JPH1026614A - Heat transmission pipe inspecting ultrasonic flaw detection - Google Patents
Heat transmission pipe inspecting ultrasonic flaw detectionInfo
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- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探傷検査に
関し、特に熱交換器伝熱管の超音波探傷プローブに関す
る。The present invention relates to an ultrasonic inspection, and more particularly to an ultrasonic inspection probe for a heat exchanger tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】管形熱交換器においては細い伝熱管が使
用されており、熱交換を行う２つの熱媒体の伝熱管壁を
通る漏洩乃至両者の混合が好ましくない場合は、その細
い伝熱管の損傷発生を早期に検出するため定期的或いは
必要に応じ各種の探傷検査が行われている。特に管形熱
交換器が蒸気発生器として使用される場合は、伝熱管は
熱的、化学的にも厳しい条件下にあるので、この探傷検
査は重要である。このような探傷検査に用いられる検査
方式に超音波探傷があり、例えば図９に示すようなプロ
ーブヘッド１が使用される。プローブヘッド１はその外
周前後端部に設けられた調芯部材３によって、伝熱管５
内に挿入されたとき同軸的に保持され、超音波探触子７
はミラー９を介して探傷用超音波を送受する。2. Description of the Related Art In a tubular heat exchanger, a thin heat transfer tube is used, and when leakage of two heat mediums for heat exchange through the heat transfer tube wall or mixing of both is not preferable, the thin heat transfer tube is used. In order to detect the occurrence of damage to the heat pipe at an early stage, various flaw detection inspections are performed periodically or as needed. This inspection is important especially when the tube heat exchanger is used as a steam generator because the heat transfer tube is under severe thermal and chemical conditions. Ultrasonic flaw detection is one of the inspection methods used for such flaw detection inspection. For example, a probe head 1 as shown in FIG. 9 is used. The probe head 1 is provided with a heat transfer tube 5 by a centering member 3 provided at the front and rear ends of the outer periphery.
The ultrasonic probe 7 is held coaxially when inserted into the
Transmits and receives ultrasonic waves for flaw detection through the mirror 9.
【０００３】プローブヘッド１のより詳しい基本的な構
造が図１０に示されている。図１０において、プローブ
ヘッド１には前端部及び後端部において軸受１１，１３
を介してガイドリング１５、１７が設けられ、ガイドリ
ング１５，１７は前述の調芯部材３を備えている。従っ
てプローブヘッド１は、伝熱管５の中で同軸状に保持さ
れ且つその伝達軸９を介してθ軸方向に回転されうる。
そしてガイドリング１７は、可撓プローブチューブ２１
により伝熱管５の軸方向即ちＸ軸方向に駆動されて位置
決めされる。超音波ビームを発射する超音波探触子７
は、枢動軸２３を介して支持された角度可変ミラー９に
向いており、モータ２５によりミラー９の角度を変えて
超音波ビームの伝熱管５への入射角を調整している。少
なくともプローブヘッド１の周りには超音波伝搬媒質で
ある水２７が満たされる。A more detailed basic structure of the probe head 1 is shown in FIG. In FIG. 10, the probe head 1 has bearings 11 and 13 at the front end and the rear end.
The guide rings 15 and 17 are provided through the guide ring, and the guide rings 15 and 17 include the above-described alignment member 3. Therefore, the probe head 1 can be held coaxially in the heat transfer tube 5 and rotated in the θ-axis direction via the transmission shaft 9.
The guide ring 17 is connected to the flexible probe tube 21.
As a result, the heat transfer tube 5 is driven and positioned in the axial direction, that is, the X-axis direction. Ultrasonic probe 7 that emits an ultrasonic beam
Is directed to a variable angle mirror 9 supported via a pivot shaft 23. The angle of the mirror 9 is changed by a motor 25 to adjust the angle of incidence of the ultrasonic beam on the heat transfer tube 5. At least the area around the probe head 1 is filled with water 27 as an ultrasonic wave propagation medium.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のプローブ
ヘッド１は、前後端部に調芯部材３を備えているので、
伝熱管５が直管で変形が無ければ伝熱管５と同芯無いし
同軸に保持されるから、超音波ビームの発射に格別の調
整をする必要はなく、良好な検査結果が得られる。しか
しながら、もし伝熱管５が湾曲したりしていれば、超音
波探触子７は伝熱管５の中心にはなく超音波ビームの伝
熱管５への入射角が適性値からずれ、有効な反射超音波
が戻って来ない。この不具合を防止するため、角度可変
ミラー９をモータ２５で駆動して入射角の調節を行う
が、この調節は操作員の経験と勘で行わざるを得ず非常
に難しい作業である。又、伝熱管５の変形が僅かな湾曲
であれば前述のような角度可変ミラー９の枢動により実
用範囲で入射角の調整を行うことは何とか可能ではある
が、管内面に凹凸や傾斜などの不規則な変形があれば、
入射角の適切な調整が極めて困難になり有効な反射波を
受信し難い。又反射波を受信できて一応の検査が実施さ
れ、欠陥が検出されたとしてもプローブヘッドの姿勢が
不明であるため欠陥位置の正確な同定ができないなどの
問題もある。要するに、従来の構造の超音波探傷プロー
ブでは伝熱管に湾曲や内表面の凹凸などの不規則形状が
あると被検査部と超音波探触子との相対的な位置関係が
所定の位置関係からずれてしまい、適切な探傷検査の実
施、取り分け微小な欠陥の検出が極めて困難であった。
従って、本発明は被検査物である伝熱管に変形などの不
規則形状があっても正確な探傷検査を行うことができる
超音波探傷プローブを提供することを課題とする。Since the above-mentioned conventional probe head 1 has the alignment member 3 at the front and rear ends,
If the heat transfer tube 5 is a straight tube and is not deformed, it is not concentric with the heat transfer tube 5 and is held coaxially. Therefore, it is not necessary to make any special adjustment to the emission of the ultrasonic beam, and a good inspection result can be obtained. However, if the heat transfer tube 5 is curved, the ultrasonic probe 7 is not located at the center of the heat transfer tube 5 and the incident angle of the ultrasonic beam to the heat transfer tube 5 deviates from an appropriate value, and the effective reflection is performed. Ultrasound does not come back. In order to prevent this problem, the angle variable mirror 9 is driven by the motor 25 to adjust the angle of incidence, but this adjustment is a very difficult task because it must be performed with the experience and intuition of the operator. If the heat transfer tube 5 is slightly curved, it is possible to adjust the incident angle within the practical range by pivoting the angle variable mirror 9 as described above. If there is an irregular deformation of
