JP2866964B2 - コーティング膜の膜厚測定方法 - Google Patents
コーティング膜の膜厚測定方法Info
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を用いて管の内面に形成されたコー
ティング膜の膜厚を測定するコーティング膜の膜厚測定
方法に関する。
ティング膜の膜厚を測定するコーティング膜の膜厚測定
方法に関する。
一般に、原子力発電所，石油精製コンビナート或いは
大型船舶などには、海水循環方式の冷却装置が設けられ
ており、これらの装置の管等の内面には防食のためにポ
リエチレンなどからなるコーティング膜が形成されてい
る。
大型船舶などには、海水循環方式の冷却装置が設けられ
ており、これらの装置の管等の内面には防食のためにポ
リエチレンなどからなるコーティング膜が形成されてい
る。
ところで、このようなコーティング膜は、海水の流圧
で次第に薄くなるため、その膜圧を定期的に測定して補
修の要否等をチェックする必要がある。
で次第に薄くなるため、その膜圧を定期的に測定して補
修の要否等をチェックする必要がある。
従来、コーティング膜の膜圧を測定する場合、過流探
傷を応用した膜厚計による測定が一般的であるが、この
膜厚計の測定では、管の内面側からプローブによって測
定を行うため、プローブが届く範囲しか測定することが
できず、しかも海水が通流中の管に対しては測定を行う
ことは不可能であり、例えば原子力発電所が稼働してい
る状態で、コーティング膜の膜厚を定期的に測定するこ
とができない。
傷を応用した膜厚計による測定が一般的であるが、この
膜厚計の測定では、管の内面側からプローブによって測
定を行うため、プローブが届く範囲しか測定することが
できず、しかも海水が通流中の管に対しては測定を行う
ことは不可能であり、例えば原子力発電所が稼働してい
る状態で、コーティング膜の膜厚を定期的に測定するこ
とができない。
そこで、例えば特開昭62−91806号公報に記載のクラ
ッド厚さ測定方法を応用し、管の外側から超音波垂直探
触子による反射エコーを測定し、管の内面の内面反射エ
コーと，コーティング膜面の膜面反射エコーと，コーテ
ィング膜における音速とから、コーティング膜の膜厚を
導出して測定することが考えられる。
ッド厚さ測定方法を応用し、管の外側から超音波垂直探
触子による反射エコーを測定し、管の内面の内面反射エ
コーと，コーティング膜面の膜面反射エコーと，コーテ
ィング膜における音速とから、コーティング膜の膜厚を
導出して測定することが考えられる。
しかし、この場合は管とコーティング膜との音速比
と，厚さ比との関係によって管の内面反射エコーとコー
ティング膜の膜面反射エコーとが重なったり、コーティ
ング膜が削れて膜面反射エコーが出現しなくなったりす
ると、膜厚を測定できなくなる。
と，厚さ比との関係によって管の内面反射エコーとコー
ティング膜の膜面反射エコーとが重なったり、コーティ
ング膜が削れて膜面反射エコーが出現しなくなったりす
ると、膜厚を測定できなくなる。
本発明は、前記の諸点に留意してなされたものであ
り、コーティング膜の状態によらず、超音波を用いて管
の外側から管内のコーティング膜の膜厚を容易に、か
つ、精度よく、測定することを課題とする。
り、コーティング膜の状態によらず、超音波を用いて管
の外側から管内のコーティング膜の膜厚を容易に、か
つ、精度よく、測定することを課題とする。
前記目的を達成するために、本発明のコーティング膜
の測定方法では、内面にコーティング膜が形成された管
の外側から超音波探触子による反射エコーを測定し、 この測定により、管の内面の内面反射エコーと，コー
ティング膜面の膜面反射エコーが出現した場合に、内面
反射エコーと，膜面反射エコーと，コーティング膜にお
ける音速とから、コーティング膜の膜厚を導出し、 超音波垂直探触子による反射エコーの測定により、内
面反射エコーのみが出現した場合に、斜角探傷法のうち
のタンデム法を変形したＶ−透過法による反射エコーを
測定し、 この測定により出現した管の内面の連続する２個の反
射エコー間のコーティング膜面の反射エコーの有，無か
ら、コーティング膜の有，無を判定し、 この判定が有のときに、内面反射エコーと，コーティ
ング膜における音速とからコーティング膜の膜厚を導出
する。
の測定方法では、内面にコーティング膜が形成された管
の外側から超音波探触子による反射エコーを測定し、 この測定により、管の内面の内面反射エコーと，コー
ティング膜面の膜面反射エコーが出現した場合に、内面
反射エコーと，膜面反射エコーと，コーティング膜にお
ける音速とから、コーティング膜の膜厚を導出し、 超音波垂直探触子による反射エコーの測定により、内
