JP6829534B1 - Non-destructive inspection equipment - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の目的は、埋設済みの水道管に適用可能な非破壊検査の方法を提供する。【解決手段】地下式消火栓100の消火栓110の吐出口112に設置可能なプラットホーム201上にスピーカ202とセンサー204を設置する。1回の検査でスピーカから出力される音響により「系」が加振され、その検出された共振周波数をセンサー204が検出する。検査環境にばらつきが無ければ時間の経過に伴い管厚が薄くなっていくので検出された共振周波数を時間軸に並べると時間が経過した後のものほど共振周波数が低くなる。この周波数を見て一定範囲の水道管の掘り出し等を計画する。【選択図】図6PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-destructive inspection method applicable to a buried water pipe. SOLUTION: A speaker 202 and a sensor 204 are installed on a platform 201 that can be installed at a discharge port 112 of a fire hydrant 110 of an underground fire hydrant 100. The "system" is vibrated by the sound output from the speaker in one inspection, and the sensor 204 detects the detected resonance frequency. If there is no variation in the inspection environment, the tube thickness will become thinner with the passage of time, so if the detected resonance frequencies are arranged on the time axis, the resonance frequency will be lower as the time elapses. Look at this frequency and plan to dig out a certain range of water pipes. [Selection diagram] Fig. 6

Description

本発明は、老朽化した配管の検査方法、特に非破壊検査に関わる。 The present invention relates to a method for inspecting aged pipes, particularly non-destructive inspection.

過去に敷設済みの水道管の老朽化が近年の問題となっている。従来は、水道管の漏水が実際に起こってから発覚し、水道管理者はその漏水に対応する、というのが一般的である。 The aging of water pipes that have been laid in the past has become a problem in recent years. Conventionally, it is common that a water leak in a water pipe is discovered after it actually occurs, and the water manager responds to the leak.

また、そのような対処療法的な対応だけでなく、非破壊検査を行うことも考慮されている。配管の面内曲げ変形振動モードを用いる方法(高田、井上、篠田;日本機械学会論文集84巻(2018)861号:以下非特許文献1)が提案されている。この文献によれば、配管の局所的な腐食に伴い、水道管を均一な円筒とみなした場合の平均配管圧が減少することが指摘される。そして、非特許文献1記載の方法は、水道管の厚さに比例する面内曲げ変形振動モードの固有振動数を計測することで配管の腐食による老朽状況を定量化できる、と言うものである。非特許文献1記載の方法では、面内曲げ変形振動モードの固有振動数が可聴周波数帯域に存在することから、安価な検査が実施可能であるとされている。 In addition to such symptomatic treatment, non-destructive inspection is also considered. A method using an in-plane bending deformation vibration mode of a pipe (Takada, Inoue, Shinoda; JSME Proceedings Vol. 84 (2018) No. 861: hereinafter Non-Patent Document 1) has been proposed. According to this document, it is pointed out that the local corrosion of the pipe reduces the average pipe pressure when the water pipe is regarded as a uniform cylinder. The method described in Non-Patent Document 1 is to quantify the aging condition due to corrosion of the pipe by measuring the natural frequency of the in-plane bending deformation vibration mode proportional to the thickness of the water pipe. .. In the method described in Non-Patent Document 1, since the natural frequency of the in-plane bending deformation vibration mode exists in the audible frequency band, it is said that an inexpensive inspection can be performed.

また、振動による水道管の非破壊検査は特開2019−164613(特許文献1)にも開示されている。この先行技術文献では、インパルスハンマーと加速度ピックアップを用いたフィールドテスト結果が示されている。 Further, a non-destructive inspection of a water pipe by vibration is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-164613 (Patent Document 1). This prior art document presents field test results using an impulse hammer and an accelerometer.

