(57)【要約】【課題】吹始め、吹出し、吹止まりを精度良く検出できる安全弁の作動検査方法及び安全弁の作動検査装置を提供する。【解決手段】検査対象の安全弁２を液体１３の入った透過性の水槽１内に沈める。安全弁２の真上にカメラ３を設置する。安全弁２の側方に、照射範囲を安全弁２の開口部近辺に限定した照明４を設置する。安全弁２に供給する空気の圧力を徐々に上げていく。画像処理部５は、カメラ３の撮像画像を解析し、安全弁２の開口部近辺の気泡の発生、消滅を検出し、初めて気泡を検出した時を吹始め、一定時間内に気泡が連続して発生した時を吹出し、気体供給を停止した後に気泡が一定時間以上発生しなくなった時点を吹止まりとして検出する。圧力監視部１０は、供給圧力を圧力計１１で検出し、吹始め時点の圧力を吹始め圧力、吹出し検出時点の圧力を吹出し圧力、吹止まり時点の圧力を吹止まり圧力とする。【選択図】図１
2018162999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の安全弁を、前記安全弁の開口部が浸かるように液体内に設置する工程と、
前記安全弁を撮像する撮像工程と、
前記安全弁に気体を供給する気体供給工程と、
前記気体供給工程の供給圧力を上昇し、前記撮像工程により得られた画像を解析して、気泡の発生を検出した時点を吹始めとし、吹始め検出後、第１の基準時間内に基準数以上の気泡の発生を検出した時点を吹出しとし、吹出し検出後、前記気体供給工程による前記安全弁への気体の供給を停止し、前記撮像工程により得られた画像を解析して第２の基準時間以上気泡が発生しなかったことを検出した時点を吹止まりとして検出する検出工程と、
を備える安全弁の作動検査方法。
【請求項２】
前記安全弁を、作動時に弁体が鉛直方向に移動するように槽内に設置し、
前記撮像工程において前記安全弁を前記弁体の移動方向から撮像する、
請求項１に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項３】
前記安全弁を、前記開口部を含む領域に限定して側面から照明する照明工程をさらに備える、
請求項１又は２に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項４】
前記照明工程は、前記安全弁の側面を１８０度から３６０度方向から照明する、
請求項３に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項５】
前記安全弁の開口部を液体に浸しつつ、前記安全弁の一部を液面より上に維持する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項６】
前記液体は界面活性剤を含む、
請求項１から５のいずれか１項に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項７】
前記検出工程において、前記撮像工程で取得された画像の処理範囲を制限することにより、発生直後の気泡と浮上する気泡を区別する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項８】
前記安全弁へ供給する気体の供給圧力を繰り返し上下させて前記安全弁の開閉を繰り返すフラッシング工程をさらに含む、
請求項１から７のいずれか１項に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項９】
前記液体内に設置された前記安全弁を撮像した画像をマスタ画像として取得するマスタ画像取得工程を含み、
前記検出工程において、前記撮像工程で取得した画像と前記マスタ画像との差分に基づいて気泡の発生の有無を検出する、
請求項１から８のいずれか１項に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項１０】
前記検出工程では、前記撮像工程で取得した画像と前記マスタ画像との差分がない状態が続いている時間を測定し、基準時間以上気泡が発生しなかったかを検出する、
請求項９に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項１１】
