(57)【要約】      （修正有）【課題】複雑な被検査面を有する検査対象物に対しても短時間で確実に検査できる磁紛探傷検査装置を提供する。【解決手段】下方に開口部が形成された筐体２と、前記筐体の上部に取り付けられた駆動部３と、前記駆動部３に伸縮可能に取り付けられた複数の脚部４ａ〜４ｂと、励磁コイル１４と、金属製の車輪及び永久磁石からなる駆動輪１２ａ〜１２ｂと、検査対象領域に磁紛を噴霧する磁紛噴霧部５と、前記検査対象領域を照射する発光部６と、前記駆動部３の下面に取り付けられた撮像部９と、洗浄部７と、前記撮像部で撮像された画像に基づいて表面欠陥の有無、位置、分布を解析する制御部１８を備え、前記金属製の車輪は前記励磁コイル１４によって磁化され、前記検査対象領域に磁界を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に開口部が形成された筐体と、前記筐体の上部に取り付けられた駆動制御部と、前記駆動制御部に伸縮可能に取り付けられた複数の脚部と、前記各脚部に巻回された励磁コイルと、前記各脚部の先端に取り付けられた金属製の車輪及び永久磁石からなる駆動輪と、前記筐体に取り付けられ検査対象領域に磁紛を噴霧する磁紛噴霧部と、前記検査対象領域を照射する発光部と、前記駆動制御部の下面に取り付けられた撮像部と、前記筐体に取り付けられ検査対象領域を洗浄する洗浄部と、前記駆動制御部に接続され各種制御信号を送受信するとともに前記撮像部で撮像された画像に基づいて表面欠陥の有無、位置、分布を解析する制御部を備えたことを特徴とする磁紛探傷検査装置。
【請求項２】
前記金属製の車輪は前記永久磁石からなる車輪の内側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の磁紛探傷検査装置。
【請求項３】
前記磁紛探傷検査装置は、検出された表面欠陥の欠陥位置をマーキングするマーキング装置を有することを特徴とする請求項１又は２記載の磁紛探傷検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種プラント構造物の表面欠陥を検出するための探傷検査装置に関し、特に、磁粉を用いた磁粉探傷検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板等の磁性体からなる各種プラントの構造材、例えば、配管、ポンプ、熱交換機等の表面欠陥を検査する手段として、磁粉を用いた磁粉探傷検査装置が知られている。この磁紛探傷検査装置は、磁化された被検査体の表面に磁紛を噴霧し、被検査体の表面上に形成された磁紛模様を紫外線等を用いて観察、解析することで被検査体の表面欠陥を検出するものである。
【０００３】
ところで、従来の磁粉探傷検査装置は一般に大重量であり、また、検査対象範囲が広範囲に及ぶと、検査時間が長期化し作業者の負担が大きくなるため、磁粉探傷検査の自動化が進められ、様々な技術が提案されている。
【０００４】
従来の自動化された磁粉探傷検査装置の一例を図５に示す。この磁粉探傷検査装置２０は、駆動装置３に接続され被検査体１０の表面を走行する走行台車２１に、被検査体１０を磁化する極間式磁化装置２２と、被検査体１０の表面に向けて蛍光磁粉等の磁粉を噴霧する磁粉噴霧部５と、蛍光磁粉を発光させるための紫外線等を発光する発光部６と、磁粉模様を撮像するカメラ等からなる撮像部９と、撮像した画像に基づき表面欠陥か否かを判定する制御部（図示せず）と、各部に電源、制御信号等を伝送する電源制御部と、制御部によって表面欠陥と判定されると作動して表面欠陥と判定した位置に向けてマーキング材を吹き付けるマーカ部２３と、から構成されている（特許文献１）。
【０００５】
この磁粉探傷検査装置２０は、制御部に被検査体１０の領域情報、走行条件等を予め入力しておくことで、磁粉噴霧、撮像、解析等からなる磁粉探傷検査を自動的に実施し、検査時間の短縮化、作業員の負荷低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１０７０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の磁粉探傷検査装置は、被検査体が鋼板等の平坦な表面を有するものに適用されるもので、複雑な形状の鋳造品や凹凸部を有する溶接構造物については走行台車が障害物により適切に走行できなくなり、信頼性の高い磁粉探傷検査を実施できないという課題がある。さらに、上述した磁粉探傷検査装置は、被検査体に噴霧した磁粉を除去する手段を備えていないため、検査後の磁粉除去作業を人力で行う必要があり、作業者にとって新たな負担となっていた。
