a flow path with a laser beam from a direction intersecting with the flow, and the transmitted light is received by a light receiving device. In the foreign matter detecting device for detecting the foreign matter in the transparent fluid by converting the electric signal into an electric signal and detecting the foreign matter based on the change in the amount of light received when the foreign matter is mixed in the transparent fluid. Is provided, and the information indicating the size of the foreign matter in the flow direction is corrected based on the velocity information of the foreign matter from the flow velocity detecting means.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明は、前述した電力ケーブル
のケーブル絶縁層やそのモールドジョイント部に供給さ
れるポリエチレン材料中の異物検出に利用することがで
きる。ポリエチレン樹脂は常温では乳白色の半透明であ
り、光の透過性は十分でないが、押出機で混練する際に
加熱されて溶融すると透明になり、溶融樹脂中に異物が
混在している場合には、外部から容易に透視することが
できる。したがって、押出機とクロスヘッドの間、ある
いは押出機とモールド型の間を連結する樹脂流路の途中
に透明なガラスあるいは樹脂材料からなる透明流路を介
挿しておき、その外側から、レーザビームを照射してそ
の受光量の変化をとらえ、それを信号処理または画像処
理すれば、流路内を通過したポリエチレン樹脂中の異物
の有無および大きさを検出することができる。レーザビ
ームの走査によって異物の透過像を電気信号としてとら
える場合、異物はポリエチレン樹脂の流れの方向に移動
するので、異物の大きさは、流れの方向に実際よりも異
なった大きさの信号として出力される。また、透明流路
内を流れるポリエチレン樹脂中の流速の分布は一様では
なく、流路の中心で大きく、流路壁の近くでは小さい。
例えば透明流路の内径が円筒形で、そこを流れる流体が
ニュートンの粘性法則に従う場合には、その流速分布は
次式に示すようになり、これを図示すれば図2(a)の
ようになる。 Ur=K(R2 −r2 ) ……………………………………………… (1) ただし、Ur:r位置における流速 K:定数 R:流路の半径 r:流路の半径方向位置 ポリエチレン樹脂は、上記(1)式に完全に従うニュー
トン流体ではないが、押出し時の平均流速が所定の範囲
内の場合にはそれに近い挙動を示す。また、それよりも
流速が低い場合には、むしろ図2(b)のVrのよう
に、ビンガム流体に近い流速分布を示す。したがって、
本発明においては、透明流体の流れの方向に異なる複数
の位置から透明流体にそれぞれレーザビームを照射し、
それらの透過光をそれぞれ受光装置で受光して電気信号
に変換し、これらの電気信号に基づいて前記透明流体中
における異物の有無および大きさを示す情報を求めると
共に、前記複数の受光装置で検出された同一の異物の検
出時間差からその異物の速度情報を求め、この速度情報
に基づいて前記異物の流れ方向の大きさを示す情報を補
正するようにしている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention can be utilized for detecting foreign matter in a polyethylene material supplied to the above-mentioned cable insulating layer of a power cable or its molded joint portion. Polyethylene resin is milky white translucent at room temperature and has insufficient light transmittance, but becomes transparent when heated and melted when kneading in an extruder, and when foreign matter is mixed in the molten resin. , Can be easily seen through from the outside. Therefore, a transparent flow path made of transparent glass or a resin material is inserted in the middle of the resin flow path connecting the extruder and the crosshead, or between the extruder and the mold, and the laser beam is applied from the outside. The presence or absence of foreign matter and the size of the polyethylene resin that has passed through the inside of the flow channel can be detected by irradiating the light source to detect the change in the amount of received light and subjecting it to signal processing or image processing. When a transmission image of a foreign substance is captured as an electrical signal by scanning with a laser beam, the foreign substance moves in the direction of flow of the polyethylene resin, so the size of the foreign substance is output as a signal of a size different from the actual size in the flow direction. To be done. Further, the distribution of the flow velocity in the polyethylene resin flowing in the transparent channel is not uniform, and is large at the center of the channel and small near the channel wall.
For example, when the inner diameter of the transparent channel is cylindrical and the fluid flowing therethrough complies with Newton's viscosity law, the flow velocity distribution is as shown in the following equation. Become. Ur = K (R 2 −r 2 ) ……………………………………………… (1) where Ur: Flow velocity at r position K: Constant R: Flow path radius r: Radial Position of Flow Path Polyethylene resin is not a Newtonian fluid that completely complies with the above equation (1), but behaves in a similar manner when the average flow velocity during extrusion is within a predetermined range. Further, when the flow velocity is lower than that, a flow velocity distribution closer to the Bingham fluid is shown, like Vr in FIG. 2B. Therefore,
In the present invention, the transparent fluid is irradiated with a laser beam from a plurality of different positions in the direction of the flow of the transparent fluid,
Each of the transmitted lights is received by a light receiving device and converted into an electric signal, and based on these electric signals, information indicating the presence and size of foreign matter in the transparent fluid is obtained and detected by the plurality of light receiving devices. The velocity information of the foreign matter is calculated from the detected detection time difference of the same foreign matter, and the information indicating the size of the foreign matter in the flow direction is corrected based on the velocity information.

【0008】2組のレーザビーム照射装置と受光装置を
使用する場合、一般にレーザビーム照射装置は高価であ
るので、単一のレーザビーム照射装置を使用し、そのレ
ーザ光源から得られたレーザビームをポリゴンミラーな
どの多角形回転ミラーで反射させ、得られた走査レーザ
ビームをミラーおよびハーフミラー等からなる分光手段
を通して2つのレーザビームに分光し、これらのレーザ
ビームを、透明流体の流れ方向の異なった位置から透明
流体に照射し、それらの透過光をそれぞれ受光装置で受
光するようにすることが望ましい。また、2つのレーザ
ビームを、透明流体の流れ方向の異なった位置から、か
つ透明流体の流れと交差する複数の方向から同時に透明
流体に照射するようにすれば、異物の有無および速度情
報を知ることができるだけでなく、異物が重なって通過
する場合でも、それらの重なりを識別できるので、異物
の個数や大きさを正確に求めることができる。
When two sets of laser beam irradiating device and light receiving device are used, since the laser beam irradiating device is generally expensive, a single laser beam irradiating device is used and the laser beam obtained from the laser light source is used. The scanning laser beam reflected by a polygonal rotating mirror such as a polygon mirror is separated into two laser beams through a spectroscopic means including a mirror and a half mirror, and these laser beams are different in the flow direction of the transparent fluid. It is desirable to irradiate the transparent fluid from different positions and receive the transmitted light from the respective light receiving devices. Further, by irradiating the transparent fluid with two laser beams from different positions in the flow direction of the transparent fluid and from a plurality of directions intersecting the flow of the transparent fluid at the same time, the presence / absence of foreign matter and velocity information can be known. Not only is it possible to detect the foreign matter, but also when the foreign matter passes through in an overlapping manner, the overlapping can be identified, so that the number and size of the foreign matter can be accurately obtained.

