JP2000249687A - 埋設金属管の防食被覆損傷位置探査方法とその装置 - Google Patents
埋設金属管の防食被覆損傷位置探査方法とその装置Info
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- JP2000249687A JP2000249687A JP11095311A JP9531199A JP2000249687A JP 2000249687 A JP2000249687 A JP 2000249687A JP 11095311 A JP11095311 A JP 11095311A JP 9531199 A JP9531199 A JP 9531199A JP 2000249687 A JP2000249687 A JP 2000249687A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 埋設金属管の防食被覆損傷位置を簡単な構成
で且つ高感度で探査できる磁界法による方法及び装置を
提供することである。 【解決手段】 埋設金属管１に発信器５より交流信号電
流を流して該埋設金属管１の防食被覆損傷位置２に流出
入する電流ｉ１により磁界Ｈを発生させると共に上記金
属管の管軸に沿った垂直面内で地表面に対して４５°傾
斜させ且つ互いの軸を平行に配置した２つのコイルを管
軸に沿って走査することにより各々磁界強度を連続的に
検出する。これにより検出信号間の相関をとり若しくは
該検出信号間の和を合成し、その相関出力信号の二乗和
若しくは合成された信号の振幅出力の極大値の位置から
上記損傷位置を探査する。または、上記検出信号間の差
を合成し、その合成された信号の振幅出力の極小値の位
置から上記損傷位置を探査する。
で且つ高感度で探査できる磁界法による方法及び装置を
提供することである。 【解決手段】 埋設金属管１に発信器５より交流信号電
流を流して該埋設金属管１の防食被覆損傷位置２に流出
入する電流ｉ１により磁界Ｈを発生させると共に上記金
属管の管軸に沿った垂直面内で地表面に対して４５°傾
斜させ且つ互いの軸を平行に配置した２つのコイルを管
軸に沿って走査することにより各々磁界強度を連続的に
検出する。これにより検出信号間の相関をとり若しくは
該検出信号間の和を合成し、その相関出力信号の二乗和
若しくは合成された信号の振幅出力の極大値の位置から
上記損傷位置を探査する。または、上記検出信号間の差
を合成し、その合成された信号の振幅出力の極小値の位
置から上記損傷位置を探査する。
Description
【０００１】本発明は、埋設金属管の防食被覆損傷位置
の磁界法による探査方法及び装置の改良に係り、より詳
細には地中に埋められた塗覆装金属管の塗装損傷位置並
びに該金属管と他の金属構造物との接触位置を、該金属
管と地中に埋設した対極との間に交流信号電流を流し、
該金属管の防食被覆損傷位置に流出入する電流によって
発生する磁界強度の変化を２つのコイルを使用して地表
面上において非接触で探査する方法並びに埋設金属管の
防食被覆損傷位置探査装置に関するものである。
の磁界法による探査方法及び装置の改良に係り、より詳
細には地中に埋められた塗覆装金属管の塗装損傷位置並
びに該金属管と他の金属構造物との接触位置を、該金属
管と地中に埋設した対極との間に交流信号電流を流し、
該金属管の防食被覆損傷位置に流出入する電流によって
発生する磁界強度の変化を２つのコイルを使用して地表
面上において非接触で探査する方法並びに埋設金属管の
防食被覆損傷位置探査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に地中に敷設する金属管、例えば都
市ガス埋設鋼管の外面は土壌腐食や電食を防止するため
にポリエチレン等の塗覆装と電気防食との二重の防食処
置がとられている。しかし、これら塗覆装金属管を敷設
した後に第三者の工事等で塗覆装が損傷を受けると、電
気防食装置からの防食電流がこの損傷部分に集中して周
囲に防食電流が行き渡らなくなり防食機能が低下する。
特に、この塗覆装損傷部分で他の金属埋設物と接触する
と防食電流が本来防食対象とはなっていない金属埋設物
にも流入するために大幅な防食電流の不足が生じて塗覆
装金属管の土壌腐食や電食が起こるおそれがある。
市ガス埋設鋼管の外面は土壌腐食や電食を防止するため
にポリエチレン等の塗覆装と電気防食との二重の防食処
置がとられている。しかし、これら塗覆装金属管を敷設
した後に第三者の工事等で塗覆装が損傷を受けると、電
気防食装置からの防食電流がこの損傷部分に集中して周
囲に防食電流が行き渡らなくなり防食機能が低下する。
特に、この塗覆装損傷部分で他の金属埋設物と接触する
と防食電流が本来防食対象とはなっていない金属埋設物
にも流入するために大幅な防食電流の不足が生じて塗覆
装金属管の土壌腐食や電食が起こるおそれがある。
【０００３】このように塗覆装が損傷を受け電気防食の
効果が懸念される場合には、何らかの方法で損傷位置を
探査し、掘削して補修する等の処置を施さなければなら
ない。従来からこの塗覆装損傷位置の探査方法として、
損傷部に電流を通じて地表面の電位変化からその位置を
知る電位法と、損傷部における磁界の強さの変化からそ
の位置を知る磁界法が知られている。
効果が懸念される場合には、何らかの方法で損傷位置を
探査し、掘削して補修する等の処置を施さなければなら
