JP6076141B2 - Corrosion diagnostic equipment - Google Patents

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Description

本発明は超音波を用いた腐食診断装置および腐食診断方法に係り、特に鋳鉄製の下水ポンプや雨水ポンプ等のポンプケーシングに好適な腐食診断装置および腐食診断方法に関する。   The present invention relates to a corrosion diagnosis apparatus and a corrosion diagnosis method using ultrasonic waves, and more particularly to a corrosion diagnosis apparatus and a corrosion diagnosis method suitable for pump casings such as cast iron sewage pumps and rainwater pumps.

日常生活に欠くことのできない下水道ラインの心臓部である下水ポンプや雨水ポンプなどは、事故や故障を起こさないように定期的に腐食等の劣化を検査・診断し、劣化の程度に応じて、改修や交換などの対策を行っている。上記下水ポンプや雨水ポンプの主要構成部品であるケーシングや揚水管は、鋳鉄や炭素鋼などから製造されており、長年の使用により腐食による劣化を生起し易い。腐食の進行を放置しておくと、次第にケーシングや揚水管の構造強度が低下し、最悪の場合には破損事故に進展するおそれがある。したがって、ケーシングや揚水管を定期的に検査・診断して、劣化の進行状態を把握する必要がある。   Sewage pumps and rainwater pumps, which are the heart of sewage lines that are indispensable for daily life, are regularly inspected and diagnosed for deterioration such as corrosion to prevent accidents and breakdowns. We are taking measures such as renovation and replacement. The casing and pumping pipe, which are the main components of the sewage pump and storm water pump, are manufactured from cast iron, carbon steel, and the like, and are likely to deteriorate due to corrosion over many years. If the progress of corrosion is left unattended, the structural strength of the casing and pumping pipe gradually decreases, and in the worst case, there is a risk of progressing to a breakage accident. Therefore, it is necessary to periodically inspect and diagnose the casing and pumping pipe to grasp the progress of deterioration.

鋳鉄製ポンプ部品における腐食を、非破壊検査で検査・診断する従来の例が、本発明者らによる非特許文献1に記載されている。この非特許文献1に記載の超音波診断法を用いた劣化診断では、被診断物であるポンプのケーシング表面に超音波探触子を当接させ、ケーシング内部の流路面側の腐食あるいは劣化具合を診断している。   A conventional example in which corrosion in cast iron pump parts is inspected and diagnosed by nondestructive inspection is described in Non-Patent Document 1 by the present inventors. In the deterioration diagnosis using the ultrasonic diagnostic method described in Non-Patent Document 1, an ultrasonic probe is brought into contact with the casing surface of the pump that is the object to be diagnosed, and the corrosion or deterioration state of the flow path surface inside the casing is determined. Is diagnosed.

この非特許文献1に記載の超音波診断法によれば、ケーシングに探触子を直接接触させるので正確に流路面である裏面の腐食の進行度合いを判定することができる。また、予め検査対象部位に貼付しておいた格子状フィルムの桝目交点を測定点として腐食の進行度合いを検出し、コンピュータによる計算処理結果を等高線表示して劣化状態が可視化しているので、裏面であって直接目視できない部分の劣化状態の把握が容易になる。   According to the ultrasonic diagnostic method described in Non-Patent Document 1, since the probe is brought into direct contact with the casing, it is possible to accurately determine the degree of progress of corrosion on the back surface that is the flow path surface. In addition, the progress of corrosion is detected using the grid intersections of the grid-like film affixed to the site to be inspected in advance as a measurement point, and the degradation status is visualized by displaying contours of the calculation results by the computer. Therefore, it becomes easy to grasp the deterioration state of the portion that cannot be directly seen.

一方、ポンプケーシングのように3次元曲面から構成される対象上の座標を、正確に把握する方法が種々提案されている。例えば特許文献1には、計測値同士の三次元的な位置関係を確認するために、デジタイザによって各々の超音波断層像の位置関係を把握し、三次元像を再構築している。   On the other hand, various methods for accurately grasping coordinates on an object constituted by a three-dimensional curved surface such as a pump casing have been proposed. For example, in Patent Document 1, in order to confirm the three-dimensional positional relationship between measured values, the positional relationship of each ultrasonic tomographic image is grasped by a digitizer, and a three-dimensional image is reconstructed.

また、特許文献2では、姿勢及び位置を三次元的に調整可能な複数の関節を有するロボットアームを用いて、スポット溶接部の仮中心位置の周辺から得られた複数の探傷情報に基づいて、実中心位置を特定している。これにより、スポット溶接部の良否を判定している。   Further, in Patent Document 2, using a robot arm having a plurality of joints whose posture and position can be adjusted three-dimensionally, based on a plurality of flaw detection information obtained from around the temporary center position of the spot welded portion, The actual center position is specified. Thereby, the quality of the spot welding part is determined.

特開平11−128224号公報JP-A-11-128224 特開2006−220608号公報JP 2006-220608 A

橋本義之 他2名、「鋳鉄製ポンプ部品に生ずる黒鉛化腐食の超音波診断」、ターボ機械、社団法人ターボ機械協会、2010年1月、第38巻、第1号、p.54−63Yoshiyuki Hashimoto and two others, “Ultrasonic Diagnosis of Graphitization Corrosion in Cast Iron Pump Parts”, Turbomachine, Association of Turbomachines, January 2010, Vol. 38, No. 1, p. 54-63

ところで、ポンプのケーシングの流水部等の劣化は、内部を流体、主に水が流通することにより水に含まれる不純物等が、ケーシング壁と作用することにより徐々に進行する。したがって、劣化が顕著になるのは早くて数年後、劣化の進行が遅い場合には数10年たってもほとんど変化が見られない。そのため、定期的な検査も年1回〜数年に1回の間隔となる。その間、ポンプのケーシングの設置状況は変化しないが、外面は塗装をし直したりして正常性を保つようにするので、容易に数年前の測定位置を再現できない。   By the way, the deterioration of the flowing water part of the casing of the pump gradually progresses due to the action of the fluid contained in the interior, mainly impurities contained in the water as the water circulates inside the casing wall. Therefore, the deterioration becomes noticeable early several years later, and if the progress of the deterioration is slow, almost no change is seen even after several tens of years. Therefore, periodic inspections are also performed once a year to once every several years. In the meantime, the installation situation of the pump casing does not change, but the outer surface is repainted to maintain its normality, so the measurement position several years ago cannot be easily reproduced.

このように測定点を再現できないと、ケーシング等が鋳物製であれば製作時の鋳物厚さのばらつきと腐食による減肉との違いを判断するのが困難になる。また、上記下水ポンプや雨水ポンプのケーシング部や揚水管部の外径は、1000mmを超える場合がほとんどであり、人手による位置再現では多大な工数を要する。   If the measurement points cannot be reproduced in this way, it is difficult to determine the difference between the casting thickness variation at the time of manufacture and the thinning due to corrosion if the casing or the like is made of casting. In addition, the outer diameter of the casing part and the pumping pipe part of the sewage pump and rainwater pump is in most cases exceeding 1000 mm, and a large number of man-hours are required for position reproduction by hand.

上記非特許文献1ではポンプのケーシングに格子状フィルムをあてがい、複数の測定点を設定しているが、上述した通り数年および数10年後に同一の測定点を探して腐食による劣化を検出することについては、十分には考慮されていない。その結果、劣化診断において重要な経時変化を正確に求めることは困難である。特に、ポンプ表面を数度も塗装した場合にはマーキング等を利用できず、また外観上の面から特別なマーキング用部品を取り付けることもできない。   In Non-Patent Document 1, a lattice film is applied to the casing of the pump and a plurality of measurement points are set. As described above, the same measurement points are searched after several years and several decades to detect deterioration due to corrosion. This is not fully considered. As a result, it is difficult to accurately obtain a temporal change important in deterioration diagnosis. In particular, when the pump surface is painted several times, marking or the like cannot be used, and special marking parts cannot be attached from the aspect of appearance.

上記特許文献1に記載の装置では、各々の超音波断層像の位置関係を把握し、三次元像を再構築しているし、特許文献2に記載の装置では、スポット溶接部の仮中心位置の周辺から得られた複数の探傷情報に基づき実中心位置を特定している。しかしながら、これら特許文献1、2のいずれに記載の装置においても、計測対象点を数年後または数10年後に再現することについては、全く考慮されていない。   In the apparatus described in Patent Document 1, the positional relationship between the respective ultrasonic tomographic images is grasped, and a three-dimensional image is reconstructed. In the apparatus described in Patent Document 2, the temporary center position of the spot welded portion. The actual center position is specified based on a plurality of pieces of flaw detection information obtained from the periphery. However, in any of the apparatuses described in Patent Documents 1 and 2, no consideration is given to reproducing the measurement target point after several years or decades.

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、ポンプケーシング等の鋳鉄製部品を有する機器の内面側の腐食による劣化を超音波を用いて診断する装置および方法において、経時変化を正確に求めて腐食の検査・診断に供することにある。また、経時変化を正確に求めるために長期間経た後も測定点を容易に再現するとともに、測定における省力化をも実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the object thereof is an apparatus and method for diagnosing deterioration due to corrosion on the inner surface side of an apparatus having a cast iron part such as a pump casing using ultrasonic waves. The purpose is to accurately determine the change over time and to provide inspection and diagnosis of corrosion. Another object is to easily reproduce the measurement point even after a long period of time in order to accurately determine the change with time, and to realize labor saving in the measurement.

上記目的を達成する本発明の特徴は、診断対象に対して超音波を送信し、この診断対象からの超音波の反射波の強度に応じて診断対象の腐食を診断する装置が、超音波を発生する超音波探傷器と、この超音波探傷器で発生した超音波を前記診断対象に送信するとともに反射波を検出する接触子と、前記接触子の位置を三次元で検出する三次元座標検出装置と、前記接触子の位置及びこの接触子が検出した超音波波形を表示可能な可搬式の制御手段とを備え、前記三次元座標検出装置は前記接触子の近傍であって相対位置が不変な位置に前記接触子の位置を検出する手段を有することにある。   A feature of the present invention that achieves the above object is that an apparatus for transmitting ultrasonic waves to a diagnostic object and diagnosing corrosion of the diagnostic object according to the intensity of the reflected wave of the ultrasonic waves from the diagnostic object The generated ultrasonic flaw detector, the contact for transmitting the ultrasonic wave generated by the ultrasonic flaw detector to the diagnostic object and detecting the reflected wave, and the three-dimensional coordinate detection for detecting the position of the contact in three dimensions And a portable control means capable of displaying the position of the contact and the ultrasonic waveform detected by the contact. The three-dimensional coordinate detection device is in the vicinity of the contact and the relative position remains unchanged. There is a means for detecting the position of the contact at a certain position.

