特許 7194046 クラックセンサシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-13

(45)【発行日】2022-12-21

(54)【発明の名称】クラックセンサシステム

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/20 20060101AFI20221214BHJP

【ＦＩ】

G01N27/20 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019034786

(22)【出願日】2019-02-27

(65)【公開番号】P2020139814

(43)【公開日】2020-09-03

【審査請求日】2021-12-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(72)【発明者】

【氏名】吉野 良

【審査官】小澤 瞬

(56)【参考文献】

【文献】中国特許出願公開第１０２２５３０８７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００５－２８３１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９２７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１９０７６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１５０９７４３（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ ７／００ － Ｇ０１Ｂ ７／３４

Ｇ０１Ｎ １７／００ － Ｇ０１Ｎ １９／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／００ － Ｇ０１Ｎ ２７／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／１４ － Ｇ０１Ｎ ２７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

それぞれ壁面に沿って延びるように設けられており、それぞれの一端が端子とされて他端が互いに接続された複数の主素線、
及び、前記複数の主素線のうち少なくとも一の前記主素線に対応して設けられて、当該一の主素線に沿う近接素線部、及び、該近接素線部に接続されて当該一の主素線から前記近接素線部よりも離間した離間素線部を有する副素線、
を有するき裂検出配線と、
前記複数の主素線の一対の端子間の導通状態、及び、前記副素線の導通状態に基づいて論理演算をすることで、前記主素線の断線箇所を特定する演算装置と、
を備えるクラックセンサシステム。

【請求項2】

それぞれ壁面に沿って延びるように設けられており、それぞれの一端が端子とされて他端が互いに接続された複数の主素線、
及び、前記複数の主素線のうち少なくとも一の主素線に対応して設けられて、当該一の主素線に沿って延びるとともに、当該一の主素線と断線強度の異なる副素線
を有するき裂検出配線と、
前記複数の主素線の一対の端子間の導通状態、及び、前記副素線の導通状態に基づいて論理演算をすることで、前記主素線の断線箇所を特定する演算装置と、
を備え、
前記副素線は、前記複数の主素線のうち少なくとも一の主素線に沿う近接素線部、及び、該近接素線部に接続されて当該一の主素線から前記近接素線部よりも離間した離間素線部を有するクラックセンサシステム。

【請求項3】

前記主素線は、前記壁面にクラックが発生した際に同時に断線する程度の断線強度を有し、
前記副素線は、前記一の主素線よりも高い断線強度を有する請求項２に記載のクラックセンサシステム。

【請求項4】

前記主素線は、前記壁面にクラックが発生した際に同時に断線する程度の断線強度を有し、
前記副素線は、前記主素線よりも低い断線強度を有するとともに、前記壁面にせん断力が生じた場合に、クラックの発生に先立って前記せん断力によって断線する程度の断線強度を有する請求項２に記載のクラックセンサシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、クラックセンサシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

金属やコンクリートで形成された部材・装置では、経年使用や、想定外の熱・力の作用による材料の疲労に伴ってクラック（ひび割れ）が発生することが知られている。このようなクラックが成長すると、部材の破壊に至る虞がある。そこで、このようなクラックの発生を直ちに検知することが可能な技術がこれまでに種々提唱されている。

【0003】

例えば下記特許文献１に記載されたクラックセンサ、及びクラック監視装置は、共通ラインと、この共通ラインに交差する方向の両側に向かって延びる複数のゲージリード線と、を備えている。これら共通ラインと、ゲージリード線とは、監視対象となる部材の表面に貼付されている。一のゲージリード線が通っている領域で部材にクラックが生じると、当該一のゲージリード線が断線する。この断線を検知することで、少なくとも当該一のゲージリード線が通る部分で部材にクラックが生じたことを認知できるとされている。

【0004】

また、下記特許文献２に記載されたクラックセンサは、上述の複数のゲージリード線（分岐ライン）にまたがってクラックが成長する際に、断線が生じたゲージリード線の順を追うことで、当該クラックの成長方向、及び成長速度を検出することが可能とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第６１８９３４４号公報

