JPH0546504B2 - - Google Patents

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JPH0546504B2
JPH0546504B2 JP18702883A JP18702883A JPH0546504B2 JP H0546504 B2 JPH0546504 B2 JP H0546504B2 JP 18702883 A JP18702883 A JP 18702883A JP 18702883 A JP18702883 A JP 18702883A JP H0546504 B2 JPH0546504 B2 JP H0546504B2
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JP
Japan
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energy
detector
impact
sound
signal
Prior art date
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JP18702883A
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Japanese (ja)
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JPS6079274A (en
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Shigeru Izumi
Yoshihiro Michiguchi
Makoto Senoo
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Priority to EP84111963A priority patent/EP0149723B1/en
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Publication of JPH0546504B2 publication Critical patent/JPH0546504B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/18Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • G01S5/30Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S5/22Position of source determined by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は物体が構造物に衝突した際の物体の運
動エネルギーを測定する方法に係り、特に、原子
炉圧力容器内壁に金属異物が衝突した際の衝撃エ
ネルギーを測定する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a method for measuring the kinetic energy of an object when the object collides with a structure, and particularly relates to a method for measuring the kinetic energy of an object when it collides with a structure, and in particular, when a foreign metal object collides with the inner wall of a nuclear reactor pressure vessel. This invention relates to a method for measuring the impact energy of.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来、構造物に衝突した物体の運動エネルギー
Eは、構造物の適宜場所に衝撃音を検知するため
の音響検出器(圧電素子を使つた加速度検出器な
ど)を取りつけ、その出力信号の振幅値aと、衝
突位置から検出器位置までの距離rを用いて、 E=k・a2・ru2.J ……(1) の式から求めている。ここでkは検出器感度など
によつて決まる定数、Jは音響伝ぱんによる減衰
定数である。しかしながら、構造物の形状が複雑
になると、減衰定数Jは衝撃音の伝ぱん径路によ
つて異なるため、一定のJを仮定して(1)式からE
を求めると大きな誤差になる。また原子炉圧力容
器のように円筒形の構造物では、容器側壁を右回
りする音波と左回りする音波が相互に干渉を起す
ため正確な波高値を得ることが困難となり、これ
がエネルギーEの測定誤差の大きな原因となる。
Conventionally, the kinetic energy E of an object that collided with a structure was determined by installing an acoustic detector (such as an acceleration detector using a piezoelectric element) at an appropriate location on the structure to detect the impact sound, and measuring the amplitude value of the output signal. a and the distance r from the collision position to the detector position, E=k・a 2・r u2.J ...(1). Here, k is a constant determined by the detector sensitivity, etc., and J is an attenuation constant due to acoustic propagation. However, when the shape of the structure becomes complex, the attenuation constant J differs depending on the propagation path of the impact sound. Therefore, assuming a constant J, Equation (1)
There will be a large error when calculating. In addition, in a cylindrical structure such as a reactor pressure vessel, the sound waves rotating clockwise and counterclockwise on the side wall of the vessel interfere with each other, making it difficult to obtain accurate wave height values, which makes it difficult to measure the energy E. This is a major cause of error.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、対象構造物の領域ごとに、エ
ネルギー推定に使用すべき検出器を決めておき、
かつ、各領域に既知のエネルギーの衝撃を与えた
ときの検出器信号の波高値を参照することによ
り、構造物に異物が衝突したときの異物の運動エ
ネルギーを正確に決定する方法を提供するもので
ある。
The purpose of the present invention is to determine the detector to be used for energy estimation for each region of the target structure,
Further, it provides a method for accurately determining the kinetic energy of a foreign object when it collides with a structure by referring to the peak value of the detector signal when a shock of known energy is applied to each region. It is.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、一定の運動エネルギーで構造物に衝
撃を与えた場合に、衝撃点から検出器までの距離
が一定であつても衝撃点の検出点の位置関係が変
ると検出信号の波高値が大きく変化し、その主た
る原因が音波の干渉によるものであり、第(1)式に
よつてエネルギーを決定する場合は1桁以上の誤
差を生ずる恐れのあることを実験的に確認し、こ
の音波の干渉による誤差を解消するために、構造
物にあらかじめ既知のエネルギーの衝撃を与えた
場合の検出器出力波高値を参照して未知の衝撃の
エネルギーを決定するものである。
In the present invention, when an impact is applied to a structure with a constant kinetic energy, even if the distance from the impact point to the detector is constant, if the positional relationship between the impact point and the detection point changes, the peak value of the detection signal will change. It was experimentally confirmed that the main cause of this change is due to the interference of sound waves, and that there is a risk of an error of more than one digit when determining the energy using equation (1). In order to eliminate errors caused by interference, the energy of the unknown impact is determined by referring to the peak value of the detector output when an impact of known energy is applied to the structure in advance.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、構造物上の衝撃音を音響検出器で検出し
た場合の検出信号波高値と、音源および検出器の
位置関係に関して実験データに基づいて説明し、
さらに、本発明による衝撃エネルギー測定法につ
いて説明する。
Below, based on experimental data, we will explain the detection signal peak value when impact sound on a structure is detected by an acoustic detector, and the positional relationship between the sound source and the detector.
Furthermore, the impact energy measuring method according to the present invention will be explained.

