JPS60177262A - ジエツト推進式管内検査装置 - Google Patents

ジエツト推進式管内検査装置

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JPS60177262A
JPS60177262A JP59032397A JP3239784A JPS60177262A JP S60177262 A JPS60177262 A JP S60177262A JP 59032397 A JP59032397 A JP 59032397A JP 3239784 A JP3239784 A JP 3239784A JP S60177262 A JPS60177262 A JP S60177262A
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JP
Japan
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pipe
inspection
jet propulsion
speed
tube
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JP59032397A
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English (en)
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Akira Kobanawa
章 小塙
Makoto Senoo
誠 妹尾
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02872Pressure

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、被検管内に挿入して管内面側から検査を実施
する管内検査装置に係り、特に曲管部を有する小径管の
検査走行を実施する際に好適なジェット推進式管内検査
装置に関するものである。
〔発明の背景〕
従来の管内検査装置には動力形式で分類すれば、前者の
場合は、管内走行部の小型化が困難で走行速度が小さい
駆動力が小さい等の欠点がある。後者の場合には被検管
の外部に大型の挿入装置を必要とすること、管内走行手
段に高圧流体による押込み力を利用しているため曲管部
での接触摩擦の影響により走行性、追従性が低下する欠
点があった。
また従来の検査プローブは剛性のある材質で形成されて
いるため曲管部における挿入性が悪く、さらにリフトオ
フ効果による検査精度が低下する欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の欠点を除去し曲管部を有する小
径配管に対しても管内検査走行がスムースに行なえるジ
ェット推進式管内検査装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の要点について第1図を用いて総括的に説明する
。第1図は、本発明によるジェット推進式管内検査装置
の概略を示したものである。検査対象である被検管10
の内面は、管内に挿入した検査プローブ20と該検査ブ
ーロブを管内軸方向に走査駆動するためのジェット推進
機構30を連結した機構による検査される。ジェット推
進機構30は、ジェット噴射用気体圧縮機70にフレキ
シブルパイプ60で接続している。気体圧縮機70で圧
力psに加圧された気体は、フレキシブルパイプ60に
よって管内のジェン1へ推進機構30に導びかれ、ジェ
ット噴射ノズル40から圧力paの管内に噴射される。
このときのジェット噴射による推力Fは、式(1)によ
って表わされる。
F=2A(Ps Pa) ・・・(1)ここで、 A:噴射ノズルの出口全面積 気体圧縮機70での加圧圧力を10 K g / CI
l?とした場合、噴射ノズルの出口全面積を1. cn
Tとすれば約20Kgの推進力を得ることができる。た
とえば、ジェン1へ推進機構30にジエン1〜ノズル4
0を4個配置するとすれば、約2冊の直径の出口面積を
持ちノズルにより約2Kgの推力を出せる。このように
、推進機構を小形化して、なお大きな駆動力を得られる
ことから、小径管内に検査装置としての使用が可能とな
る。このような小形の検査装置の場合、ジェット推進機
構および検査プローブによる管壁摩擦力は大きな値とは
ならず。
はとんどの摩擦力は、フレキシブルパイプと信号線を引
