JP2011075384A - 管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム - Google Patents
管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011075384A JP2011075384A JP2009226599A JP2009226599A JP2011075384A JP 2011075384 A JP2011075384 A JP 2011075384A JP 2009226599 A JP2009226599 A JP 2009226599A JP 2009226599 A JP2009226599 A JP 2009226599A JP 2011075384 A JP2011075384 A JP 2011075384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- echo signal
- ultrasonic
- pipe
- ultrasonic flaw
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/041—Analysing solids on the surface of the material, e.g. using Lamb, Rayleigh or shear waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/263—Surfaces
- G01N2291/2636—Surfaces cylindrical from inside
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
【解決手段】水流圧によって管38内を移動しながら管内の異常の有無を検出する管内挿入式超音波探傷検査装置10において、管壁38に向けて超音波を発振し、反射した受信エコー信号を受信する超音波探触子11と、超音波探触子11にパルス信号を送出し、受信エコー信号を受信するパルス発生・受信部12と、受信エコー信号を蓄積する記憶部14と、パルス発生・受信部12におけるパルス信号の送出タイミングの制御及び記憶部14への受信エコー信号の書き込みの制御を行う制御部15と、各機器に電源を供給する電源供給部19とを含む超音波探傷手段と、複数に分割された超音波探傷手段を互いに接続するフレキシブル構造体25と、超音波探触子を管の略中央に保持する調芯治具26とを備える。
【選択図】 図1
Description
また、搬送ケーブルに限らず、管内に挿入された超音波探傷検査装置に電源を供給するための電源ケーブル、又は超音波探傷検査装置の制御信号や受信エコー信号等の送受のための信号ケーブルも配置すると、さらにケーブル重量が大きくなり、ケーブルの設置コストが増大する。また、これらのケーブルを巻き取るために巻取り装置が必要であるが、ケーブルが長いと装置が大型になるとともにハンドリングが難しく、検査に熟練と人員を要する。
さらにまた、配管のベンド部(曲がり部)が増えるとケーブルとの接触抵抗が増え、ケーブルの流動抵抗が大きいため、これを押し込む水ポンプは大きな力を必要とし、ポンプが大型化する。
また、パルス発生・受信部への電源の供給を管内挿入式超音波探傷検査装置内の電源供給部で行うようにしたため、電源を供給する電源ケーブルが不用となる。
さらに、超音波探傷手段を複数に分割して一つのブロックを軽量化及び小型化したため、加圧水による水流圧のみで円滑に管内挿入式超音波探傷検査装置を管内移送することが可能となり、搬送ケーブルが不用となる。
また、複数に分割された超音波探傷手段を互いにフレキシブル構造体で接続しているため、屈曲部においても管内を円滑に移動することが可能である。
さらに、超音波探触子を管の径方向に対して略中央に保持する調芯治具を備えているため、精度の高い超音波探傷が可能となる。
また、前記記憶部に蓄積した受信エコー信号は、管内挿入式超音波探傷検査装置を管外に出した後に、有線又は無線回線を介して外部へ取り出してもよいし、管内挿入式超音波探傷検査装置が管内に挿入された状態で、無線により外部へ取り出してもよい。
このように、複数の振動子を管の周方向に配置することで、水流方向(管の長さ方向)と管の周方向のいずれも超音波の探傷範囲となり、精度の高い超音波探傷検査を行なうことができる。また、一つの振動子を周方向に回転させながら超音波探傷する場合に比べて、回転駆動装置を設置する必要がなく小型化できる。また、駆動装置への電源供給が不用であるため電源供給部を小型化できる。
さらに、パルス発生・受信部が、複数の振動子に時間差をもってパルス信号を送出する構成としたため、振動子の数よりも少ない(例えば一つの)パルス発生・受信部で超音波探傷を行なうことが可能となり、パルス発生・受信部の小型化が図れる。
このように、管内挿入式超音波探傷検査装置の算出部で管壁の肉厚を算出することにより、管外部の出力手段が管壁の肉厚を算出するためのプログラムを有していなくてもよく、汎用性が高い。
なお、管壁の肉厚は、第1受信エコー信号と第2受信エコー信号との時間差と相関しており、互いに換算可能であるため、管壁の肉厚の代替として時間差のみを算出してこれを記憶部に蓄積してもよい。また、算出部は、制御部に含まれていてもよい。
このように、管外部の信号処理手段で管壁の肉厚を算出することにより、管内挿入式超音波探傷検査装置の算出部が不用となり、管内挿入式超音波探傷検査装置の装置構成を簡素化できる。
このように、管壁の周方向に沿った複数点における肉厚の最小値を選択することにより、管壁周囲で最も減肉が進んでいる部位を基準として異常検出することができ、管壁の減肉を確実に検出できる。また、肉厚の最小値を管壁の長さ方向位置に対応させて出力することにより、管のどの位置で減肉が進んでいるかが把握しやすくなる。
なお、測定した肉厚における管壁の長さ方向位置は、測定時間と相関しており、互いに換算可能であるため、長さ方向位置として測定時間を用いてもよい。
このように、第1受信エコー信号の高さの変動を算出し、この変動幅が予め設定されたしきい値よりも大きくなる場合に第1受信エコー信号に対応する前記肉厚を除外することにより、ノイズの影響を受けた可能性のある信号を除去して精度の高い異常検出を行なうことが可能となる。