【0009】本発明においては、透明流体中の異物の流
速Vを求める方法として、流路内を流れる透明流体を、
その流れと交差する方向からビデオカメラで撮像し、こ
のビデオカメラで撮像された、ある画面における異物の
画像の位置と、その後に撮像された画面における同一の
異物の画像の位置とを比較し、それらの位置の差から前
記異物の流速Vを求めることもできる。なお、ビデオカ
メラで撮像した異物の画像の位置の差から異物の流速V
を求める場合には、流路内を流れる透明流体にその流れ
と交差する方向からレーザビームを走査し、その透過光
を受光装置で受光して電気信号に変換し、前記透明流体
中に異物が混在している場合に生ずる受光量の低下に基
づいて異物を検出した際に、トリガーを掛け、最初の画
像を取込むようにすることが望ましい。本発明におい
て、レーザビームを照射し、あるいはビデオカメラで撮
像するための透明流路は、管路の途中に透明リングを介
挿することにより構成することができる。この場合、透
明リングは横断面を四角形としておくこともできるが、
中を流れる流体の流れを乱したり、滞留を生じさせるこ
とがないよう、管路と同じ内径の円筒状としておく方が
好ましい。また、透明リングはレーザビームの屈折を少
なくする関係上、中を通過する透明流体とほぼ等しい屈
折率を持つことが望ましい。したがって、例えば透明流
体が溶融ポリエチレンの場合には、その屈折率1.44
に近い屈折率を持つパイレックスガラス(屈折率1.4
7)で構成することが望ましい。
In the present invention, as a method for determining the flow velocity V of foreign matter in the transparent fluid, the transparent fluid flowing in the flow path is
Imaged with a video camera from a direction intersecting with the flow, the position of the image of the foreign matter on a certain screen, which was captured by this video camera, and the position of the image of the same foreign matter on the subsequently captured screen were compared, The flow velocity V of the foreign matter can also be obtained from the difference between these positions. It should be noted that the flow velocity V of the foreign substance is calculated from the difference in the position of the image of the foreign substance captured by the video camera.
In order to obtain, the transparent fluid flowing in the flow path is scanned with a laser beam from a direction intersecting the flow, the transmitted light is received by a light receiving device and converted into an electric signal, and foreign matter is contained in the transparent fluid. When a foreign substance is detected based on a decrease in the amount of received light that occurs when both are mixed, it is desirable to trigger the capture of the first image. In the present invention, the transparent flow path for irradiating a laser beam or capturing an image with a video camera can be configured by inserting a transparent ring in the middle of the pipeline. In this case, the transparent ring can have a rectangular cross section,
In order not to disturb the flow of the fluid flowing therethrough or cause retention, it is preferable to make it cylindrical with the same inner diameter as the pipeline. In addition, it is desirable that the transparent ring has a refractive index almost equal to that of the transparent fluid passing through it in order to reduce the refraction of the laser beam. Therefore, for example, when the transparent fluid is molten polyethylene, its refractive index is 1.44.
Pyrex glass (refractive index 1.4
It is desirable to configure 7).

【0010】[0010]

【実施例】次に、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図3は、CVケーブルの絶縁層を前述したEMJ
法により接続する際にモールド型に供給されるポリエチ
レン樹脂中の異物検出に本発明を適用する例を示すもの
で、押出機からモールド型へ至る樹脂供給用の管路1の
途中には、パイレックスガラスなどからなる透明リング
2が介挿されている。この透明リングは管路1と同じ内
径(約20mm)の円筒状であり、その上下両端はO−リ
ング3を介して管路側のフランジ4,5間に対面してい
る。また、フランジ4と5は、それらの周囲4か所に設
けた透孔に挿通したボルト・ナット6により締付けら
れ、透明リング2との間をシールしている。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 shows the EMJ for the insulating layer of the CV cable described above.
The present invention shows an example in which the present invention is applied to detection of foreign matter in a polyethylene resin supplied to a mold when connecting by a method, and a Pyrex is provided in the middle of the resin supply pipe 1 from the extruder to the mold. A transparent ring 2 made of glass or the like is inserted. The transparent ring has a cylindrical shape having the same inner diameter (about 20 mm) as the pipe line 1, and both upper and lower ends thereof face O-rings 3 between the flanges 4 and 5 on the pipe line side. Further, the flanges 4 and 5 are tightened by bolts and nuts 6 inserted through through holes provided at four places around them, and seal between the flanges 4 and 5 and the transparent ring 2.

【0011】透明リング2の側方には、図1に示すよう
に、レーザビーム照射装置10と、ハーフミラー20
と、このハーフミラーによって分光されたレーザビーム
La,Lbをそれぞれ図1の紙面と平行な面内において
直角に屈折させる一対のミラー21a,21bと、これ
らのミラー21a,21bを出たレーザビームLa,L
bを透明リング2の軸線方向(図1の紙面と直交する方
向)に下方または上方にそれぞれ直角に屈折させる一対
のミラー22a,22b(図示せず)と、これらのミラ
ー22a,22bを出たレーザビームLa,Lbを再び
透明リング2の軸線と直交する方向(図1の紙面と平行
な面内)にそれぞれ直角に屈折させる一対のミラー23
a,23bと、これらのミラー23a,23bを出て透
明リング2内を透過したレーザビームLa,Lbを受光
する一対の受光装置30a,30bが配置されている。
ハーフミラー20は、レーザビームLa,Lbが1/2
ずつ等分に分光されるように透過率と反射率を選択され
ており、またミラー21a,21b,22a,22b,
23a,23bは、ハーフミラー20から受光装置30
a,30bに至る2本のレーザビームLa,Lbの光路
長さが等しくなり、同一の減衰量になるように反射率を
等しくされ、かつレーザビームの光軸に対してそれぞれ
45°の角度に正確に位置決めされている。なお、図3
には、上記レーザビームLaおよびLbの2系統の内、
レーザビームLaに関する構成部材だけが図示されてい
る。上記において、ミラー21a,21bはレーザビー
ムLa,Lbを透明リング2の軸線と直交する2つの方
向から照射するために使用するものであり、またミラー
22a,22b,23a,23bは、図3に示すよう
に、レーザビームLa,Lbが透明リング2の軸線方向
に適当な距離(例えば、10mm程度)離れた位置を通
過するようにするために使用されるものである。
On the side of the transparent ring 2, as shown in FIG. 1, a laser beam irradiation device 10 and a half mirror 20 are provided.
And a pair of mirrors 21a and 21b for refracting the laser beams La and Lb split by the half mirrors at right angles in the planes parallel to the paper surface of FIG. 1, and the laser beams La emitted from these mirrors 21a and 21b. , L
A pair of mirrors 22a and 22b (not shown) for refracting b at right angles downward or upward in the axial direction of the transparent ring 2 (direction orthogonal to the paper surface of FIG. 1) and these mirrors 22a and 22b are emitted. A pair of mirrors 23 for refracting the laser beams La and Lb again at right angles in the direction orthogonal to the axis of the transparent ring 2 (in the plane parallel to the paper surface of FIG. 1).
a and 23b, and a pair of light receiving devices 30a and 30b that receive the laser beams La and Lb that have passed through the transparent ring 2 and that have exited these mirrors 23a and 23b.
The half mirror 20 has the laser beams La and Lb halved.
The transmissivity and the reflectivity are selected so that they are split into equal parts, and the mirrors 21a, 21b, 22a, 22b,
23a and 23b are from the half mirror 20 to the light receiving device 30.
a and 30b, the two laser beams La and Lb have equal optical path lengths, the reflectances are equalized so as to have the same attenuation amount, and the laser beams have respective angles of 45 ° with respect to the optical axis of the laser beam. It is accurately positioned. Note that FIG.
Of the two systems of the laser beams La and Lb,
Only the components relating to the laser beam La are shown. In the above, the mirrors 21a, 21b are used to irradiate the laser beams La, Lb from two directions orthogonal to the axis of the transparent ring 2, and the mirrors 22a, 22b, 23a, 23b are shown in FIG. As shown, the laser beams La and Lb are used to pass through the transparent ring 2 at a position separated by an appropriate distance (for example, about 10 mm) in the axial direction.

