JPH0371034A - 弁の非侵入的点検装置および点検方法、ならびにそれらに使用される二重センサー - 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） 本発明は、弁を非侵入的に点検する装置および方法、さ
らには、それらに使用される二重センサーに関する。

（従来の技術） 逆止弁は、通常、ハウジングと、ハウジングに搭載され
て開放位置、閉鎖位置、およびその中間位置の間を移動
する可動部材とを有している。逆止弁は可動部材を開放
位置にして一方向に通流させ、閉鎖位置にして逆流する
ことを防ぐように機能する。逆止弁は外部に可動部分が
なく、そのた一 ０ め、可動部材の位置および完全な状態は、弁を分解する
ことなく、通常の視覚的検査では評価できない。

原子力発電所が操業中に原子力による電力発電装置の安
全遮断器に関連して、直接適用されるいくつかの逆止弁
が故障すると、全ての逆止弁の整備作業および故障の再
調査をしいられる。ＩＮＰＯ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏ
ｆ　Ｎｕｃｌｅａ　Ｐｏｗｅｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ：
原子力発電研究所）が、重要操作経験報告書（ＳＯＥＲ
：　５１ｇｎ１ｆｉｃａｎｔ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｅ
ｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　Ｒｅｐｏｒｔ）、Ｎｏ、　８６−
０３において、題名「逆止弁の故障もしくは退化」を１
９８６年の１０月に発表した。この報告書の結論は、逆
止弁の故障は、主として、正しく適用されていなかった
り、予防のための整備が不十分なために起こっている。

ＩＮＦＯによるＳ　ＯＥ　Ｒ５Ｎｏ、８６−０３の結果
により、電力産業は、Ｅ　Ｐ　ＲＩ　　（ｔｈｅ　Ｅｌ
ｅｃｔｒｉｃ　ＰｏｗｅｒＲｅｓｅｒｃｈ　Ｉｎ５ｔｉ
ｔｕｔｅ：　Ｍカ調査研究所）と共同研究し、電力産業
における整備の必要性について呼びかける計画を立てた
。１９８２年にＥＰＲＩは、「原子力発電所における逆
止弁のための適用の指針」という報告書を出した。ＥＰ
ＲＩの報告書は逆止弁が正しく操作しているかどうか確
かめるために、非侵入的点検技術の使用を薦める指針も
提供した。

現在、逆止弁の点検は、通常、弁を分解して目視により
内部を点検することによって威し遂げられてきた。超音
波、音波による非侵入的点検の使用は非常に限られてお
り、また、磁気技術によるものも、ある程度、限られて
いる。音波技術は、弁の内部的な働きによって発生する
音響エネルギーや振動といった構造上発生するノイズの
検出を包含する。音響技術は、通常は、加速度計のよう
な圧電性結晶センサーを弁のハウジングに取り付けて実
施される。構造的に生み出されるあらゆる音響エネルギ
ー波や振動が音響センサーによって検出され、電気アナ
ログボルト信号や音響エネルギーを表すデータに変えら
れる。データは記録されて、弁の内部のどの様な状態を
示しているかを調査するために、分析される。

弁内部の様々な状態、および／または「問題」１− １２ は、音響センサーによって振動として検出され得るが、
音響エネルギーや振動がどういった問題を示しているか
をデータから読み取ることは難しい。

古くなった部品の間の衝撃によって引き起こされる振動
と、弁が正常に動作しているときにみられる衝撃、例え
ば弁の開閉によって起こる衝撃とを区別することは困難
な場合がある。開放状態と閉鎖状態の間で可動部材が変
動するとき、古くなった部品によって引き起こされる衝
撃によって発生する振動が、完全に開放した状態におい
て可動部材が弁のハウジングや弁止めに当たることによ
り発生される振動と間違えられることもあり得る。

可動部材全体にとって、該可動部材をハウジングに取り
付ける取り付はアームに嵌合させることは可能であるが
、データにおける得られた振動および音響的なサインは
、実は取り付はアームが弁の内部構造のある部分に当た
っているためなのに、可動部材が弁止めに当たって起こ
る衝撃による振動と間違えられることもあるかもしれな
い。

弁を点検するための磁気技術は、目下のところ、弁の可
動部材の位置に関する情報を提供するシステムに関して
いる。この磁気技術は、可動部材の位置の変化とともに
、様々な磁場を提供できるように、可動部材上に取り付
けられた永久磁石を使用することもできる。磁場センサ
ーは、弁の外側の所定点から磁場の強さを測定するため
に使用される。センサーは、磁場強さの変化に従って、
可動部材の位置を示す。可動部材の位置がわかれば、逆
止弁の特性の評価について限定することができる。例え
ば、変動した可動部材は、磁気技術を使うことによって
評価される。閉鎖のための可動部材の適正な着座は、可
動部材の位置が閉鎖を示したとしても、磁気技術では明
らかにならないだろう。また、古くなった内部部品も磁
気技術では明らかにならないということはさらに重大で
ある。

（発明が解決しようとする課題） 現在、実施されている逆止弁の点検に関連するこれらお
よび他の困難のため、現在の点検技術のような欠点がな
く、正しく作動していることを確かめるためσ＼経済的
で実行可能な弁の非侵入的３− ４− 点検手段が必要とされており、それに対する強い要求が
ある。

