JPH0432515A - 鋼管等の表面加熱装置 - 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、例えば赤外線カメラを用いて鋼管等の減肉状
態を検出するにあたり、被測定物である鋼管等の表面を
一定の条件で加熱するための加熱装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ ガス管、水道管の如き鋼管等の減肉状態を赤外線カメラ
で検出する場合は、鋼管等の表面を加熱して数℃昇温さ
せ、赤外線カメラで撮影して表面温度の変化状態から減
肉を検知している。

従来、このような加熱にあたっては、抵抗線からなる電
気ヒータで構成された加熱装置に通電し、この加熱装置
を人が手に持って鋼管等の被検箇所近傍を揺動させ、表
面温度が均一になるように加熱する。そして一定時間加
熱すると速やかに加熱装置を退避させ、赤外線カメラで
被検箇所を撮影して鋼管等の減肉診断を行なっていた。

しかしながら、電気ヒータは消費電力が大きく、屋外で
計測を行なう場合は大容量の発電機を必要とするため、
使用できる現場に制約があった。このため、特に山間僻
地等においては豆炭ヒータを手に持って鋼管等を加熱し
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従来は上記のように人手によって鋼管等を加熱している
ので、加熱が面倒であるばかりでなく、加熱時間、揺動
速度、加熱範囲等にばらつきを生じ、データの再現性を
得ることは困難であった。

本発明は、上記の課題を解決すべくなされたもので、操
作が容易で被検箇所を均一に加熱し、鋼等の減肉部を正
確に横比できる豆炭ヒータを使用した鋼管等の表面加熱
装置を得ることを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る鋼管等の表面加熱装置は、リング状の一対
のレールとリング歯車とを備え、鋼管等の周囲に着脱自
在に取付けられるガイド装置と、対向配置され前記ガイ
ド装置のレールに係止するカムフロアと、該カムフロア
の間隔を調整する調整機構と、前記ガイド装置のリング
歯車と噛合う歯車を駆動するサーボモータとを備えた揺
動装置と、一端が該揺動装置に固定された支持部材に回
転可能に取付けられた豆炭ヒータと、該豆炭ヒータを反
転させる反転機構とを備えたものである。

［作用コ 鋼管等の被検箇所に近接してガイド装置をセットする。

ついで調整機構によりカムフロアの間隔を広げて揺動装
置をガイド装置上に載置し、調整機構によりカムフロア
をレールに係止させる。これにより、揺動装置はガイド
装置上にレールに沿って鋼管等の外周方向には移動する
か、軸方向及び半径方向には移動しないように取付けら
れる。

一方、豆炭ヒータは反転機構により裏返され、多数の豆
炭が入れられて金網蓋が閉じられている。

この状態で反転機構を反転させて豆炭ヒータを下向きに
セットすると共に、電源をＯＮしてサーボモータを駆動
する。サーボモータを駆動すると、リング歯車と噛合う
出力歯車が自転しながらリング歯車上を公転し、揺動装
置をガイド装置の外周に沿って移動させる。このとき、
豆炭ヒータは豆炭の発熱により鋼管等の表面を加熱する
。

揺動装置がある角度一方向に移動すると、次は反対方向
に移動し、このような揺動動作を数回繰返したのぢ停止
する。これにより鋼管等の表面は所望の温度にかつ均一
に加熱される。

［実施例］ 第１図は本発明実施例の正面図、第２図は側面図、第３
図は平面図である。図において、（１）は半割状のガイ
ド装置で、内周面にほぼはＩ　２０’の間隔で支持脚（
１３）、　＜１３ａ）と締付ボルト（１４）が設けられ
ており、被検体である鋼管（Ｐ）の外周にセットされ、
締付ボルト（１４）によりその内周が鋼管Ｐの外周とほ
ぼ等しい間隔になるように調整され、連結金具（１５）
により固定される。（１１）、（ｌｌａ）はガイド部材
（１）の両側面に設けられた断面正三角形状でリング状
のレール、（１２）は一方のレール（１１）の内側に固
定されたリング歯車である。

