JPH10206390A - 埋設鋼管被覆損傷探査方法 - Google Patents
埋設鋼管被覆損傷探査方法Info
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- JPH10206390A JPH10206390A JP9009615A JP961597A JPH10206390A JP H10206390 A JPH10206390 A JP H10206390A JP 9009615 A JP9009615 A JP 9009615A JP 961597 A JP961597 A JP 961597A JP H10206390 A JPH10206390 A JP H10206390A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/20—Investigating the presence of flaws
- G01N27/205—Investigating the presence of flaws in insulating materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 磁界法に改良を加えて従来よりも探査精度
に優れ、さらに、より高い簡便性をも備えた埋設鋼管被
覆損傷探査方法を提供する。 【解決手段】 埋設鋼管11に交流の基準信号９を送信す
る一方、所定間隔で互いのコイル軸の向きを揃えて配置
された少なくとも一対のサーチコイル1a,1b を、地上に
おいて対をなす各々のコイルの中心が埋設鋼管の敷設方
向の異なる２点を占める状態で移動させて、前記埋設鋼
管の周囲に発生している磁界13の場所的乱れを前記一対
のサーチコイルの出力の差分により検出し、これらの検
出出力を用いて埋設鋼管の被覆損傷位置を探査する埋設
鋼管被覆損傷探査方法であって、前記基準信号をリファ
レンス信号10として前記差分を同期検波し、その検波出
力を用いて埋設鋼管の被覆損傷14を探査する方法。
に優れ、さらに、より高い簡便性をも備えた埋設鋼管被
覆損傷探査方法を提供する。 【解決手段】 埋設鋼管11に交流の基準信号９を送信す
る一方、所定間隔で互いのコイル軸の向きを揃えて配置
された少なくとも一対のサーチコイル1a,1b を、地上に
おいて対をなす各々のコイルの中心が埋設鋼管の敷設方
向の異なる２点を占める状態で移動させて、前記埋設鋼
管の周囲に発生している磁界13の場所的乱れを前記一対
のサーチコイルの出力の差分により検出し、これらの検
出出力を用いて埋設鋼管の被覆損傷位置を探査する埋設
鋼管被覆損傷探査方法であって、前記基準信号をリファ
レンス信号10として前記差分を同期検波し、その検波出
力を用いて埋設鋼管の被覆損傷14を探査する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、埋設鋼管被覆損傷
探査方法に関する。
探査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼管を埋設する際、表面に防食被覆を施
し、さらに鋼管の電位を大地と同一にする等して、電気
化学的反応による腐食を防止する対策がとられている
が、特に安全管理を要するガス管等として埋設されてい
る鋼管に対しては、定期的にその腐食状況を把握する必
要がある。
し、さらに鋼管の電位を大地と同一にする等して、電気
化学的反応による腐食を防止する対策がとられている
が、特に安全管理を要するガス管等として埋設されてい
る鋼管に対しては、定期的にその腐食状況を把握する必
要がある。
【０００３】このため、従来、特にガス管に対して、腐
食の可能性のある被覆膜の損傷個所あるいは他の埋設管
（例えば水道管）との金属接触個所を地上で電磁気的に
探査する方法が提案されており、例えば、針電極法等の
電位法（傷単体の探査に適する）と、埋設管への通電電
流が作る磁界変化を計測する磁界法（他管との金属接触
の探査に適する）とを組み合わせた探査システムが開示
されている（第30回自動制御連合講演会、4044、昭和62
年10月、第745 頁参照）。
食の可能性のある被覆膜の損傷個所あるいは他の埋設管
（例えば水道管）との金属接触個所を地上で電磁気的に
探査する方法が提案されており、例えば、針電極法等の
電位法（傷単体の探査に適する）と、埋設管への通電電
流が作る磁界変化を計測する磁界法（他管との金属接触
の探査に適する）とを組み合わせた探査システムが開示
されている（第30回自動制御連合講演会、4044、昭和62
年10月、第745 頁参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の探査シ
ステムは、電位法を併用しているために、路面との電気
的導通を確保する必要があるが、それがネックとなって
計測が困難な場合があり、探査ミスを生じる場合も少な