張ることにより発生する。しかし、これらの摩擦力もフ
レキシブルパイプと、信号線に低摩擦のガイドローラ等
を付加することにより軽減できる。さらに、管内検査用
プローブ20をフレキシブル機構とすることにより、さ
らにスムースに管内を走行可能にできる。なお、第1図
には、管内検査用プローブの走行用ジェット推進機構と
して前進用のものだけを示しているが、同様の機構を後
進用として別途設け、前後進が可能な機構とすることも
できる。このジェット推進機構の切替えにはジェット推
進機構の内部に設けた流体論理素子を用いることで達成
する。この流体論理素子による出力の切替えには、切替
え制御用圧力/<ルスが必要となるが、この圧力パルス
信号は気体圧縮機70から送られる。
ジェット推進機構の場合、一定推力での駆動となるので
、検査プローブ20.フレキシブルパイプ60および信
号線等の管内ガイドによる摩擦力の変動し−より、検査
プローブ20およびジェット推進機構30.31の走行
速度の変動は避けられない。本発明では、上記の速度変
動を制御するため、位置・速度検出部90で検出した速
度信号を速度制御部に送出し、指定された速度との偏差
に比例した信号により気体圧縮機構部70で圧力の制御
を行なう方式どしている。
検査データ処理部80では、検査プローブ20で検出し
た検査データを取込み、管内の傷の位置。
傷の大きさ等の表示を行なうと同時に、検査結果を印字
出力する。位置、速度検出部90では、管内の検査用プ
ローブ20またはジエン1〜推進機構30に取付けた位
置検出センサにより送られてくる位置信号を受信すると
同時に、速度を演算し、速度制御部100に速度信号を
送る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明によるジエッI〜推進式管内検査装置にお
いて、検査プローブをけん引方式で渦電流深惧ブml−
ブを走行さぜる場合の一実施例を図を用いて説明する。
第2図は渦流探傷プローブをけん引方式で走行させろ1
“ζ内走行部の構成を示す。第2図において、フレキシ
ブルな渦流探傷プローブ1011本体を前進させる前方
ジエン1〜推進部302本体を後進させる後方ジエツI
〜推進部3]は、被検管1oの曲管部内に挿入可能なサ
イズに形成され、柔軟な連結部105によって各々連結
させている。
後方シェツト推進部31はジエン1−ノズル、ジェット
流路を制御する。流体論理素子、被検管内位置を検出す
る光エンコーダ、探傷信号2位置信号を光信号に変換す
る電光変換器が設置されている。渦流探傷プローブ10
1は被検管10の曲管R部に対して、柔軟に形状を合わ
すことが可能であり、その両端部はバネ付ボールベアリ
ングで管内面と接触している。連結部105は、管内面
支持ベアリング108.支持アーム11O9支持アーム
結合部107.屈曲可能なバネ状パイプ109、自由度
を有するベアリング式継手106から構成されている。
バネ111は、被検管10へ曲管部において、連結部1
05がジエン1−推進部の推進力により曲管R部に沿っ
て柔軟に形状を変化させるためのものである。
前方ジェット推進部30は走行に必要なジェット推進力
を得るために、渦流探傷プローブ101から離す必要が
ある。はた渦流探傷プローブ101が安定した探傷走行
をするために、けん引力は渦流探傷プローブ101近く
のベアリング式継手106から伝達される。従って、連
結部105は渦流探傷プローブ101の管内走行を有効
旧つスムースに実施させる機構である。
管内走行部の走行は、流体論理索子で前方ジエシミ〜]
1コ進部への流路と後方ジェット111;シミへの流路
を切り侶゛えることにより双方向推進が実施できる。
第3図は支持アーム結合部107の詳細を示す。
第3図において、管内面両端部に支持される支持アーム
]1()とそれに対して垂直方向に管内面両端部に支持
される支持アーム111は、外ケース112内で回転=
r能なボール113と外ケース112に開けられた貫通
穴114を通して結合されており、矢印方向に可動でき
る(・嫂構である。
第1I図は管内面支持ベアリング108の詳X1■を示
ず。第4図にオンいてベアリング115またはローラ1
16による3点支持方式で各々がスプリング11.7,
118で上トカ”向に自由度をもっている。この樋溝に
より曲管部r51(iこ対する追従が可能である。
第5図は後方ジェノ1〜推進部31に設置されている流
体論理索子の構造を示す。第5図において、管外部から
エアホース60に゛よって後方ジェノ1〜推進部31に
入った高圧気体120は前進用圧力パルス供給管121
または後進用圧力パルス供給管122に圧力パルスが入
力されることで流路123または流路124へ気体を流
す制御ができる。
第6図は後方ジェット推進部31に設置されている位置
検出器の構成を示す。第6図において、後方ジエン1〜
推進部31が走行することで回転する管内面に接触した
ローラ125とそのローラ125の回転によりパルスを
発生する光エンコーダ126が、管内周方向に120°
ピツチで3個設買されている。曲管部の存在する管内で
はR部の内側と外側で走路長が違うため、複数個のロー
ラを設置し各ローラの81測値の平均値をめることによ
り正確な位置4得ている。
検出される各々のカラン1〜パルスは、光送信器127
で光ケーブルに送出され、光ケーブルを伝わって位置・
速度検出部に送られる。
曲管部を有する被検管内での挿入位置は、3個のエンコ
ーダから検出された位置データから真の挿入位置を決定
する。
渦流探傷プローブで検出された探傷信号についても同様
に電光変換器で光に変換され光ケーブルを伝わって検査
データ処理部に送ら第1.る。
第7図は第1図における検査データ処理部80の機器構
成を示す。第7図において、管内走行部から光ケーブル
により送られてきた探傷信号129は、光電変換器13
0て光から電気信号に変換された後、渦流探傷器131
を経て位置検出器から送ら肛る探傷プローブ位置信号1
33と共にデータ処+]l装置は1.34に入力される
。データ処理装置134で処理された探傷データ信号1
37は表示器] 、’(5、記t々剖136に入力され
る。
第8図は第1図に才Sける位置・速度検出部90の機器
もlη成を示す。第8図において、管内走行部から光ケ
ーブルで伝送された位置信号138は、光電変換器13
9で電気信号に変換された後、位置検出器132.速度
検出器141に入力される。
位置検出器132で検出された探傷プローブ位置信号1
43及び速度検出器141で検出された速度信号144
は、各々データが処理袋vt134 。
速度制御部J#、 142に送られる。
第9図は第1図における気体圧縮機構部70の一実施例
を示したものである。第9図におり)で減圧弁145は
、速度制御部から入力される管内走行部を一定速度に保
つための信号あるし)は、指定された被検管内位置で停
止2発進するだめの信号によって、気体圧縮機146か
ら送られる気体の圧力を調整する。減圧弁145を通っ
た高圧気体120は、エアホースを経て管内走行部へ送
られる。
第10図はフレキシブル渦b)a探傷プローブの原形構
造を示す。第10図において検出コイル用溝147があ
るプローブ中央部148及びベアリング支持機構が取付
けられるプローブ両端部149と硬質ゴムで成形されて
おり、フレキシブル機構部150は軟質ゴムで成形され
たものである。本発明によるフレキシブル渦流探傷プロ
ーブは曲管部に対してプローブ形状を曲管1(部になら
って柔軟に変形−11能どする。
次に、本発明によるジェット推進式管内検査装置におい
て、検査プローブを押し込み方式で走行させる身合の一
実施例を図を用いて説明する。第11図は検査プローブ
にフレキシブルン1′、″も流深倶プローブを用いた押
し込み方式管内i1.−行部の構成を示す。第11図に
おいて、フレキシブルな渦流深偲ブI」−ブ1019本
体を前進用ジエン1〜推進部]、 51 、 ’j変、
庄用ンエツ1−推進部152は被検管10の曲管部に利
して柔軟に形状を変形可能な筒状バネ1 :: 、iを
介して連結されている。本実施例はiii記実施例(;
比I肢して前進用のジェット411.シミが役E:tl
 t:、移:進用のジエン1〜11シミ進部力袖11部
に配置されてこと、連結部にフレキシブルな筒状バネを
1史用した点を特徴としている。
〔イr:明のく力果〕
以1−詳11ニジた様に、本発明によれば、曲管部を有
する小径配管においても走行性および追従性が向上する
。オフL検奔プローブを常に管の中心軸に;’、J t
、て同心的しこ保持できると共に、検査プローブの位置
および速度が正確に検出できるので、検査プローブの速
度を適切に制御して、検査の信頼性を向」ニさせること
ができる。
さらに、光フアイバケーブルを用いることにより、ケー
ブル負荷が軽減する、検五プローブの挿入および引抜き
が容易となる、挿入装置の小型化がIIJ能となる等の
効果がある。
図面の同Qi、な説明 第1図は本発明によるジェット推進式管内検査装置の構
成1し1、第2図は渦流深情プローブをけん引力式で走
行させる管内走行部の構成ド・1、第3図は支持アーム
結合部の外観部、第4図は管内支持ベアリングの描j;
11シ]、第51:flはジェラミ〜明替え川流体論列
(素子の一実施例を示す図、第61−ニア1は位置検出
器);の構成図、第7図は検査テータ処fl!Iri:
Iの掃1成図、第8図は位置・速度検出部の構成I・、
・1、第9図は気体圧縮機構部の構成1キ′1、第10
図はフレギシブル渦流探傷プローブの詳11411図、
第11図は挿し込み方式のジェット推イ(式管内倹査装
贋の一実施例を示した図である。
10・被検管、20・・・検波プローブ、30・・・ジ
エン1−推!!8機構、31・・・後方ジェット推進部
、40・・・ジエツl〜ノズル、60・・・フレキシブ
ルパイプ、70・・・圧体圧縮機構部、80−・・検査
データ処理部、90・・・位置・速度検出部、100・
・・速度制御部、101・・・渦流探信プローブ、10
5・・・連結部、106・・・ベアリング式継手、10
7・・・支持アーム結合部、108・・管内面支持ベア
リング、109・・・バネ状パイプ、1]0.111・
・・支持アーム、112・外ゲース7113−・ボール
、(14・・・貫通穴、l 1.5・・・ベアリング、
116・・・ローラ、117.118・・・スプリング
、119・・エアーホース、121・・・前進用圧力パ
ルス供給管、122・・後進用圧力バルス供給管、12
3,124・・・ジエツI−気圧流路、125・・・ロ
ーラ、126・・・光エンコーダ、127・・う6送(
ij器、129・・探傷信号、130・−光電変換器、
1ご31・・渦流探傷器。
133・・深イ島プローブ位置信号・、134−・・デ
ータ処理装置、1.35・・表示器、136・・・記録
計、138・位置(a−1;、139・・・光電変換器
、■41・・・速度検出器、142・・・速度制御装置
、143・・・探傷プローブ位置信号、144・・・速
度信号。
145・・・減圧弁、146・・・気体圧縮機、147
・・・検出コイル用溝、148・・・プローブ中央部、
149・・・プローブ両端部、150・・・フレキシブ
ル機構部、151・・・前進用ジェットiシミ、152
・・・後進用ジェット推進部、153・・・筒状バネ。
第1 図 第27 第3 口 第4V 第S口 第 6 幻 第7図 第 9 口 n 第 10 広

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、配管を内側から検査する装置において、当該配管内
    を流体のジェット推進力により走行し、かつ曲管部にお
    いても検査プローブをスムースに走行できるフレキシブ
    ル構造を有する管内走行部。 当該管内走行部の位置及び速度を検出する位置・速度検
    出部、当該位置・速度検出部の速度信号から当該管内走
    行部の速度を制御する速度制御部。 当該検査プローブで検出した検査信号と当該位置・速度
    検出部の位置信号を処理して表示かつ記録する検査デー
    タ処理部より成ることを特徴とするジエン1〜推進式管
    内検査装置。 2、特許請求の範囲第1項記載において、ジェン(〜推
    進機構として前進用、後進用の二つの機構を有し、当該
    ジェット推進機構の切替えに流体論理素子を用いて走行
    方向を変えることを特徴とするジェット推進式管内検査
    装置。 3、特許請求の範囲第1項記載において、検査プローブ
    を柔軟構造とすることにより、曲管部の走行を容易にし
    、かつ、当該検査プローブを常に管軸に対して同心的に
    保持することを特徴とするジェット推進式管内検査装置
    。 4、特許請求の範囲第1項において、管内走行部の円周
    方向に複数個のローラを設置し、各ローラの回転数をエ
    ンコーダにより測定し、各エンコーダからの出力を平均
    化して、管内走行部の位置及び速度を正確に検出するこ
    とを特徴とするジェット推進式管内検査装置。 5、特許請求の範囲第1項において、検査プローブから
    の検査信号及び管内走行部位置信号を光フアイバーケー
    ブルで伝送することを特徴とするジェット推進式管内検
    査装置。 6、特許請求の範囲第1項において、速度制御部からの
    速度制御信号により流体圧縮機構部の減圧弁等を開閉し
    流体のジェット推進力を調整して管内走行部の速度を制
    御することを特徴とするジェット推進式管内検査装置。
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