(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信信号（Ｓ１２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（１８）を有する送信探触子（１６）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第１位置に配置されるとともに、
前記超音波を受けて振動することにより受信信号（Ｓ１３）に変換する受信振動子（１８）を有する受信探触子（１６）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の同一側となる第２位置に配置され、
前記送信探触子（１６）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部で反射されてきた前記超音波を前記受信探触子（１６）により受信し、
解析部（１４）は、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から深さＤとなる位置を被検査位置とし、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から被検査位置までの材質中を透過する前記超音波の速度をＶ１とし、Δｔ１を微少な所定時間とし、ｎを多重反射回数としたとき、送信後からの経過時間が
２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ１３）に、
第１しきい値（ＴＨ１）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第１含有率を越えて含まれている場合には、中空状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第１しきい値（ＴＨ１）よりも小さい第２しきい値（ＴＨ２）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第２含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第２しきい値（ＴＨ２）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第３含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記被検査位置に存在すると判別すること
を特徴とする超音波式電線検査装置。
【請求項２】
送信信号（Ｓ２２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（２８Ａ）を有する送信探触子（２６Ａ）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第３位置に配置されるとともに、
前記超音波を受けて振動することにより受信信号（Ｓ２３）に変換する受信振動子（２８Ｂ）を有する受信探触子（２６Ｂ）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面で前記第３位置の反対側となる第４位置に配置され、
前記送信探触子（２６Ａ）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部を透過してきた前記超音波を前記受信探触子（２６Ｂ）により受信し、
解析部（２４）は、前記第３位置から前記第４位置までの距離をＬとし、前記透過する前記超音波の速度をＶ２とし、Δｔ２を微少な所定時間としたとき、送信後からの経過時間が
（Ｌ／Ｖ２）±Δｔ２
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ２３）に、
第３しきい値（ＴＨ３）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第４含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第３しきい値（ＴＨ３）よりも小さい第４しきい値（ＴＨ４）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第５含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第４しきい値（ＴＨ４）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第６含有率未満の割合で含まれている場合には、中空状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別すること
を特徴とする超音波式電線検査装置。
【請求項３】
送信信号（Ｓ１２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（１８）を有する送信探触子（１６）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第１位置に配置されるとともに、前記送信探触子（１６）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部で反射されてきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ１３）に変換する受信振動子（１８）を有する受信探触子（１６）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の同一側となる第２位置に配置された超音波式電線検査装置（１００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から深さＤとなる被検査位置の状態を検査する場合には、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から被検査位置までの材質中を透過する前記超音波の速度をＶ１とし、Δｔ１を微少な所定時間とし、ｎを多重反射回数としたとき、送信後からの経過時間が
２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ１３）に、
第１しきい値（ＴＨ１）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第１含有率を越えて含まれている場合には、中空状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第１しきい値（ＴＨ１）よりも小さい第２しきい値（ＴＨ２）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第２含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第２しきい値（ＴＨ２）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第３含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記被検査位置に存在すると判別すること
を特徴とする超音波式電線検査方法。
【請求項４】
送信信号（Ｓ１２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（１８）を有する送信探触子（１６）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第１位置に配置されるとともに、前記送信探触子（１６）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部で反射されてきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ１３）に変換する受信振動子（１８）を有する受信探触子（１６）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の同一側となる第２位置に配置された超音波式電線検査装置（１００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から深さＤとなる被検査位置の状態を検査する場合には、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から被検査位置までの材質中を透過する前記超音波の速度をＶ１とし、Δｔ１を微少な所定時間とし、ｎを多重反射回数としたとき、送信後からの経過時間が
２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ１３）に、
第１しきい値（ＴＨ１）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第１含有率を越えて含まれている場合には、中空状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第１しきい値（ＴＨ１）よりも小さい第２しきい値（ＴＨ２）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第２含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第２しきい値（ＴＨ２）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第３含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記送信探触子及び受信探触子（１６）を前記アルミスリーブ（８０）の表面に密接させた状態で前記鋼心アルミより線の長手方向に沿って摺動させつつ移動させ、前記受信信号（Ｓ１３）の前記判別状態の変化に基づき、鋼スリーブ（６０）が前記アルミスリーブ（８０）の内部の中央付近に配置されているか否か、又はアルミ密着巻き線（７０）が施工されているか否かを検知すること
を特徴とする超音波式電線検査方法。
【請求項５】
送信信号（Ｓ２２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（２８Ａ）を有する送信探触子（２６Ａ）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第３位置に配置されるとともに、前記送信探触子（２６Ａ）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部を透過してきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ２３）に変換する受信振動子（２８Ｂ）を有する受信探触子（２６Ｂ）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）表面で前記第３位置の反対側となる第４位置に配置された超音波式電線検査装置（２００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記第３位置から前記第４位置までの距離をＬとし、前記透過する前記超音波の速度をＶ２とし、Δｔ２を微少な所定時間としたとき、送信後からの経過時間が
（Ｌ／Ｖ２）±Δｔ２
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ２３）に、
第３しきい値（ＴＨ３）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第４含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第３しきい値（ＴＨ３）よりも小さい第４しきい値（ＴＨ４）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第５含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第４しきい値（ＴＨ４）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第６含有率未満の割合で含まれている場合には、中空状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別すること
を特徴とする超音波式電線検査方法。
【請求項６】
送信信号（Ｓ２２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（２８Ａ）を有する送信探触子（２６Ａ）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第３位置に配置されるとともに、前記送信探触子（２６Ａ）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部を透過してきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ２３）に変換する受信振動子（２８Ｂ）を有する受信探触子（２６Ｂ）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）表面で前記第３位置の反対側となる第４位置に配置された超音波式電線検査装置（２００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記第３位置から前記第４位置までの距離をＬとし、前記透過する前記超音波の速度をＶ２とし、Δｔ２を微少な所定時間としたとき、送信後からの経過時間が
（Ｌ／Ｖ２）±Δｔ２
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ２３）に、
第３しきい値（ＴＨ３）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第４含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第３しきい値（ＴＨ３）よりも小さい第４しきい値（ＴＨ４）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第５含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第４しきい値（ＴＨ４）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第６含有率未満の割合で含まれている場合には、中空状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記送信探触子（２６Ａ）及び受信探触子（２６Ｂ）を前記アルミスリーブ（８０）の表面に密接させた状態で前記鋼心アルミより線の長手方向に沿って摺動させつつ移動させ、前記受信信号（Ｓ２３）の前記判別状態の変化に基づき、鋼スリーブ（６０）が前記アルミスリーブ（８０）の内部の中央付近に配置されているか否か、又はアルミ密着巻き線（７０）が施工されているか否かを検知すること
を特徴とする超音波式電線検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼心アルミより線（以下、「ＡＣＳＲ」という。）などの電線の圧縮接続部又は引留クランプ部の内部の状態を超音波を用いて検査する超音波式電線検査装置、及びこの超音波式電線検査装置を用いた超音波式電線検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＣＳＲは、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、亜鉛メッキを施した複数の鋼線をよって鋼心を形成し、アルミニウムからなるアルミ線をよりながら鋼心の周囲に巻き付けることにより１本の電線に構成したものである。ＡＣＳＲにおいては、アルミ線が電気を伝導する主体であり、鋼心が電線にかかる引張応力を主として負担し、亜鉛メッキにより腐食に耐えるようになっている。ＡＣＳＲは、電気鉄道を含む種々の配送電設備等に用いられ、特に電気鉄道におけるトンネル内の電車線、電気鉄道への電力供給用の「き電線」、き電吊架線、あるいはこれらの電線が地絡事故等を起こした場合に早期検出を行うためのＡＴ保護線、地絡導線等に用いられる。
【０００３】
このＡＣＳＲは、送電線に用いる場合には長さ３００メートル程度ごとに支持し、鉄道の「き電線」では長さ５０メートルで支持し、１０００メートルごとに接続して使用される。ＡＣＳＲを接続する場合には、以下のような方法が用いられる。まず、図９に示すように、接続しようとする２本のＡＣＳＲ５０のそれぞれの端部（以下、「接続端部」という。）のアルミより線５２のみを切断して、鋼心５１を露出させる。
【０００４】
次に、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、鋼からなり、横断面の外形が多角形状（例えば六角形状）で内部に円柱状の空洞部６０ａを有する筒状の鋼スリーブ６０を用い、図１１に示すように、鋼スリーブ６０の空洞部６０ａの中に露出させた２つの接続端部の鋼心５１、５１を両側から突き合わせるようにして挿入する。この状態で、鋼スリーブ６０を外部からダイス（図示せず）等によって圧縮し、カシメにより２つの接続端部の鋼心５１、５１と鋼スリーブ６０とを密着させ一体化させる。以下、このような接続を「圧縮接続」という。
【０００５】
次に、図１２に示すように、２つの接続端部のアルミより線５２、５２と鋼スリーブ６０との隙間を、アルミニウムからなるアルミ線７０で密着巻きして埋める。この場合、図示はしていないが、圧縮された鋼スリーブ６０の外径がアルミより線５２、５２の外径よりも小さいときには、鋼スリーブ６０の外部にもアルミ線７０を巻き、鋼スリーブ６０の部分の外径がアルミより線５２、５２の外径と略同一となるようにする。
【０００６】
次に、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、アルミニウムからなり、内部に円柱状の空洞部８０ａを有する略円筒状のアルミスリーブ８０を用い、図１４に示すように、鋼スリーブ６０によって鋼心５１が圧縮接続されたＡＣＳＲ５０の接続端部に、アルミスリーブ８０を被せる。この状態で、アルミスリーブ８０を外部からダイス（図示せず）等によって圧縮し、カシメにより２つの接続端部のアルミより線５２、５２とアルミスリーブ８０とを密着させ一体化させる。このような圧縮接続により、電気は一方の接続端部のアルミより線５２からアルミスリーブ８０を経て他方の接続端部のアルミより線５２に伝えられ、一方の接続端部の鋼心５１は鋼スリーブ６０により他方の接続端部の鋼心５１と一体化されて引張応力を負担することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の電線の圧縮接続部においては、接続の確認は工事後の外観の目視検査によって行っていたが、目視検査では、アルミスリーブ８０の内部の状態を正確に把握することは困難であった。このため、本来は、鋼スリーブ６０がアルミスリーブ８０の中央付近の内部に配置されるべきところ、アルミスリーブ８０のいずれか一方の端部に偏った状態となっていたり、アルミ密着巻き線７０の施工が行われない状態となっていたりしても、このような欠陥箇所を目視検査により検知することはできず、事故等が発生して初めて、施工の不良が判明する、という事態が起きていた。
【０００８】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、電線の圧縮接続部等の内部の状態を超音波を用いて検査する超音波式電線検査装置、及びこの超音波式電線検査装置を用いた超音波式電線検査方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る超音波式電線検査装置は、
送信信号（Ｓ１２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（１８）を有する送信探触子（１６）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第１位置に配置されるとともに、
前記超音波を受けて振動することにより受信信号（Ｓ１３）に変換する受信振動子（１８）を有する受信探触子（１６）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の同一側となる第２位置に配置され、
前記送信探触子（１６）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部で反射されてきた前記超音波を前記受信探触子（１６）により受信し、
解析部（１４）は、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から深さＤとなる位置を被検査位置とし、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から被検査位置までの材質中を透過する前記超音波の速度をＶ１とし、Δｔ１を微少な所定時間とし、ｎを多重反射回数としたとき、送信後からの経過時間が
２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ１３）に、
第１しきい値（ＴＨ１）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第１含有率を越えて含まれている場合には、中空状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第１しきい値（ＴＨ１）よりも小さい第２しきい値（ＴＨ２）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第２含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第２しきい値（ＴＨ２）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第３含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記被検査位置に存在すると判別すること
を特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に係る超音波式電線検査装置は、
送信信号（Ｓ２２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（２８Ａ）を有する送信探触子（２６Ａ）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第３位置に配置されるとともに、
前記超音波を受けて振動することにより受信信号（Ｓ２３）に変換する受信振動子（２８Ｂ）を有する受信探触子（２６Ｂ）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面で前記第３位置の反対側となる第４位置に配置され、
前記送信探触子（２６Ａ）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部を透過してきた前記超音波を前記受信探触子（２６Ｂ）により受信し、
解析部（２４）は、前記第３位置から前記第４位置までの距離をＬとし、前記透過する前記超音波の速度をＶ２とし、Δｔ２を微少な所定時間としたとき、送信後からの経過時間が
（Ｌ／Ｖ２）±Δｔ２
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ２３）に、
第３しきい値（ＴＨ３）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第４含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第３しきい値（ＴＨ３）よりも小さい第４しきい値（ＴＨ４）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第５含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第４しきい値（ＴＨ４）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第６含有率未満の割合で含まれている場合には、中空状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別すること
を特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に係る超音波式電線検査装置は、
送信信号（Ｓ１２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（１８）を有する送信探触子（１６）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第１位置に配置されるとともに、前記送信探触子（１６）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部で反射されてきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ１３）に変換する受信振動子（１８）を有する受信探触子（１６）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の同一側となる第２位置に配置された超音波式電線検査装置（１００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から深さＤとなる被検査位置の状態を検査する場合には、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から被検査位置までの材質中を透過する前記超音波の速度をＶ１とし、Δｔ１を微少な所定時間とし、ｎを多重反射回数としたとき、送信後からの経過時間が
２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ１３）に、
第１しきい値（ＴＨ１）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第１含有率を越えて含まれている場合には、中空状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第１しきい値（ＴＨ１）よりも小さい第２しきい値（ＴＨ２）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第２含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第２しきい値（ＴＨ２）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第３含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記被検査位置に存在すると判別すること
を特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に係る超音波式電線検査装置は、
送信信号（Ｓ１２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（１８）を有する送信探触子（１６）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第１位置に配置されるとともに、前記送信探触子（１６）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部で反射されてきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ１３）に変換する受信振動子（１８）を有する受信探触子（１６）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の同一側となる第２位置に配置された超音波式電線検査装置（１００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から深さＤとなる被検査位置の状態を検査する場合には、前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面から被検査位置までの材質中を透過する前記超音波の速度をＶ１とし、Δｔ１を微少な所定時間とし、ｎを多重反射回数としたとき、送信後からの経過時間が
２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ１３）に、
第１しきい値（ＴＨ１）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第１含有率を越えて含まれている場合には、中空状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第１しきい値（ＴＨ１）よりも小さい第２しきい値（ＴＨ２）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第２含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記第２しきい値（ＴＨ２）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第３含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記被検査位置に存在すると判別し、
前記送信探触子及び受信探触子（１６）を前記アルミスリーブ（８０）の表面に密接させた状態で前記鋼心アルミより線の長手方向に沿って摺動させつつ移動させ、前記受信信号（Ｓ１３）の前記判別状態の変化に基づき、鋼スリーブ（６０）が前記アルミスリーブ（８０）の内部の中央付近に配置されているか否か、又はアルミ密着巻き線（７０）が施工されているか否かを検知すること
を特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に係る超音波式電線検査装置は、
送信信号（Ｓ２２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（２８Ａ）を有する送信探触子（２６Ａ）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第３位置に配置されるとともに、前記送信探触子（２６Ａ）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部を透過してきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ２３）に変換する受信振動子（２８Ｂ）を有する受信探触子（２６Ｂ）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）表面で前記第３位置の反対側となる第４位置に配置された超音波式電線検査装置（２００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記第３位置から前記第４位置までの距離をＬとし、前記透過する前記超音波の速度をＶ２とし、Δｔ２を微少な所定時間としたとき、送信後からの経過時間が
（Ｌ／Ｖ２）±Δｔ２
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ２３）に、
第３しきい値（ＴＨ３）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第４含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第３しきい値（ＴＨ３）よりも小さい第４しきい値（ＴＨ４）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第５含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第４しきい値（ＴＨ４）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第６含有率未満の割合で含まれている場合には、中空状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別すること
を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６に係る超音波式電線検査装置は、
送信信号（Ｓ２２）を通電することにより超音波を発生する送信振動子（２８Ａ）を有する送信探触子（２６Ａ）が鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の表面の第３位置に配置されるとともに、前記送信探触子（２６Ａ）から送信され前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部を透過してきた前記超音波を受信して振動することにより受信信号（Ｓ２３）に変換する受信振動子（２８Ｂ）を有する受信探触子（２６Ｂ）が前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）表面で前記第３位置の反対側となる第４位置に配置された超音波式電線検査装置（２００）を用い前記鋼心アルミより線の圧縮接続部又は引留クランプ部のアルミスリーブ（８０）の内部の状態を検査する超音波式電線検査方法であって、
前記第３位置から前記第４位置までの距離をＬとし、前記透過する前記超音波の速度をＶ２とし、Δｔ２を微少な所定時間としたとき、送信後からの経過時間が
（Ｌ／Ｖ２）±Δｔ２
となる時間帯域における前記受信信号（Ｓ２３）に、
第３しきい値（ＴＨ３）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第４含有率を越えて含まれている場合には、中実状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第３しきい値（ＴＨ３）よりも小さい第４しきい値（ＴＨ４）を越えるレベルの信号が、実験によって求めた第５含有率を越えて含まれている場合には、より線状又は巻線状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記第４しきい値（ＴＨ４）未満のレベルの信号が、実験によって求めた第６含有率未満の割合で含まれている場合には、中空状の部分が前記アルミスリーブ（８０）の内部に存在すると判別し、
前記送信探触子（２６Ａ）及び受信探触子（２６Ｂ）を前記アルミスリーブ（８０）の表面に密接させた状態で前記鋼心アルミより線の長手方向に沿って摺動させつつ移動させ、前記受信信号（Ｓ２３）の前記判別状態の変化に基づき、鋼スリーブ（６０）が前記アルミスリーブ（８０）の内部の中央付近に配置されているか否か、又はアルミ密着巻き線（７０）が施工されているか否かを検知すること
を特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
（１）第１実施形態
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態である超音波式電線検査装置の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、この超音波式電線検査装置１００は、送信部１１と、受信部１２と、同期部１３と、解析部１４と、波形表示部１５と、探触子１６と、切換スイッチ１７を備えて構成されている。
【００２７】
送信部１１は、同期部１３からの同期信号Ｓ１１を受け、パルス状の送信信号Ｓ１２を発生し、探触子１６に出力する。
【００２８】
探触子１６は、底部が開放されたケース内に、振動子１８を有している。
【００２９】
振動子１８は、水晶、圧電セラミックス材料等により形成されている。これらの材料は、所定の軸方向に圧縮力又は引張力が交互に加えられると電圧が発生する。この現象を「圧電効果（ピエゾ効果）」という。また、これらの材料は、所定の軸方向に正負の交番電圧が印加されると伸縮する。この現象を「逆圧電効果」という。逆圧電効果を利用することにより、振動子１８は伸縮に伴い振動し超音波を発生する。圧電セラミックス材料には、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス（ＰｂＴｉＯ3−ＰｂＺｒＯ3系固溶体）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫酸リチウム、メタニオブ酸鉛等が含まれる。
【００３０】
探触子１６内の振動子１８に、送信部１１からパルス状の送信信号Ｓ１２が印加されると、振動子１８は「逆圧電効果」により振動し、図における下面からパルス状の超音波Ｗ１１を試験体Ｘ１の内部に向けて射出する。
【００３１】
試験体Ｘ１の内部に入射した超音波Ｗ１１は、境界面（例えば、試験体Ｘ１の底面）ｂで反射されて戻ってくる。この反射超音波Ｗ１２は、振動子１８に戻る。振動子１８においては、反射して戻ってきた超音波Ｗ１２が振動子１８の所定の軸方向に作用して振動子１８に交互に交番力が加えられる。これにより「圧電効果」が生じ、振動子１８の上面と下面の間に反射超音波パルスＷ１２に応じた電圧が発生する。このパルス状の電圧は受信信号Ｓ１３として、切換スイッチ１７から受信部１２に入力される。
【００３２】
受信部１２では、受信信号検出部（図示せず）により、パルス状の信号が検出され、適宜増幅されて波形信号Ｓ１４として波形表示部１５へ出力される。この際、同期部１１は、内蔵するタイマ（図示せず）により、超音波の発信からの経過時間を計測し、時間信号Ｓ１５として波形表示部１５に出力するとともに、変化する波形を表示するための掃引信号Ｓ１６を波形表示部１５に出力する。
【００３３】
波形表示部１５は、ブラウン管（ＣＲＴ）等を有しており、受信された超音波の波形を画面に表示する。この場合、画面の横軸は時間経過（又は試験体Ｘ１中の距離）を示し、画面の縦軸は受信された超音波の信号レベル値を示す。
【００３４】
一方、上記の波形信号Ｓ１４、時間信号Ｓ１５、掃引信号Ｓ１６は、解析部１４にも出力され、解析部１４は後述する解析を行う。
【００３５】
解析部１４は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）と、図示しないＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ：読出し専用メモリ）と、図示しないＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ：随時書込み読出しメモリ）を有している。
【００３６】
上記のＣＰＵは、データの演算、信号の制御等を統括する。また、ＲＯＭは、ＣＰＵの実行するプログラム等を格納した記憶装置である。このＲＯＭのかわりにハードディスク又は他の形式の記憶装置を用いてもよく、これらの記憶装置は読出し専用のものだけでなく１回又は複数回書込み可能なものであってもよい。また、ＲＡＭは、ＣＰＵにより演算されたデータ等を一時記憶する記憶装置である。このＲＡＭのかわりにハードディスク又は他の形式の記憶装置を用いてもよい。
【００３７】
次に、上記した超音波式電線検査装置１００を用いてＡＣＳＲ等の電線の圧縮接続部などの内部の状態を検査する方法について、図２ないし図４を参照しつつ説明する。
【００３８】
図２（Ａ）は、圧縮接続部のアルミスリーブ８０の内部が８０ａで示すように空洞の状態の場合に、アルミスリーブ８０の表面のある位置（第１位置）に設置された探触子１６から射出された超音波Ｗ１３の挙動を示した図である。図２（Ａ）に示すように、探触子１６から射出された超音波Ｗ１３は、アルミスリーブ８０の内壁面ｄの内部が空洞部８０ａとなっているため、空洞部８０ａの内部には入れず、内壁面ｄですべての超音波Ｗ１３が反射され、探触子１６へ戻る。
【００３９】
図２（Ａ）においては、超音波Ｗ１３がアルミスリーブ８０に対して斜め方向に入射するように図示されているが、これは、アルミスリーブ８０の表面に対して垂直に入射し、内壁面ｄで反射された後は、上記と逆の経路をたどって探触子１６に垂直に戻ってくるようにしてもよい。
【００４０】
振動子１８の送受信面（アルミスリーブ８０の表面）からアルミスリーブ内壁面ｄまでの深さ（距離）をＤとし、アルミニウム中を透過する超音波の速度をＶ１とすると、あるパルスの超音波を送信した後、経過時間が２×（Ｄ／Ｖ１）のときに反射波が探触子１６に戻ってくる。その後、経過時間が２×２×（Ｄ／Ｖ１）のとき、経過時間が２×３×（Ｄ／Ｖ１）のとき、経過時間が２×４×（Ｄ／Ｖ１）のときというように、一般にｎを自然数とした場合に２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）で表される経過時間ごとに反射波が探触子１６に戻ってくる。
【００４１】
これは、図２（Ａ）に示すように、内壁面ｃで反射されて戻ってきた超音波Ｗ１３が、アルミスリーブ８０の外壁面で反射されてアルミスリーブ８０内に戻り、再び内壁面ｃで反射されるという「多重反射」を起こすからである。
【００４２】
このため、ｎ＝１の場合の経過時間２×（Ｄ／Ｖ１）をτ１と表すと、経過時間τ１のときの反射超音波が探触子１６によって受信された場合の波形表示部１５の波形は、図２（Ｂ）に示すようになる。
【００４３】
すなわち、時間τ１を中心として±Δｔ１の範囲の時間帯域を考える。Δｔ１は、ある程度微小な所定時間とする。この時間帯域では、内壁面ｃで全部が反射された超音波が探触子１６に戻ってくる。このため、図２（Ｂ）に示すように、ある値の第１しきい値ＴＨ１を考えると、この第１しきい値ＴＨ１を越えるレベルの信号が、受信信号内に第１含有率を越えて含まれることになる。第１含有率は、実験等によって求めることができる。
【００４４】
以上は、時間τ１、すなわち、時間２×（Ｄ／Ｖ１）を中心とした±Δｔ１の範囲の時間帯域についてであるが、一般に、時間２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）の場合も同様である。
【００４５】
このことを利用し、本実施形態の解析部１４のＣＰＵ（図示せず）には、２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１となる時間帯域における受信信の中に、第１しきい値ＴＨ１を越えるレベルの信号が第１含有率を越えて含まれている場合には、「中空状の部分が被検査位置に存在する」と判別させるようにプログラムされており、これによって、圧縮接続部の内部に中空状の部分が存在するか否かを検出することができる。
【００４６】
図３（Ａ）は、圧縮接続部のアルミスリーブ８０の内部に、７０で示すように巻線が存在する場合に、アルミスリーブ８０の表面のある位置（第１位置）に設置された探触子１６から射出された超音波Ｗ１４の挙動を示した図である。図３（Ａ）に示すように、巻線７０には、アルミスリーブ８０の内壁面ｄに密接している部分と、アルミスリーブ８０の内壁面ｄには接触していない部分とがある。
【００４７】
このため、探触子１６から射出された超音波Ｗ１４は、巻線７０がアルミスリーブ８０の内壁面ｄに接触していない箇所では、内部が空洞部８０ａとなっているため、空洞部８０ａの内部には入れず、内壁面ｄで反射され、探触子１６へ戻る。一方、巻線７０がアルミスリーブ８０の内壁面ｄに密接している箇所では、内部に中実状態の巻線７０が存在するため、探触子１６から射出された超音波Ｗ１４は、さらに巻線７０の内部へ入射し、探触子１６へは戻らない。
【００４８】
図３（Ａ）においては、超音波Ｗ１４がアルミスリーブ８０に対して斜め方向に入射するように図示されているが、これは、アルミスリーブ８０の表面に対して垂直に入射し、内壁面ｄで反射された後は、上記と逆の経路をたどって探触子１６に垂直に戻ってくるようにしてもよい。
【００４９】
図３の場合も、振動子１８の送受信面からアルミスリーブ内壁面ｄまでの深さ（距離）をＤとし、アルミニウム中を透過する超音波の速度をＶ１とすると、あるパルスの超音波を送信した後、ｎを自然数とすると、経過時間が２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）のときに反射波が探触子１６に戻ってくる。
【００５０】
このため、ｎ＝１の場合の経過時間２×（Ｄ／Ｖ１）をτ１と表すと、経過時間τ１のときの反射超音波が探触子１６によって受信された場合の波形表示部１５の波形は、図３（Ｂ）に示すようになる。
【００５１】
すなわち、時間τ１を中心として±Δｔ１の範囲の時間帯域を考える。Δｔ１は、ある程度微小な所定時間とする。この時間帯域では、超音波Ｗ１４の一部は内壁面ｃで反射されて探触子１６に戻り、超音波Ｗ１４の残部は内壁面ｃから巻線７０内へ入射して探触子１６には戻ってこない。このため、図３（Ｂ）に示すように、ある値の第２しきい値ＴＨ２を考える。第２しきい値ＴＨ２は、第１しきい値ＴＨ１よりも小さな値である。このような第２しきい値ＴＨ２を考えると、この第２しきい値ＴＨ２を越えるレベルの信号が、受信信号内に第２含有率を越えて含まれることになる。第２含有率は、実験等によって求めることができる。
【００５２】
以上は、時間τ１、すなわち、時間２×（Ｄ／Ｖ１）を中心とした±Δｔ１の範囲の時間帯域についてであるが、一般に、時間２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）の場合も同様である。
【００５３】
このことを利用し、本実施形態の解析部１４のＣＰＵ（図示せず）には、２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１となる時間帯域における受信信の中に、第２しきい値ＴＨ２を越えるレベルの信号が第２含有率を越えて含まれている場合には、「巻線状の部分が被検査位置に存在する」と判別させるようにプログラムされており、これによって、圧縮接続部の内部に巻線状の部分が存在するか否かを検出することができる。この方法を利用すれば、圧縮接続部の内部に「より線状」の部分が存在するか否かをも検出することができる。
【００５４】
図４（Ａ）は、圧縮接続部のアルミスリーブ８０の内部に、６０で示すように鋼スリーブ６０が存在する場合に、アルミスリーブ８０の表面のある位置（第１位置）に設置された探触子１６から射出された超音波Ｗ１５の挙動を示した図である。図４（Ａ）に示すように、鋼スリーブ６０のほとんどの部分は、アルミスリーブ８０の内壁面ｄに密接している。
【００５５】
このため、探触子１６から射出された超音波Ｗ１５は、そのほとんどの箇所で内部に中実状態の鋼スリーブ６０が存在するため、探触子１６から射出された超音波Ｗ１５のうちの大部分は、さらに鋼スリーブ６０の内部へ入射し、探触子１６へは戻らない。探触子１６から射出された超音波Ｗ１５のうち、内壁面ｄで反射され、探触子１６へ戻るものはわずかである。
【００５６】
図４（Ａ）においては、超音波Ｗ１５がアルミスリーブ８０に対して斜め方向に入射するように図示されているが、これは、アルミスリーブ８０の表面に対して垂直に入射し、内壁面ｄで反射された後は、上記と逆の経路をたどって探触子１６に垂直に戻ってくるようにしてもよい。
【００５７】
図４の場合も、振動子１８の送受信面からアルミスリーブ内壁面ｄまでの深さ（距離）をＤとし、アルミニウム中を透過する超音波の速度をＶ１とすると、あるパルスの超音波を送信した後、ｎを自然数とすると、経過時間が２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）のときに反射波が探触子１６に戻ってくる。
【００５８】
このため、ｎ＝１の場合の経過時間２×（Ｄ／Ｖ１）をτ１と表すと、経過時間τ１のときの反射超音波が探触子１６によって受信された場合の波形表示部１５の波形は、図４（Ｂ）に示すようになる。
【００５９】
すなわち、時間τ１を中心として±Δｔ１の範囲の時間帯域を考える。Δｔ１は、ある程度微小な所定時間とする。この時間帯域では、超音波Ｗ１５のほとんどは内壁面ｃから鋼スリーブ６０内へ入射して探触子１６には戻ってこず、超音波Ｗ１５のごく一部が内壁面ｃで反射されて探触子１６に戻ることになる。このため、図４（Ｂ）に示すように、第２しきい値ＴＨ２未満のレベルの信号が、受信信号内に第３含有率を越えて含まれることになる。第３含有率は、実験等によって求めることができる。
【００６０】
以上は、時間τ１、すなわち、時間２×（Ｄ／Ｖ１）を中心とした±Δｔ１の範囲の時間帯域についてであるが、一般に、時間２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）の場合も同様である。
【００６１】
このことを利用し、本実施形態の解析部１４のＣＰＵ（図示せず）には、２×ｎ×（Ｄ／Ｖ１）±Δｔ１となる時間帯域における受信信の中に、第２しきい値ＴＨ２未満のレベルの信号が第３含有率を越えて含まれている場合には、「中実状（内部に物質が充実している状態）の部分が被検査位置に存在する」と判別させるようにプログラムされており、これによって、圧縮接続部の内部に中実状の部分が存在するか否かを検出することができる。
【００６２】
（２）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図５は、本発明の第２実施形態である超音波式電線検査装置の構成を示すブロック図である。
【００６３】
図５に示すように、この超音波式電線検査装置２００は、送信部１１と、受信部１２と、同期部１３と、解析部２４と、波形表示部１５と、送信探触子２６Ａと、受信探触子２６Ｂを備えて構成されている。
【００６４】
第２実施形態の超音波式電線検査装置２００が上記した第１実施形態の超音波式電線検査装置１００と異なるのは、解析部１４とは異なる解析部２４と、探触子１６のかわりに送信探触子２６Ａと受信探触子２６Ｂを備えた点であり、他の構成要素の構成及び作用は第１実施形態の場合と同様である。
【００６５】
送信部１１は、同期部１３からの同期信号Ｓ２１を受け、パルス状の送信信号Ｓ２２を発生し、送信探触子２６Ａに出力する。
【００６６】
送信探触子２６Ａは、底部が開放されたケース内に、振動子２８Ａを有しており、受信探触子２６Ｂは、底部が開放されたケース内に、振動子２８Ｂを有している。
【００６７】
振動子２８Ａ及び２８Ｂの構成及び作用は、第１実施形態の場合の振動子１８と同様であるため、その説明は省略する。
【００６８】
送信探触子２６Ａ内の振動子２８Ａに、送信部１１からパルス状の送信信号Ｓ２２が印加されると、振動子２８Ａは「逆圧電効果」により振動し、図における下面からパルス状の超音波Ｗ２１を試験体Ｘ２の内部に向けて射出する。
【００６９】
試験体Ｘ２の内部に入射した超音波Ｗ２１は、試験体Ｘ２の内部を透過し、受信探触子２６Ｂの振動子２８Ｂにより受信される。振動子２８Ｂにおいては、受信された超音波Ｗ２１が振動子２８Ｂの所定の軸方向に作用して振動子２８Ｂに交互に交番力が加えられる。これにより「圧電効果」が生じ、振動子２８Ｂの上面と下面の間に受信超音波パルスＷ２１に応じた電圧が発生する。このパルス状の電圧は受信信号Ｓ２３として受信部１２に入力される。
【００７０】
受信部１２では、受信信号検出部（図示せず）により、パルス状の信号が検出され、適宜増幅されて波形信号Ｓ２４として波形表示部１５へ出力される。この際、同期部１１は、内蔵するタイマ（図示せず）により、超音波の発信からの経過時間を計測し、時間信号Ｓ２５として波形表示部１５に出力するとともに、変化する波形を表示するための掃引信号Ｓ２６を波形表示部１５に出力する。
【００７１】
波形表示部１５は、ブラウン管（ＣＲＴ）等を有しており、受信された超音波の波形を画面に表示する。この場合、画面の横軸は時間経過（又は試験体Ｘ２中の距離）を示し、画面の縦軸は受信された超音波の信号レベル値を示す。
【００７２】
一方、上記の波形信号Ｓ２４、時間信号Ｓ２５、掃引信号Ｓ２６は、解析部２４にも出力され、解析部２４は後述する解析を行う。
【００７３】
解析部２４は、図示しないＣＰＵと、図示しないＲＯＭと、図示しないＲＡＭを有している。
【００７４】
解析部２４内の図示しないＲＯＭは、ＣＰＵの実行するプログラム等を格納した記憶装置である。このプログラムは、第１実施形態の解析部１４内の図示しないＲＯＭのプログラムとは異なっている。解析部２４のその他の構成要素の構成及び作用は、解析部１４の場合と同様である。
【００７５】
次に、上記した超音波式電線検査装置２００を用いてＡＣＳＲ等の電線の圧縮接続部などの内部の状態を検査する方法について、図６ないし図８を参照しつつ説明する。
【００７６】
図６（Ａ）は、圧縮接続部のアルミスリーブ８０の内部に、６０で示すように鋼スリーブ６０が存在する場合に、アルミスリーブ８０の表面のある位置（第３位置）に設置された送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２２の挙動を示した図である。図６（Ａ）に示すように、鋼スリーブ６０のほとんどの部分は、アルミスリーブ８０の内壁面ｇ及びｈに密接している。
【００７７】
したがって、送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２２は、そのほとんどの箇所で内部に中実状態の鋼スリーブ６０が存在する。このため、送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２２のうちの大部分は、境界面（アルミスリーブ８０の内壁面）ｇから鋼スリーブ６０の内部へ入射した後に境界面ｈから再びアルミスリーブ８０内へ入射し、アルミスリーブ８０の表面で第３位置の反対側となる位置（第４位置）に設置された受信探触子２６Ｂに到達する。この場合、各境界面ｇ、ｈで反射されてしまい受信探触子２６Ｂに到達しないものはわずかである。
【００７８】
図６（Ａ）においては、超音波Ｗ２２がアルミスリーブ８０に対して斜め方向に入射するように図示されているが、これは、アルミスリーブ８０の表面に対して垂直に入射し、受信探触子２６Ｂに受信されるようにしてもよい。
【００７９】
送信探触子２６Ａの振動子２８Ａの送信面から受信探触子２６Ｂの振動子２８Ｂの受信面までの距離をＬとし、アルミスリーブと鋼スリーブの内部を透過する超音波の速度（平均速度）をＶ２とすると、あるパルスの超音波を送信した後、経過時間が（Ｌ／Ｖ２）のときに透過超音波が受信探触子２６Ｂにより受信される。
【００８０】
このため、経過時間（Ｌ／Ｖ２）をτ２と表すと、経過時間τ２のときの反射超音波が受信探触子２６Ｂによって受信された場合の波形表示部１５の波形は、図６（Ｂ）に示すようになる。
【００８１】
すなわち、時間τ２を中心として±Δｔ２の範囲の時間帯域を考える。Δｔ２は、ある程度微小な所定時間とする。この時間帯域では、境界面ｇ及びｈを透過してきた超音波が受信探触子２６Ｂによって受信される。このため、図６（Ｂ）に示すように、ある値の第３しきい値ＴＨ３を考えると、この第３しきい値ＴＨ３を越えるレベルの信号が、受信信号内に第４含有率を越えて含まれることになる。第４含有率は、実験等によって求めることができる。
【００８２】
このことを利用し、本実施形態の解析部２４のＣＰＵ（図示せず）には、（Ｌ／Ｖ２）±Δｔ２となる時間帯域における受信信の中に、第３しきい値ＴＨ３を越えるレベルの信号が第４含有率を越えて含まれている場合には、「中実状の部分が被検査位置に存在する」と判別させるようにプログラムされており、これによって、圧縮接続部の内部に中実状の部分が存在するか否かを検出することができる。
【００８３】
図７（Ａ）は、圧縮接続部のアルミスリーブ８０の内部に、７０で示すように巻線が存在する場合に、アルミスリーブ８０の表面のある位置（第３位置）に設置された送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２３の挙動を示した図である。図７（Ａ）に示すように、巻線７０には、アルミスリーブ８０の内壁面ｇやｈに密接している部分と、アルミスリーブ８０の内壁面ｇやｈには接触していない部分とがある。
【００８４】
したがって、送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２３は、巻線７０がアルミスリーブ８０の内壁面ｇやｈに接触している箇所では、内部に中実状態の巻線７０が存在するため、送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２３は、さらに巻線７０の内部へ入射した後に境界面ｈから再びアルミスリーブ８０内へ入射し、アルミスリーブ８０の表面で第３位置の反対側となる位置（第４位置）に設置された受信探触子２６Ｂに到達する。一方、巻線７０がアルミスリーブ８０の内壁面ｇやｈに接触していない箇所では、内部が空洞部８０ａとなっているため、空洞部８０ａの内部には入れず、境界面ｇやｈで反射され、受信探触子２６Ｂでは受信されない。
【００８５】
図７（Ａ）においては、超音波Ｗ２３がアルミスリーブ８０に対して斜め方向に入射するように図示されているが、これは、アルミスリーブ８０の表面に対して垂直に入射し、受信探触子２６Ｂに受信されるようにしてもよい。
【００８６】
図７の場合も、送信探触子２６Ａの振動子２８Ａの送信面から受信探触子２６Ｂの振動子２８Ｂの受信面までの距離をＬとし、アルミスリーブと巻線の内部を透過する超音波の速度（平均速度）をＶ２´とすると、あるパルスの超音波を送信した後、経過時間が（Ｌ／Ｖ２´）のときに透過超音波が受信探触子２６Ｂにより受信される。
【００８７】
このため、経過時間（Ｌ／Ｖ２´）をτ２´と表すと、経過時間τ２´のときの反射超音波が受信探触子２６Ｂによって受信された場合の波形表示部１５の波形は、図７（Ｂ）に示すようになる。
【００８８】
すなわち、時間τ２´を中心として±Δｔ２の範囲の時間帯域を考える。Δｔ２は、ある程度微小な所定時間とする。この時間帯域では、超音波Ｗ２３の一部は境界面ｇやｈで反射され、受信探触子２６Ｂによって受信されない。このため、図７（Ｂ）に示すように、ある値の第４しきい値ＴＨ４を考える。第４しきい値ＴＨ４は、第３しきい値ＴＨ３よりも小さな値である。このような第４しきい値ＴＨ４を考えると、この第４しきい値ＴＨ４を越えるレベルの信号が、受信信号内に第５含有率を越えて含まれることになる。第５含有率は、実験等によって求めることができる。
【００８９】
このことを利用し、本実施形態の解析部２４のＣＰＵ（図示せず）には、（Ｌ／Ｖ２´）±Δｔ２となる時間帯域における受信信の中に、第４しきい値ＴＨ４を越えるレベルの信号が第５含有率を越えて含まれている場合には、「巻線状の部分が被検査位置に存在する」と判別させるようにプログラムされており、これによって、圧縮接続部の内部に巻線状の部分が存在するか否かを検出することができる。この方法を利用すれば、圧縮接続部の内部に「より線状」の部分が存在するか否かをも検出することができる。
【００９０】
なお、以上は、送信探触子２６Ａと受信探触子２６Ｂの間にアルミスリーブと巻線が存在すると仮定した場合の内部透過超音波の速度（平均速度）をＶ２´とした場合であるが、他の場合、例えば、アルミスリーブと「より線」の内部を透過する超音波の速度（平均速度）をＶ２´としてもよい。
【００９１】
図８（Ａ）は、圧縮接続部のアルミスリーブ８０の内部が８０ａで示すように空洞の状態の場合に、アルミスリーブ８０の表面のある位置（第３位置）に設置された送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２４の挙動を示した図である。図８（Ａ）に示すように、アルミスリーブ８０の内壁面ｇの内部は空洞部８０ａとなっている。
【００９２】
このため、送信探触子２６Ａから射出された超音波Ｗ２４は、アルミスリーブ８０の内壁面ｇの内部が空洞部８０ａとなっているため、そのほとんどは空洞部８０ａの内部には入れず、内壁面ｇで反射される。しかし、超音波Ｗ２４のごく一部は、アルミスリーブ８０の円周方向（図４（Ａ）における紙面の手前から奥へ向かう方向、又は図４（Ａ）における紙面の奥から手前へ向かう方向）に回り込んでアルミスリーブ８０内を進行し、受信探触子２６Ｂによって受信される。
【００９３】
図８（Ａ）においては、超音波Ｗ２４がアルミスリーブ８０に対して斜め方向に入射するように図示されているが、これは、アルミスリーブ８０の表面に対して垂直に入射するようにしてもよい。
【００９４】
図８の場合も、送信探触子２６Ａの振動子２８Ａの送信面から受信探触子２６Ｂの振動子２８Ｂの受信面までの距離をＬとし、送信探触子２６Ａと受信探触子２６Ｂの間がすべてアルミニウム部材と仮定した場合の内部透過超音波の速度（平均速度）をＶ２″とすると、あるパルスの超音波を送信した後の経過時間（Ｌ／Ｖ２″）は、本来であれば透過超音波が受信探触子２６Ｂにより受信されるべき時間である。
【００９５】
ここで、経過時間（Ｌ／Ｖ２″）をτ２″と表すと、経過時間τ２″のときの反射超音波が探触子２６によって受信された場合の波形表示部１５の波形は、図８（Ｂ）に示すようになる。
【００９６】
すなわち、時間τ２″を中心として±Δｔ２の範囲の時間帯域を考える。Δｔ２は、ある程度微小な所定時間とする。この時間帯域では、超音波Ｗ２４のほとんどは内壁面ｇで反射されて受信探触子２６Ｂでは受信されないが、超音波Ｗ２４のごく一部がアルミスリーブ８０の円周方向に回り込んで進行し、このわずかな超音波Ｗ２４が受信探触子２６Ｂによって受信されることになる。このため、図８（Ｂ）に示すように、第４しきい値ＴＨ４未満のレベルの信号が、受信信号内に第６含有率未満の割合で含まれることになる。第６含有率は、実験等によって求めることができる。
【００９７】
このことを利用し、本実施形態の解析部２４のＣＰＵ（図示せず）には、（Ｌ／Ｖ２″）±Δｔ２となる時間帯域における受信信の中に、第４しきい値ＴＨ４未満のレベルの信号が第６含有率未満の割合で含まれている場合には、「空洞状の部分が被検査位置に存在する」と判別させるようにプログラムされており、これによって、圧縮接続部の内部に中空状の部分が存在するか否かを検出することができる。
【００９８】
なお、以上は、送信探触子２６Ａと受信探触子２６Ｂの間がすべてアルミニウム部材と仮定した場合の内部透過超音波の速度（平均速度）をＶ２″とした場合であるが、他の場合、例えば、アルミスリーブと巻線の内部を透過する超音波の速度（平均速度）をＶ″としてもよい。あるいは、アルミスリーブと「より線」の内部を透過する超音波の速度（平均速度）をＶ２″としてもよい。
【００９９】
このように、第１実施形態の超音波式電線検査装置１００、及び第２実施形態の超音波式電線検査装置２００によれば、電線の圧縮接続部の内部の状態を正確に把握することができる。また、探触子を密接させた状態で電線の長手方向に沿って探触子を摺動させつつ移動させていけば、内部の状態が変化する箇所で受信超音波の波形特性も変化する。このことを利用することにより、鋼スリーブ６０がアルミスリーブ８０の中央付近の内部に配置されているか否か、あるいは、アルミ密着巻き線７０の施工が行われているか否か等についても、外部から正確に検知することができる。
【０１００】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【０１０１】
例えば、上記各実施形態においては、ＡＣＳＲ等の電線の圧縮接続部の内部の状態を超音波を用いて検査する例について説明したが、本発明はこれには限定されず、電線の他の箇所、例えば引留クランプ部の内部の状態を超音波を用いて検査することにも応用可能である。
【０１０２】
また、上記各実施形態においては、適用対象の電線として、ＡＣＳＲを例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他の形式の電線、例えば、硬アルミより線、硬銅より線、亜鉛めっき銅より線等にも適用可能である。
【０１０３】
また、上記した第１実施形態においては、送信と受信を兼用する探触子１６を用いる例について説明したが、本発明はこれには限定されず、他の形式の超音波式電線検査装置、例えば、送信探触子と受信探触子を別個のものにしてもよい。その場合は、切換スイッチ１７をオフにし、端子Ｔに送信部１１を接続し、端子Ｒに受信部１２を接続するように構成すればよい。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電線の圧縮接続部又は引留クランプ部の内部の状態を正確に把握することができる。また、探触子を密接させた状態で電線の長手方向に沿って探触子を摺動させつつ移動させていけば、内部の状態が変化する箇所で受信超音波の波形特性も変化するため、このことを利用することにより、鋼スリーブがアルミスリーブの中央付近の内部に配置されているか否か、あるいは、アルミ密着巻き線の施工が行われているか否か等についても、外部から正確に検知することができる、という利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である超音波式電線検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態である超音波式電線検査装置における電線検査方法の第１の例を説明する図である。
【図３】本発明の第１実施形態である超音波式電線検査装置における電線検査方法の第２の例を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態である超音波式電線検査装置における電線検査方法の第３の例を説明する図である。
【図５】本発明の第２実施形態である超音波式電線検査装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２実施形態である超音波式電線検査装置における電線検査方法の第１の例を説明する図である。
【図７】本発明の第２実施形態である超音波式電線検査装置における電線検査方法の第２の例を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施形態である超音波式電線検査装置における電線検査方法の第３の例を説明する図である。
【図９】従来の鋼心アルミより線の構成を示す図であり、図９（Ａ）は鋼心を出した状態の側面図を、図９（Ａ）は鋼心を出した状態の縦断面図を、それぞれ示している。
【図１０】従来の鋼スリーブの構成を示す図であり、図１０（Ａ）は正面図を、図１０（Ｂ）の左半部は側面図を、図１０（Ｂ）の右半部は縦断面図を、それぞれ示している。
【図１１】従来の鋼心アルミより線の端部どうしを鋼スリーブで圧縮接続した状態を示す図であり、左半部は側面図を、右半部は縦断面図を、それぞれ示している。
【図１２】従来の鋼心アルミより線の端部どうしを鋼スリーブで圧縮接続し、隙間をアルミ線で密着巻きした状態を示す側面図であり、右端部はアルミ巻線部分の縦断面図を示している。
【図１３】従来のアルミスリーブの構成を示す図であり、図１２（Ａ）は正面図を、図１２（Ｂ）の左半部は側面図を、図１０（Ｂ）の右半部は縦断面図を、それぞれ示している。
【図１４】図１２の状態の後、接続箇所にアルミスリーブを装着して圧縮接続した状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１１  送信部
１２  受信部
１３  同期部
１４  解析部
１５  波形表示部
１６  探触子
１７  切換スイッチ
１８  振動子
２４  解析部
２６Ａ  送信探触子
２６Ｂ  受信探触子
２８Ａ  振動子
２８Ｂ  振動子
５０  ＡＣＳＲ（鋼心アルミより線）
５１  鋼心
５２  アルミより線
６０  鋼スリーブ
６０ａ  空洞部
７０  アルミ線
８０  アルミスリーブ
８０ａ  空洞部
１００、２００  超音波式電線検査装置
ａ  入射面
ｂ  境界面
ｃ  入射面
ｄ  反射面
ｅ  入射面
ｆ  出射面
ｇ、ｈ  境界面
Ｒ  受信端子
Ｓ１１、Ｓ２１  同期信号
Ｓ１２、Ｓ２２  送信信号
Ｓ１３、Ｓ２３  受信信号
Ｓ１４、Ｓ２４  波形信号
Ｓ１５、Ｓ２５  時間信号
Ｓ１６、Ｓ２６  掃引信号
Ｔ  送信端子
ＴＨ１  第１しきい値
ＴＨ２  第２しきい値
ＴＨ３  第３しきい値
ＴＨ４  第４しきい値
Ｗ１１〜Ｗ２４  超音波
Ｘ１、Ｘ２  試験体
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003663094.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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