第1図は、衝撃音検出に用いた円筒状のタンク
の側壁の展開図を示したものである。この円筒状
タンクは高さ5m、直径2m、したがつて円筒は約
6mある。この円筒タンク側壁に第1図に示すよ
うに9個の検出器を取りつけ衝撃音を検出できる
ようにした。また第1図に示す通り、円筒タンク
側壁の各部位に鋼球振子により衝撃を与えた。衝
撃時の鋼球振子の運動エネルギーは常に1.5mJに
なるようにしてある。
FIG. 1 shows a developed view of the side wall of a cylindrical tank used for impact sound detection. This cylindrical tank has a height of 5 m and a diameter of 2 m, so the cylinder is approximately
It is 6m long. As shown in Figure 1, nine detectors were attached to the side wall of this cylindrical tank to detect impact sounds. Further, as shown in FIG. 1, an impact was applied to each part of the side wall of the cylindrical tank using a steel ball pendulum. The kinetic energy of the steel ball pendulum upon impact is always 1.5mJ.

第2図は、衝撃音信号の波高値と、音波の音源
位置から検出器位置までの距離すなわち伝搬距離
の関係を示したものである。第2図では、第1図
のすべての検出器のデータをプロツトしてあり、
衝撃音源のは位置第1図の円で囲んだ領域のみで
なくタンク側壁全面にわたり多数ある。これらの
データは、同一の音源位置に対して3回の衝撃を
与えた場合の波高の平均値をプロツトしてある。
同一点に同一のエネルギーで衝撃を与えた場合の
波高値の再現性は±10%以内である。第2図から
明らかなように、衝撃エネルギーが同一で、伝搬
距離も同一であつても波高値は約1桁にわたつて
ばらついである。このばらつきは、同一点の衝撃
音を同一の検出器で検出した場合の波高値のばら
つき、(±10%以内)に比較してはるかに大きい
ものである。この事実から、第(1)式に基づいて波
高値からエネルギーEを計算すると約2桁にわた
つてばらつきが生じることになり、エネルギー推
定に極めて大きな誤差が含まれることになる。衝
撃エネルギーが一定で、伝搬距離が同一であつて
も波高値がこのように大きくばらつく原因にはい
くつかあるが、円筒形タンク7の場合の主な原因
は音波の干渉によるものと考えられる。すなわ
ち、音源からの音波はタンクを右回りに進んで検
出器に到達するものと左回りに進んで到達するも
のがあり、これらは相互に干渉を起すことにな
る。右回りの音波と左回りの音波の位相のわずか
なちがいにより、波高値は大きく変化する。した
がつて波高値のばらつきを回避するには、なるべ
く干渉を起さない位置の検出器で波高を測定しな
ければならない。第3図は、第1図の円で囲んだ
領域に一定のエネルギーで衝撃を与えた場合の、
検出器2で検出された信号波高値と伝搬距離の関
係を示したものである。第4図は検出器5の信号
波高値、第5図は検出器7により信号波高値につ
いて同様にデータをプロツトしたものである。こ
れら第3図から第5図に対して考察してみると次
のことがわかる。第3図では、第1図の音源領域
と検出器2の位置関係から、音波は左方向に伝搬
して検出器に到達しており、右方向に伝搬してタ
ンク側壁を回つて検出器2に到達する音波はかな
り減衰するため干渉はほとんどない。したがつて
波高のばらつきは小さくなつている。また、伝搬
距離の小さいものと大きいものでは2倍程度異な
るため、伝搬距離の小さいものほど波高は大きく
なつてデータは右下りの勾配をもつ。第4図の場
合は、第1図において音波はタンク側壁を右方向
に回りながら検出器5に到達する場合である。こ
の場合も円筒を逆に回つて検出器5に到達するに
は円筒をほぼ一周することになり、直達波との干
渉は小さいと考えられ、データのばらつきは小さ
い。また伝搬距離は最大と最小で1.4倍程度の違
いしかないため、距離に対する依存性は顕著には
あらわれない。第3図、第4図の場合の波高値の
ばらつきは±15%以内であることがわかる。第5
図の場合は、データのはばらつき最大と最小で約
5倍ある。第5図は、第1図の音源領域と検出器
7の位置関係から明らかなように、音波は、右方
向に回周して検出器7に到達する場合と、左方向
に回周して検出器7に到達するものとの伝搬距離
の差が殆んどなく、したがつて右回りと左回りの
音波が相互に干渉しているものと考えられる。こ
のため波高値は約5倍もばらつきを生じている。
以上の実験事実から次のことがわかる。第1に、
衝撃エネルギーが同一、かつ音波の伝搬距離が同
一であつても、検出波高値は約1桁にわたつてば
らつく。第2に、衝撃音源位置を一定の領域内に
限定し、かつ検出位置を特定の位置に限定するこ
とにより、波高値のばらつきは、±15%以内にす
ることができる。以上の知見に基づき、次のよう
な方法により衝撃エネルギー測定の誤差を小さく
することができる。
FIG. 2 shows the relationship between the peak value of the impact sound signal and the distance from the sound source position to the detector position, that is, the propagation distance of the sound wave. In Figure 2, the data of all the detectors in Figure 1 are plotted.
There are many impact sound sources not only in the area circled in Figure 1, but also all over the side wall of the tank. These data plot the average value of the wave height when three impacts are applied to the same sound source position.
The reproducibility of wave height values is within ±10% when impact is applied to the same point with the same energy. As is clear from FIG. 2, even if the impact energy is the same and the propagation distance is the same, the wave height values vary by about one order of magnitude. This variation is much larger than the variation in peak values (within ±10%) when impact sounds at the same point are detected by the same detector. From this fact, when energy E is calculated from the peak value based on equation (1), there will be a variation of about two