WO2017022764A1 - ワイヤロープ探傷装置 - Google Patents

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WO2017022764A1 PCT/JP2016/072666 JP2016072666W WO2017022764A1 WO 2017022764 A1 WO2017022764 A1 WO 2017022764A1 JP 2016072666 W JP2016072666 W JP 2016072666W WO 2017022764 A1 WO2017022764 A1 WO 2017022764A1
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strand
flaw detector
magnetic flux
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庸平 臣
貴之 小寺
和幸 山本
孝 吉岡
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wire rope flaw detector that detects breakage of a wire rope used in an elevator or a construction crane, or a broken wire portion (hereinafter referred to as a damaged portion of a wire rope).
  • a conventional wire rope flaw detector also called a rope tester, magnetizes a set section (predetermined section) in the axial direction of the wire rope with a permanent magnet for a wire rope that travels at a constant speed and arranges it in the set section
  • Some magnetic sensors detect magnetic flux leaking from the damaged portion of the wire rope (see, for example, Patent Document 1).
  • This wire rope flaw detector comprises a guide path, a permanent magnet, a magnetic sensor (coil part), and an attachment part.
  • the guide path has a substantially U-shaped cross section, and a wire rope can pass through the guide path.
  • the permanent magnet is arranged so that a steel wire rope can be attracted to the guide path and a magnetic loop can be formed in the axial direction of the wire rope.
  • Patent No. 5420497 paragraph 0040, FIG. 9 etc.
  • the damaged portion is damaged by a permanent magnet or an electromagnet having the ability to magnetize the wire rope to near the magnetic saturation state. It is desirable to increase the amount of magnetic flux leaking from the vicinity as much as possible and to magnetize the wire rope as uniformly as possible.
  • the present invention has been made in order to solve such a problem.
  • the wire rope is uniformly magnetized in a set section of the wire rope, and the detection sensitivity and S / N of the damaged portion of the wire rope are made uniform.
  • An object of the present invention is to provide a wire rope flaw detector with an expanded detection range of a damaged part.
  • a wire rope flaw detector includes a magnetizer that forms a main magnetic flux path so as to include a set section in the axial direction of the wire rope, and is disposed in the set section, and the magnetization
  • a wire rope flaw detector having a magnetic sensor for detecting a leakage magnetic flux generated from a damaged portion of the wire rope when the wire rope is magnetized by the instrument, the magnetizer sandwiching the set section A first pole piece and a second pole piece each having a U-shaped cross section so as to surround the wire rope in a circumferential direction by approximately 2/3 of the circumference without contacting the wire rope;
  • Each of the second pole pieces has the same length in the axial direction of the wire rope, and has a strand wound more than 1/4 turn in the circumferential direction of the wire rope.
  • the wire rope has an axial length, and the distance between the first and second pole pieces is the axial length of the wire rope of each of the first and second pole pieces. It is an odd multiple.
  • the lengths of the wire ropes in the axial direction of the first and second pole pieces are the same as each other and are wound more than 1/4 turn in the circumferential direction of the wire rope.
  • the distance between the first and second pole pieces is an odd multiple of the axial length of the wire rope of each of the first and second pole pieces. Therefore, it is possible to uniformly magnetize the set section of the wire rope while suppressing the manufacturing cost with a small pole piece magnetizer. Thereby, even if a wire rope damaged part occurs in an unspecified position in the wire rope, uniform leakage magnetic flux and uniform detection sensitivity can be obtained, and the detection range of the wire rope damaged part can be expanded.
  • the wire rope flaw detector by Embodiment 1 of this invention is a side view which shows the structure of the wire rope which passes at fixed speed. It is a front view which shows the arrangement
  • the wire rope flaw detector by Embodiment 1 of this invention it is a front view explaining the principle by which the setting area in the axial direction of a wire rope is magnetized uniformly. It is a side view explaining the principle by which the setting area in the axial direction of a wire rope is magnetized uniformly in the wire rope flaw detector by Embodiment 1 of the present invention.
  • the wire rope flaw detector by Embodiment 1 of this invention it is the front view which showed the arrangement
  • the principle that the set section in the axial direction of the wire rope is magnetized non-uniformly when the length of the pole piece in the axial direction of the wire rope is minimized will be described. It is a front view. In the wire rope flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention, the principle that the set section in the axial direction of the wire rope is magnetized non-uniformly when the length of the pole piece in the axial direction of the wire rope is minimized will be described. It is a side view. It is the front view which showed roughly the structure of the wire rope flaw detector in Embodiment 2 of this invention.
  • the wire rope flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention includes a sensor unit 1 and a magnetizer 4.
  • the magnetizer 4 includes a back yoke 5, a pair of magnets 6a and 6b disposed at both ends thereof, and pole pieces 7a and 7b respectively disposed adjacent to the magnets 6a and 6b.
  • the set section L in the axial direction of the rope 8 is magnetized.
  • the magnets 6a and 6b and the pole pieces 7a and 7b may be collectively referred to as the magnet 6 and the pole piece 7, respectively.
  • the setting section L is an NS pole pair of magnets 6a and 6b disposed at both ends of the back yoke 5 of the magnetizer 4 in the wire rope 8, That is, it is a section in the axial direction of the wire rope 8 sandwiched between the pole pieces 7a-7b.
  • the pole piece 7 can be selected from metal materials (for example, steel such as S45C, excluding non-magnetic products) by considering accuracy, durability, and cost. .
  • the pole piece 7 has a U-shaped cross section so as to surround the wire rope 8 approximately half a circumference (1/2 circumference).
  • the magnet 6 a permanent magnet or an electromagnet can be selected, and a square shape excellent in terms of processing cost can be obtained. Therefore, as in Japanese Patent No. 5026440 (paragraph 0012, FIG. 2, etc.), the magnet need not be formed into a U shape. Further, the magnet 6 works so as to magnetize the set section L of the wire rope 8 (see FIG. 3) by being combined with the pole piece 7 adjacent to each other.
  • the sensor unit 1 includes a magnetic sensor 2 and a holder 3 that holds the magnetic sensor 2 as shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the magnetic sensor 2 the most appropriate one is examined from various elements such as a detection coil, a Hall element, a magnetoresistive effect element (MR, GMR), a magnetic impedance element (MI), etc. You can choose one.
  • a magnetic sensor 2 composed of a detection coil is employed.
  • the magnetic sensor 2 also has a U-shaped cross section so as to substantially surround the wire rope 8. Molded.
  • the detection range of the magnetic sensor 2 will be described.
  • an area of about 240 degrees in the cross section of the wire rope 8 is taken as the detection area when viewed from the wire rope flaw detector side. If the wire rope 8 passes through the magnetic sensor 2 in a non-rotating state with its axis as the rotation axis, it is about 120 degrees in the cross section of the wire rope 8 located on the opposite side of the wire rope 8 when viewed from the magnetic sensor 2 side. It is assumed that the wire rope damaged part 9 (see FIG. 4) existing in the region cannot be detected.
  • the magnetic sensor 2 having a U-shaped cross section does not cause an undetectable region in the wire rope 8 and the entire region of the cross section of the wire rope 8 is set as the detection range. Can do.