ない。従来からこの塗覆装損傷位置の探査方法として、
損傷部に電流を通じて地表面の電位変化からその位置を
知る電位法と、損傷部における磁界の強さの変化からそ
の位置を知る磁界法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電位法には直流法と、
例えば特開昭６１−２１０９３５号公報及び特開昭６３
−１９１０４９号公報に開示されているような交流法の
２種類があり、磁界法と比べると一般に塗覆装の微小損
傷の探査に優れているが、いずれも地表面にセンサを接
触させて電位分布を検出する方法であるために、アスフ
ァルトなどの電気抵抗の高い舗装路面では散水して感度
をあげる必要があるなど作業性が悪いという欠点があ
る。
例えば特開昭６１−２１０９３５号公報及び特開昭６３
−１９１０４９号公報に開示されているような交流法の
２種類があり、磁界法と比べると一般に塗覆装の微小損
傷の探査に優れているが、いずれも地表面にセンサを接
触させて電位分布を検出する方法であるために、アスフ
ァルトなどの電気抵抗の高い舗装路面では散水して感度
をあげる必要があるなど作業性が悪いという欠点があ
る。
【０００５】一方、磁界法として、例えば特開昭６３−
３００９９１号公報には図９に示すように、埋設金属管
の直上から側方にずれた位置に、管軸（ｘ軸）、直角
（ｙ軸）、垂直（ｚ軸）に設置したコイルＬｘ，Ｌｙ，
Ｌｚを管軸方向に移動して金属管１から発生する磁界強
度の変化を捕らえ、この磁界強度の急変部分を他金属管
４との接触位置として探査する方法が開示されている
が、管内電流Ｉ０の変化から磁界強度の変化を検出する
方法はコイルを３個必要とするので、回路が複雑とな
り、更に一般に磁界の変化点が明瞭でないために他金属
管との接触位置の特定が困難となる問題点がある。
３００９９１号公報には図９に示すように、埋設金属管
の直上から側方にずれた位置に、管軸（ｘ軸）、直角
（ｙ軸）、垂直（ｚ軸）に設置したコイルＬｘ，Ｌｙ，
Ｌｚを管軸方向に移動して金属管１から発生する磁界強
度の変化を捕らえ、この磁界強度の急変部分を他金属管
４との接触位置として探査する方法が開示されている
が、管内電流Ｉ０の変化から磁界強度の変化を検出する
方法はコイルを３個必要とするので、回路が複雑とな
り、更に一般に磁界の変化点が明瞭でないために他金属
管との接触位置の特定が困難となる問題点がある。
【０００６】また、例えば特開昭６３−７８０６３号公
報には図１０に示すように、発信器５を金属管１と対極
とに接続し、金属管１の塗覆装の損傷部分２に流出入す
る漏れ電流ｉ１によって生じる磁界強度をコイル軸をｘ
ｚ面に平行に設置したコイル３を管軸に沿って移動して
検出し、その検出信号の極大値を塗覆装損傷位置として
探査する方法が開示されている。しかし、漏れ電流ｉ１
は一般に微小であるので、塗覆装損傷位置の特定が不正
確なことが多いことやデータの解析が容易でないという
問題点がある。
報には図１０に示すように、発信器５を金属管１と対極
とに接続し、金属管１の塗覆装の損傷部分２に流出入す
る漏れ電流ｉ１によって生じる磁界強度をコイル軸をｘ
ｚ面に平行に設置したコイル３を管軸に沿って移動して
検出し、その検出信号の極大値を塗覆装損傷位置として
探査する方法が開示されている。しかし、漏れ電流ｉ１
は一般に微小であるので、塗覆装損傷位置の特定が不正
確なことが多いことやデータの解析が容易でないという
問題点がある。
【０００７】また、従来の磁界法においては磁界の強さ
をコイルの受信信号の振幅を読み取ることにより検出し
ているために検出感度が低いことから、特開昭６１−２
１０９３５号公報で開示されているような送信信号の一
部を参照信号として高感度にする同期検波法もあるが、
同期信号を伝送するための回路が必要となるために回路
構成が複雑となる、などの欠点があった。
をコイルの受信信号の振幅を読み取ることにより検出し
ているために検出感度が低いことから、特開昭６１−２
１０９３５号公報で開示されているような送信信号の一
部を参照信号として高感度にする同期検波法もあるが、
同期信号を伝送するための回路が必要となるために回路
構成が複雑となる、などの欠点があった。
【０００８】本発明は、以上述べた従来の埋設金属管の
防食被覆損傷位置探査方法の問題点を解決し、埋設金属
管の防食被覆損傷位置及び他埋設金属体との接触位置を
簡単な装置で容易且つ正確に探査することを目的とする
ものである。
防食被覆損傷位置探査方法の問題点を解決し、埋設金属
管の防食被覆損傷位置及び他埋設金属体との接触位置を
簡単な装置で容易且つ正確に探査することを目的とする
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者が研究を行った結果、 従来ｘｚ面内の磁界の測定には、１測定点に付きｘ
軸方向とｚ軸方向の２方向に各１個づつ計２個のコイル
を使用しているが、コイルを地表面に対してほぼ４５°
傾斜させることにより、１個の磁界検出用コイルにｘ軸
とｚ軸の両方向の成分を持たせることができるので、従
来よりも磁界検出用コイルの数を半減することができ
る。 原理的には１個の磁界検出用コイルでも間に合う
が、地表面に対してほぼ４５°傾斜させた一つのコイル
で検出された信号と、このコイルと軸を平行にする別の
コイルで検出された信号との相関をとることにより、ま
たは、上記コイルで検出された信号の和を合成する（以
下、「和動的に合成する」という。）ことにより、波形
