JPH0526852A

JPH0526852A - 配管用探傷プローブ

Info

Publication number: JPH0526852A
Application number: JP3177962A
Authority: JP
Inventors: Katsu Tsuda; 濶津田; Shinji Sonoda; 真治園田; Haruyuki Hanawa; 晴行塙
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1991-07-18
Filing date: 1991-07-18
Publication date: 1993-02-02

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】本発明は、配管内に挿入される検査装置の移動
が円滑であり、且つ構造信頼性の高い構造と、その構造
を構成する部品構造物を提供することにある。【構成】配管探傷プローブを構成する探傷子ユニット１
を連結する外殻部材(ベローズ)５の外側に、スパイラル
状に成形したコイルバネ４を取り付ける構成を有する。【効果】コイルバネ４が探傷子ユニット間の移動推進軸
力を伝え、且つ接触や外力からベローズ５を保護し、プ
ローブの駆動特性，構造健全性の確保が出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管内の検査時に検査装
置の管内に挿入される部分の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】配管内に超音波探傷プローブを挿入して
その配管を内側より非破壊的に検査する配管検査装置に
おいて、その探傷プローブの各ユニットを可撓性部材で
あるベローズで接続し、そのベローズ内に信号線を通し
た連節構造が、日立評論，VOL.６７Ｎｏ．１１（１９
８５年）第１１頁から１６頁に記載されている。

【０００３】他の従来技術として、配管内に挿入された
探傷プローブに接続された電気的ケーブルの外周にコイ
ルバネを装備し、そのコイルバネの外周囲を熱収縮チュ
ーブで覆う構成が実開昭58−89852 号公報に示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記前者の従来技術
は、探傷プローブの各ユニットがバウンダリーを構成し
ているベローズのみにより接続されており、その外側に
はいかなる部材も取り付けられていないため、配管の内
面に接触して損傷を被むる事を防止する等、バウンダリ
ーとしての信頼性をより要求される場合には他の構成を
考えなければならない。そして、配管内を流体圧である
いは機械的送り力で押したり引いたりして探傷プローブ
を検査位置にまで移動駆動する場合に、過度の駆動力を
加えた場合など、探傷プローブ間のベローズがやわらか
すぎて駆動力に負けて円形断面から楕円断面へと変形し
たりつぶれたりして確実な移動に障害が生じる。特に半
径方向に変形してベローズが配管内面に突き当たると、
動きにくくなる障害を生じやすい。この障害を避けるた
めにベローズの強度を上げるとベローズの可撓性が損な
われるから、曲管内を移動しにくくなる。

【０００５】上記後者の従来技術は、配管内に挿入され
て探傷プローブに接続されたケーブルの外周囲に装備し
たコイルバネが駆動力を受けて探傷プローブに伝えるか
ら、ケーブルを介して伝えるのにくらべてケーブルが屈
曲して配管内面に押し当り、駆動力が損なわれる懸念が
少ない。しかし、ケーブルが通されているコイルバネの
内側と外側とのバウンダリーを成す熱収縮チューブが配
管内面に接触して破損し、バウンダリーの機能を維持出
来ない懸念がある。その損傷を抑制すべくチューブの厚
さを増すと、曲管を通過する際の可撓性につき障害が生
じやすい。

