JP3154948B2 - 探傷センサユニット - Google Patents
探傷センサユニットInfo
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- sensor unit
- detection sensor
- eddy current
- tube
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、原子力プラントの
各種熱交換器の伝熱管の検査に用いる渦電流探傷／超音
波探傷プローブ、石油／化学プラントの各種小口径配管
等の検査に用いる渦電流探傷／超音波探傷プローブやレ
ーザー内径計測プローブ、また、細管内の目視検査に用
いる小型ＣＣＤカメラやファイバースコープのケーシン
グ等に利用可能な探傷センサユニットに関する。
各種熱交換器の伝熱管の検査に用いる渦電流探傷／超音
波探傷プローブ、石油／化学プラントの各種小口径配管
等の検査に用いる渦電流探傷／超音波探傷プローブやレ
ーザー内径計測プローブ、また、細管内の目視検査に用
いる小型ＣＣＤカメラやファイバースコープのケーシン
グ等に利用可能な探傷センサユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、渦電流や超音波を利用して曲管部
（最小曲げＲ１６０）を有する長尺（約１００ｍ）細管
（伝熱管）の検査を行う場合、探傷プローブを管内へ送
り込むために、ケーブルに等間隔で球形のフロート（受
圧体）を設け、これを機械的に押し込むと同時にガス圧
又は水圧をフロートに与え、この時発生する圧力差によ
って搬送ケーブルを駆動（推進）し、探傷プローブを挿
入している。このような探傷プローブの挿入方法につい
て、図４を例にとって説明する。この例は蒸気発生器１
０の伝熱管１１の検査を行っている場合である。伝熱管
の一端が接続されている管板位置決め装置１２にプロー
ブ挿入装置２０から管２２を延ばして接続し、プローブ
挿入装置２０のケーブル収納タンク２０ａ内で把持した
搬送ケーブル２をモータの回転によって管２２内へ機械
的に送り込み、同時に、収納タンク２０ａに対してガス
給配ユニット２１より窒素ガスを加圧して圧送する。圧
送されたガスは、管２２を通して伝熱管１１のヘリカル
コイル部１１ａ、ベント部１１ｂ、下降管部１１ｃを通
って流れ、管板位置決め装置１３から排気される。図で
は便宜上、排気するようにしたが、実際には排気せずに
ガス給配ユニット２１へ回収する。搬送ケーブル２の前
部には探傷プローブ１が取付けられ、また、搬送ケーブ
ル２には等間隔でフロート３が取付けられている。図５
に示すように、ガスが流れてフロートの前後に圧力差が
生じ、この圧力差がある一定値以上になるとフロートが
動きだすことになり、その結果、搬送ケーブル全体が動
いて探傷プローブが挿入される。
（最小曲げＲ１６０）を有する長尺（約１００ｍ）細管
（伝熱管）の検査を行う場合、探傷プローブを管内へ送
り込むために、ケーブルに等間隔で球形のフロート（受
圧体）を設け、これを機械的に押し込むと同時にガス圧
又は水圧をフロートに与え、この時発生する圧力差によ
って搬送ケーブルを駆動（推進）し、探傷プローブを挿
入している。このような探傷プローブの挿入方法につい
て、図４を例にとって説明する。この例は蒸気発生器１
０の伝熱管１１の検査を行っている場合である。伝熱管
の一端が接続されている管板位置決め装置１２にプロー
ブ挿入装置２０から管２２を延ばして接続し、プローブ
挿入装置２０のケーブル収納タンク２０ａ内で把持した
搬送ケーブル２をモータの回転によって管２２内へ機械
的に送り込み、同時に、収納タンク２０ａに対してガス
給配ユニット２１より窒素ガスを加圧して圧送する。圧
送されたガスは、管２２を通して伝熱管１１のヘリカル
コイル部１１ａ、ベント部１１ｂ、下降管部１１ｃを通
って流れ、管板位置決め装置１３から排気される。図で
は便宜上、排気するようにしたが、実際には排気せずに
ガス給配ユニット２１へ回収する。搬送ケーブル２の前
部には探傷プローブ１が取付けられ、また、搬送ケーブ
ル２には等間隔でフロート３が取付けられている。図５
に示すように、ガスが流れてフロートの前後に圧力差が
生じ、この圧力差がある一定値以上になるとフロートが
動きだすことになり、その結果、搬送ケーブル全体が動
いて探傷プローブが挿入される。
【０００３】探傷プローブ１を引き出す場合は、ガス給
配ユニット２１の送り出し口を管板位置決め装置１３
に、吸引口を収納タンク２０ａにそれぞれ接続して伝熱
管１１に対して逆方向にガスを圧送し、プローブ挿入装
