JPH0495706A - 管内付着物の厚さ測定方法および測定装置 - Google Patents

管内付着物の厚さ測定方法および測定装置

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JPH0495706A
JPH0495706A JP20818190A JP20818190A JPH0495706A JP H0495706 A JPH0495706 A JP H0495706A JP 20818190 A JP20818190 A JP 20818190A JP 20818190 A JP20818190 A JP 20818190A JP H0495706 A JPH0495706 A JP H0495706A
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pipe
measured
thickness
radiation
tube
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Yoshihiro Ohira
義博 大平
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Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
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Hitachi Building Systems Engineering and Service Co Ltd
Hitachi Building Systems Engineering Co Ltd
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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、円筒状の管の内部に付着する管内付着物の厚
さ測定方法および測定装置に係り、特に、放射線源、放
射線検出器などを用いて管内付着物の厚さ測定を行う管
内付着物の厚さ測定方法および測定装置に関する。
〔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
とがある。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が少なくなったり、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
物の厚さが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とするとともに、被測定管
と同等の基準管を用いて管内付着物のない状態で基準管
に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算出するもの
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
に伴って肉厚寸法がかなり減少していることが多い。こ
のため、上述した従来技術では、肉厚寸法が減少した給
水管と同じ肉厚寸法の基準管を入手することが困難であ
ることから、測定値を比較するための基準値を正確に求
めることは事実上不可能であった。
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、被測定管と同等の基準管を用
いることを要さずに、被測定管内に付着する管内付着物
の厚さ寸法を測定することのできる管内付着物の厚さ測
定方法および測定装置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、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
より算出する構成にしである。
また、本発明の管内付着物の厚さ測定方法の実施に用い
られる厚さ測定装置は、被測定管に対する放射線源およ
び放射線検出器の相対的な位置、超音波送受信部の相対
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
置検出手段と、上記放射線検出器から出力される放射線
強度信号、超音波式厚さ測定器から出力される肉厚値信
号、および上記位置検出信号を記憶する記憶手段と、こ
の記憶手段に記憶される放射線強度信号、肉厚値信号、
および位置検出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演算する演算処理手
段と、この演算処理手段で演算した演算結果を出力する
出力手段とを設けた構成にしである。
〔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
かって放射線を放射し、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で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。これによって、被測定管と同等の基準管を用いる
ことを要さずに、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ことができる。
また、本発明の管内付着物の厚さ測定方法の実施に用い
られる厚さ測定装置は、放射線源から被測定管に向かっ
て放射線を放出し、放射線検出器により放射線の強度を
検出する際、位置検出手段によって被測定管に対する放
射線源、放射線検出器の相対的な位置をそれぞれ検出し
て位置検出信号を記憶手段へ出力するとともに、超音波
送受信部を介して超音波式厚さ測定器により被測定管自
体の肉厚寸法を測定する際、上記の位置検出手段によっ
て被測定管に対する超音波送受信部の相対的な位置を検
出して位置検出信号を記憶手段へ出力する。次いで、上
記の記憶手段に記憶される放射線強度信号、肉厚値信号
、および位置検出信号に基づいて演算処理手段により管
内付着物の厚さ寸法を演算し、その演算結果を出力手段
により出力するようになっている。これによって、上述
した管内付着物の厚さ測定方法を良好に行わせることが
できる。
〔実施例〕
以下、本発明の管内付着物の厚さ測定方法および測定装
置の実施例を図に基づいて説明する。
第1図ないし第3図は本発明の管内付着物の厚さ測定方
法および測定装置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
は厚さ測定装置の構成を示す説明図、第3図は被測定管
の肉厚測定を行う状態を示す断面図である。
第3図に示す本実施例の厚さ測定装置は、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一
対の超音波送受信部4.5を有し被測定管1自体の肉厚
寸法を測定する超音波式厚さ測定器6と、上記の放射線
源2、検出器3、超音波送受信部4.5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9などとから構成されてい
る。
上述した超音波送受信部4.5は、第3図に示すように
、被測定管1の長手方向と直交する面内に含まれる中心
線As  A2上に配置され、被測定管1をはさんでそ
の外周面にそれぞれ密着している。一方、上述した放射
線源2、検出器3は、上記の中心線A、−A2からあら
かじめ定められる角度θだけ同第3図の反時計方向へ回
動した中心線B t  B 2上に配置され、被測定管
1を介して互いに対向している。
上述した測定装置本体9は、第2図に示すように、検出
器3に接続され、放射線強度信号を出力する第1の作動
部11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1の位置演算部12と、これらの作動部11およ
び位置演算部12に接続され、放射線強度信号、位置検
出信号を記憶する記憶手段、例えば第1のメモリ13と
、上記の超音波送受信部4.5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14と、上記の回
動位置信号に基づいて超音波送受信部4.5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15と、これらの作動部14および位置演算部15に
接続され、肉厚値信号、位置検出信号を記憶する記憶手
段、例えば第2のメモリ16と、これらのメモリ13.
16に接続される演算処理部17と、この演算処理部1
7で演算した演算結果を表示する表示部18とを含んで
いる。
なお、上記の演算処理部17により、メモリ13.16
に記憶される放射線強度信号、肉厚値信号、および位置
