JPH0344643B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0344643B2 JPH0344643B2 JP60078125A JP7812585A JPH0344643B2 JP H0344643 B2 JPH0344643 B2 JP H0344643B2 JP 60078125 A JP60078125 A JP 60078125A JP 7812585 A JP7812585 A JP 7812585A JP H0344643 B2 JPH0344643 B2 JP H0344643B2
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- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- frequency
- tube
- diameter
- inner diameter
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、気体や液体を流通自在とする管の内
径等の測定方法に関する。
径等の測定方法に関する。
従来の技術
従来、水道の供給管や排水管、ガスの供給管等
が異物で詰まつたりして流通が悪くなると、詰ま
りそうな個所の配管をとりはずすことにより、詰
まつた部分を探索して補修しているものであつ
た。
が異物で詰まつたりして流通が悪くなると、詰ま
りそうな個所の配管をとりはずすことにより、詰
まつた部分を探索して補修しているものであつ
た。
発明が解決しようとする問題点
そのため、詰まつた部分の探索に時間がかかる
とともに無駄な作業が多く、作業能率が悪いもの
であつた。
とともに無駄な作業が多く、作業能率が悪いもの
であつた。
ところで、管の内径等を測定する方法として
は、超音波装置で計測する方法が考えられている
が、装置が複雑化して高価となり、かつ管径を測
定するための周波数領域が狭いものであつた。
は、超音波装置で計測する方法が考えられている
が、装置が複雑化して高価となり、かつ管径を測
定するための周波数領域が狭いものであつた。
また、特開昭61−107110号公報には、管の外面
を打撃してその周波数を求め、既知の管との比較
から管の内面付着量を推定すことが提案されてい
る。
を打撃してその周波数を求め、既知の管との比較
から管の内面付着量を推定すことが提案されてい
る。
しかし、上記では既知の多数の測定データーを
必要とするとともに、上記したように直接的でな
く、測定データーの比較から推定する方法にすぎ
なかつた。
必要とするとともに、上記したように直接的でな
く、測定データーの比較から推定する方法にすぎ
なかつた。
問題点を解決するための手段
本発明は上記のような点に鑑みたもので、気体
または流体を流通する管の外周面にエヤージエツ
トによる高周波加振器で数ＫHzない数百ＫHzの範
囲の高周波を発振して管固有の共振周波数ｆ(1)を
計測し、この固有の共振周波数ｆ(1)で管内を流通
する気体または液体中を伝播する音速ａを除算す
るｄ＝ａ／ｆ(1)の関係式から管径ｄを算出するこ
とを特徴とする管の内径等の測定方法を提供する
にある。
または流体を流通する管の外周面にエヤージエツ
トによる高周波加振器で数ＫHzない数百ＫHzの範
囲の高周波を発振して管固有の共振周波数ｆ(1)を
計測し、この固有の共振周波数ｆ(1)で管内を流通
する気体または液体中を伝播する音速ａを除算す
るｄ＝ａ／ｆ(1)の関係式から管径ｄを算出するこ
とを特徴とする管の内径等の測定方法を提供する
にある。
実施例
以下、本発明を実施例にもとずいて説明する。
第１図は、本発明の測定原理を示す一例であ
る。内径等を測定しようとする管１の外周面の一
部には、エヤージエツトによる数ＫHzないし数百
ＫHz位の広範囲の高周波加振器２を発振装置３で
加振自在に設けるとともに、この高周波加振器２
に対向する管１の外周面に振動検出器４を設け、
共振検出装置５で上記高周波加振による固有の共
振周波数を計測するようにしている。上記振動検
出器４で検出される共振周波数をｆ（ｎ）、管１を
流通する気体または液体中を伝播する音速をａ、
管１の内径をｄとすれば、周波数ｆ（ｎ）、音速
ａ、管１の内径ｄとの関係は、 ｆ（ｎ）＝ｎ×ａ／ｄ となる。ｎは１、２、３…の整数である。
る。内径等を測定しようとする管１の外周面の一
部には、エヤージエツトによる数ＫHzないし数百
ＫHz位の広範囲の高周波加振器２を発振装置３で
加振自在に設けるとともに、この高周波加振器２
に対向する管１の外周面に振動検出器４を設け、
共振検出装置５で上記高周波加振による固有の共
振周波数を計測するようにしている。上記振動検
出器４で検出される共振周波数をｆ（ｎ）、管１を
流通する気体または液体中を伝播する音速をａ、
管１の内径をｄとすれば、周波数ｆ（ｎ）、音速
ａ、管１の内径ｄとの関係は、 ｆ（ｎ）＝ｎ×ａ／ｄ となる。ｎは１、２、３…の整数である。
ゆえに、管１の内径ｄは、共振検出装置５で固
有の共振周波数ｆ(1)を求めれば、 ｄ＝ａ／ｆ(1) ……(1) で求められる。
有の共振周波数ｆ(1)を求めれば、 ｄ＝ａ／ｆ(1) ……(1) で求められる。
