JPH028266B2 - - Google Patents

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
速で回転させかつ、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ツク栓によ
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、この空気圧により他端からの液媒体
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、ノイズエコーとなつて探傷を阻
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、管端の不感帯部分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詮シールが最も
確実な方法であるが、詮着脱を入力に頼つている
ので作業効率が著しく悪かつた。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、作業環境を若しく悪くし、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、弾性体を膨張さ
せ管状体の端詮シールを行い、シール作業の自動
化等を容易にする装置を提供するもである。

その特徴とするところは、被探傷材ある管状体
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
がつ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つ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ツ
ドを有し、該ロツ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
る前記の管状体の超音波探傷装置、及びにさら
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
ダーによつ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ツ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。

〔発明の具体的説明〕

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１１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の軸心方向に少な
くとも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
置されている。この探傷器１０の貫通孔１１内に
は供給管１６，１７より液媒体が供給される。１
８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、上部にまたがつ
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、４３はピンチローラーボツクスを示す。４４
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、弾性体のストツパー肩部４
５を有するシールプラグ２７、ゴム等の弾性体２
８、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
つているが、広径の中空部であつてもよい。

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つている。

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いる案内プラグ２９
がシールプラグ２７にねじ止めされている。これ
によつて弾性体２８がシールプラグ２７上に保持
される。

ガス供給ノズル３０か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の管端にプラグ棒２
５を挿入した前記弾性体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。

出側プラグ棒２５の後端は連結棒３１に結合
し、プラグ棒支持体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
造になつている。

プラグ棒支持体３３はロツド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つている。

このシリンダー３６は出側プラグ棒支持台車１
９に装着されている。

出側プラグ棒支持台車１９は車輪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、これによつ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
つている。

他方、入側プラグ棒４７は第４図に示すよう
に、プラグ棒本体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、出側プラグ棒２
５とほぼ同構造をもつているが、後端部のガス供
給ノズル５４はガス供給用のホース５５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は車輪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
なつている。

入側プラグ棒４７の後端は、ホース５５がリー
ル５７に巻き上げられたときにストツパー６１に
衝突して停止するようになつている。

支持台車１８の前方部には入側プラグ棒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
でおり、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に固定されたロツド６６
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が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、入側プラグ棒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には渦流探傷器が並設され
るので、プラグ棒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
グ棒には繊維強化プラスチツ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
に設置されて出側プラグ棒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棒２５をさら
に進めて超音波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。管状体の先端が出端プラ
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、出側プラグ棒２５の先
端に装着したシールプラグ２７を管状体Ａの前端
の開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は出側プラグ棒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棒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棒４７が管状体Ａが軸心と
同じレベルまで降下させ、入側プラグ棒支持台車
１８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棒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棒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。

管状態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
されたクランプ装置６２は、入側プラグ棒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。したがつ
て、入側プラグ棒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の前端が超音波探傷器を通して外部に出、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。この後遅
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はプラグ棒２５をシリンダーを作動
させて下げ、再び次の管状体Ａのシールのための
ｂ矢印方向に移動させる。他方、管状体Ａの後端
が超音波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
グ棒支持台車１８に装架したリール５７を巻きと
つてホース５５及び入側プラグ棒４７を支持台車
方向に戻す。入側プラグ棒４７の後端が支持台車
１８のストツパー６１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、ｂ方向に後退して次の管状体Ａが入側プラ
グ棒支持台車１８の下方を通つてくるまで待機す
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の後部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を大きく移動させる必要
がなく、また、入側プラグ棒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棒４７及び入側プ
ラグ棒支持台車１８を出側プラグ棒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
るる。

入側プラグ棒４７及び出側プラグ棒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
つている。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
てある。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２６，４８軸心からゴ
ム製スリーブ２８，５０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の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棒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。

このため案内プラグ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、抵抗があつた時に出側及び入側プラグ棒２
５，４７の多少の移動が可能なように出側プラグ
棒においてはロツド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３１が出
側プラグ棒に結合し、他方、入側プラグ棒におい
てはバネ６７で保持されたロツド６６が、入側プ
ラグ棒４７のクランプ装置６２に結合されてお
り、これによつて、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
グ棒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棒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２
５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
側プラグ棒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
リンダー４１の作動によつ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
棒２５の昇降を行つて、たわみを防止することが
できる。

［効果］ 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図は主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：入側プラグ棒支持台車、１９：
出側プラグ棒支持台車、２５：出側プラグ棒、２
６：プラグ棒本体、２７：シールプラグ、２８：
弾性体、３１：連結棒、３５：ロツド、３６：シ
リンダー、３８：車輪、４７：入側プラグ棒、４
９：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：
シリンダー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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態を通過させて
   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つて移動する入側及
   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と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
   よつ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 前記出側プラグ棒の昇降装置は昇降するロツ
   ドを有し、該ロツ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 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 前記昇降可能なクランプ装置は、流体圧シリ
   ンダーによつ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
   の移動方向に移動がパネで制限されながら、支持
   台車に設けられたロツ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 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。