くなかった。また、磁界法のみにより探査する場合は、
地中への漏洩電流が作る磁界が弱く外乱の影響を受けや
すいため、磁界の場所的乱れを検出して漏洩電流の起点
（被覆膜損傷地点）を判別することが難しかった。
ステムは、電位法を併用しているために、路面との電気
的導通を確保する必要があるが、それがネックとなって
計測が困難な場合があり、探査ミスを生じる場合も少な
くなかった。また、磁界法のみにより探査する場合は、
地中への漏洩電流が作る磁界が弱く外乱の影響を受けや
すいため、磁界の場所的乱れを検出して漏洩電流の起点
（被覆膜損傷地点）を判別することが難しかった。
【０００５】また、従来は、探査結果を人手でデータ処
理していたために、作業が煩雑で解析に時間を要してい
た。本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、磁
界法に改良を加えて従来よりも探査精度に優れ、さら
に、より高い簡便性をも備えた埋設鋼管被覆損傷探査方
法を提供することにある。
理していたために、作業が煩雑で解析に時間を要してい
た。本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、磁
界法に改良を加えて従来よりも探査精度に優れ、さら
に、より高い簡便性をも備えた埋設鋼管被覆損傷探査方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、埋設鋼管に交
流の基準信号を送信する一方、所定間隔で互いのコイル
軸の向きを揃えてかつ埋設鋼管を流れる基準信号の作る
磁界に対しては最小感度となるように配置された少なく
とも一対のサーチコイルを、地上において対をなす各々
のコイルの中心が埋設鋼管の敷設方向の異なる２点を占
める状態で移動させて、前記埋設鋼管の周囲に発生して
いる漏洩電流に起因する磁界の場所的乱れを前記一対の
サーチコイルの出力の差分により検出し、これらの検出
出力を用いて埋設鋼管の被覆損傷位置を探査する埋設鋼
管被覆損傷探査方法であって、前記基準信号をリファレ
ンス信号として前記差分を同期検波し、その検波出力を
用いて埋設鋼管の被覆損傷を探査することを特徴とする
埋設鋼管被覆損傷探査方法である。
流の基準信号を送信する一方、所定間隔で互いのコイル
軸の向きを揃えてかつ埋設鋼管を流れる基準信号の作る
磁界に対しては最小感度となるように配置された少なく
とも一対のサーチコイルを、地上において対をなす各々
のコイルの中心が埋設鋼管の敷設方向の異なる２点を占
める状態で移動させて、前記埋設鋼管の周囲に発生して
いる漏洩電流に起因する磁界の場所的乱れを前記一対の
サーチコイルの出力の差分により検出し、これらの検出
出力を用いて埋設鋼管の被覆損傷位置を探査する埋設鋼
管被覆損傷探査方法であって、前記基準信号をリファレ
ンス信号として前記差分を同期検波し、その検波出力を
用いて埋設鋼管の被覆損傷を探査することを特徴とする
埋設鋼管被覆損傷探査方法である。
【０００７】本発明では、埋設鋼管に基準信号を送信す
る信号源から、同期検波を実行する検波部へのリファレ
ンス信号の送信を無線で行うのが好ましく、また、この
同期検波は90°直交同期検波であることが好ましく、ま
た、ＧＰＳ（全地球的測位システム）を備え、同期検波
の検波出力から判別された被覆損傷地点をＧＰＳが出力
する地図データ上に表示することが好ましい。
る信号源から、同期検波を実行する検波部へのリファレ
ンス信号の送信を無線で行うのが好ましく、また、この
同期検波は90°直交同期検波であることが好ましく、ま
た、ＧＰＳ（全地球的測位システム）を備え、同期検波
の検波出力から判別された被覆損傷地点をＧＰＳが出力
する地図データ上に表示することが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の埋設鋼管被覆損
傷探査方法（本発明方法）の説明図である。図１におい
て、１は対をなすサーチコイルで添字ａ，ｂは対内の一
と他、２は差動アンプ、３は増幅器、４は検波器、５は
出力表示手段（オシロスコープ等）、６は記録手段（ペ
ンレコーダ等）、７は信号源、８はパワーアンプ、９は
基準信号、10はリファレンス（ＲＥＦ）信号、11は埋設
管（埋設鋼管）、12は電流、13は磁界、14は被覆損傷、
15はグラウンドである。
傷探査方法（本発明方法）の説明図である。図１におい
て、１は対をなすサーチコイルで添字ａ，ｂは対内の一
と他、２は差動アンプ、３は増幅器、４は検波器、５は
出力表示手段（オシロスコープ等）、６は記録手段（ペ
ンレコーダ等）、７は信号源、８はパワーアンプ、９は
基準信号、10はリファレンス（ＲＥＦ）信号、11は埋設
管（埋設鋼管）、12は電流、13は磁界、14は被覆損傷、
15はグラウンドである。
【０００９】信号源７から被覆損傷14をもつ埋設管11に
