JP2015172495A - 空間伝播超音波を用いた管検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減肉検査などの管壁自体の検査を、接触媒質を不要とする空気空間やガス空間を伝播する超音波を用いて良好に行なう管検査装置が望まれている。【解決手段】空間伝播超音波を用いた管検査装置は、検査対象管の管壁の内周面に空間伝播を通じて超音波を斜角入射させる送信探触子１Ａと、管壁を伝播して前記内周面から出てきた超音波を、空間伝播を通じて受信する受信探触子１Ｂと、送信探触子から出て空間伝播で受信探触子に向かう超音波を遮断するために送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂとの間に配置された音波遮蔽体２８と、管壁に入射された超音波の横波屈折角が９０度以下で６０度以上となるように送信探触子１Ａの姿勢を保持する探触子保持部と、受信探触子１Ｂからの受信信号を評価して前記管壁における欠陥を判定する評価部１００とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、伝播路程の一部が空間となる超音波を用いた管検査装置に関する。

埋設配管では、外面の腐食減肉を計測することが保全上重要であるが、減肉を外面から直接検査するためには地面を掘削して配管を露出させる必要があるため、コストがかかる。そのような配管露出作業を避けるため、管の内周面から腐食減肉を検査することが提案されている。例えば、特許文献１による自走式鋼管検査装置では、超音波探触子から管壁の内周面に垂直に超音波を入射させ、管壁の底面から戻ってくるまでの伝播時間を計測することで、減肉部が検査される。しかしながら、このような超音波肉厚測定法では、管壁の肉厚が小さい場合、入射表面で生じる反射波が底面からの反射波に干渉して肉厚測定の障害となる。さらに、一般的に超音波検査では、管の内周面から超音波を効率よく入射させるためには、超音波を送信する超音波探触子と管の内周面との間に水や油等の接触媒質（カップリング剤）が必要である。しかしながら、管内を移動しながら超音波探触子と管の内周面との隙間に接触媒質を供給して検査を行い、さらにその後に供給した接触媒質を除去するためには、大掛かりな装置が要求され、コスト的に問題となる。

超音波検査において、接触媒質を用いずに、超音波探触子から出た超音波を空気伝播させて検査材表面に入射させ、検査材の裏面で反射してから再び検査材の表面から出てきた超音波を評価することで、検査材の裏面に張り付けられた部材の剥離を検出する超音波試験装置が、特許文献２から知られている。しかしながらこのような空気伝播超音波検査では、空気と検査材との音響インピーダンスの違いから、管の内周面から反射する反射波（表面反射波）のエネルギーが極めて大きく、管に入る入射波のエネルギーが極めて小さくなるので、減肉検査などの管壁自体の検査は困難であると見なされていた。

特開２００３−３０２２１７号公報 特開２００６−１３８８１８号公報

上記実情から、減肉検査などの管壁自体の検査を、接触媒質を不要とする空気空間やガス空間を伝播する超音波を用いて良好に行う管検査装置が望まれていた。

本発明による、空間伝播超音波を用いた管検査装置は、検査対象管の管壁の内周面に空間伝播を通じて超音波を斜角入射させる送信探触子と、管壁を伝播して前記内周面から出てきた超音波を、空間伝播を通じて受信する受信探触子と、前記送信探触子から出て空間伝播で前記受信探触子に向かう超音波を遮断するために前記送信探触子と受信探触子との間で前記内周面から隙間をあけて配置された音波遮蔽体と、前記管壁に入射された超音波の横波屈折角が９０度以下で６０度以上となるように前記送信探触子の姿勢を保持する探触子保持部と、前記受信探触子からの受信信号を評価して前記管壁における欠陥を判定する評価部とを備えている。なお、本発明において用いられている「空間」なる語句は、主に空気が詰まった空気空間やガス（都市ガスなど）が詰まったガス空間を意味している。

この構成によれば、検査対象となる管に対して空間伝播を通じて超音波の送受信を行うので、接触媒質が不要となり、検査の前作業及び後作業が簡単となる。また、検査対象となる管の一方の表面から超音波を斜め入射させ、その入射点から距離をあけた点から出てくる超音波を受信する斜角透過法を採用しているので、超音波評価系において入射点で生じる大きな表面反射波の悪影響を避けることができる。但し、送信探触子から空間伝播によって直接受信探触子に入る超音波や管壁内周面で表面反射して受信探触子に入る超音波による悪影響は、送信探触子と受信探触子との間に配置された音波遮蔽体によって阻止することができる。また、揺動横波屈折角が９０度以下で６０度以上となるような送信探触子の姿勢（つまり入射角の設定）を採用することで、これまで不可能とされていた管壁に生じている欠陥を透過超音波の評価で検出することが可能となった。しかも、一方側の内周面から入って同じ側の内周面から出てくる超音波を用いることから、管の内側からしか検査できない埋設管などの管壁検査に、特に好都合である。

