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公開番号2024100416
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-26
出願番号2023004403
出願日2023-01-16
発明の名称遠隔型振動計システム及び遠隔型振動計
出願人個人
代理人弁理士法人井上国際特許商標事務所,個人,個人,個人,個人
主分類G01N 29/07 20060101AFI20240719BHJP(測定;試験)
要約【課題】構造物の損傷を離れた場所から検査可能な遠隔型振動計システム及び遠隔型振動計を提供する。
【解決手段】遠隔型振動計システム1は、構造物8に生じた振動を検出するための複数の遠隔型振動計3と、構造物8の振動を検出した複数の遠隔型振動計3から発せられた電波を受信する複数の受信器5と、複数の受信器5で受信された電波に基づき、複数の遠隔型振動計3で検出された振動の波形を記録する記録計6とを有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
構造物に生じた振動を検出するための複数の遠隔型振動計と、
前記構造物の振動を検出した前記複数の遠隔型振動計から発せられた電波を受信する複数の受信器と、
前記複数の受信器で受信された電波に基づき、前記複数の遠隔型振動計で検出された振動の波形を記録する記録計と、を有することを特徴とする遠隔型振動計システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記記録計で記録された振動の波形に基づき、前記構造物における前記複数の遠隔型振動計を設置した各地点で振動が検出され始めた時刻の差を算出し、前記時刻の差と、前記構造物における振動の発生位置と前記複数の遠隔型振動計との間隔とから、前記各地点間の領域における音速をそれぞれ算出して前記構造物の音速分布を求め、前記音速分布に基づいて前記構造物の強度分布を取得する演算装置を有することを特徴とする請求項１に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項３】
前記遠隔型振動計は、前記構造物の振動を電気信号に変換する静電容量方式のトランスデューサーと、前記トランスデューサーで変換された電気信号を周波数変調して高周波信号として出力する高周波発振器と、前記高周波発振器から出力された高周波信号を電波として発する送信アンテナとを有し、
前記受信器は、前記遠隔型振動計の前記送信アンテナからの電波に基づく高周波信号を復調し前記構造物の振動に対応する電気信号を取得して前記記録計に出力することを特徴とする請求項１に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項４】
前記遠隔型振動計の前記トランスデューサーは、前記構造物の表面に接触して前記構造物からの振動を検出する役割を持つウェーブガイドと、前記ウェーブガイドで検出された振動を電気信号に変換する振動変換器とを有し、
前記振動変換器が前記高周波発振器の共振回路に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項５】
前記遠隔型振動計の前記高周波発振器は、ディスクリート部品によるアナログ式の電子回路であり、能動素子に接合型の電界効果トランジスタが用いられていることを特徴とする請求項３に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項６】
前記トランスデューサーにおける静電容量方式の前記振動変換器の空隙部を空間としたことを特徴とする請求項４に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項７】
前記トランスデューサーにおける静電容量方式の前記振動変換器の空隙部に絶縁体を配置したことを特徴とする請求項４に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項８】
前記遠隔型振動計は、前記トランスデューサー及び前記高周波発振器を収納する筐体を有し、前記筐体には２本の脚部が備えられており、
前記筐体は、前記筐体外へ露出した前記ウェーブガイドと、前記２本の脚部とによって支持されることを特徴とする請求項４に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項９】
前記構造物に打撃を加えて振動を生じさせるためのハンマー装置又は前記構造物にレーザを照射して振動を生じさせるためのレーザ装置を有することを特徴とする請求項１に記載の遠隔型振動計システム。
【請求項１０】
前記複数の遠隔型振動計からの電波を受信して前記複数の受信器へ伝達する受信アンテナをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の遠隔型振動計システム。
（【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】
本発明はコンクリート等の構造物の損傷を離れた場所から検査するための遠隔型振動計システム及び遠隔型振動計に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
福島第一原子力発電所では、事故により高温となって溶融した原子炉の核燃料が、核燃料を収容する圧力容器を溶解し、圧力容器を支持する構造物であるペデスタル（脚部）のコンクリートや鋼材を加熱した。加熱された構造物は強度が低下して亀裂が生じたり崩壊し、構造物の温度が室温付近に戻った状態でも強度は低下したままである。このようにして原子炉の構造物が損傷を受けた可能性があっても、構造物の周囲の放射線レベルが高いため、人間が構造物に近接して点検作業を行うことは困難であった。
【０００３】
従来、原子炉内の構造物の検査装置として、超音波を用いて構造物の振動を測定する装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平１１－１２５６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の検査装置は、構造物の振動を監視するものであり、構造物の損傷を検査することはできなかった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、構造物の損傷を離れた場所から検査可能な遠隔型振動計システム及び遠隔型振動計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】
上記課題を解決するために本発明は、
構造物に生じた振動を検出するための複数の遠隔型振動計と、
前記構造物の振動を検出した前記複数の遠隔型振動計から発せられた電波を受信する複数の受信器と、
前記複数の受信器で受信された電波に基づき、前記複数の遠隔型振動計で検出された振動の波形を記録する記録計と、を有することを特徴とする遠隔型振動計システムを提供する。
【０００８】
また本発明は、
構造物に生じた振動を検出するための遠隔型振動計であって、
前記構造物の振動を電気信号に変換する静電容量方式のトランスデューサーと、前記トランスデューサーで変換された電気信号を周波数変調して高周波信号として出力する高周波発振器と、前記高周波発振器から出力された高周波信号を電波として発する送信アンテナとを有することを特徴とする遠隔型振動計を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、構造物の損傷を離れた場所から検査可能な遠隔型振動計システム及び遠隔型振動計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１（ａ）は本発明の実施形態に係る遠隔型振動計システムの構成を示す図、詳しくは遠隔型振動計システムを廃炉で使用することを想定して放射線照射実験を行う際のレイアウト図であり、図１（ｂ）は遠隔型振動計を設置した構造物に打撃が加えられた様子を示す模式図である。
図２（ａ）は構造物に対して１個の遠隔型振動計を設置した様子を示す図であり、図２（ｂ）は遠隔型振動計の構成を示す図である。
図３は遠隔型振動計システムの演算装置が各遠隔型振動計で検出された振動の波形を重ねてモニタに表示する例を示す図である。詳しくは、図３は遠隔型振動計及び受信器を４個ずつ使用して振動の波形を４つ重ねた場合の例を示している。
図４は構造物の弾性率と強度との相関関係を示す図であり、図４（ａ）は加熱温度と圧縮強度の関係を示すグラフ、図４（ｂ）は加熱温度とヤング係数（弾性率）の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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