JP2597455Y2 - 管内部形状測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、管内部形状測定装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内径が数ｃｍの管の内面に生じた
腐食部を補修する場合、腐食部分に金属粉末を含有する
ペーストを塗布したうえ、レーザトーチを補修すべき管
の内部に挿入し、該レーザトーチから前記のペーストに
対してレーザビームを照射することにより、ペースト中
の金属粉末を溶融させて前記の腐食部に対して耐食性を
向上させるレーザクラッド工法が行われている。

【０００３】前記のレーザクラッド工法を施工する際に
注意すべきことは、レーザトーチから管の内面に塗布し
たペーストに入射するレーザビームのビーム径が所定の
大きさになるようにすることである。

【０００４】これは、前記ペーストに入射するレーザビ
ームのビーム径が適切な大きさになっていないと、金属
粉末が確実に溶融しなかったり、あるいは金属粉末が溶
融した溶融金属が管の内側面の腐食部に対して溶け込み
不良を起こすためである。

【０００５】従って、上述したような手段により補修を
行なうときには、レーザトーチの軸芯と補修すべき管の
軸芯とを略一致させる必要がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところが、管の内面の
断面形状は必ずしも真円形ではなかったり、各位置で管
内径が異なる場合や管自体が湾曲していることがあるた
め、上述した補修を行なうときに、単にレーザトーチの
軸芯と補修すべき管の軸芯とを略一致させても、管内の
腐食部に対してレーザビームを照射するときに、レーザ
トーチの軸芯が管の軸芯と一致しているとは限らない。

【０００７】このような場合には、前述のようにレーザ
ビームのビーム径が適切な大きさにならないで、金属粉
末が確実に溶融しなかったり、あるいは金属粉末が溶融
した溶融金属が管の内面の腐食部に対して溶け込み不良
を起こすことがあるという問題があった。

【０００８】一方、管の内面の形状を測定する手段とし
てシリンダゲージなどの計測機器があるが、これらは単
に管のある部分の直径を測定するものであって、管の内
面の形状を的確に把握することはできない。

【０００９】本考案は、前述の実情に鑑み、管の内面の
形状を的確に把握できるようにすることを目的としてな
したものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、両端部に支持
棒用の貫通孔を有し、長手方向中間部の少なくとも１箇
所の周方向に放射状に配設された複数のピン孔を有し、
一方の端部に流体出入孔を有する計測対象管径に適合す
る太さの中空のケーシングと、該ケーシング内に移動可
能に内嵌され、支持棒用の貫通孔を有し、且つ反流体出
入孔側へ向かって径が漸減するテーパ状の外周面を有す
る移動部材と、該移動部材のテーパ面に当接し移動部材
の移動に伴い前記ピン孔を貫通してケーシングの外方へ
向かって押圧される複数のピンとからなる保持部を備
え、また、少なくとも一方の端部に支持棒を結合し得る
穴を有し、他方の端部付近に径方向へ貫通する小孔を有
する計測対象管径に適合する太さの中空のケーシング
と、該ケーシング内の前記小孔近傍に配設され、先端部
に設けたプローブが前記小孔を通してケーシングの径方
向へ移動し得るよう形成された測定子と、該測定子をプ
ローブがケーシング径方向外方へ向かって移動するよう
付勢し得られ且つ測定子の移動変位を検出し得る計測器
とからなる測定部を備え、該測定部の端部に所定長さの
支持棒を連結し、該支持棒に前記保持部を移動自在に外
嵌して成る構成としている。

【００１１】

【作用】本考案では、上述した構成を有する装置を計測
対象管内へ挿入し、保持部に設けた流体出入孔を介して
ケーシング内へ流体を圧入すると、該流体圧により移動
部材が移動し、該移動部材の移動に伴い移動部材のテー
パ状外周面に当接しているピンがケーシング外方へ突出
し、計測対象管の内面に押圧されて保持部を該管の中心
に保持・固定する。

【００１２】そして、支持棒を管軸線方向、管周方向へ
移動させると、該支持棒の移動とともに測定部も移動す
る。

【００１３】このとき、プローブは計測器により付勢さ
れる測定子によって管内面に当接しており管内面の径方
向の変化に追随するので、管内面の径方向の変化に対応
して測定子が変位し、該測定子の変位を計測器が検出す
る。