前記検出工程において、前記撮像工程による最新の画像とその前の撮像画像とを比較して、前の画像において存在していた気泡の消滅を検出し、検出済みの気泡と新規に発生した気泡とを判別することにより、気泡が発生してから次の気泡が発生するまでの所要時間を測定し、前記第１の基準時間内に基準数の気泡が発生したかを検出する、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項１２】
前記気体供給工程での供給圧力を検出する圧力検出工程をさらに備え、
前記検出工程で吹始めを検出したときの前記圧力検出工程の検出圧力を吹始め圧力とし、
前記検出工程で吹出しを検出したときの前記圧力検出工程の検出圧力を吹出し圧力とし、
前記検出工程で吹止まりを検出したときの前記圧力検出工程の検出圧力を吹止まり圧力とする、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の安全弁の作動検査方法。
【請求項１３】
検査対象の安全弁を、前記安全弁の開口部が浸かるように液体内に設置して検査を行う安全弁の作動検査装置であって、
前記安全弁に気体を供給する気体供給部と、
前記安全弁を撮像する撮像部と、
前記気体供給部を制御して供給する気体の圧力を昇圧し、前記撮像部が取得した画像を処理して、気泡の発生を検出したときを吹始めとし、前記吹始め検出後に、昇圧を継続し、前記撮像部が取得した画像を処理して、第１の基準時間内に基準数以上の気泡が発生したことを検出したときを吹出しとし、前記吹出し検出後に前記気体供給部を制御して気体の供給を停止し、第２の基準時間以上気泡が発生しなかったことを検出したときを吹止まりとして検出する制御手段と、
を含む安全弁の作動検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、安全弁の作動検査方法及び安全弁の作動検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
安全弁は流体の圧力が設定圧力になった時に、弁を開いて流体を逃すことで機器や配管等の破損を防止する役割を担っている。そのため安全性を確保する観点から、定期的な検査が法的に義務付けられている。
【０００３】
安全弁の性能を示す指標として、吹始め圧力、吹出し圧力、吹止まり圧力、の３つの圧力がある。安全弁の入口側の圧力が増加して、出口側で流体の微量の流出が検出されたときが吹始めであり、このときの入口側の圧力が吹始め圧力である。さらに入口側の圧力が増加して、安全弁がポッピング、即ち、弁体の移動量が瞬間的に増大し、連続して内部の流体を吹出す動作を行ったときが吹出しであり、このときの入口側の圧力が吹出し圧力である。また、入口側の圧力が減少して、安全弁が閉じるときが吹止まりであり、このときの入口側の圧力が吹止まり圧力である。安全弁の性能試験のなかには、これらの圧力が適正な範囲内にあることを検査する作動検査がある。
【０００４】
従来は、安全弁から気体が洩れる際の音や振動、安全弁の出口開口部に張った石けん水の膜の膨らみ等によって吹始め、吹出し、吹止まりを検出していた。
【０００５】
たとえば特許文献１には、供給する気体の圧力を徐々に上昇させ、安全弁から気体が吹始めたときに、安全弁から発せられる振動を加速度センサで検出し、そのときの圧力を圧力センサにて求め、設定圧力と比較する作動検査方法が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、安全弁に供給する気体を昇圧する工程と供給を停止して放置する工程とを交互に繰返し、放置中に圧力変動を検出したときを吹始めとし、吹始め後に気体を放出して減圧する工程と減圧を停止して放置する工程とを交互に繰返し、放置中に圧力変動がないと検出したときを吹止まりとする作動検査方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１３７９８８号公報
【特許文献２】特開２０１０−４３９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された方法では、吹始め時の微量な気体の流出で生じる振動は僅かであるため、吹始めの瞬間を精度良く加速度センサで捉えることは困難である。精度良く捉えるために高精度なセンサを採用すると、非常に高価となる。
【０００９】
