(57)【要約】【課題】誘導起電力の検出信号に含まれる周波数成分を持ったノイズを除去し、肉厚の測定等の処理精度を向上させる肉厚測定システム等を提供する。【解決手段】肉厚測定システムは、送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する。また、肉厚測定システムは、誘導起電力検出部及びフィルタ処理部を備える。誘導起電力検出部は、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する。フィルタ処理部は、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去する。また、フィルタ処理部は、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を該検出信号から除去する。【選択図】図４
2022003322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定システムであって、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出部と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理部と、
を備え、
前記フィルタ処理部は、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定システム。
【請求項２】
前記所定期間は、誘導起電力の継続時間の位置が前記区間の端部に位置しない期間である請求項１に記載の肉厚測定システム。
【請求項３】
前記誘導起電力検出部は、前記パルス過電流プローブに設けられ、
前記フィルタ処理部は、前記パルス過電流プローブと通信可能な第一装置に設けられている請求項１又は請求項２に記載の肉厚測定システム。
【請求項４】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定方法であって、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出工程と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理工程と、
を含み、
前記フィルタ処理工程では、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定方法。
【請求項５】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出するコンピュータに、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出機能と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理機能と、
を実現させ、
前記フィルタ処理機能では、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定プログラム。
【請求項６】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定装置であって、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出部と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理部と、
を備え、
前記フィルタ処理部は、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パルス過電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管等の金属物品の被測定物の傷の有無や肉厚等を検査する方法として、過電流を使用したパルス過流探傷法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このパルス過電流探傷法を適用したパルス過流探傷装置では、被測定物に過電流（誘導電流）を発生させる。この過電流によって、プローブ（受信コイル）に誘導起電力が発生する。そして、受信コイルに生じた誘導起電力（検出信号）を検出する。この検出信号に基づいて、傷の有無や肉厚の測定等が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のよう検出信号には、ノイズが混入する場合がある。例えば、モーター機器（ファン、ドリル等）のノイズが電源を介して混入する。検出信号にノイズが混入すると肉厚の測定等の算出処理の精度が低下する。そのため、検出信号の全体にノイズフィルタをかけることも想定されるが、この場合はノイズ除去後の信号が変形してしまう虞があった。これは、検出信号の測定期間（検出期間）が数百ミリ秒〜１秒程度と長いため、検出信号に含まれるノイズ成分の周波数や位相が一定ではないからである。信号が変形した場合、過電流の継続時間τを正確に特定することができず、肉厚等を正確に算出することができない場合がある。
【０００５】
この発明は、誘導起電力の検出信号に含まれる周波数成分を持ったノイズを除去し、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させる肉厚測定システム等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】
本発明の第１の側面によって提供される肉厚測定システムは、送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する。また、肉厚測定システムは、誘導起電力検出部及びフィルタ処理部を備える。誘導起電力検出部は、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する。フィルタ処理部は、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去する。また、フィルタ処理部は、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を該検出信号から除去する。
【０００７】
上記所定期間は、誘導起電力の継続時間の位置が区間の端部に位置しない期間であってもよい。
【０００８】
上記誘導起電力検出部は、パルス過電流プローブに設けられ、上記フィルタ処理部は、パルス過電流プローブと通信可能な第一装置に設けられていてもよい。
【０００９】
本発明の第２の側面によって提供される肉厚測定方法は、送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する方法であって、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出工程と、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理工程と、を含む。また、フィルタ処理工程では、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を検出信号から除去する。
