JPS6247079Y2 - - Google Patents

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JPS6247079Y2
JPS6247079Y2 JP1980014116U JP1411680U JPS6247079Y2 JP S6247079 Y2 JPS6247079 Y2 JP S6247079Y2 JP 1980014116 U JP1980014116 U JP 1980014116U JP 1411680 U JP1411680 U JP 1411680U JP S6247079 Y2 JPS6247079 Y2 JP S6247079Y2
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probe
cylindrical body
probes
shaft
tube
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02872Pressure

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はパイプラインの内面腐蝕を高精度で検
知することができる装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a device that can detect internal corrosion of a pipeline with high accuracy.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

液体、気体を輸送するための各種パイプライン
の内面に生ずる腐蝕を管体内部から検出する装置
として、従来、電磁気方式、テレビカメラ方式或
いは超音波方式等による装置が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, devices using an electromagnetic method, a television camera method, an ultrasonic method, or the like have been used to detect corrosion occurring on the inner surface of various pipelines for transporting liquids and gases from inside the pipe bodies.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

このような従来の各種方式の装置のうち、テレ
ビカメラ方式のものは汚濁した水中では全く使用
できないという欠点があり、また電磁気方式及び
超音波方式のものは、検出感度が主にセンサーと
管体内面とのギヤツプによつているため、センサ
ーと管体内面とのギヤツプ変動によつて検出感度
が変化し、良好な測定精度を期待し得ないという
欠点がある。
Among these conventional devices, the TV camera type has the disadvantage that it cannot be used at all in polluted water, and the electromagnetic and ultrasonic types have detection sensitivity mainly due to the sensor and the inside of the tube. Since it depends on the gap between the sensor and the inner surface of the tube, the detection sensitivity changes due to variations in the gap between the sensor and the inner surface of the tube, so there is a drawback that good measurement accuracy cannot be expected.

〔問題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本考案は、以上のような従来装置の問題点を解
消し、パイプラインの内面腐蝕を高精度で検出す
ることができる装置を提供せんとするもので、そ
の基本的特徴は、特にピグ式又は自走式の超音波
によるパイプライン内面腐蝕検出装置において、
装置中心に位置する軸と、該軸に回転自在に設け
られる筒状体と、該筒状体をパイプライン周方向
において一定位置に保持するためのウエイトと、
筒状体の外側に回転自在に設けられる探触子保持
体と、該探触子保持体を筒状体に対して回転駆動
させる駆動モータと、探触子保持体に、互いに
180゜反対側の管体内面と対向するように配され
る少なくとも1対の探触子と、該1対の探触子の
受信信号から水距離補正をほどこす手段とを備え
しめ、これによつて、探触子と管体内面とのギヤ
ツプ変動、つまり水距離の変動にかかわらず、内
面腐蝕を精度良く検出するようにしたものであ
る。
The present invention aims to solve the problems of the conventional devices as described above and to provide a device that can detect internal corrosion of pipelines with high precision. In a self-propelled ultrasonic pipeline internal corrosion detection device,
A shaft located at the center of the device, a cylindrical body rotatably provided on the shaft, and a weight for holding the cylindrical body at a constant position in the circumferential direction of the pipeline;
A probe holder that is rotatably provided on the outside of the cylindrical body, a drive motor that rotates the probe holder relative to the cylindrical body, and a drive motor that rotates the probe holder with respect to the cylindrical body.
At least one pair of probes arranged to face the inner surface of the tube body on the opposite side of 180 degrees, and a means for applying water distance correction from the received signals of the pair of probes, Therefore, internal corrosion can be detected with high accuracy regardless of gap variations between the probe and the inner surface of the tube, that is, variations in the water distance.

〔実施例〕〔Example〕

次に本考案の一実施例を図面に基づいて具体的
に説明する。
Next, one embodiment of the present invention will be specifically described based on the drawings.

