JPS6044602B2 - Method for measuring tube wall thickness of tubular materials - Google Patents
Method for measuring tube wall thickness of tubular materialsInfo
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- JPS6044602B2 JPS6044602B2 JP13298780A JP13298780A JPS6044602B2 JP S6044602 B2 JPS6044602 B2 JP S6044602B2 JP 13298780 A JP13298780 A JP 13298780A JP 13298780 A JP13298780 A JP 13298780A JP S6044602 B2 JPS6044602 B2 JP S6044602B2
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- G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、管状材の周辺の複数点における管丁壁厚み
寸法を同時に非接触で測定することのできる管状材の管
壁厚み測定方法の改良に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a method for measuring the wall thickness of a tubular material, which can simultaneously measure the wall thickness of a tubular material at multiple points around the tubular material in a non-contact manner.
第1図は、本発明者等が提案し、本出願人により別途出
願中(特願昭54−12264腸)の管状材のク管壁厚
み測定方法の原理を示す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the principle of a method for measuring the wall thickness of a tubular material proposed by the present inventors and filed separately by the present applicant (Japanese Patent Application No. 54-12264).
同図において、管状材2?の断面が示されているが、管
周長をΞ等分する点A、BおよびCにおける各管壁の厚
み寸法x、、x。およびX。を測定により求めるものと
する。A点乃至C点のそれぞれに対応して、測定用放射
線ビーム3を放射する線源1と、これを収容して所定の
方向に放射線ビーム3を指向させる線源容器2と、管状
材20の管壁を透過してきた放射線ビームを検出する検
出器4とから成る測定系が設けられている。In the same figure, tubular material 2? , the thickness dimensions of each tube wall at points A, B, and C, which equally divide the tube circumference into Ξ, are x, x. and X. shall be determined by measurement. A radiation source 1 that emits a measurement radiation beam 3, a radiation source container 2 that accommodates the measurement radiation beam 3 and directs the radiation beam 3 in a predetermined direction, and a tubular material 20 corresponding to each of points A to C. A measurement system consisting of a detector 4 for detecting the radiation beam transmitted through the tube wall is provided.
各符号数字には、所属の測定系を表わす文字A,Bまた
はCが添字してある。なお管壁を透過してきたビームの
検出器4A乃至4Cによる検出出力を11乃至13とし
、管壁が存在しなかつた場合(すなわちビームが直接入
力してきた場合)の検出出力をそれぞれ110,120
および130とする。各測定系の配置は第1図に示す通
りであり、一つの放射線ビームが二つの測定点を透過す
るようになつており、各測定点についてみれば、互いに
異なる他の二つの測定点をそれぞれ透過する二つのビー
ムが当該測定点を透過するように構成されている。さて
第1図において、検出器4の出力1と管壁の厚み寸法X
との間には、一般的な放射線透過形厚さ計の基本式とし
て、次の関係式が成立してい;る。Each code numeral is suffixed with the letter A, B or C denoting the measuring system to which it belongs. Note that the detection outputs of the beam transmitted through the tube wall by the detectors 4A to 4C are 11 to 13, and the detection outputs when the tube wall does not exist (that is, when the beam is directly input) are 110 and 120, respectively.
and 130. The arrangement of each measurement system is as shown in Figure 1, and one radiation beam passes through two measurement points. Two transmitted beams are configured to pass through the measurement point. Now, in Fig. 1, the output 1 of the detector 4 and the thickness dimension of the tube wall X
The following relational expression holds true as a basic equation for a general radiographic thickness gauge.
但し、Pは使用した放射線の管壁材質に対する吸収係数
であり、kは測定点を透過する放射線ビームの管壁にお
ける実際の通過長S(第1A図参照)をその点における
管壁の厚さxで割つた数である。However, P is the absorption coefficient of the radiation used for the tube wall material, and k is the actual passage length S (see Figure 1A) of the radiation beam passing through the measurement point on the tube wall, and the thickness of the tube wall at that point. It is the number divided by x.
測定点における放射線ビームの透過方向と管状材の直径
方向とのなす角度θが零であればkは1となるわけであ
る。管状材の形状に応じて測定点数、放射線ビームの幅
、放射線透過方法等を選ぶことにより、kを管壁厚さム
ラの影響を受けない定数とすることができる。さて前記
(1)乃至(3)式を連立方程式としてその解,を求め
ると次の如くなる。If the angle θ between the radiation beam transmission direction and the diameter direction of the tubular material at the measurement point is zero, k is 1. By selecting the number of measurement points, the width of the radiation beam, the radiation transmission method, etc. according to the shape of the tubular material, k can be made a constant that is not affected by unevenness in the thickness of the tube wall. Now, if the above-mentioned equations (1) to (3) are considered as simultaneous equations and the solution thereof is found, the result is as follows.
従つて、放射線ビームの検出器出力110,11,12
0,12,130,13および定数P,kから演算によ
り管壁厚みXl,X2およびX3を求めることができる
。Therefore, the detector outputs 110, 11, 12 of the radiation beam
0, 12, 130, 13 and constants P and k, the tube wall thicknesses Xl, X2 and X3 can be calculated by calculation.
以上の説明は、測定点が3個の場合であつたが、一般に
測定点がn個の場合に、上述の測定方法を拡張すること
ができる。n個の測定点における管壁厚みをXl,X2
,・・・・Xnとすると、各厚み寸法の間に次の如きサ
イクリツクに変化する一定の関係式(連立方程式)が成
立する。なお次の関係式は、前記(1)乃至(3)式等
を対数変換することにより得られるものである。上式(
7)式を、行列を用いて表現すると次の如くなる。Although the above explanation was based on the case where there were three measurement points, the above-mentioned measurement method can generally be extended to the case where there are n measurement points. Let the tube wall thickness at n measurement points be Xl, X2
, . Note that the following relational expressions are obtained by logarithmically transforming the above-mentioned equations (1) to (3). The above formula (
7) When expressed using a matrix, it becomes as follows.
但し、nは奇数である。However, n is an odd number.
第2図は、以上説明した測定方法の変形例、すなわちn
=9の場合の方法を示す概念図である。FIG. 2 shows a modification of the measurement method described above, that is, n
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a method in the case of =9.
この場合、各測定点における厚み寸法Xl,X2,・・
・!を求めるための連立方程式が次の行列により表わさ
れることは、上記(7a)式に照らし明らかであろう。
第3図は、n=9の場合の他の変形例を示す概念図であ
る。In this case, the thickness dimensions Xl, X2,... at each measurement point
・! It will be clear in light of the above equation (7a) that the simultaneous equations for determining the equations are expressed by the following matrix.
FIG. 3 is a conceptual diagram showing another modification in the case where n=9.
第2図の場合と比較すると、測定点の数は同じであるが
、放射線ビームの透過する測定点の位置が相違する。す
なわち、第2図では、ビームの透過する位置の組合せは
、X1と式,X2とX3,X3とXl,X4とX5,等
々であつたが、第3図では)X1とX=19X2とX5
9X3とX69X4とX7等々である。そこで連立方程
式を行列で表わすと、次の如くなる。上記(9)式を書
き換えて次の(IQ)式て表現することができる。Compared to the case of FIG. 2, the number of measurement points is the same, but the positions of the measurement points through which the radiation beam passes are different. That is, in Fig. 2, the combinations of the positions through which the beam passes are X1 and the formula, X2 and X3, X3 and Xl, X4 and X5, etc., but in Fig. 3)
9X3, X69X4, X7, etc. Therefore, if the simultaneous equations are expressed as a matrix, it becomes as follows. The above equation (9) can be rewritten and expressed as the following equation (IQ).
上記(10式から明らかなように、第3図の変形伊は、
第1図に示した3点測定方式を3ケース行ちうものにほ
かならないと云える。As is clear from the above (Equation 10), the modified I in Figure 3 is
It can be said that this is nothing but a method in which the three-point measurement method shown in Fig. 1 is carried out in three cases.
第4図は、n=9の場合の更に別の変形例を示す概念図
である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing yet another modification in the case where n=9.
すなわち、ビームの透過する位置の組合せが、X1とX
6,X2とX7,X3とX8,X4とX9,X5とXl
,X6とX2,X7とX3,X8とXl,X9と抛の如
くなつている。この場合の連立方程式を行列で表わすと
、次の如くなる。In other words, the combination of the positions where the beam passes is X1 and X
6, X2 and X7, X3 and X8, X4 and X9, X5 and Xl
, X6 and X2, X7 and X3, X8 and Xl, and X9 are like a sword. The simultaneous equations in this case can be expressed as a matrix as follows.
第5図は、n=8の場合の例を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example where n=8.
この場合、偶数であるn個の測定点のうち、適当な奇数
m個(この例では5個)について、測定系の出力値によ
ソー連の連立方程式を立て、m個の測定点につき各厚み
寸法を求める。次に、厚み寸法の求まつたm個の測定点
のうちの一つと、未知の測定点とを透過するビームの強
度を測定す・ることにより、未知の測定点の厚み寸法を
求める。勿論最小二乗法を採用してもよい。第5図を参
照して具体的に説明する。In this case, for an appropriate odd number m (5 in this example) among the n even number of measurement points, a simultaneous equation of Saw is established based on the output value of the measurement system, and each Find the thickness dimension. Next, the thickness of the unknown measurement point is determined by measuring the intensity of the beam that passes through one of the m measurement points whose thickness has been determined and the unknown measurement point. Of course, the least squares method may be used. This will be explained in detail with reference to FIG.
n=8であるから、各測定点の厚みをXl,X2・・・
・・?とする。先ず8個の測定点のうち5点を選び、選
ばれた点の厚み寸法Xl,X3,X4,X6,X7を先
ず求めることにする。連立方程式が次の如く得られるこ
とは、これまでの説明から容易に理解されるであろう。
但し、X3とX7を測定する際は、前述したkの定義に
より、k=1となるので、この場合のみ、5kに1を代
人した形で示す。以上の連立方程式を解いて次の解を得
る。未知の寸法はX5,X8,X2である。Since n=8, the thickness of each measurement point is Xl, X2...
...? shall be. First, five of the eight measurement points are selected, and the thickness dimensions Xl, X3, X4, X6, and X7 of the selected points are first determined. It will be easily understood from the previous explanation that the simultaneous equations are obtained as follows.
However, when measuring X3 and X7, k=1 according to the definition of k described above, so only in this case, 1 is substituted for 5k. Solve the above simultaneous equations to obtain the following solution. The unknown dimensions are X5, X8, and X2.
