(57)【要約】【課題】常に精度の高い共振探査を行うことが可能な共振試験方法と、供試体が破壊した時の曲げ回数の正確な情報を得ることが可能な曲げ耐久試験方法を提供する。【解決手段】管状の金属製供試体Ｓ内に所定流量及び所定圧力で気流を作用させた際に、供試体Ｓに共振が発生するか否かを探査する共振試験方法であり、供試体Ｓの表面ａにマークＭを設ける一方、そのマークＭを読み取る画像読取り装置４を設置する。気流が作用している供試体表面ａのマークＭを画像読取り装置４により常時読み取り、その読み取られたマーク画像から供試体Ｓに共振が発生したか否かを判断する。【選択図】図１
2004069306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状の金属製供試体内に所定流量及び所定圧力で気流を作用させた際に、該供試体に共振が発生するか否かを探査する共振試験方法において、前記供試体の表面にマークを設ける一方、該マークを読み取る画像読取り装置を設置し、前記気流が作用している供試体表面のマークを前記画像読取り装置により常時読み取り、その読み取られたマーク画像から前記供試体に共振が発生したか否かを判断する共振試験方法。
【請求項２】
前記読み取られたマーク画像の形状変化の有無から前記供試体に共振が発生したか否かを判断し、該マーク画像の形状に変化が生じた場合に、共振が発生したと判断する請求項１に記載の共振試験方法。
【請求項３】
金属製供試体の曲げ対象部位に規定の曲げ角度となるように所定の力で繰り返し曲げ変形を付与する曲げ耐久試験方法において、前記曲げ対象部位の表面にマークを設ける一方、該マークを読み取る画像読取り装置を設置し、前記曲げ変形を呈する供試体の曲げ対象部位表面のマークを前記画像読取り装置により常時読み取り、その読み取られたマーク画像から前記供試体に破壊が発生したか否かを判断する曲げ耐久試験方法。
【請求項４】
前記読み取られたマーク画像の移動量から前記供試体に破壊が発生したか否かを判断し、該マーク画像の移動量が所定の範囲を超えた場合に、破壊が発生したと判断する請求項３に記載の曲げ耐久試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダクトなどの金属製供試体に用いられる共振試験方法及び曲げ耐久試験方法に関し、更に詳しくは、常に精度の高い共振探査を行うことができる共振試験方法、及び金属製供試体が破壊した時の曲げ回数の正確な情報を得ることができる曲げ耐久試験方法を提供に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、航空機に使用されるダクト類では、共振試験と曲げ耐久試験が実施されている。共振試験は、ダクト供試体内に所定流量及び所定圧力で気流を作用させた際に、その供試体に気流により共振が発生するか否かを探査するものである。航空機は長時間飛行するため、取り付けたダクトが長時間共振すると、そこから破壊が発生し、それが墜落事故に至る原因となる恐れがあるため、気流による共振試験はそれを回避するための重要な試験の一つである。
【０００３】
従来、上述した共振試験では、加速度センサを供試体に取り付けて共振の発生を調べたり、あるいは供試体にストロボを当てながら検査員が目視により共振の発生を観察して判断していた。
【０００４】
しかしながら、前者は、加速度センサが供試体に接触するため、供試体の共振に影響が生じざるを得ず、正確な共振探査を行うことができないという問題があった。後者は、検査員によってバラツキが発生するという問題があった。
【０００５】
他方、曲げ耐久試験は、ダクト供試体の曲げ対象部位に規定の曲げ角度となるように所定の力で繰り返し曲げ変形を付与して行われる。試験中、供試体に挫屈破壊や亀裂破壊などの破壊が発生したか否かは、検査員が所定時間毎に目視で観察し、破壊の有無をチェックシートに記入するようにしていた。
【０００６】
しかしながら、このように供試体の状態を定期的に監視する方法では、供試体が破壊した後でないと検査員が発見できない。従って、破壊された時の供試体の曲げ回数の正確な情報を得ることができないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、常に精度の高い共振探査を行うことが可能な共振試験方法と、供試体が破壊した時の曲げ回数の正確な情報を得ることが可能な曲げ耐久試験方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の共振試験方法は、管状の金属製供試体内に所定流量及び所定圧力で気流を作用させた際に、該供試体に共振が発生するか否かを探査する共振試験方法において、前記供試体の表面にマークを設ける一方、該マークを読み取る画像読取り装置を設置し、前記気流が作用している供試体表面のマークを前記画像読取り装置により常時読み取り、その読み取られたマーク画像から前記供試体に共振が発生したか否かを判断することを特徴とする。