面反射エコーのみが出現した場合に、斜角探傷法のうち
のタンデム法を変形したＶ−透過法による反射エコーを
測定し、 この測定により出現した管の内面の連続する２個の反
射エコー間のコーティング膜面の反射エコーの有，無か
ら、コーティング膜の有，無を判定し、 この判定が有のときに、内面反射エコーと，コーティ
ング膜における音速とからコーティング膜の膜厚を導出
する。
したがって、超音波垂直探触子による反射エコーの測
定により、管の内面の内面反射エコー及びコーティング
膜面の膜面反射エコーの両方が出現した場合には、内面
反射エコーと，膜面反射エコーと，コーティング膜にお
ける音速とから、コーティング膜の膜厚が導出されて管
の外側からその内側のコーティング膜の膜厚が測定され
る。
定により、管の内面の内面反射エコー及びコーティング
膜面の膜面反射エコーの両方が出現した場合には、内面
反射エコーと，膜面反射エコーと，コーティング膜にお
ける音速とから、コーティング膜の膜厚が導出されて管
の外側からその内側のコーティング膜の膜厚が測定され
る。
また、超音波垂直探触子による反射エコーの測定によ
り、膜面反射エコーが内面反射エコーに重なり、或いは
コーティング膜が無くなり、内面反射エコーのみが出現
した場合には、Ｖ−透過法による反射エコーを測定し、
この測定により出現した管の内面の連続する２個の反射
エコー間にコーティング膜面の反射エコーが出現すれ
ば、コーティング膜有と判定し、このとき、内面反射エ
コーと，コーティング膜における音速とから、コーティ
ング膜の膜厚が導出されて測定される。
り、膜面反射エコーが内面反射エコーに重なり、或いは
コーティング膜が無くなり、内面反射エコーのみが出現
した場合には、Ｖ−透過法による反射エコーを測定し、
この測定により出現した管の内面の連続する２個の反射
エコー間にコーティング膜面の反射エコーが出現すれ
ば、コーティング膜有と判定し、このとき、内面反射エ
コーと，コーティング膜における音速とから、コーティ
ング膜の膜厚が導出されて測定される。
そのため、超音波垂直探触子による反射エコーとして
内面反射エコーのみが出現したときにも、管の外側から
その内側のコーティング膜の膜厚を測定することがで
き、コーティング膜の状態によらず、超音波を用いて管
の外側から管内のコーティング膜の膜厚を測定できる。
内面反射エコーのみが出現したときにも、管の外側から
その内側のコーティング膜の膜厚を測定することがで
き、コーティング膜の状態によらず、超音波を用いて管
の外側から管内のコーティング膜の膜厚を測定できる。
実施例について、図面を参照して説明する。
第１図は測定時の概略を示し、同図において、１は鋼
管、２は管１の内面に形成された防食用のポリエチレン
からなるコーティング膜、３は超音波垂直探触子、4a,4
bはそれぞれ送信側及び受信側の超音波斜角探触子であ
り、これらの探触子3,4a,4bによって、管の外側から反
射エコーが測定され、測定された反射エコーに基づいて
コーティング膜２の膜厚が導出される。
管、２は管１の内面に形成された防食用のポリエチレン
からなるコーティング膜、３は超音波垂直探触子、4a,4
bはそれぞれ送信側及び受信側の超音波斜角探触子であ
り、これらの探触子3,4a,4bによって、管の外側から反
射エコーが測定され、測定された反射エコーに基づいて
コーティング膜２の膜厚が導出される。
このとき、鋼及びポリエチレンの縦波の音速は、それ
ぞれ5900m/s,1850m/sであり、その比はほぼ3:1の関係に
ある。
ぞれ5900m/s,1850m/sであり、その比はほぼ3:1の関係に
ある。
そして、第２図（ａ）に示すように管１の外側から垂
直探触子３による反射エコーの測定を行うと、多くの場
合、同図（ｂ）に示すような反射エコーが出現する。
直探触子３による反射エコーの測定を行うと、多くの場
合、同図（ｂ）に示すような反射エコーが出現する。
なお、第２図（ａ）の矢印線は超音波の経路を模擬的
に示す。
に示す。
また、同図（ｂ）のＴは送信エコー、I1,I2,I3,I4,…
は管１の内面の内面反射エコー、B1,B2,B3,…はコーテ
ィング膜２の膜面の膜面反射エコーである。
は管１の内面の内面反射エコー、B1,B2,B3,…はコーテ
ィング膜２の膜面の膜面反射エコーである。
そして、第２図（ｂ）のように内面反射エコーと膜面
反射エコーとが重ならずに分離して現われる場合、同図
（ｂ）の送信エコーＴから１番目の内面反射エコーI1ま
での時間t1は管１の厚みを超音波が往復する時間に相当
し、送信エコーＴから１番目の膜面反射エコーB1までの
時間t2は管１の厚みとコーティング膜２の厚みとの和の
