JPS5852508Y2 - パイプ試験装置 - Google Patents

パイプ試験装置

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JPS5852508Y2
JPS5852508Y2 JP1983028879U JP2887983U JPS5852508Y2 JP S5852508 Y2 JPS5852508 Y2 JP S5852508Y2 JP 1983028879 U JP1983028879 U JP 1983028879U JP 2887983 U JP2887983 U JP 2887983U JP S5852508 Y2 JPS5852508 Y2 JP S5852508Y2
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pipe
test
test head
heads
head
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フランシス・ジヨセフ・ケント
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ウイ−ン・ユナイテツド・インコ−ポレイテツド
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/08Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
    • G01N3/10Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
    • G01N3/12Pressure testing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2846Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for tubes

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Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパイプ試験装置のテストヘッド内にかけるパイ
プ端部の相対的位置を保持するものに関する。
今日、パイプは機械的強度および液容性を検査するため
試験され、パイプの直径は、該パイプが二つのテストヘ
ッドの間に位置され、パイプ内に水等の流体が圧入され
ることによりその物理的特性を改善するため拡大する。
ここで、二つのテストヘッドのうち少なくとも一方はパ
イプをその端部又は端部近傍でシールするためパイプ方
向に内側に移動する。
流体の圧力がかなり高い値に達した時、パイプ内に発生
する圧力によってテストヘッドひいてはそれらのシール
がパイプの端部からはずれることがある。
この一つの原因はパイプの半径方向の膨張によってパイ
プの長さが短かくなることにある。
このような状況によって、シールリング又はシールプレ
ートから成り、テストヘッド内に組込1れたシールはパ
イプの動きに従動され、従ってこれによってプレートの
シール関係が破壊され、圧力の損失やシールリングのす
り切れが生じる。
この不都合のある相対的な動きを償うために数数のパイ
プテスタの提案が試みられてきた。
例えば米国特許第2771339号、第2707876
号および第2725743号である。
これらの提案において機構を補償するという効果を得る
ためにはパイプテスタに正しい調整および/又は部品の
交換がなされねばならない。
前記第277133’号および第2725743号特許
においては、パイプの径が変化する場合にはそれぞれ応
じて径の異なるラムをテストヘッドに設置しなければな
らない。
第2707876号特許においては、異なった直径のパ
イプを試験する毎に把持用挿入物を交換しなければなら
ない。
第2725743号特許は複雑な密集した液圧システム
を有し、このことによって本来の圧力損失のためにその
効率が減少する。
これら三つの提案は全てテストヘッドの構造を非常に複
雑にさせかつテストヘッドをより高価なものにする。
本考案の目的は、より簡単でより経済的でかつシールと
パイプとの間の不都合な相対的動きを償うためのより有
効な手段を提供することにより、パイプ試験機に存する
上記欠点を克服することであり、これによってテストヘ
ッドの構造をより簡単なものにでき、また相対するテス
トヘッドを該テストヘッドを動かせる手段とともに実質
的な同一の構造で製作することができる。
本考案の構成は、パイプの両端を支承するための孔をそ
れぞれ有する一対のテストヘッドと、前記各孔内に配置
