JP2020091156A - Ultrasonic flaw detection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管、丸棒、丸ビレット等の断面略円形の長尺な被探傷材の超音波探傷装置に関する。特に、本発明は、いわゆるガントリー方式の超音波探傷装置であって、効率の良い超音波探傷を行うことが可能な超音波探傷装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrasonic flaw detector for a long flaw-detecting material having a substantially circular cross section such as a pipe, a round bar, and a round billet. In particular, the present invention relates to a so-called gantry type ultrasonic flaw detector, which is capable of performing efficient ultrasonic flaw detection.
従来、管(鋼管等)、丸棒(丸棒鋼等)、丸ビレット等の断面略円形の長尺な被探傷材の品質保証技術として、超音波探傷法が適用されている。被探傷材の全長を自動的に超音波探傷する装置として、代表的には、プローブ回転方式の超音波探傷装置と、ガントリー方式の超音波探傷装置が知られている。 Conventionally, an ultrasonic flaw detection method has been applied as a quality assurance technology for a long flaw detection material having a substantially circular cross section, such as a pipe (steel pipe or the like), a round bar (a round bar steel or the like), a round billet or the like. As an apparatus for automatically performing ultrasonic flaw detection on the entire length of the flaw detection target material, a probe rotation type ultrasonic flaw detection apparatus and a gantry type ultrasonic flaw detection apparatus are typically known.
プローブ回転方式の超音波探傷装置は、被探傷材を軸方向(長手方向)に搬送すると共に、被探傷材の外面に対向配置した超音波プローブを被探傷材の周方向に回転させて、超音波探傷を行う装置である。このプローブ回転方式の超音波探傷装置は、被探傷材端部の不感帯が比較的大きくなるという欠点を有する。 The probe rotation type ultrasonic flaw detector conveys the flaw detection material in the axial direction (longitudinal direction), and rotates the ultrasonic probe facing the outer surface of the flaw detection material in the circumferential direction of the flaw detection material. This is a device for ultrasonic flaw detection. This probe rotation type ultrasonic flaw detector has a drawback that the dead zone at the end of the flaw detection material is relatively large.
これに対し、ガントリー方式の超音波探傷装置は、プローブ回転方式の超音波探傷装置に比べて、被探傷材端部の不感帯を小さくできるという利点を有する。
図6は、一般的なガントリー方式の超音波探傷装置の概略構成及び動作を模式的に示す図である。
図6に示すように、ガントリー方式の超音波探傷装置は、被探傷材Pを周方向に回転させる回転ローラ等の回転手段1と、被探傷材Pの軸方向に沿って進退動可能なキャリッジ2と、キャリッジ2に取り付けられ、被探傷材Pの軸方向に沿って順に配列され、被探傷材Pの外面に向けて進退動可能な局部水浸式の複数の超音波プローブ(局部水浸式の超音波プローブについては、例えば、特許文献1参照)3と、を備えている。一般的に、複数の超音波プローブは、互いに検出対象が異なるものとされる。具体的には、検出対象とするきずの種類及び検出対象とするきずの検出方向(超音波プローブからの超音波の送受信方向)のうち、少なくとも何れか一方が異なるものとされる。キャリッジ2は、被探傷材Pの軸方向に跨って設置された門型の架台であるガントリー5上を進退動し、キャリッジ2が進退動することで、複数の超音波プローブ3も被探傷材Pの軸方向に沿って進退動することになる。
On the other hand, the gantry-type ultrasonic flaw detector has an advantage that the dead zone at the end of the flaw-detected material can be made smaller than that of the probe rotation-type ultrasonic flaw detector.
FIG. 6 is a diagram schematically showing the general configuration and operation of a general gantry type ultrasonic flaw detector.
As shown in FIG. 6, the gantry type ultrasonic flaw detection apparatus includes a rotating
上記の構成を有するガントリー方式の超音波探傷装置において、図6(a)に示す初期状態では、キャリッジ2は待機位置にあり、外部から搬送された被探傷材Pの先端がストッパー6によって位置決めされる。
次に、図6(b)に示すように、キャリッジ2が被探傷材Pの先端部(図6の左側の端部)に向けて進動する。そして、複数の超音波プローブ3のうち、最も被探傷材Pの先端部側に位置する超音波プローブ3が被探傷材Pの外面に対向する位置まで到達すると、キャリッジ2が停止すると共に、当該超音波プローブ3が被探傷材Pの外面に向けて進動(降下)する。
前述のように、超音波プローブ3は、局部水浸式である。このため、超音波プローブ3が進動して被探傷材Pの外面に到達してから接触媒質である水が安定化する(水中の気泡が除去される等)までに数秒程度の時間(安定化時間)を要する。この安定化時間が経過した後に、キャリッジ2が再び進動し、回転手段1によって周方向に回転する被探傷材Pの超音波プローブ3での超音波探傷を開始することになる。
In the gantry type ultrasonic flaw detector having the above configuration, in the initial state shown in FIG. 6A, the
Next, as shown in FIG. 6B, the
As mentioned above, the
次に、図6(c)に示すように、被探傷材Pの先端部側から2番目に位置する超音波プローブ3が被探傷材Pの外面に対向する位置まで到達すると、キャリッジ2が停止し、当該超音波プローブ3が被探傷材Pの外面に向けて進動(降下)する。そして、安定化時間が経過した後に、キャリッジ2が再び進動し、当該超音波プローブ3での超音波探傷を開始する。以下、各超音波プローブ3について同様の動作を繰り返す。
Next, as shown in FIG. 6C, when the
次に、図6(d)に示すように、キャリッジ2に取り付けられた複数の超音波プローブ3のうち、被探傷材Pの先端まで到達した超音波プローブ3(超音波探傷が終了した超音波プローブ3)は、順次被探傷材Pの外面から退動する。
そして、図6(e)に示すように、全ての超音波プローブ3による被探傷材Pの超音波探傷が終了して、全ての超音波プローブ3が被探傷材Pの外面から退動すると、キャリッジ2が被探傷材Pの後端部(図6の右側の端部)に向けて進動して、図6(a)に示す初期状態に戻る。
Next, as shown in FIG. 6D, among the plurality of
Then, as shown in FIG. 6E, when ultrasonic flaw detection of the flaw-detected material P by all the
以上に説明したガントリー方式の超音波探傷装置によれば、被探傷材Pが回転手段1によって周方向に回転すると共に、被探傷材Pの外面に向けて順に進動させた超音波プローブ3を、キャリッジ2が進動することで被探傷材Pの軸方向に沿って進動させながら超音波探傷するため、被探傷材端部の不感帯を小さくできる。
しかしながら、超音波プローブ3毎に接触媒質の安定化時間を要するため、その分だけ被探傷材Pの全長を探傷するのに要する時間が長くなる。特に、検出対象とするきずの種類の数等に応じて、キャリッジ2に取り付ける超音波プローブ3の数を増やせば増やすほど、探傷時間が増大するという問題がある。
According to the gantry-type ultrasonic flaw detector described above, the flaw-detecting material P is rotated in the circumferential direction by the rotating
However, since the stabilization time of the contact medium is required for each
なお、ガントリー方式の超音波探傷装置としては、例えば、GE Inspection Technologies社が製造販売している 「GRP−USIP|xx Portal」が公知である。
上記の超音波探傷装置では、キャリッジ2を2台設けて、探傷時間の低減を図っているものの、より一層効率の良い超音波探傷を行うことが可能なガントリー方式の超音波探傷装置が望まれている。
As the gantry type ultrasonic flaw detector, for example, "GRP-USIP|xx Portal" manufactured and sold by GE Inspection Technologies is known.
