JPS6361131A - 超音波異状監視装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は加圧または減圧されたパイプラインや容器等
に生じた微小な細隙から漏洩または流入する液体または
気体によって内耳では感知し得ない超音波が発生してい
る現象を利用し、または高圧電流に基づくコロナ発生に
よる微細な火花放電に伴なう超音波発生を利用し、また
は回転体の回転に伴ってベヤリングに生ずる超音波が、
回転の摩擦の変化によって変化することを利用して、こ
れらの超音波発生源からの超音波を捕捉するセンサを適
当に配備しておくことによりシステム各部の故障や欠陥
を組織的に常続的に監視する装置または容器や密閉用器
材の厳密な漏洩検査を能率的に測定検査する装置などに
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、このような方式の監視装置は検査装置を含めて未
だ完成されたものはなかった。

すなわち液体または気体をパイプラインで流通するプラ
ントにおいては、容器、パイプライン、バルブ等の漏洩
や異状は定期的にポータプルな超音波検知器を検査員が
携行して要所要所を測定検査して回る巡回検査方式が一
般であった。

また高圧電源を利用するシステムにあっては、コロナの
発生は普通のことであるが、その微細な変化については
、従来誰も監視してはいなかった。

回転機械を数多く使用している工場内で、その中の１つ
または幾つかが、ベヤリングの過熱等が生じても、全体
の騒音の中で微妙な超音波の変化等を監視する方法等は
全く講ぜられていなかった。

次にドラム缶や自動車の車輪のリム等は、気密、水密が
やかましいものであるから、その検査は相当手の込んだ
ものであり、厄介で時間がかかり、極めて能率が悪く、
生産性のネックになっていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述のように、従来は流体を利用する化学プラントその
他では容器ならびにパイプラインやバルブ等の漏洩や故
障は定期的点検検査によるのが一般であったから、点検
期間を短縮し、極めて頻繁に点検を繰り返せばよいわけ
であるが、原始的な石鹸水方式では側底不可能である。

効率的な超音波検知器ができて、タッチセンサやマイク
センサを使いポータプルな漏洩・検知器を利用すれば、
かなり能率よく検査して回ることができるが、漏洩が起
こってから巡回員が発見するまでには、最長検査周期は
必要である。この欠点を改善することが好ましいことは
言うまでもない。

電気回路のコロナ発生の変化等は、従来は常時監視の手
段は皆無であったと言ってもよい、しかし何等かの手段
があれば常に監視していることが　　“望ましいことは
言うまでもない。

回転機械の異状を発見することも、非常な騒音の中では
、従来不可部であったが、個別にセンサを装備しておけ
ば異状が発生すれば直ちにそれを捕捉することができる
。

ドラム缶とか車輪のリムの水密検査等も、自動化して多
数のセンサで同時に検査をすることにより催事を上げる
ことができる。

〔問題点を解決するための手段〕

上述したような、種々の場合に応じて、それぞれの問題
点を解決する手段としては、システムの要所要所に超音
波を捕捉するセンナをそれぞれに適当した方法で設置し
、この情報を通信伝送回線を使って所定の一箇所の監視
装置に伝送し、所要の情報処理を行い、この監視装置を
注視している監視員に適切な情報伝達を行えばよい、す
なわち故障箇所の表示と、故障程度の表示とをすればよ
い、これは、監視装置の表示板の構成を設定することに
より行うことができる。

〔作用〕

この発明により、複数個の超音波センサを対象とするプ
ラント、電気回路、回転機械群のある工場等のシステム
の要所要所に配備して、これを電気通信回線を用いて一
箇所の監視装置に導けば、従来開破的にしか測定検査の
できなかったシステム全体を常時厳重に監視できる作用
がある。

また、この発明により複数個の超音波センサを対象とす
る被測定物体の検査すべき主要箇所数箇所に設置した測
定装置を作り、ここへ連続的に対象物が流れ作業で継続
してくるように配置し、複数個のセンサの測定結果を監
視することにより、厳密な検査ができる作用がある。