そしてこの特徴において、前記制御装置には、診断対象の厚さに対する前記反射波の一次成分と二次成分の比から定まる腐食の関係式と、前記三次元座標検出装置が検出した診断対象の初期の計測位置情報とが格納されており、前記三次元座標検出装置は前記診断対象に貼付する透明または半透明のフィルムを有し、前記初期の計測位置情報は前記フィルムを前記診断対象に貼付したときの前記フィルムに記載された計測点の座標情報であり、前記制御装置は、前記フィルムを再貼付したときに前記三次元座標検出装置が検出する計測点の座標が前記初期の計測位置情報の座標に実質的に合致するときに前記腐食の診断結果を表示する表示手段を有することが望ましく、前記制御装置は、前記接触子の空間での移動経路に応じて前記三次元座標検出装置の検出動作を制御するものがよい。   In this feature, the control device includes a relational expression of corrosion determined from a ratio of a primary component and a secondary component of the reflected wave with respect to a thickness of the diagnosis target, and an initial diagnosis target detected by the three-dimensional coordinate detection device. Measurement position information is stored, and the three-dimensional coordinate detection device has a transparent or translucent film to be attached to the diagnosis target, and the initial measurement position information has the film attached to the diagnosis target. The coordinate information of the measurement points described on the film at the time, and the control device detects the coordinates of the measurement points detected by the three-dimensional coordinate detection device when the film is reapplied. Preferably, the controller has a display means for displaying the diagnosis result of the corrosion when substantially matching the coordinates, and the control device is configured to display the three-dimensional seat according to a movement path of the contact in space. It is intended to control the detection operation of the detection device.

上記目的を達成する本発明の他の特徴は、超音波探傷器で発生した超音波を診断対象に送信するとともに反射波を検出する接触子と可搬式の制御手段とを用いて前記診断対象に対して超音波を送信し、この診断対象からの超音波の反射波の強度に応じて診断対象の腐食を診断する腐食診断方法であって、前記診断対象に設定した基準位置に基づいて求めた前記診断対象の初期の計測位置における前記診断対象の厚さを前記制御手段に記憶させ、それ以後の腐食の診断において、前記基準位置に基づいて新たな計測位置を前記制御手段に格納されている初期の計測位置に合致させ、合致した計測位置において診断対象の厚さに対する一次反射波と二次反射波の比を求め、この比から腐食のランクを決定して前記制御装置に表示することにある。   Another feature of the present invention that achieves the above-described object is that the ultrasonic wave generated by the ultrasonic flaw detector is transmitted to the diagnostic object, and a reflected wave is detected and the diagnostic object is detected using a portable control means. Corrosion diagnostic method for transmitting ultrasonic waves to the diagnostic object and diagnosing corrosion of the diagnostic object according to the intensity of the reflected wave of the ultrasonic wave from the diagnostic object, and obtained based on the reference position set for the diagnostic object The thickness of the diagnosis target at the initial measurement position of the diagnosis target is stored in the control unit, and in the subsequent corrosion diagnosis, a new measurement position is stored in the control unit based on the reference position. The initial measurement position is matched, the ratio of the primary reflected wave and the secondary reflected wave with respect to the thickness of the diagnosis target is obtained at the matched measurement position, and the rank of corrosion is determined from this ratio and displayed on the control device. is there.

そしてこの特徴において、前記診断対象に設定した基準位置に基づいて前記診断対象の初期の計測位置を得る際に、複数の測定点が記載されたフィルムを前記診断対象に貼付して三次元座標検出装置で検出して前記制御手段に入力し、それ以後の腐食の診断においては前記フィルムを診断対象に再貼付して前記三次元座標検出装置が検出した前記フィルムの再貼付位置を前記制御手段に格納されている初期の計測位置に合致させるものであってもよい。   And in this feature, when obtaining the initial measurement position of the diagnostic object based on the reference position set for the diagnostic object, a film in which a plurality of measurement points are described is pasted on the diagnostic object to detect three-dimensional coordinates In the subsequent diagnosis of corrosion, the film is reattached to the object to be diagnosed and the reattachment position of the film detected by the three-dimensional coordinate detection device is input to the control means. It may be matched with the stored initial measurement position.

また上記特徴において、前記接触子の空間の移動経路に応じて前記制御手段が、少なくとも前記三次元座標の位置検出および前記反射波の検出のいずれかが適または不適であると判断するのがよく、前記制御手段はタブレット型の表示手段を有し、この表示手段に初期の計測位置と現在の接触子の位置、および検出した超音波波形とを表示し、接触子の移動と検出波形の確認とを1人の作業者で行えるようにすることが好ましい。   In the above feature, the control means may determine that at least one of the position detection of the three-dimensional coordinates and the detection of the reflected wave is appropriate or inappropriate according to a movement path of the contactor in space. The control means has a tablet-type display means, which displays the initial measurement position, the current contact position, and the detected ultrasonic waveform on the display means, and confirms the movement of the contact and the detected waveform. It is preferable to be able to be performed by one operator.

本発明によれば、フランジ等の変形がない部分を基準位置として3次元座標で測定点を記憶させ、この記憶させた座標値を測定現場で作業者が保持する探傷子位置の移動で参照可能にしたので、経時変化を正確に求めるために必要な固定測定点を長期間経た後も再現でき、経時変化を正確に求めて腐食の検査・診断に供することが可能になる。また、測定位置を作業者が保持する探傷子を利用して作業者に提示可能にしたので、測定一の再現が容易になるとともに腐食検査および診断作業の省力化を実現できる。   According to the present invention, a measurement point is stored in three-dimensional coordinates with a portion such as a flange not deformed as a reference position, and the stored coordinate value can be referred to by moving a flaw detector position held by an operator at a measurement site. As a result, it is possible to reproduce the fixed measurement points necessary for accurately obtaining the change with time, even after a long period of time, and to obtain the change with time accurately for inspection and diagnosis of corrosion. In addition, since the measurement position can be presented to the operator using the flaws held by the operator, the measurement one can be easily reproduced and the labor saving of the corrosion inspection and diagnosis work can be realized.

本発明に係る腐食診断装置の一実施例を用いた腐食診断方法を説明する図。The figure explaining the corrosion diagnostic method using one Example of the corrosion diagnostic apparatus concerning this invention. 図1に示した腐食診断装置が有する三次元座標検出装置の斜視図。The perspective view of the three-dimensional coordinate detection apparatus which the corrosion diagnostic apparatus shown in FIG. 1 has. 三次元座標を説明するためのポンプの斜視図。The perspective view of the pump for demonstrating a three-dimensional coordinate. 図1に示した腐食診断装置で用いるフィルムを説明する図。The figure explaining the film used with the corrosion diagnostic apparatus shown in FIG. 図1に示した制御装置に表示される表示画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the display screen displayed on the control apparatus shown in FIG. 超音波を用いた腐食診断を説明する図。The figure explaining the corrosion diagnosis using an ultrasonic wave. 本発明に係る腐食診断装置の他の実施例の斜視図。The perspective view of the other Example of the corrosion diagnostic apparatus which concerns on this invention. 図7に示した腐食診断装置が備える接触子の一例を示す図。The figure which shows an example of the contact with which the corrosion diagnostic apparatus shown in FIG. 7 is provided.

以下、本発明に係る腐食診断装置および腐食診断装置を用いた診断方法のいくつかの実施例を、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, several embodiments of a corrosion diagnostic apparatus and a diagnostic method using the corrosion diagnostic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1ないし図6は本発明に係る腐食診断装置90の一実施例に関する図であり、図1は腐食診断装置90を用いて両吸込型渦巻きポンプ100のケーシング1における腐食を診断する例の模式図である。図2は、図1に示した腐食診断装置90が備えるアーム型の三次元座標検出装置80の斜視図である。   FIGS. 1 to 6 are diagrams relating to an embodiment of the corrosion diagnosis apparatus 90 according to the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram of an example of diagnosing corrosion in the casing 1 of the double suction type centrifugal pump 100 using the corrosion diagnosis apparatus 90. FIG. FIG. 2 is a perspective view of an arm-type three-dimensional coordinate detection device 80 provided in the corrosion diagnostic device 90 shown in FIG.

診断対象のポンプ100は、羽根車を内蔵するケーシング1を備えている。ケーシング1は水平分割型であり、上ケーシング2と下ケーシング3とを有している。上ケーシング1の下端部には上ケーシングフランジ4が、下ケーシング3の上端部には下ケーシングフランジ5が設けられている。   The pump 100 to be diagnosed includes a casing 1 containing an impeller. The casing 1 is a horizontal division type, and has an upper casing 2 and a lower casing 3. An upper casing flange 4 is provided at the lower end portion of the upper casing 1, and a lower casing flange 5 is provided at the upper end portion of the lower casing 3.

上ケーシングフランジ4と下ケーシングフランジ5の間にOリングやガスケット等のシール手段を介在させて、両フランジ4、5間をボルト等で締結することにより、密閉容器を形成する。下ケーシング3の吸込み側には吸込フランジ6が、吐出側には吐出フランジ9が設けられており、上流側の吸込配管6d及び下流側の吐出配管9aとそれぞれフランジ6、9で接続されている。下ケーシング3の下面には脚部1a、1bが取り付けられており、ポンプ100の設置位置の床面10に、図示しないアンカー手段等で固定される。図1中の矢印は、水の流れ方向を示す。   An airtight container is formed by interposing a sealing means such as an O-ring or a gasket between the upper casing flange 4 and the lower casing flange 5 and fastening the flanges 4 and 5 with bolts or the like. A suction flange 6 is provided on the suction side of the lower casing 3 and a discharge flange 9 is provided on the discharge side. The suction flange 6 is connected to the suction pipe 6d on the upstream side and the discharge pipe 9a on the downstream side by flanges 6 and 9, respectively. . Legs 1 a and 1 b are attached to the lower surface of the lower casing 3, and are fixed to the floor surface 10 at the installation position of the pump 100 by anchor means (not shown). The arrows in FIG. 1 indicate the direction of water flow.

詳細を後述するアーム型の三次元座標検出装置80は、2本のアーム12、13と3個の関節を有しており、上ケーシング2のケーシングフランジ4の上表面4aにその基部11が磁力等で固定されている。三次元座標検出装置80の先端部には、超音波を送受信する接触子14が取り付けられている。接触し経超音波を送信し、また接触氏が受信した信号を送信するためにアーム12、13内部を信号ケーブルが這っており、この信号ケーブルの端部は三次元座標検出装置80の基部11からケーブル8aとなって、作業者19が保持する制御装置8に接続されている。制御装置8には、可搬性を考慮して、表示部および演算部とデータ記憶部と各機器とのインターフェースを有するタブレット型PCを用いている。   The arm-type three-dimensional coordinate detection device 80, which will be described in detail later, has two arms 12, 13 and three joints, and the base 11 is magnetically applied to the upper surface 4 a of the casing flange 4 of the upper casing 2. It is fixed with etc. A contact 14 for transmitting and receiving ultrasonic waves is attached to the tip of the three-dimensional coordinate detection device 80. A signal cable runs inside the arms 12 and 13 in order to transmit the ultrasonic wave in contact and transmit the signal received by the contact, and the end of the signal cable is the base 11 of the three-dimensional coordinate detector 80. Is connected to the control device 8 held by the operator 19. In consideration of portability, the control device 8 uses a tablet PC having an interface between a display unit, a calculation unit, a data storage unit, and each device.

