配管継手・バルブのデジタルマイクロスコープでの観察・測定
工場には、さまざまな液体や気体を流す配管が張り巡らされています。継手やバルブは、これらの配管の接続や流体の制御に使用されています。ここでは、配管継手・バルブのデジタルマイクロスコープでの観察・測定事例を紹介します。
配管継手・バルブにかかわる用語
- 流体
- 配管の中を流れる液体や気体のことです。
- 継手
- 管と管、管とバルブなどを接続する配管部品です。管の進路変更、分岐/集合、太さの変更、延長、末端の閉鎖などを行うことができます。
- バルブ
- 配管内を通る流体の量や方向、圧力などを調整するために使われる部品です。代表的なものに、グローブバルブ、ボールバルブ、ゲートバルブ、バタフライバルブなどがあります。
- 圧力損失
- 流体の流れの勢いが弱くなることです。バルブや継手を通るときに流れの形や方向が変わると、圧力損失が発生します。
継手の種類
- ソケット
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外ねじ同士を接続します。
- ニップル
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内ねじ同士を接続します。
- ユニオン
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配管途中で外ねじ同士を接続します。
- チーズ
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外ねじをT字に分岐します。
- クロス
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外ねじを4方向に分岐します。
- エルボ
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外ねじ同士を90度曲げて接続します。
- ストリートエルボ
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外ねじと内ねじを90度曲げて接続します。
- ブッシング
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径が異なる内ねじと外ねじを接続します。径の大きい方が内ねじ、小さい方が外ねじになっています。
- キャップ
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外ねじのエンドキャップです。
- プラグ
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内ねじのエンドプラグです。
バルブの種類
- グローブバルブ
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弁箱が球形で、玉形弁やグローブ弁と呼ばれています。流体の流れはS字状となり、中央に設けられた隙間に弁体を押しつけて塞ぎます。ハンドルを回すため、開け閉めに時間がかかりますが、流体の流量を調節することができます。水道の蛇口が代表的です。
- ゲートバルブ
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板状の弁体で、流路を垂直に仕切って開閉します。流路の開放/閉鎖に使用され、流量は調節しません。ハンドルを回すため、開け閉めに時間がかかり、縦方向の寸法が大きくなります。水道の排水本管やプラントの配管の止水などに使用されます。
閉 開 A:流体の流れ - ボールバルブ
-
ボール状の弁体が弁箱の中で回転することで開閉します。貫通孔の向きを流路に合わせると全開、流路に対して直角に向けると全閉します。操作をレバーの90度回転で行うため、開閉操作が早く、流路が直線で抵抗が少ない特性があります。ガスの元栓が代表的です。
閉 開 A:流体の流れ - バタフライバルブ
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円板状の弁体を、弁箱内で90度回転させることで開閉します。開閉操作が早く、流量調整機能にも優れています。シンプルな構造で設置スペースが少ないため、さまざまな場所で使用されています。
閉 開 A:流体の流れ
配管への接続方法
- ねじ込み形
-
配管をねじ込んで接続するタイプで、テーパーねじと平行ねじにわかれています。主に小口径・低圧・常温の配管に使用されています。
テーパーねじ - A:めねじ
- B:おねじ
- C:テーパー
平行ねじ - A:めねじ
- B:おねじ
- フランジ形
- フランジ形状にした接続箇所をボルトとナットで固定します。小口径から大口径、低圧から高圧まで幅広く使用されています。
- 差し込み溶接形
- 雌型の接続箇所に管を差し込み溶接します。高温高圧で、漏れを防止したい場合に使用されています。
- 突き合わせ溶接形
- 管を突き合わせたあと、溶接して固定するタイプです。しっかりと溶接ができるように開先を設けます。高温高圧で、漏れを防止したい場合に使用されています。
代表的な配管の材質
- 鉄管(クロ)
- 見た目が黒い鉄管。水、油、蒸気、空気などの流体に対応しています。
- 鉄管(シロ)
- 見た目が白い溶融亜鉛めっきがされている鉄管。錆や腐食を防げます。
- 黄銅(真鍮)
- 見た目は金色で銅に亜鉛を加えた合金です。水洗トイレの給水管などに使用されています。
- 青銅(ブロンズ)
- 見た目はくすんだ金色で、銅に錫・亜鉛・鉛などを加えた合金です。黄銅より強度・硬度・耐力に優れ、錆びにくくなります。
- ステンレス(SUS)
- 優れた耐食性・耐久性・耐熱性で幅広く使用されています。
- 塩ビ
- 見た目は灰色で価格が安く、汎用性・強度に優れています。給排水で使用されています。
デジタルマイクロスコープによる配管・継手・バルブの観察・測定事例
キーエンスの4Kデジタルマイクロスコープ「VHXシリーズ」を用いた配管・継手・バルブの観察・測定の最新事例を紹介します。
ハレーション除去機能と深度合成機能で、
全面にピントの合った状態で継手内壁が鮮明に観察できます。
VH-Z00 30x リング照明
VH-Z00を使用すれば、95mmの観察距離で
バルブ内壁のバリが確認できます。
VH-Z00 50x マルチライティング照明
マルチライティング照明機能を使用すれば、微細な傷が可視化できます。
ZS-20 30x リング照明画像
- A:深度合成なし
- B:深度合成あり