  • the operation of the wire rope flaw detector according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the main magnetic flux 10 generated from one magnet 6a of the magnetizer 4 passes through the wire rope 8 via the pole piece 7a, and the other pole piece 7b of the magnetizer 4 and A magnetic circuit that returns to the magnet 6a through the magnet 6b and the back yoke 5 is formed.
  • the magnetomotive force of the magnetizer 4 is set so that the magnetic flux density in the wire rope 8 reaches magnetic saturation and becomes uniform.
  • the pole piece 7 and the magnet 6 are arranged, and the magnetic sensor 2 is included in the vicinity of the center of the pair of pole pieces 7a and 7b of the magnetizer 4.
  • a sensor unit 1 is arranged.
  • the upper part of the wire rope 8 is provided with symbols a to h indicating the strands 12 at positions corresponding to the hillsides of the strands 12, and in order to clearly indicate the positions of the hillsides, A broken line is attached to the direction orthogonal to the axial direction of the rope 8.
  • FIG. 5B shows a cross section cut along a plane orthogonal to the axial direction of the wire rope 8.
  • the wire rope 8 is generally a wire rope 8 wound around a core material 13 made of a fiber material, a steel material or the like while twisting eight strands 12a to 12h. Each strand is generally composed of several to several tens of strands combined in a single layer or multiple layers.
  • FIG. 6 shows an example of the arrangement relationship of components constituting the wire rope flaw detector according to the present invention.
  • the length P in the axial direction of each of the pair of pole pieces 7a and 7b constituting the magnetizer 4 is set in the axial direction of the strand 12 so that the pole piece 7a at one end (one) covers the strands 12a to 12e. It is assumed that it is half of the periodic length T. As shown in FIGS. 5A and 6, this periodic length T is, for example, the distance from the broken line position indicating the mountainside of the strand 12a to the broken line position indicating the mountainside of the next strand 12a closest to the strand 12a. Point to.
  • the pair of pole pieces 7a and 7b is set such that the axial distance M between the magnetic poles is half of the periodic length T. That is, the pole piece 7 is disposed such that the axial length P is equal to the axial distance M between the magnetic poles. As a result, the pole piece 7b at the other end (the other end) covers the strands 12a to 12e.
  • FIG. 7A and 7B show the state of the magnetic flux flowing through the wire rope 8, and the distribution of the magnetic flux flowing through the wire rope 8 is the portion between the magnetic poles of the wire rope 8 sandwiched between the pair of pole pieces 7a and 7b (FIG. 6).
  • FIG. 1 the details of the principle that is uniform in the axial distance M between the magnetic poles and in the portion corresponding to the setting section L in FIG. 1A) will be described.
  • the main magnetic flux 10 flowing out from the pole piece 7a at one end (or the magnet 6a at one end) magnetized to the N pole constitutes the wire rope 8 as shown by the arrow in the section AA in FIG. 7B.
  • the strands 12a, 12b, 12c, 12g, and 12h can be evenly entered.
  • the main magnetic flux 10 can equally enter the strands 12c, 12d, 12e, 12f, and 12g constituting the wire rope 8 as shown in a cross section BB in FIG. 7B. That is, the main magnetic flux 10 can uniformly enter all eight strands 12 a to 12 h constituting the wire rope 8.
  • the main magnetic flux 10 flowing out from the pole piece 7a at one end is between the pair of pole pieces 7a-7b (the part corresponding to the distance M in FIG. 6). It passes through the strands 12a to 12h and enters the pole piece 7b at the other end magnetized to the south pole (or the magnet 6b at the other end).
  • the strands 12a, 12b, 12c, 12g, and 12h can equally enter the pole piece 7b at the other end, and the section DD in FIG. 7B.
  • the strands 12c, 12d, 12e, 12f and 12g constituting the wire rope 8 can be evenly entered. That is, the main magnetic flux 10 can uniformly enter all eight strands 12 a to 12 h constituting the wire rope 8.
  • the U-shaped inner surface of the pole pieces 7a, 7b and the surface of the wire rope 8 come close to each other in the semicircular portion on the wire rope flaw detector side, so that the wire rope 8 is pulled from the U-shaped inner surface of the pole pieces 7a, 7b.
  • the main magnetic flux 10 uniformly enters toward the surface of the constituting strand 12, and the main magnetic flux 10 enters uniformly from the surface of the strand 12 constituting the wire rope 8 toward the U-shaped inner surface of the pole piece 7b.
  • the main magnetic flux 10 flowing in the strands 12a to 12h is uniform in any of the strands 12a to 12h between the pair of pole pieces 7a-7b (part corresponding to the distance M in FIG. 6).
  • the magnetic flux distribution of the wire rope 8 becomes uniform at the axial distance M between the magnetic poles.
  • the wire rope flaw detector so that the axial length P of the pole piece 7 and the axial distance M between the magnetic poles are equal with respect to the periodic length T of the strand 12 constituting the wire rope 8. Is determined, and the set section L of the wire rope 8 (the portion corresponding to the axial distance M between the magnetic poles) can be uniformly magnetized.
  • the axial distance M between the magnetic poles may be an odd multiple of the axial length P of the pole piece 7.
  • FIG. 8 shows an example in which the axial length of the wire rope 8 of the pole piece 7 is shortened in the arrangement relation of the components constituting the wire rope flaw detector according to the present invention.
  • the portion of the wire rope 8 where the magnetic sensor 2 is arranged is uniformly magnetized.
  • the wire rope 8 has a length P in the axial direction of the pair of pole pieces 7a, 7b of the magnetizer 4 so that the pole piece 7a at one end covers the strands 12c, 12d, 12e. It is set as the length along the axial direction of the wire rope 8 of the strand 12 wound only 1 ⁇ 4 circumference in the circumferential direction.
  • the pole piece 7b at the other end becomes the strand 12g, It arrange
  • FIG. 9A and 9B show the state of the magnetic flux flowing in the wire rope 8, and the distribution of the magnetic flux flowing in the wire rope 8 is the portion between the magnetic poles of the wire rope 8 sandwiched between the pair of pole pieces 7 a and 7 b of the magnetizer 4. Details of the principle that becomes uniform in (a portion corresponding to the axial distance M between the magnetic poles in FIG. 8; a portion corresponding to the setting section L in FIG. 1A) will be described.
  • the main magnetic flux 10 flowing out from the pole piece 7a at one end (or the magnet 6a at one end) magnetized to the N pole constitutes the wire rope 8 as shown by the arrow in the section AA in FIG. 9B.
  • the strands 12a, 12b, 12c, 12g, and 12h can be evenly entered.
  • the main magnetic flux 10 can uniformly enter the strands 12a, 12e, 12f, 12g, and 12h constituting the wire rope 8 as shown by an arrow in the cross section BB in FIG. 9B. That is, the main magnetic flux 10 can uniformly enter all seven strands 12 a to 12 c and 12 e to 12 h except the “strand 12 d” constituting the wire rope 8.
  • the main magnetic flux 10 entering the strand 12d is smaller than the main magnetic flux 10 entering the strand 12a, for example.
