JP2012032176A - 管内ライニング層の存否判定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】管3の内面に施工される樹脂製のライニング層Nが存在するか否かを判定する判定手段が、打撃体2にて管3が叩かれた後に振動検出手段4にて検出される振動周波数のうちの、ライニング層Nが存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい特定周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す振動情報に基づいて、打撃体2にて叩かれた後の設定判定時間内の最大値、及び、設定判定時間についての積分値を求めて、積分値を最大値にて正規化した判定値の大きさに基づいて管3の内面に樹脂製のライニング層Nが存在するか否かを判定するように構成されている。
【選択図】図1
Description
つまり、管を叩く強さの一定化を図ることが記載されている。
また、この特許文献1には、ライニング層の存在により減衰が認められる周波数の振動強度に着目して、振動強度に閾値を設けて、その閾値よりも振動強度が高いか低いかを判定して、樹脂製ライニング層の存否を判定することが記載されている。
そして、金属製の管が種々の設置箇所に配管された状態においては、その設置箇所ごとに、金属製の管を保持する形態が種々変化するものとなる。
このため、管内ライニング層の存否判定装置においては、金属製の管を保持する形態が変化しても、ライニング層の存否を精度よく判定できるようにする必要がある。
このため、管内ライニング層の存否判定装置においては、振動付与用の打撃体にて金属製の管を叩く強さが変化することがあっても、ライニング層の存否を精度よく判定できるようにする必要がある。
ちなみに、従来の管内ライニング層の存否判定装置においては、振動付与用の打撃体としての鋼球を、中間部が開口されたくの字状の案内管にて案内しながら、金属製の管を叩くようにすることにより、叩く強さの変動を抑制するようにしているが、くの字状の案内管の姿勢の変化等により、振動付与用の打撃体にて金属製の管を叩く強さが変動するものとなる。
振動付与用の打撃体にて叩かれる金属製の管の振動を検出する振動検出手段、及び、その振動検出手段の検出情報に基づいて、前記管の内面に施工される樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定する判定手段が備えられたものにおいて、
前記判定手段が、前記打撃体にて前記管が叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される振動周波数のうちの、前記ライニング層が存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい特定周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す振動情報に基づいて、前記打撃体にて叩かれた後の設定判定時間内の最大値、及び、前記設定判定時間についての積分値を求めて、前記積分値を前記最大値にて正規化した判定値の大きさに基づいて前記管の内面に樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定するように構成されている点を特徴とする。
ちなみに、積分値を最大値にて正規化するには、例えば、積分値を最大値にて除算することにより行うことになる。
また、特定周波数の振動の大きさの時系列的な変化を示す振動情報における、打撃体にて叩かれた後の設定判定時間内の最大値は、ライニング層の存否によっては変化せずに、金属製の管を保持する形態が振動し易い形態であれば大きくなり、また、振動付与用の打撃体にて金属製の管を叩く強さが強いほど大きくなる傾向を示すものである。
振動付与用の打撃体にて叩かれる金属製の管の振動を検出する振動検出手段、及び、その振動検出手段の検出情報に基づいて、前記管の内面に施工される樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定する判定手段が備えられたものにおいて、
前記判定手段が、前記打撃体にて前記管が叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される振動周波数のうちの、前記ライニング層が存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい高域側の設定周波数域及び前記ライニング層が存在するときと存在しないときとの減衰度合いの差が小さい低域側の設定周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す高域側振動情報及び低域側振動情報に基づいて、前記高域側振動情報における前記打撃体にて叩かれた後の設定判定時間についての高域側積分値と、前記低域側振動情報における前記打撃体にて叩かれた後の前記設定判定時間についての低域側積分値を求めて、前記高域側積分値を前記低域側積分値にて正規化した判定値の大きさに基づいて前記管の内面に樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定するように構成されている点を特徴とする。
