JPS6248190B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、例えば、タービンロータ軸のような
軸筒体や管体の内孔面（内周壁面）の亀裂や欠陥
部を漏洩磁束を利用して連続的に探傷する内孔面
探傷用の漏洩磁気探傷装置に関する。

発明の技術的背景とその問題点 従来、この種の内孔面探傷用の漏洩磁気探傷装
置は、第１図及び第２図に示されるように、被検
査体Ｗに穿設された内孔面W₁の略中心に導電体
を挿入して接地し、この導電体の長さ方向に
電流を流すことにより、上記導電体の周りに
磁界（磁場）が発生し、この磁場は、上記被
検査体Ｗの内孔面W₁に相当する表面層に浸透す
る。

従つて、第２図に示されるように、上記磁場
による磁束は、内孔面W₁の亀裂や欠陥部W₂が存
在することによつて表面より跨つて漏洩磁束部
′となつて現われる。

しかして、上記漏洩磁束部′にホースの先
端部に設けられたノズル′から噴射される強磁
性体による磁性粉体を付着させ、これを目視又は
オプチカルフアイバースコープ（内視鏡）やテレ
ビカメラで観察して被検査体Ｗの内孔面W₁を探
傷するようになつている。

しかしながら、上述した内孔面探傷用の漏洩磁
気探傷装置は、内孔面W₁の探傷部を確認及び記
録するために、内視鏡やテレビカメラ若しくはビ
デオテープに記録しなければならない関係上、
(1)、被検査体Ｗの内孔面W₁に、予め、磁化、磁
性粉体の散布及び目視検査の工程を施さなければ
ならないから、多くの検査所要時間を費すばかり
でなく、(2)、例えば、ビデオテープに記録された
欠陥位置と実際の欠陥位置との精度上の対応が難
しいばかりでなく、画像の解像度も不鮮明であ
り、検出誤差を生じるおそれがあると共に、(3)、
磁性粉体に溶剤を混ぜて使用するため、作業環境
を汚染する等の難点がある。

又一方、この種の他の内孔面探傷用の漏洩磁気
探傷装置は、第３図に示されるように、被検査体
Ｗの外がわに位置する機枠ａにエンコーダーｂを
備えた駆動装置ｃを設置し、この駆動装置ｃの一
側に回転しながら軸方向に往復動する駆動軸ｄを
水平に付設し、この駆動軸ｄの一端部d₁に複数
（３箇）の転動ローラーｅを備えた保持体ｆを設
け、この保持体ｆに、例えば、超音波探触子や過
電流探触用プローブコイル又は漏洩磁束用センサ
等によるセンサg₁を有するセンサ本体ｇを保持体
ｆと一諸に回転し得るようにして設けたものであ
る。

従つて、上述した内孔面探傷用の漏洩磁気探傷
装置は、予め、管体又は筒体等による被検査体Ｗ
の内孔面W₁内にセンサg₁を有するセンサ本体ｇ
を挿入する。次に、上記被検査体Ｗの外がわに位
置する駆動装置ｃを駆動することにより、この駆
動装置ｃは駆動軸ｄを回転しながら軸方向に一定
の速度で上記内孔面W₁に接触しながら挿入され
る。

すると、上記伝動軸ｄと一体をなす保持体ｆが
転動ローラーｅに支承されながら回転するので、
この保持体ｆに設けられたセンサ本体ｇのセンサ
g₁が内孔面W₁の亀裂や欠陥部を探傷すると同時
に、前記エンコーダーｂが上記センサg₁で検査し
た内孔面W₁における欠陥部の位置を検出して記
録するようになつている。

しかしながら、上述した従来の内孔面探傷用の
漏洩磁気探傷装置は、被検査体Ｗの外部からセン
サ本体ｇのセンサg₁を駆動するようになつている
ため、上記伝動軸ｄ自体が撓みや捩れを生じるお
それがあり、被検査体Ｗの亀裂や欠陥部の大きさ
や位置を正確に探傷して検出することが難しいば
かりでなく、探傷漏洩の生じるおそれもあり、さ
らに、エンコーダーｂと実際探傷位置との間に誤
差を生じ、高精度の検査を施すことが困難であ
る。さらに又、上記センサ本体ｇのセンサg₁は各
転動ローラーｅとｅとの間に配設されているた
め、先行する転動ローラーｅが内孔面W₁の欠陥
部に落ち込んだとき、センサg₁自体を損傷するこ
とも予測される。又、上記センサg₁は常に被探傷
面と接触するようになつているので、被探傷面の
表面状態及びセンサg₁の摩耗によつて、感度が損
われたり、又は凝信号が多く発生するため、欠陥
部と誤認し易く、正確な内孔面W₁の探傷をする
ことができない。さらに、ピツクアツプコイル等
を使用した内孔面探傷手段は、内孔面W₁とピツ
クアツプコイル等によるセンサg₁との間に僅かな
間隙を存しているから、第２図に示されるよう
に、漏洩磁束′の一部しか検出することができ
ず、欠陥検出感度が低下すると共に、センサg₁と
内孔面W₁との間隙の変化から、検出感度を低下
する結果となる等の難点がある。

