JP2002196074A - 管路内検査装置 - Google Patents

管路内検査装置

Info

Publication number
JP2002196074A
JP2002196074A JP2000391783A JP2000391783A JP2002196074A JP 2002196074 A JP2002196074 A JP 2002196074A JP 2000391783 A JP2000391783 A JP 2000391783A JP 2000391783 A JP2000391783 A JP 2000391783A JP 2002196074 A JP2002196074 A JP 2002196074A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency
processing unit
pipe
wave signal
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
Application number
JP2000391783A
Other languages
English (en)
Inventor
Kageyoshi Katakura
景義 片倉
Katsuji Miwa
勝二 三輪
Toshimitsu Nozu
俊光 野津
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.)
Koden Electronics Co Ltd
Original Assignee
Koden Electronics Co Ltd
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 Koden Electronics Co Ltd filed Critical Koden Electronics Co Ltd
Priority to JP2000391783A priority Critical patent/JP2002196074A/ja
Publication of JP2002196074A publication Critical patent/JP2002196074A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】送信パルスの周波数スペクトラムが導波管モー
ドまで広がると、管の分岐、管径の狭窄部などの反射の
条件までの距離を同定することが困難となる。前記困難
を解決し、管の分岐、管径の狭窄部などの反射の条件ま
での距離を詳細に決定することである。 【解決手段】送信部1は管路4に送信する音波信号3の
周波数帯域が管路内伝播において平面波モードとなる周
波数帯域に設定されることと、音波信号がFM信号であ
り、信号処理部において受信信号と、送信信号3との相
関処理を行うことと。そして、送信部は管路に送信する
電磁波信号の周波数帯域が導波管モードで伝播する遮断
周波数の最低次の周波数と次に低い遮断周波数との間の
周波数帯域に設定されることと、送信する電磁波信号が
パルス信号であり、信号処理部において記憶されている
想定される受信信号波形と、受波器で受信した受信信号
との相関処理を行うことと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、ガス管、ケーブル
埋設管などの管路内検査装置に関するものであり、特に
送信信号と、受信信号との相関処理を行い、距離測定の
精度向上を行う技術に関するするものである。
【0002】
【従来の技術】従来、音波を用いた管路内検査装置で
は、管路内伝播において平面波モードで管径に比較して
十分低い周波数帯域のパルス信号を管内に放射してその
反射波を受信して、管の分岐、管径の狭窄部などの反射
の条件までの距離測定を行っている。(以下、第1従来
技術という。) また、導電体管路に対する電波による計測などでは、周
波数帯域が導波管モードで伝播する遮断周波数の最低次
の周波数と次に低い遮断周波数との間の周波数帯域に設
定されたFM信号を導電体管路に放射して、その反射波
を受信して管の分岐、管径の狭窄部などの反射の条件ま
での距離測定を行っている。(以下、第2従来技術とい
う。)
【0003】
【発明が解決しようとする課題】第1従来技術では、平
面波モードとなる管径に比較して十分低い周波数帯域の
パルス信号を利用している。これは、パルス信号の周波
数スペクトラムが、導波管モードで伝播する遮断周波数
の最低次の周波数(fc1)と次に低い遮断周波数(f
c2)との間までひろがることがないようにしているた
めである。送信パルスの周波数スペクトラムが上述の導
波管モードまで広がると、反射波は、平面波モードの速
度による反射信号と導波管モードの速度による反射信号
との2個の反射信号となり、管の分岐、管径の狭窄部な
どの反射の条件までの距離を同定することが困難とな
る。
【0004】第2従来技術では、管の分岐、管径の狭窄
部などの反射の条件からの反射信号は、導波管モードの
速度分散特性により、低い周波数成分が先に出現する伸
長した反射パルス波形となる。この伸長度は、伝搬距離
が長くなるに従い大きくなることから、反射位置が遠方
になるに従い長く伸びた波形となる。これらが重なり、
同時に受信される結果、管の分岐、管径の狭窄部などの
反射の条件までの距離を同定することが困難となる。
【0005】本発明の目的は、上記困難を解決し、管の
分岐、管径の狭窄部などの反射の条件までの距離を詳細
に決定することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明では、管路の一端に音波信号を送信
する送信器と該送信器に音波信号を供給する送信部と、
反射してきた音波信号を受信する受波器と、前記受波器
で受信した受信信号を処理する信号処理部を有する管路
内検査装置において、前記信号処理部は、管路に送信す
る前記音波信号の周波数帯域のうち、管路内伝播におい
て平面波モードとなる周波数帯域成分につき処理する構
成とすること、を特徴としている。
