JPH10318931A

JPH10318931A - 透明流体中の異物検出装置

Info

Publication number: JPH10318931A
Application number: JP13192297A
Authority: JP
Inventors: Akinori Kuwaki; 亮仙桑木; Junichi Shinagawa; 潤一品川
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】省スペース化させ、而も異物の有無と、その大
きさを正確に測定することができるようにする。【解決手段】押出機の先端に接続され当該押出機から押
出される透明のポリエチレン樹脂を通過させる透明リン
グ２と、透明リング２中を通過するポリエチレン樹脂を
撮像してビデオ信号ｄ₁、ｄ₂に変換するラインセンサカ
メラ３、４と、各ラインセンサカメラ３、４から出力さ
れるビデオ信号ｄ₁、ｄ₂に基づきポリエチレン樹脂に混
入した異物を検出する画像処理部５とを備え、各ライン
センサカメラ３、４は１列に複数並んだ撮像素子の並び
方向がポリエチレン樹脂の流れ方向に対して直交した状
態になるように設けられ且つ隔置した状態でポリエチレ
ン樹脂の流れ方向に配置されている。また、ラインセン
サカメラ３、４は撮像方向が交差するように配置されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は透明流体中の異物
検出装置に係り、特に透明流体中に混在している異物の
有無や大きさを測定する透明流体中の異物検出装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高電圧の電力ケーブルとしては、
ケーブル絶縁層に架橋ポリエチレンを用いたＣＶケーブ
ルが多用されている。このＣＶケーブルは通常、架橋剤
を添加したポリエチレンを押出機からケーブル導体上の
内部半導電層の外周に押出し被覆し、さらにその外周に
外部半導電層を押出し被覆した後、架橋管内で加圧状態
で加熱し、架橋剤を反応させてポリエチレンを架橋させ
る工程を経て製造される。

【０００３】一般に、ＣＶケーブルを使用して長距離の
電力ケーブル線路を構築する場合には、ＣＶケーブルを
短スパン毎にケーブルルートに沿って敷設した後、その
前後端を順次接続し、線路の終端に終端接続部を設置す
る。このＣＶケーブルの接続方法としては、種々の方法
が開発されているが、中でも、ＥＭＪ（押出モールドジ
ョイント）法やＢＭＪ（ブロックモールドジョイント）
法が、絶縁性能および信頼性の点から、広く採用される
傾向にある。ＥＭＪ法は、ケーブル絶縁層や内外の半
導電層をペンシリングし、露出したケーブル導体間を導
体スリーブで接続した電力ケーブルの導体接続部の周囲
にモールド型を組立て、架橋剤を添加したポリエチレン
を押出機からモールド型内に導入し、加熱・加圧してポ
リエチレンを成形すると共に架橋させるものである。ま
た、ＢＭＪ法は、予め半円筒状に成形した架橋剤入りの
ポリエチレンブロックを上記電力ケーブルの導体接続部
の周囲に円筒状に組立て、あるいは予め円筒状に成形し
た架橋剤入りのポリエチレンブロックを上記電力ケーブ
ルの導体接続部に挿入し、その外周にモールド型を配置
し、加熱・加圧してポリエチレンを成形一体化させると
共に架橋させるものである。

【０００４】上述の電力ケーブルのケーブル絶縁層やそ
のモールドジョイント部は、高い電界のもとで使用され
るものであるから、それらの中に金属粉やゴミ、あるい
はヤケ（樹脂材料の熱劣化物）などの異物が混在してい
ると、それらが起点となって絶縁破壊を引き起こす虞が
ある。また、電力ケーブルを長期間に亘って使用する間
に、異物の周囲に水トリーなどが発生し、絶縁性能を次
第に低下させる虞がある。したがって、電力ケーブルの
ケーブル絶縁層やモールドジョイント部に使用される絶
縁材料は、押出機に供給される前に、異物が混在してい
ないか十分な検査を受けると共に、押出し工程やモール
ド工程においても、過度の加熱や滞留によって樹脂が異
物化して絶縁性能が低下することのないように、細心の
注意が払われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような電力ケーブ
ルの絶縁材料として使用される樹脂材料中の異物の検査
方法としては種々の方法が開発され、実用化されている
が、いずれも一長一短がある。例えば、押出機に供給さ
れる前の樹脂ペレットを抜取って、異物の有無や程度
（大きさや個数）を目視検査したり、あるいは押出機か
ら押出した樹脂材料をフィルム状に成形し、これにレー
ザビームを照射してその透過像から異物の有無や程度を
判定する方法が知られているが、これらの方法はいずれ
も全量検査でないため、その信頼性に懸念がある。