【0012】受光装置30a,30bから出力されたデ
ジタル信号は信号処理装置40において処理され、異物
の個数、幅方向の大きさ、幅方向の位置、および検出さ
れた異物の流速とそれに基づく補正係数を算定され、出
力装置50およびモニタ60に出力される。
The digital signals output from the light receiving devices 30a and 30b are processed by the signal processing device 40, and the number of foreign substances, the size in the width direction, the position in the width direction, and the detected flow velocity of the foreign substances and the correction coefficient based thereon. Is calculated and output to the output device 50 and the monitor 60.

【0013】レーザビーム照射装置10は図4に示すよ
うに、半導体レーザなどからなるレーザ発振器11と、
モータ(図示せず)によって駆動されて高速回転し、入
射したレーザビームをスキャンニングしてスイープさせ
る8面体ポリゴンスキャナーなどからなる多角形回転ミ
ラー12と、この多角形回転ミラー12からのレーザ光
線を反射させる反射ミラー13と、入射したレーザビー
ムを平行光線にするコリメータレンズ(Fθレンズ)1
4とを備えている。受光装置30a,30bは図5に示
すように、それぞれ集光レンズ31と、その焦点位置に
設置され、光信号をアナログ電気信号に変換する受光素
子32と、このアナログ電気信号をデジタル信号に変換
するアナログ・デジタル変換装置33とから構成されて
おり、その出力端子34には、図6に示すように、受光
量に応じたデジタル信号が時系列の2値信号としてそれ
ぞれ出力される。図6において、受光装置出力“0”
は、レーザビームが異物に遮られ、その透過光が減少し
て受光量がしきい値以下に低下したことを意味するの
で、異物の存在を示すことになる。
As shown in FIG. 4, the laser beam irradiation device 10 includes a laser oscillator 11 made of a semiconductor laser or the like,
A polygon rotary mirror 12 including an octahedral polygon scanner that is driven by a motor (not shown) and rotates at high speed to scan and sweep an incident laser beam, and a laser beam from the polygon rotary mirror 12 A reflection mirror 13 for reflecting the light and a collimator lens (Fθ lens) 1 for converting the incident laser beam into parallel rays.
4 is provided. As shown in FIG. 5, each of the light receiving devices 30a and 30b includes a condenser lens 31, a light receiving element 32 installed at the focal position thereof for converting an optical signal into an analog electric signal, and the analog electric signal into a digital signal. As shown in FIG. 6, a digital signal corresponding to the amount of received light is output to each output terminal 34 as a time-series binary signal. In FIG. 6, the light receiving device output “0”
Means that the laser beam is blocked by the foreign matter, the transmitted light is reduced, and the amount of received light is reduced to a threshold value or less, which means that the foreign matter is present.

【0014】信号処理装置40は、受光装置30a,3
0bからの信号に異物の存在を示す“0”信号が含まれ
ている場合には、その数と位置とから異物の数と大きさ
を演算する。また、走査レーザビームLaとLbによる
同一異物の検出時間差からその異物の流速を求め、この
流速に基づいて算定された補正係数によって異物の流れ
方向の大きさを示す情報を補正する。なお信号処理装置
40は画像処理回路を内蔵しており、その入力信号に異
物の存在を示す“0”信号が含まれている場合には、そ
の間の走査レーザビームの時系列データをそれぞれ記憶
装置に保存し、所定の時系列データ(例えば、走査線1
024本分ずつ)が集積される度に画像処理してモニタ
60に送り出す。これは受光装置30aおよび30bか
らの信号系列ごとに別々に行われる。これによってモニ
タ画面a,b上には、それぞれ受光装置30a,30b
によって検出された異物の拡大像がゆっくりと移動する
像として写し出される。図1における出力装置50は、
信号処理装置40の出力結果を印字して出力すると共
に、予め設定された一定値以上の大きさ(例えば、識別
レベルが数10μmの場合に100μm以上の場合)ま
たは個数の異物が検出された時は、警報を出力し、作業
員に、対策を採るよう注意をうながす。
The signal processing device 40 includes the light receiving devices 30a and 3a.
When the signal from 0b includes a "0" signal indicating the presence of foreign matter, the number and size of foreign matter are calculated from the number and position. Further, the flow velocity of the foreign substance is obtained from the detection time difference of the same foreign substance by the scanning laser beams La and Lb, and the information indicating the size of the foreign substance in the flow direction is corrected by the correction coefficient calculated based on this flow velocity. The signal processing device 40 has a built-in image processing circuit, and when the input signal includes a "0" signal indicating the presence of a foreign substance, the time series data of the scanning laser beam during that time is stored in the storage device. Stored in a predetermined time series data (for example, scan line 1
(Every 024 pieces) are processed and sent to the monitor 60. This is performed separately for each signal series from the light receiving devices 30a and 30b. As a result, the light receiving devices 30a and 30b are respectively displayed on the monitor screens a and b.
The magnified image of the foreign matter detected by is projected as a slowly moving image. The output device 50 in FIG.
When the output result of the signal processing device 40 is printed and output, and a foreign substance of a size equal to or larger than a predetermined constant value (for example, 100 μm or more when the identification level is several tens of μm) or the number of foreign substances is detected. Outputs an alarm and prompts workers to take measures.