置２０のモータで搬送ケーブルを巻き戻す。
配ユニット２１の送り出し口を管板位置決め装置１３
に、吸引口を収納タンク２０ａにそれぞれ接続して伝熱
管１１に対して逆方向にガスを圧送し、プローブ挿入装
置２０のモータで搬送ケーブルを巻き戻す。
【０００４】なお、フロートとプローブの搬送ケーブル
への取付けは、フロート及びプローブの中心に貫通孔を
開け、その部分にケーブルを通し、接着材及びくさびで
固定している。
への取付けは、フロート及びプローブの中心に貫通孔を
開け、その部分にケーブルを通し、接着材及びくさびで
固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被検体
が長尺かつ曲管部を有し、さらに螺旋形状である複雑形
状な細管の場合には、細管内への挿入距離が増すにした
がって圧送流体の流力や被検体内壁との接触等によって
探傷センサユニットのガタ付きや、管径方向又は管軸方
向の振動が発生して探傷信号へウォーブリングノイズを
与えるという問題がある。このため、圧送流体（ガス、
水）の流力や被検体内壁との接触等によって生じる探傷
センサユニットの振動やガタ付きを吸収し、ウォーブリ
ングノイズを極力軽減させるための探傷センサユニット
が切望されている。
が長尺かつ曲管部を有し、さらに螺旋形状である複雑形
状な細管の場合には、細管内への挿入距離が増すにした
がって圧送流体の流力や被検体内壁との接触等によって
探傷センサユニットのガタ付きや、管径方向又は管軸方
向の振動が発生して探傷信号へウォーブリングノイズを
与えるという問題がある。このため、圧送流体（ガス、
水）の流力や被検体内壁との接触等によって生じる探傷
センサユニットの振動やガタ付きを吸収し、ウォーブリ
ングノイズを極力軽減させるための探傷センサユニット
が切望されている。
【０００６】本発明の目的は、細管内への探傷プローブ
挿入時に圧送流体（ガス、水）の流力や被検体内壁との
接触等によって生ずる探傷センサユニットの振動に起因
するウォーブリングノイズを軽減させ、渦電流探傷検査
データの検出性を向上させることである。また、本発明
の目的は、探傷センサユニットに内蔵されている調芯機
構（被検体内壁との接触部）の構造、形状、材質等を変
更し、探傷センサユニットの振動やガタ付きの吸収が可
能な探傷センサユニットを提供することである。また、
本発明の目的は、これまで比較的困難とされてきた長
尺、かつ、曲管部を有する螺旋形状の細管内全長の渦電
流探傷検査において、ウォーブリングノイズが軽減され
た安定した探傷データを得られるようにすることであ
る。
挿入時に圧送流体（ガス、水）の流力や被検体内壁との
接触等によって生ずる探傷センサユニットの振動に起因
するウォーブリングノイズを軽減させ、渦電流探傷検査
データの検出性を向上させることである。また、本発明
の目的は、探傷センサユニットに内蔵されている調芯機
構（被検体内壁との接触部）の構造、形状、材質等を変
更し、探傷センサユニットの振動やガタ付きの吸収が可
能な探傷センサユニットを提供することである。また、
本発明の目的は、これまで比較的困難とされてきた長
尺、かつ、曲管部を有する螺旋形状の細管内全長の渦電
流探傷検査において、ウォーブリングノイズが軽減され
た安定した探傷データを得られるようにすることであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数のフロー
トが設けられたケーブルに探傷プローブを取り付け、該
ケーブルを流体圧で長尺細管内へ挿入して細管内を探傷
する装置において、渦電流探傷センサユニットのケーシ
ング外周に設けた溝に振動やガタツキ吸収用のＯリング
状ゴムラバーフィンを埋め込み、ウォーブリングノイズ
を低減させたことを特徴とする。また、本発明は、セン
サユニットの前後に前記Ｏリング状ゴムラバーフィンを
設けたことを特徴とする。
トが設けられたケーブルに探傷プローブを取り付け、該
ケーブルを流体圧で長尺細管内へ挿入して細管内を探傷
する装置において、渦電流探傷センサユニットのケーシ
ング外周に設けた溝に振動やガタツキ吸収用のＯリング
状ゴムラバーフィンを埋め込み、ウォーブリングノイズ
を低減させたことを特徴とする。また、本発明は、セン
サユニットの前後に前記Ｏリング状ゴムラバーフィンを
設けたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。なお、以下では渦電流探傷プロー
ブを例に説明するが、本発明は超音波探傷プローブにも
同様に適用可能である。図１は本発明の搬送ケーブルの
全体図、図２は渦電流探傷法の原理を説明する図、図３
は本発明の渦電流探傷センサユニットの説明図である。
なお、１は渦電流渦探傷プローブ、２は渦電流探傷セン
サユニット、３はフロート、４は搬送ケーブル、５はケ
ーシング、６はゴムラバーフィン、７は検出コイル、８
はコイル線接続用溝を示している。図１において、搬送
ケーブル用フロート３は、渦電流探傷プローブ１をガス
圧又は水圧等の流体圧によって細管内へ挿入する際の受
圧体になるものであり、探傷プローブ１に接続されてい
る搬送ケーブル４に等間隔（約１００ｍｍピッチ）で取
付けてある。渦電流探傷センサユニット２は、探傷プロ
ーブ１内に複数配置され、これに搬送ケーブル４接続
し、ガス圧または水圧等の流体圧によって細管内へ挿入
する。探傷プローブ１を配管内へ挿入するための駆動力
（推力）は搬送ケーブル４に取付けられた個々のフロー
ト３の圧力差によって得られる。
施の形態を説明する。なお、以下では渦電流探傷プロー
ブを例に説明するが、本発明は超音波探傷プローブにも
同様に適用可能である。図１は本発明の搬送ケーブルの
全体図、図２は渦電流探傷法の原理を説明する図、図３
は本発明の渦電流探傷センサユニットの説明図である。
なお、１は渦電流渦探傷プローブ、２は渦電流探傷セン
サユニット、３はフロート、４は搬送ケーブル、５はケ
ーシング、６はゴムラバーフィン、７は検出コイル、８
はコイル線接続用溝を示している。図１において、搬送
ケーブル用フロート３は、渦電流探傷プローブ１をガス
圧又は水圧等の流体圧によって細管内へ挿入する際の受
圧体になるものであり、探傷プローブ１に接続されてい
る搬送ケーブル４に等間隔（約１００ｍｍピッチ）で取
付けてある。渦電流探傷センサユニット２は、探傷プロ
ーブ１内に複数配置され、これに搬送ケーブル４接続
し、ガス圧または水圧等の流体圧によって細管内へ挿入
する。探傷プローブ１を配管内へ挿入するための駆動力
（推力）は搬送ケーブル４に取付けられた個々のフロー
ト３の圧力差によって得られる。
【０００９】渦電流探傷法の測定原理を図２により説明
すると、例えば、伝熱管１１内に送信コイル、受信コイ
ルを有する渦電流探傷センサを挿入し、送信コイルに交
流電流を流すと、この電流による磁場（直接磁場）が発
生するとともに、伝熱管１１に直接磁場を打ち消すよう
な渦電流が流れて渦電流による磁場（間接磁場）が発生
し、伝熱管に欠陥が存在するとこれらの磁場が乱される
ので、この磁場を受信コイルで検出することにより、欠
陥を検出することができる。具体的には、コイルのイン
ピーダンス変化を検出し、誘導形自己比較方式の場合
は、送信コイルと受信コイルとを兼ね、巻き方向が異な
る二つのコイルをブリッジ回路に接続し、インピーダン
ス変化を測定することにより欠陥検出を行う。この場
合、伝熱管内でセンサが径方向または軸方向に振動した
り、ガタついたりすると、欠陥の無い部分でも管とコイ
ルとの相対位置が変化して信号が発生し、ノイズ信号が
発生することになる。
すると、例えば、伝熱管１１内に送信コイル、受信コイ
ルを有する渦電流探傷センサを挿入し、送信コイルに交
流電流を流すと、この電流による磁場（直接磁場）が発
生するとともに、伝熱管１１に直接磁場を打ち消すよう
な渦電流が流れて渦電流による磁場（間接磁場）が発生
し、伝熱管に欠陥が存在するとこれらの磁場が乱される
ので、この磁場を受信コイルで検出することにより、欠
陥を検出することができる。具体的には、コイルのイン
ピーダンス変化を検出し、誘導形自己比較方式の場合
は、送信コイルと受信コイルとを兼ね、巻き方向が異な
る二つのコイルをブリッジ回路に接続し、インピーダン
ス変化を測定することにより欠陥検出を行う。この場
合、伝熱管内でセンサが径方向または軸方向に振動した
り、ガタついたりすると、欠陥の無い部分でも管とコイ
ルとの相対位置が変化して信号が発生し、ノイズ信号が
発生することになる。
【００１０】本発明はこのようなノイズ信号の発生を低
減することを特徴としている。本発明の渦電流探傷プロ
ーブは、図３（ａ）（側面図で一部断面図）、図３
（ｂ）（横断面図）に示すように円形状のケーシング内
にセンサユニットを収納した構造になっいる。図３
（ａ）の上半分は断面を示しており、検出コイル７は磁
場発生と渦電流検出を兼ねていて、コイルは円筒状セン
サユニットの周方向に形成した溝内に巻かれ、２つのコ
イルはそれぞれ逆方向に巻かれてセンサユニット内のブ
リッジ回路（図示せず）に接続されている。なお、溝に
コイルを巻きつけた後には、図３（ａ）の下半分のハッ
チングで示すように、樹脂系の接着剤を流し込んでコイ
ルを固定している。もちろん、送信コイルと受信コイル
を分離したタイプ（リモートフィールド方式）としても
よい。
減することを特徴としている。本発明の渦電流探傷プロ
ーブは、図３（ａ）（側面図で一部断面図）、図３
（ｂ）（横断面図）に示すように円形状のケーシング内
にセンサユニットを収納した構造になっいる。図３
（ａ）の上半分は断面を示しており、検出コイル７は磁
場発生と渦電流検出を兼ねていて、コイルは円筒状セン
サユニットの周方向に形成した溝内に巻かれ、２つのコ
イルはそれぞれ逆方向に巻かれてセンサユニット内のブ
リッジ回路（図示せず）に接続されている。なお、溝に
コイルを巻きつけた後には、図３（ａ）の下半分のハッ
チングで示すように、樹脂系の接着剤を流し込んでコイ
ルを固定している。もちろん、送信コイルと受信コイル
を分離したタイプ（リモートフィールド方式）としても
よい。
【００１１】センサユニットのケーシング５の前後には
ゴムラバーフィン６が内蔵されている。ゴムラバーフィ
ン６は、シリコン系ゴム材を用いたＯリング状のもの
で、ケーシング５の外周の溝部に嵌め込むことによって
固定される。このゴムラバーフィン６の外径は、渦電流
探傷センサユニットの外径値φ２０ｍｍに対し、φ２１
ｍｍの値に設定されている。そのため、被検体内に渦電
流探傷センサユニット２が挿入された場合、ゴムラバー
フィン６の最外周が被検体内壁に接触（衝突）する。こ
の時、ゴムラバーフィン６によって渦電流探傷センサユ
ニット２と被検体内壁との接触衝撃が緩和される。な
お、渦電流探傷センサユニット２の軸方向長さは、図３
（ａ）に示されるように約５０ｍｍを有する円筒状であ
るため、被検体との接触位置を広範囲にするため、ゴム
ラバーフィン６をセンサユニット２のケーシング５の前
後２箇所に配置する。
ゴムラバーフィン６が内蔵されている。ゴムラバーフィ
ン６は、シリコン系ゴム材を用いたＯリング状のもの
で、ケーシング５の外周の溝部に嵌め込むことによって
固定される。このゴムラバーフィン６の外径は、渦電流
探傷センサユニットの外径値φ２０ｍｍに対し、φ２１
ｍｍの値に設定されている。そのため、被検体内に渦電
流探傷センサユニット２が挿入された場合、ゴムラバー
フィン６の最外周が被検体内壁に接触（衝突）する。こ
の時、ゴムラバーフィン６によって渦電流探傷センサユ
ニット２と被検体内壁との接触衝撃が緩和される。な
お、渦電流探傷センサユニット２の軸方向長さは、図３
（ａ）に示されるように約５０ｍｍを有する円筒状であ
るため、被検体との接触位置を広範囲にするため、ゴム
ラバーフィン６をセンサユニット２のケーシング５の前
後２箇所に配置する。
【００１２】このような構成とすることにより、圧送流
体の流力や被検体内壁との接触等によって生じる探傷セ
ンサユニットの振動やガタ付きを吸収し、ウォーブリン
グノイズの発生を抑止することが可能になった。
体の流力や被検体内壁との接触等によって生じる探傷セ
ンサユニットの振動やガタ付きを吸収し、ウォーブリン
グノイズの発生を抑止することが可能になった。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被検体
（細管）内への探傷プローブ挿入時に、圧送流体の流力
や被検体内壁との接触等によって生じる探傷センサユニ
ットのガタ付きや振動に起因するウォーブリングノイズ
が軽減できるようになった。また、これまで、例えば、
渦電流探傷信号値で約４Ｖあったウォーブリングノイズ
が本発明の渦電流探傷センサユニットを用いることによ
って、探傷信号を評価する上で影響を及ぼさないレベル
である約０．５Ｖ以下にノイズを低減することが可能に
なった。また、長尺（約１００ｍ）かつ曲管部（最小曲
げＲ１６０）を有する螺旋形状の被検体（細管）内全長
に挿入可能で、かつ、その被検体内全長において、ウォ
ーブリングノイズを低減することが可能になった。
（細管）内への探傷プローブ挿入時に、圧送流体の流力
や被検体内壁との接触等によって生じる探傷センサユニ
ットのガタ付きや振動に起因するウォーブリングノイズ
が軽減できるようになった。また、これまで、例えば、
渦電流探傷信号値で約４Ｖあったウォーブリングノイズ
が本発明の渦電流探傷センサユニットを用いることによ
って、探傷信号を評価する上で影響を及ぼさないレベル
である約０．５Ｖ以下にノイズを低減することが可能に
なった。また、長尺（約１００ｍ）かつ曲管部（最小曲
げＲ１６０）を有する螺旋形状の被検体（細管）内全長
に挿入可能で、かつ、その被検体内全長において、ウォ
ーブリングノイズを低減することが可能になった。
【図１】 本発明の搬送ケーブルの全体図である。
【図２】 渦電流探傷法の原理を説明する図である。
【図３】 本発明の渦電流探傷センサユニットの説明図
である。
である。
【図４】 探傷プローブの挿入方法を説明する図であ
る。
る。
１…渦電流渦探傷プローブ、２…渦電流探傷センサユニ
ット、３…フロート、４…搬送ケーブル、５…ケーシン
グ、６…Ｏリング状ゴムラバーフィン、７…検出コイ
ル、８…コイル線接続用溝。
ット、３…フロート、４…搬送ケーブル、５…ケーシン
グ、６…Ｏリング状ゴムラバーフィン、７…検出コイ
ル、８…コイル線接続用溝。
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のフロートが設けられたケーブルに
探傷プローブを取り付け、該ケーブルを流体圧で長尺細
管内へ挿入して細管内を探傷する装置において、渦電流
探傷センサユニットのケーシング外周に設けた溝に振動
やガタツキ吸収用のＯリング状ゴムラバーフィンを埋め
込み、ウォーブリングノイズを低減させたことを特徴と
する探傷センサユニット。 - 【請求項２】 請求項１記載の探傷センサユニットにお
いて、センサユニットの前後に前記Ｏリング状ゴムラバ
ーフィンを設けたことを特徴とする探傷センサユニッ
ト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00161797A JP3154948B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 探傷センサユニット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00161797A JP3154948B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 探傷センサユニット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197499A JPH10197499A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3154948B2 true JP3154948B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=11506491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00161797A Expired - Fee Related JP3154948B2 (ja) | 1997-01-08 | 1997-01-08 | 探傷センサユニット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3154948B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108645713A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-12 | 佛山市锐科菲达科技有限公司 | 一种生产玩具用自动检测设备 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021047045A (ja) * | 2019-09-17 | 2021-03-25 | 三菱パワー株式会社 | 管部材の検査システム及び管部材の検査方法 |
| CN113514144B (zh) * | 2021-07-28 | 2022-07-26 | 郑州轻工业大学 | 基于电涡流位移传感器的不平衡-碰摩耦合故障检测方法 |
| CN118959773B (zh) * | 2024-10-15 | 2025-02-07 | 四川德源管道科技股份有限公司 | 一种基于分布式磁匀传感的管道内检测装置 |
-
1997
- 1997-01-08 JP JP00161797A patent/JP3154948B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108645713A (zh) * | 2018-04-27 | 2018-10-12 | 佛山市锐科菲达科技有限公司 | 一种生产玩具用自动检测设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10197499A (ja) | 1998-07-31 |
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