JPH0763735A - 超電導機器の品質評価方法及びその装置 - Google Patents
超電導機器の品質評価方法及びその装置Info
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- JPH0763735A JPH0763735A JP5210600A JP21060093A JPH0763735A JP H0763735 A JPH0763735 A JP H0763735A JP 5210600 A JP5210600 A JP 5210600A JP 21060093 A JP21060093 A JP 21060093A JP H0763735 A JPH0763735 A JP H0763735A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超電導機器の冷却過程で発生するＡＥ信号を
検出し、ＡＥ信号の発生状況を評価することにより、超
電導機器の品質を評価する方法とその装置の提供。 【構成】 クライオスタット１内に超電導機器２を入
れ、液体窒素３にて超電導機器２を冷却する。冷却時に
発生するＡＥ信号をＡＥセンサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
で検出しＡＥ評価処理部６にて解析、評価する。その結
果を良否判定部７で基準値以上のＡＥ発生量があった場
合、あるいは、特定の領域にＡＥ信号の発生が集中した
場合には不良品と判定する。さらに不良箇所を同定し、
導体移動（ワイヤーモーション）を起こしにくいように
処置を実施し、品質改善を図る。これによれば、超電導
機器の品質を調べるのに冷却のみで済む。従って、検査
時間の短縮が可能になるなど、検査コストの大幅な削減
が図れる。さらに不良品の品質改善を図ることも可能に
なるため、無駄なく超電導機器を製造できるようにな
る。
検出し、ＡＥ信号の発生状況を評価することにより、超
電導機器の品質を評価する方法とその装置の提供。 【構成】 クライオスタット１内に超電導機器２を入
れ、液体窒素３にて超電導機器２を冷却する。冷却時に
発生するＡＥ信号をＡＥセンサ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ
で検出しＡＥ評価処理部６にて解析、評価する。その結
果を良否判定部７で基準値以上のＡＥ発生量があった場
合、あるいは、特定の領域にＡＥ信号の発生が集中した
場合には不良品と判定する。さらに不良箇所を同定し、
導体移動（ワイヤーモーション）を起こしにくいように
処置を実施し、品質改善を図る。これによれば、超電導
機器の品質を調べるのに冷却のみで済む。従って、検査
時間の短縮が可能になるなど、検査コストの大幅な削減
が図れる。さらに不良品の品質改善を図ることも可能に
なるため、無駄なく超電導機器を製造できるようにな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超電導機器の冷却時に
発生するＡＥ信号を検出し、ＡＥ信号の発生状況を評価
することにより超電導機器の良否を判定する超電導機器
の品質評価方法とその装置に関するものである。
発生するＡＥ信号を検出し、ＡＥ信号の発生状況を評価
することにより超電導機器の良否を判定する超電導機器
の品質評価方法とその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製造された超電導機器の品質（クエンチ
し易いか否か）を評価するには超電導機器を液体窒素
（以下、ＬＮ2と略す）にて冷却後、さらに液体ヘリウ
ム（以下、ＬＨｅと略す）にて再冷却後、通電を実施し
て品質を調べていた。すなわち、設計した臨界電流を達
成できた超電導機器は良品として出荷され、達成できな
い機器は不良品と判定され、未出荷品とされていた。さ
らに、超電導機器の内部の状態を監視する手法として、
ＡＥ計測法が従来から用いられている。この公知例とし
て例えば特開昭５３−４５９９９号公報、特開昭５９−
１４８３０９号公報、特開昭６４−２３５１１号公報等
が挙げられる。これによれば、通電過程にてクエンチの
発生前からＡＥ信号が多発するため、この通電過程で多
発するＡＥ信号を検出してクエンチの予測をしている。
し易いか否か）を評価するには超電導機器を液体窒素
（以下、ＬＮ2と略す）にて冷却後、さらに液体ヘリウ
ム（以下、ＬＨｅと略す）にて再冷却後、通電を実施し
て品質を調べていた。すなわち、設計した臨界電流を達
成できた超電導機器は良品として出荷され、達成できな
い機器は不良品と判定され、未出荷品とされていた。さ
らに、超電導機器の内部の状態を監視する手法として、
ＡＥ計測法が従来から用いられている。この公知例とし
て例えば特開昭５３−４５９９９号公報、特開昭５９−
１４８３０９号公報、特開昭６４−２３５１１号公報等
が挙げられる。これによれば、通電過程にてクエンチの
発生前からＡＥ信号が多発するため、この通電過程で多
発するＡＥ信号を検出してクエンチの予測をしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クエンチ前駆現象の検出は、いずれも通電過程において
超電導機器から発生するＡＥ信号を検知、解析する手法
であり、品質の検査、評価が容易でなく、通電中である
ため所定以上のＡＥ信号が検出された場合には通電を遮
断しなければならず、検査及び装置が複雑化する欠点が