【0015】このような構成の異物検出装置を用いて、
前述のEMJ法によりCVケーブルを接続する際にモー
ルド型に供給されるポリエチレン樹脂中の異物検出を行
う場合には、ケーブル絶縁層や内外の半導電層をペンシ
リングし、露出したケーブル導体間を導体スリーブで接
続した一対の電力ケーブル(図示せず)は、導体接続部
の周囲にモールド型(図示せず)を組立てられる。モー
ルドに使用されるポリエチレン樹脂は押出機(図示せ
ず)において、架橋剤とともに混練され、加熱溶融して
透明流体となり、樹脂供給用の管路1を通してモールド
型内へ供給されるが、管路1に介挿した透明リング2内
を通過する際、レーザビームを照射され、異物が混在し
ているか否かを検査される。すなわち、照射装置10の
レーザ発振器11から発振されたレーザ光線は多角形回
転ミラー12によって600Hz程度の周波数でスキャ
ンニングされ、コリメータレンズ14によって平行光線
となる。なお、このスキャンニングは図1および図4の
紙面と平行な面内で行われる。また、スキャンニングさ
れるレーザビームの高さH(図1および図4の紙面に直
交する方向の長さ)は60μm程度とされる。このレー
ザビームは、ハーフミラー20などの分光手段を通して
50%ずつの2つのレーザビームLa,Lbに分光さ
れ、それぞれミラー21a,21b,22a,22b,
23a,23bで反射した後、透明リング2内を通過す
るポリエチレン樹脂に、透明リング2の軸方向および円
周方向の異なった位置から照射される。
By using the foreign matter detection device having such a configuration,
When detecting foreign matter in the polyethylene resin supplied to the mold when connecting the CV cable by the above-mentioned EMJ method, the cable insulating layer and the semi-conductive layer inside and outside are penciled to expose the exposed cable conductors. A pair of power cables (not shown) connected by a conductor sleeve is assembled with a mold (not shown) around the conductor connecting portion. The polyethylene resin used in the mold is kneaded together with a cross-linking agent in an extruder (not shown), heated and melted into a transparent fluid, which is supplied into the mold through the resin supply pipe 1. When passing through the transparent ring 2 inserted in 1, the laser beam is irradiated and it is inspected whether foreign matter is mixed. That is, the laser beam oscillated from the laser oscillator 11 of the irradiation device 10 is scanned by the polygonal rotating mirror 12 at a frequency of about 600 Hz, and becomes a parallel beam by the collimator lens 14. Note that this scanning is performed in a plane parallel to the paper surfaces of FIGS. The height H of the laser beam to be scanned (the length in the direction orthogonal to the paper surface of FIGS. 1 and 4) is set to about 60 μm. This laser beam is split into two laser beams La and Lb of 50% each through a spectroscopic means such as a half mirror 20, and mirrors 21a, 21b, 22a and 22b, respectively.
The polyethylene resin passing through the transparent ring 2 after being reflected by 23 a and 23 b is irradiated from different positions in the axial direction and the circumferential direction of the transparent ring 2.

【0016】その際、ポリエチレン樹脂中に異物が混在
していると、それによってレーザビームの一部は吸収ま
たは散乱されるので、受光装置30a,30bに到達す
る光量は減少する。受光装置30a,30bにおける受
光量の変化は受光素子32によって電気信号に変換さ
れ、さらにアナログ・デジタル変換装置33によってデ
ジタル信号に変換されて出力される。この信号変換は、
図6に示すように、各走査線ごとに、かつ走査の途中に
おいても刻々と行われ、所定のしきい値で区分され、
“0”または“1”の2値信号として出力される。ここ
で、図7に示すように、ポリエチレン樹脂がZ−Z´方
向に下から上に流れており、レーザビームの走査をY−
Y´方向に行っている場合に、異物Aが混在しているポ
リエチレン樹脂が通過していく場合を想定すると、同図
(a)や(c)のように異物Aが走査線の高さH内にな
い場合には、図8(a)や(c)に示すようにスキャン
データは全て“1”となるが、図7(b)のように異物
Aが走査線の高さH内にある場合には、図8(b)のよ
うにスキャンデータには“0”が含まれることになり、
異物が通過したことが検出される。この場合、異物Aの
横幅はスキャンデータにおける横に並んだ“0”の数
(これは受光量が低下した時間幅と走査線のスィープ速
度の積に等しい)から求めることができる。例えば、透
明リングの内径が20mm、レーザビームの走査速度が
600Hzのとき、透明リング内のレーザビームの通過
時間は122.2μsec(実測結果)であり、サンプ
リング時間が0.125μsecであるとすると、分解
数Mは M=122.2μsec/0.125μsec=978 となり、分解能Pは P=20mm/978=20μm となる。したがって、スキャンデータにおける横に並ん
だ“0”の数が3個の場合には、異物Aの横幅Wは W=20μm×3=60μm となる。
At this time, if a foreign substance is mixed in the polyethylene resin, a part of the laser beam is absorbed or scattered by the foreign substance, and the amount of light reaching the light receiving devices 30a and 30b is reduced. The change in the amount of light received by the light receiving devices 30a and 30b is converted into an electric signal by the light receiving element 32, and further converted into a digital signal by the analog / digital conversion device 33 and output. This signal conversion is
As shown in FIG. 6, the scanning is performed for each scanning line and even in the course of scanning, and is divided by a predetermined threshold value.
It is output as a binary signal of "0" or "1". Here, as shown in FIG. 7, the polyethylene resin is flowing from the bottom to the top in the Z-Z 'direction, and the laser beam is scanned in the Y- direction.
Assuming the case where the polyethylene resin mixed with the foreign matter A is passing through in the Y'direction, the foreign matter A has a height H of the scanning line as shown in FIGS. If not, the scan data is all “1” as shown in FIGS. 8A and 8C, but the foreign matter A is within the height H of the scanning line as shown in FIG. 7B. In some cases, the scan data will include "0" as shown in FIG.
It is detected that a foreign object has passed. In this case, the horizontal width of the foreign material A can be obtained from the number of "0" s arranged side by side in the scan data (this is equal to the product of the time width when the amount of received light is reduced and the sweep speed of the scanning line). For example, when the inner diameter of the transparent ring is 20 mm and the scanning speed of the laser beam is 600 Hz, the transit time of the laser beam in the transparent ring is 122.2 μsec (measurement result), and the sampling time is 0.125 μsec. The decomposition number M is M = 122.2 μsec / 0.125 μsec = 978, and the resolution P is P = 20 mm / 978 = 20 μm. Therefore, when the number of “0s” arranged side by side in the scan data is 3, the lateral width W of the foreign matter A is W = 20 μm × 3 = 60 μm.