は塗覆装欠陥の中央で最大値となり大きな出力信号が得
られるので、同期検波のように同期信号を伝送するため
の回路を設けなくとも高感度で磁界強度の検出ができ
る。 また、上記コイルで検出された信号の差を合成する
（以下、「差動的に合成する」という。）ことにより、
波形は塗覆装欠陥の中央で最小値となる他、商用電源の
高周波等の外来雑音を打ち消して明瞭かつ高感度で磁界
強度の検出ができる。 更に、上記方法で検出され差動的に合成された出力
を二乗検波すれば、磁界の角度変化に対して従来方法よ
りも２倍の感度が得られる。などの知見を得て本発明を
成すに至った。
に、本発明者が研究を行った結果、 従来ｘｚ面内の磁界の測定には、１測定点に付きｘ
軸方向とｚ軸方向の２方向に各１個づつ計２個のコイル
を使用しているが、コイルを地表面に対してほぼ４５°
傾斜させることにより、１個の磁界検出用コイルにｘ軸
とｚ軸の両方向の成分を持たせることができるので、従
来よりも磁界検出用コイルの数を半減することができ
る。 原理的には１個の磁界検出用コイルでも間に合う
が、地表面に対してほぼ４５°傾斜させた一つのコイル
で検出された信号と、このコイルと軸を平行にする別の
コイルで検出された信号との相関をとることにより、ま
たは、上記コイルで検出された信号の和を合成する（以
下、「和動的に合成する」という。）ことにより、波形
は塗覆装欠陥の中央で最大値となり大きな出力信号が得
られるので、同期検波のように同期信号を伝送するため
の回路を設けなくとも高感度で磁界強度の検出ができ
る。 また、上記コイルで検出された信号の差を合成する
（以下、「差動的に合成する」という。）ことにより、
波形は塗覆装欠陥の中央で最小値となる他、商用電源の
高周波等の外来雑音を打ち消して明瞭かつ高感度で磁界
強度の検出ができる。 更に、上記方法で検出され差動的に合成された出力
を二乗検波すれば、磁界の角度変化に対して従来方法よ
りも２倍の感度が得られる。などの知見を得て本発明を
成すに至った。
【００１０】従って本発明の埋設金属管の防食被覆損傷
位置探査方法は、外面に防食被覆を施して地中に埋設し
た金属管に交流信号電流を流して該埋設金属管の防食被
覆損傷位置に流出入する電流により磁界を発生させると
ともに、上記金属管の管軸に沿った垂直面内で地表面に
対して４５°傾斜させ且つ互いの軸を平行に配置した２
つのコイルを上記管軸に沿って走査することにより各々
磁界強度を連続的に検出し、この２つのコイルの出力間
の相関をとり、または、２つのコイルの出力を和動的若
しくは差動的に合成し、これら相関出力信号または合成
出力信号から磁界強度の変化を計測することにより埋設
金属管の防食被覆損傷位置を探査することを要旨とす
る。
位置探査方法は、外面に防食被覆を施して地中に埋設し
た金属管に交流信号電流を流して該埋設金属管の防食被
覆損傷位置に流出入する電流により磁界を発生させると
ともに、上記金属管の管軸に沿った垂直面内で地表面に
対して４５°傾斜させ且つ互いの軸を平行に配置した２
つのコイルを上記管軸に沿って走査することにより各々
磁界強度を連続的に検出し、この２つのコイルの出力間
の相関をとり、または、２つのコイルの出力を和動的若
しくは差動的に合成し、これら相関出力信号または合成
出力信号から磁界強度の変化を計測することにより埋設
金属管の防食被覆損傷位置を探査することを要旨とす
る。
【００１１】また本発明の埋設金属管の防食被覆損傷位
置探査装置は、地中に埋設した外面に防食被覆を施した
金属管と対極との間に交流信号電流を流す発信器と、該
発信器から上記埋設金属管の防食被覆損傷位置に流出入
する電流により発生する磁界強度を検出するための管軸
に沿った垂直面内に地表面に対して４５°傾斜させ且つ
互いに平行に配置した２つのコイルと、該コイルを上記
金属管の管軸に沿って走査することにより検出された出
力信号からノイズを除去する回路と、ノイズを除去した
２つの出力信号を相関演算する回路と、相関出力信号か
ら埋設金属間の防食被覆損傷位置を表示する表示装置と
から構成されることを要旨とする。更に、本発明の埋設
金属管の防食被覆損傷位置探査装置は、地中に埋設した
外面に防食被覆を施した金属管と対極との間に交流信号
電流を流す発信器と、該発信器から上記埋設金属管の防
食被覆損傷位置に流出入する電流により発生する磁界強
度を検出するための管軸に沿った垂直面内に地表面に対
して４５°傾斜させ且つ互いに平行に配置した２つのコ
イルと、該コイルを上記金属管の管軸に沿って走査する
ことにより検出された出力信号からノイズを除去する回
路と、ノイズを除去した２つの出力信号を和動的または
差動的に合成する回路と、その合成出力信号から埋設金
属管の防食被覆損傷位置を表示する表示装置とから構成
されることを要旨とする。
置探査装置は、地中に埋設した外面に防食被覆を施した
金属管と対極との間に交流信号電流を流す発信器と、該
発信器から上記埋設金属管の防食被覆損傷位置に流出入
する電流により発生する磁界強度を検出するための管軸
に沿った垂直面内に地表面に対して４５°傾斜させ且つ
互いに平行に配置した２つのコイルと、該コイルを上記
金属管の管軸に沿って走査することにより検出された出
力信号からノイズを除去する回路と、ノイズを除去した
２つの出力信号を相関演算する回路と、相関出力信号か
ら埋設金属間の防食被覆損傷位置を表示する表示装置と
から構成されることを要旨とする。更に、本発明の埋設
