JPS6322525B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6322525B2
JPS6322525B2 JP57040180A JP4018082A JPS6322525B2 JP S6322525 B2 JPS6322525 B2 JP S6322525B2 JP 57040180 A JP57040180 A JP 57040180A JP 4018082 A JP4018082 A JP 4018082A JP S6322525 B2 JPS6322525 B2 JP S6322525B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tubular material
wall thickness
radiation
radiation source
collimator
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.)
Expired
Application number
JP57040180A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58158510A (ja
Inventor
Asao Monno
Kyoo Watanabe
Kazuyuki Kaneko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Facom Corp
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Facom Corp, Kawasaki Steel Corp filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP57040180A priority Critical patent/JPS58158510A/ja
Publication of JPS58158510A publication Critical patent/JPS58158510A/ja
Publication of JPS6322525B2 publication Critical patent/JPS6322525B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、管状材の平均肉厚寸法を非接触で測
定することのできる管状材の肉厚測定装置に関す
るものである。
一般に鉄鋼業における管状材の製造(圧延)工
程において、その肉厚寸法を管理する際、高精度
の肉厚寸法測定が要求される。また生産性を高め
るためには、製造の流れ工程を止めることなく、
オンラインで肉厚寸法を測定できることが大切で
あると共に、管状材が高温になる熱間工程にあつ
ては、非接触で測定可能であるだけでなく、管状
材から出来る限り離れた位置から測定可能である
ことが望まれる。
第1図に、かかる条件を満足する従来の管状材
肉厚測定装置の構成概要を示す。同図において、
1,2および3はそれぞれ放射線を発するγ線
源、4乃至6はそれぞれ放射線の検出装置(以
下、センサとも云う)、7は固定フレーム、8は
可動フレーム、9は管状材11の搬送ローラ、1
0は可動フレーム駆動装置である。
第1図に示した測定装置では、固定フレーム7
上に設置されたγ線源1,2およびセンサ4,5
と可動フレーム8上に設置されたγ線源3および
センサ6とにより、搬送ローラ9に乗つて運搬さ
れてくる管状材11の肉厚寸法を測定するもので
あるが、この際、γ線源とセンサと管状材の相対
的位置関係が重要な意味をもつている。
すなわち第2図に見られるように、γ線源1か
ら発してセンサ4に入射するビームと、同じく線
源2から発してセンサ5に入射するビームと、同
じく線源3から発してセンサ6に入射するビーム
とにより構成される正三角形EFGの各頂点が、
管状材11の公称外径と内径の平均値(以下、中
央径と呼ぶ)を直径とする円の円周上にくるよう
に、第1図において可動フレーム8を位置決めす
る必要がある(なお、測定原理の詳細は、特開昭
56−46406号公報において開示されており、また
本発明の理解のために必須なものでもないので、
その説明は省略する)。
所が、管状材11は搬送ローラ9により運搬さ
れているため、第2図において、Z1−Z2軸、Z3
Z4軸の各方向に常時振動しており、3本の放射線
ビームにより形成される正三角形EFGの各頂点
を管状材の11の中央径の円周上に正確に維持す
ることは、たとえ搬送ローラ9に防振ローラ(図
示せず)を付加するなどの手段を講じたとして
も、相当に困難である。またかかる防振ローラ等
の付加設備自体も技術的ならびにコスト的に問題