【0017】なお、前述したように、走査線の高さH
(レーザビームのスポット径)を60μm程度、走査の
周波数を600Hz程度としておけば、異物が通常時の
最高速度(上記実施例の場合は平均流速7mm/sec
程度)で通過する場合でも、いずれかの走査レーザビー
ムによって異物を確実に照射することができる。換言す
れば、走査レーザビームと次の走査レーザビームとの間
に到達した異物は次の走査レーザビームによって照射さ
れるので、異物の検出を取り逃がすことはない。異物A
の流れ方向の大きさは、流れがなければ、図9において
縦方向に並んだ“0”の数に基づいて求めることができ
る。しかしながら、前述の式(1)などに示したよう
に、円形流路内を流れるポリエチレン樹脂中の流速の分
布は流路の中心軸からの距離によって異なっており、流
路の壁面の近くを流れる異物は速度が遅く、走査線の高
さH内にとどまる時間が長いので、異物Aの流れ方向の
大きさは実際よりも拡大されて表示されることになる。
また、流路の中心付近を流れる異物は流れ方向の大きさ
を小さく表示されることになる。したがって、異物Aの
流れ方向の真の大きさを知るためには、透明流体中の横
断面内における異物の流速から補正係数を求め、この補
正係数に基づいて前記異物の流れ方向の大きさを示す情
報を補正することが必要である。
As described above, the height H of the scanning line is
If the (laser beam spot diameter) is set to about 60 μm and the scanning frequency is set to about 600 Hz, the maximum speed of foreign matter during normal operation (average flow velocity of 7 mm / sec in the above embodiment)
Foreign matter can be reliably irradiated by any of the scanning laser beams even when the foreign matter passes. In other words, since the foreign matter that has reached between the scanning laser beam and the next scanning laser beam is irradiated by the next scanning laser beam, the foreign matter cannot be missed. Foreign body A
If there is no flow, the size in the flow direction can be obtained based on the number of "0" s arranged in the vertical direction in FIG. However, as shown in the above equation (1), etc., the distribution of the flow velocity in the polyethylene resin flowing in the circular channel differs depending on the distance from the central axis of the channel, and flows near the wall surface of the channel. Since the foreign matter has a slow speed and stays within the height H of the scanning line for a long time, the size of the foreign matter A in the flow direction is displayed larger than it actually is.
In addition, foreign matter flowing near the center of the flow path is displayed with a small size in the flow direction. Therefore, in order to know the true size of the foreign matter A in the flow direction, a correction coefficient is obtained from the flow velocity of the foreign matter in the cross section of the transparent fluid, and the size of the foreign matter in the flow direction is calculated based on the correction coefficient. It is necessary to correct the information presented.

【0018】本発明においては、レーザビームLa,L
bの透過位置を透明リング2の軸線方向に10mm程度
ずらしてあるので、受光装置30a,30bにおいて同
一の異物を検出した際に生ずる信号には、その異物の流
速に関する情報が含まれている。すなわち、受光装置3
0a,30bによって同一の異物を最初に検出した際の
検出時間差をレーザビームLa,Lbの透過距離(図3
のS)で割れば、その異物の流速を求めることができ
る。なお、複数の異物が透明リング2内を同時に通過す
るような場合、レーザビームLaによって最初に検出さ
れた異物が、流速が遅いため、レーザビームLbを通過
する際に、流速の速い他の異物よりも後に検出されるこ
とも考えられるが、これは異物の大きさによって異同を
判別するシステムを付加することによって解決できる。
本発明においては、このようにして得た補正係数に基づ
いて異物の流れ方向の大きさを示す情報を補正すること
により、異物Aの流れ方向の真の大きさを知ることがで
きる。
In the present invention, the laser beams La, L
Since the transmission position of b is shifted in the axial direction of the transparent ring 2 by about 10 mm, the signal generated when the same foreign matter is detected in the light receiving devices 30a and 30b includes information about the flow velocity of the foreign matter. That is, the light receiving device 3
0a and 30b, the detection time difference when the same foreign matter is first detected is the transmission distance of the laser beams La and Lb (see FIG. 3).
By dividing by S), the flow velocity of the foreign matter can be obtained. In addition, when a plurality of foreign substances pass through the transparent ring 2 at the same time, the foreign substance first detected by the laser beam La has a low flow velocity. Therefore, when passing the laser beam Lb, another foreign substance having a high flow velocity is used. Although it may be detected later, this can be solved by adding a system for discriminating the difference according to the size of the foreign matter.
In the present invention, the true size in the flow direction of the foreign material A can be known by correcting the information indicating the size in the flow direction of the foreign material based on the correction coefficient thus obtained.

【0019】補正の方法としては、次の方法を採用する
ことができる。 (1) 異物が平均流速(V0 )で通過した時、受光装
置30a,30bから出力される異物の流れ方向の大き
さを示す情報が、異物の真の大きさを示す情報となるよ
うに設定し、この時の補正係数Cを1とする。 (2) 異物の通過速度が平均流速(V0 )よりも大き
い時、受光装置30a,30bから出力される異物の流
れ方向の大きさを示す情報は、異物の真の大きさよりも
小さく出力されるため、信号処理装置40において、異
物の流れ方向の大きさを示す情報に、補正係数C1 (>
1)を乗算する補正を行う。この補正係数C1 は、異物
の通過速度が大きくなるにつれて、大きな値となる。 (3) 異物の通過速度が平均流速(V0 )よりも小さ
い時、受光装置30a,30bから出力される異物の流
れ方向の大きさを示す情報は、異物の真の大きさよりも
大きく出力されるため、信号処理装置40において、異
物の流れ方向の大きさを示す情報に、補正係数C2 (<
1)を乗算する補正を行う。この補正係数C2 は、異物
の通過速度が小さくなるにつれて、小さな値となる。 (4) 補正係数C1 ,C2 は、予め求めて信号処理装
置40内の記憶媒体に格納しておき、異物の速度情報に
基づいて適宜選択される。例えば、レーザビームが60
0Hz(=1.67msec/scan)で走査してい
る場合、図9に示すように、“0”の数が縦方向に4個
連続して並んだときには、 1.67msec/scan×4=6.68msec となり、平均流速7mm/secを基準に考えると、流
れ方向の見掛けの大きさは、 6.68msec×7mm/sec=47μm となるが、その異物の実測した流速Vが10mm/se
cであったとすると、その異物の流れ方向の真の大きさ
Lは、 47μm×10mm/7mm=67μm となる。したがって、この場合の補正係数C1 は10/
7ということになる。
As the correction method, the following method can be adopted. (1) When the foreign matter passes at the average flow velocity (V0), the information indicating the size of the foreign matter in the flow direction output from the light receiving devices 30a and 30b is set to be the information indicating the true size of the foreign matter. Then, the correction coefficient C at this time is set to 1. (2) When the passage speed of the foreign matter is higher than the average flow velocity (V0), the information indicating the size of the foreign matter in the flow direction output from the light receiving devices 30a and 30b is output smaller than the true size of the foreign matter. Therefore, in the signal processing device 40, the correction coefficient C1 (>
Correction is performed by multiplying 1). The correction coefficient C1 takes a larger value as the foreign matter passing speed increases. (3) When the passage speed of the foreign matter is smaller than the average flow velocity (V0), the information indicating the size in the flow direction of the foreign matter output from the light receiving devices 30a and 30b is output larger than the true size of the foreign matter. Therefore, in the signal processing device 40, the correction coefficient C2 (<
Correction is performed by multiplying 1). The correction coefficient C2 becomes smaller as the passing speed of the foreign matter becomes smaller. (4) The correction coefficients C1 and C2 are obtained in advance and stored in the storage medium in the signal processing device 40, and are appropriately selected based on the speed information of the foreign matter. For example, the laser beam is 60
When scanning is performed at 0 Hz (= 1.67 msec / scan), as shown in FIG. 9, when four “0” s are continuously arranged in the vertical direction, 1.67 msec / scan × 4 = 6. When the average flow velocity is 7 mm / sec, the apparent size in the flow direction is 6.68 msec × 7 mm / sec = 47 μm, but the measured flow velocity V of the foreign matter is 10 mm / se.
If it is c, the true size L of the foreign matter in the flow direction is 47 μm × 10 mm / 7 mm = 67 μm. Therefore, the correction coefficient C1 in this case is 10 /
It will be 7.

