JPS61215908A - 配管検査装置 - Google Patents
配管検査装置Info
- Publication number
- JPS61215908A JPS61215908A JP60033299A JP3329985A JPS61215908A JP S61215908 A JPS61215908 A JP S61215908A JP 60033299 A JP60033299 A JP 60033299A JP 3329985 A JP3329985 A JP 3329985A JP S61215908 A JPS61215908 A JP S61215908A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- peak
- pipe
- piping
- thickness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、配管内部が腐食していたり、スラッジが付着
していても配管の厚さを精度良く非破壊で計測すること
のできる配管検査装置に関する。
していても配管の厚さを精度良く非破壊で計測すること
のできる配管検査装置に関する。
（ロ）従来技術とその問題点
給水管や冷、暖房用配管等において配管内部が腐食して
いると配管が水漏れしたりするので、予め配管の厚さを
内部の腐食やスラッジの付着に影響されずに正確に非破
壊で検査できれば都合が良い。
いると配管が水漏れしたりするので、予め配管の厚さを
内部の腐食やスラッジの付着に影響されずに正確に非破
壊で検査できれば都合が良い。
従来、被検物の厚さを検査する装置として、例えば超音
波厚さ計がある。この超音波厚さ計では、配管に該超音
波厚さ計を接触した状態で超音波を放射し、超音波エコ
ーのレベル変化を比較器等で捕らえ、そのレベル変化の
時間を周波数カウンタ等で計測して厚さを算出するもの
である。この装置では、超音波エコーの一度のレベル変
化のみを捕らえているので、外部ノイズの影響を受は易
く、計測データの値が不正確になる。しから、配管内部
の腐食やスラッジの付着によって計測値が不安定となり
、配管の厚さを正確に検査することが困難であった。
波厚さ計がある。この超音波厚さ計では、配管に該超音
波厚さ計を接触した状態で超音波を放射し、超音波エコ
ーのレベル変化を比較器等で捕らえ、そのレベル変化の
時間を周波数カウンタ等で計測して厚さを算出するもの
である。この装置では、超音波エコーの一度のレベル変
化のみを捕らえているので、外部ノイズの影響を受は易
く、計測データの値が不正確になる。しから、配管内部
の腐食やスラッジの付着によって計測値が不安定となり
、配管の厚さを正確に検査することが困難であった。
本発明は従来のかかる問題点を解消し、配管内部が腐食
したりスラッジが付着している場合でも、配管の厚さを
精度良く非破壊で計測できるようにすることを目的とす
る。
したりスラッジが付着している場合でも、配管の厚さを
精度良く非破壊で計測できるようにすることを目的とす
る。
（ハ）問題点を解決するための手段
本発明は上述の目的を達成するため、配管に対して超音
波の送受波を行なうトランスジューサと、該トランスジ
ューサから出力された超音波の多重反射に基づくエコー
信号を所定のクロック周波数でサンプリングするサンプ
リング回路と、このサンプリング回路でサンプリングさ
れたエコー信号に含まれる多重反射に基づく各ピークを
検出するピーク検出回路と、このピーク検出回路で検出
されたピーク間のサンプリングクロック数を計測する計
測回路と、この計測回路で計測された前記各ピーク間の
サンプリングクロック数の平均値を求めて該平均値から
配管の厚さを算出する演算回路と、この演算回路で算出
された配管厚さのデータを記憶するデータメモリとを備
えて配管検査装置を構成している。
波の送受波を行なうトランスジューサと、該トランスジ
ューサから出力された超音波の多重反射に基づくエコー
信号を所定のクロック周波数でサンプリングするサンプ
リング回路と、このサンプリング回路でサンプリングさ
れたエコー信号に含まれる多重反射に基づく各ピークを
検出するピーク検出回路と、このピーク検出回路で検出
されたピーク間のサンプリングクロック数を計測する計
測回路と、この計測回路で計測された前記各ピーク間の
サンプリングクロック数の平均値を求めて該平均値から
配管の厚さを算出する演算回路と、この演算回路で算出
された配管厚さのデータを記憶するデータメモリとを備
えて配管検査装置を構成している。
従って、本発明の配管検査装置を適用して配管厚さを検
査する場合には、トランスジューサを配管の外壁の周方
向に沿って移動させつつ、該トランスジューサから超音
波を放射して配管からの多重反射に基づくエコー信号を
受信すれば、配管の厚さが周方向に渡って計測できるこ
とになる。
査する場合には、トランスジューサを配管の外壁の周方
向に沿って移動させつつ、該トランスジューサから超音
波を放射して配管からの多重反射に基づくエコー信号を
受信すれば、配管の厚さが周方向に渡って計測できるこ
