JP3406431B2 - In-tube self-propelled small X-ray irradiator - Google Patents
In-tube self-propelled small X-ray irradiatorInfo
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- JP3406431B2 JP3406431B2 JP22855195A JP22855195A JP3406431B2 JP 3406431 B2 JP3406431 B2 JP 3406431B2 JP 22855195 A JP22855195 A JP 22855195A JP 22855195 A JP22855195 A JP 22855195A JP 3406431 B2 JP3406431 B2 JP 3406431B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ガス管や水道
管、石油プラント等の各種配管の腐食、新設管の溶接欠
陥等の管内面欠陥部を検査するための、管内自走式小型
X線照射装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上記のような配管内を走行させる自走式
X線照射装置(以降X線照射装置と称する)について
は、例えば、特開平6−130001号公報(以下、先
行技術1という)に図9に示す技術が開示されている。
図9に示すように、X線照射装置1には、X線発生器
2、走行手段3、回転機構部4、位置検出手段5および
発光手段6が設けられている。
【0003】X線発生器2は、円筒状に形成されてお
り、先端部の冷却ファン7の後部には外周面からX線を
出射する照射部8が設けられ、管外部に設けられた図示
しないX線制御器とドラムに巻回したケープルを介して
接続されている。
【0004】走行手段3は、X線発生器2の前端部に設
けられた従動車輪11と後端部に設けられた駆動車輪1
2とを有しており、従動車輪11と駆動車輪12とは、
X線発生器2の中心線に対して等分した3方向に向けて
図示しない中心位置保持部に取付けられている。
【0005】回転機構部4は、X線発生器2の外周面に
沿って固定された固定歯車13と、X線発生器2の外周
面に回転自在に取り付けられた回転円筒14と、回転円
筒14に固定された回転モータ15と、回転モータ15
の出力軸に取付けられ、固定歯車13と噛み合う駆動歯
車16とを有している。
【0006】位置検出手段5は、ビデオカメラ17と反
射板18及び検査する配管9aの内壁を照明する光源1
9とからなっており、ビデオカメラ17は、光軸が回転
円筒14の中心線と平行になるように取付けられてい
る。発光手段6は、回転円筒14の中心線に対して一定
角度傾いたスリット光を管内面に照射するようになって
いる。
【0007】また、特開平06−181098号公報
(以下、先行技術2という)には、小型のX線照射装置
として、磁束密度を高め、鉄損を小さくする等の高圧ト
ランスの鉄芯等を改善し、高圧トランスの小型化を図
り、X線管球と高圧トランスを同一のケーシング内に収
納した装置が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】近年、管内面欠陥部を
検査するためのX線照射装置の用途が増大しているが、
同時に検査対象管径も次第に小径のものにまで拡大して
いる。しかしながら、上述した先行技術1のX線照射装
置は、本体構成からみて管径が550mm以上(550〜
900mm)の配管の内面を走行させ溶接部等に停止させ
て、X線検査を高精度で能率良く安全に行うようにした
ものである。
【0009】その結果、550mm未満の配管の内面の
検査にそのまま適用した場合には、以下のような問題が
ある。
ここで使用されているX線発生器2等を単にスケー
ルダウンさせただけでは、高電圧による温度の上昇、放
電等によりX線照射の機能を十分に発揮することができ
ず、そのままでは配管の検査が困難である。
【0010】先行技術1においては、550mm未満の
配管を全然配慮していないので〜のような問題があ
る。
回転機構部4は、固定歯車13、回転円筒14、回
転モータ15等がX線発生器2の外周面からはみ出た構
造になっているので、小型化を図った場合には、小径配
管内にX線照射装置を挿入した際に逆に邪魔になる。
位置検出手段5は、撮影手段(ビデオカメラ)1
7、反射板18等が回転円筒14の外面に取付けられた
構造になっているので、小型化を図った場合には、小径
配管内にX線照射装置を挿入した際に逆に邪魔になる。
走行手段3は、X線発生器2の後端部の3個の車輪
12をそれぞれ独立して回転させる駆動モータ構造にな
っいるので、それらの駆動モータの設置によって重量が
加算される。
【0011】一方、先行技術2においては、X線照射装
置を小型化するために、高圧トランスの鉄芯等を改善
し、高圧トランスの小型化を図り、更にケーシング内の
温度上昇の抑制、放電防止等の改善が行なわれている。
しかしながら、先行技術2においては、小径配管を対象
としてはいるが、異なる管径の小径配管の検査に、一つ
のX線照射装置により、各管径に対応した適切な状態で
検査する手段については、何ら開示されていない。
【0012】従って、管径の異なる配管内面の欠陥部を
検査するために、X線照射装置を挿入することができて
も、X線照射装置の位置決めが困難であり、管内面の円
周方向に的確なX線照射を行うことができない場合が生
じる。
【0013】更に、先行技術1においても、一つのX線
照射装置を用いて管内に挿入し、異なる管径の小径配管
に対応した適切な状態での検査手段については、何ら開
示されていない。