【0020】なお、異物の流れ方向の大きさを示す情報
を補正する場合には、上記した補正係数の乗算に替え、
異物の流れ方向の大きさを示す情報に、異物の通過速度
によって定まる補正量を加減算するようにしてもよい。
また、本発明においては流路内を異物が同時に2個通過
する場合でも、直交方向から測定することによってそれ
らが2個であること、およびそれらのX方向とY方向の
大きさをそれぞれ識別することができる。図10はその
パターンと、モニタ画面a,b上の異物像を示すもの
で、No.1は流路の中央に球状の異物Aがあり、Y軸
上の壁面近くにもう1個の球状の異物B(この異物は壁
面の近くにあるため、モニター画面上には、長れ方向に
拡大され、長丸状に写る。)があるパターンを示してい
る。No.2は流路の中央とX軸上の壁面近くに球状の
異物A,Bがあるパターンを示しており、またNo.3
はY軸およびX軸上の壁面近くに球状の異物A,Bがあ
るパターンを示している。このように、本実施例におい
ては流路内を異物が同時に2個通過する場合でも、それ
らの個数と大きさを識別することができ、また一般的に
は3個以上の場合でもそれらを識別することができる。
ただし、3個の異物が流路の中央とY軸およびX軸上に
各1個ずつあるような特異な場合には、例外的に識別で
きない場合もある。それは、モニター画面aにもモニタ
ー画面bにも、異物像は重り合って2個ずつしか写らな
いからである。しかしながら、このようなケースは極め
て希なことと考えられるので、実用上は問題がない。
When correcting the information indicating the size of the foreign matter in the flow direction, the above-mentioned multiplication of the correction coefficient is used.
A correction amount determined by the passing speed of the foreign matter may be added to or subtracted from the information indicating the size of the foreign matter in the flow direction.
Further, in the present invention, even when two foreign matters pass through the flow path at the same time, it is discriminated that they are two and their sizes in the X and Y directions by measuring from the orthogonal direction. be able to. FIG. 10 shows the pattern and the foreign matter image on the monitor screens a and b. No. 1 has a spherical foreign substance A in the center of the flow path, and another spherical foreign substance B near the wall surface on the Y-axis (because this foreign substance is near the wall surface, in the longitudinal direction on the monitor screen). It is magnified and looks like an oval.) No. No. 2 shows a pattern in which spherical foreign matters A and B are present in the center of the flow path and near the wall surface on the X axis. 3
Indicates a pattern in which spherical foreign matters A and B are present near the wall surface on the Y axis and the X axis. As described above, in the present embodiment, even when two foreign substances simultaneously pass through the flow path, the number and size of them can be identified, and in general, even when three or more foreign substances are identified, they can be identified. can do.
However, in the unique case where there are three foreign matters, one on the center of the flow path and one on the Y-axis and one on the X-axis, it may not be possible to distinguish them exceptionally. This is because foreign matter images are overlapped on each other and only two images are captured on both the monitor screen a and the monitor screen b. However, since such a case is considered to be extremely rare, there is no problem in practical use.

【0021】なお、以上の説明においては、流速検出手
段として、複数の受光装置を流れの方向に離間して配置
し、これらの受光装置で検出された同一の異物の検出時
間差からその異物の速度情報を求める例につき説明した
が、本発明における流速検出手段はこれに限定されるも
のではなく、例えばビデオカメラを使用することもでき
る。この場合には、図11に示すように、レーザビーム
照射装置10とレーザ受光装置30は、透明リング2の
両側に1組だけ配置し、それらと直交する方向にビデオ
カメラ70と照明用のライト80を透明リング2を挟ん
で配置する。
In the above description, as the flow velocity detecting means, a plurality of light receiving devices are arranged in the direction of flow so as to be separated from each other, and the velocity of the foreign substances can be determined from the detection time difference of the same foreign substances detected by these light receiving devices. Although the example of obtaining information has been described, the flow velocity detecting means in the present invention is not limited to this, and for example, a video camera may be used. In this case, as shown in FIG. 11, only one set of the laser beam irradiation device 10 and the laser receiving device 30 are arranged on both sides of the transparent ring 2, and the video camera 70 and the illumination light are arranged in the direction orthogonal to them. 80 is arranged with the transparent ring 2 sandwiched therebetween.

【0022】図11において、レーザビーム照射装置1
0と受光装置30としては、それぞれ図4および図5に
おけると同様の構成のものが使用されており、レーザビ
ーム照射装置10から出力されるレーザビームは透明リ
ング2内を通過する透明流体を横断するようにして走査
している。また、このレーザビームの透過光は、受光装
置30によって検出されて電気信号に変換され、図6の
場合と同様に、その受光量がしきい値を越えた場合は
“1”、しきい値以下の場合は“0”のデジタル信号を
出力している。
In FIG. 11, a laser beam irradiation device 1
0 and the light receiving device 30 have the same configurations as those in FIGS. 4 and 5, respectively, and the laser beam output from the laser beam irradiation device 10 traverses the transparent fluid passing through the transparent ring 2. The scanning is done as follows. Further, the transmitted light of the laser beam is detected by the light receiving device 30 and converted into an electric signal. When the amount of received light exceeds the threshold value, “1”, the threshold value, as in the case of FIG. In the following cases, a digital signal of "0" is output.

【0023】信号処理装置40は、走査回数検出手段と
流速検出手段を内蔵している。走査回数検出手段は、受
光装置30から入力するデジタル信号を処理し、図9に
示すように、“0”信号が連続して含まれているレーザ
ビームの走査回数Nを検出する。この走査回数検出手段
41は、N>0の間、流速検出手段に向けて信号取込み
指令信号を発する。流速検出手段は、ビデオカメラ70
からの画像信号を入力しており、常時は出力を生じてい
ないが、走査回数検出手段より、信号取込み指令信号を
受信すると、ビデオカメラ70からの画像信号を処理
し、異物の流速Vを算出する。例えば、ビデオカメラ7
0として、走査方式がノンインターレース方式、525
本、30フィールドのCCDカメラを使用し、その撮像
エリアを透明リング2の内側寸法に等しい20mm×15
mmとし、シャッタースピードを10ミリ秒(ms)とし
た場合、撮像のタイムチャートは図12のようになる。
ここで、あるコマ(時刻t=t1 )における画面上の異
物Aの画像位置が図13(A)に示す通りであり、その
次のコマ(時刻t=t1 +33.3ms)における画面
上の異物Aの画像位置が図13(B)に示す通りであっ
たとすると、その間の移動距離Dmmをコマ間の時間差
(33.3ms)で割ることにより、異物の流速Vを求
めることができる。なお、異物の流速Vが遅い場合に
は、あるコマとその数コマ後の画面間の移動距離をその
間の時間差で割るようにすればよい。
The signal processing device 40 incorporates a scanning number detecting means and a flow velocity detecting means. The scanning number detecting means processes the digital signal inputted from the light receiving device 30, and as shown in FIG. 9, detects the scanning number N of the laser beam continuously including the “0” signal. The scanning number detecting means 41 issues a signal acquisition command signal toward the flow velocity detecting means while N> 0. The flow velocity detecting means is a video camera 70.
The image signal from the video camera 70 is input and the output is not generated at all times, but when the signal acquisition command signal is received from the scanning number detecting means, the image signal from the video camera 70 is processed to calculate the flow velocity V of the foreign matter. To do. For example, video camera 7
0, the scanning method is a non-interlaced method, 525
This uses a 30-field CCD camera, and its imaging area is 20 mm x 15 which is equal to the inner dimension of the transparent ring 2.
When the shutter speed is set to mm and the shutter speed is set to 10 milliseconds (ms), the time chart of image pickup is as shown in FIG.
Here, the image position of the foreign substance A on the screen at a certain frame (time t = t1) is as shown in FIG. 13 (A), and the foreign substance on the screen at the next frame (time t = t1 +33.3 ms). Assuming that the image position of A is as shown in FIG. 13B, the flow velocity V of the foreign matter can be obtained by dividing the moving distance Dmm between them by the time difference between frames (33.3 ms). If the flow velocity V of the foreign matter is slow, the moving distance between the screens after a certain frame and several frames after that may be divided by the time difference therebetween.