【文献】特許第５９７１７９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記の特許文献１、及び特許文献２に記載されたクラックセンサでは、断線したゲージリード線上でクラックが発生したことは検知できるものの、当該ゲージリード線上におけるクラックの正確な位置を特定することが難しい。ゲージリード線の数を増やすことも考えられるが、配線の複雑化を招くことから現実的とは言えない。このため、配線を過度に増やすことなく、より高い精度でクラックの発生箇所を特定することが可能な技術に対する要請が高まっている。

【0007】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、より高い精度でクラックの発生箇所を特定できるとともに、クラックの伸長の程度を評価することが可能なクラックセンサシステム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】

本発明の一態様に係るクラックセンサシステムは、それぞれ壁面に沿って延びるように設けられており、それぞれの一端が端子とされて他端が互いに接続された複数の主素線、及び、前記複数の主素線のうち少なくとも一の前記主素線に対応して設けられて、当該一の主素線に沿う近接素線部、及び、該近接素線部に接続されて当該一の主素線から前記近接素線部よりも離間した離間素線部を有する副素線、を有するき裂検出配線と、前記複数の主素線の一対の端子間の導通状態、及び、前記副素線の導通状態に基づいて論理演算をすることで、前記主素線の断線箇所を特定する演算装置と、を備える。

【0009】

上記構成によれば、複数の主素線における一対の端子間の導通状態の組み合わせに基づいて演算装置が論理演算を行うことで、いずれの主素線が断線しているかを特定することができる。即ち、当該断線した主素線を特定することで、壁面におけるクラックの発生箇所を特定することができる。さらに、上記の構成では、一の主素線に対応して副素線が設けられている。副素線は、当該一の主素線に沿う近接素線部と、近接素線部よりも一の主素線から離間した離間素線部とを有している。演算装置は、複数の主素線に加えて、この副素線の導通状態も加味して論理演算を行う。例えば、壁面における近接素線部が通る部分でクラックが発生した場合、近接素線部と、一の主素線における当該近接素線部が沿う部分とが同時に断線する。したがって、近接素線部で断線が生じている場合には、主素線における当該近接素線部に沿う部分でクラックが生じていると判断することができる。一方で、近接素線部で断線が生じていない場合には、主素線における近接素線部に沿う部分とは異なる部分でクラックが生じていると判断することができる。このように、上記の構成によれば、主素線に加えて副素線を設け、当該副素線の一部が主素線に沿うように設けられていることにより、主素線上における断線の位置、即ち壁面におけるクラックの発生箇所を容易に特定することができる。

【0010】

本発明の一態様に係るクラックセンサシステムは、それぞれ壁面に沿って延びるように設けられており、それぞれの一端が端子とされて他端が互いに接続された複数の主素線、及び、前記複数の主素線のうち少なくとも一の主素線に対応して設けられて、当該一の主素線に沿って延びるとともに、当該一の主素線と断線強度の異なる副素線を有するき裂検出配線と、前記複数の主素線の一対の端子間の導通状態、及び、前記副素線の導通状態に基づいて論理演算をすることで、前記主素線の断線箇所を特定する演算装置と、を備え、前記副素線は、前記複数の主素線のうち少なくとも一の主素線に沿う近接素線部、及び、該近接素線部に接続されて当該一の主素線から前記近接素線部よりも離間した離間素線部を有する。

