JPH073408B2 - パイプラインの孔食検出装置 - Google Patents
パイプラインの孔食検出装置Info
- Publication number
- JPH073408B2 JPH073408B2 JP60063368A JP6336885A JPH073408B2 JP H073408 B2 JPH073408 B2 JP H073408B2 JP 60063368 A JP60063368 A JP 60063368A JP 6336885 A JP6336885 A JP 6336885A JP H073408 B2 JPH073408 B2 JP H073408B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- signal
- detector
- probe
- coils
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/904—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents with two or more sensors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、パイプラインの管体内壁に発生した孔食
を、電磁誘導法を用いて高精度に検出することができ
る、パイプラインの孔食検出装置に関するものである。
を、電磁誘導法を用いて高精度に検出することができ
る、パイプラインの孔食検出装置に関するものである。
パイプライン敷設後の管体内壁に発生した孔食を検出す
る公知技術としては、（１）漏洩磁束を用いた磁気探査
法、（２）超音波を用いた超音波探査法、（３）電磁誘
導法を用いた渦流探査法などが存在する。
る公知技術としては、（１）漏洩磁束を用いた磁気探査
法、（２）超音波を用いた超音波探査法、（３）電磁誘
導法を用いた渦流探査法などが存在する。
しかし、従来技術では以下に示す問題点が存在した。
（１）漏洩磁束を用いた磁気探査法 磁気探査法は、電磁石又は永久磁石を用いた強力な磁界
により、管体内面から管体を磁化して、孔食の有無によ
つて発生する局部磁界を磁気センサにより検出すること
からなる。
により、管体内面から管体を磁化して、孔食の有無によ
つて発生する局部磁界を磁気センサにより検出すること
からなる。
この方法では、磁化用の磁石と管体内面との間の相対距
離の変動によつて、検出感度が極端に変化するので、高
精度な探査が不可能である。また、パイプラインの管径
が大きくなると、管体を磁化するための磁化器が大型で
高価となる。さらに、磁気探査法では、パイプラインに
用いた管体の材質に限定され、ステンレスパイプ等の非
磁性材は原理的に不可能である。
離の変動によつて、検出感度が極端に変化するので、高
精度な探査が不可能である。また、パイプラインの管径
が大きくなると、管体を磁化するための磁化器が大型で
高価となる。さらに、磁気探査法では、パイプラインに
用いた管体の材質に限定され、ステンレスパイプ等の非
磁性材は原理的に不可能である。
（２）超音波探査法 超音波探査法は、超音波の伝播時間の差からパイプライ
ンの管体内壁に発生した孔食を検出する方法なので、超
音波を伝播させるための媒質が必要となる。
ンの管体内壁に発生した孔食を検出する方法なので、超
音波を伝播させるための媒質が必要となる。
このため、適用可能なパイプラインが限定され、液体輸
送用以外のパイプラインでは、探査が不可能である。ま
た、大径のパイプラインの管体内壁の全周を探査するに
は、多数の探触子が必要となり、装置が大型化し高価格
化する。
送用以外のパイプラインでは、探査が不可能である。ま
た、大径のパイプラインの管体内壁の全周を探査するに
は、多数の探触子が必要となり、装置が大型化し高価格
化する。
（３）電磁誘導を用いた渦流探査法 渦流探査法は、パイプライン内に１対の内挿型１次コイ
ルを設置して、管体内壁に渦電流を発生させ、管体内壁
に発生した孔食によつて渦電流の値が変化したときに、
その反作用として生ずる１次コイルのインピーダンス変
化を検出して、孔食を間接的に検出する方法である。
ルを設置して、管体内壁に渦電流を発生させ、管体内壁
に発生した孔食によつて渦電流の値が変化したときに、
その反作用として生ずる１次コイルのインピーダンス変
化を検出して、孔食を間接的に検出する方法である。
この方法では、１対のコイルのインピーダンスの差分を
抽出するため、孔食の深さを精度よく計測することがで
きない。また、円周方向に分布する孔食を分離して検出
することができない。さらに、管体の内径に対する１対
のコイルの径に対応して、検出感度が極端に変動する。
抽出するため、孔食の深さを精度よく計測することがで
きない。また、円周方向に分布する孔食を分離して検出
することができない。さらに、管体の内径に対する１対
のコイルの径に対応して、検出感度が極端に変動する。
この発明は、上述の現状に鑑み、パイプラインの管体内
壁に発生した孔食を、電磁誘導法を用いて高精度に検出
することができる、パイプラインの孔食検出装置を提供
することを目的とする。
壁に発生した孔食を、電磁誘導法を用いて高精度に検出
することができる、パイプラインの孔食検出装置を提供
することを目的とする。
この発明のパイプラインの孔食検出装置は、パイプライ
ンの管体内に置かれた、前記管体の周方向に巻いた１対
の内挿型コイルと、前記管体の周方向に間隔をあけて前
記内挿型コイル間に、前記間体内壁に近接させて設けら
れた複数個のプローブコイルと、前記内挿型コイルに高
周波電流を供給して、前記内挿型コイルに交流磁界を発
生させるための発振器と、前記内挿型コイルに発生した
前記交流磁界の、前記管体内壁の孔食により発生する分
布の乱れを、前記複数個のプローブコイルを介して時分
割で抽出するためのマルチプレクサと、前記マルチプレ
クサによつて時分割で抽出された抽出信号を処理するた
めの処理回路とから処理回路とからなり、前記処理回路
は、前記マルチプレクサで抽出された信号を、前記発振
器の基準電圧によって同期検波しそして直流電圧に変換
するための検波器と、前記検波器からの抽出信号を遅延
させて、各プローブコイル毎に抽出信号を加算し平均化
するためのオートバランス回路と、各プローブコイル毎
に加算平均化された抽出信号と前記検波器からの抽出信
号との差に対応する電圧信号を検出するための差動増幅
器と、そして、前記差動増幅器からの電圧信号と、前記
各プローブコイル毎の管体内壁との相対距離に対応し
た、前記オートバランス回路からの電圧信号とを加え
て、前記相対距離が変化しても、検出感度に変化が生じ
ないように補償するための演算増幅器とからなることに
特徴を有する。
ンの管体内に置かれた、前記管体の周方向に巻いた１対
の内挿型コイルと、前記管体の周方向に間隔をあけて前
記内挿型コイル間に、前記間体内壁に近接させて設けら
れた複数個のプローブコイルと、前記内挿型コイルに高
周波電流を供給して、前記内挿型コイルに交流磁界を発
生させるための発振器と、前記内挿型コイルに発生した
前記交流磁界の、前記管体内壁の孔食により発生する分
布の乱れを、前記複数個のプローブコイルを介して時分
