JPH0238856A - 熱交換器の管の渦流探傷検査装置 - 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］ この発明は渦流探傷検査装置に関し、Ｕ字形管束を備え
た熱交換器の管の検査に適用することができる。

［従来の技術］ ドイツ連邦共和国特許第２８３７４８６号明細書から、
検査プローブが管軸線に垂直な二つの平行面上に配こさ
れかつ一つのコイル枠の中に埋め込まれたリングコイル
を備えている渦流探傷検査装置が知られている。この検
査プローブは一方の側では案内体を支持するたわみやす
いホースを介して押し込み用ホースに結合され、他方の
側では案内体を支持するたわみやすいホースを介して導
入先端部に接続されている。これらのたわみやすいホー
スは、押し込み装置により検査プローブをＵ字形管束の
管の中に押し込むことができる押し込み用ホースより大
きいたわみ性を有する。この公知の装置では両コイル軸
線が検査プローブの長芋軸線に対し同軸にコイル枠上に
置かれている。

それにより検査しようとする管の直線部及び湾曲部の欠
陥を検出することができるが、しかし管の周一にの正確
な位置を確定することは不可能である。

押圧面が検査しようとする管の内周の一部分にわたって
延びているにすぎない一つのコイルを備えた渦流プロー
ブも知られている。この装置では管の走査のためにプロ
ーブを回転して移動することが必要である。

アメリカ合衆国特許第４３０３８８４号明細書により、
軸方向に延び弾性を有する多数のプラスチック帯を有す
る渦流プローブが知られており、これらのプラスチック
帯は検査ヘッドの周囲を形成する。各借上には渦ｍ探傷
検査のためのコイルが固定されている。この装置ではプ
ローブを回転することは不必要である。なぜならば押し
込み運動の際に検査しようとする管の内面全体がコイル
により探傷されるからである。しかしながらこの公知の
装置は直線管の検査のために適しているにすぎない、更
に欠陥の位置は長手方向の寸法だけにより表示されるの
で、それからは管のどの高さに欠陥が存在するかを推定
できるにすぎない。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、熱交換器の管の湾曲部における欠陥の位置
を長手方向の寸法によるばかりでなく角度によっても確
定することがで５、従って欠陥位置を検査しようとする
管の周囲に沿っても検出できるような、渦流探傷検査装
置を提供することを目的とする。渦流探傷検査の評価と
講じるべき措置とに対しては、欠陥をどのような原因に
帰することができるかを推論できるようにするために、
管の中の欠陥の正確な位置を検出できることが望ましい
０例えば欠陥が管束の管の支持個所に存在するかどうか
が重要である。かかる支持個所は熱交換器の管束の湾曲
部にも設けられている。

［課題を解決するための手段］ この目的はこの発明に基づＳＵ字形管束を備えた熱交換
器の管の渦流探傷検査装置において、検査プローブの導
入先端部が弾性を有するホース片を介して少なくとも三
つのコイルを中間に接続されながら押し込み用ホースに
結合され、押し込み用ホースは押し込み装置を用いて管
束の管の中へ押し込むことができ、その際コイルの押圧
面がそれぞれ管の内周の一部分だけにわたって延び、こ
れらのコイルが検査プローブの周上にかつプローブの長
手軸線上に相互にずらして配置され、また検査プローブ
の中に位置検出ユニットが配置されていることにより達
成される。

［作用効果］ こうしてＵ字形管の小さい曲率半径の中でも艮手方向の
寸法と角度とにより欠陥を容易に検出することができる
。

［実施例］ 次にこの発明に基づく渦流探傷検査装置の一実施例を示
す図面により、この発明の詳細な説明する。

第１図及び第６図に示すように、Ｕ字形管束を備えた熱
交換器の管の渦流探傷検査装置は検査プローブＩから成
り、この検査プローブでは導入先端部２が、弾性を有す
るホース片３ａ〜３ｍを介し支持体８ａ〜８ｇとコイル
４ａ〜４ｈとを中間に接続されて、プラグとして形成さ
れたホース継手５に結合され、このホース継手に押し込
み用ホース６が接続され、この押し込み用ホースは押し
込み装置７を用いてＵ字形管束の管の中へ押し込まれる
０弾性を有するホース片３ａ〜３ｍは押しｉムみ用ホー
ス６より大きいたわみ性を有し、検ＮＬようとする管の
中でリング形に形成された支持体８ａ〜８ｇにより導か
れる。

