(57)【要約】  【課題】  検査対象物を破壊することなく、線材により形成された検査対象部に脱落が生じた可能性があるか否かを検出可能な検査装置を提供する。  【解決手段】  本発明の検査装置１０は、超音波探触子１１と、気層形成部材と、収容容器１２と、を含み、収容容器１２は、線材により形成された検査対象部を含む検査対象物２０を収容可能で、且つ、検査対象物２０を浸漬可能に、気体以外の超音波伝達媒体３０を充填可能であり、超音波探触子１１は、その先端を超音波伝達媒体３０中に浸漬可能、且つ、前記先端から検査対象物２０に超音波を照射可能な位置に配置可能とされており、前記気層形成部材は、前記検査対象部の超音波探触子１１側とは反対側に、気層を形成可能な部材である、ことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波探触子と、気層形成部材と、収容容器と、を含み、
前記収容容器は、線材により形成された検査対象部を含む検査対象物を収容可能で、且つ、前記検査対象物を浸漬可能に、気体以外の超音波伝達媒体を充填可能であり、
前記超音波探触子は、その先端を前記超音波伝達媒体中に浸漬可能、且つ、前記先端から前記検査対象物に超音波を照射可能な位置に配置可能とされており、
前記気層形成部材は、前記検査対象部の前記超音波探触子側とは反対側に、気層を形成可能な部材である、
ことを特徴とする検査装置。
【請求項２】
前記検査対象物が、金属線材により形成された濾材を前記検査対象部として含むフィルターであり、
前記フィルターのリテーナが、前記気層形成部材となる、請求項１記載の検査装置。
【請求項３】
収容容器に、線材により形成された検査対象部を含む検査対象物を収容する収容工程と、
前記収容容器に、前記検査対象物及び超音波探触子の先端が浸漬するように、気体以外の超音波伝達媒体を充填する充填工程と、
前記検査対象部の前記超音波探触子側とは反対側に、気層を形成する気層形成工程と、
前記超音波探触子の前記先端から、前記検査対象部と前記気層との界面の少なくとも一箇所に超音波を照射する照射工程と、
前記超音波探触子の前記先端により、前記界面の少なくとも一箇所からの前記超音波の反射波を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した前記反射波のエコーを分析することで、前記界面の少なくとも一箇所において、前記検査対象部から前記線材が脱落した可能性があるか否かを判断する判断工程と、
を含むことを特徴とする検査方法。
【請求項４】
さらに、前記界面の少なくとも一箇所において、前記検査対象部から前記線材が脱落した可能性があると判断されたときに、前記検査対象部の前記界面の少なくとも一箇所に対応する箇所を顕微鏡で観察し、前記脱落の有無を確認する確認工程を含む、請求項３記載の検査方法。
【請求項５】
前記検査対象物が、金属線材により形成された濾材を前記検査対象部として含むフィルターであり、
前記フィルターのリテーナに気体を注入することで、前記気層を形成する、請求項３又は４記載の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融ポリマー等の高粘度流体の濾過に用いられるフィルターとして、円板状のフィルター（「リーフフィルター」、「ディスクフィルター」、「リーフディスクフィルター」とも呼ばれる。）が知られている。特許文献１には、微細な金属繊維の焼結体からなる濾材と、それを支持する金属製の支持部材（リテーナ及び多孔体）とで構成されるリーフディスクフィルターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−７６７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のリーフディスクフィルターでは、濾過流体は、前記濾材の外部に露出した面（以下、「表面」と言うことがある。）から、前記濾材の外部に露出していない前記支持部材側の面（以下、「裏面」と言うことがある。）へと流れることで濾過される。このとき、前記濾過流体の出口となる前記濾材の裏面において、前記金属繊維の脱落が生じることがある。
【０００５】
これに対し、特許文献１に記載の全体が金属で形成されたリーフディスクフィルターでは、前記濾材の裏面で前記金属繊維の脱落が生じているか否かを特定するには、リーフディスクフィルターを破壊しなければならなかった。このため、従来は、リーフディスクフィルターを、前記脱落の検査をせずに使用している。
【０００６】
しかしながら、前記脱落が生じた場合、脱落により抵抗が減るため脱落箇所に濾過流体が集中することとなり、前記脱落箇所が、満たすべき濾過精度を早々に失い、前記リーフディスクフィルターの使用期間（寿命）が本来持つべきものより短くなることがある。
【０００７】