前記特徴部とは、例えば、管の屈曲部や突合せ溶接部である。この特徴部では、特徴部以外の部位とは異なるエコー信号が受信される。したがって、これを基準エコー信号とし、この基準エコー信号に基づいて受信エコー信号の測定時間から管壁の肉厚に対応する管壁の長さ方向位置を割り付けることにより、簡単に且つ精度よく測定位置が求められる。
また、複数に分割された超音波探傷手段を互いにフレキシブル構造体で接続しているため、屈曲部においても管内を円滑に移動することが可能である。
さらに、超音波探触子を管の略中央に保持する調芯治具を備えているため、精度の高い超音波探傷が可能となる。
管内挿入式超音波探傷検査装置10は、水ポンプ(不図示)により管(管壁)38内に送り込まれた加圧水により形成された水流39によって管38内を移動しながら、管38内の異常の有無を検出する。また、管内挿入式超音波探傷検査装置10は、管38内を移送するためのコイルバネ等を用いたケーブル、電源供給のためのケーブル、又は信号送受のためのケーブルを用いずにケーブルレスで超音波探傷検査を行なうものである。
複数の振動子を有する超音波探触子11を用いる場合、図2(A)に示すように、管壁38の周方向に角度をずらして複数の振動子31を配置することが好ましい。
さらに、パルス発生・受信部12が、複数の振動子に時間差をもってパルス信号を送出する構成とすることが好ましく、これにより振動子の数よりも少ない(例えば一つの)パルス発生・受信部12で超音波探傷を行なうことが可能となり、パルス発生・受信部12の小型化が図れる。
A/D変換部13は、パルス発生・受信部12で受信した受信エコー信号をアナログ波形からデジタル信号に変換する。
記憶部14は、A/D変換部13でデジタル変換した受信エコー信号を蓄積する。A/D変換部13を有していない場合は、アナログ波形を記憶してもよい。
さらに、例えばA/D変換部13によるA/D変換の制御等を制御してもよい。好ましくは、これらの制御を一つの制御部15で制御可能としたFPGA(Field Programmable Gate Array)を用いる。FPGAは、多数の論理回路を一つの半導体チップに集積し、アレイ状にした集積回路である。またFPGAは、論理回路をユーザの手元(現場)でプログラミングにより定義又は変更できる。このFPGAが、パルス発生・受信部12におけるパルス信号の送出タイミングの制御(プリアンプ受信も含むことが好ましい)と、記憶部14への受信エコー信号の書き込みの制御と、A/D変換部13でのA/D変換の制御とを行なうようにしたため、制御部15を大幅に小型化することが可能となる。FPGAは、上記3つの制御に限定されず、データ回収命令を受けての通信の制御を含む、他の制御も行うようにしてもよい。
この防水構造体20は、分割された超音波探傷手段を収容する空間22を含む収容部21と、収容部21の一端を塞ぐ蓋部23とを有している。収容部21の空間22は蓋部23により密閉され、水が浸入することがないように構成される。
複数の防水構造体20は、互いにフレキシブルシャフト25で接続される。フレキシブルシャフト25は、PVCのような軟質ゴム等の可撓性材料で形成される。このフレキシブルシャフト25は、防水構造体20との接続部がねじ状に形成されていてもよく、さらに防水構造を有していてもよい。
また、フレキシブルシャフト25の端部に、先端ガイド27を設けていてもよい。先端ガイド27は、管内挿入式超音波探傷検査装置10の進行方向に垂直な面に対して傾斜した面、又は曲面を有し、管38の屈曲部(ベンド部)を進行する際に、管内挿入式超音波探傷検査装置10が円滑に管38内を通過できるように案内する。
また、パルス発生・受信部12への電源の供給を管内挿入式超音波探傷検査装置10内の電源供給部19で行うようにしたため、電源を供給する電源ケーブルが不用となる。
さらに、超音波探傷手段を複数に分割して一つの防水構造体20を軽量化及び小型化したため、加圧水による水流圧のみで円滑に管内挿入式超音波探傷検査装置10を管内移送することが可能となり、搬送ケーブルが不用となる。
また、複数に分割された超音波探傷手段を互いにフレキシブルシャフト25で接続しているため、ベンド部においても管内を円滑に移動することが可能である。
さらに、超音波探触子11を管の径方向に対して略中央に保持する調芯治具26を備えているため、精度の高い超音波探傷が可能となる。
最初に、パルス発生・受信部12によりパルス信号を超音波探触子11に送出する。パルス発生・受信部12は、制御部15により制御される。複数のチャンネルを有する場合、パルス発生・受信部12は各チャンネルごとに時分割でパルス信号を送出する。超音波探触子11は、各チャンネルの振動子より管壁38に超音波を発振し、管壁38で反射した受信エコー信号を各チャンネルの振動子で受信する。
超音波探触子11で受信した各チャンネルの受信エコー信号は、1チャンネルのパルス発生・受信部12で順番に受信され、増幅される。
インタフェース装置2は、記憶部14に蓄積されたデータを回収し、回収したデータを外部処理装置3に送る。インタフェース装置2は、データ回収通信ソフトを備えていてもよい。
記憶部14からのデータ回収は、有線又は無線回線により行なわれる。具体的には、管内挿入式超音波探傷検査装置10が、記憶部14に対してデータ通信可能に接続されたコネクタを有しており、インタフェース装置2にこのコネクタが接続され、記憶部14のデータを回収する。なお、コネクタは、記憶部14に直接設けられていなくてもよく、電池18に設けても良い。この場合、記憶部14から電池18のコネクタまでデータを送受信可能なケーブルを配置する。
(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、入出力インタフェース(I/Oインタフェース)及び表示画面等を有するマイクロコンピュータで構成されるものであり、上記各手段はこれらにより実行される機能を示したものである。
