JPH07128301A - センサ回転式リモートフィールド渦流式探傷装置におけるノイズ抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】曲管を含む複雑な配管系の探傷を比較的簡易な
装置で行う。 【構成】送信コイルから送信した電磁波と受信コイルで
受信した電磁波の位相を探傷センサ１の適宜位置毎に測
定して、管の位置に対する位相の分布のデータから対象
個所の検出を行うリモートフィールド渦流式探傷装置に
おいて、測定対象の管１３の範囲に対する上記測定を複
数回行って夫々の回毎に位相分布のデータを求め、これ
らの複数のデータを加算平均処理する。 【効果】探傷センサを回転させながら管内を走行させ
るので、管内の走行性、特に障害物や曲管における挿通
性が良好である。 比較的簡易な装置で、小口径の管にも適用することが
でき、またパージや掘削も不要であり、安価である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ガス供給管等の管
の腐食状況等を検査するためのリモートフィールド渦流
式探傷装置、特に曲管を含む配管系の探傷を行えるセン
サ回転式リモートフィールド渦流探傷装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】埋設管等の配管系、特に９０°エルボ等
の曲管を含む複雑な配管系の探傷を行うための装置とし
ては、従来、探傷センサや駆動車、カメラヘッド等を
屈曲自在に連結して管内を自走させる配管検査用ロボッ
トや、探傷センサを接続したワイヤをウインチで牽引
して探傷センサを管内に移動させる装置等が利用されて
いる。

【０００３】一方、直管の探傷には、送信コイルを装置
した送信ユニットと受信コイルを装置した受信ユニット
を所定距離隔てて連結して探傷センサを構成し、この探
傷センサをワイヤ等により埋設管内に走行させながら測
定を行うリモートフィールド渦流探傷装置が利用されて
いる。この探傷装置は、送信コイルに例えば数十Hz程度
の低周波の交流電流を流して発生させた電磁波を管を横
切って受信コイルに伝播させ、受信コイルの近傍に腐食
減肉や貫通孔等の欠陥または継手等の対象個所において
生じる伝播時間の変化を測定して対象個所を検出し、そ
して、この際の探傷センサの走行距離により対象個所の
位置を測定するものである。尚、前記伝播時間の変化
は、受信信号と送信信号の位相差としてあらわれ、この
位相差はロックインアンプ等を用いて検出するようにし
ている。尚、このようなリモートフィールド渦流式探傷
装置では、走行に際して探傷センサが振動する場合や、
走行に際しての抵抗が大きくスティック−スリップ的な
運動をするような場合等において、受信コイルと管壁と
の距離が小刻みに、または大きく変動すると、受信コイ
ルの受信信号にはこれらの変動に起因するノイズが重畳
され、欠陥信号の抽出が困難となる場合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】曲管を含む配管系に対
して探傷を行う上記装置は、いずれも大規模であると共
に、対象とする管の範囲の両端を切断してパージを行わ
なければならず、掘削費用も大きいことに加えて、小口
径の配管系には利用できないという課題がある。

【０００５】本発明は以上の点に鑑みて創案されたもの
で、従来、直管にのみ用いられていたリモートフィール
ド渦流探傷装置を、走行における振動に起因するノイズ
を抑制することにより曲管を含む複雑な配管系にも利用
できるようにし、以って上述した従来の探傷装置の課題
を解決することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明では、送信コイルを設けた送信ユニット
と、受信コイルを設けた受信ユニットを屈曲可能なコイ
ルばねにより所定距離隔てて連結して探傷センサを構成
すると共に、この探傷センサの駆動側に密巻のコイルワ
イヤを接続し、該コイルワイヤをねじ状推進機構により
回転推進させて探傷センサを回転させながら管内を走行
させる構成とした回転式リモートフィールド渦流式探傷
装置において、送信コイルから送信した電磁波と受信コ
イルで受信した電磁波の位相を探傷センサの適宜位置毎
に測定して、管の位置に対する位相の分布のデータから
対象個所の検出を行うリモートフィールド渦流式探傷装
置において、測定対象の管の範囲に対する上記測定を複
数回行って夫々の回毎に位相分布のデータを求め、これ
らの複数のデータを加算平均処理するノイズ抑制方法を
提案する。

【０００７】また本発明は、上記構成においてねじ状推
進機構は、コイルワイヤを巻回して収納した収納容器を
回転自在に構成すると共に、この収納容器のコイルワイ
ヤ出入部にコイルワイヤのピッチ間に係合する突起を収
納容器と共に回転しないように設けて構成することを提
案する。

【０００８】

【作用】探傷センサは、ねじ状推進機構により回転駆動
されるコイルワイヤにより、回転させられながら管内を
走行して、この際に管の位置の夫々において送信信号と
受信信号の位相のデータを収集する。

