JPS5819444Y2 - 曲管の内径測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、管の屈曲部分の内径（最短径および、または
最長径）を測定しこの部分における偏平率を求める測定
装置に関する。

管を曲げた時、この屈曲部分（以下、曲管部あるいは曲
管部分と称す）において断面形状が楕円形の変形を生ず
る。

この変形率（いわゆる偏平率）が大きいと割れが生じた
りして使用に適さないことがあるので偏平率を測定し、
一定の範囲内にあることを確認しなければならない。

特に、Ｕ字管形熱交換器のＵ字管のようなものは重要で
ある。

この偏平率を測定する方法として、曲管部の外径をノギ
スなどで測定することが考えられるが、曲管部分の全域
にわたって長軸（最長径）と短軸（最短径）を測定し偏
平率を算出しなければならないのでこの偏平率が一定の
範囲内にあることを確認することは非常な労力と時間と
を必要とする。

曲管部分を多数有するＵ字管形熱交換器においてはこの
ような方法で偏平率を求めることは極めて困難である。

このことから、是非とも偏平率を測定する必要があるＵ
字管形熱交換器のＵ字管を電気的に迅速に測定し得る検
出装置の開発が望まれていた。

管内部に検出子を挿入し電気的に管０１の内径を測定す
る方法はすでに公知であるが、単に検出子を挿入する場
合には、第６図に示すように検出子０２の向きが特定で
きないために曲管部における偏平率を測定することはで
きながったのである。

本考案は上述の要望に応えるもので、ただ単に管内に検
出子を挿入するだけで曲管部分の偏平率を電気的に連続
的に測定することができる曲管の内径測定装置を提供す
ることを目的とする。

斯がる目的を遠戚する本考案の構成は、曲管内に挿入さ
れる板ばねに鉄板ばねの面に対し垂直な面内における外
形が略円形をなす支持体を取付け、相反する方向に向け
られ曲管の内径を測定する少なくとも一対の検出子を前
記支持体におけるその中心を通り且つ前記板ばねの板厚
方向あるいは幅方向に対し平行な直線上に取付けたこと
を特徴とする。

以下において、本考案の構成を図面に示す一実施例に基
づいて詳細に説明する。

被測定管１の内径を測定する検出子２ａ、２ｂ。

２Ｃおよび２ｄは、電磁気あるいは超音波を利用して対
向する管内壁との間隔を測定しこの値（距離）を電気信
号に変換してリード線９を介して外部の測定機器１０に
送るもので、相反する方向に向かう二つの検出子２ａと
２Ｃ若しくは２ｂと２ｄで一対を威す。

この検出子２ａ〜２ｄは、被測定管１の内径よりも小さ
い支持球体３に二対それぞれ一対を或す検出子２ａと２
Ｃおよび２ｂと２ｄを結ぶ二軸が直交するように埋設さ
れている。

そして、この検出子２ａ〜２ｄを埋設した支持球体３は
、板ばね４に鉄板ばね４の屈曲方向すなわち板厚方向に
二軸の一方の軸が合致するように取付けられている。

つまり、第５図に示すように、支持球体３の中心を通る
板ばね４の板厚方向（Ｙ軸）に被測定管１の短軸測定用
検出子２ａと２Ｃが、幅方向（Ｘ軸）に長軸測定用検出
子２ｂと２ｄが夫々位置するように取付けられている。

もつとも、長軸と短軸は相関関係にあるために長軸か短
軸のいずれか一方を測定することによっても偏平率を測
定することは可能であるので検出子は一対だけでも良い
。

また、この支持球体３の前後には、ガイド球体５が多数
取付けられている。

このガイド球体５は、被測定管１内への支持球体３の導
入を容易にすると共に、支持球体３を被測定管１の中心
近傍に案内するためのもので、被測定管１の内壁面を傷
付けないような材料で前述の支持球体３と同じ大きさか
あるいは若干太き目の球体に形成されている。

このガイド球体５は、板ばね４の全域を管心近傍に位置
させるのに有効ではあるが、必らずしも必要とはしない
。

ガイド球体５がない場合には、曲管部における板ばね４
に生じているばね力（板ばね４が直線状に戻ろうとする
復元力）により支持球体３が曲管部の短軸方向量も内径
の大きい所に来るので、支持球体３の中心がほぼ短軸（
Ｙ軸）上に来ることになり、この中心を通り且つ板ばね
４の厚さ方向に平行な直線上に配置されている検出子２
ａ、２Ｃにより短軸方向の内径測定が行なえるのである
。

