JPH0489512A - 管内付着物の厚さ測定方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、円筒管の内部に付着する管内付着物の厚さ測
定方法に係り、特に、放射線源、放射線検出器などを用
いて厚さ測定を行う管内付着物の厚さ測定方法に関する
。

〔従来の技術〕

一般にビルやマンションなどの建造物において、給水配
管などの管の内部に鉄分などの腐食に伴い錆等が付着し
て、この付着物の形成により次第に管内が閉塞されるこ
とかある。このように管内が閉塞される場合、この給水
配管を介して供給する水等の量か少なくなったり、ある
いは水質が悪くなるという問題があるので・、管内の付
着物の厚さか大きいかどうかを確認し、所定の厚さ寸法
を越えている場合には付着物を除去する必要がある。

そこで従来、例えば特公昭６０−２５７３０８号公報や
特公昭６１−２７４２１０号公報に示されるように、放
射線源と放射線検出器とを用いて被測定管を透過した放
射線減衰量を検出して測定値どするとともに、被測定管
と同等の基準管を用いて付着物のない状態で基準管はお
ける放射線減衰量を検出するか、あるいは理論計算して
基準値を求めて、この基準値に上記の測定値を比較する
ことにより管内付着物の厚さ寸法を測定するものが提案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで一般に給水管にあっては、例えば使用開始から
かなりの時間が経過している場合、給水管内面の腐食に
伴って給水管内面の全周にわたって錆などの付着物が′
付着していることが多い。しかしながら、上述した従来
技術では、放射線源から放出された放射線が被測定管の
一方の側を透過し、次いで他方の側を透過して、この間
に減衰する放射線の強さに基づいて両方の部分に付着す
る管内付着物の厚さ寸法をまとめて測定するようになっ
ており、すなわち、管内付着物の各部分の厚さ寸法を個
別に測定することはできないという問題があった。

本発明はこのような従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、被測定管の内部に付着する管
内付着物の各部分の厚さ寸法をそれぞれ測定することの
できる管内付着物の厚さ測定方法を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

この目的を達成するために本発明の管内付着物の厚さ測
定方法は、円筒状の被測定管に向かって放射線を放出す
る放射線源と、この放射線源に被測定管を介して対向す
る放射線検出器とを含み、上記被測定管の内部に付着す
る管内付着物の厚さ寸法を測定する管内付着物の厚さ測
定方法において、上記被測定管の内部を通る直線上に、
上記放射線源および放射線検出器をそれぞれ配置し、こ
の放射線検出器により上記被測定管を透過した放射線の
強度を検出して放射線強度信号を出力するとともに、上
記直線上に、上記被測定管に超音波を発射し反射波を受
ける超音波送受信部を設けて、上記反射波に基づいて超
音波式厚さ測定器により被測定管自体の肉厚寸法に対応
する肉厚値信号を出力し、次いで、これらの放射線強度
信号および肉厚値信号に基づいて上記管内付着物の厚さ
寸法をあらかじめ定められる方程式により算出し、この
算出結果および上記肉厚値信号に基づいて上記管内付着
物の分布状態を解析する構成にしである。

〔作用〕

本発明の管内付着物の厚さ測定方法は、上記のように、
円筒状の被測定管の内部を通る直線上に放射線源、放射
線検出器をそれぞれ配置し、放射線源から被測定管に向
かって放射線を放出し、被測定管および管内付着物を透
過した放射線の強度を放射線検出器により検出して放射
線強度信号を出力する。そして、上記の直線上に設けら
れる超音波送受信部によって被測定管に超音波を発射し
反射波を受けて、超音波式厚さ測定器から被測定管自体
の肉厚寸法に対応する肉厚値信号を出力し、次いで、こ
れらの放射線強度信号および肉厚値信号に基づいて管内
付着物の厚さ寸法をあらかじめ定められる方程式により
算出する。すなわち、被測定管および管内付着物の厚さ
寸法から被測定管自体の肉厚寸法を差し引いて管内付着
物のみの厚さ寸法を算出し、次いで、この算出結果およ
び上記の肉厚値信号に基づいて管内付着物の分布状態を
解析し、これによって、被測定管の内部に付着する管内
付着物の各部分の厚さ寸法をそれぞれ得ることができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の管内付着物の厚さ測定方法の実施例を図
に基づいて説明する。

