JPH09304413A - Detecting method and equipment for foreign matter in transparent fluid - Google Patents

Detecting method and equipment for foreign matter in transparent fluid

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JPH09304413A
JPH09304413A JP8120603A JP12060396A JPH09304413A JP H09304413 A JPH09304413 A JP H09304413A JP 8120603 A JP8120603 A JP 8120603A JP 12060396 A JP12060396 A JP 12060396A JP H09304413 A JPH09304413 A JP H09304413A
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JP
Japan
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foreign matter
transparent fluid
laser beam
flow
scanning
Prior art date
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Application number
JP8120603A
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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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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect the presence/absence of foreign matters in transparent fluid and the magnitude in the flow direction, by detecting the flow velocity of foreign matters in transparent fluid and the frequency of scanning of a laser beam wherein the light receiving amount has continuously decreased. SOLUTION: Laser light oscillated from a laser oscillator of an irradiation equipment 10 is scanned by a polygonal rotating mirror, and turned into a parallel ray by a collimator lens. Laser beams La, Lb split by a half-mirror 20 are reflected by mirrors 21a, 21b, 22a, 23b, etc. Polyethylene resin passing a transparent ring 2 is irradiated with the laser beams, from different positions in the axial direction and the circumferential direction of the transparent ring 2. The beams are received by light receiving equipments 30a, 30b. A flow velocity detecting means and a scanning frequency detecting means of a signal processing equipment 40 detect the flow velocity of foreign matters and the scanning frequency of the laser beams wherein the light receiving amount has continuously decreased, and the magnitude of the foreign matters in the flow direction are calculated from the detected values and the scanning period.

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
異物検出方法と装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a foreign matter detection method and apparatus for detecting the presence and 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。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
検出方法と装置を提供することを課題とするものであ
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. The present invention
When detecting foreign matter with a laser beam,
It is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for detecting foreign matter in a fluid, the size of which can be accurately measured.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明において、流体中
の異物検出方法に関する第1の発明は、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する異物検出方
法において、前記透明流体中の異物の流速Vと、前記受
光量が連続して低下したレーザビームの走査回数Nを検
出し、これらの検出値とレーザビームの走査周期Tに基
づいて、前記透明流体中における異物の流れ方向の大き
さLを次式 L=V×N×T …………………………………………………… (1) により算出することを特徴とするものであり、第2の発
明は、流路内を流れる透明流体に、その流れと交差する
複数の方向からレーザビームを走査し、それらの透過光
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
づいて前記透明流体の流れと直交する方向の異物の大き
さWを検出すると共に、前記透明流体中の異物の流速V
と、前記受光量が連続して低下したレーザビームの走査
回数Nを検出し、これらの検出値とレーザビームの走査
周期Tに基づいて前記透明流体中における異物の流れ方
向の大きさLを算出することを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, which relates to a method for detecting foreign matter in a fluid, a transparent fluid flowing in a flow path is scanned with a laser beam from a direction intersecting the flow, and the transparent fluid is transmitted therethrough. A foreign matter in the transparent fluid, wherein the light is received by a light receiving device and converted into an electric signal, and the foreign matter is detected based on a decrease in the amount of light received when the foreign matter is mixed in the transparent fluid. Of the flow velocity V and the number of times N of scanning of the laser beam in which the amount of received light continuously decreases, and based on these detection values and the scanning period T of the laser beam, the size of the foreign matter in the transparent fluid in the flowing direction. Is calculated by the following equation: L = V × N × T ……………………………………………… (1) The invention relates to a transparent fluid that flows in a flow channel and interacts with the flow. The laser beam is scanned from a plurality of directions, and the transmitted light thereof is received by the light receiving device and converted into an electric signal. Based on a decrease in the amount of light received when foreign matter is mixed in the transparent fluid, The size W of the foreign matter in the direction orthogonal to the flow of the transparent fluid is detected, and the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid is detected.
Then, the number of times N of scanning of the laser beam whose light receiving amount is continuously reduced is detected, and the size L in the flow direction of the foreign matter in the transparent fluid is calculated based on these detection values and the scanning period T of the laser beam. It is characterized by doing.

