JPH0744969Y2 - チューブ用自動腐食深さ測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、発電および化学プラント等で使用されてい
る熱交換器のチユーブの腐食深さを測定し寿命を予測す
るためのチユーブ用自動腐食深さ測定装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に、発電および化学プラント等で使用される熱交換
器の寿命予測を目的としたチユーブの腐食深さの測定
は、熱交換器内に配設されている複数のチユーブの中か
らランダムに１個または数個を取り出し、これを長手方
向に沿つて上下に２分割切断して樋状に形成する。そし
て、得られた樋状体をサンプルとし、ポイントマイクロ
メーターを用いて厚みを測定することにより行われてい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のようなポイントマイクロメーター
を用いる測定は、複数個所を手作業により測定するた
め、測定作業が非常に煩雑になり、多大の時間およびコ
ストを要するという問題がある。また、手作業によるた
め、再現性に乏しく測定値に誤差を生じ易いという問題
も有している。

この考案は、このような事情に鑑みなされたもので、測
定を自動的に、かつ高精度で行うことができるチユーブ
用自動腐食深さ測定装置の提供をその目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この考案のチユーブ用自動腐
食深さ測定装置は、樋状に切断したチユーブを長手方向
に走行させこの走行の間にチユーブの腐食深さを測定す
るようにしたチユーブ用自動腐食深さ測定装置であつ
て、上記チユーブの走行路に配設され上記チユーブを姿
勢固定状態で長手方向に走行させる送り用ローラ部と、
上記チユーブの走行路に上記送り用ローラ部と相対峙す
る状態で配設され上記チユーブを姿勢矯正しながら長手
方向に送る矯正用ローラ部と、上記両ローラ部間におい
て上記チユーブの走行路を挟んで相対峙した状態で配設
された２個１組のレーザーセンサーと、上記樋状チユー
ブの中心軸に対して垂直に光線を投射させるよう上記２
個のレーザーセンサーの位置を調節するためのレーザー
センサー駆動部と、上記レーザーセンサーに接続されレ
ーザーセンサーが出力する信号を演算処理する演算部
と、上記演算部により求められた測定値を表示する表示
部とを備え、上記送り用ローラ部を、第１の鼓形ローラ
と、この第１の鼓形ローラとの間に上記チユーブの走行
用空間をあけた状態で配設されるタイヤ形ローラと、こ
のタイヤ形ローラを回転駆動させるための駆動手段とで
構成し、上記矯正用ローラ部を、第２の鼓形ローラと、
断面形状が略菱形に形成され上記第２の鼓形ローラとの
間に上記チユーブの走行用空間をあけた状態で配設され
る菱形ローラと、この菱形ローラを上下動自在に支持す
る支持部と、それ自身の弾性力で上記菱形ローラを上記
第２の鼓形ローラ側に押圧して上記菱形ローラの菱形の
両側部で上記チユーブの樋状の両側上端縁部を押圧しう
る弾性材とで構成したという構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この考案のチユーブ用自動腐食深さ測定装置
は、樋状に切断されたチユーブの中心軸に垂直に光線が
向かうように２個のレーザーセンサーを相対峙して配設
し、その状態でセンサーからレーザー光を投射させ、そ
の投射レーザー光を横切るように上記チユーブを長手方
向に走行させ、上記レーザーセンサーに接続されている
表示部の表示により上記投射レーザー光を横切つている
チユーブの部分の厚みを知ることができるようになつて
いる。このため、チユーブの長手方向について連続的な
厚み測定（チユーブの長手方向に沿つて直線的に連続測
定がなされる）ができるとともに、自動測定にもとずく
測定精度の向上も実現可能になる。なお、上記投射レー
ザー光を横切つて樋状チユーブを長手方向に一回走行さ
せたのち、レーザーセンサーのレーザー光投射位置を樋
状チユーブの円周方向に少しずらし、その状態でチユー
ブを再度長手方向に走行させるということを繰り返すこ
とにより、チユーブの略全面にわたつて厚み測定を行う
ことができるようになる。そのうえ、上記チユーブを姿
勢固定状態で長手方向に走行させる送り用ローラ部をチ
ユーブの走行路に配設するとともに、上記チユーブを姿
勢矯正しながら長手方向に送る矯正用ローラ部をチユー
ブの走行路に上記送り用ローラ部と相対峙する状態で配
設し、上記送り用ローラ部を、第１の鼓形ローラと、こ
の第１の鼓形ローラとの間に上記チユーブの走行用空間
をあけた状態で配設されるタイヤ形ローラと、このタイ
ヤ形ローラを回転駆動させるための駆動手段とで構成
し、上記矯正用ローラ部を、第２の鼓形ローラと、断面
形状が略菱形に形成され上記第２の鼓形ローラとの間に
上記チユーブの走行用空間をあけた状態で配設される菱
形ローラと、この菱形ローラを上下動自在に支持する支
持部と、それ自身の弾性力で上記菱形ローラを上記第２
の鼓形ローラ側に押圧して上記菱形ローラの菱形の両側
部で上記チユーブの樋状の両側上端縁部を押圧しうる弾
性材とで構成したため、チユーブを上記矯正用ローラ部
で円周方向にずれるのを防止して安定姿勢にして長手方
向に走行させることができ、その状態で上記送り用ロー
ラ部の作用によりチユーブを長手方向に走行させること
ができる。したがつて、チユーブの横ずれや変形が防止
でき、精度の優れた測定を行うことができるようにな
る。

