JP2017072449A - Distortion detector and method, and monitoring system of plant equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、地震発生時などに作用する応力により検出対象物に生じたひずみを検出するひずみ検出器及びひずみ検出方法、並びに、このひずみ検出器を用いたプラント機器のモニタリングシステムに関するものである。 The present invention relates to a strain detector and a strain detection method for detecting strain generated in an object to be detected due to, for example, a stress acting when an earthquake occurs, and a monitoring system for plant equipment using the strain detector. is there.
一般に、原子力発電プラントや化学プラントなどのプラントでは、プラント内に設置される配管やタンクなどの構造物に過大な応力荷重が作用した場合、構造物の各部位が損傷するおそれがある。そのため、例えば、地震などが発生したときには、地震発生後に、構造物に生じたひずみを把握する必要がある。プラントでは、対象となる構造物が多数に及ぶことから、このひずみを把握するための装置としては簡便なものが好ましく、電源を不要とするもの、配線を不要とするもの、目視で検査できるものが望まれている。 Generally, in a plant such as a nuclear power plant or a chemical plant, when an excessive stress load is applied to a structure such as a pipe or a tank installed in the plant, each part of the structure may be damaged. Therefore, for example, when an earthquake or the like occurs, it is necessary to grasp the strain generated in the structure after the earthquake occurs. In the plant, since there are a lot of target structures, a simple device is preferable as a device for grasping this strain, a device that does not require a power supply, a device that does not require wiring, and a device that can be visually inspected. Is desired.
このようなひずみを検出するものとして、下記特許文献１にて、金属板でなり、少なくとも１つの尖鋭開口端を有するよう形成された開口部を備えた計測体を有する表面ひずみ検出計が記載されている。この表面ひずみ検出計は、被計測物（検出対象物）の表面に取付けられ、開口部の尖鋭開口端に生じた亀裂を計測することで、被計測物に生じたひずみを電源や配線を要することなく目視により検出することができる。 In order to detect such strain, the following Patent Literature 1 describes a surface strain detector having a measuring body made of a metal plate and having an opening formed to have at least one sharp open end. ing. This surface strain detector is attached to the surface of an object to be measured (detection object), and measures the crack generated at the sharp opening end of the opening, thereby requiring a power source and wiring for the strain generated on the object to be measured. And can be detected visually.
しかしながら、従来の表面ひずみ検出計は、尖鋭開口端に生じた亀裂によって被計測物に生じたひずみを検出するため、開口方向以外のひずみを検出することができない。このため、被計測物に取付けられる計測体（開口部）の周縁の全方向（３６０°）について、被計測物に生じるひずみを検出することはできない。 However, since the conventional surface strain detector detects the strain generated in the measurement object due to the crack generated at the sharp opening end, it cannot detect the strain other than the opening direction. For this reason, the distortion which arises in a to-be-measured object cannot be detected about all the directions (360 degrees) of the periphery of the measuring body (opening part) attached to a to-be-measured object.
そこで、出願人は、下記特許文献２のひずみ検出板及びひずみ検出方法を出願した。このひずみ検出板及びひずみ検出方法は、検出対象物の表面に取付けられる金属製の板体に円形の孔部を形成し、この孔部の周縁における板体の表面に応力塗料を塗布して塗膜層を形成したものである。 Therefore, the applicant applied for the strain detection plate and strain detection method disclosed in Patent Document 2 below. In this strain detection plate and strain detection method, a circular hole is formed in a metal plate attached to the surface of an object to be detected, and a stress paint is applied to the surface of the plate around the hole. A film layer is formed.
上述したひずみ検出板及びひずみ検出方法は、検出対象物の表面のいずれの方向のひずみについて検出することができる。しかし、塗膜層に生じた亀裂を目視により検出することは難しく、容易にひずみを検出することができる検出器が望まれている。 The strain detection plate and the strain detection method described above can detect strain in any direction on the surface of the detection target. However, it is difficult to visually detect cracks generated in the coating layer, and a detector that can easily detect strain is desired.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、ひずみを容易に検出することで検出精度の向上を図るひずみ検出器及び方法並びにプラント機器のモニタリングシステムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a strain detector and method for improving detection accuracy by easily detecting strain and a monitoring system for plant equipment.