【００１０】
本発明の第３の側面によって提供される肉厚測定プログラムは、送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出するコンピュータに、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出機能と、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理機能と、を実現させる。また、フィルタ処理機能では、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を該検出信号から除去する。
【００１１】
本発明の第４の側面によって提供される肉厚測定装置は、送信コイル及び受信コイルを有するパルス過電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する。また、肉厚測定装置は、誘導起電力検出部及びフィルタ処理部を備える。誘導起電力検出部は、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する。フィルタ処理部は、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去する。また、フィルタ処理部は、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を該検出信号から除去する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、検出信号の検出期間を複数の区間に分け、ノイズを除去するフィルタ処理を区間ごとに行っているので、フィルタ処理による検出信号の変形が低減され、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態に係る肉厚測定システムの概要を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係る肉厚測定システムの構成図である。
【図３】誘導起電力（検出信号）の時間的変化を示す図である。
【図４】ノイズ除去後の誘導起電力（検出信号）の時間的変化を示す図である。
【図５】ノイズ除去後の誘導起電力（検出信号）の時間的変化の比較例を示す図である。
【図６】誘導起電力の減衰曲線を示す図である。
【図７】フィルタ処理部のフィルタ処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照してこの発明の実施形態に係る肉厚測定システム（肉厚測定方法、肉厚測定プログラム、肉厚測定装置）について説明する。なお、この発明の構成は、実施形態に限定されるものではない。また、以下で説明するフローを構成する各種処理の順序は、処理内容に矛盾等が生じない範囲で順不同である。
【００１５】
図１は、この発明の実施形態に係る肉厚測定システム１の概要を示す図である。図２は、この発明の実施形態に係る肉厚測定システムの構成図である。本実施形態の肉厚測定システム（測定システム）１は、化学プラント等に設置された配管（被測定物）Ｐの肉厚を測定する。測定システム１は、複数のパルス過電流プローブ２、ハブ端末３（第一装置の例）及びサーバ装置４等を備える。
【００１６】
複数のパルス過電流プローブ２は、配管Ｐに設定されたそれぞれ異なる被測定箇所（配管Ｐの外周面）に当接するように設置されている。複数のパルス過電流プローブ２とハブ端末３とは有線接続されており、接続線Ｌを介して電力供給及び情報通信が行われる。ハブ端末３とサーバ装置４とは、互いに無線通信可能に構成されている。
【００１７】
パルス過電流プローブ２は、図２に示すように、送信コイル２１、受信コイル２２及びマイクロコントローラ２３等を有する。マイクロコントローラ２３の給電制御部２３１は、ハブ端末３の測定制御部３１１からの制御信号に従って、送信コイル２１にパルス電流を流すように制御する。具体的には、給電制御部２３１は、一定期間だけパルス電流を流すように制御する。送信コイル２１へのパルス電流が遮断されると、急激な磁界変化によって、パルス過電流プローブ２が当接する被測定箇所に誘導電流（過電流）が発生する。
【００１８】
受信コイル２２は、被測定箇所で発生した誘導電流による磁界によって、誘導起電力を発生させる。誘導起電力検出部２３２は、パルス電流の出力停止後、受信コイル２２に生じた誘導起電力を電圧信号（検出信号）として検出する。誘導起電力検出部２３２は、受信コイル２２による電圧信号の検出を所定期間継続し、記憶部（不図示）に記憶させる。検出される誘導起電力の検出信号の例を図３に示す。図３は、誘導起電力（検出信号）であるＶ（ｔ）の時間的変化を示す図である。
【００１９】
なお、パルス過電流プローブ２の各個体は、識別情報Ｉｄにより識別される。識別情報Ｉｄは、例えば、ハブ端末３から近い順に０１、０２、０３、…としてディップスイッチを用いて設定可能である。また、各パルス過電流プローブ２の識別情報Ｉｄは、被測定箇所を特定する識別情報でもある。以下の説明では、識別情報Ｉｄにより特定されるパルス過電流プローブ２が設置された被測定箇所を、単に識別情報Ｉｄにより特定される被測定箇所という場合がある。
【００２０】
なお、以下の説明では、給電制御部２３１が送信コイル２１にパルス電流を流すように制御し、誘導起電力検出部２３２が受信コイル２２に生じた誘導起電力を検出する一連の動作を、「測定を実行する」という場合がある。
【００２１】
次に、ハブ端末３について説明する。ハブ端末３は、ハブ側演算装置３１及びハブ側通信部３２等を有する。ハブ側演算装置３１は、測定制御部３１１、フィルタ処理部３１２及び減衰解析部３１３を含む。ハブ側演算装置３１は、例えばマイクロコントローラとして実装される。ハブ端末３は、電源（不図示）から電力供給を受けて動作するとともに、各パルス過電流プローブ２に電力を供給する。
【００２２】
測定制御部３１１は、複数のパルス過電流プローブ２のうち、いずれのパルス過電流プローブ２を用いた肉厚測定を実行するかを制御する。具体的には、測定制御部３１１は、一つのパルス過電流プローブ２を選択し、選択されたパルス過電流プローブ２にパルス過電流が流れるように指示する制御信号を発信する。制御信号には、選択されたパルス過電流プローブ２を識別する識別情報Ｉｄが含まれる。選択されたパルス過電流プローブ２のマイクロコントローラ２３は、識別情報Ｉｄに基づいて当該制御信号が自身宛であることを認識し、送信コイル２１にパルス電流を流す制御を実行する。
【００２３】
測定制御部３１１は、サーバ装置４の測定回数分配部４１２により算出された測定実行回数に基づいて、パルス過電流プローブ２を制御する。測定制御部３１１は、各パルス過電流プローブ２に分配された測定実行回数が充足されるように、複数のパルス過電流プローブ２の送信コイル２１に順次パルス電流が流れるようにパルス過電流プローブ２を制御する。
