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技術 管寄せ内面液体浸透探傷検査装置

出願人 中部電力株式会社三菱重工業株式会社
発明者 沓名直行辻徳義坂田峯亀井博正木村明彦斉田富兼花澤弘史
出願日 1994年2月23日 (27年11ヶ月経過) 出願番号 1994-025388
公開日 1995年9月5日 (26年5ヶ月経過) 公開番号 1995-234192
状態 特許登録済
技術分野 光学的手段による材料の調査の特殊な応用
主要キーワード 押付具 案内支持機構 浸透性液体 外筒軸 乾燥用エアー 通り検査 外筒面 貯留場所
関連する未来課題
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この項目の情報は公開日時点(1995年9月5日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

目的

本発明は、管寄せ内面の被検面浸透性液体を塗布して、該浸透性液体を被検面の欠陥部に浸透させて、欠陥部の状況を検査する管寄せ内面液体浸透探傷検査装置に関し、特に限定された大きさの検査孔から検査装置を管寄せ内部に挿入して、被検面に対向する至近距離で検査装置を作動させることの出来る装置を提供することを目的とする。

構成

外部が円筒状の外筒で構成され、その内部に検査装置および監視カメラ等を収納できる検査ヘッドと、検査ヘッドを軸まわり回動させる旋回装置と、検査ヘッドを管寄せ軸方向に移動させ所望の被検面の位置まで移送する案内棒と、検査ヘッドを管寄せの内部軸芯上に保持する脚とからなり、検査装置、監視カメラおよび脚は検査孔を通過するとき検査孔より小さな径にされた検査ヘッド(外筒)、案内棒にそれぞれ収納され、管寄せ内部に挿入された後は検査ヘッド又は案内棒より突出して被検面に対向して作動し、若しくは検査ヘッドを管寄せ軸芯に保持するようにしたものである。

概要

背景

従来、管寄せ内面目視検査、ならびに金属組織検査をするための内面観察装置研磨装置エッチング装置およびこれらの装置を管寄せ端部に設けられた検査孔から挿入して管寄せ内面の検査位置まで移動させる案内装置ならびに検査データ取得装置などは開発されている。

しかし、PT装置については、管寄せの端部にあけられる検査孔から検査装置を管寄せ内に挿入して作動させるために種々の障害があり実用化されていない。即ち、PT装置においては、管寄せ内面全部を対象とする被検面に、欠陥部に浸透して、欠陥の有無を判別するための浸透性液体を塗布し、塗布した浸透性液体のうち、欠陥の無い正常な被検面に塗布されたものを洗浄して取り去るために洗浄液を吹きかけ、さらに浸透性液体が浸透した欠陥部の状況を鮮明にするため現像液を吹きつける必要があり、装置が大がかりなものとならざるを得ず、さらにこれらの装置を作動させる機構も複雑となり、前記管寄せに設けられた検査孔を通過させて管寄せ内部へ挿入し所望の検査面の検査を行える検査装置の実現は到底困難であった。

さらに、PT装置で特に問題となるのは現像液の吹付けであり、従来現像液は制御盤近くに置いたタンクに入れ、吹付けノズルタンク間フレキシブルホースで連結し、エアー圧で送給する装置がボイラ以外の分野で開発されているが、ホース内壁で現像液が固まって送給困難となる問題が生じている。

概要

本発明は、管寄せ内面の被検面に浸透性液体を塗布して、該浸透性液体を被検面の欠陥部に浸透させて、欠陥部の状況を検査する管寄せ内面液体浸透探傷検査装置に関し、特に限定された大きさの検査孔から検査装置を管寄せ内部に挿入して、被検面に対向する至近距離で検査装置を作動させることの出来る装置を提供することを目的とする。

外部が円筒状の外筒で構成され、その内部に検査装置および監視カメラ等を収納できる検査ヘッドと、検査ヘッドを軸まわり回動させる旋回装置と、検査ヘッドを管寄せ軸方向に移動させ所望の被検面の位置まで移送する案内棒と、検査ヘッドを管寄せの内部軸芯上に保持する脚とからなり、検査装置、監視カメラおよび脚は検査孔を通過するとき検査孔より小さな径にされた検査ヘッド(外筒)、案内棒にそれぞれ収納され、管寄せ内部に挿入された後は検査ヘッド又は案内棒より突出して被検面に対向して作動し、若しくは検査ヘッドを管寄せ軸芯に保持するようにしたものである。

