JPH0232250A - 管体検査装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば長距離パイプラインの管厚および外面
腐蝕を検査する管体検査装置に係わり、特に超音波探触
子の管面への倣い手段を改良した筐体検査装置に関する
。

（従来の技術〉 近年、長距離管体を検査する装置として、管面と接触し
て気密性を保持するシールカップを備えた計測器搭載の
ビグ本体を挿入し、このシールカップを境として管体内
部に圧力差を作り、この圧力差を利用してビグ本体を走
行させながら前記計測器で管体の状態を検査するものが
ある。

ところで、以上のような管体検査装置においては、搭載
された計測器のうち検査用センサ部の取付は手段として
種々の工夫が講じられている。

（１）　その１つは、漏洩磁束法を用いて管体外面の腐
蝕を検査するものである。具体的には、ビグ本体の前側
外周部と後側外周部にそれぞれシールカップを設け、か
つ、これらシールカーブの内側に位置する検査ビグ外局
部でその前後方向に所定の間隔で管面と接触するワイヤ
ブラシを設けるとともに、ビグ本体内に電磁石または永
久磁石を設け、この磁石から発生した磁束が舶記一方の
ワイヤブラシー管体−他方のワイヤブラシを通るような
磁路を形成する。この磁石より磁束が発生している時、
管体外面にｉ蝕があれば、その１１＄＆蝕−に比例して
磁束が漏れ出るので、前記磁石取付は相当位置の検査ビ
グ外側に漏れ磁束検出用センサを設けて舶記漏れ磁束量
を検出するものである。

（２）　他の１つは、ビグ本体の胴体外周部に所定間隔
で超音波探触子を配置し、かつ、この超音波探触子と管
体内面の間に液体を介在させるとともに、超音波探触子
から管体側へ超音波を送波し、管体の外表面より反射さ
れてくる超音波を超音波探触子で検出することにより、
管体の厚さひいては管体の外面腐蝕を検査するものであ
る。

（３）　更に、他の１つは、シールカップとは別にビグ
本体の外周部にばねを介してプラスチック材のカップ状
センサ取付は部材を設けるとともに、このカップ状セン
サ取付は体の管面と面する側に穴を形成しこの穴にセン
サを埋め込む。そして、前記ばねによってカップ状セン
サ取付は体を押付けることにより、間接的にセンサを管
面に押付けて管体の状態を検査するものである（ＵＳＰ
。

Ｎｏ、４０９８１２６）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、以上のような管体検査装置のうち、前記（１）
の装置は、ワイヤブラシの管面接触状態等の要因により
同じ腐蝕ｍ（欠陥）であっても異なったデータが得られ
る。また、腐蝕量に比例した漏れ磁束が得られるので、
その腐蝕形状を正確に判断することができない。さらに
、腐蝕部分から漏れ磁束量を取得するに際し、管体を飽
和磁束の状態に設定しておく必要があるので、管体の厚
さおよび管径によって計測上の制約を伴う問題がある。

また、前記（２）の装置は、ビグ本体の胴体部に超音波
探触子を設けているので、超音波探触子が管体内面から
かなり離れており、このためビグ本体が少しでも傾くと
検査不能ないしは検査結果の正確性を期しがたい問題が
ある。

次に、（３）の装置は、カップ状センサ取付は体に埋め
込んだセンサ例えば超音波探触子が直接に管面に押付け
られているので、超音波探触子が摩耗または破損してし
まう。そこで、超音波探触子の前面にセラミック材を設
けて保護することが考えられているが、この場合には雪
面に傷を付けることがあり、また超音波探触子からの超
音波が管体内に入りにくい欠点がある。また、ばねを用
いてカップ状センサ取付は体を押付けているので、管面
への押付は力が弱く、逆に押付は力を大きくすると管内
の凹凸、つまり障害物を乗り越えるのが非常に困難とな
る問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、特別にセン
サ取付は体を設けることなく確実、かつ、適切に管面に
倣うことができ、ビグ本体の傾きおよび管面の障害物に
影響されずに良好な状態で超音波を送受でき、よって所
要とするデータを高精度に取得し得る管体検査装置を提
供することを目的とする。