出力手段5は、管内挿入式超音波探傷検査装置10の記憶部14からインタフェース装置1を介して回収したデータに基づいて、管38内の異常検出結果を出力する。出力する異常検出結果は、記憶部14に蓄積されたデータそのものであってもよいし、各種演算処理を施されたデータであってもよい。好ましくは、出力手段5では、管38の長さ方向位置に対応する管壁の肉厚分布を画像出力する。
(1)管38の長さ方向に対する受信エコー信号の測定位置を求める。
この測定位置は、後述する図17〜図24に示すように、管内挿入式超音波探傷検査装置10に設けられた位置情報認識手段により求めてもよい。
測定された時系列の受信エコー信号から基準エコー信号を抽出し、基準エコー信号が測定された位置から、管内挿入式超音波探傷検査装置10の速度に基づいて受信エコー信号の管長さ方向位置を求めることができる。また、基準エコー信号が2つ以上測定される場合、特徴部2箇所の間で受信エコー信号を均等に割り付けることにより受信エコー信号の管長さ方向位置を求めることもできる。
(3)超音波探傷手段が複数チャンネルを有する場合、管壁38の周方向に複数配置された振動子に対応する、管壁38の周方向に沿った複数点における肉厚の最小値を選択し、この最小値を管38の長さ方向位置に関連付ける。肉厚の最小値は、管38の長さ方向位置に対応させて出力手段5で出力する。
また、信号処理手段6にて、管壁38の周方向に沿った複数点における肉厚の最小値を選択することにより、管壁38周囲で最も減肉が進んでいる部位を基準として異常検出することができ、管壁38の減肉をより確実に検出できる。また、肉厚の最小値を管壁38の長さ方向位置に対応させて出力することにより、管38のどの位置で減肉が進んでいるかが把握しやすくなる。
このノイズ処理手段7によりノイズ処理を行った後に、上記した信号処理手段6により各種演算処理を行うことが好ましい。
さらに、外部処理装置2は、キャリブレーション機能、A−スコープ表示機能、厚さ表示機能、測定開始命令機能、測定終了命令機能、データ回収命令機能を含んでいてもよい。
以下に、本実施形態の変形例を示す。変形例1〜10は、管内挿入式超音波探傷検査装置10の水流圧による管内移動を容易化する構成を示し、変形例11は、受信エコー信号の管長さ方向位置を検出する位置情報認識手段を備えた構成を示す。
図7は、変形例1を示し、浮き28を付加した管内挿入式超音波探傷検査装置10の側面図である。なお、図7において、管内挿入式超音波探傷検査装置10のうち、電源供給部19、調芯治具27は省略している。
浮き28は、水流39中における浮力を生じさせ、超音波探傷手段を収容した防水構造体20が水に沈まないようにして、防水構造体20が管38と摩擦を起こして抵抗が生じることを防止する。浮き28には、例えば、比重が水より軽い樹脂等で形成した容器に空気を封入したものや、軽量の木材で形成したものが用いられる。
図8は、変形例2を示し、ひげ状物41を付加した管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、水流方向39に沿った防水構造体20の面にひげ状物41が取り付けられている。ひげ状物41は、比重が水より軽い材料で形成されることが好ましく、例えば炭素繊維が用いられる。このひげ状物41は、防水構造体20に植立しても接着してもよい。またその長さは、水流39に対する抗力を増やせる長さであれば特に限定されないい。ひげ状物41を取り付ける防水構造体20は、超音波探触子11を収容した防水構造体20であることが好ましく、これにより超音波探触子11を管38の径方向の略中心に位置させることが可能となる。
図9は、変形例3を示し、防水構造体20の外径を増大させた管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、水流方向39に直交する断面における防水構造体20の外径を増大する。例えば、防水構造体20が円形状又は楕円形状の場合、管壁38に向けて径を増大する。防水構造体20が多角柱状の場合、管38におけるベンド部を通過可能な範囲で最大径部を増大する。
このように、防水構造体20の外径を増大することで、防水構造体20が水流39から受ける水流圧が大きくなり、より円滑に管内挿入式超音波探傷検査装置10を移動させることができる。
図10は、変形例4を示し、調芯治具42を有する管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、超音波探触子11を管38の径方向の略中央に位置させるための調芯治具42を複数有し、さらに、それぞれの調芯治具42が受ける水流圧の合計が大きくなるようにして水流39に対する抗力を増大させたものである。調芯治具42は、図10に示すように、フレキシブルシャフト25から管壁38に放射状に伸びる弾性ワイヤを有するものや、図25に示すように、傾斜角をもってフレキシブルシャフト25及び防水構造体20に取り付けられる複数の弾性ワイヤを有しているもの等が用いられる。
このように、調芯治具42を複数設けることによって水流圧が増加するため、管内挿入式超音波探傷検査装置10を円滑に管内移動させることができる。
図11は、変形例5を示し、円盤43を有する管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、円盤43がフレキシブルシャフト25に取り付けられている。円盤43は、水流方向39に直交する面に平行な面又は略平行な面を有し、フレキシブルシャフト25に複数取り付けられていてもよい。円盤43は調芯治具42とは異なり、管38におけるベンド部を通過可能な径以下の直径とすることが必須であり、必然的に水流圧を受ける面積は小さくなるが、この円盤43を複数設けることで、水流圧に対する抗力を増やすことができ、管内挿入式超音波探傷検査装置10の管内移動が円滑になる。
図12は、変形例6を示し、パラシュート状物44又は円盤45を有する管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、水流方向39の最下流側にある防水構造体20に、軽比重の材料で型持ちするように形成したパラシュート状物44を、又は円盤45を軽量のワイヤ等の線状体で接続して水流圧を有効に利用できるようにしたものである。
