(57)【要約】【課題】  診断データファイル、データベースといった振動診断に必要な情報を複数人で共有化できる回転電機の振動診断システムを提供する。【解決手段】  回転電機の振動を検出し、検出された振動信号をデジタルデータに変換し、このデジタルデータ及び診断に必要な診断情報を共通の診断データファイルに記録する振動信号測定手段（６）と、診断データファイルを保管する診断データファイル保管手段（７）と、デジタルデータ及び診断情報に基づいてデジタルデータを解析し異常を診断する解析診断手段（９）と、診断に必要な診断情報を蓄積する情報蓄積手段（１０）と、デジタルデータ及び解析診断結果を表示するための手段へアクセスする情報アクセス手段を含むユーザインターフェース手段（４）と、を備え、その全てあるいはその一部が通信手段（５）を介して互いに接続したものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の振動を検出する振動検出手段、この振動検出手段により検出された振動信号をデジタルデータに変換する信号変換手段、この信号変換手段により変換されたデジタルデータ及び診断に必要な診断情報を共通の診断データファイルを記録する記録手段を含む振動信号測定手段と、
前記診断データファイルを保管する診断データファイル保管手段と、
診断に必要な前記診断情報を蓄積する情報蓄積手段と、
前記診断データファイルから読み出したデジタルデータ及び診断情報に基づいてデジタルデータを解析し診断対象機器の異常を診断する解析診断手段と、
前記デジタルデータ及び解析診断結果を表示するためのデータ処理をする表示データ処理手段及び前記情報蓄積手段に蓄積された情報へアクセスする情報アクセス手段を含むユーザインターフェース手段と、
を備え、前記振動信号測定手段、診断データファイル保管手段、情報蓄積手段、解析診断手段及びユーザインターフェース手段の全てあるいはその一部が通信手段を介して互いに接続されている回転電機の振動診断システム。
【請求項２】
前記通信手段にサーバ−クライアント方式のＷｅｂシステムを適用する、請求項１に記載の回転電機の振動診断システム。
【請求項３】
クライアントにハードウェアキーを接続し、前記ハードウェアキーにアクセスしてクライアントに対するサービスを許可するソフトウェアをサーバからダウンロードする、請求項２に記載の回転電機の振動診断システム。
【請求項４】
前記解析診断手段が出力する解析診断結果をクライアント別の解析診断結果ファイルを介して前記表示データ処理手段に伝達する、請求項２に記載の回転電機の振動診断システム。
【請求項５】
振動信号の測定対象機器に関する情報及び診断に必要な診断情報を記述した測定指示ファイル用いて前記振動信号測定手段に指示を出す、請求項１又は２に記載の回転電機の振動診断システム。
【請求項６】
前記診断データファイルには、測定条件、解析条件、診断情報を記録し、前記解析診断手段は、回転電機の診断時に、前記診断データファイルから測定条件、解析条件、診断情報を読み出して解析診断する、請求項１又は２に記載の回転電機の振動診断システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機の振動を検出して回転電機の振動異常を診断する回転電機の振動診断システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の回転電機の振動診断システムでは、例えば、電動機の軸受診断を例にすると、軸受にセットした振動センサからの信号をノートパソコンに取り込み、同一のノートパソコン内で、振動センサからの信号を診断データファイルに記録し、軸受情報を始めとした診断情報を管理し、記録した診断データファイルに基づいて解析診断し、その結果を表示するように構成されていた。また、診断データファイルには、形状データを始めとした各種診断情報が記録されたデータベースから診断に必要な診断情報を読み出すための識別情報が記録され、軸受の診断時には、この識別情報に基づいてデータベースから形状データなどを選択して読み出すようになっていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１４９０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の回転電機の軸受診断システムでは、信号取り込み、記録、診断情報管理、診断、表示を１つのパソコンにて処理していたので、電動機のメンテナンスを複数人で担当する場合など、同一システムを複数用意しなければならず、診断データファイルや診断情報の共有化が困難になるという問題があった。