JPH11183235A - 超音波を用いた管内気体層検出方法及び管内気体層検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管の肉厚部分を伝播する間接エコーの影響を
低減して、管内の流体中の気体層の検出感度を高める。 【解決手段】 管２の外周面に吸音材層１を設ける。超
音波探触子３を吸音材層１の外面に当接し、超音波を発
射する。管２の肉厚部を伝播する間接エコー５は吸音材
層１に吸収され減衰されるため、直接エコー４の強度の
高低により管２内の気体層７の有無を正確に検出するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管内の液体等の流体
中に含まれる空気などの気体層を、非破壊的に検出する
超音波を用いた管内気体層検出方法及び管内気体層検出
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、管内の空気等の気体層の存在を計
測する方法として超音波を用いて検出する手法が採られ
ている。すなわち、図１２に示したように、プローブ１
０１を管１０２の外面に当接して、管１０２の直径方向
に超音波を発射し、プローブ１０１から発射されるビー
ムのうち管１０２の肉厚部分（外周面と内周面との間）
を円周方向に伝播しないで直接的に反射してくる直接エ
コー１０４の強度により、気体層の有無や位置を検出し
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１２
に示したように、プローブ１０１から発射される超音波
ビームの広がりにより、上記の直接エコー１０４に加え
て、管１０２の肉厚部分を円周方向に複数の経路で伝播
する間接エコー１０５が生じる。このため、間接エコー
１０５が雑音となり、直接エコー１０４がそれに埋没し
てしまい、気体層の有無、位置を正確に測定することが
困難であった。

【０００４】本発明は、このような従来の問題を解消す
べくなされたもので、管の肉厚部分を伝播する間接エコ
ーの影響を低減して、管内の流体中の気体層の検出感度
を高めることができる超音波を用いた管内気体層検出方
法及び管内気体層検出装置を提供することを課題とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の本発明の超音波を用いた管内気体層
検出方法は、管の外部から管の直径方向に超音波を発射
し、この超音波の反射エコーを受信して管内の流体中に
存在する気体層の有無を検出する超音波を用いた管内気
体層検出方法において、前記管の外周面に吸音材層を設
け、該吸音材層の外部から超音波を発射することを特徴
とする。

【０００６】本発明の対象となる管としては、例えば、
５０Ａ程度の炭素鋼鋼管などが例示され、流体として
は、例えば、水などが例示される。

【０００７】請求項２記載の本発明の超音波を用いた管
内気体層検出方法は、請求項１記載の超音波を用いた管
内気体層検出方法であって、反射エコー強度により気体
層の有無を検出することを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の本発明の超音波を用いた管
内気体層検出方法は、請求項１又は２に記載の超音波を
用いた管内気体層検出方法であって、吸音材料を塗布す
ることにより、前記吸音材層を形成することを特徴とす
る。

【０００９】このような吸音材料としては、例えば、生
ゴムや弾力性を有する樹脂などが例示される。塗布層の
厚さは、０．５〜２．０ｍｍ程度が好ましい。

【００１０】請求項４記載の本発明の超音波を用いた管
内気体層検出方法は、請求項１又は２に記載の超音波を
用いた管内気体層検出方法であって、吸音材料をシート
状に成形したものを取り付けることにより吸音材層を形
成することを特徴とする。

【００１１】このようなシート状に成形された吸音材料
は、例えば次のようにして得られる。 シリコーンゴム
を管円周上に巻き付ける等の方法により得られる。

【００１２】請求項５記載の本発明の超音波を用いた管
内気体層検出方法は、請求項１〜４のいずれか１に記載
の超音波を用いた管内気体層検出方法であって、管の円
周方向と長手方向とのいずれか少なくとも一方向に沿っ
てアレイ状に配列された複数の振動子を備えたプローブ
を用いることを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の本発明の超音波を用いた管
内気体層検出方法は、請求項５に記載の超音波を用いた
管内気体層検出方法であって、管に設けた前記吸音材層
と振動子との間に接触媒質を流入、流出可能なポートを
備えたプローブを用いることを特徴とする。

【００１４】請求項７記載の本発明の超音波を用いた管
内気体層検出方法は、請求項５又は６に記載の超音波を
用いた管内気体層検出方法であって、複数の振動子を所
定の時間間隔をおいて順次励起していくことを特徴とす
る。