【０００６】本発明の第１の目的は、検査装置を配管内
に挿入してその配管を内側から検査する場合に、検査装
置を配管内へ挿入・引き抜きする際、配管内の検査装置
に軸圧縮荷重あるいは外圧等の荷重が作用するが、この
ような条件下においてもその検査装置のスムーズな挿入
・引き抜き動作が可能でありまたバウンダリーを構成し
ている外殻構造の高い構造信頼性を有する配管内の検査
装置を提供することにある。第２の目的は、上述の第１
の目的の達成に用いられる可撓性構造物を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１目的を達成
するための第１手段は、配管内に挿入される探傷プロー
ブの信号線をベローズで覆った配管用探傷プローブにお
いて、前記ベローズの外周囲にコイルバネを装備したこ
とを特徴とする配管用探傷プローブであり、同じく第２
手段は、第１手段において、コイルバネの部材は、前記
配管内面の摩擦抵抗よりも摩擦抵抗が相対的に少ない部
材であることを特徴とする配管用探傷プローブであり、
同じく第３手段は、第１手段又は第２手段において、コ
イルバネは、端部が探傷プローブに締まり嵌め出来るコ
イル径を有することを特徴とする配管用探傷プローブで
あり、同じく第４手段は、第１手段又は第２手段又は第
３手段において、コイルバネはベローズに接触している
ことを特徴とする配管用探傷プローブであり、同じく第
５手段は、配管内に挿入される探傷プローブの機器間に
バウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材を備えた
配管用探傷プローブにおいて、前記可撓性部材の外周囲
にスパイラル状の弾性部材を装備したことを特徴とする
配管用探傷プローブであり、同じく第６手段は、第５手
段において、スパイラル状の弾性部材は、配管内面の摩
擦抵抗よりも摩擦抵抗が相対的に少ない部材であること
を特徴とする配管用探傷プローブであり、同じく第７手
段は、第５手段又は第６手段において、スパイラル状の
弾性部材は、端部が探傷プローブの機器に締まり嵌め出
来る径を有することを特徴とする配管用探傷プローブで
あり、同じく第８手段は、第５手段又は第６手段又は第
７手段において、スパイラル状の弾性部材はバウンダリ
ーを構成する中空形状の可撓性部材に接触していること
を特徴とする配管用探傷プローブであり、本発明の第２
目的を達成する為の第９手段は、バウンダリーを成す中
空形状の可撓性部材の外周囲にスパイラル状の弾性部材
を装備した可撓性構造物であり、同じく第１０手段は、
第９手段において、可撓性部材はベローズであり、スパ
イラル状の弾性部材はコイルバネである可撓性構造物で
あり、同じく第１１手段は、第９手段又は第１０手段に
おいて、スパイラル状の弾性部材の材質は合成樹脂であ
る可撓性構造物であり、同じく第１２手段は、第９手段
又は第１０手段又は第１１手段において、可撓性部材に
前記弾性部材が接触している可撓性構造物であり、同じ
く第１３手段は、第９手段又は第１０手段又は第１１手
段又は第１２手段において、スパイラル状の弾性部材の
径は端部において小径とされている可撓性構造物であ
り、本発明の第１目的を達成する為の第１４手段は、検
査装置の管内に挿入される部分を複数のユニットに分割
し、前記各ユニット間に、バウンダリーを成す中空形状
の可撓性部材の外周囲にスパイラル状の弾性部材を装備
した可撓性構造物を前記各ユニットに対して直列に設
け、前記バウンダリー内に前記検査装置の信号線を通し
てある前記検査装置の管内挿入構造物であり、同じく第
１５手段は、第１４手段において、スパイラル状の弾性
部材は、管内面の摩擦抵抗よりも摩擦抵抗が相対的に少
ない部材であることを特徴とする管内挿入構造物であ
り、同じく第１６手段は、第１４手段又は第１５手段に
おいて、スパイラル状の弾性部材は、端部がユニットの
端部に締まり嵌め出来る径を有することを特徴とする管
内挿入構造物であり、同じく第１７手段は、第１４手段
又は第１５手段又は第１６手段において、スパイラル状
の弾性部材は前記バウンダリーを構成する中空形状の可
撓性部材に接触していることを特徴とする管内挿入構造
物である。

【０００８】

【作用】第１手段では、配管内を探傷プローブが移動す
る際に配管内面にコイルバネが接触してもベローズや信
号線の配管内面への接触が防止される、また、探傷プロ
ーブが移動するに必要な力をコイルバネが受け止めてベ
ローズに無理な力を伝えない、さらには、外圧を受けて
ベローズが変形しようとしてもコイルバネがその外郭を
崩さないように保持するからその変形を抑制する、とい
う作用を有する。第２手段では、第１手段による作用に
加えて、コイルバネは、配管内面に対して滑りやすく探
傷プローブの配管内での移動がスムーズと成る。

