JPH05215723A

JPH05215723A - 磁気検査装置

Info

Publication number: JPH05215723A
Application number: JP4276033A
Authority: JP
Inventors: Mehrdad Z Tabari; ジーアタバリメアダッド; Roger P Ashworth; フィリップアッシュワースロジャー
Original assignee: British Gas PLC
Current assignee: British Gas PLC
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1993-08-24
Anticipated expiration: 2014-10-06
Also published as: DE69218100D1; EP0537928B1; CA2080447A1; EP0537928A1; US5402065A; GB2260613A; DE69218100T2; HK1007001A1; ES2101048T3; GB2260613B; JP2958409B2; GB9121744D0; CA2080447C

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】加工片を通り過ぎて動くか、または装置を通り
過ぎて動かして、その加工片を連続的に検査することの
できる磁気検査装置を提供する。【構成】担体は、磁束をパイプラインの壁へ送り、また
壁から送り返される箔の２つの集合体を持つ。磁束は、
コイル２０から、または、１つか複数の永久磁石から出
される。各集合体は、スペーサー６９と共通箔部分の単
独集合体もしくは、たとえば６組の扇形をしたものなど
の何組かの共通箔要素を含む。箔とスペーサー６９は、
ステンレス鋼などの鋼から切り取られ、弾力的に変形可
能な箔で、好ましくはＶ型をしたスロットによって分離
され保持器７３とピン７１によって固定される。パイプ
１０中では箔は、破線３２、３４の如く変形する。箔の
長さは、少なくとも箔の厚さの２００倍で、箔間の距離
を厚さで割った値は、少なくとも１である。センサー２
８は、壁からの磁束の漏洩を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気検査装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】担体の形をとる磁気検
査装置は、パイプラインの状態を検査するために使用さ
れる。また、そのような担体では、永久磁石から、また
は電磁石からの磁束が、ブラシのようなグループで配置
された、鋼の剛毛を通して、包囲しているパイプライン
の壁へ入り、壁から戻ってくる。そのような鋼の剛毛
は、担体がパイプラインを通るようにパイプラインの壁
の表面の内側を押し流れる。

【０００３】剛毛でできているブラシのようなグループ
は、それぞれ一組の穴を持つ比較的厚い鋼の板を一つ以
上有する。各穴の中に、一束の鋼の剛毛が固定される。
箔が剛毛の替わりに使用されてもよく、また剛毛の使用
することに比べて箔が使われたとき、同じ体積量を比較
すれば、より多くの金属が存在していることが発見され
た。さらに、剛毛が装架されている板に応じて、板を取
り替える必要性もなく、箔を取り替えることを可能にす
るそれぞれの部分の間で、箔は自身を固定することによ
りしっかりとする。

【０００４】箔に関する初期の提案は、英国特許第２０
３４１２２号、第２０８６０５１号にによりなされてい
る。その中で、剛毛や箔は、パイプラインの壁の長さに
沿ってパイプラインの内部直径が変化するのにもかかわ
らず、パイプラインの壁と常に接している必要がある
と、説明されている。また、パイプラインの縦の長さに
対して横に担体が動くことにより、担体の一部重量と力
は、パイプラインの壁と、重量やその他の力によって壁
の方に押しやられる剛毛が箔との間で起こる反応によっ
て反作用する。これらの特許で説明されているように、
剛毛や箔に課されている重量やそのようなその他の力の
大きさは、担体の設計による。

【０００５】英国特許第２０３４１２２号では、パイプ
ラインの内部直径を変化させることが、組になっている
箔のセットをそれぞれの磁気の戻り経路部分の上に装架
することで調節さされている。その各磁気帰り経路部分
は、バネによってビッグのボディにつながれている。英
国特許第２０８６０５１号では、箔が担体の共通の本体
にしっかりと固定されているように詳述されている。し
かし、箔は２０３４１２２で開示されたのと同じ種類の
箔であると述べられている。

【０００６】英国特許第２０３４１２２号では、いくつ
かの箔が共通の部材８の一体部分として表されている。
箔は、スリット１１で、共通の部材を切り離すように形
成されている。これらのスリットは、隣接する箔の間
に、いかなる隙間をも与えていない。箔は、また、タン
クフロアの状態を検査するのに使用される磁気検査担体
で用いられてもよく、さらに、箔と板との間で対応する
動きにより板の状態を検査するのに使用される磁気検査
装置で用いられてもよい。

【０００７】

【発明の目的】本発明の目的は、加工片を通り過ぎて動
くか、または加工片が装置を通り過ぎて動く磁気検査装
置で、加工片を連続的に検査することのできる磁気検査
装置を提供することにある。

【０００８】

【発明の構成】本発明に係る磁気検査装置は、加工片に
係合可能な先端を有する２つのグループの箔を有してお
り、その２つのグループの箔は、先端から離れた箔の端
部で、磁気的に磁気のソースに連結されている。また、
箔が、箔の平面を横切る第一の方向に弾力的に変形する
ことが可能であり、各グループでの各箔は、スペースを
介在させることにより、前記第一の方向において、隣接
する箔から離間するとともに、スロットを介在させるこ
とにより、前記第一方向を横切る第二の方向において、
隣接する箔から分離されている。

【０００９】本明細書では、「装置」という用語は、板
が検査される磁気検査装置と、パイプライン検査か、ま
たはタンクのベースかフロアを検査するための磁気検査
担体を意味する。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本発明の実施例
につき、詳細に説明を加える。図１ないし図５は、パイ
プライン検査担体の形をとった磁気検査装置を示し、こ
れは、延性鋳鉄ガス分配パイプラインを検査するための
ものである。本実施例においては、パイプラインは、１
２インチである（すなわち、パイプラインの内径は、名
目上、１２インチ、すなわち、３００ミリメートルであ
る。）。本発明は、異なったサイズのパイプライン、た
とえば、６インチや８インチのガス分配パイプライン
を、また、６インチかそれ以上の内径を有するスチール
ガス伝送ラインを検査するための担体に適用可能であ
る。本発明は、また、たとえば、スチール製の水や石油
などのガス以外の流体用パイプラインを検査する担体に
も適用できる。