され、パイプに装着されるシール部材と、前記一対のテ
ストヘッドをパイプの軸線方向にそれぞれ移動させる一
対のテストヘッド移動手段と、前記テストヘッドの一方
に設けられ、パイプの内部に試験液を圧入する手段と、
前記一対のテストヘッド上にそれぞれ設けられ、試験液
が導入されたもとで前記シール部材とパイプの両端部の
基準位置が変った状態を表示する制御信号を出力する線
形可変差動型変換器と、前記一対のテストヘッド上にそ
れぞれ設けられ、前記線形可変差動型変換器を該テスト
ヘッドとともに移動可能に支持し、かつ前記線形可変差
動型変換器をパイプの各端部に対して試験位置および該
パイプの各端部から離間した非試験位置に選択的に位置
せしめるセンタリング装置と、前記制御信号に応答して
各テストヘッド移動手段を作動せしめ、テストヘッドを
移動させることにより前記シール部材とパイプの両端部
との間の動きを相殺して前記シール部材とパイプの基準
位置を維持する補償手段と、を備え、前記パイプは、シ
ール部材に対して基準位置にある場合に該パイプの両端
部がテストヘッドの孔の端面に対して間隔を置いて位置
されるようにしたものである。
そして更に本考案の目的は他の制御要素と結合された圧
力変換器や位置変換器の変換器制御手段を提供すること
である。
これらの目的は本考案の特徴と同様に、添付図面ととも
に以下の考案の実施例の記載を読むことによりより良く
理解されるであろう。
昔ず第1図を参照し、この図にはすでにパイプが組付け
られたパイプ試験機の配列が図式的に示されている。
フレーム1上にはパイプIを支持するための二つの可動
クランプ3および5が載置され、前記パイプγは簡単の
ために切欠かれているこの第1図から解かるように、フ
レーム1の右側には単一の作動をするテールストックシ
リンダ9が固定され、このテールストックシリンダ9に
はテールストックテストヘッド11がシリンダ9のラム
13により連結されている。
また、フレーム1の左側には単一の作動をするヘッドス
トックシリンダ15が載置され、このヘッドストックシ
リンダ15にはラム19によってヘッドストックテスト
ヘッド17が連結されている。
各テストヘッド11.17内の孔21はパイプIの両端
をそれぞれ支承し、このパイプ7の両端はテストヘッド
の壁面に対して離間して配置されている。
これはパイプの端部にクロップ等が付着したものや、端
部に溶接用の面取りを施したパイプをも試験することが
できるようにするためである。
ガスケット又はシール23はパイプ端部の外周を周回し
、テストヘッド11.17内に取付けられている。
試験液又は水がヘッドストックテストヘッド17のスペ
ー不25を通ってパイプの中に導入された場合、所望の
試験圧、例えば10000P 、S 、 iの圧力がパ
イプ内に作り出される。
所望量の圧力水は液圧強化装置(図示せず)に連結され
た減圧パルプによってパイプ内に閉じ込められる。
ラム13.19ひいてはヘッドストックおよびテールス
トックシリンダ9,15ばそれぞれまず固定状態にされ
、又は試験位置に位置され、しかして主液圧システムに
よるパイプの試験後に収縮される。
(主液圧システム、固定機構、液圧強化装置および圧力
降下時にテストヘッドを中立状態に戻す補助モータの作
用釦よび構成は米国特許第2771339号第2707
876号および第2725743号に記載され、示され
たものと同様でよへこれらの要素を理解することは本考
案の理解のためには必要ではないので、これらの要素は
本考案の説明や図面から削除されている。
)パイプがテストヘッドに配置された後、両シリンダ組
体9,15の圧力はテストヘッド11.17を試験のた
めに静止せしめるべく主液圧システムによって一定に保
持される。
テールストックシリンダ9およびヘッドストックシリン
ダ15の後部には主液圧システムの一部ではなく、各可
逆ポンプ37.39に連結された液圧管33,35がそ
れぞれ設けられ、前記可逆ポンプ37.39はサーボパ
ルプ(図示せず)から流体を受け、モータ41.43に
よってそれぞれ駆動される。
ピストンシリンダ組体9,15内の圧力はポンプ37゜
39によって増大もしくは減少され、この場合、ピスト
ンはパイプを動かすように作用し、従ってシール又はガ
スケット23とパイプの端部との間には相対的な動きは
ないことになる。
テストヘッド11および17上には第2図に詳しく示さ
れる検出装置53が設けられている。
検出装置53ば、試験液がパイプ内に導入され、圧力の
上昇によってパイプがテストヘッドから離間する際のパ
イプとテストヘッドとの間の軸線方向の動きを検出する
この検出装置53はトランスと称される線形可変差動型
変換器(LVDT)55を有し、この変換器55はばね
