JP6881582B2 - Magnetic material inspection device - Google Patents

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Description

この発明は、磁性体の検査装置に関し、特に、検査対象である磁性体の磁界の変化を検知して検知信号を出力する差動コイルを備える磁性体の検査装置に関する。 The present invention relates to a magnetic material inspection device, and more particularly to a magnetic material inspection device including a differential coil that detects a change in the magnetic field of the magnetic material to be inspected and outputs a detection signal.

従来、検査対象である磁性体の磁界の変化を検知して検知信号を出力する差動コイルを備える磁性体の検査装置が知られている。このような磁性体の検査装置は、たとえば、実公昭５３−４２７２７号公報に開示されている。 Conventionally, a magnetic material inspection device including a differential coil that detects a change in the magnetic field of the magnetic material to be inspected and outputs a detection signal is known. Such a magnetic material inspection apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 53-42727.

実公昭５３−４２７２７号公報には、差動変圧器と、差動変圧器の１次側に励磁電圧を与える発信器と、発信器出力および差動変圧器の２次側出力を比較するとともに差分を出力する回路と、を備える差動変圧器の故障検出装置が開示されている。具体的には、ポテンショメータにより分圧された発信器の出力が差動増幅器の反転入力に入力され、差動変圧器の２次側出力が差動増幅器の非反転入力に入力されている。そして、差動変圧器のコア（磁性体）が差動変圧器に対して正側（差動変圧器に含まれる２つのコイルのいずれか一方側に寄った位置）に位置している場合に、差動増幅器の出力が零になるようにポテンショメータが調整されており、上記正側の位置を基準点とする。なお、差動変圧器が断線等した場合には、コア（磁性体）が変位零（差動変圧器に含まれる２つのコイルの各々との距離が略等しくなる位置）に位置している場合と同様に、作動変圧器の出力は零になる。 In Japanese Patent Publication No. 53-42727, a differential transformer, a transmitter that applies an exciting voltage to the primary side of the differential transformer, a transmitter output, and a secondary side output of the differential transformer are compared. A fault detection device for a differential transformer including a circuit that outputs a difference is disclosed. Specifically, the output of the transmitter divided by the potentiometer is input to the inverting input of the differential amplifier, and the secondary output of the differential transformer is input to the non-inverting input of the differential amplifier. Then, when the core (magnetic material) of the differential transformer is located on the positive side (the position closer to one of the two coils included in the differential transformer) with respect to the differential transformer. The potentiometer is adjusted so that the output of the differential amplifier becomes zero, and the positive position is used as the reference point. If the differential transformer is broken, the core (magnetic material) is located at zero displacement (the position where the distances from each of the two coils included in the differential transformer are approximately equal). Similarly, the output of the working transformer goes to zero.

したがって、実公昭５３−４２７２７号公報に記載の差動変圧器の故障検出装置では、上記基準点から上記変位零の手前までを検出範囲として使用する場合において、差動変圧器が断線等した場合の差動増幅器の出力と、差動変圧器が断線等していない場合の上記検出範囲での差動増幅器の出力とを異ならせることができるので、差動変圧器の断線等を検出可能に構成されている。 Therefore, in the differential transformer failure detection device described in Japanese Patent Publication No. 53-42727, when the differential transformer is broken or the like when the detection range is from the reference point to just before the displacement zero. Since the output of the differential amplifier can be made different from the output of the differential amplifier in the above detection range when the differential transformer is not broken, it is possible to detect the disconnection of the differential transformer. It is configured.

実公昭５３−４２７２７号公報Jikkensho No. 53-42727

しかしながら、実公昭５３−４２７２７号公報に記載の差動変圧器の故障検出装置では、差動変圧器の断線等を検出するために、発信器出力および差動変圧器の２次側出力を比較するとともに差分を出力する。このため、差動変圧器の断線等を検出するための差分を出力する専用回路を設ける必要があり、その分、装置内の回路構成が複雑化するという問題点がある。 However, in the differential transformer failure detection device described in Japanese Patent Publication No. 53-42727, the transmitter output and the secondary side output of the differential transformer are compared in order to detect disconnection of the differential transformer and the like. And output the difference. Therefore, it is necessary to provide a dedicated circuit for outputting the difference for detecting the disconnection of the differential transformer, and there is a problem that the circuit configuration in the device is complicated accordingly.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、差動コイルの故障を検出するための回路構成の複雑化を抑制することが可能な差動変圧器の故障検出装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above problems, and one object of the present invention is to suppress the complexity of the circuit configuration for detecting the failure of the differential coil. It is to provide a failure detection device of a differential transformer.

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における磁性体の検査装置は、検査対象である磁性体の磁界の変化を検知して検知信号を出力する差動コイルと、差動コイルから出力された検知信号を受信する信号受信部と、信号受信部からの信号に基づいて磁性体の状態を検知する制御部と、差動コイルと信号受信部との間に設けられ、信号受信部の信号受信端にオフセット電圧を印加するオフセット電圧印加部と、を備え、制御部は、オフセット電圧が印加されている信号受信端の電圧が、差動コイルの開放故障および短絡故障によって０ではない互いに異なる値に固定されることに基づいて、差動コイルの開放故障および短絡故障を区別して検出する制御部とを備える。 In order to achieve the above object, the magnetic material inspection device in one aspect of the present invention is composed of a differential coil that detects a change in the magnetic field of the magnetic material to be inspected and outputs a detection signal, and a differential coil. A signal receiving unit that receives the output detection signal, a control unit that detects the state of the magnetic material based on the signal from the signal receiving unit, and a signal receiving unit provided between the differential coil and the signal receiving unit. The control unit includes an offset voltage application unit that applies an offset voltage to the signal receiving end of the signal receiving end, and the control unit has a voltage at the signal receiving end to which the offset voltage is applied is not 0 due to an opening failure and a short circuit failure of the differential coil. It is provided with a control unit that distinguishes between an open failure and a short circuit failure of the differential coil based on being fixed to different values.

この発明の一の局面における磁性体の検査装置では、上記のように、磁性体の状態を検知するために元々設けられている制御部を用いて、信号受信部の信号受信端に印加されたオフセット電圧の電圧レベルの変化に基づいて差動コイルの開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方を検出することができる。その結果、差動コイルの故障（開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方）を検出するための専用回路を別途設ける必要がないので、差動コイルの故障（開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方）を検出するための回路構成の複雑化を抑制することができる。 In the magnetic material inspection apparatus according to one aspect of the present invention, as described above, the voltage is applied to the signal receiving end of the signal receiving unit by using the control unit originally provided for detecting the state of the magnetic material. At least one of the open failure and the short circuit failure of the differential coil can be detected based on the change in the voltage level of the offset voltage. As a result, since it is not necessary to separately provide a dedicated circuit for detecting the failure of the differential coil (at least one of the open failure and the short circuit failure), the failure of the differential coil (open failure and the short circuit failure) It is possible to suppress the complexity of the circuit configuration for detecting at least one of the above).

上記一の局面による磁性体の検査装置において、好ましくは、オフセット電圧の電圧値の絶対値は、差動コイルから発生する検知信号の最大値と最小値との差分の１／２よりも大きい。ここで、信号受信部は、オフセット電圧に、差動コイルから発生する検知信号（交流電圧信号）が加算された電圧信号を受信する。したがって、オフセット電圧の電圧値の絶対値が、差動コイルから発生する検知信号の最大値と最小値との差分の１／２よりも大きいことによって、オフセット電圧に検知信号が加算された電圧信号を、容易に正電圧または負電圧のいずれか一方のみの範囲にすることができる。 In the magnetic material inspection apparatus according to the above one aspect, the absolute value of the voltage value of the offset voltage is preferably larger than 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection signal generated from the differential coil. Here, the signal receiving unit receives a voltage signal obtained by adding a detection signal (AC voltage signal) generated from the differential coil to the offset voltage. Therefore, the absolute value of the voltage value of the offset voltage is larger than 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection signal generated from the differential coil, so that the voltage signal obtained by adding the detection signal to the offset voltage. Can easily be in the range of either positive or negative voltage.

この場合、好ましくは、信号受信部および制御部の各々は、正電圧または負電圧のいずれか一方によって動作するように構成されている。このように構成すれば、信号受信部および制御部の各々を、正電圧または負電圧の一方のみで駆動する素子で構成することができる。その結果、信号受信部および制御部の各々を、正電圧および負電圧の両方で駆動する素子で構成するよりも、信号受信部および制御部の各々の構成を簡略化することができる。 In this case, preferably, each of the signal receiving unit and the controlling unit is configured to operate by either a positive voltage or a negative voltage. With this configuration, each of the signal receiving unit and the control unit can be composed of an element that is driven by only one of a positive voltage and a negative voltage. As a result, the configuration of each of the signal receiving unit and the control unit can be simplified as compared with the case where each of the signal receiving unit and the control unit is composed of an element driven by both a positive voltage and a negative voltage.