本発明の主な目的は、実際問題として経験された前述し
たような必要性や要求に応じ、それを満たすものとして
音波技術と磁気技術を３■み合わ已た、非侵入的な弁の
点検装置および点検方法、ならびにそれらに使用される
二重センサーを提供することである。

（課題を解決するための手段） このため、本発明はハウジングと、該ハウシングに設け
られて開放位置、閉鎖位置、およびその中間位置の間を
移動する可動部材を有するタイプの弁の非侵入的点検装
置を提供する。第１手段は点検中における弁の音響エネ
ルギーを検出し、検出された音響エネルギーを表すデー
タを発生ずるために用意される。第２手段は点検中にお
ける可動部材の位置を示す信号を検出し、検出された信
号を表すデータを発生するために用意される。第１手段
および第２手段によって発せられたデータを同時に受け
取るための第１手段および第２手段に連結された第３手
段か用意されている。

本発明の他の側面によれば、ハウジングと、該ハウジン
グに１ｆ載されて、開放位置、閉鎖位置およびその中間
位置の間を移動するための可動部材を内蔵するタイプの
弁の非侵入的点検方法が提供される。この方法は、点検
中における弁の音響エネルギーを検出し、検出された音
響エネルギーを表すデータを発生ずる工程と、点検中に
おける可動部材の位置を示す信号を検出し、検出された
信号を表すデータを発生する工程と、発生したデータを
次の分析のた゛めに記録する工程および／または発生し
たデータを処理して分析のための形態にする工程とを包
含しており、そのことにより弁内の様々な状態を検出す
る。

本発明のさらに他の側面は、二重センサーを用意してい
ることである。二重センサーは、コンテナ、そして音響
エネルギーを検出し、検出された音響エネルギーを表わ
すデータを発信するためにコンテナ内に配置された第１
手段、および磁場強度信号を検出し、検出された信号を
表出するデー５− １５ 夕を発生さ珪るコンテナ内に配置された節２手段が組み
合わされてなる。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

図面を参照すると、第１図は、いわゆる「揺動逆止」弁
であり、ＩＯとして示されている。振動逆止弁は、最も
よく使われている逆止弁であり、本発明による装置およ
び方法は、揺動逆止弁を想定して説明されている。しか
しながら、本発明の装置および方法は、いわゆる「傾斜
ディスク」逆止弁や「リフト逆止」弁を含むあらゆる逆
止弁に適用されることは理解される。

揺動逆止弁１０は、弁本体、すなわちハウジング１１を
Ｈしており、該ハウジング１０の中にはチャンバー１４
があり、このチャンバー１４の両端にそれぞれ通じる投
入口１６および排出口】８を有している。

可動部材すなわちディスク２０は、ヒンジアーム２２お
よびヒンジビン２４によってハウジングＩ２にヒンジに
よって支えられている。ディスク２０は投入口１６から
排出口１８まで液体の流路に配置されており、通常は排
出口Ｉ８の方に向って、ハウジング１１の液体の流れに
応じて、ヒンジビン２４のまわりを回動可能に取り付け
られている。ディスク２０はワソンヤー２６とナツト２
８によってヒンジアーム２２に取す付けられている。弁
内部の開放は、ボルト３２およびナツト３４のそれぞれ
によってハウジング１１にしっかり取り付ζノられた取
り外し自在の弁ボンネット３０によって行われる。この
ようなボルトとナツトの一例が第１図に示されている。

弁が閉じているとき、ディスク２０はディスクシート３
６に係合しており、全開の位置にあるとき、ディスク２
０はディスク止め３８に接触して支持されている。

前述のことから、ディスク２０がディスク止め３８に支
持されている開放位置と、ディスク２０がディスクシー
ト３６に係合している閉鎖位置との間と、投入口１６か
ら排出口１８へ液体が流れるレベルに応じた開放位置お
よび閉鎖位置の中間位置との間を移動することが理解さ
れる。

図示された逆止弁１０は、適切な意図された使用もしく
は適用において、新たに「適切な」状態に−エ７− ８− なると、ディスク２０は、ディスクシート３６をしっか
りと閉じて逆流による漏れを防ぐ。このような「適切な
」弁の開放時に、内部部品の間の固定的に形成される間
隙は、相対的な動き、および過剰な摩耗を防ぐ。また、
弁のディスクの組立部品、例えばヒンジアーム２２、デ
ィスク２０、ワッシャ２６、およびナツト２８は、開放
時はディスク止め３８に接触して、該ディスク止め３８
に支持される。

弁が「不適切な」状態、すなわち、内部損傷を有するか
、もしくは適当でないデザインが適用されると、しっか
り閉じることができない。つまり、ディスク２０はディ
スクシート３６をしっかり閉じることができず、逆漏れ
が起こり得る。「不適切な」状態で弁が開くと、ヒンジ
ピン２４が摩滅してがたつき、ヒンジアーム２２が摩滅
してがたつくおそれがあり、さらに、ディスクナツト２
８が摩滅してディスク２０がぐらつくおそれがある。さ
らにまた、弁１０から液体が充分に流れず、ディスク２
０は全開位置と閉鎖位置の中間位置を連続的に変動する
ことになり、ヒンジ２４がひどく摩滅される。ディスク
止め３８に当たる弁の組立部品もこのように変動し、デ
ィスクナツト２８、およびヒンジの組立部品、すなわち
ヒンジアーム２２、ヒンジピン２４、そしてそれぞれに
関連する構造に、激しい摩滅が生じる。

