JP7097197B2 - 検査システムおよび検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、被検体に検査位置を重ね合わせて表示する検査システムおよび検査方法に関する。

例えば、原子力プラントの設備の健全性を確認する検査として、配管または容器を被検体とする非破壊検査がある。超音波探傷用のプローブの位置と傾きとの少なくともどちらかを正確に検出できる超音波探傷装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、超音波探傷用のセンサを備えたプローブに固着された発信機と、この発信機から射出された信号を受信する受信機と、この受信機からの信号に基づいてプローブの位置を算出する処理装置とを備える。

特開２００４－２２６２３０号公報

非破壊検査では、被検体の検査位置を正確に特定し、検査装置のプローブ（探触子）を検査位置に正確に位置付けて、高精度に検査することが望まれる。ところが、図面または検査の指示書などの紙面に記載された情報に基づいて、検査者が紙面と被検体とを見比べながら検査位置を確認して、確認した検査位置にプローブを正確に位置付けて、検査を実行している。これらの一連の工程の検査の精度は、作業者の熟練度によって差異が生じ、検査の精度には改善の余地がある。また、これらの一連の工程には時間を要し、作業効率に改善の余地がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することを目的とする。

本発明の検査システムは、表示装置と検査装置とを有し、被検体における検査位置に前記検査装置の探触子を位置付けて検査する検査システムであって、前記被検体における前記検査位置を示す検査位置情報を記憶する検査位置情報記憶部と、基点情報に基づいて、前記検査位置を取得する検査位置取得部と、前記検査位置取得部が取得した前記検査位置を前記被検体に重ね合わせて表示されるように前記表示装置に対する制御を行う表示制御部とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記探触子の位置と前記検査位置とを照合する照合部を備えることが好ましい。この構成によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記探触子が取得した計測結果を記憶する記憶部を備えることが好ましい。この構成によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記記憶部が記憶した前記計測結果を外部装置に送信可能な通信部を備えることが好ましい。この構成によれば、検査の作業効率を向上することができる。

本発明の検査システムにおいては、検査時に少なくとも前記探触子と前記被検体とを撮影する撮影装置を備えることが好ましい。この構成によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記表示制御部は、さらに、前記検査位置における前記計測結果の履歴と前記検査位置の識別情報と検査の手順情報との少なくともいずれかが表示されるように前記表示装置に対する制御を行うことが好ましい。この構成によれば、検査の作業効率を向上することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記基点情報は、前記被検体における前記検査位置を特定可能な情報を含むことが好ましい。この構成によれば、検査の精度を向上することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記基点情報は、前記被検体に形成されたポンチ孔であることが好ましい。この構成によれば、被検体に設けられた既存のポンチ孔によって、検査位置を取得することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記基点情報は、前記被検体と前記被検体の周囲との相対的な位置関係であることが好ましい。この構成によれば、被検体と被検体の周囲とを映した映像によって、検査位置を取得することができる。

本発明の検査システムにおいては、前記表示装置は、ヘッドマウントディスプレイの表示部であり、前記表示制御部は、前記検査位置取得部が取得した前記検査位置を前記被検体に重ね合わせて視認されるように前記表示部に表示することが好ましい。この構成によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

本発明の検査方法は、被検体における検査位置に検査装置の探触子を位置付けて検査する検査方法であって、基点情報に基づいて、あらかじめ検査位置情報記憶部に記憶された前記被検体における前記検査位置を示す検査位置情報に対応する前記検査位置を取得する工程と、取得した前記検査位置を前記被検体に重ね合わせて表示されるように表示装置に対する制御を行う工程とを含むことを特徴とする。

この方法によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

本発明によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係る検査システムの模式図である。 図２は、本発明の第一実施形態に係る検査システムのブロック図である。 図３は、被検体である配管を示す概略図である。 図４は、本発明の第一実施形態に係る検査システムによって検査位置が配管に表示された状態を説明する図である。 図５は、本発明の第一実施形態に係る検査システムの処理の概略を示すフロー図である。 図６は、本発明の第二実施形態に係る検査システムのブロック図である。 図７は、本発明の第二実施形態に係る検査システムの処理の概略を示すフロー図である。 図８は、本発明の第三実施形態に係る検査システムによって検査位置が配管に表示された状態を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。

［第一実施形態］
図１、図２を参照して検査システム１について説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る検査システムの模式図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る検査システムのブロック図である。検査システム１は、例えば、原子力プラントの放射線環境下に配置された配管１００の非破壊検査を行う。

図３を参照して、配管１００について説明する。図３は、被検体である配管を示す概略図である。配管１００は、例えば、直径が数百ｍｍ程度、長さが数十ｍ程度である。配管１００は、例えば、複数の直管と複数の曲げ管とが溶接によって一体に形成されている。図３に示す配管１００は、溶接線１０１_１と溶接線１０１_２と溶接線１０１_３と溶接線１０１_４とを有する。複数の溶接線の区別を要しないとき、溶接線１０１として説明する。配管１００は、溶接線１０１_１の近傍に三連ポンチ１１０が形成されている。

