JP5428249B2 - 管体の肉厚形状測定装置、その方法および管体の製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Description
θ≦tan−1{D/[2(W+φ/2]} …(1)
となる。なお、式(1)で不等号が用いられているのは、振動子の同時励振を行う場合、超音波ビームの送受信位置の中心がリニアアレイ型超音波振動子1の中央側に移動するからである。
θ−6dB=sin−1[0.443・λ/(p・n)] …(2)
となる。したがって、同時励振素子数nは、
n≦0.443λ/[p・sinθ] …(3)
と決定される。なお、nは、整数値をとる。
Xp(i)=i・p−(p・(N−1)/2) …(4)
Yp(i)=φ/2+W …(5)
θp(i)=tan−1(Xp(i)/Yp(i)) …(6)
となる。ただし、i=0〜N−1である。
Xo(i)=φ/2・sinθp(i) …(7)
Yo(i)=φ/2・cosθp(i) …(8)
となる。さらに、i番目の超音波ビームによって取得した肉厚をt(i)とすると、i番目の送受信位置(Xp(i),Yp(i))と原点(0,0)とを結ぶ線分が内表面2Bを通る位置(Xi(i),Yi(i))は、
Xi(i)=(φ/2−t(i))・sinθp(i) …(9)
Yi(i)=(φ/2−t(i))・cosθp(i) …(10)
となる。
1−1〜1−N,40−1〜40−3,50−1〜50−3,60−1〜60−N 振動子
1a,60a 保持部
2 電縫管
2a 電縫管溶接部
3 音響接触媒質水
4 局部水浸ノズル
5 信号線群
6 送受信部
7 制御装置
8,68 肉厚演算部
9,69 座標演算部
10 制御部
11 同時励振素子数設定部
12 表示部
13 入力部
30 柱状セラミックス
31 樹脂
32,33 電極
51−1〜51−3 音響レンズ
60 アレイ型超音波探触子
BMC 軸中心成分
Claims (5)
- 管体の軸方向に直交する横断面内であって該管体外にリニア配列されたアレイ型超音波探触子の各振動子が生成する超音波ビームを走査しながら前記管体の肉厚形状を測定する管体の肉厚形状測定装置において、
前記アレイ型超音波探触子は、各超音波ビームが前記横断面内に広がる円筒状の波面を形成するとともに少なくとも前記管体の軸中心に向けて照射される軸中心成分が指向性に基づいて所定値以上の強度となる超音波ビームを生成する複数の振動子がアレイ配置され、
走査された超音波ビームの軸中心成分の管体外表面エコーおよび管体内表面エコーを検出して管体の肉厚形状を測定する肉厚演算部と、
前記アレイ型超音波探触子のアレイ方向に直交する方向と、最端部の振動子が前記管体の軸中心を臨む方向との間の角に比して、前記所定値以上の強度となる超音波ビームの指向角が大きくなるように、隣接する前記振動子の同時励振素子数を決定する同時励振素子数設定部と、
を備え、前記同時励振素子数設定部によって決定された同時励振素子数の前記振動子を同時励振して走査することを特徴とする管体の肉厚形状測定装置。 - 前記アレイ型超音波探触子の各振動子は、照射方向に凸の半円筒状に形成されることを特徴とする請求項1に記載の管体の肉厚形状測定装置。
- 前記アレイ型超音波探触子の各振動子は、照射方向に凸の半円柱の音響レンズが取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の管体の肉厚形状測定装置。
- 管体の軸方向に直交する横断面内であって該管体外にリニア配列されたアレイ型超音波探触子の各振動子が生成する超音波ビームを走査しながら前記管体の肉厚形状を測定する管体の肉厚形状測定方法において、
各超音波ビームが前記横断面内に広がる円筒状の波面を形成するとともに、前記アレイ型超音波探触子のアレイ方向に直交する方向と、最端部の振動子が前記管体の軸中心を臨む方向との間の角に比して、前記所定値以上の強度となる超音波ビームの指向角が大きくなるように、隣接する前記振動子の同時励振素子数を決定し、該決定された同時励振素子数の前記振動子を同時励振して少なくとも前記管体の軸中心に向けて照射される軸中心成分が指向性に基づいて所定値以上の強度となる超音波ビームを順次走査し、走査された超音波ビームの軸中心成分の管体外表面エコーおよび管体内表面エコーを検出して管体の肉厚形状を測定することを特徴とする管体の肉厚形状測定方法。 - 管体を製造する製造工程と、
前記製造工程で製造された管体を、請求項4に記載の管体の肉厚形状測定方法によって肉厚形状を測定する測定工程と、
を含むことを特徴とする管体の製造方法。
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