JPH10318932A

JPH10318932A - 流体中の異物検出装置

Info

Publication number: JPH10318932A
Application number: JP13192397A
Authority: JP
Inventors: Akinori Kuwaki; 亮仙桑木; Junichi Shinagawa; 潤一品川; Osamu Tanda; 修丹田
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】不透明な流体に混在している異物の有無と、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
出される不透明な樹脂を通過させるリング２と、リング
中を通過する不透明な樹脂にＸ線ビームＸａ、Ｘｂを投
射するＸ線投射部３、４と、リングを中心に各Ｘ線投射
部に対向して設けられ当該Ｘ線投射部から投射された各
Ｘ線ビームを検出して電気信号ｄ₁、ｄ₂に変換するＸ線
検出部５、６と、各Ｘ線検出部から出力される電気信号
に基づき不透明な樹脂に混在している異物を検出する異
物検出部７とを備え、各Ｘ線投射部および各Ｘ線検出部
は不透明な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された状態で不透明な樹脂の流
れ方向に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は流体中の異物検出
装置に係り、特に流体中に混在している異物の有無や大
きさを測定する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、ケーブル外導まで製造された電力ケ
ーブル中の異物を検査する異物検出装置が知られてい
る。この異物検出装置は図７に示すように、Ｘ線ライン
センサ５１、５２と、電力ケーブル５０を中心に各Ｘ線
ラインセンサ５１、５２に対向して設けられたＸ線検出
器５３、５４とを備え、各Ｘ線ラインセンサ５１、５２
から投射された各Ｘ線ビームＸａ′、Ｘｂ′を各Ｘ線検
出器５３、５４によって検出して異物検査を行ってい
る。しかしながら、ケーブル外導まで製造された電力ケ
ーブル５０は導体６０を有しているので、この導体６０
が遮蔽物となり、直交する２方向から検出した場合にお
いても導体６０の近傍に存在する異物Ａ′を検出できな
くなる虞があった。したがって、全量検査することがで
きなくなる。

【０００７】さらに、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）や、押出機の先端の樹脂通路に透明な窓から画像
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。しかしながら、
このような検出方法や検出装置では、レーザ光などを透
過させるなど、透明な流体を透明な窓から検査しなけれ
ばならないので、電力ケーブルの半導電層に使用される
不透明な樹脂等に混在している異物を検出することがで
きない虞があった。また、透明な窓から透明樹脂中の異
物を検出できても、透明樹脂中の異物は透明樹脂と一緒
に流動しているために、異物の大きさ、特にその流れ方
向の大きさを正確に測定することができなくなる難点が
あった。

【０００８】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、不透明な流体に混在している異
物の有無と、その大きさを正確に測定することができる
流体中の異物検出装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【発明を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明の流体中の異物検出装置は、流体を通過させる
流路と、流路中を通過する流体にＸ線ビームを投射する
Ｘ線投射部と、流路を中心にＸ線投射部に対向して設け
られ当該Ｘ線投射部から投射されたＸ線ビームを検出し
て電気信号に変換するＸ線検出部と、Ｘ線検出部から出
力される電気信号に基づき流体に混在している異物を検
出する異物検出部とを備え、Ｘ線投射部およびＸ線検出
部は流体の流れ方向に対して直交した状態になるように
設けられ且つ隔置された状態で流体の流れ方向に複数配
置されているものである。

【００１０】また、本発明の流体中の異物検出装置にお
いて各Ｘ線投射部は、各Ｘ線ビームを流体の流れ方向に
交差するように投射する位置に配置されていることが好
ましい。また、本発明の流体中の異物検出装置において
Ｘ線投射部は、Ｘ線管と、Ｘ線管のＸ線ビームの投射側
に設けられ当該Ｘ線ビームを平行光束にするスリットと
を有するものが好ましい。