  • the main magnetic flux 10 enters the strand 12d from the U-shaped inner surface of the pole piece 7 at about half the magnetic flux level.
  • the magnetic flux level of one strand can be secured by combining both the cross section AA and the cross section BB in FIG. 9A. Therefore, in practice, the main magnetic flux 10 entering the strand 12d is not significantly different from the size of the main magnetic flux 10 entering the other strands 12a to 12c and 12e to 12h.
  • the main magnetic flux 10 that flows out from the pole piece 7a at one end is between the pair of pole pieces 7a-7b (corresponding to the distance M in FIG. 8).
  • the other pole piece 7b (or the other end magnet 6b) magnetized to the south pole.
  • the main magnetic flux 10 can uniformly enter the pole piece 7b at the other end from the strands 12c, 12d, 12e, 12f, and 12g.
  • the main magnetic flux 10 can evenly enter the pole piece 7b at the other end from the strands 12a, 12b, 12c, 12d, and 12e constituting the wire rope 8 as shown in the section DD in FIG. 9B. That is, the main magnetic flux 10 can equally enter the pole piece 7b at the other end from all seven strands 12a to 12g except the “strand 12h” constituting the wire rope 8.
  • the main magnetic flux 10 entering the U-shaped inner surface of the pole piece 7 from the strand 12h is, for example, from the strand 12a to the pole piece. 7 is smaller than the main magnetic flux 10 entering the inner surface of the U-shape.
  • about half the magnetic flux level of the main magnetic flux 10 enters the U-shaped inner surface of the pole piece 7b from the strand 12h.
  • the main magnetic flux 10 entering the U-shaped inner surface of the pole piece 7b from the strand 12h is not significantly different from the size of the main magnetic flux 10 entering the U-shaped inner surface of the pole piece 7 from the other strands 12a to 12g.
  • the magnetic flux level of about one strand can be secured in the cross sections CC and DD. It is.
  • the main magnetic flux 10 flowing through the strand 12 is substantially uniform regardless of which of the strands 12a to 12h.
  • the magnetic flux distribution of the wire rope 8 becomes uniform at the axial distance M between the magnetic poles.
  • the wire rope flaw detector so that the axial length P of the pole piece 7 and the axial distance M between the magnetic poles are equal with respect to the periodic length T of the strand 12 constituting the wire rope 8. Is determined, and the set section L of the wire rope 8 (the portion corresponding to the axial distance M between the magnetic poles) can be uniformly magnetized.
  • the axial length P of the pair of pole pieces 7a and 7b of the magnetizer 4 is set so that the pole piece 7a covers the strands 12d and 12e, that is, FIGS. 5A and 10A and FIG. As shown to 10B, let it be the length along the axial direction of the wire rope 8 of the strand 12 wound only 1/8 turn in the circumferential direction of the wire rope 8.
  • FIG. 10B let it be the length along the axial direction of the wire rope 8 of the strand 12 wound only 1/8 turn in the circumferential direction of the wire rope 8.
  • the pair of pole pieces 7a and 7b are arranged so that the axial distance M between the magnetic poles is 8 of the periodic length T, that is, between the axial length P of the pole piece 7a and the magnetic poles.
  • the pole piece 7b at the other end is arranged to cover the strands 12b and 12c.
  • the main magnetic flux 10 flowing out from the pole piece 7a at one end (or the magnet 6a at one end) magnetized to the N pole is a wire rope 8 as shown by an arrow in the section AA in FIG. 10B.
  • the strands 12a, 12b, 12c, 12g, and 12h that make up can be evenly entered.
  • the main magnetic flux 10 can equally enter the strands 12a, 12b, 12f, 12g, and 12h constituting the wire rope 8 as shown in the section BB in FIG. 7B. That is, the main magnetic flux 10 can equally enter all six strands 12 a to 12 c and 12 f to 12 h except the “strands 12 d and 12 e” constituting the wire rope 8.
  • the surface of the strand 12e is farther from the U-shaped inner surface of the pole piece 7a than the surface of the strand 12d, and the magnetic resistance becomes larger.
  • the strand 12e is expected to be supplemented with the main magnetic flux 10, only about half of the magnetic flux level can be secured even if the cross sections AA and BB are combined. Therefore, since the main magnetic flux 10 cannot enter the strand 12e at the magnetic flux level corresponding to one strand, the main magnetic flux 10 entering the strand 12e becomes small.
  • the strand 12d in the section AA is moved to.
  • the main magnetic flux 10 is expected to be compensated, the main magnetic flux 10 cannot enter the strand 12d in the cross-section AA and the cross-section BB. Therefore, the main magnetic flux enters the strand 12d. 10 becomes smaller.
  • the main magnetic flux 10 entering the U-shaped inner surface of the pole piece 7b from the strand 12c is smaller than the main magnetic flux 10 entering the U-shaped inner surface of the pole piece 7b than the strand 12b.
  • the main magnetic flux 10 entering the U-shaped inner surface of the pole piece 7 from the strand 12b in the section DD in FIG. 10B is smaller than the main magnetic flux 10 entering the U-shaped inner surface of the pole piece 7b than the strand 12c. . That is, as shown in the section CC and the section DD in FIG. 10B, the main magnetic flux 10 cannot enter the U-shaped inner surface of the pole piece 7b in a complementary manner from the strands 12b and 12c.
  • the axial length P of the pair of pole pieces 7a, 7b of the magnetizer 4 is set to 1 in the circumferential direction of the wire rope 8 in the arrangement relation of the parts constituting the wire rope flaw detector according to the present invention. / 4
  • the length of the strand 12 wound around the circumference of the wire 12 along the axial direction of the wire rope 8 makes the magnetic flux flowing in the set section L of the wire rope 8 uniform.
  • the arrangement relationship in which the length of the wire rope 8 in the axial direction is the smallest can be obtained without impairing the detection sensitivity of the damaged portion 9 of the wire rope 8 generated in the wire rope 8.
  • the wire rope 8 in the strand 12 in which the axial length P of the pole piece 7 with respect to the wire rope 8 is wound by 1/4 or more in the circumferential direction of the wire rope 8 is wound.
  • n may be a natural number
  • M (2n ⁇ 1) P ⁇ (length along the wire rope between the strand centers of adjacent strands) / 2.
  • the “length along the wire rope between the strand centers of adjacent strands” indicates, for example, the distance between de in FIG. 7A, that is, the distance between the center of the strand 12d and the center of the strand 12e in FIG. 7B. .
  • the wire rope damaged portion 9 can be detected with the same detection sensitivity regardless of the position of the wire rope damaged portion 9 in the wire rope 8.
  • the magnetizer 4 including the pole piece 7, the magnet 6, and the back yoke 5 is disposed close to the wire rope 8, and the pole
  • the axial length of the piece 7 with respect to the wire rope 8 is the length in the direction along the wire rope 8 in the strand 12 wound in the circumferential direction of the wire rope 8 by a quarter or more, and the axis between the magnetic poles
  • the direction distance M may be an odd multiple of the axial length P of the pole piece 7.