【0006】本発明において、流体中の異物検出装置に
関する第3の発明は、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する異物検出装置において、前記
透明流体中の異物の流速Vを検出する流速検出手段と、
前記受光量が連続して低下したレーザビームの走査回数
Nを検出する走査回数検出手段と、これらの検出手段か
らの信号とレーザビームの走査周期Tに基づいて、前記
透明流体中における異物の流れ方向の大きさLを前記
(1)式により算出する大きさ算定手段とを備えること
を特徴とするものであり、第4の発明は、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、平行な走査レーザビームを出力するレーザビー
ム照射装置と、この走査レーザビームを2つのレーザビ
ームに分光する分光手段と、これらの分光された2つの
レーザビームを、透明流体の流れ方向に異なる位置か
ら、かつそれに直交する異なる方向から透明流体に照射
する光学系と、これらの2つのレーザビームの透過光を
それぞれ受光して電気信号に変換する受光装置と、これ
らの受光装置から出力される信号を処理し、前記透明流
体中の異物の流速Vと、前記受光量が連続して低下した
レーザビームの走査回数Nと、レーザビームの走査周期
Tに基づいて、前記透明流体中における異物の流れ方向
の大きさLを算出すると共に、前記異物の流れと直交す
る方向の大きさWを算出する信号処理装置と、この信号
処理装置の出力に基づいて検出された異物の大きさを表
示する出力装置とを備えることを特徴とするものであ
る。
According to a third aspect of the present invention relating to a foreign matter detecting device in a fluid, a transparent fluid flowing in a channel is scanned 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 detection device, which detects the foreign matter based on a decrease in the amount of received light that occurs when the foreign matter is mixed in the transparent fluid, the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid is detected. Flow velocity detection means,
The number of scanning times detecting means for detecting the number of times N of scanning of the laser beam whose light receiving amount is continuously decreased, and the flow of foreign matter in the transparent fluid based on the signals from these detecting means and the scanning cycle T of the laser beam. And a size calculating means for calculating the size L in the direction by the formula (1). The fourth invention is a polygonal laser beam obtained from a single laser light source. A laser beam irradiation device that outputs a parallel scanning laser beam that is reflected by a rotating mirror, a spectroscopic unit that disperses the scanning laser beam into two laser beams, and these two dissociated laser beams are transmitted by a transparent fluid. An optical system that irradiates the transparent fluid from different positions in the flow direction and from different directions orthogonal to the flow direction, and the transmitted light of these two laser beams are received respectively to generate electricity. Light receiving devices for converting the signals into signals, processing the signals output from these light receiving devices, the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid, the number N of times of scanning of the laser beam in which the amount of received light is continuously reduced, and the laser A signal processing device for calculating the size L of the foreign matter in the transparent fluid in the flow direction and the size W in the direction orthogonal to the flow of the foreign matter based on the beam scanning period T, and the signal processing. And an output device for displaying the size of the foreign matter detected based on the output of the device.

【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。
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.

【0008】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。
When a transmission image of a foreign substance is captured as an electric signal by scanning with a laser beam, the foreign substance moves in the direction of flow of the polyethylene resin, so that the size of the foreign substance differs from the actual size in the direction of flow. It is output as a signal. 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.

【0009】 Ur=K(R2 −r2 ) ……………………………………………… (2) 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(2)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。
Ur = K (R 2 −r 2 ) ……………………………………………… (2) where Ur: 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 (2), but exhibits behavior close to that 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.

【0010】したがって、本発明の第1の発明(請求項
1の発明)においては、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する異物検出方法において、前
記透明流体中の異物の流速Vと、前記受光量が連続して
低下したレーザビームの走査回数Nを検出し、これらの
検出値とレーザビームの走査周期Tに基づいて前記透明
流体中における異物の流れ方向の大きさLを算出するよ
うにしている。また、本発明の第2の発明(請求項2の
発明)においては、流路内を流れる透明流体に、その流
れと交差する複数の方向からレーザビームを走査し、そ
れら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前記透明流体の流れと直交する方向
の異物の大きさWを検出すると共に、前記透明流体中の
異物の流速Vと、前記受光量が連続して低下したレーザ
ビームの走査回数Nを検出し、これらの検出値とレーザ
ビームの走査周期Tに基づいて前記透明流体中における
異物の流れ方向の大きさLを算出するようにしている。
Therefore, in the first invention of the present invention (the invention of claim 1), the transparent fluid flowing in the flow path is scanned with a laser beam from a direction intersecting with the flow, and the transmitted light is received by the light receiving device. In the foreign matter detection method of detecting a foreign matter based on a decrease in the amount of light received when the foreign matter is mixed in the transparent fluid, the flow rate V of the foreign matter in the transparent fluid is , The number of times N of scanning of the laser beam in which the amount of received light is continuously decreased is detected, and the size L in the flow direction of the foreign matter in the transparent fluid is calculated based on these detected values and the scanning period T of the laser beam. I am trying. Further, in the second invention of the present invention (the invention of claim 2), the transparent fluid flowing in the flow path is scanned with a laser beam from a plurality of directions intersecting the flow, and the transmitted light thereof is received by the light receiving device. Received by and converted into an electric signal,
The size W of the foreign matter in the direction orthogonal to the flow of the transparent fluid is detected based on the decrease in the amount of light received when the foreign matter is mixed in the transparent fluid, and the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid is detected. Then, the number of times N of scanning of the laser beam whose light receiving amount is continuously reduced is detected, and the size L in the flow direction of the foreign matter in the transparent fluid is calculated based on these detection values and the scanning period T of the laser beam. I am trying to do it.