【０００６】また、押出機の先端の樹脂通路に透明な窓
を設け、そこからレーザビームを照射して走査させ、そ
の透過光の強度の変化から異物の有無や程度を判定する
ことができる高電圧絶縁体押出成形用異物検出方法およ
び装置（特開平７−３２５０３７号公報）、プラスチッ
ク押出機の異物検査装置（特開平８−３２３８４１号公
報）が知られている。しかしながら、このような検出方
法や検出装置では、レーザ光源および受光器から成る異
物検出ユニットが使用されていることからユニット自体
がかなり大きくなるので、ある程度の大きさの取付スペ
ースを確保しなければならない。

【０００７】また、押出機の先端の樹脂通路に透明な窓
を設け、そこから画像カメラによって溶融樹脂中の異物
を検出する押出機ヘッドにおける樹脂中異物検出方法お
よび装置（特開平７−３２５０３７号公報）が知られて
いる。このような検出方法を適用する検出装置において
は、一般的にＣＣＤ画素等の検出素子が２次元平面に
並べられている画像カメラが使用されるので、内径２０
ｍｍの透明流路を流れる透明液体中の異物を５０μｍの
大きさまでは検出することができる。しかしながら、ケ
ーブル絶縁体押出時に使用される透明流路の内径は５０
ｍｍになるので、上述の画像カメラを用いると検出限界
が、

【０００８】

【数１】

【０００９】になる。したがって、検出限界の要求レベ
ルである５０μｍをクリアできなくなる難点があった。
本発明はこのような従来の難点を解決するためになされ
たもので、省スペース化させることができ、而も異物の
有無と、その大きさを正確に測定することができる透明
流体中の異物検出装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【発明を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の透明流体中の異物検出装置は、透明流体を通
過させる透明流路と、透明流路中を通過する透明流体を
撮像してビデオ信号に変換するラインセンサカメラと、
ラインセンサカメラから出力されるビデオ信号に基づき
透明流体に混在している異物を検出する画像処理部とを
備え、ラインセンサカメラは１列に複数並んだ撮像素子
の並び方向が透明流体の流れ方向に対して直交した状態
になるように設けられ且つ隔置した状態で透明流体の流
れ方向に複数配置されたものである。

【００１１】また、本発明の透明流体中の異物検出装置
において複数のラインセンサカメラは、撮像方向が交差
するように配置されることが好ましい。また、本発明の
透明流体中の異物検出装置において画像処理部は、複数
のラインセンサカメラから出力される各ビデオ信号に基
づき透明流体中に混在している異物の有無および流れ方
向の大きさを示す異物データを求める画像処理回路と、
画像処理回路からの異物データから求められる同一の異
物の検出時間差から当該異物の速度データを求め、当該
速度データに基づき異物の流れ方向の大きさを示す異物
データを補正する補正回路とを備えたものが好ましい。

【００１２】さらに、本発明の透明流体中の異物検出装
置において画像処理部の補正回路は、画像処理回路から
の異物データから求められる同一の異物の検出時間差か
ら異物の速度データを求めて補正係数を算定し、補正係
数に基づき異物の流れ方向の大きさを示す異物データを
補正するものが好ましい。また、本発明の透明流体中の
異物検出装置において画像処理部の補正回路は、上流側
のラインセンサカメラで撮像された異物の画像の位置
と、下流側のラインセンサカメラで撮像された異物の画
像の位置とを比較し、それらの位置の差および異物の検
出時間差の関係から異物の流速を求めるものが好まし
い。

