JPH01132940A - 配管内移動装置 - Google Patents
配管内移動装置Info
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- JPH01132940A JPH01132940A JP62290514A JP29051487A JPH01132940A JP H01132940 A JPH01132940 A JP H01132940A JP 62290514 A JP62290514 A JP 62290514A JP 29051487 A JP29051487 A JP 29051487A JP H01132940 A JPH01132940 A JP H01132940A
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- JP
- Japan
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- coil
- pipe
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- memory alloy
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 14
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 7
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- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
- F16L55/26—Pigs or moles, i.e. devices movable in a pipe or conduit with or without self-contained propulsion means
- F16L55/28—Constructional aspects
- F16L55/30—Constructional aspects of the propulsion means, e.g. towed by cables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/954—Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は各種プラントにおいて使用されている配管、例
えば水等の液体の輸送に使用されている配管内を移動す
る移動装置に係る。
えば水等の液体の輸送に使用されている配管内を移動す
る移動装置に係る。
（従来の技術）
プラント内で使用されている配管の点検は、目視検査、
超音波または磁気センサを使用した検査等配管の外側か
らなされるものと、ＩＴＶカメラその他のセ′ンサ具え
た移動装置を配管内に進入させて配管の内側からなされ
るものとがある。
超音波または磁気センサを使用した検査等配管の外側か
らなされるものと、ＩＴＶカメラその他のセ′ンサ具え
た移動装置を配管内に進入させて配管の内側からなされ
るものとがある。
配管の外側からなされる点検においては、点検に先立ち
配管外周に施された断熱層を剥離し、点検終了後に再被
覆する必要があり、余分な手数と時間がかかる欠点があ
った。
配管外周に施された断熱層を剥離し、点検終了後に再被
覆する必要があり、余分な手数と時間がかかる欠点があ
った。
配管の内側から行う点検は前記のような断熱材の剥離、
再被覆の余分な手数、時間を必要とすることはない。
再被覆の余分な手数、時間を必要とすることはない。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、配管の内側からなされる点検においては、移
動装置に問題がある。すなわち、最近開発された各種の
移動装置においても、アクチュエータにモータやエアシ
リンダを使用しているので、断面形状が大きくなり、配
管内の流れに影響をおよぼすためプラントの運転中に使
用することはできない。
動装置に問題がある。すなわち、最近開発された各種の
移動装置においても、アクチュエータにモータやエアシ
リンダを使用しているので、断面形状が大きくなり、配
管内の流れに影響をおよぼすためプラントの運転中に使
用することはできない。
本発明は上記の事情に基づきなされたもので、配管内の
流れにおよぼす影響を無視することができ、プラントの
運転中でも配管の点検をなし得る配管内移動装置を提供
することを目的としている。
流れにおよぼす影響を無視することができ、プラントの
運転中でも配管の点検をなし得る配管内移動装置を提供