割で抽出するためのマルチプレクサと、前記マルチプレ
クサによつて時分割で抽出された抽出信号を処理するた
めの処理回路とから処理回路とからなり、前記処理回路
は、前記マルチプレクサで抽出された信号を、前記発振
器の基準電圧によって同期検波しそして直流電圧に変換
するための検波器と、前記検波器からの抽出信号を遅延
させて、各プローブコイル毎に抽出信号を加算し平均化
するためのオートバランス回路と、各プローブコイル毎
に加算平均化された抽出信号と前記検波器からの抽出信
号との差に対応する電圧信号を検出するための差動増幅
器と、そして、前記差動増幅器からの電圧信号と、前記
各プローブコイル毎の管体内壁との相対距離に対応し
た、前記オートバランス回路からの電圧信号とを加え
て、前記相対距離が変化しても、検出感度に変化が生じ
ないように補償するための演算増幅器とからなることに
特徴を有する。
以下、この発明を図面に基づき詳述する。
第１図は、この発明の装置の基本構成を示すブロツク
図、第２図は、第１図の装置の検出ヘツドを示す模式
図、第３図は、第２図の検出ヘツドのプローブコイルの
配置を示す配置図、第４図は、第１図の装置のマルチプ
レクサでの抽出タイミングを示すタイミングチヤートで
ある。
図、第２図は、第１図の装置の検出ヘツドを示す模式
図、第３図は、第２図の検出ヘツドのプローブコイルの
配置を示す配置図、第４図は、第１図の装置のマルチプ
レクサでの抽出タイミングを示すタイミングチヤートで
ある。
第１図において、１は検出ヘツド、２は発振器３はマル
チプレクサ、４は抽出信号処理回路、５は分周器、６は
マルチプレクサ制御信号発生器である。検出ヘツド１
は、１対の内挿型コイルPcと複数個のプローブコイルS1
〜SNとからなつている。抽出信号処理回路４は、信号増
幅器７と、ノイズフイルタ８と、検波器９と、差動増幅
器10と、オートバランス回路11と、オートバランス回路
制御信号発生器12と、演算増幅器13とからなつている。
チプレクサ、４は抽出信号処理回路、５は分周器、６は
マルチプレクサ制御信号発生器である。検出ヘツド１
は、１対の内挿型コイルPcと複数個のプローブコイルS1
〜SNとからなつている。抽出信号処理回路４は、信号増
幅器７と、ノイズフイルタ８と、検波器９と、差動増幅
器10と、オートバランス回路11と、オートバランス回路
制御信号発生器12と、演算増幅器13とからなつている。
検出ヘツド１は、第２図に示すように、１対の内挿型コ
イルPcの巻線方向を管体14の周方向に一致させて管体14
内に置かれ、管体14の軸方向に移動される。複数個のプ
ローブコイルS1〜SNは、１対の内挿型コイルPcの間に、
管体14の内面に近接させて設けられており、第３図に示
すように、管体14の周方向に間隔をあけて配置されてい
る。
イルPcの巻線方向を管体14の周方向に一致させて管体14
内に置かれ、管体14の軸方向に移動される。複数個のプ
ローブコイルS1〜SNは、１対の内挿型コイルPcの間に、
管体14の内面に近接させて設けられており、第３図に示
すように、管体14の周方向に間隔をあけて配置されてい
る。
この検出ヘツド１の１対の内挿型コイルPcに発振器２か
ら50〜1000kHzの高周波電流を供給すると、１対の内挿
型コイルPcに交流磁界が発生し、その磁束分布φは１対
の内挿コイルPcを貫く閉ループを構成する。管体14の内
壁への交流磁界の浸透深さδは、内挿コイルに供給する
交周波電流の周波数ｆ、管体14の電気電導度σ、および
管体14の透磁率μによつて決定され、 で表わされる。
ら50〜1000kHzの高周波電流を供給すると、１対の内挿
型コイルPcに交流磁界が発生し、その磁束分布φは１対
の内挿コイルPcを貫く閉ループを構成する。管体14の内
壁への交流磁界の浸透深さδは、内挿コイルに供給する
交周波電流の周波数ｆ、管体14の電気電導度σ、および
管体14の透磁率μによつて決定され、 で表わされる。
そこで、管体１の内壁の表層下までしか磁界が浸透しな
いように、管体１の材質に応じて発振器２の発振周波数
を選択すると、１対の内挿型コイルPcに発生する交流磁
界の磁束分布φは、第２図に示すように、管体14の内壁
と内挿コイルPcとの間に分布する。このため、内挿コイ
ルPc間に、管体14の内壁に近接させて、磁界の管軸方向
の磁束を検知するようにプローブコイルS1〜SNを設けて
おくと、各プローブコイルS1〜SNには、管体14の内壁と
各プローブコイルS1〜SNとの間の相対距離に対応した出
力電圧が誘起する。
いように、管体１の材質に応じて発振器２の発振周波数
を選択すると、１対の内挿型コイルPcに発生する交流磁
界の磁束分布φは、第２図に示すように、管体14の内壁
と内挿コイルPcとの間に分布する。このため、内挿コイ
ルPc間に、管体14の内壁に近接させて、磁界の管軸方向
の磁束を検知するようにプローブコイルS1〜SNを設けて
おくと、各プローブコイルS1〜SNには、管体14の内壁と
各プローブコイルS1〜SNとの間の相対距離に対応した出
力電圧が誘起する。
そして、第２図に示すように、ヘツド１が矢印の向きに
移動して管体14内壁の孔食14aの箇所に至ると、孔食14a
によつて、１対の内挿コイルPcに生じている磁界の、孔
食14aの周囲の磁束分布φに乱れを生ずる。その結果、
孔食14aに相対するプローブコイルS1のみ誘起電圧が変
化し、誘起電圧が他のプローブコイルS2〜SNより減少す
る。そこで、各プローブコイルS1〜SNをマルチプレクサ
３に結線しておき、各プローブコイルS1〜SNに誘起する
誘起電圧をマルチプレクサ３により時分割で抽出する。
移動して管体14内壁の孔食14aの箇所に至ると、孔食14a
によつて、１対の内挿コイルPcに生じている磁界の、孔
食14aの周囲の磁束分布φに乱れを生ずる。その結果、
孔食14aに相対するプローブコイルS1のみ誘起電圧が変
化し、誘起電圧が他のプローブコイルS2〜SNより減少す
る。そこで、各プローブコイルS1〜SNをマルチプレクサ
３に結線しておき、各プローブコイルS1〜SNに誘起する
誘起電圧をマルチプレクサ３により時分割で抽出する。
マルチプレクサ３の動作は、発振器２の出力電圧と分周
器５により所定値に分周後、マルチプレクサ制御信号発
生器６に加えて、発生器６により制御させる。マルチプ
レクサ３による各プローブコイルS1〜SNの誘起電圧の抽
出タイミングのチヤートを第４図に示す。各プローブコ
イルS1〜SNの抽出周期τは、探査条件に応じて設定する
が、一般に1/10〜1/104secの値に選択される。
器５により所定値に分周後、マルチプレクサ制御信号発
生器６に加えて、発生器６により制御させる。マルチプ
レクサ３による各プローブコイルS1〜SNの誘起電圧の抽
出タイミングのチヤートを第４図に示す。各プローブコ
イルS1〜SNの抽出周期τは、探査条件に応じて設定する
が、一般に1/10〜1/104secの値に選択される。
各プローブコイルS1〜SNの誘起電圧をマルチプレクサ３
で抽出した抽出信号は、マルチプレクサ３から信号処理
回路４の信号増幅器７に先ず加えられ、そこで所期値に
増幅される。次いで増幅された抽出信号は、ノイズフイ
ルタ８を経たのち検波器９に加えられ、そこで発振器２