  • the length of the pole piece 7 with respect to the axial direction of the wire rope 8 is the axis of the wire rope 8 when the strand 12 is wound by 1/4 turn in the circumferential direction of the wire rope 8.
  • the amount of material used for the pole piece 7 and the magnet is minimized, which is optimal from the viewpoint of manufacturing cost.
  • the length of the pole piece 7 in the axial direction of the wire rope 8 may be equal to or more than 1/4 of the circumference of the wire rope 8, but preferably the strand 12 wound around 1/2 of the circumference. It is optimal to set the length in the direction along the wire rope 8 in the configuration of the actual wire rope flaw detector.
  • Embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 11, two sets of each component of the wire rope flaw detector according to Embodiment 1 described above are provided, and the wire rope 8 is opposed to each other by 180 °, that is, sequentially reversed. It is arranged so as to face.
  • the two sets of magnetizers 4 are arranged in a direction opposite to each other by 180 ° with respect to the wire rope 8, thereby increasing the uniformity of the magnetic flux distribution in the wire rope 8. Further, by arranging the two sets of sensor units 1 in a direction opposite to each other by 180 ° with respect to the wire rope 8, the wire rope damaged portion is located in the low sensitivity region of each sensor unit 1, that is, in the vicinity of the opening of the U-shaped section The detection sensitivities when passing through can be compensated for each other.
  • the magnetizers 4 are arranged so as to sequentially face each other at an interval of 360 / Q degrees in the circumferential direction of the wire rope 8. To. In this way, the strength of magnetization in the wire rope 8 can be increased uniformly, and the leakage flux is uniform even if the wire rope damaged portion 9 occurs in any part in the circumferential direction of the wire rope 8. 11 can be obtained. Furthermore, the above also leads to a reduction in the number of inspections of the wire rope 8, not only reducing the load on the inspector, but also reducing the inspection cost.

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Abstract

ワイヤロープ損傷部の検出感度を増加させつつ、ワイヤロープ損傷部の位置に伴う検出感度のばらつきを抑制したワイヤロープ探傷装置を提供する。ワイヤロープ8の軸方向上の設定区間を含むように主磁束路を形成する磁化器4が、その設定区間を挟んでワイヤロープと接触せずにワイヤロープを円周方向に略2/3周分包囲するようにU字形状断面をそれぞれが有する第1及び第2のポールピース7a,7bを含み、磁化器によりワイヤロープが磁化されたとき、磁気センサ2によってワイヤロープの損傷部から発生する漏洩磁束を検出する。この場合の第1及び第2のポールピースそれぞれの長さPが、互いに同じであり且つワイヤロープの円周方向において1/4周分以上で好ましくは1/2周分以下巻き付けられたストランドを有するワイヤロープの軸方向長であり、第1及び第2のポールピース間の距離Mは、長さPの奇数倍である。

Description

ワイヤロープ探傷装置
 本発明は、エレベータ又は工事用クレーンなどに使用されるワイヤロープの破損や素線の断線箇所(以下、ワイヤロープ損傷部と呼ぶ。)を検出するワイヤロープ探傷装置に関するものである。
 従来のロープテスタとも称されるワイヤロープ探傷装置としては、一定速度で走行するワイヤロープに対し、ワイヤロープの軸方向の設定区間(所定区間)を永久磁石で磁化し、当該設定区間に配設された磁気センサ(コイル部)により、ワイヤロープ損傷部より漏洩する磁束を検知するものがある(例えば、特許文献1参照)。
 このワイヤロープ探傷装置は、ガイド路、永久磁石、磁気センサ(コイル部)、及び取付部で構成される。ガイド路は、断面が略U字状に形成され、その中をワイヤロープが通過できるようになっている。また、永久磁石は、鋼製のワイヤロープをガイド路に引き付けるとともに、ワイヤロープの軸方向に磁気ループを形成することができるように配設されている。
特許第5420497号(段落0040、図9など)
 ワイヤロープ損傷部の検出感度を増加させつつワイヤロープ損傷部の位置に伴う検出感度のばらつきを抑制するためには、ワイヤロープを磁気飽和状態近くまで磁化できる能力を持つ永久磁石又は電磁石により損傷部近傍から漏洩する磁束量を可能な限り増加させ、同時にワイヤロープを可能な限り均一に磁化することが望ましい。
 上記の特許文献1では、ワイヤロープ探傷装置を構成する永久磁石が、ガイド路とワイヤロープに対向する位置に配設されているため、永久磁石近傍に位置するワイヤロープ部位が比較的大きく磁化されることになる。この結果、永久磁石から反対側に位置するワイヤロープ部位が比較的小さく磁化される。そのため、ワイヤロープを不均一に磁化することとなり、ワイヤロープ損傷部が存在する位置によっては検出感度やS/Nが異なるという課題があった。
 本発明は、斯かる課題を解決するために成されたものであり、ワイヤロープの設定された区間を均一に磁化し、ワイヤロープ損傷部の検出感度やS/Nを均一化して、ワイヤロープ損傷部の検出範囲を拡大したワイヤロープ探傷装置を提供することを目的とする。
 上記の目的を達成するため、本発明のワイヤロープ探傷装置は、ワイヤロープの軸方向上の設定区間を含むように主磁束路を形成する磁化器と、前記設定区間内に配置され、前記磁化器により前記ワイヤロープが磁化されるとき、前記ワイヤロープの損傷部から発生する漏洩磁束を検出する磁気センサとを備えたワイヤロープ探傷装置であって、前記磁化器が、前記設定区間を挟んで前記ワイヤロープと接触せずに前記ワイヤロープを円周方向に略2/3周分包囲するように断面がU字形状をそれぞれが有する第1及び第2のポールピースを含み、前記第1及び第2のポールピースそれぞれの前記ワイヤロープの軸方向の長さが、互いに同じであり且つ前記ワイヤロープの円周方向において1/4周分以上巻き付けられたストランドを有する前記ワイヤロープの軸方向の長さを有しており、前記第1及び第2のポールピース間の距離は、前記第1及び第2のポールピースそれぞれの前記ワイヤロープの軸方向の長さの奇数倍である。
 本発明に係るワイヤロープ探傷装置では、第1及び第2のポールピースそれぞれのワイヤロープの軸方向の長さが、互いに同じであり且つワイヤロープの円周方向において1/4周分以上巻き付けられたストランドを有するワイヤロープの軸方向の長さを有し、第1及び第2のポールピース間の距離が、第1及び第2のポールピースそれぞれのワイヤロープの軸方向の長さの奇数倍となるように構成したので、小さなポールピースの磁化器で製作コストを抑制しつつ、ワイヤロープの設定区間を均一に磁化することができる。これにより、ワイヤロープ損傷部がワイヤロープ内の不特定位置に発生しても均一な漏洩磁束、均一な検出感度を得ることができ、ワイヤロープ損傷部の検出範囲の拡大を図ることができる。
本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置の構成を概略的に示す側面図である。 図1A及び図1Bに示すワイヤロープ探傷装置の斜視図である。 図1A及び図1Bに示すワイヤロープ探傷装置においてワイヤロープ損傷部が無い場合の動作を説明する図である。 図1A及び図1Bに示すワイヤロープ探傷装置においてワイヤロープ損傷部が有る場合の検出原理を説明する図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置において、一定速度で通過するワイヤロープの構成を示す正面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置において、一定速度で通過するワイヤロープの構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置とワイヤロープとの配置関係を示す正面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置において、ワイヤロープの軸方向における設定区間が均一に磁化される原理を説明する正面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置において、ワイヤロープの軸方向における設定区間が均一に磁化される原理を説明する側面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置において、ワイヤロープの軸方向におけるポールピースの長さをより短くした場合のワイヤロープ探傷装置の構成部品の配置関係を示した正面図である。 図8の配置関係で、ワイヤロープの軸方向におけるワイヤロープの設定区間が均一に磁化される原理を説明する正面図である。 図8の配置関係で、ワイヤロープの軸方向におけるワイヤロープの設定区間が均一に磁化される原理を説明する側面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置において、ワイヤロープの軸方向におけるポールピースの長さを最短にした場合にワイヤロープの軸方向における設定区間が不均一に磁化される原理を説明する正面図である。 本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置において、ワイヤロープの軸方向におけるポールピースの長さを最短にした場合にワイヤロープの軸方向における設定区間が不均一に磁化される原理を説明する側面図である。 本発明の実施の形態2におけるワイヤロープ探傷装置の構成を概略的に示した正面図である。
 実施の形態1.