In the above ultrasonic flaw detector, two
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、効率の良い超音波探傷を行うことが可能なガントリー方式の超音波探傷装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the conventional technology, and an object of the present invention is to provide a gantry-type ultrasonic flaw detector capable of performing efficient ultrasonic flaw detection.
前記課題を解決するため、本発明者らは、鋭意検討した結果、被探傷材の軸方向に沿って第1キャリッジ及び第2キャリッジを備える構成とし、これら各キャリッジの動作を工夫することで、効率の良い超音波探傷を行うことが可能であることを知見し、本発明を完成した。 In order to solve the above-mentioned problems, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have a configuration including a first carriage and a second carriage along the axial direction of the material to be inspected, and devise the operation of each of these carriages. The present inventors have completed the present invention by finding that it is possible to perform efficient ultrasonic flaw detection.
すなわち、前記課題を解決するため、本発明は、断面略円形の長尺な被探傷材を周方向に回転させる回転手段と、
前記被探傷材の軸方向に沿って進退動可能な第1キャリッジと、前記第1キャリッジに対して前記被探傷材の後端部側に位置し、前記被探傷材の軸方向に沿って進退動可能な第2キャリッジと、前記第1キャリッジに取り付けられ、前記被探傷材の軸方向に沿って順に配列され、前記被探傷材の外面に向けて進退動可能な局部水浸式の複数の第1超音波プローブと、前記第2キャリッジに取り付けられ、前記被探傷材の軸方向に沿って順に配列され、前記被探傷材の外面に向けて進退動可能な局部水浸式の複数の第2超音波プローブと、前記第1キャリッジ、前記第2キャリッジ、前記複数の第1超音波プローブ及び前記複数の第2超音波プローブの進退動と、前記複数の第1超音波プローブ及び前記複数の第2超音波プローブでの前記被探傷材の超音波探傷を制御する制御手段と、を備え、前記複数の第2超音波プローブは、前記複数の第1超音波プローブと同数であり、前記複数の第1超音波プローブ及び前記複数の第2超音波プローブのうち、同じ順番に位置する第1超音波プローブ及び第2超音波プローブは、互いに検出対象が同じであり、前記制御手段は、前記第1キャリッジを前記被探傷材の中央部に進動させると共に、前記第2キャリッジを前記被探傷材の後端部に進動させる第1ステップと、前記第1キャリッジに取り付けられた前記複数の第1超音波プローブを同時に前記被探傷材の外面に向けて進動させると共に、前記第2キャリッジに取り付けられた前記複数の第2超音波プローブを同時に前記被探傷材の外面に向けて進動させる第2ステップと、前記第1キャリッジを前記被探傷材の先端部に向けて進動させながら、前記複数の第1超音波プローブで前記回転手段によって周方向に回転する前記被探傷材を超音波探傷させると共に、前記第1ステップで前記第1キャリッジを進動させた位置まで前記第2キャリッジを進動させた後、前記第2キャリッジを前記被探傷材の後端部に向けて退動させながら、前記複数の第2超音波プローブで前記回転手段によって周方向に回転する前記被探傷材を超音波探傷させる第3ステップと、を実行することを特徴とする超音波探傷装置を提供する。
That is, in order to solve the above problems, the present invention is a rotating means for rotating a long flaw-shaped material having a substantially circular cross section in the circumferential direction,
A first carriage that is movable back and forth along the axial direction of the flaw detection material, and a rearward end portion of the flaw detection material with respect to the first carriage, and is moved back and forth along the axial direction of the flaw detection material. A plurality of local water immersion type attached to the movable second carriage and the first carriage, sequentially arranged along the axial direction of the flaw detection material, and capable of moving forward and backward toward the outer surface of the flaw detection material. A first ultrasonic probe and a plurality of local water immersion-type first attached to the second carriage, sequentially arranged along the axial direction of the flaw detection target material, and movable back and forth toward the outer surface of the flaw detection target material. 2 ultrasonic probe, advance and retreat of the first carriage, the second carriage, the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of second ultrasonic probes, and the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of Control means for controlling ultrasonic flaw detection of the flaw detection target material by a second ultrasonic probe, wherein the plurality of second ultrasonic probes are the same in number as the plurality of first ultrasonic probes, Of the first ultrasonic probe and the plurality of second ultrasonic probes, the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe located in the same order have the same detection target, and the control means is A first step of moving the first carriage to the central portion of the flaw detection material and moving the second carriage to the rear end portion of the flaw detection material; and a plurality of the plurality of steps attached to the first carriage. The first ultrasonic probe is simultaneously advanced toward the outer surface of the flaw detection target material, and the plurality of second ultrasonic probes attached to the second carriage are simultaneously moved toward the outer surface of the flaw detection target material. And a second step of moving the first carriage toward the tip of the material to be inspected while moving the material to be inspected that is rotated in the circumferential direction by the rotating means by the plurality of first ultrasonic probes. After performing ultrasonic flaw detection and moving the second carriage to the position where the first carriage was moved in the first step, the second carriage is retracted toward the rear end portion of the flaw detection target material. And a third step of ultrasonically flaw-detecting the material to be flaw-rotated in the circumferential direction by the rotating means by the plurality of second ultrasonic probes while performing the ultrasonic flaw-finding apparatus. ..
本発明に係る超音波探傷装置によれば、制御手段が実行する第1ステップによって、第1キャリッジが被探傷材の中央部に進動すると共に、第1キャリッジに対して被探傷材の後端部側に位置する第2キャリッジが被探傷材の後端部に進動することになる。具体的には、第1キャリッジが被探傷材の中央部に進動して、第1キャリッジに取り付けられた複数の第1超音波プローブが全て被探傷材の中央部の外面に対向する位置となる。また、第2キャリッジが被探傷材の後端部に進動して、第2キャリッジに取り付けられた複数の第2超音波プローブが全て被探傷材の後端部の外面に対向する位置となる。 According to the ultrasonic flaw detection apparatus of the present invention, the first carriage is moved to the central portion of the flaw detection material by the first step executed by the control means, and the rear end of the flaw detection material is moved relative to the first carriage. The second carriage located on the side of this portion moves to the rear end of the flaw detection target material. Specifically, the first carriage moves to the central portion of the flaw-detected material, and the plurality of first ultrasonic probes attached to the first carriage all face the outer surface of the central portion of the flaw-detected material. Become. Further, the second carriage moves to the rear end portion of the flaw detection target material, and all of the plurality of second ultrasonic probes attached to the second carriage come to a position facing the outer surface of the rear end portion of the flaw detection target material. ..
次に、制御手段が実行する第2ステップによって、第1キャリッジに取り付けられた複数の第1超音波プローブが同時に被探傷材の外面(被探傷材の中央部の外面)に向けて進動すると共に、第2キャリッジに取り付けられた複数の第2超音波プローブが同時に被探傷材の外面(被探傷材の後端部の外面)に向けて進動することになる。
第1超音波プローブ及び第2超音波プローブは局部水浸式であるため、従来と同様に、複数の第1超音波プローブ及び複数の第2超音波プローブが被探傷材の外面に到達した後、超音波探傷を開始するまでの数秒程度の接触媒質の安定化時間は必要である。しかしながら、複数の第1超音波プローブが同時に被探傷材の外面に向けて進動すると共に、複数の第2超音波プローブが同時に被探傷材の外面に向けて進動するため、各第1超音波プローブ及び各第2超音波プローブが個別に進動して安定化時間の経過を待つ場合に比べて、超音波プローブ全体としての安定化時間を短縮することが可能である。
Next, according to the second step executed by the control means, the plurality of first ultrasonic probes attached to the first carriage simultaneously move toward the outer surface of the flaw detection material (the outer surface of the central portion of the flaw detection material). At the same time, the plurality of second ultrasonic probes attached to the second carriage simultaneously move toward the outer surface of the material to be detected (the outer surface of the rear end portion of the material to be detected).