It is extremely difficult to properly adjust the incident angle, and it is difficult to receive an effective reflected wave. Further, even if a temporary inspection is performed after receiving the reflected wave and a defect is detected, the posture of the probe head is unknown, so that the defect position cannot be accurately identified. In other words, in the case of the conventional ultrasonic testing probe, if the heat transfer tube has an irregular shape such as a curved surface or irregularities on the inner surface, the relative positional relationship between the inspected portion and the ultrasonic probe is changed from a predetermined positional relationship. Therefore, it was extremely difficult to perform an appropriate flaw detection inspection, particularly to detect a minute defect.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection probe that can perform accurate flaw detection inspection even when a heat transfer tube as an inspection object has an irregular shape such as deformation.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、調芯部材が前端部及び後端部にそ
れぞれ軸受を介して取り付けられたプローブヘッドと同
プローブヘッド内に設けられた超音波探触子とを有する
超音波探傷プローブは、軸回りに回動可能の前記プロー
ブヘッド内にホルダが軸方向位置調節自在に設けられ、
そのホルダに前記超音波探触子が姿勢調節制御機構を介
して支持され、更にそのホルダに超音波発信子とこの超
音波発信子からの超音波の反射波を受信するアレイセン
サとが配設され、アレイセンサの受信超音波信号に基づ
いて姿勢調節制御機構が調整されて超音波探触子の向き
乃至姿勢が調節される。その姿勢調節制御機構は、プロ
ーブヘッドの中心軸を含む面内で枢動するチルティング
機構とその中心軸に直交する面内で枢動するパンチング
機構とを有する。According to the present invention, there is provided a probe head having a centering member mounted on a front end and a rear end thereof through bearings, respectively. An ultrasonic flaw detection probe having an ultrasonic probe provided, a holder is provided in the probe head rotatable around an axis so as to be capable of adjusting the axial position,
The ultrasonic probe is supported by the holder via a posture adjustment control mechanism, and the holder further includes an ultrasonic transmitter and an array sensor that receives a reflected ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter. Then, the attitude adjustment control mechanism is adjusted based on the received ultrasonic signal of the array sensor, and the direction or attitude of the ultrasonic probe is adjusted. The attitude adjustment control mechanism includes a tilting mechanism that pivots in a plane including the central axis of the probe head and a punching mechanism that pivots in a plane perpendicular to the central axis.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。図１の概略斜視図及び図２の断
面図を参照するに、超音波探傷プローブ３０のプローブ
ヘッド３１は長弾丸状の外形を有し、前端部及び後端部
に軸受３３を介して調芯部材３５が取り付けられてい
る。調芯部材３５は主として弾性材料からできており、
リップ部に設けた複数の半径方向スリット３５ａにより
大きな弾性が与えられて自身を伝熱管５の内面の中心に
置く調芯機能を有する。従って、両端部が調芯部材３５
を介して伝熱管５の内面に支持されるプローブヘッド３
１は、伝熱管５に変形が無ければその内面と同軸状にあ
る。プローブヘッド３１の図示しない後部には円周方向
（θ軸回り）回転機構が設けられていて、これは更に伝
熱管５の外部に位置する送り機構と連絡している。そし
て伝熱管５の外側にある送り機構によりプローブヘッド
３１は、伝熱管５の長手方向即ちＸ軸方向に移動され、
位置決めされる。又円周方向駆動機構により調芯部材３
５を伝熱管５上に静止した儘でプローブヘッド３１を軸
回りに回転することができる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Referring to the schematic perspective view of FIG. 1 and the cross-sectional view of FIG. 2, the probe head 31 of the ultrasonic flaw detection probe 30 has a long bullet-shaped outer shape, and the front end and the rear end are centered via bearings 33. A member 35 is attached. The alignment member 35 is mainly made of an elastic material,
The plurality of radial slits 35 a provided on the lip portion provide a large elasticity, and have a centering function of positioning itself at the center of the inner surface of the heat transfer tube 5. Therefore, both ends are aligned with the alignment member 35.
Probe head 3 supported on the inner surface of heat transfer tube 5 through
1 is coaxial with the inner surface of the heat transfer tube 5 if the tube is not deformed. A not-shown rear portion of the probe head 31 is provided with a rotation mechanism in the circumferential direction (around the θ axis), which is further connected to a feeding mechanism located outside the heat transfer tube 5. Then, the probe head 31 is moved in the longitudinal direction of the heat transfer tube 5, that is, in the X-axis direction by a feed mechanism outside the heat transfer tube 5,
Positioned. Also, the centering member 3 is driven by a circumferential drive mechanism.
The probe head 31 can be rotated around the axis while the tube 5 remains stationary on the heat transfer tube 5.
【０００７】プローブヘッド３１の内部に空所があり、
その中にホルダ３７が設けられている。このホルダ３７
は図示しない軸方向移動機構により軸方向変位が可能に
なっている。更にそのホルダ３７には超音波発信子３９
とアレイセンサ４１が所定の位置関係で設けられてい
る。アレイセンサ４１は複数の小さいエレメントセンサ
を碁盤目状に配置したもので、それぞれ独立して受信超
音波に感応する。アレイセンサ４１の位置及び大きさ
は、伝熱管５の直径や予想し得る凹凸などの変形を考慮
して決められている。更に超音波探触子４３が姿勢調節
制御機構５０を介してホルダ３７内に支持されている。
姿勢調節制御機構５０は、図３に示すようにホルダ３７
に固定された外フレーム５１，外フレーム５１に軸５３
を介して枢動自在に支持された内フレーム５５、超音波
探触子４３を内フレーム５５内に枢動自在に支持する軸
５７，位置検出器と一体化し軸５３に連結されたチルテ
ィングモータ５９及び位置検出器と一体化し軸５７に連
結したパンチングモータ６１から構成される。このよう
な姿勢調節制御機構５０において、チルティングモータ
５９は超音波探触子４３をＹ軸回りに回転し、角度調節
を行い、パンチングモータ６１は超音波探触子４３をＰ
軸回りに回転し、角度調節を行う。There is a space inside the probe head 31,
The holder 37 is provided therein. This holder 37
Can be axially displaced by an axial moving mechanism (not shown). Further, the holder 37 has an ultrasonic transmitter 39.
And the array sensor 41 are provided in a predetermined positional relationship. The array sensor 41 is configured by arranging a plurality of small element sensors in a grid pattern, and each of them independently responds to received ultrasonic waves. The position and size of the array sensor 41 are determined in consideration of the diameter of the heat transfer tube 5 and possible deformation such as unevenness. Further, an ultrasonic probe 43 is supported in the holder 37 via a posture adjustment control mechanism 50.
The posture adjustment control mechanism 50 includes a holder 37 as shown in FIG.