また特許文献２に開示された方法では、気体の供給を停止する工程が必要であるため、連続した気体の流出が検出される状態である吹出しを精度良く検出することは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、吹始め、吹出し、吹止まりを精度良く検出できる安全弁の作動検査方法及び安全弁の作動検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る安全弁の作動検査方法は、検査対象の安全弁を、安全弁の開口部が浸かるように液体内に設置する工程と、安全弁を撮像する撮像工程と、安全弁に気体を供給する気体供給工程と、検出工程とを含む。検出工程では、まず気体供給工程の供給圧力を上昇し、撮像工程により得られた画像を解析して、気泡の発生を検出した時点を吹始めとして検出する。次に、吹始め検出後、第１の基準時間内に基準数以上の気泡の発生を検出した時点を吹出しとして検出する。そして吹出し検出後、気体供給工程による安全弁への気体の供給を停止し、撮像工程により得られた画像を解析して第２の基準時間以上気泡が発生しなかったことを検出した時点を吹止まりとして検出する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、吹始め、吹出し、吹止まりを精度良く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置の正面図
【図２】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における水面の気泡残留を示した正面図
【図３】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における複数台のカメラを用いた時の正面図
【図４】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における別の照明例を示した正面図
【図５】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における作動検査の流れを示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置におけるフラッシング工程での圧力変化を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置におけるフラッシング工程のフローチャート
【図８】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における気泡検出のフローチャート
【図９】（ａ）は本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における圧力粗調整工程での圧力変化を示すグラフ。（ｂ）は圧力微調整工程での圧力変化を示すグラフ
【図１０】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における上面から見た照明の位置と撮像画像のイメージ図
【図１１】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置におけるマスタ画像
【図１２】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における気泡発生時の画像
【図１３】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における処理範囲例を示した画像
【図１４】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における吹始め検出工程のフローチャート
【図１５】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における吹出し検出工程のフローチャート
【図１６】本発明の実施の形態１の安全弁の作動検査装置における吹止まり検出工程のフローチャート
【図１７】本発明の実施の形態２の安全弁の作動検査装置の正面図
【図１８】（ａ）は本発明の実施の形態３の安全弁の作動検査装置の正面図。（ｂ）は上面から見た照明の位置と撮像画像のイメージ図
【図１９】（ａ）は本発明の実施の形態３の別の形態の安全弁の作動検査装置の正面図。（ｂ）は上面から見た照明の位置と撮像画像のイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、この発明の実施の形態１に係る安全弁の作動検査方法と安全弁の作動検査装置を図面を参照して説明する。