の基準電圧によつて同期検波され、直流電圧に変換され
る。次いで直流電圧に変換された抽出信号は、差動増幅
器10およびオートバランス回路11に加えられる。
で抽出した抽出信号は、マルチプレクサ３から信号処理
回路４の信号増幅器７に先ず加えられ、そこで所期値に
増幅される。次いで増幅された抽出信号は、ノイズフイ
ルタ８を経たのち検波器９に加えられ、そこで発振器２
の基準電圧によつて同期検波され、直流電圧に変換され
る。次いで直流電圧に変換された抽出信号は、差動増幅
器10およびオートバランス回路11に加えられる。
オートバランス回路11は、内挿型コイルPcと各プローブ
コイルS1〜SNとを管体１内に装入したときに、各プロー
ブコイルS1〜SNに誘起する初期誘起電圧を除去するなど
のための回路である。オートバランス回路の動作は、発
振器２の出力電圧を分周器５により所定値に分周後、オ
ートバランス回路制御信号発生器12に加えて、発生器12
によつて制御される。オートバランス回路11では、検波
器９から出力される抽出信号を遅延させて、各プローブ
コイルS1〜SN毎に抽出信号を加算し平均化する（加算平
均回数は一般３〜10回）。
コイルS1〜SNとを管体１内に装入したときに、各プロー
ブコイルS1〜SNに誘起する初期誘起電圧を除去するなど
のための回路である。オートバランス回路の動作は、発
振器２の出力電圧を分周器５により所定値に分周後、オ
ートバランス回路制御信号発生器12に加えて、発生器12
によつて制御される。オートバランス回路11では、検波
器９から出力される抽出信号を遅延させて、各プローブ
コイルS1〜SN毎に抽出信号を加算し平均化する（加算平
均回数は一般３〜10回）。
各プローブコイルS1〜SN毎に加算平均化された抽出信号
は、前記差動増幅器10に加えられ、差動増幅器10の出力
端には、検波器９から加えられた抽出信号との差に対応
する差分電圧が得られる。このため、検出ヘツド１が管
体14内壁の健全部分を移動中は、差動増幅器10の出力電
圧が零となる。そして、検出ヘツド１が管体14内壁の孔
食14aの箇所に至ると、孔食14aに相対するプローブコイ
ルS1が孔食14aのため見掛け上の相対距離が変化するの
で、差動増幅器10の出力端に孔食14aによる疵信号が発
生する。
は、前記差動増幅器10に加えられ、差動増幅器10の出力
端には、検波器９から加えられた抽出信号との差に対応
する差分電圧が得られる。このため、検出ヘツド１が管
体14内壁の健全部分を移動中は、差動増幅器10の出力電
圧が零となる。そして、検出ヘツド１が管体14内壁の孔
食14aの箇所に至ると、孔食14aに相対するプローブコイ
ルS1が孔食14aのため見掛け上の相対距離が変化するの
で、差動増幅器10の出力端に孔食14aによる疵信号が発
生する。
上記した孔食14aによる疵信号は、プローブコイルS1と
管体14内壁との相対距離ｌに対応して変化し、相対距離
ｌの増大に対応して検出感度が減少する。そこで、演算
増幅器13に、差動増幅器10の出力電圧と、各プローブコ
イルS1〜SN毎の管体14内壁との相対距離に対応した、オ
ートバランス回路11の出力電圧（リフトオフ信号）とを
加えて、相対距離が変化しても検出感度の変化を生じな
いように補償する。演算増幅器13は、アナログ方式の割
算器やマイコン等を用いて構成できる。
管体14内壁との相対距離ｌに対応して変化し、相対距離
ｌの増大に対応して検出感度が減少する。そこで、演算
増幅器13に、差動増幅器10の出力電圧と、各プローブコ
イルS1〜SN毎の管体14内壁との相対距離に対応した、オ
ートバランス回路11の出力電圧（リフトオフ信号）とを
加えて、相対距離が変化しても検出感度の変化を生じな
いように補償する。演算増幅器13は、アナログ方式の割
算器やマイコン等を用いて構成できる。
以上のような構成によつて、パイプラインの管体内壁に
発生した孔食を、周方向に分離して高精度で検出するこ
とができる。
発生した孔食を、周方向に分離して高精度で検出するこ
とができる。
第５図は、第４図の装置の検波器９における出力電圧
を、例えばプローブコイルS1と管体14内壁との相対距離
（以下必要に応じてプローブコイルの相対距離と称す）
ｌに対してプロツトした、相対距離対出力電圧特性図の
１例である。第５図から明らかなように、検波器９の出
力電圧によつて、プローブコイルS1の相対距離ｌを計測
できることが判る。
を、例えばプローブコイルS1と管体14内壁との相対距離
（以下必要に応じてプローブコイルの相対距離と称す）
ｌに対してプロツトした、相対距離対出力電圧特性図の
１例である。第５図から明らかなように、検波器９の出
力電圧によつて、プローブコイルS1の相対距離ｌを計測
できることが判る。
第６図は、管体14内壁に穿孔したドリル孔の深さに対し
て、検波器９の出力電圧をプロツトした、孔の深さ対出
力電圧特性図の１例である。第６図から明らかなよう
に、孔の深さが大きくなるに従つて検波器９の出力電圧
は低下しており、検波器９の出力電圧によつて、孔の深
さを計測できることが判る。なお、第６図は、管体14内
壁の、孔が穿孔されていない部分における、検波器９の
出力電圧を零ボルトとして表示した。また、第７図は管
体14に深さを変えて穿孔した孔に対する検波器９の出力
電圧が、プローブコイルS1と管体14内壁との相対距離ｌ
の変化によつてどのように変化するかを、相対距離ｌ＝
25mmのときの検波器９の出力電圧を基準として相対出力
としてプロツトした、相対距離対相出力特性図の１例で
ある。
て、検波器９の出力電圧をプロツトした、孔の深さ対出
力電圧特性図の１例である。第６図から明らかなよう
に、孔の深さが大きくなるに従つて検波器９の出力電圧
は低下しており、検波器９の出力電圧によつて、孔の深
さを計測できることが判る。なお、第６図は、管体14内
壁の、孔が穿孔されていない部分における、検波器９の
出力電圧を零ボルトとして表示した。また、第７図は管
体14に深さを変えて穿孔した孔に対する検波器９の出力
電圧が、プローブコイルS1と管体14内壁との相対距離ｌ
の変化によつてどのように変化するかを、相対距離ｌ＝
25mmのときの検波器９の出力電圧を基準として相対出力
としてプロツトした、相対距離対相出力特性図の１例で
ある。
第６図をみると、孔の深さの変化分に対する出力電圧の
変化分は、第５図の相対距離ｌの変化分に対する出力電
圧の変化分より小さく、検波器９の出力電圧をそのまま
用いたのでは、孔の深さの検出感度が小さい。そこで、
前述したように、検波器９の出力とオートバランス回路
11の出力とを差動増幅器10に加えると、管体14内移動時
の貫通型コイルPcの振動によるノイズや管体14の径の変
化、扁平な変形、内挿型コイルPcと管体14の傾き等によ
るノイズ、そして、各プローブコイルS1〜SNと内挿型コ
イルPcとの相対位置のずれによる初期アンバランスが除
去されて、孔の深さの検出感度が向上する。
変化分は、第５図の相対距離ｌの変化分に対する出力電
圧の変化分より小さく、検波器９の出力電圧をそのまま
用いたのでは、孔の深さの検出感度が小さい。そこで、
前述したように、検波器９の出力とオートバランス回路
11の出力とを差動増幅器10に加えると、管体14内移動時
