渦電流探傷プローブ

【課題】曲管部を有する配管であっても、良好な通過性を維持しながら、探傷検出感度を向上可能な渦電流探傷プローブを実現する。
【解決手段】マルチコイルセンサ１００に配置しているコイル１３０を覆うように弾性体１０１が配置され、弾性体１０１の反センサ側に板ばね１０２が配置される。ばね支持部材１０７とばね１０３とはマルチコイルセンサ１００を被計測面側に押圧する。センサ１００と連結する部材１０４及びセンサ１００のＸ方向両側に配置した車輪１０６と部材１０４を連結する部材１０５はマルチコイルセンサ１００を管内面に正対させる。部材１０７の反センサ側には車輪１０８が配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体を非破壊で検査する渦電流探傷に用いられる渦電流プローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
渦電流探傷の原理は、導電性の被検査体を対象としてコイルにより発生する交流磁場により、被試験体に渦電流を誘起させ、欠陥による渦電流の乱れに起因するコイルのインピーダンス変化から欠陥の有無を評価する手法である。
【０００３】
配管の内面に渦電流探傷プローブを挿入する渦電流探傷法は、従来から知られており、特に伝熱管等への適用に関しては、広く実用化されている。伝熱管は、直線的な管（直管部）と曲がり部（曲管部）を有するＵ字型の管が広く利用されている。
【０００４】
この伝熱管の非破壊検査では、曲管部を有する場合、直管部を検査する場合に比較して、渦電流探傷プローブの径を小さくした曲管部専用プローブが利用されている。
【０００５】
伝熱管は曲管部が多く、渦電流探傷プローブを伝熱管内に挿入して、検査を行う場合には、通過性が良好であることが必要である。
【０００６】
特許文献１には、検出コイルユニットと、この検出回路ユニットからの信号を処理する複数の電子回路ユニットとを備え、これら検出コイルユニットと、複数の電子回路ユニットとが、フレキシブルチューブにより互いにに直列に接続されている渦電流探傷プローブが開示されている。
【０００７】
上記特許文献１に記載された構成により、伝熱管内部の曲管部における通過性が向上されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−８３８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１に記載の技術にあっては、伝熱管内部の曲管部における通過性を向上することはできるが、渦電流探傷プローブと伝熱管の内面との距離の短縮化については、考慮されていない。
【００１０】
つまり、従来技術における曲管部専用プローブは、プローブの径が小さいため、曲管部における管内面と渦電流探傷プローブとの距離（リフトオフ）が、長くなり、欠陥及び減肉の検出感度が低下する課題がある。これは、曲管部の曲率半径が小さい部分では特に検出感度が低下している。
【００１１】
本発明の目的は、曲管部を有する配管であっても、良好な通過性を維持しながら、探傷検出感度を向上可能な渦電流探傷プローブを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記目的を達成するため、次のように構成される。
【００１３】
渦電流探傷プローブにおいて、複数のコイルが配列され、可撓性を有するマルチコイルセンサと、このマルチコイルセンサを支持する弾性体と、この記弾性体を介して上記マルチコイルセンサを配管内面に押圧する手段と、上記マルチコイルセンサを配管内面に正対させる手段とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、曲管部を有する配管であっても、良好な通過性を維持しながら、探傷検出感度を向上可能な渦電流探傷プローブを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った断面を方向Ｐから見た図である。
【図３】本発明の第２の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。
【図４】第１及び第２の実施例の探傷プローブを伝熱管内部に配置した際の形状を示す図である。
【図５】第１及び第２の実施例の探傷プローブを伝熱管内部に配置した際の形状を示す図である。
【図６】本発明の渦電流探傷プローブにプローブ案内部を接続した例の説明図である。
【図７】本発明の渦電流探傷プローブを伝熱管内の曲管部分に配置した際の説明図である。
【図８】本発明の渦電流探傷プローブを複数個互いに連結する場合の例を説明する図である。
【図９】本発明の第３の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ’線に沿った断面を方向Ｑから見た図である。
【図１１】本発明の第４の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。
