JPS59119209A - 超音波式寸法測定装置 - Google Patents
超音波式寸法測定装置Info
- Publication number
- JPS59119209A JPS59119209A JP23324882A JP23324882A JPS59119209A JP S59119209 A JPS59119209 A JP S59119209A JP 23324882 A JP23324882 A JP 23324882A JP 23324882 A JP23324882 A JP 23324882A JP S59119209 A JPS59119209 A JP S59119209A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dimension
- measured
- measurement
- reflector
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波を利用した寸法測定方法及びその装置
に関し、更に詳しくは、寸法測定プローブと被測定体と
の間に超音波反射体を設けて、その反射体からのエコー
を基準点として寸法測定を行なうもので、特に、寸法測
定プローブと制御部との間を非常に長いケーブルで接続
しなけばならないような場合に有効な超音波式寸法測定
方法及びその装置に関するものである。
に関し、更に詳しくは、寸法測定プローブと被測定体と
の間に超音波反射体を設けて、その反射体からのエコー
を基準点として寸法測定を行なうもので、特に、寸法測
定プローブと制御部との間を非常に長いケーブルで接続
しなけばならないような場合に有効な超音波式寸法測定
方法及びその装置に関するものである。
管の内径、外径、肉厚等を測定する装置として、超音波
式寸法測定装置は公知である。この超音波式寸法測定装
置は、管が水中に浸漬されている場合であっても、その
各部の寸法を正確に測定することができるため、−次冷
却水（軽水）で満たされている圧力管型原子炉の圧力管
の内径寸法を測定する際に有効に用いられている。
式寸法測定装置は公知である。この超音波式寸法測定装
置は、管が水中に浸漬されている場合であっても、その
各部の寸法を正確に測定することができるため、−次冷
却水（軽水）で満たされている圧力管型原子炉の圧力管
の内径寸法を測定する際に有効に用いられている。
従来のこの種の装置は、第１図、第２図に示すように、
同期信号発生回路３と寸法測定回路４とを備えた制御部
７と、寸法測定プローブ２を内蔵した寸法測定検出器８
とがらなり、同期信号発生回路３で発生させた同期信号
Ｏ（第２図参照）を同じ制御部７内にある寸法測定回路
４に送って時間計測を開始すると同時に、該同期信号０
を寸法測定検出器８に送って寸法測定プローブから超音
波Ｐを発射し、被測定体１゜から反射してくるエコー信
号Ｓが再び該寸法測定プローブ２及び増幅器６を経て寸
法測定回路４に入ってくるまでの時間を該寸法測定回路
４で計測し、計測した時間間隔Ｔ′から寸法測定プロー
ブ２と被測定休１０との距離１ｃを求めるように構成さ
れていた。
同期信号発生回路３と寸法測定回路４とを備えた制御部
７と、寸法測定プローブ２を内蔵した寸法測定検出器８
とがらなり、同期信号発生回路３で発生させた同期信号
Ｏ（第２図参照）を同じ制御部７内にある寸法測定回路
４に送って時間計測を開始すると同時に、該同期信号０
を寸法測定検出器８に送って寸法測定プローブから超音
波Ｐを発射し、被測定体１゜から反射してくるエコー信
号Ｓが再び該寸法測定プローブ２及び増幅器６を経て寸
法測定回路４に入ってくるまでの時間を該寸法測定回路
４で計測し、計測した時間間隔Ｔ′から寸法測定プロー
ブ２と被測定休１０との距離１ｃを求めるように構成さ
れていた。
ところが、従来の通常の用途では、寸法測定検出器８と
制御部７とを接続する信号伝送ケーブルが短く、同期信
号発生回路３、寸法測定回路４、寸法測定検出器８等の
各回路が接近して配置されていたので、信号が各回路間
を伝送する際の時間遅れによる測定誤差の問題は生じな
かった。
制御部７とを接続する信号伝送ケーブルが短く、同期信
号発生回路３、寸法測定回路４、寸法測定検出器８等の
各回路が接近して配置されていたので、信号が各回路間
を伝送する際の時間遅れによる測定誤差の問題は生じな
かった。
しかし、圧力管型原子炉の圧力管の内径測定を行なうた
めの圧力管モニタリング装置では、検査中に検査員が放
射線被曝を受けないようにするため、寸法測定検出器と
制御部の間隔を２００ｍ程度の長いケーブルで接続する
