(57)【要約】【課題】伝熱管の内壁面を容易に検査する。【解決手段】対物レンズ５と、検査対象管７の内部で対物レンズ５を移動させる自走機構３と、対物レンズ５が一端に接合される光ケーブル６とを備えている。このような管内面検査装置１は、自走機構３が対物レンズ５を検査対象管７の内部で移動させることにより、検査対象管７の内部のうちの挿入口１２から遠い領域に対物レンズ５を適切に配置させることができ、その遠い領域の管内壁面を適切に検査することができる。このため、管内面検査装置１は、長い管の管内壁面を検査するときに、挿入口１２を管に複数形成する必要がなく、検査対象管７の内壁面をより容易に検査することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を用いて画像を結像する対物レンズと、
検査対象管の内部で前記対物レンズを移動させる自走機構と、
前記対物レンズが一端に接合される光ケーブルとを備え、
前記光ケーブルは、前記一端からから他端に前記画像を伝達する管内面検査装置。
【請求項２】
前記自走機構は、
前記検査対象管の内部に圧送用ガスを供給する圧送用ガス供給装置と、
前記対物レンズに固定されるエア受け治具とを備え、
前記エア受け治具は、前記検査対象管の内部を２つの領域に仕切る請求項１に記載される管内面検査装置。
【請求項３】
前記自走機構は、前記エア受け治具と前記検査対象管との隙間から前記圧送用ガスが漏洩することを防止するパッキンをさらに備える請求項２に記載される管内面検査装置。
【請求項４】
前記対物レンズに固定される他のエア受け治具をさらに備え、
前記他のエア受け治具は、前記検査対象管の内部を２つの領域に仕切る請求項２〜請求項３のうちのいずれか一項に記載される管内面検査装置。
【請求項５】
前記自走機構は、前記検査対象管に形成される切断部を塞ぐシール治具をさらに備え、
前記シール治具は、
前記圧送用ガスを前記検査対象管の内部に供給する流路と、
前記光ケーブルが通る光ケーブル挿入孔とが形成される請求項２〜請求項４のうちのいずれか一項に記載される管内面検査装置。
【請求項６】
前記自走機構は、前記光ケーブル挿入孔と前記光ケーブルとの隙間から前記圧送用ガスが漏洩することを防止するパッキンをさらに備える請求項５に記載される管内面検査装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のうちのいずれか一項に記載される管内面検査装置を用いて実行される管内面検査方法であり、
管を検査非対象管と前記検査対象管とに切断することにより、前記検査対象管に切断部を形成すること、
前記切断部から前記検査非対象管に前記対物レンズと前記光ケーブルとを挿入すること、
前記自走機構を用いて前記検査対象管のうちの所定の位置に前記対物レンズを移動させること、
前記自走機構により前記対物レンズが前記所定の位置に支持されているときに前記対物レンズにより結像された画像に基づいて、前記検査対象管を検査すること、
前記対物レンズと前記光ケーブルとが前記検査対象管から抜かれた後に、前記検査非対象管と前記検査対象管とを接合すること
とを備える管内面検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管内面検査装置および管内面検査方法に関し、特に、管の内壁面を検査するときに利用される管内面検査装置および管内面検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝熱管の内壁面を検査する管内検査装置が知られている（特許文献１参照）。また、ファイバースコープを用いて伝熱管の内壁面を検査する管内面検査方法が知られている。その管内面検査方法では、伝熱管に形成された挿入口からファイバースコープが伝熱管の内部に押し込まれ、そのファイバースコープにより撮影された画像に基づいて伝熱管の管内壁面が検査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８１１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような管内面検査方法では、伝熱管が長いときに、伝熱管の内部でファイバースコープが屈曲することがあり、その伝熱管に複数の挿入口を形成する必要がある。
【０００５】
本発明の課題は、伝熱管の内壁面を容易に検査する管内面検査装置および管内面検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による管内面検査装置は、入射光を用いて画像を結像する対物レンズと、検査対象管の内部でその対物レンズを移動させる自走機構と、その対物レンズが一端に接合される光ケーブルとを備えている。その光ケーブルは、その一端からから他端にその画像を伝達する。
【０００７】