【００１１】本実施例では、パイプラインは、それが、
「デッド」、すなわち、その中に、ガスが存在していな
い間に検査されて、担体は、ウインチに取り付けられた
ケーブルによりパイプラインを通して引っ張られるよう
になっている。伝送ラインでは、担体は、通常、パイプ
の壁に係合するカップを備えており、担体が、パイプラ
インを通して送られる生成物の圧力の差（カップを横切
って生成される）によって進まされる。

【００１２】他に考えられる駆動の選択例の一つとし
て、パイプの壁に係合しているドライブカップにより、
駆動されている係留担体の使用がある（たとえば、担体
が、アンビリカルケーブルにより繋がれていてもよ
い。）。カップを横切る圧力差は、「デッド」パイプラ
インを検査する際に、パイプに沿って流れる空気、その
他の流体によるものでも、あるいは、圧力が充分に高い
場合に、カップを横切る圧力差が、中間圧力（もっと高
い圧力）分配ライン中と同じように、パイプラインの中
を移動しているガスよるものでもよい。さらに、他の駆
動の選択例として、検査担体を引いたり、またはトラク
ター担体の中に含まれる検査設備を持つようなトラクタ
ー担体の使用がある。トラクター担体は、ガス分配ライ
ン、ガス伝送ライン、水か石油かその他のラインで使用
可能である。

【００１３】さらに変形例として、トラクター担体はパ
イプの壁に対して反応してもよく、もしくは、もしパイ
プの壁が反力に耐えられないならば、静止した「前もっ
て置かれた」ケーブルに対して反応してもよい。図１
で、パイプライン１０の最小口径は１２に示されてお
り、最大口径は１４に示されている。パイプライン１０
は、延性鋳鉄からできており、口径は、示された最小値
と最大値との間を変化する。

【００１４】担体１６は、以下の主な構成部分から構成
されている。すなわち、本体１８、フォーマー２２を巻
いている電磁コイル２０、箔のグループ２４、２６およ
び担体１６の本体１８の回りに等しい角度で配置されて
いる３６個のセンサアセンブリ２８（図には、このうち
一つだけが示されている）を備えている。箔２４、２６
の各グループは、数多くの共通の箔部材５９からできて
おり、そのそれぞれの箔の部材は、図２に示されるよう
な形状をしている。この形状は、１２の箔２５を有して
いることが好ましい。

【００１５】箔を使用することにより、パイプの壁に送
られる束に足りるように必要とされる金属の領域に与え
られる占有体積が、より小さくてすむという主な利点が
得られる。この明細書では、各グループ２４と２６は、
「磁束導体」と表現されている。箔２４、２６のグルー
プの機能は、以下に説明される。この場合の担体は、パ
イプの壁に係合しているいかなる釣り下げコンポーネン
トもなしに、箔のグループの上を走る。担体の別の形と
して、担体の重量をすべてを、またはいくらかを支える
ため、担体の上に、パイプの壁に沿って走る車輪を使用
してもよい。この車輪は、バネに対する本体に応じて置
き換えられてもよい。車輪の代わりに、または車輪に加
えて、担体の重量の一部、または全部が、上記に言及さ
れたドライブカップに支えられてもよい。

【００１６】各アセンブリ２８は、一本のベルト４４を
ともなったセンサーハウジング４２に固定されているオ
ーステナイトのステンレス鋼のスレッジ４０を備え、ベ
ルト４４は、センサーハウジング４２とステンレス鋼の
スレッジ４０との間にサンドイッチされている。ベルト
４４の端部は、それぞれ、スレッジ４０のリーディング
端部とトレーリング端部とを、担体に連結するリーディ
ング部材４６とトレーリング部材４８とを形成する。ベ
ルト４４は、ポリエステル繊維で覆われているポリウレ
タンから形成されており、実質的に伸縮性ではない。

【００１７】リーディング部材４６とトレーリング部材
４８との両端は、ねじ５０により支持されており、ねじ
５０は、丸いヘッドを有し、ベルト４６、または、４８
に対して、丸いエッジ部を有するワッシャーを保持して
いる。さらに、ねじ５０は、ベース板を形成しているス
テンレス鋼のプレス加工物５８に対して、リーディング
部材４６とトレーリング部材４８を保持しており、ステ
ンレス鋼のプレス加工物５８は、それ自身、フォーマー
２２の外側先端６０と６２の上に位置して保持されてい
る。

【００１８】アセンブリ２８は、バネ６４に抗して位置
しており、また、担体に抗して、より正確には、それぞ
れのプレス加工物、すなわち、ベース板５８に抗して、
位置している。バネ６４は、ほぼ０の形状をなしてお
り、ポリウレタンエラストマー材料により形成されてい
る。バネ４０は、ベース板５８を係合している部分６６
において、平らな形状を有している。また、バネ６４
は、ベース板５８に抗する位置に、ピン６８により保持
されており、ピン６８は、Ｕ字状断面を有するベース板
５８の両側にある穴に係合している。その反対側で、バ
ネ６４は、センサハンジング４２上に形成された耳片７
０により、保持されている。耳片７０は、バネ６４の各
側上にそれぞれ一つのびており、バネ６４の平面に対し
て垂直な横方向変位に抗して、バネ６４を保持してい
る。