図13は、変形例7を示し、水流かく乱部材46を有する管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、防水構造体20の表面に水流をかく乱するシート状の水流かく乱部材46を貼り付けている。水流かく乱部材46は、毛布のように表面がざらざらしたシート状物であり、水流39をかく乱させて水流から受ける抵抗を増やす。
このように、水流かく乱部材46を防水構造体20の表面に貼り付けて水流39をかく乱することによって、防水構造体20の近傍で水流39の一部が取り込まれ、取り込まれた水流が、主となる水流39に対する抗力となって管内挿入式超音波探傷検査装置10を押すことになり、管38内における管内挿入式超音波探傷検査装置10の移動が円滑になる。
図14は、変形例8を示し、窪み47を有する管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、防水構造体20の水流39が当たる側に窪み47を設けている。
このように、防水構造体20の水流39が当たる側に窪み47を設けることで、図12に示すようにパラシュート状物44を設けた場合と同様に、水流39の巻き込みが多くなり、圧力差が増大して水流圧を増やすことができ、管内挿入式超音波探傷検査装置10の管30内における移動が円滑になる。
図15は、変形例9を示し、凹凸部48を有する管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、水流方向39に沿った防水構造体20の面に、凹凸部48を設けて、水流圧を発生させるものである。
この凹凸部48は、例えば、同図に示すように円盤状のものや、防水構造体20自体に形成した凹凸部など、それによって流水を巻き込み、流体力を発生させるものであればどのような構造でもよく、このような凹凸部48を設けることで、管内挿入式超音波探傷検査装置10の管38内における移動が円滑になる。
図16は、変形例10を示し、摩擦低減部材49を有する管内挿入式超音波探傷検査装置10の部分側面図である。この管内挿入式超音波探傷検査装置10は、防水構造体20の管壁38に対向した面に、摩擦低減部材49が取り付けられている。摩擦低減部材49は、防水構造体20が管壁38に当接したときに生じる摩擦係数を小さくするものであり、例えば車輪状の回転具、ベアリング形状の回転具のように回転する部材、又はフッ素樹脂などの摩擦係数の小さい固定部材等が用いられる。
このように、摩擦低減部材49を有することで、防水構造体20が管壁38に当たっても、非常に小さな摩擦抵抗しか発生しないため、管内挿入式超音波探傷検査装置10の管38内における移動が円滑になる。
図17〜図24は、変形例11を示し、位置情報認識手段を備えた管内挿入式超音波探傷検査装置10を説明する図である。なお、ここでは一例として、ボイラチューブ38を測定対象とした場合を示している。
図17に示すように、音波50を発信する音波送信器51−1、51−2をボイラチューブ(管)38の両端の出入り口部38a、38bに設けている。また、図17及び図18に示すように、その音波50を受信する前方側受信器52−1と後方側受信器52−2とを管内挿入式超音波探傷検査装置10の超音波探触子11の前方側(図中では左側)と後方側(図中では右側)にそれぞれ設けている。
なお、超音波探触子11がボイラチューブ38の径方向中央に位置できるようにする調芯治具26は、前述した図10に示した複数の弾性ワイヤからなるものを用いているが、これに限定されるものではない。
この変形例11では、記憶部を2台設けて、前方側の記憶部14−1と、後方側の記憶部14−2とで独立してその時間データを記憶するようにしているが、これに限定されるものではなく、1台で共用するようにしてもよい。
そして、受信された音波50から求められる時間差により、測定位置を特定することができる。すなわち、音波送信器51−1、51−2から同時に発信された音波50を、前方側受信器52−1及び後方側受信器52−2により受信し、その時間情報を記憶部14−1、14−2で記憶させるようにしている。
図20は変形例11に係る音波情報と、受信信号情報の模式図である。図21はその受信結果と、測定位置を示す図である。図22は変形例11に係る位置情報を確認するグラフである。
まず、ボイラチューブ38の両端に設けた音波送信器51−1、51−2から音波50を一秒ごとに発信する。その発信された音波は、図20に示すように、前方側受信器52−1の受信信号の情報(T1、T3、・・・、Tm)として記憶部14−1に記憶するとともに、後方側受信器52−2の受信信号の情報(T2、T4、・・・Tn)として記憶部14−2に記憶する。
そして、Δtが0になるときには、ボイラチューブ38の長さは全長の1/2となり、Δtが最小又は最大となるときには、ボイラチューブ38の長さの全長となる。その関係を図21及び図22に示す。
検査が終了した後、音波50を受信した時間のデータと、肉厚測定データとを整合させて、ボイラチューブ38の探傷、肉厚検査等の情報の位置を特定することができる。
なお、この際、管38内面の凹凸に対応するように、凹凸のローラ形状の車輪状部材とすることで、管38内面との接触摩耗を低減するようにしている。
車輪状部材62の回転速度より、距離を算出し、装置内の記憶装置に記憶させることで測定位置を特定することができる。
また、ばね63を利用することにより、管38内面へ微力な圧力をかけて管38内面へ接触させている。
2 インタフェース装置
3 外部処理装置
4 記憶手段
5 出力手段
6 信号処理手段
7 ノイズ処理手段
10 管内挿入式超音波探傷検査装置
11 超音波探触子(センサ)
12 パルス発生・受信部(P/R)
13 A/D変換部
14 記憶部(メモリ)
15 制御部
16 PCユニット
17 昇圧回路
18 電池
19 電源供給部
20 防水構造体
25 フレキシブルシャフト(フレキシブル構造体)
26 調芯治具
28 浮き
31、33 振動子
38 管(管壁)
39 水流
Claims (14)
- 水流圧によって管内を移動しながら前記管内の異常の有無を検出する管内挿入式超音波探傷検査装置において、
