JPS62225902A - 管内插型渦流測定用プロ−ブ - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、渦流法を用いて管体の非破壊検査を行なう
のに使用される管内挿型渦流測定用プローブに関する。

（従来の技術とその問題点） 管体の非破壊検査などに用いられる渦流法の原理は、交
流電流を流したコイルを被検体表面に近接配置すること
にＪ、り被検体表面に渦電流を流し、その渦電流により
誘起される誘導磁場に起因して被検体表面の状況に応じ
変化するコイルのインピーダンス変化量から被検体表面
の情報を得るものである。そして、この渦流法では、上
記コイルと被検体表面の間の距離（リフトオフ）の変化
がコイルのインピーダンスに影響を及ぼし、測定器の出
力変化となって現れる。そこで、測定精度を上げるため
には、上記したリフトオフの変化量をできるだけ小さく
抑えて測定器のダイナミックレンジを広げることが必要
である。

上記渦流法で熱交換器用の管体を探傷する一般的な用途
では□、第２図に示すように管体１の内径より１履程度
小さい固定ガイド２の中間部にコイル３を配置した内挿
型プローブ４が従来より採用されている。このプローブ
４の場合、管体１に軸回転を与えた上で該管体１内にプ
ローブ４を挿入し、それにより管体１の内周面を螺旋状
に走査するものである。一方、Ｕ字管部を含む管体の場
合、上記固定ガイド方式のプローブ４ではリフトオフの
変動が大きくなりすぎるため、第３図および第４図に示
すようにコイル３の配設部の前後に、管体１の内周面に
摺接する拡径摺動部５ａ、５ａ・・・から成るガイドを
形成したプローブ５も、従来より開発されている。この
ガイドはブイロン等のプラスチックで製作され、拡径摺
動部５ａ、５ａ・・・の間には軸径方向への弾性変形を
許容するための複数（一般に４〜８本）のスリット５ｂ
、５ｂ・・・が形成されている。そしてこのガイド部の
弾性変形により、コイル３を管体１の内周面から一定の
距離に保ち、リフトオフの変動を抑える構造となってい
る。

ところで、例えばジルコニウム合金管の内面に純ジルコ
ニウムライナを施した核燃料被覆管などのように、内周
面にライナ層を形成したライチ被覆管のライナ層厚の測
定に上記渦流法を適用しようとする場合には、ライナ層
厚の数μｍ程度の微小な変化をコイルのインピーダンス
変化としてとらえる必要があるので、リフトオフの変動
を更に厳しく抑えることが要請される。また上記ライナ
層厚の測定の場合、被検体内に誘起された渦電流の広が
りに相当する領域の平均的な厚さがＪ１測されることに
なるので、厚さ分電を管体の全周に亘って微細に測定し
ようとすれば、渦電流の広がりをできるだけ小さくしな
りればならず、そのためコイルとして一般的に直径１　
ｍｍφ程度の小さなものが選定される。どころかコイル
径が小さくなると、上述したリフトオフ変化によるコイ
ルのインピーダンス変化が相対的に大きくなり、測定中
のリフトオフの変動を十分に低減させなければ測定精度
が上らないという問題が生じる。

このような精密測定の用途には、−上述した第２図に示
す従来のプローブ４は、リフトオフ変動が大きいため適
さない。また第３図、第４図に示すプローブ５では、拡
径摺動部５ａの摩耗に伴う支持圧低下によるリフトオフ
変動や、軟質プラスチックを材料とする場合の塑性変形
に伴うリフトオフ変動が無視できず、十分な測定精度が
得られない。

（発明の目的） この発明は、上記問題を解決するためになされたちので
、リフトオフ変動の大幅な抑制の要請されるライチ被覆
管のライナ層厚測定などにも十分対応でき、摩耗や塑性
変形によるリフトオフ変動の増大もなく高い測定精度の
得られる管内挿型渦流測定用プローブを提供することを
目的とする。

（目的を達成するための手段） この発明の管内挿型渦流測定用プローブは、プローブ本
体の外周部に、このプローブ本体の軸径方向に拡縮変形
可能な管圧接体を設ける一方、プローブ本体にその軸方
向に進退可能で進出動作により上記管圧接体を拡径変形
させるアクチュエータを設け、付勢力の調整可能な付勢
手段で上記アクチュエータを進出動作側に付勢するよう
に構成したことを特徴とするものである。

（実施例） 第１図は、この発明の一実施例である管内挿型渦流測定
用プローブの半部を破断した正面図を示す。

このプローブは、ロッド形状をなすプローブ本体６の前
後の軸部にそれぞれ管圧接体７，７が螺着され、また各
管圧接体７の先端側相当位置のプローブ本体６軸部には
、それぞれ対向する管圧接体７，７に作用するリング状
のアクチュエータ８゜８が、プローブ本体６の軸方向に
進′退可能に嵌挿されている。さらに、上記各アクチュ
エータ８゜８の後端側相当位置のプローブ本体６軸部に
は、それぞれバネ受は用ナツト９，９が螺着され、アク
チュエータ８とバネ受は用ナツト９との間にはアクチュ
エータ８を管圧接体７側に付勢する圧縮コイルバネ１０
．１０がそれぞれ介装されている。