公開特許公報特開2019−164613Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-164613

高田、井上、篠田;日本機械学会論文集84巻(2018)861号Takada, Inoue, Shinoda; JSME Proceedings Vol. 84 (2018) No. 861

しかし、漏水が起こってからの対応では計画的な作業は困難である。
また非特許文献1記載の発明では埋設済みの水道管には適用できない。水道管を叩くことが困難だからである。また、打音検査に近い方法ではインパルスハンマーによる加振を人手で行わなければならず、属人性が高い。さらには、作業に要する時間が掛かるという課題もある。
However, planned work is difficult to deal with after a water leak occurs.
Further, the invention described in Non-Patent Document 1 cannot be applied to a buried water pipe. This is because it is difficult to hit the water pipe. In addition, in a method similar to a tapping sound inspection, vibration with an impulse hammer must be performed manually, which is highly personal. Further, there is a problem that the work takes time.

逆にインパルスハンマーを用いずに非特許文献1記載の発明を実現しようとすると、動電型加振器を利用する方法が考えられる。しかし、動電型加振器は機材そのものが高価であること、機材が重量物となってしまうこと、パワーアンプが必要で機材構成が複雑になること、等の課題が発生する。 On the contrary, in order to realize the invention described in Non-Patent Document 1 without using an impulse hammer, a method using an electrokinetic exciter can be considered. However, the electrodynamic exciter has problems such as the equipment itself is expensive, the equipment becomes heavy, and the equipment configuration becomes complicated due to the need for a power amplifier.

また特許文献1記載の方法は、水道管の漏水が発生した後でないと老朽が判別できない。この発明は漏水個所から発生する音で判定を行うためである。 Further, in the method described in Patent Document 1, the deterioration cannot be determined until after the water leakage of the water pipe has occurred. This is because the present invention makes a determination based on the sound generated from the leaked portion.

本発明の目的は、埋設済みの水道管に適用可能な非破壊検査の方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method of non-destructive inspection applicable to a buried water pipe.

具体的には、地下式消火栓の所定の箇所から検査用のスピーカを鳴らすことで行う非破壊検査の手法である。 Specifically, it is a non-destructive inspection method performed by sounding an inspection speaker from a predetermined location of an underground fire hydrant.

本発明に関わる代表的な非破壊検査装置は、消火栓の吐出口に嵌合可能なプラットホームと、プラットホーム上に戴置されるスピーカとセンサーと、を含み、スピーカは系を振動し、センサーは共振周波数を検出することを特徴とする非破壊検査装置。 A typical non-destructive inspection device according to the present invention includes a platform that can be fitted to the discharge port of a fire hydrant, and a speaker and a sensor mounted on the platform. The speaker vibrates the system and the sensor resonates. A non-destructive inspection device characterized by detecting frequency.

この非破壊検査装置において、検査対象を水道管の厚みとすることを特徴としても良い。 The non-destructive inspection device may be characterized in that the inspection target is the thickness of the water pipe.

本発明によって、すでに埋設されている水道管に対して非破壊検査を行うことが可能になる。これにより、地表から60cm〜30cm下に埋まっている水道管を掘り出すことなく漏水確認が可能となり、結果水道網の安価な維持が可能になる。 The present invention makes it possible to perform non-destructive inspection on water pipes that have already been buried. This makes it possible to check for water leaks without digging out water pipes buried 60 cm to 30 cm below the surface of the earth, and as a result, it is possible to maintain the water network at low cost.

本発明に関する非破壊検査方法で地下に埋設された水道管の老朽状況を確認する際の地下式消火栓周辺を表す図である。It is a figure which shows the area around the underground fire hydrant when confirming the aging state of the water pipe buried underground by the non-destructive inspection method which concerns on this invention. 本発明に関わる検査装置装着時の吐出口周辺を表す図である。It is a figure which shows the periphery of the discharge port at the time of mounting the inspection apparatus which concerns on this invention. 本発明に関わる非破壊検査方法で用いるシステム(非破壊検査システム)の概観を表すシステム構成図である。It is a system block diagram which shows the overview of the system (non-destructive inspection system) used in the non-destructive inspection method which concerns on this invention. 非破壊検査システムを使用するまでの手順についてのフローチャートである。It is a flowchart about the procedure to use a non-destructive inspection system. 本発明の1回あたりの計測手順についてのフローチャートである。It is a flowchart about the measurement procedure per measurement of this invention. 正常な管と老朽化した管の共振周波数を計測し比較した結果を表すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured and compared the resonance frequency of a normal tube and an aging tube.