を含んでいるが、搬送ローラの防振対策を充分に
施さない限り、第1図、第2図に示した従来の測
定装置は測定原理的に振動による誤差(心振れ誤
差という)を生じるという欠点がある。このた
め、実際問題としては、図示せざる防振ローラを
搬送ローラ9に併せ用いることにより管状材11
の心振れを極力おさえ、心振れ誤差の発生を極力
最小にする試みがなされている。
更に、従来提案された他の放射線による鋼管の
肉厚測定方法として、特開昭54−114263号公報に
記載のものがある。
この方法は、鋼管の外方から該鋼管に照射され
た放射線は、鋼管の内面に接して透過したとき減
衰量が最大となり、外面に接して透過したときに
減衰量が最小となることから、減衰量の最大点と
最小点を検知し、両者の間隔から鋼管の肉厚を測
定する方法である。
しかしこの方法の場合、放射線源として30Ci
(キユーリ)程度の放射性物質を用いたとしても、
数mm〜40mm程度の肉厚の鋼管を測定する場合、放
射性物質からの放射線量の統計的なゆらぎ現象を
考慮すると、どうしても測定に20mm秒〜1秒程度
の時間を要し、この間、測定対象の鋼管は静止し
ていることを要求される。このため、上述の測定
方法は、振動を伴つて搬送されてくる鋼管のオン
ラインでの肉厚寸法測定には使用できないという
欠点がある。そればかりではなく、放射線源から
放射線を投射するためのスリツトの幅寸法を2mm
程度とし、放射線の鋼管透過像をテレビカメラで
撮影するとすると、テレビカメラの分解能として
は1mm程度しか期待できないので、結局、本方法
による鋼管肉厚寸法の測定精度は、鋼板用厚み計
の数10μmという測定精度に比し、著るしく劣つ
た精度にならざるを得ないことが理解される。
本発明は、上述の如き従来の技術的事情にかん
がみなされたものであり、従つて本発明の目的
は、搬送中の管状材に心振れが起きても、肉厚測
定結果に心振れ誤差が原理的に生じることなく、
しかも測定精度の高い管状材肉厚測定装置を提供
することにある。
次に本発明の測定原理を説明する。
第3図イ,ロは本発明による肉厚測定装置の測
定原理の説明図である。第3図イにおいて、21
はγ線源のラインアレイ(以後、ライン状線源と
呼ぶ)であり、22はライン状に配置された多数
のセンサの集合(以後、ライン状センサと呼ぶ)
であり、11は管状材である。
すなわち、第3図イにおいて、管状材11をは
さんで対置されたライン状線源21およびライン
状センサ22の長さ寸法lを管状材11の外径寸
法より充分大にした状態で、センサ22により線
源21から放射されたγ線の減衰量を測定すれ
ば、これにより管状材11の当該断面における平
均肉厚寸法を求めることができる。第3図ロにお
いて、N0は、管状材11が存在しない場合に、
センサ22が検出する放射線(γ線)のカウント
総数を表わし、NSは管状材11が存在する場合
にセンサ22が検出する放射線(γ線)のカウン
ト総数を表わしている。このN0とNSの値から管
状材11の平均肉厚寸法を求めることができる。
しかも、ライン状線源21とセンサ22の長さ寸
法lを管状材11の外径寸法より充分大にしてお
けば、管状材11が心振れを起こしたとしても、
上記カウント総数N3の値は変化しないから、心
振れによる誤差を発生させることなしに管状材1
1の平均肉厚寸法を求めることができる。
なお、ライン状線源21は、本発明の一実施例
においては、第3A図に示すように構成すること
ができる。ここで第3A図イ,ロはライン状線源
の一例を示す断面構成図およびコリメータの正面
図である。
すなわち、空所216を有する線源容器210
内に線源ホルダー211が配置される。この線源
ホルダー211には複数個のたとえばセシウム1
37等から成る線源カプセル212が列状(ライ
ン状)に配設されている。そして、線源容器21
0の空所216内には回転式シヤツタ213が配
置され、かつ線源210にはコリメータ214が
取付けられている。このコリメータ214は千鳥
足状にあけられた多数のコリメータ穴215を有
している。回転式シヤツタ213は図示されてい
ない回転駆動機構によつて回転駆動され、シヤツ
タ板217は測定を行う際には図において紙面に
平行にされて線源カプセル212から放出された
放射線をコリメータ214に導き、測定を行なわ
ないときには図において紙面に直角にされてその
放射線を遮断する。各線源カプセル212からは
放射線は放射状に放出されるが、測定時にはコリ
メータ215のコリメータ穴214を通ることに
より、平行ビームに形成される。コリメータにお
いて、コリメータ穴を千鳥足状に配置すれば、斜
めビームの混在を防止し得て放射線散乱の影響を
除去でき、精度向上に役立つことは良く知られた
所である。