第１図ないし第６図に示すように、コイル４ａ〜４ｈの
押圧面９（第２図参照）はそれぞれプローブｌの外周の
一部分（扇形）又は検査しようとする管の内周の一部分
にわたって延びているにすぎない、コイル４ａ〜４ｈは
プローブ１の周囲で所定の角度α（第２図及び第３図参
照）だけかつプローブ長手軸線上でも長さａ（第６図参
照）だけ祖Ｗにずらされているので、検査しようとする
管を貫いてプローブｌを押し込む場合に、各コイル４ａ
〜４ｈは管の内面の所定の部分域を走査する。その原コ
イル４ａ〜４ｈは第２図の紙面に屯直なコイル軸線Ｗを
プローブ軸線に平行に配こされ、コイル枠１０ａ、１０
ｂの中に少なくとも部分的に鋳込まれている。これらの
コイル枠１０ａ、１０ｂはコイル保持体１５ａ〜１５ｄ
（第２図ないし第５図参照）のプローブ軸線に垂直に延
びる空所Ｌｌ−１４の中に移動可能に配置されている。

その際コイル枠１０ａ、１０ｂはプローブ軸線に平行に
配置されたほぞ１０ｃ。

１０ｄ（第１図参照）を有し、これらのほぞは揺動運動
及び昇降連動を可能にし、このためにコイル保持体１５
ａ〜１５ｄの半径方向スリット１５ｅ、１５ｆの中に移
動可能に収容されている。それにより管湾曲部の中でも
管の内面にコイルの押圧面９を良好に適合することがで
きる。コイル枠１０ａ、１０ｂはばねｌＯｅにより空所
１１−１４の中で外に向かって押される。

図示の実施例では、各−つのコイルを備えたそれぞれ二
つのコイル枠１０ａ、１０ｂが−っの空所の中にばねで
押されて配置されている。従ってプローブ１は各二つの
コイル枠例えばｌＯａ、工Ｏｂを備えプローブの長ト軸
線上にずらして配置された四つの空所１１〜１４を有し
、その際空所１１〜１４はα；４５°の角度だけ相互に
ずらして配置されているので、コイル４ａ〜４ｈの押圧
面９は相互に部分的に重なる。

コイルの導線端１７ａ、１８ａはコイル枠の接続個所１
７ｂ、１８ｂへ導かれている（第２図参照）、そこから
可動導線１７ｃ、１８ｃがプリント配線板１９へ通じ、
このプリント配線板はコイル保持体１５ａ〜ＩＦｚｆの
内部でスリ７）１６ａを備えたピン１６により保持され
ている。各プリント配線板１９から二つのケーブル２０
．２１がコイル保持体の中の溝へ通じ、そこから弾性を
有する部分ホース３ｅ〜３ｍ（第１図参照）の内部と押
し込み用ホースとを経て端子箱２３へ通じるか、又はホ
ース継手５へ通じそこから押し込み用ホースを通って端
子箱２３へ通じ、端子箱は評価兼表示装置２２（第６図
）に結合されている。

欠陥の位置確定のためにプローブ１の中に位置検出ユニ
ット２５が設けられている。この位置検出ユニット２５
は（第７図ないし第９図に示すように）接点２７〜３４
へ導かれた複数のタップを備えた電気抵抗回路網２６か
ら形成されている。

接点２７〜３４は二部分から成る中空な支持体８ａの内
周に絶縁体を中間に接続されて一様な間隔を置いて配置
されている（第８図参照）、接点２７〜３４には球状体
の形の接触体３５（第１図参照）が付設され、この接触
体はプローブｌの中に張られたロープ３６によりプロー
ブ軸線上に宙づりで保持されている。このロープ３６は
一端をハンガ３７を介してボルト３日により導入先端部
２の内部に固定され、支持体８ａ〜８ｅを貫通して導か
れ、コイル保持体では溝の中に収容され（第２図ないし
第５図参照）、また他端を押し込み用ホース６のための
ホース継手５に固定され、そこから場合によっては押し
込み用ホースを通って端子箱２３へ導かれている（第１
図参照）。

