JP2008275352A - 配管の検査方法及び配管の検査装置 - Google Patents

配管の検査方法及び配管の検査装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008275352A
JP2008275352A JP2007116302A JP2007116302A JP2008275352A JP 2008275352 A JP2008275352 A JP 2008275352A JP 2007116302 A JP2007116302 A JP 2007116302A JP 2007116302 A JP2007116302 A JP 2007116302A JP 2008275352 A JP2008275352 A JP 2008275352A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pipe
radiation
image
dimensional
radiation detector
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
JP2007116302A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Kamimura
Yasushi Nagumo
Atsushi Nukaga
Noriyuki Sadaoka
Sei Takemori
博 上村
靖 名雲
紀行 定岡
聖 竹森
淳 額賀
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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 Hitachi Ltd, 株式会社日立製作所 filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2007116302A priority Critical patent/JP2008275352A/ja
Priority claimed from EP20080007770 external-priority patent/EP1985998A1/en
Publication of JP2008275352A publication Critical patent/JP2008275352A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】
本発明の目的は、狭隘な場所に取り付けられた配管を短時間で断層撮影できる配管の検査方法及び配管の検査装置を提供することにある。
【解決手段】
本発明の配管の検査方法は、前記配管に対して対向配置した放射線源と放射線検出器を並進走査する第1の工程と、任意の走査距離ごとに、前記放射線源が照射した放射線を前記放射線検出器が検出する第2の工程と、前記放射線検出器が検出した放射線量に基づき、前記配管の透過画像を作成する第3の工程と、前記透過画像に基づき、前記配管の断層像又は立体像を構築する第4の工程とを備えたことを特徴とする。
【効果】
本発明によれば、狭隘な場所に取り付けられた配管を短時間で断層撮影できる配管の検査方法及び配管の検査装置を提供することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、配管の検査方法及び配管の検査装置に関する。

プラントに設置された配管のように、特定の場所に据え付けられた状態にある構造物の内部を可視化して検査する非破壊検査方法に、X線やγ線などの放射線を利用する放射線透過試験がある。放射線透過試験では、検査対象となる構造物(以下、「被検体」と呼ぶ)に対して照射した放射線を、被検体に対して放射線の照射位置と反対側に設置した放射線検出器で計測することにより、被検体の2次元透過画像を撮影する方法である。この試験では、撮影した透過画像を用いて被検体内部の状況の確認や寸法計測などを実施する。

放射線透過試験に用いる主な放射線検出器として、輝尽性蛍光体と呼ばれる物質が塗布された感光板がある。この感光板では、入射した放射線のエネルギがこの蛍光体に蓄積される。蓄積されたエネルギは、レーザビームの照射により生じるエネルギに応じた蛍光体からの発光を光電子増倍管で電気信号に変換し、さらにA/D変換することによりデジタル化して読み取ることができる。一般に、大きさが小さく、持ち運びや取り扱いが便利なため、狭隘部への設置が比較的容易である。そのため、発電プラントや化学プラントなどに据え付けられた配管等の構造物に対する放射線透過試験に広く利用されている。

その他の放射線検出器として、放射線の入射面に設けられた入力蛍光面による発光を光電子に変換し、この光電子を集束させて出力蛍光面上に光学像を出力するものがある。この光学像は、TVカメラやCCDカメラ等により、モニタ上に表示することができる。この検出器をプラント配管の減肉検査に適用した例として、非特許文献1がある。

放射線を用いた別の非破壊検査方法として、コンピュータ断層撮影(CT)がある。産業用のX線CT装置は、一般的にX線源および放射線検出器を固定し、それらの間に配置した回転円盤状に設置した被検体を回転させることにより、被検体の全周方向からの透過像を撮影し、画像再構成演算により被検体の断層像を得る。放射線透過試験による透過画像との違いは、被検体内部の3次元分布が得られることにある。このため、被検体の内部構造について、より詳細な位置情報を取得できる。

また、配管を非破壊検査するための放射線CT装置として、配管溶接部の継ぎ目の検査に適用した装置に関する非特許文献2がある。この装置は、ラミノグラフィと呼ばれる撮影方法に基づく撮影装置である。ラミノグラフィは、被検体を挟んで対向するように設置された放射線源および放射線検出器が、互いに平行かつ反対方向に相対運動することにより、放射線源と放射線検出器の間をそれらの運動方向と平行な断層像として撮影する方法である。放射線源の移動距離に対して、放射線検出器の移動距離を変化させることで、放射線源から見た撮影断層面の深さを変えることができる。非特許文献2の装置ではラミノグラフィの撮影原理を基本としたものであり、小型のX線源および放射線検出器を、配管に装着した移動装置に取り付けて撮影を実施する。撮影は、放射線検出器を固定した状態で、X線源を配管の周方向に回転、あるいは配管の長軸方向に走査することにより実施される。

濱田、片山、「配管肉厚検査装置」、東芝レビュー Vol.61, No.6, pp.68-71 (2006) B. Redmer, et. al, "MOBILE 3D-X-RAY TOMOGRAPHY FOR ANALYSIS OF PLANAR DEFECTS IN WELDS BY "TOMOCAR","16th WCNDT proceedings (2004)