することを目的としている。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明の配管内移動装置は、形状記憶合金ワイヤからな
り非加熱時に配管内径より大きな外径で加熱時に配管内
径より小さな外径となる２箇の両端コイルを、同じく形
状記憶合金ワイヤからなり軸線を前記各コイルのそれと
一致させ加熱時に軸方向に収縮する１箇の中間コイルに
より連結してなることを特徴とする。
り非加熱時に配管内径より大きな外径で加熱時に配管内
径より小さな外径となる２箇の両端コイルを、同じく形
状記憶合金ワイヤからなり軸線を前記各コイルのそれと
一致させ加熱時に軸方向に収縮する１箇の中間コイルに
より連結してなることを特徴とする。
（作用）
上記構成の本発明配管内移動装置においては、まず両端
コイルの何れか一方を非加熱として配管内周面に固定し
、他方を加熱して配管内周面から離間させる。ここで中
間コイルを加熱して軸方向に収縮させて、前記他方の両
端コイルを前記一方の両端コイルに引き寄せる１次に、
前記他方の両端コイルの加熱を停止してこれを配管内周
面に固定し、前記一方の両端コイルを加熱してこれを配
管内周面から離間させ、ここで前記中間コイルの加熱を
停止してこれを軸方向に伸張させる。これにより、前記
一方の両端コイルは他方の其から離間する方向に突出さ
れる。上記一連の操作を繰り返し行い、尺取虫式に所望
の位置まで移動させることができる。
コイルの何れか一方を非加熱として配管内周面に固定し
、他方を加熱して配管内周面から離間させる。ここで中
間コイルを加熱して軸方向に収縮させて、前記他方の両
端コイルを前記一方の両端コイルに引き寄せる１次に、
前記他方の両端コイルの加熱を停止してこれを配管内周
面に固定し、前記一方の両端コイルを加熱してこれを配
管内周面から離間させ、ここで前記中間コイルの加熱を
停止してこれを軸方向に伸張させる。これにより、前記
一方の両端コイルは他方の其から離間する方向に突出さ
れる。上記一連の操作を繰り返し行い、尺取虫式に所望
の位置まで移動させることができる。
（実施例）
第１図は本発明の一実施例を配管との関係で示す斜視図
、第２図はその作用を説明するための模式図、第３図Ａ
１〜第３図り、は前記実施例に使用されている形状記憶
合金ワイヤの縦断面図、第３図Ａ２〜第３図Ｄ２はその
横断面図である。而して。
、第２図はその作用を説明するための模式図、第３図Ａ
１〜第３図り、は前記実施例に使用されている形状記憶
合金ワイヤの縦断面図、第３図Ａ２〜第３図Ｄ２はその
横断面図である。而して。
本発明の配管内移動装置は第３図Ａ１〜第３図Ｄ２に示
された形状記憶合金ワイヤＷ１〜Ｗ４の何れかを使用し
て構成される。
された形状記憶合金ワイヤＷ１〜Ｗ４の何れかを使用し
て構成される。
以下、前記各形状記憶合金ワイヤについて説明する。第
３図Ａ１、Ａ２に示された形状記憶合金ワイヤＷ□は、
１条の形状記憶合金線１ｏをＵ字状に折り曲げ、その周
囲を弾力性のある円筒状の絶縁ｐａ１１で被覆してなる
ものであり、形状記憶合金線１０の端部には絶縁層１１
端末から挿入されたリード線１２が接続されている。ま
た、第３図８１、Ｂ２に示された形状記憶合金ワイヤＷ
２は、直線状の形状記憶合金線１０の両端近傍を除く外
周面を、弾力性のある絶縁層１１で被覆してなるもので
ある。また、第３図Ｃ１、Ｃ２に示された形状記憶合金
ワイヤＷ□は、形状記憶合金からなる一端閉鎖の中空管
状のシース１２内に、絶縁層１３で被覆されＵ字状に折
り曲げられたニクロム線１４を挿入してなるものである
。さらに、第３図Ｄ１．Ｄよに示された形状記憶合金ワ
イヤＷ、は、形状記憶合金からなる直管状のシース１２
内に絶縁層１３で被覆された直線状のニクロム線１４を
挿入してなるものである。
３図Ａ１、Ａ２に示された形状記憶合金ワイヤＷ□は、
１条の形状記憶合金線１ｏをＵ字状に折り曲げ、その周
囲を弾力性のある円筒状の絶縁ｐａ１１で被覆してなる
ものであり、形状記憶合金線１０の端部には絶縁層１１
端末から挿入されたリード線１２が接続されている。ま
た、第３図８１、Ｂ２に示された形状記憶合金ワイヤＷ
２は、直線状の形状記憶合金線１０の両端近傍を除く外
周面を、弾力性のある絶縁層１１で被覆してなるもので
ある。また、第３図Ｃ１、Ｃ２に示された形状記憶合金
ワイヤＷ□は、形状記憶合金からなる一端閉鎖の中空管
状のシース１２内に、絶縁層１３で被覆されＵ字状に折
り曲げられたニクロム線１４を挿入してなるものである
。さらに、第３図Ｄ１．Ｄよに示された形状記憶合金ワ
イヤＷ、は、形状記憶合金からなる直管状のシース１２
内に絶縁層１３で被覆された直線状のニクロム線１４を
挿入してなるものである。
上記構成の各形状記憶合金ワイヤの中で、形状記憶合金
ワイヤＷ１． Ｗ、は形状記憶合金線１０への通電によ
るジュール発熱により、また形状記憶合金ワイヤＷ１、