【００１９】検査担体１６は、パイプラインに挿入され
る前に、担体にあてはめた状態で表されている。担体
が、図１に示されている矢３０の方向に動くことになっ
ていると仮定すると、担体１６がパイプラインに挿入さ
れたとき、箔グループ２４、２６は、右の方に変形し
て、その結果３２、３４の破線で示されているようにカ
ープすると考えられる。

【００２０】アセンブリ２８も、また変形して、担体１
６がパイプラインの中で静止している間、リーディング
部材４６とトレーリング部材４８はゆるい状態にあり、
バネ６４だけが、パイプラインの壁に対して実質的に垂
直なスレッジ４０に力を及ぼす。担体１６が動くとき
（たとえば、図１に示されている矢３０の方向に）、リ
ーディング部材４６がピンと張り、担体の動きが、部材
１６により、スレッジ４０に伝達される。スレッジ４０
がパイプの壁の内側に沿って走っている限り、トレーリ
ング部材４８は、ゆるい状態になり、アセンブリ２８を
制御するのに何の役目も果たさない。

【００２１】スレッジ４０がパイプ物の中の空洞を横切
って動くとき（たとえば、分岐パイプラインにつながる
部分で）、スレッジ４０は、半径方向外方に向かって動
き、リーディング部材４６とトレーリング部材４８の双
方は、スレッジ４０上に内方に向かう力を及ぼし、バネ
６４の外方に向かう力に反作用する。もし、担体１６を
前方に動かすことが不可能であると判明した場合には、
担体１６は、後方に動くように設計されている。その場
合、リーディング部材４６とトレーリング部材４８の役
割は逆となる。箔グループ２４、２６は、右方向ではな
く、左方向にカーブして反対方向に変形される。

【００２２】各アセンブリ２８は、パイプライン１０の
口径とパイプライン内にある担体の横への動きとを変化
させることに適応しなければならない。さらに、担体は
パイプラインの中にある湾曲部分をうまく通り抜ける必
要がある。そのような湾曲部分は、１つの直径と同じぐ
らいきつい、すなわち、湾曲部分の曲率半径が（パイプ
の中心に対して測定された）、湾曲部分の内側直径と等
しい。そのような湾曲部分は、６インチパイプの場合に
特に難関となる。このことは図６に表されており、図
中、６インチの担体が、分配ラインの中で一つの直径湾
曲部分をうまく通り抜けているところを表している。し
かし、湾曲部分の内側にあるアセンブリ２８は、担体が
パイプラインの外側にあるときにとるような状態で示さ
れている。そのような湾曲部分をうまく通り抜けるため
には、センサアセンブリ２８が湾曲部分の内側で完全に
つぶれる必要がある。このことは、リーディング部材４
６とトレーリング部材４８の性質により可能である。そ
のような状況下で、湾曲部の内側にある箔グループ２４
は、最後尾の箔２５が担体本体１８によって運ばれたス
トップ７１（図１と図６に示されている）と、プレス形
成してできたもの５８の翼の上部先端７２とに対して水
平になるまで、右に変形することが必要であると思われ
る。箔グループ２６は、ひどく変形して、パイプライン
の外側の壁に隣接する。そして、最後尾の箔２５は、担
体本体１８によって運ばれたストップ７４（図１と図６
に示されている）に一致する。

【００２３】ある状況のもとでは、バネ６４は、リーデ
ィング部材４６とトレーリング部材４８とに係合してい
てもよい。たとえば、パイプの大きさによっては、バネ
が、リーディング部材４６とトレーリング部材４８との
間にあるほとんどすべてのスペースを占有するというよ
うな特徴が必要とされるかもしれない。パイプライン１
０におけるこのような状況下では、バネ６４は、リーデ
ィング部材４６を外側に下げてしまう原因となることが
考えられる。

【００２４】しかし、そのような状況下でさえ、バネ
は、パイプの壁に実質的に垂直になっているスレッジ４
０の上に力を及ぼす。また、リーディング部材４６が下
がってしまったにもかかわらず、リーディング部材４６
により、担体の動きが、スレッジ４０に依然送られる。
上述されたように、担体１６は、通常図１に表されてい
る矢３０の方向に送られるようになっており、本体１８
の引く先端に固定されているピン５７上に装架された旋
回アセンブリ６１に取り付けてある運搬ケーブル（図中
には示されていない）により引っ張られる。担体１６を
逆に引き戻すために別の運搬ケーブル（図中には示され
ていない）が、本体１８の引っ張られる先端に固定され
ているアイ５５に取り付けられている。

【００２５】検査は、磁束漏洩方式を用いて行なわれ
る。強力な磁場が、電気磁気コイル２０によって発生
し、箔グループ２４、２６によりパイプライン１０の壁
へ送り、または壁から送り返される。電気磁気コイル２
０を付勢する電流が、コイルに結合しているアンビリカ
ル供給ケーブル（図中には示されていない）を経由して
表面から供給される。この場合、たとえばパイプの壁の
腐食が原因でおこる金属の損失などという欠陥のため、
磁束がパイプの壁から漏洩するという結果をもたらす。
このことは、ハウジング４２内にあるセンサーにより検
出される。各センサーは、ピグがパイプラインを通って
動くとき、連続的な信号を発信し、この信号は、他のセ
ンサーからの複数の信号と共に、担体から地表で設備を
記録しているハードディスクのついたパソコンにのびて
いる第二アンビリカルケーブル（図中には示されていな
い）に送られる。パイプラインに沿った担体の位置は、
ウィンチによってときはなたれた運搬ケーブルの長さを
測定するモニターからわかる。