式センタリング装置57に支持されている。
このセンタリング装置57は支柱59によってテストヘ
ッド11に枢着さへかつ空圧又は液圧シリンダ67のピ
ストンロッド65(7)Uリンク63に回動自在に連結
されたブラケット61を有している。
前記シリンダ67はテストヘッドの頂部から拡がる棚6
9上に設置されている。
前記LVDT55の横棒71はばね式センタリング装置
57のロッド73とともに動くように設けられ、ロッド
73は永久磁石75を有している。
検出装置53がシリンダ67によって上昇および下降さ
れると、磁石75はパイプIから引上げられたりパイプ
Iに接触したりする。
すなわち前記LVDT55を非試験位置又は試験位置に
選択的に位置せしめる。
第2図には一つの検出装置53のみが示されているが、
第1図に示すように同様のもう一つの検出装置がテスト
ヘッド1T上に存在する。
LVDT55は増幅器77に接続され、この増幅器77
はポンプ制御ユニット78に電気的に接続されている。
ポンプ制御ユニツh78は電気=r−ドL3およびL4
を介してテールストックシリンダ9およびヘッドストッ
クシリンダ15にそれぞれ設けられたポンプユニット3
7および39に接続され、これらの作動を順に制御する
(LVDT55は例えばマサチューセッツ州つオルサム
のヒユーレットパラカード会社のサンボーンディビジョ
ンによって販売されたMode124DCDT−100
0がよい。
)第3図は、パイプがテストヘッドから離間しようとし
、この実施例に適用された場合にかけるテストヘッド1
1又は17内のシール又はガスケット23の変形を示す
拡大図である。
つぎに作用を簡単に説明する。
パイプIが図示しない荷積み装置□よってフレーム1に
向って搬送され、可動クランプ3および5によって支持
されたテストヘッド11および17の間に設置される。
テストヘッド11および17は主液圧システム(図示せ
ず)から油がテールストックおよびヘッドストックシリ
ンダ9,15両方に導入されることにより互に内側に動
かされる。
前述のような本考案の作用および構成はヘッドストック
テストヘッド17が固定され、かつテールストックテス
トヘッド11が調節可能な現在周知の試験例と同様であ
る。
パイプ試験装置はパイプの端部とテストヘッド11.1
7のガスケット23との間のシール関係を得るために十
分な油をシリンダに導入するように作動する。
ここで、シールとしては、パイプの開口端に接触する湾
曲プレートシール、パイプの内部に設けられるシール、
又はここに示すようなパイプの外周に取巻かれるシール
のように様々な型のものが採用される。
図に示した実施例ではシリンダ9と15のテストヘッド
11と17上に設けられた二つの検出装置を備え、ポン
プ37と39は各検出装置のポンプ制御ユニット78に
よって制御される。
主液圧システム(図示省略)からの油はシリンダ9と1
5へポンプにより送られ、それにより孔21は、テスト
ヘッドの内壁にパイプ端部を接触させることなく該パイ
プ端部を支承することが可能となる。
このとき、検出装置53はシリンダ67によってパイプ
の送りレベル面よりは持上げられている。
通常の試験方法でシールが行なわれた後、シリンダ67
は検出装置53を下方に下ろし、それにより磁石T5が
パイプの上部外表面に接触する。
わずかな量の水がパイプ内に導入さへそれによる圧力が
パイプをテストヘッド11と17から離す捷で高められ
ると、ばね式センタリング装置57が磁石75をしてパ
イプとの接触を保持せしめることは理解されよう。
しかし、もし軸線方向への動きが発生すると、LvDT
55の横棒71は移動してLVDT55はその動きに対
応した信号を増幅器77へ送出する。
更にこの増幅器77は信号をポンプ制御ユニット78へ
送る。
しかしてポンプ3γは十分な量の圧力油をシリンダ9へ
送るよう作動する。
LVDT55は0.001インチ以下の動きで作動し、
ガスケット23とパイプとの間に激しい動きが起る前に
最初の状態を回復するようにポンプを制御することがで
きる。
これに関し、第3図は前記修正がなされる前のシールと
パイプとの相対的動きを示している。
この修正動作は圧力発生期間中及び圧力解放期間中続き
、この期間中ポンプ37はLVDT55の制御下におか
れる。
同様な修正動作がヘッドストックの他端部でも行なわれ
、そこではポンプ39は他のLVDT55及びユニッ)
78の制御下にシリンダ15への油の送り込み及びシリ
ンダからの油の計量を行なう。
上記したように、本考案は所望のシール状態を保持する
ことは明らかである。
上記した本考案の説明及び作動から二つのテストヘッド
は構造及び作用は同じであり、テールストック又はヘッ
