JP2952851B1 - 超音波探触子による配管診断方法と装置 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】配管に接触する超音波探触子の姿勢を修正する
ことにより、従来の方法では正確に測定できなかった点
の測定を可能にし、測定精度の向上を図る。測定対象物
の形状変化に対する柔軟性を向上させる。探触子と被検
査面の間に作用する接触力を制御し、探触子の破損を防
止する。 【解決手段】肉厚測定用の超音波探触子を搭載したスラ
イダを円環状のレール上に配置し、超音波エコーを用い
て配管の肉厚を測定する。接触状態が不良と判定された
個所につき、スライダをその位置に移動して、超音波探
触子の姿勢を変化させ、超音波エコーの特徴量を抽出し
て姿勢を再調節し、不良個所について肉厚の測定を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パラレルリンク機
構を有する配管診断装置を用いた超音波パルス反射法に
よる配管の肉厚測定技術に関する。すなわち、得られる
超音波反射エコーの特徴量を用いて超音波探触子の接触
角度の制御、及び超音波探触子の変位量による接触力の
制御をそれぞれ行い、より正確な配管肉厚測定を行うた
めの技術を提供する。

【０００２】

【従来の技術】空調用配管や衛生用配管の劣化診断の手
法として、配管の外側に探触子を接触させて行う方法は
すでに周知である。パルス反射式直接接触垂直法を行う
場合、超音波探触子は被検査物に対して垂直に接触して
いる必要があり、その判断は現在のところ検査者の経験
や技量に委ねられているところが大きく、正確さに欠け
るという欠点がある。

【０００３】特許番号第２５３３０２７号「自律移動型
配管メンテナンスロボット」やその他の超音波探触子を
用いて検査を行うロボット及び装置は、探触子の姿勢調
節機能を持ち合わせていないので、ロボット及び装置の
配管に対する姿勢（設置状態）によっては探触子が配管
に対して垂直に接触せず、検査精度がロボット及び装置
の設置の正確さに左右されることになる。

【０００４】日本機械学会論文集（Ｃ編）６３巻６０６
号、論文Ｎｏ．９６−０７９４には、曲面溶射材の超音
波試験における探触子の姿勢制御を、得られるエコー高
さを用いて行う技術が記載されているが、水侵法による
ものであるため、建築設備配管の検査への導入は困難で
ある。特開平４ー５３５４３号「超音波診断装置」に
は、測定対象物の表面形状に合わせて探触子又はプロー
ブの姿勢を変化させる方法が記載されているが、対象物
の形状を予め把握し、それによって求められる探触子の
傾き角度をシステムに入力して探触子の姿勢調節を行う
方法であるため、この方法をパルス反射式直接接触垂直
法による配管肉厚測定に応用しようとした場合、診断装
置の設置誤差や、配管表面の凹凸など把握した形状と実
際の形状との誤差等に対応できない。また、対象物が変
化した場合への柔軟性に欠ける。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、配管
に接触する探触子の姿勢を修正することにより、従来の
方法では正確に測定できなかった点の測定を可能にし、
測定精度の向上を図ることにある。本発明の他の目的
は、測定対象物の形状変化に対する検査・診断の柔軟性
を向上させることにある。本発明のさらに他の目的は、
探触子と被検査面の間に作用する接触力を制御すること
により、探触子に過大な力が作用するのを防止し、探触
子の破損を防止することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明はその第１の態様において、配管の外側か
ら肉厚を測定する配管診断方法であって、肉厚測定用の
超音波探触子を搭載したスライダを円環状のレール上に
配置し、配管の外周に沿って前記レールを同心円状に取
り付け、超音波探触子の先端を配管表面に接触させ超音
波エコーを用いて配管の肉厚を測定し、前記スライダを
前記レール上を一定の角度間隔で３６０°にわたって移
動させながら配管の肉厚測定を行い、各測定個所につき
前記超音波探触子から発せられた超音波パルスのエコー
に基づいて超音波探触子の先端と配管表面との接触状態
の良否を検出し、接触状態が不良と判定された個所につ
き、前記スライダをその位置へと移動し、前記レールの
姿勢をわずかに変化させ、超音波探触子の接触状態を再
調節して不良個所の肉厚測定を行うことを特徴とする配
管診断方法を提供する。

