製造施設で音検知カメラを使用して検査速度を向上する方法

検査時間を最大90%削減

ほとんどの工場において、特に電気代のかかる部分が圧縮空気システムです。 そのため、圧縮空気の漏れや装置の非効率性をできるだけ早期に発見し、すぐに修理を行うことが重要です。 しかし、シャボン液によるガス検知方法など、従来の検査方法では多くの時間がかかるため、空気漏れを発見するのは簡単ではありません。

FLIR Si124は、アクセスの難しい込み入った場所で漏れを発見するのに最適なツールです。

多くの場合、漏れによって乱流が起こり、その結果超音波ノイズが発生します。 FLIR Si124などの音検知カメラはそのノイズの発生源を特定し、その「ホットスポット」をリアルタイムに可視カメラの画像に重ね合わせます。 ノイズの発生源を撮影することで、超音波検査の時間を約90%削減できます。 検査担当者は、機械に触れたり電源を停止したりすることなく、安全な距離から大きなエリアを迅速にスキャンすることもできます。 FLIR Si124は、産業環境で一般的なバックグラウンドノイズを通して撮影し、精密な画像を生成します。 超音波を聞き、認識し、分析することで、異なる音の意味を最終的に理解する音検知カメラを使用することによって、オペレーターは空気漏れの発生源をすばやく正確に確認できるのです。

定期的な予防保全の一環として音検知カメラを採用することで、検査担当者は問題箇所をすばやく発見し、余分なコストを削減し、製造工程を維持することが可能になります。

FLIR Si124で発見した圧縮空気の漏れを修復することで、メーカーは毎年の電気代を数万ドルも節約できます。

スマートな漏れの定量化とコスト分析

一般的な超音波マイクでは、放出される音圧レベルが十分強い場合に空気漏れを確認できます。 しかし、ユーザーが音響に関するトレーニングを受けていない場合は、分析機能を持たないこのような種類のデバイスを使用しても、情報に基づいてメンテナンスの意思決定を行うために必要な結果は得られません。 これまではリークのデータファイルを漏れサイズやコストの推定値に変換するには、表計算や複雑なアルゴリズムを使用する必要があります。 FLIR Si124を使用すれば、最小限のトレーニングを受けることで簡単に分析を行えるため、このような問題が解消されます。

Si124はデバイス上での分析機能を備えたスマートツールで、漏れの
サイズやコストを分析できます。 そのため、圧縮空気や真空の漏れによって生じる毎年のエネルギー費用の推定値をすばやく計算できます。

FLIR Si124 Acoustic Imaging Camera

Si124で撮影された画像は、Wi-Fi経由でFLIR Acoustic Camera Viewerクラウドサービスに自動的に保存されます。 その後、ユーザーは詳細な解析用に保存された画像を確認し、空気漏れの監査用にレポートを生成し、詳細な分析を容易に実行できます。

カメラの設定はシンプルで、工場のWi-Fiネットワークに直接接続できます。

バックグラウンドノイズのフィルタリング

圧縮空気漏れに伴い、可聴周波数から超音波周波数にまで及ぶ広帯域音が発生します。 産業用製造施設ではさまざまなレベルのバックグラウンドノイズが発生するため、人間の耳だけで空気漏れの音を聞き取ることはほとんど不可能です。 通常、バックグラウンドノイズの干渉は高周波数域で減少し、空気漏れは20～30kHzの周波数域で最もよく検出されます。 FLIR Si124の周波数範囲は2～31kHzであるため、遠距離からわずかな漏れを検出するのに最適です。