【0011】

上記構成によれば、副素線の断線強度と主素線の断線強度とが異なっている。したがって、主素線と副素線とが通る部分で一つのクラックが生じる際には、主素線、及び副素線のいずれか一方に先に断線が生じる。例えば、副素線の断線強度を主素線の断線強度よりも高くした場合には、主素線が副素線に先立って断線する。これを検知することによって、クラックの発生を、発生直後の規模が小さい段階で早期に認知することができる。
また、上記構成によれば、壁面における近接素線部が通る部分でクラックが発生した場合、近接素線部と、一の主素線における当該近接素線部が沿う部分とが同時に断線する。したがって、近接素線部で断線が生じている場合には、主素線における当該近接素線部に沿う部分でクラックが生じているか、又は生じる予兆があると判断することができる。一方で、近接素線部で断線が生じていない場合には、主素線における近接素線部に沿う部分とは異なる部分でクラックが生じているか、又は生じる予兆があると判断することができる。このように、上記の構成によれば、主素線に加えて副素線を設け、当該副素線の一部が主素線に沿うように設けられていることにより、主素線上における断線の位置、即ち壁面におけるクラックの発生箇所を容易に特定することができる。

【0012】

上記クラックセンサシステムでは、前記主素線は、前記壁面にクラックが発生した際に同時に断線する程度の断線強度を有し、前記副素線は、前記一の主素線よりも高い断線強度を有してもよい。

【0013】

上記構成によれば、主素線がクラックの発生と同時に断線する程度の断線強度を有していることから、主素線と副素線とが通る部分で一つのクラックが生じる際には、その発生と同時に主素線のみが直ちに断線する。このように、主素線のみが断線し、副素線が断線していない状態を検知することで、発生と同時に即座にクラックを検知することができる。さらに、主素線が断線した後で、副素線が断線したことを検知することにより、すでに発生していたクラックがさらに伸長したことを検知することができる。

【0014】

上記クラックセンサシステムでは、前記主素線は、前記壁面にクラックが発生した際に同時に断線する程度の断線強度を有し、前記副素線は、前記主素線よりも低い断線強度を有するとともに、前記壁面にせん断力が生じた場合に、クラックの発生に先立って前記せん断力によって断線する程度の断線強度を有してもよい。

【0015】

上記構成によれば、副素線がクラックの発生に先立って断線する程度の断線強度を有していることから、主素線と副素線とが通る部分で一つのクラックが生じる際には、その発生に先立って、せん断力によって副素線のみが先に断線する。このように、副素線のみが断線し、主素線が断線していない状態を検知することで、発生に先立ってクラックの予兆を認知することができる。さらに、副素線が断線した後で、主素線が断線したことを検知することにより、予兆のあった部分で実際にクラックが発生したことを検知することができる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、より高い精度でクラックの発生箇所を特定することが可能なクラックセンサシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムの構成を示す配線図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムにおける端子間の導通状態の一例を示す表である。

【図3】図２の表に対応する壁面の状態を示す説明図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムにおける端子間の導通状態の他の例を示す表である。

【図5】図４の表に対応する壁面の状態を示す説明図である。

【図6】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムの第一変形例を示す配線図である。

【図7】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムの第二変形例を示す配線図である。

【図8】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムの第三変形例を示す配線図である。

【図9】本発明の第二実施形態に係るクラックセンサシステムの構成を示す配線図である。

【図10】本発明の第三実施形態に係るクラックセンサシステムの構成を示す配線図である。

【図11】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムのさらなる変形例を示す配線図である。

【図12】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムにおける端子間の導通状態の時間変化を示す表の一例である。

【図13】本発明の第一実施形態に係るクラックセンサシステムにおける端子間の導通状態の時間変化を示す表の他の例である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について、図１から図５を参照して説明する。本実施形態に係るクラックセンサシステムは、例えば金属やコンクリート等で形成された対象部材におけるクラック（ひび割れ）の発生を検知するための装置である。図１に示すように、クラックセンサシステム１００は、き裂検出配線８０と、演算装置９０と、を備えている。き裂検出配線８０は、対象部材の壁面Ｗに配置されている。演算装置９０は、このき裂検出配線８０に電気的に接続されており、当該き裂検出配線８０の導通状態に基づいてクラックの有無、及びその位置を特定する。