以下、本発明の実施の形態を、図で説明する。
本発明では、配管の加振に音響用途向けの振動スピーカを利用する点に特徴がある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is characterized in that a vibrating speaker for acoustic applications is used for vibration of piping.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明に関する非破壊検査方法で地下に埋設された水道管の老朽状況を確認する際の地下式消火栓周辺を表す図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the vicinity of an underground fire hydrant when confirming the aging condition of a water pipe buried underground by the non-destructive inspection method according to the present invention.

図1の地下式消火栓周辺は、水道管100、消火栓110、格納ピット120、消火栓蓋130を含んで構成される。また消火栓110は、消火栓バルブ111、吐出口112を含んで構成される。 The area around the underground fire hydrant of FIG. 1 includes a water pipe 100, a fire hydrant 110, a storage pit 120, and a fire hydrant lid 130. The fire hydrant 110 includes a fire hydrant valve 111 and a discharge port 112.

水道管100は、非破壊検査の検査対象となる水道管である。金属管でも樹脂管でも計測対象たりうるし、場合によってはその他の素材であっても適用可能である。 The water pipe 100 is a water pipe to be inspected for non-destructive inspection. Both metal pipes and resin pipes can be measured, and in some cases, other materials can be applied.

消火栓110は、火災が発生したときの消防水利としての役割を果たすことを目的として設置された消火栓である。本明細書においては、地下式消火栓を想定している。しかし、基準を多少変更すれば地上式消火栓にも適用可能であることは言うまでもない。 The fire hydrant 110 is a fire hydrant installed for the purpose of serving as a fire hydrant in the event of a fire. In this specification, an underground fire hydrant is assumed. However, it goes without saying that it can also be applied to ground-based fire hydrants if the standards are slightly changed.

格納ピット120は、消火栓110を格納するために道路等に設けられた凹部である。必要があれば、格納ピット120に排水口などを設けても良い。 The storage pit 120 is a recess provided in a road or the like for storing the fire hydrant 110. If necessary, a drainage port or the like may be provided in the storage pit 120.

消火栓バルブ111は、図示しないキーハンドルを差し込んで該バルブを回すことで放水が可能になる水用のバルブである。 The fire hydrant valve 111 is a valve for water that enables water to be discharged by inserting a key handle (not shown) and turning the valve.

吐出口112は、ホースをつなげて消火活動を行うための水の吐出口である。通常時は消火栓バルブ111を閉じているため吐出口112から水が漏れることはない。 The discharge port 112 is a water discharge port for connecting a hose to extinguish a fire. Since the fire hydrant valve 111 is normally closed, water does not leak from the discharge port 112.

吐出口112には、外周にネジが切られておりこのネジにホースをねじ込むことで吐出時の水圧に耐える設計になっている。本発明ではこのネジにねじ込むことで所望の装置(具体的にはプラットホーム201)を取り付ける。 The discharge port 112 has a screw on the outer circumference, and the hose is screwed into this screw to withstand the water pressure at the time of discharge. In the present invention, a desired device (specifically, platform 201) is attached by screwing into this screw.

消火栓蓋130は、格納ピット120をふさぐための蓋である。 The fire hydrant lid 130 is a lid for closing the storage pit 120.

図2は、本発明に関わる検査装置200装着時の吐出口112周辺を表す図である。 FIG. 2 is a diagram showing the periphery of the discharge port 112 when the inspection device 200 according to the present invention is mounted.

本発明に関わる検査装置200は、プラットホーム201、スピーカ202、空気抜きバルブ203、センサー204を含んで構成される。 The inspection device 200 according to the present invention includes a platform 201, a speaker 202, an air vent valve 203, and a sensor 204.

