JPH11230946A - ワイヤーロープの磁気探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤーロープの移動時の摩擦負荷や励磁鉄
心の接触部の磨耗が少なく、損傷検出作業の終了時の消
磁作業が不要で、ワイヤーロープの移動速度の影響を受
け難いワイヤーロープの磁気探傷装置を提供する。 【解決手段】 励磁コイルにより励磁されるＥ字形鉄心
の両端の主磁芯および中央の検出磁芯１ａ，１ｂの先端
部に近接して配置されたワイヤーロープ３をその長手方
向に相対移動させて、検出磁芯１ａ，１ｂに捲装された
検出コイル２ａ，２ｂに励起された起電力によりワイヤ
ーロープ３表面の損傷を検出する場合に、励磁コイルに
交流電力を供給し、検出コイル２ａ，２ｂに励起された
起電力ｅ_a，ｅ_b を整流増幅器４で整流増幅して得られ
た損傷検出信号｜ｅ_m1｜を比較器５で高閾値Ｔ_h 、中閾
値Ｔ_m および低閾値Ｔ_l とそれぞれ比較し、それらを越
えた損傷検出信号｜ｅ_m1｜の計数値Ｃ_h ，Ｃ_m ，Ｃ_l を
表示器６に出力して表示部６ａ，６ｂ，６ｃにそれぞれ
表示するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はエレベーターの乗り
かごを吊り下げるワイヤーロープ等の表面に生じた損傷
を検出するワイヤーロープの磁気探傷装置の技術分野に
属する。

【０００２】

【従来の技術】技術の進歩に伴って製品の品質、寿命や
安全性に対する要求が高まっており、エレベーター等の
昇降機の技術分野においても例外ではない。特に乗客を
乗せて移動する昇降機では、安全性が損なわれると人身
事故等の重大事故の発生に繋がる虞があるので、定期的
な保守点検の義務付け等の特別の配慮が払われている。
ところで、エレベーターの乗りかごを吊り下げているワ
イヤーロープはエレベーターにとって正に命綱と言える
ものであり、その損傷の有無はエレベーターの安全性の
判定において最上位のものに属する。エレベーターのワ
イヤーロープは溝車に架けられて乗りかごや釣合い錘の
荷重により圧接され、運転中は始終曲げ応力や摩擦力が
掛けられているので、縒られた束線を構成する直径１mm
程の素線が断線し易く、１本の素線の断線が局部的な荷
重の集中を招き、周囲の素線の連鎖的な断線を誘発する
虞もあるので、素線の断線の早期発見はエレベーターの
安全性に取って極めて重要である。

【０００３】そこで、従来は保守員が定期的にワイヤー
ロープを目視により点検し、その損傷の有無を確認して
いた。ところが、油汚れのワイヤーロープの表面の素線
の損傷を発見する作業は困難であり、素線の損傷を見落
とすこともあった。また、建物の高層化に伴ってエレベ
ーターの停止階床数も増加し、ワイヤーロープの長さも
長くなるため、かかる建物におけるワイヤーロープの点
検作業は一層困難になっている。

【０００４】従来技術におけるかかる困難を解消すべ
く、本発明者等により磁気探傷装置を用いてワイヤーロ
ープの損傷の有無を確認するための新たな提案が為され
ている。図５および図６はそれぞれ従来例に係るワイヤ
ーロープの磁気探傷装置の原理を示す構成図および出力
波形図である。Ｅ字形鉄心１に捲回された２つの励磁コ
イル２ｃ，２ｄに直流電流が流されることによりＥ字形
鉄心１が励磁され、主磁束φ₀ が発生する。一方の主磁
芯１ｃから外部に流出した主磁束φ₀ はワイヤーロープ
３の内部に流入して、主に他方の主磁芯１ｄに還流する
が、一部はワイヤーロープ３の束線間の間隔に等しい間
隙を有した中央の分岐した検出磁芯１ａ，１ｂにも還流
する。ワイヤーロープ３に損傷が無い場合には主磁芯１
ｃから流出して検出磁芯１ａ，１ｂに流れる分極磁束φ
_a と、検出磁芯１ａ，１ｂから流出して主磁芯１ｄに還
流する分極磁束φ_b は同じ流量で逆向きになるので、互
いに相殺して検出磁芯１ａ，１ｂに流れる分極磁束は実
質的には０になり、検出コイル２ａ，２ｂには電圧が発
生しない。

