JPS63186122A - 構造物の異常診断方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は構造物の異常診断方式、より詳しくは各種プラ
ントであって、かつ比較的腐食性流体を取扱うプラント
の腐食状況を検知する場合に好適な構造物の異常診断方
式に関するものである。

〔従来技術〕

一般に腐食性流体を取扱う化学プラントや特に安全性が
望まれる原子力関係プラント等においてはプラントの腐
食状況等を定期的に検査する必要がある。この検査する
方式、即ち異常診断方式としては構造物の固有振動数を
計測する方法が採用されている。この方法の一つにイン
パクト加振法がある。この方法は構造物を力検出器付ハ
ンマーにより手で打撃することにより構造物の固有振動
数を計測するものであるが、この方法においては構造物
に傷をつけたり、また余計な振動を与えたくない場合な
ど不適であると共に、重量が比較的大きい点においても
難点がある。更に特に原子力関係で放射能の影響を受け
るような人の近づけない構造物では採用でき、ないと云
う問題があった。

一方、加振機に圧電効果を利用して加振する方法も提案
されているが、この方法は高周波域に限られ、かつ加振
力も小さいことから実用に供することができないもので
あった。

〔発明の目的〕

本発明は前記したような従来の問題点を解決するために
なされたものであって、その目的とするところは、被検
物である構造物に傷をつけることなく、支持構造が簡単
であり、しかも構造物に限定されることなく広い範囲で
実用可能な構造物の異常診断方式を提供することにある
。

また、別の目的は遠隔からの操作を可能にする構造物の
異常診断方式を提供するものである。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するための本発明にかかる構造物の異常
診断方式は、圧電型加速度計を加振源とし、構造物の波
形を分析することを特徴とするものである。

即ち、本発明は、電気的に振動を起こす加振信号発生装
置を利用して構造物（被検体）に必要とする振動を与え
るものであって、特に圧電型の加速度計を加振源として
採用した点に特徴がある。

そしてその振動数は、好ましくは１秒間あたり、２０な
いし１００００パルスの振動を発生するものが採用され
る。

所要のパルスは加振信号発生器で発生され、そのパルス
は加振子ドライバによって圧電型の加速度計を加振する
ために増幅する。

構造物の振動を検知する振動センサは、圧電型加速度計
を使用するのが好ましく、加振源で加振された振動が構
造物中を伝播した際の応答速度を受信する。

振動センサで受信された信号は増幅器によって録音機や
ＦＦＴアナライザ等の機器を駆動する程度に増幅される
。

録音機は、応答波信号、加振信号のデータを採取する。

また、セレクタは、オンライン計測か、オフライン計測
かの選択を行うものであり、更に、任意の２チヤンネル
のデータを選択する機能を有する。

応答波の波形は分析されるが、それにはＦＦＴアナライ
ザが使用され、このＦＦＴアナライザは、振動センサに
よって受信された振動の波形の解析を行うものである。

ＦＦＴアナライザによって分析された波形によって構造
物の異常を診断される場合が多いが、この波形の解析結
果は、マイクロコンピュータ　　−によって図形処理さ
れ、正確に診断される。

〔実施例〕

以下図により本発明による構造物の異常診断方式の一実
施例を説明する。

■は加振信号発生器で、好ましくは１秒間当り、２０〜
１００００パルスを発生する装置であって、この加振信
号発生器１からの信号は加振子ドライバ２に入力される
。この加振子ドライバ２に入力された信号（パルス）は
、ここで増幅され、あらかじめ被検体である構造物３に
取付けられた加振子４に伝えられて構造物３を加振し、
その応答波を振動センサ５で受信するようになっている
。

この加振子４は電気信号により運動が与えられるもので
あって、本発明においては特に圧電型加速度計が使用さ
れる。

この圧電型加速度計は圧電効果のある材料、即ち、ある
種の結晶に外力を加えひずみを与えると外力に比例した
電荷を生じ電圧を発生するような材料を用いた物性型の
変換器である。

本発明は、この圧電型加速度計を計器本来の使用方法で
はな（、電圧を付加することによって加速度計自身を固
有共振周波数で励振させることにより構造物３を加振さ
せるものであり、この加振周波数はＩＨｚ〜１０ＫＨｚ
まで可能である。

そしてこの加振子４と振動センサ５は第２図に示される
ように、被検体である構造物３′の中であって、腐食等
により減肉又はクランクの発生が予想される部分３ａの
両端部に、予めそれぞれ取付けられている。なお、この
加振子４と振動センサ５との間隔ｉは本発明者等の知見
によれば５ｍ以内が好ましい。

以上のようにして振動センサ５により受信された応答波
は増幅器６により増幅され、集録装置の一ツである録音
器７に記録されるようになっている。

また、増幅器６により増幅された信号は、他の集録装置
として直接セレクタ８を経てＦＦＴアナライザ９に入力
され、オンラインで解析することもできる。そして、こ
のＦＦＴアナライザ９で解析されたデータは必要に応じ
てＧＰ−ＩＢＩＯで接続されたマイクロコンピュータ１
１に保存することもできるし、又はプロッタ１２を用い
て図形処理することもできる。

前記方式においては、予め構造物３の使用前に加振／応
答データを録音器７、ＦＦＴアナライザ８、マククロコ
ンピユータ１０を用いて保存しておく。

そして使用中任意の時期に加振信号発生器１から人力し
、加振／応答データを採取し、予め採取し保管中のデー
タと比較対照し、その固有振動数の変化あるいは振幅の
増、減等の変化によりその異常発生を検知することがで
きるのである。

実際の構造物においては、加振子４と振動センサ５を複
数個配置しておき、各取付点間の相関をとることにより
異常発生部位を限定することができる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明による構造物の
異常診断方式によれば、加振波の付与手段として、圧電
型の加速度計を使用加振子ドライバを用いたため、必要
とする一定のパルスを構造物に与えることができるばか
りでなく、圧電型の加振子はコンパクト軽量であるため
に構造物への取付けが容易であり、加えて加振の周波数
範囲は低周波数から高周波数域までカバーでき、かつ加
振力は構造物に傷を付けるようなものでなく、しかも遠
隔操作が可能である。

その結果として、構造簡単にしてしかも広範囲に及ぶ構
造物の異常診断に適用が可能となる。

更に集録装置の選択によってはオンライン計測、オフラ
イン計測の両方が可能になるなど幾多の利点を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による構造物の異常診断方式の一実施例を示
すものであって、第１図は系統図、第２図は加振子と振
動センサの取付は説明図である。 １・・・加振信号発生器、２加振子ドライバ、３・・・
構造物、４・・・加振子、５・・・振動センサ、６・・
・増幅器、７・・・録音機、　８・・・セレクタ、９・
・・ＦＦＴアナライザ、１０・・・ＣＰ−ＩＢ、１１・
・・マイクロコンピュータ、１２・・・ブロック。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電型加速度計を加振源とし、構造物の波形を分析する
   ことを特徴とする構造物の異常診断方式。