〔実施例〕

以下、この発明による実施例をいくつか挙げて、これを
図面を参照しつつ詳しく説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す回路のブロック線図
である０図において、ｌａ、ｌｂ。

ｌｃ、・・・・・・、はマイクロホン、２は超音波異状
監視装置の本体、２１以下は、この超音波監視装置本体
内部にあって、その構成要素である。すなわち２１は増
幅器（アンプ）、２２は感度調整部、２３は濾波器（フ
ィルタ）、２４はアンプ、２５は検波部、２６はアンプ
、２７はメータである。

従来の超音波漏洩検出器はこのメータ２７と並列に警報
器と、警報灯が前置増幅器を介してアンプ出力につなが
っていた。

この発明においては、上記のメータ２７に並列に出力信
号を形成する回路が本体内に組込まれており、高レベル
調整の３１と低レベル調整の３２が並列に設けられ、そ
れぞれの出力は高レベル検出の３３と、低レベル検出の
３４とに連なっている。さらにそれぞれは高レベル出力
接点と、低レベル出力接点とに連なっている。また両者
の間には、警報器３７と警報表示灯３８が共通につなが
っており、各はそれぞれ出力信号３９と４０との端子に
つながっている。また高レベル検出と。

低レベル検出回路には外部制御信号を受入れる端子に共
通に連結されている。

以上に説明した第１図のブロック線図は、この発明の技
術思想の基本的回路を示したもので、３１以下の回路に
は、種々の要求に応じて多様な変更が可能である。

センサｌａ、ｌｂ、Ｉｃ、・・・・・・・・・９等につ
いては、設置場所の性質に応じてマイクセンサでも、タ
ッチセンサでも任意のものを選ぶことができる。

次に実施態様によって、センサの装備状況が多様に異る
が、そのいくつかの例を示せば、次の通りである。なお
、パイプラインを含むプラントの場合と、高圧電気回路
等の場合は、上述した第１図におけるセンサを要部に配
備したものと考えていただきたい。

第２図はモータまたはその他の回転機械の回転体に関し
て、ベヤリング、その他に故障が発生する懸念がある場
合に、タッチセンサかマイクセンナの何れかを固定装備
する要領を概念的に示したものである。

第３図はドラム缶の自動検査装置の例を示したもので、
第３図Ａは装置全体の斜視図、第３図Ｂは側面から見た
断面図で、第３図Ｃは平面図である。第３図Ａ、Ｂに示
すｌａ、ｌｂ、ｌｃ。

ｌｄ、ｌｅ、Ｉｆ　、Ｉｇ、ｌｈは夫々図示の位置に装
備されたマイクセンサで、２は超音波監視装置本体であ
り、３は被検査物体であるドラム缶を示す、４は外部雑
音遮断用フードであり、各センサから出ている破線はセ
ンサの有効感度範囲を示す０図には明確に示してないが
、ドラム缶のフード上の据付は部には回転自在なドラム
缶支持用台が設けられている。５は空気注入口用パイプ
で、ここから密閉したドラム缶内に圧力のかかった空気
が送られる。ドラム缶の何れかの部分に、ピンホールま
たは亀裂があれば、先に述べたように、マイクセンサの
検知範囲は図の点線の範囲、すなわちドラム缶を半周だ
け回転させれば全周に及ぶので、何れかのセンサによっ
て、空気の吹き出しに基づく超音波が検出され、不合格
が直に判定される。

第４図は、自動車の車輪のリム部品の能率的自動検査装
置の一例を示す図で、第４図Ａは測定の原理を説明する
ための断面分解図、第４図Ｂはシステムとしての装置の
概要を示す分解正面図である。第４図Ａ、Ｈについて説
明すれば、ｌａ。