第１図ないし第４図は本発明の管内付着物の厚さ測定方
法の一実施例を説明する図、第１図は厚さ測定方法の処
理手順を示すフローチャート、第２図は厚さ測定方法に
用いられる厚さ測定装置の構成を示す説明図、第３図は
管内付着物の厚さ測定を行う状態を示す被測定管の断面
図、第４図は厚さ測定装置から出力される測定結果の一
例を示す説明図である。

本実施例の厚さ測定方法に用いられる測定装置は、第２
図に示すように、円筒状の被測定管１に向かって放射線
を放出する放射線源２と、この放射線源２に被測定管１
を介して対向する放射線検出器３と、被測定管１に超音
波を発射して反射波を受ける超音波送受信部４．４ａを
それぞれ有し被測定管１自体の肉厚寸法を測定する超音
波式厚さ測定器６．６ａと、上記の放射線源２、検出器
３、超音波送受信部４．４ａが取付けられ、被測定管１
の外周面に沿って回動可能な治具７と、この治具７を回
動可能に支持し、治具７の回動に伴って回動位置信号を
出力するガイド体８と、被測定管１から離隔して配置さ
れる測定装置本体つと、この測定装置本体９から出力さ
れる測定結果を印刷するプリンタ１０などとから構成さ
れている。

上述した放射線源２、検出器３、第３図に示すように、
被測定管ｌ内部を通る直線、例えは被測定管１の長手方
向Ｘ−Ｘと直交する面内に含まれる中心線Ａ、−Ａ２上
に配置され、被測定管１を介して互いに対向している。

上述した超音波送受信部４．４ａは、第３図の中心線Ａ
、−Ａ２上に配置可能で、被測定管１をはさんでその外
周面にそれぞれ密着するようになっている。

上述した測定装置本体９は、第２図に示すように、上記
の回動位置信号に基づいて超音波送受信部４の相対的な
位置に対応する位置検出信号を出力する第１の位置演算
部１１と、超音波送受信部４に接続され、被測定管１の
肉厚値信号を出力する第１の作動部１２と、これらの位
置演算部１１および作動部１２に接続され、位置検出信
号、肉厚値信号を記憶する記憶手段、例えば第１のメモ
リ１３と、上記の回動位置信号に基づいて超音波送受信
部４ａの相対的な位置に対応する位置検出信号を出力す
る第２の位置演算部１４と、超音波送受信部４ａに接続
され、被測定管１の肉厚値信号を出力する第２の作動部
１５と、これらの位置演算部１４および作動部１５に接
続され、位置検出信号、肉厚値信号を記憶する記憶手段
、例えば第２のメモリ１６と、上記の回動位置信号に基
づいて放射線源２、検出器３の相対的な位置に対応する
位置検出信号を出力する第３の位置演算部１７と、検出
器３に接続され、放射線強度信号を出力する第３の作動
部１８と、これらの位置演算部１７および作動部１８に
接続され、位置検出信号、放射線強度信号を記憶する記
憶手段、例えば第３のメモリ１つと、これらのメモリ１
３．１６．１９に接続される第１の演算処理部２０と、
この演算処理部２０、メモリ１３．１６に接続される第
２の演算処理部２１と、この演算処理部２１で演算した
演算結果を表示する表示部２２とを含んでいる。

なお、上記の第１の演算処理部２０により、メモリ１３
．１６．１９に記憶される位置検出信号、放射線強度信
号、および肉厚値信号に基づいて被測定管１の管内付着
物１ａの厚さ寸法をあらかじめ定められる方程式により
算出する演算処理手段か構成され、上記の第２の演算処
理部２１により、この算出結果および被測定管１の肉厚
値信号に基づいて管内付着物１ａの分布状態を解析する
解析手段か構成されている。また、上記のブリシタ１０
、表示部２２により、演算処理部２］て演算した演算結
果を出力する出力手段が構成されている。