第1図はピグ方式の検出装置に本考案を適用し
た場合を示すものであつて、1はピグ本体、2は
内部に電源装置、記録計等を内蔵し、前記ピグ本
体1に自在継手3を介して接続される走行体であ
る。
FIG. 1 shows the case where the present invention is applied to a pig-type detection device, in which 1 is a pig body, 2 is a built-in power supply device, a recorder, etc., and the pig body 1 is connected to a universal joint 3. It is a traveling body connected via.

前記ピグ本体1は、その前部と後部に管体内面
4と接触する部分がゴム等の弾性材で構成された
受圧板5a及び5bを有している。この受圧板5
a及び5bはその中心部を軸6で連結されてい
る。
The pig body 1 has pressure receiving plates 5a and 5b at its front and rear portions, the portions of which are in contact with the tube inner surface 4 made of an elastic material such as rubber. This pressure receiving plate 5
a and 5b are connected at their centers by a shaft 6.

前記受圧板5a及び5b間の軸6には、前後1
対のウエイト支持体7a及び7bが装着されてい
る。この各ウエスト支持体7a及び7bはベアリ
ング8を有し、このベアリング8を介して軸6に
対して回転可能となつている。
The shaft 6 between the pressure receiving plates 5a and 5b has a front and rear shaft.
A pair of weight supports 7a and 7b are mounted. Each waist support 7a and 7b has a bearing 8 via which it is rotatable about the shaft 6.

前記ウエイト支持体7a及び7bの下部にはウ
エイト9a及び9bが取付けられており、また両
ウエイト支持体7a及び7bは、軸6に回転可能
に外嵌された筒状体10によつて連結されてい
る。
Weights 9a and 9b are attached to the lower portions of the weight supports 7a and 7b, and both weight supports 7a and 7b are connected by a cylindrical body 10 rotatably fitted around the shaft 6. ing.

前記筒状体10の外側には円筒状の探触子保持
体11が装着されている。この探触子保持体11
はベアリング12を有し、このベアリング12を
介して前記筒状体10に対して回転可能となつて
いる。
A cylindrical probe holder 11 is attached to the outside of the cylindrical body 10. This probe holder 11
has a bearing 12, and is rotatable with respect to the cylindrical body 10 via this bearing 12.

この探触子保持体11の外側には探触子13が
取付けられている。本考案ではこの探触子13は
パイプラインを構成する管体14の管軸と直交す
る方向を向くように、しかも、互いに180゜反対
方向を向くように、少くとも1対のものを配設す
るものであるが、本実施例では探触子13a,1
3b及び13c,13dを設け、これによつてピ
グの進行方向に計2対の探触子を設けている。な
お、この探触子13は場合によつては1対でもま
た3対以上でもよい。また、これら各探触子13
には音波を集束するための音響レンズ(図示せ
ず)が設けられている。
A probe 13 is attached to the outside of the probe holder 11. In the present invention, at least one pair of probes 13 are arranged so as to face in a direction perpendicular to the tube axis of the pipe body 14 constituting the pipeline, and also to face in directions 180° opposite to each other. However, in this embodiment, the probes 13a, 1
3b, 13c, and 13d are provided, thereby providing a total of two pairs of probes in the traveling direction of the pig. Note that the number of probes 13 may be one pair or three or more pairs depending on the case. In addition, each of these probes 13
is provided with an acoustic lens (not shown) for focusing the sound waves.

これは、本実施例による装置では管体14内の
海水等の汚れによる検知への影響を少くするた
め、0.4MHz以下の低周波数の超音波を使用する
ものであるが、このように周波数が低くなると音
波の指向性が悪くなり、小面積の腐蝕孔の検出が
不可能となつたり、音波の量が少くなつたりする
ため、音波を集束する必要があるからである。
This is because the device according to this embodiment uses ultrasonic waves with a low frequency of 0.4 MHz or less in order to reduce the influence of dirt such as seawater inside the tube body 14 on detection. This is because if it is too low, the directivity of the sound waves deteriorates, making it impossible to detect small-area corrosion holes or reducing the amount of sound waves, so it is necessary to focus the sound waves.

例えば周波数0.4MHzの場合集点距離100mmとす
れば、音圧半値点で定義した音波ビーム径は約14
mmとなり、この場合ほぼ直径10mm以上の腐蝕孔の
検出ができる。
For example, if the frequency is 0.4MHz and the focal point distance is 100mm, the sound wave beam diameter defined at the half-value point of the sound pressure is approximately 14mm.
mm, and in this case, corrosion holes with a diameter of approximately 10 mm or more can be detected.

探触子保持体11のウエイト支持体7b側の側
端には、前記筒状体10が回転中心となるような
歯車15が設けられ、該歯車15は、前記探触子
保持体11と一体となつて、筒状体10に対して
回転するようになつている。
A gear 15 is provided at the side end of the probe holder 11 on the weight support 7b side so that the cylindrical body 10 is the center of rotation, and the gear 15 is integral with the probe holder 11. Thus, it is designed to rotate with respect to the cylindrical body 10.

一方、前記ウエイト9bの側部には、モーター
16が設けられ、該モーター16の主軸17に
は、前記歯車15と噛合する歯車18が取付けら
れている。
On the other hand, a motor 16 is provided on the side of the weight 9b, and a gear 18 that meshes with the gear 15 is attached to the main shaft 17 of the motor 16.

前記探触子13cの側部には探触子の回転位置
検出装置たる近傍スイツチ19が設けられ、また
ウエイト支持体7b上部には、近接スイツチ19
を作動せしめるための突片20が取付けられ、こ
れによつて探触子保持体11と一体的に回転する
探触子13の回転位置を検出するようにしてい
る。
A proximity switch 19, which is a probe rotational position detection device, is provided on the side of the probe 13c, and a proximity switch 19 is provided on the upper part of the weight support 7b.
A protruding piece 20 is attached for activating the probe 13, thereby detecting the rotational position of the probe 13 that rotates integrally with the probe holder 11.

また前記歯車15の側部付近には、回転トラン
ス21が設設されている。この回転トランス21
は、探触子13の作動系を構成するもので、探触
子保持体11が筒状体10に対して相対運動をな
すために設けられるものである。しかして、この
回転トランス21を構成する一方のコイル22は
歯車15の側部に固定され、また他方のコイル2
3は筒状体10側に固定されている。なお、これ
らのコイル22及び23は4つの探触子13に対
応して4重に構成されている。
Further, a rotary transformer 21 is installed near the side of the gear 15. This rotating transformer 21
constitutes an operating system for the probe 13, and is provided so that the probe holder 11 can move relative to the cylindrical body 10. One coil 22 constituting this rotary transformer 21 is fixed to the side of the gear 15, and the other coil 22 is fixed to the side of the gear 15.
3 is fixed to the cylindrical body 10 side. Note that these coils 22 and 23 are configured in four layers corresponding to the four probes 13.

また前記ウエイト支持体7bと受圧板5b間に
も回転トランス24が設けられている。この回転
トランス24は探触子13及び前記モーター16
の作動系を構成するもので、ウエイト支持体7
a,7b及びこれらを連結する筒状体10が、軸
6及びこれに固定された受圧体5a,5bに対し
て相対運動をなすために設けられるものである。
しかして、この回転トランス24を構成する一方
のコイル25は前記ウエイト支持体7bの側部に
固定され、また他方のコイル26は軸6に設けら
れたスペーサ27を介して軸6及び受圧板5b側
に固定されている。なお、これらのコイル25及
び26は4つの探触子13及びモーター16に対
応して5重に構成されている。なお、30はメカ
ニカルシールである。
A rotary transformer 24 is also provided between the weight support body 7b and the pressure receiving plate 5b. This rotary transformer 24 includes the probe 13 and the motor 16.
It constitutes the operating system of the weight support 7.
a, 7b and a cylindrical body 10 connecting them are provided to move relative to the shaft 6 and the pressure receiving bodies 5a, 5b fixed thereto.
One coil 25 constituting this rotary transformer 24 is fixed to the side of the weight support 7b, and the other coil 26 is connected to the shaft 6 and the pressure receiving plate 5b via a spacer 27 provided on the shaft 6. Fixed on the side. Note that these coils 25 and 26 are arranged in five layers corresponding to the four probes 13 and the motor 16. Note that 30 is a mechanical seal.

前記走行体2には前記した如き電源装置及び記
録計の他に、前記回転トランス21,24用の
AC・DC変換器が内蔵されている。なお前記回転
トランス21,24の代りにスリツプリングを使
用することも可能である。
In addition to the power supply device and recorder as described above, the traveling body 2 is equipped with a power source for the rotary transformers 21 and 24.
Built-in AC/DC converter. Note that it is also possible to use slip rings in place of the rotary transformers 21 and 24.

また、第2図は本考案を自走式の検出装置に適
用した場合を示すものであつて、28は自走可能
な自走体、2は前記実施例と同様の走行体であ
る。
Further, FIG. 2 shows a case where the present invention is applied to a self-propelled detection device, where 28 is a self-propelled body that can run on its own, and 2 is a traveling body similar to the previous embodiment.

本実施例によれば、自走体28の前部に片持さ
せる如くして軸6を設け、この軸6に前記実施例
と同様の検出機構を構成せしめたものである。
According to this embodiment, a shaft 6 is provided so as to be cantilevered at the front part of the self-propelled body 28, and a detection mechanism similar to that of the previous embodiment is constructed on this shaft 6.

次に、上記実施例に示された装置の作用につき
説明する。
Next, the operation of the apparatus shown in the above embodiment will be explained.

本考案による検知装置は上記第1の実施例のも
のにあつては圧送により、また第2の実施例のも
のにあつては自走によりそれぞれパイプライン内
を移動せしめるものであり、この移動中、前記モ
ーチー16により、歯車15及び18を介して前
記探触子保持体11に取付けられた探触子13を
回転せしめ、これによつて、探触子13に管体内
面4の略全周を探査せしめるものである。
The detection device according to the present invention is moved within the pipeline by pressure feeding in the case of the first embodiment, and by self-propulsion in the case of the second embodiment, and during this movement. , the probe 13 attached to the probe holder 11 is rotated by the mochi 16 via the gears 15 and 18, thereby causing the probe 13 to cover substantially the entire circumference of the inner surface 4 of the tube body. It allows us to explore.

そして、かかる検出中、パイプライン内を移動
する装置本体の位置ずれ等により軸6が管体14
に対して相対的に回転する場合があるが、このよ
うに軸6が回転しても、前記ウエイト支持体7
a,7b及びこれらと一体の筒状体10は、軸6
に対して回転可能であるため、ウエイト9a,9
bの作用により、ウエイト9a,9bが常に垂下
した状態、つまり管体14に対して常に一定の位
置関係をとり続ける。このような作用により、探
触子13の回転位置を筒状体10を基準として決
めることができるため、装置が管体14の周方向
において変位しても、管体14に対する探触子1
3の回転位置の検出が正確に行われ、この結果探
触子による腐蝕部の位置が正確に検知できる。
During such detection, the shaft 6 may be displaced from the pipe body 14 due to a positional shift of the main body of the apparatus moving within the pipeline.
However, even if the shaft 6 rotates in this way, the weight support 7
a, 7b and the cylindrical body 10 integrated therewith, the shaft 6
Since it is rotatable relative to the weights 9a, 9
Due to the action of b, the weights 9a and 9b are always in a hanging state, that is, always maintain a constant positional relationship with respect to the tube body 14. Due to this action, the rotational position of the probe 13 can be determined with respect to the cylindrical body 10, so even if the device is displaced in the circumferential direction of the tube 14, the position of the probe 13 relative to the tube 14 can be determined.
The rotational position of No. 3 is accurately detected, and as a result, the position of the corroded part can be accurately detected by the probe.

また以上のようにして行われた検出の結果に基
づく探触子13からの信号は、前記回転トランス
21及び24を介して走行体2に伝達され、ここ
で記録計に記録される。
Further, a signal from the probe 13 based on the result of the detection performed as described above is transmitted to the traveling body 2 via the rotary transformers 21 and 24, and is recorded on a recorder here.

第3図は、探触子13による腐蝕部検出をAス
コープで表示したものであり、同図aにおいて2
9は腐蝕部を示し、また同図bは健全部の表面エ
コー、同図cは腐蝕部の表面エコーを示す。本考
案は基本的には、健全部の表面エコーSのエコー
位置Tと腐蝕部29の表面エコーS′のエコー位置
T′との間にtの位置変化、つまり時間差がある
ことを利用して腐蝕部29とその部分の管体の減
肉量を検出するものであるが、本考案では、この
検出中、装置と管体との関係から水距離lが変動
して検出誤差が生ずるのを防ぐために、180゜反
対向きに配置した1対の探触子13により検出を
行うものであり、これによれば、それぞれの探触
子13のエコー位置の和は水距離lの変動にかか
わらず常に一定となる。従つて、前記1対の探触
子13のうち少くとも1つが腐蝕部に対応する位
置に来れば、そのときの両探触子13のエコー位
置T′1及びT′2と健全部に位置した場合のエコー位
置T1及びT2との関係は、水距離lの変動にかか
わらず、常に、 T1+T2<T′1+T′2 となり、表面エコーのエコー位置を相互に比較
することにより、上記の式の関係が成り立つエコ
ー位置T′1及びT′2の部分を腐蝕部と判定し、また
その腐蝕による管体の減肉量を知ることができ
る。このため本考案装置では、1対の探触子の受
信信号から上記のような水距離補正が施され、腐
蝕部が検出される。
Figure 3 shows the detection of a corroded area by the probe 13 using the A scope.
Reference numeral 9 indicates a corroded area, b in the figure shows a surface echo of a healthy area, and c shows a surface echo of a corroded area. This invention basically consists of the echo position T of the surface echo S of the healthy part and the echo position of the surface echo S' of the corroded part 29.
The method detects the corroded portion 29 and the amount of thinning of the pipe body in that area by utilizing the positional change of t, that is, the time difference between T'. In order to prevent detection errors from occurring due to fluctuations in the water distance l due to the relationship between the water distance l and the pipe body, detection is performed using a pair of probes 13 arranged 180 degrees oppositely.According to this, The sum of the echo positions of the respective probes 13 is always constant regardless of variations in the water distance l. Therefore, when at least one of the pair of probes 13 comes to a position corresponding to the corroded area, the echo positions T' 1 and T' 2 of both probes 13 at that time are located at the healthy area. In this case, the relationship between the echo positions T 1 and T 2 is always T 1 + T 2 <T' 1 + T' 2 regardless of the variation of the water distance l, and the echo positions of the surface echoes can be compared with each other. Accordingly, it is possible to determine the portions of echo positions T' 1 and T' 2 where the relationship of the above equation holds to be corroded parts, and also to know the amount of thinning of the tube body due to the corrosion. For this reason, in the device of the present invention, the water distance correction as described above is applied to the signals received by the pair of probes, and the corroded portion is detected.

しかして、上記実施例で示した本考案による装
置は、上記した検出方法を一歩進め、管軸方向に
隣接して配された2対の探触子13a,13b及
び13c,13dにより検出を行うもので、腐蝕
部を管軸方向に隣接する探触子13a,13b及
び13c,13dで相前後して検出することがで
きるため、4つの探触子の表面エコーのエコー位
置を相互に比較することで、より高精度の腐蝕部
検出と減肉量検出を行うことができる。
Therefore, the device according to the present invention shown in the above embodiment takes the above-described detection method one step further and performs detection using two pairs of probes 13a, 13b and 13c, 13d arranged adjacent to each other in the tube axis direction. Since the corroded parts can be detected one after the other by the probes 13a, 13b, 13c, and 13d adjacent in the tube axis direction, the echo positions of the surface echoes of the four probes are compared with each other. This allows for more accurate detection of corroded areas and amount of thinning.

なお、以上述べたものは、いずれも1対又は2
対という比較的小数の探触子を回転させて腐蝕部
の検出を行うというものであるが、多数の対の探
触子を管体内周全体をカバーし得るようにして保
持ドラムに取付け、この保持ドラムを回転させる
ことなく、ピグ式又は自走式により管体内部を移
動せしめるようにしてもよい。
In addition, all of the above-mentioned items are 1 pair or 2 pairs.
Corroded areas are detected by rotating a relatively small number of pairs of probes.In this method, a large number of pairs of probes are attached to a holding drum so that they can cover the entire inner circumference of the tube. The inside of the tube may be moved by a pig type or a self-propelled type without rotating the holding drum.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上述べたような本考案の装置によれば、互い
に180゜反対側の管体内面と対向するように配さ
れた少なくとも1対の探触子13を備えたので、
1対の探触子の表面エコー位置の和により水距離
の変動にかかわりなく腐蝕部と該腐蝕に伴う管体
の減肉量の検出とを精度良く行うことができると
ともに、パイプライン間を移動する装置が管体周
方向において変位しても、ウエイトの作用により
管体に対して常に一定の位置関係をとる筒状体
を、探触子の回転位置を決める基準とすることが
できるため、管体に対する探触子の回転位置の検
出が正確に行われ、これにより探触子による腐蝕
部位置の検出を高精度に行うことができる利点が
ある。
According to the device of the present invention as described above, since at least one pair of probes 13 are arranged so as to face the inner surface of the tube on opposite sides of each other by 180 degrees,
By adding the surface echo positions of a pair of probes, it is possible to accurately detect corroded areas and the amount of pipe wall thinning caused by the corrosion regardless of changes in water distance, and it is also possible to detect corroded areas and the amount of thinning of the pipe body due to the corrosion, and to move between pipelines. Even if the device that carries the probe is displaced in the circumferential direction of the tube, the cylindrical body, which always maintains a constant positional relationship with the tube due to the action of the weight, can be used as a reference for determining the rotational position of the probe. There is an advantage that the rotational position of the probe with respect to the tube body can be accurately detected, and thereby the position of the corroded part can be detected with high precision by the probe.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は、本考案の実施例を示すもので、第1図
は本考案による装置を部分的に切欠いた状態で示
す説明図、第2図は同じく他の実施例を示す説明
図、第3図は腐蝕部と建全部の表面エコーのエコ
ー位置を示す説明図である。 図において、1はピグ本体、4は管内面、13
は探触子、28は自走体を各示す。
The drawings show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is an explanatory diagram showing a device according to the present invention in a partially cutaway state, FIG. 2 is an explanatory diagram showing another embodiment, and FIG. is an explanatory diagram showing the echo positions of surface echoes of a corroded part and a building part. In the figure, 1 is the pig body, 4 is the inner surface of the tube, 13
2 shows a probe, and 28 shows a self-propelled body.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] ピグまたは自走式の超音波によるパイプライン
内面腐蝕検出装置において、装置中心に位置する
軸と、該軸に回転自在に設けられる筒状体と、該
筒状体をパイプライン周方向において一定位置に
保持するためのウエイトと、筒状体の外側に回転
自在に設けられる探触子保持体と、該探触子保持
体を筒状体に対して回転駆動させる駆動モータ
と、探触子保持体に、互いに180゜反対側の管体
内面と対向するように配される少なくとも1対の
探触子と、該1対の探触子の受信信号から水距離
補正をほどこす手段とを備えたことを特徴とする
パイプライン内面腐蝕の検出装置。
A pipeline internal corrosion detection device using a pig or self-propelled ultrasonic wave includes a shaft located at the center of the device, a cylindrical body rotatably provided on the shaft, and a cylindrical body positioned at a fixed position in the circumferential direction of the pipeline. a weight for holding the probe in place, a probe holder rotatably provided on the outside of the cylindrical body, a drive motor for rotationally driving the probe holder with respect to the cylindrical body, and a probe holder for holding the probe in the cylindrical body. At least one pair of probes disposed on the body so as to face the inner surface of the tube body on opposite sides of each other by 180 degrees, and means for applying water distance correction from the received signals of the pair of probes. A detection device for internal corrosion of pipelines.
JP1980014116U 1980-02-08 1980-02-08 Expired JPS6247079Y2 (en)

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