目的

本発明は、装置を小径化して検査孔を通過させて管寄せの内部に挿入でき管寄せ内部の所望の位置の検査面のPTができる管寄せ内面液体浸透探傷検査装置を提供することを課題としている。

また本発明は、上記に加え簡単な機構により、必要とする検査面にだけに限定して確実に浸透性液体を塗布できる管寄せ内面液体浸透探傷検査装置を提供することを課題としている。

さらに本発明は、上記に加え浸透性液体を塗布した被検面に至近距離から洗浄液を噴射して正常な被検面上の浸透性液体を短時間で洗い流せるとともに、現像液が移送途中で凝固しないようにした管寄せ内面液体浸透傷装置を提供することを課題としている。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

ボイラ管寄せ端部にあけられた検査孔を通して管寄せ内面に挿入し浸透液を管寄せ内面の被検面に塗布し被検面の欠陥の有無を検査する液体浸透探傷検査装置において、外部が前記検査孔より小径にされた円筒状の外筒で構成され前記検査孔の通過時液体浸透探傷検査を行う検査装置および検査装置の状況を監視する監視カメラ外筒内に収容するようにした検査ヘッドと、その一端に連結された前記検査ヘッドを検査ヘッドの軸まわり旋回させる旋回機構と、前記旋回機構の他端に固着され前記検査ヘッドを前記管寄せ内面の軸方向に移動させる案内棒と、前記検査ヘッドを前記管寄せ内面軸芯部に保持すべく前記案内棒に画成された収納部に収納された状態から展開する脚とから構成されたことを特徴とする管寄せ内面液体浸透探傷検査装置。

請求項2

前記検査装置が、前記外筒内にその基端枢着され外筒面と直交方向に延伸できるリンク機構とリンク機構先端に取付けられ浸透性液を含浸させたパットとからなり、前記パットを前記被検面に押し付け浸透液を塗布する浸透液塗布装置であることを特徴とする請求項1の管寄せ内面液体浸透探傷検査装置。

請求項3

前記検査装置が、前記外筒面に直交して外筒内に配設され前記被検面に塗布された浸透液を洗浄する洗浄ノズルと、外筒軸と平行に外筒内に配設され前記外筒面に直交して配設された噴射ノズルを具えたと現像液スプレー缶と、前記現像液スプレー缶を揺動させる揺動装置とで構成される洗浄・現像液噴霧装置であることを特徴とする請求項1の管寄せ内面液体浸透探傷検査装置。

技術分野

0001

本発明は、ボイラ管寄せ内面の被検面浸透性の強い着色した液又は蛍光を発する液を塗布して被検面の欠陥の有無を調べる管寄せ内面の液体浸透探傷検査(Liquid Penetrant Test ,以下PTという)装置に関する。

背景技術

0002

従来、管寄せ内面の目視検査、ならびに金属組織検査をするための内面観察装置研磨装置エッチング装置およびこれらの装置を管寄せ端部に設けられた検査孔から挿入して管寄せ内面の検査位置まで移動させる案内装置ならびに検査データ取得装置などは開発されている。

0003

しかし、PT装置については、管寄せの端部にあけられる検査孔から検査装置を管寄せ内に挿入して作動させるために種々の障害があり実用化されていない。即ち、PT装置においては、管寄せ内面全部を対象とする被検面に、欠陥部に浸透して、欠陥の有無を判別するための浸透性液体を塗布し、塗布した浸透性液体のうち、欠陥の無い正常な被検面に塗布されたものを洗浄して取り去るために洗浄液を吹きかけ、さらに浸透性液体が浸透した欠陥部の状況を鮮明にするため現像液を吹きつける必要があり、装置が大がかりなものとならざるを得ず、さらにこれらの装置を作動させる機構も複雑となり、前記管寄せに設けられた検査孔を通過させて管寄せ内部へ挿入し所望の検査面の検査を行える検査装置の実現は到底困難であった。

0004

さらに、PT装置で特に問題となるのは現像液の吹付けであり、従来現像液は制御盤近くに置いたタンクに入れ、吹付けノズルタンク間フレキシブルホースで連結し、エアー圧で送給する装置がボイラ以外の分野で開発されているが、ホース内壁で現像液が固まって送給困難となる問題が生じている。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明は、装置を小径化して検査孔を通過させて管寄せの内部に挿入でき管寄せ内部の所望の位置の検査面のPTができる管寄せ内面液体浸透探傷検査装置を提供することを課題としている。

0006

また本発明は、上記に加え簡単な機構により、必要とする検査面にだけに限定して確実に浸透性液体を塗布できる管寄せ内面液体浸透探傷検査装置を提供することを課題としている。

