JP7081446B2 - 磁性体検査装置および磁性体検査システム - Google Patents

Description

本発明は、磁性体検査装置および磁性体検査システムに関し、特に、複数の磁性体を検査可能な磁性体検査装置および磁性体検査システムに関する。

従来、クレーンやエレベータ、吊り橋、ロボットなどに使用されるワイヤロープ（磁性体）が知られている。このようなワイヤロープでは、素線断線、摩耗、変形などによる劣化の程度を知るために、目視による外観検査が行われている。また、たとえば目視による外観検査だけではワイヤロープの内部の劣化の程度が分からないなどの理由から、磁気による非破壊検査が行われる場合もある。

このような非破壊検査を行う装置として、従来、複数の磁性体を検査可能な磁性体検査装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１には、複数のワイヤロープ（磁性体）を検査可能なロープテスタ（磁性体検査装置）が開示されている。このロープテスタは、ワイヤロープと同じ数設けられた複数の磁化検出体を備えている。複数の磁化検出体の各々は、複数のワイヤロープの各々の磁束を検知する。ロープテスタは、磁化検出体によるワイヤロープの磁束の検出結果に基づいて、複数のワイヤロープのうちのいずれのワイヤロープに傷みが生じているかを判定する。また、複数の磁化検出体の各々は、ワイヤロープの磁束を検出するためのパンケーキコイルを含んでいる。導線が巻回されたパンケーキコイルは、ワイヤロープの周りを囲うように、曲げ加工によりＵ字状に湾曲するように設けられている。

特開２００５－８９１７２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたロープテスタでは、導線が巻回されたパンケーキコイルがＵ字状に湾曲するように設けられているため、コイル（パンケーキコイル）の形状および構造が複雑化する。また、導線が巻回されたパンケーキコイルをＵ字状に形成するために曲げ加工を行う必要があるため、コイル（パンケーキコイル）の製造性（製造容易性）が低下する。さらに、パンケーキコイルがワイヤロープの周りを囲うようにＵ字状に設けられているため、ワイヤロープとコイル（パンケーキコイル）とが接触しやすく、コイルの品質が低下しやすい。これらの結果、導線が巻回されたコイルの形状および構造を簡素化し、導線が巻回されたコイルの製造性を向上させかつコイルの品質の低下を抑制しつつ、複数のワイヤロープのうちのいずれのワイヤロープに傷みが生じているかを判定することができないという問題点がある。

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、コイルの形状および構造を簡素化し、コイルの製造性を向上させかつコイルの品質の低下を抑制しつつ、複数の磁性体のうちのいずれの磁性体に傷みが生じているかを判定することが可能な磁性体検査装置および磁性体検査システムを提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による磁性体検査装置は、複数の磁性体の数以上の数設けられ、複数の磁性体の各々の磁束を検知する複数の差動コイルと、複数の差動コイルの各々の検知信号を取得する処理部と、を備え、複数の差動コイルの各々は、第１の受信コイルと、第１の受信コイルと差動接続されているとともに、第１の受信コイルの検出面と検出面が対向するように設けられた第２の受信コイルとを有し、複数の磁性体の各々の磁束を検知する際に、第１の受信コイルと第２の受信コイルとの間に磁性体が配置されるように構成されており、処理部は、複数の差動コイルの各々の検知信号のうち傷み波形の大きさが最も大きい検知信号に対応する磁性体を、傷みが生じた磁性体であると特定するように構成されている。

この発明の第１の局面による磁性体検査装置では、上記のように構成することにより、コイルをＵ字状に湾曲するように設ける場合と異なり、コイルに曲げ加工を行う必要がないため、コイル（差動コイル）の製造性を向上させることができる。さらに、コイルが露出している場合にも、コイルを磁性体の周りを囲うようにＵ字状に設ける場合と比べて、磁性体とコイル（差動コイル）とが接触しにくいようにすることができるので、コイル（差動コイル）の品質が低下することを抑制することができる。また、複数の差動コイルを設けることにより、複数の磁性体の傷みを個別に検知することができるので、複数の磁性体のうちのいずれの磁性体に傷みが生じているかを判定することができる。これらの結果、コイルの製造性を向上させかつコイルの品質の低下を抑制しつつ、複数の磁性体のうちのいずれの磁性体に傷みが生じているかを判定することが可能な磁性体検査装置を提供することができる。

上記第１の局面による磁性体検査装置において、好ましくは、複数の差動コイルの各々は、第１の受信コイルおよび第２の受信コイルの磁性体が延びる方向の一方側の部分と、第１の受信コイルおよび第２の受信コイルの磁性体が延びる方向の他方側の部分との差動信号を出力する差動コイルを形成するように設けられている。

この場合、好ましくは、第１の受信コイルと第２の受信コイルとでは、磁性体が延びる方向に略直交する方向の幅が磁性体が延びる方向の幅よりも大きい。このように構成すれば、第１の受信コイルと第２の受信コイルとの磁性体が延びる方向の部分を、磁性体から遠くなるように設けることができる。その結果、磁性体の傷みの検知に寄与させたくない第１の受信コイルと第２の受信コイルとの磁性体が延びる方向の部分の、磁性体の傷みの検知への寄与度を小さくすることができるとともに、磁性体の傷みの検知に寄与させたい第１の受信コイルと第２の受信コイルとの磁性体が延びる方向に略直交する方向の部分の、磁性体の傷みの検知への寄与度を大きくすることができる。

上記第１の局面による磁性体検査装置では、傷みが生じた磁性体を検知する差動コイルから得られた傷み波形の大きさが最も大きいことを利用して、傷みが生じた磁性体を容易かつ確実に特定することができる。