上記の目的を達成するための本発明のひずみ検出器は、検出対象物の表面に装着可能なコロイド結晶膜と、前記コロイド結晶膜の表面に設けられて予め設定された所定波長の反射光を透過させる偏向フィルタと、を備えることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a strain detector of the present invention comprises a colloidal crystal film that can be mounted on the surface of an object to be detected, and reflected light having a predetermined wavelength provided on the surface of the colloidal crystal film. And a deflecting filter that transmits the light.
従って、コロイド結晶膜の表面に所定波長の反射光を透過させる偏向フィルタを設けたことで、偏向フィルタの感度を調整するだけで、所定波長だけを作業者に視認させることができ、検出対象物におけるひずみの発生を容易に検出することができる。その結果、ひずみを容易に検出することで検出精度の向上を図ることができる。 Therefore, by providing a deflection filter that transmits reflected light of a predetermined wavelength on the surface of the colloidal crystal film, it is possible to make the operator visually recognize only the predetermined wavelength only by adjusting the sensitivity of the deflection filter. It is possible to easily detect the occurrence of strain at. As a result, it is possible to improve detection accuracy by easily detecting strain.
本発明のひずみ検出器では、前記所定波長は、予め設定されたひずみの大きさに対応した波長であることを特徴としている。 In the strain detector of the present invention, the predetermined wavelength is a wavelength corresponding to a preset strain magnitude.
従って、偏向フィルタが透過する所定波長を検出したいひずみの大きさに対応した波長に設定することで、検出したいひずみを適正に検出することができる。 Accordingly, by setting the predetermined wavelength transmitted through the deflection filter to a wavelength corresponding to the magnitude of the strain to be detected, the strain to be detected can be properly detected.
本発明のひずみ検出器では、前記コロイド結晶膜は、孔部が設けられ、前記偏向フィルタは、前記孔部の周縁部に設けられることを特徴としている。 In the strain detector of the present invention, the colloidal crystal film is provided with a hole, and the deflection filter is provided at a peripheral edge of the hole.
従って、コロイド結晶膜に孔部を設けることで、コロイド結晶膜に脆弱部を設けて所定の位置に容易にひずみを発生させることができ、偏向フィルタをこの孔部の周縁部に設けることで、ひずみが発生しやすい位置にだけ偏向フィルタを設けることとなり、製造コストを低減することができる。 Therefore, by providing a hole in the colloidal crystal film, a fragile part can be provided in the colloidal crystal film and distortion can be easily generated at a predetermined position, and by providing a deflection filter at the peripheral part of the hole, A deflection filter is provided only at a position where distortion is likely to occur, and the manufacturing cost can be reduced.
本発明のひずみ検出器では、前記孔部は、複数設けられ、前記偏向フィルタは、複数の前記孔部の間に設けられることを特徴としている。 In the strain detector of the present invention, a plurality of the hole portions are provided, and the deflection filter is provided between the plurality of hole portions.
従って、偏向フィルタを複数の孔部の間に設けることで、偏向フィルタをひずみが発生しやすい位置にだけ設けることで、製造コストを低減することができる。 Therefore, by providing the deflection filter between the plurality of holes, the manufacturing cost can be reduced by providing the deflection filter only at a position where distortion is likely to occur.
本発明のひずみ検出器では、前記偏向フィルタは、前記孔部及び前記孔部の周縁部を被覆し、前記周縁部よりも外側で前記コロイド結晶膜に貼り付けられることを特徴としている。 In the strain detector of the present invention, the deflection filter covers the hole and a peripheral part of the hole, and is attached to the colloidal crystal film outside the peripheral part.
従って、偏向フィルタにより孔部及び孔部の周縁部を被覆し、その外側でコロイド結晶膜に貼り付けることで、ひずみが発生しやすい領域に偏向フィルタ自体の剛性が作用することはなく、ひずみを高精度に検出することができる。 Therefore, by covering the hole and the peripheral edge of the hole with a deflection filter and sticking it to the colloidal crystal film on the outside, the rigidity of the deflection filter itself does not act on the area where distortion is likely to occur, It can be detected with high accuracy.