の貫通型コイルPcの振動によるノイズや管体14の径の変
化、扁平な変形、内挿型コイルPcと管体14の傾き等によ
るノイズ、そして、各プローブコイルS1〜SNと内挿型コ
イルPcとの相対位置のずれによる初期アンバランスが除
去されて、孔の深さの検出感度が向上する。
検波器９の出力を差動増幅器10に加える一方、検波器９
の出力を、オートバランス回路11に加え、４回の加算平
均をさせて差動増幅器10に加えると、前記ノイズや初期
アンバランスによる電圧は30〜40dB除去され、ノイズ等
は実用上充分に除去されることが確認されている。
の出力を、オートバランス回路11に加え、４回の加算平
均をさせて差動増幅器10に加えると、前記ノイズや初期
アンバランスによる電圧は30〜40dB除去され、ノイズ等
は実用上充分に除去されることが確認されている。
以上のように差動増幅器10には、各種ノイズや初期アン
バランスが除去された出力電圧が得られるが、先に示し
た第７図のように、プローブコイルS1の相対距離ｌが10
mm変動すると、同一深さの孔に対する検波器９の相対出
力（検出感度）は約60％も低下し、高精度の検出が不可
能になる。
バランスが除去された出力電圧が得られるが、先に示し
た第７図のように、プローブコイルS1の相対距離ｌが10
mm変動すると、同一深さの孔に対する検波器９の相対出
力（検出感度）は約60％も低下し、高精度の検出が不可
能になる。
そこで、前述したように、差動増幅器10の出力電圧とオ
ートバランス回路11の出力電圧を演算増幅器13に加え
て、オートバランス回路11のリフトオフ信号により、検
出感度を補償させると、プローブコイルの相対距離対演
算増幅器の相対出力は、例えば第８図のようになる。第
８図によれば、演算増幅器13の出力電圧は、相対距離の
変動があつても同一深さの孔に対する検出感度を補償さ
れている 〔発明の効果〕 この発明は以上のように構成されるので、次のような効
果がもたらされる。
ートバランス回路11の出力電圧を演算増幅器13に加え
て、オートバランス回路11のリフトオフ信号により、検
出感度を補償させると、プローブコイルの相対距離対演
算増幅器の相対出力は、例えば第８図のようになる。第
８図によれば、演算増幅器13の出力電圧は、相対距離の
変動があつても同一深さの孔に対する検出感度を補償さ
れている 〔発明の効果〕 この発明は以上のように構成されるので、次のような効
果がもたらされる。
（１）各プローブコイル毎にオートバランス回路で加算
平均して相対距離を計測し、この相対距離を計測した電
圧を差動増幅器に加えるので、探査時に発生する各種ノ
イズ電圧と、センサ動作時の各プローブコイルの初期ア
ンバランス電圧とを自動的に除去することができ、（除
去能力30〜40dB）、バランス調整の手間必要とせず、ま
た増幅器の飽和による動作不能になることがない。
平均して相対距離を計測し、この相対距離を計測した電
圧を差動増幅器に加えるので、探査時に発生する各種ノ
イズ電圧と、センサ動作時の各プローブコイルの初期ア
ンバランス電圧とを自動的に除去することができ、（除
去能力30〜40dB）、バランス調整の手間必要とせず、ま
た増幅器の飽和による動作不能になることがない。
（２）オートバランス回路で探査時の各プローブコイル
毎に相対距離を計測することができるので、この相対距
離を計測した電圧を演算増幅器に加えて、相対距離変動
による検出感度の変化を1/5〜1/10に縮少することがで
き、孔食の検出精度を向上することができる。
毎に相対距離を計測することができるので、この相対距
離を計測した電圧を演算増幅器に加えて、相対距離変動
による検出感度の変化を1/5〜1/10に縮少することがで
き、孔食の検出精度を向上することができる。
（３）１次コイルの内挿型コイルに供給する高周波電流
の周波数を任意に選択することができるので、パイプラ
インに使用される管体は、強磁性体および非磁性体とも
孔食の検出が可能である。
の周波数を任意に選択することができるので、パイプラ
インに使用される管体は、強磁性体および非磁性体とも
孔食の検出が可能である。
（４）内挿型コイルに供給する高周波電流の周波数ｆに
対して、各プローブコイルに誘起する誘起電圧のサンプ
リング周波数は、サンプリングの定理によりf/2であ
り、高周波電流の周波数を200kHzに設定すると、原理的
には1000個のプローブコイルを用いて1/100Sの周期で探
査可能である。実用的には250個のプローブコイルを用
い、1/100Sでの探査が可能である。このため大径のパイ
プラインを探査するときでも、装置本体は１台で十分で
ある。従つて、省電力化、小型化を達成することがで
き、又、メンテナンスも容易となり、長距離パイプライ
ンの探査が可能となる。
対して、各プローブコイルに誘起する誘起電圧のサンプ
リング周波数は、サンプリングの定理によりf/2であ
り、高周波電流の周波数を200kHzに設定すると、原理的
には1000個のプローブコイルを用いて1/100Sの周期で探
査可能である。実用的には250個のプローブコイルを用
い、1/100Sでの探査が可能である。このため大径のパイ
プラインを探査するときでも、装置本体は１台で十分で
ある。従つて、省電力化、小型化を達成することがで
き、又、メンテナンスも容易となり、長距離パイプライ
ンの探査が可能となる。
第１図は、この発明の装置の基本構成を示すブロツク
図、第２図は、第１図の装置の検出ヘツドを示す模式
図、第３図は、第２図の検出ヘツドのプローブコイルの
配置を示す配置図、第４図は、第１図の装置のマルチプ
レクサでの抽出タイミングを示すタイミングチヤート、
第５図は、この発明の装置における、プローブコイルの
相対距離対検波器の出力電圧特性を示す特性図、第６図
は、この発明の装置における、孔の深さ対検波器の出力
電圧特性を示す特性図、第７図は、この発明の装置にお
ける、プローブコイルの相対距離対検波器の相対出力特
性を示す特性図、第８図は、プローブコイルの相対距離
対演算増幅器の相対出力特性を示す特性図である。図面
において、 １……検出ヘツド、２……発振器、３……マルチプレク
サ、４……抽出信号処理回路、９……検波器、10……差
動増幅器、11……オートバランス回路、13……演算増幅
器、14……管体、14a……孔食、Pc……内挿型コイル、S
1〜SN……プローブコイル。
図、第２図は、第１図の装置の検出ヘツドを示す模式
図、第３図は、第２図の検出ヘツドのプローブコイルの
配置を示す配置図、第４図は、第１図の装置のマルチプ
レクサでの抽出タイミングを示すタイミングチヤート、
第５図は、この発明の装置における、プローブコイルの
相対距離対検波器の出力電圧特性を示す特性図、第６図
は、この発明の装置における、孔の深さ対検波器の出力
電圧特性を示す特性図、第７図は、この発明の装置にお
ける、プローブコイルの相対距離対検波器の相対出力特
性を示す特性図、第８図は、プローブコイルの相対距離
対演算増幅器の相対出力特性を示す特性図である。図面
において、 １……検出ヘツド、２……発振器、３……マルチプレク
サ、４……抽出信号処理回路、９……検波器、10……差
動増幅器、11……オートバランス回路、13……演算増幅
器、14……管体、14a……孔食、Pc……内挿型コイル、S
