JP6999906B2 - In-pipe inspection equipment - Google Patents
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Description
本発明は、管内検査装置に関し、より詳しくは、超音波により管内を検査する管内検査装置に関する。 The present invention relates to an in-pipe inspection device, and more particularly to an in-pipe inspection device for inspecting the inside of a tube by ultrasonic waves.
熱交換器チューブ等の管内の肉厚や損傷などを検査する従来の管内検査装置として、例えば、特許文献1に開示された超音波探傷装置が知られている。図5に示すように、超音波探傷装置50は、円筒状のケーシング51と、ケーシング51の後端部に設けられ中央に超音波探触子52を備える水切り治具53と、超音波探触子52から発信された超音波パルスを前方に導くようにケーシング51内に回転可能に支持された中空軸54と、中空軸54の後端に固定された水タービン55と、中空軸54内の前部に設けられた音響ミラー56とを備えている。
As a conventional in-tube inspection device for inspecting the thickness and damage in a tube of a heat exchanger tube or the like, for example, an ultrasonic flaw detector disclosed in
この超音波探傷装置50は、ケーシング51を被検管60の軸方向に移動させながら水Wを流すと、超音波探触子52から発射された超音波Uが、音響ミラー56で反射して被検管60に伝播された後、その反射波が超音波探触子52で検出されると共に、ケーシング51を流れる水Wが、水切り冶具53による断面減少効果によって流速が増加して水タービン55に当たり、水タービン55が回転する。検出された情報は、不図示の厚さ測定器に送信されて、被検管60の全周の厚さ情報を取得することができる。
In this
上記従来の超音波探傷装置50は、水タービン55が、外周面に螺旋溝を有しており、水Wが、水タービン55を通過した後に、水抜き孔57から中空軸54内に導入されるように構成されているため、水タービン55を高速回転させると、水タービン55の周辺でキャビテーションが発生するおそれがあった。
In the conventional
このため、水タービン55の高速回転に限界が生じ、検査時間の短縮が困難なだけでなく、発生した気泡が中空軸54内に導入されることで、超音波探触子52による検査精度を低下させるおそれがあった。
For this reason, the high-speed rotation of the
そこで、本発明は、超音波による管内の検査を短時間で精度良く行うことができる管内検査装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an in-pipe inspection device capable of performing an in-tube inspection by ultrasonic waves in a short time and with high accuracy.
本発明の前記目的は、円筒状のケーシングと、前記ケーシング内に回転自在に支持された回転体と、前記回転体に向けて基端側から超音波パルスを照射する超音波探触子とを備え、前記回転体は、中空筒状の本体部と、前記本体部の先端側に設けられた反射体とを備えており、前記ケーシングを被検査管の内部に挿入して前記超音波探触子から超音波パルスを発することにより、超音波パルスを前記反射体で反射させて前記被検査管の検査を行うことができる管内検査装置であって、前記ケーシングの内部には、基端側から供給される水を螺旋状に旋回させる静翼部が設けられ、前記回転体は、前記本体部の基端側に固定されて前記静翼部が生成する旋回流により前記本体部を回転させる動翼部を備えており、前記動翼部は、前記本体部の周方向に間隔をあけて環状に配置された複数の動翼羽根を備え、前記各動翼羽根の間に形成される複数の動翼流路により旋回流を外周側から内周側に案内して前記本体部の内部に導入する管内検査装置により達成される。 The object of the present invention is to provide a cylindrical casing, a rotating body rotatably supported in the casing, and an ultrasonic probe that irradiates an ultrasonic pulse toward the rotating body from the proximal end side. The rotating body includes a hollow cylindrical main body portion and a reflector provided on the tip end side of the main body portion, and the casing is inserted into the inside of the tube to be inspected to detect the ultrasonic wave. It is an in-tube inspection device capable of inspecting the tube to be inspected by reflecting the ultrasonic pulse with the reflector by emitting an ultrasonic pulse from a child, and the inside of the casing is inside the casing from the proximal end side. A stationary wing portion for spirally swirling the supplied water is provided, and the rotating body is fixed to the base end side of the main body portion, and the main body portion is rotated by a swirling flow generated by the stationary wing portion. A wing portion is provided, and the moving wing portion includes a plurality of moving wing blades arranged in a ring shape at intervals in the circumferential direction of the main body portion, and a plurality of moving wing blades formed between the moving wing portions. This is achieved by an in-pipe inspection device that guides the swirling flow from the outer peripheral side to the inner peripheral side by the moving blade flow path and introduces it into the inside of the main body.
