JPS61284657A - 亀裂検査方法 - 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〕 本発明はプレス装置等の亀裂をアコースティックエミッ
ションにて検査する方法に関する。

〔従来技術〕

大径鋼管を製造する方法にＵＯ法がある。この方法は鋼
板の幅方向端部を上側へ少し曲げ、次いでＵ字状をなし
て端部が対向するようにプレス成形し、接合端縁を溶接
して管にする方法である。このような加工に用いられる
プレス装置は溶接構造物のため繰返し加えられる荷重に
より亀裂が生じることがある。従ってプレス装置の異常
を早期に検出するために定期的に診断することが行われ
るがその一手法としてアコースティックエミッションを
利用する方法がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方法は亀裂又はその前駆現象を音響的に捉えんとす
る方法であるが、プレス装置ではその可動部が発する音
、又は被加工材と接触部の摺接音があり、これらの雑音
と亀裂部からのアコースティックエミッションとが混じ
った状態となって、そのために正確な診断ができないと
いう問題点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のであって、２１固１組のアコースティックエミッショ
ンのセンサと空間フィルタとを用いることによって規定
される監視領域を亀裂発生の可能性が高い部分に設定し
ておき、雑音を排除して正確に亀裂発生の有無、大小な
どの評価を行なえる亀裂検査方法を提供することを目的
とする。

本発明に係る亀裂検査方法は、被検査物に発生するアコ
ースティックエミッションを検出し、これに基づいて被
検査物に発生する亀裂の検査をする方法において、アコ
ースティックエミッションを検出するセンサを２個１組
として被検査物に装着し、該センサが出力する信号を空
間フィルタに入力し、空間フィルタにて規定される１次
元的監視空間からのアコースティックエミッションを抽
出することを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。

第１図に示すようにプレス装置２０は固設された下金型
２１と、図示しない油圧シリンダにて昇降される上金型
２２とを備え、対向面夫々に形成した半円溝状のダイス
部２１ａ、２２ａ間にＵ成形された管素材３０が対向端
縁を上側に位置させて装入される。

而して上金型の対向側面の上下２個所にアコースティッ
クエミッション（以下ＡＨという）のセンサ１＾、ＩＢ
、ＩＣ，ＬＤがＩＡとＩＣが上側に位置して正対し、Ｉ
ＢとＩＤが下側に位置して正対するように装着しである
。センサの装着位置及び数は上述したところに限るもの
ではないが、２個のセンサを１組とし、その位置と、後
述する空間フィルタの設定によって規定される１次元的
監視領域が亀裂発生の可能性の高い処となるようにする
。この実施例ではセンサＩＡとＩＢとを１組とし、セン
サＩｃとＩＤとを１組としている。

各ＡＥセンサＩＡ、ｌＢ、１ｃ、ＬＤからの出力信号は
プリアンプ２Ａ、２Ｂ、２Ｃ，２Ｄにて増幅されて信号
処理回路３に入力される。

信号処理回路３はプリアンプ出力をフィルタに通して雑
音を除去し、これを増幅検波、パルス化してなるＡＥパ
ルスを出力する。この回路はＡＥセンサ又はプリアンプ
の数に応じて４チャネル分設けられている。信号処理回
路３のＡＥパルス出力は、センサＩＡ、　ＩＢからのも
のが空間フィルタ４Ａへ、またセンサＩＧ、　１０から
のものが空間フィルタ４Ｂに入力される。

空間フィルタ４Ａ、４Ｂは入力される信号のうち設定し
た時間中に現れるもののみを有効なものとして出力する
公知のものである。いまセンサｌ＾、ＩＢからの入力信
号についての設定時間を第２図に基づいて説明する。

第２図はセンサＩＡ、　ＩＢを結ぶ線分（以下Ｘ軸とい
う）及びセンサＩＣ，１０を結ぶ線分（以下Ｙ軸という
、第４図参照）を含む平面を表わしている。

Ｘ軸は上金型２２の側面上にある。Ｘ軸の中心を通る垂
線Ｈは両センサＩＡ、　ＩＢが捉えたＡＥ倍信号時間差
がない場合のＡＨ源軌跡の平面（Ｘ、Ｙ軸を含む第２図
の平面と直交する平面）を表わしている。

いま第３図（イ）、（ロ）に示すようにセンサＩＡが捉
えたＡＥパルスとセンサＩＢが捉えたＡＥパルスとの時
間差がΔＴ（但しセンサＩＡの検出が早いものとする）
であり、これに相当するＡＥ伝播距離をΔＬとするとこ
の場合のＡＥ源は垂線Ｈからの距離がΔＬのＸ軸上の点
を通る双曲面（第２図には線で現れる）上にある。