前述したように、逆止弁の作動や不良に関する最近の産
業的な関心のため、非侵入的な点検によって、正しく弁
が働いているかどうかを確かめることが望ましくなって
きた。逆止弁を効果的に点検する技術によって、次のよ
うなことが検出されるべきである。つまり、ディスクの
位置、内部の部品の摩滅、内部部品の緩み、損失、およ
びディスク／ディスクシートの漏れである。

ディスクの位置に関しては、効果的な点検技術であるた
めには、次のことが決定されなければならない。・まず
ストローク時間、すなわちディスクが閉鎖位置から開放
位置に移動する時間である。

また、ディスクを全開位置にするか、全閉位置にするか
、あるいは中間位置にするかを決定できなければならな
い。振動の大きさや頻度を含めたディスクの振動、およ
びディスクシートとディスク１９ ２０− 止めとの接触も決定されなければならない。

内部部品の摩滅に関して、効果的な点検技術であるため
には、ヒンジのピン／入れ子、ディスクシート／ディス
ク表面の摩滅、およびディスクとヒンジアームの連結部
の摩耗が決定されなければならない。

シートの漏れに関して、効果的な点検技術であるために
は、漏れの存在、その割合を決定されなければならない
。

音響点検をすれば、シートの漏れや閉鎖時のディスク／
ディスクシート領域の逆漏れは検出できる。それは、こ
のような漏れは広い周波数帯の音響エネルギー波、すな
わち振動を引き起こし、ディスク／ディスクシート表面
間の液体の流れとして弁構造に入力されるからである。

このようなエネルギー波は音響センサーによって、通常
の漏れのない状態のときよりも高いレベルの連続的なエ
ネルギーとして検出される。このため逆漏れは検出され
る。

摩滅した内部部品は音響技術によって検出され得る。そ
れは摩滅した内部部品に変則的な隙間ができ、部品間で
相対的な動きが発生して、瞬間的な衝撃音響エネルギー
波が弁の構造に入力される。

これらの比較的低いエネルギー衝撃は音響センサーによ
ってディスクの組立部品の動きとして検出される。この
ため、摩滅したヒンジビンやヒンジアーム、さらには、
緩んでぐらつくディスクは音響的な点検によって検出さ
れ得る。

ディスク止めやディスクシートに接触しないで変動して
いるディスクは、弁の構造にエネルギーを入力しないの
で、音響的点検技術の使用によっては検出されない。−
旦、ディスクがディスク止めに接触すれば、エネルギー
波が弁の構造に入り込み、音響的点検技術によって検出
され得る。ディスクからディスク止めへの連続的な衝撃
は、音響的点検技術により、別個の衝撃サインとして認
められる。ディスクシートに閉じている弁もまた、ディ
スクがディスクシートに衝撃を与えているものとして検
出され得る。正常な閉鎖は、単一衝撃と見なされるが、
部品が摩滅してひどい隙間があ＝２１ ２２− いている弁は、ソートが揺れて比較的安定した状態にあ
るとして、多数の衝撃を示すサインを提供する。

上記したように、逆止弁を分析するということたけから
考えれば、音響的点検技術を利用するには、多くの欠点
がある。まず、弁内の様々な状態の表示は、音響センサ
ーによって検出されるが、その音響信号がどんな問題あ
るいは状態を示しているかについて原因分析することは
困難である。

例えば、摩滅したヒンジビンもしくはヒンジアームによ
って引き起こされる衝撃と、ディスクのディスク止めへ
の数回の衝撃とを区別することは容易ではない。ディス
クの振動として摩滅した部品によって引き起こされる衝
撃は、ディスクのディスク止めへの衝撃と間違われるこ
とも有りうる。

音響的点検技術に関するもう一つの欠点は、ディスクが
ディスク止めもしくはディスクシートに接触せずに振動
しているときには、音響的表示が得られないことである
。ディスク全体を入れ忘れてヒンジアームだけが残って
いるとき、音響サイン３− を得るが、ヒンジアームが波動して、弁の内部構造に衝
撃を与える際に、ディスクが衝撃を止めるようとしてい
るのと間違われ得る。

本発明によれば、音響的点検技術は弁内の退化状態を明
確に検出する、非侵入的な点検装置および方法を作り上
げるために、音響的点検技術を新しい方法により磁気点
検技術と結合している。第１図に戻ると、５０はセンサ
ーを示しており、該センサー５０は、できれば第２図の
ように、単一のコンテナ５６に第１手段すなわち加速度
計５２、および第２手段すなわちホール効果発生器５４
が配置されてなる二重センサーの形をとることが望まし
い。当然、加速度計５２およびホール効果発生器５４は
別々の部材であってもよいし、弁構造によって間隔をあ
けて配置されてもよい。二重センサー５０は取り付は座
金のついた弁ボンネツト３０に付けられており、座金は
二重センサー５０のコンテナ５６の底部を通過するよう
に取り付けられている。取り例は座金５８は、例えば適
当なエポキシ樹脂などによるボンド接着によってボンネ
ット３０に取り付けられて＝２４− もよい。