ｌｂ、ｌｃ、ｌｄは夫々マイクセンサ、監視装置２は図
には省略しであるが、あるものと考え３は被測定物のリ
ム、４は密閉用ドラムで、４ａ。

４ｂの２つに分れており、リム３の両側からシリンダで
圧し、周辺に設けられたバッキング部４ａｋ、４ｂｋ等
によってリムの外周に密着する。５は空気注入口で加圧
空気を吹き込む、６は防音ホーンで、上部の６ａと下部
の６ｂからなり、６ａには上部マイクセンサ１ａを、下
部６ｂには下部マイクセンサｌｂ、ｌｃ、ｌｄの３個の
マイクが取付けである。第４図Ｂに示すように、ある傾
斜地の下方に装備しであると被検査用リムは、重力の作
用を利用して、傾斜を回転して下り、下部の防音ホーン
と結合し、上部の防音ホーンを閉じたところで、両側か
ら密閉ドラムがシリンダで押され、一挙動で測定できる
状態になる。５のパイプを通じて空気を吹き込み、終っ
たところで監視装置を働かせれば、リムに欠陥が無けれ
ば監視装置の表示には何等の変化も現れない、もしリム
に欠陥があり、亀裂や損傷があれば、空気が防音ホーン
の内部に流れ込むので、その際に超音波が発生し、これ
をマイクセンサが捕捉し、監視装置に表示し、リムの不
合格を指示することになる。

以上例示したように、超音波センサを複数個用いること
により、広範な地域や、精密な検査や監視を同時的に継
続的に有効適切に実施することができる。

〔発明の効果〕

この発明によれば、従来定期的点検で間歇的にしか実施
できなかった容器やパイプラインからなる流体媒体の工
業システムや高圧電源電炉の異常の監視１回転機械の異
常の注意、また容器や部品等の水密検査などの多量連続
作業の非常な能率化、高速化に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す回路のブロック線図
、第２図は回転機械の回転部分異状監視装置の概念図、
第３図はドラム缶自動検査装置の実施例を示し、第３図
Ａは装置の斜視図、第３図Ｂは正面断面図、第３図Ｃは
平面図、第４図は自動車の車輪リムの連続自動検査装置
の実施例を示し、第４図Ａは装置の断面分解図、第４図
Ｂは正面略図である。各図において、ｌａ、ｌｂ。 ｌｃ、・・・・・・、はセンサ、２は監視装置、３は被
測定対象物、４は付属物、５は空気等流入口である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　あるシステムが定常状態で運転しているとき、この
   システムの複数個の要部にそれぞれ超音波センサを固定
   装備し、このシステムの上記各要部に超音波発生の異状
   が発生した際、上記各超音波センサからの超音波情報が
   予め設けられた電気通信回線を経由して、所定箇所に設
   けられた監視装置に導かれ、情報処理を受けた上、異状
   発生のセンサの設置位置および感度状況を表示すること
   を特徴とする超音波異状監視装置。 ２　あるシステンムとは、流体を作業媒体とするプラン
   トの流体容器およびこれらを結ぶパイプライン、バルブ
   等からなるシステムであり、異状とは上記容器ならびに
   パイプライン、バルブ等の各所要部その他における亀裂
   等に基づく液体または気体の噴出、漏洩による超音波の
   発生、変化または停止であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の超音波異状監視装置。 ３　あるシステムとは、高圧電流を使用する電気回路で
   あり、異状とは高圧放電に伴うコロナの発生またはコロ
   ナの発生状況の変化に伴う超音波の発生、またはその発
   生状況の変化であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の超音波異状監視装置。 ４　あるシステムとは、モータまたはエンジンのような
   回転機械が複数個運転している工場等のような回転機械
   運転システムであり、異状とは各回転機械の回転部分の
   ベヤリングその他の回転に伴う発生超音波の変化であり
   、システムの安定運転中と異なる異状回転による超音波
   音響の異状の発生であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の超音波異状監視装置。 ５　あるシステムとは、例えばドラム缶や自動車車輪リ
   ムなどのような液体、気体の容器または不特定形状で水
   密加工を必要とする加工部品等の検査装置であり、異状
   とは検査のために配置した複数個の測定点において設置
   した超音波センサに対して液体または気体に加圧または
   減圧によって漏洩または流入が起こる際に発生する超音
   波の検出であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の超音波異状監視装置。