JP2016173340A - Pipeline inspection device - Google Patents

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JP2016173340A
JP2016173340A JP2015054387A JP2015054387A JP2016173340A JP 2016173340 A JP2016173340 A JP 2016173340A JP 2015054387 A JP2015054387 A JP 2015054387A JP 2015054387 A JP2015054387 A JP 2015054387A JP 2016173340 A JP2016173340 A JP 2016173340A
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保孝 中垣
Yasutaka Nakagaki
保孝 中垣
夏野 靖幸
Yasuyuki Natsuno
靖幸 夏野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pipeline inspection device capable of integrating pipeline defect signals within a wide range of a heat insulation pipeline in a short time and with high accuracy.SOLUTION: A pipeline inspection device includes an exciting coil 10 configured to impart magnetism to a heat insulation pipeline 1, and a plurality of magnetic sensors 20 arranged around the exciting coil 10. At a position of each magnetic sensor 20, a wide range of magnetic data indicating a magnetic amount and magnetic direction generated by the exciting coil 10 is integrated and detected. By executing arithmetic processing to the magnetic data of an inspected portion detected by the magnetic sensor 20 with a reference data group formed by collecting reference data on the premise of a standard heat insulation pipeline, the detection inspection device separates a coil exciting signal resulting from the exciting coil 10 from a pipeline defect signal, and integrates and detects pipeline defect signals within a wide range of the heat insulation pipeline 1 in a short time and with high accuracy.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、断熱配管の欠陥を磁気により非破壊で検査する配管検査装置に関する。   The present invention relates to a pipe inspection apparatus for inspecting defects of heat insulation pipes non-destructively by magnetism.

断熱配管の欠陥を磁気により検査する方法として、例えばパルス磁気を用いた非破壊検査装置により検査する方法(リモートパルス法)がある(特許文献1参照)。具体的には、特許文献1の装置は、断熱配管の外周面にコイルを巻きつけることにより検出用の磁場を生成する構成となっている。また、特許文献1の装置は、磁気センサーをアレイ化し、磁気センサーの出力信号におけるパルス強度及び信号時間減衰を解析することにより得た欠陥(減肉)検査結果をマッピングしている。   As a method for inspecting defects in heat insulation piping by magnetism, for example, there is a method for inspecting by a nondestructive inspection apparatus using pulse magnetism (remote pulse method) (see Patent Document 1). Specifically, the apparatus of Patent Document 1 is configured to generate a magnetic field for detection by winding a coil around the outer peripheral surface of a heat insulating pipe. Further, the apparatus of Patent Document 1 maps defect (thinning) inspection results obtained by arraying magnetic sensors and analyzing pulse intensity and signal time attenuation in the output signals of the magnetic sensors.

また、配管の内部からではあるが、配管の欠陥を磁気により検査する別の方法として、例えばアレイ状の渦流探傷センサーを有する管探傷装置を用いて、アレイ状の渦流探傷センサーを順次スイッチング走査することにより検査する方法(渦流探傷法)がある(特許文献2参照)。   In addition, as another method for magnetically inspecting a pipe defect, although it is from the inside of the pipe, for example, a tube flaw detector having an array eddy current flaw sensor is used to sequentially switch and scan the array eddy current flaw sensor. There is a method (eddy current flaw detection method) to inspect by (see Patent Document 2).

上記特許文献1及び2で用いる装置では、励磁による配管や配管の外装板の磁化の回避または低減や、測定時間の短縮のために、センサーを多数配置しているが、励磁により発生する磁気は、励磁コイルとセンサーとの距離や、励磁コイルとセンサーとの間にある磁性体の位置や物性に依存し、例えば励磁コイルの近傍と遠方とで異なる値で検出される傾向にあり、センサーの配置も考慮しなければ、測定結果の再現性を高めることは容易でない。   In the devices used in Patent Documents 1 and 2, a large number of sensors are arranged to avoid or reduce the magnetization of the piping and the exterior plate of the piping due to excitation, and to shorten the measurement time. Depends on the distance between the excitation coil and the sensor and the position and physical properties of the magnetic material between the excitation coil and the sensor, for example, it tends to be detected with different values near and far from the excitation coil. Without considering the arrangement, it is not easy to improve the reproducibility of the measurement result.

特開2014−44087号公報JP 2014-44087 A 特開平8−201347号公報JP-A-8-2013347

本発明は、断熱配管の広範囲において配管欠陥信号を短時間かつ高精度でまとめて得ることができる配管検査装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the piping inspection apparatus which can obtain a piping defect signal collectively in a short time and with high precision in the wide range of heat insulation piping.

上記課題を解決するため、本発明に係る配管検査装置は、断熱配管に磁気を与える励磁コイルと、励磁コイルの周辺に配置される複数の磁気センサーと、を備え、各磁気センサーの位置において、励磁コイルにより発生する磁気の量及び磁気の方向を、標準的な断熱配管を前提とする基準データとして取得し、基準データと、被検査対象とする断熱配管を磁気センサーで検出した磁気データとから断熱配管の減肉を表す配管欠陥信号を得る。ここで、標準的な断熱配管とは、減肉すなわち欠陥を有していない配管を意味する。   In order to solve the above problems, a pipe inspection apparatus according to the present invention includes an exciting coil that gives magnetism to a heat insulating pipe, and a plurality of magnetic sensors arranged around the exciting coil, and at the position of each magnetic sensor, The amount of magnetism generated by the exciting coil and the direction of the magnetism are acquired as reference data based on standard heat insulation piping, and from the reference data and magnetic data obtained by detecting the heat insulation piping to be inspected with a magnetic sensor. A pipe defect signal representing the thinning of the insulated pipe is obtained. Here, the standard heat insulation piping means thinning, that is, piping having no defect.

上記配管検査装置では、複数の磁気センサーで検出される磁気データにおいて空間位置に依存する微弱な変化が現われるが、標準的な断熱配管を前提とする基準データを取得し、この基準データを用いて複数の磁気センサーで検出した磁気データから上記磁気データの空間位置に依存する減肉すなわち欠陥がない場合に相当する信号成分を除去することにより、断熱配管の広範囲において配管欠陥信号を短時間かつ高精度でまとめて得ることができる。なお、基準データは、検査前に予め取得してもよいし、磁気データから配管欠陥信号を抽出する前に取得してもよい。   In the above piping inspection device, a weak change depending on the spatial position appears in the magnetic data detected by a plurality of magnetic sensors, but reference data that assumes standard heat insulation piping is acquired, and this reference data is used. By removing the signal component corresponding to the case where there is no thinning, that is, no defect, depending on the spatial position of the magnetic data from the magnetic data detected by a plurality of magnetic sensors, the pipe defect signal is increased in a short time and in a wide area of the insulated pipe. Can be obtained collectively with accuracy. The reference data may be acquired in advance before the inspection, or may be acquired before extracting the pipe defect signal from the magnetic data.

本発明の具体的な側面又は態様では、上記配管検査装置において、基準データは、被検査対象とする断熱配管、断熱配管の外装板、励磁コイル、及び磁気センサーの設置状態を考慮したシミュレーションにより算出する。この場合、シミュレーションに基づく基準データを用いることにより、様々な断熱配管の測定に柔軟に対応することができる。   In a specific aspect or aspect of the present invention, in the pipe inspection apparatus, the reference data is calculated by a simulation that takes into account the installation state of the heat insulation pipe to be inspected, the exterior plate of the heat insulation pipe, the excitation coil, and the magnetic sensor. To do. In this case, by using the reference data based on the simulation, it is possible to flexibly cope with measurement of various heat insulating pipes.

本発明の別の側面では、基準データは、被検査対象とする断熱配管に対応するが、減肉していない正常配管の値を予め測定することにより得る。この場合、予め測定して保存しておいた正常配管のデータを参照することにより、簡易に正確な配管欠陥信号を得ることができる。   In another aspect of the present invention, the reference data corresponds to the insulated pipe to be inspected, but is obtained by measuring in advance the value of a normal pipe that is not thinned. In this case, an accurate piping defect signal can be easily obtained by referring to normal piping data that has been measured and stored in advance.