第１図には永久磁石６０が示されており、磁石６０のＮ
／　Ｓ軸がディスク２０に対して（Ｎ極ｈ）らＳ極に）
垂直に配置されており、ディスク２０と一緒（こ動くよ
うに該ディスク２０に設けられてＬ）る。磁気モーメン
トの点から見て強い磁場を有してＬ）る磁石の方がよい
。磁石６０は、例えば適当なエポキシ樹脂、金属パテ、
もしくは溶接によってディスク２０に取り付けられても
よい。第２図（ｂ）（こ示されているように、磁石６０
はワ・ノシャー２６に設けられた開口部６２に位置され
てもよい。磁石６０１まヒンジアーム／ディスク組立部
品とともに動くよう（こ、どこに配置してもよい。永久
磁石６０はディスク２０もしくはヒンジアーム２２の上
に配置すると、ディスク２０の位置が変化するにつれて
、様々な磁場を提供する。磁場の強さ（ガウスで示され
る）（マ弁外部の定点から計測され、ディスク２０の位
置（こ比例する。

加速度計５２は、例えば圧電性結晶加速度計力）ら成り
、音響エネルギーもしくは点検中の弁の振動に対して動
作して、検出されたエネルギーをアナログホルト信号の
形でデータとして発生してもよい。

ホール効果発生器５４は、例えばインジウム・アルシナ
イド（ｉｎｄｉｔ＋ｍ　ａｒｓｉｎｉｄｅ）のようなセ
ラミックの結晶から構成されており、ＭＶ／ガウスの変
換機能を持っている。ホール効果発生器５４は検出され
た信号、すなわちディスク２０および磁石６０が動くに
つれ変化する磁場の強さを表すアナログボルト信号の形
でデータを発生ずる。センサー５４／電子装置（次に述
べられる）から得られ、−旦演算された実際のミリボル
トの読みは、ディスク２０の位置を示す。

次に第３図を参照すると、本発明による非侵入的点検装
置の全体的なブロック図が示されている。

装置は、二重センサー５０を有しており、該センサー５
０は導線７０と７２によって、第３手段すなわち７４で
示されている受け取り手段に連結されている。

本質的に、受け取り手段７４は、第３図の垂直な破線７
３の右側に示されている。導線７０および７２は信＝２
５− ＝２６− 号調節器７５の入力に連結される。信号調節器７５は、
ガウス計器回路を有しており、ホール効果発生器の出力
を増幅およびフィルタリングによって電気的なボルト数
に変換する。また、信号調節２ｇ７５は電荷増幅器回路
を有しており、加速度計の出力をボルト数変換のための
電荷を、増幅およびフィルタリングによって、電気的な
ボルト数に変換する。

信号調節器７５は、記録手段７６すなわちテープ・レコ
ーダーあるいはアナログ−ディジタル変換器に直接接続
される。この装置が使用される時、信号調節器７５およ
び記録手段７６は逆止弁に配置される。この場合には、
センサー５０は逆止弁に取り付けられ、センサー５０か
らの出力信号は次の分析のために記録される。記録手段
７６は、５００Ｈｚから１０ｋＨｚまでの周波数レスポ
ンスを持った音響チャネル、およびＯから１０１１ｚま
での周波数レスポンスを持つ磁力チャネルを備えている
方が望ましい。

永久的な設置あるいは全ての受け取り手段が遠隔地に配
置される場合には、二重センサー５０からのデータは、
直接アナログ−ディジタル変換器７８２７− に入力され得る。

どちらの場合も、センサー５０によって発生したデータ
をアナログ−ディジタル変換器７８に入力する。変換器
７８はセンサー５０によって発生したアナログ・ボルト
出力信号を、ディジタル信号処理手段すなわちコンピュ
ーター８０への入力にふされしいディジタル・ボルト信
号に変換する。コンピューター８０はデータを蓄えるた
めの記憶装置を備えている。コンピューター８０は表示
装置８４に連結されており、該表示装置８４はセンサー
５０によって発生されて適切な形にされたデータの表示
部８６を備えている。コンピューター８０はデータを調
べて入力するようにプログラムされており、予め定めら
れたアルゴリズムに従って、重要なデータを検索する。

弁を通る液体の流れもしくは可動部材もしくはディスク
２０の動きよる衝撃、および内部衝撃が起きた時のディ
スク２０の位置に応じてデータを検索するのが最もよい
。

第１１図は逆止弁の点検のために使用されるプログラム
（ソフトウェア−・システム）の構成のブー２８− ロック図を示している。メイン・メニュー２００ハ、ソ
フトウェア−のルーチンを利用するための全体的な制御
機構である。ユーティリティ２０２ルーチンはコンピュ
ータ装置の整備のために使用される。