図１は、実施の形態１に係る安全弁の作動検査装置の正面図である。図１において、検査対象である安全弁２が水槽１内の液体１３の中に沈められている。水槽１の上部には安全弁２を撮像するカメラ３、側面には安全弁２の開口部を照射する照明４が設置され、カメラ３と照明４は画像処理部５に接続されている。また気体を供給する気体供給ボンベ９から、圧力を制御する電空レギュレータ８と、気体の供給あるいは停止を切り替える電磁弁７に接続された配管１４を通して、安全弁２に気体が供給される。電空レギュレータ８と電磁弁７は圧力制御部６に接続されている。また、安全弁２は配管１４を通じて圧力計１１に接続され、圧力計１１は圧力監視部１０に接続されている。
【００１５】
水槽１は、透光性材料、例えば、側面からの照明で照射可能なガラス材質、樹脂材質等から形成されている。水槽１の下には、水槽１の滑り止めや割れ防止を兼ねて黒色のゴム材質のシート１２が敷かれている。シート１２は黒色である必要はなく、鏡面などカメラ３に映る安全弁２の背景が明となるもの以外であればよい。シート１２の材質はゴムに限らず、割れや滑りの対策ができれば、任意の材料でよい。あるいはシート１２ではなく置き場となる台自体に滑り止めを持つ材質にすればよい。割れや滑りの懸念がない場合は、水槽１の底面自体に色を付けてもよいし、台の色を変えてもよい。水槽１に入れる液体１３として、以下の説明では、水を例示するが、安全弁２に流す気体に対して不溶性をもつ液体であればよく、水に限らない。例えば、安全弁２に付着した油の影響で図２のように気泡１３ａが水面に残る場合には、液体１３として、水の代わりに石鹸水などの界面活性剤を用いてもよい。
【００１６】
作動検査の対象となる安全弁２は、バネ式の安全弁を想定しており、安全弁２の作動時に弁体が鉛直上向きに上昇するように設置される。
【００１７】
カメラ３は、図１０に例示するように、安全弁２が一視野に収まる位置に設置される。安全弁２がカメラ３の一視野に収まらない場合には、図３に示すように、複数台のカメラ３で安全弁２を撮影してもよい。また、天井の水銀灯などからの光により撮影像に影ができたり、反射光が写り込む等の影響を受ける場合には、遮光板を設けてもよい。また、カメラ３はカラー情報が不要であるため、モノクロカメラを用いることができるが、カラーカメラを用いてもよい。
【００１８】
照明４は、水槽１の側面のうち対向しない２面に、図１０に平面図で示すように、照射面を水槽に向けて設置されている。照明４の光源は、例えば、バー状の白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode)から構成される。ただし、発光色は白色に限らず、青や赤などでもよいし、形状は面状でもよい。さらに、光源はＬＥＤに限らず、ハロゲンランプなどでもよい。照明４は、安全弁２の開口部のみを照射する位置と照射幅となるように設置されている。安全弁２からの気泡は開口部から発生する。従って、照明４をこのように設置することにより、発生直後の気泡が照射範囲に存在し、浮上中の気泡が照射範囲から外れることとなり、発生直後の気泡のみをカメラ３で撮像できる。
【００１９】
画像処理部５は、カメラ３が撮像した画像を処理することにより、気泡の有無を検出し、これにより、気泡の発生を検出した時点を吹始めとし、第１の基準時間内に基準数以上の気泡の発生を検出した時点を吹出しとし、前記吹出し検出後、第２の基準時間以上気泡が発生しなかったことを検出した時点を吹止まりとして検出する。画像処理と検出の具体的手法は後述する。
【００２０】
なお、図４に示すように、安全弁２から液体１３の液面までの距離を短くし、照明４を、安全弁２の開口部から上を照射する位置と照射幅となるように設置してもよい。このように設置することにより浮上中の気泡はすぐに水面に達して消滅するため、発生直後の気泡のみをカメラ３で撮像できる。
【００２１】
電磁弁７は、電磁制御により弁を開閉して、気体供給ボンベ９から安全弁２への気体の供給と停止を切り替える装置である。気体供給ボンベ９は気体を蓄積している。
電空レギュレータ８は、電気信号を空気圧力に変換して圧力を制御する装置である。
電磁弁７と電空レギュレータ８は、圧力制御部６により制御される。電磁弁７と電空レギュレータ８とは、常に圧力制御部６により制御されているが、理解を容易にするため、以下の説明では、逐一の言及を省略する。また、ここでの気体は空気とするが、液体１３に対して不溶性の気体であればよく、空気に限らない。
【００２２】
圧力計１１は安全弁２内の圧力を測定し、圧力監視部１０はその圧力値を取得する。圧力監視部１０は、画像処理部５が、吹始めと検出した時点の圧力値を吹始め圧力とし、吹出しと検出した時点の圧力値を吹出し圧力とし、吹止まりと検出した時点の圧力値を吹止まり圧力とする。
【００２３】
画像処理部５、圧力制御部６、圧力監視部１０は、例えば、コンピュータから構成されうる。この場合、コンピュータは、プロセッサとメモリとを備え、メモリは後述する各制御動作を実行するためのプログラム、後述するマスタ画像等の固定データを記憶する。プロセッサは、後述するプログラムを実行することにより、機能的に、画像処理部５、圧力制御部６、圧力監視部１０として機能する。コンピュータ自体は、既知の一般的な構成のものでよい。
【００２４】
次に、上記構成の検査装置により、安全弁２の作動検査を行う方法を説明する。
図１０は、図１に示す安全弁の作動検査装置を上面から見た照明４の位置と撮像画像のイメージ図である。検査対象の安全弁２から発生した気泡がない状態では、カメラ３がとらえる画像は、図１１に例示するように、安全弁２の外形のみが明となる。一方、安全弁２から気泡が発生した場合は図１２に例示するように、気泡が明となった画像が得られる。
【００２５】
検査開始前に、あらかじめカメラ３にて液体１３中の安全弁２を、気泡が発生していない状態で撮像し、その撮像画像をマスタ画像として画像処理部５の記憶部に記録しておく。図１１はマスタ画像の一例でもある。
【００２６】
次に、図５のフローチャートを参照して、上記構成の作動検査装置を用いた作動検査方法を説明する。
【００２７】
まず、安全弁２の作動検査に先立ち、ステップＳ１のフラッシング工程を実施して安全弁２内のバネに絡まりやねじれがないかを確認する。より具体的には、圧力制御部６は、安全弁２が開く圧力ＰＯＰを超える圧力値を電空レギュレータ８に指定し、電磁弁７の開閉を予め設定されたｎ回（ｎは２以上の自然数）、例えば１０回、繰り返す。これにより、図６に例示するようなパルス状の圧力が検査対象の安全弁２の入力端に印加される。画像処理部５は、そのときの気泡の有無を検出することで、バネの絡まりやねじれによる放出動作の異常の有無を確認する。電磁弁７の開閉で、安全弁２にパルス状の圧力を繰り返して印加したが、電空レギュレータ８の指定圧力値の上げ下げによって安全弁２に印加する圧力を変更してもよい。
【００２８】
ここで、図７を参照して、フラッシング工程における処理の一例を詳細に説明する。フラッシング工程を開始すると、まずステップＳ１−１にて、圧力制御部６が、圧力ＰＯＰを超える圧力値を電空レギュレータ８に指定し、ステップＳ１−２にて電磁弁７を開く。画像処理部５が、ステップＳ１−３にて安全弁２をカメラ３に撮像させ、ステップＳ１−４にてカメラ３が取得した画像を処理して、気泡があるかを調べる。
【００２９】
ここで、気泡の有無を検出する工程の詳細を図８を参照して説明する。処理を開始すると、まず、ステップＳ１０１で、撮像画像とマスタ画像との差分を取り、ステップＳ１０２にて差分画像を二値化する。このとき、気泡とは関係のない変化を差分として取得しないよう、安全弁２の内側の領域は処理の対象とせず、安全弁２の外側のみを処理対象として、両画像を比較する。気泡が生じていなければ、撮像画像とマスタ画像との差分がなく、差分画像の二値化画像は、全ての画素が階調０、即ち黒一色となる。一方、撮像画像に気泡が生じている場合にはマスタ画像との差分があるため、二値化画像には白色の部分が存在する。よってステップＳ１０３にて二値化画像に白色の部分が存在するかを調べることにより気泡の有無を検出できる。
【００３０】
図７のステップＳ１−４において、気泡があると判別した場合は安全弁２が正常に開いたと判断できるため、ステップＳ１−５にて電磁弁７を閉じる。ステップＳ１−４で気泡がないと判別した場合は、ステップＳ１−６にて安全弁２の入力側圧力が指定値ＰＯＰに到達しているか確認する。指定値ＰＯＰに到達していれば安全弁２が正常に開かないと判断できるため動作異常として通知し、未達であればステップＳ１−３の撮像から処理を繰り返す。
【００３１】
ステップＳ１−５にて電磁弁７を閉じたのち、ステップＳ１−７にてカメラ３を制御して撮像し、ステップＳ１−８にて撮像画像を解析して気泡があるかを調べる。気泡がないと判別した場合は、安全弁２が正常に閉じたと判断でき、今回のフラッシング動作について正常であると確認できたことになるので、ステップＳ１−９にて累積フラッシング回数を１増やす。ステップＳ１−８にて、撮像画像を解析して気泡があると判別した場合は、ステップＳ１−１０にて入力側圧力が０に到達しているか確認する。０に到達している場合、安全弁２が正常に閉じないと判断できるため動作異常として通知し、未達であればステップＳ１−７の撮像から処理を繰り返す。
【００３２】
以上の流れで累積フラッシング回数が指定回数に到達したかをステップＳ１−１１にて確認し、到達していなければステップＳ１−２に戻り電磁弁７を再び開く。指定回数に到達していればフラッシング工程は異常なしと判断し、フラッシング工程を終了する。
【００３３】
フラッシング工程が終了したら図５に示すように、ステップＳ２にて、フラッシング工程の際に閉じた電磁弁７を開く。
【００３４】
続いて、ステップＳ３にて圧力の粗調整を行う圧力粗調整工程を行う。図９（ａ）のグラフに示すように、圧力粗調整工程では、段階的に電空レギュレータ８に指定する圧力値を上昇させていく。段階的に圧力値を上昇させる際、安全弁２内の圧力を安定させるためにウェイト時間を設ける。
【００３５】
ステップＳ３で圧力粗調整を行ったらステップＳ４にて指定圧力が上限圧力に到達したかを確認する。ここで上限圧力は圧力ＰＯＰに満たない値で、十分に余裕のある値、例えば圧力ＰＯＰの７０〜８０％程度である。指定圧力が上限圧力に到達していれば（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、ステップＳ５の吹始め検出工程へ進み、未達であれば（ステップＳ４；Ｎｏ）ステップＳ３の圧力粗調整から処理を繰り返す。
【００３６】
なお、続いて実行される吹始め検出処理（ステップＳ５）とその後実行される吹出し検出処理（ステップＳ７）では、圧力微調整工程が実行される。ここで、この圧力微調整工程について、圧力粗調整と対比して説明する。圧力微調整工程でも、図９（ｂ）に示すように、段階的に指定圧力を上昇させて一定時間待機する。この工程において、指定圧力の上昇幅は圧力粗調整工程と比べて小さくする。圧力粗調整工程と同様、安全弁２内の圧力を安定させるためにウェイト時間を設ける。
【００３７】
圧力粗調整、微調整の数値例を挙げると、ＰＯＰが６０ｋＰａの場合、粗調整では１０ｋＰａ毎に上昇させ、１秒間待機するのを繰り返し、４０〜５０ｋＰａまで圧力を上昇させる。続いて微調整では１ｋＰａ毎に上昇させ、１秒間待機するのを繰り返す。
【００３８】
図５のステップＳ５における吹始め検出工程では、圧力制御部６が圧力微調整工程を行い、画像処理部５が、撮像画像を処理して気泡を初めて検出した瞬間を吹始めとして検出する。圧力監視部１０は、ステップＳ６の吹始め圧力取得工程で、その時の圧力計１１の圧力を吹始め圧力として取得する。吹始め圧力取得後、ステップＳ７の吹出し検出工程ではさらに圧力微調整工程を続行し、気泡の発生が一定の間隔、例えば１秒以内の間隔で検出される状態を吹出しとして検出する。ステップＳ８の吹出し圧力取得工程ではその時の圧力計１１の圧力を吹出し圧力として取得する。吹出し圧力取得後、ステップＳ９の吹止まり検出工程では電磁弁７を閉じ、一定時間以上、気泡が検出されない状態を吹止まりとして検出し、ステップＳ１０の吹止まり圧力取得工程ではその時の圧力計１１の圧力を吹止まり圧力として取得する。
【００３９】
以下、具体的な吹始め、吹出し、吹止まりの検出方法について説明する。図５に示したフロー概要のうち、ステップＳ５の吹始め検出工程のフローチャートを詳細に示したものが図１４、ステップＳ７の吹出し検出工程のフローチャートを詳細に示したものが図１５、ステップＳ９の吹止まり検出工程のフローチャートを詳細に示したものが図１６である。
【００４０】
図１４における吹始め検出工程では、まずステップＳ５−１にて前述の圧力微調整工程を行う。続いてステップＳ５−２にて撮像し、ステップＳ５−３にて撮像画像内の気泡の有無を調べる。気泡がある場合は吹始めとして検出し、気泡がない場合はステップＳ５−１の圧力微調整から処理を繰り返す。
【００４１】
続いて図１５における吹出し検出工程では、まず吹始めの検出と同様、ステップＳ７−１にて圧力微調整工程を行い、ステップＳ７−２にて撮像し、ステップＳ７−３にて気泡の有無を調べる。気泡がない場合にはステップＳ７−２の撮像から処理を繰り返す。気泡がある場合にはステップＳ７−４にて前回撮像時の気泡の有無を調べる。前回撮像時にも気泡がある場合、ステップＳ７−２の撮像から処理を繰り返す。前回撮像時に気泡がない場合、ステップＳ７−５にて現在時刻を取得し、ステップＳ７−６にて記録時刻が存在するかを調べる。ここで記録時刻とは後述のステップＳ７−８にて記録する時刻であり、初期状態では存在しない。記録時刻が存在しない場合、ステップＳ７−８にて現在時刻を記録時刻として記録し、ステップＳ７−２の撮像から処理を繰り返す。記録時刻が存在する場合、ステップＳ７−７にて現在時刻と記録時刻の差が指定時間以下、例えば１秒以下となるかを調べる。この時間差が、一つの気泡が発生してから、それが消滅してもう一つの気泡が発生するまでの時間ということになる。時刻差が指定時間以下であれば吹出しとして検出し、指定時間より大きければステップＳ７−９にて記録時刻を消去し、ステップＳ７−１の圧力微調整から処理を繰り返す。吹出し検出工程において、図１３のように安全弁２の周囲における処理範囲１５を狭めることで、発生直後の気泡と浮上する気泡を区別してもよい。また、発生した気泡単位で位置変化を追従して消滅を確認してもよい。
【００４２】
最後に図１６における吹止まり検出工程では、まずステップＳ９−１にて電磁弁７を閉じ、ステップＳ９−２にて撮像をし、ステップＳ９−３にて気泡の有無を調べる。気泡がある場合、ステップＳ９−５にて記録時刻を消去し、ステップＳ９−２の撮像から処理を繰り返す。気泡がない場合、ステップＳ９−４にて現在時刻を取得し、ステップＳ９−６にて記録時刻の有無を調べる。記録時刻が存在しない場合、ステップＳ９−８にて現在時刻を記録時刻として記録し、ステップＳ９−２の撮像から処理を繰り返す。記録時刻が存在する場合、ステップＳ９−７にて現在時刻と記録時刻の差が指定時間以上となるかを調べる。この時間差が、気泡の発生が停止している時間となる。時間差が指定時間以上であれば、弁が閉じて気泡が発生しなくなったと判断できるので、吹止まりとして検出し、指定時間未満であればステップＳ９−２の撮像から処理を繰り返す。
【００４３】
以上により吹始め、吹出し、吹止まり各々が検出された時点で、圧力計１１から圧力値を取得することで、吹始め圧力、吹出し圧力、吹止まり圧力を記録し、得られた結果から作動検査における良否を判定する。吹始め、吹出し検出時においては圧力微調整工程によって安全弁２内の圧力が安定しているため、精度良くこの時点での圧力値を得ることができる。また、吹止まり検出時においては安全弁２、電磁弁７はともに閉じられているため、安全弁２内の圧力は安定しており、精度良く吹止まり時点での圧力値を得ることができる。
【００４４】
この実施の形態１において、圧力の粗調整と微調整の組み合わせにより徐々に圧力を上昇させつつ、昇圧の度にウェイト時間を入れることで、気体の供給を停止させることなく、安全弁２の圧力値を安定して取得できる。そのため、吹始め圧力、吹止まり圧力が精度よく検出できる。また、連続的な気体の放出を検出する必要がある吹出し圧力も精度良く検出できる。さらに圧力粗調整工程と圧力微調整工程の組み合わせにより、検出時間の短縮が見込まれる。
【００４５】
また、カメラ３を安全弁２の真上に設置し安全弁２の全周囲を捉え、照明４で照射する範囲を限定して発生直後の気泡と浮上してくる気泡を区別するので、吹始め、吹出し、吹止まりのタイミングや発生箇所を精度良く把握できる。
【００４６】
なお、この実施の形態１においては照明４により安全弁２の周囲を照射し、マスタ画像との差分を取り二値化することによる気泡検出方法を用いたが、気泡検出方法はこれに限られない。例えば安全弁の側面を照射することなく安全弁を上方から撮像し、高性能なコンピュータを用いた高度な画像処理により各々の気泡の発生、消滅を検出してもよい。一方、この実施の形態１による方法では照射が必要ではあるが、画像処理の方法が単純であり、高性能なコンピュータを用いなくとも容易に気泡が検出できる利点がある。
【００４７】
（実施の形態２）