ちなみに、高域側積分値を低域側積分値にて正規化するには、例えば、低域側積分値を高域側積分値にて除算することにより行うことになる。
また、低域側振動情報における打撃体にて叩かれた後の設定判定時間についての低域側積分値は、ライニング層の存否によって変化せずに、金属製の管を保持する形態が振動し易い形態であれば大きくなり、また、振動付与用の打撃体にて金属製の管を叩く強さが強いほど大きくなる傾向を示すものである。
前記設定判定時間が、前記打撃体にて前記管が叩かれてから設定待機時間が経過した時点を開始時点とするように定められている点を特徴とする。
このように、打撃体にて管が叩かれてから設定待機時間が経過した時点を設定判定時間の開始時点とすることにより、打撃体にて管が叩かれた直後に発生するノイズ成分を含まない情報を用いて判定値を求めることができるものとなり、その結果、ライニング層の存否を一層的確に判定することができる。
前記判定手段が、前記判定値が予め設定したライニング層存在用判定範囲であると、前記ライニング層が存在すると判定し、かつ、前記判定値が予め設定したライニング層不存在用判定範囲であると、前記ライニング層が存在しないと判定するように構成されている点を特徴とする。
前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲として、前記管の口径の変化に合わせて予め設定した複数種の前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲のうちの1つを選択して設定する判定範囲選択手段が設けられ、
前記判定手段が、前記判定範囲選択手段にて選択された前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲に基づいて、前記ライニング層の存否を判定するように構成されている点を特徴とする。
そして、判定手段が、判定範囲選択手段にて選択されたライニング層存在用判定範囲及びライニング層不存在用判定範囲に基づいて、ライニング層の存否を判定する。
前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲として、前記打撃体にて前記管を叩く強さの変化に合わせて複数種の前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲が予め設定され、
前記判定手段が、前記打撃体にて前記管が叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される検出情報に基づいて判定した前記打撃体にて前記管を叩く強さに応じて、複数種の前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲のうちから、判定に使用する前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲を選択するように構成されている点を特徴とする。
そして、判定手段が、打撃体にて管が叩かれた後に振動検出手段にて検出される検出情報に基づいて判定した打撃体にて管を叩く強さに応じて、複数種の前記ライニング層存在用判定範囲及びライニング層不存在用判定範囲のうちから、判定に使用するライニング層存在用判定範囲及びライニング層不存在用判定範囲を選択して、その選択したライニング層存在用判定範囲及びライニング層不存在用判定範囲に基づいて、ライニング層の存否を判定することになる。
手持ち支持部を備えた携帯型のケーシングに、前記判定手段及びその判定手段の判定結果を表示する表示部が備えられ、
前記振動検出手段から延びる通信線を着脱自在に接続する接続部が、前記ケーシングに設けられている点を特徴とする。
また、ケーシングを運搬する際に、振動検出手段から延びる通信線をケーシングの接続部から外して、振動検出手段をケーシングとは切り離した状態で、ケーシングを運ぶようにすることにより、ケーシングの運搬を良好に行えるものとなる。
前記判定手段が、前記打撃体にて叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される検出情報に基づいて、前記打撃体にて前記管を叩く強さを判定するように構成され、
前記ケーシングに、前記判定手段にて判定された前記打撃体にて前記管を叩く強さを表示する強さ表示手段が設けられている点を特徴とする。
〔第1実施形態〕
図1に示すように、管内ライニング層の存否判定装置は、吊り下げ式の手持ち支持部1Aを備えた携帯型のケーシング1と、振動付与用の打撃体としての棒状体2にて叩かれる金属製の管3の振動を検出する振動検出手段としてのマイクロフォン4とを備えている。
また、マイクロフォン4には、装着用の磁石6が設けられ、その磁石6を金属製の管3に磁力にて取付けることにより、マイクロフォン4を管3に装着できるように構成されている。
説明を加えると、ガス供給管Kは、ガスメータGに接続される部分が、管止め具7にて建物の壁面等に止着されることになるが、ガス供給管Kにおける隣接する止め具7の間に位置する管部分を、判定対象の金属製の管3として、その管部分にマイクロフォン4を装着して、ライニング層Nの存否を判定することになる。
尚、図2において、8はガスコックである。
