JPH10281985A - 劣化度診断方法 - Google Patents
劣化度診断方法Info
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- JPH10281985A JPH10281985A JP8411297A JP8411297A JPH10281985A JP H10281985 A JPH10281985 A JP H10281985A JP 8411297 A JP8411297 A JP 8411297A JP 8411297 A JP8411297 A JP 8411297A JP H10281985 A JPH10281985 A JP H10281985A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転を停止させることなく既存の機器に対し
ても劣化度を診断することができるようにした劣化度診
断方法を提供する。 【解決手段】 各光源装置２，３から照射用光ファイバ
９を介して副白板４および被測定物１１に照射光を与え
て求めた基準反射光量Ｉ１，Ｉ２および反射光量Ｉ
１’，Ｉ２’とを用いて各波長における反射吸光度差Δ
Ａλを演算し、これら演算値と予め被測定物の劣化度と
の関係から比較演算する劣化度演算部を設け、前の測定
位置で最後に照射した光源装置を、次の測定位置で最初
に照射するよう光源装置とし、測定位置の変更に伴う測
定ばらつきを抑えた。
ても劣化度を診断することができるようにした劣化度診
断方法を提供する。 【解決手段】 各光源装置２，３から照射用光ファイバ
９を介して副白板４および被測定物１１に照射光を与え
て求めた基準反射光量Ｉ１，Ｉ２および反射光量Ｉ
１’，Ｉ２’とを用いて各波長における反射吸光度差Δ
Ａλを演算し、これら演算値と予め被測定物の劣化度と
の関係から比較演算する劣化度演算部を設け、前の測定
位置で最後に照射した光源装置を、次の測定位置で最初
に照射するよう光源装置とし、測定位置の変更に伴う測
定ばらつきを抑えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は劣化度診断方法に係
わり、特に、絶縁材料等の被測定物の劣化度を非破壊で
測定する劣化度診断方法に関する。
わり、特に、絶縁材料等の被測定物の劣化度を非破壊で
測定する劣化度診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電動機等の絶縁材料や構造材料の劣
化度を評価する劣化度診断装置は、特開昭６４−８４１
６２号公報に記載されているように、白色の標準光源か
ら照射用光ファイバで導いた照射光を絶縁材料と同じ材
料で構成されたセンサ部で反射させ、この反射光を受光
用光ファイバを通して検出し、Ｌａｂ表色系に基づいた
色度あるいは色度差によって表色演算を行なうように構
成されている。ここで、Ｌは明度指数で明るさを表し、
ａおよびｂはクロマティック指数と呼ばれ、色度つまり
色相と彩度を表わしている。また、特開平３−２２６６
５１号公報に記載されているように、白色の標準光源か
ら照射用光ファイバで導いた照射光を絶縁材料と同じ材
料で構成されているセンサ部を透過させ、この透過光を
受光用光ファイバを通して検出し、Ｌａｂ表色系に基づ
いた色度あるいは色度差によって表色演算を行なう透過
光方式の劣化度診断装置も提案されている。
化度を評価する劣化度診断装置は、特開昭６４−８４１
６２号公報に記載されているように、白色の標準光源か
ら照射用光ファイバで導いた照射光を絶縁材料と同じ材
料で構成されたセンサ部で反射させ、この反射光を受光
用光ファイバを通して検出し、Ｌａｂ表色系に基づいた
色度あるいは色度差によって表色演算を行なうように構
成されている。ここで、Ｌは明度指数で明るさを表し、
ａおよびｂはクロマティック指数と呼ばれ、色度つまり
色相と彩度を表わしている。また、特開平３−２２６６
５１号公報に記載されているように、白色の標準光源か
ら照射用光ファイバで導いた照射光を絶縁材料と同じ材
料で構成されているセンサ部を透過させ、この透過光を
受光用光ファイバを通して検出し、Ｌａｂ表色系に基づ
いた色度あるいは色度差によって表色演算を行なう透過
光方式の劣化度診断装置も提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の反射光方式および透過光方式の劣化度診断装置で
は、回転機等の機器製造時に機器内の絶縁層中に照射用
光ファイバ、受光用光ファイバおよびセンサ部をそれぞ
れ埋設しておく必要があり、これらを埋設していない既
存の回転機等では劣化度の診断ができない。
従来の反射光方式および透過光方式の劣化度診断装置で
は、回転機等の機器製造時に機器内の絶縁層中に照射用
光ファイバ、受光用光ファイバおよびセンサ部をそれぞ
れ埋設しておく必要があり、これらを埋設していない既
存の回転機等では劣化度の診断ができない。
【０００４】本発明の目的とするところは、運転を停止
させることなく既存の機器に対しても劣化度を診断する
ことができるようにした劣化度診断方法を提供すること
にある。
させることなく既存の機器に対しても劣化度を診断する
ことができるようにした劣化度診断方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、少なくとも二つの異なる波長の光源装置か
らの照射光を照射用光ファイバを介して複数の測定位置
で与えて求めた基準反射光量および反射光量を用いて、
各波長における反射吸光度差、反射吸光度比および反射
損失差の少なくとも一つを演算すると共に、この演算値
を予め記憶した被測定物の劣化度と比較演算して劣化度
を判定する劣化度演算部を設け、前の測定位置で最後に
照射した上記光源装置を、次の測定位置で最初に照射す
