JPS60250205A - 管肉厚の測定方法 - Google Patents

管肉厚の測定方法

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JPS60250205A
JPS60250205A JP10708284A JP10708284A JPS60250205A JP S60250205 A JPS60250205 A JP S60250205A JP 10708284 A JP10708284 A JP 10708284A JP 10708284 A JP10708284 A JP 10708284A JP S60250205 A JPS60250205 A JP S60250205A
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JP
Japan
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detector
tube material
pipe
radiation source
radiation
Prior art date
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Pending
Application number
JP10708284A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahisa Naoe
直江 正久
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Nippon Steel Corp
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
    • G01B15/025Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption

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  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

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】 技術分野 本発明は管材料の管肉厚を測定する方法に係り、特に非
接触、非破壊にて管材料の管周方向の多数点における管
肉厚を測定するのに好適な方法に関するものである。
従来技術 管材料の管肉厚を測定する方法としては、従来より種々
の方法が提案されている。例えば、抜取りによる破壊検
査法や超音波厚さ針の考え方による方法、あるいは放射
線厚さ計の考え方による方法などがそれである。
しかしながら、上記抜取りによる破壊検査法では、製品
としての管材料を破壊する点で、またその測定操作が面
倒な点で望ましくなかった。また、超音波厚さ針の考え
方による方法では、非接触。
非破壊にて管肉厚を測定できることから、オンラインま
たはそれに準じた形で管肉厚を測定し得る点では有利で
あるが、検査時において測定センサに対する管材料の相
対変動が生じた場合、その変動分の補正が困難で、その
ような補正機能を付加すると設備コストが高くなり、加
えて径の異なる管材料も測定の対象にしようとすると、
その調整機能を付加するために設備コストがさらに高く
なってしまい、やはり望ましいものとは言い難かった。
一方、放射線厚さ11の考え方による方法としては、3
組の放射線源と検出器とを用いて、管材料の管周方向の
3点の肉厚を同時に測定する方法が考えられている。す
なわち、第3図に示されるように、3組の放射線源10
と検出器12とを管材料14の周囲に互いに120゛の
位相差を持って配置し、各組の測定点を他の組の検出点
と互いにオーバーシップさせて、3つの測定点の管肉厚
を同時に測定する方法である。そして、かかる第3図に
おいて、いま管材料14を通過した放射線の各検出器1
2での検出強度をIa、Ib、Tc、管材料14が無い
ときの放射線の検出強度をIoa。
I ob、T oc、各測定点の肉厚をXa、Xb、X
cとすると、各測定点における肉厚Xa、XbおよびX
cは、次の(a)、 (b)およびfc)の3式の関係
を有する。
Ia = Toaxexpl−μk (Xa 十Xb 
)l −(alTb −Tobxexpl−μk (X
b 十Xc )l −(blIc−1ocXexpl 
II k (Xc +Xa l −(c)ただし、μ:
放射線の吸収係数 に:放射線の透過厚と肉厚との比 すなわち、各測定点における肉厚Xa、XbおよびXc
は、各検出器による放射線の検出強度に基づいてそれぞ
れ下記f8) ’ 、 +b)’および(C)′に従っ
て算出できるのである。
Xa = (Ba −Bb 十Bc ) /2 #k 
−−−−−−(al’Xb −(Bb −Bc 十Ba
 ) /2μk −−−−−−−(bl’Xc −(B
c −Ba +Bb ) /2.iJk −−−−−(
C)’ここに、Ba =ffin (Ioa/ Ta 
)Bb =I!、n (Iob/ Tb )Bc = 
7!n (ToC/ Ic )このような方法によれば
、超音波厚さ計の考え方による方法と同様に、非破壊、
非接触で管肉厚を測定できるため実用上極めて便利であ
る。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、かかる従来提案されている方法では、高
価で保守管理の面倒tζ放射線源を3台も必要とする一
層、管材料の外側および内側の断面形状が真円の場合に
は、理論上全周にわたり肉厚を算出できるが、真円では
ない場合には、管周方向に120°隔たった3点の管肉
厚だけしか測定し得ないという不具合があった。
問題点を解決するための手段 ここにおいて、本発明は、かかる事情に鑑みて為された
ものであって、その特徴とするところは、測定ずべき管
材料の周囲に、所定の放射線源と該放射線源から放射さ
れた放射線の前記管材料を通過したものを検出する検出
器とを、該検出器が該放射線源と前記管材料の中心とを
通る直線上に位置しない状態となるように、配置せしめ
、それら放射線源と検出器との位置関係を一定に保ちつ
つ、かつ前記管材料の管周方向における複数の測定点に
おいて該管材料を通過した放射線を、該複数の測定点と
互いにオーバラップする同数の検出点にて前記検出器で
検出せしめつつ、該放射線源と該検出器とを該管材料に
対して相対的に回動せしめ、それらの検出値に基づいて
各測定点における管材料の管肉厚を算出するようにした
ことにある。
発明の効果 このようにすれば、多数点における管材料の肉厚を非接
触、非破壊にて測定することができることはもちろん、
測定点を増す場合においても高価で保守が面倒な放射線
源の数量を増加させる必要はないので、設備コストもそ
れほど高くなることはないのである。
実施例 以下、本発明をより一層具体的に明らかにするために、
その一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を説明するための説明図であ
るが、同図から明らかなように、本実施例では、一対の
放射線源10と検出器12によってシームレスパイプ等
の管材料14の肉厚が測定されるようになっている。な
お、放射線源10はγ線源、X線源から、管材料の材質
、肉厚等に基づき、感度、精度等を考慮して適宜選択さ
れる。
また、検出器12もプロポーショナルカウンタ。
シンチレータ、放射線検出用リニアセンサ等から状況に
応じて適宜選択される。
放射線源10は、管材料14の外周面にできるだけ接近
した状態で設けられており、一方、検出器12は、管材
料14の中心0と放射線源10とを結ぶ直線と、放射線
#10と検出器12とを結ぶ直線とのなす角度が、はぼ
360°の1/4N倍(N:3以上の奇数)の角度:α
/4となるように、放射線源10との間に管材料I4を
挟む状態で配置されている。そして、そのように配置せ
しめられた放射線源10と検出器12とが、管材料14
の中心Oを中心として管材料14のまわりに一体的に回
動され、角度:α回動する毎に放射線源10から放射線
が放射されるとともに、検出器12で管材料14を通過
した放射線の強度が検出されるようになっている。
すなわち、管部材14を管周方向にN等分するN(ll
ilの測定点において放射線源10から放射線が放射さ
れ、それら測定点と互いにオーバラップする同数の検出
点において管材料14を通過した放射線の強度が検出さ
れるようになっているのである。因に、N=5とした場
合の各測定点と検出点とのオーバラップの様子を第2図
に示す。なお、第2図の円は管材料14を、また各矢印
は各測定点からそれぞれ対応した検出点へ向かう放射線
を、それぞれ模式的に示すものである。
そして、上述のように、放射線源10と検出器12とが
管材料14の回りに一周させられて検出された各検出点
における放射線の強度に基づいて、各測定点における管
材料14の肉厚がそれぞれめられるようになっている。
なお、以下の説明では、理解を容易にするために、N−
5(α−72°)の場合について説明する。
すなわち、第2図に示すように、管材料14を管周方向
に5等分する各測定点の肉厚をそれぞれXl 、I2 
、I3 、I4およびI5とすると、それら各測定点に
対応した検出点における管材料14の肉厚は、同図から
明らかなように、それぞれI4 、I5.X□、I2お
よびI3となる。一方、それら各測定点と検出点とを通
過して検出器12で検出された放射線の強度をそれぞれ
■□、■2゜I3.I4およびI5とすると、それら放
射線の強度と前記管材料14の各肉厚との間には、次の
(1)〜(5)の各式が成立する。
I 、 = To Xexp旨p k(X、 +X4 
)l −tt+!2 = To Xexp旨pk<x2
+X5 )l −<2)T 3− To Xexp冒p
 k(I3 +X1 )l −+3)I4 = Io 
xexpl # k (I4 +X2 N −−−+4
)15= To xexpl−p k (Xs +Xa
 )l −(5)ここに、IO:管材料14が存在しな
いときに検出器12によって検出 される放射線の強度 μ:放射線の吸収係数 に:放射線の透過厚と肉厚との比 そこで、本実施例では、まず、これら(1)〜(5)式
から、各測定点とそれに対応した検出点との肉厚の和が
次の(1)′〜(5)1式のようにめられる。
=Cs −−−−−−−(11’ 同様に、 (I2 + X!l ) = C2−・−・−(2)1
(X a 十X > ) = 03−−−−−−−(3
1’(I4 +X2 ) = C4−・= +41 ’
(Xs + I3 ) =Cs −−−−・−(5)′
このように各測定点とそれに対応した検出点との肉厚の
和がめられると、次にそれら(1)′〜(5)1式に基
づいて各測定点における管材料14の肉厚の総和= (
X□+X2 +X3 +X4 +Xs )が次式(6)
のようにめられる。
0 (X1→−X2→−X3+X4+X5)= (Ct +
C2+C3+C4+C5) / 2−−−−−(61 一方、上記総和: (X、+X2+X3 +X、 十X
5)は、前記(4)lおよび(5)1式から明らかなよ
うに、 (Xl +X2 +X3 +X4 +X5 )= (X
l + C4+C5) −−−−−−47)と表される
ところから、上記(6)式に従って総和がめられると、
それら(6)および(7)式から導かれる次の(8)式
に従って1つの測定点の肉厚:X、がめられる。
Xl−(C1+C2+C3+C4+c5)/2(C4十
C3) −(C,十C2+C3−C4C5)/2−−−−(8) また、同様にして、他の測定点における肉厚:x2.X
3.X、、X5も順次求められる。つまり、全ての測定
点における肉厚がめられるのである。
1 そして、このようにしてめられた肉厚値に基づき、温度
等の他の条件を考慮しつつ、実際の肉厚、すなわち管材
料14の管壁に直角な方向における肉厚が算出されるこ
ととなる。
なお、各測定点の肉厚は、測定点の数、つまり前記Nの
数が異なる場合にも同様にしてめることができる。
以上の説明したように、本実施例の方法によれば、一対
の放射線源10と検出器12を用いるだけで、管材料1
4の多数点における肉厚の測定を非破壊、非接触で同時
にできるのであり、設備コスト上有利なだけでなく、保
守管理上においても極めて有利である。
また、本実施例では、測定対象である管材料14の径が
変わった場合、管材料14に対して位置調整を行・う必
要があるのは一対の放射線源1oと検出器12だけであ
るので、そのような調整機構も従来の3つの放射線源を
用いる方法に比べて簡単で済み、これによっても設備コ
ストを低く抑えることができるのである。
2 以上、本発明の一実施例を説明したが、これは文字通り
例示であって、本発明はかかる実施例に限定して解釈さ
れるべきものではない。
例えば、上記実施例では、一つの放射線源10に対して
一つの検出器12が設けられ、それら一対の放射線源1
0と検出器12とが一定の位置関係を維持しつつ管材料
14の回りに同時に回動されるようになっていたが、各
検出点に対応して予め複数の検出器12を位置固定に設
けておき、放射線源10の回動に従ってそれら複数の検
出器12の中から各測定点に対応する検出点位置の検出
器12を選択して作動させるようにしてもよい。
この場合には、放射線源10だけを管材料14に対して
回動させればよいため、回動機構を簡単にすることがで
きる。
また、前記実施例では、放射線源10と検出器12とが
固定された管材料14の回りに回動されるものとして説
明したが、放射線源10と検出器12とを固定する一方
、管材料14をその中心0の回りに回動させるようにし
てもよい。
3 その他、−々列挙はしないが、本発明が、その趣旨を逸
脱しない範囲内で、種々なる変形、改良等を加えた態様
で実施し得ることは言うまでもないところである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明するための説明図であ
り、第2図は測定点と検出点とがオーバラップする状態
を説明するための模式図である。 第3図は放射線を用いて管肉厚を測定する従来の方法を
説明するための説明図である。 10:放射線源 12:検出器 14:管材料 出願人 住友軽金属工業株式会社 4