したがつて、管内の流体の特性値によつて流体
中を伝播する音速ａを決定できれば、管１の内径
ｄは簡単に算出できるものであり、管内に異物が
付着している場合にも、同様に異物が付着した状
態の管１の有効内径が算出でき、初期状態の管１
の内径と比較すれば、管１の詰まり状態を管１の
外部から計測できることになる。実務上、使用さ
れる管径としてはほぼ数mm〜数百mm位であり、ま
た音速は気体中では数百ｍ／秒、液体中では千
ｍ／秒位なので、測定用の加振周波数としては、
数ＫHz〜数百ＫHzで発振することが必要で、エヤ
ージエツトを利用すれば最適なものである。
中を伝播する音速ａを決定できれば、管１の内径
ｄは簡単に算出できるものであり、管内に異物が
付着している場合にも、同様に異物が付着した状
態の管１の有効内径が算出でき、初期状態の管１
の内径と比較すれば、管１の詰まり状態を管１の
外部から計測できることになる。実務上、使用さ
れる管径としてはほぼ数mm〜数百mm位であり、ま
た音速は気体中では数百ｍ／秒、液体中では千
ｍ／秒位なので、測定用の加振周波数としては、
数ＫHz〜数百ＫHzで発振することが必要で、エヤ
ージエツトを利用すれば最適なものである。
第２図〜第４図は、本発明を具体化した一実施
例である。固有周波数測定装置６は、第２図のよ
うにコ字状のホルダー７の一端部にエヤージエツ
トの高周波加振器２を脱着可能に装着し、他端部
にねじ機構８で伸縮可能に螺着した支持部９に振
動検出器４を脱着可能に装着して、種々の径の管
１に高周波加振器２、振動検出器４を対向して設
置できるように形成している。高周波加振器２
は、第３図のようにパイプノズルのように形成し
たもので、特に前部の噴射口１０を直径がほぼ
1.0〜1.2mmで、長さがほぼ1.8〜2.0mmのオリフイ
ス状に開口し、後部のホース接続口１１にエヤー
ホース１２を接続してエヤーを流入するようにし
ている。エヤーの圧力を0.4〜2.0Kg／cm2にしてお
くと、第４図に示すように40〜60KHzを中心とし
た数ＫHz〜150KHz位の広範囲にわたる振動を発
生することができるものである。また、振動検出
器４としては、電磁型変換や圧電気型変換、セラ
ミツク加速度センサー等の振動センサーを利用
し、共振検出装置（図示せず）に検出自在に接続
して共振周波数を検出できるようにしているもの
である。また、固有周波数測定装置６の両側の高
周波加振部と振動検出部とは、第２図のようにＶ
ブロツクのような鈍角状のＶ形の当接面としてし
て、常に管１の直径に対応する外周面を的確に挟
着できるようにしている。１３は、伸縮自在の支
持部固定用の固定ねじ、１４は、共振検出装置接
続用リード線である。
例である。固有周波数測定装置６は、第２図のよ
うにコ字状のホルダー７の一端部にエヤージエツ
トの高周波加振器２を脱着可能に装着し、他端部
にねじ機構８で伸縮可能に螺着した支持部９に振
動検出器４を脱着可能に装着して、種々の径の管
１に高周波加振器２、振動検出器４を対向して設
置できるように形成している。高周波加振器２
は、第３図のようにパイプノズルのように形成し
たもので、特に前部の噴射口１０を直径がほぼ
1.0〜1.2mmで、長さがほぼ1.8〜2.0mmのオリフイ
ス状に開口し、後部のホース接続口１１にエヤー
ホース１２を接続してエヤーを流入するようにし
ている。エヤーの圧力を0.4〜2.0Kg／cm2にしてお
くと、第４図に示すように40〜60KHzを中心とし
た数ＫHz〜150KHz位の広範囲にわたる振動を発
生することができるものである。また、振動検出
器４としては、電磁型変換や圧電気型変換、セラ
ミツク加速度センサー等の振動センサーを利用
し、共振検出装置（図示せず）に検出自在に接続
して共振周波数を検出できるようにしているもの
である。また、固有周波数測定装置６の両側の高
周波加振部と振動検出部とは、第２図のようにＶ
ブロツクのような鈍角状のＶ形の当接面としてし
て、常に管１の直径に対応する外周面を的確に挟
着できるようにしている。１３は、伸縮自在の支
持部固定用の固定ねじ、１４は、共振検出装置接
続用リード線である。
作 用
しかして、たとえば水道管等の管１の内部が詰
まつたと思われる個所に上記のように構成した固
有周波数測定装置６を第２図のように管１の外周
部に高周波発振部と振動検出部とを当接して挟着
し、高周波加振器２のホース接続口１１にエヤー
ホース１２を接続して所定圧のエヤーを流通する
と、第４図のように数ＫHz〜150KHzの振動を発
振し、振動検出器４、共振検出装置で共振周波数
を検出することができるものである。したがつ
て、管内の流体の特性値から音速ａを決定すれ
ば、(1)式から管１の内部の汚物で詰まつた有効内
径ｄを算出でき、管１の詰まり状況が判断できる
ものである。
まつたと思われる個所に上記のように構成した固
有周波数測定装置６を第２図のように管１の外周
部に高周波発振部と振動検出部とを当接して挟着
し、高周波加振器２のホース接続口１１にエヤー
ホース１２を接続して所定圧のエヤーを流通する
と、第４図のように数ＫHz〜150KHzの振動を発
振し、振動検出器４、共振検出装置で共振周波数
を検出することができるものである。したがつ