【０００５】ところが、ワイヤーロープ３に損傷が有っ
て、損傷部が主磁芯１ｃと検出磁芯１ａ，１ｂとの間に
到達したときは、損傷部の磁気抵抗によりφ_a ＜φ_b と
なるから、検出磁芯１ａ，１ｂに分極磁束（φ_b −
φ_a ）の流量の実質的な磁束が発生する。これにより、
検出コイル２ａ，２ｂには検出磁芯１ａ，１ｂを流れる
実質的な磁束の変化量に比例した電圧ｅ_a ，ｅ_b が発生
する。従って、図６に示すように、検出コイル２ａ，２
ｂには損傷部が検出磁芯１ａ，１ｂを通過する時点でそ
れぞれ逆向きのピーク電圧ｅ_a1，ｅ_b1が発生し、これら
の合成出力電圧ｅ_mは束線間の間隔に応じて発生したノ
イズ成分が除去された凹凸のピーク電圧ｅ_a1，ｅ_b1を有
した損傷検出信号ｅ_m1となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術においてはＥ字形鉄心１はこれに捲回された２つの励
磁コイル２ｃ，２ｄに流れる直流電流により励磁される
ため、ワイヤーロープ３が強く誘導励磁されて吸引さ
れ、移動時にＥ字形鉄心１との間に大きな摩擦力が生じ
る。そのため、ワイヤーロープ３の移動時の摩擦負荷が
大きくなると共に、Ｅ字形鉄心１の接触部の磨耗が激し
く、使用劣化が著しい。また、ワイヤーロープ３の損傷
検出のための移動が何かの都合で中断したり、移動速度
が遅くなったりすると、ワイヤーロープ３が磁化された
侭の状態で帯磁されてまうので、これによる損傷検出の
障害を除去するために、ワイヤーロープ３の損傷検出作
業の終了時毎に交流磁界を付与して消磁しなければなら
ず、この消磁作業がワイヤーロープ３の本数が多く長さ
が長くなると、保守員の大きな負担になっていた。さら
に、ワイヤーロープ３の損傷を検出するための損傷検出
信号ｅ_m1はワイヤーロープ３の移動速度に比例するの
で、移動速度が変化すると検出精度も変化し、移動速度
がある程度以上低下すると、損傷検出信号ｅ_m1が小さく
なり過ぎて検出不能になってしまう。

【０００７】本発明は従来技術におけるかかる問題点を
解消すべく為されたものであり、ワイヤーロープの移動
時の摩擦負荷や励磁鉄心の接触部の磨耗が少なく、損傷
検出作業の終了時の消磁作業が不要で、ワイヤーロープ
の移動速度の影響を受け難いワイヤーロープの磁気探傷
装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、ワイヤーロープに対向して近接配置される
少なくとも２つの磁極を有した励磁鉄心に捲装された励
磁コイルに電流を供給する電源として交流電源を用いる
と共に、検出コイルに励起された起電力による損傷検出
信号の波高値と予め定められた閾値とを比較して、該閾
値を越える損傷検出信号の個数を計数したものであり、
好ましくは、閾値は値の異なる複数の値としたものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を具
体化した一具体例を詳細に説明する。図１は本発明の具
体例に係るワイヤーロープの磁気探傷装置の構成を示す
ブロック図、図２は同じく、その原理を示す模式図、図
３は具体例がエレベーターに適用された場合の昇降路の
内部の構成を示す構成図、図４はは本具体例により測定
されたワイヤーロープの損傷検出信号を示す波形図であ
る。従来例と同一または同一と見做せる個所には同一の
符号を付し、その重複する説明を省略する。

【００１０】これらの図において、４は検出コイル２
ａ，２ｂに発生した損傷検出信号ｅ_m1を整流して増幅す
る整流増幅器、５は整流増幅器４から出力された検出信
号と図示しない定電圧電源からの一定電圧とを比較する
比較器、６は比較器５で比較されて所定値以上の検出信
号として計数された数値を表示する表示器、６ａ，６
ｂ，６ｃはそれぞれ高閾値、中閾値および低閾値を越え
た損傷検出信号の計数値を表示する表示部、７はエレベ
ーターの乗りかご、８は図示しない駆動モーターにより
駆動された駆動鋼車、９は駆動鋼車８と共にワイヤーロ
ープ３が架け渡され、回転自在に取り付けられた従動鋼
車、１０はワイヤーロープ３に接近して階床に取り付け
られた付けられた磁気探傷装置、１１はワイヤーロープ
３の乗りかご７と反対側の端部に取り付けられて乗りか
ご７の荷重と均衡を取るための釣合い錘、１２は交流電
源である。

【００１１】検出コイル２ａ，２ｂは逆並列接続されて
整流増幅器４に接続されている。検出コイル２ａ，２ｂ
に発生した損傷検出信号ｅ_m1は整流増幅器４に入力さ
れ、合成されて合成出力電圧ｅ_m とされ、さらに整流さ
れた後、増幅される。整流増幅器４から出力されたピー
ク電圧ｅ_a1，ｅ_b1を有した損傷検出信号｜ｅ_m1｜は比較
器５に入力され、そこで高閾値Ｔ_h 、中閾値Ｔ_m および
低閾値Ｔ_l とそれぞれ比較される。そして、高閾値
Ｔ_h 、中閾値Ｔ_m および低閾値Ｔ_l を越えた損傷検出信
号｜ｅ_m1｜の計数値Ｃ_h ，Ｃ_m ，Ｃ_l が表示器６に出力
される。これらの計数値Ｃ_h ，Ｃ_m ，Ｃ_l はそれぞれ表
示器６の表示部６ａ，６ｂ，６ｃに表示される。

