JPH02126153A - リモートフィールド渦流法による管体検査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ｇ業上の利用分野） 本発明は、ガス導管などの地中埋設管を掘り返す事なく
、管体の外周面の腐蝕状態を検査するためのリモートフ
ィールド渦゛流法による管体検査装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えばガス導管のうち、地中に埋設された２イン
チあるいは３インチ口径の小口径鋼管は一般に支管とし
て用いられており、全国の総延長は数万−に達している
。これらのうちで１９７０年代以降に敷設された支管は
プラスチックライニング管などであるため腐蝕の心配は
ないが、それ以前に敷設された支管は塗覆装がアスファ
ルトジュート巻であるため、塗覆装の経年変化により塗
覆装による防蝕効果が低下し、支管の外周面が腐蝕する
ということがある。

上記外周面検査手段として、従来、第６図に示すような
プローブ５１を用いたリモートフィールド渦流法による
管体検査装置があった。この装置によれば、送信コイル
５２と受信コイル５３各１個を被検査管体の直径の２倍
程度の所定の距離を隔てて設けたプローブ５１を被検査
管体５４の内径部に挿入し、第７図の検査原理説明図に
示すように送信コイル５２に４５＋＋ｚ程度の所定周波
数の交流電流を通電して送信コイル５２から磁束を発生
させると、この磁束により直接磁場５５が形成され、形
成された直接磁場５５により管体５４に渦電流５６が流
れるため、この渦電流５６により管体５４に間接磁場５
７が形成される一方、前記送信コイル５２からの磁束に
よる直接磁場５５は、管体５４に生じた前記間接磁場５
７により打消され、前記受信コイル５３の位置では直接
磁場５５の影響が殆ど無くなるため、受信コイル５３は
間接１ａ３ａ５７のみを検出することができることに着
目したちのである。そして、被検査管体５４の外周面に
腐蝕などの傷５８があると渦電流５６が変化するため、
受信コイル５３で検出される間接磁場５７が変化し、受
信コイル５３から出力される交流の電気信号は上記傷５
８に対応した電気信号として出力されるが、一般に被検
査管体５４の外周面に腐蝕などの信５８があると、受信
コイル５３から出力される電気信号の位相が進むため、
前記送信コイル５２に通電された所定周波数の交流電流
の位相と受信コイル５３から出力された電気信号の位相
との差を求めることにより、被検査管体５４の外周面の
傷５８の大きさを検査することができるものであった。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、前述したガス導管の支管は、第６図、及び第８
図に示すような継手６１により接続されており、埋設施
工時に継手部に施される塗覆装は、管体中央部などと比
較して防蝕効果が劣るため、上記支管の腐蝕は継手ある
いは継手％Ｅ接部分において進行が速いという傾向があ
る。ところが、送信コイル５２及び受信コイル５３それ
ぞれ１個を備えたプローブ５１による前記従来のリモー
トフィールド渦流法による管体検査装置の場合、第８図
に示すように送信コイル５２と受信コイル５３が継手６
１を挟んだ位置にあると、継手６１が渦１！流５６の伝
播に影響を与えるため、受信コイル５３により検出され
る間接磁場５７が不安定になり継手６１近傍の外周面形
状の正確な検査が不可能になるという問題があった。

そこで本発明では、送信コイルを中心として２個の受信
コイルを配置するか、あるいは受信コイルを中心として
２個の送信コイルを配置したプローブを使用し、２個設
けられた受信コイルの一方、あるいは２個設けられた送
信コイルの一方を継手の位置に対応して切替選択させる
ことにより、継手近傍の管体外周面形状の正確な検査を
可能にさせることを解決すべき技術的課題とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 上記課題解決のための技術的手段は、管体内径部に挿入
された送信コイルに所定周波数の交流電流を通電するこ
とにより直接磁場を発生させて管壁に渦電流を流し、こ
の渦電流による間接磁場を発生させる一方、前記送信コ
イルと所定の距離をおいて配設された受信コイルで前記
渦電流による前記間接磁場を検出させ、検出された間接
磁場対応の電気信号を上記受信コイルから出力させるこ
とににより、上記電気信号の位相と前記送信コイルに通
電された交流電流の位相との差に基づいて管体の外面を
探傷するためのリモートフィールド渦流法による管体検
査装置を、前記送信コイルと前記受信コイルとを同軸状
に前記所定の距離を隔てて交互に配設し、かつ前記送信
コイルもしくは前記受信コイルを２個設けた可曲性のプ
ローブと、同プローブに電気的に接続されて、２個設け
られた前記送信コイルの一方、もしくは２個設けられた
前記受信コイルの一方を、被検査管体を接続した継手の
位置に対応して選択させるための切替スイッチと、同切
替スイッチを介して前記送信コイルに前記所定周波数の
交流電流を流すための交流゛電源と、前記プローブが被
検査管体の内径部に挿入され、移動される過程で、前記
送信コイルに前記交流電流が通電されている状態で、前
記渦電流対応の間接磁場を検出した前記受信コイルから
の前記電気信号を入力して、前記送信コイルに通電され
た交流電流の位相と前記電気信号の位相とを比較して位
相差を演算したうえ、この位相差に基づいて前記管体の
外面形状に対応した表示信号を出力する外面形状認識手
段と、回外面形状、２２１手段から出力された前記表示
信号を入力して前記管体の外面形状を表示する表示手段
とを備えた構成にすることである。

（作　用） 上記構成のリモートフィールド渦流法による管体検査装
置によると、被検査管体に挿入されたプローブにおいて
送信コイルを中心として取付けられた２個の受信コイル
のうちの一方、あるいは受信コイルを中心として取付け
られた２個の送信コイルのうちの一方を、被検査管体の
接続部材である継手との位置に対応して、即ち所定周波
数の交流電流が通電される送信コイルと、渦電流により
発生する間接磁場を検出する受信コイルとが前記継手を
挟んだ状態に位置しないように前記切替スイッチにより
選択したあと、プローブが移動される過程で前記交流Ｍ
源から所定周波数の交流電流が送信コイルに通電される
と、送信コイルの磁束により直接磁場が発生され、この
直接磁場により被検査管体に渦電流が流れる。送信コイ
ルから所定の距離を隔てて配設された受信コイルは、上
記渦電流により発生された間接磁場を検出し、この間接
１１ｓに対応した電気信号を出力する。上記電気信号を
入力した外面形状認識手段は、前記交流電源から送信コ
イルに通電された交流電流の位相と受信コイルから出力
された電気信号の位相とを比較演算してその差を求め、
この位相差に基づいて被検査管体の外面形状を認識し、
認識した外面形状対応の表示信号を表示手段に出力する
。上記表示信号を入力した表示手段は、この表示信号に
基づいて被検査管体の外面形状を表示するため、被検査
管体の外面に腐！ｌｌなどの傷があるか否かを即座に検
査することができる。

（実施例） 次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は、ガス導管の支管等の被検査管体の内径部に挿
入されるプローブ１の構成を示す１部断面正面図である
。同図に示すように、このプローブ１は図面上の位置に
おいて送信コイル２を中心とし、送信コイル２の左右そ
れぞれに受信コイル３Ａ、３Ｂを設けたものである。プ
ローブ１は上記送信」イル２、及び受信コイル３Ａ、３
Ｂが可曲性の弾性軸４に同軸状に配設されており、直線
状の被検査管体は元より、直角状に曲げられた被検査管
体でもプローブ１を挿通させることができるように構成
されている。送信コイル２の外周部には、被検査管体の
内径面に接して送信コイル２の軸心と被検査管体の内径
部中心軸とを一致させるための調芯ワイヤ５が複数個取
付けられている。

一方、受信コイル３Ａ、３Ｂの外周部には、同コイル３
Ａ、３Ｂを保持するとともに、被検査管体の内径面に接
する樹脂製のビーム６が複数個取付けられている。そし
て上記調芯ワイヤ５及びビーム６は被検査管体の内径部
軸心方向にスライドできるようになっている。

前記弾性軸４は、前述のように９０度以上の可曲性を持
たせるため、フレキシブルチューブ状に形成されており
、同弾性軸４の内径部には送信コイル２、及び受信コイ
ル３Ａ、３Ｂそれぞれに接続された図示していないリー
ド線が挿通され、同リード線は後述の電気回路に接続さ
れている。

前記送信コイル２はボビン８に例えば６００回程１ナメ
ル線などで巻装されたものであり、その巻線端末は前記
リード線に接続されている。一方、前記受信コイル３Ａ
、３Ｂは、第２図に示すような比較的小さなボビン９に
細いエナメル線を例えば５００回巻いた小受信コイル１
０を同心円周上に１２個程配設したものである。そして
小受信コイル１０それぞれの巻線端末は前記リード線に
接続されるものである。

尚、以上のように構成された送信コイル２、及び受信コ
イル３Ａ、３Ｂの外周部は合成樹脂材などの保護ケース
１１．１２で覆われている。

第３図は、前記送信コイル２、及び受信コイル３Ａ、３
Ｂの小受信コイル１０それぞれが１気的に接続される電
気回路のブロック図である。

第３図に示すように、プローブ１の送信コイル２は出力
増幅回路２１に接続されており、同出力増幅回路２１か
ら例えば４５Ｈ２の交流電流が所定の出力で送信コイル
２に通電される。また、上記４５Ｈｚの交流信号を発振
させるために交流信号発振回路２２が設けられており、
同発振回路２２は前記出力増幅回路２１と接続されてい
る。

一方、前記送信コイル２と受信コイル３Ａ、あるいは３
Ｂとが、前記第８図に示すように被検査管体５４の継手
６１を挟んだ状態にならないように、２個設けられた受
信コイル３Ａ、３Ｂの内の１個を選択させるための１嘗
スイッチ２３が設けられており、今、受信コイル３Ａが
選択された場合に、前記第７図に示した渦電流５６によ
り発生された間接磁場５７検出に伴う受信コイル３△か
らの電気信号は、上記切替スイッチ２３に接続された入
力増幅回路２４に入力される３、上記電気信号を入力し
た入力増幅回路２４は所定の増幅率で入力電気信号を増
幅したあと、受信交流信号として位相検出回路２５に出
力する。

上記入力増幅回路２４及び前記交流信号発振回路２２と
電気的に接続された位相検出回路２５は、交流信号発信
回路２２で発振された交流信号の位相と、入力増幅回路
２４から出力された受信交流信号の位相とを検出し、検
出した位相それぞれに対応した電気信号を位相差演算回
路２６に出力する。位相差演算回路２６は、上記二種類
の検出位相に対応した電気信号を入力すると、入力した
電気信号に基づいて位相差を演算したうえ、この位相差
に対応した信号を外面形状認識回路２７に出力する。外
面形状認識回路２７は上記位相差対応の信号を入力する
と、この信号に基づいて被検査管体外周面の形状を認識
し、上記形状対応のチャート信号を出力する。外面形状
認識回路２７に接続されたチャートレコーダ２８は、前
記チャート信号を入力することにより被検査管体外周面
の形状を記録し、表示するものである。

以上のように構成されたりモートノイールド渦流法によ
る管体検査装置により被検査管体の外周面の傷を検査す
る場合、第１０図（Ａ）に示すように送信コイル２、受
信コイル３Ａ、３Ｂが配置されたときには、切替スイッ
チ２３により受信コイル３Ｂを選択し、第１０図（Ｂ）
のように送信コイル２、受信コイル３Ａ、３Ｂが配置さ
れたときには、受信コイル３Ａを選択したあと、送信コ
イル２に対して、交流信号発振回路２２で発振され、出
力増幅回路２１で増幅された４５１１ｚの交流電流が通
電される。その結末、萌記第７図に示したと同様に送信
コイル２で発生された磁束による直接磁場５５により被
検査管体５４に渦電流５６が流れ、この渦電流５６によ
る間接磁場５７が発生する。この間接磁場５７により、
予め選択された受信コイル、例えば３Ａに誘導電圧が誘
起されるため、受信コイル３Ａから上記誘導電圧が電気
信号として入力増幅回路２４に入力される。入力増幅回
路２４では入力された電気信号を増幅し、受信交流信号
として位相検出回路２５に出力する。位相検出回路２５
は上記受信交流信号の位相と、前記交流信号発振回路２
２で発振された交流信号の位相とを検出し、それぞれの
位相に対応した電気信号を位相差演算回路２６に出力す
る。位相差演算回路２６は上記二種類の位相の差を演陣
し、この位相差に基づいた信号を外面形状認識回路２７
に出力する。上記信号を入力した外面形状認識回路２７
は、被検査管体５４の外面形状に対応したチャート信号
をチャートレコーダ２８に出力するため、チャートレコ
ーダ２８において被検査管体５４の外周面形状が記録さ
れ、例えば外周面に傷がある場合には、第９図に示すよ
うに波形２つが凸状３０に表示される。そのため、検査
員はチャートレ」−ダ２８に表示された被検査管体５４
の外周面形状を見て被検査管体５４の外周面における傷
を発見することができる。

尚、第１図に示したように、プローブ１は送信」イル２
を中心として左右対称位置に受信コイル３△、３Ｂを配
設したものであるが、別のプロブの例どして第４図に示
ずように受信コイル３を中心として７Ｊも対称位置に送
信」イル２Ａ、２Ｂを配設してもよい。その場合、第５
図に示ずように、２個の送信コイル２Ａ、２Ｂの一方を
選択させるための切開スイッチ２３Ａは送信コイル２Ａ
、２Ｂのそれぞれに接続される８、そして第１１図（Ａ
）に示すような位置に送信コイル２Ａ、２Ｂ、受信コイ
ル３が配置された場合は、切替スイッチ２３Ａにより送
信」イル２Ａが選択され、第１１図（Ｂ）に示すような
位置に送信コイル２Ａ、２Ｂ、受信」イル３が配置され
た場合は、切替スイッチ２３Ａにより送信コイル２［／
選択される。尚、切開スイッチ２３Ａは出力増幅回路２
１に接続される。一方、受信」イル３は入力増幅回路２
４に直接接続される。そして、第５図に示した上記出力
増幅回路２１、入力増幅回路２４はもとより、交流信号
発振回路２２、位相検出回路２５、位相検出回路２６、
外面形状認識回路２７、チャトレ］−ダ２８′ｆれぞれ
の構成、作用は前記第３図に示したものの構成、作用と
同様である。

以上の実施例から明らかなように、プローブ１は送信コ
イル２を中心として左右対称位置に受信コイル３Ａ、３
Ｂを設（プ、あるいはプローブ１△は受信コイル３を中
心としてか右対称位置に送信コイル２Ａ、２Ｂを設け、
切替スイッチ２３，２３Ａにより切替選択可能に構成し
たため、第８図に示ずにうに継手６１を挟んだ状態で、
管体を検査するどさに選択される送信コイル２、あるい
は２八、２Ｂと、受信コイル３、あるいは３Ａ、３Ｂと
が位置することがなくなり、継手６１近傍の外周面形状
まで管体検査をすることができるようになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によると、送信コイルを中心として
左右対称位置に受信コイルを配設するか、受信コイルを
中心として左右対称位置に送信二１イルを配設したプロ
ーブを形成し、送信コイルと受信コイルとが被検査管体
の継手を挟んだ状態にならないように、切替スイッチに
より受信コイルの一方、あるいは送信コイルの一方を選
択可能に構成したため、被検査管体の継手近傍外周面の
傷を発見することができるようになり、支管イ【どの腐
蝕によるガス漏れを未然に防ぐことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブＯ−ブの構成を説明する
部分断面正面図、第２図は受信コイルを構成する小受信
コイルの正面図、第３図は電気回路図、第４図は他の実
施例のブロー１の構成を説明する部分断面正面図、第５
図は第４図のプロブを用いたときの電気回路図、第６図
はプローブを被検査管体【こ挿入して被検査管体の外周
面の傷を検査するときの検査状態図、第７図は検査原理
説明図、第８図は従来の問題点説明図、第９図はチャー
トレコーダによる被検査管体の傷表示例図である。また
、第１０図（Ａ）、第１０図（Ｂ）は受信コイルが２個
のプローブ１の被検査管体に対す配置図、第１１図（Ａ
）、第１１図（Ｂ）は送信」イルが２個のプローブ１△
の被検査管体に対する配置図である。 １．１Ａ・・・プローブ ２．２Ａ、２Ｂ・・・送信」イル ３．３Ａ、３Ｂ・・・受信コイル ２１・・・出力増幅回路 ２２・・・交流信号ｄ撤回路 ２３．２３Ａ・・・切替スイッチ ２４・・・入力増幅回路 ２５・・・位相検出回路 ２６・・・位相差演算回路 ２７・・・外面形状認識回路 ２８・・・チャートレコーダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　金属管内に挿入された送信コイルに所定周波数の交流
   電流を通電することにより直接磁場を発生させて管壁に
   渦電流を流し、この渦電流による間接磁場を発生させる
   一方、前記送信コイルと所定の距離をおいて配設された
   受信コイルで前記渦電流による前記間接磁場を検出させ
   、検出された間接磁場対応の電気信号を上記受信コイル
   から出力させることにより、上記電気信号の位相と前記
   送信コイルに通電された交流電流の位相との差に基づい
   て管体の外面を探傷するための管体検査装置であつて、
   前記送信コイルと前記受信コイルとを同軸状に前記所定
   の距離を隔てて交互に配設し、かつ前記送信コイルもし
   くは前記受信コイルを２個設けた可曲性のプローブと、
   同プローブに電気的に接続されて、２個設けられた前記
   送信コイルの一方、もしくは２個設けられた前記受信コ
   イルの一方を、被検査管体を接続した継手の位置に対応
   して選択させるための切替スイッチと、同切替スイッチ
   を介して前記送信コイルに前記所定周波数の交流電流を
   流すための交流電源と、前記プローブが被検査管体の内
   径部に挿入され、移動される過程で、前記送信コイルに
   前記交流電流が通電されている状態で、前記渦電流対応
   の間接磁場を検出した前記受信コイルからの前記電気信
   号を入力して、前記送信コイルに通電された交流電流の
   位相と前記電気信号の位相とを比較して位相差を演算し
   たうえ、この位相差に基づいて前記管体の外面形状に対
   応した表示信号を出力する外面形状認識手段と、同外面
   形状認識手段から出力された前記表示信号を入力して前
   記管体の外面形状を表示する表示手段とを備えたことを
   特徴とするリモートフィールド渦流法による管体検査装
   置。