また、測定信号や解析診断結果を閲覧するのに、システム全体がインストールされているパソコンを準備しなければならないという問題もあった。さらに、診断データファイルには診断情報の識別情報のみが記録されているので、診断するのにデータベースが必要不可欠であり、診断データファイルのみでは診断が不可能であるという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、その目的は、診断データファイル、データベースといった振動診断に必要な情報を複数人で共有化できる回転電機の振動診断システムを提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、測定信号や解析診断結果を閲覧するのに、システム全体がインストールされているパソコンを準備必要のない回転電機の振動診断システムを提供することにある。
【０００６】
本発明のもう一つ他の目的は、診断時のデータベースを不要化することのできる回転電機の振動診断システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、
回転電機の振動を検出する振動検出手段、この振動検出手段により検出された振動信号をデジタルデータに変換する信号変換手段、この信号変換手段により変換されたデジタルデータ及び診断に必要な診断情報を共通の診断データファイルを記録する記録手段を含む振動信号測定手段と、
診断データファイルを保管する診断データファイル保管手段と、
診断に必要な診断情報を蓄積する情報蓄積手段と、
診断データファイルから読み出したデジタルデータ及び診断情報に基づいてデジタルデータを解析し診断対象機器の異常を診断する解析診断手段と、
デジタルデータ及び解析診断結果を表示するためのデータ処理をする表示データ処理手段及び情報蓄積手段に蓄積された情報へアクセスする情報アクセス手段を含むユーザインターフェース手段と、
を備え、振動信号測定手段、診断データファイル保管手段、情報蓄積手段、解析診断手段及びユーザインターフェース手段の全てあるいはその一部が通信手段を介して互いに接続されている回転電機の振動診断システムである。
【０００８】
この構成によれば、記録手段として、たとえばＰＤＡのような携帯端末を用い、診断データファイル保管手段とデータベースのような情報蓄積手段と解析診断手段をひとつのパソコンに配置し、ユーザインターフェース手段を他の複数のパソコンに配置し、診断データファイル、診断結果等を通信手段であるところのコンピュータ通信ネットワークシステムを用いて伝達することによって、診断データファイル、データベース、解析診断手段を共有化することが可能である。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の回転電機の振動診断システムにおいて、通信手段にサーバ−クライアント方式のＷｅｂシステムを適用するものである。
【００１０】
この構成によれば、通信手段にＷｅｂシステムを、情報アクセス手段に汎用のＷｅｂブラウザを適用するので、クライアントパソコンは表示データ処理手段をサーバパソコンからダウンロードでき、また新規に情報アクセス手段を開発する必要がない。またＷｅｂブラウザは汎用であるので、ユーザにとっても改めて操作手順を習得する必要がない。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の回転電機の振動診断システムにおいて、クライアントにハードウェアキーを接続し、ハードウェアキーにアクセスしてクライアントに対するサービスを許可するソフトウェアをサーバからダウンロードするものである。
【００１２】
この構成によれば、ソフトウェアの不正コピーを防止するためのハードウェアキーを用いてクライアントに対するサービスを許可するので、クライアントが不正にサービスを享受することを厳格に禁止できる。また、サービスの許可を与えるソフトウェアをサーバからダウンロードするので、クライアントのパソコンへ前記ソフトウェアをインストールする作業を省くことができる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項２に記載の回転電機の振動診断システムにおいて、解析診断手段が出力する解析診断結果をクライアント別の解析診断結果ファイルを介して表示データ処理手段に伝達するものである。
【００１４】
