超聲波配管測定裝置制造方法

超聲波配管測定裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種超聲波配管測定裝置，其包含：多個超聲波發送接收器，其在配管的管壁離散地設置；以及控制部，其對所述多個超聲波發送接收器進行控制，并且基于在這些超聲波發送接收器之間發送接收的超聲波信號，對在所述配管上產生的損傷的產生部位進行探測。
【專利說明】超聲波配管測定裝置

【技術領域】
[0001〕 本發明涉及一種超聲波配管測定裝置。
[0002]本申請要求享有2013年9月12日提交給日本專利局的日本專利申請^0.2013-189360的優先權，該申請全部內容以引用方式并入本文。

【背景技術】
[0003]超聲波配管測定裝置例如是利用超聲波，對在配管上產生的由腐蝕或浸蝕導致的損傷及在配管的內部附著的水垢等的產生部位及大小(即配管的狀態)進行測定的裝置。
[0004]作為對在配管上產生的腐蝕及浸蝕進行探測及測定的裝置，已知一種超聲波厚度計。超聲波厚度計通過利用超聲波的傳播時間對管壁的厚度進行測定，從而對由腐蝕或浸蝕引起的減厚量進行測定。
[0005]圖8是表示超聲波厚度計的一個例子的結構說明圖(日本特開2000-329751號公報)。如圖8所示，該超聲波厚度計包含壓電型的超聲波傳感器1、超聲波發送接收器2、信號處理裝置3、例如示波器等的超聲波波形的顯示裝置4。
[0006]信號處理裝置3例如進行超聲波多重回波的衰減率的計算、入射超聲波回波與反射超聲波回波之間的振幅比的計算、以及用于提高多重反射回波的信號的％比的信號處理。此外，成為檢查對象的配管具有鐵或者不銹鋼的管主體5。在管主體5的內面實施塑膠或者橡膠的內襯6。流體(耦合介質)10對在管主體5表面的超聲波的反射進行抑制。
[0007]在這種結構中，使超聲波回波7從管主體5的外面入射，對來自管主體5的內面及內襯6的超聲波回波8進行檢測。由此，對管主體5與內襯6之間的剝離進行檢測。
[0008]圖9是表示利用引導波對配管的腐蝕及浸蝕進行探測的裝置的一個例子的結構說明圖(日本特開2005-10055 ^^^).如圖9所示，引導波發送接收元件11是對配管19產生引導波18的元件，例如包含壓電元件。引導波發送接收元件11配置為與配管19接觸，經由同軸電纜與引導波發送接收單元13電連接。
[0009]發送接收元件環12是用于將多個引導波發送接收元件11以圓環狀保持在配管周圍的卡具。發送接收元件環12優選具有將引導波發送接收元件11在圓周方向等間隔地收容的構造、以及相對于配管可拆裝的構造。發送接收元件環12具有可分割為2部分的構造，具有環狀的框架。即，通過將環狀的部件沿環的直徑切斷，從而形成2個分割片，并且將這些分割片的端部之間通過螺釘彼此結合，從而組裝成環狀的框架。因此，通過以包圍配管19外周的方式將上述分割片結合，將發送接收元件環12安裝在配管19的外周。
[0010]在該發送接收元件環12的環狀框架的內側，收容多個引導波發送接收元件11。并且，環狀框架的內側由向配管19的外周面伸縮的彈簧支撐。因此，如果將該發送接收元件環12安裝在配管19的外周面上，則多個引導波發送接收元件11利用彈簧向配管19的外周面按壓。由此，引導波發送接收元件11容易向配管19產生引導波18。
[0011]引導波發送接收單元13為了發送引導波18，向引導波發送接收元件11施加發送波形。并且，引導波發送接收單元13對來自引導波發送接收元件11的接收波形進行放大。引導波發送接收單元13相對于波形生成-解析單元15，以可以對數字數據進行通信的方式連接。引導波發送接收單元13為了將接收波形發送至八/0變換器14，經由同軸電纜與八/0變換器14連接。