ユーティリティ２０２ルーチン内には、装置の構成、バ
ックアップ、ファイル移転装置、およびＤＯ３指令があ
る。デイスプレィ２０４ルーチンは、表示部８６上の現
在のデータに使われている一連のソフトウェア−・モジ
ュールを備えている。モジュールは、データを蓄える前
のデータの下検分、比較的長時間にわたってデータが調
べられるようにするデータのスクロール、カーソルを素
早く動かす機能、さらには迅速なフーリエ変換（ＦＦＴ
：ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を有
する。データ収集２０６ルーチンはアナログ−ディジタ
ル変換器７８からデータを受け取り、ファイル・フォー
マットに入れる。

データの下検分機能を利用することにより、ディスクへ
の記憶はデータの分析なしに達成される。

データ・ベース２０８ルーチンは、異なる設備、すなわ
ち離れて配置された弁から、その名札および標識から情
報に沿って得られたあらゆる弁のデータを備えている。

データ・ベース２０８によって同じ弁に対する異なるテ
スト間のデータの比較ができる。データ分析２１０ルー
チンは弁の状態を決定するデータを分析するために必要
な方法および計算を備えている。これらの計算には、カ
ーソルｃ１およびｃ２における時間、カーソルの点での
音響的および磁気的数値、カーソル間のＲＭＳレベル、
カーソル間の最高レベル、カーソル間のＦＦＴが含まれ
る。分析２１０ルーチンはプリンター（図示せず）に出
力される標準的な情報も含んでいる。

音響的なサインにより逆止弁を正しく分析するために、
分析者は弁が安定していることを確認するために、はぼ
１０秒はどデータを見なければならない。音響チャネル
は、上限５　ｋＨｚの周波数レスポンスを持っていなけ
ればならない。Ａ／Ｄ変換器７８は５　ｋＨｚ周波数レ
スポンスを威し遂げるために、１秒当り２万のサンプル
を集めなければならない。

このため２０万のサンプルは、１０秒のデータ収集時２
９ ３０− 量的に集められる。ここで問題となるのは最新型のコン
ピュータ装置において、随時、示され得るのは、１００
０サンプルに過ぎないことである。このためソフトウェ
ア−・ルーチンは、分析が必要な現在のデータを素早く
検索しなければならない。

第１２図は逆止弁から集めたデータを分析するためのフ
ローチャートである。第３図では、スクリーンが２つの
部分３００に分けられ、磁気的および音響的トレースを
表示する実時間部分と、囲い部分２１２とである。１０
秒のデータサンプルは、１０秒間全体のグラフ２１４が
表示部の囲い部分２１２内に表示されるように囲まれて
いる。最初の１０００サンプルもしくは１０秒間のデー
タサンプルの１／　２００が、３０２に表されている。

実時間の音響的および磁気的トレースが表示される（第
３図参照）。分析者は、コンピューター指令部３０２に
よって１０秒間のデータの全てが走査される。１０秒間
のデータにおいて実時間表示部上の１０００のサンプル
が確認される所は、囲いのトレースの下のマーカー２１
６によって示される。この様にして分析者は素早く適切
なデータに１ 焦点を合わせることができる。

カーソル操作部３０４は、分析者がデータを調べて、逆
止弁の状態を決定する道具である多数のカーソルＣ１と
Ｃ２により次のようなことが成し遂げられる。

・衝撃間の時間 ・漏れを検出するための音響的ＲＭＳレベル・カーソル
間の最高値 ・カーソル上の磁力値および音響値 ・カーソル間の音響信号のＦＦＴ ・音響的な衝撃と磁気トレースの相関関係分析に従い、
ハードコピー記録を用意するために情報３０６が発生さ
れる。

本発明によれば、今まで述べてきたことから、ホール効
果発生器５４の出力データは、弁内の衝撃の検出もしく
は音響サインと一致するディスク２゜の位置を示す。つ
まり、加速計５２の出力データは弁の液体の流れ、もし
くはディスク２ｏの動きに起因するような弁の状態を示
していることは当業者には理解されるだろう。第４図〜
第１０図に関して２ さらに説明すると、音響的な発生を検出するときに、デ
ィスク２０の位置が分かれば、音響的な発生、すなわち
弁構造内の衝撃あるいは振動の原因を分析する上で要求
される必要な識別が提供される。

また、今まで述べてきたように、受１，１取り手段７４
は二重センサー５０もしくはデータ処理手段によって発
生したデータを記録するための記録装置７６を備えてい
てもよいことは理解される。データ処理手段はアナログ
−ディジタル変換器７８、ディジタル処理手段もしくは
コンピューター８０およびデイスプレー手段８４を備え
ている。データ処理手段は第１手段すなわち加速計５２
と、第２手段すなわちホール効果発生器５４によって発
生したデータとを処理し、加速器５２およびポール効果
発生器５４により発生したデータを、分析のための形に
する。

次に第４図〜第１０図を参照すると、これらの図は、表
示部８６に表れるかもしれない音響的および磁気的な自
動記録器の線図である。各トレースは、加速度計５２お
よび／もしくはホール効果発生器５４の出力から記録さ
れて、処理されたデータを、１０秒から約５／１０００
秒まで含んでいるかあるいは表示している。コンピュー
ター２０はデータを走査し、そのプログラムに応じて表
示するデータを選ぶ。