【００１５】請求項８記載の本発明の管内気体層検出装
置は、管の外周面に吸音材層を設け、該吸音材層の外部
から管の直径方向に超音波を発射し、反射エコーを受信
して管内の流体中に存在する気体層の有無を検出する超
音波を用いた管内気体層検出装置であって、管の円周方
向と長手方向とのいずれか少なくとも一方向に沿ってア
レイ状に配列された複数の振動子と、振動子に電気信号
を供給する発信器と、発信器からの電気信号を順に切り
替えて振動子に供給する切替器と、振動子により受波さ
れた反射エコーの電気信号を受信する受信器と、発信器
からの電気信号の発信タイミングを制御すると共に、気
体層の有無及び位置を演算する演算装置と、演算結果か
ら管内の気体層の有無及び位置の表示を行う表示装置
と、を有することを特徴とする。

【００１６】請求項９記載の本発明の管内気体層検出装
置は、請求項８に記載の管内気体層検出装置であって、
管に設けた振動子の前面へ接触媒質を流入、流出可能な
ポートを備えたプローブを有することを特徴とする。

【００１７】請求項１記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、管肉厚部を伝播する間接エコーは吸音材
層に吸収され減衰される。

【００１８】請求項２記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、間接エコーの減衰により、直接エコーの
強度が効率よく反射強度に反映されるため、反射強度に
よる気体層の検出に適している。

【００１９】請求項３記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、塗布するだけで管の外周面に吸音材層を
形成できる。

【００２０】請求項４記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、シート状に成形されているため、管に対
して巻き付けるだけで吸音材層を設けることができる。

【００２１】請求項５記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、複数の振動子を有するため管の円周方向
又は長手方向、あるいは両方向にプローブを操作しなく
ても異なる方向からの管に対する超音波の入射が可能と
なる。

【００２２】請求項６記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、接触媒質を常に流入口から流入させて流
出口から流出させることができるため、接触媒質が常に
充填されることになり、管と接触子との接触状態を良好
に維持できる。

【００２３】請求項７記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、管内における気体層の位置をより正確に
特定できる。

【００２４】請求項８記載の管内気体層検出装置では、
複数の振動子を有するため管の円周方向又は長手方向、
あるいは両方向にプローブを操作しなくても異なる方向
からの管に対する超音波の入射が可能であり、管内にお
ける気体層の有無、位置を特定して表示できる。

【００２５】請求項９記載の管内気体層検出装置では、
接触媒質を常に流入口から流入させて流出口から流出さ
せることができるため、接触媒質が常に充填されること
にない、管と接触子との接触状態が良好に維持される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の超音波による管内
気体層検出方法の実施の形態を図面に基づき説明する。
まず、図１〜図５に基づき、本発明の一の実施の形態に
ついて説明する。

【００２７】図１に示すように、本実施の形態に係る管
内気体層検出方法を実施するに当たっては、まず、測定
対象となる管２の外周面に吸音材層１を設ける。吸音材
層１の形成方法としては種々の方法を採用することがで
きるが、図１では吸音材料を塗布することにより吸音材
層１を形成している。塗布方法は限定されるものではな
く、液状の吸音材料をはけ塗り、蒸着等して塗布しても
よいし、固化した吸音材料を溶かしながら塗布してもよ
い。

【００２８】このように吸音材層１を塗布により形成す
る場合、一旦塗布した後は、管２の外周面に半永久的な
状態で付着されることになる。このため、塗布により形
成した吸音材層１を除去する場合には、機械的あるいは
化学的な方法により行う必要があり、除去作業に手間が
かかる。そこで、図２に示したように、吸音材料を用い
て予めシート状に形成したシート状吸音材１０を用いれ
ば、管２の回りに巻き付けるだけで吸音材層１を形成で
きることになり、また、取り外しも容易である。また、
このシート状吸音材１０は、取り外した後も管２への取
り付け前とほぼ同様の性能及び形状を維持しているた
め、再利用も可能である。

【００２９】上記のようにして吸音材層１を形成したな
らば、その外部から、すなわち、吸音材層１の外面に管
内気体層検出装置を構成する超音波探触子（プローブ）
３を当接し、管２に対し超音波を発射する。

【００３０】この結果、図１（ａ），（ｂ）に示すよう
に、超音波探触子３からの超音波主ビーム（直接エコ
ー）４と超音波多重ビーム（間接エコー）５が管２の直
径方向に入射される。このうち、直接エコ−４は管２内
部の流体を伝わって管２の外周面２ａ又は内周面２ｂで
反射し、間接エコ−５は管２の肉厚部（外周面２ａと内
周面２ｂとの間）を円周方向に伝播する。