【００１３】これにより、例えば１列が４０００〜５０
００画素のラインセンサカメラを使用できるので、透明
流体の流れ方向に対して直交した方向の検出精度を向上
させることができる。このような透明流体中の異物検出
装置は、電力ケーブルのケーブル絶縁層やそのモールド
ジョイント部に供給されるポリエチレン材料中の異物検
出に利用することができる。ポリエチレン樹脂は、常温
では乳白色の半透明であり、光の透過性は十分ではない
が、押出機で混練する際に加熱されて溶融すると透明に
なり、溶融樹脂中に異物が混在している場合には、外部
から容易に透視することができる。したがって、押出機
とクロスヘッドの間、あるいは押出機とモールド型の間
を連結する管路の途中に透明なガラスや樹脂材料から成
る透明流路を介挿しておき、その外側からラインセンサ
カメラで撮像してビデオ信号に変換して、それを信号処
理することにより、流路内を通過したポリエチレン樹脂
中の異物の有無および大きさを検出することができる。

【００１４】ラインセンサカメラによって異物をビデオ
信号としてとらえる場合、異物はポリエチレン樹脂の流
れの方向に移動するので、異物の大きさは流れ方向に対
して実際よりも異なった大きさの映像信号として出力さ
れる。また、透明流路内を流れるポリエチレン樹脂中の
流速の分布は一様ではなく、流路の中心で大きく、流壁
の近くでは小さい。例えば、透明流路の内径が円筒形
で、そこを流れる流体がニュートンの粘性法則に従う場
合には、その流速分布は次式に示すようになり、これを
図示すれば図４（ａ）のようになる。

【００１５】Ｕｒ＝Ｋ（Ｒ²−ｒ²）（２）但し、Ｕｒ：ｒ位置における流速Ｋ：定数Ｒ：流路の半径ｒ：流路の半径位置ポリエチレン樹脂は、上述の式（２）に完全に従うニュ
ートン流体ではないが、押出し時の平均流速が所定の範
囲内の場合にはそれに近い挙動を示す。また、それより
も流速が低い場合には、寧ろ図４（ｂ）のＶｒように、
ビンガム流体に近い流速分布を示す。

【００１６】したがって、本発明の透明流体中の異物検
出装置においては、透明流体の流れ方向に異なる複数の
位置でラインセンサカメラにより撮像してビデオ信号に
変換し、これらの映像信号に基づき透明流体中における
異物の有無および大きさを示す情報を求めると共に、複
数のラインセンサカメラで検出された同一の異物の検出
時間差からその異物の速度情報を求め、この速度情報に
基づき異物の流れ方向の大きさを示す情報を補正するよ
うにしている。具体的には、透明流体中の異物の流速Ｖ
を求める方法として、流路内を流れる透明流体を、その
流れと交差する方向から上流側ラインセンサカメラおよ
び下流側ラインセンサカメラで撮像し、上流側ラインセ
ンサカメラで撮像された異物の画像の位置と、下流側ラ
インセンサカメラで撮像された異物の画像の位置とを比
較し、それらの位置の差から異物の流速を求めることが
できる。

【００１７】また、複数のラインセンサカメラを透明流
体の流れ方向の異なった位置から、且つ透明流体の流れ
と交差する異なる複数の方向から同時に透明流体を撮像
するようにすれば、異物の有無および速度情報を知るこ
とができるだけでなく、異物が重なって通過する場合で
も、それらの重なりを識別できるので、異物の個数や大
きさを正確に求めることができる。

【００１８】なお、ラインセンサカメラで撮像するため
の透明流路は、管路の途中に透明リングを介挿すること
により構成することができる。この場合、透明リングは
横断面を四角形としておくこともできるが、中を流れる
流体の流れを乱したり、滞留を生じさせることがないよ
う、管路と同じ内径の円筒状としておくことが好まし
い。また、透明リングは、例えば透明流体が溶融ポリエ
チレンの場合には、その屈折率１．４４に近い屈折率を
持つパイレックスガラス（屈折率１．４７）で構成する
ことが望ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の透明流体中の異物
検出装置の実施の一形態について、図面を参照して説明
する。なお、本実施の一形態においては、ＣＶケーブル
の絶縁層をＥＭＪ法により接続する際のモールド型に供
給されるポリエチレン樹脂中の異物検出に適用させるも
のとする。

