JPH09304358A - 電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法 - Google Patents
電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法Info
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- JPH09304358A JPH09304358A JP8140676A JP14067696A JPH09304358A JP H09304358 A JPH09304358 A JP H09304358A JP 8140676 A JP8140676 A JP 8140676A JP 14067696 A JP14067696 A JP 14067696A JP H09304358 A JPH09304358 A JP H09304358A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】斜角探傷による問題点、即ち鉛シースパイプの
裏面に近い部分での探傷能力の低下、及び鉛シースパイ
プ表面近傍での損傷が不能となる問題を解決した鉛シー
スパイプの欠陥検出方法を提供する。 【解決手段】鉛シースパイプの外側円周上に斜角探傷用
超音波探触子及び垂直探傷用超音波探触子を配置し、こ
れらの超音波探触子を回転させ発射される超音波によ
り、回転水流中で鉛シースパイプの欠陥を検出する電線
用鉛シースパイプの欠陥検出方法、及び上記の超音波探
触子にさらに表層斜角損傷用探触子を付加した電線鉛シ
ースパイプの欠陥検出方法。
裏面に近い部分での探傷能力の低下、及び鉛シースパイ
プ表面近傍での損傷が不能となる問題を解決した鉛シー
スパイプの欠陥検出方法を提供する。 【解決手段】鉛シースパイプの外側円周上に斜角探傷用
超音波探触子及び垂直探傷用超音波探触子を配置し、こ
れらの超音波探触子を回転させ発射される超音波によ
り、回転水流中で鉛シースパイプの欠陥を検出する電線
用鉛シースパイプの欠陥検出方法、及び上記の超音波探
触子にさらに表層斜角損傷用探触子を付加した電線鉛シ
ースパイプの欠陥検出方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電力ケーブ
ルの鉛シース等の電線用鉛シースパイプ内の異物やボイ
ド等を超音波探触子を用いて検出する方法に関するもの
である。
ルの鉛シース等の電線用鉛シースパイプ内の異物やボイ
ド等を超音波探触子を用いて検出する方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術として、電線用アルミシース
パイプの外側円周上に斜角探傷用超音波探触子を配置
し、該探触子を回転させ発射される超音波により、回転
水流中で上記アルミシースパイプの欠陥を検出する方法
が知られている。即ち、図３に示すように、斜角探傷用
超音波探触子２Ａから発射された超音波が、アルミシー
スパイプ１′の表面１ａ′と裏面１′ｂ間を反射を繰り
返えして伝播してゆき、その途中に欠陥があればその欠
陥からのエコーの高さにより検出していた。
パイプの外側円周上に斜角探傷用超音波探触子を配置
し、該探触子を回転させ発射される超音波により、回転
水流中で上記アルミシースパイプの欠陥を検出する方法
が知られている。即ち、図３に示すように、斜角探傷用
超音波探触子２Ａから発射された超音波が、アルミシー
スパイプ１′の表面１ａ′と裏面１′ｂ間を反射を繰り
返えして伝播してゆき、その途中に欠陥があればその欠
陥からのエコーの高さにより検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術
は、アルミシースパイプのような超音波減衰の小さい材
料で実用化されているか、本発明が対象とする鉛シース
パイプという超音波減衰の非常に大きい（アルミニウム
の10〜30倍の減衰／ａｔ５ＭＨｚ）材質では見逃しが多
く実用されていない。即ち、図４（ロ）に示すように、
鉛シースパイプ１内にラミネート状の欠陥Ａが存在する
場合には、超音波の探触子方向に返る反射が少なく、欠
陥の検出が非常に困難である。しかもこのようなラミネ
ート状の欠陥Ａは鉛シースを押出しにより製造している
関係上実際に発生しやすい。
は、アルミシースパイプのような超音波減衰の小さい材
料で実用化されているか、本発明が対象とする鉛シース
パイプという超音波減衰の非常に大きい（アルミニウム
の10〜30倍の減衰／ａｔ５ＭＨｚ）材質では見逃しが多
く実用されていない。即ち、図４（ロ）に示すように、