 図1A、図1B及び図2において、本発明の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置は、センサユニット1と磁化器4とで構成されている。磁化器4は、バックヨーク5と、その両端に配設された一対の磁石6a,6bと、その磁石6a,6bに隣接してそれぞれ配設されたポールピース7a,7bとで構成され、ワイヤロープ8の軸方向における設定区間Lを磁化する。なお、図1Bに示すように、磁石6a,6b及びポールピース7a,7bは、それぞれ、磁石6及びポールピース7として総称することがある。
 上記の設定区間Lとは、図1A及び図1Bに示すように、ワイヤロープ8の内、磁化器4のバックヨーク5の両端部に配設された磁石6a,6bのN-S極対、すなわちポールピース7a-7b間に挟まれたワイヤロープ8の軸方向における区間である。
 ポールピース7としては、金属材料(例えば、S45Cなどの鋼鉄であり、非磁性品は除く。)の中から、精度、耐久性、及びコストを検討し、最も適切なものを選択することができる。ポールピース7は、図1B及び図2に示すように、ワイヤロープ8を概ね半周(1/2周)分囲うように断面がU字形状に成形されている。
 磁石6としては、永久磁石又は電磁石を選択することができ、さらに加工コストの点で優れている角形形状とすることができる。従って、特許第5026440号(段落0012、図2など)のように、磁石をU字形状に成形しなくて済む。また、この磁石6は、ポールピース7と隣接させて組み合わせることで、ワイヤロープ8(図3参照。)の設定区間Lを磁化するように働く。
 センサユニット1は、図1A及び図1Bで示すように、磁気センサ2、及び磁気センサ2を保持するホルダ3で構成される。磁気センサ2としては、検出コイル、ホール素子、磁気抵抗効果素子(MR、GMR)、磁気インピーダンス素子(MI)等の種々の素子の中から、精度、耐久性、コスト等を検討し最も適切なものを選択することができる。ここでは、検出コイルで構成される磁気センサ2を採用している。図2に示すように、ワイヤロープ損傷部の捕捉範囲を可能な限り広げるために、磁気センサ2も、ポールピース7と同様に、ワイヤロープ8を概ね半周分囲うように断面がU字形状に成形されている。
 次に、磁気センサ2の検出範囲について説明する。
 図1~図4に示すように、検出コイルを用いた磁気センサ2では、ワイヤロープ探傷装置側から見て、ワイヤロープ8の断面の約240度の領域をその検知領域とする。ワイヤロープ8がその軸を回転軸として無回転の状態で磁気センサ2を通過するならば、磁気センサ2側から見てワイヤロープ8の反対側に位置するワイヤロープ8の断面の約120度の領域に存在するワイヤロープ損傷部9(図4参照。)を検出できないということが想定される。
 しかしながら、実際には、ワイヤロープ8が磁気センサ2を通過する際、ワイヤロープ8がその軸を回転軸として自転しながら磁気センサ2を通過することが知られているので、複数回ワイヤロープ探傷検査を実施することで、ワイヤロープ8の断面の全領域に存在するワイヤロープ損傷部9を検出することができる。
 このような理由により、断面がU字形状を有する磁気センサ2は、ワイヤロープ8に検出不可能な領域を生じさせるということがなく、ワイヤロープ8の断面の全領域をその検出範囲とすることができる。
 次に、本発明におけるワイヤロープ探傷装置の動作を、図3及び図4を参照して説明する。
 図3及び図4に示すように、磁化器4の一方の磁石6aから発生した主磁束10が、ポールピース7aを経由してワイヤロープ8の中を通り磁化器4の他方のポールピース7b及び磁石6bとバックヨーク5を経て磁石6aに戻る磁気回路が形成される。ワイヤロープ8中の磁束密度が凡そ磁気飽和に達し均一になるように磁化器4の起磁力が設定されている。
 ここで、図4に示すように、ワイヤロープ8にワイヤロープ損傷部9が存在すると、その近傍では漏洩磁束11が発生する。この漏洩磁束11が磁気センサ2付近を通過するとき、磁気センサ2の両端に誘起電圧が発生する。これによりワイヤロープ損傷部9の存在を検知することができる。
 次に、本発明に係るワイヤロープ探傷装置と、探傷対象と成るワイヤロープ8との配置関係と、磁気センサ2に対向するワイヤロープ8の部位(磁極間、すなわちポールピース間の軸方向距離に相当する部分)が均一に磁化されることについて説明する。
 図5A、図5B及び図6において、ワイヤロープ8を構成するストランド12の軸方向の周期的長さTに基づきポールピース7の軸方向長さ(幅)Pと磁極間(ポールピース7a-7b間)の軸方向距離Mが設定された長さに設定されることにより、ポールピース7と磁石6が配置され、磁化器4の一対のポールピース7a,7bの中央付近に磁気センサ2を含むセンサユニット1が配置されている。
 図5Aに示すように、ワイヤロープ8の上部に、ストランド12の山腹部に相当する位置にストランド12の各々を示す符号a~hを付し、前記山腹部の位置を明示するために、ワイヤロープ8の軸方向に直交する方向に対して破線を付す。
 図5Bには、ワイヤロープ8の軸方向に直交する平面で切断した断面を示す。ワイヤロープ8は、図示の例では、8本のストランド12a~12hを撚りながら、一般に、繊維材、鋼材等で構成されるコア材13に巻き付けたワイヤロープ8を用いる。なお、ストランドは、一本一本が、一般に、数本~数10本の素線を単層又は多層により合わせたものである。
 図5A及び図5Bに示す上記ワイヤロープ8に基づいて、図6に本発明におけるワイヤロープ探傷装置を構成する部品の配置関係の一例を示す。
 この例では、磁化器4を構成する一対のポールピース7a,7bの各々の軸方向における長さPを、一端(一方)のポールピース7aがストランド12a~12eを覆うようにストランド12の軸方向の周期的長さTの半分とする。この周期的長さTは、図5A及び図6に示すように、例えばストランド12aの山腹部を示す破線位置から前記ストランド12aに最近接する次のストランド12aの山腹部を示す破線位置までの距離を指す。
 この時、一対のポールピース7a,7bを、磁極間の軸方向距離Mが上記周期的長さTの半分になるようにする。すなわち、ポールピース7の軸方向の長さPと磁極間の軸方向距離Mとが等しくなるように配置する。これにより、他端(他方)のポールピース7bがストランド12a~12eを覆うことになる。
 図7A及び図7Bに、ワイヤロープ8内を流れる磁束の状態を示し、ワイヤロープ8内を流れる磁束の分布が一対のポールピース7a,7bで挟まれたワイヤロープ8の磁極間部分(図6において、磁極間の軸方向距離Mに相当する部分であり、図1Aの設定区間Lにも相当する部分)において均一になる原理の詳細を説明する。
