JP3589374B2 - Data Correction Method for Pipe Inspection Using Leakage Flux Pig - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、漏洩磁束ピグを用いた管の検査におけるデータの補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パイプラインの健全性（例えば減肉部の有無等）を検査する方法の一つとして漏洩磁束法がある。この方法は、多数の磁石と磁気センサを検査対象の管の内周に対応して配設した漏洩磁束ピグを管の軸方向に移動させながら所定間隔毎に夫々の磁気センサで漏洩磁束に対応するデータを収集し、これらの収集したデータから上記減肉部の有無等を検出するものである。
【０００３】
磁気センサの特性は非線形であり、個々の磁気センサ間でのばらつきも存在しているため、収集したデータには、これらに起因するばらつきが生じる。しかしながら、漏洩磁束ピグには多数の磁気センサが搭載されているため、これらの全てを同様の特性に調整することは非常に手間がかかり、事実上不可能に近い。またハードウエア的な制約から調整ができないことも多い。
【０００４】
このような問題を解決するために、従来は、図３に示すように、各センサの出力から、センサ毎に過去のデータから計算する移動平均を減じて、これをそのセンサの補正データとして出力している。尚、図３の（ａ）は収集したデータの管における位置の対応関係を模式的に示すもので、Ｎは管の周方向の磁気センサの数である。また（ｂ）は移動平均を用いた補正処理の流れ図であり、Ｍは平均するデータの個数である。また（ｃ）は、移動平均を用いた補正処理を示す式である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上の補正処理では、以下のような課題がある。
ａ．管の特性は溶接線の前後で変わり、また溶接線自体でデータが著しく変化するため、データの収集を溶接線にかかわらず連続的に行う従来の方法では、漏洩磁束ピグが溶接線を通過後、暫く、即ち移動平均をとる数Ｍを経過するまではデータが安定しない。従って、この区間に減肉部があった場合には、それを検出しにくく、大きさ、深さの推定は精度が悪い。
ｂ．各データから移動平均を減じて出力するため、減肉の程度等に対応する漏洩磁束またはその対応量の絶対値が分からなくなってしまう。
本発明はこのような課題を解決することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明では、多数の磁石と磁気センサを検査対象の管の内周に対応して配設した漏洩磁束ピグを管の軸方向に移動させながら所定間隔毎に夫々の磁気センサが出力するデータを収集して検査を行う方法において、収集したデータは管の溶接線毎に区切って処理を行うものとし、溶接線近傍のデータを除いた、隣接する溶接線間の区間のデータにつき、各磁気センサ毎の平均を求め、各磁気センサの収集データから磁気センサ毎の平均を減じた値を補正データとするデータの補正方法を提案する。
【０００７】
また本発明では、多数の磁石と磁気センサを検査対象の管の内周に対応して配設した漏洩磁束ピグを管の軸方向に移動させながら所定間隔毎に夫々の磁気センサが出力するデータを収集して検査を行う方法において、収集したデータは管の溶接線毎に区切って処理を行うものとし、溶接線近傍のデータを除いた、隣接する溶接線間の区間のデータにつき、各磁気センサ毎の平均を求めると共に、求められた各磁気センサ毎の平均値を全て加算し、加算された値を磁気センサの数で除算することによって全磁気センサの平均を求め、各磁気センサの収集データから磁気センサ毎の平均を減じると共に全磁気センサの平均を加えた値を各磁気センサの補正データとするデータの補正方法を提案する。
【０００８】
また本発明では、上記構成において、平均値の演算においては、他と著しく異なる部分のデータを除去することを提案する。
【０００９】
以上の本発明において、出力するデータは磁気センサ出力電圧としたり、磁気センサ出力電圧から換算した磁束密度とすることができる。
【００１０】
以上の本発明によれば、まず収集データから磁気センサ毎の平均を減じて出力される補正データでは、溶接線に影響を受けないで、各センサ毎のデータのばらつきを除去することができる。
【００１１】
また収集データから磁気センサ毎の平均を減じると共に、全磁気センサの平均を加えて出力される補正データでは、個々の磁気センサの個体差によるばらつきを除去することができることに加えて、減肉の程度等に対応する漏洩磁束またはその対応量の絶対値を知ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明を実施の形態と共に図を参照して説明する。
図１は本発明を適用して健全性（減肉部の有無）を検査する対象の管の一部を示すもので、この管１には適宜間隔毎に溶接線２ａ，２ｂ，…が形成されている。上述したとおり、このような管１につき漏洩磁束ピグを用いてデータを収集する際、管１の特性は溶接線２ａ，２ｂの前後で変わり、また溶接線２ａ，２ｂ自体でデータが著しく変化するため、データの収集を溶接線にかかわらず連続的に行って、各磁気センサ毎に収集したデータから、それらの移動平均を減じて補正データとする従来の方法では、漏洩磁束ピグが溶接線を通過後、暫くはデータが安定しない。
【００１３】
そこで本発明では、データの収集は溶接線にかかわらず連続的に行うものの、収集したデータの補正処理においては、収集したデータを溶接線２ａ，２ｂ毎に区切って処理を行うものとする。即ち、溶接線２ａ，２ｂ間の区間における収集データの補正処理は、この区間内のデータのみを用いる。尚、収集したデータの管における位置の対応関係は図３の場合と同様であり、Ｎは管１の周方向の磁気センサの数である。
【００１４】
図２は本発明を適用したデータの補正処理の流れの一例を示す流れ図であり、まず、この流れを説明する。
まずステップＳ１においては、溶接線の番号を初期化（ｋ＝１）する。
次いで、ステップＳ２においては、それまでに収集しているデータのうち、ｋ本目の溶接線からｋ＋１本目の溶接線までの区間のデータを読み込む。
この処理においては、データ中における溶接線の位置を検出する必要となるが、この検出処理は、データの著しい変化を検出する等の手法により、人により、または自動で行うことができる。
次いでステップＳ３においては、読み込んだデータから区間の両端の適数のデータを除き、各磁気センサ毎に平均を求める。この処理は（１）式で示すことができる。
次いでステップＳ４においては、ステップＳ３において求めた各磁気センサ毎の平均を用い、全磁気センサの平均を求める。この処理は（２）式で示すことができる。
次いでステップＳ５においては、各磁気センサの個々の出力から、ステップＳ３で求めた各センサ毎の平均を減じると共に、ステップＳ４で求めた全磁気センサの平均を加え、この値を、各磁気センサについての個々の補正値として出力する。この処理は（３）式で示すことができる。
次いでステップＳ６では、所定の溶接線まで上記の処理が行われたか否かを判定し、処理が残っていると判定した場合には、ステップＳ７において溶接線の番号を１つ繰り上げた後、ステップＳ２に移行し、次の溶接線間の区間において、上述と同様な処理が行われる。
【００１５】
以上の処理の流れでは、収集データから磁気センサ毎の平均を減じると共に、全磁気センサの平均を加えて補正データとして出力するため、個々の磁気センサの個体差によるばらつきを除去することができることに加えて、減肉の程度等に対応する漏洩磁束またはその対応量の絶対値を知ることができる。