上記の超音波送受信部４、第１の作動部１２により、超
音波を発射し反射波に基づいて被測定管１自体の肉厚寸
法を測定する超音波式厚さ測定器６が構成され、同様に
、超音波送受信部４ａ、第２の作動部１５により、もう
１つの超音波式厚さ測定器６ａが構成されている。さら
に、上記の治具７、ガイド体８、位置演算部１１．１４
．１７により、被測定管１に対する超音波送受信部４．
４ａの相対的な位置、放射線源２および放射線検出器３
の相対的な位置をそれぞれ検出して位置検出信号を出力
する位置検出手段が構成されている。

ここて、一般に物体を放射線が透過する際に、物体を透
過した後の放射線強度を工、物体を透過する前の放射線
強度を■。、透過する物体の材質や放射線の種類によっ
て求められる放射線の減衰件数をμ、物体の厚さ（物体
の透過距離）を土とすると、次の（］）弐に関係が成り
立つ。すなわち、μ　ｔ Ｉ＝Ｉ　ｏ　、ｅ　　　　　　　・・・　（１）この（
１）式を第３図に示す状態の場合に適用すると、■＝被
測定管１および管内付着物１ａを透過した放射線強度、
工ｏ：透過する前の放射線強度、μＦ＝被測定管１の材
質や放射線の種類によって求められる放射線の減衰係数
、μ５：管内付着物１ａの材質や放射線の種類によって
求められる放射線の減衰係数、ｔｌ、ｔ２　：第３図に
示す中心線Ａ１−Ａ２上の被測定管１の肉厚寸法、Ｓ。

：中心線Ａ　Ｉ　　Ａ　ｚ上の管内付着物１ａ合計厚さ
寸法であることから、 （μｐ（ｈ＋　　ｔｚ）十μ　ｓＳｏ　　）Ｉ＝Ｉ。・
ｅ ・・・・・・（２）式が成り立つ。

上述した放射線の減衰係数μ１、μ５は、第１の演算処
理部２０の図示しないメモリにあらかじめ記憶されてお
り、この情報を演算処理部２０に入力するとともに、第
１のメモリ１３から被測定管１の肉厚値信号および超音
波送受信部４の位置検出信号、第２のメモリ１６から被
測定管１の肉厚信号および超音波送受信部４ａの位置検
出信号、第３のメモリ１９から放射線強度信号および放
射線源２、検出器３の位置検出信号を演算処理部２０に
入力することにより、上記の（２）式を用いて管内付着
物１ａの合計厚さ寸法Ｓ。を算出するようになっている
。

また、一般に被測定管１が金属管であることが多く、被
測定管１内部に付着する管内付着物１ａは、被測定管１
自体の金属の酸化物であることが知られている。このよ
うな場合、管内付着物１ａの厚さ寸法は、被測定管１の
内面の腐食の度合いすなわち肉厚寸法に反比例している
と推察されるので、管内付着物１ａの各部分の厚さ寸法
８１、Ｓ２は、次の（３）式、（４）式によってそれぞ
れ求められる。すなわち、 Ｓ＋　＝Ｓｏ−ｔ２．’　（ｔ＋　＝ｔ２）−Ｄ）Ｓ２
　＝Ｓｏ　　ｔｌ　／（ｔｌ　＋ｔ２　）−−（４）こ
こで、Ｓｏ　　・管内付着物１ａの合計厚さ寸法、すな
わち上記の厚さ寸法Ｓ１と厚さ寸法Ｓ２との和、ｔ１＝
ｔ２：第２図の中心線Ａ１−Ａ２線上における被測定管
１の肉厚寸法である３なお、第３図のｔ。は被測定管１
の当初の肉厚寸法である。

この実施例の厚さ測定方法にあっては、第１図に示す処
理手順にしたがって管内付着物１ａの厚さ測定を行うよ
うになっている。すなわち、まず手順Ｓ１として、第３
図に示す被測定管１の中心線Ａ　Ｉ　　Ａ　ｚ上に超音
波送受信部４．４ａを配置して、手順Ｓ２として第１の
作動部１２を操作して、超音波送受信部４より超音波を
発射し、その反射波に基づいて第１の作動部１２から被
測定管１の肉厚寸法ｔ、に対応する肉厚値信号を出力し
て第１のメモリ１３で記憶し、同様に、もう１つの超音
波送受信部４ａにより被測定管１の肉厚寸法ｔ２を測定
し、第２の作動部１５から出力される肉厚値信号を第２
のメモリ１６で記憶する３手順Ｓ３としてガイド体８か
ら出力される回動位置信号に基づいて第１の位置演算部
１１により超音波送受信部４の位置を演算して位置検出
信号を第１のメモリ１３で記憶し、同様に、超音波送受
信部４の位置検出信号を第２のメモリ１６て記憶する。

