JPS6029732Y2 - カ−ボン電極の検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は被検査カーボン電極に欠陥があるか否かを調
べる検査装置に関する。

カーボン電極はでき上ったものについては、その電気抵
抗及び弾性係数を調べ、これが所定範囲内にあることが
規格付けられている。

このカーボン電極を作るには、先づ石炭粉、コークス、
タール、ピッチ、バインダなどによって円柱状にプレス
した所謂グリーンカーボンを作り、これを約３００℃で
１次焼威し、その約１０００℃で２次焼威し、更に黒鉛
化してできあがるものである。

これがでかあがるのに４力月もの長い時間を必要とする
。

従ってできたものについて欠陥であるということが判る
よりも、成る可く早い状態で不良品が判明することが望
まれる。

ところが上記グリーンカーボンの状態で弾性係数を測定
した場合においては、それに欠陥があるか否かは全く測
定できず、従来は検査員がハンマーでグリーンカーボン
を叩き、その音を聞いて欠陥の有無を判定していた。

この検査には非常な熟練を必要とし、しかもその結果の
信頼性は余り高いものではなかった。

この点よりカーボン電極に対して音波を投射し、カーボ
ン電極が共振した時の音波の周波数を求め、その周波数
が所定の範囲にあるか否かによってカーボン電極の欠陥
の有無を検査することを考えた。

この考案はこのような音波により振動を与え、カーボン
電極が共振する周波数を求める検査装置において、正し
い測定を可能とするものを提案するものである。

以下この考案によるカーボン電極の検査装置を図面を参
照して説明しよう。

第１図において、被検査カーボン電極１１、例えばグリ
ーンカーボンは支持台１２及び１３上にこれ等間にわた
って支持され、このグリーンカーボン１１に対して音波
が与えられる。

即ちグリーンカーボン１１の一端面と対向してスピーカ
１４が配され、スピーカ１４には信号発生器１５から正
弦波信号が増幅器１６を通じて供給される。

スピーカ１４よりの音波がグリーンカーボン１１の一端
面に投射されるが、その音がグリーンカーボン１１に充
分伝達されると共にその音が外部に出て騒音となること
なく、更にグリーンカーボン１１上を表面波として伝搬
しないように、スピーカ１４とグリーンカーボン１１と
の間に例えばウレタンホームのような緩衝材１７が介在
される。

グリーンカーボン１１に対してこのような音波が与えら
れるが、その音波の周波数が信号発生器１５の周波数を
調整して変化させられ、これによりグリーンカーボン１
１が共振する周波数を検出する。

この共振周波数を検出するため、グリーンカーボン１１
の振動を電気信号として検出素子１８にて検出する。

検出素子１８はグリーンカーボン１１の音波が投射され
る端面と反対の端面に対接される。

グリーンカーボン１１の振動による変位は小さいので比
較的大きい出力を得る点から加速度型の検出素子１８を
使用する。

又グリーンカーボン１１を伝搬する音波としては縦波と
する。

グリーンカーボン１１のみの共振点が得られ、支持台１
２．１３や検出素子１８が影響しないように、例えば支
持台１２．１３とグリーンカーボン１１との間にはゴム
のシート１９．２１を介在させることができ、更に検出
素子１８は支持柱２２上の適当な数のアーム２３に固定
したゴムのような弾性ベルト２４にてグリーンカーボン
１１の端面に弾性的に圧接する。

検出素子１８よりの電気信号は増幅器２６にて増幅され
、必要に応じて電圧計２７に供給され、また上記増幅出
力は共振点を測定するためにシンクロスコープ２８、更
に整流器２９を通じてＸＹレコーダ３１に供給される。

このＸＹレコーダ３１は信号発生器１５からのその発生
信号の周波数に対応した信号によってＸ成分が駆動され
、Ｙ成分は検出素子１８の出力によって駆動される。

ＸＹレコーダ３１にグリーンカーボン１１の共振状態が
記録される。

グリーンカーボン１１に与えられる音波の周波数を正確
に知るために信号発生器１５の出力は周波数測定器３２
にて測定される。

グリーンカーボン１１の共振周波数はＸＹレコーダ３１
の記録波形のピークとなった時、或いはシンクロスコー
プ２８のりサージュ波形が共振状態を示すものになった
時の信号発生器１５の発生信号周波数から求められる。

