JP6910223B2 - 減肉表示方法及び減肉表示装置 - Google Patents
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Description
減肉表示装置100は、検査者のデータ入力を待つ。検査者が、入力部150を操作し、検査に必要な情報(表1を参照:検査対象ITGのID、検査対象ITGの外径、検査対象ITGの内径)を入力すると、ステップS120が実行される。
検査者は、探傷部110を上管部UPPの外周面に磁気的に吸着させ、所定の高さ位置に設置する。探傷部110は、検査対象ITGの周方向に移動される。送信探触子111は、複数の測定位置IPNにおいて、表面SH波を、下方に発信する。表面SH波は、土中に埋設された下管部LPPに向けて伝播する。表面SH波の一部は、下管部LPPによって反射され、超音波エコーとして上方に伝播する。探傷部110の受信探触子112は、超音波エコーを受信し、エコー信号を生成する。エコー信号は、受信探触子112から保存部121へ出力される。加えて、表面SH波の発信位置を表す情報も探傷部110から保存部121へ出力される。ステップS110における入力及びステップS120における探傷の結果、表1に示されるデータが、保存部121に保存されることになる。複数の測定位置IPNの全てにおいてエコー信号の強度を表すデータが取得されると、ステップS130が実行される。
減肉表示装置100は、検査者からの解析要求の入力を待つ。検査者が、入力部150を操作し、解析要求を入力すると、ステップS140が実行される。
解析要求は、入力部150から解析部122へ出力される。解析部122は、解析要求に応じて、保存部121から、複数の測定位置IPNを表すデータと、複数の測定位置IPNそれぞれに関係づけて保存されたデータ(すなわち、エコー信号の強度の時間変化)と、を読み出す。解析部122は、複数の測定位置IPNそれぞれに関係づけて保存されたエコー信号の強度の時間変化から最大の信号強度を表すデータを抽出する。この結果、表2に示される最大減肉データが生成される。解析部122は、所定の換算式を用いて、抽出されたエコー信号の最大強度を表すデータを、複数の測定位置IPNそれぞれにおける検査対象ITGの最大減肉値を表すデータに変換する。この結果、表3に示される最大減肉データが生成される。表3に示される最大減肉データは、解析部122から画像生成部130へ出力される。解析部122から画像生成部130への最大減肉データの出力の後、ステップS150が実行される。
画像生成部130は、保存部121から、検査対象ITGの外径を表すデータ(表1を参照)と、検査対象ITGの内径を表すデータ(表1を参照)と、を読み出し、輪郭画像を表す輪郭画像信号を生成する。画像生成部130は、解析部122から受け取った最大減肉データを参照し、分布画像信号を生成する。画像生成部130は、輪郭画像信号及び分布画像信号を合成し、図2に示される画像を表示するための画像信号を生成する。画像信号は、画像生成部130から表示部140へ出力される。画像生成部130から表示部140への画像信号の出力の後、ステップS160が実行される。
表示部140は、画像信号に応じて、図2に示される画像を表示する。検査者は、曲線C1,C3間の距離を参照し、検査対象ITGがどのくらい減肉しているかを直感的に把握することができる。ステップS140におけるデータ処理の結果、検査対象ITGの中心軸の延設方向における減肉深さの分布を表す情報は、図2に示される画像からは失われている。しかしながら、図2に示される画像は、検査対象ITGに生じている最も深刻な減肉を、検査対象ITGの中心軸に直交する仮想平面上の分布として表しているので、検査者は、検査対象ITGを交換すべきか否かを適切且つ容易に判断することができる。たとえば、曲線C3の一部が、曲線C2にかなり接近しているならば、検査者は、検査対象ITGを交換すべきことを判断することができる。
設計者は、上述の減肉表示装置100に様々な特徴を与えることができる。以下に説明される特徴は、上述の減肉表示装置100の設計原理を何ら限定しない。
図2に示されるように、最大減肉値を表す分布を表す曲線C3は、検査対象ITGの外形輪郭を表す曲線C1によって囲まれた閉領域内に表示されている。追加的に、画像生成部130は、検査者に、減肉深さに関する指標を与える指標画像を表示するための画像信号を生成してもよい。
上述の如く、エコー信号の強度は、検査対象ITGの減肉深さの大きさを表すことができる。したがって、エコー信号の強度は、所定の換算式によって、検査対象ITGの減肉深さに変換されることができる。エコー信号の強度から検査対象ITGの減肉深さへの換算が、以下に説明される。
算出部123は、解析要求を待つ。検査者が、入力部150を操作し、解析要求を入力すると、ステップS220が実行される。
算出部123は、データ処理に用いられるカウント値「n」を「0」に設定する。カウント値「n」は、その後の処理によって、「1」ずつ増分される。カウント値「n」が「0」に設定されると、ステップS230が実行される。
