JP2002022719A - 試験容器の内面亀裂計測装置 - Google Patents

試験容器の内面亀裂計測装置

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JP2002022719A
JP2002022719A JP2000206886A JP2000206886A JP2002022719A JP 2002022719 A JP2002022719 A JP 2002022719A JP 2000206886 A JP2000206886 A JP 2000206886A JP 2000206886 A JP2000206886 A JP 2000206886A JP 2002022719 A JP2002022719 A JP 2002022719A
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crack
test container
remote
guide rod
measuring device
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JP2000206886A
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Yoshio Urabe
吉雄 浦部
Koji Koyama
幸司 小山
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2695Bottles, containers

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 破壊裕度の調査などに用いる初期亀裂を精度
良く実現するため、内部亀裂の寸法の計測を効率的に行
う。 【解決手段】 試験容器の内面亀裂計測装置は、試験容
器1の外側に配置される昇降機構11、昇降機構11に
保持されて試験容器1の検査用穴5を通って挿入引き抜
きされる案内棒15、及び案内棒15の先端に連結され
る遠隔洗浄・計測装置60を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐圧試験用試験容
器等の内部に形成された亀裂を計測する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】欠陥に対する破壊裕度を調べるために、
内表面に人工的に亀裂を付与した試験容器を用いて耐圧
試験を行う場合には、次のようにして所期の亀裂長さを
実現する。即ち、試験容器の内面に先ず放電ノッチを付
与し、その後内圧を繰り返し与えて疲労亀裂を発生さ
せ、進展させる。この初期の亀裂の形状、寸法は破壊裕
度に大きな影響を及ぼすので、精度良く計測する必要が
ある。このため、従来においては、内圧の適当な繰り返
し毎に、試験容器を閉じるフランジを取り外し、内面の
亀裂の亀裂長さを計測していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、精度良
く初期亀裂長さを付与するには、短い間隔で、即ち頻繁
に計測を繰り返す必要がある。しかしながら、亀裂長さ
の計測の度毎にフランジを開閉する従来の方法では、フ
ランジの開閉、換言すれば実際の計測以外の準備及び後
始末に多大の時間と労力を要し、計測の作業効率が悪い
という問題があった。従って、本発明の課題は、準備作
業や後始末作業に長い時間を要せず、亀裂の計測作業が
効率的に行える試験容器の内面亀裂計測装置を提供する
ことである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明によれば、試験容器の内面亀裂計測装置は、
その試験容器の外側に配置される駆動機構、同駆動機構
に保持されて前記被試験容器の穴を通って挿入引き抜き
される案内棒、及び同案内棒の先端に選択的に連結され
前記穴を通って試験容器内に挿入される遠隔洗浄装置と
遠隔計測装置を有して構成される。遠隔洗浄装置と遠隔
計測装置は、それぞれ先端保持機構及び基端保持機構を
備えた保持内筒とこの保持内筒に設けられた洗浄機構及
び計測機構とを有し、選択的に前記案内棒に連結される
が、一つの保持内筒内に洗浄機構及び計測機構を同時に
設けて遠隔洗浄・計測装置として構成しても良い。
【0005】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。尚、全図に亙り、同一部分には
同一の符号を付すこととする。先ず図1を参照するに、
試験容器1は内面に亀裂3が形成されていて、更に亀裂
検査用穴5が穿設されている。この穴5は検査時以外は
適宜な耐圧栓などにより閉じられる。試験容器1の内部
には中子7が入れられ、フランジ接合により固定されて
いる。図1は本発明の亀裂計測装置10の遠隔洗浄装置
20を取り付けた状態を示している。このような遠隔洗