【０００９】探傷センサの送信ユニットと受信ユニット
はコイルばねにより連結されていて屈曲自在であること
と、回転しながら管内を走行するため、曲管の個所も自
在に通り抜けることができる。

【００１０】このように探傷センサにより収集した位相
のデータには、回転走行によって生じる探傷センサの不
規則振動に起因する不規則なノイズが含まれるが、この
不規則なノイズは加算平均処理等により除去することが
できる。

【００１１】

【実施例】次に本発明の実施例を図について説明する。
図１は本発明を適用する回転式リモートフィールド渦流
式探傷装置の探傷センサ部分を一部断面で表したもので
あり、この探傷センサ１は、概ね、送信コイル２を設け
た送信ユニット３と、受信コイル４を設けた受信ユニッ
ト５とを密巻のコイルばね６により所定距離隔てて連結
して構成している。

【００１２】送信ユニット３の前側にはコイルばね７を
介して先端部材８を連結しており、また受信ユニット５
の後側にはコイルばね９、接続部材１０を介して走行駆
動用コイルワイヤ１１を接続している。

【００１３】送信コイル２は送信ユニット３の器体の外
周側に、巻軸を走行方向に向けて巻きつけた構成とし、
また受信コイル４も同様に、受信ユニット５の器体の外
周側に、巻軸を走行方向に向けて巻きつけた構成として
おり、これらの送信コイル２と受信コイル４は、夫々の
器体の移動方向に対応する前後側に夫々一対設けて差動
コイルとして構成している。

【００１４】上記走行駆動用コイルワイヤ１１は密巻の
構成であり、このコイルワイヤ１１は、ねじ状推進機構
を有する走行装置に接続している。この回転駆動による
ねじ状推進機構としては、後述するように例えば実開昭
62-49761号公報等に開示される機構を利用することがで
きる。

【００１５】図２は本発明を適用するリモートフィール
ド渦流式探傷装置の例の全体構成を概念的に示す説明図
であり、符号１２はねじ状推進機構を設けた回転推進装
置、符号１３は９０°ベンド１４を備えた配管系を示す
ものである。この回転推進装置１２は上述した実開昭62
-49761号公報に開示されるものと同様の構成で、即ち、
この装置は図３に示すように内側殻体１５と外側殻体１
６とにより筒状のコイルワイヤ収納空間１７を構成した
収納容器１８を基体１９に回転可能に支持し、コイルワ
イヤ収納空間１７の上側にコイルワイヤ出入部２０を構
成している。コイルワイヤ出入部２０の上方にコイルワ
イヤ１１の線間凹部に係合する突起２１を設けており、
この突起２１は基体１９に設けた支持部材２２に支持さ
れている。そしてコイルワイヤ収納空間１７は気密的に
密閉されており、またコイルワイヤ出入部２０には接続
管２３が接続されている。そして図２に示すように、コ
イルワイヤ１１の先端には図１に示される探傷センサ１
を接続しており、また回転推進装置１２の上記接続管２
３は水封器２４を介して配管系１３において地上に立ち
上がっている立上管２５の端部に接続している。

【００１６】以上の構成において図示を省略しているモ
ータ等の駆動源により収納容器１８を回転させるとコイ
ルワイヤ１１が回転するので、コイルワイヤ１１は突起
２１により推進され、回転方向に応じて前進または後退
する。従ってコイルワイヤ１１は回転しながら配管系１
３の管内を推進し、即ち探傷センサ１を、回転状態で管
内を走行させることができる。そして探傷センサ１の走
行距離は、コイルワイヤ１１のピッチと積算回転数とか
ら算出することができる。

【００１７】図４は本発明の装置による探傷動作を実験
装置により模式的に表したもので、符号２６は測定対象
の管で、この管２６は全長500mmで、図中右端から100mm
と、400mmの個所に、減肉と貫通孔の欠陥２７を形成し
ている。

【００１８】まず、かかる管２６内に右側から探傷セン
サ１を挿入し、探傷センサ１を回転させずに移動させて
送信信号と受信コイル４による受信信号の位相を測定し
た結果を図５に示している。この測定においては探傷セ
ンサ１はできるだけ距離変動を起こさないように速度2m
/分で走行させている。

【００１９】図５に示すように位相出力には、管２６の
右端から100mm、400mmの位置に対応する個所に、他と識
別できる明確なピークが現れていることがわかる。

【００２０】次に図６、図７は、上記管２６内に右側か
ら探傷センサ１を挿入し、上記回転推進装置１２によ
り、回転させながら管２６内を移動させた場合の位相出
力の２例を示すものである。

