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公開番号2024172022
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023089433
出願日2023-05-31
発明の名称減肉検査装置
出願人株式会社CAST,株式会社ソラリス
代理人個人
主分類G01N 29/265 20060101AFI20241205BHJP(測定;試験)
要約【課題】既設の配管であっても管の減肉検査を可能とする減肉検査装置を提供する。
【解決手段】管の減肉を検査する減肉検査装置であって、流体の供給・排出によって膨張・収縮する弾性体を有し、弾性体が管内において管径方向に拡縮するアクチュエータと、
管内壁に向けて超音波を発信し、発信した超音波の反射波を受信することにより、管の肉厚についての情報を電気的な信号として取得する検知手段と、前記検知手段が取得した情報を処理し、管の肉厚の状態を取得する処理手段とを備え、前記検知手段は、前記アクチュエータが管径方向に拡径したときに管内壁に接触し、管内壁に直接的に超音波を発信することにより、管の肉厚についての情報を取得する構成とした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
管の減肉を検査する減肉検査装置であって、
流体の供給・排出によって膨張・収縮する弾性体を有し、弾性体が管内において管径方向に拡縮するアクチュエータと、
管内壁に向けて超音波を発信し、発信した超音波の反射波を受信することにより、管の肉厚についての情報を電気的な信号として取得する検知手段と、
前記検知手段が取得した情報を処理し、管の肉厚の状態を取得する処理手段と、
を備え、
前記検知手段は、前記アクチュエータが管径方向に拡径したときに管内壁に接触し、管内壁に直接的に超音波を発信することにより、管の肉厚についての情報を取得することを特徴とする減肉検査装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記検知手段は、前記アクチュエータが拡径し、管内壁面に押圧されたときに管の内壁面の形状に沿って変形し、密着可能に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の減肉検査装置。
【請求項３】
管の減肉を検査する減肉検査装置であって、
流体の供給・排出によって膨張・収縮する弾性体を有し、弾性体が管内において管径方向に拡縮するアクチュエータと、
コイルに電圧を印加することにより管に渦電流を生じさせコイルのインピーダンスの変化に基づいて管の肉厚についての情報を電気的な信号として取得する検知手段と、
前記検知手段が取得した情報を処理し、管の肉厚の状態を取得する処理手段と、
を備え、
前記検知手段は、
前記アクチュエータが管径方向に拡径し、管内壁に接触した状態でコイルに電圧が印加されることにより、管の肉厚についての情報を取得することを特徴とする減肉検査装置。
【請求項４】
管の減肉を検査する減肉検査装置であって、
流体の供給・排出によって膨張・収縮する弾性体を有し、弾性体が管内において管径方向に拡縮するアクチュエータと、
Ｘ線源からＸ線を管に向けて照射し、管を透過したＸ線を検出器により検出することにより管の肉厚についての情報を電気的な信号として取得する検知手段と、
前記検知手段が取得した情報を処理し、管の肉厚の状態を取得する処理手段と、
を備え、
前記検知手段は、
前記アクチュエータが管径方向に拡径したときに、前記Ｘ線源が管内壁に接触し、管外に設けられた検出器によりＸ線源から照射されたＸ線を受光することにより、管の肉厚についての情報を取得することを特徴とする減肉検査装置。
【請求項５】
前記アクチュエータは、管内を移動可能に構成された移動手段に接続されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の減肉検査装置。
【請求項６】
前記移動手段は、
流体の供給により管径方向に膨張するとともに管軸方向に収縮し、
流体の排出により管径方向に収縮するとともに管軸方向に伸長する膨縮体を複数連結して構成され、
複数の膨縮体がミミズの蠕動運動を模すように膨縮することにより移動可能とされた移動手段に接続されたことを特徴とする請求項５に記載の減肉検査装置。
【請求項７】
前記移動手段は、
流体の供給により管径方向に膨張し、流体の排出により管径方向に収縮する膨縮体と、
流体の供給により管軸方向に伸長し、流体の排出により管軸方向に収縮する伸縮体と、を備え、
前記膨縮体は伸縮体の両端に連結され、
