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JP7757243B2 - Wire rope flaw detector and wire rope diagnostic method - Google Patents
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JP7757243B2 - Wire rope flaw detector and wire rope diagnostic method - Google Patents

Wire rope flaw detector and wire rope diagnostic method

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JP7757243B2
JP7757243B2 JP2022092368A JP2022092368A JP7757243B2 JP 7757243 B2 JP7757243 B2 JP 7757243B2 JP 2022092368 A JP2022092368 A JP 2022092368A JP 2022092368 A JP2022092368 A JP 2022092368A JP 7757243 B2 JP7757243 B2 JP 7757243B2
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Description

本発明は磁性金属材の状態を測定する探傷に係わり、特にワイヤロープの素線切れ探傷に適用して好適なワイヤロープ探傷装置およびワイヤロープ診断方法に関する。 The present invention relates to flaw detection for measuring the condition of magnetic metal materials, and in particular to a wire rope flaw detection device and wire rope diagnostic method suitable for detecting breaks in wire rope strands.

特許文献1には、長手方向に移動するワイヤロープを励磁して磁気飽和状態にし、ワイヤロープの周囲に配置した磁気センサが漏洩磁束を検知することによってワイヤロープの損傷を検出する磁気探傷装置が記載されている。磁気センサはワイヤロープの長手方向に2列設けられており、各列の磁気センサは円周方向に等間隔に同数設けられている。また、各列の対応する磁気センサは一方の磁気センサがワイヤロープの山部と対峙している瞬間に、他方の磁気センサがワイヤロープの谷部と対峙するように配置されている(要約参照)。 Patent Document 1 describes a magnetic flaw detector that detects damage to a wire rope by exciting a wire rope moving in the longitudinal direction to magnetically saturate it, and then detecting leakage magnetic flux with magnetic sensors arranged around the wire rope. Two rows of magnetic sensors are arranged along the length of the wire rope, with the same number of magnetic sensors in each row arranged at equal intervals in the circumferential direction. Furthermore, the corresponding magnetic sensors in each row are arranged so that at the moment one magnetic sensor faces the crest of the wire rope, the other magnetic sensor faces the valley of the wire rope (see abstract).

特開2005-156419号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-156419

例えば昇降機に用いるワイヤロープは、実稼働時にかごの重さが加わり伸展することで、ストランドピッチ長は変化する。また、ストランドピッチ長は実稼働時間に応じて変化する。すなわち、ストランドピッチ長は経時変化する。ストランドピッチ長は経時変化するワイヤロープは、ストランドの山谷に正確にセンサを配置することが出来ず、ストランドの山谷によって生じるストランドノイズ信号の位相は必ずしも90度の差にはならない。従って、ストランドノイズ信号を加算してもほぼ一定の値にはならず、ストランドノイズの低減化は困難である。 For example, the strand pitch length of a wire rope used in an elevator changes as it stretches due to the weight of the car during operation. The strand pitch length also changes depending on the operating time. In other words, the strand pitch length changes over time. With wire ropes whose strand pitch length changes over time, it is not possible to position sensors precisely at the peaks and valleys of the strands, and the phase difference between the strand noise signals generated by the peaks and valleys of the strands is not necessarily 90 degrees. Therefore, adding the strand noise signal does not result in a nearly constant value, making it difficult to reduce strand noise.

本発明の目的は、ワイヤロープの長さ方向(長手方向)における磁気センサの配置に関わらず、ワイヤロープのストランドノイズ信号を低減化できるワイヤロープ探傷装置および診断方法を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a wire rope flaw detector and diagnostic method that can reduce wire rope strand noise signals regardless of the placement of magnetic sensors along the length (longitudinal) of the wire rope.

上記目的を達成するために本発明のワイヤロープ探傷装置は、
ワイヤロープの所定区間に磁路を形成する磁化器と、ワイヤロープの素線から発生する漏洩磁束に由来する磁気信号を検出可能な複数の磁気センサと、を備え、ワイヤロープの損傷を検出するワイヤロープ探傷装置において、
前記磁気センサから出力される磁気信号の収集を行う信号収集器と、前記信号収集部から出力される前記磁気信号の加算処理を行う信号処理器と、を含んで構成される信号解析部を備え、
前記信号解析部は、
前記複数の磁気センサで検出される複数の磁気信号に含まれるストランドに由来する波形の山谷の位置を調整する位相調整を実行し、
位相調整を行った前記複数の磁気信号の加算データを取得して、前記加算データと第1閾値とを比較し、
前記加算データが前記第1閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープに損傷があるものと判定し、
ワイヤロープに損傷があるものと判定された場合に、前記複数の磁気センサの個別の磁気信号と第2閾値とを比較し、前記第2閾値に対して大きい個別の磁気信号を検出した第1磁気センサを特定する。
In order to achieve the above object, the wire rope flaw detector of the present invention comprises:
A wire rope flaw detector for detecting damage to a wire rope, comprising: a magnetizer that forms a magnetic path in a predetermined section of the wire rope; and a plurality of magnetic sensors that can detect magnetic signals derived from leakage magnetic flux generated from wires of the wire rope.
a signal analysis unit including a signal collector that collects magnetic signals output from the magnetic sensors and a signal processor that performs addition processing of the magnetic signals output from the signal collector;
The signal analysis unit
performing phase adjustment to adjust the positions of peaks and valleys of waveforms originating from the strands included in the plurality of magnetic signals detected by the plurality of magnetic sensors;
acquiring summed data of the plurality of phase-adjusted magnetic signals, and comparing the summed data with a first threshold value;
If the summed data is greater than the first threshold value, it is determined that there is damage to the wire rope;
If it is determined that there is damage to the wire rope, the individual magnetic signals of the plurality of magnetic sensors are compared with a second threshold value, and a first magnetic sensor that detects an individual magnetic signal that is greater than the second threshold value is identified .

また上記目的を達成するために本発明のワイヤロープの診断方法は、
ワイヤロープの所定区間に磁路を形成する磁化器と、ワイヤロープの素線から発生する漏洩磁束に由来する磁気信号を検出可能な複数の磁気センサと、を備え、ワイヤロープの損傷を検出するワイヤロープ探傷装置を用いたワイヤロープの診断方法において、
前記複数の磁気センサで検出される複数の磁気信号に含まれるストランドに由来する波形の山谷の位置を調整する位相調整を実行するステップと、
位相調整を行った前記複数の磁気信号の加算データを取得するステップと、
前記加算データと第1閾値とを比較するステップと、
前記加算データが前記第1閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープに損傷があるものと判定するステップと、
ワイヤロープに損傷があるものと判定された場合に、前記複数の磁気センサの個別の磁気信号と第2閾値とを比較し、前記第2閾値に対して大きい個別の磁気信号を検出した第1磁気センサを特定するステップと、
を含む。
In order to achieve the above object, the wire rope diagnosis method of the present invention comprises the steps of:
A wire rope diagnosis method using a wire rope flaw detector that detects damage to the wire rope, the method comprising: a magnetizer that forms a magnetic path in a predetermined section of the wire rope; and a plurality of magnetic sensors that can detect magnetic signals derived from leakage magnetic flux generated from wires of the wire rope,
performing a phase adjustment to adjust the positions of peaks and valleys of waveforms originating from the strands included in the plurality of magnetic signals detected by the plurality of magnetic sensors;
acquiring sum data of the plurality of phase-adjusted magnetic signals;
comparing the summed data with a first threshold;
determining that the wire rope is damaged when the summed data is greater than the first threshold value ;
When it is determined that there is damage to the wire rope, comparing the individual magnetic signals of the plurality of magnetic sensors with a second threshold value, and identifying a first magnetic sensor that detected an individual magnetic signal that is greater than the second threshold value;
Includes.

