JP5684559B2 - 金属管の偏肉測定方法及び装置 - Google Patents
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Description
一対のコイルと抵抗とによってブリッジ回路を構成すると共に、該一対のコイルが前記金属管を中心にして対称的に位置した形態において、該一対のコイルに交流電流を流しつつ、かかるブリッジ回路全体を該金属管の周りに回転せしめることにより、該金属管の肉厚全体に発生させた渦電流が該金属管の肉厚に応じて変化して生じた該一対のコイル間のインピーダンス差を検知し、そしてこのインピーダンス差に基づいて該金属管の偏肉状態を測定するようにしたことを特徴とする金属管の偏肉測定方法。
(2) 前記一対のコイル間のインピーダンス差を連続して検知し、その得られた正弦波状の偏肉差の出力の振幅が最大肉厚差に比例することに基づいて演算処理して、最大肉厚差、偏肉量或は偏肉率を求めることを特徴とする請求項1に記載の金属管の偏肉測定方法。
(3) 前記ブリッジ回路の回転角度の基準を設定する基準信号を有し、前記検知されるインピーダンス差の信号のピーク位置を、該基準信号に基づいて演算処理して、前記金属管の管周方向における偏肉の生じている部位を求めることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属管の偏肉測定方法。
(4) 前記一対のコイルは、それぞれ、前記金属管の管軸方向における長さ(L)と管軸直角方向における幅(W)との比(L/W)が1以上、5以下となるように、且つかかる幅(W)が該金属管の直径(D)の0.45以下となるように、構成されている請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の金属管の偏肉測定方法。
(5) 前記金属管が銅管であって、その肉厚をtとしたとき、前記一対のコイルに流される交流電流が、次式:
f=A・tB
(但し、A=5200〜6000、B=−0.7〜−0.9)で示される周波数を有している請求項1乃至請求項4の何れか1つに記載の金属管の偏肉測定方法。
(6) 管軸方法に走行する金属管の偏肉を肉厚に対する渦電流変化として連続的に測定する装置にして、
前記金属管が筒内に挿入されて、走行せしめられると共に、該金属管に対して同軸的に回転可能とされた円筒体と、
該円筒体を、その軸心回りに回転せしめる回転駆動機構と、
前記円筒体に固定されて、該円筒体と共に回転せしめられる、一対のコイルと抵抗とによって構成されるブリッジ回路であって、該一対のコイルが、前記金属管に対向位置して該金属管を中心にして対称的に配置されてなるものと、
該ブリッジ回路の一対のコイルに流される交流電流にて、前記金属管の肉厚全体に発生させた渦電流が該金属管の肉厚に応じて変化して、生じた該一対のコイル間のインピーダンス差を検知する手段とを、
有することを特徴とする金属管の偏肉測定装置。
(7) 前記インピーダンス差の検知手段にて得られた正弦波状の偏肉差の出力の振幅が最大肉厚差に比例することに基づいて演算処理し、最大肉厚差、偏肉量又は偏肉率を求める演算手段を、更に有している請求項6に記載の金属管の偏肉測定装置。
(8) 前記ブリッジ回路の回転角度の基準を設定する基準信号の発生手段を有し、前記検知されるインピーダンス差の信号のピーク値を、該基準信号に基づいて演算処理して、前記金属管の管周方向における偏肉の生じている部位が求められるようになっている請求項6又は請求項7に記載の金属管の偏肉測定装置。
図1に示される本発明装置において、金属管22として、外径:15mm、肉厚:1.5mmの銅管を用いる一方、一対のセンサコイル28a,28bとしては、矩形コイル30のコイル幅(W):3mm、長さ(L):8mm、巻き数:200であるものが用いられ、そして、回転円筒体14(センサセル28a,28b)の回転数を2000rpm、更に検査周波数はf=4kHzとして、実験を行った。なお、信号処理は、図4に示される如き回路を用いて実施された。
被測定管として、外径:10mm、肉厚:1mmの銅管を用いると共に、コイル幅(W):3mm、長さ(L):8mm、巻き線数:200の矩形コイルを有するセンサコイルを用いて、図1に示される装置により偏肉測定を実施し、得られたブリッジ回路の出力を図4に示される回路にて信号処理して、Y’信号を得た。そして、その際、周囲の測定環境である室温を変化させるようにした。
被測定管として、外径:15mm、肉厚:1.5mmの銅管を用いると共に、矩形コイルのコイル幅(W):3mm、長さ(L):8mm、巻き線数:nの矩形コイルを設けてなるセンサコイルを用いて、図1に示される構造の装置にて、偏芯測定を行った。なお、その際、コイルと銅管の外表面との間の距離(クリアランス)を種々変化させて、偏肉出力=Y’の振幅を測定し、その結果が、図14に示されている。本例では、コイルに加えるパワーを変化させて、その検出出力を示した結果であり、交流電流I×コイル巻き数nの積が、パワーに相当することとなる。なお、図14には、その積を意味する「AT」アンペア・ターンにて加えたパワーが示されている。また、各線は、コイルターン数と印加電流を変えたものを示している。
12 装置本体
14 回転円筒体
14a 切り欠き窓部
