JP2000329751A - Method and apparatus for inspection of piping - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力発電所の海
水系配管のように内面にライニングを有する配管の状態
を検査する配管検査方法および装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piping inspection method and apparatus for inspecting the condition of piping having a lining on its inner surface, such as seawater piping in a nuclear power plant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】原子力発電プラントにおいては、タービ
ン復水器等の冷却に海水が使用される。海水を発電所内
に導くために、海水系配管の内面には樹脂等でできてい
るライニング（内張り）が施されている。しかし、長期
間にわたり海水系配管を使用していると、ライニングの
剥離等の現象が現れる。従って、早期にライニングの剥
離等を検出し、海水系配管の健全性を維持することが必
要である。このため、原子力発電所においては、定期検
査時に配管内部から目視検査することによって海水系配
管のライニングの布設状態を検査している。2. Description of the Related Art In nuclear power plants, seawater is used for cooling turbine condensers and the like. In order to guide seawater into the power plant, a lining made of resin or the like is provided on the inner surface of the seawater system piping. However, when seawater piping is used for a long period of time, phenomena such as peeling of the lining appear. Therefore, it is necessary to detect peeling of the lining or the like at an early stage and maintain the soundness of the seawater piping. For this reason, in a nuclear power plant, the laying state of the lining of the seawater system piping is inspected by performing a visual inspection from inside the piping during a periodic inspection.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】原子力発電所が運転中
の場合には、海水系配管内で海水の流れがあるため、直
接海水系配管内にアクセスすることは困難なので、定期
検査時にのみ検査が実施されている。しかしながら、ラ
イニングの剥離等の布設状態を早期に検出し補修するこ
とは、原子力発電所の補修費用を低減する上で重要なこ
とである。このため、ライニングの布設状態を常時モニ
タできる装置が望まれている。When the nuclear power plant is in operation, since seawater flows in the seawater system piping, it is difficult to directly access the seawater system piping. Has been implemented. However, early detection and repair of a laying state such as peeling of a lining is important in reducing repair costs of a nuclear power plant. For this reason, a device that can constantly monitor the state of lining is desired.
【０００４】そこで本発明は、海水系配管等ライニング
を有する配管の外面からライニングの剥離等の布設状態
を検出し、プラント運転中にもライニングの健全性をモ
ニタすることのできる配管検査方法および装置を提供す
ることを目的とする。Accordingly, the present invention provides a piping inspection method and apparatus capable of detecting a laying state such as peeling of a lining from an outer surface of a piping having a lining such as a seawater system piping and monitoring the soundness of the lining even during plant operation. The purpose is to provide.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に対応する発明
は、管本体の内面にライニングを有する配管の外面に圧
電型超音波トランスジューサを配置し、この圧電型超音
波トランスジューサから配管の厚さ方向に超音波パルス
を発し、管本体とライニングの境界からの超音波多重反
射エコーを検出し、この超音波多重反射エコーのピーク
値の減衰定数を算出し、この減衰定数によって配管内ラ
イニングの布設状態を推定することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, a piezoelectric ultrasonic transducer is disposed on an outer surface of a pipe having a lining on an inner surface of a pipe body, and the thickness of the pipe is reduced by the piezoelectric ultrasonic transducer. The ultrasonic pulse is emitted in the direction, the ultrasonic multiple reflection echo from the boundary between the pipe body and the lining is detected, the attenuation constant of the peak value of the ultrasonic multiple reflection echo is calculated, and the lining in the pipe is laid by the attenuation constant. It is characterized by estimating the state.
【０００６】請求項２に対応する発明は、管本体の内面
にライニングを有する配管の外面に圧電型超音波トラン
スジューサを配置し、この圧電型超音波トランスジュー
サから配管の厚さ方向に超音波パルスを発し、管本体と
ライニングの境界からの超音波反射エコーの振幅とライ
ニングの内周面からの超音波反射エコーの振幅の比によ
って配管内ライニングの布設状態を推定することを特徴
とする。According to a second aspect of the present invention, a piezoelectric ultrasonic transducer is disposed on an outer surface of a pipe having a lining on an inner surface of a pipe body, and an ultrasonic pulse is transmitted from the piezoelectric ultrasonic transducer in a thickness direction of the pipe. The laying state of the lining in the pipe is estimated based on the ratio of the amplitude of the ultrasonic reflected echo from the boundary between the pipe main body and the lining and the amplitude of the ultrasonic reflected echo from the inner peripheral surface of the lining.
【０００７】請求項３に対応する発明は、管本体の内面
にライニングを有する配管の外面に圧電型超音波トラン
スジューサを配置し、この圧電型超音波トランスジュー
サから配管の厚さ方向に超音波パルスを発し、反射超音
波の第１エコー信号から逆フィルタ関数を求め、第２エ
コー信号以降にデコンボリューション操作を行った変換
エコー波形から、管本体とライニングの境界からの超音
波反射エコー信号とライニングの内周面からの超音波反
射エコー信号の信号対雑音比を向上させ、管本体とライ
ニングの境界からの超音波反射エコー振幅とライニング
の内周面からの超音波反射エコー振幅の比から配管内ラ
イニングの布設状態を推定することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, a piezoelectric ultrasonic transducer is disposed on an outer surface of a pipe having a lining on an inner surface of a pipe body, and an ultrasonic pulse is transmitted from the piezoelectric ultrasonic transducer in a thickness direction of the pipe. An inverted filter function is obtained from the first echo signal of the reflected ultrasonic wave, and the reflected echo signal from the boundary between the tube body and the lining and the lining of the lining are obtained from the converted echo waveform obtained by performing the deconvolution operation after the second echo signal. The signal-to-noise ratio of the ultrasonic reflected echo signal from the inner peripheral surface is improved, and the ratio between the ultrasonic reflected echo amplitude from the boundary between the pipe body and the lining and the ultrasonic reflected echo amplitude from the inner peripheral surface of the lining is used in the piping. The laying state of the lining is estimated.
【０００８】請求項４に対応する発明は、請求項１また
は２または３において、圧電型超音波トランスジューサ
の代わりに電磁超音波トランスジューサを使用すること
を特徴とする。The invention corresponding to claim 4 is characterized in that in claim 1 or 2 or 3, an electromagnetic ultrasonic transducer is used instead of the piezoelectric ultrasonic transducer.
【０００９】請求項５に対応する発明は、請求項１また
は２または３において、圧電型超音波トランスジューサ
の代わりに高出力のレーザ光を配管表面に照射し、超音
波を発生させるとともに、反射超音波を光学干渉系を使
用して受信することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, in accordance with the first or second or third aspect, instead of the piezoelectric ultrasonic transducer, a high-power laser beam is applied to the surface of the pipe to generate an ultrasonic wave, and a reflected ultrasonic wave. The sound wave is received using an optical interference system.
【００１０】請求項６に対応する発明は、請求項５にお
いて、超音波の受信を圧電型超音波トランスジューサま
たは電磁超音波トランスジューサを使用して行うことを
特徴とする。The invention corresponding to claim 6 is characterized in that, in claim 5, the ultrasonic wave is received by using a piezoelectric ultrasonic transducer or an electromagnetic ultrasonic transducer.
【００１１】請求項７に対応する発明は、管本体の内面
にライニングを有する配管の外面から配管の厚さ方向に
入射された超音波パルスの反射エコーを受信する受信器
と、この受信器から信号を受けて信号処理を行う信号処
理装置と、この信号処理装置における信号処理の結果を
表示する表示装置とを備え、前記信号処理装置は管本体
とライニングの境界からの超音波多重反射エコーの減衰
定数を算出する機能を有することを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a receiver for receiving a reflected echo of an ultrasonic pulse incident in a thickness direction of a pipe from an outer surface of the pipe having a lining on an inner surface of the pipe body, and A signal processing device that receives a signal and performs signal processing, and a display device that displays a result of the signal processing in the signal processing device, wherein the signal processing device is configured to generate an ultrasonic multiple reflection echo from a boundary between the tube body and the lining. It has a function of calculating a damping constant.
【００１２】請求項８に対応する発明は、管本体の内面
にライニングを有する配管の外面から配管の厚さ方向に
入射された超音波パルスの反射エコーを受信する受信器
と、この受信器から信号を受けて信号処理を行う信号処
理装置と、この信号処理装置における信号処理の結果を
表示する表示装置とを備え、前記信号処理装置は管本体
とライニングの境界からの超音波反射エコーの振幅とラ
イニングの内周面からの超音波反射エコーの振幅の比を
算出する機能を有することを特徴とする。An invention corresponding to claim 8 is a receiver for receiving a reflected echo of an ultrasonic pulse incident in the thickness direction of the pipe from the outer surface of the pipe having a lining on the inner surface of the pipe body, and A signal processing device that receives a signal and performs signal processing; and a display device that displays a result of the signal processing in the signal processing device, wherein the signal processing device has an amplitude of an ultrasonic reflected echo from a boundary between the pipe body and the lining. And a function of calculating the ratio of the amplitude of the ultrasonic reflected echo from the inner peripheral surface of the lining.
【００１３】請求項９に対応する発明は、管本体の内面
にライニングを有する配管の外面から配管の厚さ方向に
入射された超音波パルスの反射エコーを受信する受信器
と、この受信器から信号を受けて信号処理を行う信号処
理装置と、この信号処理装置における信号処理の結果を
表示する表示装置とを備え、前記信号処理装置は反射超
音波の第１エコー信号から逆フィルタ関数を求め、第２
エコー信号以降にデコンボリューション操作を行った変
換エコー波形から、管本体とライニングの境界からの超
音波反射エコー信号とライニングの内周面からの超音波
反射エコー信号の信号対雑音比を向上させる機能を有す
ることを特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a receiver for receiving a reflected echo of an ultrasonic pulse incident in a thickness direction of a pipe from an outer surface of the pipe having a lining on an inner surface of the pipe body, and A signal processing device that receives a signal and performs signal processing; and a display device that displays a result of the signal processing in the signal processing device. The signal processing device obtains an inverse filter function from the first echo signal of the reflected ultrasonic wave. , Second
A function to improve the signal-to-noise ratio of the ultrasonic reflected echo signal from the boundary between the pipe body and the lining and the ultrasonic reflected echo signal from the inner peripheral surface of the lining from the converted echo waveform that has undergone deconvolution operation after the echo signal It is characterized by having.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態の配管
検査装置は図１に示すように、圧電型の超音波トランス
ジューサ１と、超音波送受信器２と、信号処理装置３
と、例えばオシロスコープ等の超音波波形の表示装置４
から構成されている。信号処理装置３は、超音波多重エ
コーの減衰率の算出や入射超音波エコーと反射超音波エ
コーの振幅比の算出や多重反射エコーの信号のＳＮ比を
向上するための信号処理を行う。なお、検査対象となる
配管は、鉄やステンレスの管本体５の内面にプラスチッ
クやゴムのライニング６が施されている。また、10は管
本体５の表面での超音波の反射を抑制するための流体
（カプラント）である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, a piping inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention includes a piezoelectric ultrasonic transducer 1, an ultrasonic transceiver 2, and a signal processing apparatus 3.
And an ultrasonic waveform display device 4 such as an oscilloscope, for example.
It is composed of The signal processing device 3 calculates the attenuation rate of the ultrasonic multiple echo, calculates the amplitude ratio between the incident ultrasonic echo and the reflected ultrasonic echo, and performs signal processing for improving the SN ratio of the signal of the multiple reflected echo. The pipe to be inspected has a plastic or rubber lining 6 on the inner surface of a pipe main body 5 made of iron or stainless steel. Reference numeral 10 denotes a fluid (couplant) for suppressing the reflection of ultrasonic waves on the surface of the tube body 5.
【００１５】このように構成された本実施の形態におい
て、超音波エコー７を管本体５の外面から入射させ、管
本体５の内面及びライニング６からの超音波エコー８を
検出することにより、管本体５とライニング６の間の剥
離を検出することができる。In the present embodiment configured as described above, the ultrasonic echo 7 is incident from the outer surface of the tube main body 5 and the ultrasonic echo 8 from the inner surface of the tube main body 5 and the lining 6 is detected. Peeling between the main body 5 and the lining 6 can be detected.
【００１６】超音波トランスジューサ１に超音波送受信
器２からパルスを入力すると、超音波トランスジューサ
１内で超音波パルスが発生する。この超音波パルス７は
管本体５の板厚中を伝播して、管本体５とライニング６
の境界に達すると、境界で反射するものとライニング６
中に透過するものがある。境界で反射した超音波パルス
は、超音波トランスジューサ１によって受信される。ま
た、透過したものは、ライニング６の内側の端面で反射
し、再び管本体５内面とライニング６の境界を透過して
戻り、超音波トランスジューサ１によって検出される。When a pulse is input from the ultrasonic transceiver 2 to the ultrasonic transducer 1, an ultrasonic pulse is generated in the ultrasonic transducer 1. The ultrasonic pulse 7 propagates through the thickness of the tube main body 5 and is connected to the tube main body 5 and the lining 6.
When it reaches the border, it reflects on the border and the lining 6
Some are transparent. The ultrasonic pulse reflected at the boundary is received by the ultrasonic transducer 1. The transmitted light is reflected by the inner end face of the lining 6, passes through the boundary between the inner surface of the pipe body 5 and the lining 6 again, and is detected by the ultrasonic transducer 1.
【００１７】このような検査において超音波トランスジ
ューサ１に受信される反射超音波エコー８の波形は理想
的には図２のようになる。すなわち、入射パルスＰが超
音波トランスジュース１から入射されると、主として管
本体５内面からの多重反射超音波エコーＢ1 ，Ｂ2 ，…
Ｂ6 と、ライニング内周面からの超音波エコーＬ1 ，Ｌ
2 ，…Ｌ5 が返ってくる。しかしながら、超音波トラン
スジューサ１の周波数特性（ダンピング特性）、管本体
５とライニング６の厚さ及び管本体５とライニング６の
接合状況により、必ずしも、管本体５とライニング６の
境界およびライニング６の内周からの反射超音波エコー
を検出できるとは限らず、一般的には、図３に示すよう
にライニング内周面からの超音波エコーＬ1 ，Ｌ2 ，
…，Ｌ5 は明瞭には観測されない。In such an inspection, the waveform of the reflected ultrasonic echo 8 received by the ultrasonic transducer 1 is ideally as shown in FIG. That is, when the incident pulse P is incident from the ultrasonic transformer juice 1, the multiple reflection ultrasonic echoes B1, B2,.
B6 and ultrasonic echoes L1, L from the inner peripheral surface of the lining
2, ... L5 is returned. However, depending on the frequency characteristics (damping characteristics) of the ultrasonic transducer 1, the thickness of the tube body 5 and the lining 6, and the joining state of the tube body 5 and the lining 6, the boundary between the tube body 5 and the lining 6 and the inside of the lining 6 are not necessarily required. It is not always possible to detect the reflected ultrasonic echoes from the circumference. Generally, as shown in FIG. 3, the ultrasonic echoes L1, L2,
..., L5 is not clearly observed.
【００１８】図３に示す多重反射超音波エコーＢ1 ，Ｂ
2 ，…，Ｂ6 は、主として配管内面からの超音波エコー
であるが、実際には、図２に示したようにライニング６
へも超音波は伝播しているため、図３に示す多重超音波
エコーＢ1 ，Ｂ2 ，…，Ｂ6の振幅には、ライニング６
と管本体５の境界の状態が反映されている。すなわち、
管本体５とライニング６が剥離している場合には、管本
体とライニングの境界で超音波が完全反射するが、管本
体とライニングが剥離していない場合には、超音波は完
全反射は起こさなくなる。The multiple reflection ultrasonic echoes B1, B shown in FIG.
2,..., B6 are mainly ultrasonic echoes from the inner surface of the pipe, but actually, as shown in FIG.
Since the ultrasonic waves are also transmitted to the multiplexed ultrasonic waves B1, B2,..., B6 shown in FIG.
And the state of the boundary of the pipe body 5 is reflected. That is,
When the pipe main body 5 and the lining 6 are separated, the ultrasonic wave is completely reflected at the boundary between the pipe main body and the lining, but when the pipe main body and the lining are not separated, the ultrasonic wave is completely reflected. Disappears.
【００１９】従って、超音波トランスジューサ１で観測
される多重反射エコーＢ1 ，Ｂ2 ，…，Ｂ6 の振幅を観
測すれば、ライニングが剥離していない場合には、図４
（ａ）に示すように、多重反射エコーＢ1 ，Ｂ2 …のピ
ーク値の減衰率（α1 ）が大きくなる。ライニングが剥
離している場合には、多重反射エコーＢ1 ，Ｂ2 …のピ
ーク値の減衰率（α2 ）は小さい。信号処理装置３によ
って減衰率α1 とα2を計算し、超音波エコーの波形と
ともに表示装置４に表示することによって、配管内ライ
ニングの剥離状態を推定することができる。Therefore, when the amplitude of the multiple reflection echoes B1, B2,..., B6 observed by the ultrasonic transducer 1 is observed, if the lining is not peeled off, FIG.
As shown in (a), the attenuation rate (.alpha.1) of the peak value of the multiple reflection echoes B1, B2,. When the lining has been peeled off, the decay rate (α2) of the peak value of the multiple reflection echoes B1, B2,. By calculating the attenuation factors α1 and α2 by the signal processing device 3 and displaying them on the display device 4 together with the waveform of the ultrasonic echo, the peeling state of the lining in the pipe can be estimated.
【００２０】ちなみに、配管内ライニングが剥離してい
る場合と剥離していない場合の超音波の強度の反射係数
は次のように計算される。 Ｒ＝［（Ｚ1 −Ｚ2 ）／（Ｚ1 ＋Ｚ2 ）］２ …(1) Ｚ1 ：管本体の音響インピーダンス Ｚ2 ：ライニングの音響インピーダンス (1) 式の出典：超音波技術便覧（pp.16 〜pp.18 ）Incidentally, the reflection coefficient of the intensity of the ultrasonic wave when the lining in the pipe is separated and when it is not separated is calculated as follows. R = [(Z1 -Z2) / (Z1 + Z2)] 2 ... (1) Z1: Acoustic impedance of the pipe body Z2: Acoustic impedance of the lining (1) Source: Handbook of Ultrasonic Techniques (pp. 16 to pp. 18)
【００２１】管本体を炭素鋼（密度：7.86g/cm3 、音速
度：5950m/sec ）、ライニング材をポリエチレン（密
度：0.9g/cm3 、音速度：1950m/sec）（いずれのデータ
も理科年表による。また、音速度として縦波を使用して
いるが、原理的には横波でも同様。）の場合に(1) 式を
計算すると、Ｒ＝0.865 となる。従って、反射回数が増
加するたびに、次のような反射係数となる。 反射回数 強度の反射係数（Ｒ） １ 0.865 ２ 0.746 ３ 0.646 ４ 0.559 … 10 0.233The pipe body is made of carbon steel (density: 7.86 g / cm 3 , sound speed: 5950 m / sec), and the lining material is polyethylene (density: 0.9 g / cm 3 , sound speed: 1950 m / sec) (all data According to the science chronological table. Also, the longitudinal wave is used as the sound velocity, but in principle the same applies to the transverse wave.) In the case of calculating (1), R = 0.865. Therefore, each time the number of reflections increases, the reflection coefficient becomes as follows. Number of reflections Reflection coefficient of intensity (R) 1 0.865 2 0.746 3 0.646 4 0.559… 10 0.233
【００２２】しかしながら、ライニングが剥離している
場合には、ほとんど反射係数は１と考えられるので、ラ
イニングが剥離していない場合に比べ、反射超音波エコ
ーの振幅の減衰は少ない。上記の事実より、多重反射エ
コーの減衰率を算出し、配管の寸法、配管外面の状態
（錆や塗装の状態）、超音波トランスジューサの寸法、
ダンピング特性等を考慮して、減衰率にしきい値を設定
することにより、配管内ライニングの剥離状態を推定す
ることが可能となる。However, when the lining is peeled off, the reflection coefficient is considered to be almost 1, so that the amplitude of the reflected ultrasonic echo is attenuated less than when the lining is not peeled off. Based on the above facts, the attenuation rate of multiple reflection echo is calculated, and the dimensions of the pipe, the state of the outer surface of the pipe (rust or painted state), the dimensions of the ultrasonic transducer,
By setting a threshold value for the damping rate in consideration of the damping characteristics and the like, it is possible to estimate the peeling state of the lining in the pipe.
【００２３】図５は実際に得られたデータである。図５
（ａ）は配管にライニングが布設してない場合（剥離し
ている場合に相当）、図５（ｂ）は配管にライニングが
布設してある場合の多重超音波エコーの測定例である。
このようにして、多重超音波エコーを利用すれば、配管
内面とライニングの剥離状態を推定することができる。FIG. 5 shows data actually obtained. FIG.
5A is a measurement example of the multiple ultrasonic echo when the lining is not laid on the pipe (corresponding to the case where the lining is separated), and FIG. 5B is a measurement example of the multiple ultrasonic echo when the lining is laid on the pipe.
In this manner, by using the multiple ultrasonic echoes, it is possible to estimate the state of separation between the inner surface of the pipe and the lining.
【００２４】図６は、本発明の第２の実施の形態を示し
たものである。圧電型超音波トランスジューサの代わり
に電磁超音波トランスジューサ９（参考文献１：佐藤
他、「高温用ＥＭＡＴ」、日本音響学会講演論文集、p
p.925、平成元年10月）を使用したことを特徴としてい
る。図１に示した圧電型超音波トランスジューサ１は、
超音波を配管内に入射させる場合に、超音波トランスジ
ューサ１と配管外面の間の隙間をなくすために、流体
（カプラント）10が必要である。電磁超音波トランスジ
ューサ９は、非接触状態で超音波の送受信ができるた
め、配管外面と電磁超音波トランスジューサ９の間に隙
間があっても超音波の送受信ができる。このため、カプ
ラント10を使わなくてもライニングの検査ができる。電
磁超音波トランスジューサ９を使用する場合でも、ライ
ニングの剥離を推定する方法は、圧電型超音波トランス
ジューサの場合と同じである。FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. Electromagnetic ultrasonic transducer 9 instead of piezoelectric ultrasonic transducer 9 (Reference 1: Sato et al., "High Temperature EMAT", Proceedings of the Acoustical Society of Japan, p
p.925, October 1989). The piezoelectric ultrasonic transducer 1 shown in FIG.
A fluid (couplant) 10 is required in order to eliminate a gap between the ultrasonic transducer 1 and the outer surface of the pipe when ultrasonic waves are made to enter the pipe. Since the electromagnetic ultrasonic transducer 9 can transmit and receive ultrasonic waves in a non-contact state, it can transmit and receive ultrasonic waves even if there is a gap between the outer surface of the pipe and the electromagnetic ultrasonic transducer 9. Therefore, the lining can be inspected without using the couplant 10. Even when the electromagnetic ultrasonic transducer 9 is used, the method of estimating the peeling of the lining is the same as that of the piezoelectric ultrasonic transducer.
【００２５】図７は、本発明の第３の実施の形態を示し
たものである。超音波を送信する手段として、超音波ト
ランスジューサを使用せずに、レーザ光源19によって発
生したレーザ光11を使用する。レーザ光11を使用して超
音波を発生させる方法の詳細は、参考文献２（日本分光
学会 測定法シリーズ１ 光音響分光法とその応用−Ｐ
ＡＳ、pp.184、1986年刊、学会出版センター）に示して
あるが、エネルギーの高いレーザ光を管本体５の表面に
照射すると、管本体５表面の温度が急激に上昇し、断熱
変化による熱歪みが発生する。この熱歪みによって、超
音波７が発生する。従って、電磁超音波トランスジュー
サ９と同様に、非接触状態で超音波を発生できることに
なる。FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. As a means for transmitting an ultrasonic wave, a laser beam 11 generated by a laser light source 19 is used without using an ultrasonic transducer. For details of the method of generating ultrasonic waves using the laser beam 11, see Reference 2 (Spectroscopy Society of Japan Measurement Series 1 Photoacoustic Spectroscopy and Its Applications -P
AS, pp. 184, published in 1986, Gakkai Shuppan Center). When a high-energy laser beam is applied to the surface of the tube main body 5, the temperature of the surface of the tube main body 5 rises sharply, and the heat generated by the adiabatic change changes Distortion occurs. The ultrasonic wave 7 is generated by this thermal distortion. Therefore, similarly to the electromagnetic ultrasonic transducer 9, the ultrasonic waves can be generated in a non-contact state.
【００２６】超音波の受信方法として、レーザ光の干渉
を利用する方法がある。詳細な内容は、文献３（例え
ば、C.B.Scruby and L.E.Drain, Laser Ultrasonic Tec
hniques and Application, pp.196, Adan Hilger, 199
0）にゆずるが、光学干渉系から、レーザ光を超音波の
入射する箇所に照射し、配管外面からの反射光を光学干
渉系12内に取り付けた光検出器22で検出する方法であ
る。この場合、ナイフエッジを利用する方法や、参照光
と配管外面からの反射光を干渉させ、反射光の変化分を
検出する方法等を利用すると超音波の振動を検出でき
る。このレーザ光を利用する場合も、ライニングの剥離
状態を推定する手法は、圧電型超音波トランスジューサ
と同じである。As a method of receiving ultrasonic waves, there is a method utilizing interference of laser light. For details, see Reference 3 (for example, CBScruby and LEDrain, Laser Ultrasonic Tec
hniques and Application, pp.196, Adan Hilger, 199
As described in (0), this is a method in which a laser beam is irradiated from an optical interference system to a place where ultrasonic waves are incident, and reflected light from the outer surface of the pipe is detected by a photodetector 22 mounted in the optical interference system 12. In this case, the vibration of the ultrasonic wave can be detected by using a method using a knife edge, a method in which the reference light and the reflected light from the outer surface of the pipe interfere with each other, and a change in the reflected light is detected. Even when this laser beam is used, the method of estimating the peeling state of the lining is the same as that of the piezoelectric ultrasonic transducer.
【００２７】図８は、本発明の第４の実施の形態を示し
たものである。超音波を送信する手段として、図７に示
したレーザ光11を照射する手段を使用し、超音波の受信
にあたっては、圧電型超音波トランスジューサ１を使用
する。この場合、圧電型超音波トランスジューサ１の中
心部にレーザ光が通過できるように貫通孔13を設けてお
く。ライニング６の剥離状態を推定する手法は、図４に
示した圧電型超音波トランスジューサ１の場合と同じで
ある。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention. As means for transmitting ultrasonic waves, means for irradiating the laser beam 11 shown in FIG. 7 is used, and for receiving ultrasonic waves, the piezoelectric ultrasonic transducer 1 is used. In this case, a through hole 13 is provided in the center of the piezoelectric ultrasonic transducer 1 so that laser light can pass therethrough. The method of estimating the peeling state of the lining 6 is the same as that of the piezoelectric ultrasonic transducer 1 shown in FIG.
【００２８】図９は、本発明の第５の実施の形態を示し
たものである。超音波を送信する手段として、図７に示
したレーザ光11を照射する手段を使用し、超音波の受信
にあたっては、電磁超音波トランスジューサ９を使用す
る。この場合、電磁超音波トランスジューサ９の中心部
にレーザ光が通過できるように貫通孔13を設けておく。
ライニング６の剥離状態を推定する手法は、図４に示し
た圧電型超音波トランスジューサ１の場合と同じであ
る。FIG. 9 shows a fifth embodiment of the present invention. As means for transmitting the ultrasonic wave, the means for irradiating the laser beam 11 shown in FIG. 7 is used, and for receiving the ultrasonic wave, the electromagnetic ultrasonic transducer 9 is used. In this case, a through hole 13 is provided in the center of the electromagnetic ultrasonic transducer 9 so that the laser beam can pass therethrough.
The method of estimating the peeling state of the lining 6 is the same as that of the piezoelectric ultrasonic transducer 1 shown in FIG.
【００２９】図10は、本発明の第６の実施の形態を示し
たものである。装置構成は、図１に示したものと同じで
あるが、使用する超音波トランスジューサ14は、図１に
記載したものよりダンピング特性を改善し、時間分解能
を向上させたものである。ダンピング特性の良い超音波
トランスジューサ14を使用した場合には、図２に示した
ような理想的な多重超音波エコー波形が得られる。従っ
て、管本体５とライニング６の境界からの超音波エコー
B1の振幅とライニングの端面からの超音波エコーＬ1 の
振幅の比を算出すれば、管本体とライニングの接触状態
を推定できる。すなわち、ライニング５に劣化が生じた
場合には、配管内面におけるライニングの布設状態が変
化する。このように布設状態が変化すると、管本体５と
ライニング６の境界を伝播する超音波エコーの透過係数
が変化する。配管とライニングが剥離している状態では
透過係数（Ｔ）は零であり、剥離していない状態では透
過係数（Ｔ）は、 Ｔ＝１−Ｒ (2) 但しＲは前記(1) 式による反射係数。 （出典：超音波技術便覧、pp.16-pp.18 ）を使用すれ
ば、ライニングが剥離している場合には、Ｔ＝０であ
り、ライニングが良好に布設されている場合には、Ｔ＝
0.135 となる。この透過係数の変化によって、ライニン
グの布設の状態を推定できる。FIG. 10 shows a sixth embodiment of the present invention. The configuration of the apparatus is the same as that shown in FIG. 1, but the ultrasonic transducer 14 used has improved damping characteristics and improved time resolution as compared with that shown in FIG. When an ultrasonic transducer 14 having good damping characteristics is used, an ideal multiplex ultrasonic echo waveform as shown in FIG. 2 can be obtained. Therefore, the ultrasonic echo from the boundary between the pipe body 5 and the lining 6
By calculating the ratio between the amplitude of B1 and the amplitude of the ultrasonic echo L1 from the end face of the lining, the contact state between the pipe body and the lining can be estimated. That is, when the lining 5 is deteriorated, the laying state of the lining on the inner surface of the pipe changes. When the laying state changes in this way, the transmission coefficient of the ultrasonic echo propagating at the boundary between the pipe main body 5 and the lining 6 changes. When the pipe and the lining are separated, the transmission coefficient (T) is zero, and when not separated, the transmission coefficient (T) is: T = 1−R Reflection coefficient. (Source: Ultrasonic Techniques Handbook, pp.16-pp.18), T = 0 when the lining is peeled off, and T when the lining is laid well. =
It will be 0.135. From the change in the transmission coefficient, the state of the lining can be estimated.
【００３０】図11は、本発明の第７の実施の形態を示す
図であり、圧電型超音波トランスジューサの代わりに時
間分解能を改善した電磁超音波トランスジューサ15を使
用したことを特徴とする。FIG. 11 is a view showing a seventh embodiment of the present invention, wherein an electromagnetic ultrasonic transducer 15 having improved time resolution is used instead of the piezoelectric ultrasonic transducer.
【００３１】図12は、本発明の第８の実施の形態を示す
図であり、超音波の送受信に図７に示したレーザ光を使
用し、送信は図７に示した光学干渉系を使用するが、受
信用に使用する光学干渉系は、超音波受信の時間分解能
を改善したもの16を使用したことを特徴とする。FIG. 12 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention, wherein the laser beam shown in FIG. 7 is used for transmission and reception of ultrasonic waves, and the optical interference system shown in FIG. 7 is used for transmission. However, the optical interference system used for reception is characterized by using a device 16 with improved time resolution of ultrasonic reception.
【００３２】図13は、本発明の第９の実施の形態を示す
図であり、レーザ光11を利用して超音波を送信し、時間
分解能を改善した圧電型超音波トランスジューサ14を使
用して超音波の受信を行うことを特徴とする。この場
合、圧電型超音波トランスジューサ14の中心部にレーザ
光が通過できるように貫通孔17を設けておく。FIG. 13 is a view showing a ninth embodiment of the present invention, in which an ultrasonic wave is transmitted using a laser beam 11 and a piezoelectric ultrasonic transducer 14 having improved time resolution is used. It is characterized by receiving ultrasonic waves. In this case, a through hole 17 is provided in the center of the piezoelectric ultrasonic transducer 14 so that the laser light can pass therethrough.
【００３３】図14は、本発明の第10の実施の形態を示す
図であり、レーザ光11を使用して超音波の送信を行い、
時間分解能を改善した電磁超音波トランスジューサ15を
使用して超音波の受信を行うことを特徴とする。この場
合、電磁超音波トランスジューサ15の中心部にレーザ光
が通過できるように貫通孔17を設けておく。FIG. 14 is a diagram showing a tenth embodiment of the present invention, in which an ultrasonic wave is transmitted using a laser beam 11,
Ultrasonic waves are received using the electromagnetic ultrasonic transducer 15 with improved time resolution. In this case, a through hole 17 is provided in the center of the electromagnetic ultrasonic transducer 15 so that the laser light can pass therethrough.
【００３４】図15は、本発明の第11の実施の形態を示す
図であり、基本的には前記第６の実施の形態と同様な手
段により、ライニングの布設状態の推定を行うことを特
徴としている。第６の実施の形態では、ライニングから
の反射エコーの信号対雑音比（ＳＮ比）が優れている場
合には、ライニングの布設状態の推定精度が向上する。
このため本第11の実施の形態では、デコンボリューショ
ン手法を使用して、信号の信号対雑音比（ＳＮ比）を向
上させる。この手法は、反射超音波の第１エコーの時間
応答波形の逆行列によって求まる逆フィルター関数を、
反射超音波の第２エコー信号以降に掛け合わせるデコン
ボリューション演算によって変換波形を得、この変換波
形によって管本体底面ならびにライニング内周面からの
反射エコーを際立たせて、反射エコーの信号対雑音比
（ＳＮ比）を向上させるものである（参考文献４：電子
情報通信学会論文誌Ａ Vol. J71-A，No.３，pp.570-57
9, 1988 年３月）。FIG. 15 is a view showing an eleventh embodiment of the present invention. The lining condition is estimated by basically the same means as in the sixth embodiment. And In the sixth embodiment, when the signal-to-noise ratio (SN ratio) of the reflected echo from the lining is excellent, the estimation accuracy of the laying state of the lining is improved.
Therefore, in the eleventh embodiment, the signal-to-noise ratio (S / N ratio) of the signal is improved by using the deconvolution technique. This method uses an inverse filter function obtained by the inverse matrix of the time response waveform of the first echo of the reflected ultrasonic wave,
A converted waveform is obtained by a deconvolution operation multiplied by the second echo signal and the subsequent echo signals of the reflected ultrasonic wave, and the reflected echo from the bottom surface of the tube body and the inner peripheral surface of the lining is emphasized by the converted waveform, and the signal-to-noise ratio of the reflected echo ( (Ref. 4: IEICE Transactions A Vol. J71-A, No. 3, pp. 570-57)
9, March 1988).
【００３５】この演算について説明すると次のようなも
のである。すなわち図16において第１エコー18の時間波
形をｆ(t) 、（ｔ＝Δt 、２Δt 、…、ＮΔt 、以降Δ
t ＝１とする）、超音波トランスジューサ１への入力電
気パルスをＵ(t) 、（ｔ＝１，２，…，Ｍ）、超音波の
送受信による伝達関数をＧ(t) 、（ｔ＝０，１，…Ｍ）
とすると、The operation will be described below. That is, in FIG. 16, the time waveform of the first echo 18 is represented by f (t), (t = Δt, 2Δt,..., NΔt,
t = 1), the input electric pulse to the ultrasonic transducer 1 is U (t), (t = 1, 2,..., M), and the transfer function by transmitting and receiving the ultrasonic wave is G (t), (t = 0, 1,... M)
Then
【数１】 なるコンボリューション演算で超音波の観測エコー値が
得られる。ここで、Ｇｋは、伝達関数を１次元の配列と
みなし、時間をずらして並べたマトリクス関数、ＦとＵ
は入力パルス波形と出力パルス波形を１次元に並べたベ
クトルを示す。逆フィルター関数は、このＧｋの一般化
逆行列関数を用いて、 Ｕ’＝Ｇｋ-1・F …(4) により求まる一次元の応答関数である。(Equation 1) The observation echo value of the ultrasonic wave can be obtained by the convolution operation. Here, Gk is a matrix function in which the transfer functions are regarded as a one-dimensional array and are arranged with a time shift, F and U
Indicates a vector in which the input pulse waveform and the output pulse waveform are arranged one-dimensionally. The inverse filter function is a one-dimensional response function obtained by using the generalized inverse matrix function of Gk and U ′ = Gk −1 · F (4).
【００３６】これを第二反射エコーの波形ｘ(t) 、（ｔ
＝ｎ1 ，ｎ1 ＋１，ｎ1 ＋２，…、ｎ2 ）に掛け合わせ
る下記のデコンボリューション演算、The waveforms x (t) and (t) of the second reflected echo are
= N1, n1 + 1, n1 + 2, ..., n2), the following deconvolution operation:
【数２】 により、生の反射エコー波形をより際だだせた変換エコ
ー波形Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｌ1を得ることができ、ライニング
からの反射エコーの信号対雑音比（ＳＮ比）を向上させ
ることができる。(Equation 2) As a result, converted echo waveforms B1, B2, and L1 in which the raw reflected echo waveform is more prominent can be obtained, and the signal-to-noise ratio (SN ratio) of the reflected echo from the lining can be improved.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、配
管内のライニングの布設状態を原子力発電所等のプラン
トの運転中にモニタできるので、ライニングの剥離等の
劣化状態を初期の段階で検出できる。したがって補修計
画を発電所が運転中に立案できるため、定期検査の短縮
が図られる。As described above, according to the present invention, the laying state of the lining in the pipe can be monitored during the operation of a plant such as a nuclear power plant, so that the deterioration state such as peeling of the lining can be monitored at an early stage. Can be detected. Therefore, a repair plan can be drafted while the power plant is in operation, thereby shortening the periodical inspection.
【００３８】また、海水系配管の外部からライニングの
布設状態を推定できるので、定期検査時に配管を外さず
にライニング材の検査が可能となる。このため、配管の
分解・組み立て作業が不要となるため、検査時間の短縮
及びこの作業に要する人件費の低減が図られる。Further, since the laying state of the lining can be estimated from the outside of the seawater system piping, the lining material can be inspected without removing the piping during the periodic inspection. This eliminates the need for disassembling and assembling the piping, thereby shortening the inspection time and reducing the labor cost required for this operation.
【００３９】また、使用する超音波トランスジューサも
接触式、非接触式、低周波数用、高周波数用（時間分解
能を改善したもの）等、特に機能を特定しなくても使用
可能であるので、センサ部のコスト低減及び運用でのコ
スト低減が図れる。Also, the ultrasonic transducer to be used can be used without any particular function, such as a contact type, a non-contact type, a low frequency type, and a high frequency type (improved time resolution). The cost of the unit can be reduced and the cost of operation can be reduced.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】超音波トランスジューサによって検出される理
想的な超音波エコー波形を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an ideal ultrasonic echo waveform detected by an ultrasonic transducer.
【図３】ダンピング特性の悪い超音波トランスジューサ
で受信した場合の超音波エコー波形を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an ultrasonic echo waveform when received by an ultrasonic transducer having poor damping characteristics.
【図４】ライニングの剥離の有無による超音波エコー波
形の違いを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a difference in ultrasonic echo waveform depending on the presence or absence of peeling of a lining.
【図５】実際に得られた超音波エコー波形を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating an actually obtained ultrasonic echo waveform.
【図６】電磁超音波トランスジューサを使用する本発明
の第２の実施の形態を示す図。FIG. 6 illustrates a second embodiment of the present invention using an electromagnetic ultrasonic transducer.
【図７】レーザ超音波を利用する本発明の第３の実施の
形態を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a third embodiment of the present invention using laser ultrasonic waves.
【図８】レーザ照射により超音波を発生し、圧電型超音
波トランスジューサにより受信する本発明の第４の実施
の形態を示す図。FIG. 8 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention in which ultrasonic waves are generated by laser irradiation and received by a piezoelectric ultrasonic transducer.
【図９】レーザ照射により超音波を発生し、電磁超音波
トランスジューサにより受信する本発明の第５の実施の
形態を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention in which ultrasonic waves are generated by laser irradiation and received by an electromagnetic ultrasonic transducer.
【図１０】管本体底面エコーとライニング底面エコーの
比を使用してライニングの布設状態を推定する本発明の
第６の実施の形態を示す図。FIG. 10 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention in which a lining installation state is estimated using a ratio of a pipe body bottom echo to a lining bottom echo.
【図１１】時間分解能の高い電磁超音波トランスジュー
サを使用して、管本体底面エコーとライニング底面エコ
ーの比によってライニングの布設状態を推定する本発明
の第７の実施の形態を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention in which a lining installation state is estimated based on a ratio of a pipe body bottom echo to a lining bottom echo using an electromagnetic ultrasonic transducer having a high time resolution.
【図１２】時間分解能の高いレーザ超音波を使用して、
管本体底面エコーとライニング底面エコーの比によって
ライニングの布設状態を推定する本発明の第８の実施の
形態を示す図。FIG. 12: Using laser ultrasound with high time resolution,
The figure which shows the 8th Embodiment of this invention which estimates the installation state of a lining by the ratio of a pipe body bottom echo and a lining bottom echo.
【図１３】レーザ照射により超音波を発生させ、受信に
時間分解能の高い圧電型超音波トランスジューサを使用
して、管本体底面エコーとライニング底面エコーの比に
よってライニングの布設状態を推定する本発明の第９の
実施の形態を示す図。FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention for generating ultrasonic waves by laser irradiation and estimating the laying state of the lining based on the ratio of the bottom echo of the tube body to the bottom echo of the lining using a piezoelectric ultrasonic transducer having a high time resolution for reception. The figure showing a 9th embodiment.
【図１４】レーザ照射により超音波を発生させ、受信に
時間分解能の高い電磁超音波トランスジューサを使用し
て、管本体底面エコーとライニング底面エコーの比によ
ってライニングの布設状態を推定する本発明の第10の実
施の形態を示す図。FIG. 14 is a second embodiment of the present invention for generating ultrasonic waves by laser irradiation and estimating the laying state of the lining based on the ratio of the bottom echo of the tube main body to the bottom echo of the lining using an electromagnetic ultrasonic transducer having a high time resolution for reception. The figure which shows 10 Embodiments.
【図１５】時間分解能を改善しない超音波トランスジュ
ーサを使用して、ライニングからの超音波エコーを検出
する方法を示す図。FIG. 15 illustrates a method for detecting ultrasonic echoes from a lining using an ultrasonic transducer that does not improve temporal resolution.
【図１６】反射超音波エコーの信号のＳＮ比を向上させ
る方法を説明する図であり、（ａ）は、デコンボリュー
ション処理を行う場合の、超音波トランスジューサ、カ
プラント、管本体及びライニングの配置を示す図、
（ｂ）は、第１反射エコーｆ(t) と超音波トランスジュ
ーサへの入力Ｕ(t) の関係を示す図、（ｃ）は、第１超
音波多重エコーｆ(t) （Ｂ1 ）と第２超音波多重エコー
ｘ(t) （Ｂ2 ）の時系列関係を示す図、（ｄ）は、
（ｃ）のＢ1 （ｆ(t) ）、Ｂ2 （ｘ(t) ）の波形にデコ
ンボリューション処理を実施した後の波形を示す図であ
る。16A and 16B are diagrams for explaining a method of improving the SN ratio of a signal of a reflected ultrasonic echo, and FIG. 16A illustrates an arrangement of an ultrasonic transducer, a couplant, a pipe main body, and a lining when performing deconvolution processing. Diagram,
(B) is a diagram showing the relationship between the first reflected echo f (t) and the input U (t) to the ultrasonic transducer, and (c) is the first ultrasonic multiple echo f (t) (B1) and The figure which shows the time series relationship of 2 ultrasonic multiple echo x (t) (B2), (d)
It is a figure which shows the waveform after performing the deconvolution process on the waveform of B1 (f (t)) and B2 (x (t)) of (c).
１…圧電型超音波トランスジューサ、２…超音波送受信
器、３…信号処理装置、４…表示装置、５…管本体、６
…ライニング、７…管本体の板厚方向を伝播する超音波
エコー、８…反射超音波エコー、９…電磁超音波トラン
スジューサ、10…流体（カプラント）、11…超音波励起
用レーザ光、12…超音波受信用光学干渉系、13…圧電型
超音波トランスジューサ及び電磁超音波トランスジュー
サに設けたレーザ光用貫通孔、14…ダンピング特性のよ
い圧電型超音波トランスジューサ、15…ダンピング特性
のよい電磁超音波トランスジューサ、16…ダンピング特
性のよい超音波受信用光学干渉系、17…ダンピング特性
のよい圧電型超音波トランスジューサ及び電磁超音波ト
ランスジューサに設けたレーザ光用貫通孔、18…反射超
音波第１エコー、19…レーザ光源、21…反射ミラー、22
…光検出器、23…超音波受信器、Ｐ…入射パルス、Ｂ1
，Ｂ2 ，…，Ｂ6 …多重反射超音波エコー（管本体５
の内周面からの反射エコー）、Ｌ1 ，Ｌ2 ，…，Ｌ5 …
ライニング６の内周面からの反射エコー、α1 …ライニ
ングが剥離していない場合の多重超音波エコーの減衰定
数、α2 …ライニングが剥離している場合の多重超音波
エコーの減衰定数。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric ultrasonic transducer, 2 ... Ultrasonic transceiver, 3 ... Signal processing device, 4 ... Display device, 5 ... Tube main body, 6
... lining, 7 ... ultrasonic echo propagating in the thickness direction of the tube body, 8 ... reflected ultrasonic echo, 9 ... electromagnetic ultrasonic transducer, 10 ... fluid (couplant), 11 ... laser light for ultrasonic excitation, 12 ... Ultrasonic reception optical interference system, 13 ... Through hole for laser light provided in piezoelectric ultrasonic transducer and electromagnetic ultrasonic transducer, 14 ... Piezoelectric ultrasonic transducer with good damping characteristics, 15 ... Electromagnetic ultrasonic wave with good damping characteristics A transducer, 16: an optical interference system for receiving ultrasonic waves having good damping characteristics; 17: a through hole for laser light provided in a piezoelectric ultrasonic transducer and an electromagnetic ultrasonic transducer having good damping characteristics; 18: a first echo of reflected ultrasonic waves; 19 ... laser light source, 21 ... reflection mirror, 22
... photodetector, 23 ... ultrasonic receiver, P ... incident pulse, B1
, B2, ..., B6 ... multiple reflection ultrasonic echo (tube body 5
, L2, ..., L5 ...
Reflection echo from the inner peripheral surface of the lining 6, α1... Attenuation constant of multiple ultrasonic echoes when the lining is not separated, α2... Attenuation constant of multiple ultrasonic echoes when the lining is separated.
フロントページの続き (72)発明者 落合 誠 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 佐久間 正剛 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 岩田 潔 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Ｆターム(参考） 2G047 AB01 AB05 AB07 BA02 BA03 BC03 CA01 CA02 CA04 CA07 EA04 EA16 GG24 GG27 GG36 2G075 AA01 BA17 CA36 DA09 EA01 FA16 FB04 FB08 FB15 FC14 GA15 GA16 GA21 Continued on the front page (72) Inventor Makoto Ochiai 8th Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Masatake Sakuma 8-8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Yokohama Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kiyoshi Iwata 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term in the Toshiba Yokohama office (reference) 2G047 AB01 AB05 AB07 BA02 BA03 BC03 CA01 CA02 CA04 CA07 EA04 EA16 GG24 GG27 GG36 2G075 AA01 BA17 CA36 DA09 EA01 FA16 FB04 FB08 FB15 FC14 GA15 GA16 GA21
Claims (9)
の外面に圧電型超音波トランスジューサを配置し、この
圧電型超音波トランスジューサから配管の厚さ方向に超
音波パルスを発し、管本体とライニングの境界からの超
音波多重反射エコーを検出し、この超音波多重反射エコ
ーのピーク値の減衰定数を算出し、この減衰定数によっ
て配管内ライニングの布設状態を推定することを特徴と
する配管検査方法。1. A piezoelectric ultrasonic transducer is disposed on an outer surface of a pipe having a lining on an inner surface of a pipe main body, and an ultrasonic pulse is emitted from the piezoelectric ultrasonic transducer in a thickness direction of the pipe to form a connection between the pipe main body and the lining. A pipe inspection method, comprising detecting an ultrasonic multiple reflection echo from a boundary, calculating an attenuation constant of a peak value of the ultrasonic multiple reflection echo, and estimating a laying state of the lining in the pipe based on the attenuation constant.