算出部123は、保存部121から、n番目の測定位置に対応するデータを読み出す。表1に示されるデータに関して、カウント値「n」が「1」であるならば、算出部123は、測定位置を表すデータ「CF1」と、測定位置「CF1」で得られた信号強度の時間変化を表すデータ「EF1(t)」(図4に示されるような時間変動のデータ)と、を読み出す。n番目の測定位置に対応するデータが読み出されると、ステップS240が実行される。
算出部123は、ステップS230において読み出されたデータから第1ピーク値(最も大きなピーク値)と第2ピーク値(次に大きなピーク値)とを抽出する。その後、ステップS250が実行される。
算出部123は、ステップS240において取得された第1ピーク値及び第2ピーク値を用いて、上述の「数1」で表される演算を実行する。この結果、n番目の測定位置におけるエコー振幅比が算出される。算出されたエコー振幅比を表すデータは、n番目の測定位置を表すデータと関連づけられて、算出部123から換算部124へ出力される。その後、ステップS260が実行される。
算出部123は、カウント値「n」が、所定の自然数「N」に一致するか否かを確認する。自然数「N」は、検査者が、いくつの測定位置IPNを設定したかによって決定される。表1に示されるデータに関して、検査者は、「N+1」個の測定位置IPNを設定している。カウント値「n」が、自然数「N」に一致するとき、算出部123は、全ての測定位置IPNについて、エコー振幅比を算出している。この場合、算出部123は、処理を終了する。他の場合には、ステップS270が実行される。
算出部123は、カウント値「n」を「1」だけ増分する。その後、ステップS230が実行される。
換算部124は、解析要求を待つ。検査者が、入力部150を操作し、解析要求を入力すると、ステップS320が実行される。
換算部124は、データ処理に用いられるカウント値「n」を「0」に設定する。カウント値「n」は、その後の処理によって、「1」ずつ増分される。カウント値「n」が「0」に設定されると、ステップS330が実行される。
換算部124は、エコー振幅比のデータを待つ。図6を参照して説明されたステップS250が実行されると、n番目の測定位置を表すデータと関連づけられたエコー振幅比のデータを算出部123から受け取ることができる。その後、ステップS340が実行される。
換算部124は、ステップS330において受け取ったエコー振幅比を、上述の「数2」に代入する。この結果、ステップS330において受け取ったエコー振幅比は、n番目の測定位置における最大減肉値に換算される。換算の後、ステップS350が実行される。
換算部124は、カウント値「n」が、所定の自然数「N」に一致するか否かを確認する。自然数「N」は、検査者が、いくつの測定位置IPNを設定したかによって決定される。表1に示されるデータに関して、検査者は、「N+1」個の測定位置IPNを設定している。カウント値「n」が、自然数「N」に一致するとき、換算部124は、全ての測定位置IPNについて、エコー振幅比を最大減肉値に換算している。この場合、ステップS360が実行される。他の場合には、ステップS370が実行される。
全ての測定位置IPNに亘る最大減肉値の分布を表すデータは、換算部124から画像生成部130へ出力され、換算部124は、処理を終了する。
換算部124は、n番目の測定位置を表すデータと関連づけて、n番目の測定位置での最大減肉値を表すデータを保持する。その後、ステップS380が実行される。
換算部124は、カウント値「n」を「1」だけ増分する。その後、ステップS330が実行される。
設計者は、図1を参照して説明された探傷部110に、様々な機能構成を与えることができる。探傷部110の例示的な機能構成が、以下に説明される。
110・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・探傷部
111・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・送信探触子
112・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・受信探触子
120・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・データ生成部
123・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・算出部
124・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・換算部
130・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・画像生成部
140・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・表示部
ITG・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・検査対象
Claims (9)
- 検査対象の所定の断面上で設定された複数の測定位置それぞれで、前記検査対象の表面に沿って発信された表面SH波の反射波として生成された超音波エコーを用いて、前記断面に平行な方向の前記検査対象の減肉深さを表示する減肉表示方法であって、
前記複数の測定位置それぞれにおいて前記超音波エコーの強度に基づき生成されたエコー信号から前記減肉深さを算出する工程と、
