(57)【要約】【課題】パイプ長さを測定して先端位置を求めることができるパイプ測長方法及び装置を提供するものである。【解決手段】パイプ１の一端からパイプ先端の開放端１ａまでのパイプ1の長さをマイクロ波により測定するパイプ測長方法において、マイクロ波送受信装置２により、パイプ１の一端からパイプ内にマイクロ波を送信し、パイプ先端から反射されたマイクロ波を受信してパイプ1の長さを測定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプの一端からパイプ先端までのパイプの長さをマイクロ波により測定するパイプ測長方法において、
パイプの一端からパイプ内にマイクロ波を送信し、パイプ先端から反射されたマイクロ波を受信してパイプの長さを測定することを特徴とするパイプの測長方法。
【請求項２】
パイプの一端からパイプ先端までのパイプの長さをマイクロ波により測定するパイプ測長方法において、
パイプの一端からパイプ内に円偏波マイクロ波を送信し、パイプ先端から反射されたマイクロ波を受信してパイプの長さを測定することを特徴とするパイプの測長方法。
【請求項３】
パイプの一端からパイプ先端までのパイプの長さをマイクロ波により測定するパイプ測長装置において、
パイプの一端からパイプ内にマイクロ波を送信し、パイプ先端から反射されたマイクロ波を受信するマイクロ波送受信装置を備えたことを特徴とするパイプ測長装置。
【請求項４】
パイプの一端からパイプ先端までのパイプの長さをマイクロ波により測定するパイプ測長装置において、
パイプの一端からパイプ内に円偏波マイクロ波を送信し、パイプ先端から反射されたマイクロ波を受信するマイクロ波送受信装置を備えたことを特徴とするパイプ測長装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波によりパイプの長さを測定するパイプ測長方法およびパイプ測長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波を送信し、反射されたマイクロ波を受信して物体の位置や長さを測定することが知られている。パイプにおいても、移動するパイプの長さを測定するのにマイクロ波が利用されている。例えば、特許文献１には、シームレスパイプ製造ライン等により押し出された直後の熱間状態で押出管の長さを測定するため、押出プレス機から押し出された直後の押出管の外周部から、押出管の外周面に向けてマイクロ波を所定角度で照射し、押出管の外周面から反射されてきたマイクロ波を受信し、反射マイクロ波が押出管の押出速度に伴うドップラ効果により周波数変化したものを、照射したマイクロ波と混合して得たドップラ周波数に基づき、押出管の長さを測定する方法が記載されている。
【特許文献１】特開平６−１４７８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１記載のマイクロ波によるパイプ長さの測定は、移動しているパイプにマイクロ波を照射して行うものなので移動しないで停止しているパイプの測定ができないため、パイプの先端位置を計測することはできない。また、マイクロ波を遮る障害物が存在するなどの測定環境によりパイプの外周面にマイクロ波を照射できない場合には、当然のことながらパイプの測定は不可能である。
【０００４】
そこで、本発明は、パイプ長さを測定して先端位置を求めることができるパイプ測長方法およびパイプ測長装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のパイプ測長方法は、パイプの一端からパイプ先端までのパイプの長さをマイクロ波により測定するパイプ測長方法において、パイプの一端からパイプ内にマイクロ波を送信し、パイプ先端から反射されたマイクロ波を受信してパイプの長さを測定することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明のパイプ測長装置は、設定された基準点からパイプ先端までのパイプの長さをマイクロ波により測定するパイプ測長装置において、パイプの一端からパイプ内にマイクロ波を送信し、パイプ先端から反射されたマイクロ波を受信するマイクロ波送受信装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、パイプ内でマイクロ波を送信し、反射したマイクロ波を受信するので、マイクロ波を遮る障害物の影響を受けることなく、パイプを測長することができる。
【０００８】
本発明によるパイプ長さの測定は、マイクロ波の特性を利用するもので、パイプ内にマイクロ波を発信すると、パイプ開放端おいては、マイクロ波伝波のインピーダンスミスマッチングにより反射波が生じる。また、パイプ先端にスラグ等の物体がある場合には当然そこからの反射波が発生し、反射されたマイクロ波の反射波強度が高くなることから、本発明はこの特性を利用しパイプの一端からパイプ内にマイクロ波を発信しパイプ先端までの長さを求めんとするものである。
【０００９】
マイクロ波として円偏波マイクロ波を利用すると、円偏波マイクロ波は円形導波管内に９０゜位相差を生ずる位相差板を入射電界に対し４５゜の方向に入れる円偏波変成器を介して円偏波を発生させる。
【００１０】
円偏波マイクロ波の場合、図２（ａ）に示すように、円偏波の特徴として、送信された円偏波は金属板等の反射面によって反射されると、旋回の方向が逆転する。例えばマイクロ波レベル計を左旋回で送信した場合、測定対象物に反射して帰ってくるマイクロ波は右旋回となる。受信装置は右旋回のみを受信するように送信に対して直角方向に受信器を設置しておくと、図２（ｂ）に示すように、対象物からの２回反射があると電界の方向が送信した時と同じになるために２回反射して帰ってくる左旋回のマイクロ波は受信しない。このため、パイプ先端からの反射の他に偶数回反射が考えられる場合は、それらの要素は受信しないので不要反射成分を除去することができ、安定した測定が可能になる。さらに、パイプ先端からの反射の他に奇数回の反射が考えられる場合は、それらの要素を受信しないで不要反射成分を除去することもできる。
【００１１】
一方、円偏波を使用しないマイクロ波の場合は、１回反射も電界の方向が元のままのため全て受信するので、パイプ先端から反射されたマイクロ波の他に、パイプ先端より先にあるターゲットからの偶数回反射又は奇数回反射も受信して外乱となり、測定が不安定性となる場合がある。
【００１２】
したがって、円偏波マイクロ波をパイプ測長に使用することは、パイプ先端から反射されたマイクロ波だけを確実に選択受信できるという優位性がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００１４】
図１（ａ）は本発明のパイプ測長装置の説明図、（ｂ）は反射波強度を示す図である。
【００１５】
図１（ａ）において、パイプ測長装置は、パイプ１の一端にパイプ内に円偏波又は直線偏波マイクロ波を送信し、反射されたマイクロ波を受信するマイクロ波送受信装置２が固定されている。マイクロ波送受信装置２には公知のものを使用することができる。
【００１６】
パイプ１はソケット３でつなぐことによりパイプ１の長さを調節できるようにしてもよい。送信するマイクロ波の波長は、パイプ１の直径に応じて遮断周波数を考慮して最適な周波数に設定する。例えば、パイプ径が１０Ａでは２４ＧＨｚ付近、２０Ａでは１０ＧＨｚ付近に設定する。
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、パイプ内にマイクロ波送受信装置で円偏波マイクロ波を発信すると、パイプ端１ａにおいてはマイクロ波の特性、即ちマイクロ波伝波のインピーダンスミスマッチングから反射波強度が強くなるので、反射波強度のピーク（図１（ｂ）では５ｍの位置）が表れるので、設定された基準点からパイプ開放端までのパイプ長さを測定することができる。また、パイプ端にスラグ等の物体が密着しているとそれによる反射波が生じ、反射強度のピークが表れる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
目視できない場所で使用する場合にパイプの先端位置を検出するのに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は本発明のパイプ測長装置の説明図、（ｂ）は反射波強度を示す図である。
【図２】円偏波の反射の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１：パイプ
１：パイプ開放端
２：マイクロ波送受信装置
３：ソケット
【図１】
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【図２】
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