タブレット型の制御装置8には、超音波探傷器7が、ケーブル7aで接続されている。超音波探傷器7には、例えばParametrics社製のEpochIV(商品名称)を用いている。三次元座標検出装置80および接触子14、タブレット型の制御装置8、超音波探傷器7は、腐食診断装置90を構成する。   An ultrasonic flaw detector 7 is connected to the tablet-type control device 8 with a cable 7a. For the ultrasonic flaw detector 7, for example, Epoch IV (trade name) manufactured by Parametrics is used. The three-dimensional coordinate detection device 80 and the contact 14, the tablet-type control device 8, and the ultrasonic flaw detector 7 constitute a corrosion diagnostic device 90.

図2に、三次元座標検出装置80の詳細を示す。マグネット式の基部11には、第1関節81が設けられており、第1のアーム12の一端部が取り付けられている。第1のアーム12の他端部は、第2の関節82に取り付けられている。第2の関節82には第2のアーム13の一端部も取り付けられており、第2のアーム13の他端部は第3の関節83に取り付けられている。第3の関節には、接触子15と1個または複数の計測球16が取り付けられている。   FIG. 2 shows details of the three-dimensional coordinate detection apparatus 80. The magnet base 11 is provided with a first joint 81 to which one end of the first arm 12 is attached. The other end of the first arm 12 is attached to the second joint 82. One end of the second arm 13 is also attached to the second joint 82, and the other end of the second arm 13 is attached to the third joint 83. A contact 15 and one or a plurality of measurement balls 16 are attached to the third joint.

基部11に設けた第1の関節81は、回転2自由度を有している。第1のアーム12を基部11に対し垂直方向に延びる軸周りに回転可能とするθ1軸と、第1のアーム12がθ1軸に対し直角な方向に延びる軸周りに回転可能とするθ2軸である。基部11が水平に配置されていれば、θ1軸は鉛直軸となる。   The first joint 81 provided on the base 11 has two degrees of freedom of rotation. A θ1 axis that allows the first arm 12 to rotate about an axis extending in a direction perpendicular to the base 11, and a θ2 axis that allows the first arm 12 to rotate about an axis extending in a direction perpendicular to the θ1 axis. is there. If the base 11 is disposed horizontally, the θ1 axis is a vertical axis.

第2の関節82も回転2自由度を有しており、第1のアーム12側の自由度であるθ3軸及び第2のアーム側であるθ4軸を構成する。接触子14が接続される先端部では、第2のアームの回転自由度であるθ5軸と、接触子14の回転自由度でθ6軸が構成される。接触子14と1個または複数個設ける計測球16との相対位置関係は不変である。つまり、接触子14をケーシング1の表面に接触面15で接触させたときに、計測球16はケーシング1表面近傍に位置してその位置座標を検出し制御装置8に送信する。その際、計測球16と接触子14の相対位置関係が不変であるから、計測球16の測定結果から、接触子14の位置を幾何学的関係で求めることができる。   The second joint 82 also has two degrees of freedom of rotation, and constitutes the θ3 axis that is the degree of freedom on the first arm 12 side and the θ4 axis that is on the second arm side. At the tip portion to which the contact 14 is connected, the θ5 axis that is the degree of freedom of rotation of the second arm and the θ6 axis that is the degree of freedom of rotation of the contactor 14 are configured. The relative positional relationship between the contactor 14 and one or more measurement balls 16 provided is unchanged. That is, when the contact 14 is brought into contact with the surface of the casing 1 with the contact surface 15, the measuring ball 16 is positioned in the vicinity of the surface of the casing 1, detects its position coordinate, and transmits it to the control device 8. At this time, since the relative positional relationship between the measurement sphere 16 and the contact 14 is unchanged, the position of the contact 14 can be obtained from the measurement result of the measurement sphere 16 by a geometric relationship.

上述したように、三次元座標検出装置80の先端に固定された接触子14は、ケーブル8a,7aにより超音波探傷器7に電気的に接続されており、超音波探傷器7は制御装置8に電気的に接続されているので、制御装置8により超音波探傷器7の動作を制御できる。また、接触子14から得られた超音波波形データ等の情報も制御装置8は得ることができる。   As described above, the contact 14 fixed to the tip of the three-dimensional coordinate detection device 80 is electrically connected to the ultrasonic flaw detector 7 by the cables 8a and 7a, and the ultrasonic flaw detector 7 is connected to the control device 8. Therefore, the control device 8 can control the operation of the ultrasonic flaw detector 7. The control device 8 can also obtain information such as ultrasonic waveform data obtained from the contact 14.

各自由度θ1〜θ6は、添え字が奇数であれば、すなわちθ1、θ3、θ5では回転の自由度であり、添え字が偶数であれば、すなわちθ2、θ4、θ6ではが揺動の自由度である。第1のアーム12の長さL1、第2のアーム13の長さL2、揺動の自由度θ6の中心軸から接触面15までの最短の長さL3、揺動の自由度θ6の中心軸から計測球16中心までの長さL4は既知である。また、接触面15と計測球16の中心との相対位置関係も既知である。   The degrees of freedom θ1 to θ6 are rotational degrees of freedom when the subscript is an odd number, that is, θ1, θ3, and θ5, and are free to swing when the subscript is an even number, that is, θ2, θ4, and θ6. Degree. The length L1 of the first arm 12, the length L2 of the second arm 13, the shortest length L3 from the central axis of the swinging freedom degree θ6 to the contact surface 15, and the central axis of the swinging degree of freedom θ6 The length L4 from the center of the measuring sphere 16 to the center is known. The relative positional relationship between the contact surface 15 and the center of the measurement ball 16 is also known.

本実施例で使用している接触子14は円筒形であるので、揺動の自由度θ6の中心軸から接触面15までの最短の長さL3は、揺動の自由度θ6の中心軸から接触面15を構成する円の中心まで距離となる。三次元座標検出装置80の第1〜第3の関節81〜83には、各回転または揺動の自由度θ1〜θ6ごとにエンコーダ(図示せず)が配されており、エンコーダが検出した各自由度θ1〜θ6の回転角度は、制御装置8に電気的に送信される。   Since the contact 14 used in this embodiment is cylindrical, the shortest length L3 from the central axis of the swinging degree of freedom θ6 to the contact surface 15 is from the central axis of the swinging degree of freedom θ6. It is a distance to the center of the circle constituting the contact surface 15. The first to third joints 81 to 83 of the three-dimensional coordinate detection device 80 are provided with encoders (not shown) for the respective degrees of freedom of rotation or swing θ1 to θ6. The rotation angles of the degrees of freedom θ1 to θ6 are electrically transmitted to the control device 8.

なお、制御装置8では、エンコーダの情報や長さの情報から接触面15と計測球16中心の位置を常に演算しており、制御装置8の表示画面(図5の座標欄24参照)に現在の値を表示する。このときの座標値は、後述する計測座標が設定されていない状態では、第1の関節81の自由度θ1とθ2に関係する回転中心の交点を、暫定的に原点O(0,0,0)とした値である。各関節81〜83に配されているエンコーダは、アブソリュート型であるので、一旦電源を切っても再電源投入後の指示値は同じである。   Note that the control device 8 always calculates the positions of the contact surface 15 and the center of the measurement ball 16 from the encoder information and the length information, and displays the current position on the display screen of the control device 8 (see the coordinate column 24 in FIG. 5). Displays the value of. The coordinate values at this time are temporarily set to the origin O (0, 0, 0) at the intersection of the rotation centers related to the degrees of freedom θ1 and θ2 of the first joint 81 in the state where the measurement coordinates described later are not set. ). Since the encoders arranged in the joints 81 to 83 are of the absolute type, even after the power is turned off, the indicated value after turning on the power again is the same.

次に、このように配置した三次元座標検出装置80を用いた三次元座標の計測について、図3を用いて説明する。図3は、ポンプ100のケーシング1だけを取り出して示した斜視図である。計測球16の中心座標17を基準座標、すなわち原点とする場合である。接触子14の座標はこの計測球16の中心座標17に、接触子14と計測球16の相対位置関係を適用して求めることができる。   Next, measurement of three-dimensional coordinates using the three-dimensional coordinate detection device 80 arranged in this way will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing only the casing 1 of the pump 100 taken out. This is the case where the center coordinate 17 of the measurement sphere 16 is the reference coordinate, that is, the origin. The coordinates of the contact 14 can be obtained by applying the relative positional relationship between the contact 14 and the measurement sphere 16 to the center coordinate 17 of the measurement sphere 16.

計測球16の中心座標17を求めるために、基準となる2つの平面と基準円とを用いる。本実施例では、基準となる2つの平面を、吸込フランジ6のポンプ側表面6aと、上ケーシングフランジ4の上表面4aに設定している。基準となる円は、吸込フランジ6のポンプ側表面6a上であって、吸込フランジ6の外周面6bに設定する。この基準平面と基準円とから定まる座標系で、接触子14が接触するケーシング1上の任意の点を記述する詳細を、以下に示す。   In order to obtain the center coordinate 17 of the measurement sphere 16, two reference planes and a reference circle are used. In the present embodiment, the two reference planes are set on the pump-side surface 6 a of the suction flange 6 and the upper surface 4 a of the upper casing flange 4. The reference circle is set on the pump-side surface 6 a of the suction flange 6 and on the outer peripheral surface 6 b of the suction flange 6. Details describing an arbitrary point on the casing 1 with which the contact 14 contacts in the coordinate system determined from the reference plane and the reference circle will be described below.

初めに、制御装置8の電源をオンした状態で暫定的に指示されている3次元デカルト座標系を用いて、吸込フランジ6のポンプ側表面6aに計測球16を接触させ、この状態で少なくとも3箇所、可能であれば20箇所以上の座標値を取得する。このとき取得する座標値は、吸込フランジ6のポンプ側の面6aのなるべく広い範囲から取得することが望ましい。   First, the measurement ball 16 is brought into contact with the pump-side surface 6a of the suction flange 6 using a three-dimensional Cartesian coordinate system that is provisionally instructed with the power supply of the control device 8 turned on, and at least 3 in this state. Get coordinate values at more than 20 locations if possible. The coordinate value acquired at this time is desirably acquired from as wide a range as possible of the surface 6a of the suction flange 6 on the pump side.