【００２０】本発明の透明流体中の異物検出装置の実施
の一形態は図１（ａ）、（ｂ）に示すように、押出機か
らモールド型へ至る樹脂供給用の管路１の途中に介挿さ
れる透明流路である透明リング２と、透明リング２中を
通過する透明流体であるポリエチレン樹脂を撮像する２
つのラインセンサカメラ３、４と、２つのラインセンサ
カメラ３、４から出力される各ビデオ信号ｄ₁、ｄ₂に基
づきポリエチレン樹脂に混在している異物を検出する画
像処理部５とを備えている。また、画像処理部５には出
力装置６およびモニタ７が接続されている。

【００２１】透明リング２は、パイレックスガラスなど
から成り、管路１と同じ内径約５０ｍｍの円筒状で、そ
の上下両端はＯリング８を介して管路側のフランジ９、
１０間に対面している。また、フランジ９とフランジ１
０とは、それらの周囲４ヵ所に設けられた透孔に挿通さ
れるボルトナット１１により締付けられ、透明リング２
との間をシールしている。

【００２２】２つのラインセンサカメラ３、４はＣＣＤ
などの固定撮像素子が使用され、この固定撮像素子が一
列に並べられ配設されている。このような２つのライン
センサカメラ３、４は、例えば１列に複数並んだ固定撮
像素子の並び方向が透明リング２内を流れるポリエチレ
ン樹脂の流れ方向Ｕに対して直交した状態になるように
設けられ、且つ隔置した状態でポリエチレン樹脂の流れ
方向Ｕに配置されている。具体的には、上流側のライン
センサカメラ３と下流側のラインセンサカメラ４との撮
像位置を、例えば透明リング２の軸線方向にＳｍｍずら
す。

【００２３】さらに、２つのラインセンサカメラ３、４
は、撮像方向が交差するように配置されている。なお、
２つのラインセンサカメラ３、４の撮像方向の交差角度
は、複数の異物を正確に検出させるために直交させるこ
とが好ましい。これにより、異物が重なって通過する場
合でも、それらの重なりを識別できるので、異物の個数
や大きさを画像処理部５で正確に求めることができる。

【００２４】画像処理部５は、２つのラインセンサカメ
ラ３、４から出力される各ビデオ信号ｄ₁、ｄ₂に基づき
ポリエチレン樹脂中に混在している異物の有無および流
れ方向の大きさを示す異物データｄ₃を求める画像処理
回路１２と、画像処理回路１２からの異物データｄ₃か
ら求められる同一の異物の検出時間差から当該異物の速
度データ（図示せず）を求め、当該速度データに基づき
異物データｄ₃を補正する補正回路１３とを備えてい
る。

【００２５】画像処理回路１２は、各ビデオ信号ｄ₁、
ｄ₂の時系列データを記憶回路（図示せず）に保存し、
所定の時系列データが集積される度に画像処理して出力
装置６およびモニタ７に出力する。これにより、モニタ
７の画面ａ上には上流側のラインセンサカメラ３、画面
ｂ上には下流側のラインセンサカメラ４によってそれぞ
れ検出された異物の拡大像が、ゆっくりと移動する像と
して写し出される。