プラットホーム201は、スピーカ202等を戴置するためのプラットホームである。プラットホーム201下面には吐出口112外周に切られたネジに嵌め合わせるため内向きにネジが切られている。設計者は、このネジを嵌め合わせることで消火栓バルブ111を開いた時に水が漏れない様に設計すべきである。 The platform 201 is a platform for mounting the speaker 202 and the like. The lower surface of the platform 201 is threaded inward to fit the screw cut on the outer circumference of the discharge port 112. The designer should design by fitting this screw so that water does not leak when the fire hydrant valve 111 is opened.

スピーカ202は、計測対象である水道管100に計測用の音響を出力する為の振動スピーカ及びその周辺部品である。本明細書においてスピーカ202は、振動スピーカ202a、軸力発生治具202b、軸力調整機構202cを含んで構成される。 The speaker 202 is a vibrating speaker for outputting measurement sound to the water pipe 100 to be measured and peripheral parts thereof. In the present specification, the speaker 202 includes a vibration speaker 202a, an axial force generating jig 202b, and an axial force adjusting mechanism 202c.

振動スピーカ202aは、音響用途の導電型スピーカである。振動スピーカは安価で市販されているもので良い。 The vibration speaker 202a is a conductive speaker for audio use. The vibrating speaker may be an inexpensive and commercially available one.

軸力発生治具202bは、振動スピーカ202aの励振方向に軸力を与える治具である。軸力を与える具体的な方法として、平行平板により振動スピーカ202aを挟み込みボルト締めで固定する方法があるが、それに拘るモノではない。 The axial force generating jig 202b is a jig that applies an axial force in the excitation direction of the vibration speaker 202a. As a specific method of applying the axial force, there is a method of sandwiching the vibration speaker 202a with a parallel flat plate and fixing it by bolting, but this is not the case.

軸力調整機構202cは、軸力発生治具202bの軸力を調整するとともに、振動スピーカ202aと軸力発生治具202bとで構成される振動系の共振周波数を調整する機能を持つ。具体的な調整機能として、軸力発生治具202bがボルト締めで構成される場合の締め付けトルク調整レンチなどが挙げられるが、それに拘るモノではない。 The axial force adjusting mechanism 202c has a function of adjusting the axial force of the axial force generating jig 202b and adjusting the resonance frequency of the vibration system composed of the vibration speaker 202a and the axial force generating jig 202b. As a specific adjustment function, there is a tightening torque adjustment wrench when the axial force generating jig 202b is composed of bolt tightening, but it is not a matter of concern.

空気抜きバルブ203は、吐出口112に溜まった空気を抜くための空気抜き用のバルブである。プラットホーム201の取り付け時、あるいは消火栓バルブ111の開放時にプラットホーム201と吐出口112の接合部に空気が溜まる。この空気をそのままにしてスピーカ202を出力しても、適正な測定結果が得られない可能性がある。よって、空気抜きバルブ203を開放することで溜まった空気を外部に吐出することが可能なように設計されるべきである。 The air bleeding valve 203 is an air bleeding valve for bleeding the air accumulated in the discharge port 112. Air collects at the joint between the platform 201 and the discharge port 112 when the platform 201 is attached or when the fire hydrant valve 111 is opened. Even if the speaker 202 is output with this air as it is, an appropriate measurement result may not be obtained. Therefore, it should be designed so that the accumulated air can be discharged to the outside by opening the air vent valve 203.

センサー204は、スピーカ202から出力された音の反射音を聞くための振動検測部である。フィルターを通じてシャットアウト可能なように設計することでスピーカ202からの直接的な音は除外できるが、それはセンサー204で拾った音を加工することで実現するため、本図において確認することはできない。 The sensor 204 is a vibration inspection unit for listening to the reflected sound of the sound output from the speaker 202. The direct sound from the speaker 202 can be excluded by designing it so that it can be shut out through a filter, but this cannot be confirmed in this figure because it is realized by processing the sound picked up by the sensor 204.