上記一の局面による磁性体の検査装置において、好ましくは、オフセット電圧印加部は、差動コイルと信号受信端との間に設けられる第１抵抗素子部と、直流電源と信号受信端との間に設けられる第２抵抗素子部とを含み、第１抵抗素子部、第２抵抗素子部、および、差動コイルの各々の抵抗値に基づいて、直流電源の電圧値を分圧することにより、信号受信部の信号受信端にオフセット電圧を印加するように構成されている。このように構成すれば、既存の回路構成に、第１抵抗素子部および第２抵抗素子部のように比較的簡易な構成を追加するだけでオフセット電圧を印加することができる。その結果、差動コイルの故障（開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方）を検出するための回路構成の複雑化を効果的に抑制することができる。 In the magnetic material inspection device according to the above one aspect, preferably, the offset voltage application portion is between the first resistance element portion provided between the differential coil and the signal receiving end, and between the DC power supply and the signal receiving end. A signal is obtained by dividing the voltage value of the DC power supply based on the resistance values of the first resistance element portion, the second resistance element portion, and the differential coil, including the second resistance element portion provided in the above. It is configured to apply an offset voltage to the signal receiving end of the receiving unit. With this configuration, the offset voltage can be applied by simply adding a relatively simple configuration such as the first resistance element portion and the second resistance element portion to the existing circuit configuration. As a result, it is possible to effectively suppress the complexity of the circuit configuration for detecting the failure of the differential coil (at least one of the open failure and the short circuit failure).

この場合、好ましくは、第２抵抗素子部は、ツェナーダイオードを有する。ここで、第２抵抗素子部が抵抗素子のみにより構成されている場合は、電源等のスパイクノイズが検出の結果に影響してしまう。そこで、第２抵抗素子部がツェナーダイオードを有することによって、ツェナーダイオードは所定の電圧帯において定電圧特性が高い（スパイクノイズの影響を受けにくい）ので、検出の結果にスパイクノイズが影響するのを抑制することができる。 In this case, preferably, the second resistance element portion has a Zener diode. Here, when the second resistance element portion is composed of only the resistance element, spike noise of the power supply or the like affects the detection result. Therefore, since the second resistance element portion has the Zener diode, the Zener diode has a high constant voltage characteristic in a predetermined voltage band (it is not easily affected by the spike noise), so that the spike noise affects the detection result. It can be suppressed.

上記一の局面による磁性体の検査装置において、好ましくは、磁性体の磁化の状態を励振するための励振コイルをさらに備え、信号受信部は、励振コイルの励振コイル端の電圧を検知し、制御部は、励振コイルに励振交流電流が流れることに起因する励振コイル端の電圧の変化に基づいて励振コイルの開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方を検出するように構成されている。このように構成すれば、励振コイル端の電圧レベルの変化に基づいて励振コイルの開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方を検出することによって、励振コイルの故障（開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方）を検出するための専用回路を別途設けることなく、励振コイルの開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方を検出することができる。その結果、励振コイルの故障（開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方）を検出するための回路構成の複雑化を抑制することができる。 In the magnetic material inspection device according to the above one aspect, preferably, an excitation coil for exciting the magnetized state of the magnetic material is further provided, and the signal receiving unit detects and controls the voltage at the excitation coil end of the excitation coil. The unit is configured to detect at least one of an open failure and a short circuit failure of the excitation coil based on a change in the voltage at the end of the excitation coil due to the flow of the excitation AC current through the excitation coil. With this configuration, the excitation coil failure (open failure and short-circuit failure) is detected by detecting at least one of the excitation coil open failure and the short-circuit failure based on the change in the voltage level at the excitation coil end. At least one of the open failure and the short circuit failure of the excitation coil can be detected without separately providing a dedicated circuit for detecting at least one of them). As a result, it is possible to suppress the complexity of the circuit configuration for detecting the failure of the excitation coil (at least one of the open failure and the short circuit failure).

この場合、好ましくは、励振コイルの一方側には直流電源が接続されているとともに、励振コイルの他方側には、制御部からの信号に基づいてオンオフするトランジスタが接続されており、制御部は、トランジスタがオンオフすることに起因する励振コイル端の電圧の変化に基づいて励振コイルの開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方を検出するように構成されている。このように構成すれば、トランジスタを設けるだけで励振コイル端の電圧を変化させることができるので、交流電圧源等の比較的複雑な回路を設けて励振コイル端の電圧を変化させる場合に比べて、回路構成の複雑化をさらに抑制することができる。 In this case, preferably, a DC power supply is connected to one side of the excitation coil, and a transistor that turns on and off based on a signal from the control unit is connected to the other side of the excitation coil. , At least one of an open failure and a short circuit failure of the excitation coil is detected based on a change in the voltage at the end of the excitation coil caused by turning the transistor on and off. With this configuration, the voltage at the end of the excitation coil can be changed simply by providing a transistor, so compared to the case where a relatively complicated circuit such as an AC voltage source is provided to change the voltage at the end of the excitation coil. , The complexity of the circuit configuration can be further suppressed.

本発明によれば、上記のように、差動コイルの故障を検出するための回路構成の複雑化を抑制することができる。 According to the present invention, as described above, it is possible to suppress the complexity of the circuit configuration for detecting the failure of the differential coil.

一実施形態による磁性体の検査装置を備える移動型Ｘ線透視装置の全体構成を示した図である。It is a figure which showed the whole structure of the mobile X-ray fluoroscopy apparatus which comprises the inspection apparatus of the magnetic material by one Embodiment. 一実施形態による磁界印加部の磁界の印加方向および検知部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the magnetic field application direction of the magnetic field application part and the structure of the detection part by one Embodiment. 一実施形態による磁性体の検査装置内の構成を示した図である。It is a figure which showed the structure in the inspection apparatus of a magnetic material by one Embodiment. 一実施形態による信号受信部により受信される信号受信端の電圧を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the voltage of the signal receiving end received by the signal receiving part by one Embodiment. 一実施形態による信号受信部により受信されるの励振コイル端の電圧を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the voltage of the excitation coil end received by the signal receiving part by one Embodiment. 一実施形態の第１変形例によるオフセット電圧印加部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the offset voltage application part by the 1st modification of one Embodiment. 一実施形態の第２変形例によるオフセット電圧印加部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the offset voltage application part by the 2nd modification of one Embodiment. 一実施形態の第３変形例による励振コイルに励振交流電流を流す回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure which applies the exciting alternating current to the exciting coil by the 3rd modification of one Embodiment.

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings.

図１〜図５を参照して、本実施形態による検査装置１００の構成について説明する。本実施形態では、移動型Ｘ線撮影装置（回診車）９００に内蔵されているスチールワイヤロープＷを検査するために検査装置１００が用いられる例について説明する。なお、検査装置１００は、特許請求の範囲の「磁性体の検査装置」の一例である。 The configuration of the inspection device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In this embodiment, an example in which the inspection device 100 is used to inspect the steel wire rope W built in the mobile X-ray imaging device (round-trip vehicle) 900 will be described. The inspection device 100 is an example of a "magnetic material inspection device" within the scope of the claims.

図１に示すように、移動型Ｘ線撮影装置９００は、柱Ｐに対して上下（Ｘ方向）移動可能に構成されているＸ線照射部Ｅ１と、可搬型のＸ線検出部Ｅ２とを備え、車輪により移動可能に構成されている。Ｘ線照射部Ｅ１は、被検体にＸ線を照射する。また、Ｘ線検出部Ｅ２は、被検体を透過したＸ線を検出し、Ｘ線画像を受像する。また、Ｘ線照射部Ｅ１とＸ線検出部Ｅ２とは、たとえば、それぞれＸ管とＦＰＤ（フラットパネルディテクター）により構成されている。また、柱Ｐ内には、Ｘ線照射部Ｅ１を牽引し支えるスチールワイヤロープＷと、スチールワイヤロープＷの延びる上下方向（Ｘ方向）に対して移動可能に構成されている検査装置１００が内蔵されている。なお、スチールワイヤロープＷは、特許請求の範囲の「磁性体」の一例である。 As shown in FIG. 1, the mobile X-ray imaging apparatus 900 includes an X-ray irradiation unit E1 configured to be movable up and down (X direction) with respect to a pillar P, and a portable X-ray detection unit E2. It is equipped and is configured to be movable by wheels. The X-ray irradiation unit E1 irradiates the subject with X-rays. Further, the X-ray detection unit E2 detects the X-ray that has passed through the subject and receives the X-ray image. Further, the X-ray irradiation unit E1 and the X-ray detection unit E2 are composed of, for example, an X-ray tube and an FPD (flat panel detector), respectively. Further, in the pillar P, a steel wire rope W that pulls and supports the X-ray irradiation unit E1 and an inspection device 100 that is configured to be movable in the vertical direction (X direction) in which the steel wire rope W extends are built-in. Has been done. The steel wire rope W is an example of a "magnetic material" in the claims.