そして、設定高周波域は、棒状体2にて判定対象の管3が叩かれた後にマイクロフォン4にて検出される振動周波数のうちの、ライニング層Nが存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい特定周波数域であり、本実施形態においては、7.1〜12KHzの範囲に設定されている。
そして、高周波として太線で示す線が、ライニング層Nが存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい特定周波数域(7.1〜12KHz)の振動状態を示すものである。
ちなみに、低周波として細線で示す線は、ライニング層Nが存在するときと存在しないときとの減衰度合いの差が小さい特定周波数域(0.6〜1.2KHz)の振動状態を示すものである。
設定サンプリング周期は、棒状体2にて叩かれた判定対象の管3の振動状態を適切に解析できる周期に定められるものであって、本実施形態においては、2μ秒に設定されている。
ちなみに、信号変換器10からの信号は、設定高周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す振動情報に対応することになる。
つまり、本実施形態においては、振動検出手段としてのマイクロフォン4の検出情報に基づいて、管3の内面に施工されるライニング層Nの存否を判定する判定手段が、制御部11を主要部として構成されている。
また、制御部11は、図5に示すように、判定値Zが予め設定したライニング層存在用判定範囲であると、ライニング層Nが存在すると判定し、かつ、判定値Zが予め設定したライニング層不存在用判定範囲であると、ライニング層Nが存在しないと判定するように構成されている。
そして、制御部11は、図4に示すように、信号変換器10から新たな信号が入力される毎に、その信号の大きさが設定判別値Rよりも大きいか否かを判別し、設定判別値Rよりも大きいときには、棒状体2にて管3が叩かれた状態であるとして、記憶している信号を遡って信号がゼロに相当する設定小範囲となる時点を、開始基準時点Toとして求める。
ちなみに、本実施形態においては、設定待機時間Tmが、例えば、2msに設定され、また、設定判定時間Tsが、例えば、4msに設定されている。
つまり、図5に示すように、呼び径が25Aの管と呼び径が32Aの管とに合わせて設定される、2種のライニング層存在用判定範囲及びライニング層不存在用判定範囲の夫々について、棒状体2にて管3を叩く強さとしての、4段階の強さL1〜L4の変化に合わせて、4種のライニング層存在用判定範囲及びライニング層不存在用判定範囲が予め設定されている。
ちなみに、本実施形態においては、棒状体2にて管3を叩く強さを、上述の最大値Qにて判定するように構成されている。
また、ケーシングには、液晶表示部14、及び、制御部11にて判定された棒状体2にて管3を叩く強さを表示する強さ表示手段としての強さ表示部15が設けられている。
電源スイッチ17の入り操作により起動されると、先ず、リセットスイッチ16の操作により、リセットが指令されたか否かを判断し(#1)、リセットが指令されている場合には、記憶している設定個数分(例えば、5000個)のデータを削除するリセット処理を実行する(#2)。
#3にて入力タイミングであると判断したときは、信号変換器10からの新たな信号を記憶し、且つ、記憶している信号の個数が設定個数分(例えば、5000個)に達している場合には、最古の信号を削除する入力処理を実行する(#4)。
つまり、#6にて、信号変換器10からの新たな信号が設定判別値Rよりも大きいと判断したときには、棒状体2にて管3が叩かれた状態であるとして、記憶している信号を遡って信号がゼロに相当する設定小範囲となる時点を、開始基準時点Toとして求め、そして、その開始基準時点Toから、設定待機時間Tm及び設定判定時間Tsを加えた時間が経過するまで、信号変換器10からの信号を入力し、開始時点Toから、設定待機時間Tm及び設定判定時間Tsを加えた時間が経過すると、判定用データの入力済みであると判断する。
この表示処理は、ライニング層Nが存在するときには存在ランプ13Aを点灯し、ライニング層Nが存在しないときに非存在ランプ13Bを点灯させることになる。
また、液晶表示部14にて、最大値Q、積分値W、及び、判定値Zを数値表示することになる。
さらに、強さ表示部15における6個の点灯ランプ15a〜15fのうちの4つの点灯ランプ15b〜15dを、叩く強さに応じて点灯させることになる。
この場合においては、液晶表示部14にて、最大値Q、及び、積分値Wを数値表示することになり、強さ表示部15における6個の点灯ランプ15a〜15fのうちの2つの点灯ランプ15a、15fを、叩く強さに応じて点灯させることになる。
尚、存在ランプ13Aや非存在ランプ13Bを点灯させることや、液晶表示部14にて判定値Zを数値表示することは行われない。
先ず、マイクロフォン4を判定対象の管3に装着し、次に、電源スイッチ17を入りに操作する。
また、判定対象の管3の口径に合わせて、選択スイッチ12を操作する。
尚、棒状体2にて判定対象の管3を叩く強さが適正でない場合には、ライニング層Nの存否の判定結果が表示されないが、強さ表示部15における6個の点灯ランプ15a〜15fの点灯状態を確認して、叩く強さを適正な強さになるように調整しながら、棒状体2にて判定対象の管3を再度叩くようにする。
そして、棒状体2にて判定対象の管3を適正な強さで叩くようにすれば、ライニング層Nの存否の判定結果が表示されることになる。