交流の基準信号９を送信すると、埋設管11には、被覆損
傷14で一部が管外に漏洩分岐する電流12が流れ、この電
流12に鎖交して磁界13が発生する。ここで、漏洩分岐す
る電流は埋設管11を流れる電流とは必ず直交する成分を
もつので、それの作る磁界も埋設管11に流れる電流が作
る磁界と直交する成分をもつ。この磁界13を、地上に所
定間隔で同じ姿勢（同じ向き）にかつ、埋設管11の作る
磁界に対しては最小感度となるように配置した一対のサ
ーチコイル１ａ，１ｂを用いて誘導起電力に変換する。
この時、コイルは埋設管11の電流の作る磁界に対しては
最小感度に設置されているので、漏洩電流の作る磁界に
対して選択的に起電力をもつようになる。それぞれの出
力を差動アンプ２に入力して差動出力を得、この差動出
力を増幅器３により増幅し、ついで検波器４によって検
波したのち、この検波出力をオシロスコープ５に表示し
および／またはペンレコーダ６に記録する。なお、この
ようにサーチコイルの出力を差動アンプに入力して差動
出力を得る類のセンサ装置を差動型サーチコイルとい
う。
交流の基準信号９を送信すると、埋設管11には、被覆損
傷14で一部が管外に漏洩分岐する電流12が流れ、この電
流12に鎖交して磁界13が発生する。ここで、漏洩分岐す
る電流は埋設管11を流れる電流とは必ず直交する成分を
もつので、それの作る磁界も埋設管11に流れる電流が作
る磁界と直交する成分をもつ。この磁界13を、地上に所
定間隔で同じ姿勢（同じ向き）にかつ、埋設管11の作る
磁界に対しては最小感度となるように配置した一対のサ
ーチコイル１ａ，１ｂを用いて誘導起電力に変換する。
この時、コイルは埋設管11の電流の作る磁界に対しては
最小感度に設置されているので、漏洩電流の作る磁界に
対して選択的に起電力をもつようになる。それぞれの出
力を差動アンプ２に入力して差動出力を得、この差動出
力を増幅器３により増幅し、ついで検波器４によって検
波したのち、この検波出力をオシロスコープ５に表示し
および／またはペンレコーダ６に記録する。なお、この
ようにサーチコイルの出力を差動アンプに入力して差動
出力を得る類のセンサ装置を差動型サーチコイルとい
う。
【００１０】信号源７からの基準信号９は、無限遠点ア
ースとして機能するMg電極板等既設のグラウンド15に接
続したパワーアンプ８を介して埋設管11に送信すればよ
い。埋設管11への送信端子としては、防食電位印加用と
して埋設管11の継手部（100〜200 ｍ間隔）に通常設け
てある端子（マンホールを通ってアクセス可能）が利用
できる。
ースとして機能するMg電極板等既設のグラウンド15に接
続したパワーアンプ８を介して埋設管11に送信すればよ
い。埋設管11への送信端子としては、防食電位印加用と
して埋設管11の継手部（100〜200 ｍ間隔）に通常設け
てある端子（マンホールを通ってアクセス可能）が利用
できる。
【００１１】サーチコイル１ａ，１ｂはこれを磁束がコ
イル軸方向に平行に貫くときに最高感度が得られる。コ
イル軸の向きは、管路に平行に流れる電流がつくる磁界
に対しては最低感度となるように、かつそれに一定の角
度をもって流れる電流がつくる磁界に対して感度が高く
なるように設定される。漏洩分岐する電流12による磁界
13の磁束の方向は電流12の方向（予知できない）により
まちまちで一定しない。それゆえサーチコイル１ａ，１
ｂは、図１では最低限必要な一対のみ示しているが、コ
イル軸の向きが互いに独立な二対以上を備えること、例
えば、コイル軸方向が埋設管11の延長方向に平行な一対
とこれに垂直な一対、あるいはさらにこれらに共に垂直
な一対を備え、これらコイル対で同時に探査するのがよ
い。
イル軸方向に平行に貫くときに最高感度が得られる。コ
イル軸の向きは、管路に平行に流れる電流がつくる磁界
に対しては最低感度となるように、かつそれに一定の角
度をもって流れる電流がつくる磁界に対して感度が高く
なるように設定される。漏洩分岐する電流12による磁界
13の磁束の方向は電流12の方向（予知できない）により
まちまちで一定しない。それゆえサーチコイル１ａ，１
ｂは、図１では最低限必要な一対のみ示しているが、コ
イル軸の向きが互いに独立な二対以上を備えること、例
えば、コイル軸方向が埋設管11の延長方向に平行な一対
とこれに垂直な一対、あるいはさらにこれらに共に垂直
な一対を備え、これらコイル対で同時に探査するのがよ
い。
【００１２】探査に際しては、地上にて交流の基準信号
９を印加しながら、サーチコイル１ａ，１ｂを、対をな
す各々のコイル中心が埋設鋼管の敷設方向の異なる２点
を占める状態で移動させる。基準信号を交流としたの
は、後述の同期検波を可能とするためであり、対をなす
各々のコイル中心が埋設鋼管の敷設方向の異なる２点を
占める状態で移動させるとしたのは、敷設方向に沿った
異なる２点間の磁界変化の勾配を検出するためである。
