KR930010452B1 - 관로(管路)의 검사장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

관로(管路)의 검사장치

제1도는 본 발명의 검사장치의 1실시예를 나타낸 개략도.

제2도는 본 발명의 검사장치에서 사용하는 감지장치의 1실시예를 나타낸 종단면도.

제3도는 제2도의 3-3선 단면도.

제4도는 제2도의 4-4선 단면도.

제5도는 제2도의 5-5선 단면도.

제6도는 본 발명의 유지기구를 수축시킨 때의 관로에 대한 긴 부재 및 바퀴의 위치관계를 설명하기 위한 도면.

제7도는 제2도에 나타낸 감지장치를 캐리지에 실은 검사장치의 정면도.

제8도는 본 발명의 캐리지의 대차 부분을 나타낸 단면도.

제9도는 제8도의 9-9선 단면도.

제10도는 본 발명의 캐리지와 수광판의 위치관계를 설명하기 위한 도면.

제11도는 본 발명의 감지장치의 감지부의 다른 실시예를 나타낸 종단면도.

제12도는 제11도의 감지장치의 텔레비젼 카메라와 발판과를 나타낸 도면.

제13도는 제11도의 감지장치에서 사용하는 수광판을 나타낸 도면.

제14도는 계측위치사이의 관로부분의 기울기 산출법을 설명하기 위한 도면.

제15도는 관로의 경사각도의 변화량의 산출법을 설명하기 위한 도면．

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 검사장치 12 : 지반

14, 16 : 맨홀 18 : 관로

18₁: 제1의 계측위치 18₂: 제2의 계측위치

20 : 광선 22 : 광선발생장치

24 : 감지장치 26 : 처리장치

28 : 거리계 30 : 원판

32 : 케이싱 34, 36, 38, 38' : 통체

40 : 벽 42 : 축

44 : 발판 46 : 판형상의 부위

48 : ＂ㄷ＂자 형상의 부위 50, 50' : 수광체

52, 52' : 로울러 54, 54' : 링

56, 56' : 수광판 58 : 작은구멍

60, 60' : 텔레비젼 카메라 62, 62' : 연결핀

64 : 유지기구 66 : 긴 부재

68 : 링크 70 : 시이트

72 : 바퀴 74 : 구멍

76 : 나사봉 78 : 구동원

80 : 슬라이더 82 : 링크

84 : 가이드 86 : 베이스

87 : 스톱퍼 88 : 긴 구멍

90, 92, 94 : 구멍 100, 102 : 세오드라이트

104 : 수직광선 106 : 마아크

108 : 수평광선 110 : 수직광선

112 : 마아크 114 : 캐리지

116 : 차체 (대차) 116a : 앞쪽부분

l16b : 뒤꼭부분 118, 120, 122, 124 : 축

126 : 바퀴 128 : 스프로켓

130 : 베벨기어 132 : 체인

134 : 구동기구 136 : 회전원

138 : 감속기 140 : 기어

142 : 기어케이스 144 : 축

145 : 베밸기어 146 : 기어

148 : 연결부재 150 : 지지기구

152 : 아암 154 : 안내로드

156 : 브라켓트 158 : 감시장치

l : 거리 θ, θx, θy : 경사각

L₁, L₂, L₃: 거리 X, X₁, X_1a, X_1b, X_2a, X_2b: 좌표

Y, Y₁, Y_1a, Y_1b, Y_2a, Y_2b: 좌표

본 발명은 하수도관이나 터널과 같은 관로(管路)가 편심되어 있는지 아닌지를 검사하는 검사장치에 관한것으로써, 특히, 한쪽 끝단에서 다른쪽 끝단을 한눈에 볼 수 있는 관로의 검사장치에 관한 것이다.

종래에, 이미 설치된 또는 새롭게 설치하는 관로에서는 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 관로의 길이방향에 있어서의 여러 곳에서의 검사해야 할 필요가 있게 된다.

이 검사작업은, 작업자가 들어갈 수 있는 큰 직경의 관로이면 통상의 수준 측량법에 의하여 게측할 수 있다.

그러나 작업자가 들어갈 수 없는 하수관과 같은 작은 직경의 관로인 경우에는, 상기 검사작업을 행할 수가 없다.

