JP2000329543A - 超音波距離計測装置 - Google Patents
超音波距離計測装置Info
- Publication number
- JP2000329543A JP2000329543A JP11140185A JP14018599A JP2000329543A JP 2000329543 A JP2000329543 A JP 2000329543A JP 11140185 A JP11140185 A JP 11140185A JP 14018599 A JP14018599 A JP 14018599A JP 2000329543 A JP2000329543 A JP 2000329543A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- probe
- distance
- pipe
- length
- 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
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】管の周長と長さを同時に計測できる、超音波距
離計測装置を提供する。 【解決手段】超音波を送信し、その反射波を受信する第
１の超音波探触子４と、超音波を送信し、その透過波を
受信する第２の超音波探触子対６，７と、第１及び第２
の超音波探触子からの受信信号を入力し、これら受信信
号から第１の超音波探触子と反射部間の距離及び第２の
超音波探触子の相互間の距離を計測する測定手段９とを
具備する。
離計測装置を提供する。 【解決手段】超音波を送信し、その反射波を受信する第
１の超音波探触子４と、超音波を送信し、その透過波を
受信する第２の超音波探触子対６，７と、第１及び第２
の超音波探触子からの受信信号を入力し、これら受信信
号から第１の超音波探触子と反射部間の距離及び第２の
超音波探触子の相互間の距離を計測する測定手段９とを
具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、管長及び管周長を
超音波の反射波および表面波を利用して測定する超音波
距離計測装置に関する。
超音波の反射波および表面波を利用して測定する超音波
距離計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ストレートシーム管、スパイラルシーム
管等の大径鋼管についてはその鋼管中央部、管端部の許
容誤差が例えばＡＰＩ（アメリカ石油協会）規格に規定
されており、これに沿うべく鋼管の外径チェックを行う
場合には外径を周長から算出することとしている。また
このような外径算出のためのみではなく、例えば鋼管同
士を接続する場合には、直接その管端部自体の周長が問
題とされることがあり、大径鋼管の周長測定は重要な意
味をもっている。
管等の大径鋼管についてはその鋼管中央部、管端部の許
容誤差が例えばＡＰＩ（アメリカ石油協会）規格に規定
されており、これに沿うべく鋼管の外径チェックを行う
場合には外径を周長から算出することとしている。また
このような外径算出のためのみではなく、例えば鋼管同
士を接続する場合には、直接その管端部自体の周長が問
題とされることがあり、大径鋼管の周長測定は重要な意
味をもっている。
【０００３】このため、大径鋼管はその精整過程におい
て表面検査と共に周長測定が行われるが、この周長測定
は従来の巻き尺を直接鋼管外周に一回り巻き付けてその
目盛を読み取る方法、あるいは規定の内径を有するリン
グゲージに鋼管を通し、鋼管外径又はその周長が許容公
差内に収まっているか否かをチェックする方法が採られ
ていた。このように周長測定作業が全くの手作業で行わ
れているため、作業能率が低く、また巻き尺を用いる場
合には巻き付け位置のずれ等に伴う測定誤差が大きく十
分な精度が得られないなどの欠点があった。
て表面検査と共に周長測定が行われるが、この周長測定
は従来の巻き尺を直接鋼管外周に一回り巻き付けてその
目盛を読み取る方法、あるいは規定の内径を有するリン
グゲージに鋼管を通し、鋼管外径又はその周長が許容公
差内に収まっているか否かをチェックする方法が採られ
ていた。このように周長測定作業が全くの手作業で行わ
れているため、作業能率が低く、また巻き尺を用いる場
合には巻き付け位置のずれ等に伴う測定誤差が大きく十
分な精度が得られないなどの欠点があった。
【０００４】そこで、特開昭５５−１１７９０５号公報
では、超音波を利用して固体表面に表面波を発生させ、
この表面波が固体表面上の２点間を伝わる速度及び時間
から２点間の距離を自動的に正確且つ迅速に測定し得る
ようにした固体表面長の測定方法が提案されている。