本発明のさらに別の側面では、基準データは、被検査対象とする断熱配管の一部の磁気データをリアルタイムに測定することにより得る。この場合、被検査対象とする断熱配管の磁気データをリアルタイムでキャリブレーションすることができる。また、検査前に基準データを予め準備する必要がなく、断熱配管の種類や配管検査装置の構成等を識別する必要がないため、より簡易に基準データを生成し、配管検査の利便性を高めることができる。   In still another aspect of the present invention, the reference data is obtained by measuring in real time a part of the magnetic data of the insulated pipe to be inspected. In this case, it is possible to calibrate the magnetic data of the heat insulation pipe to be inspected in real time. In addition, it is not necessary to prepare reference data in advance before inspection, and it is not necessary to identify the type of insulated piping or the configuration of the piping inspection device, so it is easier to generate reference data and improve the convenience of piping inspection. be able to.

本発明のさらに別の側面では、基準データは被検査対象とする断熱配管の上側の最頂点を基準として、断熱配管の下側60°〜240°の領域の少なくとも一部の磁気データを測定することにより得る。ここで、領域の角度は、最頂点を基準として時計まわりで考える。この場合、減肉が比較的少ない傾向にある断熱配管の下側60°〜240°の領域の磁気データを測定することで、より簡易に基準データを生成することができる。   In still another aspect of the present invention, the reference data measures at least a part of the magnetic data in the region of 60 ° to 240 ° below the heat insulating pipe, with the uppermost apex of the heat insulating pipe to be inspected as a reference. By getting. Here, the angle of the region is considered clockwise with the most apex as a reference. In this case, the reference data can be more easily generated by measuring the magnetic data in the lower 60 ° to 240 ° region of the heat-insulating pipe that tends to have relatively little thinning.

本発明のさらに別の側面では、磁気データに基準データの逆数を積算することにより配管欠陥信号を得る。   In yet another aspect of the present invention, a pipe defect signal is obtained by integrating the reciprocal of the reference data to the magnetic data.

本発明のさらに別の側面では、磁気データから基準データを減算することにより配管欠陥信号を得る。   In still another aspect of the present invention, a pipe defect signal is obtained by subtracting reference data from magnetic data.

本発明のさらに別の側面では、励磁コイルは、断熱配管の円周に沿って配置される。   In still another aspect of the present invention, the exciting coil is disposed along the circumference of the heat insulating pipe.

本発明のさらに別の側面では、磁気センサーは、断面配管の円周に沿った複数箇所に設けられる。   In still another aspect of the present invention, the magnetic sensors are provided at a plurality of locations along the circumference of the cross-sectional pipe.

本発明のさらに別の側面では、磁気センサーは、断面配管の中心軸方向に沿った複数箇所に設けられる。   In still another aspect of the present invention, the magnetic sensor is provided at a plurality of locations along the central axis direction of the cross-sectional pipe.

第1実施形態の配管検査装置を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the piping inspection apparatus of 1st Embodiment. (A)は、図1の配管検査装置のうち検査部を展開した図であり、(B)は、検査部を断熱配管に巻いた状態の側面図であり、(C)は、(B)の部分拡大断面図である。(A) is the figure which expand | deployed the test | inspection part among the piping test | inspection apparatuses of FIG. 1, (B) is a side view of the state which wound the test | inspection part around the heat insulation piping, (C) is (B) FIG. 図1の配管検査装置のうち制御部の基本構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the basic composition of a control part among piping inspection devices of Drawing 1. (A)〜(D)は、配管検査の原理を説明する図であり、(A)及び(B)は、それぞれ正常部における磁力線図及び磁束密度分布図であり、(C)及び(D)は、それぞれ欠陥部における磁力線図及び磁束密度分布図である。(A)-(D) is a figure explaining the principle of a piping test | inspection, (A) and (B) are the magnetic field diagram and magnetic flux density distribution figure in a normal part, respectively (C) and (D) These are a magnetic force line figure and magnetic flux density distribution figure in a defective part, respectively. 図4(B)及び4(D)を合わせた図である。It is the figure which combined FIG. 4 (B) and 4 (D). (A)及び(B)は、図1の配管検査装置を用いた検査で扱うデータを説明する図であり、(A)は、基準データの逆数を説明する図であり、(B)は、補正データを説明する図である。(A) And (B) is a figure explaining the data handled by the test | inspection using the piping inspection apparatus of FIG. 1, (A) is a figure explaining the reciprocal number of reference | standard data, (B) It is a figure explaining correction data. 第1実施形態における配管検査方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the piping inspection method in 1st Embodiment. (A)及び(B)は、第2実施形態の配管検査装置を用いた検査で扱うデータを説明する図であり、(A)は、基準データを説明する図であり、(B)は、補正データを説明する図である。(A) And (B) is a figure explaining the data handled by the test | inspection using the piping inspection apparatus of 2nd Embodiment, (A) is a figure explaining reference | standard data, (B) It is a figure explaining correction data. 第2実施形態における配管検査方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the piping inspection method in 2nd Embodiment. (A)は、第3実施形態の配管検査装置のうち検査部を展開した図であり、(B)は、検査部を巻いた状態の側面図である。(A) is the figure which expand | deployed the test | inspection part among the piping test | inspection apparatuses of 3rd Embodiment, (B) is a side view of the state which wound the test | inspection part. 第3実施形態における配管検査方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the piping inspection method in 3rd Embodiment. 第4実施形態の配管検査装置のうち検査部を展開した図である。It is the figure which expand | deployed the test | inspection part among the piping test | inspection apparatuses of 4th Embodiment.

〔第1実施形態〕
図1に示す配管検査装置100は、検査対象である断熱配管1にパルス磁場を印加して、断熱配管1に形成されるパルス磁場を検出することにより、断熱配管1の欠陥である減肉を検査するものである。ここで、断熱配管1の減肉とは、腐食、疲労、亀裂等の配管の劣化を意味する。
[First Embodiment]
The pipe inspection apparatus 100 shown in FIG. 1 applies a pulse magnetic field to the heat insulation pipe 1 to be inspected, and detects the pulse magnetic field formed in the heat insulation pipe 1, thereby reducing the thinning that is a defect of the heat insulation pipe 1. It is to be inspected. Here, the thinning of the heat insulating pipe 1 means deterioration of the pipe such as corrosion, fatigue, and cracks.

被検査対象である断熱配管1は、図2(C)に拡大して示すように、鋼製の配管1aと、配管1aの周囲を覆う断熱材1bと、断熱材1bを覆う外装板1cとを有する。つまり、断熱配管1は、配管1aを断熱材1bと外装板1cとで筒状に覆った三重配管構造となっている。欠陥は、配管1aの内側又は外側に減肉として発生する。   As shown in FIG. 2 (C), the heat insulation pipe 1 to be inspected is an steel pipe 1a, a heat insulating material 1b covering the periphery of the pipe 1a, and an exterior plate 1c covering the heat insulating material 1b. Have That is, the heat insulating pipe 1 has a triple pipe structure in which the pipe 1a is covered with the heat insulating material 1b and the exterior plate 1c in a cylindrical shape. Defects occur as thinning inside or outside the pipe 1a.

配管検査装置100は、励磁コイル10と、複数の磁気センサー20と、検査基部30と、パルス電源40と、磁気センサー回路50と、移動機構60と、制御部70とを有する。配管検査装置100のうち励磁コイル10、磁気センサー20、及び検査基部30は、検査部80として機能する。検査部80は、断熱配管1の外周面上を移動可能であり、断熱配管1の存在下で励磁コイル10によって発生させた磁場を磁気センサー20によって検出する。   The pipe inspection apparatus 100 includes an exciting coil 10, a plurality of magnetic sensors 20, an inspection base 30, a pulse power supply 40, a magnetic sensor circuit 50, a moving mechanism 60, and a control unit 70. In the pipe inspection apparatus 100, the excitation coil 10, the magnetic sensor 20, and the inspection base 30 function as an inspection unit 80. The inspection unit 80 is movable on the outer peripheral surface of the heat insulating pipe 1, and detects the magnetic field generated by the excitation coil 10 in the presence of the heat insulating pipe 1 by the magnetic sensor 20.

励磁コイル10は、パルス磁場を発生させるものである。励磁コイル10は、一対の第1コイル10aと第2コイル10bとで構成され、検査基部30上に中心軸AX方向に所定の間隔をあけて設けられている。励磁コイル10は、検査基部30に支持されており、移動機構60の動作により断熱配管1の円周に沿って任意の位置に配置可能となっている。第1及び第2コイル10a,10bの電流の方向は、同じでもよいし、反対であってもよい。また、第1及び第2コイル10a,10bのいずれか一方のみに電流を流してもよい。   The exciting coil 10 generates a pulse magnetic field. The exciting coil 10 includes a pair of a first coil 10a and a second coil 10b, and is provided on the inspection base 30 with a predetermined interval in the direction of the central axis AX. The exciting coil 10 is supported by the inspection base 30 and can be arranged at an arbitrary position along the circumference of the heat insulating pipe 1 by the operation of the moving mechanism 60. The direction of the current in the first and second coils 10a and 10b may be the same or opposite. Further, a current may be passed through only one of the first and second coils 10a and 10b.