つぎに、この考案を実施例にもとづいて詳しく説明す
る。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例を示している。図におい
て、１は一端1aから他端1bに延びる２段箱形のケースで
あり、左右両端面および中央部が開放されている。２は
上下一対のレーザーセンサーで、ケース１の中央開放部
に配設されたレーザーセンサー駆動部３の上部および下
部にそれぞれ固定され、矢印Ａのように送られる樋状の
チユーブに対して表裏の２方向からそのチユーブの中心
軸を通るようにレーザー光線を照射する。上記レーザー
センサー２は公知品であり、レーザー光線を投光し、そ
のレーザー光線が被測定物に当たつて反射するときの反
射光の角度を検知することにより被測定物までの距離を
測定できるようになつている。上記レーザーセンサー駆
動部３は、第２図に示すようになつている。すなわち、
４はケース１の底部1cから植立している門形の支柱であ
り、５はその支柱４にスライドボールべアリング6aを介
して上下移動自在に取り付けられた駆動部本体である。
この駆動部本体５には、中央部にクロスローラーべアリ
ング６が設けられているとともに、そのクロスローラー
べアリング６の内周面がインターナルギア７に形成され
ている。８は外周面にねじが刻設されたスクリユー軸で
あり、上端が駆動部本体５の下端部（レーザーセンサー
２に隠れて見えない）に軸を中心に回転自在の状態で連
結され、外周面のねじがケース１の底部1cを貫通しその
底部1cに固定されているスクリユー軸受９にら合してい
る。上記スクリユー軸８の下端側は、ケース１の底部1c
の下方に延び、その下端部に調整ツマミ10が設けられて
いる。この調整ツマミ10を回転操作することにより、駆
動部本体５を支柱４に沿つて上下移動させることができ
るようになつている。11はセンサー支持部で、上記クロ
スローラーべアリング６の内周側の回転部に固定された
２個の支持ピン12に取り付けられている。そして、その
支持ピン12に沿つて上下移動自在になつている。上記セ
ンサー支持部11は、取り付け部11aと腕部11bとを備え、
上記取り付け部11aから上記腕部11bが二股に分岐して延
び、その先端部にレーザーセンサー２が上下に相対峙し
て固定されている。13はマイクロメーター付の調整ツマ
ミボルトであり、下端がセンサー支持部11の取り付け部
11aの上端部に軸を中心に回転自在の状態で連結され、
外周面に刻設された雄ねじがピン支持部13aの穴の内周
に刻設された雌ねじにら合している。この調整ツマミボ
ルト13を回転操作することにより、レーザセンサー２の
位置を支持ピン12に沿つて上下に微調整ができるように
なつている。14はインターナルギア７とら合する歯車で
あり、第３図に示すように、ユニバーサルジヨイント15
aを用いた軸体15によりセンサー駆動用モータ16に連結
されている。このセンサー駆動用モータ16を所定時間駆
動させることにより第２図に示す歯車14が所定の角度回
転駆動し、レーザセンサー２をクロスローラーべアリン
グ６の中心軸を中心として円周方向に所定の角度回動さ
せるようになつている。

