JPH079412B2

JPH079412B2 - 埋設管の被覆損傷位置検知装置

Info

Publication number: JPH079412B2
Application number: JP63149016A
Authority: JP
Inventors: 和夫井崎; 雅信樋口
Original assignee: 日本鋼管工事株式会社
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1995-02-01
Anticipated expiration: 2010-02-01
Also published as: JPH01314958A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は埋設管の被覆損傷位置を検知する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

従来より、埋設管の被覆損傷位置検知装置としては第５
図に示すものが知られている。

これは、埋設管21に電源22の一極23を接続するとともに
地面Ｅに電源22の他極24を接続し、一方、埋設管21の上
方の地表25に、管軸方向に沿って所定間隔に位置させた
２つの検知電極26・27を挿入してこの検知電極26・27に
生ずる電位差を検出するものである。

被覆損傷部分Ｆは絶縁が低下して電流が集中するため被
覆損傷部分の真上では電流の反転が生じている。したが
って、被覆損傷部分Ｆ以外では２つの検知電極26・27間
には電位差が生じるが、被覆損傷部分Ｆの真上では電位
差はなくなる。

このように埋設管の管軸方向に沿って検知電極26・27を
移動してゆくことにより被覆損傷部分Ｆを検知できるよ
うになっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前記した従来のものにおいては、直流を使用
しているため、埋設管の周囲に電柱のアースやガイドレ
ールがあった場合には、これらの導体によって検出電圧
に誤差を生じる。この結果位置検出が不正確となる問題
がある。

また、地中に存在する迷走電流やノイズの影響も受け易
く、信頼性に欠けるという欠点がある。

本発明は前記事項に鑑みてなされたもので、埋設管の絶
縁不良位置を正確に検出でき、管補修作業の能率化を図
ることができるとともに、小形化をも図り得るようにし
た埋設管の被覆損傷位置検知装置とすることを技術的課
題とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記技術的課題を解決するために、特定周波数
の矩形波を発振する発振器１と、この発振器１の後段に
接続され前記発振信号の尖頭電圧を任意に設定できる電
圧設定部２と、この電圧設定部２の後段に設けられ前記
電圧設定部２からの出力信号を前記発振器１の周波数よ
りも低い周波数で断続するスイッチング部３と、このス
イッチング部３の出力端に接続され埋設管４に接続すべ
きターミナル５及び地中に挿入すべき電極６とを具備し
て送信部７とする。

そして、地中に所定距離離して挿入すべき２つの電極
８、９と、この電極８、９により検出されるパルス信号
の位相差を検出する位相比較部10と、この位相比較部10
からの信号に応じて、パルスの位相が同一となるべき位
置を相反する２方向で示す２つの方向表示部11、12とを
備えた受信部13とを備える。前記各々の方向表示部11、
12は複数の発光素子からなる。前記位相比較部10は前記
パルス信号の位相差に応じたパルス幅をもつトリガパル
スを生成するトリガー回路Ｔと、前記トリガパルスの極
性を判定する極性判定部Ｐと、前記トリガパルスに基づ
き遅延パルスを生成する遅延パルス発生部DPと、遅延パ
ルス発生部DPの出力と極性判定部Ｐの出力とに基づき前
記トリガパルスの極性が正である場合に一方の方向表示
部を動作させ前記トリガパルスの極性が負である場合に
他方の方向表示部を動作させる論理回路A1,A2と、前記
トリガパルスのパルス幅を各発光素子毎に定められたパ
ルス幅と比較しトリガパルスのパルス幅に応じて発光素
子を動作させる比較部C1、C2、C3を備えた。