前記管内から管壁に向けて超音波を発振し、前記管壁で反射した受信エコー信号を受信する超音波探触子と、前記超音波探触子にパルス信号を送出し、前記超音波探触子から受信エコー信号を受信するパルス発生・受信部と、前記パルス発生・受信部で受信した受信エコー信号を蓄積する記憶部と、前記パルス発生・受信部における前記パルス信号の送出タイミングの制御及び前記記憶部への前記受信エコー信号の書き込みの制御を行う制御部と、前記パルス発生・受信部に電源を供給する電源供給部とを含む超音波探傷手段と、
複数に分割された前記超音波探傷手段を互いに接続するフレキシブル構造体と、
前記超音波探触子を前記管の略中央に保持する調芯治具とを備えることを特徴とする管内挿入式超音波探傷検査装置。 - 前記超音波探触子は、前記管の周方向に複数配置された振動子を有し、
前記パルス発生・受信部は、前記複数の振動子に時間差をもって前記パルス信号を送出することを特徴とする請求項1記載の管内挿入式超音波探傷検査装置。 - 前記超音波探傷手段は、前記パルス発生・受信部で受信した前記受信エコー信号をA/D変換するA/D変換部を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の管内挿入式超音波探傷検査装置。
- 前記制御部が、前記パルス発生・受信部におけるパルス信号の送出タイミングの制御と、前記記憶部への前記受信エコー信号の書き込みの制御と、前記A/D変換部でのA/D変換の制御とを行なうFPGA(Field Programmable Gate Array)であることを特徴とする請求項3記載の管内挿入式超音波探傷検査装置。
- 前記フレキシブル構造体に取り付けられ、水流中における浮力を生じさせる浮きを備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の管内挿入式超音波探傷検査装置。
- 前記超音波探傷手段の前記水流方向に沿った面に取り付けられたひげ状物を備えることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の管内挿入式超音波探傷検査装置。
- 前記水流方向に対して垂直に、前記フレキシブル構造体に取り付けられた円盤を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の管内挿入式超音波探傷検査装置。
- 前記水流方向の最下流側に位置する前記超音波探傷手段に、線状体により接続されたパラシュート状物又は円盤を備えることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の管内挿入式超音波探傷検査装置。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載される管内挿入式超音波探傷検査装置と、
前記管の外部に配置され、前記管内挿入式超音波探傷検査装置の前記記憶部に接続可能なインタフェース装置と
前記インタフェース装置を介して前記記憶部から受け取る情報に基づいて前記管内の異常検出結果を出力する出力手段とを備えることを特徴とする超音波探傷検査システム。 - 前記管内挿入式超音波探傷検査装置は、前記管壁の内面で反射した第1受信エコー信号と前記管壁の外周面で反射した第2受信エコー信号との時間差から前記管壁の肉厚を算出する算出部を備え、
前記算出部で算出した前記管壁の肉厚を前記記憶部に蓄積し、前記記憶部に蓄積した前記管壁の肉厚を、前記インタフェースを介して前記出力手段で出力することを特徴とする請求項9記載の超音波探傷検査システム。 - 前記管壁の内面で反射した第1受信エコー信号と前記管壁の外周面で反射した第2受信エコー信号とを、前記インタフェース装置を介して前記記憶部から受け取り、前記第1受信エコー信号と前記第2受信エコー信号との時間差から前記管壁の肉厚を算出する信号処理手段を備え、
前記信号処理手段で算出した前記管壁の肉厚を前記出力手段で出力することを特徴とする請求項9記載の超音波探傷検査システム。 - 前記超音波探触子は周方向に複数配置された振動子を有し、前記記憶部は前記管壁の肉厚を前記複数の振動子ごとに蓄積し、
前記管壁の周方向に複数配置された前記振動子に対応する、前記管壁の周方向に沿った複数点における前記肉厚の最小値を選択し、この最小値を前記管壁の長さ方向位置に対応させて出力することを特徴とする請求項10又は11に記載の超音波探傷検査システム。 - 前記第1受信エコー信号の高さの変動幅が予め設定されたしきい値よりも大きい場合に、この第1受信エコー信号に対応する前記肉厚を除外するノイズ処理手段を備えることを特徴とする請求項10乃至12の何れか一項に記載の超音波探傷検査システム。
- 前記管壁の特徴部における基準エコー信号に基づいて、前記受信エコー信号の測定時間から前記肉厚に対応する前記管壁の長さ方向位置を割り付けることを特徴とする請求項10乃至13の何れか一項に記載の超音波探傷検査システム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009226599A JP5314550B2 (ja) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム |
US13/381,450 US10527588B2 (en) | 2009-09-30 | 2010-09-29 | Immersion-type ultrasound flaw detection device and ultrasound flaw detection system |
PCT/JP2010/066930 WO2011040452A1 (ja) | 2009-09-30 | 2010-09-29 | 管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009226599A JP5314550B2 (ja) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011075384A true JP2011075384A (ja) | 2011-04-14 |
JP5314550B2 JP5314550B2 (ja) | 2013-10-16 |
Family
