JP4914540B2 - Eddy current flaw detector - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、探触子で探傷検査を行う渦流探傷検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、金属平板等の健全性を確認する装置として、一般に渦流探傷装置が使用される。この渦流探傷装置は、主に、検出コイルからなる探触子と、この探触子から伝送される電気信号を解析する解析装置及びその結果を表示する表示装置とを備えた装置本体と、この装置本体と前記検出コイルとを接続する接続ケーブルとで構成されていた。
【0003】
前記検出コイルには接続ケーブルを通じて、装置本体から一定の振幅、一定の周波数の交流電流が流され、この検出コイルに交流の電流が流れることによって、この検出コイルから磁界が発生し、この磁界の発生によって被検体金属に渦電流が生じる。
【0004】
この渦電流は、被検体金属にクラック等のない健全な場合には検出コイルと同心円状に発生する。そして、同様に被検体金属にも誘導された渦電流による磁界が発生する。すると、検出コイル自身の発生する磁界が、被検体金属の発生する磁界によって打ち消されて小さくなる。
【0005】
一方、被検体金属に欠陥が存在する場合には、被検体金属に生じる渦電流の流れ方が上述した健全な場合に比べて変化する。加えて、このとき被検体金属に発生する渦電流による磁界も健全な場合に比べて変化し、この被検体金属によって打ち消す磁界の量が減る。このことは、検出コイルのインピーダンス変化となって現れる。
【0006】
装置本体でインピーダンス計測処理をし、その結果を表示装置に表示させて検査を行う場合、被検体金属の表面上を検出コイルで走査し、この走査の結果得られる信号波形を表示装置の画面に表示させて判断する。この表示装置の画面に表示される信号波形が点状になったとき、欠陥のない状態であると判定される。
【0007】
例えば、内視鏡等を使わないとアクセスできないような部位における被検体金属の健全性の検査を行う場合、内視鏡の先端に検査用プローブを設ける。この検査用プローブは、検査の際の摺動による磨耗或いは、故障に対応するように、いわゆるマイクロドットコネクターのように、高周波信号に対応する同軸構造でかつナット構造のコネクタによって着脱自在な構造になっている。
【0008】
そして、前記検査用プローブによって検査を行う場合、内視鏡自体を微小に前後にゆするように手元操作する。このことによって、検査用プローブが金属表面を接触して走査される。このとき、検査用プローブに設けられた検出コイル面と被検体金属面とを極力平行な位置関係にする必要があり、検出コイル面と被検体金属面との対向状態に傾きが生じると、その傾きに応じて感度が低下するという不具合が発生する。
【0009】
しかし、内視鏡の先端に設けた検査用プローブの検出コイルと被検体金属の表面とは必ずしも平行な位置関係になるとは限らないため、検査用プローブの外装部をアルミや真鍮等、比較的簡単に手で曲げられる部材で構成していた。このことにより、内視鏡の観察部で位置関係を確認しながら、外装部の曲げ調整を繰り返し行って、検出コイルのコイル面と被検体金属の表面とが平行な位置関係になるようにしたり、外装部の中間部にボールジョイントを設け、このボールジョイントを利用して、検出コイルのコイル面が被検体金属の表面に密着するようにしていた。
【0010】
また、内視鏡に設けられているワーキングチャンネル内にワイヤーを挿通し、このワイヤーの一端を検査用プローブの先端に固定し、他端を検査者が把持して手元操作することによって、検査者が適宜ワイヤーを引き操作することによって、検査用プローブを湾曲させて検出コイルのコイル面と被検体金属の表面との位置関係を調整できるようにしていた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、外装部を繰り返し曲げて調整するタイプでは、所望する角度を得るまでに内視鏡の挿入及び内視鏡観察と、内視鏡の抜去とを繰り返し行わなければならず、検査を開始するまでに時間と手間がかかるという不具合がある。
【0012】
また、ボールジョイントを設けたタイプでは、走査時に表面に接触させた際に、平行を保たなければならないので、この接触によって発生する摩擦によって検出コイル自身が振動する。すると、その振動がリフトオフノイズになり、信号波形のS/N比が悪化し、正確な検査を行えなくなるという不具合が生じる。
【0013】
さらに、ワイヤーを利用して検査用プローブを湾曲させるタイプでは、検査用プローブを交換するときにワイヤーの取り外しを行わなければならないので、作業性が悪化するという不具合がある。
【0014】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、例えば、探触子をクーリングホールの長手方向に沿って平行に走査して該クーリングホール周りのクラックの検査を渦流探傷検査によって精度良く行える渦流探傷検査装置を提供することを目的にしている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の渦流探傷検査装置は、探触子を具備する渦流探傷検査装置であって、
前記探触子を平行移動させる探触子位置変更手段と、前記探触子位置変更手段に設けられ、タービンブレードのクーリングホールの端部に係止され、当該探触子位置変更手段を前記タービンブレードに対して一体的に配置させる引っ掛けピンと、を具備している。
【0018】
この構成によれば、探触子の先端面に対する位置を変化させる際、検査用プローブの湾曲形状を変化させることによって検出コイルと被検体金属面とを対向状態にして高精度な検査を行え、探触子を長手方向に機械的に移動させて走査を行うことにより高精度な検査を行える。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図1ないし図6は本発明の第1実施形態に係り、図1は内視鏡装置の構成を説明する図、図2は内視鏡の構成を説明するブロック図、図3は検査用プローブの構成例を説明する図、図4は接続ケーブルに流される直流電流と交流電流とのタイミングを説明する図、図5は検査用プローブの作用を説明する図、図6はモニタの画面上に表示される画像を説明する図である。
【0020】
図6(a)はモニタ画面に出力される内視鏡画像の1例を説明する図、図6(b)はモニタ画面に出力される判定画像の1例を説明する図、図6(c)はモニタ画面に表示される内視鏡画像と判定画像とを合成した画像を説明する図である。
【0021】
図1に示すように本実施形態の内視鏡装置1は、挿入部2aの先端面2bに照明光学系を構成する例えば照明用LED21及び観察光学系を構成する観察レンズ22を配置した内視鏡2と、この内視鏡2の先端面2bに対してコネクタを介して着脱自在で、挿入方向に突出する後述する探触子を内部に備えた細長な検査用プローブ3と、この検査用プローブ3による検出結果及び前記内視鏡2の観察光学系でとらえた内視鏡画像を表示する表示装置であるモニタ4とで構成されている。
【0022】
前記挿入部2aは、先端側から順に先端硬性部23、例えば上下方向に湾曲する湾曲部24、セミ・フレキシブル又はセミ・リジットで形成された挿入部本体25、この挿入部本体25の基端部に設けられた操作部26を連接して構成されている。
【0023】
前記操作部26には前記湾曲部24を湾曲させる回動自在な湾曲状態設定ノブ27と、前記検査用プローブ3に対して作用する回動自在な後述するプローブ操作ノブ5が設けられている。なお、符号6は前記モニタ4に接続された映像ケーブルであり、符号7はAC電源に接続されるコンセントを備えた電源コードである。
【0024】