本発明のひずみ検出器では、検出対象物の表面に装着可能な基板が設けられ、前記コロイド結晶膜は、前記基板に貼り付けられることを特徴としている。 In the strain detector of the present invention, a substrate that can be mounted on the surface of the object to be detected is provided, and the colloidal crystal film is attached to the substrate.
従って、基板にコロイド結晶膜を貼り付け、コロイド結晶膜に偏向フィルタを貼り付けることで、ひずみ検出器自体の剛性を確保し、取扱性を向上することができる。 Therefore, by sticking the colloidal crystal film to the substrate and sticking the deflection filter to the colloidal crystal film, the rigidity of the strain detector itself can be ensured and the handling property can be improved.
また、本発明のひずみ検出方法は、検出対象物の表面にコロイド結晶膜を貼り付ける工程と、前記検出対象物に応力が作用したときに予め設定された所定波長の反射光を視認させる工程と、視認した反射光によりひずみの大きさを検出する工程と、を有することを特徴とするものである。 The strain detection method of the present invention includes a step of attaching a colloidal crystal film to the surface of the detection target, a step of visually recognizing reflected light having a predetermined wavelength when stress is applied to the detection target, And a step of detecting the magnitude of strain by visually reflected light.
従って、所定波長だけを作業者に視認させることができ、検出対象物におけるひずみの発生を容易に検出することができる。その結果、ひずみを容易に検出することで検出精度の向上を図ることができる。 Accordingly, only the predetermined wavelength can be visually recognized by the operator, and the occurrence of distortion in the detection target can be easily detected. As a result, it is possible to improve detection accuracy by easily detecting strain.
また、本発明のプラント機器のモニタリングシステムは、検出対象物に装着された請求項１から請求項６に記載のひずみ検出器と、前記ひずみ検出器を撮影するカメラと、前記カメラの撮影画像に基づいて反射光を検出する制御部と、前記制御部の検出結果に基づいてひずみの発生を知らせる表示部と、を備えることを特徴とするものである。 Moreover, the plant equipment monitoring system of the present invention includes a strain detector according to claim 1 attached to a detection target, a camera for photographing the strain detector, and a photographed image of the camera. A control unit that detects reflected light based on the display unit; and a display unit that notifies generation of distortion based on a detection result of the control unit.
従って、カメラが検出対象物に装着されたひずみ検出器を撮影し、制御部がカメラの撮影画像に基づいて反射光を検出すると、表示部がひずみの発生を知らせることとなり、プラント機器の健全性を確保することができる。 Therefore, when the camera shoots the strain detector attached to the detection object and the control unit detects the reflected light based on the captured image of the camera, the display unit notifies the occurrence of the distortion, and the soundness of the plant equipment. Can be secured.
本発明のひずみ検出器及び方法並びにプラント機器のモニタリングシステムによれば、検出対象物の表面に装着可能なコロイド結晶膜と、コロイド結晶膜の表面に設けられて所定波長の反射光を透過させる偏向フィルタとを設けるので、ひずみを容易に検出することで検出精度の向上を図ることができる。 According to the strain detector and method and the plant equipment monitoring system of the present invention, the colloidal crystal film that can be mounted on the surface of the object to be detected, and the deflection that is provided on the surface of the colloidal crystal film and transmits reflected light of a predetermined wavelength. Since a filter is provided, detection accuracy can be improved by easily detecting distortion.
以下に添付図面を参照して、本発明のひずみ検出器及び方法並びにプラント機器のモニタリングシステムの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Exemplary embodiments of a strain detector and method and a plant equipment monitoring system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and when there are two or more embodiments, what comprises combining each embodiment is also included.
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のひずみ検出器が装着される検査対象物を表す概略図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an inspection object to which the strain detector of the first embodiment is attached.