このような管内面検査装置は、自走機構が対物レンズを検査対象管の内部で移動させることにより、検査対象管に形成された挿入口から光ケーブルを検査対象管の内部に押し込むことにより対物レンズを検査対象管の内部で移動させる他の管内面検査装置に比較して、検査対象管の内部のうちのその挿入口から遠い領域に対物レンズをより適切に配置させることができ、その遠い領域の管内壁面を適切に検査することができる。このため、このような管内面検査装置は、長い管の管内壁面を検査するときに、挿入口を管に複数形成する必要がなく、検査対象管の内壁面をより容易に検査することができる。
【０００８】
その自走機構は、その検査対象管の内部に圧送用ガスを供給する圧送用ガス供給装置と、その対物レンズに固定されるエア受け治具とを備えている。そのエア受け治具は、その検査対象管の内部を２つの領域に仕切っている。
【０００９】
このとき、エア受け治具は、圧送用ガスから受ける圧力により対物レンズに所定の力を印加する。このため、このような管内面検査装置は、エア受け治具から対物レンズに印加される力と、光ケーブルから対物レンズに印加される張力とを用いて、検査対象管の内部で対物レンズを適切に移動させることができる。
【００１０】
その自走機構は、そのエア受け治具とその検査対象管との隙間からその圧送用ガスが漏洩することを防止するパッキンをさらに備えている。
【００１１】
このような管内面検査装置は、そのエア受け治具とその検査対象管との隙間からその圧送用ガスが漏洩することを防止することにより、圧送用ガスの圧力による力を対物レンズに適切に印加することができ、検査対象管の内部で対物レンズを適切に移動させることができる。
【００１２】
本発明による管内面検査装置は、その対物レンズに固定される他のエア受け治具をさらに備えている。このとき、その他のエア受け治具は、その検査対象管の内部を２つの領域に仕切っている。
【００１３】
このような管内面検査装置は、エア受け治具を１つだけ備える他の管内面検査装置に比較して、その圧送用ガスが漏洩することをより適切に防止することができ、検査対象管の内部で対物レンズをより適切に移動させることができる。
【００１４】
その自走機構は、その検査対象管に形成される切断部を塞ぐシール治具をさらに備えている。このとき、そのシール治具は、その圧送用ガスをその検査対象管の内部に供給する流路と、その光ケーブルが通る光ケーブル挿入孔とが形成されている。
【００１５】
このような管内面検査装置は、検査対象管に形成される１つの切断部から、その圧送用ガスを適切にその検査対象管の内部に供給することができ、光ケーブルを適切に挿入することができる。このため、このような管内面検査装置は、管の管内壁面を検査するときに、圧送用ガスをその検査対象管の内部に供給する圧送用ガス供給口と、その光ケーブルが通る孔とを別個にその検査対象管に形成する必要がなく、検査対象管の内壁面をより容易に検査することができる。
【００１６】
その自走機構は、その光ケーブル挿入孔とその光ケーブルとの隙間からその圧送用ガスが漏洩することを防止するパッキンをさらに備えている。
【００１７】
このような管内面検査装置は、その孔とそのファイバースコープとの隙間からその圧送用ガスが漏洩することを防止することにより、検査対象管の内部でファイバースコープをより適切に移動させることができる。
【００１８】
本発明による管内面検査方法は、本発明による管内面検査装置を用いて実行される。本発明による管内面検査方法は、管を検査非対象管とその検査対象管とに切断することにより、その検査対象管に切断部を形成すること、その切断部からその検査対象管にその対物レンズとその光ケーブルとを挿入すること、その自走機構を用いてその検査対象管のうちの所定の位置にその対物レンズを移動させること、その自走機構によりその対物レンズがその所定の位置に支持されているときにその対物レンズにより結像された画像に基づいて、その検査対象管を検査すること、その対物レンズとその光ケーブルとがその検査対象管から抜かれた後に、その検査非対象管とその検査対象管とを接合することとを備えている。
【００１９】
このような管内面検査方法によれば、自走機構が対物レンズを検査対象管の内部で移動させることにより、検査対象管に形成された挿入口から光ケーブルを検査対象管の内部に押し込むことにより対物レンズを検査対象管の内部で移動させる他の管内面検査方法に比較して、検査対象管の内部のうちのその挿入口から遠い領域に対物レンズをより適切に配置させることができ、その遠い領域の管内壁面を適切に検査することができる。このため、このような管内面検査方法によれば、長い管の管内壁面を検査するときに、挿入口を管に複数形成する必要がなく、検査対象管の内壁面をより容易に検査することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明による管内面検査装置および管内面検査方法は、検査対象管の内部の任意の位置に対物レンズを適切に配置させることができることにより、伝熱管に複数の挿入口を形成する必要がなく、伝熱管の内壁面を容易に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】管内面検査装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面を参照して、管内面検査装置の実施の形態が以下に記載される。その管内面検査装置１は、図１に示されているように、ファイバースコープ２と自走機構３とを備えている。ファイバースコープ２は、対物レンズ５と光ファイバーケーブル６とを備え、図示されていない画像表示装置を備えている。対物レンズ５は、対物レンズ５に入射する光を集光することにより、画像を結像する。光ファイバーケーブル６は、可撓性を有する紐状に形成され、一端に対物レンズ５が接合され、その画像表示装置が他端に接合されている。光ファイバーケーブル６は、対物レンズ５により結像された画像をその一端から他端に伝送する。その画像表示装置は、表示面を備え、光ファイバーケーブル６により伝送された画像をその表示面に表示する。
【００２３】
管内面検査装置１は、検査対象管７を検査するときに利用される。検査対象管７は、伝熱管の一部から形成されている。その伝熱管は、ボイラに備えられている。たとえば、そのボイラは、燃焼装置と複数の伝熱管とを備えている。その燃焼装置は、燃料を燃焼させることにより高温のガスを生成する。その複数の伝熱管は、それぞれ、缶水が流れる流路を形成し、その燃焼装置により生成される高温のガスが流れる流路に配置されている。そのボイラは、その高温のガスをその複数の伝熱管に接触させることにより、その缶水を加熱する。
【００２４】
検査対象管７は、直線状の円筒に形成され、その缶水が流れる流路８を形成している。検査対象管７は、鉛直方向に平行である直線に沿うように配置されている。検査対象管７は、さらに、その直線に垂直である任意の複数の平面が流路８にそれぞれ交差する複数の断面が互いに合同になるように、形成されている。検査対象管７は、内壁面１１が形成され、切断部１２が形成されている。内壁面１１は、流路８に面している。切断部１２は、検査対象管７の一端に形成されている。
【００２５】
自走機構３は、圧送用ガス供給装置１４と圧送用ガス用配管１５とシール治具１６と第１エア受け治具１７と第１パッキン１８と第２エア受け治具１９と第２パッキン２０とを備えている。圧送用ガス供給装置１４は、空気を圧縮することにより圧送用ガスを生成する。圧送用ガス用配管１５は、圧送用ガス供給装置１４により生成された圧送用ガスをシール治具１６に供給する。
【００２６】
シール治具１６は、取付金物２１とシール金物２２とガスケット２３とパッキン２４とを備えている。取付金物２１は、検査対象管７に固定されている。シール金物２２は、検査対象管７の内部を外部から密封するように切断部１２を閉鎖し、取付金物２１に固定されている。シール金物２２は、圧送用ガス流路２５とファイバースコープ挿入孔２６とが形成されている。圧送用ガス流路２５は、検査対象管７の内部に接続する孔に形成され、圧送用ガス用配管１５からシール治具１６供給される圧送用ガスを検査対象管７の内部に供給する。ファイバースコープ挿入孔２６は、検査対象管７の内部に接続する孔に形成され、光ファイバーケーブル６が通されている。
【００２７】
ガスケット２３は、弾性体から形成され、シール金物２２と切断部１２との間に配置され、シール金物２２に接合されている。ガスケット２３は、シール金物２２と切断部１２との間に挟まれることにより弾性変形している。ガスケット２３は、シール金物２２と切断部１２との間の隙間を介して、圧送用ガスが検査対象管７の内部から外部に漏洩することを防止している。パッキン２４は、弾性体から形成され、ファイバースコープ挿入孔２６と光ファイバーケーブル６との間に配置され、シール金物２２に接合されている。パッキン２４は、弾性体から形成され、ファイバースコープ挿入孔２６と光ファイバーケーブル６との間に挟まれることにより弾性変形している。パッキン２４は、ファイバースコープ挿入孔２６と光ファイバーケーブル６との間の隙間から圧送用ガスが漏洩することを防止している。
【００２８】
第１エア受け治具１７は、円盤状に形成され、対物レンズ５に固定されている。第１エア受け治具１７は、検査対象管７の内部に配置され、検査対象管７の内部を圧送用ガス上流側領域と圧送用ガス下流側領域とに仕切っている。その圧送用ガス上流側領域は、検査対象管７の内部のうちの第１エア受け治具１７より切断部１２に近い側の領域を示している。その圧送用ガス下流側領域は、検査対象管７の内部のうちの第１エア受け治具１７より切断部１２から遠い側の領域を示している。
【００２９】
第１パッキン１８は、弾性体から形成され、第１エア受け治具１７と検査対象管７との間に配置され、第１エア受け治具１７に接合されている。第１パッキン１８は、第１エア受け治具１７と検査対象管７との間に挟まれることにより弾性変形している。第１パッキン１８は、第１エア受け治具１７と検査対象管７との間の隙間を介して、圧送用ガスが漏洩することを防止している。
【００３０】
第２エア受け治具１９は、円盤状に形成され、対物レンズ５に固定されている。第２エア受け治具１９は、検査対象管７の内部に配置され、検査対象管７の内部を圧送用ガス上流側領域と圧送用ガス下流側領域とに仕切っている。その圧送用ガス上流側領域は、検査対象管７の内部のうちの第２エア受け治具１９より切断部１２に近い側の領域を示している。その圧送用ガス下流側領域は、検査対象管７の内部のうちの第２エア受け治具１９より切断部１２から遠い側の領域を示している。
【００３１】
第２パッキン２０は、弾性体から形成され、第２エア受け治具１９と検査対象管７との間に配置され、第２エア受け治具１９に接合されている。第２パッキン２０は、第２エア受け治具１９と検査対象管７との間に挟まれることにより弾性変形している。第２パッキン２０は、第２エア受け治具１９と検査対象管７との間の隙間を介して、圧送用ガスが漏洩することを防止している。
【００３２】
管内面検査方法の実施の形態は、管内面検査装置１を用いて実行され、検査対象管７が備えられているボイラが休止しているときに、実行される。その管内面検査方法は、前処理の動作と、接眼レンズを移動させる動作と、検査対象管を検査する動作と、後処理の動作とを備えている。
【００３３】
前処理の動作では、まず、その伝熱管のうちの鉛直下側の部分が切断され、その伝熱管が検査対象管７と検査非対象管とに分割される。検査対象管７は、その伝熱管のうちの切断された部分から鉛直上側に配置される部分である。検査対象管７は、その伝熱管が切断されて作製されることにより、切断部１２が形成される。シール治具１６の取付金物２１は、切断部１２に近傍に配置された後に、検査対象管７に接合されることにより、検査対象管７に固定される。シール治具１６のシール金物２２は、ファイバースコープ挿入孔２６に光ファイバーケーブル６が通された状態で、切断部１２とシール金物２２との間にガスケット２３が配置されるように、かつ、ガスケット２３が弾性変形されるように、取付金物２１に取り付けられ、取付金物２１に固定される。
【００３４】
対物レンズを移動させる動作は、前処理の動作が実行された後に実行される。圧送用ガス供給装置１４は、所定の圧力の圧送用ガスを生成する。その圧送用ガスは、圧送用ガス用配管１５と圧送用ガス流路２５とを介して、検査対象管７の内部に供給される。第１エア受け治具１７と第２エア受け治具１９とは、検査対象管７の内部を２つの領域に仕切るように設けられていることにより、その圧送用ガスが供給されたときに、切断部１２から遠ざかる向きの力を対物レンズ５に印加する。対物レンズ５は、さらに、切断部１２に接近する向きの所定の張力を光ファイバーケーブル６から印加される。ユーザは、対物レンズ５が光ファイバーケーブル６から印加される張力を増減させることにより、対物レンズ５を所定の位置に移動させ、対物レンズ５を所定の位置に配置する。
【００３５】
このような動作では、第１パッキン１８が第１エア受け治具１７と検査対象管７との間の隙間から圧送用ガスが漏洩することを防止していることにより、第２パッキン２０が第２エア受け治具１９と検査対象管７との間の隙間から圧送用ガスが漏洩することを防止していることにより、第１エア受け治具１７と第２エア受け治具１９とが対物レンズ５に力を適切に印加することができ、対物レンズ５を適切に移動させることができる。このような動作では、さらに、パッキン２４がファイバースコープ挿入孔２６と光ファイバーケーブル６との間の隙間から圧送用ガスが漏洩することを防止していることにより、第１エア受け治具１７と第２エア受け治具１９とが対物レンズ５に力を適切に印加することができ、対物レンズ５を適切に移動させることができる。
【００３６】
検査対象管を検査する動作では、ユーザは、対物レンズを移動させる動作により対物レンズ５が所定の位置に配置されたときにファイバースコープ２により撮影された画像に基づいて、検査対象管７の適否を判別する。対物レンズを移動させる動作と検査対象管を検査する動作とは、検査対象管７の内壁面１１の全部が検査されるまで、繰り返し実行される。
【００３７】
後処理の動作は、検査対象管７の内壁面１１の全部が検査された後に実行される。シール治具１６のシール金物２２は、取付金物２１から取り外され、ファイバースコープ２は、検査対象管７から引き抜かれる。検査対象管７は、ファイバースコープ２が引き抜かれた後に、切断部１２がその検査非対象管に突き合わされ、その検査非対象管に接合され、伝熱管に形成される。
【００３８】
管内面検査装置１の比較例は、管内面検査装置１から自走機構３が省略されている。その比較例の管内面検査装置は、検査対象管７に形成された切断部１２から光ファイバーケーブル６を検査対象管７の内部に押し込むことにより対物レンズ５を検査対象管７の内部で移動させ、検査対象管７を検査する。その比較例の管内面検査装置は、検査対象管７が比較的長いときに、検査対象管７の内部で光ファイバーケーブル６が屈曲することがあり、対物レンズ５を所定の位置に配置することが困難であることがある。このため、その伝熱管は、その比較例の管内面検査装置を用いてその伝熱管の内壁面の全部が検査されるときに、複数の切断部が形成される必要がある。
【００３９】
このような管内面検査方法によれば、管内面検査装置１は、自走機構３が対物レンズ５を検査対象管７の内部で移動させることにより、検査対象管７の内部で光ファイバーケーブル６が屈曲することなく、検査対象管７の内部の任意の位置に対物レンズ５を適切に配置させることができる。このため、管内面検査装置１は、比較例の管内面検査装置に比較して、検査対象管７の内部のうちの切断部１２から遠い領域に対物レンズ５を適切に配置させることができ、その遠い領域の内壁面１１を適切に検査することができる。その結果、このような管内面検査装置１は、長い伝熱管の内壁面１１を検査するときに、切断部１２を伝熱管に複数形成する必要がなく、伝熱管の内壁面をより容易に検査することができる。
【００４０】
なお、第１パッキン１８は、第１エア受け治具１７と内壁面１１との間を圧送用ガスが漏洩する量が十分に少ないときに、省略されることができる。第２パッキン２０は、第２エア受け治具１９と内壁面１１との間を圧送用ガスが漏洩する量が十分に少ないときに、省略されることができる。第１パッキン１８または第２パッキン２０が省略された管内面検査装置も、既述の実施の形態における管内面検査装置１と同様にして、対物レンズ５を適切に所定の位置に移動させることができ、その伝熱管を容易に検査することができる。
【００４１】
なお、第２エア受け治具１９は、第１エア受け治具１７により対物レンズ５を十分に移動させることができるときに、省略されることができる。第２エア受け治具１９が省略された管内面検査装置も、既述の実施の形態における管内面検査装置１と同様にして、対物レンズ５を適切に所定の位置に移動させることができ、その伝熱管を容易に検査することができる。
【００４２】
なお、第２エア受け治具１９は、第１エア受け治具１７により対物レンズ５を十分に移動させることができるときに、省略されることができる。第２エア受け治具１９が省略された管内面検査装置も、既述の実施の形態における管内面検査装置１と同様にして、対物レンズ５を適切に所定の位置に移動させることができ、その伝熱管を容易に検査することができる。
【００４３】
なお、パッキン２４は、ファイバースコープ挿入孔２６と光ファイバーケーブル６との間の隙間から圧送用ガスが漏洩する量が十分に少ないときに、省略されることができる。パッキン２４が省略された管内面検査装置も、既述の実施の形態における管内面検査装置１と同様にして、対物レンズ５を適切に所定の位置に移動させることができ、その伝熱管を容易に検査することができる。
【００４４】
なお、シール治具１６は、ファイバースコープ２が検査対象管７の内部に挿入された状態で検査対象管７の内部に圧送用ガスを十分に供給することができるときに、省略されることができる。シール治具１６が省略された管内面検査装置も、既述の実施の形態における管内面検査装置１と同様にして、対物レンズ５を適切に所定の位置に移動させることができ、その伝熱管を容易に検査することができる。
【００４５】
なお、自走機構３は、圧送用ガスを用いないで対物レンズ５を検査対象管７の内部で移動させる他の自走機構に置換されることができる。その自走機構としては、対物レンズ５とともに検査対象管７の内部に配置され、対物レンズ５を機械的に移動させるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）が例示される。このような自走機構を備えた管内面検査装置も、既述の実施の形態における管内面検査装置１と同様にして、対物レンズ５を適切に所定の位置に移動させることができ、その伝熱管を容易に検査することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  ：管内面検査装置
２  ：ファイバースコープ
３  ：自走機構
５  ：対物レンズ
６  ：光ファイバーケーブル
７  ：検査対象管
８  ：流路
１１：内壁面
１２：切断部
１４：圧送用ガス供給装置
１５：圧送用ガス用配管
１６：シール治具
１７：第１エア受け治具
１８：第１パッキン
１９：第２エア受け治具
２０：第２パッキン
２１：取付金物
２２：シール金物
２３：ガスケット
２４：パッキン
２５：圧送用ガス流路
２６：ファイバースコープ挿入孔
【図１】
2014163751.tif 000003