 図7Aに示すように、N極に磁化した一端のポールピース7a(又は一端の磁石6a)から流れ出る主磁束10は、図7Bの断面A-Aにおいて矢印で示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12a、12b、12c、12g、12hに均等に進入することができる。また、主磁束10は、図7Bの断面B-Bに示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12c、12d、12e、12f、12gに均等に進入することができる。すなわち、主磁束10は、ワイヤロープ8を構成するストランド12a~12hの8本全てに均等に進入することができる。
 同様に、図7Bに示すように、一端のポールピース7a(又は一端の磁石6a)から流れ出た主磁束10が、一対のポールピース7a-7b間(図6の距離Mに相当する部位)のストランド12a~12hを通って、S極に磁化した他端のポールピース7b(又は他端の磁石6b)に進入して行く。
 この時、図7Bの断面C-Cに示すように、ストランド12a、12b、12c、12g、12hから他端のポールピース7bに均等に進入することができ、また、図7Bの断面D-Dに示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12c、12d、12e、12f、12gに均等に進入することができる。すなわち、主磁束10は、ワイヤロープ8を構成するストランド12a~12hの8本全てに均等に進入することができる。
 このように、ポールピース7a,7bのU字内面とワイヤロープ8の表面が、ワイヤロープ探傷装置側の半円部分において近接することにより、ポールピース7a,7bのU字内面よりワイヤロープ8を構成するストランド12の表面に向かって主磁束10が均等に進入し、そして、ワイヤロープ8を構成するストランド12の表面からポールピース7bのU字内面に向かって主磁束10が均等に進入することができるという原理を用いた。
 従って、一対のポールピース7a-7b間(図6の距離Mに相当する部位)において、ストランド12a~12hに流れる主磁束10がストランド12a~12hのいずれでも均一となる。これによって、磁極間の軸方向距離Mにおいて、ワイヤロープ8の磁束の分布が均一な状態となる。
 上記の理由により、ワイヤロープ8を構成するストランド12の前記周期的長さTを基準として、ポールピース7の軸方向長さPと磁極間の軸方向距離Mが等しくなるようにワイヤロープ探傷装置を構成する部品の配置が決定され、ワイヤロープ8の前記設定区間L(磁極間の軸方向距離Mに相当する部分)を均一に磁化することができる。
 また、磁極間の軸方向距離Mは、ポールピース7の軸方向長さPの奇数倍としてもよい。言い換えると、nを自然数として、M=(2n-1)Pとしても良い。すなわち、図7Aにおいて、S極に磁化した他端のポールピース7bの軸方向位置は、nが変化しても、ストランド12a~12eの位置となる。従って、S極に磁化した他端のポールピース7bの断面は、断面C-Cおよび断面D-Dとなる。これにより、上述のとおり、一対のポールピース7a-7b間において、ストランド12に流れる主磁束10は、ストランド12a~12hのいずれでも均一となる。
 次に、ワイヤロープ8に基づいて、図8に本発明におけるワイヤロープ探傷装置を構成する部品の配置関係の内、ポールピース7のワイヤロープ8の軸方向の長さが短くなった例を挙げ、磁気センサ2が配置されるワイヤロープ8の部位(磁極間の軸方向距離Mに相当する部分)が均一に磁化されることを説明する。
 図5A及び図8に示すように、磁化器4の一対のポールピース7a,7bの軸方向の長さPを、一端のポールピース7aがストランド12c、12d、12eを覆うように、ワイヤロープ8の円周方向に1/4周だけ巻き付けられたストランド12のワイヤロープ8の軸方向に沿った長さとする。この時、一対のポールピース7a,7bを、ポールピース7aの軸方向の長さPと磁極間の軸方向距離Mが等しくなるように配置することにより、他端のポールピース7bがストランド12g、12h、12aを覆うように配置する。
 図9A及び図9Bにワイヤロープ8内を流れる磁束の状態を示し、ワイヤロープ8内を流れる磁束の分布が磁化器4の一対のポールピース7a,7bで挟まれたワイヤロープ8の磁極間部分(図8において、磁極間の軸方向距離Mに相当する部分。図1Aの設定区間Lにも相当する部分)において均一になる原理の詳細を説明する。
 図9Aに示すように、N極に磁化した一端のポールピース7a(又は一端の磁石6a)から流れ出る主磁束10は、図9Bの断面A-Aに矢印で示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12a、12b、12c、12g、12hに均等に進入することができる。また、主磁束10は、図9Bの断面B-Bに矢印で示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12a、12e、12f、12g、12hに均等に進入することができる。すなわち、主磁束10は、ワイヤロープ8を構成する“ストランド12d”を除くストランド12a~12c、12e~12hの7本全てに均等に進入することができる。
 ここで、ストランド12dの表面がポールピース7のU字内面から距離があり磁気抵抗が大きくなるため、ストランド12dに進入する主磁束10は、例えばストランド12aなどに進入する主磁束10よりも小さくなる。但し、図9A及び図9Bの断面A-A及び断面B-Bにおいて、主磁束10がポールピース7のU字内面よりストランド12dにそれぞれ約半分の磁束レベルで進入する。
 これにより、図9Aの断面A-A及び断面B-Bの両方を合わせてストランド1本分の磁束レベルが確保できる。従って、実用上、ストランド12dに進入する主磁束10はその他のストランド12a~12c、12e~12hに進入する主磁束10の大きさと大差無い状態となる。
 同様に、図9A及び図9Bに示すように、一端のポールピース7a(又は一端の磁石6a)から流れ出る主磁束10が、一対のポールピース7a-7b間(図8の距離Mに相当する部位)のストランド12a~12hを通って、S極に磁化した他端のポールピース7b(又は他端の磁石6b)に進入して行く。この時、図9Bの断面C-Cに矢印で示すように、主磁束10は、ストランド12c、12d、12e、12f、12gから他端のポールピース7bに均等に進入することができる。
 また、主磁束10は、図9Bの断面D-Dに示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12a、12b、12c、12d、12eから他端のポールピース7bに均等に進入することができる。すなわち、主磁束10は、ワイヤロープ8を構成する“ストランド12h”を除くストランド12a~12gの7本全てから他端のポールピース7bに均等に進入することができる。
