(57)【要約】【課題】被検査体の通気性検査を効率良く行うことができる非破壊検査装置およびその検査方法を提供する。【解決手段】被検査体の表面に塗布された発泡剤含有液の被検査体６０内通気による発泡状態に基づいて被検査体６０の内部欠陥を検査する非破壊検査装置１であって、装置本体１０と、装置本体１０の表面から突出する枠体状の突出体２０とを備えており、装置本体１０は、吸引孔１４と、透明部材からなる視認部１３とを備え、突出体２０は、被検査体６０の表面６２に当接することにより、被検査体６０の表面６２及び装置本体１０の間に密閉空間３０を形成し、吸引孔１４を介して密閉空間３０を吸引することにより、被検査体６０の表面６２に生じた発泡現象を視認部１３を介して視認可能に構成されている非破壊検査装置１。【選択図】図２
2008076205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査体の表面に塗布された発泡剤含有液の前記被検査体内通気による発泡状態に基づいて前記被検査体の内部欠陥を検査する非破壊検査装置であって、
装置本体と、前記装置本体の表面から突出する枠体状の突出体とを備えており、
前記装置本体は、吸引孔と、透明部材からなる視認部とを備え、
前記突出体は、前記被検査体の表面に当接することにより、前記被検査体の表面及び前記装置本体の間に密閉空間を形成し、
前記吸引孔を介して前記密閉空間を吸引することにより、前記被検査体の表面に生じた発泡状態を前記視認部を介して視認可能に構成されている非破壊検査装置。
【請求項２】
前記装置本体は、透明な平板状の部材からなり、前記突出体は、弾性材料により形成されている請求項１に記載の非破壊検査装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の非破壊検査装置を用いて、容器状の被検査体の底部における通気状態を検査する非破壊検査方法であって、
前記被検査体の底部外表面に発泡剤含有液を塗布する塗布ステップと、
前記底部外表面に前記突出体を当接させて、前記底部外表面と前記装置本体との間に密閉空間を形成する密閉空間形成ステップと、
前記密閉空間を吸引して、前記視認部を介して前記底部外表面を観察する観察ステップとを備える非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気性のある材料の内部欠陥を検査する非破壊検査装置およびその検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
非鉄金属溶解用の黒鉛ルツボやアルミニウム合金溶解用の浸漬ヒーターチューブは、耐火物粉体と結合材の混合物を容器の形態に圧縮成形し、それを高温で焼成するという方法で製造される。製造後の製品を検査すると、層状亀裂（ラミネーション）や緻密性不足といった組織内部の欠陥がまれに検出されることがある。この種の内部欠陥の発生原因としては、成形工程で材料内に空気を巻き込むことや、焼成中に結合材から発生するガスの一部が脱気できずに材料内に残留することなどが考えられる。内部欠陥のある黒鉛ルツボやヒーターチューブは使用中に破損するおそれがあるので、製造後に厳密な検査を行って欠陥製品を排除する必要がある。
【０００３】
この目的で従来は、例えば、特許文献１に開示されている検査装置によりルツボ等の耐火物容器の内部欠陥の有無や程度を調べていた。この検査装置は、図３に示すように、耐火物容器１００（被検査体）が伏せた状態で載置されるゴムシート１０１と、耐火物容器の底部１００ａを下方に押圧可能なジャッキ１０２とを備えている。ゴムシート１０１の中央部には空気供給口１０３が開口しており、この供給口１０３は配管１０４を介して空気圧縮源１０５に接続している。
【０００４】
このように構成された検査装置を用いて耐火物容器１００の内部欠陥の有無等を調べるには、まず、図３に示すように耐火物容器１００をセットした後、耐火物容器１００の表面に発泡剤を混合した水（発泡剤含有液）を塗布し、表面を濡らす。次に、空気圧縮源１０５からの圧縮空気を供給口１０３から耐火物容器１００の収容空間１００ｂに導入する。収容空間１００ｂに導入された空気は、耐火物の微孔性組織を通過して容器の外表面に少しずつ漏れ出す。容器の外表面は発泡剤含有液で濡れているので、空気が容器の外表面から漏れると微細な発泡現象となって視認することができる。耐火物組織内部に層状亀裂や緻密性不足などの欠陥を局所的に含んでいる容器の場合、その欠陥部分では、正常な部分よりも早期に発泡が発生したり、発泡が大きく激しいものとなる。この現象を観察することにより、内部欠陥の有無や、その程度を調べることが可能になる。