【００２６】担体は、たとえば図６に示されているよう
に、１直径湾曲部分をうまく通り抜けるときは、パイプ
の壁の状態を検査しない。しかし、センサーが湾曲部分
を抜けてパイプの壁を通ることができるもっと大きい直
径湾曲部分では、完全な検査が行なわれる。このこと
は、ほとんどの伝送パイプライン検査に当てはまること
になる。湾曲部分の領域で、検査が行なわれないのは、
１直径やそれに似たような非常にきつい湾曲部分に遭遇
するような分配パイプラインのみである。

【００２７】ある場合（たとえば、アンビリカル供給ケ
ーブルを使用できない場合）で、電気磁気コイル２０の
代わりに、一つの、または複数の永久磁石をおいてもよ
い。電磁石２０でつくられた磁束は、経路の中を循環す
る、すなわち、パイプライン１０と、磁束導体か箔グル
ープ２６と、本体１８により与えられた帰り経路と、も
う一方の磁束導体を形成するもう一方の箔グループ２４
とを含む経路の中を循環するのである。

【００２８】他の変更態様で（図には示されていな
い）、前記経路が、帰り経路を設けている本体自身の代
わりに、本体により運ばれている部分により形成されて
いる磁束帰り経路を含んでいてもよい。たとえば、永久
磁石が電気磁石の代わりに使用されているところでは、
アレンジの仕方は英国特許出願ＧＢ−Ｂ−１５３５２５
２号で詳述されているようにしてもよい。その明細書で
は、磁石がその幅の広い平面で磁極を持つ平らな板とな
っている。その幅の広い平面は、表面内でパイプに平行
になるように配置される。磁石は、本体の回りに配置さ
れた磁束帰り経路部分の各端にそれぞれ一つずつおかれ
ている。磁束帰り経路部分は、バネの上に装架されてお
り、その結果として、パイプラインの直径が変わるのに
適応できるように、半径方向に内側や外側に動く。磁束
導体は磁石の上に装架されている。アセンブリ２８は、
本体自身の上ではなく、「フローティングしている」輪
の上に装架されるようにアレンジされると考えられる。
すなわち、輪は磁束経路部分を取り囲んでおり、輪の穴
を通り抜ける半径方向の柱により、磁束経路部分に結合
されている。それゆえ、担体が湾曲部分をうまく通り抜
けるときに、輪は、磁束帰り経路に関して半径方向に動
くことができるので或る。

【００２９】各箔グループ２４、２６は、図２で表され
ているように、それぞれ９０の箔から成っている。共通
の箔部分５９は、それぞれ、この例でいうと厚さ0.３ミ
リメートルのフェライトステンレス鋼か、またはマルテ
ィンサイトステンレス鋼の薄板から切りとられた環状で
ある。各共通箔部分５９の全体の直径は、共通箔部分５
９がそっていない状態で、３４５ミリメートルである。
箔グループ２４、２６は、図１中に、実線で変形してい
ない状態を、破線３２で変形した状態を示している。

【００３０】各共通箔部分５９は、隣り同志にある指型
薄板間の角度３０度で、Ｖ型に介在しているスロット６
３によって離されているような弾力的に変形することが
可能な箔２５を１２枚有している。各共通箔部分５９の
中央開口部６５は、呼び直径寸法９０ミリメートルであ
る。各箔グループ２４、２６は、共通箔部分５９の中央
開口部６５を通ってのびている本体１８により位置ずけ
されている。それぞれの箔グループ２４、２６で、隣あ
わせになっている共通箔部材５９は、図１、図５、図６
に表されている単一環状スペーサーによって分離されて
いる。この例では、各スペーサー６９は、共通箔部分５
９用に使用されているのと同じ薄板材質から切り取られ
ており、各スペーサーの外径は、１２５ミリメートルで
ある。内部開口部の呼び直径寸法９０ミリメートルであ
る。各箔グループ２４、２６には、グループにある穴７
５を通ってのびているピン６７がある。保持装置７３
が、ピン６７と本体１８の上に位置しているグループと
を保持している。

【００３１】各スペーサーは、厚さ0.３ミリメートルで
ある。これにより、この例では、各グループ２４、２６
で隣あっている共通箔部材５９の間の長さを、各共通箔
部材５９の厚さで割った商が、１なのである。この商は
「充填密度」と称される。本発明は、例により上記に引
用された値と異なる厚さの箔とスペーサー使用して実施
されてもよい。しかし、充填密度が１と等しいか、また
はそれ以上であることが好ましく、また、充填密度が１
から２の範囲になることが特に好ましい。

【００３２】８インチの担体上にある共通箔部分５９
（すなわち、箔２５）は、厚さ0.１５ミリメートルの材
質からできているのが好ましく、スペーサー６９も、ま
た同じ厚さであることが好ましい。６インチの担体上に
ある共通箔部分５９（すなわち、箔２５）は、厚さ0.０
７５ミリメートルの材質からできているのが好ましく、
スペーサー６９も、また同じ厚さであることが好まし
い。８インチ担体には、各共通箔部材５９上に、担体の
回りに等距離に配置された箔が１２枚あるのが好まし
い。さらに、８インチの担体は、２４のセンサーを有す
ることが好ましい。また、６インチの担体には、各共通
箔部分５９上に、担体の回りに等距離に配置された箔２
５が９枚あるのが好ましい。さらに、６インチの担体
は、１８のセンサーを有することが好ましい。

【００３３】各スペーサー６９の外側先端は、グループ
２４、２６で、２つのお互いに隣合っている共通箔部分
５９中にあるＶ型スロット６３の最内部先端と、ちょう
ど重なりあっている。その結果として、各箔２５の一定
していない長さは、１１０ミリメートルになる。箔２５
の長さをその厚さで割った商は、この例で、３６６であ
る。その商は、箔の「細長比」と呼ばれてもよい。本発
明は、例により上記に引用された寸法と異なる寸法を持
つ箔を使用して行なわれてもよいが、細長比は、通常３
００より大きいことが好ましい。このことは、大きな変
形をしたときに、箔の材質が曲がりやすくなってしまう
ことを避けるためである。