三連ポンチ１１０は、配管１００の外周に３つ並んで形成された凹部である。三連ポンチ１１０は、配管１００の外周において位置を特定する目印（基点）になる。例えば、配管１００の外周上の位置は、三連ポンチ１１０の中央の点を基点Ｐにして、基点Ｐから軸方向（流体の流れ方向）の距離ｄ１と周方向の間隔ｄ２とで規定される。より詳しくは、配管１００の外周上の位置は、まず、三連ポンチ１１０の基点Ｐから軸方向の例えば下流側に距離ｄ１離れた位置をＱ０とする。そして、位置Ｑ０から周方向に間隔ｄ２で並ぶ位置が、位置Ｑ１から位置ＱＮとして規定される。

このような配管１００は、所定期間ごと、または、不定期に、例えば、厚さが減少していないこと、または、汚損や損傷がないことなどを検査装置を使用して検査して、健全であることが確認される。

図１、図２に戻って、検査システム１について説明する。検査システム１は、配管１００における検査位置２０２に超音波探傷装置（検査装置）３のプローブ３１を位置付けて検査する。検査システム１は、検査位置２０２を配管１００に表示する。検査システム１は、ヘッドマウントディスプレイ（以下、「ＨＭＤ」（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）という。）２と超音波探傷装置３と制御部１０とを備える。

ＨＭＤ２は、検査者の頭部に装着される。ＨＭＤ２は、頭部に装着した状態で配管１００の方向を向くと、配管１００に検査位置２０２が重ね合わせて表示されたように検査者に視認させる。本実施形態では、ＨＭＤ２は、透過型として説明する。ＨＭＤ２は、カメラ（撮影装置）２１と表示部２２とを有する。

カメラ２１は、ＨＭＤ２を装着した検査者が視認している範囲を撮影可能である。本実施形態では、カメラ２１は、配管１００が被撮影物として含まれた映像を撮影する。カメラ２１は、表示部２２の近傍に配置されている。カメラ２１は、撮影した映像を制御部１０に出力する。

表示部（表示装置）２２は、ハーフミラーで形成されている。表示部２２は、眼鏡型に形成されている。表示部２２は、検査者がＨＭＤ装置２を頭部に装着した状態では、検査者の眼部の前側に位置する。表示部２２には、制御部１０からの映像信号に基づいて、検査者が表示部２２越しに視認する配管１００に重ね合わさるように、検査位置２０２を示す映像が表示される。これらにより、表示部２２に表示される映像は、検査者によって、表示部２２越しに視認する配管１００上に表示されているかのように視認される。

超音波探傷装置３は、非破壊検査を行う検査装置の一つである。超音波探傷装置３は、配管１００の厚みを超音波によって非破壊で計測する。超音波探傷装置３は、プローブ３１を有する。超音波探傷装置３は、配管１００の検査位置２０２にプローブ３１を接触させた状態で、配管１００の外周から超音波を入射して反射波を測定する。超音波探傷装置３は、計測結果を制御部１０に出力する。

超音波探傷装置３は、プローブ３１を配管１００の周方向および流体の流れ方向に移動させて検査位置２０２をずらしながら走査する。より詳しくは、超音波探傷装置３は、周方向の走査が終わると、流体の流れ方向へプローブ３１の位置をずらして、再び周方向の走査を行う。このような走査を繰り返して、超音波探傷装置３は、配管１００の検査範囲２０１の厚みを計測する。

制御部１０は、メモリ及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算装置）により構成される。制御部１０は、専用のハードウェアにより実現されるものであっても、制御部１０の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。制御部１０は、検査位置情報記憶部１１と検査位置取得部１２と表示制御部１３と通信部１８と記憶部１９とを有する。

検査位置情報記憶部１１は、配管１００の検査位置２０２を規定する検査位置情報２００を記憶する。検査位置情報２００は、検査範囲２０１と検査位置２０２とを含むことができる。検査範囲２０１は、検査を行う範囲を規定する。検査範囲２０１は、配管１００における所定範囲として規定されてもよいし、検査位置２０２の集合として規定されてもよい。検査位置２０２は、配管１００において検査を行う位置を規定する。より詳しくは、検査位置２０２は、超音波探傷装置３のプローブ３１が位置付けられる位置である。本実施形態では、検査位置２０２は、配管１００の外周において周方向に沿って複数の位置が規定され、配管１００の外周において軸方向に沿って複数の位置が規定される。検査位置２０２は、検査範囲２０１に位置する。検査範囲２０１と検査位置２０２とは、配管１００の位置を特定する基点となる基点情報に基づいて規定される。

本実施形態では、検査範囲２０１は、三連ポンチ１１０に対して流体の流れ方向の上流側であるか下流側であるかと、三連ポンチ１１０からの軸方向の距離とで特定可能である。本実施形態では、検査位置２０２は、上述した配管１００の外周上の位置の既定方法のように、三連ポンチ１１０に対して流体の流れ方向の上流側であるか下流側であるかと、三連ポンチ１１０からの軸方向の距離と、周方向の間隔とで規定される。