図3は、本発明に関わる非破壊検査方法で用いるシステム(非破壊検査システム300)の概観を表すシステム構成図である。 FIG. 3 is a system configuration diagram showing an overview of the system (non-destructive inspection system 300) used in the non-destructive inspection method according to the present invention.

本発明に関わる非破壊検査システム300は、振動スピーカ制御部301と、共振周波数検出ユニット302、記憶部304を含んで構成される。 The non-destructive inspection system 300 according to the present invention includes a vibration speaker control unit 301, a resonance frequency detection unit 302, and a storage unit 304.

振動スピーカ制御部301は、スピーカ202の振動スピーカ202aを制御するためのコントローラである。振動スピーカ制御部301は音源ファイル生成部301aと音源再生部301b、通信部301cを含んで構成される。 The vibration speaker control unit 301 is a controller for controlling the vibration speaker 202a of the speaker 202. The vibration speaker control unit 301 includes a sound source file generation unit 301a, a sound source reproduction unit 301b, and a communication unit 301c.

音源ファイル生成部301aは、計測対象である水道管100の共振周波数成分を含む音声ファイルを生成する。 The sound source file generation unit 301a generates an audio file including the resonance frequency component of the water pipe 100 to be measured.

音源再生部301bは、音源ファイル生成部301aで生成された音声ファイルを振動スピーカ202aから再生するための制御部である。 The sound source reproduction unit 301b is a control unit for reproducing the audio file generated by the sound source file generation unit 301a from the vibration speaker 202a.

通信部301cは、音源再生部301bで再生された音声ファイルの信号を振動スピーカ202aに伝送する為の通信部である。具体的にはUSBによる有線通信、Bluetooth(登録商標)による無線通信が例示される。 The communication unit 301c is a communication unit for transmitting the signal of the audio file reproduced by the sound source reproduction unit 301b to the vibration speaker 202a. Specifically, wired communication by USB and wireless communication by Bluetooth (registered trademark) are exemplified.

共振周波数検出ユニット302は、センサー204で計測された振動信号から水道管100の共振周波数を抽出する検出器である。 The resonance frequency detection unit 302 is a detector that extracts the resonance frequency of the water pipe 100 from the vibration signal measured by the sensor 204.

記憶部304は、抽出した共振周波数を記憶する為のHDD、不揮発性メモリなどである。 The storage unit 304 is an HDD, a non-volatile memory, or the like for storing the extracted resonance frequency.

次に非破壊検査システム300を使用するまでの手順について図4を用いて説明する。図4は、非破壊検査システム300を使用するまでの手順についてのフローチャートである。 Next, the procedure up to the use of the non-destructive inspection system 300 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of the procedure up to the use of the non-destructive inspection system 300.

まずオペレータは消火栓蓋130を開け、消火栓110にアクセスする(ステップS1001)。 First, the operator opens the fire hydrant lid 130 and accesses the fire hydrant 110 (step S1001).

次にオペレータは、プラットホーム201を吐出口112にきちんとねじ込み(ステップS1002)、消火栓バルブ111開放時に吐出口112から水が吐出され漏水することを防ぐ。 Next, the operator properly screwes the platform 201 into the discharge port 112 (step S1002) to prevent water from being discharged from the discharge port 112 and leaking when the fire hydrant valve 111 is opened.

プラットホーム201の設置が完了したら、オペレータは消火栓バルブ111を開放する(ステップS1003)。これにより、プラットホーム201近傍にまで水位が上がる。 When the installation of the platform 201 is completed, the operator opens the fire hydrant valve 111 (step S1003). As a result, the water level rises to the vicinity of platform 201.

一定時間経過後十分に水位があがったとオペレータが判断したら、オペレータは空気抜きバルブ203を開放する(ステップS1004)。この状態で一定時間水を吐出することで(ステップS1005)、プラットホーム201近傍に残った空気を排出する。これにより、複数回測定した時の条件を均一に保つことができる。 When the operator determines that the water level has risen sufficiently after a lapse of a certain period of time, the operator opens the air vent valve 203 (step S1004). By discharging water for a certain period of time in this state (step S1005), the air remaining in the vicinity of the platform 201 is discharged. As a result, the conditions when measured a plurality of times can be kept uniform.

