JPH068802B2 - パイプ内部点検装置 - Google Patents
パイプ内部点検装置Info
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- JPH068802B2 JPH068802B2 JP60043433A JP4343385A JPH068802B2 JP H068802 B2 JPH068802 B2 JP H068802B2 JP 60043433 A JP60043433 A JP 60043433A JP 4343385 A JP4343385 A JP 4343385A JP H068802 B2 JPH068802 B2 JP H068802B2
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- G01N29/34—Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
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- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
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- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、超音波あるいは音波パルスを用いて通信用ケ
ーブル管路内部の変形および異常を点検するパイプ内部
点検装置に関するものである。
ーブル管路内部の変形および異常を点検するパイプ内部
点検装置に関するものである。
通信用ケーブルの管路は、内径約７５mmφのプラスチッ
クパイプまたは鋼管から構成されている。従来の通信用
ケーブル管路内部点検装置は第３図のように構成されて
おり、本使用例は通信用ケーブルを収容していない空管
路の点検状況を示している。図中、１は管路、２はマン
ホール、３はパイプカメラであり光源とテレビカメラか
ら構成されている。このパイプカメラ３は、牽引用ケー
ブル４及び引戻用ケーブル５を用いて管路１内を移動
し、パイプカメラ３に接続されたカメラケーブル６を通
して制御用モニタ７に管路１内状況が写し出される構成
になっている。このような構成になっているので、管路
１内部の状況は映像としてとれる反面、管路１内部に牽
引用ケーブル４を通す作業、パイプカメラ３を移動させ
る作業等、非常に大がかりな作業になる欠点があった。
また、第３図に示すように、パイプカメラ３を管路１内
部に通す構造なので、管路１が偏平または折損等をして
いると管路１内部にパイプカメラ３を通すことが出来
ず、点検作業に用いることが出来ない欠点があった。
クパイプまたは鋼管から構成されている。従来の通信用
ケーブル管路内部点検装置は第３図のように構成されて
おり、本使用例は通信用ケーブルを収容していない空管
路の点検状況を示している。図中、１は管路、２はマン
ホール、３はパイプカメラであり光源とテレビカメラか
ら構成されている。このパイプカメラ３は、牽引用ケー
ブル４及び引戻用ケーブル５を用いて管路１内を移動
し、パイプカメラ３に接続されたカメラケーブル６を通
して制御用モニタ７に管路１内状況が写し出される構成
になっている。このような構成になっているので、管路
１内部の状況は映像としてとれる反面、管路１内部に牽
引用ケーブル４を通す作業、パイプカメラ３を移動させ
る作業等、非常に大がかりな作業になる欠点があった。
また、第３図に示すように、パイプカメラ３を管路１内
部に通す構造なので、管路１が偏平または折損等をして
いると管路１内部にパイプカメラ３を通すことが出来
ず、点検作業に用いることが出来ない欠点があった。
本発明はこれらの欠点を除去するため、管路端末部から
超音波または音波を用いて管路内部を点検することを特
徴とし、その日的は管路内部の状況調査を管路両端また
は片端から簡易に行う装置を開発することにある。
超音波または音波を用いて管路内部を点検することを特
徴とし、その日的は管路内部の状況調査を管路両端また
は片端から簡易に行う装置を開発することにある。
本発明は、超音波または音波パルスを管路片端部から管
路内部に送信し、その反射パルスの情報によって管路内
部の異常を推定することを特徴とする。このため、従来
装置のように、管路内部にカメラ等を物理的に挿入する
ものとは全く異なるものである。
路内部に送信し、その反射パルスの情報によって管路内
部の異常を推定することを特徴とする。このため、従来
装置のように、管路内部にカメラ等を物理的に挿入する
ものとは全く異なるものである。
第１図は本発明の実施例であって、１は通信用ケーブル
管路、２はマンホール、８は超音波あるいは音波パルス
の受信および送信機能を有する超音波または音波セン
サ、９は超音波または音波パルスから電気信号、および
電気信号から超音波または音波パルスに変換する信号変
換部、１０は信号処理部、１１は管路異常部分である。
点検を行おうとする通信用ケーブル管路１の端末部に超
音波または音波センサ８を固定し、超音波または音波パ
ルスを管路１内部に送信し、管路１内部の変形等の異常
部分１１からの反射パルスをセンサ８で受信する。第１
図に示す管路異常部分１１からの超音波または音波パル
ス反射波形を信号変換部９で電気信号に変換した結果を
第２図に示す。この第２図に示すように、管路の異常部
分１１に対応して反射パルスＡが得られ、反射パルスＡ
の伝搬時間ｔから管路１の異常部分１１の位置、反射パ