（ＩＩ！ｌ！題点を解決するための手段）本発明による
管体検査装置は、シールカップの一部を構成するヒレの
根元およびヒレのビグ本体中心軸方向の何れか一方また
は両方に溝部を形成し、このヒレの溝部以外の部分に内
側から超音波探触子を埋設するとともに、ビグ本体側を
固定端として超音波探触子を常に管面方向に弾性力をも
って押圧する探触子弾性押圧体を設け、また、前記ビグ
本体の外側および内側にはそれぞれ走行距離を計測する
回転距離計およびデータ記録手段を設け、走行時、デー
タ記録手段により前記超音波探触子および前記回転距離
計の出力データを取込んで記録するものである。

（作用） 従って、本願は、以上のような手段とすることにより、
シールカップの内側に超音波探触子を埋設し、この超音
波探触子を探触子押圧体により弾性力をもって直接押圧
することにより、管面との直接の接触を回避し超音波を
確実に送受可能な構成とする。また、シールカップの一
部を構成するヒレの根元およびヒレのビグ本体中心軸方
向の何れか一方または両方に溝を形成し超音波探触子の
管面への良好な倣いを確保する。そして、超音波探触子
の出力と回転距離計の出力とをデータ記録手段を用いて
記録し、管体の特定位置の厚み、腐蝕状態を判断可能に
するものである。

（実施例） 以下、本発明＠置の一実施例について図面を参照して説
明する。第１図は管体１０内を走行する管体検査装置を
一部切り欠いて示す構成図であって、所定長さのビグ本
体１１の前側外周部および後側外周部にそれぞれ管面と
接触してシール性を保持するシールカップ１２．１３が
設けられている。これらシールカップ１２．１３は、管
面との接触に対する耐摩耗性にすぐれ、しかも超音波の
減衰しにくい材料例えばウレタン、シリコン材等のプラ
スチック材が用いられる。このシールカップ１２．１３
は、管面との接触部分がそれぞれヒレ１２ａ、１３ａ（
１３ａは図示せず）の形状を有しているが、このヒレ１
２ａおよび１３ａの何れか一方または両方の内側周部に
は所定の間隔で超音波を送受波する超音波探触子１４・
・・が埋設されている。また、ビグ本体１１は、その胴
体外部に回転距離計１５が取付けられ、一方、胴体内部
にはマイクロコンピュータまたはマイクロプロセッサ等
のデータ処理部１６およびこのデータ処理部１６により
取込んだ前記超音波探触子１４の検出データおよび回転
距離計１５の距離データを記憶または記録するメモリま
たは記録計等のデータ記録手段１７が内蔵されている。

この回転距離計１５は、ばね等を用いて常に管面方向に
回動するように設けたアーム、このアーム先端部に取着
された回転ローラおよびこの回転ローラの所定回転ごと
にパルスを発生するエンコーダ等によって構成されてい
る。図中、１８は電池′Ｒｎｉである。

次に、第２図および第３図は騎記シールカップ１２．１
３の何れか一方または両方の形態および超音波探触子１
４の取付は位置を説明する図である。以下、説明の便宜
上、シールカップ１２側のみについて述べる。すなわち
、シールカップ１２は、カップ状に形成され、かつ、そ
の先端側のヒレ１２ａの内側根元に一周にわたつて溝ａ
ｌ１２１が形成され、また前記ヒレ１２ａのビグ本体中
心軸方向に所定の間隔で溝部２２が形成されている。