の外面に圧電型超音波トランスジューサを配置し、この
圧電型超音波トランスジューサから配管の厚さ方向に超
音波パルスを発し、管本体とライニングの境界からの超
音波反射エコーの振幅とライニングの内周面からの超音
波反射エコーの振幅の比によって配管内ライニングの布
設状態を推定することを特徴とする配管検査方法。2. A piezoelectric ultrasonic transducer is disposed on an outer surface of a pipe having a lining on an inner surface of a pipe main body, and an ultrasonic pulse is emitted from the piezoelectric ultrasonic transducer in a thickness direction of the pipe to form a connection between the pipe main body and the lining. A pipe inspection method, wherein a laying state of a lining in a pipe is estimated based on a ratio of an amplitude of an ultrasonic reflected echo from a boundary and an amplitude of an ultrasonic reflected echo from an inner peripheral surface of the lining.
の外面に圧電型超音波トランスジューサを配置し、この
圧電型超音波トランスジューサから配管の厚さ方向に超
音波パルスを発し、反射超音波の第１エコー信号から逆
フィルタ関数を求め、第２エコー信号以降にデコンボリ
ューション操作を行った変換エコー波形から、管本体と
ライニングの境界からの超音波反射エコー信号とライニ
ングの内周面からの超音波反射エコー信号の信号対雑音
比を向上させ、管本体とライニングの境界からの超音波
反射エコー振幅とライニングの内周面からの超音波反射
エコー振幅の比から配管内ライニングの布設状態を推定
することを特徴とする配管検査方法。3. A piezoelectric ultrasonic transducer is disposed on an outer surface of a pipe having a lining on an inner surface of a pipe main body, and an ultrasonic pulse is emitted from the piezoelectric ultrasonic transducer in a thickness direction of the pipe to generate a reflected ultrasonic wave. An inverted filter function is obtained from one echo signal, and an ultrasonic reflected echo signal from the boundary between the pipe body and the lining and an ultrasonic wave from the inner peripheral surface of the lining are obtained from the converted echo waveform obtained by performing a deconvolution operation after the second echo signal. Improve the signal-to-noise ratio of the reflected echo signal and estimate the laying state of the lining in the pipe from the ratio of the ultrasonic reflected echo amplitude from the boundary between the pipe body and the lining and the ultrasonic reflected echo amplitude from the inner peripheral surface of the lining. A pipe inspection method, characterized in that:
電型超音波トランスジューサの代わりに電磁超音波トラ
ンスジューサを使用することを特徴とする配管検査方
法。4. The piping inspection method according to claim 1, wherein an electromagnetic ultrasonic transducer is used in place of the piezoelectric ultrasonic transducer.
電型超音波トランスジューサの代わりに高出力のレーザ
光を配管表面に照射し、超音波を発生させるとともに、
反射超音波を光学干渉系を使用して受信することを特徴
とする配管検査方法。5. The method according to claim 1, wherein the pipe surface is irradiated with high-power laser light instead of the piezoelectric ultrasonic transducer to generate ultrasonic waves.
A pipe inspection method, wherein reflected ultrasonic waves are received using an optical interference system.
型超音波トランスジューサまたは電磁超音波トランスジ
ューサを使用して行うことを特徴とする配管検査方法。6. The piping inspection method according to claim 5, wherein the ultrasonic wave is received using a piezoelectric ultrasonic transducer or an electromagnetic ultrasonic transducer.
の外面から配管の厚さ方向に入射された超音波パルスの
反射エコーを受信する受信器と、この受信器から信号を
受けて信号処理を行う信号処理装置と、この信号処理装
置における信号処理の結果を表示する表示装置とを備
え、前記信号処理装置は管本体とライニングの境界から
の超音波多重反射エコーの減衰定数を算出する機能を有
することを特徴とする配管検査装置。7. A receiver for receiving a reflected echo of an ultrasonic pulse incident in the thickness direction of the pipe from an outer surface of the pipe having a lining on an inner surface of the pipe body, and receiving a signal from the receiver to perform signal processing. A signal processing device for performing, and a display device for displaying a result of the signal processing in the signal processing device, wherein the signal processing device has a function of calculating an attenuation constant of an ultrasonic multiple reflection echo from a boundary between the tube main body and the lining. A pipe inspection device having:
の外面から配管の厚さ方向に入射された超音波パルスの
反射エコーを受信する受信器と、この受信器から信号を
受けて信号処理を行う信号処理装置と、この信号処理装
置における信号処理の結果を表示する表示装置とを備
え、前記信号処理装置は管本体とライニングの境界から
の超音波反射エコーの振幅とライニングの内周面からの
超音波反射エコーの振幅の比を算出する機能を有するこ
とを特徴とする配管検査装置。8. A receiver for receiving a reflected echo of an ultrasonic pulse incident in the thickness direction of the pipe from an outer surface of the pipe having a lining on an inner surface of the pipe body, and receiving a signal from the receiver to perform signal processing. A signal processing device for performing, and a display device for displaying a result of the signal processing in the signal processing device, wherein the signal processing device has an amplitude of an ultrasonic reflection echo from a boundary between the pipe body and the lining and an inner peripheral surface of the lining. A pipe inspection apparatus having a function of calculating a ratio of amplitudes of ultrasonic reflected echoes.
の外面から配管の厚さ方向に入射された超音波パルスの
反射エコーを受信する受信器と、この受信器から信号を
受けて信号処理を行う信号処理装置と、この信号処理装
置における信号処理の結果を表示する表示装置とを備
え、前記信号処理装置は反射超音波の第１エコー信号か
ら逆フィルタ関数を求め、第２エコー信号以降にデコン
ボリューション操作を行った変換エコー波形から、管本
体とライニングの境界からの超音波反射エコー信号とラ
イニングの内周面からの超音波反射エコー信号の信号対
雑音比を向上させる機能を有することを特徴とする配管
検査装置。9. A receiver for receiving a reflected echo of an ultrasonic pulse incident in the thickness direction of the pipe from an outer surface of the pipe having a lining on an inner surface of the pipe body, and receiving a signal from the receiver to perform signal processing. And a display device for displaying a result of the signal processing in the signal processing device. The signal processing device obtains an inverse filter function from the first echo signal of the reflected ultrasonic wave, and obtains an inverse filter function after the second echo signal. A function to improve the signal-to-noise ratio of the ultrasonic reflected echo signal from the boundary between the pipe body and the lining and the ultrasonic reflected echo signal from the inner peripheral surface of the lining from the converted echo waveform subjected to the deconvolution operation. Characteristic piping inspection equipment.
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