Since the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe are of the local immersion type, after the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of second ultrasonic probes reach the outer surface of the flaw-detected material, as in the conventional case. It is necessary to stabilize the contact medium for several seconds before ultrasonic flaw detection is started. However, since the plurality of first ultrasonic probes simultaneously move toward the outer surface of the flaw detection target material and the plurality of second ultrasonic probes simultaneously move toward the outer surface of the flaw detection target material, each of the first ultrasonic probes It is possible to shorten the stabilization time of the ultrasonic probe as a whole as compared with the case where the sonic probe and each second ultrasonic probe move individually and wait for the stabilization time to elapse.
最後に、制御手段が実行する第3ステップによって、第1キャリッジが被探傷材の先端部に向けて進動し(これによって複数の第1超音波プローブも被探傷材の先端部に向けて進動し)、回転手段によって周方向に回転する被探傷材を複数の第1超音波プローブで超音波探傷することになる。複数の第1超音波プローブの探傷範囲は、被探傷材の中央部から先端部になる。
一方、制御手段が実行する第3ステップによって、第2キャリッジが第1ステップで第1キャリッジを進動させた位置(被探傷材の中央部)まで進動した後、被探傷材の後端部に向けて退動し(これによって複数の第2超音波プローブも被探傷材の中央部まで進動した後、被探傷材の後端部に向けて退動し)、回転手段によって周方向に回転する被探傷材を複数の第2超音波プローブで超音波探傷することになる。複数の第2超音波プローブの探傷範囲は、被探傷材の中央部から後端部になる。
Finally, by the third step executed by the control means, the first carriage moves toward the tip portion of the flaw detection material (thus, the plurality of first ultrasonic probes also move toward the tip portion of the flaw detection material). Then, the plurality of first ultrasonic probes ultrasonically detect the material to be inspected that rotates in the circumferential direction by the rotating means. The flaw detection range of the plurality of first ultrasonic probes is from the central portion to the tip portion of the flaw detection target material.
On the other hand, by the third step executed by the control means, the second carriage advances to the position (the central portion of the material to be inspected) where the first carriage has been advanced in the first step, and then the rear end portion of the material to be inspected. (Thereby also moving a plurality of second ultrasonic probes to the central portion of the flaw detection material and then retreating toward the rear end portion of the flaw detection material) toward the circumferential direction by the rotating means. The rotating flaw-detecting material is subjected to ultrasonic flaw detection with a plurality of second ultrasonic probes. The flaw detection range of the plurality of second ultrasonic probes is from the central portion to the rear end portion of the flaw detection target material.
ここで、複数の第2超音波プローブは、複数の第1超音波プローブと同数である。また、複数の第1超音波プローブ及び複数の第2超音波プローブのうち、同じ順番に位置する第1超音波プローブ及び第2超音波プローブは、互いに検出対象が同じである。
本発明において、「検出対象」とは、検出対象とするきずの種類及び検出対象とするきずの検出方向(超音波プローブからの超音波の送受信方向)を意味する。
したがい、例えば、複数の第1超音波プローブのうち、最も被探傷材の先端部側に位置する第1超音波プローブの検出対象が、きずの種類としては軸方向きずで、きずの検出方向としては被探傷材の周方向の時計回りである(被探傷材の周方向の時計回りに伝搬する超音波で軸方向きずを検出する)とすれば、複数の第2超音波プローブのうち、最も被探傷材の先端部側に位置する第2超音波プローブの検出対象も、きずの種類としては軸方向きずで、きずの検出方向としては被探傷材の周方向の時計回りとなる。そして、この第1超音波プローブは、被探傷材の中央部から先端部までの探傷範囲で、軸方向きずを時計回りに伝搬する超音波で検出するように超音波探傷し、この第2超音波プローブは、被探傷材の中央部から後端部までの探傷範囲で、軸方向きずを時計回りに伝搬する超音波で検出するように超音波探傷することになる。したがい、第1超音波プローブ単体では被探傷材の中央部から先端部までの探傷範囲しかなく、第2超音波プローブ単体では被探傷材の中央部から後端部までの探傷範囲しかなくても、両者全体としては、同じ検出対象(上記の例では、軸方向きず・被探傷材の周方向の時計回り)について被探傷材の全長に亘る超音波探傷を行うことが可能である。他の順番に位置する第1超音波プローブ及び第2超音波プローブについても同様である。
Here, the plurality of second ultrasonic probes is the same number as the plurality of first ultrasonic probes. Further, among the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of second ultrasonic probes, the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe located in the same order have the same detection target.
In the present invention, the “detection target” means the type of flaw to be detected and the detection direction of the flaw to be detected (transmission/reception direction of ultrasonic waves from the ultrasonic probe).
Therefore, for example, among the plurality of first ultrasonic probes, the detection target of the first ultrasonic probe located closest to the tip end side of the material to be inspected is an axial flaw as the type of flaw, and a flaw detection direction as the flaw detection direction. Is the clockwise direction in the circumferential direction of the flaw detection material (the ultrasonic flaw propagating in the clockwise direction in the circumferential direction of the flaw detection material detects the axial flaw), the most of the plurality of second ultrasonic probes The detection target of the second ultrasonic probe located on the tip side of the flaw detection material is also an axial flaw as the type of flaw, and the flaw detection direction is clockwise in the circumferential direction of the flaw detection material. Then, the first ultrasonic probe performs ultrasonic flaw detection in the flaw detection range from the central portion to the tip portion of the flaw detection target material so as to detect axial flaws by the ultrasonic waves propagating in the clockwise direction. The ultrasonic probe performs ultrasonic flaw detection in the flaw detection range from the central portion to the rear end portion of the flaw detection target material so as to detect axial flaws by the ultrasonic waves propagating clockwise. Therefore, the first ultrasonic probe alone has only the flaw detection range from the central portion to the tip portion of the flaw-detected material, and the second ultrasonic probe alone has only the flaw detection area from the central portion to the rear end portion of the flaw-detected material. As a whole, it is possible to perform ultrasonic flaw detection over the entire length of the flaw detection target with respect to the same detection target (in the above example, the axial flaw/the clockwise direction in the circumferential direction of the flaw detection target). The same applies to the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe that are located in another order.
以上に説明したように、本発明に係る超音波探傷装置によれば、被探傷材端部の不感帯を小さくできるというガントリー方式の利点を維持しつつ、複数の第1超音波プローブ及び複数の第2超音波プローブ全体としての接触媒質の安定化時間を短縮できることで効率の良い超音波探傷を行うことが可能である。 As described above, according to the ultrasonic flaw detector of the present invention, while maintaining the advantage of the gantry method that the dead zone at the end of the flaw-detecting material can be reduced, the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of first ultrasonic probes are provided. (2) Since the stabilization time of the contact medium of the ultrasonic probe as a whole can be shortened, efficient ultrasonic flaw detection can be performed.