必要が生じる。従って、圧力管モニタリング装置に上記
のような従来の寸法測定方法をそのまま適用すると、信
号が装置の各回路間を約２００ｍ程度もの長いケーブル
を伝って伝送する際に、伝送時間の遅れが生じ、この時
間遅れが測定誤差となって、匝力管モニタリング装置と
して必要な精度を確保できないと言う問題が生じた。具
体例を示せば、信号伝送ケーブルの長さを２００ｍにし
た場合、この間を信号が往復するのに約１．３４μ秒か
がる。この時間を内径測定誤差に換算すると約１０００
μｍ言う大きな値となり、圧力管の内径測定精度として
要求される±２０μｍの測定精度をもたせるのは不可能
だったのである。
めの圧力管モニタリング装置では、検査中に検査員が放
射線被曝を受けないようにするため、寸法測定検出器と
制御部の間隔を２００ｍ程度の長いケーブルで接続する
必要が生じる。従って、圧力管モニタリング装置に上記
のような従来の寸法測定方法をそのまま適用すると、信
号が装置の各回路間を約２００ｍ程度もの長いケーブル
を伝って伝送する際に、伝送時間の遅れが生じ、この時
間遅れが測定誤差となって、匝力管モニタリング装置と
して必要な精度を確保できないと言う問題が生じた。具
体例を示せば、信号伝送ケーブルの長さを２００ｍにし
た場合、この間を信号が往復するのに約１．３４μ秒か
がる。この時間を内径測定誤差に換算すると約１０００
μｍ言う大きな値となり、圧力管の内径測定精度として
要求される±２０μｍの測定精度をもたせるのは不可能
だったのである。
本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点を解消し
、司法測定検出部と制御部とが長いケーブルで結線され
ていたとしてもケーブルの長さとは無関係に高精度で寸
法測定を行なうことができ、しかも構造が複雑化するこ
ともなく、それ故、原子力関係施設等人間が接近しにく
い場所での寸法測定に極めて有効な超音波式寸法測定方
法及びその装置を提供することにある。
、司法測定検出部と制御部とが長いケーブルで結線され
ていたとしてもケーブルの長さとは無関係に高精度で寸
法測定を行なうことができ、しかも構造が複雑化するこ
ともなく、それ故、原子力関係施設等人間が接近しにく
い場所での寸法測定に極めて有効な超音波式寸法測定方
法及びその装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するために案出された本発明は
、寸法測定プローブと被測定体との間に超音波反射体を
設けて、その反射体からのエコー信号を基準点として被
測定体からのエコー信号が到達するまでの時間間隔を測
定することによって反射体と被測定体との距離を測定す
るようにした点に最も大きな特徴があり、それによって
ケーブルの長さに起因する信号伝送時間の遅れが測定誤
差に影響を及ぼさないように工夫したものである。
、寸法測定プローブと被測定体との間に超音波反射体を
設けて、その反射体からのエコー信号を基準点として被
測定体からのエコー信号が到達するまでの時間間隔を測
定することによって反射体と被測定体との距離を測定す
るようにした点に最も大きな特徴があり、それによって
ケーブルの長さに起因する信号伝送時間の遅れが測定誤
差に影響を及ぼさないように工夫したものである。
以下、圧力管型原子炉における圧力管の内径測定の場合
を例に採って、本発明について説明することにする。こ
の超音波式寸法測定装置は、第３図に示すように、従来
同様、被測定体である圧力管１の内部に挿入される超音
波式の寸法測定検出器８と、圧力管１の外部に設置され
てケーブルで結線され信号を授受する制御部７とからな
る。前述の如く、被測定体である圧力管１の近傍は放射
ｍ環境下であるので、検査員が操作する制御部７と結線
する信号伝送用ケーブルは、通常約２００ｍ程度の長さ
となる。制御部７は、同期信号発生回路３及び寸法測定
回路４とを備えている。これに対して、寸法測定検出器
８は、２個の寸法測定プローブ２ａ、２１）と、それら
各寸法測定プローブ２ａ、２ｂの前方に位置する反射体
９ａ 、９ｂと、トランスミッタ回路５及び増幅器６を
備えている。なお寸法測定プローブ２ｂに接続される回
路は、寸法測定プローブ２ａに接続されているものと同
じであるので図示するのを省略しである。２個の寸法測
定プローブ２ａ、２ｂは、各々のプローブから発射され
る超音波の中心軸が圧力管１の直径方向に一致するよう
に設置しておく。また反射体９ａ、９ｂは、それらの間
隔が変化しないように寸法測定検出器８にしっかりと固
定しておく。