例えば、第４図のトレース７９における８０〜９６の信
号のレベルは所定のレベルを越えている。８０〜９６に
おける信号は、弁内で起こっている多数の衝撃を表す。

この音響的なサインは、いくつかの可能性のある結論を
示すことになる。第４図のトレースは、ディスク２ｏの
ディスク止め３８への衝撃、もしくはヒンジビン２４の
摩滅あるいは緩みにともなうディスク２０のぐらつき、
もしくはディスク２８のディスクシー１−３６への衝撃
、もしくはこれらの絹み合わされたものを示すこともあ
り得る。第５図は、明白な衝撃をともなわない音響的な
トレースである。第５図のトレース９８の原因分析によ
り２つの結論を導き出すことができる。ディスク２８が
衝撃もなくぐらついているか、弁の内部部品が動いてい
ないかのどちらかである。このように、第４図および５
図の音響的なトレースを調べてみるだけでは、弁の内部
的な動作を完全に分析するこ３ ３４ とはできない。

次に第６図を参照すると、この図は弁の閉鎖に対する両
センサー５２及び５４の反応を示している。

音響的トレース１００において、１０２のように流れる
音は減っているように見受けられ、次に１０４のように
ディスク２０がシート３６に衝突する衝撃サインが続く
。このような分析は磁気トレースにより確かめられる。

弁が閉鎖する時の磁気サインは、１１０のようなシート
もしくは閉鎖位置に向かって、１０８のように減少して
いることを示している。

第７図は、ディスク２０が数度弾んで逆止弁が閉鎖した
り、弁がうまく入り込まない、つまり閉まらない時の両
センサー５２および５４の反応を示している。音響サイ
ン１１２は、ディスク２０がシート３６に３度当たる時
点までの流れる音を示し、次に本質的な漏れる音が１１
６．１１ｇ、１２０と続き、１２２でディスク２０の品
質の低下もしくはディスク２０がうまく入り込んでいな
いことを示している。磁気トレース１２４は、１２８お
よび１３０のように弾みのサインをともなって、ディス
クが１２６のように閉鎖しているこ一３５＝ とを示す。

第８図は逆止弁が開いているときの両センサー５２およ
び５４の反応を示している。音響サイン１３２は１３４
のように流れる音で始まり、次に１３６のようにディス
ク止め３８に当たる音が続き、１３８のように流れる音
で終わる。磁気トレース１４０は、１４２のように弁が
開き１４４のようにディスク止め３８に当たって止まっ
ている状態を示している。

第９図はヒンジビンが摩滅してひどく緩んでしまった状
態で弁が開いているときの両センサー５２および５４の
反応を示している。音響トレース１４６は、ディスク２
０のディスク止め３８に対する衝撃１５４に先立つ、１
４８．１５０、および１５２のような数回の小さな衝撃
サインを示している。この様な先立つ衝撃、１４８．１
５０、および１５４は、逆止弁の機械的な組み立て部品
内のひどい隙間による動きの結果である。

このようにして、ヒンジビンの摩滅もしくは緩みが起こ
っているかも知れないことを示している。

磁気トレース１５６は、１５８のように弁が開き、１６
０のようにディスク２０がディスク止め３８に当たって
止３６− まっている状態を示している。

次に第１０図を参照すると、図は弁が開いたときの両セ
ンサー５２および５４の反応を示している。磁気トレー
ス１６４は、１６６〜１７４のようにディスク２０およ
びディスク止め３８間の衝撃によってひどいぐらつきを
起こし、不安定な状態のディスクを示している。音響ト
レース１７６もまた磁気トレースが示しているぐらつき
と一致して、１７８〜１８６のような複数の衝撃を示し
ている。

前述したように、本発明により、弁の点検のための非侵
入的点検装置および方法が提供されており、　Ｉ　Ｎ　
Ｆ　ＯＳＳ　ＯＥ　Ｒ５Ｎｏ、１１６−０３、ＡＳＭＥ
コード、サービステスト要件を出すのに使われ得る。

特にその実例となる実施態様を参照して発明を説明して
きたが、発明の意図および範囲を越えない限り、本発明
について多くの変更及び改変が可能なことは当業者には
明らかなことである。そのため、これについて特許にお
いて認められる範囲内で、当技術分野への貢献の範囲内
に正当に当然含まれるあらゆる変更および改変を包含す
る。

（発明の効果） 本発明の弁の非侵入的点検装置および点検方法は、この
ように、音波技術と磁気技術を組み合わせて、弁の内部
に侵入することなく、弁内部の状態を正確に点検するこ
とができる。また、本発明の二重センサーは、このよう
な点検装置および方法に好適に使用できる。

