CN117980752A - 电线检查***、电线检查方法及电线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够灵敏地进行电线中的损伤的检测的电线检查***及电线检查方法、以及能够实施基于它们的检查的电线。电线检查***(A)具有***(A1)、存储部(A2)及解析部(A3),所述***进行通过时域反射法或频域反射法取得电线中的两个导电性部件之间的特性阻抗作为响应信号的电线检查,所述存储部存储在第一时间点得到的所述响应信号,所述解析部从所述存储部调出所述第一时间点的所述响应信号,并与在所述第一时间点之后的所述第二时间点取得的所述响应信号进行比较,在该两个响应信号存在差异的情况下,使在所述响应信号上产生了所述差异的区域与沿着所述电线的轴线方向的位置建立对应。
Description
技术领域
本公开涉及电线检查***、电线检查方法及电线。
背景技术
在各种电气/电子设备、运输用设备、建筑物、公共设备等中,搭载或铺设电线,但伴随电线的长期使用,有时电线会发生断线、短路、外伤等损伤。例如,伴随电线与周围的物体的接触、摩擦,有时配置于电线的外周的绝缘包覆会产生损伤。为了避免因损伤而严重影响电线的性能,希望早期或灵敏地检测损伤的发生。用于检测电线的损伤的方法公开于专利文献1~专利文献24等中。
作为检测电线的损伤的方法,例如在专利文献11中公开了一种线缆诊断装置,其具有:设定单元,在诊断对象的线缆路径中对多个区间的每个区间设定脉冲电信号的传播速度;及推定单元,根据在线缆路径内发送的脉冲电信号的反射特性的测定结果和按每个区间设定的传播速度,推定线缆路径内的不良部位的位置。在此,在设定每个区间的传播速度时,通过CAD读入设定线缆路径的条数等数据,并且通过实验等预先准备表示线缆的条数与传播速度之间的关系的表,自动地设定与线缆路径的各区间的条数对应的传播速度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭63-157067号公报
专利文献2:日本特开平4-326072号公报
专利文献3:日本特开平6-194401号公报
专利文献4:日本特开平7-262837号公报
专利文献5:日本特开平7-282644号公报
专利文献6:日本特开平8-184626号公报
专利文献7:日本特开平11-332086号公报
专利文献8:日本特开2001-14177号公报
专利文献9:日本特表2006-518030号公报
专利文献10:日本特开2007-305478号公报
专利文献11:日本特开2007-333468号公报
专利文献12:日本特开2001-141770号公报
专利文献13:日本特开2010-21049号公报
专利文献14:日本特开2011-217340号公报
专利文献15:日本特开2017-142961号公报
专利文献16:日本特开2019-128215号公报
专利文献17:日本特开2019-190875号公报
专利文献18:日本特开2020-15176号公报
专利文献19:美国专利第4988949号说明书
专利文献20:美国专利第6265880号说明书
专利文献21:美国专利申请公开第2003/206111号说明书
专利文献22:美国专利申请公开第2007/021941号说明书
专利文献23:美国专利申请公开第2010/253364号说明书
专利文献24:美国专利申请公开第2011/309845号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
在对电线的构成部件输入检查信号并基于得到的响应信号进行有无产生损伤的判定、以及损伤产生部位的确定的情况下,需要进行与不存在损伤的情况下的响应信号的比较、考虑了该电线所具有的特性的运算。此时,关于作为比较对象的响应信号、作为运算的基础使用的电线特性,使用基于事先的试验、理论得到的基础信息。
但是,在利用了基于事先的试验、理论的基础信息的检查中,有可能无法准确地检测电线的损伤。例如,存在电线的构造、特性的制造公差内的偏差等损伤的产生以外的因素对响应信号的行为产生影响的可能性,在这样的情况下,有时难以与这些损伤以外的因素引起的影响相区别地检测由损伤引起的响应信号的变化。特别是在电线中的损伤为仅停留在表面部的外伤等仅对响应信号带来小的变化的情况、电线具有分支部等对响应信号造成影响的构造且由于源自这些构造的信号而难以明确地识别由损伤引起的响应信号的变化的情况下等,利用基础信息的损伤的检测变得困难。
鉴于以上,本发明的课题在于提供一种能够灵敏地进行电线中的损伤的检测的电线检查***及电线检查方法、以及能够实施基于这样的电线检查***以及电线检查方法的检查的电线。
用于解决课题的技术方案
本公开所涉及的电线检查***是用于检查电线的损伤状态的电线检查***,其中,所述电线具有:芯线,具有导体和绝缘包覆;及损伤检测部,具有彼此电绝缘的两个导电性部件,所述两个导电性部件由所述芯线的构成部件和沿所述芯线配置的所述芯线以外的部件中的至少一方构成,所述电线检查***具有***、存储部及解析部,所述***在第一时间点及所述第一时间点之后的第二时间点进行电线检查,所述电线检查输入包含交流成分的电信号作为检查信号,并通过时域反射法或频域反射法取得所述两个导电性部件之间的特性阻抗作为响应信号,所述存储部存储在所述第一时间点由利用所述***进行的所述电线检查而得到的所述响应信号,所述解析部从所述存储部调出所述第一时间点的所述响应信号,并与在所述第二时间点由利用所述***进行的所述电线检查而取得的所述响应信号进行比较,在该两个响应信号存在差异的情况下,使在所述响应信号上产生了所述差异的区域与沿着所述电线的轴线方向的位置建立对应。
本公开所涉及的电线检查方法使用所述电线检查***来实施如下工序:初始数据取得工序,在所述第一时间点,通过所述***对所述电线进行所述电线检查,取得所述响应信号;数据存储工序,将在所述初始数据取得工序中取得的所述响应信号存储于所述存储部;测量工序,在所述第二时间点,通过所述***对所述电线进行所述电线检查;及解析工序,通过所述解析部,从所述存储部调出在所述第一时间点取得的所述响应信号,并与在所述第二时间点在所述测量工序中取得的所述响应信号进行比较,在该两个响应信号存在差异的情况下,使在所述响应信号上产生了所述差异的区域与沿着所述电线的轴线方向的位置建立对应。
本公开所涉及的第一电线具有:芯线,具有导体和包覆所述导体的外周的绝缘包覆;及作为检测带体的导电带,配置于所述芯线的外周,所述导电带通过在构成为带状的绝缘体或半导体的基材的一个面上形成有由导电性材料构成的导电层而成,所述导电带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述导电层彼此不接触。
本公开所涉及的第二电线具备:芯线,具有导体和包覆所述导体的外周的绝缘包覆;及作为检测带体的层叠带,配置于所述芯线的外周,所述层叠带具有:基材,构成为带状的绝缘体或半导体;及导电性的包覆层,分别形成于所述基材的两面,所述层叠带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述包覆层彼此不接触。
发明效果
本公开所涉及的电线检查***及电线检查方法成为能够灵敏地进行电线中的损伤的检测的电线检查***及电线检查方法。另外,本公开所涉及的电线成为能够实施基于这样的电线检查***及电线检查方法的检查的电线。
附图说明
图1是表示本公开的一个实施方式所涉及的电线检查***的结构的示意图。
图2是说明本公开的一个实施方式所涉及的电线检查方法的流程图。
图3是表示作为检查对象的电线的一例的图。
图4A~4C是表示针对图3的电线的电线检查中得到的响应信号的示例的图,图4A表示电线1未产生损伤的情况,图4B表示电线1产生损伤的情况,图4C表示电线1产生损伤的情况和未产生损伤的情况的差值。另外,图4D表示未产生损伤的电线1与电线2的响应信号的比较,图4E表示未产生损伤的电线1与电线2的响应信号的差值。
图5是针对作为本公开的第一实施方式所涉及的电线的导电带卷绕电线,表示第一例的结构的立体图。
图6A、6B是表示将图5的导电带卷绕电线与轴线方向垂直地切断的截面的剖视图,图6A表示导电带未产生损伤的情况,图6B表示导电带产生了损伤的情况。
图7A、7B是针对导电性层形成于芯线的整周的电线,表示与轴线方向垂直地切断的截面的剖视图,图7A表示导电性层未产生损伤的情况,图7B表示导电性层产生了损伤的情况。
图8是表示在施加了弯曲的图5的导电带卷绕电线中,在弯曲的外侧形成了外伤的状态的立体图。
图9是表示具有分支的芯线的侧视图。
图10是说明对导电带卷绕电线的检查的示意图。
图11A、11B是表示导电带卷绕电线的第二例的图。图11A是立体图,图11B是表示与轴线方向垂直地切断的截面的剖视图。
图12是以与轴线方向垂直地切断的截面表示芯线由复合电线构成的导电带卷绕电线的示例的图。
图13A是表示作为本公开的第二实施方式所涉及的电线的层叠带卷绕电线的结构的立体图。图13B是说明层叠带的层叠构造的剖视图。
图14是针对在直线状的导电带卷绕电线形成模拟外伤的情况,表示特性阻抗的测量结果的一例的图。
图15是针对在对直线状的导电带卷绕电线变更了形成外伤的位置的情况,表示特性阻抗的测量结果的图。
图16A~16C是针对具有分支的导电带卷绕电线,表示特性阻抗的测量结果的图,图16A表示没有外伤的状态下的测量结果,图16B表示形成了外伤的状态下的测量结果,图16C表示差值信号。
图17A~17C是针对直线状的层叠带卷绕电线,表示特性阻抗的测量结果的图。图17A表示无外伤状态下的测量结果,图17B表示使层叠带断裂的状态下的测量结果,图17C表示差值信号。
图18A~18C是针对直线状的层叠带卷绕电线,表示特性阻抗的测量结果的图。图18A表示无外伤状态下的测量结果,图18B表示使层叠带的两层导电层短路的状态下的测量结果,图18C表示差值信号。
具体实施方式
[本公开的实施方式的说明]
首先,对本公开的实施方式进行说明。
本公开的电线检查***是用于检查电线的损伤状态的电线检查***,所述电线具有:芯线,具有导体和绝缘包覆;及损伤检测部,具有彼此电绝缘的两个导电性部件,所述两个导电性部件由所述芯线的构成部件和沿着所述芯线配置的所述芯线以外的部件中的至少一方构成,所述电线检查***具有***、存储部及解析部,所述***在第一时间点及所述第一时间点之后的第二时间点进行电线检查,所述电线检查输入包含交流成分的电信号作为检查信号,并通过时域反射法或频域反射法取得所述两个导电性部件之间的特性阻抗作为响应信号,所述存储部存储在所述第一时间点由利用所述***进行的所述电线检查而得到的所述响应信号,所述解析部从所述存储部调出所述第一时间点的所述响应信号,并与在所述第二时间点由利用所述***进行的所述电线检查而取得的所述响应信号进行比较,在该两个响应信号存在差异的情况下,使在所述响应信号上产生了所述差异的区域与沿着所述电线的轴线方向的位置建立对应。
在上述电线的检查***中,将在第一时间点通过电线检查而得到的响应信号预先存储于存储部,将在第二时间点进行电线检查而得到的响应信号与从存储部调出的第一时间点的响应信号进行比较。在电线产生了损伤(或其预兆;以下也相同)时,电线所包含的两个导电性部件之间的特性阻抗产生变化,因此若在从第一时间点到第二时间点之间该电线产生损伤,则通过检测响应信号的变化,能够检测该损伤。由于对于同一电线,直接比较在第一时间点得到的响应信号和在之后的第二时间点得到的响应信号,因此,如果由于电线中的损伤的产生而响应信号产生变化,则能够灵敏地检测该变化,检测损伤的产生。由于对某电线时效地观察响应信号,因此即使在响应信号中出现由电线的结构、特性引起的信号成分,也能够与这些信号成分区别地检测由损伤引起的响应信号的变化。