【0021】

き裂検出配線８０は、複数（３つ）の主素線Ａ，Ｂ，Ｃと、副素線Ｄと、を有している。主素線Ａ，Ｂ，Ｃは、壁面Ｗに沿って互いに間隔をあけて敷設されている。主素線Ａ，Ｂ，Ｃは、例えば銅やアルミを含む電気伝導性を有する金属材料によって形成されている。壁面Ｗが平面であっても曲面であっても、主素線Ａ，Ｂ，Ｃは、当該壁面Ｗの形状に追従した状態で敷設される。また、壁面Ｗにクラックが生じた場合、主素線Ａ，Ｂ，Ｃにおける当該クラックと交差する部分に直ちに断線を生じる。言い換えると、主素線Ａ，Ｂ，Ｃは、クラックの発生に伴って直ちに断線する程度の引っ張り強度（断線強度）を有している。

【0022】

主素線Ａ，Ｂ，Ｃの一端にはそれぞれ端子ａ，ｂ，ｃが設けられている。これら端子ａ，ｂ，ｃには後述する演算装置９０から延びる接続線９１が接続されている。主素線Ａ，Ｂ，Ｃの他端は互いに接続されることで、節点Ｐを形成している。これら端子ａ，ｂ，ｃ、及び節点Ｐも壁面Ｗ上に配置されている。端子ａ，ｂ，ｃ、及び節点Ｐは、壁面Ｗ上で互いに間隔をあけて配置されている。ここで、端子ａ，ｂ，ｃ、は壁面Ｗ上におけるクラックが発生しにくい領域に配置され、節点Ｐは、壁面Ｗ上でクラックが特に発生しやすいと想定される領域に設けられることが望ましい。また、端子ａ，ｂ，ｃは、互いに間隔をあけて配置されることが望ましい。

【0023】

副素線Ｄは、上記の３つの主素線Ａ，Ｂ，Ｃのうち、主素線Ｂに沿って延びている。副素線Ｄの一端は端子ｄとされ、他端は上述の節点Ｐに接続されている。副素線Ｄは、節点Ｐから延びるとともに、主素線Ｂに相対的に近接して配置された近接素線部Ｄ１と、近接素線部Ｄ１に接続されるとともに、当該近接素線部Ｄ１に比べて主素線Ｂから相対的に離間して配置された離間素線部Ｄ２と、を有している。近接素線部Ｄ１は、主素線Ｂと同一の方向に延びている。離間素線部Ｄ２は、近接素線部Ｄ１の一端側に接続され、主素線Ｂから離間した位置で近接素線部Ｄ１と同一の方向に延びている。主素線Ｂにおける近接素線部Ｄ１に沿う部分は第一部分Ｂ１とされ、この第一部分Ｂ１を除く部分（即ち、離間素線部Ｄ２に対応する部分）は第二部分Ｂ２とされている。第一部分Ｂ１でクラックが生じた場合、当該クラックによって近接素線部Ｄ１も第一部分Ｂ１と同時に断線する。言い換えると、同一のクラックによって同時に断線が生じる程度に、近接素線部Ｄ１は第一部分Ｂ１（主素線Ｂ）に近接している。なお、離間素線部Ｄ２と主素線Ｂとをまたぐ単一のクラックが生じない程度に、これら離間素線部Ｄ２と主素線部Ｂとが十分に離間している。

【0024】

主素線Ａ，Ｂ，Ｃと同様に、副素線Ｄも銅やアルミを含む電気伝導性を有する金属材料によって形成されている。壁面Ｗが平面であっても曲面であっても、副素線Ｄは、当該壁面Ｗの形状に追従した状態で敷設される。また、壁面Ｗにクラックが生じた場合、副素線Ｄにおける当該クラックと交差する部分に直ちに断線を生じる。言い換えると、主素線Ａ，Ｂ，Ｃと同様に、副素線Ｄは、クラックの発生に伴って直ちに断線する程度の引っ張り強度（断線強度）を有している。