この送信部７と受信部13とにより埋設管の被覆損傷位置
検知装置とする。

〔作用〕

発振器１から出力された特定周波数の矩形波はこの発振
器１の後段に接続された電圧設定部２によりその発振信
号の尖頭電圧が設定される。

そして、この電圧設定部２の後段に設けられたスイッチ
ング部３によって前記電圧設定部２からの出力信号を前
記発振器１の周波数よりも低い周波数で断続する。

このスイッチング部３の出力端に接続すべきターミナル
５は埋設管４に接続され、このターミナル５と対をなす
電極６は地中に挿入される。

ここで送信部７を作動させると埋設管４の絶縁不良部分
と電極６との間でパルス状の電流が流れる。

一方、受信部13側では、地中に所定距離離して挿入した
２つの電極８、９からパルス信号を検出し、位相比較部
10によりその位相差を検出する。そして、表示部11,12
が前記位相比較部10からの信号に応じて、パルスの位相
が同一となるべき位置を相反する２方向で示す。この場
合、位相比較部10では、トリガー回路Ｔによりパルス信
号の位相差に応じたパルス幅をもつトリガパルスを生成
し、極性判定部Ｐが前記トリガパルスの極性を判定し、
遅延パルス発生部DPが前記トリガパルスに基づき遅延パ
ルスを生成すると、論理回路A1,A2が遅延パルス発生部D
Pの出力と極性判定部Ｐの出力とに基づき前記トリガパ
ルスの極性が正である場合に一方の方向表示部を動作さ
せ前記トリガパルスの極性が負である場合に他方の方向
表示部を動作させる。すなわち、トリガパルスの極性に
応じて２つの方向表示部のうちの一方の方向表示部が動
作する。このとき、方向が発光素子で表示されるので、
作業者は視覚的に容易に被覆損傷位置の方向を認識でき
る。しかも、装置が安価になり、短時間で位置を検索で
きる。

また、比較部C1、C2、C3により前記トリガパルスのパル
ス幅を各発光素子毎に定められたパルス幅と比較しトリ
ガパルスのパルス幅に応じて発光素子を動作させるの
で、どのくらい現在位置が被覆損傷位置から離れている
かを容易に把握できる。また、特定の周波数を発振しこ
れを受信するようにしたので、検出信号が地中に存在す
る電位差や他の信号等の影響を受ける虞れはない、この
ため欠陥位置が的確に判明し、検査作業が容易となる。

また、前記した妨害を受けることがないため、印加する
電力は僅かなものですみ、使用する電子部品や電源等の
容量を小さくすることができるため機器の小形化を図る
ことができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図ないし第５図に基づいて説明す
る。

第１図は送信部７のブロック図を示し、発振器１は、10
0Hzの矩形波を発振する発振回路SCとこの発振回路SCに
より制御されるスイッチング回路S1とからなり、スイッ
チング回路S1の後段にはステップアップトランスUTが接
続され、昇圧されるようになっている。

ステップアップトランスUTで昇圧されたパルス波はAC/D
CコンバータADにより脈流となり、前記パルス波の尖頭
電圧を任意に設定できる電圧設定部２に入力される。

この電圧設定部２ではパルス波の尖頭電圧を30V,60V,90
Vに夫々設定できるようになっている。そして、この電
圧設定部２の後段に、電圧設定部２からの出力信号を1H
zで断続するスイッチング部３が接続されている。この
スイッチング部３の出力端には埋設管４に接続すべきタ
ーミナル５が接続されている。そして、このターミナル
５と対をなす電極６は地中に挿入される。

一方、受信部13は第２図に示すように、２つの電極８、
９を地中に所定距離離して挿入するようになっており、
この電極８、９は同相ノイズ除去回路NRに接続されてい
る。この同相ノイズ除去回路NRはクロック発振器CLから
のクロックに同期した同相ノイズ成分を除去するように
なっている。同相ノイズ除去回路NRの後段には増幅器Z1
が接続され、続いて100HzのバンドパスフィルタＨが接
続されている。このバンドパスフィルタＨの後段には増
幅器Z2が接続されている。

