JPH0212045A - 赤外線カメラによる欠陥部の検出方法 - Google Patents
赤外線カメラによる欠陥部の検出方法Info
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- JPH0212045A JPH0212045A JP16355188A JP16355188A JPH0212045A JP H0212045 A JPH0212045 A JP H0212045A JP 16355188 A JP16355188 A JP 16355188A JP 16355188 A JP16355188 A JP 16355188A JP H0212045 A JPH0212045 A JP H0212045A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、検査対象物の内面または外面に存在する欠
陥部を、赤外線カメラによって検出するための方法に関
するものである。
陥部を、赤外線カメラによって検出するための方法に関
するものである。
例えば、気体、液体等の流体を通すための管の内面に存
在する、腐食等にょる減肉部、または、錆こぶ、スケー
ル等の異物の堆積部などの欠陥部の検出は、従来、放射
線や超音波の利用または配管の切開などによって行なわ
れていた。
在する、腐食等にょる減肉部、または、錆こぶ、スケー
ル等の異物の堆積部などの欠陥部の検出は、従来、放射
線や超音波の利用または配管の切開などによって行なわ
れていた。
しかしながら、このような従来の方法には、検出精度が
十分でなく、離れた位置からの検出が不可能であり、検
出能率が悪く、放射線を利用する場合には検出装置の取
扱いに資格を必要とする等多くの問題があった。
十分でなく、離れた位置からの検出が不可能であり、検
出能率が悪く、放射線を利用する場合には検出装置の取
扱いに資格を必要とする等多くの問題があった。
本発明者等は、上述した問題を解決すべく鋭意研究を行
なった。その結果、次の知見を得た。即ち、管の内面に
存在する減肉部は、正常部よりも熱容量が小さいので、
正常部に比べて暖まりゃずくそして冷えやすい、一方、
管の内面に存在する異物の堆積部は、正常部よりも熱容
量が大きいので、正常部に比べて暖まりにくくそして冷
えにくい。従って、管を、外面側または内面側から加熱
または冷却したときに、加熱または冷却今後における、
欠陥部の外面温度と正常部の外面温度との間には、差が
生ずる。
なった。その結果、次の知見を得た。即ち、管の内面に
存在する減肉部は、正常部よりも熱容量が小さいので、
正常部に比べて暖まりゃずくそして冷えやすい、一方、
管の内面に存在する異物の堆積部は、正常部よりも熱容
量が大きいので、正常部に比べて暖まりにくくそして冷
えにくい。従って、管を、外面側または内面側から加熱
または冷却したときに、加熱または冷却今後における、
欠陥部の外面温度と正常部の外面温度との間には、差が
生ずる。
本発明者等は、上述した知見に基き、検査対象物の内面
または外面を、前記内面または外面に存在する欠陥部と
正常部との間に温度差が生ずるように加熱または冷却し
、前記温度差が残っている間に、前記内面または外面を
赤外線カメラにより撮影して、前記温度差の熱画像を得
、このようにして得た前記熱画像によって、前記検査対
象物の内面または外面に存在する欠陥部を検出する方法
を開発し、先に特許出11 (特願昭62−20930
9号特1頭昭62−209311号はか)を行なった。
または外面を、前記内面または外面に存在する欠陥部と
正常部との間に温度差が生ずるように加熱または冷却し
、前記温度差が残っている間に、前記内面または外面を
赤外線カメラにより撮影して、前記温度差の熱画像を得
、このようにして得た前記熱画像によって、前記検査対
象物の内面または外面に存在する欠陥部を検出する方法
を開発し、先に特許出11 (特願昭62−20930
9号特1頭昭62−209311号はか)を行なった。
上述の方法によれば、例えば、管の内面に存在する、腐
食等による減肉部、請こふ、スケール等の異物の堆積部
を、管から離れた場所において、非接触により、しかも
、特別な資格を必要とせrに61実1つ容易にそして能
率的に検出することができる。
食等による減肉部、請こふ、スケール等の異物の堆積部
を、管から離れた場所において、非接触により、しかも
、特別な資格を必要とせrに61実1つ容易にそして能
率的に検出することができる。
更に、上述の方法によれば、管口体に生した欠陥部のみ
ならず、管内を通る流体のキャビテーション発生位置の
検出、管内のダスト堆積状態の検出、コンクリート充填
管におけるコンクリート充填状態の検出等、各種検査対
象物の診断を適確に行なうことができる。
ならず、管内を通る流体のキャビテーション発生位置の
検出、管内のダスト堆積状態の検出、コンクリート充填
管におけるコンクリート充填状態の検出等、各種検査対
象物の診断を適確に行なうことができる。
と二ろで、上述の方法において、検査対象物の欠陥部は
、赤外線カメラにより撮影された熱画像によって表示さ
れ、表示された熱画像に基いて欠陥部の形状が検出され
る。
、赤外線カメラにより撮影された熱画像によって表示さ
れ、表示された熱画像に基いて欠陥部の形状が検出され
る。
しかしながら、上述の欠陥部の検出には、次のような問
題がある。即ち、欠陥部の形状を正確に知るためには、
得られた熱画像をスケール等で測定しなければならない
、しかしながら、熱画像によって表わされた欠陥部の正
常部との境界は、−般に不明瞭である。従って、スケー
ル等による測定では、欠陥部を表わす熱画像の形状を正
確に知ることが困難である。更に、スケールによる熱画
像の測定は、面倒であり且つ非能率である。
題がある。即ち、欠陥部の形状を正確に知るためには、
得られた熱画像をスケール等で測定しなければならない
、しかしながら、熱画像によって表わされた欠陥部の正
常部との境界は、−般に不明瞭である。従って、スケー
ル等による測定では、欠陥部を表わす熱画像の形状を正
確に知ることが困難である。更に、スケールによる熱画
像の測定は、面倒であり且つ非能率である。
従って、この発明の目的は、検査対象物の内面または外
面を、前記内面または外面に存在する欠陥部と正常部と
の間に温度差が生ずるように加熱または冷却し、前記温
度差が残っている間に、前記内面または外面を赤外線カ
メラにより撮影して、前記温度差の熱画像を得、そして
、このようにして得た熱画像によって、前記検査対象物
の内面または外面に存在する欠陥部を検出するに際し、
前記欠陥部の形状を、正確に且つ簡単に能率的に検出す
るための方法を提供することにある。
面を、前記内面または外面に存在する欠陥部と正常部と
の間に温度差が生ずるように加熱または冷却し、前記温
度差が残っている間に、前記内面または外面を赤外線カ
メラにより撮影して、前記温度差の熱画像を得、そして
、このようにして得た熱画像によって、前記検査対象物
の内面または外面に存在する欠陥部を検出するに際し、
前記欠陥部の形状を、正確に且つ簡単に能率的に検出す
るための方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段]
この発明は、検査対象物の内面または外面を、前記内面
または外面に存在する欠陥部と正常部との間ンこ温度差
が生ずるように加熱または冷却し、前記温度差が残って
いる間に、前記内面または外面を赤外線カメラにより撮
影して、前記温度差の熱画像を得、そして、このように
して得た前記熱画像によって、前記検査対象物の内面ま
たは外面に存在する欠陥部を検出する方法において、n
NN大欠陥部検出を、 (a) 前記赤外線カメラによって撮影された熱画像
データを格納する第1工程、 (t)) 前記第1工程によって得られた前記熱画像
データにより前記検査対象物の前記欠陥部の表面温度分
布を求める第2工程、 (c) 前記第2工程によって得られた前記表面温度
分布の空間微分値を求める第3工程、および、((」)
前記第3工程によって得られた前記空間微分値の変
曲点を求め、求められた前記変曲点に基いて前記欠陥部
の形状を検出する第4工程、によって行なうことに特徴
を有するものである。
または外面に存在する欠陥部と正常部との間ンこ温度差
が生ずるように加熱または冷却し、前記温度差が残って
いる間に、前記内面または外面を赤外線カメラにより撮
影して、前記温度差の熱画像を得、そして、このように
して得た前記熱画像によって、前記検査対象物の内面ま
たは外面に存在する欠陥部を検出する方法において、n
NN大欠陥部検出を、 (a) 前記赤外線カメラによって撮影された熱画像
データを格納する第1工程、 (t)) 前記第1工程によって得られた前記熱画像
データにより前記検査対象物の前記欠陥部の表面温度分
布を求める第2工程、 (c) 前記第2工程によって得られた前記表面温度
分布の空間微分値を求める第3工程、および、((」)
前記第3工程によって得られた前記空間微分値の変
曲点を求め、求められた前記変曲点に基いて前記欠陥部
の形状を検出する第4工程、によって行なうことに特徴
を有するものである。
次に、この発明を、図面を参照しながら説明する。第1
図に示すように、その内面に減肉部2が存在する、外面
に防食塗装置aが施された鋼管1の外面を、赤外線ヒー
タのような加熱器4によって加熱する。鋼管1の内面に
存在する減肉部2は、減肉部2が存在しない正常部より
も熱容量が小さい。従って、内面に存在する減肉部2に
対応する鋼管1の外面の温度は、内面の正常部に対応す
る鋼管lの外面の温度よりも高くなる。
図に示すように、その内面に減肉部2が存在する、外面
に防食塗装置aが施された鋼管1の外面を、赤外線ヒー
タのような加熱器4によって加熱する。鋼管1の内面に
存在する減肉部2は、減肉部2が存在しない正常部より
も熱容量が小さい。従って、内面に存在する減肉部2に
対応する鋼管1の外面の温度は、内面の正常部に対応す
る鋼管lの外面の温度よりも高くなる。
そこで、上述のような温度差が残っている間に、鋼管1
の外面を赤外線カメラ3によって邊影することにより、
鋼管1の内面に存在する減肉部2は、熱画像として検出
される。
の外面を赤外線カメラ3によって邊影することにより、
鋼管1の内面に存在する減肉部2は、熱画像として検出
される。
この発明においては、第1工程として、上述の検出され
た熱画像データを、ビデオテープ、フロッピーディスク
等に格納する0次いで、第2工程として、前記熱画像デ
ータにより減肉部の表面温度分布を求める。
た熱画像データを、ビデオテープ、フロッピーディスク
等に格納する0次いで、第2工程として、前記熱画像デ
ータにより減肉部の表面温度分布を求める。
第2図は、上記により求められた減肉部の表面温度分布
を示す図である。第2図において、縦軸は温度を示し、
横軸は減肉部分の中心部からの距離を示す。第2図に示
すように、減肉部分の中心部即ち減肉の最大部分の温度
は一番高(、周辺部はど温度は低くなる。
を示す図である。第2図において、縦軸は温度を示し、
横軸は減肉部分の中心部からの距離を示す。第2図に示
すように、減肉部分の中心部即ち減肉の最大部分の温度
は一番高(、周辺部はど温度は低くなる。
次いで、第3工程として、第2工程によって得られた第
2図に示す表面温度分布の空間微分値を求める。
2図に示す表面温度分布の空間微分値を求める。
第3図は、上記により求められた減肉部の表面温度分布
の空間微分値を示す図である。第3図において、縦軸は
前記温度分布の空間微分値を示し、横軸は減肉部分の中
心部からの距離を示す。
の空間微分値を示す図である。第3図において、縦軸は
前記温度分布の空間微分値を示し、横軸は減肉部分の中
心部からの距離を示す。
次いで、第4工程として、第3工程によって得られた空
間微分値の変曲点を第3図に基いて求める。第3図から
明らかなように、空間微分値の変曲点は15mである。
間微分値の変曲点を第3図に基いて求める。第3図から
明らかなように、空間微分値の変曲点は15mである。
従って、減肉部の境界は、半径15閣即ち直径30mの
円内であり、このようにして、減肉部の形状がわかる。
円内であり、このようにして、減肉部の形状がわかる。
次に、この発明を実施例により、説明する。
〔実施例1〕
外形165■9厚さ7鴫の鋼管の内面に、半径が各#
25mwe、 20m、 15m、 10mおよ
び5閤であって、残肉が3閣の円形状の減肉部を形成し
た。このような鋼管の減肉部が存在する部分の外面を、
赤外線ヒータによって加熱し、加熱直後の前記外面を赤
外線カメラによって邊影した。
25mwe、 20m、 15m、 10mおよ
び5閤であって、残肉が3閣の円形状の減肉部を形成し
た。このような鋼管の減肉部が存在する部分の外面を、
赤外線ヒータによって加熱し、加熱直後の前記外面を赤
外線カメラによって邊影した。
第4図はこのようにして橋形された減肉部の表面温度を
示す図である。第4図において、・印は半径25m5.
O印は半径20+m、Δ印は半径15−、Δ印は半径1
0国そして◇印は半径5mの減肉部の各々の表面温度分
布を示す曲線である。
示す図である。第4図において、・印は半径25m5.
O印は半径20+m、Δ印は半径15−、Δ印は半径1
0国そして◇印は半径5mの減肉部の各々の表面温度分
布を示す曲線である。
次いで、第4図に示す各表面温度分布の空間微分値を求
めた。第5図は、各減肉部の各々の表面温度分布の空間
微分値を示す曲線である。第5図に基いて各空間微分値
の変曲点を求めると、同図から明らかなように、・印の
曲線の変曲点は25■、Q印の曲線の変曲点は20譲、
Δ印の曲線の変曲点は15g、Δ印の曲線の変曲点はl
O(社)。
めた。第5図は、各減肉部の各々の表面温度分布の空間
微分値を示す曲線である。第5図に基いて各空間微分値
の変曲点を求めると、同図から明らかなように、・印の
曲線の変曲点は25■、Q印の曲線の変曲点は20譲、
Δ印の曲線の変曲点は15g、Δ印の曲線の変曲点はl
O(社)。
そして◇印の曲線の変曲点は5鴎であり、前述した減肉
部の半径と一致した。
部の半径と一致した。
〔実施例2〕
実施例1と同じ鋼管の内面に、半径が15mであって、
減肉率が各々85%、71%、57%。
減肉率が各々85%、71%、57%。
43%および29%の円形状の減肉部を形成した。
このような減肉部が存在する部分の鋼管の外面を、上記
と同じく赤外線ヒータによって加熱し、加熱直後の前記
外面を赤外線カメラによって邊影した。
と同じく赤外線ヒータによって加熱し、加熱直後の前記
外面を赤外線カメラによって邊影した。
第6図はこのようにして邊影された減肉部の表面温度を
示す図である。第6図において、・印は減肉率85%、
O印は減肉率71%、Δ印は減肉率57%、ム印は減肉
率43%そして◇印は減肉率29%の減肉部の各々の表
面温度分布を示す曲線である。
示す図である。第6図において、・印は減肉率85%、
O印は減肉率71%、Δ印は減肉率57%、ム印は減肉
率43%そして◇印は減肉率29%の減肉部の各々の表
面温度分布を示す曲線である。
次いで、第6図に示す各表面温度分布の空間微分値を求
めた。第7図は、各減肉部の各々の表面温度分布の空間
微分値を示す曲線である。第7図に基づいて各空間微分
値の変曲点を求めると、同図から明らかなように、減肉
率が異なる何れの減内部の変曲点も15■であり、前述
した減肉部の半径と一致した。
めた。第7図は、各減肉部の各々の表面温度分布の空間
微分値を示す曲線である。第7図に基づいて各空間微分
値の変曲点を求めると、同図から明らかなように、減肉
率が異なる何れの減内部の変曲点も15■であり、前述
した減肉部の半径と一致した。
以上は、鋼管の内面に生じた減肉部を検出する場合につ
いて述べたが、この発明は、上記に限られるものではな
く、例えば、鋼管の内面に生じた錆やスケール等の異物
の堆積部の検出、鋼管の外面に生じた減肉部または異物
の堆積部の検出は勿論、管内を通る流体のキャビテーシ
ョン発生位置の検出、管内のダストの堆積状態の検出、
コンクリート充填管内における空洞部の検出、その他、
各種容器の壁に生じた欠陥部の検出等、種々の検査対象
物の欠陥部の検出に適用することができる。
いて述べたが、この発明は、上記に限られるものではな
く、例えば、鋼管の内面に生じた錆やスケール等の異物
の堆積部の検出、鋼管の外面に生じた減肉部または異物
の堆積部の検出は勿論、管内を通る流体のキャビテーシ
ョン発生位置の検出、管内のダストの堆積状態の検出、
コンクリート充填管内における空洞部の検出、その他、
各種容器の壁に生じた欠陥部の検出等、種々の検査対象
物の欠陥部の検出に適用することができる。
第8図は、この発明の方法を組み入れた、赤外線カメラ
による欠陥部検出システムの一例を示すフロー図である
。第8図に示すように、赤外線カメラによって撮影され
た熱画像には、撮影したカメラのレンズによって歪の生
じていることがあるので、先づ、熱画像の歪の補正を行
なう0次に、熱画像に表示されている、検査対象物の鯖
や汚れ等による疑慎欠陥部を、前記画像中から除去する
。
による欠陥部検出システムの一例を示すフロー図である
。第8図に示すように、赤外線カメラによって撮影され
た熱画像には、撮影したカメラのレンズによって歪の生
じていることがあるので、先づ、熱画像の歪の補正を行
なう0次に、熱画像に表示されている、検査対象物の鯖
や汚れ等による疑慎欠陥部を、前記画像中から除去する
。
次に、欠陥部の形状および寸法を検出する。そして、そ
の検出効果を表示する。このような一連の作業をコンピ
ュータによって行なうことにより、検査対象物に存在す
る欠陥部の検出を適確に且つ能率的に行なうことができ
る。
の検出効果を表示する。このような一連の作業をコンピ
ュータによって行なうことにより、検査対象物に存在す
る欠陥部の検出を適確に且つ能率的に行なうことができ
る。
(発明の効果〕
以上述べたように、この発明によれば、検査対象物の内
面または外面を、前記内面または外面に存在する欠陥部
と正常部との間に温度差が生ずるよ・うに加熱または冷
却し、前記温度差が残っている間に、前記内面または外
面を赤外線カメラにより撮影して、前記温度差の熱画像
を得、そして、このようにして得た熱画像によって、前
記検査対象物の内面または外面に存在する欠陥部を検出
するに際し、前記欠陥部の形状を、正確に且つ簡単に能
率的に検出することができる工業上有用な効果がもたら
される。
面または外面を、前記内面または外面に存在する欠陥部
と正常部との間に温度差が生ずるよ・うに加熱または冷
却し、前記温度差が残っている間に、前記内面または外
面を赤外線カメラにより撮影して、前記温度差の熱画像
を得、そして、このようにして得た熱画像によって、前
記検査対象物の内面または外面に存在する欠陥部を検出
するに際し、前記欠陥部の形状を、正確に且つ簡単に能
率的に検出することができる工業上有用な効果がもたら
される。
第1図は赤外線カメラによる、欠陥部としての減肉部の
検出方法を示す説明図、第2図は減肉部の表面温度分布
を示す図、第3図は第2図の表面温度分布の空間微分値
を示す図、第4図は各種半径の減肉部の表面温度分布を
示す図、第5図は第4図の表面温度分布の空間微分値を
示す図、第6図は各種減肉率の減肉部の表面温度分布を
示す図、第7図は第6図の表面温度分布の空間微分値を
示す図、第8図はこの発明の方法を組み入れた欠陥部検
出システムの一例を示すフロー図である0図面において
、 1・・・鋼管、 2・・・減肉部、3・・
・赤外線カメラ、 4・・・加熱器。
検出方法を示す説明図、第2図は減肉部の表面温度分布
を示す図、第3図は第2図の表面温度分布の空間微分値
を示す図、第4図は各種半径の減肉部の表面温度分布を
示す図、第5図は第4図の表面温度分布の空間微分値を
示す図、第6図は各種減肉率の減肉部の表面温度分布を
示す図、第7図は第6図の表面温度分布の空間微分値を
示す図、第8図はこの発明の方法を組み入れた欠陥部検
出システムの一例を示すフロー図である0図面において
、 1・・・鋼管、 2・・・減肉部、3・・
・赤外線カメラ、 4・・・加熱器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、検査対象物の内面または外面を、前記内面または外
面に存在する欠陥部と正常部との間に温度差が生ずるよ
うに加熱または冷却し、前記温度差が残っている間に、
前記内面または外面を赤外線カメラにより撮影して、前
記温度差の熱画像を得、そして、このようにして得た前
記熱画像によって、前記検査対象物の内面または外面に
存在する欠陥部を検出する方法において、 前記欠陥部の検出を、 (a)前記赤外線カメラによって撮影された熱画像デー
タを格納する第1工程、 (b)前記第1工程によって得られた前記熱画像データ
により前記検査対象物の前記欠陥部の表面温度分布を求
める第2工程、 (c)前記第2工程によって得られた前記表面温度分布
の空間微分値を求める第3工程、および、(d)前記第
3工程によって得られた前記空間微分値の変曲点を求め
、求められた前記変曲点に基いて前記欠陥部の形状を検
出する第4工程、によって行なうことを特徴とする、赤
外線カメラによる欠陥部の検出方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16355188A JPH0212045A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 赤外線カメラによる欠陥部の検出方法 |
US07/364,011 US4983836A (en) | 1988-06-30 | 1989-06-09 | Method for detecting thinned out portion on inner surface or outer surface of pipe |
DE8989110837T DE68905678D1 (de) | 1988-06-30 | 1989-06-14 | Verfahren zur feststellung von verduennten teilen der inneren oder der aeusseren oberflaeche eines rohres. |
EP89110837A EP0348742B1 (en) | 1988-06-30 | 1989-06-14 | Method for detecting thinned out portion of inner surface or outer surface of pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16355188A JPH0212045A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 赤外線カメラによる欠陥部の検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0212045A true JPH0212045A (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=15776047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16355188A Pending JPH0212045A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 赤外線カメラによる欠陥部の検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0212045A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013535000A (ja) * | 2010-03-17 | 2013-09-09 | サーマル・ウェーブ・イメージング、インク | 内部連絡通路封鎖のサーモグラフィ検知 |
JP6004114B2 (ja) * | 2014-03-12 | 2016-10-05 | Jfeスチール株式会社 | 鋼管の表面検査方法、表面検査装置、製造システム、欠陥発生部位特定方法、及び製造方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59215273A (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-05 | Nippon Steel Corp | スパイラル鋼管の溶接位置制御方法 |
JPS61120950A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-09 | Shimadzu Corp | 配管内部検査方法 |
JPS6371645A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 円筒体内部欠陥検査方法 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP16355188A patent/JPH0212045A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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US10209199B2 (en) | 2014-03-12 | 2019-02-19 | Jfe Steel Corporation | Surface inspection method, surface inspection device, manufacturing system, method of identifying defect formed area, and manufacturing method of steel pipe |
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