【０００７】好適な手法として、スライダを測定不良個
所に移動した後、超音波探触子を一定角速度で姿勢を変
化させ、同時に超音波エコーの特徴量を抽出してその極
値から探触子の姿勢を調節し、不良個所再測定前の姿勢
を確定させるようにする。

【０００８】さらに好適な手法として、超音波エコーの
特徴量として、超音波探触子の傾き角の変化に対して単
調に変化する第２ピークが観測される時間に基づいて探
触子の先端と配管表面との接触状態の良否を判定し、探
触子が配管に接触した状態を保ちながら配管表面に対す
る探触子の姿勢を再調節するようにする。

【０００９】本発明はその第２の態様として、配管の外
側から肉厚を測定する配管診断装置であって、配管の外
周に取り付けられる架台と、配管の外周に沿って同心円
状に配置される円環状のレールと、前記レールを前記架
台上に支持して位置決めする伸縮式の複数のリンクと、
肉厚測定用の超音波探触子を搭載し前記レールの半径方
向に伸縮して超音波探触子を配管表面に接触離反させる
ためのエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタを搭
載し前記レール上を全周にわたって移動可能なスライダ
と、前記超音波探触子から発せられた超音波パルスのエ
コーに基づいて配管の肉厚を測定すると共に超音波探触
子の先端と配管表面との接触状態の良否を検出する計測
システムと、前記計測システムの検出結果に基づいて前
記レール上の超音波探触子の接触状態を調整する制御シ
ステムとを備えた配管診断装置を提供する。この制御シ
ステムは、超音波探触子と配管表面との間に作用する接
触力の大きさとエンドエフェクタの変位との関係を用い
て、エンドエフェクタの伸縮により超音波探触子の接触
力を調整するようになっている。

【００１０】この配管診断装置は、好適には、スライダ
がレール上を一周する間に配管の外周との間隔を測定す
るリニアポテンショメータと、超音波探触子と配管との
接触力を検出する力センサとを有する。

【００１１】より具体的な例として、複数のリンクは６
本の直動リンクから成り、架台やレールを含めた全体で
パラレルリンク機構を構成し、各リンクの伸縮により円
環状のレール（リングパーム）を配管上の測定位置に設
置する。レール上を直動リンク及び超音波探触子を搭載
したスライダが３６０°移動し、配管の肉厚測定を行
う。最初にリングパームの位置、姿勢調節を行い、超音
波探触子が理論上はどの測定点においても配管表面に対
して垂直となるようにし、超音波探触子により３６０°
にわたって肉厚測定を行う。その後測定不良個所におい
て超音波探触子の姿勢調節を行って補充測定を実施す
る。

【００１２】まず、探触子の姿勢調節をするため、６本
のリンクを動かして、探触子と配管面の接触点を中心と
して、一定角速度でレールの姿勢を変化させ、同時にエ
コーの特徴量を抽出して、その極値を探索することによ
り探触子の姿勢を調節する。この際、はじめに配管の軸
線方向と平行な向き（Ｙ軸まわり）について姿勢調節を
行い、次に配管の軸線方向に垂直な向き（Ｘ軸まわり）
について姿勢調節を行って姿勢を確定させることが望ま
しい。

【００１３】探触子は直動機構を有するエンドエフェク
タ（手先効果器）に支持されており、超音波モータで駆
動されて配管表面に接触離反する。探触子の接触力制御
は、エンドエフェクタの変位に対する、探触子と配管表
面との間に作用する接触力の大きさとの関係を利用し
て、エンドエフェクタの位置制御によって行う。