しかしながら、放射線透過試験は撮影方向によって、検査対象とする部位の見え方が変わってしまうという問題があった。これは、実際には3次元の構造を持つものを2次元の透過画像としてしまうことにより、撮影方向の情報が重ねあわされてしまうためである。そのため、放射線透過試験では、検査対象を観察できるような撮影方向を探索するために、被検体を複数の方向から撮影する必要があり、この作業には通常数分〜数十分程度かかっていた。

またCTは、被検体を回転させるか、あるいは放射線源および放射線検出器を被検体の周りに回転させる必要がある。しかし、プラントに設置された配管の場合、配管を回転させることは不可能である。また、配管の周囲は狭隘であり、放射線源および放射線検出器を配管の周囲に回転させる余裕はないのが通常である。すなわち、上のような場合には、従来のようなCT撮影ができないという課題があった。

また、非特許文献2の装置による配管の断層撮影では、放射線検出器を固定して断層撮影を実施するため、1回の撮影範囲は放射線検出器の検出器サイズに依存してしまう。放射線検出器のサイズは多くの場合に数十センチメートルであり、1回の撮影時間が数分の場合には、数メートルに及ぶ配管全体の撮影時間が膨大になるという課題があった。また、上で説明したように、放射線源あるいは放射線検出器の走査が複雑であり、アライメント作業に時間がかかるという課題があった。

本発明の目的は、狭隘な場所に取り付けられた配管を短時間で断層撮影できる配管の検査方法及び配管の検査装置を提供することにある。

本発明の配管の検査方法は、前記配管に対して対向配置した放射線源と放射線検出器を並進走査する第1の工程と、任意の走査距離ごとに、前記放射線源が照射した放射線を前記放射線検出器が検出する第2の工程と、前記放射線検出器が検出した放射線量に基づき、前記配管の透過画像を作成する第3の工程と、前記透過画像に基づき、前記配管の断層像又は立体像を構築する第4の工程とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の配管の検査装置は、前記配管を挟んで、放射線源と放射線検出器を対向配置する支持装置と、該支持装置を介して前記放射線源と前記放射線検出器を並進走査させる駆動装置と、任意の走査距離ごとに、前記放射線検出器から透過データを取り込む放射線検出器コントローラと、前記透過データに基づき、2次元断層像又は3次元立体像を再構成する画像再構成演算装置を備えることを特徴とする。

本発明によれば、狭隘な場所に取り付けられた配管を短時間で断層撮影できる配管の検査方法及び配管の検査装置を提供することができる。

以下、本発明の実施例を、図を用いて説明する。なお、説明では、被検体として、発電プラントなどに設置された配管を例として用いている。

本発明における一実施例を図1に示す。本図は、本発明の放射線断層撮影方法を実現する装置を説明したものである。放射線源および放射線検出器の走査方向は、配管の長軸方向とした場合を示している。放射線源については、X線管を用いたものを図示しているが、当然ながらガンマ線源を用いることも可能である。また放射線検出器は、2次元放射線検出器の場合を示している。2次元放射線検出器の主なものには、放射線の入射面に設けられた入力蛍光面からの発光を光電子に変換し、光電子を集束させて光学像を出力する検出器の他に、フラットパネルディテクタ(Flat Panel Detector、以下「FPD」)がある。FPDは、0.1〜0.3mm角の放射線検出素子を格子状に密に配列した放射線検出器である。一般的に、FPDは前記光電子を集束させて光学像を出力する検出器よりも装置の奥行きが短いため、狭隘な場所にも適用しやすい。そのため本実施例では、2次元放射線検出器をFPDとした場合で説明してあるが、前記光電子を集束させて光学像を出力する検出器を利用した装置構成とすることも可能である。また、2次元放射線検出器2に対して、放射線源1から円錐状の放射線線束(コーンビーム101)が照射される。

本実施例による放射線断層撮影装置は、透過データを撮影するための撮影システム501、および撮影システム501の制御や画像再構成演算等を実施する制御・演算システム502により構成されている。

撮影システム501は、支持脚3cで支えられ配管10に沿うように配置されたガイドレール3bと、ガイドレール3b上に取り付けられた支持装置3aを備える。支持装置3aによって、保温材11で覆われた配管10を挟むようにして、放射線源1と2次元放射線検出器2を対向配置する。以下では、支持装置3a,ガイドレール3bおよび支持脚3cをあわせたものをスキャナ503とよぶ。図は、撮影システム501が配管の長軸方向に沿って、図面の左から右へ移動しながら撮影する様子を表している。ここでは、スキャナ503は、床面上に設置した支持脚3cによって敷設されたガイドレール上を動かす駆動装置を有する。保温材11の外装板や、保温材がない場合には配管10に小型の移動装置を直接装着するなどしてもよい。