なおまた、第3図イにおけるライン状センサ2
2は本発明の一実施例においては第3B図に示す
ように構成することができる。ここで第3B図
イ,ロはライン状センサの一例を示す概略側面図
およびコリメータの正面図である。
すなわち、1つの長方形状のコリメータ穴22
4を有するコリメータ220が配置され、このコ
リメータ220の後にポリビニールトルエン等の
プラスチツクシンチレータ221が取付けられ、
このプラスチツクシンチレータ221の後にアク
リル等のライトガイド222が取付けられる。ラ
イトガイド222には光電子増倍管223が設け
られ、その出力は図示されていない増幅器に導か
れる。ライン状線源21のコリメータ214のコ
リメータ穴215を通ることにより平行ビームに
なされた放射線は管状材を透過した後、ライン状
センサ22のコリメータ220のコリメータ穴2
24に入射する。このコリメータ穴224は1つ
の長方形状のものについて示したが、ライン状線
源21のコリメータ214のコリメータ穴215
のように多数のコリメータ穴が千鳥足状に配設さ
れたものとするのが測定精度を高める上で都合が
良い。
次に放射線減衰量の測定により管状材の肉厚寸
法を求める測定法の原理を説明しておく。
一般に厚み寸法tの被測定物を透過してくる放
射線のセンサによる検出々力をNとすると、放射
線透過形厚さ計の基本式として次の式が成立する
ことが知られている。
N=N0EXP(−μt) …(1) 但しN0は、被測定物が存在しない(厚み寸法
t=0)場合にセンサにより検出される出力(基
準出力)を表わし、μは吸収係数と称される定数
である。
今、第4図に示す如く、管状材11の断面に対
し、互いに直交するx軸とy軸を定めれば、y軸
方向に沿つた管状材11の肉厚寸法tiをx座標xi
の関数として次のように表わすことができる。
t=f(x) …(2) 従つて第3図イにおけるライン状センサ22に
よる検出々力Nsは次式で与えられる。
NS=∫l 0N0EXP(−μ・f(x))dx …(3) 上記(3)式から各x座標における肉厚寸法tを算
出し、それと検出々力NSの関係を求めグラフに
したのが第5図である。
第5図に示すグラフによれば、縦軸にとつた値
lo(NS/N0)が或る値からこの値の半分にまで減
少するときの肉厚寸法の変化量S(これを半価層
という)は約4.5mmであることが判る。
一般に半価層が大きすぎても小さすぎても測定
は困難になるが、すでに広く用いられている平板
用透過形厚さ計の測定対象である通常の平板材の
半価層は約11mmであるから、この数値に比較して
上記の4.5mmという数値は、その約1/2であるか
ら、上述に述べた原理に基づく管状材の肉厚測定
装置が充分実用化可能であり、前記の厚さ計と同
程度の測定精度を期待できるものであることが判
る。
また第5図に見られるように、常用管において
計測を要求される肉厚3mm〜15mm(肉厚tと直径
Dの比(t/D)で見ると約0.03〜0.1)の範囲
では、減衰特性を表わすカーブが線形をなしてい
るので、それが非線形である場合に必要な補正も
不要となり、ライン状センサの検出々力から直ち
に管状材の平均肉厚寸法を求めることができる。
なお、本発明の方式では半価層は、平板の約1/
2であることを先に説明した。この事は、平板1
mm当りの厚さ変化による放射線量の変化とパイプ
約0.5mm当りの厚さ変化による放射線量の変化と
が等しい事を意味しており、従つて本方式では、
厚さ変化を平板の約2倍のきめ細かさで測定でき
る事になり、それだけ測定精度が高いと云える。
本発明による管状材の肉厚測定装置はストレツ
チレジユーサに用いる場合、特に好適であると云
える。ストレツチレジユーサとは、圧延仕上げ工
程に用いられるミルで、以下にその概要を説明す
る。
ストレツチレジユーサは、小径継目管の最終仕
上工程のほとんどに使用されているが、その能率
的に優れた性能のため小径溶鍛接管の仕上工程に
用いられることも少なくない。ストレツチレジユ
ーサは、2ロールまたは3ロールのロールハウジ
ングを管に沿つて連続的に14〜20台配列し、管の
外径を順次圧延しながら、相隣るスタンドのロー
ル周速に差を与え、圧延中に管の長手方向に引張
力を加えることによつて、その肉厚を制御する。
この為、数種類の素管を準備すれば、種々の寸法
の管に仕上げる事が可能である。
第6図イ,ロは、上述の2ロールレジユーサの
側面図および正面図であり、第7図イ,ロは3ロ
ールレジユーサの側面図および正面図である。こ
れらの図において、31はロールを、32は圧延
中のパイプをそれぞれ示す。
さて、上述の如きストレツチレジユーサでは、
パイプを長手方向に引張る事により肉厚を変える
訳であるから、ミルの制御あるいは運転方式の改
善を行なう為には、パイプ断面内の偏肉状況を知