The outer frame 51 fixed to the
, A tilting motor integrated with a position detector integrated with a position detector, and an axis 57 for pivotally supporting the ultrasonic probe 43 in the inner frame 55 and connected to the axis 53. It comprises a punching motor 61 integrated with a shaft 59 and a position detector 59. In such a posture adjustment control mechanism 50, the tilting motor 59 rotates the ultrasonic probe 43 around the Y axis to adjust the angle, and the punching motor 61 controls the ultrasonic probe 43
Rotate around the axis to adjust the angle.
【０００８】超音波発信子３９、アレイセンサ４１及び
超音波探触子４３の位置的関係が図１に示されている。
プローブヘッド３１の中心軸に沿う超音波発信子３９と
アレイセンサ４１の距離はｄ，同様に超音波探触子４３
とアレイセンサ４１の距離はＤであり、これらの数値は
後述する演算制御操作で使用される。図示はしていない
が、超音波発信子３９、アレイセンサ４１及び超音波探
触子４３から延びた信号線や姿勢調節制御機構５０から
延びた動力信号線は、伝熱管５の外側にある制御演算装
置などに連絡している。FIG. 1 shows the positional relationship among the ultrasonic transmitter 39, the array sensor 41, and the ultrasonic probe 43.
The distance between the ultrasonic transmitter 39 and the array sensor 41 along the central axis of the probe head 31 is d, and similarly, the ultrasonic probe 43
The distance between the sensor and the array sensor 41 is D, and these numerical values are used in an arithmetic control operation described later. Although not shown, a signal line extending from the ultrasonic transmitter 39, the array sensor 41, and the ultrasonic probe 43 and a power signal line extending from the attitude adjustment control mechanism 50 are provided outside the heat transfer tube 5 by a control. It is communicating with the arithmetic unit.
【０００９】次に前記探傷プローブ３０を使用して伝熱
管５を探傷する手順を説明する。超音波探触子４３を使
用し、そこから超音波ビームを伝熱管５の目標位置の内
面に向けて発射し、反射してきた超音波を受信してその
信号から探傷を行う操作は、通常の超音波探触子のもの
と同じである。本発明では、超音波探触子４３の超音波
の発射方向を適切に調整する点に特徴があるので、以下
この点に付いて詳しく説明する。図４及び図５はプロー
ブヘッド３１の軸直角断面における超音波探触子４３の
首振り角度即ちパンチング角度を決定する要領を示して
いる。図４において、伝熱管５の変形の無い理想内面５
ａが２点鎖線で示されているが、現実の内面５ｂは実線
に示すごとく傾いている。今、超音波発信子３９からの
下向超音波ビーム（発射方向は図において鉛直下方を向
くように固定されている。）の入射点Ｑで内面５ｂが角
度αだけ傾いていると、超音波の表面反射波は角度２α
だけ傾いて破線のように進みアレイセンサ４１のエレメ
ントセンサ４１ａに入る。このときの受信までの経過時
間から入射点Ｑまでの距離が算出され、水平方向に展延
したアレイセンサ４１の最大値エコーを感知したエレメ
ントセンサの中心からの片寄りから入射点Ｑの傾斜角度
αが算出される。従って、入射点Ｑを検査するときは、
図５に示すように超音波探触子４３のパンチング角度を
αとするようにを制御する。半径Ｒは、ポローブヘッド
３１の軸に対する姿勢調節制御機構５０の取付け位置の
偏心距離（既知）であり、旋回調節はプローブヘッド３
１の円周方向（θ軸）駆動機構により実現される。Next, a procedure for flaw detection of the heat transfer tube 5 using the flaw detection probe 30 will be described. An operation of using the ultrasonic probe 43, emitting an ultrasonic beam from the ultrasonic probe 43 toward the inner surface of the target position of the heat transfer tube 5, receiving the reflected ultrasonic wave, and performing flaw detection based on the signal is a normal operation. It is the same as that of the ultrasonic probe. The present invention is characterized in that the emission direction of the ultrasonic wave of the ultrasonic probe 43 is appropriately adjusted, and therefore, this point will be described in detail below. 4 and 5 show how to determine the swing angle, that is, the punching angle of the ultrasonic probe 43 in the cross section perpendicular to the axis of the probe head 31. FIG. In FIG. 4, the ideal inner surface 5 of the heat transfer tube 5 without deformation
Although a is shown by a two-dot chain line, the actual inner surface 5b is inclined as shown by the solid line. Now, if the inner surface 5b is inclined by the angle α at the incident point Q of the downward ultrasonic beam (the emission direction is fixed to be vertically downward in the drawing) from the ultrasonic transmitter 39, the ultrasonic wave Surface reflected wave at angle 2α
And proceeds as shown by the broken line to enter the element sensor 41a of the array sensor 41. At this time, the distance from the elapsed time until reception to the incident point Q is calculated, and the inclination angle of the incident point Q from the offset from the center of the element sensor that senses the maximum value echo of the array sensor 41 extending in the horizontal direction. α is calculated. Therefore, when inspecting the incident point Q,
As shown in FIG. 5, the punching angle of the ultrasonic probe 43 is controlled to be α. The radius R is the eccentric distance (known) of the mounting position of the attitude adjustment control mechanism 50 with respect to the axis of the probe head 31.
This is realized by one circumferential (θ-axis) driving mechanism.
【００１０】以上は、プローブヘッド３１の軸直角面内
における超音波探触子４３のパンチング角度の選定要領
であるが、次にプローブヘッド３１の軸平行面内におけ
る超音波探触子４３のチルティング角度の選定要領を説
明する。図６及び図７を参照するに、伝熱管５の理想内
面５ａ（２点鎖線）に対し、点Ｑで現実の内面５ｂが角
度βだけ傾斜しているとすると、超音波発信子３９から
の超音波の反射波は、２点鎖線の方向から実線のように
ずれる。前述と同様に、距離及び傾斜角度が経過時間及
びエコー最大値の感知エレメントセンサの偏倚位置から
それぞれ算出される。従って、点Ｑの探傷を行うときの
超音波探触子４３のチルティング角度及び補正距離Ｌが
図７のようになり、これらは制御演算装置で算出され
る。超音波探触子４３のチルティング角度βの設定は、
姿勢調節制御機構５０のチルティングモータ５９の回転
によって行い、補正距離Ｌに対応する軸方向位置調整は
ホルダ３７の図示しない軸方向移動機構によって行われ
る。尚、現実の管内面５ｂの傾きは、一般には軸直角断
面及び軸平行断面の双方に現れるから、超音波探触子４
３の実際の姿勢調節は前述の２つの選定要領に基づく姿
勢調節を組み合わせて行うこととなる。The procedure for selecting the punching angle of the ultrasonic probe 43 in the plane perpendicular to the axis of the probe head 31 has been described above. Next, the chill of the ultrasonic probe 43 in the plane parallel to the axis of the probe head 31 will be described. The procedure for selecting the sting angle will be described. Referring to FIGS. 6 and 7, assuming that the actual inner surface 5 b is inclined by an angle β at a point Q with respect to the ideal inner surface 5 a (two-dot chain line) of the heat transfer tube 5, The reflected wave of the ultrasonic wave deviates from the direction of the two-dot chain line as a solid line. As before, the distance and the tilt angle are calculated from the elapsed time and the bias position of the sensing element sensor at the maximum echo value, respectively. Accordingly, the tilting angle and the correction distance L of the ultrasonic probe 43 when performing the flaw detection at the point Q are as shown in FIG. 7, and these are calculated by the control arithmetic unit. The setting of the tilting angle β of the ultrasonic probe 43 is as follows.