【0024】上述のように本発明の実施例によれば、溶
融樹脂に異物が含まれている場合、その個数と大きさを
検出して表示することができる。この場合、異物の流れ
方向の寸法を補正し、真の大きさとして表示するので、
異物混入時の対策に正しく対応することができる。ま
た、レーザビームをハーフミラーなどからなる分光装置
を用いて分光するようにすれば、高価なレーザビーム照
射装置の設置台数を増加させる必要がない。また、以上
の説明では、透明流体として、CVケーブルのケーブル
絶縁層やその接続に使用されるポリエチレン樹脂中の異
物検出に本発明を利用した例につき説明したが、本発明
は、ポリエチレン以外の各種の透明溶融樹脂材料、ある
いは絶縁油や食用油など異物の混入を嫌う各種の透明流
体の検査に広く適用することができる。もっとも、本発
明における透明流体は、完全透明であることは必要では
なく、流体中に混在している異物をレーザビームで照射
した際に、その透過像が得られる程度の透明度を持って
おればよい。なお、透明流体は気体であっても本発明の
適用が可能であることは勿論である。また、上記実施例
では、レーザビームLa,Lbを透明流体の流れと直交
する2つの方向から透明流体に照射する例につき述べた
が、これは必ずしも直交方向からでなくてもよく、場合
によっては同一方向からでもよい。
As described above, according to the embodiment of the present invention, when foreign matter is contained in the molten resin, the number and size of the foreign matter can be detected and displayed. In this case, the size of the foreign matter in the flow direction is corrected and displayed as the true size.
Corrective measures can be taken when foreign matter is mixed in. Further, if the laser beam is dispersed using a spectroscopic device including a half mirror, it is not necessary to increase the number of expensive laser beam irradiation devices installed. Further, in the above description, an example in which the present invention is used as a transparent fluid to detect foreign matter in a cable insulating layer of a CV cable or a polyethylene resin used for connecting the same is described, but the present invention is applicable to various types other than polyethylene. It can be widely applied to the inspection of various transparent fluids such as the transparent molten resin material or various transparent fluids that do not like the inclusion of foreign matters such as insulating oil and edible oil. However, the transparent fluid in the present invention does not need to be completely transparent, and if it has such a degree of transparency that a transmission image thereof can be obtained when a foreign substance mixed in the fluid is irradiated with a laser beam. Good. Of course, the present invention can be applied even if the transparent fluid is a gas. Further, in the above embodiment, the example in which the laser beams La and Lb are applied to the transparent fluid from two directions orthogonal to the flow of the transparent fluid has been described, but this need not necessarily be from the orthogonal directions, and depending on the case, It may be from the same direction.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、透明流体中に異物が混
入している場合、その流れ方向の大きさを正確に検出す
ることができる。
According to the present invention, when foreign matter is mixed in the transparent fluid, the size in the flow direction can be accurately detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例の使用状態における全体構成
を示す概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of a working example of the present invention.

【図2】 流体の流路内半径方向位置と流速の関係を例
示するグラフ。
FIG. 2 is a graph illustrating a relationship between a radial position of a fluid in a flow path and a flow velocity.

【図3】 本発明を電力ケーブルの絶縁接続用ポリエチ
レン樹脂中の異物検出に利用する例を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example in which the present invention is used to detect foreign matter in a polyethylene resin for insulating connection of a power cable.

【図4】 本発明におけるレーザビーム照射装置の構成
例を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a laser beam irradiation device according to the present invention.

【図5】 本発明における受光装置の構成例を示す説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of a light receiving device according to the present invention.

【図6】 本発明における受光装置の受光量と出力デー
タを例示するグラフ。
FIG. 6 is a graph illustrating an amount of light received and output data of a light receiving device according to the present invention.

【図7】 本発明装置における受光装置の走査線と異物
の位置関係を、時間の変化と共に示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a scanning line of the light receiving device and a foreign substance in the device of the present invention, along with a change with time.

【図8】 本発明装置において受光装置から出力される
デジタル信号を時間の変化と共に示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory view showing a digital signal output from the light receiving device in the device of the present invention along with a change with time.

【図9】 本発明装置において受光装置から出力される
デジタル信号を時間の変化と共に示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a digital signal output from the light receiving device in the device of the present invention along with a change with time.

【図10】 本発明装置において、2個の異物が通過す
る場合の3つのパターンとそれぞれのパターンにおける
モニタ画面a,b上の異物像を例示する説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating three patterns when two foreign matters pass through and a foreign matter image on the monitor screens a and b in the respective patterns in the apparatus of the present invention.

【図11】 本発明において異物の流速検出にビデオカ
メラを使用する場合の実施例を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory view showing an embodiment when a video camera is used for detecting the flow velocity of a foreign substance in the present invention.

【図12】 図11の実施例における撮像のタイムチャ
ート。
FIG. 12 is a time chart of imaging in the embodiment of FIG.