例えば、最大値Qの平均的な基準値を予め定めておき、最大値Qを基準値にて除算して求めた補正値を、積分値Wに乗算する形態で正規化してもよく、また、最大値Qを積分値Wにて除算して正規化するようにしてもよい。
次に、第2実施形態を説明する。
この第2実施形態は、ライニング層Nの存否を判定する別の構成を示すものであって、第1実施形態と同様な構成については説明を省略する。
そして、設定高周波域は、棒状体2にて判定対象の管3が叩かれた後にマイクロフォン4にて検出される振動周波数のうちの、ライニング層Nが存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい特定周波数域であり、第1実施形態と同様に、7.1〜12KHzの範囲に設定されている。
そして、設定低周波域は、棒状体2にて判定対象の管3が叩かれた後にマイクロフォン4にて検出される振動周波数のうちの、ライニング層Nが存在するときと存在しないときとの減衰度合いが小さい特定周波数域であり、0.6〜1.2KHzの範囲に設定されている。
そして、高周波として太線で示す線が、ライニング層Nが存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい設定高周波数域(7.1〜12KHz)の振動状態を示すものである。
また、低周波として細線で示す線が、ライニング層Nが存在するときと存在しないときとの減衰度合いの差が小さい設定低周波数域(0.6〜1.2KHz)の振動状態を示すものである。
設定サンプリング周期は、棒状体2にて叩かれた判定対象の管3の振動状態を適切に解析できる周期に定められるものであって、第1実施形態と同様に、2μ秒に設定されている。
ちなみに、第1信号変換器19Aからの信号は、設定低周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す低域側振動情報に対応し、第2信号変換器19Bからの信号は、設定高周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す高域側振動情報に対応することになる。
つまり、本実施形態においては、振動検出手段としてのマイクロフォン4の検出情報に基づいて、管3の内面に施工されるライニング層Nの存否を判定する判定手段が、制御部11を主要部として構成されている。
説明を加えると、制御部11は、第1実施形態と同様に、第1信号変換器19A及び第2信号変換器19Bからの信号を、新たな信号が入力されると最古の信号を削除して記憶する形態で、設定個数分(例えば、5000個)を記憶している。
ちなみに、本実施形態においては、設定待機時間Tmが、例えば、3msに設定され、また、設定判定時間Tsが、例えば、4msに設定されている。
そして、制御部11は、判定値Zが予め設定したライニング層存在用判定範囲(例えば、Zが1.375より大)であると、ライニング層Nが存在すると判定し、かつ、判定値Zが予め設定したライニング層不存在用判定範囲(例えば、Zが0.938より小)であると、ライニング層Nが存在しないと判定するように構成されている。
ちなみに、本実施形態においては、棒状体2にて管3を叩く4段階の強さL1〜L4を、上述の高域側最大値Q2にて判定するように構成されている。
また、ケーシングには、第1実施形態と同様に、液晶表示部14、及び、制御部11にて判定された棒状体2にて管3を叩く強さを表示する強さ表示手段としての強さ表示部15が設けられている。
15aが、叩く強さが4段階の叩く強さL1〜L4の範囲よりも弱いときに点灯する点灯ランプであり、15fが、叩く強さが4段階の叩く強さL1〜L4の範囲よりも強いときに点灯する点灯ランプである。
先ず、マイクロフォン4を判定対象の管3に装着し、次に、電源スイッチ17を入りに操作する。
尚、棒状体2にて判定対象の管3を叩く強さが適正でない場合には、ライニング層Nの存否の判定結果が表示されないが、強さ表示部15における6個の点灯ランプ15a〜15fの点灯状態を確認して、叩く強さを適正な強さになるように調整しながら、棒状体2にて判定対象の管3を再度叩くようにする。
そして、棒状体2にて判定対象の管3を適正な強さで叩くようにすれば、ライニング層Nの存否の判定結果が表示されることになる。
例えば、低域側積分値W1の平均的な基準値を予め定めておき、低域側積分値W1を基準値にて除算して求めた補正値を、高域側積分値W2に乗算する形態で正規化してもよく、また、高域側積分値W2を低域側積分値W1にて除算して正規化してもよい。
次に別実施形態を説明する。
(イ)上記第1実施形態及び第2実施形態においては、判定対象の管として、外径34mm、肉厚3.2mmの管(呼び径が25Aの管)と、外径42.7mm、肉厚3.5mmの管(呼び径が32Aの管)とが存在する場合を例示したが、その他の口径の管を対象として判定するようにしてもよい。
2 打撃体
3 管
4 振動検出手段
11 判定手段
13A 表示部
13B 表示部
15 強さ表示手段
Q 最大値
W 積分値
W1 低域側積分値
W2 高域側積分値
Claims (8)
- 振動付与用の打撃体にて叩かれる金属製の管の振動を検出する振動検出手段、及び、その振動検出手段の検出情報に基づいて、前記管の内面に施工される樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定する判定手段が備えられた管内ライニング層の存否判定装置であって、
前記判定手段が、前記打撃体にて前記管が叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される振動周波数のうちの、前記ライニング層が存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい特定周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す振動情報に基づいて、前記打撃体にて叩かれた後の設定判定時間内の最大値、及び、前記設定判定時間についての積分値を求めて、前記積分値を前記最大値にて正規化した判定値の大きさに基づいて前記管の内面に樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定するように構成されている管内ライニング層の存否判定装置。 - 振動付与用の打撃体にて叩かれる金属製の管の振動を検出する振動検出手段、及び、その振動検出手段の検出情報に基づいて、前記管の内面に施工される樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定する判定手段が備えられた管内ライニング層の存否判定装置であって、
前記判定手段が、前記打撃体にて前記管が叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される振動周波数のうちの、前記ライニング層が存在するときの方が存在しないときよりも減衰度合いが大きい高域側の設定周波数域及び前記ライニング層が存在するときと存在しないときとの減衰度合いの差が小さい低域側の設定周波数域についての振動の大きさの時系列的な変化を示す高域側振動情報及び低域側振動情報に基づいて、前記高域側振動情報における前記打撃体にて叩かれた後の設定判定時間についての高域側積分値と、前記低域側振動情報における前記打撃体にて叩かれた後の前記設定判定時間についての低域側積分値を求めて、前記高域側積分値を前記低域側積分値にて正規化した判定値の大きさに基づいて前記管の内面に樹脂製のライニング層が存在するか否かを判定するように構成されている管内ライニング層の存否判定装置。 - 前記設定判定時間が、前記打撃体にて前記管が叩かれてから設定待機時間が経過した時点を開始時点とするように定められている請求項1又は2記載の管内ライニング層の存否判定装置。
- 前記判定手段が、前記判定値が予め設定したライニング層存在用判定範囲であると、前記ライニング層が存在すると判定し、かつ、前記判定値が予め設定したライニング層不存在用判定範囲であると、前記ライニング層が存在しないと判定するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の管内ライニング層の存否判定装置。
- 前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲として、前記管の口径の変化に合わせて予め設定した複数種の前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲のうちの1つを選択して設定する判定範囲選択手段が設けられ、
前記判定手段が、前記判定範囲選択手段にて選択された前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲に基づいて、前記ライニング層の存否を判定するように構成されている請求項4に記載の管内ライニング層の存否判定装置。 - 前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲として、前記打撃体にて前記管を叩く強さの変化に合わせて複数種の前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲が予め設定され、
前記判定手段が、前記打撃体にて前記管が叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される検出情報に基づいて前記打撃体にて前記管を叩く強さを判定し、その判定した前記打撃体にて前記管を叩く強さに応じて、複数種の前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲のうちから、判定に使用する前記ライニング層存在用判定範囲及び前記ライニング層不存在用判定範囲を選択するように構成されている請求項4又は5に記載の管内ライニング層の存否判定装置。 - 手持ち支持部を備えた携帯型のケーシングに、前記判定手段及びその判定手段の判定結果を表示する表示部が備えられ、
前記振動検出手段から延びる通信線を着脱自在に接続する接続部が、前記ケーシングに設けられている請求項1〜6のいずれか1項に記載の管内ライニング層の存否判定装置。 - 前記判定手段が、前記打撃体にて叩かれた後に前記振動検出手段にて検出される検出情報に基づいて、前記打撃体にて前記管を叩く強さを判定するように構成され、
前記ケーシングに、前記判定手段にて判定された前記打撃体にて前記管を叩く強さを表示する強さ表示手段が設けられている請求項7記載の管内ライニング層の存否判定装置。
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