では、超音波を利用して固体表面に表面波を発生させ、
この表面波が固体表面上の２点間を伝わる速度及び時間
から２点間の距離を自動的に正確且つ迅速に測定し得る
ようにした固体表面長の測定方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５５−１１７９０５号公報の技術では、管周長と管長を
一度に計測できることや、大径管の管周長を分割するこ
となく一度に計測できるような考慮はなされていない。
５５−１１７９０５号公報の技術では、管周長と管長を
一度に計測できることや、大径管の管周長を分割するこ
となく一度に計測できるような考慮はなされていない。
【０００６】本発明の目的は、管の周長と長さを同時に
計測できる、超音波距離計測装置を提供することにあ
る。
計測できる、超音波距離計測装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。
達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。
【０００８】（１）本発明に係る超音波距離計測装置
は、超音波を送信し、その反射波を受信する第１の超音
波探触子と、超音波を送信し、その透過波を受信する第
２の超音波探触子対と、前記第１の超音波探触子および
第２の超音波探触子対からの受信信号を入力し、これら
受信信号から第１の超音波探触子と反射部間の距離およ
び第２の超音波探触子対の相互間の距離を計測する測定
手段と、を具備することを特徴とする。
は、超音波を送信し、その反射波を受信する第１の超音
波探触子と、超音波を送信し、その透過波を受信する第
２の超音波探触子対と、前記第１の超音波探触子および
第２の超音波探触子対からの受信信号を入力し、これら
受信信号から第１の超音波探触子と反射部間の距離およ
び第２の超音波探触子対の相互間の距離を計測する測定
手段と、を具備することを特徴とする。
【０００９】（２）本発明の装置は、管材の管長及び管
周長を測定する装置であって、第１の超音波探触子は、
管材の端部に取付けられて、管長を測定するものであ
り、第２の超音波探触子対は、管材の同一周面上に取付
けられて、管周長を測定するものである、上記（１）に
記載の超音波距離計測装置である。
周長を測定する装置であって、第１の超音波探触子は、
管材の端部に取付けられて、管長を測定するものであ
り、第２の超音波探触子対は、管材の同一周面上に取付
けられて、管周長を測定するものである、上記（１）に
記載の超音波距離計測装置である。
【００１０】（３）本発明の装置は、第１の超音波探触
子及び第２の超音波探触子対が、その送受信用周波数が
０．５〜２ＭＨｚの範囲で選択されている上記（２）に
記載の超音波距離計測装置である。
子及び第２の超音波探触子対が、その送受信用周波数が
０．５〜２ＭＨｚの範囲で選択されている上記（２）に
記載の超音波距離計測装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明者らは上記の課題を解決す
べく鋭意研究を重ねた結果、本発明の装置を用いれば以
下の効果が得られることを見出した。
べく鋭意研究を重ねた結果、本発明の装置を用いれば以
下の効果が得られることを見出した。
【００１２】（１）管の周長と長さを同時に計測でき
る。
る。
【００１３】（２）１ＭＨｚの探触子を使えば、１５ｍ
以上の距離を計測できる。２ＭＨｚでは９ｍまで計測が
できる。従って、適切な周波数を選択することにより大
径管の管周長を分割することなく一度に計測できる。
以上の距離を計測できる。２ＭＨｚでは９ｍまで計測が
できる。従って、適切な周波数を選択することにより大
径管の管周長を分割することなく一度に計測できる。
【００１４】（３）探触子をジンバル機構で保持し、種
々の径に対応できるようになっている。外周だけでな
く、内周も計測できる。
々の径に対応できるようになっている。外周だけでな
く、内周も計測できる。
【００１５】以下、添付の図面を参照しながら本発明の
好ましい実施の形態について説明する。
好ましい実施の形態について説明する。
【００１６】図２に本発明の超音波距離計測装置の計測
原理を示す。超音波を利用して表面波を発生させ、２点
間を伝わる速度および時間から距離を計測するものであ
り、管長は反射法を用いて測定し、管周長は透過法を用
いて測定する。
原理を示す。超音波を利用して表面波を発生させ、２点
間を伝わる速度および時間から距離を計測するものであ
り、管長は反射法を用いて測定し、管周長は透過法を用
いて測定する。
【００１７】反射法は図２（ａ）に示すように、１個の
探触子（第１の超音波探触子）３で表面波の送受信をす
る。端部で表面波は反射し、伝搬時間により探触子と端
部間距離を計測する。このようにして反射法により管長
を計測することができる。
探触子（第１の超音波探触子）３で表面波の送受信をす
る。端部で表面波は反射し、伝搬時間により探触子と端
部間距離を計測する。このようにして反射法により管長
を計測することができる。
【００１８】一方、透過法は図２（ｂ）に示すように２
個の探触子（第２の超音波探触子対）１を使い、一方が
送信用で、他方が受信用である。探触子１ともう一方の
探触子１間距離を表面波の伝搬時間で計測できる。すな
わち、透過法により管材の管周長を計測できる。
個の探触子（第２の超音波探触子対）１を使い、一方が
送信用で、他方が受信用である。探触子１ともう一方の
探触子１間距離を表面波の伝搬時間で計測できる。すな
わち、透過法により管材の管周長を計測できる。
【００１９】以上の知見に基づき、本発明者らは、超音
波を送信し、その反射波を受信する第１の超音波探触子
と、超音波を送信し、その透過波を受信する第２の超音
波探触子対と、第１の超音波探触子及び第２の超音波探
触子対からの受信信号を入力し、これら受信信号から第
１の超音波探触子と反射部間の距離及び第２の超音波探
触子対間の距離を計測する測定手段とを具備した超音波
距離計測装置を用いて、管の周長と長さを同時に計測で
きる、超音波距離計測装置を見出し、本発明を完成させ
るに至った。
波を送信し、その反射波を受信する第１の超音波探触子
と、超音波を送信し、その透過波を受信する第２の超音
波探触子対と、第１の超音波探触子及び第２の超音波探
触子対からの受信信号を入力し、これら受信信号から第
１の超音波探触子と反射部間の距離及び第２の超音波探
触子対間の距離を計測する測定手段とを具備した超音波
距離計測装置を用いて、管の周長と長さを同時に計測で
きる、超音波距離計測装置を見出し、本発明を完成させ
るに至った。
【００２０】以下に本発明の実施の形態について説明す
る。
る。
【００２１】図１は、超音波距離計測装置のシステムを
示す図である。本発明の超音波距離計測装置は、第１の
送受信用探触子（管長計測探触発信受信子）４及び第２
の送信用探触子（管周長計測探触発信子）６と第２の受
信用探触子（管周長計測探触受信子）７とをそれぞれ備
え、前述したように、第１の送受信用探触子４を用い
て、反射法により管長を計測し、第２の送信用探触子６
と第２の受信用探触子７を用いて、透過法により管周長
を計測するようになっている。
示す図である。本発明の超音波距離計測装置は、第１の
送受信用探触子（管長計測探触発信受信子）４及び第２
の送信用探触子（管周長計測探触発信子）６と第２の受
信用探触子（管周長計測探触受信子）７とをそれぞれ備
え、前述したように、第１の送受信用探触子４を用い
て、反射法により管長を計測し、第２の送信用探触子６
と第２の受信用探触子７を用いて、透過法により管周長
を計測するようになっている。
【００２２】また、本装置には、前述した管長と管周長
の測定を切り替えるための切替器８が備えられ、この切
替器８には前記探触子４、７からの受信信号から探触子
４と管端間及び探触子６、７間の距離を計測する超音波
距離計９と、その距離を表示する表示器１０と、ＢＣＤ
１１の距離計測手段が接続されている。さらに、これら
の距離計測手段には、計測データを処理するための機能
を有するボード１２とパソコン１３とモニタ１４が接続
されている。
の測定を切り替えるための切替器８が備えられ、この切
替器８には前記探触子４、７からの受信信号から探触子
４と管端間及び探触子６、７間の距離を計測する超音波
距離計９と、その距離を表示する表示器１０と、ＢＣＤ
１１の距離計測手段が接続されている。さらに、これら
の距離計測手段には、計測データを処理するための機能
を有するボード１２とパソコン１３とモニタ１４が接続
されている。
【００２３】図１に示す装置を用いれば、表面波による
距離計測と巻尺を用いた手作業による距離計測は０．１
ｍｍ以内の差で計測できる。また、超音波は音速が既知
であれば、計測の時間は数十ｍｓｅｃであるので、繰り
返し計測が容易であり、手作業と違って、測定値は０．
０５ｍｍ程度の繰り返し精度まで計測でき、繰返し精度
は抜群に良い。
距離計測と巻尺を用いた手作業による距離計測は０．１
ｍｍ以内の差で計測できる。また、超音波は音速が既知
であれば、計測の時間は数十ｍｓｅｃであるので、繰り
返し計測が容易であり、手作業と違って、測定値は０．
０５ｍｍ程度の繰り返し精度まで計測でき、繰返し精度
は抜群に良い。
【００２４】ジンバル機構の例を図３に示す。本図は、
前後方向のみであるが、左右方向も含み、ジンバル機構
という。これは、図３に示すように、支持体２で支持さ
れた第２の超音波探触子対１が支点を中心にして回転す
ることにより、探触子の位置ずれを小さくできる。理想
的には接地点まで支点を下げられれば誤差は無くなる。
このジンバル機構を利用することにより、管外周長及び
管内周長を精度良く測定することが可能となる。
前後方向のみであるが、左右方向も含み、ジンバル機構
という。これは、図３に示すように、支持体２で支持さ
れた第２の超音波探触子対１が支点を中心にして回転す
ることにより、探触子の位置ずれを小さくできる。理想
的には接地点まで支点を下げられれば誤差は無くなる。
このジンバル機構を利用することにより、管外周長及び
管内周長を精度良く測定することが可能となる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下のよ
うな効果を奏する超音波距離計測装置を提供することが
できる。
うな効果を奏する超音波距離計測装置を提供することが
できる。
【００２６】（１）反射法と透過法の両方を利用して管
長と管周長を一度に計測できる。
長と管周長を一度に計測できる。
【００２７】（２）適切な周波数を選択することにより
大径管の管周長を分割することなく一度に計測できる。
大径管の管周長を分割することなく一度に計測できる。
【００２８】（３）管長と管周長を一度に計測できるた
め計測を高精度、高速に行える。
め計測を高精度、高速に行える。
【図１】本発明の実施形態に係る超音波距離計測装置を
示すブロック回路図。
示すブロック回路図。
【図２】本発明の超音波距離計測装置の計測原理を示す
概念図であって、（ａ）は反射法の概念図、（ｂ）は透
過法の概念図。
概念図であって、（ａ）は反射法の概念図、（ｂ）は透
過法の概念図。
【図３】本発明の実施形態に係る超音波距離計測装置の
ジンバル機構を示す部分拡大図。
ジンバル機構を示す部分拡大図。
１；第２の超音波探触子対、６；第２の送信用探触子、
７；第２の受信用探触子、２；支持体、３；第１の超音
波探触子、４；第１の送受信用探触子、８；切替器、
９；超音波距離計、１０；表示器、１１；ＢＣＤ、１
２；ボード、１３；パソコン、１４；モニタ。
７；第２の受信用探触子、２；支持体、３；第１の超音
波探触子、４；第１の送受信用探触子、８；切替器、
９；超音波距離計、１０；表示器、１１；ＢＣＤ、１
２；ボード、１３；パソコン、１４；モニタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 利明 三重県津市雲出伊倉津町字14割1187 株式 会社ジャパンテクノメイト内 Ｆターム(参考） 2F068 AA21 BB09 CC16 DD00 FF11 FF12 FF16 FF25 GG01 HH03 KK12 KK14 KK17 KK18
Claims (3)
- 【請求項１】 超音波を送信し、その反射波を受信する
第１の超音波探触子と、 超音波を送信し、その透過波を受信する第２の超音波探
触子対と、 前記第１の超音波探触子および第２の超音波探触子対か
らの受信信号をそれぞれ入力し、これらの受信信号に基
づき前記第１の超音波探触子と反射部間の距離および第
２の超音波探触子対の相互間の距離を計測する測定手段
と、を具備することを特徴とする超音波距離計測装置。 - 【請求項２】 管材の管長および管周長を測定する装置
であって、前記第１の超音波探触子は管材の端部に取付
けられて該管材の管長を測定するものであり、前記第２
の超音波探触子対は管材の同一周面上に取付けられて該
管材の周長を測定するものであることを特徴とする請求
項１記載の超音波距離計測装置。 - 【請求項３】 前記第１の超音波探触子および第２の超
音波探触子対は、その送受信用周波数が０．５〜２ＭＨ
ｚの範囲で選択されていることを特徴とする請求項２記
載の超音波距離計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140185A JP2000329543A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 超音波距離計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11140185A JP2000329543A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 超音波距離計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329543A true JP2000329543A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15262892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11140185A Pending JP2000329543A (ja) | 1999-05-20 | 1999-05-20 | 超音波距離計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329543A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130199267A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-08 | Edward B. McCauley | Chromatography Column Amenable to Accurate Length Determination and Laser Adapter |
| CN107073831A (zh) * | 2014-10-17 | 2017-08-18 | 雷诺股份公司 | 用于对激光焊道的质量进行诊断的方法和设备 |
-
1999
- 1999-05-20 JP JP11140185A patent/JP2000329543A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130199267A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-08 | Edward B. McCauley | Chromatography Column Amenable to Accurate Length Determination and Laser Adapter |
| US9212897B2 (en) * | 2012-02-08 | 2015-12-15 | Thermo Finnigan Llc | Chromatography column amenable to accurate length determination and laser adapter |
| CN107073831A (zh) * | 2014-10-17 | 2017-08-18 | 雷诺股份公司 | 用于对激光焊道的质量进行诊断的方法和设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR890000607B1 (ko) | 금속의 결점 검출 측정방법 및 장치 | |
| JP3913144B2 (ja) | 配管検査方法及び装置 | |
| JP2007003537A (ja) | 配管検査方法及び装置 | |
| US4702112A (en) | Ultrasonic phase reflectoscope | |
| JP2003004710A (ja) | 肉盛管の検査方法 | |
| JP5193720B2 (ja) | 非接触空中超音波による管体超音波探傷装置及びその方法 | |
| JP3713007B2 (ja) | 超音波検査装置 | |
| JP2000329543A (ja) | 超音波距離計測装置 | |
| JP2001208729A (ja) | 欠陥検出装置 | |
| JP3249435B2 (ja) | 電磁超音波探触子 | |
| JPH07333201A (ja) | 配管の超音波探傷方法 | |
| JPH11183445A (ja) | 探傷装置 | |
| JP2943567B2 (ja) | 管内形状検査装置 | |
| JPS61210947A (ja) | 超音波探傷装置 | |
| JPS61133857A (ja) | 地下管路腐食診断方法及びその装置 | |
| JP2018115979A (ja) | 検査方法 | |
| JP3207740B2 (ja) | 欠陥位置推定装置 | |
| JP4389218B2 (ja) | 管の斜角超音波探傷における屈折角の測定方法及び装置並びにこれを用いた管の斜角超音波探傷方法及び装置 | |
| JP2008076180A (ja) | 拡管確認検査装置 | |
| JPS5831871B2 (ja) | 超音波探傷方法 | |
| JP2883051B2 (ja) | 超音波臨界角探傷装置 | |
| JPH07218242A (ja) | 周長測定装置 | |
| JPH06103206B2 (ja) | 超音波流速測定方法およびその装置 | |
| JPS5928384Y2 (ja) | ３方向測定に用いる流速計用のプロ−ブ | |
| JP2005061944A (ja) | パイプ内圧測定装置およびパイプ内圧測定方法 |