【００３１】この際、図１（ａ）に示すように、管２の
液体（流体）層６の中に気体層７が存在している場合、
超音波探触子３から入射した直接エコ−４は液体層６中
をほとんど伝播せず、管２と気体層７との界面部分で大
部分が反射する。また、図１（ｂ）に示すように、管２
の内部が液体層６でほぼ完全に満たされている場合に
は、直接エコ−４は液体層６を伝わって、超音波探触子
３の当接位置に対して反対側の位置に相当する管２の外
周面２ａ又は内周面２ｂにて反射し、超音波探触子３に
よって受波される。

【００３２】一方、間接エコ−５は、管２の外周面２ａ
の界面及び管２の内周面２ｂの界面との間で繰り返し反
射しながら、管２の円周方向に伝播して行き、その反射
エコーは超音波探触子３にて受信される。なお、図示し
ないが、超音波探触子３から入射される超音波ビームの
広がりにより、間接エコ−５は管２の肉厚部内を種々の
経路で伝播し、超音波探触子３によって受波される。

【００３３】ここで、本実施の形態によれば、管２の外
周面に吸音材層１が設けられている。従って、間接エコ
ー５が上記のように管２の肉厚部を伝播していく過程
で、外周面２ａの界面で反射する際、間接エコー５が吸
音材層１に吸収され超音波の減衰が起きる。この結果、
超音波探触子３によって受波される間接エコ−５のエコ
ー強度は、吸音材層１を設けない場合と比較して低くな
る。なお、間接エコー５は、管２の外周面２ａ及び内周
面２ｂとの間で繰り返し反射して伝播するが、吸音材層
１を通過する回数が増えれば増えるほど、すなわち伝播
時間が長いほど超音波の減衰量は大きくなる。

【００３４】（実施例）吸音材料として生ゴムを塗布す
ることにより厚み０．５〜２．０ｍｍの吸音材層１を形
成し、管２（管径６ｃｍ）内に気体層７が存在する状態
（図１（ａ）の状態）と、気体層が存在せず液体（水）
のみが存在する状態（図１（ｂ）の状態）とで反射エコ
ーの強度（エコー高さ）を測定した。図３（ａ），
（ｂ）は表示装置であるＣＲＴ画面に表示された検出結
果を示し、図３（ａ）は、図１（ａ）の気体層７が存在
する状態に対応し、図３（ｂ）は、図１（ｂ）の気体層
が存在しない状態に対応している。

【００３５】なお、管２内の気体層７の有無を検出する
場合、直接エコ−４が図３（ａ），（ｂ）において、横
軸のｔ1 〜ｔ2 の範囲にあり、かつエコー高さがｔｈ1
以上の範囲（「ゲー卜範囲」という）にあるか否かを判
別することによって判定を行なう。

【００３６】図３（ａ），（ｂ）から明らかなように、
本実施の形態の検出方法によれば、間接エコー５が吸音
材層１に吸収されるため、気体層７が存在するか否かに
拘わらず、ゲート範囲で間接エコ−５はほとんど検出さ
れない。結果的に、ゲート範囲では直接エコ−４が感度
よく検出されることになる。従って、直接エコー４の高
さ（強度）は、気体層７が存在する場合には、図３
（ａ）のようにゲート範囲に位置し、気体層７が存在せ
ず水等の液体のみが存在する場合には図３（ｂ）のよう
にゲート範囲外となり、気体層７が存在しないにも拘わ
らず間接エコー５がゲート範囲に入り込むことが無く、
直接エコー４の強度の高低により管２内の気体層７の有
無を正確に検出することができる。

【００３７】（比較例）実施例で用いた管２と同じ管に
対し、外周面に吸音材層１を形成せずに、気体層７が存
在する状態と、存在しない状態とで反射エコーの強度
（エコー高さ）を測定した。図４（ａ），（ｂ）はＣＲ
Ｔ画面に表示され検出結果を示し、図４（ａ）は気体層
が存在する状態、図４（ｂ）は気体層が存在しない状態
の検出結果である。

【００３８】この図から明らかなように図４（ａ）の気
体層が存在する場合はもとより、図４（ｂ）の気体層が
存在しない場合にもゲート範囲に位置する反射エコーが
検出されている。気体層が存在しない場合には直接エコ
ーはゲート範囲に届かないはずであり、管の肉厚部を伝
播する間接エコーが影響していることが分かる。従っ
て、吸音材層１を設けずに行う従来の検出方法では、気
体層の有無の判定が困難である。