【0014】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、550mm未満のような各種径の小径配管の
内面検査を、1つのX線照射装置により、コンパクトな
構造で簡単容易に且つ精度高く行うことができる、管内
自走式小型X線照射装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明は、管内面の欠
陥部を検査する自走式X線照射装置において、前記X線
照射装置には、外径150mm以内で鏡面仕上げした内
面を有し、内部に高圧トランスとX線管球と前記X線管
球の前方にラジエータを有する冷却ファンとが取り付け
られたケーシングと、その先端部および後端部に設けら
れた位置検出手段と、前記ケーシングと先端部との間に
前車輪部として車輪が取り付けられた交換可能な管径調
節用の車輪支持部材および前記車輪支持部材が取り付け
られた回転盤と、前記ケーシングと後端部との間に後車
輪部として車輪が取り付けられた2つの車輪支持部材お
よび前記2つの車輪支持部材の間に設けられた管径調節
用の開度板と、そして、前記車輪支持部材の一つに設け
られた車輪を駆動するクラッチ付駆動機構とが設けられ
ていることに特徴を有するものである。
【0016】この発明においては、高圧トランスとX線
管球を一体としたX線発生装置が外径を200mm程度
にするのが限度であるので、前提としてそれを遙かに下
回るように、上記先行技術2の長所を活かしX線発生装
置のケーシングの最大外径を150mmに設定した。そ
れと同時に、先行技術2に開示されていない一つのX線
照射装置で異なる管径の小径配管の検査を広い範囲で実
施可能となし、管内面を的確に検査し得るように構成し
た。
【0017】適用対象管内径は、ケーシングによって規
制されるので、管内径が150mm以下の配管に挿入で
きるケーシングを決め、その後に、上記ケーシングに適
合させるように、X線照射装置の各種部品を組み込むよ
うにした。
【0018】この発明ではケーシング内にX線照射に必
要な機器として、X線管球と高圧トランスとを一体的に
配置した。本発明のような可搬式のX線照射装置におい
て、X線管球と高圧トランスとを分離して配置すると、
X線管球と高圧トランスとの間に大きい絶縁電線が必要
になり実用的ではない。
【0019】X線管球と高圧トランスとをスケールダウ
ンして上記ケーシングに収納しても、それらの機能を高
性能で維持しようとすると、X線発生時にケーシングに
よる放電が発生し易い。そこで、ケーシング内面を鏡面
仕上げとなし、X線発生時の放電を防止した。
【0020】X線管球の前方には、ラジエータと、ラジ
エータの前部に冷却ファンを設け、冷却ファンとラジエ
ータの複数の流体通路で強制対流を生じさせることによ
り、ケーシング内の冷却効果を高め、ケーシング内の温
度の上昇を防止した。
【0021】本発明では最大外径を150mm以内とし
たケーシング内にX線管球と高圧トランスとを配置し、
高性能で維持させるために、上記した処置が最小限必要
である。
【0022】本発明によるX線照射装置においては、ケ
ーシングの先端部および後端部に位置検出手段を設け
て、配管内の溶接部等の位置を検出する。これらはケー
シングの外径内に納まる大きさに設置する。また、前車
輪部として車輪が車輪支持部材を介して回転盤に取付け
られており、車輪支持部材は、管径調節用として交換可
能であり、検査対象配管の内径に応じて、適切な車輪支
持部材に交換する。
【0023】回転盤を用いたのは、X線照射装置を走行
させたときに、配管内径が小さくなればなるほど前車輪
と駆動機構を有する後車輪との捩じりが発生するので、
上記捩じりを回転盤の回転によって軽減し、X線照射装
置を配管内で容易に走行し得るようにするためである。
【0024】本発明のX線照射装置においては、後車輪
部として車輪を取り付けた2つの車輪支持部材と、2つ
の車輪支持部材の間に管径調節用の開度板を設け、管内
径が変わった場合に開度板を調節して、車輪が管内面に
密接に接触するようにして、X線照射装置の軸芯を配管
径の軸芯に一致させている。このようにして管内面の周
方向の欠陥部を検査するのに適した状態にして走行させ
る。この場合、前車輪は後車輪の管径調節に順応して、
同様に管内面に接触させるために、必要に応じて、車輪
支持部材を交換するようにする。
【0025】本発明では、小径配管を対象として用いる
ので、X線照射装置が自走に支障を来した場合に、安全
性と、円滑な操業ができるように、直ぐに管内から引き
出し得るように、クラッチにより車輪駆動機構を切り離
すことができるようになっている。本発明では上記した
構成によって、一つのX線照射装置を異なる管径の小径
配管内に挿入させて配管内面の検査をすることができ
る。
【0026】
【発明の実施の形態】次に、この発明を図面を参照しな
がら説明する。図1および図2は、この発明の一実施態
様を示す側面図で、図1は管内径に対応して後車輪部を
閉じた状態を示しており、図2は管内径に対応して後車
輪部を開いた状態を示している。図1において、X線照
射装置20のケーシング20aは、外径120mm で鏡面仕
上げが施された内面を有し、内部に高圧トランス35と
X線管球36と、X線管球36の前方にラジエータ37
を有する冷却ファン38とが設けられている。
【0027】図1は、配管9bに外径120mmのケーシ
ング20aを挿入して、管内面の欠陥部を検査する状態
を示している。ケーシング20aの先端部に取り付けた
基板22aの前面と側面に、位置検査手段としてカメラ
21aおよびカメラ21bが取り付けられている。ま
た、後端部に取り付けられた基板22bの後面には、位
置検査手段としてカメラ21cが取り付けられている。
これらのカメラは、モノポートカメラで基板上にC.