あった。また、検査結果にもとづいて超電導機器の不良
箇所を改善しようとした場合は、通電遮断後でなければ
ならず、検査と品質改善処置を同時に行なうことはでき
ない欠点があった。本発明の目的は、このような点から
製造された超電導機器の品質を通電することなく簡便か
つ低コストで評価可能な超電導機器の品質評価方法とそ
の装置を提供することにある。
クエンチ前駆現象の検出は、いずれも通電過程において
超電導機器から発生するＡＥ信号を検知、解析する手法
であり、品質の検査、評価が容易でなく、通電中である
ため所定以上のＡＥ信号が検出された場合には通電を遮
断しなければならず、検査及び装置が複雑化する欠点が
あった。また、検査結果にもとづいて超電導機器の不良
箇所を改善しようとした場合は、通電遮断後でなければ
ならず、検査と品質改善処置を同時に行なうことはでき
ない欠点があった。本発明の目的は、このような点から
製造された超電導機器の品質を通電することなく簡便か
つ低コストで評価可能な超電導機器の品質評価方法とそ
の装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の第１の方法として、本発明は、超電導機器を冷却し、
冷却過程で発生するＡＥ信号を検出し、該ＡＥ信号を計
測したＡＥ発生量が基準値を超えている場合には、不良
品であると判定することを特徴とする超電導機器の品質
評価方法を採用したものである。
の第１の方法として、本発明は、超電導機器を冷却し、
冷却過程で発生するＡＥ信号を検出し、該ＡＥ信号を計
測したＡＥ発生量が基準値を超えている場合には、不良
品であると判定することを特徴とする超電導機器の品質
評価方法を採用したものである。
【０００５】前記目的を達成するための第２の方法とし
て、本発明は、超電導機器を冷却し、冷却過程で発生す
るＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、各ＡＥセン
サで検出したＡＥ信号によりＡＥ信号発生位置を標定
し、該ＡＥ信号発生位置標定に基づく一部領域のＡＥ発
生量が基準値を超えている場合には不良品であると判定
することを特徴とする超電導機器の品質評価方法を採用
したものである。
て、本発明は、超電導機器を冷却し、冷却過程で発生す
るＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、各ＡＥセン
サで検出したＡＥ信号によりＡＥ信号発生位置を標定
し、該ＡＥ信号発生位置標定に基づく一部領域のＡＥ発
生量が基準値を超えている場合には不良品であると判定
することを特徴とする超電導機器の品質評価方法を採用
したものである。
【０００６】前記目的を達成するための第３の方法とし
て、本発明は、超電導機器を冷却し、冷却過程で発生す
るＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、各ＡＥセン
サで検出したＡＥ信号の到達時間差等の相互相関関係か
らＡＥ信号発生位置を標定し、該ＡＥ信号発生位置標定
に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク点を基準に求めら
れた領域のＡＥ発生集中度を算出し、該ＡＥ発生集中度
が基準値を超えている場合には不良品と判定することを
特徴とする超電導機器の品質評価方法を採用したもので
ある。
て、本発明は、超電導機器を冷却し、冷却過程で発生す
るＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、各ＡＥセン
サで検出したＡＥ信号の到達時間差等の相互相関関係か
らＡＥ信号発生位置を標定し、該ＡＥ信号発生位置標定
に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク点を基準に求めら
れた領域のＡＥ発生集中度を算出し、該ＡＥ発生集中度
が基準値を超えている場合には不良品と判定することを
特徴とする超電導機器の品質評価方法を採用したもので
ある。
【０００７】前記目的を達成するための第４の方法とし
て、本発明は、超電導機器を冷却し、その冷却過程で発
生するＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、各ＡＥ
センサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測するとと
もに、前記各ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到達時間
差等の相互相関関係からＡＥ信号発生位置を標定し、該
ＡＥ信号発生位置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置のピ
ーク点を基準に求められた領域のＡＥ発生集中度を算出
し、前記ＡＥ発生量及びＡＥ発生集中度の一方もしくは
双方が定められた基準値を超えた場合は不良品と判定す
ることを特徴とする超電導機器の品質評価方法を採用し
たものである。
て、本発明は、超電導機器を冷却し、その冷却過程で発
生するＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、各ＡＥ
センサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測するとと