orders of magnitude, and the energy estimation will include an extremely large error. There are several reasons why the wave height varies greatly even when the impact energy is constant and the propagation distance is the same, but the main cause in the case of the cylindrical tank 7 is considered to be the interference of sound waves. That is, some sound waves from the sound source travel clockwise around the tank and reach the detector, while others travel counterclockwise and reach the detector, and these sound waves cause interference with each other. A slight difference in phase between a clockwise sound wave and a counterclockwise sound wave causes a large change in the wave height value. Therefore, in order to avoid variations in the wave height value, the wave height must be measured with a detector located at a position that does not cause interference as much as possible. Figure 3 shows the impact when a constant energy is applied to the area surrounded by the circle in Figure 1.
It shows the relationship between the signal peak value detected by the detector 2 and the propagation distance. FIG. 4 shows the signal peak value of the detector 5, and FIG. 5 shows the signal peak value of the detector 7. If we consider these figures 3 to 5, we will find the following. In FIG. 3, based on the positional relationship between the sound source area and the detector 2 in FIG. Since the sound waves that reach the are considerably attenuated, there is almost no interference. Therefore, the variation in wave height is becoming smaller. Furthermore, since the difference between a small propagation distance and a large propagation distance is about twice, the smaller the propagation distance, the larger the wave height, and the data has a downward slope to the right. In the case of FIG. 4, the sound wave reaches the detector 5 while going around the tank side wall in the right direction in FIG. In this case as well, in order to go around the cylinder in the opposite direction and reach the detector 5, the signal must go around the cylinder almost once, so interference with the direct wave is considered to be small, and data variation is small. Furthermore, since the maximum and minimum propagation distances differ by only about 1.4 times, the dependence on distance does not appear significantly. It can be seen that the variations in peak values in the cases of FIGS. 3 and 4 are within ±15%. Fifth
In the case of the figure, the maximum and minimum data variations are approximately five times as large. As is clear from the positional relationship between the sound source region and the detector 7 in FIG. 1, FIG. It is considered that there is almost no difference in the propagation distance between the sound waves reaching the detector 7 and the clockwise and counterclockwise sound waves interfering with each other. For this reason, the peak values vary by about five times.
The following is understood from the above experimental facts. Firstly,
Even if the impact energy is the same and the propagation distance of the sound wave is the same, the detected wave height values vary by about one order of magnitude. Second, by limiting the impact sound source position within a certain area and limiting the detection position to a specific position, the variation in wave height values can be kept within ±15%. Based on the above knowledge, the error in impact energy measurement can be reduced by the following method.