0007

さらに本発明は、上記に加え浸透性液体を塗布した被検面に至近距離から洗浄液を噴射して正常な被検面上の浸透性液体を短時間で洗い流せるとともに、現像液が移送途中で凝固しないようにした管寄せ内面液体浸透傷装置を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0008

このため、本発明の管寄せ内面液体浸透探傷検査装置は、PTを行う検査装置、および検査装置の作動状況をPTを行う被検面から離れた場所から監視するため、若しくは検査装置を被検面の位置に誘導するための、監視カメラを収容して管寄せ端部にあけられた検査孔を通過できる直径を持つ円筒状の外筒で構成された検査ヘッド、検査ヘッドを管寄せ内の全周に対応できるように検査ヘッドを検査ヘッドの軸まわり回動できる検査ヘッドの端部に連結して設けた旋回機構、旋回機構の他端部に固着されて検査ヘッドを管寄せ内の軸方向に移動させて管寄せ内の全長方向に検査ヘッドを対応できるようにした案内棒、および検査孔通過時は案内棒の内部に収納され外筒の外側には突出しないが、管寄せ内では拡開し外筒の外側に突出し管寄せ内面にその端部が当接して、検査ヘッドを管寄せ内の軸芯部に保持する脚を設けた。

0009

また、本発明は、前記管寄せ内面液体浸透探傷検査装置において、検査孔通過時は外筒に収容されて外筒の外表面より外には出ないが、管寄せ内で被検面の検査を行うときはリンク機構により外筒の外側に突出させてリンク機構の先端に取り付けた多孔質材からなるパットを被検面に押し付けスタンプ方式により、パットに含浸させた浸透性液を被検面に塗布する浸透液塗布装置を検査装置として設けた。

0010

さらに、本発明は、前記管寄せ内面液体浸透探傷検査装置において、管寄せ内の被検面に対向して、即ち外筒外表面に直交して、配置したノズル外筒内に設け洗浄液を被検面に噴射する洗浄ノズル、外筒外面に直交して配置された噴射ノズルを持ち外筒の軸と平行にその軸方向が配置されて外筒内に収容される現像液スプレー缶、およびスプレー缶を揺動する揺動装置からなる洗浄・現像液噴霧装置を検査装置として設けた。

0011

本発明の管寄せ内面液体浸透探傷検査装置は、上述の手段を講じることにより管寄せ内面のPTを行うとき、管寄せ端部にあけられた検査孔から検査ヘッドを管寄せ内に挿入し、次いで脚を拡開して脚の先端を管寄せ内面に当接して検査ヘッドを管寄せ内の軸芯に保持した後、監視カメラで管寄せ内面を見ながら案内棒で検査を行う位置まで検査ヘッド移動させて、検査装置の作動方向が管寄せ内面の被検面に向く方向に監視カメラで管寄せ内面を見ながら旋回装置によって検査ヘッドを回動させ、検査装置を作動させてPTを行う。本発明装置によれば、その外径が外筒の直径と同等、若しくは小径の旋回装置、案内棒と共に検査装置を収容した検査ヘッドは検査孔を自由に通過できるとともに、管寄せ内に検査ヘッドが挿入された後は監視カメラ、案内棒および旋回装置により検査工具の作動方向を被検面に合せることができる。さらに脚によって検査ヘッドの位置を管寄せ中心部に保持出来るので精度の良いPTが可能となる。

0012

また、検査工具をリンク機構によりパットを外筒に収納された状態から外筒の外側へ突出させ被検面に直接接触させて、浸透液を被検面に塗るような浸透液塗布装置にしたので上記に加え浸透液が被検面の外へ飛散することもなく必要な場所に必要な量塗布でき、続いて行う浸透液の洗浄作業が少くて済みPT作業の効率化がはかれる。さらに検査孔通過時はリンク機構を収縮させ外筒内に収納できるので検査孔の通過の支障とならない。

0013

さらに、検査装置を外筒外表面に直交させ外筒内配置された洗浄ノズルを設けたので旋回装置の作動により洗浄ノズルを被検面に対向させ、近距離から洗浄液を被検面に噴射することができ浸透性液の効果的な洗浄ができる。また同様に被検面に対向できるようにした噴射ノズルを具え、さらに外筒軸と同方向に外筒内に収納される現像液スプレー缶を設けたので現像液の被検面への噴射作動機構が簡単になるとともに、現像液の貯留場所から噴射ノズルまでの距離が短縮化されて途中で現像液が凝固して作動不良となる不具合が解消された。さらに現像液スプレー缶を揺動する揺動装置を設けることにより従来のパイプ途中での現像液凝固の問題が全く解消されるとともに良好な噴霧ができるようになる。