グリーンカーボン１１に欠陥が存在すると、その共振周
波数は予め計算されたものよりもずれて生じることより
、そのグリーンカーボン１１に欠陥があるか否かを検査
することができる。

この考案の装置においては、上述したようにカーボン電
極１１の一端面に対して縦振動を起すように音波を投射
し、それと反対の端面に検出素子１８を取付けているが
、この構成によると信頼性の高い検査が行なわれる。

即ち被検査カーボン電極１１の振動を検出するためには
第２図に示すように、スピーカ側と反対側においてカー
ボン電極１１の周面に検出素子１８を設けてもよい。

しかし、この場合においては検出素子１８の出力レベル
が低いものになる。

即ちこの第２図に示した検出素子の用い方により、測定
した共振曲線は第３図の曲線Ｃ１のようになるが、第１
図に示したこの考案による装置においては共振曲線は曲
線Ｃ２のようになり、そのレベルは曲線Ｃ１の２倍〜４
倍も大きい。

この測定共振曲線は第３次の共振周波数に対するもので
ある。

更にこのように検出素子１８の出力レベルが大きいのみ
ならず。

同一試料について数回測定したところ、第２図について
はその測定周波数が１ＯＨｚのばらつきが生じたが、こ
の考の装置においては２．３Ｈｚのばらつきに納まった
。

従ってこの考案による装置によってカーボン電極の欠陥
検査が正しく行なわれることが理解される。

検出素子１８は、カーボン電極１１に対して弾性的に圧
接することによって、カーボン電極１１の共振周波数に
影響を与えることなく、しかも充分な大きさの出力を安
定に得ることができる。

検出素子１８をあまり強くカーボン電極１１に圧接する
と、測定共振周波数に影響し、弱すぎるとカーボン電極
１１の変位に応答しなくなり、共振周波数の測定が不可
能になる。

又この検出素子１８としては上述したように加速度計を
使用することにより、被検査カーボン電極１１の振動に
よる変位は極く僅かであるが、比較的大きな出力を得る
ことができる。

更に緩衝材１７を使用しているので充分有効に音波エネ
ルギーをカーボン電極に伝達すると共に、その音が外部
にもれて騒音となることなく、かつ表面波がカーボン電
極１１に生じることなく正しい検査が行なわれる。

またカーボン電極１１に横振動を与えて共振周波数を求
めることも考えられるが、その場合は支持体１２，１３
の間隔がカーボン電極１１の共振周波数に影響するが、
この考案装置では縦振動を与えるためその影響が小さい
。

なお音波の周波数を変化させるには信号発生器１５の摘
みを手動により調整するのみならず、信号発生器１５と
して鋸歯状波電圧を発生する電圧発生器とその出力を周
波数信号に変換する電圧周波数変換器とによって構威し
、周波数が自動的に変化するようにしてもよい。

共振周波数の測定は、ＸＹレコーダ３１に共振曲線を書
かせたり、或いはシンクロスコープ２８の波形や電圧計
２７の振れによって共振点を求め、その時の周波数測定
器３２の測定値から求める。

よって求めることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案によりカーボン電極の欠陥検査装置の
一例を示すブロック図、第２図はカーボン電極に対する
スピーカと検出素子との関係を示す図、第３図は共振曲
線図である。 １１：被検査カーボン電極、１２．１３：支持台、１４
：音波源としてのスピーカ、１５：信号発生器、１７：
緩衝材、１８：検出素子、２４：弾性ベルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被検査カーボン電極を横にした状態でその長手方向の複
   数個所で支持する支持台と、音波を放射する音波源と、
   その音波源と上記被検査カーボン電極の一端面との間に
   介在され、その音波源よりの音波を外部及び上記被検査
   カーボンの表面へ伝搬するとなく、内部を縦振動が伝搬
   するように上記被検査カーボン電極の一端面に投射する
   緩衝材と、上記被検査カーボン電極の他端面の振動を電
   気信号として検出する加速度型の検出素子と、その検出
   素子を上記カーボン電極の他端面に弾性的に圧接させる
   手段と、上記音波源の放射音波周波数を変化させる手段
   と、上記検出した電気信号より上記カーボン電極の共振
   点を求める手段とを有するカーボン電極の検査装置。