Ｗ、はニクロム線１．４への通電による発熱によりそれ
ぞれ加熱される。なお、ニクロム線は他の通電により発
熱する線材と置換してもよい。
ワイヤＷ１． Ｗ、は形状記憶合金線１０への通電によ
るジュール発熱により、また形状記憶合金ワイヤＷ１、
Ｗ、はニクロム線１．４への通電による発熱によりそれ
ぞれ加熱される。なお、ニクロム線は他の通電により発
熱する線材と置換してもよい。
第１図に゛おいて、配管１内には形状記憶合金ワイヤを
螺旋上に巻回してなる３箇のコイル２ａ。
螺旋上に巻回してなる３箇のコイル２ａ。
２ｂ、２ｃが配置されている。両端のコイル２ａ、２ｃ
は非加熱時配管内径より大きな外径とされ、加熱時その
外径を縮小するように変形（ねじり）するものとされて
いる、また、中間のコイル２ｂは非加熱時、加熱時とも
配管内径よりも小さな外径で、加熱時軸方向に収縮する
ように変形するものとされている。而して、各隣接する
コイル２ａと２ｂ、２ｂと２ｃとは連結されている。
は非加熱時配管内径より大きな外径とされ、加熱時その
外径を縮小するように変形（ねじり）するものとされて
いる、また、中間のコイル２ｂは非加熱時、加熱時とも
配管内径よりも小さな外径で、加熱時軸方向に収縮する
ように変形するものとされている。而して、各隣接する
コイル２ａと２ｂ、２ｂと２ｃとは連結されている。
各コイル２８〜２ｃには、リード線３８〜３ｃを介して
加熱用電源４ａ〜４ｃが接続されている。
加熱用電源４ａ〜４ｃが接続されている。
加熱用電源４ａ〜４ｃはコントローラ５の制御下にコイ
ル２ａ〜２ｃに通電する。なお、加熱用電源４８〜４ｃ
は同一の構成であるから、加熱用電源４ａにつきその詳
細を説明する。加熱用電源４ａ内には、コントローラ５
からの指示で電流値を任意にセットできる定電流電源６
、コントローラ５からの指示で前記定電流電ｇ６をＯｎ
１０ｆｆする電源スィッチ７、前記電源スィッチ７の開
成によりリード線３ａを介してコイル２ａに印加された
電圧を検知し、これをコントローラ５にフィードバック
する電圧計８が設けられている。
ル２ａ〜２ｃに通電する。なお、加熱用電源４８〜４ｃ
は同一の構成であるから、加熱用電源４ａにつきその詳
細を説明する。加熱用電源４ａ内には、コントローラ５
からの指示で電流値を任意にセットできる定電流電源６
、コントローラ５からの指示で前記定電流電ｇ６をＯｎ
１０ｆｆする電源スィッチ７、前記電源スィッチ７の開
成によりリード線３ａを介してコイル２ａに印加された
電圧を検知し、これをコントローラ５にフィードバック
する電圧計８が設けられている。
上記構成の本発明移動装置によりＩＴＶカメラ等のセン
サを牽引させるか、または前記移動装置に適宜手段によ
り前記センサを搭載させる。
サを牽引させるか、または前記移動装置に適宜手段によ
り前記センサを搭載させる。
本発明の移動装置は、次のようにして配管内を移動する
。すなわち、まず移動方向後方にあるコイル例えばコイ
ル２ｃを加熱し、前方にあるコイル２ａはそのままとし
ておき、次に中間のコイル２ｂを加熱する。すると、コ
イル２ａは配管１内周面に圧接停止しており、コイル２
ｂは軸方向に収縮し、コイル２ｃは配管１の内周面から
離れるので、コイル２ｃはコイル２ｂの軸方向収縮によ
りコイル２ａの方に引き寄せられる。
。すなわち、まず移動方向後方にあるコイル例えばコイ
ル２ｃを加熱し、前方にあるコイル２ａはそのままとし
ておき、次に中間のコイル２ｂを加熱する。すると、コ
イル２ａは配管１内周面に圧接停止しており、コイル２
ｂは軸方向に収縮し、コイル２ｃは配管１の内周面から
離れるので、コイル２ｃはコイル２ｂの軸方向収縮によ
りコイル２ａの方に引き寄せられる。
次に、中間のコイル２ｂ、移動方向後方のコイル２ｃの
加熱を停止し、移動方向前方のコイル２ａを加熱する。
加熱を停止し、移動方向前方のコイル２ａを加熱する。
これにより、コイル２ｃは配管１内周面に固定され、コ
イル２ａは配管１内周面から離れ、コイル２ｂは軸方向
に伸張する。これによりコイル２ａは前方に突出される
。
イル２ａは配管１内周面から離れ、コイル２ｂは軸方向
に伸張する。これによりコイル２ａは前方に突出される
。
以下、上記の操作を繰り返して尺取虫式に所望の位置ま
で移動させることができる。なお、前記とは逆の操作を
行えば、移動装置は逆方向に移動させられる。
で移動させることができる。なお、前記とは逆の操作を
行えば、移動装置は逆方向に移動させられる。
而して、前記の移動操作を行うに際してコイル２８〜２
０周囲の温度が問題となる。配管１内の流れが一定して
おり、コイル２８〜２ｃの周囲温度が一定している配管
内の移動であれば、コントローラ５は、各コイルに形状
記憶合金ワイヤの指定の温度にするのに必要な電流が印
加されるように電源スィッチ７を０ｎ１０ｆｆすればよ