この構成によれば、解析診断手段は診断データファイルを解析診断した結果をクライアント別のバイナリコードの解析診断結果ファイルに記録し、クライアントパソコンにインストールされている表示データ処理手段は、この解析診断結果ファイルにアクセスして表示処理を行うので、中間ファイルであるところの解析診断結果ファイルはクライアントの数しか存在しないことになりサーバパソコンのハードディスクのようなディスク記憶装置を有効に利用できる。また、バイナリコードを用いて表示データ処理手段へ表示情報を伝達するので伝達時間を短縮できるという利点もある。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１又は２に記載の回転電機の振動診断システムにおいて、振動信号の測定対象機器に関する情報及び診断に必要な診断情報を記述した測定指示ファイル用いて振動信号測定手段に指示を出すものである。
【００１６】
この構成によれば、振動信号を測定する対象機器に関する情報及び診断に必要な診断情報を記述した測定指示ファイルをサーバパソコンにて作成し、これを振動信号測定手段である携帯端末にダウンロードするようにしたので、携帯端末では測定情報の編集を行う必要がないうえに、複数の携帯端末で測定情報を共有化できる。
【００１７】
請求項６に係る発明は、請求項１又は２に記載の回転電機の振動診断システムにおいて、診断データファイルには、測定条件、解析条件、診断情報を記録し、解析診断手段は、回転電機の診断時に、診断データファイルから測定条件、解析条件、診断情報を読み出して解析診断するものである。
【００１８】
この構成によれば、診断データファイルには振動データ以外に、測定条件、解析条件、診断情報を記録してあるので、解析診断手段は、回転電機の診断時に、診断データファイルから振動信号のデジタルデータ、測定条件、解析条件、診断情報を読み出すだけで解析診断することが可能となり、診断時にデータベースは不要となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る回転電機の振動診断システムによれば、診断データファイル、データベース、測定指示ファイル、解析診断モジュールをサーバとなるパソコンに配置し、ユーザインターフェース手段をクライアントのパソコンに配置するので、複数のクライアントで診断データファイル、データベース、測定指示ファイル、解析診断モジュールを共有化できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図面に示す好適な実施例に基づいて詳細に説明する。図１は、Ｗｅｂシステムを用いた回転電機の振動診断システムの第１の実施例の構成を示すブロック図である。Ｗｅｂシステムとは、Ｗｅｂページなどのコンテンツを送信するサービスを提供するＷｅｂサーバと呼ばれるソフトウェアあるいはそれが動作するコンピュータをサーバといい、ユーザがコンテンツを閲覧するためのＷｅｂブラウザと呼ばれるソフトウェアあるいはそれが動作するコンピュータをクライアントといい、これらのサーバ、クライアント、サーバとクライアントを結ぶコンピュータ通信ネットワークから構成されるシステムをいう。
【００２１】
図１では、パソコン１はＷｅｂサーバ２がインストールされているサーバ（以下、サーバパソコンと称する）、パソコン３はＷｅｂブラウザ４がインストールされているクライアントに相当し（以下、クライアントパソコンと称する）、Ｗｅｂサーバ２及びＷｅｂブラウザ４、コンピュータネットワーク５と共に通信手段を構成している。
【００２２】
このうち、サーバパソコン１は、振動信号測定装置６によって測定された診断データが格納された診断データファイル７と、診断データファイル７からデジタルデータ及び診断情報を読み出してデジタルデータを解析し対象機器の異常を診断し、その結果を解析診断結果ファイル８に出力する解析診断モジュール９と、診断情報や軸受情報などの診断に必要な情報を蓄積するデータベース１０と、データベース１０に基づいて作成される振動信号測定装置６に対する測定指示内容を記録する測定指示ファイル１１とを備え、解析診断結果ファイル８をデータファイル保管手段としてのディスク記憶装置に保管する。ここでモジュールとはソフトウェアの実行モジュールを示す。
【００２３】
一方、クライアントパソコン３は、情報アクセス手段でもあるＷｅｂブラウザ４と表示データ処理手段としての表示データ処理モジュール１２とがユーザインターフェース手段を構成し、サーバパソコン１が保管する解析診断結果ファイル８にアクセスして、解析診断結果ファイル８に記述されているデータを画面に表示する。また、クライアントパソコン３には、ハードウェアキー１３が接続され、ハードウェアキー１３にアクセスしてクライアントパソコン３がサービスを享受することを許可するソフトウェアであるサービス許可モジュール１４がサーバであるサーバパソコン１からダウンロードされる。