본 발명은, 작업파자 관로내에 들어가는 일이 없이 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 검사할 수 있는 관로의 검사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서, 본 발명은 관로의 한쪽 끝단부으로부터 이 관로의 다른쪽 끝단부로 향하는 광선을 이용하여 상기 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 검사하는 장치이기 때문에, 상기 광선을 받아 상기 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 검사하기 위한 전기신호를 발생하는 검지수단을 포함하며, 상기 검지수단은, 상기 관로내에 축선방향으로 뻗어나도록 배치되는 통형상의 케이싱과, 상기 광선을 받는 수광면을 가지며 상기 케이싱에 배치된 수광체와, 이 수광체와 상기 관로의 내면을 소정의 위치관계로 유지하는 상기 내면에 눌리어 상기 내면에 대한 상기 수광체의 위치를 되도록 상기 내면에 대한 상기 수광체의 위치리를 해제 가능하게 유지하고 상기 케이싱에 결합된 유지기구와, 상기 수광체를 찰상하여 상기 전기신호를 발생하고 상기 캐이싱에 배치된 텔레비젼 카메라를 구비하며, 상기 수광체와 상기 텔레비젼 카메라는 상기 케이싱에 이 케이싱의 축선둘레에 지지되어 있고, 상기 감지수단은 상기 수광체와 상기 텔레비젼 카메라를, 상기 케이싱의 축선 둘레의 상대적인 위치관계가 변하지 않게 연결하는 연결부재를 더욱 구비하며, 상기 유지기구는 상기 내면에 해제 가능하게 누르는 여러 개의 피누름부재로서 상기 제이싱의 바깥둘레방향으로 간격을 두고, 배치되며, 또 상기 케이싱의 반경방향으로 늘어나는 직선상에 있어서의 위치를 변경가능하게 상기 케이싱에 연결된 여러개의 부재와, 상기 직선상에 있어서의 상기 피누름부재의 위치를 변경시키는 구동기구를 구비한다.

본 발명에 의하면, 검사시에 수광체와 관로의 내면이 소정의 위치관계로 되도록 상기 내면에 대한 수광체의 위치를 유지하는 것이기 때문에, 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 정확하게 검사할 수가 있다. 즉, 광선이 광원과 반대측에 도달하지 않는 것에 의하여 광원과 반대의 측에서도 관로가 편심되어 있는 것을 확인할 수가 있다.

또한, 본 발명의 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 검사하는 방법은, 관로의 한쪽 끝단에서 이 관로의 다른쪽 끝단을 향하여 광선을 지향시켜서 상기 광선을 받는 수광면을 가지는 수광체 및 이 수광체를 촬영하여 영상으로 하는 텔레비전 카메라를 설치하는 감지수단을 상기 관로의 축선방향으로 이동가능하게 상기 관로내에 배치하고, 상기 관로의 내면에 대한 상기 수광체의 위치를 소정의 관계로 유지하는 사이에, 상기 텔레비젼 카메라의 출력신호를 처리하여, 그 결과를 기초로 상기 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 검사하는 것을 포함한다. 이 방법에 의하면, 감지수단을 관로내의 소정의 위치에 배치하고, 그 장소에 있어서, 상기 텔레비젼 카메라의 출력신호를 기초로 관로가 상기 장소에서 편심되어 있는지 아닌지를 검사하기 때문에, 작업자가 관로내에 들어가는 일이 없이 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 검사할 수가 있다.

[실시예]

이하 도면에 나타낸 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

제1도에 나타낸 검사장치(10)는, 지반(12)에 구축된 2개의 맨홀(14), (16)을 서로 연통시킨 관로(18)의 길이방향의 여러곳의 편심량을 계측하고, 계측값으로부터 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 검사하는 장치로써 사용된다. 관로(18)의 단면현상은 원형이다.

검사장치(10)는 맨홀(14)로부터 관로(18)를 지나서 맨홀(16)로 향하는 광선(20)을 발생하는 광선발생장치(22)와, 관로(18)내에 배치되고, 광선(20)을 수광하여, 수광부위에 대응하는 정보를 발생하는 감지장치(24)와, 이 감지장치의 출력신호를 처리하는 처리장치(26)와 맨홀(14)로부터 상기 수광부위까지의 거리(1)를 계측하기 위한 광파 거리계와 같은 공지의 거리계(28)를 포함한다.

광선발생장치(22)는 레이저 광선과 같은 아주 작은 스포트의 광선(20)을 발생하는 광선발생기를 설치하고있다.

광선발생장치(22)는 또한, 광선(20)이 관로(18)의 맨흘(14)쪽의 끝단부의 중심에서 관로(18)의 맨홀(16)쪽의 끝단부의 중심으로 향하도록 맨흘(14)에 설치된다.

이와 같이 광선발생장치(22)를 설치하는데는, 2개의 원판(30)의 중심에 각각 원형의 슬릿을 형성하고， 각각 원판(30)을 관로(19)의 끝단부에 배치하며, 광선(20)이 양쪽원판(30)의 상기 슬릿을 통과하는 위치를 선택하여 선택된 위치애 광선발생장치(22)를 고정하면 좋다.

양쪽의 원판(30)은 편심량의 계측시에는 제거된다.

광선(20)은 이 광선이 관로(18)의 맨홀(14)쪽의 끝단부의 중심에서 관로(18)의 맨홀(16)쪽의 끝단부의 중심으로 지향하게 되어 있기 때문에, 관로(18)의 중심에 어긋남을 측정할 때의 기준선으로써 사용된다.

그러나, 관로(18)의 중심축선을 지나는 광선을 사용할 필요는 없이, 관로(18)의 중심축선부터 소정거리만큼 떨어진 부위를 지나는 광선을 사용하여도 좋다.