そこで、X5とXl,X8とXl,X2とX6の各組合
せに放射線ビームを透過させ、次の式を得る。なお、X
1と抛の場合もk=1である。Therefore, a radiation beam is transmitted through each combination of X5 and Xl, X8 and Xl, and X2 and X6 to obtain the following equation. In addition, X
In the case of 1 and 抛, k=1 as well.
X1は既知故、上式から抛を求めることができる。Since X1 is known, the yoke can be found from the above equation.
同様に この場合もk=1である。similarly In this case too, k=1.
この場合も同じくk=1である。In this case, k=1 as well.
Xl,XGはそれぞれ既知故、上式からX8とX2をそ
れぞれ求めることができる。Since Xl and XG are each known, X8 and X2 can be determined from the above equations.
以上に大略説明した従来技術の問題点を述べる前に、バ
イブの管壁厚み測定技術の原理に立ちかえつて基本事項
を検討してみる。Before describing the problems of the conventional technology as outlined above, let us return to the principles of the vibrator tube wall thickness measurement technology and consider the basics.
(1)バイブの断面形状について
この発明による測定方法の適用対象は、断面.が円形の
形状をなしたバイブである。(1) Regarding the cross-sectional shape of the vibrator, the measuring method according to the present invention is applicable to the cross-sectional shape. is a vibrator with a circular shape.
但し、後述するように、断面形状が正(2m+1)多角
形のバイブ(但しm=1,2,3・・・・・りにもこの
発明を適用することが可能であり、円形断面とは、正(
2rT1+1)多角形において、mを無・限大の値にと
つた場合の形状に相当すると考えられる。バイブの円形
断面とは、バイブを横断する測定平面(放射線源および
放射線検出器からなる測定系を配置される平面)上て考
えるものとする。However, as will be described later, the present invention can also be applied to a vibrator whose cross-sectional shape is a regular (2m+1) polygon (however, m=1, 2, 3...), and a circular cross-section is , positive (
2rT1+1) polygon, it is considered to correspond to the shape when m is set to an infinite or infinite value. The circular cross section of the vibrator is considered on a measurement plane that crosses the vibrator (a plane on which a measurement system consisting of a radiation source and a radiation detector is arranged).
第6図は、バイブ断面を定義する斜視図であり。同図に
見られるように、バイブ20を、測定平面5により切断
して得られる断面6を、バイブの被測定断面と定義する
ものとする。平面5は、例えばバイブ製造ラインのライ
ンセンターに直角な平面であり、必要に応じて任意の角
度で設定することができる。第6図に示すように、バイ
ブ20が曲がつている場合には、曲がつている部分にお
いて、被測定断面の真円度が最も高くなるような位置に
、断面を設定するのがよい。この発明を適用して肉厚寸
法を測定されるバイブは、或る程度の高い真円度を有す
るバイブである。FIG. 6 is a perspective view defining the cross section of the vibrator. As shown in the figure, a cross section 6 obtained by cutting the vibrator 20 along the measurement plane 5 is defined as a cross section of the vibrator to be measured. The plane 5 is, for example, a plane perpendicular to the line center of the vibrator production line, and can be set at any angle as necessary. As shown in FIG. 6, when the vibrator 20 is curved, it is preferable to set the cross section at a position where the roundness of the cross section to be measured is highest in the curved portion. The vibrator whose wall thickness is measured by applying this invention is a vibrator having a certain degree of high roundness.
具体的に述べると、第7図に示すバイブ断面において、
或る程度の凸凹をもつバイブの外壁7−1と、同様に凸
凹をもつ内壁7−2との間にあつて、半径R。の仮想的
な真円7−3を破綻なく描き得る程度の真円度をもつこ
とが必要である。第8図に見られる如き、バイブ断面に
おける任意の点間を原点とする極座標r=r(θ)を考
えたとき、内壁または外壁寸法が多価関数となるような
複雑な断面形状は、この発明による測定方法の適用の対
象外である。第8図においては、rを原点iからの外壁
寸法としたとき、r(θ1)の値として、原点nから点
8−1までの距離と、原点間から点8−2までの距離と
、二つの値をとることができ(2価関数)、断面形状の
複雑なことを表わしている。但し、第9図に示すような
、円断断面において、部分的欠落9−1の存在するバイ
ブ、第10図に示すように、バイブ周辺に微小突起10
−1や微小溝10−2をもつ程度のバイブについては、
この発明による測定方法を適用することは可能である。
すなわち第10図において、バイブの肉厚寸法を、或る
分解能Wの範囲で平均的肉厚として求めるのであつて、
突起や溝の形状を測定するわけではないので、この発明
による測定方法の適用が可能となるわけである。))肉
厚寸法の定義
バイブの外壁と内壁の間の肉厚領域に、仮想的な真円を
破綻なく描き得る程度に真円度の高いバイブ断面につい
て、中心を次のように定義する。To be specific, in the vibrator cross section shown in Fig. 7,
A radius R between the outer wall 7-1 of the vibrator, which has a certain degree of unevenness, and the inner wall 7-2, which also has unevenness. It is necessary to have a degree of roundness that allows the virtual perfect circle 7-3 to be drawn without failure. As shown in Fig. 8, when considering polar coordinates r=r(θ) whose origin is between arbitrary points in the cross section of the vibrator, a complex cross-sectional shape in which the inner wall or outer wall dimensions are multivalued functions is It is not applicable to the measurement method according to the invention. In FIG. 8, when r is the outer wall dimension from the origin i, the value of r(θ1) is the distance from the origin n to the point 8-1, and the distance from the origin to the point 8-2. It can take two values (bivalent function) and represents a complex cross-sectional shape. However, as shown in FIG. 9, the vibrator has a partial cutout 9-1 in the cross section, and as shown in FIG.
-1 or a vibrator with micro grooves 10-2,
It is possible to apply the measurement method according to the invention.
That is, in FIG. 10, the wall thickness of the vibrator is determined as an average wall thickness within a certain resolution W range, and
Since the shapes of protrusions and grooves are not measured, the measuring method according to the present invention can be applied. )) Definition of wall thickness dimension For a cross section of a vibrator that has a high roundness to the extent that a virtual perfect circle can be drawn without failure in the thick area between the outer and inner walls of the vibrator, the center is defined as follows.
バイブ断面の中心は、バイブの重心であるとしてもよい
し、第11図に示すように、異なる二方向からそれぞれ
測定した外径の各中心線11−1と11−2の交点であ
るとしてもよい。或いは、バイブの製造ラインにおいて
、搬送されるバイブの搬送ラインに対する芯振れ現象が
何らかの手段(例えばピンチロール等)を用いて抑止さ
れている場合には、各種製管機の中心または搬送ライン
の中心にバイブ中心が一致しているものと考え、ライン
センターをバイブ中心と見なしてもよい。上述したよう
に、或る定義に従つて中心nが定まると(中心の定義は
、一つに特定されるものでないので、定義次第で、中心
位置は異なつてくる)、肉厚を定義することができる。The center of the cross section of the vibrator may be the center of gravity of the vibrator, or it may be the intersection of the center lines 11-1 and 11-2 of the outer diameter measured from two different directions, as shown in FIG. good. Alternatively, in the vibrator manufacturing line, if the vibration phenomenon in which the vibrator is conveyed is suppressed by some means (for example, pinch rolls, etc.), the center of the various pipe-making machines or the center of the conveyance line The center of the vibration may be considered to be the center of the vibration, and the center of the line may be considered to be the center of the vibration. As mentioned above, once the center n is determined according to a certain definition (the definition of the center is not specific, the center position will differ depending on the definition), then the wall thickness can be defined. I can do it.
第12図を参照する。バイブ中心間から半径方向へ線分
NAを引き、この線分′0Aに沿つて肉厚寸法を、測定
点1における肉厚寸法X1と定義する。但し測定点1は
、線分間A上の肉厚領域内の1点であつて、放射線ビー
ム3Aと3Bが交叉する点であるとする。また肉厚寸法
X1は、線分HAを中心とした外壁上の或る範囲W,ま
たは内壁上の或る範囲W2における平均的な肉厚寸法値
(平均と云つても算術平均を意味するものではない)で
あるものとする。範囲W1は、ビーム3Aと3Bがそれ
ぞれバイブ外壁と交叉する点間の領域であり、範囲W2
は、同じく前記ビームが内壁と交叉する点間の領域であ
る。W1およびW2については後述する。(3)バイブ
断面のモデル化以上、これまでに、バイブ測定断面の選
び方、この発明による測定方法実施の対象は、所定の円
形断面をもつたバイブであること、断面の中心の定義、
肉厚寸法の定義、等を説明してきた。Please refer to FIG. A line segment NA is drawn in the radial direction from between the vibrator centers, and the wall thickness dimension along this line segment '0A is defined as the wall thickness dimension X1 at measurement point 1. However, it is assumed that the measurement point 1 is one point within the thick region on the line segment A, and is the point where the radiation beams 3A and 3B intersect. In addition, the wall thickness dimension X1 is the average wall thickness dimension value (the average means an arithmetic mean) in a certain range W on the outer wall or a certain range W2 on the inner wall centered on the line segment HA. ). The range W1 is the area between the points where the beams 3A and 3B intersect with the outer wall of the vibrator, and the range W2
is also the area between the points where the beam intersects the inner wall. W1 and W2 will be described later. (3) Modeling of the Vibrator Cross Section So far, it has been explained how to select the vibrator measurement cross section, that the object of the measurement method according to the present invention is a vibrator with a predetermined circular cross section, the definition of the center of the cross section,
We have explained the definition of wall thickness dimensions, etc.
これらの説明を基にしてバイブ断面をモデル化すること
ができる。第12図において、測定点1にし、外壁にお
ける領域範囲W1において外半径寸法がRlPェで一定
であり、内壁における領域範囲W2において内半径がR
2Plで一定であると見なす。すなわち、測定点1を分
解能W1またはW2で肉厚測定するものとすると、第1
2図に示したバイブ肉厚の寸法関係は、第12A図に示
すようにモデル化して考えることができる。なお第12
図において、ξ51、ビーム3Aに沿つた斜め方向の肉
厚、ξB2はビーム3Bに沿つた斜め方向の肉厚を示す
。バイブ周辺の多点肉厚測定法として、最も測定点数の
少ない3点測定の場合を考えると、第12図、第12A
図に示した如き、一つの測定点についてのモデル化を3
点に拡張して考え、第13図に示した如きモデルを得る
ことができる。The vibrator cross section can be modeled based on these explanations. In Fig. 12, the measurement point is set to 1, and the outer radius is constant at RlP in the area W1 on the outer wall, and the inner radius is R in the area W2 on the inner wall.