【００３４】各グループ２４、２６の共通箔部分５９
は、列８２で一列に並べられた箔２５とともに配置され
ている。それに応じて、各グループ２４、２６は、一列
に並べられたスロット６３によって分離された箔２５の
列８２を有している。すべての箔、または少なくともほ
とんどの箔が、列になって並べられていることが好まし
いのではあるが、必ずしも必要ではなく、本発明の他の
実施例において、別の配置方法が用いられてもよい。

【００３５】配置方法がいかなるものであろうとも、箔
の各グループは、担体の回りにのびている配列を形成す
る箔を有する。上述された第一実施例は、鋳造天然ガス
分配パイプラインを検査するのに使われることを目的と
している。担体は、検査されるパイプラインの縦の長さ
を通って、ウィンチ（図中にはない）に取り付けられて
いる牽引番号８０（図１）を用いて引っ張られる。パイ
プラインの中は、検査中、「デッド」（すなわち、ガス
が流れていない）状態である。コイル２０が付勢され
て、磁束をつくりだし、その磁束はパイプラインの壁１
０へ送られて、箔グループ２４、２６によりコイルへ送
りかえされる。グループは、図１のゴーストライン３
２、３４で示されているようにそっており、壁１０の内
部表面をすべって進む。腐食による壁１０からの金属の
損失が原因で、磁束が壁１０から漏洩することをまね
き、センサー２８が漏洩磁束に反応するのに一致して、
センサーは信号を発する。その信号は、アンビリカルケ
ーブル（図中には示されていない）を通って記録装置
（図中には示されていない）に移動する。電力は、電力
ケーブル（図中には示されていない）を経由してコイル
２０に供給される。

【００３６】担体の第二実施例は、図７から９に表され
ている。担体は、伝送パイプライン、すなわち、圧力下
で天然ガス、石油、他の生産物を扱っているパイプライ
ン、の「オンライン」検査をするのに使われることを目
的としている。たとえば、一般的にいって、そのような
パイプラインは、その内部直径が４１６ミリメートルか
ら４４６ミリメートルの範囲で変化する。それで、担体
は「ピグ」を形成する一つか、それ以上の他の担体とと
もに、列になって用いられると考えられる。そのピグ
は、パイプラインを流れる流体によってピグを通ってで
きた圧力の差により、パイプラインを通って移動させら
れる。たとえば、ピグ列にある担体の一つは、パイプラ
インの表面内部に沿ってすべるゴムシールカップが備え
付けられていてもよく、少なくとも一つのカップを通る
圧力差が、ピッグを進ませる。

【００３７】担体は、軟鋼でできている固定体９０と、
二組の永久磁石９２、９４と、磁石９２、９４に、それ
ぞれ固定されている２つの箔グループ１００、１０２と
を有する。前記各永久磁石９２、９４は、本体９０の、
六角形をした先端部分９６、９８の平らな平面に固定さ
れている。磁場センサーは、担体上に装架されてもよい
のであるが、図７、８、９では省略されている。

【００３８】箔の各グループ、１００、１０２は、六組
１０４の共通箔部分から成っている（図８、９）。各組
１０４は、この例で、複数の介在するスペーサー（図中
には示されていない）と一緒に固定されている１７５個
の共通箔部分１０６を有する。前記各介在スペーサー
は、留め金台１０８の一つと同じ外形をしている。共通
箔部分１０６は、ボルト１１２とナット１１４とによ
り、台１０８と第二の台１１０との間で、先細くなった
先端スペーサー１１６とともに固定される。

【００３９】各共通箔部材１０６は、扇形をしており、
Ｖ型をしたスロット１２２によって分離された、弾力的
に変形することができる、完全な５枚の箔１２０を有し
ている。この例では、一般的に、各共通箔部分１０６の
もっと狭くて低い先端の横幅は１４０ミリメートルであ
り、各箔１２０の最大自由縦の長さは１１０ミリメート
ルである。共通箔部分１０６とスペーサーとは、それぞ
れ厚さ0.３ミリメートルである。それゆえ、充填要素が
１となり、細長比は３６７となる。２つの最外側箔１２
０の間の角度は、４８度であり、互いに隣接する箔の角
度は１２度である。六組１０４が箔グループ１００か１
０２をつくりだすとき、互いに隣あっている組での互い
に隣接する箔１２０の間での角度もまた、１２度であ
る。先細になっているスペーサー１１６間で測定され
た、図８に表されている箔の一組の引く先端と引っ張ら
れる先端の間の距離は、１０５ミリメートルである。

【００４０】留め金台１０８、１１０は、磁石９２か９
４に固定される。図８と９で、箔は変形していないとこ
ろを表されている。箔の各グループ１００、１０２は、
担体の回りにのびている配列を形成する共通箔部分１０
６を有する。この例では、各グループの箔が、一直線に
なったスロット１２２により分離されて一直線になった
列１３０箔１２０の状態で配置される。しかし、前述し
たようにこのことは必ずしも必要ではない。

【００４１】この例で、共通箔部分１０６は、共通箔部
分１０６の外側両先端が、変形していない状態のときで
さえ、図７と８の矢で示されているような担体が前に動
く方向に関して見ると、内側先端に対して後向に位置す
るように、各グループ１００、１０２で傾いている。こ
のように箔１２０が後に動くことが好ましいが、必ずし
も必要ではない。これは、担体の箔に加えられた効力を
減少するために用いられてもよいデザインの選択であ
る。

