JPH08327606A - 検出装置 - Google Patents

検出装置

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JPH08327606A
JPH08327606A JP8000137A JP13796A JPH08327606A JP H08327606 A JPH08327606 A JP H08327606A JP 8000137 A JP8000137 A JP 8000137A JP 13796 A JP13796 A JP 13796A JP H08327606 A JPH08327606 A JP H08327606A
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    • G01V3/104—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils
    • G01V3/105—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops
    • G01V3/107—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops using compensating coil or loop arrangements

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス本管における継ぎ目部を検出して、継ぎ
目部であることの表示を個々に示すものである。 【解決手段】 パイプにおける不連続性を検出する検出
装置において、駆動電流を発生する手段と、パイプの穴
に沿って移動するためのゾンデであって前記駆動電流に
支配されるべき送信コイルを有するゾンデと、前記送信
コイルのそれぞれ両側に間隔をあけて配置された一対の
受信コイルとを備え、それにより、前記送信コイルが前
記駆動電流に支配されると隣接するゾンデにより媒体に
磁界が形成され、前記パイプにおける不連続性のため
に、前記パイプから前記受信コイルの１つまでの磁気結
合が前記パイプから他の受信コイルまでの磁気結合と異
なる場合に受信コイル内に異なる電圧が誘起され、それ
ぞれの受信コイルに誘起された電圧を比較する手段を備
え、前記比較手段は各パルスの後に続く電圧を比較する
ようになっており、前記駆動電流発生手段は一連のスイ
ッチされた直流パルスを発生するようになっていること
を特徴とする検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は被検知物の不連続部
を検出する検出装置に関し、特に専用機を用いることな
く金属製のパイプ内部の継ぎ目部で不連続部を検出する
検出装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】ガス本管内部の各継ぎ
目部からはガスが漏れ出すためこの継ぎ目部を検出でき
ることが望ましい。これは特に天然ガスを製造ガスに交
代する場合に問題となっている。天然ガスは製造ガスよ
りも乾燥しやすく、このことによって継ぎ目の封止部が
乾燥して収縮し、ガスが漏れ出すためである。このよう
な鉄製のガス本管内部の継ぎ目部を検出するための本提
案は、ラジオ送信装置をガス本管に挿入するとともに、
地上の受信装置によってこの送信装置を追従することで
ある。そして信号を受信すると継ぎ目部であることを表
示する。本発明の目的は改良された検出装置を提供する
ことであり、特にガス本管における継ぎ目部を検出し
て、継ぎ目部であることの表示を個々に示すものであ
る。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば検知され
る材料の不連続点を検出するための検出装置が供給さ
れ、この検出装置は駆動電流を発生するための手段と、
駆動電流に基づいて送信する送信コイルと、送信コイル
の各対面方向に間隔を開けて配置された１対の受信コイ
ルとを有することにより前記電流に基づき送信コイルに
よってその近くの材料に磁界を生じ、この材料から一方
の受信コイルへの磁気結合が材料内の不連続部により他