【０００９】第３手段では、第１手段又は第２手段によ
る作用に加えて、コイルバネを探傷プローブに締まり嵌
めにより連結することが出来る。

【００１０】第４手段では、第１手段又は第２手段又は
第３手段による作用に加えて、コイルバネがベローズに
接触してベローズが変形しようとしてもその変形力をコ
イルバネが早めに受け止めてその変形を確実に抑制す
る。

【００１１】第５手段では、配管内を探傷プローブが移
動する際に配管内面にスパイラル状の弾性部材が接触し
てもバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材や信
号線の配管内面への接触が防止される、また、探傷プロ
ーブが移動するに必要な力をスパイラル状の弾性部材が
受け止めてバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部
材に無理な力を伝えない、さらには、外圧を受けてバウ
ンダリーを構成する中空形状の可撓性部材が変形しよう
としてもスパイラル状の弾性部材がその外郭を崩さない
ように保持するからその変形を抑制する、という作用を
有する。

【００１２】第６手段では、第５手段による作用に加え
て、スパイラル状の弾性部材は、配管内面に対して滑り
やすく探傷プローブの配管内での移動がスムーズと成
る。

【００１３】第７手段では、第５手段又は第６手段によ
る作用に加えて、スパイラル状の弾性部材を探傷プロー
ブに締まり嵌めにより連結することが出来る。

【００１４】第８手段では、第５手段又は第６手段又は
第７手段による作用に加えて、スパイラル状の弾性部材
がバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材に接触
してバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材が変
形しようとしてもその変形力をスパイラル状の弾性部材
が早めに受け止めてその変形を抑制する。

【００１５】第９手段では、バウンダリーを成す中空形
状の可撓性部材をスパイラル状の弾性部材で保護するか
ら、外側から何かが接触してもバウンダリーを成す中空
形状の可撓性部材を保護してバウンダリーの機能を維持
する、また、外力をスパイラル状の弾性部材が受け止め
てバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材に無理
な力を伝えない、さらには、外圧を受けてバウンダリー
を成す中空形状の可撓性部材が変形しようとしてもスパ
イラル状の弾性部材がその外郭を崩さないように保持す
るからその変形を抑制する、という作用を有する。

【００１６】第１０手段では、第９手段による作用を、
可撓性部材はベローズにより、スパイラル状の弾性部材
はコイルバネにより行うことが出来る。

【００１７】第１１手段では、第９手段又は第１０手段
による作用に加えて、スパイラル状の弾性部材の材質は
合成樹脂であるから、滑りやすくて外部から接触する面
にたいして滑走しやすく、その面に対する摩擦抵抗が軽
減される。

【００１８】第１２手段では、第９手段又は第１０手段
又は第１１手段による作用に加えて、可撓性部材に前記
弾性部材が接触して可撓性部材の変形を弾性部材で早め
に抑制し変形しようとする作用を弾性部材の弾性により
抑える。

【００１９】第１３手段では、第９手段又は第１０手段
又は第１１手段又は第１２手段による作用に加えて、ス
パイラル状の弾性部材の径は端部において小径とされ、
端部を拡径して検査装置等につなぐ際に、その拡径によ
る弾性反発力が検査装置等にスパイラル状の弾性部材を
締め付けて取付ける作用力と成り、特に可撓性部材をそ
の弾性反発力で検査装置等とスパイラル状の弾性部材と
で挾み付けることが出来る作用も得られる。

【００２０】第１４手段では、配管内を検査装置が移動
する際に管内面にスパイラル状の弾性部材が接触しても
バウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材や信号線
の配管内面への接触が防止される、また、検査装置が移
動するに必要な力をスパイラル状の弾性部材が受け止め
てバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材に無理
な力を伝えない、さらには、外圧を受けてバウンダリー
を構成する中空形状の可撓性部材が変形しようとしても
スパイラル状の弾性部材がその外郭を崩さないように保
持するからその変形を抑制する、という作用を有する。