上記第１の局面による磁性体検査装置において、好ましくは、処理部は、複数の差動コイルのうちの決められた差動コイルの各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、磁性体に異常が生じたか否かを判定するように構成されている。このように構成すれば、加算信号に基づいていくつかの磁性体についてまとめて（束状態で）異常を判定することができるので、いくつかの磁性体のうちのいずれかの磁性体に異常が生じたことを検知することができる。また、個々の検知信号では異常に起因した波形が小さい場合にも、加算信号では加算により異常に起因した波形を大きくすることができるので、磁性体に異常が生じたことを早期に検知することができる。

この場合、好ましくは、処理部は、磁性体に異常が生じたと判定した場合、磁性体に異常が生じたことを示す異常判定信号を出力するように構成されている。このように構成すれば、ユーザは、異常判定信号に基づいて、磁性体に異常が生じたことを早期に知ることができるので、磁性体に生じた異常の解消を早期に行うことができる。

この発明の第２の局面による磁性体検査システムは、複数の磁性体の数以上の数設けられ、複数の磁性体の各々の磁束を検知する複数の差動コイルを備える磁性体検査装置と、複数の差動コイルの各々の検知信号を取得する処理装置と、を備え、複数の差動コイルの各々は、第１の受信コイルと、第１の受信コイルと差動接続されているとともに、第１の受信コイルの検出面と検出面が対向するように設けられた第２の受信コイルとを有し、複数の磁性体の各々の磁束を検知する際に、第１の受信コイルと第２の受信コイルとの間に磁性体が配置されるように構成されており、処理装置は、複数の差動コイルの各々の検知信号のうち傷み波形の大きさが最も大きい検知信号に対応する磁性体を、傷みが生じた磁性体であると特定するように構成されている。

この発明の第２の局面による磁性体検査システムでは、上記のように構成することにより、第１の局面による磁性体検査装置と同様に、構成を簡素化しつつ、複数の磁性体のうちのいずれの磁性体に傷みが生じているかを判定することが可能な磁性体検査システムを提供することができる。

上記第２の局面による磁性体検査システムにおいて、好ましくは、処理装置は、複数の差動コイルのうちの決められた差動コイルの各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、磁性体に異常が生じたか否かを判定するように構成されている。このように構成すれば、第１の局面による磁性体検査装置と同様に、いくつかの磁性体のうちのいずれかの磁性体に異常が生じたことを検知することができるとともに、磁性体に異常が生じたことを早期に検知することができる。

本発明によれば、上記のように、コイルの形状および構造を簡素化し、コイルの製造性を向上させかつコイルの品質の低下を抑制しつつ、複数の磁性体のうちのいずれの磁性体に傷みが生じているかを判定することができる。

第１および第２実施形態による磁性体検査システムの構成を示す概略図である。 第１および第２実施形態による磁性体検査装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態による磁性体検査装置がワイヤロープを検査する状態をＹ方向から見た模式的な図である。 第１実施形態による磁性体検査装置がワイヤロープを検査する状態をＺ方向から見た模式的な図である。 第１実施形態による差動コイルを示す模式的な斜視図である。 第１実施形態による差動コイルの第１の受信コイルと第２の受信コイルとを示す模式的な斜視図である。 （Ａ）は、ワイヤロープの周りに巻き回された差動コイルがワイヤロープの磁束を検知する状態を示した模式的な図であり、（Ｂ）は、第１位実施形態による差動コイルがワイヤロープの磁束を検知する状態を示した模式的な図である。 第１実施形態による複数の差動コイルの各々の検知信号を説明するための図である。 第１実施形態による差動コイルの検知信号の加算の第１の例を説明するための図である。 第２実施形態による差動コイルの検知信号の加算の第２の例を説明するための図である。

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。

［第１実施形態］
図１～図１０を参照して、第１実施形態による磁性体検査システム３００の構成について説明する。

（磁性体検査システムの構成）
図１に示すように、磁性体検査システム３００は、検査対象物であり磁性体であるワイヤロープＷの傷み（素線断線など）を検査するためのシステムである。磁性体検査システム３００は、ワイヤロープＷの磁束を計測する磁性体検査装置１００と、磁性体検査装置１００によるワイヤロープＷの磁束の計測結果の表示、および、磁性体検査装置１００によるワイヤロープＷの磁束の計測結果に基づく解析などを行う処理装置２００とを備えている。磁性体検査システム３００によりワイヤロープＷの傷みを検査することにより、目視により確認しにくいワイヤロープＷの傷みを確認可能である。なお、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。

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ており、Ｚ方向に延びる長尺材からなる磁性体である。ワイヤロープＷは、劣化による切断が生じることを未然に防ぐために、磁性体検査装置１００により状態（傷等の有無）を検査されている。ワイヤロープＷの磁束の計測の結果、劣化の程度が決められた基準を超えたと判断されるワイヤロープＷは、作業者により交換される。

図１では、磁性体検査装置１００が、エレベータ１１０のかご１１１の移動に用いられるワイヤロープＷを検査する例を示している。エレベータ１１０は、かご１１１と、ワイヤロープＷを駆動するための巻き上げ機１１２とを備えている。エレベータ１１０は、巻き上げ機１１２によりワイヤロープＷを移動させることにより、かご１１１を上下方向（Ｚ方向）に移動させるように構成されている。磁性体検査装置１００は、ワイヤロープＷに対して移動しないように固定された状態で、巻き上げ機１１２により移動されるワイヤロープＷの傷みを検査する。