もに、前記各ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到達時間
差等の相互相関関係からＡＥ信号発生位置を標定し、該
ＡＥ信号発生位置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置のピ
ーク点を基準に求められた領域のＡＥ発生集中度を算出
し、前記ＡＥ発生量及びＡＥ発生集中度の一方もしくは
双方が定められた基準値を超えた場合は不良品と判定す
ることを特徴とする超電導機器の品質評価方法を採用し
たものである。
【０００８】超電導機器の品質改善方法として、本発明
は、前記いずれかの品質評価方法によって不良品と判定
された場合、ＡＥ信号発生位置標定によって同定された
ＡＥ発生集中箇所にエポキシの注入あるいはスペーサを
挿入などの導体移動箇所の機械的拘束処置を実施するこ
とを特徴とする超電導機器の品質改善方法を採用したも
のである。
は、前記いずれかの品質評価方法によって不良品と判定
された場合、ＡＥ信号発生位置標定によって同定された
ＡＥ発生集中箇所にエポキシの注入あるいはスペーサを
挿入などの導体移動箇所の機械的拘束処置を実施するこ
とを特徴とする超電導機器の品質改善方法を採用したも
のである。
【０００９】前記目的を達成するための第１の装置とし
て、本発明は、超電導機器を冷却するための冷却装置
と、超電導機器の冷却過程で発生するＡＥ信号を検出す
るための少なくても１個以上のＡＥセンサと、該ＡＥセ
ンサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測するための
ＡＥ評価処理部と、該ＡＥ評価処理部の出力するＡＥ発
生量が基準値を超えている場合には不良品と判定する良
否判定部と、判定結果を表示する表示部とを具備して構
成したものである。
て、本発明は、超電導機器を冷却するための冷却装置
と、超電導機器の冷却過程で発生するＡＥ信号を検出す
るための少なくても１個以上のＡＥセンサと、該ＡＥセ
ンサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測するための
ＡＥ評価処理部と、該ＡＥ評価処理部の出力するＡＥ発
生量が基準値を超えている場合には不良品と判定する良
否判定部と、判定結果を表示する表示部とを具備して構
成したものである。
【００１０】前記目的を達成するための第２の装置とし
て、本発明は、超電導機器を冷却するための冷却装置
と、超電導機器の冷却過程で発生するＡＥ信号を検出す
るための複数個のＡＥセンサと、該各ＡＥセンサで検出
したＡＥ信号の到着時間差等の相互相関関係からＡＥ信
号発生位置を標定するとともに該ＡＥ信号発生位置標定
に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク点を基準に求めら
れた領域のＡＥ発生集中度を算出するＡＥ評価処理部
と、ＡＥ評価処理部にて算出されたＡＥ発生集中度が基
準値を超えている場合は不良品と判定する良否判定部
と、判定結果を表示する表示部とを具備して構成したも
のである。
て、本発明は、超電導機器を冷却するための冷却装置
と、超電導機器の冷却過程で発生するＡＥ信号を検出す
るための複数個のＡＥセンサと、該各ＡＥセンサで検出
したＡＥ信号の到着時間差等の相互相関関係からＡＥ信
号発生位置を標定するとともに該ＡＥ信号発生位置標定
に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク点を基準に求めら
れた領域のＡＥ発生集中度を算出するＡＥ評価処理部
と、ＡＥ評価処理部にて算出されたＡＥ発生集中度が基
準値を超えている場合は不良品と判定する良否判定部
と、判定結果を表示する表示部とを具備して構成したも
のである。
【００１１】前記目的を達成するための第３の装置とし
て、本発明は、超電導機器を冷却するための冷却装置
と、該冷却装置による超電導機器の冷却過程で発生する
ＡＥ信号を検出するための複数個のＡＥセンサと、該各
ＡＥセンサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測する
とともに各ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到着時間差
等の相互相関関係からＡＥ信号発生位置を標定し該ＡＥ
信号発生位置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク
点を基準に求められた領域のＡＥ発生集中度を算出する
ＡＥ評価処理部と、該ＡＥ評価処理部で計測し且つ算出
されたＡＥ発生量及びＡＥ発生集中度の一方もしくは双
方がそれぞれの定められた基準値を超えている場合は不
良品と判定する良否判定部と、判定結果を表示する表示
部とを具備して構成したものである。
て、本発明は、超電導機器を冷却するための冷却装置
と、該冷却装置による超電導機器の冷却過程で発生する
ＡＥ信号を検出するための複数個のＡＥセンサと、該各
ＡＥセンサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測する
とともに各ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到着時間差
等の相互相関関係からＡＥ信号発生位置を標定し該ＡＥ
信号発生位置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク
点を基準に求められた領域のＡＥ発生集中度を算出する
ＡＥ評価処理部と、該ＡＥ評価処理部で計測し且つ算出
されたＡＥ発生量及びＡＥ発生集中度の一方もしくは双
方がそれぞれの定められた基準値を超えている場合は不
良品と判定する良否判定部と、判定結果を表示する表示
部とを具備して構成したものである。
【００１２】また、本発明の超電導機器は第１〜第４の
方法を用いて製造されることを特徴とするものである。
また、本発明の超電導機器は第１〜第３の装置を用いて
製造されることを特徴とするものである。
方法を用いて製造されることを特徴とするものである。
また、本発明の超電導機器は第１〜第３の装置を用いて
製造されることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明者等によると、超電導機器をＬＮ2（Ｌ
Ｈｅも含む）で冷却していくと、その冷却過程でＡＥが
発生する。この冷却によるＡＥの発生は、ある領域に集
中する。また超電導機器に通電した場合も、その同じ場
所からクエンチが起きることが見出された。この知見に
基づき本発明は、超電導機器の冷却過程で発生するＡＥ
信号を検出し、検出ＡＥ信号の計測からＡＥ発生量が基
準値を超えている場合には、その超電導機器は不良品と
判定する。
Ｈｅも含む）で冷却していくと、その冷却過程でＡＥが
発生する。この冷却によるＡＥの発生は、ある領域に集
中する。また超電導機器に通電した場合も、その同じ場
所からクエンチが起きることが見出された。この知見に
基づき本発明は、超電導機器の冷却過程で発生するＡＥ
信号を検出し、検出ＡＥ信号の計測からＡＥ発生量が基
準値を超えている場合には、その超電導機器は不良品と
判定する。
【００１４】また、超電導機器の冷却過程で発生するＡ
Ｅ信号を複数個のＡＥセンサで超電導機器の複数箇所か
ら検出し、それによりＡＥ信号発生位置を標定する。そ
のＡＥ信号発生位置の標定に基づく一部領域の検出ＡＥ
信号を計測したＡＥ発生量が基準値を超えている場合も
不良品と判定する。
Ｅ信号を複数個のＡＥセンサで超電導機器の複数箇所か
ら検出し、それによりＡＥ信号発生位置を標定する。そ
のＡＥ信号発生位置の標定に基づく一部領域の検出ＡＥ
信号を計測したＡＥ発生量が基準値を超えている場合も
不良品と判定する。
【００１５】また、ＡＥ信号発生位置の標定を、複数の
ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到達時間差等の相互相
関関係から標定する。そしてそのＡＥ信号発生位置標定
に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク点を基準に求めら
れた領域の検出ＡＥ信号を計測したＡＥ発生量からＡＥ
発生集中度を算出し、このＡＥ発生集中度が基準値を超
えている場合も不良品と判定する。
ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到達時間差等の相互相
関関係から標定する。そしてそのＡＥ信号発生位置標定
に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク点を基準に求めら
れた領域の検出ＡＥ信号を計測したＡＥ発生量からＡＥ
発生集中度を算出し、このＡＥ発生集中度が基準値を超
えている場合も不良品と判定する。
【００１６】また、前記計測し算出したＡＥ発生量及び
ＡＥ発生集中度の一方もしくは双方がそれぞれの定めら
れた基準値を超えている場合にも不良品と判定する。
ＡＥ発生集中度の一方もしくは双方がそれぞれの定めら
れた基準値を超えている場合にも不良品と判定する。
【００１７】また、前記の品質評価によって不良品と判
定された場合には、ＡＥ信号発生位置標定によって同定
されたＡＥ発生集中箇所にエポキシの注入あるいはスペ
ーサの挿入などの導体移動箇所の機械的拘束処置を実施
して品質改善をする。
定された場合には、ＡＥ信号発生位置標定によって同定
されたＡＥ発生集中箇所にエポキシの注入あるいはスペ
ーサの挿入などの導体移動箇所の機械的拘束処置を実施
して品質改善をする。
【００１８】また再度冷却し良品と判定されるまで品質
改善を図る。
改善を図る。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。超電導機器として、ここでは、リニアモータカー
などに用いられるレーストラック型の超電導マグネット
を例に挙げて説明する。
する。超電導機器として、ここでは、リニアモータカー
などに用いられるレーストラック型の超電導マグネット
を例に挙げて説明する。
【００２０】図１は本発明による超電導機器の品質評価
方法を説明するものであり、図２は品質評価装置のブロ
ック図である。図２に示すようにクライオスタット１に
レーストラック型の超電導マグネット２を入れ、クライ
オスタット１に液体窒素（ＬＮ2）３を注入する。ここ
で、ＬＮ2としたが冷却できる媒体であれば液体ヘリウ
ム（ＬＨｅ）や液体酸素などを用いてもかまわず、一般
に用いられる冷凍庫等の冷却装置でよい。レーストラッ
ク型の超電導マグネット２には複数個のＡＥセンサ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを装着する。ＡＥセンサ４ａ〜４
ｄで検出されたＡＥ信号はアンプ５ａ，５ｂ，５ｃ，５
ｄにて増幅された後、ＡＥ評価処理部６に入力される。
ＡＥ評価処理部６では冷却過程で検出したＡＥ信号の発
