JPS6283607A - 管拡管率自動測定方法 - 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】 （関連産業分野） 熱交換器等で管と管板をかしめ、管の押し拡げによって
取り付ける場合、その固着力を管理するため、管の拡管
率を以て管理するのが普通である。

本発明はこのような管拡管率の自動測定方法に関するも
のである。

（従未技術） 従東管拡管率を計算する場合、第５図に示す如く、シリ
ンダーゲージを用いて管板孔の内径と管内ｆＹ、　’ｒ
計潤し、又マイクロメータを用いて管外径をｓｒ　ａ＋
＋＋する。そして管を管板孔に挿入し、拡管作業を行っ
たのち、再び管内径をシリンダーゲージでｊ目Ｉ１１シ
たのち、これらシリンダーゲージやマイクロメータによ
って計測された値をパソコンに入力して拡管率を演算し
て、プリントアウトさせる方法が行われている。

（発明の解決しようとする問題点） しかし、計測時期、計測機器等の計測に対する基本的技
術が在来のものであるため背力化或いは精度の点からみ
てそれ以前の技術と比較し、左程改停されていなかった
。

本発明は管の拡管率計算に必要な計測の精度の向１−１
及び省力化を可能とする管拡管率ｄＩす定力法を提供す
ることを課題とするものである。

（問題点の解決手段） 管を管板の孔に挿通して、拡管作業をしたのち、管内に
接触媒体をポンプで供給しトランスデユーサ−にて発振
する超音波によって管の肉厚を測定するようにした超音
波厚み計を管内に挿入して拡管部の肉厚ｔ２と非拡管部
の肉厚１．１を測定し、これら測定値し１．ｔ２をデー
タ処理システムに入力し、 し、 （実施例） 熱交換器等の管１と管板２を第７図の如くかしめど管の
拡し拡げによって取付ける場合、その固着力を管理する
ために（１）式に示す拡管率をもって管理をするのが通
例である。

しかし、この式に当てはめる数値を得るためには重連の
如く拡管の前後において、数回の計ａｌすが必要となる
（第５図）。

−ｄ Ｈ：管板孔の内径　　ｄ　：管内径（拡管前）１）：管
外径　　　　　ｄ′　：管内径（拡管後）１記式（１）
を変形すると１式（２）が得られ、拡管１軒の決定の為
に必要な数値は拡管前後の管肉厚であることがわかる。

イ１１シ、ｔ、：拡管前肉厚 し２：拡管後肉厚 本発明は、拡管前後の管肉厚１１．１２の計測装置によ
って管肉厚を測定して上記（２）式によって拡管率をす
みやかに、かつ正確に得られるようにしたものである。

この場合、管肉厚計測装置の計測センサーに超音波厚み
計測センサーを使用し、該１ｊｔ　１ｌｌｌ＋センサー
は精度を向上させるため、センサーチェック機構を有し
、このようにして得られた高時ノσの言１測値を記憶し
、拡管率の演算及びデータ・リストの作成を行）ように
したものである。

これらの内計測センサーによって計測する。ｔ工。

し２は第７図の如く、拡管部Ｔ１及び非拡管部Ｔ２で超
１′ｒ波厚み計測センサーを用いて肉厚ｔ１及びＬ２を
計測するようになっている。

第１図は本発明の管拡管率自動測定装百の概略図である
。Ａは管の肉厚を測定する超音波計測センサーである。

これは本出願人が先に特願昭５９−５２２９０号及び特
願昭５９−５２２９１号で開示したもので。

その概要を以下説明する。

挿入棒３の先端部にへ状に曲げた線ばね４が左右対をな
し、かつ挿入棒３の周面上にこれらが複数個所等配設置
されている。線ばね４は一端を挿入棒３上にボルト５で
固着され、自由端は挿入棒３の表面上に軸方向に設けら
れた長溝６に案内されて可動となっている。７は挿入棒
に固定された１−ランスジューサーである。

４（す定に際しては、挿入棒３をもって管１内へ挿入す
る。すると線ばね４の折曲げ部が鋼管１の内面に当る。

このとき線ばね４の自由端は長溝６と直交する方向へは
動かないで長溝６にそって自由に動き無理な力が作用し
ないので、トランスデユーサ−７は鋼管１の中心位置で
、しかも鋼管の軸心と平行位置にくる。

この状態で、ポンプ８を起動して水タンク９内の水を管
内に送り、トランスジューサー７から水を１１１出させ
る。管内の水に超音波を伝播させて管１の肉厚を測定す
る。

次に超音波厚み計の原理について第２図を参照して説明
する。

１−ランスデユーサーフにて発生した超音波では、水等
の接触媒質１０によって被測定物１１の内面に向って伝
播される。伝播された超音波は、被測定物１１の表面１
２より反射して帰るＳエコーと、被測定物内を伝わりｉ
面１３にて反射して帰るＳエコーが得られる。超音波の
反射して帰るＳエコーと１３エコーの時間差′ｒを計？
ｌ１ｌｌ　Ｌ、次式によって厚み１）が得られる。

Ｄ＝１／２Ｔ・■ Ｄ：厚み Ｔ：ＳエコーとＳエコー間の時間 Ｖ：被測定物内の音速 ところで、鋼管等の肉厚はトランスデユーサ−７の位ｔ
ｉ”ｉによって測定精度に差異を生ずる。計ΔＩＩＪセ
ンサーＡを使用する場合、シンクロスコープによる計測
センサーの位置制御をするが、計測センサーを管内部に
挿入してシンクロスコープ波形を直ちにモニターし、そ
の波形が表面エコー及び底面エコーともに明瞭な突起を
生ずる時に計ｉ１＋１１センサーの位置は正常であり、
波形が乱れて突起が不明瞭な時はセンサー位置が異常で
あることを確認する。第３図（ａ）が理想的セット状態
であって、（ｂ）、（ｃ）は好ましくないセット状態で
ある。即ち（ａ）は鋼管等１の中心位置にトランスデユ
ーサ−７が置かれているので正しい肉厚が得られるが（
第４図ａ）、（ｂ）は真の肉厚より大（第４図ｂ）。

（ｃ）の場合は真の肉厚が得られないばかりでなく、エ
コーの強度も弱まる欠点をもっている（第７１図Ｃ）。

再び第１図に戻り、説明する。１４は計測センサーＡに
て得られたエコーＳと８間の時間Ｔに基いて厚みＤ＝１
／２Ｔ　−Ｖを演算する超音波厚み計である。１５はセ
ンサーＡの姿勢制御を行うシンクロスコープで、これに
より第３図（ａ）の如く正しい姿勢で超音波が発射され
ているがどうがの確認をする。

１６はデータ処理システム部で、こ＼で同一管の拡管部
Ｔ、と非拡管部Ｔ２で計測された４方向の板厚の平均値
ｔｌｌ　ｔ、が記憶され、拡管率を演算してプリントア
ウトする。

（効果） 熱交換器の管板等において、拡管実施後任意の時期に任
意の位置で計測が可能である。

従来法においては、組立前に計測し、管板孔の内径Ｈが
追跡出来る位置に対し、管外径り及び管内径（］の明確
な管を挿入し、かつ管内径ｄ′　を計測し、四つの変数
Ｈ，Ｄ、ｄ、ｄ’　が明らかになったもののみ拡管率の
計算が可能となるため任意性が極めて劣っていたが、本
発明は新規な超音波厚み１］１を使用することにより、
即座に管厚が測定可能となり、Ｄｔ−ｔｚ）／ｌｉによ
り演算される拡管率を容易に演算可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る管拡管率自動測定装置を示す。 第２図は超音波厚み計の測定原理説明図。 第３図（ａ）、　（ｂ）　、　（ｃ）はトランスジュー
サーの姿勢と被測定管との関係を示す図。 第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第３図（ａ）、（ｂ）
　、　（ｃ）に対応したシンクロスコープの波形を示す
。 第５図は従来の測定方法の説明図。 第６図は本発明に係る超音波厚み針使用による測定方法
を示す。 第７図は拡管による管と管板の固着方法説明図。 図において； １　鋼管　　　　　　２　管板 ３　挿入棒　　　　　　４　線ばね ５　ボルト　　　　　　６　長溝 ７　トランスデユーサ− ８ポンプ　　　　　９　水タンク １０　　接触媒質　　　　１１　　被測定物１２（被ｉ
１＋’ｌ定物の）表面１３（被測定物の）裏面１４　　
超音波厚み計　　１５　　シンロスコープ１６　　デー
タ処理システム部 第３図 （ａ）　　　　（ｏ）　　　　（ｃ） 第４図 と８帆　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
２言轍第５因 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 管を管板の孔に挿通して、拡管作業をしたのち、管内に
   接触媒体をポンプで供給し、トランスデューサにて発振
   する超音波によって管の肉厚を測定するようにした超音
   波厚み計を管内に挿入して拡管部の肉厚ｔ＿２と非拡管
   部の肉厚ｔ＿１を測定し、これら測定値ｔ＿１、ｔ＿２
   をデータ処理システムに入力し、 （ｔ＿１−ｔ＿２）／ｔ＿１に基いて拡管率を演算する
   ようにした管拡管率自動測定方法。