制御・演算システム502は、制御・画像取込装置21と、透過画像格納装置31と、画像再構成演算装置22と、再構成演算結果格納装置32を備える。制御・画像取込装置21は、スキャナ503や放射線源1,2次元放射線検出器2を制御し、2次元放射線検出器2で撮影した複数の透過画像51を取り込む。透過画像格納装置31は、取り込んだ複数の透過画像51を格納する。画像再構成演算装置22は、複数の透過画像51を読み込み、被検体の2次元断層像、あるいは3次元立体像を再構成する。再構成演算結果格納装置32は、再構成された被検体の2次元断層像、あるいは3次元立体像を格納する。図には、使用者の利便性を考慮し、2次元断層像、あるいは3次元立体像を用いた画像計測を実施する画像計測ソフトウェア等を搭載した画像計測装置23が示されている。

撮影システム501および制御・演算システム502が接続した実装置の一例を図2に示す。図2では、操作者からの入力を受け付ける入力装置25や、画像確認のための表示装置24が接続されている。

図3は、制御・画像取込装置21のブロック図を示す。制御・画像取込装置21は、中央制御装置201と、画像取込装置202と、スキャナコントローラ204と、放射線検出器コントローラ205と、表示・入力装置203を備える。中央制御装置201は、全体を制御するために、コントローラに対してコマンドの送受信を行う。画像取込装置202は、2次元放射線検出器2から得られた複数の透過画像51を取り込む。スキャナコントローラ204は、中央制御装置201とコマンドをやり取りし、スキャナ503を動作させる。放射線検出器コントローラ205は、中央制御装置201とコマンドをやり取りし、2次元放射線検出器2を制御し、かつ、複数の透過画像51を画像取込装置202に送信する。表示・入力装置203は、使用者による制御パラメータの入力、およびそのパラメータや制御結果を表示する。

画像取込装置202により取り込まれた複数の透過画像51は、透過画像格納装置31に格納される。図3では、スキャナコントローラ204および放射線検出器コントローラ205を制御・画像取込装置21の構成要素としているが、これらは撮影システム501にあってもよい。

図4は、画像再構成演算装置22のブロック図を示す。画像再構成演算装置22は、中央演算装置301と、プログラム格納装置302と、表示・入力装置303を備える。中央演算装置301は、透過画像格納装置31から複数の透過画像51を読み込み、画像再構成演算処理を実行する。プログラム格納装置302は、画像再構成演算プログラムを格納する。表示・入力装置303は、使用者による演算パラメータの入力、およびそのパラメータや演算結果、画像を表示する装置である。2次元断層像や3次元立体像などの画像再構成演算結果は、再構成演算結果格納装置32に格納される。

図5は、本放射線撮影装置により透過画像51を撮影する方法について説明した図である。スキャナコントローラ204は、保温材11に覆われた配管10を挟んで対向配置された放射線源1および2次元放射線検出器2を、配管10の長軸方向に一定の速度で同期して並進走査する。具体的には、スキャナコントローラ204が、スキャナ503(ここでは図示していない)にコマンドを送信して、スキャナ503を走査する。放射線源1および2次元放射線検出器2は、配管10の長軸方向(一方向)に並進走査すればよいため、走査時間を短縮することが出来る。また、放射線源1とともに2次元放射線検出器2も移動するため、2次元放射線検出器2の大きさに関係なく、配管全体の撮影時間を短縮できる。

走査の間、放射線源1からは定常的に放射線が照射される。放射線源1からはコーンビーム101が照射される。また、放射線検出器コントローラ205は、放射線を検出するコマンドを、一定の時間間隔で2次元放射線検出器2に送信する。一定速度での走査中においてコマンドを受信する毎に、2次元放射線検出器2は配管10および保温材11を透過した放射線を検出して、一回の検出ごとに1つの透過画像を2次元画像として出力する。この2次元画像は、画像取込装置202によって取り込まれる。

スキャナ503の移動速度をv(m/s)、2次元放射線検出器2による検出時間間隔をΔt(秒)とすると、1つの透過画像が出力される間にスキャナ503が移動する距離Δuは、(1)式により計算される。

スキャナ503の移動距離Δuは通常、最終的に得られる2次元断層像、あるいは3次元立体像などの再構成画像の解像度等を考慮して決定する。例えば、高解像度の画像を出力する場合には、Δuを2次元放射線検出器2の検出素子間隔(〜0.3mm 程度)と同等とすることが考えられる。またΔtは、2次元放射線検出器2の仕様であるデータ出力時間間隔により決定する。例えばFPDの場合、多くの市販装置では1秒間に最大30フレーム(画像)を出力するので、もっとも短い検出時間間隔はΔt=1/30(秒)となる。以上のことから、実際にはスキャナ503の移動距離Δu、および2次元放射線検出器2の検出時間間隔Δtに基づき、スキャナ503の移動速度vが(2)式により決定される。

また、配管10の長軸方向1mをスキャンする場合、このスキャンの間に出力される透過画像の数Nは、(3)式により計算される。

高解像度で再構成画像を出力する場合、Δu=0.2×10-3(m) とすると、透過画像の数はN=5000となる。粗い解像度の再構成画像でよい場合には、Nの値はこれよりも小さくできる。

次に、複数の透過画像51から画像再構成演算装置22により2次元断層像、または3次元立体像を作成する方法について述べる。図6は、画像再構成に必要となる透過画像の収集範囲を示す。簡単のため、図は2次元撮影の場合を示してある。3次元撮影の場合は、この2次元での考え方を拡張したものである。放射線源1および2次元放射線検出器2は図の(a),(b),(c)に示すように、左から右に向かって並進走査する場合を考える。またここでは、被検体として板状の物体10dを考え、この物体10dの内部の点10cに着目する。