磁気センサー20は、例えば断熱配管1の中心軸AX方向に平行な磁場を検出するものである。これにより、磁気センサー20は、断熱配管1を伝わる磁場の変化を検出することができる。配管検査装置100は、複数の磁気センサー20を配置しているため、磁気データを広範囲分まとめて検出することができる。磁気センサー20は、検査基部30上であって、一対のコイル10a,10bの間に設けられている。磁気センサー20は、検査基部30に支持されており、断熱配管1の外周面に沿ってアレイ状に配置される。磁気センサー20として、例えばTMRセンサー、AMRセンサー等が用いられる。なお、磁気センサー20は、2個以上であればよく、用途応じて数を適宜変更することができる。図1の例では、図2(A)及び2(B)に示すように、磁気センサー20は、検査基部30の円周方向に関する中央側に、検査基部30の長辺に沿って3つ設けられており、断熱配管1を検査基部30で覆った際に、断熱配管1の上側に位置するようになっている。より具体的には、3つの磁気センサー20は、断熱配管1の断面方向から見て、断熱配管1の上側の最頂点OSを基準として、断熱配管1の上側±60°以内の範囲内に配置されている。   The magnetic sensor 20 detects, for example, a magnetic field parallel to the central axis AX direction of the heat insulating pipe 1. Thereby, the magnetic sensor 20 can detect the change of the magnetic field transmitted through the heat insulating pipe 1. Since the pipe inspection apparatus 100 is provided with a plurality of magnetic sensors 20, it can detect magnetic data in a wide range collectively. The magnetic sensor 20 is provided on the inspection base 30 and between the pair of coils 10a and 10b. The magnetic sensor 20 is supported by the inspection base 30 and is arranged in an array along the outer peripheral surface of the heat insulating pipe 1. As the magnetic sensor 20, for example, a TMR sensor, an AMR sensor, or the like is used. The number of the magnetic sensors 20 may be two or more, and the number can be changed as appropriate according to the application. In the example of FIG. 1, as shown in FIGS. 2A and 2B, three magnetic sensors 20 are provided along the long side of the inspection base 30 on the center side in the circumferential direction of the inspection base 30. When the heat insulation pipe 1 is covered with the inspection base 30, the heat insulation pipe 1 is positioned above the heat insulation pipe 1. More specifically, the three magnetic sensors 20 are arranged within a range of ± 60 ° on the upper side of the heat insulating pipe 1 with respect to the topmost OS on the upper side of the heat insulating pipe 1 when viewed from the cross-sectional direction of the heat insulating pipe 1. Has been.

検査基部30は、既に説明したように、励磁コイル10及び磁気センサー20を所定の位置に配置するように支持している。検査基部30は、シート状の部材であり、断熱配管1の周囲を覆うように着脱可能に取付けられている。図2(A)に示すように、検査基部30は、展開可能となっており、図2(B)に示すように、被検査対象である断熱配管1の形状に沿って巻きつけるように変形可能となっている。検査基部30の大きさは、用途に応じで適宜変更することができ、断熱配管1を挿通させるように断熱配管1の全体を覆ってもよいし、断熱配管1の一部を覆ってもよい。検査基部30は、移動機構60の動作によって断熱配管1の中心軸AXに沿って移動可能となっており、例えば検査基部30で覆われている断熱配管1のある被検査部位を測定後、次の被検査部位に状態を保って移動させるといった動作を繰り返すことができる。   As already described, the inspection base 30 supports the exciting coil 10 and the magnetic sensor 20 so as to be arranged at predetermined positions. The inspection base 30 is a sheet-like member and is detachably attached so as to cover the periphery of the heat insulating pipe 1. As shown in FIG. 2 (A), the inspection base 30 can be deployed, and as shown in FIG. 2 (B), the inspection base 30 is deformed so as to be wound along the shape of the heat insulating pipe 1 to be inspected. It is possible. The magnitude | size of the test | inspection base 30 can be changed suitably according to a use, and the whole heat insulation piping 1 may be covered so that the heat insulation piping 1 may be penetrated, and a part of heat insulation piping 1 may be covered. . The inspection base 30 can be moved along the central axis AX of the heat insulation pipe 1 by the operation of the moving mechanism 60. For example, after the measurement of the part to be inspected with the heat insulation pipe 1 covered with the inspection base 30 is performed, It is possible to repeat the operation of moving the inspection site while maintaining the state.

パルス電源40は、一対の励磁コイル10の少なくとも1つにパルス電圧を印加する。パルス電源40は、方形波を出力し、所定の周波数及びデューティ比で励磁コイル10を駆動する。パルス電源40は、第1及び第2コイル10a,10bに流す電流の方向を適宜変更することができる。例えば、第1及び第2コイル10a,10bの電流の方向が同じになるように駆動すると、断熱配管1に同じ方向のパルス磁場を発生させることになり、検出される信号強度が強くなる。   The pulse power supply 40 applies a pulse voltage to at least one of the pair of exciting coils 10. The pulse power supply 40 outputs a square wave and drives the exciting coil 10 with a predetermined frequency and duty ratio. The pulse power supply 40 can appropriately change the direction of the current flowing through the first and second coils 10a and 10b. For example, if the current directions of the first and second coils 10a and 10b are driven to be the same, a pulsed magnetic field in the same direction is generated in the heat insulating pipe 1, and the detected signal intensity is increased.

磁気センサー回路50は、磁気センサー20を駆動し、磁場を計測するものである。磁気センサー回路50は、励磁コイル10により発生する所望の磁気の方向における磁気の量(磁場の強度)を計測する。   The magnetic sensor circuit 50 drives the magnetic sensor 20 and measures a magnetic field. The magnetic sensor circuit 50 measures the amount of magnetism (magnetic field strength) in the desired direction of magnetism generated by the exciting coil 10.

移動機構60は、検査部80を断熱配管1の外周面に沿って移動させるものである。移動機構60は、制御部70の制御下で自動で動作するものに限らず、手動で動作するものであってもよく、例えば車輪やレールを用いたものでもよい。   The moving mechanism 60 moves the inspection unit 80 along the outer peripheral surface of the heat insulating pipe 1. The moving mechanism 60 is not limited to one that automatically operates under the control of the control unit 70, and may be one that manually operates, for example, one that uses wheels or rails.

制御部70は、パルス電源40や磁気センサー回路50等を動作させて、励磁コイル10や磁気センサー20を駆動させることにより、検出動作を行わせる。また、制御部70は、移動機構60を動作させて、検査基部30を移動させる。また、制御部70は、磁気センサー20により検出したパルス磁場の応答を解析する。   The control unit 70 operates the pulse power supply 40, the magnetic sensor circuit 50, and the like to drive the excitation coil 10 and the magnetic sensor 20 to perform the detection operation. In addition, the control unit 70 operates the moving mechanism 60 to move the inspection base 30. Further, the control unit 70 analyzes the response of the pulse magnetic field detected by the magnetic sensor 20.

以下、制御部70について具体的に説明する。図3に示すように、制御部70は、表示部71と、入力部72と、記憶部73と、インターフェース部74と、主制御部75とを有する。   Hereinafter, the control unit 70 will be specifically described. As shown in FIG. 3, the control unit 70 includes a display unit 71, an input unit 72, a storage unit 73, an interface unit 74, and a main control unit 75.

主制御部75は、表示部71、入力部72、記憶部73、インターフェース部74との間で相互にデータの授受が可能になっている。主制御部75は、オペレーターが操作する入力部72からの指示やプログラムに基づいて、入力部72、記憶部73等を介して入力されたデータを処理し、パルス電源40や磁気センサー回路50等の他の装置を動作させる。また、主制御部75は、入力部72からの指示やプログラムに基づいて、インターフェース部74を介して入手した磁気データを処理又は判定する。   The main control unit 75 can exchange data with the display unit 71, the input unit 72, the storage unit 73, and the interface unit 74. The main control unit 75 processes data input via the input unit 72, the storage unit 73, etc. based on an instruction or program from the input unit 72 operated by the operator, and the pulse power supply 40, the magnetic sensor circuit 50, etc. Operate other devices. Further, the main control unit 75 processes or determines magnetic data obtained via the interface unit 74 based on an instruction or program from the input unit 72.