ワイヤロープＷは、磁性体検査装置１００の位置において、Ｚ方向に延びるように配置されている。磁性体検査装置１００は、ワイヤロープＷの表面に沿って、ワイヤロープＷに対して相対的にＺ方向（ワイヤロープＷの長手方向）に移動しながら、ワイヤロープＷの磁束を計測する。エレベータ１１０に使用されるワイヤロープＷのように、ワイヤロープＷ自体が移動する場合には、ワイヤロープＷをＺ方向に移動させながら、磁性体検査装置１００によるワイヤロープＷの磁束の計測が行われる。これにより、ワイヤロープＷのＺ方向の各位置における磁束を計測することができるので、ワイヤロープＷのＺ方向の各位置における傷みを検査可能である。

（処理装置の構成）
図１に示すように、処理装置２００は、たとえばパーソナルコンピュータである。処理装置２００は、磁性体検査装置１００が配置される空間とは違う空間に配置されている。処理装置２００は、通信部２０１と、処理部２０２と、記憶部２０３と、表示部２０４とを備えている。通信部２０１は、通信用のインターフェースであり、磁性体検査装置１００と処理装置２００とを通信可能に接続する。処理装置２００は、通信部２０１を介して、磁性体検査装置１００によるワイヤロープＷの計測結果（計測データ）を受信する。処理部２０２は、処理装置２００の各部を制御する。処理部２０２は、ＣＰＵなどのプロセッサ、メモリなどを含んでいる。処理部２０２は、通信部２０１を介して受信したワイヤロープＷの計測結果に基づいて、素線断線などのワイヤロープＷの傷みを解析する。記憶部２０３は、たとえばフラッシュメモリを含む記憶媒体であり、ワイヤロープＷの計測結果、処理部２０２によるワイヤロープＷの計測結果の解析結果などの情報を記憶（保存）する。表示部２０４は、たとえば液晶モニタであり、ワイヤロープＷの計測結果、処理部２０２によるワイヤロープＷの計測結果の解析結果などの情報を表示する。

（磁性体検査装置の構成）
図２に示すように、磁性体検査装置１００は、検知部１と、電子回路部２とを備えている。検知部１は、ワイヤロープＷの磁束を検知（計測）する。具体的には、検知部１は、励振コイル１１と、一対の受信コイル１２１および１２２を有する差動コイル１２とを含んでいる。励振コイル１１は、ワイヤロープＷの磁化の状態を励振する。励振コイル１１は、励振交流電流が流れることにより、Ｙ方向（ワイヤロープＷの長手方向、軸方向）に沿った磁界を内部（輪の内側）に発生させるとともに、発生させた磁界を内部に配置されたワイヤロープＷに印加する。差動コイル１２は、励振コイル１１により磁界を印加されたワイヤロープＷのＹ方向の磁束を検知（計測）する。差動コイル１２は、検知したワイヤロープＷの磁束に応じた検知信号（差動信号）を送信する。なお、差動コイル１２の詳細な説明は、後述する。また、受信コイル１２１および１２２は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１の受信コイル」および「第２の受信コイル」の一例である。

電子回路部２は、処理部２１と、受信Ｉ／Ｆ（インターフェース）２２と、励振Ｉ／Ｆ２３と、電源回路２４と、記憶部２５と、通信部２６とを含んでいる。処理部２１は、磁性体検査装置１００の各部を制御するように構成されている。処理部２１は、ＣＰＵ（中央処理装置）などのプロセッサ、メモリ、ＡＤ変換器などを含んでいる。受信Ｉ／Ｆ２２は、差動コイル１２の検知信号（差動信号）を受信して、処理部２１に送信する。受信Ｉ／Ｆ２２は、増幅器を含んでいる。受信Ｉ／Ｆ２２は、増幅器により差動コイル１２の検知信号を増幅して、処理部２１に送信する。励振Ｉ／Ｆ２３は、処理部２１からの制御信号を受信する。励振Ｉ／Ｆ２３は、受信した制御信号に基づいて、励振コイル１１に対する電力の供給を制御する。電源回路２４は、外部から電力を受け取って、励振コイル１１などの磁性体検査装置１００の各部に電力を供給する。記憶部２５は、たとえばフラッシュメモリを含む記憶媒体であり、ワイヤロープＷの計測結果（計測データ）などの情報を記憶（保存）する。通信部２６は、通信用のインターフェースであり、磁性体検査装置１００と処理装置２００とを通信可能に接続する。

（差動コイルに関する構成）
図３および図４に示すように、エレベータ１１０（図１参照）には、複数（８つ）のワイヤロープＷが設けられている。複数のワイヤロープＷは、各々の長手方向（Ｚ方向）に略直交する方向（Ｘ方向）に並ぶように設けられている。

磁性体検査装置１００は、複数（８つ）のワイヤロープＷを同時に検査可能に構成されている。具体的には、磁性体検査装置１００には、複数のワイヤロープＷの数と同じ数（８つ）差動コイル１２が設けられている。複数の差動コイル１２は、ワイヤロープＷの並ぶ方向（Ｘ方向）に並ぶように設けられている。複数の差動コイル１２の各々は、複数のワイヤロープＷの各々の磁束を検知して、複数のワイヤロープＷの各々に対応する検知信号を送信する。処理部２１は、複数の差動コイル１２の各々の検知信号を取得する。

また、励振コイル１１は、複数のワイヤロープＷを取り囲むように設けられている。また、励振コイル１１は、複数のワイヤロープＷの磁化の状態を同時に励振するように構成されている。これにより、複数のワイヤロープＷの各々に励振コイルを設ける場合に比べて、磁性体検査装置１００の構成を簡素化可能である。また、励振コイル１１は、複数のワイヤロープＷと共に、複数の差動コイル１２を取り囲むように設けられている。複数のワイヤロープＷと複数の差動コイル１２とは、励振コイル１１の内部（輪の内側）に配置されている。なお、複数の差動コイル１２は、励振コイル１１の外部（輪の外側）に配置されていてもよい。また、複数の差動コイル１２は、実質的に同様の構成を有しているため、特に区別する必要がない限り、以下では、１つの差動コイル１２について説明する。

ここで、第１実施形態では、差動コイル１２は、共に平面コイルであり、互いに差動接続されているとともに、検出面同士が互いにＹ方向に対向するように設けられた受信コイル１２１と、受信コイル１２２とを有している。そして、差動コイル１２は、ワイヤロープＷの磁束を検知する際に、受信コイル１２１と受信コイル１２２との間にワイヤロープＷが非接触で配置されるように構成されている。受信コイル１２１と受信コイル１２２とは、ワイヤロープＷの磁束を検知する際に、ワイヤロープＷとは接触しないように設けられている。差動コイル１２は、受信コイル１２１により得られた信号と受信コイル１２２により得られた信号との差動信号を検知信号として出力するように設けられている。

図５に示すように、受信コイル１２１は、Ｙ１方向側に配置されたプリント基板ＰＢ１に設けられた平面コイルである。具体的には、受信コイル１２１は、プリント基板ＰＢ１の基板面上の平面内において巻き回された渦巻き状の導線からなる。同様に、受信コイル１２２は、Ｙ２方向側に配置されたプリント基板ＰＢ２に設けられた平面コイルである。具体的には、受信コイル１２２は、プリント基板ＰＢ２の基板面上の平面内において巻き回された渦巻き状の導線からなる。

なお、複数の差動コイル１２の各々の受信コイル１２１は、共に単一のプリント基板ＰＢ１に設けられている。同様に、複数の差動コイル１２の受信コイル１２２は、共に単一のプリント基板ＰＢ２に設けられている。これにより、複数の差動コイル１２の各々の受信コイル１２１（１２２）を別々のプリント基板に設ける場合に比べて、磁性体検査装置１００の構成を簡素化可能である。また、磁性体検査装置１００がＹ１方向側とＹ２方向側とに分割される構造（半割りにされる構造）を有する場合には、磁性体検査装置１００の分割を容易化可能である。

図６に示すように、受信コイル１２１の端部と、受信コイル１２２の端部とは、互いに差動接続されている。具体的には、受信コイル１２１の内側の端部と、受信コイル１２２の内側の端部とは、互いに差動接続されている。受信コイル１２１と受信コイル１２２とは、互いに逆方向に電流が流れるように構成されている。

受信コイル１２１は、Ｙ方向から見て、略矩形状に形成されている。具体的には、受信コイル１２１は、ワイヤロープＷが延びる方向に略直交する方向（以下、単に「Ｘ方向」という）に長手方向を有し、ワイヤロープＷが延びる方向（以下、単に「Ｚ方向」という）に短手方向を有する略矩形状に形成されている。また、受信コイル１２１は、Ｘ方向に幅Ｗ１を有し、Ｚ方向に幅Ｗ２を有している。幅Ｗ１は、たとえば、受信コイル１２１のＸ方向の一方側の端部から他方側の端部までの幅である。幅Ｗ２は、たとえば、受信コイル１２１のＺ方向の一方側の端部から他方側の端部までの幅である。Ｘ方向の幅Ｗ１は、Ｚ方向の幅Ｗ２よりも大きい。幅Ｗ１は、たとえば、幅Ｗ２の約４倍である。

受信コイル１２１は、Ｚ方向の一方側（Ｚ１方向側）の導線部分である長手部分１２１ａと、Ｚ方向の他方側（Ｚ２方向側）の導線部分である長手部分１２１ｂと、Ｘ方向の一方側（Ｘ１方向側）の導線部分である短手部分１２１ｃと、Ｘ方向の他方側（Ｘ２方向側）の導線部分である短手部分１２１ｄとを有している。長手部分１２１ａおよび１２１ｂは、Ｘ方向に延びるように設けられている。短手部分１２１ｃおよび１２１ｄは、Ｚ方向に延びるように設けられている。また、受信コイル１２１は、非導線部分１２１ｅを中央部に有している。非導線部分１２１ｅは、長手部分１２１ａおよび１２１ｂと、短手部分１２１ｃおよび１２１ｄとにより囲まれた空間である。

受信コイル１２２は、受信コイル１２１に対応する形状を有している。つまり、受信コイル１２２は、Ｙ方向から見て、略矩形状に形成されている。具体的には、受信コイル１２２は、Ｘ方向に長手方向を有し、Ｚ方向に短手方向を有する略矩形状に形成されている。また、受信コイル１２２は、Ｘ方向に幅Ｗ３を有し、Ｚ方向に幅Ｗ４を有している。幅Ｗ３は、たとえば、受信コイル１２２のＸ方向の一方側の端部から他方側の端部までの幅である。幅Ｗ４は、たとえば、受信コイル１２２のＺ方向の一方側の端部から他方側の端部までの幅である。Ｘ方向の幅Ｗ３は、Ｚ方向の幅Ｗ４よりも大きい。幅Ｗ３は、たとえば、幅Ｗ４の約４倍である。なお、幅Ｗ３は、幅Ｗ１と同じ大きさを有しており、幅Ｗ４は、幅Ｗ２と同じ大きさを有している。