るよりもむしろパイプ長手方向の平均肉厚を知る
必要がある。このことは均等の厚さの板材から製
管される溶接鋼管の場合は特に顕著である。
また多段ミルの回転数を変える事によりパイプ
に対する張力を変え、これによつて肉厚の制御を
行なおうとする場合は、肉厚測定装置の応答は速
ければ速い程よい。更に、肉厚測定装置をストレ
ツチレジユーサに適用する際は、同ミルの入口側
または出口側に設置する事になるのであるが、こ
の部分のパイプの振動は非常に大きいのが一般で
あり、加えて防振用のピンチローラを設置しよう
としても、そのための場所もない。この様に、ス
トレツチレジユーサに本発明による肉厚測定装置
を適用した場合、心振れの影響を全く受けないと
いう利点並びに高速応答性を期待できるという利
点は特に大なる効果を発揮する。また長手方向の
肉厚むら即ち断面の平均肉厚の測定は、従来技術
によつても可能であるが、線源と検出器を各々3
個必要(最低でも)とするので高価になるが、本
装置では、線源、検出器が各1個ですむのでコス
トが低廉になるという利点がある。
本発明は鋼管のみならず、各種金属、プラスチ
ツク、ガラス、セメント、その他材質に応じてγ
線、X線、β線、紫外線、可視光線、赤外線等を
用いることにより、一般の管状材の肉厚測定に幅
広く用いる事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の管状材肉厚測定装置の構成を示
す概要図、第2図は同装置の原理説明図、第3図
イ,ロは本発明による肉厚測定装置の原理説明
図、第3A図イ,ロは本発明の一実施例における
ライン状線源を示す断面構成図およびコリメータ
の正面図、第3B図イ,ロは本発明の一実施例に
おけるライン状センサを示す概略側面図およびコ
リメータの正面図、第4図は管状材の肉厚寸法と
位置の関数関係の説明図、第5図は肉厚寸法とセ
ンサによる放射線検出々力との関係を示すグラ
フ、第6図イ,ロは2ロールレジユーサの側面図
および正面図、第7図イ,ロは3ロールレジユー
サの側面図および正面図、である。 符号説明、1〜3……γ線源、4〜6……セン
サ、7……固定フレーム、8……可動フレーム、
9……搬送ローラ、10……可動フレーム駆動装
置、11……管状材、21……γ線源のラインア
レイ、22……ライン状に配置されたセンサ、3
1……ロール、32……圧延中のパイプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 管状材をはさんで対置され、かつ該管状材の
    外径寸法を超える長さ寸法をそれぞれ有する放射
    線源及び放射線検出器から成り、前記放射線源か
    ら放射されたビームが前記管状材の少なくとも全
    断面をよぎつて前記検出器に入射され、この検出
    器において検出された放射線減衰量から前記管状
    材の平均肉厚寸法を測定する装置において、 前記放射線源側と検出器側のそれぞれに、前記
    管状材の外径寸法方向において千鳥足状にコリメ
    ータ穴を配置されたコリメータ板部材を配置し、
    前記放射線源から放射されたビームは放射線源側
    コリメータ板部材を介して放射され検出器側コリ
    メータ板部材を介して検出器に入射されるように
    したことを特徴とする管状材の肉厚測定装置。
JP57040180A 1982-03-16 1982-03-16 管状材の肉厚測定装置 Granted JPS58158510A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57040180A JPS58158510A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 管状材の肉厚測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57040180A JPS58158510A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 管状材の肉厚測定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58158510A JPS58158510A (ja) 1983-09-20
JPS6322525B2 true JPS6322525B2 (ja) 1988-05-12

Family