この増幅器Z2の後段には前記電極８、９により検出され
るパルス信号の位相差を検出する位相比較部10が接続さ
れている。この位相比較部10は、増幅器Z2の後段に接続
されたトリガ回路Ｔ、極性判定部Ｐ、パルス検出部PK、
遅延パルス発生部DPが順次接続され、この極性判定部Ｐ
と遅延パルス発生部DPとの夫々の出力信号は論理積ゲー
トA1、論理積ゲートA2に入力されるようになっている。
これら論理積ゲートA2、論理積ゲートA1の信号は方向表
示部11,12を構成する発光ダイオード11a、11b、11c及
び、発光ダイオード12a、12b、12cの一端に夫々入力さ
れている。

一方、前記トリガ回路Ｔの出力信号は比較部C1、C2、C3
に夫々入力されており、この出力信号はラッチL1、L2、
L3、L4、L5、L6に夫々入力されている。このラッチL1、
L2、L3、L4、L5、L6には前記遅延パルス発生部DPの出力
信号も併せて入力されるようになっており、ラッチL1、
L2、L3の出力信号は前記発光ダイオード11a、11b、11c
の他端に入力される。一方、ラッチL4、L5、L6の出力信
号は前記発光ダイオード12a、12b、12cの他端に接続さ
れる。前記発光ダイオード11a、11b、11cは左方向を示
すキャラクタが施され、発光ダイオード12a、12b、12c
は右方向を示すキャラクタが施されている。

前記した構成においてその動作を説明する。

まず、送信部７からは1Hzで断続する100Hzのパルス波が
出力され、埋設管４に被覆損傷部分Ｆがあるとパルス波
は第３図に示すように拡散する。一方、地表の電圧分布
は電極８、９により検出され、同相ノイズ除去回路NRで
ノイズが除去された後、入力パルスによってトリガー回
路Ｔをトリガする。すると、トリガー回路Ｔは電極８の
パルスの位相と電極９のパルスの位相との位相差に応じ
たパルス幅をもつトリガパルスを生成する。正負の極性
をもつトリガパルスを第４図（ａ）に示す。第４図
（ａ）に示すようにトリガパルスの極性が正の場合に
は、例えば、電極８のパルスの位相が電極９のパルスの
位相よりも進み、トリガパルスの極性が負の場合には、
電極８のパルスの位相が電極９のパルスの位相よりも遅
れる。

次に、極性判定部Ｐではトリガー回路Ｔからのトリガパ
ルスの極性を判定し、極性が正である場合には論理積ゲ
ートA1に第４図（ｄ）に示したようにＨレベルを出力
し、極性が負である場合には論理積ゲートA2にＨレベル
を出力する。すなわち、極性が正である場合には論理積
ゲートA1が動作し発光ダイオード12a〜12cが点灯する。
極性が負である場合には論理積ゲートA2が動作し発光ダ
イオード11a〜11cが点灯する。

また、パルス検出部PKは極性判定部Ｐに入力された第４
図（ａ）に示すパルス波形のエッジを検出することによ
り第４図（ｂ）に示す正の極性のみをもつ幅の狭いパル
ス波形を生成する。

次に、遅延パルス発生部DPでは、第４図（ｃ）に示すよ
うにパルス検出部PKで検出されたパルスの立ち上がりで
起動し次のパルスの直前程度までＨレベルとなる遅延パ
ルスを発生する。すなわち、遅延パルス発生部DPの遅延
パルスにより発光ダイオードの点灯時間を長くして表示
を見やすくする。

なお、前記パルスに位相のずれ、すなわち位相差がある
場合とは、被覆損傷部分Ｆが電極８、９から等距離にな
い場合、即ち、被覆損傷部分Ｆからずれている場合であ
る。ところで電極８、９が被覆損傷部分Ｆからずれてい
る場合には、トリガ回路Ｔからは第４図（ａ）に示すト
リガパルスが比較部C1、C2、C3に出力される。そのトリ
ガパルスは比較部C1、C2、C3によって第４図（ｅ）に示
すように予め定められたパルス幅w₁,w₂,w₃と比較され
る。そして、ラッチは遅延パルスが出力されている間、
比較部C1、C2、C3の比較結果を保持し、その比較結果が
発光ダイオードに出力される。この場合、トリガパルス
のパルス幅が広いほど多くの発光ダイオードが点灯す
る。

