JP6655933B2 - Strain detector and method and plant equipment monitoring system - Google Patents

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, for example, a strain detector and a strain detection method for detecting a strain generated in a detection target due to a stress acting upon an earthquake or the like, 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 acts on 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 occurrence of the earthquake. In a plant, since the number of target structures is large, a simple device for grasping this distortion is preferable, one that does not require a power source, one that does not require wiring, and one 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。   As a device for detecting such a strain, Patent Document 1 described below 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 opening end. ing. This surface strain detector is attached to the surface of an object to be measured (object to be detected), and measures a crack generated at a sharp opening end of the opening, thereby requiring a power supply and wiring for measuring the strain generated in the object to be measured. It can be detected visually without the need.

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, the conventional surface strain detector detects a strain generated in the object to be measured due to a crack generated at a sharp opening end, and thus cannot detect a strain other than the opening direction. For this reason, it is not possible to detect the distortion generated in the object to be measured in all directions (360 °) of the periphery of the measurement object (opening) attached to the object to be measured.

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。   Then, the applicant applied for a strain detecting plate and a strain detecting method of 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 at the periphery of the hole. A film layer is formed.

特開２０１０−２５６２１２号公報JP 2010-256212 A 特願２０１４−２２９０７９号Japanese Patent Application No. 2014-229079

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 film 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 has been made to solve the above-described problems, and has as its object to provide a strain detector and a method for easily detecting strain to improve detection accuracy, and a plant equipment monitoring system.

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光フィルタと、を備えることを特徴とするものである。 A strain detector of the present invention for achieving the above object, a colloidal crystal film that can be mounted on the surface of a detection target, and reflected light of a predetermined wavelength provided on the surface of the colloidal crystal film and set in advance. And a polarizing filter for transmitting 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光フィルタを設けたことで、偏光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 polarizing filter that transmits reflected light of a predetermined wavelength on the surface of the colloidal crystal film, only the predetermined wavelength can be visually recognized by an operator only by adjusting the sensitivity of the polarizing filter , and the object to be detected can be detected. Can easily be detected. As a result, the detection accuracy can be improved by easily detecting the distortion.

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 according to the present invention, the predetermined wavelength is a wavelength corresponding to a predetermined magnitude of strain.

従って、偏光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。 Therefore, by setting the predetermined wavelength transmitted by the polarizing filter to a wavelength corresponding to the magnitude of the distortion to be detected, the distortion 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、前記偏光フィルタは、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 according to the present invention, the colloidal crystal film is provided with a hole, and the polarizing filter is provided on a peripheral portion 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、偏光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光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 weak portion can be provided in the colloidal crystal film and strain can be easily generated at a predetermined position. By providing a polarizing filter on the periphery of the hole, Since a polarizing filter is provided only at a position where distortion is likely to occur, 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、前記偏光フィルタは、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 distortion detector according to the present invention, a plurality of the holes are provided, and the polarization filter is provided between the plurality of holes.

従って、偏光フィルタを複数の孔部の間に設けることで、偏光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。 Thus, by providing the polarizing filter between the plurality of holes, by strain polarizing filter it provided only likely position occurs, it is possible to reduce the manufacturing cost.

本発明のひずみ検出器では、前記偏光フィルタは、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 according to the present invention, the polarizing filter covers the hole and a peripheral portion of the hole, and is attached to the colloidal crystal film outside the peripheral portion.

従って、偏光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光フィルタ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 pores and the periphery of the pores with a polarizing filter and sticking the outside to the colloidal crystal film, the rigidity of the polarizing filter body does not act on the region where distortion is likely to occur, and the distortion is reduced. 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。   The strain detector according to the present invention is characterized in that a substrate that can be mounted on the surface of the detection target 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光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 attaching the colloidal crystal film to the substrate and attaching the polarizing filter to the colloidal crystal film, the rigidity of the strain detector itself can be ensured, and the handleability 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。   Further, the strain detection method of the present invention, a step of attaching a colloidal crystal film on the surface of the detection target, and a step of visually recognizing the reflected light of a predetermined wavelength when stress is applied to the detection target And a step of detecting the magnitude of the distortion based on the visually observed 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。   Therefore, 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, the detection accuracy can be improved by easily detecting the distortion.