1〜SN……プローブコイル。
Claims (1)
- 【請求項１】パイプラインの管体内に置かれた、前記管
体の周方向に巻いた１対の内挿型コイルと、前記管体の
周方向に間隔をあけて前記内挿型コイル間に、前記管体
内壁に近接させて設けられた複数個のプローブコイル
と、前記内挿型コイルに高周波電流を供給して、前記内
挿型コイルに交流磁界を発生させるための発振器と、前
記内挿型コイルに発生した前記交流磁界の、前記管体内
壁の孔食により発生する分布の乱れを、前記複数個のプ
ローブコイルを介して時分割で抽出するためのマルチプ
レクサと、前記マルチプレクサによって時分割で抽出さ
れた抽出信号を処理するための処理回路とからなり、 前記処理回路は、前記マルチプレクサで抽出された信号
を、前記発振器の基準電圧によって同期検波しそして直
流電圧に変換するための検波器と、前記検波器からの抽
出信号を遅延させて、各プローブコイル毎に抽出信号を
加算し平均化するためのオートバランス回路と、各プロ
ーブコイル毎に加算平均化された抽出信号と前記検波器
からの抽出信号との差に対応する電圧信号を検出するた
めの差動増幅器と、そして、前記差動増幅器からの電圧
信号と、前記各プローブコイル毎の管体内壁との相対距
離に対応した、前記オートバランス回路からの電圧信号
とを加えて、前記相対距離が変化しても、検出感度に変
化が生じないように補償するための演算増幅器とからな
っていることを特徴とする、パイプラインの孔食検出装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063368A JPH073408B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | パイプラインの孔食検出装置 |
| US06/907,840 US4742298A (en) | 1985-03-29 | 1986-09-16 | Apparatus for detecting surface flaw of pipeline by electromagnetic induction |
| EP86307148A EP0260355B1 (en) | 1985-03-29 | 1986-09-17 | Apparatus for detecting inner surface flaw of each pipe constituting pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063368A JPH073408B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | パイプラインの孔食検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223549A JPS61223549A (ja) | 1986-10-04 |
| JPH073408B2 true JPH073408B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=13227263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60063368A Expired - Fee Related JPH073408B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | パイプラインの孔食検出装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4742298A (ja) |
| EP (1) | EP0260355B1 (ja) |
| JP (1) | JPH073408B2 (ja) |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63138259A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | Nkk Corp | 磁気探査法 |
| US4785243A (en) * | 1987-01-29 | 1988-11-15 | Ltv Steel Company | Electronically scanned eddy current flaw inspection |
| US4808927A (en) * | 1987-02-19 | 1989-02-28 | Atomic Energy Of Canada Limited | Circumferentially compensating eddy current probe with alternately polarized receiver coil |
| JP2651177B2 (ja) * | 1988-02-12 | 1997-09-10 | 大阪瓦斯株式会社 | 金属管の欠陥検査方法 |
| GB8825977D0 (en) * | 1988-11-07 | 1988-12-14 | Atomic Energy Authority Uk | Eddy current testing system |
| GB8826817D0 (en) * | 1988-11-16 | 1988-12-21 | Nat Nuclear Corp Ltd | Eddy current non-destructive examination |
| US5130653A (en) * | 1990-08-17 | 1992-07-14 | Coors Brewing Company | Apparatus for detecting surface flaws in cylindrical articles |
| US5237270A (en) * | 1990-10-11 | 1993-08-17 | Atomic Energy Of Canada Limited | Ferromagnetic eddy current probe having eccentric magnetization for detecting anomalies in a tube |
| US5256966A (en) * | 1991-04-19 | 1993-10-26 | Combustion Engineering, Inc. | Method for detecting flaws in a steam generator tube using a flexible eddy current probe having coil bank switching |
| US5210492A (en) * | 1991-04-22 | 1993-05-11 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Remote field eddy current flaw detector for metal pipes having a pair of receiver coils providing a differential offset amplitude signal |