It is assumed to be constant at 2Pl. That is, if the thickness of measurement point 1 is to be measured at resolution W1 or W2, then the first
The dimensional relationship of the vibrator wall thickness shown in FIG. 2 can be modeled and considered as shown in FIG. 12A. Furthermore, the 12th
In the figure, ξ51 indicates the thickness in the diagonal direction along the beam 3A, and ξB2 indicates the thickness in the diagonal direction along the beam 3B. As a multi-point thickness measurement method around the vibrator, considering the case of three-point measurement with the smallest number of measurement points, Fig. 12 and 12A
As shown in the figure, modeling for one measurement point is done in three ways.
By expanding the equation to points, a model as shown in FIG. 13 can be obtained.
第13図において、闇はバイブ中心であり、RlRlは
測定部1の外半径、R2Plは同内半径、RlP2は測
定部2の外半径、R2P9は同内半径、RlP3は測定
部3の外半径、R2P3は同内半径を示し、以上の各半
径を有する円はすべて間を中心とする同心の真円である
。In Fig. 13, the darkness is the center of the vibrator, RlRl is the outer radius of measuring part 1, R2Pl is the inner radius, RlP2 is the outer radius of measuring part 2, R2P9 is the inner radius, and RlP3 is the outer radius of measuring part 3. , R2P3 indicate the same inner radius, and all the circles having the above radii are concentric true circles centered at the center.
さて、以上の基本的検討を基にして、従来技術の問題点
を以下に説明する。Now, based on the above basic considerations, the problems of the prior art will be explained below.
従来技術(詳しくは、特願昭54−12264?におい
て提案した管状材の管壁厚み測定方法)においては、第
1A図に関し、管壁における斜め方向の肉厚寸法Sと半
径方向の肉厚寸法Xとの比、k=?については、予め知
り得るとしている。In the prior art (specifically, the method for measuring the wall thickness of a tubular material proposed in Japanese Patent Application No. 54-12264), with regard to FIG. Ratio to X, k=? It is possible to know this in advance.
しかし厳密に考えると、これを予め正確に知ることは容
易ではない。外径寸法および内径寸法の壁面領域におけ
る変動範囲が小さい特殊な場合には、近似的な方法を用
いて、kを予め知り得ることもあるが、一般的、理論的
には、kを正確に求めることはできない。このことを次
に説明する。第14図を参照する。However, strictly speaking, it is not easy to know this accurately in advance. In special cases where the range of variation in the wall area of the outer diameter and inner diameter is small, k may be known in advance using an approximate method, but generally, theoretically, k cannot be determined accurately. You can't ask for it. This will be explained next. Please refer to FIG.
バイブ中心bから半径方向に線分NAを引く。Xは線分
0Aに沿つたバイブ肉厚、ξは、線分′0Aと角度0を
なし、測定点Bで線分()Aと交叉する直線1に沿つた
斜めの肉厚、R1は外半径、R2は内半径、ROは測定
点Bを通る仮想的真円の半径、hは中心点σから直線1
へ下した垂線の長さ、である。すると次の式が成立する
。上式で、0は既知であり、B点は任意に選び得るから
寸法R。Draw a line segment NA in the radial direction from the center b of the vibrator. X is the wall thickness of the vibrator along line segment 0A, ξ is the diagonal wall thickness along straight line 1 that forms an angle 0 with line segment '0A and intersects line segment ()A at measurement point B, and R1 is the outer wall thickness. radius, R2 is the inner radius, RO is the radius of a virtual perfect circle passing through measurement point B, h is the straight line 1 from the center point σ
It is the length of the perpendicular line. Then, the following formula holds true. In the above formula, 0 is known and point B can be arbitrarily selected, so the dimension R.
も既知である。式(A−1)から、外半径R1、内半径
R2が分かつて始めて斜め肉厚ξを求め得ることが分か
る。この式を、式(A−2)の如く書き直すと、この(
A−2)式からは外半径R1と肉厚xが明らかになつて
始めて、ξとxの関係が明らかになることが分かる。す
なわち一般的、理論的には、ξとxとの比であるkを求
めることはできないと云える。しかし、外径寸法、内径
寸法がバイブ周辺にわたつて比較的一定しているときは
、近似的に次のような方法でkを求めることができる。is also known. From equation (A-1), it can be seen that the diagonal wall thickness ξ can be determined only after the outer radius R1 and the inner radius R2 are divided. If we rewrite this equation as equation (A-2), we get this (
From formula A-2), it can be seen that the relationship between ξ and x becomes clear only when the outer radius R1 and wall thickness x become clear. That is, it can be said that, generally and theoretically, k, which is the ratio between ξ and x, cannot be determined. However, when the outer diameter and inner diameter are relatively constant around the vibrator, k can be approximately determined by the following method.
(1)当該バイブについての公称外径寸法および公称内
径寸法を用いて上記(A−2)式から予め計算して求め
る方法。(1) A method of calculating in advance from the above formula (A-2) using the nominal outer diameter and nominal inner diameter of the vibrator.
(Ii)同じく公称外径寸法、公称内径寸法を、正確に
作つた標準サンプルで予めの測定により実験的に求めて
おく方法。(Ii) Similarly, a method in which the nominal outer diameter dimension and nominal inner diameter dimension are experimentally determined by prior measurement using an accurately produced standard sample.
(111)後に示すように、近似的にt′.COsθと
して算出する方法。(111) As shown later, approximately t'. A method of calculating as COsθ.
この発明は、上述のような、従来技術に関する技術的事
情にかんがみなされたものであり、従つてこの発明の目
的は、外径寸法ならびに肉厚寸法の局所的変動が比較的
大きいバイブについても、測定点として選ばれた点にお
ける肉厚寸法を理論的にも正しく、正確に求め得る管状
材の管壁厚み測定方法を提供することにある。The present invention was made in view of the technical circumstances related to the prior art as described above, and therefore, the purpose of the present invention is to provide a vibrator that has relatively large local variations in outer diameter and wall thickness. It is an object of the present invention to provide a method for measuring the wall thickness of a tubular material, which can theoretically and accurately determine the wall thickness at a point selected as a measurement point.
この発明の要点は、バイブ断面の中心点を原点とする正
奇数多角形を、該多角形の頂点が肉厚領域内に位置する
ように想定し、該頂点をそれぞれ測定点とし、前記多角
形の各辺に沿う方向で放射線ビームをバイブ周辺方向か
ら放射して測定点をJ透過させ、透過後のビーム強度を
測定し、その測定値に基づき、演算によつて各測定点に
おけるバイブ肉厚寸法を求めるようにした点にある。The gist of this invention is to assume a regular-odd polygon whose origin is the center point of the cross section of the vibrator, with the apexes of the polygon located within the thick wall region, and to set each apex as a measurement point. A radiation beam is emitted from the peripheral direction of the vibrator in the direction along each side of the vibrator, passes through the measuring point, measures the beam intensity after passing through, and calculates the vibrator wall thickness at each measuring point by calculation based on the measured value. The reason lies in the fact that the dimensions are determined.
次に図を参照してこの発明の実施例を説明する。〔第1
の実施例〕
先ず、多点測定における最少点数である3点の肉厚方法
を行なう場合の実施例から説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. [1st
Example] First, an example will be described in which a three-point wall thickness method, which is the minimum number of points in multi-point measurement, is performed.
今、第15図に示すように、バイブ20の或る断面にお
ける3点(測定部1〜3)について測定をダ行なうもの
とする。中心点間は、前述の如き、任意の定義により定
まる。第15図における測定部1を拡大して示す図が、
第12図の如くであつたとする。第12図は、バイブの
測定部1を、点間を中心とする平均的な(算術平均では
ない)外径寸法RlPlと、同じく点σを中心とする平
均的な内半径R2Plとによつて表わせることを示して
おり、これをモデル化して示したのが第12A図である
。Now, as shown in FIG. 15, it is assumed that measurements are taken at three points (measuring sections 1 to 3) on a certain cross section of the vibrator 20. The distance between the center points is determined by an arbitrary definition as described above. An enlarged view of the measuring section 1 in FIG.
Assume that the situation is as shown in FIG. FIG. 12 shows the measurement part 1 of the vibrator by an average (not an arithmetic average) outer diameter dimension RlPl centered between the points and an average inner radius R2Pl also centered around the point σ. Fig. 12A shows this as a model.
さらに第15図の測定部2,3についても同じことが云
えるので、結局、第15図に示すようなバイブ断面の3
点測定は、第13図に示したような、同心真円の円弧の
組合せをモデル化したもの・の測定に帰すると云える。
第16図は、この発明を実施する際の測定系を示す概念
図であり、第1図に示した従来技術による測定系と一見
同じに見えるが、以下に記すような諸条件の制約がある
点で、相違する。Furthermore, the same can be said about measuring parts 2 and 3 in Fig. 15, so in the end, the 3rd part of the vibrator cross section as shown in Fig. 15.
It can be said that point measurement is attributable to measurement of a model of a combination of concentric circular arcs as shown in FIG.
FIG. 16 is a conceptual diagram showing a measurement system for implementing the present invention. Although it appears to be the same at first glance as the measurement system according to the prior art shown in FIG. They differ in this respect.
(イ)間″点は測定系の中心点である。(b) The point between is the center point of the measurement system.
換言すると、ビームの交点1,2,3を円周上に置く仮
想的な真円13−1の中心点がh″であり、該真円の半
径はR。である。(ロ)点1,2,3を頂点とする三角
形Δ1,2,3は、正三角形である。In other words, the center point of a virtual perfect circle 13-1 on which the beam intersections 1, 2, and 3 are placed on the circumference is h'', and the radius of the perfect circle is R. (B) Point 1 , 2, 3 as vertices are equilateral triangles.
すなわち、中心点から各頂点をみた角がすべて等しく、
次の式が成立する。(ハ)仮想的な真円13−1を想定
している。In other words, all angles seen from the center point to each vertex are equal,
The following formula holds. (c) A virtual perfect circle 13-1 is assumed.