検査位置情報２００は、さらに検査位置２０２ごとの以前に実施した検査の計測結果２０３を含んでもよい。計測結果２０３は、例えば、検査位置２０２ごとに、前回の検査で異常が発見されなかったか、または、要経過観察となったかを確認可能に表示される。計測結果２０３は、例えば、厚みを数値で表示してもよいし、数値に対応する記号または色で表示してもよい。

検査位置取得部１２は、基点情報に基づいて、カメラ２１が撮影した映像における配管１００の検査範囲２０１と検査位置２０２とを取得する。

検査位置取得部１２における検査位置の取得について詳しく説明する。まず、検査位置取得部１２は、カメラ２１が撮影した映像から基点である三連ポンチ１１０を認識する。より詳しくは、例えば、検査位置取得部１２は、カメラ２１が撮影した映像から、三連ポンチ１１０が有する外形上の特徴と一致する被撮影物を認識して、その被撮影物を三連ポンチ１１０として認識してもよい。または、例えば、検査位置取得部１２は、カメラ２１が撮影した映像から、三連ポンチ１１０を識別する文字情報などの識別記号を認識して、その文字情報などの近傍に位置する被撮影物を三連ポンチ１１０として認識してもよい。または、例えば、検査位置取得部１２は、カメラ２１が撮影した映像から、溶接線１０１を識別記号によって識別して、その溶接線１０１の近傍の三連ポンチ１１０を認識してもよい。または、例えば、検査位置取得部１２は、検査者などの操作によって、カメラ２１が撮影した映像から、三連ポンチ１１０を認識してもよい。さらにまたは、例えば、検査位置取得部１２は、カメラ２１が撮影した映像と、ＨＭＤ２の現在位置情報と、ＨＭＤ２の向き情報と、あらかじめ記憶された三連ポンチ１１０の位置情報とに基づいて、三連ポンチ１１０を認識してもよい。

そして、検査位置取得部１２は、上記のようにして認識した映像における基点である三連ポンチ１１０と、検査位置情報記憶部１１が記憶した基点情報とに基づいて、映像における三連ポンチ１１０に対して流体の流れ方向の上流側であるか下流側であるかと、三連ポンチ１１０からの軸方向の距離とで映像における検査位置２０２を取得する。また、検査位置取得部１２は、映像における三連ポンチ１１０に対して流体の流れ方向の上流側であるか下流側であるかと、三連ポンチ１１０からの軸方向の距離と、周方向の間隔とで映像における検査位置２０２を取得する。

表示制御部１３は、検査位置取得部１２が取得した検査位置情報２００が配管１００に重ね合わさるように表示用の検査位置情報を生成して、ＨＭＤ２の表示部２２に表示する。より詳しくは、表示制御部１３は、検査位置取得部１２が取得した検査範囲２０１と検査位置２０２とが、表示部２２越しに視認する配管１００上に重ね合わせて視認されるような表示用の検査位置情報を生成して、表示部２２に表示する。例えば、表示制御部１３は、表示部２２越しに視認する配管１００のすべての検査位置２０２を含む検査範囲２０１が矩形状に網掛けして視認されるような表示用の検査位置情報を生成して、表示部２２に表示する。例えば、表示制御部１３は、表示部２２越しに視認する配管１００の検査位置２０２が透過性を持たせた色で円形状に視認されるような表示用の検査位置情報を生成して、表示部２２に表示する。

表示部２２越しに視認する配管１００上の位置と、表示用の検査位置情報との位置合わせは、三連ポンチ１１０を基点にして行ってもよい。または、カメラ２１が撮影した映像に基づいて、表示部２２越しに視認する配管１００上の位置と、表示用の検査位置情報との位置合わせを行ってもよい。

さらに、表示制御部１３は、各検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３が、表示部２２越しに視認する各検査位置２０２上に視認されるような表示用の検査位置情報を生成して、表示部２２に表示してもよい。例えば、表示制御部１３は、配管１００の検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３が「要経過観察」である場合、他の検査位置２０２と色を変えて視認されるような表示用の検査位置情報を生成して、表示部２２に表示してもよい。例えば、表示制御部１３は、配管１００の検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３が「異常なし」である場合、他の検査位置２０２と色を変えずに視認されるような表示用の検査位置情報を生成して、表示部２２に表示してもよい。

図４を参照して表示される検査位置情報について説明する。図４は、本発明の第一実施形態に係る検査システムによって検査位置が配管に表示された状態を説明する図である。配管１００の検査範囲２０１は、矩形状に網掛けして視認されるように表示用の検査位置情報が表示されている。配管１００の検査位置２０２は、透過性を持たせた薄い色で円形状に視認されるように表示用の検査位置情報が表示されている。さらに、各検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３に応じて色を変えて視認されるように表示用の検査位置情報が表示されている。例えば、前回の計測結果２０３が「要経過観察」である検査位置２０２は、濃い色で着色して視認されるような表示用の検査位置情報が表示されている。前回の計測結果２０３が「異常なし」である検査位置２０２は、他の検査位置２０２と色を変えず、薄い色で視認されるような表示用の検査位置情報が表示されている。