い。
０周囲の温度が問題となる。配管１内の流れが一定して
おり、コイル２８〜２ｃの周囲温度が一定している配管
内の移動であれば、コントローラ５は、各コイルに形状
記憶合金ワイヤの指定の温度にするのに必要な電流が印
加されるように電源スィッチ７を０ｎ１０ｆｆすればよ
い。
ところが、配管１内の流れが一定せず各コイル２ａ〜２
ｃの周囲温度が時時刻々変化する配管内の移動に際して
は、コントローラ５は常時形状記憶合金ワイヤの温度を
計測し、その温度から形状記憶合金ワイヤの変形温度に
するのに必要な電流を各コイルに印加しなければならな
い。そのため、コントローラ５は、電圧計８からフィー
ドバックされる電圧値と、定電圧電源６への電流指示値
とから各コイルを構成する形状記憶合金ワイヤの抵抗値
を算出し、温度と抵抗値との関係から各コイルの温度を
求め、この温度から指定の温度にするのに必要な電流値
を算出し、これを各コイルに印加する。
ｃの周囲温度が時時刻々変化する配管内の移動に際して
は、コントローラ５は常時形状記憶合金ワイヤの温度を
計測し、その温度から形状記憶合金ワイヤの変形温度に
するのに必要な電流を各コイルに印加しなければならな
い。そのため、コントローラ５は、電圧計８からフィー
ドバックされる電圧値と、定電圧電源６への電流指示値
とから各コイルを構成する形状記憶合金ワイヤの抵抗値
を算出し、温度と抵抗値との関係から各コイルの温度を
求め、この温度から指定の温度にするのに必要な電流値
を算出し、これを各コイルに印加する。
なお、本発明は上記実施例に限定されない０例えば、第
４図Ａ、Ｂに示すように、形状記憶合金ワイヤからなり
非加熱時と加熱時とでは、長径が９０°方向が異なる２
箇の楕円形リング９ａ、９ｂを、非加熱時にそれ等の長
径を直交させて結合してなるコイル２ａ、２ｂ、２ｃを
連結して移動装置を構成してもよい、この移動装置にお
いては、各コイル２ａ〜２Ｃを加熱すれば第４図Ｂに示
すように、各コイルは横長の楕円形となるものである。
４図Ａ、Ｂに示すように、形状記憶合金ワイヤからなり
非加熱時と加熱時とでは、長径が９０°方向が異なる２
箇の楕円形リング９ａ、９ｂを、非加熱時にそれ等の長
径を直交させて結合してなるコイル２ａ、２ｂ、２ｃを
連結して移動装置を構成してもよい、この移動装置にお
いては、各コイル２ａ〜２Ｃを加熱すれば第４図Ｂに示
すように、各コイルは横長の楕円形となるものである。
第４図Ａに示した非加熱時において、各コイルのリング
９ａ、９ｂの長径が配管内径より大となるようにしてあ
れば、この実施例の移動装置はコイル２ａ〜２Ｃを第１
図の実施例と同様の順序で加熱することにより、配管内
を移動することができる。
９ａ、９ｂの長径が配管内径より大となるようにしてあ
れば、この実施例の移動装置はコイル２ａ〜２Ｃを第１
図の実施例と同様の順序で加熱することにより、配管内
を移動することができる。
また、形状記憶合金ワイヤの温度を測定するセンサを設
けるようにしてもよい。
けるようにしてもよい。
さらに、本発明の移動装置は配管内のみでなく、壁体に
限定された空間内の移動にも使用することができる。
限定された空間内の移動にも使用することができる。
［発明の効果］
上記から明らかなように本発明の移動装置は、モータ、
エアシリンダ等をアクチュエータとするものではなく、
形状記憶合金ワイヤからなるコイルを駆動機構とするも
のであるから、断面形状を小さくすることができる。従
って、配管内の流れに対する影響を無視することができ
、プラントの運転中であっても配管の点検等を行うこと
ができ、プラント稼働率の向上を図ることができる。さ
らに、構造が簡単であり信頼性の高い移動装置となる。
エアシリンダ等をアクチュエータとするものではなく、
形状記憶合金ワイヤからなるコイルを駆動機構とするも
のであるから、断面形状を小さくすることができる。従
って、配管内の流れに対する影響を無視することができ
、プラントの運転中であっても配管の点検等を行うこと
ができ、プラント稼働率の向上を図ることができる。さ
らに、構造が簡単であり信頼性の高い移動装置となる。
第１図は本発明一実施例を配管との関係で示す斜視図、
第２図は前記実施例の移動の原理を説明する模式図、第
３図Ａ４〜Ｄ□は上記実施例に使用される各種形状記憶
合金ワイヤの縦断面図、第３図Ａ２〜Ｄ２はそれ等の横
断面図、第４図Ａ、Ｂは本発明の他の実施例の異なる状
態における模式的斜視図である。 １・・・・・・配管 ２ａ〜２ｃ・・・・・・コイル
３ａ〜３Ｃ・・・・・・リード線 ４ａ〜４ｃ・・・・
・・加熱用電源 ５・・・・・・コントローラ ６・・
・・・・定電圧電源 ７・・・・・・電源スィッチ ８
・・・・・・電圧計 ９ａ、９ｂ・・・・・・リング
第２図は前記実施例の移動の原理を説明する模式図、第
