专利名称：同轴式挠性压电体电缆的极化装置、极化方法、缺陷检测装置和缺陷检测方法
技术领域：
本发明涉及同轴式挠性压电体电缆的极化装置，还涉及该电缆的缺陷检测装置和缺陷检测方法。
背景技术：
现有技术中的这种同轴式挠性压电体电缆如图7所示，在芯电极1的周围形成有挠性压电体管3的外表面上形成外电极4，又在外电极4的周围形成保护被覆层5。
可挠性压电体电缆通常以下述方式极化在文献1(压电陶瓷粉末和合成橡胶的空间的压电复合材料、粉体和工业22卷、1号50-56页，1990)中给出了通过在芯电极1与外电极4之间施加高电压极化同轴式挠性压电体2。在UPS4568851中也明确给出了这方便的方法。因为通过极化使陶瓷粒子的自发极化的方向与电场方向一致，所以可赋予同轴式挠性压电体以压电性。从这点上看，极化具有重要的作用。
可是，在上述的方法中，当在芯电极1与外电极电极4之间施加高电压时，在同轴式挠性压电体2中存在微小的裂纹和间隙等缺陷。结果因为不能在芯电极1与外电极4之间施加高电压，而不能极化同轴式挠性压电体2(通常为数百m以上的长度)。另外因为在芯电极1与外电极4之间不施加高电压就不能检测缺陷的存在，换言之，如果不施加高电压，则除了不能极化外，也不能完成作为同轴式挠性压电体电缆，所以使制造不稳定，成品率下降，因此，最好在极化之前确定缺陷位置。
因此，可以考虑用以下方法对挠性压电体电缆极化。
考虑下述的极化装置，如图8所示，在块状导电体6的压电体管通路部61上配置在芯电极1的周围形成有同轴式挠性压电体2的压电体管3，在块状导电体6和芯电极1上使直流电压发生手段通过引线81引线82连接，将直流电压施加在块状导电体6和芯电极1上。或者如图9所示那样，考虑下述的极化装置在将压电体管3直接配置设在块状导电体6上，应通过引线8和引线81连接直流电压发生手段9，将直流电压施加在块状导电体6与芯电极1上。按照这样的极化装置，同轴式挠性压电体2配置在块状导电体6或块状导电体6的压电体管通路61上，所以块状导电体6起外电极的作用。因此，必需通过直流电压发生手段9将直流电压施加在上述块状导电体6与芯电极1之间，从而可以极化配置在块状导电体6上的部分的同轴式挠性压电体。
因此，按照上述现有技术的方法，存在下述问题在应利用直流电压发生手段9将直流电压施加在块状导电体6和芯电极1上时，由于静电力而产生同轴式挠性压电体2和块状导电体6互相吸引的力。因此，在使压电体管3移动时，在同轴式挠性压电体2与块状导电体6之间产生摩擦力使压电体管3不能移动，或者即使能移动也需要大的力。
本发明是为了解决上述现有技术的问题而提出的，其目的在于，提供使压电体管3以小的力就能移动的同轴式挠性压电体电缆的极化装置和极化方法。
本发明的目的还在于，提供一种用于在极化前确定同轴式挠性压电体电缆的缺陷的缺陷检测装置和缺陷检测方法。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题，本发明的同轴式挠性压电体电缆的极化装置在块状导电体的压电体管通路部在设置用于减少摩擦阻力的凹凸部，通过凹凸部可以减少压电体管与压电体管通路部的摩擦力，并且可以用小的力使压电体管移动。
另外，为了解决上述现有技术的问题，本发明的同轴式挠性压电体电缆的极化装置具有压电体管的通路部，在配置在压电体管的折回部上使压电体管移动的多个滑轮上并排配置多个块状导电体和压电体管，在块状导电体与芯电极之间应施加直流电压。因为把块状导电体分割成多个，而减少每个已分割的压电体管通路与压电体管的摩擦力。于是，通过配置在压电体管的折回部上的多个滑轮用小的力就能使压电体管移动起来。
还有，为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，该装置包括具有配置在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的压电体管的高度的检查用电极手段、配置在上述检查用电极手段的后面并移动上述压电体管的移动手段、和与上述检查用电极手段和上述芯电极连接的直流电压施加手段。按照上述发明，因为同轴式挠性压电体配置在检查用电极手段的孔中，所以检查用电极手段起外电极的作用。因此，通过在检查用电极手段与芯电极之间施加直流电压手段，可以将直流电压施加在同轴式挠性压电体上。配置在检查用电极手段的孔中部分同轴式挠性压电体(以下称为被检查同轴式挠性压电体)中存在缺陷时，在其缺陷部产生微小放电。伴随微小放电，有放电电流流动或者产生声音和光等，所以能容易检测出缺陷的存在。因此可以确定缺陷在被检测同轴式挠性压电体中存在。
另外，为了解决上述问题，本发明提供同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，该装置包括具有配置在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的压电体管的孔的检查用电极手段、配置在上述检查用电极手段的后面并移动上述压电体管的移动手段、和与上述检查用电极手段和上述芯电极连接的直流电压施加手段。
按照上述发明，因为同轴式挠性压电体配置在检查用电极手段的孔中，所以检查用电极手段起外电极的作用。因此通过在检查用电极手段与芯电极之间施加直流电压手段，可以将直流电压施加在同轴式挠性压电体上。在配置在检查用电极手段的孔中的部分的同轴式挠性压电体(以下称为被检查同轴式挠性压电体)中存在缺陷时，在其缺陷部发生微小放电。因为放电电流流过，或发生声音和光等，所以可以容易检测缺陷的存在。从而可以确定缺陷在被检查同轴式挠性压电体中存在。