生量を計測するとともに、複数個のＡＥセンサに伝達さ
れるＡＥ信号の時間差等よりＡＥ信号の発生位置の標定
を実施する。評価処理部の出力は良否判定部７で判定さ
れ、表示部８に表示される。
方法を説明するものであり、図２は品質評価装置のブロ
ック図である。図２に示すようにクライオスタット１に
レーストラック型の超電導マグネット２を入れ、クライ
オスタット１に液体窒素（ＬＮ2）３を注入する。ここ
で、ＬＮ2としたが冷却できる媒体であれば液体ヘリウ
ム（ＬＨｅ）や液体酸素などを用いてもかまわず、一般
に用いられる冷凍庫等の冷却装置でよい。レーストラッ
ク型の超電導マグネット２には複数個のＡＥセンサ４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを装着する。ＡＥセンサ４ａ〜４
ｄで検出されたＡＥ信号はアンプ５ａ，５ｂ，５ｃ，５
ｄにて増幅された後、ＡＥ評価処理部６に入力される。
ＡＥ評価処理部６では冷却過程で検出したＡＥ信号の発
生量を計測するとともに、複数個のＡＥセンサに伝達さ
れるＡＥ信号の時間差等よりＡＥ信号の発生位置の標定
を実施する。評価処理部の出力は良否判定部７で判定さ
れ、表示部８に表示される。
【００２１】図３は冷却過程で検出されたＡＥ信号の発
生量を調べた結果である。同図の（ａ）は設計した臨界
電流値を達成したマグネット（正常品）、（ｂ）は達成
できなかったマグネット（不良品）から検出されたＡＥ
信号の発生量を示したものである。正常品に対し、不良
品からは多くのＡＥ信号が検出される。また、正常品か
らのＡＥ発生量は早い段階で飽和するのに対し、不良品
の場合、飽和しにくいことが分かる。
生量を調べた結果である。同図の（ａ）は設計した臨界
電流値を達成したマグネット（正常品）、（ｂ）は達成
できなかったマグネット（不良品）から検出されたＡＥ
信号の発生量を示したものである。正常品に対し、不良
品からは多くのＡＥ信号が検出される。また、正常品か
らのＡＥ発生量は早い段階で飽和するのに対し、不良品
の場合、飽和しにくいことが分かる。
【００２２】図４は同じくマグネットに通電したときに
検出されたＡＥ信号の発生量を示した結果である。冷却
過程と同様、不良品（ｂ）から検出されるＡＥ信号の方
が正常品（ａ）に対し多いことが分かる。
検出されたＡＥ信号の発生量を示した結果である。冷却
過程と同様、不良品（ｂ）から検出されるＡＥ信号の方
が正常品（ａ）に対し多いことが分かる。
【００２３】図５はＡＥセンサ４個による一次元位置標
定結果を示したものである。すなわち、複数個のＡＥセ
ンサ４ａ〜４ｄをレーストラック型超電導マグネット２
に装着し、同図の（ｃ）のように一次元展開によりＡＥ
信号の発生位置を示した。その各ＡＥセンサ４ａ〜４ｄ
位置に対応しての同図（ａ）は冷却過程、同図（ｂ）は
通電過程の計測結果である。冷却過程にてＡＥ信号が発
生しやすい位置から、通電過程でもＡＥが発生すること
が分かる。クエンチは超電導コイルの導体移動（ワイヤ
ーモーション）による摩擦熱が原因で起きる。この超電
導コイルの移動時にＡＥが発生する。すなわち、冷却に
より歪易い箇所が多ければ、多量の導体移動により、通
電の早い段階でクエンチが起きるのである。冷却過程と
通電過程で起る導体移動箇所は図５に示したデータから
も同じであるといえる。従って、冷却過程をモニターす
れば、通電過程（クエンチし易いか否か）を予測できる
のである。
定結果を示したものである。すなわち、複数個のＡＥセ
ンサ４ａ〜４ｄをレーストラック型超電導マグネット２
に装着し、同図の（ｃ）のように一次元展開によりＡＥ
信号の発生位置を示した。その各ＡＥセンサ４ａ〜４ｄ
位置に対応しての同図（ａ）は冷却過程、同図（ｂ）は
通電過程の計測結果である。冷却過程にてＡＥ信号が発
生しやすい位置から、通電過程でもＡＥが発生すること
が分かる。クエンチは超電導コイルの導体移動（ワイヤ
ーモーション）による摩擦熱が原因で起きる。この超電
導コイルの移動時にＡＥが発生する。すなわち、冷却に
より歪易い箇所が多ければ、多量の導体移動により、通
電の早い段階でクエンチが起きるのである。冷却過程と
通電過程で起る導体移動箇所は図５に示したデータから
も同じであるといえる。従って、冷却過程をモニターす
れば、通電過程（クエンチし易いか否か）を予測できる
のである。
【００２４】図２のＡＥ評価処理部６では冷却過程で発
生するＡＥ信号の発生量を良否判定部７に送る。前述し
たように、超電導マグネットから発生するＡＥ信号の発
生量が多ければ不良マグネットであることは明らかであ
る。しかし、一方で次のようなこともある。ある特定の
領域にＡＥ信号の発生が集中するが、ＡＥ信号の発生量
としては少ない場合がある。このような場合もクエンチ
し易い超電導マグネットであるために検出する必要があ
る。このためＡＥ評価処理部６では図６に示す処理も実
施する。図６に示すＰ1及びＰ2点が、あるＡＥ信号発生
領域の最大発生点であるとすると、このＰ1，Ｐ2点から
決められた領域、たとえば、Ａ1，Ａ2領域のＡＥ発生量
を算出する。すなわち、これによりＡＥ発生集中度を算
出することができる。この結果を良否判定部７に送る。
生するＡＥ信号の発生量を良否判定部７に送る。前述し
たように、超電導マグネットから発生するＡＥ信号の発
生量が多ければ不良マグネットであることは明らかであ
る。しかし、一方で次のようなこともある。ある特定の
領域にＡＥ信号の発生が集中するが、ＡＥ信号の発生量