原子力発電プラントや化学プラントなどのプラントにて、図１に示すように、貯蔵タンク１１は、建屋の床１２の上に複数の脚部１３により設置されている。この貯蔵タンク１１は、円筒形をなす胴部１４と、この胴部１４の上部に取付けられる上鏡板１５と、胴部１４の下部に取付けられる下鏡板１６とから構成されている。貯蔵タンク１１は、下鏡板１６に貯蔵タンク１１内の溶液を導出するための導出管１７が連結されており、この導出管１７は、床１２に立設された配管サポート１８により支持されている。
In a plant such as a nuclear power plant or a chemical plant, as shown in FIG. 1, a
このような貯蔵タンク１１は、例えば、プラントで地震が発生した場合、矢印Ｘで表す水平方向に揺動することに伴い、各脚部１３に対して矢印Ｙ方向で表す鉛直方向に大きな荷重が作用し、この各脚部１３にひずみが生じるおそれがある。同様に、貯蔵タンク１１は、地震の発生時に、配管サポート１８に対して矢印Ｙ方向で表す鉛直方向に大きな荷重が作用し、この配管サポート１８にひずみが生じるおそれがある。そのため、地震が治まった後に、貯蔵タンク１１の脚部１３や配管サポート１８などに生じたひずみの有無を点検する必要がある。
For example, when an earthquake occurs in the plant, such a
第１実施形態のひずみ検出器２０は、検査対象物としての貯蔵タンク１１の脚部１３や配管サポート１８などに生じたひずみを目視によって検出するものである。そのため、このひずみ検出器２０は、貯蔵タンク１１の脚部１３と配管サポート１８に取付けられている。なお、ひずみ検出器２０は、検査対象物として貯蔵タンク１１の胴部１４や鏡板１５，１６、導出管１７に直接取付けてもよい。
The
図２は、ひずみ検出器を表す正面図、図３は、ひずみ検出器の構成を表す概略図である。 FIG. 2 is a front view showing the strain detector, and FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the strain detector.
第１実施形態のひずみ検出器２０は、図２及び図３に示すように、人工オパール薄膜２１と、偏向フィルタ２２とから構成されている。
The
人工オパール薄膜２１は、コロイド粒子が規則的に配列しているコロイド結晶膜であって、ブラッグ（Ｂｒａｇｇ）回折によりその格子定数に対応した波長の光を反射することができる。そして、人工オパール薄膜２１は、その変形により容易にその特性を変化させることができる。即ち、コロイド結晶全体は、圧縮応力や引張応力により変形してコロイド粒子間隔や配列が変化し、応力の作用により光学特性が変化する。人工オパール薄膜２１は、特定の波長の光を反射するものであり、材質自体は無色であっても、ブラッグ反射のために着色して視認される。例えば、表面が赤色の人工オパール薄膜２１に対して応力が作用すると、緑色に変化する。この場合、予め赤色から緑色に変化する応力値を設定することができる。
The artificial opal
また、人工オパール薄膜２１は、検出対象物の表面に装着可能であって、円形をなす複数の孔部３１が設けられている。本実施形態では、人工オパール薄膜２１は、正六角形のフィルム状をなし、中央部に４個の孔部３１が正四角形をなすように形成され、隣接する孔部３１同士が均等間隔となっている。人工オパール薄膜２１は、脆弱部として孔部３１を設けることで、応力が作用したときに変形しやすくなる。なお、人工オパール薄膜２１の形状は、正六角形に限定されるものではなく、円形、楕円形、多角形などであってもよく、孔部３１の数も４個に限らず、１個や５個以上であってもよく、また、孔部３１が無くてもよい。
Further, the artificial opal
偏向フィルタ２２は、予め設定された所定波長の反射光を透過させるものである。この所定波長とは、予め設定されたひずみに対応した所定の幅をもった波長領域である。ここで、所定の幅とは、例えば、５％の幅を持つ波長領域幅（所定波長）であり、中心波長値λ±５％の所定波長幅である。偏向フィルタ２２は、人工オパール薄膜２１と同様に、正六角形のフィルム状をなし、この人工オパール薄膜２１の表面に接着剤により貼り付けて設けられる。
The
なお、人工オパール薄膜２１と偏向フィルタ２２を同形状に設定したが、この構成に限定されるものではない。人工オパール薄膜２１は、中央部に複数の孔部３１が設けられていることから、この複数の孔部３１の隣接部（複数の孔部３１の間）が変形しやすい。このため、偏向フィルタ２２が複数の孔部３１を被覆し、この孔部３１の周縁部だけに接着されるようにしてもよい。
In addition, although the artificial opal
ここで、本実施形態のひずみ検出器２０の作用について説明する。図４は、従来の人工オパール薄膜による波長に対する反射光強度を表すグラフ、図５は、第１実施形態のひずみ検出器による波長に対する反射光強度を表すグラフである。
Here, the operation of the