距離を超音波が往復する時間に相当し、内面反射エコー
I1から膜面反射エコーB1までの時間t3はコーティング膜
２の厚みを超音波が往復する時間となる。
反射エコーとが重ならずに分離して現われる場合、同図
（ｂ）の送信エコーＴから１番目の内面反射エコーI1ま
での時間t1は管１の厚みを超音波が往復する時間に相当
し、送信エコーＴから１番目の膜面反射エコーB1までの
時間t2は管１の厚みとコーティング膜２の厚みとの和の
距離を超音波が往復する時間に相当し、内面反射エコー
I1から膜面反射エコーB1までの時間t3はコーティング膜
２の厚みを超音波が往復する時間となる。
したがって、この時間t3を読み取り、これの1/2の時
間（＝t3/2）にコーティング膜２における音速（＝1850
m/s）を乗算すると、コーティング膜２の膜厚が求ま
る。
間（＝t3/2）にコーティング膜２における音速（＝1850
m/s）を乗算すると、コーティング膜２の膜厚が求ま
る。
そして、内面にコーティング膜を形成した試験用の管
を用いて実際に測定した反射エコーの波形は第４図に示
すようになり、ピーク値の高い内面反射エコーＩとピー
ク値の低い膜面反射エコーＢとが分離して現われる。
を用いて実際に測定した反射エコーの波形は第４図に示
すようになり、ピーク値の高い内面反射エコーＩとピー
ク値の低い膜面反射エコーＢとが分離して現われる。
この場合、演算処理装置により、同図中の１点鎖線で
示すゲートパルス期間中に前記時間t3を読み取って演算
処理し、コーティング膜２の膜厚の導出及び表示を自動
的に行う。
示すゲートパルス期間中に前記時間t3を読み取って演算
処理し、コーティング膜２の膜厚の導出及び表示を自動
的に行う。
つぎに、第３図（ａ）に示すように管１の外側から垂
直探触子３による反射エコーの測定を行ったときに、同
図（ｂ）に示すように内面反射エコーしか現われないこ
とがある。
直探触子３による反射エコーの測定を行ったときに、同
図（ｂ）に示すように内面反射エコーしか現われないこ
とがある。
これは、前記したように管１及びコーティング膜２に
おける音速比がほぼ3:1の関係にあることから、管１と
コーティング膜２の厚さの比がほぼ3:1の関係にあれ
ば、管１の厚みを超音波が往復する時間t1と、コーティ
ング膜２の厚みを超音波が往復する時間t3とがほぼ等し
くなり、その結果、第３図（ｂ）に示すように、膜面反
射エコーB1,B2,B3,…内面反射エコーI2,I3,I4,…にそれ
ぞれ重なってしまうからである。
おける音速比がほぼ3:1の関係にあることから、管１と
コーティング膜２の厚さの比がほぼ3:1の関係にあれ
ば、管１の厚みを超音波が往復する時間t1と、コーティ
ング膜２の厚みを超音波が往復する時間t3とがほぼ等し
くなり、その結果、第３図（ｂ）に示すように、膜面反
射エコーB1,B2,B3,…内面反射エコーI2,I3,I4,…にそれ
ぞれ重なってしまうからである。
また、管１の内部の水の流圧により、コーティング膜
２が削られて無くなった場合にも、内面反射エコーしか
現われなくなる。
２が削られて無くなった場合にも、内面反射エコーしか
現われなくなる。
そして、垂直探触子３による反射エコーの測定によ
り、内面反射エコーしか出現しない場合には、これが管
１とコーティング膜２の厚さ比が音速比に等しいために
生じたものが、コーティング膜２が無いために生じたも
のかを判別する。
り、内面反射エコーしか出現しない場合には、これが管
１とコーティング膜２の厚さ比が音速比に等しいために
生じたものが、コーティング膜２が無いために生じたも
のかを判別する。
この判別には第６図に示す斜角探触子4a,4bを使用
し、斜角探傷法のうちのタンデム法を変形したＶ−透過
法による反射エコーを測定する。
し、斜角探傷法のうちのタンデム法を変形したＶ−透過
法による反射エコーを測定する。
そして、この測定により第７図に示すように管１の内
面の連続する２個の反射エコーＶの間にコーティング膜
２の膜面の反射エコーＰが出現すれば、コーティング膜
２が有と判定し、第８図に示すように管１の内面の反射
エコーＶの間にコーティング膜２の膜面の反射エコーＰ
が出現しなければ、コーティング膜２が無と判定する。
面の連続する２個の反射エコーＶの間にコーティング膜
２の膜面の反射エコーＰが出現すれば、コーティング膜
２が有と判定し、第８図に示すように管１の内面の反射
エコーＶの間にコーティング膜２の膜面の反射エコーＰ
が出現しなければ、コーティング膜２が無と判定する。
すなわち、第６図の実線及び波線の矢印線に示す超音
波の経路からも明らかなように、Ｖ−透過法の測定によ
ると、コーティング膜２があれば、連続する２個の反射