C.D(電荷結合素子)をつけたものである。これらの
カメラは図示しない一つの線で制御装置34に接続され
ている。
【0028】X線照射装置20を管内に挿入して走行さ
せ、カメラ21a、カメラ21b、カメラ21cにより
管内面の溶接位置を検出する。配管9b内面の状態は、
上記カメラによって系外でモニターに表示される。配管
9b内面の溶接位置が検出されると、直ちにX線照射装
置20は、溶接部でX線照射ができるようにエンコーダ
28により自走して所定の位置で停止する。
【0029】前車輪部には車輪24a、24b、24c
(隠れて見えない)が各々車輪支持部材23a、23
b、23cに取り付けられている。車輪支持部材23
b、23cは、後述する図4および図5に記載されてい
るので、ここでは図面が複雑になるため省略されてい
る。車輪支持部材23a〜23cを取り付けた回転盤2
5が、冷却ファン38と前方の基板22aとの間でケー
シング20aに接合されている。
【0030】一方、後車輪部には外套30a、30bが
設けられ、その内部に2つの車輪支持部材27a、27
bが収納されている。外套30a、30b内では車輪支
持部材27a、27bの間に管径調節用の開度板29a
が設けられており、車輪26a、26bを駆動するクラ
ッチ付駆動機構31が設けられている。開度板29a
は、管内径に対応する長さのものを複数個用意し、その
交換によって管径調節が行われる。
【0031】図2は、X線照射装置20により例えば管
内径450mmの配管9cの管内面の欠陥部を検査する
状態を示している。X線照射装置20は、開度板29b
により2つの車輪支持部材27a、27bが開かれ、車
輪26a、26bが管内壁9cに接触している。車輪支
持部材27bは、板バネ32によって車輪26bを管内
壁9cに圧着させている。
【0032】前車輪部では、車輪支持部材23a、23
b、23cを配管9cに適した長さの車輪支持部材23
d、23e、23fに切り換えて、車輪24a、24
b、24cを配管9cの内壁に接触させている。車輪支
持部材23b、23cは後述する図4および図5に記載
されているので、ここでは図面が複雑になるため省略し
ている。
【0033】一方、後車輪部においては、外套30a、
30bを省略して、2つの車輪支持部材27a、27b
を露出させている。なお、図1と共通する部分の説明は
省略する。ここでは車輪支持部材27a、27bの間に
管径調節用の開度板29bを設け、車輪支持部材27a
にクラッチ付駆動機構31が設けられている。クラッチ
付駆動機構31は、クラッチ31aにより車輪26aの
切離しができるようになっている。31bは駆動モータ
である。
【0034】後車輪部では開度板が管内径に対応して適
した長さのものを複数個用意し、交換により管径調節が
行われる。
【0035】図3は後車輪を交換した状態の説明図であ
る。図3において、配管9bの場合の開度は0の状態で
あり、各一対の車輪26a、26bは配管9bの内壁に
接触している。配管9bから、配管9c、さらに配管9
dに管内径が大きくなるのに応じて開度板を交換し、開
度を大きくする。開度板の交換に応じて、一対の車輪2
6aの車輪軸43aを車輪軸43bと交換し、さらには
車輪軸43cに交換する。実際には予め車輪をつけた状
態で交換する。これらの交換は僅かの時間で行うことが
出来る。一対の車輪26aは車輪径が車輪26bの車輪
径より大きいものを用いて、交換しないようにしてい
る。
【0036】図4は本発明の前車輪部構造の要部拡大側
面図であり、図5は図4のA−A線矢視のよる前車輪部
の正面図である。図4において、車輪24a、24b、
24c(隠れて見えない)は、取付板42a、42b、
42cを介して車輪支持部材23a、23b、23cに
取り付けられている。車輪支持部材23a、23b、2
3cは後車輪部の開度板の開閉に対応した長さのものを
用いている。
【0037】ここでは代表として車輪24aについて説
明する。車輪24aは三角形状の取付板42a、車輪支
持部材23aを介して回転板25上に取り付けられてい
る。車輪支持部材23aは後述する図5に示すように、
回転盤25の取付板25aにボルト40によって着脱可
能に取り付けられている。
【0038】車輪24aは、調節具39aによって微小
調整ができるようになっている。調節具39aは取付板
42aに設けられた長溝41aを利用し、その位置を替
えて、取付板42aに取り付けた車輪24aを微小調整
するようにしている。なお車輪24b、24cについて
は省略したが前車輪24aと同様の構造になっている。
【0039】車輪24a、24b、24cは、回転盤2
5の回転に順応して車輪支持部材23a、23b、23
c、取付板41a、取付板41b、取付板41cを介し
て一体的に軸25bの回りを回転する。21a、21b
は基板22aに取り付けられたカメラである。
【0040】図5に示すように、車輪24a、24b、
24cは、取付板42a、42b、42c、および、車
輪支持部材23a、23b、23cを介して、回転盤2
5の取付板25aの対称した位置にボルト40によって
着脱可能に取り付けられている。車輪支持部材23a、
23b、23cは、後車輪部の閉じた状態に対応した長
さのものを用いている。回転盤25の軸25b内には、
カメラ等からの検出信号を送るための導線等が配置され
ている。
【0041】図6は本発明の前車輪部の要部拡大側面図
であり、図7は図6のB−B線矢視のよる前車輪部の正
面図である。図6は例えば管内径450mmの配管9c
に対応させた前車輪部の状態を示している。
【0042】ここでは代表として車輪24aについて説
明する。車輪24aは、取付板42a、車輪支持部材2
3dを介して回転板25上に取り付けられている。車輪
支持部材23dは、後述する図7に示すように、回転盤
25の取付板25aにボルト40によって着脱可能に取
り付けられている。図4の場合と同様に、車輪24aは
調節具39aを用いて微小調整ができるようになってい
る。車輪24b、24cについては省略したが車輪24
aと同様の機構になっている。
【0043】車輪24a、24b、24cは、回転盤2
5の回転に順応して車輪支持部材23d、23e、23
f、取付板41a、取付板41b、取付板41cを介し
て一体的に軸25bの回りを回転する。
【0044】図7において、車輪24a、24b、24
cは、取付板42a、42b、42c、車輪支持部材2
3d、23e、23fを介して、回転盤25の取付板2
5aの対称した位置にボルト40によって着脱可能に取
り付けられている。車輪支持部材23d、23e、23
fは、後車輪部の開いた状態に対応した長さのものを用
いている。回転盤25の軸25a内には、カメラ等から
の検出信号を送るための導線等が配置されている。
【0045】図8は、本発明のX線照射装置20を用い
て対象の新設配管の溶接部の検査している状態を示す図
である。X線照射装置20は、車輪支持部材27aに取
り付けられたクラッチ付駆動機構31の駆動により、配
管9d内を走行する。このとき、X線照射装置20の前
車輪24a、24b、24cおよび後車輪26a、26
bは、配管9dの内壁と接触し、X線照射装置20は、
配管の中心部の位置に保持される。
【0046】X線照射装置20の後部からリード線33
が外部の制御装置34に接続されており、カメラ21
a、21b、21cからX線照射装置20の走行位置に
おける位置信号が入力される。カメラ21a、21b、
21cによって、新設配管の溶接部の位置が確認された
後、制御装置34により、溶接部の所定位置でのX線照
射による検査がてきるように、直ちにX線照射装置20
がエンコーダ28により走行してその位置に停止する。
【0047】X線照射される配管9dの溶接部には、管
外面に感応できるように予めフイルムが取り付けられて