４、　゛　　の　　　な含　日 第１図は本発明の点検装置に使用される逆止弁の断面の
略図であり、その様々な部分およびそれに設けられた二
重センサーを示しいる。

第２ｉｉ９（ａ）は本発明による二重センサーの拡大分
解図である。

第２図（ｂ）は永久磁石を固定するワッシャー組み立て
部品の斜視図である。

第３図は本発明による非侵入的点検装置の全体的なブロ
ック図である。

第４図〜第１０図はそれぞれ本発明による装置および方
法を説明するのに役立つ音響的もしくは磁気的トレース
である。

３７− ３８− 第１１図はコンピューターのプログラム構成のブロック
図である。

第１２図は逆止弁から収集されたデータの分析を説明す
るのに役立つフローチャートである。

１０・・・逆止弁、１１・・・ハウジング、１６・・・
投入口、１８・排出口、２０・・・ディスク、２２・・
・ヒンジアーム、２４・・・ヒンジピン、２６・・・ワ
ッシャー　２８．３２．３４・・・ナツト、３０・・・
ボンネット、３６・・・ディスクシート、３８・・・弁
止め、５０・・・二重センサー、５２・・・加速度計、
５４・・・ホール効果発生益、５８・・・取り付は座金
、６０・・・永久磁石、７５・・・信号調節器、７６・
・・テープレコーダー７８・・・アナログ−ディジタル
変換器、８０・・・コンピューター、８２・・・記憶装
置、８４・・・デイスプレー手段、８６・・・デイスプ
レー 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハウジングと、該ハウジングに設けられて開放位置
   、閉鎖位置、およびその中間位置の間を移動する可動部
   材を有するタイプの弁の非侵入的点検装置であって、 ａ）点検中における弁の音響エネルギーを検出し、検出
   された音響エネルギーを表すデータを発生する第１手段
   と、 ｂ）点検中における可動部材の位置を示す信号を検出し
   、検出された信号を表すデータを発生する第２手段と、 ｃ）前記第１および前記第２手段によって発せられたデ
   ータを同時に受け取るための、該第１および第２手段に
   連結された第３手段と、 を有する弁の非侵入的点検装置。 ２、前記第３手段が、前記第１および第２手段によって
   発せられたデータを記録するための記録手段を有する、
   請求項１に記載の弁の非侵入的点検装置。 ３、前記第３手段が、前記第１および第２手段によって
   発せられたデータを処理し、そのデータを分析するため
   の形にする、請求項１に記載の弁の非侵入的点検装置。 ４、前記データ処理手段が、 ａ）弁における液体の流れまたは可動部材の移動に起因
   する内部衝撃ならびに内部衝撃発生時の可動部材の位置
   に対応する所定の重要なデータを確認するようにプログ
   ラムされたコンピューター手段と、 ｂ）該コンピュータ手段に連結し、所定の重要なデータ
   に呼応して、該データを表示する表示手段と、を有する
   、請求項３に記載の弁の非侵入的点検装置。 ５、前記第１手段が加速度計を有する、請求項１に記載
   の弁の非侵入的点検装置。 ６、前記加速度計が、圧電性結晶加速度計を有する、請
   求項５に記載の弁の非侵入的点検装置。 ７、前記第２手段が、前記可動部材に設けられており、
   該可動部材を移動させ、該可動部材の位置が変化するに
   従って、変化する磁場を提供する磁場発生手段と、該磁
   場発生手段によって提供される磁場の強度を検出し、検
   出された磁場の強度に比例する信号を発生する磁場強度
   検知手段を有する、請求項１に記載の弁の非侵入的点検
   装置。 ８、前記磁場発生手段が永久磁石を有し、前記磁場強度
   検知手段がホール効果発生器を有する、請求項７に記載
   の弁の非侵入的点検装置。 ９、前記第１手段が圧電性結晶加速度計を有し、前記第
   ２手段が、前記可動部材に設けられて該可動部材を移動
   させる永久磁石およびホール効果発生器を有する、請求
   項１に記載の弁の非侵入的点検装置。 １０、前記圧電性結晶加速度計およびホール効果発生器
   が、単一のコンテナに設置され、該コンテナが弁のハウ
   ジングの外部に設けられるようになっている、請求項９
   に記載の弁の非侵入的点検装置。 １１、前記第１手段が、検出された音響エネルギーを表
   すアナログボルト信号の形態でデータを発生し、前記第
   ２手段が、検出された信号を表すアナログボルト信号の
   形態でデータを発生し、前記第３手段が、該第１および
   第２手段によって発せられたデータを処理して該データ
   を分析のための形態にするデータ処理手段を有しており
   、 該データ処理手段が、 ａ）該第１および第２手段によって発せられた該アナロ
   グボルト信号をディジタルボルト信号に変換する、アナ
   ログ−ディジタル変換手段と、ｂ）該アナログ−ディジ
   タル変換手段に連結し、弁における液体の流れまたは前
   記可動部材の移動に起因する内部衝撃および該内部衝撃
   発生時の該可動部材の位置の対応するディジタルボルト
   信号を検知するようにプログラムされた、ディジタル信
   号処理手段と、 ｃ）該ディジタル信号処理手段に連結され、検知された