 ここで、ストランド12hの表面がポールピース7のU字内面から距離があり磁気抵抗が大きくなるため、ストランド12hからポールピース7のU字内面に進入する主磁束10は、例えばストランド12aからポールピース7のU字内面に進入する主磁束10よりも小さくなる。但し、図9A及び図9Bの断面C-C及び断面D-Dにおいて、主磁束10がストランド12hからポールピース7bのU字内面に約半分の磁束レベルが進入する。これにより、実用上、ストランド12hからポールピース7bのU字内面に進入する主磁束10はその他のストランド12a~12gからポールピース7のU字内面に進入する主磁束10の大きさと大差無い状態となる。これは、上述した、図9A及び図9Bの断面A-A及び断面B-Bの場合と同様に、断面C-C及び断面D-Dで、約ストランド1本分の磁束レベルが確保できるからである。
 従って、一対のポールピース7a-7b間(図6の距離Mに相当する部位)において、ストランド12に流れる主磁束10がストランド12a~12hのいずれであっても実質的に均一となる。これによって、磁極間の軸方向距離Mにおいて、ワイヤロープ8の磁束の分布が均一な状態となる。
 上記の理由により、ワイヤロープ8を構成するストランド12の前記周期的長さTを基準として、ポールピース7の軸方向長さPと磁極間の軸方向距離Mが等しくなるようにワイヤロープ探傷装置を構成する部品の配置が決定され、ワイヤロープ8の前記設定区間L(磁極間の軸方向距離Mに相当する部分)を均一に磁化することができる。
 また、磁極間の軸方向距離Mは、ポールピース7の軸方向長さPの奇数倍、すなわち、nを自然数として、M=(2n-1)Pとしても良い。従って、図9Aに示すように、S極に磁化した他端のポールピース7bの軸方向位置は、n=1の場合には、ストランド12g~12aの位置、n=2の場合には、n=1の場合より軸方向左側のストランド12c~12eの位置、n=3の場合には、n=2の場合よりさらに軸方向左側のストランド12g~12aの位置となる。
 従って、S極に磁化した他端のポールピース7bの断面は、図9Bにおいて、n=2の場合には、磁極がS極で主磁束の向きが反対の断面A-A及び断面B-B、n=3の場合には、断面C-C及び断面D-Dと同じになる。したがって、上述のとおり、一対のポールピース7a-7b間において、ストランド12に流れる主磁束10がストランド12a~12hのいずれであっても均一となる。
 次に、本発明におけるワイヤロープ探傷装置を構成する部品の配置関係の内、ワイヤロープ8の軸方向の長さが最短の例を挙げ、図10A及び図10Bを用いて、前記設定区間Lのストランド12に流れる主磁束10が不均一の状態になることを説明する。
 図10A及び図10Bに示すように、磁化器4の一対のポールピース7a,7bの軸方向長さPを、ポールピース7aがストランド12d、12eを覆うように、すなわち図5A及び図10A及び図10Bに示すように、ワイヤロープ8の円周方向に1/8周だけ巻き付けられたストランド12のワイヤロープ8の軸方向に沿った長さとする。
 この時、一対のポールピース7a,7bを、磁極間の軸方向距離Mが上記周期的長さTの1/8になるように、すなわちポールピース7aの軸方向の長さPと磁極間の軸方向距離Mが等しくなるように配置することにより、他端のポールピース7bがストランド12b、12cを覆うように配置する。
 図10A及び図10Bに示すように、N極に磁化した一端のポールピース7a(又は一端の磁石6a)から流れ出る主磁束10は、図10Bの断面A-Aに矢印で示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12a、12b、12c、12g、12hに均等に進入することができる。また、主磁束10は、図7Bの断面B-Bに示すようにワイヤロープ8を構成するストランド12a、12b、12f、12g、12hに均等に進入することができる。すなわち、主磁束10は、ワイヤロープ8を構成する“ストランド12d、12e”を除くストランド12a~12c、12f~12hの6本全てに均等に進入することができる。
 しかしながら、図10Bの断面A-Aにおいて、ストランド12eの表面がストランド12dの表面よりもポールピース7aのU字内面から距離があり磁気抵抗がより大きくなるため、図10Bの断面B-Bでのストランド12eへの主磁束10の補填が期待されるものの、断面A-A及び断面B-Bの両方を合わせても約半分の磁束レベルしか確保できない。従って、主磁束10がストランド12eにストランド1本分に相当する磁束レベルが進入できないため、ストランド12eに進入する主磁束10が小さくなってしまう。
 また、図10Bの断面B-Bにおいて、ストランド12dの表面がストランド12eの表面よりもポールピース7のU字内面から距離があり磁気抵抗がより大きくなるため、断面A-Aでのストランド12dへの主磁束10の補填が期待されるものの、断面A-A及び断面B-Bにおいて主磁束10がストランド12dにストランド1本分に相当する磁束レベルが進入できないため、ストランド12dに進入する主磁束10が小さくなってしまう。
 同様に、図10Bの断面C-Cにおいて、ストランド12cからポールピース7bのU字内面に進入する主磁束10が、ストランド12bよりポールピース7bのU字内面に進入する主磁束10よりもさらに小さくなり、また、図10Bの断面D-Dにおいてストランド12bからポールピース7のU字内面に進入する主磁束10がストランド12cよりポールピース7bのU字内面に進入する主磁束10よりもさらに小さくなる。すなわち、図10Bの断面C-C及び断面D-Dに示すように、主磁束10は、ストランド12b、12cからポールピース7bのU字内面に相補的に進入することができない。
 従って、ポールピース7の軸方向長さPを、ワイヤロープ8の円周方向に1/8周だけ巻き付けられたストランド12のワイヤロープ8の軸方向に沿った長さとした場合、ワイヤロープ8の設定区間Lに相当する部位を流れる磁束は、ストランド12a~12hの配置により大小が生じ、不均一な状態となる。
 上記の理由により、本発明におけるワイヤロープ探傷装置を構成する部品の配置関係の内、磁化器4の一対のポールピース7a,7bの軸方向長さPを、ワイヤロープ8の円周方向に1/4周分巻き付けられたストランド12のワイヤロープ8の軸方向に沿う長さにすることで(図6及び図7A及び図7Bの場合)、ワイヤロープ8の設定区間Lに流れる磁束を均一化させることが可能となり、ワイヤロープ8内に発生するワイヤロープ損傷部9の検出感度を損ねることなく、ワイヤロープ8の軸方向の長さが最も小さい配置関係とすることができる。
 このように、本発明におけるワイヤロープ探傷装置において、ポールピース7のワイヤロープ8に対する軸方向長さPがワイヤロープ8の円周方向に1/4周分以上巻き付けられたストランド12におけるワイヤロープ8に沿った方向の長さであり、磁極間の軸方向距離Mをポールピース7の軸方向長さPの奇数倍、すなわち、M=(2n-1)Pとすればよい。