とになる。
（ニ）実施例
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明の配管検査装置のブロック図である。同
図において、符号ｌは配管検査装置、２は被測定対象と
しての配管、４はこの配管２に対して超音波の送受波を
行なうトランスジューサ、６は結合コンデンサ、８はト
ランスジューサ４を励振駆動するパルス電圧を発生する
パルサ、ＩＯはスイッチである。
図において、符号ｌは配管検査装置、２は被測定対象と
しての配管、４はこの配管２に対して超音波の送受波を
行なうトランスジューサ、６は結合コンデンサ、８はト
ランスジューサ４を励振駆動するパルス電圧を発生する
パルサ、ＩＯはスイッチである。
１２はトランスジューサ４から出力される配管の内外壁
の多重反射に基づくエコー信号をアナログ増幅する増幅
器で、該増幅器１２は、対数増幅特性と利得が時間的に
可変できるＴＧＣ機能を兼ね備える。Ｉ４は増幅器１２
から出力されるエコー信号を所定のクロック周波数でサ
ンプリングするサンプリング回路で、本例ではＡ／Ｄ変
換器とされる。１６はＡ／Ｄ変換器１４でデジタル化さ
れたエコー信号データおよび後述の演算回路２４で算出
された配管厚さのデータをそれぞれ記憶するデータメモ
リである。また、１８はデータメモリ１６からＴＶ走査
速度で読み出されたデータをアナログ化するＤ／Ａ変換
器、２０はアナログ化されたデータを画像表示するＴＶ
モニタである。
の多重反射に基づくエコー信号をアナログ増幅する増幅
器で、該増幅器１２は、対数増幅特性と利得が時間的に
可変できるＴＧＣ機能を兼ね備える。Ｉ４は増幅器１２
から出力されるエコー信号を所定のクロック周波数でサ
ンプリングするサンプリング回路で、本例ではＡ／Ｄ変
換器とされる。１６はＡ／Ｄ変換器１４でデジタル化さ
れたエコー信号データおよび後述の演算回路２４で算出
された配管厚さのデータをそれぞれ記憶するデータメモ
リである。また、１８はデータメモリ１６からＴＶ走査
速度で読み出されたデータをアナログ化するＤ／Ａ変換
器、２０はアナログ化されたデータを画像表示するＴＶ
モニタである。
２２はＡ／Ｄ変換器１４により所定のクロック周波数で
サンプリングされたエコー信号に含まれる多重反射に基
づく各ピークを検出するピーク検出回路、２４はピーク
検出回路２２で検出されたピーク間のサンプリングクロ
ック数を計測する計測回路、２６は計測回路２４で計測
された前記各ピーク間のサンプリングクロック数の平均
値を求めて該平均値から配管の厚さを算出する演算回路
である。また、２８は上記各部を制御するコントロール
回路である。
サンプリングされたエコー信号に含まれる多重反射に基
づく各ピークを検出するピーク検出回路、２４はピーク
検出回路２２で検出されたピーク間のサンプリングクロ
ック数を計測する計測回路、２６は計測回路２４で計測
された前記各ピーク間のサンプリングクロック数の平均
値を求めて該平均値から配管の厚さを算出する演算回路
である。また、２８は上記各部を制御するコントロール
回路である。
次に、この配管検査装置ｉを適用して配管２の周方向に
沿った厚さを計測する場合の各部の動作について説明す
る。
沿った厚さを計測する場合の各部の動作について説明す
る。
まず、第２図に示すように、トランスジューサ４をこれ
から放射される超音波が配管２の中心Ｏに向かうように
接触する。この状態で、コントロール回路２８からパル
サ８に制御信号を与えるとともに、スイッチＩＯをオン
にしてパルサ８から出力されるパルス電圧をトランスジ
ューサ４に加える。これにより、トランスジューサ４が
励振駆動されて配管２に向けて超音波が放射される。放
射された超音波は、第２図に示すように、配管２の内外
壁８０〜８１間で多重反射を起こすので、この多重反射
を起こした超音波のエコーをトランスジューサ４で再び
受波する。トランスジューサ４からは受波した超音波に
対応したエコー信号が出力される。このエコー信号は、
第３図（ａ）の実線で示されるように、超音波放射直後
の配管２外壁からの強い反射エコーに引き続いて、配管
２の内外壁による多重反射に基づくピークを含む信号波
形として現われる。
から放射される超音波が配管２の中心Ｏに向かうように
接触する。この状態で、コントロール回路２８からパル
サ８に制御信号を与えるとともに、スイッチＩＯをオン
にしてパルサ８から出力されるパルス電圧をトランスジ
ューサ４に加える。これにより、トランスジューサ４が
励振駆動されて配管２に向けて超音波が放射される。放
射された超音波は、第２図に示すように、配管２の内外
壁８０〜８１間で多重反射を起こすので、この多重反射
を起こした超音波のエコーをトランスジューサ４で再び
受波する。トランスジューサ４からは受波した超音波に
対応したエコー信号が出力される。このエコー信号は、
第３図（ａ）の実線で示されるように、超音波放射直後
の配管２外壁からの強い反射エコーに引き続いて、配管
２の内外壁による多重反射に基づくピークを含む信号波
形として現われる。
トランスジューサ４から出力されるこのエコー信号は、
