JPH05149885A

JPH05149885A - 管内検査装置

Info

Publication number: JPH05149885A
Application number: JP9684291A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Mochizuki; 延夫望月; Yoshiaki Taniguchi; 善昭谷口; Junji Fujimoto; 純司藤本; Keiichi Yamaguchi; 圭一山口; Kazuo Takashima; 和夫高嶋
Original assignee: SEKIYU SANGYO KASSEIKA CENTER; Petroleum Energy Center PEC; Mitsubishi Electric Corp; Tonen Corp
Current assignee: SEKIYU SANGYO KASSEIKA CENTER; Mitsubishi Electric Corp; Tonen General Sekiyu KK; Japan Petroleum Energy Center JPEC
Priority date: 1991-04-26
Filing date: 1991-04-26
Publication date: 1993-06-15

Abstract

(57)【要約】【目的】小径管の管内の状態と形状の双方を一個の検
出ユニットにより観測する。【構成】被検査管の内面に光ビームを照射した後、上
記内面の光像を捉える受光手段を備え、この受光手段か
らの出力を画像処理することにより、被検査管の内面の
状態と形状を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱交換器用管、その他
各種配管等の管内面状態、特に小径管の内面状態を光学
的に検査する管内検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、小径管の管内検査装置として、フ
ァイバースコープなどが用いられており、管内の状態を
目視にて観測することができる。また図４は特開昭63−
055441号公報に記載された、光を用いた従来の管内検査
装置を示す模式的断面図である。

【０００３】この管内検査装置は、被検査管１に挿入さ
れる検出ユニット62の筒状ケーシング62Ａに検出窓62Ｂ
を設け、ケーシング62Ａの内部の検出窓62Ｂの位置に円
錐ミラー65を置き、円錐ミラー65の頂点に対向して光源
63とレンズ64を配置し、また、円錐ミラー65を挟んで光
源63と反対方向に、検出窓62Ｂを通して被検査管１の内
面を撮像できる位置にレンズ66と二次元撮像素子67を配
置している。光源63からでた光はレンズ64により集束ビ
ームとなり、円錐ミラー65によって被検査管１の内面全
周に細いスリット状の輝線69を形成する。この像を二次
元撮像素子67で撮像し、従来より知られている光切断法
により全周形状を認識する。さらに管軸方向に移動させ
ることで、被検査管１の内面全長を光学的に検査する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の管内検査装置は
以上のように構成されており、ファイバースコープは内
部の状態を直接観測することが可能であるが、その形状
を定量的に把握することができない。また、ビーム光を
用いる管内検査装置にあっては、測定面の様子を目視に
て観測することができない。

【０００５】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、上記二種類の測定、即ち、測定部
位の状態観測と形状測定を一個の検出ユニットによって
同時に実施することが出来、検査効率が良く、的確な判
断が可能となるような管内検査装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る管内検査
装置は、検出ユニットを被検査管に挿入して管軸方向に
移動し、被検査管の内面を検査する管内検査装置におい
て、上記検出ユニットが、被検査管の内面の光像を捉え
る受光手段と、内面状態を得るために内面を一様に照明
する投光手段と、内面形状を得るために内面にビーム光
を照射する投光手段と、上記受光手段から得られた出力
より被検査管の内面状態と内面形状を求める処理手段と
を備えると共に、上記両投光手段が時分割で交互に動作
するかまたは両投光手段の波長が異なるようにしたもの
である。

【０００７】

【作用】本発明の管内検査装置を構成する検出ユニット
は、受光手段によって内面の光像を捉えることが可能で
ある。ここで、内面を一様に照明する投光手段を用いる
と内面状態の観測が可能となる。また、内面にビーム光
を照射する投光手段を用いると内面の形状を得ることが
できる。これら二種の投光手段を時分割で切り替えて使
用することで、二種類の検査が同時に行え、内面の様子
を的確に把握することが可能となる。また、二種類の投
光手段を同時に点灯するものの波長を異なったものにす
ることにより、受光手段が波長分割によって２つの信号
を分割することで、二種類の検査が同時に行え、内面の
様子を的確に把握することが可能となる。また、検出ユ
ニットを上記光像捕捉状態で被検査管の管軸方向に移動
することにより、被検査管の任意の位置を検査すること
が可能である。