【0011】これらの発明において、透明流体中の異物
の流速Vを求める方法としては、請求項3に記載されて
いるように、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走査し、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流
速Vを求めることができ、あるいは請求項5に記載され
ているように、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、請求項6に記載されているように、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。
In these inventions, as a method for obtaining the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid, as described in claim 3, laser is applied to the transparent fluid from a plurality of positions different in the direction of the transparent fluid flow. The beam is scanned, the transmitted light is received by the light receiving device and converted into an electric signal, and based on these electric signals, the detection time difference of the same foreign substance detected by the plurality of light receiving devices causes The flow velocity V can be obtained, or as described in claim 5, the transparent fluid flowing in the flow channel is imaged with a video camera from a direction intersecting the flow, and the image is captured with the video camera. Comparing the position of an image of a foreign substance on a screen with the position of an image of the same foreign substance on a screen captured after that, and determining the flow velocity V of the foreign substance from the difference between these positions. It can be. When the flow velocity V of the foreign matter is obtained from the difference in the positions of the images of the foreign matter captured by the video camera, as described in claim 6, the transparent fluid flowing in the flow path has a direction intersecting with the flow. When a foreign substance is detected based on a decrease in the amount of received light that occurs when the transparent fluid scans a laser beam, the transmitted light is received by a light receiving device and converted into an electric signal, and the transparent fluid contains a foreign substance. , It is desirable to apply a trigger to capture the first image.

【0012】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、異物の有無および流速を
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。本発明におい
て、レーザビームを照射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1.47)で構成することが望まし
い。
When two sets of a laser beam irradiation device and a light receiving device are used, the laser beam irradiation device is generally expensive, so a single laser beam irradiation 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, it is possible to know the presence or absence of foreign matter and the flow velocity by irradiating the transparent fluid with two laser beams from different positions in the flowing direction of the transparent fluid and from a plurality of directions intersecting the flow of the transparent fluid at the same time. In addition to the above, the overlapping can be identified even when the foreign substances overlap each other, so that the number and size of the foreign substances can be accurately obtained. In the present invention, the transparent flow path for irradiating the laser beam can be configured by inserting a transparent ring in the middle of the conduit. In this case, the transparent ring may have a quadrangular cross section, but it is preferable that the transparent ring has a cylindrical shape with the same inner diameter as the pipeline so as not to disturb the flow of the fluid flowing therethrough or cause retention. . 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, it is desirable to use Pyrex glass (refractive index 1.47) having a refractive index close to that of 1.44.

【0013】[0013]

【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.

【0014】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.

【0015】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W、幅方向の位置、および検出
された異物の流速に基づく異物の流れ方向の大きさL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 in the signal processing device 40, and the number of foreign matters, the size W in the width direction, the position in the width direction, and the foreign matter based on the detected flow velocity of the foreign matter are detected. The size L in the flow direction is calculated and output to the output device 50 and the monitor 60.

【0016】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。信号処理装置40
は、透明流体中の異物の流速Vを検出する流速検出手段
と、前記受光量が連続して低下したレーザビームの走査
回数Nを検出する走査回数検出手段と、これらの検出手
段からの信号とレーザビームの走査周期Tに基づいて透
明流体中における異物の流れ方向の大きさLを(1)式
により算出する大きさ算定手段とを備えている。
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. Signal processing device 40
Is a flow velocity detecting means for detecting the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid, a scanning number detecting means for detecting the scanning number N of the laser beam whose light receiving amount is continuously reduced, and signals from these detecting means. A size calculating means for calculating the size L of the foreign matter in the transparent fluid in the flow direction based on the scanning period T of the laser beam by the equation (1) is provided.