【００１１】また、本発明の流体中の異物検出装置にお
いて異物検出部は、複数のＸ線検出部から出力される各
電気信号に基づき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出力データを求める異物検出
回路と、異物検出回路からの出力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
示す出力データを補正する補正回路とを備えたものが好
ましい。このような補正回路は、異物検出回路からの出
力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出力データを補正
するものが好ましい。また、補正回路は上流側のＸ線検
出部で検出された異物の位置と、下流側のＸ線検出部で
検出された異物の位置とを比較し、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。

【００１２】このような流体中の異物検出装置は、Ｘ
線検出部により透過Ｘ線強度を測定し、異物検出部でそ
の投影を作ることができるので、例えば不透明な流体で
ある樹脂に混在している異物を確実に検出することがで
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ベリ
リウムやアルミニウムなどの軽金属材料から成る流路を
介挿しておき、その外側からＸ線ビームを投射してその
透過Ｘ線強度の変化をとらえ、それを信号処理または画
像処理すれば、流路内を通過した不透明な樹脂中の異物
の有無および大きさを検出することができる。

【００１３】Ｘ線ビームの走査によって異物の透過像を
電気信号としてとらえる場合、異物は不透明な樹脂の流
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信号として出力され
る。また、流路内を流れる不透明な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、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８
（ａ）のようになる。

【００１４】Ｕｒ＝Ｋ（Ｒ²−ｒ²）（１）但し、Ｕｒ：ｒ位置における流速Ｋ：定数Ｒ：流路の半径ｒ：流路の半径位置不透明な樹脂は、上述の式（１）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８（ｂ）のＶｒように、ビン
ガム流体に近い流速分布を示す。

【００１５】したがって、本発明の流体中の異物検出装
置においては、流体の流れ方向に異なる複数の位置から
流体にそれぞれＸ線ビームを投射し、それらの透過Ｘ線
をそれぞれＸ線検出部で検出して電気信号に変換し、こ
れらの電気信号に基づき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Ｘ線検出部
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、流体中の異物の流速Ｖを求める方法として、流路内
を流れる流体を、その流れと交差する方向から上流側の
Ｘ線検出部および下流側のＸ線検出部で検出し、上流側
のＸ線検出部で検出された異物の位置と、下流側のＸ線
検出部で検出された異物の位置とを比較し、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。

【００１６】また、複数のＸ線投射部を流体の流れ方向
の異なった位置から、且つ流体の流れと交差する複数の
方向から同時に流体を投射するようにすれば、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。

【００１７】なお、流路は横断面を四角形としておくこ
ともできるが、流路内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に、管路と同じ内径とし
ておくほうがよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の流体中の異物検出
装置の実施の一形態について、図面を参照して説明す
る。本発明の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流路であ
るリング２と、リング２中を通過する流体である不透明
な樹脂（例えば、エチレンアクリル酸エチル共重合体に
カーボンを添加したもの）にＸ線ビームＸａ、Ｘｂを投
射するＸ線投射部３、４と、リング２を中心に各Ｘ線投
射部３、４に対向して設けられ各Ｘ線投射部３、４から
投射されたＸ線ビームＸａ、Ｘｂを検出して各Ｘ線ビー
ムＸａ、Ｘｂに対応した電気信号ｄ₁、ｄ₂に変換するＸ
線検出部５、６と、各Ｘ線検出部５、６から出力される
電気信号ｄ₁、ｄ₂に基づき不透明な樹脂に混在している
異物を検出する異物検出部７とを備えている。また、異
物検出部７には出力装置８およびモニタ９が接続されて
いる。

【００１９】リング２は、ベリリウムやアルミニウムな
どの軽金属材料から成り、管路１と同じ内径約２０ｍｍ
の円筒状に形成されている。なお、管路１とリング２
との接続部は不透明な樹脂が漏れないようにシールされ
ている。Ｘ線投射部３、４はそれぞれＸ線管１０と、Ｘ
線管１０のＸ線ビームの投射側に設けられるスリット１
１とを有している。スリット１１は各Ｘ線投射部３、４
のＸ線管１０から投射されるＸ線ビームを平行光束にす
るためのもので、鉛体等が使用される。このようなＸ線
投射部３、４は、例えば半導電樹脂の流れ方向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
態で半導電樹脂の流れ方向Ｕに配置されている。具体的
には、上流側のＸ線投射部３と下流側のＸ線投射部４と
の投射位置を、例えばリング２の軸線方向にＳｍｍずら
す。

