JPH0626847Y2 - 管体検査用カプセルの定速制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ガス配管その他種々の配管（以下、管体と指
称する）の状態を検査する管体検査用カプセルの定速制
御装置に係わり、特にカプセルに接続されたケーブルの
繰り出し手段を改良した管体検査用カプセルの定速制御
装置に関する。

（従来の技術） 従来、シールカップ付きのカプセルを被検査管体内に挿
入し、そのシールカップを境にして被検査管体内に差圧
を作り、この差圧を利用して管体検査用カプセルを移送
させながら被検査管体の状態を検査することが行われて
いる。

しかし、このような気送式カプセルはシールカップの抵
抗と気体の圧縮性等から一定の速度で走行させることが
非常に難しく、その結果、速度の変動に伴ってカプセル
が加速および振動を起し被検査管体の状態を高精度に検
査できない問題があり、またカプセルに搭載される計測
機器の損傷を招いていた。

そこで、従来、シールカップを跨ぐような状態でカプセ
ル自体に導通管を配設するとともにその導通管の途中に
弁を設け、カプセルの走行時にそのカプセルから導出さ
れる信号ケーブルの繰り出し速度またはカプセルの外部
に突設させた回転ローラから得られる走行速度を検出
し、この検出速度に基づいて弁を開閉しながらカプセル
の走行速度を制御している。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、以上のようにカプセルの走行速度を検出しなが
ら弁を開閉制御するものは、カプセルの加速後にその加
速状態に基づいて弁を開いて低速制御を行うために、前
述と同様な問題，つまりカプセルが加速しあるいは振動
を起すといった問題を解決することができない。

本考案は上記実情に鑑みてなされたもので、カプセルの
定速走行を実現し得、またリアルタイムに計測でき、か
つ、被検査管体の状態を高精度に検査し得る管体検査用
カプセルの定速制御装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案による管体検査用カプセルの定速制御装置は、被
検査管体の端部側に開閉可能な蓋体を設け、かつ、この
蓋体のケーブル通過部分にエアシールを付けた管体気密
構造と、前記被検査管体内に収納され、少なくともシー
ルカップ付き索引ピグおよび被検査管体の状態を検査す
るセンサを有する検査ピグを持ったカプセルと、このカ
プセルから前記蓋体のケーブル通過部分を経て前記被検
査管体外部に導出されるケーブルを所定の速度で送り出
すケーブル定速制御装置とを設けたものである。

（作用） 従って、本考案は、以上のような手段とすることによ
り、管体検査用カプセルのシールカップを境にして被検
査管体内に差圧を作ってカプセルを移送する。このと
き、カプセルにケーブルを接続し、そのケーブルを順次
繰り出しながらリアルタイムに被検査管体の計測動作を
行う。

また、カプセルからのケーブルは管体端部に設けた蓋体
のケーブル通過部分のエアシールを経て外部に取り出
し、管体外部のケーブル定速制御装置に導入している。
そのためケーブル定速制御装置の取扱い操作にすぐれ、
定速制御ドラムを定速回転させてケーブルを抑制しなが
ら繰り出すことにより、カプセルを定速走行させるもの
である。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について第１図ないし第５図を
参照して説明する。第１図はカプセルの移送システムを
示す図、第２図はカプセルの構成図、第３図はケーブ定
速制御装置の上面図、第４図はケーブル定速制御装置の
模式的構成図、第５図はケーブル定速制御装置の一部を
示す図である。

先ず、カプセルの移送システムは、第１図に示すように
被検査管体１１の端部にカプセル１２の挿入を容易にす
るために該管体１１よりも内径の大きなランチャ１３が
フランジ１４を介して接続されている。このランチャ１
３にはその入口側に開閉可能な蓋体１５が取り付けら
れ、かつ、フランジ１４および当該ランチャ入口側にそ
れぞれ近接されて空気作動弁１６，１７を持った基礎圧
力付与用給気管１８およびカプセル移送用給気管１９が
接続されている。２０はカプセル１２から導出されるケ
ーブル２１の損傷防止および被検査管体１１へのケーブ
ル中心保持機能を有するガイドローラ、２２はランチャ
内部側とランチャ外部側との空気の流通を阻止するエア
シールである。

次に、第２図は前記被検査管体１１の内部を走行させる
カプセル１２の構成図である。すなわち、このカプセル
１２は、ガイドヘッド３１を持った索引ピグ３２，検査
ピグ３３および押しピグ３４等の順序で配列され、か
つ、これら相互間を索引緩衝機能を有するスプリング３
５，３６を介して接続されている。前記ガイドヘッド３
１は、鏡もち状のヘッド本体３１ａの外周部に所定間隔
ごとにガイドローラ３１ｂ…が一部埋設された状態で、
かつ、回転可能に取着されてる。このような構造とする
ことにより、ガイドローラ３１ｂは管体１１内面に接触
したときに回転してカプセル１２をスムーズに先導し前
進させる機能をもっている。

前記索引ピグ３２は、カプセル全体を索引する機能を持
ったもので、ケーブル２１が引き込まれ、かつ、アン
プ，センサ切替回路等を持った検査ピグ用信号処理系を
収納する胴体部３２ａを有し、かつ、この胴体部３２ａ
の前後部にそれぞれシール性を高めるためのシールカッ
プ３２ｂ，３２ｂが設けられている。

前記検査ピグ３３は、例えば磁束漏洩法を用いて被検査
管体１１の外面腐蝕を検査するもので、胴体部の一部を
形成するケーシング部材３３ａ内側に強力な磁石３３ｂ
が収納され、かつ、その前後部に磁路を形成するための
ワイヤブラシ３３ｃ，３３ｄが植設されている。この磁
石３３ｂの搭載された胴体部分の前後外周部にはループ
状に形成された板ばね３３ｅが所定間隔ごとに設けら
れ、それらの板ばね３３ｅの裏側にはそれぞれ管体１１
からの漏洩磁束を検出するセンサ３３ｆが固定されてい
る。この板ばね３３ｅは耐摩耗性でばね性の強い例えば
ポリイミドの非磁性材料が使用されるが、管軸方向の変
動および摩擦力等を考慮して種々の構造および形状の板
ばねを選択して使用するものとする。なお、センサ３３
ｆ，…は板ばね３３ｅに限らず、レバー式その他の部材
に取着してもよい。

次に、前記押しピグ３４は、スプリング３６のばね力を
利用して前記検査ピグ３３を押出す機能を有し、具体的
にはケーブル脱着機構の他、必要により各ピグ３２，３
３等とで信号処理系を分担して内装する胴体部３４ａお
よびこの胴体部３４ａの前後部にシール性を高めるため
のシールカップ３４ｂ，３４ｂを設けたものである。そ
して、この押しピグ３４の後部には脱着機構を介して前
記ケーブル２１の一端が接続され、ケーブル２１の他端
側はケーブル定速制御装置４０へ導入されている。

このケーブル定速制御装置４０はモータを用いてトラバ
ース装置の定速制御ドラムを定速回転させるものであっ
て、具体的には第３図ないし第５図に示すように定速回
転動作を行う例えばギヤー付きサーボモータ４１，ケー
ブルドラム４２，定速制御ドラム４３を有するトラバー
ス装置４４のほか、ケーブルガイド４５，回転距離計４
６およびケーブル入出力ガイド部４７等で構成されてい
る。

更に、詳細に説明すると、サーボモータ４１は外部の操
作盤５１からの指令を受けて正転および逆転動作を行
い、かつ、モータ４１の回転軸には第４図に示すように
ツースクラッチ５２を介してスプロケット５３が接続さ
れている。また、前記ケーブルドラム４２は、その一端
側回転軸にロータリコネクタ５４が装着され、カプセル
１２から導出されたケーブル２１の端部が該ドラム４２
およびロータリコネクタ５４を通ってデータ処理部５５
に送られる。前記ケーブルドラム４２の他端側回転軸に
はスプロケット５６，ツースクラッチ５７，トルクリミ
ッタ５８を持ったスプロケット５９の順序て配置されて
いる。

前記トラバース装置４４は、一端周縁部にギヤ部４３ａ
を形成した前記定速制御ドラム４３、この定速制御ドラ
ム４３の回転中心部に貫通して固定された回転可能に支
持された軸体６１、前記定速制御ドラム４３の両側下部
に前記軸体６１と平行に並設され、かつ、回転可能に軸
支された正転用スクリュー６２ａおよび逆転用スクリュ
ー６２ｂ、これらのスクリュー６２ａ，６２ｂにそれぞ
れ螺合され前記定速制御ドラム４３のギヤ部４３ａと噛
合する正転用ギヤ６３ａおよび逆転用ギヤ６３ｂ等が備
えられている。６４はベアリング、６５ａ，６５ｂはク
ラッチ、６６ａ，６６ｂ〜６８はスプロケットである。

前記ケーブルガイド４５は、定速制御ドラム４３から導
出されたケーブル２１を挟み込むように持ち、ケーブル
２１の引出し量に応じて転接し、ケーブル２１がたわむ
とその支持アームが下ってケーブルたわみを検出し操作
盤５１等へ停止信号を送出する機能を持っている。前記
回転距離計４６はロータリエンコーダ等が備えられてい
る。そして、前記スプロケット５３と６８，５９と６
７，５６と６６ａ，６６ｂとにそれぞれベルトまたはチ
ェーン６９〜７１が掛け渡されている。

次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。
先ず、蓋体１５を開けてランチャ１３内にカプセル１２
を挿入した後、ケーブル定速制御装置４０から導出され
たケーブル２１の一端部を蓋体１５のガイドローラ２
０，エアシール２２およびガイドローラ２０を通してラ
ンチャ内部に導き入れて脱着機構に接続し、この脱着機
構を用いてカプセル１２の押しピグ３４に電気的に接続
し、その後，ランチャ２３の蓋体２５を閉塞する。この
状態においてモータ４１を所定方向に回転させてケーブ
ル２１のたわみをとる。しかる後、空気作動弁１６を開
けて被検査管体１１に基礎圧を与えた後、空気作動弁１
６を閉じて他方の空気作動弁１７を開き前記基礎圧より
も高い圧力の気体を送給すると、押しピグ３４のシール
カップ３４ｂを境として差圧が作られ、これによってカ
プセル１２が被検査管体１１の内部を移送する。この移
送によってカプセル１２がランチャ１３を通って完全に
被検査管体１１の内部に入った後、被検査管体１１の両
端部に圧力差を与えると、索引ピグ３２または押しピグ
３４のカップシールを境として差圧が生じ、カプセル１
２が所定方向に移送していく。

しかして、このカプセル１２の移送に際し、ケーブル定
速制御装置４０は次のような動作を行う。すなわち、ケ
ーブルドラム４２のケーブル繰り出し位置と定速制御ド
ラム４３の位置とを軸方向に同一位置に設定するととも
に、定速制御ドラム４３において前記ケーブル２１を少
なくとも１回以上巻装した後、ケーブルガイド４５，回
転距離計４６およびケーブル入出力ガイド部４７を通し
てカプセル１２に導くものとする。

このような状態に設定した後、操作盤５１等から信号を
出力してツースクラッチ５２，６５ａを電気的に接続す
る。その後、モータ４１をケーブル繰り出し方向に回転
させると、スプロケット５３，ベルト６９，スプロケッ
ト６８および軸体６１を介して定速制御ドラム４３が正
点方向に定速回転し所定方向に移動する。この定速制御
ドラム４３はギヤ４３ａ，６３ａを通して正転用シャフ
ト６２ａにそって軸方向に進むが、その移動方向および
進み量はクラッチ６５ａ，スプロケット６６ａ，ベルト
７１，スプロケット５６を通して回転するケーブルドラ
ム４２のケーブル繰り出し進み方向へ進み、かつ、ケー
ブルドラム４２の所定の回転比をもって同期して回転す
ることにより、ケーブルドラム４２のケーブル繰り出し
量に同期した進み量で移動するようになっている。この
ことは、カプセル１２の移送時、ケーブル定速制御装置
４０はケーブル２１の急激な繰り出しを抑制し、かつ、
ケーブルドラム４２のケーブル繰り出し進み量と定速制
御ドラム４３の移動量を一致させることにより、ケーブ
ル２１のたるみ等を押え、常に所望の張力をかけながら
カプセル１２を移送させることが可能となる。また、ツ
ースクラッチ５７を接続すれば、スプロケット５９，６
７、ベルト７０によってケーブルドラム４２と定速制御
ドラム４３を機械的に結合し同期をより確実なものと
し、異常トルクが働いた時はトルクリミッター５８によ
りスプロケット５９とケーブルドラム４２の縁を切り過
負荷を防ぐ構造となっている。

そして、ケーブル２１の繰り出し位置がケーブルドラム
４２の端部に到達し、Ｕターンして逆方向に進む場合に
は逆転側のクラッチ６５ｂを電気的に接続し正転方向と
同様な動作を繰り返しながらケーブル２１を繰り出して
いく。

このカプセル１２の移送時には磁石３３ｂから発生され
た強力な磁束は例えばワイヤブラシ３３ｃ−被検査管体
１１−ワイヤブラシ３３ｄを通って戻る閉磁石が形成さ
れ、被検査管１１の外面の一部分に腐蝕部分があれば該
当部分の管体内面に磁束が漏れ出てくるので、この漏洩
磁束を板ばね３３ｅの内側に固着されたセンサ３３ｆで
検出する。このとき、各板ばね３３ｅにはそれぞれセン
サ３３ｆが固着されているので、索引ピグ３２の一部を
構成する胴体部３２ａ内の信号処理系で順次切替えなが
らセンサ出力を取込んで適宜な信号処理を行った後、ケ
ーブル２１を通して被検査管体１１の外部に送出する。
このケーブル２１の端部には前述したようにケーブルド
ラム３２およびロータリコネクタ５４を介してデータ処
理部５５に接続されているので、ここでカプセル１２か
らケーブル２１を通して送られてくる信号および前述し
た回転距離計４６からの信号を受信し、被検査管体１１
の腐蝕箇所および腐蝕の状態を判断する。なお、２つの
センサ間にある欠陥は２のセンサ３３ｆ，３３ｆで検出
された信号を加算し補間処理等を行って欠陥を検査する
ことができる。

以上のようにして被検査管体１１について検査が完了す
ると、被検査管体１１内部の排気を行い、カプセル１２
からケーブル２１を取外し、更に被検査管体１１からカ
プセル１２を取出した後、ケーブル定速制御装置４０を
動作させてケーブル２１を巻き取るものである。

従って、以上のような実施例によれば、３つのピグ３２
〜３４をスプリング３５，３６で連結するとともに前後
のピグ３２，３４にシール機能を持たせたことにより、
被検査管体１１の途中に継手があっても何れかのピグの
カップシールによりシール機能が働くので、継手部を円
滑に走行することができる。また、被検査管体１１の途
中にベンド部があっても押しピグ３４のシール作用とス
プリング３６の拡張作用で検査ピグ３３を押し出すこと
により、ベンド部を容易に抜け出すことができる。ま
た、カプセル１２にケーブル２１を接続し、このケーブ
ル２１を繰り出しながらその繰り出し距離とカプセル１
２からの検査結果の信号を取り込みながらデータ処理部
５５で所要とする処理を行うので、被検査管体１１の状
態をリアルタイムに検査することができる。また、カプ
セル１２の移送時、ケーブル定速制御装置４０を用いて
ケーブル２１を定速繰り出し制御することにより、カプ
セル１２が安定した速度を維持しながら被検査管体１１
内を走行でき、これにより高精度な検査結果が得られ、
かつ、計測機器等を損傷する様な不具合を解消すること
ができる。

なお、上記実施例では漏洩磁束法を用いて被検査管体１
１の外面腐蝕を検査する例について述べたが、渦電流法
その他の検査方法を用いて管内面の検査その他所要とす
る検査を行い得るものである。また、モータ４１はサー
ボモータに限るものではない。その他、本考案はその要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

（考案の効果） 以上詳記したように本考案によれば、カプセルに接続さ
れたケーブルをケーブル定速接続装置を用いて繰り出し
制御を行うことによりカプセルを定速で走行させること
ができ、また被検査管体の状態をリアルタイムに検査で
き、かつ、安定走行により高精度な検査結果が得られ
る。また、被検査管体の端部側に開閉可能な蓋体を設
け、かつ、当該蓋体のケーブル通過部分にエアシールを
付けた気密管体構造とすることにより、カプセルからの
ケーブルは蓋体のケーブル通過部分のエアシールを経て
外部に取り出すことが可能となり、これによってケーブ
ルドラムなどを収容する被検査管体に連通する気密性圧
力容器などが不要となり、被検査管体の気密構造が簡単
になる。また、ケーブル定速制御装置を管体外部に設置
できるので、取扱い操作および保守，点検等のメンテナ
ンス性に優れたものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案に係わる管体検査用カプセ
ルの定速制御装置の一実施例を説明するために示したも
ので、第１図はカプセルの移送システムを説明する構成
図、第２図は検査ピグをもった３両連結カプセルの構成
図、第３図はケーブル定速制御装置の上面図、第４図は
ケーブル定速制御装置の模式的な構成図、第５図はケー
ブル定速制御装置の一部を示す図である。 １１……被検査管体、１２……カプセル、１３……ラン
チャ、２１……ケーブル、３２……索引ピグ、３３……
検査ピグ、３３ｆ……センサ、３４……押しピグ、３
５，３６……スプリング、４０……ケーブル定速制御装
置、４１……モータ、４２……ケーブルドラム、４３…
…定速制御ドラム、４４……トラバース装置、４５……
ケーブルガイド、４６……回転距離計、４７……ケーブ
ル入力出力ガイド部。

フロントページの続き (72)考案者 小沢 道夫 兵庫県神戸市須磨区東落合３丁目８番27号 (72)考案者 長谷川 宏幸 愛知県春日井市高座台２丁目２番２号 (72)考案者 藤澤 友二 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−137864（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−91491（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−274252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−94157（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−103270（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−45330（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−65669（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査管体内をガス圧を利用して走行しな
   がら管体の状態を検査する管体検査用カプセルの定速制
   御装置において、 前記被検査管体の端部側に開閉可能な蓋体を設け、か
   つ、この蓋体のケーブル通過部分にエアシールを設けた
   管体気密構造と、 前記被検査管体内に収納され、少なくともシールカップ
   付き索引ピグおよび被検査管体の状態を検査するセンサ
   を有する検査ピグを持ったカプセルと、 このカプセルから前記蓋体のケーブル通過部分を経て前
   記被検査管体外部に導出されるケーブルを所定の速度で
   送り出すケーブル定速制御装置と を備えたことを特徴とする管体検査用カプセルの定速制
   御装置。