JPH06308091A - 埋設金属管等の腐食検査装置 - Google Patents
埋設金属管等の腐食検査装置Info
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- JPH06308091A JPH06308091A JP9927493A JP9927493A JPH06308091A JP H06308091 A JPH06308091 A JP H06308091A JP 9927493 A JP9927493 A JP 9927493A JP 9927493 A JP9927493 A JP 9927493A JP H06308091 A JPH06308091 A JP H06308091A
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- squid
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被検査金属に磁化部分が存在していても、腐
食部位を確実に特定することのできる埋設金属管等の腐
食検査装置を提供する。 【構成】 ＳＱＵＩＤ磁束計のほかに、被検査金属にパ
ルス磁場を印加する手段と、そのパルス磁場印加前およ
び印加直後のＳＱＵＩＤ磁束計による測定結果をそれぞ
れ記憶する手段と、その記憶された２種の磁場分布デー
タを比較し、被検査金属の腐食電流による磁場分布デー
タのみを抽出して画像化する手段を設ける。
食部位を確実に特定することのできる埋設金属管等の腐
食検査装置を提供する。 【構成】 ＳＱＵＩＤ磁束計のほかに、被検査金属にパ
ルス磁場を印加する手段と、そのパルス磁場印加前およ
び印加直後のＳＱＵＩＤ磁束計による測定結果をそれぞ
れ記憶する手段と、その記憶された２種の磁場分布デー
タを比較し、被検査金属の腐食電流による磁場分布デー
タのみを抽出して画像化する手段を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地中に埋設された金属
管、あるいは、鉄道の橋脚や建築物等のコンクリート構
造体内の鉄筋等の腐食を検査し、その腐食部位等を特定
することのできる装置に関する。
管、あるいは、鉄道の橋脚や建築物等のコンクリート構
造体内の鉄筋等の腐食を検査し、その腐食部位等を特定
することのできる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地中に埋設された鋼管等の埋設金属管や
コンクリート構造体内の鉄筋の一部に錆のような腐食が
生じたとき、腐食部の金属は陽イオンとなって、その近
傍の電解液中に溶けだし、これによって電流が発生する
ことは知られている。この陽イオンの移動による電流、
すなわち腐食電流によって発生する微弱な磁場を、ＳＱ
ＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）を用いた磁束計によって
地上から測定し、腐食部位の位置と腐食の程度を推定す
ることが既に研究されている（Bellinghan,J.G.and Nis
enoff,M.; IEEE Trans. Magn., Vol.Mag23, No.2(1987)
477) 。
コンクリート構造体内の鉄筋の一部に錆のような腐食が
生じたとき、腐食部の金属は陽イオンとなって、その近
傍の電解液中に溶けだし、これによって電流が発生する
ことは知られている。この陽イオンの移動による電流、
すなわち腐食電流によって発生する微弱な磁場を、ＳＱ
ＵＩＤ（超伝導量子干渉素子）を用いた磁束計によって
地上から測定し、腐食部位の位置と腐食の程度を推定す
ることが既に研究されている（Bellinghan,J.G.and Nis
enoff,M.; IEEE Trans. Magn., Vol.Mag23, No.2(1987)
477) 。
【０００３】このようなＳＱＵＩＤを用いた微弱磁場分
布測定による腐食検出は、非破壊のもとに管の腐食部位
を検出できるうえに、腐食電流の大きさを見積もること
よって、腐食による金属の寿命を予測できる点で、他の
検査方法に比して優れた検査方法であると言える。
布測定による腐食検出は、非破壊のもとに管の腐食部位
を検出できるうえに、腐食電流の大きさを見積もること
よって、腐食による金属の寿命を予測できる点で、他の
検査方法に比して優れた検査方法であると言える。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、鋼管等にお
いては、その製造過程における真直加工時の圧力や溶接
時の熱等によって磁場のスピンが所定方向に揃い、その
部分が磁化される場合がある。このような場合、従来の
地表からの微弱磁場測定による腐食検査では、腐食電流
による磁場と、真直加工等に基づく磁化部分による磁場
との分離が困難であり、実質的に腐食部位の特定を行う
ことが不可能となるという問題がある。
いては、その製造過程における真直加工時の圧力や溶接