(1) 構造物に複数個の音響検出器を配置する。(1) Place multiple acoustic detectors on the structure.

(2) 構造物を適当な領域に分割し、各領域に既知
のエネルギーで衝撃を与える。この場合、同一
領域内に対し、音波の波長の1/2程度の間隔
で数点の位置に衝撃を与える。
(2) Divide the structure into appropriate regions and apply a shock to each region with known energy. In this case, the impact is applied to several positions within the same area at intervals of approximately 1/2 the wavelength of the sound wave.

(3) 各領域iに対し、運動エネルギーE0で衝撃
を与えた場合の各検出器jで検出された信号の
波高値aijのデータを記録する。
(3) Record the data of the peak value a ij of the signal detected by each detector j when an impact is applied with kinetic energy E 0 to each region i.

(4) 各領域iの複数の衝撃音に対して、波高デー
タのばらつきの最も少ない検出器を選定する。
この場合、データのばらつきが許容範囲にある
検出器が2つ以上あれば、それらを選定してお
く。
(4) Select a detector with the least variation in wave height data for multiple impact sounds in each region i.
In this case, if there are two or more detectors whose data variation is within an allowable range, those detectors are selected.

(5) 未知の衝撃音が検知された場合、まずその音
源位置を標定し、音源が領域iのいずれに属す
るかを決める。
(5) When an unknown impact sound is detected, first locate the sound source and determine which region i the sound source belongs to.

(6) 領域iが決定されたら、その領域の衝撃エネ
ルギー測定に使う、あらかじめ定められた検出
器jの未知音に対する波高値Ajを求める。
(6) Once region i has been determined, find the wave height value A j for the unknown sound of a predetermined detector j, which will be used to measure the impact energy in that region.

(7) 次式により衝撃エネルギーEを決定する。(7) Determine the impact energy E using the following formula.

E=E0・(Aj/aij2 ……(2) 以上により、衝撃エネルギーEを決定すること
ができるが、第3図のグラフに示すように、同一
領域内においても、音源と検出器までの距離に依
存して波高値が変る場合がある。このような場合
は、データから距離に対する減衰定数Jをあらか
じめ求めめておき、次式により、衝撃エネルギー
Eを決定する。
E=E 0・(A j /a ij ) 2 ...(2) The impact energy E can be determined from the above, but as shown in the graph in Figure 3, even within the same area, the sound source and The peak value may change depending on the distance to the detector. In such a case, the attenuation constant J with respect to distance is determined in advance from the data, and the impact energy E is determined using the following equation.