【００４２】図７は、グループ１００、１０２の箔が、
パイプラインの壁１４０と係合することにより変形して
いる状態を表している。通常、どのような実施例でも、
変形が行なわれる範囲で、充填密度により左右される
が、箔が曲げられる半径の変形度は３０％までであるこ
とが好ましい。半径の変形は、商Ｘ／Ｌ１００％として
限定され、ここでＬは、図８に示されているように箔の
変形していない自由な「高さ」であり、Ｘは、Ｌと箔の
変形している高さとの相違を表している。

【００４３】図１０から１２に表されている第三の実施
例は、一般的にいって、担体が、たとえば、名目上内部
直径が２０４ミリメートル（８インチ）である伝送パイ
プラインを検査するのに使われることを目的としてい
る。担体は、２つの固体円筒形軟鋼１６０、１６２の間
に環状の永久磁石１６４をともなった前記軟鋼１６０、
１６２からなる本体を持っており、アセンブリはボルト
１６６によりいっしょに固定されている。担体は、箔の
２つのグループ１６８、１７０を有し、各グループは、
単独共通箔部分１７２を含む（図１１、１２）。各共通
箔部分１７２は、環状であり、本体部分、１６０、１６
２上にある縮小された直径部分、１７４か１７６の上に
位置している。担体上に装架されてもよい磁場センサー
は、図１０、１１、１２から省略されている。

【００４４】共通箔部分のグループは、また、縮小され
た直径部分を取り巻くような介在環状スペーサー（図中
には示されていない）とともに、部品１６０、１６２の
それぞれ上にある肩部１７８、１８０と、輪、１８２、
１８４との間で固定される。それぞれの輪１８２、１８
４は、縮小された直径部分１７４、１７６を取り囲み、
３つのネジ（１８６に示されているネジが１つ、ボルト
１９２、１９４により、該当の本部部分１６０か１６２
に固定されているさらに別の輪１８８か１９２に装架さ
れているネジ１８６が２つ）より共通箔部分のグループ
に対して力が押さえつけられている。

【００４５】この例では、普通、各共通箔部分が、直径
８５ミリメートルの中央開口部を持ち、Ｖ型スロット１
９８により分離された、弾力的に変形することが可能な
完全である箔１９６を１２枚有している。各共通箔部分
は、一般的に、厚さ0.１２５ミリメートルのフェライト
ステンレス鋼の薄板か、マルティンサイトステンレス鋼
の薄板から切り取られており、スペーサー（図中には示
されていない）も同じ材質から切り取られている。それ
ゆえ、充填密度は１となる。軟鋼を含めて、いかなる適
切な材質を共通箔部分に使用してもよい。

【００４６】スロット１９８の頂点は、各肩部１７８、
１８０と、各輪１８２、１８４との最大直径と一致して
いる。そのような直径は、図１１で破線２００により示
されており、また、この例では、長さが１１５ミリメー
トルとなる。各共通箔部分１７２の全直径は、この例で
は代表的に、２３５ミリメートルであり、箔１９６は、
共通箔部分１７２の内部環状部分２０２の平面に対し
て、１５度の角度でそれぞれ示されている。箔グループ
１６８、１７０は、共通箔部材１７２の外側両先端が、
図１０から１２に示されているように、変形していない
状態のときでさえ、図１０の矢で示されている担体が前
に動く方向に関して見ると、内側先端に対して後向に位
置する状態になるように配置されている。

【００４７】担体が、パイプライン中にあるとき、箔グ
ループ１６８、１７０が図７に示されているのと似たよ
うな方法で後向きに進む。この例では、各箔の長さは６
０ミリメートルであり、細長比は４８０ミリメートルで
ある。箔は、各グループ１６８、１７０中に、一直線に
なったスロット１９８により分離された列、２１０（図
１０）で一列になっている箔１９６の状態で配置されて
いる。しかし、このことは必ずしも必要ではない。

【００４８】図９、１０、１１で表された担体は、ビグ
を形成するのに少なくとももう一つ別の担体（図中には
示されていない）と列になって使用することを目的とし
ている。ピグは、パイプラインを通して、第二実施例に
関して説明したように、発生してきた液体圧力差によっ
て進む。上述されたそれぞれの実施例で、箔は、担体の
全重量を支えており、ピグがパイプラインに沿って進む
とき、箔もまた、パイプライン中の担体の動きによって
パイプの壁で発生する反力を受けやすい。

【００４９】他の実施例（図中には示されていない）
で、担体の設計に左右されて、壁からのそのような反力
の合計の力が担体の全重量より少ないとき、箔は、担体
の重量を全部支えなくてもよい。しかし、全実施例にお
いて、本発明は、磁束をパイプの壁へ送り、またパイプ
の壁から送り返す箔によって、利用できる体積が効率的
に使用されることを可能とする。同じように支えること
を遂行するために（すなわち、全部の、または一部の担
体の重量や、壁の反力を支えること）、磁束を送るの
に、比較的もっと多くの金属を、利用できる体積中で収
容することができ、その結果として、鋼の剛毛を使用す
るのに比較して、高い磁気効率が得られる。逆に言え
ば、担体は、同じ高い磁気効率を持つとともに、湾曲部
分通過効率性が高くなる。（担体が比較的短い。）設計を変えることは容易にできる。箔の変換は簡単であ
り、剛毛ブラシ部の形成部分などのような重い板を取り
替えることは必要ではない。箔に備える圧力／変形の特
性は、剛毛に比べて正確に予測でき、実験方法をあげれ
ば十分である。