９を印加しながら、サーチコイル１ａ，１ｂを、対をな
す各々のコイル中心が埋設鋼管の敷設方向の異なる２点
を占める状態で移動させる。基準信号を交流としたの
は、後述の同期検波を可能とするためであり、対をなす
各々のコイル中心が埋設鋼管の敷設方向の異なる２点を
占める状態で移動させるとしたのは、敷設方向に沿った
異なる２点間の磁界変化の勾配を検出するためである。
【００１３】このとき、埋設管11に被覆損傷（他埋設管
との金属接触も含む）が存在しない場合には発生磁界は
ほぼ一定であり、サーチコイル１ａとサーチコイル１ｂ
の起電力の差分が変化しないため検波出力に変化がない
が、被覆損傷14が存在するとその位置の磁界には乱れが
生じているので、サーチコイル１ａとサーチコイル１ｂ
の起電力の差分に変化を生じる。
との金属接触も含む）が存在しない場合には発生磁界は
ほぼ一定であり、サーチコイル１ａとサーチコイル１ｂ
の起電力の差分が変化しないため検波出力に変化がない
が、被覆損傷14が存在するとその位置の磁界には乱れが
生じているので、サーチコイル１ａとサーチコイル１ｂ
の起電力の差分に変化を生じる。
【００１４】ここで、サーチコイル１ａとサーチコイル
１ｂとは間隔一定かつ同相（コイル軸の向きが同じ）に
配置されているので、これら起電力の差をとることによ
り、この間隔での磁界の変化の勾配（空間変化）を検知
することができる。従来の磁界法は、出力（すなわち起
電力）の絶対値を問題にしていたため、微小な磁界変動
の検知が困難であったが、本発明では上述のように漏洩
電流に対する感度を選択的に高め、かつ出力の差分をと
ることにより同相ノイズの除去はもちろんのこと、さら
に、磁界変化の勾配を問題にするため、漏洩電流が微小
であってもそれを選択的に検知し、かつ前記勾配の連続
的な変動から該漏洩電流がつくる磁界の乱れを、外乱・
コイルの振動等による出力の一時的な変動と区別して検
知することができるなど、従来法と比較して原理的に検
知精度を向上させることができる。
１ｂとは間隔一定かつ同相（コイル軸の向きが同じ）に
配置されているので、これら起電力の差をとることによ
り、この間隔での磁界の変化の勾配（空間変化）を検知
することができる。従来の磁界法は、出力（すなわち起
電力）の絶対値を問題にしていたため、微小な磁界変動
の検知が困難であったが、本発明では上述のように漏洩
電流に対する感度を選択的に高め、かつ出力の差分をと
ることにより同相ノイズの除去はもちろんのこと、さら
に、磁界変化の勾配を問題にするため、漏洩電流が微小
であってもそれを選択的に検知し、かつ前記勾配の連続
的な変動から該漏洩電流がつくる磁界の乱れを、外乱・
コイルの振動等による出力の一時的な変動と区別して検
知することができるなど、従来法と比較して原理的に検
知精度を向上させることができる。
【００１５】また、従来方法では検波器４へのＲＥＦ信
号10は、信号源７の基準信号９とは無関係に設定されて
いたために、基準信号９による磁界と外乱（50／60Hzの
ハム（外来雑音）等）による磁界とを判別できず探査ミ
スを生じることが多かった。これに対し、本発明方法で
は、差動アンプ２の出力（サーチコイル１ａ，１ｂの差
分出力）に対し、ＲＥＦ信号10に基準信号９を用いた検
波、すなわち同期検波を行うようにした。これにより、
基準信号９に対して差動出力の位相変動をも抽出できる
が、外乱ノイズは位相がランダムであるのに対し、漏洩
電流による磁界がもたらす起電力の差分の位相は連続的
に変化するため、外乱磁界があってもそれを明瞭に判別
できる。こうして探査精度が確実に向上する。
号10は、信号源７の基準信号９とは無関係に設定されて
いたために、基準信号９による磁界と外乱（50／60Hzの
ハム（外来雑音）等）による磁界とを判別できず探査ミ
スを生じることが多かった。これに対し、本発明方法で
は、差動アンプ２の出力（サーチコイル１ａ，１ｂの差
分出力）に対し、ＲＥＦ信号10に基準信号９を用いた検
波、すなわち同期検波を行うようにした。これにより、
基準信号９に対して差動出力の位相変動をも抽出できる
が、外乱ノイズは位相がランダムであるのに対し、漏洩
電流による磁界がもたらす起電力の差分の位相は連続的
に変化するため、外乱磁界があってもそれを明瞭に判別
できる。こうして探査精度が確実に向上する。
【００１６】なおハムを拾わないために当然のことなが
ら、基準信号９の周波数は、商用周波数である50／60Hz
の整数倍を避けることが肝要である。ところで、探査作
業においては、作業性の観点から、信号源７、パワーア
ンプ８を埋設管11のマンホールの近くに固定配置し、増
幅器３、検波器４、出力表示手段５、記録手段６は、自
動車等に搭載して、サーチコイル１ａ，１ｂおよび差動
アンプ２とともに移動できるようにするのがよい。その
場合、信号源７から同期検波を行う検波部（検波器４）
へのＲＥＦ信号10の送信をケーブルを介して行うのは、