本発明によれば、ワイヤロープの長さ方向(長手方向)における磁気センサの配置に関わらず、ワイヤロープのストランドノイズ信号を低減化できるワイヤロープ探傷装置および診断方法を提供することができる。 The present invention provides a wire rope flaw detector and diagnostic method that can reduce wire rope strand noise signals regardless of the placement of magnetic sensors along the length (longitudinal) of the wire rope.

本発明の一実施例に係るワイヤロープ探傷装置のセンサ部における構成を示す概略図(断面図)である。1 is a schematic diagram (cross-sectional view) showing the configuration of a sensor section of a wire rope flaw detector according to one embodiment of the present invention. FIG. 図1のセンサ部を接続して構成される本発明の一実施例に係るワイヤロープ探傷装置の信号処理部等の構成を示す機能ブロック図である。2 is a functional block diagram showing the configuration of a signal processing unit and the like of a wire rope flaw detector according to one embodiment of the present invention, which is configured by connecting the sensor unit of FIG. 1. [0023]FIG. 本発明の一実施例に係るストランドノイズ信号の位相調整の模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of phase adjustment of a strand noise signal according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る加算判定処理のフローチャートである。10 is a flowchart of an addition determination process according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る素線切れ判定処理のフローチャートである。4 is a flowchart of a wire breakage detection process according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る素線切れ由来の検出信号の一例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a detection signal resulting from a break in a wire according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例に係る判定結果の表示の一例を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a display of a determination result according to an embodiment of the present invention. 本発明との比較例に係るセンサ部とワイヤロープの位置関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the positional relationship between a sensor unit and a wire rope according to a comparative example of the present invention.

ワイヤロープとは、複数本の細い素線を撚ることでストランドを形成し、芯綱を中心にストランドを撚って1本の束にしたものである。磁性金属材の素線を撚り合わせたワイヤロープは、昇降機の乗りカゴの巻上索として利用されている。動索としての用途である昇降機のワイヤロープは、曲げ疲労や摩耗、腐食などの劣化等の経時変化が使用期間の経過とともに生じるため、定期的な点検や検査が必要である。錆や腐食といった外観の明らかな変化がみられる劣化に対しては目視検査が有効であるが、検査員による検査精度のバラつきや、ワイヤロープ内部に生じる異常を見分けることは困難である。 A wire rope is made by twisting multiple thin wires together to form a strand, which is then twisted around a core rope to form a single bundle. Wire ropes made from twisted magnetic metal wires are used as hoisting ropes for elevator car cages. Elevator wire ropes, which are used as running ropes, undergo deterioration over time, including bending fatigue, wear, and corrosion, and therefore require regular inspections and testing. Visual inspection is effective for detecting deterioration that shows obvious changes in appearance, such as rust and corrosion, but it is difficult to detect abnormalities that occur inside the wire rope, as there is variation in inspection accuracy among inspectors.

そのため、ワイヤロープの安全監視技術には、ワイヤロープから発生する漏洩磁束に基づいてワイヤロープの劣化状態を検出する漏洩磁束探傷法を用いることが有効である。漏洩磁束探傷法はワイヤロープを励磁し、発生する漏洩磁束を磁気センサで検知する方法である。漏洩磁束探傷法に基づく測定装置(以下、漏洩磁束探傷装置という)にはワイヤロープを磁化するための磁化器が設けられており、磁化器の両端には極性を反転する方向で磁石が取り付けられている。ワイヤロープ探傷装置はワイヤロープが磁化器に接着すると、磁石から発する磁場によってワイヤロープと磁化器との間で磁束が還流し、磁路が形成される仕組みである。 For this reason, an effective wire rope safety monitoring technique is to use magnetic leakage flux testing, which detects the deterioration state of wire ropes based on the leakage magnetic flux generated by the wire rope. Magnetic leakage flux testing involves exciting a wire rope and detecting the resulting leakage magnetic flux using a magnetic sensor. Measuring devices based on magnetic leakage flux testing (hereinafter referred to as magnetic leakage flux testing devices) are equipped with a magnetizer to magnetize the wire rope, with magnets attached to both ends of the magnetizer in a direction that reverses the polarity. When the wire rope adheres to the magnetizer, the magnetic field emitted from the magnet causes magnetic flux to flow back between the wire rope and the magnetizer, forming a magnetic path.

磁路が形成されたワイヤロープに素線切れなどの損傷が発生すると、磁束の流れが妨げられてワイヤロープ表面に磁束が漏洩する。この漏洩磁束を磁気センサで検知することで、ワイヤロープの素線切れの状態を検出することができる。このとき、磁気センサが漏洩磁束として捉えるのは素線切れ由来の信号のみではなく、ワイヤロープのストランド由来の周期的な信号も同様に検出される。これは管のように表面が一様な部材とは異なり、ワイヤロープはストランドを撚った構造であるために表面に凹凸があり、磁束の変化が常に発生しているからである。ストランドの凸部(山部)は磁気センサに近接するために信号が大きく、ストランドの凹部(谷部)はセンサから離れるために信号が減衰し、ストランド構成に従った周期的な信号が発生する。これはストランドノイズまたはストランドノイズ信号と呼ばれ、ワイヤロープの素線切れを検出する際に、S/N比が低下する原因の一つになる。 When a wire rope with a magnetic path formed experiences damage, such as a broken wire, the flow of magnetic flux is interrupted, causing magnetic flux to leak onto the wire rope's surface. A broken wire in the wire rope can be detected by detecting this leakage magnetic flux with a magnetic sensor. When this happens, the magnetic sensor not only detects signals from the broken wire, but also periodic signals from the wire rope's strands. This is because, unlike pipes with a uniform surface, wire ropes have an uneven surface due to their twisted strand structure, resulting in constant changes in magnetic flux. The peaks (ridges) of the strands are close to the magnetic sensor, resulting in a large signal, while the valleys (valleys) of the strands are farther from the sensor, resulting in a weaker signal, resulting in a periodic signal in accordance with the strand structure. This is called strand noise or strand noise signal, and is one of the causes of a low S/N ratio when detecting broken wires in a wire rope.

このようなストランドノイズを低減する漏洩磁束探傷装置として、例えば図8に示すような漏洩磁束探傷装置がある。図8は、本発明との比較例に係るセンサ部4a,4bとワイヤロープ1の位置関係を示す図である。図8は、特許文献1に記載されたワイヤロープの磁気探傷装置の図であり、特許文献1の磁気探傷装置は漏洩磁束探傷装置の一種である。特許文献1に開示された磁気探傷装置は、長手方向に移動するワイヤロープを励磁して、ワイヤロープの周方向に配置した複数の磁気センサを用いてワイヤロープから発生する漏洩磁束を検知する。 One example of a leakage flux inspection device that reduces such strand noise is the leakage flux inspection device shown in Figure 8. Figure 8 is a diagram showing the positional relationship between sensor units 4a and 4b and the wire rope 1 in a comparative example to the present invention. Figure 8 is a diagram of the magnetic flaw inspection device for wire ropes described in Patent Document 1, which is a type of leakage flux inspection device. The magnetic flaw inspection device disclosed in Patent Document 1 excites a wire rope that moves in the longitudinal direction and detects leakage magnetic flux generated from the wire rope using multiple magnetic sensors arranged circumferentially around the wire rope.