エコーＶの間に必ず反射エコーＰが現われるため、この
反射エコーＶ間の反射エコーＰの有，無によってコーテ
ィング膜２の有，無を判定する。
波の経路からも明らかなように、Ｖ−透過法の測定によ
ると、コーティング膜２があれば、連続する２個の反射
エコーＶの間に必ず反射エコーＰが現われるため、この
反射エコーＶ間の反射エコーＰの有，無によってコーテ
ィング膜２の有，無を判定する。
そして、コーティング膜２が有と判定されたときは、
垂直探触子３による反射エコーが、内面反射エコーI2,I
3,I4,…に膜面反射エコーB1,B2,B3,…が重なった第３図
ｂの状態であるとして、内面反射エコーI1からI2までの
時間を内面反射エコーI1から膜面反射エコーB1までの時
間t3（＝t1）として読み取り、これの1/2の時間にコー
ティング膜２における音速を乗算してコーティング膜２
の膜厚を精度よく求める。
垂直探触子３による反射エコーが、内面反射エコーI2,I
3,I4,…に膜面反射エコーB1,B2,B3,…が重なった第３図
ｂの状態であるとして、内面反射エコーI1からI2までの
時間を内面反射エコーI1から膜面反射エコーB1までの時
間t3（＝t1）として読み取り、これの1/2の時間にコー
ティング膜２における音速を乗算してコーティング膜２
の膜厚を精度よく求める。
なお、管とコーティング膜の厚さ比がほぼ3:1の試験
用の管を用いて実際に測定した反射エコーの波形は第５
図に示すようになり、図中の１点鎖線は、第４図の場合
と同様、演算処理装置によって処理する際のゲートパル
スを示す。
用の管を用いて実際に測定した反射エコーの波形は第５
図に示すようになり、図中の１点鎖線は、第４図の場合
と同様、演算処理装置によって処理する際のゲートパル
スを示す。
したがって、原子力発電所や石油精製コンビナートな
どの冷却管等の内面のコーティング膜の膜厚測定に適用
した場合、これらの設備が稼働している状態であって
も、超音波を用いて管１の外側からコーティング膜２の
膜厚を測定することができ、その際、コーティング膜の
状態によらず、その膜厚を、容易に、かつ、精度よく測
定することができるため、コーティング膜２の膜厚を定
期的に測定して補修の要否を確実にチェック等すること
ができる。
どの冷却管等の内面のコーティング膜の膜厚測定に適用
した場合、これらの設備が稼働している状態であって
も、超音波を用いて管１の外側からコーティング膜２の
膜厚を測定することができ、その際、コーティング膜の
状態によらず、その膜厚を、容易に、かつ、精度よく測
定することができるため、コーティング膜２の膜厚を定
期的に測定して補修の要否を確実にチェック等すること
ができる。
なお、前記実施例では、管１が鋼管，コーティング膜
２がポリエチレンの場合について説明したが、これに限
るものでないのは勿論である。
２がポリエチレンの場合について説明したが、これに限
るものでないのは勿論である。
本発明は、以上説明したように構成されているので、
以下に記載する効果が奏する。
以下に記載する効果が奏する。
超音波垂直探触子による反射エコーの測定により管の
内面の内面反射エコーと，コーティング膜面の膜面反射
エコーが出現した場合には、その内面反射エコーと，膜
面反射エコーと，コーティング膜における音速とから、
コーティング膜の膜厚を導出することができる。
内面の内面反射エコーと，コーティング膜面の膜面反射
エコーが出現した場合には、その内面反射エコーと，膜
面反射エコーと，コーティング膜における音速とから、
コーティング膜の膜厚を導出することができる。
また、管とコーティング膜との音速比と，厚さ比とが
ほぼ等しくなったり、コーティング膜が削られて無くな
ったりし、垂直探触子による反射エコーとして、管の内
面の内面反射エコーしか出現しない場合には、Ｖ−透過
法による反射エコーに基づいてコーティング膜の有無を
判定し、この判定が有のときに、超音波垂直探触子によ
る内面反射エコーとコーティング膜における音速とか
ら、コーティング膜の膜厚を導出することができる。
ほぼ等しくなったり、コーティング膜が削られて無くな
ったりし、垂直探触子による反射エコーとして、管の内
面の内面反射エコーしか出現しない場合には、Ｖ−透過
法による反射エコーに基づいてコーティング膜の有無を
判定し、この判定が有のときに、超音波垂直探触子によ
る内面反射エコーとコーティング膜における音速とか
ら、コーティング膜の膜厚を導出することができる。
そのため、超音波垂直探触子による反射エコーとし
て、反射エコーしか出現しない場合にも、管の外側から
コーティング膜の膜厚を、容易に、かつ、精度よく、測
定することができ、コーティング膜の状態によらず、超