としては少ない場合がある。このような場合もクエンチ
し易い超電導マグネットであるために検出する必要があ
る。このためＡＥ評価処理部６では図６に示す処理も実
施する。図６に示すＰ1及びＰ2点が、あるＡＥ信号発生
領域の最大発生点であるとすると、このＰ1，Ｐ2点から
決められた領域、たとえば、Ａ1，Ａ2領域のＡＥ発生量
を算出する。すなわち、これによりＡＥ発生集中度を算
出することができる。この結果を良否判定部７に送る。
【００２５】図１に示すステップ１００が前記ＡＥ評価
処理部６にて、ステップ１０１が良否判定部７にて実施
する処理である。ステップ１０１ａではＡＥ信号の発生
量Ｎと基準値ｋ1を比較する。また、ステップ１０１ｂ
ではＡＥ発生集中度Ｓ1〜Ｓｎと基準値Ｋ2を比較する。
同図に示す判定結果を記号（１），（２），（３），
（４）で示した。結果として（１）と（２）が同時に出
力された場合は出荷され、（３）と（４）が同時、もし
くは、（３）と（４）の一方が出力された場合は不良品
と判定する。その判定結果は図２に示す表示部８にて外
部に表示される。
処理部６にて、ステップ１０１が良否判定部７にて実施
する処理である。ステップ１０１ａではＡＥ信号の発生
量Ｎと基準値ｋ1を比較する。また、ステップ１０１ｂ
ではＡＥ発生集中度Ｓ1〜Ｓｎと基準値Ｋ2を比較する。
同図に示す判定結果を記号（１），（２），（３），
（４）で示した。結果として（１）と（２）が同時に出
力された場合は出荷され、（３）と（４）が同時、もし
くは、（３）と（４）の一方が出力された場合は不良品
と判定する。その判定結果は図２に示す表示部８にて外
部に表示される。
【００２６】なお、前述した例ではＡＥ集中度をもとめ
る手法として、一次元位置標定について述べたが、二次
元位置標定を実施し、図７に示すように最大発生点
Ｐ1，Ｐ2から決められた領域Ａ11，Ａ21のＡＥ発生集中
度を算出すれば、さらに高精度で超電導マグネットの品
質を評価できるものである。
る手法として、一次元位置標定について述べたが、二次
元位置標定を実施し、図７に示すように最大発生点
Ｐ1，Ｐ2から決められた領域Ａ11，Ａ21のＡＥ発生集中
度を算出すれば、さらに高精度で超電導マグネットの品
質を評価できるものである。
【００２７】また前記、ＡＥ評価処理部６にて計測する
ＡＥ発生量はＡＥ信号の発生数や平均値、エネルギー値
など超電導機器から発生するＡＥ信号の大きさを評価で
きるパラメータであれば何を用いてもかまわない。さら
に、ＡＥ信号の発生位置標定には、一例として時間差計
測法について述べたが、各ＡＥセンサ間の相互相関関数
を調べれば同様にＡＥ信号の発生位置を標定できる。
ＡＥ発生量はＡＥ信号の発生数や平均値、エネルギー値
など超電導機器から発生するＡＥ信号の大きさを評価で
きるパラメータであれば何を用いてもかまわない。さら
に、ＡＥ信号の発生位置標定には、一例として時間差計
測法について述べたが、各ＡＥセンサ間の相互相関関数
を調べれば同様にＡＥ信号の発生位置を標定できる。
【００２８】超電導マグネットの冷却速度を早くする
と、ＡＥ信号が発生し易くなる。従って、前述した評価
を行なう際には、ＬＮ2の注入量を一定（冷却速度を一
定とする）にして、一定時間内に発生するＡＥ信号を評
価するのが精度良く品質を調べるうえで重要なことであ
る。そのため超電導マグネットに温度センサを取り付
け、一定の温度変化量に対するＡＥ発生量を評価するの
も手法の一つである。
と、ＡＥ信号が発生し易くなる。従って、前述した評価
を行なう際には、ＬＮ2の注入量を一定（冷却速度を一
定とする）にして、一定時間内に発生するＡＥ信号を評
価するのが精度良く品質を調べるうえで重要なことであ
る。そのため超電導マグネットに温度センサを取り付
け、一定の温度変化量に対するＡＥ発生量を評価するの
も手法の一つである。
【００２９】図８は本発明の他の実施例を示したもので
ある。冷却過程でＡＥ信号の発生量が基準値より少なか
った場合は出荷されることになるが、ステップ１０１に
て不良品と判定された場合、ステップ１００にて算出さ
れた位置標定によるデータを基に、ステップ１０２にて
不良箇所を同定する。たとえば、図６や図７に示したＡ
1，Ａ2，Ａ11，Ａ21領域が導体移動箇所として選定され
る。次に、ステップ１０３では、同定箇所にエポキシを
注入する。あるいは、導体移動が発生しにくくなるよう
に、ＦＲＰ板の挿入など、その部分を機械的に拘束す
る。このような処置を実施した超電導機器を再び冷却
し、一連の品質評価を実施する。１回の処置で良品と判
定されれば出荷されるが、再び不良品と判定されれば再
度導体移動が発生しにくくなるような処置を行う。以上
述べた処理を実施すれば、最初に製作された不良超電導
機器の品質改善を図ることが可能となる。
ある。冷却過程でＡＥ信号の発生量が基準値より少なか
った場合は出荷されることになるが、ステップ１０１に
て不良品と判定された場合、ステップ１００にて算出さ
れた位置標定によるデータを基に、ステップ１０２にて
不良箇所を同定する。たとえば、図６や図７に示したＡ
1，Ａ2，Ａ11，Ａ21領域が導体移動箇所として選定され
る。次に、ステップ１０３では、同定箇所にエポキシを
注入する。あるいは、導体移動が発生しにくくなるよう
に、ＦＲＰ板の挿入など、その部分を機械的に拘束す
る。このような処置を実施した超電導機器を再び冷却
し、一連の品質評価を実施する。１回の処置で良品と判
定されれば出荷されるが、再び不良品と判定されれば再
