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公開番号2024083078
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022197382
出願日2022-12-09
発明の名称X線検査装置、及び風車ブレードの検査方法
出願人東レ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G01N 23/04 20180101AFI20240613BHJP(測定;試験)
要約【課題】風車ブレードの検査において異常領域の三次元位置を算出するための、実現可能なX線検査装置を提供する。
【解決手段】X線検査装置1は、検査対象である風車ブレード100に向けてX線をそれぞれ放射する複数のX線放射装置2と、風車ブレード100を挟んで複数のX線放射装置2と対向する位置に配置され、複数のX線放射装置2にてそれぞれ放射され、風車ブレード100を透過したX線をそれぞれ検出してX線画像を生成するX線検出器3と、X線画像に基づいて、風車ブレード100の異常領域の三次元位置を算出する画像解析装置6とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
検査対象である風車ブレードに向けてX線をそれぞれ放射する複数のX線放射装置と、
前記風車ブレードを挟んで前記複数のX線放射装置と対向する位置に配置され、前記複数のX線放射装置にてそれぞれ放射され、前記風車ブレードを透過した前記X線をそれぞれ検出してX線画像を生成するX線検出器と、
前記X線画像に基づいて、前記風車ブレードの異常領域の三次元位置を算出する画像解析装置とを備えるX線検査装置。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
前記複数のX線放射装置は、
X線をそれぞれパルス放射する請求項1に記載のX線検査装置。
【請求項3】
前記複数のX線放射装置は、
時分割で前記X線をそれぞれ放射し、
前記X線検出器は、
前記複数のX線放射装置による前記X線の放射タイミングに同期して前記複数のX線放射装置からの前記X線毎に前記X線画像をそれぞれ生成し、
前記画像解析装置は、
前記複数のX線放射装置からの前記X線毎の前記X線画像に基づいて、前記風車ブレードの異常領域の三次元位置を算出する請求項1または2に記載のX線検査装置。
【請求項4】
前記画像解析装置は、
前記複数のX線放射装置からの前記X線毎の前記X線画像に被写体としてそれぞれ含まれる各前記異常領域の前記X線画像上の座標値に基づいて、前記異常領域の三次元位置を算出する請求項3に記載のX線検査装置。
【請求項5】
前記画像解析装置は、
前記複数のX線放射装置からの前記X線毎の前記X線画像における被写体としてそれぞれ含まれる各前記異常領域の特徴量に基づいて、前記X線毎の前記X線画像に被写体としてそれぞれ含まれる同一の前記異常領域を抽出し、当該抽出した同一の前記異常領域の前記X線画像上の座標値に基づいて、前記異常領域の三次元位置を算出する請求項4に記載のX線検査装置。
【請求項6】
前記複数のX線放射装置は、
時分割で前記X線をそれぞれパルス放射する請求項3に記載のX線検査装置。
【請求項7】
前記X線検出器は、
前記風車ブレードを介して入射した前記X線を可視光に変換するシンチレータと、
前記シンチレータからの前記可視光を検出した前記X線画像を生成する可視光受光器とを備える請求項1または2に記載のX線検査装置。
【請求項8】
前記可視光受光器は、
ラインセンサカメラである請求項7に記載のX線検査装置。
【請求項9】
前記風車ブレードに対して前記複数のX線放射装置及び前記X線検出器を移動させる移動装置をさらに備える請求項1または2に記載のX線検査装置。
【請求項10】
前記画像解析装置は、
データを記憶するメモリと、
前記X線画像に基づいて前記風車ブレードの異常領域の三次元位置を算出するとともに、当該三次元位置と当該X線画像における当該異常領域の特徴量とを関連付けた異常領域データを前記メモリに記憶させるプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、
前記メモリに記憶された算出時期の異なる複数の前記異常領域データに基づいて、同一の前記三次元位置にそれぞれ関連付けられた前記異常領域同士の前記特徴量を比較し、当該異常領域の経時変化を判定する請求項1または2に記載のX線検査装置。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、X線検査装置、及び風車ブレードの検査方法に関する。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