表示用の検査位置情報は、例えば、表示部２２越しに視認する検査範囲２０１に重なる表示部２２上の位置に表示される、網掛けした矩形状の映像である。表示用の検査位置情報は、例えば、表示部２２越しに視認する検査位置２０２に重なる表示部２２上の位置に表示される、透過性を持たせた色で着色された円形状の映像である。表示用の検査位置情報は、例えば、表示部２２越しに視認する前回の計測結果２０３が「要経過観察」である検査位置２０２に重なる表示部２２上の位置に表示される、透過性を持たせた濃い色で着色された円形状の映像である。表示用の検査位置情報は、例えば、表示部２２越しに視認する前回の計測結果２０３が「異常なし」である検査位置２０２に重なる表示部２２上の位置に表示される、透過性を持たせた薄い色で着色された円形状の映像である。

通信部１８は、カメラ２１および超音波探傷装置３と、外部装置とを有線または無線により通信する。通信部１８は、カメラ２１および超音波探傷装置３と、外部装置との間でデータを送受信する。

外部装置とは、配管１００の敷設場所から離れた位置にある装置、例えば、原子力プラントの中央監視室に配置された管理装置、または、原子力プラントから離れた位置にある管理装置などである。

記憶部１９は、検査システム１におけるデータの一時記憶などに用いられる。記憶部１９は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ（Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。または、図示しない通信装置を介して無線接続される外部記憶装置であってもよい。記憶部１９は、超音波探傷装置３から受信した計測結果を検査位置取得部１２が取得した配管１００の検査位置２０２に対応付けて記憶する。また、記憶部１９は、カメラ２１が撮影した映像を記憶してもよい。

次に、図５を参照して、検査システム１による検査方法について説明する。図５は、本発明の第一実施形態に係る検査システムの処理の概略を示すフロー図である。本実施形態では、検査システム１の起動中、常時、カメラ２１が検査者の周囲を撮影する。また、検査システム１では、あらかじめ、配管１００の検査位置２０２を規定する検査位置情報２００が検査位置情報記憶部１１に記憶されている。

制御部１０は、検査位置２０２を取得する（ステップＳ１１）。より詳しくは、制御部１０は、検査位置取得部１２によって、カメラ２１が撮影した映像から、三連ポンチ１１０が有する外形上の特徴と一致する被撮影物を三連ポンチ１１０として認識する。そして、制御部１０は、検査位置取得部１２によって、カメラ２１が撮影した映像における三連ポンチ１１０と、検査位置情報記憶部１１が記憶した基点情報とに基づいて、映像における三連ポンチ１１０に対して流体の流れ方向の上流側であるか下流側であるかと、三連ポンチ１１０からの軸方向の距離とで映像における検査位置２０２を取得する。また、映像における三連ポンチ１１０に対して流体の流れ方向の上流側であるか下流側であるかと、三連ポンチ１１０からの軸方向の距離と、周方向の間隔とで映像における検査位置２０２を取得する。このように、制御部１０は、カメラ２１が撮影した映像における配管１００の検査範囲２０１と検査位置２０２とを取得する。制御部１０は、ステップＳ１２に進む。

制御部１０は、表示用の検査位置情報を生成する（ステップＳ１２）。より詳しくは、例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、表示部２２越しに視認する配管１００の検査範囲２０１が矩形状に網掛けに視認されるような表示用の検査位置情報を生成する。例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、表示部２２越しに視認する配管１００の検査位置２０２が透過性を持たせた色で円形状に視認されるような表示用の検査位置情報を生成する。例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、配管１００の検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３が「要経過観察」である場合、他の検査位置２０２と色を変えて視認されるような表示用の検査位置情報を生成する。例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、配管１００の検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３が「異常なし」である場合、他の検査位置２０２と色を変えずに視認されるような表示用の検査位置情報を生成する。制御部１０は、ステップＳ１３に進む。

制御部１０は、表示用の検査位置情報を表示する（ステップＳ１３）。より詳しくは、制御部１０は、表示制御部１３によって、表示用の検査位置情報が表示部２２越しに視認する配管１００に重ね合わせて視認されるように表示部２２に表示する。より詳しくは、例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、表示用の検査位置情報に基づいて、表示部２２越しに視認する配管１００の検査範囲２０１に対応する表示部２２の位置に、矩形状に網掛けした映像を表示する。例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、表示用の検査位置情報に基づいて、表示部２２越しに視認する配管１００の検査位置２０２に対応する表示部２２の位置に、透過性を持たせた色で円形状の映像を表示する。例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、表示用の検査位置情報に基づいて、配管１００の検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３が「要経過観察」である場合、他の検査位置２０２と色を変えて視認されるような映像を表示部２２に表示する。例えば、制御部１０は、表示制御部１３によって、表示用の検査位置情報に基づいて、配管１００の検査位置２０２に対応する前回の計測結果２０３が「異常なし」である場合、他の検査位置２０２と色を変えずに視認されるような映像を表示部２２に表示する。