いる。ケーシング20aに組み込まれたX線発生装置か
らX線照射が行われる。かくして、溶接部の欠陥箇所
は、管外面のフイルムにより検出される。
【0048】上述した説明から明らかなように、カメラ
21a、21b、21cの設置により、配管9b内を前
後に走行させて、所定の溶接個所の位置が確認でき、直
ちにX線照射装置がその位置に自動的に走行して停止す
るので、X線照射を正確に行うことができる。また、外
径120mmのケーシングに収納させた小型のX線照射
装置であるので、管径550以下150mm超えの異な
った小型配管について、一つのX線照射装置20によ
り、開度板等を交換するだけで、各々の配管内の欠陥部
を容易に検査することができる。
【0049】上述した説明では、ケイシングの外径が1
20mmの場合のX線照射装置について述べたが、ケイ
シングの外径を120mm以内にすれば、管内径150
mm以内の配管の検査ができる。しかし、実用的には構
造的な観点からみて、ケイシングの外径が100mm程
度までの小型X線照射装置21が用いられる。
【0050】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
配管のX線照射による内面検査を、内径550mm未満
の各種径の小径管について、1つのX線照射装置によ
り、コンパクトな構造で且つ開度板等の交換だけで簡単
容易に精度高く行うことができる工業上有用な効果がも
たらされる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention inspects a defect in a pipe inner surface such as corrosion of various pipes such as gas pipes, water pipes, and oil plants, and welding defects of newly installed pipes. And a self-propelled small-size X-ray irradiating apparatus. 2. Description of the Related Art A self-propelled X-ray irradiator (hereinafter referred to as an X-ray irradiator) for traveling in a pipe as described above is disclosed, for example, in JP-A-6-130001 (hereinafter referred to as prior art). 1) discloses the technique shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the X-ray irradiation device 1 includes an X-ray generator 2, a traveling unit 3, a rotation mechanism unit 4, a position detection unit 5, and a light-emitting unit 6. The X-ray generator 2 is formed in a cylindrical shape, and an irradiation unit 8 for emitting X-rays from an outer peripheral surface is provided at a rear portion of a cooling fan 7 at a front end, and is provided outside the tube. Not connected to the X-ray controller via a cable wound around the drum. The traveling means 3 comprises a driven wheel 11 provided at a front end of the X-ray generator 2 and a driving wheel 1 provided at a rear end of the X-ray generator 2.
2 and the driven wheel 11 and the drive wheel 12
The X-ray generator 2 is attached to a center position holder (not shown) in three directions equally divided with respect to the center line of the X-ray generator 2. The rotating mechanism 4 includes a fixed gear 13 fixed along the outer peripheral surface of the X-ray generator 2, a rotating cylinder 14 rotatably mounted on the outer peripheral surface of the X-ray generator 2, and a rotating cylinder. A rotation motor 15 fixed to
And a drive gear 16 meshed with the fixed gear 13. The position detecting means 5 comprises a light source 1 for illuminating a video camera 17, a reflector 18 and an inner wall of a pipe 9a to be inspected.
The video camera 17 is mounted so that the optical axis is parallel to the center line of the rotating cylinder 14. The light emitting means 6 irradiates the inside of the tube with slit light inclined at a certain angle with respect to the center line of the rotating cylinder 14. Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-181098 (hereinafter referred to as “prior art 2”) discloses a small-sized X-ray irradiator having an iron core of a high-voltage transformer for increasing magnetic flux density and reducing iron loss. There is disclosed an apparatus in which the X-ray tube and the high-voltage transformer are housed in the same casing to improve the size of the high-voltage transformer. [0008] In recent years, the use of X-ray irradiators for inspecting defects on the inner surface of a tube has been increasing.