【0025】

なお、主素線Ａ，Ｂ，Ｃ、及び副素線Ｄを壁面Ｗ上に敷設するに当たっては、例えば金属材料を壁面Ｗ上に溶射する方法を用いてもよいし、予め壁面Ｗ上に積層された金属膜をレーザー照射によって部分的に除去することで所望の配線パターンを得る方法を用いてもよい。また、これら主素線Ａ，Ｂ，Ｃ、及び副素線Ｄを、ごく細い線材によって実体配線として形成することも可能である。さらに、アディティブ・マニュファクチュアリング技術・ＡＭ技術のような３Ｄプリンタを用いた方法を用いることも可能である。

【0026】

演算装置９０は、接続線９１によって、上述の端子ａ，ｂ，ｃ，ｄに電気的に接続されている。演算装置９０は、上記のき裂検出配線８０を流れる電流の状態（導通状態）に基づいて論理演算を行う。例えば、図２に示す状態では、端子ｃと端子ａとの間、及び端子ｄと端子ａとの間が導通している。即ち、主素線Ａと主素線Ｃとの間、及び主素線Ａと副素線Ｄとの間が導通している。一方で、端子ａと端子ｂとの間、及び端子ｂと端子ｃとの間が導通していない。即ち、主素線Ａと主素線Ｂとの間、及び主素線Ｂと主素線Ｃとの間が導通していない。

【0027】

上記の状態では、「端子ａと端子ｃとの間が導通しており、端子ａと端子ｂとの間が導通しておらず、かつ端子ｂと端子ｃとの間が導通していない」との入力から、演算装置９０は論理演算を行い、「主素線Ｂ上で断線が生じている」と判定する。さらに、「端子ｄと端子ａとの間が導通している」ことから、「副素線Ｄ上には断線が生じていない」と判定する。これにより、演算装置９０は、断線が生じている箇所は、「主素線Ｂ上であって、かつ副素線Ｄに断線を生じない位置」と判定する。即ち、断線が生じている箇所は、図３に示すように、「主素線Ｂにおける第二部分Ｂ２である」と特定される。

【0028】

さらに、図４に示す状態では、端子ｃと端子ａとの間が導通している。即ち、主素線Ａと主素線Ｃとの間が導通している。一方で、端子ａと端子ｂとの間、端子ｂと端子ｃとの間、及び端子ｄと端子ａとの間は導通していない。即ち、主素線Ａと主素線Ｂとの間、主素線Ｂと主素線Ｃとの間、及び副素線Ｄと主素線Ａとの間が導通していない。この状態では、「端子ａと端子ｃとの間が導通しており、端子ａと端子ｂとの間が導通しておらず、かつ端子ｂと端子ｃとの間が導通していない」との入力から、演算装置９０は論理演算を行い、「主素線Ｂ上で断線が生じている」と判定する。さらに、「端子ｄと端子ａとの間が導通していない」ことから、「副素線Ｄと主素線Ｂに同時に断線が生じている」と判定する。これにより、演算装置９０は、断線が生じている箇所は、「主素線Ｂ上であって、かつ副素線Ｄにも断線を生じる位置」と判定する。上述のように、副素線Ｄにおける近接素線部Ｄ１は、主素線Ｂにおける第一部分Ｂ１に近接している。したがって、断線が生じている箇所は、図５に示すように、「主素線Ｂにおける第一部分Ｂ１である」と特定される。