図8の磁気探傷装置では、ワイヤロープ1を長手方向に移動した場合に、磁気センサ4aと4bはそれぞれストランドの谷部1bと山部1aとの信号を検出し、これらの信号は位相が90度異なっている。従って、ストランドの谷部1bと山部1aとに由来する各々の磁気センサの信号を加算することで、ストランドノイズを低減することが可能である。 In the magnetic flaw detection device shown in Figure 8, when the wire rope 1 is moved longitudinally, the magnetic sensors 4a and 4b detect signals from the strand's valleys 1b and crests 1a, respectively, and these signals are 90 degrees out of phase. Therefore, by adding the signals from each magnetic sensor derived from the strand's valleys 1b and crests 1a, it is possible to reduce strand noise.

更に特許文献1には、複数の磁気センサの全加算値からワイヤロープの有効断面積を算出する技術が開示されている。加算値から求められる漏洩磁束量は有効断面積に反比例するため、漏洩磁束量の上昇はワイヤロープの損傷を示す。従って漏洩磁束量の変化からワイヤロープの外部または内部の損傷状態を判定することが出来る。 Patent Document 1 also discloses technology for calculating the effective cross-sectional area of a wire rope from the total added value of multiple magnetic sensors. Because the amount of leakage magnetic flux calculated from the added value is inversely proportional to the effective cross-sectional area, an increase in the amount of leakage magnetic flux indicates damage to the wire rope. Therefore, it is possible to determine the external or internal damage state of the wire rope from changes in the amount of leakage magnetic flux.

特許文献1の磁気探傷装置では、予めワイヤロープのストランドの山谷に合わせて磁気センサを配置している。またワイヤロープのストランドピッチとセンサの個数とを調整することで加算を行っている。しかし、昇降機に用いるワイヤロープは、実稼働時にかごの重さが加わり伸展することで、ストランドピッチ長は変化する。そのため、ストランドの山谷に正確に磁気センサを配置することが出来ず、ストランドノイズ信号の位相は必ずしも90度の差にはならない。従って、ストランドノイズ信号を加算してもほぼ一定の値にはならず、ノイズの低減化は困難である。 In the magnetic flaw detection device described in Patent Document 1, magnetic sensors are positioned in advance to align with the peaks and valleys of the wire rope strands. Addition is performed by adjusting the wire rope strand pitch and the number of sensors. However, the wire rope used in elevators stretches due to the weight of the car during actual operation, causing the strand pitch length to change. As a result, it is not possible to precisely position magnetic sensors at the peaks and valleys of the strands, and the phase difference between strand noise signals is not necessarily 90 degrees. Therefore, even when strand noise signals are added, the result is not an approximately constant value, making it difficult to reduce noise.

また特許文献1においては、磁気センサの加算値からワイヤロープの有効断面積当たりの全漏洩磁束量を算出するが、実稼働時のワイヤロープではストランドピッチ長の変化によって、全体の漏洩磁束量のバラつきが大きくなる。そのため、特に変化率の小さい内部の素線切れの正確な判定は困難である。 In addition, in Patent Document 1, the total amount of leakage magnetic flux per effective cross-sectional area of the wire rope is calculated from the sum of the magnetic sensor values, but when the wire rope is in actual operation, the variation in the total amount of leakage magnetic flux increases due to changes in the strand pitch length. As a result, it is difficult to accurately determine whether or not an internal wire has broken, as the rate of change is particularly small.

さらに特許文献1では複数の磁気センサを一括で加算処理しており、個々の磁気センサの情報は取得できないため、素線切れの本数を特定することが出来ない。 Furthermore, in Patent Document 1, the readings from multiple magnetic sensors are added together, and information from each individual magnetic sensor cannot be obtained, making it impossible to determine the number of broken wires.

以下で説明する本実施例の漏洩磁束探傷装置は、磁気センサの配置に関わらずにワイヤロープのストランドノイズを低減化でき、素線切れの発生頻度および素線切れの種類を検知することができる。なお本実施例では、漏洩磁束探傷装置をワイヤロープ探傷装置と呼んで説明する。 The magnetic leakage flux flaw detector of this embodiment, described below, can reduce wire rope strand noise regardless of the placement of the magnetic sensor, and can detect the frequency and type of wire breakage. In this embodiment, the magnetic leakage flux flaw detector will be referred to as a wire rope flaw detector.

以下、図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明の一実施例に係るワイヤロープ探傷装置のセンサ部における構成を示す概略図(断面図)である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram (cross-sectional view) showing the configuration of a sensor unit of a wire rope flaw detector according to one embodiment of the present invention.

図1に例示するワイヤロープ2は8本のストランド23を有し、これら8本のストランド23を含めた全体が1本に撚り合わされている。このような組成のワイヤロープ2は、本実施例のワイヤロープ探傷装置1が検査対象とする一例に過ぎず、ストランド数の異なるワイヤロープに対しても同様に本実施例のワイヤロープ探傷装置1で診断することが可能である。 The wire rope 2 shown in Figure 1 has eight strands 23, and the entire wire rope, including these eight strands 23, is twisted together. A wire rope 2 with this composition is merely one example of the type of wire rope that can be inspected by the wire rope flaw detector 1 of this embodiment; wire ropes with a different number of strands can also be similarly diagnosed by the wire rope flaw detector 1 of this embodiment.

ワイヤロープ2およびストランド23は更に多数の素線24で構成されており、その素線24の断線箇所があれば、それを確実に検出することがワイヤロープ探傷装置1に求められる。また素線の断線は部位によって異なり、ストランド23の外周側に発生する場合は素線の山切れ25、隣接するストランドとの中間に発生する場合を素線の谷切れ26と呼ぶ。すなわち谷切れ26は、ストランド23の周方向において、ストランド23の最外周部と最内周部との中間部における素線の断線のことである。 The wire rope 2 and strands 23 are further composed of numerous wires 24, and the wire rope flaw detector 1 is required to reliably detect any breaks in these wires 24. Furthermore, wire breaks vary depending on the location; if they occur on the outer periphery of the strand 23, they are called mountain breaks 25 in the wire, and if they occur midway between adjacent strands, they are called valley breaks 26 in the wire. In other words, a valley break 26 is a break in a wire midway between the outermost and innermost parts of the strand 23 in the circumferential direction of the strand 23.