 或いは、同程度の大きさ、すなわち、nを自然数として、M=(2n-1)P±(隣り合うストランド同士におけるストランド中心間のワイヤロープに沿う長さ)/2としてもよい。この「隣り合うストランド同士におけるストランド中心間のワイヤロープに沿う長さ」とは、例えば、図7Aにおけるd-e間距離、すなわち、図7Bにおけるストランド12dの中心-ストランド12eの中心間距離を示す。
 このように、ポールピース7と磁石6を配置することで、ワイヤロープ8の前記設定区間Lを均一に磁化させることができる。
 これにより、ワイヤロープ8の前記設定区間Lにおいて、ワイヤロープ損傷部9のワイヤロープ8内における位置に依らず、ワイヤロープ損傷部9を同程度の検出感度で検知することができる。
 このように、実施の形態1のワイヤロープ探傷装置によれば、ポールピース7、磁石6、及びバックヨーク5で構成される磁化器4をワイヤロープ8に対して近接して配設させ、ポールピース7のワイヤロープ8に対する軸方向長さが、ワイヤロープ8の円周方向に1/4周分以上巻き付けられたストランド12におけるワイヤロープ8に沿った方向の長さであり、磁極間の軸方向距離Mをポールピース7の軸方向長さPの奇数倍とすればよい。
 或いは、MはPの奇数倍と同程度の大きさ、すなわち、nを自然数として、M=(2n-1)P±(隣り合うストランド同士におけるストランド中心間のワイヤロープに沿う長さ)/2としてもよい。
 このようにポールピース7と磁石6を配置することで、ワイヤロープ8の前記設定区間Lを均一に磁化し、ワイヤロープ損傷部9の検出範囲の拡大を図ることができる。
 ここで、本実施の形態において、ワイヤロープ8の軸方向に関するポールピース7の長さが、ワイヤロープ8の円周方向にストランド12が1/4周分巻き付けられたときのワイヤロープ8の軸方向に関する長さとなる時、ポールピース7や磁石の材料の使用量が最小となり、製作コストの観点から最適となる。
 また、ワイヤロープ8の軸方向に関するポールピース7の長さが、ワイヤロープ8の円周方向にストランド12が1/2周分巻き付けられたときのワイヤロープ8の軸方向に関する長さとなる時、ワイヤロープ8を構成するすべてのストランド12が2つのポールピースのそれぞれに同様に接することができるため、N極からロープに進入した磁束が、ストランド間を渡ることなくS極へと出ていくことができるので、磁気抵抗が小さくなり、ロープに効率よく磁束を通すという観点から最適となる。
 一方、ワイヤロープ8の軸方向に関するポールピース7の長さが、ワイヤロープ8の円周方向にストランド12が1/2周分巻き付けられたときのワイヤロープ8の軸方向に関する長さより大きくなる時、ワイヤロープ8を構成するストランド12の周期性により、装置の構成上、冗長となる。
 以上より、ポールピース7のワイヤロープ8の軸方向の長さは、ワイヤロープ8の円周方向に1/4周分以上あればよいが、好ましくは1/2周分以下巻き付けられたストランド12におけるワイヤロープ8に沿った方向の長さに設定することが、実際のワイヤロープ探傷装置の構成において最適である。
 実施の形態2.
 図11に示す本発明の実施の形態2では、上記の実施の形態1によるワイヤロープ探傷装置の各構成要素をそれぞれ2組備え、ワイヤロープ8に関して180°対向させた向きに、すなわち順次互いに逆向きになるように配設したものである。
 このように、2組の磁化器4がワイヤロープ8に関し180°対向する向きに配設されることにより、ワイヤロープ8中の磁束分布の均一性が増す。
 また、2組のセンサユニット1がワイヤロープ8に関し180°対向する向きに配設されることにより、それぞれのセンサユニット1が持つ低感度領域、すなわちU字断面の開口部付近をワイヤロープ損傷部が通過したときの検出感度を互いに補い合うことができる。
 さらに、磁化器4がワイヤロープ8一本当たりQ個配設されたとき、磁化器4がワイヤロープ8の円周方向に関し、360/Q度の間隔で順次対向するように配設されるようにする。
 このようにすると、ワイヤロープ8中の磁化の強さを均一に増大させることができ、ワイヤロープ8の円周方向に関し、いずれの部分にワイヤロープ損傷部9が発生しても均一な漏洩磁束11を得ることができる。
 さらに、上記はワイヤロープ8の検査回数を低減させることにもつながり、検査員の負荷を小さくするだけでなく、検査コストを抑制することになる。

Claims (5)

  1.  ワイヤロープの軸方向上の設定区間を含むように主磁束路を形成する磁化器と、前記設定区間内に配置され、前記磁化器により前記ワイヤロープが磁化されるとき、前記ワイヤロープの損傷部から発生する漏洩磁束を検出する磁気センサとを備えたワイヤロープ探傷装置であって、
     前記磁化器が、前記設定区間を挟んで前記ワイヤロープと接触せずに前記ワイヤロープを円周方向に略2/3周分包囲するように断面がU字形状をそれぞれが有する第1及び第2のポールピースを含み、
     前記第1及び第2のポールピースそれぞれの前記ワイヤロープの軸方向の長さが、互いに同じであり且つ前記ワイヤロープの円周方向において1/4周分以上巻き付けられたストランドを有する前記ワイヤロープの軸方向の長さを有しており、前記第1及び第2のポールピース間の距離は、前記第1及び第2のポールピースそれぞれの前記ワイヤロープの軸方向の長さの奇数倍である
     ワイヤロープ探傷装置。
  2.  前記第1及び第2のポールピース間の距離をM、前記第1及び第2のポールピースそれぞれにおける前記ワイヤロープの軸方向の長さをPとしたときに、nを自然数として、M=(2n-1)P±(隣り合うストランド同士におけるストランド中心間のワイヤロープに沿う長さ)/2である
     請求項1に記載のワイヤロープ探傷装置。
  3.  前記第1及び第2のポールピースそれぞれの前記ワイヤロープの軸方向の長さが互いに同じであり、前記ワイヤロープの円周方向において1/4周分以上で1/2周分以下巻き付けられたストランドを有する前記ワイヤロープの軸方向の長さである
     請求項1に記載のワイヤロープ探傷装置。
  4.  前記磁化器が、前記ワイヤロープの円周方向に関し、360/Q(ただし、Q≧2)度の間隔で順次互いに逆向きになるように前記ワイヤロープ1本当たりQ個配設される
     請求項1に記載のワイヤロープ探傷装置。
  5.  前記磁化器が、前記第1及び第2のポールピースに加えて、
     磁性体で構成されたバックヨークと、
     一方の極性を有する一端部が前記バックヨークの一端部に接するとともに前記第1のポールピースに接する第1の磁石と、
     他方の極性を有する一端部が前記バックヨークの他端部に接するとともに前記第2のポールピースに接する第2の磁石とを備え、
     前記磁気センサが、前記ワイヤロープを通過させるために、前記第1及び第2のポールピースのU字形状に合わせて、断面がU字形状を有する
     請求項1又は4項に記載のワイヤロープ探傷装置。
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