【００２６】補正回路１３は、画像処理回路１２からの
異物データｄ₃から求められた異物の速度データから補
正係数を算定し、この補正係数に基づき異物の流れ方向
の大きさを示す異物データｄ₃を補正して異物補正デー
タｄ₄を求める。また、補正回路１３は、上流側のライ
ンセンサカメラ３で撮像された異物の画像位置と、下流
側のラインセンサカメラ４で撮像された異物の画像位置
とを比較し、それらの位置の差および異物の検出時間差
の関係から異物の流速を求める。これは、上流側のライ
ンセンサカメラ３と下流側のラインセンサカメラ４との
撮像位置を、透明リング２の軸線方向にＳｍｍ程度ずら
しているので、２つのラインセンサカメラ３、４におい
て同一の異物を検出した際に生ずるビデオ信号ｄ₁、ｄ₂
に、その異物の流速に関する情報が含まれるからであ
る。

【００２７】補正の方法としては、次の方法を採用する
ことができる。（１）異物が平均流速Ｖ₀で通過した時、画像処理回
路１２から出力される異物の流れ方向の大きさを示す異
物データｄ₃が、異物の真の大きさを示す異物補正デー
タｄ₄となるように設定し、この時の補正係数をＣを１
とする。（２）異物の通過速度が平均流速Ｖ₀よりも大きい
時、画像処理回路１２から出力される異物の流れ方向の
大きさを示す異物データｄ₃は、異物の真の大きさより
も小さく出力されるため、補正回路１３において、異物
の流れ方向の大きさを示す異物データｄ₃に補正係数Ｃ₁
（＞１）を乗算する補正を行う。この補正係数Ｃ₁は異
物の通過速度が大きくなるにつれて、大きな値となる。（３）異物の通過速度が平均流速Ｖ₀よりも小さい
時、画像処理回路１２から出力される異物の流れ方向の
大きさを示す異物データｄ₃は、異物の真の大きさより
も大きく出力されるため、補正回路１３において、異物
の流れ方向の大きさを示す異物データｄ₃に補正係数Ｃ₂
（＜１）を乗算する補正を行う。この補正係数Ｃ₂は異
物の通過速度が小さくなるにつれて、小さな値となる。（４）補正係数Ｃ₁、Ｃ₂は、予め求めて画像処理部５
内の記憶媒体に格納され、異物の速度情報に基づき適宜
選択される。

【００２８】例えば、レーザビームが６０ＭＨｚ（＝１
６．７ｎｓｅｃ／ｓｃａｎ）で走査している場合、スキ
ャンデータが異物を検出していることを示す"０"の数が
縦方向に４０００００個連続して並んだときには、１６．７ｎｓｅｃ／ｓｃａｎ×４０００００＝６．６８
ｍｓｅｃとなり、平均流速７ｍｍ／ｓｅｃを基準に考えると、流
れ方向の見掛けの大きさは、６．６８ｍｓｅｃ×７ｍｍ／ｓｅｃ＝４７μｍとなるが、その異物の実測した流速Ｖが１０ｍｍ／ｓｅ
ｃであったとすると、その異物の流れ方向の真の大きさ
Ｌは、４７μｍ×１０ｍｍ／７ｍｍ＝６７μｍとなる。したがって、この場合の補正係数Ｃ１は１０／
７ということになる。

【００２９】また、異物の流れ方向の大きさを示す異物
データｄ₃を補正する場合には、上述した補正係数の乗
算ではなく、異物の流れ方向の大きさを示す異物データ
ｄ₃に異物の通過速度によって定まる補正量を加減算す
るようにしてもよい。このように構成された透明流体中
の異物検出装置の動作について説明する。ＥＭＪ法によ
りＣＶケーブルを接続する際にモールド型に供給される
ポリエチレン樹脂中の異物の検出を行う場合には、ケー
ブル絶縁層や内外の半導電層をペンシリングし、露出し
たケーブル導体間を導体スリーブで接続した一対の電力
ケーブル（図示せず）は、導体接続部の周囲にモールド
型（図示せず）が組立てられる。モールドに使用される
ポリエチレン樹脂は押出機（図示せず）において、架橋
剤と共に混練され、加熱溶融して透明流体となり、樹脂
供給用の管路１を通してモールド型内へ供給される。こ
の透明流体となったポリエチレン樹脂が管路１に介挿さ
れた透明リング２内を通過する際、２つのラインセンサ
カメラ３、４によって撮像され、異物が混在しているか
否かが検査される。