なお、本発明において、被探傷材の「先端部」とは、被探傷材の軸方向(長手方向)両端部のうち、超音波探傷を行う際の第1キャリッジの移動(進動)方向下流側の端部を意味する。後述の被探傷材の「先端」も同様に、被探傷材の軸方向両端(両エッジ)のうち、超音波探傷を行う際の第1キャリッジの移動(進動)方向下流側の端を意味する。また、被探傷材の「後端部」とは、被探傷材の軸方向両端部のうち、超音波探傷を行う際の第1キャリッジの移動(進動)方向上流側の端部を意味する。後述の被探傷材の「後端」も同様に、被探傷材の軸方向両端のうち、超音波探傷を行う際の第1キャリッジの移動(進動)方向上流側の端を意味する。
また、本発明において、「局部水浸式」とは、超音波プローブ(第1超音波プローブ及び第2超音波プローブ)が被探傷材の外面に向けて進動した状態で、超音波プローブの近傍においてのみ被探傷材の外面との間に接触媒質が満たされる方式を意味する。接触媒質として代表的なものは水であるため、「局部水浸式」という語句を用いているが、本発明で用いることのできる接触媒質は水に限るものではない。
In the present invention, the "tip portion" of the flaw-detected material is, in the axial (longitudinal direction) both ends of the flaw-detected material, downstream in the moving (advancing) direction of the first carriage when performing ultrasonic flaw detection. Means the end on the side. Similarly, the "tip" of the flaw-detecting material described later means the end on the downstream side in the moving (advancing) direction of the first carriage when performing ultrasonic flaw detection, out of both axial ends (both edges) of the flaw-detecting material. To do. Further, the “rear end portion” of the flaw detection material means an end portion on the upstream side in the moving (advancing) direction of the first carriage when ultrasonic flaw detection is performed, of both axial end portions of the flaw detection material. .. Similarly, the “rear end” of the flaw-detecting material, which will be described later, also means the end of the axial direction of the flaw-detecting material on the upstream side in the moving (advancing) direction of the first carriage when performing ultrasonic flaw detection.
Further, in the present invention, “local immersion type” means that the ultrasonic probe (the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe) moves toward the outer surface of the material to be inspected. It means a method in which the contact medium is filled only with the outer surface of the material to be inspected only in the vicinity. Since the representative couplant is water, the term “local water immersion type” is used, but the couplant which can be used in the present invention is not limited to water.
好ましくは、前記制御手段は、前記第3ステップにおいて、前記第1キャリッジに取り付けられた前記複数の第1超音波プローブのうち、前記被探傷材の先端まで到達した第1超音波プローブを前記被探傷材の外面から退動させると共に、前記第2キャリッジに取り付けられた前記複数の第2超音波プローブのうち、前記被探傷材の後端まで到達した第2超音波プローブを前記被探傷材の外面から退動させる。 Preferably, in the third step, the control means uses the first ultrasonic probe that has reached the tip of the flaw detection target material among the plurality of first ultrasonic probes attached to the first carriage. Of the plurality of second ultrasonic probes attached to the second carriage, the second ultrasonic probe that has reached the rear end of the flaw detection material is retracted from the outer surface of the flaw detection material Retreat from the outside.
上記の好ましい構成によれば、制御手段が実行する第3ステップによって、被探傷材の先端まで到達した第1超音波プローブ(すなわち、超音波探傷が終了した第1超音波プローブ)が被探傷材の外面から退動し、被探傷材の後端まで到達した第2超音波プローブ(すなわち、超音波探傷が終了した第2超音波プローブ)が被探傷材の外面から退動することになる。したがい、第1超音波プローブ及び第2超音波プローブが超音波探傷を終了した後も進動した位置に居続けるよりも、超音波プローブが通常具備する接触部材(超音波探傷の際に被探傷材の外面に接触する部材)の過剰な摩耗を抑制可能であり、超音波プローブの破損等のおそれも低減可能である。 According to the above preferred configuration, the first ultrasonic probe that has reached the tip of the material to be inspected (that is, the first ultrasonic probe after ultrasonic flaw detection) is the material to be inspected by the third step executed by the control means. The second ultrasonic probe (that is, the second ultrasonic probe after ultrasonic flaw detection is completed) retracts from the outer surface of the flaw detection material and reaches the rear end of the flaw detection material, and recedes from the outer surface of the flaw detection material. Therefore, rather than staying in the advanced position after the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe have finished ultrasonic flaw detection, the contact member that the ultrasonic probe normally has (the ultrasonic flaw detection during ultrasonic flaw detection is performed. It is possible to suppress excessive wear of the member that comes into contact with the outer surface of the material, and reduce the risk of damage to the ultrasonic probe.
本発明によれば、効率の良い超音波探傷を行うことが可能なガントリー方式の超音波探傷装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a gantry-type ultrasonic flaw detector capable of performing efficient ultrasonic flaw detection.
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態に係る超音波探傷装置について、被探傷材が鋼管等の管である場合を例に挙げて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る超音波探傷装置の概略構成を模式的に示す図である。図1(a)は被探傷材P(以下、管Pともいう)の軸方向に直交する方向から見た側面図であり、図1(b)は第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bの内部構造を示す断面図である。
図1(a)に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置100は、回転手段1と、第1キャリッジ2Aと、第2キャリッジ2Bと、複数の第1超音波プローブ3Aと、複数の第2超音波プローブ3Bと、制御手段4と、を備えている。また、本実施形態に係る超音波探傷装置100は、ガントリー5と、ストッパー6とを備えている。
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention will be described by way of an example in which a flaw-detecting material is a pipe such as a steel pipe.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a side view seen from a direction orthogonal to the axial direction of a material to be inspected P (hereinafter, also referred to as a pipe P), and FIG. 1B is a first
As shown in FIG. 1A, an