従来、検査対象にX線を放射し、当該検査対象を介したX線をX線検出器にて検出し、当該X線検出器による検出結果に基づいて、当該検査対象を検査するX線検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、特許文献1に記載のX線検査装置では、検査対象に向けてX線を放射するX線放射装置が1つのみ設けられている。この場合には、異常領域の二次元位置を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2006-177841号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、X線検査装置では、種々の構造体を検査対象とすることができるが、例えば、風力発電装置に用いられる風車ブレードを検査対象とすることが考えられる。当該風力発電装置に用いられる風車としては、地上から高いほど風が強くなるため、発電効率を考慮すると、大型にすることが好ましい。近年では、風車ブレードは、長さ寸法が約80m、幅寸法が約5m、厚み寸法が約2m程度であり、今後ますます大型化が予想される。現状、風車ブレードの点検は、検査員がロープ吊りの状態でハンマーによる打音と目視により行っており、危険作業であることが問題視されている。
このような問題は、X線検査装置を用いた検査により解決し得るが、大型の風車ブレードを検査するにあたっては、どの位置に異常領域が存在するかを算出する(異常領域の三次元位置を算出する)ことができれば、利便性を向上させることができる。例えば、風力発電装置では、使用時において、暴風雨や雷により風車ブレードに異常領域が発生する場合がある。このような場合において、異常領域の三次元位置を算出しておけば、当該異常領域の経過観察を行うことができ、風車ブレードの修理や交換時期を正確に判断することができる。
【0005】
一方で、従来のX線検査装置は、X線CT(Computed Tomography)に代表されるように、単独のX線源(X線放射装置)と検出器との間に被写体(被検査体)を置き、異常領域の三次元位置を算出するためには当該被写体を中心に当該X線放射装置と当該検出器との対を回転させるか、あるいは、当該X線放射装置と当該検出器との対の間で当該被写体を回転させる必要があった。しかしながら、長さが数十m以上の巨大な風車ブレードを回転させてTomography(断面撮像)を行い、異常領域の三次元位置を算出するのは非現実的であった。
【0006】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、風車ブレード、あるいは、X線放射装置とX線検出器との対を回転させることなく異常領域の三次元位置を算出することができ、検査における利便性を向上させることができるX線検査装置、及び風車ブレードの検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るX線検査装置は、検査対象である風車ブレードに向けてX線をそれぞれ放射する複数のX線放射装置と、前記風車ブレードを挟んで前記複数のX線放射装置と対向する位置に配置され、前記複数のX線放射装置にてそれぞれ放射され、前記風車ブレードを透過した前記X線をそれぞれ検出してX線画像を生成するX線検出器と、前記X線画像に基づいて、前記風車ブレードの異常領域の三次元位置を算出する画像解析装置とを備える。
【0008】
また、本発明の一態様に係るX線検査装置では、前記複数のX線放射装置は、時分割で前記X線をそれぞれパルス放射する。風車ブレードは被検査体として厚みがあり、したがって相対的に透過X線強度(信号強度)が低くなるが、パルス照射とすることによって、ピーク強度を高めることができる。また、パルスX線源に由来し供給されるパルス信号に対しフーリエ変換/逆変換等のノイズ除去を行うことにより、信号が弱くとも十分な強度となるまで累積(accumulation)して、S/N(シグナル/ノイズ比)が改善されたX線画像を得ることができる。
【0009】
また、本発明の一態様に係るX線検査装置では、前記複数のX線放射装置は、時分割で前記X線をそれぞれ放射し、前記X線検出器は、前記複数のX線放射装置による前記X線の放射タイミングに同期して前記複数のX線放射装置からの前記X線毎に前記X線画像をそれぞれ生成し、前記画像解析装置は、前記複数のX線放射装置からの前記X線毎の前記X線画像に基づいて、前記風車ブレードの異常領域の三次元位置を算出する。
【0010】
また、本発明の一態様に係るX線検査装置では、前記画像解析装置は、前記複数のX線放射装置からの前記X線毎の前記X線画像に被写体としてそれぞれ含まれる各前記異常領域の前記X線画像上の座標値に基づいて、前記異常領域の三次元位置を算出する。
(【0011】以降は省略されています)

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