スチールワイヤロープＷは、磁性を有する素線材料が編みこまれる（たとえば、ストランド編みされる）ことにより形成され、Ｘ方向に延びる長尺材からなる磁性体である。また、図示は省略したが、スチールワイヤロープＷは、Ｘ線照射部Ｅ１を移動させる際に滑車等の機構を通過し、滑車等による応力が加えられる。スチールワイヤロープＷに劣化による切断が起こりＸ線照射部Ｅ１が落下するのを防ぐために、普段からスチールワイヤロープＷの状態（傷等の有無）を監視し、劣化が進行したスチールワイヤロープＷを早い段階で交換することが必要である。 The steel wire rope W is a magnetic material formed by knitting (for example, strand knitting) a magnetic wire material and made of a long material extending in the X direction. Further, although not shown, the steel wire rope W passes through a mechanism such as a pulley when moving the X-ray irradiation unit E1, and stress due to the pulley or the like is applied. In order to prevent the steel wire rope W from being cut due to deterioration and the X-ray irradiation unit E1 from falling, the state of the steel wire rope W (presence or absence of scratches, etc.) is normally monitored, and the deteriorated steel wire rope W is used. It is necessary to replace it at an early stage.

図２（ａ）に示すように、検査装置１００は、スチールワイヤロープＷの磁界（磁束）の変化を検知するように構成されている。また、検査装置１００には、磁界印加部１、検知部２および電子回路部３を含む検査ユニットＵと、検査ユニットＵをスチールワイヤロープＷに対して移動可能にするドライバ（図示なし）および駆動部（図示なし）とが設けられている。Ｙ方向およびＺ方向はスチールワイヤロープＷの延びる方向に垂直な面内で直交する２つの方向である。 As shown in FIG. 2A, the inspection device 100 is configured to detect a change in the magnetic field (magnetic flux) of the steel wire rope W. Further, the inspection device 100 includes an inspection unit U including a magnetic field application unit 1, a detection unit 2, and an electronic circuit unit 3, and a driver (not shown) and a drive that make the inspection unit U movable with respect to the steel wire rope W. A section (not shown) is provided. The Y direction and the Z direction are two directions orthogonal to each other in a plane perpendicular to the extending direction of the steel wire rope W.

磁界印加部１は、検査対象であるスチールワイヤロープＷに対して予めＹ方向に磁界を印加し磁性体の磁化の大きさおよび方向を整えるように構成されている。また、磁界印加部１は、長尺材からなるスチールワイヤロープＷに対してＹ２方向に磁界を印加する第１磁界印加部１１ａおよび１１ｂと、Ｘ方向において、検知部２の第１磁界印加部１１ａおよび１１ｂの側とは反対側に設けられ、長尺材からなるスチールワイヤロープＷに対しＸ方向に交差する面に平行かつＹ２方向と反対方向となるＹ１方向に沿って磁界を印加する第２磁界印加部１２ａおよび１２ｂとを含む。すなわち、磁界印加部１は、長尺材の長手方向であるＸ方向と略直交する方向に磁界を印加するように構成されている。 The magnetic field application unit 1 is configured to apply a magnetic field in the Y direction in advance to the steel wire rope W to be inspected to adjust the magnitude and direction of the magnetization of the magnetic material. Further, the magnetic field application unit 1 includes first magnetic field application units 11a and 11b that apply a magnetic field in the Y2 direction to a steel wire rope W made of a long material, and a first magnetic field application unit 2 of the detection unit 2 in the X direction. A first, which is provided on the side opposite to the sides of 11a and 11b, and applies a magnetic field along the Y1 direction parallel to the plane intersecting the X direction with respect to the steel wire rope W made of a long material and opposite to the Y2 direction. 2 Includes magnetic field application units 12a and 12b. That is, the magnetic field application unit 1 is configured to apply a magnetic field in a direction substantially orthogonal to the X direction, which is the longitudinal direction of the long member.

図２（ｂ）に示すように、検査装置１００は、検知部２に含まれる、励振コイル２１と検知コイル２２とを備える。また、励振コイル２１および検知コイル２２は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、長尺材からなる磁性体であるスチールワイヤロープＷの延びる方向を中心軸として、長手方向に沿うように複数回巻回され、スチールワイヤロープＷの延びるＸ方向（長手方向）に沿って円筒形となるように形成される導線部分を含むコイルである。したがって、巻回される導線部分の形成する面は、長手方向に略直交し、スチールワイヤロープＷはコイルの内部を通過する。また、検知コイル２２は、励振コイル２１の内側に設けられている。なお、検知コイル２２および励振コイル２１の配置はこれに限られない。なお、検知コイル２２は、特許請求の範囲の「差動コイル」の一例である。 As shown in FIG. 2B, the inspection device 100 includes an excitation coil 21 and a detection coil 22 included in the detection unit 2. Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the excitation coil 21 and the detection coil 22 are in the longitudinal direction with the extending direction of the steel wire rope W, which is a magnetic material made of a long material, as the central axis. It is a coil including a wire portion which is wound a plurality of times along the above and is formed so as to have a cylindrical shape along the X direction (longitudinal direction) in which the steel wire rope W extends. Therefore, the surface formed by the wound conductor portion is substantially orthogonal to the longitudinal direction, and the steel wire rope W passes through the inside of the coil. Further, the detection coil 22 is provided inside the excitation coil 21. The arrangement of the detection coil 22 and the excitation coil 21 is not limited to this. The detection coil 22 is an example of a “differential coil” within the scope of the claims.

励振コイル２１は、スチールワイヤロープＷの磁化の状態を励振する。具体的には、励振コイル２１に励振交流電流が流されることにより、励振コイル２１の内部において、励振交流電流に基づいて発生する磁界がＸ方向に沿って印加されるように構成されている。 The excitation coil 21 excites the magnetized state of the steel wire rope W. Specifically, when the excitation AC current is passed through the excitation coil 21, a magnetic field generated based on the excitation AC current is applied inside the excitation coil 21 along the X direction.

検知コイル２２は、検査対象であるスチールワイヤロープＷのＸ方向の磁界の変化を検知して検知信号（電圧）を出力するように構成されている。すなわち、検知コイル２２は、磁界印加部１によりＹ２方向に磁界が印加されたスチールワイヤロープＷに対して、Ｙ２方向に交差するＸ方向の磁界の変化を検知するとともに、検知したスチールワイヤロープＷのＸ方向の磁界の変化に基づく電圧を出力するように構成されている。また、検知コイル２２は、励振コイル２１によって発生する磁界の略全てが検知可能に（入力される様に）配置されている。 The detection coil 22 is configured to detect a change in the magnetic field of the steel wire rope W to be inspected in the X direction and output a detection signal (voltage). That is, the detection coil 22 detects the change in the magnetic field in the X direction intersecting the Y2 direction with respect to the steel wire rope W to which the magnetic field is applied in the Y2 direction by the magnetic field application unit 1, and also detects the change in the magnetic field in the X direction. It is configured to output a voltage based on the change in the magnetic field in the X direction. Further, the detection coil 22 is arranged so that substantially all of the magnetic field generated by the excitation coil 21 can be detected (input).

また、検知コイル２２は、２つのコイル部分である検知コイル２２ａおよび２２ｂからなる差動コイルとなっている。また、検知コイル２２は、励振コイル２１に流れる励振交流電流により発生した磁界により磁化の状態が励振されたスチールワイヤロープＷのＸ方向の磁界の変化を検知する。 Further, the detection coil 22 is a differential coil composed of two coil portions, the detection coils 22a and 22b. Further, the detection coil 22 detects a change in the magnetic field in the X direction of the steel wire rope W whose magnetized state is excited by the magnetic field generated by the exciting alternating current flowing through the exciting coil 21.