るようにしたり、もしくは上記光源装置を切り替える度
に、切り替えた上記光源装置の基準反射光量を測定する
ようにしたことを特徴とする。
するために、少なくとも二つの異なる波長の光源装置か
らの照射光を照射用光ファイバを介して複数の測定位置
で与えて求めた基準反射光量および反射光量を用いて、
各波長における反射吸光度差、反射吸光度比および反射
損失差の少なくとも一つを演算すると共に、この演算値
を予め記憶した被測定物の劣化度と比較演算して劣化度
を判定する劣化度演算部を設け、前の測定位置で最後に
照射した上記光源装置を、次の測定位置で最初に照射す
るようにしたり、もしくは上記光源装置を切り替える度
に、切り替えた上記光源装置の基準反射光量を測定する
ようにしたことを特徴とする。
【０００６】本発明による劣化度診断方法は、上述の如
く各光源装置から照射用光ファイバを介して照射光を与
えて求めた基準反射光量と反射光量とを用いて各波長に
おける反射吸光度差などを演算し、これら演算値と予め
被測定物の劣化度との関係から比較演算する劣化度演算
部を設けているため、運転を停止させることなく既存の
機器に対しても劣化度を診断することができるようにな
る。また、複数の光源装置を切り替えて測定を行なう方
式であるため、この切り替えによって測定結果にばらつ
きが生じるが、前の測定位置での最終測定の光源装置を
次回の測定位置での最初の測定に用いるようにしたり、
もしくは上記光源装置を切り替える度に、切り替えた上
記光源装置の基準反射光量を測定するようにしたため、
切り替えによるばらつきをなくしたり補正したりして精
度の高い劣化度の診断を行なうことができる。
く各光源装置から照射用光ファイバを介して照射光を与
えて求めた基準反射光量と反射光量とを用いて各波長に
おける反射吸光度差などを演算し、これら演算値と予め
被測定物の劣化度との関係から比較演算する劣化度演算
部を設けているため、運転を停止させることなく既存の
機器に対しても劣化度を診断することができるようにな
る。また、複数の光源装置を切り替えて測定を行なう方
式であるため、この切り替えによって測定結果にばらつ
きが生じるが、前の測定位置での最終測定の光源装置を
次回の測定位置での最初の測定に用いるようにしたり、
もしくは上記光源装置を切り替える度に、切り替えた上
記光源装置の基準反射光量を測定するようにしたため、
切り替えによるばらつきをなくしたり補正したりして精
度の高い劣化度の診断を行なうことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
によって説明する。図１は、本発明の一実施の形態によ
る劣化度診断方法を採用した劣化度診断装置のブロック
図を示している。波長の異なる複数の光源装置２，３に
は、それぞれ本体側コネクタ２Ａ，３Ａが設けられ、照
射用光ファイバ９の光源装置側に設けたファイバ側コネ
クタ９Ａが選択的に接続可能になっている。照射用光フ
ァイバ９の他端には反射光測定部１０が取り付けられ、
この光量測定部８には反射用光ファイバ１３を介して光
量測定部８および劣化度演算部１が接続されている。反
射光測定部１０は、拡大斜視図である図２に示すように
被測定物１１あるいは副白板４の表面から光ファイバ
９，１３が所定の距離を保持して配置されると共に、外
部からの迷光を遮断する包囲体状になされ、被測定物１
１あるいは副白板４の表面に照射用光ファイバ９からの
照射光５を与え、被測定物１１あるいは副白板４の表面
からの反射光１２を反射用光ファイバ１３に導くように
している。
によって説明する。図１は、本発明の一実施の形態によ
る劣化度診断方法を採用した劣化度診断装置のブロック
図を示している。波長の異なる複数の光源装置２，３に
は、それぞれ本体側コネクタ２Ａ，３Ａが設けられ、照
射用光ファイバ９の光源装置側に設けたファイバ側コネ
クタ９Ａが選択的に接続可能になっている。照射用光フ
ァイバ９の他端には反射光測定部１０が取り付けられ、
この光量測定部８には反射用光ファイバ１３を介して光
量測定部８および劣化度演算部１が接続されている。反
射光測定部１０は、拡大斜視図である図２に示すように
被測定物１１あるいは副白板４の表面から光ファイバ
９，１３が所定の距離を保持して配置されると共に、外
部からの迷光を遮断する包囲体状になされ、被測定物１
１あるいは副白板４の表面に照射用光ファイバ９からの
照射光５を与え、被測定物１１あるいは副白板４の表面
からの反射光１２を反射用光ファイバ１３に導くように
している。
【０００８】次に、図７に示すフローチャートを用いて
上述した劣化度診断装置による劣化度診断方法を説明す
る。まず、ステップＳ１で図１に示したように各機器を
組み上げて光量測定部８のゼロセットを行なった後、ス
テップＳ２に示す副白板による校正作業、つまり、光源
装置３からの照射光に対する基準反射光量を測定する。
今、図１に実線で示すように照射用光ファイバ９のファ
イバ側コネクタ９Ａが光源装置３の本体側コネクタ３Ａ
に接続されているので、このままの状態で図２に示すよ
うに反射光測定部１０を副白板４の表面に配置する。こ
こで、光源装置３からピーク波長λ１の単色光、例えば
６６０ｎｍのＬＥＤ光を供給すると、照射用光ファイバ
９を介して反射光測定部１０に送られた照射光５は、副
白板４の表面で反射し反射光１２として反射用光ファイ
バ１３を介して光量測定部８に到達する。光量測定部８
では、光源装置３からのピーク波長λ１の単色光の基準
反射光量Ｉ１として計測して劣化度演算部１に出力し、
この劣化度演算部１では光源装置３の基準反射光量Ｉ１
を記憶する。
上述した劣化度診断装置による劣化度診断方法を説明す
る。まず、ステップＳ１で図１に示したように各機器を
組み上げて光量測定部８のゼロセットを行なった後、ス
テップＳ２に示す副白板による校正作業、つまり、光源
装置３からの照射光に対する基準反射光量を測定する。