【００３９】ところで、管２内における気体層７の位置
は一定ではない。従って、管２内の気体層７を検出する
場合には、本実施の形態では、図５に示すように、超音
波探触子３が管２の外周面に設けられた吸音材層１の外
周面に沿って円周方向にずれていくように、該超音波探
触子３を円周方向に走査する。そして、超音波探触子３
の位置が所定量ずれるごとに、超音波を発射する。これ
により、気体層７が存在する場合のみ、直接エコー４が
上記のゲート範囲内の強度となり、管２内の液体中の気
体層７の円周方向の位置に拘わらず気体層の有無を検出
できる。従って、直接エコー４の強度が上記のゲート範
囲となるか否かにより、気体層７の円周方向の位置を特
定できる。すなわち、図５において、符号３ａで示す位
置に超音波探触子３が位置している場合には、超音波探
触子３の位置と約１８０度反対側の位置における管２の
外周面２ａ又は内周面２ｂからの直接エコー４が受信さ
れ、上記ゲート範囲に到達しないが、符号３ｂで示す位
置に超音波探触子３が位置している場合には、管２と気
体層７との界面で直接エコー４が反射するため、その強
度は上記ゲート範囲に到達し、気体層７の位置を特定で
きる。なお、図示しないが、超音波探触子３を管２の長
手方向に走査することによって、管２の長手方向におけ
る気体層の有無及び位置を検出することができることは
もちろんである。 図６は、振動子１１ａが円周方向に
アレイ状に複数個配列された超音波探触子（以下、本明
細書では、振動子を複数個備えたものを「集合体プロー
ブ」という）１１を用いた実施の形態を示す図である。
この場合、振動子１１ａの配設数は限定されるものでは
なく、何個あってもよい。振動子１１ａを円周方向にア
レイ状に複数個設けることにより、上記一の実施の形態
で説明した超音波探触子３のように、管２の円周方向に
沿って走査しなくても、管２の円周方向における気体層
の有無及び位置の検出を行うことができる。従って、管
２の円周方向と長手方向の両方向にわたり気体層の有無
及び位置を検出する場合、本実施の形態によれば、集合
体プローブ１１を管２の長手方向に沿ってずらすだけで
よい。

【００４０】なお、集合体プローブ１１の内径（図示し
ないが、振動子１１ａの前面に設けられる対向する前面
板（整合板）間の距離）を管２の外径よりも大きくする
と共に、この内径部に連通して集合体プローブ１１の外
部に開口するポートを２つ設け、一方を流入口１１Ａと
し、他方を流出口１１Ｂとすれば、測定中、接触媒質が
常に充填されることによる良好な接触状態を有すること
が可能となる。

【００４１】図７は、振動子１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・
・・が管２の長手方向に沿ってアレイ状に複数個配列さ
れた集合体プローブ１２を用いた実施の形態を示す図で
ある。この集合体プローブ１２によれば、管２の長手方
向へ集合体プローブ１２を移動しなくても、管２の長手
方向における所定の位置での管２内の気体層を検出する
ことができる。従って、この集合体プローブ１２を用い
た場合には、管２の円周方向に沿って走査するだけで、
管２の円周方向と長手方向の両方向にわたる気体層の有
無及び位置を検出することができる。

【００４２】図８は、振動子１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・
・・が円周方向と長手方向とに２次元状平面に複数個配
列された集合体プローブ１３を用いた実施の形態を示す
図である。この集合体プロープ１３によれば、管２の円
周方向の走査及び長手方向の走査を行なわずに管２の円
周方向と長手方向の両方向にわたる気体層の有無及び検
出が可能である。なお、この集合体プローブ１３を用い
る場合には、図６の集合体プローブ１１と同様に、接触
媒質を流入、流出することのできるポート（流入口１３
Ａ，流出口１３Ｂ）を設けることが好ましい。

【００４３】次に、上記した集合体プローブ１１，１
２，１３のいずれかを備え、上記した方法により管内の
気体層を検出するのに適する管内気体層検出装置の実施
の形態を図９〜図１１に基づき説明する。図９に示すよ
うに、この管内気体検出装置は、まず、管２の円周方向
と長手方向とのいずれか少なくとも一方向に沿ってアレ
イ状に配列された複数の振動子を備えた上記の集合体プ
ローブ１１，１２，１３の各振動子を励起する、電気信
号（電気パルス）を供給する発信器２０を有している。
この発信器２０から供給される電気信号は、切替器２１
へ供給され、該切替器２１で順にスイッチングされ、所
定の振動子が励起される。また、反射エコーは、振動子
により受波されて、音響エネルギーから電気信号に変換
されるが、この電気信号を受信して増幅する受信器２２
を備えている。演算装置２３は、発信器２０から発する
電気信号の発信タイミングを制御すると共に、受信器２
２の電気信号から気体層の有無及び位置を演算する。表
示装置２４は、この演算結果から管内の気体層の有無及
び位置を表示する。

【００４４】例えば、図７に示した集合体プローブ１２
を用いた場合には、図１０に示したように、切替器２１
によりスイッチングされて電気信号（パルス）ｐｌ、ｐ
２、ｐ３、ｐ４・・・となり、順次振動子１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ、１２ｄ・・・が励起される。励起された振
動子は順次超音波を発する。この場合、演算装置２３に
よって、受信器２０から発信する電気信号のタイミング
は時間のずれｔ1 、ｔ2 、ｔ3 、ｔ4 ・・・をもって設
定されている。また、この時間のずれは演算装置２３に
よって予め決められた時間間隔（ｔ2 −ｔ1 ＝ｔ3 −ｔ
2 ＝ｔ4 −ｔ3＝・・・）で設定されている。

【００４５】なお、この時間のずれは補正することが可
能である。

【００４６】反射エコーは、上記したようにタイミング
がずれて各振動子１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ・・
・によって受波されて電気信号に変換され、受信器２２
によって増幅されて演算装置２３により、気体層の有無
及び位置が演算され、表示装置２４に表示される。図１
１は、表示装置２４による表示例を示したものであり、
（ａ）は管の円周方向断面での気体層の位置を示す表示
例であり、（ｂ）は管の長手方向と円周方向展開状態で
の気体層の位置を示す表示例である。

【００４７】従って、本実施の形態の管内気体層検出装
置によれば、管の円周方向と長手方向のいずれでも、気
体層の有無を検出し、その位置を表示することができ
る。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の超音波を用いた管内気体
層検出方法は、管の外周面に吸音材層を設けているた
め、管肉厚部を伝播する間接エコーは吸音材層に吸収さ
れ減衰され、管内の流体中の気体層の検出感度を高める
ことができる。

【００４９】請求項２記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、間接エコーの減衰により、直接エコーの
強度が効率よく反射強度に反映されるため、反射強度に
よる気体層の検出に適している。

【００５０】請求項３記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、塗布するだけで管の外周面に吸音材層を
形成できる。

【００５１】請求項４記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、シート状に成形されているため、管に対
して巻き付けるだけで吸音材層を設けることができる。

【００５２】請求項５記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、複数の振動子を有するため管の円周方向
又は長手方向、あるいは両方向にプローブを操作しなく
ても異なる方向からの管に対する超音波の入射が可能と
なる。

【００５３】請求項６記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、接触媒質を常に流入口から流入させて流
出口から流出させることができるため、接触媒質が常に
充填されることになり、管と接触子との接触状態を良好
に維持できる。

【００５４】請求項７記載の超音波を用いた管内気体層
検出方法では、管内における気体層の位置をより正確に
特定できる。

【００５５】請求項８記載の管内気体層検出装置では、
複数の振動子を有するため管の円周方向又は長手方向、
あるいは両方向にプローブを操作しなくても異なる方向
からの管に対する超音波の入射が可能であり、管内にお
ける気体層の有無、位置を特定して表示できる。

【００５６】請求項９記載の管内気体層検出装置では、
接触媒質を常に流入口から流入させて流出口から流出さ
せることができるため、接触媒質が常に充填されること
にない、管と接触子との接触状態が良好に維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一の実施の形態に係る超音波を用いた
管内気体検出方法を説明するための図であり、（ａ）は
気体層のある状態を、（ｂ）は気体層のない状態を示
す。

【図２】シート状吸音材を管に取り付けた状態を示す斜
視図である。

【図３】本発明の一の実施の形態に係る超音波を用いた
管内気体検出方法による反射エコー強度の測定結果を示
す図であり、（ａ）は気体層のある状態を、（ｂ）は気
体層のない状態を示す。

【図４】管の外周面に吸音材層を形成しない従来の管内
気体検出方法による反射エコー強度の測定結果を示す図
であり、（ａ）は気体層のある状態を、（ｂ）は気体層
のない状態を示す。

【図５】本発明の一の実施の形態に係る超音波を用いた
管内気体検出方法の超音波探触子の走査法を説明するた
めの図である。

【図６】振動子を円周方向にアレイ状に複数配列された
集合体プローブを用いた本発明の他の実施の形態に係る
超音波を用いた管内気体検出方法を説明するための図で
ある。

【図７】振動子を管の長手方向にアレイ状に複数配列さ
れた集合体プローブを用いた本発明の他の実施の形態に
係る超音波を用いた管内気体検出方法を説明するための
図である。

【図８】振動子を円周方向と長手方向の両方向にアレイ
状に複数配列された集合体プローブを用いた本発明の他
の実施の形態に係る超音波を用いた管内気体検出方法を
説明するための図である。

【図９】本発明の管内気体層検出装置の一の実施の形態
を示す構成図である。

【図１０】複数の振動子を備えた集合体プローブの励起
タイミングを説明するための図である。

【図１１】表示装置における気体層の表示例を示す図で
ある。

【図１２】従来の超音波による管内気体層検出方法を説
明するための図である。

【符号の説明】

１…吸音材層、２…管、３…超音波探触子、４…直接エ
コー、５…間接エコー、６…液体層、７…気体層、１
１，１２，１３…集合体プローブ、２０…発信器、２１
…切替器、２２…受信器、２３…演算装置、２４…表示
装置。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管の外部から管の直径方向に超音波を発
   射し、この超音波の反射エコーを受信して管内の流体中
   に存在する気体層の有無を検出する超音波を用いた管内
   気体層検出方法において、 前記管の外周面に吸音材層を設け、該吸音材層の外部か
   ら超音波を発射することを特徴とする超音波を用いた管
   内気体層検出方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の超音波を用いた管内気体
   層検出方法であって、反射エコー強度により気体層の有
   無を検出することを特徴とする超音波を用いた管内気体
   層検出方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の超音波を用いた
   管内気体層検出方法であって、前記吸音材層が吸音材料
   を塗布することにより形成されたものであることを特徴
   とする超音波を用いた管内気体層検出方法。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の超音波を用いた
   管内気体層検出方法であって、前記吸音材層が吸音材料
   をシート状に成形したものを取り付けることにより形成
   されたものであることを特徴とする超音波を用いた管内
   気体層検出方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１に記載の超音
   波を用いた管内気体層検出方法であって、前記超音波
   は、管の円周方向と長手方向のいずれか少なくとも一方
   向に沿ってアレイ状に配列された複数の振動子を備えた
   プローブにより発車されることを特徴とする超音波を用
   いた管内気体層検出方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の超音波を用いた管内気
   体層検出方法であって、前記プローブが、管に設けた前
   記吸音材層と振動子との間に接触媒質を流入、流出可能
   なポートを備えたものであることを特徴とする超音波を
   用いた管内気体層検出方法。
7. 【請求項７】 請求項５又は６に記載の超音波を用いた
   管内気体層検出方法であって、複数の振動子が所定の時
   間間隔をおいて順次励起されていくことを特徴とする超
   音波を用いた管内気体層検出方法。
8. 【請求項８】 管の外周面に吸音材層を設け、該吸音材
   層の外部から管の直径方向に超音波を発射し、反射エコ
   ーを受信して管内の流体中に存在する気体層の有無を検
   出する超音波を用いた管内気体層検出装置であって、 管の円周方向と長手方向とのいずれか少なくとも一方向
   に沿ってアレイ状に配列された複数の振動子と、前記振
   動子に電気信号を供給する発信器と、前記発信器からの
   電気信号を順に切り替えて振動子に供給する切替器と、
   前記振動子により受波された反射エコーの電気信号を受
   信する受信器と、前記発信器からの電気信号の発信タイ
   ミングを制御すると共に、気体層の有無及び位置を演算
   する演算装置と、前記演算装置の演算結果から管内の気
   体層の有無及び位置の表示を行う表示装置と、を有する
   ことを特徴とする管内気体層検出装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の管内気体層検出装置で
   あって、管に設けた振動子の前面へ接触媒質を流入、流
   出可能なポートを備えたプローブを有することを特徴と
   する管内気体層検出装置。