JPS61107110A - 管内面付着量推定方法 - Google Patents
管内面付着量推定方法Info
- Publication number
- JPS61107110A JPS61107110A JP22834384A JP22834384A JPS61107110A JP S61107110 A JPS61107110 A JP S61107110A JP 22834384 A JP22834384 A JP 22834384A JP 22834384 A JP22834384 A JP 22834384A JP S61107110 A JPS61107110 A JP S61107110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- vibration
- value
- generation circuit
- time
- 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
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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
- G01B17/02—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness
- G01B17/025—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring thickness for measuring thickness of coating
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は管内に於ける水垢等の付着状祝金検知する際に
用いて好適する管内面付着量推定方法に関する。
用いて好適する管内面付着量推定方法に関する。
水道管等の固定配管を長年□にわたって使用していると
管の内壁に水垢が付着して管の内径が小さくなり、規定
の水量が流れなくなるとともに、飲水として使用する場
合には異臭を放つため、飲水として適さない。この際の
水垢の付着状況を第８図（ａ） Ｉ （ｂ）に示す＠図
中、１１は管を示し、１２は管壁に付着した水垢である
。
管の内壁に水垢が付着して管の内径が小さくなり、規定
の水量が流れなくなるとともに、飲水として使用する場
合には異臭を放つため、飲水として適さない。この際の
水垢の付着状況を第８図（ａ） Ｉ （ｂ）に示す＠図
中、１１は管を示し、１２は管壁に付着した水垢である
。
水垢の付着量が多くなると管を交換する必要があるが、
水垢の付着量を外部から検知する方法がないために、現
状では飲水などは異臭を放つ苦情が発生すると、その付
近−帯の管を堀り出して、新しいものと交換したり、水
垢を落すために内部を清掃している。
水垢の付着量を外部から検知する方法がないために、現
状では飲水などは異臭を放つ苦情が発生すると、その付
近−帯の管を堀り出して、新しいものと交換したり、水
垢を落すために内部を清掃している。
定期的に交換、清掃する手段も考えられるが、−経済的
な交換時期が不明であり、全ての管、パルプの交換作業
を行うには多額の費用が必要である′。
な交換時期が不明であり、全ての管、パルプの交換作業
を行うには多額の費用が必要である′。
〔問題を解決するための手段及び作用〕本発明は管内面
に於ける水垢等の付着状況を簡単に、しかも高い信頼性
をもって認識することのできる管内面付着量推定方法を
提供することにある〇 通常、水道管などは規格品であるため、管径の肉厚は統
一されている。このため新しい水道管の固有振動特性は
同一規格の管であれば類似した固有振動特性を有する。
に於ける水垢等の付着状況を簡単に、しかも高い信頼性
をもって認識することのできる管内面付着量推定方法を
提供することにある〇 通常、水道管などは規格品であるため、管径の肉厚は統
一されている。このため新しい水道管の固有振動特性は
同一規格の管であれば類似した固有振動特性を有する。
そこで、本発明に於いては、管の規格毎に固有振動特性
を打撃試験にて測定しておき、一方、水垢の付着してい
る量を一定の段階に分けて区分し、その区分毎に固有振
動特性を打撃試験にて測定する。そして同一規格の新し
い管の固有振動特性と比較し、その違いにより管の内壁
に付着した水垢の量を測定できることに着目したもので
ある。
を打撃試験にて測定しておき、一方、水垢の付着してい
る量を一定の段階に分けて区分し、その区分毎に固有振
動特性を打撃試験にて測定する。そして同一規格の新し
い管の固有振動特性と比較し、その違いにより管の内壁
に付着した水垢の量を測定できることに着目したもので
ある。
即ち、固有振動数は、水垢′（質量）が増す量に比例し
て低下するとともに、水垢は振動を減衰させる効果を有
することに着目したものである。
て低下するとともに、水垢は振動を減衰させる効果を有
することに着目したものである。
（１）水垢の量を測定する管の周辺を堀って管を露出さ
