JPH0517558U - 亀裂形状検知用センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、計測精度の向上、作業効率の向上、
及び被測定物の損傷回避を主要な目的とする。 【構成】電位差法により配管(2) の亀裂形状を検知する
センサにおいて、亀裂廻りの電位差分布を測定するプロ
−ブを針状の接触子(22,23) とバネ(26)とで構成すると
ともに、前記接触子を収納する筐体(16)をマグネット吸
着板付環状治具(11)内にスライド自在に構成したことを
特徴とする亀裂形状検知用センサ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、配管の亀裂の形状を検知するためのき裂形状検知用プロ−ブの改良 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

周知の如く、配管の亀裂を検知する技術として、超音波探傷法や浸透探傷法等 種々挙げられるが、その一つとして電位差法がある。そして、近年のコンピュ− タ技術の発達から、電位差法を用いた亀裂形状検知が試みられている。ここで、 電位差法による配管の亀裂形状の検知は、配管被測定物を抵抗体とみなし、定電 流を流して亀裂による抵抗変化を電圧として計測し、計測した電位差分布の形状 と回析による電位差分布との形状を比較して行われるため、実測の電位差を精度 良く測定する必要がある。

【０００３】 従来、き裂まわりの電位差分布形状を測定するための配管被測定物への各接点 の取付けは、図４に示すようになっている。つまり、亀裂１のある被測定物とし ての配管２に、電圧ケ−ブル３の先端を亀裂１を挟むとともに、該亀裂１と平行 にある一定距離を保持するように点Ｐで点溶接によって施工していた。なお、こ の１対毎の端子相互の距離、即ち電圧出力接触子間距離（Ｌ）は通常便宜的に一 定とみなしている。また、配管２に定電流を与えるための電流ケ−ブル４につい ても同様に点Ｑで点溶接していた。なお、図４中の５は電圧出力接触子を示す。 具体的な亀裂形状の決定は、以下の如く行う。現実的に最も在り得る配管内表 面の亀裂形状決定には、まず図５に示すように、各電圧出力接触子５の出力より 無次元化電位差（測定された電位差Ｖ／一般部の電位差Ｖ₀ ）を図上にプロット する。そこで、図５より電位差分布６の形状を求め、その変曲点７の位置より亀 裂長さ２Ｃを推定する。一方、予め電位差解析によって図６に示す無次元化電位 差の最大値（Ｖ／Ｖ₀ ）_max と無次元化亀裂深さ（亀裂深さａ／板厚ｔ）との関 係図を作成しておけば、図７に示すような特定の亀裂長さ２Ｃに対する（Ｖ／ Ｖ₀ ）_max と亀裂深さａとの関係線図を得る。この（Ｖ／Ｖ₀ ）_max と亀裂深さ ａの関係が１本の曲線として定する。本曲線に実測で得られた（Ｖ／Ｖ₀ ）_max の値をインプットすれば、亀裂深さが求まる。この手順のうちで、亀裂長さの精 度が亀裂深さ推定の精度に影響を及ぼすため、充分な精度で変曲点７の位置を決 めることが必要である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来技術においては、配管２への各電気接点の取付けを点溶接 で施工するため、次のような問題点があった。 (1) 測定箇所毎に溶接するため、測定箇所が固定化されているため、非能率的 であった。特に、配管内表面の亀裂形状の検知には不便であった。 (2) 点溶接することにより、被測定物に傷をつける。

【０００５】 (3) 点溶接の仕方によっては接触抵抗にばらつきが生じ、測定精度が落ちる。 本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、従来に比べて計測精度を向上でき るとともに、作業効率を向上でき、さらに被測定物が損傷することを回避できる 亀裂形状検知用センサを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電位差法により配管の亀裂形状を検知するセンサにおいて、亀裂廻 りの電位差分布を測定するプロ−ブを針状の接触子とバネとで構成するとともに 、前記接触子を収納する筐体をマグネット吸着板付環状治具内にスライド自在に 構成したことを特徴とする亀裂形状検知用センサである。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、２分割可能な環状の支持治具を両端部に取り付けたマグネッ トによりリング状に構成し、また前記支持治具のリム部に取付けられた固定用脚 に前記支持治具を配管に固定するための吸着盤が取付けられているいるため、配 管の任意の位置に簡単に着脱することができる。

【０００８】 また、支持治具を、両端部に取り付けたマグネットにより３６０度の全周のリ ングを構成するようになっているため、測定範囲を１回の装着によって配管の全 周３６０度にわたって連続測定することが可能になった。

【０００９】 更に、亀裂廻りの電位差分布を測定するプロ−ブを針状の電圧出力接触子及び バネにより構成することにより、配管に対する電圧出力接触子の接触圧を一定に 保持でき、従来に比べて飛躍的に精度を向上できる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１〜図３を参照して説明する。但し、図１は本考 案に係るセンサの使用例を説明するための概略斜視図、図２は図１の部分拡大平 面図、図３は図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。なお、従来と同部材は同符号 を付して説明を省略する。