３図Ａ４〜Ｄ□は上記実施例に使用される各種形状記憶
合金ワイヤの縦断面図、第３図Ａ２〜Ｄ２はそれ等の横
断面図、第４図Ａ、Ｂは本発明の他の実施例の異なる状
態における模式的斜視図である。 １・・・・・・配管 ２ａ〜２ｃ・・・・・・コイル
３ａ〜３Ｃ・・・・・・リード線 ４ａ〜４ｃ・・・・
・・加熱用電源 ５・・・・・・コントローラ ６・・
・・・・定電圧電源 ７・・・・・・電源スィッチ ８
・・・・・・電圧計 ９ａ、９ｂ・・・・・・リング
Claims (1)
- 形状記憶合金ワイヤからなり非加熱時に配管内径より大
きな外径で加熱時に配管内径より小さな外径となる２箇
の両端コイルを、同じく形状記憶合金ワイヤからなり軸
線を前記各コイルのそれと一致させ加熱時に軸方向に収
縮する１箇の中間コイルにより連結してなることを特徴
とする配管内移動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62290514A JPH01132940A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 配管内移動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62290514A JPH01132940A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 配管内移動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01132940A true JPH01132940A (ja) | 1989-05-25 |
Family
ID=17757007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62290514A Pending JPH01132940A (ja) | 1987-11-19 | 1987-11-19 | 配管内移動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01132940A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08501752A (ja) * | 1993-02-01 | 1996-02-27 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 管内を自走可能な搬送手段 |
| JP2008122344A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Tlv Co Ltd | 温度表示器 |
| US20130167683A1 (en) * | 2010-09-16 | 2013-07-04 | Matteo Cianchetti | Bio-inspired continuous robotic limb |
-
1987
- 1987-11-19 JP JP62290514A patent/JPH01132940A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08501752A (ja) * | 1993-02-01 | 1996-02-27 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 管内を自走可能な搬送手段 |
| US5788002A (en) * | 1993-02-01 | 1998-08-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Transport device being movable automatically inside a pipe |
| JP2008122344A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Tlv Co Ltd | 温度表示器 |
| US20130167683A1 (en) * | 2010-09-16 | 2013-07-04 | Matteo Cianchetti | Bio-inspired continuous robotic limb |
| US9314923B2 (en) * | 2010-09-16 | 2016-04-19 | Scuola Superiore Di Studi Universitari E Di Perfezionamento Sant'anna | Bio-inspired continuous robotic limb |
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