表示部71は、ディスプレイ等から構成され、主制御部75からの出力信号に基づいて、オペレーター提示すべき表示を行う。   The display unit 71 includes a display or the like, and performs display to be presented by the operator based on an output signal from the main control unit 75.

入力部72は、キーボードやタッチパネル等から構成され、オペレーターからの指示を主制御部75に出力する。   The input unit 72 includes a keyboard, a touch panel, and the like, and outputs an instruction from the operator to the main control unit 75.

記憶部73は、制御部70を動作させるプログラム、磁気センサー20で検出した磁気データ、標準的な断熱配管を前提とする基準データを集めた基準データ群等を記憶している。基準データは、励磁コイル10により発生する磁気の量及び磁気の方向のデータであり、各磁気センサー20の位置毎に記憶される。基準データは、被検査対象とする断熱配管1、断熱配管1の外装板1c、励磁コイル10、及び磁気センサー20の設置状態を考慮したシミュレーションにより算出される。シミュレーションは、予め行って結果のみを記憶部73に保存しておくこともできるが、検査現場にて条件パラメータを入力して現場でシミュレーションを行うこともできる。   The storage unit 73 stores a program for operating the control unit 70, magnetic data detected by the magnetic sensor 20, a reference data group that collects reference data based on standard adiabatic piping, and the like. The reference data is data on the amount of magnetism generated by the exciting coil 10 and the direction of the magnetism, and is stored for each position of each magnetic sensor 20. The reference data is calculated by simulation considering the installation state of the heat insulation pipe 1 to be inspected, the exterior plate 1c of the heat insulation pipe 1, the excitation coil 10, and the magnetic sensor 20. Although the simulation can be performed in advance and only the result can be stored in the storage unit 73, the simulation can also be performed at the inspection site by inputting condition parameters.

インターフェース部74は、主制御部75と、パルス電源40や磁気センサー回路50とのデータ通信を可能にする。   The interface unit 74 enables data communication between the main control unit 75 and the pulse power source 40 and the magnetic sensor circuit 50.

以下、配管検査の原理について説明する。
図4(A)及び4(C)に、断熱配管1周辺の磁束線を例示する。図4(A)は、減肉すなわち欠陥がない場合(正常部のみの配管)の磁力線図であり、図4(C)は、減肉すなわち欠陥がある場合(減肉部を有する配管)の磁力線図である。図4(A)及び4(C)に示すように、励磁コイル10の周辺において、磁力線が非常に強くなっている。この場合、欠陥による漏洩磁束信号以外に、励磁コイル10に起因する磁束密度が、信号として図中の破線M1,M2上に配置された磁気センサー20に重畳して検出される。
Hereinafter, the principle of the pipe inspection will be described.
4 (A) and 4 (C) illustrate magnetic flux lines around the heat insulating pipe 1. FIG. 4A is a magnetic force diagram when the thickness is thin, that is, when there is no defect (a pipe having only a normal portion), and FIG. 4C is when the thickness is reduced, that is, when there is a defect (a pipe having a thickness reduction portion). It is a magnetic field diagram. As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (C), the lines of magnetic force are very strong around the exciting coil 10. In this case, in addition to the leakage magnetic flux signal due to the defect, the magnetic flux density caused by the exciting coil 10 is detected as a signal superimposed on the magnetic sensor 20 disposed on the broken lines M1 and M2 in the drawing.

図4(B)に、図4(A)中の破線M1で示す断面における、正常部のみの断熱配管1の磁束密度分布を示す。また、図4(D)に、図4(C)中の破線M2で示す断面における、減肉部を有する断熱配管1の磁束密度分布を示す。ここで、磁束密度の方向は、2方向の成分があり、両成分の信号を一例としてプロットしている。なお、簡単のため、第3のZ方向の成分については、今回考えないものとする。図4(B)及び(D)において、実線L1がX方向の成分であり、実線L2がY方向の成分である。図4(B)及び(D)に示すように、X成分及びY成分のいずれも励磁コイル10の付近では、励磁コイル10の影響により磁気センサー20の受信信号が大きくなっている。図5に示すように、図4(B)及び4(D)に示した磁束密度分布を合わせると、正常部のみの断熱配管1と減肉部を有する断熱配管1とで磁束密度分布が略重なる。つまり、断熱配管1の減肉すなわち欠陥に起因する配管欠陥信号は、微小であり、励磁コイル10に起因する受信信号(コイル励磁信号)に埋もれてしまい、良好に検出することが難しい。このように、複数の磁気センサー20で検出される磁気データにおいて空間位置に依存する微弱な変化が現われるが、減肉部の有無で検出信号にほとんど差が生じないため、磁気センサー20で検出される磁気データは、そのままでは配管欠陥信号の有無の判定に使用することが困難である。   FIG. 4B shows the magnetic flux density distribution of the heat insulating pipe 1 of only the normal part in the cross section indicated by the broken line M1 in FIG. FIG. 4D shows a magnetic flux density distribution of the heat insulating pipe 1 having a thinned portion in a cross section indicated by a broken line M2 in FIG. Here, the direction of the magnetic flux density has components in two directions, and signals of both components are plotted as an example. For simplicity, the third Z-direction component is not considered at this time. 4B and 4D, the solid line L1 is a component in the X direction, and the solid line L2 is a component in the Y direction. As shown in FIGS. 4B and 4D, the reception signal of the magnetic sensor 20 is large in the vicinity of the excitation coil 10 due to the influence of the excitation coil 10 in both the X component and the Y component. As shown in FIG. 5, when the magnetic flux density distributions shown in FIGS. 4 (B) and 4 (D) are combined, the magnetic flux density distribution is substantially the same in the heat insulating pipe 1 having only the normal portion and the heat insulating pipe 1 having the reduced thickness portion. Overlap. That is, the pipe defect signal resulting from the thinning of the heat insulating pipe 1, that is, the defect is very small and is buried in the reception signal (coil excitation signal) caused by the excitation coil 10, and is difficult to detect well. In this way, a slight change depending on the spatial position appears in the magnetic data detected by the plurality of magnetic sensors 20, but since there is almost no difference in the detection signal depending on the presence or absence of the thinned portion, it is detected by the magnetic sensor 20. It is difficult to use the magnetic data as it is for determining the presence or absence of a pipe defect signal.

以上のことから、磁気センサー20で検出した磁気データから励磁コイル10の影響を除去する必要がある。図1に示す配管検査装置100は、磁気センサー20の位置毎に、励磁コイル10により発生する磁気の量及び磁気の方向を基準データとして予め取得し、この基準データと、磁気センサー20で検出した磁気データとから配管欠陥信号を得ている。   From the above, it is necessary to remove the influence of the exciting coil 10 from the magnetic data detected by the magnetic sensor 20. The pipe inspection apparatus 100 shown in FIG. 1 previously acquires, as reference data, the amount and direction of magnetism generated by the exciting coil 10 for each position of the magnetic sensor 20, and the reference data and the magnetic sensor 20 detect the reference data. A pipe defect signal is obtained from magnetic data.

本実施形態において、基準データは、シミュレーションにより磁束密度分布を求めることにより取得する。既に説明したように、基準データは、被検査対象とする断熱配管、断熱配管の外装板、励磁コイル、及び磁気センサーの設置状態を考慮して算出する。そして、正常部のみの断熱配管(正常配管)の磁束密度分布の結果(基準データ)の逆数を、磁気センサー20の出力値(磁気データ)に積算することで、キャリブレーションを行い、補正データを算出する。被検査部位において断熱配管1が減肉部を有する場合、補正データには、配管欠陥信号が含まれる。つまり、上記演算を行うことにより、磁気センサー20で検出した磁気データから配管欠陥信号を分離して抽出することができる。以上のようなシミュレーションに基づく基準データを用いることにより、様々な断熱配管1の測定に柔軟に対応することができる。   In the present embodiment, the reference data is acquired by obtaining a magnetic flux density distribution by simulation. As already described, the reference data is calculated in consideration of the installation state of the heat insulation pipe to be inspected, the exterior plate of the heat insulation pipe, the excitation coil, and the magnetic sensor. Then, calibration is performed by integrating the reciprocal of the magnetic flux density distribution result (reference data) of the heat insulation pipe (normal pipe) of only the normal part to the output value (magnetic data) of the magnetic sensor 20, and correction data is obtained. calculate. In the case where the heat insulating pipe 1 has a thinned portion at the inspection site, the correction data includes a pipe defect signal. That is, by performing the above calculation, the pipe defect signal can be separated and extracted from the magnetic data detected by the magnetic sensor 20. By using the reference data based on the simulation as described above, it is possible to flexibly cope with the measurement of various heat insulating pipes 1.

