JP5194246B2 - 管路計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、管路計測装置に関し、特に、センサプローブの電源部、駆動回路部、及びセンサ部を屈曲自在なフレキシブルジョイントによって互いに連結し、前記電源部、前記駆動回路部、及び前記センサ部が前記管路の曲部に沿って個々に案内されるように構成することで、小径かつ曲率が大きい管路内により確実にセンサプローブを通すことができ、経路計測の適用範囲を広げることができるようにするための新規な改良に関するものである。

従来用いられていたこの種の管路計測装置としては、例えば特許文献１等に示されている管路計測装置が用いられており、図３〜図６に示すように構成されている。
図３は従来の管路計測装置を示す構成図である。図において、符号１で示されるものは管路２内に移動自在に設けられたセンサプローブであり、このセンサプローブ１に接続されたケーブル３は、ケーブル中継器４、ケーブル測長器５を介してケーブル巻取器６で巻き取られる。前記ケーブル測長器５からのケーブル速度５ａ及びケーブル巻取器６からのプローブデータ６ａは、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭ等からなる演算部７に取込まれる。

次に、図４は図３のセンサプローブ１を示す側面図であり、図５は図４のセンサプローブ１の断面図である。センサプローブ１は、図４に示すように円筒形状に形成されており、図５に示すように、互いに一体に形成された電源部１０、駆動回路部１１、及びセンサ部１２を有している。前記電源部１０は、例えばバッテリ等であり、前記駆動回路部１１及び前記センサ部１２に電力を供給するものである。前記駆動回路部１１は、前記センサ部１２に接続されており、前記センサ部１２の動作を制御するとともに前記センサ部１２からの信号に基づいて前記プローブデータ６ａを作成する。前記センサ部１２は、小型ＤＴＧ（二軸自由度ジャイロ）等から構成されており、前記センサプローブ１のピッチ角θ及び方位角ψを検出するための信号を出力する。

次に、図６は、図３の演算部７によって計測された管路２の経路を示す説明図である。図３に示す演算部７は、前記ケーブル速度５ａ及び前記プローブデータ６ａの演算処理を行うことで、図６に示すような前記管路２の経路計測を行う。具体的には、演算部７は、前記プローブデータ６ａから前記センサプローブ１のピッチ角θ及び方位角ψを求めることで、前記センサプローブ１の移動方向を求める。ここで、前記ケーブル測長器５からの前記ケーブル速度５ａは、前記センサプローブ１の移動速度に相当する。演算部７は、前記センサプローブ１の移動方向と、前記センサプローブ１の移動速度とに基づいて前記センサプローブ１の移動経路、すなわち前記管路２の経路を求める。

特開２００７−１５５５８３号公報

上記のような従来の管路計測装置では、センサプローブ１が一体型の円筒形状であるので、狭いスペースでセンサプローブ１を旋回（回頭）させることができず、小径かつ曲率が大きい管路内にセンサプローブ１を通すことができない。具体的には、従来のセンサプローブ１は、直径が４５ｍｍ程度であり長さが５００ｍｍ程度であるので、内径が５０ｍｍかつ旋回半径が１ｍ程度の管路の経路計測には適用できない。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、小径かつ曲率が大きい管路内により確実にセンサプローブを通すことができ、経路計測の適用範囲を広げることができる管路計測装置を提供することである。

本発明に係る管路計測装置は、電源部、駆動回路部、及びセンサ部を有するセンサプローブが管路に沿って進行される際の前記センサプローブのピッチ角、方位角、及び速度に基づいて前記管路の経路を計測する管路計測装置であって、前記センサプローブに設けられ、別個に設けられた前記電源部と前記駆動回路部と前記センサ部とを互いに連結する屈曲自在なフレキシブルジョイントを備え、前記センサプローブが前記管路に沿って進行される際に、前記電源部、前記駆動回路部、及び前記センサ部が前記管路の曲部に沿って個々に案内され、前記センサ部は、前記電源部と前記駆動回路部との間に配置されており、前記フレキシブルジョイントは、前記センサ部と前記電源部とを連結するとともに、前記センサ部と前記駆動回路部とを連結する。

本発明の管路計測装置によれば、センサプローブの電源部、駆動回路部、及びセンサ部が屈曲自在なフレキシブルジョイントによって互いに連結され、前記電源部、前記駆動回路部、及び前記センサ部が前記管路の曲部に沿って個々に案内されるので、小径かつ曲率が大きい管路内により確実にセンサプローブを通すことができ、経路計測の適用範囲を広げることができる。
また、前記センサ部が前記電源部と前記駆動回路部との間に配置されているので、センサ部の前後において電源部及び駆動回路部を管路に沿って進行させることができ、センサ部の進行位置をより確実に管路の中心位置とすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による管路計測装置のセンサプローブを示す構成図である。なお、従来の管路計測装置と同一又は同等部分については同一の符号を用いて説明する。図において、管路２内を進行されるセンサプローブ１は、互いに間隔を置いて別個に設けられた電源部１０、駆動回路部１１、及びセンサ部１２を有している。前記電源部１０は、例えばバッテリ等であり、前記駆動回路部１１及び前記センサ部１２に電力を供給するものである。前記駆動回路部１１は、前記センサ部１２に電気的に接続されており、前記センサ部１２の動作を制御するとともに前記センサ部１２からの信号に基づいてプローブデータ６ａ（図３参照）を作成する。前記センサ部１２は、小型ＤＴＧ（二軸自由度ジャイロ）１２ａ、ＭＥＭＳジャイロ１２ｂ、３軸加速度計１２ｃから構成されており、前記センサプローブ１のピッチ角θ及び方位角ψを検出するための信号を出力する。