【図１２】第３及び第４の実施例の探傷プローブを伝熱管内部に配置した際の形状を示す図である。
【図１３】第３及び第４の実施例の探傷プローブを伝熱管内部に配置した際の形状を示す図である。
【図１４】本発明の渦電流探傷プローブにプローブ案内部を接続した例の説明図である。
【図１５】本発明の渦電流探傷プローブを伝熱管内の曲管部分に配置した際の説明図である。
【図１６】本発明の渦電流探傷プローブを複数個互いに連結する場合の例を説明する図である。
【図１７】案内部に複数の円盤状または球状の部材を取り付けた場合の例を説明する図である。
【図１８】本発明の渦電流探傷プローブを伝熱管内面に配置した際の説明図である。
【図１９】本発明の第５の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。
【図２０】本発明の第５の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。
【図２１】本発明の第５の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。
【図２２】本発明の第６の実施例の説明図である。
【図２３】本発明の第６の実施例の説明図である。
【図２４】本発明の第６の実施例の説明図である。
【図２５】本発明の第６の実施例の説明図である。
【図２６】本発明の第７の実施例の構造説明図である。
【図２７】本発明の第７の実施例の構造説明図である。
【図２８】本発明の第７の実施例の構造説明図である。
【図２９】本発明の第７の実施例におけるプローブ案内機構の変形例の説明図である。
【図３０】本発明の第７の実施例におけるプローブ案内機構の他の変形例の説明図である。
【図３１】本発明の第７の実施例におけるプローブ案内機構の他の変形例の説明図である。
【図３２】本発明の第７の実施例におけるプローブ案内機構の他の変形例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１７】
（第１の実施例）
図１及び図２は、本発明の第１の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。図１は、渦電流探傷プローブを一方向から見た図であり、渦電流探傷プローブは、図示したＸ−Ｙ方向のうち、伝熱管内部をＸ方向に進行する。図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿った断面を方向Ｐから見た図である。
【００１８】
なお、配管内部に挿入され、探傷を行うプローブは、一般的に、内挿式プローブと呼ばれている。
【００１９】
図１、図２において、本発明の第１の実施例である渦電流探傷プローブは、複数のコイル１３０を規則的に配列し、フレキシブルに曲がる（可撓性を有する）マルチコイルセンサ１００と、マルチコイルセンサ１００の反検査面側（検査対象である管の内面に対向する側とは反対側）に配置した弾性体１０１と、マルチコイルセンサ１００を押圧する手段（ばね１０３、ばね支持部材１０７）と、マルチコイルセンサ１００を管内面に正対させる手段（センサ部支持部材１０４、車輪支持部材１０５、車輪１０６）とを備える。
【００２０】
図１、図２に示すように、マルチコイルセンサ１００は長方形状であり、マルチコイルセンサ１００に配置しているコイル１３０を覆うように弾性体１０１が配置され、弾性体１０１の反センサ側に板ばね１０２が配置されている。マルチコイルセンサ１００を被計測面側に押圧する手段は、ばね支持部材１０７とばね１０３とを備える。
【００２１】
マルチコイルセンサ１００を管内面に正対させる手段は、センサ１００と連結する部材１０４及びセンサ１００のＸ方向両側に配置した車輪１０６と部材１０４を連結する部材１０５を備える。この正対させる手段は、ばね支持部材１０７を軸として稼動する。図２に示すように、センサ部支持部材１０４は内部に円柱状の空間が形成され、この空間内にばね支持部材１０７が往復運動可能なように支持されている。ばね１０３の伸び力を部材１０４で受けることにより、センサ１００は図１のＹ軸方向へ移動することができる。
【００２２】
部材１０７の反センサ側には車輪１０８が配置されている。本発明の第１実施例における渦電流探傷プローブは、Ｘ軸と伝熱管の軸方向とが一致するように伝熱管に挿入する。伝熱管内部では、車輪１０６、１０８及びセンサ１００が伝熱管の内面に接触することになる。マルチコイルセンサ１００の長手方向は、伝熱管の円周方向とほぼ同一となっている。
【００２３】
２つの車輪１０６が管内面に接触することで、これら２つの車輪１０６間に配置されたセンサ１００と管内面とを正対させることができる。なお、検査時にはマルチコイルセンサ１００と伝熱管は接触して走査されるため、耐久性を向上するために、摩擦抵抗の低減手段を設けるように構成してもよい。
【００２４】