【００２４】
振動信号測定手段としての振動信号測定装置６は、振動センサ１５、Ａ／Ｄ変換器１６、振動信号測定モジュール１７、携帯端末１８により構成され、サーバパソコン１が保管している測定指示ファイル１１をクライアントであるクライアントパソコン３を介して受け取る。
【００２５】
回転電機としての電動機１９のころがり軸受２０に設置された振動検出手段としての振動センサ１５が検出したアナログの振動信号は、Ａ／Ｄ変換器１６によりデジタルデータに変換され、振動信号測定モジュール１７が診断データファイル７に記録される。このとき、振動信号測定モジュール１７は測定指示ファイル１１に記録されている診断情報も診断データファイル７に記録する。振動信号測定装置６に保持されている診断データファイル７は、クライアントパソコン３を介して、サーバパソコン１へ転送される。
【００２６】
上記のように構成された回転電機の振動診断システムの第１の実施例の動作について、図２、図３及び図４も参照しながら、さらに詳しく説明する。
【００２７】
図２は、診断データファイル７に記録するデータの内容を示している。このファイル形式はＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）の標準フォーマットであるＷＡＶ形式である。本発明の回転電機診断システムで用いる診断データファイル７では、デジタルデータである振動信号２１に加えて、軸受診断あるいは電動機の速度診断といった診断の種類や診断パラメータなどの診断情報２２、機器の設置場所やセンサ取り付け位置などの診断機器情報２３、電動機情報２４、軸受情報２５、センサ情報２６、Ａ／Ｄ変換器情報２７、測定電圧レンジなどの測定条件２８、信号を解析するための解析条件２９を記録する。これら情報は測定あるいは診断を実行する以前に定義してある情報であり、診断情報２２、診断機器情報２３、電動機情報２４、軸受情報２５、センサ情報２６、Ａ／Ｄ変換器情報２７、測定条件２８、解析条件２９をデータベース１０に登録して保持ならびに管理する。
【００２８】
図３は、データベース１０にて管理する情報の内容で、振動センサ１５の取り付け位置単位に診断番号３０を割り当て、診断情報２２、診断機器情報２３、電動機情報２４、軸受情報２５、センサ情報２６、Ａ／Ｄ変換器情報２７、測定条件２８、解析条件２９を用意する。これら、診断番号３０、診断情報２２、診断機器情報２３、電動機情報２４、軸受情報２５、センサ情報２６、Ａ／Ｄ変換器情報２７、測定条件２８、解析条件２９の一連の情報をまとめてレコード３１と称する。
【００２９】
さて、上述したようなレコード３１と振動信号のデジタルデータを記録する診断データファイル８は、振動信号測定装置６にて作成するので、振動信号測定装置６へレコード３１を伝達する必要があり、この目的のために測定指示ファイル１１をサーバパソコン１にて作成する。
【００３０】
図４は、測定指示ファイル１１に記録する内容で、データベース１０にて管理しているレコード３１に等しい。すなわち、振動信号測定装置６を携帯して信号を測定する保守員は、信号を測定する機器、振動センサの取り付け位置、電圧レンジなどの測定条件といった情報は、測定指示ファイル１１を参照すればよいような内容になっている。
【００３１】
図１に示した実施例では、振動信号測定装置６はクライアントパソコン３に接続する構成になっているので、保守員はサーバパソコン１にある測定指示ファイル１１を、クライアントパソコン３を介して、振動信号測定装置６にダウンロードして現場に赴くことになる。次に振動信号測定装置６にて作成した診断データファイル７は、やはりクライアントのパソコン２を通してサーバパソコン１へアップロードしてサーバパソコン１にて保管する。
【００３２】
ユーザはＷｅｂブラウザ４を通して解析診断モジュール９に対して、サーバパソコン１に保管してある診断データファイル７を解析診断するように指示を出し、解析診断モジュール９はその処理結果をバイナリコードで解析診断結果ファイル８に記述する。パソコン２にある表示データ処理モジュール１２は、サーバパソコン１にある解析診断結果ファイル８にアクセスしてＷｅｂブラウザ４に解析診断結果を表示する。
【００３３】
ここで、解析診断モジュール９の処理結果をファイルに記述しないで、メモリに記録されているデータのままクライアントパソコン３へ転送しようとすると、例えば、２バイトのデータを送るのに十数バイトのデータ送信が必要となるなど、データ転送効率が極端に悪くなる現象を発明者らは経験している。