| EP0518635B1 (en) * | 1991-06-11 | 2003-05-21 | Newt Holdings Limited | Probe |
| FR2693797B1 (fr) * | 1992-07-20 | 1994-10-21 | Geophysique Cie Gle | Système de contrôle de canalisations, notamment de canalisations en acier nu ou enrobé. |
| US5426362A (en) * | 1992-09-30 | 1995-06-20 | Ninnis; Ronald M. | Damage detection apparatus and method for a conveyor belt having magnetically permeable members |
| US5570017A (en) * | 1992-09-30 | 1996-10-29 | Canada Conveyor Belt Co., Inc. | Apparatus and method of damage detection for magnetically permeable members using an alternating magnetic field and hall effect sensors |
| US5454276A (en) * | 1993-07-30 | 1995-10-03 | Wernicke; Timothy K. | Multi-directional magnetic flux pipe inspection apparatus and method |
| US5565633A (en) * | 1993-07-30 | 1996-10-15 | Wernicke; Timothy K. | Spiral tractor apparatus and method |
| US5537035A (en) * | 1994-05-10 | 1996-07-16 | Gas Research Institute | Apparatus and method for detecting anomalies in ferrous pipe structures |
| US5479100A (en) * | 1994-05-10 | 1995-12-26 | Gas Research Institute | Method for detecting anomalies in pipes |
| CA2216079C (en) | 1995-03-14 | 2006-05-16 | Profile Technologies, Inc. | Detection of suface amomalies in elongate conductive members by pulse propagation analysis |
| EP0885396A4 (en) | 1996-02-27 | 2007-09-26 | Profile Technologies Inc | METHOD AND DEVICE FOR TESTING PIPES |
| DE29606519U1 (de) * | 1996-04-10 | 1997-08-14 | Debnar Beinssen, Angelika, Dipl.-Ing., 20149 Hamburg | Materialprüfsonde |
| DE29608664U1 (de) * | 1996-05-13 | 1997-09-18 | Debnar Beinssen, Angelika, Dipl.-Ing., 20149 Hamburg | Vorrichtung zum Werkstoffprüfen einer metallischen Wand |
| RU2176082C1 (ru) * | 2000-12-26 | 2001-11-20 | ЗАО "Нефтегазкомплектсервис" | Внутритрубный магнитный дефектоскоп |
| US6931748B2 (en) * | 2002-04-05 | 2005-08-23 | Varco I/P, Inc. | Riser and tubular inspection systems |
| US20050007121A1 (en) * | 2003-05-06 | 2005-01-13 | Burnett Gale D. | Systems and methods for non-destructively testing conductive members employing electromagnetic back scattering |
| US7642790B2 (en) * | 2003-05-06 | 2010-01-05 | Profile Technologies, Inc. | Systems and methods for testing conductive members employing electromagnetic back scattering |
| US7196529B2 (en) * | 2003-05-06 | 2007-03-27 | Profile Technologies, Inc. | Systems and methods for testing conductive members employing electromagnetic back scattering |
| US7104147B2 (en) * | 2004-01-30 | 2006-09-12 | Shell Oil Company | System and method for measuring electric current in a pipeline |
| JP2005315864A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-11-10 | Osaka Gas Co Ltd | インピーダンス測定方法および配管腐食状態診断方法 |
| US7317308B2 (en) * | 2005-01-27 | 2008-01-08 | Shell Oil Company | System and method for measuring electric current in a pipeline |
| US7821247B2 (en) * | 2005-01-27 | 2010-10-26 | Shell Oil Company | System and method for measuring electric current in a pipeline |
| JP4701389B2 (ja) * | 2005-05-23 | 2011-06-15 | 学校法人金沢工業大学 | 燃料電池の電極面の欠陥検査装置 |
| US7295004B2 (en) * | 2006-03-03 | 2007-11-13 | Gary Kroner | Eddy current probe and method of manufacture thereof |