この場合、出力は補正したセンサ出力電圧等とする他、センサ出力電圧から磁束密度に換算して、磁束密度を出力することもでき、いずれにしても、減肉部等の絶対量を知ることができる。
【００１６】
しかしながら本発明では、収集データから磁気センサ毎の平均を減じた値を補正出力として補正することができ、この場合には、減肉部等の絶対量は知ることができないが、溶接線に影響を受けないで、各センサ毎のデータのばらつきを除去して、減肉部等の相対量を知ることができる。
【００１７】
平均を求める処理においては、溶接線の近傍のデータを除去する他、他と著しく異なる部分があった場合には、そのデータも除去すれば、さらに精度を高めることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりであるので、次のような効果がある。
ａ．漏洩磁束ピグによる管の検査において、減肉部の検知精度が向上する。
ｂ．溶接線近傍の減肉部でも検知が可能となる。
ｃ．減肉部の絶対量を検知することも可能となり、その深さの推定等も精度良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用して健全性を検査する対象の管の一部を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用したデータの補正処理の流れの一例を示す流れ図である。
【図３】移動平均法を用いた従来のデータの補正処理を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 管
２ａ，２ｂ 溶接線[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for correcting data in a tube inspection using a leakage magnetic flux pig.
[0002]
[Prior art]
One of the methods for inspecting the soundness of a pipeline (for example, the presence or absence of a thinned portion) is a leakage magnetic flux method. In this method, a leakage magnetic flux pig, in which a large number of magnets and magnetic sensors are arranged corresponding to the inner circumference of the pipe to be inspected, is moved in the axial direction of the pipe, and the magnetic flux is dealt with by each magnetic sensor at predetermined intervals. And the presence or absence of the above-mentioned thinned portion is detected from the collected data.
[0003]
Since the characteristics of the magnetic sensors are non-linear and there are variations among the individual magnetic sensors, the collected data has variations due to these. However, since a large number of magnetic sensors are mounted on the leakage magnetic flux pig, it is extremely troublesome to adjust all of them to similar characteristics, and it is almost impossible. In many cases, adjustment is not possible due to hardware limitations.
[0004]
In order to solve such a problem, conventionally, as shown in FIG. 3, a moving average calculated from past data for each sensor is subtracted from the output of each sensor, and this is output as correction data of the sensor. are doing. FIG. 3A schematically shows the correspondence between the positions of the collected data in the tube, and N is the number of magnetic sensors in the circumferential direction of the tube. (B) is a flowchart of a correction process using a moving average, and M is the number of data to be averaged. (C) is an equation showing a correction process using a moving average.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above correction processing has the following problems.
a. Since the characteristics of the pipe change before and after the weld line, and the data changes significantly at the weld line itself, the conventional method of continuously collecting data regardless of the weld line requires that the leakage flux pigs pass through the weld line. The data is not stable for a while, that is, until several M for which a moving average is obtained has elapsed. Therefore, if there is a thinned portion in this section, it is difficult to detect it, and the estimation of the size and the depth is inaccurate.
b. Since the moving average is subtracted from each data and output, the absolute value of the leakage magnetic flux corresponding to the degree of wall thinning or the corresponding amount cannot be known.
An object of the present invention is to solve such a problem.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, according to the present invention, a large number of magnets and magnetic sensors are arranged at predetermined intervals while moving a leakage magnetic flux pig, which is disposed corresponding to the inner periphery of a tube to be inspected, in the axial direction of the tube. In the method of collecting and inspecting the data output by the magnetic sensors of the above, the collected data shall be processed for each welding line of the pipe, and the data between adjacent welding lines except for the data near the welding line shall be processed. An average for each magnetic sensor is obtained for the data in the section, and a data correction method is proposed in which a value obtained by subtracting the average for each magnetic sensor from the collected data of each magnetic sensor is used as correction data.
[0007]
Further, according to the present invention, data output by each magnetic sensor at predetermined intervals while moving a leakage magnetic flux pig in which a large number of magnets and magnetic sensors are arranged corresponding to the inner circumference of the tube to be inspected in the axial direction of the tube. In the method of collecting and conducting inspections, the collected data shall be processed separately for each welding line of the pipe, and the data of the section between adjacent welding lines, excluding data near the welding line, shall be In addition to calculating the average for each sensor, adding all the calculated average values for each magnetic sensor, dividing the added value by the number of magnetic sensors, obtaining the average of all magnetic sensors, and collecting each magnetic sensor A data correction method is proposed in which a value obtained by subtracting the average of each magnetic sensor from data and adding the average of all magnetic sensors is used as correction data for each magnetic sensor.
[0008]
In the present invention, it is proposed that, in the above-described configuration, in the calculation of the average value, data of a portion that is significantly different from the others is removed.
[0009]
In the present invention described above, the output data can be the magnetic sensor output voltage or the magnetic flux density converted from the magnetic sensor output voltage.
[0010]
According to the present invention described above, the correction data output by subtracting the average for each magnetic sensor from the collected data first can eliminate the variation in data for each sensor without being affected by the welding line.
[0011]
In addition to subtracting the average of each magnetic sensor from the collected data, the correction data that is output by adding the average of all magnetic sensors can eliminate variations due to individual differences between individual magnetic sensors, It is possible to know the leakage magnetic flux corresponding to the degree or the absolute value of the corresponding amount.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the present invention will be described together with embodiments with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a part of a pipe to be inspected for soundness (presence or absence of a thinned portion) by applying the present invention. In this
[0013]
Therefore, in the present invention, although data collection is performed continuously irrespective of the welding line, in the correction processing of the collected data, the processing is performed by dividing the collected data for each of the
[0014]
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the flow of the data correction processing to which the present invention is applied. First, this flow will be described.
First, in step S1, the number of the welding line is initialized (k = 1).
Next, in step S2, data of a section from the kth welding line to the (k + 1) th welding line among the data collected so far is read.
In this process, it is necessary to detect the position of the welding line in the data, but this detection process can be performed manually or automatically by a method such as detecting a significant change in the data.
Next, in step S3, an average is obtained for each magnetic sensor by removing an appropriate number of data at both ends of the section from the read data. This processing can be expressed by equation (1).
Next, in step S4, the average of all the magnetic sensors is obtained using the average for each magnetic sensor obtained in step S3. This processing can be expressed by equation (2).
Next, in step S5, the average of each magnetic sensor obtained in step S3 is subtracted from the output of each magnetic sensor, the average of all magnetic sensors obtained in step S4 is added, and this value is calculated for each magnetic sensor. Are output as individual correction values. This processing can be expressed by equation (3).
Next, in step S6, it is determined whether or not the above processing has been performed up to a predetermined welding line. If it is determined that the processing remains, the welding line number is incremented by one in step S7. The process proceeds to S2, and the same processing as described above is performed in the next section between the welding lines.
[0015]
In the above processing flow, since the average of each magnetic sensor is subtracted from the collected data, and the average of all the magnetic sensors is added and output as correction data, it is possible to remove variations due to individual differences of individual magnetic sensors. In addition, it is possible to know the absolute value of the leakage magnetic flux corresponding to the degree of thinning or the amount of the leakage magnetic flux.
In this case, the output may be a corrected sensor output voltage or the like, or the sensor output voltage may be converted into a magnetic flux density to output a magnetic flux density. Can be.
[0016]
However, according to the present invention, a value obtained by subtracting the average of each magnetic sensor from the collected data can be corrected as a correction output. Without receiving this, it is possible to remove the variation in the data for each sensor and to know the relative amount of the thinned portion and the like.
[0017]
In the process of obtaining the average, in addition to removing data near the welding line, if there is a portion that is significantly different from the others, the accuracy can be further improved by removing the data.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the present invention has the following effects.
a. In the inspection of the pipe by the leakage magnetic flux pig, the detection accuracy of the thinned portion is improved.
b. Detection is possible even at the thinned portion near the welding line.
c. It is also possible to detect the absolute amount of the thinned portion, and it is possible to accurately estimate the depth and the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a pipe to be inspected for soundness by applying the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of the flow of a data correction process to which the present invention has been applied.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a conventional data correction process using a moving average method.
[Explanation of symbols]
1
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