0014

以下、本発明の管寄せ内面液体浸透探傷検査装置の実施例を図面に基づき説明する。図1〜2は本装置の第1実施例を示す図、図3〜5は第2実施例を示す図、第6図は第1実施例、第2実施例に共通のもので本装置の管寄せへの取付けを示す図である。

0015

図1は、本装置の第一実施例の作動状況を示すもので、図1(A)は本装置を管寄せの検査孔に挿入する状態を示し、図1(B)は、検査ヘッドAを所定の検査を行う位置まで案内棒を押して、走行させている図を示し、図1(C)は、所定の位置で検査装置としての浸透液塗布装置を管寄せ内面に押付けた図を示す。これらの図で、Aは検査ヘッドで、01は検査ヘッドAを構成し下方一部を切欠いた円筒状の外筒で旋回機構02や監視カメラ05、および検査装置としての浸透液の塗布用パット09とそのリンク機構07などからなる浸透液塗布装置を収納し、管寄せ24の端部にあけられたφ=約70mmの検査孔25の内径より小さな直径にされ、通過を容易にしている。21は、後述する一端が検査ヘッドAに連結されている旋回機構02の他端部に固着された案内棒で、前記の通り検査ヘッドAを管寄せ内部の所定の位置まで押して走行させる。図6に示すように検査孔25の直ぐ外側には、管寄せ24に取付けられた受台23に設けられた案内装置22によって送給距離を正確にコントロールして案内棒21を押して所望の位置まで検査ヘッドAを誘導する。20は脚で検査孔25を通過するときは、図1(A)に示すよう案内棒21の軸方向に凹設された収納部に折りたたまれ、検査孔25を通過した後、図1(B)に示すように検査ヘッドAを管寄せ内の所定の位置まで走行させるとき、および図1(C)に示すように浸透液塗布装置を作動させるとき、拡開して先端部に設けた摺動部を管寄せ24内面に当接して検査ヘッドAを管寄せ24の軸芯部に保持する。

0016

次に、図2は検査ヘッドAの詳細を示す図で、同図において、02は外筒01を長手方向の軸まわり回転させる旋回機構でウォームウォーム歯車ベアリングを内蔵するとともにこれらの回動機構を介して検査ヘッドAと連結されている。03,04は監視カメラ05を傾斜させるためのワイヤで04を引くと監視カメラ05は傾く。管寄せ内径に応じて、あらかじめ引っ張る量を決めておけば、監視カメラ05は後述するパット09が管寄せ内面に当るところを観察することができるとともに、検査孔通過時はワイヤ03,04の操作で監視カメラ05を外筒01軸と同方向に保持して監視カメラ05を外筒01内に収容できる。

0017

06〜09は浸透液を管寄せ24内面の被検面塗布する検査装置としての浸透液塗布装置である。浸透液は必要以上の範囲に、必要以上の量を塗布すると、洗浄に余分な時間がかかるため、必要な面積に、必要な量だけを塗布するため、スポンジのような多孔質材質のパット9に浸透液を含ませておいて、基端を外筒01の内部に枢着したリンク機構07をエアーシリンダ06作動させてパット9を外筒外面と直交する方向に移動させることで、スタンプのようにパット09を被検面対象位置に押付けるものでシリンダ06の圧力調整でそのスピード、および塗布する浸透性液の量を調整できる。パット09を取付ける保持板08は平行リンクによって常に外筒01の軸と平行であり、確実にパット09を被検面に押付けることができる。また、保持板08には図示していないが浸透液の送給用チューブ取付いており、制御盤の近くに設置した浸透性液タンクよりエアー圧で浸透性液を保持板08まで圧送できる。

0018

26〜31は検査ヘッドAの先端に取付ける3脚で、検査ヘッドが後方の脚20だけでは傾く恐れがある場合に用いる。26は検査ヘッドAとの連結用ホルダ、27は脚で円周上120度ピッチで3ケ配置し、先端にはローラ28をつけ、付け根ピニオンギア29が取付き、シリンダ31に取付けたラックギア30とかみあい、シリンダ31を伸ばすと脚27は拡がり、管寄せ24の内面に当接して検査ヘッドAの傾きを防止して、検査ヘッドAを管寄せ24の軸芯部に保持する。