【００２１】第１５手段では、第１４手段による作用に
加えて、スパイラル状の弾性部材は、配管内面に対して
滑りやすく検査装置の管内での移動がスムーズと成る。

【００２２】第１６手段では、第１４手段又は第１５手
段による作用に加えて、スパイラル状の弾性部材を検査
装置に締まり嵌めにより連結することが出来る。

【００２３】第１７手段では、第１４手段又は第１５手
段又は第１６手段による作用に加えて、スパイラル状の
弾性部材がバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部
材に接触してバウンダリーを構成する中空形状の可撓性
部材が変形しようとしてもその変形力をスパイラル状の
弾性部材が早めに受け止めてその変形を抑制する。

【００２４】

【実施例】図１に本発明を配管用探傷プローブに適用し
た場合の一実施例を示す。図１において、配管用探傷プ
ローブは探傷子ユニット１等の複数のユニットに分割さ
れて、それら各ユニットは屈曲連結体２で直列に連結さ
れている。

【００２５】このような配管用探傷プローブは配管３の
内側から配管を非破壊的に検査するため、流体圧力によ
る圧送あるいは機械力押引力で配管内部に挿入・引き抜
きされて配管３内での配管用探傷プローブの位置が検査
位置に合うように移動される。そして、その位置で、あ
るいは挿入・引き抜きの際検査が行なわれる。

【００２６】屈曲連結体２は、断面が円形のプラスチッ
ク等の合成樹脂をスパイラル状に成形した弾性部材４
（例えばコイルバネ）と可撓性を有してバウンダリーを
成す可撓性部材（例えばベローズ５）により接続されて
いる。

【００２７】図２に、探傷プローブの各ユニットを連結
する屈曲連結体２の詳細を示す。屈曲連結体２は、内部
に探傷プローブの信号ケーブル６を有して屈曲可能な可
撓性部材である中空なるベローズ５の外周囲を弾性部材
４とで取り巻き、スパイラル状に成形された弾性部材４
は、ベローズ５の一部と接するように取り付けられてい
る。このベローズ５は探傷プローブのユニットの端部に
液密に固定される。弾性部材４の内径は両端が途中の径
よりも自由状態において小さくなる様に形成されてお
り、その端部の径を広げて元の径に戻ろうとする弾性復
帰力でその端部に隣接するユニットの端部に締め付けて
取り付けてある。その取付け方は弾性復帰力による締め
付けでなくとも良く、弾性部材４が金属性コイルバネで
探傷プローブのユニットの外郭が金属である場合には溶
接により固定しても良い。このようにして、それらの取
付け手法には従来の手法の可能なものが選択使用され
る。

【００２８】このような探傷プローブは、各ユニットに
分割されてそのユニット単体の長さが短くされている
上、各ユニットが屈曲能力がある屈曲連結体２により連
結されているから、配管３が曲管でもその曲管内をスム
ーズに通過する能力がある。

【００２９】上記のように組立られた検査装置の配管内
に挿入される部分である探傷プローブは、配管内に挿入
・引き抜き操作を行うことで、探傷プローブの各ユニッ
ト間に軸圧縮荷重あるいは軸引っ張り荷重が作用する。

【００３０】このとき探傷プローブの各ユニット間に接
続されているベローズ４にも、上記軸圧縮荷重が作用す
る。一方、探傷プローブの各ユニットが一連と成って曲
管を通過する必要性からも、ベローズ５には可撓性が要
求され、抵抗少なく曲がるという適切なフレキシビリテ
ィを有することが必要である。ところが、可撓性を有す
るベローズ５のみで各ユニットを連結した場合、前記し
たベローズ５に作用する軸圧縮荷重により、ベローズが
局部的に変形してしまい、探傷プローブ全体として配管
内での駆動性能に阻害要因をきたす場合がある。すなわ
ち、軸圧縮荷重によりベローズ５が局部変形し、配管内
壁に押しつけられ、その部分での摩擦力として駆動力が
吸収され、探傷プローブ全体に対して移動推進力と成る
軸力として作用しない。このような現象は、特に曲管内
を検査する際に問題となる事が多い。