前記検査対象の正規の前記断面の輪郭を表す輪郭画像と、前記複数の測定位置それぞれにおいて前記エコー信号に基づいて算出された前記減肉深さを、前記断面に平行な仮想平面上における分布として表す分布画像と、を生成する工程と、
前記輪郭画像から前記分布画像までの距離が、前記複数の測定位置それぞれに対応する前記減肉深さを表すように、前記輪郭画像と前記分布画像とを同時に表示する工程と、を備える
減肉表示方法。 - 前記輪郭画像は、所定の閉領域を形成し、
前記分布画像は、前記閉領域内に表示される
請求項1に記載の減肉表示方法。 - 前記輪郭画像と前記分布画像とを同時に表示する前記工程は、前記正規の断面の前記輪郭から所定の量だけ減肉した断面輪郭を表す指標画像を前記閉領域内に表示することを含む
請求項2に記載の減肉表示方法。 - 前記表面SH波を発信する送信探触子を前記複数の測定位置それぞれに移動する工程と、
受信探触子を用いて、前記複数の測定位置それぞれで前記超音波エコーを受信し、前記断面に対して直角の方向における前記減肉深さの分布を表す前記エコー信号を生成する工程と、を更に備え、
前記減肉深さを算出する前記工程は、前記複数の測定位置それぞれで、前記断面に対して直角の方向における前記減肉深さの分布の中での最大減肉値を、前記エコー信号から算出し、前記複数の測定位置それぞれにおいて算出された前記最大減肉値を、前記仮想平面上における前記分布として表す最大減肉データを生成することを含み、
前記分布画像は、前記最大減肉データに基づき生成される
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の減肉表示方法。 - 前記最大減肉データは、前記複数の測定位置それぞれに対して前記最大減肉値を得るための算出処理を行うことによって取得され、
前記算出処理は、
(i)前記エコー信号のピーク値を、前記送信探触子から発信された前記表面SH波の一部を直接的に受信した前記受信探触子が、前記エコー信号の生成前に生成した信号のピーク値で除算し、エコー振幅比を算出することと、
(ii)前記エコー振幅比を、所定の換算式を用いて、前記最大減肉値に換算することと、を含む
請求項4に記載の減肉表示方法。 - 前記最大減肉データは、前記複数の測定位置それぞれに対して前記最大減肉値を得るための算出処理を行うことによって取得され、
前記算出処理は、
(i)前記送信探触子から発信された前記表面SH波の一部を直接的に受信するように配置された前記受信探触子によって生成された信号から、最も大きな第1ピーク値と、次に大きな第2ピーク値と、を見出すことと、
(ii)前記第2ピーク値を前記第1ピーク値で除算し、エコー振幅比を算出することと、
(iii)前記エコー振幅比を、所定の換算式を用いて、前記最大減肉値に換算することと、を含む
請求項4に記載の減肉表示方法。 - 検査対象の所定の断面上で設定された複数の測定位置それぞれで、前記検査対象の表面に沿って発信された表面SH波の反射波として生成された超音波エコーを用いて検査された前記検査対象の欠陥を評価するための画像を表示する減肉表示装置であって、
前記表面SH波を発信する送信探触子と、前記超音波エコーを受信し、前記超音波エコーの強度に基づきエコー信号を生成する受信探触子と、を有する探傷部と、
前記複数の測定位置それぞれにおいて、前記断面に平行な方向の減肉深さを前記エコー信号から算出し、前記複数の測定位置それぞれにおいて算出された前記減肉深さを、前記断面に平行な仮想平面上の分布として表す減肉分布データを生成するデータ生成部と、
前記検査対象の正規の前記断面の輪郭を表す輪郭画像と、前記減肉深さの前記分布を表す分布画像と、を表す画像信号を生成する画像生成部と、
前記画像信号に応じて、前記輪郭画像と前記分布画像とを同時に表示する表示部と、を備え、
前記輪郭画像から前記分布画像までの距離が、前記複数の測定位置それぞれに対応する前記減肉深さを表すように、前記画像生成部は、前記画像信号を生成する
減肉表示装置。 - 前記エコー信号は、前記断面に対して直角の方向における前記減肉深さの分布を表し、
前記データ生成部は、前記エコー信号のピーク値を、前記送信探触子から発信された前記表面SH波の一部を受信した前記受信探触子が、前記エコー信号の生成前に生成した信号のピーク値で除算し、エコー振幅比を算出する算出部と、
前記エコー振幅比から、所定の換算式を用いて、前記断面に対して前記直角の方向における前記減肉深さの前記分布の中で最大の減肉深さを表す最大減肉値を換算する換算部と、を含む
請求項7に記載の減肉表示装置。 - 前記エコー信号は、前記断面に対して直角の方向における前記減肉深さの分布を表し、
前記データ生成部は、前記受信探触子が生成した信号から最も大きな第1ピーク値と、次に大きな第2ピーク値と、を見出した後、前記第2ピーク値を前記第1ピーク値で除算し、エコー振幅比を算出する算出部と、
前記エコー振幅比から、所定の換算式を用いて、前記断面に対して前記直角の方向における前記減肉深さの前記分布の中で最大の減肉深さを表す最大減肉値を換算する換算部と、を含む
請求項7に記載の減肉表示装置。
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