JP2020101508A - 管厚測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】管厚測定装置(1)は、延伸方向(D1)に沿って走行する走行部(10)と、超音波を金属管の内面に向けて送出する送出部と、超音波が内面により反射された反射波を受信する受取部と、を有するとともに、走行部(10)に搭載されている測定ユニット(15)と、を備えている。
【選択図】図1
Description
図1の(a)は実施形態1に係る管厚測定装置1を接線方向から見た側面図である。図1の(b)は図1の(a)を金属管Pの延伸方向D1から見た管厚測定装置1の正面図である。図1の(c)は図1の(b)のA−A矢視断面図である。図2は、管厚測定装置1の構成例を示すブロック図である。
走行部10は、金属管Pに曲がりが含まれていても、金属管Pの曲がりを許容して延伸方向D1に沿って走行する。走行部10は、図1および図2に示すように、走行支持部材11、第1移動許容機構12、第2移動許容機構13、取付軸14、測定ユニット15、および移動補助機構16を備えている。
第1移動許容機構12は、金属管Pの径方向D2についての後述する測定ユニット15の移動を許容する。そのため、測定ユニット15が金属管Pの曲がりに沿って径方向D2に移動した場合であっても、走行部10全体としては測定ユニット15の径方向D2への移動の影響を受けない。その結果、走行部10は金属管Pの曲がりの影響を受けずに金属管Pの延伸方向D1に走行することができる。
第2移動許容機構13は、金属管Pの断面に係る接線方向D3についての後述する測定ユニット15の移動を許容する。そのため、測定ユニット15が金属管Pの曲がりに沿って接線方向D3に移動した場合であっても、走行部10全体としては測定ユニット15の接線方向D3の移動の影響を受けない。その結果、走行部10は金属管Pの曲がりの影響を受けずに金属管Pの延伸方向D1に走行することができる。
取付軸14は、図1の(a)に示すように、第2移動許容機構13の下板134の下面から略垂直に延伸する4本の円柱部材である。言い換えると、取付軸14は、金属管Pの径方向D2に沿って延伸する。取付軸14の上部は、下板134の下面の四隅部分にそれぞれ固定されている。取付軸14の下部には、第2支持板19がリニアブッシュ19aを介して下板134と略平行に設置されている。リニアブッシュ19aは、円筒部材であり、第2支持板19の四隅に第2支持板19を垂直に貫通するように設置されている。リニアブッシュ19aの中空部には取付軸14が貫入されている。リニアブッシュ19aは貫入された取付軸14上を摺動することができる。第2支持板19には後述する移動補助機構16が固定されている。第2支持板19は、リニアブッシュ19aにより取付軸14に径方向D2に摺動可能に設けられている。
移動補助機構16は、延伸方向D1に走行部10が走行する際に、金属管Pの曲がりに追従すべく接線方向D3に測定ユニット15が移動することを補助する。移動補助機構16は、図1の(a)および図1の(b)に示すように、第1移動補助部16aおよび第2移動補助部16bを備えている。第1移動補助部16aは、第1ローラ16a−1、第2ローラ16a−2、および支持部材16a−5を備えている。
測定ユニット15は、金属管Pの外面から内面に向けて超音波を入射させ、金属管Pの内面で反射した超音波を受信することによって、金属管Pの管厚dを測定する。測定ユニット15は、図1の(a)および図1の(b)に示すように、走行部10に搭載されている。
測定ユニット15は、径方向D2および接線方向D3に直線的に移動することで、金属管Pの曲がりに沿って移動する。測定ユニット15は、延伸方向D1に走行部10が走行する際の移動補助機構16の接線方向D3の移動と共に接線方向D3に移動する。上述したように、ユニット支持部材154は、第1支持板17の下面に固定されており、第1支持板17は、接線方向D3に対しては取付軸14および第2支持板19と共に移動するためである。これにより、走行部10が走行する際、移動補助機構16により測定ユニット15は金属管Pの接線方向D3の曲がりに沿って走行することができるので、常に金属管Pの管頂に位置することができる。
回転機構30は、金属管Pを周方向D4に回転させる。回転機構30は、図1の(b)に示すように、2本の円柱部材であり、上記2本の円柱部材は金属管Pの径よりも狭い幅で並んで延伸方向D1に平行に配置されている。回転機構30は、走行部10が往路を走行している間は稼動しない。走行部10が往路の走行を終えると、上記2本の円柱部材が同じ周方向D5に回転することで、金属管Pを約180度回転させる。また、円柱部材は2本に限られず管軸方向に沿って分離されて複数配置された構成であってもよく、金属管Pの各端部またはその付近に2つずつ、合計4つの円柱部材で支持されていてもよい。
まず、走行支持部材11により移動補助機構16が金属管Pに当接するまで走行部10の第2移動許容機構13以下の構成を降下させる。次に、第2移動許容機構13により測定ユニット15を金属管Pの管頂部に当接させることで走行部10のセットを完了する。その後、走行制御部51により、走行部10を延伸方向D1に走行させながら、測定ユニット15により管厚dを測定する。往路の測定終了後、金属管Pを回転機構30により約180度回転させ、復路の測定を行う。
10 走行部
12 第1移動許容機構
13 第2移動許容機構
14 取付軸
15 測定ユニット
16 移動補助機構
18 ストッパ
30 回転機構
151 送信用振動子(送出部の一部)
152 受信用振動子(受取部の一部)
D1 延伸方向
D2 径方向
D3 接線方向
D4 周方向
P 金属管
Claims (6)
- 金属管が延伸する延伸方向に沿って走行する走行部と、
超音波を前記金属管の内面に向けて送出する送出部と、前記送出部により送出された超音波が前記内面により反射された反射波を受信する受取部と、を有するとともに、前記走行部に搭載されている測定ユニットと、
を備えていることを特徴とする管厚測定装置。 - 前記走行部は、前記金属管の径方向についての前記測定ユニットの移動を許容する第1移動許容機構を備えていることを特徴とする請求項1に記載の管厚測定装置。
- 前記走行部は、前記金属管の断面に係る接線方向についての前記測定ユニットの移動を許容する第2移動許容機構を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の管厚測定装置。
- 前記延伸方向に前記走行部が走行する際に、前記金属管の曲がりに追従すべく前記接線方向に前記測定ユニットが移動することを補助する移動補助機構を備えていることを特徴とする請求項3に記載の管厚測定装置。
- 前記走行部は、前記金属管の径方向に沿って延伸する取付軸を有しているとともに、前記移動補助機構は、前記取付軸を介して設けられ、
前記取付軸は、前記移動補助機構が前記金属管の内側方向に所定の位置を超えて移動することを規制するストッパを有することを特徴とする請求項4に記載の管厚測定装置。 - 前記金属管を周方向に回転させる回転機構をさらに備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の管厚測定装置。
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