次いで、手順Ｓ４として治具７を所定の角度だけ回動さ
せ、第３図に示すように中心線Ａ１−Ａ２線上に放射線
源２、検出器３を配置し、次いで、手順Ｓ５として放射
線源２から放射線を放出して、上記の中心線Ａ　Ｉ　　
Ａ　２上における被測定管１および管内付着物１ａを透
過した放射線の強度を検出器３により検出し、すなわち
被測定管１の肉厚寸法１．．１２および管内付着物１ａ
の厚さ寸法Ｓ１、Ｓ２を検出し、第３の作動部１８より
出力される放射線強度信号を第３のメモリ１９で記憶す
る。このとき、放射線源２から放出された放射線は、第
３図の中心線ＡＩ−，Ａ２上を通り、被測定管１の一方
の側の管内と管内付着物１ａを透過した後、他方の側の
管内と管内付着物１ａを透過して、減衰した放射線が検
出器３に到着する、これに伴って、検出器３は放射線の
強度を検出し、電気信号を第３の作動部１８／＼出力す
るようになっている。そして、手順Ｓ６として、カイト
体８から出力される回転位置信号に基づいて第３の位置
演算部１７により放射線源２、検出器３の位置を演算し
、位置検出信号を第３のメモリ１９で記憶する。

次いで、手順Ｓ７として第１のメモリ１３で記憶される
被測定管１の肉厚値信号および超音波送受信部４の位置
検出信号、第２のメモリ１６で記憶される被測定管１の
肉厚値信号および超音波送受信部４ａの位置検出信号、
第３のメモリ１つで記憶される放射線強度および放射線
源２、検出器３の位置検出信号に基づいて、第１の演算
処理部２０は上述した（２）式により管内付着物１ａの
合計厚さ寸法Ｓ。、すなわち被測定管１内部の両方の厚
さ寸法Ｓ１、Ｓ２の和（ＳＩ＋９２）を演算する。

次いて、手順Ｓ８として上記の被測定管１の肉厚値信号
および管内付着物１ａの合計厚さ寸法ＳＯに基づいて、
第２の演算処理部２１は上述した（３）式、（４）式に
よりそれぞれの厚さ寸法５１Ｓ２を演算し、その演算結
果を表示部２４で表示するとともに、プリンタ１０によ
り数値データあるいはグラフィックとして出力する。

そして、このようにして１カ所での管内付着物１ａの厚
さの測定が終了すると、測定者は治具７を所定の角度だ
け回動させ、上述した手順８１〜Ｓ８を繰り返して行い
、被測定管１の全周にわたって管内付着物１ａの厚さ測
定を順次行うようになっている。例えば、被測定管１の
外周を中心線Ａ　Ｉ　　Ａ　２から中心線１ｌ−Ｉ２ま
で１６等分し、全周にわたって管内付着物１ａの厚さ測
定を順次行う場合、第１図の管内付着物１ａの測定結果
は、プリンタ１０により第３図のハツチンク部分て示す
ようにグラフィック出力される。

このように構成した本発明の厚さ測定方法では、被測定
管１内面の全周にわたって付着するイ］着物１ａの各部
分の厚さ寸法をそれぞれ測定することかできる。そして
、測定結果はプリンタ１０によりグラフィック出力され
たり、表示部２２て表示されるので、管内付着物１ａの
各部分の大きさや位置を正確に知ることかできる。また
、放射線源２、検出器３、超音波送受信部４．４ａを治
具７に取り付け、被測定管１の長手方向と直交する面内
で回動するとともに、ガイド体８から回動位置信号を出
力するように構成したことから、被測定管１の全周にわ
たって管内付着物１ａの厚さ寸法の測定を簡便に行うこ
とができる。