ロープ３６を常に引償って保持するために、案内体のう
ちの一つ８Ｃの中に引彊りばね３９が配置されている。

抵抗回路＃１２６の抵抗４０〜４７は同様に支持体８ｂ
の中空空間の中に収容されている。抵抗回路網２６は導
線４８．４９を介して、また接触体３５は導線５０を介
して評価兼表示装置２２に結合され、この装置は表示器
及び／又は記録器５１．５２．５３を備えている（第６
図参照）。

オシログラフ映像面を有する記録器５１には渦Ｒ探傷検
査結果がグラフで表示される。

押し込み装置７はカウンタ７ａを備え、このカウンタか
ら導線が表示装置５２へ通じ、表示装置が検査しようと
する管の中へのプローブの挿し込み長さを表示する。

導線４８〜５０は弾性を有するホース片３ａ〜３ｍの内
部を貫いて導かれ、その際コイル保持体１５ａ〜１５ｄ
では導線４８〜５０がケーブル２０．２１と共に溝５４
の中に収容されている（第５図参照）、更に第７図に示
すように導線４８．４９は直流電源５５に接続されてい
る。抵抗回路網２６は分圧器を形成し、そのタップには
所定の電圧を生じ、これらの電圧は例えば２ｖ、４ｖ、
６■、ａｖ、ｔｏｖ、１２Ｖ、１４Ｖ、１６Ｖの値を有
する。プローブが検査しようとする管の湾曲部の中に到
達すると、接触体３５が接点２７〜３４のうちの一つに
接触する。コイル４ａ〜４ｈは接点２７〜３４に強固に
従属しているので、従って管湾曲部の中の個々のコイル
の位置が確定する。導線４９と５０との間に加わってい
る電圧は検査しようとする管の湾曲部の中の個々のコイ
ルの角度位置に対する基準である。それぞれの電圧値は
記録電圧計として＃ｌ成された記録器５３により検出さ
れる。

支持体８ａ〜８ｅとコイル保持体１５ａ〜１５ｄとの間
に配置され弾性を有するホース片３ａ〜３ｍは、主とし
て螺旋部が相互に半径方向に噛み合ったたわみやすい螺
旋形線材２４から成る中空軸部分片により構成されてい
る（第１図参照）、中空軸部分片はおねじを形成する螺
旋形のリブ５５を有する。支持体８ａ〜８ｅとコイル保
持体１５＆〜１５ｄとは、中央の貫通孔と両端部に中空
軸部分片をねじ込むためのめねじ５７を備えた付加部５
６とを有する。

欠陥の角度位置の検出精度は、実施例に示すように四つ
のコイル対によりそれぞれ４５°の中心角の周縁を探傷
するのでは不十分であれば、コイルの数を増すことによ
り向上することができる。