また、スチールワイヤロープＷに傷等が存在する場合は、傷等のある部分でスチールワイヤロープＷの全磁束（磁界に透磁率と面積とを掛けた値）が小さくなる。その結果、たとえば、傷等のある場所に位置する検知コイル２２ａの検知電圧の値が検知コイル２２ｂと比較して減少するため、差動コイル（検知コイル２２全体）による検知電圧の差の値（検知信号）が大きくなる。すなわち、傷等のない部分での検知信号は略ゼロとなり、傷等のある部分では検知信号がゼロより大きい値を持つので、差動コイルにおいて、傷等の存在をあらわす明確な信号（Ｓ／Ｎ比の良い信号）が検知される。これにより、電子回路部３は、検知信号の差の値に基づいてスチールワイヤロープＷの傷等の存在を検出することが可能である。 When the steel wire rope W has scratches or the like, the total magnetic flux of the steel wire rope W (the value obtained by multiplying the magnetic field by the magnetic permeability and the area) becomes smaller at the scratched portion. As a result, for example, the value of the detection voltage of the detection coil 22a located at a place with a scratch or the like is reduced as compared with the detection coil 22b, so that the value of the difference in the detection voltage by the differential coil (the entire detection coil 22) ( The detection signal) becomes large. That is, the detection signal in the portion without scratches is substantially zero, and the detection signal has a value larger than zero in the portion with scratches, etc. Therefore, in the differential coil, a clear signal indicating the presence of scratches or the like (S / A signal with a good N ratio) is detected. As a result, the electronic circuit unit 3 can detect the presence of scratches or the like on the steel wire rope W based on the value of the difference in the detection signals.

図３に示すように、検査装置１００（図２参照）は、電子回路部３に含まれる、受信回路３０を備える。受信回路３０は、検知コイル２２から出力された検知信号（電圧）を受信する。また、受信回路３０は、励振コイル２１の励振コイル端２１ａの電圧を検知（受信）する。なお、受信回路３０は、特許請求の範囲の「信号受信部」の一例である。 As shown in FIG. 3, the inspection device 100 (see FIG. 2) includes a receiving circuit 30 included in the electronic circuit unit 3. The receiving circuit 30 receives the detection signal (voltage) output from the detection coil 22. Further, the receiving circuit 30 detects (receives) the voltage at the excitation coil end 21a of the excitation coil 21. The receiving circuit 30 is an example of a "signal receiving unit" in the claims.

また、検査装置１００（図２参照）は、電子回路部３に含まれる、ＣＰＵ３１を備える。ＣＰＵ３１には、ＡＤ変換器（図示せず）が設けられている。ＣＰＵ３１は、内部のＡＤ変換器により、受信回路３０からのアナログの検知信号を、デジタルの検知信号に変換する。なお、ＣＰＵ３１は、特許請求の範囲の「制御部」の一例である。 Further, the inspection device 100 (see FIG. 2) includes a CPU 31 included in the electronic circuit unit 3. The CPU 31 is provided with an AD converter (not shown). The CPU 31 converts the analog detection signal from the reception circuit 30 into a digital detection signal by the internal AD converter. The CPU 31 is an example of a "control unit" in the claims.

また、検査装置１００（図２参照）は、検知コイル２２と受信回路３０との間に設けられるオフセット電圧印加部４を備える。オフセット電圧印加部４は、検知コイル２２と受信回路３０の信号受信端３０ａとの間に設けられる抵抗素子４０を含む。また、オフセット電圧印加部４は、信号受信端３０ａと、受信回路３０等に電力を供給する直流電源５との間に設けられる抵抗素子４１を含む。なお、抵抗素子４０および抵抗素子４１は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１抵抗素子部」および「第２抵抗素子部」の一例である。 Further, the inspection device 100 (see FIG. 2) includes an offset voltage application unit 4 provided between the detection coil 22 and the reception circuit 30. The offset voltage application unit 4 includes a resistance element 40 provided between the detection coil 22 and the signal reception end 30a of the reception circuit 30. Further, the offset voltage application unit 4 includes a resistance element 41 provided between the signal receiving end 30a and the DC power supply 5 for supplying electric power to the receiving circuit 30 and the like. The resistance element 40 and the resistance element 41 are examples of the "first resistance element portion" and the "second resistance element portion" in the claims, respectively.

受信回路３０は、データ出力インターフェース３２と、バイポーラトランジスタ３３とを含む。データ出力インターフェース３２は、外部の図示しないＰＣなどに接続され、処理がされた検知信号や警報信号のデジタルデータを出力する。バイポーラトランジスタ３３は、後に詳細に説明するが、励振コイル２１に励振交流電流を発生させるために設けられている。また、バイポーラトランジスタ３３のベースには、ＣＰＵ３１から出力される交流電圧信号が入力されている。なお、バイポーラトランジスタ３３のベースとＣＰＵ３１との間には、抵抗素子１０１が設けられている。バイポーラトランジスタ３３は、特許請求の範囲の「トランジスタ」の一例である。 The receiving circuit 30 includes a data output interface 32 and a bipolar transistor 33. The data output interface 32 is connected to an external PC (not shown) or the like, and outputs digital data of the processed detection signal or alarm signal. The bipolar transistor 33, which will be described in detail later, is provided in the excitation coil 21 to generate an exciting alternating current. Further, an AC voltage signal output from the CPU 31 is input to the base of the bipolar transistor 33. A resistance element 101 is provided between the base of the bipolar transistor 33 and the CPU 31. The bipolar transistor 33 is an example of a "transistor" in the claims.

ここで、本実施形態では、オフセット電圧印加部４は、信号受信端３０ａに所定の電圧値のオフセット電圧を印加するように構成されている。具体的には、オフセット電圧印加部４は、抵抗素子４０、抵抗素子４１、および、検知コイル２２の各々の抵抗値に基づいて、直流電源５の電圧値を分圧することにより、受信回路３０の信号受信端３０ａにオフセット電圧を印加するように構成されている。 Here, in the present embodiment, the offset voltage applying unit 4 is configured to apply an offset voltage of a predetermined voltage value to the signal receiving terminal 30a. Specifically, the offset voltage application unit 4 divides the voltage value of the DC power supply 5 based on the resistance values of the resistance element 40, the resistance element 41, and the detection coil 22, thereby dividing the voltage value of the DC power supply 5 to the receiving circuit 30. It is configured to apply an offset voltage to the signal receiving end 30a.

ここで、抵抗素子４０の抵抗値、抵抗素子４１の抵抗値、検知コイル２２の抵抗値、受信回路３０の入力抵抗値、および、直流電源５の電圧値を、それぞれ、Ｒ１、Ｒ２、Ｒｓ、Ｒａ、および、Ｖとしてオフセット電圧値を算出する。この場合、オフセット電圧値は、Ｖ×（Ｒ１×Ｒａ＋Ｒａ×Ｒｓ）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒａ＋Ｒ２×Ｒａ＋Ｒ２×Ｒ２＋Ｒａ×Ｒｓ）となる。 Here, the resistance value of the resistance element 40, the resistance value of the resistance element 41, the resistance value of the detection coil 22, the input resistance value of the receiving circuit 30, and the voltage value of the DC power supply 5 are set to R1, R2, Rs, respectively. The offset voltage value is calculated as Ra and V. In this case, the offset voltage value is V × (R1 × Ra + Ra × Rs) / (R1 × R2 + R1 × Ra + R2 × Ra + R2 × R2 + Ra × Rs).

また、ＣＰＵ３１は、オフセット電圧の電圧レベルの変化に基づいて検知コイル２２の開放故障および短絡故障を検出するように構成されている。具体的には、検知コイル２２が開放故障している場合は、検知コイル２２の抵抗値Ｒｓが極めて高くなるので、オフセット電圧は直流電源５の電圧値であるＶに固定される。また、検知コイル２２が短絡故障している場合は、検知コイル２２の抵抗値Ｒｓは極めて低くなる（零近くになる）ので、オフセット電圧は、Ｖ×（Ｒ１×Ｒａ）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒａ＋Ｒ２×Ｒａ＋Ｒ２×Ｒ２）に固定される。たとえば、ＣＰＵ３１は、検査装置１００の起動直後の検知コイル２２から信号が出力されていない状態において、オフセット電圧（信号受信端３０ａの電圧）が上記の電圧（ＶまたはＶ×（Ｒ１×Ｒａ）／（Ｒ１×Ｒ２＋Ｒ１×Ｒａ＋Ｒ２×Ｒａ＋Ｒ２×Ｒ２））に固定されていることを受信回路３０からの信号により検知することによって、検知コイル２２の開放故障または短絡故障を検出する。 Further, the CPU 31 is configured to detect an open failure and a short circuit failure of the detection coil 22 based on a change in the voltage level of the offset voltage. Specifically, when the detection coil 22 has an open failure, the resistance value Rs of the detection coil 22 becomes extremely high, so that the offset voltage is fixed to V, which is the voltage value of the DC power supply 5. Further, when the detection coil 22 has a short-circuit failure, the resistance value Rs of the detection coil 22 becomes extremely low (close to zero), so that the offset voltage is V × (R1 × Ra) / (R1 × R2 + R1 ×). It is fixed to Ra + R2 × Ra + R2 × R2). For example, in the CPU 31, the offset voltage (voltage of the signal receiving end 30a) is the above voltage (V or V × (R1 × Ra) / in a state where no signal is output from the detection coil 22 immediately after the inspection device 100 is started. By detecting that the detection coil 22 is fixed to (R1 × R2 + R1 × Ra + R2 × Ra + R2 × R2) by a signal from the receiving circuit 30, an open failure or a short circuit failure of the detection coil 22 is detected.