この真円R。の半径の定め方は、次のように、色々な定
め方がある。例えば次の(A−4)式に従つて定めても
よい。ここで、Rlmは、被測定バイブの予想される平
均外半径寸法、R2mは同じく内半径寸法である。This perfect circle R. There are various ways to determine the radius of . For example, it may be determined according to the following equation (A-4). Here, Rlm is the expected average outer radius dimension of the vibrator to be measured, and R2m is the inner radius dimension as well.
また、次の(A−5)式のように定めてもよい。或いは
次の(A−6)式の如く定めることも?きる。Alternatively, it may be determined as in the following equation (A-5). Or can it be determined as in the following formula (A-6)? Wear.
以上、3魚ふ前述の制約条件である。These are the above-mentioned constraint conditions for the three fish.
一″この発明による測定方法を実施する際には、
第16図における測定系の中心σを、第15図における
バイブ断面の中心間と一致するように配置する。或いは
、bとσの間の距離6yが充分小さく、次の条件を満足
するようにする。以後、説明を簡単にするため、間点と
i″点は一致しているものとして説明する。このように
して第17図に示す測定系が実現される。 5次
に説明の都合上、測定点における分解能について説明し
ておく。第17図の測定点1付近を拡大して、第18図
および第19図に示す。第18図において、Oはバイブ
断面の中心であり、測定系の中心と一致する。Rl.n
は平均外半径寸法であ1.り、R2.は同内半径寸法で
ある。ROは、円周上にビームの交点を置く仮想的真円
の半径である。Wlm)ビーム3Aと3Bがそれぞれ、
半径Rlmの円と交わる点間の距離であり、Wlj,φ
1 ・Ri,..と表わされる。但しφ1は、中心点b
から距離W,.を1望む角てある。W2.は、ビーム3
Aと3Bがそれぞれ半径R6の円と交わる点間の距離で
ある。そしてW2n,=φ2 ・R6と表わされる。角
φ2は、中心点間から距離W2n,を望む角であること
は云うまでもない。第18図では、φ2〉φ1であるか
2ら、測定点1の分解能として、大きいφ2の方を採用
する。つまり測定点の分解能は、角度φではφ=φ2距
離Wでは、W=φ・ROと定義される。第19図におい
ては、φ1〉φ2であるので、2φ1の方を採用し、分
解能として、角度φては、φ=φ1、距離Wでは、W=
φ・ROとなる。1. When carrying out the measurement method according to the present invention,
The center σ of the measurement system in FIG. 16 is arranged to coincide with the center distance of the vibrator cross section in FIG. 15. Alternatively, the distance 6y between b and σ is sufficiently small and satisfies the following condition. Hereinafter, in order to simplify the explanation, the explanation will be made assuming that the intermediate point and the i'' point coincide.In this way, the measurement system shown in FIG. 17 is realized.5 Next, for the sake of explanation, the measurement Let us explain the resolution at a point. The vicinity of measurement point 1 in Fig. 17 is enlarged and shown in Figs. 18 and 19. In Fig. 18, O is the center of the vibrator cross section, and the center of the measurement system matches.Rl.n
is the average outer radius dimension and 1. ri, R2. is the inner radius dimension. RO is the radius of a virtual perfect circle on the circumference of which the intersection of the beams is placed. Wlm) Beams 3A and 3B are respectively
It is the distance between the points that intersect with the circle with radius Rlm, and Wlj,φ
1 ・Ri,. .. It is expressed as However, φ1 is the center point b
Distance W, . There is a corner overlooking 1. W2. is beam 3
This is the distance between the points where A and 3B each intersect with the circle of radius R6. And it is expressed as W2n,=φ2·R6. It goes without saying that the angle φ2 is an angle at which a distance W2n is desired from the center points. In FIG. 18, since φ2>φ1, the larger φ2 is adopted as the resolution of measurement point 1. In other words, the resolution of the measurement point is defined as φ=φ2 for angle φ2 and W=φ·RO for distance W. In Fig. 19, since φ1>φ2, 2φ1 is adopted, and as the resolution, for the angle φ, φ=φ1, and for the distance W, W=
It becomes φ・RO.
第17図に示す測定系において、測定点の分解能は、角
度でφ、距離でWとなる。すなわち、この発明を実施す
る測定系では、角度φの範囲内で!の平均肉厚を測定す
る訳である。換言すると、角度φの範囲内で肉厚寸法が
一定、或いは外半径寸法および内半径寸法を一定と見な
して測定を行なうわけである。このように分解能φ(ま
たはW)を考えると、第17図の測定系は第20図に示
す.如く認識される。すなわち第20図は、第13図と
第16図を重ね合せたものに相当する。第20図におい
て、ビーム3Aに沿う測定部1の斜めの肉厚をξ151
2、測定部2の同肉厚をξ2b12、ビーム3Cに沿う
測定部2の斜めの肉厚をξ2,23、測定部3の同肉厚
をξ3,23、ビーム3に沿う測定部3における斜めの
肉厚をξ3ぉ,、測定部1における斜めの肉厚をξ1,
31とすると、透過型放射線厚さ計の原理により測定さ
れる量は、次式におけるDl2,d23,d3lの三つ
の量である。In the measurement system shown in FIG. 17, the resolution of the measurement point is φ in angle and W in distance. That is, in the measurement system implementing this invention, within the range of angle φ! This is to measure the average wall thickness. In other words, the measurement is performed assuming that the wall thickness is constant within the range of the angle φ, or that the outer radius and inner radius are constant. Considering the resolution φ (or W) in this way, the measurement system shown in Fig. 17 is shown in Fig. 20. be recognized as such. That is, FIG. 20 corresponds to FIG. 13 and FIG. 16 superimposed. In Fig. 20, the diagonal wall thickness of the measurement part 1 along the beam 3A is ξ151.
2. The same thickness of the measurement part 2 is ξ2b12, the diagonal thickness of the measurement part 2 along the beam 3C is ξ2, 23, the same thickness of the measurement part 3 is ξ3, 23, the diagonal thickness of the measurement part 3 along the beam 3 is Let the wall thickness of
31, the quantities measured by the principle of the transmission type radiation thickness meter are the three quantities Dl2, d23, and d3l in the following equation.
、上記の(A−8)式は、方程式3個に対し、未知数が
ξ1512,ξ2512・・・ξ1,31の如く6個あ
るので、解くことができない。ところが、この発明によ
る測定法の場合、次の条件が存在する。, the above equation (A-8) cannot be solved because there are six unknowns such as ξ1512, ξ2512, . . . ξ1, 31 for three equations. However, in the case of the measurement method according to the present invention, the following conditions exist.
(1)ビームの交点1,2,3は正三角形を形成してい
るので、半径方向0,1とビーム3Aとのなす角θ1b
,2と、半径方向0,1とビーム3Bとのなす角θ1b
31とは等しい。(1) Since the beam intersections 1, 2, and 3 form an equilateral triangle, the angle θ1b between the radial directions 0, 1 and the beam 3A
, 2, the angle θ1b between the radial direction 0, 1 and the beam 3B
It is equal to 31.
(Ii)分解能φにて測定することとしている。(Ii) Measurement is performed at resolution φ.
すなわち、中心点からバイブ壁方向に望む角度φの範囲
内の平均肉厚を測定することとしている。以上、二つの
条件により次の式が成立する。上記(A−8)、(A−
9)の両式より次の式が得られる。
)
これを行列で表現すると次の如くなる。That is, the average thickness within the range of the angle φ desired from the center point toward the wall of the vibrator is measured. Based on the above two conditions, the following equation holds true. Above (A-8), (A-
9), the following equation is obtained.
) This can be expressed as a matrix as follows.
上記式(A−10)は次のように解くことができる。The above formula (A-10) can be solved as follows.
すなわち、バイブ断面におけるビーム配置を正三角形と
することにより、分解能φで測定した斜め方向の肉厚寸
法ξ1,ξ2,ξ3を理論的に正確かつ容易に求めるこ
とができる。That is, by setting the beam arrangement in the cross section of the vibrator to be an equilateral triangle, the diagonal wall thickness dimensions ξ1, ξ2, and ξ3 measured at the resolution φ can be theoretically determined accurately and easily.
このような斜め方向の肉厚寸法によつても、バイブ周辺
における偏肉の度合を知ることができるが、これを更に
半径方向の肉厚寸法Xに変換してバイブ周辺における肉
厚分布を知りたいときは、次の2条件を利用するとよい
。Although the degree of wall thickness deviation around the vibrator can be determined by measuring the wall thickness in the diagonal direction, it is also possible to determine the wall thickness distribution around the vibrator by converting this into the wall thickness dimension in the radial direction. If you want to do so, you can use the following two conditions.
(1)先ず、この発明による測定方法の主な適用対象で
あるシームレス鋼管の場合、例えばJIS3439(1
977年)油井用継目無鋼管の表7のバイブの外径寸法
、厚さおよび重量についての許容誤差の範囲を抜き書き
すると下記の如くである。(1) First, in the case of seamless steel pipes, which are the main target of the measurement method according to the present invention, for example, JIS 3439 (1)
977) The tolerance ranges for the outside diameter, thickness, and weight of the vibrator in Table 7 for seamless steel pipes for oil wells are as follows.
上記抜き書きからも明らかなように、油井用シームレス
鋼管においては、外径の真円度を良く製作することは比
較的容易であるが、肉厚むらを小さくすることは、比較
的困難である。As is clear from the excerpt above, it is relatively easy to manufacture seamless steel pipes for oil wells with good roundness in the outer diameter, but it is relatively difficult to reduce unevenness in wall thickness. .
このような事情があるので、シームレス鋼管においては
、その外径寸法R1は一定であつて既知であるとしても
大きな誤差は生じないということてある。(Ii)先に
述べた式(A−2)を変形すると次の式を得ることがで
きる。Because of these circumstances, in a seamless steel pipe, even if the outer diameter dimension R1 is constant and known, a large error will not occur. (Ii) The following equation can be obtained by transforming equation (A-2) described above.
ここて、ROとθは既知、ξは式(A−12)により既
知、R1は上記条件(1)により既知、であるから式(
A−13)をXについて解くと次のようになる。Here, RO and θ are known, ξ is known from equation (A-12), and R1 is known from the above condition (1), so the equation (
Solving A-13) for X results in the following.
ノ
上式により、半径方向のバイブ肉厚xを、角度0をなす
斜め方向の肉厚寸法ξを用いて一義的に表わしているこ
とが分かるであろう。It will be understood that the radial wall thickness x of the vibrator is uniquely expressed using the wall thickness dimension ξ in the diagonal direction forming an angle of 0 according to the Nokami equation.
