JPH0465618A

JPH0465618A - 肉厚測定装置

Info

Publication number: JPH0465618A
Application number: JP17618090A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Morimoto; 森本　一夫; Seiichi Wakayama; 精一若山; Iwao Takeuchi; 竹内　五輪男
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1992-03-02
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JP2511181B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、各種プラントの配管等の厚さを測定しｔ減肉
状態を検査する、超音波式肉厚測定装置に関する。

〔従来の技術］配管等の減肉状態を検査する方法の一つとして、従来次
のようなものがあった。すなわち、検査面にケガキ線を
墓き、超音波厚み計によって第５図のように配管の表面
から超音波を垂直に入射させ、配管内面で反射した波を
検出する。そして第６図のように送信から受信までの時
間を測定することによらて肉厚を測定し、減肉していな
い場合の肉厚との差から減肉量を求める。更にケガキ線
を基準に超音波センサの位置を物損等で測定し、減肉位
置と域内状態を記録する。このようなことを配管全面で
行なうことにより、配管全体の減肉分布を知ることがで
きる。

また、このようなことを自動的に行なうために、第７図
に示すように、周方向と軸方向に超音波センサ１１を走
査できる自動検査装置が開発されている。その構造を説
明すると、配管９に軌道１３１を設置しこの上を周方向
に移動する台車１３２とこの台車上で軸方向に移動する
走査軸１３３とでスキャナ１３０を構成する。１３４は
このスキャナ１３０のコントローラである。上記走査軸
１３３の先端に超音波センサ１１が取付けられている。

パルサ・レシーバ４がこの超音波センサ１１に電気パル
スを送り超音波を発生させるとともに超音波センサ１１
により検出した信号を増幅する。距離測定回路５（厚さ
測定回路）では、こうして検出された信号に基づいて、
送信から受信までの時間を測定する。この距離測定回路
５の出力とスキャナコントローラ１３４からの超音波セ
ンサ位置の情報とにより、各位置での減肉量を演算回路
７で算出する。そしてその結果を表示器８により表示す
る。

この装置では、コントローラ１３４により周方向と軸方
向に超音波センサ１１を自動走査し、一定ピツチ移動毎
に減肉を測定して、その減肉量に応した色調を、表示器
８において検査面に対応した２次元の表示面上に表示す
る。これにより、減肉分布を知ることができる。

（発明が解決しようとする課題）第７図に示された従来の検査装置によれば自動検査でき
るものの、実際のプラントの配管では、配管をサポート
する台や配管から分岐する枝管、エルボ、近接配管が多
く存在し、自動検査装置を取付けるスペースがない場合
がある。またたとい取付けることができても、自動検査
できる部分が狭く、適用できる範囲がかなり限定される
。しかもどの部分を検査するか予め装置に指示してお（
必要がある。また取付けに時間がかかり検査効率が悪い
。更に配管径が変わるとそれに合わせた装置が必要とな
り、フレキシビリティがない。

他方手動で行なう場合には検査位置を求めることに多大
の手間がかかり、検査効率が極めて悪い。

〔課題を解決するための手段）本発明は、前記従来の課題を解決するために、−列に配
された複数の超音波センサと両端に配されたローラとそ
れらローラの回転を検出するエンコーダ七を有する超音
波プローブ；可撓性の帯状で被検体の表面に取付けでき
る位置検出センサ；上記超音波センサを励振して超音波
の送受信を行なわせるパルサレシーバ；上記超音波信号
に基づいて被検体の厚さを算出する厚さ測定回路；上記
位置検出センサの一部が押圧された時その押圧位置を検
出できる位置検出回路；および上記エンコーダの信号に
基づいて上記超音波プローブの位置を算出するエンコー
ダ検出回路を備えたことを特徴とする肉厚測定装置；な
らびに上記位置検出センサが、複数組の正電極および負
電極と、それら正電極および負電極の間に挿入され圧縮
により電気抵抗が低下する導電ゴムとを有することを特
徴とする肉厚測定装置を提案するものである。

