JPH08166316A - 管検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管に生じた損傷を容易にかつその位置を正確
に検出することができる管検査装置を提供する。 【構成】 管検査装置１は、管３０内に電波を送信させ
る送信装置６と管３０から漏洩する送信装置から発せら
れた電波を受信する受信装置１２から構成してあり、更
に送信装置は、アンテナ２を管３０内に送り出す送出装
置５を備えている。送出装置は、ローラ２１を備え、長
さを計測しつつアンテナ線７を管内を送り込む。管の検
査は、送出装置を管の端部に固定し、アンテナから電波
を発信させながらアンテナ線を管の内部に進行させる。
そして受信装置をアンテナの進行に合わせて移動させ、
電波を受信する。管に損傷が発生していると、その損傷
箇所から電波が管外に漏出するので、受信装置がその漏
洩電波を受信することにより損傷の有無が検出でき、又
最も電波の受信強度の高い箇所を検出することにより、
管の損傷箇所を特定することができる。このことによ
り、容易にかつ確実に管の損傷箇所を検出することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、埋設管等直接外部から
観察できない管の損傷を検出する管検査装置に関し、特
に電波を用いて損傷箇所を検出する管検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、家庭で使用される燃料ガスは予
め匂いを付けて有臭にしてあり、何らかの原因で空気中
にガスが漏出されたとき、漏出箇所の周辺にガス臭が漂
うようになっている。ところが、ガス管の多くは建物の
床、壁等の内部や地中に埋設されており、ガス臭がして
もガスが漏出している位置を特定することは容易でな
く、そこでガスに反応するガス検出装置を用いて最もガ
ス濃度が高くなる箇所を求めて、ガス管の交換修理等を
行なっていた。

【０００３】又、ガス管等を定期的に検査するときなど
においても、検査管に沿ってガスの検知装置を移動さ
せ、ガスが感知されないかどうか調べ、ガス管の損傷の
有無や損傷位置を特定していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、地中や
壁の内部等にガス管と平行な空洞が形成されていると、
ガス管から漏洩したガスがその空洞内を移動してガス管
の損傷箇所と全く離れた所からガスが空気中に発散する
ことがある。するとガス検査装置は実際の損傷箇所と異
なる箇所を損傷箇所としてしまい、修理のために壁をは
がしたり掘削しても無駄になり、二重三重に工事をしな
ければならないという問題があった。又、ガス管に損傷
があっても、壁等の内部にガスが滞留して空気中に放散
されない場合にはガス検査装置ではガスを検出できず、
損傷がないという誤った判断がなされるという問題もあ
った。

【０００５】本発明は、上記課題を解決し、埋設管等に
生じた損傷箇所を正確に検出することができる管検査装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するため、電波送信装置と、電波送信装置の送信アン
テナを被検査管の内部で移動させる移動装置と、送信ア
ンテナの管内での移動に合わせて管の外部より電波の管
からの漏出を検出する電波受信装置とから管検査装置を
構成し、管の開口部を漏洩電波が検出された位置から判
断することとした。

【０００７】又、被検査管に沿って移動させる電波送信
装置と、電波送信装置からの電波を受信する電波受信装
置と、この電波受信装置の受信アンテナを被検査管の内
部で電波送信装置の移動に合わせて移動させる移動装置
とから管検査装置を構成し、管の開口部を開口部を通し
て侵入した電波の検出位置から判断することとした。

【０００８】又、電波送信装置からの送信電波の周波数
を管の遮断周波数以下とした。

【０００９】又、電波送信装置からの送信波を情報信号
で変調して情報信号を送信波に乗せて発信し、電波受信
装置において情報を検知するようにした。

【００１０】

【作用】送信装置の送信アンテナを被検査管の一端から
挿入し内部を移動させながら電波を発信させても、管の
側壁から電波が放出されることは通常ない。しかしなが
ら、管に亀裂が生じているなど開口部がある場合には、
電波が開口部を通過して外部に漏洩する。漏洩した電波
は球面状に拡散し、地中や壁内に空洞があっても地中や
壁を透過して直進する。

【００１１】したがって、管に沿って送信アンテナと受
信装置を移動させると、電波の漏洩箇所、すなわち管の
開口部に最も近い箇所で受信装置が受信する電波の受信
強度が最も強くなり、正確な開口部の位置を検出するこ
とができる。

【００１２】又、電波を発信させながら管の外部から送
信装置を移動させると、開口部がある位置での電波強度
が管内で最も強くなる。そこで管の内部に受信装置を送
信装置の移動に合わせて移動させると、開口部において
最も強く電波が受信されるので開口部の位置を検出でき
る。

【００１３】又、音声や画像を送信波に乗せると、その
音声等を確認することによって電波の有無を確認でき、
容易に管の開口部を検出できる。

【００１４】又、送信する電波の周波数を被検査管の遮
断周波数以下に設定すると、電波は管内での減衰が大き
く長距離まで伝播されないので、穴のすぐ近くにアンテ
ナがある場合以外穴を通して電波が受信されることはな
く、損傷位置の検出をより正確にできる。

【００１５】

【実施例】本発明にかかる管検査装置の一実施例につい
て図を用いて説明する。

【００１６】管検査装置１は、図１に示すように送信装
置６と受信装置１２からなり、送信装置６はアンテナ
２、アンテナ２を送り出す送出装置５、アンテナ２のア
ンテナ線７を巻き取る巻取りリール９、および送信機４
等からなり、受信装置１２は送信装置６からの電波を受
信する受信アンテナ８および受信機１０から構成されて
いる。

【００１７】まず、送信装置６について説明する。アン
テナ２はアンテナ線７の先端に設けられ、アンテナ線７
を介して送信機４と接続されている。アンテナ線７は、
所定の長さ巻取りリール９に巻取られており、巻取りリ
ール９から巻き出されると直線状になる所定の固さ（張
り）を有している。送出装置５は、図２、図３に示すよ
うに管３０の端部に固定可能な台座１５に一組のローラ
２１を備え、一方のローラ２１には駆動用モータ２２が
連結してあり、他方のローラ２１にはローラ２１の回転
数を計測する計測器２３が取り付けられている。更に、
台座１５の中央部には孔部２５が形成してあり、又計測
器２３が取り付けられたローラ２１はヒンジ２６によっ
て回動可能となっており、図示しないばねに付勢され両
ローラ２１がアンテナ２を孔部２５に通した後アンテナ
線７を中央で挟むようになっている。これにより、送出
装置５は図４に示すように管３０の端部に設けられてア
ンテナ線７を管３０内に送り出し、かつ送り出したアン
テナ線７の長さを計測器２３で計測する。送信機４は、
管３０の内径に適合した周波数の電波を発信する電波発
信器であり、発信する電波は連続して、あるいはパルス
状のいずれでもよい。

【００１８】次に受信装置１２について説明する。受信
機１０は、送信機４が発信した電波を受信アンテナ８で
受信し、受信強度を検出できるようになっている。受信
装置１２は可搬性があり、管３０に沿って任意に移動さ
せることができる。

【００１９】次に、本実施例の管検査装置１による管３
０の検査について説明する。

【００２０】まず図４に示すように検査しようとする管
３０の端部に送出装置５を取り付け、一方のローラ２１
を屈曲させてローラ２１間にアンテナ線７を通す。管３
０には送出装置５を図示しない周囲のねじにより固定
し、例えば家庭用のガス管においては、流量メータに接
続されている接続管を外し、外した接続管に取り付け
る。このようにしてアンテナ２を管３０内に挿入した
ら、送信機４を作動させて信号をアンテナ２に送り、か
つ送出装置５の駆動モータ２２を作動させてアンテナ線
７を管３０の奥に移動させる。アンテナ線７は、送出装
置５のローラ２１の回転により押し出されると計測器２
３によって長さが計測されつつ巻取りリール９から巻き
出され、アンテナ線７が有する適度な張りによりアンテ
ナ２を管３０内に順次進行させる。

【００２１】一方、受信装置１２は例えば地上において
検査官が持ち、アンテナ８をアンテナ２に追従して移動
させる。アンテナ８をアンテナ２に追従させるには、送
出装置５が計測するアンテナ線７の送出量と管３０の埋
設状態を示す配管図等を照らし合わせて行なう。

【００２２】管３０が金属で製造されている場合は、ア
ンテナ２からの電波が管３０の外部に漏出することは通
常なく、アンテナ２とともにアンテナ８を移動させても
受信機１０は管３０の内部からの電波を受信しない。し
かし管３０に穴（開口部３）が開いている場合には、穴
を通して電波が管３０内から漏出する。漏出した電波は
アンテナ８を通して受信機１０で受信されるので、最も
強く受信する位置を求めることによりその直下、又は最
も近い管３０の表面に電波を漏出させる開口部３がある
と判断できる。

【００２３】次に他の実施例について説明する。この例
は、管３０の外部に送信装置６を配置し、管３０の内部
に受信装置１２を設けたものである。この場合において
は、送信装置６が可搬性を有し、受信機１０のアンテナ
８にアンテナ線７が接続され、送出装置５によって管３
０内に送り込まれるようになっている。管３０外に配置
した送信装置６から電波を発信しながら管３０に沿って
移動させ、送信用のアンテナ２の移動に追従させて受信
のアンテナ８を管３０の内部で移動させる。

【００２４】この例の場合には管３０に穴があると、送
信用のアンテナ２からの電波が管３０の外から管３０内
に侵入し、内部の受信用のアンテナ８で受信される。し
たがって、この場合も前述したと同様最も受信強度が大
きい位置を求めることにより容易に開口部３の位置を検
出できる。

【００２５】又、他の実施例として送信機４からの電波
の波長を管３０の遮断周波数以下に設定する。遮断周波
数とは、以下の式で表される周波数であり、この周波数
以下の周波数ではかかる径の管の内部での減衰が大きく
電波が管内を進行しない周波数である。

【００２６】 周波数＝光速／｛１．７０６×管の内径（mm）｝ 送信機４から発信させる電波に遮断周波数以下の電波を
用いると、前者の例のごとく管３０に形成された穴から
電波を漏出させる場合には、管３０内で発信された電波
は管３０内で長距離進行することがないので、送信アン
テナ２が穴の直近に位置しなければ電波は管３０の外部
に漏出せず、一方後者の例のように管３０の外部から管
３０内に電波を侵入させるようにした場合は、侵入した
電波は管３０内で直ちに減衰されるので、受信用のアン
テナ８が穴のすぐ近くに位置しなければ侵入電波を受信
しない。したがって、穴の位置を精度よく検出すること
ができる。このように、遮断周波数は上記いずれの例に
も適用できる。

【００２７】又、送信電波を音声や映像信号など認識し
易い情報で変調し、受信機１０側で復調して送られた音
声等をスピーカ等を通して確認するようにしてもよい。
この場合には、図５に示すように、送信装置６に変調
回路３１と増幅器３２を設け、又受信装置１２には増幅
器３３と検波器３４を設け、送信波に乗せた音声信号等
を受信装置１２で受信波を検波、復調することにより、
電波の受信をスピーカ３５から音声として聞くことがで
きる。又、送信波に画像を乗せ、受信装置１２に接続し
たモニタによって、画像の有無もしくは受信画像の明瞭
さの相違等を判断して、管３０の損傷位置を検出するよ
うにしてもよい。

【００２８】このようにすると、受信機１０側での電波
の受信を確実にかつ何人でも容易に確認することがで
き、管の検査を容易にできる。

【００２９】尚、上記例で受信用のアンテナ８等の移動
は人が手に持って移動させる例を示したが、これに限ら
ず地上においては台車等に受信装置１２あるいは送信装
置６を搭載して台車とともに移動させるものでもよい。
又、管３０が壁内に配管されているか、あるいは地中に
埋設させているか等管３０までの距離や管３０との間に
介在するものによって電波の透過量が異なることから、
検査開始時は送信装置６の送信出力を強くし、又受信装
置１２の受信感度も上げておき、仮にその状態で常に電
波が受信されるような場合には、電波を受信しない値ま
で送信装置６の送信強度を下げるか、受信装置１２の受
信感度を下げてから検査を行なう。

【００３０】又、ある地点で電波を受信しても、電波を
受信する範囲が広く受信強度が最大となる受信位置が特
定できないときは、送信強度を徐々に下げて電波の受信
範囲を絞っていき、最終的に電波が受信できる位置を一
点として求める。このようにすることによって、開口の
位置を正確に検出することができる。この場合、送信装
置６と受信装置１２とを無線あるいは有線によって接続
し、送信強度を受信強度に合わせて低下させてもよい。

【００３１】このように送信用のアンテナ２と受信用の
アンテナ８とを管３０の内外に配置して同時に移動させ
るようにしたことから、管３０に穴が開いている場合に
は電波が穴を通して送信機４から受信機１０に到達し受
信され、しかも受信機１０と送信機４が対向しているの
で穴の位置を正確に検出できる。

【００３２】又、本発明の管検査装置１はガス管の検査
に限らず化学プラントに配管された各種管や発電所の熱
交換器の管、あるいは水道管等の損傷の検査にも適用で
きる。

【００３３】又アンテナ線７に予め目盛りを付けてお
き、管３０内での侵入距離を目盛りから読み取るように
してもよい。

【００３４】更に、上記実施例では、アンテナ線７を管
３０内に送り込むようにしたが、本発明では、先にアン
テナ２を管３０内に送り込み、手前に引きながら移動さ
せてもよい。

【００３５】実験例 次に、本発明にかかる管内検査装置の実験について説明
する。実験は、５０Ａ管と呼ばれる内径５０ｍｍの金属
製のガス管を用いて行ない、図６に示すように４ｍのガ
ス管４１と８ｍのガス管４２を継ぎ手４３で連結して管
３０とし、継ぎ手４３に直径５ｍｍの穴４４を設けた。
管３０の一方の端にアンテナ線７を挿入できる送出装置
５を取り付け、他方には金属板４５を取り付け電波が管
外へ漏出しないようにした。受信アンテナ８は、受信機
１０を介して計測器１１に接続し受信した受信波の強度
が計測できるようにした。

【００３６】実験は、送信機４から電波をアンテナ２に
送信させた状態で、アンテナ線７を手で管３０内に送り
込み、そして、アンテナ２の移動とともにアンテナ８を
管３０の上方で移動させて受信強度を測定した。する
と、送信アンテナ２と受信アンテナ８が穴４４を挟んで
対向した位置で受信電波の強度が最大となり、管３０の
損傷箇所を正確に確認することができた。

【００３７】又送信と受信のアンテナを管３０の内外で
交換しても実験しても同様な結果を得ることができた。

【００３８】更に、送信周波数を管３０の遮断周波数以
下にして実験を行なうと、非常に鋭い受信ピークが得ら
れ、正確な位置の検出ができた。

【００３９】

【発明の効果】本発明の管検査装置は、送信装置あるい
は受信装置を管内に挿入して移動させ、この送信装置あ
るいは受信装置に同期させてこの送信装置あるいは受信
装置の受信装置あるいは送信装置を移動させるようにし
たので、管に穴が開いている場合には送信装置からの電
波が穴を通して受信装置に受信され、しかも送信装置と
受信装置が管を挟んで対向していることから正確な穴の
位置を検出することができる。又、送信電波を音声等に
よって変調して受信装置でそれを復調すると電波の受信
を音声によって感知することができるので、確実かつ容
易に管の穴の検出ができる。

【００４０】更に、送信電波の周波数を遮断周波数以下
とすると、管内で電波が伝播せず、穴のすぐ近くにアン
テナがある場合しか受信しなくなるので位置の検出精度
を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる管検査装置の一実施例を示す図
である。

【図２】本発明にかかる送出装置を示す側面図である。

【図３】本発明にかかる送出装置の正面図である。

【図４】本発明にかかる管検査装置の全体を示す図であ
る。

【図５】他の実施例を示す図である。

【図６】実験例を示す図である

【符号の説明】

１ 管検査装置 ２ アンテナ ３ 開口部 ４ 送信機 ５ 送出装置 ６ 送信装置 ７ アンテナ線 ８ アンテナ ９ 巻取り装置 １０ 受信機 １１ 計測機 １２ 受信装置 １５ 台座 ３０ 管 ３１ 変調回路 ３２、３３ 増幅器 ３４ 検波器 ４１、４２ ガス管 ４３ 継ぎ手 ４４ 穴 ４５ 金属板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波送信装置と、該電波送信装置の送信
   アンテナを被検査管の内部で移動させる移動装置と、前
   記送信アンテナの前記管内での移動に合わせて該管の外
   部より前記電波の該管からの漏出を検出する電波受信装
   置とからなり、前記電波受信装置が前記管からの前記漏
   洩電波を検出した位置に対応した該管の表面に開口部が
   あると判断することを特徴とする管検査装置。
2. 【請求項２】 被検査管に沿って移動させる電波送信装
   置と、該電波送信装置からの電波を受信する電波受信装
   置と、該電波受信装置の受信アンテナを被検査管の内部
   で前記電波送信装置の移動に合わせて移動させる移動装
   置とからなり、前記電波受信装置が前記管への前記侵入
   電波を検出した位置に対応した該管の表面に開口部があ
   ると判断することを特徴とする管検査装置。
3. 【請求項３】 前記電波送信装置からの送信電波の周波
   数を前記管の遮断周波数以下としたことを特徴とする請
   求項１又は２に記載の管検査装置。
4. 【請求項４】 前記電波送信装置からの送信波を情報信
   号で変調して該情報信号を該送信波に乗せて発信し、前
   記電波受信装置において前記情報を検知するようにした
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の
   管検査装置。