結合コンデンサ６を介して増幅器１２に送出される。増
幅器１２は、時間経過によるエコー信号の強度減衰を補
正して計測時間範囲に渡ってほぼ適切な感度が得られる
ように増幅する。増幅されたエコー信号は、次段のＡ／
Ｄ変換器１４に出力される。Ａ／Ｄ変換器１４は、所定
のクロック周波数でもってエコー信号をサンプリングし
、サンプリングしたエコー信号をデジタル信号に変換す
る。そして、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル化されたエコ
ー信号は、コントロール回路２８のアドレス指定により
、データメモリ１６のエコー信号記憶部１６ａにトラン
スジューサ４の計測位置とエコー信号の書き込み位置と
が対応付けて記憶される。
結合コンデンサ６を介して増幅器１２に送出される。増
幅器１２は、時間経過によるエコー信号の強度減衰を補
正して計測時間範囲に渡ってほぼ適切な感度が得られる
ように増幅する。増幅されたエコー信号は、次段のＡ／
Ｄ変換器１４に出力される。Ａ／Ｄ変換器１４は、所定
のクロック周波数でもってエコー信号をサンプリングし
、サンプリングしたエコー信号をデジタル信号に変換す
る。そして、Ａ／Ｄ変換器１４でデジタル化されたエコ
ー信号は、コントロール回路２８のアドレス指定により
、データメモリ１６のエコー信号記憶部１６ａにトラン
スジューサ４の計測位置とエコー信号の書き込み位置と
が対応付けて記憶される。
コントロール回路２８は、所定のタイミングでもってエ
コー信号記憶部１６ａに記憶された前記エコー信号を読
み出し、読、み出したエコー信号をピーク検出回路２２
に送出する。
コー信号記憶部１６ａに記憶された前記エコー信号を読
み出し、読、み出したエコー信号をピーク検出回路２２
に送出する。
ピーク検出回路２２は、上記エコー信号をデータ処理し
て、第３図（ａ）の破線で示されるようなスムージング
したエコー信号データを求め、同図実線で示される実エ
コー信号のデータからこのスムージングしたエコー信号
データを差し引き、これによって同図（ｂ）に示すよう
なピーク検出データを求める。このピーク検出データで
は、多重反射に基づいて周期的に現われる各ピークｐ０
〜ｐ５・・・の他、超音波の放射直後から時刻ｔ０まで
の間の強いエコー信号が含まれているので、このｔ。ま
での期間は予めピーク検出対象から除外するように設定
しておく。したがって、ピーク検出回路２２は、周期的
に現われる各ピークｐ。−ｐ５・・・の値のみを検出す
る。ピーク検出回路２２で検出された各ピーク値は、計
測回路２４に送出される。
て、第３図（ａ）の破線で示されるようなスムージング
したエコー信号データを求め、同図実線で示される実エ
コー信号のデータからこのスムージングしたエコー信号
データを差し引き、これによって同図（ｂ）に示すよう
なピーク検出データを求める。このピーク検出データで
は、多重反射に基づいて周期的に現われる各ピークｐ０
〜ｐ５・・・の他、超音波の放射直後から時刻ｔ０まで
の間の強いエコー信号が含まれているので、このｔ。ま
での期間は予めピーク検出対象から除外するように設定
しておく。したがって、ピーク検出回路２２は、周期的
に現われる各ピークｐ。−ｐ５・・・の値のみを検出す
る。ピーク検出回路２２で検出された各ピーク値は、計
測回路２４に送出される。
計測回路２４は、ピーク検出回路２２で検出された各ピ
ーク値に基づき、各ピーク間隔Δｔ、〜Δｔ５、・・・
を求め、各ピーク間隔Δ１１〜Δｔ、に存在するサンプ
リングクロック数を計測する。そして、計測されたサン
プリングクロック数および各ピーク数の値は、次段の演
算回路２６に送出される。
ーク値に基づき、各ピーク間隔Δｔ、〜Δｔ５、・・・
を求め、各ピーク間隔Δ１１〜Δｔ、に存在するサンプ
リングクロック数を計測する。そして、計測されたサン
プリングクロック数および各ピーク数の値は、次段の演
算回路２６に送出される。
演算回路２６は、計測回路２４で計測された前記各ピー
ク間のサンプリングクロック数の総和を各ピーク数の値
で除することにより、各ピークｐ。
ク間のサンプリングクロック数の総和を各ピーク数の値
で除することにより、各ピークｐ。
〜ｐ、・・・間のサンプリングクロック数の平均値を求
め、該平均値から配管の厚さを算出する。すなわち、い
ま、サンプリングクロック数をＦ１配管の厚さをＴ、配
管内の音速をＣ１各ピークｐ０〜ｐ、・・・間の平均時
間をΔｔ１各ピーク間のサンプリングクロック数（サン
プリングデータの数に等しい）の平均値をＮとすると、 Ｔ＝ｃΔｔ／ ２ ＝ｃＮ／ ２ Ｆ の関係式が成立する。したがって、この式から配管の厚
さが算出される。
め、該平均値から配管の厚さを算出する。すなわち、い
ま、サンプリングクロック数をＦ１配管の厚さをＴ、配
管内の音速をＣ１各ピークｐ０〜ｐ、・・・間の平均時
間をΔｔ１各ピーク間のサンプリングクロック数（サン
プリングデータの数に等しい）の平均値をＮとすると、 Ｔ＝ｃΔｔ／ ２ ＝ｃＮ／ ２ Ｆ の関係式が成立する。したがって、この式から配管の厚
さが算出される。