【００２０】さらに、Ｘ線投射部３、４は、各Ｘ線ビー
ムＸａ、Ｘｂを半導電樹脂の流れ方向に交差するように
投射することができる位置に配置されている。なお、２
つのＸ線投射部３、４の投射方向の交差角度は、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、リ
ング２を中心に各Ｘ線投射部３、４に対向して設けられ
たＸ線検出部５、６によって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異物検出部７で正確に求
めることができる。なお、Ｘ線検出部５、６としては、
Ｘ線ビジコンやＸ線イメージインテンシファイアなどが
使用される。

【００２１】異物検出部７は、２つのＸ線検出部５、６
から出力される各電気信号ｄ₁、ｄ₂に基づき半導電樹脂
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
示す出力データｄ₃を求める異物検出回路１２と、異物
検出回路１２からの出力データ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出力データｄ₃を
補正する補正回路１３とを備えている。

【００２２】異物検出回路１２は図２に示すように、各
電気信号ｄ₁、ｄ₂によって得られた透過Ｘ線強度に応じ
たデジタル信号である出力データｄ₃を、時系列の２値
信号としてそれぞれ出力する。なお、Ｘ線検出部出力"
０"はＸ線が異物によって吸収され、その透過Ｘ線ビー
ムが減少して検出量が閾値以下に低下したこと意味する
ので、異物の存在を示していることになる。即ち、異物
検出回路１２は、各Ｘ線検出部５、６からの電気信号ｄ
₁、ｄ₂に異物の存在を示す"０"信号が含まれている場合
には、その数と位置とから異物の数と大きさを演算す
る。また、異物検出回路１２は画像処理回路を内臓して
おり、各Ｘ線検出部５、６からの各電気信号ｄ₁、ｄ₂に
異物の存在を示す"０"信号が含まれている場合には、そ
の間のＸ線ビームＸａ、Ｘｂ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８およびモニタ９に出力す
る。これはＸ線検出部５、６からの電気信号系列ごとに
別々に行われる。これにより、モニタ９の画面ａ上には
上流側のＸ線検出部５、画面ｂ上には下流側のＸ線検出
部６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。

【００２３】補正回路１３は、異物検出回路１２からの
出力データ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
の大きさを示す出力データ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Ｘ線
検出部５で検出された異物の画像位置と、下流側のＸ線
検出部６で検出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Ｘ線検出部５と下流側
のＸ線検出部６との検出位置を、リング２の軸線方向に
Ｓｍｍ程度ずらしているので、２つのＸ線検出部５、６
において同一の異物を検出した際に生ずる電気信号
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。

【００２４】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出
力データ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
大きさを示す出力データ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出力データ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
大きさを示す出力データ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出力データ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、予め求めて異物検出部７
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。

【００２５】例えば、Ｘ線ビームが６００Ｈｚ（＝１．
６７ｍｓｅｃ／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４個連続して並んだときには、１．６７ｍｓｅｃ／ｓｃａｎ×４＝６．６８ｍｓｅｃ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。

【００２６】また、異物の流れ方向の大きさを示す出力
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出力データ
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流体中の異
物検出装置の動作について説明する。半導電層に使用さ
れる不透明な樹脂は押出機（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。この流
体となった不透明な樹脂が管路１に介挿されたリング２
内を通過する際、Ｘ線ビームＸａ、Ｘｂが投射され、異
物が混在しているか否かを検査される。