【0007】さらに、請求項2の発明では、音波信号が
FM信号であり、信号処理部において受信信号と、送信
信号との相関処理を行うこと、を特徴としている。
【0008】また、請求項3の発明では、導電体管路の
一端に電磁波信号を送信する送信器と該送信器に電磁波
信号を供給する送信部と、反射してきた電磁波信号を受
信する受波器と、前記受波器で受信した受信信号を処理
する信号処理部を有する導電体管路内検査装置におい
て、前記信号処理部は、管路に送信する前記電磁波信号
の周波数帯域のうち、導波管モードで伝播する遮断周波
数の最低次の周波数と次に低い遮断周波数との間の周波
数帯域成分につき処理する構成とすること、を特徴とし
ている。
【0009】さらに、請求項4の発明では、送信する電
磁波信号がパルス信号であり、信号処理部において記憶
されている想定される受信信号波形と、受波器で受信し
た受信信号との相関処理を行うこと、を特徴としてい
る。
【0010】さらに、請求項5の発明では、上記導電体
管路内検査装置において、想定される受信信号波形は距
離方向に反射の条件を想定した波形となっていること、
を特徴としている。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
関し図面に基づき説明する。図1は、本発明の第1の実
施例と、第2の実施例とにおける管路内検査装置の構成
例を説明する図である。1は送信部、2は送信器、3は
送信信号、4は管路、5は管の分岐、6は管径の狭窄
部、7は管の分岐による反射波、8は管径の狭窄部によ
る反射波、9は受波器、10は信号処理部、11は表示
部、12は制御部である。ここで、管路4は第1の実施
例では金属あるいは樹脂等の音響的に空気より十分固い
材料で構成されている。また、第2の実施例において管
路4は金属などの導体材料で構成されている。
【0012】制御部12は、送信部1へ送信波形信号及
び送信トリガ信号を供給すると共に信号処理部10に対
して送信波形及びその記憶制御信号、さらに受信信号の
相関処理開始制御信号を出力する。送信部1は、送信ト
リガ信号により送信信号を生成して、送信器2を駆動す
る。受波器9は、管の分岐5または管径の狭窄部6など
からの反射波7、8を電気信号に変換増幅して信号処理
部10へ出力する。信号処理部10は、受信信号を処理
して、管の分岐5または管径の狭窄部6までの距離を表
示部11に数値表示すると共に、信号処理した反射波を
同時に表示することが可能となっている。
【0013】図2は、第1の実施例である音波による距
離の同定を行う時の送信波形とその周波数スペクトラム
及び受信波形を示している。図1の構造を有する管路内
に図2aの波形で、図2bの周波数スペクトラムのの音
波を送信すると、図2cの反射波が得られる。図2bの
周波数スペクトラムは、遮断周波数の最低次の周波数f
c1までに制限されている。この反射波は、長いパルス
波形として得られているためそのままでは管の分岐5ま
たは管径の狭窄部6までの距離同定が困難である。
【0014】ここで、距離分解能を向上させるため送信
パルス波形を極短い波形にすると、このパルスの周波数
スペクトラムが導波管モード領域まで広がりを持ち、前
述のように反射波は、平面波モードの速度による反射信
号と導波管モードの速度による反射信号との2個の反射
信号となりかえって距離を同定することが困難となる。
【0015】このため、第1の実施例では、図3に示す
相関処理部20を信号処理部10内に備えている。受波
器9からの受信信号は、A/D変換部22によりディジ
タル信号に変換され、シフトレジスタ23に順次入力さ
れる。記憶部25には、制御部12で作成された送信波
形が記憶されている。このシフトレジスタ23の内容と
記憶部25の内容とが乗算部24により乗算され、乗算
結果を加算部26で加算する。この相関処理結果は、管
の分岐5からの反射信号が、図4の27に示すように短
パルス化される。更に図2aに示す波形は、最大振幅を
同一としているため、より大きな送信エネルギーが使用
可能となる。これにより高い信号対雑音比を実現してい
る。
【0016】第2の実施例である電磁波による距離の同
定を行う場合について説明する。図5は、導波管モード
の遮断周波数の各次数による周波数と速度との関係を表
している。図6aは、第2の実施例での送信パルス波形
を表していて、その周波数スペクトラムは図5のfc1
とfc2との間に制限されている。
【0017】このような周波数特性を有する送信パルス
を図1の管路4内部に送信すると、管の分岐5および管
径の狭窄部6からの反射信号は、導波管モードの速度分
散特性16により、図6b,cに示す2個の反射信号と
なる。これら、2個の反射信号は、信号伝搬の速度分散
により、低い周波数成分が先に出現する伸長した反射パ
ルス波形となる。この伸長度は、伝搬距離が長くなるに
従い大きくなることから、反射位置が遠方になるに従い
長く伸びた波形となる。これらが重なり、受波器9に受
信される。これにより管の分岐5および管径の狭窄部6
の距離を同定することが困難となる。
【0018】このため第2の実施例の第1の構成では、
図7に示す相関処理部20−1を信号処理部10内に備
えている。受波器9からの受信信号は、A/D変換部2
2によりディジタル信号に変換され、各シフトレジスタ
23−1、23−2、23−3、23−4に順次入力さ
れる。記憶部25−1、25−2、25−3、25−4
には、各反射位置により定まる受信波形を想定して形成
した波形を記憶してある。
【0019】このシフトレジスタ23−1〜23−4の
それぞれの内容と対応する記憶部25−1〜25−4の
内容とが乗算部24−1〜24−4により乗算され、乗
算結果をそれぞれ加算部26−1〜26−4で加算す
る。この相関処理結果は、図7bの28、29に示すよ
うに短パルス化される。
【0020】さらに第2の実施例の第2の構成では、図
8に示す相関処理部20−2を信号処理部10内に備え
ている。受波器9からの受信信号は、A/D変換部22
によりディジタル信号に変換され、シフトレジスタ23
に順次移入力される。記憶部25には各送信毎に、図示
しないメモリに記憶されている各反射位置により定まる
受信波形を想定して形成した波形を記憶する。
【0021】このシフトレジスタ23の内容と記憶部2
5の内容とが乗算部24により乗算され、乗算結果を加
算部26で加算する。この相関処理結果は、図8bの3
2、33に示すように短パルス化される。
【0022】以上は、簡単のために送信信号の周波数帯
域を制限して説明したが、装置の線形性から、送信を広
帯域とし、受信部で帯域制限する構成も可能であり、こ
の場合には管径が未知でも対応可能である。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の第
1の実施例に係る管路内検査装置は、送信音波の周波数
を平面波モードとなる周波数帯域に設定することと送信
信号がFM信号であり、信号処理部において受信信号
と、送信信号との相関処理を行うことにより高い距離分
解能を実現している。また、本発明の第2の実施例に係
る管路内検査装置は、送信部が管路に送信する電磁波信
号の周波数帯域が導波管モードで伝播する遮断周波数の
最低次の周波数と次に低い遮断周波数との間の周波数帯
域に設定されることと、送信する電磁波信号がパルス信
号であり、信号処理部において記憶されている想定され
る受信信号波形と、受波器で受信した受信信号との相関
処理を行うことにより、管の分岐5および管径の狭窄部
6とが分離された距離分解能の高い検出が実現されてい
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の本発明の第1の実施例と、第2の実施
例とにおける管路内検査装置の構成例を説明する図
【図2】第1の実施例である音波による距離の同定を行
う時の送信波形とその周波数スペクトラム及び受信波形
を示す図
【図3】第1の実施例における信号処理部内に備えてい
る相関処理部の構成図
【図4】第1の実施例における相関処理後の受信波形図
【図5】導波管モードの遮断周波数の各次数による周波
数と速度との関係を表している図
【図6】第2の実施例での送信パルス波形及び受信波形
を表す図
【図7】第2の実施例の第1の構成における信号処理部
内に備えている相関処理部の構成図および相関処理後の
受信波形図
【図8】第2の実施例の第2の構成における信号処理部
内に備えている相関処理部の構成図および相関処理後の
受信波形図
【符号の説明】
1 送信部 2 送信器 3 送信信号 4 管路 5 管の分岐 6 管径の狭窄部 7 管の分岐による反射波 8 管径の狭窄部による反射波 9 受波器 10 信号処理部 11 表示部 12 制御部 22 A/D変換部 23 シフトレジスタ 24 乗算部 25 記憶部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】管路の一端に音波信号を送信する送信器と
    該送信器に音波信号を供給する送信部と、反射してきた
    音波信号を受信する受波器と、前記受波器で受信した受
    信信号を処理する信号処理部を有する管路内検査装置に
    おいて、前記信号処理部は、管路に送信する前記音波信
    号の周波数帯域のうち、管路内伝播において平面波モー
    ドとなる周波数帯域成分につき処理する構成とするこ
    と、を特徴とする管路内検査装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の管路内検査装置であって前
    記音波信号がFM信号であり、前記信号処理部において
    受信信号と、送信信号との相関処理を行うこと、を特徴
    とする管路内検査装置。
  3. 【請求項3】導電体管路の一端に電磁波信号を送信する
    送信器と該送信器に電磁波信号を供給する送信部と、反
    射してきた電磁波信号を受信する受波器と、前記受波器
    で受信した受信信号を処理する信号処理部を有する導電
    体管路内検査装置において、前記信号処理部は、管路に
    送信する前記電磁波信号の周波数帯域のうち、導波管モ
    ードで伝播する遮断周波数の最低次の周波数と次に低い
    遮断周波数との間の周波数帯域成分につき処理する構成
    とすること、を特徴とする導電体管路内検査装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の導電体管路内検査装置にお
    いて、前記送信する電磁波信号がパルス信号であり、前
    記信号処理部において記憶されている想定される受信信
    号波形と、前記受波器で受信した受信信号との相関処理
    を行うこと、を特徴とする導電体管路内検査装置。
  5. 【請求項5】請求項4記載の導電体管路内検査装置にお
    いて、前記想定される受信信号波形は距離方向に反射の
    条件を想定した波形となっていること、を特徴とする導
    電体管路内検査装置。
JP2000391783A 2000-12-25 2000-12-25 管路内検査装置 Pending JP2002196074A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000391783A JP2002196074A (ja) 2000-12-25 2000-12-25 管路内検査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000391783A JP2002196074A (ja) 2000-12-25 2000-12-25 管路内検査装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002196074A true JP2002196074A (ja) 2002-07-10

Family