従来の人工オパール薄膜は、図４に示すように、応力が作用していないとき、所定の短い波長の領域で所定の反射光強度が確保され、例えば、赤色に表示される。ここで、人工オパール薄膜に所定の応力が作用すると、長い波長の領域にシフトして所定の反射光強度になり、例えば、緑色に表示される。しかし、人工オパール薄膜に応力が作用したときに、波長の変化、つまり、赤色から緑色への変化が連続的であって境界がないことから、どのくらいの大きさのひずみが発生しているかを視覚的に認識することが難しい。 As shown in FIG. 4, the conventional artificial opal thin film has a predetermined reflected light intensity in a predetermined short wavelength region when no stress is applied, and is displayed in red, for example. Here, when a predetermined stress acts on the artificial opal thin film, the artificial opal thin film is shifted to a long wavelength region to have a predetermined reflected light intensity, for example, displayed in green. However, when stress is applied to the artificial opal thin film, the change in wavelength, that is, the change from red to green is continuous and has no boundary, so it is possible to see how much strain has occurred. Difficult to recognize.
一方、本実施形態のひずみ検出器２０は、人工オパール薄膜２１の表面に偏向フィルタ２２が設けられている。このひずみ検出器２０は、図５に示すように、応力が作用していないとき、人工オパール薄膜２１が所定の短い波長の領域で所定の反射光強度が確保されているものの、短い波長の反射光は、偏向フィルタ２２を透過しないことから、ひずみ検出器２０は、無色に表示される。ここで、ひずみ検出器２０の人工オパール薄膜２１に所定の応力が作用すると、長い波長の領域にシフトして所定の反射光強度になる。そして、この波長が予め設定された所定波長を超えると、所定波長の反射光が偏向フィルタ２２を透過する一方、所定波長から外れる反射光が偏向フィルタ２２によりカットされ、ひずみ検出器２０は、緑色（図２のＡ領域）に表示される。そのため、ひずみ検出器２０に応力が作用したとき、その波長が所定波長を超えると、緑色が表示されるため、所定応力と所定波長との関係を明確にしておくことで、どのくらいの大きさのひずみが発生しているかを視覚的に容易に認識することができる。
On the other hand, in the
本実施形態のひずみ検出方法は、検出対象物の表面にひずみ検出器２０を貼り付ける工程と、検出対象物に応力が作用したときに予め設定された所定波長の反射光を視認させる工程と、視認した反射光によりひずみの大きさを検出する工程とを有している。
The strain detection method of the present embodiment includes a step of attaching the
即ち、検出対象物の表面にひずみ検出器２０を貼り付ける。この場合、検出対象物に応じてひずみの値が規定されていることから、偏向フィルタ２２がひずみの値に対応した波長の色を透過するように構成しておく。即ち、ひずみ検出器２０は、応力が作用していないとき、所定波長より短い波長の反射光が偏向フィルタ２２により遮られることから、ひずみ検出器２０が初期の色となる。
That is, the
そして、地震などの発生よりひずみ検出器２０に応力が作用すると、人工オパール薄膜２１が変色を開始し、検出対象物のひずみの上限値に対応した波長の反射光が発せられると、所定波長の反射光が偏向フィルタ２２を透過し、ひずみ検出器２０が変色する。作業者は、ひずみ検出器２０の変色を容易に視認することができ、検出対象物に規定値のひずみが発生したことを認識することができる。
When a stress acts on the
この場合、検出対象物の表面にひずみ検出器２０を貼り付け、このひずみ検出器２０の変色により検出対象物におけるひずみの発生を視認することができることから、上述したような検査対象物としての既設の施設や構造物に対して用いる場合に限定されるものではない。例えば、車両や船舶などによる部品などを輸送する場合、輸送前にこの部品にひずみ検出器２０を装着し、輸送後にひずみ検出器２０の変色によりひずみの発生を視認するように構成することもできる。
In this case, since the
また、上述の説明では、検出対象物に１個のひずみ検出器２０を貼り付けてひずみ検出を行ったが、この方法に限定されるものではない。図６は、第１実施形態のひずみ検出器の使用例を表す概略図である。
In the above description, the strain detection is performed by attaching one