【００２７】具体的には、Ｘ線投射部３のＸ線投射器１
０から投射されたＸ線ビームはスリット１１によって平
行光束のＸ線ビームＸａとして、管路１内の不透明な樹
脂に投射される。この際、不透明な樹脂中に異物が混在
していると、それによってＸ線ビームＸａの一部は吸収
されるので、Ｘ線検出部５に到達するＸ線量は減少す
る。Ｘ線検出部５におけるＸ線量の変化は電気信号ｄ₃
に変換されて、異物検出部７の異物検出回路１２に出力
される。この信号変換は刻々と行われ、所定の閾値で区
分され"０"または"１"の２値信号として出力される。

【００２８】ここで、図３に示すようにリング２内の不
透明な樹脂がＺ−Ｚ′方向に下から上に流れており、例
えば上流側のＸ線投射部３の走査をＹ−Ｙ′方向に行っ
ている場合に、異物Ａが混在している不透明な樹脂が通
過していく場合を想定すると、異物ＡがＸ線ビームＸａ
の平行光束の高さＨにない場合には出力データｄ₃はす
べて"１"となるが（図４（ａ）、（ｃ））、異物ＡがＸ
線ビームＸａの平行光束の高さＨにある場合には出力デ
ータｄ₃は"０"を含むことになり（図４（ｂ））、異物
Ａが通過されたことが検出される。この場合、異物Ａの
横幅は出力データｄ₃における横に並んだ"０"の数から
求めることができる。

【００２９】例えば、リングの内径が２０ｍｍ、Ｘ線ビ
ームの走査速度が６００Ｈｚのとき、リング内のＸ線ビ
ームの通過時間は１２２．２μｓｅｃ（実測結果）であ
り、サンプリング時間が０．１２５μｓｅｃであると
すると、分解数Ｍは、Ｍ＝１２２．２μｓｅｃ／０．１２５μｓｅｃ＝９７８となり、分解能Ｐは、Ｐ＝２０ｍｍ／９７８＝２０μｍとなる。したがって、スキャンデータにおける横に並ん
だ"０"の数が３個の場合には、異物Ａの横幅Ｗは、Ｗ＝２０μｍ×３＝６０μｍとなる。

【００３０】なお、前述したようにＸ線ビームＸａの平
行光束の高さＨを６０μｍ程度、走査の周波数を６００
Ｈｚ程度としておけば、異物が通常時の最高速度（上記
実施の一形態の場合は平均流速７ｍｍ／ｓｅｃ程度）で
通過する場合でも、いずれかの走査Ｘ線ビームによって
確実に投射することができる。換言すれば、走査Ｘ線ビ
ームと次の走査Ｘ線ビームとの間に到達した異物は次の
走査Ｘ線ビームによって投射されるので、異物の検出を
取り逃がすことはない。

【００３１】異物Ａの流れ方向の大きさは、流れがなけ
れば、図５において縦方向に並んだ"０"の数に基づいて
求めることができる。しかしながら、円形流路内を流れ
る不透明な樹脂中の流速の分布は流路の中心軸からの距
離によって異なっており、流路の壁面近くを流れる異物
は速度が遅く、Ｘ線ビームの平行光束の高さＨ内に留ま
る時間が長いので、異物Ａ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。また、流路の中
心付近を流れる異物は流れ方向の大きさを小さく表示さ
れることになる。したがって、異物Ａの流れ方向の真の
大きさを知るためには、流体中の横断面内における異物
の減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出力データ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Ｘ線
投射部４から投射される平行光束のＸ線ビームＸｂをＸ
線検出部６で検出することにより、不透明な樹脂中の異
物Ａを検出できるのは言うまでもない。

【００３２】また、異物Ａの流速は、上流側のＸ線検出
部５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Ｘ線検出部６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。

【００３３】さらに、リング２内を異物が同時に２個通
過する場合でも、直交方向から検出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６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、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。

【００３４】なお、複数の異物がリング２内を同時に通
過するような場合、上流側のＸ線検出部５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Ｘ線検出
部６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。