欠陥を検出するための透過超音波の評価方法としては、受信信号としての透過超音波波形の振幅、積分値、周波数、波形時間長さなどがあるが、実験を通じての本願発明者の知見によれば、透過超音波の振幅評価で管壁に生じている減肉部が検出可能であることがわかった。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは、評価部は、前記管壁を伝播して前記受信探触子に入る超音波の減衰に基づいて前記管壁における減肉部を判定するように構成されている。つまり、健全部域において受信探触子に入る超音波の振幅、つまり基準透過振幅より所定量の低下が発生した箇所を減肉部の存在箇所として判定する。

管壁に斜角で入射する超音波によって生じる、縦波・横波のモード変換を通じての超音波の拡がりや、管壁を伝播する超音波による板波及び表面波の発生などを伴いながら、管の内周面を超音波が伝播しているので、管の内周面の状態の変動が透過超音波の評価に悪影響を与えることがある。このことから、送信探触子と受信探触子との間に配置される音波遮蔽体の先端は、管の内周面に接触させずに、管の内周面との間に隙間を設けることが好ましい。また管の内周面を移動しながら連続する場合には、音波遮蔽体を管の内周面に接触させないことは、移動時の引っ掛かりなどが回避できるので好都合である。

上述したように、縦波・横波のモード変換を通じての超音波の拡がりや板波及び表面波の発生などの検査に対する影響は、管壁の肉厚や管壁中の音速、さらには超音波周波数によっても異なる。受信信号の低下を監視する斜角透過法による、５ｍｍ〜７ｍｍの肉厚を有する金属管の減肉部の検出には、定格周波数が４００ｋHzから７００ｋHzの範囲内の超音波探触子が適切であることが判明した。従って、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記検査対象管が５ｍｍ〜７ｍｍの肉厚を有する金属管であり、前記送信探触子から送信される超音波の定格周波数が４００ｋHzから７００ｋHzである。このことを、金属管以外の材質を有する管も含めて考察すれば、前記送信探触子として、前記管壁における横波波長が前記管壁の肉厚の０.５倍から１.５倍となる定格周波数を有するものを用いることが好適である。

本発明による管検査装置で採用されている斜角透過法を説明する模式図である。 本発明の具体的な実施形態の１つである管内走行超音波検査装置の斜視図である。 超音波検査ユニットの平面図である。 超音波検査ユニットの側面図である。 図１による管内走行台車の斜視図である。 管内走行台車の正面図である。 球状駆動車輪の分解斜視図である。 管壁に設けられた人工孔に対する実験結果を示すＣスキャン図である。