このようにして、演算回路２６で算出された配管の厚さ
のデータは、コントロール回路２８を介してデータメモ
リ１６の画像データ記憶部１６ｂに記憶される。
のデータは、コントロール回路２８を介してデータメモ
リ１６の画像データ記憶部１６ｂに記憶される。
以上の動作を、トランスジューサ４を配管２の外壁の周
方向（第２図の矢印Ａ方向）に沿って順次所定の距離間
隔でもって移動しながら行なっていくことで、配管２全
周に渡る厚さが計測され、そのデータが画像データ記憶
部１６ｂに順次蓄積される。
方向（第２図の矢印Ａ方向）に沿って順次所定の距離間
隔でもって移動しながら行なっていくことで、配管２全
周に渡る厚さが計測され、そのデータが画像データ記憶
部１６ｂに順次蓄積される。
そして、画像データ記憶部１６ｂに−通り記憶されると
、画像データはコントロール回路２８によってＴＶ走査
速度で読み出され、Ｄ／Ａ変換器１８でアナミグ化され
た後、ＴＶモニタ２０に出力される。これにより、ＴＶ
モニタ２０には計測された配管の厚さが断層像として表
示される。
、画像データはコントロール回路２８によってＴＶ走査
速度で読み出され、Ｄ／Ａ変換器１８でアナミグ化され
た後、ＴＶモニタ２０に出力される。これにより、ＴＶ
モニタ２０には計測された配管の厚さが断層像として表
示される。
なお、この実施例では、エコー信号に含まれる多重反射
に基づく各ピークの検出をピーク検出回路２２でデジタ
ル的に信号処理しているが、その他、第４図に示すよう
に、アナログ的に信号処理することもできる。すなわち
、トランスジユーザ４から出力されるエコー信号を増幅
５１２に入力して増幅した後、増幅器１２からの一方の
出力はそのまま差動増幅器３０に、他方の出力はスムー
ジング回路３２を介して差動増幅器３０にそれぞれ人力
するようにすれば、差動増幅器３０の出力は、第３図（
ｂ）に示されたピーク検出データの信号波形となるので
、この信号を所定のクロック周波数でサンプリングして
も同様の結果が得られる。
に基づく各ピークの検出をピーク検出回路２２でデジタ
ル的に信号処理しているが、その他、第４図に示すよう
に、アナログ的に信号処理することもできる。すなわち
、トランスジユーザ４から出力されるエコー信号を増幅
５１２に入力して増幅した後、増幅器１２からの一方の
出力はそのまま差動増幅器３０に、他方の出力はスムー
ジング回路３２を介して差動増幅器３０にそれぞれ人力
するようにすれば、差動増幅器３０の出力は、第３図（
ｂ）に示されたピーク検出データの信号波形となるので
、この信号を所定のクロック周波数でサンプリングして
も同様の結果が得られる。
（ホ）効果
以上のように本発明によれば、超音波の多重反射に基づ
くエコー信号をサンプリングすることで配管の厚さを計
測するように構成しているので、配管内部が腐食したり
スラッジが付着している場合、あるいは、外部ノイズが
生じた場合でも、これらの影響を受けることなく、配管
の厚さを精度良く非破壊で計測できるようになるという
優れた効果が発揮される。
くエコー信号をサンプリングすることで配管の厚さを計
測するように構成しているので、配管内部が腐食したり
スラッジが付着している場合、あるいは、外部ノイズが
生じた場合でも、これらの影響を受けることなく、配管
の厚さを精度良く非破壊で計測できるようになるという
優れた効果が発揮される。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
配管検査装置のブロック図、第２図は同装置を適用して
配管の厚さを計測する方法の説明図、第３図は配管の多
重反射に基づいて得られるエコー信号の波形図、第４図
は他の実施例を示す配管検査装置のブロック図である。 ｌ・・・配管検査装置、２・・・配管、４・・・トラン
スジューサ、１４・・・サンプリング回路（Ａ／Ｄ変換
器）、１６・・・データメモリ、２２・・ピーク検出回
路、２４・・・計測回路、２６・・・演算回路、２８・
・・コントロール回路。
配管検査装置のブロック図、第２図は同装置を適用して
配管の厚さを計測する方法の説明図、第３図は配管の多
重反射に基づいて得られるエコー信号の波形図、第４図
は他の実施例を示す配管検査装置のブロック図である。 ｌ・・・配管検査装置、２・・・配管、４・・・トラン
スジューサ、１４・・・サンプリング回路（Ａ／Ｄ変換
器）、１６・・・データメモリ、２２・・ピーク検出回
路、２４・・・計測回路、２６・・・演算回路、２８・
・・コントロール回路。
Claims (1)
- （１）配管に対して超音波の送受波を行なうトランスジ
ューサと、該トランスジューサから出力された超音波の
多重反射に基づくエコー信号を所定のクロック周波数で
サンプリングするサンプリング回路と、このサンプリン
グ回路でサンプリングされたエコー信号に含まれる多重
反射に基づく各ピークを検出するピーク検出回路と、こ
のピーク検出回路で検出された各ピーク間のサンプリン
グクロック数を計測する計測回路と、この計測回路で計
測された前記各ピーク間のサンプリングクロック数の平
均値を求めて該平均値から配管の厚さを算出する演算回