【００１２】この具体例ではＥ字形鉄心１を励磁する２
つの励磁コイル２ｃ，２ｄは交流電源１２に接続されて
いて、Ｅ字形鉄心１が交流励磁されるため、ワイヤーロ
ープ３の移動速度がある程度低下してもワイヤーロープ
３は常に消磁状態が維持されており、更めて消磁作業を
行う必要はない。また、ワイヤーロープ３が着磁しない
から、Ｅ字形鉄心１に磁気吸引されず、従って移動時に
これとの間に大きな摩擦力が生じない。

【００１３】さらに、Ｅ字形鉄心１は交流励磁されるた
め、ワイヤーロープ３に流れる分極磁束φ_a ，φ_b はそ
の表面に近い部分を流れるから、鋼車８，９との圧接等
により生じたワイヤーロープ３の表面部分の損傷を効果
的に検出することができる。また、検出コイル２ａ，２
ｂの検出電圧ｅ_a ，ｅ_b を同期検波することにより、ワ
イヤーロープ３の移動速度がかなり低下しても損傷検出
信号ｅ_m1の検出が可能になるから、保守員が手送りによ
ってワイヤーロープ３を移動させて損傷検出作業を行っ
ても正確な磁気探傷を行うことができ、磁気探傷装置１
０の小型化および低廉化を実現できる。

【００１４】また、図４に示すように、ワイヤーロープ
３の機械的損傷の程度（Ａ，Ｂ，Ｃ）と損傷検出信号ｅ
_m1の波高値（Ａ′，Ｂ′，Ｃ′）とが略比例関係にある
ため、比較器５で損傷検出信号｜ｅ_m1｜を高閾値Ｔ_h 、
中閾値Ｔ_m および低閾値Ｔ_lとそれぞれ比較することに
より、ワイヤーロープ３の機械的損傷の程度に応じた損
傷箇所の数を定量的に計測することができる。なお、高
閾値Ｔ_h 、中閾値Ｔ_mおよび低閾値Ｔ_l は目視により把
握した多数のワイヤーロープ３の機械的損傷の程度と当
該ワイヤーロープ３の損傷検出信号｜ｅ_m1｜の実測値と
を比較して決定された最適値が予め定められている。ま
た、上述の具体例では検出コイル２ａ，２ｂが検出磁芯
１ａ，１ｂに捲装された構成となっているが、さ程高い
検出制度を必要としなければ、磁芯を有しない空芯のも
ので構成されていても良い。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、励磁鉄心に捲装された励磁コイルに電流を供
給する電源として交流電源を用いると共に、検出コイル
に励起された起電力による損傷検出信号の波高値と予め
定められた閾値とを比較して、該閾値を越える損傷検出
信号の個数を計数したので、ワイヤーロープの移動時の
摩擦負荷や励磁鉄心の接触部の磨耗を少なくでき、損傷
検出作業の終了時の消磁作業を不要にでき、ワイヤーロ
ープの移動速度が低下しても正確な損傷検出を行うこと
ができ、しかも、損傷箇所の数を容易に定量的に把握す
ることができる。請求項２記載の発明によれば、閾値は
値の異なる複数の値としたので、ワイヤーロープの損傷
の程度に応じた損傷箇所数を容易に正確に把握すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体例に係るワイヤーロープの磁気探
傷装置のの構成を示すブロック図

【図２】同じく、その原理を示す模式図

【図３】本発明の具体例に係るエレベーターの昇降路の
内部の構成を示す構成図

【図４】本発明の具体例により測定された損傷検出信号
を示す波形図

【図５】従来例に係るワイヤーロープの磁気探傷装置の
原理を示す構成図

【図６】同じく、その出力波形図

【符号の説明】

１ Ｅ字形鉄心 １ａ，１ｂ 検出磁芯 １ｃ，１ｄ 主磁芯 ２ａ，２ｂ 検出コイル ２ｃ，２ｄ 励磁コイル ３ ワイヤーロープ ４ 整流増幅器 ５ 比較器 ６ 表示器 ７ 乗りかご １０ 磁気探傷装置 １２ 交流電源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤーロープに対向して近接配置され
   る少なくとも２つの磁極を有した励磁鉄心と、該励磁鉄
   心に捲装された励磁コイルと、該励磁コイルに電流を供
   給する電源と、２つの前記磁極の間に配設され、２つの
   前記磁極を介して前記ワイヤーロープ内を通過する主磁
   束から分岐した分極磁束がその内部を通過するように構
   成された検出コイルとを有し、前記ワイヤーロープの長
   手方向の前記励磁鉄心に対する相対移動により、前記検
   出コイルに励起された起電力により前記ワイヤーロープ
   表面に生じた損傷を検出するワイヤーロープの磁気探傷
   装置において、前記電源として交流電源を用いると共
   に、前記検出コイルに励起された起電力による損傷検出
   信号の波高値と予め定められた閾値とを比較して、該閾
   値を越える損傷検出信号の個数を計数したことを特徴と
   するワイヤーロープの磁気探傷装置。
2. 【請求項２】 閾値は値の異なる複数の値としたことを
   特徴とする請求項１記載のワイヤーロープの磁気探傷装
   置。