| US20070230536A1 (en) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Mtu Aero Engines Gmbh | Method and apparatus for detection of flaws in a metal component |
| US8336406B2 (en) * | 2007-03-12 | 2012-12-25 | Baker Hughes Incorporated | Protection elements for pipeline investigation devices |
| DE102007054969B4 (de) * | 2007-11-17 | 2015-07-16 | Eisenmann Ag | Einrichtung und Verfahren zur berührungslosen Bestimmung einer Zustandsgröße, insbesondere der Position, wenigstens eines Molches |
| US20090160437A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Carbon Steel Inspection, Inc. | Eddy Current Probe And Method Of Manufacture Thereof |
| CN102621503B (zh) * | 2012-03-15 | 2014-04-09 | 西南石油大学 | 油气管道漏磁检测器空气耦合磁场测试装置及测试方法 |
| US9562955B2 (en) * | 2014-01-20 | 2017-02-07 | Qualcomm Incorporated | Methods and apparatus for magnetic field strength measurement |
| WO2015107725A1 (ja) * | 2014-01-20 | 2015-07-23 | 新東工業株式会社 | 表面特性検査装置及び表面特性検査方法 |
| JP6472334B2 (ja) * | 2015-06-03 | 2019-02-20 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 渦電流検査装置 |
| CN107941904B (zh) * | 2017-12-21 | 2018-12-18 | 西安交通大学 | 航空金属小径管缺陷内检探头及检测方法 |
| CN108362770B (zh) * | 2018-01-17 | 2019-01-18 | 西安交通大学 | 碳纤维增强复合材料管件结构缺陷内检探头及检测方法 |
| DE102018209318A1 (de) * | 2018-06-12 | 2019-12-12 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Sensorvorrichtung und Verfahren zum Prüfen und/oder Charakterisieren eines Messobjekts |
| CN109521084A (zh) * | 2018-11-22 | 2019-03-26 | 大唐东北电力试验研究院有限公司 | 一种埋地管道弱磁检测评价方法 |
| CN113983921A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-01-28 | 西南石油大学 | 一种埋地管道埋深检测方法及装置 |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4337555A1 (de) * | 1993-11-04 | 1995-05-11 | Schloemann Siemag Ag | Verfahren zum Walzen von Fertigprofilen aus einem Vorprofil mittels einer im Reversierbetrieb arbeitenden Walzgerüst-Anordnung |
| US2124579A (en) * | 1937-01-30 | 1938-07-26 | Steel And Tubes Inc | Method of and apparatus for testing metallic articles |
| US2555853A (en) * | 1945-04-16 | 1951-06-05 | Emmett M Irwin | Magnetic testing apparatus and method |
| FR2018637A1 (fr) * | 1968-09-23 | 1970-06-26 | American Mach & Foundry | Appareil pour l'inspection d'articles tubulaires en acier tels que des trains de tiges de forage |
| US3597678A (en) * | 1968-12-24 | 1971-08-03 | Williams Brothers Co | Apparatus for sensing thickness variations, discontinuities, and the like in elongated steel structures by measuring variations in magnetic properties utilizing a flux gate |
| US3593122A (en) * | 1969-03-27 | 1971-07-13 | Amf Inc | Method and apparatus for identifying hardspots in magnetizable material |
| GB1535252A (en) * | 1976-04-09 | 1978-12-13 | British Gas Corp | Pipeline inspection vehicles |
| GB1586581A (en) * | 1977-01-26 | 1981-03-18 | British Gas Corp | Pipeline inspection equipment |
| JPS55101044A (en) * | 1979-01-29 | 1980-08-01 | Denshi Jiki Kogyo Kk | Flaw detector |
| US4292589A (en) * | 1979-05-09 | 1981-09-29 | Schlumberger Technology Corporation | Eddy current method and apparatus for inspecting ferromagnetic tubular members |