   該ディジタルボルト信号を検知して、該検知されたディ
   ジタルボルト信号を表示する表示手段と、を有する、請
   求項１に記載の弁の非侵入的点検装置。 １２、ハウジングと、該ハウジングに設けられて開放位
   置、閉鎖位置、およびその中間位置の間を移動するため
   の部材を内蔵しているタイプの弁を点検する非侵入的方
   法であって、 ａ）点検中における弁の音響エネルギーを検出し、検出
   された音響エネルギーを表すデータを発生する工程、 ｂ）点検中における可動部材の位置を示す信号を検出し
   、検出された信号を表すデータを発生する工程と、 ｃ）前記工程ａ）およびｂ）によって発せられたデータ
   を処理し、前記工程ａ）およびｂ）によって発せられた
   データを分析のための形に置き換え、それにより弁内の
   様々な状態を検出する、弁の非侵入的点検方法。 １３、前記工程ｃ）は、 ｉ）弁における液体の流れまたは可動部材の移動に起因
   する内部衝撃ならびに内部衝撃発生時の可動部材の位置
   に対応する所定の重要なデータを確認する工程と、 ｉｉ）所定の重要なデータを表示する工程と、を包含す
   る、請求項１２に記載の弁の非侵入的点検方法。 １４、ハウジングと該ハウジングに設けられて開放位置
   、閉鎖位置、およびその中間位置の間を移動するための
   部材を内蔵しているタイプの弁を非侵入的に点検する方
   法であって、 ａ）点検時の弁内の音響エネルギーを検出し、検出した
   音響エネルギーを表示するデータを発生する工程と、 ｂ）点検時の可動部材の位置を示す信号を検出し、検出
   した信号を表示するデータを発生する工程と、 ｃ）前記工程ａ）およびｂ）で発生したデータを次の分
   析のために記録する工程と、 を包含する弁の非侵入的点検方法。 １５、前記工程ｃ）において記録されたデータを処理し
   て分析のための形態にする工程ｄ）をさらに包含する、
   請求項１４に記載の弁の非侵入的点検方法。 １６、前記工程ｄ）において処理されたデータを分析し
   て弁内の様々な状況を検出する工程ｅ）をさらに包含す
   る、請求項１５に記載の弁の非侵入的点検方法。 １７、ハウジングと、該ハウジングに設けられて開放位
   置、閉鎖位置、およびその中間位置の間を移動するため
   の部材を内蔵しているタイプの弁を非侵入的に点検する
   方法であって、該可動部材の上にはそれと共に動く永久
   磁石が置かれており、ａ）ハウジングの外部に加速度計
   およびホール効果発生器が備え付ける工程と、 ｂ）加速度計およびホール効果発生器のから出力信号を
   処理し、該信号を分析できる形にして弁内の様々な状態
   を検出する工程と、 を包含する弁の非侵入的点検方法。 １８、前記工程ｂ）が、 ｉ）可動部材の動きによる内部衝撃に従って加速度計の
   出力信号を確認する工程と、 ｉｉ）間隔をおいて衝撃が発生する時、可動部材の位置
   に応じてホール効果発生器の出力信号を確認する工程と
   、 ｉｉｉ）分析のために確認された前記加速度計およびホ
   ール効果発生機の出力信号を表示する工程と、を包含す
   る、請求項１７に記載の弁の非侵入的点検方法。 １９、ハウジングと、該ハウジングに設けられて開放位
   置、閉鎖位置、およびその中間位置の間を移動するため
   の部材を内蔵しているタイプの弁を非侵入的に点検する
   方法であって、該可動部材の上にはそれと共に動く永久
   磁石が配置されており、ａ）ハウジングの外部に圧電性
   加速度計およびホール効果発生器を装備する工程と、 ｂ）可動部材を動かす工程と、 ｃ）前記工程ｂ）の間に、加速度計の出力信号およびホ
   ール効果発生器の出力信号を同時に記録する工程と、 を包含する弁の非侵入的点検方法。 ２０、前記記録された加速度計の出力信号および前記記
   録されたホール効果発生器の出力信号を分析できる形態
   にする工程ｄ）をさらに包含する請求項１９に記載の弁
   の非侵入的点検方法。 ２１、前記工程ｄ）は ｉ）可動部材の動きによる内部衝撃に応じた加速計の所
   定の重要な出力信号、および内部衝撃発生時の可動部材
   の位置に対応するホール効果発生器の所定の重要な出力
   信号を確認する工程と、ｉｉ）分析のために確認された
   速度計およびホール効果発生器の所定の重要な出力信号
   を表示する工程と、を包含する、請求項２０に記載の弁
   の非侵入的点検方法。２２、前記工程ｄ）で処理された
   データを分析して弁内の様々な状態を検出する工程ｅ）
   をさらに包含する請求項２１に記載の弁の非侵入的点検
   方法。 ２３、ａ）コンテナと、 ｂ）音響エネルギーを検出し、検出された音響エネルギ
   ーを表わすデータを発信するために該コンテナ内に配置
   された第１手段と、 ｃ）磁場の強度信号を検出し、検出された信号を表わす
   データを発生させる、コンテナ内に配置された第２手段
   が組み合わされてなる弁の非侵入的点検に使用される二
   重センサー。 ２４、前記第１手段が圧縮水晶加速度計をさらに有する
   、請求項２３に記載の二重センサー。 ２５、前記第２手段がホール効果発生器を包含する、請
   求項２４に記載の二重センサー。