E=E0・(Aj/(aij02・(r0j/Rj2J …(3) ただし、Rj: 未知音源から検出器jまでの
距離 r0j: 領域iの特定の位置から検出
器jまでの距離 (aij0: 領域iの特定位置に既知エ
ネルギーEの衝撃を与えたとき
の検出器jの波高値 さて構造物に与えられた衝撃エネルギーを測定
するには、検出器から衝撃点までの距離r0jまた
は、衝撃点の属する領域iを知ること、すなわ
ち、衝撃音源位置を標定することが前提となる。
衝撃音源位置標定法には種々の方法があるが、形
状の複雑な構造物に対しては、パタン認識を応用
した方法が有効である。
E= E0・( Aj /( aij ) 0 ) 2・( r0j / Rj ) 2J ...(3) where, Rj : Distance from unknown sound source to detector j r0j : Identification of area i Distance from the position to detector j (a ij ) 0 : Peak value of detector j when an impact of known energy E is applied to a specific position in area i Now, to measure the impact energy applied to the structure is based on knowing the distance r 0j from the detector to the impact point or the area i to which the impact point belongs, that is, locating the impact sound source position.
There are various methods for locating impact sound sources, but methods that apply pattern recognition are effective for structures with complex shapes.

以下、本発明法を圧力容器衝撃エネルギー測定
装置に適用した実施例について詳述する。
Hereinafter, an example in which the method of the present invention is applied to a pressure vessel impact energy measurement device will be described in detail.

第6図および第7図に好適な一実施例が示され
ている。
A preferred embodiment is shown in FIGS. 6 and 7.

第6図に示されたごとく、圧力容器1にはJ個
の検出器S1,S2…SJが取り付けられており、それ
らにより検出された信号は圧力容器衝撃エネルギ
ー測定装置100に入力されている。この圧力容
器衝撃エネルギー測定装置は第7図に示されたよ
うに構成されている。第7図において検出器S1
S2…SJからの信号は、増幅器111,…11Jを
介して信号波形記憶装置120に入力されてい
る。信号波形記憶装置は、衝撃音発生前後の数
10ms程度の期間の各検出器の信号波形が記憶で
きるようになつている。記憶された波形は、音源
位置標定および衝撃エネルギー測定用計算機13
0にて解析され位置標定とエネルギー推定に必要
な情報を抽出する。参照音源データライブラリ用
記憶装置140には、予め圧力容器の各部位を、
ハンマなどにより打撃したときの、各検出器から
出力される音響信号の信号到達時間差と波高値と
が打撃位置すなわち既知音源位置と対応づけて標
準パタンデータとして記録されるようになつてい
る。また、打撃時の運動エネルギーの情報も記録
されるようになつている。つまり、圧力容器をI
個の領域に分割しそれぞれの領域の代表点iの音
源位置に対応するj番目の検出器Sjの出力信号の
波高値aij、信号到達時間差τijおよび衝撃時の運動
エネルギーE1が記録されている。さらに、i領
域のエネルギー測定に使用する検出器番号j0も記
録しておく。
As shown in FIG. 6, J detectors S 1 , S 2 ...S J are attached to the pressure vessel 1, and the signals detected by them are input to the pressure vessel impact energy measuring device 100. ing. This pressure vessel impact energy measuring device is constructed as shown in FIG. In FIG. 7, the detector S 1 ,
Signals from S2 ... SJ are input to the signal waveform storage device 120 via amplifiers 111,...11J. The signal waveform storage device stores the number of times before and after the impact sound occurs.
The signal waveform of each detector for a period of about 10 ms can be stored. The stored waveform is used in the sound source position location and impact energy measurement calculator 13.
0 and extracts the information necessary for position location and energy estimation. The reference sound source data library storage device 140 stores each part of the pressure vessel in advance.
The signal arrival time difference and peak value of acoustic signals output from each detector when struck by a hammer or the like are recorded as standard pattern data in association with the striking position, that is, the known sound source position. Additionally, information on kinetic energy at the time of impact is also recorded. In other words, the pressure vessel is
The peak value a ij of the output signal of the j-th detector S j corresponding to the sound source position of the representative point i of each region, the signal arrival time difference τ ij and the kinetic energy E 1 at the time of impact are recorded. has been done. Furthermore, the detector number j 0 used for energy measurement in the i region is also recorded.