【００２４】
フィルタ処理部３１２は、検出された誘導起電力（検出信号）を誘導起電力検出部２３２から取得し、検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理を実行する。詳細は後述する。減衰解析部３１２は、ノイズ除去後の検出信号の継続時間τを算出する。図６は、ノイズ除去後の誘導起電力の減衰曲線を示す図である。図６に示すように、誘導起電力は、ｔ-ｎ（ｔは時間）に比例する曲線部分（急激な減衰を示す曲線部分）Ｓ２と、ｔ-ｎから外れる曲線部分（緩やかな減少を示す曲線部分）Ｓ１とに区分される。減衰解析部３１２は、減衰曲線の形状を解析して曲線部分Ｓ１と曲線部分Ｓ２との境界の時刻を特定し、これに基づいて継続時間τを決定する。
【００２５】
ハブ側通信部３２は、サーバ装置４のサーバ側通信部４３と無線通信可能に構成される。ハブ側通信部３２は、減衰解析部３１２が算出した継続時間τに、測定制御部３１１が選択したパルス過電流プローブ２を特定する識別情報Ｉｄ及び測定日時（肉厚の算出に用いられた継続時間τを測定した日時。）を付して、サーバ装置４に送出する。また、測定回数分配部４１２が決定した各パルス過電流プローブ２の測定実行回数を表す測定回数テーブルを受信する。
【００２６】
次に、サーバ装置４について説明する。サーバ装置４は、サーバ側演算装置４１、記憶部４２及びサーバ側通信部４３等を有する。サーバ側演算装置４１は、肉厚演算部４１１及び測定回数分配部４１２を含む演算装置である。サーバ側演算装置４１は、例えばＣＰＵとして実装される。
【００２７】
記憶部４２には、肉厚演算部４１１により算出された肉厚及び継続時間τが、被測定箇所（パルス過電流プローブ２）を特定する識別情報Ｉｄ及び測定日時に関連付けられて記憶されている。また、記憶部４２には、それぞれの被測定箇所について当初肉厚及び下限肉厚が記憶されている。当初肉厚は、配管Ｐが設置された当初の被測定箇所の肉厚である。下限肉厚は、使用不可となる下限の肉厚である。
【００２８】
サーバ側通信部４３は、ハブ端末３のハブ側通信部３２と無線通信可能に構成にされる。サーバ側通信部４３は、測定回数テーブルをハブ端末３に送出する。また、ハブ端末３から継続時間τを受け取る。
【００２９】
肉厚演算部４１１は、ハブ端末３から送出された継続時間τに基づいて、識別情報Ｉｄにより特定される被測定箇所の肉厚を算出する。具体的には、継続時間τと肉厚とがおおむね比例関係にあることに基づいて肉厚を算出する。算出された肉厚は、識別情報Ｉｄ及び測定日時と関連付けられて記憶部４２に記憶される。また、肉厚演算部４１１は、コロージョンレート及び減肉厚率等をも算出し、記憶部４２に記憶させる。測定回数分配部４１２は、コロージョンレート及び減肉厚率に基づいて、複数のパルス過電流プローブ２のそれぞれについて、肉厚測定を実行する回数を決定する。
【００３０】
次に、ハブ端末３のフィルタ処理部３１２におけるノイズ除去について詳述する。フィルタ処理部３１２は、上述したように、検出された誘導起電力（検出信号）を誘導起電力検出部２３２から取得し、検出信号に含まれるノイズを除去する。フィルタ処理部２３２は、検出信号の検出開始から終了までの検出期間（測定期間）を、１区間をフィルタ期間ｔｐ（所定期間）とする複数の区間に分ける。例えば、図３に示すように、検出期間（ｔ１〜ｔ５）をフィルタ期間ｔｐを１区間とする複数の区間に分ける。そして、区間ごとに、検出信号からノイズ除去を行う。具体的には、ノイズ処理部３１２は、１の区間において、その区間内の検出信号のフーリエ級数に基づいてノイズの周波数成分を算出し、その区間内の検出信号からノイズの周波数成分を除去する。
【００３１】
なお、検出期間は、図３に示すように、送信コイル２１へのパルス電流の出力停止後、検出信号の検出が開始されて検出が終了するまでの期間（ｔ１〜ｔ５）である（ｔ１＜ｔ５）。
【００３２】
１区間であるフィルタ期間としては、例えば、検出期間（測定期間）の１／３、１／４又は１／５の期間（時間）が設定される。フィルタ期間は、予めハブ端末３の記憶部に記憶されているパラメータデータである。検出期間は被測定物の肉厚等によっておおよそ特定可能であるので、特定された検出期間に基づいてフィルタ期間を設定すればよい。
【００３３】
図７は、フィルタ処理のフローを示す図である。以下、図３も参照しつつ、フィルタ処理について説明する。図３は、検出期間が１０００（ｍｓ）である。フィルタ処理部３１２は、１の区間｛（ｔ５−Ｒｔｐ）〜（ｔ５−（Ｒ−１）ｔｐ）｝（Ｒは整数）でのＶ（ｔ）のフーリエ級数（フーリエ係数）を求める（ステップＳ１０）。たとえばフィルタ期間ｔｐが検出期間の１／４である場合、Ｒの初期値は４であり、最初に区間｛ｔ１〜ｔ２｝のＶ（ｔ）のフーリエ級数が求められる。例えば、図３では、フィルタ期間ｔｐ＝２５０（ｍｓ）であり、区間Ｄ１が区間｛ｔ１〜ｔ２｝である。すなわち、ｔ１からｔ５に向かう区間Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の順に、区間ごとにノイズ除去が行われる。区間Ｄ１｛ｔ１〜ｔ２｝のＶ（ｔ）のフーリエ級数（フーリエ係数）を下記の式で求める。
【００３４】
【数１】
2022003322.tif 000003
【００３５】
【数２】
2022003322.tif 000004
【００３６】
なお、Ｎは、区間内の測定（検出）点の数である。ｆは、ノイズの周波数成分である。Ｎとｆの各値は、パラメータとして与えられる。これらのパラメータは、被測定物の肉厚等によって設定すればよい。また、フーリエ級数の対象期間を「ｔ２−１００ｍｓからｔ２」としているのは、計算時間を短縮することに加えて、継続時間τの近傍の値を含まないようにするためでもある。このパラメータ「１００ｍｓ」についても、被測定物の肉厚等によって適宜設定すればよい。
【００３７】
次に、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理と同じ区間において、最大となるｆを算出する（ステップＳ２０）。具体的には、ステップＳ１０の処理で算出したａｐ(ｆ)、ｂｐ(f)を用いた下記の式（３）から最大となるｆを算出する。例えば、区間Ｄ１においては、式（１），（２）で表されるａｐ(ｆ)、ｂｐ(f)を用いた式（３）から最大となるｆを算出する。
【００３８】
【数３】
2022003322.tif 000005
【００３９】
次に、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理と同じ区間（フィルタ期間ｔｐ）内で、ｆの周期の整数倍の期間（ｔｑ）でフーリエ級数（フーリエ係数）を算出する（ステップＳ３０）。例えば、上記の区間Ｄ１では、式（４），（５）のように表される。
【００４０】
【数４】
2022003322.tif 000006
【００４１】
【数５】
2022003322.tif 000007
【００４２】
次に、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ２０の処理におけるＡ（ｆ）が、所定の閾値以下になったか否かを判断する（ステップＳ４０）。すなわち、Ａ（ｆ）が、所定の閾値以下となった場合、ノイズが存在していない状態又は全てのノイズが除去された状態であると判断される。所定の閾値は、例えば、ノイズが除去されたと想定される値を設定しておけばよい。Ａ（ｆ）が所定の閾値以下ではない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理と同じ区間（フィルタ期間ｔｐ）で、Ｖ（ｔ）からｆの周波数成分を差し引く（ステップＳ５０）。上記の区間Ｄ１では、式（６）のように表される。
【００４３】
【数６】
2022003322.tif 000008
【００４４】
その後、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理に戻って、Ｖｆ（ｔ）に対して、上述したように、フーリエ級数（フーリエ係数）を算出する。すなわち、Ａ（ｆ）が、所定の閾値以下になるまでステップＳ１０〜Ｓ５０の処理を繰り返してＶｆ（ｔ）に含まれるノイズを繰り返し除去する。検出信号に含まれるノイズは１つではない場合もあるからである。
【００４５】
一方、Ａ（ｆ）が所定の閾値以下になった場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、フィルタ処理部３１２は、現在の区間のノイズ除去が終了したと判断し、現在の区間が最終区間であるか否かを判断する（ステップＳ６０）。フィルタ処理部３１２は、Ｒ＝１であるか否かを判断すればよい。最終区間ではない場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、フィルタ処理部３１２は、次にノイズ除去するべき区間を設定する（ステップＳ７０）。
【００４６】
具体的には、フィルタ処理部３１２は、Ｒ＝Ｒ−１として、次にノイズ除去するべき区間を設定する。例えば、現在の区間Ｄ１（Ｒ＝４）のノイズ除去が終了した場合、Ｒ＝３となって区間Ｄ２がノイズ除去の対象となる。その後、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理に戻って、次にノイズ除去するべき区間Ｄ２に対して上述した処理を行う。
【００４７】
また、ステップＳ６０の処理において、現在の区間が最終区間であると判断した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、フィルタ処理部３１２は、全ての区間でノイズが除去されたＶ（ｆ）をフィルタ処理後の検出信号とする。そして、このノイズ除去後のＶ（ｆ）を用いて、減衰解析部３１３が継続時間τを算出する。
【００４８】
上記のフィルタ処理によって、例えば、図３に示すノイズを含む検出信号が、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）の順にノイズが除去されていく。図４（Ａ）は、区間Ｄ１のノイズ除去が完了した状態を示す。図４（Ｂ）は、区間Ｄ２までのノイズ除去が完了した状態を示す。図４（Ｃ）は、区間Ｄ３までのノイズ除去が完了した状態を示す。図４（Ｄ）は、全区間のノイズ除去が完了した状態を示す。また、図４（Ｄ）の検出信号が、曲線フィッテング等により、図６に示すような減衰曲線のグラフとして表される。なお、図３に示すノイズを含む検出信号に対して、本実施形態の区間ごとではなく、検出期間の全体に対してフーリエ級数を用いてノイズ除去した場合は図５に示す比較例のようになり、検出信号が変形してしまう。
【００４９】
以上のように、誘導起電力の検出信号の検出期間を複数の区間に分け、ノイズを除去するフィルタ処理を区間ごとに行っているので、フィルタ処理による検出信号の変形を抑制できる。これにより、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させることができる。
【００５０】
上述の実施形態では、１区間であるフィルタ期間（所定期間）として、検出期間（測定期間）の１／３、１／４又は１／５の期間（時間）が設定される例を説明した。この場合、継続時間τの位置が各区間の端部（境界）に位置しないように、フィルタ期間を設定してもよい。区間の端部は、フィルタ処理の切り替わりの境界であり、区間の端部よりも区間の内部の方がフィルタ処理の精度が高いためである。したがって、継続時間τの位置が各区間の端部（境界）に位置しないようにフィルタ期間を設定することで、継続時間τの算出処理の精度を向上させることができる。
【００５１】
なお、検出期間における継続時間τのおおよその位置は、被測定箇所の肉厚に応じて特定可能である。したがって、被測定箇所の検出期間（測定期間）及び被測定箇所の継続時間τに基づいて、継続時間τが区間の内部に含まれるようにフィルタ期間を予め設定しておけばよい。例えば、図３で例示した検出信号では、継続時間τはおよそ５０ｍｓ程度である。したがって、フィルタ期間を２００ｍｓ〜３００ｍｓとしておけば、区間の内部に継続時間τが含まれる。
【００５２】
上述の実施形態の肉厚測定システムは、複数のパルス過電流プローブ、ハブ端末及びサーバ装置４等を備える構成を説明したが、特にこれに限定されるものではない。肉厚測定システムにおける給電制御部、誘導起電力検出部及び測定制御部等の各部を設ける機器の振り分けは任意である。例えば、給電制御部、誘導起電力検出部及び測定制御部をハブ端末（第一装置）に設け、フィルタ処理部、減衰解析部、肉厚演算部及び測定回数分配部をサーバ装置に設けてもよい。また、給電制御部、誘導起電力検出部、測定制御部、フィルタ処理部、減衰解析部、肉厚演算部及び測定回数分配部を全て一台の装置に設けてもよい。また、例えば、パルス過電流プローブを備える単一の肉厚測定装置に本発明を適用してもよい。この場合、肉厚測定装置は、１の被測定箇所を測定するので、測定回数分配部は設けなくてもよい。肉厚装置装置は、例えば、搭載したバッテリで駆動する。
【００５３】
上述の実施形態では、パルス過電流プローブとハブ端末とが有線接続され、ハブ端末３とサーバ装置とが無線通信可能に構成されていたが、特にこれに限定されるものではない。装置間の通信接続は、有線接続であっても無線接続であってもよい。例えば、パルス過電流プローブとハブ端末との間で無線通信を可能にする無線通信モジュールを設けてもよい。この場合、パルス過電流プローブに電力供給用のバッテリを搭載すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明は、被測定箇所に誘導起電力を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定システム等において、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させるのに有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１  肉厚測定システム
２  パルス過電流プローブ
３  ハブ端末
４  サーバ装置
２１  送信コイル
２２  受信コイル
２３２  誘導起電力検出部
３１２  フィルタ処理部
Ｐ  配管
【図１】
2022003322.tif 000009
【図２】
2022003322.tif 000010
【図３】
2022003322.tif 000011
【図４】
2022003322.tif 000012
【図５】
2022003322.tif 000013
【図６】
2022003322.tif 000014
【図７】
2022003322.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和2年11月4日(2020.11.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パルス渦電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管等の金属物品の被測定物の傷の有無や肉厚等を検査する方法として、渦電流を使用したパルス渦流探傷法が知られている（例えば、特許文献１参照）。このパルス渦流探傷法を適用したパルス渦流探傷装置では、被測定物に渦電流（誘導電流）を発生させる。この渦電流によって、プローブ（受信コイル）に誘導起電力が発生する。そして、受信コイルに生じた誘導起電力（検出信号）を検出する。この検出信号に基づいて、傷の有無や肉厚の測定等が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１７８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のよう検出信号には、ノイズが混入する場合がある。例えば、モーター機器（ファン、ドリル等）のノイズが電源を介して混入する。検出信号にノイズが混入すると肉厚の測定等の算出処理の精度が低下する。そのため、検出信号の全体にノイズフィルタをかけることも想定されるが、この場合はノイズ除去後の信号が変形してしまう虞があった。これは、検出信号の測定期間（検出期間）が数百ミリ秒〜１秒程度と長いため、検出信号に含まれるノイズ成分の周波数や位相が一定ではないからである。信号が変形した場合、渦電流の継続時間τを正確に特定することができず、肉厚等を正確に算出することができない場合がある。
【０００５】
この発明は、誘導起電力の検出信号に含まれる周波数成分を持ったノイズを除去し、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させる肉厚測定システム等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】
本発明の第１の側面によって提供される肉厚測定システムは、送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する。また、肉厚測定システムは、誘導起電力検出部及びフィルタ処理部を備える。誘導起電力検出部は、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する。フィルタ処理部は、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去する。また、フィルタ処理部は、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を該検出信号から除去する。
【０００７】
上記所定期間は、誘導起電力の継続時間の位置が区間の端部に位置しない期間であってもよい。
【０００８】
上記誘導起電力検出部は、パルス渦電流プローブに設けられ、上記フィルタ処理部は、パルス渦電流プローブと通信可能な第一装置に設けられていてもよい。
【０００９】
本発明の第２の側面によって提供される肉厚測定方法は、送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する方法であって、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出工程と、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理工程と、を含む。また、フィルタ処理工程では、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を検出信号から除去する。
【００１０】
本発明の第３の側面によって提供される肉厚測定プログラムは、送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出するコンピュータに、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出機能と、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理機能と、を実現させる。また、フィルタ処理機能では、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を該検出信号から除去する。
【００１１】
本発明の第４の側面によって提供される肉厚測定装置は、送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する。また、肉厚測定装置は、誘導起電力検出部及びフィルタ処理部を備える。誘導起電力検出部は、送信コイルへのパルス電流の出力停止後、受信コイルに生じた誘導起電力を検出する。フィルタ処理部は、検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去する。また、フィルタ処理部は、検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、検出信号のフーリエ級数に基づいて算出したノイズの周波数成分を該検出信号から除去する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、検出信号の検出期間を複数の区間に分け、ノイズを除去するフィルタ処理を区間ごとに行っているので、フィルタ処理による検出信号の変形が低減され、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態に係る肉厚測定システムの概要を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施形態に係る肉厚測定システムの構成図である。
【図３】誘導起電力（検出信号）の時間的変化を示す図である。
【図４】ノイズ除去後の誘導起電力（検出信号）の時間的変化を示す図である。
【図５】ノイズ除去後の誘導起電力（検出信号）の時間的変化の比較例を示す図である。
【図６】誘導起電力の減衰曲線を示す図である。
【図７】フィルタ処理部のフィルタ処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を参照してこの発明の実施形態に係る肉厚測定システム（肉厚測定方法、肉厚測定プログラム、肉厚測定装置）について説明する。なお、この発明の構成は、実施形態に限定されるものではない。また、以下で説明するフローを構成する各種処理の順序は、処理内容に矛盾等が生じない範囲で順不同である。
【００１５】
図１は、この発明の実施形態に係る肉厚測定システム１の概要を示す図である。図２は、この発明の実施形態に係る肉厚測定システムの構成図である。本実施形態の肉厚測定システム（測定システム）１は、化学プラント等に設置された配管（被測定物）Ｐの肉厚を測定する。測定システム１は、複数のパルス渦電流プローブ２、ハブ端末３（第一装置の例）及びサーバ装置４等を備える。
【００１６】
複数のパルス渦電流プローブ２は、配管Ｐに設定されたそれぞれ異なる被測定箇所（配管Ｐの外周面）に当接するように設置されている。複数のパルス渦電流プローブ２とハブ端末３とは有線接続されており、接続線Ｌを介して電力供給及び情報通信が行われる。ハブ端末３とサーバ装置４とは、互いに無線通信可能に構成されている。
【００１７】
パルス渦電流プローブ２は、図２に示すように、送信コイル２１、受信コイル２２及びマイクロコントローラ２３等を有する。マイクロコントローラ２３の給電制御部２３１は、ハブ端末３の測定制御部３１１からの制御信号に従って、送信コイル２１にパルス電流を流すように制御する。具体的には、給電制御部２３１は、一定期間だけパルス電流を流すように制御する。送信コイル２１へのパルス電流が遮断されると、急激な磁界変化によって、パルス渦電流プローブ２が当接する被測定箇所に誘導電流（渦電流）が発生する。
【００１８】
受信コイル２２は、被測定箇所で発生した誘導電流による磁界によって、誘導起電力を発生させる。誘導起電力検出部２３２は、パルス電流の出力停止後、受信コイル２２に生じた誘導起電力を電圧信号（検出信号）として検出する。誘導起電力検出部２３２は、受信コイル２２による電圧信号の検出を所定期間継続し、記憶部（不図示）に記憶させる。検出される誘導起電力の検出信号の例を図３に示す。図３は、誘導起電力（検出信号）であるＶ（ｔ）の時間的変化を示す図である。
【００１９】
なお、パルス渦電流プローブ２の各個体は、識別情報Ｉｄにより識別される。識別情報Ｉｄは、例えば、ハブ端末３から近い順に０１、０２、０３、…としてディップスイッチを用いて設定可能である。また、各パルス渦電流プローブ２の識別情報Ｉｄは、被測定箇所を特定する識別情報でもある。以下の説明では、識別情報Ｉｄにより特定されるパルス渦電流プローブ２が設置された被測定箇所を、単に識別情報Ｉｄにより特定される被測定箇所という場合がある。
【００２０】
なお、以下の説明では、給電制御部２３１が送信コイル２１にパルス電流を流すように制御し、誘導起電力検出部２３２が受信コイル２２に生じた誘導起電力を検出する一連の動作を、「測定を実行する」という場合がある。
【００２１】
次に、ハブ端末３について説明する。ハブ端末３は、ハブ側演算装置３１及びハブ側通信部３２等を有する。ハブ側演算装置３１は、測定制御部３１１、フィルタ処理部３１２及び減衰解析部３１３を含む。ハブ側演算装置３１は、例えばマイクロコントローラとして実装される。ハブ端末３は、電源（不図示）から電力供給を受けて動作するとともに、各パルス渦電流プローブ２に電力を供給する。
【００２２】
測定制御部３１１は、複数のパルス渦電流プローブ２のうち、いずれのパルス渦電流プローブ２を用いた肉厚測定を実行するかを制御する。具体的には、測定制御部３１１は、一つのパルス渦電流プローブ２を選択し、選択されたパルス渦電流プローブ２にパルス渦電流が流れるように指示する制御信号を発信する。制御信号には、選択されたパルス渦電流プローブ２を識別する識別情報Ｉｄが含まれる。選択されたパルス渦電流プローブ２のマイクロコントローラ２３は、識別情報Ｉｄに基づいて当該制御信号が自身宛であることを認識し、送信コイル２１にパルス電流を流す制御を実行する。
【００２３】
測定制御部３１１は、サーバ装置４の測定回数分配部４１２により算出された測定実行回数に基づいて、パルス渦電流プローブ２を制御する。測定制御部３１１は、各パルス渦電流プローブ２に分配された測定実行回数が充足されるように、複数のパルス渦電流プローブ２の送信コイル２１に順次パルス電流が流れるようにパルス渦電流プローブ２を制御する。
【００２４】
フィルタ処理部３１２は、検出された誘導起電力（検出信号）を誘導起電力検出部２３２から取得し、検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理を実行する。詳細は後述する。減衰解析部３１２は、ノイズ除去後の検出信号の継続時間τを算出する。図６は、ノイズ除去後の誘導起電力の減衰曲線を示す図である。図６に示すように、誘導起電力は、ｔ-ｎ（ｔは時間）に比例する曲線部分（急激な減衰を示す曲線部分）Ｓ２と、ｔ-ｎから外れる曲線部分（緩やかな減少を示す曲線部分）Ｓ１とに区分される。減衰解析部３１２は、減衰曲線の形状を解析して曲線部分Ｓ１と曲線部分Ｓ２との境界の時刻を特定し、これに基づいて継続時間τを決定する。
【００２５】
ハブ側通信部３２は、サーバ装置４のサーバ側通信部４３と無線通信可能に構成される。ハブ側通信部３２は、減衰解析部３１２が算出した継続時間τに、測定制御部３１１が選択したパルス渦電流プローブ２を特定する識別情報Ｉｄ及び測定日時（肉厚の算出に用いられた継続時間τを測定した日時。）を付して、サーバ装置４に送出する。また、測定回数分配部４１２が決定した各パルス渦電流プローブ２の測定実行回数を表す測定回数テーブルを受信する。
【００２６】
次に、サーバ装置４について説明する。サーバ装置４は、サーバ側演算装置４１、記憶部４２及びサーバ側通信部４３等を有する。サーバ側演算装置４１は、肉厚演算部４１１及び測定回数分配部４１２を含む演算装置である。サーバ側演算装置４１は、例えばＣＰＵとして実装される。
【００２７】
記憶部４２には、肉厚演算部４１１により算出された肉厚及び継続時間τが、被測定箇所（パルス渦電流プローブ２）を特定する識別情報Ｉｄ及び測定日時に関連付けられて記憶されている。また、記憶部４２には、それぞれの被測定箇所について当初肉厚及び下限肉厚が記憶されている。当初肉厚は、配管Ｐが設置された当初の被測定箇所の肉厚である。下限肉厚は、使用不可となる下限の肉厚である。
【００２８】
サーバ側通信部４３は、ハブ端末３のハブ側通信部３２と無線通信可能に構成にされる。サーバ側通信部４３は、測定回数テーブルをハブ端末３に送出する。また、ハブ端末３から継続時間τを受け取る。
【００２９】
肉厚演算部４１１は、ハブ端末３から送出された継続時間τに基づいて、識別情報Ｉｄにより特定される被測定箇所の肉厚を算出する。具体的には、継続時間τと肉厚とがおおむね比例関係にあることに基づいて肉厚を算出する。算出された肉厚は、識別情報Ｉｄ及び測定日時と関連付けられて記憶部４２に記憶される。また、肉厚演算部４１１は、コロージョンレート及び減肉厚率等をも算出し、記憶部４２に記憶させる。測定回数分配部４１２は、コロージョンレート及び減肉厚率に基づいて、複数のパルス渦電流プローブ２のそれぞれについて、肉厚測定を実行する回数を決定する。
【００３０】
次に、ハブ端末３のフィルタ処理部３１２におけるノイズ除去について詳述する。フィルタ処理部３１２は、上述したように、検出された誘導起電力（検出信号）を誘導起電力検出部２３２から取得し、検出信号に含まれるノイズを除去する。フィルタ処理部２３２は、検出信号の検出開始から終了までの検出期間（測定期間）を、１区間をフィルタ期間ｔｐ（所定期間）とする複数の区間に分ける。例えば、図３に示すように、検出期間（ｔ１〜ｔ５）をフィルタ期間ｔｐを１区間とする複数の区間に分ける。そして、区間ごとに、検出信号からノイズ除去を行う。具体的には、ノイズ処理部３１２は、１の区間において、その区間内の検出信号のフーリエ級数に基づいてノイズの周波数成分を算出し、その区間内の検出信号からノイズの周波数成分を除去する。
【００３１】
なお、検出期間は、図３に示すように、送信コイル２１へのパルス電流の出力停止後、検出信号の検出が開始されて検出が終了するまでの期間（ｔ１〜ｔ５）である（ｔ１＜ｔ５）。
【００３２】
１区間であるフィルタ期間としては、例えば、検出期間（測定期間）の１／３、１／４又は１／５の期間（時間）が設定される。フィルタ期間は、予めハブ端末３の記憶部に記憶されているパラメータデータである。検出期間は被測定物の肉厚等によっておおよそ特定可能であるので、特定された検出期間に基づいてフィルタ期間を設定すればよい。
【００３３】
図７は、フィルタ処理のフローを示す図である。以下、図３も参照しつつ、フィルタ処理について説明する。図３は、検出期間が１０００（ｍｓ）である。フィルタ処理部３１２は、１の区間｛（ｔ５−Ｒｔｐ）〜（ｔ５−（Ｒ−１）ｔｐ）｝（Ｒは整数）でのＶ（ｔ）のフーリエ級数（フーリエ係数）を求める（ステップＳ１０）。たとえばフィルタ期間ｔｐが検出期間の１／４である場合、Ｒの初期値は４であり、最初に区間｛ｔ１〜ｔ２｝のＶ（ｔ）のフーリエ級数が求められる。例えば、図３では、フィルタ期間ｔｐ＝２５０（ｍｓ）であり、区間Ｄ１が区間｛ｔ１〜ｔ２｝である。すなわち、ｔ１からｔ５に向かう区間Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の順に、区間ごとにノイズ除去が行われる。区間Ｄ１｛ｔ１〜ｔ２｝のＶ（ｔ）のフーリエ級数（フーリエ係数）を下記の式で求める。
【００３４】
【数１】
2022003322.tif 000016
【００３５】
【数２】
2022003322.tif 000017
【００３６】
なお、Ｎは、区間内の測定（検出）点の数である。ｆは、ノイズの周波数成分である。Ｎとｆの各値は、パラメータとして与えられる。これらのパラメータは、被測定物の肉厚等によって設定すればよい。また、フーリエ級数の対象期間を「ｔ２−１００ｍｓからｔ２」としているのは、計算時間を短縮することに加えて、継続時間τの近傍の値を含まないようにするためでもある。このパラメータ「１００ｍｓ」についても、被測定物の肉厚等によって適宜設定すればよい。
【００３７】
次に、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理と同じ区間において、最大となるｆを算出する（ステップＳ２０）。具体的には、ステップＳ１０の処理で算出したａｐ(ｆ)、ｂｐ(f)を用いた下記の式（３）から最大となるｆを算出する。例えば、区間Ｄ１においては、式（１），（２）で表されるａｐ(ｆ)、ｂｐ(f)を用いた式（３）から最大となるｆを算出する。
【００３８】
【数３】
2022003322.tif 000018
【００３９】
次に、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理と同じ区間（フィルタ期間ｔｐ）内で、ｆの周期の整数倍の期間（ｔｑ）でフーリエ級数（フーリエ係数）を算出する（ステップＳ３０）。例えば、上記の区間Ｄ１では、式（４），（５）のように表される。
【００４０】
【数４】
2022003322.tif 000019
【００４１】
【数５】
2022003322.tif 000020
【００４２】
次に、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ２０の処理におけるＡ（ｆ）が、所定の閾値以下になったか否かを判断する（ステップＳ４０）。すなわち、Ａ（ｆ）が、所定の閾値以下となった場合、ノイズが存在していない状態又は全てのノイズが除去された状態であると判断される。所定の閾値は、例えば、ノイズが除去されたと想定される値を設定しておけばよい。Ａ（ｆ）が所定の閾値以下ではない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理と同じ区間（フィルタ期間ｔｐ）で、Ｖ（ｔ）からｆの周波数成分を差し引く（ステップＳ５０）。上記の区間Ｄ１では、式（６）のように表される。
【００４３】
【数６】
2022003322.tif 000021
【００４４】
その後、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理に戻って、Ｖｆ（ｔ）に対して、上述したように、フーリエ級数（フーリエ係数）を算出する。すなわち、Ａ（ｆ）が、所定の閾値以下になるまでステップＳ１０〜Ｓ５０の処理を繰り返してＶｆ（ｔ）に含まれるノイズを繰り返し除去する。検出信号に含まれるノイズは１つではない場合もあるからである。
【００４５】
一方、Ａ（ｆ）が所定の閾値以下になった場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、フィルタ処理部３１２は、現在の区間のノイズ除去が終了したと判断し、現在の区間が最終区間であるか否かを判断する（ステップＳ６０）。フィルタ処理部３１２は、Ｒ＝１であるか否かを判断すればよい。最終区間ではない場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、フィルタ処理部３１２は、次にノイズ除去するべき区間を設定する（ステップＳ７０）。
【００４６】
具体的には、フィルタ処理部３１２は、Ｒ＝Ｒ−１として、次にノイズ除去するべき区間を設定する。例えば、現在の区間Ｄ１（Ｒ＝４）のノイズ除去が終了した場合、Ｒ＝３となって区間Ｄ２がノイズ除去の対象となる。その後、フィルタ処理部３１２は、ステップＳ１０の処理に戻って、次にノイズ除去するべき区間Ｄ２に対して上述した処理を行う。
【００４７】
また、ステップＳ６０の処理において、現在の区間が最終区間であると判断した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、フィルタ処理部３１２は、全ての区間でノイズが除去されたＶ（ｆ）をフィルタ処理後の検出信号とする。そして、このノイズ除去後のＶ（ｆ）を用いて、減衰解析部３１３が継続時間τを算出する。
【００４８】
上記のフィルタ処理によって、例えば、図３に示すノイズを含む検出信号が、図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）、図４（Ｄ）の順にノイズが除去されていく。図４（Ａ）は、区間Ｄ１のノイズ除去が完了した状態を示す。図４（Ｂ）は、区間Ｄ２までのノイズ除去が完了した状態を示す。図４（Ｃ）は、区間Ｄ３までのノイズ除去が完了した状態を示す。図４（Ｄ）は、全区間のノイズ除去が完了した状態を示す。また、図４（Ｄ）の検出信号が、曲線フィッテング等により、図６に示すような減衰曲線のグラフとして表される。なお、図３に示すノイズを含む検出信号に対して、本実施形態の区間ごとではなく、検出期間の全体に対してフーリエ級数を用いてノイズ除去した場合は図５に示す比較例のようになり、検出信号が変形してしまう。
【００４９】
以上のように、誘導起電力の検出信号の検出期間を複数の区間に分け、ノイズを除去するフィルタ処理を区間ごとに行っているので、フィルタ処理による検出信号の変形を抑制できる。これにより、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させることができる。
【００５０】
上述の実施形態では、１区間であるフィルタ期間（所定期間）として、検出期間（測定期間）の１／３、１／４又は１／５の期間（時間）が設定される例を説明した。この場合、継続時間τの位置が各区間の端部（境界）に位置しないように、フィルタ期間を設定してもよい。区間の端部は、フィルタ処理の切り替わりの境界であり、区間の端部よりも区間の内部の方がフィルタ処理の精度が高いためである。したがって、継続時間τの位置が各区間の端部（境界）に位置しないようにフィルタ期間を設定することで、継続時間τの算出処理の精度を向上させることができる。
【００５１】
なお、検出期間における継続時間τのおおよその位置は、被測定箇所の肉厚に応じて特定可能である。したがって、被測定箇所の検出期間（測定期間）及び被測定箇所の継続時間τに基づいて、継続時間τが区間の内部に含まれるようにフィルタ期間を予め設定しておけばよい。例えば、図３で例示した検出信号では、継続時間τはおよそ５０ｍｓ程度である。したがって、フィルタ期間を２００ｍｓ〜３００ｍｓとしておけば、区間の内部に継続時間τが含まれる。
【００５２】
上述の実施形態の肉厚測定システムは、複数のパルス渦電流プローブ、ハブ端末及びサーバ装置４等を備える構成を説明したが、特にこれに限定されるものではない。肉厚測定システムにおける給電制御部、誘導起電力検出部及び測定制御部等の各部を設ける機器の振り分けは任意である。例えば、給電制御部、誘導起電力検出部及び測定制御部をハブ端末（第一装置）に設け、フィルタ処理部、減衰解析部、肉厚演算部及び測定回数分配部をサーバ装置に設けてもよい。また、給電制御部、誘導起電力検出部、測定制御部、フィルタ処理部、減衰解析部、肉厚演算部及び測定回数分配部を全て一台の装置に設けてもよい。また、例えば、パルス渦電流プローブを備える単一の肉厚測定装置に本発明を適用してもよい。この場合、肉厚測定装置は、１の被測定箇所を測定するので、測定回数分配部は設けなくてもよい。肉厚装置装置は、例えば、搭載したバッテリで駆動する。
【００５３】
上述の実施形態では、パルス渦電流プローブとハブ端末とが有線接続され、ハブ端末３とサーバ装置とが無線通信可能に構成されていたが、特にこれに限定されるものではない。装置間の通信接続は、有線接続であっても無線接続であってもよい。例えば、パルス渦電流プローブとハブ端末との間で無線通信を可能にする無線通信モジュールを設けてもよい。この場合、パルス渦電流プローブに電力供給用のバッテリを搭載すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この発明は、被測定箇所に誘導起電力を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定システム等において、肉厚の測定等の算出処理の精度を向上させるのに有用である。
【符号の説明】
【００５５】
１  肉厚測定システム
２  パルス渦電流プローブ
３  ハブ端末
４  サーバ装置
２１  送信コイル
２２  受信コイル
２３２  誘導起電力検出部
３１２  フィルタ処理部
Ｐ  配管
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定システムであって、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出部と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理部と、
を備え、
前記フィルタ処理部は、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定システム。
【請求項２】
前記所定期間は、誘導起電力の継続時間の位置が前記区間の端部に位置しない期間である請求項１に記載の肉厚測定システム。
【請求項３】
前記誘導起電力検出部は、前記パルス渦電流プローブに設けられ、
前記フィルタ処理部は、前記パルス渦電流プローブと通信可能な第一装置に設けられている請求項１又は請求項２に記載の肉厚測定システム。
【請求項４】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定方法であって、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出工程と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理工程と、
を含み、
前記フィルタ処理工程では、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定方法。
【請求項５】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを用いて被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出するコンピュータに、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出機能と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理機能と、
を実現させ、
前記フィルタ処理機能では、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定プログラム。
【請求項６】
送信コイル及び受信コイルを有するパルス渦電流プローブを備え、被測定箇所に誘導電流を発生させて被測定箇所の肉厚を算出する肉厚測定装置であって、
前記送信コイルへのパルス電流の出力停止後、前記受信コイルに生じた誘導起電力を検出する誘導起電力検出部と、
検出された誘導起電力である検出信号に含まれるノイズを除去するフィルタ処理部と、
を備え、
前記フィルタ処理部は、前記検出信号の検出開始から終了までの検出期間を、１区間を所定期間とする複数の区間に分け、区間ごとに、該検出信号のフーリエ級数に基づいて算出した前記ノイズの周波数成分を該検出信号から除去する、
肉厚測定装置。