JP6206694B1 - 管肉厚測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
各々のアームは、ボイラチューブの軸線方向に平行に延びる従動リンクと、従動リンクを支持する一対の駆動リンクと、を有しているリンク機構である。一方の駆動リンクの径方向外側と従動リンクとは、長穴を介して連結されている。これにより、従動リンクは一方の駆動リンクに対して、ボイラチューブの軸線方向に移動自在、かつ、回転自在である。
また、アームを駆動するために、アクチュエータを用いているために、小型化が容易ではなく、例えば、ボイラチューブの内周面に溶接や固着物に伴う突起がある場合等に車輪が引っ掛かる場合があった。
また、伸縮機構が周方向に二箇所のみの構成であるため、管の内周面に溶接に伴う突起がある場合にも装置の通過を容易とすることができる。
また、伸縮機構が周方向に二箇所のみの構成であるため、管の内周面に溶接に伴う突起がある場合にも装置の通過を容易とすることができる。
図1に示すように、本実施形態に係る管肉厚測定装置1は、ボイラ50におけるボイラチューブ52の肉厚を測定する際に用いられる。管肉厚測定装置1は、例えば、超音波プローブ等のセンサを用いてボイラチューブ52の肉厚を測定する。
超音波プローブは、検査孔53及び管寄せ51を介してボイラチューブ52に導入される。
管肉厚測定装置1は、データ収集機器31と、データ収集機器31が収集したデータを解析するデータ解析装置32と、データ収集機器31と接続されたケーブル巻取装置33と、ケーブル巻取装置33から排出されるフレキシブル管であるケーブル30と、ケーブル30の先端に取り付けられたセンサであるセンサプローブ2と、センサプローブ2の案内装置であるガイド管34とを有している。
データ解析装置32はデータ収集機器31が収集したボイラチューブ52の肉厚データを解析するために使用されるコンピュータである。
センサプローブ2は、ケーブル30の先端部に設けられており、超音波を発することによってボイラチューブ52の肉厚データを測定する。センサプローブ2には、ケーブル30とともに水供給ホースが接続されている。
ガイド管34は、検査孔53内から管寄せ51内に挿入され、管寄せ51内にて屈曲しながら延在し、その先端がボイラチューブ52に接続される。
伸縮機構4は、本体3に対して、中心軸Cを中心とする径方向外側及び径方向内側に伸縮自在である。以下、中心軸Cを含む平面であり、伸縮機構4の伸縮方向に沿う平面を中心面F(図3参照)と呼ぶ。
付勢部材5は、引張コイルバネである。付勢部材5としては、引張コイルバネに限ることはなく、例えば、ゴムや、ねじりバネを用いた構成としてもよい。
各々の伸縮機構4は、中心軸Cを中心とする径方向外側及び径方向内側に伸縮するリンク機構である。各々の伸縮機構4は、中心軸Cを中心とする周方向に等間隔に設けられている。換言すれば、各々の伸縮機構4は、周方向のピッチが180°となるように取り付けられている。
本体3は、一対の伸縮機構4が伸びて、車輪6がボイラチューブ52の内周面に対して突っ張ることによってセンタリングされる。
本体部9は、筒形状をなし、中心軸Cと同軸上に形成された貫通孔10を有している。貫通孔10には、ケーブル30が挿入されている。
本体部9は、中心面Fと平行をなす平面である平面部16を有している。平面部16は、回転軸13,14を介して伸縮機構4が取り付けられる平面である。
第二回転軸14は、平面部16に直交する方向に延在する軸である。第二回転軸14は、ボルト等の締結部材の軸部によって形成されてよい。第一回転軸13と、第二回転軸14とは、軸線方向Daに離間している。
第一のリンク17、第二のリンク18、及び平行リンク19によって、伸縮機構4は、1自由度の平行リンク機構15をなしている。第一のリンク17の長さ及び第二のリンク18の長さは、平行リンク19が中心軸C(軸線A)と常に平行を維持するように設定されている。
付勢部材5は、平行リンク19の中央部と本体部9とを接続するように取り付けられている。付勢部材5は、平行リンク19が径方向外側に移動するように、平行リンク19を付勢している。これにより、伸縮機構4は、図2に示すような伸長した状態を保とうとする。