【特許文献１】特開平８−５４３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の検査装置を用いて被検査体の検査を行う場合、検査装置が設置されている場所に被検査体を搬送する必要があり、検査を行うのに多大な労力と時間とを必要とし、検査を効率良く行うことが難しいという問題があった。また、被検査体の局所的な部分の通気性を検査する場合であっても、被検査体自体を検査装置が設置されている場所に搬送しなければならず、被検査体の局所的な部分の通気性検査を効率良く行うことが困難であった。特に、被検査体がルツボのような重量物である場合、検査装置が設置されている場所に被検査体を搬送するにはフォークリフトやクレーンなどを用いる必要があり、一層多大な労力と時間とを要していた。
【０００６】
また、耐火物容器の収容空間に導入される圧縮空気によって耐火物容器が上方に持ち上げられてしまうことを回避するために、ジャッキによって容器の底部を押圧固定する必要があり、検査装置が大掛かりな物になると共に、ジャッキによって押圧されている底部の押圧部分における発泡状態を観察することが困難であるという問題があった。内部欠陥が存在する底部を有する耐火物容器に内容物を収容した場合、容器の底部が抜け落ちる危険性があるので、底部における通気性検査は特に重要であり、当該底部における通気性検査を確実に行うためには、容器を移動させてジャッキによる容器底部の押圧位置を変更して再検査する必要が生じ、効率的な検査を行うことが難しい。
【０００７】
さらに、上述の検査装置は、耐火物容器の収容空間に圧縮空気を供給することにより通気性検査を行うものであるため、例えば、被検査体が収容空間を持たないブロック状の通気性煉瓦のような場合、通気性検査を行うことが難しいという問題もあった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、被検査体の通気性検査を効率良く行うことができる非破壊検査装置およびその検査方法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】
【０００９】
本発明の上記目的は、被検査体の表面に塗布された発泡剤含有液の前記被検査体内通気による発泡状態に基づいて前記被検査体の内部欠陥を検査する非破壊検査装置であって、装置本体と、前記装置本体の表面から突出する枠体状の突出体とを備えており、前記装置本体は、吸引孔と、透明部材からなる視認部とを備え、前記突出体は、前記被検査体の表面に当接することにより、前記被検査体の表面及び前記装置本体の間に密閉空間を形成し、前記吸引孔を介して前記密閉空間を吸引することにより、前記被検査体の表面に生じた発泡現象を前記視認部を介して視認可能に構成されている非破壊検査装置により達成される。
【００１０】
また、この非破壊検査装置において、前記装置本体は、透明な平板状の部材からなり、前記突出体は、弾性材料により形成されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明の上記目的は、上述の非破壊検査装置を用いて、容器状の被検査体の底部における通気状態を検査する非破壊検査方法であって、前記被検査体の底部外表面に発泡剤含有液を塗布する塗布ステップと、前記底部外表面に前記突出体を当接させて、前記底部外表面と前記装置本体との間に密閉空間を形成する密閉空間形成ステップと、前記密閉空間を吸引して、前記視認部を介して前記底部外表面を観察する観察ステップとを備える非破壊検査方法により達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、被検査体の通気性検査を効率良く行うことができる非破壊検査装置およびその検査方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の非破壊検査装置について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る非破壊検査装置１の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。なお、この図２は、非破壊検査装置１を容器状の被検査体６０の底部外表面６２に設置した場合における断面図を示している。この非破壊検査装置１は、被検査体６０の表面６２に塗布された発泡剤含有液の当該被検査体内通気による発泡状態に基づいて被検査体６０の内部欠陥を検査する装置であって、図１及び図２に示すように、装置本体１０と、突出体２０を備えている。
【００１４】
装置本体１０は、平面視矩形状の透明な平板状の部材により構成されている。この装置本体１０を構成する材料として、例えば、アクリルやガラス等の透明材料を挙げることができる。装置本体１０の一方の表面１０ａには、作業者が把持する把手１１，１１、および、装置本体１０の補強のための補強アングル１２，１２がボルト等の締結部材を介して取り付けられている。把手１１，１１は、装置本体１０の互いに平行な一対の側縁１０ｃ，１０ｃの近傍にそれぞれ取り付けられており、補強アングル１２，１２は、装置本体１０の中央部において、側縁１０ｃと平行となるように取り付けられている。また、後述の突出体２０により囲まれる装置本体１０の領域は視認部１３を構成している。この視認部１３には、装置本体１０の一方の表面１０ａから他方の表面１０ｂにかけて貫通する吸引孔１４が形成されており、当該吸引孔１４には、真空ポンプ等の吸引装置から延びるフレキシブルチューブ等の適宜な配管が接続する（図示せず）。
【００１５】
突出体２０は、図２に示すように、被検査体６０の表面６２に当接することにより、当該被検査体６０の表面６２と装置本体１０との間に密閉空間３０を形成する部材であり、装置本体１０の他方の表面１０ｂから突出する枠体形状となるように構成されている。この突出体２０は、天然ゴムやウレタンゴム、シリコン樹脂等の弾性材料により形成されている。本実施形態においては、突出体２０を平面視リング状となるように形成している。
【００１６】
このような構成により、突出体２０を被検査体６０の表面６２に当接して、被検査体６０の表面６２及び装置本体１０の間に密閉空間３０を形成することができ、吸引孔１４を介して密閉空間３０を吸引して当該密閉空間３０を負圧状態にすることができる。また、視認部１３を介して、密閉空間３０の外部から突出体２０によって囲まれる被検査体６０の表面６２を視認することが可能になる。
【００１７】
次に、被検査体６０として、図２に示すように、例えば、ルツボのような容器状の耐火物容器を採用し、当該耐火物容器の底部における内部欠陥の有無や欠陥の程度を非破壊検査装置１により検査する非破壊検査方法について、以下説明する。まず、耐火物容器の底部外表面６２に発泡剤を混合した水（発泡剤含有液）を塗布して、耐火物容器の底部外表面６２を濡らす（塗布ステップ）。発泡剤としては、例えば、石鹸や合成洗剤、界面活性剤等の発泡性材料を採用することができる。
【００１８】
そして、装置本体１０の把手１１，１１を把持して、図２に示すように、発泡剤含有液が塗布された耐火物容器の底部外表面６２に突出体２０が当接するようにして装置本体１０を設置する。これにより、底部外表面６２と装置本体１０との間に密閉空間３０が形成される（密閉空間形成ステップ）。
【００１９】
その後、図示しない真空ポンプ等の吸引装置を駆動して、吸引孔１４を介して耐火物容器の底部外表面６２と装置本体１０との間に形成される密閉空間３０を吸引して、当該密閉空間３０を負圧にし、視認部１３を介して底部外表面６２を観察する（観察ステップ）。密閉空間３０を吸引して負圧状態にすることにより、装置本体１０及び突出体２０は、底部外表面６２に吸い付いて固定されると共に、耐火物容器の収容空間６３側の空気が、耐火物の微孔性組織を通じて密閉空間３０側に移動する。耐火物容器の底部外表面６２には発泡剤含有液が塗布されているので、当該底部外表面６２において微細な発泡現象が生じる。なお、密閉空間３０の吸引を開始した時点から容器表面６２に発泡が見られるまでの時間や、発泡の密度および激しさは、耐火物組織の緻密さによって変化する。
【００２０】
耐火物組織内部に層状亀裂や緻密性不足などの内部欠陥を局所的に含んでいる耐火物容器の場合、その欠陥部分の発泡が正常な部分よりも早期に発生したり、気泡が正常な部分よりも大きく激しいものとなる。これは、組織内部の欠陥部分の通気性が正常部分よりも高いことに起因して、収容空間６３側の空気が、その欠陥部分を通じてより早く、より多く密閉空間３０側に流れてくるからであると考えられる。このような発泡状態を視認部１３を介して観察することにより、内部欠陥の有無確認や欠陥の程度確認を行う。
【００２１】
耐火物容器の底部６１における内部欠陥の有無確認等が終了した場合、図示しない吸引装置を停止することにより、密閉空間３０は負圧状態から大気圧と同等な圧力状態に変化するので、装置本体１０及び突出体２０を底部外表面６２から容易に取り外すことができる。
【００２２】
なお、本実施形態に係る非破壊検査装置１の作動説明として、非破壊検査装置１を耐火物容器の底部外表面６２に取り付け、通気性検査を行う場合を例にとり説明したが、耐火物容器の側壁部の外表面６４に非破壊検査装置１を取り付けて通気性検査を行い、内部欠陥の有無確認や欠陥の程度確認を行うことも可能である。
【００２３】
このように本実施形態に係る非破壊検査装置１よれば、被検査体６０の表面６２との間に密閉空間３０を形成し、当該密閉空間３０を吸引して被検査体６０の表面６２における発泡現象を視認できる構成を備えているので、従来のように、非破壊検査装置が設置されている場所まで被検査体６０をわざわざ搬送する必要がなくなり、被検査体６０の通気性検査を効率良く行うことができる。
【００２４】
また、突出体２０を被検査体６０の表面６２に当接させて密閉空間３０を形成し、当該密閉空間３０を吸引して負圧にすることにより、装置本体１０および突出体２０は被検査体６０の表面６２に吸い付いて固定されるので、非破壊検査装置１を被検査体６０に固定するための固定部材を別途必要とせず、コンパクトな構成とすることができると共に、被検査体６０の局所的な部分に取り付けて通気性検査を行うことができる。これにより、例えば、通気性検査が特に重要となる容器状の被検査体６０の底部６１における内部欠陥の有無や欠陥の程度等を容易に確認することが可能になる。
【００２５】
また、装置本体１０は透明部材からなる視認部１３を備え、当該視認部１３を介して被検査体６０の表面６２を視認可能となるように構成されているので、非破壊検査装置１を被検査体６０の表面６２に設置した状態のまま、被検査体６０の表面６２の発泡状態を直接視認することができる。この結果、被検査体６０の表面６２における発泡が早期に発生する部分の確認や、発泡が大きく激しい部分の確認をリアルタイムで容易かつ確実に行うことができ、被検査体６０の通気性検査を効率良く行うことが可能になる。
【００２６】
また、本実施形態に係る非破壊検査装置１は、枠体状の突出体２０を被検査体６０の表面６２に当接させることにより形成される被検査体６０の表面６２と装置本体１０との間の密閉空間３０を吸引して負圧にすることによって発生する被検査体６０の表面６２上の発泡現象を観察して通気状態の検査を行うものであるため、通気性検査を行うことができる被検査体６０としては、上述のような容器状のものに限らず、例えば、ブロック状のものや平板状のもの等種々の形状を有する被検査体６０の通気性検査を行うことができる。
【００２７】
また、突出体２０は、天然ゴム等の弾性材料により形成されているため、被検査体６０の表面６２と装置本体１０との間に形成される密閉空間３０の密閉度を高めることが可能になる。この結果、密閉空間３０の吸引時において、被検査体６０の表面６２と突出体２０との当接箇所を通過して、密閉空間３０の外部から内部に空気が流入することを防止することができる。これにより、密閉空間３０を所望の負圧状態に維持することがより確実に可能になり、高精度かつ効率良く被検査体６０における内部欠陥の有無等を判断することができる。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されない。例えば、装置本体１０と突出体２０とをアクリルやガラス等の透明材料により一体的に構成してもよい。このような構成であっても、被検査体６０の表面６２と装置本体１０との間で形成される密閉空間３０を吸引することにより、被検査体６０の表面６２に発泡現象を発生させることができる。また、このようにして装置本体１０を構成する場合、突出体２０における被検査体６０の表面６２との当接部分に天然ゴム等の弾性材料により構成したシール部材を取り付けることにより、密閉空間３０の外部から密閉空間３０の内部に空気が流入することを確実に防止することもできる。
【００２９】
また、本実施形態においては、平面視矩形状となるように装置本体１０を構成しているが、このような形状に特に限定されず、例えば、平面視円形状等任意の形状を採用することができる。また、枠体状の突出体２０の形状として平面視リング状となるように構成しているが、当該突出体２０と、装置本体１０と、被検査体６０の表面６２とにより密閉空間３０を形成できる形状であれば、突出体２０の形状は特に限定されない。
【００３０】
また、本実施形態においては、装置本体１０全体をアクリルやガラス等の透明材料により形成しているが、例えば、突出体２０により囲まれる装置本体１０の領域のみをアクリル等の透明材料により構成してもよい。具体的に説明すると、例えば、金属製の平板部材の中央部に平面視円形の貫通孔を形成し、当該貫通孔にアクリル等の透明材料により形成した透明な円板を嵌め込んで固定することにより装置本体１０を構成すると共に、当該円板の周縁に沿って枠体状の突出体２０を取り付ける。このような構成であっても、透明な円板部分が視認部１３を構成するので、吸引孔１４を介して密閉空間３０を吸引した場合に発生する被検査体６０の表面６２における発泡現象を当該透明な円板を介して視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る非破壊検査装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面を示す概略構成断面図である。
【図３】従来の検査装置を示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    非破壊検査装置
１０  装置本体
１３  視認部
１４  吸引孔
２０  突出体
３０  密閉空間
６０  被検査体
６２  被検査体の表面
【図１】
2008076205.tif 000003
【図２】
2008076205.tif 000004
【図３】
2008076205.tif 000005