〔作用］本発明においては、フレキシブルな帯状の位置検出セン
サを用いるので、配管径が変化しても容易に対応でき、
かつ取付けも簡単である。検査時には、この位置検出セ
ンサを超音波プローブで押えることにより、周上の初期
位置を自動的に検出できる。そしてそこから軸方向に超
音波プロー７を手により移動させ、この移動距離を超音
波プローブ内のエンコーダにより検出することにより、
超音波プローブの絶対位置を簡単に検出できる。

本発明では、配管をサポートする台や枝管、近接配管等
があっても、超音波プローブを持った検査員が自由に避
けて検査できる。また、エルボのような曲面でも人間の
手で超音波プローブをなぞって走査できるので検査が容
易である。この時超音波プローブの位置は上記方法で検
出されており、この情報と超音波プローブによる肉厚情
報を用いて自動処理し表示することにより、容易に肉厚
分布を知ることができる。

〔実施例］第１図は本発明を配管の残肉検査装置に通用した一実施
例を示す全体図、第２図はこの装置の超音波プローブの
構造を示す圀、第３図は同しく位置検出センサの構造を
示す断面図、第４図は同位置検出センサの結線図である
。

まず第１図において、１は配管９の肉厚を測定する超音
波プローブである。４はパルサ・レシーバであって超音
波プローブ１に電気パルスを送り超音波を発生させると
ともに配管内面で反射し超音波プローブ１で検出された
超音波を増幅し出力する。５は距離測定回路（厚さ測定
回路）であって、パルサ・レシーバ４の信号に基づいて
送信信号から反射信号までの時間を測定し肉厚を計測す
る。６はエンコーダ検出回路であって、超音波プローブ
に内蔵されているエンコーダ（第２図の１３）の出力か
ら超音波プローブ１の移動距離を検出する。２は帯状で
配管９に巻き付けられた位置検出センサである。３は位
置検出回路であって、位置検出センサ２の成る部分が押
されると、その位置を検出する。７は上記装置からの情
報を入力し、超音波プローブ１の位１と減肉状況を算出
する演算回路、８は減肉分布を表示する表示器である。

次に超音波プローブ１は、第２図に示されるように、内
部に小型の超音波センサ１１を多数直線上に配列し、ハ
ネ１５等により検査面に押え付ける機構となっている。

更に両端にローラ１４とエンコーダ１３が取付けられて
おり、紙面に直角方向に移動させるとローラ１４が回転
し、その回転がエンコーダＩ３で検出されて、移動量ｌ
を知ることができる。

また多数配列された超音波各センサ１１がパルサ・レシ
ーバ４により励振されて、−度に多数の点の肉厚を測定
できる。

位置検出センサ２は、第３図に示されるように、帯状の
ゴムシー［２，２３内に一定ビノチ毎に正負の電極２４
．２５を直線的に配置したものであり、さらに裏面にゴ
ム磁石２１を取付けたフレキシブルなセンサである。こ
のセンサはゴム磁石２１で配管９に取付けられており、
ゴムシート２２の上を押えれば電極２４．２５が接触す
る。そしてどの点が接触したかを位置検出回路３で検出
することにより、押えた位置を求めることができる。

次に、位置検出センサ２の各電極の結線について、第４
図により説明する。これは電極が９組（＝３Ｘ３）の場
合の例である。正電極２４については、隣接する３接点
を接続した線を１信号線として順次３本取出し、ケーブ
ル２６とする。負電極２５の方は、接点３個毎に接続し
た線を１信号線として順次３本取出し、ケーブル２７と
する。このケーブル２６とケーブル２７のどの線が短絡
しているかを検出すれば、接触している接点位置を知る
ことができる。このように接続することにより、正電極
のケーブルｍ本と負電極のケーブル９本でｍ×ｎ接点の
情報を得ることができ、位置検出センサ２からの信号線
ケーブルの数（ｍ十ｎ）を少なくすることができる。