時の熱等によって磁場のスピンが所定方向に揃い、その
部分が磁化される場合がある。このような場合、従来の
地表からの微弱磁場測定による腐食検査では、腐食電流
による磁場と、真直加工等に基づく磁化部分による磁場
との分離が困難であり、実質的に腐食部位の特定を行う
ことが不可能となるという問題がある。
【０００５】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、埋設鋼管等の被検査金属に磁化部分が存在して
いたとしても、腐食部位を確実に特定することのできる
埋設金属管等の腐食検査装置の提供を目的としている。
もので、埋設鋼管等の被検査金属に磁化部分が存在して
いたとしても、腐食部位を確実に特定することのできる
埋設金属管等の腐食検査装置の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の埋設金属管等の腐食検査装置は、埋設状態
の金属管等の被検査金属の磁場分布を地表等の外部から
測定するＳＱＵＩＤ磁束計と、被検査金属に対してパル
ス磁場を印加するパルス磁場印加手段と、そのパルス磁
場印加手段による磁場の印加前および直後におけるＳＱ
ＵＩＤ磁束計による測定結果をそれぞれ記憶する記憶手
段と、その記憶手段に記憶された２種の磁場分布測定結
果を比較し、その比較結果から被検査金属の腐食電流に
基づく磁場分布を抽出する演算手段と、その抽出結果を
画像化する画像処理手段を備えたことによって特徴づけ
られる。
め、本発明の埋設金属管等の腐食検査装置は、埋設状態
の金属管等の被検査金属の磁場分布を地表等の外部から
測定するＳＱＵＩＤ磁束計と、被検査金属に対してパル
ス磁場を印加するパルス磁場印加手段と、そのパルス磁
場印加手段による磁場の印加前および直後におけるＳＱ
ＵＩＤ磁束計による測定結果をそれぞれ記憶する記憶手
段と、その記憶手段に記憶された２種の磁場分布測定結
果を比較し、その比較結果から被検査金属の腐食電流に
基づく磁場分布を抽出する演算手段と、その抽出結果を
画像化する画像処理手段を備えたことによって特徴づけ
られる。
【０００７】
【作用】図３に模式的なタイムチャートを示すように、
埋設金属管等の被検査金属にパルス磁場Ｐを印加する
と、その金属の磁場のスピンは瞬間的にパルス磁場によ
る影響を受け、（ａ）に示すようにその磁場強度は変化
するが、その直後には元の状態に戻る。一方、被検査金
属の腐食部において陽イオンが周囲の電解液中に溶けだ
していくことによる電流Ｉは、パルス磁場Ｂによって Ｆ＝Ｉ×Ｂ なる力Ｆを受け、その電流経路が変化する。この電流経
路が変化している状態は、パルス磁場を印加した後にも
所定の微小時間だけ継続し、その電流による磁場の分布
は（ｂ）に示すように変化する。
埋設金属管等の被検査金属にパルス磁場Ｐを印加する
と、その金属の磁場のスピンは瞬間的にパルス磁場によ
る影響を受け、（ａ）に示すようにその磁場強度は変化
するが、その直後には元の状態に戻る。一方、被検査金
属の腐食部において陽イオンが周囲の電解液中に溶けだ
していくことによる電流Ｉは、パルス磁場Ｂによって Ｆ＝Ｉ×Ｂ なる力Ｆを受け、その電流経路が変化する。この電流経
路が変化している状態は、パルス磁場を印加した後にも
所定の微小時間だけ継続し、その電流による磁場の分布
は（ｂ）に示すように変化する。
【０００８】本発明はこのような点を利用したもので、
埋設金属管等の被検査金属に対してパルス磁場を印加す
るとともに、その印加前（ｔ1 ）と印加直後（ｔ2 ）に
おける磁場分布をＳＱＵＩＤ磁束計で測定して両者を記
憶し、これらを比較することにより、パルス磁場印加前
後で磁場分布の変化があった部分を腐食電流による磁場
分布であると特定することができる。
埋設金属管等の被検査金属に対してパルス磁場を印加す
るとともに、その印加前（ｔ1 ）と印加直後（ｔ2 ）に
おける磁場分布をＳＱＵＩＤ磁束計で測定して両者を記
憶し、これらを比較することにより、パルス磁場印加前
後で磁場分布の変化があった部分を腐食電流による磁場
分布であると特定することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明実施例の構成を示すブロック図
である。ＳＱＵＩＤ磁束計は、ピックアップコイルと、
ＳＱＵＩＤリングを主体とするＳＱＵＩＤ素子、およ
び、これらを超伝導動作温度にまで冷却する液体ヘリウ
ムデュワーを含むＳＱＵＩＤ検出部１と、このＳＱＵＩ
Ｄ検出部１のＳＱＵＩＤ素子を動作させ、かつ、その検
出信号を取り込んで磁場の測定結果を出力するＦＬＬ回
路（磁束ロック回路）を主体とするＳＱＵＩＤ駆動回路
２によって構成されている。
である。ＳＱＵＩＤ磁束計は、ピックアップコイルと、
ＳＱＵＩＤリングを主体とするＳＱＵＩＤ素子、およ
び、これらを超伝導動作温度にまで冷却する液体ヘリウ
ムデュワーを含むＳＱＵＩＤ検出部１と、このＳＱＵＩ
Ｄ検出部１のＳＱＵＩＤ素子を動作させ、かつ、その検