例えば、図６に示すように、人工オパール薄膜２１または偏向フィルタ２２の機能が異なる複数のひずみ検出器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを用意し、検出対象物としての導出管１７にこのひずみ検出器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを隣接して貼り付ける。この場合、各ひずみ検出器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃは、異なる応力で変色するものである。例えば、各ひずみ検出器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの人工オパール薄膜２１を同じものとし、偏向フィルタ２２の透過する波長を異ならせるように構成したり、また、偏向フィルタ２２を同じものとし、人工オパール薄膜２１の変色する応力値を異ならせるように構成したりすればよい。この場合、ひずみ検出器２０Ａは、所定の第１応力で変色を視認でき、ひずみ検出器２０Ｂは、第１応力より高い第２応力で変色を視認でき、ひずみ検出器２０Ｃは、第２応力より高い第３応力で変色を視認できる。
For example, as shown in FIG. 6, a plurality of strain detectors 20A, 20B, and 20C having different functions of the artificial opal
そのため、地震の発生により導出管１７に応力が作用したとき、各ひずみ検出器２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうちの視認を確認したものに応じてひずみの大きさを高精度に検出することができる。例えば、ひずみ検出器２０Ａが検出するひずみの大きさは、まだ導出管１７を交換する必要のないものとし、ひずみ検出器２０Ｂが検出するひずみの大きさは、導出管１７を交換してもよいものとし、ひずみ検出器２０Ｃが検出するひずみの大きさは、導出管１７を交換すべきものとすることで、作業者に対して導出管１７の交換時期を知らせることができる。
Therefore, when a stress acts on the lead-out
このように第１実施形態のひずみ検出器にあっては、検出対象物の表面に装着可能な人工オパール薄膜（コロイド結晶膜）２１と、人工オパール薄膜２１の表面に設けられて予め設定された所定波長の反射光を透過させる偏向フィルタ２２とを設けている。
As described above, in the strain detector according to the first embodiment, the artificial opal thin film (colloidal crystal film) 21 that can be mounted on the surface of the detection target and the surface of the artificial opal
従って、人工オパール薄膜２１の表面に所定波長の反射光を透過させる偏向フィルタ２２を設けたことで、偏向フィルタ２２の感度を調整するだけで、所定波長だけを作業者に視認させることができ、検出対象物におけるひずみの発生を容易に検出することができる。その結果、ひずみを容易に検出することで検出精度の向上を図ることができる。
Therefore, by providing the
第１実施形態のひずみ検出器では、所定波長を予め設定されたひずみの大きさに対応した波長としている。従って、偏向フィルタ２２が透過する所定波長を検出したいひずみの大きさに対応した波長に設定することで、検出したいひずみを適正に検出することができる。
In the strain detector of the first embodiment, the predetermined wavelength is a wavelength corresponding to a preset strain magnitude. Therefore, by setting the predetermined wavelength transmitted by the
第１実施形態のひずみ検出器では、人工オパール薄膜２１に円形の孔部３１を設け、偏向フィルタ２２を孔部３１の周縁部に設けている。従って、人工オパール薄膜２１に円形の孔部３１を設けることで、人工オパール薄膜２１に脆弱部を設けて所定の位置に容易にひずみを発生させることができ、偏向フィルタ２２をこの孔部３１の周縁部に設けることで、ひずみが発生しやすい位置にだけ偏向フィルタ２２を設けることとなり、製造コストを低減することができる。
In the strain detector of the first embodiment, a
第１実施形態のひずみ検出器では、複数の孔部３１を設け、偏向フィルタ２２を複数の孔部３１の間に設けている。従って、偏向フィルタ２２をひずみが発生しやすい位置にだけ設けることで、製造コストを低減することができる。
In the strain detector of the first embodiment, a plurality of
第１実施形態のひずみ検出器では、偏向フィルタ２２により孔部３１及び孔部３１の周縁部を被覆し、周縁部よりも外側で人工オパール薄膜２１に貼り付けられている。従って、ひずみが発生しやすい領域に偏向フィルタ２２自体の剛性が作用することはなく、ひずみを高精度に検出することができる。
In the strain detector of the first embodiment, the