磁化器30は、ワイヤロープ2の長手方向の所定区間に磁路を形成する。磁気センサ3は、ワイヤロープ2の保護カバー22の断面外周に沿って周設される。複数個の磁気センサ3はワイヤロープ2の外周に沿って等間隔に配置され、保護カバー22と共に環状のセンサ部20を構成する。ワイヤロープ2は、環状のセンサ部20の環内に挿通して検査されるが、運用中の昇降機におけるワイヤロープ2を挿通することは至難であるため、検査実態としては、環状又は筒状のセンサ部20を周方向に2分割して開いた内側にワイヤロープ2を挟持した後、元通りに環を閉じてから検査する。 The magnetizer 30 forms a magnetic path in a predetermined section along the longitudinal direction of the wire rope 2. The magnetic sensor 3 is installed around the outer periphery of the cross section of the protective cover 22 of the wire rope 2. Multiple magnetic sensors 3 are arranged at equal intervals along the outer periphery of the wire rope 2 and, together with the protective cover 22, form an annular sensor unit 20. The wire rope 2 is inspected by inserting it into the ring of the annular sensor unit 20. However, since it is extremely difficult to insert the wire rope 2 into an elevator that is in operation, in actual inspection, the annular or cylindrical sensor unit 20 is split in half circumferentially, the wire rope 2 is clamped inside the open loop, and the loop is then closed back together before inspection.

図1に例示する磁気センサ3の種類として、代表的には検出コイルおよびホール素子が挙げられるが、例えば、TMR(Tunnel Magneto Resistive)センサ、AMR(Anisotropic Magneto Resistive)センサ、又はGMR(Giant Magneto Resistive effect)センサも使用可能である。センサ部20を構成する磁気センサ3の配列は、磁気センサ3の種類別に異なる最善の形態が採用される。 The types of magnetic sensors 3 shown in FIG. 1 are typically detection coils and Hall elements, but other types such as TMR (Tunnel Magneto Resistive) sensors, AMR (Anisotropic Magneto Resistive) sensors, or GMR (Giant Magneto Resistive effect) sensors can also be used. The arrangement of the magnetic sensors 3 that make up the sensor unit 20 will vary depending on the type of magnetic sensor 3, with different optimal configurations being adopted.

この配列は、最少個数の磁気センサ3によって、素線24の断線箇所を効率良く検出することを目的として、ワイヤロープ2の外周に対面する位置に複数個を所定の間隔(ピッチ)で周設することが好ましい。センサ部20を構成する磁気センサ3はワイヤロープ2の外周を周回する1列に複数個が等間隔に周設され、環状センサ群が形成される。複数の磁気センサ3で構成される環状センサ群は2列以上設けてもよく、複数の環状センサ群は軸方向(ワイヤロープの長手方向)にずらして配置される。この場合、複数の環状センサ群は同軸上に隣接させても良い。センサ部20を構成する磁気センサ3の数は、素線24の断線箇所を網羅できるように緻密で多いほど高精度に検出できるが、センサ部20は必要最小限の数の磁気センサ3を備えるよう、効率良く設計される。 This arrangement is intended to efficiently detect breaks in the wire 24 using a minimum number of magnetic sensors 3, and preferably involves arranging multiple sensors at a predetermined interval (pitch) facing the outer periphery of the wire rope 2. The magnetic sensors 3 that make up the sensor unit 20 are arranged in a single row around the outer periphery of the wire rope 2 at equal intervals, forming an annular sensor group. Two or more rows of annular sensor groups made up of multiple magnetic sensors 3 may be arranged, with multiple annular sensor groups offset in the axial direction (longitudinal direction of the wire rope). In this case, multiple annular sensor groups may be adjacent to each other on the same axis. The more magnetic sensors 3 that make up the sensor unit 20, the denser and more precise they are to cover all breaks in the wire 24, enabling higher detection accuracy. However, the sensor unit 20 is designed to be efficient by including the minimum number of magnetic sensors 3 necessary.

図2は、図1のセンサ部20を接続して構成される本発明の一実施例に係るワイヤロープ探傷装置1の信号処理部等の構成を示す機能ブロック図である。
図2に示すように、ワイヤロープ探傷装置1は、センサ部20、磁気センサ回路(磁気センサ回路部)5、信号解析部7、データ表示部8、及びデータ入力部9を備えて構成される。データ入力部9およびデータ表示部8は、電源10及び制御回路11に繋がる汎用的なコンピュータ(以下「PC18」)を有し、それをユーザが操作してワイヤロープ探傷装置1を制御する。制御回路11は、磁気センサ回路5や信号解析部7の制御を行う。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of a signal processing unit and the like of a wire rope flaw detector 1 according to an embodiment of the present invention, which is configured by connecting the sensor unit 20 of FIG.
2 , the wire rope flaw detector 1 is configured with a sensor unit 20, a magnetic sensor circuit (magnetic sensor circuit unit) 5, a signal analysis unit 7, a data display unit 8, and a data input unit 9. The data input unit 9 and the data display unit 8 have a general-purpose computer (hereinafter referred to as "PC 18") connected to a power supply 10 and a control circuit 11, which is operated by a user to control the wire rope flaw detector 1. The control circuit 11 controls the magnetic sensor circuit 5 and the signal analysis unit 7.

図2では、2個の磁気センサ3に対応する2経路(チャンネル、以下「ch」ともいう)分だけを代表して示している。しかし、実際のセンサ部20を構成する磁気センサ3は、基本的にストランド23の数(本実施例では8本)と同数か、または整数倍の数(ch)を設ける。これはストランド23に由来する山谷(ストランドノイズ)を検知し、後述する処理手順によってストランドノイズをキャンセルするためである。具体的には、ストランド23が8本の場合、磁気センサ3は8,16又は24chが設けられ、図1では16chの場合を図示している。磁気センサ3で検出された磁気信号は、磁気センサ回路5でノイズを除去して増幅され、信号解析部7に出力される。 Figure 2 shows only two representative paths (channels, hereafter also referred to as "ch") corresponding to two magnetic sensors 3. However, the actual number of magnetic sensors 3 constituting the sensor unit 20 is basically the same as the number of strands 23 (eight in this embodiment), or an integer multiple (ch). This is to detect peaks and valleys (strand noise) originating from the strands 23 and cancel the strand noise using a processing procedure described below. Specifically, if there are eight strands 23, the magnetic sensors 3 will be provided with 8, 16, or 24 channels; Figure 1 illustrates the case of 16 channels. The magnetic signal detected by the magnetic sensors 3 is amplified and noise is removed by the magnetic sensor circuit 5, and then output to the signal analysis unit 7.

磁気センサ回路5は、磁気信号アンプ(磁気信号アンプ部)12、及びフィルタ回路(フィルタ回路部)13を有する。磁気信号アンプ12は、磁気センサ3からの出力信号を増幅する。フィルタ回路13は、磁気信号アンプ12で増幅された出力信号に対して一般的なアナログ用フィルタ処理を施して、アナログ信号を出力する。アナログ用フィルタ処理では、商用周波数のノイズを含むノイズ成分を除去して、所望の周波数領域のみの信号を通過させる。 The magnetic sensor circuit 5 has a magnetic signal amplifier (magnetic signal amplifier section) 12 and a filter circuit (filter circuit section) 13. The magnetic signal amplifier 12 amplifies the output signal from the magnetic sensor 3. The filter circuit 13 performs standard analog filtering on the output signal amplified by the magnetic signal amplifier 12, outputting an analog signal. The analog filtering removes noise components, including commercial frequency noise, and passes only signals in the desired frequency range.