【0017】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走査方
向の大きさW(流路横断面内の大きさ)を演算する。ま
た、“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を検出すると共に、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V
を求め、これらの検出値N,Vと予め入力されているレ
ーザビームの走査周期T(レーザビームの走査周波数の
逆数)に基づいて、前述の(1)式の演算を行い、異物
の流れ方向の大きさLを出力する。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10
24本分ずつ)が集積される度に画像処理してモニタ6
0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。 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、または個数の異物が検出され
た時は警報を出力する。
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 of foreign matter and the size W in the scanning direction (size in the cross section of the flow channel) are determined from the number and position of the foreign matter. Calculate Further, the number of scanning times N of the laser beam continuously including the “0” signal is detected, and the flow velocity V of the foreign matter is detected from the detection time difference of the same foreign matter by the scanning laser beams La and Lb.
Based on these detected values N and V and the scanning cycle T of the laser beam (reciprocal of the scanning frequency of the laser beam) that has been input in advance, the above equation (1) is calculated to determine the flow direction of the foreign matter. The size L of is output. The signal processing device 40 has a built-in image processing circuit. 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 period is stored. The data is stored in the device, and predetermined time series data (for example, scan line 10
Each time 24 pieces are collected, the image is processed and the monitor 6
Send to 0. This is performed separately for each signal series from the light receiving devices 30a and 30b. As a result, enlarged images of the foreign matter detected by the light receiving devices 30a and 30b are displayed on the monitor screens a and b as slowly moving images. The output device 50 prints and outputs the output result of the signal processing device 40, and outputs an alarm when a foreign substance having a size equal to or larger than a preset fixed value or the number of foreign substances is detected.

【0018】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。
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.

【0019】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(レ
ーザビームのスポット径)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の横断面方向の
大きさW(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
る。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 a case where the polyethylene resin mixed with the foreign matter A is passing through in the Y ′ direction, the foreign matter A has the height of the scanning line as shown in FIGS. When it is not within H (laser beam spot diameter),
As shown in (a) and (c), the scan data are all "1", but when the foreign material A is within the height H of the scanning line as shown in FIG. As in b), the scan data contains "0", and it is detected that the foreign matter has passed. In this case, the size W (horizontal width) of the foreign matter A in the cross-sectional direction is 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) Can be obtained from
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). If 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.

【0020】なお、前述したように、走査線の高さ方向
の寸法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7m
m/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。本実施例においては、レーザビームLa,Lb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30a,3
0b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。また、
異物Aの流れ方向の大きさLは、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。即ち
“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を検出すると共に、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Vを求
め、これらの検出値N,Vと予め入力されているレーザ
ビームの走査周期Tに基づいて、前述の(1)式の演算
を行い、異物の流れ方向の大きさLを出力する。例え
ば、走査レーザビームLa,Lbが600Hzで走査し
ている場合、走査周期Tは T=1/600Hz=1.67msec/scan であるから、例えば異物の流速Vが10mm/secと
求められ、また“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が4scanの場合には、異物の
流れ方向の大きさLは、(1)式より、 L=10mm/sec×4scan×1.67msec/scan =67μm であることが検出される。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。
As described above, if the dimension H (laser beam spot diameter) of the scanning line in the height direction is set to about 60 μm and the scanning frequency is set to about 600 Hz, the maximum speed of foreign matter at the normal time (the above-mentioned execution) In the case of the example, average flow velocity 7m
Even when it passes through at a speed of about m / sec), it is possible to reliably irradiate the foreign matter with any of the scanning laser beams. 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. In this embodiment, since the transmission positions of the laser beams La and Lb are shifted by about 10 mm in the axial direction of the transparent ring 2, the signals generated when detecting the same foreign matter in the light receiving devices 30a and 30b are the foreign matter. Contains information about the flow velocity of. That is, the light receiving devices 30a, 3
The flow velocity of the foreign matter can be obtained by dividing the detection time difference when the same foreign matter is first detected by 0b by the transmission distance of the laser beams La and Lb (S in FIG. 3). Also,
The size L of the foreign matter A in the flow direction can be obtained based on the number of "0" s arranged in the vertical direction in FIG. That is, the number of times N of scanning of the laser beam including the “0” signal continuously is detected, and the scanning laser beams La and Lb are detected.
The flow velocity V of the foreign substance is obtained from the detection time difference of the same foreign substance by the above, and the calculation of the above formula (1) is performed based on these detection values N and V and the scanning cycle T of the laser beam that has been input in advance. The size L in the flow direction of is output. For example, when the scanning laser beams La and Lb are scanning at 600 Hz, the scanning cycle T is T = 1/600 Hz = 1.67 msec / scan, so that the flow velocity V of foreign matter is calculated to be 10 mm / sec, for example. When the number of scanning times N of the laser beam that continuously includes the “0” signal is 4 scan, the size L in the flow direction of the foreign matter is L = 10 mm / sec × 4 scan × 1 from the equation (1). It is detected that 0.67 msec / scan = 67 μm. When a plurality of foreign matters pass through the transparent ring 2 at the same time, the laser beam La
Since the foreign matter first detected by the detector has a low flow velocity, it may be detected later than other foreign substances having a high flow velocity when passing through the laser beam Lb, but this is different depending on the size of the foreign substance. This can be solved by adding a discrimination system.