第１図において、17はケース１の上段部内におけるセン
サー駆動部３の手前側に配設されたチユーブ送り用ロー
ラ部である。このチユーブ送り用ローラ部17は、第４図
に示すようになつており、下部側に鋼製の鼓形ローラ
（第１の鼓形ローラ）18が配設され、その鼓形ローラ18
の上方に外周部がウレタンゴムで形成されたタイヤ形ロ
ーラ19が所定間隔を保つて（チユーブの走行用空間をあ
けて）配設されている。このタイヤ形ローラ19は、ケー
ス１の上段部内を上下に延びるスラスト軸20にスライド
自在に取り付けられた支持部21に、軸22を介して回転自
在の状態で取り付けられている。上記支持部21は外周ス
プリング付の支持棒23によりケース１の天井部1dに吊着
されており、送られてくるチユーブをスプリングの弾性
力により押圧するようになつている。24はローラ用モー
タであり、ユニバーサルジヨイントタイプの軸体25を介
してタイヤ形ローラ19の軸22に連結されている。

また、第１図において、17aはレーザーセンサー駆動部
３を挟んで、チユーブ送り用ローラ部17の反対側（相対
峙する側）に配設されたチユーブ矯正用ローラ部であ
り、第５図に示すようになつている。このチユーブ矯正
用ローラ部17aは、上部側のローラ19aの縦断面形状が略
菱形に形成され、その他の部分を構成している鼓形ロー
ラ（第２の鼓形ローラ）18a,スラスト軸20a,支持部21a,
軸22a,外周スプリング（弾性材）付の支持棒23aが、上
記チユーブ送り用ローラ部17の鼓形ローラ18,スラスト
軸20,支持部21,軸22,外周スプリング付の支持棒23と同
様になつている。また、26はケース１の側面に取り付け
られたエンコーダであり、支持部21aの上下動を損なわ
ないようになつている。そして、このようなチユーブ矯
正用ローラ部17aと被測定物であるチユーブとの関係
は、下記のようになつている。すなわち、第６図に示す
ように、上記菱形ローラ19aの外周面の断面形状は、中
央部を頂部としてその両側の斜辺部が、内側が窪んだア
ールに形成されており、そのアールの半径をR,菱形ロー
ラ19aの幅をL,菱形ローラ19aの中央部の直径をＤ（チユ
ーブの内径の最大値と略等しい）とした場合、L/Dが２
以上で、Ｒが2.5D程度である。このように構成した結
果、菱形ローラ19aと鼓形ローラ18aとで上下からチユー
ブ27を収まりよく挟むと同時に、外周スプリング付の支
持棒23aのスプリングの弾性力により押圧して固定する
ことができるようになる。このため、チユーブ27が円周
方向へずれることを防止でき、チユーブ27を安定な姿勢
で走行させることが可能になる。

また、第１図において、17bはケース１の両端部に配設
されたガイド用ローラ部である。このガイド用ローラ部
17bは、第７図に示すように、下部側のローラを支持す
る支持部21b′が外周スプリング付の支持棒23b′によつ
て押上付勢され、スラスト軸20bに沿つて上下移動でき
るようになつている。それ以外の部分を構成する鼓形ロ
ーラ18b,タイヤ形のローラ19b,支持部21b,軸22b,外周ス
プリング付の支持棒23bが、上記チユーブ送り用ローラ
部17の鼓形ローラ18,タイヤ形のローラ19,支持部21,軸2
2,外周スプリング付の支持棒23と同様になつている。こ
のように、このガイド用ローラ部17bは、鼓形ローラ18b
およびタイヤ形のローラ19bの両者がスプリング付の支
持棒23b′および23bによつて支持されているため上下移
動が自在にでき、チユーブ27を捩じつたり、曲げたりす
ることなくガイドすることができる。なお、このガイド
用ローラ部17b,チユーブ矯正用ローラ部17aおよびチユ
ーブ送り用ローラ部17における、それぞれの上下のロー
ラ間の間隙は一直線で結ぶことができ、この直線がレー
ザーセンサー駆動部３のクロスローラーべアリング６の
中心穴を通るようになつている。

また、上記レーザーセンサー２は、第８図に示すよう
に、それぞれ配線により演算器29に接続され、測定値の
データ信号を演算器29に送るようになつている。30は演
算器29に接続されたコンピユータであり、演算器29で演
算処理されたデータが入力されるとともに、種々のデー
タを入力することができるようになつている。このコン
ピユータ30には、配線によりデイスク31,プリンター32
およびコントローラ33が接続され、コントローラ33は、
さらに、センサー駆動用モータ16およびローラ用モータ
24に接続されている。このため、コンピユータ30に入力
されたデータをデイスク31に記憶させたり、そのデータ
をプリンター32で記録させたりすることができ、また、
予めセンサー駆動用モータ16およびローラ用モータ24を
駆動させる場合の回転速度等の設定値データを、コンピ
ユータ30に入力することにより、コントローラ33を介し
てセンサー駆動用モータ16およびローラ用モータ24を作
動させることができるようになつている。