The rotation of the tilting motor 59 of the posture adjustment control mechanism 50 is performed, and the axial position adjustment corresponding to the correction distance L is performed by an axial movement mechanism (not shown) of the holder 37. Since the actual inclination of the tube inner surface 5b generally appears in both the cross section perpendicular to the axis and the cross section parallel to the axis, the ultrasonic probe 4
The actual posture adjustment of No. 3 is performed by combining the posture adjustment based on the above two selection procedures.
【００１１】以上説明したように、先ず超音波発信子３
９及びアレイセンサ４１を利用し、伝熱管５の変形内面
５ｂの各点の位置及び傾斜角度が測定されるので、各点
を被検査部とする超音波探触子の姿勢は、距離Ｄ、距離
ｄを既知とし姿勢調節制御機構５０及びホルダ３７の軸
方向移動機構とにより適切に制御され、有効な超音波反
射波が得られて検査が行われる。尚、前述の実施形態に
おいては、分離された超音波発振器とアレイセンサを使
用したが、図８に示すように中央に送受信エレメント１
３９を持つアレイセンサ１４１を使用しても良い。As described above, first, the ultrasonic transmitter 3
9 and the array sensor 41, the position and the inclination angle of each point on the deformed inner surface 5b of the heat transfer tube 5 are measured. The distance d is known, and is appropriately controlled by the attitude adjustment control mechanism 50 and the axial movement mechanism of the holder 37, so that an effective ultrasonic reflected wave is obtained and the inspection is performed. In the above-described embodiment, the separated ultrasonic oscillator and the array sensor are used. However, as shown in FIG.
An array sensor 141 having 39 may be used.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プローブヘッドに所定の位置関係で配設した超音波発信
子とその発射超音波の反射波を受けるアレイセンサ（マ
ルチセンサ）を用いて予め被探傷部である伝熱管内面の
位置、形状を把握し、これに基づき超音波探触子の姿勢
を調節するので、伝熱管に傾斜、凹凸などの形状変形が
あっても精確な探傷を行うことができる。As described above, according to the present invention,
The position and shape of the inner surface of the heat transfer tube, which is the flaw detection part, are grasped in advance by using an ultrasonic transmitter arranged in a predetermined positional relationship with the probe head and an array sensor (multi-sensor) that receives reflected waves of the emitted ultrasonic waves. Since the attitude of the ultrasonic probe is adjusted based on this, accurate flaw detection can be performed even if the heat transfer tube has a shape deformation such as an inclination or unevenness.
【図１】本発明の実施形態の概念的配置を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a conceptual arrangement of an embodiment of the present invention.
【図２】前記実施形態における超音波探傷プローブの断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic flaw detection probe in the embodiment.
【図３】前記超音波探傷プローブの要部を示す部分斜視
図である。FIG. 3 is a partial perspective view showing a main part of the ultrasonic flaw detection probe.
【図４】図１のIV−IV線に沿う概念断面図である。FIG. 4 is a conceptual sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う概念断面図である。FIG. 5 is a conceptual sectional view taken along line VV of FIG. 1;
【図６】前記実施形態の作用を説明する概念的軸方向断
面図である。FIG. 6 is a conceptual axial sectional view for explaining the operation of the embodiment.
【図７】前記実施形態の作用を説明する概念的軸方向断
面図である。FIG. 7 is a conceptual axial sectional view for explaining the operation of the embodiment.
【図８】前記実施形態の一部を改変する改変実施形態の
部分概念図である。FIG. 8 is a partial conceptual view of a modified embodiment in which a part of the embodiment is modified.
【図９】従来の装置の概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram of a conventional device.
【図１０】従来の装置の拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged sectional view of a conventional device.
５ 伝熱管 ５ｂ 伝熱管内面 ３０ 超音波探傷プローブ ３１ プローブヘッド ３３ 軸受 ３５ 調芯部材 ３７ ホルダ ３９ 超音波発信子 ４１ アレイセンサ ４３ 超音波探触子 ５０ 姿勢調節制御機構 ５１ 外フレーム ５３ 軸 ５５ 内フレーム ５７ 軸 ５９ チルティングモータ ６１ パンチングモータ α，β 傾斜角度 Ｄ，ｄ 距離 Ｑ 入射点 5 Heat Transfer Tube 5b Heat Transfer Tube Inner Surface 30 Ultrasonic Testing Probe 31 Probe Head 33 Bearing 35 Alignment Member 37 Holder 39 Ultrasonic Transmitter 41 Array Sensor 43 Ultrasonic Probe 50 Posture Adjustment Control Mechanism 51 Outer Frame 53 Shaft 55 Inner Frame 57 axis 59 tilting motor 61 punching motor α, β tilt angle D, d distance Q incidence point
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成８年９月３日[Submission date] September 3, 1996
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 伝熱管検査用超音波探傷プローブ[Title of the Invention] Ultrasonic flaw detection probe for heat transfer tube inspection
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探傷検査に
関し、特に熱交換器伝熱管の超音波探傷プローブに関す
る。The present invention relates to an ultrasonic inspection, and more particularly to an ultrasonic inspection probe for a heat exchanger tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】管形熱交換器においては細い伝熱管が使
用されており、熱交換を行う２つの熱媒体の伝熱管壁を
通る漏洩乃至両者の混合が好ましくない場合は、その細
い伝熱管の損傷発生を早期に検出するため定期的或いは
必要に応じ各種の探傷検査が行われている。特に管形熱
交換器が蒸気発生器として使用される場合は、伝熱管は
熱的、化学的にも厳しい条件下にあるので、この探傷検
査は重要である。このような探傷検査に用いられる検査
方式に超音波探傷があり、例えば図９に示すようなプロ
ーブヘッド１が使用される。プローブヘッド１はその外
周前後端部に設けられた調芯部材３によって、伝熱管５
内に挿入されたとき同軸的に保持され、超音波探触子７
はミラー９を介して探傷用超音波を送受する。2. Description of the Related Art In a tubular heat exchanger, a thin heat transfer tube is used, and when leakage of two heat mediums for heat exchange through the heat transfer tube wall or mixing of both is not preferable, the thin heat transfer tube is used. In order to detect the occurrence of damage to the heat pipe at an early stage, various flaw detection inspections are performed periodically or as needed. This inspection is important especially when the tube heat exchanger is used as a steam generator because the heat transfer tube is under severe thermal and chemical conditions. Ultrasonic flaw detection is one of the inspection methods used for such flaw detection inspection. For example, a probe head 1 as shown in FIG. 9 is used. The probe head 1 is provided with a heat transfer tube 5 by a centering member 3 provided at the front and rear ends of the outer periphery.