本发明第一方面的极化装置，包括具有在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的压电体管通路部为凹凸状的块状导电体、和与在块状导电体和芯电极连接的直流电压发生手段。由于在块状导电体的通路上配置压电体管，所以块状导电体起外电极作用。因此，通过在块状导电体与芯电极之间施加高电压，可以极化配置有块状导电体的部分的同轴式挠性压电体。于是将块状导电体的压电体管通路部形成为凹凸状。在移动压电体管时，通过该凹凸可以减少压电体管与压电体管通路部的摩擦力，所以可以用小的力移动压电体管。
本发明的第二方面的极化装置是第一方面装置的改型，通过增加构成，使本发明第一方面的极化装置能对配置在块状导电体上的压电体管加热并控制压电体管的温度，所以能在必要的温度下极化同轴式挠性压电体。
本发明的第三方面的极化装置是第一方面装置的另一改型，通过在块状导电体上配置金属网，并把压电体管的通路部制成为金属网，由于金属网形成凹凸，而不用把压电体管的配置表面加工成凹凸状，可以减少压电体管与同轴式挠性压电体通路部的摩擦力，从而可以用小的力移动压电体管。
本发明的第四方面的极化装置是第一或第二方面装置的改型，在块状导电体表面上设置凹凸状的槽，并把压电体管的通路部变成为表面为凹凸状的槽。在加热块状导电体时，配置在块状导电体的槽中的压电体管被槽的底面和两壁面加热，因此压电体管被均匀地加热，可以在必要的温度下极化同轴式挠性压电体。并且使上部开放，可以从槽上部简单地配置压电体管。
本发明的第五方面的极化装置是第一或第二方面的极化装置的另一改型，在块状导电体上设置配置有金属网的槽，把压电体管的通路变成配置有金属网的槽。因为压电体管的通路部变成为配置有金属网的槽，所以使压电体管与金属网的接触变成点状。因此可以减少压电体管与压电体管配置面的摩擦力，从而能用小的力移动压电体管。
本发明的第六方面的发明是通过把压电体管配置在块状导电体的通路部上，将电流电压施加在压电体管的芯线与块状导电体之间的极化方法，因为块状导电体起外电极的作用，所以通过将高电压施加在块状导电体与芯电极之间，可以极化配置在块状导电体和块状导电体的通路部上的那部分同轴式挠性压电体。为了减少块状导电体的压电体管通路部的摩擦阻力而将该通路部变成为凹凸状。通过该凹凸使压电体管与压电体管通路部的接触变成点状接触。因此可以减少压电体管与压电体管配置面的摩擦力，从而可以用小的力移动压电体管。并且可以在压电体管的停止和移动时间或为控制移动速度所必要的时间内极化同轴式挠性压电体。
本发明第七方面的发明是在第六方面的极化方法的改型，利用配置有加热器的加热块加热块状导电体，一边对配置在块状导电体上的压电体管加热，一边将直流电压施加在压电体管的芯线与块状导电体之间。因为能控制压电体管的温度，所以能在必要的温度下极化同轴式挠性压电体。
本发明第八至第十一方面的极化装置包括具有在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的压电体管的通路部且并列排列的多个块状导电体，配置在上述压电体管的折回部上并使上述压电体管移动的多个滑轮、和与多个块状导电体和上述芯电极连接的直流电压发生手段。
由于在并列排列的多个块状导电体通路部上配置压电体管，而块状导电体起外电极的作用。配置在压电体管的折回部上的多个滑轮移动上述压电体管。因此通过在块状导电体与芯电极之间施加高电压，可以边移动配置在块状导电体上的部分的同轴式挠性压电体或边重复移动和停止地进行极化。
通过把块状导电体分割成多个来减少每个已分割的压电体管通路部与压电体管的摩擦力。于是通过配置在压电体管的折回部上的多个滑轮用小的力就可以移动压电体管。
本发明第十二方面的极化装置是第十一方面的极化装置的改型，具有相同直径但转数依次变慢的多个滑轮，利用配置在压电体管的折回部上的多个滑轮使压电体管移动。于是因为压电体管的移动速度依次变慢，可以通过压电体管的伸长的差和滑轮直径等的微小的差别，从而不会使压电体管在互相拉紧的状态极化同轴式挠性压电体。
本发明第十三方面的极化装置是第十一方面的极化装置的改型，具有相同转数但直径依次变小的多个滑轮，利用配置在压电体管的折回部上的多个滑轮使压电体管移动。于是因为压电体管的移动速度依次变慢，可以通过压电体管的伸长的差和滑轮直径等的微小的差别，从而不会使压电体管在互相拉紧的状态极化同轴式挠性压电体。
按照本发明第十四方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，因为同轴式挠性压电体配置在检查用电极手段的孔中，所以检查用电极手段起外电极作用。因此在检查用电极手段与芯电极之间通过直流电压施加手段，可以将直流电压施加在同轴式挠性压电体上。
当微小的缺陷包括在被检查同轴式挠性压电体中时，在其缺陷部发生微小放电。因为伴随微小放电，有放电电流过或发声音和光等，所以可以检测缺陷部分存在在被检查同轴式挠性压电体中。
按照本发明第十五方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，检查用电极手段由金属构成。金属电阻低，容易加工，所以适合于检查用电极手段。
按照本发明第十六方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，检查用电极手段由石墨构成，因石墨具有导电性并且具有低摩擦性能，所以能光滑地移动同轴式挠性压电体。
按照本发明第十七方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，使连接在芯电极上的直流电压施加手段的极保持在地电位上，因此即使人体接触在芯电极上也不会触电，从而可以保证安全。