进而,在上述电线的检查***中,通过利用时域反射法或频域反射法来测定两个导电性部件之间的特性阻抗,从而进行电线检查。通过采用时域反射法或频域反射法,能够根据在响应信号上特性阻抗产生变化的区域的信息,适当经过运算等,将特性阻抗产生变化的区域与沿着电线的轴线方向的位置建立对应。而且,该位置与电线产生损伤的位置建立对应。因此,能够简便且高精度地确定沿着电线的轴线方向产生损伤的位置。基于反射法的测定仅通过在电线的一端连接测量装置就能够进行,因此即使在无法简单地卸下电线的情况下等,也能够在该场所简便地执行损伤的检测。
在此,可以是,所述解析部求出所述第一时间点的所述响应信号与所述第二时间点的所述响应信号的差值,并基于所述差值判定该两个响应信号是否存在差异。通过求出两个响应信号之间的差值,在第一时间点与第二时间点之间电线产生损伤,在响应信号产生了变化的情况下,能够灵敏地检测该变化。这是因为,通过利用差值,即使在电线中包含以分支部为代表而对响应信号赋予峰、波动等构造的要素的情况下,也能够在响应信号中抵消因这些要素带来的贡献,强调因损伤带来的贡献。
在该情况下,可以是,所述检查信号是将在连续的频率范围内的成分按每个频率以独立的强度重叠而成的信号,在所述频率范围中包含一部分频率的成分缺损或强度与周围的频率相比不连续地变小的排除频率,在所述电线检查中,通过时域反射法测定所述两个导电性部件之间的特性阻抗作为所述响应信号。在该情况下,能够与将在特性阻抗上观测到变化的时间的信息直接转换为在电线上形成有损伤的位置的信息等时域反射法的长处相结合,利用能够降低外来的噪声的影响来测量特性阻抗等使用重叠不同的频率成分而成的检查信号的长处来进行损伤的检测。特别是,在检查信号中,在连续的频率范围中,一部分频率成分缺损或成为低强度,由此能够有效地降低该频率成分中的噪声的影响。
可以是,在所述检查信号中,所述排除频率包含源自所述电线的外部的产生源并在所述电线的周围传播的电磁波的频率。于是,在作为检查对象的电线在汽车的内部等在附近存在其他通信装置、通信用电线的环境下使用的情况下,通过将这些附近的装置等的通信所利用的频率作为排除频率来设定检查信号的波形,能够在降低了伴随附近的装置等中的通信的噪声的影响的状态下执行使用了该检查信号的特性阻抗的测量、以及基于该测量结果的损伤的检测。
可以是,成为检查的对象的所述电线在中途具有分支部。若在电线中存在分支部,则源自分支部而在检查信号、响应信号中产生大的构造成分的情况较多,容易埋没由损伤引起的响应信号的变化,但对于检查对象的电线,调出在第一时间点取得的响应信号,与在第二时间点取得的响应信号进行比较,由此,即使存在源自分支部等的信号成分的贡献,也容易准确地检测损伤。
可以是,成为检查的对象的所述电线在所述芯线的外周具有卷绕成螺旋状的导电带,所述损伤检测部将所述芯线的所述导体和所述导电带作为所述两个导电性部件而构成。在该情况下,若电线产生外伤、导电带也形成损伤,则导电带与构成芯线的导体之间的特性阻抗发生变化。因此,通过测量导电带与芯线的导体之间的特性阻抗,能够灵敏地检测在电线上形成外伤的情况、或存在形成外伤的预兆的情况。
在该情况下,可以是,所述导电带通过在构成为带状的绝缘体或半导体的基材的一个面上形成有由导电性材料构成的导电层而成,所述导电带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述导电层彼此不接触。通过在芯线的外周无间隙地卷绕导电带,即使在电线的周向以及轴线方向中的任意位置形成外伤,也能够与形成位置无关地检测该外伤。
可以是,所述芯线处于复合电线的状态,所述复合电线包含多个在所述导体的外周设置所述绝缘包覆而成的绝缘电线,所述导电带以螺旋状卷绕于作为所述复合电线整体的外周。于是,无论形状、粗细、所包含的绝缘电线的种类等复合电线的结构如何,都能够使用导电带灵敏地检测对作为复合电线整体的外周的损伤的形成。
或者,可以是,成为检查的对象的所述电线具有配置于所述芯线的外周的层叠带,所述层叠带通过在构成为带状的绝缘体或半导体的基材的两面形成有导电性的包覆层而成,所述损伤检测部将所述层叠带的两层的所述包覆层作为所述两个导电性部件而构成。在该情况下,在电线产生外伤,且在层叠带中形成包覆层的断裂、包覆层之间的短路等损伤时,两层包覆层之间的特性阻抗发生变化。因此,通过测量两层包覆层之间的特性阻抗的变化,能够灵敏地检测到在电线形成有损伤的情况。由于在设置于层叠带的两层包覆层之间进行测量,因此仅通过卷绕层叠带,就能够对各种形态的电线赋予损伤检测功能。
在该情况下,可以是,所述芯线处于复合电线的状态,所述复合电线包含多个在所述导体的外周设置所述绝缘包覆而成的绝缘电线,所述层叠带以螺旋状卷绕于作为所述复合电线整体的外周。于是,无论形状、粗细、所包含的绝缘电线的种类等复合电线的结构如何,都能够使用层叠带灵敏地检测对作为复合电线整体的外周的损伤的形成。
可以是,所述层叠带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,在所述螺旋形状中,所述包覆层在匝之间不接触。于是,通过使层叠带无间隙地卷绕于芯线的外周,即使在电线的周向以及轴线方向中的任一位置形成外伤,也能够与形成位置无关地检测该外伤。
可以是,所述基材的电特性根据外部环境而变化。在该情况下,由于伴随外部的温度、湿度等外部的环境的变化的基材的电特性的变化,两层的包覆层之间的特性阻抗也有可能产生变化。于是,不仅能够检测物理性的损伤,还能够检测温度、湿度等外部环境的变化对电线的影响。
本公开的电线检查方法使用所述电线检查***来实施如下工序:初始数据取得工序,在所述第一时间点,通过所述***对所述电线进行所述电线检查,取得所述响应信号;数据存储工序,将在所述初始数据取得工序中取得的所述响应信号存储于所述存储部;测量工序,在所述第二时间点,通过所述***对所述电线进行所述电线检查;及解析工序,通过所述解析部,从所述存储部调出在所述第一时间点取得的所述响应信号,并与在所述第二时间点在所述测量工序中取得的所述响应信号进行比较,在该两个响应信号存在差异的情况下,使在所述响应信号上产生了所述差异的区域与沿着所述电线的轴线方向的位置建立对应。
在上述电线的检查方法中,在初始数据取得工序及数据存储工序中,将在第一时间点针对检查对象的电线的电线检查中得到的响应信号预先存储于存储部。并且,在检查工序中,在第一时间点之后的第二时间点进行电线检查,在此基础上,在解析工序中,从存储部调出第一时间点的响应信号,进行第一时间点与第二时间点的响应信号的比较。如果在从第一时间点到第二时间点之间电线产生损伤,则产生特性阻抗的变化,因此通过检测响应信号的变化,能够检测该损伤。此时,即使在响应信号中出现由电线的构造、特性引起的信号成分,也能够不受这些信号成分影响地基于第一时间点与第二时间点的响应信号的比较来进行该电线中的损伤的检测,其结果是,能够灵敏且高精度地进行损伤的检测。进而,通过采用时域反射法或频域反射法,并将特性阻抗产生变化的位置与沿着电线的轴线方向的位置建立对应,能够简便且高精度地确定沿着电线的轴线方向产生损伤的位置。
本公开的第一电线具有:芯线,具有导体和包覆所述导体的外周的绝缘包覆;及作为检测带体的导电带,配置于所述芯线的外周,所述导电带通过在构成为带状的绝缘体或半导体的基材的一个面上形成有由导电性材料构成的导电层而成,所述导电带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述导电层彼此不接触。
在上述第一电线中,在芯线的外周卷绕有导电带,若导电带产生损伤,则导电带与构成芯线的导体之间的特性阻抗发生变化。因此,通过测量导电带与芯线的导体之间的特性阻抗,能够灵敏地检测在电线上形成外伤的情况。通过使导电带无间隙地卷绕于芯线的外周,即使在电线的周向以及轴线方向中的任一位置形成外伤,也能够与形成位置无关地检测该外伤。另外,在导电带的螺旋形状中,在相邻的匝之间导电层彼此不接触,由此损伤的产生作为特性阻抗的变化而被灵敏地反映并被检测。
本公开的第二电线具备:芯线,具有导体和包覆所述导体的外周的绝缘包覆;及作为检测带体的层叠带,配置于所述芯线的外周,所述层叠带具有:基材,构成为带状的绝缘体或半导体;及导电性的包覆层,分别形成于所述基材的两面,所述层叠带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述包覆层彼此不接触。
在上述第二电线中,当在层叠带形成损伤时,两层包覆层之间的特性阻抗发生变化。因此,通过测量两层包覆层之间的特性阻抗的变化,能够灵敏地检测在电线形成损伤的情况。由于不是为了损伤检测而使用导体等芯线的构成部件,而是在设置于层叠带的两层包覆层之间完成测量,因此仅通过卷绕层叠带,就能够对采取包含多个绝缘电线的复合电线(线束)的形态等各种形态的电线赋予损伤检测功能。作为基材,如果使用电特性伴随外部的环境的变化而变化的材料,则不仅是物理性的损伤,关于温度、湿度等环境变化对电线的影响,也能够作为两层的包覆层之间的特性阻抗的变化来检测。通过层叠带无间隙地卷绕于芯线的外周,且在相邻的匝之间包覆层彼此不接触,由此,若产生外伤,则能够与该外伤的形成位置无关且灵敏地进行检测。
在所述第一电线和所述第二电线中,可以是,所述芯线构成为复合电线,所述复合电线通过将在所述导体的外周设置所述绝缘包覆而成的绝缘电线绞合而成,所述检测带体以螺旋状卷绕于作为所述复合电线整体的外周。于是,能够通过检测带体即导电带或层叠带灵敏地检测对作为复合电线整体的外周的损伤的形成。
在此,可以是,所述电线构成为带外伤检测功能的电制动器用复合电线,所述绝缘电线包括汽车的电制动装置的电源线及通信线中的至少一个,所述检测带体与附属于所述电制动装置的测量部电连接。在汽车的电制动装置的电源线、通信线中,产生损伤的情况下可能产生的影响较大,作为带外伤检测功能的电制动器用复合电线,使用本公开的电线灵敏地检测损伤的产生及其预兆的意义较大。另外,通过将成为损伤检测部的检测带体预先与附属于电制动装置的测量部电连接,能够始终或频繁地监视是否在电线未产生损伤、或没有损伤产生的预兆,若产生损伤或其预兆,则能够早期地进行检测而采取措施。
[本公开的实施方式的详细内容]
以下,使用附图对本公开的实施方式所涉及的电线检查***、电线检查方法及电线进行详细说明。本公开的实施方式所涉及的电线检查***是能够检查电线的损伤(或损伤的预兆;在本说明书中只要没有特别记载则同样)的***,能够使用本电线检查***来执行本公开的实施方式所涉及的电线检查方法。另外,能够适当地应用这些电线检查***及电线检查方法的电线的示例成为本公开的实施方式所涉及的电线。在本说明书中,垂直、正交、直线状、螺旋状等表示电线的构成部件的形状、配置的用语不仅包括几何上严格的概念,还包括电线中允许的范围的误差。
<检查对象的电线>
首先,在本公开的实施方式所涉及的电线检查***及电线检查方法中,对成为检查的对象的电线进行说明。成为检查对象的电线与通常的电线同样地,包括导体和具有包覆导体的外周的绝缘包覆的芯线,还具备损伤检测部。损伤检测部能够进行输入电信号作为检查信号并取得响应信号的电线检查。在电线检查时,在损伤检测部中得到的响应信号中,根据电线的损伤状态,即根据有无对电线的损伤,进一步优选根据损伤的程度和位置而产生变化。
损伤检测部由彼此电绝缘的两个导电性部件构成。这两个导电性部件由芯线的构成部件和沿着芯线配置的芯线以外的部件中的至少一方构成。根据由哪个部件构成损伤检测部,能够分类为以下的3个方式。
(i)损伤检测部仅由芯线的构成部件构成的方式
芯线的各构成部件承担电力供给、信号传递、噪声屏蔽等电线本来的作用,但在该方式中,除了本来的作用之外,还使这些芯线的构成部件承担作为损伤检测部的作用。例如,只要采用两个构成芯线的导体等导电性部件作为损伤检测部即可。作为具体例,可以举出如后面的详细说明中例示的双绞线(电线C)那样将芯线中包含的2根导体用作损伤检测部的方式、在同轴屏蔽线缆中将中心导体和屏蔽导体用作损伤检测部的方式。
(ii)损伤检测部仅由芯线以外的部件构成的方式
在该情况下,芯线的构成部件不被用作损伤检测部。取而代之,除了芯线之外,还设置专用于损伤检测的部件,与芯线一起构成电线。例如,考虑在芯线的外周配置包含导电性部件的带体、线状体等作为损伤检测部而利用的方式。作为具体例,可以举出使用在之后作为本公开的实施方式的第二电线而说明的层叠带卷绕电线3的方式、即在芯线的外周卷绕具有两个导电性包覆层的层叠带并评价两个导电性包覆层之间的电特性的方式。