また、第１実施形態のひずみ検出方法にあっては、検出対象物の表面に人工オパール薄膜２１を貼り付ける工程と、検出対象物に応力が作用したときに予め設定された所定波長の反射光を視認させる工程と、視認した反射光によりひずみの大きさを検出する工程とを有している。従って、所定波長だけを作業者に視認させることができ、検出対象物におけるひずみの発生を容易に検出することができる。その結果、ひずみを容易に検出することで検出精度の向上を図ることができる。
In the strain detection method according to the first embodiment, the step of attaching the artificial opal
［第２実施形態］
図７は、第２実施形態のひずみ検出器の構成を表す概略図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the configuration of the strain detector of the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as 1st Embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
第２実施形態において、図７に示すように、ひずみ検出器４０は、基板４１と、人工オパール薄膜２１と、偏向フィルタ２２とから構成されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the
基板４１は、検出対象物の表面に装着可能であって、正六角形のフィルム状をなす金属板または合成樹脂性板である。人工オパール薄膜２１と偏向フィルタ２２は、第１実施形態と同様であることから、説明は省略する。
The
人工オパール薄膜２１は、基板４１の表面に接着剤により貼り付けて設けられ、偏向フィルタ２２は、人工オパール薄膜２１の表面に接着剤により貼り付けて設けられる。即ち、ひずみ検出器４０は、基板４１と人工オパール薄膜２１と偏向フィルタ２２とからなる三層形状となる。
The artificial opal
このように第２実施形態のひずみ検出器にあっては、検出対象物の表面に装着可能な基板４１を設け、基板４１に人工オパール薄膜２１を貼り付け、人工オパール薄膜２１に偏向フィルタ２２を貼り付けている。
As described above, in the strain detector of the second embodiment, the
従って、基板４１に対して人工オパール薄膜２１と偏向フィルタ２２を貼り付けることで、ひずみ検出器４０自体の剛性を確保し、取扱性を向上することができる。
Therefore, by sticking the artificial opal
［第３実施形態］
図８は、第３実施形態のプラント機器のモニタリングシステムを表す概略図である。なお、上述した各実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a monitoring system for plant equipment according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the function similar to each embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
第３実施形態において、図８に示すように、プラント機器のモニタリングシステム５０は、ひずみ検出器２０（４０）と、カメラ５１と、制御部５２と、表示部としてのモニタ５３及び警報機５４とから構成されている。
In 3rd Embodiment, as shown in FIG. 8, the
ひずみ検出器２０（４０）は、第１実施形態または第２実施形態で説明したものであり、検査対象物としての胴部１４に貼り付けられている。カメラ５１は、架台６１上に設置され、胴部１４に貼り付けられたひずみ検出器２０（４０）を撮影することができる。このカメラ５１は、架台６１に設置された送信機５５が接続されている。制御部５２は、管理室６２に設置されており、送信機５５と無線通信が可能な受信機５６が接続されている。制御部５２は、送信機５５及び受信機５６を通してカメラ５１の撮影画像が入力され、このカメラ５１の撮影画像に基づいてひずみ検出器２０（４０）からの反射光（変色）を検出することができる。そして、制御部５２は、モニタ５３と警報機５４が接続され、検出結果に基づいてひずみの発生を知らせることができる。
The strain detector 20 (40) is the same as that described in the first embodiment or the second embodiment, and is attached to the
そのため、カメラ５１は、常時、胴部１４に貼り付けられたひずみ検出器２０（４０）を撮影し、ひずみ検出器２０（４０）の撮影画像を送信機５５受信機５６により管理室６２の制御部５２に出力している。制御部５２は、カメラ５１の撮影画像に基づいてひずみ検出器２０（４０）の変色を検出することで、胴部１４のひずみが発生したかを判定する。そして、制御部５２は、ひずみ検出器２０（４０）の変色により胴部１４にひずみが発生したと判定すると、モニタ５３によりひずみ検出器２０（４０）の変色を表示すると共に、警報機５４により警報を発し、作業者に胴部１４のひずみの発生を知らせる。
Therefore, the