このように、磁気センサ回路5は、磁気センサ3から出力された磁気の検出信号に対してアナログ処理を行って、アナログの磁気信号を信号解析部7に出力する。信号解析部7は、A/D変換器(A/D変換部)16、信号収集器(信号収集部)17、及び信号処理器(信号処理)18により構成される。A/D変換器16は、磁気センサ回路5から出力されたアナログの磁気信号をデジタル信号に変換し、信号収集器17に出力する。信号処理器18は、ワンチップマイコン、又はシングルボードコンピュータ等を備える。 In this way, the magnetic sensor circuit 5 performs analog processing on the magnetic detection signal output from the magnetic sensor 3 and outputs an analog magnetic signal to the signal analysis unit 7. The signal analysis unit 7 is composed of an A/D converter (A/D conversion unit) 16, a signal collector (signal collection unit) 17, and a signal processor (signal processing) 18. The A/D converter 16 converts the analog magnetic signal output from the magnetic sensor circuit 5 into a digital signal and outputs it to the signal collector 17. The signal processor 18 includes a one-chip microcomputer, a single-board computer, or the like.

信号処理器18は、メモリやストレージに記憶されたプログラムをCPU(Central Processing Unit)が読み出して実行することによって、A/D変換器16から出力されたデジタルの磁気信号を信号収集器17に格納する。また信号処理器18は信号加算とデジタルフィルタの機能を持ち、A/D変換後の信号処理を行う。さらに事前にワイヤロープの種類毎に定めた判定基準となる閾値を保持する。 The signal processor 18 stores the digital magnetic signal output from the A/D converter 16 in the signal collector 17 by having the CPU (Central Processing Unit) read and execute a program stored in memory or storage. The signal processor 18 also has signal addition and digital filtering functions, and processes the signal after A/D conversion. It also stores threshold values that serve as judgment criteria pre-defined for each type of wire rope.

信号解析部7による処理は、信号処理器18におけるプログラム処理によって実現可能であり、データ表示部8及びデータ入力部9も、キーボードや液晶ディスプレイといった信号処理器18の関連機器とすることができる。 Processing by the signal analysis unit 7 can be achieved by program processing in the signal processor 18, and the data display unit 8 and data input unit 9 can also be related devices of the signal processor 18, such as a keyboard or LCD display.

次に、ワイヤロープ探傷装置1の信号解析部7において、ワイヤロープの素線切れを判定する解析処理について、概要を説明した後に、図面を参照しながら処理手順について詳しく説明する。 Next, we will provide an overview of the analysis process used by the signal analysis unit 7 of the wire rope flaw detector 1 to determine whether a wire rope has been broken, and then we will explain the processing procedure in detail with reference to the drawings.

ワイヤロープ2の漏洩磁束は磁気センサ3で検知され、前述の通り、信号解析部7のA/D変換器16でデジタル信号に変換される。ワイヤロープ2の損傷が発生した場合には、素線切れに由来する漏洩磁束信号がデジタル信号に変換される。またワイヤロープ2のストランド23から発生するストランドノイズ、および外部から混入した電磁波ノイズも重複して変換される。そこで信号処理器18ではデジタルフィルタを用いて主なノイズを低減可能であるが、ストランドノイズは素線切れの信号周波数と非常に近いため、デジタルフィルタのみでは除外が困難である。 Leakage magnetic flux from the wire rope 2 is detected by the magnetic sensor 3 and, as mentioned above, converted into a digital signal by the A/D converter 16 of the signal analysis unit 7. If damage occurs to the wire rope 2, the leakage magnetic flux signal resulting from a broken wire is converted into a digital signal. In addition, strand noise generated from the strands 23 of the wire rope 2 and electromagnetic noise mixed in from outside are also converted in duplicate. Therefore, the signal processor 18 can use a digital filter to reduce the main noise, but because strand noise has a frequency very close to the signal frequency of a broken wire, it is difficult to remove using a digital filter alone.

そこで、ストランドノイズを低減することを目的に、信号の位相調整および加算を行う。図3は、本発明の一実施例に係るストランドノイズ信号の位相調整の模式図である。 To reduce strand noise, the signals are phase-adjusted and added. Figure 3 is a schematic diagram of phase adjustment of a strand noise signal according to one embodiment of the present invention.

図3(A)上段と下段の信号はそれぞれ異なる磁気センサからの出力で、ストランド波形の位相の調節前の信号である。このまま加算すると、信号の山谷は打ち消し合えないため、ストランドノイズは増大する。そこで波形のピークを検出し、図3(B)に示すように基準信号からの位相を調整することで信号の山谷を打ち消すことができ、図3(C)に示すように加算後の信号はストランドノイズが低減した波形となる。本実施例では上段の信号を基準信号として下段の信号の位相を調整する。 The upper and lower signals in Figure 3(A) are outputs from different magnetic sensors, and are signals before the phase of the strand waveform has been adjusted. If these signals were added as is, the peaks and valleys of the signals would not cancel each other out, resulting in increased strand noise. Therefore, by detecting the peaks of the waveform and adjusting the phase from the reference signal as shown in Figure 3(B), the peaks and valleys of the signal can be canceled out, and the signal after addition will have a waveform with reduced strand noise, as shown in Figure 3(C). In this embodiment, the signal in the upper row is used as the reference signal, and the phase of the signal in the lower row is adjusted.

また信号解析部7においてロープ周方向の磁気センサ3の信号を加算することによって、ワイヤロープ断面の漏洩磁束の変化を捉えることができる。本実施の形態では、信号解析部7による判定処理のうち、上記の漏洩磁束の加算に対する処理を「加算判定処理」と呼び、後述する図4にその処理フローを示す。 Furthermore, by adding the signals from the magnetic sensors 3 in the circumferential direction of the rope in the signal analysis unit 7, it is possible to capture changes in the leakage magnetic flux at the cross section of the wire rope. In this embodiment, the process for adding the leakage magnetic flux described above among the determination processes performed by the signal analysis unit 7 is called the "addition determination process," and the process flow is shown in Figure 4, which will be described later.

図4は、本発明の一実施例に係る加算判定処理のフローチャートである。なお、図4においては、磁気センサ3のチャンネル数を16個とした場合を想定している。 Figure 4 is a flowchart of the addition determination process according to one embodiment of the present invention. Note that Figure 4 assumes that the magnetic sensor 3 has 16 channels.

図4によればまず、制御回路11による制御に従って、磁気センサ3による磁気信号の測定が開始される(ステップS11)。磁気センサ3はワイヤロープに設置され、ワイヤロープが長手方向に移動することで漏洩磁束の時系列データとして磁気信号を取得することができる。ステップS11で検出された各チャンネルの磁気センサ3から出力された磁気信号は、磁気センサ回路5でアナログ処理が施され、信号解析部7のA/D変換器16でデジタル変換された後、信号収集器17に格納される。 As shown in Figure 4, first, measurement of magnetic signals by the magnetic sensors 3 begins under control of the control circuit 11 (step S11). The magnetic sensors 3 are attached to the wire rope, and as the wire rope moves longitudinally, magnetic signals can be acquired as time-series data of leakage magnetic flux. The magnetic signals output from the magnetic sensors 3 of each channel detected in step S11 undergo analog processing in the magnetic sensor circuit 5, are converted to digital form by the A/D converter 16 of the signal analysis unit 7, and then are stored in the signal collector 17.