せ、それを打撃するだけで良い。（管の露出部があれば
特に費用が安価となる。）（２）管内の水流を止めない
で測定できる。
せ、それを打撃するだけで良い。（管の露出部があれば
特に費用が安価となる。）（２）管内の水流を止めない
で測定できる。
等の特徴を有する。
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第１
図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図中、
ｌは測定対象である例えば水道管である。この管１に振
動加速度検出器２を接着剤等で取付ける。そして上記検
出器２付近をハンマ３で打撃加振を行なうと、その管が
持っている固有振動数の内、比較的低次数のものが大き
く誘起され自由振動しながら減衰する◎誘起される固有
振動数の内、管の長さに影響を受けない径方向の曲げの
振動モード（楕円そ一ド）ｔ−検出する。この振動モー
ドの様子を第２図中（ｂ）￥Ｃ示す。尚図中（ａ）は打
撃を行なわない静的な状態を示す。
図は本発明の一実施例を示すブロック図である。図中、
ｌは測定対象である例えば水道管である。この管１に振
動加速度検出器２を接着剤等で取付ける。そして上記検
出器２付近をハンマ３で打撃加振を行なうと、その管が
持っている固有振動数の内、比較的低次数のものが大き
く誘起され自由振動しながら減衰する◎誘起される固有
振動数の内、管の長さに影響を受けない径方向の曲げの
振動モード（楕円そ一ド）ｔ−検出する。この振動モー
ドの様子を第２図中（ｂ）￥Ｃ示す。尚図中（ａ）は打
撃を行なわない静的な状態を示す。
又、第１図に於いて、４は振動加速度検出器２の信号を
増幅するアンプ（増幅器ンである。
増幅するアンプ（増幅器ンである。
５はアンプ４の出力から得る打撃時の振動加速度波形の
立上りを検出し、測定（演算）′ｔ−開始するタイミン
グ信号を発生させるトリガ発生回路である。６はトリガ
発生回路５の演算を開始す′るトリガ信号時点からΔを
時間毎に時間軸を移動させて演算を開始する信号を発生
させる演算開始信号発生回路（以下単に信号発生回路と
称す）であり、７は信号発生回路６が発生する石の信号
毎にＦＦＴ （高速フーリエ変換）の演算を実行する演
算回路である◎ ８は演算回路７の出力である□演算結果を表示回路９に
表示させるために制御したり、又、回路７の演算結果の
メ七りなどを行なうマイクロ；ンビエータである。
立上りを検出し、測定（演算）′ｔ−開始するタイミン
グ信号を発生させるトリガ発生回路である。６はトリガ
発生回路５の演算を開始す′るトリガ信号時点からΔを
時間毎に時間軸を移動させて演算を開始する信号を発生
させる演算開始信号発生回路（以下単に信号発生回路と
称す）であり、７は信号発生回路６が発生する石の信号
毎にＦＦＴ （高速フーリエ変換）の演算を実行する演
算回路である◎ ８は演算回路７の出力である□演算結果を表示回路９に
表示させるために制御したり、又、回路７の演算結果の
メ七りなどを行なうマイクロ；ンビエータである。
ここで上記構成に於ける各部の様子を第３図に従って説
明する。第３図中、（ａ）は打撃によって得られる振動
加速度波形例である。同図（ｂ）は第１図中のトリガ発
生回路５の動作であり、同図（Ｃ）〜（ｆ）は第１図中
の回、路６のΔを時間毎に時間軸を移動させた信号の様
子を示す。第１図中、ＦｆＴ演算回路７は′ 、 ”− 第３図（Ｃ）〜（ｆ）のΔｔ 時間 毎に、ある一定時間サンプリングして演算する。
明する。第３図中、（ａ）は打撃によって得られる振動
加速度波形例である。同図（ｂ）は第１図中のトリガ発
生回路５の動作であり、同図（Ｃ）〜（ｆ）は第１図中
の回、路６のΔを時間毎に時間軸を移動させた信号の様
子を示す。第１図中、ＦｆＴ演算回路７は′ 、 ”− 第３図（Ｃ）〜（ｆ）のΔｔ 時間 毎に、ある一定時間サンプリングして演算する。
この（Ｃ）〜（ｆ）の演算結果例を第４図に示す。第４
図中の頂点（ｇ）は固有振動数を意味する。同図中（Ｃ
）〜（ｆ）は第３図中の（Ｃ）〜（ｆ）に対応した演算
結果例である。この演算結果を第１図中のマイクロコン
ビエータ８で処理させて横軸のｙＩｊＪ彼数をΔｔ 毎
に移動させて表示した例を第５図に示す。
図中の頂点（ｇ）は固有振動数を意味する。同図中（Ｃ
）〜（ｆ）は第３図中の（Ｃ）〜（ｆ）に対応した演算
結果例である。この演算結果を第１図中のマイクロコン
ビエータ８で処理させて横軸のｙＩｊＪ彼数をΔｔ 毎
に移動させて表示した例を第５図に示す。
第５図中破線（ｈ）は（Ｃ）〜（ｆ）の分析結果の頂点
（固有振動数）ｔ−結んだものであ、る。破線（ｈ）の
傾き具合により固有振動の振幅の減衰の割合を知ること
が出来る。
（固有振動数）ｔ−結んだものであ、る。破線（ｈ）の
傾き具合により固有振動の振幅の減衰の割合を知ること
が出来る。
ここで、上記実施例に基づき本発明の詳細な説明する。
第６図に水道管１内壁への水垢の付着量と固有振動数（
楕円振動モード）の関係を示す。図中、縦軸の開口比と
は、管壁に水垢が付着する量によって変わる管の内径変
化より生じる面積比である。横軸は開口比の差によって
異る楕円振動モードの固有振動数測定結果の比である。
楕円振動モード）の関係を示す。図中、縦軸の開口比と
は、管壁に水垢が付着する量によって変わる管の内径変
化より生じる面積比である。横軸は開口比の差によって
異る楕円振動モードの固有振動数測定結果の比である。
この結果から開口比が小さくなると、固有振動数が低下
することが分かる。ゆえに水垢が付着しない状態での、
固有振動数を事前に測定しておけば、管内部の水垢の付
着量を知ることが出来る口 第７図に楕円振動モードにおける振動減衰の時間的割合
を測定した例を示す。図中■の線は、水垢の付着してい
ない状態での減衰の測定結果を示し、■は開口比０．８
．■は開口比０．６．■は開口比０．４３の各状態測定
結果を示す。この測定例より、楕円振動モードにおける
減衰の時間的割合が水垢の付Ｎ食に比例して変化してい
ることが分る。このため打撃加振による減衰比を測定す
ることで、水垢の付着量を測定することが出来る。
することが分かる。ゆえに水垢が付着しない状態での、
固有振動数を事前に測定しておけば、管内部の水垢の付
着量を知ることが出来る口 第７図に楕円振動モードにおける振動減衰の時間的割合
を測定した例を示す。図中■の線は、水垢の付着してい
ない状態での減衰の測定結果を示し、■は開口比０．８
．■は開口比０．６．■は開口比０．４３の各状態測定
結果を示す。この測定例より、楕円振動モードにおける
減衰の時間的割合が水垢の付Ｎ食に比例して変化してい
ることが分る。このため打撃加振による減衰比を測定す
ることで、水垢の付着量を測定することが出来る。
水垢の付着しない状態での楕円振動モードの固有振動数
の測定結果は数値計算結果と良く一致するので、・ＦＦ
Ｔ演算する場合、楕円モードの固有振動数値計算結果付
近の周波数範囲に限りて演算すれば演算時間の短縮、精
度向上やフィルタリングの効果（他の振動上−ドとの分
離）が出来る。そのため、本発明に係る装置構成では楕
円そ一ドの固有振動数ｆ、ＦＦＴ演算する周波数範囲を
管径（管の規格）によって選択する仕様となっている。
の測定結果は数値計算結果と良く一致するので、・ＦＦ
Ｔ演算する場合、楕円モードの固有振動数値計算結果付
近の周波数範囲に限りて演算すれば演算時間の短縮、精
度向上やフィルタリングの効果（他の振動上−ドとの分
離）が出来る。そのため、本発明に係る装置構成では楕
円そ一ドの固有振動数ｆ、ＦＦＴ演算する周波数範囲を
管径（管の規格）によって選択する仕様となっている。
上述したように本発明による管内面付着量推定方法によ
れば、管の外壁を打撃するという簡単な方法で、管内に
付着した水垢の厚さを測定することが出来る。又、管の
外壁ｆ：特別に加工する必要がなく、管内の水流の影響
を受げにくい（水泥ヲ止めずに測定可能である）。又、
経年変化のデータを蓄積すれば水垢の付着厚さの増加率
が予測出来る可能性が大きい。
れば、管の外壁を打撃するという簡単な方法で、管内に
付着した水垢の厚さを測定することが出来る。又、管の
外壁ｆ：特別に加工する必要がなく、管内の水流の影響
を受げにくい（水泥ヲ止めずに測定可能である）。又、
経年変化のデータを蓄積すれば水垢の付着厚さの増加率
が予測出来る可能性が大きい。
第１図乃至第７図はそれぞれ本発明の一実施例を説明す
るためのもので、第１図は測定装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図（ａ） ＃ （ｂ）は振動上−ドの様子を
示す図、第３図（ａ）乃至（ｆ）は上記第１図に於ける
各部の信号タイミングを示す図、第４図は第３図に於け
る（Ｃ）〜（ｆ）の演算結果例を示す図、第５図は第４
図の演算結果に従う波形表示例を示す図、第６図は管内
壁への水垢の付着量と固有振動数の関係を示す図、第７
図は楕円振動モードに於ける振動減衰の時間的割合の測
定例を示す図である。第８図（ａ） ＃ （ｂ）は水道
管内面への水垢付着状況を示す図である。 １・・・水道管、２・・・振動加速度検出器、３・・・
ハンマ、４・・・アンプ（増幅器）、５・・・トリガ発
生回路、６・・・演算開始信号発生回路、７・・・演算
回路、８・・・マイクロコンビエータ、９・・・表示回
路。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 第４図 用盪軌（Ｈｚ） 第５図 第６図 １１１ｉ擺Ｎ４ＺＸ− 第７図 一今頗（ｍｓｅｃ） 第８図 （ａ） （ｂ） １、事件の表示 特願昭５９−２２８３４３号 ２、発明の名称 管内面付着量推定方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、後代 理 人 ５・ 補正命令の日付 ７、補正の内容 明細書箱８頁１８行目に「第３図（−）乃至（ｆ）」と
あるン「第３図」と訂正する。
るためのもので、第１図は測定装置の構成を示すブロッ
ク図、第２図（ａ） ＃ （ｂ）は振動上−ドの様子を
示す図、第３図（ａ）乃至（ｆ）は上記第１図に於ける
各部の信号タイミングを示す図、第４図は第３図に於け
る（Ｃ）〜（ｆ）の演算結果例を示す図、第５図は第４
図の演算結果に従う波形表示例を示す図、第６図は管内
壁への水垢の付着量と固有振動数の関係を示す図、第７
図は楕円振動モードに於ける振動減衰の時間的割合の測
定例を示す図である。第８図（ａ） ＃ （ｂ）は水道
管内面への水垢付着状況を示す図である。 １・・・水道管、２・・・振動加速度検出器、３・・・
ハンマ、４・・・アンプ（増幅器）、５・・・トリガ発
生回路、６・・・演算開始信号発生回路、７・・・演算
回路、８・・・マイクロコンビエータ、９・・・表示回
路。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第２図 第３図 第４図 用盪軌（Ｈｚ） 第５図 第６図 １１１ｉ擺Ｎ４ＺＸ− 第７図 一今頗（ｍｓｅｃ） 第８図 （ａ） （ｂ） １、事件の表示 特願昭５９−２２８３４３号 ２、発明の名称 管内面付着量推定方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 ４、後代 理 人 ５・ 補正命令の日付 ７、補正の内容 明細書箱８頁１８行目に「第３図（−）乃至（ｆ）」と
あるン「第３図」と訂正する。
Claims (1)
- 管の表面を打撃し、該管の振動を計測し、該振動に含ま
れる楕円振動モード成分を分離してその周波数あるいは
振幅の減衰経時変化を求め、あらかじめ内面付着量の既
知の管で求めた周波数あるいは振幅の減衰経時変化と上
記求められた周波数あるいは振幅の減衰経時変化とを比
較して、上記管の内面付着量を推定することを特徴とす
る管内面付着量推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22834384A JPS61107110A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 管内面付着量推定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22834384A JPS61107110A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 管内面付着量推定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61107110A true JPS61107110A (ja) | 1986-05-26 |
Family
ID=16874972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22834384A Pending JPS61107110A (ja) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | 管内面付着量推定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61107110A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61235712A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | Kensaku Imaichi | 管の内径等の測定方法 |
| JPH06201364A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-19 | Sankiyuu Kk | 配管内部診断装置 |
| CN111649649A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-09-11 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种连铸长套管外径在线测量装置和更换预测方法 |
-
1984
- 1984-10-30 JP JP22834384A patent/JPS61107110A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61235712A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | Kensaku Imaichi | 管の内径等の測定方法 |
| JPH0344643B2 (ja) * | 1985-04-11 | 1991-07-08 | Kensaku Imaichi | |
| JPH06201364A (ja) * | 1992-12-28 | 1994-07-19 | Sankiyuu Kk | 配管内部診断装置 |
| CN111649649A (zh) * | 2020-04-17 | 2020-09-11 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种连铸长套管外径在线测量装置和更换预测方法 |
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