(57)【要約】  摩擦を減らすためにホイールを使用した、細管内で非破壊検査センサを移送するためのプローブ。各ホイールの半径方向の行程は、カムおよび軸方向に往復運動するプランジャから成る構成を介して機械的に連動することにより、細管の口径遷移部でプローブがセンタリングされる。内部の配線の曲げが極力抑えられ、プローブの挿入を支援するダイナミックシールが、プローブに付帯するたわみケーブルの圧縮負荷による座屈を低減または排除する。ホイールの構成と同様に、各シールセグメントの半径方向の行程が機械的に連動することによって、プローブがセンタリングされる。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細管（６）の壁を非破壊検査するための、中心軸がプローブの伸長方向に沿って延びている、細長の非破壊センサ探傷プローブ（１）であって、
外周面に実質的に等間隔に配置された３組以上のローラ（２１）がそれぞれ、実質的に等しい力で半径方向外方へ付勢されて、細管の内壁に接触するように構成された先頭部（１３）と、
前記先頭部に対する限定的な角度の回転を可能にする旋回継手（１０）により、前記先頭部に、一方の軸方向端部が当該先頭部（１３）から吊り下がるように結合された非破壊センサ部（９）と、
前記当該非破壊センサ部（９）との間で限定的な角度の回転を可能にする旋回継手（１０）により、当該非破壊センサ部（９）のもう一方の軸方向端部に結合された後尾部（１４）であって、当該後尾部がその本体（３４）から半径方向外方へ付勢されたセンタリング装置（３１）を具備し、当該センタリング装置が細管の内壁と複数の点で接触し、各接触点が前記後尾部の外周面から外方へ実質的に等しい圧力で付勢されることを特徴とする後尾部（１４）とから成る非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項２】
先頭部（１３）が、軸方向に往復運動可能なプランジャ（２５）、各ローラ（２１）とプランジャとの間に結合されたカム（２３）、および当該ローラを実質的に等しい力で半径方向外方へ付勢するように各カムを回転させるべく１つの方向に当該プランジャを付勢する手段（２６）とを有する、請求項１の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項３】
プランジャ（２５）が先頭部（１３）内で同軸的に支持される請求項２の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項４】
プランジャ（２５）がばねによって付勢されている請求項３の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項５】
後尾部（１４）が、軸方向に往復運動可能なプランジャ（３７）、各接触点（３１）とプランジャとの間に結合されたカム（３２）、および当該接触点を実質的に等しい力で半径方向外方へ付勢するように各カムを回転させるべく１つの方向に当該プランジャを付勢する手段（３８）とを有する、請求項２の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項６】
後尾部のプランジャ（３７）が軸方向通路（５）を含み、当該通路内を信号ケーブルが非破壊センサ部（９）から後尾部（１４）後部まで延びている請求項５の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項７】
後尾部（１４）と非破壊センサ（９）部との間の旋回継手（１０）が軸方向通路（２０）を含み、当該通路内を信号ケーブル（５）が非破壊センサ部から後尾部へ延びている請求項６の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項８】
後尾部（１４）と非破壊センサ部（９）との間の旋回継手（１８）を通る軸方向通路（２０）が、後尾部内に向けて広がったテーパー出口（２０）を備えている請求項７の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項９】
後尾部（１４）の外周面に実質的に等間隔に配置されたローラ（２１）が前記接触点である請求項１の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１０】
後尾部（１４）本体の外周面から外方へ突出し、細管（６）内壁に当たるように付勢される環状の外周シール（３１）のセグメントが前記接触点である請求項１の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１１】
環状の外周シール（３１）の複数セグメントが円周方向に重なることで口径が変化する細管（６）に適応できる請求項１０の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１２】
環状の外周シール（３１）の複数セグメントのそれぞれが、後尾部（１４）の後部から当該環状の外周シールセグメントの半径方向で内部の表面へと延びる流路（４２）を含むことにより、当該後尾部の後部の圧力が上昇するとシールが半径方向外方へ付勢されることを特徴とする、請求項１０の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１３】
非破壊センサ探傷プローブが細管の屈曲部を通過する際に、非破壊センサ部（９）が、その外周が細管（６）の壁から実質的に等距離に離隔した状態で支持される請求項１の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１４】
細管（６）の内壁と、非破壊センサ部（９）外周との間の等しい間隔が、公称間隔の＋２０％ないし−２０％の範囲を実質的に超えて変化しない請求項１３の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１５】
ローラ（２１）の各組が、半径方向に共に動く２つのローラから成る請求項１の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１６】
非破壊センサ部（９）と後尾部（１４）との間の旋回継手（１１）の回転角を制限するストッパー（１６）を含む請求項１の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１７】
非破壊センサ部（９）と後尾部（１４）との間の旋回継手（１１）の回転角を制限するストッパー（１６）が当該後尾部の非破壊センサ部に対する軸方向の回転を防ぐ請求項１６の非破壊センサ探傷プローブ（１）。
【請求項１８】
細管（６）の壁の状態を細管内から検査するための非破壊センサ細管探傷プローブ（１）であって、
長軸が細管（６）内の並進方向に沿って延びるプローブ本体（１４）と、
プローブ本体（１４）から半径方向外方へ付勢されるセンタリングシール（３１）であって、検査対象の細管（６）の内壁と接触する複数の周方向セグメントを有し、各セグメントはプローブ本体の外周面から外方へ付勢され、各セグメントに接続された軸方向に往復運動するプランジャ（３７）によって同じ圧力が加えられることを特徴とするセンタリングシール（３１）と
を具備する非破壊センサ細管探傷プローブ（１）。
【請求項１９】
複数の周方向セグメント（３１）が円周方向に重なることで口径が変化する細管（６）に適応できる請求項１８の非破壊センサ細管探傷プローブ（１）。
【請求項２０】
複数の周方向セグメント（３１）のそれぞれが、プローブの後部から外周シールセグメントの半径方向で内部の表面へ延びる流路（４２）を含むことにより、当該プローブ本体の後部の圧力が上昇するとシールが半径方向外方へ付勢されることを特徴とする、請求項１８の非破壊センサ細管探傷プローブ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、「ＥＤＤＹ ＣＵＲＲＥＮＴ ＩＮＳＰＥＣＴＩＯＮ ＰＲＯＢＥ」と題する２０１２年６月１９日に提出された米国仮特許出願第６１／６６１，４４１号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は概して管状供試体の非破壊検査に関し、具体的には、熱交換器配管の構造健全性の非破壊検査のための探傷プローブに関する。
【背景技術】
【０００３】
加圧水型原子炉の原子力発電所において、蒸気発生器は、タービン発電機を駆動するために水の熱エネルギーを原子炉冷却材から蒸気へ変換する。炉心を流れる高圧水と蒸気に変換される低圧水とを分離させながら熱を伝えるために、蒸気発生器は、大きな伝熱表面積を提供する何千本もの小口径の細管から構成される。蒸気発生器の細管の本数は、約３,０００〜１５,０００本の範囲である。蒸気発生器には、各々が長さ約６０フィートの直管を使用するものもある。ほとんどの蒸気発生器はＵ字管、即ち長い垂直な部分が短い水平な部分に２つの９０度屈曲部よって接続された管体から成る。発電所運転時、炉心を流れる高圧水はある量の放射性粒子を蒸気発生器内に運び、一部の粒子が細管内面に堆積する。発電所の運転後、蒸気発生器は放射線源になる。
【０００４】
蒸気発生器細管の構造健全性を保証するために、渦電流プローブによる定期的な検査が広く行われる。高放射線場であるので、渦電流プローブを位置決めし並進させるためにロボット工学と遠隔制御電動装置が利用される。機器、労働力、発電所運転停止期間に伴う費用と、要員の放射線被ばくを最小限に抑える利益の観点から、渦電流探傷プローブの性能と能力を最適化することが強く望まれる。
【０００５】
先行技術の渦電流プローブにおける問題の１つは、単一のプローブでは蒸気発生器内のすべての細管にアクセスできないことである。大半の細管を検査するために使用される直径が大きめのプローブは、曲率半径の小さな細管屈曲部を通過できない。曲率半径の小さな屈曲部にアクセスするために、分解能が低めの小さなプローブを使う場合がある。また、細管全体を検査するには、細管の半分だけは蒸気発生器の一方の側からアクセスできるにしても、残りの半分は細管の反対側端部からアクセスする必要があるかもしれない。検査効率を最大にするには、一般に、追加のプローブを使用して廃棄する必要がある。
【０００６】
現在の渦電流プローブに関する２つ目の問題は、プローブのセンタリング機構である。典型的には、プローブのセンタリングは、プローブの周面上に円周方向に等間隔に配置され、半径方向に延びる、形状順応性あるパッドを使用して行う。プローブと細管の接触面が比較的小さいため、摩耗による半径方向の材料損失が大きくなる。摩耗を補償するためにパッドはやや大きめになっているが、そのため細管とパッドの間の摩擦が大きくなる。プローブセンタリングパッドの別の欠点は、各パッドが圧縮され、偏りの大きさがパッドにより異なることである。プローブが屈曲部を通過する際に生じる側面荷重は、プローブのセンタリングに悪影響を及ぼす可能性がある。また、プローブ検査コイルに対するプローブセンタリングパッドの軸方向の位置関係によって、プローブが屈曲部を通過する際にコイルが細管表面に接触し、センサ信号の正しい解釈に悪影響が生じるおそれがある。
【０００７】
現在ある別の問題は、プローブの電気信号の不具合である。電気的不具合の原因は種々考えられるが、プローブの屈曲量を抑えてプローブの配線にかかる応力を減らせば、電気的不具合が減ると予想される。
【０００８】
渦電流探傷の際に遭遇する別の問題は、プローブの細管への挿入に関係がある。一般的には、ホイールや、プローブのたわみケーブルに係合するベルトのような機械的な手段によって、渦電流プローブを細管に挿入する。プローブと細管との間の摩擦、重力、およびプローブに取り付けられたたわみケーブルの擦れが、プローブの挿入を妨げる力を誘発する。プローブに取り付けられたたわみケーブルは座屈が起きやすく、細管にかかる側面荷重が、挿入を妨げる摩擦力を一層大きくする。多くの場合、座屈による摩擦によって座屈応力が段々大きくなり、力を加えてもプローブを挿入できなくなるまで摩擦が増大する。プローブの位置は、たわみケーブルの変位を符号化することによって外部から測定するので、たわみケーブルが座屈するとプローブ位置の正確さも失われる。
【０００９】
前述のように、現在の渦電流探傷法には多くの問題点がある。本発明の目的は、最小曲率半径のＵ字管を含む蒸気発生器のすべての細管にアクセスできる単一の渦電流プローブを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、挿入部、口径遷移部、凹部、および屈曲部を含む細管の全域で摩擦を減らすためのホイールを具備するプローブを提供することである。
【００１１】
本発明のさらに別の目的は、細管内の口径遷移部、屈曲部、およびその他の変異箇所を通過する際もセンサをセンタリング状態に保つようなプローブを提供することである。
【００１２】
本発明のさらに別の目的は、管内での配線の曲げを抑えてプローブの寿命を引き延ばすような探傷プローブを提供することである。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、プローブに挿入力を与え、センタリングしながらプローブの並進を可能にするダイナミックシールを具備するプローブを提供することである。
【００１４】
さらに、本発明の目的は、軸方向位置の精度が高いプローブを提供することである。
【発明の概要】
【００１５】
上記および他の目的は、細管の壁を非破壊検査するための、中心軸がプローブの伸長方向に沿って延びている、細長の非破壊センサ探傷プローブによって達成される。この探傷プローブは、外周面に実質的に等間隔に配置された３組以上のローラがそれぞれ、実質的に等しい力で半径方向外方へ付勢されて、細管の内壁に接触するように構成された先頭部を有する。非破壊センサ部は、先頭部に対する限定的な角度の回転を可能にする旋回継手により、先頭部に、一方の軸方向端部が当該先頭部から吊り下がるように結合されている。後尾部は、当該非破壊センサ部との間で限定的な角度の回転を可能にする旋回継手により、非破壊センサ部のもう一方の軸方向端部に結合されている。この後尾部はその本体から半径方向外方へ付勢されたセンタリング装置を具備し、当該センタリング装置は細管の内壁と複数の点で接触し、各接触点は前記後尾部の外周面から外方へ実質的に等しい圧力で付勢される。
【００１６】
一実施態様において、先頭部は、軸方向に往復運動可能なプランジャ、各ローラとプランジャとの間に結合されたカム、および当該ローラを実質的に等しい力で半径方向外方へ付勢するように各カムを回転させるべく１つの方向に当該プランジャを付勢する手段とを有する。プランジャは、先頭部内で同軸的に支持され、ばねによって付勢されているのが好ましい。後尾部は、軸方向に往復運動可能なプランジャ、各接触点とプランジャとの間に結合されたカム、および当該接触点を実質的に等しい力で半径方向外方へ付勢するように各カムを回転させるべく１つの方向に当該プランジャを付勢する手段とを有する。一実施例において、後尾部のプランジャは軸方向通路を含み、当該通路内を信号ケーブルが非破壊センサ部から後尾部後部まで延びている。この後の実施例では、後尾部と非破壊センサ部との間の旋回継手が軸方向通路を含み、当該通路内を信号ケーブルが非破壊センサ部から後尾部へ延びているのが好ましい。
【００１７】
別の実施態様では、後尾部の外周面に実質的に等間隔に配置されたローラが前記接触点である。さらに別の実施態様では、後尾部本体の外周面から外方へ突出し、細管の内壁に当たるように付勢される環状の外周シールのセグメントが前記接触点である。後者の実施態様において、環状の外周シールの複数セグメントが円周方向に重なることで口径が変化する細管に適応できるようにするのが好ましい。後者の実施態様において、環状の外周シールの複数セグメントのそれぞれが、後尾部の後部から当該環状の外周シールセグメントの半径方向で内側の表面へ延びる流路を含むことにより、当該後尾部の後部の圧力が上昇するとシールが半径方向外方へ付勢される。
【００１８】
一般的に、本発明の非破壊センサ探傷プローブの非破壊センサ部は、非破壊センサ探傷プローブが細管の屈曲部を通過する際に、その外周が細管の壁から実質的に等距離に離隔した状態で支持される。細管の内壁と、非破壊センサ部の外周との間の等しい間隔は、公称間隔の＋２０％ないし−２０％の範囲を実質的に超えて変化しないのが好ましい。
【００１９】
さらに別の実施態様では、ローラの各組は、半径方向に共に動く２つのローラから成る。また、所与の一実施態様は、非破壊センサ部と後尾部との間の旋回継手の回転角を制限するストッパーを含む。  ストッパーは、当該後尾部の非破壊センサ部に対する軸方向の回転を防止することにより、非破壊センサ部と後尾部との間の旋回継手の回転角を制限する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の詳細を、好ましい実施態様を例にとり、添付の図面を参照して以下に説明する。
【００２１】
【図１Ａ】本発明の一実施態様の原理を組み込んだ渦電流探傷センサの平面図である。
【００２２】
【図１Ｂ】図１Ａに示すセンサの線Ｂ‐Ｂに沿った断面図であり、センサは検査対象の細管内に配置されている。
【００２３】
【図１Ｃ】図１Ａの線Ａ‐Ａに沿った正面図である。
【００２４】
【図２Ａ−２Ｅ】図１Ａに示すセンサの実施態様の断面図であり、当該センサは検査対象の管体内に配置されている。図２ＡはセンサがＵ字形屈曲部に差し掛かったところであり、図２Ｂ〜２ＥはセンサがＵ字形屈曲部内を徐々に進行する状態である。
【００２５】
【図３】本発明のプローブの２番目の実施態様を示す断面図である。
【００２６】
【図４Ａ】本発明の３番目の実施態様の平面図である。
【００２７】
【図４Ｂ】図４Ａに示すプローブの線Ｃ‐Ｃに沿った断面図であり、当該プローブは検査対象の細管の1つの区間内に配置されている。
【００２８】
【図４Ｃ】図４に示す実施態様の線Ｄ‐Ｄに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１Ａは、本発明の原理を組み込んだ渦電流プローブ組立体１の平面図を示すが、当然のことながら、そのような原理を組み込んだプローブ組立体は、何種類かの非破壊センサのうちのいずれか１つを使用可能であって、渦電流プローブの使用に限定されない。プローブ組立体１の３つの主要部分は、先頭部組立体２、コイル組立体３、および後尾部組立体４である。たわみケーブル５は、細管の内部に沿ってプローブ組立体１を並進するために使用する。
【００３０】
図１Ｂは、図１Ａに示すプローブ組立体１の中心を通る線Ｂ‐Ｂ沿いの断面図であり、当該組立体は検査対象の細管６内に配置されている。渦電流プローブには様々な構成のコイルが使用されるが、ここでは、円周コイル７が永久磁石８と共にコイル支持体９によって固定された典型的なボビンプローブ構成を示している。本発明に固有なのは、プローブが細管の軸に沿って並進する際、細管６に対してコイル７を位置決めする手段である。また、コイル７と細管６との間の半径方向ギャップ（「Ｃ」）を等しい値に保つことが非常に望ましい。
【００３１】
プローブが細管の曲線部を通過する際に隙間を等しい値に保つことは、非常に難しい課題である。後尾部組立体４と先頭部組立体２の働きは、細管６内でプローブをセンタリングすることである。これは、より正確な渦電流信号を提供するとともに、摩擦および摩耗をもたらすコイル７と細管６との間の接触を防ぐためである。
【００３２】
コイル組立体３は、球状端部付きシャフト１０、１１がコイル支持体９に螺着された旋回継手によって、先頭部組立体２および後尾部組立体４に結合している。螺着される保持部材１２は、各球状端部付きシャフトを、対応する先頭部本体１３または後尾部本体１４に結合する手段を提供する。各球状端部付きシャフトと、それに対応する保持部材１２および本体１３、１４にある球状の凹部または差込部との間の小さな隙間が、コイル組立体３と先頭部／後尾部組立体（２、４）との間で球面方向の並進を可能にする。後述するように、プローブが細管内の屈曲部を並進する際に、球中心の軸方向位置によってプローブがセンタリングされる。ピン１５、１６には、２つの機能がある。保持部材１２を定位置に螺着した後は、ピンが保持部材の螺着が緩むのを防止する。ピン１５、１６は、後尾部組立体１４とコイル支持体９との間の、プローブ軸１７を中心とする半径方向の配向を固定するためにも使用できる。これは、ケーブル５とコイル７との間で配線がねじれないようにする上で重要である。後尾部組立体４の中では、図示のように、ピン１６の一部がシャフトの球状端部１１の円形スロット１８と係合するが、これにより後尾部組立体４とコイル組立体３の間の半径方向の配向が維持される。
【００３３】
細管６の屈曲部を通り抜けるために、先頭部組立体２、コイル組立体３、および後尾部組立体４は、最大角度１９まで回転することができる。コイル支持体９と後尾部組立体１４とが当接するため、この角度１９を超える回転は不可能である。この角度１９は、コイルの継手へつながるプローブ後尾部内の配線にかかる曲げ応力を制限する。現在の渦電流プローブは接続部がたわむ設計であり、内部の配線に、プローブの故障につながる過度な応力がかかるのを防ぐことができない。旋回継手から後尾部組立体４への配線出口のテーパー開口部２０は、内部の配線に当たることなく球状端部付きシャフト１１が回転するのを可能にしている。
【００３４】
先頭部組立体２には配線がないので、ピン１５の配向機能は必ずしも必要ではないが、この種のプローブでは先頭部と後尾部の整列関係を維持することが望ましい。渦電流プローブの種類によっては、プローブが細管の軸に沿って並進するにつれて、コイル７がプローブ軸１７を中心として回転する異なる構成が望まれることがある。この場合、ピン１５はシャフトの球状端部１０に係合しない。球状端部付きシャフト１０と先頭部本体１３との間の回転追従性は、コイル組立体３が先頭部本体２および細管６に対して回転するのを許容する。
【００３５】
先頭部組立体と後尾部組立体は、いずれもホイール２１を含んでおり、当該ホイールは、プローブ組立体と細管６とを転がり接触させる。図１Ｃに示すのは、線Ａ‐Ａから視た先頭部組立体２の正面図であり、プローブをセンタリングするためには３組以上のホイール２１が必要である。図１Ｂに示すように、先頭部組立体２と後尾部組立体４のホイール構成はよく似ている。プローブの先頭部組立体２に注目すると、ホイール２１は、カム２３に固着した心棒２２の周りを回転する。対を成すホイールの間隔は「Ｘ」である。カム２３は、先頭部本体１３に固着したピン２４の周りで回転自在である。各カム２３は、プランジャ２５の開口部４７に係合する。プランジャ２５は、先頭部本体１３の軸に沿う直線上を摺動自在であり、圧縮ばね２６によって右方へ付勢されている。ばね２６の反力がキャップ２７にかかり、さらに、ばねピン２８を介して先頭部本体１３にかかる。図示のように、各ホイールの、細管６に向かう半径方向の運動は、カム２３およびプランジャ２５を介して緊密に連動する。６つのホイールはいずれも、同じ圧力によって、半径方向外方へ同じ距離だけ移動する。この特徴的構成により、先頭部本体１３が細管６の内面から等距離に保たれ、ホイールの間隔（「Ｘ」）により、先頭部本体の軸が細管の軸と同一線上に来るようになる。プローブが細管の外にある時は、ホイールの半径方向外方への最大行程が制限されるのが望ましい。この行程は、プランジャ２５と先頭部本体１３との間のギャップ２９によって制限される。細管の内径はきわめて小さいこともあるので、この構成は非常にコンパクトである。
【００３６】
図２Ａ〜２Ｅは、渦電流プローブ１のセンタリング能力を示す。これらの図中の細管６は、原子力蒸気発生器のＵ字形屈曲部における典型的なサイズとして、最小外径が１１/１６インチ（１.７５ｃｍ）、最小曲率半径が２.２インチ（５.５９ｃｍ）である。図２Ａは、細管の端部に入る直前のプローブを示す。ホイールによって、細管とプローブとの間に対称的な半径方向ギャップ「Ｃ」が維持される。プローブは、Ｕ字形屈曲部を自在に通り抜けられる形状になっている。図２Ｂ、２Ｄにおいて、プローブコイルは、細管の表面からの半径方向ギャップが最小の位置（０．８Ｃ）にある。プローブコイルは、Ｕ字形屈曲部を通過する際に細管の中心線と完全に一致するところにいるわけではないが、この少量のずれは十分にプローブの限界内であり、既存のプローブより改善されている。一般に、当業界で使用されている他のプローブを、曲率半径の小さなＵ字形屈曲部を通過できるようにするには、プローブコイルの直径を小さくする必要がある。このようにプローブの直径を小さくすると、プローブの分解能と性能が低下する。
【００３７】
図３に示すのはオプションとしてのプローブ構成であり、後尾部の各組のホイール数は１個である。この構成は、コイルのセンタリング能力が多少落ちるが、たわみケーブル５を固定するための空間を大きくすることができる。
【００３８】
図４Ａ、４Ｂ、４Ｃに示すのは、圧縮空気を使用して挿入を支援し、たわみケーブルの座屈を低減または防止するようにした渦電流プローブである。先頭部組立体２とコイル組立体３は、図１で使用しているものと同じである。違いは後尾部組立体３０にある。先頭部で使用するホイールと同様に、細管６の内面と摺動接触により係合する３つ以上のシールパッド３１がある。各シールパッドは、心棒３３を有するカム３２と結合しており、当該心棒の軸周りに旋回自在である。当該カムは、後尾部本体３４に結合し、ピン３５を中心として回転する。各カム３２は、プランジャ３７の開口部３６に係合する。プランジャ３７は、後尾部本体３４の軸に沿う直線上で摺動自在であり、圧縮ばね３８によって左方へ付勢されている。ばね３８の反力はスリーブ３９にかかり、さらに、後尾部本体３４に固定されたばねピン４０にかかる。図示のように、各シールパッドの細管６に向かう半径方向の運動は、カム３２およびプランジャ３７を介して緊密に連動する。先頭部組立体２のホイールと同様に、すべてのシールパッド３１は、半径方向外方へ同じ距離だけ動き、プローブ１に同じ圧力をかけて細管６内でセンタリングする。
【００３９】
別の利点として、このカム／プランジャ／ばねの幾何学的構成は、内径が変化する細管に対してほぼ一定の半径方向外向きの力を及ぼすことができる。シールパッドの比較的大きな半径方向の行程が、プランジャのほんの僅かな行程から得られる。プローブの軸沿いにばねを配置すれば、ばねの単位長さに対して比較的小さな変位をさせればよいため、大きめの空間ができる。
【００４０】
シールパッド３１は、プローブを細管内でセンタリングするが、その主要な機能は、プローブ挿入時に細管の軸に沿う推進力を与えることである。空気４１などの圧縮流体が、細管６とプローブ後尾部４との間に注入される。シールパッド３１は、プローブと細管との間の圧力バウンダリとなるので、高圧の流体はプローブにそれを挿入する力（左向き）を加える。シールパッドから先への漏洩を抑えるように、流体の圧力を増加させると、シールパッド３１から細管６の内径への外向きの力が増大する。図４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、パッドの半径方向で内側の表面４３に圧縮空気が作用できるようにする開口部４２を示している。パッドの半径方向で外側の表面４４には、圧縮空気よりも低い圧力（開放管圧力）が作用するので、圧縮空気の圧力に直接比例する、正味で半径方向外方の力が生じる。シールパッド３１は、半径方向外方へ付勢され、摺動可能な境界面４５に沿って移動する。この装置はダイナミックシールを形成する。プローブが細管内を並進する際に、プローブの並進に対する抵抗が空気圧を生み、その結果、シールの半径方向外方の力が増加する。プローブを細管から取り出す時は、プローブにかかる空気圧を最小にすればよい。空気圧が低い場合、シールの摩擦と摩耗の発生源としては、ばね３８により印加される力が優位を占める。
【００４１】
また、シールパッド同士が重なる部分４６があるため、細管の内径が変化してもシールがその機能を発揮できる。ダイナミックシールは、センタリング機能を有する設計のプローブの一部として示しているが、当該ダイナミックシールは、既存設計の渦電流プローブの可動性を高めるための独立の付加機能として使用できる。また、上述したように、プローブを、渦電流センサを移送する媒体として示したが、カメラ、超音波プローブなどの他の非破壊センサを移送するためにも使用できる。
【００４２】
本発明のある特定の実施態様について詳しく説明してきたが、当業者は、本開示書全体の教示するところに照らして、これら詳述した実施態様に対する種々の変更および代替への展開が可能である。したがって、ここに開示したある特定の実施態様は説明目的だけのものであり、本発明の範囲を何らも制約せず、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲に記載の全範囲およびその全ての均等物である。
【図１Ａ】
2015525357.tif 000003
【図１Ｂ】
2015525357.tif 000004
【図１Ｃ】
2015525357.tif 000005
【図２Ａ】
2015525357.tif 000006
【図２Ｂ】
2015525357.tif 000007
【図２Ｃ】
2015525357.tif 000008
【図２Ｄ】
2015525357.tif 000009
【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【国際調査報告】
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