金属管の防食被覆損傷位置探査装置は、地中に埋設した
外面に防食被覆を施した金属管と対極との間に交流信号
電流を流す発信器と、該発信器から上記埋設金属管の防
食被覆損傷位置に流出入する電流により発生する磁界強
度を検出するための管軸に沿った垂直面内に地表面に対
して４５°傾斜させ且つ互いに平行に配置した２つのコ
イルと、該コイルを上記金属管の管軸に沿って走査する
ことにより検出された出力信号からノイズを除去する回
路と、ノイズを除去した２つの出力信号を和動的または
差動的に合成する回路と、その合成出力信号から埋設金
属管の防食被覆損傷位置を表示する表示装置とから構成
されることを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施形態】次に、本発明の実施の形態を図面に
より具体的に説明する。図１は本発明による埋設金属管
の防食被覆損傷位置の探査方法の一例を示す概略図であ
る。図１において、１は電気防食対象物である埋設金属
管、４は埋設金属管に接触している他の金属構造物（例
えば水道管）であり、埋設金属管１と金属構造物４とは
塗覆装の損傷部分２で電気的接続状態にある。５は埋設
金属管１に交流信号電流を流すための発信器であり、こ
の発信器の他極は地中に埋設された対極６（例えば電気
防食用マグネシウム陽極）と接続されている。３ａおよ
び３ｂは埋設金属管１に交流信号電流を流したときに塗
覆装の損傷部分から流出入する電流による地表面の磁界
強度を検出するコイルであり、各々リード線７ａ，７ｂ
が出ているところをコイルの巻きはじめとするとき、コ
イル３ａおよび３ｂは地表面に対してそれぞれφ１＝４
５°，φ２＝４５°の角度で傾斜させられ、、且つ、両
コイルの軸が平行となるように配置されている。
より具体的に説明する。図１は本発明による埋設金属管
の防食被覆損傷位置の探査方法の一例を示す概略図であ
る。図１において、１は電気防食対象物である埋設金属
管、４は埋設金属管に接触している他の金属構造物（例
えば水道管）であり、埋設金属管１と金属構造物４とは
塗覆装の損傷部分２で電気的接続状態にある。５は埋設
金属管１に交流信号電流を流すための発信器であり、こ
の発信器の他極は地中に埋設された対極６（例えば電気
防食用マグネシウム陽極）と接続されている。３ａおよ
び３ｂは埋設金属管１に交流信号電流を流したときに塗
覆装の損傷部分から流出入する電流による地表面の磁界
強度を検出するコイルであり、各々リード線７ａ，７ｂ
が出ているところをコイルの巻きはじめとするとき、コ
イル３ａおよび３ｂは地表面に対してそれぞれφ１＝４
５°，φ２＝４５°の角度で傾斜させられ、、且つ、両
コイルの軸が平行となるように配置されている。
【００１３】本発明の方法では発信器５より金属管１に
交流信号電流を流すと共にコイル３ａ，３ｂを金属管１
の管路付近を矢印方向に走査する。塗覆装と損傷がない
金属管１上では管内電流Ｉ０のみであるから発生磁界は
管軸に沿った方向でほぼ一定である。そして塗覆装の損
傷部分が近づくにつれてその部分に流出入する電流の密
度が大きくなるので発生磁界は管軸に沿った方向で大き
さが変化し、その変化割合は大きくなって損傷部分の直
上付近で極大となる。従ってコイル３ａ，３ｂの走査に
より磁界強度を連続的に検出し、その各検出信号間の相
関をとるか各検出信号の和を合成し、各相関出力の二乗
和または和動的に合成された出力の値を求めると、それ
らの値の極大値となるコイルの走査位置が埋設金属管１
の防食被覆損傷位置である。
交流信号電流を流すと共にコイル３ａ，３ｂを金属管１
の管路付近を矢印方向に走査する。塗覆装と損傷がない
金属管１上では管内電流Ｉ０のみであるから発生磁界は
管軸に沿った方向でほぼ一定である。そして塗覆装の損
傷部分が近づくにつれてその部分に流出入する電流の密
度が大きくなるので発生磁界は管軸に沿った方向で大き
さが変化し、その変化割合は大きくなって損傷部分の直
上付近で極大となる。従ってコイル３ａ，３ｂの走査に
より磁界強度を連続的に検出し、その各検出信号間の相
関をとるか各検出信号の和を合成し、各相関出力の二乗
和または和動的に合成された出力の値を求めると、それ
らの値の極大値となるコイルの走査位置が埋設金属管１
の防食被覆損傷位置である。
【００１４】図２は上記方法を実施するための埋設金属
管の防食被覆損傷位置探査装置のうち、コイル検出信号
間の相関出力値を求める方式を採用したものの概略ブロ
ック図である。同図において、８ａ，８ｂは増幅器、９
ａ，９ｂはバンドパスフィルタ、１０ａ，１０ｂは相関
をとるための掛け算回路、１１ａ，１１ｂはローパスフ
ィルタである。また、１２ａ，１２ｂは相関出力Ｅ１，
Ｅ２をそれぞれ二乗する二乗検波回路、１３は二乗和を
得るための加算回路、１４は加算回路１３の出力信号を
表示する記録計などの表示器である。なお、１２ａ，１
２ｂは検出感度を２倍に高めるために挿入したもので、
これを省略することもできる。また、図２において、埋
設金属管、発信器等の図示は省略した。
管の防食被覆損傷位置探査装置のうち、コイル検出信号
間の相関出力値を求める方式を採用したものの概略ブロ
ック図である。同図において、８ａ，８ｂは増幅器、９
ａ，９ｂはバンドパスフィルタ、１０ａ，１０ｂは相関
をとるための掛け算回路、１１ａ，１１ｂはローパスフ
ィルタである。また、１２ａ，１２ｂは相関出力Ｅ１，
Ｅ２をそれぞれ二乗する二乗検波回路、１３は二乗和を