【００１４】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面を参照しつつ説
明する。

【００１５】図１から図３は本考案の管内部形状測定装
置の第１の実施例であり、本実施例は、計測対象管径に
適合する径を有する２個の保持部１と、該保持部１の中
心を管軸線方向へ貫通し、保持部１により回転自在且つ
移動自在に保持される支持棒２と、前記２個の保持部１
の間の支持棒２に固定された測定部３とから構成されて
いる。

【００１６】保持部１は、中空構造のケーシング７と、
移動部材１０と、３本のピン１３とから構成されてい
る。

【００１７】ケーシング７は、両端部に支持棒２を貫通
させるための貫通孔４を、長手方向中間部に内側から外
側に向かって径方向へ放射状に貫通する３つのピン孔５
を、また、一方の端部に空気孔６を設けている。

【００１８】移動部材１０は、先端部に向かって径が漸
減する外周面９を有する略円錐台形状で且つ支持棒２を
貫通させるための貫通孔８を備えている。

【００１９】この移動部材１０は、大径側端が前記の空
気孔６と対峙し且つケーシング７の長手方向へ移動し得
るように該ケーシング７の内部に内嵌されており、ま
た、移動部材１０の小径側端に設けたコイルスプリング
１１により前記の空気孔６へ向って付勢されている。

【００２０】３本のピン１３は、各基端部が前記の移動
部材１０の外周面９に当接するように各ピン孔５に挿入
されている。

【００２１】このピン１３は、ピン孔５の中間部に設け
たバネ１２によりケーシング７の内側に向って付勢され
ている。

【００２２】一方、測定部３は、中空構造のケーシング
１６と、レバー１９と、磁性体を用いた変位量計測器２
０と、エアシリンダ２２とを有している。

【００２３】ケーシング１６は、両端部に支持棒２を結
合するための穴１４を、長手方向中間部に内側から外側
に向って径方向へ貫通する小孔１５を設けている。

【００２４】レバー１９は、略Ｌ字型形状を有し、前記
ケーシング１６の内部に一辺がケーシング１６の軸線方
向を向き且つ他辺がケーシング１６の径方向を向くよう
に小孔１５の穿設方向に対し直交する方向へ延びる固定
ピン１７により枢支されている。

【００２５】レバー１９のケーシング１６の軸線方向を
向く一辺には、プローブ１８が取り付けられており、該
プローブ１８はレバー１９の回動により前記の小孔１５
を貫通して先端部がケーシング１６の外部へ突出するよ
うになっている。

【００２６】変位量計測器２０は、前記のケーシング１
６の内部に配設され、前記のレバー１９のケーシング１
６の径方向を向く他辺に当接してレバー１９をプローブ
１８がケーシング１６の外部へ突出する方向へ常時付勢
し、且つレバー１９の変位を検出し得るようになってい
る。

【００２７】エアシリンダ２２は、前記のケーシング１
６の内部に配置され、ロッド２１が伸張した際には、前
記の変位量計測器２０の付勢力に抗してレバー１９を回
動させ、プローブ１８をケーシング１６の内部に引き込
むようになっている。

【００２８】そして、所要の長さを有し、先端から所定
の間隔を置いた位置にリング状のストッパ２３を固定し
た支持棒２ａを設け、該支持棒２ａの前記ストッパ２３
よりも支持棒２ａ先端側に前記保持部１を外嵌し、さら
に支持棒２ａの先端部を前記測定部３の後端部の穴１４
へ挿通することにより、測定部３を支持棒２ａの先端に
連結する。また他方、先端部に抜け止め２４を有する所
定長さの別の支持棒２ｂを設け、該支持棒２ｂに別の保
持部１を外嵌し、さらに該支持棒２ｂの後端部から所定
の間隔を置いた位置にリング状のストッパ２３を固定
し、該支持棒２ｂの後端部を前記測定部３の先端部の穴
１４へ挿通して、支持棒２ｂを測定部３に連結すること
により、管内部形状測定装置を構成する。

【００２９】なお、前記の変位量計測器２０には、支持
棒２に沿って延びる小径のケーブル２９が接続されてお
り、該ケーブル２９を介し変位量計測器２０が出力する
信号を内部形状を測定すべき管の外部へ送信するように
なっている。

【００３０】また、前記のエアシリンダ２２のヘッド側
流体室には、支持棒２に沿って延びる小径のエアホース
３０が接続されており、該エアホース３０を介し内部形
状を測定すべき管の外部からエアシリンダ２２へ空気圧
を付与すると、前記のロッド２１が突出するようになっ
ている。