この構成において、まず、被測定用の半割れチユーブ27
を走行させる送り速度，測定幅，測定範囲，チユーブ走
行路に対するレーザーセンサー２の円周方向への間欠回
転数等の必要なデータをコンピユータ30に入力してお
く。ついで、調整ツマミ10および調整ツマミボルト13を
回転させて、レーザーセンサー２の位置を、照射レーザ
ー光線が半割れチユーブ27の中心軸を通るように位置調
整し、その状態で、コンピユータ30を作動させてローラ
用モータ24を回転駆動させる。つぎに、半割れチユーブ
27を、割れ面を上方に向けてケース１の一端1a側からケ
ース１内に入れ、ガイド用ローラ部17bのタイヤ形のロ
ーラ19bと鼓形ローラ18bの間に挿入し、その先端部をチ
ユーブ送り用ローラ部17の鼓形ローラ18とタイヤ形ロー
ラ19の間に到達させる。その結果、半割れチユーブ27
は、レーザーセンサー２間をケース１の他端1bに向かつ
て矢印Ａのようにゆつくり走行し、チユーブ矯正用ロー
ラ部17aによつて安定した姿勢に固定されたのち、さら
にレーザーセンサー２間をケース１の他端1bに向かつて
ゆつくり走行する。その間に、レーザーセンサー２から
レーザー光線が投光され、このレーザー光線がそれぞれ
半割れチユーブ27の内周面側および外周面側から半割れ
チユーブ27の中心軸に向かつて進行し、半割れチユーブ
27に衝突したのち反射してレーザーセンサー２に受光さ
れる。このレーザー光線が投光されて受光されるまでの
時間および受光角度等により半割れチユーブ27の厚みを
知ることができる。この厚み測定の結果は、レーザーセ
ンサー２および演算器29を介してコンピユータ30に入力
され、連続的な測定データとしてデイスク31に記憶され
る。半割れチユーブ27の一端から他端までの一直線上の
連続的な厚み測定が終わると、コンピユータ30に入力さ
れたデータにより、センサー駆動用モータ16が回転し、
レーザーセンサー２の位置が半割れチユーブ27の走行方
向に対して円周方向に少し動く。その結果、上記レーザ
ーセンサー２は、第９図の実線部から破線部ａまたはｂ
に移動する。そして、今度は、前回とは逆に半割れチユ
ーブ27がケース１の他端1b側から一端1a側に向かつて走
行し、その間に上記と同様の測定が行われる。このよう
な半割れチユーブ27の長手方向への直線状の測定を、レ
ーザーセンサー２を円周方向に順次少しづつ旋回させな
がら行うことにより、半割れチユーブ27位置の全面につ
いての厚み測定を行うことができる。また、その測定結
果は、デイスク31に記憶され、適宜プリンター32により
取り出すことができる。なお、上記測定値は、一方のレ
ーザーセンサー２から半割れチユーブ27の内周面までの
距離と、他方のレーザーセンサー２から半割れチユーブ
27の外周面までの距離との和を、レーザーセンサー２と
２の間の距離から引いた値であり、その測定値を使用前
の半割れチユーブ27の厚みと比較し、その減少分が腐食
によるものと判断される。

このように、このチユーブ用自動腐食深さ測定装置は、
従来例のように手動で測定するのではなく、半割れチユ
ーブ27をケース１内で前後に反転させながら走行させる
とともに、その全面の厚みをレーザーセンサー２を用い
て連続的に測定するようになつている。そのため、測定
の効率が良くなるとともにその精度が向上する。さらに
測定時間が短縮でき、コストの軽減も可能になる。ま
た、半割れチユーブ27を、チユーブ矯正用ローラ部17a
で安定姿勢に固定するとともに、両端のガイド用ローラ
部17bでその両端側を無理なくガイドし、その状態でチ
ユーブ送り用ローラ部17の作用により走行させるため、
半割れチユーブ27の横ずれや変形等が防止でき、より精
度のよい測定を行うことができるようになる。