【００１１】 図中の11は、環状の支持治具を示す。この支持治具11は２分割でき、両端部に 取り付けたマグネット12により３６０度の全周のリングを構成するようになって いる。前記支持治具11のリム部13には固定用脚14が取付けられ、この固定用脚14 には前記支持治具11を被測定物としての配管２に固定するための吸着盤15が取付 けられている。これにより、前記支持治具11を任意に配管２に取付けることがで きる。

【００１２】 前記リム部13には、筐体16の位置決めをするために角度目盛17がつけられてい る。これによって、変曲点の位置測定のための計測位置の変更が容易にできる。 前記筐体16は、前記支持治具11の溝付き支持リング18上を歯車19及びゴムロ−ラ 20のガイドにより自由にスライドし、これにより配管２の周上を３６０度回転す るようになっている。ここで、前記歯車19及びゴムロ−ラ20の軸は、ベアリング 21により支持されている。

【００１３】 前記筐体16内には、電流入力接触子22及び電力出力接触子23が収納されている 。ここで、電流入力接触子22及び電力出力接触子23は、筐体16中に設けられたセ ラミック製の接触子サポ−ト24、バネ台座25及びバネ26により摺動可能なように 弾性支持されている。これにより、前記電流入力接触子22及び電力出力接触子23 が配管２外周面に押付けられて、一定の接触圧が得られるようになっている。な お、図１中の27は電流ケ−ブル、28は電圧ケ−ブル、29は計測システムを示し、 図３中の30はバネ台座25の下部でバネ26の上部に設けられたセラミックス製のバ ネ押えを示す。 次に、こうした構成のセンサを用いた計測方法について説明する。

【００１４】 まず、筐体16から出た電流ケ−ブル27，電圧ケ−ブル28をそれぞれ計測システ ム29のスキャナ切換器に接続する。次に、定電流を配管２に流し、筐体16を少し ずつ移動させてながら、各位置での亀裂廻りの電位差をスキャナを介してマイク ロボルトメ−タで読み、コンピュ−タに入力していく。本操作により、亀裂廻り の電位差を計測する。亀裂廻りの電位差分布の実測値より、その変曲点の位置を 求め、亀裂長さを推定する（図５）。

【００１５】 一方、予め電位差解析によって求めておいた亀裂長さをパラメ−タとする無次 元化電位差と亀裂深さの関係線図（図７）に実測の無次元化電位差をインプット することにより、亀裂深さを決定する。上記操作を変曲点７が精度良く求まるま で、筐体16位置を適宜移動させて計測し、最適条件下で亀裂形状を決定すること ができる。

【００１６】 しかして、上記実施例によれば、２分割可能な環状の支持治具11を両端部に取 り付けたマグネット12によりリング状に構成し、また前記支持治具11のリム部13 に取付けられた固定用脚14に前記支持治具11を配管２に固定するための吸着盤15 が取付けられているいるため、配管２の任意の位置に簡単に着脱することができ る。

【００１７】 また、支持治具11を、両端部に取り付けたマグネット12により３６０度の全周 のリングを構成するようになっているため、測定範囲を１回の装着によって配管 ２の全周３６０度にわたって連続測定することが可能になった。

【００１８】 更に、亀裂廻りの電位差分布を測定するプロ−ブを針状の電圧出力接触子23及 びバネ26により構成することにより、配管２に対する電圧出力接触子23の接触圧 を一定に保持でき、従来に比べて飛躍的に精度を向上できる。

【００１９】

【考案の効果】

以上詳述した如く本考案によれば、従来に比べて計測精度を向上できるととも に、作業効率を向上でき、さらに被測定物が損傷することを回避できる亀裂形状 検知用センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る亀裂形状検知用センサ
の使用例を説明するための概略斜視図。

【図２】図１の要部の拡大図。

【図３】図２のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図４】従来技術において、配管の亀裂廻りの電位差分
布形状を測定するための配管への各接点の取付け方法の
説明図。

【図５】配管の亀裂形状を決定するための無次元化電位
差と亀裂長さとの関係を示す特性図。

【図６】無次元化電位差の最大値（Ｖ／Ｖ₀ ）と無次元
化亀裂深さ（亀裂深さａ／板厚ｔ）との関係を示す特性
図。

【図７】無次元化電位差の最大値（Ｖ／Ｖ₀ ）と亀裂深
さとの関係を示す特性図。

【符号の説明】

２…配管（被測定物）、11…支持治具、12…マグネッ
ト、13…リム部、15…吸着盤、16…筐体、22…電流入力
接触子、23…電圧入力接触子、24…接触子サポ−ト、26
…バネ、30…バネ押え。

フロントページの続き (72)考案者 丸山 智義 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)考案者 三牧 英仁 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 電位差法により配管の亀裂形状を検知す
   るセンサにおいて、亀裂廻りの電位差分布を測定するプ
   ロ−ブを針状の接触子とバネとで構成するとともに、前
   記接触子を収納する筐体をマグネット吸着板付環状治具
   内にスライド自在に構成したことを特徴とする亀裂形状
   検知用センサ。