度導体移動が発生しにくくなるような処置を行う。以上
述べた処理を実施すれば、最初に製作された不良超電導
機器の品質改善を図ることが可能となる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超電導機器の品質を調べるのに冷却のみで済み、従っ
て、検査が容易で、検査時間の短縮が可能になるなど、
検査コストの大幅な削減が図れる。また、通電過程での
検査のように通電遮断をする必要もない。さらに検査を
しながら不良品の品質改善を図ることも可能になるた
め、無駄なく超電導機器を製造できるようになる。
超電導機器の品質を調べるのに冷却のみで済み、従っ
て、検査が容易で、検査時間の短縮が可能になるなど、
検査コストの大幅な削減が図れる。また、通電過程での
検査のように通電遮断をする必要もない。さらに検査を
しながら不良品の品質改善を図ることも可能になるた
め、無駄なく超電導機器を製造できるようになる。
【図１】本発明の一実施例の超電導機器品質評価方法を
説明するためのアルゴリズムである。
説明するためのアルゴリズムである。
【図２】本発明の一実施例の超電導機器品質評価装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本発明の一実施例の超電導機器品質評価方法を
説明するためのデータ例である。
説明するためのデータ例である。
【図４】本発明の一実施例の超電導機器品質評価方法を
説明するためのデータ例である。
説明するためのデータ例である。
【図５】本発明の一実施例の超電導機器品質評価方法を
説明するためのデータ例である。
説明するためのデータ例である。
【図６】図１のアルゴリズムと図２の装置の機能を説明
するための補足図である。
するための補足図である。
【図７】図１のアルゴリズムと図２の装置の機能を説明
するための補足図である。
するための補足図である。
【図８】本発明の他の実施例の超電導機器品質評価改善
方法を説明するためのアルゴリズムである。
方法を説明するためのアルゴリズムである。
１…クライオスタット、２…レーストラック型超電導マ
グネット、３…液体窒素（ＬＮ2）、４ａ〜４ｄ…ＡＥ
センサ、５ａ〜５ｄ…アンプ、６…ＡＥ評価処理部、７
…良否判定部、８…表示部。
グネット、３…液体窒素（ＬＮ2）、４ａ〜４ｄ…ＡＥ
センサ、５ａ〜５ｄ…アンプ、６…ＡＥ評価処理部、７
…良否判定部、８…表示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富中 利治 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 佐藤 善之 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内
Claims (11)
- 【請求項１】 超電導機器を冷却し、その冷却過程で発
生するＡＥ信号を検出し、該ＡＥ信号を計測したＡＥ発
生量が基準値を超えている場合には不良品であると判定
することを特徴とする超電導機器の品質評価方法。 - 【請求項２】 超電導機器を冷却し、その冷却過程で発
生するＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、該各Ａ
Ｅセンサで検出したＡＥ信号によりＡＥ信号発生位置を
標定し、該ＡＥ信号発生位置標定に基づく一部領域のＡ
Ｅ発生量が基準値を超えている場合には不良品であると
判定することを特徴とする超電導機器の品質評価方法。 - 【請求項３】 超電導機器を冷却し、その冷却過程で発
生するＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、該各Ａ
Ｅセンサで検出したＡＥ信号の到達時間差等の相互相関
関係からＡＥ信号発生位置を標定し、該ＡＥ信号発生位
置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク点を基準に
求められた領域のＡＥ発生集中度を算出し、該ＡＥ発生
集中度が基準値を超えている場合には不良品であると判
定することを特徴とする超電導機器の品質評価方法。 - 【請求項４】 超電導機器を冷却し、その冷却過程で発
生するＡＥ信号を複数個のＡＥセンサで検出し、該各Ａ
Ｅセンサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測すると
ともに、前記各ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到達時
間差等の相互相関関係からＡＥ信号発生位置を標定し、
該ＡＥ信号発生位置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置の
ピーク点を基準に求められた領域のＡＥ発生集中度を算
出し、前記ＡＥ発生量及びＡＥ発生集中度の一方もしく
は双方がそれぞれの定められた基準値を超えた場合は不
良品と判定することを特徴とする超電導機器の品質評価
方法。 - 【請求項５】 請求項２，請求項３，及び請求項４記載
のいずれかの品質評価方法によって不良品と判定された
場合、ＡＥ信号発生位置標定によって同定されたＡＥ発
生集中箇所にエポキシの注入あるいはスペーサを挿入な
どの導体移動箇所の機械的拘束処置を実施するようにし
たことを特徴とする超電導機器の品質改善方法。 - 【請求項６】 超電導機器を冷却するための冷却装置
と、該冷却装置による超電導機器の冷却過程で発生する
ＡＥ信号を検出するための少なくても１個以上のＡＥセ
ンサと、該ＡＥセンサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量
を計測するためのＡＥ評価処理部と、該ＡＥ評価処理部
の出力するＡＥ発生量が基準値を超えている場合には不
良品と判定する良否判定部と、該判定結果を表示する表
示部とからなる超電導機器の品質評価装置。 - 【請求項７】 超電導機器を冷却するための冷却装置
と、該冷却装置による超電導機器の冷却過程で発生する
ＡＥ信号を検出するための複数個のＡＥセンサと、該各
ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到着時間差等の相互相
関関係からＡＥ信号発生位置を標定するとともに該ＡＥ
信号発生位置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置のピーク
点を基準に求められた領域のＡＥ発生集中度を算出する
ＡＥ評価処理部と、該ＡＥ評価処理部にて算出されたＡ
Ｅ発生集中度が基準値を超えている場合は不良品と判定
する良否判定部と、該判定結果を表示する表示部とから
なる超電導機器の品質評価装置。 - 【請求項８】 超電導機器を冷却するための冷却装置
と、該冷却装置による超電導機器の冷却過程で発生する
ＡＥ信号を検出するための複数個のＡＥセンサと、該各
ＡＥセンサで検出したＡＥ信号のＡＥ発生量を計測する
とともに前記各ＡＥセンサで検出したＡＥ信号の到着時
間差等の相互相関関係からＡＥ信号発生位置を標定し該
ＡＥ信号発生位置標定に基づく各ＡＥ信号発生位置のピ
ーク点を基準に求められた領域のＡＥ発生集中度を算出
するＡＥ評価処理部と、該ＡＥ評価処理部で計測し且つ
算出されたＡＥ発生量及びＡＥ発生集中度の一方もしく
は双方がそれぞれの定められた基準値を超えている場合
は不良品と判定する良否判定部と、判定結果を表示する
表示部とからなる超電導機器の品質評価装置。 - 【請求項９】 請求項１，請求項２，請求項３，又は請
求項４記載の超電導機器の品質評価法を利用して製造さ
れてなることを特徴とする超電導機器。 - 【請求項１０】 請求項５記載の超電導機器の品質改善
方法を利用して製造されてなることを特徴とする超電導
機器。 - 【請求項１１】 請求項６，請求項７，又は請求項８記
載の超電導機器の品質評価装置を利用して製造されてな
ることを特徴とする超電導機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210600A JPH0763735A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 超電導機器の品質評価方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5210600A JPH0763735A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 超電導機器の品質評価方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763735A true JPH0763735A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16592017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5210600A Pending JPH0763735A (ja) | 1993-08-25 | 1993-08-25 | 超電導機器の品質評価方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763735A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009008515A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置 |
-
1993
- 1993-08-25 JP JP5210600A patent/JPH0763735A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009008515A1 (ja) * | 2007-07-12 | 2009-01-15 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置 |
| US8240209B2 (en) | 2007-07-12 | 2012-08-14 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Method and apparatus for detecting damage to high-pressure tank |
| JP5158723B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2013-03-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 高圧タンクの損傷検知方法、及びそのための装置 |
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