この溝部２１は管内の比較的大きな障害物に対して倣い
を良くし、また溝部２２は管内の比較的小さな障害物の
倣いを良くする役割を持っている。

さらに、各溝部２２，２２の間には第３Ｂ図に一点鎖線
で示すように超音波探触子１４が配置される。

この超音波探触子１４は、第４図に示す如く探触子本体
１４ａの後部に弾性のゴム板１４ｂを介して板材１４０
が貼着されている。そして、この超音波探触子１４は第
５図に示すようにシールカップ１２のヒレ１２ａの内側
面部に形成された８穴３１・・・に探触子前面部以外を
保護ケース３２で覆った状態で埋設される。なお、保護
ケース３２は図示されていないがカップシー１し１２の
ヒレ１２ａの外側に形成された穴から挿入されたねじに
よりカップシール１２にねじ止めされる。ねじ体１４ｄ
は保護ケース３２のねじ穴から螺着し超音波探触子１４
をシールカップ１２ａに押付けて密着度を高める。この
保護ケース３２の後端部側は中央部分を頂上部とする段
差を有し、その両側に位置する下位面部は凸曲状に形成
されている。

そして、この超音波探触子１４の前面部はヒレ１２ａに
油等の接触媒体３３を介して接する様になっている。

次に、超音波探触子１４は保護ケース３２を介して雪面
方向に押圧されるが、その探触子押圧体４０は第６図に
示すような構成を有している。すなわち、この探触子押
圧体４０は、シールカップ１２のヒレ１２ａと直交する
内側面部から溝部２２の方向に伸びるように固定された
支持部材４１と、後端部が支持部材４１の端部にビン４
２にて回動可能に支持され、かつ、その先端部が前記保
護ケース３２の下位面部の凸曲状部に接するように延存
された一対の押圧アーム４３と、この押圧アーム４３の
胸部にビン支持された中間部材４４と、このビグ本体１
１の側部に固定された袋状固定部材４５の袋部に一端が
収納され前記中間部材４４を弾性力で押圧する弾性部材
４６とによって構成されている。

従って、以上のような実施例の構成によれば、シールカ
ップ１２または１３を境として管体１０内部に差圧状態
をつくると、その圧力の小さい方向へ管体検査装置が走
行する。なお、差圧走行手段のほかに、例えば駆動源を
内蔵しビグ本体１１の胴体部から突出させた回転体を回
転させながら走行する自走手段、ローブの一端を固定し
人為的に引張って走行する走行手段の何れを用いてもよ
い。

管体１０内部の走行時、データ処理部１６は所定のタイ
ミングで回転距離計１５の出力および超音波探触子１４
・・・の出力を逐次取込んで必要な処理を行った侵、デ
ータ記録手段１７に記録していく。そして、検査終了後
、管体検査装置を回収しデータ配録手段１７に記録され
たデータを外部のコンピュータで収集しここで所定の処
理を行って管体１０の検査結果をプリントアウトまたは
ＣＲＴデイスプレィに表示する。

ところで、前記管体検査装置の走行時、シールカップ１
２．１３のヒレ１２８．１３ａは管内に摺接されている
が、このとき管内に大きな障害物が有ると溝部２１の間
隔が縮小してその内径変化に追従し、また比較的小さな
障害物があれば相隣接する各溝部２２が凹凸状態に変化
してその内径変化に追従する。従って、シールカップ１
２゜１３のヒレ１２ａ、１３ａは管内径の変化に充分倣
いながら摺接する。