そこで、本発明は、検査対象物を破壊することなく、線材により形成された検査対象部に脱落が生じた可能性があるか否かを検出可能な、検査装置及び検査方法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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明の検査装置は、
超音波探触子と、気層形成部材と、収容容器と、を含み、
前記収容容器は、線材により形成された検査対象部を含む検査対象物を収容可能で、且つ、前記検査対象物を浸漬可能に、気体以外の超音波伝達媒体を充填可能であり、
前記超音波探触子は、その先端を前記超音波伝達媒体中に浸漬可能、且つ、前記先端から前記検査対象物に超音波を照射可能な位置に配置可能とされており、
前記気層形成部材は、前記検査対象部の前記超音波探触子側とは反対側に、気層を形成可能な部材である、
ことを特徴とする。
【０００９】
本発明の検査方法は、
収容容器に、線材により形成された検査対象部を含む検査対象物を収容する収容工程と、
前記収容容器に、前記検査対象物及び超音波探触子の先端が浸漬するように、気体以外の超音波伝達媒体を充填する充填工程と、
前記検査対象部の前記超音波探触子側とは反対側に、気層を形成する気層形成工程と、
前記超音波探触子の前記先端から、前記検査対象部と前記気層との界面の少なくとも一箇所に超音波を照射する照射工程と、
前記超音波探触子の前記先端により、前記界面の少なくとも一箇所からの前記超音波の反射波を受信する受信工程と、
前記受信工程で受信した前記反射波のエコーを分析することで、前記界面の少なくとも一箇所において、前記検査対象部から前記線材が脱落した可能性があるか否かを判断する判断工程と、
を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の検査装置及び検査方法によれば、検査対象物を破壊することなく、線材により形成された検査対象部に脱落が生じた可能性があるか否かを検出可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の検査装置の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す検査装置の超音波探触子の先端、検査対象部及び気層形成部材の部分を拡大して示す模式断面図である。
【図３】図３（Ａ）及び（Ｂ）は、図１に示す検査装置で検査対象物に超音波を照射したときの反射波のエコーの例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の検査装置において、前記検査対象物が、金属線材により形成された濾材を前記検査対象部として含むフィルターであり、前記フィルターのリテーナが、前記気層形成部材となってもよい。また、本発明の検査方法において、前記検査対象物が、金属線材により形成された濾材を前記検査対象部として含むフィルターであり、前記フィルターのリテーナに気体を注入することで、前記気層を形成してもよい。
【００１３】
本発明の検査方法は、例えば、さらに、前記界面の少なくとも一箇所において、前記検査対象部から前記線材が脱落した可能性があると判断されたときに、前記検査対象部の前記界面の少なくとも一箇所に対応する箇所を顕微鏡で観察し、前記脱落の有無を確認する確認工程を含んでもよい。
【００１４】
以下、本発明の検査装置及び検査方法について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって何ら限定及び制限されない。以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、図においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。
【００１５】
図１は、本発明の検査装置の一例を示す斜視図であり、図２は、図１に示す検査装置の超音波探触子１１の先端、検査対象部２１及び気層形成部材１３の部分を拡大して示す模式断面図である。便宜上、図１において、超音波探触子１１は、超音波の照射及び反射波の受信に関わる部分のみを示しており、それに接続された超音波照射の制御部、反射波の分析部等の図示を省略している。また、図２の模式断面図では、見易さを考慮して、断面を示すハッチ（平行斜線）を記載していない。
【００１６】
図１及び図２に示すように、検査装置１０は、超音波探触子１１と、気層形成部材１３と、収容容器１２と、を含む。
【００１７】
収容容器１２は、線材により形成された検査対象部（本例では、金属線材により形成された濾材）２１を含む検査対象物（本例では、リーフディスクフィルター）２０を収容可能である。検査対象物２０は、例えば、載置台（図示省略）によって収容容器１２の所定の位置に収容される。また、収容容器１２は、検査対象物２０を浸漬可能に、気体以外の超音波伝達媒体３０を充填可能である。超音波伝達媒体３０としては、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の粘性の低い液体等を用い得る。これらの中でも、安価且つ入手が容易であることから、水が好適である。