【００３５】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出力データｄ₃を補正回路
１３で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。

【００３６】なお、本実施の一形態においては流体とし
て、ＣＶケーブルの半導電層に使用される不透明な樹脂
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、不透明な樹脂以外の各種の溶融材
料、例えばゴムストコン用のゴム、エポキシユニット用
のエポキシ樹脂、ケーブル絶縁層用の透明のポリエチレ
ン樹脂等、あるいは絶縁油や食用油など異物の混在を嫌
う各種の物体の検査に広く適用することもできる。ま
た、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。

【００３７】

【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、本発明の流体中の異物検出装置によれば、
Ｘ線検出部により透過Ｘ線強度を測定し、異物検出部で
その投影を作ることができるので、不透明な流体に混在
している異物の有無と、その大きさを正確に測定するこ
とができる。また、Ｘ線検出部で透過Ｘ線強度を測定
しているので、流路に透明なガラスリングを使用しなく
ともよいので、設計の際に流路の破損を考慮しなくても
よくなる。さらに、流路内を流れる流体を検出対象にし
ているので、全量検査できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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）は横断面図。

【図２】本発明の流体中の異物検出装置に使用される異
物検出回路によるＸ線検出量と出力データとを例示する
グラフ。

【図３】本発明の流体中の異物検出装置に使用されるＸ
線投射部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Ｘ線投射部の走
査線内に異物がない状態の図、（ｂ）はＸ線投射部の走
査線内に異物がある状態の図。

【図４】本発明の流体中の異物検出装置において異物検
出回路から出力されるデジタルの出力データを時間の変
化と共に示す説明図。

【図５】本発明の流体中の異物検出装置において異物検
出回路から出力されるデジタルの出力データを時間の変
化と共に示す説明図。

【図６】本発明の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７】従来のケーブル中の異物を検出する装置を示す
説明図。

【図８】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リング（流路）３、４Ｘ線投射部５、６Ｘ線検出部７異物検出部１０Ｘ線管１１スリット１２異物検出回路１３補正回路Ｘａ、ＸｂＸ線ビームｄ₁、ｄ₂電気信号ｄ₃出力データ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体を通過させる流路と、前記流路中を通
過する前記流体にＸ線ビームを投射するＸ線投射部と、
前記流路を中心に前記Ｘ線投射部に対向して設けられ当
該Ｘ線投射部から投射された前記Ｘ線ビームを検出して
電気信号に変換するＸ線検出部と、前記Ｘ線検出部から
出力される前記電気信号に基づき前記流体に混在してい
る異物を検出する異物検出部とを備え、前記Ｘ線投射部
および前記Ｘ線検出部は前記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された状態で
前記流体の流れ方向に複数配置されていることを特徴と
する流体中の異物検出装置。
【請求項２】前記各Ｘ線投射部は前記各Ｘ線ビームを前
記流体の流れ方向に交差するように投射する位置に配置
されていることを特徴とする請求項１記載の流体中の異
物検出装置。
【請求項３】前記Ｘ線投射部はＸ線管と、前記Ｘ線管の
前記Ｘ線ビームの投射側に設けられ当該Ｘ線ビームを平
行光束にするスリットとを有することを特徴とする請求
項１または２記載の流体中の異物検出装置。
【請求項４】前記異物検出部は前記複数のＸ線検出部か
ら出力される前記各電気信号に基づき前記流体中に混在
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
出力データを求める異物検出回路と、前記異物検出回路
からの前記出力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
出力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、２または３記載の流体中の異物検出装
置。
【請求項５】前記異物検出部の前記補正回路は前記異物
検出回路からの前記出力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出力データを補正することを
特徴とする請求項４記載の流体中の異物検出装置。
【請求項６】前記異物検出部の前記補正回路は上流側の
前記Ｘ線検出部で検出された前記異物の位置と、下流側
の前記Ｘ線検出部で検出された前記異物の位置とを比較
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
５記載の流体中の異物検出装置。