【0029】

上記の構成によれば、複数（３つ）の主素線Ａ，Ｂ，Ｃにおける一対の端子間の導通状態の組み合わせに基づいて演算装置９０が論理演算を行うことで、主素線Ａ，Ｂ，Ｃのいずれが断線しているかを特定することができる。即ち、当該断線した主素線を特定することで、壁面Ｗにおけるクラックの発生箇所を特定することができる。さらに、上記の構成では、一の主素線Ｂに対応して副素線Ｄが設けられている。副素線Ｄは、当該主素線Ｂに沿う近接素線部Ｄ１と、近接素線部Ｄ１よりも主素線Ｂから離間した離間素線部Ｄ２とを有している。演算装置９０は、主素線Ａ，Ｂ，Ｃに加えて、この副素線Ｄの導通状態も加味して論理演算を行う。例えば、壁面Ｗにおける近接素線部Ｄ１が通る部分でクラックが発生した場合、近接素線部Ｄ１と、主素線Ｂにおける当該近接素線部Ｄ１が沿う部分（第一部分Ｂ１）とが同時に断線する。したがって、近接素線部Ｄ１で断線が生じている場合には、主素線Ｂにおける第一部分Ｂ１でクラックが生じていると判断することができる。一方で、近接素線部Ｄ１で断線が生じていない場合には、主素線Ｂにおける近接素線部Ｄ１に沿う部分とは異なる部分（第二部分Ｂ２）でクラックが生じていると判断することができる。このように、上記の構成によれば、主素線Ａ，Ｂ，Ｃに加えて副素線Ｄを設け、当該副素線Ｄの一部が主素線の一つに沿うように設けられていることにより、主素線上における断線の位置、即ち壁面Ｗにおけるクラックの発生箇所を容易かつ高い精度で特定することができる。

【0030】

以上、本発明の第一実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第一実施形態では、副素線Ｄにおける近接素線部Ｄ１が節点Ｐから延びている例について説明した。しかしながら、副素線Ｄの態様は上記に限定されず、図６のような構成（第一変形例）を採ることも可能である。同図の例では、副素線Ｄａの近接素線部Ｄ１ａが、節点Ｐから端子ｄにかけての中途位置に設けられている。近接素線部Ｄ１ａの両端側には一対の離間素線部Ｄ２ａがそれぞれ接続されている。このような構成によっても、上記と同様に、主素線Ｂ上における断線箇所を特定することができる。

【0031】

また、他の例（第二変形例）として、図７に示すような構成を採ることも可能である。同図の例では、副素線部Ｄｂの両端に端子ｄ１と端子ｄ２とが設けられている。副素線Ｄｂは、主素線Ｂと主素線Ａとの間で、端子ｄ１から端子ｄ２にかけてＵ字状に延びている。副素線Ｄｂのうち、主素線Ｂに近接する部分が近接素線部Ｄ１ｂとされている。また、端子ｄ１、及び端子ｄ２は上述の演算装置９０にそれぞれ接続されている。このような構成によっても、上記と同様に、主素線Ｂ上における断線箇所を特定することができる。

【0032】

さらに他の例（第三変形例）として、図８に示すような構成を採ることも可能である。同図の例では、第二変形例と同様に、副素線部Ｄｃの両端に端子ｄ１と端子ｄ２とが設けられている。副素線Ｄｃは、主素線Ｂと主素線Ａとの間で、端子ｄ１から端子ｄ２にかけて環状に延びている。副素線Ｄｃのうち、主素線Ｂに近接する部分が近接素線部Ｄ１ｃとされている。特に、本変形例では、第二変形例に比べて、近接素線部Ｄ１ｃの位置が節点Ｐ側に偏っている。近接素線部Ｄ１ｃの一端は端子ｄ１に直接接続されている。また、端子ｄ１、及び端子ｄ２は上述の演算装置９０にそれぞれ接続されている。このような構成によっても、上記と同様に、主素線Ｂ上における断線箇所を特定することができる。

【0033】

また、上記第一実施形態、及び第一変形例、第二変形例、並びに第三変形例に共通する変更点として、副素線Ｄを主素線Ｂではなく、主素線Ａ、又はＣに対応させて設けることも可能である。さらに、上記のき裂検出配線８０を複数組み合わせることも可能である。これにより、さらに広い範囲でのき裂検出を実現することができる。