方の受信コイルへの磁気結合と異なる場合に、各受信コ
イルが異なる電圧で誘導するゾンデと、各受信コイルに
誘導された電圧を比較する手段により構成される。
【０００４】
【発明の実施の形態】各コイルは、その軸をゾンデに沿
って間隔を開けることで互いに平行に配列されてもよい
ことが予期される。しかしながら提案された各実施例で
は、各コイルはその軸を実質的に同軸上に設けることで
互いに平行に配列される。駆動電流が単一周波電流とな
り得る場合には、この駆動電流がスイッチされたパルス
と連動し、このパルス毎に伴って発生する各受信コイル
の電圧が比較されれば検出が容易になる。この電圧の比
較手段を含む電流発生手段は各コイルと共に同一のユニ
ット内に設けられるようにしてもよいが、本実施例にお
いては、比較手段を含む電流発生手段はケーブルによっ
て接続されるもののゾンデ内の各コイルから離れて設け
られる。各コイルは例えばガス本管のようなパイプライ
ン内部にて使用されることで、ケーブルはむしろ柔軟性
を有するロッド内に配設される。本実施例において特筆
すべき点は、不連続部により検出されるガス本管の各継
ぎ目部を封止するために、ゾンデには封止用コンパウン
ドを噴射するノズルがこの封止用コンパウンドを供給す
るためのパイプに接続して設けられる。このゾンデには
柔軟性を有するロッドと供給パイプが完全に固定取付け
され、保護チューブにより取付けられ、かつこのロッド
及びパイプが内部で延長する終端嵌合部を効率的に設け
ている。
【０００５】柔軟性を有するロッド、供給パイプ及び保
護チューブは巻線装置上を介することなく収容され、ケ
ーブルはスリップリングたる巻線装置の中央で終端とな
る。しかし、全長にわたって柔軟性を有するロッドを巻
線装置から引き出した場合にも、これに応じて生じるよ
じれの限界に耐え得ることのできる巻線装置として、さ
らにケーブルを延ばすことが好ましい。パイプラインに
沿っての挿入を容易にするため、ゾンデは終端が半球状
で直径の約２倍程度の長さを有する円筒形となってい
る。こうした形状によりゾンデはパイプライン内の曲部
底面に載置し、パイプラインに沿って挿入される。パイ
プラインから各受信コイルへの磁気結合が同一である場
合、いつでも各受信コイルは同じ応答を行う。比較手段
はこれに基づいて、直列に対向して配線された各受信コ
イルと接続した電圧計からなる。アラームは応答レベル
がしきい値以上に達した場合に報知するように配置され
るのが望ましい。本発明に対する理解を容易にするため
に、明確な実施例を添付図面を参照して以下詳述する。
【０００６】
【実施例】第１実施例 図１ないし図５を参照して説明する。検出装置は各終端
が半球状で円筒形のプラスチック材（登録商標「Ｔｕｆ
ｎｏｌ」）から成るゾンデ１を有している。その先端は
強化プラスチック材による保護ガラス内に包まれた３つ
のコイル２、３及び４を携帯している。ゾンデ１は通常
３８mm、全長１００mmであり、各コイルは巻数５３回、
軸方向の長さ２０mm、直径３３mmと全て同一形状であ
る。ゾンデ１の中央には軸方向に送信コイル２が設けら
れ、各受信コイル３、４は送信コイル２の側面から中心
までの距離２０mmの間隔で軸方向に設けられ、各コイル
共に同軸上にある。このような配列は内径が１５０mm程
度の鉄管における継ぎ目部５を検出するのに適している
ことが知られている。継ぎ目部５は一方のパイプの終端
７と他方のパイプのソケット９とが完全に接していない
直径１５０mm以上の環状空間６を内面に有する。そして
図２に示すように、ゾンデ１は継ぎ目空間６に一方の受
信コイル３を合わせて継ぎ目部５に横設することで、各
受信コイル３、４とパイプとの間のそれぞれの磁気的な
結合が異なる。
【０００７】コイル２、３及び４は操作ボックス１２内
の電気回路で駆動及び検出を行うためにロッド１１内部
のケーブル１０を介して接続される。この電気回路は低
電位の電池であるバッテリ１３からの供給を受ける。駆
動ユニット１４は１ｍsec 毎に送信コイル２に、約0.５
Ａ、５０μsec の矩形電流パルスを供給する。これは標
識信号を２０パルスに１回の割合で出すことによって１
ＫＨｚの周波数にしていることによる。このパルスはゾ
ンデ１のパイプ内における磁界を誘導し、パルスが出力