【００３１】しかし、本実施例では、探傷プローブを配
管３内で移動させるために流体圧による圧送力あるいは
機械力を軸圧縮荷重として加えると、その圧縮荷重は探
傷プローブの各ユニット間ではスパイラル状に成形した
弾性部材４を介して各ユニット間に伝達されて探傷プロ
ーブ全体が配管３内を移動する。このために、ベローズ
５には無理な圧縮荷重が加わること無く無理な変形を来
たさない上、軸圧縮荷重を探傷プローブ全体の駆動力と
して活かすことができる。

【００３２】また、流体圧力を用いて探傷プローブを圧
送駆動する際、探傷プローブに圧力が作用する。即ち、
ベローズに例えば外圧が作用することになり、ベローズ
が外圧座屈してしまい、構造健全性上問題となることが
考えられるが、このような状況下においても、スパイラ
ル状に成形した弾性部材４がベローズ５の座屈変形を防
止するから、構造健全性が確保される。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、探傷プローブ
の配管内での移動がスムーズで、且つベローズによるバ
ウンダリー形成に高い信頼性が得られる。

【００３４】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
による効果に加えて、探傷プローブの配管内で接触抵抗
が少なくなって、配管内での移動がよりスムーズと成
る。

【００３５】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２の発明による効果に加えて、コイルバネと探傷プ
ローブとの連結手段が提供できる。

【００３６】請求項４の発明によれば、請求項１又は請
求項２又は請求項３の発明の効果に加えて、ベローズの
変形抑制が確実になる。

【００３７】請求項５の発明によれば、探傷プローブの
配管内での移動がスムーズで、且つ中空形状の可撓性部
材によるバウンダリー形成に高い信頼性が得られる。

【００３８】請求項６の発明によれば、請求項５の発明
による効果に加えて、探傷プローブの配管内で接触抵抗
が少なくなって、配管内での移動がよりスムーズと成
る。

【００３９】請求項７の発明によれば、請求項５又は請
求項６の発明による効果に加えて、スパイラル状の弾性
部材を探傷プローブに連結する手段を提供できる。

【００４０】請求項８の発明によれば、請求項５又は請
求項６又は請求項７の発明による効果に加えて、バウン
ダリーを構成する中空形状の可撓性部材の変形抑制が確
実になる。

【００４１】請求項９の発明によれば、軸力伝達手段が
その内部にバウンダリー機能を有する構造物が提供出
来、接触やその他の外力に対してバウンダリー機能を保
護するから、その構造物の信頼性が向上できる。

【００４２】請求項１０の発明によれば、請求項９の発
明による効果を、可撓性部材はベローズに、スパイラル
状の弾性部材はコイルバネにと入手しやすい構成物によ
り達成することが出来る。

【００４３】請求項１１の発明によれば、請求項９又は
請求項１０による発明の効果に加えて、接触する面にた
いして滑走しやすくて接触角度が小さければ衝撃が少な
く破損の危険から回避できる。

【００４４】請求項１２の発明によれば、請求項９又は
請求項１０又は請求項１１の発明による効果に加えて、
可撓性部材の変形を確実に抑制出来る。

【００４５】請求項１３の発明によれば、請求項９又は
請求項１０又は請求項１１又は請求項１２の発明による
効果に加えて、軸力を伝える相手に対する連結固定手段
が提供できる。

【００４６】請求項１４の発明によれば、配管内を検査
装置がスムーズに移動出来、且つ中空形状の可撓性部材
によるバウンダリー形成に高い信頼性を付与出来るとい
う効果が得られる。

【００４７】請求項１５の発明によれば、請求項１４の
発明による効果に加えて、配管内の検査装置の配管内で
の接触抵抗が少なくなって、配管内での移動がよりスム
ーズと成る。