また、正負の電極２４．２５の間に圧縮により電気抵抗
が低下する導電ゴムを挿入し、これを押えることによっ
て電極間が短絡されるような構造も考づ；えられる。電極間ｌの接続では、接触面が小さくなった
り放電による表面の劣化が生じたりし易いが、導電ゴム
を用ればそれがなくなり、耐久性が向上する。

このような装置の使用時の動作等について次に説明する
。超音波プローブ１を検査員が手に持つて、配管９に巻
き付けられた位置検出センサ２の部を押え、その位置が
ら配管９にＩＱって軸方向に移動させる。この時、最初
に超音波プローブｌで短絡した接点の位置が位置検出セ
ンサ２により検出され、移動中の位置がエンコーダ１３
により求められる。各超音波プローブ位置で、超音波プ
ローブｌ内の超音波センサ自の超音波信号のうち内面反
射信号の発生時間を計測することにより、各点の肉厚が
測定される。これらの各位置の位置情報と肉厚情報は演
算回路７に導かれ、これらと予め与えられた減肉してい
ない時の肉厚データとから減肉状況が算出され、表示器
８の上に表示される。表示は超音波プローブ１を走査し
た面を平面に展開して表示する。この平面上の点は、超
音波プローブｌの位置の情報と超音波プローブ１内の超
音波センサ１１の配置から算出される検査位置に対応し
ており、その点に上記減肉に対応する色を表示する。こ
の表示により配管の減肉分布がわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば次の効果が得られる。

（１）簡単な機構で超音波プローブの位置が検出でき、
装置の機構が簡単で取扱いやすい。

（２）超音波プローブを人間の手で走査するので、配管
の支持台、枝管等があっても簡単に避けて検査でき、適
用範囲が広い。

（３）超音波プローブとして複数の超音波センサを内蔵
したものを用いることにより　−走査で広い範囲の検査
ができるので、検査時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体図、第２図は同実
施例における超音波プローブ構造を示す断面図、第３図
は同しく位置検出センサの構造を示す断面図、第４図は
同位置検出センサの結線図である。第５１は超音波によ
り肉厚を測定する方法を説明する閲、第６図は超音波信
号から肉厚を求める方法を説明する図である。第７図は
従来の自動肉厚測定装置の一例を示す全体構成図である
。 ■・・・超音波プローブ、　　２・・・位置検出センサ
３・・・位’ｌｌ検出回路、　　　４・・・パルサレシ
ーバ５・・・距ｊｉＩ測定回路（厚さ測定回路）６・・
・エンコーダ検出回路７・・・演算回路９・・・配管１２・・・ケーソング１４・・・ローラ２Ｉ・・・ゴム磁石２４・・・電極（正）２６・・・正側ケーブル。１０１・・・超音波伝搬経路１０３・・・内面反射信号１３１・・・軌道。１３３・・・軸方向走査軸。１３４・・・スキャナコントローラ。８・・・表示器１１・・・超音波センサ１３・・・エンコーダ１５・・・ハネ・２３・・・ゴムシート２５・・・電極（負）２７・・・負側ケーブル１０２・・・送信信号１３０・・・スキャナ１３２・・・台車。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一列に配された複数の超音波センサと両端に配さ
れたローラとそれらローラの回転を検出するエンコーダ
とを有する超音波プローブ；可撓性の帯状で被検体の表
面に取付けできる位置検出センサ；上記超音波センサを
励振して超音波の送受信を行なわせるパルサレシーバ；
上記超音波信号に基づいて被検体の厚さを算出する厚さ
測定回路；上記位置検出センサの一部が押圧された時そ
の押圧位置を検出できる位置検出回路；および上記エン
コーダの信号に基づいて上記超音波プローブの位置を算
出するエンコーダ検出回路を備えたことを特徴とする肉
厚測定装置。
（２）上記位置検出センサが、複数組の正電極および負
電極と、それら正電極および負電極の間に挿入され圧縮
により電気抵抗が低下する導電ゴムとを有することを特
徴とする請求項（１）記載の肉厚測定装置。