【００３１】次に作動について説明する。

【００３２】上述した構成を有する管内部形状測定装置
を計測対象管内へ挿入すると、測定部３は支持棒２の進
行に伴って移動し、各保持部１は各支持棒２ａ，２ｂに
固定した各ストッパ２３に後端部が当接してから該各ス
トッパ２３に押されて支持棒２とともに移動する。

【００３３】このとき、エアホース３０を介してエアシ
リンダ２２へ空気圧を付与しておき、該エアシリンダ２
２によってプローブ１８がケーシング１６の内部に位置
するようにレバー１９を回動させておく。

【００３４】測定部３が前記管内の計測対象部位を少し
通り過ぎた位置に達したときに支持棒２の進行を止め、
図示していない空気管により各保持部１に設けた空気孔
６を介してケーシング７内へ空気を圧入すると該空気の
圧力により移動部材１０が前方へ移動する。

【００３５】移動部材１０が移動すると、移動部材１０
のテーパ状外周面９に当接している３本のピン１３がテ
ーパの楔効果によりバネ１２の付勢力に抗してケーシン
グ７外方の３方向へ均等に突出して計測対象管の内面を
押圧し、保持部１を計測対象管の中心に保持して固定す
る。

【００３６】次いで、支持棒２を後退させることにより
測定部３を計測対象管内の計測対象部位に位置せしめ、
エアシリンダ２２に対する空気圧の付与を停止すると、
変位量計測器２０により付勢されているレバー１９が、
プローブ１８がケーシング１６外方へ突出する方向へ揺
動し、プローブ１８の先端が計測対象部位の管内面へ当
接する。

【００３７】そこで、支持棒２を計測対象管内周方向へ
回転させると、前記プローブ１８の先端が該管内面に沿
って回動する。

【００３８】このとき、計測対象管の内面形状が略真円
で、且つ計測対象管に湾曲が生じていなければ、プロー
ブ１８は計測対象管径方向に変位しない。

【００３９】また、計測対象管の内面形状が真円ではな
かったり、該管に湾曲が生じておれば、前記プローブ１
８が計測対象管径方向に変位し、該変位に伴ってレバー
１９が揺動してそのレバー１９の揺動の変位差を変位量
計測器２０が検出し、検出された変位差の信号はケーブ
ル２９を介して管の外部へ送信される。

【００４０】本実施例においては、測定部３が固定され
ている支持棒２を、計測対象管内の管中心に保持・固定
し得る保持部１により支持し、該保持部１の軸線を中心
として測定部３を回転し得るよう形成したので、測定部
３の回転中心が変位することがなく、計測対象管の内面
を極めて的確に計測できる。

【００４１】図４及び図５は本考案の管内部形状測定装
置の第２の実施例であり、図中、図１から図３に示すも
のと同じものには同じ符号を付すことにより説明を省略
する。

【００４２】本実施例では、計測対象管径に適合する保
持部２５と、該保持部２５中心を管軸線方向へ貫通し、
回転自在且つ移動自在に保持される支持棒２ａと、該支
持棒２ａの先端部に固定された測定部３とから構成され
ている。

【００４３】図４に示す本実施例の保持部２５には、所
定長さのケーシング２６の長手方向中間２箇所の所定位
置に周方向へ放射状に配設した各３本のピン孔５が設け
られ、該ピン孔５を貫通してピン孔５の長手方向中間部
の近傍に設けたバネ１２によりケーシング２６径方向中
心へ向けて付勢される各３本のピン１３を設けてある。

【００４４】また、前記ケーシング２６内に後端部を空
気孔６側に向けて移動可能に内嵌されている移動部材２
７には、先端部へ向かって径が漸減するテーパ状の外周
面２８が、長手方向に所定の間隔を置いて縦列に２面配
設されてあり、該２面の各テーパ状の外周面２８，２８
が前記ケーシング２６の長手方向の２箇所に設けた各３
本のピン１３の端部が当接し得るよう形成されている他
は、第１の実施例の保持部１と変わるところはない。

【００４５】そして、支持棒２ａの前記ストッパ２３よ
り支持棒２ａ先端側に前記保持部２５を外嵌し、さらに
支持棒２ａの先端部に測定部３の後端部を連結すること
により、管内部形状測定装置を構成する。

【００４６】次に作動について説明する。

【００４７】上述した構成を有する管内部形状測定装置
を計測対象管内へ挿入すると、測定部３は支持棒２ａの
進行に伴って移動し、保持部２５は支持棒２ａに固定し
たストッパ２３に後端部が当接してから該ストッパ２３
に押されて支持棒２ａとともに移動する。

【００４８】このとき、エアホース３０を介してエアシ
リンダ２２へ空気圧を付与しておき、該エアシリンダ２
２によってプローブ１８がケーシング１６の内部に位置
するようにレバー１９を回動させておく。

【００４９】測定部３が前記管内の計測対象部位を少し
通り過ぎた位置に達したときに支持棒２ａの進行を止
め、図示していない空気管により保持部２５に設けた空
気孔６を介してケーシング２６内へ空気を圧入すると該
空気の圧力により移動部材２７が前方へ移動する。

【００５０】移動部材２７が移動すると、移動部材２７
の各テーパ状外周面２８に当接している各３本のピン１
３がテーパの楔効果によりバネ１２の付勢力に抗してケ
ーシング２６外方の３方向へ均等に突出して計測対象管
の内面を押圧し、保持部２５を保持部２５長手方向の２
箇所で計測対象管の中心に保持して固定する。

【００５１】次いで、支持棒２ａを後退させることによ
り測定部３を計測対象管内の計測対象部位に位置せし
め、エアシリンダ２２に対する空気圧の付与を停止する
と、変位量計測器２０により付勢されているレバー１９
が、プローブ１８がケーシング１６外方へ突出する方向
へ揺動し、プローブ１８の先端が計測対象部位の管内面
へ当接する。

【００５２】以下の作動は、第１の実施例と変わるとこ
ろがないので説明を省略する。

【００５３】本実施例においては、測定部３が固定され
ている支持棒２ａを、測定部３近傍の後方に配設され、
且つ長手方向の２箇所に設けた各ピン１３によって計測
対象管内の管中心に保持・固定し得る保持部２５により
支持し、該保持部２５の軸線を中心として測定部３を回
転し得るよう形成したので、測定部３の回転中心が変位
することがなく、計測対象管の内面を極めて的確に計測
できる。

【００５４】なお、本考案は前述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００５５】

【考案の効果】本考案の管内部形状測定装置によれば、
測定部近傍に配設され、且つ計測対象管内の管中心に固
定し得る保持部により測定部が固定されている支持棒を
支持し、前記保持部の軸線を中心として測定部を回転し
得るよう形成したので、測定部の回転中心が変位するこ
とがなく、計測対象管の内面を極めて的確に計測できる
という優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の管内部形状測定装置の第１の実施例を
表す側面図である。

【図２】図１に示す保持部及び測定部の断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。

【図４】本考案の管内部形状測定装置の第２の実施例を
表す側面図である。

【図５】図４に示す保持部及び測定部の断面図である。

【符号の説明】

１ 保持部 ２ 支持棒 ３ 測定部 ４ 貫通孔 ５ ピン孔 ６ 空気孔（流体出入孔） ７ ケーシング ８ 貫通孔 ９ 外周面 １０ 移動部材 １３ ピン １４ 穴 １５ 小孔 １６ ケーシング １８ プローブ １９ レバー（測定子） ２０ 変位量計測器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 5/00 - 5/30

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端部に支持棒用の貫通孔を有し、長手
   方向中間部の少なくとも１箇所の周方向に放射状に配設
   された複数のピン孔を有し、一方の端部に流体出入孔を
   有する計測対象管径に適合する太さの中空のケーシング
   と、該ケーシング内に移動可能に内嵌され、支持棒用の
   貫通孔を有し、且つ反流体出入孔側へ向かって径が漸減
   するテーパ状の外周面を有する移動部材と、該移動部材
   のテーパ面に当接し移動部材の移動に伴い前記ピン孔を
   貫通してケーシングの外方へ向かって押圧される複数の
   ピンとからなる保持部を備え、また、少なくとも一方の
   端部に支持棒を結合し得る穴を有し、他方の端部付近に
   径方向へ貫通する小孔を有する計測対象管径に適合する
   太さの中空のケーシングと、該ケーシング内の前記小孔
   近傍に配設され、先端部に設けたプローブが前記小孔を
   通してケーシングの径方向へ移動し得るよう形成された
   測定子と、該測定子をプローブがケーシング径方向外方
   へ向かって移動するよう付勢し得られ且つ測定子の移動
   変位を検出し得る計測器とからなる測定部を備え、該測
   定部の端部に所定長さの支持棒を連結し、該支持棒に前
   記保持部を移動自在に外嵌して成ることを特徴とする管
   内部形状測定装置。