【0034】

［第二実施形態］
続いて、本発明の第二実施形態について、図９を参照して説明する。なお、上記の第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。本実施形態では、き裂検出配線２８０は、上述の主素線Ａ，Ｂ，Ｃと、副素線Ｅと、を有している。副素線Ｅは、主素線Ａ，Ｂ，Ｃのうち、主素線Ｂに沿って延びている。より具体的には、副素線Ｅは、主素線Ｂに近接した位置で同一の方向に延びている。さらに言い換えると、副素線Ｅは、壁面Ｗにおける主素線Ｂが通る領域で単一のクラックが生じた場合に、当該クラックの発生により引っ張り応力を受ける程度に、主素線Ｂに近接した位置に設けられている。

【0035】

副素線Ｅの一端は端子ｅとされ、他端は上述の節点Ｐに接続されている。副素線Ｅは、主素線Ａ，Ｂ，Ｃを形成する材料とは異なる断線強度を有する材料によって形成されている。具体的には、副素線Ｅは、主素線Ａ，Ｂ，Ｃを形成する材料に比べて高い引っ張り強度を有する金属材料によって形成されている。一方で、主素線Ａ，Ｂ，Ｃは、壁面Ｗにクラックが発生した際に、その発生と同時に断線する程度の引っ張り強度（断線強度）を有している。

【0036】

上記の構成によれば、副素線Ｅの断線強度と主素線Ａ，Ｂ，Ｃの断線強度とが異なっている。したがって、主素線Ｂと副素線Ｅとが通る部分で一つのクラックが生じる際には、主素線Ｂ、及び副素線Ｅのいずれか一方に先に断線が生じる。例えば、副素線Ｅの断線強度を主素線Ｂの断線強度よりも高くした場合には、主素線Ｂが副素線Ｅに先立って断線する。これを検知することによって、クラックの発生を、発生直後の規模が小さい段階で早期に認知することができる。

【0037】

さらに、上記の構成によれば、主素線Ｂがクラックの発生と同時に断線する程度の断線強度を有していることから、主素線Ｂと副素線Ｅとが通る部分で一つのクラックが生じる際には、その発生と同時に主素線Ｂのみが直ちに断線する。このように、主素線Ｂのみが断線し、副素線Ｅが断線していない状態を検知することで、発生と同時に即座にクラックを検知することができる。さらに、主素線Ｂが断線した後で、副素線Ｅが断線したことを検知することにより、すでに発生していたクラックがさらに伸長したことを検知することができる。

【0038】

以上、本発明の第二実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第二実施形態では、主素線Ａ，Ｂ，Ｃと副素線Ｅの材料を違えることで、断線強度の差を確保する構成について説明した。しかしながら、断線強度を違える上では、これら主素線Ａ，Ｂ，Ｃと副素線Ｅを同一の材料で形成しつつ、副素線Ｅの径を主素線Ａ，Ｂ，Ｃの径よりも大きくする構成を採ることも可能である。また、副素線Ｅを主素線Ｂではなく、主素線Ａ、又はＣに対応させて設けることも可能である。さらに、上記のき裂検出配線２８０を複数組み合わせることも可能である。これにより、さらに広い範囲でのき裂検出を実現することができる。また、副素線Ｅが、上述の第一実施形態で説明した近接素線部と、離間素線部とを有する構成を採ることも可能である。

【0039】

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図１０を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、き裂検出配線３８０は、上述の主素線Ａ，Ｂ，Ｃと、副素線Ｆと、を有している。副素線Ｆは、主素線Ａ，Ｂ，Ｃのうち、主素線Ｂに沿って延びている。より具体的には、副素線Ｆは、主素線Ｂに近接した位置で同一の方向に延びている。さらに言い換えると、副素線Ｆは、壁面Ｗにおける主素線Ｂが通る領域で単一のクラックが生じつつある場合に、当該クラックの発生に先立って、せん断力（引っ張り応力）を受ける程度に、主素線Ｂに近接した位置に設けられている。

