JPH05126753A - 配管の内面検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】配管内の探傷を短時間かつ高精度に行うととも
に、検査に伴い発生する廃棄物等の問題を解消するこ
と。 【構成】検査装置本体１と、レーザー発振機２と、制御
装置17と、画像処理装置20と、操作ペンダント19とから
なっている。検査装置本体１に接続されている検査ヘッ
ド５を配管２内に挿入する。検査ヘッド５はレーザーパ
ターン発生部８と、受光部９とからなっている。パター
ン発生部８レンズ10とプリズム11が設けられ、受光部９
には回転モータ12と小型カメラ13が設けられている。検
査ヘッド５は送り用モータ６とボールねじ７によって配
管２内を往復運動する。レーザー発振器３は光ファイバ
ケーブル４を通して検査ヘッド５まで導かれ、レンズ10
とプリズム11によって被検査配管１内面を照射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はたとえば原子力発電プラ
ント等の配管の内面検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電プラント等において、配管の
内面に腐食等によって発生する傷や穴などの損傷の早期
発見は安全対策上非常に重要なことである。

【０００３】従来、配管の内面を検査する方法として肉
眼、ボアスコープ、ＴＶカメラなどによる肉眼検査、磁
粉探傷、液体浸透探傷、スナックゲージ等による表面検
査、超音波探傷、放射線探傷による体積検査がある。な
かでも超音波探傷による方法は傷の大きさ、位置、形状
などが確実に検出できる。また、直流磁化による漏洩磁
束を検出する磁気探傷法も知られ、管軸方向と円周方向
の欠陥を検出している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】鋼管の内外面を最終的
に検査するには検査員に頼っている。しかしながら、目
視から来る誤差を生じる課題がある。また、超音波探傷
法では水などの媒体を必要とし、その廃棄物処理等に課
題がある。さらにＴＶカメラ等を挿入して検査する場合
には検査映像を漏れなく得ることが困難でかつ時間を要
する課題がある。

【０００５】本発明は上記課題を解決するためになされ
たもので、配管内の探傷を短時間かつ高精度に行うとと
もに検査作業の省力化をはかり、かつ精度、検査に伴い
発生する廃棄物等の問題を解消し、作業者の被曝低減を
はかることができる配管の内面検査装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はレーザーパター
ン発生部および小型カメラが組み込まれた受光部を有す
る検査ヘッドと、この検査ヘッドを被検査配管内の軸方
向に送り込むボールねじおよびモータが組み込まれた移
動機構を有する検査装置本体と、前記レーザーパターン
発生部にレーザー光を入射するレーザー発振機と、この
レーザー発振機および前記移動機構を制御する制御装置
と、この制御装置に接続されかつ前記小型カメラの画像
を処理する画像処理装置とを具備したこと特徴とする。

【０００７】

【作用】被検査配管内に検査ヘッドを挿入する。検査ヘ
ッドに組み込んだレーザーパターン発生部のプリズムを
高速回転させ、そのスポットの軌跡から被検査配管の内
面に環状のレーザーパターンをつくる。レーザー光の散
乱光を小型カメラで撮影し、画像処理装置を用いて検査
を行う。検査視野は分割しそれぞれに一つの小型カメラ
を対応させることにより、高精度かつ短時間で検査でき
る。

【０００８】検査ヘッドは管軸方向へモータとボールね
じで送られ任意の位置の検査ができる。検査ヘッドの移
動、直角プリズム回転等は制御装置に組み込まれたプロ
グラムに従って自動で駆動制御される。よって、作業者
の放射線被曝低減、検査作業の省力化が図れ、配管内面
の検査をより良好に行うことができる。

【０００９】

【実施例】図１から図３を参照しながら本発明に係る配
管の内面検査装置の一実施例を説明する。図１は本発明
の全体構成図で、図２は図１の配管内に挿入した検査ヘ
ッドを拡大した正面図、図３は図１の制御系を示すブロ
ック図である。

【００１０】図中符号１は移動自在の検査装置本体で、
この検査装置本体１の左端面側は被検査配管（以下、配
管と記す）２の開口端面に当接され、核本体１の右端面
側にはレーザー発振機３が配置される。レーザー発振機
３から出射するレーザー光は光ファイバケーブル４によ
って配管２内に導かれる。検査装置本体１には移動機構
として検査ヘッド５を左右に移動する送りモータ６が取
り付けられ、この送りモータ６と検査ヘッド５との間に
はボールねじ７が設けられている。

【００１１】検査ヘッド５にはレーザーパターン発生部
８と受光部９とが設けられている。レーザーパターン発
生部８はレンズ10および直角プリズム11が配置されてお
り、受光部９には回転モータ12と小型カメラ13が取り付
けられている。検査ヘッド５の正面は図２に拡大して示
したようにレーザーパターン発生部８を取り囲んで小型
カメラ13が放射方向に等間隔に10個配列されている。検
査ヘッド５の外側には配管２の内面と接するガイドロー
ラ14が取り付けられている。

【００１２】小型カメラ14のケーブル15は制御盤16に接
続し、制御盤16は制御装置17、映像記録再生装置18、操
作ペンダント19およびレーザー発振機３の各信号線を接
続して、制御装置17の出力信号が入力される。映像記録
再生装置18には画像処理装置20およびモニタ21が接続さ
れている。

【００１３】つぎに上記構成による配管の内面検査装置
の制御系を図３により説明する。検査装置本体１には回
転用モータ12とその回転エンコーダ12ａ、送り用モータ
６とその送りエンコーダ６ａ，前部近接センサ22と後部
近接センサ23および小型カメラ13が配設されている。

