JP2002022430A - 円筒体の肉厚測定装置 - Google Patents

円筒体の肉厚測定装置

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JP2002022430A
JP2002022430A JP2000202552A JP2000202552A JP2002022430A JP 2002022430 A JP2002022430 A JP 2002022430A JP 2000202552 A JP2000202552 A JP 2000202552A JP 2000202552 A JP2000202552 A JP 2000202552A JP 2002022430 A JP2002022430 A JP 2002022430A
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ultrasonic
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driving
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JP2000202552A
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English (en)
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Shiro Kasai
詞朗 河西
Yusuke Tsunoda
裕介 角田
Takeshi Kubota
剛士 久保田
Masaki Osanai
正樹 小山内
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Toyo Seisakusho KK
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Toyo Seisakusho KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】作業員が円筒体内に入る必要がなくて安全であ
り、しかも正確な肉厚測定を自動に行うことができる肉
厚測定装置を提供する。 【解決手段】モータ10と、同モータの駆動により水平
軸まわりに回転させられる長さ調節可能なセンサアーム
11と、このセンサアームの先端に取り付けた超音波セ
ンサ13を備える装置本体1を、長さ調節可能な伸縮機
構2、4を介して取り付けられた自走式の走行台車3、
5にて支承し、また、同超音波センサからの出力信号に
基づいて円筒体の肉厚データを出力する超音波肉厚計1
5と、同肉厚計からの肉厚データを記録するとともに、
前記モータの駆動および走行台車の前後進を制御する制
御装置9を備える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波センサにより
円筒体の肉厚を測定するための装置に関し、より詳しく
は、吸収式冷暖房装置における高圧再生器の円筒体たる
炉筒の肉厚を測定するのに好適な装置に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】吸収式冷暖房装置における
高圧再生器の炉筒は、安全管理上、施工時や点検時に精
密な肉厚検査を行うのが好ましい。従来、この肉厚検査
においては炉筒内から炉筒壁に超音波肉厚計のセンサを
当てて炉筒壁の肉厚を測定するが、この検査は作業員が
炉筒内に入って手作業で行わなければならない。
【0003】通常の肉厚検査においては、炉筒の入口か
ら奥に向かって一定のピッチ、例えば50mmのピッチ
で1ピッチ当たり12ポイントの測定を行うが、炉筒は
直径が500〜1000mm、奥行きが1000〜20
00mmと各種の寸法のものがあり、例えば直径100
0mm、奥行き2000mmの炉筒では2400ポイン
トの肉厚測定を行わなければならない。
【0004】したがって、検査は狭い炉筒内での長時間
の作業となり、作業員にとって極めて重労働であるとと
もに酸欠等の危険性もあり、しかも手作業なので測定ポ
イントを正確に得ることが困難で測定精度が高いとはい
えない。
【0005】
【目的】本発明の目的とするところは、作業員が円筒体
たる炉筒内に入る必要がなくて安全であり、しかも正確
な肉厚測定を自動に行うことができる肉厚測定装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項1に係る円筒体の肉厚測定装置は、
モータと、同モータの駆動により水平軸まわりに回転さ
せられる長さ調節可能なセンサアームと、このセンサア
ームの先端に取り付けた超音波センサを備える装置本体
を、長さ調節可能な伸縮機構を介して取り付けられた自
走式の走行台車にて支承し、また、同超音波センサから
の出力信号に基づいて円筒体の肉厚データを出力する超
音波肉厚計と、同肉厚計からの肉厚データを記録すると
ともに、前記モータの駆動および走行台車の前後進を制
御する制御装置を備える構成のものとしてある。
【0007】また、本発明の請求項2に係る円筒体の肉
厚測定装置は、モータと、同モータの駆動により水平軸
まわりに回転させられる長さ調節可能なセンサアーム
と、このセンサアームの先端に取り付けた超音波センサ