すなわち、この発明の実施例では、ビーム配置3を正三
角形とし、分解能φで、理論的に正しく、半径方向の肉
厚Xl,X2,X3を求め得ることが理解できたであろ
う。That is, it has been understood that in the embodiment of the present invention, the beam arrangement 3 is made into an equilateral triangle, and the radial thicknesses Xl, X2, and X3 can be determined theoretically correctly with the resolution φ.
但しこの場合、0は次式で与えられる。〔第2の実施例
〕
第1の実施例は、バイブ周辺の3点について肉厚を測定
する方法についてのものであつた。However, in this case, 0 is given by the following equation. [Second Example] The first example was about a method of measuring wall thickness at three points around the vibrator.
これを3点以上の多点測定の場合に拡張することは容易
である。第20図において、測定点1を通る二つのビー
ムがそれぞれ、半径方向の直線′0,1に対してなす角
θ1b12とθ1b31とが等しいことがこの発明の構
成要件の一つであつた。すべての測定点において、該測
定点を通る二つのビームが該測定点を通る半径方向の線
分に対してそれぞれなす角が等しくなるようにするには
、正(21T1+1)角形(但し、m=1,2,3・・
・・・・)の頂点を測定点1に選べばよい。すなわち、
m=2として、正五角形の各頂点を測定点とする5点測
定の場合、第21図イおよび口に示す2種の測定法をこ
の発明により実現することができる。両図において、バ
イブ肉厚領域における仮想的な真円上のビーム交点1,
4,2,5,3は正五角形の各頂点をなしている。It is easy to extend this to the case of multi-point measurement of three or more points. In FIG. 20, one of the constituent features of the present invention is that the angles θ1b12 and θ1b31 formed by the two beams passing through the measurement point 1 with respect to the radial straight lines '0 and 1 are equal. At all measurement points, in order to make the angles that the two beams passing through the measurement point make with respect to the radial line segment passing through the measurement point equal, a regular (21T1+1) polygon (where m= 1, 2, 3...
...) should be selected as measurement point 1. That is,
In the case of five-point measurement in which m=2 and each vertex of a regular pentagon is used as a measurement point, two types of measurement methods shown in FIG. In both figures, the beam intersection point 1 on a virtual perfect circle in the vibrator wall thickness area is
4, 2, 5, and 3 form the vertices of a regular pentagon.
第21図イの場合、各測定点におけるビーム方向に沿つ
た斜め肉厚寸法をξ1,ξ2,ξ4,ξ5とし、測定点
透過後の各ビーム強度に関係する量をDl2,d23,
d34,d45,(151とすれば、次の関係式が成立
する。上式を解けば、各測定点の斜め方向肉厚ξ1,ξ
2 ・・・・ξ5をそれぞれ求めることができる。この
場合 θ=」L=互であるから、これを用い 2
×510て、斜め方向肉厚から半径方向肉厚から半径方
向肉厚を求めることができる。In the case of Fig. 21A, the diagonal thickness dimensions along the beam direction at each measurement point are ξ1, ξ2, ξ4, ξ5, and the quantities related to the beam intensity after passing through the measurement point are Dl2, d23,
If d34, d45, (151), the following relational expression holds true. By solving the above equation, the diagonal wall thickness ξ1, ξ of each measurement point can be obtained.
2...ξ5 can be obtained respectively. In this case, θ = "L = mutual, so use this 2
×510, the radial thickness can be determined from the diagonal thickness and the radial thickness.
第21図口の場合には、同様にして次の式が成立する。In the case of the opening in FIG. 21, the following equation holds true in the same way.
但し、Dl4は、測定点1と4を透過後の放射線ビーム
強度に関係した量であり、D25は、測定点2と5を透
過後のビーム強度に関係した量であり、以下、同様であ
る。(A−17)式は、次のようにも書くことができる
。However, Dl4 is a quantity related to the radiation beam intensity after passing through measurement points 1 and 4, and D25 is a quantity related to the beam intensity after passing through measurement points 2 and 5, and the same applies hereinafter. . Equation (A-17) can also be written as follows.
上記の(A−18)式は、(A−16)式と同形の方程
式であり、全く同様にして解くことができる。The above equation (A-18) is an equation of the same form as the equation (A-16), and can be solved in exactly the same way.
但し、θ=)Wである。第22図イ,口及びハは、この
発明による7点測定の場合の実施例の説明図である。However, θ=)W. FIGS. 22A, 22B and 22C are explanatory diagrams of an embodiment in the case of seven-point measurement according to the present invention.
すなわち、正(2111+1)角形の、m=3の場合に
相当する。第22図イにおける多角形1,6,4,2,
7,5,3と第22図口における多角形1,5,2,6
,3,7,4と第22図ハにおける多角形1,2,3,
4,5,6,7は、バイブ肉厚領域における仮想的な真
円(半径R。)上で正七角形を形成している。各測定点
におけるビーム方向に沿つた斜め肉厚をξ1,ξ2,ξ
3,・・・ξ7とし、測定点1と2を透過後のビーム強
度に関係した測定量をDl2、測定点2と3を透過後の
ビーム強度に関係した測定量をD23、以下同様とすれ
は、次の方程式が成立する。但し、第22図イでは、
第22図口では、
第22図ハでは、
て、半径方向のバイブ肉厚を計算により求め得ることは
、もはや述べるまでもないであろう。That is, this corresponds to the case of a regular (2111+1) polygon where m=3. Polygons 1, 6, 4, 2, in Figure 22 A
7, 5, 3 and polygons 1, 5, 2, 6 at the entrance of Figure 22
, 3, 7, 4 and polygons 1, 2, 3, in Figure 22 C.
4, 5, 6, and 7 form a regular heptagon on a virtual perfect circle (radius R) in the thick region of the vibrator. The diagonal wall thickness along the beam direction at each measurement point is ξ1, ξ2, ξ
3,...ξ7, the measured quantity related to the beam intensity after passing through measurement points 1 and 2 is Dl2, the measured quantity related to the beam intensity after passing through measurement points 2 and 3 is D23, and so on. The following equation holds true. However, it goes without saying that the thickness of the vibrator in the radial direction can be determined by calculation in Figure 22 A, Figure 22 Opening, and Figure 22 C.
さて、以上で、3点測定、5点測定の場合を説明したが
、一般的には、(2n1+1)点測定にこの発明を拡張
して考えることができる。但しm=1,2,・ ・・で
ある。バイブ肉厚領域における仮想真円上に、(2rT
1+1)個の頂点をもつ正(2rn+1)多角形を想定
し、各頂点を測定点としたとき、一般式として次の式が
成立する。但し、ξは、各測定点におけるビーム方向の
斜め肉厚を一般的に表現したものであり、dは、任意の
2測定点を透過したビーム強度に関連した測定量を一般
的に表現したものである。2(m+1)点測定の場合に
は、ビームを透過させる2点の選び方により、m通りの
測定系を実・現することができる。Now, the cases of three-point measurement and five-point measurement have been described above, but in general, the present invention can be extended to (2n1+1) point measurement. However, m=1, 2, . . . On the virtual perfect circle in the vibrator wall thickness region, (2rT
Assuming a regular (2rn+1) polygon having 1+1) vertices and using each vertex as a measurement point, the following general equation holds true. However, ξ is a general expression of the diagonal wall thickness in the beam direction at each measurement point, and d is a general expression of the measured quantity related to the beam intensity transmitted through any two measurement points. It is. In the case of 2(m+1) point measurement, m different measurement systems can be realized by selecting two points through which the beam passes.
因みに、3点測定(m=1)の場合には測定系は1通り
、5点測定(m=2)の場合には2通り、7点測定の場
合(m十3)には3通りであつた。また、測定点を通過
するビームが、該測定点と)バイブ中心点とを結ぶ線分
に対してなす角度0は、一般には次の式で与えられる。Incidentally, in the case of 3-point measurement (m = 1), there is one measurement system, in the case of 5-point measurement (m = 2), there are 2 methods, and in the case of 7-point measurement (m13), there are 3 methods. It was hot. Furthermore, the angle 0 that a beam passing through a measurement point makes with respect to a line segment connecting the measurement point and the vibrator center point is generally given by the following equation.
但し、n=加+1,i=1,2,3,・・・・・・m次
に、一般的に、n点測定を考えるとき、nが寄数の素数
αより成るとき、すなわちn=α・βとおけるならば、
α点測定をβ通り組合わせるノことによりm点測定を実
現できることは明らかである。However, n = addition + 1, i = 1, 2, 3, ... m order, generally speaking, when considering n-point measurement, when n consists of a prime number α, that is, n = If α and β can be written,
It is clear that m-point measurements can be realized by combining α-point measurements in β ways.
このことは第3図を参照すれば明らかであろう。〔第3
の実施例〕
次に、測定対象が奇数角形のバイブの場合について考え
る。This will become clear by referring to FIG. [3rd
Example] Next, consider a case where the object to be measured is a vibrator having an odd square shape.
第23図を参照すると、外壁がΔN℃、内壁がΔA″B
″C″から成る三角形バイブが示されている。Referring to Figure 23, the outer wall is ΔN°C and the inner wall is ΔA″B.
A triangular vibrator consisting of a "C" is shown.
そしてその各辺の肉厚をXl,X2,X3とする。今、
三角形バイブの肉厚領域において、仮想的な正三角形A
″″,B″″,C″を考え、ΔA″,B″,C″の中心
から各辺へ下ろした垂線の足を点1,点2および点3と
し、これらの点を測定点とする。各測定点には、ビーム
B−1−2,B−2−3,B一3−1を図示の如く通す
。点1,2,3におげるビーム方向の斜め肉厚をξ1,
ξ2,ξ3とし、点1,2を透過後のビーム強度に関係
した測定量をDl。、点2,3を透過後のそれをD23
、点3,1を透過後のそれをD3lとすれば次の方程式
が成立する。 、上
式を解いてξ1,ξ2,ξ3を求めた後、x=ξCOs
θなる関係式から、三角形バイブ各辺の肉厚寸法Xを求
めることができる。上述した三角形バイブについての実
施例を奇数角形バイブの場合に拡張することができる。The thickness of each side is assumed to be Xl, X2, and X3. now,
In the thick region of the triangular vibrator, a virtual equilateral triangle A
Considering ``'', B'''', and C'', let the legs of the perpendicular line drawn from the center of ΔA'', B'', and C'' to each side be points 1, 2, and 3, and use these points as measurement points. . Beams B-1-2, B-2-3, and B-3-1 are passed through each measurement point as shown. The diagonal wall thickness in the beam direction at points 1, 2, and 3 is ξ1,
ξ2 and ξ3, and the measured quantity related to the beam intensity after passing through points 1 and 2 is Dl. , D23 after passing through points 2 and 3
, the following equation holds true if the point 3,1 after passing through is D3l. , after solving the above equation and finding ξ1, ξ2, ξ3, x=ξCOs
The wall thickness dimension X of each side of the triangular vibrator can be determined from the relational expression θ. The embodiments described above for triangular vibes can be extended to the case of odd square vibes.