音波を用いて、管の外側から管内のコーティング膜の膜
厚を、容易に、かつ、精度よく、測定することができ
る。
て、反射エコーしか出現しない場合にも、管の外側から
コーティング膜の膜厚を、容易に、かつ、精度よく、測
定することができ、コーティング膜の状態によらず、超
音波を用いて、管の外側から管内のコーティング膜の膜
厚を、容易に、かつ、精度よく、測定することができ
る。
図面は、本発明のコーティング膜の膜厚測定方法の１実
施例を示し、第１図は測定時の断面図、第２図（ａ），
（ｂ）はある状態での垂直探傷時の概略図及び反射エコ
ー波形図、第３図（ａ），（ｂ）は異なる状態での垂直
探傷時の概略図及び反射エコーの波形図、第４図及び第
５図は異なる試験用の管に対する反射エコー波形図、第
６図はＶ−透過法による測定時の概略図、第７図及び第
８図はそれぞれコーティング膜が有る場合と無い場合の
Ｖ−透過法による反射エコー波形図である。 １……管、２……、コーティング膜、３……超音波垂直
探触子、4a,4b……斜角探触子
施例を示し、第１図は測定時の断面図、第２図（ａ），
（ｂ）はある状態での垂直探傷時の概略図及び反射エコ
ー波形図、第３図（ａ），（ｂ）は異なる状態での垂直
探傷時の概略図及び反射エコーの波形図、第４図及び第
５図は異なる試験用の管に対する反射エコー波形図、第
６図はＶ−透過法による測定時の概略図、第７図及び第
８図はそれぞれコーティング膜が有る場合と無い場合の
Ｖ−透過法による反射エコー波形図である。 １……管、２……、コーティング膜、３……超音波垂直
探触子、4a,4b……斜角探触子
フロントページの続き (72)発明者 宗近 道郎 東京都中央区築地１丁目13番10号 第一 高周波工業株式会社内 (72)発明者 大和田 豊 東京都中央区築地１丁目13番10号 第一 高周波工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−91806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−305207（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 17/02
Claims (1)
- 【請求項１】内面にコーティング膜が形成された管の外
側から超音波垂直探触子による反射エコーを測定し、 該測定により前記管の内面の内面反射エコー及び前記コ
ーティング膜面の膜面反射エコーが出現した場合に、前
記内面反射エコーと，前記膜面反射エコーと，前記コー
ティング膜における音速とから、前記コーティング膜の
膜厚を導出し、 前記超音波垂直探触子による反射エコーの測定により、
前記内面反射エコーのみが出現した場合に、斜角探傷法
のうちのタンデム法を変形したＶ−透過法による反射エ
コーを測定し、 該測定により出現した前記管の内面の連続する２個の反
射エコー間の前記コーティング膜面の反射エコーの有，
無から、前記コーティング膜の有，無を判定し、 該測定が有のときに、前記内面反射エコーと，前記コー
ティング膜における音速とから前記コーティング膜の膜
厚を導出する ことを特徴とするコーティング膜の膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092282A JP2866964B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | コーティング膜の膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092282A JP2866964B2 (ja) | 1989-04-11 | 1989-04-11 | コーティング膜の膜厚測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269907A JPH02269907A (ja) | 1990-11-05 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS6291806A (ja) * | 1985-10-18 | 1987-04-27 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | クラツド厚さ測定方法 |
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| JPH02269907A (ja) | 1990-11-05 |
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