按照本发明第十八方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，当压电体管设置在作为检查用电极的导电体上的孔中时，在压电体管的芯线与上述检查用电极手段上施加直流电压。当压电体管停止或通过移动手段移动时，可以将直流电压施加在芯线与检查用电极手段之间，所以可以连续地检测缺陷。
按照本发明第十九方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，配置有标记手段。当缺陷部发生微小放电时，使标记手段动作，可以在同轴式挠性压电体上进行标记。通过预先确定检查用电极手段与标记手段之间的距离，可以确定缺陷存在的部分。
另外，通过在检查用电极手段的后面配置标记手段，可以在同轴式挠性压电体的缺陷部上进行标记，即在已发生微小放电的被检查同轴式挠性压电体的缺陷部从检查用电极手段移动到标记手段的位置时使标记手段动作，可以在同轴式挠性压电体的缺陷部分上进行标记。
按照本发明第二十方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，标记手段是夹钳装置。同轴式挠性压电体在夹钳装置加压下变形。从而可以明确判定缺陷存在的部分。
按照本发明第二十一方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，在标记手段的夹钳装置上具有加热器。当被检查用同轴式挠性压电体的缺陷被夹钳装置加压时，同时被加热，包含在同轴式挠性压电体中的树脂软化，加压、加热过的部分容易变形，从而可以明确判定缺陷存在的部分。
按照本发明第二十二方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，标记手段是激光加热装置。被检查用同轴式挠性压电体的缺陷部因被加热装置加热而使激光照射部熔化。从而可以明确判定缺陷存在的部分。
按照本发明第二十二方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，标记手段是热风加热装置，被检查用同轴式挠性压电体的缺陷在热风加热装置的加热下，使已加热的部分熔化，从而可以明确判定缺陷存在的部分。
按照本发明第二十四方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，由于包括设置在芯电极或检查用电极手段与直流电压施加手段之间的电流检测手段，而可以明确判定缺陷存在的部分。
按照本发明第二十五方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，当压电体管配置在设置在作为检查用电极手段的导电体上的孔中时，将直流电压施加在压电体管的芯线与上述检查用电极手段上。压电体管停止或通过移动手段移动时，可以将直流电压施加在芯线与检查用电极手段之间，所以可以连续地检测缺陷。
按照本发明第二十六方面的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，在电流流过规定值以上时，使标记手段动作，在压电体管表面上附加标记。从而可以自动地连续进行同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测作业。
图1是表示本发明实施例1中的极化装置构成的外观示意图。
图2是表示本发明实施例2中的极化装置构成的外观示意图。
图3是表示本发明实施例3中的极化装置构成的外观示意图。
图4是表示本发明实施例4中的极化装置构成的外观示意图。
图5是表示本发明实施例2中的极化装置构成的外观示意图。
图6是表示本发明实施例3中的极化装置构成的外观示意图。
图7是表示在同轴式挠性压电体电缆中的构成的外观示意图。
图8是表示现有技术的同轴式挠性压电体电缆中的极化装置的构成的外观示意图。
图9是表示现有技术的同轴式挠性压电体电缆中的极化装置的构成的外观示意图。
图10是本发明实施例7中的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置的构成图。
图11是本发明实施例8中的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置的构成图。
图12是本发明实施例9中的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置的构成图。
图13是本发明实施例10中的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置的构成图。
图14是本发明实施例11中的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置的构成图。
图15是本发明实施例12中的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置的构成图。
图16是本发明实施例13中的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置的构成图。
另外，图中的标号，1表示芯电极，2表示同轴式挠性压电体，3表示压电体管，4表示外电极，5表示保护被覆层，6表示导电体块，61表示压电体管通路部，62表示凹凸状，7表示加热器，72表示绝缘片，73表示隔热件，8、81、82表示引线，9表示直流电压发生手段，10表示金属网，11表示槽，17、17a、17b表示滑轮，171表示滑轮的槽，260表示检查用电极手段，261表示孔，270、271表示引线，280表示直流电压施加手段，290表示标记手段，301、302表示夹钳夹具，310表示夹钳装置，311表示加热器，312表示激光装置，321表示激光，313表示热风发生装置，331表示热风，314表示电流检测手段。
