JPH05133836A - 容器体の小孔部検出方法 - Google Patents

容器体の小孔部検出方法

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JPH05133836A
JPH05133836A JP3024555A JP2455591A JPH05133836A JP H05133836 A JPH05133836 A JP H05133836A JP 3024555 A JP3024555 A JP 3024555A JP 2455591 A JP2455591 A JP 2455591A JP H05133836 A JPH05133836 A JP H05133836A
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container body
small hole
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ultrasonic
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】 容器体10の破損部としての小孔部10′を
検出する方法は、容器体10をガスで加圧する工程と、
前記容器体10の小孔部10′を通過した前記ガスの圧
力による容器体10外部での超音波エネルギーの存在を
検出する工程と、前記容器体10の外面全体に超音波変
換器14を移動させて前記容器体10外面での超音波エ
ネルギーの発生源位置を特定して最大の可聴エネルギー
信号が得られる位置を特定する工程とを有し、また、前
記加圧されたガスが容器体10の小孔部10′を通過す
ると、該通過位置にある液体層12で泡が形成され、且
つ破裂するような表面張力を持つ液体層12で、容器体
10の外面を被覆する工程を有する。 【効果】 測定すべき容器体を移動することなく、破損
部としての小孔部の測定を容易に行なうことが可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波によって鋼管材、
電力ケーブル、その他の密閉された容器体の破損部とし
ての小孔部を検出する容器体の小孔部検出方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来から、鋼管材や電力ケーブル、その
他の密閉された容器体の破損部として小孔部を検出する
方法としては、種々な方法が知られている。例えば、特
開昭50−43988号で提案された方法は、まず、測
定すべき容器体としての鋼管材61の両端部を保持装置
62によって保持し、水を満たした水槽60内に配置す
る(図2)。次に、前記鋼管材61内に空気圧送装置6
3から空気を圧送する。この際、鋼管材61に、該鋼管
材61の内外面を貫通する破損部としての小孔部64が
あれば、鋼管材61に圧送された空気がこの小孔部64
を通して外部に漏洩し、水中を気泡65となって上昇す
る。上昇した気泡65は水面に浮上し破裂する。この破
裂時に発する超音波をマイクロホン66によって計測す
ることにより、小孔部の有無を検出するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の容器体
の小孔部検出方法では、測定すべき容器体を、水を満た
した水槽内に浸さなければならず、このため、鋼管材等
の容器体が既に設置された状態にあり、しかも測定用の
水槽内に移動不可能な場合には、この方法を採ることが
できなかった。
【0004】本発明は、上記欠点を解決すべくなされた
ものであり、その目的は容器体の破損部としての小孔部
を検出する際、測定すべき容器体を移動することなく、
しかも容易に小孔部の測定を行なうことのできる容器体
の小孔部検出方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的に鑑み
てなされたものであり、その要旨は、容器体をガスで加
圧する工程と、超音波エネルギーを可聴領域のエネルギ
ーに変換する超音波検出器を用いて、前記容器体の小孔
部を通過したガスの圧力による前記容器体外部での超音
波エネルギーの存在を検出する工程と、前記容器体の外
面全体に超音波検出器を移動させて前記容器体外面での
超音波エネルギーの発生源位置を特定して最大の可聴エ
ネルギー信号が得られる位置を特定する工程とから成る
他の部分は閉鎖されている前記容器体の小孔部を検出す
る方法において、前記加圧されたガスが前記容器体の小
孔部を通過すると、該通過位置にある液体の層で泡が形