この管内検査装置において、前記動翼流路は、基端側から見た外周側の入口部の長さが内周側の出口部の長さよりも長くなるように形成されていることが好ましい。 In this in-pipe inspection device, it is preferable that the rotor blade flow path is formed so that the length of the inlet portion on the outer peripheral side as seen from the proximal end side is longer than the length of the outlet portion on the inner peripheral side.
また、前記動翼流路は、基端側から見た案内方向両側部が円弧状となるように形成されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the rotor blade flow path is formed so that both sides in the guiding direction when viewed from the proximal end side are arcuate.
本発明によれば、超音波による管内の検査を短時間で精度良く行うことができる管内検査装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide an in-pipe inspection device capable of performing an in-tube inspection by ultrasonic waves with high accuracy in a short time.
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。図1は、発明の一実施形態に係る管内検査装置の縦断面図である。図1に示すように、管内検査装置1は、ケーシング10と、ケーシング10内の先端側に配置された回転体20と、ケーシング10内の基端側に配置された超音波探触子30とを備えている。超音波探触子30は、超音波パルスの送受信を行う装置であり、回転体20に向けて基端側から超音波パルスを照射する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a vertical sectional view of an in-pipe inspection device according to an embodiment of the invention. As shown in FIG. 1, the in-
ケーシング10は円筒状に形成されており、内周面に静翼部11を備えている。静翼部11は、内周面に螺旋溝11aが形成されており、ケーシング10の基端側から供給される水Wを、螺旋溝11aに沿って螺旋状に旋回させる。静翼部11は、螺旋状の旋回流を形成する構成であればよく、例えば、ケーシング10の内周面や超音波探触子30の外周面などに設けた螺旋状のリブであってもよい。
The
回転体20は、本体部21と、本体部21内の先端側に設けられた反射体22と、本体部21の基端側に固定された動翼部23とを備えている。本体部21は、中空筒状に形成されており、ベアリング12,13によりケーシング10と同軸状に回転自在に支持されている。反射体22は、本体21の軸線に対して傾斜配置された音響ミラーからなり、超音波探触子30から本体部21内に照射された超音波パルスを反射させて、ケーシング10の周壁に形成された窓部24を介して出力する。
The rotating
図2は、動翼部23を拡大して示す平面図である。また、図3は、図2に示す動翼部23をケーシング10の基端側から見たA-A断面図である。図1から図3に示すように、動翼部23は、外径が本体部21の外径よりも大きく、内径が本体部21の内径に等しい円環状に形成されており、基端側の複数個所を切欠状に形成することで、本体部21の周方向に間隔をあけて環状に配置された複数の動翼羽根23aを備えている。各動翼羽根23aの間には、外周側の入口部23cから内周側の出口部23dに向けて水Wを案内する動翼流路23bが形成されており、出口部23dが本体部21の内部と連通している。
FIG. 2 is an enlarged plan view of the
図3に示すように、動翼羽根23aは、動翼流路23bを通過する水Wの案内方向両側部231b,232bが円弧状となるように形成されている。案内方向両側部231b,232bは、出口部23d側が内周円の接線に沿うように先細に形成されており、出口部23dから排出された水Wを、静翼部11により生じる旋回流の旋回方向(矢示A方向)とは逆方向の矢示C方向に旋回させる。
As shown in FIG. 3, the
上記の構成を備える管内検査装置1は、従来の管内検査装置と同様に、ケーシング10を被検査管の内部に挿入し、超音波探触子30から超音波パルスを発することにより、超音波パルスを反射体22で反射させて被検査管の検査を行うことができる。ケーシング10内には、基端側から水Wを供給することで、静翼部11により螺旋状の旋回流が発生し、この旋回流が動翼23に作用することで、回転体20が回転する。これにより、被検査管の減肉状況等を周方向に検査することができ、ケーシング10を被検査管内で移動させることにより、被検査管の全体を検査することができる。回転体20の回転数は、窓部24の近傍に設けられたターゲットピンやホール素子等の回転数検出器14により検出することができる。
The in-
本実施形態の管内検査装置1は、図3に示すように、動翼部23の外周に沿って流れる矢示A方向の旋回流を、各動翼流路23bの外周側から内周側に案内することで、動翼部23を矢示B方向に回転させるように構成されており、動翼部23を通過後の水Wは、本体部21に押し込まれる。この結果、動翼流路23bを通過する水Wの流速を高めつつ、動翼部23の周辺における圧力低下を防止してキャビテーションの発生を抑制することができるので、回転体20を高速回転させて検査効率を高めることができる。
As shown in FIG. 3, the in-
また、動翼流路23bは、図3に示すように、外周側の入口部23cの長さ(外周面に沿った円弧長さ)L1が、内周側の出口部23dの長さ(内周面に沿った円弧長さ)L2よりも長くなるように形成されており、これによってもキャビテーションの発生を抑制して、回転体20の高速回転を可能にしている。L1のL2に対する比(L1/L2)は、大きすぎると、動翼流路23b内の流速を高めることが困難になる一方、小さすぎると、出口部23dでの流れ抵抗が大きくなり、いずれの場合も回転体20の高速回転が困難になり易いことから、1.5~2.5の範囲に設定することが好ましい。