しかして、以上のような倣いを行うヒレ１２ａ。

１３ａに対し、その内側から保護ケース３２で覆われた
ＭＡ音波探触子１４を埋設するとともに、この超音波探
触子１４を弾性部材４６の弾性力を受ける一対の押圧ア
ーム４３で常に管面方向に押圧しているので、超音波探
触子１４が管内の障害物に応じて進退自在に動いて良好
な倣いを行いながら送波された超音波の管外表面の反射
波を適切な状態で受波する。しかも、超音波探触子１４
は、耐摩耗性で超音波の伝播に適する材料のシールカッ
プ１２に埋設され、かつ、探触子押圧体４０による弾性
力で押圧されているので、破損または破壊する問題を解
決でき、また超音波探触子１４から送波された超音波は
ドライまたは接触媒体３３を介して確実に送受波するこ
とができる。また、探触子押圧体４ｏを用いて超音波探
触子１４を直接押圧しているので、適切な押圧力で押し
付けることができ、かつ、押圧アーム４３は保護ケース
３２の下位凸曲状部に接しているために管内の障害物に
対し厄音波探触子］４は自由に動くことができ良好な倣
いを行うことができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

すなわち、実施例は探触子押圧体４０として各種の部材
４１〜４６等を用いたが、例えば袋状固定部材４５を充
分後方まで延在させ、その袋状固定部材４５に一部を収
納した弾性部材４６を直接保護ケース３２に当てて押圧
させてもよい。

また、ヒレ１２ａ、１３ａの根元内側に一周にわたって
溝部２１を設けたが、周方向に間欠的に所定長さの溝部
２１を設けてもよい。また、両方のシールカップ１２．
１３のヒ・し１２ａ、１３ａ内側に所定の間隔で超音波
探触子１４・・・・・・を配置するが、このとき各ヒレ
１２ａ、１３ａにビグ本体中心軸方向の位置をずらして
溝部２２を形成すれば、管体１０の厚みおよびａｍ状態
を詳細に検査できる。また、シールカップ１２．１３の
うち、超音波探触子１４の前面に相当する部分だけウレ
タンまたはシリコン材を設け、他の部分にはシール機能
を果たす材料を用いて構成してもよい。その他、本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる
。

（発明の効果） 以上詳記したように本発明によれば、シールカップのヒ
レ内側に超音波探触子を埋設し探触子押圧体により弾性
力をもって押圧するようにしたので、従来のように特別
なセンサ取付は体を設けることなく確実、かつ、適切に
管面に倣うことができ、ビグ本体の傾きおよび雪面の障
害物に影響されずに良好な状態で超音波を送受すること
ができ、所要とするデータを高精度に取得できる管体検
査装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明に係わる管体検査装置の一
実施例を説明するために示したもので、第１図は管体内
を走行する管体検査装置を一部切り欠いて示す構成図、
第２図はシールカップのヒレに形成した溝部の位置関係
を示す説明図、第３Ａ図および第３Ｂ図はシールカップ
の背面図および超音波探触子の取付は配置図、第４図は
超音波探触子を示す図、第５図はシールカップへの超音
波探触子の埋設状態図、第６図は超音波探触子の探触子
押圧体の構成を説明する図である。 １０・・・管体、１１・・・ビグ本体、１２．１３・・
・シールカップ、１２ａ、１３ａ・・・ヒレ、１４・・
・超音波探触子、１５・・・回転距離計、１６・・・デ
ータ処理部、１７・・・データ記録手段、２１．２２・
・・溝部、３２・・・保護ケース、３３・・・接触媒体
、４０・・・探触子押圧体。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３Ａ 図 ｚ 第３Ｂ 図 第２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ビグ本体の外周部に管面と接触してシール性を保持する
   シールカップが設けられ、管体内部を走行しながら管体
   の状態を検査する管体検査装置において、 前記シールカップの一部を構成するヒレの根元およびヒ
   レのビグ本体中心軸方向の何れか一方または両方に形成
   した溝部と、このヒレの溝部以外の部分に内側から埋設
   された超音波探触子と、前記ビグ本体側を固定端とし前
   記超音波探触子を常に管面方向に弾性力をもつて押圧す
   る探触子押圧体と、前記ビグ本体の外側に設けられた回
   転距離計と、走行時、前記超音波探触子および前記回転
   距離計の出力データを取込んで記録するデータ記録手段
   とを備えたことを特徴とする管体検査装置。