発明の目的 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもの
であつて、被検査体の内孔面の亀裂や欠陥部を磁
化装置による磁化導体を備えた保持筒体にモータ
を備えた移動機枠を摺動自在に嵌装し、この移動
機枠に磁気テープによる各リールを設置し、これ
によつて上記内孔面を全周面に沿つて回転しなが
ら軸方向に移動させて磁気テープで漏洩磁束を利
用して連続的に内孔面の欠陥部の大きさや位置を
探傷するようにしたことを目的とする内孔面探傷
用の漏洩磁気探傷装置を提供するものである。

発明の概要 即ち、本発明の特徴は、磁化導体を内蔵し、し
かも長さ方向にラツクギヤを備えた保持筒体の両
端部に一対の支持機構を設け、上記保持筒体の一
部にモータを備えた移動機枠を摺動自在に嵌装
し、この移動機枠の前・後部に放射状をなす複数
の腕杆を設け、この各腕杆に各ガイドローラーを
設け、上記移動機枠の中程に形成された円筒部に
伝動歯車と一体をなす一対の回転ヘツドを圧接ロ
ーラー及び連結杆で連結して回転自在に嵌装し、
この両回転ヘツドの間に位置する上記移動枠体に
磁気テープを供給し、しかも回転自在に嵌装され
た供給リール及び上記移動枠体に嵌装された巻取
リールとを並設し、上記圧接ローラーに近接した
上記両回転ヘツドに互に向い合うようにした各一
対をなす傾斜ガイドピンをそれぞれ設け、上記移
動機枠に上記伝動歯車に噛合する従動歯車を備え
たウオーム歯車装置を設け、このウオーム歯車装
置の出力軸に軸装されたピニオンを上記ラツクギ
ヤに噛合させ、上記モータを駆動することによつ
て、上記供給リールからの磁気テープを磁場を形
成している被検査体の内孔面に当接させ、これを
巻取リールに巻取りながら、内孔面の欠陥部の大
きさや位置を正確に磁気記録して検出し得るよう
に構成したものである。

発明の実施例 以下、本発明を図示の一実施例について説明す
る。

第４図乃至第１０図において、符号１は、被検
査体Ｗの内孔面W₁に沿つて挿入し得るようにし
て長さ方向に形成されたラツクギヤ１ａを備えた
保持筒体であつて、この保持筒体１内には上記被
検査体Ｗに電流を流して磁場を構成する磁化導体
（導電線）２が内蔵されており、上記保持筒体１
の両端部には一対をなす支持機構３が設けられて
いる。なお、この一対をなす支持機構３の先端支
持部は複数（３本）の導電杆３ａを上記内孔面
W₁に接触して保持するようになつており、上記
支持機構３の後端支持部は複数（３箇）の転動ロ
ーラーを有する腕杆３ｂを上記内孔面W₁に接触
して保持するようになつている。又、上記導電杆
３ａは上記磁化導体２に接続されており、この磁
化導体２からの電流は上記導電杆３ａを通して被
検査体Ｗの内孔面W₁の周面に磁場を生成し、上
記被検査体の内孔面W₁に存在する欠陥部には漏
洩磁束部′となつて現われるようになつてい
る。さらに又、上記磁化導体２はリード線４を介
してアース線５ａを備えた磁化発生用電源５に接
続されている（第４図参照）。

一方、上記保持筒体１の外周には上記ラツクギ
ヤ１ａと平行して一対をなす条堤（キー）１ｂ
が、第８図及び第９図に示されるように形成され
ており、上記保持筒体１の一部には移動機枠６の
各ガイドローラー６ａが上記条堤１ｂに係合する
ようにして摺動自在に嵌装されており、この移動
機枠６は上記保持筒体１の長さ方向に摺動するけ
れども回転しないようにして保持されている。
又、この移動機枠６の前・後部６ｂ，６ｃには放
射状をなす複数（３本）の腕杆７が、例えば、ば
ねのような弾性体（図示されず）で放射方向に伸
縮自在に設けられており、この各腕杆７にはゴム
製の各ガイドローラー８が上記内孔面W₁に転接
するようにして軸支されている。

他方、上記移動機枠６の後部６ｃに近接した位
置（中程）には駆動用のモータ９が上記保持筒体
１に平行して設けられており、このモータ９の出
力軸には主動歯車９ａが軸着されている。又、上
記移動機枠６の前部６ｂに近接した円筒部６ｄに
は一対をなす回転ヘツド１０，１１がゴム製の圧
接ローラー１２及び連結杆１３で連結して回転自
在に嵌装されており、この両回転ヘツド１０，１
１の両内側の外周部の上記圧接ローラー１２の近
傍には、第５図及び第６図に示されるように、各
一対をなす傾斜ガイドピン１４ａ，１４ｂ，１５
ａ，１５ｂが互に向き合うようにして斜設されて
いる。さらに、上記両回転ヘツド１０と１１との
間に位置する上記移動機枠６の円筒部６ｄには磁
気テープ１６を供給する供給リール１７が摩擦輪
板（パツト）１８を介して回転自在に嵌装されて
おり、この供給リール１７の一側に位置する上記
円筒部６ｄには上記磁気テープ１６を巻取る巻取
リール１９が、この磁気テープ１６の巻太りに対
して滑り得るように摩擦的に嵌装されている。

従つて、上記供給リール１７の磁気テープ１６
は、第６図及び第９図に示されるように、傾斜ガ
イドピン１４ａ，１４ｂ、圧接ローラー１２及び
傾斜ガイドローラー１５ａ，１５ｂを介して、上
記巻取リール１９に巻装されており、上記圧接ロ
ーラー１２に巻装されている磁気テープ１６は上
記磁場を形成している内周面W₁に当接してい
る。

特に、上記供給リール１７から上記巻取リール
１９に掛け渡された磁気テープ１６は、上記圧接
ローラー１２と各傾斜ガイドピン１４ａ，１４
ｂ，１５ａ，１５ｂとによつて位置ずれを解消し
ながら円滑に巻取リール１９に巻取られるように
なつている。即ち、上記磁気テープ１６の位置の
矯正は、第７図に示されるようにして行われる。

つまり、磁気テープ１６の移動時の矯正は上記
傾斜ガイドピン１５ａ，１５ｂの角度の決め方に
よつて解消される。この傾斜ガイドピン１５ａ，
１５ｂの角度の決め方は、第７図において、この
傾斜ガイドピン１５ａ，１５ｂの水平方向とこの
傾斜角θ、両傾斜ガイドピン１５ａ，１５ｂの投
影したその距離ｋ、両リール１７，１９と圧接ロ
ーラー１２との磁気テープ１６のずれ量Ｉとする
と、 Icosθ＝ksin2θ ……(1) の関係を満足するように、上記傾斜ガイドピン１
５ａ，１５ｂの傾斜角が決定される。又、上記両
傾斜ガイドピン１５ａ，１５ｂは、上記距離ｋを
一定にすれば、水平方向に間隔があつても、上記
傾斜角θには影響しない。又、上記式(1)の関係が
満足している場合、走行中に磁気テープ１６が僅
かにずれても、もとに戻ろうとする力が磁気テー
プ１６に加わるため、上記磁気テープ１６は、自
動的に原位置に復帰するので、磁気テープ１６は
各傾斜ガイドピン１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５
ｂに対して大きくずれるおそれはない。

従つて、上記回転ヘツド１０と１１が回転する
と、摩擦輪板１８を介して供給リール１を回転す
ると共に、上記圧接ローラー１２を保持筒体１の
周りを自転しながら公転するから、上記圧接ロー
ラー１２と上記内周面W₁とに挾持されて掛渡さ
れた磁気テープ１６は上記供給リール１７から繰
出されながら上記巻取リール１９に巻太りなが
ら、しかも、緊張を与えながら巻取られると同時
に、上記内周面W₁の欠陥部に生じた漏洩磁束を
磁気テープ１６に、圧接ローラー１２の位置する
内周面W₁の接触時、磁気記録されるようになつ
ている。

又一方、第５図において、上記主動歯車９ａに
近接した上記移動枠体６の轂部６ｅには軸受２０
が設けられており、この軸受２０には上記回転ヘ
ツド１０と一体なす伝動歯車２１が上記主動歯車
９ａに噛合して回転自在に嵌装されている。又、
上記伝動歯車２１の近傍の上記移動枠体６には上
記伝動歯車２１に噛合する従動歯車２２を備えた
ウオーム歯車装置２３が設けられており、このウ
オーム歯車装置２３の出力軸に軸装されたピニオ
ン２４は前記ラツクギヤ１ａに噛合するようにな
つている。

なお、上記ウオーム歯車装置２３はウオームホ
イール２３ａとウオームギヤ２３ｂとで構成され
ており、このウオームギヤ２３ｂの出力軸には上
記ラツクギヤ１ａに噛合するピニオン２４が軸着
されている。又、第４図に示されるように、上記
モータ９はリード線２５を介して制御盤２６に接
続されている。

以下、本発明の構成による作用について説明す
る。

本発明は、予め、円径を測定した管体又は筒体
等による被検体Ｗ内に挿入される（第４図参
照）。

次に、第５図に示されるように、モータ９を駆
動すると同時に、磁化導体２に通電することによ
り、上記導電杆３ａを通して被検査体Ｗの内孔面
W₁の周面に磁場を生成する。しかして、上記モ
ータ９が駆動することによつて、主動歯車９ａが
回転するから、この主動歯車９ａに噛合する伝動
歯車２１と一体の各回転ヘツド１０，１１が上記
保持筒体１の周りにゆつくり回転すると共に、上
記伝動歯車２１に噛合する従動歯車２２が回転す
る。しかして、この従動歯車２２が回転すると、
ウオーム歯車装置２３のウオームホイール２３ａ
が共に回転するから、これに噛合するウオームギ
ヤ２３ｂは減速されながらピニオン２３を回転す
る。そして、このピニオン２３に噛合するラツク
ギヤ２４は固定された状態で保持されているか
ら、上記ピニオン２３は上記ラツクギヤ２４上を
転動する。つまり、ピニオン２３を保持している
移動枠体６全体が上記保持筒体１の条堤１ｂに沿
つて移動するようになつている。この場合、上記
両回転ヘツド１０，１１は保持筒体１の周りを回
転しながら直進移動するから、あたかも、螺旋運
動をするようになる。又、上記両回転ヘツド１０
と１１とに跨つて軸装された圧接ローラー１２は
磁気テープ１６を介して内孔面W₁に接触して自
転しながら上記保持筒体１の周りを公転するよう
になつている。

しかして、上記回転ヘツド１０と１１が伝動歯
車２１によつて回転すると、摩擦輪板１８を介し
て、供給リール１７が回転する。すると、予め、
上記各ガイドピン１４ａ，１４ｂ、圧接ローラー
１２及び各ガイドピン１５ａ，１５ｂを介して巻
取リール１９に掛け渡された磁気テープ１６は上
記供給リール１７から繰出されながら、上記各ガ
イドピン１４ａ，１４ｂ圧接ローラー１２及び各
ガイドピン１５ａ，１５ｂを介して位置ずれを矯
正しながら、しかも適正な張力を付加しながら巻
取リール１９に巻取られる。又、上記磁気テープ
１６が上記圧接ローラー１２の接触時、内周面
W₁の欠陥部に生じた漏洩磁束が存在すると、磁
気テープ１６に連続的に漏洩磁束を磁気記録す
る。

このようにして、本発明は、被検査体Ｗの欠陥
部W₁の大きさ及び位置を探傷して磁気テープ１
６に磁気記録するようになつている。

次に、第１１図に示される実施例は、本発明の
他の実施例であつて、これは保持筒体１と磁化導
体２とを一体的に構成した保持体１′とし、上記
巻取リール１９に近接した磁気テープ１６の走行
路に磁気再生ヘツド２７を付設し、これにより、
被検査体Ｗの欠陥部W₁を直ちに再生して探傷し
得るようにしたものである。

又、第１２図に示される実施例は、本発明によ
る他の実施例であつて、これは回転ヘツドに各ガ
イドローラー２８，２９を設け、この各ガイドロ
ーラー２８，２９及び圧接ローラー１２にエンド
レスの磁気テープ１６′を張設したものであり、
上述した第１１図に示す実施例と同じ内容をなす
ものである。

さらに又、第１３図に示される実施例は、本発
明による他の実施例であつて、これは保持筒体１
に一対をなす磁化導体３０を設け、この磁化導体
３０の間に電流を流すことにより、被検査体Ｗの
内周面W₁に部分磁界（部分磁場）を生成して、
磁気シールドや脱磁部分を縮少し得るようにした
ものである。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、磁化導体２
を内蔵し、しかも、長さ方向にラツクギヤ１ａを
備えた保持筒体１の両端部に一対の支持機構３を
設け、上記保持筒体１の一部にモータ９を備えた
移動機枠６を摺動自在に嵌装し、この移動機枠６
の前後部に放射状をなす複数の腕杆７を設け、こ
の各腕杆７に各ガイドローラー８を設け、上記移
動機枠６の中程に形成された円筒部６ｄに伝動歯
車２１と一体をなす一対の回転ヘツド１０，１１
を圧接ローラー１２及び連結杆１３で連結して回
転自在に嵌装し、この両回転ヘツド１０，１１の
間に位置する上記移動機枠６に磁気テープ１６を
供給し、しかも、回転自在に嵌装された供給リー
ル１７及び巻取リール１９を並設し、上記圧接ロ
ーラー１２に近接した上記両回転ヘツド１０，１
１に互に向い合うようにした各一対をなす傾斜ガ
イドピン１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂをそれ
ぞれ設け、上記移動枠体６に上記伝動歯車２１に
噛合する従動歯車２２を備えたウオーム歯車装置
２３を設け、このウオーム歯車装置２３の出力軸
に軸装されたピニオン２４を上記ラツクギヤ１ａ
に噛合するようになつているので、被検査体Ｗの
内孔面W₁に生成された漏洩磁束で探傷面に密着
した磁気テープ１６に大きさや位置を磁気記録す
るから、正確に欠陥部を探傷できるばかりでな
く、取扱い操作も簡単である等の優れた効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内孔面探傷用の漏洩磁気探傷装
置を線図的に示す図、第２図は第１図に示される
鎖円Ａ部を示す拡大図、第３図は既に提案されて
いる内孔面探傷用の漏洩磁気探傷装置、第４図は
本発明による内孔面探傷用の漏洩磁気探傷装置の
側面図、第５図は本発明の要部を拡大し、しかも
一部を破載して示す側面図、第６図は本発明に組
込まれる磁気テープの供給リールと巻取リールと
の関係を示す斜視図、第７図は同上側面図、第８
図は第５図中の鎖線Ｂ−Ｂに沿う断面図、第９図
は第５図中の鎖線Ｃ−Ｃに沿う断面図、第１０図
は第５図中の鎖線Ｄ−Ｄに沿う断面図、第１１図
乃至第１３図は本発明の他の実施例を示す各図で
ある。 １……保持筒体、２……磁化導体、３……支持
機構、６……移動機枠、７……腕杆、８……ガイ
ドローラー、９……モータ、１０，１１……回転
ヘツド、１２……圧接ローラー、１３……連結
杆、１６……磁気テープ、１７……供給リール、
１９……巻取リール、２３……ウオーム歯車装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁化導体を内蔵し、しかも、長さ方向にラツ
   クギヤを備えた保持筒体の両端部に一対の支持機
   構を設け、上記保持筒体の一部にモータを備えた
   移動機枠を摺動自在に嵌装し、この移動機枠の
   前・後部に放射状をなす複数の腕杆を設け、この
   各腕杆に各ガイドローラーを設け、上記移動機枠
   の中程に形成された円筒部に伝動歯車と一体をな
   す一対の回転ヘツドを圧接ローラー及び連結杆で
   連結して回転自在に嵌装し、この両回転ヘツドの
   間に位置する上記移動枠体に磁気テープを供給
   し、しかも、回転自在に嵌装された供給リール及
   び巻取リールとを並設し、上記圧接ローラーに近
   接した上記両回転ヘツドに互に向い合うようにし
   た各一対をなす傾斜ガイドピンをそれぞれ設け、
   上記移動機枠に上記伝動歯車に噛合する従動歯車
   を備えたウオーム歯車装置を設け、このウオーム
   歯車装置の出力軸に軸装されたピニオンを上記ラ
   ツクギヤに噛合するようにしたことを特徴とする
   内孔面探傷用の漏洩磁気探傷装置。