Further, as shown in FIG. 3, in the moving
動翼流路23bを通過する水Wは、円弧状の案内方向両側部231b,232bにより案内されて、出口部23dから内周に沿って排出されるため、本体部21内での乱流の発生が抑制されて、キャビテーションの発生が抑えられる。
The water W passing through the rotor
また、動翼流路23bの入口部23cの長さ(外周面に沿った円弧長さ)L1は、動翼羽根23aの外周長さ(円弧長さ)L3以下であることが好ましく、これによって動翼流路23b内の流速を高めて、回転体20の高速回転を図ることができる。動翼部23の外周面における開口比率(L1/(L1+L3))は、大きすぎると、動翼流路23b内の流速を高めることが困難になる一方、小さすぎると、動翼流路23b内の流れ抵抗が大きくなり、いずれの場合も回転体20の高速回転が困難になり易いことから、1/2~1/4の範囲に設定することが好ましい。
Further, the length (arc length along the outer peripheral surface) L1 of the
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、動翼羽根23aの配置や形状等は、特に限定されるものではなく、各動翼羽根23aの間に形成される複数の動翼流路23bにより旋回流を外周側から内周側に案内して本体部21に導入する構成であればよい。例えば、図4に示すように、各動翼羽根23aの間に形成される動翼流路23bの案内方向両側部の一方側が、円環状の動翼23における内周の接線と一致するように、直線状に延びる構成であってもよい。動翼羽根23aの枚数は、多くなるほど回転体20の高速回転が容易になる傾向にあるが、特に限定されるものではない。
Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the arrangement and shape of the
1 管内検査装置
10 ケーシング
11 静翼部
11a 螺旋溝
20 回転体
21 本体部
22 反射体
23 動翼部
23a 動翼羽根
23b 動翼流路
231b,232b 案内方向両側部
23c 入口部
23d 出口部
30 超音波探触子
1 In-
Claims (3)
前記回転体は、中空筒状の本体部と、前記本体部の先端側に設けられた反射体とを備えており、
前記ケーシングを被検査管の内部に挿入して前記超音波探触子から超音波パルスを発することにより、超音波パルスを前記反射体で反射させて前記被検査管の検査を行うことができる管内検査装置であって、
前記ケーシングの内部には、基端側から供給される水を螺旋状に旋回させる静翼部が設けられ、
前記回転体は、前記本体部の基端側に固定されて前記静翼部が生成する旋回流により前記本体部を回転させる動翼部を備えており、
前記動翼部は、前記本体部の周方向に間隔をあけて環状に配置された複数の動翼羽根を備え、前記各動翼羽根の間に形成される複数の動翼流路により旋回流を外周側から内周側に案内して前記本体部の内部に導入する管内検査装置。 It is provided with a cylindrical casing, a rotating body rotatably supported in the casing, and an ultrasonic probe that irradiates an ultrasonic pulse from the proximal end side toward the rotating body.
The rotating body includes a hollow cylindrical main body portion and a reflector provided on the tip end side of the main body portion.
By inserting the casing into the inside of the tube to be inspected and emitting an ultrasonic pulse from the ultrasonic probe, the ultrasonic pulse is reflected by the reflector to inspect the tube to be inspected. It ’s an inspection device,
Inside the casing, a stationary wing portion that spirally swirls the water supplied from the base end side is provided.
The rotating body includes a moving blade portion that is fixed to the base end side of the main body portion and rotates the main body portion by a swirling flow generated by the stationary blade portion.
The rotor blade portion includes a plurality of blade blades arranged in an annular shape at intervals in the circumferential direction of the main body portion, and a swirling flow is provided by a plurality of blade flow paths formed between the blade blades. An in-pipe inspection device that guides the blades from the outer peripheral side to the inner peripheral side and introduces them into the inside of the main body.
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