ID=43826268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009226599A Active JP5314550B2 (ja) | 2009-09-30 | 2009-09-30 | 管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10527588B2 (ja) |
JP (1) | JP5314550B2 (ja) |
WO (1) | WO2011040452A1 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013124891A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波探傷検査装置 |
JP2013124892A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内挿入式超音波探傷装置 |
JP2013170845A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管挿入式超音波探傷装置 |
JP2013171025A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 調芯具、管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム |
JP2014092516A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内挿入水浸式の超音波探傷装置 |
JP2014092517A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内挿入水浸式の超音波探傷システム |
CN104198580A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-10 | 华中科技大学 | 磁致伸缩导波传感器及含有传感器的换热管缺陷检测系统 |
JP2016217462A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 国立大学法人東京工業大学 | 情報収集システムおよび方法 |
WO2017090390A1 (ja) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 株式会社日立製作所 | 超音波を用いた配管厚さ測定装置及びその方法 |
JP2020071167A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 荏原環境プラント株式会社 | 超音波探触子およびこれを用いた被検配管厚測定方法 |
WO2020162964A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Remotely locating a blockage in a pipeline for transporting hydrocarbon fluids |
KR20200131895A (ko) | 2018-04-27 | 2020-11-24 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 관 부재의 탐상 검사 방법, 및 관 부재의 탐상 검사 시스템 |
KR20220042220A (ko) | 2019-09-17 | 2022-04-04 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 관 부재의 검사 시스템 및 관 부재의 검사 방법 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105593676B (zh) * | 2013-09-30 | 2019-09-10 | 路博润公司 | 超声测量 |
CN103743815B (zh) * | 2013-12-19 | 2016-06-22 | 安泰科技股份有限公司 | 弯管复合件多层界面焊接质量的超声波检测系统和方法 |
US9726641B2 (en) * | 2014-09-05 | 2017-08-08 | Olympus Scientific Solutions Americas Inc. | System and method of correcting a non-concentric ultrasonic iris inspection result |
CN105806941B (zh) * | 2014-12-30 | 2018-08-21 | 中核武汉核电运行技术股份有限公司 | 一种真空吸盘式小管径管道内壁水浸超声检查装置 |
KR101784359B1 (ko) | 2017-04-26 | 2017-10-12 | 주식회사 아거스 | 가열로 히터 튜브의 초음파 검사 장치 |
JP6764886B2 (ja) * | 2018-02-02 | 2020-10-07 | 日本電信電話株式会社 | プローブ設置方法および送信プローブの駆動方法 |
CN110030636A (zh) * | 2019-04-09 | 2019-07-19 | 深圳市大元通机电设备有限公司 | 一种空调器的保护控制系统及工作方法 |
US11162919B2 (en) * | 2019-05-20 | 2021-11-02 | Saudi Arabian Oil Company | Ultrasonic based internal inspection of tubes |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6450903A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-27 | Nippon Kokan Kk | Measuring apparatus of shape of inside of tube |
JPH03186759A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-14 | Kensa Giken:Kk | 管内部移動心出し用治具 |