オペレータが十分に空気を排出できたと判断した際に、オペレータは空気抜きバルブ203を閉塞する(ステップS1006)。その後、消火栓バルブ111も閉塞する(ステップS1007)。 When the operator determines that the air has been sufficiently discharged, the operator closes the air vent valve 203 (step S1006). After that, the fire hydrant valve 111 is also closed (step S1007).

その後オペレータはプラットホーム201上のスピーカ202及びセンサー204に非破壊検査システム300を取り付ける(ステップS1008)。この際、オペレータは周辺に漏れた水分を極力除去すべきなのは言うまでもない。 The operator then attaches the non-destructive inspection system 300 to the speakers 202 and sensors 204 on the platform 201 (step S1008). At this time, it goes without saying that the operator should remove the water leaked to the surroundings as much as possible.

以上の様に、オペレータが計測環境を整えることで複数回計測した際の計測条件を一定に保ち計測毎の比較を有意足らしめる。 As described above, by adjusting the measurement environment by the operator, the measurement conditions when multiple measurements are taken are kept constant, and the comparison for each measurement is significantly improved.

次に上記図4で整えた環境でどのように測定するかを説明する。
図5は、本発明の1回あたりの計測手順についてのフローチャートである。
Next, how to measure in the environment prepared in FIG. 4 will be described.
FIG. 5 is a flowchart of the measurement procedure for each measurement of the present invention.

基本的には、スピーカ202側の処理とセンサー204側の処理が別個独立に処理がされることになるが、最初にスピーカ202を起動させなければ意味が無いのは言うまでもない。よってオペレータは振動スピーカ制御部301を操作して、音源ファイルを再生する(ステップS2001)。その後、オペレータはセンサー204側の処理を起動する。もちろん効率を無視すればオペレータはセンサー204側の処理を最初に起動しても良い。 Basically, the processing on the speaker 202 side and the processing on the sensor 204 side are processed independently, but it goes without saying that there is no point unless the speaker 202 is started first. Therefore, the operator operates the vibration speaker control unit 301 to reproduce the sound source file (step S2001). After that, the operator activates the process on the sensor 204 side. Of course, if efficiency is ignored, the operator may start the processing on the sensor 204 side first.

オペレータが音源ファイルを再生することで、スピーカ202は系を加振する(ステップS2002)。ここで「系」とは、消火栓及び水道管を指す。設置の都合で消火栓も加振しているが診断に必要な情報は水道管の加振のみで得ることが可能である。 When the operator reproduces the sound source file, the speaker 202 vibrates the system (step S2002). Here, the "system" refers to a fire hydrant and a water pipe. The fire hydrant is also vibrated for convenience of installation, but the information necessary for diagnosis can be obtained only by vibrating the water pipe.

音源ファイルが再生されれば、その後はスピーカ202から検査の終了までずっと出力される。 Once the sound source file is played back, it is output from the speaker 202 until the end of the inspection.

一方、センサー204側は音源ファイルの再生開始後にオペレータにより起動される。そして、センサー204による振動検測が開始される(ステップS2003)。検測結果はアナログ情報として共振周波数検出ユニット302に入力され、不要な情報、例えばスピーカ202から直接伝わる振動等、を除去した後、共振周波数検出ユニット302がアナログデジタル変換(A/D変換)を行う(ステップS2004)。 On the other hand, the sensor 204 side is activated by the operator after the playback of the sound source file is started. Then, the vibration inspection by the sensor 204 is started (step S2003). The inspection result is input to the resonance frequency detection unit 302 as analog information, and after removing unnecessary information such as vibration directly transmitted from the speaker 202, the resonance frequency detection unit 302 performs analog-to-digital conversion (A / D conversion). (Step S2004).