このような検査システム１による検査方法を使用して検査を行う、具体的な方法を説明する。

検査者は、ＨＭＤ２を頭部に装着する。ＨＭＤ２は、カメラ２１で常時周囲を撮影する。カメラ２１が撮影した映像は、制御部１０に出力される。検査者が検査対象の配管１００における検査範囲２０１の近傍に到着すると、カメラ２１が撮影する映像に被撮影物として配管１００と三連ポンチ１１０とが含まれる。

ステップＳ１１において、制御部１０は、検査位置取得部１２によって、カメラ２１が撮影した映像から、配管１００の溶接線１０１_１の近傍に配置された三連ポンチ１１０を基点として認識する。なお、本実施形態では、配管１００が被撮影物として含まれた映像には、溶接線１０１_１の近傍に溶接線を識別する識別記号が含まれているものとする。これにより、本実施形態では、溶接線１０１_１の識別記号に基づいて、溶接線１０１_１を認識する。そして、カメラ２１が撮影した映像に対して、認識した溶接線１０１_１の近傍に位置する三連ポンチ１１０を基点として認識する。そして、認識した三連ポンチ１１０を基点にして、基点情報に基づいて、検査位置情報として検査範囲２０１と検査位置２０２とを取得する。

ステップＳ１２において、表示制御部１３は、三連ポンチ１１０を基点にして、検査位置取得部１２が取得した検査範囲２０１と検査位置２０２とを示す表示用の検査位置情報を生成する。

ステップＳ１３において、表示制御部１３は、三連ポンチ１１０を基点にして、表示用の検査位置情報を配管１００に重ね合わせて表示する。

検査者は、表示部２２を介して、配管１００に重ね合わせて表示された表示用の検査位置情報を視認することで、検査範囲２０１と検査位置２０２とを容易に確認可能である。

検査者は、表示部２２を介して、配管１００に重ね合わせて表示された表示用の検査位置情報を視認しながら、プローブ３１を検査位置２０２に位置付けて、計測を実行する。

このようにして、検査システム１は、ＨＭＤ２の表示部２２を介して、検査範囲２０１と検査位置２０２とを示す表示用の検査位置情報を配管１００に重ね合わせて視認されるように表示する。

以上説明したように、本実施形態において、配管１００の検査範囲２０１と検査位置２０２とを示す表示用の検査位置情報を、ＨＭＤ２の表示部２２を介して、配管１００に重ね合わせて視認されるように表示する。これにより、本実施形態は、配管１００の検査範囲２０１と検査位置２０２とを容易かつ高精度に確認することができる。本実施形態は、配管１００の検査範囲２０１と検査位置２０２とを確認するために、例えば、図面または検査の指示書などの紙面を参照したり、プローブ３１の位置を測定することを要しない。これにより、本実施形態は、配管１００の検査範囲２０１と検査位置２０２との確認に要する手間と時間とを削減することができる。

また、本実施形態によれば、検査者が配管１００に重ね合わせて表示された表示用の検査位置情報を視認しながら、プローブ３１を検査位置２０２に位置付けることができる。本実施形態によれば、プローブ３１の位置決めに要する時間を削減することができる。これにより、本実施形態は、検査に要する時間を削減することができる。

このように、本実施形態によれば、検査の精度を向上し、かつ、検査の作業効率を向上することができる。

本実施形態は、カメラ２１が撮影した映像における配管１００の検査範囲２０１と検査位置２０２とを取得して、それらに重ね合わせて視認されるように表示用の検査位置情報を表示する。これにより、本実施形態は、配管１００の形状によらず、表示用の検査位置情報を表示することができる。

ここで、従来、配管１００の非破壊検査を行う際に、検査位置２０２の位置決めを自動化するための治具が知られている。治具は、プローブ３１を配管１００上で移動可能に支持する。治具によって配管１００に固定されたプローブ３１は、検査位置２０２をずらしながら走査する。ところが、この治具は、配管１００が直管である場合にしか適用することができなかった。

これに対して、本実施形態によれば、上記のように配管１００が直管ではなく、エルボ管または管台である場合にも適用することができる。しかも、本実施形態は、治具などを配管１００に取り付けないため、治具の運搬や取り付けに要していた手間と時間とを削減することができる。

本実施形態を、例えば、原子力プラントの放射線環境下に配置された配管１００の非破壊検査に適用する場合、時間が短縮されることによって、検査者の被ばく量を低減することができる。