以下、本実施形態において、キャリブレーション時における、ある方向、具体的には、X方向又はY方向における信号処理の一例について説明する。信号処理に用いる信号の成分は、X方向及びY方向のいずれでもよく、また、X方向及びY方向以外の他の成分でもよい。本実施形態において、図6(A)に示す正常配管信号(基準データ)の逆数を、図4(D)に示す磁気データに積算すると、図6(B)に示すように、補正データとして、磁気センサー20の受信信号から分離した配管欠陥信号が得られる。欠陥の有無については、補正データを所定の閾値と比較し、閾値を超えた場合、欠陥が存在すると判断する。   Hereinafter, in the present embodiment, an example of signal processing in a certain direction at the time of calibration, specifically, in the X direction or the Y direction will be described. The signal component used for signal processing may be either the X direction or the Y direction, and may be other components other than the X direction and the Y direction. In this embodiment, when the reciprocal number of the normal piping signal (reference data) shown in FIG. 6 (A) is added to the magnetic data shown in FIG. 4 (D), as correction data as shown in FIG. 6 (B), A pipe defect signal separated from the reception signal of the magnetic sensor 20 is obtained. Regarding the presence or absence of a defect, the correction data is compared with a predetermined threshold, and if the threshold is exceeded, it is determined that a defect exists.

以下、図7を参照しつつ、配管検査装置100を用いた配管検査方法について説明する。
まず、検査部80を断熱配管1の被検査部位に設置する(ステップS11)。制御部70により移動機構60を動作させて、検査部80を所定の位置に配置させることができる。
Hereinafter, a pipe inspection method using the pipe inspection apparatus 100 will be described with reference to FIG.
First, the inspection unit 80 is installed at the site to be inspected of the heat insulating pipe 1 (step S11). The inspection unit 80 can be arranged at a predetermined position by operating the movement mechanism 60 by the control unit 70.

次に、制御部70の入力部72により、被検査対象の条件パラメータとして、被検査対象とする断熱配管1、断熱配管1の外装板、励磁コイル、及び磁気センサーの設置状態の情報を入力する(ステップS12)。   Next, information about the installation state of the heat insulation pipe 1 to be inspected, the exterior plate of the heat insulation pipe 1, the excitation coil, and the magnetic sensor is input as the condition parameter of the inspection target by the input unit 72 of the control unit 70. (Step S12).

次に、断熱配管1に対応する基準データを取得及び保存する(ステップS13)。既に説明したように、本実施形態においては、シミュレーションにより基準データを得る。具体的には、ステップS12で入力された条件パラメータに基づき、制御部70の記憶部73に保存されているプログラムを用いて、被検査対象の断熱配管1が正常配管であることを標準的な断熱配管であるとして、この場合の励磁コイル10により磁気センサー20の位置に発生する所望の磁気方向における磁気の量(具体的には、X方向又はY方向の磁界強度)を算出し、基準データを得る。得られた基準データは、記憶部73に保存される。基準データは、各磁気センサー20について算出され、基準データ群として保存される。なお、ステップS11とステップS12,S13とは、順番を逆に行ってもよい。また、検査前にステップS12,S13を予め行い、基準データを保存しておき、検査時にステップS12,S13を省略し、ステップS11の後に続けて後述するステップS14を行ってもよい。   Next, reference data corresponding to the heat insulating pipe 1 is acquired and stored (step S13). As already described, in this embodiment, reference data is obtained by simulation. Specifically, based on the condition parameters input in step S12, it is standard that the insulated pipe 1 to be inspected is a normal pipe using a program stored in the storage unit 73 of the control unit 70. In this case, the amount of magnetism in the desired magnetic direction (specifically, the magnetic field strength in the X direction or Y direction) generated at the position of the magnetic sensor 20 by the exciting coil 10 in this case is calculated, and the reference data Get. The obtained reference data is stored in the storage unit 73. The reference data is calculated for each magnetic sensor 20 and stored as a reference data group. Step S11 and steps S12 and S13 may be performed in reverse order. Further, steps S12 and S13 may be performed in advance before the inspection, the reference data may be stored, steps S12 and S13 may be omitted during the inspection, and step S14 to be described later may be performed after step S11.

次に、断熱配管1の磁気データを取得及び保存する(ステップS14)。制御部70によりパルス電源40を動作させ、励磁コイル10にパルス電圧を印加する。そして、制御により磁気センサー回路50を動作させ、励磁コイル10により断熱配管1に発生した磁場を磁気センサー20で検出する。ここで、磁気センサー20によって検出される所望の磁気の方向における磁気の量は、X方向又はY方向の磁界強度(例えば、ピーク値)である。磁気センサー20によって検出された磁気データは、記憶部73に保存される。   Next, the magnetic data of the heat insulation piping 1 are acquired and preserve | saved (step S14). The control unit 70 operates the pulse power supply 40 to apply a pulse voltage to the exciting coil 10. Then, the magnetic sensor circuit 50 is operated by the control, and the magnetic field generated in the heat insulating pipe 1 by the exciting coil 10 is detected by the magnetic sensor 20. Here, the amount of magnetism in the desired magnetism direction detected by the magnetic sensor 20 is the magnetic field strength (for example, peak value) in the X direction or the Y direction. Magnetic data detected by the magnetic sensor 20 is stored in the storage unit 73.

次に、ステップS13で得た基準データと、ステップS14で得た磁気データとを用いて補正データを取得する(ステップS15)。制御部70の主制御部75において、記憶部73から基準データと磁気データとを読み出し、基準データの逆数と磁気データとを積算してキャリブレーションを行う。これにより、磁気データから励磁コイル10に起因する受信信号(コイル励磁信号)を除去した補正データを得る。被検査部位に減肉部がある場合、補正データには、配管欠陥信号が現われる。   Next, correction data is acquired using the reference data obtained in step S13 and the magnetic data obtained in step S14 (step S15). In the main control unit 75 of the control unit 70, the reference data and the magnetic data are read from the storage unit 73, and the reciprocal of the reference data and the magnetic data are integrated to perform calibration. Thus, correction data obtained by removing the reception signal (coil excitation signal) caused by the excitation coil 10 from the magnetic data is obtained. When there is a thinned portion at the inspection site, a pipe defect signal appears in the correction data.

次に、ステップS15で得られた補正データに配管欠陥信号が含まれるか否かを判断する(ステップS16)。補正データに所定の閾値以上の配管欠陥信号が含まれる場合(ステップS16のY)、断熱配管1に減肉部が存在すると判断し、減肉部ありとして断熱配管1の位置情報とともに記憶部73に記憶し、対応箇所を表示部71に表示する(ステップS17)。補正データに所定の閾値以上の配管欠陥信号が含まれない場合(ステップS16のN)、断熱配管1に減肉が存在しないと判断し、正常部のみであるとして位置情報とともに記憶部73に記憶する(ステップS18)。   Next, it is determined whether or not a piping defect signal is included in the correction data obtained in step S15 (step S16). When the correction data includes a pipe defect signal that is equal to or greater than a predetermined threshold (Y in step S16), it is determined that a thinned portion exists in the heat insulating pipe 1, and the storage unit 73 together with the position information of the heat insulating pipe 1 indicates that there is a thinned portion. And the corresponding part is displayed on the display unit 71 (step S17). If the correction data does not include a pipe defect signal equal to or greater than a predetermined threshold value (N in step S16), it is determined that there is no thinning in the heat insulating pipe 1, and is stored in the storage unit 73 together with the position information as only the normal part. (Step S18).

以上において、配管検査装置100の各磁気センサー20で検出された磁気データに対して上記ステップS14〜S18の処理がそれぞれ行われるが、当該処理は、同時に行ってもよいし、順番に行ってもよい。このように、複数の磁気センサー20により磁気データが広範囲分まとめて検出され、断熱配管1の広範囲において配管欠陥信号をまとめて検出することができる。   In the above, the processes of steps S14 to S18 are performed on the magnetic data detected by each magnetic sensor 20 of the pipe inspection apparatus 100, but the processes may be performed simultaneously or sequentially. Good. As described above, the magnetic data can be collectively detected by the plurality of magnetic sensors 20, and the pipe defect signal can be collectively detected in the wide range of the heat insulating pipe 1.