ケーブルの始末のために人手を要するので、この送信は
無線で行うのが好ましい。なお、基準信号の周波数は高
いほど減衰するので、送信周波数は100kHz以下がよく、
より好ましいのは外来雑音が比較的小さい220 〜820 Hz
の範囲である。
ら、基準信号９の周波数は、商用周波数である50／60Hz
の整数倍を避けることが肝要である。ところで、探査作
業においては、作業性の観点から、信号源７、パワーア
ンプ８を埋設管11のマンホールの近くに固定配置し、増
幅器３、検波器４、出力表示手段５、記録手段６は、自
動車等に搭載して、サーチコイル１ａ，１ｂおよび差動
アンプ２とともに移動できるようにするのがよい。その
場合、信号源７から同期検波を行う検波部（検波器４）
へのＲＥＦ信号10の送信をケーブルを介して行うのは、
ケーブルの始末のために人手を要するので、この送信は
無線で行うのが好ましい。なお、基準信号の周波数は高
いほど減衰するので、送信周波数は100kHz以下がよく、
より好ましいのは外来雑音が比較的小さい220 〜820 Hz
の範囲である。
【００１７】また、データ処理の簡便性を高める観点か
ら、本発明方法では、ＧＰＳ（Grobal Positioning Sys
tem ；全地球的測位システム）を備え、同期検波の検波
出力から判別された被覆損傷地点をＧＰＳが出力する地
図データ上に表示することが好ましい。
ら、本発明方法では、ＧＰＳ（Grobal Positioning Sys
tem ；全地球的測位システム）を備え、同期検波の検波
出力から判別された被覆損傷地点をＧＰＳが出力する地
図データ上に表示することが好ましい。
【００１８】
【実施例】図２は、本発明方法の実施例としての埋設鋼
管被覆損傷探査装置を示す模式図である。図２におい
て、20は図１の信号源７とパワーアンプ８が組み込まれ
た発信器、21はパワーアンプの電源用のバッテリー、16
はマンホール、17は台車、18は探査作業用の自動車、19
は受信・検波部、22は解析・表示・記録部、23はＧＰＳ
部、24はＧＰＳアンテナ、25は人工衛星である。なお、
図１と同一または相当部分にはこれと同じ符号を付し、
説明を省略する。
管被覆損傷探査装置を示す模式図である。図２におい
て、20は図１の信号源７とパワーアンプ８が組み込まれ
た発信器、21はパワーアンプの電源用のバッテリー、16
はマンホール、17は台車、18は探査作業用の自動車、19
は受信・検波部、22は解析・表示・記録部、23はＧＰＳ
部、24はＧＰＳアンテナ、25は人工衛星である。なお、
図１と同一または相当部分にはこれと同じ符号を付し、
説明を省略する。
【００１９】この例では、発信器20とバッテリー21をマ
ンホール16の近くに置き、受信・検波部19は台車17に搭
載し、この台車17を、解析・表示・記録部22、ＧＰＳ部
23、およびＧＰＳアンテナ24を搭載した自動車18で牽引
するように構成した。ＧＰＳ部23は、現今ではカー・ナ
ビゲーション・システムとして広く利用されていること
から周知のように、地図データを保有しており、人工衛
星25からの位置情報信号をＧＰＳアンテナ24で受信し、
この受信信号に基づいて、ＣＲＴあるいは液晶画面等の
表示手段に該ＧＰＳアンテナ24の現在地を含む区分地図
を表示するとともに、該地図上に当該現在地を指し示す
機能を有する。なお、ＧＰＳアンテナ24は台車17の方に
搭載してもよい。
ンホール16の近くに置き、受信・検波部19は台車17に搭
載し、この台車17を、解析・表示・記録部22、ＧＰＳ部
23、およびＧＰＳアンテナ24を搭載した自動車18で牽引
するように構成した。ＧＰＳ部23は、現今ではカー・ナ
ビゲーション・システムとして広く利用されていること
から周知のように、地図データを保有しており、人工衛
星25からの位置情報信号をＧＰＳアンテナ24で受信し、
この受信信号に基づいて、ＣＲＴあるいは液晶画面等の
表示手段に該ＧＰＳアンテナ24の現在地を含む区分地図
を表示するとともに、該地図上に当該現在地を指し示す
機能を有する。なお、ＧＰＳアンテナ24は台車17の方に
搭載してもよい。
【００２０】発信器20からの基準信号９を有線で受ける
部分（信号送信部という）の回路ブロック図を図３に示
す。図３において、10ＳはＲＥＦ信号発信部であり、図
１〜図２と同一または相当部分にはこれと同じ符号を付
し、説明を省略する。なお、この例ではＲＥＦ信号10の
送信周波数は725Hz とし、信号を無線で送信する場合を
示した。
部分（信号送信部という）の回路ブロック図を図３に示
す。図３において、10ＳはＲＥＦ信号発信部であり、図
１〜図２と同一または相当部分にはこれと同じ符号を付
し、説明を省略する。なお、この例ではＲＥＦ信号10の
送信周波数は725Hz とし、信号を無線で送信する場合を
示した。
【００２１】図４は、サーチコイルの配置を示す平面図