16 ベアリング
18 モーター
20a タイミングベルト
20b プーリー
22 金属管
26 ホルダ
26a 切り欠き窓部
28a,28b センサコイル
30 矩形コイル
32 ブリッジ回路
34a,34b 抵抗
36 発振器
38 スリップリング
40 差動増幅器
Claims (8)
- 管軸方向に走行する金属管の偏肉を肉厚に対する渦電流変化として連続的に測定する方法にして、
一対のコイルと抵抗とによってブリッジ回路を構成すると共に、該一対のコイルが前記金属管を中心にして対称的に位置した形態において、該一対のコイルに交流電流を流しつつ、かかるブリッジ回路全体を該金属管の周りに回転せしめることにより、該金属管の肉厚全体に発生させた渦電流が該金属管の肉厚に応じて変化して生じた該一対のコイル間のインピーダンス差を連続して検知し、そしてその得られた金属管1周分の出力の振幅を求めることで、該金属管の肉厚差の最大を検出するようにしたことを特徴とする金属管の偏肉測定方法。
- 前記一対のコイル間のインピーダンス差を連続して検知し、その得られた正弦波状の偏肉差の出力の振幅が最大肉厚差に比例することに基づいて演算処理して、最大肉厚差、偏肉量或は偏肉率を求めることを特徴とする請求項1に記載の金属管の偏肉測定方法。
- 前記ブリッジ回路の回転角度の基準を設定する基準信号を有し、前記検知されるインピーダンス差の信号のピーク位置を、該基準信号に基づいて演算処理して、前記金属管の管周方向における偏肉の生じている部位を求めることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の金属管の偏肉測定方法。
- 前記一対のコイルは、それぞれ、前記金属管の管軸方向における長さ(L)と管軸直角方向における幅(W)との比(L/W)が1以上、5以下となるように、且つかかる幅(W)が該金属管の直径(D)の0.45以下となるように、構成されている請求項1乃至請求項3の何れか1つに記載の金属管の偏肉測定方法。
- 前記金属管が銅管であって、その肉厚をtとしたとき、前記一対のコイルに流される交流電流が、次式:
f=A・tB
(但し、A=5200〜6000、B=−0.7〜−0.9)で示される周波数を有している請求項1乃至請求項4の何れか1つに記載の金属管の偏肉測定方法。 - 管軸方向に走行する金属管の偏肉を肉厚に対する渦電流変化として連続的に測定する装置にして、
前記金属管が筒内に挿入されて、走行せしめられると共に、該金属管に対して同軸的に回転可能とされた円筒体と、
該円筒体を、その軸心回りに回転せしめる回転駆動機構と、
前記円筒体に固定されて、該円筒体と共に回転せしめられる、一対のコイルと抵抗とによって構成されるブリッジ回路であって、該一対のコイルが、前記金属管に対向位置して該金属管を中心にして対称的に配置されてなるものと、
該ブリッジ回路の一対のコイルに流される交流電流にて、前記金属管の肉厚全体に発生させた渦電流が該金属管の肉厚に応じて変化して、生じた該一対のコイル間のインピーダンス差を連続して検知し、そしてその得られた金属管1周分の出力の振幅を求めることで、該金属管の肉厚差の最大を検出する手段とを、
有することを特徴とする金属管の偏肉測定装置。
- 前記インピーダンス差の検知手段にて得られた正弦波状の偏肉差の出力の振幅が最大肉厚差に比例することに基づいて演算処理し、最大肉厚差、偏肉量又は偏肉率を求める演算手段を、更に有している請求項6に記載の金属管の偏肉測定装置。
- 前記ブリッジ回路の回転角度の基準を設定する基準信号の発生手段を有し、前記検知されるインピーダンス差の信号のピーク値を、該基準信号に基づいて演算処理して、前記金属管の管周方向における偏肉の生じている部位が求められるようになっている請求項6又は請求項7に記載の金属管の偏肉測定装置。
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JP2010281236A JP5684559B2 (ja) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | 金属管の偏肉測定方法及び装置 |
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JP2010281236A Active JP5684559B2 (ja) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | 金属管の偏肉測定方法及び装置 |
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MXPA05009755A (es) * | 2003-03-14 | 2006-03-08 | Sumitomo Metal Ind | Metodo de fabricacion y aparato de fabricacion de tubo, aparato de derivacion de informacion sobre desviacion del espesor y programa de computacion. |
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