【００１４】本発明による配管診断装置を機能させるコ
ンピュータシステムは、２つのＣＰＵにより管理された
２つのシステムから構成される。ＣＰＵはデュアルポー
トＲＡＭ（ＤＰＲＡＭ）を読み書きすることによってデ
ータの通信を行う。

【００１５】（１）制御システム パラレルマニピュレータ型配管診断装置の動作制御を行
うためのシステムであり、モータ制御用ドライバ、Ａ／
Ｄ・Ｄ／Ａ変換ボード、ＰＩＯボード、カウンタボード
などから成る。

【００１６】（２）計測システム 超音波探触子から超音波パルスを発信・受信させ、得ら
れるエコーデータから姿勢調節パラメータを抽出・監視
して探触子の目標姿勢角速度の更新の判断を行い、超音
波探触子の先端と配管表面との接触状態の良否を検出
し、さらに姿勢調節後のエコーデータから配管の肉厚を
測定し記憶するためのシステムであり、超音波探触子、
超音波探傷器（パルサーレシーバ）、デジタルストレー
ジオシロスコープ、ＧＰＩＢボード等から成る。

【００１７】

【作用】本発明による配管診断方法及び装置によれば、 （１）探触子の姿勢を修正できるので、リングパームの
位置・姿勢設定誤差や配管面の凹凸等により測定できな
かった点の測定を可能にすると共に、測定精度の向上が
図れる （２）姿勢を修正する方法として、得られる超音波エコ
ーの情報を用いることにより、測定点における法線方向
の把握が不要となり、測定対象物の形状変化に対する検
査の柔軟性が向上する （３）探触子と被検査面の間に作用する接触力を制御す
ることにより、探触子に過大な力が作用することがな
く、探触子の破損防止が図れる、などの利点が得られ
る。

【００１８】本発明はその応用実施例として、超音波探
触子の姿勢調節技術は、被検査物を配管に限らず直接接
触垂直法を用いるあらゆる超音波探傷試験に応用が可能
である。また、単調変化し極値を持つような情報を元
に、センサと測定対象物との相対的な位置（角度）関係
を推定する本技術は、一例として、指向性マイクを回転
させ、検知される音圧レベルが極大となる方向にマイク
の方向を収束させることにより、マイクから見た音源の
方向を推定するというような技術に応用できる。以下、
添付図面の実施形態を参照しながら、本発明について詳
述する。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明による配
管診断装置の動作部分を表している。図において、診断
対象である配管のエルボー部分１０の外周に沿って円環
状のレール（好ましくは２つ割り）１２が配置され、レ
ール１２は配管の外周に取り付けられた架台１１から延
伸する６本の直動リンク１３ａ〜１３ｆによって支持さ
れている。各リンク内には超音波モータが内蔵され、制
御システムからの指令によって所定の長さに調節可能と
なっている。これらの直動リンク１３ａ〜１３ｆは、架
台１１及びレール１２と共にパラレルリンク機構２０を
構成している。

【００２０】肉厚を測定するための超音波探触子１５と
エンドエフェクタ２３を搭載したスライダ１４は、レー
ル（リングパーム）１２上を全周にわたって移動可能で
あり、探触子１５はエンドエフェクタ２３の超音波モー
タ２２によってエルボー管１０へと前進後退し肉厚測定
のための接触離反が可能になっている。エンドエフェク
タ２３に隣接してリニアポテンショメータ２１がスライ
ダ１４上に搭載されている。リニアポテンショメータ２
１はスライダ１４がレール１２上を一周する間にエルボ
ー管１０の外周との間隔を測定し、そのデータを基に、
レール１２をエルボー管１０に対して同心円状に配置す
るためのレールの位置、姿勢調節を行う。探触子１５と
エルボー管１０との接触力は力センサ２４で検出され
る。