本実施形態は、検査範囲２０１と検査位置２０２と前回の計測結果２０３とが異なる表示態様で表示される。これにより、本実施形態は、検査者が、ＨＭＤ２の表示部２２を介して、前回の計測結果２０３に応じて検査位置２０２を容易に識別することができる。本実施形態によれば、前回の計測結果２０３が「要経過観察」である場合、検査者がより留意して計測するように支援することができる。

［第二実施形態］
図６、図７を参照しながら、本実施形態に係る検査システム１Ａについて説明する。図６は、本発明の第二実施形態に係る検査システムのブロック図である。図７は、本発明の第二実施形態に係る検査システムの処理の概略を示すフロー図である。検査システム１Ａは、基本的な構成は第一実施形態と同様である。以下の説明においては、第一実施形態と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。本実施形態は、制御部１０Ａがプローブ位置取得部１４Ａと照合部１５Ａとを有する点で第一実施形態と異なる。

プローブ位置取得部１４Ａは、超音波探傷装置３のプローブ３１の位置を取得する。より詳しくは、プローブ位置取得部１４Ａは、カメラ２１が撮影した映像において、プローブ３１が有する外形上の特徴と一致する被撮影物をプローブ３１として認識する。そして、プローブ位置取得部１４Ａは、映像において認識したプローブ３１の位置を取得する。

照合部１５Ａは、超音波探傷装置３のプローブ３１の位置と検査位置２０２とを照合する。より詳しくは、照合部１５Ａは、カメラ２１が撮影した映像において、プローブ位置取得部１４Ａが取得したプローブ３１の位置と、検査位置取得部１２が取得した配管１００の検査位置２０２とを照合する。照合部１５Ａは、カメラ２１が撮影した映像において、プローブ位置取得部１４Ａが取得したプローブ３１の位置と、検査位置取得部１２が取得した配管１００の検査位置２０２とが重なっているかを照合すればよい。

次に、図７を参照して、検査システム１Ａによる検査方法について説明する。本実施形態では、配管１００に重ね合わせて表示された表示用の検査位置情報を視認しながら、プローブ３１を検査位置２０２に位置付けて計測が実行されているものとして説明する。

検査者は、表示部２２を介して、配管１００に重ね合わせて表示された表示用の検査位置情報を視認しながら、プローブ３１を検査位置２０２に位置付けて、計測を実行する。

制御部１０Ａは、プローブ位置情報を取得する（ステップＳ２１）。より詳しくは、制御部１０Ａは、プローブ位置取得部１４Ａによって、カメラ２１が撮影した映像から、プローブ３１が有する外形上の特徴と一致する被撮影物をプローブ３１として認識する。そして、プローブ位置取得部１４Ａは、映像において認識したプローブ３１の位置を取得する。制御部１０Ａは、ステップＳ２２に進む。

制御部１０Ａは、検査位置２０２とプローブ位置とを照合する（ステップＳ２２）。より詳しくは、制御部１０Ａは、照合部１５Ａによって、カメラ２１が撮影した映像において、プローブ位置取得部１４Ａが取得したプローブ３１の位置と、検査位置取得部１２が取得した配管１００の検査位置２０２とを照合する。

制御部１０Ａは、検査位置２０２とプローブ位置とが一致しているか否かを判定する（ステップＳ２３）。より詳しくは、制御部１０Ａは、照合部１５Ａの照合結果に基づいて、プローブ位置取得部１４Ａが取得したプローブ３１の位置と、検査位置取得部１２が取得した配管１００の検査位置２０２とが一致していると判定した場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）、ステップＳ２４に進む。制御部１０Ａは、照合部１５Ａの照合結果に基づいて、プローブ位置取得部１４Ａが取得したプローブ３１の位置と、検査位置取得部１２が取得した配管１００の検査位置２０２とが一致していないと判定した場合（ステップＳ２３でＮｏ）、ステップＳ２６に進む。

制御部１０Ａは、計測結果２０３を記憶する（ステップＳ２４）。より詳しくは、制御部１０Ａは、通信部１８を介して、超音波探傷装置３から計測結果２０３を受信する。そして、制御部１０Ａは、受信した計測結果２０３を検査位置取得部１２が取得した配管１００の検査位置２０２に対応付けて記憶部１９に記憶する。記憶部１９に記憶した計測結果２０３は、通信部１８を介して外部装置に送信可能である。または、記憶部１９に記憶した計測結果２０３は、記憶媒体に書き出すことで、記憶媒体を介して外部装置に提供することができる。

制御部１０Ａは、検査が終了したか否かを判定する（ステップＳ２５）。より詳しくは、制御部１０Ａは、配管１００のすべての検査位置２０２に対応付けて計測結果２０３が記憶されたか否かを判定する。制御部１０Ａは、配管１００のすべての検査位置２０２に対応付けて計測結果２０３が記憶されたと判定した場合、検査が終了したと判定する（ステップＳ２５でＹｅｓ）。制御部１０Ａは、処理を終了する。制御部１０Ａは、配管１００のすべての検査位置２０２に対応付けて計測結果２０３が記憶されていないと判定した場合、検査が終了していない判定する（ステップＳ２５でＮｏ）。制御部１０Ａは、ステップＳ２１に戻って再度処理を実行する。なお、制御部１０Ａは、検査者による検査の終了操作を検出したときにも、検査の終了と判定してもよい。