これにより、暫定的に平面が決定される。この暫定的な平面から浮かせて計測球16を移動させる。つまり、ポンプ100のケーシング1と接触しない空中の点の座標値を取得する。空中の点の座標を求めるのは、平面に計測球16を接触させて得られる座標値は、計測球16の半径分だけオフセットした値であるからである。このオフセット値を補正する方向を確定するために、空中の点を取得している。計測球14をケーシング1の表面に接触させて求めた3〜20数個の座標値から決定された暫定的な平面を、計測球16の半径分だけ、上記空中の点と反対方向にオフセットして、基準となるXY面42を得る。そして、上記空中の点の方向を、法線方向の正方向とする。   Thereby, a plane is tentatively determined. The measuring ball 16 is moved from the temporary plane. That is, the coordinate value of an air point not in contact with the casing 1 of the pump 100 is acquired. The reason why the coordinates of the point in the air are obtained is that the coordinate value obtained by bringing the measurement sphere 16 into contact with the plane is a value offset by the radius of the measurement sphere 16. In order to determine the direction in which this offset value is corrected, a point in the air is acquired. The provisional plane determined from the 3 to 20 coordinate values obtained by bringing the measurement sphere 14 into contact with the surface of the casing 1 is offset in the direction opposite to the above-mentioned air point by the radius of the measurement sphere 16. Thus, the XY plane 42 serving as a reference is obtained. The direction of the above-mentioned point in the air is the normal direction.

吸込フランジ6の外周面である円筒面6bの異なる3箇所以上の点、できれば20箇所以上の点に、三次元座標検出装置80の第3の関節83に取り付けた計測球16を接触させて座標値を求める。このとき座標値を求める点を、吸込フランジ6の外周面6bのなるべく広い範囲に分布させることが望ましい。求めた座標値をXY面に投影する。そして、投影された吸込フランジ6の外周面6bを円で近似することにより、基準円43が得られる。得られた基準円43から、その中心点50の座標を求める。基準円43の半径は、計測球16の半径分だけ吸込フランジ6の半径よりも大きな値になっているが、中心点50を求めるときには障害とはならない。   The measurement ball 16 attached to the third joint 83 of the three-dimensional coordinate detection device 80 is brought into contact with three or more different points on the cylindrical surface 6b, which is the outer peripheral surface of the suction flange 6, and preferably 20 or more points. Find the value. At this time, it is desirable to distribute the points for obtaining the coordinate values over as wide a range as possible on the outer peripheral surface 6 b of the suction flange 6. The obtained coordinate values are projected onto the XY plane. Then, the reference circle 43 is obtained by approximating the projected outer peripheral surface 6b of the suction flange 6 with a circle. From the obtained reference circle 43, the coordinates of the center point 50 are obtained. The radius of the reference circle 43 is larger than the radius of the suction flange 6 by the radius of the measurement sphere 16, but it does not become an obstacle when the center point 50 is obtained.

上記吸込フランジ6のポンプ側の外周面6aで計測球16を移動させて3〜20数点計測したのと同様に、上ケーシングフランジ4の上部表面4aについて、計測球16を移動させて3〜20数点の座標を求め、基準平面を求める。その際、上記手順と同様に、計測球16のオフセット分を補正して、基準となる上平面41を得る。   The measurement ball 16 is moved on the upper surface 4a of the upper casing flange 4 by moving the measurement ball 16 on the pump-side outer peripheral surface 6a of the suction flange 6 and measuring 3 to 20 points. The coordinates of 20 points are obtained and the reference plane is obtained. At that time, similarly to the above procedure, the offset of the measurement sphere 16 is corrected to obtain the upper plane 41 serving as a reference.

基準円43の中心点50を新たに原点Oに設定し、その座標値をO(0,0,0)とする。原点Oを通り、上平面41とXY面42の交線43に垂直に交わる線をY軸とする。Y軸の方向は、原点Oから上平面41に向かう方向を正方向とする。XY面42が規定されているので、右手系の計測座標40が決定される。以下の計測における座標値は、すべて計測座標40での値である。   The center point 50 of the reference circle 43 is newly set as the origin O, and its coordinate value is O (0, 0, 0). A line passing through the origin O and perpendicular to the intersection line 43 between the upper plane 41 and the XY plane 42 is taken as a Y axis. With respect to the direction of the Y-axis, the direction from the origin O toward the upper plane 41 is the positive direction. Since the XY plane 42 is defined, the right-handed measurement coordinate 40 is determined. The coordinate values in the following measurements are all values at the measurement coordinates 40.

上記実施例では、計測球16を用いた計測から基準面41,42及び基準円43を求めているが、超音波探傷器7の接触子14を用いて基準面及び基準円を求めることも可能である。制御装置8は、接触子14の接触面15の中心点の座標を常時求めているので、その数値を用いる。   In the above embodiment, the reference planes 41 and 42 and the reference circle 43 are obtained from the measurement using the measurement sphere 16, but the reference plane and the reference circle can be obtained using the contact 14 of the ultrasonic flaw detector 7. It is. Since the control device 8 always obtains the coordinates of the center point of the contact surface 15 of the contact 14, the numerical value is used.

ただし、接触時のゴミなどによる浮きや吸込フランジ6の外周面の計測時に接触面15の中心が接触しているか否かは、測定精度に影響するので注意を要する。また基準面の計測においては、接触部とのオフセットがないので得られる座標値を補正する必要はないが、XY面42の正方向を決めるために、空中の点の座標値を求める手順は必要である。   However, it is necessary to pay attention to whether or not the center of the contact surface 15 is in contact with the floating due to dust during contact or the measurement of the outer peripheral surface of the suction flange 6 because it affects the measurement accuracy. In the measurement of the reference plane, there is no offset with the contact portion, so it is not necessary to correct the obtained coordinate value. However, in order to determine the positive direction of the XY plane 42, a procedure for obtaining the coordinate value of the point in the air is necessary. It is.

本実施例では、アーム型三次元座標検出装置80を計測対象物であるケーシング1の上ケーシングフランジ4の上表面4aに固定している。しかし、計測対象物以外でも計測対象物とアーム型三次元座標検出装置80の相対位置関係が変わらない、作業者が計測球16または接触子14を移動させながら計測するのに妨げにならない、という条件を満足するのであれば、アーム型三次元座標検出装置80をいかなる場所に固定してもよい。   In this embodiment, the arm type three-dimensional coordinate detection device 80 is fixed to the upper surface 4a of the upper casing flange 4 of the casing 1 which is a measurement object. However, the relative positional relationship between the measurement object and the arm-type three-dimensional coordinate detection device 80 does not change except for the measurement object, and the operator does not interfere with the measurement while moving the measurement ball 16 or the contact 14. If the condition is satisfied, the arm type three-dimensional coordinate detection device 80 may be fixed at any place.

次に、図4及び図5により、超音波探傷器7を用いた腐食診断方法について説明する。図4は、腐食診断装置100が超音波波形データを取得する際に用いるフィルム20の一例を示す図、図5は腐食診断装置100が備える制御装置(タブレット)8の表示画面の一例を示す図である。   Next, a corrosion diagnosis method using the ultrasonic flaw detector 7 will be described with reference to FIGS. 4 is a diagram illustrating an example of the film 20 used when the corrosion diagnostic apparatus 100 acquires ultrasonic waveform data, and FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a display screen of a control device (tablet) 8 provided in the corrosion diagnostic apparatus 100. It is.

超音波探傷器7を用いてケーシング1の腐食を判断するためには、上述した通り、以前のケーシング1の状態からのケーシング1の変化した肉厚を求めることが必要になる。そして、基準となる以前の状態と同一点で計測すれば、計測精度が向上する。そこで、フィルム20等を用いて、測定点を同一点とすることが試みられている。これは、ケーシング表面の経時変化により、予めマークした点が不明になる等の不具合を解消する場合に有効な方法である。   In order to determine the corrosion of the casing 1 using the ultrasonic flaw detector 7, as described above, it is necessary to obtain the changed thickness of the casing 1 from the previous state of the casing 1. And if it measures at the same point as the previous state used as a standard, measurement accuracy will improve. Therefore, attempts have been made to use the film 20 or the like to set the measurement points to the same point. This is an effective method for solving such a problem that a previously marked point becomes unclear due to a change in the casing surface over time.

ケーシング1の内壁の経時変化を確認するために、ポンプ100の設置時等に、初期状態としてのケーシング1の肉厚を測定する。これを初回の計測とする。本実施例では、10行×10列の計100箇所の計測点21を設定し、計測点1から計測点100までの番号が付された透明なフィルム20を使用している。このフィルム20は、接触子14を接触させる位置の目標にも使用する。   In order to confirm the change over time of the inner wall of the casing 1, the thickness of the casing 1 as an initial state is measured when the pump 100 is installed. This is the first measurement. In the present embodiment, a total of 100 measurement points 21 of 10 rows × 10 columns are set, and a transparent film 20 with numbers from measurement point 1 to measurement point 100 is used. The film 20 is also used as a target for a position where the contact 14 is brought into contact.

ケーシング1の計測を実施する部位を、濡れたウエス等で掃除して埃等を取り除き、使用するフィルム20よりも幾分広い範囲にグリセリンペーストを塗り膜状に広める。グリセリンペーストの膜上であって、計測対象範囲内にフィルム20を貼り付ける。このとき、フィルム20とケーシング1の間には気泡が形成されないように注意し、気泡が形成されている場合には、気泡をフィルム20下から外側へ押し出す。さらに、三次元座標検出装置80の接触子14の接触面15と接する面であって、ケーシング1に接する面と反対側のフィルム20面にも、グリセリンペーストを塗り広める。   The part of the casing 1 where the measurement is performed is cleaned with a wet cloth to remove dust and the like, and the glycerin paste is spread in a film shape somewhat wider than the film 20 to be used. The film 20 is pasted on the glycerin paste film and within the measurement target range. At this time, care is taken not to form air bubbles between the film 20 and the casing 1, and when air bubbles are formed, the air bubbles are pushed out from below the film 20. Further, the glycerin paste is spread on the surface of the film 20 that is in contact with the contact surface 15 of the contact 14 of the three-dimensional coordinate detection device 80 and is opposite to the surface that contacts the casing 1.

図5に示した表示画面50において、モード切換えタブ欄24の最下部の「キーボード表示・非表示」タブ24dを押し下げることにより、図示しないキーボード表示画面が現れる。そこで、計測対象および計測部位名称やフィルム20の情報を、制御装置8に入力する。計測対象は、対象機器(本実施例ではポンプ100のケーシング1)が設置されている場所、対象機器の型式や製造番号等の対象機器の情報で、後日、データ整理時に対象機器の同定に用いる。計測部位名称は、吐出側上ケーシング等の部位の名称である。フィルム20の情報は、計測点数および計測点間のピッチや計測点の配列等である。これらの情報は制御装置8内に保存される。   In the display screen 50 shown in FIG. 5, when a “keyboard display / non-display” tab 24d at the bottom of the mode switching tab field 24 is depressed, a keyboard display screen (not shown) appears. Therefore, the measurement target and measurement part name and information on the film 20 are input to the control device 8. The measurement target is the location of the target device (the casing 1 of the pump 100 in this embodiment), information on the target device such as the model and serial number of the target device, and is used to identify the target device at a later date when organizing data. . The measurement part name is a name of a part such as the discharge-side upper casing. Information on the film 20 includes the number of measurement points, the pitch between the measurement points, the arrangement of the measurement points, and the like. These pieces of information are stored in the control device 8.

次に、フィルム20を貼り付けた位置の三次元座標データを取得する。モード切換えタブ24の「キーボード表示・非表示」タブ24dを押し下げ、図5に示すような表示画面50を得る。モード切換えタブ24の計測関連タブ24cの中から、データ呼出タブ24c3を選択する。なお、計測関連タブ24cには、複数ページにわたってタブが設定されており、他のタブとしては、計測モード24c1、表示モード24c2、データ保存タブ24c4等が設定されている。これらタブを作業者は適宜切換え、計測を実行する。   Next, three-dimensional coordinate data of the position where the film 20 is pasted is acquired. The “keyboard display / non-display” tab 24d of the mode switching tab 24 is depressed to obtain a display screen 50 as shown in FIG. The data call tab 24c3 is selected from the measurement-related tabs 24c of the mode switching tab 24. The measurement-related tab 24c is set with tabs over a plurality of pages, and as other tabs, a measurement mode 24c1, a display mode 24c2, a data storage tab 24c4, and the like are set. The operator switches between these tabs as appropriate to perform measurement.

データ呼出タブ24c3を選択したので、フィルム20の位置が取得される。フィルム20の位置は事前に制御装置8に登録されており、フィルム20の対角線上の2点の位置を指定することにより、フィルム20の情報から、各計測点(計測点1〜計測点100)がどの位置にどのように配置されているのかを、制御装置8が認識する。   Since the data call tab 24c3 is selected, the position of the film 20 is acquired. The position of the film 20 is registered in the control device 8 in advance, and by specifying the positions of two points on the diagonal line of the film 20, each measurement point (measurement point 1 to measurement point 100) is obtained from the information of the film 20. The control device 8 recognizes how and at which position is arranged.

例えば、フィルム20上に記載された測定点1を表す丸囲み数字1の円の中心に、接触面15の中心が一致するように接触子14をフィルム20上で接触させて、3秒間静止させる。図5に示した制御装置8の計測表示画面50では、左上に示したデータ入力タイマ欄22に初め「3」が表示され、次いでカウントダウンする。データ入力タイマ欄22の表示が「0」になると、この測定点1の座標値が取得される。   For example, the contact 14 is brought into contact with the center of the contact surface 15 at the center of the circle of the circled numeral 1 representing the measurement point 1 described on the film 20 and is allowed to stand for 3 seconds. . On the measurement display screen 50 of the control device 8 shown in FIG. 5, “3” is first displayed in the data input timer column 22 shown at the upper left, and then counts down. When the display of the data input timer column 22 becomes “0”, the coordinate value of the measurement point 1 is acquired.

次いで、フィルム20に記された測定点100の丸囲み数字100の円の中心と接触子14の中心が一致するようにして接触面15をフィルム20に接触させ3秒間静止させる。これにより、測定点100の座標値が得られる。   Next, the contact surface 15 is brought into contact with the film 20 and is allowed to stand still for 3 seconds so that the center of the circle of the encircled numeral 100 of the measurement point 100 marked on the film 20 coincides with the center of the contact 14. Thereby, the coordinate value of the measurement point 100 is obtained.

以上の測定点1及び測定点100についての位置座標の取得において、問題が無ければ接触子14を空中で移動させて○を描く。制御装置8の計測表示画面50の最下段に設けたステータスウインドウ28に「終了しますか? OK:○、キャンセル:×」が表示される。そこで、接触子14を空中で移動させて再度○を描く。これで、フィルム20の位置計測が終了する。キャンセルの場合には、空中で×を描き、再度位置を求める。フィルム20の位置が判明したので、フィルム20上の計測点1〜計測点100が、どの位置にどのように配されているのかを、予め入力してあるフィルム20の情報に基づいて制御装置8が演算で求める。   If there is no problem in the acquisition of the position coordinates for the measurement point 1 and the measurement point 100 described above, the contact 14 is moved in the air to draw a circle. In the status window 28 provided at the bottom of the measurement display screen 50 of the control device 8, “Do you want to end? OK: ○, Cancel: ×” is displayed. Therefore, the contact 14 is moved in the air and a circle is drawn again. This completes the position measurement of the film 20. In the case of cancellation, a cross is drawn in the air and the position is obtained again. Since the position of the film 20 has been determined, the control device 8 determines in which position and how the measurement points 1 to 100 on the film 20 are arranged based on information about the film 20 that has been input in advance. Is calculated.

次に、計測点1〜計測点100について、超音波波形データを取得する。制御装置8を、超音波波形データを取得するモードに設定する。超音波波形取得モードは、事前に制御装置8に登録されている。フィルム20の計測点1〜計測点100の位置を、演算により制御装置8が求めた後の状態で、超音波波形取得モードに移行する。計測点位置情報がすでに得られているので、接触子14の位置情報から超音波波形データがどの計測点のものかが判明する。これにより、制御装置8の表示画面50の計測ポイント欄26における表示や腐食状態表示欄27が作成され、腐食レベルが算出される。   Next, ultrasonic waveform data is acquired for measurement points 1 to 100. The control device 8 is set to a mode for acquiring ultrasonic waveform data. The ultrasonic waveform acquisition mode is registered in the control device 8 in advance. In the state after the controller 8 obtains the positions of the measurement points 1 to 100 of the film 20 by calculation, the ultrasonic wave acquisition mode is entered. Since the measurement point position information has already been obtained, it is determined from the position information of the contact 14 which measurement point the ultrasonic waveform data belongs to. Thereby, the display in the measurement point column 26 on the display screen 50 of the control device 8 and the corrosion state display column 27 are created, and the corrosion level is calculated.

図5に示した制御装置8の表示画面50では、計測ポイント欄26における灰色部26aは測定が完了した部分を示し、白色部分26bは測定が未完了な部分であり、黒丸に白色の数字で強調表示した部分26cは、現在の測定点を示す。つまり、図5ではフィルム20上の測定点1から順番に超音波波形データを取得して測定点57までを測定し終え、測定点58の測定準備をしていることを示している。測定点58が強調表示される。   In the display screen 50 of the control device 8 shown in FIG. 5, the gray portion 26a in the measurement point column 26 indicates a portion where the measurement has been completed, the white portion 26b is a portion where the measurement has not been completed, and the black circle is a white numeral. The highlighted portion 26c shows the current measurement point. That is, FIG. 5 shows that the ultrasonic waveform data is acquired in order from the measurement point 1 on the film 20 and the measurement up to the measurement point 57 is completed, and the measurement point 58 is prepared for measurement. The measurement point 58 is highlighted.

その際、現在の接触子14の接触面15の中心座標位置23aを表示画面50の中央上部の座標欄23に、また制御装置8が演算して予め求めている測定点58として定めた座標位置と現在の接触子14との位置誤差23bをその隣に表示する。本実施例では、接触子14の現在位置は(1181.8,256.3,−775.2)であり、測定点58との位置誤差は、(0.3,1.1、−1.8)である。測定点58を示す丸囲み数字58の円の中心と接触面15の中心が一致するように、接触子14をフィルム20に接触させながら、移動させていることが分かる。   At that time, the current coordinate position 23 a of the contact surface 15 of the contact 14 is displayed in the coordinate field 23 at the upper center of the display screen 50, and the coordinate position determined as the measurement point 58 previously calculated by the control device 8. Next, the position error 23b between the current contact 14 and the current contact 14 is displayed. In the present embodiment, the current position of the contact 14 is (1181.8, 256.3, −775.2), and the position error from the measurement point 58 is (0.3, 1.1, −1.8). It can be seen that the contactor 14 is moved while being in contact with the film 20 so that the center of the circle of the circled numeral 58 indicating the measurement point 58 and the center of the contact surface 15 coincide.

計測点58の計測までに既に計測し終えた超音波による腐食測定データは、表示画面50の計測ポイント欄26の隣に、腐食状態表示欄27として示されている。そして腐食状態表示欄27の右隣には、腐食状態表示欄27で使用される区分の凡例が凡例欄27bとして表示されている。腐食状態表示欄27では、格子の交点が計測点を示している。また、既にデータを取得した部分は腐食状態を等高線で表示されており、まだデータを取得していない部分は白色で示されている。なお、腐食状態表示欄27では、計測点58に対応する部分である格子の交点に、丸を付して強調表示している。   The ultrasonic corrosion measurement data that has already been measured before the measurement of the measurement point 58 is shown as a corrosion state display column 27 next to the measurement point column 26 of the display screen 50. Next to the right side of the corrosion state display column 27, a legend of a category used in the corrosion state display column 27 is displayed as a legend column 27b. In the corrosion state display column 27, the intersection of the grids indicates the measurement point. In addition, the portion where the data has already been acquired is indicated by contour lines indicating the corrosion state, and the portion where the data has not yet been acquired is indicated in white. In the corrosion state display column 27, the intersections of the grids corresponding to the measurement points 58 are highlighted with circles.

測定点座標欄23に表示される、予め制御装置8が演算して求めた測定点58の座標と、接触子座標欄24に表示される接触子14の現在の座標とが、許容範囲内の誤差しかなくなったときに、接触子14を静止させる。表示画面50のデータ入力タイマ欄22の表示が「3」からカウントダウンし、表示が「0」になったら、超音波探傷器7から接触子14を介してケーシング1に向けて発信され、接触子14を介して超音波探傷器7で受信した超音波エコーの波形データを取得する。   The coordinates of the measurement point 58 displayed in the measurement point coordinate field 23 and calculated in advance by the control device 8 and the current coordinates of the contact 14 displayed in the contactor coordinate field 24 are within an allowable range. When there is only an error, the contact 14 is stopped. When the display in the data input timer column 22 of the display screen 50 counts down from “3” and the display becomes “0”, the ultrasonic flaw detector 7 transmits the signal to the casing 1 via the contact 14, and the contact The waveform data of the ultrasonic echo received by the ultrasonic flaw detector 7 via 14 is acquired.

超音波探傷器7の発信データと、接触子14を介して取得した超音波波形のエコーデータは、表示画面50の右上の超音波波形データ表示欄25に、フリーズした状態表示される。この発信データとエコーデータとに基づいて、上記腐食状態表示欄27に腐食レベルが示されると共に、表示画面の最下部のステータスウインドウ28に、腐食状態が数値で表示される。   The transmission data of the ultrasonic flaw detector 7 and the echo data of the ultrasonic waveform acquired through the contact 14 are displayed in a frozen state in the ultrasonic waveform data display column 25 at the upper right of the display screen 50. Based on the transmission data and the echo data, the corrosion level is displayed in the corrosion state display column 27, and the corrosion state is numerically displayed in the status window 28 at the bottom of the display screen.

