JPS60243624A - パイプ内面傷検査装置 - Google Patents

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】 〔技術分野〕 本発明は光ファイバを用いたパイプ内面傷検査装置に関
するものである。

〔従来技術〕

従来から、例えば、通信ケーブル用管路や送水管路とい
った比較的大口径の管路にあっては、パイプカメラとい
った管路内点検装置が考案され、市販されている。これ
は第５図が示すように、押込棒２の先端にテレビカメラ
うを装着し、該テレビカメラうの映像をケーブル４で伝
送し、これを外部のモニター５に写し出すようにしだも
のである。このようにしてなるパイプカメラを管路６内
知点検し、保守に役立てようとするものである。

さらに、もう少し径が細くなって、内径が十数酵程度の
管内を点検する場合は、ファイバスコープというものを
使用する場合もある。

しかし、前記パイプカメラもファイバスコープも照明手
段が必要で、かつそのため自身の小型細径化ができず、
パイプ内径が１０ｍｍ以下といった細径管には挿入でき
ない。加えて、価格が高いという欠点もある。

〔発明の目的〕

前記問題に鑑み、本発明の目的は、従来検査がむずかし
かった内径１０酪以下という細径パイプ内面の傷検査も
可能で、しかも低価格のパイプ内面傷検査装置を提供す
ることにある。

〔発明の構成〕

前記目的を達成すべく本発明のパイプ内面傷検査装置は
、パイプ内に挿入され、一定光量をパイプ内面にあてつ
つ、その反射光量の変化によシバイブ内面の傷を検査す
るパイプ内面傷検査装置において、該パイプ内面傷検査
装置は、一端に発光源を有する出光用光ファイバと、該
出光用光ファイバの他端の出光端面前方に設けられこの
出光端面から出光する出射光の光軸とその中心軸が一致
するように配置されてなる第ルンズと、該第ルンズと前
記出光用光ファイバの出光端面間に前記出射光の光軸と
その中心軸が一致するように配置されかつ前記出光用光
ファイバの出光端面を前記第ルンズ上に結像させるよう
に位置決めされてなる第２レンズと、前記第ルンズの前
方に第ルンズと中心軸が一致するように配置され第ルン
ズを通過してきた前記出射光をパイプ内面に向けて反射
するミラーと、該ミラーによりパイプ内面に向けられパ
イプ内面で正規に反射された光を集光するプリズムと、
該プリズムに結合され他端に受光源を有する受光用光フ
ァイバと、前記出光用光ファイバ、第ルンズ、第２レン
ズ、ミラー、プリズム及び受光用光ファイバを位置決め
し支持する支持手段とから々ることを特徴とするもので
ある。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例を図を参照して詳細に説明する。第１図
は本発明のパイプ内面傷検査装置の一実施例を示す。本
図が示すように本発明のものは、一端に、例えば、Ｈｅ
−Ｎｏレーザ等の発光源１０を有する出光用光ファイバ
１１と、この出光用光ファイバ１１の他端の出光端面１
１ａの前方に設けられ、発光源１０から発光され、出光
用光ファイバ１１を介して、該出光用光ファイバ１１の
出光端面１１ａから出光される出射光１２の光軸とその
中心軸が一致するように配置されてなるコンデンサー型
、すなわち、焦点位置から入射する光を平行光として出
射する第ルンズ１３と、この第ルンズ１３と前記出光用
光ファイバ１１の出光端面１１ａとの間に前記出射光１
２の光軸とその中心軸が一致するように配置され、かつ
前記出光用光ファイバ１１の出光端面１１ａを前記第ル
ンズ１３上に結像させるように位置決めされている例え
ば、半径方向に向って滑らかに屈折率が小さくなってい
るようなグレーデッドインデックス方に第ルンズ１３と
中心軸が一致するように配置され、第ルンズ１３を通過
して平行光となった前記出射光１２を被検査体であるパ
イプ１５の内面１５ａに向けて反射する円錐型をしたコ
ーンミラー等のミラー１６と、このミラー１６によシバ
イブ内面１５ａに向けられパイプ内面１５ａで正規に反
射された光、すなわち、パイプ内面１５ａに対してθの
角度で入射したら、パイプ内面１５Ｂ、に対してθの角
度で反射される光１５ｂを集光する第２図（０）に示す
ようなトンネルコーン型のプリズム１７と、一端が該プ
リズム１７に結合され、他端にＰＩＮダイオード等の受
光源１８を有するバンドルファイバ等からなる受光用光
ファイバ１９と、前記出光用光ファイバ１１、第ルンズ
１３、第２レンズ１４．　ミラー１６、プリズム１７及
び受光用光ファイバ１９とを各々所定の位置に位置決め
し支持する支持手段２０とからなっている。ここで受光
用光ファイバ１９として複数の光ファイバを第２レンズ
１４と同軸状に配列ァイバを複数本束ねてなるバンドル
ファイバ２１．２１・・・・・・・・・を第２レンズ１
１１と同軸状に複数本配列してもよい。なお、このとき
のバンドルファイバ２１の本数は、このファイバの開口
数（軸上の物点から出る光線のうち、最大の開きをもつ
光線の光軸となす角をαとすると、物点のある物質の屈
折率がｎであれば、開口数−ｎ　ｓｉｎαとなる）によ
って決定すればよい。例えば開口数が犬であればバンド
ルファイバ２１の本数は少なくてよい。

一方、バンドルファイバ２１の開口数によ９人光する光
が制限されるので、正規に反射された光１５ｂ以外の光
、例えば外部からの散乱光が入らなくなる。つまシ開ロ
数を適切に選べば外乱を防止でき傷検知感度を上げるこ
とができも。

また、支持手段２０が、第１図及び第２図に示すように
、各構成要素、すなわち、出光用光ファイバ１１、第２
レンズ１１１、第２レンズ１１１、ミラー１６、プリズ
ム１７及び受光用光ファイバ１９をその内側に内包する
ような筒状の場合は、ミラー１６からパイプ内面１５ａ
へ向う光や、眩光がパイプ内面１５ａにて反射されてく
る光１５ｂとを遮光せぬように、この支持手段２０には
窓２２．２３が設けられる。

このようにしてなる本発明のパイプ内面傷検査装置にお
いて、発光源１０から出た光は、出光用光ファイバ１１
を介して、その出光端面１１ａから第２レンズ１４に入
シ、結像光となって第ルンズ１３に入シ、続いて第ルン
ズ１３で結像光から平行光に変換されミラー１６に到達
し、ここで反射されてパイプ内面１５ａに向う。この時
第１図に示すごとく、反射光はミラー１６によシ円環状
に、しかも一定の光の幅ｔをもって反射されるのでパイ
プ１５の内面１５２Ｌの全周に亘って、しかも幅Ｐ　Ｑ
を有して走査する。そして正規に反射された光１５ｂは
プリズム１７に集光され、受光用光ファイバ１９を介し
て受光源１８に到る。

それ故、もしパイプ内面１５ａの被検査ゾーンＰＱに腐
食や傷があれば、ミラー１６によってパイプ内面１５ａ
に反射されてきた光が、ここで吸収され、または散乱さ
れ、正規の反射光となってプリズム１７へ到達する光量
が減少する。よって、発光源１０により一定光量を出光
しつつ、受光源１８で戻ってくる光量の変化をみていれ
ばパイプ内面の傷や腐食を検知することができる。

以上に述べた本発明のパイプ内面傷検査装置は、照明手
段が不要であるから装置全体が小型がっ細径で、しかも
安価である。加えて、光ファイバを用いているので、感
度がよく、それ故長尺化もできる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、小型でそれ故内径１０簡
以下の細径管内の傷検査もでき、加えて安価なパイプ内
面傷検査装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパイプ内面傷検査装置の主要部の一実
施例を示す縦断面図、第２図（イ）、（ロ）は第１図の
Ｘ−Ｘ及びＹ−Ｙ各横断面図、第５図は従来のパイプカ
メラの使用状態を示す説明図である。 １０・・・発光源、１１・・・出光用光ファイバ、１３
・・・第ルンズ、１ヰ・・・第２レンズ、１５ａ・・・
パイプ内面、１６・・・ミラー、１７・・・プリズム１
日・・・受光源、１つ・・・受光用光ファイバ、２０・
・・支持手段 第１図 第２図 （イ）　４０） −ＸＹ−Ｙ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パイプ内に挿入され、一定光量をパイプ内面にあてつつ
   、その反射光量の変化によシバイブ内面の傷を検査する
   パイプ内面傷検査装置において、該パイプ内面傷検査装
   置は、一端に発光源を有する出光用光ファイバと、該出
   光用光ファイバの他端の出光端面前方に設けられこの出
   光端面から出光する出射光の光軸とその中心軸が一致す
   るように配置されてなる第ルンズと、該第ルンズと前記
   出光用光ファイバの出光端面間に前記出射光の光軸とそ
   の中心軸が一致するように配置されかつ前記出光用光フ
   ァイバの出光端面を前記第ルンズ上に結像させるように
   位置決めされてなる第２レンズと、前記第ルンズの前方
   に第ルンズと中心軸が一致するように配置され第ルンズ
   を通過してきた前記出射光をパイプ内面に向けて反射す
   るミラーと、該ミラーによりパイプ内面に向るプリズム
   と、該プリズムに結合され他端に受光源を有する受光用
   光ファイバと、前記出光用光ファイバ、第ルンズ、第２
   レンズ、ミラー、プリズム及び受光用光ファイバを位置
   決めし支持する支持手段とからなることを特徴とするパ
   イプ内面傷検査装置。