前記センサ部１２は、前記電源部１０と前記駆動回路部１１との間に配置されている。すなわち、前記電源部１０及び前記駆動回路部１１は、前記センサプローブ１の進行方向（長手方向）Ａに沿う前記センサ部１２の前後に配置されている。これら電源部１０、駆動回路部１１、及びセンサ部１２は、屈曲自在なフレキシブルジョイント１５によって互いに連結されている。すなわち、フレキシブルジョイント１５は、前記センサ部１２と前記電源部１０とを連結するとともに、前記センサ部１２と前記駆動回路部１１とを連結する。

次に、図２は、図１のフレキシブルジョイント１５を示す側面図である。図において、フレキシブルジョイント１５は、ゴム管又は金属管からなるジョイント本体１６と、このジョイント本体１６の両端に取り付けられた金属製の一対の結合部１７とを有している。結合部１７の一端には、ネジ溝が切られたネジ部１７ａが設けられており、このネジ部１７ａは、前記電源部１０、前記駆動回路部１１、及び前記センサ部１２の前端及び後端に設けられた接続口１８に螺着されている。また、前記結合部１７は、前記ジョイント本体１６内の中空部１６ａに連通された貫通孔１７ｂを有しており、前記電源部１０、前記駆動回路部１１、及び前記センサ部１２間を接続する電気配線（図示せず）は、これら貫通孔１７ｂと中空部１６ａとを通される。

次に、この実施の形態のセンサプローブ１の動作について説明する。この実施の形態では、互いに別個に設けられた前記電源部１０、前記駆動回路部１１、及び前記センサ部１２が、屈曲自在なフレキシブルジョイント１５によって連結されているので、前記センサプローブ１が前記管路２に沿って進行される際に、前記電源部１０、前記駆動回路部１１、及び前記センサ部１２が前記管路２の曲部２ａに沿って個々に案内される。すなわち、前記電源部１０、前記駆動回路部１１、及び前記センサ部１２が一体に設けられている従来構成に比べて狭いスペースで旋回（回頭）できる。
これにより、小径かつ曲率が大きい管路２内により確実にセンサプローブ１を通すことができ、経路計測の適用範囲を広げることができる。

また、前記センサ部１２が前記電源部１０と前記駆動回路部１１との間に配置されているので、センサ部１２の前後において電源部１０と駆動回路部１１とが管路２に沿って進行される。これにより、管路２内を進行される際のセンサ部１２のぶれを小さくでき、センサ部１２の進行位置をより確実に管路２の中心位置とすることができる。従って、経路計測の精度を向上できる。

本発明の実施の形態１による管路計測装置のセンサプローブを示す構成図である。 図１のフレキシブルジョイントを示す側面図である。 従来の管路計測装置を示す構成図である。 図３のセンサプローブを示す側面図である。 図４のセンサプローブの断面図である。 図３の演算部によって計測された管路の経路を示す説明図である。

符号の説明

１ センサプローブ
２ 管路
２ａ 曲部
１０ 電源部
１１ 駆動回路部
１２ センサ部
１５ フレキシブルジョイント

Claims (1)

1. 電源部（１０）、駆動回路部（１１）、及びセンサ部（１２）を有するセンサプローブ（１）が管路（２）に沿って進行される際の前記センサプローブ（１）のピッチ角、方位角、及び速度に基づいて前記管路（２）の経路を計測する管路計測装置であって、
   前記センサプローブ（１）に設けられ、別個に設けられた前記電源部（１０）と前記駆動回路部（１１）と前記センサ部（１２）とを互いに連結する屈曲自在なフレキシブルジョイント（１５）を備え、
   前記センサプローブ（１）が前記管路（２）に沿って進行される際に、前記電源部（１０）、前記駆動回路部（１１）、及び前記センサ部（１２）が前記管路（２）の曲部（２ａ）に沿って個々に案内され、
   前記センサ部（１２）は、前記電源部（１０）と前記駆動回路部（１１）との間に配置されており、
   前記フレキシブルジョイント（１５）は、前記センサ部（１２）と前記電源部（１０）とを連結するとともに、前記センサ部（１２）と前記駆動回路部（１１）とを連結する
   ことを特徴とする管路計測装置。

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