【００２１】本発明の配管診断装置は、さらに図３に示
すような計測システム３１と制御システム３２を包含し
ている。計測システム３１は、超音波探触子１５により
受信される超音波エコーに基づいて姿勢調節パラメータ
を抽出・監視して接触状態の良否の判断、及び接触状態
不良の場合の超音波探触子１５の姿勢調節における目標
姿勢角速度更新の判断、さらに、配管肉厚の検出を行
う。前述したように、計測システム３１は、超音波探触
子１５、超音波探傷器（パルサーレシーバ）、デジタル
ストレージオシロスコープ、ＧＰＩＢボード等から成
る。制御システム３２は、計測システム３１の検出結果
に基づいてレール１２上の超音波探触子１５の接触状態
を調節する働きを行うものであり、前述したようにモー
タ制御用ドライバ、Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａ変換ボード、ＰＩＯ
ボード、カウンタボードなどから成る。

【００２２】本発明の配管診断装置の使用方法につい
て、詳述する。まず、測定対象となる配管はあらかじめ
保温材を取り除き配管の表面処理を済ませておく。本発
明の配管診断装置を配管に設置し、配管診断装置はその
位置（配管に対する自身の相対位置）をセンサ等により
認識する。配管診断装置全体の移動は別個の移動装置も
しくは人力によって行う。

【００２３】動作１ リングパーム（２つ割）を測定位
置の近くに設置する。 （１）測定位置（測定する断面の位置）、測定密度（配
管一周の角度分解数）を計測システムに入力する （２）入力された測定位置から、その位置における配管
断面の中心位置及びリングパームの姿勢を算出する （３）２で求めたリングパーム中心の位置・姿勢におけ
る各リンクの長さを求める （４）各リンク長さをＰＩＤ制御によって３で求めた長
さにする

【００２４】動作２ リングパームの位置・姿勢の微調
整をする （１）スライダを回転させ、１０°毎に計３６点でリニ
アポテンショメータの出力を読み込む （２）１のデータをリングパーム中心と配管表面間の距
離に換算する （３）２の各値と配管表面の式より、最小自乗法を用い
てリングパームの位置・姿勢を表すパラメータを推定す
る （４）推定した位置・姿勢から各リンク長さを求める （５）現在のリンク長さとの差を求め、各リンク長さを
調整する （６）１〜５を、リングパームと配管測定断面との位置
・姿勢の偏差が予め設定した値より小さくなるまで繰り
返す

【００２５】動作３ 超音波エコーを測定する （１）エンドエフェクタを伸ばして超音波探触子を配管
表面に接触させる （２）配管表面で反射されたエコー（表面エコー）を取
得し、探触子の接触状態の良否を判定する （３）接触状態が良い場合、配管内面からのエコーデー
タを取得する （４）エンドエフェクタにより、超音波探触子を配管表
面から離して、スライダにより超音波探触子を次の測定
点に移動する （５）１〜４を全測定点について行う

【００２６】動作４ 探触子の接触状態が適切でなかっ
た測定点について、探触子姿勢の微調整を行う （１）姿勢調整前の各リンク長さを初期長さとして記録
する （２）スライダにより、接触状態が適切でなかった測定
点に移動する （３）エンドエフェクタにより探触子を配管表面に接触
させる （４）探触子のＹ軸周りの姿勢を修正する （５）探触子のＸ軸周りの姿勢を修正する （６）表面エコーから接触状態の良否を判定し、悪い場
合は４から再度行う （７）配管内面からのエコーデータを測定する （８）エンドエフェクタにより探触子を配管表面から離
し、各リンク長さを初期長さに戻す （９）２〜８を、接触状態が適切でなかった全ての測定
点について行う

【００２７】前述したように、配管の診断方法におい
て、パルス反射式直接接触垂直法を行う場合、超音波探
触子は被検査物に対して垂直に接触している必要があ
り、その判断は現在のところ検査者の経験や技量に委ね
られているところが大きい。本発明では、探触子の姿勢
と密接な関係がある超音波パルスの反射波（エコー）、
なかでも被検査物の表面からのエコー（表面エコー）か
ら得られる情報を元に、探触子の姿勢を微調整する点に
特徴を有する。

【００２８】図４に示すように、探触子によって観測さ
れる反射波は、被検査面からの表面エコー、裏面からの
エコー、欠陥面からのエコー、及び多重反射エコーであ
る。探触子が被検査物に対して垂直に接している状態か
ら、探触子を徐々に傾けていった場合、表面エコーは図
５のように、高さが小さくなり時間遅れの方向に移動す
るように変化する。図５において、探触子下側と被検査
物との間にはカップラント材が充填される。高さが小さ
くなることに関しては、図６左図のように探触子が傾く
ことにより、超音波パルスが配管表面に対してある角度
を持って入射し、同じ角度で反射することにより、探触
子で受信されるエコーのエネルギが減少することによっ
て起こる。また、エコーが観測される時間が変化するの
は、図６右図のように探触子が傾くことにより、探触子
と被検査面との間に間隔を生じてエコー伝播距離が増加
し、その分エコーが観測される時間が遅れるために起こ
る。このような理由から、これら２つの特徴量は探触子
傾き角の変化に対して単調に変化し、探触子が配管表面
に対して垂直に接している時点で極値をとる。この変化
を利用して、探触子の接触角度の良否を判定し、また探
触子が傾いている場合の姿勢調節を行う。本発明では、
表面エコーの観測時間を『姿勢調節パラメータ』と称す
る。

【００２９】姿勢調節パラメータである表面エコーの観
測時間は、探触子の傾き角の変化に対して単調に変化す
る第２ピーク（図７）が観測される時間とする。一例と
して、Ｘ軸周りの傾き角を固定した場合のＹ軸周りの傾
き角の変化に対する第２ピークの時間の変化を図８に、
及びその逆で、Ｙ軸周りの傾き角を固定した場合のＸ軸
周りの傾き角の変化に対する第２ピークの時間の変化を
図９にそれぞれ示す。これらから、傾き角の変化に対し
て単調変化していることが分かる。

【００３０】図１０に示すように、一定の角速度で探触
子姿勢を変化させ、その間に姿勢調節パラメータを一定
時間間隔で取得する。姿勢調節パラメータが１サンプリ
ング前の値より大きくなったら、探触子が被検査面に垂
直となる姿勢を超えたと判断し、角速度の向きを反転
し、大きさを１／２にして、同様の作業を繰り返す。最
終的にパラメータの変化が、予め設定したしきい値より
も小さくなった時点で、パラメータが極値に収束したと
判断し、調節を終了する。

【００３１】探触子の姿勢の自由度は２であり、この２
自由度について調節を行う必要があるが、姿勢調節パラ
メータの変化がどちらの角度変化によるものなのかを判
断するのは困難なので、２自由度を順に調節する。さら
に、調節順序は図１１において、（１）Ｙ軸周り（配管
軸方向と平行の向き）、（２）Ｘ軸周り（配管軸方向に
垂直の向き）とする。

【００３２】これは、Ｙ軸周りの変化の方が、傾き角の
変化に対する姿勢調節パラメータの変化量が大きいた
め、Ｘ軸周りと比較してパラメータを極値に収束させや
すいので、先に調節してしまう。片方の姿勢の自由度が
調節し終わることにより、もう片方の姿勢の自由度の調
節においては、探触子姿勢が配管法線方向と一致してい
るときの表面エコーから得られるパラメータを目標値と
して与えることができるので、変化が比較的小さくても
調節を行うことができるからである。

【００３３】また、姿勢調節開始時における探触子の傾
いている方向の判断は、エンドエフェクタに搭載されて
いる６軸の力センサ（ストレインゲージ式）２４を用い
て、探触子に対する、探触子と配管表面との間に作用す
る接触力の方向により行う。

【００３４】次に制御方法について説明する。 １ 姿勢制御 探触子の姿勢制御は６本のリンクの長さを制御すること
により行う。探触子の目標姿勢角における各リンク長さ
を、ロボット技術に関して周知の、逆運動学問題を解く
ことによって求め、それを各リンク長さの目標値とし
て、各リンクに搭載された超音波モータによりＰＩＤ制
御によって長さの制御を行う。姿勢制御のブロック線図
を図１２に示す。

【００３５】２ 力制御との統合 観測される表面エコーから得られる情報を元に、探触子
の姿勢制御を行うためには、探触子が常に配管表面に接
している必要があり、そのために姿勢制御と共に探触子
と配管面との接触力の制御を行う。

【００３６】力制御の方法としては、目標値に対する力
偏差をエンドエフェクタの変位に変換して、エンドエフ
ェクタの位置制御のみにより力の制御を行うものとす
る。そのために、予め図１３のようにエンドエフェクタ
の変位とその際に接点に生ずる接触力との関係を求め
た。探触子を配管に押し付ける場合と探触子を配管から
離す場合について測定し、得られた校正式を用いて、接
触力の目標値との偏差からエンドエフェクタの変位量を
求め、エンドエフェクタの位置制御により力制御を実現
する。図１４に力制御のブロック線図を示す。

【００３７】具体的には、探触子の目標姿勢角速度を単
位時間で積分して角度変位とし、それを目標姿勢にして
姿勢制御を行う。この単位時間を姿勢制御の周期とし、
１周期毎に接触力の大きさを検出し、接触力が許容範囲
を超えているとき力制御を行う。そして次ステップの目
標姿勢を与えて同様の過程を繰り返す。

【００３８】以上の方法を用いて、配管内面に人工傷
（人工腐食）を施したエルボー管（１５０Ａ）の肉厚測
定を行った。人工傷はエルボー管内に図１５に示すよう
な配置で機械加工により施した。配管の全周を１度毎に
測定し、その際に測定できなかった点（制御対象点）に
対し、前述の探触子姿勢制御を行った結果、全測定点の
９７％以上の点で測定可能となった。図１６に、人工傷
による腐食配管断面と肉厚測定断面の結果を示す。両者
の描く曲線がかなり近似した結果が得られることが判明
した。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明の配管
診断方法によれば、配管に接触する探触子の姿勢を修正
することにより、従来の方法では正確に測定できなかっ
た点の測定が可能になり測定精度の向上を図ることがで
き、測定対象物の形状変化に対する検査・診断の柔軟性
を向上させることができる。さらに、探触子と被検査面
の間に作用する接触力を制御することにより、探触子に
過大な力が作用するのを防止し、探触子の破損を防止す
ることができる等、その技術的効果には極めて顕著なも
のがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による配管診断装置の動作部分の側面図
である。

【図２】本発明による配管診断装置の動作部分の正面図
である。

【図３】本発明における計測装置と制御装置のブロック
線図である。

【図４】超音波探触子による反射エコーを表す概略図で
ある。

【図５】探触子の傾きによるエコーの時間遅れを表す概
略図である。

【図６】探触子表面でのエコーの反射状態を表す側面図
である。

【図７】探触子によるエコーの第２ピークを表すグラフ
である。

【図８】Ｙ軸回りの傾き角の変化に対する第２ピークの
時間変化のグラフである。

【図９】Ｘ軸回りの傾き角の変化に対する第２ピークの
時間変化のグラフである。

【図１０】探触子の姿勢を変化させてパラメータを取得
する状態の概略図である。

【図１１】エルボー管に対する探触子のＸＹＺ座標軸を
表す斜視図である。

【図１２】姿勢制御のプロセスを表す流れ図である。

【図１３】エンドエフェクタの変位と接触力の変化を表
すグラフである。

【図１４】接触力制御のプロセスを表すブロック線図で
ある。

【図１５】人工傷の形状と配置を表す概略図である。

【図１６】人工傷による実験結果を表す概略図である。

【符号の説明】

１０ 管 １１ 架台 １２ レール １３ａ〜１３ｆ リンク １４ スライダ １５ 超音波探触子 ２０ パラレルリンク機構 ２１ リニアポテンショメータ ２２ 超音波モータ ２３ エンドエフェクタ ２４ 力センサ ３１ 計測システム ３２ 制御システム

フロントページの続き (72)発明者 原 文雄 東京都調布市染地１−31−61 (72)発明者 細貝 英実 長野県茅野市中大塩18−９ ハウゼ森 201 (56)参考文献 特開 平８−184425（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−280783（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−181171（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−132368（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管の外側から肉厚を測定する配管診断
   方法であって、 肉厚測定用の超音波探触子を搭載したスライダを円環状
   のレール上に配置し、 配管の外周に沿って前記レールを同心円状に取り付け、 超音波探触子の先端を配管表面に接触させ超音波エコー
   を用いて配管の肉厚を測定し、 前記スライダを前記レール上を一定の角度間隔で３６０
   °にわたって移動させながら配管の肉厚測定を行い、 各測定個所につき前記超音波探触子から発せられた超音
   波パルスのエコーに基づいて超音波探触子の先端と配管
   表面との接触状態の良否を検出し、 接触状態が不良と判定された個所につき、前記スライダ
   をその位置へと移動し、前記レールの姿勢をわずかに変
   化させ、超音波探触子の接触状態を再調節して不良個所
   の肉厚測定を行うことを特徴とする配管診断方法。
2. 【請求項２】 前記スライダを測定不良個所に移動した
   後、超音波探触子を一定角速度で姿勢を変化させ、同時
   に超音波エコーの特徴量を抽出してその極値から超音波
   探触子の姿勢を調節し、不良個所再測定前の姿勢を確定
   させることを特徴とする請求項１記載の配管診断方法。
3. 【請求項３】 前記超音波エコーの特徴量として、超音
   波探触子の傾き角の変化に対して単調に変化する第２ピ
   ークが観測される時間に基づいて超音波探触子の先端と
   配管表面との接触状態の良否を判定し、超音波探触子が
   配管に接触した状態を保ちながら配管表面に対する超音
   波探触子の姿勢を再調節することを特徴とする請求項２
   記載の配管診断方法。
4. 【請求項４】 配管の外側から肉厚を測定する配管診断
   装置であって、 配管の外周に取り付けられる架台と、 配管の外周に沿って同心円状に配置される円環状のレー
   ルと、 前記レールを前記架台上に支持して位置決めする伸縮式
   の複数のリンクと、 肉厚測定用の超音波探触子を搭載し前記レールの半径方
   向に伸縮して超音波探触子を配管表面に接触離反させる
   ためのエンドエフェクタと、 前記エンドエフェクタを搭載し前記レール上を全周にわ
   たって移動可能なスライダと、 前記超音波探触子から発せられた超音波パルスのエコー
   に基づいて配管の肉厚を測定すると共に超音波探触子の
   先端と配管表面との接触状態の良否を検出する計測シス
   テムと、 前記計測システムの検出結果に基づいて前記レール上の
   超音波探触子の接触状態を調整する制御システムとを備
   え、 前記制御システムは、超音波探触子と配管表面との間に
   作用する接触力の大きさと前記エンドエフェクタの変位
   との関係を用いて、前記エンドエフェクタの伸縮により
   超音波探触子の接触力を調整するようになっていること
   を特徴とする配管診断装置。
5. 【請求項５】 前記スライダが前記レール上を一周する
   間に配管の外周との間隔を測定するリニアポテンショメ
   ータと、前記超音波探触子と配管との接触力を検出する
   力センサとを有する請求項４記載の配管診断装置。