ID=12573576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57040180A Granted JPS58158510A (ja) 1982-03-16 1982-03-16 管状材の肉厚測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58158510A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60104710U (ja) * 1983-12-21 1985-07-17 川崎製鉄株式会社 管状材の放射線透過式肉厚測定装置
JPS62194447A (ja) * 1986-02-21 1987-08-26 Furukawa Electric Co Ltd:The X線による被測定物の非破壊測定方法
KR102783968B1 (ko) * 2024-09-05 2025-03-19 주식회사 씨엔테크 레이저를 이용한 파이프 용접 비드 검사장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2840819A1 (de) * 1978-09-20 1980-04-03 Philips Patentverwaltung Verfahren zum ermitteln des innenmasses von langgestreckten hohlkoerpern, insbesondere von rohren

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58158510A (ja) 1983-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4695729A (en) Tubular part wall thickness measuring device
EP0664437B1 (en) Method and apparatus for obtaining non-destructive measurements for regularly-shaped objects
EP0705420B1 (en) Online tomographic gauging of sheet metal
US20040234027A1 (en) System and method for the measurement of the layer thickness of a multi-layer pipe
JP2011173162A (ja) 熱間長尺材の長さ測定方法および装置
JPS6322525B2 (ja)
JPH0311646B2 (ja)
CA1210529A (en) Tubular part wall thickness measuring device
GB2146115A (en) Tube wall thickness
US3609368A (en) Apparatus and method for checking the diameter of elongated structures
CN214702165U (zh) 一种用x射线横向检测圆管尺寸的装置
DE3327267C2 (ja)
EP0428903B1 (en) Method and equipment to check and regulate the positioning of metallic backing strands into rubber sheets specifically for the construction of tires
JP4483809B2 (ja) 放射線透過式管状材肉厚測定装置
JPS63242375A (ja) 塗膜厚測定方法
JP2014041057A (ja) 表示付認証機器である放射性同位元素を用いた保温材付配管の配管軸方向走査式減肉検査装置及び減肉検査方法
JPS5916527B2 (ja) ストリツプの蛇行修正方法
JP4483810B2 (ja) 放射線透過式管状材肉厚測定装置
JPS58707A (ja) 板材の断面板厚形状測定装置
JPS6255549A (ja) β線吸収型浮遊塵連続測定装置
JP3129503B2 (ja) リング状シール部材の寸法検査方法
US3440421A (en) Statistical sampling of a moving product using a gauging device with a variable sensing area functionally related to a variable product speed
JPH08271241A (ja) 管状材の偏心及び肉厚分布の検出方法並びにその装置
JPH01308907A (ja) γ線鋼管形状計測システム
JPH0236882B2 (ja) Kanjozainohoshasentokashikinikuatsusokuteisochi