【００３４】
これを防ぐために、解析診断結果を一度バイナリコードファイルに記述するようにした。バイナリコードファイルでは、２バイトのデータは２バイトで、４バイトのデータは４バイトで記述されるのでデータの転送効率が格段に良くなる。さらに、解析診断結果ファイル８をクライアント単位で生成することにより、解析診断結果ファイル８がサーバパソコン１のハードディスクにて占有する量を小さくできる。診断対象部位毎に作成される診断データファイル７は、通常、１度の点検で数十個程度作成されると考えられ、この点検を週１回行うとすると、１ヶ月後には２００個を超えるファイル数となる。
【００３５】
従って、診断データファイル７の一つに対して解析診断結果ファイル８を一つ作成すると、診断データファイル７のファイル数と等しい数の解析診断結果ファイル８ができてしまい、ハードディスクの浪費となる。そこで、解析診断結果ファイル８をクライアント単位で作成することにより、そのファイル数はクライアントの数に等しくなり、本発明のシステムでは、クライアントの数は多くとも十数個程度であり、サーバパソコン１のハードウェアを圧迫する数ではない。
【００３６】
診断データファイル７には予め診断情報２２、診断機器情報２３、電動機情報２４、軸受情報２５、センサ情報２６、Ａ／Ｄ変換器情報２７、測定条件２８、解析条件２９が記録されている。このため解析診断モジュール９は、振動信号であるデジタルデータ２１を解析するのに測定条件２８と解析条件２９とを用い、診断するのに診断情報２２を用いればよい。また、振動信号を測定した後、１週間、１ヶ月と時間を経過しても、診断機器情報２３、電動機情報２４、軸受情報２５、センサ情報２６、Ａ／Ｄ変換器情報２７を参照すれば、測定した機器の場所、振動センサ１５の取り付け部位、使用したセンサ、使用したＡ／Ｄ変換器、測定した電動機と軸受の仕様などが判別でき、データベース１０は必要としない。
【００３７】
また、本発明のシステムではクライアントパソコン３にハードウェアキー１３を接続しないとサービスを受けられないように制限する。Ｗｅｂサーバ２にはクライアント数の設定機能があり、本来、Ｗｅｂシステムでは、この機能を用いてサービスを享受できるクライアントの数を制限するのが常であるが、その設定方法は極めて簡単であり、ネットワーク管理者などには容易に変更可能である。そこで、ハードウェアキー１３が接続されたパソコンのみサービスが受けられるようにすることによって、クライアント数の制限を変更不能とし、システムにおけるクライアントの数を厳密に管理することが可能になる。そして、ハードウェアキー１３にアクセスしてクライアントがサービスを受けるのを許可するソフトウェアであるサービス許可モジュール１４は、サーバパソコン１からパソコン２にダウンロードする方式とすることによって、サービス許可モジュール１４をインストールする作業が不要となる。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、第１の実施例によればＷｅｂサーバ２が動作するサーバパソコン１に診断情報などを蓄積するデータベース１０、診断データファイル７、保守員への測定指示内容を記録する測定指示ファイル８、診断データファイル７から読み出したデジタルデータを解析診断する解析診断モジュール９を保管し、Ｗｅｂブラウザ４が動作するクライアントパソコン３にて解析診断結果を閲覧するので、複数のクライアントでデータベース１０、診断データファイル７、測定指示ファイル８、解析診断モジュール９を共有化することができる。
【００３９】
また、クライアントが解析診断結果の閲覧などのサービスを受けることを許可するのにハードウェアキーを用いるので、クライアント数の変更を容易に行うことはできず、クライアントの管理が容易になる。さらにサービスを許可するソフトウェアをサーバパソコン１からダウンロードするので、クライアントパソコン３にインストールする作業が不要になるという利点もある。
【００４０】
また、解析診断モジュール９は、その処理結果をバイナリコードの解析診断結果ファイル８に出力し、表示データ処理モジュール１２は解析診断結果ファイル８にアクセスしてデータを画面に表示するので、データ転送の効率が良く、ユーザが診断データファイル７を選択した後、解析診断結果が表示されるまでの処理時間を短縮することできる。
【００４１】