(iii)损伤检测部由芯线的构成部件和芯线以外的部件构成的方式
在该情况下,芯线的构成部件与除芯线之外设置的部件协作而作为损伤检测部发挥作用。例如,可以举出导体等构成芯线的导电性部件和配置于芯线的外周的其他导电性的部件构成损伤检测部的情况。作为具体的示例,能够举出使用在之后作为本公开的实施方式的第一电线而说明的导电带卷绕电线1、1’的方式、即在芯线的外周卷绕导电带并评价该导电带与芯线的导体之间的电特性的方式。
在上述(i)~(iii)中的任一方式中,只要根据损伤检测部的具体结构,以能够检测形成于电线的损伤、即断线、短路、外伤等的方式,选择在电线检查中测量的特性即可。作为输入信号而使用电信号,作为应作为响应信号测量的特性,能够例示特性阻抗、或反射系数、电导、电容等与特性阻抗之间具有相关性的其他特性。这些特性可以通过透射法测量,也可以通过反射法来测量。以下,对输入包含交流成分的电信号作为检查信号,取得构成损伤检测部的两个导电性部件之间的特性阻抗作为响应信号的方式进行说明,但即使没有特别记载,也能够将与特性阻抗之间具有相关性的特性代替特性阻抗而作为测量对象,用于电线检查。
以下,在电线检查***及电线检查方法的说明中,作为成为检查对象的电线的示例,处理相当于上述方式(i)的双绞线。在双绞线中,两根绝缘电线彼此绞合而构成芯线。以下将对构成2根绝缘电线的导体输入包含交流成分的电信号作为检查信号,并通过反射法检测2根导体之间的特性阻抗作为响应信号的方式作为进行处理的内容。双绞线中,若产生2根导体之间的短路等损伤,则2根导体之间的特性阻抗产生变化。
作为基于本公开的实施方式所涉及的检查***及检查方法的检查的对象的电线的用途、使用部位没有特别限定,能够例示搭载于各种电气/电子设备、汽车、航空器等运输用设备的内部的电线、铺设于房屋、大厦等建筑物的电线、输电线等构成公共设备的电线。但是,下述说明的检查***及检查方法能够灵敏地检测电线中的损伤的产生或损伤的预兆,优选将配置于汽车内的电线等产生损伤时影响变大的电线作为检查的对象。以下,设想搭载于汽车内的电线来进行说明。
<电线检查***>
接下来,对本公开的一个实施方式所涉及的电线检查***进行说明。
图1中表示电线检查***A的概略。电线检查***A具备***A1、存储部A2及解析部A3。***A1构成为能够对单独的电线C’进行电线检查、即检查信号向电线C’的输入和响应信号的取得的测量装置。在此,在处理的方式中,***A1构成为如下的测量装置:将包含交流成分的电信号作为检查信号输入至构成电线C’的损伤检测部的两个导电性部件,通过反射法能够取得特性阻抗作为响应信号。更详细而言,***A1通过时域反射法或频域反射法取得特性阻抗,关于这些方法在后面详细说明。
存储部A2是能够存储数据的装置,能够适当地例示与***A1一体设置的内部存储装置、能够与***A1连接的外部存储装置等存储装置。或者,作为能够通过云服务器等经由有线或无线的通信而与***A1和/或解析部A3进行通信的信息管理服务器,也能够构建存储部A2。
解析部A3是能够从存储部A2调出数据并且进行该调出的数据与由***A1取得的数据的比较的装置。作为解析部A3,能够例示与***A1一体设置的CPU、或设置于***A1的附近而能够通过有线或无线从***A1及存储部A2输入数据的计算机等。
***A1、存储部A2、解析部A3均优选设置于作为测量对象的电线C’的附近。特别是,优选将***A1保持为与在电线C’中构成损伤检测部的导电性部件连接的状态,设为始终能够实施基于检查信号的输入和响应信号的取得的电线检查的状态。而且,作为该***A1的装入装置或附属装置,优选设置存储部A2及解析部A3,将从***A1向存储部A2及解析部A3的响应信号的输入、或接受了该输入的存储部A2中的数据的存储及解析部A3中的数据的解析维持为能够始终进行的状态。例如,只要预先在布设于汽车内的电线C’的损伤检测部始终连接***A1,并且作为该***A1的内部存储装置构成存储部A2,作为附属于***A1的CPU而构成解析部A3即可。作为更具体的示例,能够列举电线检查***A构成为用于带损伤检测功能的电制动器用复合电线的检查***的方式。在该情况下,电线C’的芯线构成汽车的电制动装置的电源线或通信线,损伤检测部与附属于电制动装置的测量部电连接。作为测量部,优选使用一体地具备***A1、存储部A2、解析部A3的功能的测量装置。
在本实施方式所涉及的电线检查***A中,首先,在第一时间点,***A1对电线C’进行电线检查。在图示的示例中,设想***A1对构成为双绞线的电线C’进行基于时域反射法的特性阻抗的测定作为电线检查的方式。而且,存储部A2存储在第一时间点由***A1取得的响应信号。在此,第一时间点是指例如电线C’被制造而供使用之前的初始状态。
***A1在第一时间点之后的第二时间点,对在第一时间点进行了电线检查的电线C’再次进行电线检查。例如,在开始使用搭载有电线C’的汽车之后,连续地始终实施的电线检查、或隔开规定的间隔而定期地实施的电线检查中的任意一次电线检查的实施时成为第二时间点。电线检查通过与上述在第一时间点进行的检查同样的方法实施。
解析部A3能够从***A1读入由***A1取得的响应信号。另外,解析部A3能够与存储部A2之间进行通信,调出存储于存储部A2的响应信号。在第二时间点,当***A1进行电线检查时,解析部A3读入在该电线检查中得到的响应信号c2,并且从存储部A2调出在第一时间点的电线检查中得到的响应信号c1。
进而,解析部A3针对检查对象的电线C’,将由***A1取得的第二时间点的响应信号c2与从存储部A2调出的第一时间点的响应信号c1进行比较。然后,判定在两个响应信号c1、c2之间是否存在差异。并且,在存在规定的水准以上的差异的情况下,判定为电线C’在第二时间点存在在第一时间点不存在的损伤。在比较响应信号时,解析部A3求出第二时间点的响应信号c2与第一时间点的响应信号c1的差值,基于该差值,判定响应信号中是否存在差异即可。即,在差值在正方向或负方向上表示规定的阈值以上的强度的情况下,判定为存在损伤即可。进而,在本实施方式中,与在***A1中通过时域反射法或频域反射法测定特性阻抗的情况对应,在解析部A3中,能够进一步详细地解析响应信号的比较结果,确定形成有损伤的位置。通过详细的解析,进一步地,还存在能够确定损伤的种类的可能性。关于使用差值的解析、确定损伤的位置的方法,在后面与具体例一起进行说明。
<电线检查方法>
接下来,对利用了上述电线检查***A的本公开的一个实施方式所涉及的电线检查方法简单地进行说明。图2以流程图表示本电线检查方法。
在本电线检查方法中,在第一时间点,实施初始数据取得工序S1和数据存储工序S2。另外,在第二时间点,实施测量工序S3和解析工序S4。第一时间点是指例如未使用搭载有电线C’的汽车的初始状态。另一方面,第二时间点例如是指开始使用搭载有电线C’的汽车后的检查时。
在初始数据取得工序S1中,在第一时间点,通过***A1进行电线检查。即,进行向电线C’的检查信号的输入和响应信号c1的取得。在图1中处理的示例中,对构成为双绞线的电线C’,测量导体之间的特性阻抗。然后,在数据存储工序S2中,将在初始数据取得工序S1中取得的响应信号c1(特性阻抗的测定结果)存储于存储部A2。
之后,经过预先确定的期间,作为针对电线C’的检查时,第二时间点到来。于是,实施测量工序S3。即,通过***A1对检查对象的电线C’进行电线检查,取得响应信号c2。在图1中处理的示例中,作为测量工序S3,与初始数据取得工序S1同样地,测定构成为双绞线的电线C’的特性阻抗,取得测定结果作为响应信号c2。
当测量工序S3完成时,实施解析工序S4。在解析工序S4中,解析部A3调出并读入存储于存储部A2的第一时间点的响应信号c1。在解析工序S4中,解析部A3还对由***A1取得的第二时间点的响应信号c2与从存储部A2调出的第一时间点的响应信号c1进行比较。并且,在适当地求出两个响应信号c1、c2之间的差值的基础上,判定在两个响应信号c1、c2之间是否存在差异。在两个响应信号c1、c2之间存在规定的水准以上、即误差、可忽视的程度以上的差异的情况下,判定为在电线C’,在第二时间点之前产生了在第一时间点不存在的损伤。另一方面,在两个响应信号c1、c2之间不存在规定的水准以上的差异的情况下,判定为在电线C’未产生成为问题那样的损伤。除此之外,解析部A3进一步详细地解析响应信号c1、c2的比较结果,进行形成有损伤的位置的确定。另外,在根据电线的种类而可能的情况下,也进行损伤的种类的确定。
在以上的说明中,将未使用搭载有电线C’的汽车的初始状态作为第一时间点而将响应信号存储于存储部A2,并且将开始使用搭载有电线C’的汽车后的检查时作为第二时间点来进行电线检查,但开始使用搭载有电线C’的汽车之后的电线检查优选进行多次。并且,优选地,将***A1维持为与检查对象的电线C’连接的状态,连续地进行检查信号的输入和响应信号的取得,始终反复实施电线检查,或每隔规定的时间间隔或每当搭载有电线C’的装置进行规定的动作时(例如在电线C’构成汽车的电动制动装置的情况下,每当制动器工作时),自动地实施电线检查。在这些情况下,进行多次电线检查中的每一次电线检查的时间点成为第二时间点。
这样,在反复进行多次电线检查的情况下,存储于存储部A2并在解析工序中利用的第一时间点的响应信号例如可以保持电线C’供于使用之前的初始状态下的响应信号而不变化,但也可以随着反复进行电线检查而更新。即,在始终反复实施电线检查的情况、每隔规定的时间间隔或每当装置进行规定的动作时多次实施的情况下,将在前一次的电线检查的测量工序中取得的响应信号(设为cn-1)作为第一时间点的响应信号新存储于存储部A2,将在下一次的电线检查的测量工序中新取得的响应信号(设为cn)作为第二时间点的响应信号,在解析工序中进行两个响应信号(cn-1与cn)的比较即可。接下来,将该新取得的响应信号(cn)重新作为第一时间点的响应信号并重新存储于存储部A2,进而将在下一次的电线检查中得到的响应信号(设为cn+1)作为第二时间点的响应信号,进行基于两个响应信号(cn与cn+1)的比较的解析即可。通过多次重复该工序,在响应信号产生时效变化的情况下,能够灵敏地检测该变化。另外,作为第一时间点的数据而存储于存储部A2的响应信号不限于一个,也可以是多个。即,不仅能够将通过一次电线检查得到的响应信号预先存储于存储部A2,还能够将通过多次电线检查得到的响应信号预先存储于存储部A2。可以将这些多个电线检查的响应信号中的例如根据与第二时间点的电线检查的时间间隔等而选择的一个响应信号作为第一时间点的响应信号而用于解析工序,也可以将多个响应信号平均,作为第一时间点的响应信号而用于解析工序。
在本实施方式所涉及的电线检查***及电线检查方法中,设想了使用包含交流成分的电信号在时域或频域中进行以特性阻抗为首的电特性的测定的方式。因此,在电线中存在损伤的情况下,除了检测该损伤的存在之外,还能够沿着电线的轴线方向判别发生损伤的位置。这是因为,在时域或频域中测定出的响应信号中,在第一时间点与第二时间点之间存在差异的情况下,能够将产生差异的响应信号上的区域与沿着电线的轴线方向的位置建立对应。即,在两个响应信号存在差异的情况下,能够判定为电线存在损伤,并且,通过将在响应信号上产生了该差异的区域与沿着电线的轴线方向的位置建立对应,能够判定为在该位置产生了损伤。在时域测定的情况下,能够基于检查信号的传播速度将时间轴转换为电线上的位置。另一方面,在频域测定的情况下,通过对针对频率轴得到的检查信号进行傅里叶逆变换,能够将频率的信息转换为电线上的位置。
在进行时域或频域中的测定时,无论通过透射法进行测定,还是通过反射法进行测定,都能够进行损伤的位置的确定,但特别优选利用反射法进行测定。在通过反射法进行测定的情况下,即使不在电线的两端连接测量用的设备,只要能够仅在一端连接测量装置,就能够实施电线检查。因此,即使在电线在车辆的内部等配置于无法容易地接近的部位的情况下、或在采取复杂的路径的情况下,只要能够将测量装置连接于电线的一端,就能够不卸下电线或除去障碍物地进行电线检查。因此,适合于始终将测量装置预先连接于检查对象的电线,连续地或频繁地进行电线检查的方式。之后,在对作为本公开的第一实施方式所涉及的电线的导电带卷绕电线进行说明的过程中,对于利用了时域反射法和频域反射法的特性阻抗的测量也进行了详细说明。