具体实施例方式
下面参照图1至图16说明本发明的实施例。
(实施例1)图1是表示本发明实施例1中的极化装置构成的外观示意图。同轴式挠性压电体对着芯电极1形成。把该成形体称为压电体管3，用螺旋状金属线或把金属细线捆成束的线等作为芯电极1。用在环氧树脂、氨基树脂、氯丁二烯橡胶、氯化聚乙烯树脂等的高分子母料中填加钛酸锆酸铅等陶瓷压电体粉末的复合压电体或PVDF等高分子压电体作为挠性压电体。
在设置在块状导电体6上的压电体管通路部61上配置压电体管3，通过移动手段(图中未示出)移动压电体管3。压电体管通路部61形成凹凸状。用铁、不锈钢、铜、黄铜、铝、石墨等导电体作为块状导电体。压电体管通路部61的凹凸通过切削加工、放电加工、锻造加工等进行。在本实施例中用能容易得到并加工容易的铝作为块状导电体6的材料。具体地说，对外径2mm的压电体压电体管3，制成宽为30mm，高为20mm，长为5000mm。压电体管通路61的凹凸的凹深度为0.5mm、凹宽1.5mm，凸宽为1mm，即以间距2.5mm连续加工凹和凸。因为减少压电体管通路部61的凹凸与压电体管3的接触面积是目的，所以也可以是平的、花样的等滚花纹。将压电体管3卷绕在卷绕圆筒上作为移动手段(图中未示出)，通过使卷绕圆筒的转动来移动压电体管3。另外，在图1中，用箭头表示配置在块状导电体6上的压电体管3的移动方向。
通常使极化同轴式挠性压电体2时的温度，必需在使同同轴式挠性压电体2的温度以上，一边保持在必要的温度上，一边极化同轴式挠性压电体2。因为同轴式挠性压电体2接触在压电体管通路部61的凹凸上，所以通过加热块状导电体6，就可以将同轴式挠性压电体2加热到必要的温度。为了将块状导电体6加热到必要的温度，可以用配置有加热器7的加热块71通过绝缘片72将块状导电体6加热到任意的温度。在本实施例中，使用0.5mm的云母作为绝缘片72，但也可以用聚酰胺、聚四氟乙烯、对苯二甲酸二醇聚脂(简称为PET)、硅橡胶等电绝缘材料。
使块状导电体6与引线8电连接，将引线8电连接在直流电压手段9的正极或负极上。并且使芯电极1与引线81电连接，将引线81电连接在直流电压手段9的另一端上。这样连接后，也使压电体管3静止或移动，边通过直流电压手段9在芯电极1与块状导电体6之间施加高电压，极化同轴式挠性压电体2。在极化时，在芯电极1与块状导电体6之间施加5至10KV/mm的高电压，具体地说，在压电体管3的温度为120□C时，用施加电压为8KV/mm进行极化。为了减少摩擦阻力，而将压电体管通路部61形成凹凸状。压电体管3只与凹凸的凸起接触。由静电力在同轴式挠性压电体2与同轴式挠性压电体2通路61之间引起的互相吸引的力与凸起的面积成比例。于是移动压电体管3时的摩擦力与同轴式挠性压电体2与压电体管通路61间的互相吸引的力成比例。即通过该凹凸可以减少压电体管3与压电体管通路部61的摩擦力，从而可以以小的力移动压电体管3。
(实施例2)图2是表示本发明的实施例2中的同轴式挠性压电体极化装置的构成的外观示意图。实施例2是把压电体管通路部制成金属网10的构成。将压电体管3配置在设置在块状导电体6的面上的金属网10上，通过移动手段(图中未示出)移动。金属网10的表面形成为凹凸状。由于用金属网10形成凹凸，而无需将压电体管3的配置表面加工成凹凸状，所以可以减少压电体管3与压电体管通路部(在实施例中为金属网10)的摩擦力，从而可以用很小的图片移动压电体管3。
用铁、不锈钢、铜、黄铜、铝等的导电体作为金属网。在本实施例中用能容易得到并有耐腐蚀性的不锈钢作为金属网10的材料。具体地说，用线径0.2mm、50目的不锈钢的网。
(实施例3)图3是表示本发明实施例3中的同轴式挠性压电体极化装置的构成的外观示意图。在块状导电体6上设置槽11，将压电体管3的通路部变为槽11，把槽11的内面形成为凹凸状62。通过加热块状导电体6，对配在块状导电体6的槽11上的压电体管3加热时，压电体管3被槽11的底部和两壁面加热。因为压电体管3被更均匀地加热，所以可以在必要的温度下极化同轴式挠性压电体2。并且上部预先开放，可以从槽11上部简单地配置压电体管3。并且作为压电体管3的通路部的槽11的内面为凹凸状，压电体管3只与凹凸的凸起接触，所以可以用小的力移动压电体管3。
用铁、不锈钢、铜、黄铜、铝和石墨等导电体作为块状导电体6。槽11的形状(三角形形状、四边形形状、五边形形状、六边形形状等)只要能配置U字形等压电体管3的形状就可以。槽11的加工用切削、放电、冲压加工等。凹凸状62有用直接、切削、放电、冲压等加工等形成槽11的内面的方法、和在槽11上配置已形成凸起的导电构件(金属网、冲孔片、形成有凹凸状的冲压片等)的方法。
在本实施例中用铝作为块状导电体6，为了使槽11的形状能用简单的立铣加工，而制成U字形状，为了形成U字形状的内面，即凹凸状62而配置不锈钢网。另外，在图3中用箭长表示配置在块状导电体6上的压电体管3的移动方向。
(实施例4)图4是表示本发明第4实施例中的同轴式挠性压电体极化装置的构成的示意图。同轴式挠性压电体2对着芯电极1形成。将该成形体称为压电体管3。用螺旋状金属线或捆扎金属细线的线作为芯电极1。用在环氧树脂、聚氨脂、氯丁二烯、聚氯乙烯树脂等的高分子母料中填加钛酸锆酸铅等陶瓷压电体粉末的复合压电体或PVDF等高分子压电体作为同轴挠性压电体。