また、前記計算機130では未知音源からの信
号が信号波形記憶装置120に入力されると、こ
の未知音源の波形から、各検出器jの波高値Aj
および信号到達時間差τjを抽出する。これら未知
音源の情報Aj,τj(j=1,2,…J)と参照音
響データライブラリ用記憶装置140内の参照パ
タンデータaij,τij(i=1,2,…I,j=1,
2,…J)から次式によりまず、音源がいずれの
領域に属するかの音源位置標定を行なう。
Further, in the computer 130, when a signal from an unknown sound source is input to the signal waveform storage device 120, the peak value A j of each detector j is calculated from the waveform of this unknown sound source.
and the signal arrival time difference τ j . These unknown sound source information A j , τ j (j=1, 2,...J) and the reference pattern data a ij , τ ij (i=1, 2,...I, j) in the reference acoustic data library storage device 140 =1,
2,...J), first, the sound source position is determined to which region the sound source belongs using the following equation.

DT i={Va jr(τij−τj)}1/2 …(5) Dc i=(1−α)DA i+αDT i …(6) これらの式で、Va jr(Xj)はXjの分散をあらわ
す。DA i、未知音源の波高情報Ajと参照点iの参
照波高情報aijの間のパタン距離であり、DA iの値
が小さいほど、参照音源と未知音源が近いことを
あらわす。DT iは信号到達時間差に対して同様に
定義されるパタン距離である。DC iはDA iとDT iを合
成したパタン距離であり、第(6)式からDC iを求め
るときの定数αは0〜1の間の適当な値に決めら
れている。以上のようにして、パタン距離DC i
各i(i=1,2,…I)について計算しその中
から最小のDC iの値をもつiを決定する。このよ
うにして決められたiの領域に未知音源が属する
ことになる。ここでiが決定されたならば、参照
データライブラリの中から、i領域に対応する参
照波高データaij0と参照点iを打撃したときの運
動エネルギーデータE1を読み出し、第(2)式に基
づいた第(7)式により未知音源のエネルギーEを決
定する。
D T i = {V a jrij −τ j )} 1/2 …(5) D c i = (1−α)D A i +αD T i …(6) With these equations, V a jr (X j ) represents the variance of X j . D A i is the pattern distance between the wave height information A j of the unknown sound source and the reference wave height information a ij of the reference point i, and the smaller the value of D A i is, the closer the reference sound source and unknown sound source are. D T i is a pattern distance similarly defined for the signal arrival time difference. D C i is a pattern distance obtained by combining D A i and D T i , and the constant α when calculating D C i from equation (6) is determined to be an appropriate value between 0 and 1. As described above, the pattern distance D C i is calculated for each i (i=1, 2, . . . I), and i with the minimum D C i value is determined from among them. The unknown sound source belongs to the region i determined in this way. Once i is determined here, the reference wave height data a ij0 corresponding to the i area and the kinetic energy data E 1 when hitting the reference point i are read out from the reference data library, and the equation (2) is used. The energy E of the unknown sound source is determined using equation (7) based on the equation (7).

E=Ei・(Aj0/aij2 ……(7) このようにして計算された、音源の属する領域
iおよび衝撃エネルギーEを、キーボード付
GRT150に表示することで、圧力容器内のい
ずれの部位にいかなるエネルギーの衝撃が発生し
たかがわかる。
E=E i・(A j0 /a ij ) 2 ...(7) The area i to which the sound source belongs and the impact energy E calculated in this way are
By displaying it on the GRT150, it is possible to know which part of the pressure vessel the energy impact has occurred at.