以上のように、本発明の第１の実施例によれば、管内面を移動するための複数の車輪と、弾性体１０１に支持された複数のセンサからなるマルチコイルセンサ１００を板ばね１０２で支持する共に、押圧手段（１０３、１０４、１０７）によりマルチコイルセンサ１００を管内面に押圧するように構成したので、曲管部を有する配管であっても、良好な通過性を維持しながら、探傷検出感度を向上可能な渦電流探傷プローブを実現することができる。
【００２５】
（第２の実施例）
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
【００２６】
図３は、本発明の第２の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。この第２の実施例における構造は、プローブを伝熱管内部で走査中に伝熱管の軸方向とプローブの走行方向であるＸ方向とが互いにずれた場合にも対応可能な例である。
【００２７】
車輪支持部材１２１は、２つの車輪１０６を支持する。そして、車輪支持部材１２１は、センサ部支持部材１２２（図１の例のセンサ部支持部材１０４に対応する）に形成された軸１２０に回動可能なように支持されている。つまり、車輪支持部材１２１は、図３のＸ方向及びＹ方向に直交するＺ方向に延びる軸１２０を中心として、回動可能な構造を有する。
【００２８】
本発明の実施例２においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。さらに、実施例２においては、伝熱管の軸方向とプローブの走行方向であるＸ方向とが互いにずれた場合であっても、高感度の探傷検出を実行することができる。
【００２９】
実施例２の他の構成は、実施例１と同様であるので、詳細な説明は省略する。なお、実施例１、２において、弾性体１０１は多孔質のスポンジ材、板ばね１０２、部材１０４、１０５、１０７、１２０、１２１、１２２、車輪１０６はセンサに反応しない材質であることが必要であり、例えば、プラスチックや樹脂等の絶縁材が望ましい。
【００３０】
上記した第１及び第２の実施例の探傷プローブを伝熱管内部に配置した際の形状を図４、図５に示す。探傷プローブが挿入される伝熱管の曲管部は、扁平した断面形状を有し、図４に曲率が大きな部分、図５に曲率が小さな部分の曲管部に対してマルチコイルセンサ１００を押付けた様子を示している。
【００３１】
図４、図５に示すように、探傷プローブを伝熱管の内面に押圧することで、車輪１０６（図４、図５には示さず）と車輪１０８とが伝熱管１１０の内面に接触し、マルチコイルセンサ１００を伝熱管１１０の内面に押圧することができる。また、押圧部直下のみでなく、板ばね１０２及び弾性体１０１の作用でマルチコイルセンサ１００の全面を伝熱管１１０の内面に押付けることが可能となる。
【００３２】
ここで、理想的には図４、図５に示すように探傷プローブは曲率半径の大きな部分、及び曲率半径の小さい部分に押付けることが望ましい。そこで、図６に示すように、プローブ案内部１１１を部材１０４又は１２２に接続し、このプローブ案内部１１１を引張りながらプローブ走査させることで、曲率半径の大きな部分、及び曲率半径の小さい部分にセンサ１００を押付けるように姿勢を調整することができる。
【００３３】
プローブ案内部１１１は、短い部材を連結部材により多数連結した構造とすることで一方向にのみに曲がる特性を有するように構成することができる。
【００３４】
プローブ案内部１１１を引張りながら探傷プローブを走査し、直管部から曲管部に差し掛かる部分では案内部１１１の先端が徐々に曲管部形状に倣い探傷プローブの方向は目的の方向に回転し、目的の位置へ探傷プローブを配置することができる。このようにして、曲管部に達した探傷プローブを図７に示すように目的に方向にマルチコイルセンサ１００を押圧することができる。
【００３５】
なお、図７の（Ａ）は、伝熱管１１０の曲率半径の大きな曲管部分にセンサ１００を押圧した状態を示し、図７の（Ｂ）は、伝熱管１１０の曲率半径の小さな曲管部分にセンサ１００を押圧した状態を示す。
【００３６】
また、図８に示すように、伝熱管の軸方向に対して、互いに９０度毎に回転した状態で探傷プローブを複数個直列に接続することで１度のプローブ走査で伝熱管の内面全体を検査することができる。
【００３７】
（第３の実施例）
次に、本発明の第３の実施例について説明する。
【００３８】
図９、図１０は、本発明の第３の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。図９は、渦電流探傷プローブを一方向から見た図であり、渦電流探傷プローブは、図示したＸ−Ｙ方向のうち、伝熱管内部をＸ方向に進行する。図１０は、図９のＢ−Ｂ’線に沿った断面を方向Ｑから見た図である。
【００３９】
本発明の第３の実施例における渦電流探傷プローブは、２つのマルチコイルセンサ１００を備えた構造である。第３の実施例は、第１の実施例と同様に、複数のコイルを規則的に配列したフレキシブルに曲がるマルチコイルセンサ１００と、マルチコイルセンサ１００の反検査面側に配置した弾性体１０１と、マルチコイルセンサ１００を押圧する手段（ばね１０３、部材１０７）と、マルチコイルセンサ１００を管内面に正対させる手段（センサ部支持部材１０４、１０５、車輪１０６）を備える。
【００４０】
図９及び図１０に示すように、マルチコイルセンサ１００に配置しているコイル１３０を覆うように弾性体１０１が配置され、弾性体１０１の反センサ側に板ばね１０２が配置されている。マルチコイルセンサ１００を被計測面側に押圧する手段は、部材１０７とばね１０３とを備える。
【００４１】
マルチコイルセンサ１００を管内面に正対させる手段は、センサ１００と連結する部材１０４及びセンサ１００のＸ方向両側に配置した車輪１０６と部材１０４を連結する車輪支持部材１０５を備える。この正対させる手段は、部材１０７を軸として稼動する。ばね１０３の伸び力を中央部材１４０、支持部材１０４で受けることにより、センサ１００は図１のＹ軸方向へ移動することができる。
【００４２】
上述した構成と同様の構成が中央部材１４０を間にして一対となって探傷プローブを構成している。
【００４３】
本発明の第３実施例における渦電流探傷プローブは、Ｘ軸と伝熱管の軸方向とが一致するように伝熱管に挿入する。伝熱管内部では、４つの車輪１０６及び２つのマルチコイルセンサ１００が伝熱管の内面に接触することになる。
【００４４】
それぞれのマルチコイルセンサ１００の両側に設けた２つの車輪１０６が管内面に接触することで、マルチコイルセンサ１００と管内面とを正対させることができる。
【００４５】
検査時には、マルチコイルセンサ１００と伝熱管とは互いに接触して走査されるため、耐久性を向上するために摩擦抵抗の低減手段を設けてもよい。これはマルチコイルセンサ１００の試験面側に複数の突部を設けることで可能となる。なお、部材１０７はセンサに反応しない材質であることが必要である、プラスチックや樹脂等の絶縁材が望ましい。
【００４６】
本発明の第３の実施例においても、実施例１と同様な効果を得ることができる。さらに、実施例３においては、２つのマルチコイルセンサ１００を配置するように構成したので、一回の走査で広い領域の被検査面を探傷することができる。
【００４７】
（第４の実施例）
次に、本発明の第４の実施例について説明する。
【００４８】
図１１は、本発明の第４の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。この第４の実施例における構造は、プローブを伝熱管内部で走査中に伝熱管の軸方向とプローブの走行方向であるＸ方向とが互いにずれた場合にも対応可能な例である。
【００４９】
車輪支持部材１２１は、２つの車輪１０６を支持する。そして、部材１２１は、センサ部部材１２２に形成された軸１２０に回動可能なように支持されている。つまり、部材１２１は、図３のＸ方向及びＹ方向に直交するＺ方向に延びる軸１２０を中心として、回動可能な構造を有する。実施例４の他の構成は、実施例３と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５０】
本発明の実施例４においても、実施例３と同様な効果を得ることができる。さらに、実施例４においては、伝熱管の軸方向とプローブの走行方向であるＸ方向とが互いにずれた場合であっても、高感度の探傷検出を実行することができる。
【００５１】
上記した第３及び第４の発明実施の形態の探傷プローブを伝熱管内部に配置した際の形状を図１２、図１３に示す。探傷プローブが挿入される伝熱管の曲管部は扁平した断面形状を有し、図１２に曲率が大きな部分、図１３に曲率が小さな部分の曲管部に対してマルチコイルセンサ１００を押付けた様子を示している。
【００５２】
図１２、図１３に示すように、部材１０７、１２２を押圧することで、車輪１０６（図１２、図１３には示さず）が伝熱管１１０の内面に接触し、２つのマルチコイルセンサ１００を伝熱管１１０の内面に押圧することができる。また、押圧部直下のみでなく、板ばね１０２及び弾性体１０１の作用でマルチコイルセンサ１００の全面を伝熱管１１０の内面に押付けることが可能となる。
【００５３】
ここで、理想的には図１２、図１３に示すように、探傷プローブは曲率半径の大きな部分、及び曲率半径の小さい部分に押付けることが望ましい。そこで、図１４に示すように、部材１４０にプローブ案内部１１１を接続し、このプローブ案内部１１１を引張りながらプローブを走査させることで曲率半径の大きな部分、及び曲率半径の小さい部分にセンサ１００を押付けるように姿勢を調整することができる。この構造は、図６に示した例と同様である。
【００５４】
例えば、曲管部１１０の断面で曲率半径の大きな部分にマルチコイルセンサ１００を押圧する場合、この案内部の曲がり方向（面）をＸＹ平面と一致するようにプローブに固定する。曲管１１０の断面で曲率半径が小さな部分にマルチコイルセンサ１００を押圧する場合、この案内部の曲がり方向（面）をＸＹ平面と直交するようにプローブに固定する。
【００５５】
案内部１１１を引張りながらプローブを走査し、直管部から曲管部に差し掛かる部分では案内部１１１の先端が徐々に曲管部形状に倣いプローブの方向は目的の方向に回転し、目的の位置へプローブを配置することができる。このようにして曲管部に達したプローブを図１５に示すように、目的方向にマルチコイルセンサ１００を押圧することとで、一度の走査で広領域を検査できる。
【００５６】
また、図１６に示すように、伝熱管の軸方向に対して、互いに９０度回転した状態の複数の探傷センサを案内部１１１で接続することで一度のプローブ走査で伝熱管の内面全体を検査することができる。
【００５７】
図６、１４に示す案内部１１１に関して、図１７に示すように、１つ又は複数個の円盤状または球状の部材１１２を案内部１１１に設けることも可能である。このように構成することより、図１８に示すように、伝熱管１１０の曲管部においても伝熱管の軸方向に近くプローブを走査できる。このため、プローブの走査性を向上することができる。
【００５８】
（第５の実施例）
次に、本発明の第５の実施例について説明する。
【００５９】
図１９は、本発明の第５の実施例である渦電流探傷プローブの構造説明図である。この第５の実施例は、図１１に示した第４の実施例の変形例である。
【００６０】
図１９において、複数のコイル１３０を規則的に配列し、フレキシブルに曲がるマルチコイルセンサ１００と、マルチコイルセンサ１００の反検査面側に配置した弾性体１０１と、弾性体１０１の反センサ側に配置された板ばね１０２とを備えている。車輪支持部材１２１は、マルチコイルセンサ１００、弾性体１０１、板ばね１０２を支持すると共に、２つの車輪１０６を支持する。
【００６１】
ただし、この第５の実施例においては、第４の実施例のような軸１２０は形成されていない。
【００６２】
上述した構成と同様の構成が弾性部材１５０を間にして一対となって探傷プローブを構成している。
【００６３】
本発明の第５の実施例である渦電流探傷プローブを配管内に挿入すると、両端部に配置されたマルチコイルセンサ１００は、弾性部材１５０、板ばね１０２に押圧されて、配管内面に押圧される。
【００６４】
ここで、検査時にはマルチコイルセンサ１００と、検査対象である伝熱管とは接触して走査されるため、耐久性の向上と摩擦抵抗の低減のための手段を設けている。
【００６５】
また、マルチコイルセンサ１００の反検査面側に配置する弾性体１０１に取り付ける板ばね１０２として、図２０に示すように、予め曲げた形状としても良い。このようなセンサ１００を検査対象である管１１０の内部に挿入した場合を図２１に示す。図２１に示すように、管１１０は曲がり管部で偏平している状態を示している。
【００６６】
この第５の実施例においても、第４の実施例と同様な効果を得ることができる。さらに、この第５の実施例によれば、第４の実施例と比較して構成が簡単であり、小型軽量化が可能である。
【００６７】
また、図２１に示した例において、マルチコイルセンサ１００の管１１０における断面周方向に接触する面積を拡大し、上下に配置されたマルチコイルセンサ１００が、管内面の全周に接触できるように構成することも可能である。
【００６８】
この場合、センサ１００を螺旋状に回転させること無く、管内面の全域に亘って確実に探傷を行うことができ、検査の正確性を向上することができると共に検査時間を短縮することが可能である。
【００６９】
(第６の実施例)
次に、本発明の第６の実施例について説明する。
【００７０】
上述した本発明の第５の実施例によるマルチコイルセンサは、検査対象である管内面で、２つのセンサ部が互いに正対する方向に押付けられることから、各々のセンサの干渉を防ぐため、管内面との接触領域は円周方向の角度で９０度から１８０度以内とする必要がある場合がある。
【００７１】
そこで、本発明の第６に実施例においては、図２２に示すように、マルチコイルセンサを備え、検査対象である管の軸方向の前後に車輪を設けた２つの車輪支持部材１２１を弾性体１５０で連結したプローブ２００の２つを、検査対象管の軸方向に、互いに９０度異なる角度で回転させて連結する構造とする。その他の構成は第５の実施例と同様である。
【００７２】
このような構造により、２つのプローブ２００を検査対象管の内部に挿入し、複数のマルチコイルセンサ１００を利用して、管内面を３６０度に渡り接触させことができる。
【００７３】
また、プローブ２００のマルチコイルセンサ１００を伝熱管の曲がり部での偏平断面において、この偏平断面の短軸、長軸、又は短軸、長軸の双方に配置するためのプローブ案内機構１５１を図２２に示している。このプローブ案内機構１５１は、２つのプローブ２００に連結されたプローブ案内機構であり、一平面上に曲がる構造を有し、かつ、その先端は検査対象管の軸を中心とする方向に回動する構造を有する。
【００７４】
一平面上に曲がる構造Ｑは、図２３に示すように、複数の球状の部品２１２を互いに連結する連結用腕２２０を有し、この連結用腕２２０の先には軸穴２２１が形成されている。また、連結用腕２２０を接続するための溝２２２と、連結棒２２４を挿入するための軸穴２２３が形成されている。
【００７５】
一つの球状部品２１２の連結用腕２２０を、隣接する他の球状部品２１２の溝２２２に挿入して連結用の軸穴２２１、２２３に連結棒２４を挿入する。この構造で一軸のみの曲がり構造となり、一平面方向に曲がる構造Ｑとなる。
【００７６】
また、構造Ｑに続いて連結される回転機構Ｒも、機構Ｑと同様に、図２４に示すように、複数の球状の部品２１３を互いに連結する連結用の腕２３０を有し、この連結用の腕２３０の先には軸穴２３１が形成されている。また、連結用腕２３０を接続するための溝２３２と、連結棒２３４を挿入するための軸穴２３３が形成されている。
【００７７】
そして、球状部材２３１どうしが、連結用の腕２３０の延長線を軸として互いに回動可能なように、連結用腕２３０の厚みＬ１より溝２３２の幅Ｌ２が大きくなるように設計する。
【００７８】
また、軸穴２３１、２３３の径が、連結軸２３４の太さ寸法より大きくなるように設計する。軸穴２３１、２３３の径を、連結軸２３４の太さ寸法よりどの程度大とするかは、プローブ案内機構１５１の構造Ｑに対して構造Ｒが回動可能であって、許容回転角度が９０度以内となるように設計する。つまり、複数の球状部材２１３の個々の許容回転角度の合計が９０度以内となるように設計する。
【００７９】
このマルチコイルセンサ１００を有するプローブ２００を、検査対象である伝熱管の曲がり部での偏平断面部位に対して、この偏平断面の短軸、長軸、又は双方に配置するためのプローブ案内機構１５１を利用することで、一平面方向に曲がる構造であり、かつ検査対象管の円周方向にも回動する構造であることから、直管から曲がり管部に至る変化部でも、スムーズにプローブ２００を案内することが出来る。よって、図２５に示すように、検査対象である管の曲がり部の偏平断面に対して、管の短軸、長軸、又は双方にプローブ２００を押圧することが可能となる。
【００８０】
なお、弾性体１０１は、多孔質のスポンジ材を使用することが可能であり、板ばね１０２、車輪支持部材１２１、弾性部材１５０、車輪１０６はセンサ１００に反応しない材質であることが必要であり、絶縁材が望ましい。
【００８１】
本発明の第６の実施例によれば、センサ１００を螺旋状に回転させること無く、管内面の全域に亘って確実に探傷を行うことができ、検査の正確性を向上することができると共に検査時間を短縮することが可能である。
【００８２】
（第７の実施例）
次に、本発明の第７の実施例について説明する。
【００８３】
図２６は、本発明の第７の実施例の概略構成図である。
【００８４】
図２６において、プローブ２００は、複数のコイル１３０を規則的に配列したフレキシブルに曲がるマルチコイルセンサ１００と、マルチコイルセンサ１００の反検査面側に配置した弾性体１０１と、マルチコイルセンサ１００を押圧する弾性部材１５０とを備える。
【００８５】
図２６に示すように、弾性体１０１、弾性体１０１の反センサ側に板ばね１０２を配置する。板バネ１０２と連結する部材は、図２６に示すＸ方向両側に車輪１０６が配置された台車１２１である。弾性部材１５０を間にして、２つの台車１２１が互いに対称となるように配置され、弾性部材１５０により連結されているが、図２６の下方部に示された台車１２１には、マルチコイルセンサ１００は配置されていない。
【００８６】
弾性部材１５０は、板ばね又はスプリングで形成される。本発明の第７の実施例におけるプローブ２００は、図２６に示すＸ軸と検査対象である伝熱管の軸方向とが一致するように挿入され、伝熱管内部では車輪１０６及びセンサ１００が伝熱管内面に接触することになる。
【００８７】
２つの車輪１０６が、伝熱管内面に接触することで、２つの車輪１０６の間に配置されたセンサ１００と管内面とを正対させることができる。なお、検査時にはマルチコイルセンサ１００と伝熱管は接触して走査されるため、耐久性を向上するために摩擦抵抗の低減対策を講じている。
【００８８】
このプローブ２００を検査対象である管内部に挿入した場合を図２７に示す。図２７に示した管１１０は曲がり管部で偏平している状態を示している。第７の実施例におけるマルチコイルセンサ１００は、管内面と正対する方向に押付けられ、管内面との接触領域は、円周方向の角度で１８０から３６０度以内である。
【００８９】
管内面との接触領域を３６０度とすれば、管内面との接触領域を管の周方向の全域とすることができる。
【００９０】
管内面との接触領域が、円周方向の角度で１８０から３６０度未満の場合は、一つのプローブのみで、管内面全領域を探傷するためにはプローブを回転させる必要がある。
【００９１】
そこで、図２８に示すように、互いに１８０度回転した状態の２つのマルチコイルセンサ１００を有するプローブ２００を互いに連結する構造とする。
【００９２】
これにより、連結した２つプローブ２００を管内部に挿入することで、複数のマルチコイルセンサ１００を利用して、管内面を３６０度に渡り接触させことができる。また、図２８に示すマルチコイルセンサ１００を伝熱管曲がり部での偏平断面に対して、短軸、長軸、又は双方に配置する手段は、実施例６と同様となっており、図２２で説明した配置部品１５１と同様な構成となっている。
【００９３】
図２９は、上述したプローブ案内機構１５１の変形例を示す図である。図２９において、球状の部品２１２、２１３は検査対象である管の内面と接触するため磨耗対策することが望ましい。そこで、球状部品２１２、２１３の管の内面に接触する部分２０５をエンジニアリングプラスチック、樹脂系の耐磨耗性に優れた材質を利用する。球状部品２１２、２１３のその他の部分は、例えば、アルミニウム、ステンレス等の磁性体ではない材質を使用することができる。
【００９４】
図３０〜図３２は、上述した配置部品１５１の、他の変形例を示す図である。
【００９５】
プローブ２００には、マルチコイルセンサ１００からの出力信号を伝送するための配線２３５が接続されている。図３０〜図３２に示した例は、球状部品２１２に配線２３５が挿入される配線用孔２３６が形成されている。
【００９６】
配線２３５は、検査対象管の長さ寸法以上の長さを有するため、管内部で予期せぬ方向に移動し、プローブ２００の速やかな移動を妨害することも考えられる。このため、図３０、図３１に示すように、配線２３５を配線用孔２３６に挿入しておけば、管内部で予期せぬ方向に移動することを抑制することができる。
【００９７】
配線２３５は、フレキシブルなプリント基板で構成される場合が多く、このようなプリント基板が管内で予期せぬ方向に移動した場合は、プローブ２００の速やかな移動を困難とする可能性がある。よって、配線２３５にプリント基板を使用する場合は、配線用孔２３６に配線を挿入しておけば、配線が管内部で予期せぬ方向に移動することを抑制することができる。
【００９８】
また、図示した例では、球状部品２１２の径の方が球状部品２１３の径より大となっているが、球状部品２１２の径と球状部品２１３の径とを同一とすることも可能である。
【００９９】
本発明の第７の実施例によれば、センサ１００を螺旋状に回転させること無く、管内面の全域に亘って確実に探傷を行うことができ、検査の正確性を向上することができると共に検査時間を短縮することが可能である。
【０１００】
以上説明したように、本発明によれば、複数のコイルを規則的に配列したフレキシブルに曲がるマルチコイルセンサを管内面に押付けることで、伝熱管の曲管部でのリフトオフの発生を抑制することができることから、曲管部に対しても欠陥や減肉に対する検出感度を低下させることなく検査することが可能となる。
【０１０１】
また、複数のセンサの組み合わせ又は複数のプローブ２００の組み合わせにより、管の内面３６０度を検査可能なように構成しているので、プローブを管の軸方向に沿って一方方向に移動すればよいので、検査時間の長期化を防止することができる。複数のセンサ又はプローブを使用しない場合は、プローブを管の周方向に回転させながら、管の軸方向に移動させて、管内部を螺旋状に走査させる必要があり、この場合は、検査に長時間が必要となるからである。
【符号の説明】
【０１０２】
１００・・・マルチコイルセンサ、１０１・・・弾性体、１０２・・・板ばね、１０３・・・ばね、１０４、１２２・・・センサ部支持部材、１０５、１２１・・・車輪支持部材、１０６、１０８・・・車輪、１０７・・・ばね支持部材、１１０・・・伝熱管、１１１・・・プローブ案内部、１２０・・・軸、１３０・・・コイル、１４０・・・中央部材、１５０・・・弾性部材、１５１・・・プローブ案内機構、２００・・・プローブ、２１２、２１３・・・球状部品、２２０、２２２・・・溝、２２１、２２３、２３１、２３３・・・穴、２３０・・・連結用腕、２２４、２３４・・・連結棒、２３５・・・配線、２３６・・・配線用孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管の内部に挿入され、配管内面を探傷する渦電流探傷プローブにおいて、
配管の欠陥を検出するための複数のコイルが配列され、可撓性を有するマルチコイルセンサと、
上記マルチコイルセンサを支持する弾性体と、
上記弾性体を介して上記マルチコイルセンサを配管内面に押圧する手段と、
上記マルチコイルセンサを配管内面に正対させる手段と、
を備えることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項２】
請求項１に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサは長方形状であり、上記複数のコイルは、上記マルチコイルセンサの長手方向に規則的に配列されていることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項３】
請求項２に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記弾性体は、上記マルチコイルセンサの全領域と接することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項４】
請求項３に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサを配管内面に正対させる手段は、上記マルチコイルセンサを間にして配置され、渦電流探傷プローブを配管内で走行させるための、配管内面に接する一対の車輪を有することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項５】
請求項４に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサの長手方向は、上記一対の車輪の走行方向にほぼ直交する方向であることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項６】
請求項５に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記正対させる手段は、上記一対の車輪を支持する車輪支持部材と、この車輪支持部材を回動可能に上記押圧する手段に支持する軸部材とを有することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項７】
請求項１に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサと、上記弾性体と、上記押圧する手段と、上記正対させる手段とを、それぞれ２つ有し、２つのマルチコイルセンサが両端部に位置するように、上記２つの押圧手段が互いに接続されることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項８】
請求項１に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
可撓性を有し、配管内に配置された渦電流探傷プローブの配管内における走行を案内するためのプローブ案内部材を備えることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項９】
請求項１に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
複数の渦電流探傷プローブを互いに直列に接続するプローブ案内部材を備えることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項１０】
請求項９に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
互いに隣接する渦電流探傷プローブは、上記プローブ案内部材を基準にして互いに９０度だけ回転した位置で上記プローブ案内部材に接続されていることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項１１】
請求項１に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサと、上記弾性体と、上記正対させる手段とを、それぞれ２つ有し、２つのマルチコイルセンサが両端部に位置するように、上記押圧手段を介して２つのが上記正対させる手段が互いに接続されることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項１２】
配管の内部に挿入され、配管内面を探傷する渦電流探傷プローブにおいて、
配管の欠陥を検出するための複数のコイルが配列され、可撓性を有し、上記配管内面の周方向の全領域に対向するマルチコイルセンサと、
上記マルチコイルセンサを支持する弾性体と、
上記弾性体を介して上記マルチコイルセンサを配管内面に押圧する部材と、
を備えることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサを配管内面に押圧する部材は、２つ以上の車輪が上記配管の軸方向に配列され、これら車輪の間に上記マルチコイルセンサが配置され、互いに対向する２つ台車と、これら２つの台車を互いに結合する弾性体とを有することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサを配管内面に押圧する部材は、２つ以上の車輪が上記配管の軸方向に配列され、これら車輪の間に上記マルチコイルセンサが配置された一つの台車と、２つ以上の車輪が上記配管の軸方向に配列され、上記一つの台車と対向する他の台車と、上記一つの台車と他の台車とを互いに結合する弾性体とを有することを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項１５】
請求項１２に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記マルチコイルセンサを配管内に案内するプローブ案内機構を備えることを特徴とする渦電流探傷プローブ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の渦電流探傷プローブにおいて、
上記プローブ案内機構は、互いに連結された複数の球状部品であり、これら球状部品のそれぞれは、互いに異なる方向への平行移動及び回転移動することを特徴とする渦電流探傷プローブ。

【図１】