今、図１に実線で示すように照射用光ファイバ９のファ
イバ側コネクタ９Ａが光源装置３の本体側コネクタ３Ａ
に接続されているので、このままの状態で図２に示すよ
うに反射光測定部１０を副白板４の表面に配置する。こ
こで、光源装置３からピーク波長λ１の単色光、例えば
６６０ｎｍのＬＥＤ光を供給すると、照射用光ファイバ
９を介して反射光測定部１０に送られた照射光５は、副
白板４の表面で反射し反射光１２として反射用光ファイ
バ１３を介して光量測定部８に到達する。光量測定部８
では、光源装置３からのピーク波長λ１の単色光の基準
反射光量Ｉ１として計測して劣化度演算部１に出力し、
この劣化度演算部１では光源装置３の基準反射光量Ｉ１
を記憶する。
【０００９】次に、ステップＳ３として被測定物１１で
ある絶縁物表面の劣化判定のために反射光量の測定を行
なう。このとき、上述の基準光量Ｉ１を測定するために
照射用光ファイバ９のファイバ側コネクタ９Ａと光源装
置３の本体側コネクタ３Ａとが接続されているので、こ
のままの状態で、反射光測定部１０を今度は被測定物１
１である絶縁物表面に図２のように配置する。この状態
を保持しながら、光源装置３からのピーク波長λ１の単
色光を照射すると、この照射光５は、照射用光ファイバ
９を伝送して反射光測定部１０内で被測定物１１の表面
で反射光１２として反射される。この反射光１２は受光
用光ファイバ１３から光量測定部８に送られて反射光量
Ｉ１’が測定され、劣化度演算部１に出力される。この
とき劣化度演算部１では、ピーク波長λ１における被測
定物１１の反射率をＲλ１とするとき、Ｒλ１＝（Ｉ
１’／Ｉ１）×１００（％）が計算され、また次の式
（１）によってピーク波長λ１における反射吸光度Ａλ
１が算出されて記憶される。 Ａλ１＝−ｌｏｇ（Ｒλ１／１００） （１） 次のステップＳ４では、反射光測定部１０を被測定物１
１である絶縁物表面に図２のように配置した状態を保持
したまま、図１に点線で示すように照射用光ファイバ９
のファイバ側コネクタ９Ａを光源装置３の本体側コネク
タ３Ａから外して、光源装置２の本体側コネクタ２Ａに
接続する。この状態を保持しながら、光源装置２からピ
ーク波長λ２の単色光を照射すると、光量測定部８に送
られて反射光量Ｉ２’が測定され劣化度演算部１に出力
される。
ある絶縁物表面の劣化判定のために反射光量の測定を行
なう。このとき、上述の基準光量Ｉ１を測定するために
照射用光ファイバ９のファイバ側コネクタ９Ａと光源装
置３の本体側コネクタ３Ａとが接続されているので、こ
のままの状態で、反射光測定部１０を今度は被測定物１
１である絶縁物表面に図２のように配置する。この状態
を保持しながら、光源装置３からのピーク波長λ１の単
色光を照射すると、この照射光５は、照射用光ファイバ
９を伝送して反射光測定部１０内で被測定物１１の表面
で反射光１２として反射される。この反射光１２は受光
用光ファイバ１３から光量測定部８に送られて反射光量
Ｉ１’が測定され、劣化度演算部１に出力される。この
とき劣化度演算部１では、ピーク波長λ１における被測
定物１１の反射率をＲλ１とするとき、Ｒλ１＝（Ｉ
１’／Ｉ１）×１００（％）が計算され、また次の式
（１）によってピーク波長λ１における反射吸光度Ａλ
１が算出されて記憶される。 Ａλ１＝−ｌｏｇ（Ｒλ１／１００） （１） 次のステップＳ４では、反射光測定部１０を被測定物１
１である絶縁物表面に図２のように配置した状態を保持
したまま、図１に点線で示すように照射用光ファイバ９
のファイバ側コネクタ９Ａを光源装置３の本体側コネク
タ３Ａから外して、光源装置２の本体側コネクタ２Ａに
接続する。この状態を保持しながら、光源装置２からピ
ーク波長λ２の単色光を照射すると、光量測定部８に送
られて反射光量Ｉ２’が測定され劣化度演算部１に出力
される。
【００１０】次いで、ステップＳ５として、反射光測定
部１０を被測定物１１である絶縁物表面から離して、先
の基準反射光量Ｉ１の測定の場合と同様に、図２に示す
ように反射光測定部１０を副白板４の表面に配置して基
準反射光量Ｉ２を測定する。このとき、光源装置２から
ピーク波長λ２の単色光、例えば７８０ｎｍのＬＥＤ光
を供給すると、照射用光ファイバ９を介して反射光測定
部１０に送られた照射光５は、副白板４の表面で反射し
反射光１２として反射用光ファイバ１３を介して光量測
定部８に到達する。光量測定部８では、光源装置２から
のピーク波長λ２の単色光の基準反射光量Ｉ２を計測し
て劣化度演算部１に出力し、この劣化度演算部１では光
源装置２の基準反射光量Ｉ２を記憶する。
部１０を被測定物１１である絶縁物表面から離して、先
の基準反射光量Ｉ１の測定の場合と同様に、図２に示す
ように反射光測定部１０を副白板４の表面に配置して基
準反射光量Ｉ２を測定する。このとき、光源装置２から
ピーク波長λ２の単色光、例えば７８０ｎｍのＬＥＤ光
を供給すると、照射用光ファイバ９を介して反射光測定
部１０に送られた照射光５は、副白板４の表面で反射し
反射光１２として反射用光ファイバ１３を介して光量測
定部８に到達する。光量測定部８では、光源装置２から
のピーク波長λ２の単色光の基準反射光量Ｉ２を計測し
て劣化度演算部１に出力し、この劣化度演算部１では光
源装置２の基準反射光量Ｉ２を記憶する。
【００１１】その後、劣化度演算部１では、上述の場合
と同様にしてピーク波長λ２における被測定物１１の反
射率をＲλ２とするとき、Ｒλ２＝（Ｉ２’／Ｉ２）×
１００（％）が計算され、また劣化度演算部１で次の式
（２）によってピーク波長λ２における反射吸光度Ａλ
２が算出されて記憶される。 Ａλ２＝−ｌｏｇ（Ｒλ２／１００） （２） ここで、光源装置３では基準反射光量Ｉ１の測定後に被
測定物１１である絶縁物表面の反射光量Ｉ１’を求めた
のに対して、光源装置２では被測定物１１である絶縁物