【００１８】
超音波探触子１１は、その先端を超音波伝達媒体３０中に浸漬可能、且つ、前記先端から検査対象物２０に超音波を照射可能な位置に配置可能とされている。前述の超音波探触子１１の制御部及び分析部等は、例えば、収容容器１２の上部に、支持部材（図示省略）によって配置される。
【００１９】
気層形成部材１３は、検査対象部２１の超音波探触子１１側とは反対側に、気層１３ａを形成可能な部材である。気層形成部材１３は、例えば、検査対象物２０の検査対象部２１に隣接する部分に気体を注入することで、気層１３ａを形成可能である場合には、検査対象物２０の一部であってもよい。検査対象物２０がリーフディスクフィルターであり、リーフディスクフィルター２０における、ステンレス線材等の金属線材により形成された濾材が検査対象部２１である本例では、リーフディスクフィルター２０のリテーナに気体を注入することで、気層１３ａを形成しており、前記リテーナを、気層形成部材１３として用いている。また、気層形成部材１３を、検査対象物２０とは別個の部材として、独立して設けることも可能である。気層１３ａを形成する気体は、特に限定されず、例えば、空気、Ｎ２、Ｏ２、Ａｒ等、いかなる気体であってもよいが、コスト、安全性、取扱いの容易さ等の観点から、空気が好適である。
【００２０】
本例では、検査対象物２０としてリーフディスクフィルターをあげているが、検査対象物２０は、線材により形成された検査対象部２１を含むものであれば、特に限定されず、例えば、フィルター濾材、中空糸膜、ＲＯ膜（Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｏｓｍｏｓｉｓ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ、逆浸透膜）、ＭＦ膜（Ｍｉｃｒｏｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ、精密ろ過膜）、ＵＦ膜（Ｕｌｔｒａｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ、限外ろ過膜）等があげられる。
【００２１】
つぎに、本発明の検査方法について、図１及び図２に示す検査装置を用いた場合を例にとって説明する。前述のとおり、本発明の検査方法は、収容工程と、充填工程と、気層形成工程と、照射工程と、受信工程と、判断工程と、を含む。前記収容工程、前記充填工程及び前記気層形成工程は、検査対象物２０への超音波照射前に必要な準備工程であり、前記照射工程、前記受信工程及び前記判断工程は、超音波照射による検査工程である。以下、各工程について説明する。
【００２２】
（収容工程）
前記収容工程では、収容容器１２に、線材により形成された検査対象部２１を含む検査対象物２０を収容する。
【００２３】
（充填工程）
前記充填工程では、収容容器１２に、検査対象物２０及び超音波探触子１１の先端が浸漬するように、気体以外の超音波伝達媒体３０を充填する。
【００２４】
（気層形成工程）
前記気層形成工程では、検査対象部２１の超音波探触子１１側とは反対側に、気層１３ａを形成する。
【００２５】
前記収容工程、前記充填工程及び前記気層形成工程の実施順序に制限はなく、例えば、上記の説明順に実施してもよいし、収容容器１２に超音波伝達媒体３０を充填してから、検査対象物２０を浸漬するようにしてもよいし、気層１３ａを形成してから、検査対象物２０を超音波伝達媒体３０に浸漬するようにしてもよい。
【００２６】
（照射工程及び受信工程）
前記照射工程では、超音波探触子１１の前記先端から、検査対象部２１と気層１３ａとの界面の少なくとも一箇所に超音波を照射し、前記受信工程では、超音波探触子１１の前記先端により、前記界面の少なくとも一箇所からの前記超音波の反射波を受信する（図２における矢印）。
【００２７】
（判断工程）
前記判断工程では、前記受信工程で受信した前記反射波のエコーを分析することで、前記界面の少なくとも一箇所において、検査対象部２１から前記線材が脱落した可能性があるか否かを判断する。図３（Ａ）及び（Ｂ）は、検査装置１０で検査対象物２０に超音波を照射したときの反射波のエコーの例を示すグラフである。図３（Ａ）及び（Ｂ）において、四角で囲った部分が、検査対象部２１と気層１３ａとの界面からの反射波に該当する部分である。図３（Ａ）のグラフが得られた検査対象物２０では、前記界面において、検査対象部２１からの前記線材の脱落が無いことが確認され、図３（Ｂ）のグラフが得られた検査対象物２０では、検査対象部２１からの前記線材の脱落が有ることが確認された。このように、前記界面において、検査対象部２１からの前記線材の脱落が無いときと有るときで、前記反射波のエコーの形状が顕著に異なる。このため、本発明の検査方法において、前記受信工程で受信した前記反射波のエコーの形状が、図３（Ａ）の四角で囲った部分の形状により近ければ、前記界面の少なくとも一箇所において、検査対象部２１から前記線材が脱落した可能性は無いと、図３（Ｂ）の四角で囲った部分の形状により近ければ、前記界面の少なくとも一箇所において、検査対象部２１から前記線材が脱落した可能性があると、判断できる。このように、本発明によれば、検査対象物２０を破壊することなく、線材により形成された検査対象部２１に脱落が生じた可能性があるか否かを検出可能である。これにより、例えば、前記界面の少なくとも一箇所において、検査対象部２１から前記線材が脱落した可能性があると判断されたときに、前記脱落の無いものに交換したり、前記脱落が実際にあった場合には、前記脱落箇所を修理する等の対応を取り得る。
【００２８】
本発明の検査方法は、前記界面の少なくとも一箇所において、検査対象部２１から前記線材が脱落した可能性があるか否かを判断するものであり、検査対象部２１の前記界面の少なくとも一箇所に対応する箇所において、実際に前記脱落が生じているか否かを特定し得るものではない。そこで、前述のように、本発明の検査方法は、例えば、さらに、前記界面の少なくとも一箇所において、検査対象部２１から前記線材が脱落した可能性があると判断されたときに、検査対象部２１の前記界面の少なくとも一箇所に対応する箇所を顕微鏡で観察し、前記脱落の有無を確認する確認工程を含んでもよい。
【実施例】
【００２９】
つぎに、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、下記の実施例により限定及び制限されない。
【００３０】
図１及び図２に示すように、収容容器１２に、検査対象物（ステンレス線材により形成された濾材を検査対象部２１として含むリーフディスクフィルター）２０を収容し、リーフディスクフィルター２０及び超音波探触子１１の先端が浸漬するように、超音波伝達媒体３０として水を充填した。このとき、リーフディスクフィルター２０のリテーナに空気を注入することで、気層１３ａとして空気層を形成し、前記リテーナを気層形成部材１３とした。収容容器１２の大きさは、特に制限されず、本例では、幅３２０ｍｍ×奥行２４０ｍｍ×深さ９０ｍｍの収容容器１２を用いた。収容容器１２に充填する水の量も、特に制限されず、本例では、６５２８ｃｍ３（深さ８５ｍｍ）とした。超音波探触子１１の設置位置も、本発明の要件を満たせば特に制限されず、本例では、その先端側２４ｍｍを水３０に浸漬し、超音波探触子１１の先端とリーフディスクフィルター２０との間の距離を、１２．７ｍｍとした。
【００３１】
つぎに、超音波探触子１１の先端から、濾材２１と空気層１３ａとの界面の局所領域（例えば、直径５０μｍの範囲）に順次超音波を照射し、超音波探触子１１の先端により、前記界面からの前記超音波の反射波を受信し、前記反射波のエコーを分析した。その結果、前記界面の８箇所において、濾材２１からのステンレス線材の脱落の可能性があると判断された。濾材２１の前記界面の８箇所に対応する箇所を、それぞれ顕微鏡で観察したところ、２箇所では、ステンレス線材の脱落は無かったが、６箇所で、ステンレス線材の脱落があった。なお、前記超音波の周波数は、検査対象部２１及び超音波伝達媒体３０の種類等に応じて、適宜設定可能であるが、本例では、５０ＭＨｚとした。また、本例では、音響レンズを有する超音波探触子１１（先端形状が凹面で、集束超音波の送受信が可能なもの）を使用することで、直径５０μｍの局所領域への超音波照射を実現したが、局所領域への超音波照射が可能であれば、超音波探触子１１は、必ずしも音響レンズを有しなくてもよい。前述の超音波の照射領域は、前記音響レンズの曲率、大きさ、周波数等によって変化するので、目的に応じて適宜設定すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明の検査装置及び検査方法は、検査対象物を破壊することなく、線材により形成された検査対象部に脱落が生じた可能性があるか否かを検出可能なものである。本発明の検査装置及び検査方法は、線材により形成された検査対象部を含む検査対象物の検査に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    検査装置
１１    超音波探触子
１２    収容容器
１３    気層形成部材
１３ａ  気層
２０    検査対象物
２１    検査対象部
３０    超音波伝達媒体
【図１】
2019135459.tif 000003
【図２】
2019135459.tif 000004
【図３】
2019135459.tif 000005