鉛シースパイプ１内にラミネート状の欠陥Ａが存在する
場合には、超音波の探触子方向に返る反射が少なく、欠
陥の検出が非常に困難である。しかもこのようなラミネ
ート状の欠陥Ａは鉛シースを押出しにより製造している
関係上実際に発生しやすい。
【０００４】上述の問題を解決するための一つの手段と
して、受信感度を電気的に上げることが考えられるが、
この場合は金属組織からの反射（ノイズ）も増幅し、欠
陥とノイズの判別がつきにくくなる。又水中の微小ボイ
ドや異物等も誤検出の要因となる。さらに、かりに金属
組織からのノイズ以外を除去しても、斜角探傷での受信
波は一般的に図５に示すように表面エコーＳにより表面
傍（約１ｍｍ）は探傷不可部分となる。
して、受信感度を電気的に上げることが考えられるが、
この場合は金属組織からの反射（ノイズ）も増幅し、欠
陥とノイズの判別がつきにくくなる。又水中の微小ボイ
ドや異物等も誤検出の要因となる。さらに、かりに金属
組織からのノイズ以外を除去しても、斜角探傷での受信
波は一般的に図５に示すように表面エコーＳにより表面
傍（約１ｍｍ）は探傷不可部分となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の斜角探傷
による問題点、即ち鉛シースパイプの裏面に近い部分で
の欠陥の形状によっては探傷能力が低下するという問
題、及び鉛シースパイプ表面近傍での探傷が不能となる
問題を解消した電線用鉛シースパイプの欠陥の検出方法
を提供するもので、その特徴は、鉛シースパイプの外側
円周上に斜角探傷用超音波探触子及び垂直探傷用超音波
探触子を配置し、これら超音波探触子を回転させ発射さ
れる超音波により、回転水流中で鉛シースパイプの欠陥
を検出することにあり、さらに上記超音波探触子として
表層斜角探傷用超音波探触子を付加したことにある。
による問題点、即ち鉛シースパイプの裏面に近い部分で
の欠陥の形状によっては探傷能力が低下するという問
題、及び鉛シースパイプ表面近傍での探傷が不能となる
問題を解消した電線用鉛シースパイプの欠陥の検出方法
を提供するもので、その特徴は、鉛シースパイプの外側
円周上に斜角探傷用超音波探触子及び垂直探傷用超音波
探触子を配置し、これら超音波探触子を回転させ発射さ
れる超音波により、回転水流中で鉛シースパイプの欠陥
を検出することにあり、さらに上記超音波探触子として
表層斜角探傷用超音波探触子を付加したことにある。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の電線用鉛シースパ
イプの欠陥検出方法の具体例の説明図、図２は図１の欠
陥検出方法を実現する検出装置の構成図である。図１に
示すように、鉛シースパイプ１の外側円周上に、斜角探
傷用超音波探触子２Ａ、垂直探傷用超音波探触子２Ｂ、
表面斜角探傷用超音波探触子２Ｃを配置し、これら超音
波探触子２Ａ、２Ｂ、２Ｃを鉛シースパイプ１の周りに
回転させながら回転する探傷水３中に超音波を発射し、
上記鉛シースパイプ１からの反射波を受信して鉛シース
パイプ１中の異物、ボイド等を検出する。
イプの欠陥検出方法の具体例の説明図、図２は図１の欠
陥検出方法を実現する検出装置の構成図である。図１に
示すように、鉛シースパイプ１の外側円周上に、斜角探
傷用超音波探触子２Ａ、垂直探傷用超音波探触子２Ｂ、
表面斜角探傷用超音波探触子２Ｃを配置し、これら超音
波探触子２Ａ、２Ｂ、２Ｃを鉛シースパイプ１の周りに
回転させながら回転する探傷水３中に超音波を発射し、
上記鉛シースパイプ１からの反射波を受信して鉛シース
パイプ１中の異物、ボイド等を検出する。
【０００７】図２において、１は鉛シースパイプ、２は
前述の斜角探傷用超音波探触子２Ａ、垂直探傷用超音波
探触子２Ｂ、表層斜角探傷用超音波探触子２Ｃよりなる
超音波探触子群で、斜角探傷用超音波探触子２Ａは鉛シ
ースパイプ１の中心線と垂直方向に対し左右約30°、垂
直探傷用超音波探触子２Ｂは垂直線上、表層斜角探傷用
超音波探触２Ｃは中心線と垂直方向に対し左右約40°に
配置されている。３は探傷水で恒温水槽８より探傷水循
環ポンプ９により装置内を循環する。４は固定部、５は
回転カップリング部、６は回転部でここに取付けられた
超音波探触子群を回転する。７は水シール、10は上記超
音波探触子群の反射波を受信して探傷する超音波探傷
機、11は受信処理部、12はパソコン、13は回転部駆動、
恒温水槽の制御装置である。
前述の斜角探傷用超音波探触子２Ａ、垂直探傷用超音波
探触子２Ｂ、表層斜角探傷用超音波探触子２Ｃよりなる
超音波探触子群で、斜角探傷用超音波探触子２Ａは鉛シ
ースパイプ１の中心線と垂直方向に対し左右約30°、垂