【００５０】箔は、磁石から、また磁石へ磁束を送るた
めの経路を提供し、また担体を支えるため懸架装置を提
供する。剛毛に比べて、箔は、同じ磁気機能や釣り下げ
機能を果たすのに、より少ないスペースで前記の特質が
設けられる。このことは、湾曲通過効率性が高いことが
必修条件であるパイプ検査をする担体において、特に重
要である。剛毛に比べて、箔は独立的であるので、もっ
と分析的に予測できるように動く。さらに、箔は、剛毛
に比較して、安価であり、特定の口径範囲に調節するか
合わせることがもっと容易にでき、また特定の磁気回路
にも合わせることができる。

【００５１】箔の間隔の厚さに対する比率は、（箔がパ
イプライン検査担体上に装架されているものとして）箔
一枚が隣の箔に接触する状態となる半径方向の変形を決
める。この状態は、臨界点であって、これを超えると、
すべての箔が「くさび型に重なりあって」第一の箔の後
側において、パイプの壁と箔との間に空隙が形成される
状態となる。この影響は、担体が普通に検査している間
は、避けられることになる。しかし、この影響は、磁気
効力が、上記の空隙によって減少されるので、担体が制
限パイプ口径（クラッシュ口径）にさしかかったところ
で有益となる。普通の口径範囲内では、懸架装置が、箔
の半径方向圧縮をうまくこの臨界点の圧縮値以下におさ
えておくように、設計されなければならない。

【００５２】比較してみると、剛毛の束内にある個別の
ワイヤ剛毛は、半径方向の変形値０からすぐに、隣合っ
ているワイヤ剛毛と干渉しあう傾向があり、本質的に磁
気回路の完成が、もっと不完全である。箔間隔と箔の厚
さの比率が１：１であることは、箔の独立性に半径方向
の圧縮が約３０％までを、与えることになる。箔の先端
で磁気固定力によっておこされた余分な効力が、半径方
向の力／変形の特性を強化する原因となる。「スイープ
ブラシ」検査担体上で、この微妙な点を、もっと薄い箔
の使用を可能にすることによって、全担体抗力を減少さ
せるのに使用してもよい。磁気抗力は、担体を持ちあげ
るのに役立つ。箔は、他の部分と比べて薄い部分でいき
てくるという利点があり、この強力効果は、細長比が大
きくなればなるほど、顕著になる。それゆえ、設計士
は、箔のもっと広い適応範囲を持つのである。

【００５３】比較的大きな変形に対して曲がってしまう
ことを避けるために、約３００かそれ以上の細長比が、
フェライト材質には必要である。前もって傾斜した箔
（最適には約３０度）は、剛性にたいした変化をおこす
ことなく、さらに、抗力のベースレベルを引き下げるこ
とができる（初期の半径方向の範囲が同じであるとすれ
ば）。抵抗力が大切であるところでこのことは行なう価
値がある。しかし、抗力対口径は、よくならない。

【００５４】本発明は、また、タンクフロアか、タンク
ベースの状態を検査するのに使う検査担体にも適応す
る。タンクフロアが平らでないとき、箔は、タンクフロ
アに垂直な方向で曲がって、戻る必要がある。このこと
は、パイプ検査担体の場合、半径方向の圧縮、または回
復と呼ばれていたものである。タンクフロアが重なり合
っている板でできているところでは、箔はそのようにタ
ンクフロアが平らでないことに適応できるように、曲が
って、回復する必要がある。

【００５５】本発明は、また、磁気検査装置にも適応す
る。この装置では、磁石と箔アセンブリとが検査される
べき板の方に動くか、板が磁石と箔アセンブリとを過ぎ
て動くかする。図１３ないし図１５は、曲がる種類の箔
を示している（例として、図７ないし図９、または図１
０ないし図１２を参照）。しかし、次に言及すること
は、変形していない状態で平らである箔にも等しく適応
することと考えられる。

【００５６】図面は、加工片、３０８に係合している先
端３０４、３０６を有する２つの箔、３００、３０２を
図解して表している。ここで、加工片３０８は、どのよ
うな装置が使用されているかにより、パイプの壁でもよ
いし、タンクか板のベースでもよい。変形していない状
態での箔の高さは“Ｌ”で表されており、箔の厚さは
“ｔ”で、互いに隣り合っている間の距離は“ｓ”であ
る。

【００５７】図１３は、箔が変形していない状態を表し
ている。図１４は、箔の一つ３０２の先端３０６が、も
う一つの箔３００にちょうど係合するのに十分に曲がっ
たときの箔を表している。加工片３０８と先端３０４と
の間の角度“Ａ”（各箔に対して同じである）は、その
とき箔のグループでは臨界点となる。さらに箔が変形す
ると図１５で示されたような位置になってしまう。

【００５８】図１５で、１つのグループのすべての箔
が、「くさび型に重なり合って」しまい、加工片３０８
に接触している唯一の箔は、３１０にある第一の箔だけ
である。残りの箔は、加工片３０８から離れて持ちあが
ってしまい、空隙３１２が、箔のグループと加工片３０
８との間にある磁気回路にできてしまう。空隙が現われ
ることで、担体の動く方向“Ｃ”と反対に矢の示す方向
“Ｂ”で、加工片３０８の表面に沿って働く磁気抗力が
小さくなる。

【００５９】臨界点となる角度“Ａ”は、充填密度ｓ／
ｔの関数であり、そこで箔は、曲がり角度“Ｄ”で曲げ
られる。１から２に変化する実際の充填密度を得るため
には、極限は３０度から２０度の間で変化する。その極
限を越えるまでは、互いに隣り合っている箔の間で干渉
がおこらずに（ワイヤの剛毛束ではおこるが）、それ
で、全アセンブリの懸架特性が正確に計算される。ここ
までの点で、機械的履歴現象がほとんどないということ
にも注目される。極限角度に達した圧縮度（すなわち、
パイプライン検査の場合、半径応力）は、箔の変形の形
に左右される。この変形の形は、変形が３０％圧縮の範
囲内で生じるようなすべての実用目的において、箔の幾
何学的形状や負荷状態にかかわりなく正確に計算されえ
る。

【００６０】箔の曲折は、その箔の細長比Ｌ／ｔに左右
される。曲折が、ある材質が与えられたときおこる以下
の最小Ｌ／ｔ率がある。磁束にさらされている箔では、
飽和した箔で、正規化された磁気固定力はＬ／ｔに比例
して変化することが示される。すなわち、同じＬ／ｔで
は、同じ正規化された特性が得られる。それゆえ、すべ
ての箔をおおっている曲線が容易につくり出される。正
規化された負荷は、負荷値を箔に与えられるオイラー座
屈負荷で割った結果得られる。それから、磁束がない場
合、箔と加工片３０８との間に摩擦係数がある場合、曲
がり角度“Ｄ”がある場合は、いつも同じ正規化された
力／圧縮曲線を得る。

【００６１】箔に使われる適切な材質の特性の中には、
高い降伏応力、すぐれた磁気特性があり、薄い部分でそ
の材質を利用でき、さらに好ましくはすぐれたさび止め
特性があることである。このような例として、ＥＮ５６
Ａ（英国基準ＢＳ９７０４１０Ｓ２１）、ＥＮ６０
（英国基準１４４９）、ＥＮ５７（英国基準１４４９、
２０５６、１５５４）、ＥＮ４３（英国基準１４４９）
がある。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、加工片を通り過ぎて動
くか、または加工片が装置を通り過ぎて動く磁気検査装
置で、加工片を連続的に検査することのできる磁気検査
装置を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第一実施例の垂直縦断面図である。

【図２】図２は、第一実施例で用いられた箔の正面図で
ある。

【図３】図３は、図２で表されている箔の先端図であ
る。

【図４】図４は、第一実施例で用いられたスペーサーの
正面図である。

【図５】図５は、図４で表されているスペーサーの先端
図である。

【図６】図６は、第二実施例を表している。

【図７】図７は、第三実施例の垂直縦断面図である。

【図８】

【図９】図９は、図８で示された一組の箔の一断片の正
面図である。

【図１０】図１０は、第四実施例の垂直縦断面図であ
る。

【図１１】図１１は、それぞれ、図１０で示された実施
例で使用された箔の正面図と先端図である。

【図１２】図１２は、それぞれ、図１０で示された実施
例で使用された箔の正面図と先端図である。

【図１３】図１３は、箔の断片図であり、さらに、変形
が大きくなっていく箔の状態を図解している。

【図１４】図１４は、箔の断片図であり、さらに、変形
が大きくなっていく箔の状態を図解している。

【図１５】図１５は、箔の断片図であり、さらに、変形
が大きくなっていく箔の状態を図解している。

【符号の説明】

１２パイプラインの最小口径１４パイプラインの最大口径１６担体２０コイル２４、２６箔のグループ２５箔２８センサーアセンブリ３２、３４変形した状態の箔５９共通箔部分６０、６２外側先端６３Ｖ型介在スロット６５中央開口部６９スペーサー１００、１０２箔１０４共通箔部分１２２Ｖ型スロット１６８、１７０箔グループ１７２共通箔部分１７４、１７６縮小された直径部分１７８、１８０肩部１９８Ｖ型スロット３１２空隙

フロントページの続き (72)発明者ロジャーフィリップアッシュワースイギリスニューキャッスルアポンタインエヌイー12 ９エヌアールフォレストホールノーザンバーランドアベニュー 30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気検査装置が加工片を通りすぎて動く
か、または前記加工片が前記装置を通りすぎて動くかす
ることにより、加工片を漸進的に検査することを目的と
している前記磁気検査装置において、前記装置が、前記
加工片に係合することを目的としている複数の先端を持
つ箔の２つのグループを有しており、前記グループが、
前記先端から離れた箔の両先端で、磁気的に磁性のソー
スに結合しており、前記箔が、箔の平面に対して横向き
になった第一の方向に、弾力的に変形することができ、
各グループの各箔が、介在空間により前記第一の方向
で、隣接する箔から離されており、介在スロットにより
前記第一の方向に対して横向きになった第二の方向で、
隣接する箔から離されていることを特徴とする前記磁気
検査装置。
【請求項２】各グループに多数の共通箔部材があり、
その各共通箔部材はいくつかの箔が集まって完全になっ
ており、前記共通箔部材は、それぞれ、介在スペーサー
により離されており、その結果として、互いに隣接する
箔の間に前記介在空間を設けることを特徴とする請求項
１に記載の磁気検査装置。
【請求項３】前記各グループで前記各共通箔部材が環
状であることを特徴とする請求項２に記載の磁気検査装
置。
【請求項４】前記各グループで前記共通箔部材が円錐
台形をしていることを特徴とする請求項３に記載の磁気
検査装置。
【請求項５】前記各グループで前記共通箔部材が扇形
をしていることを特徴とする請求項２に記載の磁気検査
装置。
【請求項６】各箔の長さが、その厚さの少なくとも２
００倍であり、前記各グループで互いに隣り合っている
箔の間の距離を前記箔の厚さで割った値が１から２の範
囲であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
１項に記載の磁気検査装置。
【請求項７】箔が変形していないときでさえ、箔の先
端が、前記装置の動く方向に関して見ると、内側両端に
対して後向に位置するか、または、前記加工片が動くと
き、箔の先端が、前記装置の動く方向に関して見ると、
箔の両端に対して後向きに位置するかのように箔が傾い
ていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１
項に記載の磁気検査装置。