块状导电体6并列配置多个(在本实施例中为四个)。在块状导电体6上设置压电体管通路61的槽，材料用铁、不锈钢、铜、黄铜、铝和石墨等导电体。压电体管通路61用切削加工、放电加工、锻造加工等进行。在本实施例中可以用容易得到且加工容易的铝作为块状导电体6的材料。作为具体的尺寸，对外径2mm的压电体管3而言，压电体管通路61的槽宽3mm，槽深为7mm，块状导电体6的宽为30mm，高为20mm，长为1000mm。
滑轮17设置在压电体管3的折回部(本实施例为三处)上，被滑轮驱动装置173驱动。在滑轮17上设置槽171，槽171为V字形或U字形的形状，具有挂上压电体管3的构成。
压电体管3的加热通过加热块状导电体6间接地进行。为了将块状导电体6加热到必要的温度，用配置有加热器7的加热块71，借助绝缘片将块状导电体6加热到任意的温度。在本实施例中，使用厚度为0.5mm的云母板作为绝缘片72。并且在加热块71的下面设置隔热件73，以便将热高效率地传给加热块上面的块状导电体6。
以芯电极1和块状导电体6作电极在同轴式挠性压电体2上施加电压。使各个块状导电体6与引线81一端电连接，引线81的另一端电连接在直流电压发生手段9的正极或负极上。并且将芯电极1与引线82的一端电连接，将引线82的另一端电连接在直流电压发生手段9的另一极上。
按照以上的构成，按设置在块状导电体6上的压电体管通路部、滑轮17的槽171的顺序配置压电体管3，通过滑轮驱动装置173驱动滑轮17，使各个滑轮17向箭头172的方向转动。于是从箭头100的方向引入压电体管3，通过拉出手段(图中未示出)使压电体管3向箭头101的方向移动。
这样，边使压电体管3移动，边通过直流电压发生手段9在芯电极1与块状导电体6之间施加高电压，极化同轴式挠性压电体2。在极化时，在芯电极1与块状导电体6之间施加5至10KV/mm的高电压。具体地说，在压电体管3上施加8KV/mm的电压进行极化。而被极化同轴式挠性压电体2时的温度通常必需在使用同轴式挠性压电体2的温度以上，边保持必要的温度以上，边极化同轴式挠性压电体2。因为同轴式挠性压电体2接触在U字形的压电体管通路部61的壁面上，所以可以通过加热块状导电体6，将同轴式挠性压电体2加热到必要的温度。具体地说，在压电体管3的温度为120□C中进行极化。
为了减少使压电体管通路部61移动时与同轴式挠性压电体2的摩擦阻力而使用多个(本例中为四个)设置有压电体管通路部61的块状导电体6。
因为极化时在芯电极1与块状导电体6之间施加5至10KV/mm的高电压，所以压电体管3和压电体管通路部61通过静电力互相吸引，在压电体管3移动时产生摩擦力。上述摩擦力正比于同轴式挠性压电体2与压电体管通路部61的接触面积。也就是说，因用多个(在本例中为四个)块状导电体6，而从使有关各滑轮17的力变为1/多个(本例中为1/4)，从而可以用小的力移动压电体管3。
(实施例5)图5是表示本发明的第5实施例中的同轴式挠性压电体极化装置构成的外观示意图。在图5中，滑轮17a、17b、17c的直径相同，而其转数不同。滑轮17a的转数、滑轮17b的转数、滑轮17c的转数依次稍许减少。并且由拉出手段(图中未示出)产生的压电体管3的拉出速率V比由滑轮17产生的压电体管3的送出速率稍慢一些。除了使滑轮17a、17b、17c的转数依次变小外，其它与实施例的装置4相同。
压电体管3在通过配置在压电体管3的折回部上的滑轮17a、17b、17c移动。于是，因为滑轮17a、17b、17c移动压电体管3的速率依次变慢，所以通过使压电体管3的伸长的差或滑轮转数稍有不同，使压电体管3不会互相拉紧。也就是说，因为滑轮17a送出压电体管3的量比滑轮17b拉入的量多，所以只在滑轮17a与滑轮17b之间发生松弛，结果滑轮17a只按滑轮17b拉入的量送出压电体管3。因此滑轮17a和滑轮17b不会互相拉紧压电体管3。这个关系在滑轮17b与滑轮17c的关系中也是一样。另外，因为由拉出手段(图中未示出)产生的压电体管3的拉出速率V2比滑轮17c产生的压电体管3的送出速率稍慢一些，所以同样的关系成立。通过以上构成，除了得到(实施例4)的效果外，还能得到上述的效果。
(实施例6)图6是表示本发明第6实施例中的同轴式挠性压电体极化装置构成的外观示意图。在图6中，滑轮17a、17b、17c的转数相同，而其直径不同。滑轮17a的直径、滑轮17b的直径、滑轮17c的直径、依次稍微变小。并且由拉出手段(图中未示出)产生的压电体管3的拉出速率V2比由滑轮17c产生的压电体管3的送出速率慢。除了使滑轮17a、17b、17c的直径依次变小外，其它与实施例1的装置相同。
压电体管3通过配置在压电体管3的折回部上的滑轮17a、17b、17c移动，于是固为滑轮17a、17b、17c移动压电体管3的速率依次变慢，所以因压电体管3的拉紧的差和滑轮的转数等的微小不同而使压电体管3不会互相拉紧。也就是说，因为滑轮17a、送出的压电体管3的量比滑轮17b拉入的量多，所以在滑轮17a与滑轮17b之间产生松弛，结果滑轮17a将压电体管只送出滑轮17b的拉入量。因此滑轮17a和滑轮17b不会使压电体管互相拉紧。这个关系对滑轮17b与滑轮17c的关系也相同。并且因为拉出手段(图中未示出)产生的压电体管3的拉出速率V2比由滑轮17c产生的压电体管3的送出速率稍微慢一些，所以相同的关系成立，通过以上的构成，除了可以得到(实施例4)的效果外，还能得到上述效果。
