JPH06258034A - 管体の外径測定方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大口径かつ大重量に起因してたわみが生じや
すい管体１０の外径Ｄを精度良く測定する。 【構成】 被測定管体１０の断面を挟んで上下に移動可
能な一対の距離計１３ａ，１３ｂを、被測定管体１０の
材質，寸法等の属性で定まる断面形状のたわみ曲線Ｂと
真円Ａとのあいだの上下に離間した各交点Ｐ．Ｑまたは
その各近傍の各上下位置Ｙにそれぞれ位置決めする。そ
して、この位置決めされた各位置で被測定管体１０まで
の各水平距離Ｌａ，Ｌｂを各距離計１３ａ，１３ｂで測
定し、測定された各水平距離と各距離計１３ａ，１３ｂ
の幾何学的位置とから被測定管体１０の外径Ｄ（Ｄ_C ）
を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスパイラル鋼管等の大口
径かつ大重量に起因してたわみが生じやすい管体の外径
を正確に測定する管体の外径測定方法及び管体の外径測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】石油や各種流体を輸送するパイプライン
は、その外径が大きいのでスパイラル鋼管が採用される
場合が多い。このスパイラル鋼管の製造方法を図６に示
す。すなわち、帯状鋼板１をスパイラル状に曲げて、曲
げられた帯状鋼板１の側面の接触部の内面と外面とを溶
接して、図示するような所定外径Ｄを有した鋼管２に形
成する。この場合、鋼管２の外径Ｄは、帯状鋼板１の板
幅Ｗと、帯状鋼板１の導入角度θと，帯状鋼板１の板厚
ｔとを用いて(1) 式で定まる。 Ｄ＝Ｗ／（π・ sinθ）＋ｔ …(1)

【０００３】（１） 式でも理解できるように、鋼管２
の外径Ｄは帯状鋼板１の導入角度θに大きく依存する。
したがって、わずかな導入角度θのずれがそのまま外径
Ｄの寸法誤差に現れる。

【０００４】このために、鋼管２の製造装置において
は、操作員が製管中にスチール巻尺等を回転移動状態の
鋼管２に巻付けて外径を測定していた。そして、測定さ
れた外径が目標外径に対して許容範囲を外れた場合に
は、製造装置における導入角度調整等を実施する。

【０００５】しかし、測定作業はスチール巻尺等の工具
を用いた手作業であるので、鋼管２の軸方向における一
定間隔毎にしか測定作業を実行できなかった。したがっ
て、局部的な外径変動を検出できない。また、回転しな
がら軸方向に移動している鋼管２に対してスチール巻尺
を巻付ける作業は危険を伴うので、熟練作業員しか実施
できなかった。

【０００６】このような不都合を解消するために、図７
に示す外径測定装置が提唱されている（特開昭５７−１
１５９９４号公報）。固定プーリ３と水平方向に移動自
在に設けられた可動プーリ４との間に８字形によじれた
スチールバンド５を巻装し、垂れ下がったスチールバン
ド５の下側の輪に被測定管６を挿入する。なお、可動プ
ーリ４はスチールバンド５が弛ないように図中右方向へ
弱いばね部材で付勢されている。また、被測定管６の下
端位置から各プール３，４位置までの上下距離Ｈは固定
である。

【０００７】このような構成の外径測定装置において、
予め既知外径Ｄａを有する基準管６ａをスチールバンド
５に装着した状態における固定プーリ３と可動プーリ４
との間の距離Ｓを測定する。そして、次に被測定管６を
スチールバンド５に装着した場合に、可動プーリ４がΔ
Ｓだけ右方向へ移動したとすると、この移動量ΔＳが被
測定管６の外径Ｄと基準管６ａの外径Ｄａとの差ΔＤに
比例する。 ΔＤ＝（Ｄａ−Ｄ）＝Ｋ・ΔＳ …(2) なお、Ｋは各プーリ３，４の外径や距離Ｈ等の位置関係
で定まる定数である。また、図８（ａ）は鋼管の外径Ｄ
を非接触で測定する外径測定装置の概略構成図である。