【0021】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(横幅と大きさ)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
ター画面上には流れ方向に拡大され、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。
Further, in the present invention, even when two foreign matters simultaneously pass through the flow path, they are two by measuring from the orthogonal direction, and their sizes in the X and Y directions (width). And size) can be identified. 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, it is enlarged in the flow direction on the monitor screen. , Is reflected in an oval shape.)
There is a pattern. 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 shows 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 the foreign substances can be identified, and in general, even when three or more foreign substances are identified, they can be identified. be able to. 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 cases are considered to be extremely rare,
There is no problem in practical use.

【0022】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図11は、流体中の異物の流速Vの検出にCCDカ
メラなどのビデオカメラを用いた例を示す。この実施例
においては、1組のレーザビーム照射装置10と受光装
置30が使用されており、透明リング2を中心とし、そ
の軸線と直交する同一横断面内の両側に対向して配置さ
れている。また、これらのレーザビーム照射装置10と
受光装置30を結ぶ軸線および透明リング2の軸線にそ
れぞれ直交する位置にビデオカメラ70が設置され、透
明リング2内を通過する透明流体を撮像している。透明
リング2を中心とし、ビデオカメラ70の反対側には照
明用のライト80が配置され、透明リング2内を照射し
ている。レーザビーム照射装置10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。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 11 shows an example in which a video camera such as a CCD camera is used to detect the flow velocity V of a foreign substance in a fluid. In this embodiment, a set of a laser beam irradiation device 10 and a light receiving device 30 is used, and the laser beam irradiation device 10 and the light receiving device 30 are arranged so as to face each other on both sides in the same cross section orthogonal to the axis of the transparent ring 2. . Further, a video camera 70 is installed at a position orthogonal to the axis connecting the laser beam irradiation device 10 and the light receiving device 30 and the axis of the transparent ring 2, and images the transparent fluid passing through the transparent ring 2. A light 80 for illumination is arranged on the opposite side of the video camera 70 centering on the transparent ring 2 and illuminates the inside of the transparent ring 2. As the laser beam irradiation device 10 and the light receiving device 30, those having the same configurations as in FIG. 4 and FIG. 5 are used, and the laser beam output from the laser beam irradiation device 10 passes through the transparent ring 2. The transparent fluid is scanned across. 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4
1と、流速検出手段42と、演算手段43と、モニタ画
像信号生成手段44と、比較手段45とを備えている。
走査回数検出手段41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(図9
の場合は、N=4)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42に向けて信号取
込み指令信号を発する。流速検出手段42は、ビデオカ
メラ70からの画像信号を入力しているが、常時は出力
を生じていないが、走査回数検出手段41より、信号取
込み指令信号を受信するとトリガされ、ビデオカメラ7
0からの画像信号を処理し、異物の流速Vを算出する。
この流速Vの算出については後述する。
The signal processing device 40 includes a scanning number detecting means 4
1, a flow velocity detecting means 42, a calculating means 43, a monitor image signal generating means 44, and a comparing means 45.
The scanning number detecting means 41 processes the digital signal input from the light receiving device 30, and as shown in FIG. 9, the scanning number N (FIG. 9) of the laser beam continuously including the “0” signal.
In the case of, N = 4) is detected. The scanning number detecting means 41 issues a signal acquisition command signal to the flow velocity detecting means 42 while N> 0. The flow velocity detection means 42 receives the image signal from the video camera 70, but does not always output, but is triggered when the signal acquisition command signal is received from the scanning number detection means 41, and the video camera 7
The image signal from 0 is processed, and the flow velocity V of the foreign matter is calculated.
The calculation of the flow velocity V will be described later.

【0024】演算手段43は、走査回数検出手段41か
らの走査回数N、流速検出手段42からの流速Vの検出
信号を入力すると、レーザビーム照射装置10からレー
ザビームの走査周期Tを読込み、前記(1)式により、
異物の流れ方向の大きさLを演算して出力する。画像信
号生成手段44は、演算手段43の出力信号を入力する
と、受光装置30から入力された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1024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。これによっ
てモニタのCRT画面上には、受光装置30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。また、演算手段43の出力は比較手段45
にも導かれ、異物の流れ方向の大きさLが予め規定され
た限界値L´と比較され、L>L´の場合には、ブザー
などからなる警報装置90に駆動信号を送出し、これを
作動させると共に、押出機91に停止指令信号を送り、
透明流体の押出しを停止させる。次に、流速検出手段4
2による流速Vの算出について説明する。例えば、ビデ
オカメラとして、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
×15mmとし、シャッタースピードを10ミリ秒(m
s)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 )におけるあ
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。なお、こ
の実施例においては、1組のレーザビーム照射装置10
と受光装置30を用いた例につき述べたが、図1の場合
と同様に、レーザビーム照射装置10からのレーザビー
ムをハーフミラーなどによって分光し、これらを同一平
面内において直交する方向から透明リング内を走査する
ようにすれば、異物の幅または奥行き方向の大きさを検
出することもでき、また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
できる。
Upon receiving the detection signals of the scanning number N from the scanning number detecting means 41 and the flow velocity V from the flow velocity detecting means 42, the calculating means 43 reads the scanning period T of the laser beam from the laser beam irradiation device 10 and From equation (1),
The size L of the foreign matter in the flow direction is calculated and output. When the image signal generating means 44 receives the output signal of the calculating means 43, the time series data of the scanning laser beam input from the light receiving device 30 is stored in the storage device, and predetermined time series data (for example, the scanning line 1024). Each time (for each book) is accumulated, the image is processed and sent to the monitor 60. As a result, a magnified image of the foreign matter detected by the light receiving device 30 is displayed as a slowly moving image on the CRT screen of the monitor. The output of the calculation means 43 is the comparison means 45.
And the size L of the foreign matter in the flow direction is compared with a predetermined limit value L ′, and if L> L ′, a drive signal is sent to an alarm device 90 such as a buzzer. And to send a stop command signal to the extruder 91,
Stop extrusion of clear fluid. Next, the flow velocity detecting means 4
Calculation of the flow velocity V by 2 will be described. For example, as a video camera, the scanning method is a non-interlace method,
A CCD camera with 525 lines and 30 fields is used, and the image pickup area is 20 mm which is equal to the inner size of the transparent ring 2.
X15mm, shutter speed 10ms (m
In the case of s), the time chart of imaging is as shown in FIG. Here, the image position of the foreign substance A on a certain screen at a certain frame (time t = t1) is as shown in FIG. 13 (A), and the next frame (time t = t1 +33.3 ms).
If the image position of the foreign substance A on the screen is as shown in FIG. 13B, the flow velocity V of the foreign substance can be obtained by dividing the moving distance Dmm between them by the time difference between frames (33.3 ms). You can 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. In this embodiment, one set of laser beam irradiation device 10 is used.
The example using the light receiving device 30 has been described, but as in the case of FIG. 1, the laser beam from the laser beam irradiation device 10 is split by a half mirror or the like, and these are split from the directions orthogonal to each other in the same plane in the transparent ring. By scanning the inside, it is possible to detect the size of the foreign matter in the width or depth direction, and to distinguish the number and the size of two foreign matter even when they simultaneously pass through the flow path. You can

【0025】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、その流れ方向の大き
さを算出して表示することができ、また、必要に応じて
異物の幅または奥行き方向の大きさも検出することもで
きる。このように本発明においては、異物をその流速に
拘らず、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。
As described above, according to the embodiment of the present invention, when a molten resin contains a foreign substance, the size in the flow direction can be calculated and displayed, and the foreign substance can be displayed if necessary. The width or the size in the depth direction can also be detected. As described above, in the present invention, since the foreign matter is displayed as the true size regardless of the flow velocity thereof, it is possible to properly cope with the countermeasure when the foreign matter is mixed. 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.

【0026】なお、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する例に
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、図1の実施例では、レーザビームLa,L
b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。
In the above description, as the transparent fluid,
An example of using the present invention for detecting foreign substances in a cable insulating layer of a CV cable or a polyethylene resin used for connecting the CV cable has been described. However, the present invention is applicable to various transparent molten resin materials other than polyethylene, insulating oil, and edible oil. It can be widely applied to the inspection of various transparent fluids that do not like foreign matter such as 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 embodiment of FIG. 1, the laser beams La, L
Although the example in which b is irradiated to the transparent fluid from two directions orthogonal to the flow of the transparent fluid has been described, this does not have to be the orthogonal directions, and in some cases, the same direction.

【0027】[0027]

【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 and a foreign substance of the light receiving device according to the present invention 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CCD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 CCD camera is used to detect the flow velocity of a foreign substance in the present invention.

【図12】 図10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10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 a 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.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // G01V 8/14 G01V 9/04 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI technical display location // G01V 8/14 G01V 9/04 B

Claims (9)

【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
いて異物を検出する異物検出方法において、前記透明流
体中の異物の流速Vと、前記受光量が連続して低下した
レーザビームの走査回数Nを検出し、これらの検出値と
レーザビームの走査周期Tに基づいて、前記透明流体中
における異物の流れ方向の大きさLを次式 L=V×N×T …………………………………………………… (1) により算出することを特徴とする透明流体中の異物検出
方法。
1. A transparent fluid flowing in a flow path is scanned with a laser beam from a direction intersecting with 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 detection method for detecting a foreign matter based on a decrease in the amount of received light that occurs when they are mixed, the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid and the number of scanning times N of the laser beam whose received light amount has continuously decreased Based on the detected values and the scanning period T of the laser beam, the size L of the foreign matter in the transparent fluid in the flow direction is calculated by the following equation: L = V × N × T. …………………………………… (1) A method for detecting foreign matter in transparent fluid, which is characterized in that
【請求項2】 流路内を流れる透明流体に、その流れと
交差する複数の方向からレーザビームを走査し、それら
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
低下に基づいて前記透明流体の流れと直交する方向の異
物の大きさWを検出すると共に、前記透明流体中の異物
の流速Vと、前記受光量が連続して低下したレーザビー
ムの走査回数Nを検出し、これらの検出値とレーザビー
ムの走査周期Tに基づいて前記透明流体中における異物
の流れ方向の大きさLを算出することを特徴とする透明
流体中の異物検出方法。
2. The transparent fluid flowing in the flow path is scanned with a laser beam from a plurality of directions intersecting with the flow, and the transmitted light thereof is received by a light receiving device to be converted into an electric signal. The size W of the foreign matter in the direction orthogonal to the flow of the transparent fluid is detected based on the decrease in the amount of received light that occurs when foreign matter is mixed in the transparent fluid, and the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid and the received light are detected. The number N of times of scanning of the laser beam whose amount has continuously decreased is detected, and the size L in the flow direction of the foreign matter in the transparent fluid is calculated based on these detection values and the scanning period T of the laser beam. And a method for detecting foreign matter in a transparent fluid.
【請求項3】 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走査し、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
流速Vを求めることを特徴とする請求項1または2に記
載の透明流体中の異物検出方法。
3. A transparent fluid is scanned with a laser beam from a plurality of positions different in the direction of the flow of the transparent fluid, the transmitted light thereof is received by a light receiving device, respectively, and converted into an electrical signal. The method for detecting foreign matter in a transparent fluid according to claim 1 or 2, wherein the flow velocity V of the foreign matter is obtained from the detection time difference of the same foreign matter detected by the plurality of light receiving devices based on the above.
【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
方法。
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 fluid. 2. The transparent fluid is irradiated from two different positions in the direction of flow of light, and the transmitted light thereof is received by a light receiving device, respectively.
4. The method for detecting foreign matter in a transparent fluid according to any one of items 1 to 3.
【請求項5】 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または2に記載の透明流体中の異物検出
方法。
5. A transparent fluid flowing in a flow channel is imaged by a video camera from a direction intersecting with the flow, and an image of a foreign object on a screen, which is captured by the video camera, and an image after a predetermined time elapses. 3. The transparent fluid according to claim 1, wherein the positions of the images of the same foreign matter on the displayed screen are compared, and the flow velocity V of the foreign matter is obtained from the relationship between the positions and the predetermined time. Foreign matter detection method inside.
【請求項6】 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5に記載の透明流体中の異物検出
方法。
6. 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 flow passage and a decrease in the amount of received light caused when foreign matter is mixed in the transparent fluid is detected. The method for detecting foreign matter in a transparent fluid according to claim 5, characterized in that the flow velocity V of the foreign matter is obtained by taking in the means.
【請求項7】 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
いて異物を検出する異物検出装置において、前記透明流
体中の異物の流速Vを検出する流速検出手段と、前記受
光量が連続して低下したレーザビームの走査回数Nを検
出する走査回数検出手段と、これらの検出手段からの信
号とレーザビームの走査周期Tに基づいて、前記透明流
体中における異物の流れ方向の大きさLを次式 L=V×N×T …………………………………………………… (1) により算出する大きさ算定手段とを備えることを特徴と
する透明流体中の異物検出装置。
7. A transparent fluid flowing in a channel is scanned with a laser beam from a direction intersecting with 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 decrease in the amount of received light that occurs when mixed, a flow velocity detecting means for detecting a flow velocity V of the foreign substance in the transparent fluid, and a laser in which the amount of received light is continuously reduced. Based on the scanning number detecting means for detecting the scanning number N of the beam and the scanning period T of the laser beam and the signals from these detecting means, the size L in the flow direction of the foreign matter in the transparent fluid is expressed by the following equation L = V × N × T ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… (1) .
【請求項8】 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、平行な走査レーザ
ビームを出力するレーザビーム照射装置と、この走査レ
ーザビームを2つのレーザビームに分光する分光手段
と、これらの分光された2つのレーザビームを、透明流
体の流れ方向に異なる位置から、かつそれに直交する異
なる方向から透明流体に照射する光学系と、これらの2
つのレーザビームの透過光をそれぞれ受光して電気信号
に変換する受光装置と、これらの受光装置から出力され
る信号を処理し、前記透明流体中の異物の流速Vと、前
記受光量が連続して低下したレーザビームの走査回数N
と、レーザビームの走査周期Tに基づいて、前記透明流
体中における異物の流れ方向の大きさLを算出すると共
に、前記異物の流れと直交する方向の大きさWを算出す
る信号処理装置と、この信号処理装置の出力に基づいて
検出された異物の大きさを表示する出力装置とを備える
ことを特徴とする透明流体中の異物検出装置。
8. A laser beam irradiation device that reflects a laser beam obtained from a single laser light source by a polygonal rotating mirror and outputs a parallel scanning laser beam, and the scanning laser beam is split into two laser beams. And an optical system for irradiating the transparent fluid with these two separated laser beams from different positions in the flow direction of the transparent fluid and from different directions orthogonal to the two directions.
A light-receiving device that receives the transmitted light of each of the two laser beams and converts it into an electric signal, and processes the signals output from these light-receiving devices so that the flow velocity V of the foreign matter in the transparent fluid and the received light amount are continuous. Number of laser beam scans N
And a signal processing device for calculating the size L of the foreign matter in the transparent fluid in the flow direction and the size W in the direction orthogonal to the flow of the foreign matter based on the scanning period T of the laser beam, A foreign matter detection device in a transparent fluid, comprising: an output device that displays the size of the foreign matter detected based on the output of the signal processing device.
【請求項9】 流路内を流れる透明流体を、その流れと
交差する方向から撮像するビデオカメラと、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を求める流速算定手段とを備えることを特徴とす
る請求項7に記載の透明流体中の異物検出装置。
9. A video camera for capturing an image of a transparent fluid flowing in a flow channel from a direction intersecting with the flow, a position of an image of a foreign substance on a certain screen captured by the video camera, and an image after that. The foreign matter detection in the transparent fluid according to claim 7, further comprising: a flow velocity calculating unit that compares the positions of the images of the same foreign matter on the screen and obtains the flow velocity V of the foreign matter from the difference between the positions. apparatus.
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