て、管内の流体の特性値から音速ａを決定すれ
ば、(1)式から管１の内部の汚物で詰まつた有効内
径ｄを算出でき、管１の詰まり状況が判断できる
ものである。
このように、高周波加振器としてエヤーを噴出
させるだけで、簡単に数ＫHz〜百数十ＫHzの広範
囲の周波数を安定して発振でき、実用されている
数mm〜数百mm径の管の有効内径を簡単にかつ経済
的に測定できるものである。
させるだけで、簡単に数ＫHz〜百数十ＫHzの広範
囲の周波数を安定して発振でき、実用されている
数mm〜数百mm径の管の有効内径を簡単にかつ経済
的に測定できるものである。
上記のようにして管軸にそつて複数個数にわた
つて測定していくと、管軸にそつた詰まり状態に
ついても検出することができ、状況判断を的確に
行なえて対応できるものである。
つて測定していくと、管軸にそつた詰まり状態に
ついても検出することができ、状況判断を的確に
行なえて対応できるものである。
なお、エヤージエツトの噴出口の口径として
は、上記のものが好ましいが、口径を変更するだ
けで、他の広周波数領域に簡単に変えることがで
き、適宜な管径に対応して適用するようにもでき
るものである。
は、上記のものが好ましいが、口径を変更するだ
けで、他の広周波数領域に簡単に変えることがで
き、適宜な管径に対応して適用するようにもでき
るものである。
他の実施例
第５図は本発明の他の実施例で、上記のような
エヤージエツトの高周波加振器２、振動検出器４
を同心円状に配設して固有周波数測定装置６を形
成したものである。
エヤージエツトの高周波加振器２、振動検出器４
を同心円状に配設して固有周波数測定装置６を形
成したものである。
本実施例では、ホルダーで管に挟着することな
く管の外周面に当接するだけで管径を測定でき、
大径のものでも容易に測定できるとともに、地中
に埋設したガス管であつても容易に測定できるも
のである。
く管の外周面に当接するだけで管径を測定でき、
大径のものでも容易に測定できるとともに、地中
に埋設したガス管であつても容易に測定できるも
のである。
上記にあつては、内壁に付着の管の詰まり状況
の測定について説明したが、管の腐食状況の測定
についても同様に行なうことができるものであ
る。
の測定について説明したが、管の腐食状況の測定
についても同様に行なうことができるものであ
る。
なお、(1)式の管径の算出については、いちいち
計算することなく、周波数分析装置、伝播速度算
出データ、データ入力装置、データ出力装置等を
設けて、所定のマイクロプロセツト、インターフ
エイスを媒介して即座に出力することも適宜に行
なうこともできるものである。特に、安全性が要
求される原子力プラント等の配管の管理に利用す
れば、保守の自動化がはかれて好ましいものであ
る。
計算することなく、周波数分析装置、伝播速度算
出データ、データ入力装置、データ出力装置等を
設けて、所定のマイクロプロセツト、インターフ
エイスを媒介して即座に出力することも適宜に行
なうこともできるものである。特に、安全性が要
求される原子力プラント等の配管の管理に利用す
れば、保守の自動化がはかれて好ましいものであ
る。
以上の実施例では、円形状の管について説明し
たが矩形状のダクト管やチヤンネル管についても
同様に適用できるものである。
たが矩形状のダクト管やチヤンネル管についても
同様に適用できるものである。
発明の効果
以上のように本発明にあつては、エヤージエツ
トで簡単かつ安定した数ＫHzないし数百ＫHzの広
領域の高周波を発生することができて、管の内径
を容易に算出できる数ＫHzないし数百ＫHzの範囲
の管固有の共振周波数ｆ(1)を計測できる。そし
て、測定しようとする管内を流通する気体または
液体中の音速ａを上記の共振周波数ｆ(1)で除算す
ることで、所要の管径ｄ＝ａ／ｆ(1)として、直接
的に、簡単に算出することができる。そのため、
管の詰まり状況や腐食状況等を外部から計測でき
て、保守、点検等の作業を的確にかつ迅速に行な
うことができるものである。
トで簡単かつ安定した数ＫHzないし数百ＫHzの広
領域の高周波を発生することができて、管の内径
を容易に算出できる数ＫHzないし数百ＫHzの範囲
の管固有の共振周波数ｆ(1)を計測できる。そし
て、測定しようとする管内を流通する気体または
液体中の音速ａを上記の共振周波数ｆ(1)で除算す
ることで、所要の管径ｄ＝ａ／ｆ(1)として、直接
的に、簡単に算出することができる。そのため、
管の詰まり状況や腐食状況等を外部から計測でき
て、保守、点検等の作業を的確にかつ迅速に行な
うことができるものである。
第１図は本発明の測定原理を示す説明用断面
図、第２図〜第４図は同上の一実施例で、固有周
波数測定装置の一部省略した側断面図、高周波加
振部の拡大側断面図および高周波加振器の周波数
特性曲線図、第５図は同上の他の実施例の一部省
略した側断面図である。 １…管、２…高周波加振器、４…振動検出器、
６…固有周波数測定装置。
図、第２図〜第４図は同上の一実施例で、固有周
波数測定装置の一部省略した側断面図、高周波加
振部の拡大側断面図および高周波加振器の周波数
特性曲線図、第５図は同上の他の実施例の一部省
略した側断面図である。 １…管、２…高周波加振器、４…振動検出器、