【００３０】即ち、図２に示すように透明リング２内の
ポリエチレン樹脂がＺ−Ｚ′方向に下から上に流れてお
り、例えば上流側のラインセンサカメラ３の走査をＹ−
Ｙ′方向に行っている場合に、異物Ａが混在しているポ
リエチレン樹脂が通過していく場合を想定すると、異物
Ａが走査線の高さＨにない場合には異物データｄ₃は出
力されないが（図２（ａ）、（ｃ））、異物Ａが走査線
の高さＨにある場合には異物データｄ₃が出力されるこ
とになる（図２（ｂ））。したがって、異物Ａの流れ方
向の大きさは、流れがなければ真の大きさを求めること
ができる。これは、円形流路内を流れるポリエチレン樹
脂中の流速の分布が、流路の中心軸からの距離によって
異なっており、流路の壁面の近くを流れる異物は速度が
遅く、走査線の高さＨ内に留まる時間が長いので、異物
の流れ方向の大きさは実際よりも拡大されて表示される
ことになるからである。また、流路の中心付近を流れる
異物は、流れ方向の大きさが小さく表示されることにな
る。このことから、異物Ａの流れ方向の真の大きさを知
るためには、ポリエチレン樹脂中の横断面内における異
物Ａの流速から補正係数を算定して、この補正係数に基
づき異物Ａの流れ方向の大きさを示す異物データｄ₃を
補正しなければならないことがわかる。なお、下流側の
ラインセンサカメラ４による走査も上流側のラインセン
サカメラ３と同様なのは言うまでもない。

【００３１】また、異物Ａの流速は、上流側のラインセ
ンサカメラ３によるコマ（時刻ｔ＝ｔ_Z）における画面
上の異物Ａの画像位置と、下流側のラインセンサカメラ
４によるコマ（時刻ｔ＝ｔ_Z＋ΔＴｍｓ）における画面
上の異物Ａの画像位置との時間差を求め、このコマの時
間差ΔＴｍｓでその間の移動距離Ｄｍｍを除算すること
により異物Ａの流速を求めることができる。

【００３２】また、透明リング２内を異物が同時に２個
通過する場合でも、直交方向から撮像することによって
それらが２個であること、およびそれらのＸ方向とＹ方
向の大きさをそれぞれ識別することができる。図３はそ
のパターンと、モニタ画面ａ、ｂ上の異物像を示すもの
で、Ｎｏ．１は流路の中央に球状の異物Ａがあり、Ｙ軸
上の壁面近くにもう１個の球状の異物Ｂ（この異物は壁
面近くにあるため、モニター画面上には、長さ方向に拡
大され、長丸状に写る。）があるパターンを示してい
る。Ｎｏ．２は流路の中央とＸ軸上の壁面近くに球状
の異物Ａ、Ｂがあるパターンを示しており、また、Ｎ
ｏ．３はＹ軸およびＸ軸上の壁面近くに球状の異物Ａ、
Ｂがあるパターンを示している。このように、透明リン
グ２内を異物が同時に２個通過する場合でも、それらの
個数と大きさを識別することができ、また一般的には３
個以上の場合でもそれらを識別することができる。

【００３３】なお、複数の異物が透明リング２内を同時
に通過するような場合、上流側のラインセンサカメラ３
によって最初に検出された異物が流速が遅いため、下流
側のラインセンサカメラ４を通過する際に、流速の速い
他の異物よりも後に検出されることも考えられるが、こ
れは異物の大きさによって異物を判別するシステムを付
加することによって解決することができる。

【００３４】このようにして得た補正係数に基づき異物
Ａの流れ方向の大きさを示す異物データｄ₁を補正する
ことにより、異物Ａの流れ方向の真の大きさを知ること
ができる。この異物Ａの流れ方向の真の大きさを示す異
物補正データｄ₁′は出力装置６（図１（ａ））に出力
され、この出力結果を印字して出力すると共に、予め設
定された一定値以上の大きさ（例えば、識別レベルが数
１０μｍの場合に、１００μｍ以上の場合）または個
数の異物が検出された時は、警報を出力し、作業員に対
策を採るように注意を促す。