<响应信号的偏差和由损伤引起的变化>
接下来,对每个电线的响应信号的偏差和由损伤引起的响应信号的变化进行说明。在此,作为示例,如图3所示,关于针对构成为在两处(点Cp5及点Cp6)具有分支的双绞线的电线C,通过时域反射法来测量特性阻抗的情况,表示实际的测定结果的示例并进行说明。此外,在此所示的测定例在时域反射法中也是通过后面说明的多载波时域反射法(MCTDR法)测定的。
在图4A中,示出在没有损伤的状态下由与电线C的基端Cp1连接的测量装置(***)A1测定出的特性阻抗。在图4A及后面说明的图4B~4E中,在横轴取将时间轴转换为距基端Cp1的距离(单位:m),在纵轴取特性阻抗。纵轴的特性阻抗以将最小距离的值设为零的变化量进行表示。图4A的测量结果是尽管电线C没有损伤,但较大地波动。该波纹状的构造主要是由两处的分支点Cp5、Cp6处的反射引起的。
在图4B中,针对在电线C的一个端部Cp2,作为损伤的模型,在两根导体之间形成了短路的情况,示出特性阻抗的测量结果。与图4A的测量结果相比,波形中发现变化。该变化是由于在端部Cp2形成了短路而引起的。在图4C中,表示从图4B的损伤形成后的波形减去图4A的损伤形成前的波形而得到的差值的波形。在该差值的波形中,在距离1.5m的附近观察到较大的负方向的峰构造。能够将该峰构造与由损伤的形成引起的变化建立对应。实际上,作为损伤而形成了短路的端部Cp2与基端Cp1相距1.5m,与在差值中观测到峰的位置对应。
接下来,对于在图4A中作为测定的对象的电线(设为电线1)和同种电线、即基于相同的设计同样地制造的其他电线(设为电线2),也表示在没有损伤的状态下同样地测定了测定阻抗的结果。在图4D中,对于电线1和电线2,一并表示特性阻抗的测量结果。当比较电线1、电线2的波形时,虽然波动中的信号强度的上升及下降的倾向类似,但波峰、波谷的位置、大小等信号波形的详细情况在两者中不同。
在图4E中,示出图4D的电线1的波形与电线2的波形的差值。在图4E的差值信号中观察到大的波动构造。在该波动构造中,在距离2m的附近观察到与图4C中在距离1.5m的附近观测到的构造类似的负的峰构造。即,可以说对没有损伤的同种的两个电线得到的测量结果的差值表示与对于同一电线在存在损伤和不存在损伤的情况下得到的差值类似的形状和强度的峰构造。
这意味着,在想要基于特性阻抗的测量结果来检测电线的损伤的情况下,对于检查对象的电线本身,如果不在未形成损伤的状态和形成有损伤的状态下进行测量结果的比较,则无法正确地进行损伤的检测。在上述说明的本公开的实施方式所涉及的电线检查***及电线检查方法中,在第一时间点,将对检查对象的电线C’得到的响应信号c1预先存储于存储部A2,在第二时间点,对该检查对象的电线C’实施电线检查而取得响应信号c2,并与从存储部A2调出的第一时间点的电线C’的响应信号c1进行比较。这样,作为视为正常而作为比较的对象的响应信号,不是利用例如由电线、汽车的制造商提供的标准的响应信号(以成为标准样本的电线为代表而取得的响应信号),而是利用针对实际的检查对象的电线在以前的第一时间点实际取得的响应信号本身,从而即使在如图4D所示的电线之间的响应信号的偏差那样源自电线的构造、特性的信号行为出现在响应信号中的情况下,也不会受到这些信号行为的影响,在检查对象的电线本身中,能够灵敏地检测损伤的有无,进而确定形成有损伤的位置。
特别是,如图3所示的电线C那样,在电线具有分支等与周围不连续的要素的情况下,在形成有这些要素的部位,电信号受到反射,在响应信号上出现源自这些要素的较大的信号成分,表示与损伤部位类似的行为的情况也较多。在这样的情况下,若损伤轻微,则在响应信号上,源自损伤的峰等构造会被埋没在源自分支等不连续的要素的构造中,有时难以判别。在这些情况下,对于检查对象的电线,存储第一时间点的响应信号,与第二时间点的响应信号进行比较在损伤的检测中特别有效。进而,如果利用在第一时间点的响应信号与第二时间点的响应信号之间求出差值的差值检测法,则能够进一步提高检测精度。这是因为,通过取得差值,能够至少部分地消除由分支等不连续的要素对响应信号的贡献,其结果是,由损伤引起的响应信号上的构造被强调。
<电线的结构的具体例>
以下,举出作为上述说明的电线检查***及电线检查方法的检查的对象而能够适当地应用的具备检测带体的电线的具体例。在此,对作为本公开的第一实施方式所涉及的电线的导电带卷绕电线1、1’和作为本公开的第二实施方式所涉及的电线的层叠带卷绕电线3这两种电线进行详细说明。导电带卷绕电线1、1’包括导电带作为检测带体,层叠带卷绕电线3包括层叠带作为检测带体。此外,对于这些电线,即使是使用本公开的电线检查***及电线检查方法以外的方法,也能够进行损伤的检测。例如,也可以不在第一时间点和第二时间点比较响应信号,而是在某一个时间点取得的响应信号中,检测特性阻抗的值从周围的区域中的值不连续地变化的区域,进行与损伤对应等的解析。
[1]导电带卷绕电线
首先,作为第一实施方式所涉及的电线,对导电带卷绕电线1、1’进行说明。首先,对于第一例所涉及的导电带卷绕电线1,详细说明了结构和电线检查的方法之后,关于第二例所涉及的导电带卷绕电线1’,以与第一例的不同点为中心进行说明。
(第一例所涉及的导电带卷绕电线的结构)
在图5中,作为本公开的第一实施方式所涉及的电线的第一例,示出导电带卷绕电线1的立体图。另外,在图6A中,表示将导电带卷绕电线1与轴线方向垂直地切断的截面的一例。
导电带卷绕电线(以下,有时仅称为电线)1具有芯线10和配置于芯线10的外周的导电带20。芯线10是成为电线1的主体的部件,承担两终端之间的电流、电压的施加和/或信号传递。同时,芯线10和导电带20作为上述说明的(iii)的方式的损伤检测部发挥作用,通过导电带20受到损伤,来检测形成于电线1的表面的外伤D。
芯线10具有由长条状的导电性材料构成的导体11和包覆导体11的外周的由绝缘性材料构成的绝缘包覆12。绝缘包覆12优选在作为芯线10整体的表面露出,构成芯线10的外周面。在图示的方式中,芯线10具有仅包含一根在导体11的外周设置有绝缘包覆12的绝缘电线的单线构造。并且,在直接包覆导体11的外周的绝缘包覆12的外周面直接接触地配置有导电带20。
此外,芯线10的构造并不限定于上述那样的单线构造,只要具有导体11和包覆导体11的外周、优选在表面露出的绝缘包覆12,则可以是任意的构造。作为芯线10,也能够直接沿用已有的电线。在芯线10中,绝缘包覆12可以直接包覆导体11的外周,也可以经由其他部件包覆导体11的外周。另外,导体11的根数、配置没有特别限定。作为单线构造以外的芯线10的方式,能够例示:在绝缘电线的外周配置屏蔽导体,利用绝缘包覆12包覆其外周的屏蔽线缆的方式;利用作为外皮的绝缘包覆12包覆将一对绝缘电线并列配置的并行对线、彼此绞合而成的双绞线的外周的成对线缆的方式;及包含多个绝缘电线的复合电线(线束)的方式等。作为包含多个包覆电线的复合电线,例如能够例示将电源线、通信线等多个绝缘电线绞合而成的复合绞合电线(参照图12)。但是,如后面详细说明的那样,芯线10不是如单线构造那样能够在芯线10自身的构成部件之间测量特性阻抗的芯线,另外,从由于设置导电带20而进行外伤D的检测的意义相对变高的观点出发,优选采用容易受到外来噪声的影响的方式。另一方面,芯线10包含多根绝缘电线的方式在能够对这些绝缘电线的集合体整体进行外伤D的检测方面是优选的。如图5、图8、图10所示,芯线10可以形成为一条直线状,也可以如图9所示,在中途具有分支部(13A~13C)。
导电带20构成为具有导电性的带体。导电带20在与芯线10的绝缘包覆12的表面接触的状态下,形成沿着芯线10的轴线方向的螺旋形状,并卷绕于芯线10。在该第一例所涉及的电线1中,导电带20在螺旋形状中,不是在相邻的匝之间以紧密接触或重叠的状态无间隙地紧密地卷绕,而是在相邻的匝之间残留有未被导电带20占据的间隙25的状态下被粗疏地卷绕。在匝之间的间隙25中,芯线10的绝缘包覆12未被导电带20包覆而露出。此外,关于导电带20的形状,带体是指与金属线等线状体区别的构造,是指厚度比宽度小的片状的部件。另外,导电带20在螺旋形状的各匝之间,不仅因间隙25而不会直接接触,还维持为不会经由其他导电性部件而彼此接触的状态。因此,在导电带20的外周不设置例如金属编织体等其他导电性部件。
作为导电带20,即使是整个区域由金属材料等导电性材料构成的导电箔的形态(全导电带),也可以在作为带状的绝缘体或半导体而构成的基材的面上形成由金属材料等导电性材料构成的导电层。导电层可以仅形成于基材的一个面(单面导电带),也可以形成于基材的两个面(双面导电带)。在使用单面导电带的情况下,也可以以导电层朝向内侧和外侧中的任一者的方式相对于芯线10进行卷绕。在使导电层朝向与芯线10接触的一侧的相反的一侧的面(成为电线1的外侧的面)的情况下,损伤检测的灵敏度的高度等优异,另一方面,在使导电层朝向与芯线接触的面(成为电线1的内侧的面)的情况下,在确保与漏极线等配置于导电带的内侧的部件的导通的容易性等方面优异。另外,在使用双面导电带的情况下,与后面说明的层叠带40不同,两层导电层可以彼此绝缘,也可以导通。
在全导电带、单面导电带、双面导电带中的任一者的情况下,构成导电带20的导电性材料的种类都没有特别限定,从导电性和强度优异等观点出发,可以例示铜或铜合金、铝或铝合金等。但是,若金属材料的氧化严重,则有可能无法准确地进行将导电带20具有导电性作为原理的一部分而利用的外伤的检测,因此作为构成导电带20的金属材料,优选不使用铁及铁合金。构成单面导电带和双面导电带的基材的种类也没有特别限定,可以优选使用有机聚合物材料等由绝缘体构成的带体。导电带20也可以通过粘接、熔接而固定于芯线10的表面。
导电带20的厚度也没有特别限定,但越薄,则越能够提高电线1的外伤检测的灵敏度。具体而言,导电带20可以是如下程度薄的导电带:由于在电线1中设想的外伤D而发生断裂,或即使没有发生断裂,也会使导电带20与导体11之间的静电电容发生变化那样,形成深且大面积的损伤D1。另一方面,为了能够发挥不妨碍螺旋形状的卷绕的强度的程度,优选导电带20具有充分的厚度。
在芯线10的外周由导电带20构成的螺旋形状的间距、导电带20的宽度与间隙25的宽度的比率没有特别限定。但是,如图6A所示,在与电线1的轴线方向垂直地切断的截面中,优选导电带20以成为不将芯线10的外周遍及整周地包覆而仅沿着周向包覆一部分区域的状态的方式,以充分粗疏,即,以充分大的间距、且相对于导电带20的宽度充分地增大间隙25的宽度而卷绕导电带20。更优选地,可以是芯线10的周长中的未被导电带20包覆而作为间隙25露出的区域的比例为50%以上,进一步为75%以上。另一方面,如图8、10所示,螺旋形状的间距优选以在电线1中设想的外伤D沿着电线1的轴线方向占据1个间距以上的程度较小地形成。于是,即使在电线1的轴线方向及周向的多样的位置形成有外伤D的情况下,该外伤D也容易与配置有导电带20的部位重叠。例如,如图8所示,在将电线1弯曲布设的情况下,以成为电线1的允许弯曲半径的1/3以下的方式设定螺旋的间距即可。
导电带20优选不被其他部件包覆外周,而是在作为电线1整体的外表面露出。这是因为,在电线1与其他物体发生接触或摩擦时,导电带20容易产生损伤D1,外伤检测中的灵敏度变高。但是,也可以是,以由于与其他物体的接触、摩擦而容易破损的程度薄的层的情况为首,由有机聚合物等构成的层包覆导电带20。
在电线1中,将导电带20粗疏地卷绕而成的构造可以沿着芯线10的轴线方向设置于整个区域,也可以仅设置于一部分区域。设置于整个区域的方式在能够沿着电线1的轴线方向与形成部位无关地检测外伤D的方面优选,仅设置于一部分区域的方式在能够抑制因设置导电带20而导致的电线1的制造成本、质量的增大方面优选。在将导电带20仅设置于一部分区域的情况下,优选包括芯线10被施加弯曲的部位等容易因与其他部件的接触、摩擦而产生外伤D的部位而卷绕导电带20。如图9所示,即使在芯线10的中途部具有分支部13A~13C的情况下,只要在比分支部13A~13C中的任一个靠前端侧(将连接后述的测量装置9的一侧作为基端1A,其相反侧)存在容易产生外伤D的部位,则也可以包括比该分支部靠前端侧的部位而设置导电带20。