次に、信号処理器18は、信号収集器17に格納された各チャンネルのデジタルの磁気信号に対して、ストランドノイズ信号の位相調整を実施する(ステップS12)。ステップS12における磁気信号の位相調整の結果、ストランドノイズ信号波形の山谷の位置調整が行われ、ステップS13の加算処置によって時系列の総和値(加算データ)を取得する。 Next, the signal processor 18 adjusts the phase of the strand noise signal for the digital magnetic signal of each channel stored in the signal collector 17 (step S12). As a result of adjusting the phase of the magnetic signal in step S12, the positions of the peaks and valleys of the strand noise signal waveform are adjusted, and a time series total value (added data) is obtained by an addition process in step S13.

次に、信号処理器18は、事前に保存した基準値(閾値、第1閾値)とステップS13で算出した磁気信号の時系列総和値の全体とを照合し、両者の数値比較から異常の有無を判定する(ステップS14)。ステップS14において、時系列の総和値が閾値と同等あるいは数値が下回った場合にはワイヤロープは正常と判定される(ステップS15)。もし時系列の総和値が閾値を上回った場合(ステップS14のNO)、信号処理器18は、ワイヤロープの測定長において異常が発生していると診断してデータ表示部8に解析結果を表示し(ステップS16)、異常の詳細判定のステップS17に進む。 Next, the signal processor 18 compares the entire time series sum of the magnetic signal calculated in step S13 with a previously stored reference value (threshold, first threshold) and determines whether or not an abnormality exists by comparing the values (step S14). In step S14, if the time series sum is equal to or lower than the threshold, the wire rope is determined to be normal (step S15). If the time series sum exceeds the threshold (NO in step S14), the signal processor 18 diagnoses that an abnormality has occurred in the measured length of the wire rope, displays the analysis result on the data display unit 8 (step S16), and proceeds to step S17 for a detailed determination of the abnormality.

以上説明したように、本実施例のワイヤロープ探傷装置1は、
ワイヤロープ2の所定区間に磁路を形成する磁化器30と、ワイヤロープ2の素線から発生する漏洩磁束に由来する磁気信号を検出可能な複数の磁気センサ3と、を備え、ワイヤロープ2の損傷を検出するワイヤロープ探傷装置1において、
磁気センサ3から出力される磁気信号の収集を行う信号収集器17と、信号収集部17から出力される磁気信号の加算処理を行う信号処理器18と、を含んで構成される信号解析部7を備え、
信号解析部7は、複数の磁気センサ3で検出される複数の磁気信号の位相調整を実行し、位相調整を行った複数の磁気信号の加算データを取得して、加算データに基づいてワイヤロープ2の損傷を検出する。
As described above, the wire rope flaw detector 1 of this embodiment has the following features:
A wire rope flaw detector (1) for detecting damage to the wire rope (2) includes a magnetizer (30) that forms a magnetic path in a predetermined section of the wire rope (2) and a plurality of magnetic sensors (3) that can detect magnetic signals derived from leakage magnetic flux generated from the wires of the wire rope (2),
a signal analysis unit (7) including a signal collector (17) that collects magnetic signals output from the magnetic sensor (3) and a signal processor (18) that performs addition processing of the magnetic signals output from the signal collector (17);
The signal analysis unit 7 performs phase adjustment of multiple magnetic signals detected by multiple magnetic sensors 3, obtains additive data of the phase-adjusted multiple magnetic signals, and detects damage to the wire rope 2 based on the additive data.

なお、複数の磁気信号の位相調整は、当該複数の磁気信号に含まれる、ストランドに由来する波形の山谷の位置を調整する。 Note that adjusting the phase of multiple magnetic signals adjusts the positions of the peaks and valleys of the waveforms originating from the strands contained in the multiple magnetic signals.

そして信号解析部7は、加算データと第1閾値とを比較し、加算データが第1閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープ2に損傷(素線切れ)があるものと判定する。 The signal analysis unit 7 then compares the added data with a first threshold value, and if the added data is greater than the first threshold value, determines that there is damage (broken wires) in the wire rope 2.

また、本実施例のワイヤロープ2の診断方法は、
ワイヤロープ2の所定区間に磁路を形成する磁化器30と、ワイヤロープ2の素線から発生する漏洩磁束に由来する磁気信号を検出可能な複数の磁気センサ3と、を備え、ワイヤロープ2の損傷を検出するワイヤロープ探傷装置を用いたワイヤロープの診断方法において、
複数の磁気センサ3で検出される複数の磁気信号の位相調整を実行するステップS12と、
位相調整を行った複数の磁気信号の加算データを取得するステップS13と、
加算データに基づいてワイヤロープ2の損傷を検出するステップS14と、
を含む。
Further, the diagnostic method for the wire rope 2 of this embodiment is as follows:
A wire rope diagnosis method using a wire rope flaw detector that includes a magnetizer that forms a magnetic path in a predetermined section of the wire rope and a plurality of magnetic sensors that can detect magnetic signals derived from leakage magnetic flux generated from the wires of the wire rope, and that detects damage to the wire rope, comprising:
Step S12: performing phase adjustment of a plurality of magnetic signals detected by a plurality of magnetic sensors 3;
Step S13: acquiring sum data of the plurality of phase-adjusted magnetic signals;
Step S14 detects damage to the wire rope 2 based on the added data;
Includes.

図4に示す処理フローは、信号処理器18に保持された閾値(第1閾値)から、ワイヤロープ2の全長における異常発生(素線切れ)の有無及びその頻度を判定する処理フローであり、以下で説明する図5の処理フローは、素線切れの種類を判定する処理フローである。 The processing flow shown in Figure 4 is a processing flow for determining the presence and frequency of abnormalities (wire breaks) over the entire length of the wire rope 2 from the threshold value (first threshold value) stored in the signal processor 18, and the processing flow in Figure 5, described below, is a processing flow for determining the type of wire break.

図5は、本発明の一実施例に係る素線切れ判定処理のフローチャートである。図5の処理手順例では、加算判定処理によって異常を示したワイヤロープに対して、更なる詳細解析を行う。更なる詳細解析は「素線切れ判定」と呼ぶ。 Figure 5 is a flowchart of the wire breakage detection process according to one embodiment of the present invention. In the example processing procedure in Figure 5, a further detailed analysis is performed on a wire rope that has been detected as abnormal by the addition detection process. This further detailed analysis is called "wire breakage detection."

素線切れ判定においては、信号収集器17に格納された各チャンネルの個別信号(素線判定データ)を取得する(ステップS21)。次に信号処理器18において、各チャンネルの個別信号に対して、事前に保存した閾値(第2閾値)に基づき数値の比較を行い(ステップS22)、数値が閾値以下となったチャンネルは異常なしと判定する(ステップS23)。 To determine whether a wire has been broken, the individual signals (wire determination data) for each channel stored in the signal collector 17 are acquired (step S21). Next, the signal processor 18 compares the individual signals for each channel with a pre-stored threshold value (second threshold value) (step S22), and determines that no abnormalities exist for channels whose values are below the threshold value (step S23).