ID=18857875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000391783A Pending JP2002196074A (ja) 2000-12-25 2000-12-25 管路内検査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002196074A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013123939A1 (de) * 2012-02-22 2013-08-29 Hochschule Offenburg Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von eigenschaften einer rohrleitung, insbesondere der position eines abzweigs einer abwasserrohrleitung
JP2014092417A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Musashino Kiki Kk 液位測定装置
GB2517411A (en) * 2013-07-17 2015-02-25 Atmos Wave Ltd Monitoring pipelines
JP2017090335A (ja) * 2015-11-13 2017-05-25 国立研究開発法人産業技術総合研究所 水中音波の長距離伝搬モードによる異物検出方法及び装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013123939A1 (de) * 2012-02-22 2013-08-29 Hochschule Offenburg Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von eigenschaften einer rohrleitung, insbesondere der position eines abzweigs einer abwasserrohrleitung
US10094659B2 (en) 2012-02-22 2018-10-09 Hochschule Offenburg Method and apparatus for determining properties of a pipeline, in particular the position of a branch of a sewage pipeline
DE102012101416C5 (de) * 2012-02-22 2019-03-28 Hochschule Offenburg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von Eigenschaften einer Rohrleitung, insbesondere der Position eines Abzweigs einer Abwasserrohrleitung
JP2014092417A (ja) * 2012-11-02 2014-05-19 Musashino Kiki Kk 液位測定装置
GB2517411A (en) * 2013-07-17 2015-02-25 Atmos Wave Ltd Monitoring pipelines
JP2017090335A (ja) * 2015-11-13 2017-05-25 国立研究開発法人産業技術総合研究所 水中音波の長距離伝搬モードによる異物検出方法及び装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5323114A (en) Method and apparatus for obtaining sectional information of the underground by measuring time differences and strength of electromagnetic signals
JP2005010055A (ja) ガイド波を用いた非破壊検査装置及び非破壊検査方法
US10094659B2 (en) Method and apparatus for determining properties of a pipeline, in particular the position of a branch of a sewage pipeline
JPH04503253A (ja) 導体追跡システム
CA2154905A1 (en) Flaw sensor and flaw detection method for metal pipes
JP2002535639A (ja) クランプオンガス流量計
JP2004085370A (ja) 配管検査方法及び装置
JP2002196074A (ja) 管路内検査装置
US20100018312A1 (en) Pipe Location System
JP5456569B2 (ja) マルチチャンネル探傷装置
JP2003057213A (ja) 超音波探傷装置
JP3210491B2 (ja) 内径計測方法
JP3638248B2 (ja) 異常箇所検出装置
JPH04130294A (ja) 地中レーダトモグラフィ装置
JP3786770B2 (ja) 配管構造調査方法
JP3324047B2 (ja) 音響式温度計測装置
JPH10300565A (ja) 表面波音速測定方法および表面波音速測定装置
JPH0961377A (ja) 電磁波による埋設金属管の検査方法
JPH1010173A (ja) アンテナ特性評価方法及び装置
JPH11153660A (ja) 音源探索装置
JPH10160615A (ja) 音響式漏洩位置特定装置
JPH04190106A (ja) パイプの長さ測定方法及びその装置
JPH04233487A (ja) 超音波測距装置
JP3732890B2 (ja) フエーズドアレイ型ドップラー風速計
JP3207740B2 (ja) 欠陥位置推定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050322