ガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法
【課題】ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体を検査することができる検査方法を提供する。
【解決手段】Ｌモードのガイド波を用いて管状または棒状の検査体を検査する第１の検査装置と、Ｔモードのガイド波を用いて検査体を検査する第２の検査装置とを用意する。第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付けて、該検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する。次いで、検査体における一方の検査装置の組み付け箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、一方の検査装置を他方の検査装置に換える。その後、他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する。
【解決手段】Ｌモードのガイド波を用いて管状または棒状の検査体を検査する第１の検査装置と、Ｔモードのガイド波を用いて検査体を検査する第２の検査装置とを用意する。第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付けて、該検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する。次いで、検査体における一方の検査装置の組み付け箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、一方の検査装置を他方の検査装置に換える。その後、他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状または棒状の検査体の検査方法に関する。より詳しくは、本発明は、検査体中を検査体の長手方向に伝播するガイド波を用いた検査方法に関する。なお、ガイド波の周波数は、例えば、１ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ（一例では、３２ｋＨｚ、６４ｋＨｚ、１２８ｋＨｚなど）である。
【背景技術】
【０００２】
ガイド波は、例えば、管状または棒状の検査体に巻いたコイルに交流電流を流すことで発生させられる。検査体に巻いたコイルに交流電流を流すと、交流磁場が発生する。この交流磁場による磁力を利用して、検査体を振動させ、これにより音波の一種であるガイド波を発生させる。発生・発振したガイド波は、検査体中をその長手方向に沿って伝播していく。
【０００３】
ガイド波の反射波を検出することで、検査体の健全性を検査する。ガイド波は、検査体における不連続部や、円周方向に関する検査体の断面積変化などによって反射波として反射される。この反射波を、ガイド波の発振箇所において検出することで、検査体の健全性を検査する。検査体の健全性として、例えば、検査体の傷または腐食などの欠損部分の有無を検査する。
【０００４】
ガイド波として、例えば、Ｌモード（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｍｏｄｅ）のガイド波とＴモード（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ）のガイド波がある。Ｌモードのガイド波は、その伝播方向に振動しながら検査体中を伝播し、Ｔモードのガイド波は、検査体をねじるように振動しながら検査体中を伝播する。
【０００５】
このようなガイド波は、一般の音波検査で用いる音波と比較して、減衰が少なく、検査体の広範囲にわたって検査体の健全性を検査できる。一般の音波検査において使用する音波は、例えば、周波数が５ＭＨｚと高く、波長が０．６ｍｍと小さいため、減衰しやすい。これに対し、上述のようなガイド波は、例えば、周波数が数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚと小さく、波長が１００ｍｍと大きいので、減衰しにくい。
【０００６】
本願の先行技術文献として、例えば下記の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−３６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来において、通常は、検査体および状況に応じて、ＬモードまたはＴモードのどちらかのガイド波を選択し、選択した単一のガイド波を用いて検査している。
【０００９】
この場合、ＬモードおよびＴモードの特性により、検査体において、検査可能な範囲に限りがあり、検査不可能な範囲が生じることを、後述する「発明者による検証」のように発明者が検証した。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、広範囲にわたって検査体を検査することができる検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明者による検証）
本願の発明者は、Ｌモードのガイド波は、検査体に組み付けた検出装置の近傍をのぞいた遠方の検査に適しており、Ｔモードのガイド波は、検出装置の近傍の検査に適している特性を、次のように確認した。
Ｌモードのガイド波は、検査体に組み付けた検出装置により発生させられ、これにより、検査体の長手方向に伝播する。このガイド波は、検査体の欠陥個所で大きく反射して戻ってくる。この戻ってきた反射波を前記検出装置で検出することで、検査体の健全性を検査する。Ｌモードのガイド波は、Ｔモードのガイド波と比べて減衰が少ないので、遠方で反射波してもその反射波を検出できる。しかし、検出装置の近傍（特に、検出装置から９００ｍｍ未満の領域）から、反射して戻ってきたＬモードガイド波の反射波の波形は、発生ガイド波の波形と混在してしまう。そのため、Ｌモードのガイド波により、検出装置近傍において、検査体の健全性を検査することが困難である。特に、検査装置を組み付け可能な箇所が限られている場合には、検査装置の組付箇所（即ち、ガイド波の発振箇所）をずらすことができないので、当該組付箇所の近傍においては、検査体の健全性を検査することができない。
Ｔモードのガイド波では、Ｌモードのガイド波と比べて、検出装置の近傍からの反射波が発生ガイド波と混在する検査体上の領域が少ない。従って、Ｔモードのガイド波は、検出装置の近傍での検査に適している。
本願の発明者は、このような各モードの特性を併用することにより、検査可能な範囲の制限を、無くし、若しくは、少なくした。
【００１２】
すなわち、上記目的を達成するため、本発明によると、管状または棒状の検査体にガイド波を伝播させ、該ガイド波の反射波を検出し、この反射波に基づいて検査体を検査するガイド波を用いた検査方法であって、
（Ａ）伝播方向に振動しながら検査体中を伝播するＬモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第１の検査装置を用意し、
（Ｂ）検査体をねじるように振動しながら検査体中を伝播するＴモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第２の検査装置を用意し、
（Ｃ）第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、
（Ｄ）前記検査体における前記一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、前記一方の検査装置を他方の検査装置に換え、