表面の反射光量Ｉ２’の測定後に基準反射光量Ｉ２を求
めているため、被測定物１１である絶縁物表面の反射光
量Ｉ１’に続いて反射光量Ｉ２’が測定されることにな
り、絶縁物表面に反射光測定部１０を同一条件で保持す
ることができ、ばらつきがない精度の高い反射吸光度Ａ
λ１，Ａλ２の測定を行なうことができる。
と同様にしてピーク波長λ２における被測定物１１の反
射率をＲλ２とするとき、Ｒλ２＝（Ｉ２’／Ｉ２）×
１００（％）が計算され、また劣化度演算部１で次の式
（２）によってピーク波長λ２における反射吸光度Ａλ
２が算出されて記憶される。 Ａλ２＝−ｌｏｇ（Ｒλ２／１００） （２） ここで、光源装置３では基準反射光量Ｉ１の測定後に被
測定物１１である絶縁物表面の反射光量Ｉ１’を求めた
のに対して、光源装置２では被測定物１１である絶縁物
表面の反射光量Ｉ２’の測定後に基準反射光量Ｉ２を求
めているため、被測定物１１である絶縁物表面の反射光
量Ｉ１’に続いて反射光量Ｉ２’が測定されることにな
り、絶縁物表面に反射光測定部１０を同一条件で保持す
ることができ、ばらつきがない精度の高い反射吸光度Ａ
λ１，Ａλ２の測定を行なうことができる。
【００１２】上述した絶縁物の劣化度測定は、測定精度
を高めるために被測定物１１の複数箇所で繰り返し行な
うので、次のステップＳ７では被測定物１１の測定位置
を変える。その後は、先の測定手順を繰り返すのではな
く、先の位置での最後の測定で用いた光源装置２と照射
用光ファイバ９との接続状態を保持しながらステップＳ
８の副白板による校正作業を行なう。つまり、ステップ
Ｓ８の副白板による校正作業は、反射光測定部１０を副
白板４の表面に配置した後、光源装置２からピーク波長
λ２の単色光を照射し、光量測定部８で測定された基準
反射光量Ｉ２を劣化度演算部１に出力し記憶させる。
を高めるために被測定物１１の複数箇所で繰り返し行な
うので、次のステップＳ７では被測定物１１の測定位置
を変える。その後は、先の測定手順を繰り返すのではな
く、先の位置での最後の測定で用いた光源装置２と照射
用光ファイバ９との接続状態を保持しながらステップＳ
８の副白板による校正作業を行なう。つまり、ステップ
Ｓ８の副白板による校正作業は、反射光測定部１０を副
白板４の表面に配置した後、光源装置２からピーク波長
λ２の単色光を照射し、光量測定部８で測定された基準
反射光量Ｉ２を劣化度演算部１に出力し記憶させる。
【００１３】次いで、ステップＳ９として反射光測定部
１０を副白板４の表面から離し、図２に示すように反射
光測定部１０を被測定物１１の新たな位置の表面に配置
して反射光量Ｉ２を測定する。光量測定部８では、これ
を劣化度演算部１に出力して光源装置２による反射光量
Ｉ２’として記憶させる。ここで、前の位置での測定で
最後に使用した光源装置２を、今回の位置での測定の最
初に用いているため、接続替えなどによる条件の違いに
よるばらつきが生じないで精度の高い測定となる。次の
ステップＳ１０では、反射光測定部１０を被測定物１１
である絶縁物表面に図２のように配置した状態を保持し
たまま、図１に実線で示すように照射用光ファイバ９の
ファイバ側コネクタ９Ａを光源装置２の本体側コネクタ
２Ａから外して光源装置３の本体側コネクタ３Ａに接続
する。その後、ステップＳ１１で光源装置３からピーク
波長λ１の単色光を照射すると、光量測定部８に送られ
て反射光量Ｉ１’が測定され劣化度演算部１に出力され
る。
１０を副白板４の表面から離し、図２に示すように反射
光測定部１０を被測定物１１の新たな位置の表面に配置
して反射光量Ｉ２を測定する。光量測定部８では、これ
を劣化度演算部１に出力して光源装置２による反射光量
Ｉ２’として記憶させる。ここで、前の位置での測定で
最後に使用した光源装置２を、今回の位置での測定の最
初に用いているため、接続替えなどによる条件の違いに
よるばらつきが生じないで精度の高い測定となる。次の
ステップＳ１０では、反射光測定部１０を被測定物１１
である絶縁物表面に図２のように配置した状態を保持し
たまま、図１に実線で示すように照射用光ファイバ９の
ファイバ側コネクタ９Ａを光源装置２の本体側コネクタ
２Ａから外して光源装置３の本体側コネクタ３Ａに接続
する。その後、ステップＳ１１で光源装置３からピーク
波長λ１の単色光を照射すると、光量測定部８に送られ
て反射光量Ｉ１’が測定され劣化度演算部１に出力され
る。
【００１４】次いで、ステップＳ１２では、被測定物１
１である絶縁物表面における所定回数の測定が終了した
か否かを判断し、測定が所定回数に達していたなら、ス
テップＳ１４に示すように、反射光測定部１０を被測定
物１１である絶縁物表面の所定位置から離して、副白板
４の表面に配置して基準反射光量Ｉ１を測定する。この
二カ所目の測定でも、前述の場合と同様に光源装置２に
よる基準反射光量Ｉ２の測定後に被測定物１１である絶
縁物表面の反射光量Ｉ２’を求めたのに対し、光源装置
３では被測定物１１である絶縁物表面の反射光量Ｉ１’
の測定後に基準反射光量Ｉ１を求めているため、被測定
物１１である絶縁物表面の反射光量Ｉ２’に続いて反射
光量Ｉ１’が測定されることになり、絶縁物表面に反射
光測定部１０を同一条件で保持することができ、ばらつ
きがない精度の高い反射吸光度Ａλ１，Ａλ２の測定を
行なうことができる。また、光源装置２，３から照射光
を与えて反射光量を測定する度に、その前後で基準反射
光量を測定して校正するようにしているため、条件の違
いによるばらつきを防止して精度の高い測定を行なうこ
とができる。
１である絶縁物表面における所定回数の測定が終了した
か否かを判断し、測定が所定回数に達していたなら、ス
テップＳ１４に示すように、反射光測定部１０を被測定
物１１である絶縁物表面の所定位置から離して、副白板
４の表面に配置して基準反射光量Ｉ１を測定する。この
二カ所目の測定でも、前述の場合と同様に光源装置２に