制御部１０Ａは、警告を出力する（ステップＳ２６）。より詳しくは、制御部１０Ａは、検査位置２０２とプローブ位置とがずれている旨を、例えば、図示しないスピーカから音声によって出力したり、図示しないランプを点灯したり、表示部２２に警告表示によって出力したりする。

以上説明したように、本実施形態によれば、検査位置２０２とプローブ位置とが一致したときに、検査位置２０２に対応付けて計測結果２０３を自動で記憶する。これにより、本実施形態は、計測結果２０３を容易かつ正確に記録することができる。

本実施形態によれば、検査者が検査位置２０２とプローブ位置とが一致しているか否かを確認しなくてもよい。これにより、本実施形態は、検査に要する時間を削減することができる。また、本実施形態によれば、検査者の熟練度によらず、正確な検査位置２０２にプローブ３１が位置付けられたときの計測結果２０３を記録することができる。

本実施形態は、カメラ２１が撮影した映像からプローブ３１の位置を取得する。これにより、本実施形態は、プローブ３１に、プローブ３１の現在位置を特定するための位置取得部と発信器とを配置しなくてもよい。本実施形態は、プローブ３１と制御部１０Ａとの通信不良によって、プローブ３１の位置が特定されないことを防ぐことができる。

［第三実施形態］
図８を参照しながら、本実施形態に係る検査システム１について説明する。図８は、本発明の第三実施形態に係る検査システムによって検査位置が配管に表示された状態を説明する図である。本実施形態では、表示制御部１３の処理が、第一実施形態または第二実施形態と異なる。

表示制御部１３は、各検査位置２０２において計測が終了した検査位置２０２と、計測が終了していない検査位置２０２とが区別可能なように表示部２２に表示してもよい。例えば、表示制御部１３は、計測が終了した検査位置２０２と、計測が終了していない検査位置２０２との色を変えて表示してもよい。

表示制御部１３は、第二実施形態において、各検査位置２０２の計測結果２０３が記憶されたか否かで、計測が終了したか否かを判定してもよい。表示制御部１３は、カメラ２１が撮影した映像において、各検査位置２０２にプローブ３１が接触したか否かによって、計測が終了したか否かを判定してもよい。表示制御部１３は、各検査位置２０２において超音波探傷装置３からの信号を受信したか否かによって、計測が終了したか否かを判定してもよい。

図８を参照して表示される検査位置情報について説明する。計測が終了した配管１００の検査位置２０２は、表示用の検査位置情報として、透過性を持たせた緑色で円形状に表示されている。計測が終了していない配管１００の検査位置２０２は、表示用の検査位置情報として、透過性を持たせた赤色で円形状に表示されている。

以上説明したように、本実施形態は、各検査位置２０２において計測が終了した検査位置２０２と、計測が終了していない検査位置２０２とが区別可能に表示される。これにより、本実施形態は、計測を行うべき検査位置２０２を容易に確認可能にすることができる。

表示装置は、ＨＭＤ２に限定されない。表示装置は、例えば、配管１００が配置された設備に配置されたプロジェクタであってもよい。プロジェクタは、配管１００に表示用の検査位置情報を投影する。

検査装置は、超音波探傷装置に限定されない。検査装置は、例えば、配管や容器などを叩いて音を確認する打検装置でもよい。

基点は、配管１００の外周における位置を特定する目印になるものであればよく、三連ポンチ１１０に限定されない。基点は、配管１００のフランジ部であってもよい。基点は、配管１００との相対的な位置関係が特定可能な支持部材上などの周囲の物体上に配置されていてもよい。

検査位置取得部１２が、基点情報に基づいて、カメラ２１が撮影した映像から基点を一意に識別する際に、識別記号によって識別するものとして説明したが、基点を一意に識別する方法はこれに限定されない。基点情報は、配管１００と配管１００の周囲との相対的な位置関係が規定されているものでもよい。例えば、基点情報は、配管１００の全体の形状が撮影された映像、または、配管１００と配管１００の周囲とが撮影された映像としてもよい。この場合、検査位置取得部１２は、カメラ２１が撮影した映像において、配管１００の全体の形状、または、配管１００の背景から、配管１００上の基点に合致する部分を認識することによって、基点を一意に識別してもよい。

表示制御部１３は、検査位置２０２と計測結果２０３の履歴との他に、検査位置２０２の識別情報（個々の検査位置を識別するための情報）と検査のマニュアル（手順情報）との少なくともいずれかを表示部２２に表示させるようにしてもよい。検査位置２０２の識別情報とは、検査位置を一意に特定可能な例えば番号、文字、記号、または、これらの組み合わせである。検査のマニュアルは、例えば、検査を行う際に検査者が参照する手順書である。さらに、表示制御部１３は、検査時に要する罫書きを配管１００に表示させてもよい。これらにより、検査者は、検査に関連する情報を表示部２２を介して確認することができる。