受信コイル１２２は、Ｚ方向の一方側（Ｚ１方向側）の導線部分である長手部分１２２ａと、Ｚ方向の他方側（Ｚ２方向側）の導線部分である長手部分１２２ｂと、Ｘ方向の一方側（Ｘ１方向側）の導線部分である短手部分１２２ｃと、Ｘ方向の他方側（Ｘ２方向側）の導線部分である短手部分１２２ｄとを有している。長手部分１２２ａおよび１２２ｂは、Ｘ方向に延びるように設けられている。短手部分１２２ｃおよび１２２ｄは、Ｚ方向に延びるように設けられている。また、受信コイル１２２は、非導線部分１２２ｅを中央部に有している。非導線部分１２２ｅは、長手部分１２２ａおよび１２２ｂと、短手部分１２２ｃおよび１２２ｄとにより囲まれた空間である。

ここで、図７（Ａ）および（Ｂ）を参照して、差動コイル１２では、ワイヤロープＷの周りに巻き回すように設けられた差動コイル１３０と等価的な検知信号が得られる点について説明する。

図７（Ａ）に示すように、差動コイル１３０は、互いに差動接続されているとともに、共にワイヤロープＷの周りに巻き回すように設けられた受信コイル１３１と、受信コイル１３２とを有している。差動コイル１３０は、受信コイル１３１により得られた信号と受信コイル１３２により得られた信号との差動信号を検知信号として出力するように設けられている。

また、受信コイル１３１（１３２）は、Ｚ方向から見て、Ｘ方向に長手方向を有し、Ｙ方向に短手方向を有する略矩形状に形成されている。受信コイル１３１（１３２）は、Ｙ方向の一方側（Ｙ１方向側）の導線部分である長手部分１３１ａ（１３２ａ）と、Ｙ方向の他方側（Ｙ２方向側）の導線部分である長手部分１３１ｂ（１３２ｂ）と、Ｘ方向の一方側（Ｘ１方向側）の導線部分である短手部分１３１ｃ（１３２ｃ）と、Ｘ方向の他方側（Ｘ２方向側）の導線部分である短手部分１３１ｄ（１３２ｄ）とを有している。

ここで、差動コイル１３０では、短手部分１３１ｃ（１３２ｃ）および１３１ｄ（１３２ｄ）は、長手部分１３１ａ（１３２ａ）および１３１ｂ（１３２ｂ）よりもワイヤロープＷから十分に遠くなるように設けられている。この場合、得られる信号がワイヤロープＷからの距離の３乗に比例して減衰するため、短手部分１３１ｃ（１３２ｃ）および１３１ｄ（１３２ｄ）により得られる信号は相対的に小さくなり、長手部分１３１ａ（１３２ａ）および１３１ｂ（１３２ｂ）により得られる信号は相対的に大きくなる。

言い換えると、短手部分１３１ｃ（１３２ｃ）および１３１ｄ（１３２ｄ）のワイヤロープＷの傷みの検知への寄与度が小さくなるとともに、長手部分１３１ａ（１３２ａ）および１３１ｂ（１３２ｂ）のワイヤロープＷの傷みの検知への寄与度が大きくなる。この結果、差動コイル１３０は、実質的に、受信コイル１３１の長手部分１３１ａおよび１３１ｂと、受信コイル１３２の長手部分１３２ａおよび１３２ｂとにより得られた信号を検知信号として出力する。具体的には、差動コイル１３０は、実質的に、受信コイル１３１の長手部分１３１ａおよび１３１ｂにより得られた信号と、受信コイル１３２の長手部分１３２ａおよび１３２ｂにより得られた信号との差動信号を検知信号として出力する。

図７（Ｂ）に示すように、差動コイル１２では、短手部分１２１ｃ（１２２ｃ）および１２１ｄ（１２２ｄ）は、長手部分１２１ａ（１２２ａ）および１２１ｂ（１２２ｂ）よりもワイヤロープＷから十分に遠くなるように設けられている。この場合、得られる信号がワイヤロープＷからの距離の３乗に比例して減衰するため、短手部分１２１ｃ（１２２ｃ）および１２１ｄ（１２２ｄ）により得られる信号は相対的に小さくなり、長手部分１２１ａ（１２２ａ）および１２１ｂ（１２２ｂ）により得られる信号は相対的に大きくなる。

言い換えると、短手部分１２１ｃ（１２２ｃ）および１２１ｄ（１２２ｄ）のワイヤロープＷの傷みの検知への寄与度が小さくなるとともに、長手部分１２１ａ（１２２ａ）および１２１ｂ（１２２ｂ）のワイヤロープＷの傷みの検知への寄与度が大きくなる。この結果、差動コイル１２は、実質的に、受信コイル１２１の長手部分１２１ａおよび１２１ｂと、受信コイル１２２の１２２ａおよび１２２ｂとにより得られた信号を検知信号として出力する。具体的には、差動コイル１２は、実質的に、受信コイル１２１の長手部分１２１ａおよび受信コイル１２２の１２２ａにより得られた信号と、受信コイル１２１の長手部分１２１ｂおよび受信コイル１２２の長手部分１２２ｂにより得られた信号との差動信号を検知信号として出力する。

以上のように、差動コイル１２と、差動コイル１３０とでは、共に実質的に長手部分だけで信号が得られるため、等価的な検知信号が得られる。

（検知信号の信号処理に関する構成）
図８に示すように、あるワイヤロープＷに傷みが生じた場合、差動コイル１２同士が近くに設けられていると、傷みが生じたワイヤロープＷを検知する差動コイル１２だけでなく、この差動コイル１２の近くの、傷みが生じていないワイヤロープＷを検知する差動コイル１２からも傷み波形Ｗｄが得られる場合がある。なお、図８では、１～３および５～８番目のワイヤロープＷには傷みが生じておらず、４番目のワイヤロープＷに傷みが生じている場合を例に示してる。

そこで、本実施形態では、処理部２１は、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄの大きさに基づいて、傷みが生じたワイヤロープＷを特定するように構成されている。具体的には、まず、処理部２１は、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄを抽出するとともに、抽出した傷み波形Ｗｄの大きさを取得する。傷み波形Ｗｄの大きさは、たとえば、傷み波形Ｗｄのピークの大きさである。そして、処理部２１は、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄの大きさを比較する。そして、処理部２１は、複数の差動コイル１２の各々の検知信号のうち傷み波形Ｗｄの大きさが最も大きい検知信号に対応するワイヤロープＷ（図８では、４番目のワイヤロープＷ）を、傷みが生じたワイヤロープＷであると特定するように構成されている。

また、本実施形態では、図９および図１０に示すように、処理部２１は、複数の差動コイル１２のうちの決められた差動コイル１２の各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたか否かを判定するように構成されている。決められた差動コイル１２は、たとえば、ユーザにより予め設定されている。

たとえば、図９に示すように、処理部２１は、複数の差動コイル１２のうちの全部の差動コイル１２を決められた差動コイル１２として、全部の差動コイル１２の各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたか否かを判定する。これにより、全部のワイヤロープＷについてまとめて（束状態で）異常を判定可能である。また、たとえば、処理部２１は、図１０に示すように、複数の差動コイル１２のうちの差動コイル１２が並ぶ方向（Ｘ方向）に連続する一部の差動コイル１２を決められた差動コイル１２として、一部の差動コイル１２の各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたか否かを判定する。これにより、計測を所望する一部のワイヤロープＷについてまとめて（束状態で）異常を判定可能である。

また、処理部２１は、複数の差動コイル１２を複数のグループに分けて、複数のグループの各々の加算信号を生成する。図１０では、それぞれ３つの差動コイル１２を含む複数のグループの各々の加算信号が生成される例を示している。具体的には、図１０では、１番目～３番目の差動コイル１２のグループ、２番目～４番目の差動コイル１２のグループ、３番目～５番目の差動コイル１２のグループ、４番目～６番目の差動コイル１２のグループ、５番目～７番目の差動コイル１２のグループ、および、６番目～８番目の差動コイル１２のグループの加算信号が生成される例を示している。処理部２１は、複数のグループの各々の加算信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたか否かを判定する。具体的には、処理部２１は、複数のグループの各々の加算信号のうち傷み波形の大きさが最も大きい加算信号に対応するワイヤロープＷに、異常が生じたと判定する。

また、処理部２１は、ワイヤロープＷに異常が生じたと判定した場合、ワイヤロープＷに異常が生じたことを示す異常判定信号を出力するように構成されている。たとえば、処理部２１は、異常判定信号を処理装置２００に出力して、ワイヤロープＷに異常が生じたことを処理装置２００の表示部２０４に表示させる。これにより、ユーザは、ワイヤロープＷに異常が生じたことを容易に確認可能である。また、たとえば、処理部２１は、異常判定信号を検査されたワイヤロープＷが用いられている装置（エレベータ１１０）に出力して、異常判定信号に応じた動作（停止動作など）をこの装置に行わせる。

なお、全部の差動コイル１２の各々の検知信号を加算した場合、全部のワイヤロープＷの周りに巻き回すように設けられた差動コイルと等価的な検知信号が加算信号として得られる。また、一部の差動コイル１２の各々の検知信号を加算した場合、検知信号を加算した差動コイル１２に対応する一部のワイヤロープＷの周りに巻き回すように設けられた差動コイルと等価的な検知信号が加算信号として得られる。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、複数の差動コイル１２の各々を、平面コイルである受信コイル１２１と、受信コイル１２１と差動接続されているとともに、受信コイル１２１の検出面と検出面が対向するように設けられた平面コイルである受信コイル１２２とを有するように構成する。そして、複数の差動コイル１２の各々を、複数のワイヤロープＷの各々の磁束を検知する際に、受信コイル１２１と受信コイル１２２との間にワイヤロープＷが配置されるように構成する。これにより、差動コイル１２の受信コイル１２１と受信コイル１２２とを共に平面コイルにより構成することができるので、コイルをＵ字状に湾曲するように設ける場合やコイルをワイヤロープＷの周りに巻き回すように設ける場合に比べて、コイル（差動コイル１２）の形状および構造を簡素化することができる。また、コイルをＵ字状に湾曲するように設ける場合と異なり、コイルに曲げ加工を行う必要がないため、コイル（差動コイル１２）の製造性を向上させることができる。さらに、コイルが露出している場合にも、コイルをワイヤロープＷの周りを囲うようにＵ字状に設ける場合と比べて、ワイヤロープＷとコイル（差動コイル１２）とが接触しにくいようにすることができるので、コイル（差動コイル１２）の品質が低下することを抑制することができる。また、複数の差動コイル１２を設けることにより、複数のワイヤロープＷの傷みを個別に検知することができるので、複数のワイヤロープＷのうちのいずれのワイヤロープＷに傷みが生じているかを判定することができる。これらの結果、コイルの形状および構造を簡素化し、コイルの製造性を向上させかつコイルの品質の低下を抑制しつつ、複数のワイヤロープＷのうちのいずれのワイヤロープＷに傷みが生じているかを判定することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の差動コイル１２の各々を、受信コイル１２１および受信コイル１２２のワイヤロープＷが延びる方向の一方側の部分（長手部分１２１ａ、１２２ａ）と、受信コイル１２１および受信コイル１２２のワイヤロープＷが延びる方向の他方側の部分（長手部分１２１ｂ、１２２ｂ）との差動信号を出力する差動コイルを形成するように設ける。これにより、受信コイル１２１と受信コイル１２２とが平面コイルである場合にも、受信コイル１２１と受信コイル１２２とを差動コイル１２として機能させることができる。その結果、平面コイルである受信コイル１２１と受信コイル１２２とにより差動コイル１２の構成を簡素化しつつ、受信コイル１２１と受信コイル１２２とを差動コイル１２として機能させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、受信コイル１２１と受信コイル１２２とにおいて、ワイヤロープＷが延びる方向に略直交する方向の幅（幅Ｗ１、Ｗ３）をワイヤロープＷが延びる方向の幅（幅Ｗ２、Ｗ４）よりも大きくする。これにより、受信コイル１２１と受信コイル１２２とのワイヤロープＷが延びる方向の部分（短手部分１２１ｃ、１２１ｄ、１２２ｃ、１２２ｄ）を、ワイヤロープＷから遠くなるように設けることができる。その結果、ワイヤロープＷの傷みの検知に寄与させたくない受信コイル１２１と受信コイル１２２とのワイヤロープＷが延びる方向の部分（短手部分１２１ｃ、１２１ｄ、１２２ｃ、１２２ｄ）の、ワイヤロープＷの傷みの検知への寄与度を小さくすることができるとともに、ワイヤロープＷの傷みの検知に寄与させたい受信コイル１２１と受信コイル１２２とのワイヤロープＷが延びる方向に略直交する方向の部分（長手部分１２１ａ、１２１ｂ、１２２ａ、１２２ｂ）の、ワイヤロープＷの傷みの検知への寄与度を大きくすることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、処理部２１を、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄの大きさに基づいて、傷みが生じたワイヤロープＷを特定するように構成する。ここで、複数の差動コイル１２を設ける場合、差動コイル１２同士が近くに設けられていると、傷みが生じたワイヤロープＷを検知する差動コイル１２だけでなく、この差動コイル１２の近くの、傷みが生じていないワイヤロープＷを検知する差動コイル１２からも傷み波形Ｗｄが得られる場合がある。そこで、上記のように構成することによって、傷みが生じていないワイヤロープＷを検知する差動コイル１２から傷み波形Ｗｄが得られた場合にも、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄの大きさを比べることができるので、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄの大きさに基づいて、傷みが生じたワイヤロープＷを容易に特定することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、処理部２１を、複数の差動コイル１２の各々の検知信号のうち傷み波形Ｗｄの大きさが最も大きい検知信号に対応するワイヤロープＷを、傷みが生じたワイヤロープＷであると特定するように構成する。これにより、傷みが生じたワイヤロープＷを検知する差動コイル１２から得られた傷み波形Ｗｄの大きさが最も大きいことを利用して、傷みが生じたワイヤロープＷを容易かつ確実に特定することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、処理部２１を、複数の差動コイル１２のうちの決められた差動コイル１２の各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたか否かを判定するように構成する。これにより、加算信号に基づいていくつかのワイヤロープＷについてまとめて（束状態で）異常を判定することができるので、いくつかのワイヤロープＷのうちのいずれかのワイヤロープＷに異常が生じたことを検知することができる。また、個々の検知信号では異常に起因した波形が小さい場合にも、加算信号では加算により異常に起因した波形を大きくすることができるので、ワイヤロープＷに異常が生じたことを早期に検知することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、処理部２１を、ワイヤロープＷに異常が生じたと判定した場合、ワイヤロープＷに異常が生じたことを示す異常判定信号を出力するように構成する。これにより、ユーザは、異常判定信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたことを早期に知ることができるので、ワイヤロープＷに生じた異常の解消を早期に行うことができる。

［第２実施形態］
次に、図１および図２を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、処理装置が傷みが生じたワイヤロープを特定したり、加算信号に基づいてワイヤロープに異常が生じたか否かを判定したりする例について説明する。なお、上記第１実施形態と同一の構成については、図中において同じ符号を付して図示し、その説明を省略する。

（処理装置の構成）
磁性体検査システム６００は、図１に示すように、磁性体検査装置４００と処理装置５００とを備える点で、上記第１実施形態の磁性体検査システム３００と相違する。また、磁性体検査装置４００および処理装置５００は、図１および図２に示すように、それぞれ、処理部３２１および処理部５０２を備える点で、上記第１実施形態の磁性体検査装置１００および処理装置２００と相違する。

第２実施形態では、磁性体検査装置４００の処理部３２１は、通信部２６を介して、複数の差動コイル１２の各々の検知信号を処理装置５００に送信する処理を行う。処理装置５００の処理部５０２は、通信部２０１を介して、複数の差動コイル１２の各々の検知信号を取得する。処理装置５００の処理部５０２は、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄに基づいて、傷みが生じたワイヤロープＷを特定するように構成されている（図８参照）。また、処理装置５００の処理部５０２は、複数の差動コイル１２のうちの決められた差動コイル１２の各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたか否かを判定するように構成されている（図９および図１０参照）。なお、第２実施形態においても、傷みが生じたワイヤロープＷの特定方法や加算信号に基づくワイヤロープＷの異常の判定方法は、上記第１実施形態と同様である。このため、詳細な説明は省略する。

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、処理装置５００を、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄの大きさに基づいて、傷みが生じたワイヤロープＷを特定するように構成する。これにより、第１実施形態と同様に、複数の差動コイル１２の各々の検知信号の傷み波形Ｗｄの大きさに基づいて、傷みが生じたワイヤロープＷを容易に特定することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、処理装置５００を、複数の差動コイル１２のうちの決められた差動コイル１２の各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープＷに異常が生じたか否かを判定するように構成する。これにより、第１実施形態と同様に、いくつかのワイヤロープＷのうちのいずれかのワイヤロープＷに異常が生じたことを検知することができるとともに、ワイヤロープＷに異常が生じたことを早期に検知することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［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。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、磁性体検査装置において検査される磁性体がワイヤロープである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁性体検査装置において検査される磁性体は、ワイヤロープ以外の磁性体であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、磁性体検査システムがエレベータに用いられるワイヤロープ（磁性体）を検査するシステムである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁性体検査システムがクレーンや、吊り橋、ロボットなどに用いられる磁性体を検査するシステムであってもよい。なお、吊り橋に使用されるワイヤロープ（磁性体）のように、磁性体自体が移動しない場合には、磁性体検査装置を磁性体に沿って移動させながら、磁性体検査装置による磁性体の磁束の計測が行われればよい。

また、上記第１および第２実施形態では、磁性体検査装置が、励振コイルを備えている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁性体検査装置が、必ずしも励振コイルを備えていなくてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、差動コイルが、８つ設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、差動コイルが、８つ以外の複数設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、差動コイルが、複数のワイヤロープ（磁性体）と同じ数設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、差動コイルが、複数の磁性体よりも大きい数設けられていてもよい。たとえば、１つの磁性体につき２つや３つなどの複数ずつ差動コイルが設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、複数の差動コイルが、ワイヤロープ（磁性体）が並ぶ方向に並ぶように設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の差動コイルが、必ずしも磁性体が並ぶ方向に並ぶように設けられていなくてもよい。たとえば、複数の差動コイルが、磁性体が延びる方向にずれるように設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、差動コイルが、略矩形状に形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、差動コイルが、必ずしも略矩形状に形成されていなくてもよい。たとえば、差動コイルが、略楕円状に形成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、磁性体検査装置の処理部または処理装置の処理部が、複数の差動コイルの各々の検知信号の傷み波形の大きさに基づいて、傷みが生じたワイヤロープ（磁性体）を特定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。本発明では、磁性体検査装置の処理部または処理装置の処理部が、必ずしも、複数の差動コイルの各々の検知信号の傷み波形の大きさに基づいて、傷みが生じた磁性体を特定するように構成されていなくてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、磁性体検査装置の処理部または処理装置の処理部が、複数の差動コイルのうちの決められた差動コイルの各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープ（磁性体）に異常が生じたか否かを判定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。本発明では、磁性体検査装置の処理部または処理装置の処理部が、必ずしも、複数の差動コイルのうちの決められた差動コイルの各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、ワイヤロープ（磁性体）に異常が生じたか否かを判定するように構成されていなくてもよい。

１２ 差動コイル
１２１ 受信コイル（第１の受信コイル）
１２２ 受信コイル（第２の受信コイル）
２１ 処理部
１００、４００ 磁性体検査装置
２００、５００ 処理装置
３００、６００ 磁性体検査システム
Ｗ ワイヤロープ（磁性体）
Ｗ１ 幅
Ｗ２ 幅
Ｗ３ 幅
Ｗ４ 幅
Ｗｄ 傷み波形

Claims (7)

1. 複数の磁性体の数以上の数設けられ、前記複数の磁性体の各々の磁束を検知する複数の差動コイルと、
   前記複数の差動コイルの各々の検知信号を取得する処理部と、を備え、
   前記複数の差動コイルの各々は、第１の受信コイルと、前記第１の受信コイルと差動接続されているとともに、前記第１の受信コイルの検出面と検出面が対向するように設けられた第２の受信コイルとを有し、前記複数の磁性体の各々の磁束を検知する際に、前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルとの間に前記磁性体が配置されるように構成されており、
   前記処理部は、前記複数の差動コイルの各々の検知信号のうち傷み波形の大きさが最も大きい検知信号に対応する前記磁性体を、傷みが生じた前記磁性体であると特定するように構成されている、磁性体検査装置。
2. 前記複数の差動コイルの各々は、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルの前記磁性体が延びる方向の一方側の部分と、前記第１の受信コイルおよび前記第２の受信コイルの前記磁性体が延びる方向の他方側の部分との差動信号を出力するように設けられている、請求項１に記載の磁性体検査装置。
3. 前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルとでは、前記磁性体が延びる方向に略直交する方向の幅が前記磁性体が延びる方向の幅よりも大きい、請求項２に記載の磁性体検査装置。
4. 前記処理部は、前記複数の差動コイルのうちの決められた差動コイルの各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、前記磁性体に異常が生じたか否かを判定するように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の磁性体検査装置。
5. 前記処理部は、前記磁性体に異常が生じたと判定した場合、前記磁性体に異常が生じたことを示す異常判定信号を出力するように構成されている、請求項４に記載の磁性体検査装置。
6. 複数の磁性体の数以上の数設けられ、前記複数の磁性体の各々の磁束を検知する複数の差動コイルを備える磁性体検査装置と、
   前記複数の差動コイルの各々の検知信号を取得する処理装置と、を備え、
   前記複数の差動コイルの各々は、第１の受信コイルと、前記第１の受信コイルと差動接続されているとともに、前記第１の受信コイルの検出面と検出面が対向するように設けられた第２の受信コイルとを有し、前記複数の磁性体の各々の磁束を検知する際に、前記第１の受信コイルと前記第２の受信コイルとの間に前記磁性体が配置されるように構成されており、
   前記処理装置は、前記複数の差動コイルの各々の検知信号のうち傷み波形の大きさが最も大きい検知信号に対応する前記磁性体を、傷みが生じた前記磁性体であると特定するように構成されている、磁性体検査システム。
7. 前記処理装置は、前記複数の差動コイルのうちの決められた差動コイルの各々の検知信号を加算した加算信号に基づいて、前記磁性体に異常が生じたか否かを判定するように構成されている、請求項６に記載の磁性体検査システム。

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