| JPS57113362A (en) * | 1981-01-06 | 1982-07-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Probe coil type eddy current flaw detecting method |
| JPS57182643A (en) * | 1981-05-08 | 1982-11-10 | Tokushu Toryo Kk | Tester for eddy current |
| CA1208291A (en) * | 1981-05-11 | 1986-07-22 | Thomas R. Schmidt | Method and apparatus for detecting flaws in tubular metallic members |
| JPS6011157A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-21 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | プロ−ブコイル式渦流探傷法 |
| US4649343A (en) * | 1983-12-27 | 1987-03-10 | The Babcock & Wilcox Company | Electromagnetic flux leakage inspection system for ferromagnetic tubes |
| DE10047158C1 (de) * | 2000-09-22 | 2002-05-16 | Alcan Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Platinen für Kraftfahrzeugnummernschilder und Folie zur Verwendung in einem derartigen Verfahren |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063368A patent/JPH073408B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-09-16 US US06/907,840 patent/US4742298A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-17 EP EP86307148A patent/EP0260355B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4742298A (en) | 1988-05-03 |
| EP0260355B1 (en) | 1990-06-13 |
| JPS61223549A (ja) | 1986-10-04 |
| EP0260355A1 (en) | 1988-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH073408B2 (ja) | パイプラインの孔食検出装置 | |
| US4789827A (en) | Magnetic flux leakage probe with radially offset coils for use in nondestructive testing of pipes and tubes | |
| US4107605A (en) | Eddy current flaw detector utilizing plural sets of four planar coils, with the plural sets disposed in a common bridge | |
| US7002340B2 (en) | Method for inspecting prestressed concrete pressure pipes based on remote field eddy current/transformer coupling and use of non-coaxial coils | |
| EP0705430B1 (en) | Magnetic and transient electromagnetic diffusion inspection method and apparatus | |
| GB1513965A (en) | Pipe-inspection apparatus for well bore piping | |
| EP0228473B1 (en) | Apparatus for non-destructively inspecting flaw of metal materials utilizing magnetic field | |
| US6854336B2 (en) | Measurement of stress in a ferromagnetic material | |
| JP2639264B2 (ja) | 鋼体の探傷装置 | |
| JPH06130040A (ja) | チューブの内部欠陥を検出する渦電流探針 | |
| US5237270A (en) | Ferromagnetic eddy current probe having eccentric magnetization for detecting anomalies in a tube | |
| US3443211A (en) | Magnetometer inspection apparatus for ferromagnetic objects | |
| RU2333461C1 (ru) | Скважинный магнитно-имульсный дефектоскоп-толщинометр | |
| JP2002257789A (ja) | 漏洩磁束検出装置 | |
| JPH0989843A (ja) | 渦流探傷方法及び渦流探傷装置 | |
| JPS6345555A (ja) | 鋼管の孔食探査方法 | |
| JPS6340850A (ja) | 渦流探査装置 | |
| JPS61198055A (ja) | 渦流探傷用内插型プロ−プ | |
| JP2000227420A (ja) | マルチプローブ型渦流探傷方法及び装置 | |
| JPS6011493Y2 (ja) | 電磁誘導検知装置 | |
| JPS63138259A (ja) | 磁気探査法 | |
| JPH0125019B2 (ja) | ||
| Chae et al. | Development of Magnetic Eddy Current Testing for Opposite-Side Defect Detection in Ferromagnetic Steel Pipeline Inspection | |
| CA1203008A (en) | Eddy current flaw detector | |
| Dmitriev et al. | Scanning defects in steel by a superminiature eddy current probe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |