(57)【要約】金属非破壊検査用のポータブル自蔵スキャナ装置（１００）が提供される。ポータブル自蔵スキャナ装置（１００）は、その下面の下に延びるホイール（１０８）を有するシャーシ（１０２）と、シャーシ（１０２）に分離可能に固定された非破壊検査プローブ（１１８）と、シャーシ（１０２）に連結されたコンピュータプロセッサ装置（２００）とを含む。コンピュータプロセッサ装置（２００）は、検査材料（１０９）に金属非破壊検査を行うためのコンピュータプロセッサ装置（２００）で実行可能なアプリケーションを含む。スキャナ装置（１００）は、金属非破壊検査に応じて画像を表示する表示装置（２１６）をも含む。シャーシ（１０２）、コンピュータプロセッサ装置（２００）及び表示装置は、単一ユニットとして検査材料（１０９）に沿って移動する。
2010534853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属非破壊検査用のポータブル自蔵スキャナ装置であって、
シャーシと、
シャーシの下面の下に延びるホイールと、
シャーシに固定された少なくとも１つのプローブと、
シャーシに連結されたコンピュータプロセッサ装置であって、検査材料に金属非破壊検査を行うためのコンピュータプロセッサ装置で実行可能なアプリケーションを含み、少なくとも１つのプローブが少なくとも１つのアプリケーションからコマンドを受け取って検査材料に検査信号を送信し、検査材料から検査信号に対する応答を感知し、コンピュータプロセッサ装置に応答信号を供給する、コンピュータプロセッサ装置と、
シャーシに連結され、コンピュータプロセッサ装置と連通する表示装置であって、応答信号に応じて画像を表示するように形成され、画像がスキャナ装置の操作中に検査員によって見ることができる、表示装置と、
を包含するスキャナ装置において、
シャーシ、コンピュータプロセッサ装置及び表示装置が、単一ユニットとして検査材料に沿って移動する、スキャナ装置。
【請求項２】
シャーシが、ベースと、ベースから上方に延びる側壁と、ベース及び側壁により形成された開口部とを含み、
コンピュータプロセッサ装置がシャーシの開口部に配置される、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項３】
シャーシが、開口部を横切って延び、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能なカバーをさらに含み、
開放位置では、コンピュータプロセッサ装置が、開口部内へ挿入しあるいは開口部から取り外すことができ、閉鎖位置では、コンピュータプロセッサ装置が開口部内に固定され、カバーの少なくとも一部分が、閉鎖位置にカバーがあるときに検査員が表示装置を見ることを可能にするように透明である、請求項２記載のスキャナ装置。
【請求項４】
シャーシに連結され、少なくとも１つのプローブに通信可能に接続されたインターフェースコネクタと、
インターフェースコネクタに接続されるコンピュータプロセッサ装置の通信ポートと、
をさらに包含しており、
少なくとも１つのアプリケーションからのコマンドが、通信ポート及びインターフェースコネクタを介して送信される、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項５】
アプリケーションが、
少なくとも１つのプローブによる検査信号放出から生じる応答信号を受け取るデータ収集構成要素と、
検査材料上におけるスキャナ装置の位置を決定し、応答信号が得られる位置設定を確定するためのエンコーダと、
応答信号を処理するためのデータ変換構成要素と、
処理された応答信号を表示装置に提示するための画像処理構成要素と、
を含む、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項６】
シャーシが、少なくとも１つのプローブを支持するポストさらに含み、少なくとも１つのプローブが異なるプローブに交換されることを可能にするように、少なくとも１つのプローブがポストから取り外し可能である、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項７】
シャーシが、検査員が手動でスキャナ装置を検査材料上で案内することを可能にするためにシャーシに形成された少なくとも１つのハンドルをさらに含む、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項８】
コンピュータプロセッサ装置と通信するトランシーバをさらに包含しており、トランシーバが、金属非破壊検査から生じたデータを送信し遠隔源からの通信を受けるように操作可能である、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項９】
コンピュータプロセッサ装置が、検査員の見えるところへ外側に面して配置される表示装置を有するタブレットコンピュータである、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項１０】
コンピュータプロセッサ装置に通信可能に接続される第２の表示装置をさらに包含しており、第２の表示装置が、検査者によって着用されるアイウェアを含み、アイウェアが画像を受け取り、検査者へ画像を表示する、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項１１】
ホイールが、検査中にスキャナ装置を検査材料に固定するためにシャーシの下面の角領域に配置した磁性ホイールからなる、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項１２】
ホイールを駆動するためのモータと、
モータに電力を供給する電源と、
をさらに包含する、請求項１記載のスキャナ装置。
【請求項１３】
金属非破壊スキャナ装置用のシャーシであって、
ベース、ベースから上方に延びる側壁、及び、コンピュータプロセッサ装置を受け入れるためのベースと側壁により形成された開口部と、
シャーシのベースの下に延びるホイールと、
シャーシに固定された少なくとも１つの非破壊検査プローブと、
シャーシに取り付けられ、少なくとも１つのプローブに通信可能に接続され、コンピュータプロセッサ装置の通信ポートに接続するように形成されたインターフェースコネクタと、
を包含するシャーシ。
【請求項１４】
シャーシの開口部を横切って延び、開放位置と閉鎖位置との間で移動可能なカバーをさらに包含しており、
開放位置では、コンピュータプロセッサ装置が、開口部内へ挿入しあるいは開口部から取り外すことができ、閉鎖位置では、コンピュータプロセッサ装置が開口部内に固定され、カバーの少なくとも一部分が、閉鎖位置にカバーがあるときに検査員が表示装置を見ることを可能にするように透明である、請求項１３記載のシャーシ。
【請求項１５】
少なくとも１つのプローブをシャーシに連結するためのシャーシに取り付けられたポストをさらに包含しており、少なくとも１つのプローブが異なるプローブに交換されることを可能にするように、少なくとも１つのプローブがポストから取り外し可能である、請求項１３記載のシャーシ。
【請求項１６】
検査員が手動でスキャナ装置を検査材料上で案内することを可能にするためにシャーシに形成された少なくとも１つのハンドルをさらに包含する、請求項１３記載のシャーシ。
【請求項１７】
金属非破壊検査から生じたデータを送信し遠隔源からの通信を受けるように操作可能であるトランシーバをさらに包含する、請求項１３記載のシャーシ。
【請求項１８】
ホイールが、検査中にシャーシを検査材料に固定するためにシャーシの下面の角領域に配置した磁性ホイールからなる、請求項１３記載のシャーシ。
【請求項１９】
ホイールを駆動するためのモータと、
モータに電力を供給する電源と、
をさらに包含する、請求項１３記載のシャーシ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の開示は、一般にスキャナ装置に関し、より詳細には、金属非破壊検査用のポータブル自蔵スキャナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非破壊検査技術を使用しての圧力部品及び大径のチューブやパイプ（例えば直径が３００ｍｍ以上である）の検査は、特に胴回りやシーム溶接を検査する場合には、骨の折れるタスクである。例えば、測定される部品は、検査員が手で操作する小型の携帯機器を必要とされる区域にしばしば設置される。全自動あるいは半自動の検査機器は、嵩張っていて、これらの近づき難い区域に設置するには厄介である。さらに、高度な携帯機器（例えば手で案内するスキャナ）を使用して、センサ（例えば飛行回折センサ、フェイズドアレイ、電磁音響変換器等の時間）はスキャナに取り付けられ、表示装置と共にデータ収集ユニットは、スキャナから物理的に分離されるとともに、ケーブル配線を介して互いにリンクされる。その結果、しばしば、検査を行うために２人の作業者が必要であり、一人の検査者がスキャナを案内し、他の検査者がデータ収集プロセスを観察する。１人の作業者だけで使用する場合には、データ収集構成要素及びデータ表示ユニットは、データの同時の走査及び観察のために同じ場所にある必要がある。しかしながら、制限されたスペース、例えばボイラー設備、で検査する場合、これは可能ではないかもしれない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、必要とされるものは、一人の作業者が金属非破壊検査に関して検査作業とデータ収集及び観察作業の両方を行うことができる、小型の自蔵スキャニング装置である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ここに例示された様相によれば、金属非破壊検査用のポータブル自蔵スキャナ装置が提供される。ポータブル自蔵スキャナ装置は、その下面の下に延びるホイールを有するシャーシと、シャーシに分離可能に固定された非破壊検査プローブと、シャーシに連結されたコンピュータプロセッサ装置とを含む。コンピュータプロセッサ装置は、検査材料に金属非破壊検査を行うためのコンピュータプロセッサ装置で実行可能なアプリケーションを含む。スキャナ装置は、金属非破壊検査に応じて画像を表示する表示装置をも含む。シャーシ、コンピュータプロセッサ装置及び表示装置は、単一ユニットとして検査材料に沿って移動する。
【０００５】
ここに例示された他の様相によれば、金属非破壊スキャナ装置用のシャーシが提供される。シャーシは、ベース、ベースから上方に延びる側壁、及び、コンピュータプロセッサ装置を受け入れるためのベースと側壁により形成された開口部を含む。シャーシは、シャーシのベースの下に延びるホイールと、シャーシに固定された少なくとも１つの非破壊検査プローブと、シャーシに取り付けられたインターフェースコネクタとをさらに含む。インターフェースコネクタは、少なくとも１つのプローブに通信可能に接続される。インターフェースコネクタは、コンピュータプロセッサ装置の通信ポートに接続するように形成されている。
【０００６】
上記及び他の特徴は、以下の図及び詳細な説明によって例示される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】典型的な実施例におけるシャーシ及びコンピュータプロセッサ装置を含むスキャナ装置の斜視図である。
【図２】図１に示したシャーシの斜視図である。
【図３】図１のコンピュータプロセッサ装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
典型的な実施例である図に関し、同様な要素には同じ符号を付してある。
【０００９】
金属非破壊検査用のポータブル自蔵スキャナ装置は、典型的な実施例に従って提供される。自蔵スキャナ装置は、小型で、様々なセンサと共に使用可能である。スキャナ装置は、その集合的な構成要素が単一ユニットとして検査材料に沿って移動するように自蔵型である。その自蔵型構成の結果、一人の検査者単独で、スキャナ装置を限定されたスペースへ運ぶと同時にスキャナ装置を案内して、検査データを収集し、これに取り付けられた表示装置によって検査データを観察し得る。
【００１０】
次に図１−３において、金属非破壊検査用のポータブル自蔵スキャナ装置を典型的な実施例に従って説明する。ポータブル自蔵スキャナ装置１００は、シャーシ１０２と、シャーシ１０２に連結されたコンピュータプロセッサ装置２００とを含む。１つの典型的な実施例では、シャーシ１０２は、ベース１０４と、ベース１０４の縁部から上方に延びる側壁１０６と、ベース及び側壁により形成された開口部とを含む。そして、コンピュータプロセッサ装置２００はシャーシ１０２の開口部に配置される。しかしながら、本発明の利点を達成するために他の構成を採用し得ることが理解されるであろう。
【００１１】
シャーシ１０２は、また、シャーシ１０２の下面（例えばそのベース１０４）に分離可能に固定された少なくとも１つプローブ１１８をさらに含む。また、プローブ１１８は、シャーシの側壁１０６に分離可能に固定され、シャーシ１０２の下面の下にプローブ１１８が延びるように配設することが予期される。プローブ１１８は、超音波変換器、電磁音響変換器、あるいは金属非破壊検査に役立つ他のプローブであってよい。シャーシ１０２は、また、シャーシ１０２に取付けられたインターフェースコネクタ１１４を含む。インターフェースコネクタ１１４は、配線、プリント回路基板あるいは同等物でプローブ１１８に通信可能に接続される。インターフェースコネクタ１１４は、小型計算機システムインターフェース（ＳＣＳＩ）コネクタであってよい。
【００１２】
スキャナ装置１００は、また、検査に応答して画像を表示する表示装置２１６を含む。画像は、スキャナ装置１００の操作中に検査者によって見ることができる。表示装置２１６はさらに後述する。
【００１３】
コンピュータプロセッサ装置２００は、シャーシ１０２に設置されたプローブ１１８とコンピュータプロセッサ装置２００との通信を可能にするためにインターフェースコネクタ１１４に接続される通信（入力・出力）ポート２１４を含む。典型的な実施例では、コンピュータプロセッサ装置２００は、また、検査材料１０９に金属非破壊検査を行うためのコンピュータプロセッサ装置２００で実行可能なソフトウェアアプリケーション（命令）を含む。検査材料１０９はパイプあるいはチューブであってよく、検査は、パイプあるいはチューブのシーム溶接の完全性及び／又は胴回りを測定することを含む。プローブ１１８は、通信ポート２１４及びインターフェースコネクタ１１４を介して少なくとも１つのアプリケーションからコマンドを受け取り、このコマンドに応答して検査材料１０９に検査信号（例えば超音波パルス、音波等）を送信する。プローブ１１８は、検査材料１０９からの検査信号に対する応答を感知し、次に、コンピュータプロセッサ装置２００に応答信号を供給する。
【００１４】
コンピュータプロセッサ装置２００で実行可能なアプリケーションは、プローブ１１８による検査信号放出から生じる応答信号を受け取るデータ収集構成要素２０６と、検査材料１０９上におけるスキャナ装置１００の位置を決定し、応答信号が得られる検査材料１０９の位置設定を確定するためのエンコーダ２０４と、応答信号をディジタル化あるいは処理するのためのデータ変換構成要素２０８と、処理された応答信号を表示装置２１６に提示するための画像処理構成要素２１０とを含む。採用されるプローブ１１８のタイプ及びスキャナ装置１００で使用されるデータ収集構成要素２０６のタイプは、行われる検査の性質（例えば飛行回折超音波、フェイズドアレイ超音波、電磁音波等の時間）に依存する。
【００１５】
コンピュータプロセッサ装置２００は、また、応答信号及び他の検査値のような他のデータと共に、コンピュータプロセッサ装置２００で実行可能なアプリケーションを格納するための記憶装置２０２を含む。
【００１６】
１つの典型的な実施例では、コンピュータプロセッサ装置２００は、単一ユニットとしてシャーシ１０２と一体に形成される。代替の典型的な実施例では、コンピュータプロセッサ装置２００及びシャーシ１０２は、検査が完了した後にコンピュータプロセッサ装置２００及びシャーシ１０２を容易に分離できるように分離可能である。この代替の典型的な実施例では、コンピュータプロセッサ装置２００は、シャーシ１０２に連結され（例えばシャーシ１０２内に配置され）、インターフェースコネクタ１１４及び通信ポート２１４を介してシャーシ１０２に分離可能に固定される。その上、スキャナ装置１００を取り扱う間にコンピュータプロセッサ装置２００への損傷を防ぐために、弾性材料（例えば発泡体）、ストラップ及び／又は他の安全手段が、シャーシ１０２内に設置されてよい。その上、コンピュータプロセッサ装置２００は、後述するようにシャーシ１０２のカバー１２０を開くことにより、シャーシ１０２から取り外され得る。
【００１７】
シャーシ１０２及びコンピュータプロセッサ装置２００が別個のユニットである（すなわち一体に形成されていない）場合、シャーシ１０２は、例えばコンピュータプロセッサ装置２００として使用される商業上利用可能なタブレットコンピュータを受け入れるように構成されていてよく、このコンピュータプロセッサ装置は、その表示装置２１６が外側に面する（すなわち、表示装置２１６が完全あるいは部分的に透明なカバー１２０の下にあり、作業者に面する）ことを可能にし、タッチスクリーン能力を含む。ここで使用されるように、「タブレットコンピュータ」は、キーボードやマウスの代わりに、あるいはこれに加えて、ユーザーがスタイラスディジタルペンや指先でコンピュータを操作することを可能にするタッチ感覚の表示画面を有する、ノート、ラップトップあるいはスレート形モバイルコンピュータである。タブレットコンピュータは、付属のキーボードを備えたベース本体を有し且つスイベルヒンジあるいは回転ヒンジと呼ばれる単一の継手でベースを表示装置に取り付けている、いわゆるコンバーティブルノートを含む。継手は、スクリーンが１８０°にわたって回転しキーボードの上に折りたたまれて、平らな書き込み面を提供することを可能にする。
【００１８】
標準の入力・出力ポートにより、スキャナ装置１００は、任意の商業上利用可能なタブレットコンピュータを使用できるようにし、カバー１２０は、表示装置２１６を見ることを可能にする一方で、タブレットコンピュータに対する保護を提供する。タッチスクリーンは、スキャナ装置１００の操作を容易にする。このように構成されていることで、タブレットコンピュータは、データを得るためにシャーシ１０２内に設置され、次に、データの分析のため及び／又はネットワークへのデータのアップロードのためにシャーシ１０２から取り外すことができる。タブレットコンピュータは、スキャナ装置１００と共に使用するために専用の高価なアプリケーションに特有のコンピュータである必要がない。タブレットコンピュータは、適切なソフトウェアを必要とするだけである。
【００１９】
その上、第２の表示装置が、検査を容易にするためにコンピュータプロセッサ装置２００に通信可能に接続されてよい。例えば、表示機能を含むアイウェアが、スキャナ装置１００の操作中に検査者によって着用されてよい。アイウェアは、無線（例えばブルートゥース（登録商標）のような短距離電波を使用してのシャーシとの通信）であってもよいし、あるいは、ケーブル配線を介してシャーシに物理的に接続されてもよい。
【００２０】
典型的な実施例では、シャーシ１０２は、プローブ１１８の各々を支持するためのツールポスト１１９をさらに含んでいてよい。ポスト１１９は、シャーシ１０２の下面に（例えばそのベース１０４に）連結され、ベース１０４の下面とプローブ１１８との間に位置されていてよい。代わりとして、ポスト１１９は、シャーシの側壁１０６に取り付けられ、シャーシ１０２の下面の下にプローブ１１８が下方へ延びるように配設されてよい。その上、ポストは、検査材料１０９にプローブ圧力をかけるために検査材料１０９に向けてプローブを押圧するスプリング負荷機構を含んでいてよい。ポスト１１９は、プローブ１１８がシャーシ１０２から取り外され、異なるプローブ１１８に交換されることを可能にする。その結果、同じシャーシ１０２は、プローブ１１８及びコンピュータプロセッサ装置２００内の必要なアプリケーションを単に変更することにより、異なる形式の金属検査を行うために使用することができる。
【００２１】
上述したように、シャーシ１０２はカバー１２０を含む。カバー１２０は、側壁１０６及びベース１０４により形成された開口部を横切って延び、開放位置（図２に示す）と閉鎖位置（図１に示す）のと間で移動可能である。開放位置では、コンピュータプロセッサ装置２００は、開口部内へ挿入しあるいは開口部から取り外すことができ、また、閉鎖位置では、コンピュータプロセッサ装置２００は、開口部内に安定して固定される。１つの実施例では、透明なカバー１２０の一側は、カバーの開閉を可能にするために、シャーシ１０２の側壁１０６の１つに透明なカバー１２０の蝶着部側を安定して固定するための１つ以上のヒンジ１２２を含む。また、カバーは、例えば側壁１０６に配置されたスロット又は溝を使用することで、開放位置と閉鎖位置との間で摺動できることが予期される。
【００２２】
検査員が表示装置２１６を見ることを可能にするために、カバー１２０は完全に透明材料から形成されていてよい。代わりとして、検査員が表示装置２１６を見ることを可能にするために、カバー１２０は、例えば１つ以上のウィンドウを含むことで、部分的に透明であってもよい。
【００２３】
シャーシ１０２は、また、検査中にスキャナ装置を検査材料１０９に沿って移動できるようにするために、シャーシ１０２の下面（例えばベース１０４）の角領域の各々に配置されたホイール１０８を含んでいてよい。ホイール１０８は、検査中にスキャナ装置１００を検査材料に安全に固定するために磁性であってよい。１つの典型的な実施例では、シャーシ１０２は、ホイール１０８を駆動するためのモータ１１０と、モータ１１０に電力を供給する電源１１６（例えばバッテリー）とを含む。代替の典型的な実施例では、シャーシ１０２は、作業者によって手動で推進され、従って、モータは必要ではない。有益的には、モータ１１０の重量の追加なしで、スキャナ装置１００のポータビリティが高められる。
【００２４】
シャーシ１０２は、シャーシ１０２（例えばシャーシ１０２の１つ以上の側壁１０６）に形成された少なくとも１つのハンドル１２６をさらに含んでいてよい。ハンドル１２６は、検査者が手動でスキャナ装置１００を検査材料１０９上で案内することを可能にする。
【００２５】
典型的な実施例では、スキャナ装置１００は、コンピュータプロセッサ装置２００と通信するトランシーバ１２４をさらに含んでいてよい。トランシーバ１２４は、検査から生じたデータを送信し、検査に関する遠隔源から通信を受ける。トランシーバ１２４は、１つ以上の無線ネットワークにわたって遠隔源と通信する。トランシーバ１２４は、シャーシ１０２に取り付けて図２に示されているが、その代りに、トランシーバ１２４はコンピュータプロセッサ装置２００に取り付けし得ることが予期される。例えば、トランシーバ１２４は、Ｗｉ−Ｆｉ装置のような無線ローカルエリアネットワークトランシーバであってよい。
【００２６】
上述したように、スキャナ装置１００は、シャーシ１０２及びコンピュータプロセッサ装置２００が検査材料に沿って移動される単一ユニットを形成するように、小型で自蔵型である。このように構成されていることで、一人の検査者単独で、検査を行うと同時に、スキャナ装置に取り付けられた表示装置を介して検査結果を観察し得る。１つの実施例では、コンピュータプロセッサ装置２１６は、高価なアプリケーションに特有のコンピュータの代わりに、標準のタブレットコンピュータの使用を可能にするように、シャーシ１０２から取り外し可能である。その上、スキャナ装置に配置された磁性ホイールは、コンパクトな設計と共に、より大型のスキャナ装置の操作においては起因する疲労を防止あるいは軽減する。また、同じシャーシ１０２は、プローブ１１８及びコンピュータプロセッサ装置２００内の必要なアプリケーションを単に変更することにより、異なる形式の金属検査を行うために使用することができる。
【００２７】
本発明を様々な典型的な実施例に関して説明したが、本発明の範囲を逸脱することなしに、様々な変更をなし、実施例の構成要素を同等物に置換し得ることが、当業者には理解されるであろう。その上、本発明の本質的な範囲を逸脱することなしに、特定の状況あるいは材料を採用するために幾多の修正をなし得る。従って、本発明は、本発明を実施するための最良の形態として記載した特定の実施例に制限されるものではなく、本発明は、添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施例を含むものである。
【図１】
2010534853.tif 000003
【図２】
2010534853.tif 000004
【図３】
2010534853.tif 000005
【国際調査報告】
2010534853.tif 000006
2010534853.tif 000007
2010534853.tif 000008