电线1的用途没有被限定,只要布设于车辆等任意的设备内,或铺设于任意的建筑物等来使用即可。但是,电线1优选不将导电带20与接地电位(地电位)电连接而设为浮动状态使用。这是因为,通过将导电带20预先保持为浮动状态,在芯线10与接地电位之间设置开关的情况下的接通/断开控制等导体11与接地电位之间的电连接状态难以对使用了导电带20的外伤D的检测造成影响。
(电线检查的方法)
接下来,关于对导电带卷绕电线1进行的电线检查,进行说明。在电线检查中,直接检测的是在导电带20产生的损伤D1,但以该导电带20的损伤D1为指标,以检测在芯线10的绝缘包覆12形成有外伤D、或在绝缘包覆12即将形成外伤D之前的预兆阶段为电线检查的目的。
在电线检查中,测量导体11与导电带20之间的特性阻抗。然后,将作为响应信号而得到的特性阻抗在第一时间点与第二时间点进行比较,在第二时间点进行有无对电线1形成外伤D的判定。更优选地,还进行沿着电线1的轴线方向形成有外伤D的位置的确定。
在电线检查中,如图10所示,在电线1的基端1A适当连接测量装置9(对应于***A1),测量构成芯线10的导体11与导电带20之间的特性阻抗。特性阻抗的测量优选通过时域反射法(Time Domain Reflectometry;TDR法)或频域反射法(Frequency DomainReflectometry;FDR法)来进行。
在此,关于电线检查,对导体11与导电带20之间的特性阻抗与电线1的外伤D之间的关系进行说明。图6A和图6B表示电线1的截面。在图6A中,在导电带20未产生损伤D1,但在图6B中,由于在电线1产生了外伤D,在与该截面对应的位置,在导电带20产生损伤D1。形成于导电带20的损伤D1未必需要达到导电带20的断裂,也可以仅形成有损伤,但在此为了易于理解而表示在截面的一部分中导电带20断裂的状态。
包覆芯线10的外周的导电带20和构成芯线10的导体11隔着由绝缘性材料(电介质)构成的绝缘包覆12相对,在导电带20与导体11之间规定静电电容。静电电容与隔着电介质相对的导电性物质的面积之间具有正相关。因此,与如图6A所示导电带20不具有损伤D1的情况相比,如图6B所示在导电带20形成有损伤D1的情况下,静电电容变小。导电带20与导体11之间的特性阻抗较大地受到导电带20与导体11之间的静电电容引起的影响。因此,若由于在导电带20产生损伤D1而导电带20与导体11之间的静电电容发生变化,则作为其结果是,导电带20与导体11之间的特性阻抗发生变化。
图7A所示的电线100在芯线10的外周设置有遍及整周连续且沿着轴线方向连续的导电性材料的层120,但即使在这样在芯线10的整周形成有导电性层120的情况下,如图7B那样,若在该导电性层120产生损伤D1,则理论上与上述图6B的情况同样地,在导电性层120与芯线10的导体11之间,静电电容的大小可能发生变化。如果外伤D在电线100的外周的大致整周上且沿着轴线方向占据较大的区域而形成,在导电性层120上,也在周向的大致整个区域内且沿着轴线方向占据较大的区域而产生损伤D1,则导电性层120与导体11之间的静电电容大幅变化,在导电性层120与导体11之间的特性阻抗也产生显著的变化。但是,实际上,很少会在电线的大致整周产生外伤。在许多情况下,如图8、10所示,与外部的物体的接触、摩擦引起的外伤D沿着电线1的周向仅占据一部分区域,但是沿着电线1的轴线方向遍及某种程度的长度而形成。在形成这样的沿着电线1的周向仅占据一部分的外伤D的情况下,如图7A那样,如果导电性层120包覆芯线10的整周且在轴线方向上也较长地连续,则导电性层120整体中的损伤D1所占的比例变小,因此伴随着损伤D1的产生的静电电容的变化率(变化量相对于初始状态的比例)变小。其结果是,伴随着损伤D1的形成的特性阻抗的变化率也变小。于是,通过检测特性阻抗的变化,即使想要检测损伤D1的产生,也难以灵敏度良好地进行该检测。
另一方面,如图5所示,在导电带20在芯线10的外周在匝间残留有间隙25的状态下粗疏地卷绕,如图6A所示,在截面中,在导电带20仅占据芯线10的外周的一部分区域且沿着芯线10的轴线方向导电带20的螺旋形状的各匝被间隙25隔开的情况下,如图6B所示,若在该导电带20形成损伤D1,则损伤D1所占的区域相对于在初始状态下导电带20所包覆的区域的比例变大。于是,导电带20与导体11之间的静电电容以较大的变化率变化。其结果是,导电带20与导体11之间的特性阻抗也显示大的变化率,通过检测特性阻抗的变化,能够灵敏地检测损伤D1的形成。即使在外伤D沿着电线1的周向仅形成于一部分区域的情况下,如果因该外伤D而在导电带20形成损伤D1,则作为特性阻抗的变化被灵敏地反映,能够检测外伤D的形成。另外,即使损伤D1轻微,能够检测的可能性也变高。
但是,通过使导电带20粗疏地卷绕于芯线10的外周,在匝之间存在未被导电带20包覆的间隙25,因此,如图8、10所示,在沿着电线1的周向仅在一部分区域形成外伤D的情况下,若沿着电线1的轴线方向的外伤D的长度极短,则在配置有导电带20的部位不施加外伤D,也无法排除在导电带20未形成损伤D1的可能性。但是,在电线1由于与周围的物体的接触、摩擦而形成外伤D的情况下,外伤D沿着电线1的长度方向遍及某种程度的长度而形成的情况较多。例如,如图8所示,在电线1在施加了弯曲的状态下布设于汽车内等的情况下,电线1的弯曲的外侧的部位有可能与存在于附近的物体(汽车的车身等)接触而形成外伤D,但在该情况下,在形成有弯曲的区域中,占据某种程度的长度,引起与物体的接触,形成外伤D的情况较多。因此,如果以设想的外伤D的长度相对于导电带20的螺旋形状的间距充分长的方式设定螺旋间距,则在外伤D的长度范围中的任意部位,在配置有导电带20的部位施加外伤D,使导电带20产生损伤D1。于是,经由静电电容的变化,导电带20与导体11之间的特性阻抗出现变化,能够检测损伤D1的产生。
这样,通过将导电带20以在匝之间设置有间隙25的粗疏的螺旋状卷绕于芯线10的外周,在电线1产生外伤D时,通过检测导电带20与导体11之间的特性阻抗的变化,能够灵敏地检测外伤D的产生。在卷绕于芯线10的外周的导电带20产生了损伤D1意味着在芯线10的绝缘包覆12也产生了外伤D的可能性高,通过检测形成于导电带20的损伤D1,能够检测在作为电线1的主体部的芯线10形成有外伤D或处于即将达到正式的外伤D的形成之前的预兆阶段。如图10所示,在直线状的电线1中,在导电带20的损伤D1形成为断裂的情况下,基本上,特性阻抗的变化的方向成为随着损伤D1的形成而值增大的方向。但是,根据电线1的种类、形状、损伤D1的方式、形状等,也可能存在特性阻抗的变化在增大和降低中的任一方向上发生的情况。
如上所述,通过调查在电线1中在导电带20与导体11之间的特性阻抗是否产生变化,能够检测在电线1是否产生了外伤D,但通过利用TDR法或FDR法进行特性阻抗的测量,不仅能够确定有无外伤D的形成,还能够沿着电线1的轴线方向确定形成有外伤D的位置。如图10所示,当在电线1的基端1A侧测定导电带20与导体11之间的特性阻抗时,作为测量结果,在TDR法的情况下,能够得到特性阻抗的变动作为相对于时间的函数。在FDR法的情况下,能够得到特性阻抗的变动作为相对于频率的函数。在任一者的情况下,在电线1的轴线方向的中途部,若在导电带20产生了损伤D1,则在该损伤D1的部位检查信号受到反射。于是,在时间轴上或频率轴上,在与该损伤D1对应的位置,特性阻抗不连续地变化。因此,在通过TDR法或FDR法得到的测量结果中,能够将特性阻抗的值从周围的区域中的值不连续地变化的区域、或从初始状态等以前的测定时的值变化的区域检测为变化区域R,判定为在与该变化区域R建立对应的电线1上的位置形成有外伤D。这样,不仅能够确定有无在电线1上形成外伤D,还能够确定形成有外伤D的位置。
在图10中,关于使用TDR法的情况,示意性地表示形成于电线1的外伤D与得到的测量结果之间的关系。在图的上部表示具有外伤D的电线1,在下部表示通过TDR法对该电线1得到的测定结果的一例。在测定结果中,实线表示在电线1形成有外伤D的情况,虚线表示在电线1未形成外伤D的情况。
在TDR法中,距基端1A的距离与时间轴的值成为比例关系。在图10中,测量结果在横轴取时间,在纵轴取特性阻抗的测定值,但在电线1上,在与从基端1A到形成有外伤D的地点的距离对应的区域观测到从周围的区域不连续地立起的峰P。在周围的区域中也存在源自噪声、电线1上的外伤以外的要素的微细的峰状的构造,但如果芯线10为单纯的直线状,则源自外伤D的峰P的高度大多比与这些外伤D无关的峰状构造明显大。另外,在产生源自该外伤D的峰P的区域中得到的测定值与虚线所示的未形成外伤D的初始状态下的值相比增大。这样,如果将特性阻抗与周围的区域中的值相比不连续地变化的区域、或特性阻抗从初始状态下的值变化的区域检测为变化区域R,则能够将横轴上的变化区域R的位置与在电线1上外伤D的距基端1A的位置建立对应。即,通过特性阻抗测定,不仅能够检测外伤D的存在,还能够沿着电线1的轴线方向确定形成有该外伤D的位置。如后面的实施例所示,能够在大致200mm以内的误差范围内准确地确定外伤D的位置。虽然省略了附图的记载,但在FDR法的情况下,也将横轴设为频率,同样地,将与周围的区域中的值进行比较而特性阻抗不连续地变化的区域、或从初始状态的值变化的区域检测为变化区域R,由此能够沿着电线1的轴线方向确定形成有该外伤D的位置。在该情况下,得到特性阻抗作为频率的函数,通过进行傅里叶逆变换,能够转换为距电线1的基端1A的距离的信息。
在使用TDR法的情况下,输入到电线1的基端1A的检查信号典型地为脉冲矩形波。但是,作为使TDR法发展的方式,也能够适当地使用将不同频率的成分以规定的强度重叠而形成为矩形波以外的规定的波形的检查信号的方式。具体而言,作为检查信号,将连续的频率范围内的成分按每个频率以独立的强度重叠,但在该连续的频率范围中,能够使用一部分频率(排除频率)的成分缺损、或强度与周围的频率相比不连续地变小的电信号。使用具有这样的排除频率的检查信号的方式作为多载波时域反射法(Multicarrier Time DomainReflectometry;MCTDR法)而已知,例如在美国专利申请公开第2011/035168号说明书中被公开。在检查信号中,通过各频率成分的强度、排除频率的设定,能够降低测定噪声的影响,进行反射成分的测量。
例如,在汽车内等在附近存在其他通信设备、通信用电线的环境中布设电线1的情况下,源自电线1的外部的产生源的电磁波处于在电线1的周围传播的状态。在该情况下,通过以包含这些电磁波的频率的方式设定排除频率,排除或减少检查信号中的贡献,具有这些频率的成分难以对特性阻抗测定的结果造成影响。其结果是,在电线1的附近传播的电磁波难以对电线1中的特性阻抗的测量结果赋予噪声,能够灵敏且高精度地进行电线1中的外伤D的检测。MCTDR法可以说是兼具能够直接进行测量结果与形成有外伤D的位置的对应的点等TDR法的长处和对噪声的耐性等FDR法的长处的测定法。
在通过包含MCTDR法的TDR法或FDR法来检测电线1的外伤D时,如果由外伤D引起的特性阻抗的变化显著,则能够基于测量特性阻抗的测量结果本身来检测外伤D。即,观察测量结果本身,寻找值与周围的区域相比不连续地变化的区域,或与初始状态等以前的测量结果进行比较,寻找在两者之间值变化的部位,由此能够检测与外伤D对应的峰P。但是,例如在外伤D轻微的情况、电线1长的情况、及如图9中示出芯线10’那样电线1分支的情况下等,源自外伤D的峰P埋没于源自外伤D以外的要素的峰构造、噪声,仅直接观察测量结果,有时也无法明确地识别峰P。在这样的情况下,使用差值检测法即可。即,求出第一时间点的特性阻抗的测量结果与从第一时间点起经过了时间后的第二时间点的特性阻抗的测量结果的差值,将差值的值从周围的区域中的值不连续地变化的区域检测作为变化区域R,将该变化区域R与存在外伤D的部位建立对应即可。