その後、共振周波数検出ユニット302は検出対象である共振周波数を検出し、記憶部204に記録する(ステップS2005)。 After that, the resonance frequency detection unit 302 detects the resonance frequency to be detected and records it in the storage unit 204 (step S2005).

共振周波数を検出し、記憶部204に記録すれば一回の計測が完了する。この後オペレータは非破壊検査システム300を取り外すなど、現状の復帰を図ることになる。 If the resonance frequency is detected and recorded in the storage unit 204, one measurement is completed. After that, the operator will try to restore the current state by removing the non-destructive inspection system 300.

次に記憶部204に記録された共振周波数の取り扱いについて説明する。
図5でも述べた通り、オペレータによる測定1回につき共振周波数が1つ記憶部に記録される。この記録された共振周波数データを記録時間順に並べてみる。
Next, the handling of the resonance frequency recorded in the storage unit 204 will be described.
As described in FIG. 5, one resonance frequency is recorded in the storage unit for each measurement by the operator. Let's arrange the recorded resonance frequency data in order of recording time.

水道管は老朽化すると正常品に比べ平均管厚が薄くなる。このため,その共振周波数が低くなる。従って、正常品の周波数から一定以上共振周波数が低くなると、オペレータは交換準備を行う必要があると判断することが可能になる。 As water pipes age, the average pipe thickness becomes thinner than normal products. Therefore, the resonance frequency becomes low. Therefore, when the resonance frequency becomes lower than the frequency of the normal product by a certain amount or more, the operator can determine that it is necessary to prepare for replacement.

図6は、正常な管と老朽化した管の共振周波数を計測し比較した結果を表すグラフである。横軸が周波数、縦軸が振幅を意味する。また、実測の結果得られた曲線は自己周波数応答関数と言う。なお、この図は自己周波数応答関数を測定し、記録しているが本来は共振周波数を記録するだけで良い。またグラフ真ん中の縦線は1000Hzを意味する。 FIG. 6 is a graph showing the results of measuring and comparing the resonance frequencies of a normal tube and an aged tube. The horizontal axis means frequency and the vertical axis means amplitude. The curve obtained as a result of the actual measurement is called the self-frequency response function. In this figure, the self-frequency response function is measured and recorded, but originally, only the resonance frequency needs to be recorded. The vertical line in the center of the graph means 1000 Hz.

グラフの上方(=振幅の高い側)の「山」の箇所が共振周波数になる。図6では800Hz〜900Hz近傍にその「山」が存在するため、この800Hz〜900Hzが存在する。共振周波数検出ユニット302はこの頂点の周波数を記録する。 The "mountain" above the graph (= the side with the higher amplitude) is the resonance frequency. In FIG. 6, since the "mountain" exists in the vicinity of 800 Hz to 900 Hz, this 800 Hz to 900 Hz exists. The resonance frequency detection unit 302 records the frequency of this apex.

そして、図では正常品の共振周波数よりも老朽品のそれの方が低いことが読み取れる。この低下の割合によりオペレータは管厚を推定し、交換を判断するのである。 And, in the figure, it can be read that the resonance frequency of the old product is lower than that of the normal product. Based on the rate of this decrease, the operator estimates the pipe thickness and decides to replace it.

なお本明細書では計測地点から片側20m、前後40mの計測を想定している。しかし、これはスピーカ202や計測対象である管の種類(送水管、配水管、給水管など)やスピーカ202の出力である程度の幅があるのは言うまでもない。 In this specification, it is assumed that the measurement is 20 m on one side and 40 m on the front and back from the measurement point. However, it goes without saying that there is a certain range in the output of the speaker 202, the type of pipe to be measured (water pipe, water distribution pipe, water supply pipe, etc.) and the output of the speaker 202.

このように本明細書記載の発明の非破壊検査方法を用いることで、地下式消火栓の消火栓110を用いることで、埋設箇所の掘り出しを行うことなく測定を行うことが可能になる。 As described above, by using the non-destructive inspection method of the present invention described in the present specification, by using the fire hydrant 110 of the underground fire hydrant, it is possible to perform the measurement without digging out the buried part.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof. Needless to say, there is.

例えば、上記では記憶部304に対して共振周波数のみ記録していた。しかし、共振周波数検出ユニット302が記憶部304に対して自己周波数応答関数を記録しても良い。 For example, in the above, only the resonance frequency is recorded in the storage unit 304. However, the resonance frequency detection unit 302 may record the self-frequency response function in the storage unit 304.

また、上記ではオペレータが判断を行っていた。しかし、「共振周波数が測定開始時の一定の値を切る」と言ったことは定量的な判断である。よって図示しないコンピュータなどで記憶部304に蓄積された共振周波数を時系列で分析し自動的に交換の判断を行うことも考慮すべきであろう。 Further, in the above, the operator makes a judgment. However, it is a quantitative judgment to say that the resonance frequency falls below a certain value at the start of measurement. Therefore, it should be considered that the resonance frequency accumulated in the storage unit 304 is analyzed in time series by a computer or the like (not shown) and the replacement is automatically determined.

本発明は、水道管の管厚が薄くなることを検査する目的で考えられたものであるが、必ずしもその用途に限定されるものではない。例えば、パイプラインの厚さの確認などにも適用可能であることは言うまでもない。 The present invention has been conceived for the purpose of inspecting that the thickness of a water pipe becomes thin, but the present invention is not necessarily limited to its use. Needless to say, it can be applied to, for example, checking the thickness of a pipeline.

100:水道管、
110:消火栓、
111:消火栓バルブ、
112:吐出口、
120:格納ピット、
130:消火栓蓋、
200:検査装置、
201:プラットホーム、
202:スピーカ、
203:空気抜きバルブ、
204:センサー、
300:非破壊検査システム、
301:振動スピーカ制御部、
302:共振周波数検出ユニット、
304:記憶部。

100: Water pipe,
110: Fire hydrant,
111: Fire hydrant valve,
112: Discharge port,
120: Storage pit,
130: Fire hydrant lid,
200: Inspection device,
201: Platform,
202: Speaker,
203: Air vent valve,
204: Sensor,
300: Non-destructive inspection system,
301: Vibration speaker control unit,
302: Resonant frequency detection unit,
304: Storage unit.

Claims (5)

消火栓の吐出口に嵌合可能なプラットホームと、
前記プラットホーム上に戴置されるスピーカとセンサーと、を含む非破壊検査装置であって、
前記スピーカは系を振動し、
前記センサーは検査対象の共振周波数を検出することを特徴とする非破壊検査装置。
A platform that can be fitted to the outlet of a fire hydrant,
A non-destructive inspection device including a speaker and a sensor mounted on the platform.
The speaker vibrates the system
The sensor is a non-destructive inspection device characterized by detecting the resonance frequency of an inspection target .
請求項1記載の非破壊検査装置において、In the non-destructive inspection apparatus according to claim 1,
前記スピーカの出力に基づき前記センサーが前記共振周波数を検出することを特徴とする非破壊検査装置。A non-destructive inspection device characterized in that the sensor detects the resonance frequency based on the output of the speaker.
請求項1または2記載の非破壊検査装置において、In the non-destructive inspection apparatus according to claim 1 or 2.
前記検査対象を水道管とすることを特徴とする非破壊検査装置。A non-destructive inspection device characterized in that the inspection target is a water pipe.
請求項1乃至3の何れか1に記載の非破壊検査装置において、In the non-destructive inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3.
更に初回検査時の共振周波数を記録する記録する記録部を含むことを特徴とする非破壊検査装置。Further, a non-destructive inspection apparatus including a recording unit that records the resonance frequency at the time of the initial inspection.
請求項4記載の非破壊検査装置において、In the non-destructive inspection apparatus according to claim 4,
前記初回検査時の共振周波数と前記センサで計測した共振周波数を対比する制御部を含むことを特徴とする非破壊検査装置。A non-destructive inspection apparatus including a control unit that compares the resonance frequency at the time of the initial inspection with the resonance frequency measured by the sensor.
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