を例に採って、本発明について説明することにする。こ
の超音波式寸法測定装置は、第３図に示すように、従来
同様、被測定体である圧力管１の内部に挿入される超音
波式の寸法測定検出器８と、圧力管１の外部に設置され
てケーブルで結線され信号を授受する制御部７とからな
る。前述の如く、被測定体である圧力管１の近傍は放射
ｍ環境下であるので、検査員が操作する制御部７と結線
する信号伝送用ケーブルは、通常約２００ｍ程度の長さ
となる。制御部７は、同期信号発生回路３及び寸法測定
回路４とを備えている。これに対して、寸法測定検出器
８は、２個の寸法測定プローブ２ａ、２１）と、それら
各寸法測定プローブ２ａ、２ｂの前方に位置する反射体
９ａ 、９ｂと、トランスミッタ回路５及び増幅器６を
備えている。なお寸法測定プローブ２ｂに接続される回
路は、寸法測定プローブ２ａに接続されているものと同
じであるので図示するのを省略しである。２個の寸法測
定プローブ２ａ、２ｂは、各々のプローブから発射され
る超音波の中心軸が圧力管１の直径方向に一致するよう
に設置しておく。また反射体９ａ、９ｂは、それらの間
隔が変化しないように寸法測定検出器８にしっかりと固
定しておく。
各回路間の結線状態について述べると、同期信号発生回
路３とトランスミッタ回路５の間、及び寸法測定回路４
と増幅器６との間はそれぞれケーブルで接続されている
が、従来技術とは箕なり、同期信号発生回路３と寸法測
定回路４との間は結線されていない。この点と反射体９
ａ、９ｂを設けた点が、従来技術と顕著に相違する部分
である。
路３とトランスミッタ回路５の間、及び寸法測定回路４
と増幅器６との間はそれぞれケーブルで接続されている
が、従来技術とは箕なり、同期信号発生回路３と寸法測
定回路４との間は結線されていない。この点と反射体９
ａ、９ｂを設けた点が、従来技術と顕著に相違する部分
である。
本装置の動作について第４図に示すタイミングチャート
を利用して説明すると次の如くである。同期信号発生回
路３で発生した同期信Ｐ３Ｎ１は、ケーブルを伝ってト
ランスミッタ回路５に送られる。前述の如くケーブルは
非常に長いので、同期信号発生回路３の出力端Ａ点とト
ランスミッタ回路５の入力端Ｂ点では信号がΔｔだけ遅
延し、同期信号Ｎ１はＮ２となる。トランスミッタ回路
５では同期信号Ｎ２の立ち下がり点ｏ２を合図に発信電
圧Ｐ１が生じ、この電圧により寸法測定プローブ２ａか
ら超音波が発射される。寸法測定プローブ２ａから発射
された超音波の一部は反射体９ａで反射して反射エコー
Ｑｌとして寸法測定プローブ２ａで検出されると共に、
寸法測定プローブ２ａから発射した超音波の一部は圧力
管１に達しその内面で反射されて再び司法測定プローブ
２ａでエコー信号Ｓ１として検出される。これらの検出
信号は増幅器６で増幅されケーブルを通って制御部７の
寸法測定回路４に入力する。その場合にも、増幅器６の
出力は長いケーブルを通って伝送されるため、寸法測定
回路４の入力端り点ではΔ１なる伝播遅れが生じ、それ
ぞれ八ｔだけ遅れた信号Ｐ−Ｌ、 Ｑ、、 Ｓ７Ｌとし
て入力することになる。即ち本発明では、寸法測定回路
４は、反射体９ａからのエコー信号０２を基準信号とし
て時間測定を開始し、圧力管１の内面からのエコー信号
Ｓ２によって時間計測を終了する構成となっている。つ
まり第４図において時間間隔Ｔを計測するのである。従
って、水中での超音波の音速にこの王をかけて２で割れ
ば、反射体９ａと圧力管１の内面との間隔Ｌａを測定す
ることが出来る。同様にして反則体９ｂと圧力管１の内
面との間隔１ｂも測定出来る。二つの反射体９ａ 、９
ｂ間の間隔しは一定であり、その間隔を予め測定してお
けば、圧力管１の内１￥寸法ＩＤは次のように求められ
る。
を利用して説明すると次の如くである。同期信号発生回
路３で発生した同期信Ｐ３Ｎ１は、ケーブルを伝ってト
ランスミッタ回路５に送られる。前述の如くケーブルは
非常に長いので、同期信号発生回路３の出力端Ａ点とト
ランスミッタ回路５の入力端Ｂ点では信号がΔｔだけ遅
延し、同期信号Ｎ１はＮ２となる。トランスミッタ回路
５では同期信号Ｎ２の立ち下がり点ｏ２を合図に発信電
圧Ｐ１が生じ、この電圧により寸法測定プローブ２ａか
ら超音波が発射される。寸法測定プローブ２ａから発射
された超音波の一部は反射体９ａで反射して反射エコー
Ｑｌとして寸法測定プローブ２ａで検出されると共に、
寸法測定プローブ２ａから発射した超音波の一部は圧力
管１に達しその内面で反射されて再び司法測定プローブ
２ａでエコー信号Ｓ１として検出される。これらの検出
信号は増幅器６で増幅されケーブルを通って制御部７の