ドストックを設計変更しても良いことは容易に理解でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の実施例を示す一部切欠正面図、第2図
は本考案の実施例のテールストックシリンダを示す拡大
図、第3図は前図に示されたテストヘッド内に取付けら
れたシールの省略断面図である。 I・・・・・・パイプ、9・・・・・・テールストック
シリンダ、11・・・・・・テールストックテストヘッ
ド、15・・・・・・ヘッドストックシリンダ、17・
・・・・・ヘッドストックテストヘッド、21・・・・
・・孔、23・・・・・・シール、25・・・・・・ス
ペース、55・・・・・・線形可変差動型変換器、57
・・・・・・ばね式センタリング装置、γ8・・・・・
・ポンプ制御ユニット。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 パイプの両端を支承するための孔をそれぞれ有する一対
    のテストヘッドと、 前記各孔内に配置され、パイプに装着されるシール部材
    と、 前記一対のテストヘッドをパイプの軸線方向にそれぞれ
    移動させる一対のテストヘッド移動手段と、 前記テストヘッドの一方に設けられ、パイプの内部に試
    験液を圧入する手段と、 前記一対のテストヘッド上にそれぞれ設けられ、試験液
    が導入されたもとで前記シール部材とパイプの両端部の
    基準位置が変った状態を表示する制御信号を出力する線
    形可変差動型変換器と、前記一対のテストヘッド上にそ
    れぞれ設けらへ前記線形可変差動型変換器を該テストヘ
    ッドとともに移動可能に支持し、かつ前記線形可変差動
    型変換器をパイプの各端部に対して試験位置および該パ
    イプの各端部から離間した非試験位置に選択的に位置せ
    しめるセンタリング装置と、 前記制御信号に応答して各テストヘッド移動手段を作動
    せしめ、テストヘッドを移動させることにより前記シー
    ル部材とパイプの両端部との間の動きを相殺して前記シ
    ール部材とパイプの基準位置を維持する補償手段と、 を備え、前記パイプは、シール部材に対して基準位置に
    ある場合に該パイプの両端部がテストヘッドの孔の端面
    に対して間隔を置いて位置されるようにしたパイプ試験
    装置。
JP1983028879U 1976-11-01 1983-02-28 パイプ試験装置 Expired JPS5852508Y2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/737,644 US4237723A (en) 1976-11-01 1976-11-01 Control means for a pipe tester
US737644 1976-11-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58145536U JPS58145536U (ja) 1983-09-30
JPS5852508Y2 true JPS5852508Y2 (ja) 1983-11-30

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ID=24964708

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13214877A Pending JPS5357086A (en) 1976-11-01 1977-11-01 Pipe testing device
JP1983028879U Expired JPS5852508Y2 (ja) 1976-11-01 1983-02-28 パイプ試験装置

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13214877A Pending JPS5357086A (en) 1976-11-01 1977-11-01 Pipe testing device

Country Status (7)

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US (1) US4237723A (ja)
JP (2) JPS5357086A (ja)
CA (1) CA1084733A (ja)
DE (1) DE2741881A1 (ja)
FR (1) FR2369554A1 (ja)
GB (1) GB1551192A (ja)
IT (1) IT1090495B (ja)

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