このとき、波形や数値に問題があれば、再計測も可能である。再計測の方法としては、一度接触子14を移動させ、再度計測点58に対応するフィルム20上の丸囲み数字58の円の中心に接触面15の中心が一致するように接触面15を接触させる。計測ポイント欄26の計測点58のマス上に黒丸に白字で「58」が強調表示される。それとともに、データ入力タイマ欄22の数字が「3」からカウントダウンされる。接触子14をそのまま静止させ続けると、データ入力タイマ欄22のカウントダウン表示が「0」になり、超音波波形データの取得が完了し、データが上書き保存される。   At this time, if there is a problem with the waveform or numerical value, re-measurement is possible. As a remeasurement method, the contactor 14 is moved once, and the contact surface 15 is brought into contact again so that the center of the contact surface 15 coincides with the center of the circle of the circled number 58 on the film 20 corresponding to the measurement point 58 again. On the square of the measurement point 58 in the measurement point column 26, “58” is highlighted in white on a black circle. At the same time, the number in the data input timer field 22 is counted down from “3”. When the contactor 14 is kept stationary as it is, the countdown display in the data input timer field 22 becomes “0”, the acquisition of the ultrasonic waveform data is completed, and the data is overwritten and saved.

超音波波形データは、既にデータを取得した計測点1〜計測点57や、まだデータを取得していない計測点59〜計測点100のいずれについても取得可能である。したがって、計測点1から順番通りにデータを取得する必要はなく、任意の計測点の順番でデータを取得してもよい。   The ultrasonic waveform data can be acquired for any of measurement points 1 to 57 for which data has already been acquired, and measurement points 59 to 100 for which data has not yet been acquired. Therefore, it is not necessary to acquire data in order from the measurement point 1, and the data may be acquired in the order of arbitrary measurement points.

表示画面50の計測ポイント欄26の全てのマスが灰色になり計測が終了した場合には、接触子14を空中で移動させて○を描く。ステータスウインドウ28に「終了しますか? OK:○、キャンセル:×」が表示されるので、接触子14を空中で移動させて再度○を描く。これにより一連の計測が終了する。   When all the cells in the measurement point column 26 of the display screen 50 are gray and the measurement is finished, the contact 14 is moved in the air to draw a circle. Since “Do you want to finish? OK: ○, Cancel: ×” is displayed in the status window 28, the contact 14 is moved in the air and ○ is drawn again. This completes a series of measurements.

ここで、表示画面50の腐食状態表示欄27の作成原理について、図6を用いて説明する。図6(a)は図5に示した表示画面50中の超音波波形表示欄25に対応するグラフであり、図6(b)は図5に示した表示画面50中の腐食状態表示欄27を作成するためのレベル分けを示すグラフである。   Here, the principle of creating the corrosion state display column 27 on the display screen 50 will be described with reference to FIG. 6A is a graph corresponding to the ultrasonic waveform display field 25 in the display screen 50 shown in FIG. 5, and FIG. 6B is a corrosion state display field 27 in the display screen 50 shown in FIG. It is a graph which shows the level division | segmentation for creating.

図6(a)は模式的に示した図であり、縦軸は信号強度Aで、横軸は経過時間tである。信号61は超音波探傷器7の接触子14から発信される超音波信号であり、信号62、63はケーシング1で反射され接触子14で検出されたエコー信号である。最初の反射信号62を一次エコーと呼び、2番目の反射信号63を二次エコーと呼ぶ。非特許文献1に記載のように、ケーシングの腐食状態は、一次エコー62と二次エコー63の比に相関する。   FIG. 6A is a diagram schematically showing the signal intensity A on the vertical axis and the elapsed time t on the horizontal axis. A signal 61 is an ultrasonic signal transmitted from the contact 14 of the ultrasonic flaw detector 7, and signals 62 and 63 are echo signals reflected by the casing 1 and detected by the contact 14. The first reflected signal 62 is called a primary echo, and the second reflected signal 63 is called a secondary echo. As described in Non-Patent Document 1, the corrosion state of the casing correlates with the ratio of the primary echo 62 and the secondary echo 63.

そこで、一次エコーと二次エコーとの比Rを縦軸に、ケーシングの肉厚Tを横軸にして、腐食状態をパラメータにして示したのが図6(b)に示すグラフである。このときの肉厚Tは、一次エコー62と二次エコー63のピーク間の時間差に、計測対象を超音波が伝わるときの音速を乗じて算出する。レベル0は腐食の進展がほとんど見られない状態であり、レベル5は腐食が進展して、交換もしくは補修が必要な状態である。レベル0からレベル5までの間を4等分して、腐食による補修もしくは交換が必要か否か、近々の補修または交換が必要か否か等の状態を決定する。この図6(a)は、これまでの腐食に関するデータに基づく実験的に求めた図である。ねずみ鋳鋼のケーシング1で肉厚Tが薄い場合には、エコー比Rが大きくても補修が必要な場合があるし、肉厚Tが厚い場合にはエコー比Rが小さくても補修が必要のない場合もあることが分かる。これは、肉厚Tが厚くなるほど超音波の原水が大きくなるためである。この図5(b)の関係を予め制御装置に入力しておき、腐食の診断に利用する。   FIG. 6B is a graph showing the corrosion state as a parameter with the ratio R of the primary echo and the secondary echo as the vertical axis, the wall thickness T of the casing as the horizontal axis, and the corrosion state as a parameter. The thickness T at this time is calculated by multiplying the time difference between the peaks of the primary echo 62 and the secondary echo 63 by the speed of sound when the ultrasonic wave is transmitted through the measurement target. Level 0 is a state in which the progress of corrosion is hardly seen, and level 5 is a state in which the corrosion progresses and needs to be replaced or repaired. The level 0 to level 5 are divided into four equal parts to determine whether repair or replacement by corrosion is necessary, whether or not immediate repair or replacement is necessary. FIG. 6 (a) is a diagram obtained experimentally based on data relating to corrosion so far. When the wall thickness T of the gray cast steel casing 1 is thin, repair may be necessary even if the echo ratio R is large. It turns out that it may not be. This is because the raw water of ultrasonic waves increases as the wall thickness T increases. The relationship shown in FIG. 5B is input to the control device in advance and used for diagnosis of corrosion.

次に、ケーシング1の腐食を経時的に診断するために、初期状態の測定から数年ないし数十年経過した後のケーシング1の腐食診断方法について、詳細に説明する。ケーシングの肉厚変化を測定するためには、初期の測定位置とできるだけ同一位置で測定する必要がある。なぜなら、ケーシング1は鋳物で製作されており、鋳物の場合、肉厚が場所ごとに変化することは製作上やむを得ないためである。特に大型のポンプのケーシングの場合には、コスト面から精密鋳造等を用いることができず、設計段階において肉厚の許容誤差をかなりの程度認めている。また、形状が複雑になる場合には、形状各部で肉厚が変化している。そのため、初期の測定状態を再現しないと、減肉状態が不明となる。   Next, in order to diagnose the corrosion of the casing 1 over time, a method for diagnosing the corrosion of the casing 1 after several years to several tens of years from the measurement of the initial state will be described in detail. In order to measure the thickness change of the casing, it is necessary to measure at the same position as possible as the initial measurement position. This is because the casing 1 is manufactured by casting, and in the case of casting, it is inevitable in manufacturing that the wall thickness varies from place to place. In particular, in the case of a large pump casing, precision casting or the like cannot be used from the viewpoint of cost, and a considerable tolerance of wall thickness is recognized at the design stage. Further, when the shape becomes complicated, the thickness changes in each part of the shape. Therefore, if the initial measurement state is not reproduced, the thinning state becomes unknown.

初期状態の再現方法には、いくつかの方法がある。第1番目は、初期状態に使用した同じフィルム20もしくは同じ形状のフィルム20を用いて、所定時間経過した後に腐食診断する場合である。この場合、ポンプケーシング1の表面が変化しないことを条件とする。   There are several methods for reproducing the initial state. The first is a case where corrosion diagnosis is performed after a predetermined time elapses using the same film 20 used in the initial state or the film 20 having the same shape. In this case, the condition is that the surface of the pump casing 1 does not change.

初期状態を計測し終えたら、ウエス等でグリセリンペーストを除去する。制御装置8の表示画面50の接触子14の座標欄24を確認しながら、座標欄23に示される計測点1の座標値に一致するように接触子14を動かす。接触子14を許容範囲内に移動させたら、接触子14の位置を計測対象であるケーシング1に油性マーカーでマーキングする。   When the initial state is measured, the glycerin paste is removed with a waste cloth or the like. While checking the coordinate column 24 of the contact 14 on the display screen 50 of the control device 8, the contact 14 is moved so as to coincide with the coordinate value of the measurement point 1 indicated in the coordinate column 23. When the contactor 14 is moved within the allowable range, the position of the contactor 14 is marked on the casing 1 as a measurement target with an oil marker.

マーキングの方法は接触子14を計測対象1に接触させ、接触子14の円筒状の外周を油性マーカーでなぞってマーキングし、マーキング円内に1を記入する。同様に計測点100でも接触子14の外周をマーキングし、円内に100を記入する。腐食診断をする場合には、初期状態を測定する場合に使用したフィルム20またはそれと同系のフィルムを用いて、マーキングの円1をフィルム20上の計測点1に、マーキングの円100をフィルム20上の計測点100に位置合わせする。これにより、初期状態と同一位置での計測が可能となり、初期状態を再現できる。なお、フィルム20の情報については、初期状態のデータを参照すればよい。   In the marking method, the contact 14 is brought into contact with the measurement object 1, the cylindrical outer periphery of the contact 14 is traced with an oil marker, and 1 is written in the marking circle. Similarly, at the measurement point 100, the outer periphery of the contact 14 is marked and 100 is entered in a circle. In the case of corrosion diagnosis, using the film 20 used for measuring the initial state or a similar film, the marking circle 1 is set to the measurement point 1 on the film 20 and the marking circle 100 is set on the film 20. Align to the measurement point 100. Thereby, measurement at the same position as the initial state is possible, and the initial state can be reproduced. In addition, what is necessary is just to refer the data of an initial state about the information of the film 20. FIG.

次に、ケーシング1の表面の汚れ防止や美観の点からケーシングの1表面を再塗装する場合がある。この場合、初期状態を再現するためには、第2の方法を用いる。この方法でもフィルム20を使用する。初期状態で作成したマーキングをもはや使用できないので、新たにマーキング位置を作成する。その場合、初期状態で実施した2つの基準平面と1つの基準円を再度作成し、同一の計測座標17を再現する。同一の計測座標が得られたら、すでに記憶されている初期状態の計測点1と計測点100座標を用いて、接触子14をこれら座標に一致するように移動させ、マーキングを再度実行する。これにより、再塗装前と同じ位置にマーキングが可能となる。   Next, there is a case where one surface of the casing is repainted from the viewpoint of preventing the surface of the casing 1 from being soiled and aesthetic. In this case, the second method is used to reproduce the initial state. The film 20 is also used in this method. Since the marking created in the initial state can no longer be used, a new marking position is created. In that case, two reference planes and one reference circle that were implemented in the initial state are created again, and the same measurement coordinates 17 are reproduced. When the same measurement coordinates are obtained, the contacts 14 are moved so as to coincide with these coordinates using the measurement point 1 and the measurement point 100 coordinates in the initial state that are already stored, and the marking is executed again. Thereby, marking can be performed at the same position as before repainting.