並進走査の間に、内部の点10cを透過する放射線5は、図6(a)に示す方向から始まり、図6(b)の方向による透過を経て図6(c)に示す方向にて終了する。放射線の開き角をθとすると、この並進走査の間に内部の点10cを透過する放射線5の角度範囲もθとなる。一般に、CT撮影により断層像を画像再構成するためには、被検体に対して180°〜360°の方向から放射線を透過させる必要がある。これに対して、本撮影システム501では放射線の透過方向は角度θとなり、このθは放射線源1の放射角または2次元放射線検出器2の検出面の大きさにより決まり、40°〜60°程度となる。このような条件下において画像再構成をするためには、投影角度が制限された状態での画像再構成(Limited Angle 画像再構成)手法が必要となる。

Limited Angle 画像再構成手法はこれまでに多数提案されている。例えば、被検体形状のうちあらかじめわかっているものを事前情報として活用するもの、不足している投影角度方向からの透過データを、取得済みのほかの投影角度方向からの透過データから推測,補間する方法など、様々な手法がある。以下ではその一手法である、Digital Tomosynthesis (DTS)法を例に画像再構成の原理を説明する。もちろん、他のLimited Angle 画像再構成手法を適用することも可能である。

図7にDTS法による画像再構成の原理を示す。簡単のため、放射線源1のみが並進移動し、2次元放射線検出器2は固定している場合を考える。また、被検体は厚さのない円形の被検体10fおよび矩形の被検体10gとし、これらは放射線源1から2次元放射線検出器2に向かう方向軸に垂直かつ2次元放射線検出器2に平行に配置されているものとする。そして、円形の被検体10fおよび矩形の被検体10gは、放射線源1からの距離が異なるものとする。被検体10f,10gは、放射線源1が並進走査している最中の各位置に対応して、図に示すような透過画像51として撮影される。これらの透過画像51から円形の被検体10fを含む断面を再構成する場合、各透過画像における円形の被検体10fの投影部が重ね合わさるように各透過画像を移動させた後、全ての透過画像を重ね合わせる。この処理により、円形の像が鮮明となる。このときの移動量は、各透過画像を撮影する間の放射線源1の移動量、放射線源1と円形の被検体10fを含む断面との距離、および円形の被検体10fを含む断面と2次元放射線検出器2との距離により決まる。また、各透過画像上における被検体10gの投影部は、上記透過画像の移動および重ね合わせ処理により、不鮮明な像となる。この結果、円形の被検体10fと矩形の被検体10gとにコントラスト差が発生し、円形の被検体10fの2次元断層像401を再構成することができる。

本撮影システム501およびDTS法のようなLimited Angle再構成画像手法を配管の撮影に適用した場合の例を図8に示す。この場合に2次元断層像401は、線源1から2次元放射線検出器2に向かう軸と平行な法線ベクトルを持つ断面として、線源1と2次元放射線検出器2の間に再構成される。この2次元断層像401を積み上げることで3次元立体像402を構築できる。

以上のように、本実施例では、配管を一方向(長軸方向)に走査して得られた透過画像を用いて2次元断層像又は3次元立体像を構築できるため、走査時間を大幅に短縮できる。また、放射線検出器を移動させながら配管の透過画像を取得できるため、放射線検出器の大きさにとらわれず、狭隘な場所に取り付けられた配管を短時間で断層撮影できる。

図9に画像再構成演算の処理フローを示す。

最初に、中央演算装置301は、プログラム格納装置302から画像再構成演算プログラムを読み込むプログラム読込処理1000を実行する。そして、表示・入力装置303によって入力データ名や演算パラメータなどの演算条件を入力する演算条件入力処理1001が実行される。次に、入力された演算条件に基づき、撮影システム501により撮影された透過画像51を透過画像格納装置31から読み込む透過画像読込処理1002と、エアデータ52を読み込むエアデータ読込処理1003が実行される。エアデータとは、被検体がない状態で撮影したデータのことであり、減衰のない放射線強度を取得したものである。このデータは次の処理において使用する。次に、対数変換処理1004が実行される。対数変換処理とは、減衰のない放射線強度と被検体を透過して減衰した放射線強度との比を対数変換する処理であり、(4)式で表される。

ここでIo u,v は、2次元放射線検出器12上の位置(u,v)において放射線検出素子により検出された減衰のない放射線強度を、Iu,v は同位置において検出された減衰のある放射線強度を表す。またμは材質や放射線エネルギに依存した線減衰係数を、tは放射線の透過経路を表す。画像再構成演算は、(4)式の左辺を入力値としてμの空間分布を求める処理である。続いて、前処理1005が実行される。前処理1005では、多数の検出器素子間におけるばらつきや欠陥のある素子に対する補正や装置に依存した補正などを実施する。この前処理1005は、場合に応じて対数変換処理1004の前で実施してもよい。