At the same time, the diameter of the pipe to be inspected is gradually increasing to a smaller one. However, the X-ray irradiation apparatus of the above-mentioned prior art 1 has a tube diameter of 550 mm or more (550 to
The X-ray inspection is performed with high accuracy, efficiency, and safety by running along the inner surface of a 900 mm pipe. As a result, when the method is directly applied to the inspection of the inner surface of a pipe having a length of less than 550 mm, the following problem occurs. Simply reducing the scale of the X-ray generator 2 or the like used here cannot sufficiently exert the function of X-ray irradiation due to a rise in temperature due to a high voltage, discharge, or the like. Inspection is difficult. In the prior art 1, there is a problem as described below because no consideration is given to a pipe having a length of less than 550 mm. The rotating mechanism 4 has a structure in which the fixed gear 13, the rotating cylinder 14, the rotating motor 15, and the like protrude from the outer peripheral surface of the X-ray generator 2. When the X-ray irradiator is inserted, it becomes an obstacle. The position detecting means 5 includes a photographing means (video camera) 1
7. Since the reflector 18 and the like are mounted on the outer surface of the rotary cylinder 14, when the X-ray irradiator is inserted into a small-diameter pipe, it becomes a hindrance when the size is reduced. . Since the traveling means 3 has a drive motor structure for independently rotating the three wheels 12 at the rear end of the X-ray generator 2, the weight is added by installing these drive motors. On the other hand, in the prior art 2, in order to reduce the size of the X-ray irradiator, the iron core of the high-voltage transformer is improved, the size of the high-voltage transformer is reduced, the temperature rise in the casing is suppressed, and the discharge is prevented. Improvements such as prevention have been made.
However, in Prior Art 2, although small-diameter pipes are targeted, means for inspecting small-diameter pipes with different pipe diameters using a single X-ray irradiator in an appropriate state corresponding to each pipe diameter are not described. Nothing is disclosed. Therefore, even if an X-ray irradiator can be inserted to inspect a defective portion on the inner surface of a pipe having a different pipe diameter, it is difficult to position the X-ray irradiator, and the circumferential direction of the inner surface of the pipe is difficult. In some cases, accurate X-ray irradiation cannot be performed. [0013] Further, even in the prior art 1, there is no disclosure about an inspection means which is inserted into a pipe using one X-ray irradiator and is in an appropriate state corresponding to a small-diameter pipe having a different pipe diameter. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and to inspect the inner surface of small-diameter pipes having various diameters of less than 550 mm with a single X-ray irradiator in a simple and easy manner with a compact structure. An object of the present invention is to provide a small-sized self-propelled X-ray irradiator that can be operated at a high cost. According to the present invention, there is provided a self-propelled X-ray irradiator for inspecting a defective portion on an inner surface of a tube, wherein the X-ray irradiator has an inner surface mirror-finished within an outer diameter of 150 mm or less. And a casing in which a high-voltage transformer, an X-ray tube, and a cooling fan having a radiator in front of the X-ray tube are mounted, and position detecting means provided at the front and rear ends thereof. A replaceable wheel diameter-adjustable wheel support member having a wheel mounted as a front wheel portion between the casing and the front end portion, and a turntable to which the wheel support member is mounted; and the casing and the rear end portion. Two wheel support members having wheels attached thereto as rear wheel portions, and an opening plate for adjusting a pipe diameter provided between the two wheel support members, and one of the wheel support members. Provided And a driving mechanism with a clutch for driving the wheels. In the present invention, since the upper limit of the outer diameter of the X-ray generator in which the high-voltage transformer and the X-ray tube are integrated is limited to about 200 mm, it is assumed that the outer diameter is much lower than that. Taking advantage of Prior Art 2, the maximum outer diameter of the casing of the X-ray generator was set to 150 mm. At the same time, the inspection of small-diameter pipes with different pipe diameters can be performed in a wide range with one X-ray irradiation device not disclosed in Prior Art 2, and the inner surface of the pipe can be inspected accurately. Since the inner diameter of the pipe to be applied is regulated by the casing, a casing which can be inserted into a pipe having an inner diameter of 150 mm or less is determined, and thereafter, various components of the X-ray irradiator are incorporated so as to be adapted to the above casing. I did it. According to the present invention, an X-ray tube and a high-voltage transformer are integrally disposed in the casing as devices required for X-ray irradiation. In a portable X-ray irradiation apparatus such as the present invention, when the X-ray tube and the high-voltage transformer are arranged separately,
A large insulated wire is required between the X-ray tube and the high-voltage transformer, which is not practical. Even if the X-ray tube and the high-voltage transformer are scaled down and housed in the casing, if the functions are to be maintained at a high performance, the casing is likely to generate a discharge when X-rays are generated. Therefore, the inner surface of the casing is mirror-finished to prevent discharge when X-rays are generated. A radiator is provided in front of the X-ray tube and a cooling fan is provided in front of the radiator, and forced convection is generated in a plurality of fluid passages of the cooling fan and the radiator, thereby enhancing the cooling effect in the casing. , Preventing the temperature inside the casing from rising. In the present invention, an X-ray tube and a high-pressure transformer are arranged in a casing having a maximum outer diameter of 150 mm or less.
To maintain high performance, the above measures are minimally required. In the X-ray irradiator according to the present invention, position detecting means is provided at the front end and the rear end of the casing to detect the position of a weld or the like in the pipe. These are installed in a size that fits within the outer diameter of the casing. In addition, a wheel as a front wheel portion is mounted on a turntable via a wheel support member, and the wheel support member is exchangeable for adjusting a pipe diameter. Replace with a new member. The reason for using the rotary disk is that when the X-ray irradiator is run, the smaller the inside diameter of the pipe, the more the torsion between the front wheel and the rear wheel having the drive mechanism occurs.