ここで、再塗装等により、初期状態と同じ場所にフィルム20を固定できなくなり、フィルム20の固定状態を変えざるを得なくなる場合がある。フィルム20の固定位置を変えると、同じ座標系を使用できない場合もあり、初期状態での計測点と経年後の計測点の相対位置関係の把握が困難となる。そこで、共通の計測座標で座標値を取得する必要が生じる。この場合、第3の方法を用いる。つまり、経年後に新たにフィルム20を固定し、この状態で2つの基準平面と1つの基準円とを計測し座標系を設定すると、変更前後で共通の計測座標となる
換言すると、例えば経年後の座標が初期状態の座標より丁度100mm右にずれていた場合に、経年後の計測点1は初期状態の計測点6と同じ位置になるので、この状態で初期状態の計測点1と経年後の計測点1を比較しても正しい値は得られない。この場合には、初期状態の計測点6と経年後の計測点1を比較することにより正しい腐食状態が得られるので、共通の座標値になるようにフィルム20を設定する。
Here, due to repainting or the like, the film 20 cannot be fixed at the same place as the initial state, and the fixing state of the film 20 may have to be changed. If the fixed position of the film 20 is changed, the same coordinate system may not be used, and it is difficult to grasp the relative positional relationship between the measurement points in the initial state and the measurement points after aging. Therefore, it is necessary to acquire coordinate values using common measurement coordinates. In this case, the third method is used. That is, when the film 20 is newly fixed after aging and two reference planes and one reference circle are measured in this state and the coordinate system is set, the measurement coordinates become common before and after the change. When the coordinates are shifted to the right by 100 mm from the coordinates in the initial state, the measurement point 1 after aging becomes the same position as the measurement point 6 in the initial state. Even if the measurement point 1 is compared, a correct value cannot be obtained. In this case, the correct corrosion state can be obtained by comparing the measurement point 6 in the initial state with the measurement point 1 after aging, so the film 20 is set to have a common coordinate value.

ところで上記実施例では、接触子14を動かしてマウスやキーボードの操作の代替としている。これは、接触子14が発信した超音波を被計測物に伝えるために、通常、接触面15に接触媒体としてグリセリンペースト等を用いるからである。計測作業中の作業者は、グリセリンペースト等が手に付着している可能性が高く、制御装置8への入力作業時に、このグリセリンペーストが誤作動を起こす原因になるおそれがある。   By the way, in the said Example, the contactor 14 is moved and it substitutes for the operation of a mouse | mouth or a keyboard. This is because glycerin paste or the like is normally used as a contact medium on the contact surface 15 in order to transmit the ultrasonic wave transmitted from the contact 14 to the object to be measured. An operator who is performing the measurement work is likely to have glycerin paste or the like attached to his / her hand, and this glycerin paste may cause malfunction during input work to the control device 8.

そこで本実施例では、OKの場合は○、キャンセルの場合は×のような記号を、接触子14を空中で移動させて図形を描くことにより、制御装置8に入力している。計測手順は予め制御装置8に登録してあるので、超音波探傷器7を用いた計測動作に入ると、「OK」と「キャンセル」だけで大半の入力を実施できる。   Therefore, in this embodiment, a symbol such as “◯” is input in the case of OK, and “X” in the case of cancellation is input to the control device 8 by drawing the figure by moving the contactor 14 in the air. Since the measurement procedure is registered in the control device 8 in advance, when the measurement operation using the ultrasonic flaw detector 7 is started, most of the inputs can be performed only by “OK” and “Cancel”.

また、従来、超音波波形データと三次元座標データを取得するタイミングは、マウスのクリックや任意のキーボードのキーの押下、音声による指示であった。本実施例では前述の理由からマウスやキーボードを使用しないで、接触子14を所定設定時間だけ静止させることにより、データ取得を実現している。具体的には、所定設定時間を3秒とした場合、接触子14を静止させてから3秒経過後にデータを取得するようにし、制御装置8の表示画面50に経過時間が「3」からカウントダウンされるように表示する。そして、表示時間が「0」になった時点で、データを取得している。表示時間が「0」になる前に接触子14を移動させた場合には、表示時間は「3」にリセットされる。そして、接触子14が静止したら再び「3」からカウントダウンが始まる。データ取得後は、接触子14を移動させるまで、次のカウントダウンを実行しない。   Conventionally, the timing for acquiring the ultrasonic waveform data and the three-dimensional coordinate data has been a mouse click, an arbitrary keyboard key press, or a voice instruction. In the present embodiment, data acquisition is realized by allowing the contactor 14 to stand still for a predetermined set time without using a mouse or a keyboard for the reasons described above. Specifically, when the predetermined set time is 3 seconds, data is acquired after 3 seconds have passed since the contactor 14 is stopped, and the elapsed time is counted down from “3” on the display screen 50 of the control device 8. To be displayed. The data is acquired when the display time reaches “0”. If the contact 14 is moved before the display time reaches “0”, the display time is reset to “3”. When the contact 14 is stationary, the countdown starts again from “3”. After data acquisition, the next countdown is not executed until the contact 14 is moved.

次に、本発明に係る腐食診断の他の実施例を、図7および図8を用いて説明する。図7は、腐食診断装置90Aの他の実施例の模式図である。この図7では、作業者等の図示を省略している。また、制御装置8は可搬式のコンピュータであり、ベルトを介して作業者19により保持される。図8は、図7の腐食診断装置90Aが備える接触子14Aの斜視図である。   Next, another embodiment of the corrosion diagnosis according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic view of another embodiment of the corrosion diagnostic apparatus 90A. In FIG. 7, illustration of an operator and the like is omitted. The control device 8 is a portable computer and is held by an operator 19 via a belt. FIG. 8 is a perspective view of a contact 14A provided in the corrosion diagnostic apparatus 90A of FIG.

本実施例が実施例1の記載と異なるのは、アーム型三次元座標検出装置の代わりに複数台のカメラ30a、30bを用いたことと、第3関節部の代わりに接触子14とその周りに設けた複数の認識球32とで超音波探傷器7のセンサ部を構成したことにある。   This embodiment differs from the description of the first embodiment in that a plurality of cameras 30a and 30b are used instead of the arm type three-dimensional coordinate detection device, and that the contact 14 and its surroundings are used instead of the third joint portion. A plurality of recognition spheres 32 provided in the sensor unit of the ultrasonic flaw detector 7.

計測対象は、実施例1と同様に、ポンプ100のケーシング1である。接触子14の接触面15の反対側にはホルダ31が形成されており、ホルダ31には認識球32が3個取り付けられている。認識球32と接触子14はその相対位置関係が変わらないように固定されている。認識球32および接触子14と接触面15の位置関係は既知である。   The measurement target is the casing 1 of the pump 100 as in the first embodiment. A holder 31 is formed on the opposite side of the contact surface 15 of the contact 14, and three recognition balls 32 are attached to the holder 31. The recognition sphere 32 and the contactor 14 are fixed so that the relative positional relationship thereof does not change. The positional relationship between the recognition sphere 32 and the contact 14 and the contact surface 15 is known.

接触子14は電気的に超音波探傷器7と接続されており、さらに超音波探傷器7は制御装置8と電気的に接続されている。これにより、制御装置8から超音波探傷器7の動作が制御可能となり、さらに接触子14から得られた超音波波形データ等の情報も制御装置8は取得可能になっている。   The contact 14 is electrically connected to the ultrasonic flaw detector 7, and the ultrasonic flaw detector 7 is electrically connected to the control device 8. Thereby, the operation of the ultrasonic flaw detector 7 can be controlled from the control device 8, and the control device 8 can also acquire information such as ultrasonic waveform data obtained from the contactor 14.

ケーシング1に近接させた認識球32を撮像可能な位置に、左カメラ30aと右カメラ30bを配置している。左カメラ30aと右カメラ30bは、制御装置8と電気的に接続されている。作業者19は、自己の体の位置を含めて左右のカメラの撮像範囲に認識球32があるように、接触子14の計測位置を定める。撮像範囲に認識球32があることが確認されたら、左カメラ30aと右カメラ30bが撮像した映像は、制御装置8に画像入力される。制御装置8に入力された映像から、制御装置8は画像処理ソフト(図示せず)を用いて、各認識球32の中心位置を演算する。さらに、左カメラ30aと右カメラ30bの間の視差と、認識球32の相互間の寸法から、各認識球32の三次元座標値を演算する。   The left camera 30a and the right camera 30b are arranged at a position where the recognition sphere 32 brought close to the casing 1 can be imaged. The left camera 30a and the right camera 30b are electrically connected to the control device 8. The operator 19 determines the measurement position of the contact 14 so that the recognition sphere 32 is in the imaging range of the left and right cameras including the position of his / her body. If it is confirmed that the recognition sphere 32 is present in the imaging range, the images captured by the left camera 30 a and the right camera 30 b are input to the control device 8. From the video input to the control device 8, the control device 8 calculates the center position of each recognition sphere 32 using image processing software (not shown). Further, the three-dimensional coordinate value of each recognition sphere 32 is calculated from the parallax between the left camera 30 a and the right camera 30 b and the size between the recognition spheres 32.

さらに、3個の認識球32の直径は同一であるが、各認識球32の中心点間を結んで形成される三角形が不等辺3角形となるように、認識球32を位置決めしている。これは、二等辺三角形や正三角形状態で認識球32を位置決めすると、任意の線で線対称になり、三角形の頂点の座標が分かっても表裏で同一の三角形が存在し、接触面15と認識球32との位置関係が不定になるためである。3辺が互いに異なる寸法とすることで、不定の問題は発生せず、3個の認識球32の三次元座標値から、接触面15の中心点の座標を演算することが可能となる
ここで、認識球32は接触子14とともに動くので、この認識球32による具体的な三次元座標取得について以下に説明する。(1)認識球32を2台のカメラ30a、30bで観察して、3個の認識球32の中心点の三次元座標を求める。(2)3個の認識球323の中心点を線分で結んで三角形を作る。(3)作成された三角形は不等辺三角形なので、表と裏を区別可能となる。(4)形成される三角形を用いて、例えば、三角形の重心を通る法線上で表面方向に所定距離だけ離れたところを接触面の中心と定義する。これにより、上記実施例に記載したアーム型三次元座標検出装置と同じように三次元計測器として機能する。
Furthermore, although the three recognition spheres 32 have the same diameter, the recognition spheres 32 are positioned so that a triangle formed by connecting the center points of the respective recognition spheres 32 becomes an unequal side triangle. This is because, when the recognition sphere 32 is positioned in an isosceles triangle or equilateral triangle state, it becomes line symmetric with respect to an arbitrary line, and even if the coordinates of the vertex of the triangle are known, the same triangle exists on both sides and is recognized as the contact surface 15. This is because the positional relationship with the sphere 32 becomes indefinite. By making the three sides have different dimensions, an indefinite problem does not occur, and the coordinates of the center point of the contact surface 15 can be calculated from the three-dimensional coordinate values of the three recognition spheres 32. Since the recognition sphere 32 moves together with the contact 14, specific three-dimensional coordinate acquisition by the recognition sphere 32 will be described below. (1) The recognition sphere 32 is observed with the two cameras 30a and 30b, and the three-dimensional coordinates of the center points of the three recognition spheres 32 are obtained. (2) A triangle is formed by connecting the center points of the three recognition spheres 323 with line segments. (3) Since the created triangle is an unequal triangle, the front and the back can be distinguished. (4) Using the formed triangle, for example, a position separated by a predetermined distance in the surface direction on the normal passing through the center of gravity of the triangle is defined as the center of the contact surface. Thereby, it functions as a three-dimensional measuring instrument in the same manner as the arm-type three-dimensional coordinate detection apparatus described in the above embodiment.