（２）は揺動装置で、所定の間隔でフレーム（２１）。

（２２ａ）が設けられており、両フレーム（２１）　、
　（２１ａ）の間には調整機構（２２〉が取付けられて
いる。この調整機構（２２）は第４図に示すように先端
部にめねじ（２４）を有し、基部がフレーム（２１）に
固定されたスタッド（２３）と、大径の穴（２６）とス
タッド（２３）が嵌入される小径の貫通穴（２７）とを
有し、フレーム（２１ａ）に固定されたＬ状の可動部材
（２５）と、スタッド（２３）と可動部材（２５）の大
径の穴（２６）の底部との間において、スタッド（２３
）に介装されたコイルばね（２８）と、フレーム（２１
ａ）に回転はするが軸方向には移動しないように取付け
られ、その先端部に設けたおねじ（３１）がスタッド（
２３）の先端部に設けためねしく２４）に螺入された調
整ねしく３０）とからなっている。

フレーム（２１）及び可動部材（２５）の下部は第１図
及び第５図に示すように横方向に広かって幅広に形成さ
れ、その両端部にはそれぞれカムフロア（３５）、　（
３５ａ）が取付けられており、レール（１１）。

（ｌｌａ）の斜面に係止して揺動装置（２）の軸方向及
び管径方向の移動を拘束している。カムフロア（３５）
　、　（３５ａ）の間隔及びレール（１１）、（ｌｌａ
）に対する当接圧力は、調整機構（２２）の調整ねしく
３０）を回転してフレーム（２１ａ）　、したがって可
動部材（２５）を軸方向に移動することにより調整され
る。

（４）はフレーム（２１）に取付けられたサーボモータ
で、出力歯車（４１）は中間歯車を介して、ガイド装置
（１）のリング歯車（Ｉ２）と噛合っている。

（５）は下面が開口された箱状のフレーム（５１）から
なる豆炭ヒータで、第６図に示すようにフレーム（５１
）内に隔壁（５２）により豆炭を収容する多数の小室（
５３）が形成されており、開口部には一端がヒンジ（５
４）によりフレーム（５１）に回動可能に連結された金
網蓋（５５）が取付けられている。この豆炭ヒータ（５
）は、一端がフレーム（２１）に固定された例えばステ
ンレスパイプからなる支持部材（５７）に、ブラケット
（５Ｂ）　、　（５８ａ）を介して回動可能に取付けら
れている。

（６）は豆炭ヒータ（５）の反転機構で、第７図に示す
ように突片（６２）　、　（８３）を有するほぼ四角枠
状の枠部材（６１）と、一端が豆炭ヒータ（５）のフレ
ーム（５１）の側端部に固定され、他端がコイルばね（
６６）を介して枠部材（６１）に連結された連結棒（６
４）とからなり、一方の突片（６２）に取付けた係止部
（６７）はコイルばね（６６）の付勢によりフレーム（
２１）に設けた凹部（３０）に嵌合し、他方の突片（６
３）に設けたねじ（６８）の先端部は、連結棒（６４）
に設けた溝（６５）に嵌合している。（６９）は枠部材
（６１）に設けたハンドルである。

上記のように構成した反転機構（６）において、いま、
ハンドル（６９）を手前に引くと、枠部材（６１）はコ
イルばね（６６）に抗して軸方向に移動し、係止部（６
２）が凹部（３１）から離脱する。この状態で支持部材
（５７）を中心に豆炭ヒータ（５）を回転すれば、豆炭
ヒータ（５）は１８０″回転して第１図の（５ａ）の位
置に移動し、上下逆に裏返される。

再び第１図において、（１Ｂ）はガイド装置（１）の外
周に取付けたドグで、ガイド装置（１）の外周には適宜
間隔（例えば１０”　）でドグ（１６）の装着穴が設け
られており、この穴に着脱される。（３２）はフレーム
（２１）に取付けたリミットスイッチである。

次に、上記のように構成した本発明の詳細な説明する。

先ず、鋼管Ｐの被検箇所に近接してガイド装置（１）を
セットし、締付ボルト（１４）で鋼管（Ｐ）との間隔を
調整したのち、連結金具（１５）で固定する。次に調整
機構（２２）の調整ねじ（３ｏ）を緩めてカムフロア（
３５）と（３５ａ）の間隔を広げ、揺動装置（２）をレ
ール（１１）、　（ＩＬａ）上に載置する。ついで調整
ねじ（３０）を締めてカムフロア（３５）　、　（３５
ａ）によりそれぞれレール（１１）、（ｌｌａ）を挾む
ようにセットする。これにより揺動装置（２）はガイド
装置（１）上にレール（１１）、　（ｌｌａ）に沿って
鋼管（Ｐ）の外周方向には移動するが、軸方向及び半径
方向には移動しないように取付けられる。