(实施例7)图10是表示本发明第7实施例中的同轴式挠性压电体2的缺陷检测装置构成的外观示意图。同轴式挠性压电体2对着芯电极1形成构成压电体管3。用螺旋状金属丝或已捆扎金属细线的线作为芯电极1。用在环氧树脂、聚氨脂、氯丁二烯、聚氯乙烯树脂等的高分子母料中填加钛酸锆酸铅等陶瓷压电体粉末的复合压电体或PVDF等高分子压电体作为同轴挠性压电体2。压电体管3经检查用电极手段26被移动手段(图中未示出)移动。这时同轴式挠性压电体2的外周面配置在检查用电极手段260的孔261中。检查用电极手段260通过引线270连接在直流电压发生手段280的一个极上，而芯电极1通过引线271连接到直流电压发生手段280的另一极上。另外，在图10中用箭头表示配置在检查用电极手段260的孔261中的压电体管3的移动方向，孔261的内径尺寸比压电体管3的外径尺寸稍大。在本实施例中，孔261的内径相对外径1.8mm的压电体管3为2.2mm。
在检查用电极手段26与芯电极1之间，通过直流电压施加手段280将直流电压施加在被检查用同轴式挠性压电体上。在本实施例中应施加4KV。这时，在被检查同轴式挠性压电体中存在缺陷时，在该缺陷部分产生微小放电。伴随微小放电或流过放电电流，或产生发音和光等，所以可以容易检查缺陷的存在。从而可以确定缺陷在被检查用同轴式挠性压电体中存在。并且压电体管3配置在检查用电极手段260的孔261中后，被移动手段(图中未示出)停止或移动时可以在芯电极1与检查用电极手段260之间施加直流电压，所以可以连续地检测。
检查用电极手段260可以使用任何只要是导电体的材料。作为检查用电极手段260最好是容易得到且加工容易的金属(铜、铝、黄铜、铁、不锈钢等)。另外，作为检查用电极手段260用石墨也是优选的，石墨与金属相同，也是容易得到且加工容易的材料，并且石墨不仅具有导电性，摩擦阻力也小。也就是说，在利用移动手段260(图中未示出)移动压电体管260时，可以用更小的力移动。
为了确保缺陷作业的安全性，将检查用电极手段260连接在直流电压施加手段280的正极或负极上，而且最好将芯电极1连接在地上。直流电压部不受检查用电极手段260和引线270的限制，所以只要只使这些部分与外界分离，就能容易减少人接触在直流电压部上的可能性。另外，在将芯电极1连接在直流电压施加手段8的正极或负极上时，芯电极1保持在高电压下，所以在缺陷检测装置的全体上存在直流电压部，因此人体接触在高电压部上的可能性变大。
(实施例8)图11是表示本实施例8中的同轴式挠性压电体2的缺陷检测装置构成的外观示意图。标记手段290配置在检查用电极手段260的前面或后面。通过伴随在缺陷部分产生的微小放电的放电电流或发音和光等检测缺陷时，使标记手段290动作，可以标记同轴式挠性压电体中的缺陷的前面或后面部分。从而或以明确地确定缺陷存在的部分。
另外，通过将标记手段290配置在检查用电极手段260的后面，可以在同轴式挠性压电体2的缺陷部分进行标记。也就是说，已发生微小放电的被检查同轴式挠性压电体的缺陷部分在从检查用电极手段260移动到标记手段290的位置时，使标记手段动作，可以在同轴式挠性压电体的缺陷部分上进行标记。
(实施例9)图12是表示本发明第9实施例中的同轴式挠性压电体2的缺陷检测装置构成的外观示意图。
在本实施例中，标记手段290是夹钳装置310。同轴式挠性压电体2因被夹钳装置310夹持后加压而变形。从而可以明确判定缺陷存在的部分。夹钳装置310是具有利用空气、油压、电作为动力并通过夹钳夹具301和夹钳夹具302夹持同轴式挠性压电体2的构造。夹持力可以是同轴式挠性压电体2变形的力，在本实施例中用5牛顿的力夹紧。夹紧装置3 10配置在检查用电极手段260的前面或后面。在根据伴随由缺陷部发生的微小放电的放电电流、发音和光等检测缺陷时，就使夹钳装置310动作，可以标记被检测同轴式挠性压电体中的缺陷的前面或后面的部分。从而可以明确地确定缺陷存在的部分。
另外，通过在检查用电极手段260的后面配置夹钳装置310，可以在同轴式挠性压电体2的缺陷部分上进行标记。也就是说，在发生微小放电的被检查同轴式挠性压电体的缺陷部分从检查用电极手段260移动到夹钳装置310位置时，使夹钳装置310动作，可以在同轴式挠性压电体的缺陷部分上进行标记。
(实施例10)图13是表示本发明第10实施例中的同轴式挠性压电体2的缺陷检测装置构成的外观示意图。
在本实施例中，标记手段290是包括加热器311的夹钳装置310。同轴式挠性压电体2因在被夹钳装置310夹持的同时加热而变形，使包含在同轴式挠性压电体2中的树脂软化，加压加热后的部分容易变形。从而可以明确判定缺陷存在的部分。
夹钳装置310具有利用空气、油压、电作为动力，用夹钳夹具301和夹钳夹具302夹持同轴式挠性压电体2的构造。夹紧力也可以是同轴式挠性压电体2变形的力。在本实施例中用2牛顿的力夹紧。夹紧装置3 10配置在检查用电极手段260的前面或后面。在根据伴随由缺陷部发生的微小放电的放电电流、发音和光等检测缺陷时，就使夹钳装置310动作，可以标记被检测同轴式挠性压电体中的缺陷的前面或后面部分。从而或以明确地测定缺陷存在的部分。
另外，通过在检查用电极手段260的后面配置夹钳装置310，可以在同轴式挠性压电体2的缺陷部分上进行标记。也就是说，在发生微小放电的被检查同轴式挠性压电体的缺陷部分从检查用检查用电极手段260移动到夹钳装置310位置时，就使夹钳装置310动作，可以在同轴式挠性压电体的缺陷上进行标记。
(实施例11)
图14是表示本发明第11实施例中的同轴式挠性压电体2的缺陷检测装置构成的外观示意图。
在本实施例中，标记手段290是激光加热装置312。同轴式挠性压电体2因被激光加热装置312加热而熔化，从而可以明确判定缺陷存在的部分。激光加热装置312使用通常在产业中使用的二氧化碳气体激光器、YAG激光装置。将激光光线321照射在同轴式挠性压电体2上。激光加热装置312配置在检查用电极手段260的前面或后面。在根据伴随由缺陷部发生的微小放电的放电电流、发音和光等检测缺陷时，就使激光加热装置312动作，可以标记被检测同轴式挠性压电体中的缺陷的前面或后面部分。从而或以明确地确定缺陷存在的部分。
另外，通过在检查用电极手段260的后面配置激光加热装置312，可以在同轴式挠性压电体2的缺陷部分上进行标记。也就是说，在发生微小放电的被检查同轴式挠性压电体的缺陷部分从检查用电极手段260移动到激光加热装置312位置时，使激光加热装置312动作，可以在同轴式挠性压电体的缺陷部上进行标记。
(实施例12)图15是表示本发明第12实施例中的同轴式挠性压电体2的缺陷检测装置构成的外观示意图。
在本实施例中，标记手段290是热风加热装置313。同轴式挠性压电体2因被热风加热装置313加热而熔化，从而可以明确判定缺陷存在的部分。使从热风加热装置313吹出的热风吹到同轴式挠性压电体2上。热风加热装置313配置在检查用电极手段260的前面或后面。在根据伴随由缺陷部发生的微小放电的放电电流、发音和光等检测缺陷时，就使热风加热装置313动作，可以标记被检测同轴式挠性压电体中的缺陷的前面或后面部分。从而或以明确地测定缺陷存在的部分。
另外，通过在检查用电极手段260的后面配置热风加热装置313，可以在同轴式挠性压电体2的缺陷部分上进行标记。也就是说，在发生微小放电的被检查同轴式挠性压电体的缺陷部分从检查用电极手段260移动到热风加热装置313位置时，使热风加热装置313动作，可以在同轴式挠性压电体的缺陷部上进行标记。
(实施例13)
图16是表示本发明第13实施例中的同轴式挠性压电体2的缺陷检测装置构成的外观示意图。
电流检测手段314设置在芯电极1与直流电压施加手段280之间或检查用电极手段260与直流电压施加手段280之间。标记手段290响应电流检测手段314动作。
如上所述，当同轴式挠性压电体2中包含微小缺陷并将该缺陷部分配置在检查用电极手段260中的孔261中时，在缺陷部分发生微小的放电。这时放电电流在芯电极1与检查用电极手段260之间流动。虽然在不含缺陷时也流过微弱的恒定电流，但含缺陷时的放电电流比恒定电流大一个数量级以上。因此，根据电流值可判定是否发生起因于缺陷的放电电流。
另外，判定由电流检测手段314检测的电流值是否在规定值以上，只有在规定值以上时，才使标记手段290动作。因此，在放电发生时，可以通过标记手段290标记同轴式挠性压电体2的表面，从而可以自动地确定缺陷存在的部分。
另外，通过在检查用电极手段260的后面配置标记手段290，可以在同轴式挠性压电体2的缺陷部分上进行标记。也就是说，在发生微小放电的被检查同轴式挠性压电体的缺陷部分从检查用电极手段260移动到标记手段290的位置时，使标记手段290动作，可以在同轴式挠性压电体的缺陷部上进行标记。
工业实用性如上所说明那样，按照本发明的第一至五方面记载的发明，为了减少块状导电体的压电体管通路部上的摩擦阻力而设置凹凸，所以该凹凸可以减少压电体管与压电体管通路部的摩擦力，以小的力移动压电体管。
另外，按照本发明的第六至七方面记载的发明，可以减少压电体管与压电体管通路部的摩擦阻力，可以用小的力移动压电体管。因此可以提供在使压电体管拉紧时不会使压电体管伸长或断裂且可靠性高的极化方法。
另外，按照本发明的第至十三方面记载的发明，通过把块状导电体分割成多个，减少每个已分割的块状导电体的压电体管通路部与压电体管的摩擦力，于是可通过配置在压电体管的折回部上的多个滑轮用小的力移动压电体管。
还有，使配置在压电体管的折回部上的多个滑轮的压电体管移动速率依次变慢。借此可以通过压电体管的伸长的差和滑轮的转数的微小不同，使压电体管不会在互相拉紧的状态下极化同轴式挠性压电体。
另外，按照本发明的第至十四至二十六方面记载的发明，在与检查用电极手段接触的同轴式挠性压电体部分上含微小缺陷时，可以容易检测出缺陷存在的范围。
上面参照特定的具体实施方式
详细地说明了本发明，但只要不脱离本发明的精神和范围，本技术领域普通技术人员还可以进行各种变更和修改，这是显而易见的。
本申请是根据2001年8月2日申请的日本专利申请(专利申请2001-234553、专利申请2001-234554和专利申请2001-234555)以及2001年12月14日申请的日本专利申请(专利申请2110-381350)的专利申请，其内容作为参考编入在本申请中。
权利要求
1.一种同轴式挠性压电体电缆的极化装置，包括在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的通路部为凹凸状的块状导电体、和直接连接在上述块状导电体和上述芯电极上的直流电压发生手段。
2.如权利要求1所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于在上述块状导电体上具有加热器。
3.如权利要求1或2所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于在块状导电体上配置金属网，并把压电管的通路部变为金属网。
4.如权利要求1或2所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于在上述块状导电体上设置已加工凹凸的槽，并把上述压电体管的通路变为已加工凹凸的槽。
5.如权利要求1或2所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于在块状导电体上设置已配置金属网的槽，并把压电体管的通路部变为已设置金属网的槽。
6.一种同轴式挠性压电体电缆的极化方法，其特征在于在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的压电体管的通路部为凹凸状的块状导电体上，将压电体管配置在上述通路部上，并在上述块状导电体与上述芯电极之间施加直流电压。
7.如权利要求6所述的同轴式挠性压电体电缆极化方法，其特征在于在块状导电体上具有加热器并加热块状导电体。
8.一种同轴式挠性压电体电缆的极化装置，其特征在于包括具有在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的压电体管的通路的块状导电体、使上述压电体管折回移动的移动手段、和与上述块状导电体和上述芯电极相连接的直流电压发生手段。
9.一种同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于包括具有在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的压电体管的通路的多个块状导电体、使上述压电体管折回移动的多个移动手段、和与上述块状导电体和上述芯电极相连的直流电压发生手段。
10.如权利要求8或9所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于设置在块状导电体上的压电体管通路是槽。
11.如权利要求8、9、或10所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于用滑轮作为上述移动手段。
12.如权利要求11所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于滑轮的直径相同，而其转数依次变慢。
13.如权利要求11所述的同轴式挠性压电体电缆极化装置，其特征在于滑轮的转数相同，而其直径依次减小。
14.一种同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于包括具有用于配置在芯电极周围形成有同轴式挠性压电体的孔的检查用电极手段、配置在上述检查用电极手段的后面并使上述压电体管移动的移动手段、和连接在上述检查用电极手段与上述电极上的直流电压施加手段。
15.如权利要求14所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于检查用电极手段由金属构成。
16.如权利要求14所述的同轴式挠性压电体电缆，其特征在于检查用电极手段由石墨构成。
17.如权利要求14所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于使连接在芯电极上的直流电压施加手段的极保持在地电位上。
18.一种同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测方法，其特征在于在压电体管配置在设置在作为检查用手段的导电体上的孔中时，将直流电压施加在压电体管的芯线和上述检查用电极手段上。
19.如权利要求14所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于包括配置在检查用电极手段的前面或后面的标记手段。
20.如权利要求19所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于标记手段是夹钳装置。
21.如权利要求20所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于在夹钳装置上具有加热器。
22.如权利要求19所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于标记手段是激光加热装置。
23.如权利要求19所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于标记手段是热风加热装置。
24.如权利要求14、19、20、21、22或23所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于包括设置在芯电极或检查用电极手段与直流电压施加手段之间的电流检测手段。
25.一种同轴式挠性压电体电缆缺陷检测方法，其特征在于在压电体管配置在设置在作为检查用电极手段的导电体上的孔中时，在压电体管的芯线和上述检查用电极手段上施加直流电压。
26.如权利要求25所述的同轴式挠性压电体电缆的缺陷检测装置，其特征在于在通过电流检测手段检测出电流流过规定值以上时，使标记手段动作，将标记附加在压电体管表面上。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种在同轴式挠性压电体包含缺陷的场合在极化前确定缺陷位置的缺陷检测装置和缺陷检测方法。另外，在极化时使压电体管移动的场合，因为同轴式挠性压电体与块状导电体之间产生摩擦力，所以在压电体管移动时需要很大的力。本发明的目的是提供一种即使用小的力也能移动压电体管的极化装置和极化方法。提供一种一边使配置在检查用电极手段的孔中的压电体管移动，一边将直流电压施加在同轴式挠性压电体上的构成的同轴式挠性压电体电缆缺陷检测装置和在缺陷部分上附加标记的标记装置。借此，在配置在检查用电极手段的孔中的部分上存在缺陷时，在该缺陷部分放电。并且分割已设置压电体管通路的导电性块。通过将块状导电体分割成多个来减少每一个已分割的块状导电体与压电体管的摩擦力。于是能通过配置在压电体管的折回部分上的滑轮以小的力使压电体管移动。
文档编号H01L41/257GK1520617SQ0280306
公开日2004年8月11日 申请日期2002年8月1日 优先权日2001年8月2日
发明者海老泽满男, 长井彪, 杉森透 申请人:松下电器产业株式会社