よる基準反射光量Ｉ２の測定後に被測定物１１である絶
縁物表面の反射光量Ｉ２’を求めたのに対し、光源装置
３では被測定物１１である絶縁物表面の反射光量Ｉ１’
の測定後に基準反射光量Ｉ１を求めているため、被測定
物１１である絶縁物表面の反射光量Ｉ２’に続いて反射
光量Ｉ１’が測定されることになり、絶縁物表面に反射
光測定部１０を同一条件で保持することができ、ばらつ
きがない精度の高い反射吸光度Ａλ１，Ａλ２の測定を
行なうことができる。また、光源装置２，３から照射光
を与えて反射光量を測定する度に、その前後で基準反射
光量を測定して校正するようにしているため、条件の違
いによるばらつきを防止して精度の高い測定を行なうこ
とができる。
【００１５】このようにして所定回数の測定が完了した
なら、劣化度演算部１はステップＳ１５の劣化度判定を
行なう。劣化度演算部１は、このようにして得られた各
測定位置でのピーク波長λ１，λ２における反射吸光度
率Ａλ１，Ａλ２から、各ピーク波長λ１，λ２の波長
間の反射吸光度差ΔＡλを次の式（３）により得る。 ΔＡλ＝Ａλ１−Ａλ２ （３） また、劣化度演算部１には、図３の特性図に示すような
絶縁物の劣化度に対応した反射吸光度差ΔＡλのマスタ
ーカーブが予め記憶されており、劣化度演算部１では、
上述の実測した反射吸光度差ΔＡλと、このマスターカ
ーブから劣化度θを測定し、図示を省略した適当な出力
手段で外部に出力する。
なら、劣化度演算部１はステップＳ１５の劣化度判定を
行なう。劣化度演算部１は、このようにして得られた各
測定位置でのピーク波長λ１，λ２における反射吸光度
率Ａλ１，Ａλ２から、各ピーク波長λ１，λ２の波長
間の反射吸光度差ΔＡλを次の式（３）により得る。 ΔＡλ＝Ａλ１−Ａλ２ （３） また、劣化度演算部１には、図３の特性図に示すような
絶縁物の劣化度に対応した反射吸光度差ΔＡλのマスタ
ーカーブが予め記憶されており、劣化度演算部１では、
上述の実測した反射吸光度差ΔＡλと、このマスターカ
ーブから劣化度θを測定し、図示を省略した適当な出力
手段で外部に出力する。
【００１６】一般に、有機材料の熱劣化に伴う反射吸光
度スペクトルの変化は、図５に示した特性曲線で代表さ
れ、劣化に伴って可視領域の短波長側で反射吸光度は著
しい増加を示し、光量測定部８の測定レンジ上の制約か
ら６６０ｎｍ未満の波長領域では機器の寿命点まで使用
されている材料の反射吸光度を測定し続けることが実質
的に困難である。この短波長側での反射吸光度の増加
は、主に材料の熱酸化劣化反応による電子遷移吸収損失
の増大に起因する。また劣化度の増大に伴って反射吸光
度Ａλは短波長側ほど増加するため、任意の二波長間の
反射吸光度差ΔＡλも同様に増加する。ここで、λ１＜
λ２とすると、図３においてピーク波長λ１（ｎｍ）と
ピーク波長λ２（ｎｍ）間の反射吸光度差は劣化度の大
きい材料から順にα１＞α２＞α３という関係が成り立
つ。
度スペクトルの変化は、図５に示した特性曲線で代表さ
れ、劣化に伴って可視領域の短波長側で反射吸光度は著
しい増加を示し、光量測定部８の測定レンジ上の制約か
ら６６０ｎｍ未満の波長領域では機器の寿命点まで使用
されている材料の反射吸光度を測定し続けることが実質
的に困難である。この短波長側での反射吸光度の増加
は、主に材料の熱酸化劣化反応による電子遷移吸収損失
の増大に起因する。また劣化度の増大に伴って反射吸光
度Ａλは短波長側ほど増加するため、任意の二波長間の
反射吸光度差ΔＡλも同様に増加する。ここで、λ１＜
λ２とすると、図３においてピーク波長λ１（ｎｍ）と
ピーク波長λ２（ｎｍ）間の反射吸光度差は劣化度の大
きい材料から順にα１＞α２＞α３という関係が成り立
つ。
【００１７】図４は、表面汚損のない絶縁物表面上で測
定した場合の反射吸光度スペクトルと、同じ劣化度で表
面汚損のある絶縁物表面上で測定した場合の反射吸光度
スペクトルを示している。ピーク波長λ１，λ２間にお
ける反射吸光度差ΔＡλを表面汚損がないときΔαと
し、また表面汚損があるときΔα’とすると、絶縁材料
が同じ劣化度であれば汚損の有無に関係なくΔα≒Δ
α’となる。表面の汚損は反射光の絶縁強度を変化させ
るが、一般に波長依存性が小さく、特に後述する波長領
域では波長に依らず一定であると考えて良い。同様のこ
とは、凹凸を有する絶縁物の表面における測定に対して
も当てはまる。このようにして、任意の二波長間の反射
吸光度差ΔＡλを用いれば被測定物１１の表面の汚損並
びに形状の影響を殆ど受けずに劣化度を測定することが
できる。
定した場合の反射吸光度スペクトルと、同じ劣化度で表
面汚損のある絶縁物表面上で測定した場合の反射吸光度
スペクトルを示している。ピーク波長λ１，λ２間にお
ける反射吸光度差ΔＡλを表面汚損がないときΔαと
し、また表面汚損があるときΔα’とすると、絶縁材料
が同じ劣化度であれば汚損の有無に関係なくΔα≒Δ
α’となる。表面の汚損は反射光の絶縁強度を変化させ
るが、一般に波長依存性が小さく、特に後述する波長領
域では波長に依らず一定であると考えて良い。同様のこ
とは、凹凸を有する絶縁物の表面における測定に対して
も当てはまる。このようにして、任意の二波長間の反射
吸光度差ΔＡλを用いれば被測定物１１の表面の汚損並
びに形状の影響を殆ど受けずに劣化度を測定することが
できる。
【００１８】また特開平３−２２６６５１号公報に記載
のように、劣化度は換算時間θで表わすのが一般的であ
る。この換算時間θで表わすことにより、様々な熱履歴
を有する絶縁材料であっても換算時間θが等しければ同
じ劣化度を表わすことになり、換算時間θ（Ｈｒ）は図
６に示した数式１４で定義される。この数式１４で、Δ
Ｅは熱劣化のみかけの活性化エネルギー（Ｊ／ｍｏ
ｌ）、Ｒは気体定数（Ｊ／Ｋ／ｍｏｌ）、Ｔは熱劣化の
絶対温度（Ｋ）、ｔは劣化時間（Ｈｒ）である。絶縁物