以上の処理の後、逆投影演算処理1006が実行される。逆投影演算処理は、これまでに補正,変換したデータを2次元または3次元の空間にマッピング(逆投影)する処理である。先に説明したDTS法では、透過画像の移動および重ねあわせ処理に対応する。この逆投影演算により最終的に2次元断層像または3次元立体像が再構成される。再構成された演算結果は、再構成演算結果格納装置32で格納する。

以上の説明では、一走査により得られた複数の透過画像51を全て使用する場合を述べたが、目的に応じて2次元断層像401、あるいは3次元立体像402として出力したい領域を使用者が選択し、選択範囲のみを画像再構成してもよい。

以上の画像再構成演算の結果は、放射線源1から見て、深さの異なる複数の2次元断層像401、あるいはボクセルデータと呼ばれる3次元の立体形状を表す3次元立体像402として出力される。また、使用者の目的に応じて、画像計測装置23において、深さの異なる複数の2次元断層像401を積層して3次元立体像402を構築することも可能である。

なお以上の説明では、撮影時のスキャナ503は一定速度で連続移動する場合について述べたが、スキャナ503が、「Δu移動 → 停止 → Δtの時間撮影・透過画像51の出力 → Δu移動 → ・・・」という動作を繰り返して撮影することも可能である。この場合、撮影の間はスキャナ503が停止するため、全体の撮影時間が長くなるが、透過画像51、あるいは2次元断層像401,3次元立体像402の画質がより鮮明になるという長所がある。

図10は、配管10が曲がり部を有する曲がり管10aに対して、本発明の装置を適用した例である。図10は、装置の上方から見た図を示す。図のように、曲がり管10aの曲がり部手前より本装置を直線状に走査する。曲がり部を通過した後に走査を停止し、本装置の向きを変え、曲がり部後方の配管長軸方向に沿って走査を開始する。このような走査方法により、曲がり管10aに対しても断層撮影が可能である。

図11に、同じく曲がり管10aに対して、別の走査方法により断層撮影する様子を示した例であり、装置の上方から見た図を示す。図10と同様、この方法でも曲がり管10aの曲がり部手前より本装置を直線状に走査開始する。図10との相違点は、配管に沿うようにガイドレール3bを設置することで、曲がり部においては適宜走査方向を変え、曲がり部後方の配管長軸方向まで走査を実施する。このような走査方法であっても、曲がり管10aを断層撮影可能である。

図12,図13に、本実施例における撮影システム501を配管10の長軸方向から見た様子を示す。本実施例では、放射線源1および2次元放射線検出器2をそれぞれ配管10の上,下に配置している。図13に示すように配管10の左右に配置してもよい。また、図には示していないが、配管10を挟むように放射線源1と2次元放射線検出器2を対向配置できれば、配管10に対して上下,左右だけでなく、任意の方向で配置してもよい。

本発明における別の実施例を図14に示す。本図は、放射線源1および2次元放射線検出器2を、配管10の長軸方向と直交する方向に走査することで、断層を撮影する装置を示す。この図の場合、放射線源1および2次元放射線検出器2は、配管10の左から右に向かって走査される。走査は、放射線源1から照射されるコーンビーム101の右端が配管10を覆う保温材11と接する位置から開始され、コーンビーム101の左端が保温材11と接する位置において終了される。走査の際の移動速度は、実施例1と同様、(2)式により決定される。この走査を実現する装置として、支持装置3aにおいて、放射線源1を取り付け支持する部分と、2次元放射線検出器2を取り付け支持する部分が、同じ距離だけ同期して移動する伸縮機構などを設置すればよい。

この走査方法により撮影された複数の透過画像51を図15に示す。図に示す透過画像51は、上から下に向かって、図15の走査方向(図面左から右)に沿って撮影された順に並べてある。画像再構成演算により構築される2次元断層像401,3次元立体像402は実施例1と同様である。ここで使用する画像再構成アルゴリズムは、実施例1において述べた方法と同じである。また、実施例1と同様に、放射線源1と2次元放射線検出器2は、配管10を挟むように対向配置できれば、配管10に対して上下,左右だけでなく、任意の方向で配置してもよい。

図16は、本発明の実施例2を応用して、分岐・合流部を有するT字配管10bの断層撮影に本発明の装置を適用したものであり、装置の上方から見た図を示す。図に示すように、T字配管10bの分岐・合流部上流側から、この配管の長軸方向に沿って走査を開始する。装置が分岐・合流部に到達したところで、この配管の長軸方向への走査をいったん停止する。そして、図15で述べた支持装置3の伸縮機構を用いて、分岐・合流部の配管をこの装置から見て奥から手前まで走査する。この走査が終了した後、最初の配管に対する走査を再開する。

本発明の実施例3を図17に示す。本実施例は、実施例1において、放射線検出器をラインセンサと呼ばれる1次元放射線検出器211としたものである。この場合、2次元放射線検出器2による撮影と異なり、放射線源1から扇形の放射線線束(ファンビーム102)が照射される。そのため、1回の検出で得られる透過画像51は、線状に配列されたものとなる。図18に示すように、この方法で撮影された複数の透過画像を用いて得られる画像再構成演算結果は、配管10の縦断面における2次元断層像となる。このときの画像再構成アルゴリズムは、実施例1と同じものが使用できる。また、実施例1又は2と同様、配管10を挟むように、放射線源1と1次元放射線検出器211を対向配置できれば、配管10に対して上下,左右だけでなく、任意の方向で配置してもよい。