This is because the above-mentioned torsion is reduced by the rotation of the turntable so that the X-ray irradiation device can easily travel in the pipe. In the X-ray irradiation apparatus according to the present invention, two wheel supporting members each having a wheel mounted as a rear wheel portion, and an opening plate for adjusting a pipe diameter between the two wheel supporting members are provided. When it changes, the opening plate is adjusted so that the wheel comes into close contact with the inner surface of the pipe, so that the axis of the X-ray irradiator matches the axis of the pipe diameter. In this way, the tube is run in a state suitable for inspecting a circumferentially defective portion on the inner surface of the tube. In this case, the front wheels adapt to the adjustment of the pipe diameter of the rear wheels,
Similarly, in order to make the contact with the inner surface of the pipe, the wheel supporting member is replaced as necessary. In the present invention, since the small-diameter pipe is used as a target, if the X-ray irradiator interferes with self-propulsion, the pipe can be immediately pulled out of the pipe so that safety and smooth operation can be performed. The wheel drive mechanism can be disconnected by the clutch. In the present invention, with the above-described configuration, one X-ray irradiator can be inserted into a small-diameter pipe having a different pipe diameter to inspect the inner surface of the pipe. Next, the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are side views showing an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state in which a rear wheel portion is closed corresponding to the pipe inner diameter, and FIG. 2 shows a rear view corresponding to the pipe inner diameter. This shows a state where the wheel unit is opened. In FIG. 1, a casing 20a of the X-ray irradiator 20 has an outer diameter of 120 mm and a mirror-finished inner surface, and includes therein a high-voltage transformer 35, an X-ray tube 36, and a front side of the X-ray tube 36. Radiator 37
Is provided. FIG. 1 shows a state in which a casing 20a having an outer diameter of 120 mm is inserted into a pipe 9b to inspect a defective portion on the inner surface of the pipe. Cameras 21a and 21b are attached to the front and side surfaces of a board 22a attached to the tip of the casing 20a as position inspection means. In addition, a camera 21c is attached as a position inspection unit on the rear surface of the substrate 22b attached to the rear end.
These cameras are monoport cameras with C.I.
C. D (charge-coupled device). These cameras are connected to the control device 34 by one line (not shown). The X-ray irradiator 20 is inserted into the tube and run, and the welding position on the inner surface of the tube is detected by the cameras 21a, 21b and 21c. The state of the inner surface of the pipe 9b is
It is displayed on a monitor outside the system by the camera. As soon as the welding position on the inner surface of the pipe 9b is detected, the X-ray irradiator 20 is self-propelled by the encoder 28 and stopped at a predetermined position so that X-ray irradiation can be performed at the welded portion. The front wheels have wheels 24a, 24b, 24c.
(Hidden and invisible) are respectively wheel supporting members 23a, 23
b, 23c. Wheel support member 23
Since b and 23c are described in FIG. 4 and FIG. 5 described later, they are omitted here because the drawing becomes complicated. Turntable 2 with wheel support members 23a to 23c attached
5 is joined to the casing 20a between the cooling fan 38 and the front substrate 22a. On the other hand, jackets 30a and 30b are provided on the rear wheel portion, and two wheel support members 27a and 27b are provided therein.
b is stored. An opening plate 29a for adjusting the pipe diameter is provided between the wheel supporting members 27a and 27b in the outer jackets 30a and 30b.
And a drive mechanism 31 with a clutch for driving the wheels 26a and 26b is provided. Opening plate 29a
A plurality of pipes having a length corresponding to the pipe inner diameter are prepared, and the pipe diameter is adjusted by exchanging them. FIG. 2 shows a state in which a defect on the inner surface of the pipe 9c having an inner diameter of, for example, 450 mm is inspected by the X-ray irradiator 20. The X-ray irradiation device 20 includes an opening plate 29b.
As a result, the two wheel support members 27a and 27b are opened, and the wheels 26a and 26b are in contact with the pipe inner wall 9c. The wheel support member 27b presses the wheel 26b against the pipe inner wall 9c by the leaf spring 32. In the front wheel portion, wheel support members 23a, 23
b and 23c are wheel supporting members 23 having a length suitable for the pipe 9c.
d, 23e, 23f, and the wheels 24a, 24
b and 24c are in contact with the inner wall of the pipe 9c. Since the wheel supporting members 23b and 23c are described in FIGS. 4 and 5 described later, they are omitted here because the drawing becomes complicated. On the other hand, in the rear wheel portion, a jacket 30a,
30b is omitted and the two wheel support members 27a, 27b
Is exposed. The description of the parts common to FIG. 1 is omitted. Here, an opening plate 29b for adjusting the pipe diameter is provided between the wheel support members 27a and 27b, and the wheel support members 27a
Is provided with a drive mechanism 31 with a clutch. The drive mechanism 31 with a clutch is configured so that the wheels 26a can be separated by the clutch 31a. 31b is a drive motor. In the rear wheel portion, a plurality of opening plates having an appropriate length corresponding to the inner diameter of the pipe are prepared, and the pipe diameter is adjusted by replacement. FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the rear wheels have been replaced. In FIG. 3, the opening degree of the pipe 9b is 0, and the pair of wheels 26a and 26b are in contact with the inner wall of the pipe 9b. From the pipe 9b, the pipe 9c and the pipe 9
As the inner diameter of the pipe becomes larger at d, the opening degree plate is replaced to increase the opening degree. Depending on the replacement of the opening plate, a pair of wheels 2
The wheel shaft 43a of 6a is replaced with a wheel shaft 43b, and further replaced with a wheel shaft 43c. Actually, it is replaced with the wheels attached in advance. These exchanges can be performed in a short time. A pair of wheels 26a having a wheel diameter larger than the wheel diameter of the wheel 26b is used so as not to be replaced. FIG. 4 is an enlarged side view of a main part of the front wheel structure of the present invention, and FIG. 5 is a front view of the front wheel portion as viewed from the direction of arrows AA in FIG. In FIG. 4, wheels 24a, 24b,
24c (hidden and invisible) are mounting plates 42a, 42b,
It is attached to the wheel support members 23a, 23b, 23c via 42c. Wheel support members 23a, 23b, 2
3c has a length corresponding to the opening and closing of the opening plate of the rear wheel portion. Here, the wheel 24a will be described as a representative. The wheel 24a is mounted on the rotating plate 25 via a triangular mounting plate 42a and a wheel support member 23a. The wheel support member 23a is, as shown in FIG.