６…固有周波数測定装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 気体または流体を流通する管の外周面にエヤ
ージエツトによる高周波加振器で数ＫHzない数百
ＫHzの範囲の高周波を発振して管固有の共振周波
数ｆ(1)を計測し、 この固有の共振周波数ｆ(1)で管内を流通する気
体または液体中を伝播する音速ａを除算するｄ＝
ａ／ｆ(1)の関係式から管径ｄを算出することを特
徴とする管の内径等の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60078125A JPS61235712A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 管の内径等の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60078125A JPS61235712A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 管の内径等の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235712A JPS61235712A (ja) | 1986-10-21 |
| JPH0344643B2 true JPH0344643B2 (ja) | 1991-07-08 |
Family
ID=13653158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60078125A Granted JPS61235712A (ja) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | 管の内径等の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61235712A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2281393B (en) * | 1993-06-15 | 1996-11-06 | Univ East London | Gas acoustic probe |
| US7095482B2 (en) | 2001-03-27 | 2006-08-22 | Nikon Corporation | Multiple system vibration isolator |
| JP4581981B2 (ja) * | 2005-11-29 | 2010-11-17 | 三菱自動車工業株式会社 | 品質検査装置 |
| EP2120317A1 (en) * | 2008-05-14 | 2009-11-18 | ABB Research LTD | A method and a device for determining the mechanical resonant frequency of a vibration mode for a winding package of a transformer |
| CN102472661B (zh) * | 2009-07-16 | 2014-12-24 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于测量管的共振频率的系统和方法 |
| JP6207428B2 (ja) * | 2014-03-04 | 2017-10-04 | 大阪瓦斯株式会社 | 超音波式音速測定装置及び超音波式音速測定方法 |
| JP6850185B2 (ja) * | 2017-04-14 | 2021-03-31 | 日立造船株式会社 | 空隙判定方法、空隙判定システム及び弾性波検出方法 |
| JP2020165849A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 東京瓦斯株式会社 | 管路診断システムおよび管路診断方法 |
| RU2757473C1 (ru) * | 2021-02-19 | 2021-10-18 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук | Устройство для измерения диаметра провода |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61107110A (ja) * | 1984-10-30 | 1986-05-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内面付着量推定方法 |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP60078125A patent/JPS61235712A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61235712A (ja) | 1986-10-21 |
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