【０００８】
また、原子力プラントでは、放射線被曝エリアが存在すること、及び被検査体として複雑な形状を有する大型の構造物や凹凸部を有する溶接構造物が多いため、検査効率、作業員の安全性及び負担軽減の観点から上述した従来の磁粉探傷検査装置を使用できないという課題があった。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、被検査機器の配置や安全上の理由からアクセスが困難であったり、複雑な被検査面を有する検査対象物に対しても、短時間で確実に表面欠陥を検出することができる安全で信頼性の高い磁紛探傷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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る磁紛探傷検査装置は、下方に開口部が形成された筐体と、前記筐体の上部に取り付けられた駆動部と、前記駆動部に伸縮可能に取り付けられた複数の脚部と、前記各脚部に巻回された励磁コイルと、前記各脚部の先端に取り付けられた金属製の車輪及び永久磁石からなる駆動輪と、前記筐体に取り付けられ検査対象領域に磁紛を噴霧する磁紛噴霧部と、前記検査対象領域を照射する発光部と、前記駆動部の下面に取り付けられた撮像部と、前記筐体に取り付けられ検査対象領域を洗浄する洗浄部と、前記筐体内の各部に電源及び制御信号を送信する電源制御部と、前記電源制御部に接続され各種制御信号を送受信するとともに前記撮像部で撮像された画像に基づいて表面欠陥の有無、位置、分布を解析する制御部を備え、前記金属製の車輪は前記励磁コイルによって磁化され、前記検査対象領域に磁界を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、被検査機器の配置や安全上の理由からアクセスが困難であったり、複雑な被検査面を有する検査対象物に対しても、短時間で確実に表面欠陥を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る磁粉探傷検査装置の側面断面図。
【図２】本発明の実施形態に係る磁粉探傷検査装置の平面断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る磁粉探傷検査装置の進行方向から見た正面図。
【図４】本発明の実施形態に係る制御部の模式図。
【図５】従来の磁粉探傷検査置の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る磁粉探傷検査装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
（構成）
図１は本実施形態の磁粉探傷検査装置の側面断面図、図２はその平面断面図、図３は進行方向からみた正面図である。
【００１４】
本実施形態に係る磁粉探傷検査装置１は、下方に開口部が形成された筐体２、筐体２の上部に取り付けられ伸縮回動可能な複数の脚部４ａ〜４ｄを有する駆動部３、駆動部３の下面に取り付けられた撮像部９、被検査体１０に例えば蛍光磁粉からなる磁紛を噴霧する磁紛噴霧部５、被検査体１０上の磁紛を蛍光発光させるためのブラックライト等からなる紫外線を発光する発光部６、検査後の被検査体１０を洗浄するための洗浄液を噴霧するとともに洗浄後の残液を吸引除去する洗浄部７、磁粉探傷検査装置１の各部に電源を供給し、各部に制御信号を送信する電源制御部８、及び外部に設けられ電源制御部８との間で各種信号の送受信を行うとともに、撮像された画像に基づき表面欠陥の有無、位置及び分布の解析処理、マーキング処置等をおこなう制御部１８とから構成される。
【００１５】
各脚部４ａ〜４ｄは上下に伸縮可能な多関節アームからなり、その先端には、被検査体１０に磁界を形成する金属製の車輪１１ａ〜１１ｄが内側に、磁粉探傷検査装置１を被検査体上を密着移動させるための永久磁石からなる駆動輪１２ａ〜１２ｄが外側に取り付けられる。その際、駆動輪１２ａ〜１２ｄは内部に小型モータ等を有する駆動部３から駆動機構によって回転駆動される（図示せず）。なお、車輪１１ａ〜１１ｄも駆動部から駆動される駆動輪としてもよいが、被検査体上に沿って回転する従動輪としてもよい。  
また、各脚部４ａ〜４ｄには励磁コイル１４が巻回されており、検査時に電源制御部８から電流を通電することで車輪１１ａ〜１１ｄを励磁する。
【００１６】
発光部６は、磁粉が蛍光磁粉の場合、ブラックライト等の紫外線を被検査体１０に照射して蛍光発光させ、その磁紛分布を撮像部９により撮像し、外部に設置された制御部１８のモニタ１８ａに表示させ、その画像を解析することで、表面欠陥の有無、位置、分布を検出、解析する。  
なお、本実施形態では磁紛として蛍光発光物質を用いているが、非蛍光物質を用いてもよく、その場合は発光部６として白色灯が用いられる。
【００１７】
また、本磁粉探傷検査装置１にマーキング装置を付設し（図示せず）、制御部１８で欠陥位置を特定した後、その情報を磁粉探傷検査装置１に送信し、マーキング装置により欠陥位置にペイント等を噴射し、欠陥位置を目視可能とするようにしてもよい。
【００１８】
制御部１８は、モニタ１８ａを備え、被検査体１０の検査領域に応じて、駆動部３の制御、励磁コイル１４の制御、磁粉噴霧部５の制御、撮像部９の撮像制御、洗浄部７の制御、撮像した画像の解析処理、等を行う。
【００１９】
（作用）
上記のように構成された磁気探傷検査装置１により磁気探傷検査を行う場合、先ず、駆動部３により、永久磁石からなる駆動輪１２ａ〜１２ｄを駆動部３により回転駆動し、磁気探傷検査装置１を非検査体１０の検査対象領域１０ａまで移動する。その際、被検査体１０に溶接による凹凸部や複雑な屈曲部があっても駆動輪１２ａ〜１２ｄの磁力により磁気探傷検査装置１は被検査体に１０に密着して移動することができる。また、左右の駆動輪１２ａ〜１２ｄの回転数を調整することで移動方向を変えることもできる。さらに、各脚部４ａ〜４ｄはそれぞれ駆動輪１２ａ〜１２ｄと車輪１１ａ〜１１ｄからなる２つの車輪を有することで、磁気探傷検査装置１は凹凸部や複雑な形状を有する被検査体１０上を安定して走行することができる。
【００２０】
次に、磁気探傷検査装置１が検査対象領域１０ａに近づくと、当該領域１０ａを覆うように磁紛噴霧部５から磁粉を噴霧する。次に、検査対象領域１０ａ上で磁気探傷検査装置１を停止し、励磁コイル１４に通電することにより車輪１１ａ〜１１ｄを磁化し、検査対象領域１０ａに磁界を形成する。本実施形態では、例えば、車輪１１ａをＮ極、１１ｃをＳ極とし、また、１１ｂをＮ極、１１ｃをＳ極とすることで検査対象領域１０ａ上に平行な磁界を形成する。これにより、検査対象領域１０ａ上に磁粉模様が形成され、その際、欠陥部には特有な磁粉模様が形成される。
【００２１】
次に、発光部６からブラックライト等の紫外線を検査対象領域１０ａに照射して磁紛を蛍光発光させ、その蛍光発光分布を撮像部９で撮像し、制御部１８で画像解析することで表面欠陥の有無、位置、分布を検出する。また、表面欠陥の位置を特定した後、マーキング装置（図示せず）により欠陥位置にペイント等を噴射し、欠陥位置を目視可能とするようにしてもよい。
【００２２】
検査後は、磁気探傷検査装置１を移動させながら、洗浄部７から洗浄液を検査対象領域１０ａに噴霧し残液を吸引除去する。なお、残液は磁気探傷検査装置１の付設された容器又は袋内に収容される（図示せず）。
【００２３】
（効果）
以上説明したように本実施形態によれば、複雑な形状の鋳造品や凹凸の多い溶接構造物等の被検査体１０に対しても、磁紛探傷検査装置１は被検査体１０上を安定かつ自在に走行できるので、短時間で確実に被検査体１０の表面欠陥を検出することができる。また、磁紛探傷検査装置１に被検査体１０に付着した磁紛を洗浄除去する洗浄部７を設けたことで、検査時間の短縮化と作業負担の軽減化を図ることができる。
【００２４】
さらに、原子力プラント等の放射線被曝の観点からアクセスが困難な場所にある構造物に対しても、本実施形態の磁紛探傷検査装置１を用いることで、安全かつ確実に構造物の表面欠陥を検出することができる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これは例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、組み合わせ、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２６】
１…磁粉探傷検査装置、２…筐体、３…駆動部、４ａ〜４ｄ…脚部、５…磁紛噴霧部、６…発光部、７…洗浄部、８…電源制御部、９…撮像部、１０…被検査体、１０ａ…検査対象領域、１１ａ〜１１ｄ…車輪、１２ａ〜１２ｄ…駆動輪、１４…励磁コイル、１８…制御部、２０…磁粉探傷検査装置。
【図１】
2014106087.tif 000003
【図２】
2014106087.tif 000004
【図３】
2014106087.tif 000005
【図４】
2014106087.tif 000006
【図５】
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