また、プローブ本体６の中間部には、コイル装着用の凹
陥部１１が形成され、コイル１２の取り付けられた台座
１３が上記凹陥部１１に着脱可能にネジ止めされている
。

前記管圧接体７は、摩擦係数が小さく硬度の低い高密度
ポリエチレン樹脂からなり、コイル１２の装着される部
分を含むプローブ本体６の他部より少し外径の大きい拡
径摺動部７ａを有するリング状をなし、前記アクチュエ
ータ８に対向する先端部内周には、先端側に向は拡径変
化するテーパ面７ｂが形成される一方、上記拡径摺動部
７ａを含む先端部には軸方向に向けて複数のスリット７
Ｃ・・・が形成され、これにより弾性的な拡縮変形が可
能となるように構成されている。

また上記管圧接体７に対向する前記アクチュエータ８の
先端部外周には、管圧接体７の上記テーパ面７ｂに当接
するテーパ面８ａが形成され、これらテーパ面７ｂ、　
８ａ相互のすべり作用により、アクチュエータ８の管圧
接体７への押動に伴い管圧接体７が拡径変形するように
構成されている。

一方、前記バネ受は用ナラ１〜９と圧縮コイルバネ１０
とは上記アクチュエータ８を管圧接体７側に付勢する付
勢手段を構成しており、その付勢力はバネ受は用ナツト
９を廻してその螺着位置を前後に変位させることにより
調整できるように構成されている。

プローブ本体６の後軸部は管状に形成され、その中空部
６ａには前記したコイル１２と図示しない測定回路とを
結ぶリード線１４が配線されている。そして、管体測定
時には、プローブ本体６の上記後軸部が測定器側より延
設されるプローブ支持棒に連結される。

つぎに、このプローブの動作を説明する。第１図に示す
ように圧縮ロイルバネ１０の付勢力によりアクチュエー
タ８が管圧接体７を押動した状態で、管圧接体７は拡径
変形するので、このプローブが図示しない管回転装置に
より回転駆動されている管体１５内に挿入される測定時
には、前後の管圧接体７，７の各拡径摺動部７ａ、７ａ
が管体１５内周面に圧接する。したがって、管体１５の
内周面とコイル１２どの距離を一定に維持したまま、プ
ローブを進退させて内周部の渦流測定を行なうことがで
き、これにＪ：リリフトＡフの変動が大幅に小さく抑え
られるものである。

摩耗により管圧接体７の管体１５に対する支持圧が低下
した場合には、前記したバネ受は用ナツト９を廻してア
クチュエータ８に対する圧縮コイルバネ１０の付勢力を
強めることにとより、適正な支持圧に調整することがで
きる。

なお、プローブ本体６の軸部の、アクチコエータ８の進
出動作側には、その進出を制限するストッパ６ｂ、６ｂ
が形成されており、これより管圧接体７が過度に拡径変
形を強いられて、例えば管体１５への挿入の障害になる
ことがないように配慮されている。

上記圧縮コイルバネ１０を適正な付勢力に調整するには
、バネ圧設定用の標準管体を用意しておいて、この標準
管体内に上記プローブを挿入した状態で例えば同管体を
前後に移動させ、この時の摩擦抵抗力を測定することに
より調整することができる。

上記プローブをプローブ支持棒に連結して行なう管体の
厚み測定において、プローブ支持棒を進退させた時のリ
フトオフの変化量を測定した結果では、数μｍ程度の非
常に良好な値を得ている。

一方、前記管圧接体７を取り除いた状態（第２図に示す
従来例と同じ条件）で同じようにプローブ支持棒を変化
させた時のリフトオフ変化量は５００μｍ程度という結
果が得られ、このプローブによるリフトオフ変動の抑制
効果が大きいことが確認された。

また、管圧接体７は摩擦係数が小さく硬麿の低い高密度
ポリエチレン樹脂が使用されているので、ライナ被覆管
のように内周面のライナ層への疵発生が懸念される測定
の場合にも、疵発生を確実に防止できるものである。

なお、上記プローブはり７１〜オフ変化量の抑制が特に
要請されるライナ被覆管のライブ層厚の測定などに有効
なことは勿論であるが、先の従来例の場合のように熱交
換器用管体の探傷なと比較的コイル径の大きい条件で行
なわれるプローブに適用しても、リフ１〜オフ変化量の
低減を図ることによりリフトオフ変動によるノイズ成分
が減少し、より高感度の測定が可能となる。

（発明の効果） 以上のように、この発明の内挿型渦流測定用プローブに
よれば、リフ１〜オノ変動の大幅な抑制の要請されるラ
イナ被覆管のライナ層厚測定などの用途にも十分対応で
き、摩耗や塑性変形によるリフトオフ変動も簡単な調整
により解消でき高い測定精度が得られるという効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である内挿型渦流測定用プ
ローブの半部を破断して示す正面図、第２図は内挿型渦
流測定用プローブの従来例の正面図、第３図および第４
図はそれぞれ他の従来例の正面図および側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）プローブ本体の外周部に設けられプローブ本体の
   軸径方向に拡縮変形可能な管圧接体と、プローブ本体の
   軸方向に進退可能に設けられ進出して上記管圧接体を拡
   径変形させるアクチュエータと、このアクチュエータに
   対しその進出動作側に付勢力を調整可能に及ぼす付勢手
   段とを備えたことを特徴とする管内挿型渦流測定用プロ
   ーブ。