제2도에 나타낸 바와 같이 감지장치(24)는 케이싱(32)을　포함하고, 케이싱(32)은 서로 축선을 일치시키어 직렬로 연결된 3개의 부위, 즉， 통체(34), (36)， (38)을 설치한다.

통체(34)와 통체(36)는 원판형상의 벽(40)을 사이로 하여 여러개의 보울트에 의하여 서로 결합되어 있고，통체(36)와 통체(38)와는 여러개의 보울트에 의하여 서로 결합되어 있다. 벽(40)의 중앙부에는 구멍이 뚫려져 있다.

벽(40)에는 케이싱(32)의 축선에 따라서 연장된 축(42)이 케이싱(32)의 축선에 둘레로 회전가능하고, 또한 케이싱(32)과 구축적으로 지지되어 있다．

감지장치(24)는 또한 제2도 및, 제3도에 나타낸 바와 같이, 통체(36)내애 배치된 발판(44)을 포함한다.

발판(44)은 판형상의 부위(46)와， 단면형상이 ＂ㄷ'자 형상의 부위(48)을 가지며, 또한 부위(46)가 벽(40)쪽에서 벽(40)가 평행하게 뻗고, 또한 부위(48)가 벽(40)쪽에서 통체(36)내를 통체(38)로 향하여 연장되도록 부위(46)에서 축(42)에 고정되어 있다.

이 때문에 발판(44)은, 케이싱(32)의 축선의 둘레로 회전할 수 있다.

통체(38)의 통체(36)와의 반대쪽의 끝단부에는 원형의 수광체(50)가 케이싱(32)의 축선과 직교하는 면내에서 케이싱(32)의 축선의 둘레로 회전할 수 있도록 지지되어 있다.

수광체(50)는 여러개의 로울러(52)에 의하여 부위(38)에 회전가능하게 지지된 링(54)과 링(54)에 고정된　반투명재료로 만들어진 원판형상의 수광판(56)을 구비한다.

수광판(56)에는 제4도에 나타낸 바와 같이, 격자형의 모양이 한쪽면에 새겨져 있고, 또한 광선(20)의 스포트보다 작은 구멍(58)이 중심부에 형성되어 있다.

링(54)과 수광판(56)과는 가령 수광체(50)가 케이싱(32)에 대하여 각도적으로 회전되어도, 수광판(56)의 중심이 케이싱(32)의 축선과 항상 일치하도록 배치되어 있다.

발판(44)에는 수광판(56)의 배면을 촬영하여 영상으로 하는 텔레비젼 카메라(60)가 부위(48)에 고정형성되어 있다.

텔레비젼 카메라(60)의 출력신호는, 지상에 형성된 처리장치(26)로 공급된다.

발판(44)과 수광체(50)와는 수광판(56)의 수광면과， 텔레비진 카메라(60)와의 상대적인 위치관계가 변화하지 않도록 연결편(62)으로 연결되어 있다.

제2도, 제5도 및 제6도에 나타낸 바와 같이, 감지장치(24)는 또한, 수강체(50)와 관로(18)의 내면과를　소정의 위치관계로 해제할 수 있도록 고정하는 유지기구(64)를 구비한다.

유지기구(64)는, 수광판(56)의 중심을 관로(18)의 축선에 일치시키기 위하여 관로(18)의 내면에 들어 맞게 눌러지는 여러개(도시의 예로써는 3개)의 자형상의 긴 부재(66)를 구비한다.

각각의 긴 부재(66)는, 케이싱(32)의 밖에서 이 케이싱의 축선에 따라서 연장되고, 또한，평행한 한쌍의　링크(68)에 의하여 케이싱(32)의 반경 방향으로 연장된 직선상에 있어서의 위치를 변경할 수 있도록 케이싱(32)에 연결되어 있다.

한쌍을 이룬 링크(68)의 한쪽은 케이싱(32)의 수광체(50)와 반대쪽에 고정된 원판 형상의 시이트(70)를 통하여 케이싱(32)에 연결되어 있고, 다른 쪽의 링크(68)는 케이싱 (32)에 직접 연결되어 있다.

긴 부재(66)는, 케이싱(32)의 둘레에 같은 각도 간격으로 배치되어 있다.

각각의 링크(68)에는 바퀴(72)가 부착되어 있고, 각각의 긴 부재(66)에는 이 긴 부재가 케이싱(32)에 접근될때에 바퀴(72)의 일부분이 긴 부재(66)에서 바깥쪽으로 돌출하는 것을 허용하는 구멍(74)이 형성되어　있다.

또한， 각각의 긴 부재(66)에 바퀴(72)를 여러개 부착하여도 좋으며, 이 경우에 긴 부재를 짧게 할 수가 있다.

유지기구(64)는， 또한, 긴 부재(66)가 관로(18)의 내면을 누르게 하는 구동기구를 포함한다.

이 구동기구는, 케이싱(32)의 축선의 둘레로 회전 가능한 나사봉(76)과, 나사봉(76)을 회전시키는 구동원(78)과, 나사봉(76)과 나사맞춤하는 슬라이더(80)와， 슬라이더(80)와 긴 부재(66)를 연결하는 링크(82)를 구비한다.