出信号を取り込んで磁場の測定結果を出力するＦＬＬ回
路（磁束ロック回路）を主体とするＳＱＵＩＤ駆動回路
２によって構成されている。
【００１０】ＳＱＵＩＤ駆動回路２からの出力は、Ａ−
Ｄ変換器３によってデジタル化された後、ＣＰＵを主体
とする演算制御部４からの指令によって、第１または第
２のメモリ５ａ，５ｂのいずれかに選択的に記憶される
ようになっている。
Ｄ変換器３によってデジタル化された後、ＣＰＵを主体
とする演算制御部４からの指令によって、第１または第
２のメモリ５ａ，５ｂのいずれかに選択的に記憶される
ようになっている。
【００１１】第１および第２のメモリ５ａ，５ｂの内容
は演算制御部４に採り込まれ、後述する手法によって腐
食電流に起因する磁場分布のみが抽出された後に画像処
理され、その処理結果が表示器６に表示されるようにな
っている。
は演算制御部４に採り込まれ、後述する手法によって腐
食電流に起因する磁場分布のみが抽出された後に画像処
理され、その処理結果が表示器６に表示されるようにな
っている。
【００１２】ＳＱＵＩＤ検出部１は、埋設鋼管等の被検
査金属Ｍに沿って地表等を走行可能な台車７上に搭載さ
れている。この台車７には、また、パルス磁場を発生さ
せるための励起コイル８とその電源９が搭載されてお
り、この励起コイル用電源９は演算制御部４によって制
御される。
査金属Ｍに沿って地表等を走行可能な台車７上に搭載さ
れている。この台車７には、また、パルス磁場を発生さ
せるための励起コイル８とその電源９が搭載されてお
り、この励起コイル用電源９は演算制御部４によって制
御される。
【００１３】図２は演算制御部４からの制御指令に基づ
く各部の動作手順を示すフローチャートで、以下、この
図を参照しつつ本発明実施例の作用を述べる。まず、台
車７を被測定金属Ｍの上に移動させた後、ＳＱＵＩＤ磁
束計による磁場測定を行い、そのデータを第１のメモリ
５ａ内に蓄える（ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３）。
く各部の動作手順を示すフローチャートで、以下、この
図を参照しつつ本発明実施例の作用を述べる。まず、台
車７を被測定金属Ｍの上に移動させた後、ＳＱＵＩＤ磁
束計による磁場測定を行い、そのデータを第１のメモリ
５ａ内に蓄える（ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３）。
【００１４】次に、励起コイル８に電源９からの電流を
流してパルス磁場を被検査金属Ｍに印加する（ＳＴ
４）。そのパルス磁場の印加後に所定の微小時間が経過
した時点で、再びＳＱＵＩＤ磁束計による磁場測定を行
い、そのデータを第２のメモリ５ｂに格納する（ＳＴ
５，ＳＴ６）。なお、この磁場測定に際しては、パルス
磁場は既に印加されていないので、ＳＱＵＩＤ磁束計は
強力なパルス磁場によって飽和されることなく、微弱な
磁場測定が可能である。
流してパルス磁場を被検査金属Ｍに印加する（ＳＴ
４）。そのパルス磁場の印加後に所定の微小時間が経過
した時点で、再びＳＱＵＩＤ磁束計による磁場測定を行
い、そのデータを第２のメモリ５ｂに格納する（ＳＴ
５，ＳＴ６）。なお、この磁場測定に際しては、パルス
磁場は既に印加されていないので、ＳＱＵＩＤ磁束計は
強力なパルス磁場によって飽和されることなく、微弱な
磁場測定が可能である。
【００１５】その後、測定を続ける場合には台車７を被
検査金属Ｍに沿って規定量だけ走行させ、その状態でＳ
Ｔ２へと戻って同様な動作を繰り返し、パルス磁場印加
前後の各部の磁場分布データを収集していく（ＳＴ７，
ＳＴ８）。
検査金属Ｍに沿って規定量だけ走行させ、その状態でＳ
Ｔ２へと戻って同様な動作を繰り返し、パルス磁場印加
前後の各部の磁場分布データを収集していく（ＳＴ７，
ＳＴ８）。
【００１６】測定を完了すると、ＳＴ７からＳＴ９以下
へと進み、第１と第２のメモリ５ａと５ｂの内容を演算
制御部４にロードしてその内容を比較し、パルス磁場の
印加前後で変化している部分を探し出す（ＳＴ９）。そ
して、この変化している部分についてのみ、第１のメモ
リ５ａの内容から抽出してそのデータを画像データに変
換し（ＳＴ１０）、表示器６に表示する（ＳＴ１１）。
へと進み、第１と第２のメモリ５ａと５ｂの内容を演算
制御部４にロードしてその内容を比較し、パルス磁場の
印加前後で変化している部分を探し出す（ＳＴ９）。そ
して、この変化している部分についてのみ、第１のメモ
リ５ａの内容から抽出してそのデータを画像データに変
換し（ＳＴ１０）、表示器６に表示する（ＳＴ１１）。
【００１７】以上の本発明実施例による測定手順による
と、図１に示すように被検査金属Ｍに腐食部Ｃのほかに
例えば溶接加工等によって磁化された部分Ｗが存在して
いた場合、第１のメモリ５ａにはこれら両者に起因する
磁場分布データが含まれる。ここで、腐食部Ｃに流れる
腐食電流の大きさは１〜１０００μＡ／ｃｍ2 程度であ
り、例えば被検査金属Ｍが地表から１０ｃｍの深さに埋