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。   In addition, the monitoring system for plant equipment of the present invention includes a strain detector according to any one of claims 1 to 6 attached to a detection target, a camera that captures the strain detector, and an image captured by the camera. And a display unit for notifying the occurrence of distortion based on the 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 takes an image of the strain detector attached to the object to be detected and the control unit detects the reflected light based on the image taken by the camera, the display unit notifies the occurrence of the distortion, and the soundness of the plant equipment is improved. 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光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。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the strain detector and method of this invention, and the monitoring system of a plant apparatus, the colloid crystal film which can be mounted on the surface of a detection target, and the polarization which is provided on the surface of the colloid crystal film and transmits reflected light of a predetermined wavelength. Since a filter is provided, the detection accuracy can be improved by easily detecting distortion.

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。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an inspection target on which the strain detector according to the first embodiment is mounted. 図２は、ひずみ検出器を表す正面図である。FIG. 2 is a front view illustrating the strain detector. 図３は、ひずみ検出器の構成を表す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of the strain detector. 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である。FIG. 4 is a graph showing the reflected light intensity with respect to the wavelength by the conventional artificial opal thin film. 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。FIG. 5 is a graph showing the reflected light intensity with respect to the wavelength by the strain detector of the first embodiment. 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。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of use of the strain detector according to the first embodiment. 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。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of the strain detector according to the second embodiment. 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。FIG. 8 is a schematic diagram illustrating a monitoring system for plant equipment according to the third embodiment.

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。   DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiments, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments include a combination of the embodiments.

［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 illustrating an inspection target on which the strain detector according to the first embodiment is mounted.

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, a storage tank 11 is installed on a floor 12 of a building by a plurality of legs 13 as shown in FIG. The storage tank 11 includes a cylindrical body 14, an upper head plate 15 attached to an upper part of the body 14, and a lower head plate 16 attached to a lower part of the body 14. In the storage tank 11, an outlet pipe 17 for leading out the solution in the storage tank 11 is connected to the lower head 16, and the outlet pipe 17 is supported by a pipe support 18 erected on the floor 12. .

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 storage tank 11 swings in a horizontal direction indicated by an arrow X, so that a large load is applied to each leg 13 in a vertical direction indicated by an arrow Y direction. And each leg 13 may be distorted. Similarly, when an earthquake occurs, a large load acts on the piping support 18 in the vertical direction represented by the arrow Y direction, and the piping support 18 may be distorted. For this reason, after the earthquake has subsided, it is necessary to check whether there is any distortion in the legs 13 of the storage tank 11, the pipe support 18, and the like.

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 strain detector 20 according to the first embodiment is configured to visually detect a strain generated in a leg 13 or a pipe support 18 of a storage tank 11 as an inspection target. Therefore, the strain detector 20 is attached to the leg 13 of the storage tank 11 and the pipe support 18. Note that the strain detector 20 may be directly attached to the body 14 of the storage tank 11, the end plates 15, 16 and the outlet pipe 17 as an inspection object.

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 illustrating a strain detector, and FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a 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、偏光フィルタ２２とから構成されている。 The strain detector 20 of the first embodiment includes an artificial opal thin film 21 and a polarizing filter 22, as shown in FIGS.

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 thin film 21 is a colloid crystal film in which colloid particles are regularly arranged, and can reflect light having a wavelength corresponding to its lattice constant by Bragg diffraction. The properties of the artificial opal thin film 21 can be easily changed by the deformation. That is, the entire colloidal crystal is deformed by the compressive stress or the tensile stress to change the interval and arrangement of the colloid particles, and the optical properties are changed by the action of the stress. The artificial opal thin film 21 reflects light of a specific wavelength, and even if the material itself is colorless, it is visually colored by Bragg reflection. For example, when a stress acts on the artificial opal thin film 21 having a red surface, the color changes to green. In this case, a stress value that changes from red to green can be set in advance.