【０００８】図示するように、被測定管６の軸線７上
に、この被測定管６に対向して一対のレーザ距離計７
ａ，７ｂが配設されている。そして、各レーザ距離計７
ａ，７ｂで被測定管６までの各距離Ｌ_A ，Ｌ_B を測定す
る。レーザ距離計７ａ，７ｂ相互間距離Ｌ₀ は固定であ
るので、被測定管６の外径Ｄは次の(3) 式で求まる。 Ｄ＝Ｌ₀ −（Ｌ_A ＋Ｌ_B ） …(3)

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
各外径測定装置においてもまだ改良すべき次のような課
題があった。

【００１０】先ず、図７に示す外径測定装置において
は、外径Ｄを精度よく測定するには、スチールバンド５
を例えば回転移動状態の被測定管６に強く巻付ける必要
がある。したがって、被測定管６に損傷を与えたり、逆
に、外径測定装置や鋼管製造装置に損傷を与える懸念が
ある。すなわち、回転移動状態の被測定管６にスチール
バンド５を巻付けるという接触測定手法に起因する問題
を有する。

【００１１】さらに、図８（ａ）に示す外径測定装置に
おいては、被測定管６の外径を非接触で測定するので、
図７の外径測定装置における接触測定に起因する問題は
解消される。しかし、この外径測定装置においては、外
径Ｄを外周値から算出していなくて、２点における測定
値のみで算出している。この手法においては、外径が小
さく、自重に起因して被測定管６がたわなく、常時円形
の断面形状を有している場合は、外径Ｄを正確に測定で
きる。

【００１２】しかし、一般にパイプラインに用いられる
スパイラル鋼管は例えば600mm 〜2500mmのように大口径
であり、重量も重い。したがって、図８（ａ）に示すよ
うに、被測定管６を片持梁状態で支持すると、図８
（ｂ）に示すように、自重によりたわんで、断面形状が
一点鎖線で示す真円から実線で示す楕円形状に変化す
る。

【００１３】このように、断面形状が楕円形状に変化し
た被測定管６ａを上下のレーザ距離計７ａ，７ｂを用い
て測定した場合には、外径が真円の外径より小さくな
る。したがって、小さく測定された外径Ｄでもって鋼管
製造装置を制御すると、実際に製造されるスパイラル鋼
管の外径が規定外径より大きくなる。なお、スパイラル
鋼管を実際に敷設する場合は、地中に埋設する等の自重
が印加されない状態で敷設される。

【００１４】さらに、図８（ａ）の外径測定装置におい
ては、被測定管６の外径が前述したように大きく変化す
るので、各レーザ距離計７ａ，７ｂを被測定管６から遠
く離れて配設する必要がある。したがって、被測定管６
の外径Ｄが小さくなると測定誤差が大きくなる。

【００１５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、被測定管体が偏平状にたわんだ場合の断面
形状がたるみが生じていないと仮定した真円と交差する
ことを利用して、被測定管に対する測定位置を最適位置
に設定することによって、たとえ断面形状がたわんだと
しても、常に正しい外径を測定できる管体の外径測定方
法及びその装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解消するため
に、本発明の管体の外径測定方法は、被測定管体の断面
を挟んで上下に移動可能な一対の距離計を、被測定管体
の材質，寸法等の属性で定まる断面形状のたわみ曲線と
真円とのあいだの上下に離間した各交点またはその各近
傍の各上下位置にそれぞれ位置決めし、この位置決めさ
れた各位置で被測定管体までの各水平距離を測定し、測
定した各水平距離と各距離計の幾何学的位置とから被測
定管体の外径を算出する。

【００１７】また、本発明の外径測定装置は、被測定管
体の断面を挟んで上下に移動自在に支持され、被測定管
体までの水平距離を測定する一対の距離計と、各距離計
を上下移動させがら測定値が最低値を示す基準位置を決
定する基準位置決定手段と、被測定管体の材質，寸法等
の属性で定まる断面形状のたわみ曲線と真円との交点か
ら基準位置までの上下移動距離を決定する移動距離決定
手段と、各距離計を基準位置から互いに反対方向に上下
移動距離だけ移動する距離計位置決め手段と、この位置
決めされた各距離計にて測定された各水平距離と各距離
計の幾何学的位置とから被測定管体の外径を算出する外
径算出手段とを備えたものである。