【００２１】図６、図７に示すように位相出力には、図
５の場合と同様に、管２６の右端から100mm、400mmの位
置に対応する個所にピークが現れているが、探傷センサ
１の回転走行に起因するノイズのために他の位置に対応
する個所にもピークが現れているため、これらの位相出
力単独では必ずしも欠陥２７のみを正確に検出すること
ができない。

【００２２】そこで上記測定を複数回行い、例えば図
６、図７に示すような位相出力のデータを１０個得て、
これらのデータを加算平均処理して図８に示す位相分布
を得ることができる。この図８に示すように探傷センサ
１の回転走行に起因するノイズによるピークが加算平均
処理により平坦化され、上記管２６の右端から100mm、4
00mmの位置に対応する個所に、他と識別できる明確なピ
ークが現れていることがわかる。このことから、探傷セ
ンサ１を回転させながら管内を走行させても、得られた
データを上述した手順で処理することにより、ノイズを
抑制して欠陥信号を良好に抽出できることがわかる。

【００２３】以上のデータ処理の方法では、同一の管に
対して複数回の測定を必要とするが、例えば図１１に示
すように、送信ユニット３の前後側の双方に受信ユニッ
ト５を設けた構成とすれば、探傷センサ１を管に沿って
１回往復させることにより４個のデータを得ることがで
き、多数のデータ収集に効果的である。

【００２４】尚、以上の測定及びデータの処理は、アナ
ログ量として連続的に行うこともできるし、デジタル量
として離散的に行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】本発明は以上の通り、探傷センサの走行
に伴う不規則なノイズを抑制することができるので、以
下のような効果がある。 探傷センサを回転させながら管内を走行させるので、
管内の走行性、特に障害物や曲管における挿通性が良好
である。 比較的簡易な装置で、小口径の管にも適用することが
でき、またパージや掘削も不要であり、安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した回転式リモートフィールド渦
流式探傷装置の探傷センサ部の一部断面説明図である。

【図２】本発明を適用した探傷装置の全体構成を概念的
に表した説明図である。

【図３】本発明の装置に適用する回転推進装置の一例を
示す断面図である。

【図４】本発明の探傷動作を概念的に示す説明図であ
る。

【図５】図４に示す管につき、従来のリモートフィール
ド探傷装置の探傷動作により得られた位相出力を示すも
のである。

【図６】図４に示す管につき、本発明の探傷動作により
得られた位相出力の一例を示すものである。

【図７】図４に示す管につき、本発明の探傷動作により
得られた位相出力の他例を示すものである。

【図８】本発明の探傷動作により得られた位相出力の１
０個のデータを加算平均処理した結果を示すものであ
る。

【図９】本発明に適用する探傷センサの他の例を示すも
のである。

【符号の説明】

１ 探傷センサ ２ 送信コイル ３ 送信ユニット ４ 受信コイル ５ 受信ユニット ６、７、９ コイルばね ８ 先端部材 １０ 接続部材 １１ コイルワイヤ １２ 回転推進装置 １３ 配管系 １４ ９０°ベンド １５ 内側殻体 １６ 外側殻体 １７ コイルワイヤ収納空間 １８ コイルワイヤ収納容器 １９ 基体 ２０ コイルワイヤ出入部 ２１ 突起 ２２ 支持部材 ２３ 接続管 ２４ 水封器 ２５ 立上管 ２６ 管 ２７ 欠陥

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信コイルを設けた送信ユニットと、受
   信コイルを設けた受信ユニットを屈曲可能なコイルばね
   により所定距離隔てて連結して探傷センサを構成すると
   共に、この探傷センサの駆動側に密巻のコイルワイヤを
   接続し、該コイルワイヤをねじ状推進機構により回転推
   進させて探傷センサを回転させながら管内を走行させる
   構成とした回転式リモートフィールド渦流式探傷装置に
   おいて、送信コイルから送信した電磁波と受信コイルで
   受信した電磁波の位相を探傷センサの適宜位置毎に測定
   して、管の位置に対する位相の分布のデータから対象個
   所の検出を行うセンサ回転式リモートフィールド渦流式
   探傷装置において、測定対象の管の範囲に対する上記測
   定を複数回行って夫々の回毎に位相分布のデータを求
   め、これらの複数のデータを加算平均処理することを特
   徴とするセンサ回転式リモートフィールド渦流式探傷装
   置におけるノイズ抑制方法
2. 【請求項２】 請求項１の回転駆動によるねじ状推進機
   構は、コイルワイヤを巻回して収納した収納容器を回転
   自在に構成すると共に、この収納容器のコイルワイヤ出
   入部にコイルワイヤのピッチ間に係合する突起を収納容
   器と共に回転しないように設けて構成したことを特徴と
   するセンサ回転式リモートフィールド渦流式探傷装置