カメラ２１は、検査時に少なくともプローブ３１と配管１００とを撮影するようにしてもよい。さらに、記憶部１９が、撮影した映像を記憶するようにしてもよい。これにより、検査の記録を映像として保存することができる。検査の監督者が、映像を確認することで、より検査の精度を向上することが可能になる。

検査範囲２０１や検査位置２０２は、配管１００の溶接部１０１の周囲に位置するものとして説明したが、これに限定されない。例えば、配管１００内の流体の流れを乱す構造である、オリフィスや配管の屈曲部などが配置されている場合、流体の流れを乱す構造の周囲に検査範囲２０１や検査位置２０２を設定してもよい。このように、流体の流れが乱れる部分のように、検査が必要になる所望の部分に検査範囲２０１や検査位置２０２を設定可能である。

１ 検査システム
２ ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）
２１ カメラ（撮影装置）
２２ 表示部（表示装置）
３ 超音波探傷装置（検査装置）
３１ プローブ（探触子）
１０ 制御部
１１ 検査位置情報記憶部
１２ 検査位置取得部
１３ 表示制御部
１８ 通信部
１９ 記憶部
１００ 配管
１０１ 溶接線
１１０ 三連ポンチ
２０１ 検査範囲
２０２ 検査位置

Claims (13)

1. 表示装置と検査装置とを有し、被検体における検査位置に前記検査装置の探触子を位置付けて検査する検査システムであって、
   前記被検体における前記検査位置を示す検査位置情報を記憶する検査位置情報記憶部と、
   前記被検体の位置を特定する基点となる基点情報に基づいて、前記検査位置を取得する検査位置取得部と、
   前記検査位置取得部が取得した前記検査位置を前記被検体に重ね合わせて表示されるように前記表示装置に対する制御を行う表示制御部と、
   を備え、
   前記検査位置取得部は、前記基点情報に基づいて、前記基点に対する前記検査位置が位置する方向と、前記基点からの距離と、隣接する前記検査位置の間隔とにより、前記検査位置を取得する、
   ことを特徴とする検査システム。
2. 前記探触子の位置と前記検査位置とを照合する照合部、を備える請求項１に記載の検査システム。
3. 前記探触子が取得した計測結果を記憶する記憶部、を備える請求項１または２に記載の検査システム。
4. 前記記憶部が記憶した前記計測結果を外部装置に送信可能な通信部、を備える請求項３に記載の検査システム。
5. 検査時に少なくとも前記探触子と前記被検体とを撮影する撮影装置、を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の検査システム。
6. 前記表示制御部は、さらに、前記検査位置における前記計測結果の履歴と前記検査位置の識別情報と検査の手順情報との少なくともいずれかが表示されるように前記表示装置に対する制御を行う、請求項３又は４に記載の検査システム。
7. 前記基点情報は、前記被検体における前記検査位置を特定可能な情報を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の検査システム。
8. 前記基点情報は、前記被検体に形成されたポンチ孔である、請求項７に記載の検査システム。
9. 前記基点情報は、前記被検体と前記被検体の周囲との相対的な位置関係である、請求項７に記載の検査システム。
10. 前記表示装置は、ヘッドマウントディスプレイの表示部であり、
    前記表示制御部は、前記検査位置取得部が取得した前記検査位置を前記被検体に重ね合わせて視認されるように前記表示部に表示する、請求項１から９のいずれか一項に記載の検査システム。
11. 検査時に少なくとも前記被検体を撮影する撮影装置、を備え、
    前記検査位置取得部は、撮影した映像における前記基点と前記基点情報とに基づいて、前記基点に対する前記検査位置が位置する方向と、前記基点からの距離と、隣接する前記検査位置の間隔とにより、前記検査位置を取得する、請求項１に記載の検査システム。
12. 前記被検体は、流体が流れる配管であり、
    前記検査位置取得部は、撮影した映像における前記基点と前記基点情報とに基づいて、前記基点に対して前記流体の流れ方向の上流側であるか下流側であるかと、前記基点からの軸方向の距離と、隣接する前記検査位置の周方向の間隔とにより、前記映像における前記検査位置を取得する、請求項１１に記載の検査システム。
13. 被検体における検査位置に検査装置の探触子を位置付けて検査する検査方法であって、
    前記被検体の位置を特定する基点となる基点情報に基づいて、あらかじめ検査位置情報記憶部に記憶された前記被検体における前記検査位置を示す検査位置情報に対応する前記検査位置を取得する工程と、
    取得した前記検査位置を前記被検体に重ね合わせて表示されるように表示装置に対する制御を行う工程と、
    を含み、
    前記基点情報に基づいて、前記基点に対する前記検査位置が位置する方向と、前記基点からの距離と、隣接する前記検査位置の間隔とにより、前記検査位置を取得する、
    ことを特徴とする検査方法。

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