浄装置は、初期亀裂付与時に生成される錆などを計測に
先立って除去し、精確な計測を可能とするものである。
そして、図示されるように駆動機構、即ち昇降機構11
は一対の保持ローラ13を有し、更に穴5内に挿入され
る案内棒15が設けられている。その案内棒15の先端
に遠隔洗浄装置20が連結されているが、この詳細は図
2に示されている。
【0006】図2を参照して遠隔洗浄装置20の構造を
説明すると、案内棒15に基端保持機構即ち下端保持機
構21が分離自在に連結され、更にこれに、回転機構2
3、保持円筒25及び先端保持機構即ち上端保持機構2
7が順次タンデム状に配置、連結されている。回転機構
23は回転モータを有し、保持円筒25及び上端保持機
構27を軸回りに回転させる。更に、保持円筒25の中
には、洗浄ノズル29、ハロゲンランプ31及びCCD
カメラ33が設けられている。上端保持機構27及び下
端保持機構21の調芯ローラは、それぞれ中子7の外表
面及び試験容器1の内表面に接触し、移動するが、保持
円筒25は亀裂3の観察、アクセスに便な窓を有し、前
述の洗浄ノズル29、ハロゲンランプ31及びCCDカ
メラ33はその窓を介して、試験容器1の亀裂3に対向
出来るようになっている。取り付け時に、その窓が亀裂
3と周方向にずれている場合は、回転機構23を駆動す
ることにより位置が調整される。そして、亀裂3に向か
って洗浄液を噴霧して亀裂3及びその周辺を洗浄し、清
浄状態はハロゲンランプ31及びCCDカメラ33によ
って観察される。尚、図示はされていないが、洗浄液供
給管、ハロゲンランプ31用給電線、CCDカメラ33
の信号線や回転モータ用などの各種電線は、案内棒15
の内部を通して配置される。前述のような遠隔洗浄装置
20を使用して亀裂3の洗浄を完了したら、これらを一
旦試験容器1の外に取出し、図3及び図4に示すように
本発明の遠隔計測装置を取り付ける。
【0007】図3を参照するに、昇降機構11は試験容
器1の外側に位置し、試験容器1の内部に挿入された案
内棒15の先端に遠隔計測装置40が取り付けられてい
る。本図は、遠隔計測装置40が遠隔洗浄装置20と入
れ替わった点が図1と異なるものであるから、冗長を避
けるためこれ以上の説明は省略する。遠隔計測装置40
の詳細が図4に示されている。従って、図4を参照し
て、遠隔計測装置40を説明すると、案内棒15の先端
に基端保持機構即ち下端保持機構41が連結され、これ
に回転機構43が連結されている。そして、回転機構4
3の出力軸に円周部の一部に窓を有する保持円筒45が
連結されている。このため保持円筒45は軸回りに回転
自在であるが、その他端は先端保持機構即ち上端保持機
構47に支持されている。尚、本実施形態においては、
案内棒15は上下方向に挿入して動かされるが、前述の
説明から容易に予測されるように、本発明はその移動方
向の制約は無いものである。上端保持機構47及び下端
保持機構41のローラは調芯機構により支持されてお
り、中子7の外表面及び試験容器1の内表面に接触しつ
つ移動することが可能である。
【0008】図4を参照するに、保持円筒45の中に、
前述の窓に臨んで、位置決め用レンズ51及び計測用レ
ンズ53が配置され、これらは前後駆動モータ55を介
して位置の微調整可能に取り付けられている。これらの
レンズ51、53に対応してCCDカメラ57及びハロ
ゲンランプ59が配設されている。ハロゲンランプ59
が亀裂3及びその周辺を照明し、CCDカメラ57が撮
像するのは、前述の遠隔洗浄装置20の場合と同様であ
り、回転機構43によって円周方向の位置合わせがされ
る。 信号用電線及び給電線等が、案内棒15を通って
配置されるのは前述と同様である。そして、位置合わせ
は位置合わせ用レンズ51を通して行われ、亀裂3の長
さの計測は、計測は計測用レンズ53を介して行われ
る。以上のような実施形態によれば、遠隔洗浄装置20
及び遠隔計測装置40を試験容器1の穴を通していれる
だけなので、手数の係るフランジの着脱が不要になり、
計測作業の効率は格段に向上される。
【0009】尚、前記実施形態においては、別体の遠隔
洗浄装置20及び遠隔計測装置40を使用し、これを選
択的に案内棒5に取り付けていたが、これらを一体的に
した遠隔洗浄・計測装置として構成しても良い。この実
施形態を図5及び図6を参照して説明する。先ず、図5
には遠隔洗浄・計測装置60の使用状態が全体図として
示されている。遠隔洗浄・計測装置60の詳細が図6に
示されている。
【0010】図6を参照するに、図4との対比から分か
るように遠隔洗浄・計測装置60は遠隔計測装置40と
似た構造なので、変わった部分を中心に説明する。回転
機構43に支持された保持円筒61の他端は、回転軸受
63によって支持され、上端保持機構47とは分かれて
回転できる。保持円筒61は窓を有し、これに整列して
位置決め用レンズ51、計測用レンズ53,洗浄ノズル
29,CCDカメラ57及びハロゲンランプ59が配設
されている。但し、図において説明の都合上洗浄ノズル
29とレンズ51、53が同一面上に示されているが、
これらは円周方向に所定の距離だけずれている。このた
め洗浄ノズル29から噴霧された洗浄液は、レンズ5
1、53にはかからない。又、位置決め用レンズ51及
び計測用レンズ53は、相対的にストロークの大きい前
後駆動モータ65によって移動自在であり、窓に出没自
在となっている。
【0011】前述の遠隔洗浄・計測装置60を使用した
洗浄、計測手順を説明すると、図5に示すように、これ
を案内棒15の先端に取り付け、試験容器1の検査用穴
5を通して内部に挿入する。そうすると、上端保持機構
47及び下端保持機構41の案内ローラは、図6に示す
ように試験容器1の内面及び中子7の外面に接して保持
円筒61をスムーズに案内する。ハロゲンランプ59が
試験容器1の内面を照らし、CCDカメラ57がその内
面を映し出し、亀裂3の近傍に来たら案内棒15の移動
即ち保持円筒61の軸方向移動を停止する。洗浄ノズル
29が亀裂3に対し周方向にずれているときは、回転機
構43を作動させ、洗浄ノズル29が亀裂3に対向する
ように保持円筒61を動かす。しかる後、レンズ51、
53を前後駆動モータ65により窓から没して、外部に
露出しないようにする。但し、遠隔洗浄・計測装置60
の挿入時に既にレンズ51、53がこの状態にあれば、
この操作は必要ない。
【0012】洗浄ノズル29が亀裂3を向いたとき、前
述した構成によりレンズ51、53は、亀裂3の直下方
向にはない。そして、洗浄ノズル29から洗浄液を噴出
して、亀裂3及びその周辺を清浄にする。洗浄終了後、
保持円筒61を一定角度逆方向に回転し、レンズ51、
53が亀裂3に対面する位置に戻す。そして、前後駆動
モータ65により、レンズ51、53を窓内に突出さ
せ、亀裂3に対向させる。位置決め用レンズ51を利用
して、位置決めし、計測用レンズ53により、亀裂3の
形状寸法を遠隔的に計測する。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る本
発明に依れば、洗浄装置や計測装置を単に、試験容器の
検査用穴に挿入すれば精確な検査が行えるので、フラン
ジの着脱の必要性もなく、効率よく短時間で内部亀裂の
形状寸法を検査することができる。更に、請求項2に係
る本発明に依れば、更に洗浄装置と計測装置の取り替え
も必要なく、一体型の遠隔洗浄・計測装置を使用すれば
良いから、内部亀裂の形状寸法の計測は更に効率化さ
れ、ひいては破壊裕度の調査に必要な初期亀裂を精度良
く短期間に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る装置の一使用状況を示
す全体配置図である。
【図2】図1の一部を拡大して示す立面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る装置の他の使用状況を
示す全体配置図である。
【図4】図3の一部を拡大して示す立面図である。
【図5】本発明の他の実施形態に係る装置を示す全体配
置図である。
【図6】図5の一部を拡大して示す立面図である。
【符号の説明】
1 試験容器 3 亀裂 5 検査用穴 7 中子 10 亀裂計測装置 11 昇降機構 13 保持ローラ 15 案内棒 20 遠隔洗浄装置 21 下端保持機構 23 回転機構 25 保持円筒 27 上端保持機構 29 洗浄ノズル 31 ハロゲンランプ 33 CCDカメラ 40 遠隔計測装置 41 下端保持機構 43 回転機構 45 保持円筒 47 上端保持機構 51、53 レンズ 55 前後駆動モータ 57 CCDカメラ 59 ハロゲンランプ 60 遠隔洗浄・計測装置 61 保持円筒 63 回転軸受 65 前後駆動モータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被試験容器の外側に配置される駆動機
    構、同駆動機構に保持されて前記被試験容器の穴を通っ
    て挿入引き抜きされる案内棒、及び同案内棒の先端に選
    択的に連結され前記被試験容器内に挿入される遠隔洗浄
    装置と遠隔計測装置を有することを特徴とする試験容器
    の内面亀裂計測装置。
  2. 【請求項2】 被試験容器の外側に配置される駆動機
    構、同駆動機構に保持されて前記被試験容器の穴を通っ
    て挿入引き抜きされる案内棒、及び同案内棒の先端に連
    結される遠隔洗浄・計測装置を有することを特徴とする
    試験容器の内面亀裂計測装置。
JP2000206886A 2000-07-07 2000-07-07 試験容器の内面亀裂計測装置 Withdrawn JP2002022719A (ja)

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