以下、この発明の実施の形態２を図にもとづいて説明する。図１７は、この発明を実施するための実施の形態２による安全弁の作動検査装置の正面図である。実施の形態１では安全弁２の作動時に弁体が鉛直上向きに上昇するように設置し、カメラ３を水槽１の上部に設置しているのに対し、実施の形態２では、作動時に弁体が鉛直下向きに下降するように安全弁２を設置し、カメラ３を水槽１の下部に設置する。その際、実施の形態１で水槽下部に設置していたシート１２についても、実施の形態２においては、天井など外乱光の影響を回避するため、黒色のシート１２を水槽１の上部に設置する。このとき、シート１２は必ずしも黒色である必要はなく、鏡面などカメラ３に映る安全弁２の背景が明となるもの以外であればよい。一方、下部からの撮像のため、水槽１はガラス台などの上に設置するか、側面から固定するなどして宙づりにする必要がある。また、図１７では安全弁２の全体を水中に沈めているが、開口部だけを水中に沈めてもよい。その他の構成や動作・作用に関しては、実施の形態１と同様である。
【００４８】
この実施の形態２において、気泡は撮像側から遠ざかるように上昇するため、水面の影響を受けにくく、水面に残る気泡について考慮する必要がなくなるので画像処理部５での処理時間が短縮される。また、配管１４の接続部が上部に来るため、折り曲げが少なく、配管１４への負荷が低減される。また、開口部だけを水中に沈める場合、後の乾燥作業が軽減される。よってメンテナンスや後工程での作業などの時間を短縮できる。
【００４９】
（実施の形態３）
以下、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図１８は、この発明を実施するための実施の形態３による安全弁の作動検査装置の正面図及び上面から見た照明の位置と撮像画像のイメージ図である。図１８（ｂ）に示すように、実施の形態１で示した２方向からの照明４の代わりに、水槽１の周囲３６０度方向から、水槽１に向けて水平方向に照射できるリング状の照明４を用いている。あるいは、図１９のように実施の形態１で示した２方向からの照明４に加えて、水槽１の対向する側面も含めた４面に、照射面を水槽１に向けてバー状の照明４を設置してもよい。リング照明、バー状の照明いずれの場合も、白色ＬＥＤのバー状のものを用いているが、色は白色に限らず、青や赤などでもよいし、形状は面状でもよく、光源はＬＥＤに限らず、ハロゲンランプなどでもよい。設置位置は、安全弁２の開口部のみを照射する位置と照射幅とするか、あるいは安全弁２から水面までの距離を短くし、安全弁２の開口部から上を照射する位置と照射幅でもよい。その他の構成や動作・作用に関しては、実施の形態１と同様である。
【００５０】
実施の形態１では２方向からの照射なので、照明４の設置されていない側面は、設置されている側面に比べて輝度が低くなる。一方、３６０度方向からのリング状の照明４による照射、あるいは４方向からのバー状の照明４の照射の場合、側面全周囲から同等の輝度で照射するので、安全弁の全周囲において輝度を同程度にできる。よって気泡の発生する箇所によらず、安定して精度よく気泡を検出でき、つまりは吹始め、吹出し、吹止まりを精度よく検出できる。
【符号の説明】
【００５１】
１  水槽、２  安全弁、３  カメラ、４  照明、５  画像処理部、６  圧力制御部、７  電磁弁、８  電空レギュレータ、９  気体供給ボンベ、１０  圧力監視部、１１  圧力計、１２  シート、１３  液体、１３ａ  気泡、１４  配管、１５  処理範囲
【図１】
2018162999.tif 000003
【図２】
2018162999.tif 000004
【図３】
2018162999.tif 000005
【図４】
2018162999.tif 000006
【図５】
2018162999.tif 000007
【図６】
2018162999.tif 000008
【図７】
2018162999.tif 000009
【図８】
2018162999.tif 000010
【図９】
2018162999.tif 000011
【図１０】
2018162999.tif 000012
【図１１】
2018162999.tif 000013
【図１２】
2018162999.tif 000014
【図１３】
2018162999.tif 000015
【図１４】
2018162999.tif 000016
【図１５】
2018162999.tif 000017
【図１６】
2018162999.tif 000018
【図１７】
2018162999.tif 000019
【図１８】
2018162999.tif 000020
【図１９】
2018162999.tif 000021