本発明の実施例4を図19に示す。本実施例は、実施例2において、放射線検出器をラインセンサと呼ばれる1次元放射線検出器211としたものである。この場合、実施例3と同様、1回の検出で得られる透過画像51は線状に配列されたものとなる。図20に示すように、この方法により撮影された複数の透過画像を用いて得られる画像再構成演算結果は配管10の長軸方向と直交する縦断面における2次元断層像となる。このときの画像再構成アルゴリズムは、実施例1と同じものが使用できる。

図21は、図19に示す走査を配管長軸方向に繰り返し適用して撮影する方法を説明したものである。この撮影方法により、図20に示すような各位置での断層像を積み重ねることで、配管10の3次元立体像402が構築できる。

本発明の実施例5を図22に示す。本実施例は、1次元放射線検出器211を使用して、実施例1と同様な再構成画像を構築する場合のものである。本実施例では、まず、支持装置3の伸縮機構により、放射線源1と1次元放射線検出器211を図面手前から奥行き方向へ走査する。この一走査により、この位置における2次元の透過画像51が取得される。次に、スキャナ503を距離Δu移動させ、先の図面手前から奥行き方向の走査を実施する。以下、これを繰り返し、配管長軸方向の走査を実施する。この方法により得られた複数の透過画像51から画像再構成演算を実施して、2次元断層像401、または3次元立体像402を構築する手順は、実施例1と同様である。

以上の実施例によれば、特定の場所に据え付けられた構造物を、撮影方向の探索をすることなく短時間で断層撮影できる。また、狭隘な場所に取り付けられた構造物を、断層撮影できる。また、特定の場所、さらには狭隘な場所に取り付けられた構造物を断層撮影する断層撮影装置を、簡素な装置構成で実現できる。

本発明の一実施例の構成を説明した図である。 本発明の一実施例の具体例を説明した図である。 本発明の一実施例にある制御・画像取込装置の構成を説明した図である。 本発明の一実施例にある画像再構成演算装置の構成を説明した図である。 本発明の一実施例にある放射線撮影装置により透過データを撮影する方法について説明した図である。 画像再構成演算で使用する透過データの収集範囲について説明した図である。 画像再構成手法の一例について、その画像再構成の原理を説明した図である。 放射線撮影装置及び画像再構成演算を配管に適用した例を説明した図である。 画像再構成演算処理のフロー図である。 本発明の一実施例である装置を曲がり管に適用した例を説明した図である。 本発明の一実施例である装置を曲がり管に適用した別の例を説明した図である。 本発明の一実施例の装置を異なる方向から見た様子を説明した図である。 本発明の一実施例の装置において、異なる方向で機器を設置した場合について説明した図である。 本発明の実施例2の構成を説明した図である。 本発明の実施例2により撮影される透過データの一例を説明した図である。 本発明の実施例2の応用例を説明した図である。 本発明の実施例3の構成を説明した図である。 本発明の実施例3により撮影される断層像の一例を説明した図である。 本発明の実施例4の構成を説明した図である。 本発明の実施例4により撮影される断層像の一例を説明した図である。 本発明の実施例4の応用例を説明した図である。 本発明の実施例5の構成を説明した図である。

符号の説明

1 放射線源
2 2次元放射線検出器
3a 支持装置
5 放射線
10 配管
11 保温材
21 制御・画像取込装置
22 画像再構成演算装置
23 画像計測装置
31 透過画像格納装置
32 再構成演算結果格納装置
51 透過画像
101 コーンビーム
102 ファンビーム
201 中央制御装置
202 画像取込装置
203,303 表示・入力装置
204 スキャナコントローラ
205 放射線検出器コントローラ
211 1次元放射線検出器
401 2次元断層像
402 3次元立体像
501 撮影システム
502 制御・演算システム

Claims (10)