JP2008201279A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Nippon Kogyo Kensa Kk | 複数台車の連結装置及び連結装置を用いた検査装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6245167A (ja) | 1985-08-23 | 1987-02-27 | Hitachi Ltd | 半導体メモリ装置 |
GB8713071D0 (en) * | 1987-06-04 | 1987-07-08 | British Pipeline Agency | Pipeline systems |
JP3040641B2 (ja) * | 1993-08-04 | 2000-05-15 | 三菱重工業株式会社 | 管内挿型超音波探触子 |
US5460046A (en) * | 1994-05-25 | 1995-10-24 | Tdw Delaware, Inc. | Method and apparatus for ultrasonic pipeline inspection |
JPH09145687A (ja) | 1995-09-20 | 1997-06-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内挿入式超音波探傷検査装置 |
JP3040641U (ja) | 1997-02-17 | 1997-08-26 | マミヤ・オーピー株式会社 | 釣り具収納ケ−ス |
GB2332274B (en) * | 1997-12-12 | 2001-11-21 | Mecon Ltd | Monitoring pipes |
RU2188413C1 (ru) * | 2001-10-25 | 2002-08-27 | ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" | Устройство для внутритрубной ультразвуковой толщинометрии |
RU2212660C1 (ru) * | 2001-12-25 | 2003-09-20 | ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" | Способ внутритрубного ультразвукового контроля |
US8322219B2 (en) * | 2008-08-08 | 2012-12-04 | Pure Technologies Ltd. | Pseudorandom binary sequence apparatus and method for in-line inspection tool |
-
2009
- 2009-09-30 JP JP2009226599A patent/JP5314550B2/ja active Active
-
2010
- 2010-09-29 US US13/381,450 patent/US10527588B2/en active Active
- 2010-09-29 WO PCT/JP2010/066930 patent/WO2011040452A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6450903A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-27 | Nippon Kokan Kk | Measuring apparatus of shape of inside of tube |
JPH03186759A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-14 | Kensa Giken:Kk | 管内部移動心出し用治具 |
JP2008201279A (ja) * | 2007-02-21 | 2008-09-04 | Nippon Kogyo Kensa Kk | 複数台車の連結装置及び連結装置を用いた検査装置 |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013124891A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 超音波探傷検査装置 |
JP2013124892A (ja) * | 2011-12-14 | 2013-06-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内挿入式超音波探傷装置 |
JP2013170845A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管挿入式超音波探傷装置 |
JP2013171025A (ja) * | 2012-02-23 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 調芯具、管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム |
JP2014092516A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内挿入水浸式の超音波探傷装置 |
JP2014092517A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管内挿入水浸式の超音波探傷システム |
CN104198580A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-12-10 | 华中科技大学 | 磁致伸缩导波传感器及含有传感器的换热管缺陷检测系统 |
JP2016217462A (ja) * | 2015-05-21 | 2016-12-22 | 国立大学法人東京工業大学 | 情報収集システムおよび方法 |
WO2017090390A1 (ja) * | 2015-11-26 | 2017-06-01 | 株式会社日立製作所 | 超音波を用いた配管厚さ測定装置及びその方法 |