【００３５】なお、本実施の一形態においては透明流体
として、ＣＶケーブルのケーブル絶縁層やその接続に使
用されるポリエチレン樹脂中の異物検出に本発明の異物
検出装置を適用させていたが、これに限らず、ポリエチ
レン樹脂以外の各種の透明溶融樹脂材料、あるいは絶縁
油や食用油など異物の混在を嫌う各種の透明物体の検査
に広く適用することもできる。また、透明流体は気体で
あっても本発明の異物検出装置の適用が可能であること
は勿論である。

【００３６】

【発明の効果】以上、発明の実施の形態において説明し
たように、本発明の透明流体中の異物検出装置によれ
ば、省スペース化させることができ、而も異物の有無
と、その大きさを正確に検出することができる。また、
ラインセンサカメラを使用しているので、透明流体の流
れ方向に対して直交した方向の検出精度を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透明流体中の異物検出装置の実施の一
形態を示す図で、（ａ）は説明図、（ｂ）は（ａ）の横
断面図。

【図２】本発明の透明流体中の異物検出装置に使用され
るラインセンサカメラの走査線と異物との位置関係を時
間の変化と共に示す説明図で、（ａ）および（ｃ）はラ
インセンサカメラの走査線内に異物がない状態の図、
（ｂ）はラインセンサカメラの走査線内に異物がある状
態の図。

【図３】本発明の透明流体中の異物検出装置において、
２個の異物が通過する場合の３つのパターンとそれぞれ
のパターンにおけるモニタ画面ａ、ｂ上の異物像を例示
する説明図。

【図４】流体の流路内半径方向位置と流速との関係を例
示するグラフ。

【符号の説明】

２透明リング（透明流路）３、４ラインセンサカメラ５画像処理部１２画像処理回路１３補正回路ｄ₁、ｄ₂ビデオ信号ｄ₃異物データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明流体を通過させる透明流路と、前記透
明流路中を通過する前記透明流体を撮像してビデオ信号
に変換するラインセンサカメラと、前記ラインセンサカ
メラから出力される前記ビデオ信号に基づき前記透明流
体に混在している異物を検出する画像処理部とを備え、
前記ラインセンサカメラは１列に複数並んだ撮像素子の
並び方向が前記透明流体の流れ方向に対して直交した状
態になるように設けられ且つ隔置した状態で前記透明流
体の流れ方向に複数配置されたことを特徴とする透明流
体中の異物検出装置。
【請求項２】前記複数のラインセンサカメラは撮像方向
が交差するように配置されたことを特徴とする請求項１
記載の透明流体中の異物検出装置。
【請求項３】前記画像処理部は前記複数のラインセンサ
カメラから出力される前記各ビデオ信号に基づき前記透
明流体中に混在している前記異物の有無および流れ方向
の大きさを示す異物データを求める画像処理回路と、前
記画像処理回路からの前記異物データから求められる同
一の前記異物の検出時間差から当該異物の速度データを
求め、当該速度データに基づき前記異物の流れ方向の大
きさを示す前記異物データを補正する補正回路とを備え
たことを特徴とする請求項１または２記載の透明流体中
の異物検出装置。
【請求項４】前記画像処理部の前記補正回路は前記画像
処理回路からの前記異物データから求められる前記同一
の異物の検出時間差から前記異物の速度データを求めて
補正係数を算定し、前記補正係数に基づき前記異物の流
れ方向の大きさを示す前記異物データを補正することを
特徴とする請求項３記載の透明流体中の異物検出装置。
【請求項５】前記画像処理部の前記補正回路は上流側の
前記ラインセンサカメラで撮像された前記異物の画像の
位置と、下流側の前記ラインセンサカメラで撮像された
前記異物の画像の位置とを比較し、それらの位置の差お
よび前記異物の検出時間差の関係から前記異物の流速を
求めることを特徴とする請求項４記載の透明流体中の異
物検出装置。