空間伝播超音波を用いた本発明による管検査装置で採用されている斜角透過法の基本原理を説明する。図１は、この斜角透過法の基本構成が模式的に示している。

図１では模式的に示されているだけであるが、超音波斜角透過法で駆動される送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂとは、超音波制御ユニットＵに接続されている。この超音波制御ユニットＵは、それ自体公知であり、詳しい説明は省略するが、発信器、受信機、増幅器などの有する信号処理部１０１と、信号処理された受信信号から欠陥を評価する評価部１００が含まれている。
ここでの空間伝播超音波を用いた斜角透過法は、送信探触子１Ａから送信され、空間伝播を経て管壁に入射し、管壁を伝播して再び管壁から出て、空間伝播を経て受信探触子１Ｂに達する超音波の透過波を信号処理部１０１で評価しやすいように信号処理したのちに、評価部１００が評価して、管壁の状態、特に管外周面に生じる減肉の存在を検出するものである。例えば、管外周面に腐食凹みが生じていた場合、その腐食凹みによって超音波の伝播が妨害されることで透過波の振幅が低下するので、透過波の振幅低下に基づいて減肉を判定する。その際、空中伝播を用いているので、送信探触子１Ａの斜め姿勢、つまり入射角θiの設定に注意が必要である。超音波の管壁における入射角と屈折角との関係は、その境界を作り出す２つの媒体、ここでは気体（空気や都市ガスなどのガス）と管壁（一般に鉄、鋼、ポリエステルなど）における音速に基づくことから、大きな音速差がある気体と管壁との境界では、入射角が１°異なると屈折角が１０°単位で異なるからである。なお、管壁では縦波と横波が伝播するので、例えば、縦波音速が約５９２０m／ｓである鋼製の管の場合、タンデム透過法（片面斜角透過法）のために入射角を傾ける必要があるが、わずかに傾けても縦波は実質的に全反射するので、実質的に管壁に入るのは横波（空気中横波音速：約３２４０ｍ／ｓ）となる。しかも、計算上では、縦波入射角θiが６°で、横波の屈折角θは８５°となり、縦波入射角θiが７°で、横波も全反射する。しかしながら、超音波は拡散し、ビーム幅を有するので、縦波入射角θiが７°でも、それなりの超音波成分は横波として管壁を伝播する。また、鋼管も品種によって音速が異なり、ポリエチレン管などの合成樹脂管ではその音速は鋼管の半分程度となる。このことから、ここでは、送信探触子１Ａの傾斜姿勢の設定条件は、入射角θiではなく横波屈折角θに基づいて決めることにし、良好な斜角透過法での結果が得られる横波屈折角θとして、基本的には６０度以上で９０度未満となる範囲としている。したがって、検査対象が鋼管の場合、入射角θiは計算上では、約５°〜６°となるが、鋼種による音速の違いや超音波のビーム幅を考慮すれば、入射角θiは約５°〜７°が好適である。

本発明の超音波検査では、図１で示すような、内周面に入射させた超音波が同じ内周面の異なる箇所から出てくる透過超音波を評価する片面斜角透過法を採用しているので、受信探触子１Ｂは、送信探触子１Ａの傾き（入射角θi）と同じ傾き（受信角θr）で向き合うように配置するのが基本である。しかしながら、その傾きを調整するキャリブレーション作業で、最大振幅が得られる配置（姿勢）を採用してもよい。

超音波探傷の場合、適切な超音波周波数の選択が重要であるが、これは検査対象管の材質及び肉厚に依存する。本発明では、材質が鋼で肉厚が５ｍｍ〜７ｍｍの場合、実験上かつ計算上から、送信探触子１Ａ及び受信探触子１Ｂの定格周波数（中心周波数）が４００ｋＨｚ〜７００ｋＨｚの範囲内が好適であることが判明している。また、同様に、実験上かつ計算上から、送信探触子１Ａとして、検査対象管の管壁を伝播する横波の波長が検査対象管肉厚（ｍｍ）の０.５倍〜１.５倍となる定格周波数を有する探触子を選択することが適切であることも判明している。

図１でも示されているが、送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂとの間には、板状の音波遮蔽体２８が配置されている。これは、送信探触子１Ａから空間伝播によって直接受信探触子Ｂとに入る超音波や管壁内周面で表面反射して受信探触子Ｂとに入る超音波を遮断する。移動しながらの連続検査などでは、管名周面と音波遮蔽体２８の先端との接触により、引っ掛かりや管の内周面の状態変動による透過超音波のぶれを避けるため、管の内周面との間に数ミリ程度の隙間が設定されている。

次に、図面を用いて、本発明による管検査装置の具体的な実施形態の１つである管内走行超音波検査装置を説明する。この管内走行超音波検査装置は、管内を自走しながら、図１で説明された超音波の空間伝播を用いて、片面斜角透過法で管壁の検査を行う。図２は、管内走行超音波検査装置の管内走行アッセンブリの斜視図である。この管内走行アッセンブリは、管内を自走する走行台車ユニット６と超音波検査ユニット１とから構成される。走行台車ユニット６は、先頭を走行する前側走行台車６Ａと後尾を走行する後側走行台車６Ｂとからなり、互いにロッド状の連結部材７２によって連結されている。超音波検査ユニット１は、前側走行台車６Ａと後側走行台車６Ｂとの間に中間部で連結部材７２に支持されている。前側走行台車６Ａと後側走行台車６Ｂとは、台車本体７から放射状に延びたアームユニット８の先端設けられた駆動車輪５が管の内周面を転動することで管内を走行する。直線走行時には、台車本体７と、この台車本体７と連結している連結部材７２とは、ほぼ管軸中心に位置することになる。超音波検査ユニット１は、ここでは図示されていない、外部の検査評価装置とケーブル等でデータ伝送可能に接続されている。