  1. 放射線を用いて配管の断層像又は立体像を撮影する配管の検査方法であって、
    前記配管に対して対向配置した放射線源と放射線検出器を並進走査する第1の工程と、
    任意の走査距離ごとに、前記放射線源が照射した放射線を前記放射線検出器が検出する第2の工程と、
    前記放射線検出器が検出した放射線量に基づき、前記配管の透過画像を作成する第3の工程と、
    前記透過画像に基づき、前記配管の断層像又は立体像を構築する第4の工程とを備えたことを特徴とする配管の検査方法。
  2. 放射線を用いて配管の断層像又は立体像を撮影する配管の検査方法であって、
    放射線源と、前記配管に対して対向配置した2次元放射線検出器を並進走査する第1の工程と、
    任意の走査距離ごとに、前記放射線源が照射したコーンビーム形状の放射線を前記2次元放射線検出器が検出する第2の工程と、
    前記2次元放射線検出器が検出した放射線量に基づき、前記配管の透過画像を作成する第3の工程と、
    前記透過画像に基づき、前記配管の断層像又は立体像を構築する第4の工程とを備えたことを特徴とする配管の検査方法。
  3. 放射線を用いて配管の断層像を撮影する配管の検査方法であって、
    放射線源と、前記配管に対して対向配置した2次元放射線検出器を並進走査する第1の工程と、
    任意の走査距離ごとに、前記放射線源が照射したコーンビーム形状の放射線を前記2次元放射線検出器が検出する第2の工程と、
    前記2次元放射線検出器が検出した放射線量に基づき、前記配管の透過画像を複数枚作成する第3の工程と、
    前記複数枚の透過画像を重ね合わせて前記配管の断層像を構築する第4の工程とを備えたことを特徴とする配管の検査方法。
  4. 請求項1記載の配管の検査方法であって、
    前記放射線源と前記放射線検出器は、前記配管の長手方向に沿って並進走査することを特徴とする配管の検査方法。
  5. 請求項1記載の配管の検査方法であって、
    前記放射線源と前記放射線検出器は、前記配管の長軸方向と直交する方向に沿って並進走査することを特徴とする配管の検査方法。
  6. 請求項1記載の配管の検査方法であって、
    前記放射線検出器として1次元放射線検出器を用いたことを特徴とする配管の検査方法。
  7. 請求項1記載の配管の検査方法であって、
    前記走査距離を前記放射線検出器の検出素子間隔と等しくすることを特徴とする配管の検査方法。
  8. 放射線を用いて配管の断層像又は立体像を撮影する配管の検査装置であって、
    前記配管を挟んで、放射線源と放射線検出器を対向配置する支持装置と、
    該支持装置を介して前記放射線源と前記放射線検出器を並進走査させる駆動装置と、
    任意の走査距離ごとに、前記放射線検出器から透過データを取り込む放射線検出器コントローラと、
    前記透過データに基づき、2次元断層像又は3次元立体像を再構成する画像再構成演算装置を備えることを特徴とする配管の検査装置。
  9. 放射線を用いて配管の断層像又は立体像を撮影する配管の検査装置であって、
    前記配管を挟んで、コーンビームを出射する放射線源と放射線を検出する2次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、
    該支持装置を介して前記放射線源と前記放射線検出器を並進走査させる駆動装置と、
    任意の走査距離ごとに、前記放射線検出器から透過データを取り込む放射線検出器コントローラと、
    前記透過データに基づき、2次元断層像又は3次元立体像を再構成する画像再構成演算装置を備えることを特徴とする配管の検査装置。
  10. 放射線を用いて配管の断層像を撮影する配管の検査装置であって、
    前記配管を挟んで、ファンビームを出射する放射線源と放射線を検出する1次元放射線検出器を対向配置する支持装置と、
    該支持装置を介して前記放射線源と前記放射線検出器を並進走査させる駆動装置と、
    任意の走査距離ごとに、前記放射線検出器から透過データを取り込む放射線検出器コントローラと、
    複数の前記透過データを重ね合わせて、2次元断層像を再構成する画像再構成演算装置を備えることを特徴とする配管の検査装置。
JP2007116302A 2007-04-26 2007-04-26 配管の検査方法及び配管の検査装置 Pending JP2008275352A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007116302A JP2008275352A (ja) 2007-04-26 2007-04-26 配管の検査方法及び配管の検査装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007116302A JP2008275352A (ja) 2007-04-26 2007-04-26 配管の検査方法及び配管の検査装置
EP20080007770 EP1985998A1 (en) 2007-04-26 2008-04-22 Method for inspecting pipes, and radiographic non-destructive inspection apparatus
US12/108,183 US7885381B2 (en) 2007-04-26 2008-04-23 Method for inspecting pipes, and radiographic non-destructive inspection apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008275352A true JP2008275352A (ja) 2008-11-13

Family

ID=40053488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007116302A Pending JP2008275352A (ja) 2007-04-26 2007-04-26 配管の検査方法及び配管の検査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008275352A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010107298A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Hitachi Ltd 配管検査用断層撮影方法および装置
JP2011052968A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 配管の断層撮影装置およびその制御方法
JP2011058983A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Hitachi Ltd 放射線断層撮影装置の撮影方法
JP2011209089A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Hitachi Ltd 放射線断層撮影方法および放射線断層撮影装置
JP2011247588A (ja) * 2010-05-21 2011-12-08 Hitachi Ltd 配管検査装置および配管検査方法
JP2011247864A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Toshiba It & Control Systems Corp Ct装置
JP2013205267A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd X線断層撮影方法およびx線断層撮影装置
EP2711695A1 (en) 2012-09-20 2014-03-26 Hitachi, Ltd. Method of getting tomogram used by X-ray computed tomography and X-ray computed tomography system based on its method
CN104823043A (zh) * 2012-12-05 2015-08-05 三菱日立电力系统株式会社 焊接接头的检查方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03284248A (en) * 1990-03-31 1991-12-13 Shimadzu Corp Tomographic camera
JPH0688790A (ja) * 1992-09-07 1994-03-29 Toshiba Corp ラミノグラフィー装置
JPH07306165A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Toshiba Corp X線検査装置およびx線検査補修装置
JPH09304303A (ja) * 1996-05-15 1997-11-28 Hitachi Eng & Services Co Ltd 可搬型x線ct装置
JPH10239251A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Hitachi Eng & Services Co Ltd 配管等内堆積状態評価方法及びその評価装置
JPH11194101A (ja) * 1998-01-06 1999-07-21 Hitachi Eng & Service Co Ltd 配管用ct撮影装置並びにシリコン酸化物堆積監視方法
JP2001004562A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Cxr:Kk 配管腐食検査装置
JP2003052680A (ja) * 2001-08-13 2003-02-25 Shimadzu Corp X線撮影装置
JP2004108990A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Toshiba It & Control Systems Corp フィルタ処理付ラミノグラフ
WO2006137905A2 (en) * 2004-10-08 2006-12-28 General Electric Company Mobile radiographic device with articulating boom and pivotable c-arm