【図13】 図11の実施例における、あるコマと次の
コマにおける異物の画像の状態を例示する説明図。
13 is an explanatory diagram illustrating the state of an image of a foreign matter in a certain frame and the next frame in the embodiment of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……管路 2……透明リング 10……レーザビーム照射装置 20……ハーフミラー 21a,21b,22a,22b,23a,23b……
ミラー 30,30a,30b……受光装置 40……信号処理装置 50……出力装置 60……モニタ 70……ビデオカメラ。
1 ... Pipeline 2 ... Transparent ring 10 ... Laser beam irradiation device 20 ... Half mirrors 21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b ...
Mirror 30, 30a, 30b ... Light receiving device 40 ... Signal processing device 50 ... Output device 60 ... Monitor 70 ... Video camera.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 流路内を流れる透明流体に、その流れと
交差する方向からレーザビームを照射し、その透過光を
受光装置で受光して電気信号に変換し、前記透明流体中
に異物が混在している場合に生ずる受光量の変化に基づ
いて異物を検出する異物検出装置において、前記透明流
体中の異物を検出する流速検出手段を設け、この流速検
出手段からの異物の速度情報に基づいて前記異物の流れ
方向の大きさを示す情報を補正することを特徴とする透
明流体中の異物検出装置。
1. A transparent fluid flowing in a flow path is irradiated with a laser beam from a direction intersecting the flow, the transmitted light is received by a light receiving device and converted into an electric signal, and foreign matter is contained in the transparent fluid. In a foreign matter detecting device for detecting a foreign matter based on a change in the amount of light received that occurs when mixed, a flow velocity detecting means for detecting the foreign matter in the transparent fluid is provided, and based on the velocity information of the foreign matter from the flow velocity detecting means. A foreign matter detection device in a transparent fluid, characterized in that the information indicating the size of the foreign matter in the flow direction is corrected.
【請求項2】 透明流体の流れの方向に異なる複数の位
置から透明流体にそれぞれレーザビームを照射し、それ
らの透過光をそれぞれ受光装置で受光して電気信号に変
換し、これらの電気信号に基づいて前記透明流体中にお
ける異物の有無および大きさを示す情報を求めると共
に、流速検出手段において、前記複数の受光装置で検出
された同一の異物の検出時間差からその異物の速度情報
を求め、この速度情報に基づいて前記異物の流れ方向の
大きさを示す情報を補正することを特徴とする請求項1
に記載の透明流体中の異物検出装置。
2. A transparent fluid is irradiated with a laser beam from a plurality of positions different from each other in the direction of flow of the transparent fluid, the transmitted light thereof is received by a light receiving device, respectively, and converted into an electrical signal. Based on the information indicating the presence or absence and the size of the foreign matter in the transparent fluid based on, based on the flow velocity detection means, to obtain the speed information of the foreign matter from the detection time difference of the same foreign matter detected by the plurality of light receiving devices, 2. The information indicating the size of the foreign matter in the flow direction is corrected based on the speed information.
The apparatus for detecting foreign matter in a transparent fluid according to item 1.
【請求項3】 流速検出手段において、複数の受光装置
で検出された同一の異物の検出時間差からその異物の速
度情報を求め、この速度情報から補正係数を求め、この
補正係数に基づいて前記異物の流れ方向の大きさを示す
情報を補正することを特徴とする請求項2に記載の透明
流体中の異物検出装置。
3. The flow velocity detecting means obtains velocity information of the foreign substance from detection time differences of the same foreign substance detected by a plurality of light receiving devices, obtains a correction coefficient from the velocity information, and the foreign substance is based on the correction coefficient. The foreign matter detection device in the transparent fluid according to claim 2, wherein the information indicating the size in the flow direction is corrected.
【請求項4】 単一のレーザ光源から得られたレーザビ
ームを多角形回転ミラーで反射させ、得られた走査レー
ザビームを分光手段を通して2つのレーザビームに分光
し、これらのレーザビームを、透明流体の流れ方向に異
なる2つの位置から透明流体に照射し、それらの透過光
をそれぞれ受光装置で受光することを特徴とする請求項
1ないし3のいずれか一項に記載の透明流体中の異物検
出装置。
4. A laser beam obtained from a single laser light source is reflected by a polygonal rotating mirror, the obtained scanning laser beam is split into two laser beams through a spectroscopic means, and these laser beams are transparent. 4. The foreign matter in the transparent fluid according to claim 1, wherein the transparent fluid is irradiated from two different positions in the flow direction of the fluid, and the transmitted light is received by the light receiving device. Detection device.
【請求項5】 レーザビームを、透明流体の流れと交差
する複数の方向から透明流体に照射することを特徴とす
る請求項1ないし4のいずれか一項に記載の透明流体中
の異物検出装置。
5. An apparatus for detecting foreign matter in a transparent fluid according to claim 1, wherein the transparent fluid is irradiated with a laser beam from a plurality of directions intersecting with the flow of the transparent fluid. .
【請求項6】 流路内を流れる透明流体を、その流れと
交差する方向からビデオカメラで撮像し、このビデオカ
メラで撮像された、ある画面における異物の画像の位置
と、所定時間経過後に撮像された画面における同一の異
物の画像の位置とを比較し、それらの位置の差と前記所
定時間の関係から前記異物の流速Vを求めることを特徴
とする請求項1に記載の透明流体中の異物検出装置。
6. An image of a transparent fluid flowing in a flow channel is picked up by a video camera from a direction intersecting with the flow, and an image of a foreign object on a screen, which is picked up by the video camera, and an image after a predetermined time has elapsed. 2. The transparent fluid according to claim 1, wherein the positions of the images of the same foreign matter on the displayed screen are compared with each other, and the flow velocity V of the foreign matter is obtained from the relationship between the positions and the predetermined time. Foreign object detection device.
【請求項7】 流路内を流れる透明流体にレーザビーム
を走査し、透明流体中に異物が混在している場合に生ず
る受光量の低下を検出した際に、ビデオカメラから画像
信号を流速検出手段に取込み、異物の流速Vを求めるこ
とを特徴とする請求項6に記載の透明流体中の異物検出
装置。
7. A flow velocity of an image signal is detected from a video camera when a laser beam is scanned on a transparent fluid flowing in a channel and a decrease in the amount of received light caused when foreign matter is mixed in the transparent fluid is detected. The foreign matter detection device in a transparent fluid according to claim 6, wherein the foreign matter flow velocity V of the foreign matter is taken in by the means.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004041453A1 (en) * 2002-11-05 2004-05-21 Kirin Beverage Corporation Foreign matter detection and removal device
WO2007008787A2 (en) * 2005-07-11 2007-01-18 General Electric Company Application of visbreaker analysis tools to optimize performance
US8398849B2 (en) 2005-07-11 2013-03-19 General Electric Company Application of visbreaker analysis tools to optimize performance

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004041453A1 (en) * 2002-11-05 2004-05-21 Kirin Beverage Corporation Foreign matter detection and removal device
US7259843B2 (en) 2002-11-05 2007-08-21 Kirin Beverage Corporation Foreign matter detection and removal device
WO2007008787A2 (en) * 2005-07-11 2007-01-18 General Electric Company Application of visbreaker analysis tools to optimize performance
WO2007008787A3 (en) * 2005-07-11 2007-06-21 Gen Electric Application of visbreaker analysis tools to optimize performance
US7394545B2 (en) 2005-07-11 2008-07-01 Ge Betz, Inc. Apparatus for characterizing and measuring the concentration of opaque particles within a fluid sample
US7740750B2 (en) 2005-07-11 2010-06-22 Ge Betz, Inc. Application of visbreaker analysis tools to optimize performance
US8398849B2 (en) 2005-07-11 2013-03-19 General Electric Company Application of visbreaker analysis tools to optimize performance
US8597484B2 (en) 2005-07-11 2013-12-03 General Electric Company Application of visbreaker analysis tools to optimize performance

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