空間フィルタ４＾はセンサＩＡからのＡＥ倍信号パルス
を基準に、それよりΔＴ、（伝播距離換算でΔＬ＋）遅
れた時点から、該時点より更にΔＴ２（伝播距離換算で
ΔＬ２）遅れた時点までの時間を、ΔＴ１．ΔＴ２を可
変として設定できるようにしである。つまりこの時間内
に現れた信号、換言すれば第２図にハツチングを付して
示す、垂線ＨからΔＬ１〜ΔＬ１＋ΔＬ２の領域（両駅
曲面に囲まれた領域）からのＡＥが有効なものとして出
力されるのである。

第３図はこれを可能とする空間フィルタ内の回路の機能
を示す説明図である。センサＩＡからのＡＥパルスにて
第３図（ハ）に示す如く設定時間幅ΔＴ１のパルスを切
出すパルス回路及び該パルスの立下りにて立上り、第３
図（ホ）に示すように設定時間ΔＴ２のパルスを切出す
パルス回路及び第３図（ニ）に示すようにセンサＩＢか
らの＾Ｅパルスにて設定時間幅ΔＴ２のパルスを切出す
パルス回路が空間フィルタに設けられている。従って第
３図（ホ）に示すΔＴ２の時間が監視期間となり、この
間にセンサＩＢのＡＨパルスが入力されると、これに呼
応する第３図（ニ）のパルスが現れ、（ニ）。

（ホ）の論理積をとるＡＮＤ回路から第３図（へ）に示
すパルスが出力信号として得られることになる。即ち第
２図に示すハンチング領域にＡＥ発生源があった場合に
のみ第３図（へ）に示す如きパルスが出力されるのであ
る。

なお上述の説明はセンサＩＡを基準として述べたが逆に
センサＩＢを基準として同様に監視領域が設定できる（
第２図右側）。またΔＴ、＝Ｏと設定する場合はΔＴ２
のみによって垂線Ｈを中心とする監視空間を設定できる
（第２図中央）、これら監視領域は択一的に選定できる
ようにしてあり、亀裂発生の可能性が高い処が監視領域
に含まれるように設定すればよい。

このような監視領域の設定はセンサＩＣ，１０に係るＹ
軸についても行なえるようになっている。なお空間フィ
ルタ４Ａ、４Ｂの監視領域はＸ軸、Ｙ軸上にて１次元的
に決定されるが、実際に監視される領域は２つの双曲面
で囲まれる３次元の空間であることは言うまでもない。

空間フィルタ４Ａ、４Ｂの出力は論理和回路５へ入力さ
れ、その出力はカウント回路６に入力される。

カウント回路６は単位時間当たりの入力パルス数及び累
積総数を計数し、これを記録計９に記録させる。

一方カウント回路６０計数結果は比較器８に与えられ、
制御盤から与えられるプレス荷重にて定まる比較基準値
と比較され、これを超える場合は図示しない警報器を作
動させる。

プレス装置の場合その亀裂は最大応力が働く上金型２２
のと面に集中しており、雑音の大部分はダイス部２１ａ
、２２ａに集中しており、突発型信号のため空間フィル
タ処理により雑音の除去が可能となる。第４図は空間フ
ィルタ４Ａ、　４Ｂの監視領域を上金型の上部に設定し
たものであり、ハンチングを付した監視領域に亀裂に起
因して発生した八Ｅのみが有効に検出され、雑音の影響
から解放されることになる。

〔効果〕

本発明は以上のように空間フィルタを１次元的に用いて
監視領域を設定するものであるから、監視領域を、雑音
が発生し易い位置を避け、また亀裂が発生し易い位置を
含むように設定することにより雑音に影響されることな
く、精度の高い監視が行なえ、プレス装置が破壊に至る
前に亀裂発生を早期に検知でき、不測の事態に至ること
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に使用する装置の模式図、第
２．　３．　４図は空間フィルタの説明図である。 ＩＡ、　ＩＢ、　ＩＣ，１０・・・センサ　３・・・信
号処理回路４Ａ、４Ｂ・・・空間フィルタ　６・・・カ
ウント回路７・・・記録部　８・・・比較器 特　許　出願人　　住友金属工業株式会社外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被検査物に発生するアコースティックエミッション
   を検出し、これに基づいて被検査物に発生する亀裂の検
   査をする方法において、アコースティックエミッション
   を検出するセンサを２個１組として被検査物に装着し、
   該センサが出力する信号を空間フィルタに入力し、空間
   フィルタにて規定される１次元的監視空間からのアコー
   スティックエミッションを抽出することを特徴とする亀
   裂検査方法。