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03284248A (en) * 1990-03-31 1991-12-13 Shimadzu Corp Tomographic camera
JPH0688790A (ja) * 1992-09-07 1994-03-29 Toshiba Corp ラミノグラフィー装置
JPH07306165A (ja) * 1994-05-12 1995-11-21 Toshiba Corp X線検査装置およびx線検査補修装置
JPH09304303A (ja) * 1996-05-15 1997-11-28 Hitachi Eng & Services Co Ltd 可搬型x線ct装置
JPH10239251A (ja) * 1997-02-25 1998-09-11 Hitachi Eng & Services Co Ltd 配管等内堆積状態評価方法及びその評価装置
JPH11194101A (ja) * 1998-01-06 1999-07-21 Hitachi Eng & Service Co Ltd 配管用ct撮影装置並びにシリコン酸化物堆積監視方法
JP2001004562A (ja) * 1999-06-22 2001-01-12 Cxr:Kk 配管腐食検査装置
JP2003052680A (ja) * 2001-08-13 2003-02-25 Shimadzu Corp X線撮影装置
JP2004108990A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Toshiba It & Control Systems Corp フィルタ処理付ラミノグラフ
WO2006137905A2 (en) * 2004-10-08 2006-12-28 General Electric Company Mobile radiographic device with articulating boom and pivotable c-arm

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010107298A (ja) * 2008-10-29 2010-05-13 Hitachi Ltd 配管検査用断層撮影方法および装置
JP2011052968A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 配管の断層撮影装置およびその制御方法
JP2011058983A (ja) * 2009-09-11 2011-03-24 Hitachi Ltd 放射線断層撮影装置の撮影方法
JP2011209089A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Hitachi Ltd 放射線断層撮影方法および放射線断層撮影装置
JP2011247588A (ja) * 2010-05-21 2011-12-08 Hitachi Ltd 配管検査装置および配管検査方法
JP2011247864A (ja) * 2010-05-28 2011-12-08 Toshiba It & Control Systems Corp Ct装置
JP2013205267A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd X線断層撮影方法およびx線断層撮影装置
EP2711695A1 (en) 2012-09-20 2014-03-26 Hitachi, Ltd. Method of getting tomogram used by X-ray computed tomography and X-ray computed tomography system based on its method
US9341582B2 (en) 2012-09-20 2016-05-17 Hitachi, Ltd. Method of getting tomogram used by X-ray computed tomography and X-ray computed tomography system based on its method
CN104823043A (zh) * 2012-12-05 2015-08-05 三菱日立电力系统株式会社 焊接接头的检查方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6007386B2 (ja) 放射線撮像用のデータ処理装置
JP5904607B2 (ja) 人体検査のための改善された保安システム
JP5142540B2 (ja) X線装置の焦点‐検出器システム
DE60215932T2 (de) Röntgenuntersuchungssystem
Morigi et al. Application of X-ray computed tomography to cultural heritage diagnostics
US6028910A (en) High resolution areal tomosynthesis
AU2006315013B2 (en) System and method for reconstructing an image by rectilinear trajectory scanning
JP5961614B2 (ja) 位相差イメージングのための格子装置、位相差イメージングのための装置、当該装置を有するx線システム、当該装置の使用方法
JP5127248B2 (ja) X線装置の焦点‐検出器装置
JP5331940B2 (ja) 放射線撮影システム及び放射線画像生成方法
CN100457039C (zh) X射线散射校正
JP5702586B2 (ja) 放射線撮影システム
CN106030293B (zh) X射线检查装置以及x射线检查方法
US7590215B2 (en) Coherent-scatter computer tomograph
US6901131B2 (en) Methods and apparatus for computed tomography imaging
JP4488885B2 (ja) Ct装置
EP0074877B1 (fr) Système de contrôle non destructif de la structure interne d'objets
JP4675869B2 (ja) 結像システム
WO2016070771A1 (zh) X射线相衬成像系统与成像方法
CN101772324B (zh) X射线ct装置
RU2394494C2 (ru) Система сканирования х-кт
JP4612294B2 (ja) X線コンピュータ断層装置、x線コンピュータ断層装置制御方法、及びx線コンピュータ断層撮影プログラム
US20040252811A1 (en) Radiographic apparatus
US9442083B2 (en) 3D backscatter imaging system
JP4717393B2 (ja) 対象物の構造データの取得装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110802

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111003

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120424

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120828