欠陥の位と確定に対する要求が少ないときは、四つ未満
のコイル対場合によっては１２００ずらされた三つのコ
イルで間に合わせることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に基づく渦流探傷検査装置の一実施例
の部分断面を含む要部拡大側面図。 第２図〜第５図、第８図及び第９図はそれぞれ第１図に
示す装置の切断線■−■、ｍ−ｍ、■−ｒｖ、Ｖ−Ｖ、
　ＶＩＥ−Ｖｌ及び］Ｘ−ｌＸ１．：よる断面図、第６
図は第１図に示す装置の全体側面図、第７図は第１図に
示す位置検出ユニットの配線図である。 １・・・検査プローブ ２・・・導入先端部 ３ａ〜３ｍ・・・ホース片 ４ａ〜４ｈ・・・コイル ６・・・押し込み用ホース ８ａ・・・支持体 ９・・・押圧面 １０ａ、ｆｏｂ・・・コイル枠 １０ｃ、１０ｄ・・・はぞ １０ｅ・・・ばね １１〜１４・・・空所 １５ａ〜１５ｄ・・・コイル保持体 １５ｅ、１５ｆ・・・半径方向スリ７ １９・・・プリント配線板 ２２・・・評価装置 ２３・・・端子箱 ２５・・・位駁検出ユニット ２６・・・電気抵抗回路網 ２７〜３４・・・接点 ３５・・・接触体 ３６・・・ロープ ３９・・・引張りばね ４３・・・付加部 ４４・・・めねじ ４８〜５０・・・導線 α・・・角度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）検査プローブ（１）の導入先端部が弾性を有するホ
   ース片（３ａ〜３ｍ）を介して少なくとも三つのコイル
   （４ａ〜４ｈ）を中間に接続されながら押し込み用ホー
   ス（６）に結合され、押し込み用ホースは押し込み装置
   を用いて管束の管の中へ押し込むことができ、その際コ
   イル（４ａ〜４ｈ）の押圧面（９）がそれぞれ管の内周
   の一部分だけにわたって延び、これらのコイル（４ａ〜
   ４ｈ）が検査プローブ（１）の周上にかつプローブの長
   手軸線上に相互にずらして配置され、また検 査プローブ（１）の中に位置検出ユニット （２５）が配置されていることを特徴とするＵ字形管束
   を備えた熱交換器の管の渦流探傷検査装置。 ２）コイル（４ａ〜４ｈ）がコイル保持体 （１５ａ〜１５ｄ）のプローブ軸線に対し垂直に設けら
   れた空所（１１〜１４）の中に、ばね（１０ｅ）を介し
   て移動可能に収容されていることを特徴とする請求項１
   記載の装 置。 ３）各一つのコイルを備えたそれぞれ二つのコイル枠（
   １０ａ、１０ｂ）が一つの空所 （１１〜１４）の中に配置されていることを特徴とする
   請求項２記載の装置。 ４）検査プローブ（１）が各二つのコイル枠（１０ａ、
   １０ｂ）を備えプローブの長手 軸線上にずらして配置された四つの空所 （１１〜１４）を有し、その際空所（１１〜１４）が相
   互に４５゜の角度（α）だけずらして配置され、コイル
   の押圧面（９）が部分的に重なっていることを特徴とす
   る請求項１ないし３の一つに記載の装置。 ５）コイル（４ａ〜４ｈ）の接続導線がそれぞれプリン
   ト配線板（１９）に結合され、このプリント配線板がコ
   イル保持体（１５ａ〜 １５ｄ）の中に収容されていることを特徴 とする請求項１ないし４の一つに記載の装 置。 ６）支持体（８ａ〜８ｅ）とコイル保持体 （１５ａ〜１５ｄ）とが、中央の貫通孔と両端部に弾性
   を有するホース片として働く中空軸部分片をねじ込むた
   めのめねじ（５７）を備えた付加部（５６）とを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の装置。 ７）位置検出ユニット（２５）が接点（２７〜３４）へ
   導かれた複数のタップを備えた電気抵抗回路網（２６）
   から形成され、これらの接点（２７〜３４）が検査プロ
   ーブ（１）の中に一様な間隔を置いて特に中空の支持体 （８ａ）の内周に配置され、これらの接点には特に接触
   球の形の接触体（３５）が付設され、この接触体がプロ
   ーブの中に張られた ロープ（３６）に配置され、導線（４８〜 ５０）を介して評価装置（２２）に結合されていること
   を特徴とする請求項１記載の装 置。 ８）ロープ（３６）の一方の端部が導入先端部（２）に
   取り付けられ、他方の端部が引張りばね（３９）を中間
   に接続されて押し込み用ホース（６）のための端子箱（
   ２３）に取り付けられていることを特徴とする請求項７
   記載の装置。 ９）コイル枠（１０ａ、１０ｂ）がプローブ軸線に平行
   に配置されたほぞ（１０ｃ、 １０ｄ）を有し、これらのほぞがコイル保持体（１５ａ
   、１５ｂ）の半径方向スリット （１５ｅ、１５ｆ）の中にばね弾性を持たせて移動可能
   に収容されていることを特徴とする請求項２記載の装置
   。