である。本実施例ではサーチコイルとして、台車17の進
行方向に所定間隔（約１ｍ）をおいて、バーチカルコイ
ル30ａ，30ｂを路面に垂直に、ホリゾンタルコイル31
ａ，31ｂを路面に平行かつバーチカルコイル30ａ，30ｂ
に垂直に、それぞれ一対ずつ配置した。なお、これらコ
イル（30，31）の対内の一と他との中間位置に、これら
コイルと直交させて磁界監視用のモニタコイル32を配置
した。これらのコイル（30〜32）は送信信号にのみ同調
するような特性に設計されている。
である。本実施例ではサーチコイルとして、台車17の進
行方向に所定間隔（約１ｍ）をおいて、バーチカルコイ
ル30ａ，30ｂを路面に垂直に、ホリゾンタルコイル31
ａ，31ｂを路面に平行かつバーチカルコイル30ａ，30ｂ
に垂直に、それぞれ一対ずつ配置した。なお、これらコ
イル（30，31）の対内の一と他との中間位置に、これら
コイルと直交させて磁界監視用のモニタコイル32を配置
した。これらのコイル（30〜32）は送信信号にのみ同調
するような特性に設計されている。
【００２２】図５は、受信・検波部の回路ブロック図で
ある。図５において、10ＲはＲＥＦ信号受信部、40は増
幅器、41は移相調整器、42は90°移相器、43はバンドパ
スフィルタ、44はローパスフィルタ、45は掛け算回路、
Ｅ１〜Ｅ４は検波出力であり、図２〜図４と同一または
相当部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
ある。図５において、10ＲはＲＥＦ信号受信部、40は増
幅器、41は移相調整器、42は90°移相器、43はバンドパ
スフィルタ、44はローパスフィルタ、45は掛け算回路、
Ｅ１〜Ｅ４は検波出力であり、図２〜図４と同一または
相当部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。
【００２３】バーチカルコイル30、ホリゾンタルコイル
31の出力を、それぞれ増幅器40に通したのち、回路内の
位相のずれをなくすように調整する移相調整器41を経て
差動アンプ２に送る。この差動アンプ２は移相調整器41
ａ，41ｂの出力の差、および移相調整器41ｃ，41ｄの出
力の差を生成する。これら出力の差分（差動出力）は、
順次バンドパスフィルタ43、増幅器40に通したのち、こ
の差動出力に対し90°直交同期検波を行う。
31の出力を、それぞれ増幅器40に通したのち、回路内の
位相のずれをなくすように調整する移相調整器41を経て
差動アンプ２に送る。この差動アンプ２は移相調整器41
ａ，41ｂの出力の差、および移相調整器41ｃ，41ｄの出
力の差を生成する。これら出力の差分（差動出力）は、
順次バンドパスフィルタ43、増幅器40に通したのち、こ
の差動出力に対し90°直交同期検波を行う。
【００２４】90°直交同期検波とは、各コイル対（30，
31）について差動出力を２つに分岐し、その一方は、Ｒ
ＥＦ信号10と掛け算回路45を通じて掛け合わせ、さらに
ローパスフィルタ44を通じて検波出力Ｅ１，Ｅ３を得、
他方は、90°移相器42によりＲＥＦ信号10の位相を90°
ずらした信号と掛け算回路45を通じて掛け合わせ、さら
にローパスフィルタ44を通じて検波出力Ｅ２，Ｅ４を得
る方法である。
31）について差動出力を２つに分岐し、その一方は、Ｒ
ＥＦ信号10と掛け算回路45を通じて掛け合わせ、さらに
ローパスフィルタ44を通じて検波出力Ｅ１，Ｅ３を得、
他方は、90°移相器42によりＲＥＦ信号10の位相を90°
ずらした信号と掛け算回路45を通じて掛け合わせ、さら
にローパスフィルタ44を通じて検波出力Ｅ２，Ｅ４を得
る方法である。
【００２５】これにより、バーチカルコイル30に関して
は検波出力Ｅ１，Ｅ２を、ホリゾンタルコイル31に関し
ては検波出力Ｅ３，Ｅ４を、それぞれ図６に示すように
ベクトル座標系のＸ軸，Ｙ軸に配置することで、各コイ
ル対（サーチコイル対）の差動出力の大きさと位相を導
出することができる。このように本発明によれば、差動
出力の大きさと位相とを同時に評価できるので、大きさ
のみを評価していた従来よりも被覆損傷の判別精度が向
上するのである。
は検波出力Ｅ１，Ｅ２を、ホリゾンタルコイル31に関し
ては検波出力Ｅ３，Ｅ４を、それぞれ図６に示すように
ベクトル座標系のＸ軸，Ｙ軸に配置することで、各コイ
ル対（サーチコイル対）の差動出力の大きさと位相を導
出することができる。このように本発明によれば、差動
出力の大きさと位相とを同時に評価できるので、大きさ
のみを評価していた従来よりも被覆損傷の判別精度が向
上するのである。
【００２６】なお、モニタコイル32の出力は、増幅器40
で増幅され、バンドパスフィルタ43を経たのちモニタ出
力として取り出される。図７は、解析・表示・記録部お
よびＧＰＳ部の回路ブロック図である。図７において、
図２、図５と同一または相当部分にはこれと同じ符号を
付し、説明を省略する。解析部はＡ／Ｄ（アナログ／デ
ィジタル変換器）・Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ変換
器）、ＣＰＵ（演算処理装置）、ＶＤＴ（表示器）から
なる。解析部は、表示・記録部およびＧＰＳ部23とそれ
ぞれインターフェース用配線で接続されている。
で増幅され、バンドパスフィルタ43を経たのちモニタ出
力として取り出される。図７は、解析・表示・記録部お
よびＧＰＳ部の回路ブロック図である。図７において、
図２、図５と同一または相当部分にはこれと同じ符号を
付し、説明を省略する。解析部はＡ／Ｄ（アナログ／デ
ィジタル変換器）・Ｄ／Ａ（ディジタル／アナログ変換
器）、ＣＰＵ（演算処理装置）、ＶＤＴ（表示器）から
なる。解析部は、表示・記録部およびＧＰＳ部23とそれ
ぞれインターフェース用配線で接続されている。
【００２７】図２、図５に示した受信・検波部19の出力
である検波出力Ｅ１〜Ｅ４およびモニタ出力は、アナロ
グ信号としてＡ／Ｄ・Ｄ／Ａに入力され、ここでディジ
タル信号に変換される。ＣＰＵはこのディジタル信号を
処理して表示・記録部に送り、処理データをオシロスコ
ープ等の表示手段に表示させ、および／またはペンレコ
ーダ等の記録手段に記録させるとともに、この処理デー
タを解析し、その解析結果をＶＤＴを介してＧＰＳ部23
がもつ地図データと組み合わせることにより、ＧＰＳ部
23の表示画面の区分地図上に被膜損傷地点を判別レベル
毎に色分けして表示することができる。
である検波出力Ｅ１〜Ｅ４およびモニタ出力は、アナロ
グ信号としてＡ／Ｄ・Ｄ／Ａに入力され、ここでディジ
タル信号に変換される。ＣＰＵはこのディジタル信号を
処理して表示・記録部に送り、処理データをオシロスコ
ープ等の表示手段に表示させ、および／またはペンレコ
ーダ等の記録手段に記録させるとともに、この処理デー
タを解析し、その解析結果をＶＤＴを介してＧＰＳ部23
がもつ地図データと組み合わせることにより、ＧＰＳ部
23の表示画面の区分地図上に被膜損傷地点を判別レベル
毎に色分けして表示することができる。
【００２８】これにより、検波出力Ｅ１〜Ｅ４から得ら
れる情報が即座に処理され、ＧＰＳ部23が出力する地図
データ上に被膜損傷位置情報として表示されるので、探
査作業効率が飛躍的に向上する。
れる情報が即座に処理され、ＧＰＳ部23が出力する地図
データ上に被膜損傷位置情報として表示されるので、探
査作業効率が飛躍的に向上する。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、埋設管の被覆損傷個所
または他埋設管との金属接触個所からの漏洩電流により
発生する磁界の乱れを差動型サーチコイルで検出し、埋
設管に送る基準信号をリファレンス信号として前記サー
チコイルの差動出力を90°直交同期検波することによ
り、差動出力の大きさと位相とを同時に評価できるよう
にして、外来雑音をキャンセルできかつ漏洩電流に基づ
く磁界勾配のみ検出できるようにしたので、従来よりも
探査精度に優れた埋設鋼管被覆損傷探査方法となってい
る。さらに、リファレンス信号を無線送信しかつ損傷地
点をＧＰＳの地図データ上に表示するようにしたから、
探査作業の簡便性が飛躍的に向上するという格段の効果
を奏する。
または他埋設管との金属接触個所からの漏洩電流により
発生する磁界の乱れを差動型サーチコイルで検出し、埋
設管に送る基準信号をリファレンス信号として前記サー
チコイルの差動出力を90°直交同期検波することによ
り、差動出力の大きさと位相とを同時に評価できるよう
にして、外来雑音をキャンセルできかつ漏洩電流に基づ
く磁界勾配のみ検出できるようにしたので、従来よりも
探査精度に優れた埋設鋼管被覆損傷探査方法となってい
る。さらに、リファレンス信号を無線送信しかつ損傷地
点をＧＰＳの地図データ上に表示するようにしたから、
探査作業の簡便性が飛躍的に向上するという格段の効果
を奏する。
【図１】本発明の埋設鋼管被覆損傷探査方法（本発明方
法）の説明図である。
法）の説明図である。
【図２】本発明方式の実施例としての埋設鋼管被覆損傷
探査装置を示す模式図である。
探査装置を示す模式図である。
【図３】実施例の信号送信部の回路ブロック図である。
【図４】実施例のサーチコイルの配置を示す平面図であ
る。
る。
【図５】実施例の受信・検波部の回路ブロック図であ
る。
る。
【図６】サーチコイル対の差動出力の大きさと位相の導
出方法の説明図である。
出方法の説明図である。
【図７】実施例の解析・表示・記録部およびＧＰＳ部の
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