雑音の多い環境で最適な周波数を確認します。

標準的な超音波検出器と比較すると、空気漏れによって特定の超音波周波数音のみが発生するので、それらの音を検知するにはこの周波数範囲を使用しなくてはならないという印象を受けるかもしれません。 しかし、それは真実ではありません。場合によっては有効ですが、一方で検知感度が損なわれる場合もあります。 検知に最適な周波数は、さまざまな要因に応じて異なります。 それでもなお、バックグラウンドノイズは干渉します。 そのような場合デバイスは、漏れが原因と思われる音源を、干渉する他の音源と区別できなくてはなりません。 今日市販されているほとんどの音検知カメラでは、ユーザーがスライダーを使用して周波数範囲を選択し、干渉するノイズを手動でフィルタリングする必要があります。 このような時間のかかる試行錯誤を行っていると、多くの問題が検知されないというリスクが大幅に増加します。

異なる周波数で検知範囲の損失を示す例。

FLIR Si124のアプローチは異なります。このカメラは空気漏れと思われる音のパターンを自動的に検知し、内蔵された高機能AIフィルターを使用して単一および複数の音源に対する干渉ノイズを除去します。 つまり、空気漏れと思われる音かバックグラウンドノイズなのかをカメラが認識するため、ユーザーの手間が省けるのです。

超高周波数の音源を検知するには、音検知カメラに多くのマイクが必要です（できれば互いに近接した状態で）。 さもないと、空間エイリアシングの問題が発生し、誤った結果と音源が不正確な場所に表示されてしまいます。 高周波にも対応するほうが高機能に見えるため、マーケティング目的で音検知カメラを高周波対応にしたくなりますが、 実際は高すぎる周波数を使用してもメリットがなく、逆に性能を低下させてしまいます。

FLIR Si124は、十分な圧力差がある限り、あらゆる圧縮ガス漏れを検知できます（最小圧力は有効な概算値）。

少ない労力で正確な結果

音検知カメラでは、カメラに搭載されているマイクの数が重要な役割を果たします。 一般的に、マイクの数が多いほど音響性能が高くなります。 音検知カメラでは、高い性能と安定性、低消費電力、小型サイズを特徴とするMEMS（マイクロマシン技術）タイプのマイクが一般的に使用されています。 MEMSマイクは一般的に大きなノイズ（通常120dB(A)超）を拾いますが、同時に高い自己ノイズレベルも有しているため、1台のマイクではわずかな音レベルまでを拾い上げることができません。しかし、この自己ノイズは複数のマイクからの信号を組み合わせることで削除できます。 マイクの数を2倍にすると、約3dBのノイズを削除できます。 そのため、静かな音を検知するための感度は、マイクの数を最大化することで増加できます。

この図は、マイクの数が問題を「見る」機能に与える影響を示しています。 124台のマイクを搭載したSi124では、1か所の漏れから2つのノイズピークが発生していることを簡単に確認でき、32台のみのマイクを搭載したカメラでは、1つのピークだけが確認できます。

FLIR Si124には、競合する音検知カメラの2倍となる124台のマイクが搭載されています。そのため、最適な条件下ではわずか0.016L/分の空気漏れも検知できます。 このレベルの精度は、Si124が持つ業界トップクラスの欠陥検出感度と距離範囲、そしてかつてない数のマイクを搭載していることによって実現されているのです。

フリアーシステムズは意思決定サポートソリューションの信頼できるサプライヤー

製造現場のプロフェッショナルは、作業を容易にして他の優先事項に集中する時間を増やすために、信頼性と品質の高いフリアーシステムズのソリューションを頼りにしています。 フリアーシステムズが自社の赤外線カメラのラインナップに音検知カメラを加えたことで、施設では作業をより迅速、安全、効率的に行えるようになりました。 また、Si124はシンプルかつ堅牢なレポートツールにも対応するため、問題を確認して最も注力すべき事柄を優先することができます。

施設ではFLIR Si124を使用することで、広範囲にわたるトレーニングを行う必要なく、圧縮空気や真空の漏れ検査にかかる時間を最大で90％削除できます

アコースティックイメージングカメラまたはこの用途の詳細については、
FLIR.jp/Si124 をご覧ください。