成され、且つ破裂するような表面張力を持つ液体の層
で、前記容器体の外面を被覆する工程を有し、前記液体
の表面張力が50乃至70ダイン/cmであり、前記泡の
直径が0.005乃至0.02インチ(0.013乃至0.051cm)である
ことを特徴とする容器体の小孔部検出方法にある。
【0006】
【実施例】本発明に係る容器体の小孔部検出方法を添付
図面を基に工程順に説明する。図において、まず、破損
部としての小孔部の検出を行なう容器体10内に、空気
圧送装置11によって空気を圧送する。この工程と同時
或は前後して、特定範囲の表面張力を持つ液体を塗布
し、容器体10の表面を液体層12で覆うことにより、
容器体10の小孔部10′を検出できる。この場合に
は、小孔部10′を通過する加圧空気によって小さな泡
が形成され、泡の直径が0.013〜0.051cm(0.005〜0.02イ
ンチ)に達すると泡が破壊して再形成される。この大き
さの泡が破裂すると超音波エネルギーが発生し、この超
音波エネルギーが超音波変換器14によって検出され
る。水のように液体の表面張力が低過ぎる場合には、泡
は形成されず、改良結果は得られない。粘性石鹸のよう
に表面張力が大き過ぎる場合には、泡は破裂時に超音波
エネルギーを発生する大きさよりも大きくなり過ぎ、し
かも泡の発生速度が低くなり過ぎる。従って、上記の両
限界の中間の釣合いのとれた表面張力である必要があ
る。しかしながら、実験によって、このような特性を持
つ適宜な液体を容易に見い出すことができる。このよう
な用途に特に適する液体の例としては、2−エチルヘキ
シル硫酸ナトリウム〔C49CH(C25)CH2SO4
a〕の4%水溶液がある。上記液体を用いて泡の形成及
び破裂によって生じるポンポンとはじける音は、漏れ、
即ち小孔部10′の存在を示す表示音になる。この液体
の25℃における表面張力は、約63ダイン/cmであ
る。水の表面張力は約23ダイン/cmである。従って、
50〜70ダイン/cmの範囲の表面張力を持つ液体が好
ましい。
【0007】上記の液体を用いると、検出不能な小さな
漏れによっても泡が発生し、泡が破れたときには、検出
可能な超音波エネルギーが出るものである。
【0008】ここで、超音波エネルギーを可聴領域のエ
ネルギーに変換する超音波検出器の一例を図1に示す。
小孔部10′から発せられた超音波は超音波変換器14
によって検出される。超音波変換器14の出力は電界効
果トランジスタを有する前置増幅器16に印加され、前
置増幅器16の利得は感度制御器16′の制御下におか
れていて、感度制御器16′により前置増幅器16への
供給電圧が変化する。
【0009】超音波信号は前置増幅器16からトランジ
スタ励起増幅器20に伝えられ、トランジスタ励起増幅
器20が信号を再び増幅してコンデンサ29,29′を
介して関数発生器22の入力端子(ピン1)に容量接続
する。発生器22は、増幅された超音波信号を可聴周波
数範囲に周波数変換する働きをする。関数発生器22の
出力端子(ピン2)からの可聴信号は、ダーリントン・
トランジスタ結合構成を含むヘッドホーン・トランジス
タ増幅器に印加される。信号は増幅器24からフィルタ
及び変成器25を介して一対のヘッドホーン26に伝わ
る。フィルタは、ヘッドホーンに印加される信号から搬
送波の周波数と和信号等の無関係な信号の周波数とを取
り除くよう機能する。関数発生器22の出力は、トラン
ジスタ励起増幅器23を介して、周波数補償メータ増幅
回路35にも印加される。周波数補償メータ増幅回路3
5の内部のフィルタが、搬送波信号及び無関係の信号を
打ち消して、可聴信号のみを残すよう機能する。周波数
補償メータ増幅回路35には、温度補償回路36及びメ
ータ信号調節回路37が接続されていて、メータ信号調
節回路37の出力はメータ38に印加される。回路37
は、メータ38による表示が適切な状態になるよう信号
を調節する働きをする。
【0010】温度補償回路36は、メータ信号調節回路
37につながる電圧分割回路網の一部分をなすサーミス
タ36′を含む。その結果、上昇に伴って、温度上昇に
よる利得の変化を補償するようにメータ回路に印加され
る電圧の比率が変化する。
【0011】メータ信号調節回路37には2個のダイオ
ードがあり、その一つはダイオードになる結線をされた
ゲルマニウム・トランジスタ39である。このダイオー
ドの機能は、受けた交流信号を整流してメータに印加す
る直流信号を発生する機能である。この直流信号は、普
通は抵抗器37(1)を介してメータに印加される。メ
ータを対数モードで作動させる場合には、スイッチ37
(2)を閉成させてダイオード39′及び抵抗器37