閾値以上となったチャンネルの磁気センサ3の信号は異常(素線切れ有)と判定し(ステップS24)、さらに隣接するチャンネルの信号を比較する(ステップS25)。これは素線切れの種類によって漏洩磁束の広がりが異なり、内部断線である谷切れ(図1の符号26)は磁気センサ3との距離が離れるために磁場分布が広がり、複数チャンネルの磁気センサ3で検知されるためである。そのため、隣接するチャンネルにおいて、閾値(第3閾値)による判定を行い、閾値以上のチャンネルが検出された場合には谷切れの素線判定となる(ステップS26)。一方、隣接するチャンネルの磁気センサ3の信号が第3閾値よりも小さい場合には、複数の磁気センサ3への磁束の漏れ込みが少なく、分布が急峻であることから、山切れ(図1の符号25)の素線切れと判定する(ステップS27)。 The signal from the magnetic sensor 3 of a channel that exceeds the threshold is determined to be abnormal (wire break) (step S24), and the signals from adjacent channels are compared (step S25). This is because the spread of leakage magnetic flux varies depending on the type of wire break, and an internal break, a valley break (reference numeral 26 in Figure 1), causes the magnetic field distribution to spread due to the increased distance from the magnetic sensor 3, and is detected by the magnetic sensors 3 of multiple channels. Therefore, a threshold (third threshold) is used for judgment on adjacent channels, and if a channel with a value above the threshold is detected, the wire is determined to have a valley break (step S26). On the other hand, if the signal from the magnetic sensor 3 of an adjacent channel is smaller than the third threshold, the magnetic flux leakage to the multiple magnetic sensors 3 is small and the distribution is steep, so the wire is determined to have a mountain break (reference numeral 25 in Figure 1) (step S27).

なお上述した第1閾値、第2閾値及び第3閾値の判定において、各閾値の値を含むかどうかは適宜選択することができる。 In determining the first, second, and third thresholds described above, it is possible to select whether or not to include the values of each threshold.

上述した様に、本実施例では、信号解析部7は、ワイヤロープ2に損傷があるものと判定された場合に、複数の磁気センサ3の個別の磁気信号と第2閾値とを比較し、第2閾値に対して大きい個別の磁気信号を検出した磁気センサ(第1磁気センサ)3を特定する。 As described above, in this embodiment, when it is determined that the wire rope 2 is damaged, the signal analysis unit 7 compares the individual magnetic signals of the multiple magnetic sensors 3 with the second threshold value, and identifies the magnetic sensor 3 (first magnetic sensor) that detected an individual magnetic signal that is larger than the second threshold value.

さらに、第1磁気センサ3に隣接する第2磁気センサ3の個別の磁気信号と第3閾値とを比較し、第2磁気センサ3の磁気信号が第3閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープ2に素線の谷切れ26が生じているものと判定し、第2磁気センサ3の磁気信号が第3閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープ2に素線の山切れが生じているものと判定する。 Furthermore, the individual magnetic signal of the second magnetic sensor 3 adjacent to the first magnetic sensor 3 is compared with a third threshold value, and if the magnetic signal of the second magnetic sensor 3 is larger than the third threshold value, it is determined that a valley break 26 has occurred in the wire of the wire rope 2, and if the magnetic signal of the second magnetic sensor 3 is larger than the third threshold value, it is determined that a crest break has occurred in the wire of the wire rope 2.

言い換えれば、隣り合う複数の磁気センサ3の磁気信号が所定値(第2閾値又は第3閾値)に対して大きい場合に、ワイヤロープ2に素線の谷切れが生じているものと判定する。 In other words, if the magnetic signals from multiple adjacent magnetic sensors 3 are greater than a predetermined value (the second threshold or the third threshold), it is determined that a valley break has occurred in a wire of the wire rope 2.

この場合、複数の磁気センサ3のうち1つの磁気センサ(第1磁気センサ)3の磁気信号が第2閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープ2に素線の山切れが生じているものと判定する。 In this case, if the magnetic signal from one of the multiple magnetic sensors 3 (first magnetic sensor) is greater than the second threshold, it is determined that a wire break has occurred in the wire rope 2.

そして、1つの磁気センサ(第1磁気センサ)3に隣り合う磁気センサ(第2磁気センサ)の磁気信号が第3閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープ2に素線の谷切れが生じているものと判定する。 If the magnetic signal from the magnetic sensor (second magnetic sensor) adjacent to one magnetic sensor (first magnetic sensor) 3 is greater than the third threshold value, it is determined that a valley break has occurred in the wire of the wire rope 2.

図6は、本発明の一実施例に係る素線切れ由来の検出信号の一例を示した図である。図6(A)は16チャンネルの磁気センサ3の加算波形を示しており、ロープ全長の一部に閾値を超える信号範囲70が検出されている。図6(B)は図5のステップS24にて異常が検出されたチャンネルであり、素線切れの詳細を観察することが可能である。図6において、縦軸は磁気センサ3で検出される信号の振幅であり、横軸はワイヤロープ2に対するセンサ部20の移動時間である。横軸の移動時間はワイヤロープ2の長手方向における位置に対応する。なお図6(B)では、4本(4か所)の素線切れが検出されている例を示している。 Figure 6 shows an example of a detection signal resulting from a wire breakage in one embodiment of the present invention. Figure 6(A) shows the summed waveform of 16 channels of magnetic sensors 3, and a signal range 70 exceeding the threshold is detected along part of the entire length of the rope. Figure 6(B) shows a channel in which an abnormality was detected in step S24 of Figure 5, allowing for detailed observation of the wire breakage. In Figure 6, the vertical axis represents the amplitude of the signal detected by the magnetic sensors 3, and the horizontal axis represents the movement time of the sensor unit 20 relative to the wire rope 2. The movement time on the horizontal axis corresponds to the position in the longitudinal direction of the wire rope 2. Note that Figure 6(B) shows an example in which four wire breakages (four locations) have been detected.

このように判定を行った結果はデータ表示部8において表示される。データ表示部8は、例えば出力インタフェースを介して接続された液晶ディスプレイ等であり、信号解析部7で実行された処理結果等を表示する(解析結果表示画面)。 The results of this determination are displayed on the data display unit 8. The data display unit 8 is, for example, an LCD display connected via an output interface, and displays the results of the processing performed by the signal analysis unit 7 (analysis result display screen).

図7は、本発明の一実施例に係る判定結果の表示の一例を示した図である。図7には、データ表示部8による解析結果表示画面の具体例が示される。解析結果表示画面には、例えば、加算判定における異常の有無、断線種類(谷切れ又は山切れ)、断線本数、型番、解析日時等が、ワイヤロープデータ(加算データ及び素線判定データ)と共に表示される。 Figure 7 shows an example of the display of the judgment results according to one embodiment of the present invention. Figure 7 shows a specific example of the analysis result display screen by the data display unit 8. The analysis result display screen displays, for example, the presence or absence of abnormalities in the summation judgment, the type of wire break (valley break or mountain break), the number of broken wires, the model number, the analysis date and time, etc., along with the wire rope data (summation data and wire judgment data).

以上のように、本実施例に係るワイヤロープ探傷装置1は、磁気センサ3の配置に関わらず、ワイヤロープのストランドノイズを低減化してワイヤロープ2の素線破断から発生する漏洩磁束を検出することができると共に、信号の加算処理による異常の簡易判定や素線切れの詳細判定を行うことができる。 As described above, the wire rope flaw detector 1 according to this embodiment can reduce wire rope strand noise and detect leakage magnetic flux generated from a broken wire in the wire rope 2, regardless of the placement of the magnetic sensor 3, and can also perform simple abnormality detection and detailed wire break detection through signal addition processing.