The ultrasonic probe 7 is held coaxially when inserted into the
Transmits and receives ultrasonic waves for flaw detection through the mirror 9.
【０００３】プローブヘッド１のより詳しい基本的な構
造が図１０に示されている。図１０において、プローブ
ヘッド１には前端部及び後端部において軸受１１，１３
を介してガイドリング１５、１７が設けられ、ガイドリ
ング１５，１７は前述の調芯部材３を備えている。従っ
てプローブヘッド１は、伝熱管５の中で同軸状に保持さ
れ且つその伝達軸９を介してθ軸方向に回転されうる。
そしてガイドリング１７は、可撓プローブチューブ２１
により伝熱管５の軸方向即ちＸ軸方向に駆動されて位置
決めされる。超音波ビームを発射する超音波探触子７
は、枢動軸２３を介して支持された角度可変ミラー９に
向いており、モータ２５によりミラー９の角度を変えて
超音波ビームの伝熱管５への入射角を調整している。少
なくともプローブヘッド１の周りには超音波伝搬媒質で
ある水２７が満たされる。A more detailed basic structure of the probe head 1 is shown in FIG. In FIG. 10, the probe head 1 has bearings 11 and 13 at the front end and the rear end.
The guide rings 15 and 17 are provided through the guide ring, and the guide rings 15 and 17 include the above-described alignment member 3. Therefore, the probe head 1 can be held coaxially in the heat transfer tube 5 and rotated in the θ-axis direction via the transmission shaft 9.
The guide ring 17 is connected to the flexible probe tube 21.
As a result, the heat transfer tube 5 is driven and positioned in the axial direction, that is, the X-axis direction. Ultrasonic probe 7 that emits an ultrasonic beam
Is directed to a variable angle mirror 9 supported via a pivot shaft 23. The angle of the mirror 9 is changed by a motor 25 to adjust the angle of incidence of the ultrasonic beam on the heat transfer tube 5. At least the area around the probe head 1 is filled with water 27 as an ultrasonic wave propagation medium.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述の従来のプローブ
ヘッド１は、前後端部に調芯部材３を備えているので、
伝熱管５が直管で変形が無ければ伝熱管５と同芯無いし
同軸に保持されるから、超音波ビームの発射に格別の調
整をする必要はなく、良好な検査結果が得られる。しか
しながら、もし伝熱管５が湾曲したりしていれば、超音
波探触子７は伝熱管５の中心にはなく超音波ビームの伝
熱管５への入射角が適性値からずれ、有効な反射超音波
が戻って来ない。この不具合を防止するため、角度可変
ミラー９をモータ２５で駆動して入射角の調節を行う
が、この調節は操作員の経験と勘で行わざるを得ず非常
に難しい作業である。又、伝熱管５の変形が僅かな湾曲
であれば前述のような角度可変ミラー９の枢動により実
用範囲で入射角の調整を行うことは何とか可能ではある
が、管内面に凹凸や傾斜などの不規則な変形があれば、
入射角の適切な調整が極めて困難になり有効な反射波を
受信し難い。又反射波を受信できて一応の検査が実施さ
れ、欠陥が検出されたとしてもプローブヘッドの姿勢が
不明であるため欠陥位置の正確な同定ができないなどの
問題もある。要するに、従来の構造の超音波探傷プロー
ブでは伝熱管に湾曲や内表面の凹凸などの不規則形状が
あると被検査部と超音波探触子との相対的な位置関係が
所定の位置関係からずれてしまい、適切な探傷検査の実
施、取り分け微小な欠陥の検出が極めて困難であった。
従って、本発明は被検査物である伝熱管に変形などの不
規則形状があっても正確な探傷検査を行うことができる
超音波探傷プローブを提供することを課題とする。Since the above-mentioned conventional probe head 1 has the alignment member 3 at the front and rear ends,
If the heat transfer tube 5 is a straight tube and is not deformed, it is not concentric with the heat transfer tube 5 and is held coaxially. Therefore, it is not necessary to make any special adjustment to the emission of the ultrasonic beam, and a good inspection result can be obtained. However, if the heat transfer tube 5 is curved, the ultrasonic probe 7 is not located at the center of the heat transfer tube 5 and the incident angle of the ultrasonic beam to the heat transfer tube 5 deviates from an appropriate value, and the effective reflection is performed. Ultrasound does not come back. In order to prevent this problem, the angle variable mirror 9 is driven by the motor 25 to adjust the angle of incidence, but this adjustment is a very difficult task because it must be performed with the experience and intuition of the operator. If the heat transfer tube 5 is slightly curved, it is possible to adjust the incident angle within the practical range by pivoting the angle variable mirror 9 as described above. If there is an irregular deformation of
It is extremely difficult to properly adjust the incident angle, and it is difficult to receive an effective reflected wave. Further, even if a temporary inspection is performed after receiving the reflected wave and a defect is detected, the posture of the probe head is unknown, so that the defect position cannot be accurately identified. In other words, in the case of the conventional ultrasonic testing probe, if the heat transfer tube has an irregular shape such as a curved surface or irregularities on the inner surface, the relative positional relationship between the inspected portion and the ultrasonic probe is changed from a predetermined positional relationship. Therefore, it was extremely difficult to perform an appropriate flaw detection inspection, particularly to detect a minute defect.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection probe that can perform accurate flaw detection inspection even when a heat transfer tube as an inspection object has an irregular shape such as deformation.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、調芯部材が前端部及び後端部にそ
れぞれ軸受を介して取り付けられたプローブヘッドと同
プローブヘッド内に設けられた超音波探触子とを有する
超音波探傷プローブは、軸回りに回動可能の前記プロー
ブヘッド内にホルダが軸方向位置調節自在に設けられ、
そのホルダに前記超音波探触子が姿勢調節制御機構を介
して支持され、更にそのホルダに超音波発信子とこの超
音波発信子からの超音波の反射波を受信するアレイセン
サとが配設され、アレイセンサの受信超音波信号に基づ
いて姿勢調節制御機構が調整されて超音波探触子の向き
乃至姿勢が調節される。その姿勢調節制御機構は、プロ
ーブヘッドの中心軸を含む面内で枢動するチルティング
機構とその中心軸に直交する面内で枢動するパーニング
機構とを有する。According to the present invention, there is provided a probe head having a centering member mounted on a front end and a rear end thereof through bearings, respectively. An ultrasonic flaw detection probe having an ultrasonic probe provided, a holder is provided in the probe head rotatable around an axis so as to be capable of adjusting the axial position,
The ultrasonic probe is supported by the holder via a posture adjustment control mechanism, and the holder further includes an ultrasonic transmitter and an array sensor that receives a reflected ultrasonic wave from the ultrasonic transmitter. Then, the attitude adjustment control mechanism is adjusted based on the received ultrasonic signal of the array sensor, and the direction or attitude of the ultrasonic probe is adjusted. The attitude adjustment control mechanism has a tilting mechanism that pivots in a plane including the central axis of the probe head and a panning mechanism that pivots in a plane perpendicular to the central axis.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。図１の概略斜視図及び図２の断
面図を参照するに、超音波探傷プローブ３０のプローブ
ヘッド３１は長弾丸状の外形を有し、前端部及び後端部
に軸受３３を介して調芯部材３５が取り付けられてい
る。調芯部材３５は主として弾性材料からできており、
リップ部に設けた複数の半径方向スリット３５ａにより
大きな弾性が与えられて自身を伝熱管５の内面の中心に
置く調芯機能を有する。従って、両端部が調芯部材３５
を介して伝熱管５の内面に支持されるプローブヘッド３
１は、伝熱管５に変形が無ければその内面と同軸状にあ
る。プローブヘッド３１の図示しない後部には円周方向
（θ軸回り）回転機構が設けられていて、これは更に伝
熱管５の外部に位置する送り機構と連絡している。そし
て伝熱管５の外側にある送り機構によりプローブヘッド
３１は、伝熱管５の長手方向即ちＸ軸方向に移動され、
位置決めされる。又円周方向駆動機構により調芯部材３
５を伝熱管５上に静止した儘でプローブヘッド３１を軸
回りに回転することができる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Referring to the schematic perspective view of FIG. 1 and the cross-sectional view of FIG. 2, the probe head 31 of the ultrasonic flaw detection probe 30 has a long bullet-shaped outer shape, and the front end and the rear end are centered via bearings 33. A member 35 is attached. The alignment member 35 is mainly made of an elastic material,
The plurality of radial slits 35 a provided on the lip portion provide a large elasticity, and have a centering function of positioning itself at the center of the inner surface of the heat transfer tube 5. Therefore, both ends are aligned with the alignment member 35.
Probe head 3 supported on the inner surface of heat transfer tube 5 through
1 is coaxial with the inner surface of the heat transfer tube 5 if the tube is not deformed. A not-shown rear portion of the probe head 31 is provided with a rotation mechanism in the circumferential direction (around the θ axis), which is further connected to a feeding mechanism located outside the heat transfer tube 5. Then, the probe head 31 is moved in the longitudinal direction of the heat transfer tube 5, that is, in the X-axis direction by a feed mechanism outside the heat transfer tube 5,
Positioned. Also, the centering member 3 is driven by a circumferential drive mechanism.
The probe head 31 can be rotated around the axis while the tube 5 remains stationary on the heat transfer tube 5.
【０００７】プローブヘッド３１の内部に空所があり、
その中にホルダ３７が設けられている。このホルダ３７
は図示しない軸方向移動機構により軸方向変位が可能に
なっている。更にそのホルダ３７には超音波発信子３９
とアレイセンサ４１が所定の位置関係で設けられてい
る。アレイセンサ４１は複数の小さいエレメントセンサ
を碁盤目状に配置したもので、それぞれ独立して受信超
音波に感応する。アレイセンサ４１の位置及び大きさ
は、伝熱管５の直径や予想し得る凹凸などの変形を考慮
して決められている。更に超音波探触子４３が姿勢調節
制御機構５０を介してホルダ３７内に支持されている。
姿勢調節制御機構５０は、図３に示すようにホルダ３７
に固定された外フレーム５１，外フレーム５１に軸５３
を介して枢動自在に支持された内フレーム５５、超音波
探触子４３を内フレーム５５内に枢動自在に支持する軸
５７，位置検出器と一体化し外フレーム５１に取り付け
られたチルティングモータ５９及び位置検出器と一体化
し内フレーム５５に取り付けられたパーニングモータ６
１から構成される。このような姿勢調節制御機構５０に
おいて、チルティングモータ５９は超音波探触子４３を
Ｙ軸回りに回転し、角度調節を行い、パーニングモータ
６１は超音波探触子４３をＰ軸回りに回転し、角度調節
を行う。There is a space inside the probe head 31,
The holder 37 is provided therein. This holder 37
Can be axially displaced by an axial moving mechanism (not shown). Further, the holder 37 has an ultrasonic transmitter 39.
And the array sensor 41 are provided in a predetermined positional relationship. The array sensor 41 is configured by arranging a plurality of small element sensors in a grid pattern, and each of them independently responds to received ultrasonic waves. The position and size of the array sensor 41 are determined in consideration of the diameter of the heat transfer tube 5 and possible deformation such as unevenness. Further, an ultrasonic probe 43 is supported in the holder 37 via a posture adjustment control mechanism 50.
The posture adjustment control mechanism 50 includes a holder 37 as shown in FIG.
The outer frame 51 fixed to the
The inner frame 55, which is pivotally supported via, the shaft 57, which supports the ultrasonic probe 43 in the inner frame 55, and the position detector, are integrated and attached to the outer frame 51.
Paningu motor 6 attached to and in frame 55 integral with al the tilting motor 59 and the position detector
1 In such a posture adjustment control mechanism 50, the tilting motor 59 rotates the ultrasonic probe 43 around the Y axis to adjust the angle, and the panning motor 61 rotates the ultrasonic probe 43 around the P axis. Then, adjust the angle.
【０００８】超音波発信子３９、アレイセンサ４１及び
超音波探触子４３の位置的関係が図１に示されている。
プローブヘッド３１の中心軸に沿う超音波発信子３９と
アレイセンサ４１の距離はｄ，同様に超音波探触子４３
とアレイセンサ４１の距離はＤであり、これらの数値は
後述する演算制御操作で使用される。図示はしていない
が、超音波発信子３９、アレイセンサ４１及び超音波探
触子４３から延びた信号線や姿勢調節制御機構５０から
延びた動力信号線は、伝熱管５の外側にある制御演算装
置などに連絡している。FIG. 1 shows the positional relationship among the ultrasonic transmitter 39, the array sensor 41, and the ultrasonic probe 43.
The distance between the ultrasonic transmitter 39 and the array sensor 41 along the central axis of the probe head 31 is d, and similarly, the ultrasonic probe 43
The distance between the sensor and the array sensor 41 is D, and these numerical values are used in an arithmetic control operation described later. Although not shown, a signal line extending from the ultrasonic transmitter 39, the array sensor 41, and the ultrasonic probe 43 and a power signal line extending from the attitude adjustment control mechanism 50 are provided outside the heat transfer tube 5 by a control. It is communicating with the arithmetic unit.
【０００９】次に前記探傷プローブ３０を使用して伝熱
管５を探傷する手順を説明する。超音波探触子４３を使
用し、そこから超音波ビームを伝熱管５の目標位置の内
面に向けて発射し、反射してきた超音波を受信してその
信号から探傷を行う操作は、通常の超音波探触子のもの
と同じである。本発明では、超音波探触子４３の超音波
の発射方向を適切に調整する点に特徴があるので、以下
この点に付いて詳しく説明する。図４及び図５はプロー
ブヘッド３１の軸直角断面における超音波探触子４３の
首振り角度即ちパーニング角度を決定する要領を示して
いる。図４において、伝熱管５の変形の無い理想内面５
ａが２点鎖線で示されているが、現実の内面５ｂは実線
に示すごとく傾いている。今、超音波発信子３９からの
下向超音波ビーム（発射方向は図において鉛直下方を向
くように固定されている。）の入射点Ｑで内面５ｂが角
度αだけ傾いていると、超音波の表面反射波は角度２α
だけ傾いて破線のように進みアレイセンサ４１のエレメ
ントセンサ４１ａに入る。このときの受信までの経過時
間から入射点Ｑまでの距離が算出され、水平方向に展延
したアレイセンサ４１の最大値エコーを感知したエレメ
ントセンサの中心からの片寄りから入射点Ｑの傾斜角度
αが算出される。従って、入射点Ｑを検査するときは、
図５に示すように超音波探触子４３のパーニング角度を
αとするようにを制御する。半径Ｒは、プローブヘッド
３１の軸に対する姿勢調節制御機構５０の取付け位置の
偏心距離（既知）であり、旋回調節はプローブヘッド３
１の円周方向（θ軸）駆動機構により実現される。Next, a procedure for flaw detection of the heat transfer tube 5 using the flaw detection probe 30 will be described. An operation of using the ultrasonic probe 43, emitting an ultrasonic beam from the ultrasonic probe 43 toward the inner surface of the target position of the heat transfer tube 5, receiving the reflected ultrasonic wave, and performing flaw detection based on the signal is a normal operation. It is the same as that of the ultrasonic probe. The present invention is characterized in that the emission direction of the ultrasonic wave of the ultrasonic probe 43 is appropriately adjusted, and therefore, this point will be described in detail below. 4 and 5 show how to determine the swing angle, that is, the panning angle of the ultrasonic probe 43 in a cross section perpendicular to the axis of the probe head 31. FIG. In FIG. 4, the ideal inner surface 5 of the heat transfer tube 5 without deformation
Although a is shown by a two-dot chain line, the actual inner surface 5b is inclined as shown by the solid line. Now, if the inner surface 5b is inclined by the angle α at the incident point Q of the downward ultrasonic beam (the emission direction is fixed to be vertically downward in the drawing) from the ultrasonic transmitter 39, the ultrasonic wave Surface reflected wave at angle 2α
And proceeds as shown by the broken line to enter the element sensor 41a of the array sensor 41. At this time, the distance from the elapsed time until reception to the incident point Q is calculated, and the inclination angle of the incident point Q from the offset from the center of the element sensor that senses the maximum value echo of the array sensor 41 extending in the horizontal direction. α is calculated. Therefore, when inspecting the incident point Q,
As shown in FIG. 5, the panning angle of the ultrasonic probe 43 is controlled to be α. The radius R is the eccentric distance (known) of the mounting position of the attitude adjustment control mechanism 50 with respect to the axis of the probe head 31.
This is realized by one circumferential (θ-axis) driving mechanism.
【００１０】以上は、プローブヘッド３１の軸直角面内
における超音波探触子４３のパーニング角度の選定要領
であるが、次にプローブヘッド３１の軸平行面内におけ
る超音波探触子４３のチルティング角度の選定要領を説
明する。図６及び図７を参照するに、伝熱管５の理想内
面５ａ（２点鎖線）に対し、点Ｑで現実の内面５ｂが角
度βだけ傾斜しているとすると、超音波発信子３９から
の超音波の反射波は、２点鎖線の方向から実線のように
ずれる。前述と同様に、距離及び傾斜角度が経過時間及
びエコー最大値の感知エレメントセンサの偏倚位置から
それぞれ算出される。従って、点Ｑの探傷を行うときの
超音波探触子４３のチルティング角度及び補正距離Ｌが
図７のようになり、これらは制御演算装置で算出され
る。超音波探触子４３のチルティング角度βの設定は、
姿勢調節制御機構５０のチルティングモータ５９の回転
によって行い、補正距離Ｌに対応する軸方向位置調整は
ホルダ３７の図示しない軸方向移動機構によって行われ
る。尚、現実の管内面５ｂの傾きは、一般には軸直角断
面及び軸平行断面の双方に現れるから、超音波探触子４
３の実際の姿勢調節は前述の２つの選定要領に基づく姿
勢調節を組み合わせて行うこととなる。The above is the procedure for selecting the panning angle of the ultrasonic probe 43 in the plane perpendicular to the axis of the probe head 31. Next, the chill of the ultrasonic probe 43 in the plane parallel to the axis of the probe head 31 will be described. The procedure for selecting the sting angle will be described. Referring to FIGS. 6 and 7, assuming that the actual inner surface 5 b is inclined by an angle β at a point Q with respect to the ideal inner surface 5 a (two-dot chain line) of the heat transfer tube 5, The reflected wave of the ultrasonic wave deviates from the direction of the two-dot chain line as a solid line. As before, the distance and the tilt angle are calculated from the elapsed time and the bias position of the sensing element sensor at the maximum echo value, respectively. Accordingly, the tilting angle and the correction distance L of the ultrasonic probe 43 when performing the flaw detection at the point Q are as shown in FIG. 7, and these are calculated by the control arithmetic unit. The setting of the tilting angle β of the ultrasonic probe 43 is as follows.
The rotation of the tilting motor 59 of the posture adjustment control mechanism 50 is performed, and the axial position adjustment corresponding to the correction distance L is performed by an axial movement mechanism (not shown) of the holder 37. Since the actual inclination of the tube inner surface 5b generally appears in both the cross section perpendicular to the axis and the cross section parallel to the axis, the ultrasonic probe 4
The actual posture adjustment of No. 3 is performed by combining the posture adjustment based on the above two selection procedures.
【００１１】以上説明したように、先ず超音波発信子３
９及びアレイセンサ４１を利用し、伝熱管５の変形内面
５ｂの各点の位置及び傾斜角度が測定されるので、各点
を被検査部とする超音波探触子の姿勢は、距離Ｄ、距離
ｄを既知とし姿勢調節制御機構５０及びホルダ３７の軸
方向移動機構とにより適切に制御され、有効な超音波反
射波が得られて検査が行われる。尚、前述の実施形態に
おいては、分離された超音波発振器とアレイセンサを使
用したが、図８に示すように中央に送受信エレメント１
３９を持つアレイセンサ１４１を使用しても良い。As described above, first, the ultrasonic transmitter 3
9 and the array sensor 41, the position and the inclination angle of each point on the deformed inner surface 5b of the heat transfer tube 5 are measured. The distance d is known, and is appropriately controlled by the attitude adjustment control mechanism 50 and the axial movement mechanism of the holder 37, so that an effective ultrasonic reflected wave is obtained and the inspection is performed. In the above-described embodiment, the separated ultrasonic oscillator and the array sensor are used. However, as shown in FIG.
An array sensor 141 having 39 may be used.
【００１２】[0012]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
プローブヘッドに所定の位置関係で配設した超音波発信
子とその発射超音波の反射波を受けるアレイセンサ（マ
ルチセンサ）を用いて予め被探傷部である伝熱管内面の
位置、形状を把握し、これに基づき超音波探触子の姿勢
を調節するので、伝熱管に傾斜、凹凸などの形状変形が
あっても精確な探傷を行うことができる。As described above, according to the present invention,
The position and shape of the inner surface of the heat transfer tube, which is the flaw detection part, are grasped in advance by using an ultrasonic transmitter arranged in a predetermined positional relationship with the probe head and an array sensor (multi-sensor) that receives reflected waves of the emitted ultrasonic waves. Since the attitude of the ultrasonic probe is adjusted based on this, accurate flaw detection can be performed even if the heat transfer tube has a shape deformation such as an inclination or unevenness.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の実施形態の概念的配置を示す斜視図で
ある。FIG. 1 is a perspective view showing a conceptual arrangement of an embodiment of the present invention.
【図２】前記実施形態における超音波探傷プローブの断
面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the ultrasonic flaw detection probe in the embodiment.
【図３】前記超音波探傷プローブの要部を示す部分斜視
図である。FIG. 3 is a partial perspective view showing a main part of the ultrasonic flaw detection probe.
【図４】図１のIV−IV線に沿う概念断面図である。FIG. 4 is a conceptual sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿う概念断面図である。FIG. 5 is a conceptual sectional view taken along line VV of FIG. 1;
【図６】前記実施形態の作用を説明する概念的軸方向断
面図である。FIG. 6 is a conceptual axial sectional view for explaining the operation of the embodiment.
【図７】前記実施形態の作用を説明する概念的軸方向断
面図である。FIG. 7 is a conceptual axial sectional view for explaining the operation of the embodiment.
【図８】前記実施形態の一部を改変する改変実施形態の
部分概念図である。FIG. 8 is a partial conceptual view of a modified embodiment in which a part of the embodiment is modified.
【図９】従来の装置の概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram of a conventional device.
【図１０】従来の装置の拡大断面図である。FIG. 10 is an enlarged sectional view of a conventional device.
【符号の説明】 ５ 伝熱管 ５ｂ 伝熱管内面 ３０ 超音波探傷プローブ ３１ プローブヘッド ３３ 軸受 ３５ 調芯部材 ３７ ホルダ ３９ 超音波発信子 ４１ アレイセンサ ４３ 超音波探触子 ５０ 姿勢調節制御機構 ５１ 外フレーム ５３ 軸 ５５ 内フレーム ５７ 軸 ５９ チルティングモータ ６１ パーニングモータ α，β 傾斜角度 Ｄ，ｄ 距離 Ｑ 入射点[Description of Symbols] 5 Heat transfer tube 5b Heat transfer tube inner surface 30 Ultrasonic flaw detection probe 31 Probe head 33 Bearing 35 Alignment member 37 Holder 39 Ultrasonic transmitter 41 Array sensor 43 Ultrasonic probe 50 Attitude adjustment control mechanism 51 Outer frame 53 axis 55 inner frame 57 axis 59 tilting motor 61 panning motor α, β tilt angle D, d distance Q incidence point
Claims (1)
軸受を介して取り付けられたプローブヘッドと同プロー
ブヘッド内に設けられた超音波探触子とを有する超音波
探傷プローブにおいて、軸回りに回動可能の前記プロー
ブヘッド内にホルダが軸方向位置調節自在に設けられ、
前記ホルダに前記超音波探触子が姿勢調節制御機構を介
して支持され、更に前記ホルダに超音波発信子と同超音
波発信子からの超音波の反射波を受信するアレイセンサ
とが配設され、前記アレイセンサの受信超音波信号に基
づいて前記姿勢調節制御機構が調整されて前記超音波探
触子の向きが調節されることを特徴とする伝熱管検査用
超音波探傷プローブ。1. An ultrasonic flaw detection probe having a probe head having a centering member attached to a front end portion and a rear end portion via bearings, respectively, and an ultrasonic probe provided in the probe head. A holder is provided in the probe head rotatable around so as to be axially position-adjustable,
The ultrasonic probe is supported by the holder via a posture adjustment control mechanism, and the holder further includes an ultrasonic transmitter and an array sensor that receives an ultrasonic reflected wave from the ultrasonic transmitter. An ultrasonic flaw detection probe for heat transfer tube inspection, wherein the attitude adjustment control mechanism is adjusted based on an ultrasonic signal received by the array sensor to adjust the direction of the ultrasonic probe.
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|---|---|---|---|
| JP18092596A JP3229210B2 (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Ultrasonic flaw detection probe for heat transfer tube inspection |
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| JP18092596A JP3229210B2 (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Ultrasonic flaw detection probe for heat transfer tube inspection |
Publications (2)
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| JPH1026614A true JPH1026614A (en) | 1998-01-27 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2014235099A (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | Ultrasonic observation device, ultrasonic observation device system, and ultrasonic observation method |
| CN106932486A (en) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 核动力运行研究所 | A kind of signal transmitting apparatus of rotary ultrasonic probe |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP18092596A patent/JP3229210B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2014235099A (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-15 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | Ultrasonic observation device, ultrasonic observation device system, and ultrasonic observation method |
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