検出信号に基づいて被測定管1の管内付着物1aの厚さ
寸法をあらがしめ定められる方程式により算出する演算
処理手段が構成され、上記の表示部18により、演算処
理部17で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4.5、第2の作動
体14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
構成されている。さらに、上記の治具7、ガイド体8、
位置演算部12.15により、被測定管1に対する放射
線源2および放射線検出器3の相対的な位置、超音波送
受信部4.5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。
ここで、一般に物体を放射線が透過する際に、物体を透
過する前の放射線の強度を■o、物体を透過した後の放
射線の強度をI、放射線の減衰係数をμ、物体の厚さ(
物体の透過距離)をtとすると、次の(1)式の関係が
成り立つ。すなわち、−μt I=Io−e    ・・・・・・(1)との(1)式
を第3図に示す状態の場合に適用すると、I;被測定管
1お゛よび管内付着物Iaを透過した放射線の強度、工
0 :透過する前の放射線の強度、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、μS: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、t4:第3図に
示す中心線A I  A z上の被測定管1の肉厚寸法
、t2、t3:中心線A I  A z上の管内付着物
1aの厚さであることから、 −(μF(h+t4)+μ5(t2+t3))I=I(
、−e ・・・・・・(2)式が成り立つ。
上述した放射線の減衰係数μF、μSは、演算処理部1
7の図示しないメモリにあらかしめ記憶されており、一
方、放射線検出器4から出力される放射線強度信号、す
なわち放射線の強度l−l0の情報や、超音波式厚さ測
定器6から出力される肉厚値信号、すなわち被測定管1
の肉厚寸法t2、t3の情報を演算処理部17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
の厚さ寸法を算出するようになっている。
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
図に示すように被測定管1の中心線AI  Az上に超
音波送受信部4.5を配置し、中心線81B 2上に放
射線源2、検出器3に配置して、手順S2として第2の
作動体14を操作して超音波送受信部4.5のそれぞれ
により超音波を発射して反射波を受け、これに伴い、第
2の作動体14から被測定管1の肉厚寸法t1t4に対
応する肉厚値信号を出力して第2のメモリ16で記憶す
る。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2の位置演算部15により超音波送受
信部4.5のそれぞれの位置を演算して位置検出信号を
出力し、第2のメモリ16で記憶する。次いで、手順S
4として治具7を第3図の時計方向に角度θだけ回動さ
せ、被測定管1の中心線A I  A 2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、  A2
線における被測定管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により検出して、第1の作動部
11から出力する放射線強度信号を第1のメモリ13で
記憶する。そして手順S6として、ガイド体8から出力
される回転位置信号に基づいて第1の位置演算部12に
より放射線源2、検出器3の位置検出信号を出力して、
第1のメモリ13で記憶する。次いで手順S7として、
第1のメモリ13で記憶される放射線強度信号、放射線
源2、検出器3の位置検出信号、および第2のメモリ1
6で記憶される被測定管lの肉厚値信号、超音波送受信
部4.5の位置検出信号に基づいて、上述した(2)式
により演算処理部17で管内付着物1aの合計厚さ寸法
(12+13)を演算し、その演算結果を表示部18で
表示する。
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〜S7を繰り返し、被測定
管1の全周にわたって管内付着物1aの厚さ寸法を順次
測定するようになつている。
このように楕成した本発明の厚さ測定方法では、被測定
管1と同等の基準管を用いることを要さずに、被測定管
1内の付着物1aの厚さ寸法を測定することができる。
また、上記の厚さ測定方法の実施に用いられる厚さ測定
装置にあっては、放射線源2、検出器3、超音波送受信
部4.5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、治具7の回動に伴い
ガイド体8から回動位置信号を出力するように楕成した
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.
5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4.5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4.5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4.5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S
5で被測定管1を透過した放射線強度を検出し、手順S
6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S1〜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S4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4.5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4.5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で、被測定管と同等の
基準管を用いることを要さずに、被測定管内の付着物の
厚さ寸法を測定することができ、したがって、例えば給
水管などの内面の腐食に伴って肉厚寸法がかなり減少し
ている場合であっても、管内付着物の厚さ測定を実施す
るのに用いることができる。また、超音波式厚さ測定器
により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3図は本発明の管内付着物の厚さ測定方
法および測定装置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
は厚さ測定装置の構成を示す説明図、第3図は被測定管
の肉厚測定を行う状態を示す断面図である。 1・・・・・・被測定管、1a・・・・・・管内付着物
、2・・・・・・放射線源、3・・・・・・放射線検出
器、4.5・・・・・・超音波送受信部、6・・・・・
・超音波式厚さ測定器、7・・・・・・治具、8・・・
・・・ガイド体、9・・・・・・測定装置本体、11.
14・・・・・・作動部、12.15・・・・・・位置
演算部、13.16・・・・・・メモリ(記憶手段)、
17・・・・・・演算処理部(演算処理手段)、18・
・・・・・表示部(出力手段)。

Claims (2)

    【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することを特
    徴とする管内付着物の厚さ測定方法。
  2. (2)管内付着物の厚さ測定方法の実施に用いられる厚
    さ測定装置において、被測定管に対する放射線源および
    放射線検出器の相対的な位置、超音波送受信部の相対的
    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
    検出手段と、上記放射線検出器から出力される放射線強
    度信号、超音波式厚さ測定器から出力される肉厚値信号
    、および上記位置検出信号を記憶する記憶手段と、この
    記憶手段に記憶される放射線強度信号、肉厚値信号、お
    よび位置検出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演算する演算処理手段
    と、この演算処理手段で演算した演算結果を出力する出
    力手段とを設けたことを特徴とする厚さ測定装置。
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