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。   The artificial opal thin film 21 can be mounted on the surface of the detection target, and has a plurality of circular holes 31. In the present embodiment, the artificial opal thin film 21 has a regular hexagonal film shape, four holes 31 are formed in the center so as to form a regular square, and the adjacent holes 31 are uniformly spaced. I have. By providing the hole portion 31 as a weak portion, the artificial opal thin film 21 is easily deformed when a stress acts. The shape of the artificial opal thin film 21 is not limited to a regular hexagon, but may be a circle, an ellipse, a polygon, or the like. The number of the holes 31 is not limited to four, but may be one or five. The number may be more than one, and the hole 31 may not be provided.

偏光フィルタ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。偏光フィルタ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 polarizing filter 22 transmits reflected light of a predetermined wavelength set in advance. The predetermined wavelength is a wavelength region having a predetermined width corresponding to a preset distortion. Here, the predetermined width is, for example, a wavelength region width (predetermined wavelength) having a width of 5%, and is a predetermined wavelength width of a center wavelength value λ ± 5%. Like the artificial opal thin film 21, the polarizing filter 22 has a regular hexagonal film shape, and is provided on the surface of the artificial opal thin film 21 with an adhesive.

なお、人工オパール薄膜２１と偏光フィルタ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、偏光フィルタ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。 Although the artificial opal thin film 21 and the polarizing filter 22 are set to have the same shape, the present invention is not limited to this configuration. Since the artificial opal thin film 21 is provided with the plurality of holes 31 at the center, the adjacent portions of the plurality of holes 31 (between the plurality of holes 31) are easily deformed. For this reason, the polarization filter 22 may cover the plurality of holes 31 and may be adhered only to the periphery of the holes 31.

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 strain detector 20 of the present embodiment will be described. FIG. 4 is a graph showing the reflected light intensity with respect to the wavelength by the conventional artificial opal thin film, and FIG. 5 is a graph showing the reflected light intensity with respect to the wavelength by the strain detector of the first embodiment.

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, it shifts to a long wavelength region to have a predetermined reflected light intensity, and is displayed, for example, 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 boundaries, so it is possible to visually observe how much strain is occurring. 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の表面に偏光フィルタ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、偏光フィルタ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光フィルタ２２を透過する一方、所定波長から外れる反射光が偏光フィルタ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 strain detector 20 of the present embodiment, the polarizing filter 22 is provided on the surface of the artificial opal thin film 21. As shown in FIG. 5, when the artificial opal thin film 21 has a predetermined reflected light intensity in a predetermined short wavelength region when no stress is applied, as shown in FIG. Since the light does not pass through the polarizing filter 22, the distortion detector 20 is displayed colorless. Here, when a predetermined stress acts on the artificial opal thin film 21 of the strain detector 20, the wavelength shifts to a long wavelength region to reach a predetermined reflected light intensity. When the wavelength exceeds a predetermined wavelength, reflected light having a predetermined wavelength is transmitted through the polarizing filter 22, while reflected light having a wavelength outside the predetermined wavelength is cut by the polarizing filter 22. (A region in FIG. 2). Therefore, when a stress is applied to the strain detector 20 and the wavelength exceeds a predetermined wavelength, a green color is displayed. By clarifying the relationship between the predetermined stress and the predetermined wavelength, the size of the Whether or not distortion has occurred can be easily visually recognized.

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 is a step of attaching the strain detector 20 to the surface of the detection target, and a step of visually recognizing reflected light of a predetermined wavelength set when stress is applied to the detection target, Detecting the magnitude of the distortion by the visually reflected light.

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、偏光フィルタ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光フィルタ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 strain detector 20 is attached to the surface of the detection target. In this case, since the distortion value is defined according to the detection target, the polarization filter 22 is configured to transmit a color having a wavelength corresponding to the distortion value. That is, when no stress is applied to the strain detector 20, the reflected light having a wavelength shorter than the predetermined wavelength is blocked by the polarizing filter 22, so that the strain detector 20 has an initial color.

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光フィルタ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 strain detector 20 due to the occurrence of an earthquake or the like, the artificial opal thin film 21 starts discoloring, and when reflected light having a wavelength corresponding to the upper limit of the strain of the detection target is emitted, a predetermined wavelength The reflected light passes through the polarizing filter 22, and the color of the distortion detector 20 changes. An operator can easily visually recognize the discoloration of the strain detector 20, and can recognize that a specified value of distortion has occurred in the detection target.

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, the strain detector 20 is attached to the surface of the detection target, and the occurrence of distortion in the detection target can be visually recognized by the discoloration of the strain detector 20. However, the present invention is not limited to the case where it is used for a facility or structure. For example, when a part or the like is transported by a vehicle or a ship, the strain detector 20 may be attached to the part before the transportation, and the occurrence of distortion may be visually recognized by the discoloration of the strain detector 20 after the transportation. .

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。   Further, in the above description, one strain detector 20 is attached to the detection target to perform strain detection, but the present invention is not limited to this method. FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of use of the strain detector according to the first embodiment.

例えば、図６に示すように、人工オパール薄膜２１または偏光フィルタ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、偏光フィルタ２２の透過する波長を異ならせるように構成したり、また、偏光フィルタ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, 20C having different functions of the artificial opal thin film 21 or the polarizing filter 22 are prepared, and the strain detectors 20A, 20A, 20B and 20C are pasted together. In this case, each of the strain detectors 20A, 20B, and 20C changes color with different stress. For example, the strain detector 20A, 20B, 20C of the artificial opal film 21 is the same as, or configured so as to vary the wavelength of transmission of polarization filter 22, also, a polarizing filter 22 and the same, the artificial opal film 21 may be configured to have different stress values. In this case, the strain detector 20A can visually recognize the discoloration at a predetermined first stress, the strain detector 20B can visually recognize the discoloration at a second stress higher than the first stress, and the strain detector 20C can visually recognize the discoloration at a second stress. Discoloration can be visually recognized with a high third stress.

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 pipe 17 due to the occurrence of an earthquake, the magnitude of the strain can be detected with high accuracy in accordance with one of the strain detectors 20A, 20B, and 20C whose visibility has been confirmed. For example, the magnitude of the strain detected by the strain detector 20A does not require replacement of the outlet pipe 17 yet, and the magnitude of the strain detected by the strain detector 20B may be replaced by the outlet pipe 17. In this case, the magnitude of the strain detected by the strain detector 20 </ b> C can be notified to the worker when the lead-out pipe 17 needs to be replaced by replacing the lead-out pipe 17.

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光フィルタ２２とを設けている。 As described above, in the strain detector according to the first embodiment, an artificial opal thin film (colloidal crystal film) 21 that can be mounted on the surface of the detection target, and a preset and provided on the surface of the artificial opal thin film 21 A polarizing filter 22 for transmitting reflected light of a predetermined wavelength.

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光フィルタ２２を設けたことで、偏光フィルタ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 polarizing filter 22 that transmits the reflected light of the predetermined wavelength on the surface of the artificial opal thin film 21, only the predetermined wavelength can be visually recognized by the operator only by adjusting the sensitivity of the polarizing filter 22, Generation of distortion in the detection target can be easily detected. As a result, the detection accuracy can be improved by easily detecting the distortion.

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、偏光フィルタ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 set to a wavelength corresponding to a preset magnitude of strain. Therefore, by setting the predetermined wavelength transmitted by the polarizing filter 22 to a wavelength corresponding to the magnitude of the distortion to be detected, the distortion to be detected can be properly detected.

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、偏光フィルタ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、偏光フィルタ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光フィルタ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 circular hole 31 is provided in the artificial opal thin film 21, and the polarization filter 22 is provided on the periphery of the hole 31. Therefore, by the artificial opal film 21 provided a circular hole 31, provided with a fragile portion artificial opal thin film 21 can be generated easily strain a predetermined position, a polarizing filter 22 of the hole 31 By providing the polarizing filter 22 at the peripheral portion, the polarizing filter 22 is provided only at a position where distortion is likely to occur, and the manufacturing cost can be reduced.

第１実施形態のひずみ検出器では、複数の孔部３１を設け、偏光フィルタ２２を複数の孔部３１の間に設けている。従って、偏光フィルタ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 holes 31 are provided, and the polarization filter 22 is provided between the plurality of holes 31. Therefore, the manufacturing cost can be reduced by providing the polarizing filter 22 only at a position where distortion is likely to occur.

第１実施形態のひずみ検出器では、偏光フィルタ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光フィルタ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 hole 31 and the peripheral edge of the hole 31 are covered with the polarizing filter 22 and attached to the artificial opal thin film 21 outside the peripheral edge. Therefore, the rigidity of the polarizing filter 22 does not act on the region where distortion is likely to occur, and the distortion can be detected with high accuracy.

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。   Further, in the strain detection method according to the first embodiment, the step of attaching the artificial opal thin film 21 to the surface of the detection target object includes the steps of: reflecting light having a predetermined wavelength set in advance when stress is applied to the detection target object; And a step of detecting the magnitude of the distortion based on the reflected light visually recognized. Therefore, 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, the detection accuracy can be improved by easily detecting the distortion.

［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 a configuration of the strain detector according to the second embodiment. Members having the same functions as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be 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、偏光フィルタ２２とから構成されている。 In the second embodiment, as shown in FIG. 7, the strain detector 40 includes a substrate 41, an artificial opal thin film 21, and a polarization filter 22.

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と偏光フィルタ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 substrate 41 is a metal plate or a synthetic resin plate that can be mounted on the surface of the detection target and has a regular hexagonal film shape. Since the artificial opal thin film 21 and the polarizing filter 22 are the same as in the first embodiment, the description is omitted.

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、偏光フィルタ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と偏光フィルタ２２とからなる三層形状となる。 The artificial opal thin film 21 is provided on the surface of the substrate 41 with an adhesive, and the polarizing filter 22 is provided on the surface of the artificial opal thin film 21 with an adhesive. That is, the strain detector 40 has a three-layer shape including the substrate 41, the artificial opal thin film 21, and the polarizing filter 22.

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に偏光フィルタ２２を貼り付けている。 As described above, in the strain detector of the second embodiment, the substrate 41 that can be mounted on the surface of the detection target is provided, the artificial opal thin film 21 is attached to the substrate 41, and the polarizing filter 22 is attached to the artificial opal thin film 21. Pasted.

従って、基板４１に対して人工オパール薄膜２１と偏光フィルタ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 attaching the artificial opal thin film 21 and the polarizing filter 22 to the substrate 41, the rigidity of the strain detector 40 itself can be ensured, and the handleability can be improved.

［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. Note that members having the same functions as those of the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description is 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 the third embodiment, as shown in FIG. 8, the monitoring system 50 for plant equipment includes a strain detector 20 (40), a camera 51, a control unit 52, a monitor 53 as a display unit, and an alarm 54. It is composed of

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) has been described in the first embodiment or the second embodiment, and is attached to the body 14 as an inspection object. The camera 51 is installed on the gantry 61 and can photograph the strain detector 20 (40) attached to the body 14. The camera 51 is connected to a transmitter 55 installed on a gantry 61. The control unit 52 is installed in the management room 62, and is connected to a transmitter 56 that can wirelessly communicate with a transmitter 55. The control unit 52 receives an image captured by the camera 51 through the transmitter 55 and the receiver 56 and detects reflected light (color change) from the strain detector 20 (40) based on the image captured by the camera 51. it can. The control unit 52 is connected to the monitor 53 and the alarm 54, and can notify the occurrence of distortion based on the detection result.

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 camera 51 always captures the image of the strain detector 20 (40) attached to the body 14, and controls the control room 62 by the transmitter 55 and the receiver 56 based on the captured image of the strain detector 20 (40). Output to the unit 52. The control unit 52 determines whether the distortion of the trunk 14 has occurred by detecting the discoloration of the distortion detector 20 (40) based on the image captured by the camera 51. When the control unit 52 determines that a distortion has occurred in the body 14 due to the discoloration of the distortion detector 20 (40), the monitor 53 displays the discoloration of the distortion detector 20 (40), An alarm is issued to notify the operator of the occurrence of distortion of the torso 14.

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 monitoring system for plant equipment according to the third embodiment, the strain detector 20 (40) attached to the detection target, the camera 51 for photographing the strain detector 20 (40), and an image captured by the camera 51 And a monitor 53 and an alarm 54 as a display unit for notifying the occurrence of distortion based on the detection result of the control unit.

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 camera 51 captures an image of the strain detector 20 (40) attached to the detection target and the control unit 52 detects the reflected light based on the captured image of the camera 51, the monitor 53 transmits the distortion detector 20 (40). ) Is displayed, and the alarm 54 issues an alarm to notify the operator of the occurrence of distortion in the detection target. As a result, the soundness of the plant equipment can be ensured.

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 偏光フィルタ
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 (detection target)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Floor 13 Leg part 14 Body part 15 Upper head plate 16 Lower head plate 17 Outgoing pipe 18 Pipe support 20, 20A, 20B, 20C, 40 Strain detector 21 Artificial opal thin film (colloidal crystal film)
22 polarizing filter 31 hole 41 substrate 50 monitoring system 51 camera 52 control unit 53 monitor (display unit)
54 alarm (display)
55 transmitter 56 receiver 61 gantry 62 control room

Claims (8)

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光フィルタと、
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 the detection target,
A polarizing filter that is provided on the surface of the colloidal crystal film and transmits reflected light having a predetermined wavelength,
A strain detector comprising: 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する請求項１に記載のひずみ検出器。   The strain detector according to claim 1, wherein the predetermined wavelength is a wavelength corresponding to a preset magnitude of strain. 前記コロイド結晶膜は、孔部が設けられ、前記偏光フィルタは、前記孔部の周縁部に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のひずみ検出器。 3. The strain detector according to claim 1, wherein the colloid crystal film has a hole, and the polarization filter is provided on a peripheral portion of the hole. 4. 前記孔部は、複数設けられ、前記偏光フィルタは、複数の前記孔部の間に設けられることを特徴とする請求項３に記載のひずみ検出器。 The strain detector according to claim 3, wherein a plurality of the holes are provided, and the polarization filter is provided between the plurality of holes. 前記偏光フィルタは、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する請求項３または請求項４に記載のひずみ検出器。 The strain according to claim 3, wherein the polarizing filter covers the hole and a peripheral edge of the hole, and is attached to the colloidal crystal film outside the peripheral edge. Detector. 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する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のひずみ検出器。   The strain detector according to any one of claims 1 to 5, wherein a substrate that can be mounted on a surface of the detection target is provided, and the colloid crystal film is attached to the substrate. 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ひずみ検出方法。 Attaching a colloidal crystal film to the surface of the detection target,
A step of visually recognizing reflected light of a predetermined wavelength when a stress acts on the detection target,
A step of detecting the magnitude of the distortion based on the reflected light visually recognized,
A strain detection method comprising: 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プラント機器のモニタリングシステム。 A strain detector according to claim 1 attached to a detection target,
A camera for photographing the strain detector,
A control unit that detects reflected light based on an image captured by the camera,
A display unit that notifies the occurrence of distortion based on the detection result of the control unit,
A monitoring system for plant equipment, comprising:

Images