なお、上記の実施例は、レーザーセンサー２をチユーブ
27の走行路に対して円周方向に回転可能にしているが、
レーザーセンサー２を固定し、チユーブ27を円周方向に
回転できるようにしてもよい。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案のチユーブ用自動腐食深さ測定
装置は、被測定用の樋状チユーブを、２個のレーザーセ
ンサー間を走行させ、その状態で上記レーザーセンサー
で自動的に測定を行うようになつているため、効率のよ
い測定ができ、かつ測定の精度がよくなり、さらに測定
時間が短縮できるとともに測定コストの軽減が可能にな
る。そのうえ、チユーブを姿勢固定状態で長手方向に走
行させる送り用ローラ部をチユーブの走行路に配設する
とともに、チユーブを姿勢矯正しながら長手方向に送る
矯正用ローラ部をチユーブの走行路に上記送り用ローラ
部と相対峙する状態で配設し、上記送り用ローラ部を、
第１の鼓形ローラと、この第１の鼓形ローラとの間に上
記チユーブの走行用空間をあけた状態で配設されるタイ
ヤ形ローラと、このタイヤ形ローラを回転駆動させるた
めの駆動手段とで構成し、上記矯正用ローラ部を、第２
の鼓形ローラと、断面形状が略菱形に形成され上記第２
の鼓形ローラとの間に上記チユーブの走行用空間をあけ
た状態で配設される菱形ローラと、この菱形ローラを上
下動自在に支持する支持部と、それ自身の弾性力で上記
菱形ローラを上記第２の鼓形ローラ側に押圧して上記菱
形ローラの菱形の両側部で上記チユーブの樋状の両側上
端縁部を押圧しうる弾性材とで構成したため、チユーブ
を上記矯正用ローラ部で円周方向にずれるのを防止して
安定姿勢にして長手方向に走行させることができ、その
状態で上記送り用ローラ部の作用によりチユーブを長手
方向に走行させることができる。したがつて、チユーブ
の横ずれや変形が防止でき、精度の優れた測定を行うこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の縦断面図、第２図はレー
ザーセンサー駆動部の一部切り欠き正面視断面図、第３
図はその側面視断面図、第４図はチユーブ送り用ローラ
部の縦断面図、第５図はチユーブ矯正用ローラ部の縦断
面図、第６図はチユーブ矯正用ローラ部とチユーブとの
関係を説明する縦断面図、第７図はガイド用ローラ部の
縦断面図、第８図は全体の構成図、第９図は半割れチユ
ーブとレーザーセンサーとの位置関係を示す説明図であ
る。 ２……レーザーセンサー、３……レーザーセンサー駆動
部、17……チユーブ送り用ローラ部、17a……チユーブ
矯正用ローラ部、32……プリンター

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】樋状に切断したチユーブを長手方向に走行
   させこの走行の間にチユーブの腐食深さを測定するよう
   にしたチユーブ用自動腐食深さ測定装置であつて、上記
   チユーブの走行路に配設され上記チユーブを姿勢固定状
   態で長手方向に走行させる送り用ローラ部と、上記チユ
   ーブの走行路に上記送り用ローラ部と相対峙する状態で
   配設され上記チユーブを姿勢矯正しながら長手方向に送
   る矯正用ローラ部と、上記両ローラ部間において上記チ
   ユーブの走行路を挟んで相対峙した状態で配設された２
   個１組のレーザーセンサーと、上記樋状チユーブの中心
   軸に対して垂直に光線を投射させるよう上記２個のレー
   ザーセンサーの位置を調節するためのレーザーセンサー
   駆動部と、上記レーザーセンサーに接続されレーザーセ
   ンサーが出力する信号を演算処理する演算部と、上記演
   算部により求められた測定値を表示する表示部とを備
   え、上記送り用ローラ部を、第１の鼓形ローラと、この
   第１の鼓形ローラとの間に上記チユーブの走行用空間を
   あけた状態で配設されるタイヤ形ローラと、このタイヤ
   形ローラを回転駆動させるための駆動手段とで構成し、
   上記矯正用ローラ部を、第２の鼓形ローラと、断面形状
   が略菱形に形成され上記第２の鼓形ローラとの間に上記
   チユーブの走行用空間をあけた状態で配設される菱形ロ
   ーラと、この菱形ローラを上下動自在に支持する支持部
   と、それ自身の弾性力で上記菱形ローラを上記第２の鼓
   形ローラ側に押圧して上記菱形ローラの菱形の両側部で
   上記チユーブの樋状の両側上端縁部を押圧しうる弾性材
   とで構成したことを特徴とするチユーブ用自動腐食深さ
   測定装置。