路と、この演算回路で算出された配管厚さのデータを記
憶するデータメモリとを備えることを特徴とする配管検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033299A JPS61215908A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 配管検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60033299A JPS61215908A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 配管検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61215908A true JPS61215908A (ja) | 1986-09-25 |
Family
ID=12382668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60033299A Pending JPS61215908A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 配管検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61215908A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257945A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Jfe Steel Corp | 薄肉鋼管の肉厚測定方法 |
| JP2013190392A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Toshiba Corp | 厚さ測定装置および厚さ測定方法 |
| JP2014507643A (ja) * | 2011-01-06 | 2014-03-27 | ザ ルブリゾル コーポレイション | 超音波測定 |
| JP2017072412A (ja) * | 2015-10-05 | 2017-04-13 | 国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 | 液中鋼構造物の非接触型厚み測定方法 |
| WO2018123343A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社日立製作所 | 超音波計測装置及び超音波計測方法 |
| JP2020187005A (ja) * | 2019-05-14 | 2020-11-19 | 株式会社東芝 | 推定装置、検査システム、推定方法、角度調整方法、検査方法、プログラム、及び記憶媒体 |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60033299A patent/JPS61215908A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257945A (ja) * | 2008-04-17 | 2009-11-05 | Jfe Steel Corp | 薄肉鋼管の肉厚測定方法 |
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| WO2018123343A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2018-07-05 | 株式会社日立製作所 | 超音波計測装置及び超音波計測方法 |
| JPWO2018123343A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2019-07-11 | 株式会社日立製作所 | 超音波計測装置及び超音波計測方法 |
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| US11480549B2 (en) | 2019-05-14 | 2022-10-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Estimation device, inspection system, estimation method, and storage medium |
| US11927570B2 (en) | 2019-05-14 | 2024-03-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Estimation device, inspection system, estimation method, and storage medium |
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