伝動機構7は、一方の伸縮機構4aの第一のリンク17の回転に伴い回転する第一の歯車21と、他方の伸縮機構4bの第二のリンク18に固定されて第一の歯車21と噛み合う第二の歯車22と、を有している。第一の歯車21と第二の歯車22のピッチ円直径は同一である。第一の歯車21と第二の歯車22との回転比は1である。
伝動機構7の第一の歯車21と第二の歯車22とは、一方の伸縮機構4aと他方の伸縮機構4bとが対称的に同期するように噛み合わされている。
第一伸縮制限部11は、伸縮機構4の第一のリンク17の回転を制限する第一接触面23を有している。第一接触面23は、伸縮機構4が伸長し過ぎないように、第一のリンク17の動きを制限するように形成されている。具体的には、第一伸縮制限部11は、伸縮機構4が図2に示す状態よりもわずかに伸長した状態で伸縮機構4の伸長を制限するように形成されている。
伸縮制限部11,12は、面である必要はなく、例えば、本体部9の平面部16にリンク17,18と干渉するボルトを取り付けてもよい。
これにより、他方の伸縮機構4bの第二のリンク18が反時計回りR2に回転する。即ち、第一のリンク17と第二のリンク18とが同期して回転する。他方の伸縮機構4bも平行リンク機構15であるため、第二のリンク18の回転により、他方の伸縮機構4bの平行リンク19も径方向外側に移動する。
これにより、他方の伸縮機構4bの第二のリンク18が時計回りR1に回転する。第二のリンク18の回転により、他方の伸縮機構4bの平行リンク19も径方向内側に移動する。
本実施形態のセンサプローブ2は、ケーブル30を介して引き寄せる(図6の上方に引き上げる)ことによって、伸縮機構4が収縮する。本実施形態のセンサプローブ2は、小径部位52aを通過する際は、伸縮機構4によって収縮し、小径部位52aを通過した後は、伸長する。
また、伸縮機構4が周方向に二箇所のみの構成であるため、ボイラチューブ52の内周面に溶接に伴う突起がある場合にもセンサプローブ2の通過を容易とすることができる。
なお、上記実施形態では、伝動機構7に歯車を用いる構成としたがこれに限ることはなく、チェーン・スプロケットや、ベルトなどの伝動機構7を採用することもできる。
また、第一の歯車21と第二の歯車22との間に中間歯車があってもよい。
2 センサプローブ
3 本体(装置本体)
4 伸縮機構
5 付勢部材
6 車輪
7 伝動機構
8 センサ本体(センサ)
9 本体部
10 貫通孔
11 第一伸縮制限部
12 第二伸縮制限部
13 第一回転軸
14 第二回転軸
15 平行リンク機構
16 平面部
17 第一のリンク
18 第二のリンク
19 平行リンク
20 ジョイント
21 第一の歯車
22 第二の歯車
23 第一接触面
24 第二接触面
30 ケーブル
31 データ収集機器
32 データ解析装置
33 ケーブル巻取装置
34 ガイド管
50 ボイラ
51 管寄せ
52 ボイラチューブ(管)
53 検査孔
A 軸線
C 中心軸
F 中心面
Claims (2)
- 管の肉厚を測定する管肉厚測定装置であって、
装置本体と、
前記装置本体に取り付けられ、前記管の径方向の中心から径方向外側へ超音波を発振するセンサと、
前記装置本体に、径方向外側及び径方向内側へ伸縮自在に取り付けられ、前記管の軸線を中心とする周方向に等間隔に設けられた一対の伸縮機構と、
前記伸縮機構が伸びるように付勢する付勢部材と、
各々の前記伸縮機構に取り付けられ、前記管の内周面に接触しながら、前記装置本体の前記管の軸線方向への移動を案内する車輪と、
一方の前記伸縮機構の径方向の伸長を他方の前記伸縮機構の径方向の伸長に変換する伝動機構と、を備え、
各々の前記伸縮機構は、
前記装置本体に回転自在に、かつ、互いに平行に取り付けられた第一のリンク及び第二のリンクと、
前記第一のリンクの先端側と前記第二のリンクの先端側とを接続し、前記軸線と平行を保ちながら径方向に移動し、前記車輪が取り付けられた平行リンクと、を有する1自由度の平行リンク機構であり、
前記伝動機構は、一方の前記伸縮機構の前記第一のリンクの回転に伴い回転する第一の歯車と、他方の前記伸縮機構の前記第二のリンクに固定されて前記第一の歯車と噛み合う第二の歯車と、を有する管肉厚測定装置。 - 各々の前記伸縮機構は、前記軸線を含む平面と平行、かつ、前記軸線から等間隔をあけて配置された一対の平面の面内にて伸縮する一対の前記平行リンク機構を有する請求項1に記載の管肉厚測定装置。
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