(57)【要約】【課題】減衰が大きな検査対象物に対して、数十キロヘルツの周波数帯での検査を可能にしつつ、Ｓ／Ｎ比を改善できるガイド波を用いた非破壊検査装置、および非破壊検査方法を提供する。【解決手段】ガイド波を用いた非破壊検査装置Ｓの検出部ＳＳに、複数の探触子３ａ〜３ｈからなる探触子群Ｇ１，Ｇ２と、吸音体３２とを備え、円筒形状を有する検査対象物１の外周面に、周方向に沿って複数の探触子３ａ〜３ｈを離散的に配置し、吸音体３２を検査対象物１の外周面上に周方向へ連続して、もしくは探触子間に配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状を有する検査対象物の外周面に、周方向に沿って配置される複数の探触子からなる探触子群と、
該検査対象物の外周面と探触子との間に狭持されつつ、該検査対象物の外周面上に周方向へ連続して配置される吸音体と、
を備える
ことを特徴とするガイド波を用いた非破壊検査装置。
【請求項２】
円筒形状を有する検査対象物の外周面に、周方向に沿って配置される複数の探触子からなる探触子群と、
該検査対象物の外周面上における該探触子間に配置される吸音体と、
を備える
ことを特徴とするガイド波を用いた非破壊検査装置。
【請求項３】
前記探触子群が、
前記検査対象物の軸方向に２組以上配置されている
ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載のガイド波を用いた非破壊検査装置。
【請求項４】
前記吸音体は、
前記検査対象物の径方向における寸法が、前記探触子の径方向の寸法の半分以下に設定された
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のガイド波を用いた非破壊検査装置。
【請求項５】
前記探触子は、
１ＭＨｚ以下の周波数帯での発信と受信が可能である
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のガイド波を用いた非破壊検査装置。
【請求項６】
検査対象物の外周面上に吸音体を配置する工程と、
該吸音体の上に探触子を重ねつつ、配置する工程と、
該探触子を励振してガイド波を送信する工程と、
該検査対象物の欠陥で反射したガイド波の反射波を探触子で受信する工程と、
を備えることを特徴とするガイド波を用いた非破壊検査方法。
【請求項７】
検査対象物の外周面上に、周方向へ離散的に複数の吸音体を配置する工程と、
該検査対象物の外周面上の吸音体間に探触子を配置する工程と、
該探触子を励振してガイド波を送信する工程と、
該検査対象物の欠陥で反射したガイド波の反射波を探触子で受信する工程と、
を備えることを特徴とするガイド波を用いた非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管などの管状部材に生じる減肉等の欠陥の検出にガイド波を用いる非破壊検査装置、および非破壊検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電プラント、化学プラント等を構成する配管は、使用している環境の影響を受け、時間の経過とともに内外面から腐食等によって、管壁の一部が局所的に薄くなる、減肉が発生する。そして、減肉化が進行した場合には、管壁に亀裂や破断が生じ、配管内を流通する内容物が外部に漏洩するおそれがある。
そこで、配管を定期的に検査し、亀裂や破断が生じる前に該当個所の交換や補修を行い、健全性を維持することが従来から行われている。
たとえば、特許文献１では、ガイド波を用いて、配管の内外面、および長距離区間を一括して検査する手法が提案されている。
ガイド波は、局所的な薄肉部分等の管壁の厚さが変化する位置で反射するという特性があり、このようなガイド波の特性を利用した手法は、地中に埋設された配管（埋設配管）の検査に対して有効である。
しかしながら、埋設配管は、土や砂などの埋設媒質に接触した状態で埋設されているため、ガイド波の振動エネルギーが埋設配管から埋設媒質へ漏洩してしまう。このため、受信信号の信号レベルが著しく低下してしまう、という特性がある。
また、受信信号の信号レベルが著しく低下する一方で、ガイド波を発信する際に生じる残響ノイズは減衰せずに受信される。このため、ガイド波を用いた検査手法で埋設配管を検査する場合、Ｓ／Ｎ比を確保することが難しいという課題がある。
このような課題を解決する手法として、特許文献２が提案されている。
特許文献２では、配管の軸方向に対して斜めになるように、くさび状の台座（シュー）を介して超音波探触子が配管の外周面に設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１０−５０７５３０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２の検査手法では、通常数百キロヘルツから数メガヘルツを共振周波数とする超音波振動子を用いるため、約数十キロヘルツの低い周波数を送受信する場合には、超音波探触子の後方に超音波が漏れてしまうという課題を抱えている。
【０００５】
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、減衰が大きな検査対象物に対して、数十キロヘルツの周波数帯での検査を可能にしつつ、Ｓ／Ｎ比を改善できるガイド波を用いた非破壊検査装置、および非破壊検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために、本発明に係るガイド波を用いた非破壊検査装置は、円筒形状を有する検査対象物の外周面に、周方向に沿って配置される複数の探触子からなる探触子群と、該検査対象物の外周面と探触子との間に狭持されつつ、該検査対象物の外周面上に周方向へ連続して、もしくは外周面上の複数の探触子の間に配置される吸音体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、減衰が大きな検査対象物に対して、数十キロヘルツの周波数帯での検査を可能にしつつ、Ｓ／Ｎ比を改善できるガイド波を用いた非破壊検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置の概略構造を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置の検出部が配管に設置された状態を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置のガイド波送受信器の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置による検査方法において、受信波の時間反転波を作成する方法を説明する図である。
【図６】（ａ）は配管を伝搬するガイド波の音速の周波数特性を示すグラフ、（ｂ）はＴ（０，１）モードにおけるガイド波の振動モードを説明する図、（ｃ）はＴ（１，１）モードにおけるガイド波の振動モードを説明する図、（ｄ）はＴ（２，１）モードにおけるガイド波の振動モードを説明する図である。
【図７】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置による検査方法において、空間波形を合成して検査画像を構成する方法を説明する図で、（ａ）は時間ti-1の空間波形画像、（ｂ）は時間tiの空間波形画像、（ｃ）は時間ti+1の空間波形画像、（ｄ）はこれら空間波形画像を各解析領域の窓で切り出して合成した画像である。
【図８】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置による検査方法において、吸音層による効果を従来との比較で説明する図で、（ａ）は検査対象の配管を示す模式図、（ｂ）は吸音層を設置しない従来の検査方法によって得られる検査画像を模式的に示した例、（ｃ）は吸音層を設置した検出部で測定したときの検査画像を模式的に示した例である。
【図９】本発明の第１実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置による検査方法において、検出部からの距離と、信号の振幅、ノイズの振幅の関係を模式的に示す図で、（ａ）は検査対象の配管（露出配管、非埋設配管）を示す模式図、（ｂ）は非埋設配管でのガイド波の距離振幅特性を模式的に示した例、（ｃ）は検査対象の配管（埋設配管）を示す模式図、（ｄ）は、埋設配管でのガイド波の距離振幅特性を模式的に示した例である。
【図１０】本発明の第１実施形態における検出部の変形例を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態におけるガイド波を用いた非破壊検査装置の検出部が配管に設置された状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
図１に示すように、第１実施形態のガイド波を用いた非破壊検査装置Ｓは、検査対象物である配管１の管壁１ａにガイド波８を伝搬させて、減肉２等の欠陥で反射したガイド波８の反射波８ｂを受信し、受信した反射波８ｂを基に配管１の状態を把握するものである。
なお、ガイド波８とは、配管や板のように境界面を有する物体中を、反射やモード変換をしながら進行する縦波、横波の干渉によって形成される弾性波の総称で、局所的な薄肉部分等の管壁の厚さが変化する位置で反射するという特性がある。
また、本実施形態の配管１は、円筒形状を有し、地中などに埋設される埋設配管である。
【００１１】
本実施形態の非破壊検査装置Ｓは、図１に示すように、配管１の外側に配置される検出部ＳＳ、検出部ＳＳを駆動するガイド波送受信器４、ガイド波送受信器４から出力された波形信号をデジタル波形信号に変換するＡ／Ｄ変換器５、デジタル信号を画像データに変換するコンピュータ６、および画像データを表示する表示手段７を備えている。
また、検出部ＳＳは、２組の探触子群Ｇ１、Ｇ２、配管１の外周に装着される吸音体３２、および探触子群Ｇ１、Ｇ２を構成する探触子３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３e、３ｆ、３ｇ、３ｈ（以下３ａ〜３ｈ）を把持する把持手段３１を備えている。
【００１２】
２組の探触子群Ｇ１、Ｇ２は、それぞれが４つの探触子３ａ〜３ｄ、３ｅ〜３ｈを備えている。そして、合計８個の探触子３ａ〜３ｈは、全てが同一の仕様に設定されている。また、２組の探触子群Ｇ１、Ｇ２は、探触子が配管１の軸方向に沿って並ぶように配置されている。そして、２組の探触子群Ｇ１、Ｇ２の間の間隔は波長に応じて設定される所定の間隔、本実施例ではλ／４に設置されている。なお、λは、検査に使われるガイド波８の波長である。つまり、２組の探触子群Ｇ１、Ｇ２は、１／４波長に相当する間隔で配置される。
探触子３ａ〜３ｈは、ガイド波８の発信と、反射波８ｂの受信とを行うもので、１ＭＨｚ以下の周波数帯での発信と受信が可能な圧電素子によって構成されている。なお、圧電素子は、強誘電体の一種で、電圧が加えられると振動し、また逆に振動が加わると電圧が発生するという特性を備えている。
探触子は、周方向に伝搬するラム波の波長以下の間隔で、周方向に沿って配置される。一領域のみに複数の探触子を配置することも可能であるが、配管１に一周にわたり配置されるよう探触子の数を設定することが望ましい。本実施例では、各探触子群Ｇ１、Ｇ２を構成する４つの探触子３ａ〜３ｄ、３ｅ〜３ｈは、図２に示すように、配管１の周方向に等間隔（９０度間隔）で配置されている。
つまり、探触子３ａ〜３ｈは、周方向に等間隔に４つ、軸方向に連続して２つ、計８つ配置されている。そして、各探触子３ａ〜３ｈは、同軸ケーブルなどでガイド波送受信器４と接続される。
【００１３】
吸音体３２は、配管１の振動を効果的に吸収する素材、および形状で構成されており、例えば、本実施形態では、帯状に形成されたポリエチレン（ＰＥ：polyethylene）で構成されている。また、吸音体３２は、図２に示すように、配管１の外周面との間に、粘着材を介在させた、所謂粘着テープの形態を呈しており、配管１の外周面に対してずれることなく、着脱可能に貼着される。
本実施形態の吸音体３２は、１部品からなり、配管１の周方向に沿って、連続的に１周して配置されている。そして、吸音体３２は、配管１の外周面と探触子３ａ〜３ｈとの間に狭持されている。また、吸音体３２は、その幅が、検出部ＳＳの軸方向の寸法に収まるように設定されている（図１参照）。つまり、吸音体３２は、粘着テープの厚さ（吸音体３２の径方向の寸法）が探触子３ａ〜３ｈの配管外周面からの高さ（探触子３ａ〜３ｈの径方向の寸法）の半分以下に設定されている。
なお、吸音体３２の幅、および吸音体３２を配管１に巻付ける回数は、配管１の大きさやガイド波８の周波数、吸音体３２の厚さ等に応じて、適宜増減させることができる。
【００１４】
把持手段３１は、探触子３ａ〜３ｈが配管１の外周面上でずれないように、圧接した状態を保持する構成である。
本実施形態の把持手段３１は、円環状に湾曲した帯状の金具、所謂クランプで構成されている。
【００１５】
このような構成の検出部ＳＳを配管１に取付ける手順を説明する（図２参照）。
まず、テープ状の吸音体３２を配管１の外周面に巻付ける。次に、探触子３ａ〜３ｈを吸音体３２上に重ねつつ、配置する。そして、把持手段３１を探触子３ａ〜３ｈの周囲に取付け、所定の締付けトルクで探触子３ａ〜３ｈを固定する。
【００１６】
次に、検出部ＳＳ以外の構成について説明する。
ガイド波送受信器４は、図３に示すように、ガイド波８を送信するために各探触子３ａ〜３ｈに送信波形（送信信号）を印加する手段であるとともに、各探触子３ａ〜３ｈが受信した受信波形（受信信号）を増幅する手段である。
本実施形態のガイド波送受信器４は、送信手段として、制御器４１、探触子群Ｇ１、Ｇ２用の信号発生器４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２e、４２ｆ、４２ｇ、４２ｈ（以下、４２ａ〜４２ｈ）、送信アンプ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、４３e、４３ｆ、４３ｇ、４３ｈ（以下、４３ａ〜４３ｈ）、および素子切替器４４を備えている。
【００１７】
ガイド波送受信器４が、ガイド波８を発信する際に、制御器４１は、ガイド波８を発信させる探触子３ａ〜３ｈを素子切替器４４で選択し、指定された探触子３ａ〜３ｈに対応する信号発生器４２ａ〜４２ｈが発信する。そして、指定された探触子３ａ〜３ｈに対応する送信アンプ４３ａ〜４３ｈは、信号発生器４２ａ〜４２ｈが発信した信号を増幅し、指定された探触子３ａ〜３ｈは、波形信号がバースト波からなるガイド波８を発信する。
なお、バースト波は、定められた時間だけ持続する単一周波数の波形信号である（図６（ａ）参照）。
【００１８】
ガイド波送受信器４は、受信手段として、制御器４１、素子切替器４５及び受信アンプ４６を備えている。
ガイド波送受信器４が、ガイド波８の反射信号である反射波８ｂを受信する手順として、まず制御器４１が、反射波８ｂを受信させる探触子３ａ〜３ｈを素子切替器４５で選択する。そして、指定された探触子３ａ〜３ｈで受信された波形信号を受信アンプ４６で増幅する。つぎに、増幅された波形信号をＡ／Ｄ変換器５へ出力する。
【００１９】
Ａ／Ｄ変換器５は、受信アンプ４６で増幅された反射波８ｂの波形信号をデジタル波形信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器５は、例えば、市販の外付けＡ／Ｄ変換器、およびコンピュータ組み込み式のボードタイプのＡ／Ｄ変換器が利用可能である。
コンピュータ６は、中央制御装置６ａ、および信号処理装置６ｂの機能を備えている。中央制御装置６ａは、ガイド波送信指令等の制御指令を制御器４１に出力する。信号処理装置６ｂは、Ａ／Ｄ変換器５から出力されたデジタル信号を表示手段７で表示可能な信号形式に変換する。
表示装置７は、信号処理装置６ｂで生成された画像情報等の表示情報を表示する。
【００２０】
次に、ガイド波を用いた非破壊検査方法を、図４のフローチャートを用いて説明する。
オペレータが、コンピュータ６から測定開始の指示を与えると、まずステップＳ１０１において、コンピュータ６の中央制御装置６ａは、変数ｊに１を代入する。
次にステップＳ１０２において、コンピュータ６の中央制御装置６ａは、変数ｊが８以内か否かを判断し、変数ｊが８以内である間、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５の処理を繰り返す。
【００２１】
次に、ステップＳ１０３において、コンピュータ６は、ガイド波送受信器４に検査開始の指示を与える。
素子切替器４４は、制御器４１からの制御信号に基づき、変数ｊに対応する送信アンプ４３ａ〜４３ｈと探触子３ａ〜３ｈとを接続する。たとえば、ｊ＝１の場合は送信アンプ４３ａと探触子３ａを接続し、ｊ＝２の場合は送信アンプ４３ｂと探触子３ｂを接続する。
次に、制御器４１は、変数ｊに対応する信号発生器４２ａ〜４２ｈから発生した信号を、変数ｊに対応する送信アンプ４３ａ〜４３ｈで増幅する。
そして、制御器４１は、増幅された信号で変数ｊに対応する探触子３ａ〜３ｈを駆動し、変数ｊに対応する探触子３ａ〜３ｈは励振して、配管１にガイド波８を送信する。
なお、制御器４１は、一方の探触子群Ｇ１の探触子３ａがガイド波８を発信する場合、軸方向に対応する他方の探触子群Ｇ２の探触子３ｅからも時間差を与えつつ、ガイド波８を発信させる。これによって、配管軸方向における反射波８ｂの進む方向（向き）を明確化（制御）する。たとえば、一方の探触子群Ｇ１と他方の探触子群Ｇ２との間の間隔をλ／４（１／４波長）に設定し、ガイド波８を発信する際の時間差を１／４周期に設定する等によって、不要な方向（図１における検出部ＳＳよりも左側）へのガイド波８を消すことができる。
【００２２】
次に、ステップＳ１０４において、制御器４１からの制御信号に基づき、素子切替器４５は、探触子３ａと受信アンプ４６を接続する。
探触子３ａは、配管１を伝搬して、減肉２で反射した反射波８ｂを受信する（図１参照）。
そして、受信された受信波fj(t)は、受信アンプ４６で増幅された後に、Ａ／Ｄ変換器５に送られる。
Ａ／Ｄ変換器５に送られた受信波信号は、デジタル信号に変換されて、コンピュータ６に保管される。
【００２３】
次に、ステップＳ１０５において、コンピュータ６の中央制御装置６ａは変数ｊに１を加算する。
以降、ステップＳ１０２の説明に記載の通り、変数ｊが８以内である間、ステップＳ１０３〜Ｓ１０５を繰り返す。
つまり、各探触子３ａ〜３ｈについて、ガイド波８を発信して、反射波８ｂを受信する。
【００２４】
次に、ステップＳ１０６において、探触子が３ａ〜３ｈで受信した８つの波形について、軸方向に前後列の関係にある探触子同士、例えば、３ａと３ｅの波形に対して、一方の波形を時間シフトした後に波形を加算又は減算する。
この処理によって、特定方向（図１における検出部ＳＳよりも右側に設定された検査領域）から探触子群Ｇ１、Ｇ２に入射する波形を４つ抽出する。
【００２５】
次に、ステップＳ１０７において、受信波fj(t)の時間反転波f'j(t)の伝搬シミュレーションを実施する。この具体的方法を、図５乃至図６を用いて以下に説明する。
図５は、抽出した受信波（以下、抽出受信波）fj(t)の時間反転波f'j(t)を作成する方法を説明する図である。抽出受信波fj(t)は、図５（ａ）の送信波（バースト波）の送信時間をゼロとする時間波形であり、例えば、図５（ｂ）に示す形状の波形になる。
本実施例では、ステップＳ１０６にて抽出された４つの抽出受信波fj(t) （ｊ＝１〜４）（図５（ｂ）参照）に対して、時間ゼロから時間τの間で波形を反転させ、図５（ｃ）に示す受信波の時間反転波f'j(t) （ｊ＝１〜４）を得る。
【００２６】
次に、時間反転波f'j(t) （ｊ＝１〜４）を、配管１を伝搬するときの音速周波数特性に基づいて伝搬をシミュレーションする。
図６（ａ）は、配管１を伝搬するガイド波８の音速周波数特性を説明する図であり、図６（ｂ）〜図６（ｄ）はガイド波８の振動モードを説明する図である。図６（ａ）において、横軸はガイド波８の周波数と配管１の外径の積、縦軸はガイド波８の音速（群速度）である。
時間反転波f'j(t)の周波数分布と配管１の外径の積が領域２０１である場合、時間反転波f'j(t) （ｊ＝１〜４）を、Ｔ（０，１）モードとＴ（１，１）モードに分解する。
次に、分解された時間反転波を、図６（ａ）の音速周波数特性に基づいて伝搬をシミュレーションし、時間毎の空間波形を得る。円周方向に特有の振幅分布を持つ複数の空間波形を加算することで、探触子からの距離と周角度の空間における空間波形画像（図７参照）を得る。
【００２７】
ステップＳ１０８において、空間波形画像を合成して検査画像を作成する。
先のステップＳ１０７で、図７（ａ）から図７（ｃ）に示す空間波形画像が得られている。図７（ａ）は時間ti-1の空間波形画像、図７（ｂ）は時間tiの空間波形画像、図７（ｃ）は時間ti+1の空間波形画像である。
これら空間波形画像を各解析領域の窓で切り出して合成し、図７（ｄ）に示す検査画像を得る。
【００２８】
図８を用い、以上のフローチャートに従って処理を行った際の埋設配管の検査画像を説明する。図８（a）は検査対象を示す模式図である。埋設媒質９により埋設された埋設配管を検査対象物１とし、埋設された領域に減肉２が存在する。
図８（ｂ）は吸音層を設置しない検出部ＳＳで測定し、上述のステップで処理を行った際の検査画像を模式的に示した例である。また、図８（ｃ）は吸音層を設置した検出部ＳＳで測定し、上述のステップで処理を行った際の検査画像を模式的に示した例である。
図８（ｂ）では、検出部ＳＳから１．５メートルの距離までラム波８ｃによる残響ノイズが画像化され、検出部ＳＳから距離約１メートルの位置にある減肉２からの反射信号が残響ノイズの画像に埋もれて区別が出来ない。
ところが、図８（ｃ）では、検出部ＳＳから０．５メートルの距離までラム波８ｃによる残響ノイズが短縮し、検出部ＳＳから距離約１メートルの位置にある減肉２からの反射信号を区別することができる。
なお、ラム波８ｃは、ガイド波８の中でも、その振動面が板表面に対して垂直であるものを指し、本実施形態では、配管１の周方向に伝搬する周回波を指す（図２参照）。
【００２９】
吸音体３２の有無によって、図８（ｂ）、（ｃ）に表される差異が生じる理由を、図９を用いて説明する。
図９（ｂ）は、非埋設配管でのガイド波８の距離振幅特性であり、減衰係数α＝０．５ｄＢ／ｍの状態を示している。
図９（ｂ）において、１０ａは、配管１の管端からの反射レベルであり、１０ｂは、配管断面積の３％相当の減肉２からの反射レベルである。また、１０ｃは、吸音層を設置しない検出部ＳＳにおけるラム波８ｃによる残響ノイズを示している。ラム波８ｃよりも下側の領域では、残響ノイズに埋もれてしまい、信号を検出することができない。
図９（ｂ）から、配管断面積の３％相当の減肉２からの反射レベル１０ｂが残響ノイズ１０ｃを超える距離は、約０．８メートルであり、１メートル以遠ぐらいで、配管断面積の３％相当の減肉２を検出できるようになる。
【００３０】
一方で、図９（ｄ）は、埋設配管でのガイド波８の距離振幅特性であり、埋設区間内では減衰係数α＝４．０ｄＢ／ｍの状態を示している。
図９（ｄ）において、１０ｄは、配管１の管端からの反射レベルであり、１０ｅは、配管断面積の３％相当の減肉２からの反射レベルである。また、１０ｆは、吸音層を設置しない検出部ＳＳにおけるラム波８ｃによる残響ノイズを示している。
図９（ｄ）から、配管断面積の３％相当の減肉２からの反射レベル１０ｅが残響ノイズ１０ｆを超える距離は、２メートル付近であり、埋設区間内に減肉２があっても全く検出できないことになる。また、１０ｇは、吸音層を設置した検出部ＳＳにおけるラム波８ｃによる残響ノイズを示している。
配管断面積の３％相当の減肉２からの反射レベル１０ｅが残響ノイズ１０ｇを超える距離は、検出部ＳＳから０．５メートルの距離まで短縮され、仮に検出部ＳＳから１メートルの距離に配管断面積の３％相当の減肉２があっても検出が可能になる。
【００３１】
次に、残響ノイズについて説明する。
残響ノイズの発生は、探触子３ａ〜３ｈがガイド波８を発信（発振）した際に、配管１の円周方向に伝搬したラム波８ｃを再び探触子３ａ〜３ｈ（検出部ＳＳ）が受信することが、主な原因となっている。
探触子３ａ〜３ｈから発信されるガイド波８は、配管１の軸方向、周方向等、方向を問わず伝搬する。配管１の軸方向へ伝搬するガイド波８は、配管１が地中に埋設されているために、土や砂などの埋設媒質９（外的要因）によって、伝搬の途中で減衰する。
ところが、探触子３ａ〜３ｈが、配管１の露出した部位に設置されるため、配管１の周方向へ伝搬するガイド波８（ラム波８ｃ）は、埋設媒質９（外的要因）による減衰がない。このため、配管１における周方向への振動は、軸方向への振動と比較して、長時間振動を続ける。
【００３２】
また、探触子３ａ〜３ｈは、信号を受信する際に、軸方向に伝搬して、減肉２で反射した反射波８ｂと、周方向に伝搬するラム波８ｃとの区別ができない。このため、探触子３ａ〜３ｈが受信した信号を画像に変換すると、探触子３ａ〜３ｈから軸方向に遠く離れた位置まで、残響ノイズが伝搬した場合と同様に表示されてしまう（図８（ｂ）参照）。
つまり、埋設媒質９によって、残響ノイズよりも著しく減衰した反射波８ｂは、残響ノイズに埋もれてしまい、減肉２等の欠陥を検出することができない。
【００３３】
したがって、減肉２を検出するには、周方向へ伝搬するラム波８ｃを、埋設媒質９による減衰以上に、強制的に減衰させる必要がある。
そこで、本実施形態では、配管１の周方向に沿って配置される探触子３ａ〜３ｈ間に吸音体３２を配置している。吸音体３２を配管１の周方向に配置することで、軸方向の反射波８ｂを減衰することなく、周方向に周回するラム波８ｃを減衰している。そして、ラム波８ｃを減衰させることで、残響ノイズが乗る範囲を狭めている（図８（ｃ）参照）。
【００３４】
次に、本実施形態に係るガイド波を用いた非破壊検査装置Ｓの作用効果について説明する。
本実施形態では、テープ状の吸音体３２を配管１の外周面上に巻付けた上から探触子３ａ〜３ｈを配置している。つまり、検査対象物としての配管１の外周面上における探触子３ａ〜３ｈ間に吸音体３２を配置している。
これによって、配管１の周方向へ伝搬する残響ノイズを減衰させることができるため、探触子３ａ〜３ｈが受信する信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、テープ状の吸音体３２を配管１の外周面上に巻付けた上から探触子３ａ〜３ｈを配置しているため、吸音体３２が、配管１の外周面と探触子３ａ〜３ｈとの間にも配置されている。
これによって、周方向へ伝搬するガイド波８をさらに減衰させることができるとともに、探触子３ａ〜３ｈで受信する残響ノイズを減らすことができるため、探触子３ａ〜３ｈが受信する信号のＳ／Ｎ比をさらに改善することができる。
【００３６】
本実施形態では、探触子群Ｇ１、Ｇ２が、配管１の軸方向に、所定の間隔で、２組以上配置されている。
これによって、信号の処理を行うだけで、探触子３ａ〜３ｈを挟んで、軸方向のどちらに減肉２等の欠陥が存在するのかを明確にすることができる。
【００３７】
本実施形態では、吸音体３２は、粘着テープの形態を呈している。つまり、吸音体３２の径方向の寸法としての粘着テープの厚さが探触子３ａ〜３ｈの径方向の寸法の半分以下に設定されている。
これによって、装置全体をコンパクトにすることができ、検査を行う現場での装置の取扱いを容易にすることができる。
なお、本実施形態では、吸音体３２が所謂粘着テープの形態を呈しているが、このような形態に限定されるものではない。たとえば、円筒形状を備え、その内径が、配管１の外径と一致する筒状部材を採用することも可能である。
【００３８】
本実施形態では、１ＭＨｚ以下の周波数帯での発信と受信が可能な探触子３ａ〜３ｈを用いているため、減肉２等の欠陥の検出により適した周波数帯でのガイド波８による検査を行うことができる。
【００３９】
なお、検出部ＳＳは、図１０に示すように、探触子３ａ〜３ｈと把持手段３１とを一体の構成とし、吸音体３２を別部品とする構成とすることも可能である。
このような構成とすることで、検出部ＳＳの設置が容易となり、検査作業を簡便化することができる。
また、吸音体３２が不要な非埋設配管向けの検出部ＳＳと共用することが可能になる。
【００４０】
次に、第２実施形態のガイド波を用いた非破壊検査装置Ｓについて、図１１を参照して説明する。
前述の第１実施形態と大きく異なるのは、検出部ＳＳにおける吸音体３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２e、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ（以下３２ａ〜３２ｈ）と探触子３ａ〜３ｈとの構成の違いである。
探触子３ａ〜３ｈを励振してガイド波８を送信し、欠陥で反射した反射波８ｂを探触子３ａ〜３ｈで受信する点は、前述の第１実施形態と同様である。
【００４１】
第１実施形態では、配管１の外周面上に、吸音体３２を配置し、吸音体３２の上から探触子３ａ〜３ｈを配管１の外周面上に配置している。
ところが、本実施形態では、探触子３ａ〜３ｈが、配管１の外周面上に直接設置されており、吸音体３２ａ〜３２ｈの設置される範囲が、探触子３ａ〜３ｈ間における配管１の外周面上に限定されている。つまり、吸音体３２ａ〜３２ｈは、配管１の外周面上に、周方向へ離散的に複数配置されている。
なお、本実施形態では、吸音体３２ａ〜３２ｈが、第１実施形態と同様に、粘着テープの形態を呈しているため、把持手段３１で配管１に押付けなくても、外周面上に貼着、保持される。
【００４２】
本実施形態では、前述の構成を備えていることから、第１実施形態と同様に、配管１の周方向へ伝搬する残響ノイズを減衰させることができるため、探触子３ａ〜３ｈが受信する信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。
また、探触子３ａ〜３ｈと配管１の外周面との間に吸音体３２ａ〜３２ｈが介在しないため、軸方向へ発信されるガイド波８、および受信される反射波８ｂの減衰を抑制することができる。
【００４３】
なお、吸音体３２ａ〜３２ｈを設置する手順としては、以下の３つの方法が考えられる。
第１の方法は、吸音体３２ａ〜３２ｈを所定の長さに切り分け、設置部位に離散的に貼着してから、探触子３ａ〜３ｈを設置する方法である。
第２の方法は、探触子３ａ〜３ｈを設置してから、切り分けた吸音体３２ａ〜３２ｈを貼着する方法である。
第３の方法は、吸音体３２ａ〜３２ｈを第１実施形態と同様に巻付けてから、探触子３ａ〜３ｈを設置する部位を切り抜き、取除いた部位に探触子３ａ〜３ｈを設置する方法である。
【００４４】
なお、本実施形態では、探触子３ａ〜３ｈ間に、粘着テープ状の吸音体３２ａ〜３２ｈを配置しているが、このような形態に限定されるものではない。
たとえば、吸音体として探触子を配置し、軸方向に複数の探触子群Ｇ１、Ｇ２を配置し、不要な方向のガイド波８を消すのと同様の手法を用いて、ラム波８ｃを強制的に減衰させることも可能である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｓ  ガイド波を用いた非破壊検査装置
１  配管（検査対象物）
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３e、３ｆ、３ｇ、３ｈ  探触子
Ｇ１，Ｇ２  探触子群
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２e、３２ｆ、３２ｇ、３２ｈ  吸音体
８  ガイド波
８ｂ  反射波
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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