膨縮体及び伸縮体が尺取虫の推進動作を模すように動作することにより管内を移動することを特徴とする請求項５に記載の減肉検査装置。
【請求項８】
流体の供給により管径方向に膨張するとともに管軸方向に収縮し、
流体の排出により管径方向に収縮するとともに管軸方向に伸長する膨縮体を複数連結して構成され、
複数の膨縮体がミミズの蠕動運動を模すように膨縮することにより移動する移動手段を備え、
前記膨縮体の一部が前記アクチュエータとして機能することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の減肉検査装置。
【請求項９】
流体の供給により管径方向に膨張し、流体の排出により管径方向に収縮する膨縮体と、
流体の供給により管軸方向に伸長し、流体の排出により管軸方向に収縮する伸縮体と、を備え、
前記膨縮体は伸縮体の両端に連結して構成され、
膨縮体及び伸縮体が尺取虫の推進動作を模すように動作することにより移動する移動手段を備え、
前記膨縮体の一部が前記アクチュエータとして機能することを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか１項に記載の減肉検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、減肉検査装置に関し、特に、既設の管であっても減肉状態を検査可能な減肉検査装置に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、配管の減肉状態を検査するための技術の一つとして、例えば、特許文献１に開示されるように超音波を利用した減肉検査装置などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－０９６８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の超音波診断は、管外から超音波センサを当てて計測するため、埋設管には適用することができない。また、管の外周に保護材が巻かれている場合には、それを取り除く手間が発生していた。工場やプラントの配管は高所に設置されているものも多く、足場の設置に加え、それに伴うコストの増加や作業に危険が伴うことになる。
一方、管内から計測する手法として、管内を水で満たし、非接触超音波診断をする方法が考えられるが、管内を水で満たす設備が大がかりで、かつ水を使えない場合もあり、用途が限定されていた。
【０００５】
そこで、本願発明は、既設の配管であっても管の減肉検査を可能とする減肉検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための減肉検査装置の構成として、管の減肉を検査する減肉検査装置であって、流体の供給・排出によって膨張・収縮する弾性体を有し、弾性体が管内において管径方向に拡縮するアクチュエータと、管内壁に向けて超音波を発信し、発信した超音波の反射波を受信することにより、管の肉厚についての情報を電気的な信号として取得する検知手段と、前記検知手段が取得した情報を処理し、管の肉厚の状態を取得する処理手段と、を備え、前記検知手段は、前記アクチュエータが管径方向に拡径したときに管内壁に接触し、管内壁に直接的に超音波を発信することにより、管の肉厚についての情報を取得する構成とした。
本構成によれば、既設の配管であっても容易に管の減肉検査を可能とすることができる。
また、減肉検査装置の他の構成として、前記検知手段は、前記アクチュエータが拡径し、管内壁面に押圧されたときに管の内壁面の形状に沿って変形し、密着可能とする構成とした。
本構成によれば、超音波センサを管の内壁に密着させることができるので水などを用いることなく、管の減肉検査を行うことができる。また、超音波センサが柔軟性を有するので、押圧手段により押圧した時に、管の湾曲した内面にもフィットするため、計測精度の低下を抑制できる。即ち、超音波センサを検査対象の管の内壁に密着させることで、管に対して直接的に超音波を発信し、発信した超音波を受信することができるので、空気や水などの流体を介在させて超音波により管の肉厚を計測するときに比べて管の減肉状態（肉厚）の計測精度を高めることができる。
また、減肉検査装置の他の構成として、管の減肉を検査する減肉検査装置であって、流体の供給・排出によって膨張・収縮する弾性体を有し、弾性体が管内において管径方向に拡縮するアクチュエータと、コイルに電圧を印加することにより管に渦電流を生じさせコイルのインピーダンスの変化に基づいて管の肉厚についての情報を電気的な信号として取得する検知手段と、前記検知手段が取得した情報を処理し、管の肉厚の状態を取得する処理手段と、を備え、前記検知手段は、前記アクチュエータが管径方向に拡径し、管内壁に接触した状態でコイルに電圧が印加されることにより、管の肉厚についての情報を取得する構成としても良い。
また、減肉検査装置の他の構成として、管の減肉を検査する減肉検査装置であって、流体の供給・排出によって膨張・収縮する弾性体を有し、弾性体が管内において管径方向に拡縮するアクチュエータと、Ｘ線源からＸ線を管に向けて照射し、管を透過したＸ線を検出器により検出することにより管の肉厚についての情報を電気的な信号として取得する検知手段と、前記検知手段が取得した情報を処理し、管の肉厚の状態を取得する処理手段と、を備え、前記検知手段は、前記アクチュエータが管径方向に拡径したときに、前記Ｘ線源が管内壁に接触し、管外に設けられた検出器によりＸ線源から照射されたＸ線を受光することにより、管の肉厚についての情報を取得する構成としても良い。
また、減肉検査装置の他の構成として、アクチュエータは、管内を移動可能に構成された移動手段に接続された構成とした。
本構成によれば、従来はピンポイントでしか実施できなかった減肉検査を、連続的に実施することができる。つまり、超音波センサを管の延長方向に沿って移動させることができるので、管の延長方向に沿う減肉状態を検査することが可能となる。また、検査対象とされる管には、高所に配管されているものもあり、従来必要とされた足場の設置が不要となり、作業員の高所作業といった危険も低減できる。
前記移動手段は、例えば、流体の供給により管径方向に膨張するとともに管軸方向に収縮し、流体の排出により管径方向に収縮するとともに管軸方向に伸長する膨縮体を複数連結して構成され、複数の膨縮体がミミズの蠕動運動を模すように膨縮することにより移動可能としたり、流体の供給により管径方向に膨張し、流体の排出により管径方向に収縮する膨縮体と、流体の供給により管軸方向に伸長し、流体の排出により管軸方向に収縮する伸縮体と、を備え、前記膨縮体は伸縮体の両端に連結され、膨縮体及び伸縮体が尺取虫の推進動作を模すように動作することにより管内を移動可能としたりする構成としても良い。
また、減肉検査装置の他の構成として、流体の供給により管径方向に膨張するとともに管軸方向に収縮し、流体の排出により管径方向に収縮するとともに管軸方向に伸長する膨縮体を複数連結して構成され、複数の膨縮体がミミズの蠕動運動を模すように膨縮することにより移動する移動手段を備え、前記膨縮体の一部が前記アクチュエータとして機能する構成としたり、流体の供給により管径方向に膨張し、流体の排出により管径方向に収縮する膨縮体と、流体の供給により管軸方向に伸長し、流体の排出により管軸方向に収縮する伸縮体と、を備え、前記膨縮体は伸縮体の両端に連結して構成され、膨縮体及び伸縮体が尺取虫の推進動作を模すように動作することにより移動する移動手段を備え、前記膨縮体の一部が前記アクチュエータとして機能する構成としたりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
減肉検査装置の概略構成図である。
超音波センサの構成を示す平面図及び断面図である。
押圧手段の軸方向に沿う断面図である。
押圧手段を構成する外筒の径方向断面図である。
押圧手段の動作を示す図である。
超音波センサを備えたアクチュエータが収縮状態にあるときの平面図及び軸方向図である。
超音波センサを備えたアクチュエータが膨張状態にあるときの平面図及び軸方向図である。
超音波センサを備えたアクチュエータによる計測動作を示す図である。
アクチュエータによる押圧前後の超音波センサにより得られた波形を示す図である。
減肉検査装置の他の形態を示す図である。
移動体による移動動作を示す図である。
超音波センサの他の形態を示す図である。
超音波センサの他の取り付け形態を示す図である。
超音波センサの他の取り付け形態を示す図である。
【０００８】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本実施形態に係る減肉検査装置１の概略構成図である。減肉検査装置１は、超音波を利用して管Ｚの減肉状態を検査する装置であって、例えば、図１に示すように構成することができる。
【００１０】
図１に示すように、減肉検査装置１は、超音波を発信及び受信可能に構成された超音波センサ２００と、超音波センサ２００が取り付けられ、該超音波センサ２００を管内壁に向けて押圧する押圧手段３００と、押圧手段３００が超音波センサ２００を管内壁面に押圧した状態で、超音波センサ２００から発信した超音波及び発信した超音波の反射波に基づいて管の肉厚についての情報を取得する処理装置４００とを備えた構成とされる。
（【００１１】以降は省略されています）

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