次に、断熱配管1の別の部位を続けて検査する場合(ステップS19のY)、制御部70により移動機構60を動作させ、検査部80を次の被検査部位に移動させ(ステップS20)、ステップS14〜S18の処理を繰り返す。断熱配管1の別の部位の検査を行わない場合(ステップS19のN)、検査を終了する。   Next, when another part of the heat insulating pipe 1 is continuously inspected (Y in step S19), the control unit 70 operates the moving mechanism 60 to move the inspection part 80 to the next inspected part (step S20). , Steps S14 to S18 are repeated. When the inspection of another part of the heat insulating pipe 1 is not performed (N in step S19), the inspection is terminated.

以上説明した配管検査装置では、複数の磁気センサー20で検出される磁気データにおいて空間位置に依存する微弱な変化が現われるが、標準的な断熱配管を前提とする基準データを取得し、この基準データを用いて複数の磁気センサー20で検出した磁気データから上記磁気データの空間位置に依存する欠陥がない場合に相当する信号成分を除去することにより、断熱配管1の広範囲において配管欠陥信号を短時間かつ高精度でまとめて得ることができる。   In the pipe inspection apparatus described above, a slight change depending on the spatial position appears in the magnetic data detected by the plurality of magnetic sensors 20, but reference data based on standard adiabatic piping is acquired. By removing the signal component corresponding to the case where there is no defect depending on the spatial position of the magnetic data from the magnetic data detected by the plurality of magnetic sensors 20 using the sensor, a pipe defect signal is generated in a wide range of the heat insulating pipe 1 for a short time. In addition, it can be obtained collectively with high accuracy.

〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態の配管検査装置について説明する。第2実施形態の配管検査装置は、第1実施形態の配管検査装置を部分的に変更したものであり、特に説明しない事項は、第1実施形態の配管検査装置と同様である。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the pipe inspection apparatus according to the second embodiment will be described. The pipe inspection apparatus of the second embodiment is a partial modification of the pipe inspection apparatus of the first embodiment, and matters not specifically described are the same as those of the pipe inspection apparatus of the first embodiment.

本実施形態において、基準データは、被検査対象とする断熱配管1に対応するが、減肉していない正常配管の値を予め測定することにより得る。これにより、予め保存しておいた正常配管のデータを参照することにより、簡易に正確な配管欠陥信号を得ることができる。正常配管の値は、例えば標準的な断熱配管のサンプルとして減肉部を有さない断熱配管を用いて、磁気センサー20の位置毎に、励磁コイル10により発生する磁気の量及び磁気の方向を測定することにより得る。得られた基準データは、制御部70の記憶部73に保存され、検査時において、被検査対象の断熱配管1に対応するデータが読み出される。   In the present embodiment, the reference data corresponds to the heat insulating pipe 1 to be inspected, but is obtained by measuring in advance the value of a normal pipe that is not thinned. Thereby, an accurate piping defect signal can be easily obtained by referring to data of normal piping stored in advance. The value of the normal pipe is, for example, a heat insulation pipe that does not have a thinned portion as a sample of a standard heat insulation pipe, and the amount of magnetism generated by the exciting coil 10 and the direction of magnetism are determined for each position of the magnetic sensor 20. Obtain by measuring. The obtained reference data is stored in the storage unit 73 of the control unit 70, and data corresponding to the adiabatic pipe 1 to be inspected is read out at the time of inspection.

以下、本実施形態のキャリブレーション時における、ある方向、具体的には、X方向又はY方向における信号処理の一例について説明する。信号処理に用いる信号の成分は、X方向及びY方向のいずれでもよく、また、X方向及びY方向以外の他の成分でもよい。本実施形態において、図8(A)に示す正常配管信号を、図4(D)に示す磁気データから減算すると、図8(B)に示すように、補正データとして、磁気センサー20の受信信号から分離した配管欠陥信号が得られる。   Hereinafter, an example of signal processing in a certain direction, specifically, the X direction or the Y direction at the time of calibration according to the present embodiment will be described. The signal component used for signal processing may be either the X direction or the Y direction, and may be other components other than the X direction and the Y direction. In the present embodiment, when the normal piping signal shown in FIG. 8A is subtracted from the magnetic data shown in FIG. 4D, the received signal of the magnetic sensor 20 is obtained as correction data as shown in FIG. 8B. A pipe defect signal separated from the above is obtained.

以下、図9を参照しつつ、本実施形態の配管検査装置100を用いた配管検査方法について説明する。
まず、検査部80を断熱配管1の被検査部位に設置し(ステップS11)、その後、断熱配管1の磁気データを取得及び保存する(ステップS14)。
Hereinafter, a pipe inspection method using the pipe inspection apparatus 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, the inspection unit 80 is installed at the site to be inspected of the heat insulating pipe 1 (step S11), and then the magnetic data of the heat insulating pipe 1 is acquired and stored (step S14).

次に、制御部70の記憶部73に予め保存された基準データと、ステップS14で得た磁気データとを用いて補正データを取得する(ステップS215)。制御部70の主制御部75において、記憶部73から基準データと磁気データとを読み出し、磁気データから基準データを減算してキャリブレーションを行う。これにより、磁気データから励磁コイル10に起因する受信信号(コイル励磁信号)を除去した補正データを得る。被検査部位に減肉部がある場合、補正データには、所定の閾値以上の配管欠陥信号が現われる。   Next, correction data is acquired using the reference data stored in advance in the storage unit 73 of the control unit 70 and the magnetic data obtained in step S14 (step S215). In the main control unit 75 of the control unit 70, the reference data and magnetic data are read from the storage unit 73, and calibration is performed by subtracting the reference data from the magnetic data. Thus, correction data obtained by removing the reception signal (coil excitation signal) caused by the excitation coil 10 from the magnetic data is obtained. When there is a thinned portion at the inspection site, a pipe defect signal equal to or greater than a predetermined threshold appears in the correction data.

次に、ステップS215で得られた補正データに配管欠陥信号が含まれるか否かを判断し(ステップS16)、配管欠陥信号の有無に応じた処理を行う(ステップS17,18)。その後、第1実施形態と同様に、ステップS19以降の処理を行う。   Next, it is determined whether or not a pipe defect signal is included in the correction data obtained in step S215 (step S16), and processing according to the presence or absence of the pipe defect signal is performed (steps S17 and S18). Thereafter, similarly to the first embodiment, the processes after step S19 are performed.

なお、本実施形態において、ステップS15のキャリブレーション時に磁気データから基準データを減算して補正データを得たが、第1実施形態のように、基準データの逆数を磁気データに積算して補正データを得てもよい。   In the present embodiment, the correction data is obtained by subtracting the reference data from the magnetic data at the time of calibration in step S15. However, as in the first embodiment, the correction data is obtained by integrating the reciprocal of the reference data to the magnetic data. You may get

〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態の配管検査装置について説明する。第3実施形態の配管検査装置は、第1実施形態の配管検査装置を部分的に変更したものであり、特に説明しない事項は、第1実施形態の配管検査装置と同様である。
[Third Embodiment]
Hereinafter, the pipe inspection apparatus according to the third embodiment will be described. The piping inspection device of the third embodiment is a partial modification of the piping inspection device of the first embodiment, and matters that are not particularly described are the same as those of the piping inspection device of the first embodiment.

図10(A)及び10(B)に示すように、磁気センサー20は、検査基部30上であって、一対のコイル10a,10bの間に設けられている。磁気センサー20は、検査基部30に支持されており、断熱配管1の外周面に沿ってアレイ状に配置される。図10(A)及び10(B)の例では、磁気センサー20は、検査基部30の円周方向に関する中央側に、検査基部30の長辺に沿って8つ設けられており、断熱配管1を検査基部30で覆った際に、断熱配管1の全周に略均等な間隔で配置されている。   As shown in FIGS. 10A and 10B, the magnetic sensor 20 is provided on the inspection base 30 and between the pair of coils 10a and 10b. The magnetic sensor 20 is supported by the inspection base 30 and is arranged in an array along the outer peripheral surface of the heat insulating pipe 1. In the example of FIGS. 10A and 10B, eight magnetic sensors 20 are provided along the long side of the inspection base 30 on the center side in the circumferential direction of the inspection base 30. Are covered with the test base 30 at substantially equal intervals around the entire circumference of the heat insulating pipe 1.