（Ｅ）該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する、ことを特徴とするガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法が提供される。
【００１３】
上記本発明において、前記Ｌモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍（例えば、検査体の軸方向に関して、該組付箇所から、該組付箇所との距離が９００ｍｍとなる位置までの領域）を除いた第１範囲にわたって検査体を検査し、前記Ｔモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍（例えば、検査体の軸方向に関して、該組付箇所との距離が７００ｍｍとなる位置から、該組付箇所との距離が９００ｍｍとなる位置までの領域）を含む第２範囲にわたって検査体を検査し、第１範囲は、第２範囲と比べて前記組付箇所から遠い検査体の領域を含む。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によると、第１の検査装置は、金属材料で形成された検査体に巻かれるコイルと、検査体に巻かれた前記コイルを挟むように検査体の外周面に取り付けられるＮ極とＳ極を有する磁石と、前記コイルに交流電流を流す交流電源と、前記コイルの両端間の電圧を検出する検出部と、を備え、
第２の検査装置は、前記コイルと、前記交流電源と、前記検出部と、前記コイルが巻かれた検査体の範囲において検査体の軸方向に検査体の外表面に直流電流を流す直流電源と、を備え、
前記（Ｃ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記一方の検査装置の構成要素となるものを使用し、
前記（Ｄ）において、前記コイルと前記交流電源と前記検出部を、前記一方および前記他方の検査装置で共有するように検査体に組み付けたままにし、
前記（Ｅ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記他方の検査装置の構成要素となるものを使用する。
【発明の効果】
【００１５】
上述した本発明によると、ＬモードおよびＴモードのガイド波を同じ箇所から発振させ、その反射波を検出することで、次のように、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体を検査することが可能となる。
Ｌモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所の近傍を除いて、発振箇所から遠い箇所まで検査体を検査できる。Ｔモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所から遠い範囲を除いて、発振箇所の近傍を含めた範囲にわたり検査体を検査できる。そこで、上述のように、第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、前記検査体における前記一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、前記一方の検査装置を他方の検査装置に換え、該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する。これにより、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体を検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】Ｌモードのガイド波により検査体を検査する検査装置の構成例を示す。
【図２】Ｔモードのガイド波により検査体を検査する検査装置の構成例を示す。
【図３】（Ａ）は、図１の検査装置により検出した反射波の波形の模式図を示し、（Ｂ）は、図２の検査装置により検出した反射波の波形の模式図を示す。
【図４】本発明の実施形態によるガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法を示すフローチャートである。
【図５】検査装置の組付箇所が制限されることの説明図である。
【図６】Ｔモードのガイド波により検査体を検査する検査装置の他の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１８】
図１は、Ｌモードのガイド波を用いる検査装置３の構成例を示す。検査装置３は、金属材料で形成された検査体７の欠陥を検査する装置であり、コイル３ａ、磁石３ｄ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃを備える。
【００１９】
検査体７は、管状または棒状のものである。例えば、管状の検査体７としては、内部に流体が流れる配管であってもよいし、棒状の検査体７としては、グラウンドアンカーやアンカーボルトや鉄筋などであってもよい。
【００２０】
コイル３ａは、検査体７に巻かれる。磁石３ｄは、検査体７の軸方向に関して、コイル３ａの一方側にＮ極９が位置し、コイル３ａの他方側にＳ極１１が位置し、当該Ｎ極９とＳ極１１でコイル３ａを挟むように配置される。また、これらＮ極９とＳ極１１が、適宜の手段により、検査体７の外周面に対し、検査体７の中心軸に向けて押し付けられるように当該外周面に固定される。検出部３ｃは、コイル３ａの両端間の電圧を検出できるようにコイル３ａに接続されている。
【００２１】
このようにコイル３ａと磁石３ｄと検出部３ｃを設けた状態で、交流電源３ｂが、コイル３ａに交流電流を流すことで、Ｌモードのガイド波が検査体７中に発生し、かつ、当該ガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。このように伝播していったガイド波が、検査体７における傷や腐食（減肉）などの欠陥部位で反射して、コイル３ａ側へ伝播して戻って来る。検出部３ｃは、反射波がコイル３ａの部分に到達することでコイル３ａの両端間に発生する電圧を検出する。
【００２２】
図２は、Ｔモード（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ）のガイド波を用いる検査装置５の構成例を示す。検査装置５は、強磁性金属板５ｄ、コイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃを備える。
【００２３】
強磁性金属板５ｄは、強磁性材料で形成されたプレート状の金属板であり、検査体７の外周面に直接に巻き付けられる。コイル５ａは、強磁性金属板５ｄの上から検査体７に巻かれる。検出部５ｃは、コイル５ａの両端間の電圧を検出できるようにコイル５ａに接続されている。
【００２４】
このように強磁性金属板５ｄとコイル５ａと検出部５ｃを組み付けた状態で、交流電源５ｂが、コイル５ａに交流電流を流すことで、Ｔモードのガイド波が検査体７中に発生し、かつ、当該ガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。このように伝播していったガイド波が、検査体７における傷や腐食（減肉）などの欠陥部位で反射して、コイル５ａ側へ伝播して戻って来る。検出部５ｃは、反射波がコイル５ａの部分に到達することでコイル５ａの両端間に発生する電圧を検出する。
【００２５】
図３（Ａ）は、図１の検査装置３で検出した波形の模式図を示す。具体的には、図３（Ａ）は、Ｌモードのガイド波が、コイル３ａとの距離が９００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合に、検出部３ｃが検出した反射波の波形の模式図を示す。図３（Ｂ）は、図２の検査装置５で検出した波形の模式図を示す。具体的には、図３（Ｂ）は、Ｔモードのガイド波が、コイル５ａとの距離が７００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合に、検出部５ｃが検出した反射波の波形の模式図を示す。図３（Ａ）と図３（Ｂ）において、横軸は、コイル３ａ、５ａを組み付けた位置からの距離（時間に対応する）を示し、縦軸は、コイル３ａ、５ａの両端間の電圧の振幅（即ち、反射波の強度）を示す。図３（Ａ）と図３（Ｂ）において、丸で囲んだ部分（きず信号）では、反射波の強度が大きくなっており、この部分に相当する検査体７の位置において、きずや腐食などの欠陥が存在することが分かる。なお、図３（Ａ）と図３（Ｂ）において、範囲Ａは、ガイド波を発生させる時に交流電源５ａ、５ｂにより印加された電圧を示す。
【００２６】
Ｌモードのガイド波は、図３（Ａ）の例のように、コイル３ａとの距離が９００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合に、検出部３ｃに検出される当該反射波の振幅は十分に大きく検査体７の健全性の評価に使用できるが、コイル３ａとの距離が９００ｍｍより小さい位置で反射した場合には、検出部３ｃにより検出される当該反射波の振幅が小さすぎて検査体７の健全性の評価に使用できない。
【００２７】
一方、Ｔモードのガイド波は、図３（Ｂ）の例のように、コイル５ａとの距離が７００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合であっても、検出部５ｃに検出される当該反射波の振幅は十分に大きく検査体７の健全性の評価に使用できる。
【００２８】
波長の同じ倍数の長さ（例えば、２波長の長さ）を持つＬモードのガイド波とＴモードのガイド波が、それぞれ、検査装置３、５により発生させられる場合、検査装置５のほうが、検査体７におけるその組付箇所により近い位置まで検査体７の欠陥を検出できる。
【００２９】
図４は、本発明の実施形態によるガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法のフローチャートである。
【００３０】
ステップＳ１において、図１の検査装置３、および図２の検査装置５を用意する。
【００３１】
ステップＳ２において、検査体７における装置の組付箇所に、検査装置３を組み付ける。すなわち、検査体７の軸方向の所定位置にある組付箇所において、検査体７の外周面に対し検査体７の軸心周りにコイル３ａを巻き付ける。また、上述のように、磁石３ｄ、交流電源３ｂ、および検査装置３を配置する。
【００３２】
ステップＳ３において、交流電源３ｂとコイル３ａを接続する配線に設けたスイッチを適宜の手段によりオンにすることで、コイル３ａに交流電流を流す。これにより、Ｌモードのガイド波が発生し、このガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。なお、所望の短い長さ（例えば、２〜３波長程度）のガイド波が発生して伝播していくようにスイッチがオンとなる時間が制御されるのがよい。この時間だけスイッチをオンにした後は、スイッチをオフにすることで交流電源３ｂがコイル３ａに電流を流さないようにする。
【００３３】
ステップＳ４において、ステップＳ３で検査体７中を伝播したＬモードのガイド波の反射波を、検出部３ｃにより検出する。例えば、検出部３ｃにより、図３（Ａ）のような反射波の波形を取得する。
【００３４】
ステップＳ５において、検査体７における検査装置３の組付箇所において、他方の検査装置５を組み付けるように、検査装置３を検査装置５に換える。すなわち、コイル３ａと磁石３ｄを検査体７から取り外し、次いで、前記組付箇所における検査体７の外周面に対し検査体７の軸心周りに強磁性金属板５ｄを巻き付け、強磁性金属板５ｄの上から検査体７にコイル５ａを巻き付ける。また、上述のように、交流電源５ｂおよび検出部５ｃを配置する。なお、検査装置３のコイル３ａ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃを、それぞれ、検査装置のコイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃとして使用してもよい。
【００３５】
ステップＳ５において、検査装置３が組み付けられていた前記組付箇所に、検査装置５を組み付けるのは、次の理由による。検査体７に取り付けた弁などの機器や、検査体７を埋設した構造体などにより、検査装置３、５を組み付ける箇所が所定の箇所（前記組付箇所）に限られる。図５の例では、検査体７に取り付けた弁などの機器１３（破線で示す）と、検査体７を埋設した構造体１５（破線で示す）とにより、検査体７において検査装置３、５を組み付けられる箇所が前記組付箇所（図５の符号Ｘで示す領域）に限られている。
【００３６】
ステップＳ６において、交流電源５ｂとコイル５ａを接続する配線に設けたスイッチをオンにすることで、コイル５ａに交流電流を流す。これにより、Ｔモードのガイド波が発生し、このガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。なお、所望の短い長さ（例えば、２〜３波長程度）のガイド波が発生して伝播していくようにスイッチがオンとなる時間が制御されるのがよい。この時間だけスイッチをオンにした後は、スイッチをオフにすることで交流電源５ｂがコイル５ａに電流を流さないようにする。なお、ステップＳ６で使用するＴモードのガイド波の周波数は、ステップＳ３で使用するＬモードのガイド波の周波数と同じであってよい。
【００３７】
ステップＳ７において、ステップＳ６で検査体７中を伝播したＴモードのガイド波の反射波を、検出部５ｃにより検出する。例えば、検出部５ｃにより、図３（Ｂ）のような反射波の波形を取得する。
【００３８】
上述した本発明によると、ＬモードおよびＴモードのガイド波を同じ箇所から発振させ、その反射波を検出することで、次のように、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体７を検査することが可能となる。
Ｌモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所（即ち、前記組付箇所）の近傍を除いて、発振箇所から遠い箇所まで検査体７を検査できる。Ｔモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所（即ち、前記組付箇所）から遠い範囲を除いて、発振箇所の近傍を含めた範囲にわたり検査体７を検査できる。そこで、上述のように、検査装置３、５の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、検査体７における一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、一方の検査装置を他方の検査装置に換え、該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出するといった具合に、同じ箇所からＬモードおよびＴモードのガイド波を発振させ、その反射波を検出する。これにより、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体７を検査することが可能となる。
【００３９】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、以下のように本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】
検査装置３、５の構成は、図１、図２に示した構成例に限定されない。例えば、Ｔモードをガイド波により検査体７を検査する検査装置５は、図６の構成を有していてもよい。図６の検査装置５は、コイル５a、交流電源５ｂ、検出部５ｃ、および直流電源５eを有するが、強磁性金属板５ｄを有さない。図６の構成において、コイル５a、交流電源５ｂ、検出部５ｃは、図２に基づいて説明した構成と同じである。なお、図６において、コイル５aを、検査体７の外周面に直接巻いてよい。直流電源５eは、配線５ｆと配線５ｇを介して検査体７の外表面に直流電流を流す。配線５ｆは、コイル５aの一方側にある検査体７外表面の接点aに接続され、配線５ｇは、コイル５aの他方側にある検査体７外表面の接点ｂに接続される。従って、直流電源５eにより、検査体７の外表面において接点aから接点ｂへ直流電流が流れる。
図６の構成で、交流電源５ｂが、コイル５ａに交流電流を流しながら、直流電源５eが、検査体７の外表面において接点aから接点ｂへ直流電流を流すことで、Ｔモードのガイド波が検査体７中に発生し、かつ、当該ガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。このように伝播していったガイド波が、検査体７における傷や腐食（減肉）などの欠陥部位で反射して、コイル５ａ側へ伝播して戻って来る。検出部５ｃは、反射波がコイル５ａの部分に到達することでコイル５ａの両端間に発生する電圧を検出する。
【００４１】
上述の実施形態において、図２の検査装置５の代わりに図６の検査装置５を用いる場合には、上述のステップＳ５とステップＳ６は、次のように行う。
ステップＳ５において、検査装置３の構成要素のうち磁石３ｄのみを検査体７から取り外し、直流電源５e、配線５ｆ、および配線５ｇを図６のように検査体７に組み付け、検査装置３のコイル３ａ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃを、それぞれ、図６の検査装置のコイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃとして使用する。このようにして、検査体７における図１の検査装置３の組付箇所において、図６の検査装置５を組み付けるように、検査装置３を検査装置５に換える。すなわち、ステップＳ５において、コイル３ａと交流電源３ｂと検出部３ｃを、検査装置３、５で共有するように検査体７に組み付けたままにして、磁石３ｄを検査体７から取り外し、直流電源５ｅと配線５ｆと配線５ｇを検査体７に取り付ける。この共有により、使用する機器の数を減らすことができる。また、コイル３ａを検査体７に取り付けたままにするので、Ｌモードの検出反射波とＴモードの検出反射波を、距離（図３（Ａ）（Ｂ）の横軸）に関して整合させる処理が不要になる。
ステップＳ６において、コイル５ａに交流電流を流しながら、直流電源５eが、検査体７の外表面において接点aから接点ｂへ直流電流が流すことで、Ｔモードのガイド波を検査体７中に発生させる。
他の点は、上述の実施形態と同じであってよい。
【００４２】
上述の実施形態では、検査装置５よりも先に検査装置３を検査体７に組み付けたが、検査装置３よりも先に検査装置５を検査体７に組み付けてもよい。
また、図１の検査装置３と図６の検査装置５を用いる場合にも、検査装置３よりも先に検査装置５を検査体７に組み付けてもよい。この場合、ステップＳ２において、検査装置５を検査体７に組み付け、ステップＳ３、Ｓ４により、Ｔモードのガイド波の反射波を検出し、ステップＳ５において、検査装置５の構成要素のうち直流電源５e、配線５ｆ、および配線５ｇを検査体７から取り外し、磁石３ｄを図１のように検査体７に配置し、図６の検査装置５のコイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃを、検査装置３のコイル３ａ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃとして使用する。すなわち、ステップＳ５において、コイル５ａと交流電源５ｂと検出部５ｃを、検査装置３、５で共有するように検査体７に組み付けたままにして、直流電源５ｅと配線５ｆと配線５ｇを検査体７から取り外し、磁石３ｄを検査体７に取り付け、ステップＳ６、Ｓ７により、Ｌモードのガイド波の反射波を検出する。このようにして、ステップＳ５において、検査体７における図６の検査装置５の組付箇所において、図１の検査装置３を組み付けるように、検査装置５を検査装置３に換える。他の点は、上述の実施形態と同様であってよい。
【００４３】
なお、図示と説明を省略したが、各検査装置は、互いに逆を向く検査体の２つの軸方向のうち、一方の軸方向へ伝播する上述のガイド波の振幅を強め、他方の軸方向へは、上述のガイド波を打ち消す打ち消し装置が設けられてよい。この打ち消し装置は、検査装置と同様にコイルと交流電源を有し、当該コイルは、例えば、上述の検査装置のコイルからガイド波の波長の１／４だけ離れた位置において検査体に巻かれ、かつ、打ち消し装置のコイルにより発生するガイド波は、検査装置のコイルにより発生するガイド波の周期の１／４だけずれた位相でガイド波が発生させられる。このような打ち消し装置を、各検査装置と共に、検査体に組み付けまたは組み替えて、一方の軸方向にのみガイド波を伝播させることができる。
【符号の説明】
【００４４】
３ 検査装置、３ａ コイル、３ｂ 交流電源、
３ｃ 検出部、３ｄ 磁石、５ 検査装置、
５ａ コイル、５ｂ 交流電源、５ｃ 検出部、
５ｄ 強磁性金属板、７ 検査体、９ Ｎ極、１１ Ｓ極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状または棒状の検査体の検査方法に関する。より詳しくは、本発明は、検査体中を検査体の長手方向に伝播するガイド波を用いた検査方法に関する。なお、ガイド波の周波数は、例えば、１ｋＨｚ〜数百ｋＨｚ（一例では、３２ｋＨｚ、６４ｋＨｚ、１２８ｋＨｚなど）である。
【背景技術】
【０００２】
ガイド波は、例えば、管状または棒状の検査体に巻いたコイルに交流電流を流すことで発生させられる。検査体に巻いたコイルに交流電流を流すと、交流磁場が発生する。この交流磁場による磁力を利用して、検査体を振動させ、これにより音波の一種であるガイド波を発生させる。発生・発振したガイド波は、検査体中をその長手方向に沿って伝播していく。
【０００３】
ガイド波の反射波を検出することで、検査体の健全性を検査する。ガイド波は、検査体における不連続部や、円周方向に関する検査体の断面積変化などによって反射波として反射される。この反射波を、ガイド波の発振箇所において検出することで、検査体の健全性を検査する。検査体の健全性として、例えば、検査体の傷または腐食などの欠損部分の有無を検査する。
【０００４】
ガイド波として、例えば、Ｌモード（Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ ｍｏｄｅ）のガイド波とＴモード（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ）のガイド波がある。Ｌモードのガイド波は、その伝播方向に振動しながら検査体中を伝播し、Ｔモードのガイド波は、検査体をねじるように振動しながら検査体中を伝播する。
【０００５】
このようなガイド波は、一般の音波検査で用いる音波と比較して、減衰が少なく、検査体の広範囲にわたって検査体の健全性を検査できる。一般の音波検査において使用する音波は、例えば、周波数が５ＭＨｚと高く、波長が０．６ｍｍと小さいため、減衰しやすい。これに対し、上述のようなガイド波は、例えば、周波数が数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚと小さく、波長が１００ｍｍと大きいので、減衰しにくい。
【０００６】
本願の先行技術文献として、例えば下記の特許文献１がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−３６５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来において、通常は、検査体および状況に応じて、ＬモードまたはＴモードのどちらかのガイド波を選択し、選択した単一のガイド波を用いて検査している。
【０００９】
この場合、ＬモードおよびＴモードの特性により、検査体において、検査可能な範囲に限りがあり、検査不可能な範囲が生じることを、後述する「発明者による検証」のように発明者が検証した。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、広範囲にわたって検査体を検査することができる検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明者による検証）
本願の発明者は、Ｌモードのガイド波は、検査体に組み付けた検出装置の近傍をのぞいた遠方の検査に適しており、Ｔモードのガイド波は、検出装置の近傍の検査に適している特性を、次のように確認した。
Ｌモードのガイド波は、検査体に組み付けた検出装置により発生させられ、これにより、検査体の長手方向に伝播する。このガイド波は、検査体の欠陥個所で大きく反射して戻ってくる。この戻ってきた反射波を前記検出装置で検出することで、検査体の健全性を検査する。Ｌモードのガイド波は、Ｔモードのガイド波と比べて減衰が少ないので、遠方で反射波してもその反射波を検出できる。しかし、検出装置の近傍（特に、検出装置から９００ｍｍ未満の領域）から、反射して戻ってきたＬモードガイド波の反射波の波形は、発生ガイド波の波形と混在してしまう。そのため、Ｌモードのガイド波により、検出装置近傍において、検査体の健全性を検査することが困難である。特に、検査装置を組み付け可能な箇所が限られている場合には、検査装置の組付箇所（即ち、ガイド波の発振箇所）をずらすことができないので、当該組付箇所の近傍においては、検査体の健全性を検査することができない。
Ｔモードのガイド波では、Ｌモードのガイド波と比べて、検出装置の近傍からの反射波が発生ガイド波と混在する検査体上の領域が少ない。従って、Ｔモードのガイド波は、検出装置の近傍での検査に適している。
本願の発明者は、このような各モードの特性を併用することにより、検査可能な範囲の制限を、無くし、若しくは、少なくした。
【００１２】
すなわち、上記目的を達成するため、本発明によると、管状または棒状の検査体にガイド波を伝播させ、該ガイド波の反射波を検出し、この反射波に基づいて検査体を検査するガイド波を用いた検査方法であって、
（Ａ）伝播方向に振動しながら検査体中を伝播するＬモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第１の検査装置を用意し、
（Ｂ）検査体をねじるように振動しながら検査体中を伝播するＴモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第２の検査装置を用意し、
（Ｃ）第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、
（Ｄ）前記検査体における前記一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、前記一方の検査装置を他方の検査装置に換え、
（Ｅ）該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する、ことを特徴とするガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法が提供される。
【００１３】
上記本発明において、前記Ｌモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍（例えば、検査体の軸方向に関して、該組付箇所から、該組付箇所との距離が９００ｍｍとなる位置までの領域）を除いた第１範囲にわたって検査体を検査し、前記Ｔモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍（例えば、検査体の軸方向に関して、該組付箇所との距離が７００ｍｍとなる位置から、該組付箇所との距離が９００ｍｍとなる位置までの領域）を含む第２範囲にわたって検査体を検査し、第１範囲は、第２範囲と比べて前記組付箇所から遠い検査体の領域を含む。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態によると、第１の検査装置は、金属材料で形成された検査体に巻かれるコイルと、検査体に巻かれた前記コイルを挟むように検査体の外周面に取り付けられるＮ極とＳ極を有する磁石と、前記コイルに交流電流を流す交流電源と、前記コイルの両端間の電圧を検出する検出部と、を備え、
第２の検査装置は、前記コイルと、前記交流電源と、前記検出部と、前記コイルが巻かれた検査体の範囲において検査体の軸方向に検査体の外表面に直流電流を流す直流電源と、を備え、
前記（Ｃ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記一方の検査装置の構成要素となるものを使用し、
前記（Ｄ）において、前記コイルと前記交流電源と前記検出部を、前記一方および前記他方の検査装置で共有するように検査体に組み付けたままにし、
前記（Ｅ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記他方の検査装置の構成要素となるものを使用する。
【発明の効果】
【００１５】
上述した本発明によると、ＬモードおよびＴモードのガイド波を同じ箇所から発振させ、その反射波を検出することで、次のように、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体を検査することが可能となる。
Ｌモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所の近傍を除いて、発振箇所から遠い箇所まで検査体を検査できる。Ｔモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所から遠い範囲を除いて、発振箇所の近傍を含めた範囲にわたり検査体を検査できる。そこで、上述のように、第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、前記検査体における前記一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、前記一方の検査装置を他方の検査装置に換え、該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出する。これにより、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体を検査することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】Ｌモードのガイド波により検査体を検査する検査装置の構成例を示す。
【図２】Ｔモードのガイド波により検査体を検査する検査装置の構成例を示す。
【図３】（Ａ）は、図１の検査装置により検出した反射波の波形の模式図を示し、（Ｂ）は、図２の検査装置により検出した反射波の波形の模式図を示す。
【図４】本発明の実施形態によるガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法を示すフローチャートである。
【図５】検査装置の組付箇所が制限されることの説明図である。
【図６】Ｔモードのガイド波により検査体を検査する検査装置の他の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１８】
図１は、Ｌモードのガイド波を用いる検査装置３の構成例を示す。検査装置３は、金属材料で形成された検査体７の欠陥を検査する装置であり、コイル３ａ、磁石３ｄ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃを備える。
【００１９】
検査体７は、管状または棒状のものである。例えば、管状の検査体７としては、内部に流体が流れる配管であってもよいし、棒状の検査体７としては、グラウンドアンカーやアンカーボルトや鉄筋などであってもよい。
【００２０】
コイル３ａは、検査体７に巻かれる。磁石３ｄは、検査体７の軸方向に関して、コイル３ａの一方側にＮ極９が位置し、コイル３ａの他方側にＳ極１１が位置し、当該Ｎ極９とＳ極１１でコイル３ａを挟むように配置される。また、これらＮ極９とＳ極１１が、適宜の手段により、検査体７の外周面に対し、検査体７の中心軸に向けて押し付けられるように当該外周面に固定される。検出部３ｃは、コイル３ａの両端間の電圧を検出できるようにコイル３ａに接続されている。
【００２１】
このようにコイル３ａと磁石３ｄと検出部３ｃを設けた状態で、交流電源３ｂが、コイル３ａに交流電流を流すことで、Ｌモードのガイド波が検査体７中に発生し、かつ、当該ガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。このように伝播していったガイド波が、検査体７における傷や腐食（減肉）などの欠陥部位で反射して、コイル３ａ側へ伝播して戻って来る。検出部３ｃは、反射波がコイル３ａの部分に到達することでコイル３ａの両端間に発生する電圧を検出する。
【００２２】
図２は、Ｔモード（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｍｏｄｅ）のガイド波を用いる検査装置５の構成例を示す。検査装置５は、強磁性金属板５ｄ、コイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃを備える。
【００２３】
強磁性金属板５ｄは、強磁性材料で形成されたプレート状の金属板であり、検査体７の外周面に直接に巻き付けられる。コイル５ａは、強磁性金属板５ｄの上から検査体７に巻かれる。検出部５ｃは、コイル５ａの両端間の電圧を検出できるようにコイル５ａに接続されている。
【００２４】
このように強磁性金属板５ｄとコイル５ａと検出部５ｃを組み付けた状態で、交流電源５ｂが、コイル５ａに交流電流を流すことで、Ｔモードのガイド波が検査体７中に発生し、かつ、当該ガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。このように伝播していったガイド波が、検査体７における傷や腐食（減肉）などの欠陥部位で反射して、コイル５ａ側へ伝播して戻って来る。検出部５ｃは、反射波がコイル５ａの部分に到達することでコイル５ａの両端間に発生する電圧を検出する。
【００２５】
図３（Ａ）は、図１の検査装置３で検出した波形の模式図を示す。具体的には、図３（Ａ）は、Ｌモードのガイド波が、コイル３ａとの距離が９００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合に、検出部３ｃが検出した反射波の波形の模式図を示す。図３（Ｂ）は、図２の検査装置５で検出した波形の模式図を示す。具体的には、図３（Ｂ）は、Ｔモードのガイド波が、コイル５ａとの距離が７００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合に、検出部５ｃが検出した反射波の波形の模式図を示す。図３（Ａ）と図３（Ｂ）において、横軸は、コイル３ａ、５ａを組み付けた位置からの距離（時間に対応する）を示し、縦軸は、コイル３ａ、５ａの両端間の電圧の振幅（即ち、反射波の強度）を示す。図３（Ａ）と図３（Ｂ）において、丸で囲んだ部分（きず信号）では、反射波の強度が大きくなっており、この部分に相当する検査体７の位置において、きずや腐食などの欠陥が存在することが分かる。なお、図３（Ａ）と図３（Ｂ）において、範囲Ａは、ガイド波を発生させる時に交流電源５ａ、５ｂにより印加された電圧を示す。
【００２６】
Ｌモードのガイド波は、図３（Ａ）の例のように、コイル３ａとの距離が９００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合に、検出部３ｃに検出される当該反射波の振幅は十分に大きく検査体７の健全性の評価に使用できるが、コイル３ａとの距離が９００ｍｍより小さい位置で反射した場合には、検出部３ｃにより検出される当該反射波の振幅が小さすぎて検査体７の健全性の評価に使用できない。
【００２７】
一方、Ｔモードのガイド波は、図３（Ｂ）の例のように、コイル５ａとの距離が７００ｍｍとなる位置の欠陥部位で反射した場合であっても、検出部５ｃに検出される当該反射波の振幅は十分に大きく検査体７の健全性の評価に使用できる。
【００２８】
波長の同じ倍数の長さ（例えば、２波長の長さ）を持つＬモードのガイド波とＴモードのガイド波が、それぞれ、検査装置３、５により発生させられる場合、検査装置５のほうが、検査体７におけるその組付箇所により近い位置まで検査体７の欠陥を検出できる。
【００２９】
図４は、本発明の実施形態によるガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法のフローチャートである。
【００３０】
ステップＳ１において、図１の検査装置３、および図２の検査装置５を用意する。
【００３１】
ステップＳ２において、検査体７における装置の組付箇所に、検査装置３を組み付ける。すなわち、検査体７の軸方向の所定位置にある組付箇所において、検査体７の外周面に対し検査体７の軸心周りにコイル３ａを巻き付ける。また、上述のように、磁石３ｄ、交流電源３ｂ、および検査装置３を配置する。
【００３２】
ステップＳ３において、交流電源３ｂとコイル３ａを接続する配線に設けたスイッチを適宜の手段によりオンにすることで、コイル３ａに交流電流を流す。これにより、Ｌモードのガイド波が発生し、このガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。なお、所望の短い長さ（例えば、２〜３波長程度）のガイド波が発生して伝播していくようにスイッチがオンとなる時間が制御されるのがよい。この時間だけスイッチをオンにした後は、スイッチをオフにすることで交流電源３ｂがコイル３ａに電流を流さないようにする。
【００３３】
ステップＳ４において、ステップＳ３で検査体７中を伝播したＬモードのガイド波の反射波を、検出部３ｃにより検出する。例えば、検出部３ｃにより、図３（Ａ）のような反射波の波形を取得する。
【００３４】
ステップＳ５において、検査体７における検査装置３の組付箇所において、他方の検査装置５を組み付けるように、検査装置３を検査装置５に換える。すなわち、コイル３ａと磁石３ｄを検査体７から取り外し、次いで、前記組付箇所における検査体７の外周面に対し検査体７の軸心周りに強磁性金属板５ｄを巻き付け、強磁性金属板５ｄの上から検査体７にコイル５ａを巻き付ける。また、上述のように、交流電源５ｂおよび検出部５ｃを配置する。なお、検査装置３のコイル３ａ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃを、それぞれ、検査装置のコイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃとして使用してもよい。
【００３５】
ステップＳ５において、検査装置３が組み付けられていた前記組付箇所に、検査装置５を組み付けるのは、次の理由による。検査体７に取り付けた弁などの機器や、検査体７を埋設した構造体などにより、検査装置３、５を組み付ける箇所が所定の箇所（前記組付箇所）に限られる。図５の例では、検査体７に取り付けた弁などの機器１３（破線で示す）と、検査体７を埋設した構造体１５（破線で示す）とにより、検査体７において検査装置３、５を組み付けられる箇所が前記組付箇所（図５の符号Ｘで示す領域）に限られている。
【００３６】
ステップＳ６において、交流電源５ｂとコイル５ａを接続する配線に設けたスイッチをオンにすることで、コイル５ａに交流電流を流す。これにより、Ｔモードのガイド波が発生し、このガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。なお、所望の短い長さ（例えば、２〜３波長程度）のガイド波が発生して伝播していくようにスイッチがオンとなる時間が制御されるのがよい。この時間だけスイッチをオンにした後は、スイッチをオフにすることで交流電源５ｂがコイル５ａに電流を流さないようにする。なお、ステップＳ６で使用するＴモードのガイド波の周波数は、ステップＳ３で使用するＬモードのガイド波の周波数と同じであってよい。
【００３７】
ステップＳ７において、ステップＳ６で検査体７中を伝播したＴモードのガイド波の反射波を、検出部５ｃにより検出する。例えば、検出部５ｃにより、図３（Ｂ）のような反射波の波形を取得する。
【００３８】
上述した本発明によると、ＬモードおよびＴモードのガイド波を同じ箇所から発振させ、その反射波を検出することで、次のように、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体７を検査することが可能となる。
Ｌモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所（即ち、前記組付箇所）の近傍を除いて、発振箇所から遠い箇所まで検査体７を検査できる。Ｔモードのガイド波を利用した場合には、その発振箇所（即ち、前記組付箇所）から遠い範囲を除いて、発振箇所の近傍を含めた範囲にわたり検査体７を検査できる。そこで、上述のように、検査装置３、５の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、検査体７における一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、一方の検査装置を他方の検査装置に換え、該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出するといった具合に、同じ箇所からＬモードおよびＴモードのガイド波を発振させ、その反射波を検出する。これにより、ガイド波の発振箇所の近傍を含めた広範囲にわたって検査体７を検査することが可能となる。
【００３９】
本発明は上述した実施の形態に限定されず、以下のように本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】
検査装置３、５の構成は、図１、図２に示した構成例に限定されない。例えば、Ｔモードをガイド波により検査体７を検査する検査装置５は、図６の構成を有していてもよい。図６の検査装置５は、コイル５a、交流電源５ｂ、検出部５ｃ、および直流電源５eを有するが、強磁性金属板５ｄを有さない。図６の構成において、コイル５a、交流電源５ｂ、検出部５ｃは、図２に基づいて説明した構成と同じである。なお、図６において、コイル５aを、検査体７の外周面に直接巻いてよい。直流電源５eは、配線５ｆと配線５ｇを介して検査体７の外表面に直流電流を流す。配線５ｆは、コイル５aの一方側にある検査体７外表面の接点aに接続され、配線５ｇは、コイル５aの他方側にある検査体７外表面の接点ｂに接続される。従って、直流電源５eにより、検査体７の外表面において接点aから接点ｂへ直流電流が流れる。
図６の構成で、交流電源５ｂが、コイル５ａに交流電流を流しながら、直流電源５eが、検査体７の外表面において接点aから接点ｂへ直流電流を流すことで、Ｔモードのガイド波が検査体７中に発生し、かつ、当該ガイド波が検査体７の長手方向に伝播していく。このように伝播していったガイド波が、検査体７における傷や腐食（減肉）などの欠陥部位で反射して、コイル５ａ側へ伝播して戻って来る。検出部５ｃは、反射波がコイル５ａの部分に到達することでコイル５ａの両端間に発生する電圧を検出する。
【００４１】
上述の実施形態において、図２の検査装置５の代わりに図６の検査装置５を用いる場合には、上述のステップＳ５とステップＳ６は、次のように行う。
ステップＳ５において、検査装置３の構成要素のうち磁石３ｄのみを検査体７から取り外し、直流電源５e、配線５ｆ、および配線５ｇを図６のように検査体７に組み付け、検査装置３のコイル３ａ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃを、それぞれ、図６の検査装置のコイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃとして使用する。このようにして、検査体７における図１の検査装置３の組付箇所において、図６の検査装置５を組み付けるように、検査装置３を検査装置５に換える。すなわち、ステップＳ５において、コイル３ａと交流電源３ｂと検出部３ｃを、検査装置３、５で共有するように検査体７に組み付けたままにして、磁石３ｄを検査体７から取り外し、直流電源５ｅと配線５ｆと配線５ｇを検査体７に取り付ける。この共有により、使用する機器の数を減らすことができる。また、コイル３ａを検査体７に取り付けたままにするので、Ｌモードの検出反射波とＴモードの検出反射波を、距離（図３（Ａ）（Ｂ）の横軸）に関して整合させる処理が不要になる。
ステップＳ６において、コイル５ａに交流電流を流しながら、直流電源５eが、検査体７の外表面において接点aから接点ｂへ直流電流が流すことで、Ｔモードのガイド波を検査体７中に発生させる。
他の点は、上述の実施形態と同じであってよい。
【００４２】
上述の実施形態では、検査装置５よりも先に検査装置３を検査体７に組み付けたが、検査装置３よりも先に検査装置５を検査体７に組み付けてもよい。
また、図１の検査装置３と図６の検査装置５を用いる場合にも、検査装置３よりも先に検査装置５を検査体７に組み付けてもよい。この場合、ステップＳ２において、検査装置５を検査体７に組み付け、ステップＳ３、Ｓ４により、Ｔモードのガイド波の反射波を検出し、ステップＳ５において、検査装置５の構成要素のうち直流電源５e、配線５ｆ、および配線５ｇを検査体７から取り外し、磁石３ｄを図１のように検査体７に配置し、図６の検査装置５のコイル５ａ、交流電源５ｂ、および検出部５ｃを、検査装置３のコイル３ａ、交流電源３ｂ、および検出部３ｃとして使用する。すなわち、ステップＳ５において、コイル５ａと交流電源５ｂと検出部５ｃを、検査装置３、５で共有するように検査体７に組み付けたままにして、直流電源５ｅと配線５ｆと配線５ｇを検査体７から取り外し、磁石３ｄを検査体７に取り付け、ステップＳ６、Ｓ７により、Ｌモードのガイド波の反射波を検出する。このようにして、ステップＳ５において、検査体７における図６の検査装置５の組付箇所において、図１の検査装置３を組み付けるように、検査装置５を検査装置３に換える。他の点は、上述の実施形態と同様であってよい。
【００４３】
なお、図示と説明を省略したが、各検査装置は、互いに逆を向く検査体の２つの軸方向のうち、一方の軸方向へ伝播する上述のガイド波の振幅を強め、他方の軸方向へは、上述のガイド波を打ち消す打ち消し装置が設けられてよい。この打ち消し装置は、検査装置と同様にコイルと交流電源を有し、当該コイルは、例えば、上述の検査装置のコイルからガイド波の波長の１／４だけ離れた位置において検査体に巻かれ、かつ、打ち消し装置のコイルにより発生するガイド波は、検査装置のコイルにより発生するガイド波の周期の１／４だけずれた位相でガイド波が発生させられる。このような打ち消し装置を、各検査装置と共に、検査体に組み付けまたは組み替えて、一方の軸方向にのみガイド波を伝播させることができる。
【符号の説明】
【００４４】
３ 検査装置、３ａ コイル、３ｂ 交流電源、
３ｃ 検出部、３ｄ 磁石、５ 検査装置、
５ａ コイル、５ｂ 交流電源、５ｃ 検出部、
５ｄ 強磁性金属板、７ 検査体、９ Ｎ極、１１ Ｓ極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管状または棒状の検査体にガイド波を伝播させ、該ガイド波の反射波を検出し、この反射波に基づいて検査体を検査するガイド波を用いた検査方法であって、
（Ａ）伝播方向に振動しながら検査体中を伝播するＬモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第１の検査装置を用意し、
（Ｂ）検査体をねじるように振動しながら検査体中を伝播するＴモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第２の検査装置を用意し、
（Ｃ）第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、
（Ｄ）前記検査体における前記一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、前記一方の検査装置を他方の検査装置に換え、
（Ｅ）該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、
前記Ｌモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍を除いた第１範囲にわたって検査体を検査し、前記Ｔモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍を含む第２範囲にわたって検査体を検査し、第１範囲は、第２範囲と比べて前記組付箇所から遠い検査体の領域を含む、ことを特徴とするガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法。
【請求項２】
第１の検査装置は、金属材料で形成された検査体に巻かれるコイルと、検査体に巻かれた前記コイルを挟むように検査体の外周面に取り付けられるＮ極とＳ極を有する磁石と、前記コイルに交流電流を流す交流電源と、前記コイルの両端間の電圧を検出する検出部と、を備え、
第２の検査装置は、前記コイルと、前記交流電源と、前記検出部と、前記コイルが巻かれた検査体の範囲において検査体の軸方向に検査体の外表面に直流電流を流す直流電源と、を備え、
前記（Ｃ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記一方の検査装置の構成要素となるものを使用し、
前記（Ｄ）において、前記コイルと前記交流電源と前記検出部を、前記一方および前記他方の検査装置で共有するように検査体に組み付けたままにし、
前記（Ｅ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記他方の検査装置の構成要素となるものを使用する、ことを特徴とする請求項１に記載のガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法。
【請求項１】
管状または棒状の検査体にガイド波を伝播させ、該ガイド波の反射波を検出し、この反射波に基づいて検査体を検査するガイド波を用いた検査方法であって、
（Ａ）伝播方向に振動しながら検査体中を伝播するＬモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第１の検査装置を用意し、
（Ｂ）検査体をねじるように振動しながら検査体中を伝播するＴモードのガイド波を発生させ、かつ、このガイド波の反射波を検出する第２の検査装置を用意し、
（Ｃ）第１および第２の検査装置の一方を検査体に組み付け、該一方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、
（Ｄ）前記検査体における前記一方の検査装置の組付箇所において、他方の検査装置を組み付けるように、前記一方の検査装置を他方の検査装置に換え、
（Ｅ）該他方の検査装置によりガイド波を発生させてその反射波を検出し、
前記Ｌモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍を除いた第１範囲にわたって検査体を検査し、前記Ｔモードのガイド波により、前記組付箇所の近傍を含む第２範囲にわたって検査体を検査し、第１範囲は、第２範囲と比べて前記組付箇所から遠い検査体の領域を含む、ことを特徴とするガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法。
【請求項２】
第１の検査装置は、金属材料で形成された検査体に巻かれるコイルと、検査体に巻かれた前記コイルを挟むように検査体の外周面に取り付けられるＮ極とＳ極を有する磁石と、前記コイルに交流電流を流す交流電源と、前記コイルの両端間の電圧を検出する検出部と、を備え、
第２の検査装置は、前記コイルと、前記交流電源と、前記検出部と、前記コイルが巻かれた検査体の範囲において検査体の軸方向に検査体の外表面に直流電流を流す直流電源と、を備え、
前記（Ｃ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記一方の検査装置の構成要素となるものを使用し、
前記（Ｄ）において、前記コイルと前記交流電源と前記検出部を、前記一方および前記他方の検査装置で共有するように検査体に組み付けたままにし、
前記（Ｅ）において、前記磁石と前記直流電源のうち、前記他方の検査装置の構成要素となるものを使用する、ことを特徴とする請求項１に記載のガイド波のＬモード・Ｔモード併用検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８８２４３（Ｐ２０１３−８８２４３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２７９１４（Ｐ２０１１−２２７９１４）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００１９８３１８）株式会社ＩＨＩ検査計測 (132)
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（５０１２８４７６７）株式会社ジェイアール総研電気システム (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００１９８３１８）株式会社ＩＨＩ検査計測 (132)
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（５０１２８４７６７）株式会社ジェイアール総研電気システム (17)
【Ｆターム（参考）】
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