【００１８】さらに別の発明の外径測定装置は、被測定
管体の断面を挟んで上下に移動自在に支持され、被測定
管体までの水平距離を測定する一対の距離計と、この各
距離計を上下移動させがら測定値が最低値を示す基準位
置を決定する基準位置決定手段と、各距離計を上下移動
させがら測定値の誤差が最低値を示す位置から基準位置
までの上下移動距離を決定する移動距離決定手段と、各
距離計を基準位置から互いに反対方向に上下移動距離だ
け移動する距離計位置決め手段と、この位置決めされた
各距離計にて測定された各水平距離と各距離計の幾何学
的位置とから被測定管体の外径を算出する外径算出手段
と、この外径算出手段にて算出された外径寸法を、被測
定管体の材質，寸法等の属性で定まる断面形状のたわみ
曲線と各測定値の測定位置とで定まる補正量で補正する
外径寸法補正手段とを備えたものである。

【００１９】

【作用】先ず、本発明の管体の外径測定方法及び外径測
定装置の動作原理を図２の模式図を用いて説明する。

【００２０】自重に起因するたわみが全く生じていない
と仮定した管体の断面形状は図中実線で示す真円形状Ａ
である。そして、同一管体が自重でたわみ、断面形状が
楕円形状Ｂ₁ ，Ｂ₂ ．Ｂ₃ に変形したとする。そして、
各楕円形状₁ ，Ｂ₂ ．Ｂ₃ はそれぞれ異なる偏平率を有
する。この偏平の程度は、管体の重量や，材質や、肉厚
等の属性によって定まる。なお、図２においては自重に
よる中心位置の移動は相対的なものと見なして真円形状
Ａの中心Ｏに一致させて描いている。

【００２１】この場合、各楕円形状Ｂ₁ ，Ｂ₂ ．Ｂ₃ は
必ず真円形状Ａに交差する。そして、各交点Ｐ₁ ．
Ｐ₂ ，Ｐ₃ から中心Ｏまでの距離は真円形状Ａの半径で
ある。したがって、各交点Ｐ₁ ．Ｐ₂ ，Ｐ₃ と、この各
交点Ｐ₁ ．Ｐ₂ ，Ｐ₃ の中心Ｏに対する点対称位置であ
る各交点Ｑ₁ ．Ｑ₂ ，Ｑ₃ 相互間の各距離Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，
Ｌ₃ は全て等しく真円形状Ａの外径Ｄとなる。

【００２２】したがって、任意の偏平率で楕円変形した
たわみ曲線（楕円形状Ｂ）と真円形状Ａとの各交点Ｐ，
Ｑの二次元位置が定まれば、正しい外径Ｄが幾何学的考
察により簡単に算出可能となる。

【００２３】前述したように、たわみ曲線（楕円形状）
は被測定管の材質，寸法等の属性で定まる。したがっ
て、このたわみ曲線を予め求めておき、このたわみ曲線
（楕円形状Ｂ）と真円形状Ａとの交点Ｐ（Ｐ₁ ．Ｐ₂ ，
Ｐ₃ ）の基準位置からの上下移動距離Ｙ（Ｙ₁ ，Ｙ₂ ，
Ｙ₃ ）を決定しておき、一対の距離計を各交点Ｐ，Ｑに
水平方向から対向する位置に位置決めして、この各位置
から被測定管体までの各水平距離を測定すれば、交点
Ｐ．Ｑの二次元位置が定まる。よって、正しい外径Ｄが
各距離計の幾何学的位置から算出される。

【００２４】また、本発明の外径測定装置においては、
基準位置を中心Ｏを通る水平線の上下位置と定義して、
各測定計を上下に移動しながら測定値が最小値を示す位
置を基準位置として検出している。