【０００９】
このように供試体の表面に設けたマークとそれを常時読み取る画像読取り装置を使用し、供試体に対して非接触で共振の探査を行えるようにしたので、従来の加速度センサ使用時の問題点である接触の影響がなく、またバラツキの原因となる人手を介することがないため、常に正確な共振探査が可能になる。
【００１０】
本発明の曲げ耐久試験方法は、金属製供試体の曲げ対象部位に規定の曲げ角度となるように所定の力で繰り返し曲げ変形を付与する曲げ耐久試験方法において、前記曲げ対象部位の表面にマークを設ける一方、該マークを読み取る画像読取り装置を設置し、前記曲げ変形を呈する供試体の曲げ対象部位表面のマークを前記画像読取り装置により常時読み取り、その読み取られたマーク画像から前記供試体に破壊が発生したか否かを判断することを特徴とする。
【００１１】
このように供試体の曲げ対象部位表面に設けたマークとそれを常時読み取る画像読取り装置を使用して、曲げ対象部位の破壊を常に監視するので、供試体が破壊した時を正確に知ることができ、それにより正確な曲げ回数の情報を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の共振試験方法に使用する装置の一例を示し、１はレギュレータ、２は圧力計、３はマノメータ、４は画像読取り装置、５は画像読取り装置４から入力された画像を処理する画像処理装置、Ｓは管状のダクト供試体（金属製供試体）である。管路６に気流供給側から、レギュレータ１、圧力計２、マノメータ３、圧力計２、ダクト供試体Ｓの順で取り付けられるようになっている。
【００１４】
ダクト供試体Ｓの表面ａには、ダクト供試体Ｓと異なる色を有するマークＭが設けられている。このマークＭの面に対して直角方向に対面するようにして画像読取り装置４が設置してある。画像読取り装置４に接続された画像処理装置５は、画像読取り装置４により常時読み取られたマーク画像の形状を、最初に読み取られたマーク画像の形状と常に比較し、マーク画像の形状に変化が生じた場合には、その時間を共振が発生した時間として記憶装置７に記憶すると共に、表示装置８に表示するようになっており、マーク画像の形状変化の有無からダクト供試体Ｓに共振が発生したか否かを判断できるようにしてある。
【００１５】
本発明の共振試験方法では、先ず矢印方向から管路６に所定流量及び所定圧力の気体を供給し、その気流をダクト供試体Ｓ内に作用させる。それと同時に、画像読取り装置４がダクト供試体ＳのマークＭの読み取りを開始し、マークＭを常時読み取る。
【００１６】
ダクト供試体Ｓに共振が生じると、ダクト供試体Ｓの表面ａが点線で示すように波状に大きな振幅で振動し、それによりマークＭが歪み変形する。そのマークＭが画像読取り装置４を介して画像処理装置５に入力され、最初に読み取られたマーク画像の形状と比較されると、マーク画像に形状変化が有ると判断され、その時間が共振発生時間として記憶装置７に記憶され、また表示装置８に表示される。
【００１７】
上述した本発明の共振試験方法によれば、ダクト供試体Ｓの表面ａに設けたマークＭと、それを常時読み取る画像読取り装置４を用いて、ダクト供試体Ｓに対して非接触で共振を探査できるようにしたので、従来の加速度センサを用いた接触による影響を回避することができ、かつ検査員を介さずに共振探査ができるので、常に精度の高い共振探査を行うことが可能になる。
【００１８】
図２は、本発明の曲げ耐久試験方法に使用される装置の一例を示し、１１は圧力計、１２は画像読取り装置、１３は画像読取り装置１２から入力された画像を処理する画像処理装置、Ｔは管状のダクト供試体（金属製供試体）である。ダクト供試体Ｔの一端に配管１６を接続した栓部材１４が、他端に密閉用の閉止部材１５が取り付けられるようになっている。
【００１９】
圧力計１１がバルブ１９を配設した配管１６に接続され、この配管１６を介してダクト供試体Ｔ内に供給された圧力媒体の圧力を読み取れるようにしている。
【００２０】
ダクト供試体Ｔの曲げ対象部位Ｔ１の表面ｂには、ダクト供試体Ｔと異なる色を有するマークＮが設けられている。このマークＮ（曲げ対象部位Ｔ１）に対面して画像読取り装置１２が設置してある。画像読取り装置１２に接続された画像処理装置１３は、画像読取り装置１２により常時読み取られたマーク画像の移動量を、最初に読み取られた破壊前のマーク画像の移動量と常に比較し、マーク画像の移動量に変化が生じた場合には、その時間を曲げ対象部位Ｔ１での破壊が発生した時間として記憶装置１７に記憶すると共に、表示装置１８に表示するようになっており、マーク画像の移動量からダクト供試体Ｔに破壊が発生したか否かを判断できるようにしてある。また、記憶装置１７には、読み取られた曲げ対象部位Ｔ１の画像が逐次記憶され、後でその画像を表示装置１８に表示して観察できるようになっている。
【００２１】
ダクト供試体Ｔには、矢印Ｘで示す方向に所定の力が繰り返し一定の速度で加えられ、曲げ対象部位Ｔ１に対して、その中心軸Ｏを中心に上下に規定の曲げ角度±θとなるように繰り返し曲げ変形が付与されるようになっている。
【００２２】
本発明の曲げ耐久試験方法では、先ず矢印方向から配管１６を介して気体をダクト供試体Ｔ内に供給し、ダクト供試体Ｔ内を規定の圧力に維持する。次いで、曲げ対象部位Ｔ１が規定の曲げ角度±θとなるように繰り返し曲げ変形をダクト供試体Ｔに作用させる。それと同時に画像読取り装置１２がダクト供試体ＴのマークＮを含めた曲げ対象部位Ｔ１の読み取りを開始し、曲げ対象部位Ｔ１を常時読み取る。
【００２３】
ダクト供試体Ｔの破壊前は、画像読取り装置１２により読み取られたマーク画像は、規定の曲げ角度±θの範囲で移動するが、曲げ対象部位Ｔ１に破壊が発生すると、曲げ角度±θを超えた範囲で移動する。
【００２４】
そのマークＮが画像読取り装置１２を介して画像処理装置１３に入力されると、最初に読み取られた破壊前のマーク画像の移動量を超えた移動量となり、マーク画像の移動量が所定の範囲を超えたと判断され、その時間が破壊発生時間として記憶装置１７に記憶され、また表示装置１８に表示される。
【００２５】
上述した本発明の曲げ耐久試験方法によれば、ダクト供試体Ｔの曲げ対象部位表面ｂに設けたマークＮと、それを常時読み取る画像読取り装置１２を用いて常時曲げ対象部位Ｔ１を監視するため、ダクト供試体Ｔが破壊した時を正確に把握することができ、それにより破壊時の正確な曲げ回数の情報を得ることができる。
【００２６】
また、記憶装置１７に曲げ対象部位Ｔ１の画像を逐次記憶させるので、その画像から破壊に至るまでの供試体の変形過程を知ることができるので、供試体の特性を得ることができる。
【００２７】
本発明において、上述したマークＭ，Ｎは、図形、数字、文字などいずれのマークであってもよい。マークＭ，Ｎは、塗料やマジックなどでダクト供試体Ｓ，Ｔの表面に直接形成してもよく、あるいはマークＭ，Ｎを予め形成したシールなどをダクト供試体Ｓ，Ｔの表面に貼り付けるようにしてもよい。
【００２８】
画像読取り装置４，１２としては、マークＭ，Ｎを読み取ることができるものであればいずれの装置を用いてもよく、例えば、ＣＣＤカメラなどが扱いやすく適用することができる。
【００２９】
本発明は、特に航空機に使用されるダクト類における共振試験と曲げ耐久試験に好ましく用いることができるが、それに限定されず、ダクト以外の金属製供試体に対して行われる同様の試験にも十分対応し、適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
上述したように本発明は、供試体の表面にマークを設ける一方、該マークを読み取る画像読取り装置を設置し、常時読み取られたマーク画像から供試体の共振や破壊等を判断するようにしたので、共振試験方法にあっては常に精度の高い共振探査を行うことができ、また曲げ耐久試験方法では、供試体が破壊した時の曲げ回数の正確な情報を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の共振試験方法に使用される装置の一例を示す概略説明図である。
【図２】本発明の曲げ耐久試験方法に使用される装置の一例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
４，１２　画像読取り装置　　　　５，１３　画像処理装置
Ｍ，Ｎ　マーク　　　　　　　　　Ｓ，Ｔ　ダクト供試体（金属製供試体）
Ｔ１　曲げ対象部位　　　　　　　ａ，ｂ　表面
θ　　規定の曲げ角度
【図１】
2004069306.tif 000003
【図２】
2004069306.tif 000004