It is detachably attached to a mounting plate 25a of the turntable 25 by bolts 40. The wheel 24a can be finely adjusted by an adjusting tool 39a. The adjusting tool 39a uses the long groove 41a provided on the mounting plate 42a and changes its position to finely adjust the wheel 24a mounted on the mounting plate 42a. Although the wheels 24b and 24c are omitted, they have the same structure as the front wheels 24a. The wheels 24a, 24b, 24c are
5, wheel support members 23a, 23b, 23
c, and integrally rotates around the shaft 25b via the mounting plate 41a, the mounting plate 41b, and the mounting plate 41c. 21a, 21b
Is a camera attached to the substrate 22a. As shown in FIG. 5, wheels 24a, 24b,
24c is the rotating disk 2 via the mounting plates 42a, 42b, 42c and the wheel supporting members 23a, 23b, 23c.
5 is removably attached to the symmetrical position of the mounting plate 25a by a bolt 40. Wheel support member 23a,
23b and 23c have a length corresponding to the closed state of the rear wheel portion. In the shaft 25b of the turntable 25,
A conducting wire for transmitting a detection signal from a camera or the like is provided. FIG. 6 is an enlarged side view of a main part of the front wheel portion of the present invention, and FIG. 7 is a front view of the front wheel portion as viewed from the direction of arrows BB in FIG. FIG. 6 shows, for example, a pipe 9c having an inner diameter of 450 mm.
2 shows a state of the front wheel portion corresponding to FIG. Here, the wheel 24a will be described as a representative. The wheel 24a includes the mounting plate 42a, the wheel support member 2
It is mounted on the rotating plate 25 via 3d. The wheel support member 23d is detachably attached to an attachment plate 25a of the turntable 25 by bolts 40, as shown in FIG. As in the case of FIG. 4, the wheel 24a can be finely adjusted using the adjusting tool 39a. Although the wheels 24b and 24c are omitted, the wheels 24b and 24c are omitted.
It has the same mechanism as a. The wheels 24a, 24b, 24c are
5, wheel support members 23d, 23e, 23
f, rotates around the shaft 25b integrally via the mounting plate 41a, the mounting plate 41b, and the mounting plate 41c. In FIG. 7, wheels 24a, 24b, 24
c is mounting plates 42a, 42b, 42c, wheel support member 2
3d, 23e, 23f, the mounting plate 2 of the turntable 25
It is detachably attached to the symmetrical position of 5a by a bolt 40. Wheel support members 23d, 23e, 23
f has a length corresponding to the open state of the rear wheel portion. In the shaft 25a of the turntable 25, a lead wire for transmitting a detection signal from a camera or the like is arranged. FIG. 8 is a view showing a state in which a welded portion of a new pipe to be inspected is inspected using the X-ray irradiation apparatus 20 of the present invention. The X-ray irradiator 20 travels in the pipe 9d by driving a drive mechanism 31 with a clutch attached to the wheel support member 27a. At this time, the front wheels 24a, 24b, 24c and the rear wheels 26a, 26 of the X-ray irradiation device 20
b contacts the inner wall of the pipe 9d, and the X-ray irradiation device 20
It is held at the center of the pipe. From the rear of the X-ray irradiator 20,
Is connected to an external control device 34 and the camera 21
Position signals at the traveling position of the X-ray irradiation device 20 are input from a, 21b, and 21c. Cameras 21a, 21b,
After the position of the welded portion of the new pipe is confirmed by 21c, the X-ray irradiating device 20 is immediately controlled by the control device 34 so that the inspection by X-ray irradiation at a predetermined position of the welded portion comes.
Travels by the encoder 28 and stops at that position. A film is previously attached to the welded portion of the pipe 9d irradiated with X-rays so as to be able to respond to the outer surface of the pipe. X-ray irradiation is performed from an X-ray generator incorporated in the casing 20a. Thus, the defective portion of the weld is detected by the film on the outer surface of the tube. As is clear from the above description, by installing the cameras 21a, 21b, and 21c, the position of a predetermined welding point can be confirmed by traveling back and forth in the pipe 9b, and the X-ray irradiating apparatus is immediately moved to the position. Automatically travels and stops, so that X-ray irradiation can be performed accurately. In addition, since the X-ray irradiator is a small X-ray irradiator housed in a casing having an outer diameter of 120 mm, the aperture plate and the like are exchanged by one X-ray irradiator 20 for different small pipes having a pipe diameter of 550 to 150 mm. Only by doing so, it is possible to easily inspect a defective portion in each pipe. In the above description, the outer diameter of the casing is 1
The X-ray irradiator in the case of 20 mm has been described.