【００１４】一方、制御盤16には拡張ユニット24に接続
する回転ドライバ25、送りドライバ26およびインタフェ
ース27と画像処理装置に接続するＣＣＵ28の信号線が接
続されている。回転ドライバ25は回転モータ12から回転
エンコーダ12ａに接続し、送りドライバ26は送り用モー
タ６から送りエンコーダに接続している。

【００１５】インタフェース27は前部近接センサ22、後
部近接センサ23、拡張ユニット24、操作ペンダント19お
よびレーザー発振機３を接続する。拡張ユニット24は制
御装置17に接続している。小型カメラ13はＣＣＵ28に、
ＣＣＵ28は画像処理装置20に接続している。

【００１６】しかして、光源のレーザー発振機３から配
管２内に照射されたレーザー光29は光ファイバケーブル
４を通して検査ヘッド５へ送られ、検査ヘッド５内のレ
ンズ10を通し、直角プリズム11で反射して、配管２の内
面に焦点を結ぶ。直角プリズム11は回転用モータ12によ
って、回転し配管２の内面に散乱光によるレーザパター
ンを作り出す。

【００１７】本実施例でのレーザパターン観察視野は10
分割し、固定された小型カメラ13を10個用い、それぞれ
分割された視野一つに１個の小型カメラ13を対応させて
撮影する。その検査映像はケーブル15を通し、制御盤16
を介して画像処理装置20に送出される。前記レーザパタ
ーン発生部８と受光部９等を搭載し、三つのガイドロー
ラ14で支えられた検査ヘッド５は送り用モータ６とボー
ルねじ７によって、配管１内を前進または後退する。検
査ヘッド５の操作は制御装置17の表示等を見ながら操作
ペンダント19で行う。

【００１８】制御モードには、通常の検査に用いる自動
モード、調整作業や部分的な検査に用いる手動モードが
あり、自動モードは予め組み込まれたプログラムに従っ
て駆動制御を行うことができる。手動モードは前進と後
退、及び回転速度と送り速度を指定することにより、回
転と送りを独立に制御できる。

【００１９】前記モードは操作ペンダント19で切り替え
操作する。操作ペンダント19による指令はインタフェー
ス27、拡張ユニット24、制御装置17、ドライバ25，26を
経て、それぞれ回転用モータ12、送り用モータ６に伝え
られ、またエンコーダフィードバックにより得られた情
報はドライバ25，26、拡張ユニット24を経て、制御装置
17により処理され、起動時の回転速度、送り速度、移動
距離等が表示される。検査装置本体１の送り方向の始
端、終端はハードでは近接センサ22，23で確認するが、
ソフトにおいても監視している。

【００２０】回転部から固定部への信号伝達にはスリッ
プリング等が必要となるが、本装置は構成の簡素化、ま
た回転部の重量の軽量化を図り、回転するレーザパター
ン発生部８と回転しない受光部９は分けられている。ま
た、受光部９の10個の小型カメラ13は全て検査ヘッド５
内の受光部９に固定されており、レーザーパターン発生
部８に安定した高速回転を与える。

【００２１】検査映像の視野を10分割し、分割された視
野のそれぞれ一つに１個の小型カメラ13が対応し撮像す
るため、観察視野は狭められ高解像度の検査映像を得る
ことが出来る。ガイドローラ14の足の長さ及び小型カメ
ラ13の角度を調整することにより、ある範囲内の口径の
配管に対応できる。操作ペンダント19を用い、制御装置
17の表示を見ながら、作業を行うことが出来る。なお、
小型カメラ13にはＣＣＤ（電荷結合素子）カメラを使用
することが望ましい。

【００２２】しかして、本実施例により、検査画像全体
を分割して捉らえ、観察を行うため検査時間の短縮、高
精度な点検、検査等の効果がある。調整によりある程度
の中口径配管を検査対象にできるといった汎用性があ
る。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば検査ヘッドは管軸方向へ
モータとボールねじで送られ、任意の位置の検査が可能
でる。カメラは固定式で、複数分割された視野一つ一つ
にそれぞれ一個のカメラが対応しており、高精度かつ短
時間で検査できる。被検査配管に装置を取り付けた後は
自動で検査映像が取得できるので、作業者の被曝低減、
検査作業の省力化が図れ、検査に伴い発生する廃棄物処
理等の問題を解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る配管の内面検査装置の一実施例を
示す構成図。

【図２】図１における配管内に挿入した検査ヘッドを拡
大して示す正面図。

【図３】図１における制御系を示すブロック図。

【符号の説明】

１…検査装置本体、２…被検査配管、３…レーザー発振
機、４…光ファイバケーブル、５…検査ヘッド、６…送
り用モータ、７…ボールねじ、８…レーザーパターン発
生部、９…受光部、10…レンズ、11…直角プリズム、12
…回転モータ、13…小型カメラ、14…ガイドローラ、15
…ケーブル、16…制御盤、17…制御装置、18…映像記録
再生装置、19…操作ペンダント、20…画像処理装置、21
…モニタ、22…前部近接センサ、23…後部近接センサ、
24…拡張ユニット、25…回転ドライバ、26…送りドライ
バ、27…インタフェース、28…ＣＣＵ、29…レーザー
光。

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 新 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザーパターン発生部および小型カメ
   ラが組み込まれた受光部を有する検査ヘッドと、この検
   査ヘッドを被検査配管内の軸方向に送り込むボールねじ
   およびモータが組み込まれた移動機構を有する検査装置
   本体と、前記レーザーパターン発生部にレーザー光を入
   射するレーザー発振機と、このレーザー発振機および前
   記移動機構を制御する制御装置と、この制御装置に接続
   されかつ前記小型カメラの画像を処理する画像処理装置
   とを具備したこと特徴とする配管の内面検査装置。