この管内走行超音波検査装置では、送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂとを用いた片面斜角透過法（斜角タンデム透過法とも呼ばれる）で管壁の減肉状態を管内走行しながら検査するため、超音波検査ユニット１は、図２、図３、図４に示すように、管軸芯に対して対向配置される２組の送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂとを支持するために、管軸芯から管径方向両側に二股状に延びたアームベース２０として構成されている基台２を備えている。アームベース２０は、連結部材７２に固定されているベースブラケット２３と、このベースブラケット２３から管径方向両側に直線状に延びる第１アーム部２１及び第２アーム部２２とからなる。さらに、第１アーム部２１及び第２アーム部２２の両端部には、スライド機構２４によって管径方向に変位可能に可動台３０が取り付けられている。

図３と図４から理解できるように、スライド機構２４は、第１アーム部２１及び第２アーム部２２の下面に設けられたレール２４１と、可動台３０の上面に設けられた摺動体２４２と含み、摺動体２４２がレール２４１に係合して摺動することで可動台３０は管径方向に移動する。さらに、可動台３０の管径方向の両側面に接当するようにスプリングプランジャ２４３が第１アーム部２１及び第２アーム部２２に設けられている。つまり、可動台３０は、摺動方向の両側に配置されたスプリングプランジャ２４３によって押し引き付勢されているので、可動台３０に管径方向の力（変位）が加わった際にスプリングプランジャ２４３のストローク範囲で、可動台３０はベースブラケット２３に対して変位可能である。なお、両スプリングプランジャ２４３の付勢力の関係は、常時、可動台３０が管の内周面に向かうように、設定されている。また、スプリングプランジャ２４３は螺合調整によって管径方向の位置が設定されるように取り付けられているので、スプリングプランジャ２４３は所定の調整範囲内において任意の位置に設定される。

さらに、この可動台３０は、ケース体３１と旋回体３２とから構成されている。スライド機構２４の摺動体２４２はケース体３１の上面に固定されており、この上面に対して垂直に延びている旋回軸Ｐ１周りに旋回体３２が旋回する。旋回体３２の先端側（管の内周面を向いた側）には、案内部４と送信探触子保持部（探触子保持部の一例）１１または受信探触子保持部１２が設けられている。送信探触子保持部１１は、第１アーム部２１に支持されている旋回体３２に設けられ、受信探触子保持部１２は第２アーム部２２に支持されている旋回体３２に設けられている。片面斜角透過法で用いられる１組の送信探触子１Ａと送信探触子保持部１１は、管の内周面に対して正確に斜め姿勢をとる必要がある。このため、旋回体３２には、旋回軸Ｐ１の径方向に突き出した突起３３が形成されており、ケース体３１には、この突起３３を接当して旋回体３２を旋回させる調整ねじ３４が突起３３の両側に設けられている。この調整ねじ３４による旋回体３２の微旋回で、送信探触子１Ａ及び受信探触子１Ｂが管の内周面に対する所望の傾斜角度に設定される。

案内部４は、この実施形態では、回転ボール４１を管の内周面に向かって露出させるように保持しているボール保持体４２として形成されている。このボール保持体４２はアームベース２０に取り付けられた可動台３０に支持固定されているので、中心軸Ｐ０に対して対称配置された回転ボール４１が管の内周面に接触することによってアームベース２０は、管の内周面に対して突っ張り状態を保持する。より詳しくは、ベースブラケット２３は、一方では第１アーム部２１からケース体３１と旋回体３２とボール保持体４２とを介して回転ボール４１によって管の内周面に対して突っ張り支持され、他方では第１アーム部２１からケース体３１と旋回体３２とボール保持体４２とを介して回転ボール４１によって管の内周面に対して突っ張り支持される。これにより、ベースブラケット２３は管軸方向で前と後とで突っ張り支持されることになり、結果的に超音波検査ユニット１の走行安定性が確保される。

片面斜角透過法として一対の使用される送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂとは、超音波を空間伝播させるので、送信探触子１Ａから出た超音波が空間伝播だけで直接受信探触子１Ｂに入る可能性がある。これを避けるために、第１アーム部２１と第２アーム部２２との間、及び送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂとの間を通って管の内周面の手前まで達する薄板状の音波遮蔽体２８がベースブラケット２３に取り付けられている。

図２及び、図５、図６、図７に示されているように、前側走行台車６Ａと後側走行台車６Ｂとは、実質的に同じ構造であるので、以下、走行台車ユニット６として共通的に説明する。走行方向に延びた台車本体７と、この台車本体７に走行方向に間隔をあけて配置された前側アームユニット８Ａと後側アームユニット８Ｂを備えている。前側アームユニット８Ａと後側アームユニット８Ｂとは実質的には同じように構成されているので、特別に区別する必要がない場合には、単にアームユニット８と称する。アームユニット８は、走行すべき配管の周方向において１２０°間隔で分布するように台車本体７に配置された３つのアームモジュール８０を備えている。アームモジュール８０は、走行台車ユニット６の中心軸Ｐ０の方向である走行方向（配管の管軸方向）に対する横断方向（配管の断面方向である管径方向）に延びた揺動軸心Ｐａ周りで揺動変位するように、取り付けられている(図６参照)。

アームモジュール８０の先端部には、走行すべき管の内周面の段差より大きな半径を有する球状駆動車輪５が取り付けられている。駆動車輪５の駆動構造は、後で詳しく説明する。アームモジュール８０が揺動することにより、球状駆動車輪５は配管の内周面に対して遠近変位する。３つのアームモジュール８０の揺動変位が一致するように、ギヤ式の揺動同期機構９が備えられている。この揺動同期機構９は、アームモジュール８０の揺動変位と相互連動して回転するベベルギヤ９０を相互にかみ合わせることで３つのアームモジュール８０の揺動変位を同期させている。

前側アームユニット８Ａのアームモジュール８０と後側アームユニット８Ｂのアームモジュール８０とを相互連動させるために付勢手段として、前側アームユニット８Ａのアームモジュール８０と後側アームユニット８Ｂのアームモジュール８０とを接続するコイルばね９１が備えられている。このコイルばね９１が、前側アームユニット８Ａのアームモジュール８０に取り付けられた球状駆動車輪５と後側アームユニット８Ｂのアームモジュール８０に取り付けられた球状駆動車輪５とが配管の内周面に近づくように互いのアームモジュール８０を近接させる。これにより、球状駆動車輪５は配管の内周面に接当し、その駆動回転により走行台車ユニット６が管内走行する。

走行台車ユニット６の台車本体７の中核部材である基台７０は、長方形の板材からなる、断面三角形上の中空体である。図６から理解できるように、基台７０の放射状に延びた板状のアームブラケット７１０を挟むように、左側と右側のハーフモジュール８０ａを背中合わせで連結することで、アームモジュール８０が作り出されている。その際、３つのアームモジュール８０の対応するベベルギヤ９０が互いにかみ合うことになる。これにより、前側アームユニット８Ａのアームモジュール８０同士、及び後側アームユニット８Ｂのアームモジュール８０同士は確実に連動して、揺動する。

アームモジュール８０の取付座８４に固定される球状駆動車輪５は、図７で示されているように、車輪本体５０と駆動ユニット５６とからなる。図７の上側には、組み付けられた状態の球状駆動車輪５が示されており、図７の下側には、車輪本体５０と駆動ユニット５６とが分解された状態の球状駆動車輪５が示されている。車輪本体５０は、中空状の左半球状車輪５１と中空状の右半球状車輪５２とに分割されている。左半球状車輪５１と右半球状車輪５２の中心部には、それぞれの車軸５４ａと５４ｂを固定するボスが形成されている。左半球状車輪５１と右半球状車輪５２の周縁領域には、配管の内周面との間の摩擦を高めるラバーリング５３が外嵌している。左半球状車輪５１と右半球状車輪５２とによって境界づけられる空間内に車輪本体５０を駆動する駆動ユニット５６が収納される。図７から明らかなように、ラバーリング５３の外径は、左半球状車輪５１及び右半球状車輪５２の外径より大きい。このように構成することで曲面走行に良好に対応できる。

駆動ユニット５６は、共通のユニットケース５５に取り付けられた第１駆動部５６ａと第２駆動部５６ｂとを備えている。第１駆動部５６ａと第２駆動部５６ｂは、それぞれモータとギヤ式の減速機構５８とを有し、第１駆動部５６ａは左半球状車輪５１の車軸５４ａを駆動し、第２駆動部５６ｂは右半球状車輪５２の車軸５４ｂを駆動する。ユニットケース５５は、それぞれの車軸５４ａと５４ｂを介して左半球状車輪５１と右半球状車輪５２とを支持している。ユニットケース５５は、対応するアームモジュール８０の取付座８４に着脱可能に装着される。その際、球状駆動車輪５、つまりラバーリング５３を含む左半球状車輪５１と右半球状車輪５２の半径は、管の内周面の段差を乗り越えるために、管の内周面の段差の高さより大きくする必要があるので、走行すべき配管によって、特にその段差に応じて選択される。

〔実験結果〕
上述した構成からなる超音波検査ユニット１を走行台車ユニット６ではなく、定置型の移動機構を用いて管内に挿入して得られた実験結果を示すＣスキャン画像が図８に示されている。この実験結果は、肉厚が５.８ｍｍ、内径（外径）が２０４.７（２１６.３）ｍｍの鋼管に設けられた、深さ肉厚の３０％、５０％、７０％、１００％（貫通孔）である４つの１０ｍｍ径の孔、及び深さ肉厚の３０％、５０％、７０％、１００％（貫通孔）である４つの５ｍｍ径の孔を人工欠陥として行われたものである。このことから、かなり局所的な減肉部の検出が本発明による、空間伝播超音波を用いた管検査装置によって可能であることが理解できる。

〔別実施の形態〕
（１）上述した実施形態では、１つの超音波検査ユニット１に、送信探触子１Ａと受信探触子１Ｂと音波遮蔽体２８とからなる検査ヘッドを２組、管壁周方向に１８０°ピッチで配置されていたが、３組の検査ヘッドを管壁周方向に１２０°ピッチで配置してもよい。また、それ４組以上の検査ヘッドを配置してもよいし、必ずしも等ピッチで配置しなくてもよい。
（２）上述した実施形態では、２つの走行台車ユニット６の間に１台の超音波検査ユニット１が連結されていたが、複数の超音波検査ユニット１が連結されてもよし、走行台車ユニット６が１台であってもよい。
（３）また、走行台車ユニット６においても、上述した実施形態では、前側アームユニット８Ａと後側アームユニット８Ｂのそれぞれに、１２０°間隔で３つのアームモジュール８０が配置されていたが、２つのアームモジュール８０または４つ以上のアームモジュール８０の配置を採用してもよい。
（４）上述した実施形態では、本発明による管検査装置は、管内を自走する管内走行超音波検査装置として構成されていたが、自走ではなく、チェーンやケーブルによって牽引されるような構成を採用してもよい。また人間が入れるような大径の管の場合、手押し式の装置として構成することも可能である。

本発明は、空間伝播する超音波を用いた片面斜角透過法によって管壁を検査する超音波検査装置に適用される。

１ ：超音波検査ユニット
１Ａ ：送信探触子
１Ｂ ：受信探触子
１０ ：台車本体
１１ ：送信探触子保持部（探触子保持部）
１２ ：受信探触子保持部（探触子保持部）
２ ：基台
２４ ：スライド機構
２４３ ：プランジャバネ
２４４ ：バネストッパ
２８ ：音波遮蔽体
３０ ：可動台(基台)
４ ：案内部
６ ：走行台車ユニット
１００ ：評価部
１０１ ：信号処理部
Ｕ ：超音波制御ユニット

Claims (5)

1. 検査対象管の管壁の内周面に空間伝播を通じて超音波を斜角入射させる送信探触子と、
   管壁を伝播して前記内周面から出てきた超音波を、空間伝播を通じて受信する受信探触子と、
   前記送信探触子から出て空間伝播で前記受信探触子に向かう超音波を遮断するために前記送信探触子と受信探触子との間に配置された音波遮蔽体と、
   前記管壁に入射された超音波の横波屈折角が９０度以下で６０度以上となるように前記送信探触子の姿勢を保持する探触子保持部と、
   前記受信探触子からの受信信号を評価して前記管壁における欠陥を判定する評価部と、
   を備えた空間伝播超音波を用いた管検査装置。
2. 前記評価部が、前記管壁を伝播して前記受信探触子に入る超音波の減衰に基づいて前記管壁における減肉部を判定する請求項１に記載の空間伝播超音波を用いた管検査装置。
3. 前記音波遮蔽体の先端が前記内周面から隙間を形成するように、前記音波遮蔽体が配置されている請求項１または２に記載の空間伝播超音波を用いた管検査装置。
4. 前記検査対象管が５ｍｍ〜７ｍｍの肉厚を有する金属管であり、前記送信探触子から送信される超音波の定格周波数が４００ｋHzから７００ｋHzの範囲内に選択してある請求項１から３のいずれか一項に記載の空間伝播超音波を用いた管検査装置。
5. 前記送信探触子は、前記管壁における横波波長が前記管壁の肉厚の０.５倍から１.５倍となる定格周波数を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の空間伝播超音波を用いた管検査装置。

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