JPWO2017090390A1 (ja) * | 2015-11-26 | 2018-06-21 | 株式会社日立製作所 | 超音波を用いた配管厚さ測定装置及びその方法 |
KR20200131895A (ko) | 2018-04-27 | 2020-11-24 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 관 부재의 탐상 검사 방법, 및 관 부재의 탐상 검사 시스템 |
JP2020071167A (ja) * | 2018-11-01 | 2020-05-07 | 荏原環境プラント株式会社 | 超音波探触子およびこれを用いた被検配管厚測定方法 |
US20220011099A1 (en) * | 2018-11-01 | 2022-01-13 | HiBot Corporation | Ultrasonic probe and method for measuring thickness of pipe being inspected using the same |
JP7216366B2 (ja) | 2018-11-01 | 2023-02-01 | 荏原環境プラント株式会社 | 超音波探触子およびこれを用いた被検配管厚測定方法 |
WO2020162964A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Remotely locating a blockage in a pipeline for transporting hydrocarbon fluids |
KR20220042220A (ko) | 2019-09-17 | 2022-04-04 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 관 부재의 검사 시스템 및 관 부재의 검사 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10527588B2 (en) | 2020-01-07 |
WO2011040452A1 (ja) | 2011-04-07 |
JP5314550B2 (ja) | 2013-10-16 |
US20120109540A1 (en) | 2012-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5314550B2 (ja) | 管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム | |
US7975549B2 (en) | Method, apparatus and system for inspecting a workpiece having a curved surface | |
US10883968B2 (en) | Two-dimensional TR probe array | |
US7069793B2 (en) | Ultrasonic flow meter and ultrasonic sensor | |
SE447023B (sv) | Portabel anordning for ultraljudsinspektion pa ett rorformigt objekt | |
WO2006114485A1 (fr) | Outil, capteur et dispositif de controle non destructif de paroi | |
JP4686378B2 (ja) | 配管検査装置 | |
JP5281532B2 (ja) | 管内挿入式超音波探傷検査装置 | |
JP2009229451A (ja) | 管内挿入式超音波探傷検査装置 | |
JP5730183B2 (ja) | 超音波探傷検査装置 | |
US20200209198A1 (en) | Pig for inspecting a tubular object | |
JP5829674B2 (ja) | 管の超音波検査装置及び管の超音波検査方法 | |
CN113167618A (zh) | 用于夹持式超声流量测量点的超声换能器装置和夹持式超声流量测量点以及用于将夹持式超声流量测量点投入运行的方法 | |
JP5649598B2 (ja) | 調芯具、管内挿入式超音波探傷検査装置及び超音波探傷検査システム | |
JP5661025B2 (ja) | 管内挿入式超音波探傷装置 | |
JP6590274B2 (ja) | 粉塵検出装置および粉塵検出システム | |
CN112997047B (zh) | 超声波探头以及利用其的被检配管厚度测定方法 | |
JP6458167B2 (ja) | 超音波を用いた配管厚さ測定装置及びその方法 | |
JP2016212062A (ja) | 粉塵検出装置および粉塵検出システム | |
US10365381B1 (en) | Flexible nuclear level sensing gauge | |
RU154465U1 (ru) | Устройство бесконтактного ультразвукового многоплоскостного расходомера | |
JPWO2020148402A5 (ja) | ||
CN109900806A (zh) | 一种塑料管道钢质龙骨的超声定位方法 | |
JP2007263773A (ja) | 管厚測定装置及び方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130205 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130408 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130611 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130705 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5314550 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |