(57)【要約】    地面（４）から離れた位置に設置されている配管（２）に振動を印加する加振部（６）と、加振部（６）を制御し、配管（２）内に複数の周波数の振動を含む第１の振動を印加させる第１加振制御部（１０１）と、加振部（６）により印加されて配管（２）を伝搬する第１の振動を検知する第１検知部（７）と、地面（４）に設置され第１の振動を検知する第２検知部（９）と、加振部（６）を制御し、第１の振動を第１検知部（７）が検知することで得られた振動波形（第１振動波形）と、第１の振動を第２検知部（９）で検知することで得られた振動波形（第２振動波形）とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、配管（２）に印加させる第２加振制御部（１０３）と、地面（４）に設置され、加振部（６）により印加された第２の振動を検知する第３検知部（８）と、を有する欠陥分析装置。
2014157539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管又は前記配管内を流れる流体の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段と、
複数の周波数の振動を含む第１の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させるように前記加振手段を制御する第１加振制御手段と、
前記配管又は前記流体の少なくとも一方を伝搬する前記第１の振動を検知する第１検知手段と、
前記配管から離間した第１の面に設置され、前記第１の振動を検知する第２検知手段と、
前記第１の振動を前記第１検知手段により検知して得られた第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知手段により検知して得られた第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させるように前記加振手段を制御する第２加振制御手段と、
前記第１の面に設置され、前記第２の振動を検知する第３検知手段と、
を有する欠陥分析装置。
【請求項２】
請求項１に記載の欠陥分析装置において、
前記第２の振動の周波数を決定する信号処理手段をさらに有し、
前記信号処理手段は、前記第1振動波形から前記流体又は前記配管の伝達関数Ｇ１を求めるとともに、前記第２振動波形から前記加振手段と前記第３検知手段との間の伝達関数Ｇ２を求め、前記伝達関数Ｇ１と前記伝達関数Ｇ２から得られる伝達関数Ｇ３に現れるピークの周波数に基づいて前記第２の振動の周波数を決定し、
前記第２加振制御手段は、前記信号処理手段が決定した周波数の振動を前記第２の振動として前記加振手段から印加させるように制御する欠陥分析装置。
【請求項３】
請求項２に記載の欠陥分析装置において、
前記第２の振動の周波数を決定する信号処理手段をさらに有し、
前記信号処理手段は、前記第１振動波形を利用して伝達関数Ｇ１（ｆ）＝Ａ１（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定するとともに、前記第２振動波形を利用して伝達関数Ｇ２（ｆ）＝Ａ２（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定し（なお、ｆは周波数を示し、Ｐ０（ｆ）は前記加振手段から印加された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ１（ｆ）は前記第１検知手段で検知された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ２（ｆ）は前記第２検知手段で検知された前記第１の振動の大きさを示す。）、前記伝達関数Ｇ１（ｆ）と前記伝達関数Ｇ２（ｆ）との積で得られる伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を含むように、前記第２の振動の周波数を決定する欠陥分析装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の欠陥分析装置において、
前記信号処理手段は、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定する欠陥分析装置。
【請求項５】
請求項４に記載の欠陥分析装置において、
前記信号処理手段は、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形にピークが複数現れる場合、その中の最も強いピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定する欠陥分析装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の欠陥分析装置において、
前記第３検知手段は、前記第１の面上における複数の位置で前記第２の振動を検知可能に構成され、
前記第３検知手段により複数の位置で検知された複数の振動波形を利用して、欠陥の位置を推定する欠陥位置推定手段をさらに有する欠陥分析装置。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載の欠陥分析装置において、
前記第３検知手段は複数存在し、複数の前記第３検知手段は前記第１の面上で所定の間隔を設けて各々異なる位置に設置され、かつ、各々が前記第２の振動を検知し、
複数の前記第３検知手段により検知された複数の振動波形を利用して、欠陥の位置を推定する欠陥位置推定手段をさらに有する欠陥分析装置。
【請求項８】
コンピュータが、
配管又は前記配管内を流れる流体の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段を制御し、複数の周波数の振動を含む第１の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第１加振制御工程と、
前記配管又は前記流体の少なくとも一方を伝搬する前記第１の振動を検知する第１検知工程と、
前記配管から離間した第１の面に設置され、前記第１の振動を検知する第２検知工程と、
前記加振手段を制御し、前記第１の振動を前記第１検知工程により検知して得られた第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知工程により検知して得られた第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第２加振制御工程と、
前記第１の面に設置され、前記第２の振動を検知する第３検知工程と、
を実行する欠陥分析方法。
【請求項９】
コンピュータを、
配管又は前記配管内を流れる流体の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段を制御し、複数の周波数の振動を含む第１の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第１加振制御手段、
前記配管又は前記流体の少なくとも一方を伝搬する前記第１の振動を検知する第１検知手段、
前記配管から離間した第１の面に設置され、前記第１の振動を検知する第２検知手段、
前記加振手段を制御し、前記第１の振動を前記第１検知手段により検知して得られた第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知手段により検知して得られた第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第２加振制御手段、
前記第１の面に設置され、前記第２の振動を検知する第３検知手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、欠陥分析装置、欠陥分析方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル化が支えるＩＴやネットワーク技術の進展により、人や電子機器が扱い、蓄積する情報量は増大の一途をたどっている。入力デバイスであるセンサから事象の正確なデータを取得し、それを正確に分析、判断、加工を施し有用情報として人が認知することは、多量の情報に散漫になりつつある人間社会にとって安心安全な社会を形成する上で重要な位置づけにある。【０００３】
現代生活では、上下水道網や、ガスや石油などの高圧化学パイプライン、高速鉄道、長大橋、超高層建築、大型旅客機、自動車などの設備が構築され、豊かな社会の基盤となっている。これらが、予期せぬ震災などの自然災害や寿命劣化によって破壊されて、重大事故に至れば、社会への影響は多大であり、経済的損失は大きい。設備に用いられる部材は、使用時間に応じて腐食、磨耗、ガタツキなどの劣化が進み、やがて破壊などの機能不全に至る。設備の安心・安全を確保するために科学、工学、社会学などの学術的領域を超えた技術開発に多大な努力がおこなわれている。なかでも、低コストかつ操作が簡便な検査技術である非破壊検査技術の進展は、設備の劣化や破壊による重大事故の防止を図る上でますます重要になっている。【０００４】
ところで、上下水道網やパイプライン等の配管の劣化や破壊による流体の漏洩検査としては、人により漏洩音を聴き取る聴感官能検査が一般的におこなわれている。しかしながら、配管は地中へ埋没されている場合や建造物の高所に設置されている場合が多いため、その検査には危険な作業がともない、かつ多大な労力を必要とする。このため、高精度かつ十分な検査が実現されていなかった。また、聴感官能検査は検査員の熟練度合いに依存しており、その低い検知精度のため漏洩事故防止が困難である要因になっている。【０００５】
また、漏水の存在が明らかになった場合、修理修繕費用を低く抑える必要から、その位置を高精度に特定することが求められる。現在では、専門の検査員の聴感官能検査によって位置を特定している。しかしながら、例えば検査中には交通騒音などの外乱が存在し、漏水により生じる音とその周波数成分が類似した場合、漏水発生の判別が困難な状況となる。そのため外乱の少ない深夜時間帯での計測を行うなど工夫がなされているが、検査員に大きな負担となる。【０００６】
このような課題を解決するため、機械による各種漏洩検査法が提案されている。【０００７】
特許文献１には、配管内の流体に圧力波を生じさせる加振源と、漏洩箇所で反射された圧力波を検知する検知部を備え、反射した圧力波の有無と加振した時間と検知した時間との時間差から、漏洩箇所を特定する手法が開示されている。【０００８】
特許文献２には、地中に埋設された水道管内に音波を励振する振動子を設置し、水道管および地中を透過して地面に到達した振動レベルを検知することで、漏水箇所を特定する手法が開示されている。【０００９】
特許文献３には、周波数を変えながら正弦波でない電気振動を発振する可変発振器と、測定対象物のコンクリート面上に設置し、可変発振器からの電気振動によって励起し、コンクリートの対向面に向けて音波パルスを繰り返し送波してコンクリートを共振状態とする音波振動子の送波器と、送波器を設置したコンクリートとの同一面上に設置し、コンクリートの厚さ又は内在ひび割れの位置によって異なる周波数を有する共振波を受波する受波器と、共振波の共振周波数を探査するスペクトル解析器とからなるコンクリートの厚さ及び内在ひび割れ位置の測定装置が開示されている。【００１０】
特許文献４には、共振振動体に設けられた振動センサの出力を定振幅制御回路に入力し、この定振幅制御回路において設定入力と比較した結果に基づいて前記共振振動体を振動させる加振器に対して所定の駆動信号を出力するようにした共振振動体の制御装置において、前記定振幅制御回路とは別に、共振検出回路を設け、この共振検出回路に前記振動センサの出力を入力し、前記駆動信号を前記共振振動体の共振周波数に自動的に追従させるようにした共振振動体の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開昭６０−１３２３７号公報
【特許文献２】特開昭６０−２３８７３４号公報
【特許文献３】特開昭６４−６５４０７号公報
【特許文献４】実開平５−９５６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の機械による漏洩検査法は、その精度が十分でなかった。【００１３】
特許文献１に記載の手法では、漏洩箇所の孔の形状によって反射する圧力波のスペクトルや振幅が変化するため、反射した圧力波と外乱振動が重畳した場合に、圧力波と外乱振動との識別が困難である。特許文献２に記載の手法では、漏洩箇所の孔の形状によって漏水箇所から地面に伝わる振動振幅が異なるため、漏水箇所の孔の形状によっては漏水箇所を特定できないという課題がある。このように、特許文献１及び２に記載の手法の場合、外乱振動や、漏洩箇所の孔の大きさに精度が影響されてしまう。なお、特許文献３及び４に記載の手法は当該課題を解決可能に構成していない。【００１４】
本発明の目的は、配管の欠陥位置を高精度に特定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明によれば、
配管又は前記配管内を流れる流体の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段と、
複数の周波数の振動を含む第１の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させるように前記加振手段を制御する第１加振制御手段と、
前記配管又は前記流体の少なくとも一方を伝搬する前記第１の振動を検知する第１検知手段と、
前記配管から離間した第１の面に設置され、前記第１の振動を検知する第２検知手段と、
前記第１の振動を前記第１検知手段により検知して得られた第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知手段により検知して得られた第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させるように前記加振手段を制御する第２加振制御手段と、
前記第１の面に設置され、前記第２の振動を検知する第３検知手段と、
を有する欠陥分析装置が提供される。【００１６】
また、本発明によれば、
コンピュータが、
配管又は前記配管内を流れる流体の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段を制御し、複数の周波数の振動を含む第１の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第１加振制御工程と、
前記配管又は前記流体の少なくとも一方を伝搬する前記第１の振動を検知する第１検知工程と、
前記配管から離間した第１の面に設置され、前記第１の振動を検知する第２検知工程と、
前記加振手段を制御し、前記第１の振動を前記第１検知工程により検知して得られた第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知工程により検知して得られた第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第２加振制御工程と、
前記第１の面に設置され、前記第２の振動を検知する第３検知工程と、
を実行する欠陥分析方法が提供される。【００１７】
また、本発明によれば、
コンピュータを、
配管又は前記配管内を流れる流体の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段を制御し、複数の周波数の振動を含む第１の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第１加振制御手段、
前記配管又は前記流体の少なくとも一方を伝搬する前記第１の振動を検知する第１検知手段、
前記配管から離間した第１の面に設置され、前記第１の振動を検知する第２検知手段、
前記加振手段を制御し、前記第１の振動を前記第１検知手段により検知して得られた第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知手段により検知して得られた第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記流体又は前記配管の少なくとも一方に対して印加させる第２加振制御手段、
前記第１の面に設置され、前記第２の振動を検知する第３検知手段、
として機能させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、配管の欠陥位置を高精度に特定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００２０】
【図１】本実施形態の欠陥分析装置の概略図の一例を示す図である。
【図２】漏洩波の振動スペクトルの一例である。
【図３】反射波の振動スペクトルの一例である。
【図４】第１振動波形のスペクトルの一例である。
【図５】第２振動波形のスペクトルの一例である。
【図６】第１振動波形と第２振動波形をかけ合わせた振動波形のスペクトルの一例である。
【図７】本実施形態の欠陥分析方法の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の欠陥分析装置の概略図の一例を示す図である。
【図９】本実施形態の欠陥分析装置の概略図の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態の欠陥分析装置の概略図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２２】
なお、本実施形態の装置は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム（あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む）、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
【００２３】
また、本実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。
【００２４】
まず、本実施形態の欠陥検知装置の概要について説明する。本実施形態の欠陥検知装置は、第１の面（例：地面）から離れた位置（例：地中）に設置されている配管に形成された欠陥の位置を、第１の面に設置した振動センサを用いて特定する。
【００２５】
配管に欠陥が存在する場合、配管又は配管内を流れる流体を伝搬する振動の一部（特定の周波数の振動）は、配管に形成された欠陥を介して配管の外部に漏れる。本実施形態の欠陥装置は、第１の面に設置した振動センサにより欠陥から配管の外部に漏れた振動（特定の周波数の振動）を検知することで、欠陥の位置を検出する。
【００２６】
ところで、欠陥から漏れて第１の面まで到達する振動の大きさが十分でない場合、振動センサで検出できる振動は微小となり、十分な検出精度を得られない。そこで、本実施形態の欠陥検知装置は、加振器を用いて配管及び／又は配管を流れる流体に振動を印加し、当該状態で振動を検知する。当該手段によれば、欠陥から漏れて第１の面まで到達する振動の大きさを十分な大きさにすることができる。
【００２７】
しかし、加振器を用いて広い周波数帯の振動を印加すると、検知対象（上記特定の周波数の振動）以外の振動（外乱振動）をも増幅することとなり、Ｓ／Ｎ比が低くなる。結果、やはり、十分な検出精度が得られない。
【００２８】
そこで、本実施形態の欠陥検知装置は、加振器を用いて広い周波数帯の振動を印加するのでなく、所定の周波数の振動のみを、配管又は配管内を流れる流体に印加する。具体的には、欠陥から配管の外部に漏れやすく、かつ、配管と第１の面との間の伝達効率が良好である振動の周波数を配管及び／又は配管を流れる流体に印加する。このような状態で振動を検知する本実施形態の場合、Ｓ／Ｎ比が高くなり、検出精度が向上する。
【００２９】
次に、図面を用いて本実施形態の欠陥検知装置の構成について詳細に説明する。図１には、配管２に形成された欠陥（例：漏洩孔）３の位置を特定する本実施形態の欠陥検知装置の概略図の一例が示されている。
【００３０】
図１に示す配管２は地中に設置されている。すなわち、配管２は地面（第１の面）４から離れた位置に設置されている。配管２内には、流体５が流れている。流体は、水等の液体や、空気、ガス等の気体が該当する。なお、配管２は、建造物の屋根裏や地下に設置されてもよく、また、壁や柱等に埋設されてもよい。かかる場合、第１の面は、天井面、壁面、柱の側面、床面等となる。
【００３１】
欠陥検査装置は、加振部６と、第１検知部７と、第２検知部９と、第３検知部８と、第１加振制御部１０１、第２加振制御部１０３及び信号処理部１０２を含む第１処理装置１００と、欠陥位置推定部１０４とを有する。まず、これら構成要素の位置関係について説明する。
【００３２】
加振部６は配管２に振動を印加可能な位置に設置される。例えば、配管２の外面や内面に直接設置されてもよいし、配管２が有する付属物（フランジ、消火栓等）に設置されてもよい。第１検知部７は配管２を伝搬する振動を検知可能な位置に設置される。例えば、配管２の外面や内面に直接設置されてもよいし、配管２が有する付属物（フランジ、消火栓等）に設置されてもよい。図１に示す例の場合、加振部６及び第１検知部７はいずれも、配管２の外面に設置されている。なお、図９に示す例の場合、加振部６及び第１検知部７はいずれも、配管２の内部に設置されている。図示しないが、加振部６及び第１検知部７のいずれか一方が配管２の外面に設置され、他方が配管２の内部に設置されてもよい。
【００３３】
加振部６及び第１検知部７は、配管２の延伸方向（図１に示す左右方向）の位置（以下、配管延伸方向位置）が同一又は十分に近接している。このため、配管２の任意の位置に欠陥３が形成された場合、加振部６及び第１検知部７の配管延伸方向位置は、高い確率で、欠陥３から見て同じ側に位置することとなる。
【００３４】
第２検知部９及び第３検知部８は、地面４に設置される。第２検知部９は、例えば、加振部６の直上又はその付近に設置されてもよい。
【００３５】
第１処理装置１００の設置位置は特段制限されず、加振部６、第１検知部７及び第２検知部９と通信可能であればどこでもよい。地上に設置されてもよいし、地中に設置されてもよい。例えば、第１処理装置１００は地上に設置され、有線及び／又は無線での通信により、加振部６、第１検知部７及び第２検知部９と通信してもよい。
【００３６】
欠陥位置推定部１０４の設置位置は特段制限されず、第２検知部９と通信可能であればどこでもよい。なお、第２検知部９は地上に設置されるので、欠陥位置推定部１０４も地上に設置されるのが好ましい。
【００３７】
次に、各要素の構成について詳細に説明する。
【００３８】
加振部６は、配管２内を流れる流体５及び配管２の少なくとも一方に対して振動を印加する。図１に示す例の場合、加振部６は配管２に対して振動を印加する。配管２に印加された振動は、流体５に伝わってもよい。図９に示す例の場合、加振部６は流体５に対して振動を印加する。流体５に印加された振動は、配管２に伝わってもよい。加振部６により配管２に印加された振動は、主に、配管２の延伸方向に沿って進行する。
【００３９】
加振部６は、第１加振制御部１０１及び第２加振制御部１０３から入力された加振信号に応じた周波数の振動を印加する。例えば、加振部６は、第１加振制御部１０１から入力された加振信号に応じて、複数の周波数（高帯域な周波数）の振動を印加することができる。複数の周波数の振動を印加する手段は特段制限されず、複数の周波数の振動を同時に印加してもよいし、周波数を変えながら複数の周波数の振動を順次印加してもよい。加振部６は、例えばインパルス振動やホワイトノイズを印加してもよい。その他、加振部６は、第２加振制御部１０３から入力された加振信号に応じて、特定の周波数の振動を継続して印加することができる。
【００４０】
加振部６としては、電磁式加振器や永久磁石式加振器、電磁式スピーカー、超音波振動子など、流体５や配管２に振動を加振可能で、かつ、振動周波数を変化できるものまたは複数の周波数成分を有する振動を加振できるものを使用できる。
【００４１】
第１加振制御部１０１は、加振部６を制御し（加振部６に加振信号を入力し）、配管２内を流れる流体５及び配管２の少なくとも一方に対して複数の周波数の振動を含む第１の振動を印加させる。図示するように、配管２に欠陥３が存在する状態で加振部６により印加された第１の振動の入射波２０は、欠陥３の位置を通り抜ける透過波２１と、欠陥３の位置で反射し、加振部６及び第１検知部７が位置する側に戻ってくる反射波２２と、欠陥３を介して配管２の外部に漏れる漏洩波２３とに分離される。
【００４２】
第１検知部７は、加振部６により印加されて配管２を伝搬する第１の振動及び流体５を伝搬する第１の振動の少なくとも一方を検知する。図１に示す例の場合、第１検知部７は、配管２を伝搬する第１の振動を検知する。図９に示す例の場合、第１検知部７は、流体５を伝搬する第１の振動を検知する。上述の通り、加振部６及び第１検知部７の配管延伸方向位置は、高い確率で、欠陥３から見て同じ側に位置することとなる。このため、配管２に欠陥３が存在する状態で第１の振動が印加された場合、第１検知部７は第１の振動の反射波２２を検知することができる。
【００４３】
第１検知部７は、検知した第１の振動の振幅および周波数に応じた電気信号を検知信号として信号処理部１０２に入力する。第１検知部７としては、圧電式振動センサや電磁式振動センサ、超音波センサ、マイクなどを使用できる。
【００４４】
第２検知部９は、第１の面（地面４）に設置され、加振部６により印加された第１の振動を検知する。すなわち、第２検知部９は、加振部６により印加された後、地中１を経由してきた第１の振動を検知する。第２検知部９としては、圧電式振動センサや電磁式振動センサ、超音波センサ、マイクなどを使用できる。
【００４５】
第２加振制御部１０３は、加振部６を制御し（加振部６に加振信号を入力し）、配管２内を流れる流体５及び配管２の少なくとも一方に対して、以下で説明する信号処理部１０２が決定した周波数の振動（第２の振動）を印加させる。第２の振動の周波数は、配管２に欠陥３が存在する状態で第１の振動を第１検知部７が検知することで得られた振動波形である第１振動波形と、第１の振動を第１の面（地面４）に設置された第２検知部９で検知することで得られた振動波形である第２振動波形とを用いて決定される。第２の振動については、以下の信号処理部１０２の説明で詳述する。第２加振制御部１０３は、加振部６を制御し、欠陥３が存在する状態で第１検知部７が検知した第１振動波形を用いて決定された第２の振動を、その欠陥３が存在する配管２に印加させる。
【００４６】
信号処理部１０２は、第１振動波形と第２振動波形とを用いて、第２の振動の周波数を決定する。第１振動波形と第２振動波形とを用いて第２の振動の周波数を決定することで、欠陥３から配管２の外部に漏れやすく、かつ、配管２と地面４との間の伝達効率が良好である振動の周波数を決定することができる。以下、この理由を説明する。
【００４７】
まず、第１振動波形について説明する。配管２及び／又は流体５に印加された第１の振動は、配管及び／又は流体５内を入射波（振動波）２０として伝搬する（図１参照）。配管２に欠陥３が形成されている場合、入射波２０は、欠陥３の位置を通り抜ける透過波２１と、欠陥３の位置で反射し、加振部６及び第１検知部７が位置する側に戻ってくる反射波２２と、欠陥３を介して配管２の外部に漏れる漏洩波２３とに分離される。
【００４８】
なお、漏洩波２３のスペクトルは、入射波２０のスペクトルと比較して、特定の周波数の振動振幅が大きいという特徴が現れる。また、反射波２２も漏洩波２３と同様に、特定の周波数の振動振幅が大きいという特徴が現れる。漏洩波２３および反射波２２のスペクトルが、入射波２０と比較して特定の周波数の振動振幅が大きいのは、入射波２０と欠陥３との間で共鳴が起こるためである。欠陥３は、欠陥３の直径、長さ等に応じた共鳴周波数を有する。この共鳴周波数と同じ周波数の振動が欠陥３に入射すると欠陥３内で共鳴が生じ、共鳴周波数の振動振幅が増大する。