直探傷用超音波探触子２Ｂは垂直線上、表層斜角探傷用
超音波探触２Ｃは中心線と垂直方向に対し左右約40°に
配置されている。３は探傷水で恒温水槽８より探傷水循
環ポンプ９により装置内を循環する。４は固定部、５は
回転カップリング部、６は回転部でここに取付けられた
超音波探触子群を回転する。７は水シール、10は上記超
音波探触子群の反射波を受信して探傷する超音波探傷
機、11は受信処理部、12はパソコン、13は回転部駆動、
恒温水槽の制御装置である。
【０００８】前述のように、鉛シースパイプ１を斜角探
傷した場合、高周波の減衰が大きく、特に図４（ロ）の
ようなラミネート状欠陥においては、超音波の探触子方
向へ返る反射が少なく欠陥検出が困難である。しかし、
垂直探傷用超音波探触子２Ｂを配置することにより、図
６のようにラミネート状欠陥Ａからの反射の大部分は該
探触子２Ｂの方向に返るので、たとえ鉛シースパイプ１
の裏面近くの欠陥であっても感度よく検出することが可
能となる。又、鉛シースパイプ１裏面からのエコーレベ
ルを常時監視し、エコーレベルの急激な変化より表面近
傍を含めた鉛シースパイプ１の厚み方向の全領域の探傷
が可能となる。
傷した場合、高周波の減衰が大きく、特に図４（ロ）の
ようなラミネート状欠陥においては、超音波の探触子方
向へ返る反射が少なく欠陥検出が困難である。しかし、
垂直探傷用超音波探触子２Ｂを配置することにより、図
６のようにラミネート状欠陥Ａからの反射の大部分は該
探触子２Ｂの方向に返るので、たとえ鉛シースパイプ１
の裏面近くの欠陥であっても感度よく検出することが可
能となる。又、鉛シースパイプ１裏面からのエコーレベ
ルを常時監視し、エコーレベルの急激な変化より表面近
傍を含めた鉛シースパイプ１の厚み方向の全領域の探傷
が可能となる。
【０００９】又斜角探傷での受信波は、前述した通り、
図５に示すように表面エコーＳにより表面近傍（約１ｍ
ｍ）は検出不可部分となるが、この表面近傍の欠陥を検
出するために表層斜角探傷を併用する。即ち図７に示す
ように超音波の屈折が臨界付近になるように表層斜角探
傷用超音波探触子２Ｃを傾けて（約40°）配置し、表面
層を超音波を伝播させることにより表面近傍の欠陥の検
出が可能となる。
図５に示すように表面エコーＳにより表面近傍（約１ｍ
ｍ）は検出不可部分となるが、この表面近傍の欠陥を検
出するために表層斜角探傷を併用する。即ち図７に示す
ように超音波の屈折が臨界付近になるように表層斜角探
傷用超音波探触子２Ｃを傾けて（約40°）配置し、表面
層を超音波を伝播させることにより表面近傍の欠陥の検
出が可能となる。
【００１０】水中における微小ボイドや異物等による誤
検出を防止するためには、超音波が水中を伝播している
時間帯を探傷不要部分とすることにより実現できる。一
般には表面エコーをトリガーに探傷領域を設定するが、
斜角探傷や表層斜角探傷の場合、表面エコーのレベルは
鉛シースパイプの振動や押出し状態により変化が著し
い。そこで本発明では、表面エコーのトリガーに代え
て、図８に示すように超音波探触子２Ａ（又は２Ｃ）か
ら発射される超音波が鉛シースパイプ１で正反射する経
路に音響的ミラー14を設置し、ｔMを計測することによ
り鉛シースパイプ１までの距離を計測することができ
る。
検出を防止するためには、超音波が水中を伝播している
時間帯を探傷不要部分とすることにより実現できる。一
般には表面エコーをトリガーに探傷領域を設定するが、
斜角探傷や表層斜角探傷の場合、表面エコーのレベルは
鉛シースパイプの振動や押出し状態により変化が著し
い。そこで本発明では、表面エコーのトリガーに代え
て、図８に示すように超音波探触子２Ａ（又は２Ｃ）か
ら発射される超音波が鉛シースパイプ１で正反射する経
路に音響的ミラー14を設置し、ｔMを計測することによ
り鉛シースパイプ１までの距離を計測することができ
る。
【００１１】図８は超音波探触子２Ａ（又は２Ｃ）と鉛
シースパイプ１の表面、音響的ミラー14と鉛シースパイ
プ１の表面までの距離を等しく配置した例で、ｔMを計
測することにより、超音波探触子２Ａ（２Ｂ）から出た
超音波が鉛シースパイプ１の表面で反射して超音波探触
子２Ａ（２Ｂ）で再び受信するまでの時間ｔｓ＝ｔM／
２が判る。このｔｓに表面エコーＳで探傷不能となる時
間ｔｗ後より探傷検査範囲を設定することにより、水中
でのボイドや異物等による誤動作を防止して検出するこ
とができる。
シースパイプ１の表面、音響的ミラー14と鉛シースパイ
プ１の表面までの距離を等しく配置した例で、ｔMを計
測することにより、超音波探触子２Ａ（２Ｂ）から出た
超音波が鉛シースパイプ１の表面で反射して超音波探触