ルスＡの波高値および位置から、管路異常部分１１の変
形の程度を推定できる。管路異常部分１１の位置Ｌ１は
伝搬時間τ１を用いて次式で与えられる。
管路、２はマンホール、８は超音波あるいは音波パルス
の受信および送信機能を有する超音波または音波セン
サ、９は超音波または音波パルスから電気信号、および
電気信号から超音波または音波パルスに変換する信号変
換部、１０は信号処理部、１１は管路異常部分である。
点検を行おうとする通信用ケーブル管路１の端末部に超
音波または音波センサ８を固定し、超音波または音波パ
ルスを管路１内部に送信し、管路１内部の変形等の異常
部分１１からの反射パルスをセンサ８で受信する。第１
図に示す管路異常部分１１からの超音波または音波パル
ス反射波形を信号変換部９で電気信号に変換した結果を
第２図に示す。この第２図に示すように、管路の異常部
分１１に対応して反射パルスＡが得られ、反射パルスＡ
の伝搬時間ｔから管路１の異常部分１１の位置、反射パ
ルスＡの波高値および位置から、管路異常部分１１の変
形の程度を推定できる。管路異常部分１１の位置Ｌ１は
伝搬時間τ１を用いて次式で与えられる。
Ｌ１＝τ１ｖ／２ (1) ただし、ｖは超音波または音波の音速である。
また、第２図に示す反射パルスＡの電圧は、管路１内部
の変形と強い相関を有し、変形が大きくなるほど反射パ
ルスＡの電圧は大きくなる。しかし、管路異常部分１１
の反射パルスＡの電圧は変形の大きさのみならず、管路
異常部分１１の長さにも依存する。管路異常部分１１の
長さをｌ、超音波または音波の使用波長をλとすると、
管路異常部分１１の長さｌがλ／２の整数倍に近い時は
透過しやすくほとんど反射を起こさない。一方、管路異
常部分１１の長さｌがλ/4の奇数倍に近い時は透過率が
小さくなり、非常に大きな反射となる。また、ｌ≪λの
時にも反射率は小さくなり、反射パルスＡはほとんど得
られなくなる。
の変形と強い相関を有し、変形が大きくなるほど反射パ
ルスＡの電圧は大きくなる。しかし、管路異常部分１１
の反射パルスＡの電圧は変形の大きさのみならず、管路
異常部分１１の長さにも依存する。管路異常部分１１の
長さをｌ、超音波または音波の使用波長をλとすると、
管路異常部分１１の長さｌがλ／２の整数倍に近い時は
透過しやすくほとんど反射を起こさない。一方、管路異
常部分１１の長さｌがλ/4の奇数倍に近い時は透過率が
小さくなり、非常に大きな反射となる。また、ｌ≪λの
時にも反射率は小さくなり、反射パルスＡはほとんど得
られなくなる。
このため、１周波数を用いた試験法だと、管路異常部分
１１の長さによっては、反射パルスＡの波高値に管路異
常部分１１の長さの要因が強く反映され、反射パルスＡ
と管路１の変形度の間の相関が期待できない。そこで、
本発明では周波数を変化させたパルスを複数個発信し、
それぞれの周波数の反射パルスＡの反射係数を平均化
し、平均化処理した結果を用いることにより、管路異常
部分１１の長さの影響を除去している。
１１の長さによっては、反射パルスＡの波高値に管路異
常部分１１の長さの要因が強く反映され、反射パルスＡ
と管路１の変形度の間の相関が期待できない。そこで、
本発明では周波数を変化させたパルスを複数個発信し、
それぞれの周波数の反射パルスＡの反射係数を平均化
し、平均化処理した結果を用いることにより、管路異常
部分１１の長さの影響を除去している。
また、反射パルスを電気信号変換した後の波高値の電圧
は、管路異常部分１１の反射係数の影響のみならず、パ
ルスは伝送距離が長くなるにつれて減衰するので、伝送
距離の影響も受ける。電気信号変換したパルスの波高値
の電圧から、管路異常部分１１における反射係数を正確
に求めるためには、長距離伝送による減衰を補正する必
要がある。この補正方法は、送信各周波数の減衰特性の
距離依存性を実験的に求めておき、式(1)を用いて伝搬
時間から伝送距離を求め、前記の距離依存性の実験結果
から減衰量を補正することにより、真の反射率を求め
る。各周波数パルスで得られた該反射率を、前記に示し
た方法を用いて平均化し、その結果を用いてパイプの変
形を推定すると、精度の良い推定が可能となる。
は、管路異常部分１１の反射係数の影響のみならず、パ
ルスは伝送距離が長くなるにつれて減衰するので、伝送
距離の影響も受ける。電気信号変換したパルスの波高値
の電圧から、管路異常部分１１における反射係数を正確
に求めるためには、長距離伝送による減衰を補正する必
要がある。この補正方法は、送信各周波数の減衰特性の
距離依存性を実験的に求めておき、式(1)を用いて伝搬
時間から伝送距離を求め、前記の距離依存性の実験結果
から減衰量を補正することにより、真の反射率を求め
る。各周波数パルスで得られた該反射率を、前記に示し
た方法を用いて平均化し、その結果を用いてパイプの変
形を推定すると、精度の良い推定が可能となる。
以上の測定方法を具体化するために、信号変換部９およ
び信号処理部１０は次のような構成を用いるとよい。信
号変換部９内に発生周波数可変なパルス発生回路を内蔵
し、信号処理部１０内のマイクロコンピュータから指令
された周波数のパルスをパルス発生回路で発生させ、信
号変換部９内の増幅回路で増幅されたパルスを駆動信号
としてセンサ８から超音波または音波パルスを管路１内
に出力する。
び信号処理部１０は次のような構成を用いるとよい。信
号変換部９内に発生周波数可変なパルス発生回路を内蔵
し、信号処理部１０内のマイクロコンピュータから指令
された周波数のパルスをパルス発生回路で発生させ、信
号変換部９内の増幅回路で増幅されたパルスを駆動信号