一方、豆炭ヒータ（５）は第１図に（５ａ）で示すよう
に反転機構（６）によって裏返され、各室（５３）には
発火した豆炭が入れられ、金網蓋（５５）が閉じられて
いる。

上記の状態で反転機構（６）を操作で豆炭ヒータ（５）
を下向き（金網蓋（５５）を下に向ける）にセットする
と共に、電源をＯＮシ、サーボモータ（４）を駆動する
。サーボモータ（４）を駆動するとその出力歯車（４１
）は自転しながらリング歯車（１２）上を公転し、揺動
装置（２）をレール（１１）　、　（ｌｌａ）に沿って
ガイド装置（１）の外周を移動させる。このとき、豆炭
ヒータ（５）は豆炭の発熱により鋼管（Ｐ）の表面を加
熱する。

揺動装置（２）が移動してリミットスイッチ（３２）が
ドグ（１６）に乗上げるとサーボモータ（４）は停止し
、ついで反対方向に回転して揺動装置（２）を反対方向
に移動させる。したがって、２個のドグ（ＩＢ）を鋼管
（Ｐ）の加熱範囲に対応しである角度（例えば１２０°
）に設置しておけば、揺動装置（２）は上記の揺動動作
を繰返すことができる。

このような揺動動作を数回（例えば５〜６回）繰返して
鋼管（Ｐ）が所望の温度（例えば３〜４℃）まで上昇す
ると電源をＯＦＦ　Ｌ、サーボモータ（４）を停止させ
ると共に反転機構（６）を操作して豆炭ヒータ（５）を
反転させ、熱源を鋼管（Ｐ）から遠避けたのち鋼管（Ｐ
）の加熱された箇所を赤外線カメラで撮影する。実施例
によれば、揺動装置（２）の揺動速度は２００　ｍ＋＋
＋　／　ｓｅｅであった。

上記の説明ではガイド装置（１）にドグ（１６）を設け
てリミットスイッチ（３１）を制御し、これにより揺動
装置（２）を揺動させる場合を示したが、例えばサーボ
モータ（４）の制御装置に、揺動装置（１）の揺動位置
と速度及び揺動時間等を設定しておき、これに基いて揺
動装置（１）を制御するようにしてもよい。また、豆炭
ヒータ（５）に豆炭を入れた場合について説明したが、
木炭、燻炭等を入れてもよい。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明は、対のレール
とリング歯車を備えたガイド装置を鋼管等の周囲に取付
け、このレールにリング歯車と噛合う歯車を有する揺動
装置に設けたカムフロアを係止させ、モータを駆動して
揺動装置をガイド装置に沿って揺動させ、揺動装置に取
付けた豆炭ヒータにより鋼管等の表面を加熱し、加熱が
終わったときは豆炭ヒータを反転させて退避させるよう
にしたので、操作が簡単で鋼管等の表面を均一に加熱す
ることができ、再現性も容易である。このため赤外線カ
メラの撮影により鋼管等の減肉状態を高精度で検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の正面図、第２図はその側面図、
第３図は平面図、第４図は調整機構の実施例の断面図、
第５図は第２図のＢ矢視図、第６図は豆炭ヒータの実施
例の平面図、第７図は反転機構の実施例の断面図である
。 （１）ニガイド装置、（１１）、（ｌｌａ）　：レール
、（１２）　：リング歯車、（２）：揺動装置、（２１
）、（２１ａ）　：フレーム、（２２）　：調整機構、
（１（１）　：調整ねじ、（３５）　。 （３５ａ）　　：カムフロア、（４）：サーボモータ、
（５）：豆炭ヒータ、（５７）　：支持部材、（６）：
反転機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 リング状の一対のレールとリング歯車とを備え、鋼管等
   の周囲に着脱自在に取付けられるガイド装置と、 対向配置され前記ガイド装置のレールに係止するカムフ
   ロアと、該カムフロアの間隔を調整する調整機構と、前
   記ガイド装置のリング歯車と噛合う歯車を駆動するサー
   ボモータとを備えた揺動装置と、 一端が該揺動に固定された支持部材に回転可能に取付け
   られた豆炭ヒータと、 該豆炭ヒータを反転させる反転機構とを備えたことを特
   徴とする鋼管等の表面加熱装置。