第24図を参照する。同図イ,C]lこは、外壁が点A
,B,C,D,El内壁が点A″,B″,C″,D″,
E″から成る五角形バイブが示されている。該バイブの
肉厚領域に、A″,B″,C″,D″,E″をそれぞれ
頂点とする正五角形を想定し、該五角形の中心間から各
辺へ下ろした垂線の足を1,2,3,4,5とし、これ
らの点を測定点とする。この実施例の場合、先に説明し
た第21図イ,口の場合と、結局同じであることが理解
されるであろう。また、五角形の例を、正(2rT1+
1)角形のバイブへ拡張して考えうることも、もはや説
明の要なく、明らかであろう。ここでmを無限大とした
場合の極限が円形バイブに相当する。従つて円形の場合
には、あらゆる奇数が素数となるので、あらゆる奇数の
場合の多点(奇数点)測定が可能になるのである。奇数
点バイブの更に一般的な場合を第24図ハノに示し、そ
の場合の方程式を以下に示す。Please refer to FIG. 24. Figure A, C] In this case, the outer wall is at point A.
, B, C, D, El inner wall is at point A″, B″, C″, D″,
A pentagonal vibrator consisting of E'' is shown.A regular pentagon with vertices A'', B'', C'', D'', and E'' is assumed in the thick area of the vibrator, and the distance between the centers of the pentagon is Let the legs of the perpendicular line drawn down from to each side be 1, 2, 3, 4, and 5, and use these points as measurement points. It will be understood that this embodiment is ultimately the same as the case of the mouth in FIG. 21 described above. In addition, the example of a pentagon can be expressed as positive (2rT1+
1) It is obvious that it can be extended to square-shaped vibes without any need for explanation. Here, the limit when m is set to infinity corresponds to a circular vibrator. Therefore, in the case of a circular shape, all odd numbers are prime numbers, so multi-point (odd point) measurement is possible for all odd numbers. A more general case of odd-numbered vibration is shown in FIG. 24, and the equation for that case is shown below.
〔第4の実施例〕これまでの説明では、測定において理
想的な線ビームを用いるものとして説明がなされている
が、実際には、与えられたバイブの外半径R1に対して
、線ビームと見なし得る程度に細いビームを実現するこ
とは困難なことが多い。[Fourth Embodiment] In the explanation so far, it has been explained that an ideal line beam is used in the measurement, but in reality, for a given outer radius R1 of the vibrator, a line beam and an ideal line beam are used. It is often difficult to achieve a beam that is appreciably narrow.
そこで、再び3点測定の場合を例にとり、幅のあるビー
ムを用いて測定する実施例を説明する。第25図は、か
かる実施例を示す概念図である。第25図を参照する。Therefore, again taking the case of three-point measurement as an example, an embodiment in which measurement is performed using a beam with a width will be described. FIG. 25 is a conceptual diagram showing such an embodiment. Refer to FIG. 25.
同図において、線源S一1−2からの放射線は、コリメ
ータSCl−1−2とDCl−1−2により絞られ、結
局、幅dをもつビームとなつて検出器D−1−2に到達
する。残る二つの測定系、すなわち線源S−2−3と検
出器D−2−3からなる測定系と線源S−3−1と検出
器D−3−1からなる測定系についても同様である。そ
の際、ビームB−1−2の中心線?−1−2とビームB
−2−3の中心線0−2一3とビームB−3−1の中心
線?−3−1とが相互に交わる点1,2,3は、この発
明により、バイブ肉厚領域に存在する仮想的真円(半径
RO)上で正三角形を形成するように、3組の測定系が
配置される。このとき、先きの第18図、第19図に対
応した第26図、第27図を描いて参照する。In the figure, the radiation from the radiation source S-1-2 is focused by the collimator SCl-1-2 and DCl-1-2, and finally becomes a beam with a width d, which is delivered to the detector D-1-2. reach. The same applies to the remaining two measurement systems, namely, the measurement system consisting of the radiation source S-2-3 and the detector D-2-3, and the measurement system consisting of the radiation source S-3-1 and the detector D-3-1. be. At that time, the center line of beam B-1-2? -1-2 and beam B
-2-3 center line 0-2-3 and beam B-3-1 center line? According to the present invention, points 1, 2, and 3 where system is placed. At this time, FIGS. 26 and 27, which correspond to FIGS. 18 and 19 described above, are drawn and referred to.
第26図、第27図は、それぞれ第25図の測定点付近
の拡大説明図である。これらの図において、分解能φ(
距離で表わすと、W=φ・RO)を考えると、ビーム幅
の分だけ、線ビームのときより分解能は大きくなること
が分かる。このとき、ビームB−1−2が肉厚領域中を
透過する部分の面積とビームB−3−1が透過する部分
の面積は、第28図における斜線領域に示すように、等
しいので、これらのビームをそれぞれ検出して得られる
出力が等しく、このことはまた、ビームB−1一2の方
向に沿う測定された斜め肉厚寸法とビームB−3−1に
沿う測定された斜め肉厚寸法とが同じになることを示し
ている。このことは、他の測定点に関しても同じである
。それ故、幅のあるビームを用いて測定される各測定点
のビーム方向に沿う斜め肉厚を改めて、ξ1,ξ2,ξ
3とすると、これらは線ビームの場合と全く同じ方法で
求めることができる。さて、第28図において、ビーム
幅dの範囲にわたるO方向の平均肉厚(平均と云つても
算術平均ではない)ξ1が求まつたとして、これを半径
方向の肉厚X1に変換するには次のようにするとよい。
(1)ビーム幅を無視して先の(A−15)式を近似的
に用いる。26 and 27 are enlarged explanatory views of the vicinity of the measurement point in FIG. 25, respectively. In these figures, the resolution φ(
Expressed in terms of distance, considering W=φ·RO), it can be seen that the resolution is greater than in the case of a line beam by the width of the beam. At this time, the area of the part where the beam B-1-2 passes through the thick region and the area of the part where the beam B-3-1 passes are equal, as shown in the shaded area in FIG. The outputs obtained by detecting each of the beams are equal, which also means that the measured diagonal wall thickness along the direction of beams B-1-2 and the measured diagonal wall thickness along beam B-3-1 are equal. This indicates that the dimensions are the same. This also applies to other measurement points. Therefore, the diagonal wall thickness along the beam direction at each measurement point measured using a wide beam is rewritten as ξ1, ξ2, ξ
3, these can be determined in exactly the same way as for the line beam. Now, in Fig. 28, assuming that the average thickness ξ1 in the O direction over the range of the beam width d (although it is called an average, it is not an arithmetic mean) ξ1 is found, how to convert this to the thickness X1 in the radial direction? You can do it like this:
(1) The above equation (A-15) is used approximately, ignoring the beam width.
(Ii)上記(1)の方法により求めた値の近似度が低
いときは、所謂、比較校正法を用いるとよい。(Ii) When the degree of approximation of the values obtained by the method (1) above is low, it is better to use the so-called comparative calibration method.
すなわち、外径寸法および肉厚寸法の異なる多数のサン
プルデータを真円バイブについて用意し、次のようなマ
トリクステーブルを作る。表1において、外半径と肉厚
はそれぞれ校正用サンプルデータであり、既知のもので
ある。これらに対応した斜め肉厚ξをこの発明の方法に
より多数測定して表1を作るわけである。次に上記表1
を書き直して次の表2を作る。勿論、必要に応じて内挿
等の手法も用いる。 表2が得られれば、測定された斜
め肉厚ξと外半径寸法から、表2を使つて半径方向肉厚
Xを容易に求めることができる。(11i)上記(1)
の方法で第1近似による半径方向の肉厚寸法を求め、誤
差量を比較校正法により求める方法。That is, a large number of sample data with different outer diameter dimensions and wall thickness dimensions are prepared for perfect circular vibrators, and the following matrix table is created. In Table 1, the outer radius and wall thickness are sample data for calibration and are known. Table 1 is created by measuring a large number of diagonal wall thicknesses ξ corresponding to these using the method of the present invention. Next, Table 1 above
Rewrite and create the following Table 2. Of course, methods such as interpolation are also used as necessary. Once Table 2 is obtained, the radial wall thickness X can be easily determined from the measured diagonal wall thickness ξ and the outer radius dimension using Table 2. (11i) Above (1)
A method in which the radial wall thickness is determined using the first approximation method, and the amount of error is determined using the comparative calibration method.
その他、方法としては色々ある。In addition, there are various methods.
ビームに幅がある場合、上述した3点測定の例を、線ビ
ームの場合と同様、5点、7点等、奇数多点の測定へ拡
張できることは容易に明らかであろう。〔第5の実施例
〕
第29図を参照する。If the beam has a width, it will be readily apparent that the three-point measurement example described above can be extended to measurements at an odd number of points, such as five or seven points, as in the case of a line beam. [Fifth Example] Refer to FIG. 29.
同図には、バイブの外半径を光電装置で瞬時に測定する
外半径計と組合せてこの発明を実施する場合の測定系力
材既念的に示されている。σは任意の定義に従うバイブ
中心である。ROは、6を中心とし、肉厚領域に位置す
る仮想的真円の半径である。放射線ビームB−1−2と
B−2−3とB−3−1が正三角形状をなして交叉する
点1,2,3は、前記仮想的真円上゛にあり、これら3
点をそれぞれ肉厚測定点として、ビーム方向に沿う斜め
肉厚寸法を求め得ることは、既述の説明から、すでに明
らかであろう。外半径計は、投光器と受光器により構成
される。投光器1−1とフォトダイオードアレイの如−
き受光器FDA−3によソー組の外半径計が構成される
。投光器1−1から投光されて受光器FDA−3に達す
る光ビームF−1がバイブ外壁に接する点を1″とする
と、測定点1は、線分σ1″上にある。投光器1−1と
受光器FDA−3か9らなる測定系をバイブに対して相
対的に移動させ、ビームF−1がバイブ外壁に接する点
を検出することにより、バイブの外径を測定するもので
あり、かかる外半径計は、高速応答可能なものが既に市
販されている。投光器1−2と受光器5FDA−1、投
光器1−3と受光器FDA−2からなるそれぞれの外半
径計についても、全く同様である。このようにして、第
29図に示した測定系によれば、バイブ肉圧領域におけ
る測定点1,2,37θにおけるビーム方向の斜め肉厚
ξ1,ξ2,ξ3が求まる上、各測定点における真の外
半径RlPl(距離O「)、R2F,l(距離σ2″)
、R3Pl(距離N3″)が求まる。This figure schematically shows the components of a measurement system when the present invention is implemented in combination with an outer radius meter that instantaneously measures the outer radius of a vibrator using a photoelectric device. σ is the vibe center according to any definition. RO is the radius of a virtual perfect circle centered at 6 and located in the thick region. Points 1, 2, and 3 where the radiation beams B-1-2, B-2-3, and B-3-1 intersect in an equilateral triangle shape are on the virtual perfect circle, and these three
It is already clear from the above description that the diagonal wall thickness dimension along the beam direction can be determined by using each point as a wall thickness measurement point. The outer radius meter is composed of a light emitter and a light receiver. Floodlight 1-1 and photodiode array
The outer radius meter of the saw assembly is constructed by the photoreceiver FDA-3. Assuming that the point where the light beam F-1 projected from the light projector 1-1 and reaching the light receiver FDA-3 touches the outer wall of the vibrator is 1'', the measurement point 1 is on the line segment σ1''. The outer diameter of the vibrator is measured by moving the measurement system consisting of the emitter 1-1 and the light receiver FDA-3 to 9 relative to the vibrator and detecting the point where the beam F-1 touches the outer wall of the vibrator. Such outer radius meters that can respond at high speed are already commercially available. The same is true for each outer radius meter consisting of the light projector 1-2 and the light receiver 5FDA-1, and the light projector 1-3 and the light receiver FDA-2. In this way, according to the measurement system shown in FIG. 29, the diagonal wall thicknesses ξ1, ξ2, and ξ3 in the beam direction at measurement points 1, 2, and 37θ in the vibrator pressure area can be determined, and the true thickness at each measurement point can be determined. Outer radius RlPl (distance O''), R2F,l (distance σ2'')
, R3Pl (distance N3'') are found.
斜め肉厚ξを半径方向肉厚Xに変換する方法として、先
に(1)〜(Iii)の三つの方法を説明したが、これ
らの方法における精度を、上記外半径の測定結果を用い
て高めることができる。また真円度の悪いバイブに対し
ても、斜め肉厚から半径方向肉厚への変換を行なうのに
役立つ。バイブについて、その周辺3点における外半径
と内半径(或いは半径方向肉厚、または斜め方向肉厚)
が知れれば、該周辺位置におけるバイブ形状がほS゛判
明したことになる。第29図に示す測定系は、バイブ形
状を測定する装置であると云える。なお、3点測定から
、5点またはそれ以上の奇数点測定に拡張できることは
容易に明らかであろう。また第29図において、バイブ
が赤熱状態にあつて自発光しているときは、投光器は不
要である。以上、多くの実施例についてこの発明を説明
してきた。Three methods (1) to (Iiii) were previously explained as methods for converting the diagonal wall thickness ξ into the radial wall thickness X, but the accuracy of these methods was evaluated using the measurement results of the outer radius described above. can be increased. It is also useful for converting diagonal wall thickness to radial wall thickness for vibrators with poor roundness. Regarding the vibrator, the outer radius and inner radius (or radial wall thickness or diagonal wall thickness) at three points around it
If S is known, the shape of the vibrator at the peripheral position is almost known. The measurement system shown in FIG. 29 can be said to be a device for measuring the shape of a vibrator. It will be readily apparent that the three-point measurement can be expanded to five or more odd-numbered points. Further, in FIG. 29, when the vibrator is in a red-hot state and emits light by itself, a projector is not necessary. The invention has been described in terms of a number of embodiments.
上述の説明から明らかなように、この発明によれば、外
径寸法ならびに肉厚寸法の局所的変動が比較的大きいバ
イブについても、測定点を適切に選ぶことにより、該測
定点における肉厚寸法を理論的にも正しく、正確に測定
しうるという利点がある。この発明は、鋼管に限つて実
施できるというものではなく、他の金属、プラスチック
、ガラス、その他の材質からなるバイブに対しては、γ
線、X線、β線、紫外線、可視光線、赤外線等を用いて
実施することができる。As is clear from the above description, according to the present invention, even for a vibrator with relatively large local variations in the outer diameter and wall thickness, by appropriately selecting the measurement point, the wall thickness at the measurement point can be adjusted. It has the advantage that it is theoretically correct and can be measured accurately. This invention is not limited to steel pipes, and can be applied to vibrators made of other metals, plastics, glass, and other materials.
It can be carried out using rays, X-rays, β-rays, ultraviolet rays, visible light, infrared rays, etc.
また肉厚測定と外半径測定を一緒に行なう場合には、被
測定バイブの材質に応じて、肉厚測定用としては、物質
を透過する高エネルギーの電磁波等を、また外半径計測
用としては、物体を透過しない低エネルギーの電磁一波
、その他を用いれば、この発明を同じく適用できる。第
30図は、この発明の変形例を示す概念図である。In addition, when measuring wall thickness and outer radius at the same time, depending on the material of the vibrator to be measured, high-energy electromagnetic waves that pass through the material may be used for wall thickness measurement, or high-energy electromagnetic waves that pass through the material may be used for measuring outer radius. , a low-energy electromagnetic wave that does not pass through objects, or other sources, the present invention can be similarly applied. FIG. 30 is a conceptual diagram showing a modification of the invention.
同図において、ビームB−1−3,B−2−3,B−3
−1を用いて、この発明による測定!方法に従い、測定
点1,2,3の肉厚寸法を求めた後、更にビームB−1
−4を用いて、測定点1の肉厚X1と点4の肉厚X4と
の和を求めれば、X1は既知故、\は容易に知ることが
できる。ビームB−3−6を用いれば、同様にして、点
6における4肉厚を知ることができる。これは、バイブ
周辺上の測定点3点と、各測定点にそれぞれ対向する3
点の、合計6点について肉厚を知り得る方法であるが、
測定点が5点またはそれ以上の奇数点になつた場合にも
、全く同様に、測定点に対向した点の肉厚を容易に求め
ることができる。第31図はこの発明の更に別の変形例
を示す概念図である。In the same figure, beams B-1-3, B-2-3, B-3
Measurement according to this invention using -1! After determining the wall thickness dimensions of measurement points 1, 2, and 3 according to the method, the beam B-1
If the sum of the wall thickness X1 at measurement point 1 and the wall thickness X4 at point 4 is calculated using -4, since X1 is known, \ can be easily determined. If beam B-3-6 is used, the four wall thicknesses at point 6 can be found in the same way. This consists of 3 measurement points around the vibrator and 3 measurement points opposite each measurement point.
This is a method that allows you to know the wall thickness for a total of 6 points.
Even when the number of measurement points is an odd number of five or more, the wall thickness at the point opposite the measurement points can be easily determined in exactly the same way. FIG. 31 is a conceptual diagram showing yet another modification of the invention.
同図に示すものは、バイブのまわりに、1組の測定系を
回転させて測定を行なうことにより、複数組の測定系を
配置して行なう測定と同一の結果を得んとするものであ
る。バイブ周辺を回転し得るように支持されたフレーム
F1には、中に線源Sを納めた線源容器Cと、放射線検
)出器Dが図示の如く取り付けられるほか、バイブ外半
径を測定するための投光器1と受光器FDAを図示の如
く取り付けてもよい。かかる測定系を、バイブ中心間の
まわりに、讐ずつの角度で回転させる毎に測定を繰り返
せば、第32図に見られるように、バイブ周辺における
5点の肉厚測定と外半径測定をなし得る。測定系が1組
ですむのでコストが低廉になるという利点がある。図面
の簡単な説明第1図は、本発明者等が提案し、本出願人
により別途出願中(特願昭54−1226招号)の管状
材の管壁厚み測定方法の原理を示す概念図、第1A図は
、第1図における要部の寸法関係を示す説明図、第2図
は、n(測定点の数)=9の場合の上記測定方法を示す
概念図、第3図は、n=9の場合の変形例を示す概念図
、第4図は、n=9の場合の更に別の変形例を示す概念
図、第5図は、n=8の場合の例を示す概念図、第6図
は、バイブ断面を定義する斜視図、第7図は、真円度を
説明するためのバイブ断面図、第8図は、この発明によ
る測定方法の適用対象外となるバイブ断面を示す断面図
、第9図および第10図は、それぞれ欠陥はあるが、こ
の発明による測定方法の適用対象となり得るバイブの断
面図、第11図は、中心を定義するためのバイブ断面図
、第12図は、バイブ肉厚を定義するためのバイブ肉厚
の要部断面図、第12A図は、第12図に示す寸法関係
をモデル化して示した説明図、第13図は、3点測定の
場合のモデル化したバイブ断面図、第14図は、バイブ
断面要部の拡大断面図、第15図は、3点測定の場合の
測定部位を示すバイブ断面図、第16図は、この発明を
実施する際における測定系の概念図、第17図は、被測
定バイブに対し、この発明により測定ビームを配置した
状況を示す概念図、第18図および第19図は、それぞ
れ第17図の測定点付近の拡大説明図、第20図は、第
13図と第16図を重ね合せたものに相当する説明図、
第21図イおよび明ま、この発明による5点測定の場合
の実施例の説明図、第22図イ、口およびハは、この発
明によ7点測点の場合の実施例の説明図、第23図は、
測定対象が三角形バイブの場合の実施例の説明図、第2
4図イ、口はそれぞれ五角形バイブの場合の実施例の説
明図、第24図ハは、奇数点バイブの更に一般的な場合
の実施例を示す説明図、第25図は、幅のあるビームを
用いて測定する場合のこの発明の実施例を示す概念図、
第26図、第27図は、それぞれ第25図の測定点付近
の拡大図、第28図は、肉厚を透過するビーム面積を示
すための同様な拡大図、第29図は、外半径計と組合せ
てこの発明を実施する場合の測定系の配置を示す概念図
、第30図は、この発明の変形例を示す概念図、第31
図は、この発明の更に別の変形例を示す概念図、第32
図は、第31図に示す測定系による測定結果の一例を示
す概念図、である。The device shown in the figure attempts to obtain the same results as measurements made by arranging multiple sets of measurement systems by rotating one set of measurement systems around the vibrator. . A radiation source container C containing a radiation source S and a radiation detector D are attached to the frame F1, which is supported so as to be able to rotate around the vibrator, as shown in the figure, and also measures the outer radius of the vibrator. The light emitter 1 and light receiver FDA may be attached as shown in the figure. By repeating measurements each time the measurement system is rotated at different angles around the center of the vibrator, the wall thickness and outer radius can be measured at five points around the vibrator, as shown in Figure 32. obtain. Since only one set of measurement systems is required, there is an advantage that the cost is low. Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a conceptual diagram showing the principle of a method for measuring the wall thickness of a tubular material proposed by the present inventors and filed separately by the present applicant (Japanese Patent Application No. 1226/1982). , FIG. 1A is an explanatory diagram showing the dimensional relationship of the main parts in FIG. 1, FIG. 2 is a conceptual diagram showing the above measurement method when n (number of measurement points) = 9, and FIG. A conceptual diagram showing a modification example when n=9, FIG. 4 is a conceptual diagram showing yet another modification example when n=9, and FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example when n=8. , FIG. 6 is a perspective view defining the cross section of the vibrator, FIG. 7 is a cross-sectional view of the vibrator for explaining roundness, and FIG. 8 is a cross section of the vibrator to which the measuring method according to the present invention is not applicable. The cross-sectional views shown in FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views of a vibrator to which the measurement method according to the present invention can be applied, although they each have defects, and FIG. 11 is a cross-sectional view of a vibrator for defining the center. Figure 12 is a cross-sectional view of main parts of the vibrator wall thickness for defining the vibrator wall thickness, Figure 12A is an explanatory diagram showing a model of the dimensional relationship shown in Figure 12, and Figure 13 is a three-point measurement. FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the vibrator's cross section, FIG. 15 is a cross-sectional view of the vibrator showing the measurement site in the case of three-point measurement, and FIG. 16 is a cross-sectional view of the vibrator modeled in the case of this invention. FIG. 17 is a conceptual diagram of the measurement system used when carrying out the measurement, and FIG. An enlarged explanatory diagram of the vicinity of the measurement point, FIG. 20 is an explanatory diagram corresponding to a superimposition of FIGS. 13 and 16,
Figures 21A and 21A and 21B are explanatory diagrams of the embodiment in the case of 5-point measurement according to the present invention, and Figure 22A, 2B and 2B are explanatory diagrams of the embodiment in the case of 7-point measurement according to the present invention, Figure 23 shows
Explanatory diagram of the embodiment when the measurement object is a triangular vibrator, 2nd
Figure 4 A is an explanatory diagram of an embodiment in which the mouth is a pentagonal vibrator, Figure 24 C is an explanatory diagram showing an example in a more general case of an odd-numbered vibrator, and Figure 25 is an explanatory diagram of an embodiment in which the mouth is a pentagonal vibrator. A conceptual diagram showing an embodiment of the present invention in the case of measurement using
Figures 26 and 27 are enlarged views of the vicinity of the measurement points in Figure 25, Figure 28 is a similar enlarged view showing the beam area passing through the wall thickness, and Figure 29 is an outer radius meter. FIG. 30 is a conceptual diagram showing the arrangement of the measurement system in the case of implementing this invention in combination with FIG.
FIG. 32 is a conceptual diagram showing yet another modification of the present invention.
The figure is a conceptual diagram showing an example of measurement results by the measurement system shown in FIG. 31.
符号説明1・・・・・・放射線源、2・・・・・同線源
容器、3・・・・・・放射線ビーム、4・・・・・・同
検出器、5・・・・・・測定平面、6・・・・・・断面
、20・・・・・・管状材、S・・・・・・線源、C・
・・・・・線源容器、D・・・・・・検出器、ξ・・・
・・・斜め肉圧、x・・・・・・半径方向肉厚、R・・
・・・・半径、Scl・・・・・コリメータ、Dcl・
・・・・・コリメータ、W・・・・・・分解能、d・・
・・・・ビーム幅、1・・・・・・発光器、FDA・・
・・受光器、F1・・・・・・フレーム。Description of symbols 1... Radiation source, 2... Radiation source container, 3... Radiation beam, 4... Same detector, 5...・Measurement plane, 6... Cross section, 20... Tubular material, S... Radiation source, C.
...Radiation source container, D...Detector, ξ...
...Diagonal wall pressure, x... Radial wall thickness, R...
...Radius, Scl...Collimator, Dcl.
...Collimator, W...Resolution, d...
...beam width, 1... light emitter, FDA...
...Receiver, F1...Frame.
Claims (1)
ら交点を頂点して正奇数多角形が形成されるように前記
ビームを投射し、前記多角形の頂点がすべて管状材の肉
厚部に含まれる如く該管状材を位置決めし、該管状材の
肉厚部を透過した前記放射線ビームの透過後の強度を測
定し、その測定値(d_1_2,d_2_3,d_3_
4,……d_n_1)から下記の演算式により、前記多
角形の頂点の位置する個所の管状材の肉厚寸法(x_1
,x_2,…x_n)を管壁厚みとして演算により求め
るようにしたことを特徴とする管状材の管壁厚み測定方
法。 ξ_1=(1/2)(d_1_2−d_2_3+d_3
_4−……d_n_1)ξ_2=(1/2)(d_2_
3−d_3_4−d_4_5−……d_1_2)ξ_n
=(1/2)(d_n_1−d_1_2+d_2_3−
……d_n_−_1,_n)x_1=R_1−√R_1
^2−(A_1−ξ_1)ξ_1x_2=R_2−√R
_2^2−(A_2−ξ_2)ξ_2x_n=R_n−
√R_n^2−(A_n−ξ_n)ξ_n但しA_n=
2√R_n^2−R_0sinθ)^2θ={(n−2
i)/2n}πn=(2m+1) m=1,2,3,…… i=1,2,3,……m なお、前記多角形の頂点に順に1,2,3…nと符号を
付すとき、例えば頂点1,2を透過する放射線ビームの
強度測定値をd_1_2、頂点n,1を透過する放射線
ビームのそれをd_n_1の如く表わし、頂点nを透過
する放射線ビームに沿つた斜め方向管状材肉厚寸法をξ
_n、頂点nにおける管状材肉厚寸法をx_nと表わし
、頂点nにおける管状材の外径寸法をR_n、頂点1,
2,…nをすべて通る仮想的真円の半径をR_0とする
。[Scope of Claims] 1. Projecting the beams so that at least three radiation beams intersect with each other and form a regular-odd polygon with the intersection points as vertices, and all the vertices of the polygons are The tubular material is positioned so as to be included in the thick part of the tubular material, and the intensity of the radiation beam transmitted through the thick part of the tubular material is measured, and the measured values (d_1_2, d_2_3, d_3_
4,...d_n_1), the thickness dimension (x_1
, x_2, . . . x_n) is calculated as the pipe wall thickness. ξ_1=(1/2)(d_1_2-d_2_3+d_3
_4−...d_n_1)ξ_2=(1/2)(d_2_
3-d_3_4-d_4_5-...d_1_2)ξ_n
= (1/2) (d_n_1-d_1_2+d_2_3-
...d_n_-_1,_n)x_1=R_1-√R_1
^2-(A_1-ξ_1)ξ_1x_2=R_2-√R
_2^2-(A_2-ξ_2)ξ_2x_n=R_n-
√R_n^2-(A_n-ξ_n)ξ_nwhere A_n=
2√R_n^2-R_0sinθ)^2θ={(n-2
i)/2n}πn=(2m+1) m=1, 2, 3,... i=1, 2, 3,...m Note that the vertices of the polygon are given the signs 1, 2, 3...n in order. For example, the measured intensity of the radiation beam passing through apex 1 and 2 is expressed as d_1_2, that of the radiation beam passing through apex n and 1 is expressed as d_n_1, and the measured value of the radiation beam passing through apex n is expressed as d_n_1. The material thickness dimension is ξ
_n, the wall thickness of the tubular material at the apex n is expressed as x_n, the outer diameter dimension of the tubular material at the apex n is R_n, the apex 1,
Let R_0 be the radius of a virtual perfect circle that passes through all of 2,...n.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13298780A JPS6044602B2 (en) | 1980-09-26 | 1980-09-26 | Method for measuring tube wall thickness of tubular materials |
| US06/275,990 US4491731A (en) | 1980-06-25 | 1981-06-22 | Tube wall thickness measurement |
| CA000380493A CA1180131A (en) | 1980-06-25 | 1981-06-24 | Tube wall thickness measurement |
| FR8112395A FR2485719B1 (en) | 1980-06-25 | 1981-06-24 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE THICKNESS OF A TUBE WALL |
| DE19813125009 DE3125009A1 (en) | 1980-06-25 | 1981-06-25 | PIPE WALL THICKNESS MEASUREMENT |
| CA000438465A CA1171557A (en) | 1980-06-25 | 1983-10-05 | Tube wall thickness measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13298780A JPS6044602B2 (en) | 1980-09-26 | 1980-09-26 | Method for measuring tube wall thickness of tubular materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5759110A JPS5759110A (en) | 1982-04-09 |
| JPS6044602B2 true JPS6044602B2 (en) | 1985-10-04 |
Family
ID=15094124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13298780A Expired JPS6044602B2 (en) | 1980-06-25 | 1980-09-26 | Method for measuring tube wall thickness of tubular materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044602B2 (en) |
Families Citing this family (5)
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| DE8703886U1 (en) * | 1987-03-14 | 1987-04-30 | Union Sils, van de Loo & Co GmbH, 5758 Fröndenberg | Roller dynamo |
| JP4638952B2 (en) * | 2009-06-12 | 2011-02-23 | 新日本製鐵株式会社 | Refractory thickness measuring method and apparatus |
| JP6641985B2 (en) * | 2015-12-24 | 2020-02-05 | 日本製鉄株式会社 | Pipe wall thickness measuring device and wall thickness measuring method |
| JP6858289B1 (en) * | 2020-06-05 | 2021-04-14 | 富士電機株式会社 | Piping thickness measuring method and piping thickness measuring device |
-
1980
- 1980-09-26 JP JP13298780A patent/JPS6044602B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5759110A (en) | 1982-04-09 |
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