如上述说明的那样,在导电带卷绕电线1中,芯线10可以由任意种类的电线构成,可以由上述说明的单线构造构成,或者也可以处于包含多个在导体11的外周设置有绝缘包覆12的绝缘电线的复合电线(线束)的状态。在芯线10处于复合电线的状态的情况下,在作为该复合电线整体的外周卷绕导电带1。
芯线10处于复合电线的状态的方式与复合电线的形状、粗细、所包含的绝缘电线的种类等复合电线的具体结构无关,在能够灵敏且简便地检测对作为复合电线整体的外周的损伤的形成方面是优选的。另一方面,芯线10具有单线构造的方式在特性阻抗测定中的导电带20的作用的大小上具有特点。即,这是因为,在屏蔽线缆或成对线缆的情况等芯线包括多个导电性部件的情况下,如上述作为方式(i)所说明的那样,也考虑通过测量中心导体与屏蔽导体之间或成对线的彼此之间等构成芯线的多个导电性部件之间的特性阻抗来进行外伤D的检测,但在单线构造的情况下,芯线10仅具有导体11作为导电性部件,因此,通过在外部卷绕导电带20,才能够进行利用特性阻抗的外伤D的检测。另外,在单线构造的情况下,通过卷绕导电带20,能够降低噪声的影响,灵敏度良好地检测外伤D的效果优异。即,在屏蔽线缆或成对线缆的情况下,由于内置有用于降低噪声的影响的结构,因此容易得到稳定的特性阻抗,与此相对,在单线构造的情况下,导体11与接地电位之间的特性阻抗变得非常不稳定。但是,通过将该单线构造作为芯线10,在该芯线10的外周卷绕导电带20,特性阻抗稳定化。这样,通过在特性阻抗稳定的状态下进行外伤D的检测,能够灵敏度良好地检测特性阻抗值的变化,与外伤D的形成建立对应。
此外,如上述说明的那样,导电带20与线状体区别开,在本实施方式所涉及的电线1中,主要使用构成为带体的导电带20,但即使代替导电带20而将金属线等导电性的线状体以螺旋状卷绕于芯线10的外周,也有可能能够实现外伤D的检测。但是,在使用线状体的情况下,在芯线10的外周,在配置有导电性材料的部位与未配置有导电性材料的部位之间,静电电容之差变得过大,特性阻抗变得不稳定。其结果是,难以以高的位置分辨率检测外伤D。出于这样的理由,使用构成为带体而非金属线等线状体的导电带20。
在将电线1布设于设备等的状态下进行基于特性阻抗的测量的外伤D的检测的情况下,从提高检查的灵敏度及精度的方面考虑,优选在不对检查对象的电线1施加检查信号以外的电压、电流的静态的状态下进行基于检查信号的特性阻抗的测定。在上述说明的电线检查***及电线检查方法中,也基本上这样以静态的状态进行电线检查。但是,特性阻抗的测量也能够在将检查信号以外的电压、电流施加于电线1的状态下进行。例如,能够设为如下方式:预先设为将测量装置9始终连接于电线1的状态,在施加了与本来的芯线10的用途相对应的电流或电压的状态下,使用电线1,并持续地进行特性阻抗的测量和基于该测量结果的外伤D的检测。于是,使用电线1,并实时地监视外伤D的形成,当形成外伤D时,或达到外伤形成的预兆阶段时,能够立即检测该情况。例如,在芯线10具有单线构造的情况下,芯线10大多用于直流电流、直流电压的施加,但在该情况下,通过输入由交流成分构成的检查信号,即使继续向导体1施加电流、电压,也能够适当地进行特性阻抗的测量。
(第二例所涉及的导电带卷绕电线)
接下来,对第二例所涉及的导电带卷绕电线1’简单地进行说明。在此,对于与上述第一例所涉及的导电带卷绕电线1共通的结构及基于它们的效果,省略说明,简单地进行说明。另外,在第二例所涉及的导电带卷绕电线1’中,也能够应用与上述第一例所涉及的导电带卷绕电线1同样的电线检查的方法。
图11A、11B分别以立体图及与轴线方向垂直地切断的截面表示第二例所涉及的导电带卷绕电线1’。在第一例所涉及的导电带卷绕电线1中,在芯线10的外周,在匝之间设置间隙25而卷绕导电带20,与此相对,在第二例所涉及的导电带卷绕电线1’中,将导电带20’以在匝之间无间隙的螺旋形状卷绕于芯线10的外周。作为导电带20’,使用仅在基材22的一个面形成有导电层21的单面导电带。在导电带20’的螺旋形状中,在相邻的匝之间,将导电层21保持为彼此不接触的状态。如上所述,导电带20’可以相对于芯线10使导电层21朝向内侧和外侧中的任一方配置,但在图示的方式中,将导电层21朝向与芯线10接触的面相反的面、即外侧卷绕。
在导电带卷绕电线中,导电带20’只要无间隙地卷绕,则可以是以在螺旋的匝之间在导电带20’不产生重叠的方式卷绕,也可以如图11B所示,在相邻的匝之间使导电带20’的宽度的一部分重叠地卷绕。从可靠地无间隙地卷绕导电带20’的观点出发,优选在匝之间预先设置重叠的后者的方式。但是,在任一情况下,都需要在匝之间将导电层21维持为彼此不接触的状态。通过使用单面导电带作为导电带20’,只要导电带20’不产生扭曲、弯折,即使在匝之间重叠导电带20’,也能够简便地维持为导电层21彼此不接触的状态。
如以上参照图7A、7B说明的那样,如果在芯线10的外周设置遍及整周连续且在轴线方向上较长地连续的导电性材料的层120,则即使在电线的外周的一部分形成外伤,也只是会占据一体连续的大面积的导电性材料的层120的面积的一小部分而形成损伤。因此,伴随着损伤的形成的静电电容的变化率变小,其结果是,伴随着损伤的形成的特性阻抗的变化率也变小。但是,关于在此说明的第二例所涉及的导电带卷绕电线1’,虽然导电层21遍及整周地或在轴线方向上无间隙地包覆芯线10的外周,但在螺旋形状的匝之间导电层21彼此维持为不接触的状态,因此导电层21沿着芯线10的轴线方向的连续性在匝之间断开。
因此,在仅在电线1’的外周的一部分的区域形成外伤,在导电层21产生损伤的情况下,如果该损伤在导电层21的1匝内占据某种程度的面积,则静电电容的变化率变大,伴随于此,特性阻抗也产生某种程度的大的变化。因此,在该第二例所涉及的导电带卷绕电线1’中,也能够通过特性阻抗的变化灵敏地检测外伤的形成。另外,通过利用TDR法或FDR法进行特性阻抗的测量,不仅能够确定有无外伤的形成,还能够沿着电线1’的轴线方向确定形成外伤的位置。进而,导电带20’无间隙地紧密地卷绕于芯线10的外周,因此,沿着电线1’的周向和轴线方向,无论形成外伤的位置如何,都能够以稳定的灵敏度通过特性阻抗的变化来检测外伤的形成,在外伤检测中能够得到高的空间均匀性。特别是,即使在设想形成仅占据较短的长度区域的损伤作为外伤的情况下,也能够与形成位置无关地高准确度地检测这些外伤。
这样,将导电带20粗疏地卷绕而成的第一例所涉及的导电带卷绕电线1、和将由单面导电带构成的导电带20’无间隙地卷绕而成的第二例所涉及的带卷绕电线1’均能够通过特性阻抗的变化来灵敏地检测外伤的形成,进而通过应用TDR法或FDR法,能够确定形成外伤的位置。但是,第一例的电线1在导电带20的匝之间设置有间隙25,因此外伤的检测灵敏度和外伤的形成位置的确定的准确性更优异。另一方面,第二例的电线1’由于导电带20无间隙地卷绕于芯线10的外周,因此外伤检测的空间均匀性特别优异。为了能够有效地利用各个方式的优点,只要设定导电带的具体的卷绕方式即可。例如,根据设想的外伤的大小、形成部位、及所要求的检测灵敏度等,选择导电带的卷绕方式不同的两种电线1、电线1’中的、更适于用途的电线即可。
(在复合电线上设置导电带的示例)
如上所述,在导电带卷绕电线1、1’中,卷绕导电带20、20’的芯线可以采用单线构造,也可以采用包含多个绝缘电线的复合电线(线束)的方式,但对于采用复合电线的方式的情况,简单地进行例示。在图12中,在剖视图中,表示了在由复合电线构成的芯线10”的外周与上述第二例所涉及的导电带卷绕电线1’同样地卷绕有导电带20’的方式的导电带卷绕电线1”。在此,设想将导电带卷绕电线1”构成为带外伤检测功能的电制动器用复合电线,将测量装置9始终连接于该电线1”,并持续地监视由复合电线构成的芯线10”的状态的方式。
在图12所示的导电带卷绕电线1’中,构成芯线10”的绝缘电线包括电源线和通信线中的至少一个。更具体而言,芯线10”可以构成为包括汽车的电制动装置的电源线及通信线的复合绞合电线。在图示的方式中,芯线10”具备4根绝缘象电线1a~1d。在这4根中,2根是电源线1a、1b。另两根是通信线1c、1d,彼此绞合而构成双绞线。由两根电源线1a、1b和一对通信线1c、1d构成的双绞线作为整体绞合为一条。此外,芯线10”也可以在被4根绝缘电线1a~1d包围的区域包含断线检测线1e,并且在最外部包含漏极线1f。断线检测线1e是耐弯曲性比绝缘电线1a~1d的导体低、包含因弯曲而容易断裂的导体的绝缘电线,通过断线检测线1e的断裂,能够检测绝缘电线1a~1d中的断线的预兆。漏极线1f构成为未被绝缘体包覆的导体线,在沿着轴线方向的任意位置与卷绕于芯线10”的外周的导电带20’接触,确保导通。
在芯线10”的外周卷绕有导电带20’。在图示的方式中,将具备导电层21和基材22的单面导电带以无间隙且在匝之间不产生导电层21的接触的方式卷绕于芯线10”的整周。导电层21朝向与芯线10”接触的面(电线1”的内侧)。但是,也可以如上述说明的第一例所涉及的导电带卷绕电线1那样,设为将全导电带、单面导电带、双面导电带中的任一个在间距之间设置间隙并卷绕的方式。在导电带20’的外周,虽然是任意的,但也可以形成卷绕有绝缘性的带的按压卷绕层1g。在按压卷绕层1g的外周,护套1h构成为绝缘性树脂的挤出成型体。在图示的方式中,护套1h由内层1h1和外层1h2这两层构成。
在由该复合电线构成的芯线10”的外周卷绕有导电带20’的电线1”中,导电带20’成为与附属于电制动装置的测量部电连接的状态,始终或频繁地监视特性阻抗。此时,特性阻抗20’的测定只要在导电带20’的导电层21与绝缘电线1a~1d及断线检测线1e中的任一个导体等电线1’所包含的其他导电性材料之间进行即可。若在构成电制动装置的电源线1a、1b、通信线1c、1d产生外伤,则有可能对制动***、进而汽车整体产生较大的影响。但是,利用导电带20’,持续地进行基于特性阻抗的测量的外伤形成的监视,由此,若形成外伤,或产生导致外伤的形成的预兆,则能够早期检测它们。而且,通过适当地进行向汽车的驾驶员的通知等,能够抑制外伤的影响或防止于未然。进而,通过TDR法或FDR法进行特性阻抗的测量,从而能够沿着电线1”的轴线方向确定外伤或其预兆产生的位置。
此外,在芯线10”中配置有断线检测线1e的情况下,监视断线检测线1e的特性阻抗,在构成芯线10”的绝缘电线1a~1d中的任一个产生断线的预兆时,通过检测导体的耐弯曲性低的断线检测线1e先断裂的情况,能够事先检测绝缘电线1a~1d的断线的预兆。在该情况下,通过应用TDR法或FDR法,也能够沿着电线1”的轴线方向确定发生断线的预兆的位置。这样,通过并用外伤检测用的导电带20’和断线预兆检测用的断线检测线1e,对于可能形成于电线的各种损伤中的除了外伤以外的导体的断线,能够检测预兆,进而确定产生了该预兆的位置。
[2]层叠带卷绕电线
接下来,作为第二实施方式所涉及的电线,对层叠带卷绕电线3进行说明。在此,对于与上述导电带卷绕电线1共通的结构、检查方法及它们的效果,省略说明,简单地进行说明。
(层叠带卷绕电线的结构)
在图13A中,以立体图表示层叠带卷绕电线3的概略。在层叠带卷绕电线3中,在芯线30的外周以螺旋状卷绕有层叠带40。层叠带40也可以与上述导电带20同样地卷绕于单线构造的芯线的外周,也可以卷绕于处于包含多个绝缘电线的复合电线(线束)的状态的芯线30的外周,但优选地,如图13A所示,可以采用在作为包含多个绝缘电线31的复合电线而构成的芯线30整体的外周卷绕有层叠带40的方式。在该情况下,成为所谓层叠带卷绕线束的状态,但在本说明书中,也包含这样的状态而称为层叠带卷绕电线3。层叠带40可以直接卷绕于绝缘电线31的束(电线束)的外周,也可以在将电线束收纳于管等外装材料的基础上卷绕于该外装材料的外周。
层叠带40如图13B的剖视图(与带长度方向正交的截面)那样,构成为在由带状的绝缘体或半导体构成的基材41的两面分别形成有导电性的包覆层42、42。层叠带40的设置于两面的包覆层42、42作为上述(ii)的方式的损伤检测部中的两个导电性部件发挥作用。
在层叠带40中,基材41的构成材料只要是绝缘体或半导体,则没有特别限定,优选使用具有挠性的带状的绝缘体的方式。作为基材21的构成材料的优选例,可以例示无纺布带、聚合物带。从在两层的包覆层42、42之间确保距离、容易进行基于阻抗变化的损伤的检测的观点出发,基材41优选具有某种程度的厚度,从该观点出发,特别优选由无纺布带形成基材41的方式。或者,作为基材41,也可以使用功能性材料。功能性材料的介电常数等电特性根据温度、湿度等外部的环境而变化。例如,如果使用吸湿性聚合物的片材作为基材41,则在基材41与水接触时,该部位的介电常数和导电率发生变化,由此阻抗发生变化。
构成包覆层42、42的材料也是只要为导电性材料,就没有特别限定,可以优选使用铜或铜合金、铝或铝合金等金属。作为在基材41的两面形成包覆层42、42的方法,可列举出金属片的粘接、金属蒸镀、镀敷等。包覆层42、42的厚度没有特别限定,但优选薄至由于在层叠带卷绕电线3中设想的外伤而引起断裂、短路等并使特性阻抗的变化充分地产生的程度。两层的包覆层42、42被保持为彼此绝缘的状态。
在一方的包覆层42的面上,能够适当地设置粘接带43。利用粘接带43,能够将层叠带40固定为卷绕于包含多个绝缘电线31的芯线30的外周的状态。在将层叠带40直接卷绕于将多个绝缘电线31作为电线束的芯线30的外周的情况下,如果经由粘接带43利用层叠带40压入电线束,则也能够使层叠带40兼具作为损伤检测部的作用和作为抑制电线束散开的捆扎材料的作用。
在图13A、13B所示的方式中,在层叠带40的宽度方向两端部未形成包覆层42、42,设置有供基材41露出的部位,但未必需要像这样使基材41露出,也可以在基材41的整个表面上设置包覆层42、42。但是,通过在基材41的宽度方向两端部预先残留未设置包覆层42、42的区域,能够抑制两面的包覆层42、42在层叠带40的端缘的部位彼此接触而引起意外的短路的情况。另外,在基材41由依赖于外部的环境而使电特性变化的功能性材料构成的情况下,通过使基材41露出并预先与外部的环境直接接触,容易灵敏地反映外部的环境的变化,容易引起电特性的变化。
在带层叠带的电线3中,层叠带40以螺旋状卷绕于构成为复合电线的芯线30的外周。在该情况下,也与上述导电带卷绕电线1、1’中的导电带20、20’的情况同样地,可以是在螺旋构造的匝之间不设置间隙而卷绕层叠带40,也可以设置宽度比设想的损伤的长度窄的间隙并卷绕层叠带40。但是,在层叠带40的情况下,与导电带20、20’不同,无法期待因在匝之间设置间隙而引起的损伤的检测灵敏度的提高,因此从提高检测的空间均匀性的观点出发,优选不设置间隙而卷绕层叠带40的方式。在该情况下,从能够准确地测量两层的包覆层42、42之间的特性阻抗的观点出发,可以将层叠带40的包覆层42、42保持为在匝之间不接触。即,可以是两层的包覆层42、42中的同一包覆层之间(外侧的包覆层彼此或内侧的包覆层彼此)的接触和在不同的包覆层之间(外侧的包覆层与内侧的包覆层之间)的接触都不在匝之间发生。层叠带40的层优选在作为层叠带卷绕电线3整体的外表面露出。
(电线检查的方法)
在层叠带卷绕电线3中,将层叠带40所具有的两层导电性包覆层42、42用作损伤检测部,作为电线检查,通过测量两层的包覆层42、42之间的特性阻抗,能够检测损伤。在电线检查中,直接检测的是在层叠带40的包覆层41、41产生的损伤,但以该包覆层41、41中的损伤为指标,以检测芯线30(或各绝缘电线31)形成有外伤、或处于即将形成外伤之前的预兆阶段为电线检查的目的。
在层叠带卷绕电线3未形成损伤的状态下,构成层叠带40的两层的包覆层42、42在被基材41彼此绝缘的状态下,分别作为沿着层叠带40的长度方向的导电性的连续体存在,具有由基材41和包覆层42、42的材质、厚度等决定的电导。在此,当在层叠带40产生损伤且两层的包覆层42、42之间的电导发生变化时,该电导成分的变化作为两层的包覆层42、42之间的特性阻抗的变化而被观测到。例如,在层叠带卷绕电线3与外部的物体之间产生接触、摩擦的情况等下,两层的包覆层42、42中的至少一层(通常朝向外侧的包覆层)在层叠带40的长度方向的中途部发生断裂。于是,两层的包覆层42、42之间的电导降低,特性阻抗上升。
作为层叠带40的损伤,除了包覆层42、42的断裂以外,还设想两层的包覆层42、42之间的短路。例如,金属片等锐利的导电体从外部刺入层叠带40,在贯通层叠带40时,两层的包覆层42、42经由该导电体而短路。或者,在层叠带40受到剧烈的摩擦、压迫而至基材41的层为止产生断裂、损伤,基材41的两侧的包覆层42、42局部不经由基材41而彼此接触的情况下,也可能引起短路。若发生短路,则两层的包覆层42、42之间的电导上升,特性阻抗降低。
这样,作为电线检查,测量构成层叠带40的两层导电性包覆层42、42之间的特性阻抗,将作为响应信号而得到的特性阻抗在第一时间点与第二时间点进行比较,由此能够在卷绕有层叠带40的芯线30(或各绝缘电线31)中检测损伤。即,在第一时间点与第二时间点的特性阻抗之间产生差异的情况下,能够检测在卷绕有层叠带40的芯线30(或各绝缘电线31)产生损伤或处于即将形成损伤之前的预兆阶段。进而,在层叠带卷绕电线3具有直线状等比较简单的构造的情况下,也能够根据特性阻抗的变化的方向来推定损伤的种类。在特性阻抗向上升的方向变化的情况下,能够推定为在层叠带40的包覆层42、42产生了发生断裂那样的损伤,在特性阻抗向降低的方向变化的情况下,能够推定为在包覆层42、42之间产生了发生短路那样的损伤。
在层叠带卷绕电线3中,也与上述说明的导电带卷绕电线1的情况同样地,通过适当地利用差值检测法,即使在响应信号中的变化小的情况下、分支等损伤以外还存在对响应信号赋予变化的要素的情况下等,也能够灵敏且高精度地进行损伤的检测。另外,与导电带卷绕电线1的情况同样地,通过利用包含MCTDR法的TDR法、FDR法,不仅能够进行损伤的有无的判别,还能够进行检测到损伤的部位的判别。
在层叠带卷绕电线3中,在构成层叠带40的基材41由功能性材料构成且根据温度、湿度等外部的环境而使电特性变化的情况下,不仅能够检测在包覆层42、42引起断裂、短路的物理损伤,还能够检测因水润湿等外部环境而引起的变化作为损伤。这是因为,若由于外部的环境的变化而介电常数等基材41的电特性发生变化,则两层的包覆层42、42之间的特性阻抗也产生变化。相反,在不受外部环境的影响而仅想要检测物理损伤的情况下,作为基材41,使用基于环境的电特性的变化小的材料即可。
另外,在此,主要对基材41由绝缘体构成的情况进行了说明,但对于由半导体构成的情况,也能够同样地实施电线检查,进行损伤的检测。进而,在基材41由半导体构成的方式中,在使测量装置成为始终与层叠带40的两层的包覆层42、42连接的状态而继续监视的情况下,能够利用基材41为半导体来提高损伤检测的灵敏度。具体而言,在两层的包覆层42、42之间施加不会经由基材41而短路的程度的低电压的状态下,测量两层的包覆层42、42之间的特性阻抗即可。在该状态下,当层叠带40受到压迫等而在两层的包覆层42、42之间发生绝缘破坏时,在两层的包覆层42、42之间产生短路,被检测为特性阻抗的变化。因此,即使是不会因两层的包覆层42、42的物理的彼此接触而引起短路的程度的损伤,也能够灵敏地进行检测。
层叠带卷绕电线3与上述说明的导电带卷绕电线1不同,作为损伤检测部,不利用芯线30的构成部件,仅由与芯线30分开设置的层叠带40的构成部件构成损伤检测部。作为带的构造,在此使用的层叠带40比上述导电带20复杂,但通过不将芯线30的构成部件用作损伤检测部,无论构成芯线30的绝缘电线31的种类、形态如何,都能够赋予损伤检测功能。即,只要能够将层叠带40卷绕于外周,就能够对包含多种构造、种类的绝缘电线、及包括多个绝缘电线的复合电线形成损伤检测部。例如,在具有由图12所示的复合电线构成的芯线10”的电线1”中,能够适当地例示代替导电带20’而将层叠带40卷绕于芯线10”的外周的方式。而且,使用层叠带40的损伤检测并不利用芯线30的构成部件,因此只要将层叠带40卷绕于电线、复合电线以外的任意的长条状的部件,则与上述同样地,能够用于对该部件的损伤检测。
实施例
以下示出实施例。另外,本发明并不限定于这些实施例。
[1]关于导电带卷绕电线
首先,关于导电带卷绕电线,确认是否能够进行基于特性阻抗的测量的损伤的检测。
[1-1]直线状的电线上的外伤检测
首先,在直线状的导电带卷绕电线中,确认是否能够利用特性阻抗的测量来进行外伤的检测。
(试样的准备)
作为芯线,准备了全长10m的单线构造的电线。在该芯线的外周,将由铜箔构成的导电带卷绕成间距之间设有间隙的粗螺旋状,制成试样电线。螺旋的间距设为10mm。导电带的宽度与未被导电带占据的间隙的宽度的比率大致为1:1。
在上述试样电线中,在距基端规定距离的位置形成了模拟的外伤。即,在规定的位置,使导电带在1处断裂。沿着电线的轴线方向变更形成模拟的外伤的位置,准备多个试样电线。
(外伤的检测)
在上述准备的试样电线的基端,测量芯线的导体与导电带之间的特性阻抗。测量通过MCTDR法进行。测定中,导电带的电位保持为浮动状态。
(结果)
在图14中,作为示例,关于在距试样电线的基端232cm的位置形成模拟的外伤的情况,示出特性阻抗的测量结果。在图14和后面所示的图15~图16C中,在横轴取将时间轴转换为距基端的距离,在纵轴取特性阻抗。但是,标注于横轴的数值不表示距离的绝对值,而是与距离成比例的量。纵轴的特性阻抗以将距离为零的值设为零的变动量进行表示。
观察图14的测量结果,除了在距离为零的附近观察到源自设备连接部的大的变动以外,在与距离254cm对应的位置,观察到从周围的区域不连续地立起的明确的峰构造。能够将该峰构造与由外伤引起的特性阻抗的变化建立对应。峰顶的位置为距离254cm,但从实际形成外伤的232cm的位置起落在约20cm的误差范围内。根据该结果,确认通过在导电带与构成芯线的导体之间测量特性阻抗,能够检测外伤的形成,进而能够高精度地确定该外伤的位置。
进而,在图15中汇总表示多个使形成模拟的外伤的位置变化时的测量结果。与图表中的符号对应地在图例中记载的位置(距基端的距离)分别形成有外伤。根据图15,从a到k,外伤的形成位置越远离基端,则特性阻抗的峰顶的位置越向长距离侧移动。这些峰顶的距离的值均在大致20cm的误差范围内与实际形成外伤的位置一致。由此,确认到通过利用特性阻抗的测量,能够检测直至前方约10m的位置为止的损伤的形成,进而能够以约20cm的分辨率确定该损伤的形成位置。但是,从a到k,随着外伤的形成位置远离基端,峰的高度变小,并且峰的宽度变宽。即,存在外伤的形成位置越远离基端,其检测灵敏度和位置的确定中的分辨率越低的倾向。
[1-2]具有分支的电线上的外伤检测
接下来,确认在具有分支的电线中是否能够进行利用特性阻抗的测量的外伤的检测。
(试样的准备)
作为芯线,准备具有如图9所示的分支构造的电线。在此,支线15A~15C分别从设于主线14的中途部的三个分支部13A~13C分支。在该芯线10’的主线14和支线15A~15C的各部分,将导电带卷绕成粗的螺旋状,制成试样电线。分别卷绕于主线14和支线15A~15C的导电带彼此电接触。使用的导电带的种类、螺旋的间距、导电带与间隙的宽度的比率与上述试验[1-1]相同。在该试样电线的主线和各支线的规定位置形成使导电带断裂的模拟的外伤。
(外伤的检测)
与上述试验[1-1]同样地,进行基于MCTDR法的特性阻抗的测量。
(结果)
在图16A中,关于未形成外伤的情况,示出测量结果。另一方面,在图16B中,表示在从最接近基端的分支部13A延伸的支线15A形成外伤的情况下的测量结果。隔着分支部13A,从基端1A到外伤形成部位的距离为4.0m。
对比图16A的没有外伤的状态和图16B的形成有外伤的情况,两者得到非常相似的图案的测量结果。在图16B中用星号表示的外伤形成部位的附近观察到图16A中不存在的向上的峰,能够将该峰与由外伤的形成引起的特性阻抗的变化建立对应。但是,除了该峰以外,出现多个相同程度或比其大的上下两个方向的峰构造,难以从其他峰构造清楚地识别与外伤的形成对应的峰,难以鉴定外伤的形成。
在图16C中,示出图16A与图16B的测量结果的差值。该差值是从图16B的外伤形成后的特性阻抗值中减去图16A的外伤形成前的特性阻抗值而得到的。根据图16C的差值表示,在图16A、图16B的测量结果中在短距离侧的区域中明显的峰构造消失。另一方面,在用星号显示的外伤的形成位置清楚地残留有向上的峰。
这样,通过对特性阻抗的测量结果取外伤形成前后的差值,能够明确地识别源自外伤形成的特性阻抗的变化,并与外伤建立对应。虽然省略了结果的图示,但关于在从基端侧起从第二个分支部13B延伸出的支线15B形成外伤的情况,也通过与上述同样地利用差值,能够基于特性阻抗的变化来检测外伤。根据这些结果,确认到,即使在芯线存在分支的情况下,也能够通过测量构成芯线的导体与导电带之间的特性阻抗来检测外伤,特别是通过利用与未形成外伤的状态的差值,能够高灵敏度地检测外伤。另外,若从基端侧起超过第三个分支部13C,则距基端的距离过大,由此,即使在主线侧和支线侧的任一侧设置外伤的情况下,也难以明确地检测与外伤对应的特性阻抗的变化。
[2]关于层叠带卷绕电线
最后,对于层叠带卷绕电线,也确认是否能够进行损伤的检测。
(试样的准备)
作为层叠带,将绝缘性的无纺布裁断成带状,用厚度为0.1mm、宽度为8mm的铜带夹入。无纺布带与铜带之间通过粘接层粘接。将该层叠带以螺旋状卷绕于模拟线束的树脂软管(外径10mm;长度7m)的外周。层叠带通过粘接带固定于树脂软管。在卷绕时,螺旋的间距约为25mm。层叠带的宽度与未被层叠带占据的间隙的宽度的比率大致为1:1。
在上述试样中,形成了2种模拟的外伤。作为第一种外伤,使构成层叠带的两层的铜带中的外侧的铜带的层在一处断裂。断裂的形成位置设为距试样的基端4.5m。作为第二种外伤,在层叠带上贯通一根金属制的销,使两层铜带之间电短路。短路的形成位置设为距试样的基端5m。
(外伤的检测)
在上述准备的试样的基端,在构成层叠带的两层的铜带之间测量反射系数ρ。测量通过MCTDR法进行。测定中,两层的铜带的电位保持为浮动状态。此外,若将两层的铜带之间的特性阻抗在没有损伤的部位设为Z0、在产生损伤的部位设为ZL,则反射系数ρ用下式(1)表示。
ρ=(ZL-Z0)/(ZL+Z0) (1)
即,若在损伤部位特性阻抗上升,则反射系数也上升,若在损伤部位特性阻抗降低,则反射系数也降低。因此,在该试验中,将反射系数作为代替特性阻抗的特性来测量。
(结果)
首先,对作为外伤而在铜带形成断裂的情况下的结果进行确认。在图17A中,示出断裂形成前的正常时的反射系数的测量结果,在图17B中,关于形成断裂后的状态,示出反射系数的测量结果。此外,在图17A~17C中,在横轴取将时间轴转换为距基端的距离(单位:m),在纵轴取反射系数ρ。若观察图17B的断裂形成后的测量结果,则除了在距离为零的附近观察到源自设备连接部的大的变动之外,在距离4.5m的附近,产生在图17A的正常时的测量结果中未观察到的正方向的峰。在图17C中,示出从断裂形成后的反射系数的值减去断裂形成前的反射系数的值而得的差值,但在差值中,其正方向的峰构造变得更明确。
接下来,对作为外伤而在铜带形成短路的情况下的结果进行确认。在图18A中,示出短路形成前的正常时的反射系数的测量结果,在图18B中,关于形成短路后的状态,示出反射系数的测量结果。在图18B的短路形成后的测量结果中,在距离5m的附近,产生在图18A的正常时的测量结果中未观察到的负方向的峰。在图18C中,示出从短路形成后的反射系数的值减去短路形成前的反射系数的值而得的差值,但在差值中,其负方向的峰构造更加明确。
这样,在卷绕了层叠带的试样中,无论在作为外伤而在铜带上形成了断裂的情况下,还是在形成了短路的情况下,都进行反射系数的测量,与正常时的测量结果进行比较,由此能够检测它们的损伤。也能够确定损伤的位置。进而,表示在作为损伤而形成断裂的情况和形成短路的情况下,反射系数的变化的方向相反,能够根据变化的方向推定损伤的种类。在铜带产生断裂的情况下,在式(1)中,ZL无限大地发散,能够说明反射系数ρ上升的行为。另一方面,在铜带发生短路的情况下,能够说明式(1)中ZL为零、反射系数ρ降低的行为。
以上,对本公开的实施方式进行了详细说明,但本发明并不限定于上述实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种改变。另外,上述说明的导电带卷绕电线及层叠带卷绕电线除了成为本公开的实施方式所涉及的电线检查***及电线检查方法的检查的对象的情况以外,也能够应用,能够实现以简单的结构进行损伤的检测及位置的确定这样的课题。
标号说明
1、1’、1” 导电带卷绕电线
1a、1b 电源线
1c、1d 通信线
1e 断线检测线
1f 漏极线
1g 按压卷绕层
1h 护套
1h1 内层
1h2 外层
1A 电线的基端
10、10’ 芯线
10” 芯线(复合电线)
11 导体
12 绝缘包覆
13A~13C 分支部
14 主线
15A~15C 支线
20 导电带
20’ 导电带(单面导电带)
21 导电层
22 基材
25 间隙
3 层叠带卷绕电线
30 芯线(复合电线)
31 绝缘电线
40 层叠带
41 基材
42 包覆层
43 粘接带
9 测量装置
A 电线检查***
A1 ***
A2 存储部
A3 解析部
C、C’ 电线
Cp1~Cp6 电线C上的点
c1 第一时间点的电线C’的响应信号
c2 第二时间点的电线C’的响应信号
D 外伤
D1 导电带的损伤
P 峰
R 变化区域
S1~S4 电线检查方法的各步骤。
Claims (17)
1.一种电线检查***,用于检查电线的损伤状态,其中,
所述电线具有:
芯线,具有导体和绝缘包覆;及
损伤检测部,具有彼此电绝缘的两个导电性部件,所述两个导电性部件由所述芯线的构成部件和沿所述芯线配置的所述芯线以外的部件中的至少一方构成,
所述电线检查***具有***、存储部及解析部,
所述***在第一时间点及所述第一时间点之后的第二时间点进行电线检查,所述电线检查输入包含交流成分的电信号作为检查信号,并通过时域反射法或频域反射法取得所述两个导电性部件之间的特性阻抗作为响应信号,
所述存储部存储在所述第一时间点由利用所述***进行的所述电线检查而得到的所述响应信号,
所述解析部从所述存储部调出所述第一时间点的所述响应信号,并与在所述第二时间点由利用所述***进行的所述电线检查而取得的所述响应信号进行比较,在该两个响应信号存在差异的情况下,使在所述响应信号上产生了所述差异的区域与沿着所述电线的轴线方向的位置建立对应。
2.根据权利要求1所述的电线检查***,其中,
所述解析部求出所述第一时间点的所述响应信号与所述第二时间点的所述响应信号的差值,并基于所述差值判定该两个响应信号是否存在差异。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电线检查***,其中,
所述检查信号是将在连续的频率范围内的成分按每个频率以独立的强度重叠而成的信号,在所述频率范围中包含一部分频率的成分缺损或强度与周围的频率相比不连续地变小的排除频率,
在所述电线检查中,通过时域反射法测定所述两个导电性部件之间的特性阻抗作为所述响应信号。
4.根据权利要求3所述的电线检查***,其中,
在所述检查信号中,所述排除频率包含源自所述电线的外部的产生源并在所述电线的周围传播的电磁波的频率。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的电线检查***,其中,
成为检查的对象的所述电线在中途具有分支部。
6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的电线检查***,其中,
成为检查的对象的所述电线在所述芯线的外周具有卷绕成螺旋状的导电带,
所述损伤检测部将所述芯线的所述导体和所述导电带作为所述两个导电性部件而构成。
7.根据权利要求6所述的电线检查***,其中,
所述导电带通过在构成为带状的绝缘体或半导体的基材的一个面上形成有由导电性材料构成的导电层而成,
所述导电带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,
在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述导电层彼此不接触。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的电线检查***,其中,
所述芯线处于复合电线的状态,所述复合电线包括多个在所述导体的外周设置所述绝缘包覆而成的绝缘电线,
所述导电带以螺旋状卷绕于作为所述复合电线整体的外周。
9.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的电线检查***,其中,
成为检查的对象的所述电线具有配置于所述芯线的外周的层叠带,
所述层叠带通过在构成为带状的绝缘体或半导体的基材的两面形成有导电性的包覆层而成,
所述损伤检测部将所述层叠带的两层的所述包覆层作为所述两个导电性部件而构成。
10.根据权利要求9所述的电线检查***,其中,
所述芯线处于复合电线的状态,所述复合电线包括多个在所述导体的外周设置所述绝缘包覆而成的绝缘电线,
所述层叠带以螺旋状卷绕于作为所述复合电线整体的外周。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的电线检查***,其中,
所述层叠带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,
在所述螺旋形状中,所述包覆层在匝之间不接触。
12.根据权利要求9至权利要求11中任一项所述的电线检查***,其中,
所述基材的电特性根据外部的环境而变化。
13.一种电线检查方法,使用权利要求1至权利要求12中任一项所述的电线检查***来实施如下工序:
初始数据取得工序,在所述第一时间点,通过所述***对所述电线进行所述电线检查,取得所述响应信号;
数据存储工序,将在所述初始数据取得工序中取得的所述响应信号存储于所述存储部;
测量工序,在所述第二时间点,通过所述***对所述电线进行所述电线检查;及
解析工序,通过所述解析部,从所述存储部调出在所述第一时间点取得的所述响应信号,并与在所述第二时间点在所述测量工序中取得的所述响应信号进行比较,在该两个响应信号存在差异的情况下,使在所述响应信号上产生了所述差异的区域与沿着所述电线的轴线方向的位置建立对应。
14.一种电线,具有:
芯线,具有导体和包覆所述导体的外周的绝缘包覆;及
作为检测带体的导电带,配置于所述芯线的外周,
所述导电带通过在构成为带状的绝缘体或半导体的基材的一个面上形成有由导电性材料构成的导电层而成,
所述导电带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,
在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述导电层彼此不接触。
15.一种电线,具备:
芯线,具有导体和包覆所述导体的外周的绝缘包覆;及
作为检测带体的层叠带,配置于所述芯线的外周,
所述层叠带具有:基材,构成为带状的绝缘体或半导体;及导电性的包覆层,分别形成于所述基材的两面,
所述层叠带无间隙地形成螺旋形状而卷绕于所述芯线的外周,
在所述螺旋形状中,相邻的匝之间的所述包覆层彼此不接触。
16.根据权利要求14或权利要求15所述的电线,其中,
所述芯线构成为复合电线,所述复合电线通过将在所述导体的外周设置所述绝缘包覆而成的绝缘电线绞合而成,所述检测带体以螺旋状卷绕于作为所述复合电线整体的外周。
17.根据权利要求14至权利要求16中任一项所述的电线,其中,
所述电线构成为带外伤检测功能的电制动器用复合电线,
所述绝缘电线包括汽车的电制动装置的电源线及通信线中的至少一个,
所述检测带体与附属于所述电制动装置的测量部电连接。
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