【００２５】また、別の発明においては、各距離計にお
ける測定位置を測定によって求めている。すなわち、前
述したように、たわみ曲線（楕円形状Ｂ）と真円形状Ａ
との関係が予め求められていれば、各距離計が前記各交
点Ｐ，Ｑに正確に対向していいなかったとしも、その測
定位置におけるたわみ曲線上の値が特定できる。したが
って、その測定位置において測定された各水平距離から
算出された外径Ｄと真に正しい外径との差が前記たわみ
曲線を用いて特定できる。したがって、このを差を補正
量として、算出された外径を補正する事により正確な外
径が得られる。

【００２６】このことは、各距離計の測定位置を測定値
のバラツキ（誤差，標準偏差）が最も小さくなる位置に
設定すれば、全体として測定精度が向上することを意味
する。

【００２７】なお、一つの被測定管の同一高さ位置
（ｙ）における軸方向の複数位置における水平距離を測
定した場合における、測定された水平距離のバラツキ程
度（標準偏差）が最も小さい位置は交点Ｐ，Ｑ位置又は
その近傍位置であることが実験的に確かめられている。

【００２８】したがって、この発明においては、測定値
のバラツキが最も小さい値を示す上下位置を測定位置と
設定し、測定された各水平距離から外径を算出し、その
後、該当測定位置における補正量をたわみ曲線（楕円形
状Ｂ）と真円形状Ａとの関係から求めて、測定された外
径を補正している。

【００２９】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。

【００３０】図１は実施例の管体の外径測定装置の概略
構成を示すブロック図である。被測定管体１０は、例え
ば、図６に示す手法で製造されるスパイラル鋼管であ
り、回転しながら紙面に直交する軸方向に移動する。

【００３１】この被測定管体１０を挟んで両側に互いに
平行でかつ上下方向に一対の上下リニアガイド１１ａ，
１１ｂが敷設されている。各上下リニアリニアガイド１
１ａ，１１ｂには各水平リニアガイド１２ａ，１２ｂを
介して各レーザ距離計１３ａ，１３ｂが取付けられてい
る。そして、各レーザ距離計１３ａ，１３ｂの二次元位
置（Ｘａ，Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）はそれぞれリニアガ
イド制御部１４ａ，１４ｂによって互いに独立して移動
制御される。

【００３２】また、各レーザ距離計１３ａ，１３ｂはそ
れぞれ被測定管体１０までの水平距離Ｌａ，Ｌｂを非接
触で測定する。各レーザ距離計１３ａ，１３ｂで測定さ
れた各水平距離Ｌａ，Ｌｂは各信号処理回路１５ａ，１
５ｂによってデジタル値に変換された後に演算処理部１
６へ入力される。

【００３３】演算処理部１６は、例えばコンピュータで
構成されており、表示器１７ａとキーボード１７ｂから
なる入出力装置１７が接続されている。また、演算処理
部１６は前記各リニアガイド制御部１４ａ，１４ｂを介
してレーザ距離計１３ａ，１３ｂの位置を間接的に制御
する。

【００３４】先ず、図３（ａ）（ｂ）に示すような被測
定管体１０と同一規格の基準管１８を想定する。そし
て、この基準管１８における、自重に起因するたわみが
発生していないと仮定した真円形状Ａの正しい外径Ｄ_S
と、自重に起因するたわみが発生して図２に示すような
楕円形状Ｂに変形した場合における基準位置からの任意
距離ｙに各レーザ距離計１３ａ，１３ｂを配設して各水
平距離Ｌａ，Ｌｂを測定して、この測定値Ｌａ，Ｌｂか
ら算出された外径Ｄとの差ΔＤ（＝Ｄ_S −Ｄ）を算出す
る。なお、基準位置とは図３（ａ）に示すように、基準
管１３の中心０を通る水平線の上下位置と定義する。

【００３５】そして、基準位置から上下方向の距離ｙを
変化させた場合の前記差ΔＤをそれぞれ求めて、図３
（ｂ）の補正曲線Ｃを定める。したがって、この補正曲
線Ｃが基準位置（ｙ＝０）を横切る上下位置Ｙが、前述
した楕円形状Ｂが真円形状Ａと交差する交点Ｐ位置とな
る。よって、この補正曲線Ｃはたわみが発生した場合の
たわみ曲線に対応する。このように基準管１８に対して
測定された補正曲線Ｃが演算処理部１６の記憶部に予め
設定されている。次に、演算処理部１６における測定動
作を順を追って説明する。