を形成する樹脂やオイル等のΔＥは数種の劣化温度に対
する反射吸光度差ΔＡλの変化をアレニウスプロットす
ることによって容易に換算することができる。さらに、
予め求めておいた樹脂やオイル等を用いた機器の寿命点
における換算時間をθ０とすれば、実測から求めた換算
時間θとの差Δθが余寿命に相当する換算時間となり、
劣化度判定の尺度となる。すなわち、余寿命Δθ（Ｈ
ｒ）は、図６に示す数式１５で表わされ、この数式１５
により、時間ｔ以降の機器の使用温度条件が定まれば余
寿命の時間Δｔ（＝ｔ０−ｔ）を求めることができる。
のように、劣化度は換算時間θで表わすのが一般的であ
る。この換算時間θで表わすことにより、様々な熱履歴
を有する絶縁材料であっても換算時間θが等しければ同
じ劣化度を表わすことになり、換算時間θ（Ｈｒ）は図
６に示した数式１４で定義される。この数式１４で、Δ
Ｅは熱劣化のみかけの活性化エネルギー（Ｊ／ｍｏ
ｌ）、Ｒは気体定数（Ｊ／Ｋ／ｍｏｌ）、Ｔは熱劣化の
絶対温度（Ｋ）、ｔは劣化時間（Ｈｒ）である。絶縁物
を形成する樹脂やオイル等のΔＥは数種の劣化温度に対
する反射吸光度差ΔＡλの変化をアレニウスプロットす
ることによって容易に換算することができる。さらに、
予め求めておいた樹脂やオイル等を用いた機器の寿命点
における換算時間をθ０とすれば、実測から求めた換算
時間θとの差Δθが余寿命に相当する換算時間となり、
劣化度判定の尺度となる。すなわち、余寿命Δθ（Ｈ
ｒ）は、図６に示す数式１５で表わされ、この数式１５
により、時間ｔ以降の機器の使用温度条件が定まれば余
寿命の時間Δｔ（＝ｔ０−ｔ）を求めることができる。
【００１９】上述したように図１に示した劣化度診断装
置は、各光源装置２，３から照射用光ファイバ９を介し
て副白板４に照射光を与えて求めた基準反射光量Ｉ１，
Ｉ２と、この照射用光ファイバ９を介して被測定物１１
に照射光を与えて求めた反射光量Ｉ１’，Ｉ２’とを用
いて各波長における反射吸光度差ΔＡλを演算し、これ
ら演算値と予め被測定物の劣化度との関係から比較演算
する劣化度演算部１を設けているため、運転を停止させ
ることなく既存の機器に対しても劣化度を診断すること
ができるようになり、光ファイバの接続を切り替えるの
は、照射用光ファイバ９と光源装置２，３間だけで少な
くなり、複数の光結合器を用いないで構成して全体を簡
潔にすることができる。しかも複数の光源装置２，３を
用いるにも拘らず、光源装置２，３の切り替えの度に基
準反射光量Ｉ１，Ｉ２を測定して校正するようにしたた
め、正確でばらつきのない劣化度の診断を行なうことが
できる。また、被測定物１１における劣化度の測定箇所
を変える度に光源装置２，３の接続を変えるのではな
く、前回の位置での最後の測定に用いた光源装置を次回
の測定位置での最初の測定に用いるようにしているた
め、照射用光ファイバ９の接続替えの回数は減少して測
定作業を簡素化することができ、しかも、接続替えによ
って測定値にばらつきが生じるのを防止して、正確でば
らつきのない劣化度の診断を行なうことができる。
置は、各光源装置２，３から照射用光ファイバ９を介し
て副白板４に照射光を与えて求めた基準反射光量Ｉ１，
Ｉ２と、この照射用光ファイバ９を介して被測定物１１
に照射光を与えて求めた反射光量Ｉ１’，Ｉ２’とを用
いて各波長における反射吸光度差ΔＡλを演算し、これ
ら演算値と予め被測定物の劣化度との関係から比較演算
する劣化度演算部１を設けているため、運転を停止させ
ることなく既存の機器に対しても劣化度を診断すること
ができるようになり、光ファイバの接続を切り替えるの
は、照射用光ファイバ９と光源装置２，３間だけで少な
くなり、複数の光結合器を用いないで構成して全体を簡
潔にすることができる。しかも複数の光源装置２，３を
用いるにも拘らず、光源装置２，３の切り替えの度に基
準反射光量Ｉ１，Ｉ２を測定して校正するようにしたた
め、正確でばらつきのない劣化度の診断を行なうことが
できる。また、被測定物１１における劣化度の測定箇所
を変える度に光源装置２，３の接続を変えるのではな
く、前回の位置での最後の測定に用いた光源装置を次回
の測定位置での最初の測定に用いるようにしているた
め、照射用光ファイバ９の接続替えの回数は減少して測
定作業を簡素化することができ、しかも、接続替えによ
って測定値にばらつきが生じるのを防止して、正確でば
らつきのない劣化度の診断を行なうことができる。
【００２０】本発明の他の実施の形態による劣化度診断
装置として、先の実施の形態では光源装置３から発生し
たピーク波長λ１の単色光として６６０ｎｍのＬＥＤ
光、また光源装置２から発生したピーク波長λ２の単色
光として７８０ｎｍのＬＥＤ光を用いているが、ピーク
波長λ３の単色光として、例えば８５０ｎｍのＬＥＤ光
を用いても良い。このとき、ピーク波長λ１，λ２，λ
３の単色光の光源装置を用いた場合、劣化度演算部１で
は、ピーク波長λ１〜λ３における反射率Ｒλ１〜Ｒλ
３を算出して記憶すると共に、反射率Ｒλ１〜Ｒλ３か
ら各波長間のデータのうち任意の二波長間の反射吸光度
差ΔＡλを求めて同様に行なうことができる。また、光
源装置２，３としては、ハロゲンランプ等の白色光を用
い、光量測定部８には干渉フィルタからなる分光器を組
み込んで、５００〜９００ｎｍの各波長の光量を瞬時に
測定するようにし、劣化度演算部１では、波長５００〜
９００ｎｍにおける反射率Ｒ５００〜Ｒ９００を連続的
に算出して記憶し、波長５００〜９００ｎｍの反射率Ｒ
５００〜Ｒ９００から任意の二波長間の反射吸光度差Δ
Ａλを求め、予め記憶された図３に示すような反射吸光
度差のマスターカーブによる関数値と、実測の反射吸光
度差ΔＡλから劣化度を判定し、外部に判定結果を出力
するようにしても良い。
装置として、先の実施の形態では光源装置３から発生し
たピーク波長λ１の単色光として６６０ｎｍのＬＥＤ
