特許ウォッチ

公開番号2025008497
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023110720
出願日2023-07-05
発明の名称金属体モニタリング装置および金属体モニタリング方法
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人サンネクスト国際特許事務所
主分類G01N 27/83 20060101AFI20250109BHJP(測定;試験)
要約【課題】金属体に非接触の磁気センサ部が金属体上を相対的に移動する金属体モニタリング環境において金属体の特異箇所の弁別を可能にする。
【解決手段】金属体モニタリング装置は、磁気検出装置と、距離検出装置と、処理装置とを有する。磁気検出装置は、磁気センサ部を有し、磁気センサ部は、金属体上を相対的に移動する移動体に備えられ発生した漏洩磁界を非接触で検知する。距離検出装置は、移動体に備えられ移動体の金属体に対する相対的な移動距離を検出する。処理装置は、磁気検出装置からの検知信号強度の時系列を表す第1のデータを、距離検出装置により検出された各時点での移動距離に基づき、移動距離と検知信号強度との関係を表す第2のデータに変換する。処理装置は、第2のデータから特定される波数空間におけるスペクトル応答を抽出し、抽出されたスペクトル応答に基づく情報であるモニタリング情報を出力する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
金属体上を相対的に移動する移動体に備えられ前記金属体から発生した漏洩磁界を非接触で検知する磁気センサ部を有する磁気検出装置と、
前記移動体に備えられ前記移動体の前記金属体に対する相対的な移動距離を検出する距離検出装置と、
前記磁気検出装置と前記距離検出装置とに接続された処理装置と
を備え、
前記処理装置は、
前記磁気検出装置からの検知信号強度の時系列を表す第１のデータを、前記距離検出装置により検出された各時点での移動距離に基づき、移動距離と検知信号強度との関係を表す第２のデータに変換し、
前記第２のデータから特定される波数空間におけるスペクトル応答を抽出し、
抽出されたスペクトル応答に基づく情報であるモニタリング情報を出力する、
金属体モニタリング装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記モニタリング情報の出力は、前記モニタリング情報の表示であり、
前記モニタリング情報は、空間周波数と前記移動体の移動距離との対応関係を表す情報である、
請求項１に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項３】
前記対応関係は、空間周波数に対応した第１の軸と前記移動体の移動距離に対応した第２の軸との直交座標系のカラーコンターであり、
当該直交座標系には、検知信号強度に従うカラーのインジケータが配置されている、
請求項２に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項４】
前記処理装置は、
前記第２のデータに対して、前記金属体のモニタに必要なサイズに応じた空間フィルタ処理を行い、
当該空間フィルタ処理が施されたデータのうち、前記金属体のモニタに応じた区画毎に、波数空間におけるスペクトル応答を抽出する、
請求項１に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項５】
前記処理装置は、前記第２のデータにおける移動距離のサンプルが等間隔になるようサンプルの補間処理を行い、
前記空間フィルタ処理は、前記補間処理が施された第２のデータに対して行われる、
請求項４に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項６】
前記区画毎に、前記処理装置は、波数空間におけるスペクトル応答の抽出のために連続ウェーブレット解析を行う、
請求項４に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項７】
前記区画毎に、前記処理装置は、波数空間におけるスペクトル応答の抽出のために、離散ウェーブレット解析で信号分離を行い、当該分離した信号に連続ウェーブレット解析を用いる、
請求項４に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項８】
前記区画毎に、前記処理装置は、波数空間におけるスペクトル応答の抽出のために短時間フーリエ変換を行う、
請求項４に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項９】
前記金属体は、前記移動体の相対的な移動方向に沿って周期的に並んだ形状を持つ、
請求項８に記載の金属体モニタリング装置。
【請求項１０】
前記磁気検出装置は、前記移動体の相対的な移動方向と直交する方向に並んだ複数の磁気センサ部を有する、
請求項１に記載の金属体モニタリング装置。
（【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、概して、金属体のモニタリングに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
金属体の一例としてワイヤロープがある。ワイヤロープのモニタリング装置の一例としてワイヤロープの劣化判定装置が特許文献１に記載されている。この特許文献１には、「ワイヤロープの劣化判定装置は、漏洩磁束法により、ワイヤロープの劣化を検出する検出器３０と、検出器３０から計測データを得るデータ入力部３１と、データ入力部３１からノイズ成分を除去するノイズ成分除去手段と、ワイヤロープの劣化要因との相関性が高いと判定されるデータを抽出する波形処理手段と、を含む。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－５２８６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、漏洩磁束法を用いてワイヤロープの劣化を検出するワイヤロープの劣化判定装置が記載されている。
【０００５】
この装置では、ワイヤロープが検出器中を通過する速度によって、検出信号の信号波形が変化し得る。また、この装置では、ワイヤロープのモニタリングにおける環境又は状態のために発生するノイズ（例えば、検出器の位置変動に伴うオフセットドリフトや、外部からのノイズなど）があり、このノイズが、検出信号の信号波形に影響する。このため、検出信号から、ワイヤロープの健全部と異なる箇所である特異箇所を弁別すること（具体的には、特異箇所が損傷箇所であるのか否か）は困難である。
【０００６】
特許文献１には、ワイヤロープの特異箇所の弁別およびその手段についての記載はない。
【０００７】
このような課題は、金属体が、ワイヤロープ以外の金属体についてもあり得る。また、このような課題は、金属体に非接触の磁気センサ部（例えば検出器）が金属体上を相対的に移動する金属体モニタリング環境全般においてあり得る。
【０００８】
本発明の目的は、そのような金属体モニタリング環境においてモニタリングされる金属体の特異箇所の弁別を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、代表的な本発明の金属体モニタリング装置の一つは、磁気検出装置と、距離検出装置と、磁気検出装置および距離検出装置に接続された処理装置とを有する。磁気検出装置は、磁気センサ部を有し、磁気センサ部は、金属体上を相対的に移動する移動体に備えられ発生した漏洩磁界を非接触で検知する。距離検出装置は、移動体に備えられ移動体の金属体に対する相対的な移動距離を検出する。処理装置は、磁気検出装置からの検知信号強度の時系列を表す第１のデータを、距離検出装置により検出された各時点での移動距離に基づき、移動距離と検知信号強度との関係を表す第２のデータに変換する。処理装置は、第２のデータから特定される波数空間におけるスペクトル応答を抽出し、抽出されたスペクトル応答に基づく情報であるモニタリング情報を出力する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属体に非接触の磁気センサ部が金属体上を相対的に移動する金属体モニタリング環境において金属体の特異箇所の弁別を可能にすることができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許