【００４９】
図２に入射波２０としてフラットな周波数特性の第１の振動を欠陥３に向かって入射したときの、漏洩波２３の振動スペクトルを示す。図２の横軸は周波数ｆ、縦軸は振動振幅Ｉを示す。漏洩波２３の振動振幅Ｉは基本波の周波数ｆ０及びその高調波の周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・において複数のピークを有し、基本波の周波数ｆ０の時に最も振幅Ｉの大きいピークが得られる。ここでは、この基本波の周波数ｆ０及びその高調波の周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・を共鳴周波数と定義する。漏洩波２３のスペクトルにおいて振動振幅が大きい周波数が、欠陥３を介して配管２の外部に漏れやすい振動の周波数である。
【００５０】
次に、図３に入射波２０としてフラットな周波数特性の第１の振動を欠陥３に向かって入射したときの、反射波２２の振動スペクトルを示す。図３の横軸は周波数ｆ、縦軸は振動振幅Ｉを示す。反射波２２のスペクトルは、漏洩波２３と同様、基本波の周波数ｆ０及びその高調波の周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３・・・において複数のピークを有し、基本波の周波数ｆ０の時に最も振幅Ｉの大きいピークが得られる。
【００５１】
なお、反射波２２における振動振幅が大きくなる周波数と、漏洩波２３における振動振幅が大きくなる周波数とは一致する。このため、反射波２２のスペクトルには、欠陥３を介して配管２の外部に漏れやすい振動の周波数にピークが現れていると考えることができる。すなわち、反射波２２の成分が含まれる第１振動波形には、欠陥３を介して配管２の外部に漏れやすい振動の周波数にピークが現れる。
【００５２】
次に、第２振動波形について説明する。上述の通り、第２振動波形は、第１の振動を第１の面（地面４）に設置された第２検知部９で検知することで得られた振動波形である。このため、第２振動波形に現れたピークの周波数は、配管２と第１の面（地面４）との間を伝達しやすい周波数ということができる。すなわち、第２振動波形には、配管２と第１の面（地面４）との間を伝達しやすい振動の周波数にピークが現れる。
【００５３】
信号処理部１０２は、このような第１振動波形及び第２振動波形を利用して、第２振動の周波数を決定する。具体的には、信号処理部１０２は、第１振動波形を利用して伝達関数Ｇ１（ｆ）＝Ａ１（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定する。また、第２振動波形を利用して伝達関数Ｇ２（ｆ）＝Ａ２（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定する。なお、ｆは周波数を示し、Ｐ０（ｆ）は加振部６から印加された第１の振動の大きさを示し、Ａ１（ｆ）は第１検知部７で検知された第１の振動の大きさを示し、Ａ２（ｆ）は第２検知部９で検知された第１の振動の大きさを示す。振動の大きさは、加速度、速度又は変位等である。そして、信号処理部１０２は、伝達関数Ｇ１（ｆ）と伝達関数Ｇ２（ｆ）との積で得られる伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を含むように、第２の振動の周波数を決定する。伝達関数Ｇ３（ｆ）には、欠陥３を介して配管２の外部に漏れやすく、かつ、配管２と第１の面（地面４）との間を伝達しやすい振動の周波数にピークが現れる。伝達関数Ｇ３（ｆ）は以下の式で示される。
【００５４】
【数１】
2014157539.tif 000003
【００５５】
例えば、信号処理部１０２は、伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を含む所定範囲（当該ピークを中心とした所定範囲）の周波数帯を、第２の振動の周波数としてもよい。その他の例として、信号処理部１０２は、伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を、第２の振動の周波数として決定してもよい。なお、伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形にピークが複数現れる場合、信号処理部１０２は、その中の複数のピークの周波数を含む所定範囲の周波数帯を第２の振動の周波数としてもよいし、または、その中の最も強いピークの周波数を含む所定範囲（当該ピークを中心とした所定範囲）の周波数帯を、第２の振動の周波数としてもよい。また、伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形にピークが複数現れる場合、信号処理部１０２は、その中の複数のピークの周波数を第２の振動の周波数としてもよいし、または、その中の最も強いピークの周波数を第２の振動の周波数としてもよい。このようにして決定された周波数は、欠陥３から配管２の外部に漏れやすく、かつ、配管２と地面４（第１の面）との間の伝達効率が良好である振動の周波数であるといえる。なお、第２の振動として所定範囲の周波数帯を決定する場合、所定範囲を広くし過ぎるとＳ／Ｎ比の問題が発生するので、その範囲は１００Ｈｚ程度以下とするのが好ましい。
【００５６】
例えば、第１振動波形が図４で示され、第２振動波形が図５で示される場合、伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形は図６のようになる。図６に示すように、伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数は、第１振動波形に現れるピークの周波数からずれる場合もあれば、第１振動波形に現れるピークの周波数と一致する場合もある。
【００５７】
図１に戻り、第３検知部８は、加振部６により欠陥３が存在する配管２及び／又は当該配管２を流れる流体５に印加された第２の振動を検知する。具体的には、第３検知部８は、第２加振制御部１０３の制御に従い加振部６により印加された第２の振動の中の、欠陥３を介して配管２の外部に漏れ、地中１を伝搬してきた第２の振動を検知する。上述の通り、第２の振動は、欠陥３から配管２の外部に漏れやすく、かつ、配管２と地面４（第１の面）との間の伝達効率が良好である周波数の振動である。このため、第３検知部８は、欠陥３を介して配管２の外部に伝搬した後、地面４まで伝搬してきた十分な強度の第２の振動を検知することができる。
【００５８】
第３検知部８は、設置位置を変え、複数の位置で第２の振動を検知可能に構成されてもよい。または、第３検知部８は複数存在し、複数の第２検知部９は所定の間隔を設けて各々異なる位置に設置され、かつ、各々が第２の振動を検知してもよい（図８参照）。第３検知部８は、検知した第２の振動の振幅および周波数に応じた電気信号を検知信号として欠陥位置推定部１０４に入力する。第３検知部８としては、圧電式振動センサや電磁式振動センサ、超音波センサ、マイクなどを使用できる。なお、第２検知部９と第３検知部８は同じ装置であってもよいし、異なる装置であってもよい。第２検知部９と第３検知部８を構成するセンサ等を別々に設けてもよいし、同一のセンサ等で構成してもよい。第２検知部９と第３検知部８は使用のタイミングが異なるので、後者のように構成しても問題ない。
【００５９】
欠陥位置推定部１０４は、第３検知部８により複数の位置で検知された複数の第２の振動の振動波形を利用して、欠陥３の位置を推定する。または、欠陥位置推定部１０４は、複数の第２検知部９により検知された複数の第２の振動の振動波形を利用して、欠陥３の位置を推定する。例えば、欠陥位置推定部１０４は、複数の設置位置各々で測定された複数の第２の振動の振動波形を比較処理し、ピークの出力が最大となる設置位置を、欠陥３の直上の位置と推定することができる。なお、おおまかな欠陥３の位置が把握できている場合、第３検知部８の設置位置は、欠陥３の直上付近とするのが好ましい。
【００６０】
次に、本実施形態の欠陥検知装置を用いて実現される欠陥検知方法について説明する。図７は、本実施形態の欠陥検知方法の処理の流れを示すフローチャートの一例である。図示するように、本実施形態の欠陥検知方法は、外部伝搬周波数特定ステップＳ１０と、外部伝搬振動検知ステップＳ２０とを有する。
【００６１】
外部伝搬周波数特定ステップＳ１０では、配管２に存在する欠陥３から配管２の外部に漏れやすく、かつ、配管２と地面４（第１の面）との間の伝達効率が良好である振動の周波数を第２の振動の周波数として決定する。
【００６２】
まず、何らかの手段により、配管２に欠陥３が存在することが検知される。例えば、第１検知部７を用いて、常時または断続的（例：１日に１回、１時間に１回、１２時間に１回等）に、上記と同様の手段で反射波２２のスペクトルを測定することで、欠陥３が発生した時の反射波２２のスペクトルの変化から、欠陥３の発生を検知することもできる。欠陥３が検知されると、欠陥３の位置を特定するための以下のステップが実行される。
【００６３】
まず、加振部６は、第１加振制御部１０１から出力された加振信号に応じて、流体５に複数の周波数帯域の振動（第１の振動）を印加する。流体５に印加された第１の振動は流体５内を入射波（振動波）２０として伝搬する（図１参照）。配管２に欠陥３が形成されている場合、入射波２０は、欠陥３の位置を通り抜ける透過波２１と、欠陥３の位置で反射し、加振部６及び第１検知部７が位置する側に戻ってくる反射波２２と、欠陥３を介して配管２の外部に漏れる漏洩波２３とに分離される。
【００６４】
第１検知部７は、第１加振制御部１０１の制御に従い加振部６が印加した第１の振動の内、欠陥３で反射し、配管２及び／又は流体５を伝搬する反射波２２の振動を検知する。そして、第１検知部７は、検出信号を信号処理部１０２に入力する。
【００６５】
すると、信号処理部１０２は、第１検知部７が検知した振動波形（第１振動波形）のデータと、第１の振動を第２検知部９が検知した振動波形（第２振動波形）のデータとを用いて、第２振動の周波数を決定する。詳細は上述の通りである。
【００６６】
なお、第２振動波形のデータは、第１振動波形のデータが取得（測定）されるタイミングと同じタイミング（例：同じ日、同じ時間）で取得（測定）され、信号処理部１０２に入力されてもよいし、又は、第１振動波形のデータが取得（測定）されるよりも前（例：加振部６や第１検知部７が配管２に設置された時）に取得（測定）され、予め信号処理部１０２に記憶されていてもよい。後者の場合、第２振動波形のデータの代わりに、当該データを利用して決定された伝達関数Ｇ２（ｆ）が信号処理部１０２に記憶されていてもよい。
【００６７】
次に、外部伝搬振動検知ステップＳ２０を実行する。当該ステップでは、外部伝搬周波数特定ステップＳ１０で決定した、欠陥３から配管２の外部に漏れやすく、かつ、配管２と地面４（第１の面）との間の伝達効率が良好である周波数の振動（第２の振動）を配管２及び／又は流体５に印加し、地面４に設置された第３検知部８でこの振動を検知する。
【００６８】
まず、第２加振制御部１０３の制御に従い、加振部６が、外部伝搬周波数特定ステップＳ１０で決定された周波数の振動（第２の振動）を配管２及び／又は流体５に印加する。なお、この間、加振部６は第１加振制御部１０１の制御に従った振動の印加は行わない。第２の振動の入射波２０は、欠陥３において、透過波２１と反射波２２と漏洩波２３に分離される。ここで、共鳴周波数の振動（第２の振動）が印加されると、欠陥３から配管２の外部に漏れて地中１に伝搬する漏洩波２３の振幅は共鳴によって増幅される。増幅された漏洩波２３は地中１を伝搬し、地面４に設置された第２検知部９で検知され、検知信号の振幅に応じた検知信号が欠陥位置推定部１０４に入力される。
【００６９】
なお、欠陥３の位置を特定するため、第３検知部８は、設置位置を変え、複数の位置で第２の振動を検知する。例えば、配管２に沿って地面を走査される。または、第３検知部８は複数存在し、複数の第３検知部８は所定の間隔を設けて各々異なる位置に設置され、かつ、各々が第２の振動を検知する。例えば、配管２に沿って所定の間隔で並べて地面に設置される。
【００７０】
第３検知部８が欠陥３の近くにある場合、漏洩波２３の振動振幅が大きいため、検知信号レベルも大きくなり、第３検知部８が欠陥３から遠ざかるに従って、漏洩波２３の振動振幅が小さくなり、検知信号レベルも小さくなる。このことから、検知信号レベルが最大となる第３検知部８の場所が、欠陥３がある場所の直上と推定される。すなわち、検知信号レベルが最大となる設置場所を特定することで、欠陥３がある場所の直上を推定することができる。
【００７１】
欠陥位置推定部１０４は、複数の位置で検知された複数の検知信号を比較処理し、検知信号レベルが最大となる位置を、欠陥３がある場所の直上と推定する。
【００７２】
なお、欠陥位置推定部１０４が欠陥３の位置を特定する代わりに、作業員が、特定することもできる。例えば、第３検知部８を地面で走査（自動走査、又は、作業員が手動で走査）すると、各位置で第３検知部８が第２の振動を測定し、測定された検知信号を処理したデータがリアルタイムにディスプレイに表示されるように構成しておく。作業員は、第３検知部８を地面で走査しながら、ディスプレイに表示されたデータを確認することで、検知信号レベルが最大となる位置を特定してもよい。
【００７３】
以上のように、本実施形態の欠陥検知装置では、欠陥３から配管２の外部に漏れやすく、かつ、配管２と地面４（第１の面）との間の伝達効率が良好である周波数を信号処理部１０２によって算出し、当該周波数の振動を流体５に印加することにより、漏洩波２３の振幅を増大させることができる。かかる場合、Ｓ／Ｎ比が低くなる不都合が発生することなく、十分な強さの振動を第３検知部８で検知することができる。結果、高精度に漏水位置を推定できる。
【００７４】
なお、本実施形態では、伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れる複数のピークの周波数を含む第２の振動を流体５に印加した状態で、第３検知部８が第２の振動を検知することもできる。これにより、外乱振動の周波数がいずれか一つの共鳴周波数と重なった場合においても、他の共鳴周波数の漏洩波２３を検知することによって、外乱振動の影響を低減できる。
【００７５】
なお、反射波２２には、欠陥３以外での反射波が含まれる可能性がある。例えば、配管２の曲がり管や配管２の分岐部においても反射波は発生する。しかし、これらの反射波は漏洩が無い状態での反射波の測定や、シミュレーションによって、反射波のスペクトルを予知しておくことが可能であるため、欠陥３による反射波２２と区別できる。すなわち、第１振動波形からこのようなノイズを取り除くことができる。そして、このようなノイズを取り除いた第１振動波形を利用して、第２の振動の周波数を決定することができる。
【００７６】
また、加振部６が流体５に第１の振動を印加していない状態で第１検知部７が検知した振動と、加振部６が流体５に第１の振動を印加している状態で第１検知部７が検知した振動との周波数特性の違いから、外乱振動（交通騒音等）と欠陥３からの反射波２２とを区別できる。すなわち、このようなノイズを取り除いた第１振動波形を利用して、第２の振動の周波数を決定することができる。
【００７７】
また、第２検知部９による漏洩位置の検知は、外乱振動の少ない夜間に行うことで、より高精度に漏洩位置を推定できる。
【００７８】
その他、本実施形態の欠陥装置は、図１０のように構成することもできる。すなわち、本実施形態の欠陥装置は、信号処理部１０２及び欠陥位置推定部１０４を有さなくてもよい。かかる場合、信号処理部１０２及び欠陥位置推定部１０４は、欠陥装置とは別の外部装置に備えられる。そして、欠陥装置と外部装置は、有線及び／又は無線での通信、又は、可搬型記憶装置等を利用したユーザ操作によるデータの受渡しによりデータの授受を行い、上述した処理を実現する。
【００７９】
その他、欠陥位置推定部１０４は、複数の第２検知部９が検知した検知信号を同期させ、欠陥３に起因した特徴を検知したタイミングの時間差を算出し、その時間差に基づいて、欠陥３のおおまかな位置を推定してもよい（相関法）。
【００８０】
本実施形態においては、予め複数の第３検知部８を設置すれば、欠陥位置を推定するために第３検知部８を配管２に沿って走査する必要が無いため、手間と時間を軽減できる。
【００８１】
＜付記＞
以下、参考形態の例を付記する。
１．  第１の面から離れた位置に設置されている配管内を流れる流体及び前記配管の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段と、
前記加振手段を制御し、前記配管内を流れる前記流体及び前記配管の少なくとも一方に対して複数の周波数の振動を含む第１の振動を印加させる第１加振制御手段と、
前記加振手段により印加されて前記配管を伝搬する前記第１の振動及び前記流体を伝搬する前記第１の振動の少なくとも一方を検知する第１検知手段と、
前記第１の面に設置され、前記第１の振動を検知する第２検知手段と、
前記加振手段を制御し、前記第１の振動を前記第１検知手段が検知することで得られた振動波形である第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知手段が検知することで得られた振動波形である第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記配管内を流れる前記流体及び前記配管の少なくとも一方に対して、印加させる第２加振制御手段と、
前記第１の面に設置され、前記加振手段により印加された前記第２の振動を検知する第３検知手段と、
を有する欠陥分析装置。
２．  １に記載の欠陥分析装置において、
前記第２の振動の周波数を決定する信号処理手段をさらに有し、
前記信号処理手段は、前記第１振動波形を利用して伝達関数Ｇ１（ｆ）＝Ａ１（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定するとともに、前記第２振動波形を利用して伝達関数Ｇ２（ｆ）＝Ａ２（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定し（なお、ｆは周波数を示し、Ｐ０（ｆ）は前記加振手段から印加された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ１（ｆ）は前記第１検知手段で検知された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ２（ｆ）は前記第２検知手段で検知された前記第１の振動の大きさを示す。）、前記伝達関数Ｇ１（ｆ）と前記伝達関数Ｇ２（ｆ）との積で得られる伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を含むように、前記第２の振動の周波数を決定し、
前記第２加振制御手段は、前記信号処理手段が決定した周波数の振動を前記第２の振動として前記加振手段から印加させるように制御する欠陥分析装置。
３．  ２に記載の欠陥分析装置において、
前記信号処理手段は、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定する欠陥分析装置。
４．  ３に記載の欠陥分析装置において、
前記信号処理手段は、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形にピークが複数現れる場合、その中の最も強いピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定する欠陥分析装置。
５．  １から４のいずれかに記載の欠陥分析装置において、
前記第３検知手段は、前記第１の面上における複数の位置で前記第２の振動を検知可能に構成され、
前記第３検知手段により複数の位置で検知された複数の振動波形を利用して、欠陥の位置を推定する欠陥位置推定手段をさらに有する欠陥分析装置。
６．  １から４のいずれかに記載の欠陥分析装置において、
前記第３検知手段は複数存在し、複数の前記第３検知手段は前記第１の面上で所定の間隔を設けて各々異なる位置に設置され、かつ、各々が前記第２の振動を検知し、
複数の前記第３検知手段により検知された複数の振動波形を利用して、欠陥の位置を推定する欠陥位置推定手段をさらに有する欠陥分析装置。
７．  コンピュータが、
第１の面から離れた位置に設置されている配管内を流れる流体及び前記配管の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段を制御し、前記配管内を流れる前記流体及び前記配管の少なくとも一方に対して複数の周波数の振動を含む第１の振動を印加させる第１加振制御ステップと、
前記加振手段により印加されて前記配管を伝搬する前記第１の振動及び前記流体を伝搬する前記第１の振動の少なくとも一方を検知する第１検知ステップと、
前記第１の面において前記第１の振動を検知する第２検知ステップと、
前記加振手段を制御し、前記第１の振動を前記第１検知ステップで検知することで得られた振動波形である第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知ステップで検知することで得られた振動波形である第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記配管内を流れる前記流体及び前記配管の少なくとも一方に対して、印加させる第２加振制御ステップと、
前記第１の面に設置され、前記加振手段により印加された前記第２の振動を検知する第３検知ステップと、
を実行する欠陥分析方法。
７−２．  ７に記載の欠陥分析方法において、
前記コンピュータは、前記第２の振動の周波数を決定する信号処理ステップをさらに実行し、
前記信号処理ステップでは、前記第１振動波形を利用して伝達関数Ｇ１（ｆ）＝Ａ１（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定するとともに、前記第２振動波形を利用して伝達関数Ｇ２（ｆ）＝Ａ２（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定し（なお、ｆは周波数を示し、Ｐ０（ｆ）は前記加振手段から印加された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ１（ｆ）は前記第１検知ステップで検知された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ２（ｆ）は前記第２検知ステップで検知された前記第１の振動の大きさを示す。）、前記伝達関数Ｇ１（ｆ）と前記伝達関数Ｇ２（ｆ）との積で得られる伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を含むように、前記第２の振動の周波数を決定し、
前記第２加振制御ステップでは、前記信号処理ステップで決定した周波数の振動を前記第２の振動として前記加振手段から印加させるように制御する欠陥分析方法。
７−３．  ７−２に記載の欠陥分析方法において、
前記信号処理ステップでは、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定する欠陥分析方法。
７−４．  ７−３に記載の欠陥分析方法において、
前記信号処理ステップでは、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形にピークが複数現れる場合、その中の最も強いピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定する欠陥分析方法。
７−５．  ７から７−４のいずれかに記載の欠陥分析方法において、
前記第３検知ステップでは、前記第１の面上における複数の位置で前記第２の振動を検知可能に構成され、
前記コンピュータは、前記第３検知ステップにおいて複数の位置で検知された複数の振動波形を利用して、前記欠陥の位置を推定する欠陥位置推定ステップをさらに実行する欠陥分析方法。
８．  コンピュータを、
第１の面から離れた位置に設置されている配管内を流れる流体及び前記配管の少なくとも一方に対して振動を印加する加振手段を制御し、前記配管内を流れる前記流体及び前記配管の少なくとも一方に対して複数の周波数の振動を含む第１の振動を印加させる第１加振制御手段、
前記加振手段により印加されて前記配管を伝搬する前記第１の振動及び前記流体を伝搬する前記第１の振動の少なくとも一方を検知する第１検知手段、
前記第１の面において前記第１の振動を検知する第２検知手段、
前記加振手段を制御し、前記第１の振動を前記第１検知手段が検知することで得られた振動波形である第１振動波形と、前記第１の振動を前記第２検知手段が検知することで得られた振動波形である第２振動波形とを用いて決定された周波数の振動である第２の振動を、前記配管内を流れる前記流体及び前記配管の少なくとも一方に対して、印加させる第２加振制御手段、
前記第１の面に設置され、前記加振手段により印加された前記第２の振動を検知する第３検知手段、
として機能させるためのプログラム。
８−２．  ８に記載のプログラムにおいて、
前記コンピュータを、さらに、前記第２の振動の周波数を決定する信号処理手段として機能させ、
前記信号処理手段に、前記第１振動波形を利用して伝達関数Ｇ１（ｆ）＝Ａ１（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定させるとともに、前記第２振動波形を利用して伝達関数Ｇ２（ｆ）＝Ａ２（ｆ）／Ｐ０（ｆ）を決定させ（なお、ｆは周波数を示し、Ｐ０（ｆ）は前記加振手段から印加された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ１（ｆ）は前記第１検知手段に検知された前記第１の振動の大きさを示し、Ａ２（ｆ）は前記第２検知手段に検知された前記第１の振動の大きさを示す。）、前記伝達関数Ｇ１（ｆ）と前記伝達関数Ｇ２（ｆ）との積で得られる伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を含むように、前記第２の振動の周波数を決定させ、
前記第２加振制御手段に、前記信号処理手段が決定した周波数の振動を前記第２の振動として前記加振手段から印加させるように制御させるプログラム。
８−３．  ８−２に記載のプログラムにおいて、
前記信号処理手段に、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形に現れるピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定させるプログラム。
８−４．  ８−３に記載のプログラムにおいて、
前記信号処理手段に、前記伝達関数Ｇ３（ｆ）の振動波形にピークが複数現れる場合、その中の最も強いピークの周波数を、前記第２の振動の周波数として決定させるプログラム。
８−５．  ８から８−４のいずれかに記載のプログラムにおいて、
前記第３検知手段に、前記第１の面上における複数の位置で前記第２の振動を検知させ、
前記コンピュータを、さらに、前記第３検知手段により複数の位置で検知された複数の振動波形を利用して、前記欠陥の位置を推定する欠陥位置推定手段として機能させるプログラム。
【００８２】
この出願は、２０１３年３月２９日に出願された日本特許出願特願２０１３−０７３３８１号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【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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【国際調査報告】
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