JPS6245167Y2

JPS6245167Y2 -

Info

Publication number: JPS6245167Y2
Application number: JP2301481U
Authority: JP
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1987-12-02
Also published as: JPS57135957U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、曲管、ヘリカルコイル伝熱管内を検
査するに好適な探傷プローブに関する。

ヘリカルコイル伝熱管を超音波探傷、渦電流探
傷するには、搬送ケーブルを移送してこの先端に
取付けた探傷プローブを伝熱管の所定位置まで持
つていき、これを伸縮し、あるいは回転せしめて
探傷するものである。しかし搬送ケーブルは長尺
であり、これを一定速度で動かしても、搬送ケー
ブルの先端では、搬送ケーブルと管壁との摩擦力
溶接部のたれ込み部のひつかかり、曲り部での抵
抗などにより、不連続移動（ステイツク・スリツ
プ）が発生する。このためセンサを回転しながら
探傷する場合、管軸送りが不連続となり、探傷も
れが発生する欠点がある。

このことから本考案者は、第１図に示す探傷プ
ローブを先に提案した。この探傷プローブは、セ
ンサ保持機構１０１、信号カツプリング機構１０
２、シール機構１０３、センサ回転機構１０４、
自走駆動機構１０５、シール機構１０６をそれぞ
れフレキシブル体１０７〜１１２を介してほぼ等
間隔で連結している。

この探傷プローブは、ヘリカルコイル形蒸気発
生器の伝熱管１１３内に探傷プローブを入れ、図
示しない流体圧送装置を操作して探傷プローブを
伝熱管１１３内に挿入する。ついで探傷プローブ
を所定位置に固定する。

次いで円周方向の探傷をおこなうには、センサ
回転機構１０４を作動してフレキシブル体１０９
を回し、シール機構１０３、信号カツプリング機
構１０８、フレキシブル体１０７を介してセンサ
保持機構１０１に取付けたセンサ１１４が回転す
ることによりおこなう。

また管軸方向に沿つて探傷するには、自走駆動
機構１０５を回転し、フレキシブル体１１１及び
１１２に伝達し、このフレキシブル体１１２に取
付けた回転ねじ棒１１５が回転し、この回転ねじ
棒１１５の回転によりセンサ保持機構１０１を伸
縮することによりおこなう。

このものは、上記ねじ棒１１５として、曲がり
管部を通過できるだけの柔らかさが必要であると
ともに、推力を発生させるために剛性が高い方が
よいが、柔軟性及び剛性のいずれをも満足するね
じ棒１１５を得ることは困難であつた。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、曲管、ヘリカルコイル内
の移動、伸縮を円滑におこなえ、探傷を確実、良
好におこなえることができる探傷プローブを得ん
とするものである。

すなわち本考案は、センサ保持機構、センサ回
転用シール機構、センサ回転機構、伸縮機構、伸
縮用シール機構、伸縮用駆動機構及び信号増幅用
プリーアンプを順に屈曲自在に連結し、上記伸縮
機構は、螺旋状板ばねに芯線を挿通して該芯線の
一端を板ばねに係止しかつ板ばねの周囲に保護チ
ユーブを間隙を設けて伸縮自在に被覆してなり、
板ばねを回転することにより芯線を前進又は後退
してセンサ保持機構を前進又は後退せしめるよう
にした探傷プローブである。

以下本考案の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第２図は、ヘリカルコイル形蒸気発生器の伝熱
管１に本考案に係る探傷プローブ２を挿入した状
態を示す全体図である。伝熱管１は、内径が十数
mmから数十mm、長さが100mにも及ぶ長尺鋼管で
ある。探傷プローブ２にはチユーブ３が取付けら
れ、このチユーブ３はセンサ駆動動力用ケーブル
と信号伝達ケーブルを外部に導き、さらに探傷プ
ローブ２を挿出入するものである。このチユーブ
３には、ほぼ等間隔でチユーブ搬送浮子４が取付
けられている。

第３図は上記探傷プローブを拡大して示す断面
図である。この探傷プローブは、センサ保持機構
５とセンサ回転用シール機構６とセンサ回転機構
７とを順にそれぞれフレキシブル体８，９で連結
し、更に上記センサ回転機構７に伸縮機構１０及
び伸縮用シール機構１１を順に連結し、この伸縮
用シール機構１１と伸縮用駆動機構１２とプリー
アンプ１３とをフレキシブル体１４，１５を介し
て順に連結している。