光、また光源装置２から発生したピーク波長λ２の単色
光として７８０ｎｍのＬＥＤ光を用いているが、ピーク
波長λ３の単色光として、例えば８５０ｎｍのＬＥＤ光
を用いても良い。このとき、ピーク波長λ１，λ２，λ
３の単色光の光源装置を用いた場合、劣化度演算部１で
は、ピーク波長λ１〜λ３における反射率Ｒλ１〜Ｒλ
３を算出して記憶すると共に、反射率Ｒλ１〜Ｒλ３か
ら各波長間のデータのうち任意の二波長間の反射吸光度
差ΔＡλを求めて同様に行なうことができる。また、光
源装置２，３としては、ハロゲンランプ等の白色光を用
い、光量測定部８には干渉フィルタからなる分光器を組
み込んで、５００〜９００ｎｍの各波長の光量を瞬時に
測定するようにし、劣化度演算部１では、波長５００〜
９００ｎｍにおける反射率Ｒ５００〜Ｒ９００を連続的
に算出して記憶し、波長５００〜９００ｎｍの反射率Ｒ
５００〜Ｒ９００から任意の二波長間の反射吸光度差Δ
Ａλを求め、予め記憶された図３に示すような反射吸光
度差のマスターカーブによる関数値と、実測の反射吸光
度差ΔＡλから劣化度を判定し、外部に判定結果を出力
するようにしても良い。
【００２１】また、上述した実施の形態では、光源装置
２，３にそれぞれ本体側コネクタ２Ａ，３Ａを設け、照
射用光ファイバ９のファイバ側コネクタ９Ａと交互に接
続するようにした劣化度診断装置としたが、両光源装置
２，３と照射用光ファイバ９をその他の結合手段で結合
した劣化度診断装置でも、切り替えによって測定にばら
つきが生じる。そこで、測定位置を変えるとき、図７の
ステップＳ５とステップＳ９に示すように前の測定位置
で最後に照射した光源装置を、次の測定位置で最初に照
射するようにすることによって同様の効果を得ることが
できる。
２，３にそれぞれ本体側コネクタ２Ａ，３Ａを設け、照
射用光ファイバ９のファイバ側コネクタ９Ａと交互に接
続するようにした劣化度診断装置としたが、両光源装置
２，３と照射用光ファイバ９をその他の結合手段で結合
した劣化度診断装置でも、切り替えによって測定にばら
つきが生じる。そこで、測定位置を変えるとき、図７の
ステップＳ５とステップＳ９に示すように前の測定位置
で最後に照射した光源装置を、次の測定位置で最初に照
射するようにすることによって同様の効果を得ることが
できる。
【００２２】また、上述した各実施の形態では、反射吸
光度差ΔＡλから劣化度を判定するようにしたが、（Ａ
λ１／Ａλ２）で表わされる反射吸光度比Ａλ’から劣
化度を判定するようにしたり、あるいは被測定物１１の
厚さがｔ（ｍｍ）のとき、各波長における反射率Ｒλか
ら−（１０／ｔ）ｌｏｇ（Ｒλ／１００）で表わされる
反射損失Ｌλを求め、この反射損失Ｌλから（Ｌλ１−
Ｌλ２）で表わされる反射損失ΔＬλを求めて劣化度を
判定するようにしても良い。
光度差ΔＡλから劣化度を判定するようにしたが、（Ａ
λ１／Ａλ２）で表わされる反射吸光度比Ａλ’から劣
化度を判定するようにしたり、あるいは被測定物１１の
厚さがｔ（ｍｍ）のとき、各波長における反射率Ｒλか
ら−（１０／ｔ）ｌｏｇ（Ｒλ／１００）で表わされる
反射損失Ｌλを求め、この反射損失Ｌλから（Ｌλ１−
Ｌλ２）で表わされる反射損失ΔＬλを求めて劣化度を
判定するようにしても良い。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明による劣化度
診断方法は、少なくとも二つの異なる波長の光源装置か
ら照射用光ファイバを介して被測定物の複数位置で照射
光を与えて求めた基準反射光量および反射光量を用いて
各波長における反射吸光度差もしくは反射吸光度比ある
いは反射損失差を演算すると共に、これら演算値と予め
被測定物の劣化度との関係から比較演算する劣化度演算
部を設け、前の測定位置で最後に照射した光源装置を次
回の測定位置で最初に照射するようにしたり、あるいは
光源装置を切り替える度に、切り替えた光源装置の基準
反射光量を測定して校正するようにしたため、実働中の
機器の運転を停止することなく、測定位置の変更に伴う
測定ばらつきを抑えて測定箇所による差のない平均的な
劣化度を非破壊で測定することができると共に、複数の
光源装置の切り替えによるばらつきをなくしたり補正し
たりして精度の高い劣化度診断を行なうことができる。
診断方法は、少なくとも二つの異なる波長の光源装置か
ら照射用光ファイバを介して被測定物の複数位置で照射
光を与えて求めた基準反射光量および反射光量を用いて
各波長における反射吸光度差もしくは反射吸光度比ある
いは反射損失差を演算すると共に、これら演算値と予め
被測定物の劣化度との関係から比較演算する劣化度演算
部を設け、前の測定位置で最後に照射した光源装置を次
回の測定位置で最初に照射するようにしたり、あるいは
光源装置を切り替える度に、切り替えた光源装置の基準
反射光量を測定して校正するようにしたため、実働中の
機器の運転を停止することなく、測定位置の変更に伴う
測定ばらつきを抑えて測定箇所による差のない平均的な
劣化度を非破壊で測定することができると共に、複数の
光源装置の切り替えによるばらつきをなくしたり補正し
たりして精度の高い劣化度診断を行なうことができる。
【図１】本発明の一実施の形態による劣化度診断方法を
採用した劣化度測定装置のブロック図である。
採用した劣化度測定装置のブロック図である。
【図２】図１に示した劣化度診断装置の反射光測定部を
拡大して示す斜視図である。
拡大して示す斜視図である。
【図３】絶縁物の反射吸光度のマスターカーブを示す特
性図である。
性図である。
【図４】表面状態と絶縁物の反射吸光度の関係を示す特
性図である。
性図である。
【図５】絶縁物の反射吸光度差を示す特性図である。