設されている場合には地表で発生する磁場の強さは１０
ｐＴ程度になるが、溶接加工等によって磁化された部分
Ｗが発生する磁場の強さは、これよりも１〜２桁程度大
きく、第１のメモリ５ａ内のデータからはこれらを分離
することは困難である。
と、図１に示すように被検査金属Ｍに腐食部Ｃのほかに
例えば溶接加工等によって磁化された部分Ｗが存在して
いた場合、第１のメモリ５ａにはこれら両者に起因する
磁場分布データが含まれる。ここで、腐食部Ｃに流れる
腐食電流の大きさは１〜１０００μＡ／ｃｍ2 程度であ
り、例えば被検査金属Ｍが地表から１０ｃｍの深さに埋
設されている場合には地表で発生する磁場の強さは１０
ｐＴ程度になるが、溶接加工等によって磁化された部分
Ｗが発生する磁場の強さは、これよりも１〜２桁程度大
きく、第１のメモリ５ａ内のデータからはこれらを分離
することは困難である。
【００１８】一方、パルス磁場を印加した直後の磁場分
布データを格納する第２のメモリ５ｂには、同じくこれ
ら両者に起因する磁場分布データが含まれるものの、パ
ルス磁場の印加による影響が残っている磁場について
は、第１のメモリ５ａ内のデータに対して変化してい
る。つまり前記した図３に示すように、腐食電流から生
じている磁場については、パルス磁場によって腐食電流
の電流経路が変化し、その経路が元に戻るためにはある
程度の時間を要するため、第２のメモリ５ｂ内に格納さ
れている磁場分布データは、その腐食部Ｃによる磁場分
布データのみが第１のメモリ５ａ内のデータに比べて変
化している。従って、ＳＴ９およびＳＴ１０においてそ
の変化している部分のみを第１のメモリ５ａ内のデータ
から抽出することにより、その抽出されたデータは腐食
部Ｃに起因する磁場分布のみとなり、表示器６には腐食
部Ｃからの磁場分布のみが表示されることになる。
布データを格納する第２のメモリ５ｂには、同じくこれ
ら両者に起因する磁場分布データが含まれるものの、パ
ルス磁場の印加による影響が残っている磁場について
は、第１のメモリ５ａ内のデータに対して変化してい
る。つまり前記した図３に示すように、腐食電流から生
じている磁場については、パルス磁場によって腐食電流
の電流経路が変化し、その経路が元に戻るためにはある
程度の時間を要するため、第２のメモリ５ｂ内に格納さ
れている磁場分布データは、その腐食部Ｃによる磁場分
布データのみが第１のメモリ５ａ内のデータに比べて変
化している。従って、ＳＴ９およびＳＴ１０においてそ
の変化している部分のみを第１のメモリ５ａ内のデータ
から抽出することにより、その抽出されたデータは腐食
部Ｃに起因する磁場分布のみとなり、表示器６には腐食
部Ｃからの磁場分布のみが表示されることになる。
【００１９】なお、本発明は、以上のような地中に埋設
された金属管の腐食検査のみならず、例えば鉄橋の橋桁
や建築物等のコンクリート内に埋め込まれた鉄筋等の金
属構造材等の腐食検査に対しても同様に有効であること
は勿論である。
された金属管の腐食検査のみならず、例えば鉄橋の橋桁
や建築物等のコンクリート内に埋め込まれた鉄筋等の金
属構造材等の腐食検査に対しても同様に有効であること
は勿論である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＳＱＵＩＤ磁束計を用いて埋設金属管等からの磁場分布
を測定してその腐食状況を検査する装置において、パル
ス磁場を印加する手段と、そのパルス磁場印加前と直後
の磁場分布データを記憶する記憶手段を設けるととも
に、その２種の記憶データを比較してパルス磁場印加前
後で変化した部分の磁場分布を抽出することにより、被
検査金属の磁化部分からの磁場分布と腐食部に起因する
磁場分布を確実に分離することが可能となり、正確な腐
食部位の特定を行うことができるようになった。
ＳＱＵＩＤ磁束計を用いて埋設金属管等からの磁場分布
を測定してその腐食状況を検査する装置において、パル
ス磁場を印加する手段と、そのパルス磁場印加前と直後
の磁場分布データを記憶する記憶手段を設けるととも
に、その２種の記憶データを比較してパルス磁場印加前
後で変化した部分の磁場分布を抽出することにより、被
検査金属の磁化部分からの磁場分布と腐食部に起因する
磁場分布を確実に分離することが可能となり、正確な腐
食部位の特定を行うことができるようになった。
【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図
【図２】その演算制御部４からの制御指令に基づく各部
の動作手順を示すフローチャート
の動作手順を示すフローチャート
【図３】パルス磁場の印加による磁化部からの磁場強度
と腐食部からの磁場強度の変化の相違の説明図
と腐食部からの磁場強度の変化の相違の説明図
１ ＳＱＵＩＤ検出部 ２ ＳＱＵＩＤ駆動回路 ３ Ａ−Ｄ変換器 ４ 演算制御部 ５ａ 第１のメモリ ５ｂ 第２のメモリ ６ 表示器 ７ 台車 ８ 励起コイル ９ 励起コイル用電源
Claims (1)
- 【請求項１】 埋設状態の金属管等の被検査金属の磁場
