(57)【要約】【課題】従来の方法では、構造体内部の損傷の進展度測定を計算により算出するために実際に適用しにくいという課題、測定に時間がかかるという課題、または複雑な形状の損傷や微小な損傷を検出することが困難であるという課題があった。【解決手段】被測定対象物の一方の表面から他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、損傷により他方の表面Ｓに形成される２つのひずみ部Ｒ１、Ｒ２間の距離ｄ１を検出することによって前記損傷の進展度を測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の表面から他方の表面に向かって圧力がかかる被測定対象物の内部または当該一方の表面に発生した損傷の進展度を、当該他方の表面の状態から測定する損傷進展度測定方法であって、
前記一方の表面から前記他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、前記損傷により前記他方の表面に形成される２つのひずみ部間の距離を検出することによって前記損傷の進展度を測定することを特徴とする損傷進展度測定方法。
【請求項２】
前記２つのひずみ部間の距離の変化に基づき、前記損傷の進展度を測定することを特徴とする請求項１に記載の損傷進展度測定方法。
【請求項３】
前記他方の表面に、ひずみエネルギーを受けて発光すると共に当該ひずみエネルギー密度の変化の大きさに応じた発光強度で発光する発光粒子を含む発光膜を形成し、
前記一方の表面から前記他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、当該発光膜から放射される光の発光強度分布から前記２つのひずみ部間の距離を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の損傷進展度測定方法。
【請求項４】
前記他方の表面状態を示すモアレ縞を形成し、
前記一方の表面から前記他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧する前のモアレ縞と、当該加圧または減圧した際のモアレ縞との形状の違いから前記２つのひずみ部間の距離を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の損傷進展度測定方法。
【請求項５】
一方の表面から他方の表面に向かって圧力がかかる被測定対象物の内部または当該一方の表面に発生した損傷の進展度を、当該他方の表面の状態から測定する損傷進展度測定システムであって、
被測定対象物の前記一方の表面から前記他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧する圧力手段と、
前記一方の表面から前記他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、前記損傷により前記他方の表面に形成される２つのひずみ部を検出するひずみ部検出手段と、
を具備することを特徴とする損傷進展度測定システム。
【請求項６】
前記ひずみ部検出手段が、
前記他方の表面に形成されて、ひずみエネルギーを受けて発光すると共に当該ひずみエネルギー密度の変化の大きさに応じた発光強度で発光する発光粒子を含む発光膜と、
当該発光膜から放射された発光強度から前記２つのひずみ部を検出する光検出手段と、
を具備することを特徴とする請求項５に記載の損傷進展度測定システム。
【請求項７】
前記ひずみ部検出手段が、
前記他方の表面状態を示すモアレ縞を形成するモアレ縞形成手段と、
当該モアレ縞から前記２つのひずみ部を検出するモアレ縞検出手段と、
を具備することを特徴とする請求項５に記載の損傷進展度測定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧ガス容器等の構造体に生じた損傷の進展度を、構造体を破壊することなく簡便に測定する損傷進展度測定方法および損傷進展度測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池自動車や家庭用燃料電池コージェネレーションシステムなどの水素を燃料とした技術が実用化される中、水素を製造・貯蔵・供給する高圧ガス設備の安全性の確保は喫緊の問題となっている。特に水素ステーションに求められる蓄圧器（鋼製やアルミ・カーボン繊維強化プラスチック製等のものが存在する）は、使用時の減圧と充填時の加圧との繰り返しによって、金属疲労や水素脆化等が原因と思われる損傷を引き起こすことが知られており、安全性に対するその影響が懸念されている。【０００３】
これらの構造体内部の損傷（欠陥）を測定する方法としては、浸透性のある測定液を用いた浸透探傷試験法や、アコースティック・エミッション法がある。また、高圧ガス容器等の安全測定方法としては、いくつかの測定方法が提案されている（特許文献１〜４参照）。【０００４】
例えば、特許文献１では、ライジングロード試験で得られた係数を用いて、材料の疲労亀裂寿命を判定する方法が提案されている。また、特許文献２では、高圧水素ガス環境下にあるフェライト鋼に関し、所定の環境条件下における破壊限界応力に関する計算式を用いて予測することによる部材の疲労設計方法が提案されている。さらに、特許文献３では、ガス容器内部に探触子を挿入し、その探触子にガス容器内面を走査させることにより、ガス容器の安全測定を行うという方法が提案されている。そして、特許文献４では、ひずみエネルギー密度の変化の大きさに比例した発光強度で発光する発光粒子を含んだ発光膜を構造体の表面に形成し、その発光膜から放射された光に基づいて構造体内部に存在する損傷（欠陥）を検知する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１８４９９２号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００９／０１４１０４号
【特許文献３】特開２００７−１６３１７８号公報
【特許文献４】特開２００９−９２６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、浸透探傷試験法は、測定液を容器内表面に塗布する必要がある。したがって、測定に時間がかかることや、容器内表面の開口している損傷だけしか検出できないという問題点があった。また、アコースティック・エミッション法は、アコースティック・エミッション（材料の亀裂の発生や進展などの破壊に伴って発生する弾性波（振動、音波）を利用して損傷を検出している。したがって、複雑な形状の損傷や微小な損傷を検出することが困難であるという問題点があった。【０００７】
次に、特許文献１の方法は、測定対象を実際に測定するものではなく、ライジングロード試験で得られた係数を用いて計算することによって疲労亀裂寿命を予測するというものである。したがって、実際の安全性測定には適用しにくいという問題点があった。【０００８】
また、特許文献２の方法も、測定対象を実際に測定するものではなく、計算式により部材の疲労設計を行うというものである。したがって、特許文献１の疲労亀裂寿命判定方法と同様に、実際の安全性測定には適用しにくいという問題点があった。【０００９】
さらに、特許文献３の方法は、測定する度に探触子をガス容器内に挿入する必要がある。したがって、その際にガス容器を開放する必要があり、測定に時間がかかるという問題点があった。【００１０】
そして、特許文献４の方法は、構造体を破壊せずにその構造体内部の欠陥を簡便に検知することができるという点では優れているが、発光強度に基づいて欠陥の規模を判断しているため、測定精度にある程度のバラつきがあるという問題点があった。すなわち、この方法で用いられる発光粒子の発光強度は外部環境の影響を受けやすいため、同一条件で測定を行うことが難しく、測定精度にある程度のバラつきが生じてしまうという問題点があった。【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑み、高圧ガス容器等の構造体に生じた損傷の進展度を、構造体を破壊することなく簡便に測定する損傷進展度測定方法および損傷進展度測定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の発明者は、これらの問題に関して鋭意研究を続けた結果、以下のような構造体内部等に生じた損傷の進展度を、その構造体を破壊することなく簡便に測定する損傷進展度測定方法および損傷進展度測定システムを見出した。【００１３】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、一方の表面から他方の表面に向かって圧力がかかる被測定対象物の内部または一方の表面に発生した損傷の進展度を、他方の表面の状態から測定する損傷進展度測定方法であって、一方の表面から他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、損傷により他方の表面に形成される２つのひずみ部間の距離を検出することによって損傷の進展度を測定することを特徴とする損傷進展度測定方法にある。【００１４】
ここで、本発明の発明者が上述した課題に取り組んだ結果、被測定対象物に圧力をかけた際に、損傷によりその被測定対象物の他方の表面に、他の部分よりひずむ２つの部分（ひずみ部）が形成されると共に、その損傷が進展するに連れて２つのひずみ部の距離が短くなっていくことを発見した。そこで、本発明の発明者は、２つのひずみ部間の距離の変化を検出することにより、損傷の進展度を測定することができることを見出した。【００１５】
かかる第１の態様では、２つのひずみ部間の距離を検出することができるので、損傷の進展度を測定することができる。【００１６】
本発明の第２の態様は、２つのひずみ部間の距離の変化に基づき、損傷の進展度を測定することを特徴とする第１の態様に記載の損傷進展度測定方法にある。【００１７】
かかる第２の態様では、２つのひずみ部間の変化を検出することができるので、その変化量に基づき、損傷の進展度を測定することができる。【００１８】
本発明の第３の態様は、他方の表面に、ひずみエネルギーを受けて発光すると共にひずみエネルギー密度の変化の大きさに応じた発光強度で発光する発光粒子を含む発光膜を形成し、一方の表面から他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、発光膜から放射される光の発光強度分布から２つのひずみ部間の距離を検出することを特徴とする第１または第２の態様に記載の損傷進展度測定方法にある。【００１９】
かかる第３の態様では、発光膜から放射される光の発光強度から２つのひずみ部間の距離を検出することができるので、容易に損傷の進展度を測定することができる。【００２０】
本発明の第４の態様は、他方の表面状態を示すモアレ縞を形成し、一方の表面から他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧する前のモアレ縞と、加圧または減圧した際のモアレ縞との形状の違いから２つのひずみ部間の距離を検出することを特徴とする第１または第２の態様に記載の損傷進展度測定方法にある。【００２１】
かかる第４の態様では、形成されたモアレ縞から２つのひずみ部間の距離を検出することができるので、容易に損傷の進展度を測定することができる。【００２２】
本発明の第５の態様は、一方の表面から他方の表面に向かって圧力がかかる被測定対象物の内部または一方の表面に発生した損傷の進展度を、他方の表面の状態から測定する損傷進展度測定システムであって、被測定対象物の一方の表面から他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧する圧力手段と、一方の表面から他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、損傷により他方の表面に形成される２つのひずみ部を検出するひずみ部検出手段と、を具備することを特徴とする損傷進展度測定システムにある。【００２３】
かかる第５の態様では、２つのひずみ部間の距離を検出することができるので、損傷の進展度を測定することができる。【００２４】
本発明の第６の態様は、ひずみ部検出手段が、他方の表面に形成されて、ひずみエネルギーを受けて発光すると共にひずみエネルギー密度の変化の大きさに応じた発光強度で発光する発光粒子を含む発光膜と、発光膜から放射された発光強度から２つのひずみ部を検出する光検出手段と、を具備することを特徴とする第５の態様に記載の損傷進展度測定システムにある。【００２５】
かかる第６の態様では、発光膜から放射される光の発光強度から２つのひずみ部間の距離を検出することができるので、容易に損傷の進展度を測定することができる。【００２６】
本発明の第７の態様は、ひずみ部検出手段が、他方の表面状態を示すモアレ縞を形成するモアレ縞形成手段と、モアレ縞から２つのひずみ部を検出するモアレ縞検出手段と、を具備することを特徴とする第５の態様に記載の損傷進展度測定システムにある。【００２７】
かかる第７の態様では、形成されたモアレ縞から２つのひずみ部間の距離を検出することができるので、容易に損傷の進展度を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は被測定対象物に圧力をかけた際に形成されるひずみ部の一例を示した模式図である。
【図２】図２は実施形態１に係る損傷進展度測定システムの概略図である。
【図３】図３は実施例１に係る鋼製蓄圧器に関し、水圧サイクルを行った際に得られた発光画像である。
【図４】図４は実施例１に係る鋼製蓄圧器に関し、数値解析により得られた外表面上のひずみ量の分布図である。
【図５】図５は実施例１に係る鋼製蓄圧器に関し、数値解析により得られた亀裂進展度と最大ひずみ点間の距離との関係を示す図である。
【図６】図６は実施形態２に係る損傷進展度測定システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明に係る損傷進展度測定方法は、被測定対象物の内部または一方の表面に発生した損傷に関し、他方の表面に形成された２つのひずみ部間の距離の変化を検出することにより、その損傷の進展度を測定する方法である。
【００３０】
ここで、本発明における「被測定対象物」とは、一方の表面から他方の表面に向かって圧力がかかるものであれば形状は特に限定されず、内部に気体や液体を充填するような容器のような形状であってもよいし、容器の蓋のような面状のものであってもよい。そして、被測定対象物を構成する材質も特に限定されず、金属、非金属（セラミックスを含む。）、高分子材料（天然樹脂、合成樹脂）等であってもよい。
【００３１】
また、「損傷」とは、傷、欠陥、ひび、亀裂等であって、被測定対象物を製造する際に生じたものであっても、被測定対象物を使用している間に生じたものであってもよい。
【００３２】
さらに、「ひずみ部」とは、被測定対象物の他方の表面に形成され、一方の表面からその他方の表面に向かってかかる圧力を加圧または減圧した際に、他方の表面の他の部分と比較してより多くひずむ部分をいう。
【００３３】
図１に被測定対象物の表面に形成されたひずみ部の一例を示す。図１に示すように、ひずみ部とは、被測定対象物の表面Ｓに、点線Ｌを対称軸として線対称に配置された２つの部分Ｒ１、Ｒ２である。ここで、この図に示すひずみ部Ｒ１、Ｒ２は、軸方向が左右方向になるように配置された円筒状の被測定対象物に対し、内表面から外表面方向に加圧した際に、外表面上に形成された場合のものである。
【００３４】
ひずみ部Ｒ１、Ｒ２には、所定のひずみ量で形式的に分けた２つの領域ｒ１、ｒ２がそれぞれ形成されており、ｒ２の領域の方がｒ１の領域と比較してより多くひずむ部分となっている。そして、ひずみ部Ｒ１、Ｒ２の中で最もひずむ部分（点）をそれぞれｐ１、ｐ２としている。なお、所定のひずみ量とは、測定者が測定目的等に合わせて自由に決めることができる量である。
【００３５】
次に、「２つのひずみ部間の距離」とは、測定者が２つのひずみ部間の距離を測定できるのであればその距離の定義は特に限定されない。たとえば図１に示すように、ひずみ部Ｒ１、Ｒ２の中で最もひずむ部分ｐ１ｐ２間の距離ｄ１を「２つのひずみ部間の距離」としてもよい。また、ひずみ部Ｒ１、Ｒ２に任意の基準値を設け、その基準値を超えた領域間（たとえばｒ１間またはｒ２間）の最短距離（ｄ２またはｄ３）を「２つのひずみ部間の距離」としてもよい。
【００３６】
ここで、図１を例にしてひずみ部を説明したが、ひずみ部の形状はこれに限定されるものではない。２つのひずみ部の形状は、線対称、点対称等のような対称形であっても、まったく異なった形状・大きさであってもよい。
【００３７】
次に、２つのひずみ部間の距離の検出方法について説明する。まず、被測定対象物の所定の状態における他表面の状態（表面状態１）を検出する。その後、被測定対象物の別の所定の状態（ある条件（最大圧力〔最小圧力〕、昇圧速度〔減圧速度〕等）における他表面の状態（表面状態２）を検出する。そして、表面状態１と表面状態２とを画像解析や目視で比較することによって、被測定対象物の他表面に形成される２つのひずみ部を検出することができる。その結果、この２つのひずみ部間の距離を測定することができる。なお、この際に、たとえば画像処理技術を用いて自動的に２つのひずみ部を検出すると共にひずみ部間の距離を算出するようにしてもよい。
【００３８】
さらに、その被測定対象物に関し、シミュレーションによる計算や、実際の測定に基づいて、２つのひずみ部間の距離と損傷との関係について検量線（標準曲線）などを予め作成しておく。そして、実際に検出された２つのひずみ部間の距離と、その検量線とを比較することによって、損傷の進展度を推測することができる。
【００３９】
また、一度２つのひずみ部間の距離を上述した検出条件で測定した後、ある条件下（使用時間、使用回数等）で被測定対象物を使用し、再度同じ検出条件で同じ被測定対象物の２つのひずみ部間の距離を測定してもよい。
【００４０】
そして、被測定対象物を使用する前と使用する後における２つのひずみ部間の距離を比較することによって、２つのひずみ部間の距離の変化量を検出することができる。上述したように、２つのひずみ部間の距離は損傷の進展度に関係していることから、その距離の変化量から亀裂の進展度を推測することもできる。
【００４１】
以下に添付図面を参照して、本発明にかかる損傷進展度測定方法および損傷進展度測定システムの実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
（実施形態１）
【００４２】
被測定対象物の外表面に発光粒子を含む発光膜を形成し、その発光膜から放射される光の発光強度分布から２つのひずみ部間の距離を検出する形態について説明する。
【００４３】
図２に、本実施形態に係る損傷進展度測定システムの概略図を示す。この図に示すように、本実施形態に係る損傷進展度測定システム１では、円筒容器状の被測定対象物２の外表面３上に、発光粒子を含む発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃが形成されている。これらの発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、それらが密着（接着）している被測定対象物２の外表面３のひずみに連動してひずむようになっている。また、発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、被測定対象物２の外表面３に生じるひずみエネルギーを受けて発光すると共にそのひずみエネルギー密度の変化の大きさに応じた発光強度で発光するようになっている。
【００４４】
次に、各発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃの中央部の表面に対して垂直方向の上方には、各発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃから放射された光を検出する光検出手段である光学カメラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃがそれぞれ配置されている。ここで、光学カメラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃとしては、発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃからの発光を検出することができるものであれば特に限定されず、市販のデジタルカメラであってもよい。なお、本実施形態では、発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃと、光学カメラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃとにより、ひずみ部検出手段が構成されている。
【００４５】
光学カメラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、対応する各発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃとの距離Ｄが等しくなるよう配置され、各発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃとの距離の違いにより、検出される発光強度にバラつきが生じないようになっている。なお、これらの光学カメラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、被測定対象物２に固定されていてもよいし、被測定対象物２以外のものに固定されていてもよい。
【００４６】
一方、被測定対象物２の内表面４の中央部には亀裂（損傷）Ｃが形成されており、図示しないポンプ等の圧力手段を用いて、内表面４から外表面３にかかる圧力を加圧または減圧することができるようになっている。そして、加圧・減圧を繰り返すことで、金属疲労等の原因により、亀裂Ｃが外表面方向に向かって進展するようになっている。なお、圧力手段としては、被測定対象物２の内部の圧力を変化させることができるものであれば特に限定されず、たとえば内表面４から外表面３に向かって被測定対象物２を物理的に押す機械等が挙げられる。
【００４７】
ここで、発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃとしては、発光粒子を均一に分散させることができ、かつ被測定対象物２の外表面３のひずみに連動してひずむことができるものであれば特に限定されない。たとえば、発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃとしては、エポキシ樹脂やウレタン樹脂と、これらの樹脂の架橋・硬化反応を制御するための硬化剤と溶剤と、発光粒子および発光粒子を均一に分散させるための分散剤・補助剤とを均一に混合し、この混合液を被測定対象物２の外表面３に塗布・硬化させて作製したものでもよい。
【００４８】
この発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃに含まれる発光粒子としては、ひずみエネルギーを受けて発光すると共にそのひずみエネルギー密度の変化の大きさに応じた発光強度で発光するものであれば特に限定されない。
【００４９】
発光粒子としては、たとえば母体材料が、スタフドトリジマイト構造、三次元ネットワーク構造、長石構造、格子欠陥制御をした結晶構造、ウルツ構造、スピネル構造、コランダム構造またはβアルミナ構造を有する酸化物、硫化物、リン酸塩、ケイ酸塩、炭化物または窒化物からなり、発光中心として、たとえばＳｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの希土類イオン、およびＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗの遷移金属イオンからなるものが挙げられる。
【００５０】
これらのうち、母体材料として、例えばストロンチウムおよびアルミニウム含有複合酸化物を用いる場合は、発光粒子としてｘＳｒＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＭＯや、ｘＳｒＯ・ｙＡｌ２Ｏ３・ｚＳｉＯ２を用いたものが好ましく（Ｍは二価金属であれば特に限定されないが、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａが好ましい。また、ｘ、ｙ、ｚは、１以上の整数を示す。）、ＳｒＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ、（ＳｒｘＢａ１−ｘ）Ａｌ２Ｏ４：Ｅｕ（０＜ｘ＜１）、ＢａＡｌ２ＳｉＯ８：Ｅｕがより好ましい。そして、本実施形態では、発光粒子としてα―ＳｒＡｌ２Ｏ４構造を有し、発光中心をＥｕとしたものが最も好ましい。
【００５１】
また、ひずみに対する発光感度を高めるために、発光粒子を製造する際に格子欠陥を生じさせる物質を添加したものが好ましく、特にＨｏを添加したものが好ましい。このような格子欠陥を生じさせる物質を添加することにより、大きいひずみエネルギーに対する発光感度を向上させることができる。なお、発光粒子の平均粒径（レーザー回析法により測定）としては、２０μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以下であることがより好ましい。
【００５２】
そして、図示していないが、本実施形態に係る損傷進展度測定システム１は、光学カメラ２０ａ、２０ｂ、２０ｃからのデータを格納し、そのデータを用いて画像処理を行い、ひずみ部および２つのひずみ部間の距離を自動的に算出する情報処理部を備えていてもよい。情報処理部としては、それらの処理を行うことができるパーソナルコンピュータなどが挙げられる。
【００５３】
このような情報処理部を有することにより、より簡便に２つのひずみ部間の距離を計測することができる。その結果、被測定対象物１の内表面４に形成された亀裂Ｃの進展度を容易に測定することができる。
【００５４】
なお、本実施形態では、被測定対象物２の外表面３の一部にしか発光膜１０ａ、１０ｂ、１０ｃを形成していないが、発光膜の大きさはこれに限定されず、たとえば被測定対象物２の外表面３のすべてに発光膜を形成してもよい。
（実施例１）
【００５５】
実施形態１に係る損傷進展度測定システムとして、具体的に次のようなシステムを構築した。被測定対象物として、長さ３００ｍｍ、外径２７０ｍｍ、内径２１０ｍｍ（厚み３０ｍｍ）のＣｒ−Ｍｏ鋼製蓄圧器（ＪＩＳ規格：ＳＣＭ４３５製）を用いた。また、発光膜として、この鋼製蓄圧器の外表面上に、平均粒径１μｍのＳｒＡｌ２Ｏ４：Ｅｕとエポキシ樹脂とを重量比５０：５０の比率で混合し、硬化剤（ＤＩＣ株式会社製ＥＰＩＣＬＯＮ  Ｂ−５７０−Ｈ）とを加えて硬化させることにより、厚みが約６０μｍの発光膜を形成した。さらに、この鋼製蓄圧器の内表面に、軸方向と並行して長さ７２ｍｍ、幅０．５ｍｍ、深さ２４ｍｍの亀裂を形成した。
【００５６】
そして、水圧ポンプ等を用いて、この鋼製蓄圧器に０．１〜４５ＭＰａ（１サイクルの周期は１６秒）の水圧サイクル試験を行い、発光層からの発光を検出した。
【００５７】
その結果を図３に示す。なお、各サイクル図の右上の表記は、サイクル数を示し、右下に示された指標に従い、青色から赤色になるにつれて、発光強度が大きくなることを示す。
【００５８】
この図に示すように、２つのひずみ部Ｒ１’、Ｒ２’が検出されることが分かる。そして、水圧サイクル数が大きくなるにつれて、２つのひずみ部Ｒ１’、Ｒ２’間の距離が小さくなっていくことが分かる。
【００５９】
次に、亀裂と２つのひずみ部Ｒ１’、Ｒ２’間の距離との関係を明らかにするために、上述した損傷進展度測定システムに関し、ＡＮＳＹＳ．Ｉｎｃ社製のＡＮＳＹＳ（登録商標）を用いて、鋼製蓄圧器の外表面上のひずみ量について数値解析を行った。
【００６０】
その結果を図４、図５に示す。ここで、図４中の各図の上部の表記は、この鋼製蓄圧器の厚みに対する亀裂の割合を示す（たとえば６０％ｃｒａｃｋとは、鋼製蓄圧器の厚み（３０ｍｍ）に対して６０％の長さの厚み方向の亀裂（１８ｍｍ）が形成されている場合の計算結果であることを示す。）。
【００６１】
これらの図から分かるように、亀裂が進展するにつれて２つのひずみ部間の距離が短くなっていくことが分かる。
【００６２】
以上より、鋼製蓄圧器の外表面上の２つのひずみ部間の距離を測定することにより、亀裂（損傷）の進展度を測定することができる。
【００６３】
なお、上述したように、実施例１では、２つのひずみ部間の距離から亀裂の進展度を測定したが、２つのひずみ部間の距離と亀裂の進展度との関係が不明な場合には、２つのひずみ部間の距離の変化量を検出し、その変化量から亀裂の進展度を推測することもできる。
（実施形態２）
【００６４】
実施形態１では、被測定対象物の外表面上に発光膜を形成し、その発光膜から放射される光の発光強度分布から２つのひずみ部間の距離を検出するようにしたが、その外表面の状態を示すモアレ縞を形成し、被測定対象物に圧力を加圧または減圧した際のモアレ縞の変化から２つのひずみ部間の距離を検出してもよい。
【００６５】
図６に、本実施形態に係る損傷進展度測定システム１Ａの概略図を示す。図６に示すように、被測定対象物２の上方には、モアレ干渉を生じさせるための格子が形成された格子板５０が配置されている。格子板５０の右側上方には、光源４０が配置されており、格子板５０を透過させて被測定対象物２の外表面３に光を照射できるようになっている。ここで、光源４０は光を照射できるものであれば特に限定されず、たとえば市販の白色ライトであってもよい。なお、本実施形態では、格子板５０と光源４０とにより、モアレ縞形成手段が構成されている。
【００６６】
また、格子板５０の直上には、モアレ縞検出手段である光学カメラ２０ａ’が配置されており、被測定対象物２の外表面３のモアレ縞を検出することができるようになっている。格子板５０は、モアレ干渉を起こすことができる格子が形成されたものであれば特に限定されない。また、その格子の大きさ、形状についても特に限定されない。さらに、光学カメラ２０ａ’も、モアレ縞を検出することができるものであれば特に限定されず、市販のデジタルカメラであってもよい。
【００６７】
そして、この損傷進展度測定システム１Ａに対しても、上述したように、図示しないポンプ等の圧力手段を用いて、内表面４から外表面３にかかる圧力を加圧または減圧の操作を行い、外表面に形成されたモアレ縞を光学カメラ２０ａ’で検出する。現れたモアレ縞には、実施形態１の損傷進展度測定システム１の検出結果と同様に２つのひずみ部が現れるので、同様にして２つのひずみ部間の距離およびその変化を検出することができる。その結果、被測定対象物の内部または一方の表面に発生した損傷の進展度を測定することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では上述したような損傷進展度測定システム１Ａを構成したが、被測定対象物２の外表面３の状態を示すモアレ縞を形成することができるのであれば、これに限定されず、他のモアレ法（モアレトポグラフィー）でモアレ縞を検出できるように損傷進展度測定システムを構成してもよい。たとえば、本実施形態で利用した格子照射型モアレ法だけでなく、格子投影型モアレ法でモアレ縞を検出することができるように損傷進展度測定システムを構成してもよい。このように損傷進展度測定システムを構成しても、同様の効果が得られる。
（他の実施形態）
【００６９】
本発明に係る損傷進展度測定方法および損傷進展度測定システムは、被測定対象物の外表面状態を検出することができるのであれば、２つのひずみ部間距離を検出する方法および構成（ひずみ部検出手段）は、上述したものに限定されない。たとえば、ステレオマッチング法を利用したステレオ画像法、三角測量の原理を面的に拡張した光切断法等の画像分析（画像分析装置）を用いて、２つのひずみ部間の距離およびその変化量を検出してもよい。
【００７０】
このように画像分析を用いた場合であっても、上述したものと同様に、被測定対象物の内部または一方の表面に発生した損傷の進展度を測定することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１、１Ａ    損傷進展度測定システム
２    被測定対象物
３    被測定対象物の外表面
４    被想定対象物の内表面
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    発光膜
２０ａ、２０ａ’、２０ｂ、２０ｃ    光学カメラ
４０    光源
５０    格子板
Ｃ    亀裂
Ｒ１、Ｒ１’、Ｒ２、Ｒ２’    ひずみ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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