としてセンサ８から超音波または音波パルスを管路１内
に出力する。
管路１内に超音波または音波パルスを出力した時刻か
ら、反射パルス信号のサンプリングを開始し、センサ８
で電圧変換された反射パルスの信号は信号変換部９内の
Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化され、一定のサンプ
リング周期で信号処理部１０内のディジタルメモリに蓄
積される。
ら、反射パルス信号のサンプリングを開始し、センサ８
で電圧変換された反射パルスの信号は信号変換部９内の
Ａ／Ｄ変換器によってディジタル化され、一定のサンプ
リング周期で信号処理部１０内のディジタルメモリに蓄
積される。
また、あらかじめ管路１内の超音波または音波の伝搬距
離と減衰量の関係の実験データをディジタルメモリ内に
記憶しておき、このデータを用いて上記測定データをマ
イクロコンピュータで伝搬距離による減衰分の補正計算
を行い補正後のデータをディジタルメモリ内に内蔵す
る。この信号処理は、測定データをサンプリングする時
に行うことも可能である。
離と減衰量の関係の実験データをディジタルメモリ内に
記憶しておき、このデータを用いて上記測定データをマ
イクロコンピュータで伝搬距離による減衰分の補正計算
を行い補正後のデータをディジタルメモリ内に内蔵す
る。この信号処理は、測定データをサンプリングする時
に行うことも可能である。
以上示した手順を、予定した複数の周波数ごとに測定お
よび信号処理し、測定終了後各周波数で記憶したデータ
をマイクロコンピュータで平均化処理し、駆動電圧と測
定電圧の比から反射係数を求め、その結果をブラウン管
表示または記録紙に出力するとよい。この時縦軸は反射
係数であり、横軸は式(1)を用いて伝搬距離に換算した
結果を表示する。この測定結果を用いて管路１の変形度
を判断することができる。
よび信号処理し、測定終了後各周波数で記憶したデータ
をマイクロコンピュータで平均化処理し、駆動電圧と測
定電圧の比から反射係数を求め、その結果をブラウン管
表示または記録紙に出力するとよい。この時縦軸は反射
係数であり、横軸は式(1)を用いて伝搬距離に換算した
結果を表示する。この測定結果を用いて管路１の変形度
を判断することができる。
超音波または音波が管路のように閉そくした空間を伝搬
する場合は、拡散による超音波または音波の損失が少な
く、普通の自由空間の伝搬に比較して、長距離の伝搬が
可能になる。このため、音波または超音波を管路に適用
することにより、長尺の管路の点検が片端から可能にな
る。さらに、曲線部分を多数含む管路も考えられるが、
超音波または音波は、この管路曲線部分にも追従して伝
搬するので、曲り部分を有する管路についても本実施例
を適用出来る。
する場合は、拡散による超音波または音波の損失が少な
く、普通の自由空間の伝搬に比較して、長距離の伝搬が
可能になる。このため、音波または超音波を管路に適用
することにより、長尺の管路の点検が片端から可能にな
る。さらに、曲線部分を多数含む管路も考えられるが、
超音波または音波は、この管路曲線部分にも追従して伝
搬するので、曲り部分を有する管路についても本実施例
を適用出来る。
さらに、従来の管路点検方法は、通信ケーブルを収容し
た管路には、点検方法が皆無であったが、本発明を用い
ると、センサ部を小型化することにより、管路とケーブ
ル間の間隙にセンサを挿入し、管路とケーブル間の間隙
異常を測定することができる。
た管路には、点検方法が皆無であったが、本発明を用い
ると、センサ部を小型化することにより、管路とケーブ
ル間の間隙にセンサを挿入し、管路とケーブル間の間隙
異常を測定することができる。
以上説明したように本発明を用いると、超音波または音
波センサを管路片端部に設置するだけで、管路内部を点
検できるので、従来のパイプカメラ方式等のカメラを管
路内部に挿入するような大掛りな作業を必要とせず、簡
単な作業で管路内部の点検を行うことができる。さら
に、本発明を用いると、管路長手方向全体にわたる測定
が非常に短時間に行えるので、マンホール等の路上作業
においても、交通等のさまたげを非常に小さくできる利
点がある。
波センサを管路片端部に設置するだけで、管路内部を点
検できるので、従来のパイプカメラ方式等のカメラを管
路内部に挿入するような大掛りな作業を必要とせず、簡
単な作業で管路内部の点検を行うことができる。さら
に、本発明を用いると、管路長手方向全体にわたる測定
が非常に短時間に行えるので、マンホール等の路上作業
においても、交通等のさまたげを非常に小さくできる利
点がある。
また、一部閉塞した管路には、従来の通線パイプカメラ
方式は使用出来ず、管路内部の測定にはパイプカメラに
自走機能をつける必要があるが、本発明を用いると閉塞
していない管路と同様に、簡単に測定が行える利点があ
る。
方式は使用出来ず、管路内部の測定にはパイプカメラに
自走機能をつける必要があるが、本発明を用いると閉塞
していない管路と同様に、簡単に測定が行える利点があ
る。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は本発明装
置を用いた超音波反射パルス測定例を示す特性図、第３
図は従来の通信用ケーブル管路内部点検装置の断面図で
ある。 １…管路、２…マンホール、３…パイプカメラ、４…牽
引用ケーブル、５…引戻用ケーブル、６…カメラケーブ
ル、７…制御用モニタ、８…超音波または音波センサ、
９…信号変換部、１０…信号処理部。
置を用いた超音波反射パルス測定例を示す特性図、第３