(3)と抵抗器37(1)とを並列接続させる。抵抗器
37(3)は抵抗器37(1)よりもかなり小さな抵抗
器であり、従ってメータの目盛が変化する。更に、抵抗
器37(3)と直列接続されているダイオード39
(1)が電圧限界をつくり出し、感度の高い対数目盛の
際における回路内の雑音を取り除く。
【0012】図1に示す配置にすると、容器体10から
漏洩してきた超音波信号は超音波変換器14によって傍
受され、周波数変換されるので、使用者はヘッドホーン
26で聞こえる音及びメータ38に表示されるレベルに
よって、漏れの存在を知ることができる。
【0013】超音波信号の実際の周波数変換は、関数発
生器22によって行なわれる。この発生器はEXAR22
06のような市販されている積分回路でもよく、この積分
回路は、回路のピン7に接続されている同調抵抗器30
及びピン5及び6に接続されているコンデンサ22′に
よって定められる周波数のサイン波出力を出す。この回
路の特徴の一つは、入力端子(ピン1)に特定のバイア
スが印加されると、振幅変調圧縮搬送波出力を発生する
ことである。この圧縮搬送変調は可変抵抗器28から導
き出される。超音波信号とは周波数の異なる可聴帯域の
搬送信号が発生するコンデンサ22′及び同調抵抗器3
0を選定しておくと、関数発生器22の出力は入力超音
波信号及び遥かに高い信号に関して可聴信号になる。特
に、出力は超音波信号の和周波数及び差周波数並びに関
数発生器22によって発生する搬送信号に相当する出力
であるが、搬送信号自体は出力中には存在しない。たと
えば関数発生器22から42KHz の信号が出るように同
調抵抗器30をセットしておきコンデンサ29及び2
9′を介して関数発生器22に印加される超音波信号が
40KHz であるとすると、出力は2KHz 及び82KHz で
ある。可聴帯域の信号のみが所望されるわけであるか
ら、82KHz の和信号を取り除くようにフィルタ回路2
5及び35を設計する。
【0014】関数発生器22への入力に適切なバイアス
を与えると関数発生器22によって発生する搬送波が除
去又は圧縮されるが、この調整は必須要件であり搬送波
の幾分かは温度変化及び電圧変化によって漏洩する可能
性がある。又、同調抵抗器30の設定値の変化によって
搬送波の周波数が変化するため、バイアスを調節しない
場合には回路作動が変化して搬送波が出力に現れる可能
性がある。この調節を行なうために、サーボ又はフィー
ドバック回路網を配設してある。即ち、関数発生器22
の出力端子(ピン2)は、トランジスタ励起増幅器23
を介して、20KHz 以上の周波数のみを通す高域フィル
タ27(2)に印加される。フィルタ27(2)の出力
は、増幅器27を形成しているダーリントン・トランジ
スタ結線構成に印加される。増幅器27は、受け取った
搬送波信号を増幅し、コンデンサ27(1)により積分
即ち平均化する働きをする。この信号は増幅器で逆転さ
れて、可変抵抗器28からのバイアスを出力信号中に存
在する搬送波の補正を行なうように変化させる。誤差信
号を発生する程度の搬送波が常に存在してはいるけれど
も、そのレベルはイヤホーン26及びメータ38での誤
った表示が避けられる程度の低い値である。
【0015】図1の回路への電力は電池40から発生し
ており、電力スイッチ50を介して電力は直流−直流変
換器42に入り、回路の各部に印加される15ボルトの
出力が出る。電池40の入力部から直流−直流交換器4
2への途中には、参照番号44乃至47から成る再充電
指示回路が配置されている。電力スイッチ50を閉成す
ると、電池40からの電圧がダーリントン・トランジス
タ配置のトランジスタ45及び47にバイアスを印加す
る。可変抵抗器44は、トランジスタ47が「オン」に
なるとトランジスタ45が「オフ」になるようセットさ
れている。しかしながら、電池40の電圧が低下する
と、トランジスタ47のベースに印加されるバイアスが
トランジスタ47を導電状態に保持するには不充分なバ
イアスになる。トランジスタ47が「オフ」になると、
トランジスタ45が「オン」になり、電流は発光ダイオ
ード46を通じて導かれる。この発光ダイオード46
が、電池を充電しなければならない時を示す。トランジ
スタ45及び47のようにダーリントン・トランジスタ
の直列配置を用いることにより、回路の応答は鋭敏にな
り、可変抵抗器44の設定により電池電圧幅の減衰の特
定のレベルをセットしておくことができ、特定レベルが
正確に表示される。
【0016】以上好ましい実施例を挙げて本発明を図示
し説明したが、本発明の技術的思想及び範囲を逸脱する