【０００８】以上のように本発明の管内検査装置では、
被検査管の内面検査を状態観測、形状測定の二種類の方
法で同時に実施することができるので作業能率が高く、
内面の様子を正確に判断することが容易になる。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例による管内検査装
置を示す模式断面図、第２図は第１図の受光手段が捉え
た像を示す説明図、第３図は第１図に示した検出制御部
11Ａのブロック図の例である。第１図において、１は被
検査管、10は管内検査装置である。管内検査装置10は、
管外に位置する制御装置11と、管内に挿入される検出ユ
ニット２とを有する。制御装置11は処理手段を有する検
出制御部11Ａと図示しない移動制御部を備える。検出ユ
ニット２は、金属等の耐腐食性材料からなる両端閉塞円
筒体状のケーシング２Ａを有し、図示しない支持機構に
よって被測定管１の軸中心位置に略一致するように保持
されており、この状態を維持しつつケーシング２Ａを管
軸方向に移動可能としている。

【００１０】また、検出ユニット２は、ケーシング２Ａ
の後端部からケーブル７の一端を連結している。ケーブ
ル７は、内部に給電線と検出制御信号線を含んでいる。
また、ケーブル７は被検査管１の管軸の曲がりに倣って
たわむことができ、かつ軸方向に座屈することのない剛
性を備えており、管外に設置されるチューブ送り手段に
よって軸方向力を付与されて管軸方向に移動し、検出ユ
ニット２を被検査管１の内部を前後に移動させる。

【００１１】さらに検出ユニット２は、ケーシング２Ａ
の軸方向中央部の一定範囲で、ケーシング２Ａの全周に
わたる領域に透明体を埋め込んだ環状の検出窓２Ｂを備
えている。この検出窓２Ｂは、後述する光源３と照明用
光源８から被測定管１の内面への投射光、及び被測定管
１の内面から二次元撮像機６へ向かう反射光の光路とな
る。

【００１２】検出ユニット２は、ケーシング２Ａの内部
における中心軸上に、内面形状を得るために内面にビー
ム光を照射する投光手段すなわち光源３、レンズ４、円
錐ミラー５、受光手段すなわち二次元撮像機６を配し、
二次元撮像機６の周囲に内面状態を得るために内面を一
様に照射する投光手段、すなわち照明用光源８を配置し
ている。

【００１３】光源３、および照明用光源８は、白熱灯、
発光ダイオード、半導体レーザ等のいずれでも良い。3
0、31は共に給電と点灯を制御する制御信号線であり、
前記ケーブル７内部を経由して制御装置11と図示しない
発光駆動回路に接続されている。光源３から出射された
光はレンズ４によって集束ビームに形成される。円錐ミ
ラー５は、このビーム光の集束途上にその頂点を位置す
るように配置され、円錐鏡面の反射によって周方向全周
にスリット状の円錐集束ビームをつくり出す。この円錐
ビームは検出窓２Ｂを通過して被検査管１の内面に照射
され、その表面に細いスリット状の輝線９を形成する。
この像は、同じく検出窓２Ｂを通して二次元撮像機６に
撮像され、ケーブル７を通じて、画像の検出処理を行う
外部の検出制御部11Ａに送られる。

【００１４】二次元撮像機６は例えば、通常のＴＶカメ
ラ方式によって、フレーム毎の画像を高速に取り込むこ
とが出来る。叉は、波長選択性を持つカラーＴＶカメラ
を用いることが出来る。