【００３６】（１） レーザ距離計１３ａ，１３ｂを上
下リニアガイド１１ａ，１１ｂの下端位置へ移動させ
る。この場合、各レーザ距離計１３ａ，１３ｂの各水平
方向位置Ｘａ，Ｘｂは、このレーザ距離計１３ａ，１３
ｂを上下移動させた場合に、被測定管１０に接触しない
程度に接近させている。

【００３７】（２） レーザ距離計１３ａ，１３ｂを上
下リニアガイド１１ａ，１１ｂに沿って下端位置から連
続的に上方へ移動させていき、この移動過程で各レーザ
距離計１３ａ，１３ｂから得られる各水平距離Ｌａ，Ｌ
ａを読取る。この場合、各レーザ距離計１３ａ，１３ｂ
の移動速度を遅くして、同一高さ位置ｙにおいて複数回
数水平距離Ｌａ，Ｌｂを測定して、平均値［Ｌａ］me，
［Ｌｂ］me、および標準偏差σ［Ｌａ］，σ［Ｌｂ］を
算出する。 （３） 最も小さい平均値［Ｌａ］me，［Ｌｂ］meが得
られる上下位置を基準位置Ｒａ，Ｒｂと決定する。理論
的にはＲａ＝Ｒｂである。

【００３８】（４） 最も小さい標準偏差σ［Ｌａ］，
σ［Ｌｂ］が得られる上下位置を各測定位置Ｙａ，Ｙｂ
と決定する。そして、各測定位置Ｙａ，Ｙｂと基準位置
Ｒａ，Ｒｂとの差からなる移動距離Ｙ（＝Ｙａ−Ｒａ＝
Ｙｂ−Ｒｂ）を算出する。

【００３９】（５） 次に、一方のレーザ距離計１３ａ
を基準位置Ｒａから上方に移動距離Ｙ分移動させて測定
位置（Ｘａ，Ｙａ）に位置させる。同時に、他方のレー
ザ距離計１３ｂを基準位置Ｒａから下方に移動距離Ｙ分
移動させて測定位置（Ｘｂ，Ｙｂ）に位置させる。 （６） この状態で各レーザ距離計１３ａ，１３ｂにて
被測定管体１０までの水平距離Ｌａ，Ｌｂを測定する。

【００４０】（７） 測定された各水平距離Ｌａ，Ｌｂ
と各レーザ距離計１３ａ，１３ｂの二次元位置（Ｘａ，
Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）の幾何学的関係から(4) 式を用
いて被測定管体１０の外径Ｄを算出する。 Ｄ＝［｛（Ｘａ−Ｌａ）−（Ｘｂ＋Ｌｂ）｝² ＋（Ｙａ−Ｙｂ）² ］^1/2 …(4)

【００４１】（８） 記憶部に記憶された図３（ｂ）に
示す補正曲線Ｃにおける基準位置（ｙ＝０）から移動距
離Ｙだけ移動した上下位置（ｙ＝Ｙ）における補正量Δ
Ｄ_Y を読取る。 （９） 読取った補正量ΔＤ_Y を用いて、先に(4) 式で
算出された外径Ｄを(5)式で補正して正しい外径Ｄ_C を
得る。 Ｄ_C ＝Ｄ−ΔＤ_Y …(5)

【００４２】このような構成の管体の外径測定装置にお
いては、被測定管体１０と同一規格の基準管１８におけ
る真円形状Ａから自重に起因するたわみ曲線（楕円形状
Ｂ）に対応する補正特性Ｃを予め記憶部に登録してい
る。そして、各レーザ距離計１３ａ，１３ｂの設置位置
（移動距離Ｙ）に対応する補正値ΔＤ_Y を読出して、該
当設置位置で測定された測定値Ｌａ．Ｌｂから得られる
外径Ｄを、この補正値ΔＤ_Y で補正して正しい外径Ｄ_C
を得ている。したがって、たとえ被測定管体１０が自重
によりたわんだとしても常に正しい外径Ｄ_C が得られ
る。

【００４３】さらに、一旦、測定位置（移動距離Ｙ）を
決定すると、同一位置で継続して、しかも非接触状態で
外径を測定可能である。したがって、図７に示すスチー
ルテープ５を被測定管体６に巻付ける場合に比較して、
被測定管体１０に損傷を与えることはなく、かつ被測定
管体１０の回転速度及び軸方向の移動速度を上昇でき
る。すなわち、たとえ外径を連続測定したとしても、安
全性を十分確保できるので、スパイラル鋼管の製造能率
が低下することはない。

【００４４】また、図３（ｂ）に示すように、測定位置
（移動距離Ｙ）を測定値Ｌａ，Ｌｂのバラツキ（標準偏
差）が最も小さくなる位置に設定しているので、外径の
最終的な測定精度をより一層向上できる。図４及び図５
に実測値を示す。

【００４５】図４は各レーザ距離計１３ａ，１３ｂを上
下移動させた場合の各レーザ距離計１３ａ，１３ｂから
得られる水平距離Ｌａ，Ｌｂと上下位置ｙとの関係を示
す実測図である。図示するように水平距離Ｌａ，Ｌｂの
最小位置を各基準位置Ｒａ，Ｒｂと設定している。

【００４６】図５は回転しながら移動している被測定管
体１０の外径を連続測定した場合における補正後の測定
値Ｄ_C の軸方向の各測定位置における変動量と、スチー
ル巻尺を用いて外周を測定して外周から外径を算出した
場合の変動量との比較を示す図である。図示するよう
に、実施例装置においては、スチール巻尺を用いた手動
測定値にほぼ対応した測定値が得られることが実証され
た。次に、他の実施例の管体の外径測定装置を説明す
る。なお、この実施例装置のハード構成は図１に示す上
述した実施例装置と同じである。異なる所は演算処理部
１６におけるソフト的な測定動作である。この実施例装
置の測定動作を説明する。 （１）の測定動作は先の実施例における（１）の測定動
作と同じである。

【００４７】（２） レーザ距離計１３ａ，１３ｂを上
下リニアガイド１１ａ，１１ｂに沿って下端位置から連
続的に上方へ移動させていき、この移動過程で各レーザ
距離計１３ａ，１３ｂから得られる各水平距離Ｌａ，Ｌ
ａを読取る。 （３） 最も小さい各水平距離Ｌａ，Ｌａが得られる上
下位置を基準位置Ｒａ，Ｒｂと決定する。 （４） 記憶部に記憶された図３（ｂ）に示す補正曲線
Ｃにおける基準位置（ｙ＝０）を横切る移動距離Ｙ_P を
読取る。

【００４８】（５） 次に、一方のレーザ距離計１３ａ
を基準位置Ｒａ（ｙ＝０）から上方に移動距離Ｙ_P 分移
動させて測定位置（Ｘａ，Ｙａ）に位置させる。同時
に、他方のレーザ距離計１３ｂを基準位置Ｒａから下方
に移動距離Ｙ_P 分移動させて測定位置（Ｘｂ，Ｙｂ）に
位置させる。 （６） この状態で各レーザ距離計１３ａ，１３ｂにて
被測定管体１０までの水平距離Ｌａ，Ｌｂを測定する。

【００４９】（７） 測定された各水平距離Ｌａ，Ｌｂ
と各レーザ距離計１３ａ，１３ｂの二次元位置（Ｘａ，
Ｙａ），（Ｘｂ，Ｙｂ）の幾何学的関係から(6) 式を用
いて被測定管体１０の外径Ｄを算出する。 Ｄ＝［｛（Ｘａ−Ｌａ）−（Ｘｂ＋Ｌｂ）｝² ＋（Ｙａ−Ｙｂ）² ］^1/2 …(6)

【００５０】この場合、各水平距離Ｌａ，Ｌｂは図２に
おける真円形状Ａと楕円形状Ｂとの交点Ｐ，Ｑに対向て
しいるので、上述した実施例における補正演算処理を実
行する必要がない。