この場合、支持球体３の中心は長軸（Ｘ軸）上からはず
れるが、長軸方向の内径は短軸方向の内径との相関関係
から求めることができるので問題はない。

これらガイド球体５や支持球体３の板ばね４への取付け
は、これら球体３，５の中心を貫通するようにして支持
されており、その先端は最前のガイド球体５に埋め込ま
れ被測定管１の内壁面を傷付けないようにしである。

そして、この板ばね４の基端部が連結金具６の一方の金
具に固定され、押込用チューブ７と回転自在に連結され
ている。

前記連結金具６は、板ばね４と押込用チューブ７とを押
込み力や引抜き力は伝達するが回転は伝えないように繋
げるもので、外部から押込用チューブ７に加えられる捻
回力の板ばね４への伝達を断つと共に、板ばね４が曲管
部に沿って弾性変形しながら捻回するのを自由にするた
めのもので゛ある。

前記押込用チューブ７は、被測定管１の外に設置された
適宜な挿入装置８例えば送りローラなどで送り込まれた
り引き戻されたりする。

検出子２ａ〜２ｄのリード線９は、ガイド球体５や連結
金具６を貫通して押込用チューブ７内の中空部を通って
外部の測定機器１０に接続されている。

斯様に構成したので次の如く操作すれば管の曲管部分の
偏平率を連続的に測定することができる。

まず、被測定管１の直管部分から最前のガイド球体５を
挿入してから挿入装置８によって押し込む。

この時、検出子２ａ〜２ｄの方向は直管部分においては
何等の規制も受けずに自由な方向を示すが、最前のガイ
ド球体５が曲管部分にさしかかると板ばね４の弾性作用
により屈曲方向が規制されるために曲管部の曲率に沿っ
て屈曲することとなる（第３図参照）。

つまり、板ばね４は板厚方向にしか屈曲（弾性変形）し
ないので、曲管部に進入するには板厚方向と曲管部の径
方向とが一致するように位置しなければならない。

したがって、第５図に示すように、長軸測定用検出子２
ｂと２ｄは長軸方向（Ｘ軸方向）を、短軸測定用検出子
２ａと２０は短軸方向（Ｙ方向）を夫々向く姿勢となる
。

この押し込み時に、押込用チューブ７に加えられる押込
み力によって板ばね４を捻回させる力が働くことがある
が、板ばね４と押込用チューブ７は連結金具６によって
回転自在に連結されているので押込用チューブ７だけが
捻回し板ばね４の屈曲方向が変えられることはない。

依って、この板ばね４が曲管部分を通過する間において
各検出子２ａ〜２ｄがその測定方向を変えられることは
ない。

このようにして、確実に長軸ないし短軸上に位置決めさ
れた各検出子２ａ〜２ｄによって、電磁気あるいは超音
波によって対向する管内壁面との距離を測定し、これを
電気信号に交換してからリード線９を介して外部の測定
機器１０に送り込む。

而して、得られた測定値を信号処理装置によって通常の
手段で処理すれば偏平率が連続的に測定できる。

斯様に本考案は、検出子２ａ〜２ｄを板ばね４で支持す
るという簡単な構造で、検出子２ａ〜２ｄを楕円形に変
形する曲管の長軸および／または短軸上に確実に位置さ
せることができるので、偏平率を正しくかつ連続的に電
気的に測定することが可能となる。

しかも、その取扱いが容易でかつ安価である。

【図面の簡単な説明】

第１〜５図は本考案に係る曲管の内径測定装置に関する
もので、第１図は装置の一具体例を示す平面図、第２図
はその正面図、第３図は装置を被測定管内に挿入し測定
を行なっている状態を示す説明図、第４図は検出子と板
ばねおよび゛ガイド球体の概要を示す斜視図、第５図は
第３図のＡ−Ａ矢視拡大断面図、第６図は本考案によら
ないで検出子を曲管部内に挿入した状態の一例を示す第
５図に相当する横断面図である。 図面中、１は被測定管、２ ａ 、２ ｂ 、２ Ｃ，
２ｄは検出子、３は支持球体、４は板ばね、５はガイド
球体、６は連結金具、７は押込用チューブ、８は挿入装
置、９はリード線、１０は測定機器である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 曲管内に挿入される板ばねに鉄板ばねの面に対し垂直な
   面内における外形が略円形をなす支持体を取付け、相反
   する方向に向けられ曲管の内径を測定する少なくとも一
   対の検出子を前記支持体におけるその中心を通り且つ前
   記板ばねの板厚方向あるいは幅方向に対し平行な直線上
   に取付けたことを特徴とする曲管の内径測定装置。