나사봉(76)은, 벽(40)과 시이트(70)에 케이싱(32)과 동축적으로 지지되어 있다.

구동원(78)은, 모우터와 같은 회전원과, 그의 출력축에 연결된 감속기를 구비하고, 또한 부착된 베이스(86)에 의하여 시이트(70)를 통하여 케이싱(32)에 부착되어 있다.

슬라이더(80)는， 케이싱(32)에 고정된 가이드(84)에 의하여, 케이싱(32)의 축선 방향으로의 이동은 허용되지만, 케이싱의 축선의 둘레로의 회전은 지지하게 되어 있다.

이 때문에, 나사봉(76)이 회전되면, 슬라이더(80)가 케이싱(32)의 축선방향으로 이동되고， 이로 인하여　케이싱(32)의 측선에 대한 링크(82)의 각도가 변화하고, 그 결과 케이싱(32)의 반경방향에 있어서 긴 부재(66)의 위치가 변화한다.

시이트(70)쪽으로의 슬라이더(80)의 후퇴위치는, 시이트(70)에 부착된 스톱퍼 (87)에 의하여 규제된다.

또한, 케이싱(32)의 통제(34)에는， 링크(82)를 위하여 긴 구멍(88)이 형성되어 있다.

또한, 상기 구동기구는, 나사봉(76)， 구동원(78) 및 슬라이더(80)에 대신하여, 각각 샤프트, 피스톤, 실린더 장치 및 상기 샤프트에 이것의 축선방향으로 이동할 수 있도록 지지된 슬라이더를 사용하여, 이 슬라이더에 링크(68)를 연결하고， 이 슬라이더를 피스톤 실린더장치에 의하여 이동시키는 것으로서 하여도 좋다.

축(42), 나사봉(76) 및 구동기구(78)에는, 케이싱(32)의 축선과 일치하는 부위에, 광선(20)의 스포트보다　작고 또한 케이싱(32)의 축선방향으로 관통하는 구멍 (90), (92), (94)이 형성되어 있다.

처리장치(26)는, 텔레비전 카메라(60)의 출력신호를 기초로, 수광판(56)을 찍어내는 텔레비젼 수상기와　같은 음극선관 즉 모니터와， 수광판(56)의 중심으로부터 이 수광판으로의 광선(20)의 조사 위치까지의 거리　즉 편심량 및 광선발생장치(22)로부터의 광선(20)의 경사각(θ)을 산출하는 처리회로와, 상기 편심량을 거리계(28)로부터의 거리신호와 함께 기억하는 메모리를 설치한다.

검사시에, 먼저, 제1도에 있어서, 거리(L₁)， (L₂), (L_３)가 측정된다.

이들의 측정은, 맨홀(14)， (15)의 위쪽에 각각 세오드라이트(Theodolite) (연직각 및 수평각을 측정하는데　쓰이는 기계)(100),(102)를 배치하고， 세오드라이트(100)로부터의 수직광선(104)이 광선발생장치(22)로부터의 광선(20)과 교차하게 한 후에, 맨홀(14)의 바닥에 미리 표시한 마아크(106)에 조사되게 하고, 세오드라이트(100)로부터의 구직광선(110)이 세오드라이트(100)로부터의 수평광선(108) 및 광선발생장치(22)로부터의 광선(20)과 교차하게 한 후에， 맨홀(16)의 바닥에 미리 표시한 마아크(112)에 조사되도록 하여, 양쪽의　세오드라이트(100), (102)의 위치를 조정한 후에, 행하여진다.

측정된 거리(L₁), (L_２)， (L₃)는， 처리장치(26)에 입력되고, 이 처리장치(26)에 있어서 광선발생장치(22)로부터의 광선(20)의 경사각(θ)을 구하기 위하여,

tanθ= (L₃-L₂)＋L₁

의 연산의 식이 이용된다

측정된 거리 (L₁), (L₂), (L₃) 및, 구하여진 경사각(θ)은， 처리장치의 상기 메모리에 기억된다.

거리(L_１), (Ｌ_２), (L_３)를 측정한 후에， 원판(30)이 제거되고, 감지장치(24)를 관로(18)에 따라서 이동시키는 와이어가 감지장치(24)ＤＰ 부착되며, 수광체(50)가 광선발생장치(22)쪽으로 되도록 감지장치(24)가 관로(18)에 배치된다.

감지장치(24)가 관로(18)에 배치되면, 구동원(78)이 작동됨으로써, 슬라이더(80)가 벽(40)쪽으로 이동되며, 긴 부재(66)가 관로(18) 내면에 늘려진다.

이로 인하여. 케이싱(32) 및 수광판(56)의 축선의 관로(18)의 중심에 조정되어 일치되기 때문에, 광선(20)은 수광판(56)의 중심부에 조사되고, 광선(20)의 일부(20')는 구멍(58), (90), (92), (94)을 통과하여 맨홀(11)에 도달한다．

맨홀(16)에 광선（20')이 도달함으로써， 광선 발생장치(22) 및 감지장치(24)가 올바르게 배치된 것을 확인할 수 있다.

다음에, 감지장치(24)는, 슬라이더(80)가 시이트(70)쪽으로 이동되게 한 후에, 맨흘(14)쪽으로부터 맨홀(16)로 향하고, 또는 그와 반대로 이동되게 한다.

이동시에, 슬라이더(80)가 시이트(70)쪽으로 이동되기 때문에， 제2도에 나타낸 바와　같이, 2개의 긴 부재(66)에 연결된 링크(68)의 바퀴 (72)가 관로(18)의 내면에 접촉한다.

이로인하여, 감지장치(24)의 이동은 원활히 이루어진다.

감지장치(24)의 이동거리는, 거리계(28)에 의하여 측정되고, 그 측정값은 처리장치(26)에 공급된다.

감지장치(24)가 소정거리로 이동되면, 감지장치(24)는 정지되고, 이 정지위치에서 관로의 편심량의 계측공정이 실행된다.

계측 공정시에는 구동원(78)이 작동됨으로써, 슬라이더(80)가 벽(40)쪽으로 이동되고， 각각의 긴 부재(66)가 관로(18)의 내면에서 눌려진다.

이로인하여, 케이싱(32) 및 수광판(56)의 축선은, 감지장치(24)의 정지위치 즉 계측위치에서 관로(18)의　중심에 조정되어 일치된다.

관로(18)가 계측위치의 부위에서 편심되어 있지 않으면, 광선（20）은 수광판(56)의 중심에 조사되기 때문에, 수광판(56)의 중심은 다른 부위보다 높은 명도로 된다.

수광판(56)의 중심에 조사된 광선의 일부는 구멍(58), (90), (92)，(94)을 통과하여 맨홀(16)에 도달한다.

이로인하여， 맨홀(16)에 광선(20')이 도달함으로써， 관로(18)가 정지위치의 부위에서 편심되어 있지 않다는 것을 확인할 수 있다.

이에 대하여, 관로(18)가 계측위치의 부위에서 편심되어 있으면, 광선(20)은 수광환(56)의 중심으로 부터　벗어난 부위에 조사되고, 그 부위가 다를 부위에 대하여 높은 명도로 된다.

또한, 수광판(56)에 조사된 광선(20)은， 구멍(58), (90), (92), (94)을 통과하지 않는다.

이로인하여, 맨홀(16)에는 광선이 도달하지 않음으로써, 관로(18)가 정지위치의 부위에서 편심되어 있는것을 확인할 수가 있다.

수광판(56)은 텔레비젼 카메라(60)에 의하여 촬영되어 영상으로 되고， 텔레비젼 카메라(60)의 출력신호는 처리장치(26)로 공급된다.

처리장치(26)의 상기 모니터에는, 수광판(56)이 찍혀 나온다.

관로(18)가 계측위치의 부위에서 편심되어 있지 않으면, 상기 모니터의 표시면의 중앙이 높은 명도로 된다.

이에 대하여, 관로(18)가 계측위치의 부위에서 편심되어 있으면， 상기 모니터의 표시면의 중앙으로부터　관로의 편심량만큼 변위한 부위가 높은 명도로 된다.

이로 인하여， 상기 모니터의 포시면을 감시함으로써, 관로(18)가 편심되어 있는지 아닌지를 확인할 수 있다.

처리장치(26)는， 탤렌비젼 카메라(60)의 출력신호를 기초로, 계측위치에서 관로(15)의 편심량을 상기 처리회로에서 산출하고 산출한 편심량을 거리계(28)로 부터의 거리신호와 함께 상기 메모리에 기억하게 한다.

상기 편심량은， 예를들어, 수광판(56)의 중심을 원점으로 하는 XY좌표상에 있어서 수광판(56)으로의 광선(20)의 조사위치의 좌표를 구하면 바람직하다.

편심량은, 수광판(56)의 격자간의 거리가 이미 알려져 있기 때문에， 모니터상의 격자모양의 중심과 높은　명도의 부위와의 거리를 모니터상에서 개략 측정 또는 실제　측정하여， 그 계측값에 모니터의 배율을 계산함으로써 구할 수가 있다.

이와같이, 슬라이더(80)를 시이트(70)속으로 후퇴시켜 감지장치(24)를 소정거리로 전진시키는 공정과, 상기 계측 공정과를 되풀이함으로써, 작업자가 관로(18)에 들어가는 일이 없이, 관로(18)의 편심량을 계측할 수가 있고， 또한, 편심되어 있는 경우에 편심방향을 알 수가 있다.

검사장치(10)에 의하면, 계측시에 긴 부재(66)가 관로(18)의 내면에 눌려짐으로써, 어떠한 계측위치에 있어서도 수광판(56)의 중심이 관로(18)의 중심과 일치되기 때문에， 편심량을 정확하게 계측할 수 있다.

또한, 감지장치(24)가 관로(18)에 대하여 케이싱(32)의 축선의 둘레로 각도적으로 회전하여도, 발판(44)및 텔레비젼 카메라(60)의 중량에 의하여， 텔레비젼 카메라(60)가 아래쪽으로 되도록, 발판(44)이 케이싱(32)의 축선의 둘레로 케이싱(32)에 대하여 이 케이싱(32)의 회전 방향과 반대방향으로 각도적으로 회전하기 때문에， 관로(18)에 대하여 수광판(56) 및 텔레비젼 카메라(60)의 자세， 즉, 상,하,좌，우 방향의 위치관계가 항상 일정하며, 따라서 편심량을 보다 정확하게 계측할 수 있다.

검사장치(10)는 제1의 계측위치에 있어서의 계측값과, 감지장치 (24)를 제1의 계측위치로 부터 소정거리(△ℓ )로 이동시킨 제2의 계측위치에 있어서의 계측으로부터 제1 및 제2의 계측위치 사이의 관로부분의경사를 구할 수 있다.

즉, 제14도에 나타낸 바와　같이， 제1의 계측위치(18₁)에서 수광판(56)으로의 광선(20)의 조사 부위의 좌표값을 X₁，Y₁， 제1의 계측위치(18₁)로부터 거리(△ ℓ )만큼， 이동된 제2의 계측위치 (18_２)에서 수광판(56)으로의 광선(20)의 조사부위의 좌표값을 X₂,Y₂로 하면, 좌,우 방향(X축 방향)의 기울기(θ_Ｘ), 상,하 방향(Y축 방향)의 기울기(θ_ｙ)는，

tanθ_x= (X₁-X₂) /△ℓ

tanθ_y= (Y₁-Y₂)/△ℓ

으로부터 구할 수가 있다.

제7도 내지 제9도는, 감지장치(24)를 와이어에 의하여 이동시키도륵 하는 대신에, 제2도에 나타낸 감지장치(24)를 자체이동 가능한 캐리지(114)에 싣고서， 이 캐리지에 의하여 감리장치(24)를 이동시키는 실시예를 나타낸다.

캐리지(114)는, 앞,뒤 방향으로 뻗은 대차 즉 차체(116)를 포함한다.

차체(116)는， 앞쪽부분(116a)과 뒤쪽부분(l16b)으로 분할되어 있다.

차체(116)의 길이 방향으로 간격을 두고서 여러곳에는， 각각 차체(116)를 차체의 폭 방향으로 관통하는　축(118)， (120)， (122)， (124)의 회전 가능하게 지지되어 있다.

각각의 축(118) 내지 (124)에는， 그의 양끝단부에 바퀴(126)가 부착되어 있고, 또한， 중앙부에 스프로켓(128)이 부착되어 있다.

가장 앞쪽의 축(118)에는 베벨기어(130)가 부착되어 있다.

서로 이웃인 축의 스프로켓(128)은， 체인(132)에 의하여 연결되어 있다.

차체의 가장 앞쪽에는, 구동기구(134)가 광선(20')을 차단하지 않도록 부착되어 있다.

구동기구(134)는, 모우터와 같은 회전원(136)과， 이 회전원의 출력축에 연결된 감속기(138)와， 이 감속기의 출력축에 부착된 기어(140)를 설치하고, 또한 차체에 부착된 기어 케이스(142)에 지지되어 있다.

차체(116)의 가장 앞쪽에는 또한， 이 가장 앞쪽을 앞,뒤 방향으로 회전 가능하게 관통시킨 축(144)이 회전할 수 있도록 지지되어 있으며, 이 축(144)에는 베벨기어(130)와 이맞물림하는 베벨기어(145)와, 기어(140)와 이맞물림하는 기어(146)가 부착되어 있다.

회전원(136)의 회전은, 감속기(138), 기어(140), (146), 축(144), 베벨기어(145), (130)를 통하여 축(118)에 전달되고， 이 축(118)으로부터 스프로켓(128) 및 체인(132)을 통하여 또 다른 축(120), (122), (124)에 전달된다.

차체(116)의 앞쪽부분(116a)과 뒤쪽부분(l16b)은， 축(118) 및 이 축(118)에 피버트 동작 가능하게 지지된 연결부재(148)에 의하여 소정의 각도범위 내에서 서로 피버트 동작할 수 있도록 연결되어 있다.

이로인하여, 관로(18)가 그 도중에서， 위,아래방향으로 굽어져 있어도, 캐리지(114)는 원활하게 이동한다.

감지장치(24)는, 지지기구(150)에 의하여 대차(116)에 위,아래방향으로 이동할 수 있도록 실려져 있다.

지지기구(150)는, 제7도 및 제10도에 나타낸 바와같이, 대차(116)로부터 이 대차(116)의 옆쪽으로 뻗은　한쌍의 아암(152)과, 이 아암(152)에 고정되고 또한 이 아암으로부터 위쪽으로 뻗은 안내로드(154)와, 이안내로드(154)에 위,아래방향으로 이동할 수 있도록 지지되고 또한 감지장치(24)의 케이싱(32)에 고정되는　브라켓트(156)를 설치 한다.

캐리지(l14)의 이동시에, 감지장치(24）의 슬라이더(80)는 시이트(70)쪽으로 이동되고, 케이싱(32)은 대차(116)에 직접 접촉되며, 긴 부재(66)는 관로(18)로부터 떨어진 위치로 추퇴된다．

이로인하여, 긴 부재(66)가 케리지의 이동을 방해하지 않는다．

계측 공정시에, 감지장치(24)의 슬라이더(80)는 벽(40)쪽으로 이동되고， 긴 부재(66)는 관로(18)의 내면에 눌려진다.

긴 부재(66)가 관로(18)의 내면에서 눌려진 때에, 감지장치(24)는 지지기구(150)의 안내로드(154)에 따라서 상승한다.

이로인하여, 케이싱(32) 및 수광판(56)의 축선은, 감지장치(24)의 정지위치 즉 계측위치에서 관로(18)의　중심에 조정되어 일치된다.

제11도의 감지장치(158)는 수광체(50)가 배치된 통체(38)에 축선을 일치시키어 부착한 통체(38')와， 이통체(38')에 케이싱(32)의 축선의 둘레로 회전할 수 있도록 지지된 수광체(50')와, 수광체(50')를 수광체(50) 또는 연결편(62)에 연결된 연결편(62')과를 또한 설치하고， 또한 제12도에 나타낸 바와　같이， 수광체(50)용의 텔레비전 카메라(60)이외에 수광체(50')를 촬영하여 영상으로 하는 텔레비젼 카메라(60')를 발판(44)에 고정시키어 형성한다.

텔레비젼 카메라(60')의 출력신호는， 처리장치(26)에 공급된다.

처리장치(26)는, 텔레비젼 카메라(60)에 대응하는 모니터 이외에， 탤레비젼 카메라(60')의 출력신호를 기초로, 수광체(50')를 찍어내는 모니터를 또한 설치한다.

수광체(50')는, 수광체(50)와 마찬가지로, 여러개의 로울러(52')에 의하여 부위(38')에 회전할 수 있도록 지지된 링(54')과, 링(54')에 고정된 원판형상의 수광관(56')를 설치한다.

감지장치(158)의 수광판(56)은， 제13ａ도에 나타낸 바와　같이， 반투명재료로써 이루어진 오른쪽 절반부분과, 투명재료로써 이루어진 왼쪽 절반부분을 가지며， 또한, 반투명의 오른쪽 절반부분에 격자형의 모양이　새겨져 있다

이것에 대하여, 수광판(56')은, 제13ｂ도에 나타낸 바와　같이， 반투명재료로써 이루어진 왼쪽 절반부분과 투명재료로써 이루어진 오른쪽 절반부분과를 가지며, 또한 반투명의 왼쪽 절반부분에 격자형의 모양이 새겨져 있다.

감지장치(158)는， 관로(18)의 수평방향으로 간격을 두게 되는 부위를 평행하게 지향하게되는 제1 및 제2의 광선을 사용한다.

제1의 광선은 수광판(56')의 투명재료로써 이루어진 오른쪽 절반부분을 통과하여 수광판(56)의 반투명재료로써 이루어진 오른쪽 절반부분에 조사하도록 지향하게 된다.

이것에 대하여, 제2의 광선은， 수광판(56')의 반투명재료로써 이루어진 왼쪽 절반부분을 통과하여 수광판(5６）의 투명재료로써 이루어진 왼쪽 절간부분에 조사하도록 지향하게 된다.

감지장치(158)에 의하면， 관로(18)가 계측위치에서 편심 및 경사져 있지 않으면, 제1 및 제2의 광선은 수광판(56)(56')의 소정의 부위에 조사된다.

그러나 관로(18)가 편심되어 있으면， 수광판(56), (56')으로의 제1 및 제2의 광선은 광선의 조사위치는,　관로의 편심량 및 편심방향에 대응하여 변위한다.

이로인하여, 텔레비전 카메라(60） 또는 털레비젼 카메라(60')의 출력신호부터 관로의 편심량을 계측할 수가 있다.

또한， 감지장치(158)에 의하면, 관로(18)의 경사각도가 계측위치에 있어서, 소정의 경사각도와 다르면,　수광판(56)， (56')으로의 제1 및 제2의 광선의 조사위치는, 관로(18)의 경사각도의 변화량에 대응하여 변위한다.

이로인하여， 텔레비젼 카메라(60), (60')의 출력신호로부터, 관로(18)의 경사각도의 변화량을 계측할 수가　있다.

이 변화량은 제15도에 나타낸 바와같이,

X_1a,Y_1a=관로(18)가 계측위치에서 편심 및 경사져 있지 않은 때의 수광판(56)으로의 제1의 광선의 조사부위의 좌표값

X_1b,Y_1b=관로(18)가 계측위치에서 편심 또는 경사져 있는 때의 수광판(56)으로의 제1의 광선의 조사부위의 좌표값

X_2a,Y_2b=관로(18)가 계측위치에서 편심，및 경사져 있지 않은 때의 수광판(56')으로의 제2의 광선의 조사부위의 좌표값

X_2b,Y_2b=관로(18)가 계측위치에서 편심 또는 경사져 있는 때의 수광관(56')으로의 제2의 광선의 조사부위의 좌표값

L=수광판(56), (56') 사이의 거리

θ_x=수평방향으로의 경사각도의 변화량

θ_y=수직방향으로의 경사각도의 변화량

으로 하면，

ｔａｎθ_ｘ＝｛（｜Ｘ_１ｂ｜－｜Ｘ_１ａ｜）

　　　　　＋（｜Ｘ_２ａ｜－｜Ｘ_２ｂ｜）｝÷Ｌ

ｔａｎθ_ｙ＝｛（｜Ｙ_１ｂ｜－｜Ｙ_１ａ｜）

　　　　　＋（｜Ｙ_２ａ｜－｜Ｙ_２ｂ｜）｝÷Ｌ

으로부터 구할 수가 있다.

따라서, 본 발명의 효과로서는， 검사시에 수광체와 관로의 내면이 소정의 위치관계로 되도록 상기 내면에　대한 수강체의 위치를 유치하는 것이기 때문에, 관로가 편심되어 있는지 아닌지를 정확하게 검사할 수가 있다. 즉, 광선이 광원과 반대측에 도달하지 않는 것에 의하여 광원과 반대의 측에서도 관로가 편심되어 있는것을 확인할 수가 있다.

Claims (4)

1. 관로(18)의 한쪽 끝단부로부터 이 관로(18)의 다른쪽 끝단부로 향하는 광선(20)을 이용하여 상기 관로(18)가 편심되어 있는지 아닌지를 검사하는 장치로서, 상기 광선(20)을 받아 상기 관로(18)가 편심되어 있는지 아닌지를 검자하기 위한 전기신호를 발생하는 검지수단을 포함하며, 상기 검지구단은， 상기 관로(18)내에 축선방향으로 뻗어나도록 배치되는 통형상의 케이싱(32)과, 상기 광선(20)을 받는 수광면을 가지며 상기 케이싱(32)에 배치된 수광체(50)와, 이 수광체(50)와 상기 관로(18)의 내면을 소정의 위치관계로 유지하는 상기 내면에 눌리어 상기 내면에 대한 상기 수광체의 위치를 되도록 상기 내면에 대한 상기 수광체(50)의 위치를 해제 가능하게 유지하고 상기 케이싱에 결합된 유지기구와, 상기 수광체(50)을 촬상하여 상기 전기신호를 발생하고 상기 케이싱에 배치된 텔레비젼 카메라를 구비하며, 상기 수광체(50)와 상기 텔레비전카메라(60)는 상기 케이싱(32)에 이 케이싱(32)의 축선 둘레에 지지되어 있고, 상기 감지수단은 상기 수광체와 상기 텔레비젼 카메라(60)를， 상기 케이싱(32)의 축선 둘레의 상대적인 위치관계가 변하지 않게 연결하는 연결부재를 더욱 구비하며, 상기 유지기구(64)는, 상기 내면에 해제가능하게 누르는 여러개의 피누름 부재로서 상기 케이싱(32)의 바깥둘레방향으로 간격을 두고 배치되며, 또 상기 케이싱(32)의 반경방향으로　늘어나는 직선상에 있어서의 위치를 변경가능하게 상기 케이싱(32)에 연결된 여러개의 부재와， 상기 직선상에 있어서의 상기 피누름부재의 위치를 변경시키는 구동기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 관로의 검사장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 피누름부재는 상기 케이싱(32)의 밖에서 이 케이싱(32)의 축선에 따라서 연장된 긴 부재(66)이고， 이 긴 부재(66)는 평행한 여러개의 링크(68)에 의하여 상기 케이싱(32)에 연결되어있는 것을 특징으로 하는 관로의 검사장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서， 상기 감지수단은 상기 케이싱(32)내에서, 이 케이싱(32)의 축선의 둘레로 회전가능하게 상기 케이싱(32)에 지지된 발판(44)을 더욱 구비하고, 상기 텔레비젼 카메라(60)는 상기　발판(44)에 지지되며, 상기 연결부재는 상기 수광체(50)와 상기 텔레비젼 카메라를 상기 케이싱(32)의 축선둘레의 상대적인 위치관계가 변하지 않게 연결하는 상기 발판(44)과 상기 수광체(50)를 연결하고 있는 것을 특징으로 하는 관로의 검사장치.
4. 제1항에 있어서. 상기 감지수단과 상기 유지기구(64)는, 상기 광선이 상기 케이싱(3２)의 상기 축선과　일치하고 있는데， 상기 광선의 통과를 허용하는 구멍(74)을 상기 케이싱(32)의 축선상의 부위에 가지는 것을 특징으로 하는 관로의 검사장치.

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