【００５１】このように構成された管体の外径測定装置
においても、自重によりたわんだ状態の被測定管体１０
におけるたわみが発生していないと仮定した場合の正し
い外径が精度良く測定できるので、上述した実施例とほ
ぼ同様の効果を得ることが可能である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の管体の外径
測定方法および管体の外径測定装置によれば、被測定管
体が偏平状にたわんだ場合の断面形状曲線がたわみが生
じていないと仮定した真円と交差することを利用して、
被測定管体の外径を測定するための距離計の設置位置を
たわみの影響が少ない位置に設定している。したがっ
て、たとえ断面形状がたわんだとしても、自重によりた
わんだ状態の被測定管体におれるたわみが発生していな
いと仮定した場合の正しい外径を精度良く測定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係わる管体の外径測定方
法を適用した管体の外径測定装置の概略構成を示す模式
図。

【図２】 同測定方法の動作原理を説明するための図。

【図３】 同実施例装置に記憶されている補正曲線を示
す図。

【図４】 同実施例装置の各レーザ距離計における測定
結果を示す図。

【図５】 同実施例装置で測定された外径の変動量と手
作業で測定した変動量との比較を示す図。

【図６】 一般的なスパイラル鋼管の製造方法を示す模
式図。

【図７】 従来の外径測定装置の概略構成を示す模式
図。

【図８】 同じく従来の外径測定装置の概略構成および
その問題点を説明するための図。

【符号の説明】

１０…被測定管体、１１ａ，１１ｂ…上下リニアガイ
ド、１２ａ．１２ｂ…水平リニアガイト、１３ａ，１３
ｂ…レーザ距離計、１４ａ．１４ｂ…リニアガイド制御
部、１５ａ，１５ｂ…信号処理部、１６…演算処理部、
１７…入出力装置、１８…基準管。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定管体の断面を挟んで上下に移動可
   能な一対の距離計を、前記被測定管体の材質，寸法等の
   属性で定まる断面形状のたわみ曲線と真円とのあいだの
   上下に離間した各交点またはその各近傍の各上下位置に
   それぞれ位置決めし、この位置決めされた各位置で被測
   定管体までの各水平距離を測定し、測定された各水平距
   離と前記各距離計の幾何学的位置とから前記被測定管体
   の外径を算出する管体の外径測定方法。
2. 【請求項２】 被測定管体の断面を挟んで上下に移動自
   在に支持され、前記被測定管体までの水平距離を測定す
   る一対の距離計と、この各距離計を上下移動させがら測
   定値が最低値を示す基準位置を決定する基準位置決定手
   段と、前記被測定管体の材質，寸法等の属性で定まる断
   面形状のたわみ曲線と真円との交点から前記基準位置ま
   での上下移動距離を決定する移動距離決定手段と、前記
   各距離計を前記基準位置から互いに反対方向に前記上下
   移動距離だけ移動する距離計位置決め手段と、この位置
   決めされた各距離計にて測定された各水平距離と前記各
   距離計の幾何学的位置とから前記被測定管体の外径を算
   出する外径算出手段とを備えた管体の外径測定装置。
3. 【請求項３】 被測定管体の断面を挟んで上下に移動自
   在に支持され、前記被測定管体までの水平距離を測定す
   る一対の距離計と、この各距離計を上下移動させがら測
   定値が最低値を示す基準位置を決定する基準位置決定手
   段と、前記各距離計を上下移動させがら測定値の誤差が
   最低値を示す位置から前記基準位置までの上下移動距離
   を決定する移動距離決定手段と、前記各距離計を前記基
   準位置から互いに反対方向に前記上下移動距離だけ移動
   する距離計位置決め手段と、この位置決めされた各距離
   計にて測定された各水平距離と前記各距離計の幾何学的
   位置とから前記被測定管体の外径を算出する外径算出手
   段と、この外径算出手段にて算出された外径寸法を、前
   記被測定管体の材質，寸法等の属性で定まる断面形状の
   たわみ曲線と前記各測定値の測定位置とで定まる補正量
   で補正する外径寸法補正手段とを備えた管体の外径測定
   装置。