寸法測定回路４に入力する。その場合にも、増幅器６の
出力は長いケーブルを通って伝送されるため、寸法測定
回路４の入力端り点ではΔ１なる伝播遅れが生じ、それ
ぞれ八ｔだけ遅れた信号Ｐ−Ｌ、 Ｑ、、 Ｓ７Ｌとし
て入力することになる。即ち本発明では、寸法測定回路
４は、反射体９ａからのエコー信号０２を基準信号とし
て時間測定を開始し、圧力管１の内面からのエコー信号
Ｓ２によって時間計測を終了する構成となっている。つ
まり第４図において時間間隔Ｔを計測するのである。従
って、水中での超音波の音速にこの王をかけて２で割れ
ば、反射体９ａと圧力管１の内面との間隔Ｌａを測定す
ることが出来る。同様にして反則体９ｂと圧力管１の内
面との間隔１ｂも測定出来る。二つの反射体９ａ 、９
ｂ間の間隔しは一定であり、その間隔を予め測定してお
けば、圧力管１の内１￥寸法ＩＤは次のように求められ
る。
ＩＤ＝Ｌ＋Ｌａ＋Ｌｂ
なお第４図において信号Ｒ，，Ｒ２は圧力管１の肉厚内
部を通った超音波が圧力管１の外面から跳返ってきた超
音波に起因する信号であり、外径や肉厚を測定する場合
に有用である。第４図のタイミングチャートから判るよ
うに、本発明によれば信号がケーブルを往復する際の時
間遅れ八ｔが寸法測定に全く影響を及ぼさないことが理
解されるであろう。つまり、ケーブルの長さによらず常
に高精度の寸法測定が行なえるのである。
部を通った超音波が圧力管１の外面から跳返ってきた超
音波に起因する信号であり、外径や肉厚を測定する場合
に有用である。第４図のタイミングチャートから判るよ
うに、本発明によれば信号がケーブルを往復する際の時
間遅れ八ｔが寸法測定に全く影響を及ぼさないことが理
解されるであろう。つまり、ケーブルの長さによらず常
に高精度の寸法測定が行なえるのである。
囚に、従来技術について付言すれば、同期信号発生回路
３の出力端△点での同期信号Ｎ１の立ち下がり点０１を
時間計測の開始点とするので、信号がケーブルを往復す
るとき生じる伝播遅延時間、すなわち２×Δ℃がそのま
ま寸法誤差として入ってしまうのである。
３の出力端△点での同期信号Ｎ１の立ち下がり点０１を
時間計測の開始点とするので、信号がケーブルを往復す
るとき生じる伝播遅延時間、すなわち２×Δ℃がそのま
ま寸法誤差として入ってしまうのである。
以上圧力管型原子炉における圧力管の内径測定の場合を
例に採って説明したが、本発明は肉厚測定や外径測定に
も利用できるし、圧力管のみならず任意の部材の寸法測
定に利用できることは言うまでもない。
例に採って説明したが、本発明は肉厚測定や外径測定に
も利用できるし、圧力管のみならず任意の部材の寸法測
定に利用できることは言うまでもない。
本発明は上記のように構成した超音波式寸法測定方法及
びその装置であるから、寸法測定検出器と制御部との間
の信号伝送時間は測定精度とは無関係になるので信号伝
送ケーブルの長さに関係なく高精度の用法測定が行なえ
、それ故、特に原子力関連施設等の人間が接近しにくい
個所の寸法測定を安全に且つ高精度で行なうことができ
、しかも装置が複雑化することもないといった優れた効
果を奏し得るものである。
びその装置であるから、寸法測定検出器と制御部との間
の信号伝送時間は測定精度とは無関係になるので信号伝
送ケーブルの長さに関係なく高精度の用法測定が行なえ
、それ故、特に原子力関連施設等の人間が接近しにくい
個所の寸法測定を安全に且つ高精度で行なうことができ
、しかも装置が複雑化することもないといった優れた効
果を奏し得るものである。
第１図は従来技術を示す説明図、第２図はそのタイミン
グチャート、第３図は本発明の一実施例を示すブロック
図、第４図はその動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。 １・・・圧力管、２ａ、２ｂ・・・寸法測定プローブ、
３・・・同期信号発生回路、４・・・寸法測定回路、７
・・・制御部、８・・・寸法測定検出器、９ａ 、 ９
ｂ・・・反射体。 特許出願人 動力炉・核燃料開発事業団向
日本クラウドクレーマー 株式会社 第１図 第２図 第４図 八
グチャート、第３図は本発明の一実施例を示すブロック
図、第４図はその動作を説明するためのタイミングチャ
ートである。 １・・・圧力管、２ａ、２ｂ・・・寸法測定プローブ、
３・・・同期信号発生回路、４・・・寸法測定回路、７
・・・制御部、８・・・寸法測定検出器、９ａ 、 ９
ｂ・・・反射体。 特許出願人 動力炉・核燃料開発事業団向
日本クラウドクレーマー 株式会社 第１図 第２図 第４図 八
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、超音波を送受する寸法測定プローブと被測定体との
間に反射体を設け、寸法測定プローブから発射した超音
波の一部を反射体で反射させ、その反射体からのエコー
信号を基準点どして被測定体からのエコー信号が到来す
るまでの時間間隔を求めて、この時間間隔を反射体と被
測定体との距離に換算することによって、被測定体まで
の距離を測定することを特徴とする超音波式寸法測定方
法。 ２、同期信号発生回路と寸法測定回路からなる制御部と
、寸法測定プローブ、トランスミッタ回路及び増幅器か
らなる寸法測定検出器を信号伝送用ケーブルで互いに接
続してなる超音波寸法測定装置において、寸法測定検出
器の寸法測定プローブと被測定体との間に、寸法測定プ
ローブから発射した超音波の一部を反射するための反射
体を設けるとともに、制御部の寸法測定回路に、前記反
射体からのエコー信号と被測定体からのエコー信号との
時間差を測定しこれを距離に換算する為の回路を設ける
ことを特徴とする超音波式寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23324882A JPS59119209A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | 超音波式寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23324882A JPS59119209A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | 超音波式寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119209A true JPS59119209A (ja) | 1984-07-10 |
Family
ID=16952090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23324882A Pending JPS59119209A (ja) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | 超音波式寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119209A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07146128A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-06-06 | Wheelabrator Eng Syst Inc | 環状領域計測装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51130254A (en) * | 1976-04-21 | 1976-11-12 | Commissariat Energie Atomique | Ultrasonic measuring apparatus |
| JPS6133121A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-17 | Nissei Marine Kogyo Kk | 制癌剤 |
-
1982
- 1982-12-25 JP JP23324882A patent/JPS59119209A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51130254A (en) * | 1976-04-21 | 1976-11-12 | Commissariat Energie Atomique | Ultrasonic measuring apparatus |
| JPS6133121A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-02-17 | Nissei Marine Kogyo Kk | 制癌剤 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07146128A (ja) * | 1993-07-12 | 1995-06-06 | Wheelabrator Eng Syst Inc | 環状領域計測装置 |
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