本発明は、昇降機の安全監視において、巻上索を検査するワイヤロープ探傷装置およびワイヤロープ診断方法として採用される可能性がある。 The present invention may be used as a wire rope flaw detector and wire rope diagnostic method for inspecting hoisting cables in elevator safety monitoring.

1…ワイヤロープ探傷装置、2…ワイヤロープ、3…磁気センサ、5…磁気センサ回路、7…信号解析部、8…データ表示部、9…データ入力部、17…信号収集器、18…信号処理器、20…センサ部、23…ストランド、24…素線、25…ワイヤロープ2における素線24の断線(山切れ)、26…ワイヤロープ2における素線24の断線(谷切れ)。 1...wire rope flaw detector, 2...wire rope, 3...magnetic sensor, 5...magnetic sensor circuit, 7...signal analysis unit, 8...data display unit, 9...data input unit, 17...signal collector, 18...signal processor, 20...sensor unit, 23...strand, 24...wire, 25...break (mountain break) in wire 24 of wire rope 2, 26...break (valley break) in wire 24 of wire rope 2.

Claims (6)

ワイヤロープの所定区間に磁路を形成する磁化器と、ワイヤロープの素線から発生する漏洩磁束に由来する磁気信号を検出可能な複数の磁気センサと、を備え、ワイヤロープの損傷を検出するワイヤロープ探傷装置において、
前記磁気センサから出力される磁気信号の収集を行う信号収集器と、前記信号収集器から出力される前記磁気信号の加算処理を行う信号処理器と、を含んで構成される信号解析部を備え、
前記信号解析部は、
前記複数の磁気センサで検出される複数の磁気信号に含まれるストランドに由来する波形の山谷の位置を調整する位相調整を実行し、
位相調整を行った前記複数の磁気信号の加算データを取得して、前記加算データと第1閾値とを比較し、
前記加算データが前記第1閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープに損傷があるものと判定し、
ワイヤロープに損傷があるものと判定された場合に、前記複数の磁気センサの個別の磁気信号と第2閾値とを比較し、前記第2閾値に対して大きい個別の磁気信号を検出した第1磁気センサを特定することを特徴とするワイヤロープ探傷装置。
A wire rope flaw detector for detecting damage to a wire rope, comprising: a magnetizer that forms a magnetic path in a predetermined section of the wire rope; and a plurality of magnetic sensors that can detect magnetic signals derived from leakage magnetic flux generated from wires of the wire rope.
a signal analysis unit including a signal collector that collects magnetic signals output from the magnetic sensors and a signal processor that performs addition processing of the magnetic signals output from the signal collectors;
The signal analysis unit
performing phase adjustment to adjust the positions of peaks and valleys of waveforms originating from the strands included in the plurality of magnetic signals detected by the plurality of magnetic sensors;
acquiring summed data of the plurality of phase-adjusted magnetic signals, and comparing the summed data with a first threshold value;
If the summed data is greater than the first threshold value, it is determined that there is damage to the wire rope;
A wire rope flaw detection device characterized by comparing the individual magnetic signals of the multiple magnetic sensors with a second threshold value when it is determined that there is damage to the wire rope, and identifying the first magnetic sensor that detected an individual magnetic signal that is larger than the second threshold value .
請求項において、
前記第1磁気センサに隣接する第2磁気センサの個別の磁気信号と第3閾値とを比較し、
前記第2磁気センサの前記磁気信号が前記第3閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープに素線の谷切れが生じているものと判定し、
前記第2磁気センサの前記磁気信号が前記第3閾値に対して小さい場合に、ワイヤロープに素線の山切れが生じているものと判定することを特徴とするワイヤロープ探傷装置。
In claim 1 ,
comparing an individual magnetic signal of a second magnetic sensor adjacent to the first magnetic sensor with a third threshold;
When the magnetic signal of the second magnetic sensor is greater than the third threshold value, it is determined that a valley break has occurred in a wire of the wire rope;
A wire rope flaw detector characterized in that it determines that a wire break has occurred in the wire rope when the magnetic signal of the second magnetic sensor is smaller than the third threshold value.
請求項において、
前記複数の磁気センサのうち1つの磁気センサの磁気信号が第2閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープに素線の山切れが生じているものと判定することを特徴とするワイヤロープ探傷装置。
In claim 1 ,
A wire rope flaw detector characterized by determining that a wire break has occurred in the wire rope when the magnetic signal of one of the plurality of magnetic sensors is greater than a second threshold value.
請求項において、
前記1つの磁気センサに隣り合う磁気センサの磁気信号が第3閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープに素線の谷切れが生じているものと判定することを特徴とするワイヤロープ探傷装置。
In claim 3 ,
A wire rope flaw detector characterized by determining that a valley break has occurred in a wire of the wire rope when the magnetic signal of a magnetic sensor adjacent to the one magnetic sensor is larger than a third threshold value.
請求項において、
隣り合う複数の磁気センサの磁気信号が所定値に対して大きい場合に、ワイヤロープに素線の谷切れが生じているものと判定することを特徴とするワイヤロープ探傷装置。
In claim 1 ,
A wire rope flaw detector that determines that a valley break has occurred in a wire of the wire rope when the magnetic signals of multiple adjacent magnetic sensors are larger than a predetermined value.
ワイヤロープの所定区間に磁路を形成する磁化器と、ワイヤロープの素線から発生する漏洩磁束に由来する磁気信号を検出可能な複数の磁気センサと、を備え、ワイヤロープの損傷を検出するワイヤロープ探傷装置を用いたワイヤロープの診断方法において、
前記複数の磁気センサで検出される複数の磁気信号に含まれるストランドに由来する波形の山谷の位置を調整する位相調整を実行するステップと、
位相調整を行った前記複数の磁気信号の加算データを取得するステップと、
前記加算データと第1閾値とを比較するステップと、
前記加算データが前記第1閾値に対して大きい場合に、ワイヤロープに損傷があるものと判定するステップと、
ワイヤロープに損傷があるものと判定された場合に、前記複数の磁気センサの個別の磁気信号と第2閾値とを比較し、前記第2閾値に対して大きい個別の磁気信号を検出した第1磁気センサを特定するステップと、
を含むことを特徴とするワイヤロープの診断方法。
A wire rope diagnosis method using a wire rope flaw detector that detects damage to the wire rope, the method comprising: a magnetizer that forms a magnetic path in a predetermined section of the wire rope; and a plurality of magnetic sensors that can detect magnetic signals derived from leakage magnetic flux generated from wires of the wire rope,
performing a phase adjustment to adjust the positions of peaks and valleys of waveforms originating from the strands included in the plurality of magnetic signals detected by the plurality of magnetic sensors;
acquiring sum data of the plurality of phase-adjusted magnetic signals;
comparing the summed data with a first threshold;
determining that the wire rope is damaged when the summed data is greater than the first threshold value ;
When it is determined that there is damage to the wire rope, comparing the individual magnetic signals of the plurality of magnetic sensors with a second threshold value, and identifying a first magnetic sensor that detected an individual magnetic signal that is greater than the second threshold value;
A wire rope diagnostic method comprising:
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