上記センサ保持機構５は、センサ取付部材１６
に超音波探触子、渦電流探触子などの探傷用セン
サ（図では受側探傷用センサ１７及び投側探傷用
センサ１８）を装着しており、各センサ１７，１
８に信号ケーブル１９が接続している。このセン
サ取付部材１６は、両端に突設した軸２０，２０
にそれぞれセンサ保持体２１，２１を回転自在に
取付けている。又センサ保持体２１は、それぞれ
外周部に複数個の弾性片２２を突設しており、こ
れら弾性片２２を弾性的に拡開又は収縮するとに
より、センサ保持機構５を伝熱管１の内壁に弾性
的に固定し、この状態で探傷用センサ１７，１８
が自由に回軸できるようになつている。

なお図中２３はカラー、２４はセンサ保持体２
１の抜け止めである。この抜け止め２４は、セン
サ保持体２１の軸２０の穴に差し込まれたのちピ
ン２５で固定されている。このピン２５の両端は
少し出して、折り曲げてある。

上記センサ保持機構５とセンサ回転用シール機
構６とを接続するフレキシブル体８は、いわゆる
自在接手で構成され、この自在接手は、シヤフト
２６、関節２７、ピン２８，２９からなる。この
フレキシブル体８には反転ケーブル３０が２回〜
３回程度巻き付けられている。このフレキシブル
体８は、センサ保持機構側一端をセンサ保持機構
６の抜け止め２４に取付け、他端をセンサ回転用
シール機構６の回転筒３１に取付けている。

上記センサ回転用シール機構６は、紡錘形をな
し、筒状ケーシング３２内に中仕切３３を設け、
この中央両面に軸３４を突設している。この軸３
４にはベアリング３５を介して１対の回転筒３
１，３６が回転自在に設けられ、これら回転筒３
１，３６にそれぞれ複数の永久磁石３７又は３８
が取付けられている。複数の永久磁石３７又は３
８はそれぞれその極性が交互に逆になるように配
置されている。一方の回転筒３１は、上述の如く
ケーシング３２の外方に軸を突設して、ここに上
記関節２７を取付け、他方の回転筒３６も、ケー
シング３２の外方に軸を突設してフレキシブル体
９のワイヤ３９を取付けている。また上記ケーシ
ング３２は、両端に蓋４０，４１を装着し、一方
の蓋４１の突出部とセンサ回転機構７のケーシン
グ４２の突出部との間にフレキシブル体９の耐圧
性フレキシブルナイロンチユーブ４３をＯリング
４４を介して装着して、この内部を気密にしてい
る。

上記センサ回転機構７は、紡錘形をなし、ケー
シング４２内の駆動体であるギヤーヘツド４５及
びモータ４６を内蔵している。このギヤーヘツド
４５の出力軸には接続金具４８を介して上記ワイ
ヤー３９が接続し、回転筒３６に回転力を伝達し
うるようになつている。このケーシング４２に
は、ギヤーヘツド４５及びモータ４６を交換する
ためのフランジ４９がＯリング５０を介して取付
けられ、ピン５１を差し込んで固定されている。
このフランジ４９には、リード線取出用ピン５２
を圧入した絶縁体５３がＯリング５４を介して取
付けてある。

上記伸縮機構１０は、等ピツチで製作された螺
旋状板ばね５５内にばね鋼線からなる芯線５６を
挿入し、該芯線５６の先端に取付けた突起金具５
７の突起を上記板ばね５５の空間に差し込んでお
り、板ばね５５を回すことにより突起金具５７の
突起が板ばね５５の斜面で押されて、芯線５６が
前後進するようになつている。上記板ばね５５
は、一端にワイヤー５８を取付けて柔軟性をもた
せ、このワイヤー５８を伸縮用シール機構１１の
回転筒５９に取付けている。これに対し上記芯線
５６は、センサ回転機構側先端をスプリング６０
を介して上記フランジ４９に取付け、センサ回転
機構７、センサ回転用シール機構６及びセンサ保
持機構５を前後進できるようになつている。

この板ばね５５の周囲には、保護チユーブ６
１，６２が二重に被覆され、伸縮機構１０に適度
な剛性をもたせている。内側の保護チユーブ６１
は一端を伸縮用シール機構１１の蓋６３にゴムチ
ユーブ６４を介して取付け他端を自由としてい
る。外側の保護チユーブ６２は一端を止め金具６
５によりスプリング６０に取付け、他端を自由と
している。従つて保護チユーブ６１，６２は芯線
５６の伸縮により伸縮できるようになつている。
ここでの信号ケーブルは、伸縮ケーブル６６で、
伸縮機構１０が伸び縮みするときに伸縮できるよ
うになつている。

伸縮用シール機構１１は、ケーシング６７、中
仕切６８、軸６９、永久磁石７０，７１、ベアリ
ング７２等の構造は、前記センサ回転用シール機
構６と同様である。ただし回転筒５９の突出部の
中間が太くなり、ここに永久磁石７３を埋め込
み、一方蓋６３の中間が回転筒５９の太径部が入
るようにふくらんでおり外側にホールIC７４を
永久磁石７０に接近して取付けている。この構造
により回転筒５９の１回転が板ばね５５のリード
分だけの移動距離に相当するため、ホールIC７
４の１パルスがリード分だけ移動したことを示
す。

更に上記フレキシブル体１４は、フレキシブル
チユーブ７５及びワイヤ７６を組合せてなり、そ
の構造はフレキシブル体９と同じである。

また伸縮用駆動機構１２は、ケーシング７７内
にギヤーヘツド７８、モータ７９を設け、端部に
フランジ８０、Ｏリング８１、絶縁体８２、ピン
８３、スプリング８４を設けピン８３にリード線
８５を接続しており、その構造はセンサ回転機構
７と同じである。

またフレキシブル体１５は、バネ鋼線で構成さ
れている。さらにまたプリーアンプ１３はスプリ
ング８６を介して上記フレキシブル体１５に接続
し、バネ鋼線８７でつつみ込んだように保持して
固定したのちスプリング８８を介してバネ鋼線か
らなるフレキシブル体９１に接続している。

なお本プローブの外表面は、テフロンテープで
巻かれ、信号ケーブルのからみつきの防止、作動
の円滑性を向上させている。

次にこの構成の探傷プローブの操作方法を説明
する。

第４図に示すように伝熱管１内に探傷プローブ
２を入れ、流体圧送装置（図示せず）及びプツシ
ヤ９０を操作してチユーブ３及び探傷プローブ２
を伝熱管１内に挿入する。この場合センサ回転機
構７、伸縮用駆動機構１２及びプリーアンプ１３
は紡錘形をなし、又等間隔で配置されているため
に円滑に挿入される。

次にセンサ保持機構５の弾性片２２が弾性的に
拡開して伝熱管１の内壁を押圧し、このことによ
つてセンサ保持機構５を所定位置に保持する。こ
の状態で探傷用センサ１７，１８を円周方向に回
して探傷を行なう。この操作は、センサ回転機構
７のモータ４６を回し、フレキシブル体９のワイ
ヤ３９を回して、センサ回転用シール機構６の回
転筒３６を回し、更に永久磁石３７と３８の磁力
によつて中仕切３３の反対側の回転筒３１を回
し、フレキシブル体８を回して、センサ取付部材
１６の探傷用センサ１７，１８を回すことにより
なされる。なお、探傷は、センサ１７，１８を反
転させながらおこなう。これは連続的に同一方向
に回すと、反転ケーブル３０が捩れるためであ
る。反転方法としては、第４図に曲線Ｂで示すよ
うに、１回転から２回転だけ右回転したら、同じ
回転角だけ左回転させるようにモータ４６の極性
を変えることにより、おこなう。

次に伝熱管１の管軸方向に沿つて探傷検査す
る。この場合、管軸方向への伸縮は、伸縮用駆動
機構１２のモータ７６を駆動してワイヤ７６に接
続した回転筒５９を回し、永久磁石７０と７１の
磁力によつて他方の回転筒５９を回し、ワイヤ５
８を介して螺旋状板ばね５５を回し、更に板ばね
５５の回転により芯線５６が前進又は後退し、こ
れにともなつてセンサ回転機構７、センサ回転用
シール機構６、及びセンサ保持機構５を伸縮させ
ることによりおこなう。探傷検査は、第５図イに
示すように伸縮機構１０を伸ばした状態から同図
ロに示すように伸縮機構１０を縮めながらおこな
う。

次に流体圧送装置を操作して水を引き抜き方向
に流し、同図ハに示すように搬送ケーブル８９を
伸縮機構１０の移動量よりも少しすくなめに動か
して、探傷がオーバラツプするようにする。次い
で同図ニに示すように伸縮機構１０を伸ばしなが
ら探傷する。

以下同様の操作を繰返して伝熱管１の探傷をお
こなう。

この探傷プローブによれば、センサ保持機構５
に抜け止め２４を固定するピン２５を設けて外れ
ないようになつており、湾曲した導入管および溶
接部等を通過する際の衝撃等によつては、外れ難
い。このため伝熱管１内に異物が混入して管を傷
つけるおそれがない。

またこの探傷プローブは、信号カツプリング機
構を設けず、各シール機構６，１１に設けた磁石
の磁力を利用して回転力を伝達するので、摺動抵
抗が小さく、回転が円滑となる。また各シール機
構６，１１は、軸３４，６９にベアリング３５，
７２を介して回転筒３１，３６，５９，５９をそ
れぞれ取付け、これらに永久磁石３７，３８，７
０，７１を取付けているので、回転筒３１，３
６，５９，５９が中仕切３３，６８又は軸３４，
６９に接触することがない。このため回転時のト
ルクの損失が少ない。またこの構造のものは、永
久磁石３７，３８，７０，７１の個数を多くする
ことにより、伝達トルクを多くできる。更に各シ
ール機構は、上述した簡単な構造なので、製作、
組立が容易である。

また上記駆動機構７，１２は、フランジ４９，
８０をケーシング４２，７７から取外すことがで
きるので、モータ４６，７９が故障した場合に取
換えることができる。

更にまた上記伸縮機構１０は、芯線５６及び保
護チユーブ６１，６２によつて剛性をもたせ、螺
旋状板ばね５５によつて柔軟性をもたせている。
このため湾曲部を容易に通過できるとともに、セ
ンサ保持機構５を伸縮するに十分な推力を得るこ
とができる。また芯線５６の移動量を検出するホ
ールIC７４を設けて、プローブ位置を検知して
おり、探傷を確実におこなえる。

以上の如く本考案によれば、伸縮機構を芯線と
螺旋状ばね板とを組合せて構成して、柔軟性及び
鋼性をもたせるようにしたので、曲管、ヘリカル
コイル内を移動、伸縮する際に不連続となること
がなく、探傷もれが発生することなく探傷を良好
におこなえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案者が先に提案した探傷プロー
ブの断面図、第２図は伝熱管に探傷プローブを挿
入した状態を示す全体概略図、第３図は本考案の
一実施例を示す探傷プローブの断面図、第４図は
探傷プローブの走査法を示す説明図、第５図イな
いし同図ニは伸縮用駆動機構の操作を順に示す説
明図である。１……伝熱管、２……探傷プローブ、３……チ
ユーブ、４……チユーブ搬送浮子、５……センサ
保持機構、６……センサ回転用シール機構、７…
…センサ回転機構、８，９……フレキシブル体、
１０……伸縮機構、１１……伸縮用シール機構、
１２……伸縮用駆動機構、１３……プリーアン
プ、１４，１５……フレキシブル体、１６……セ
ンサ取付部材、１７，１８……センサ、１９……
信号ケーブル、２０……軸、２１……センサ保持
体、２２……弾性片、２３……カラー、２４……
抜け止め、２５……ピン、２６……シヤフト、２
７……関節、２８，２９……ピン、３０……反転
ケーブル、３１……回転筒、３２……筒状ケーシ
ング、３３……中仕切、３４……軸、３５……ベ
アリング、３６……回転筒、３７，３８……永久
磁石、３９……ワイヤ、４０，４１……蓋、４２
……ケーシング、４３……ナイロンチユーブ、４
４……Ｏリング、４５……ギヤーヘツド、４６…
…モータ、４８……接続金具、４９……フラン
ジ、５０……Ｏリング、５１……ピン、５２……
リード線取出用ピン、５３……絶縁体、５４……
Ｏリング、５５……板ばね、５６……芯線、５７
……突起金具、５８……ワイヤ、５９……回転
筒、６０……スプリング、６１，６２……保護チ
ユーブ、６３……蓋、６４……ゴムチユーブ、６
５……止め金具、６６……伸縮ケーブル、６７…
…ケーシング、６８……中仕切、６９……軸、７
０，７１……永久磁石、７２……ベアリング、７
３……永久磁石、７４……ホールIC、７５……
フレキシブルチユーブ、７６……ワイヤ、７７…
…ケーシング、７８……ギヤーヘツド、７９……
モータ、８０……フランジ、８１……Ｏリング、
８２……絶縁体、８３……ピン、８４……スプリ
ング、８５……リード線、８６……スプリング、
８７……バネ鋼線、８８……スプリング、８９…
…搬送ケーブル、９０……プツシヤ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

センサ保持機構、センサ回転用シール機構、セ
ンサ回転機構、伸縮機構、伸縮用シール機構、伸
縮用駆動機構及び信号増幅用プリーアンプを順に
屈曲自在に連結し、上記伸縮機構は、螺旋状板ば
ねに芯線を挿通して該芯線の一端を板ばねに係止
しかつ板ばねの周囲に保護チユーブを間隙を設け
て伸縮自在に被覆してなり、板ばねを回転するこ
とにより芯線を前進又は後退してセンサ保持機構
を前進又は後退せしめるようにした探傷プロー
ブ。