がいしの打音点検装置
【課題】現地へ携帯して現地の設備を停電させることなくその場でがいしのヒビ割れ等の表面の損傷の有無を点検でき、また、がいしからの騒音や発熱がない場合でもがいしに発生している細かなヒビ割れを発見できるがいしの打音点検装置を提供する。
【解決手段】打音点検装置１は、被検がいし５０に打撃を与える打撃機構と、この打撃機構による打撃によって被検がいし５０から発生する打撃音を集音する集音機構（マイク５）と、集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定し、被検がいし５０から得られた物理量が正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致すると判定された場合に良品判定表示を行い（ＬＥＤ４２を点灯させ）、所定の許容範囲で一致しないと判定された場合に不良品判定表示を行う（ＬＥＤ４３を点灯させる）。
【解決手段】打音点検装置１は、被検がいし５０に打撃を与える打撃機構と、この打撃機構による打撃によって被検がいし５０から発生する打撃音を集音する集音機構（マイク５）と、集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定し、被検がいし５０から得られた物理量が正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致すると判定された場合に良品判定表示を行い（ＬＥＤ４２を点灯させ）、所定の許容範囲で一致しないと判定された場合に不良品判定表示を行う（ＬＥＤ４３を点灯させる）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送配電設備などに設けられるがいしの破損（ヒビ割れ等）の有無を打音点検するための打音点検装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送配電設備に設けられるがいしは、襲雷等に起因して破損する場合があることから、従来においては、がいしの破損の有無を作業員が巡視して目視により確認し、破損があるがいしについては取替えを実施している。しかし、がいしに細かいヒビ割れが入った状態は、目視による確認は困難であり、また、このようなヒビ割れを放置しておくと、遮断器が保護動作しないような短時間の地絡事故（短時間事故）や微地絡の状態が継続する不都合がある。
【０００３】
そこで、目視では確認しにくい被検がいしの破損（ヒビ割れ）の有無を検査するために、被検がいしに打撃を与え、その際に生じる打撃音を分析して破損の有無を判断する点検手法が有用となる。
このような打撃音によって被検体を点検する装置としては、従来、例えば、下記する特許文献１及び２の構成が公知となっている。
【０００４】
このうち、特許文献１は、びんのワレ発生の有無を自動的に検出する装置に関するもので、同文献１には、びんに打撃を与える機構と、打音を検出する機構と、打音の減衰及び特定周波数の成分を分析する機構とを備え、被検査びんの打音と正常びんの打音とを比較して、びんのワレ発生の有無を検知する構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２は、打撃時に発生する音響信号からセラミック製品等のクラックや割れの有無を診断する方法に関し、同文献２には、音響信号をアナログからデジタルに変換し、周波数分析し、所定の周波数領域の最大値を抽出し、最大値と正常品セラミックあるいはプラスチックまたは金属の音響信号である基準最大値との差を計算して、セラミック製品等のクラックや割れの有無を診断する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２２４６５９号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の装置を用いて被検がいしを点検するためには、送配電設備を停電させて被検がいしを取り外し、点検装置がある場所へ持ち運ぶ必要がある。このような送配電設備に取り付けられているがいしを取り外して個別に打音点検することは、検査精度を高める上で好ましいが、送配電線が充電状態にある場合に停電状態を形成して被検がいしを外し、点検装置へ移して検査を行うことは、現実的でないのみならず現地での作業に即応できない不都合がある。
【０００８】
また、がいし表面に発生したヒビ割れに起因してがいしの騒音または発熱が生じていれば、発見は容易となるが、騒音や発熱が発生しない細かなヒビ割れについて発見することは、非常に困難であった。
【０００９】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、現地へ携帯して現地の設備を停電させることなくその場で実装されているがいしに対してヒビ割れ等の表面の損傷の有無を容易に点検でき、また、がいしからの騒音や発熱がない場合でもがいしに発生している細かなヒビ割れを発見することが可能ながいしの打音点検装置を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明に係るがいしの打音点検装置は、操作棒に着脱自在に取り付けられる装置であって、被検がいしに打撃を与える打撃機構と、この打撃機構による打撃により前記被検がいしから発生する打撃音を集音する集音機構と、前記集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定する判定手段と、この判定手段により前記被検がいしについて得られた前記物理量が前記正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致すると判定された場合に良品として表示する良品判定表示を行い、前記所定の許容範囲で一致しないと判定された場合に不良品として表示する不良品判定表示を行う表示手段とを具備することを特徴としている。
【００１１】
したがって、操作棒に着脱させた打音点検装置を被検がいしに近づけ、打撃機構により被検がいしに打撃を与えると、集音機構によりその打撃によって得られた打撃音が集音され、判定手段により、集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が正常がいしで予め得られた同物理量と所定範囲で一致しているか否かが判定され、表示手段により、所定範囲で一致していると判定された場合には良品判定表示がなされ、所定範囲で一致していないと判定された場合には不良品判定表示がなされる。
【００１２】
したがって、上述の構成によれば、打音点検装置を現地へ携帯して、その場でがいしの良否判定を行うことができるので、充電状態にある設備に実装されたがいしに対しても良品判定を容易に行うことができ、また、騒音や発熱が発生しない細かなヒビ割れの有無をも探査することが可能となる。
【００１３】
ここで、打撃機構としては、例えば、打点球をバネ力を利用して勢いよく突出させてがいし表面に打撃させる構成としてもよく、また、表示手段としては、ＬＥＤを用い、良品判定表示を良品を表す色（例えば、緑）のＬＥＤを発光させるものとし、不良品判定表示を不良品を表す色（例えば、赤）のＬＥＤを発光させるようにしてもよい。
【００１４】
また、がいしの打音点検作業が周囲の環境にできるだけ依存しないようにするために、集音機構は、マイクと、このマイクを覆うように設けられると共に被検がいしの開口部に臨むように配設可能となるパラボラ型の集音板とを有して構成するようにしてもよい。ここで、パラボラ型の集音板は、常時パラボラ型を形成している非伸縮のものであっても、点検作業を行う際に拡げてパラボラ型に形成する伸縮可能なものであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明の打撃点検装置によれば、操作棒に着脱自在に取り付けられるので、現地へ携帯して実装されているがいしを取り外すことなく良品判定を行うことが可能となり、また、打撃点検装置を、被検がいしに打撃を与える打撃機構と、この打撃機構による打撃により被検がいしから発生する打撃音を集音する集音機構とを備え、集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定し、その判定結果に応じて表示手段により判定表示を行うようにしたので、充電状態にある架線に対しても停電させることなく良品判定を容易に行うことができ、また、打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量に基づき良否判定が行えるので、ヒビ割れに起因する騒音や発熱が無い場合や通常では発見しにくい細かなヒビ割れが発生している場合でも、ヒビ割れの有無を正確に探査することが可能となる。
【００１６】
また、集音機構を、マイクと、このマイクを覆うように設けられると共に被検がいしの開口部と対峙するように配置可能となるパラボラ型の集音板とを有して構成すれば、がいしの点検作業を行う現場の環境に依存せずに正確に点検結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る打音点検装置の外観を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図である。
【図２】図２は、本発明に係る打音点検装置の内部構造を示す図であり、（ａ）はばね力に抗して打点球をケース内に収容した状態を示す断面図、（ｂ）はばね力により打点球をケースの表面から突出させた状態を示す断面図、（ｃ）は打音点検装置の回路構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る打音点検装置の制御回路による制御動作例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明に係る打音点検装置を用いて送配電設備に実装されている耐張がいしの点検を行う状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係る打音点検装置の他の構成例を示す外観図である。
【図６】図６は、図５に示す打音点検装置を用いて送配電設備に実装されている耐張がいしの点検を行う状態を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係る打音点検装置のさらに他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１及び図２において、本発明に係る打音点検装置１が示されている。この打音点検装置１は、打撃機構２が収容された例えば円筒形状のケース３と、このケース３の径方向に取り付けられた集音機構４を構成するマイク５と、表示部６と、ケースの下端に設けられた取付部７とから構成されている。
【００２０】
取付部７は、その先端部に菊座構造により連結接続して取り付ける菊座部８が設けられ、この菊座部８は絶縁操作棒１０の先端に取り付けられる菊座アダプタ１１のヘッド部１２に角度調整可能に取り付けられる。
【００２１】
即ち、絶縁操作棒１０の先端に取り付けられる菊座アダプタ１１は、先端にヘッド部１２が配置され、他端に、絶縁操作棒１０の先端部に連結接続するジョイント部１３が配置されたそれ自体周知のもので、菊座アダプタ１１のヘッド部１２は、円盤形状に形成されており、中心に蝶雌ネジ１５の螺合する雄ネジ１６が立設され、この雄ネジ１６から放射状に突出して周方向に配設された複数の突起１７が形成されている。
【００２２】
これに対して、打音点検装置１の取付部７に設けられた菊座部８は、菊座アダプタ１１の円盤状に形成されたヘッド部１２と対面可能な円盤形状に形成されており、先端から内方に向かって切り欠かれたＵ字形状の連結溝１８を有し、この連結溝１８の底部を中心として放射状に突出する突起１９が周方向に複数形成されている。
【００２３】
したがって、菊座アダプタ１１のヘッド部１２は、打音点検装置１の取付部７に形成された菊座部８の連結溝１８内に、雄ネジ１６を差し込んでヘッド部１２と菊座部８との互いの突起１７，１９を相手部材の突起間に形成される凹部に嵌合させて（互いの突起１７，１９同士を噛み合い係合させて）、円盤形状が互いに対面接触する状態として蝶雌ネジ１５を雄ネジ１６に螺合させて締め付けることにより、打音点検装置１を菊座アダプタ１１に対して任意の相対角度で連結させ、絶縁操作棒１０に対して打音点検装置が所望の姿勢となるようにしている。
【００２４】
打撃機構２は、打点球２１とこの打点球２１にロッド２２を介して連結されたカム部材２３と、このカム部材２３を下方へ断続的に付勢する付勢手段２４と、前記打点球２１を上方へ常時付勢するスプリング２５とを有して構成され、ケース３の内部は、図２に示されるように、第１及び第２の隔壁２７，２８により、打点球２１を収納可能とする打点球収容部３０と、スプリング２５を収納するスプリング収容部３１と、カム部材２３と付勢手段２４とを収納するカム収容部３２とに区画され、打点球２１とカム部材２３とを連結するロッド２２は、それぞれの収容部を移動できるように第１及び第２の隔壁２７，２８に形成された通孔２７ａ，２８ａを介して挿通させるようにしている。
【００２５】
また、ケース３の上端面３ａ、即ち、打点球２１と対峙する部位には、打点球２１を挿通させる打点球挿通孔３３が形成され、スプリング収容部３１に収納されるスプリング２５は、ロッド２２の中程に固装されたバネ受け３４と第２の隔壁２８との間に弾装されて打点球２１を常時上方へ付勢するようにしている。
【００２６】
カム部材２３は、その側面に、下方へ行くほど径方向に深く削り込まれた係合溝３５が形成され、この係合溝３５の下端に、モータ３６の回転動力により回転する回転板３７の周縁に設けられた係止ピン３８が回転板３７の所定の回動範囲で係止可能となる係止面３５ａが形成されている。
【００２７】
係止ピン３８がカム部材２３の係止面３５ａに当接されてカム部材２３を下方へ付勢すると、スプリング２５がバネ受け３４によって圧縮されると共に打点球２１がケース３内に入り込み、係止ピン３８が係止面３５ａから離れる直前においては、スプリング２５が最も圧縮され、打点球２１は、第１の隔壁２７に緩く接触しているか、少し浮いている状態にあり、また、カム部材２３は、ケースの底面から少し離れた状態となる。また、係止ピン３８が係止面３５ａから外れると、スプリングのばね力により、バネ受け３４が一気に押し上げられ、打点球２１が通孔３３から飛び出した状態となる。この際、スプリング受け３４は、第１の隔壁２７に当接し、カム部材は第２の隔壁に当節するか第２の隔壁と少し離れた状態となる
【００２８】
したがって、モータ３６が回転して回転板３７が回転すると、この回転板３７に取り付けられた係止ピン３８が回動し、係合溝３５の係止面３５ａに係止ピン３８が差し掛かると、以後カム部材２３は、スプリング２５のバネ力に抗して下方へ押し下げられ、これに伴って打点球２１もケース３内に収容される。その後、係止ピン３８がカム部材２３の係止面３５ａから外れると、スプリング２５が自身の復元力により一揆に伸び、バネ受け３４を第１の隔壁２７に当接させ、打点球２１の一部を通孔３３を介してケース３の上端面より突出させる。
【００２９】
集音機構を構成するマイク５は、ケース３の径方向に突設されると共に上方へ屈曲してその先端をケースの上端よりも上方へ延設させたアーム部４０の先端に設けられている。
【００３０】
また、表示部６は、ケース３の側方に突設されると共にアーム部４０の下方に配された表示ブロック４１に２つのＬＥＤ４２，４３を配して構成されており、一方のＬＥＤ４２を良品判定表示用として用い、他方のＬＥＤ４３を不良品判定表示用として用いるようにしている。ここで、良否判定表示用のＬＥＤ４２は緑色に発光し、不良品判定表示用のＬＥＤ４３は赤色に発光するようになっている。
【００３１】
また、ケース３又は表示ブロック４１の内部には、制御回路４５を搭載した図示しない制御基板や電池４６が収納され、また、表示ブロック４１の側面には制御回路４５への電力供給をオンオフするスイッチ４７が設けられている。制御回路４５には、図２（ｃ）に示されるように、マイク５、モータ３６、ＬＥＤ４２，４３が結線されて、スイッチ４７の導通状態（ＯＮ）の形成により、電池４６から制御回路４５やマイク５、ＬＥＤ４２，４３を動作させる電力が供給されると共に、モータ３６に電力が供給されて、モータ３６の回転により打撃機構２が駆動するようになっている。
【００３２】
図３において、制御回路４５での制御動作例がフローチャートとして示され、以下、このフローチャートに基づき、制御動作例を説明する。
制御回路４５は、スイッチ４７が投入されると、モータ３６に通電してモータ３６を駆動させ、これにより打撃機構２を駆動させる（ステップＳ１）。モータ３６の駆動により回転板３７が回動するが、回転板３７の係止ピン３８がカム部材２３から外れるタイミングとマイク５の集音を開始するタイミングとは同期しており、打点球２１がケース３から飛び出して被検体（被検がいし）に打撃した直後から所定時間（例えば２sec）の間、マイク５を介して打撃音を集音記録する（ステップＳ２）。
【００３３】
その後、制御回路４５は、集音された打撃音から、がいし表面の破損の有無で変化する物理量、例えば打撃音の周波数と減衰時間を演算し（ステップＳ３）、その演算された周波数ｆ１と減衰時間ｔ１が正常がいしについて予め測定された打撃音の周波数ｔ０と減衰時間ｔ０に対して所定の許容範囲で一致するか否かを比較する。
【００３４】
具体的には、ステップＳ４において、被検がいしの打撃音の周波数と正常がいしの打撃音の周波数との差（｜ｆ１−ｆ０｜）を演算すると共に、被検がいしの打撃音の減衰時間ｔ１と正常がいしの打撃音の減衰時間ｔ０との差（｜ｔ１−ｔ０｜）を演算し、ステップＳ５において、被検がいしの打撃音の周波数と正常がいしの打撃音の周波数との差（｜ｆ１−ｆ０｜）が所定値α以内であり、また、被検がいしの打撃音の減衰時間と正常がいしの打撃音の減衰時間との差（｜ｔ１−ｔ０｜）が所定値β以内であるか否かを判定し、周波数の差が所定値α以内であり、且つ、減衰時間の差（｜ｔ１−ｔ０｜）が所定値β以内であると判定された場合に良品と判定して、良品判定表示としてのＬＥＤ４２を点灯させ（ステップＳ６）、周波数の差が所定値αより大きく（許容範囲を超え）、又は、減衰時間の差が所定値βより大きい（許容範囲を超えている）場合に不良品と判定して、不良品判定表示としてのＬＥＤ４３を点灯させる（ステップＳ７）。
【００３５】
尚、上述の一連の判定動作は、例えば、スイッチ４７が投入（ＯＮ）されている間に１０秒のインターバルで継続して行われるようになっている。
【００３６】
以上の構成において、送配電設備に実装されている例えば耐張がいし５０を点検する場合には、図４に示されるように、絶縁操作棒１０に装着された菊座アダプタ１１に打音点検装置１の取付部７を菊座部８を介して所望の角度に取り付け、スイッチ４７をＯＮにした後に、耐張がいし５０の下方から打音点検装置１を近づけ、ケース３の上端面を耐張がいし５０の側面に軽く押し当てるように対峙させると共に、マイク５を耐張がいし５０の開口部５０ａと対峙する位置に配置させる。
【００３７】
すると、ケース３の上端面３ａに形成された通孔３３を介して飛び出した打点球２１が被検がいし（耐張がいし）５０の側面を打撃し、この被検がいし５０から打撃音を発生させる。その打撃音は、周囲に広がるが、開口部５０ａを介して伝播さえた打撃音はマイク５で所定時間集音される。打音点検装置１は、この集音された打撃音から周波数と減数時間を演算し、正常がいしのデータと比較し、所定の許容範囲で一致すると判定した場合には、良品と判定してＬＥＤ４２を点灯させ、また、所定の許容範囲で一致しないと判定した場合には、不良品と判定してＬＥＤ４３を点灯させる。
【００３８】
したがって、点検者は、打音点検装置１を現地へ携帯し、絶縁操作棒１０に取り付けて上述した動作を行い、表示部６で発光されるＬＥＤの色を確認するだけで、被検がいし５０の破損（ヒビ割れ）の有無を確認することができるので、現地の設備を停電させることなくその場で実装されているがいしに対してヒビ割れ等の表面の損傷の有無を容易に確認することが可能となる。また、目視による確認ではなく、打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量（周波数、減衰時間）から被検がいしの状態を点検しているので、がいしからの騒音や発熱がない場合でも、がいしに発生している目視では確認しにくい細かなヒビ割れを発見することが可能となる。
【００３９】
図５に、上述した打音点検装置の変形例が示されている。この例では、前述した構成に加えて、マイク５を覆うように設けられた集音板５１がさらに取り付けられている。即ち、この例では、集音機構４が、マイク５と、このマイク５を覆うように設けられると共に被検がいし５０の開口部５０ａに臨むように配設可能となるパラボラ型の集音板５１とから構成されているもので、集音板５１は、アーム部４０に固定された所定の碗形状をなす非伸縮のもので、連結ピン５２を中央に配置するためのスリット５４が略中央から上端にかけて径方向に形成されている。
【００４０】
このような構成の打音点検装置１を用いて、設備に実装された例えば耐張がいしから成る被検がいし５０を点検する場合には、図６に示されるように、絶縁操作棒１０に装着された菊座アダプタ１１に打音点検装置１の取付部７を菊座部８を介して所望の角度に取り付け、スイッチ４７をＯＮにした後に、被検がいし５０の下方から打音点検装置１を近づけ、連結ピン５２を集音板５１のスリットに挿入して集音板の中央に位置させて集音板５１を被検がいし５０の開口部５０ａと対峙するように（開口部５０ａを塞ぐように）配置し、また、ケース３の上端面を耐張がいし５０の側面に軽く押し当てるように対峙させる。
【００４１】
このような構成においては、被検がいし５０から発生する打撃音を集音しやすくなり、点検箇所の雑音などの環境に依存することなく、被検がいしを正確に点検することが可能となる。
【００４２】
尚、上述した構成例では、集音板５１として非伸縮のパラボラ型のものを用いた例を示したが、点検時に必要に応じてパラボラ型に形成する伸縮可能な集音板５１を用いるようにしてもよい。
例えば、図６に示されるように、マイクの後方でパラボラ状に展開可能な集音分割板５１ａを束ねておき、この集音分割板５１ａを点検時に展開させてパラボラ状にするとよい。その際、各集音分割板５１ａは、左右で対称に形成されて連動させるようにしておき、一方の側の集音分割板５１ａを持ち上げると他方の側の集音分割板５１ａも上がり、上方で両側の集音分割版が突き合わされ、突き合わされた集音分割板同士を一方に設けられた係合片５３ａを他方に設けられた係合ピン５３ｂに係合させて連結させるようにしてもよい。尚、付き合わされる集音分割板５１ａの側縁には、被検がいし５０の連結ピン５２との干渉を避ける凹部５５が形成されている。
【００４３】
このような構成においては、点検作業をしないときには、集音板５１を束ねておくことができるので、打音点検装置１の大型化を回避できると共に、携帯しやすいものとなる。
【００４４】
尚、上述の例では、被検がいし５０として耐張がいしを用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、ジャンパー線６０を固定するためのピンがいし６１の点検においても同様の打音点検装置１を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 打音点検装置
２ 打撃機構
４ 集音機構
５ マイク
６ 表示手段
１０ 絶縁操作棒
４２，４３ ＬＥＤ
５０ 被検がいし
５０ａ 開口部
５１ 集音板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送配電設備などに設けられるがいしの破損（ヒビ割れ等）の有無を打音点検するための打音点検装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送配電設備に設けられるがいしは、襲雷等に起因して破損する場合があることから、従来においては、がいしの破損の有無を作業員が巡視して目視により確認し、破損があるがいしについては取替えを実施している。しかし、がいしに細かいヒビ割れが入った状態は、目視による確認は困難であり、また、このようなヒビ割れを放置しておくと、遮断器が保護動作しないような短時間の地絡事故（短時間事故）や微地絡の状態が継続する不都合がある。
【０００３】
そこで、目視では確認しにくい被検がいしの破損（ヒビ割れ）の有無を検査するために、被検がいしに打撃を与え、その際に生じる打撃音を分析して破損の有無を判断する点検手法が有用となる。
このような打撃音によって被検体を点検する装置としては、従来、例えば、下記する特許文献１及び２の構成が公知となっている。
【０００４】
このうち、特許文献１は、びんのワレ発生の有無を自動的に検出する装置に関するもので、同文献１には、びんに打撃を与える機構と、打音を検出する機構と、打音の減衰及び特定周波数の成分を分析する機構とを備え、被検査びんの打音と正常びんの打音とを比較して、びんのワレ発生の有無を検知する構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２は、打撃時に発生する音響信号からセラミック製品等のクラックや割れの有無を診断する方法に関し、同文献２には、音響信号をアナログからデジタルに変換し、周波数分析し、所定の周波数領域の最大値を抽出し、最大値と正常品セラミックあるいはプラスチックまたは金属の音響信号である基準最大値との差を計算して、セラミック製品等のクラックや割れの有無を診断する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−２２４６５９号公報
【特許文献２】特開２００６−３２２８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の装置を用いて被検がいしを点検するためには、送配電設備を停電させて被検がいしを取り外し、点検装置がある場所へ持ち運ぶ必要がある。このような送配電設備に取り付けられているがいしを取り外して個別に打音点検することは、検査精度を高める上で好ましいが、送配電線が充電状態にある場合に停電状態を形成して被検がいしを外し、点検装置へ移して検査を行うことは、現実的でないのみならず現地での作業に即応できない不都合がある。
【０００８】
また、がいし表面に発生したヒビ割れに起因してがいしの騒音または発熱が生じていれば、発見は容易となるが、騒音や発熱が発生しない細かなヒビ割れについて発見することは、非常に困難であった。
【０００９】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、現地へ携帯して現地の設備を停電させることなくその場で実装されているがいしに対してヒビ割れ等の表面の損傷の有無を容易に点検でき、また、がいしからの騒音や発熱がない場合でもがいしに発生している細かなヒビ割れを発見することが可能ながいしの打音点検装置を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明に係るがいしの打音点検装置は、操作棒に着脱自在に取り付けられる装置であって、被検がいしに打撃を与える打撃機構と、この打撃機構による打撃により前記被検がいしから発生する打撃音を集音する集音機構と、前記集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定する判定手段と、この判定手段により前記被検がいしについて得られた前記物理量が前記正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致すると判定された場合に良品として表示する良品判定表示を行い、前記所定の許容範囲で一致しないと判定された場合に不良品として表示する不良品判定表示を行う表示手段とを具備することを特徴としている。
【００１１】
したがって、操作棒に着脱させた打音点検装置を被検がいしに近づけ、打撃機構により被検がいしに打撃を与えると、集音機構によりその打撃によって得られた打撃音が集音され、判定手段により、集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が正常がいしで予め得られた同物理量と所定範囲で一致しているか否かが判定され、表示手段により、所定範囲で一致していると判定された場合には良品判定表示がなされ、所定範囲で一致していないと判定された場合には不良品判定表示がなされる。
【００１２】
したがって、上述の構成によれば、打音点検装置を現地へ携帯して、その場でがいしの良否判定を行うことができるので、充電状態にある設備に実装されたがいしに対しても良品判定を容易に行うことができ、また、騒音や発熱が発生しない細かなヒビ割れの有無をも探査することが可能となる。
【００１３】
ここで、打撃機構としては、例えば、打点球をバネ力を利用して勢いよく突出させてがいし表面に打撃させる構成としてもよく、また、表示手段としては、ＬＥＤを用い、良品判定表示を良品を表す色（例えば、緑）のＬＥＤを発光させるものとし、不良品判定表示を不良品を表す色（例えば、赤）のＬＥＤを発光させるようにしてもよい。
【００１４】
また、がいしの打音点検作業が周囲の環境にできるだけ依存しないようにするために、集音機構は、マイクと、このマイクを覆うように設けられると共に被検がいしの開口部に臨むように配設可能となるパラボラ型の集音板とを有して構成するようにしてもよい。ここで、パラボラ型の集音板は、常時パラボラ型を形成している非伸縮のものであっても、点検作業を行う際に拡げてパラボラ型に形成する伸縮可能なものであってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明の打撃点検装置によれば、操作棒に着脱自在に取り付けられるので、現地へ携帯して実装されているがいしを取り外すことなく良品判定を行うことが可能となり、また、打撃点検装置を、被検がいしに打撃を与える打撃機構と、この打撃機構による打撃により被検がいしから発生する打撃音を集音する集音機構とを備え、集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定し、その判定結果に応じて表示手段により判定表示を行うようにしたので、充電状態にある架線に対しても停電させることなく良品判定を容易に行うことができ、また、打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量に基づき良否判定が行えるので、ヒビ割れに起因する騒音や発熱が無い場合や通常では発見しにくい細かなヒビ割れが発生している場合でも、ヒビ割れの有無を正確に探査することが可能となる。
【００１６】
また、集音機構を、マイクと、このマイクを覆うように設けられると共に被検がいしの開口部と対峙するように配置可能となるパラボラ型の集音板とを有して構成すれば、がいしの点検作業を行う現場の環境に依存せずに正確に点検結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明に係る打音点検装置の外観を示す図であり、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその平面図、（ｃ）はその側面図である。
【図２】図２は、本発明に係る打音点検装置の内部構造を示す図であり、（ａ）はばね力に抗して打点球をケース内に収容した状態を示す断面図、（ｂ）はばね力により打点球をケースの表面から突出させた状態を示す断面図、（ｃ）は打音点検装置の回路構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明に係る打音点検装置の制御回路による制御動作例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明に係る打音点検装置を用いて送配電設備に実装されている耐張がいしの点検を行う状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明に係る打音点検装置の他の構成例を示す外観図である。
【図６】図６は、図５に示す打音点検装置を用いて送配電設備に実装されている耐張がいしの点検を行う状態を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係る打音点検装置のさらに他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１及び図２において、本発明に係る打音点検装置１が示されている。この打音点検装置１は、打撃機構２が収容された例えば円筒形状のケース３と、このケース３の径方向に取り付けられた集音機構４を構成するマイク５と、表示部６と、ケースの下端に設けられた取付部７とから構成されている。
【００２０】
取付部７は、その先端部に菊座構造により連結接続して取り付ける菊座部８が設けられ、この菊座部８は絶縁操作棒１０の先端に取り付けられる菊座アダプタ１１のヘッド部１２に角度調整可能に取り付けられる。
【００２１】
即ち、絶縁操作棒１０の先端に取り付けられる菊座アダプタ１１は、先端にヘッド部１２が配置され、他端に、絶縁操作棒１０の先端部に連結接続するジョイント部１３が配置されたそれ自体周知のもので、菊座アダプタ１１のヘッド部１２は、円盤形状に形成されており、中心に蝶雌ネジ１５の螺合する雄ネジ１６が立設され、この雄ネジ１６から放射状に突出して周方向に配設された複数の突起１７が形成されている。
【００２２】
これに対して、打音点検装置１の取付部７に設けられた菊座部８は、菊座アダプタ１１の円盤状に形成されたヘッド部１２と対面可能な円盤形状に形成されており、先端から内方に向かって切り欠かれたＵ字形状の連結溝１８を有し、この連結溝１８の底部を中心として放射状に突出する突起１９が周方向に複数形成されている。
【００２３】
したがって、菊座アダプタ１１のヘッド部１２は、打音点検装置１の取付部７に形成された菊座部８の連結溝１８内に、雄ネジ１６を差し込んでヘッド部１２と菊座部８との互いの突起１７，１９を相手部材の突起間に形成される凹部に嵌合させて（互いの突起１７，１９同士を噛み合い係合させて）、円盤形状が互いに対面接触する状態として蝶雌ネジ１５を雄ネジ１６に螺合させて締め付けることにより、打音点検装置１を菊座アダプタ１１に対して任意の相対角度で連結させ、絶縁操作棒１０に対して打音点検装置が所望の姿勢となるようにしている。
【００２４】
打撃機構２は、打点球２１とこの打点球２１にロッド２２を介して連結されたカム部材２３と、このカム部材２３を下方へ断続的に付勢する付勢手段２４と、前記打点球２１を上方へ常時付勢するスプリング２５とを有して構成され、ケース３の内部は、図２に示されるように、第１及び第２の隔壁２７，２８により、打点球２１を収納可能とする打点球収容部３０と、スプリング２５を収納するスプリング収容部３１と、カム部材２３と付勢手段２４とを収納するカム収容部３２とに区画され、打点球２１とカム部材２３とを連結するロッド２２は、それぞれの収容部を移動できるように第１及び第２の隔壁２７，２８に形成された通孔２７ａ，２８ａを介して挿通させるようにしている。
【００２５】
また、ケース３の上端面３ａ、即ち、打点球２１と対峙する部位には、打点球２１を挿通させる打点球挿通孔３３が形成され、スプリング収容部３１に収納されるスプリング２５は、ロッド２２の中程に固装されたバネ受け３４と第２の隔壁２８との間に弾装されて打点球２１を常時上方へ付勢するようにしている。
【００２６】
カム部材２３は、その側面に、下方へ行くほど径方向に深く削り込まれた係合溝３５が形成され、この係合溝３５の下端に、モータ３６の回転動力により回転する回転板３７の周縁に設けられた係止ピン３８が回転板３７の所定の回動範囲で係止可能となる係止面３５ａが形成されている。
【００２７】
係止ピン３８がカム部材２３の係止面３５ａに当接されてカム部材２３を下方へ付勢すると、スプリング２５がバネ受け３４によって圧縮されると共に打点球２１がケース３内に入り込み、係止ピン３８が係止面３５ａから離れる直前においては、スプリング２５が最も圧縮され、打点球２１は、第１の隔壁２７に緩く接触しているか、少し浮いている状態にあり、また、カム部材２３は、ケースの底面から少し離れた状態となる。また、係止ピン３８が係止面３５ａから外れると、スプリングのばね力により、バネ受け３４が一気に押し上げられ、打点球２１が通孔３３から飛び出した状態となる。この際、スプリング受け３４は、第１の隔壁２７に当接し、カム部材は第２の隔壁に当節するか第２の隔壁と少し離れた状態となる
【００２８】
したがって、モータ３６が回転して回転板３７が回転すると、この回転板３７に取り付けられた係止ピン３８が回動し、係合溝３５の係止面３５ａに係止ピン３８が差し掛かると、以後カム部材２３は、スプリング２５のバネ力に抗して下方へ押し下げられ、これに伴って打点球２１もケース３内に収容される。その後、係止ピン３８がカム部材２３の係止面３５ａから外れると、スプリング２５が自身の復元力により一揆に伸び、バネ受け３４を第１の隔壁２７に当接させ、打点球２１の一部を通孔３３を介してケース３の上端面より突出させる。
【００２９】
集音機構を構成するマイク５は、ケース３の径方向に突設されると共に上方へ屈曲してその先端をケースの上端よりも上方へ延設させたアーム部４０の先端に設けられている。
【００３０】
また、表示部６は、ケース３の側方に突設されると共にアーム部４０の下方に配された表示ブロック４１に２つのＬＥＤ４２，４３を配して構成されており、一方のＬＥＤ４２を良品判定表示用として用い、他方のＬＥＤ４３を不良品判定表示用として用いるようにしている。ここで、良否判定表示用のＬＥＤ４２は緑色に発光し、不良品判定表示用のＬＥＤ４３は赤色に発光するようになっている。
【００３１】
また、ケース３又は表示ブロック４１の内部には、制御回路４５を搭載した図示しない制御基板や電池４６が収納され、また、表示ブロック４１の側面には制御回路４５への電力供給をオンオフするスイッチ４７が設けられている。制御回路４５には、図２（ｃ）に示されるように、マイク５、モータ３６、ＬＥＤ４２，４３が結線されて、スイッチ４７の導通状態（ＯＮ）の形成により、電池４６から制御回路４５やマイク５、ＬＥＤ４２，４３を動作させる電力が供給されると共に、モータ３６に電力が供給されて、モータ３６の回転により打撃機構２が駆動するようになっている。
【００３２】
図３において、制御回路４５での制御動作例がフローチャートとして示され、以下、このフローチャートに基づき、制御動作例を説明する。
制御回路４５は、スイッチ４７が投入されると、モータ３６に通電してモータ３６を駆動させ、これにより打撃機構２を駆動させる（ステップＳ１）。モータ３６の駆動により回転板３７が回動するが、回転板３７の係止ピン３８がカム部材２３から外れるタイミングとマイク５の集音を開始するタイミングとは同期しており、打点球２１がケース３から飛び出して被検体（被検がいし）に打撃した直後から所定時間（例えば２sec）の間、マイク５を介して打撃音を集音記録する（ステップＳ２）。
【００３３】
その後、制御回路４５は、集音された打撃音から、がいし表面の破損の有無で変化する物理量、例えば打撃音の周波数と減衰時間を演算し（ステップＳ３）、その演算された周波数ｆ１と減衰時間ｔ１が正常がいしについて予め測定された打撃音の周波数ｔ０と減衰時間ｔ０に対して所定の許容範囲で一致するか否かを比較する。
【００３４】
具体的には、ステップＳ４において、被検がいしの打撃音の周波数と正常がいしの打撃音の周波数との差（｜ｆ１−ｆ０｜）を演算すると共に、被検がいしの打撃音の減衰時間ｔ１と正常がいしの打撃音の減衰時間ｔ０との差（｜ｔ１−ｔ０｜）を演算し、ステップＳ５において、被検がいしの打撃音の周波数と正常がいしの打撃音の周波数との差（｜ｆ１−ｆ０｜）が所定値α以内であり、また、被検がいしの打撃音の減衰時間と正常がいしの打撃音の減衰時間との差（｜ｔ１−ｔ０｜）が所定値β以内であるか否かを判定し、周波数の差が所定値α以内であり、且つ、減衰時間の差（｜ｔ１−ｔ０｜）が所定値β以内であると判定された場合に良品と判定して、良品判定表示としてのＬＥＤ４２を点灯させ（ステップＳ６）、周波数の差が所定値αより大きく（許容範囲を超え）、又は、減衰時間の差が所定値βより大きい（許容範囲を超えている）場合に不良品と判定して、不良品判定表示としてのＬＥＤ４３を点灯させる（ステップＳ７）。
【００３５】
尚、上述の一連の判定動作は、例えば、スイッチ４７が投入（ＯＮ）されている間に１０秒のインターバルで継続して行われるようになっている。
【００３６】
以上の構成において、送配電設備に実装されている例えば耐張がいし５０を点検する場合には、図４に示されるように、絶縁操作棒１０に装着された菊座アダプタ１１に打音点検装置１の取付部７を菊座部８を介して所望の角度に取り付け、スイッチ４７をＯＮにした後に、耐張がいし５０の下方から打音点検装置１を近づけ、ケース３の上端面を耐張がいし５０の側面に軽く押し当てるように対峙させると共に、マイク５を耐張がいし５０の開口部５０ａと対峙する位置に配置させる。
【００３７】
すると、ケース３の上端面３ａに形成された通孔３３を介して飛び出した打点球２１が被検がいし（耐張がいし）５０の側面を打撃し、この被検がいし５０から打撃音を発生させる。その打撃音は、周囲に広がるが、開口部５０ａを介して伝播さえた打撃音はマイク５で所定時間集音される。打音点検装置１は、この集音された打撃音から周波数と減数時間を演算し、正常がいしのデータと比較し、所定の許容範囲で一致すると判定した場合には、良品と判定してＬＥＤ４２を点灯させ、また、所定の許容範囲で一致しないと判定した場合には、不良品と判定してＬＥＤ４３を点灯させる。
【００３８】
したがって、点検者は、打音点検装置１を現地へ携帯し、絶縁操作棒１０に取り付けて上述した動作を行い、表示部６で発光されるＬＥＤの色を確認するだけで、被検がいし５０の破損（ヒビ割れ）の有無を確認することができるので、現地の設備を停電させることなくその場で実装されているがいしに対してヒビ割れ等の表面の損傷の有無を容易に確認することが可能となる。また、目視による確認ではなく、打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量（周波数、減衰時間）から被検がいしの状態を点検しているので、がいしからの騒音や発熱がない場合でも、がいしに発生している目視では確認しにくい細かなヒビ割れを発見することが可能となる。
【００３９】
図５に、上述した打音点検装置の変形例が示されている。この例では、前述した構成に加えて、マイク５を覆うように設けられた集音板５１がさらに取り付けられている。即ち、この例では、集音機構４が、マイク５と、このマイク５を覆うように設けられると共に被検がいし５０の開口部５０ａに臨むように配設可能となるパラボラ型の集音板５１とから構成されているもので、集音板５１は、アーム部４０に固定された所定の碗形状をなす非伸縮のもので、連結ピン５２を中央に配置するためのスリット５４が略中央から上端にかけて径方向に形成されている。
【００４０】
このような構成の打音点検装置１を用いて、設備に実装された例えば耐張がいしから成る被検がいし５０を点検する場合には、図６に示されるように、絶縁操作棒１０に装着された菊座アダプタ１１に打音点検装置１の取付部７を菊座部８を介して所望の角度に取り付け、スイッチ４７をＯＮにした後に、被検がいし５０の下方から打音点検装置１を近づけ、連結ピン５２を集音板５１のスリットに挿入して集音板の中央に位置させて集音板５１を被検がいし５０の開口部５０ａと対峙するように（開口部５０ａを塞ぐように）配置し、また、ケース３の上端面を耐張がいし５０の側面に軽く押し当てるように対峙させる。
【００４１】
このような構成においては、被検がいし５０から発生する打撃音を集音しやすくなり、点検箇所の雑音などの環境に依存することなく、被検がいしを正確に点検することが可能となる。
【００４２】
尚、上述した構成例では、集音板５１として非伸縮のパラボラ型のものを用いた例を示したが、点検時に必要に応じてパラボラ型に形成する伸縮可能な集音板５１を用いるようにしてもよい。
例えば、図６に示されるように、マイクの後方でパラボラ状に展開可能な集音分割板５１ａを束ねておき、この集音分割板５１ａを点検時に展開させてパラボラ状にするとよい。その際、各集音分割板５１ａは、左右で対称に形成されて連動させるようにしておき、一方の側の集音分割板５１ａを持ち上げると他方の側の集音分割板５１ａも上がり、上方で両側の集音分割版が突き合わされ、突き合わされた集音分割板同士を一方に設けられた係合片５３ａを他方に設けられた係合ピン５３ｂに係合させて連結させるようにしてもよい。尚、付き合わされる集音分割板５１ａの側縁には、被検がいし５０の連結ピン５２との干渉を避ける凹部５５が形成されている。
【００４３】
このような構成においては、点検作業をしないときには、集音板５１を束ねておくことができるので、打音点検装置１の大型化を回避できると共に、携帯しやすいものとなる。
【００４４】
尚、上述の例では、被検がいし５０として耐張がいしを用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、ジャンパー線６０を固定するためのピンがいし６１の点検においても同様の打音点検装置１を用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１ 打音点検装置
２ 打撃機構
４ 集音機構
５ マイク
６ 表示手段
１０ 絶縁操作棒
４２，４３ ＬＥＤ
５０ 被検がいし
５０ａ 開口部
５１ 集音板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作棒に着脱自在に取り付けられる打音点検装置であって、
被検がいしに打撃を与える打撃機構と、
この打撃機構による打撃によって前記被検がいしから発生する打撃音を集音する集音機構と、
前記集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定する判定手段と、
この判定手段により前記被検がいしから得られた前記物理量が前記正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致すると判定された場合に良品として表示する良品判定表示を行い、前記所定の許容範囲で一致しないと判定された場合に不良品として表示する不良品判定表示を行う表示手段と
を具備することを特徴とするがいしの打音点検装置。
【請求項２】
前記集音機構は、マイクと、このマイクを覆うように設けられると共に前記被検がいしの開口部に臨むように配設可能となるパラボラ型の集音板とを有して構成されることを特徴とする請求項１記載のがいしの打音点検装置。
【請求項１】
操作棒に着脱自在に取り付けられる打音点検装置であって、
被検がいしに打撃を与える打撃機構と、
この打撃機構による打撃によって前記被検がいしから発生する打撃音を集音する集音機構と、
前記集音機構で集音された打撃音から得られるがいし表面の破損の有無で変化する物理量が、正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致するか否かを判定する判定手段と、
この判定手段により前記被検がいしから得られた前記物理量が前記正常がいしで予め得られた同物理量と所定の許容範囲で一致すると判定された場合に良品として表示する良品判定表示を行い、前記所定の許容範囲で一致しないと判定された場合に不良品として表示する不良品判定表示を行う表示手段と
を具備することを特徴とするがいしの打音点検装置。
【請求項２】
前記集音機構は、マイクと、このマイクを覆うように設けられると共に前記被検がいしの開口部に臨むように配設可能となるパラボラ型の集音板とを有して構成されることを特徴とする請求項１記載のがいしの打音点検装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２１８６６（Ｐ２０１２−２１８６６Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５９３５７（Ｐ２０１０−１５９３５７）
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１４日（２０１０．７．１４）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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