を備える装置本体の上部と下部に、それぞれ長さ調節可
能な伸縮機構を介して上下の自走式の走行台車を設け、
また、同超音波センサからの出力信号に基づいて円筒体
の肉厚データを出力する超音波肉厚計と、同肉厚計から
の肉厚データを記録するとともに、前記モータの駆動お
よび走行台車の前後進を制御する制御装置を備える構成
のものとしてある。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る装置の実施例を添付図面
に示す具体例に基づいて詳細に説明する。装置本体1の
下部には下部伸縮機構2を介して下部走行台車3が設け
られ、また、上部には上部伸縮機構4を介して上部走行
台車5が設けられている。
【0009】前記上部および下部の伸縮機構4、2はと
もに円筒体たる炉筒6の内径に応じて長さ調節が可能な
構成のものとしてあって、例えば図示のようにパンタグ
ラフ式のリンクにおける中央関節部間の距離をねじ7の
正逆回動によって調節することにより、長さの調節がで
きるようにしてあり、これら上下の伸縮機構の長さを適
宜調節することによって装置本体1の後述するセンサ回
転用モータ10の回転軸10aを炉筒6の中心軸線上に
位置させることができるようになっている。
【0010】また、前記上部および下部の各走行台車
5、3は自走式のものとしてあって、図3に示すように
ステッピングモータ等の回転角度制御が可能なモータと
減速ギアとを備えるギアドモータ18、18を内蔵し、
これらギアドモータの回転軸に接続した駆動ローラ8
a、8aと、フリーに回転する従動ローラ8b、8bを
有している。なお、同図中の符号19は軸受を示す。
【0011】前記駆動ローラ8a、8aは後述する炉筒
外部の制御装置9からの制御信号によって正逆回転させ
られ、装置本体1が炉筒6の軸線方向に走行できるよう
になっており、装置本体1の走行距離は駆動ローラの回
転角度により制御される。
【0012】しかして、装置本体1は例えばステッピン
グモータ等の回転角度制御が可能なセンサ回転用のモー
タ10を備えており、このモータの回転軸10aにセン
サアーム11が取り付けられていて、このセンサアーム
の先端にはセンサ支持具12を介して超音波センサ13
が取り付けられており、前記センサ支持具12はセンサ
アーム11からの突出量を調節でき、超音波センサ13
の回転半径を炉筒6の内径に合わせて調節することがで
きるようになっている。なお、図中の符号14はバラン
スウェイトを示す。
【0013】前記装置本体1には信号線17を介して超
音波肉厚計15が接続されていて、この超音波肉厚計は
前記超音波センサ13から炉筒6の壁に向かって所定周
波数の超音波を発信させ、この超音波センサにて受信さ
れる炉筒の壁の内面における反射波と壁の外面における
反射波のタイムラグから炉筒の肉厚を演算し、肉厚デー
タを出力するものとしてあり、超音波肉厚計の出力端は
制御装置9に接続されている。
【0014】制御装置9は例えばコンピュータ等よりな
り、装置本体に信号線16を介して接続されており、前
記センサ回転用モータ10と前記走行ローラ駆動用のギ
アドモータ18、18へ駆動制御信号を出力するととも
に、超音波肉厚計15から出力される肉厚データを受信
してセンサの位置データとともに記録し、必要に応じて
データリストやグラフあるいは3次元モデリング等の所
要のデータ加工を行い、画面やプリンタ等の出力装置に
より出力する。
【0015】上述のように構成された本発明の装置は、
まず、炉筒6の内径に合わせて上部および下部の伸縮機
構4、2の長さを調節する。この際、装置本体1のモー
タの回転軸10aが上下の走行台車から等距離、すなわ
ち炉筒の内壁面の中心となるように各伸縮機構の長さを
調節する。
【0016】また、センサ支持具12の突出量を調節し
て超音波センサの回転半径が炉筒の内径とほぼ同じとな
るように設定する。そして、装置本体1を炉筒6内に入
れ、炉筒の入口から所定の奥行き位置にセットする。
【0017】装置本体1は走行台車によって自走可能と
してあって、走行台車の前後進およびセンサアーム11
の回転は前記制御装置9からの信号に基づいて自動制御
される。
【0018】具体的には、まずセンサアーム11が1回
転させられ、センサアームの回転中に超音波センサ13
から検知信号が超音波肉厚計15に送られ、この検知信
号は超音波肉厚計15にて肉厚データに演算されて制御
装置9へ出力される。
【0019】制御装置9においては、センサアームが所
定の角度回転するごとに、例えば30度回転するごとに
その角度範囲内における肉厚データの最小値を記録用の
肉厚データとして記録する。すなわち、センサアーム1
1が1回転するごとに12個の肉厚データが制御装置に
記録される。
【0020】センサアーム11が1回転して円周方向の
肉厚データの取得が終了すると、センサアームの回転は
一旦停止され、駆動ローラ8a、8aが駆動されて装置
本体1が炉筒6の奥に向かって前進させられ、所定距
離、例えば50mm前進し、再度センサアーム11が1
回転させられて円周方向の肉厚データの取得が行われ、
以下装置本体1が炉筒の奥部に向かって順次移動しなが
ら肉厚データの取得が行われる。
【0021】炉筒の全長あるいは所要範囲における肉厚
データの取得が終了すると、走行台車の駆動ローラ8
a、8aは逆方向に連続駆動させられ、装置本体が炉筒
入口に戻され、測定が終了する。
【0022】制御装置に記録された肉厚データは、制御
装置によってデータリストやグラフあるいは3次元モデ
リング等の所要のデータ加工が行われ、画面やプリンタ
等の出力装置により出力される。
【0023】上述した実施例においては走行台車の各駆
動ローラ8a、8aへ個別にギアドモータ18、18を
接続しているが、図4、5に示すように上下の走行台車
5、3にそれぞれステッピングモータ等の回転角度制御
が可能なモータ20を1個設け、このモータの回転軸2
0aを各駆動ローラ8a、8aに両端を接続した駆動軸
21に適宜の変速ギア22を介して接続する場合もあ
る。なお、図中の符号23aは走行台車の頂板を、23
bは同底板を示す。
【0024】また、上述した実施例においては、走行台
車を上下2台備えているが、装置本体から放射状に3台
あるいはそれ以上の台車を設ける場合もあり、また、装
置本体を炉筒の中心軸線上に安定して保持することがで
きれば、走行台車を1台とする場合もある。
【0025】さらに、伸縮機構は装置本体のモータ回転
軸を炉筒の中心軸線上に位置せしめるように長さ調節可
能なものであればよく、上述した実施例のパンタグラフ
式のもの以外の構成を用いる場合もある。
【0026】また、上述した実施例においては装置本体
1と制御装置9および超音波肉厚計間を信号線で接続し
てあるが、これらの信号線に代えて電波や赤外線等を利
用するワイヤレス式のもので制御信号やデータ信号を送
受信する構成とする場合もあり、この場合には装置本体
に駆動用のバッテリーを搭載する。
【0027】
【発明の効果】本発明に係る装置は、自走式の走行台車
を備えているので、装置本体を円筒体内にて自走させる
ことができ、しかも超音波センサがセンサアームによっ
て円筒体の内壁に沿って円周方向に回転させられるの
で、作業員が円筒体内に入る必要がなくて安全かつ簡単
に筒体の肉厚測定を行うことができる。
【0028】また、装置本体の移動および超音波センサ
の回転は制御回路によって正確に自動制御されるので、
肉厚データを取得する測定ポイントを正確かつ迅速に把
握でき、したがって従来の手作業による測定に比して測
定精度を格段に向上することができるとともに測定に要
する時間も大幅に短縮することができる。
【0029】さらに、装置本体と走行台車の間には伸縮
機構を備えているので、装置本体のモータ回転軸、すな
わち超音波センサの回転中心を円筒体の中心軸線上に正
確にセットすることができ、しかもセンサアームを長さ
調節可能な構成のものとしてあるので、内径の異なる円
筒体にも容易に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る肉厚測定装置の実施例を示す側面
図。
【図2】本発明に係る肉厚測定装置の実施例を示す正面
図。
【図3】本発明に係る肉厚測定装置の実施例における走
行台車の内部構造を破断して示す平面図。
【図4】本発明に係る肉厚測定装置の他の実施例におけ
る走行台車の内部構造を破断して示す平面図。
【図5】図4のV−V線矢視断面図。
【符号の説明】
1 装置本体 2 下部伸縮機構 3 下部走行台車 4 上部伸縮機構 5 上部走行台車 6 炉筒 7 ねじ 8a 駆動ローラ 8b 従動ローラ 9 制御装置 10 モータ 11 センサアーム 12 センサ支持具 13 超音波センサ 14 バランスウェイト 15 超音波肉厚計 16、17 信号線 18 ギアドモータ 19 軸受 20 モータ 21 駆動軸 22 変速ギア 23a 頂板 23b 底板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F068 AA28 BB09 FF12 FF14 FF16 FF25 JJ15 JJ17 TT25

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータと、同モータの駆動により水平軸ま
    わりに回転させられる長さ調節可能なセンサアームと、
    このセンサアームの先端に取り付けた超音波センサを備
    える装置本体を、長さ調節可能な伸縮機構を介して取り
    付けられた自走式の走行台車にて支承し、また、同超音
    波センサからの出力信号に基づいて円筒体の肉厚データ
    を出力する超音波肉厚計と、同肉厚計からの肉厚データ
    を記録するとともに、前記モータの駆動および走行台車
    の前後進を制御する制御装置を備える円筒体の肉厚測定
    装置。
  2. 【請求項2】モータと、同モータの駆動により水平軸ま
    わりに回転させられる長さ調節可能なセンサアームと、
    このセンサアームの先端に取り付けた超音波センサを備
    える装置本体の上部と下部に、それぞれ長さ調節可能な
    伸縮機構を介して上下の自走式の走行台車を設け、ま
    た、同超音波センサからの出力信号に基づいて円筒体の
    肉厚データを出力する超音波肉厚計と、同肉厚計からの
    肉厚データを記録するとともに、前記モータの駆動およ
    び走行台車の前後進を制御する制御装置を備える円筒体
    の肉厚測定装置。
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