さらに、測定場所やセンサ取り付け部位などの測定に関する情報を記述した測定指示ファイル１１をサーバパソコン１にて作成し、これを携帯端末２０にてダウンロードするので、複数台の携帯端末２０において測定情報を共有化できるうえに、携帯端末２０側で測定情報の編集が不要となり、測定作業が簡素化される。
【００４２】
また、診断データファイル７には、振動信号のデジタルデータ２１以外に、診断情報２２、診断機器情報２３、電動機情報２４、軸受情報２５、センサ情報２６、Ａ／Ｄ変換器情報２７、測定条件２８、解析条件２９を記録しているので、解析診断するのにデータベース１０は不要である。これにより、診断データファイル７が本システムの管理外におかれても、解析診断が再現できる。
【００４３】
図５乃至図７は、それぞれ本発明に係る回転電機の振動診断システムの第２乃至第４の実施例の構成を示すブロック図である。図中、図１と同一の符号を付したものはそれぞれ同一の要素を示している。これら各実施例は、上述した第１の実施例と同様のデータ処理を行うが、構成要素の設置形態あるいは接続形態を異にしている。
【００４４】
図５に示した回転電機の振動診断システムの第２の実施例は、振動信号測定装置６をコンピュータ通信ネットワーク５に接続した構成となっている。この構成では、診断データファイル７と測定指示ファイル１１を振動信号測定装置６とサーバパソコン１の間で直接、受け渡しができる。
【００４５】
図６に示した回転電機の振動診断システムの第３の実施例は、データベース１０とデータベースサーバ３２と呼ばれるソフトウェアをサーバパソコン１とは別のパソコン３３に配置し、このパソコン３３をコンピュータ通信ネットワーク５に接続した構成となっている。
【００４６】
図７に示した回転電機の振動診断システムの第４の実施例は、Ｗｅｂサーバ２と解析診断モジュール９をサーバパソコン１に配置し、データベース１０、診断データファイル７、解析診断結果ファイル８、測定指示ファイル１１を別のパソコン３４に配置した構成となっている。パソコン３４がデータベース１０、診断データファイル７、解析診断結果ファイル８、測定指示ファイル１１を保管するディスク記憶装置には、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）の共有フォルダ機能を利用し、サーバパソコン１から自由にデータベース１０、診断データファイル７、解析診断結果ファイル８、測定指示ファイル１１をアクセスできるようになっている。なお、図７ではデータベース１０、診断データファイル７、解析診断結果ファイル８、測定指示ファイル１１をひとつのパソコンに配置したが、これらのすべてあるいは一部を別のパソコンに配置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る回転電機の振動診断システムの第１の実施例の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施例を構成する診断データファイルに記録するデータの構成例を示した図。
【図３】第１の実施例を構成するデータベースに蓄積するデータの構成例を示した図。
【図４】第１の実施例を構成する測定指示ファイルに記述するデータの構成例を示した図。
【図５】本発明に係る回転電機の振動診断システムの第２の実施例の構成を示すブロック図。
【図６】本発明に係る回転電機の振動診断システムの第３の実施例の構成を示すブロック図。
【図７】本発明に係る回転電機の振動診断システムの第４の実施例の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００４８】
１  パソコン（サーバパソコン）
２  Ｗｅｂサーバ
３  パソコン（クライアントパソコン）
４  Ｗｅｂプラウザ（ユーザインターフェース手段）
５  コンピュータ通信ネットワーク
６  振動信号測定装置（振動信号測定手段）
７  診断データファイル
８  解析診断結果ファイル
９  解析診断モジュール（解析診断手段）、
１０  データベース（情報蓄積手段）
１１  測定指示ファイル
１２  表示データ処理モジュール（表示データ処理手段）
１３  ハードウェアキー
１４  サービス許可モジュール
【図１】
2005201705.tif 000003
【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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【図７】
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