得るための加算回路、１４は加算回路１３の出力信号を
表示する記録計などの表示器である。なお、１２ａ，１
２ｂは検出感度を２倍に高めるために挿入したもので、
これを省略することもできる。また、図２において、埋
設金属管、発信器等の図示は省略した。
【００１５】この装置においてｘｚ平面に沿ってφ１＝
φ２＝４５°の傾きを持たせ、且つ平行に配置したコイ
ル３ａ及び３ｂを、埋設金属管に交流信号電流を流すこ
とにより損傷箇所で発生する傾きθの磁界Ｈ内で走査し
て得られた誘導信号（検出信号）は、増幅器８ａ及び８
ｂで増幅された後、バンドパスフィルタ９ａ，９ｂで信
号周波数以外の雑音が除去されてから掛算回路１０ａ，
１０ｂに与えられ、該回路によりコイル３ａ，３ｂから
の各信号間の相関演算が行われ、ローパスフィルタ１１
ａ，１１ｂで掛算回路の相関出力信号から交流分が除去
されて直流分が抽出される。このようにして得られた直
流分の相関出力Ｅ１，Ｅ２は二乗検波回路１２ａ，１２
ｂで二乗され加算器１３で加算されて二乗和の信号の振
幅出力ηが得られ、表示器１４に表示される。
φ２＝４５°の傾きを持たせ、且つ平行に配置したコイ
ル３ａ及び３ｂを、埋設金属管に交流信号電流を流すこ
とにより損傷箇所で発生する傾きθの磁界Ｈ内で走査し
て得られた誘導信号（検出信号）は、増幅器８ａ及び８
ｂで増幅された後、バンドパスフィルタ９ａ，９ｂで信
号周波数以外の雑音が除去されてから掛算回路１０ａ，
１０ｂに与えられ、該回路によりコイル３ａ，３ｂから
の各信号間の相関演算が行われ、ローパスフィルタ１１
ａ，１１ｂで掛算回路の相関出力信号から交流分が除去
されて直流分が抽出される。このようにして得られた直
流分の相関出力Ｅ１，Ｅ２は二乗検波回路１２ａ，１２
ｂで二乗され加算器１３で加算されて二乗和の信号の振
幅出力ηが得られ、表示器１４に表示される。
【００１６】ここで塗覆装の損傷がない埋設金属管上で
は管内電流Ｉ０のみであるからｘｚ面内の磁界成分を持
たないのでＨ≒０となりη≒０であるが、塗覆装の損傷
部分が近づくにつれて塗覆装の損傷部分に流出入する漏
れ電流ｉ１の電流密度が大きくなってｘｚ面内に磁界Ｈ
が傾きθをもって生じるのでηは次第に大きくなり、更
に損傷部分の直上では磁界のｚ成分が無くなるためにθ
≒０になってηは極大値を示す。従って表示器１４の画
面上でηが極大となる管軸（ｘ軸）上の位置が損傷部分
を表示していることになり、容易に埋設金属管の塗覆装
の損傷部分を探査することができる。
は管内電流Ｉ０のみであるからｘｚ面内の磁界成分を持
たないのでＨ≒０となりη≒０であるが、塗覆装の損傷
部分が近づくにつれて塗覆装の損傷部分に流出入する漏
れ電流ｉ１の電流密度が大きくなってｘｚ面内に磁界Ｈ
が傾きθをもって生じるのでηは次第に大きくなり、更
に損傷部分の直上では磁界のｚ成分が無くなるためにθ
≒０になってηは極大値を示す。従って表示器１４の画
面上でηが極大となる管軸（ｘ軸）上の位置が損傷部分
を表示していることになり、容易に埋設金属管の塗覆装
の損傷部分を探査することができる。
【００１７】図３は本発明による埋設金属管の防食被覆
損傷位置の探査方法を実施するための埋設金属管の防食
被覆損傷位置探査装置のうち、コイル検出信号を和動的
に合成した値を求める方式を採用したものの概略ブロッ
ク図である。同図において、１５は和動回路でその回路
構成例を図４に示す。１２は振幅検波回路でその回路構
成例を図５に示す。なお、図３中、図２と同一の符号を
付した部分は同図と同じ構成なのでその説明は省略す
る。
損傷位置の探査方法を実施するための埋設金属管の防食
被覆損傷位置探査装置のうち、コイル検出信号を和動的
に合成した値を求める方式を採用したものの概略ブロッ
ク図である。同図において、１５は和動回路でその回路
構成例を図４に示す。１２は振幅検波回路でその回路構
成例を図５に示す。なお、図３中、図２と同一の符号を
付した部分は同図と同じ構成なのでその説明は省略す
る。
【００１８】この装置においてｘｚ平面に沿ってφ１＝
φ２＝４５°の傾きを持たせ、且つ平行に配置したコイ
ル３ａ及び３ｂを、埋設金属管に交流信号電流を流すこ
とにより損傷箇所で発生する傾きθの磁界Ｈ内で走査し
て得られた誘導信号（検出信号）は、増幅器８ａ及び８
ｂで増幅された後、バンドパスフィルタ９ａ，９ｂで信
号周波数以外の雑音が除去されてから和動回路１５でそ
れぞれの信号Ｖａ，Ｖｂの和が合成され、振幅検波回路
１６で検波された信号の振幅出力ηが得られ、表示器１
４に表示される。
φ２＝４５°の傾きを持たせ、且つ平行に配置したコイ
ル３ａ及び３ｂを、埋設金属管に交流信号電流を流すこ
とにより損傷箇所で発生する傾きθの磁界Ｈ内で走査し
て得られた誘導信号（検出信号）は、増幅器８ａ及び８
ｂで増幅された後、バンドパスフィルタ９ａ，９ｂで信
号周波数以外の雑音が除去されてから和動回路１５でそ
れぞれの信号Ｖａ，Ｖｂの和が合成され、振幅検波回路
１６で検波された信号の振幅出力ηが得られ、表示器１
４に表示される。
【００１９】図２の説明に記載したと同様の原理で埋設
金属管損傷部分の直上でηは極大値を示すので、表示器
１４の画面上でηが極大となる管軸（ｘ軸）上の一が損
傷部分を表示していることになり、容易に埋設金属管の
塗覆装損傷部分を探査することができる。
金属管損傷部分の直上でηは極大値を示すので、表示器
１４の画面上でηが極大となる管軸（ｘ軸）上の一が損