[0012]八/0變換器14具有將模擬信號變換為數字信號的功能。八/0變換器14以將從引導波發送接收單元13輸出的引導波18的接收波形作為數字波形而與波形生成 ?解析單元15進行通信的方式，與引導波發送接收單元13及波形生成 ? 解析單元15連接。
[0013]波形生成 ?解析單元15進行發送波形的生成及接收波形的解析，并且總體地控制配管檢查裝置整體的動作。波形生成 ? 解析單元15由計算機等構成。波形生成 ? 解析單元15與接受操作者的指示的鍵盤等輸入單元16及等顯示單元17連接。
[0014]利用這種結構，向波形生成 ? 解析單元15輸入配管的壁厚及材質或音速、應檢查的區域1以及基準波形。對應于基準波形的引導波由位于檢查區域I？的中心位置的缺陷00反射，基于壁厚及材質計算由引導波發送接收元件11接收時的接收波的波形(接收波形)。計算出的接收波形以按照接收時間延遲而按順序發送的方式，生成發送波形。
[0015]引導波發送接收單元13通過向引導波發送接收元件11施加基于發送波形的信號，產生引導波18。引導波發送接收單元13對來自引導波發送接收元件11的引導波18的接收波形進行接收。4/0變換器14將信號變換為數字信號。波形生成 ? 解析單元15將數字信號作為檢查結果而顯示在顯示單元17上。
[0016]大致區分而存在2種配管腐蝕。一種被稱為全面腐蝕，是因流動的流體而在配管內部均勻地腐蝕，使管壁均勻地減厚的腐蝕。該腐蝕是在碳素鋼配管等中常見的現象。對于全面腐蝕，例如超聲波厚度計設置在配管的任意位置。將通過超聲波厚度計測定的厚度識別為配管壁整體的厚度，從而可以實施適當的對策。
[0017]另一種配管腐蝕被稱為局部腐蝕，是減厚(孔蝕)或者損傷在局部發展的腐蝕，是在不銹鋼配管等中常見的現象。局部腐蝕如果在超聲波厚度計的設置部位產生，則可以檢測。但是，無法檢測在與超聲波厚度計的設置部位不同的部位產生的局部腐蝕。


【發明內容】

[0018]超聲波配管測定裝置包含:多個超聲波發送接收器，其在配管的管壁離散地設置；以及控制部，其對所述多個超聲波發送接收器進行控制，并且基于在這些超聲波發送接收器之間發送接收的超聲波信號，對在所述配管中產生的損傷的產生部位進行探測。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發明的一個實施例的模塊圖。圖2是用于對配管中的由腐蝕或浸蝕導致的損傷的位置進行檢測的動作的說明圖。
[0020]圖3八?0是圖2的結構中的各部分的波形例圖。
[0021]圖4是對配管中的由腐蝕或浸蝕導致的損傷的外徑進行測定時的動作的說明圖。
[0022]圖5是對配管中的由腐蝕或浸蝕導致的損傷的深度進行測定時的動作的說明圖。
[0023]圖6八?？是圖5的各部分的波形例圖。
[0024]圖7是對裝置整體的動作的流程進行說明的流程圖。
[0025]圖8是表示超聲波厚度計的一個例子的結構說明圖。
[0026]圖9是表示利用引導波對配管的腐蝕或浸蝕進行探測的裝置的一個例子的結構說明圖。

【具體實施方式】
[0027]在下文詳細說明中，為了解釋說明的目的給出多個具體的詳細內容，以提供對本文所披露實施方式的全面理解。然而，應理解的是，一種或多種實施例可以不采用這些具體的詳細內容而實施。在一些情況下，已知的結構和裝置以示意性方式示出，以簡化附圖。
[0028]局部腐蝕的較大課題，是無法預測其產生部位。因此，也考慮在配管整體上密布地設置超聲波厚度計。但是，該方法在經濟上不現實。在這里，如果利用引導波，則可以對比較遠的由局部腐蝕導致的損傷進行檢測。但是，用于使引導波傳播的壁厚度存在限制。并且，難以測定作為局部腐蝕之一的孔蝕的直徑等的大小。在無法測定局部腐蝕的大小的情況下，難以實施適當的措施。
[0029]本發明的1個目的，是實現一種超聲波配管測定裝置，其不在配管整體上密布地配置超聲波發送接收器，而可以檢測局部腐蝕及在配管內部附著的水垢等，并對其產生部位和大小進行測定，以及根據需要實施適當的對策。
[0030]本發明的一個實施方式涉及的超聲波配管測定裝置，包含:多個超聲波發送接收器，其在配管的管壁處離散地設置；以及控制部，其對所述多個超聲波發送接收器進行控制，并且基于在這些超聲波發送接收器之間發送接收的超聲波信號，對在所述配管中產生的損傷的產生部位進行探測。
[0031]所述多個超聲波發送接收器也可以大于或等于3個。
[0032]所述控制部也可以構成為，基于從由1個超聲波發送接收器輸出超聲波開始，直至來自所述損傷的反射波由各超聲波發送接收器接收為止所花費的時間，對在所述配管中產生的損傷的產生部位進行探測。
[0033]所述控制部也可以構成為，基于在所述超聲波發送接收器之間發送接收的超聲波信號，對在所述配管中產生的損傷的大小進行測定。
[0034]所述控制部也可以構成為，基于由所述超聲波發送接收器接收到的來自所述損傷的反射波的振幅，對在所述配管中產生的損傷的大小進行測定。
[0035]所述控制部也可以構成為，作為動作模式，具有超聲波脈沖的發送間隔設定得比較長的、用于對損傷的位置及概略的大小進行探測的探索模式，和發送具有對于所要求的精度來說充分的振幅及發送間隔的超聲波脈沖的、用于對損傷的大小進行精密測定的測定模式，所述控制部在探索模式中測定出的所述損傷的大小小于或等于預先設定的閾值的情況下，將動作模式維持為探索模式。
[0036]所述控制部也可以構成為，在探索模式中測定到的損傷的大小超過預先設定的閾值的情況下，將動作模式從探索模式切換為測定模式。
[0037]所述控制部也可以構成為，在所述測定模式中測定出的損傷的大小小于或等于預先設定的閾值的情況下，將動作模式從測定模式切換為探索模式。
[0038]所述控制部也可以構成為，在對大小不同的多個損傷進行探測的情況下，執行所述探索模式和所述測定模式這兩者。
[0039]所述控制部也可以構成為，按順序切換發送超聲波的所述超聲波發送接收器。
[0040]所述多個超聲波發送接收器也可以構成為，發送彼此不同的頻率的超聲波。
[0041]如上所述，不將超聲波發送接收器密布地配置在配管整體上，而可以對局部腐蝕及在配管內部附著的水垢等進行檢測，并對其產生部位和大小進行測定，以及根據需要實施適當的對策。
[0042]以下，對于本發明的實施方式，使用附圖詳細地進行說明。圖1是表示本發明的一個實施例的模塊圖。如圖1所示，在配管20的外壁，沿配管方向離散地安裝多個超聲波發送接收器舊1?…II。多個超聲波發送接收器舊1?舊II可以是大于或等于3個。此外，在以下的說明中，例如，使配管20的外徑為100臟程度，使相鄰的超聲波發送接收器的間隔為1000111111程度，使超聲波的頻率為50狃2至5冊12的程度。
[0043]這些超聲波發送接收器舊1?舊！1經由有線或無線與測定裝置主體(控制部)30連接，按照測定裝置主體30的控制，進行相對于配管20的超聲波信號的發送/接收。此外，超聲波發送接收器舊1?舊II有時候在配管20整體上無遺漏地配置，有時也在重要的位置集中地配置。這些超聲波發送接收器舊1?并不是各自獨立地動作，而是多個協同地動作。
[0044]測定裝置主體30具有相對于超聲波發送接收器[31?…II發送輸出的超聲波信號的生成發送功能、以及運算功能等。運算功能是下述功能，即，通過對超聲波發送接收器^81?中的至少3個超聲波發送接收器的接收信號進行運算處理，從而利用軟件對配管20中的由腐蝕或浸蝕等導致的損傷的位置、外徑及深度(管壁厚度)等進行計算。