していない時にも磁界は金属内における渦電流によって
保持される。そして、渦電流が衰えていくのにつれて、
この渦電流に基づく磁界が受信コイル３、４内に電圧を
誘導する。この金属から各受信コイル３、４への結合が
異なる場所では、誘導された電圧も異なる。そして直列
に対向して各受信コイル３、４を配線することによって
通常検出ユニット１５には何の信号も伝達されない。し
かしゾンデ１の継ぎ目部５では検出ユニット１５は誘導
された電圧の不均衡に基づき信号を受信する。検出ユニ
ット１５は駆動電流としての各パルスの出力後１０ｍse
c 程度動作可能なサンプリング電圧計１６と、各受信コ
イル３、４に誘導された電圧値の違いを表示する出力を
行う変換ユニット１７を備える。この出力は複数のＬＥ
Ｄを直線的に並べるような形態にした電圧計１８に表示
を行うために供給する。サンプリング電圧計１６からの
信号はハイパスフィルタ１９にも供給され、そこから第
２の変換ユニット１７′及びしきい値検出ユニット２０
に送られる。そして２つの受信コイルにおける電圧の違
いが、あらかじめ設定されたしきい値を越えた場合、ア
ラーム２０′から報告音が発生される。
【０００８】ゾンデ１及びロッド１１は、バルブ２２及
びシール２３を有するクランプ装置２１を介してパイプ
内部に案内されている。シール２３はバルブ２２とシー
ル２３との間にあるチャンバー２４内のゾンデ１を有す
るロッド１１の周囲に最初に取付けられ、このシール２
３を挿入してロッド１１を組立てることにより、ゾンデ
１は移動可能となる。ロッド１１はガラスファイバーロ
ッドの終端で制限され、このロッド１１に沿って延びる
保護外装部３１の径の外側にあるプラスチック材（登録
商標「Ｔｕｆｎｏｌ」）からなる延長部３０を有し、４
方向の軸を定め、境界上で間隔を開けて接触パッド３２
が延長部３０内に設けられるとともに、ケーブル１０に
接続される。この延長部３０はゾンデ１の中央内部に延
び、ゾンデ１の前面側の半球状終端に係止する交差ピン
３３でこの部分を保護する。ゾンデ１はパッド３２に係
止した４個の電圧供給用のスプリング付き接点３４を有
しており、この接点３４の一対は送信コイル２用であ
り、他の一対の直列に対向して配線される受信コイル
３、４用である。シール２３が締められているとき、空
気ブリード２５を介してチャンバー２４から取り込ま
れ、バルブ２２が開かれる。ロッド１１は複数の継ぎ目
の先へゾンデ１を押し込んで、パイプラインの十分奥に
延長される。このような操作によりロッド１１は強化プ
ラスチック材による保護ガラスによって柔軟性に制限を
受けるものの、巻線装置２６からほどかれる。ケーブル
１０は巻線装置２６の中心部２８から操作ボックス１２
に延びる自在長部２７を有しており、この自在長部２７
は通常長さ１ｍ程度であり、ロッド１１の巻線がいくら
かほどかれた場合にねじれの極限を調節するのに十分な
長さになっている。
【０００９】ロッド１１を十分延ばすとクランプ装置２
１に向ってロッド１１が引き込まれ、ゾンデ１が継ぎ目
部５を通過するたびにアラーム２０′が報知される。継
ぎ目部５の正確な位置は、電圧計１８が最大の読み値を
表示するまでゾンデ１を戻すことによって知ることがで
き、この継ぎ目部の位置はシール２３において、ロッド
１１に印を付けることにより記録される。そしてゾンデ
１を引き戻した後、入口地点にゾンデ１を置き、パイプ
上の外側部分にロッド１１を横に敷くことにより、各継
ぎ目部５の上部にはロッド１１上に記された印が直接位
置することになる。第２実施例 図６及び図７に示すゾンデの各実施例を参照すると、ゾ
ンデ１０１はロッド１０２に固定されており、円周上の
位置決め溝１０７に設けられた３つのコイル１０４、１
０５及び１０６を有する円筒状部１０３を通常構成す
る。各コイル１０４、１０５及び１０６は強化プラスチ
ック材に包まれたガラス１０８により保護され、このコ
イル１０４、１０５及び１０６からの接続線は孔１０９
を通って円筒状部１０３の片側終端の孔１１０にロッド
１０２内のケーブル線１１１と接続するために引き出さ
れる。
【００１０】ロッド１０２はケーブル線１１１によって
占められた中央部を有する強化プラスチックガラスであ
り、ロッド１０２の終端は円筒状部１０３とロッド１０
２の端部との嵌合部１１３を挿通するピン１１２によっ
て孔１１０内を固定し、これによってケーブル線１１１
を固定する。また封止用コンパウンドを封入するパイプ
１１５用の連結管１１４も嵌合部１１３内に固定され
る。このパイプ１１５とロッド１０２は共に嵌合部１１
３終端に嵌め込まれた保護外装部１１６内に含まれる。
連結管１１４はコイル１０４の延長上周囲にある中央空
間部１１７につながる孔１１５と連結する。各コイル１
０４、１０５及び１０６は間隔リム１１８、１１９によ
って分離される。通常0.８mm程度の直径を有する小さな
径のノズル用孔１２０は空間部１１７からリム１１８、
１１９に延び、これによってパイプ１１５から加圧され
た封止用コンパウンドは、例えばパイプ内の継ぎ目部が
ゾンデ１０１で検出される時に孔１２０を介して吹き付
けるようにする。そして空間部１１７は嵌合部１１３と
は反対側の終端に螺着されたキャップ１２１により封止
される。
【００１１】ゾンデ１０１から離れた端末で、ケーブル
線１１１は第１実施例と同様な電気回路の制御を行うた
めに接続され、パイプ１１５はこのパイプ１１５内に加
圧された封止用コンパウンドを供給する手段と接続され
る。使用中において、継ぎ目部が検出され電気的にアラ
ームされるまではゾンデ１０１は密封されたガス本管内
部に沿って移動する。その後ゾンデ１０１は電圧計が最
大の読み値と一致し、継ぎ目部上に正確に位置すると、
加圧された封止用コンパウンドがパイプ１１５に供給さ
れてノズル用孔１２０から噴出物として吹き出す。第３実施例 図８はゾンデ２０１の第３実施例を示している。先端部
は巻線コイル２０２、２０３及び２０４をあらかじめ巻
き付けて平板状の円周面を有している。各コイル２０
２、２０３及び２０４は間隔環２０５によって分けられ
ており、強化プラスチック材によるガラス２０６により
位置決めされる。各巻線コイル２０２、２０３及び２０
４からのケーブル線は表面側の溝２０７を通り、各ケー
ブル線を接続するためにロッド２１０の位置を調節する
孔２０９に近接して導かれた嵌合部２０８の前方端部に
延びている。この先端部は封入用コンパウンドが供給さ
れる空間部２１１と、封入用コンパウンドを噴射するた
めに空間部２１１から間隔環２０５を通過する孔２１２
を有している。第４実施例 図９に示すようにゾンデ３０１の第４実施例は通常平板
状に形成される。これは第１実施例と同様に封入用コン
パウンドを吹き付ける装置がなく、各コイル３０２、３
０３及び３０４は通常同一の平板形状をなしてわずかに
重複部分を有しており、これら各コイル３０２、３０３
及び３０４の中心軸３０２′、３０３′及び３０４′は
ゾンデ３０１の軸上にそれぞれ配置される。
【００１２】
【発明の効果】本発明は上記各実施例の内容に限定され
るものではない。継ぎ目部を記す代りの方法として、パ
イプの壁面と、地中に埋め込まれたパイプとの間を通る
電磁場を起こすための送信コイルに約３０Ｈｚ程度の超
低周波の電流を図示しない回路により、供給するように
操作ボックスをスイッチ制御させることができる。その
位置はそのパイプの予期される部分に沿って最大に応答
する地点に設けられた検知コイルを用いて知ることがで
きる。そして一旦記されれば、他の継ぎ目部も同様に定
められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における検出装置の第１実施例を示すゾ
ンデの斜視図である。
【図２】継ぎ目部におけるゾンデ内部の各コイルを有す
るパイプジョイントを示す側部の横断面図である。
【図３】検出装置の側面図である。
【図４】検出装置の電気回路を示すブロック図である。
【図５】ゾンデの横断面図である。
【図６】本発明における第２実施例のゾンデの側部横断
面図である。
【図７】図６におけるVII 矢印方向の図である。
【図８】本発明における第３実施例のゾンデの側部横断
面図である。
【図９】本発明における第４実施例のゾンデの斜視図で
ある。
【符号の説明】
１ ゾンデ ２ 受信コイル ３、４ 送信コイル ５ 継ぎ目部 ６ 環状空間 ７ パイプの終端 ９ ソケット １０ ケーブル １１ ロッド １２ 操作ボックス １３ バッテリ １４ 駆動ユニット １５ 検出ユニット １６ サンプリング電圧計 １７、１７′変換ユニット １９ バイパスフィルタ ２０ しきい値検出ユニット ２０′アラーム ２１ クランプ装置 ２２ バルブ ２３ シール ２４ チャンバ ２５ ブリード ２６ 巻線装置 ２７ 自在長部 ２８ 中心部 ３０ 延長部 ３１ 保護外装部 ３２ パッド ３３ 交差ピン ３４ スプリング付き接点

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パイプにおける不連続性を検出する検出
    装置において、駆動電流を発生する手段と、パイプの穴
    に沿って移動するためのゾンデであって前記駆動電流に
    支配されるべき送信コイルを有するゾンデと、前記送信
    コイルのそれぞれ両側に間隔をあけて配置された一対の
    受信コイルとを備え、それにより、前記送信コイルが前
    記駆動電流に支配されると隣接するゾンデにより媒体に
    磁界が形成され、前記パイプにおける不連続性のため
    に、前記パイプから前記受信コイルの１つまでの磁気結
    合が前記パイプから他の受信コイルまでの磁気結合と異
    なる場合に受信コイル内に異なる電圧が誘起され、それ
    ぞれの受信コイルに誘起された電圧を比較する手段を備
    え、前記比較手段は各パルスの後に続く電圧を比較する
    ようになっており、前記駆動電流発生手段は一連のスイ
    ッチされた直流パルスを発生するようになっていること
    を特徴とする検出装置。
  2. 【請求項２】 前記コイルは相互に平行に配置され、該
    コイルの軸はほぼ同軸であることを特徴とする請求項１
    に記載の検出装置。
  3. 【請求項３】 前記ゾンデには前記コイルのための円周
    方向溝が形成され、前記コイルはリム部材により隔置さ
    れゾンデ上に巻かれていることを特徴とする請求項２に
    記載の検出装置。
  4. 【請求項４】 前記ゾンデは、平坦な円周面を有し、前
    記コイルは予め巻かれてコイル隔置部材でゾンデ上に組
    み付けられることを特徴とする請求項３に記載の検出装
    置。
  5. 【請求項５】 前記コイルは相互に平行に配置され、該
    コイルの軸は前記ゾンデに沿って隔置されていることを
    特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の検
    出装置。
  6. 【請求項６】 前記電流発生手段及び前記比較手段は前
    記ゾンデと共に一つのユニットとして設けられているこ
    とを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載
    の検出装置。
  7. 【請求項７】 前記電流発生手段及び前記比較手段を有
    する遠隔ユニットが設けられ、前記ゾンデと前記遠隔制
    御ユニットの間にケーブルが接続され、それにより、前
    記ゾンデが前記制御ユニットから独立して検査すべき媒
    体に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１な
    いし６のいずれか１つに記載の検出装置。
  8. 【請求項８】 前記ゾンデに取り付けられて、その全長
    にわたって前記ケーブルを案内する柔軟性を有するロッ
    ドが設けられ、該ロッドの遠隔端の手操作によりゾンデ
    を移動することを特徴とする請求項７に記載の検出装
    置。
  9. 【請求項９】 前記ケーブルは前記柔軟性を有するロッ
    ド内に収容されていることを特徴とする請求項８に記載
    の検出装置。
  10. 【請求項１０】 前記柔軟性を有するロッドを巻線状に
    巻くことができる巻線装置が設けられ、前記ケーブル
    が、該巻線装置のハブから前記制御ユニットまで延びる
    部分を有し、該部分は前記柔軟性を有するロッドの全長
    の巻線状に巻かれていない部分に相当する限られた数の
    捩れを許容できる程の長さを有することを特徴とする請
    求項８又は請求項９に記載の検出装置。
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