図４に示すように、検知コイル２２が検知信号（電圧）を出力している場合、受信回路３０が検知する信号受信端３０ａの電圧は、検知コイル２２が出力する検知信号にオフセット電圧が加算された電圧となる。ここで、比較例としてオフセット電圧が印加されていない場合の信号受信端３０ａの電圧波形（点線の波形）を説明する。この場合、検知コイル２２の検知信号（電圧）がそのまま信号受信端３０ａの電圧となる。すなわち、検知コイル２２の検知信号が正電圧の場合は信号受信端３０ａの電圧も正電圧であり、検知コイル２２の検知信号が負電圧の場合は信号受信端３０ａの電圧も負電圧となる。 As shown in FIG. 4, when the detection coil 22 outputs a detection signal (voltage), the voltage of the signal receiving end 30a detected by the receiving circuit 30 is the offset voltage added to the detection signal output by the detection coil 22. It becomes the voltage. Here, as a comparative example, the voltage waveform (dotted line waveform) of the signal receiving end 30a when the offset voltage is not applied will be described. In this case, the detection signal (voltage) of the detection coil 22 becomes the voltage of the signal receiving end 30a as it is. That is, when the detection signal of the detection coil 22 is a positive voltage, the voltage of the signal receiving end 30a is also a positive voltage, and when the detection signal of the detection coil 22 is a negative voltage, the voltage of the signal receiving end 30a is also a negative voltage.

ここで、本実施形態では、オフセット電圧の電圧値の絶対値は、検知コイル２２から発生する検知信号（電圧）の最大値と最小値との差分の１／２よりも大きい。具体的には、信号受信端３０ａの電圧の最大値および最小値が、それぞれ、ＶｍａｘおよびＶｍｉｎである場合、検知コイル２２から発生する検知信号（電圧）の最大値と最小値との差分は、Ｖｍａｘ―Ｖｍｉｎとなる。すなわち、オフセット電圧が、（Ｖｍａｘ―Ｖｍｉｎ）／２よりも大きくなるように、抵抗素子４０および抵抗素子４１の抵抗値が選定される。 Here, in the present embodiment, the absolute value of the voltage value of the offset voltage is larger than 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection signal (voltage) generated from the detection coil 22. Specifically, when the maximum value and the minimum value of the voltage of the signal receiving end 30a are Vmax and Vmin, respectively, the difference between the maximum value and the minimum value of the detection signal (voltage) generated from the detection coil 22 is It becomes Vmax-Vmin. That is, the resistance values of the resistance element 40 and the resistance element 41 are selected so that the offset voltage becomes larger than (Vmax-Vmin) / 2.

また、本実施形態では、受信回路３０およびＣＰＵ３１の各々は、正電圧のみによって動作するように構成されている。具体的には、受信回路３０に含まれるオペアンプ（図示せず）等、および、ＣＰＵ３１に含まれるＡＤ変換器（図示せず）等の回路が正電圧のみにより駆動可能に構成されている。この場合、受信回路３０が検知する信号受信端３０ａの電圧の最小値（Ｖｍｉｎ）が正電圧となるようなオフセット電圧が信号受信端３０ａに印加されている。 Further, in the present embodiment, each of the receiving circuit 30 and the CPU 31 is configured to operate only by a positive voltage. Specifically, circuits such as an operational amplifier (not shown) included in the receiving circuit 30 and an AD converter (not shown) included in the CPU 31 can be driven only by a positive voltage. In this case, an offset voltage is applied to the signal receiving end 30a so that the minimum value (Vmin) of the voltage of the signal receiving end 30a detected by the receiving circuit 30 becomes a positive voltage.

また、図３に示すように、励振コイル２１の一方側には直流電源５が接続されている。励振コイル２１と直流電源５との間には、抵抗素子１０２が設けられている。抵抗素子１０２が設けられることによって、励振コイル２１が短絡故障した場合に過大な電流が励振コイル２１に流れないように保護することが可能である。また、励振コイル２１の他方側には、バイポーラトランジスタ３３のコレクタが接続されている。なお、バイポーラトランジスタ３３のエミッタは接地されている。また、バイポーラトランジスタ３３は、ベースに入力されるＣＰＵ３１からの信号（交流電圧信号）に基づいてオンオフする。 Further, as shown in FIG. 3, a DC power supply 5 is connected to one side of the excitation coil 21. A resistance element 102 is provided between the excitation coil 21 and the DC power supply 5. By providing the resistance element 102, it is possible to protect the excitation coil 21 from causing an excessive current to flow to the excitation coil 21 in the event of a short-circuit failure. A collector of the bipolar transistor 33 is connected to the other side of the excitation coil 21. The emitter of the bipolar transistor 33 is grounded. Further, the bipolar transistor 33 is turned on and off based on a signal (AC voltage signal) from the CPU 31 input to the base.

ここで、本実施形態では、図５に示すように、ＣＰＵ３１は、励振コイル２１に励振交流電流が流れることに起因する励振コイル端２１ａの電圧の変化に基づいて励振コイル２１の開放故障および短絡故障を検出するように構成されている。具体的には、ＣＰＵ３１は、バイポーラトランジスタ３３がオンオフすることに起因する励振コイル端２１ａの電圧の変化に基づいて励振コイル２１の開放故障および短絡故障を検出するように構成されている。 Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, in the CPU 31, the excitation coil 21 is opened or short-circuited based on the change in the voltage of the excitation coil end 21a caused by the excitation AC current flowing through the excitation coil 21. It is configured to detect failures. Specifically, the CPU 31 is configured to detect an open failure and a short-circuit failure of the excitation coil 21 based on a change in the voltage of the excitation coil end 21a caused by turning the bipolar transistor 33 on and off.

詳細には、図５（ａ）に示すように、励振コイル２１が故障していない場合には、励振コイル端２１ａの電圧の最大値は直流電源５の電圧値Ｖになるとともに、最小値は電圧値Ｖよりも小さい電圧値Ｖ１になる。すなわち、バイポーラトランジスタ３３がオフしている場合は、励振コイル２１に励振交流電流が流れず、励振コイル端２１ａの電圧値は電圧値Ｖになる。また、バイポーラトランジスタ３３がオンしている場合は、励振コイル２１に励振交流電流が流れることにより、励振コイル端２１ａの電圧値は電圧値Ｖ１になる。 Specifically, as shown in FIG. 5A, when the excitation coil 21 has not failed, the maximum value of the voltage at the excitation coil end 21a is the voltage value V of the DC power supply 5, and the minimum value is The voltage value V1 is smaller than the voltage value V. That is, when the bipolar transistor 33 is off, the excitation AC current does not flow through the excitation coil 21, and the voltage value at the excitation coil end 21a becomes the voltage value V. Further, when the bipolar transistor 33 is turned on, the exciting AC current flows through the exciting coil 21, so that the voltage value of the exciting coil end 21a becomes the voltage value V1.

また、図５（ｂ）に示すように、励振コイル２１が短絡故障している場合には、励振コイル端２１ａの電圧の最大値は直流電源５の電圧値Ｖになるとともに、最小値は電圧値Ｖおよび電圧値Ｖ１（図５（ａ）参照）よりも小さい電圧値Ｖ２になる。すなわち、バイポーラトランジスタ３３がオフしている場合は、励振コイル２１に励振交流電流が流れず、励振コイル端２１ａの電圧値は電圧値Ｖになる。また、バイポーラトランジスタ３３がオンしている場合は、励振コイル２１に励振交流電流が流れることにより、励振コイル端２１ａの電圧値は電圧値Ｖ２になる。なお、電圧値Ｖ２は、励振コイル２１の抵抗成分に起因する分だけ、電圧値Ｖ１よりも小さい値になる。また、電圧値Ｖ２は、バイポーラトランジスタ３３の電気特性に起因した電圧値である。 Further, as shown in FIG. 5B, when the excitation coil 21 is short-circuited, the maximum value of the voltage at the excitation coil end 21a is the voltage value V of the DC power supply 5, and the minimum value is the voltage. The voltage value V2 is smaller than the value V and the voltage value V1 (see FIG. 5A). That is, when the bipolar transistor 33 is off, the excitation AC current does not flow through the excitation coil 21, and the voltage value at the excitation coil end 21a becomes the voltage value V. Further, when the bipolar transistor 33 is turned on, the exciting AC current flows through the exciting coil 21, so that the voltage value of the exciting coil end 21a becomes the voltage value V2. The voltage value V2 is smaller than the voltage value V1 because of the resistance component of the excitation coil 21. The voltage value V2 is a voltage value due to the electrical characteristics of the bipolar transistor 33.

また、図５（ｃ）に示すように、励振コイル２１が開放故障している場合には、励振コイル端２１ａの電圧は、直流電源５の電圧値Ｖに固定される。すなわち、バイポーラトランジスタ３３がオフしている場合、および、オンしている場合の両方において、励振コイル２１に励振交流電流が流れず、励振コイル端２１ａの電圧は電圧値Ｖとなる。 Further, as shown in FIG. 5C, when the excitation coil 21 is open-failed, the voltage at the excitation coil end 21a is fixed to the voltage value V of the DC power supply 5. That is, in both the case where the bipolar transistor 33 is off and the case where it is on, the excitation AC current does not flow in the excitation coil 21, and the voltage at the excitation coil end 21a becomes the voltage value V.

すなわち、ＣＰＵ３１は、受信回路３０により検知された励振コイル端２１ａの電圧波形が、図５（ａ）〜（ｃ）のいずれになるかに基づいて、励振コイル２１の状態を検出する。 That is, the CPU 31 detects the state of the excitation coil 21 based on which of FIGS. 5A to 5C shows the voltage waveform of the excitation coil end 21a detected by the receiving circuit 30.

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。(Effect of this embodiment)
In this embodiment, the following effects can be obtained.

本実施形態では、上記のように、検査対象であるスチールワイヤロープＷの磁界の変化を検知して検知信号を出力する検知コイル２２と、検知コイル２２から出力された検知信号を受信する受信回路３０と、受信回路３０からの信号に基づいてスチールワイヤロープＷの状態を検知するＣＰＵ３１と、検知コイル２２と受信回路３０との間に設けられ、受信回路３０の信号受信端３０ａにオフセット電圧を印加するオフセット電圧印加部４と、を備え、ＣＰＵ３１が、オフセット電圧の電圧レベルの変化に基づいて検知コイル２２の開放故障および短絡故障を検出するＣＰＵ３１とを備えるように、検査装置１００を構成する。これにより、スチールワイヤロープＷの状態を検知するために元々設けられているＣＰＵ３１を用いて、受信回路３０の信号受信端３０ａに印加されたオフセット電圧の電圧レベルの変化に基づいて検知コイル２２の開放故障および短絡故障を検出することができる。その結果、検知コイル２２の故障（開放故障および短絡故障）を検出するための専用回路を別途設ける必要がないので、検知コイル２２の故障（開放故障および短絡故障）を検出するための回路構成の複雑化を抑制することができる。 In the present embodiment, as described above, the detection coil 22 that detects the change in the magnetic field of the steel wire rope W to be inspected and outputs the detection signal, and the receiving circuit that receives the detection signal output from the detection coil 22. An offset voltage is applied to the signal receiving end 30a of the receiving circuit 30 provided between the 30 and the CPU 31 that detects the state of the steel wire rope W based on the signal from the receiving circuit 30 and the detection coil 22 and the receiving circuit 30. The inspection device 100 is configured to include an offset voltage applying unit 4 to be applied, and a CPU 31 to detect an opening failure and a short-circuit failure of the detection coil 22 based on a change in the voltage level of the offset voltage. .. As a result, the CPU 31 originally provided for detecting the state of the steel wire rope W is used, and the detection coil 22 of the detection coil 22 is based on the change in the voltage level of the offset voltage applied to the signal reception end 30a of the reception circuit 30. Open faults and short circuit faults can be detected. As a result, it is not necessary to separately provide a dedicated circuit for detecting the failure of the detection coil 22 (open failure and short circuit failure), so that the circuit configuration for detecting the failure of the detection coil 22 (open failure and short circuit failure) is configured. The complexity can be suppressed.

また、本実施形態では、上記のように、オフセット電圧の電圧値の絶対値が、検知コイル２２から発生する検知信号の最大値と最小値との差分の１／２よりも大きくなるように、検査装置１００を構成する。ここで、受信回路３０は、オフセット電圧に、検知コイル２２から発生する検知信号（交流電圧信号）が加算された電圧信号を受信する。したがって、オフセット電圧の電圧値の絶対値が、検知コイル２２から発生する検知信号の最大値と最小値との差分の１／２よりも大きいことによって、オフセット電圧に検知信号が加算された電圧信号を、容易に正電圧または負電圧のいずれか一方のみの範囲にすることができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the absolute value of the voltage value of the offset voltage is set to be larger than 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection signal generated from the detection coil 22. The inspection device 100 is configured. Here, the receiving circuit 30 receives a voltage signal obtained by adding a detection signal (AC voltage signal) generated from the detection coil 22 to the offset voltage. Therefore, the absolute value of the voltage value of the offset voltage is larger than 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection signal generated from the detection coil 22, so that the voltage signal obtained by adding the detection signal to the offset voltage. Can easily be in the range of either positive or negative voltage.

また、本実施形態では、上記のように、受信回路３０およびＣＰＵ３１の各々が、正電圧のみによって動作するように、検査装置１００を構成する。これにより、受信回路３０およびＣＰＵ３１を、正電圧のみで駆動する素子で構成することができる。その結果、受信回路３０およびＣＰＵ３１の各々を、正電圧および負電圧の両方で駆動する素子で構成するよりも、受信回路３０およびＣＰＵ３１の各々の構成を簡略化することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the inspection device 100 is configured so that each of the receiving circuit 30 and the CPU 31 operates only by a positive voltage. As a result, the receiving circuit 30 and the CPU 31 can be composed of elements that are driven only by a positive voltage. As a result, the configuration of each of the receiving circuit 30 and the CPU 31 can be simplified as compared with the configuration of each of the receiving circuit 30 and the CPU 31 with an element driven by both a positive voltage and a negative voltage.

また、本実施形態では、上記のように、オフセット電圧印加部４が、抵抗素子４０、抵抗素子４１、および、検知コイル２２の各々の抵抗値に基づいて、直流電源５の電圧値を分圧することにより、受信回路３０の信号受信端３０ａにオフセット電圧を印加するように、検査装置１００を構成する。これにより、既存の回路構成に、抵抗素子４０および抵抗素子４１のように比較的簡易な構成を追加するだけでオフセット電圧を印加することができる。その結果、検知コイル２２の故障（開放故障および短絡故障）を検出するための回路構成の複雑化を効果的に抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the offset voltage applying unit 4 divides the voltage value of the DC power supply 5 based on the resistance values of the resistance element 40, the resistance element 41, and the detection coil 22. As a result, the inspection device 100 is configured so as to apply an offset voltage to the signal receiving end 30a of the receiving circuit 30. Thereby, the offset voltage can be applied only by adding a relatively simple configuration such as the resistance element 40 and the resistance element 41 to the existing circuit configuration. As a result, it is possible to effectively suppress the complexity of the circuit configuration for detecting the failure (open failure and short circuit failure) of the detection coil 22.

また、本実施形態では、上記のように、受信回路３０が、励振コイル２１の励振コイル端２１ａの電圧を検知し、ＣＰＵ３１が、励振コイル２１に励振交流電流が流れることに起因する励振コイル端２１ａの電圧の変化に基づいて励振コイル２１の開放故障および短絡故障を検出するように、検査装置１００を構成する。これにより、励振コイル端２１ａの電圧レベルの変化に基づいて励振コイル２１の開放故障および短絡故障を検出することによって、励振コイル２１の故障（開放故障および短絡故障）を検出するための専用回路を別途設けることなく、励振コイル２１の開放故障および短絡故障を検出することができる。その結果、励振コイル２１の故障（開放故障および短絡故障）を検出するための回路構成の複雑化を抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the receiving circuit 30 detects the voltage at the excitation coil end 21a of the excitation coil 21, and the CPU 31 causes the excitation coil end due to the excitation AC current flowing through the excitation coil 21. The inspection device 100 is configured to detect an open failure and a short circuit failure of the excitation coil 21 based on the change in the voltage of the 21a. As a result, a dedicated circuit for detecting the failure of the excitation coil 21 (open failure and short-circuit failure) by detecting the open failure and short-circuit failure of the excitation coil 21 based on the change in the voltage level of the excitation coil end 21a is provided. It is possible to detect an open failure and a short circuit failure of the excitation coil 21 without separately providing the excitation coil 21. As a result, it is possible to suppress the complexity of the circuit configuration for detecting the failure (open failure and short circuit failure) of the excitation coil 21.

また、本実施形態では、上記のように、ＣＰＵ３１が、バイポーラトランジスタ３３がオンオフすることに起因する励振コイル端２１ａの電圧の変化に基づいて励振コイル２１の開放故障および短絡故障を検出するように、検査装置１００を構成する。これにより、バイポーラトランジスタ３３を設けるだけで励振コイル端２１ａの電圧を変化させることができるので、交流電圧源等の比較的複雑な回路を設けて励振コイル端２１ａの電圧を変化させる場合に比べて、回路構成の複雑化をさらに抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as described above, the CPU 31 detects an open failure and a short-circuit failure of the excitation coil 21 based on a change in the voltage of the excitation coil end 21a caused by turning the bipolar transistor 33 on and off. , Consists of the inspection device 100. As a result, the voltage at the excitation coil end 21a can be changed simply by providing the bipolar transistor 33. Therefore, compared with the case where a relatively complicated circuit such as an AC voltage source is provided to change the voltage at the excitation coil end 21a. , The complexity of the circuit configuration can be further suppressed.

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。[Modification example]
It should be noted that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not considered to be restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the description of the above-described embodiment, and further includes all modifications (modifications) within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

たとえば、上記実施形態では、オフセット電圧印加部４は、２つの抵抗素子により構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図６に示すように、オフセット電圧印加部１４は、抵抗素子４０と、抵抗素子４２ａ、抵抗素子４２ｂ、および、抵抗素子４２ｃからなる抵抗素子部４２とにより構成されている。図６では、抵抗素子４２ａの一方端は、直流電源５に接続されており、抵抗素子４２ａの他方端は、抵抗素子４２ｂの一方端に接続されている。また、抵抗素子４２ｂの他方端は接地されている。また、抵抗素子４２ｃの一方端は、信号受信端３０ａに接続されており、抵抗素子４２ｃの他方端は、抵抗素子４２ａの他方端（直流電源５が接続されている端部とは反対の端部）および抵抗素子４２ｂの一方端（接地されている端部とは反対の端部）の各々に接続されている。なお、抵抗素子部４２は、特許請求の範囲の「第２抵抗素子部」の一例である。 For example, in the above embodiment, the offset voltage application unit 4 is configured by two resistance elements, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 6, the offset voltage application unit 14 is composed of a resistance element 40, a resistance element 42a, a resistance element 42b, and a resistance element portion 42 including the resistance element 42c. In FIG. 6, one end of the resistance element 42a is connected to the DC power supply 5, and the other end of the resistance element 42a is connected to one end of the resistance element 42b. Further, the other end of the resistance element 42b is grounded. Further, one end of the resistance element 42c is connected to the signal receiving end 30a, and the other end of the resistance element 42c is the other end of the resistance element 42a (the end opposite to the end to which the DC power supply 5 is connected). Part) and one end of the resistance element 42b (the end opposite to the grounded end). The resistance element portion 42 is an example of the “second resistance element portion” within the scope of the claims.

また、上記実施形態では、オフセット電圧印加部４は、２つの抵抗素子により構成される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図７に示すように、オフセット電圧印加部２４は、ツェナーダイオード４３ｂを有する抵抗素子部４３を含む。具体的には、オフセット電圧印加部２４は、抵抗素子４０と、抵抗素子４３ａ、ツェナーダイオード４３ｂ、および、抵抗素子４３ｃからなる抵抗素子部４３とにより構成されている。図７では、抵抗素子４３ａの一方端は、直流電源５に接続されており、抵抗素子４３ａの他方端は、ツェナーダイオード４３ｂのカソードに接続されている。また、ツェナーダイオード４３ｂのアノードは接地されている。また、抵抗素子４３ｃの一方端は、信号受信端３０ａに接続されており、抵抗素子４３ｃの他方端は、抵抗素子４３ａの他方端（直流電源５が接続されている端部とは反対の端部）およびツェナーダイオード４３ｂのカソードの各々に接続されている。なお、抵抗素子部４３は、特許請求の範囲の「第２抵抗素子部」の一例である。 Further, in the above embodiment, an example in which the offset voltage application unit 4 is composed of two resistance elements is shown, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, the offset voltage application unit 24 includes a resistance element unit 43 having a Zener diode 43b. Specifically, the offset voltage application unit 24 is composed of a resistance element 40, a resistance element 43a, a Zener diode 43b, and a resistance element 43 including the resistance element 43c. In FIG. 7, one end of the resistance element 43a is connected to the DC power supply 5, and the other end of the resistance element 43a is connected to the cathode of the Zener diode 43b. Further, the anode of the Zener diode 43b is grounded. Further, one end of the resistance element 43c is connected to the signal receiving end 30a, and the other end of the resistance element 43c is the other end of the resistance element 43a (the end opposite to the end to which the DC power supply 5 is connected). It is connected to each of the part) and the cathode of the Zener diode 43b. The resistance element unit 43 is an example of the “second resistance element unit” in the claims.

ここで、抵抗素子部４３が抵抗素子のみにより構成されている場合は、電源等のスパイクノイズが検出の結果に影響してしまう。そこで、抵抗素子部４３がツェナーダイオード４３ｂを有することによって、ツェナーダイオードは所定の電圧帯において定電圧特性が高い（スパイクノイズの影響を受けにくい）ので、検出の結果にスパイクノイズが影響するのを抑制することができる。 Here, when the resistance element portion 43 is composed of only the resistance element, spike noise of the power supply or the like affects the detection result. Therefore, since the resistance element portion 43 has the Zener diode 43b, the Zener diode has a high constant voltage characteristic (less susceptible to spike noise) in a predetermined voltage band, so that the spike noise affects the detection result. It can be suppressed.

また、上記実施形態では、信号受信部（受信回路３０）および制御部（ＣＰＵ３１）の各々が、正電圧のみによって動作するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、信号受信部（受信回路３０）および制御部（ＣＰＵ３１）の各々が、負電圧のみによって動作するように構成されていてもよい。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which each of the signal receiving unit (reception circuit 30) and the control unit (CPU 31) is configured to operate only by a positive voltage, but the present invention is limited to this. Absent. For example, each of the signal receiving unit (reception circuit 30) and the control unit (CPU 31) may be configured to operate only by a negative voltage.

また、上記実施形態では、トランジスタ（バイポーラトランジスタ３３）をオンオフすることによって、励振コイル２１に励振交流電流を発生させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、交流電圧源を設けることにより、励振コイル２１に励振交流電流を発生させてもよい。 Further, in the above embodiment, an example is shown in which an exciting alternating current is generated in the exciting coil 21 by turning on and off the transistor (bipolar transistor 33), but the present invention is not limited to this. For example, an exciting AC current may be generated in the exciting coil 21 by providing an AC voltage source.

また、上記実施形態では、トランジスタとしてバイポーラトランジスタ（３３）を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、トランジスタとしてＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いてもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which a bipolar transistor (33) is used as the transistor is shown, but the present invention is not limited to this. For example, a MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effective Transistor) may be used as the transistor.

また、上記実施形態では、磁性体の検査装置（検査装置１００）に励振コイル（２１）が備えられる構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、磁性体の検査装置（検査装置１００）に励振コイル（２１）が備えられていなくてもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which the excitation coil (21) is provided in the magnetic material inspection device (inspection device 100) is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the magnetic material inspection device (inspection device 100) may not be provided with the excitation coil (21).

また、上記実施形態では、磁性体の検査装置（検査装置１００）は、移動型Ｘ線撮影装置（９００）に内蔵されている磁性体（スチールワイヤロープＷ）を検査するために用いられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、磁性体の検査装置（検査装置１００）は、クレーン、エレベータ、吊り橋、または、ロボットなどに用いられるワイヤを検査するために用いられてもよい。また、磁性体の検査装置により、ワイヤ以外の磁性体を検査してもよい。 Further, in the above embodiment, the magnetic material inspection device (inspection device 100) is used to inspect the magnetic material (steel wire rope W) built in the mobile X-ray imaging device (900). As shown, the present invention is not limited to this. For example, a magnetic material inspection device (inspection device 100) may be used to inspect wires used in cranes, elevators, suspension bridges, robots, and the like. Further, a magnetic material other than the wire may be inspected by a magnetic material inspection device.

また、上記実施形態では、ＡＤ変換器が、制御部（ＣＰＵ３１）に設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ＡＤ変換器が、信号受信部（受信回路３０）に設けられていてもよい。 Further, in the above embodiment, an example of the configuration in which the AD converter is provided in the control unit (CPU 31) is shown, but the present invention is not limited to this. For example, an AD converter may be provided in the signal receiving unit (reception circuit 30).

また、上記実施形態では、励振コイル（２１）と直流電源（５）との間に抵抗素子（１０２）が設けられている構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図８に示すように、励振コイル２１と直流電源５とは直接接続されていてもよい。この場合、受信回路３０は、励振コイル２１とバイポーラトランジスタ３３との間の励振コイル端２１ｂの電圧を検知（受信）する。なお、図８では、説明に不要な構成は、簡略化のため、図示を省略している。 Further, in the above embodiment, an example of a configuration in which a resistance element (102) is provided between the excitation coil (21) and the DC power supply (5) is shown, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the excitation coil 21 and the DC power supply 5 may be directly connected. In this case, the receiving circuit 30 detects (receives) the voltage at the excitation coil end 21b between the excitation coil 21 and the bipolar transistor 33. Note that in FIG. 8, the configurations that are not necessary for explanation are omitted for simplification.

また、上記実施形態では、制御部（ＣＰＵ３１）が、差動コイル（検知コイル２２）の開放故障および短絡故障の両方を検知する例を記載しているが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部（ＣＰＵ３１）は、差動コイル（検知コイル２２）の開放故障および短絡故障のうちのいずれか一方を検知してもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the control unit (CPU 31) detects both an open failure and a short circuit failure of the differential coil (detection coil 22) is described, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit (CPU 31) may detect either an open failure or a short-circuit failure of the differential coil (detection coil 22).

また、上記実施形態では、制御部（ＣＰＵ３１）が、励振コイル（２１）の開放故障および短絡故障の両方を検知する例を記載しているが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部（ＣＰＵ３１）は、励振コイル（２１）の開放故障および短絡故障のうちのいずれか一方を検知してもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which the control unit (CPU 31) detects both an open failure and a short circuit failure of the excitation coil (21) is described, but the present invention is not limited to this. For example, the control unit (CPU 31) may detect either an open failure or a short-circuit failure of the excitation coil (21).

４、１４、２４ オフセット電圧印加部
５ 直流電源
２１ 励振コイル
２１ａ、２１ｂ 励振コイル端
２２ 検知コイル（差動コイル）
３０ 受信回路（信号受信部）
３０ａ 信号受信端
３１ ＣＰＵ（制御部）
３３ バイポーラトランジスタ（トランジスタ）
４０ 抵抗素子（第１抵抗素子部）
４１ 抵抗素子（第２抵抗素子部）
４２、４３ 抵抗素子部（第２抵抗素子部）
４３ｂ ツェナーダイオード
１００ 検出装置（磁性体の検出装置）
Ｗ スチールワイヤロープ（磁性体）4, 14, 24 Offset voltage application part 5 DC power supply 21 Excitation coil 21a, 21b Excitation coil end 22 Detection coil (differential coil)
30 Reception circuit (signal receiver)
30a Signal receiving terminal 31 CPU (control unit)
33 Bipolar transistor (transistor)
40 Resistance element (first resistance element part)
41 Resistance element (second resistance element part)
42, 43 Resistance element part (second resistance element part)
43b Zener diode 100 detector (magnetic material detector)
W Steel wire rope (magnetic material)

Claims (7)

検査対象である磁性体の磁界の変化を検知して検知信号を出力する差動コイルと、
前記差動コイルから出力された前記検知信号を受信する信号受信部と、
前記信号受信部からの信号に基づいて前記磁性体の状態を検知する制御部と、
前記差動コイルと前記信号受信部との間に設けられ、前記信号受信部の信号受信端にオフセット電圧を印加するオフセット電圧印加部と、を備え、
前記制御部は、前記オフセット電圧が印加されている前記信号受信端の電圧が、前記差動コイルの開放故障および短絡故障によって０ではない互いに異なる値に固定されることに基づいて、前記差動コイルの開放故障および短絡故障を区別して検出するように構成されている、磁性体の検査装置。 A differential coil that detects changes in the magnetic field of the magnetic material to be inspected and outputs a detection signal,
A signal receiving unit that receives the detection signal output from the differential coil, and
A control unit that detects the state of the magnetic material based on a signal from the signal receiving unit, and a control unit that detects the state of the magnetic material.
It is provided between the differential coil and the signal receiving unit, and includes an offset voltage applying unit that applies an offset voltage to the signal receiving end of the signal receiving unit.
Wherein the control unit, the voltage of the signal receiving end the offset voltage is applied, based on which is fixed to the different non-zero value by the opening failure and short circuit failure of the differential coil, the differential A magnetic material inspection device configured to distinguish between open and short circuit failures of a coil. 前記オフセット電圧の電圧値の絶対値は、前記差動コイルから発生する前記検知信号の最大値と最小値との差分の１／２よりも大きい、請求項１に記載の磁性体の検査装置。 The magnetic material inspection device according to claim 1, wherein the absolute value of the voltage value of the offset voltage is larger than 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value of the detection signal generated from the differential coil. 前記信号受信部および前記制御部の各々は、正電圧または負電圧のいずれか一方によって動作するように構成されている、請求項２に記載の磁性体の検査装置。 The magnetic material inspection device according to claim 2, wherein each of the signal receiving unit and the controlling unit is configured to operate by either a positive voltage or a negative voltage. 前記オフセット電圧印加部は、前記差動コイルと前記信号受信端との間に設けられる第１抵抗素子部と、直流電源と前記信号受信端との間に設けられる第２抵抗素子部とを含み、前記第１抵抗素子部、前記第２抵抗素子部、および、前記差動コイルの各々の抵抗値に基づいて、前記直流電源の電圧値を分圧することにより、前記信号受信部の前記信号受信端に前記オフセット電圧を印加するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁性体の検査装置。 The offset voltage applying portion includes a first resistance element portion provided between the differential coil and the signal receiving end, and a second resistance element portion provided between the DC power supply and the signal receiving end. The signal reception of the signal receiving unit is performed by dividing the voltage value of the DC power supply based on the resistance values of the first resistance element unit, the second resistance element unit, and the differential coil. The magnetic material inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3, which is configured to apply the offset voltage to the end. 前記第２抵抗素子部は、ツェナーダイオードを有する、請求項４に記載の磁性体の検査装置。 The magnetic material inspection device according to claim 4, wherein the second resistance element portion has a Zener diode. 前記磁性体の磁化の状態を励振するための励振コイルをさらに備え、
前記信号受信部は、前記励振コイルの励振コイル端の電圧を検知し、
前記制御部は、前記励振コイルに励振交流電流が流れることに起因する前記励振コイル端の電圧の変化に基づいて前記励振コイルの開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方を検出するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁性体の検査装置。 An excitation coil for exciting the magnetized state of the magnetic material is further provided.
The signal receiving unit detects the voltage at the end of the excitation coil of the excitation coil and receives the voltage.
The control unit detects at least one of an open failure and a short circuit failure of the excitation coil based on a change in the voltage at the end of the excitation coil due to the flow of an exciting alternating current through the excitation coil. The magnetic material inspection device according to any one of claims 1 to 3, which is configured. 前記励振コイルの一方側には直流電源が接続されているとともに、前記励振コイルの他方側には、前記制御部からの信号に基づいてオンオフするトランジスタが接続されており、
前記制御部は、前記トランジスタがオンオフすることに起因する前記励振コイル端の電圧の変化に基づいて前記励振コイルの開放故障および短絡故障のうちの少なくともいずれか一方を検出するように構成されている、請求項６に記載の磁性体の検査装置。 A DC power supply is connected to one side of the excitation coil, and a transistor that turns on and off based on a signal from the control unit is connected to the other side of the excitation coil.
The control unit is configured to detect at least one of an open failure and a short circuit failure of the excitation coil based on a change in voltage at the end of the excitation coil caused by turning the transistor on and off. , The magnetic material inspection apparatus according to claim 6.
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