[0045]圖2是用于檢測配管20中的由腐蝕或浸蝕導致的損傷I的位置的動作的說明圖。如圖2所示，首先，從超聲波發送接收器舊1輸出超聲波脈沖。所輸出的超聲波脈沖(超聲波信號)在配管20的管壁內傳播，并到達由腐蝕或浸蝕導致的損傷I處。
[0046]超聲波信號的一部分(發送波？1)由該損傷I反射，反射波的一部分(反射波尺1)返回超聲波發送接收器舊1。作為該反射波的一部分的反射波以及舊，分別由其它的超聲波發送接收器”2及…3接收。測定裝置主體30基于來自這些損傷I的反射波町?…的傳播時間II?13，例如利用三角測量的方法對損傷I的位置進行計算。此外，在測定區域內不存在損傷等的情況下，不產生反射波。此外，上述反射波町?…的傳播時間II?丁3，是從由超聲波發送接收器舊1輸出(發送)超聲波脈沖、直至由超聲波發送接收器舊1?^83接收來自損傷I的反射波町?…為止所需的時間。
[0047]圖3八?是圖2的結構中的各部分的波形例圖。圖3八是超聲波發送接收器…1的驅動波形。圖38是超聲波發送接收器舊1接收的反射波町的波形。圖3(:是超聲波發送接收器舊2接收的反射波82的接收波形。圖30是超聲波發送接收器舊3接收的反射波尺3的接收波形。
[0048]將這樣以對由腐蝕或浸蝕等導致的損傷I的部位進行檢測為主要目的的動作模式作為探索模式。在該探索模式中，考慮根據流體的性質及流量、以及管材料等而預想的腐蝕的進展速度。例如，從節省能量的角度出發，超聲波脈沖的發送間隔(發送間隔、輸出間隔)設定得較長(例如，1天1次、或者數天或數周1次等每隔該發送間隔，測定裝置主體30確定損傷的產生位置。并且，測定裝置主體30對于檢測出的損傷的外徑及深度，測定其大概的值。即，探索模式是將超聲波脈沖的發送間隔設定得比較長的、用于對損傷的位置及概略的大小進行探測的動作模式。
[0049]圖4是對配管20中的由腐蝕或浸蝕導致的損傷I的外徑進行測定時的動作的說明圖。在損傷I的外徑的測定時，測定裝置主體30利用從超聲波發送接收器口32及…3等除了超聲波發送接收器舊1以外輸出的超聲波信號，對損傷的周圍端面進行測定。
[0050]圖5是對配管20中的由腐蝕或浸蝕導致的損傷I的深度進行測定時的動作說明圖。圖6八?？是圖5的各部分的波形例圖。圖6八及圖60表示超聲波發送接收器…1的驅動波形。圖68及表示超聲波發送接收器口31的接收波形。圖62及？表示超聲波發送接收器…2的接收波形。
[0051]首先，著眼于超聲波發送接收器口31的接收波形。在無損傷I的情況下，不產生來自于損傷I的反射波町。因此，如圖68所示，超聲波發送接收器…1中的接收波形的振幅不顯現。在存在損傷I的情況下，產生反射波町。因此，如圖6(:所示，超聲波發送接收器131中的接收波形的振幅顯現。振幅的大小依賴于損傷I的深度。即，測定裝置主體30可以基于超聲波發送接收器舊1?舊11接收到的來自損傷I的反射波的振幅，對在配管20中產生的損傷I的大小進行測定。
[0052]然后，著眼于超聲波發送接收器…2的接收波形。在無損傷I的情況下，如圖62所示，超聲波發送接收器舊2大致直接接收超聲波發送接收器舊1的發送波？1。因此，超聲波發送接收器…2中接收波形的振幅相當大。在存在損傷I的情況下，超聲波發送接收器^82的接收波形的振幅如圖6？所示，對應于損傷I的深度而衰減。
[0053]因此，測定裝置主體30可以基于這些超聲波發送接收器舊1和/或舊2中的接收波形的振幅的大小，對損傷I的深度進行測定。具體地說，例如，在由探索模式檢測出的損傷評的大小小于或等于預先設定的閾值的情況下，測定裝置主體30使動作模式為探索模式(維持為探索模式另一方面，在由探索模式檢測出的損傷I的大小超過預先設定的閾值的情況下，測定裝置主體30將動作模式從探索模式轉換為測定模式。在測定模式中，測定裝置主體30將在損傷I的周圍設置的多個超聲波發送接收器控制為，發送具有對于要求的精度來說充分的振幅及發送間隔的超聲波脈沖。即，測定模式是發送具有對于所要求的精度來說充分的振幅及發送間隔的超聲波脈沖的、用于對損傷的大小進行精密測定的動作模式。
[0054]在測定模式中，測定裝置主體30對于超過規定閾值的大小的損傷I，高精度地測定其大小。并且，測定裝置主體30對損傷I的大小的時間變化、即損傷I的進展速度也高精度地進行測定。為了高精度化，在該測定模式中，超聲波發送接收器舊1?舊II與探索模式相比，施加能量更大的脈沖信號。
[0055]作為增大信號能量的方法，例如可以舉出增大振幅、以及增加脈沖數而成為脈沖串波等。測定方法的原理與前述探索模式中的方法相同。
[0056]此外，通過根據需要縮短測定間隔，從而應對進展速度較快的損傷I。通過高精度地測定損傷I的大小及進展速度，從而可以將它們作為用戶的下一次動作的指標。作為之后的動作，例如可以舉出配管的更換及防腐劑的注入。
[0057]此外，在探索模式大致地測定出的損傷I的外徑，在測定模式中高精度地被測定。其結果，有時實際上損傷I的外徑小于或等于閾值。該情況下，測定裝置主體30也可以將動作模式從測定模式返回至探索模式。即，該情況下，測定裝置主體30也可以將動作模式從測定模式切換為探索模式。
[0058]在以上的實施例中，對于對超聲波發送接收器舊1進行驅動的情況(超聲波發送接收器舊1發送超聲波信號的情況)進行了說明。實際上，其它的超聲波發送接收器舊2?^811也可以按照…2-的順序實施與超聲波發送接收器…1同樣的動作。該情況下，測定裝置主體30按順序切換這些超聲波發送接收器舊1?…II，作為發送器而動作。此外，為了對從各超聲波發送接收器舊1?舊11發送的超聲波信號進行區分，測定裝置主體30例如一邊使發送時間錯位，一邊使超聲波發送接收器…1?舊！1按順序發送超聲波信號。時間的錯位量例如設定為對于避免干擾來說充分的量。測定裝置主體30對這些時間的錯位量進行管理。
[0059]此外，作為對從各超聲波發送接收器舊1?舊！1發送的超聲波信號進行區分的其它方法，也可以針對每個超聲波發送接收器舊1?…II，改變所發送的脈沖的頻率。即，超聲波發送接收器舊1?舊11也可以構成為，發送彼此不同頻率的超聲波脈沖。該情況下，在接收側(測定裝置主體30)，使用帶通濾波器等，對來自各超聲波發送接收器舊1?舊11 (各發送器)的超聲波信號進行辨別。測定裝置主體30還對發送頻率及帶通濾波器的選擇等進行管理。此外，根據該方法，多個超聲波發送接收器可以同時發送超聲波信號。
[0060]對于探索模式和測定模式的共存進行說明。例如，還存在下述這種情況，即，在配管20的測定對象區域內存在多個損傷,一部分損傷的大小超過閾值,另一方面，其它的損傷的大小小于或等于閾值。該情況下，測定裝置主體30也可以在探索模式或者測定模式中，判斷存在大小不同的多個損傷的情況(探測到大小不同的多個損傷的情況)下，執行探索模式和測定模式這兩者。即，測定裝置主體30也可以對于超過閾值的損傷，使超聲波發送接收器舊1?…II以測定模式動作。測定裝置主體30也可以對于其它的損傷，使超聲波發送接收器舊1?”11以探索模式動作。由此，在超聲波配管測定裝置整體中，探索模式和測定模式共存。
[0061]通過使探索模式和測定模式共存，從而在測定模式下的動作中，在配管20中產生了新的損傷的情況下，也可以檢測該損傷。作為共存方法，例如，存在通過時分割重復進行探索模式和測定模式的方法、以及直接在測定模式下進行損傷位置的確定的方法。該情況下，測定裝置主體30例如設定為，在測定模式中也進行損傷的探測及損傷位置的測定。
[0062]圖7是說明裝置整體的動作的流程的流程圖。首先，測定裝置主體30對配管20中的由腐蝕或浸蝕導致的損傷的有無及損傷的位置進行探測(步驟31)。然后，測定裝置主體30對損傷的大小進行測定(步驟32)。測定裝置主體30判定測定出的損傷的大小是否超過預先設定的閾值(步驟33〉。這之前的動作步驟是探索模式。
[0063]在測定出的損傷的大小超過預先設定的閾值的情況下，測定裝置主體30將動作模式從探索模式轉換為測定模式。測定裝置主體30調整測定時間間隔(步驟34),高精度地測定損傷的大小(步驟35〉。測定裝置主體30判定損傷的大小的高精度的測定結果是否超過預先設定的閾值(步驟36)。
[0064]在損傷的大小的高精度的測定結果超過預先設定的閾值的情況下，測定裝置主體30通過將損傷的大小的變化除以測定時間間隔，計算損傷的成長速度(步驟37)，并顯示該運算結果(步驟切)。此外，測定裝置主體30—邊對測定時間間隔適當地進行變更調整，一邊重復進行從步驟34至步驟38的測定模式的步驟。
[0065]此外，在步驟33及步驟36中損傷的大小的判定結果未超過閾值的情況下、及步驟89中時刻到達模式切換時刻的情況下，測定裝置主體30返回步驟31，重復執行從探索模式至測定模式的一連串的處理。
[0066]在上述實施例中，作為一個例子，在配管中有無由腐蝕或浸蝕導致的損傷的檢測時，著眼于超聲波的傳播時間及信號的振幅。但是，在損傷的檢測中使用的信號參數不限于傳播時間及振幅。測定裝置主體30通過也著眼于其它信號參數(利用其它的信號參數)，可以獲得各種的信息。
[0067]測定裝置主體30例如也可以利用頻率頻譜。利用超聲波由損傷反射時的非線性現象，有時會產生高次的諧波和丨或1/2諧波。此外，來自管壁的相對面的反射波利用共鳴現象，在管壁厚度為半波長的整數倍時最容易傳播。因此，在接收波的頻率頻譜中，在與管壁厚度對應的頻率中出現明確的峰值。因此，測定裝置主體30通過觀測接收信號的頻率頻譜，從而可以對配管中的損傷狀態及管壁厚度進行測定(對全面腐蝕進行檢測，以及對超聲波發送接收器舊1?”11的正下方的孔蝕等局部腐蝕進行檢測)。
[0068]此外，測定裝置主體30在利用頻率頻譜時，通過利用其相移量，從而可以更高精度地對損傷的大小進行測定。
[0069]除此以外，測定裝置主體30也可以利用在音頻信號處理等中所利用的倒頻譜。測定裝置主體30通過對由損傷得到的信號的變形進行倒頻譜解析，從而可以對信號的變形、即損傷的特征量(大小等)進行提取。這樣，測定裝置主體30可以對來自在配管中配置的多個超聲波發送接收器…1?”11的信號，進行各種信號處理。由此，測定裝置主體30可以對損傷的產生部位進行檢測、以及對損傷的大小進行測定。
[0070]此外，在上述各實施例中，以使超聲波發送接收器…1?…II為單一裝置的方式進行了說明。通過使用相控陣，可以對超聲波發送接收器舊1?”11中的超聲波的發送方向任意地進行控制。
[0071]此外，各實施例中，測定裝置主體30也可以向從各超聲波發送接收器舊1?…II發送的超聲波施加相位差，同時地驅動超聲波發送接收器舊1?…II。由此，超聲波發送接收器舊1?舊II作為整體而進行與相控陣類似的動作。
[0072]此外，在上述各實施例中，作為一個例子，測定裝置主體30對在配管上產生的由腐蝕或浸蝕導致的損傷的產生部位進行檢測，并對損傷的大小進行測定。測定裝置主體30也可以利用同樣的方法，對附著在配管內壁的水垢也進行檢測及測定。
[0073]如以上說明所示，根據本發明的實施方式，實現一種超聲波配管測定裝置，其可以不將超聲波發送接收器在配管整體上密布地配置，而對在配管上產生的由腐蝕或浸蝕導致的損傷、及在配管的內部附著的水垢的產生部位及大小等的配管的狀態進行測定，以及根據需要實施適當的對策。
[0074]此外，測定裝置主體30也可以在檢測出的損傷I的大小超過預先設定的閾值的情況下，將動作模式設定為測定模式，另一方面，在檢測出的損傷I的大小小于或等于所述閾值的情況下，將動作模式設定為探索模式。
[0075]根據本實施方式的超聲波配管測定裝置，不將超聲波發送接收器密布地配置在配管整體上，而可以檢測局部腐蝕，對其產生部位和大小、或在配管內部附著的水垢等進行測定，并根據需要實施適當的對策。
[0076]在探索模式中，考慮根據流體的性質和流量、管材料等預想的腐蝕的進展速度，例如從省能量觀點出發，也可以以1日1次、數日或數周1次等，將超聲波脈沖的發送間隔設定得較長，確定損傷產生的位置。并且，對于檢測出的損傷的外徑和深度，也可以測定其大致的值。
[0077]在圖6八?？中，如果著眼于超聲波發送接收器…1的接收波形，則在沒有損傷評的情況下，不產生反射波町，因此如圖68所示，接收波形的振幅不顯現，但在存在損傷評的情況下，如圖6(:所示，產生反射波町，其振幅的大小依賴于損傷I的深度。另一方面，如果著眼于超聲波發送接收器口32的接收波形，則在沒有損傷I的情況下，如圖68所示，由于大致直接接收超聲波發送接收器…1的發送波？1而成為相當大的振幅，但在存在損傷I的情況下的接收波形如圖6(:所示，對應于損傷I的深度而其振幅衰減。
[0078]也可以按照…2 - ^83 - ? ?的順序切換與超聲波發送接收器…1相同的的動作而作為發送器動作。為了對分別從超聲波發送接收器發送的超聲波信號進行區分，也可以例如使時間錯位而按順序發送。時間的錯位量只要對于避免干擾的程度來說充分即可。
[0079]例如在配管20的測定對象區域內存在多個損傷，一部分損傷的大小超過閾值而其它損傷的大小小于或等于閾值的情況下，通過對于超過閾值的損傷作為測定模式而動作，對于其它損傷作為探索模式而動作，從而也可以作為超聲波配管測定裝置的整體而使探索模式和測定模式共存。通過使探索模式和測定模式共存，從而在以測定模式動作中在配管20中產生了新的損傷的情況下，也可以檢測該損傷。作為共存方法，例如存在通過時分割而反復進行探索模式和測定模式的動作的方法、以及直接在測定模式中確定損傷的位置的方法。即，使得在測定模式中也可以進行損傷的探測和位置測定。
[0080]在上述各實施例中，通過使用相控陣，從而可以任意地控制超聲波的發送方向。此夕卜，通過向各實施例所示的各個超聲波發送接收器施加相位差而同時進行驅動，從而作為整體也可以進行與相控陣類似的動作。
[0081]此外，實施方式涉及的超聲波配管測定裝置，是以下第1?第4超聲波配管測定裝置。
[0082]第1超聲波配管測定裝置是在利用超聲波測定配管的狀態的超聲波配管測定裝置中，在所述配管的管壁離散地設置至少3個超聲波發送接收器，基于在這些超聲波發送接收器之間發送接收的超聲波信號，對在所述配管中產生的損傷的產生部位和損傷的大小進行測定。
[0083]第2超聲波配管測定裝置是在第1超聲波配管測定裝置中，作為所述動作模式而具有探索模式和測定模式，在所述損傷的大小小于預先設定的閾值的狀態下，利用探索模式動作，在損傷大于該閾值的狀態下，利用測定模式動作，在存在大小不同的多個損傷的情況下，使這2個模式共存。
[0084]第3超聲波配管測定裝置是在第2超聲波配管測定裝置中，在所述探索模式中由低精度測定得到的損傷的大小超過預先設定的閾值的情況下，從探索模式向測定模式切換。
[0085]第4超聲波配管測定裝置是在第2或者第3超聲波配管測定裝置中，在所述探索模式中使超聲波脈沖的發送間隔較長而抑制輸出，進行損傷位置的探測，在所述測定模式發送相對于所要求的精度具有充分的振幅和發送間隔的超聲波脈沖。
[0086]上文的詳細描述說明僅為示例說明之用。根據上文的教導，可以采用多種更改和變化方式。并不欲于窮舉或將本發明限制于所披露的具體形式。雖然本發明描述為具體的結構特征和/或方法作用，應當理解，本發明由所附權利要求限定，并不受限于上文所述的具體特征或作用。上文所描述的具體結構和作用僅為實施所附權利要求方案的示例形式。
【權利要求】
1.一種超聲波配管測定裝置，其具有: 多個超聲波發送接收器，其在配管的管壁離散地設置；以及 控制部，其對所述多個超聲波發送接收器進行控制，并且基于在這些超聲波發送接收器之間發送接收的超聲波信號，對在所述配管上產生的損傷的產生部位進行探測。
2.根據權利要求1所述的超聲波配管測定裝置， 所述多個超聲波發送接收器大于或等于3個。
3.根據權利要求2所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部構成為，基于從由I個超聲波發送接收器輸出超聲波直至來自所述損傷的反射波由各超聲波發送接收器接收為止所耗費的時間，對在所述配管中產生的損傷的產生部位進行探測。
4.根據權利要求1所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部構成為，基于在所述超聲波發送接收器之間發送接收的超聲波信號，對在所述配管中產生的損傷的大小進行測定。
5.根據權利要求4所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部構成為，基于由所述超聲波發送接收器接收到的來自所述損傷的反射波的振幅，對在所述配管中產生的損傷的大小進行測定。
6.根據權利要求4所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部，作為動作模式，具有: 用于對損傷的位置及概略的大小進行探測的探索模式，其超聲波脈沖的發送間隔設定得比較長；以及 用于對損傷的大小進行精密測定的測定模式，其發送具有對于所要求的精度來說充分的振幅及發送間隔的超聲波脈沖， 所述控制部構成為，在探索模式中測定出的所述損傷的大小小于或等于預先設定的閾值的情況下，將動作模式維持為探索模式。
7.根據權利要求6所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部也可以構成為，在探索模式中測定到的損傷的大小超過預先設定的閾值的情況下，將動作模式從探索模式切換為測定模式。
8.根據權利要求6所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部構成為，在所述測定模式中測定出的損傷的大小小于或等于預先設定的閾值的情況下，將動作模式從測定模式切換為探索模式。
9.根據權利要求6所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部構成為，在探測到大小不同的多個損傷的情況下，執行所述探索模式和所述測定模式這兩者。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的超聲波配管測定裝置， 所述控制部構成為，按順序切換發送超聲波的所述超聲波發送接收器。
11.根據權利要求1至9中任一項所述的超聲波配管測定裝置， 所述多個超聲波發送接收器構成為，發送彼此不同的頻率的超聲波。
【文檔編號】G01N29/22GK104458906SQ201410455969
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】田中仁章, 宮澤和紀, 鐮田健一, 加藤曉之, 石井庸介, 藤田祥, 秋定征世, 岡部宣夫, 田中宏明, 寺尾美菜子 申請人:橫河電機株式會社