図は従来の通信用ケーブル管路内部点検装置の断面図で
ある。 １…管路、２…マンホール、３…パイプカメラ、４…牽
引用ケーブル、５…引戻用ケーブル、６…カメラケーブ
ル、７…制御用モニタ、８…超音波または音波センサ、
９…信号変換部、１０…信号処理部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森光 武則 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話公社茨城電気通信研究所 内 (72)発明者 山岸 康利 茨城県那珂郡東海村大字白方字白根162番 地 日本電信電話公社茨城電気通信研究所 内
Claims (1)
- 【請求項１】点検しようとする管路の端部に設置され、
周波数を変化させた超音波または音波パルスを複数個管
路内部に送信し、管路内部の異常部分からの反射パルス
を受信する送信および受信部からなるセンサと、 このセンサで受信した超音波または音波パルスから電気
信号に変換、および電気信号から前記センサで送信する
超音波または音波パルスに変換する信号変換部と、 この信号変換部に電気信号を送り、あるいは信号変換部
からの信号を受けてそれぞれの反射パルスの伝搬時間と
反射波形の情報を信号処理することにより、伝搬時間と
反射係数を求め、それぞれの周波数パルスで求めた該伝
搬時間と反射係数を平均化処理する信号処理部と、 この信号処理部の処理結果を表示もしくは記録する出力
部と を具備することを特徴とするパイプ内部点検装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043433A JPH068802B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | パイプ内部点検装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60043433A JPH068802B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | パイプ内部点検装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61202158A JPS61202158A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH068802B2 true JPH068802B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=12663560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60043433A Expired - Lifetime JPH068802B2 (ja) | 1985-03-05 | 1985-03-05 | パイプ内部点検装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068802B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309838A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Non-Destructive Inspection Co Ltd | 管路検査方法及びこれに用いる管路検査装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6375554A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-05 | Nobuo Nakayama | 音波を利用した測定方法および装置 |
| EP0393960A1 (en) * | 1989-04-20 | 1990-10-24 | Simmonds Precision Products Inc. | Ice detecting apparatus and methods |
| JP5604738B2 (ja) * | 2009-04-08 | 2014-10-15 | 独立行政法人海上技術安全研究所 | 進展亀裂検出方法、装置およびプログラム |
| CN106949860B (zh) * | 2017-05-15 | 2019-08-02 | 山东省科学院激光研究所 | 管道内壁检测系统及方法 |
| CN111175317A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-05-19 | 广东电网有限责任公司 | 一种数字智能配网闲置电力电缆管道检测系统 |
-
1985
- 1985-03-05 JP JP60043433A patent/JPH068802B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007309838A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Non-Destructive Inspection Co Ltd | 管路検査方法及びこれに用いる管路検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61202158A (ja) | 1986-09-06 |
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