【0040】

副素線Ｆの一端は端子ｆとされ、他端は上述の節点Ｐに接続されている。副素線Ｆは、主素線Ａ，Ｂ，Ｃを形成する材料とは異なる断線強度を有する材料によって形成されている。具体的には、副素線Ｆは、主素線Ａ，Ｂ，Ｃを形成する材料に比べて低い引っ張り強度（断線強度）を有する金属材料によって形成されている。さらに詳細には、副素線Ｆは、壁面Ｗでクラックの原因となるせん断力が生じた際に、クラックの発生に先立って当該せん断力によって断線する程度の断線強度を有している。一方で、主素線Ａ，Ｂ，Ｃは、壁面Ｗにクラックが発生した際に、その発生と同時に断線する程度の断線強度を有している。

【0041】

上記の構成によれば、副素線Ｆがクラックの発生に先立って断線する程度の断線強度を有していることから、主素線Ｂと副素線Ｆとが通る部分で一つのクラックが生じる際には、その発生に先立って副素線Ｆのみが先に断線する。このように、副素線Ｆのみが断線し、主素線Ｂが断線していない状態を検知することで、発生に先立ってクラックの予兆を認知することができる。さらに、副素線Ｆが断線した後で、主素線Ｂが断線したことを検知することにより、予兆のあった部分で実際にクラックが発生したことを検知することができる。

【0042】

以上、本発明の第三実施形態について説明した。なお、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、上記の構成に種々の変更や改修を施すことが可能である。例えば、上記第三実施形態では、主素線Ａ，Ｂ，Ｃと副素線Ｆの材料を違えることで、断線強度の差を確保する構成について説明した。しかしながら、断線強度を違える上では、これら主素線Ａ，Ｂ，Ｃと副素線Ｆを同一の材料で形成しつつ、副素線Ｆの径を主素線Ａ，Ｂ，Ｃの径よりも小さくする構成を採ることも可能である。また、副素線Ｆを主素線Ｂではなく、主素線Ａ、又はＣに対応させて設けることも可能である。さらに、上記のき裂検出配線３８０を複数組み合わせることも可能である。これにより、さらに広い範囲でのき裂検出を実現することができる。また、副素線Ｆが、上述の第一実施形態で説明した近接素線部Ｄ１と、離間素線部Ｄ２とを有する構成を採ることも可能である。

【0043】

さらに、上述の第一実施形態において、離間素線部Ｄ２に沿ってさらに他の離間素線部Ｄ３を設ける構成を採ることも可能である（図１１参照）。この場合、離間素線部Ｄ２及びＤ３に断線が生じていないことに基づいて、主素線部Ｂの第一部分Ｂ１に断線が生じている、との判断をすることができる。つまり、この構成によれば、主素線部Ｂ上における断線位置をより正確に特定することができる。

【0044】

加えて、上記第一実施形態で説明した図２、及び図４の導通状態の判定に、時間変化を加味する構成を採ることも可能である。例えば、図１２に示すように、主素線Ｂと副素線Ｄの断線のタイミングに時間的なずれがある場合、時刻ｔ３に主素線Ｂの第二部分Ｂ２が断線し、時刻ｔｘに副素線Ｄが断線したと判別することができる。図１２の場合、近接素線部Ｄ１と離間素線部Ｄ２のいずれが断線したかを特定することはできないが、図１３に示すような導通状態を示した場合には、主素線Ｂと副素線Ｄとにおける断線のタイミングが同じであることから、時刻ｔ３に主素線Ｂの第一部分Ｂ１、及び近接素線部Ｄ１に断線が生じたと判定することができる。

【符号の説明】

【0045】

１００ クラックセンサシステム
８０，２８０，３８０ き裂検出配線
９０ 演算装置
９１ 接続線
Ａ，Ｂ，Ｃ 主素線
Ｂ１ 第一部分
Ｂ２ 第二部分
Ｄ，Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ，Ｅ，Ｆ 副素線
Ｄ１，Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ，Ｄ１ｃ 近接素線部
Ｄ２，Ｄ２ａ，Ｄ２ｂ，Ｄ２ｃ，Ｄ３ 離間素線部
Ｐ 節点
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ、ｆ，ｄ１，ｄ２，ｄ３ 端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】