１ サーチコイル ２ 差動アンプ ３ 増幅器 ４ 検波器 ５ 出力表示手段（オシロスコープ等） ６ 記録手段（ペンレコーダ等） ７ 信号源（基準信号発生器） ８ パワーアンプ ９ 基準信号 10 リファレンス（ＲＥＦ）信号 10Ｓ ＲＥＦ信号発信部 10Ｒ ＲＥＦ信号受信部 11 埋設管（埋設鋼管） 12 電流 13 磁界 14 被覆損傷 15 グラウンド 16 マンホール 17 台車 18 自動車 19 受信・検波部 20 発信器 21 バッテリー 22 解析・表示・記録部 23 ＧＰＳ部 24 ＧＰＳアンテナ 25 人工衛星 30 バーチカルコイル 31 ホリゾンタルコイル 32 モニタコイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 敏夫 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川 崎製鉄株式会社内 (72)発明者 後藤 眞二 神奈川県横浜市都筑区佐江戸町181番地 株式会社タウ技研内
Claims (4)
- 【請求項１】 埋設鋼管に交流の基準信号を送信する一
方、所定間隔で互いのコイル軸の向きを揃えてかつ埋設
鋼管を流れる基準信号の作る磁界に対して最小感度とな
るように配置された少なくとも一対のサーチコイルを、
地上において対をなす各々のコイルの中心が埋設鋼管の
敷設方向の異なる２点を占める状態で移動させて、前記
埋設鋼管の周囲に発生している漏洩電流に起因する磁界
の場所的乱れを前記一対のサーチコイルの出力の差分に
より検出し、これらの検出出力を用いて埋設鋼管の被覆
損傷位置を探査する埋設鋼管被覆損傷探査方法であっ
て、前記基準信号をリファレンス信号として前記差分を
同期検波し、その検波出力を用いて埋設鋼管の被覆損傷
を探査することを特徴とする埋設鋼管被覆損傷探査方
法。 - 【請求項２】 埋設鋼管に基準信号を送信する信号源か
ら、同期検波を実行する検波部へのリファレンス信号の
送信を無線で行う請求項１記載の埋設鋼管被覆損傷探査
方法。 - 【請求項３】 同期検波が90°直交同期検波である請求
項１または２に記載の埋設鋼管被覆損傷探査方法。 - 【請求項４】 ＧＰＳを備え、同期検波の検波出力から
判別された被覆損傷地点をＧＰＳが出力する地図データ
上に表示する請求項１〜３のいずれかに記載の埋設鋼管
被覆損傷探査方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009615A JPH10206390A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 埋設鋼管被覆損傷探査方法 |
| US09/007,775 US6051977A (en) | 1997-01-22 | 1998-01-16 | Method and apparatus for locating coating faults on buried pipelines |
| EP98300421A EP0855595A3 (en) | 1997-01-22 | 1998-01-21 | Method and apparatus for locating coating faults on buried pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9009615A JPH10206390A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 埋設鋼管被覆損傷探査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10206390A true JPH10206390A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11725207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9009615A Pending JPH10206390A (ja) | 1997-01-22 | 1997-01-22 | 埋設鋼管被覆損傷探査方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6051977A (ja) |
| EP (1) | EP0855595A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10206390A (ja) |
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Also Published As
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|---|---|
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