本実施形態において、基準データは、被検査対象とする断熱配管1の上側の最頂点OSを基準として、断熱配管1の下側60°〜240°の領域の少なくとも一部の磁気データを測定することにより得る。ここで、領域の角度は、最頂点OSを基準として時計まわりで考える。断熱配管1は、上側±60°の範囲が減肉することが多い傾向にあり、残りの下側60°〜240°の範囲では、減肉する可能性が低い。そのため、磁気センサー20を円周方向に全周を囲うように並べておき、断熱配管1の上側±60°の範囲の磁気データと、下側60°〜240°の範囲の磁気データとを併せて測定することで、下側の磁気データを基準データとして利用することができる。これにより、被検査対象とする断熱配管1の一部の磁気データをリアルタイムに測定し、断熱配管1の磁気データをリアルタイムでキャリブレーションすることができる。また、検査前に基準データを予め準備する必要がなく、断熱配管1の種類や配管検査装置100の構成等を識別する必要がないため、より簡易に基準データを生成し、配管検査の利便性を高めることができる。   In the present embodiment, the reference data measures at least a part of magnetic data in a region of 60 ° to 240 ° below the heat insulating pipe 1 with reference to the uppermost vertex OS on the upper side of the heat insulating pipe 1 to be inspected. By getting. Here, the angle of the region is considered clockwise with the most vertex OS as a reference. The heat insulating pipe 1 tends to be thinned in the range of the upper side ± 60 ° in many cases, and the possibility of thinning is low in the remaining lower side of 60 ° to 240 °. Therefore, the magnetic sensors 20 are arranged so as to surround the entire circumference in the circumferential direction, and the magnetic data in the range of ± 60 ° on the upper side of the heat insulating pipe 1 and the magnetic data in the range of 60 ° to 240 ° on the lower side are combined. By measuring, the lower magnetic data can be used as reference data. Thereby, some magnetic data of the heat insulation piping 1 made into a test object can be measured in real time, and the magnetic data of the heat insulation piping 1 can be calibrated in real time. In addition, it is not necessary to prepare reference data in advance before inspection, and it is not necessary to identify the type of the heat insulating pipe 1 or the configuration of the pipe inspection apparatus 100. Therefore, the reference data can be generated more easily and the convenience of the pipe inspection can be achieved. Can be increased.

以下、図11を参照しつつ、本実施形態の配管検査装置100を用いた配管検査方法について説明する。
まず、検査部80を断熱配管1の被検査部位に設置し(ステップS11)、その後、断熱配管1の磁気データを取得及び保存する(ステップS14)。本実施形態では、ステップS14において、配管検査装置100に設けられた全ての磁気センサー20の磁気データが取得される。
Hereinafter, a pipe inspection method using the pipe inspection apparatus 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, the inspection unit 80 is installed at the site to be inspected of the heat insulating pipe 1 (step S11), and then the magnetic data of the heat insulating pipe 1 is acquired and stored (step S14). In the present embodiment, in step S14, magnetic data of all the magnetic sensors 20 provided in the pipe inspection device 100 is acquired.

次に、断熱配管1に対応する基準データを取得及び保存する(ステップS313)。本実施形態においては、ステップS14で得た磁気データから特定のデータを振り分けて基準データを得る。具体的には、ステップS14で得た磁気データのうち断熱配管1の下側60°〜240°の範囲の磁気データを利用して基準データを得る。基準データは、例えば下側の磁気データの平均から算出して求める。   Next, reference data corresponding to the heat insulating pipe 1 is acquired and stored (step S313). In this embodiment, reference data is obtained by distributing specific data from the magnetic data obtained in step S14. Specifically, reference data is obtained using magnetic data in the range of 60 ° to 240 ° below the heat insulating pipe 1 among the magnetic data obtained in step S14. The reference data is obtained by calculating from the average of the lower magnetic data, for example.

次に、ステップS313で得た基準データと、ステップS14で得た磁気データとを用いて補正データを取得する(ステップS15)。本実施形態において、キャリブレーション時に、第1実施形態のように、基準データの逆数を磁気データに積算して補正データを得てもよいし、第2実施形態のように、磁気データから基準データを減算して補正データを得てもよい。   Next, correction data is acquired using the reference data obtained in step S313 and the magnetic data obtained in step S14 (step S15). In the present embodiment, at the time of calibration, correction data may be obtained by integrating the reciprocal of the reference data with the magnetic data as in the first embodiment, or the reference data is obtained from the magnetic data as in the second embodiment. Correction data may be obtained by subtracting.

次に、ステップS15で得られた補正データに配管欠陥信号が含まれるか否かを判断し(ステップS16)、配管欠陥信号の有無に応じた処理を行う(ステップS17,18)。その後、第1実施形態と同様に、ステップS19以降の処理を行う。   Next, it is determined whether or not a pipe defect signal is included in the correction data obtained in step S15 (step S16), and processing corresponding to the presence or absence of the pipe defect signal is performed (steps S17 and S18). Thereafter, similarly to the first embodiment, the processes after step S19 are performed.

なお、本実施形態において、上述のステップS313,S15とは別の処理によって、磁気データに配管欠陥信号(異常値)が含まれるか否か判断することもできる。以下、異常値を抽出する方法の一例を説明する。断熱配管1の減肉による異常が少ない下側の磁気センサー20a,20b,20c,20d,20eのデータ(それぞれデータD1,D2,D3,D4,D5とする)を用いて、平均値Aを求めると、下式のようになる。
A=(D1+D2+D3+D4+D5)/5
断熱配管1の減肉が生じやすい上側の磁気センサー20f,20g,20hのデータをそれぞれデータD6,D7,D8としたときに、データD1〜D8の全てのデータを平均値Aで差をとり、データD´1〜D´8とする。つまり、本処理において、平均値Aを異常値の有無の判断のための閾値として用いている。データD´1〜D´3の値が、データD´4〜D´8より大きければ異常値と判定し、上側の磁気センサー20f,20g,20hで検出した被検査部位において減肉部が存在すると判断する。
In the present embodiment, it is also possible to determine whether or not a pipe defect signal (abnormal value) is included in the magnetic data by a process different from steps S313 and S15 described above. Hereinafter, an example of a method for extracting an abnormal value will be described. The average value A is obtained by using the data of the lower magnetic sensors 20a, 20b, 20c, 20d, and 20e (referred to as data D1, D2, D3, D4, and D5, respectively) with less abnormality due to the thinning of the heat insulating pipe 1. And the following formula.
A = (D1 + D2 + D3 + D4 + D5) / 5
When the data of the upper magnetic sensors 20f, 20g, and 20h, which are likely to cause thinning of the heat insulating pipe 1, are data D6, D7, and D8, respectively, the difference between all the data D1 to D8 is an average value A, Data D′ 1 to D′ 8. That is, in this process, the average value A is used as a threshold value for determining whether there is an abnormal value. If the value of the data D′ 1 to D′ 3 is larger than the data D′ 4 to D′ 8, it is determined as an abnormal value, and a thinned portion exists in the inspected site detected by the upper magnetic sensors 20f, 20g, and 20h. Judge that.

〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態の配管検査装置について説明する。第4実施形態の配管検査装置は、第1実施形態の配管検査装置を部分的に変更したものであり、特に説明しない事項は、第1実施形態の配管検査装置と同様である。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, the pipe inspection apparatus according to the fourth embodiment will be described. The piping inspection device of the fourth embodiment is a partial modification of the piping inspection device of the first embodiment, and matters that are not particularly described are the same as those of the piping inspection device of the first embodiment.

図12に示すように、磁気センサー20は、検査基部30上であって、一対のコイル10a,10bの間に2次元的に配列されている。具体的には、図12の例では、磁気センサー20は、検査基部30の円周方向に関する中央側に、検査基部30の長辺に沿って3列8行で設けられており、断熱配管1を検査基部30で覆った際に、断熱配管1の全周に略均等な間隔で配置されている。このように、磁気センサー20を2次元的に配置することにより、減肉部の有無を空間位置に対応させた、より正確なマッピングが可能となる。   As shown in FIG. 12, the magnetic sensor 20 is on the inspection base 30 and is two-dimensionally arranged between the pair of coils 10a and 10b. Specifically, in the example of FIG. 12, the magnetic sensor 20 is provided in three rows and eight rows along the long side of the inspection base 30 on the center side in the circumferential direction of the inspection base 30. Are covered with the test base 30 at substantially equal intervals around the entire circumference of the heat insulating pipe 1. Thus, by arranging the magnetic sensor 20 two-dimensionally, it is possible to perform more accurate mapping in which the presence or absence of the thinned portion is associated with the spatial position.