【００１５】二次元撮像機６の周囲には照明用光源８が
設けてある。この光源からの光は直接的または円錐ミラ
ー５の反対面の反射鏡５Ａによって反射され間接的に、
検出窓２Ｂを通して被検査管１の内面を照明する構造に
なっている。また、この像は、前述と同様に二次元撮像
機６によって撮像される。第２図は二次元撮像機６が捉
えた管内像を示す。照明用光源８を作動させた時は、被
検査管１の管軸方向位置51から管軸方向位置52までの管
内面全周像50を観測することができる。また、光源３の
みを作動させた時には、管内形状に応じた形状の輝線９
が得られることになる。この輝線９の形状はその位置で
の被検査管１の管内表面形状を表わしており、例えば、
凹部は９Ａのごとき様子を示す。すなわち、従来より知
られている光切断法により形状測定が行える。これら２
種の光源により、例えば光源８により内面状態を大まか
に観測し、光源３により必要部のみ内面形状を測定する
ことができる。また、光源３により内面形状を観測して
行き、形状不良を観測した部分の内面像を光源８により
得て、不良状態を確認したりできる。このように、２種
類の光源を使用することによる観測、測定結果から管内
の様子を正確に知ることができる。

【００１６】図３は検出制御部のブロック図の例を示
す。スイッチ71は二次元撮像機６からのケーブル７を通
して送られてきた信号を前記２種類の光源の切り替えに
同期するか、叉は波長域の選択によってそれぞれ状態画
像処理部72と形状画像処理部74とに振り分ける。これら
の処理部から出力される画像の様子は、状態画像モニタ
73と形状画像モニタ75によって観測することができる。
状態画像モニタ73に得られる画像は第２図に示した管内
面全周像50であり、形状画像モニタに得られる画像は、
管内形状に応じた輝線９である。２つの画像は同時に観
測することが可能である。また、形状画像処理部より得
られた出力から距離演算部76によって従来より知られて
いる光切断法から全周形状を算出することが可能であ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば検出ユ
ニットを被検査管内に挿入して管軸方向に移動し、被検
査管の内面を検査する管内検査装置において、上記検出
ユニットが、被検査管の内面の光像を捉える受光手段
と、内面状態を得るために内面を一様に照射する投光手
段と、内面形状を得るために内面にビーム光を照射する
投光手段と、上記受光手段から得られた出力より被検査
管の内面状態および内面形状を求める処理手段とを備え
ると共に、上記両投光手段が時分割で交互に動作し、上
記処理手段が上記投光手段の動作と同期して動作するか
または、上記両投光手段の光波長が異なり、上記処理手
段が波長選択によって上記両投光手段に因子出力を分離
して処理するように構成したので、状態観測と形状測定
を一個の検出ユニットで同時に実施することができ、作
業能率が高く、内面の様子を正確に判断することが容易
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による管内検査装置を模式
的に示す断面図である。

【図２】第１図の受光手段が捉えた像を示す説明図であ
る。

【図３】第１図に示した検出制御部の一例を示すブロッ
ク図である。

【図４】この発明の従来の管内検査装置を模式的に示す
断面図である。

【符号の説明】１被検査管２検出ユニット３光源６二次元撮像機８照明用光源 11 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者望月延夫埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１号東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者谷口善昭埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１号東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者藤本純司埼玉県入間郡大井町西鶴ケ岡一丁目３番１号東燃株式会社総合研究所内 (72)発明者山口圭一尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社産業システム研究所内 (72)発明者高嶋和夫尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社産業システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検出ユニットを被検査管内に挿入して管
軸方向に移動し、被検査管の内面を検査する管内検査装
置において、上記検出ユニットが、被検査管の内面の光
像を捉える受光手段と、内面状態を得るために内面を一
様に照明する投光手段と、内面形状を得るために内面に
ビーム光を照射する投光手段と、上記受光手段から得ら
れた出力より被検査管の内面状態および内面形状を求め
る処理手段とを備えると共に上記両投光手段が時分割で
交互に動作し、被検査管の内面状態と内面形状を求める
上記処理手段が上記投光手段の動作と同期して動作する
かまたは、上記両投光手段の光波長が異なり、被検査管
の内面状態と内面形状を求める上記処理手段が波長選択
によって上記両投光手段に因子出力を分離して処理する
ように構成したことを特徴とする管内検査装置。