計測座標17の設定方法は、図1に示した実施例の接触子14で直接計測する方法と同様であり、超音波波形データの取得方法やデータ処理方法等も、実施例1と同様である。   The method of setting the measurement coordinates 17 is the same as the method of directly measuring with the contact 14 of the embodiment shown in FIG. 1, and the method of acquiring the ultrasonic waveform data and the data processing method are the same as those of the first embodiment. .

本実施例においても計測座標17の設定に使用する部位と手順を、実施例1と同じくすれば、同じ座標系を使用しているので、実施例1で示した三次元座標検出装置を用いて測定した結果を、本実施例で得られたデータと直接的に比較したり、置き換え・結合するのに利用できる。本実施例において狭隘部を測定する場合には、カメラの死角が生じる恐れがある。そのような場合には、カメラ台数を増やすことで対応可能となる。   Also in this embodiment, if the parts and procedures used for setting the measurement coordinates 17 are the same as those in the first embodiment, the same coordinate system is used, so the three-dimensional coordinate detection apparatus shown in the first embodiment is used. The measured result can be directly compared with the data obtained in this embodiment, or can be used for replacement / combination. In the present embodiment, when measuring a narrow part, there is a possibility that a blind spot of the camera is generated. Such a case can be dealt with by increasing the number of cameras.

上記各実施例によれば、タブレットPCの画面に、初期状態での測定範囲または前回の測定範囲の枠や測定結果から得られた厚さ分布における等高線、および接触子の位置をリアルタイムで表示することが可能になる。これにより、接触子の位置が範囲内にあるか否か、測定漏れの計測位置はあるか否か、の確認が可能になる。   According to each of the above embodiments, the contour of the measurement range in the initial state or the frame of the previous measurement range and the thickness distribution obtained from the measurement result and the position of the contact are displayed in real time on the screen of the tablet PC. It becomes possible. This makes it possible to check whether the position of the contact is within the range and whether there is a measurement position for measurement omission.

また上記各実施例においては、フィルムを使用して計測しているが、これは測定対象の表面領域に格子状の計測範囲を設定し、その計測範囲内のデータを取得することを容易にするためである。その上、接触子を接触させる位置の目標とすることができ、PCの画面上に測定目標位置とリアルタイムの接触子の位置の双方が表示されて、作業効率を向上させる効果もある。これにより、複雑な配置のゆえに作業の制限を受ける現地での腐食測定を効率化できる。   Moreover, in each said Example, although it measures using a film, this makes it easy to set the lattice-shaped measurement range in the surface area of a measuring object, and to acquire the data in the measurement range Because. In addition, the contact position can be set as a target, and both the measurement target position and the real-time contact position are displayed on the screen of the PC, which has the effect of improving work efficiency. As a result, it is possible to increase the efficiency of the corrosion measurement in the field where the work is limited due to the complicated arrangement.

なお上記各実施例においては、計測位置の再現性を向上させるために、座標の設定精度の向上を図っている。すなわち、基準となる面や円を高精度で選定及び測定可能としている。特に、基準面は精度に与える影響が大きいので、大きなエリアから基準面を設定するようにし、測定対象の中で最大限の基準面を構成可能なフランジを基準面としている。これにより、計測位置の再現性が向上する。   In each of the above embodiments, in order to improve the reproducibility of the measurement position, the coordinate setting accuracy is improved. That is, it is possible to select and measure a reference surface or circle with high accuracy. In particular, since the reference surface has a large effect on accuracy, the reference surface is set from a large area, and a flange that can form the maximum reference surface in the measurement target is used as the reference surface. Thereby, the reproducibility of the measurement position is improved.

1…ケーシング、1a、1b…脚部、2…上ケーシング、3…下ケーシング、4…上ケーシングフランジ、4a…上表面、5…下ケーシングフランジ、6…吸込フランジ、6a…ポンプ側表面、6b…フランジ周面(円筒面)、6c…中心点、6d…吸込配管、7…超音波探傷器、7a…ケーブル、8…制御装置、8a…ケーブル、9…吐出フランジ、9a…吐出配管、10…床面、11…基部、12…第1のアーム、13…第2のアーム、14…接触子、15…接触面、16…計測球、19…作業者、20…フィルム、21…計測点、22…データ入力タイマ欄、23…センサ位置座標欄、24…モード切換タブ欄、25…超音波波形データ表示欄、26…計測ポイント欄、27…腐食状態表示欄、28…ステータスウインドウ、30a、30b…カメラ、31…ホルダ、32…認識球、40…計測座標、41…上平面、42…XY面、43…基準円、44…交線、50…表示画面、61…送信波(信号)、62…一次エコー(信号)、63…二次エコー(信号)、80…(アーム型)三次元座標検出装置、81…第1関節、82…第2関節、83…第2関節、90、90A…腐食診断装置、100…診断対象(両吸込ポンプ)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Casing, 1a, 1b ... Leg part, 2 ... Upper casing, 3 ... Lower casing, 4 ... Upper casing flange, 4a ... Upper surface, 5 ... Lower casing flange, 6 ... Suction flange, 6a ... Pump side surface, 6b ... flange peripheral surface (cylindrical surface), 6c ... center point, 6d ... suction pipe, 7 ... ultrasonic flaw detector, 7a ... cable, 8 ... control device, 8a ... cable, 9 ... discharge flange, 9a ... discharge pipe, 10 ... floor surface, 11 ... base, 12 ... first arm, 13 ... second arm, 14 ... contact, 15 ... contact surface, 16 ... measurement ball, 19 ... worker, 20 ... film, 21 ... measurement point 22 ... Data input timer column, 23 ... Sensor position coordinate column, 24 ... Mode switching tab column, 25 ... Ultrasonic waveform data display column, 26 ... Measurement point column, 27 ... Corrosion state display column, 28 ... Status window, 30a , 0 ... Camera, 31 ... Holder, 32 ... Recognition sphere, 40 ... Measurement coordinate, 41 ... Upper plane, 42 ... XY plane, 43 ... Reference circle, 44 ... Intersection line, 50 ... Display screen, 61 ... Transmission wave (signal) 62 ... primary echo (signal), 63 ... secondary echo (signal), 80 ... (arm type) three-dimensional coordinate detector, 81 ... first joint, 82 ... second joint, 83 ... second joint, 90, 90A ... corrosion diagnostic device, 100 ... diagnostic object (both suction pumps).

Claims (2)

フィルムを貼付した診断対象に対して超音波を送信し、この診断対象からの超音波の反射波の強度に応じて診断対象の腐食を診断する装置であって、超音波を発生する超音波探傷器と、この超音波探傷器で発生した超音波を前記診断対象に送信するとともに反射波を検出する接触子と、前記接触子の位置を三次元で検出する三次元座標検出装置と、前記接触子の位置及びこの接触子が検出した超音波波形を表示可能な可搬式の制御装置とを備え、
前記三次元座標検出装置は前記接触子の近傍であって相対位置が不変な位置に前記接触子の位置を検出する手段を有し、
前記制御装置には、診断対象の厚さに対する前記反射波の一次成分と二次成分の比から定まる腐食の関係式と、前記三次元座標検出装置が検出した診断対象の初期の計測位置情報とが格納されており、前記初期の計測位置情報はフィルムを前記診断対象に貼付したときの前記フィルムに記載された計測点の座標情報であり、前記制御装置は、前記三次元座標検出装置が検出する計測点の座標が前記初期の計測位置情報の座標に実質的に合致するときに前記超音波の反射波の波形データを取得することを特徴とする腐食診断装置。
An ultrasonic flaw detector that transmits ultrasonic waves to a diagnostic object with a film attached and diagnoses corrosion of the diagnostic object according to the intensity of the reflected wave of the ultrasonic waves from the diagnostic object. A contactor for transmitting ultrasonic waves generated by the ultrasonic flaw detector to the diagnostic object and detecting a reflected wave, a three-dimensional coordinate detection device for detecting the position of the contactor in three dimensions, and the contact A portable control device capable of displaying the position of the child and the ultrasonic waveform detected by the contact;
The three-dimensional coordinate detection device have a means for detecting the position of the contactor to the relative position is unchanged position in the vicinity of the contacts,
In the control device, a relational expression of corrosion determined from a ratio of a primary component and a secondary component of the reflected wave with respect to a thickness of the diagnosis target, initial measurement position information of the diagnosis target detected by the three-dimensional coordinate detection device, and Is stored, and the initial measurement position information is coordinate information of measurement points described on the film when the film is attached to the diagnosis target, and the control device detects the three-dimensional coordinate detection device. A corrosion diagnostic apparatus , wherein the waveform data of the reflected wave of the ultrasonic wave is acquired when the coordinates of the measurement point to be substantially matched with the coordinates of the initial measurement position information .
前記制御装置は、前記接触子の空間での移動経路に応じて前記三次元座標検出装置の検出動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の腐食診断装置。 The corrosion diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the control device controls a detection operation of the three-dimensional coordinate detection device according to a movement path of the contact in space .
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56142455A (en) * 1980-04-09 1981-11-06 Toshiba Corp Automatic supersonic flaw detecting device
JP2750050B2 (en) * 1992-07-03 1998-05-13 大阪瓦斯株式会社 Inspection method for pipe inner surface diagnosis and inspection position display sheet used for the same
JP2838250B2 (en) * 1993-03-02 1998-12-16 旭電機株式会社 Inner surface corrosion detector
JP3499747B2 (en) * 1998-05-28 2004-02-23 日立建機株式会社 Portable ultrasonic flaw detector
JP3630617B2 (en) * 2000-05-12 2005-03-16 Jfeプラント&サービス株式会社 Thickness measuring device and thickness measuring method
JP4658680B2 (en) * 2005-05-13 2011-03-23 オリンパス株式会社 Ultrasonic flaw detector
JP2009271004A (en) * 2008-05-09 2009-11-19 Toshiba Corp Data sampling system of piping ultrasonic flaw detection testing device
JP2010096520A (en) * 2008-10-14 2010-04-30 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Device and system for acquiring scanned image
JP2012159209A (en) * 2011-01-28 2012-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Inspection system and inspection method for heat transfer pipe

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