分布を地表等の外部から測定するＳＱＵＩＤ磁束計と、
被検査金属に対してパルス磁場を印加するパルス磁場印
加手段と、そのパルス磁場印加手段による磁場の印加前
および直後における上記ＳＱＵＩＤ磁束計による測定結
果をそれぞれ記憶する記憶手段と、その記憶手段に記憶
された２種の磁場分布測定結果を比較し、その比較結果
から被検査金属の腐食電流に基づく磁場分布を抽出する
演算手段と、その抽出結果を画像化する画像処理手段を
備えてなる埋設金属管等の腐食検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9927493A JPH06308091A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 埋設金属管等の腐食検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9927493A JPH06308091A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 埋設金属管等の腐食検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06308091A true JPH06308091A (ja) | 1994-11-04 |
Family
ID=14243103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9927493A Pending JPH06308091A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 埋設金属管等の腐食検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06308091A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380113B1 (ko) * | 2000-05-20 | 2003-04-16 | 아키정보기술(주) | 지하금속매설물의 부식수명예측시스템 및 부식수명예측방법 |
| JP2006275624A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 腐食箇所推定方法 |
| JP2007132923A (ja) * | 2005-10-11 | 2007-05-31 | Osaka Univ | 非破壊検査装置および非破壊検査装置のコイルの設計方法 |
| JP2015143671A (ja) * | 2013-12-24 | 2015-08-06 | 株式会社ベンチャー・アカデミア | 布設管の検査方法 |
| CN109374513A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-02-22 | 卢俊文 | 管道外防腐层检测分析系统 |
| WO2020100642A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | 日本電信電話株式会社 | 電極、腐食解析装置および腐食解析方法 |
| WO2024028935A1 (ja) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 株式会社日立製作所 | 検査装置 |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP9927493A patent/JPH06308091A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100380113B1 (ko) * | 2000-05-20 | 2003-04-16 | 아키정보기술(주) | 지하금속매설물의 부식수명예측시스템 및 부식수명예측방법 |
| JP2006275624A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | 腐食箇所推定方法 |
| JP4614804B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2011-01-19 | 大阪瓦斯株式会社 | 腐食箇所推定方法 |
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| JP2020085483A (ja) * | 2018-11-16 | 2020-06-04 | 日本電信電話株式会社 | 電極、腐食解析装置および腐食解析方法 |
| WO2024028935A1 (ja) * | 2022-08-01 | 2024-02-08 | 株式会社日立製作所 | 検査装置 |
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