なお、この実施例では、被測定管１の外周面に沿って回
動可能な治具７を設けて、被測定管１の長手方向と直交
する面内で放射線源２、検出器３、超音波送受信部４．
４ａを回動するようにしたが、治具６を被測定管１の長
手方向に移動可能なガイドレール等を設け、放射線源２
、検出器３、超音波送受信部４．４ａを被測定管１の長
手方向に移動させながら、被測定管１内の付着物１ａの
厚さ寸法を測定することもできる。また、この実施例に
あっては、第１図の手順Ｓ１で超音波送受信部４．４ａ
を中心線上に配置し、手順Ｓ２で被測定管１自体の肉厚
寸法を測定し、手順Ｓ３で超音波送受信部４．４ａの位
置の検出を行い、その後、手順Ｓ４で放射線源２、検出
器３を上記の中心線上に配置し、手順Ｓ５で被測定管１
を透過した放射線強度を検出し、手順Ｓ６で放射線源２
、検出器３の位置の検出を行うようにしたが、これらの
手順Ｓｌ〜Ｓ３と手順Ｓ４〜Ｓ６とを入れ替え、すなわ
ち、まず手順Ｓ１として放射線源２、検出器３を中心線
上に配置し、手順Ｓ２として被測定管１を透過した放射
線強度を検出し、手順ｓ３として放射線源２、検出器３
の位置の検出を行い、その後、手順Ｓ４として超音波送
受信部４．４ａを上記の中心線上に配置し、手順Ｓ５と
して被測定管１自体の肉厚寸法を測定し、手順Ｓ６とし
て超音波送受信部４．４ａの位置の検出を行うこともで
きる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成したのて、被測定管内面の全
周にわたって付着する管内付着物の各部分の厚さ寸法を
それぞれ測定することができ、したかつて、管内付着物
の各部分の大きさや位置を正確に検出することができる
という効果がある。

また、被測定管自体の肉厚寸法を測定できることから、
被測定管の更生方法の選択や保守管理についても正確な
情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の管内付着物の厚さ測定方
法の一実施例を説明する図で、第１図は厚さ測定方法の
処理手順を示すフローチャート、第２図は厚さ測定方法
に用いられる厚さ測定装置の構成を示す説明図、第３図
は管内付着物の厚さ測定を行う状態を示す被測定管の断
面図、第４図は厚さ測定装置から出力される測定結果の
一例を示す説明図である。 １・・・・・・被測定管、１ａ・・・・・・管内付着物
、２・・・・・・放射線源、３・・・・・・放射線検出
器、４．４ａ・・・・・・超音波送受信部、６．６ａ・
・・・・・超音波式厚さ測定器、７・・・・・・治具、
８・・・・・・ガイド体、９・旧・・測定装置本体、１
１．１４．１７・・・・・・位置演算部、１２．１５．
１８・・・・・・作動部、１３．１６．１９・・曲・メ
モリ、２０．２１・・・・・・演算処理部。 第２図 第 図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）円筒状の被測定管に向かつて放射線を放出する放
   射線源と、この放射線源に被測定管を介して対向する放
   射線検出器とを含み、上記被測定管の内部に付着する管
   内付着物の厚さ寸法を測定する管内付着物の厚さ測定方
   法において、上記被測定管の内部を通る直線上に、上記
   放射線源および放射線検出器をそれぞれ配置し、この放
   射線検出器により上記被測定管を透過した放射線の強度
   を検出して放射線強度信号を出力するとともに、上記直
   線上に、上記被測定管に超音波を発射し反射波を受ける
   超音波送受信部を設けて、上記反射波に基づいて超音波
   式厚さ測定器により被測定管自体の肉厚寸法に対応する
   肉厚値信号を出力し、次いで、これらの放射線強度信号
   および肉厚値信号に基づいて上記管内付着物の厚さ寸法
   をあらかじめ定められる方程式により算出し、この算出
   結果および上記肉厚値信号に基づいて上記管内付着物の
   分布状態を解析することを特徴とする管内付着物の厚さ
   測定方法。