回転手段1は、管Pを周方向に回転させる。本実施形態では、回転手段1として、管Pの下方を支持する回転ローラが用いられている。本実施形態の回転手段1の駆動部(モータ等)は、制御手段4に接続されている(接続線は図示省略)。回転手段1は、制御手段4から出力された制御信号によって回転し、これにより管Pも周方向に回転することになる。
The rotating means 1 rotates the pipe P in the circumferential direction. In this embodiment, a rotating roller that supports the lower portion of the pipe P is used as the
第1キャリッジ2Aは、管Pの軸方向に沿って進退動可能である。具体的には、第1キャリッジ2Aは、管Pの軸方向に跨って設置された門型の架台であるガントリー5に移動可能に取り付けられている。また、第1キャリッジ2Aは、制御手段4に接続されている。第1キャリッジ2Aは、制御手段4から出力された制御信号によってガントリー5上を進退動する。
The
第2キャリッジ2Bは、第1キャリッジ2Aに対して管Pの後端部側(図1(a)の右側)に位置し、管Pの軸方向に沿って進退動可能である。具体的には、第2キャリッジ2Bは、第1キャリッジ2Aよりも管Pの後端部側の位置においてガントリー5に移動可能に取り付けられている。また、第2キャリッジ2Bは、制御手段4に接続されている。第2キャリッジ2Bは、制御手段4から出力された制御信号によってガントリー5上を進退動する。
The
複数の第1超音波プローブ3Aは、第1キャリッジ2Aに取り付けられ、管Pの軸方向に沿って順に配列されている。図1(a)に示す例では、8つの第1超音波プローブ3Aが管Pの軸方向に沿って順に配列されている。複数の第1超音波プローブ3Aは、管Pの外面に向けて個別に進退動可能である。本実施形態では、第1キャリッジ2Aは、管Pの上方に位置するため、複数の第1超音波プローブ3Aは、管Pの外面に向けて個別に昇降可能となっている。
複数の第1超音波プローブ3Aは、制御手段4に接続されている。複数の第1超音波プローブ3Aは、制御手段4から出力された制御信号によって管Pの外面に向けて進退動する。また、複数の第1超音波プローブ3Aでの管Pの超音波探傷は、制御手段4によって制御される。
The plurality of first
The plurality of first
第1超音波プローブ3Aは、局部水浸式の超音波プローブである。具体的には、図1(b)に示すように、第1超音波プローブ3Aは、超音波探触子31と、カバー部材32と、接触部材33と、を具備する。
The first
本実施形態では、超音波探触子31として、一次元アレイ型超音波探触子が用いられている。しかしながら、本発明は、これに限るものではなく、単振動子の通常の超音波探触子を用いることも可能である。
カバー部材32は、超音波探触子31を覆う環状の部材であり、鉄等の金属や樹脂から形成されている。カバー部材32は、その内部において、管Pの外面と超音波探触子31との間に所定のスペースが生じる寸法とされている。
接触部材33は、カバー部材32の下端部に取り付けられた環状の部材であり、超硬合金から形成されている。第1超音波プローブ3Aで管Pを超音波探傷する際には、この接触部材33が管Pの外面に接触することになる。
上記の構成を有する第1超音波プローブ3Aで管Pを超音波探傷する際には、接触媒質供給源(図示せず)から、カバー部材32の上記スペースに水等の接触媒質Wが供給される。これにより、局部水浸法による超音波探傷が行われることになる。
In this embodiment, a one-dimensional array type ultrasonic probe is used as the
The
The
When performing ultrasonic flaw detection on the pipe P with the first
複数の第2超音波プローブ3Bは、第2キャリッジ2Bに取り付けられ、管Pの軸方向に沿って順に配列されている。複数の第2超音波プローブ3Bは、複数の第1超音波プローブ3Aと同数である。したがい、図1(a)に示す例では、8つの第2超音波プローブ3Bが管Pの軸方向に沿って順に配列されている。複数の第2超音波プローブ3Bは、管Pの外面に向けて個別に進退動可能である。本実施形態では、第2キャリッジ2Bは、管Pの上方に位置するため、複数の第2超音波プローブ3Bは、管Pの外面に向けて個別に昇降可能となっている。
複数の第2超音波プローブ3Bは、制御手段4に接続されている。複数の第2超音波プローブ3Bは、制御手段4から出力された制御信号によって管Pの外面に向けて進退動する。また、複数の第2超音波プローブ3Bでの管Pの超音波探傷は、制御手段4によって制御される。
The plurality of second
The plurality of second
第2超音波プローブ3Bは、局部水浸式の超音波プローブである。具体的な構成は、図1(b)を参照して説明した第1超音波プローブ3Aと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
The second
制御手段4は、例えば、第1キャリッジ2A、第2キャリッジ2B、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bの進退動を制御するためのプログラムがインストールされたコンピュータを具備する。
また、制御手段4は、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bでの管Pの超音波探傷を制御する探傷器を具備する。この探傷器としては、各第1超音波プローブ3A及び各第2超音波プローブ3Bから超音波を送信させるためのパルサーや、エコーを受信した各第1超音波プローブ3A及び各第2超音波プローブ3Bから出力されるエコー信号を増幅するレシーバや、増幅されたエコー信号に基づいてきずを検出するきず検出部など、一般的な超音波探傷装置でも慣用されている探傷器を用いることができる。
The control unit 4 includes, for example, a computer in which a program for controlling the advance/retreat of the
The control unit 4 also includes a flaw detector that controls ultrasonic flaw detection of the tube P by the plurality of first
以下、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bの検出対象について説明する。本実施形態の複数の第1超音波プローブ3Aは、互いに検出対象が異なるものとされている。すなわち、本実施形態の複数の第1超音波プローブ3Aは、検出対象とするきずの種類及び検出対象とするきずの検出方向(第1超音波プローブ3Aからの超音波の送受信方向)のうち、少なくとも何れか一方が異なるものとされている。本実施形態の複数の第2超音波プローブ3Bについても同様である。
Hereinafter, the detection targets of the plurality of first
図2は、きずの種類及びきずの検出方向を説明する図である。図2(a)はきずを模式的に表わした管Pの軸方向断面図(片側の肉厚部分のみを図示)であり、図2(b)はきずを模式的に表わした管Pの平面図であり、図2(c)はきずの検出方向を説明する図である。
図2(a)、(b)に示すように、本実施形態の複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bのうちの何れかで検出対象とするきずの種類は、管Pの外面P1及び内面P2に発生し管Pの軸方向に延びる軸方向きずF1、管Pの外面P1及び内面P2に発生し管Pの周方向に延びる周方向きずF2、管Pの外面P1及び内面P2に発生し管Pの軸方向に対して傾斜した方向に延びる斜めきずF3、及び、管Pの肉厚中に発生する肉中きずF4である。
図2(c)に示すように、本実施形態では、軸方向きずF1は、管Pの周方向の一方側から伝搬する超音波U+で検出すると共に、管Pの周方向の他方側から伝搬する超音波U−でも検出する。周方向きずF2は、管Pの軸方向の一方側から伝搬する超音波U+で検出すると共に、管Pの軸方向の他方側から伝搬する超音波U−でも検出する。斜めきずF3は、管Pの軸方向に対して傾斜した方向の一方側から伝搬する超音波U+で検出すると共に、管Pの軸方向に対して傾斜した方向の他方側から伝搬する超音波U−でも検出する。肉中きずF4は、管Pの外面P1から内面P2に向けて垂直に伝搬する超音波Uで検出する。
FIG. 2 is a diagram illustrating types of flaws and flaw detection directions. 2A is an axial cross-sectional view of the pipe P schematically showing a flaw (only one thick portion is shown), and FIG. 2B is a plane view of the pipe P schematically showing a flaw. It is a figure and Drawing 2 (c) is a figure explaining a flaw detection direction.
As shown in FIGS. 2A and 2B, the types of flaws to be detected by any of the plurality of first
As shown in FIG. 2C, in the present embodiment, the axial flaw F1 is detected by the ultrasonic wave U+ propagating from one side in the circumferential direction of the pipe P and is propagated from the other side in the circumferential direction of the pipe P. The ultrasonic wave U- is also detected. The circumferential flaw F2 is detected by the ultrasonic wave U+ propagating from one side of the tube P in the axial direction and also by the ultrasonic wave U- propagating from the other side of the tube P in the axial direction. The oblique flaw F3 is detected by the ultrasonic wave U+ propagating from one side in the direction inclined with respect to the axial direction of the pipe P, and the ultrasonic wave U propagating from the other side in the direction inclined with respect to the axial direction of the pipe P. -Also detect. The meat flaw F4 is detected by the ultrasonic wave U which propagates vertically from the outer surface P1 of the tube P to the inner surface P2.
図3は、本実施形態の各第1超音波プローブ3A及び各第2超音波プローブ3Bの検出対象を説明する図である。図3(a)は各第1超音波プローブ3A及び各第2超音波プローブ3Bの検出対象を説明する側面図であり、図3(b)は各第1超音波プローブ3A及び各第2超音波プローブ3Bの配置状態を示す平面図である。
複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bのうち、同じ順番に位置する第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bは、互いに検出対象が同じである。したがい、図3に示すように、最も管Pの先端部側(図3の左側)に位置する第1超音波プローブ3Aと、最も管Pの先端部側に位置する第2超音波プローブ3Bとは、同じ符号3aで表わしている。同様に、最も管Pの後端部側(図3の右側)に位置する第1超音波プローブ3Aと、最も管Pの後端部側に位置する第2超音波プローブ3Bとは、同じ符号3iで表わしている。他の第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bについても同様である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a detection target of each first
Of the plurality of first
図3に示すように、本実施形態において、第1超音波プローブ3a、3b及び第2超音波プローブ3a、3bは、軸方向きずF1を検出対象としている。このうち、第1超音波プローブ3a及び第2超音波プローブ3aは、管Pの周方向の一方側から伝搬する超音波U+(図2(c)参照)で軸方向きずF1を検出する。第1超音波プローブ3b及び第2超音波プローブ3bは、管Pの周方向の他方側から伝搬する超音波U−(図2(c)参照)で軸方向きずF1を検出する。
第1超音波プローブ3c、3d及び第2超音波プローブ3c、3dは、周方向きずF2を検出対象としている。このうち、第1超音波プローブ3c及び第2超音波プローブ3cは、管Pの軸方向の一方側から伝搬する超音波U+(図2(c)参照)で周方向きずF2を検出する。第1超音波プローブ3d及び第2超音波プローブ3dは、管Pの軸方向の他方側から伝搬する超音波U−(図2(c)参照)で周方向きずF2を検出する。
第1超音波プローブ3e〜3h及び第2超音波プローブ3e〜3hは、斜めきずF3を検出対象としている。このうち、第1超音波プローブ3e、3f及び第2超音波プローブ3e、3fは、管Pの軸方向に対して所定の角度(例えば45°)だけ傾斜した方向に延びる斜めきずF3aを検出対象とし、第1超音波プローブ3g、3h及び第2超音波プローブ3g、3hは、管Pの軸方向に対して斜めきずF3aとは異なる所定の角度(例えば−45°)だけ傾斜した方向に延びる斜めきずF3bを検出対象としている。第1超音波プローブ3e及び第2超音波プローブ3eは、超音波U+(図2(c)参照)で斜めきずF3aを検出し、第1超音波プローブ3f及び第2超音波プローブ3fは、超音波U−(図2(c)参照)で斜めきずF3aを検出する。第1超音波プローブ3g及び第2超音波プローブ3gは、所定の方向に伝搬する超音波U+で斜めきずF3bを検出し、第1超音波プローブ3h及び第2超音波プローブ3hは、上記の超音波U+とは反対方向から伝搬する超音波U−で斜めきずF3bを検出する。
第1超音波プローブ3i及び第2超音波プローブ3iは、肉中きずF4を検出対象とし、超音波U(図2(c)参照)で肉中きずF4を検出する。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the first
The first
The first
The first
図2及び図3を参照して以上に説明した複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bの検出対象は、あくまでも例示であり、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bのうち、同じ順番に位置する第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bの検出対象が互いに同じである限りにおいて、種々の態様を採用可能である。
The detection targets of the plurality of first
以下、制御手段4の制御内容について説明する。
図4は、制御手段4の制御内容を説明する図である。図4(a)〜(f)は、制御の手順を時間的に降順に示している。なお、図4では、制御手段4の図示を省略している。
図4(a)に示す初期状態では、第1キャリッジ2A及び第2キャリッジ2Bは待機位置にあり、外部から搬送された管Pの先端がストッパー6によって位置決めされる。
Hereinafter, the control content of the control means 4 will be described.
FIG. 4 is a diagram for explaining the control contents of the control means 4. 4A to 4F show the control procedure in descending order with respect to time. Note that the control unit 4 is not shown in FIG.
In the initial state shown in FIG. 4A, the
次に、図4(b)に示すように、制御手段4は、第1ステップを実行する。第1ステップにおいて、制御手段4は、第1キャリッジ2Aを管Pの中央部に進動させる(具体的には、第1キャリッジ2Aの先端が予め定めた位置L1に達するまで進動させる)と共に、第2キャリッジ2Bを管Pの後端部に進動させる(具体的には、第2キャリッジ2Bの先端が第1キャリッジ2Aに干渉しない予め定めた位置に達するまで進動させる)。これにより、第1キャリッジ2Aに取り付けられた複数の第1超音波プローブ3Aが全て管Pの中央部の外面に対向する位置となる。また、第2キャリッジ2Bに取り付けられた複数の第2超音波プローブ3Bが全て管Pの後端部の外面に対向する位置となる。
Next, as shown in FIG. 4B, the control means 4 executes the first step. In the first step, the control means 4 moves the
第1ステップによって、第1キャリッジ2Aが管Pの中央部に進動し、第2キャリッジ2Bが管Pの後端部に進動した後、制御手段4は、第1キャリッジ2A及び第2キャリッジ2Bを停止させる。そして、同じく図4(b)に示すように、制御手段4は、第2ステップを実行する。第2ステップにおいて、制御手段4は、第1キャリッジ2Aに取り付けられた複数の第1超音波プローブ3Aを同時に管Pの外面(管Pの中央部の外面)に向けて進動(降下)させると共に、第2キャリッジ2Bに取り付けられた複数の第2超音波プローブ3Bを同時に管Pの外面に向けて進動(降下)させる。本実施形態では、制御手段4は、8つの第1超音波プローブ3A及び8つの第2超音波プローブ3Bの全てを同時に管Pの外面に向けて進動(降下)させる。
After the
第2ステップによって、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bが管Pの外面に到達(図1(b)に示す接触部材33が管Pの外面に接触)した後、数秒程度の接触媒質の安定化時間が経過するまで、制御手段4は待機する。
第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bは局部水浸式であるため、従来と同様に、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bが管Pの外面に到達した後、超音波探傷を開始するまで、上記の安定化時間を確保することは必要である。しかしながら、複数の第1超音波プローブ3Aが同時に管Pの外面に向けて進動すると共に、複数の第2超音波プローブ3Bが同時に管Pの外面に向けて進動するため、各第1超音波プローブ3A及び各第2超音波プローブ3Bが個別に進動して安定化時間の経過を待つ場合に比べて、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3B全体としての安定化時間を短縮することが可能である。
After the plurality of first
Since the first
接触媒質の安定化時間が経過した後、図4(c)〜図4(f)に示すように、制御手段4は、第3ステップを実行する。第3ステップにおいて、制御手段4は、回転手段1を回転させることによって、管Pを周方向に回転させる。この状態で、制御手段4は、図4(c)〜図4(e)に示すように、第1キャリッジ2Aを管Pの先端部に向けて進動させながら、複数の第1超音波プローブ3Aで管Pを超音波探傷させる。また、制御手段4は、図4(c)に示すように、第1ステップで第1キャリッジ2Aを進動させた位置まで第2キャリッジ2Bを進動させた後(具体的には、第2キャリッジ2Bの先端が位置L1に達するまで進動させた後)、図4(d)〜図4(f)に示すように、第2キャリッジ2Bを管Pの後端部に向けて退動させながら、複数の第2超音波プローブ3Bで管Pを超音波探傷させる。
After the stabilization time of the couplant, the control means 4 executes the third step, as shown in FIGS. 4(c) to 4(f). In the third step, the control means 4 rotates the
上記の超音波探傷において、複数の第1超音波プローブ3Aの探傷範囲は、管Pの中央部から先端部になる。また、複数の第2超音波プローブ3Bの探傷範囲は、管Pの中央部から後端部になる。
しかしながら、前述のように、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3Bのうち、同じ順番に位置する第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bは、互いに検出対象が同じである。したがい、第1超音波プローブ3A単体では管Pの中央部から先端部までの探傷範囲しかなく、第2超音波プローブ3B単体では管Pの中央部から後端部までの探傷範囲しかなくても、両者全体としては、同じ検出対象について管Pの全長に亘る超音波探傷を行うことが可能である。
In the above ultrasonic flaw detection, the flaw detection range of the plurality of first
However, as described above, among the plurality of first
また、第3ステップにおいて、制御手段4は、第1キャリッジ2Aに取り付けられた複数の第1超音波プローブ3Aのうち、管Pの先端まで到達した第1超音波プローブ3A(すなわち、超音波探傷が終了した第1超音波プローブ3A)を管Pの外面から退動(上昇)させる(図4(d)、(e)参照)。また、制御手段4は、第2キャリッジ2Bに取り付けられた複数の第2超音波プローブ3Bのうち、管Pの後端まで到達した第2超音波プローブ3B(すなわち、超音波探傷が終了した第2超音波プローブ3B)を管Pの外面から退動(上昇)させる(図4(e)、(f)参照)。
そして、図4(f)に示すように、全ての第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bによる管Pの超音波探傷が終了して、全ての第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bが管Pの外面から退動すると、制御手段4は、第1キャリッジ2A及び第2キャリッジ2Bを管Pの後端部に向けて進動させ、図4(a)に示す初期状態に戻す。
Further, in the third step, the control means 4 controls the first
Then, as shown in FIG. 4F, ultrasonic flaw detection of the pipe P by all the first
なお、本実施形態では、制御手段4が第3ステップで超音波探傷を実行する直前に、回転手段1を回転させているが、本発明はこれに限るものではなく、超音波探傷を実行する前に回転させる限りにおいて特に制約はない。例えば、第1ステップを実行する直前(外部から搬送された管Pの先端がストッパー6によって位置決めされた直後)に回転手段1を回転させることも可能である。
In the present embodiment, the rotating
以上に説明したように、本実施形態に係る超音波探傷装置100によれば、管端部の不感帯を小さくできるというガントリー方式の利点を維持しつつ、複数の第1超音波プローブ3A及び複数の第2超音波プローブ3B全体としての接触媒質の安定化時間を短縮できることで効率の良い超音波探傷を行うことが可能である。
As described above, according to the
以下、本実施形態に係る超音波探傷装置100による探傷効率を評価した結果の一例について説明する。本実施形態に係る超音波探傷装置100による探傷効率を評価するに際し、比較対象として、本実施形態に係る超音波探傷装置100と同様の構成を有し、制御手段4の制御内容が異なる点だけが相違する超音波探傷装置100’を用いた。まず、超音波探傷装置100’が備える制御手段4の制御内容について説明する。なお、超音波探傷装置100’は、GE Inspection Technologies社が製造販売している 「GRP−USIP|xx Portal」で採用されている制御内容の一つである。
Hereinafter, an example of a result of evaluation of flaw detection efficiency by the
図5は、比較対象とした超音波探傷装置100’が備える制御手段4の制御内容を説明する図である。図5(a)〜(f)は、制御の手順を時間的に降順に示している。なお、図5では、制御手段4の図示を省略している。
図5(a)に示す初期状態では、本実施形態に係る超音波探傷装置100と同様に、第1キャリッジ2A及び第2キャリッジ2Bは待機位置にあり、外部から搬送された管Pの先端がストッパー6によって位置決めされる。
FIG. 5 is a diagram illustrating the control content of the control means 4 included in the
In the initial state shown in FIG. 5A, like the
次に、図5(b)に示すように、制御手段4は、第1キャリッジ2Aを管Pの後端部に進動させる(具体的には、第1キャリッジ2Aの先端が予め定めた位置L’に達するまで進動させる)と共に、第2キャリッジ2Bを進動させる(具体的には、第2キャリッジ2Bの先端が第1キャリッジ2Aに干渉しない予め定めた位置に達するまで進動させる)。これにより、第1キャリッジ2Aに取り付けられた複数の第1超音波プローブ3Aが全て管Pの後端部の外面に対向する位置となる。また、第2キャリッジ2Bに取り付けられた複数の第2超音波プローブ3Bのうち、最も管Pの先端部側に位置する第2超音波プローブ3Bが管Pの後端部の外面に対向する位置となる。
Next, as shown in FIG. 5B, the control means 4 advances the
上記のようにして、第1キャリッジ2A及び第2キャリッジ2Bが進動した後、制御手段4は、第1キャリッジ2A及び第2キャリッジ2Bを停止させる。そして、同じく図5(b)に示すように、制御手段4は、第1キャリッジ2Aに取り付けられた複数の第1超音波プローブ3Aを同時に管Pの外面に向けて進動(降下)させると共に、第2キャリッジ2Bに取り付けられた複数の第2超音波プローブ3Bのうち、最も管Pの先端部側に位置する第2超音波プローブ3Bを管Pの外面に向けて進動(降下)させる。
As described above, after the
上記のようにして、複数の第1超音波プローブ3A及び最も管Pの先端部側に位置する第2超音波プローブ3Bが管Pの外面に到達した後、数秒程度の接触媒質の安定化時間が経過するまで、制御手段4は待機する。
As described above, after the plurality of first
接触媒質の安定化時間が経過した後、制御手段4は、回転手段1を回転させることによって、管Pを周方向に回転させる。この状態で、制御手段4は、図5(c)〜図5(e)に示すように、第1キャリッジ2Aを管Pの先端部に向けて進動させながら、複数の第1超音波プローブ3Aで管Pを超音波探傷させる。
一方、制御手段4は、第2キャリッジ2Bを管Pの先端部に向けて進動させながら、最も管Pの先端部側に位置する第2超音波プローブ3Bでの管Pの超音波探傷を開始させる。そして、管Pの先端部側から2番目に位置する第2超音波プローブ3Bが管Pの外面に対向する位置まで到達すると、制御手段4は、第2キャリッジ2Bを停止させ、管Pの先端部側から2番目に位置する第2超音波プローブ3Bを管Pの外面に向けて進動(降下)させる。そして、接触媒質の安定化時間が経過した後に、第2キャリッジ2Bを再び進動させ、管Pの先端部側から2番目に位置する第2超音波プローブ3Bでの超音波探傷を開始させる。第2キャリッジ2B及び第2超音波プローブ3Bについて、制御手段4は、以下同様の制御を繰り返す。そして、図4(c)〜図4(f)に示すように、第2キャリッジ2Bの先端が位置L’に達するまで、複数の第2超音波プローブ3Bで管Pを超音波探傷させる。
After the stabilization time of the couplant, the control means 4 rotates the
On the other hand, the control means 4 moves the
また、制御手段4は、第1キャリッジ2Aに取り付けられた複数の第1超音波プローブ3Aのうち、管Pの先端まで到達した第1超音波プローブ3A(すなわち、超音波探傷が終了した第1超音波プローブ3A)を管Pの外面から退動(上昇)させる(図5(d)、(e)参照)。
一方、制御手段4は、第2キャリッジ2Bの先端が位置L’に達し、複数の第2超音波プローブ3Bでの管Pを超音波探傷が終了する(図5(e)参照)と、第2キャリッジ2Bに取り付けられた複数の第2超音波プローブ3Bを全て同時に管Pの外面から退動(上昇)させる(図5(f)参照)。
そして、図5(f)に示すように、全ての第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bによる管Pの超音波探傷が終了して、全ての第1超音波プローブ3A及び第2超音波プローブ3Bが管Pの外面から退動すると、制御手段4は、第1キャリッジ2A及び第2キャリッジ2Bを管Pの後端部に向けて進動させ、図5(a)に示す初期状態に戻す。
In addition, the control unit 4 of the plurality of first
On the other hand, when the tip of the
Then, as shown in FIG. 5F, the ultrasonic flaw detection of the pipe P by all the first
表1は、本実施形態に係る超音波探傷装置100による管1本の探傷時間(図4(a)〜図4(f)の手順に要するサイクルタイム)と、比較例に係る超音波探傷装置100’による管1本の探傷時間(図5(a)〜図5(f)の手順に要するサイクルタイム)とを比較した結果の一例を示す。比較に際しては、制御手段4による制御の手順以外は条件を揃えて評価した。なお、表1において「本発明」の欄に記載の数値は、本実施形態に係る超音波探傷装置100を用いた場合のサイクルタイムを、「比較例」の欄に記載の数値は、超音波探傷装置100’を用いた場合のサイクルタイムを意味する。
表1に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置100によれば、超音波探傷装置100’に比べて探傷時間が低減していることがわかる。
As shown in Table 1, according to the
なお、本実施形態では、被探傷材Pが管である場合を例に挙げて説明したが、本発明に係る超音波探傷装置はこれに限るものではなく、丸棒や丸ビレット等、断面略円形の長尺な被探傷材Pである限りにおいて、種々の被探傷材Pに対して適用可能である。 In the present embodiment, the case where the material P to be inspected is a pipe has been described as an example, but the ultrasonic flaw detection device according to the present invention is not limited to this, and a cross section such as a round bar or a round billet is substantially omitted. As long as it is a circular elongated flaw-detecting material P, it can be applied to various flaw-detecting materials P.
1・・・回転手段
2A・・・第1キャリッジ
2B・・・第2キャリッジ
3A・・・第1超音波プローブ
3B・・・第2超音波プローブ
4・・・制御手段
5・・・ガントリー
6・・・ストッパー
100・・・超音波探傷装置
P・・・被探傷材(管)
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記被探傷材の軸方向に沿って進退動可能な第1キャリッジと、
前記第1キャリッジに対して前記被探傷材の後端部側に位置し、前記被探傷材の軸方向に沿って進退動可能な第2キャリッジと、
前記第1キャリッジに取り付けられ、前記被探傷材の軸方向に沿って順に配列され、前記被探傷材の外面に向けて進退動可能な局部水浸式の複数の第1超音波プローブと、
前記第2キャリッジに取り付けられ、前記被探傷材の軸方向に沿って順に配列され、前記被探傷材の外面に向けて進退動可能な局部水浸式の複数の第2超音波プローブと、
前記第1キャリッジ、前記第2キャリッジ、前記複数の第1超音波プローブ及び前記複数の第2超音波プローブの進退動と、前記複数の第1超音波プローブ及び前記複数の第2超音波プローブでの前記被探傷材の超音波探傷を制御する制御手段と、を備え、
前記複数の第2超音波プローブは、前記複数の第1超音波プローブと同数であり、
前記複数の第1超音波プローブ及び前記複数の第2超音波プローブのうち、同じ順番に位置する第1超音波プローブ及び第2超音波プローブは、互いに検出対象が同じであり、
前記制御手段は、
前記第1キャリッジを前記被探傷材の中央部に進動させると共に、前記第2キャリッジを前記被探傷材の後端部に進動させる第1ステップと、
前記第1キャリッジに取り付けられた前記複数の第1超音波プローブを同時に前記被探傷材の外面に向けて進動させると共に、前記第2キャリッジに取り付けられた前記複数の第2超音波プローブを同時に前記被探傷材の外面に向けて進動させる第2ステップと、
前記第1キャリッジを前記被探傷材の先端部に向けて進動させながら、前記複数の第1超音波プローブで前記回転手段によって周方向に回転する前記被探傷材を超音波探傷させると共に、前記第1ステップで前記第1キャリッジを進動させた位置まで前記第2キャリッジを進動させた後、前記第2キャリッジを前記被探傷材の後端部に向けて退動させながら、前記複数の第2超音波プローブで前記回転手段によって周方向に回転する前記被探傷材を超音波探傷させる第3ステップと、を実行する
ことを特徴とする超音波探傷装置。 Rotating means for rotating a long flaw detection material having a substantially circular cross section in the circumferential direction,
A first carriage capable of moving back and forth along the axial direction of the flaw detection material;
A second carriage located on the rear end side of the flaw detection material with respect to the first carriage and capable of moving back and forth along the axial direction of the flaw detection material;
A plurality of local immersion-type first ultrasonic probes that are attached to the first carriage, are arranged in order along the axial direction of the flaw detection material, and can move back and forth toward the outer surface of the flaw detection material;
A plurality of local immersion-type second ultrasonic probes that are attached to the second carriage, are sequentially arranged along the axial direction of the flaw detection material, and can move back and forth toward the outer surface of the flaw detection material;
The advance and retreat of the first carriage, the second carriage, the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of second ultrasonic probes, and the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of second ultrasonic probes. And a control means for controlling ultrasonic flaw detection of the flaw detection target material,
The plurality of second ultrasonic probes is the same number as the plurality of first ultrasonic probes,
Of the plurality of first ultrasonic probes and the plurality of second ultrasonic probes, the first ultrasonic probe and the second ultrasonic probe located in the same order have the same detection target,
The control means is
A first step of moving the first carriage to a central portion of the flaw detection material and moving the second carriage to a rear end portion of the flaw detection material;
The plurality of first ultrasonic probes attached to the first carriage are simultaneously moved toward the outer surface of the material to be inspected, and the plurality of second ultrasonic probes attached to the second carriage are simultaneously moved. A second step of advancing toward the outer surface of the flaw detection material;
While advancing the first carriage toward the tip of the material to be inspected, ultrasonically detect the material to be inspected rotating in the circumferential direction by the rotating means by the plurality of first ultrasonic probes, and After moving the second carriage to the position where the first carriage is moved in the first step, while moving the second carriage toward the rear end portion of the flaw detection target material, And a third step of ultrasonically flaw-detecting the material to be flaw-rotated by the second ultrasonic probe in the circumferential direction by the rotating means.
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波探傷装置。 In the third step, the control means sets the first ultrasonic probe, which has reached the tip of the flaw detection target material, of the plurality of first ultrasound probes mounted on the first carriage, to the flaw detection target material. While retreating from the outer surface, of the plurality of second ultrasonic probes attached to the second carriage, the second ultrasonic probe that has reached the rear end of the material to be inspected is retreated from the outer surface of the material to be inspected. Move,
The ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111624255A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 北京地平线轨道技术有限公司 | Flaw detection support and ultrasonic flaw detector |
CN117517210A (en) * | 2023-12-08 | 2024-02-06 | 仓信无损检测设备苏州有限公司 | Multi-host parallel high-speed flaw detection device and detection method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5566754A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Automatic ultrasonic flaw detection for welded steel pipe |
JPS56141555A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-05 | Daido Steel Co Ltd | Ultrasonic flaw detecting method |
JPS5888652A (en) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Ultrasonic flaw detector |
JPS5879260U (en) * | 1981-11-24 | 1983-05-28 | 日本鋼管株式会社 | Ultrasonic sensitivity calibration device |
JPH0658909A (en) * | 1992-08-13 | 1994-03-04 | Nippon Steel Corp | Ultrasonic flaw detection method for steel pipe |
-
2018
- 2018-12-04 JP JP2018227522A patent/JP7110954B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5566754A (en) * | 1978-11-15 | 1980-05-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Automatic ultrasonic flaw detection for welded steel pipe |
JPS56141555A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-05 | Daido Steel Co Ltd | Ultrasonic flaw detecting method |
JPS5888652A (en) * | 1981-11-24 | 1983-05-26 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Ultrasonic flaw detector |
JPS5879260U (en) * | 1981-11-24 | 1983-05-28 | 日本鋼管株式会社 | Ultrasonic sensitivity calibration device |
JPH0658909A (en) * | 1992-08-13 | 1994-03-04 | Nippon Steel Corp | Ultrasonic flaw detection method for steel pipe |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111624255A (en) * | 2020-06-24 | 2020-09-04 | 北京地平线轨道技术有限公司 | Flaw detection support and ultrasonic flaw detector |
CN117517210A (en) * | 2023-12-08 | 2024-02-06 | 仓信无损检测设备苏州有限公司 | Multi-host parallel high-speed flaw detection device and detection method |
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