第３実施形態のプラント機器のモニタリングシステムにあっては、検出対象物に装着されたひずみ検出器２０（４０）と、ひずみ検出器２０（４０）を撮影するカメラ５１と、カメラ５１の撮影画像に基づいて反射光を検出する制御部５２と、制御部の検出結果に基づいてひずみの発生を知らせる表示部としてのモニタ５３及び警報機５４とを設けている。
In the plant equipment monitoring system of the third embodiment, the strain detector 20 (40) mounted on the detection target, the
従って、カメラ５１が検出対象物に装着されたひずみ検出器２０（４０）を撮影し、制御部５２がカメラ５１の撮影画像に基づいて反射光を検出すると、モニタ５３がひずみ検出器２０（４０）の変色を表示すると共に、警報機５４が警報を発し、作業者に対して検出対象物におけるひずみの発生を知らせる。その結果、プラント機器の健全性を確保することができる。
Accordingly, when the
１１ 貯蔵タンク（検出対象物）
１２ 床
１３ 脚部
１４ 胴部
１５ 上鏡板
１６ 下鏡板
１７ 導出管
１８ 配管サポート
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，４０ ひずみ検出器
２１ 人工オパール薄膜（コロイド結晶膜）
２２ 偏向フィルタ
３１ 孔部
４１ 基板
５０ モニタリングシステム
５１ カメラ
５２ 制御部
５３ モニタ（表示部）
５４ 警報機（表示部）
５５ 送信機
５６ 受信機
６１ 架台
６２ 管理室
11 Storage tank (object to be detected)
12
22
54 Alarm (Display)
55
Claims (8)
前記コロイド結晶膜の表面に設けられて予め設定された所定波長の反射光を透過させる偏向フィルタと、
を備えることを特徴とするひずみ検出器。 A colloidal crystal film that can be mounted on the surface of a detection object;
A deflection filter that is provided on the surface of the colloidal crystal film and transmits reflected light of a predetermined wavelength set in advance;
A strain detector comprising:
前記検出対象物に応力が作用したときに予め設定された所定波長の反射光を視認させる工程と、
視認した反射光によりひずみの大きさを検出する工程と、
を有することを特徴とするひずみ検出方法。 A step of attaching a colloidal crystal film to the surface of the detection target;
Visualizing reflected light of a predetermined wavelength set in advance when stress acts on the detection object;
A step of detecting the magnitude of strain by the reflected light that is visually recognized;
A strain detection method comprising:
前記ひずみ検出器を撮影するカメラと、
前記カメラの撮影画像に基づいて反射光を検出する制御部と、
前記制御部の検出結果に基づいてひずみの発生を知らせる表示部と、
を備えることを特徴とするプラント機器のモニタリングシステム。 The strain detector according to any one of claims 1 to 6, which is mounted on a detection object,
A camera for photographing the strain detector;
A control unit that detects reflected light based on a captured image of the camera;
A display unit for notifying the occurrence of strain based on the detection result of the control unit;
A plant equipment monitoring system comprising:
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| JP2015198664A JP6655933B2 (en) | 2015-10-06 | 2015-10-06 | Strain detector and method and plant equipment monitoring system |
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|---|---|---|---|---|
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-
2015
- 2015-10-06 JP JP2015198664A patent/JP6655933B2/en active Active
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