【００４８】請求項１６の発明によれば、請求項１４又
は請求項１５の発明による効果に加えて、スパイラル状
の弾性部材と検査装置との連結手段が提供できる。

【００４９】請求項１７の発明によれば、請求項１４又
は請求項１５又は請求項１６の発明の効果に加えて、バ
ウンダリーの変形抑制が確実になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による探傷プローブの配管内
での概略図。

【図２】図１の探傷プローブの一部断面表示による部分
拡大詳細図。

【符号の説明】

１…探傷子ユニット、２…屈曲連結体、３…配管、４…
弾性部材、５…ベローズ、６…信号ケーブル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塙晴行茨城県日立市幸町三丁目２番１号日立エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】配管内に挿入される探傷プローブの信号線
をベローズで覆った配管用探傷プローブにおいて、前記
ベローズの外周囲にコイルバネを装備したことを特徴と
する配管用探傷プローブ。
【請求項２】請求項１において、前記コイルバネの部材
は、前記配管内面の摩擦抵抗よりも摩擦抵抗が相対的に
少ない部材であることを特徴とする配管用探傷プロー
ブ。
【請求項３】請求項１又は２において、前記コイルバネ
は、端部が前記探傷プローブに締まり嵌め出来るコイル
径を有することを特徴とする配管用探傷プローブ。
【請求項４】請求項１又は２又は３において、前記コイ
ルバネは前記ベローズに接触していることを特徴とする
配管用探傷プローブ。
【請求項５】配管内に挿入される探傷プローブの機器間
にバウンダリーを構成する中空形状の可撓性部材を備え
た配管用探傷プローブにおいて、前記可撓性部材の外周
囲にスパイラル状の弾性部材を装備したことを特徴とす
る配管用探傷プローブ。
【請求項６】請求項５において、前記スパイラル状の弾
性部材は、前記配管内面の摩擦抵抗よりも摩擦抵抗が相
対的に少ない部材であることを特徴とする配管用探傷プ
ローブ。
【請求項７】請求項５又は６において、前記スパイラル
状の弾性部材は、端部が前記探傷プローブの機器に締ま
り嵌め出来る径を有することを特徴とする配管用探傷プ
ローブ。
【請求項８】請求項５又は６又は７において、前記スパ
イラル状の弾性部材は前記バウンダリーを構成する中空
形状の可撓性部材に接触していることを特徴とする配管
用探傷プローブ。
【請求項９】バウンダリーを成す中空形状の可撓性部材
の外周囲にスパイラル状の弾性部材を装備した可撓性構
造物。
【請求項１０】請求項９において、前記可撓性部材はベ
ローズであり、前記スパイラル状の弾性部材はコイルバ
ネである可撓性構造物。
【請求項１１】請求項９又は１０において、前記スパイ
ラル状の弾性部材の材質は合成樹脂である可撓性構造
物。
【請求項１２】請求項９又は１０又は１１において、前
記可撓性部材に前記弾性部材が接触している可撓性構造
物。
【請求項１３】請求項９又は１０又は１１又は１２にお
いて、前記スパイラル状の弾性部材の径は端部において
小径とされている可撓性構造物。
【請求項１４】検査装置の管内に挿入される部分を複数
のユニットに分割し、前記各ユニット間に、バウンダリ
ーを成す中空形状の可撓性部材の外周囲にスパイラル状
の弾性部材を装備した可撓性構造物を前記各ユニットに
対して直列に設け、前記バウンダリー内に前記検査装置
の信号線を通してある前記検査装置の管内挿入構造物。
【請求項１５】請求項１４において、前記スパイラル状
の弾性部材は、前記管内面の摩擦抵抗よりも摩擦抵抗が
相対的に少ない部材であることを特徴とする管内挿入構
造物。
【請求項１６】請求項１４又は１５において、前記スパ
イラル状の弾性部材は、端部が前記ユニットの端部に締
まり嵌め出来る径を有することを特徴とする管内挿入構
造物。
【請求項１７】請求項１４又は１５又は１６において、
前記スパイラル状の弾性部材は前記バウンダリーを構成
する中空形状の可撓性部材に接触していることを特徴と
する管内挿入構造物。