0019

図3は、本装置の第二実施例の作動状況を示すもので、図3(A)は本装置を管寄せの検査孔に挿入する状態を示し、図3(B)は検査ヘッドBを所定の位置まで案内棒を押して走行させている図を示し、図3(C)は所定の位置で検査装置としての洗浄・現像液噴霧装置を作動させている図を示す。図1と異る点は旋回装置と連結された検査ヘッドBに取り付けられる検査装置のみであるので説明は図4で行うこととし省略する。

0020

次に図4,5は、検査ヘッドBの詳細を示す図であるが、図2と同一符番のものは図2のものと同一のものであるので説明を省略する。なお図2において説明した検査ヘッドAの先端に取付ける3脚は本実施例においても当然適用できるものである。これらの図において示す洗浄・現像液噴霧装置は前記第一実施例において示した浸透液塗布装置において浸透液を塗布した後数10分経過後に管寄せ内へ挿入されるものである。

0021

図4,5において10は洗浄ノズル、11は乾燥用エアー噴霧ノズルで外筒01の直径方向に噴霧するように配置している。洗浄ノズル10はスリット状に拡がるノズルを検査ヘッドBを構成する外筒01に固定し、数100mm離れた管寄せ内表面の浸透液を洗浄する。洗浄液は制御盤近くのタンクに入れエアー圧送するようにしてある。洗浄液および乾燥エアーの噴霧時はノズル10,11を設定した角度・速度でノズル10,11を動かすが旋回装置02により検査ヘッドB全体を一定角度回転揺動させるようにすれば良い。回転角、回転速度、噴霧時間および噴霧圧力は図示しない制御盤によって調整できる。

0022

12〜17は現像液を噴霧させる機構である。現像液スプレー缶12の噴射ノズル13を押付具14で押付けることで現像液33が噴霧するものである。現像液スプレー缶12は検査孔径の1/2以下の細径で作成され、検査ヘッドBの外筒01軸方向に外筒01内に収納されている。15は押付具14を動かすためのエアーシリンダで、エアーシリンダ15が伸びると押付具14がテコの機構でスプレー缶ノズル13を押付ける。また現像液スプレー缶12を時々動かさないと現像液33が噴霧しにくいため、現像液スプレー缶12およびその押付具14押付けシリンダ15全体をスライド16で保持し、揺動用シリンダ18を伸縮させることで現像液スプレー缶12を揺さぶる揺動装置を具えている。なおバネ17は揺動用シリンダ18の縮むときに作用する。また吹付けノズルの押付け時間と揺動時間は調整できる。

0023

なお、第1実施例において示したヘッドAは、液の流れる経路清浄にして浸透液の代りに洗浄液を用いれば洗浄にも用いることが出来るものである。

0024

各検査ヘッドには小形CCDカメラ照明および旋回機構および管寄せ軸心に検査ヘッド本体を保持するための案内支持機構がセットとなっている。

発明の効果

0025

上述の通り、本発明の管寄せ内面液体浸透探傷検査装置は請求の範囲に示す構成により管寄せ内部に挿入して管寄せ内面の被検面がある軸芯部まで検査装置を移動させPTを実施できる装置が可能となるので管寄せの信頼性向上に寄与することができる。

0026

また、被検面の必要な個所に必要な量の浸透液を塗布できるので、洗浄の手間が省け作業効率化がはかれるともに洗浄ノズルの被検面近傍の設置により洗浄効果上り作業効率化を加速できる。さらに、現像液の凝固の問題がなくなり、さらに良好な現像液の噴霧が可能となり上記効果に加え検査結果の信頼性を向上させることが出来る。

図面の簡単な説明

0027

図1本発明管寄せ内面液体浸透探傷装置の第1実施例の作動状況を示す図、
図2図1の検査ヘッドAの内部機構を示す図、
図3本装置の第2実施例の作動状況を示す図、
図4図3の検査ヘッドBの内部機構を示す図、
図5図4の矢視A−Aの断面図、
図6の管寄せ内面液体浸透探傷装置の管寄せ取付けの1例を示す図である。

--

0028

01外筒
02旋回機構
03,04ワイヤ
05監視カメラ
06エアーシリンダ
07リンク
08保持板
09パット
10洗浄用ノズル
11乾燥用ノズル
12現像液スプレー缶
13スプレー缶ノズル
14押付具
15 押付用シリンダ
16スライド
17バネ
18揺動用シリンダ
19 欠
20 脚
21案内棒
22案内装置
23受台
24管寄せ本体
25検査孔
26ホルダ
27 脚
28ローラ
29ピニオンギア
30ラックギア
31 シリンダ
32洗浄液
33 現像液

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