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)測定すべき管材料の周囲に、所定の放射線源と該
    放射線源から放射された放射線の前記管材料を通過した
    ものを検出する検出器とを、該検出器が該放射線源と前
    記管材料の中心とを通る直線上に位置しない状態となる
    ように、配置せしめ、それら放射線源と検出器との位置
    関係を一定に保ちつつ、かつ前記管材料の管周方向にお
    ける複数の測定点において該管材料を通過した放射線を
    、該複数の測定点と互いにオーバラップする同数の検出
    点にて前記検出器で検出せしめつつ、該放射線源と該検
    出器とを該管材料に対して相対的に回動せしめ、それら
    の検出値に基づいて各測定点における管材料の管肉厚を
    算出するようにしたことを特徴とする管肉厚の測定方法
  2. (2)前記検出器が、前記放射線源に対して所定の位置
    関係を保って前記管材*」の周りに該放射線源と共に回
    動せしめられる特許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)前記検出器が、前記管材料の周りに予め位置固定
    に設けられた複数の検出器から前記放射線源の回動に伴
    って選択される特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP10708284A 1984-05-25 1984-05-25 管肉厚の測定方法 Pending JPS60250205A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017113790A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 新日鐵住金株式会社 管の肉厚測定装置および肉厚測定方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017113790A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 新日鐵住金株式会社 管の肉厚測定装置および肉厚測定方法

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