JP3377169B2 - Method and apparatus for detecting paint film damage position of buried steel pipe - Google Patents

Method and apparatus for detecting paint film damage position of buried steel pipe

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JP3377169B2
JP3377169B2 JP29315397A JP29315397A JP3377169B2 JP 3377169 B2 JP3377169 B2 JP 3377169B2 JP 29315397 A JP29315397 A JP 29315397A JP 29315397 A JP29315397 A JP 29315397A JP 3377169 B2 JP3377169 B2 JP 3377169B2
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signal
buried steel
coating film
carrier wave
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幸二 藤本
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、埋設された塗覆装
鋼管の塗膜損傷部位を、地上にて非接触で検出する方法
および装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for non-contact detection on the ground of a coating film damaged portion of a buried coated steel pipe.

【0002】[0002]

【従来技術】一般に、埋設される鋼管には腐食を防止す
るための塗覆装がその周囲に施されている。しかしなが
ら、何らかの原因によりこの塗覆が損傷すると損傷部位
から腐食が進行し、やがて鋼管に腐食孔が生じるように
なる。このため、埋設鋼管の保全上、塗膜損傷の有無と
その位置を早期に発見することが重要である。
2. Description of the Related Art Generally, a steel pipe to be buried is coated around its periphery to prevent corrosion. However, if the coating is damaged for some reason, corrosion will progress from the damaged site, and eventually corrosion holes will be formed in the steel pipe. Therefore, in order to maintain the buried steel pipe, it is important to detect the presence or absence of coating film damage and its position at an early stage.

【0003】これに応えるものとして、従来から種々の
塗膜損傷検出が提案されている。これらのうち、作業
性、測定精度の面から優れているものとして、電位差法
が周知である。図8にこの方法を示す。図8において、
1は埋設鋼管、2は交流電源、3は電力増幅器、4は接
地電極、5は埋設鋼管1の塗膜損傷部、6は探査機、6
a、6bは探査機の車輪電極、7はフィルタ、8は電位
差検出器である。
In response to this, various types of coating film damage detection have been conventionally proposed. Of these, the potentiometric method is well known as being excellent in workability and measurement accuracy. This method is shown in FIG. In FIG.
1 is a buried steel pipe, 2 is an AC power supply, 3 is a power amplifier, 4 is a ground electrode, 5 is a damaged portion of the buried steel pipe 1, and 6 is a probe.
Reference numerals a and 6b are wheel electrodes of the probe, 7 is a filter, and 8 is a potential difference detector.

【0004】埋設鋼管1と接地電極4の間に、交流電源
2から電力増幅器3を介して電圧を印加し、電流を通じ
る。この状態で探査機6を、埋設鋼管の管軸方向に沿っ
て地表面上を移動させる。探査機6には、その前後方向
に1対の車輪電極6a、6bが設けられており、それぞ
れが接触している地面の電位を検出する。これらの電位
の差は、フィルタ7を介して電圧検出器8で検出され
る。
A voltage is applied between the buried steel pipe 1 and the ground electrode 4 from the AC power source 2 through the power amplifier 3 to pass a current. In this state, the probe 6 is moved on the ground surface along the pipe axis direction of the buried steel pipe. The probe 6 is provided with a pair of wheel electrodes 6a and 6b in the front-rear direction thereof, and detects the potential of the ground with which they are in contact. The difference between these potentials is detected by the voltage detector 8 via the filter 7.

【0005】埋設鋼管1の塗膜に塗膜損傷部5がある場
合には、印加電圧に応じて塗膜損傷部5より電流が流入
し、付近の土壌中に電位勾配を作る。この電位勾配の方
向は、塗膜損傷部5の真上の位置を境にして逆転する。
よって、探査機6を埋設鋼管の管軸方向に沿って走行さ
せ、走行距離を横軸に、車輪電極6a,6bの間の電位
差を縦軸にとってグラフを作ると、塗膜損傷部5の真上
でS字型のカーブを描く。よって、このS字型のカーブ
の中央の位置(ゼロクロス点)を検出することにより、
塗膜損傷部5の位置を地上から非接触で検出できる。
When the coating film of the buried steel pipe 1 has a coating film damaged portion 5, a current flows from the coating film damaged portion 5 in accordance with the applied voltage, and a potential gradient is created in the soil in the vicinity. The direction of this potential gradient is reversed at the position directly above the coating film damaged portion 5 as a boundary.
Therefore, when the explorer 6 is run along the pipe axis direction of the buried steel pipe and a graph is made with the running distance as the horizontal axis and the potential difference between the wheel electrodes 6a and 6b as the vertical axis, the true value of the coating film damaged portion 5 can be obtained. Draw an S-shaped curve above. Therefore, by detecting the center position (zero cross point) of this S-shaped curve,
The position of the coating film damaged portion 5 can be detected from the ground without contact.

【0006】図9は、この方法による塗膜損傷部の検出
結果を示す図である。対象とした埋設鋼管は、管径10
0A、管長10mのPLP導管であり、約1mの深さに
埋設されたものである。塗膜損傷のサイズは5mm×4
mmのものであった。探査機の車輪電極の間隔は1mで
あり、塗膜損傷部への流入電流は10mA(440H
z)である。電位差の検出は、アスファルト塗装上で散
水処理をして行った。
FIG. 9 is a diagram showing a result of detection of a coating film damaged portion by this method. The target buried steel pipe has a diameter of 10
The PLP conduit has a length of 0 m and a length of 10 m, and is buried at a depth of about 1 m. The size of the coating damage is 5 mm x 4
mm. The space between the wheel electrodes of the spacecraft is 1 m, and the current flowing into the damaged coating film is 10 mA (440 H).
z). The detection of the potential difference was performed by spraying water on asphalt coating.

【0007】図9において横軸は探査機の位置、縦軸は
探査機の車輪電極間の電位差である。図9において、電
位差は左半分では正であり、右半分は負である。これ
は、左半分の位置と右半分の位置では電位勾配の方向が
逆転していることを示す。そして、前述したように、図
9におけるS字カーブの中心、すなわち電位差がゼロク
ロスする位置を、塗膜損傷位置の真上であると判定する
ことができる。
In FIG. 9, the horizontal axis represents the position of the probe and the vertical axis represents the potential difference between the wheel electrodes of the probe. In FIG. 9, the potential difference is positive in the left half and negative in the right half. This indicates that the direction of the potential gradient is reversed at the left half position and the right half position. Then, as described above, the center of the S-shaped curve in FIG. 9, that is, the position where the potential difference crosses zero can be determined to be directly above the coating film damage position.

【0008】しかしながら、前記周知の電位差法には、
以下のような問題点があった。すなわち、実際の塗膜損
傷の検出は探査機をアスファルト上に走らせて行うた
め、接地抵抗が大きく、車輪電極間の電位差として検出
される検出信号は微弱なものとならざるを得ない。一
方、地中には迷走電流が流れており、このため、土壌が
固有電位を有している。これが車輪電極間の電位差を測
定するときのノイズとなる。また、商用周波数による誘
導電流が電位差検出に重畳され、これもノイズとなる。
これらのノイズはフィルタ処理によりある程度は除去さ
れるものの、もともとの信号のS/N比が小さいため、
完全に除去することはできない。このため、塗膜損傷部
を精度良く確実に検知することは困難である。
However, the known potential difference method is
There were the following problems. That is, since the actual damage to the coating film is detected by running the probe on the asphalt, the ground resistance is large, and the detection signal detected as the potential difference between the wheel electrodes must be weak. On the other hand, a stray current is flowing in the ground, so that the soil has an intrinsic potential. This becomes noise when measuring the potential difference between the wheel electrodes. Further, the induced current due to the commercial frequency is superimposed on the potential difference detection, which also becomes noise.
Although these noises are removed to some extent by the filtering process, since the original signal S / N ratio is small,
It cannot be completely removed. Therefore, it is difficult to detect the damaged portion of the coating film accurately and reliably.

【0009】発明者らは、これらの問題点を解決する方
法として、ランダム信号又は擬似ランダム信号を用い、
信号処理として相関処理を用いた塗膜探傷方法及び装置
の発明を行い、特願平9−57102号として特許出願
した。
The inventors have used a random signal or a pseudo-random signal as a method for solving these problems,
An invention of a coating film flaw detection method and apparatus using correlation processing as signal processing was invented, and a patent application was filed as Japanese Patent Application No. 9-57102.

【0010】この発明は、埋設管と大地の間に交流電圧
を印加することにより当該埋設管に交流電流を流し、管
軸方向に沿った位置にある2点間の電位差を、当該2点
を移動させながら順次検出することにより、前記交流電
流により地上に発生する電位分布を測定し、その電位分
布の変化から当該埋設管の塗膜損傷位置を検知する方法
において、埋設鋼管に印加する交流電圧にランダム信号
または擬似ランダム信号を用い、前記埋設鋼管に印加す
る交流電圧の波形と、前記2点間の電位差の検出波形と
の間で相互相関処理を行い、そのピーク値を前記2点間
の電位差の代表値とし、当該代表値より電位分布を求
め、求めた電位分布の変化から当該埋設管の塗膜損傷位
置を検出するものである。
According to the present invention, an alternating current is applied to the buried pipe by applying an alternating voltage between the buried pipe and the ground, and the potential difference between the two points located along the pipe axis is determined by the two points. By sequentially detecting while moving, measuring the potential distribution generated on the ground by the AC current, in the method of detecting the coating film damage position of the buried pipe from the change in the potential distribution, the AC voltage applied to the buried steel pipe Using a random signal or a pseudo-random signal for cross-correlation processing between the waveform of the AC voltage applied to the buried steel pipe and the detection waveform of the potential difference between the two points, and the peak value between the two points. The potential distribution is obtained from the representative value of the potential difference, and the coating film damage position of the buried pipe is detected from the change in the obtained potential distribution.

【0011】ここに擬似ランダム信号とは、長期間にお
いては繰り返し周期がありランダム性は失われるが、周
期内においてはランダム性が保たれるような信号をい
う。
The term "pseudo-random signal" as used herein refers to a signal that has a repeating period for a long period of time and loses randomness, but maintains randomness within the period.

【0012】この方法によれば、印加電圧の波形と検出
信号の波形の相互相関をとった場合、その相互相関の計
算中、たとえば検出信号をシフトして掛け算を行う過程
において、印加電圧とシフトされた検出信号が同じパタ
ーンとなって同期のとれた位置に相互相関のピークが現
れる。印加電圧とパターンの異なるノイズは、相互相関
をとることによって打ち消されてしまい、ピーク値には
ほとんど影響を与えない。印加電圧はランダム信号また
は擬似ランダム信号であるので、印加電圧に基づかない
ノイズが印加電圧のパターンと同じパターンになること
はない。
According to this method, when the cross-correlation between the waveform of the applied voltage and the waveform of the detection signal is taken, the shift of the applied voltage and the shift of the detection signal are performed during the calculation of the cross-correlation. The detected signals have the same pattern, and a peak of cross-correlation appears at a synchronized position. The noise having a different pattern from the applied voltage is canceled by taking the cross-correlation and has almost no effect on the peak value. Since the applied voltage is a random signal or a pseudo random signal, noise that is not based on the applied voltage does not have the same pattern as the applied voltage pattern.

【0013】よって、本方法によれば、印加電圧に起因
する検出信号のみが車輪電極間の電位差の代表値として
検出されることになるので、S/N比が改善される。こ
の代表値を用いて電位分布を求め、その電位分布の変化
から前記従来の方法と同じ方法で塗膜損傷位置を検出す
ることにすれば、前記電位差法に比較して、塗膜損傷位
置を精度良く検出できる。
Therefore, according to this method, only the detection signal resulting from the applied voltage is detected as the representative value of the potential difference between the wheel electrodes, so that the S / N ratio is improved. The potential distribution is obtained using this representative value, and if the coating film damage position is detected from the change in the potential distribution by the same method as the above-mentioned conventional method, the coating film damage position is compared with the potential difference method. Can be detected accurately.

【0014】図10は、この方法の実施の形態の一例を
示す図である。図10において、1は埋設鋼管、3は電
力増幅器、4は接地電極、5は埋設鋼管1の塗膜損傷
部、6は探査機、6a、6bは探査機の車輪電極、10
はM系列信号発生器、11はM系列参照信号発生器、1
2は相関処理部、13はパーソナルコンピュータ演算部
である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of an embodiment of this method. In FIG. 10, 1 is a buried steel pipe, 3 is a power amplifier, 4 is a ground electrode, 5 is a coating film damaged portion of the buried steel pipe 1, 6 is a probe, 6a and 6b are wheel electrodes of the probe, 10
Is an M-sequence signal generator, 11 is an M-sequence reference signal generator, 1
Reference numeral 2 is a correlation processing unit, and 13 is a personal computer arithmetic unit.

【0015】この実施の形態においては、埋設鋼管1に
印加する擬似ランダム信号としてM系列信号を用いる。
図11にM系列信号の発生回路の例を示す。M系列信号
は、図11のようなフィードバック回路を有するシフト
レジスタによって容易に作成できる。図12にM系列信
号の信号波形とその自己相関信号波形の例を示す。図1
2において、横軸は時間、縦軸は信号の大きさ、τaは
M系列信号を生成するシフトレジスタに与えられるクロ
ックの周期である。
In this embodiment, an M-sequence signal is used as the pseudo random signal applied to the buried steel pipe 1.
FIG. 11 shows an example of an M-sequence signal generation circuit. The M-sequence signal can be easily created by a shift register having a feedback circuit as shown in FIG. FIG. 12 shows an example of the signal waveform of the M-sequence signal and its autocorrelation signal waveform. Figure 1
In FIG. 2, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents the signal magnitude, and τa is the cycle of the clock given to the shift register that generates the M-sequence signal.

【0016】M系列信号は、周期性のある擬似ランダム
信号であり、シフトレジスタのビット数に対応する周期
を持つので、自己相関をとると図11(b)に示すよう
なピーク値を周期的に持つ。このことから、他の信号と
の相互相関をとれば、当該M系列信号とパターンの一致
する信号のみが高いピーク値を有する相互相互相関値を
持つことがわかる。前記実施の態様においては、この性
質を利用してノイズ信号の低減を図るものである。
Since the M-sequence signal is a pseudo-random signal having a periodicity and has a period corresponding to the number of bits of the shift register, the peak value shown in FIG. To have. From this, it can be seen that if the cross-correlation with other signals is taken, only the signal whose pattern matches the M-sequence signal has the cross-correlation value having a high peak value. In the above embodiment, this property is utilized to reduce the noise signal.

【0017】図10において、M系列信号発生器10か
らのM系列信号は、電力増幅器3で増幅されて、埋設鋼
管1と接地電極4の間に電圧として印加される。この状
態で探査機6を、埋設鋼管の管軸方向に沿って地表面上
を移動させる。探査機6には、その前後方向に1対の車
輪電極6a、6bが設けられており、それぞれが接触し
ている地面の電位を検出する。
In FIG. 10, the M-sequence signal from the M-sequence signal generator 10 is amplified by the power amplifier 3 and applied as a voltage between the buried steel pipe 1 and the ground electrode 4. In this state, the probe 6 is moved on the ground surface along the pipe axis direction of the buried steel pipe. The probe 6 is provided with a pair of wheel electrodes 6a and 6b in the front-rear direction thereof, and detects the potential of the ground with which they are in contact.

【0018】これらの電位の差をとり、図示されていな
いA/D変換器でディジタル値に変換した後、パーソナ
ルコンピュータ演算部13に取り込む。パーソナルコン
ピュータ演算部13には、M系列参照信号発生器11が
設けられている。このM系列参照信号発生器11は、M
系列信号発生器10とは電気的に独立しているが、同じ
パルスパターンのM系列信号を発生するようにされてい
る。
The difference between these potentials is taken, converted into a digital value by an A / D converter (not shown), and then taken into the personal computer arithmetic unit 13. The personal computer arithmetic unit 13 is provided with the M-sequence reference signal generator 11. This M-sequence reference signal generator 11 is
Although it is electrically independent of the sequence signal generator 10, it is configured to generate an M sequence signal having the same pulse pattern.

【0019】パーソナルコンピュータ演算部13中の相
関処理部12は、このM系列参照信号発生器11よりの
参照信号と、A/D変換された車輪電極6a、6b間の
電位差信号(検出信号)との相互相関演算を行う。相互
相関演算結果は、参照信号と同じ周期のピーク値を有す
る。図13に相互相関演算結果の一例を示す。このピー
ク値を検出して検出信号の代表値とすることにより、ノ
イズ信号を抑制した高精度の電位差検出ができる。
The correlation processing unit 12 in the personal computer arithmetic unit 13 receives the reference signal from the M-series reference signal generator 11 and the potential difference signal (detection signal) between the A / D converted wheel electrodes 6a and 6b. Cross-correlation calculation is performed. The cross-correlation calculation result has a peak value with the same period as the reference signal. FIG. 13 shows an example of the cross-correlation calculation result. By detecting this peak value and using it as the representative value of the detection signal, it is possible to detect the potential difference with high accuracy while suppressing the noise signal.

【0020】埋設鋼管1の塗膜に塗膜損傷部5がある場
合には、印加電圧に応じて塗膜損傷部5より電流が流入
し、付近の土壌中に電位勾配を作る。この電位勾配の方
向は、塗膜損傷部5の真上の位置を境にして逆転する。
よって、探査機6の埋設鋼管の管軸方向に沿って走行さ
せ、走行距離を横軸に、車輪電極6a,6bの間の電位
差の代表値を縦軸にとってグラフを作ると、塗膜損傷部
5の真上でS字型のカーブを描く。よって、このS字型
のカーブの中央の位置を検出することにより、塗膜損傷
部5の位置を地上から非接触で検出することができる。
When the coating film of the buried steel pipe 1 has a coating film damaged portion 5, a current flows from the coating film damaged portion 5 in accordance with the applied voltage, and a potential gradient is created in the nearby soil. The direction of this potential gradient is reversed at the position directly above the coating film damaged portion 5 as a boundary.
Therefore, when a graph is made by traveling along the pipe axis direction of the buried steel pipe of the explorer 6 and plotting the traveling distance on the horizontal axis and the representative value of the potential difference between the wheel electrodes 6a, 6b on the vertical axis, Draw an S-shaped curve just above 5. Therefore, by detecting the center position of this S-shaped curve, the position of the coating film damaged portion 5 can be detected from the ground in a non-contact manner.

【0021】図14に、上記方法による相互相関ピーク
値(電位差の代表値)と探査機の移動距離(検査位置)
との関係を示す。対象とした埋設鋼管は、管径100
A、管長10mのPLP導管であり、約1mの深さに埋
設されたものである。塗膜損傷サイズは、5mm×4m
mのものであった。探査機の車輪電極の間隔は1mであ
った。埋設鋼管の流入電流は1mA(440Hz)であ
り、前記電位差法の条件の1/10であるにもかかわら
ず、電位差の代表値はきれいなS字型カーブを呈してお
り、このS字型カーブのゼロクロス位置より、塗膜損傷
位置を知ることができる。
FIG. 14 shows the cross-correlation peak value (representative value of potential difference) and the moving distance (inspection position) of the spacecraft by the above method.
Shows the relationship with. The target buried steel pipe has a pipe diameter of 100.
A, a PLP conduit having a pipe length of 10 m, which is buried at a depth of about 1 m. Coating damage size is 5mm x 4m
It was m. The space between the wheel electrodes of the spacecraft was 1 m. The inflow current of the buried steel pipe is 1 mA (440 Hz), and although the condition is 1/10 of the condition of the potentiometric method, the representative value of the potential difference shows a clean S-shaped curve. The position of coating film damage can be known from the zero-cross position.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】このように、本発明者
らの発明になる、ランダム信号または擬似ランダム信号
を用い、信号処理として相関処理を用いる方法によれ
ば、従来の電位差法に比して極めて精度良く塗膜損傷位
置を検出できる。
As described above, according to the method of the present invention, which uses the random signal or the pseudo-random signal and uses the correlation processing as the signal processing, as compared with the conventional potential difference method. The position of coating film damage can be detected extremely accurately.

【0023】しかしながら、前記実施の形態で例として
示した方法には、以下のような問題点があった。すなわ
ち、埋設鋼管に給電する擬似ランダム信号は矩形波であ
り、直流成分を有しているため、直流成分の減衰する系
における電位測定には不向きである。しかるに、地中の
電位伝播特性においては、直流成分が著しく減衰する。
よって、電位差測定に基づいている前記実施の形態の方
法において大きな誤差の要因となる。
However, the method shown as an example in the above embodiment has the following problems. That is, since the pseudo-random signal feeding the buried steel pipe is a rectangular wave and has a DC component, it is not suitable for potential measurement in a system in which the DC component is attenuated. However, in the potential propagation characteristics in the ground, the DC component is significantly attenuated.
Therefore, it causes a large error in the method of the above embodiment based on the potential difference measurement.

【0024】図15に前記実施の形態における実際の印
加電圧波形と車輪電極間の検出電圧波形を示す。対象と
した埋設鋼管は、管径100A、管長10mのPLP導
管であり、約1mの深さに埋設されたものである。塗膜
損傷サイズは、5mm×4mmのものであった。探査機
の車輪電極の間隔は1mであった。埋設鋼管の流入電流
は1mA(440Hz)であった。印加電圧の直流成分
は、検出電圧では時定数CR=約2msで指数減衰して
いる。よって、前記実施の形態の方法では、従来の電位
差法に比してはS/N比が大幅に向上するものの、これ
が更なるS/N比の向上をはばんでいる。
FIG. 15 shows the actual applied voltage waveform and the detected voltage waveform between the wheel electrodes in the above embodiment. The target buried steel pipe is a PLP pipe having a pipe diameter of 100 A and a pipe length of 10 m, and is buried at a depth of about 1 m. The coating damage size was 5 mm x 4 mm. The space between the wheel electrodes of the spacecraft was 1 m. The inflow current of the buried steel pipe was 1 mA (440 Hz). The DC component of the applied voltage is exponentially attenuated at the detection voltage with a time constant CR = about 2 ms. Therefore, in the method of the above-described embodiment, the S / N ratio is significantly improved as compared with the conventional potential difference method, but this further prevents the S / N ratio from being further improved.

【0025】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、前記実施の形態に示した方法より
も信号のS/N比を向上させ、塗膜損傷位置を精度良
く、確実に検出する方法、およびこの方法を実施するの
に好適な装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and improves the S / N ratio of the signal as compared with the method shown in the above-mentioned embodiment, and the position of coating film damage can be accurately measured. An object of the present invention is to provide a reliable detection method and an apparatus suitable for carrying out this method.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、埋設鋼
管に印加する交流電圧にランダム信号または擬似ランダ
ム信号を使用し、相互相関処理を行うことによりノイズ
を除去してS/N費を改善する特願平9−57102号
の発明において、搬送波の位相を変調することによって
ランダム信号または擬似ランダム信号を生成することで
ある
The skeleton of the present invention uses a random signal or a pseudo-random signal as an AC voltage applied to an embedded steel pipe, and performs cross-correlation processing to remove noise and reduce S / N cost. in the improvement to Japanese Patent Application No. 9-57102 invention, by generating a random signal or pseudo random signal by modulating the phase of the carrier
There is .

【0027】すなわち、前記課題を解決するための第1
の手段は、埋設管と大地の間に交流電圧を印加すること
により当該埋設管に交流電流を流し、管軸方向に沿った
位置にある2点間の電位差を当該2点を移動させながら
順次検出することにより、前記交流電流により地上に発
生する電位分布を測定し、その電位分布の変化から当該
埋設管の塗膜損傷位置を検知する方法において、搬送波
の位相を変調することによって生成したランダム信号ま
たは擬似ランダム信号を、埋設鋼管に印加する交流電圧
信号として用い、前記埋設鋼管に印加する交流電圧の波
形と、前記2点間の電位差の検出波形との間で相互相関
処理を行い、そのピーク値を前記2点間の電位差の代表
値とし、当該代表値より電位分布を求め、求めた電位分
布の変化から当該埋設管の塗膜損傷位置を検出すること
を特徴とする埋設鋼管の塗膜損傷位置検出方法(請求項
1)である。
That is, the first for solving the above problems
Means applies an AC voltage between the buried pipe and the ground to cause an AC current to flow through the buried pipe, and the potential difference between the two points along the pipe axis direction is sequentially moved while moving the two points. Modulating the phase of the carrier wave in the method of measuring the potential distribution generated on the ground by the alternating current by detecting and detecting the coating film damage position of the buried pipe from the change of the potential distribution. Using the random signal or the pseudo-random signal generated by the method as an AC voltage signal applied to the buried steel pipe, a cross-correlation process is performed between the waveform of the AC voltage applied to the buried steel pipe and the detected waveform of the potential difference between the two points. The peak value is used as a representative value of the potential difference between the two points, the potential distribution is obtained from the representative value, and the coating film damage position of the buried pipe is detected from the change in the obtained potential distribution. Coating damage position detecting method 設鋼 tube is (claim 1).

【0028】擬似ランダム信号とは、長期間においては
繰り返し周期がありランダム性は失われるが、周期内に
おいてはランダム性が保たれるような信号をいう。
The pseudo-random signal is a signal which has a repeating period for a long period of time and loses randomness, but maintains the randomness within the period.

【0029】印加電圧の波形と検出信号の波形の相互相
関をとった場合、その相互相関の計算中、たとえば検出
信号をシフトして掛け算を行う過程において、印加電圧
とシフトされた検出信号が同じパターンとなって同期の
とれた位置に相互相関のピークが現れる。印加電圧とパ
ターンの異なるノイズは、相互相関をとることによって
打ち消されてしまい、ピーク値にはほとんど影響を与え
ない。印加電圧は搬送波の位相を変調することによって
生成したランダム信号または擬似ランダム信号であるの
で、印加電圧に基づかないノイズが印加電圧のパターン
と同じパターンになることはない。
When the waveform of the applied voltage and the waveform of the detection signal are cross-correlated, the applied voltage and the shifted detection signal are the same in the process of shifting and multiplying the detection signal during the calculation of the cross-correlation. A peak of cross-correlation appears at a synchronized position as a pattern. The noise having a different pattern from the applied voltage is canceled by taking the cross-correlation and has almost no effect on the peak value. Since the applied voltage is a random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave, noise that is not based on the applied voltage does not have the same pattern as the applied voltage pattern.

【0030】よって、この第1の手段によれば、印加電
圧に起因する検出信号のみが車輪電極間の電位差の代表
値として検出されることになるので、S/N比が大きく
改善される。この代表値を用いて電位分布を求め、その
電位分布の変化から前記従来の方法と同じ方法で塗膜損
傷位置を検出することにすれば、塗膜損傷位置を精度良
く、確実に検出できる。
Therefore, according to the first means, only the detection signal resulting from the applied voltage is detected as the representative value of the potential difference between the wheel electrodes, so that the S / N ratio is greatly improved. If the potential distribution is obtained using this representative value and the coating film damage position is detected from the change in the potential distribution by the same method as the conventional method, the coating film damage position can be detected accurately and reliably.

【0031】この第1の手段においては、ランダム信号
または擬似ランダム信号は、搬送波を位相変調すること
によって生成されている。よって、搬送波として直流分
を含まないか直流分が少ない信号を用いれば、埋設鋼管
に印加されるランダム信号または擬似ランダム信号も直
流分を含まないか直流分が少ない信号となる。従って、
地中における信号の減衰が少ないので、印加した電圧と
相似の検出信号が得られることになり、信号処理後のS
/N比が向上する。
In the first means, the random signal or the pseudo random signal is generated by phase-modulating the carrier wave. Therefore, if a signal containing no DC component or a small DC component is used as the carrier wave, the random signal or the pseudo-random signal applied to the buried steel pipe also becomes a signal containing no DC component or a small DC component. Therefore,
Since the signal attenuation in the ground is small, a detection signal similar to the applied voltage can be obtained.
The / N ratio is improved.

【0032】前記課題を解決するための第2の手段は、
埋設鋼管と大地の間に交流電圧を印加することにより当
該埋設鋼管に交流電流を流し、管軸方向に沿った位置に
ある2点間の電位差を当該2点を移動させながら順次検
出することにより、前記交流電流により地上に発生する
電位分布を測定し、その電位分布の変化から当該埋設鋼
管の塗膜損傷位置を検知する方法において、搬送波の位
相を変調させることによって生成した擬似ランダム信号
を、埋設鋼管に印加する交流電圧信号として用い、埋設
鋼管に印加する交流電圧とは独立に生成された、当該交
流電圧と同じパターンの参照信号と、前記2点間の電位
差の検出波形との間で相関処理を行い、そのピーク値を
前記2点間の電位差の代表値とし、当該代表値より電位
分布を求め、求めた電位分布の変化から当該埋設管の塗
膜損傷位置を検出することを特徴とする埋設鋼管の塗膜
損傷位置検出方法(請求項2)である。
A second means for solving the above problems is
By applying an AC voltage between the buried steel pipe and the ground, an AC current is made to flow through the buried steel pipe, and the potential difference between the two points along the pipe axis direction is detected sequentially while moving the two points. , Measuring the potential distribution generated on the ground by the alternating current, in the method of detecting the coating film damage position of the buried steel pipe from the change in the potential distribution, a pseudo-random signal generated by modulating the phase of the carrier , Between the reference signal of the same pattern as the AC voltage generated independently of the AC voltage applied to the buried steel pipe, which is used as the AC voltage signal applied to the buried steel pipe, and the detection waveform of the potential difference between the two points. Correlation processing is performed, the peak value is used as a representative value of the potential difference between the two points, the potential distribution is obtained from the representative value, and the coating film damage position of the buried pipe is detected from the change in the obtained potential distribution. A coating damage position detecting method buried steel pipe characterized by Rukoto (claim 2).

【0033】第2の手段と前記第1の手段との違いは、
第2の手段においては、埋設管に印加する交流電圧信号
を擬似ランダム信号に特定すると共に、参照信号とし
て、埋設鋼管に印加する交流電圧とは独立に生成され
た、当該交流電圧と同じパターンの信号を用いているこ
とである。この場合、パターンが同じということは、繰
り返し周波数も一致していることを意味する。
The difference between the second means and the first means is that
In the second means, the AC voltage signal applied to the buried pipe is specified as a pseudo-random signal, and the reference voltage has the same pattern as the AC voltage generated independently of the AC voltage applied to the buried steel pipe. It is using the signal. In this case, the fact that the patterns are the same means that the repetition frequencies are also the same.

【0034】印加電圧波形に擬似ランダム信号を用いる
場合には、参照信号として、埋設鋼管に印加する交流電
圧とは独立に生成された、当該交流電圧と同じパターン
の信号を用いることができる。
When a pseudo random signal is used for the applied voltage waveform, a signal having the same pattern as the AC voltage generated independently of the AC voltage applied to the buried steel pipe can be used as the reference signal.

【0035】すなわち、擬似ランダム信号は繰り返し周
期を有するので、検出信号をシフトさせれば、必ずある
シフト量において参照信号とシフトされた検出信号の同
期がとれる。よって、周期に対応する有限の期間に亘っ
て相互相関をとれば、同期がとれるシフト量の位置で相
互相関信号にピークが現れることが保証される。従っ
て、交流電圧と参照信号の同期をとる必要が無いので、
通電装置と検出装置を独立のものとすることができ、装
置の簡略化ができる。
That is, since the pseudo-random signal has a repeating period, if the detection signal is shifted, the reference signal and the shifted detection signal can be synchronized with each other by a certain shift amount. Therefore, if the cross-correlation is performed over a finite period corresponding to the cycle, it is guaranteed that a peak appears in the cross-correlation signal at the position of the shift amount that can be synchronized. Therefore, it is not necessary to synchronize the AC voltage with the reference signal.
The energization device and the detection device can be independent, and the device can be simplified.

【0036】前記課題を解決するための第3の手段は、
前記第1の手段または第2の手段であって、搬送波が正
弦波であることを特徴とするもの(請求項3)である。
正弦波は直流成分を含まない上に、搬送波として正弦波
を用いると発振回路が簡便なものとなり、経済的であ
る。
A third means for solving the above problems is
The first means or the second means, wherein the carrier wave is a sine wave (claim 3).
The sine wave does not include a direct current component, and when a sine wave is used as a carrier, the oscillator circuit becomes simple and economical.

【0037】前記課題を解決するための第4の手段は、
前記第1の手段から第3の手段のうちのいずれかであっ
て、擬似ランダム信号がM系列信号であることを特徴と
するもの(請求項4)である。擬似ランダム信号として
M系列信号を用いる場合には、擬似ランダム信号の作成
に際して搬送波の位相を変調させるための信号もM系列
信号となり、このM系列信号はシフトレジスタと簡単な
論理回路のみで構成できるので、経済的である。
The fourth means for solving the above-mentioned problems is as follows.
It is any one of said 1st means to 3rd means, Comprising: A pseudo random signal is an M series signal (Claim 4). When the M-sequence signal is used as the pseudo-random signal, the signal for modulating the phase of the carrier wave at the time of creating the pseudo-random signal also becomes the M-sequence signal, and this M-sequence signal can be configured only by the shift register and a simple logic circuit. So it is economical.

【0038】前記課題を解決するための第5の手段は、
前記第1の手段から第4の手段のうちのいずれかであっ
て、搬送波の位相を変調させることによって生成したラ
ンダム信号または擬似ランダム信号が、搬送波と、他の
ランダム信号または擬似ランダム信号を掛け合わせるこ
とによって生成されていることを特徴とするもの(請求
項5)である。搬送波とランダム信号または擬似ランダ
ム信号を掛け合わせることによって位相変調を行うと、
掛け算器だけで位相変調を実現することができ、回路構
成が簡単となって経済的である。
The fifth means for solving the above-mentioned problems is as follows.
In any one of the first to fourth means, the random signal or the pseudo random signal generated by modulating the phase of the carrier wave multiplies the carrier wave with another random signal or the pseudo random signal. It is characterized by being generated by combining (Claim 5). When phase modulation is performed by multiplying a carrier wave with a random signal or a pseudo-random signal,
The phase modulation can be realized only by the multiplier, which simplifies the circuit configuration and is economical.

【0039】前記課題を解決する第6の手段は、前記第
1の手段から第5の手段のうちのいずれかであって、搬
送波の位相を変調させることによって生成したランダム
信号または擬似ランダム信号が、搬送波に対して0度と
180度の2種類の位相差を持つように生成されている
ことを特徴とするもの(請求項6)である。位相変調に
おいて0度と180度の二位相でランダム信号または擬
似ランダム信号を生成するこの方法では、発振器の構成
が簡便になるだけでなく、周波数特性も単純なものにな
るため信号処理も簡便になるので、経済的である。
A sixth means for solving the above-mentioned problems is any one of the first to fifth means, in which a random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave is The carrier wave is generated so as to have two kinds of phase differences of 0 degree and 180 degrees with respect to the carrier wave (claim 6). This method of generating a random signal or a pseudo-random signal in two phases of 0 degree and 180 degrees in phase modulation not only simplifies the configuration of the oscillator, but also simplifies the frequency characteristic, which simplifies signal processing. It is so economical.

【0040】前記課題を解決するための第7の手段は、
前記第1の手段から第6の手段のうちのいずれかであっ
て、搬送波の周波数が、1kHz以下であることを特徴と
するもの(請求項7)である。搬送波の周波数を1kHz
以下にすると、地中の電位伝播特性にマッチしており、
信号の減衰が少ないので検出感度が良好となる。
The seventh means for solving the above-mentioned problems is as follows.
Any one of the first to sixth means, characterized in that the frequency of the carrier wave is 1 kHz or less (claim 7). Carrier frequency is 1 kHz
If you do the following, it matches the potential propagation characteristics in the ground,
Since the signal attenuation is small, the detection sensitivity is good.

【0041】前記課題を解決するための第8の手段は、
搬送波の位相を変調することによって生成したランダム
信号または擬似ランダム信号を発生する信号発生器と、
信号発生器の出力に比例した電圧を発生し、埋設鋼管と
大地の間に通電する電力増幅器と、地表面を埋設鋼管の
管軸方向に沿って走行し、埋設鋼管の管軸方向に隔離し
て配置された複数の車輪電極を有する探査機と、前記複
数の車輪電極の間の電位差を測定する電圧測定器と、前
記信号発生器から取り出した参照信号と前記電圧測定器
の出力波形の相互相関を演算しそのピーク値を出力する
相関処理装置と、当該相関処理装置の出力の変化から当
該埋設鋼管の塗膜損傷位置を検出する手段とを有してな
る埋設鋼管の塗膜損傷位置検出装置(請求項8)であ
る。
The eighth means for solving the above-mentioned problems is as follows.
A signal generator that generates a random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave ,
A power amplifier that generates a voltage proportional to the output of the signal generator and energizes between the buried steel pipe and the ground, and runs on the ground surface along the pipe axis direction of the buried steel pipe to isolate it in the pipe axis direction of the buried steel pipe. Probe having a plurality of wheel electrodes arranged in parallel, a voltage measuring device for measuring a potential difference between the plurality of wheel electrodes, a reference signal taken out from the signal generator and an output waveform of the voltage measuring device. Detecting the coating film damage position of the buried steel pipe, which comprises a correlation processing device that calculates the correlation and outputs the peak value, and means for detecting the coating film damage position of the buried steel pipe from the change in the output of the correlation processing device. It is a device (claim 8).

【0042】この装置は、前記第1の手段に係る方法を
実現するのに好適である。すなわち、信号発生器より発
生したランダム信号または擬似ランダム信号を、電力増
幅器により増幅して、埋設鋼管と大地の間に通電する。
塗膜損傷があると損傷部に電流が流入し、その結果、大
地表面に電位勾配が発生する。探査機を埋設鋼管に沿っ
て地上を走行させ、車輪電極間の電圧を検出することに
より、この電位勾配を測定する。そして、相関処理装置
により、信号発生器から取出した参照信号(前記ランダ
ム信号または擬似ランダム信号と同一パターンの信号)
と、検出された車輪電極間の電圧との相互相関を演算
し、そのピーク値を求める。そして、相関処理装置の出
力であるこのピーク値の変化から埋設鋼管の塗膜損傷位
置を検出する。
This device is suitable for realizing the method according to the first means. That is, a random signal or a pseudo-random signal generated by a signal generator is amplified by a power amplifier, and electricity is applied between the buried steel pipe and the ground.
When the coating film is damaged, an electric current flows into the damaged part, and as a result, a potential gradient is generated on the ground surface. This potential gradient is measured by running a probe along the buried steel pipe on the ground and detecting the voltage between the wheel electrodes. Then, the reference signal taken out from the signal generator by the correlation processing device (a signal having the same pattern as the random signal or the pseudo random signal)
And a cross-correlation with the detected voltage between the wheel electrodes are calculated, and the peak value is obtained. Then, the coating film damage position of the buried steel pipe is detected from the change of the peak value which is the output of the correlation processing device.

【0043】この相関処理装置の出力の変化から埋設鋼
管の塗膜損傷位置を検出する手段は、従来技術のものと
変わることが無く公知のものが使用できる。例えば、電
位差がゼロクロスする点を検出する回路による方法、正
の電位差が最大を示す点と負の電位差が最大値を示す点
との中点を検出する回路等を、適宜選択して使用すれば
よい。
As the means for detecting the coating film damage position of the buried steel pipe from the change in the output of the correlation processing device, known means can be used without any change from those of the prior art. For example, a method using a circuit that detects a point where the potential difference is zero-crossed, a circuit that detects the midpoint between the point where the positive potential difference shows the maximum value and the point where the negative potential difference shows the maximum value, etc. can be appropriately selected and used. Good.

【0044】前記課題を解決するための第9の手段は、
搬送波の位相を変調することによって生成した擬似ラン
ダム信号を発生する第1の信号発生器と、第1の信号発
生器の出力に比例した電圧を発生し、埋設鋼管と大地の
間に通電する電力増幅器と、地表面を埋設鋼管の管軸方
向に沿って走行し、埋設鋼管の管軸方向に隔離して配置
された複数の車輪を有する探査機と、前記複数の車輪電
極の間の電位差を測定する電圧測定器と、第1の信号発
生器と同じパターンの波形を出力する第2の信号発生器
と、第2の信号発生器の出力波形と前記電圧測定器の出
力波形の相互相関を演算しそのピーク値を出力する相関
処理装置と、当該相関処理装置の出力の変化から当該埋
設鋼管の塗膜損傷位置を検出する手段とを有してなる埋
設鋼管の塗膜損傷位置検出装置(請求項9)である。
The ninth means for solving the above problems is as follows.
A first signal generator that generates a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave , and a power that generates a voltage proportional to the output of the first signal generator and that is applied between the buried steel pipe and the ground. An amplifier, a ground plane running along the pipe axis direction of the buried steel pipe, and a probe having a plurality of wheels arranged separately in the pipe axis direction of the buried steel pipe, and a potential difference between the plurality of wheel electrodes. The cross-correlation between the voltage measuring device to be measured, the second signal generator that outputs the waveform of the same pattern as the first signal generator, the output waveform of the second signal generator, and the output waveform of the voltage measuring device. An apparatus for detecting coating film damage position of an embedded steel pipe comprising a correlation processing device for calculating and outputting the peak value, and means for detecting the coating film damage position of the embedded steel pipe from a change in output of the correlation processing device ( Claim 9).

【0045】この装置は、前記第2の手段に係る方法を
実現するのに好適である。この装置においては、相関処
理装置に使用される参照信号が、第1の信号発生器から
のものではなく、これと同じパターンの擬似ランダム信
号を発生する第2の信号発生器からのものである点のみ
が前述の第8の手段と異なっている。前述したように、
擬似ランダム信号を用いる場合には、参照信号は、埋設
鋼管と大地の間に印加された電圧波形に同期している必
要はなく、パターンさえ同じであれば、前記第8の手段
と同じ作用効果が得られる。
This device is suitable for realizing the method according to the second means. In this device, the reference signal used in the correlation processing device is not from the first signal generator but from the second signal generator which generates a pseudo-random signal of the same pattern. Only the points differ from the above-mentioned eighth means. As previously mentioned,
When the pseudo random signal is used, the reference signal does not need to be synchronized with the voltage waveform applied between the buried steel pipe and the ground, and if the pattern is the same, the same effect as the eighth means is obtained. Is obtained.

【0046】前記課題を解決するための第10の手段
は、前記第8の手段または第9の手段であって、信号発
生器の搬送波が、正弦波であることを特徴とするもの
(請求項10)である。
[0046] A tenth means for solving the above-mentioned problems is the eighth means or the ninth means, wherein the carrier wave of the signal generator is a sine wave. 10).

【0047】前記課題を解決するための第11の手段
は、前記第8の手段または第10の手段であって、擬似
ランダム信号がM系列信号であることを特徴とするもの
(請求項11)である。
An eleventh means for solving the above-mentioned problems is the eighth means or the tenth means, wherein the pseudo-random signal is an M-sequence signal (claim 11). Is.

【0048】前記課題を解決するための第12の手段
は、前記第8の手段または第11の手段であって、搬送
波の位相を変調させることによって生成したランダム信
号または擬似ランダム信号が、搬送波と、他のランダム
信号または擬似ランダム信号を掛け合わせることによっ
て生成されていることを特徴とするもの(請求項12)
である。
A twelfth means for solving the above-mentioned problems is the eighth means or the eleventh means, wherein a random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave is a carrier wave. , And is generated by multiplying by another random signal or a pseudo-random signal (claim 12).
Is.

【0049】前記課題を解決するための第13の手段
は、前記第8の手段または第12の手段であって、搬送
波の位相を変調させることによって生成したランダム信
号または擬似ランダム信号が、搬送波に対して0度と1
80度の2種類の位相差を持つように生成されているこ
とを特徴とするもの(請求項13)である。
A thirteenth means for solving the above-mentioned problems is the eighth means or the twelfth means, wherein a random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave is transmitted to the carrier wave. On the other hand, 0 degrees and 1
It is characterized in that it is generated so as to have two kinds of phase differences of 80 degrees (claim 13).

【0050】前記課題を解決するための第14の手段
は、前記第8の手段または第13の手段であって、信号
発生器の搬送波の周波数が、1kHz以下であることを特
徴とするもの(請求項14)である。
A fourteenth means for solving the above-mentioned problems is the eighth means or the thirteenth means, characterized in that the frequency of the carrier wave of the signal generator is 1 kHz or less ( Claim 14).

【0051】これら第10の手段から第14の手段まで
の各々の手段の作用は、それぞれ、前記第3の手段から
第7の手段までの作用と同一であるので、その説明を省
略する。
The operation of each of the tenth means to the fourteenth means is the same as the operation of each of the third means to the seventh means, and the description thereof will be omitted.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。図1は、本発明の実施の態様の一例を
示す図である。図1において、1は埋設鋼管、3は電力
増幅器、4は接地電極、5は埋設鋼管1の塗膜損傷部、
6は探査機、6a、6bは探査機の車輪電極、10はM
系列信号発生器、11はM系列参照信号発生器、12は
相関処理部、13はパーソナルコンピュータ演算部、1
4は正弦波発生器、15は掛算器、16は正弦波発生
器、17は掛算器である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a buried steel pipe, 3 is a power amplifier, 4 is a ground electrode, 5 is a coating film damaged portion of the buried steel pipe 1,
6 is a probe, 6a and 6b are wheel electrodes of the probe, 10 is M
Sequence signal generator, 11 M sequence reference signal generator, 12 correlation processing unit, 13 personal computer arithmetic unit, 1
Reference numeral 4 is a sine wave generator, 15 is a multiplier, 16 is a sine wave generator, and 17 is a multiplier.

【0053】本実施の形態においては、埋設鋼管1に印
加する信号として、正弦波発生器14とその正弦波に同
期したM系列信号発生器10で生成された2値のM系列
信号を掛算器3で掛け合わせることによって、M系列パ
ターンになった二位相変調された正弦波信号を用いる。
In this embodiment, as the signal applied to the buried steel pipe 1, the binary M-sequence signal generated by the sine-wave generator 14 and the M-sequence signal generator 10 synchronized with the sine wave is multiplied. A sine wave signal that is bi-phase modulated into an M-sequence pattern is used by multiplying by 3.

【0054】従来技術で述べたM系列信号(M系列原信
号と呼ぶ)と、ここで用いる正弦波位相変調型M系列信
号(M系列変調信号と呼ぶ)の比較を以下に示す。
A comparison between the M-sequence signal (referred to as M-sequence original signal) described in the prior art and the sine wave phase modulation type M-sequence signal (referred to as M-sequence modulation signal) used here will be shown below.

【0055】正弦波位相変調に関しては、搬送波の位相
を切り替えることによって情報を伝送する一方式とし
て、PSK(Phase shift keying)として公知である。
たとえば、図2に示すように、搬送波(ここでは正弦
波)に情報波形(ここではベースバンド波形)を掛け合
わせることによって、搬送波の位相変調を起こす。その
とき生成されたPSK波形を図2(b)に示す。(電気
大出版局 山内雪路著 スペクトラム拡散通信1994出典)
The sine wave phase modulation is known as PSK (Phase shift keying) as a method of transmitting information by switching the phase of a carrier wave.
For example, as shown in FIG. 2, the carrier wave (here, a sine wave) is multiplied by an information waveform (here, a baseband waveform) to cause phase modulation of the carrier wave. The PSK waveform generated at that time is shown in FIG. (Yukiji Yamauchi, Denki Univ., Spread Spectrum Communications 1994)

【0056】図3に、M系列原信号とM系列変調信号を
示す。図4に両信号の周波数スペクトラムを示す。図3
(a)はM系列原信号であり、HレベルとLレベルの2
値信号である。Hレベルを1に、Lレベルを−1に対応
させている。このM系列原信号を搬送波である正弦波信
号に掛け合わせることによって、図3(b)に示すよう
なM系列変調信号が得られる。M系列変調信号は、M系
列原信号が1の値をとるとき、搬送波に対して同位相で
あり、M系列原信号が−1の値をとるとき、搬送波に対
して位相がπだけずれた信号となる。
FIG. 3 shows an M-series original signal and an M-series modulated signal. Figure 4 shows the frequency spectrum of both signals. Figure 3
(A) is an M-series original signal, which has 2 levels of H level and L level.
It is a value signal. The H level corresponds to 1 and the L level corresponds to -1. By multiplying this M-series original signal by a sine wave signal which is a carrier wave, an M-series modulated signal as shown in FIG. 3B is obtained. The M-sequence modulated signal is in phase with the carrier when the M-series original signal has a value of 1, and is out of phase with the carrier by π when the M-series original signal has a value of -1. Become a signal.

【0057】M系列変調信号のパワースペクトラムにお
いては、図4(b)に示されるように、M系列原信号の
主要成分である直流および低周波成分はクロック周波数
の分だけ高周波側にシフトし、信号が各クロック毎のモ
ノサイクルパルスで構成されるために、直流成分がなく
なる。よって、地中における直流成分の減衰の影響を受
けなくなり、地中の伝播特性と整合した波形となる。図
4(b)に示されるように、M系列変調信号の周波数の
主成分は、クロック周波数と等しい。
In the power spectrum of the M-sequence modulated signal, as shown in FIG. 4 (b), the DC and low frequency components, which are the main components of the M-series original signal, are shifted to the high frequency side by the clock frequency, Since the signal is composed of monocycle pulses for each clock, there is no DC component. Therefore, the influence of the attenuation of the direct current component in the ground is eliminated, and the waveform matches the propagation characteristics in the ground. As shown in FIG. 4B, the main component of the frequency of the M-sequence modulated signal is equal to the clock frequency.

【0058】M系列原信号とM系列変調信号の自己相関
関数を図5に示す。後者は、前者の自己相関関数にcos
(2πfct)を乗じた関数となる。なお、図5において、f
cはM系列信号の周波数、NはM系列信号1周期分の符
号長である。(たとえば、M系列信号を発生するシフト
レジスタの段数がn段のとき、N=2n−1)
FIG. 5 shows the autocorrelation function of the M-series original signal and the M-series modulated signal. The latter has cos in the former autocorrelation function.
It is a function multiplied by (2πfct). In FIG. 5, f
c is the frequency of the M-sequence signal, and N is the code length for one cycle of the M-sequence signal. (For example, when the number of stages of the shift register that generates the M-sequence signal is n, N = 2 n −1)

【0059】図1において、正弦波発生器14とその正
弦波に同期したM系列信号発生器10で生成されたM系
列信号(M系列原信号)を掛算器3で掛け合わせること
によって、M系列パターンとなり二位相変調された正弦
波信号(M系列変調信号)は、電力増幅器3で増幅され
て、埋設鋼管1と接地電極4の間に電圧として印加され
る。この状態で探査機6を、埋設鋼管の管軸方向に沿っ
て地表面上を移動させる。探査機6には、その前後方向
に1対の車輪電極6a、6bが設けられており、それぞ
れが接触している地面の電位を検出する。
In FIG. 1, the M-sequence signal (M-sequence original signal) generated by the sine-wave generator 14 and the M-sequence signal generator 10 synchronized with the sine wave is multiplied by the multiplier 3 to obtain the M-sequence. The sine wave signal (M-series modulation signal) that has become a pattern and is subjected to two-phase modulation is amplified by the power amplifier 3 and applied as a voltage between the buried steel pipe 1 and the ground electrode 4. In this state, the probe 6 is moved on the ground surface along the pipe axis direction of the buried steel pipe. The probe 6 is provided with a pair of wheel electrodes 6a and 6b in the front-rear direction thereof, and detects the potential of the ground with which they are in contact.

【0060】これらの電位の差をとり、図示されていな
いA/D変換器でディジタル値に変換された後、パーソ
ナルコンピュータ演算部13に取り込む。パーソナルコ
ンピュータ演算部13には、M系列参照信号発生器11
が設けられている。このM系列参照信号発生器11は、
M系列信号発生器10とは電気的に独立しているが、同
じパルスパターン(周波数も同一)のM系列信号(M系
列原信号)を発生するようになっている。
The difference between these potentials is taken, converted into a digital value by an A / D converter (not shown), and then taken into the personal computer arithmetic unit 13. The personal computer arithmetic unit 13 includes an M-sequence reference signal generator 11
Is provided. This M-sequence reference signal generator 11 is
Although electrically independent of the M-sequence signal generator 10, it is configured to generate an M-sequence signal (M-sequence original signal) having the same pulse pattern (same frequency).

【0061】パーソナルコンピュータ演算部13中にも
正弦波発振器16が設けられており、前述の正弦波発振
器14と同じ周波数の正弦波を発振している。この正弦
波発生器16とその正弦波に同期したM系列参照信号発
生器11で生成されたM系列信号を掛算器17で掛け合
わせることによって、M系列パターンとなり二位相変調
された正弦波信号であって電力増幅器3から埋設鋼管1
と設置電極4の間に加えられた電圧と同じパターンを有
する信号を、参照信号として発生するようにされてい
る。
The sine wave oscillator 16 is also provided in the personal computer arithmetic unit 13 and oscillates a sine wave having the same frequency as the sine wave oscillator 14 described above. By multiplying the sine wave generator 16 and the M sequence signal generated by the M sequence reference signal generator 11 synchronized with the sine wave by the multiplier 17, a sine wave signal having an M sequence pattern and two-phase modulated is obtained. There is a power amplifier 3 to a buried steel pipe 1
A signal having the same pattern as the voltage applied between the installation electrode 4 and the installation electrode 4 is generated as a reference signal.

【0062】パーソナルコンピュータ演算部13中の相
関処理部12は、この掛算器17の参照信号と、A/D
変換された車輪電極6a、6b間の電位差信号(検出信
号)との相互相関演算を行う。すなわち、検出信号をf
(t)、参照信号をg(t)とすると、相互相関演算結
果は以下のようになる。
The correlation processing unit 12 in the personal computer arithmetic unit 13 receives the A / D signal from the reference signal of the multiplier 17.
Cross-correlation calculation with the converted potential difference signal (detection signal) between the wheel electrodes 6a and 6b is performed. That is, the detection signal is f
(T) and the reference signal is g (t), the cross-correlation calculation result is as follows.

【0063】[0063]

【数1】 [Equation 1]

【0064】ここに、Tは繰り返し周期である。検出信
号f(t)はM系列信号成分が含まれ、参照信号g
(t)はこれと同じパターンのM系列信号であるので、
相互相関演算結果は、参照信号と同じ周期のピーク値を
有する。
Here, T is a repetition period. The detection signal f (t) includes an M-sequence signal component, and the reference signal g
Since (t) is an M-sequence signal having the same pattern as this,
The cross-correlation calculation result has a peak value with the same period as the reference signal.

【0065】図6に、相互相関演算結果の一例を示す。
図6においては、埋設鋼管1に印加する電圧および参照
信号にM系列原信号を使用したもの、すなわち図10に
示した特願平9−57102号に係る発明によるものを
(a)に、本発明によるもの、すなわち埋設鋼管1に印
加する電圧および参照信号にM系列変調信号を使用した
ものを(b)に示す。図6において、横軸は(1)式に
おけるτ、縦軸は(1)式におけるΦfg(τ)である。
図6を見ると、M系列変調信号を使用した本発明の場合
の方が、M系列原信号を使用したものに比べてS/N比
が向上しているのが分かる。
FIG. 6 shows an example of the cross-correlation calculation result.
In FIG. 6, the M-series original signal is used for the voltage and the reference signal applied to the buried steel pipe 1, that is, the invention according to Japanese Patent Application No. 9-57102 shown in FIG. The one according to the invention, that is, the one using the M-sequence modulation signal for the voltage applied to the buried steel pipe 1 and the reference signal is shown in (b). In FIG. 6, the horizontal axis represents τ in equation (1) and the vertical axis represents Φ fg (τ) in equation (1).
It can be seen from FIG. 6 that the S / N ratio is improved in the case of the present invention using the M-sequence modulated signal as compared with the case using the M-sequence original signal.

【0066】このピーク値を検出して検出信号の代表値
とすることにより、ノイズ信号を抑制した高精度の電位
差検出ができる。そして、この代表値を用いて処理を行
うことにより、塗膜損傷位置を高精度で確実に検出でき
る。
By detecting this peak value and using it as the representative value of the detection signal, it is possible to detect the potential difference with high accuracy while suppressing the noise signal. By performing processing using this representative value, the coating film damage position can be detected with high accuracy and reliability.

【0067】埋設鋼管1の塗膜に塗膜損傷部5がある場
合には、印加電圧に応じて塗膜損傷部5より電流が流入
し、付近の土壌中に電位勾配を作る。この電位勾配の方
向は、塗膜損傷部5の真上の位置を境にして逆転する。
よって、探査機6の埋設鋼管の管軸方向に沿って走行さ
せ、走行距離を横軸に、車輪電極6a,6bの間の電位
差の代表値を縦軸にとってグラフを作ると、塗膜損傷部
5の真上でS字型のカーブを描く。よって、このS字型
のカーブの中央の位置を検出することにより、塗膜損傷
部5の位置を地上から非接触で検出することができる。
When the coating film of the buried steel pipe 1 has the coating film damaged portion 5, a current flows from the coating film damaged portion 5 in accordance with the applied voltage, and a potential gradient is created in the nearby soil. The direction of this potential gradient is reversed at the position directly above the coating film damaged portion 5 as a boundary.
Therefore, when a graph is made by traveling along the pipe axis direction of the buried steel pipe of the explorer 6 and plotting the traveling distance on the horizontal axis and the representative value of the potential difference between the wheel electrodes 6a, 6b on the vertical axis, Draw an S-shaped curve just above 5. Therefore, by detecting the center position of this S-shaped curve, the position of the coating film damaged portion 5 can be detected from the ground in a non-contact manner.

【0068】この処理方法は従来技術と同じであるが、
本発明においては、電位差検出においてノイズ成分が抑
制されているので、高精度で高感度な検出が可能となっ
ている。この処理方法を行うには、従来公知である回路
を使用すればよい。たとえば、電位差がゼロクロスする
点で検出する回路による方法、電位差に閾値を設け、電
位差の絶対値がこの閾値を越えた後でゼロクロスする点
を検出する回路による方法、正の電位差が最大値を示す
点と負の電位差が最大値を示す点との中点を検出する回
路による方法がある。
This processing method is the same as the prior art,
In the present invention, since the noise component is suppressed in the potential difference detection, highly accurate and highly sensitive detection is possible. A conventionally known circuit may be used to perform this processing method. For example, a method using a circuit that detects a point where the potential difference crosses zero, a method that sets a threshold value for the potential difference, and a method that detects a point that crosses zero after the absolute value of the potential difference exceeds this threshold, and the positive potential difference indicates the maximum value. There is a method using a circuit that detects the midpoint between the point and the point where the negative potential difference shows the maximum value.

【0069】図7に、上記方法による相互相関ピーク値
(電位差の代表値)と探査機の移動距離(検査位置)と
の関係を、埋設鋼管1に印加する電圧および参照信号に
M系列原信号を使用したもの、すなわち図10に示した
特願平9−57102号に係る発明によるものと比較し
て示す。図7において、「原信号」は、特願平9−57
102号に係る発明によるものを示し、「変調信号」は
本発明によるものを示す。
FIG. 7 shows the relationship between the peak value of the cross-correlation (representative value of the potential difference) and the moving distance (inspection position) of the spacecraft by the above method, in which the voltage applied to the buried steel pipe 1 and the reference signal are M series original signals. Is used, that is, in comparison with the invention according to Japanese Patent Application No. 9-57102 shown in FIG. In FIG. 7, “original signal” is Japanese Patent Application No. 9-57.
No. 102 according to the present invention, and “modulation signal” indicates one according to the present invention.

【0070】測定の対象とした埋設鋼管は、管径100
A、管長10mのPLP導管であり、約1mの深さに埋
設されたものである。塗膜損傷サイズは、5mm×4m
mのものであった。探査機の車輪電極の間隔は1mであ
った。埋設鋼管への流入電流は1mA(440Hz)で
あった。
The buried steel pipe to be measured had a pipe diameter of 100.
A, a PLP conduit having a pipe length of 10 m, which is buried at a depth of about 1 m. Coating damage size is 5mm x 4m
It was m. The space between the wheel electrodes of the spacecraft was 1 m. The inflow current into the buried steel pipe was 1 mA (440 Hz).

【0071】図7を見ると、本発明においては、M系列
原信号を用いたものに比べてS/N比が2倍向上してい
ることがわかる。図6と図7からわかるように、本発明
によれば、相互相関波形単体のS/N比が向上すると共
に、相互相関ピーク値と探査機の位置の関係を示すグラ
フも、きれいなS字型カーブを呈しており、このS字型
カーブのゼロクロス位置より、塗膜損傷位置を正確に知
ることができる。よって、本発明の方法は、特願平9−
57102号に係る発明による方法に比べて高感度、高
精度な塗膜損傷位置検出能を有することがわかる。
It can be seen from FIG. 7 that in the present invention, the S / N ratio is improved by a factor of 2 as compared with that using the M-sequence original signal. As can be seen from FIGS. 6 and 7, according to the present invention, the S / N ratio of the cross-correlation waveform alone is improved, and the graph showing the relationship between the cross-correlation peak value and the position of the spacecraft is also a clean S-shape. It has a curve, and the coating damage position can be accurately known from the zero-cross position of this S-shaped curve. Therefore, the method of the present invention is described in Japanese Patent Application No. 9-
It can be seen that, compared with the method according to the invention of No. 57102, it has a highly sensitive and highly accurate coating film damage position detection ability.

【0072】特に地中の電気的な物理定数が変化すると
ころでは、M系列原信号を用いた方法は測定精度が著し
く悪くなるが、地中の伝播特性を考慮した本方法は安定
した検出能を発揮する。
Especially, where the underground electrical physical constant changes, the method using the M-series original signal deteriorates the measurement accuracy remarkably, but this method considering the propagation characteristics in the ground has stable detection capability. Exert.

【0073】以上説明した実施の形態では、M系列信号
をパーソナルコンピュータを用いて作成しているが、外
部発生器からA/D変換器等を介して取り込んでもよ
い。相互相関処理もパーソナルコンピュータで行う代わ
りに、電子回路を用いて行ってもよい。
In the embodiment described above, the M-sequence signal is created using a personal computer, but it may be taken in from an external generator via an A / D converter or the like. The cross-correlation process may be performed using an electronic circuit instead of the personal computer.

【0074】本実施の形態では、M系列信号発生器10
とM系列参照信号発生器11、および2つの正弦波発生
器14、16を独立させている。このことにより、埋設
鋼管1に電圧を印加する装置と、信号を検出して処理を
行う装置を独立させることができ、最も好ましいのであ
るが、もちろん、電力増幅器3に供給される掛算器3の
信号をそのまま、あるいは遅延させて参照信号として使
用することもできる。この場合には、擬似ランダム信号
のみでなく、ランダム信号を印加電圧信号、参照信号と
して使用することができる。
In this embodiment, the M-sequence signal generator 10
The M-sequence reference signal generator 11 and the two sine wave generators 14 and 16 are independent. This allows the device for applying a voltage to the buried steel pipe 1 and the device for detecting and processing the signal to be independent, which is the most preferable, but of course, of the multiplier 3 supplied to the power amplifier 3. The signal can be used as a reference signal as it is or after being delayed. In this case, not only the pseudo random signal but also the random signal can be used as the applied voltage signal and the reference signal.

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明においては、埋設鋼管に印加する
交流電圧に、搬送波の位相を変調することによって生成
したランダム信号または擬似ランダム信号を使用し、相
互相関処理を行うことにより、ノイズ成分を除去してS
/N比を改善しているので、埋設鋼管の塗膜損傷位置を
高感度で精度良く、確実に検出することができる。ま
た、検出感度がよくなったため、印加電流能力の低減、
検査面への散水処理の省略、車輪電極間距離の縮小化に
よる探査機の小型化が可能となり、システムを安価なも
のにすることができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, a noise component is removed by performing a cross-correlation process using a random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave as an AC voltage applied to a buried steel pipe. Remove and S
Since the / N ratio is improved, it is possible to detect the coating film damage position of the buried steel pipe with high sensitivity, accuracy and reliability. Also, because the detection sensitivity has improved, the applied current capacity has decreased,
It is possible to reduce the size of the probe by omitting the water spraying treatment on the inspection surface and reducing the distance between the wheel electrodes, which makes the system inexpensive.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の態様の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention.

【図2】PSK送信機の構成と出力波形を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration and output waveform of a PSK transmitter.

【図3】M系列原信号とM系列変調信号の波形を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing waveforms of an M-series original signal and an M-series modulated signal.

【図4】M系列原信号とM系列変調信号のパワースペク
トラムを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing power spectra of an M-series original signal and an M-series modulated signal.

【図5】M系列原信号とM系列変調信号の自己相関関数
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an autocorrelation function of an M-sequence original signal and an M-sequence modulated signal.

【図6】M系列原信号とM系列変調信号の相関処理結果
の一例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a correlation processing result of an M-series original signal and an M-series modulated signal.

【図7】本発明による塗膜損傷部の検出結果の例を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a detection result of a coating film damaged portion according to the present invention.

【図8】電位差法における塗膜損傷検出方法の概要を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an outline of a coating film damage detection method in the potential difference method.

【図9】電位差法による塗膜損傷部の検出結果の例を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a detection result of a coating film damaged portion by a potential difference method.

【図10】先願発明による塗膜損傷検出法の概要を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a coating film damage detection method according to the prior application.

【図11】M系列信号発生回路の例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of an M-sequence signal generation circuit.

【図12】M系列信号とその自己相関信号波形の例を示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of an M-sequence signal and its autocorrelation signal waveform.

【図13】先願発明による参照信号と検出信号の相互相
関波形の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a cross-correlation waveform of a reference signal and a detection signal according to the prior invention.

【図14】先願発明による塗膜損傷部の検出結果の例を
示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a detection result of a damaged coating film according to the invention of the prior application.

【図15】M系列法による印加電圧と検出電圧の信号波
形の例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing an example of signal waveforms of an applied voltage and a detected voltage according to the M-sequence method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:埋設鋼管 2:交流電源 3:電力増幅器 4:接地電極 5:塗膜損傷部 6:探査機 6a,6b:車輪電極 7:フィルタ 8:電位差検出器 10:M系列信号発生器 11:M系列参照信号発生器 12:相関処理部 13:パーソナルコンピュータ 14:正弦波発生器 15:掛算器 16:正弦波発生器 17:掛算器 1: Buried steel pipe 2: AC power supply 3: Power amplifier 4: Ground electrode 5: Damaged part of coating film 6: probe 6a, 6b: Wheel electrodes 7: Filter 8: Potential difference detector 10: M-sequence signal generator 11: M-sequence reference signal generator 12: Correlation processing unit 13: Personal computer 14: Sine wave generator 15: Multiplier 16: Sine wave generator 17: Multiplier

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−239267(JP,A) 特開 平2−297089(JP,A) 特開 昭63−191049(JP,A) 長棟章生、手塚浩一,M系列信号パル ス圧縮方式地中探査レーダ,計測自動制 御学会論文集,1994年,Vol.30,N o.10,第1151−1157頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/00 - 27/24 G01N 27/72 - 27/90 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-239267 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-297089 (JP, A) Japanese Unexamined Patent Publication 63-191049 (JP, A) Akio Nagamune, Koichi Tezuka, M-sequence signal pulse compression method Underground exploration radar, Proceedings of the Society for Automatic Measurement Control, 1994, Vol. 30, No. 10, p. 1151-1157 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 27/00-27/24 G01N 27/72-27/90 JISST file (JOIS)

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 埋設鋼管と大地の間に交流電圧を印加す
ることにより当該埋設鋼管に交流電流を流し、管軸方向
に沿った位置にある2点間の電位差を当該2点を移動さ
せながら順次検出することにより、前記交流電流により
地上に発生する電位分布を測定し、その電位分布の変化
から当該埋設鋼管の塗膜損傷位置を検知する方法におい
て、搬送波の位相を変調させることによって生成したラ
ンダム信号または擬似ランダム信号を、埋設鋼管に印加
する交流電圧信号として用い、前記埋設鋼管に印加する
交流電圧信号から取りだした参照信号と、前記2点間の
電位差の検出波形との間で相関処理を行い、そのピーク
値を前記2点間の電位差の代表値とし、当該代表値より
電位分布を求め、求めた電位分布の変化から当該埋設管
の塗膜損傷位置を検出することを特徴とする埋設鋼管の
塗膜損傷位置検出方法。
1. An alternating current is applied to the buried steel pipe by applying an alternating voltage between the buried steel pipe and the ground, and the potential difference between the two points located along the pipe axis direction is moved while the two points are moved. By sequentially detecting the potential distribution generated on the ground by the alternating current and detecting the coating film damage position of the buried steel pipe from the change in the potential distribution, it was generated by modulating the phase of the carrier wave . A random signal or a pseudo-random signal is used as an AC voltage signal applied to the buried steel pipe, and the correlation processing is performed between the reference signal extracted from the AC voltage signal applied to the buried steel pipe and the detection waveform of the potential difference between the two points. The peak value is used as the representative value of the potential difference between the two points, the potential distribution is determined from the representative value, and the coating damage position of the buried pipe is detected from the change in the determined potential distribution. A method for detecting the position of coating film damage on a buried steel pipe, which is characterized by being put out.
【請求項2】 埋設鋼管と大地の間に交流電圧を印加す
ることにより当該埋設鋼管に交流電流を流し、管軸方向
に沿った位置にある2点間の電位差を当該2点を移動さ
せながら順次検出することにより、前記交流電流により
地上に発生する電位分布を測定し、その電位分布の変化
から当該埋設鋼管の塗膜損傷位置を検知する方法におい
て、搬送波の位相を変調させることによって生成した擬
似ランダム信号を、埋設鋼管に印加する交流電圧信号と
して用い、埋設鋼管に印加する交流電圧とは独立に生成
された、当該交流電圧と同じパターンの参照信号と、前
記2点間の電位差の検出波形との間で相関処理を行い、
そのピーク値を前記2点間の電位差の代表値とし、当該
代表値より電位分布を求め、求めた電位分布の変化から
当該埋設管の塗膜損傷位置を検出することを特徴とする
埋設鋼管の塗膜損傷位置検出方法。
2. An alternating current is applied to the buried steel pipe by applying an alternating voltage between the buried steel pipe and the ground, and the potential difference between the two points along the pipe axis direction is moved while the two points are moved. By sequentially detecting the potential distribution generated on the ground by the alternating current and detecting the coating film damage position of the buried steel pipe from the change in the potential distribution, it was generated by modulating the phase of the carrier wave . A pseudo random signal is used as an AC voltage signal applied to the buried steel pipe, and a reference signal having the same pattern as the AC voltage generated independently of the AC voltage applied to the buried steel pipe and the potential difference between the two points are detected. Correlation processing with the waveform,
The peak value is used as a representative value of the potential difference between the two points, the potential distribution is obtained from the representative value, and the coating film damage position of the buried pipe is detected from the change in the obtained potential distribution. Method for detecting the position of coating film damage.
【請求項3】 搬送波が正弦波であることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の埋設鋼管の塗膜損傷位
置検出方法。
3. The method for detecting a coating film damage position of a buried steel pipe according to claim 1, wherein the carrier wave is a sine wave.
【請求項4】 擬似ランダム信号がM系列信号であるこ
とを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1
項に記載の埋設鋼管の塗膜損傷位置検出方法。
4. The pseudo random signal is an M-sequence signal, according to any one of claims 1 to 3.
A method for detecting a coating film damage position of a buried steel pipe according to the item.
【請求項5】 搬送波の位相を変調させることによって
生成したランダム信号または擬似ランダム信号が、搬送
波と、他のランダム信号または擬似ランダム信号を掛け
合わせることによって生成されていることを特徴とする
請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の埋設
鋼管の塗膜損傷位置検出方法。
5. The random signal or the pseudo-random signal generated by modulating the phase of the carrier wave is generated by multiplying the carrier wave by another random signal or the pseudo-random signal. The coating film damage position detection method for a buried steel pipe according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 搬送波の位相を変調させることによって
生成したランダム信号または擬似ランダム信号が、搬送
波に対して0度と180度の2種類の位相差を持つよう
に生成されていることを特徴とする請求項1から請求項
5のうちいずれか1項に記載の埋設鋼管の塗膜損傷位置
検出方法。
6. A random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave is generated so as to have two kinds of phase differences of 0 degree and 180 degrees with respect to the carrier wave. The method for detecting a coating film damage position of a buried steel pipe according to any one of claims 1 to 5.
【請求項7】 搬送波の周波数が、1kHz以下であるこ
とを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか1
項に記載の埋設鋼管の塗膜損傷位置検出方法。
7. The frequency of the carrier wave is 1 kHz or less, and any one of claims 1 to 6 is characterized.
A method for detecting a coating film damage position of a buried steel pipe according to the item.
【請求項8】 搬送波の位相を変調することによって生
成したランダム信号または擬似ランダム信号を発生する
信号発生器と、信号発生器の出力に比例した電圧を発生
し、埋設鋼管と大地の間に通電する電力増幅器と、地表
面を埋設鋼管の管軸方向に沿って走行し、埋設鋼管の管
軸方向に隔離して配置された複数の車輪電極を有する探
査機と、前記複数の車輪電極の間の電位差を測定する電
圧測定器と、前記信号発生器から取り出した参照信号と
前記電圧測定器の出力波形の相互相関を演算しそのピー
ク値を出力する相関処理装置と、当該相関処理装置の出
力の変化から当該埋設鋼管の塗膜損傷位置を検出する手
段とを有してなる埋設鋼管の塗膜損傷位置検出装置。
8. A signal generator that generates a random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave , and a voltage that is proportional to the output of the signal generator and that is energized between the buried steel pipe and the ground. Between the power amplifier and the exploration machine having a plurality of wheel electrodes that travel along the pipe axis direction of the buried steel pipe on the ground surface and are separated in the pipe axis direction of the buried steel pipe, and the plurality of wheel electrodes. A voltage measuring device for measuring the potential difference, a correlation processing device for calculating the cross-correlation between the reference signal extracted from the signal generator and the output waveform of the voltage measuring device, and outputting the peak value thereof, and the output of the correlation processing device. And a means for detecting the coating film damage position of the buried steel pipe from the change of the above.
【請求項9】 搬送波の位相を変調することによって生
成した擬似ランダム信号を発生する第1の信号発生器
と、第1の信号発生器の出力に比例した電圧を発生し、
埋設鋼管と大地の間に通電する電力増幅器と、地表面を
埋設鋼管の管軸方向に沿って走行し、埋設鋼管の管軸方
向に隔離して配置された複数の車輪を有する探査機と、
前記複数の車輪電極の間の電位差を測定する電圧測定器
と、第1の信号発生器と同じパターンの波形を出力する
第2の信号発生器と、第2の信号発生器の出力波形と前
記電圧測定器の出力波形の相互相関を演算しそのピーク
値を出力する相関処理装置と、当該相関処理装置の出力
の変化から当該埋設鋼管の塗膜損傷位置を検出する手段
とを有してなる埋設鋼管の塗膜損傷位置検出装置。
9. A first signal generator for generating a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave , and a voltage proportional to the output of the first signal generator,
A power amplifier that energizes between the buried steel pipe and the ground, a ground plane running along the pipe axis direction of the buried steel pipe, and a probe having a plurality of wheels arranged separately in the pipe axis direction of the buried steel pipe,
A voltage measuring device for measuring a potential difference between the plurality of wheel electrodes, a second signal generator for outputting a waveform having the same pattern as that of the first signal generator, an output waveform of the second signal generator, and It comprises a correlation processing device for calculating the cross-correlation of the output waveform of the voltage measuring device and outputting its peak value, and means for detecting the coating film damage position of the buried steel pipe from the change in the output of the correlation processing device. A coating film damage position detector for buried steel pipes.
【請求項10】 信号発生器の搬送波が、正弦波である
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の埋設
鋼管の塗膜損傷位置検出装置。
10. The coating film damage position detection device for an embedded steel pipe according to claim 8, wherein the carrier wave of the signal generator is a sine wave.
【請求項11】 擬似ランダム信号がM系列信号である
ことを特徴とする請求項8から請求項10のうちいずれ
か1項に記載の埋設鋼管の塗膜損傷位置検出装置。
11. The coating film damage position detecting device for a buried steel pipe according to claim 8, wherein the pseudo-random signal is an M-sequence signal.
【請求項12】 搬送波の位相を変調させることによっ
て生成したランダム信号または擬似ランダム信号が、搬
送波と、他のランダム信号または擬似ランダム信号を掛
け合わせることによって生成されていることを特徴とす
る請求項8から請求項11のうちいずれか1項に記載の
埋設鋼管の塗膜損傷位置検出装置。
12. The random signal or the pseudo random signal generated by modulating the phase of the carrier wave is generated by multiplying the carrier wave by another random signal or a pseudo random signal. The coating film damage position detection device for a buried steel pipe according to any one of claims 8 to 11.
【請求項13】 搬送波の位相を変調させることによっ
て生成したランダム信号または擬似ランダム信号が、搬
送波に対して0度と180度の2種類の位相差を持つよ
うに生成されていることを特徴とする請求項8から請求
項12のうちいずれか1項に記載の埋設鋼管の塗膜損傷
位置検出装置。
13. A random signal or a pseudo-random signal generated by modulating the phase of a carrier wave is generated so as to have two kinds of phase differences of 0 degree and 180 degrees with respect to the carrier wave. The coating film damage position detection device for a buried steel pipe according to any one of claims 8 to 12.
【請求項14】 信号発生器の搬送波の周波数が、1k
Hz以下であることを特徴とする請求項8から請求項13
のうちいずれか1項に記載の埋設鋼管の塗膜損傷位置検
出装置。
14. The frequency of the carrier wave of the signal generator is 1k.
It is below Hz, Claims 8 to 13 characterized by the above-mentioned.
The coating film damage position detection device for a buried steel pipe according to any one of the above.
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長棟章生、手塚浩一,M系列信号パルス圧縮方式地中探査レーダ,計測自動制御学会論文集,1994年,Vol.30,No.10,第1151−1157頁

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