子２Ａ（２Ｂ）で再び受信するまでの時間ｔｓ＝ｔM／
２が判る。このｔｓに表面エコーＳで探傷不能となる時
間ｔｗ後より探傷検査範囲を設定することにより、水中
でのボイドや異物等による誤動作を防止して検出するこ
とができる。
【００１２】又垂直探傷用超音波探触子を用いた垂直探
傷では、表面エコーをトリガーとして表面エコー部を除
く裏面エコーまでの間を探傷範囲とするが、裏面エコー
のレベルをトレンド的に監視することにより、表面直下
すなわち表面エコーでかくれる部分も探傷可能となる。
即ち、図９（イ）に示すように、垂直探傷用超音波探触
子２Ｂにより垂直探傷を行う場合、鉛シースパイプ１内
に欠陥がなければ裏面エコーレベル図９（ロ）のＥBの
レベルになるが、内部欠陥があると、たえそれが表面エ
コーＳにかくれる部分であっても、欠陥部で超音波が反
射拡散する分だけ減少し、裏面エコーレベルが△ＥB分
低下することになる。もちろん鉛シースパイプの厚み変
動があればＥBは変化するが、厚み変動は急激に変化す
るものではないので、ＥBの絶対値を監視するのではな
く、時間に対する変化量を監視することにより、欠陥の
有無を見つけることができる。
傷では、表面エコーをトリガーとして表面エコー部を除
く裏面エコーまでの間を探傷範囲とするが、裏面エコー
のレベルをトレンド的に監視することにより、表面直下
すなわち表面エコーでかくれる部分も探傷可能となる。
即ち、図９（イ）に示すように、垂直探傷用超音波探触
子２Ｂにより垂直探傷を行う場合、鉛シースパイプ１内
に欠陥がなければ裏面エコーレベル図９（ロ）のＥBの
レベルになるが、内部欠陥があると、たえそれが表面エ
コーＳにかくれる部分であっても、欠陥部で超音波が反
射拡散する分だけ減少し、裏面エコーレベルが△ＥB分
低下することになる。もちろん鉛シースパイプの厚み変
動があればＥBは変化するが、厚み変動は急激に変化す
るものではないので、ＥBの絶対値を監視するのではな
く、時間に対する変化量を監視することにより、欠陥の
有無を見つけることができる。
【００１３】
【実施例】外径70〜 150ｍｍφ、肉厚 3.0〜 6.0ｍｍの
鉛シースパイプに含まれている 1.0ｍｍφ以上の異物、
ボイド及び 0.5ｍｍ以上の表面又は内部亀裂等を、図２
に示す装置を用いて検出する場合の各シースパイプ径の
検査密度、検査ラップ量、検査ピッチ等を表１に示す。
なお、検査ラップ量、検査ピッチは図10に示すものをい
う。
鉛シースパイプに含まれている 1.0ｍｍφ以上の異物、
ボイド及び 0.5ｍｍ以上の表面又は内部亀裂等を、図２
に示す装置を用いて検出する場合の各シースパイプ径の
検査密度、検査ラップ量、検査ピッチ等を表１に示す。
なお、検査ラップ量、検査ピッチは図10に示すものをい
う。
【００１４】
【表１】
【００１５】又上記鉛シースパイプ内に、テスト的に異
物を混入させた検出結果を表２に示す。
物を混入させた検出結果を表２に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の鉛シース
パイプの欠陥検出方法によれば、鉛シースパイプ厚み方
法の全領域及び全長にわたって欠陥の検出が可能とな
り、製品の品質、信頼性の向上に著しく貢献する。
パイプの欠陥検出方法によれば、鉛シースパイプ厚み方
法の全領域及び全長にわたって欠陥の検出が可能とな
り、製品の品質、信頼性の向上に著しく貢献する。
【図１】本発明の電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法
の具体例の説明図である。
の具体例の説明図である。
【図２】図１の欠陥検出方法を実現する装置の構成図で
ある。
ある。
【図３】斜角探傷用超音波探触子による斜角探傷の説明
図である。
図である。
【図４】（イ）及び（ロ）はいずれも斜角探傷の問題点
の説明図である。
の説明図である。
【図５】斜角損傷のさらに他の問題点の説明図である。
【図６】垂直探傷用超音波探触子による垂直探傷の説明
図である。
図である。
【図７】表層斜角損傷用超音波探触子による表層斜角探
傷の説明図である。
傷の説明図である。
【図８】図８（イ）は音響ミラーを用いた斜角又は表層
斜角探傷の説明図、図８（ロ）は欠陥検出の説明図であ
る。
斜角探傷の説明図、図８（ロ）は欠陥検出の説明図であ
る。
【図９】図９（イ）は垂直探傷の説明図、図９（ロ）は
欠陥検出の説明図である。
欠陥検出の説明図である。
【図１０】実施例の表１における検査ラップ量及び検査
ピッチの説明図である。
ピッチの説明図である。
１ 鉛シースパイプ ２ 探傷用超音波探触子群 ２Ａ 斜角損傷用超音波探触子 ２Ｂ 垂直探傷用超音波探触子 ２Ｃ 表層斜角探傷用超音波探触子 ３ 探傷水 ４ 固定部 ５ 回転カップリング部 ６ 回転部 ７ 水シール ８ 恒温水槽 ９ 探傷子循環ポンプ 10 超音波探傷機 11 受信処理部 12 パソコン 13 回転部駆動、恒温水槽制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 博 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 樫内 良信 兵庫県伊丹市昆陽北一丁目１番１号 住友 電気工業株式会社伊丹製作所内 (72)発明者 森 俊造 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 辻田 繁和 大阪市淀川区西中島５丁目９番２号 ダイ ヤ電子応用株式会社内 (72)発明者 清田 文範 福岡県北九州市小倉北区井堀４丁目10番13 号 新日本非破壊検査株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】鉛シースパイプの外側円周上に斜角探傷用
超音波探触子及び垂直探傷用超音波探触子を配置し、こ
れら超音波探触子を回転させ発射される超音波により、
回転水流中で鉛シースパイプの欠陥を検出することを特
徴とする電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法。 - 【請求項２】超音波探触子として表層斜角探傷用超音波
探触子を付加したことを特徴とする請求項１記載の電線
用鉛シースパイプの欠陥検出方法。 - 【請求項３】請求項１又は２において、斜角探傷用超音
波探触子又は表層斜角探傷用超音波探触子より発射され
る超音波が鉛シースパイプで正反射する経路に音響的ミ
ラーを設置し、送信波発射から該音響的ミラーからのエ
コー受信までの時間により鉛シースパイプまでの距離を
計測し、鉛シースパイプまでの距離区間と鉛シースパイ
プからの表面エコー部までを除く探傷ゲートを自動設定
することを特徴とする電線用鉛シースパイプの欠陥検出
方法。 - 【請求項４】請求項１又は２において、垂直探傷用超音
波探触子より発射される超音波の鉛シースパイプ表面エ
コー後から裏面エコーまでを探傷範囲として自動的にゲ
ートをかけ、かつ裏面エコーレベルのトレンド監視によ
り急激な変化点を欠陥として検出することを特徴とする
電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14067696A JP3264828B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14067696A JP3264828B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09304358A true JPH09304358A (ja) | 1997-11-28 |
| JP3264828B2 JP3264828B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=15274171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14067696A Expired - Fee Related JP3264828B2 (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | 電線用鉛シースパイプの欠陥検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3264828B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002035226A1 (de) * | 2000-10-24 | 2002-05-02 | Agfa Ntd Gmbh | Prüfvorrichtung für die ultraschallprüfung von stangenmaterial |
| WO2011021564A1 (ja) * | 2009-08-21 | 2011-02-24 | 三菱重工業株式会社 | 超音波検査用探触子および超音波検査装置 |
| CN112098517A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-18 | 吉林大学 | 复合式超声检测搅拌摩擦点焊的检测装置及方法 |
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