【図６】図１に示した劣化度診断装置の劣化度演算部を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図７】図１に示した劣化度診断装置の動作を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
１ 劣化度演算部 ２，３ 光源装置 ２Ａ，２Ｂ 本体側コネクタ ４ 副白板 ８ 光量測定部 ９ 照射用光ファイバ ９Ａ ファイバ側コネクタ １０ 光量測定部 １１ 被測定物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 巳之吉 東京都千代田区神田錦町１丁目６番地 株 式会社日立ビルシステム内 (72)発明者 竹澤 由高 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも二つの異なる波長の光源装置
からの照射光を照射用光ファイバを介して複数の測定位
置で与えて求めた基準反射光量および反射光量を用い
て、各波長における反射吸光度差、反射吸光度比および
反射損失差の少なくとも一つを演算すると共に、この演
算値を予め記憶した被測定物の劣化度と比較演算して劣
化度を判定する劣化度演算部を設け、前の測定位置で最
後に照射した上記光源装置を、次の測定位置で最初に照
射するようにしたことを特徴とする劣化度診断方法。 - 【請求項２】 少なくとも二つの異なる波長の光源装置
からの照射光を照射用光ファイバを介して複数の測定位
置で与えて求めた基準反射光量および反射光量を用い
て、各波長における反射吸光度差、反射吸光度比および
反射損失差の少なくとも一つを演算すると共に、この演
算値を予め記憶した被測定物の劣化度と比較演算して劣
化度を測定する劣化度演算部を設け、上記光源装置を切
り替える度に、切り替えた上記光源装置の基準反射光量
を測定して校正するようにしたことを特徴とする劣化度
診断方法。 - 【請求項３】 請求項２記載のものにおいて、前の測定
位置で最後に照射した上記光源装置を、次の測定位置で
最初に照射するようにしたことを特徴とする劣化度診断
方法。 - 【請求項４】 請求項２記載のものにおいて、同一の測
定位置で最初に照射する光源装置は、反射光量の測定前
に基準反射光量の測定を行ない、同一の測定位置で次に
照射する光源装置は、反射光量の測定後に基準反射光量
の測定を行なうようにしたことを特徴とする劣化度診断
方法。 - 【請求項５】 請求項２記載のものにおいて、上記光源
装置の基準反射光量を測定するとき、副白板に照射光を
照射し、その反射光から基準反射光量を得るようにした
ことを特徴とする劣化度診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8411297A JPH10281985A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 劣化度診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8411297A JPH10281985A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 劣化度診断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281985A true JPH10281985A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13821451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8411297A Pending JPH10281985A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 劣化度診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10281985A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002031599A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Hitachi Ltd | 劣化診断装置 |
| JP2019100784A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 煙霧透過率測定装置およびそれを用いた煙霧透過率測定方法 |
| JP2024018007A (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-08 | 株式会社日立産機システム | モールド変圧器の診断方法 |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP8411297A patent/JPH10281985A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002031599A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Hitachi Ltd | 劣化診断装置 |
| JP2019100784A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 煙霧透過率測定装置およびそれを用いた煙霧透過率測定方法 |
| JP2024018007A (ja) * | 2022-07-28 | 2024-02-08 | 株式会社日立産機システム | モールド変圧器の診断方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040420 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |