JPS6239763A - 管状体の超音波探傷装置 - 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】 〔目　的〕 本発明は、管状体の超音波探傷方法、特に液媒体が被探
傷材である管状体内へ浸入するのを防止する超音波探傷
装置に関する。

〔従来技術の問題点〕

従来貫通孔内面に探触子を取り付けた超音波探傷器を用
い、該探傷器を貫通孔の軸心の廻りに高速で回−耘させ
かっ、貫通孔内に液媒体（一般には水）を供給しながら
被探傷材である管状体を通過させて超音波探傷を行う装
置においては、予め管状体の両端にゴム栓あるいはプラ
スチック栓によるシールを行うか、あるいは管の端部か
ら高圧空気を噴射し、その空気圧により他端がらの液媒
体の管内への浸入を防ぐ装置が考えられている。

これは、管状体が探傷器の貫通孔内を通過する際に、そ
の開口端から内部に液媒体が浸入した場合に、管状体の
内周面に液媒体が付着した状態で一体回転するので、探
触子より発信した超音波が液媒体で反射し、ノイズエコ
ーとなって探傷を阻害するからである。

このような液媒体による探傷トラブルの防止と、管端の
切捨長さをできるだけ短小化するためには、前記のよう
にゴム等の端栓シールが最も確実な一方法であるが、詮
着脱を人力に頼っているので作業効率が著しく悪かった
。また上記のように空気を管端から噴射する装置におい
ては、管の開−口端が探傷器の貫通孔を通過する際、管
端からの高圧空気の噴射により、探傷器内の液媒体が噴
霧状になり、作業環境を著しく悪くし、さらに管の内径
が大きくなるに従い供給する高圧空気の量も大きくなる
のでますます作業環境を悪くするなどの欠点を有してい
る。

〔発明の構成〕

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、空気等
のガス圧を利用して１弾性体を膨張させ管状体の端栓シ
ールを行い、シール作業の自動化等を容易にする装置を
提供するものである。

その特徴とするところは、被探傷材である管状体の前端
及び後端開口部にプラグ棒を挿入して密封し、探傷器の
貫通孔内に液媒体を供給しながら前記管状体を通過させ
て超音波探傷を行う超音波探傷装置において、管状体の
走行経路の上部にまたがって移動する入側及び出側プラ
グ棒支持台車を有し、該出側プラグ控支持台車には探傷
器を貫通する長さの出側プラグ棒と該出側プラグ控を昇
降させる昇降装置を備え５入側プラグ枠支持台車には入
側プラグ棒と該プラグ棒と結合した圧縮ガス供給用のボ
ースと該ホースの巻取り用リールと前記プラグ棒の把持
及び開放を行う昇降可能なクランプ装置とを備え、前記
入側及び出側プラグ棒の前方部に圧縮ガスによって膨張
する筒状の弾性体が取付けられた中空のシールプラグを
有することを特徴とする管状体の超音波探傷装置、及び
さらに、前記出側プラグ棒の昇降装置は昇降するロッド
を有し、該ロッドにビンにより回動可能にプラグ棒支持
体が結合し、該プラグ捧支持体に前記出側プラグ棒の後
部がバネにより移動量を制限されながら摺動可能に嵌挿
されていることを特徴とする前記の管状体の超音波探傷
装置、及びさらに、前記出側プラグ棒の前記プラグ棒支
持体内での摺動による位置のずれを検出する位置検出器
を出側プラグ棒支持台車の前方部に設けたことを特徴と
する前記の管状体の超音波探傷装置、及びさらに、前記
昇降可能なクランプ装置は、流体圧シリンダーによって
昇降するフレームに装架されており、該流体圧シリンダ
ーは、さらに入側プラグ棒の移動方向に移動量がバネで
制限されながら、支持台車に設けられたロッド上を摺動
できる支持部材に取付けられたことを特徴とする前記の
管状体の超音波探傷装置、ならびに、探傷器の出側前方
に。

出側プラグ棒の前方端を昇降させるプラグ棒昇降台を設
けたことを特徴とする前記の管状体の超音波探傷装置に
ある。

〔発明の詳細な説明〕

次に、図示の実施例について本発明を詳述する。

第１図において、１０は探傷器で、軸心方向に貫通孔１
１を備え、軸心の廻りに高速で駆動される。探傷器１０
には貫通孔１１の軸心方向に２組の探触子１２．１３が
取付けられ、また、入側及び出側にガイドリング１４．
１５が装着されている。　この探傷器１ｏの貫通孔１１
内には供給管１６．１７より液媒体が供給される。１８
は探傷器１０の入側に設置された入側プラグ棒支持台車
であり、１９は探傷器出側に設置された出側プラグ棒支
持台車である。これらのプラグ棒支持台車１８．１９は
管状体Ａを搬送するＶ型のローラーテーブルに平行にか
つ、上部にまたがって設置されており、管状体に追従し
てａ矢印方向またはｂ矢印方向に移動する。４２はガイ
ドローラー、４３はピンチローラ−ボックスを示す。４
４は、超音波探傷器の前に設けた渦流探傷コイルである
。

２５は出側プラグ棒で、第２図に示すように中空のプラ
グ本体２６、弾性体のストッパー肩部４５を有するシー
ルプラグ２７、ゴム等の弾性体２８、先端に設けられた
案内プラグ２９及び空気等のガス供給装置に結合したガ
ス供給ノズル３０から構成されている。

プラグ本体２６の中空部はシールプラグの中空部である
弾性体２８の背面に達しており、シールプラグ２７の周
面に設けた多数の小孔４６より弾性体の内周面に連絡し
ている。

図面ではプラグ本体２６の中空部が細孔状になっている
が、広径の中空部であってもよい。

シールプラグ２７はプラグ本体に嵌合又はねじ式に結合
されており、前方外周面に弾性体２８が装着できるよう
になっている。

弾性体２８の前方には管状体Ａの内部に入り易いように
コーン形状を有しており、シールプラグ２７にねじ止め
されている。これによって弾性体２８がシールプラグ２
７上に保持される。

ガス供給ノズル３０がら空気等の圧縮ガスを供給すると
プラグ本体２６を経由して弾性体２８を外方に膨張させ
る。管状体Ａの管端にプラグ捧２５を挿入した後に前記
弾性体２８を膨張させると管端は外部と遮断されシール
されることになる。

出側プラグ捧２５の後端は連結棒３１に結合し、プラグ
捧支持体３３に嵌装されている。

プラグ棒支持体３３の左右にバネ３２が装着され、出側
プラグ棒２５が水平に摺動できる緩衝構造になっている
。

プラグ棒支持体３３はロッド３５に自由回動可能にピン
３４で結合されており、シリンダー３６で昇降できるよ
うになっている。

このシリンダー３６は出側プラグ棒支持台車１９に装着
されている。

出側プラグ棒支持台車１９は車軸３８を駆動するモータ
ー３９を有し、管状体Ａの移送方向に進退する。

またプラグ棒支持台車１９には位置検出器３７を有し、
連結棒３１の水平方向の移動量を検知し、これによって
プラグ棒支持台車１９とプラグ棒２５の相対的な位置関
係を検出できるようになっている。

他方、入側プラグ捧４７は第４図に示すように、プラグ
捧本体４８と肩部５２、小孔５３を有するシールプラグ
、弾性体５０、案内プラグ５１及びガス供給ノズル５４
を備え、出側プラグ捧２５とほぼ同構造をもっているが
、後端部のガス供給ノズル５４はガス供給用のホース５
５に直接結合さ　。

れている。

このホース５５は第５図に示すように、入側プラグ棒支
持台車１８に装架されたホース用リール５７に繰り出し
可能に巻かれている。入側プラグ棒支持台車１８は車軸
５９を有し、レール６０上をモータ５８により駆動され
て走行できるようになっている。

入側プラグ捧４７の後端は、ホース５５がり一ル５７に
巻き上げられたときにストッパー６１に衝突して停止す
るようになっている。

支持台車１８の前方部には入側プラグ捧４７を少くとも
１個所で把握するクランプ装置６２を備え、このクラン
プ装置は流体圧シリンダー６３の動作により入側プラグ
棒４７の把持及び開放を行う。クランプ装置６２はフレ
ーム６４に装架されており、流体圧シリンダー６５の動
作により昇降できるように構成されている。さらにこの
シリンダー６５は支持台車１８に固定されたロッドロ６
上を左右のバネ６７に付勢されながら、左右に摺動でき
る支持部材６８に取り付けられている。支持台車１８の
前方にはさらに位置検出器６９を備えている。

図で７０はローラーテーブルを示す。

クランプ装置６２は、入側プラグ捧４７を流体圧シリン
ダー６５により上昇させて支持台車１８の下側を管状体
Ａが搬送されるときに邪魔にならないようにすることが
できる。

一般に超音波探傷器は渦流探傷器に並設されるので、プ
ラグ捧やホース等に渦流探傷に妨げとなる金属材料を用
いないのが望ましい。特にプラグ控には繊維強化プラス
チックなどの強度に優れた材料を用いるのが好ましい。

上記構成装置において、管状体Ａを超音波探傷する際に
は、次のようにして行う。

即ち入側のＶ型ローラーテーブル７０上に管状体Ａが搬
入されると、出側プラグ棒支持台車１９に設置された出
側プラグ捧２５をシリンダ３６により管状体Ａの軸心と
同レベルの位置に降すとともに、出側プラグ棒支持台車
１９をｂ矢印方向に移動させる。この出側シールプラグ
捧２５をさらに進めて探傷器内に浸入通過させる。次に
これを一時停止させて管が図面で左方よりくるのを待機
する姿勢となる。管状体の先端が出側プラグに近接する
と出側プラグ棒支持台車は右方に動き出し、管状体Ａの
前端がａ矢印方向に移動して探傷器内に侵入する前に、
出側プラグ捧２５の先端に装着したシールプラグ２７を
管状体Ａの前端分間口部に挿入させ同時に両者のスピー
ドを同調させる。

このようにしてシールプラグ２５が管状体Ａの前端の開
口部に進入したところで、図示されていない空気などの
高圧ガスを瞬時にガス供給ノズル３０を通じてシールプ
ラグ２５の先端部に装着された弾性体の背面にある小孔
４６に供給し、このシールプラグ２７にスリーブ状に嵌
着された弾性体２８を管状体Ａの管内で膨張させて密着
させることにより、管状体Ａの管端を密封する。

管状体Ａは出側プラグ捧２５を装着したまま出側プラグ
棒支持台車１９とともにａ矢印方向に移動する。

管状体Ａの後端が直上に待機している入側プラグ棒支持
台車１８に装着された入側プラグ捧４７の先端の案内プ
ラグ５１の下を通過直後に、入側プラグ棒支持台車１８
に設けたシリンダー６５を作動させて入側プラグ捧４７
が管状体Ａの軸心と同じレベルまで降下させ、入側プラ
グ棒支持台車５Ｇを管状体Ａよりも速いスピードでａ矢
印方向に移動させることにより入側プラグ捧４７の先端
に装着したシールプラグ４９を管状体Ａの後端開口部に
進入させ同時に両者のスピードを同調させる。このシー
ルプラグ４９が管状体Ａの後端開口部に進入したところ
で、図示していない空気などのガス供給装置から高圧ガ
スを瞬時にホース５５及びガス供給ノズルを通してプラ
グ捧４７の先端に装着されたシールプラグ４９に供給し
、このシールプラグ４９にスリーブ状に嵌着された弾性
体５０を管状体Ａの管内で膨張させて密着させることに
より、管内への液媒体の浸入を防ぐ。

管状体Ａはこのようにして前端および後端の開口部にシ
ールプラグ２７及び４９を装着したままａ矢印方向に進
む。出側プラグ棒支持台車１９はａ矢印方向に進むが入
側プラグ棒支持台車１８は停止する。前記入側プラグ棒
支持台車１８に装着されたクランプ装＠６２は、入側プ
ラグ捧４７が管状体Ａの後端に挿入され、弾性体５０が
管状体Ａの内面に密着した後に、開放される。したがっ
て、入側プラグ捧４７が管状体Ａと結合して移動するの
で上記のように入側プラグ棒支持台車１８が停止してい
ても同台車１８のリール５７上のホースが巻きほごされ
、管状体Ａの移送とともに入側プラグ棒が移動する。管
状体がさらに移動すると超音波探傷器１０の貫通孔を通
過するが管状体Ａの管内には液媒体が浸入することはな
い。管状体Ａの前端が探傷器を通過して外部に出、適当
な距離に至ると、管状体Ａの前端開口部に進入させたシ
ールプラグ２７に供給している圧縮空気を図示していな
いバルブにより開放し、スリーブ状の弾性体２８を縮小
して、管状体Ａの前端より出側プラグ棒２５を離し、出
側プラグ棒支持台車１９を管状体Ａより速いスピードで
ａ矢印方向に進ませるとともに、シリンダー３６を作動
させて出側プラグ棒２５を上方に持ち上げる。この後退
れてきた管状体Ａはこの下を通り、Ｖ型ローラーテーブ
ル上を次工程へと移動する。出側プラグ棒支持台車１９
はプラグ捧２５をシリンダーを作動させて下げ、再び次
の管状体Ａのシールのためにｂ矢印方向に移動させる。

他方、管状体Ａの後端が探傷器を通過すると、管状体Ａ
の後端開口部に進入させたシールプラグ４９に供給して
いる圧縮空気を図示していないバルブにより開放し、ス
リーブ状の弾性体５０を縮小させて管状体Ａの後端より
入側プラグ棒４７を離し、入側プラグ控支持台車１８に
装架したり−ル５７を巻きとってホース５５及び入側プ
ラグ控４７を支持台車方向に戻す。

入側プラグ捧４７の後端が支持台車１８のストッパー６
１に当接するとリール５７によるホース５５の巻き取り
を終了し、同時にシリンダー６５を作動させてクランプ
装置を下降させ、入側プラグ棒４７をクランプし、再び
上昇させて、次の管状体Ａが入側プラグ棒支持台車１８
の下方を通ってくるまで待機する。

このように入側プラグ棒４７をホース５５に結合させて
リール５７から送り出すようにすると。

管状体Ａの後端にシールプラグを挿入した後に入側プラ
グ棒支持台車１８を移動させる必要がな−く、また、入
側プラグ捧４７を非常に短くでき、全体の装置も縮小で
きる。

なお、このような入側プラグ捧４７及び、入側プラグ棒
支持台車１８を出側プラグ捧２５及び出側プラグ棒支持
台車１９と全く同じ構造にして、管状体Ａの出入に追従
させて移動させることもできる。

入側プラグ捧４７及び出側プラグ捧２５は基本的には同
一の構造でよい。

入側及び出側プラグ棒の先端は管状体の端部開口部に進
入しやすいように紡錘（コーン）状になっている。材質
は合成樹脂（例えばＭＣナイロン）が望ましい。

コーン状の案内プラグ５１及び２９とシールプラグ４９
．２７は交換できるようにネジで結合しである。弾性体
２８．５０は管状体Ａの管内径より少し小さい外径をも
つゴム製等のスリーブで、シールプラグ２７．４９の肩
部４５．５２に係止されている。プラグ棒本体２６．４
８軸心からゴム製スリーブ２８．５ｏの内周方向に放射
状に空気導管が通じている。この導管３６を通して圧縮
空気をノズル先端に送入するとゴム製スリーブが半径方
向放射状に拡がり管の内面と密着する。このようにして
探傷器内に管の端部が進入しても液媒体は浸入しない。

出側及び入側プラグ捧２５．４７の先端の案内プラグを
管状体Ａの端部の開口部に挿入するときは、必ずしも整
列しているとは限らないので多少の抵抗があるに のため案内プラグ２９．５１をコーン形状にして入り易
くすることは先に述べた通りであるが、抵抗があった時
に出側及び入側プラグ棒２５．４７の多少の移動が可能
なように出側プラグ捧においてはロッド３５にピン３４
で結合した左右に摺動できるバネで保持された連結棒３
１が出側プラグ捧に結合し、他方、入側プラグ棒におい
てはバネ６７で保持されたロッド６６が、入側プラグ捧
４７のクランプ装置６２に結合されており、これによっ
て、前記挿入時の抵抗を緩衝させることがきる。

また、出側プラグ棒支持台車１９には出側プラグ捧２５
の水平移動を検知する位置検出器３７があり、支持台車
１９に対する出側プラグ捧２５の位置を検出して支持台
車１９の速度を調節することができる。また、管状体Ａ
から出側プラグ棒２５を抜き出した後、上昇させる場合
には、シリンダー３６を作動させて行うが、図示のよう
に、出側プラグ捧２５が長いので、先端案内プラグ２９
側が下にたわむおそれがある。

このため、超音波探傷器の出側の所定位置にシリンダ−
４１の作動によって昇降するプラグ棒昇降台４０を設け
て、上記シリンダー３６の作動と同時にこの昇降台４０
を作動させて、出側プラグ捧２５の昇降を行って、たわ
みを防止することができる。

［効果コ 本発明は上記の装置により、超音波探傷に必要とされる
液媒体が、探傷しようとする管の内部に浸入するのを確
実に防止するとともに、人力でゴム等の栓をすることな
く、自動的に行うことのできるすぐれた装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願装置の全体構造を示す概略図、第２図は
出側プラグ棒の一例を示す断面説明図、第３図は土に出
側プラグ棒とその支持台車の側面説明図、第４図は入側
プラグ棒の一例を示す断面説明図、第５図は主に入側プ
ラグ棒とその支持台車の側面説明図である。 Ａ：管状体 ａ、ｂ：移動方向矢印 １０：超音波探傷器 １８二人側プラグ棒支持台車 １９：出側プラグ棒支持台屯 ２５：出側プラグ棒 ２６：プラグ棒本体 ２７：シールプラグ ２８−弾性体 ３１：連結棒 ３５：ロッド ３６：シリンダー ３８二車ｌ輸 ４７：入側プラグ捧 ４９：シールプラグ ５０：弾性体 ５５：ホース ５７：リール ６２：クランプ装置 ６５ニジリンダ−

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被探傷材である管状体の前端及び後端開口部にプ
   ラグ棒を挿入して密封し、探傷器の貫通孔内に液媒体を
   供給しながら前記管状体を通過させて超音波探傷を行う
   超音波探傷装置において、管状体の走行経路の上部にま
   たがって移動する入側及び出側プラグ棒支持台車を有し
   、該出側プラグ棒支持台車には探傷器を貫通する長さの
   出側プラグ棒と該出側プラグ棒を昇降させる昇降装置を
   備え、入側プラグ棒支持台車には入側プラグ棒と該プラ
   グ棒と結合した圧縮ガス供給用のホースと該ホースの巻
   取り用リールと前記プラグ棒の把持及び開放を行う昇降
   可能なクランプ装置とを備え、前記入側及び出側プラグ
   棒の前方部に圧縮ガスによって膨張する筒状の弾性体が
   取付けられた中空のシールプラグを有することを特徴と
   する管状体の超音波探傷装置。
2. （２）前記出側プラグ棒の昇降装置は昇降するロッドを
   有し、該ロッドにピンにより回動可能にプラグ棒支持体
   が結合し、該プラグ棒支持体に前記出側プラグ棒の後部
   がバネにより移動量を制限されながら摺動可能に嵌挿さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   管状体の超音波探傷装置。
3. （３）前記出側プラグ棒の前記プラグ棒支持体内での摺
   動による位置のずれを検出する位置検出器を出側プラグ
   棒支持台車の前方部に設けたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の管状体の超音波探傷装置。
4. （４）前記昇降可能なクランプ装置は、流体圧シリンダ
   ーによって昇降するフレームに装架されており、該流体
   圧シリンダーは、さらに入側プラグ棒の移動方向に移動
   量がバネで制限されながら、支持台車に設けられたロッ
   ド上を摺動できる支持部材に取付けられたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項〜第３項記載の管状体の超音
   波探傷装置。
5. （５）探傷器の出側前方に、出側プラグ棒の前方端を昇
   降させるプラグ棒昇降台を設けたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項〜第４項記載の管状体の超音波探傷装
   置。