Inspection of piping within mm is possible. However, practically, a small X-ray irradiator 21 having an outer diameter of about 100 mm is used from a structural point of view. As described above, according to the present invention,
An inner surface inspection by X-ray irradiation of pipes can be performed easily and accurately with a single X-ray irradiator for small-diameter pipes of various diameters less than 550 mm in a compact structure and simply by changing the opening plate etc. An industrially useful effect can be obtained.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す側面図で、管内径に
対応して後車輪部を閉じた状態を示している。
【図2】本発明の一実施態様を示す側面図で、管内径に
対応して後車輪部を開いた状態を示している。
【図3】本発明の開いた状態に対応させた後車輪の交換
状態を示す説明図である。
【図4】本発明の前車輪部の要部拡大側面図である。
【図5】図4のA−A線矢視図である。
【図6】本発明の異なる管径に対応させた前車輪部の要
部拡大側面図である。
【図7】図6のB−B線矢視図である。
【図8】本発明の装置による配管内の検査状態を示す図
である。
【図9】従来の自走式X線照射装置の一例を示す図であ
る。
【符号の説明】
20 本発明の管内自走式小型X線照射装置
20a ケーシング
21a、21b、21c カメラ
22a、22b 基板
23a、23b、23c、23d、23e、23f 前
車輪支持部材
24a、24b、24c 車輪(前)
25 回転盤
25a 軸
26a、26b 車輪(後)
27a、27b 後部車輪支持部材
28 エンコーダ
29a、29b 開度板
30a、30b 外套
31 クラッチ付駆動機構
31a クラッチ
31b モータ
32 板バネ
33 リード線
34 制御装置
35 高圧トランス
36 X線管球
37 ラジエータ
38 冷却ファン
39a、39b、39c 調節具
40 ボルト
41a、41b、41c 長溝
42a、42b、42c 取付板
43a、43b、43c 車輪軸BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side view showing one embodiment of the present invention, showing a state in which a rear wheel portion is closed corresponding to an inner diameter of a pipe. FIG. 2 is a side view showing one embodiment of the present invention, and shows a state in which a rear wheel portion is opened corresponding to a pipe inner diameter. FIG. 3 is an explanatory view showing a replacement state of a rear wheel corresponding to an open state of the present invention. FIG. 4 is an enlarged side view of a main part of a front wheel portion of the present invention. FIG. 5 is a view taken along line AA of FIG. 4; FIG. 6 is an enlarged side view of a main part of a front wheel portion corresponding to different pipe diameters of the present invention. FIG. 7 is a view taken along line BB of FIG. 6; FIG. 8 is a diagram showing an inspection state in a pipe by the apparatus of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an example of a conventional self-propelled X-ray irradiation apparatus. [Description of Reference Numerals] 20 In-pipe self-propelled small X-ray irradiation apparatus 20a Casings 21a, 21b, 21c Cameras 22a, 22b Substrates 23a, 23b, 23c, 23d, 23e, 23f Front wheel support members 24a, 24b, 24c Wheels (front) 25 Rotating disk 25a Shafts 26a, 26b Wheels (rear) 27a, 27b Rear wheel support members 28 Encoders 29a, 29b Opening plates 30a, 30b Mantle 31 Drive mechanism with clutch 31a Clutch 31b Motor 32 Leaf spring 33 Lead wire 34 control device 35 high-voltage transformer 36 X-ray tube 37 radiator 38 cooling fan 39a, 39b, 39c adjusting tool 40 bolt 41a, 41b, 41c long groove 42a, 42b, 42c mounting plate 43a, 43b, 43c wheel shaft
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 23/18 B25J 5/00 H05G 1/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 23/18 B25J 5/00 H05G 1/02
Claims (1)
射装置において、 前記X線照射装置には、外径150mm以内で鏡面仕上
げした内面を有し、内部に高圧トランスとX線管球と前
記X線管球の前方にラジエータを有する冷却ファンとが
取り付けられたケーシングと、その先端部および後端部
に設けられた位置検出手段と、前記ケーシングと先端部
との間に前車輪部として車輪が取り付けられた交換可能
な管径調節用の車輪支持部材および前記車輪支持部材が
取り付けられた回転盤と、前記ケーシングと後端部との
間に後車輪部として車輪が取り付けられた2つの車輪支
持部材および前記2つの車輪支持部材の間に設けられた
管径調節用の開度板と、そして、前記車輪支持部材の一
つに設けられた車輪を駆動するクラッチ付駆動機構とが
設けられていることを特徴とする管内自走式小型X線照
射装置。(1) A self-propelled X-ray irradiator for inspecting a defect on an inner surface of a tube, wherein the X-ray irradiator has an inner surface mirror-finished with an outer diameter of 150 mm or less. A casing in which a high-voltage transformer, an X-ray tube, and a cooling fan having a radiator in front of the X-ray tube are mounted, and position detecting means provided at a front end and a rear end thereof; A wheel support member for exchangeable pipe diameter in which a wheel is mounted as a front wheel portion between a casing and a front end portion, and a turntable on which the wheel support member is mounted, and between the casing and a rear end portion. Two wheel support members having wheels mounted thereon as rear wheel portions, and an opening plate for adjusting a pipe diameter provided between the two wheel support members, and provided on one of the wheel support members. To drive the wheels A self-propelled miniature X-ray irradiator in a pipe, comprising a driving mechanism with a latch.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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