以上、実施形態に係る配管検査装置について説明したが、本発明に係る配管検査装置は、上記例示のものには限られない。例えば、上記実施形態において、図1の配管検査装置100は、リモートパルス法を利用したものであるが、渦流探傷等の様々な検出方法にも使用することができる。この場合、各検出方法に応じて磁気データを得る。また、上記実施形態の配管検査装置100は、励磁コイル10の構成等が異なり、励磁コイル10に起因する磁束密度分布が顕著に現われるようなものにも用いることができる。   The pipe inspection apparatus according to the embodiment has been described above. However, the pipe inspection apparatus according to the present invention is not limited to the above example. For example, in the above embodiment, the pipe inspection apparatus 100 of FIG. 1 uses the remote pulse method, but can also be used for various detection methods such as eddy current flaw detection. In this case, magnetic data is obtained according to each detection method. In addition, the pipe inspection apparatus 100 of the above embodiment can be used for an apparatus in which the configuration of the excitation coil 10 is different and the magnetic flux density distribution due to the excitation coil 10 appears remarkably.

また、上記実施形態において、配管欠陥信号の有無を判定する閾値は、適宜設定することができる。   Moreover, in the said embodiment, the threshold value which determines the presence or absence of a piping defect signal can be set suitably.

また、上記実施形態において、励磁コイル10の配置は単なる例示であり、励磁コイル10にコアを設けてもよい。   Moreover, in the said embodiment, arrangement | positioning of the exciting coil 10 is a mere illustration, and you may provide a core in the exciting coil 10. FIG.

また、上記実施形態において、磁気センサー20を、断熱配管1の中心軸AXを通り、中心軸AXに垂直な半径方向に沿って複数設けてもよい。断熱配管1の半径方向の位置において検出される磁場は、減肉すなわち欠陥に起因する磁束源の強度に比例するが、欠陥からの距離の2乗の逆数で減衰する磁界強度が計測される。よって、特定の半径位置において、磁界強度とその減衰の傾きとが分かれば、磁束源(近似的には磁気双極子)の強度と当該磁束源までの距離とが分かる。つまり、磁束源に相当する欠陥の大きさと欠陥までの距離とを見積もることができ、欠陥が配管1a上のものであるか否かを判定することができる。具体的な手法としては、2点以上の観測点での磁界強度を、配管1aからの距離の2乗の逆数の曲線と、外装板1cからの距離の2乗の逆数の曲線とで近似するフィッティングをすることで、欠陥が配管1aと外装板1cとのいずれにあるかを明確に判定することができる。   In the above embodiment, a plurality of magnetic sensors 20 may be provided along a radial direction that passes through the central axis AX of the heat insulating pipe 1 and is perpendicular to the central axis AX. The magnetic field detected at the radial position of the heat insulating pipe 1 is proportional to the strength of the magnetic flux source due to the thinning, that is, the defect, but the magnetic field strength that attenuates by the reciprocal of the square of the distance from the defect is measured. Therefore, if the magnetic field strength and the inclination of attenuation are known at a specific radial position, the strength of the magnetic flux source (approximately a magnetic dipole) and the distance to the magnetic flux source can be known. That is, the size of the defect corresponding to the magnetic flux source and the distance to the defect can be estimated, and it can be determined whether or not the defect is on the pipe 1a. As a specific method, the magnetic field strength at two or more observation points is approximated by a curve having a reciprocal of the square of the distance from the pipe 1a and a curve having a reciprocal of the square of the distance from the exterior plate 1c. By performing the fitting, it is possible to clearly determine whether the defect exists in the pipe 1a or the exterior plate 1c.

1…断熱配管、 1a…配管、 1b…断熱材、 1c…外装板、 10…励磁コイル、 10a,10b…コイル、 20,20a,20b,20c,20d,20e,20f,20g,20h…磁気センサー、 30…検査基部、 40…パルス電源、 50…磁気センサー回路、 60…移動機構、 70…制御部、 80…検査部、 100…配管検査装置、 AX…中心軸、 OS…最頂点   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat insulation piping, 1a ... Piping, 1b ... Heat insulation material, 1c ... Exterior board, 10 ... Excitation coil, 10a, 10b ... Coil, 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, 20g, 20h ... Magnetic sensor 30 ... Inspection base, 40 ... Pulse power supply, 50 ... Magnetic sensor circuit, 60 ... Movement mechanism, 70 ... Control unit, 80 ... Inspection unit, 100 ... Pipe inspection device, AX ... Center axis, OS ... Top

Claims (10)

断熱配管に磁気を与える励磁コイルと、
前記励磁コイルの周辺に配置される複数の磁気センサーと、
を備え、
各磁気センサーの位置において、前記励磁コイルにより発生する磁気の量及び磁気の方向を、標準的な断熱配管を前提とする基準データとして取得し、
前記基準データと、被検査対象とする断熱配管を前記磁気センサーで検出した磁気データとから断熱配管の減肉を表す配管欠陥信号を得ることを特徴とする配管検査装置。
An exciting coil that provides magnetism to the insulated pipe;
A plurality of magnetic sensors arranged around the exciting coil;
With
At the position of each magnetic sensor, the amount of magnetism generated by the excitation coil and the direction of the magnetism are acquired as reference data on the premise of standard heat insulation piping,
A pipe inspection apparatus that obtains a pipe defect signal representing a thinning of a heat insulating pipe from the reference data and magnetic data obtained by detecting the heat insulating pipe to be inspected by the magnetic sensor.
前記基準データは、被検査対象とする断熱配管、前記断熱配管の外装板、前記励磁コイル、及び前記磁気センサーの設置状態を考慮したシミュレーションにより算出することを特徴とする請求項1に記載の配管検査装置。   The piping according to claim 1, wherein the reference data is calculated by a simulation in consideration of an installation state of a heat insulating pipe to be inspected, an exterior plate of the heat insulating pipe, the excitation coil, and the magnetic sensor. Inspection device. 前記基準データは、被検査対象とする断熱配管に対応するが、減肉していない正常配管の値を予め測定することにより得ることを特徴とする請求項1に記載の配管検査装置。   The pipe inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference data corresponds to a heat insulating pipe to be inspected, but is obtained by measuring in advance a value of a normal pipe that is not thinned. 前記基準データは、被検査対象とする断熱配管の一部の磁気データをリアルタイムに測定することにより得ることを特徴とする請求項1に記載の配管検査装置。   The pipe inspection apparatus according to claim 1, wherein the reference data is obtained by measuring, in real time, a part of magnetic data of a heat insulating pipe to be inspected. 前記基準データは、被検査対象とする断熱配管の上側の最頂点を基準として、断熱配管の下側60°〜240°の領域の少なくとも一部の磁気データを測定することにより得ることを特徴とする請求項4に記載の配管検査装置。   The reference data is obtained by measuring at least a part of magnetic data in a region of 60 ° to 240 ° below the heat insulating pipe with reference to the uppermost apex of the heat insulating pipe to be inspected. The piping inspection device according to claim 4. 前記磁気データに前記基準データの逆数を積算することにより配管欠陥信号を得ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の配管検査装置。   The pipe inspection apparatus according to claim 1, wherein a pipe defect signal is obtained by adding the reciprocal of the reference data to the magnetic data. 前記磁気データから前記基準データを減算することにより配管欠陥信号を得ることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の配管検査装置。   The pipe inspection apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a pipe defect signal is obtained by subtracting the reference data from the magnetic data. 前記励磁コイルは、断熱配管の円周に沿って配置されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の配管検査装置。   The pipe inspection apparatus according to claim 1, wherein the excitation coil is disposed along a circumference of the heat insulating pipe. 前記磁気センサーは、断面配管の円周に沿った複数箇所に設けられることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の配管検査装置。   The pipe inspection device according to any one of claims 1 to 8, wherein the magnetic sensor is provided at a plurality of locations along a circumference of a cross-sectional pipe. 前記磁気センサーは、断面配管の中心軸方向に沿った複数箇所に設けられることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の配管検査装置。   The pipe inspection apparatus according to claim 1, wherein the magnetic sensor is provided at a plurality of locations along a central axis direction of the cross-sectional pipe.
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