以上要するに、電極８、９の中心点と被覆損傷部分Ｆと
の位置ずれを、キャラクタの方向でまず表示し、続いて
点灯する発光ダイオードの数によって被覆損傷部分Ｆま
でのおおまかな距離を表示するものである。したがっ
て、これらの表示が消えるよう電極８、９を移動して行
けばその直下が被覆損傷部分Ｆとなる。

このようにトリガパルスの極性に応じて２つの方向表示
部11,12のうちの一方の方向表示部が動作する。このと
き、方向が発光素子で表示されるので、作業者は視覚的
に容易に被覆損傷位置の方向を認識できる。しかも、装
置が安価になり、短時間で位置を検索できる。

また、前記した妨害を受けることがないため、印加する
電力は僅かなものですみ、使用する電子部品や電源等の
容量を小さくすることができるため機器を小形化するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トリガパルスの極性に応じて２つの方
向表示部のうちの一方の方向表示部が動作する。このと
き、方向が発光素子で表示されるので、作業者は視覚的
に容易に被覆損傷位置の方向を認識できる。しかも、装
置が安価になり、短時間で位置を検索できる。また、比
較部により前記トリガパルスのパルス幅を各発光素子毎
に定められたパルス幅と比較しトリガパルスのパルス幅
に応じて発光素子を動作させるので、どのくらい現在位
置が被覆損傷位置から離れているかを容易に把握でき
る。また、特定の周波数を発振しこれを受信するように
したので、検出信号が地中に存在する電位差や他の信号
等の影響を受ける虞れはない。このため埋設管の周囲に
電柱のアースやガードレールがあった場合でも欠陥位置
が的確に判明し、検査作業が容易となる。

また、前記した妨害を受ける虞れがないため、地中に与
える電力は僅かですむ。このため機器及び電源の小形化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の実施例を示し、第１図は
送信部のブロック図、第２図は受信部のブロック図、第
３図は使用状態の側面図、第４図は位相比較部の各要素
の出力波形の示す図、第５図従来の埋設管の被覆損傷位
置検知装置を示す側面図である。１……発振器、２……電圧設定部、３……スイッチング
部、４……埋設管、５……ターミナル、６……電極、７
……送信部、８、９……電極、10……位相比較部、11,1
2……方向表示部、13……受信部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】特定周波数の矩形波を発振する発振器１
と、この発振器１の後段に接続され前記発振信号の尖頭電圧
を任意に設定できる電圧設定部２と、この電圧設定部２
の後段に設けられ前記電圧設定部２からの出力信号を前
記発振器１の周波数よりも低い周波数で遮断するスイッ
チング部３と、このスイッチング部３の出力端に接続さ
れ埋設管４に接続すべきターミナル５及び地中に挿入す
べき電極６とを備えた送信部７と、地中に所定距離離して挿入すべき２つの電極８、９と、
この電極８、９により検出されるパルス信号の位相差を
検出する位相比較部10と、この位相比較部10からの信号
に応じて、パルスの位相が同一となるべき位置を相反す
る２方向で示す２つの方向表示部11、12とを備えた受信
部13とを備え、前記各々の方向表示部11、12は複数の発光素子からな
り、前記位相比較部10は前記パルス信号の位相差に応じたパ
ルス幅をもつトリガパルスを生成するトリガー回路Ｔ
と、前記トリガパルスの極性を判定する極性判定部Ｐ
と、前記トリガパルスに基づき遅延パルスを生成する遅
延パルス発生部DPと、遅延パルス発生部DPの出力と極性
判定部Ｐの出力とに基づき前記トリガパルスの極性が正
である場合に一方の方向表示部を動作させ前記トリガパ
ルスの極性が負である場合に他方の方向表示部を動作さ
せる論理回路A1,A2と、前記トリガパルスのパルス幅を
各発光素子毎に定められたパルス幅と比較しトリガパル
スのパルス幅に応じて発光素子を動作させる比較部C1、
C2、C3を備えることを特徴とする埋設管の被覆損傷位置
検知装置。