JPS62450B2 - - Google Patents
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- JPS62450B2 JPS62450B2 JP53086152A JP8615278A JPS62450B2 JP S62450 B2 JPS62450 B2 JP S62450B2 JP 53086152 A JP53086152 A JP 53086152A JP 8615278 A JP8615278 A JP 8615278A JP S62450 B2 JPS62450 B2 JP S62450B2
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- metal tube
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/954—Inspecting the inner surface of hollow bodies, e.g. bores
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- Pathology (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、金属管の内面疵を、熱間状態にお
いても、また冷間状態においても、その温度変化
にかかわらず、自動的に適確に検出することので
きる金属管内面探傷装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a metal tube that can automatically and accurately detect inner surface flaws of metal tubes in both hot and cold conditions, regardless of temperature changes. This relates to a tube inner surface flaw detection device.
例えば、圧延直後における継目無鋼管の管内面
検査は、従来、管内に可燃物を投入し、前記可燃
物により生ずる炎で管内面を照明しながら、作業
員が目視でチエツクするか、あるいは管の冷却後
において漏洩磁束法による自動検査装置等を使用
し内面疵の検出を行なつていた。 For example, the inspection of the inner surface of a seamless steel pipe immediately after rolling has conventionally been carried out by placing combustible material into the pipe, illuminating the inner surface of the pipe with a flame generated by the combustible material, and visually inspecting the inner surface of the pipe. After cooling, internal flaws were detected using automatic inspection equipment using the magnetic flux leakage method.
しかるに、上記作業員による目視検査では、管
が小径の場合、深部まで見通すことが困難である
上、圧延サイクルタイムは、通常一般に10数秒か
ら数10秒の短時間のため、全数検査は非常に多く
の労力を要することから、事実上不可能で、サン
プリング検査に拠らざるを得ず、その結果、ロー
ルギヤツプや工具不良等の如き圧延条件不良によ
るラツプ疵の検出タイミングが遅れ、対策として
とられるロールギヤツプの適正化や工具交換等の
処置を速やかに行なうことができず、歩留り向上
の障害となつていた。また、前記自動検査装置
は、管の冷却後に行なわれるものであるため、同
じく疵検出による対策を速やかにとることができ
ず、また前記従来の装置は、管端付近が不感帯と
なるため、管端付近における疵検査は不十分であ
り、目視検査で疵と見落した場合には、欠陥製品
となる問題があつた。 However, in the above-mentioned visual inspection by workers, it is difficult to see deep into the tube if the tube is small in diameter, and the rolling cycle time is usually short, ranging from several tens of seconds to several tens of seconds, so 100% inspection is extremely difficult. Since it requires a lot of labor, it is practically impossible and has to rely on sampling inspection.As a result, the timing of detecting lap defects due to poor rolling conditions such as roll gaps and defective tools is delayed, and countermeasures are taken. It was not possible to promptly take measures such as adjusting the roll gap or changing tools, which was an impediment to improving yield. In addition, since the automatic inspection device is used after the tube has cooled, it is not possible to promptly take measures based on flaw detection, and the conventional device has a dead zone near the end of the tube. Inspection for flaws near the edges was insufficient, and if a flaw was overlooked during visual inspection, the product would be defective.
この発明は、上述のような観点から、金属管の
内面疵を、熱間あるいは冷間のいかなる状態にお
いてもその温度変化にかかわらず、また管端部あ
るいは中間部等その場所にかかわらず、自動的に
適確に検出することのできる金属管内面探傷装置
を提供するもので、探傷装置を収容する1つの箱
体と、前記箱体の、検査すべき金属管に向う側面
に固定された外筒体内に、一端が前記外筒体の端
部より突出し、他端が前記箱体内に突出する回転
自在な内筒体よりなる、前記金属管内に、前記金
属管と同心的に挿入され、管軸方向に移動自在な
プローブと、前記箱体内に設けられたレーザ発振
管およびレーザ光検出器ならびに赤外線検出器
と、プローブヘツド内の先端部に取り付けられ
た、レーザ発振管から発射され前記内筒体内を直
進するビームを受光して前記金属管の内壁に照射
するとともにその反射光を受光し、且つ、前記金
属管からの赤外線輻射を受光するための走査ミラ
ーと、前記走査ミラーにより受光されたレーザビ
ームの反射光を前記レーザ光検出器に送り且つ赤
外線輻射を前記赤外線検出器に送るための、前記
箱体内に設けられたハーフミラーとからなること
に特徴を有するものである。 From the above-mentioned viewpoint, the present invention automatically removes defects on the inner surface of metal tubes in any hot or cold state, regardless of temperature changes, and regardless of the location, such as at the end or middle of the tube. The present invention provides a metal tube inner surface flaw detection device capable of accurately detecting flaws on the inside surface of a metal tube. A rotatable inner cylindrical body having one end protruding from the end of the outer cylindrical body and the other end protruding into the box body within the cylindrical body, the tube being inserted concentrically with the metal tube; A probe that is movable in the axial direction, a laser oscillation tube, a laser light detector, and an infrared ray detector provided inside the box, and a laser oscillation tube attached to the tip inside the probe head that emits light from the inner tube. a scanning mirror for receiving a beam traveling straight through the body and irradiating it onto the inner wall of the metal tube and receiving the reflected light; and a scanning mirror for receiving infrared radiation from the metal tube; The device is characterized by comprising a half mirror provided within the box body for sending reflected light of a laser beam to the laser light detector and sending infrared radiation to the infrared detector.
次に、この発明を実施例により図面とともに説
明する。 Next, the present invention will be explained with reference to examples and drawings.
第1図には、この発明の探傷装置の配置および
探傷サイクルが説明図により示されている。図面
において、被検査管1を探傷装置に送る走行ライ
ン2には、その終端部にアライメント装置3が設
けられているとともに、前記走行ライン2と直角
方向に冷却台4が設けられ、走行ライン2を送ら
れてきた被検査管1は、アライメント装置3によ
り管端が定位置に揃えられた後、跳ね出し装置
(図示せず)により前記冷却台4上に跳ね出さ
れ、冷却台4上を移送機構(図示せず)により、
逐次移動する。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing the arrangement of the flaw detection apparatus and the flaw detection cycle of the present invention. In the drawing, a running line 2 that sends the pipe to be inspected 1 to a flaw detection device is provided with an alignment device 3 at its terminal end, and a cooling table 4 is provided in a direction perpendicular to the running line 2. The pipe to be inspected 1 that has been sent has its end aligned in a fixed position by the alignment device 3, and then is pushed out onto the cooling table 4 by a popping device (not shown), and then the pipe 1 is pushed out onto the cooling table 4. By means of a transfer mechanism (not shown),
Move sequentially.
前記冷却台4の一側端には、被検査管1の移動
方向と平行にレール5,5′が敷設され、前記レ
ール5,5′上に探傷装置6が、被検査管1の移
動と同期して移動し得る如く配置されている。 At one end of the cooling table 4, rails 5, 5' are laid parallel to the moving direction of the tube 1 to be inspected, and a flaw detection device 6 is installed on the rails 5, 5' to detect the movement of the tube 1 to be inspected. They are arranged so that they can move in synchronization.
第2図には、探傷装置6の構成が説明図により
示されている。7は探傷装置6を収容する箱体
で、前記箱体7の被検査管1に向う側面7aのほ
ぼ中央部には、内部を冷却水等の循環によつて冷
却される外筒体8が固定され、前記外筒体8内に
は、一端が外筒体8の端部より突出し、他端が箱
体7の側面7aを貫通して箱体7内に突出する内
筒体9が、外筒体8両端部内面の摺動部材に支持
された状態で回動自在に設けられ、プローブ10
を構成している。11は前記内筒体9の箱体7内
における突出部9a外周面に懸回された内筒体回
動力伝達用のチエーンで、前記チエーン11の一
端は、変速機構を備えたモータ12の回転体13
に、また他端は、回転位置検出器15の回転体1
4にそれぞれ懸回されている。従つてプローブ1
0は、前記モータ12の駆動により、チエーン1
1を介して自由に回動せしめることができ、また
その回動位置は、回転位置検出器15によつて信
号処理等が行なわれ検出することができる。 FIG. 2 shows the configuration of the flaw detection device 6 in an explanatory diagram. Reference numeral 7 denotes a box body that houses the flaw detection device 6. At approximately the center of the side surface 7a of the box body 7 facing the tube to be inspected 1, there is an outer cylindrical body 8 whose interior is cooled by circulation of cooling water or the like. An inner cylindrical body 9 is fixed and has one end protruding from the end of the outer cylindrical body 8 and the other end penetrating the side surface 7a of the box body 7 and protruding into the box body 7. The outer cylinder 8 is rotatably supported by sliding members on the inner surface of both ends, and the probe 10
It consists of Reference numeral 11 denotes a chain for transmitting the rotating force of the inner cylinder, which is suspended around the outer peripheral surface of the protrusion 9a in the box body 7 of the inner cylinder 9, and one end of the chain 11 is connected to the rotation of a motor 12 equipped with a transmission mechanism. body 13
, and the other end is the rotating body 1 of the rotational position detector 15.
Each of them is tied to 4. Therefore probe 1
0, the chain 1 is driven by the motor 12.
1, and its rotational position can be detected by signal processing etc. by a rotational position detector 15.
16は箱体7内に設置されているレーザ発振管
で、2mmφ程度の細いビーム17aが発振され
る。18は前記ビーム17aの進路に、ビーム1
7aを直角方向に反射させる位置に設けられた第
1のミラー、19は前記第1のミラー18で反射
されたビーム17aを、プローブ10内に反射さ
せる位置に設けられた第2のミラーである。20
は前記第2のミラー19で反射され内筒体9内を
直進するビーム17aを受光し、被検査管1の内
壁1aに照射させるとともに、その反射光を受光
し、また後記する被検査管1からの赤外線輻射も
受光する走査ミラーで、プローブヘツド10a内
に取りつけられており、前記プローブヘツド10
aには、走査ミラー20によるビーム17aの通
過位置にビーム通過孔33が設けられている。 Reference numeral 16 denotes a laser oscillation tube installed in the box body 7, which oscillates a narrow beam 17a of about 2 mmφ. 18 is a beam 1 in the path of the beam 17a.
A first mirror 19 is located at a position to reflect the beam 7a in the right angle direction, and a second mirror 19 is located at a position to reflect the beam 17a reflected by the first mirror 18 into the probe 10. . 20
receives the beam 17a that is reflected by the second mirror 19 and travels straight through the inner cylinder body 9, and irradiates the beam 17a onto the inner wall 1a of the tube to be inspected 1, and receives the reflected light. A scanning mirror that also receives infrared radiation from the probe head 10a, which is mounted inside the probe head 10a
A beam passage hole 33 is provided at a position where the beam 17a passes by the scanning mirror 20.
21はレーザ光検出器で、一般にフオトマルチ
プライヤーが使用され、またレーザの強度によつ
ては、Siセル等の如きセンサも用いられる。前記
レーザ発振管16により発振され、第1のミラー
18、第2のミラー19、走査ミラー20で被検
査管1の内壁1aに、ビーム通過孔33を通り照
射されたビーム17aは、前記内壁1aで反射さ
れ、反射光17bとなつて、前記走査ミラー20
に受光される。 21 is a laser photodetector, generally a photomultiplier is used, and depending on the intensity of the laser, a sensor such as a Si cell or the like may also be used. A beam 17a oscillated by the laser oscillation tube 16 and irradiated onto the inner wall 1a of the tube to be inspected 1 through the beam passage hole 33 by the first mirror 18, the second mirror 19, and the scanning mirror 20 is transmitted to the inner wall 1a. The reflected light 17b is reflected by the scanning mirror 20.
The light is received by the
走査ミラー20で受光された反射光17bは、
内筒体9を通り、箱体7内における前記反射光1
7bの進路中に設けられたレンズ22を経て、ハ
ーフミラー23により直角方向に反射され、絞り
24で絞られた後、フイルター25によりレーザ
光に合つた波長がレーザ光検出器21に受光され
る。 The reflected light 17b received by the scanning mirror 20 is
The reflected light 1 passes through the inner cylindrical body 9 and enters the box body 7.
The laser beam passes through a lens 22 provided in the path of the laser beam 7b, is reflected in a right angle direction by a half mirror 23, is narrowed down by an aperture 24, and then is received by a filter 25 at a wavelength matching the laser beam by a laser beam detector 21. .
26および27は赤外線検出器で、第1の赤外
線検出器26は欠陥検出用、第2の赤外線検出器
27は、前記第1の赤外線検出器26による検出
結果の温度補償のための管内面温度計測用であ
る。なお、前記赤外線検出器26および27は、
いずれもPbSe、PbS、InAs等の如き、高感度素
子が内蔵されている。 26 and 27 are infrared detectors, the first infrared detector 26 is for defect detection, and the second infrared detector 27 is for temperature compensation of the detection result by the first infrared detector 26. It is for measurement. Note that the infrared detectors 26 and 27 are
All have built-in highly sensitive elements such as PbSe, PbS, InAs, etc.
また、被検査管1の内壁1aから発射される赤
外線輻射28は、プローブヘツド10aに設けら
れた前記走査ミラー20で受光され、上記と同じ
く内筒体9を通り、レンズ22、ハーフミラー2
3を経て第2のハーフミラー29により直角方向
に反射せしめた上、前記第1の赤外線検出器26
に受光される。 Further, infrared radiation 28 emitted from the inner wall 1a of the tube 1 to be inspected is received by the scanning mirror 20 provided in the probe head 10a, passes through the inner cylinder 9 as described above, and passes through the lens 22 and the half mirror 2.
3 and reflected in the right angle direction by the second half mirror 29, and the first infrared detector 26
The light is received by the
30は前記第2のハーフミラー29を直進する
赤外線28′の通路に設けられたチヨツパー、3
1はフオトインタラプタで、前記チヨツパー30
は、チヨツパーモータ32により回転し、前記ハ
ーフミラー29を直進する赤外線28′はチヨツ
ピングされる。前記チヨツピングされた赤外線2
8′は、第2の赤外線検出器27に入り、被検査
管1の内面温度が計測され、前記計側により前記
第1の赤外線検出器26で検出された信号の温度
補償が行なわれる。 Reference numeral 30 denotes a chopper provided in the path of the infrared rays 28' passing straight through the second half mirror 29;
1 is a photo interrupter, and the above-mentioned chipper 30
is rotated by a chopper motor 32, and the infrared ray 28' traveling straight through the half mirror 29 is chopped. The picked infrared light 2
8' enters the second infrared detector 27, the inner surface temperature of the tube 1 to be inspected is measured, and the signal detected by the first infrared detector 26 is temperature-compensated by the meter.
34は箱体7の被検査管1に向う側面7aに、
プローブ10をはさんでピン37により枢着され
た被検査管1の管体保持腕で、その先端部にはロ
ーラ35が取りつけられている。36は前記管体
保持腕34の駆動用シリンダで、一端は管体保持
腕34の中間位置に、他端は箱体側面7aに、そ
れぞれピン38,38′により枢着されている。 34 is on the side surface 7a of the box body 7 facing the tube to be inspected 1;
This is a tube body holding arm for the tube to be inspected 1 which is pivotally attached by a pin 37 across the probe 10, and has a roller 35 attached to its tip. Reference numeral 36 denotes a cylinder for driving the tubular body holding arm 34, one end of which is pivotally connected to an intermediate position of the tubular body holding arm 34, and the other end to the side surface 7a of the box body by pins 38, 38', respectively.
上記の如く構成されている探傷装置6は、被検
査管1の冷却台4上における移動方向と平行に敷
設されたレール5,5′を、前記被検査管1の移
動と同調して走行する台車39上の、前記台車3
9の走行方向と直角方向に設けられたレール40
を移動する移動台41に、昇降可能な上下センタ
リング装置42を介して塔載されている。なお、
台車39の走行は、移動する被検査管1より駆動
力を得てもよく、また別個に駆動装置を設けても
よい。43は台車39の車輪、44は移動台41
の車輪、45はレール40の所定位置に設けられ
た管内進入位置検出用センサである。 The flaw detection device 6 configured as described above runs on rails 5, 5' laid parallel to the direction of movement of the tube to be inspected 1 on the cooling table 4 in synchronization with the movement of the tube to be inspected 1. The said trolley 3 on the trolley 39
A rail 40 provided in a direction perpendicular to the running direction of 9.
It is mounted on a moving table 41 via a vertical centering device 42 that can be raised and lowered. In addition,
The trolley 39 may be driven by obtaining driving force from the moving tube 1 to be inspected, or a separate driving device may be provided. 43 is the wheel of the trolley 39, 44 is the moving platform 41
The wheels 45 are sensors provided at predetermined positions on the rail 40 for detecting the entry position into the pipe.
次にこの発明装置により被検査管1の管端部に
おける探傷を行なつた例について、その作動を、
第1図および第2図により説明する。即ち、走行
ライン2を進行してきた圧延後の400〜800℃の温
度を有する被検査管1は、アライメント装置3に
より管端が定位置に揃えられて冷却台4上に跳ね
出される。その際探傷装置6は、第1図のaで示
す如く待機位置にある。被検査管1が冷却台4上
を移動するに伴ない、台車39上に塔載されてい
る探傷装置6は前記被検査管1の移動と同調して
レール5,5′上を移動し始めるとともに、移動
台41によつて、台車39上のレール40を被検
査管1の管軸方向に移動を始める。そして、第2
図に示される如く、保持腕34が被検査管1に到
達した時点でシリンダ36を作動せしめ、またセ
ンタリング装置42による上下動の調節によつ
て、被検査管1は探傷装置6の保持腕34でその
中心と内筒体9の中心とが一致した状態で挾持さ
れるとともに、プローブヘツド10aは、第1図
のbで示す如く被検査管1の端部から管内に挿入
される。 Next, regarding an example in which flaw detection was performed at the end of the tube to be inspected 1 using the device of the present invention, its operation will be described below.
This will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. That is, the tube to be inspected 1 having a temperature of 400 to 800 DEG C. after rolling, which has traveled along the running line 2, is ejected onto the cooling table 4 with its tube ends aligned in a fixed position by the alignment device 3. At this time, the flaw detection device 6 is in a standby position as shown by a in FIG. As the tube 1 to be inspected moves on the cooling table 4, the flaw detection device 6 mounted on the trolley 39 begins to move on the rails 5, 5' in synchronization with the movement of the tube 1 to be inspected. At the same time, the moving table 41 starts moving the rail 40 on the cart 39 in the axial direction of the tube 1 to be inspected. And the second
As shown in the figure, when the holding arm 34 reaches the tube to be inspected 1, the cylinder 36 is actuated, and by adjusting the vertical movement by the centering device 42, the tube to be inspected 1 is moved to the holding arm 34 of the flaw detection device 6. The probe head 10a is held in such a manner that its center and the center of the inner cylindrical body 9 coincide with each other, and the probe head 10a is inserted into the tube from the end of the tube 1 to be inspected, as shown by b in FIG.
上述のように、プローブヘツド10aが被検査
管1の管内に挿入されると、モータ12の駆動に
より、チエーン11によつて内筒体9は回動を始
め、プローブヘツド10a内に設けられた走査ミ
ラー20によつて、管の内周面が走査される。こ
のようにして探傷装置6は第1図cのように被検
査管1の移動と同調して移動しながら、管内を管
軸方向へ一定の速度で進行し、同図dのように所
定深さまで進入した時点で探傷の完了とともに停
止する。ついで同図eの如く後退を始め、被検査
管1から脱出して、同図fのように後退が完了す
ることにより、最初の待機位置に戻り、次の管の
探傷に備えた状態となる。 As described above, when the probe head 10a is inserted into the tube to be inspected 1, the inner cylindrical body 9 begins to rotate by the chain 11 due to the drive of the motor 12, and the inner cylindrical body 9 begins to rotate. The inner peripheral surface of the tube is scanned by the scanning mirror 20. In this way, the flaw detection device 6 moves in synchronization with the movement of the tube 1 to be inspected, as shown in FIG. It stops when the flaw detection is completed. Then, it begins to retreat as shown in the figure e, and escapes from the tube to be inspected 1, and when the retreat is completed as shown in the figure f, it returns to the initial standby position and becomes ready for the flaw detection of the next tube. .
次に、この探傷装置6による金属管内面の探傷
機構について説明する。前述した如く、この発明
の装置においては、レーザ検出器21と赤外線検
出器26,27とが内蔵されており、被検査管1
が低温の場合には、レーザ発振管16で発振され
たレーザ光線により探傷を行なうものである。即
ち、レーザ光線が被検査管1の内壁1aに照射さ
れると、管内面疵の幾何学的な形状変化は、レー
ザ光の反射率として検出される。また被検査管1
が高温の場合には、前記被検査管1の内壁1aか
ら放射される赤外線を受光し、管内面疵は、赤外
線輻射強度の減衰状態、即ち内面温度の変化とし
て検出される。 Next, a mechanism for detecting flaws on the inner surface of a metal tube using this flaw detection device 6 will be explained. As mentioned above, the apparatus of the present invention has a built-in laser detector 21 and infrared detectors 26 and 27, and
When the temperature is low, flaw detection is performed using a laser beam oscillated by the laser oscillation tube 16. That is, when the inner wall 1a of the tube 1 to be inspected is irradiated with a laser beam, a change in the geometric shape of the tube inner surface flaw is detected as the reflectance of the laser beam. Also, the tube to be inspected 1
When the temperature is high, infrared rays emitted from the inner wall 1a of the tube 1 to be inspected are received, and defects on the inner surface of the tube are detected as a state of attenuation of the infrared radiation intensity, that is, a change in the inner surface temperature.
第3図には、上記探傷工程がブロツクダイヤグ
ラムで示されている。図面において、Aはレーザ
光検出系統で、走査ミラー20で受けたレーザ反
射光17bは、増巾器46aで電気信号に変換増
巾され、被検査管1の管径変更による反射角の変
化や管内面粗度の影響を、増巾器46b、ローパ
スフイルタ47により、平均反射光強度48を得
る回路で反射率補償49を行なつた後、ハイパス
フイルタ50でS/N比を向上せしめてから、
AD変換器51でAD変換がなされ、信号記憶回路
52にメモリーされる。 FIG. 3 shows the above flaw detection process in the form of a block diagram. In the drawing, A is a laser light detection system, and the laser reflected light 17b received by the scanning mirror 20 is converted into an electric signal and amplified by the amplifier 46a, and the change in the reflection angle due to the change in the diameter of the tube 1 to be inspected is detected. After performing reflectance compensation 49 using a circuit that obtains an average reflected light intensity 48 using an amplifier 46b and a low-pass filter 47, and improving the S/N ratio using a high-pass filter 50, the influence of the tube inner surface roughness is considered. ,
An AD converter 51 performs AD conversion, and the signal is stored in a signal storage circuit 52.
同図Bは赤外線検出回路で、同じく走査ミラー
20で受けた第1の赤外線検出器26用の数mm2の
狭い領域の欠陥検出用赤外線輻射光28は、増巾
器46cで電気信号に変換増巾される。一方、第
2の赤外線検出器27用の赤外線輻射光28′
は、チヨツパー30によるチヨツピングの後、増
巾器46dで増巾することにより管内面温度信号
53となつて、前記欠陥検出用赤外線輻射光28
の温度補償54を行なう。このようにして、安定
した検出能となつた欠陥検出用赤外線輻射光28
による信号は、ハイパスフイルタ50によりS/
N比を向上せしめてから、AD変換器51でAD変
換がなされ、信号記憶回路52にメモリーされ
る。 B in the figure shows an infrared detection circuit, in which infrared radiation light 28 for detecting defects in a narrow area of several mm 2 for the first infrared detector 26 received by the scanning mirror 20 is converted into an electrical signal by an amplifier 46c. Width is increased. On the other hand, the infrared radiation light 28' for the second infrared detector 27
After chopping by the chopper 30, it is amplified by the amplifier 46d to become the tube inner surface temperature signal 53, and the infrared radiation light 28 for defect detection is amplified by the amplification device 46d.
Temperature compensation 54 is performed. In this way, the infrared radiation light 28 for defect detection has achieved stable detection ability.
The signal from S/
After improving the N ratio, the AD converter 51 performs AD conversion, and the signal is stored in the signal storage circuit 52.
また、同図Cは回転位置検出回路で、回転位置
検出器15により検出されたプローブ10の回転
位置は、信号記憶回路52にメモリーされる。 Further, C in the figure is a rotational position detection circuit, and the rotational position of the probe 10 detected by the rotational position detector 15 is stored in the signal storage circuit 52.
上述の如く、信号記憶回路52にメモリーされ
たレーザ光あるいは赤外線輻射光は、その検出位
置を示す信号とともと、パターン認識回路55、
レベル判定回路56によつて多様な形状の疵検出
結果となつてあらわされるから、これを表示制御
装置57によつて人間が認識し得る形状の画面に
再構成した後表示装置58に表示される。 As described above, the laser beam or infrared radiation beam stored in the signal storage circuit 52 is sent to the pattern recognition circuit 55, along with a signal indicating its detection position.
Since the level determination circuit 56 displays the detection results of defects in various shapes, the display control device 57 reconstructs the results into a screen with a shape that can be recognized by humans, and then displays it on the display device 58. .
次に、上記表示装置58による表示方法につい
て説明する。表示装置58は、CRTが使用され
ており、レーザ光反射式および赤外線式のいずれ
の場合においても、その探傷結果は、管内面を展
開した形でCRT上に表示される。その表示方法
は、赤外線式の場合には温度差を管内面平均温度
で除した値、レーザ光反射式の場合には反射光量
とその大きさに応じて数段階のレベル例えば8レ
ベルに分類し、レベルに応じた明暗によつて
CRT上に表示される。即ち、例えば赤外線式の
場合に、温度差の大きいところは明るく表示さ
れ、温度差の小さいところは暗く表示される。従
つて、管内面に疵があるときは、前記疵部の温度
差が大きいことから明るく表示されるため、容易
に疵の判別ができる。この場合、例えば疵部に生
じている温度差のレベルの如く、特定レベルのみ
を浮き出させるようにすれば、より鮮明な欠陥パ
ターンを得ることができる。 Next, a display method using the display device 58 will be explained. A CRT is used as the display device 58, and in both the laser light reflection type and infrared type, the results of the flaw detection are displayed on the CRT in the form of an expanded view of the inner surface of the tube. In the case of an infrared type, the display method is the value obtained by dividing the temperature difference by the average temperature inside the tube, and in the case of a laser beam reflection type, it is classified into several levels, for example 8 levels, depending on the amount and size of the reflected light. , depending on the level of light and darkness.
Displayed on CRT. That is, for example, in the case of an infrared type, areas with a large temperature difference are displayed brightly, and areas with a small temperature difference are displayed darkly. Therefore, when there is a flaw on the inner surface of the tube, it is displayed brightly because the temperature difference between the flaws is large, so that the flaw can be easily identified. In this case, a clearer defect pattern can be obtained by highlighting only a specific level, such as the level of temperature difference occurring in a defect.
第4図にはCRTアドレスの具体例が示されて
いる。図示の如く、CRTの水平方向を管の円周
方向、垂直方向を管軸方向となし、管の円周を例
えば512個に分割の上、それぞれの明暗を表示す
ると、走査ミラー20の取りつけられているプロ
ーブヘツド10aの1回転が、水平方向の走査線
に相当するから、例えば1回転当り3mm前記プロ
ーブヘツド10aを管の軸方向に移動せしめるこ
とにより、管端aから1536mmまでの管端部の欠陥
パターンを表示することができる。第5図は検査
結果の1例で、同図Aには管端部内壁にメカニカ
ルラツプ疵59の発生状況が、また同図Bには本
発明装置により前記メカニカルラツプ疵59を検
知したCRT表示例が示されている。 FIG. 4 shows a specific example of a CRT address. As shown in the figure, the horizontal direction of the CRT is the circumferential direction of the tube, and the vertical direction is the tube axis direction, and the circumference of the tube is divided into, for example, 512 pieces, and when the brightness and darkness of each is displayed, the scanning mirror 20 is attached. Since one rotation of the probe head 10a corresponds to a scanning line in the horizontal direction, for example, by moving the probe head 10a by 3 mm per rotation in the axial direction of the tube, the tube end portion from tube end a to 1536 mm can be scanned. can display defect patterns. Figure 5 shows an example of the inspection results. Figure A shows the occurrence of a mechanical lap flaw 59 on the inner wall of the tube end, and Figure B shows the mechanical lap flaw 59 detected by the device of the present invention. A CRT display example is shown.
なお、上述の実施例においては、管端部の探傷
例について説明したが、同様の方法により、管全
長の探傷ができること勿論である。 In the above-mentioned embodiment, an example of flaw detection at the end of the tube has been described, but it goes without saying that the entire length of the tube can be detected by the same method.
以上説明したように、この発明の探傷装置によ
れば、管の内面欠陥、特に従来の自動検査装置で
は不感帯とされていた管端付近における欠陥を、
熱間状態においてもまた冷間状態においても自動
的に適確に検出することができ、従つて、圧延直
後の温度変化が大きい状態における管内面疵が高
い精度で検出されるから、前記検出結果に基づく
対策を迅速にとることが可能となるため、不良品
の発生は少なくなり、歩留り向上が図れる等、工
業上優れた効果がもたらされる。 As explained above, according to the flaw detection device of the present invention, defects on the inner surface of a tube, especially defects near the tube end, which was considered a dead zone in conventional automatic inspection devices, can be detected.
It is possible to automatically and accurately detect both hot and cold conditions, and therefore, defects on the inner surface of the pipe can be detected with high accuracy even when there is a large temperature change immediately after rolling. Since it becomes possible to quickly take measures based on the above, the occurrence of defective products is reduced, yields can be improved, and other excellent industrial effects are brought about.
第1図はこの発明の探傷装置の配置および探傷
サイクルを示す図、第2図はこの発明装置の構成
を示す説明図、第3図はこの発明装置による探傷
工程を示すブロツクダイヤグラム、第4図は探傷
結果の表示方法を示す図、第5図は同じく表示例
を示す図である。図面において、
1……被検査管、2……走行ライン、3……ア
ライメント装置、4……冷却台、5,5′……レ
ール、6……探傷装置、7……箱体、8……外筒
体、9……内筒体、10……プローブ、10a…
…プローブヘツド、11……チエーン、12……
モータ、13,14……回転体、15……回転位
置検出器、16……レーザ発振管、17……ビー
ム、18……第1のミラー、19……第2のミラ
ー、20……走査ミラー、21……レーザ検出
器、22……レンズ、23……ハーフミラー、2
4……絞り、25……フイルター、26……第1
赤外線検出器、27……第2赤外線検出器、28
……赤外線、29……第2ハーフミラー、30…
…チヨツパー、31……フオトインタラプタ、3
2……チヨツパーモータ、33……ビーム通過
孔、34……保持腕、35……ローラ、36……
シリンダ、37,38……ピン、39……台車、
40……レール、41……移動台、42……セン
タリング装置、43,44……車輪、45……セ
ンサ、46……増巾器、47……ローパスフイル
タ、48……平均反射光強度、49……反射率補
償、50……ハイパスフイルタ、51……AD変
換器、52……信号記憶回路、53……管内面温
度信号、54……温度補償、55……パターン認
識回路、56……レベル判定回路、57……表示
制御装置、58……表示装置、59……メカニカ
ルラツプ疵。
Fig. 1 is a diagram showing the arrangement and flaw detection cycle of the flaw detection device of this invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the flaw detection device of this invention, Fig. 3 is a block diagram showing the flaw detection process by this inventive device, and Fig. 4 5 is a diagram showing a method of displaying flaw detection results, and FIG. 5 is a diagram showing a similar display example. In the drawings, 1...Pipe to be inspected, 2...Travel line, 3...Alignment device, 4...Cooling stand, 5, 5'...Rail, 6...Flaw detection device, 7...Box, 8... ...Outer cylinder body, 9...Inner cylinder body, 10...Probe, 10a...
...Probe head, 11...Chain, 12...
Motor, 13, 14... Rotating body, 15... Rotation position detector, 16... Laser oscillation tube, 17... Beam, 18... First mirror, 19... Second mirror, 20... Scanning Mirror, 21... Laser detector, 22... Lens, 23... Half mirror, 2
4...Aperture, 25...Filter, 26...1st
Infrared detector, 27...Second infrared detector, 28
...Infrared rays, 29...Second half mirror, 30...
...Chiyotsupa, 31...Photo interrupter, 3
2... Chopper motor, 33... Beam passage hole, 34... Holding arm, 35... Roller, 36...
Cylinder, 37, 38... pin, 39... trolley,
40... Rail, 41... Moving platform, 42... Centering device, 43, 44... Wheels, 45... Sensor, 46... Amplifier, 47... Low pass filter, 48... Average reflected light intensity, 49... Reflectance compensation, 50... High pass filter, 51... AD converter, 52... Signal storage circuit, 53... Tube inner surface temperature signal, 54... Temperature compensation, 55... Pattern recognition circuit, 56... ... Level determination circuit, 57 ... Display control device, 58 ... Display device, 59 ... Mechanical lap defect.
Claims (1)
の、検査すべき金属管に向う側面に固定された外
筒体内に、一端が前記外筒体の端部より突出し、
他端が前記箱体内に突出する回転自在な内筒体よ
りなる、前記金属管内に、前記金属管と同心的に
挿入され、管軸方向に移動自在なプローブと、前
記箱体内に設けられたレーザ発振管およびレーザ
光検出器ならびに赤外線検出器と、プローブヘツ
ド内の先端部に取り付けられた、レーザ発振管か
ら発射され前記内筒体内を直進するビームを受光
して前記金属管の内壁に照射するとともにその反
射光を受光し、且つ、前記金属管からの赤外線輻
射を受光するための走査ミラーと、前記走査ミラ
ーにより受光されたレーザビームの反射光を前記
レーザ光検出器に送り且つ赤外線輻射を前記赤外
線検出器に送るための、前記箱体内に設けられた
ハーフミラーとからなり、 前記金属管が低温の場合には、前記プローブヘ
ツドにより前記金属管内面に照射されたレーザ光
の反射光から得られた前記金属管の内面形状の変
化に基いて疵を検知し、そして、前記金属管が高
温の場合には、前記プローブヘツドによりとらえ
られた前記金属管内面の赤外線放射光から得られ
た前記金属管の内面温度の変化に基いて疵を検知
することを特徴とする金属管内面探傷装置。[Scope of Claims] 1. A box housing a flaw detection device, and an outer cylindrical body fixed to the side of the box facing the metal tube to be inspected, with one end extending from the end of the outer cylindrical body. protruding,
a probe that is inserted concentrically into the metal tube and is movable in the axial direction of the tube, the probe comprising a rotatable inner cylindrical body whose other end projects into the box; A laser oscillation tube, a laser light detector, and an infrared detector are attached to the tip inside the probe head to receive a beam that is emitted from the laser oscillation tube and travel straight inside the inner cylinder, and to irradiate it onto the inner wall of the metal tube. a scanning mirror for receiving the reflected light and receiving infrared radiation from the metal tube; and a scanning mirror for transmitting the reflected light of the laser beam received by the scanning mirror to the laser light detector and for transmitting the infrared radiation. a half mirror installed in the box body to send the laser beam to the infrared detector, and when the metal tube is at a low temperature, the reflected light of the laser beam irradiated onto the inner surface of the metal tube by the probe head. flaws are detected based on changes in the inner surface shape of the metal tube obtained from A flaw detection device for an inner surface of a metal tube, characterized in that a flaw is detected based on a change in the inner surface temperature of the metal tube.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8615278A JPS5513853A (en) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Flaw detector for inner surface of metal pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8615278A JPS5513853A (en) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Flaw detector for inner surface of metal pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5513853A JPS5513853A (en) | 1980-01-31 |
| JPS62450B2 true JPS62450B2 (en) | 1987-01-08 |
Family
ID=13878758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8615278A Granted JPS5513853A (en) | 1978-07-17 | 1978-07-17 | Flaw detector for inner surface of metal pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5513853A (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5764658U (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-17 | ||
| JPS5764659U (en) * | 1980-09-19 | 1982-04-17 | ||
| FR2602052B1 (en) * | 1986-07-22 | 1990-07-13 | Thome Paul | INFRARED TUBE CONTROL FROM THE INTERIOR |
| JPH01129647U (en) * | 1988-02-18 | 1989-09-04 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5091380A (en) * | 1973-12-12 | 1975-07-22 | ||
| JPS50158387A (en) * | 1974-06-10 | 1975-12-22 |
-
1978
- 1978-07-17 JP JP8615278A patent/JPS5513853A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5513853A (en) | 1980-01-31 |
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