JPS6239764A - 管状体の超音波探傷装置 - 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】 〔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
チッ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、そ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
ーとなフ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
切捨長さをできるだけ短小化するためには、前記のよう
にゴム等の端栓シールが最も確実な方法であるが、詮着
脱を人力に頼っているので作業効率が著しく悪かった。

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
らの高圧空気の噴射により、探傷器内の液媒体が噴霧状
になり、作業環境を著しく悪くシ、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栓シ
ールを行い、シール作業の自動化等を容易にする装置を
提供するものである。

その特徴とするところは、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、前記プラ
グ棒は後端部にホースから圧縮ガスを供給するガス供給
ノズルを備えた中空のプラグ本体と、後端部が該プラグ
本体に結合され、前方部に筒状の弾性体と該弾性体の内
周面に圧縮ガスを供給する小孔を備えた中空のシールプ
ラグと該シールプラグの先端に結合するコーン状の案内
プラグとから構成され、圧縮ガスの供給により弾性体を
膨張させて管端を密封することを特徴とする管状体の超
音波探傷装置１．ならびに、少なくともプラグ本体を繊
維強化プラスチックで形成したことを特徴とする前記記
載の管状体の超音波探傷装置にある。

〔発明の詳細な説明〕

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、）０は探傷器で、軸心方向に貫通孔１
１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が装着されている。　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。１８
は探傷器１０の入側に設置された入側プラグ捧支持台車
であり、１９は探傷器出側に設置された出側プラグ捧支
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、上部にまたがって設置されており、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
ドローラー、４３はピンチローラ−ボックスを示す。４
４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、弾性体のストッパー肩部４５を有するシー
ルプラグ２７、ゴム等の弾性体２８、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っている
が、広径の中空部であってもよい。

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
になっている。

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おり、シールプラグ２７にねじ止め
されている。これによって弾性体２８がシールプラグ２
７上に保持される。

ガス供給ノズル３０がら空気等の圧縮ガスを供給すると
プラグ本体２Ｇを経由して弾性体２８を外方に膨張させ
る。管状体Ａの管端にプラグ捧２５を挿入した後に前記
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
捧支持体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
プラグ捧２５が水平に摺動できる緩衝構造になっている
。

プラグ棒支持体３３はロッド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
うになっている。

このシリンダー３６は出側プラグ棒支持台車１９に装着
されている。

出側プラグ捧支持台車１９は車軸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。　　　
□ またプラグ捧支持台車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、これによって
プラグ捧支持台車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っている。

他方、入側プラグ４！ｌ１４７は第４図に示すように、
プラグ捧本体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、出側プラグ捧２５とほぼ同構造をもって
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、入側プラグ捧支
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っている。

入側プラグ棒４７の後端は、ホース５５が「ナール５７
に巻き上げられたときにストッパー６１に衝突して停止
するようになっている。

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に装架されており、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に固定されたロッド６
６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に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は渦流探傷器に並設されるので、プ
ラグ捧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。特にプラグ捧には繊維強化プラス
チッ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、出側プラグ捧゛支持台車１９に設置された
出側プラグ捧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、出側プラグ捧支持台
車１９をｂ矢印方向に移動させる。この出側シールプラ
グ捧２５をさらに進めて探傷器内に侵入通過させる。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。管状体の先端が出側プラグに近接す
ると出側プラグ捧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
、出側プラグ捧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捧支持
台車１８に装着された入側プラグ捧４７の先端の案内プ
ラグ５１の下を通過直後に、入側プラグ捧支持台車１８
に設けたシリンダー６５を作動させて入側プラグ捧４７
が管状体Ａの軸心と同じレベルまで降下させ、入側プラ
グ棒支持台車５６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捧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を管状体への管内で膨張させて＠着させることに
より、管内への液媒体の侵入を防ぐ。

管状体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。出側プラグ捧支持台車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。前記入側プラグ捧
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。したがっ
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捧が移動する。管
状体がさらに移動すると超音波探傷器１ｏ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の前端が探傷器を通過して外部に出、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捧２５を離し、出
側プラグ捧支持台車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。この複連
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。出側プラグ捧支持台車１９
はプラグ捧２５をシリンダーを作動させて下げ、再び次
の管状体Ａのシールのためにｂ矢印方向に移動させる。

他方、管状体Ａの後端が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５ｏを縮小させて管状体Ａの後端より
入側プラグ捧４７を離し、入側プラグ捧支持台車１８に
装架したリール５７を巻きとってホース５５及び入側プ
ラグ棒４７を支持台車方向に戻す。

入側プラグ捧４７の後端が支持台車１８のストッパー６
１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、入側プラグ捧４７をクランプし、再び
上昇させて、次の管状体Ａが入側プラグ捧支持台車１８
の下方を通ってくるまで待機する。

このように入側プラグ捧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の後端にシールプラグを挿入した後に入側プラ
グ捧支持台車１８を移動させる必要がなく、また、入側
プラグ控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捧４７及び入側プラグ捧支
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。

入側プラグ棒４７及び出側プラグ捧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）状になっている。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である０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。プラグ捧本体２６．４
８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
探傷器内に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捧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、抵抗があった
時に出側及び入側プラグ捧２５．４７の多少の移動が可
能なように出側プラグ捧においてはロッド３５にピン３
４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が出側プラグ捧に結合し、他方、入側プラグ捧にお
いてはバネ６７で保持されたロッド６６が、入側プラグ
捧４７のクランプ装置６２に結合されており、これによ
って、前記挿入時の抵抗を緩衝させることがきる。

また、出側プラグ捧支持台車１９には出側プラグ捧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２５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、出側プラグ捧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の作動によって昇降するプラグ捧昇降台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、出側プラグ捧２５の昇降を行って、たわ
みを防止することができる。

［効果コ 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１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１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
は主に出側プラグ捧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：入側プラグ捧支持台車 １９：出側プラグ捧支持台車 ２５：出側プラグ捧１ ２６：プラグ捧本体 ２７：シールプラグ ２８：弾性体 ３１：連結棒 ３５：ロッド ３６：シリンダー ３８：車輪 ４７：入側プラグ捧 ４９：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ニジリンダ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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、前記プラグ棒は後端部にホー
   スから圧縮ガスを供給するガス供給ノズルを備えた中空
   のプラグ本体と、後端部が該プラグ本体に結合され、前
   方部に筒状の弾性体と該弾性体の内周面に圧縮ガスを供
   給する小孔を備えた中空のシールプラグと該シールプラ
   グの先端に結合するコーン状の案内プラグとから構成さ
   れ、圧縮ガスの供給により弾性体を膨張させて管端を密
   封することを特徴とする管状体の超音波探傷装置。
2. （２）少なくともプラグ本体を繊維強化プラスチックで
   形成した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。