傷部分を表示していることになり、容易に埋設金属管の
塗覆装損傷部分を探査することができる。
【００２０】図６は本発明による埋設金属管の防食被覆
損傷位置の探査方法を実施するための埋設金属管の防食
被覆損傷位置探査装置のうち、コイル検出信号を差動的
に合成した値を求める方式を採用したものの概略ブロッ
ク図である。同図において、１７は差動回路でその構成
例を図７に示す。なお、図６中、図２または図３と同一
の符号を付した部分は同じ構成なのでその説明は省略す
る。
損傷位置の探査方法を実施するための埋設金属管の防食
被覆損傷位置探査装置のうち、コイル検出信号を差動的
に合成した値を求める方式を採用したものの概略ブロッ
ク図である。同図において、１７は差動回路でその構成
例を図７に示す。なお、図６中、図２または図３と同一
の符号を付した部分は同じ構成なのでその説明は省略す
る。
【００２１】この装置においてｘｚ平面に沿ってφ１＝
φ２＝４５°の傾きを持たせ、且つ平行に配置したコイ
ル３ａ及び３ｂを、埋設金属管に交流信号電流を流すこ
とにより損傷箇所で発生する傾きθの磁界Ｈ内で走査し
て得られた誘導信号（検出信号）は、増幅器８ａ及び８
ｂで増幅された後、バンドパスフィルタ９ａ，９ｂで信
号周波数以外の雑音が除去されてから差動回路１７でそ
れぞれの信号Ｖａ，Ｖｂの差が合成され、振幅検波回路
１６で検波された信号の振幅出力ηが得られ、表示器１
４に表示される。
φ２＝４５°の傾きを持たせ、且つ平行に配置したコイ
ル３ａ及び３ｂを、埋設金属管に交流信号電流を流すこ
とにより損傷箇所で発生する傾きθの磁界Ｈ内で走査し
て得られた誘導信号（検出信号）は、増幅器８ａ及び８
ｂで増幅された後、バンドパスフィルタ９ａ，９ｂで信
号周波数以外の雑音が除去されてから差動回路１７でそ
れぞれの信号Ｖａ，Ｖｂの差が合成され、振幅検波回路
１６で検波された信号の振幅出力ηが得られ、表示器１
４に表示される。
【００２２】図２の説明に記載したと同様の原理で埋設
金属管損傷部分の直上でＶａ及びＶｂは極大値を示す。
ここでコイル３ａ及び３ｂは一定の間隔をもって配置さ
れているので、図１に示す如くコイル３ａ及び３ｂを管
路付近を矢印方向に走査すると、コイル３ｂが先に損傷
部分の直上に達してＶｂは極大値を示し、その後次第に
減衰する一方、コイル３ａは遅れて損傷部分の直上に接
近するためにＶａは次第に増大し損傷部分の直上に達し
て極大値を示すので、ＶｂとＶａを差動的に合成して得
られたηはコイル３ａ及び３ｂの中間で極小値を示す。
従って表示器１４の画面上でηが極小となる管軸（ｘ
軸）上の位置が損傷部分を表示していることになり、容
易に埋設金属管の塗覆装の損傷部分を探査することがで
きる。
金属管損傷部分の直上でＶａ及びＶｂは極大値を示す。
ここでコイル３ａ及び３ｂは一定の間隔をもって配置さ
れているので、図１に示す如くコイル３ａ及び３ｂを管
路付近を矢印方向に走査すると、コイル３ｂが先に損傷
部分の直上に達してＶｂは極大値を示し、その後次第に
減衰する一方、コイル３ａは遅れて損傷部分の直上に接
近するためにＶａは次第に増大し損傷部分の直上に達し
て極大値を示すので、ＶｂとＶａを差動的に合成して得
られたηはコイル３ａ及び３ｂの中間で極小値を示す。
従って表示器１４の画面上でηが極小となる管軸（ｘ
軸）上の位置が損傷部分を表示していることになり、容
易に埋設金属管の塗覆装の損傷部分を探査することがで
きる。
【００２３】
【実施例】地表面から１．５ｍの深さに水平に埋設した
直径１００ｍｍのポリエチレンライニング鋼管の給電点
から２３ｍ地点に１００ｃｍ２（１０ｃｍ×１０ｃｍ）
の模擬塗覆装損傷部を作り、信号周波数が商用電源の高
周波などの影響の少ない６２５Ｈｚの交流信号電流を上
記鋼管に流し、図２に示した装置のコイル３ａ，３ｂを
図１に示すように該埋設管１に沿って走査して損傷部の
探査を行った。その探査結果を図８に示す。実験結果の
振幅出力の波形はほぼ２３ｍ付近で極大値を示し、模擬
塗覆装損傷位置と良い一致が見られた。
直径１００ｍｍのポリエチレンライニング鋼管の給電点
から２３ｍ地点に１００ｃｍ２（１０ｃｍ×１０ｃｍ）
の模擬塗覆装損傷部を作り、信号周波数が商用電源の高
周波などの影響の少ない６２５Ｈｚの交流信号電流を上
記鋼管に流し、図２に示した装置のコイル３ａ，３ｂを
図１に示すように該埋設管１に沿って走査して損傷部の
探査を行った。その探査結果を図８に示す。実験結果の
振幅出力の波形はほぼ２３ｍ付近で極大値を示し、模擬
塗覆装損傷位置と良い一致が見られた。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の装置よりも少ないコイル数で、且つ同期検波法をと
ることなく簡単な回路構成で埋設金属管の防食被覆損傷
位置を高感度で探査できるので、定期的に或いは電気防
食効果の低減が発見された時などに埋設金属管の診断を
行なうことにより損傷位置を正確に把握できて、塗覆装
を補修する際の掘削位置の誤認による無駄な費用の大幅
な削減ができ、また、都市ガス埋設鋼管からのガス漏れ
等の事故を未然に防ぐことができるなどの優れた効果を
奏する。
来の装置よりも少ないコイル数で、且つ同期検波法をと
ることなく簡単な回路構成で埋設金属管の防食被覆損傷
位置を高感度で探査できるので、定期的に或いは電気防
食効果の低減が発見された時などに埋設金属管の診断を
行なうことにより損傷位置を正確に把握できて、塗覆装
を補修する際の掘削位置の誤認による無駄な費用の大幅
な削減ができ、また、都市ガス埋設鋼管からのガス漏れ
等の事故を未然に防ぐことができるなどの優れた効果を
奏する。
【図１】本発明による埋設金属管の防食被覆損傷位置の
探査方法の一例を示す概略図である。
探査方法の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の埋設金属管の防食被覆損傷位置探査装
置の探査器の概略構成の一例を示すブロック図である。
置の探査器の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の埋設金属管の防食被覆損傷位置探査装
置の探査器の概略構成の一例を示すブロック図である。
置の探査器の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の図３に示した埋設金属管の防食被覆損
傷位置探査装置の和動回路の回路構成の一例を示す図で
ある。
傷位置探査装置の和動回路の回路構成の一例を示す図で
ある。
【図５】本発明の図３及び図６に示した埋設金属管の防
食被覆損傷位置探査装置の振幅検波回路の回路構成の一
例を示す図である。
食被覆損傷位置探査装置の振幅検波回路の回路構成の一
例を示す図である。
【図６】本発明の埋設金属管の防食被覆損傷位置探査装
置の探査器の概略構成の一例を示すブロック図である。
置の探査器の概略構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の図３に示した埋設金属管の防食被覆損
傷位置探査装置の差動回路の回路構成の一例を示す図で
ある。
傷位置探査装置の差動回路の回路構成の一例を示す図で
ある。
【図８】本発明の試験結果により埋設金属管の防食被覆
損傷位置を探査した際の出力波形を示すグラフである。
損傷位置を探査した際の出力波形を示すグラフである。
【図９】従来の埋設金属管の防食被覆損傷位置の探査方
法の一例を示す概略図である。
法の一例を示す概略図である。
【図１０】従来の埋設金属管の防食被覆損傷位置の探査
方法の一例を示す概略図である。
方法の一例を示す概略図である。
１ 埋設金属管 ２ 塗覆装の損傷部分 ３，３ａ，３ｂ コイル ４ 他の金属構造物 ５ 発信器 ６ 対極 ７ａ，７ｂ リード線 ８ａ，８ｂ 増幅器 ９ａ，９ｂ バンドパスフィルタ １０ａ，１０ｂ 掛算回路 １１ａ，１１ｂ ローパスフィルタ １２ａ，１２ｂ 二乗検波回路 １３ 加算器 １４ 表示器 １５ 和動回路 １６ 振幅検波回路 １７ 差動回路 １８ オペアンプ １９ ダイオード ２０ 増幅器 Ｉ０ 管内電流 ｉ１ 漏れ電流 Ｈ 磁界 Ｖａ，Ｖｂ 信号 η 振幅出力 θ 磁界の傾き φ１，φ２ コイルの傾き Ｌｘ，Ｌｙ，Ｌｚ コイル
Claims (8)
- 【請求項１】 外面に防食被覆を施して地中に埋設した
金属管に交流信号電流を流して該埋設金属管の防食被覆
損傷位置に流出入する電流により磁界を発生させるとと
もに、上記金属管の管軸に沿った垂直面内で地表面に対
して４５°傾斜させ且つ互いの軸を平行に配置した２つ
のコイルを上記管軸に沿って走査することにより各々磁
界強度を連続的に検出し、この２つのコイルの出力間の
相関をとり、その相関出力信号から磁界強度の変化を計
測することにより埋設金属管の防食被覆損傷位置を探査
することを特徴とする埋設金属管の防食被覆損傷位置探
査方法。 - 【請求項２】 外面に防食被覆を施して地中に埋設した
金属管に交流信号電流を流して該埋設金属管の防食被覆
損傷位置に流出入する電流により磁界を発生させるとと
もに、上記金属管の管軸に沿った垂直面内で地表面に対
して４５°傾斜させ且つ互いの軸を平行に配置した２つ
のコイルを上記管軸に沿って走査することにより各々磁
界強度を連続的に検出し、この２つのコイルの出力を和
動的に合成し、その合成出力信号から磁界強度の変化を
計測することにより埋設金属管の防食被覆損傷位置を探
査することを特徴とする埋設金属管の防食被覆損傷位置
探査方法。 - 【請求項３】 外面に防食被覆を施して地中に埋設した
金属管に交流信号電流を流して該埋設金属管の防食被覆
損傷位置に流出入する電流により磁界を発生させるとと
もに、上記金属管の管軸に沿った垂直面内で地表面に対
して４５°傾斜させ且つ互いの軸を平行に配置した２つ
のコイルを上記管軸に沿って走査することにより各々磁
界強度を連続的に検出し、この２つのコイルの出力を差
動的に合成し、その合成出力信号から磁界強度の変化を
計測することにより埋設金属管の防食被覆損傷位置を探
査することを特徴とする埋設金属管の防食被覆損傷位置
探査方法。 - 【請求項４】 地中に埋設した外面に防食被覆を施した
金属管と対極との間に交流信号電流を流す発信器と、該
発信器から上記埋設金属管の防食被覆損傷位置に流出入
する電流により発生する磁界強度を検出するための管軸
に沿った垂直面内に地表面に対して４５°傾斜させ且つ
互いの軸を平行に配置した２つのコイルと、該コイルを
上記金属管の管軸に沿って走査することにより検出され
た出力信号からノイズを除去する回路と、ノイズを除去
した出力信号を相関演算する回路と、相関出力信号から
埋設金属管の防食被覆損傷位置を表示する表示装置とか
ら構成されることを特徴とする埋設金属管の防食被覆損
傷位置探査装置。 - 【請求項５】 上記表示装置は、相関出力信号の二乗和
を計算する回路と、その二乗和を表示する装置とから成
ることを特徴とする請求項４に記載の防食被覆損傷位置
探査装置。 - 【請求項６】 地中に埋設した外面に防食被覆を施した
金属管と対極との間に交流信号電流を流す発信器と、該
発信器から上記埋設金属管の防食被覆損傷位置に流出入
する電流により発生する磁界強度を検出するための管軸
に沿った垂直面内に地表面に対して４５°傾斜させ且つ
互いの軸を平行に配置した２つのコイルと、該コイルを
上記金属管の管軸に沿って走査することにより検出され
た出力信号からノイズを除去する回路と、ノイズを除去
した２つの出力信号を和動的に合成する回路と、その合
成出力信号から埋設金属管の防食被覆損傷位置を表示す
る表示装置とから構成されることを特徴とする埋設金属
管の防食被覆損傷位置探査装置。 - 【請求項７】 地中に埋設した外面に防食被覆を施した
金属管と対極との間に交流信号電流を流す発信器と、該
発信器から上記埋設金属管の防食被覆損傷位置に流出入
する電流により発生する磁界強度を検出するための管軸
に沿った垂直面内に地表面に対して４５°傾斜させ且つ
互いの軸を平行に配置した２つのコイルと、該コイルを
上記金属管の管軸に沿って走査することにより検出され
た出力信号からノイズを除去する回路と、ノイズを除去
した２つの出力信号を差動的に合成する回路と、その合
成出力信号から埋設金属管の防食被覆損傷位置を表示す
る表示装置とから構成されることを特徴とする埋設金属
管の防食被覆損傷位置探査装置。 - 【請求項８】 上記表示装置は、和動的または差動的に
合成された出力信号を検波する回路と、その検波された
信号の振幅出力を表示する装置とから成ることを特徴と
する請求項６から７に記載の防食被覆損傷位置探査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095311A JP2000249687A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 埋設金属管の防食被覆損傷位置探査方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11095311A JP2000249687A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 埋設金属管の防食被覆損傷位置探査方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249687A true JP2000249687A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=14134223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11095311A Pending JP2000249687A (ja) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | 埋設金属管の防食被覆損傷位置探査方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249687A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1811283A1 (de) * | 2006-01-23 | 2007-07-25 | TÜV Industrie Service GmbH | Verfahren und Messvorrichtung zur Erfassung von Korrosionsschäden |
| JP2008196947A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設金属パイプラインの異常低接地箇所検出方法及び検出システム |
| JP2009198242A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設金属パイプラインの腐食リスク計測評価方法 |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11095311A patent/JP2000249687A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1811283A1 (de) * | 2006-01-23 | 2007-07-25 | TÜV Industrie Service GmbH | Verfahren und Messvorrichtung zur Erfassung von Korrosionsschäden |
| JP2008196947A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設金属パイプラインの異常低接地箇所検出方法及び検出システム |
| JP2009198242A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 埋設金属パイプラインの腐食リスク計測評価方法 |
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|---|---|---|---|
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080729 |