ことなく、構成及び細部に多くの変更を加えることがで
きることは当業者には明らかに理解できるものと考え
る。
【0017】
【効果】本発明に係る容器体の小孔部検出方法によれ
ば、加圧されたガスが前記容器体の小孔部を通過する
と、直径が0.005乃至0.02インチ(0.013乃至0.051cm)の
泡が形成され、且つ破裂するように50乃至70ダイン
/cmの表面張力を有する液体の層で、前記容器体の外面
を被覆するので、前記容器体の表面に前記液体を塗布す
るなどにより前記液体の層を形成すれば、測定すべき前
記容器体を移動することなく、破損部としての小孔部の
測定を容易に行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る容器体の小孔部検出方法を示す説
明図及び超音波エネルギーを可聴領域のエネルギーに変
換する超音波検出器の回路図である。
【図2】従来の容器体の小孔部検出方法を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
10 容器体 10′ 小孔部 11 空気圧送装置 12 液体層 14 超音波変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボルーソ,マーテイー アメリカ合衆国,ニユーヨーク州11218, ブルツクリン,セブンテイーフアースト ストリート 1336

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器体をガスで加圧する工程と、超音波
    エネルギーを可聴領域のエネルギーに変換する超音波検
    出器を用いて、前記容器体の小孔部を通過したガスの圧
    力による前記容器体外部での超音波エネルギーの存在を
    検出する工程と、前記容器体の外面全体に超音波検出器
    を移動させて前記容器体外面での超音波エネルギーの発
    生源位置を特定して最大の可聴エネルギー信号が得られ
    る位置を特定する工程とから成る他の部分は閉鎖されて
    いる前記容器体の小孔部を検出する方法において、 前記加圧されたガスが前記容器体の小孔部を通過する
    と、該通過位置にある液体の層で泡が形成され、且つ破
    裂するような表面張力を持つ液体の層で、前記容器体の
    外面を被覆する工程を有し、前記液体の表面張力が50
    乃至70ダイン/cmであり、前記泡の直径が0.005乃至
    0.02インチ(0.013乃至0.051cm)であることを特徴とす
    る容器体の小孔部検出方法。
  2. 【請求項2】 前記液体が2−エチルヘキシル硫酸ナト
    リウムの4%水溶液であることを特徴とする請求項1記
    載の容器体の小孔部検出方法。
JP3024555A 1991-02-19 1991-02-19 容器体の小孔部検出方法 Granted JPH05133836A (ja)

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JPH05133836A true JPH05133836A (ja) 1993-05-28
JPH0587771B2 JPH0587771B2 (ja) 1993-12-17

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0533968U (ja) * 1991-10-11 1993-05-07 川崎重工業株式会社 スポツト溶接ロボツト用制御装置
JPH09196799A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Sanyu Nikki Kk 流体収容物のリーク検査方法及びその検査装置
JP2016205988A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 株式会社福島製作所 リーク試験方法及びその装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09196799A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Sanyu Nikki Kk 流体収容物のリーク検査方法及びその検査装置
JP2016205988A (ja) * 2015-04-22 2016-12-08 株式会社福島製作所 リーク試験方法及びその装置

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