以上の方法をフローチヤートの形でまとめて、
第8図に示すことができる。
The above methods are summarized in the form of a flowchart,
This can be shown in FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上記したように本発明によれば、従来圧力容
器内の衝撃音のエネルギー測定では、1桁以上の
誤差があつたものが、±30%の誤差で測定可能と
なり、誤差を飛躍的に低減できる効果がある。
As described above, according to the present invention, the energy measurement of impact sound inside a pressure vessel, which had an error of one digit or more, can now be measured with an error of ±30%, dramatically reducing the error. There is an effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の裏付けとなる実験に使用した
円筒状タンクの側壁の展開図、第2図〜第5図は
一定の衝撃エネルギーをタンク側壁に与えた場合
の、検出された音響信号の波高値と音響伝搬距離
の関係を示す図、第6図、第7図は本発明の一実
施例を示す図、第8図は第6図、第7図の実施例
の動作を説明するフローチヤートである。 1…圧力容器、100…圧力容器衝撃エネルギ
ー測定装置、120…信号波形記憶装置、130
…音源位置標定および衝撃エネルギー測定用計算
機、140…参照音源データライブラリ用記憶装
置、150…キーボード付CRT。
Figure 1 is a developed view of the side wall of a cylindrical tank used in experiments supporting the present invention, and Figures 2 to 5 show the acoustic signals detected when a certain amount of impact energy is applied to the tank side wall. A diagram showing the relationship between wave height value and acoustic propagation distance, FIGS. 6 and 7 are diagrams showing an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart explaining the operation of the embodiment of FIGS. 6 and 7. It's a chat. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Pressure vessel, 100... Pressure vessel impact energy measuring device, 120... Signal waveform storage device, 130
...Calculator for sound source position location and impact energy measurement, 140...Storage device for reference sound source data library, 150...CRT with keyboard.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 構造物に音響を検知する複数個の検出器を適
宜個所に設置し、該構造物に物体が衝突した場合
に発生する衝撃音を電気信号の形で取り出し、該
信号を処理することにより物体が衝突したときの
物体の運動エネルギーを測定する方法において、 前記構造物を適宜領域に分割し、該各領域に既
知の運動エネルギーで物体を衝突させた時の前記
各検出器の衝撃音信号の波高値を領域の番号、検
出器の番号と共に記録しておき、かつ前記各領域
に一定のエネルギーで複数回の衝撃を与えたとき
の波高値のばらつきが最も少ない検出器をその領
域の衝撃エネルギー測定に使用する検出器として
あらかじめ決めておき、未知エネルギーの衝撃音
が検知された場合において、まず衝撃音が発生し
た領域を決定し、該領域でのエネルギー測定に使
用する検出器の既知の運動エネルギーの衝撃音に
対する信号波高値と未知エネルギーの衝撃音に対
する波高値の比に基づいて、衝撃物体の運動エネ
ルギーを測定する方法。
[Claims] 1. A plurality of detectors for detecting sound are installed at appropriate locations on a structure, and the impact sound generated when an object collides with the structure is extracted in the form of an electrical signal, and the signal is In the method of measuring the kinetic energy of an object when the object collides by processing, the structure is divided into regions as appropriate, and each of the detections is performed when an object collides with each region with a known kinetic energy. A detector that records the peak value of the impact sound signal of the device along with the area number and detector number, and that exhibits the least variation in the peak value when multiple impacts are applied to each of the areas with constant energy. is determined in advance as the detector to be used to measure impact energy in that area, and when an impact sound with unknown energy is detected, the area where the impact sound is generated is first determined and used to measure the energy in that area. A method of measuring the kinetic energy of an impacting object based on the ratio of the signal peak value for an impact sound with known kinetic energy of the detector to the signal peak value for an impact sound with unknown energy.
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