図2及び図3に示すように前記検査用プローブ3は、外装を形成する筒状で例えば可撓性を有する弾性ゴムで形成された外筒31と、この外筒31の開口側に配設された高周波信号に対応する同軸構造で、螺合によって前記先端面2bに固定状態になるプローブ側コネクタ32と、前記外筒31の先端側所定位置に配置された探触子である探傷検査用の検出用コイル33と、この検出用コイル33と前記プローブ側コネクタ32とを電気的に接続する接続ケーブルを構成するプローブ側ケーブル34と、前記外筒31の内周面所定位置に固設され、前記検査用プローブ3の湾曲形状、つまり、可撓性の前記外筒31の形状を所定形状に湾曲させる探触子位置変更手段のプローブ形状変更手段である形状記憶合金(以下、SMAと略記する)35と、このSMA35の近傍に配置され、このSMA35が所定の形状に変化するように加熱する前記プローブ側ケーブル34に接続されたヒーター36(図3では省略)とで構成されている。
【0025】
なお、前記ヒーター36と検出用コイル33とは直列に接続されており、検出用コイル33の抵抗値はヒーター36の抵抗値に比べて無視できるほど小さな値である。
【0026】
図2に示すように前記挿入部2aの先端面2bには前記プローブ側コネクタ32と電気的に接続される内視鏡側コネクタ20が設けられている。また、前記観察レンズ22の結像位置には固体撮像素子であるCCD28の撮像面が配置されている。
【0027】
このCCD28からは駆動信号及びこのCCD28で光電変換された撮像信号を伝送する信号ケーブル41が挿入部2a内を挿通して操作部26まで延出している。また、前記先端面2bに配置された照明用LED21からは駆動電源を供給する電気ケーブル42が延出している。さらに、内視鏡側コネクタ20からは前記検出用コイル33に所定の振幅、所定の周波数の交流電流又は前記ヒーター36を発熱させる直流電流を周期的に交互に供給する前記接続ケーブルを構成する内視鏡側ケーブル43が延出している。
【0028】
前記操作部26内には前記信号ケーブル41が接続され、前記CCD28を駆動させる駆動信号を生成する駆動部及び前記CCD28から伝送された撮像信号を前記モニタ4に表示させる映像信号に変換する信号処理回路等を備えたカメラコントロールユニット(CCUとも略記する)8と、前記内視鏡側ケーブル43が状態切換スイッチ13を介して接続され、前記ヒーター36を所定温度に加熱する設定を行うためのプローブ操作ノブ5を備えた直流電源部であるコイル発熱用電源部9と、前記内視鏡側ケーブル43が前記状態切換スイッチ13を介して接続され、前記検出用コイル33に交流電流を供給する図示しない交流電源部及びこの検出用コイル33から伝送された電気信号を解析して被検体金属表面にクラック等の欠陥があるか否かを判定する信号波形の画像(以下判定画像と記載する)を生成する図示しない解析部とを備えた渦流探傷装置10と、この渦流探傷装置で生成された判定画像と前記CCU8で生成された映像信号とを合成するオーバーレイ回路11と、AC電源をDC電源に変換するAC/DCコンバータ12とが設けられている。
【0029】
前記状態切換スイッチ13は第1切換スイッチ13a及び第2切換スイッチ13bで構成され、周期的に内視鏡側ケーブル43と前記コイル発熱用電源部9とが電気的に接続されたコイル発熱状態、前記内視鏡側ケーブル43と渦流探傷装置10とが電気的に接続された検査状態に交互に切り換えられるようになっている。
【0030】
符号14は発振器であり、前記第1切換スイッチ13aをコイル発熱用電源部側又は渦流探傷装置10側に、前記第2切換スイッチ13bをアース側又は渦流探傷装置10側にそれぞれ所定の間隔で切り換え制御する際のタイミング信号を発生する。
【0031】
つまり、前記コイル発熱用電源部9及び渦流探傷装置10は、状態切換スイッチ13を介して内視鏡側ケーブル43に周期的に交互に接続されるようになっている。そして、前記状態切換スイッチ13の第1切換スイッチ13a及び第2切換スイッチ13bは、図4に示すように時間t1の間、第1切換スイッチ13aをコイル発熱用電源部9に接続するとともに第2切換スイッチ13bをアース側に接続したヒーター加熱状態と、時間t2の間、第1切換スイッチ13a及び第2切換スイッチ13bが渦流探傷装置10に接続した計測状態とに周期的に切り換え制御される。
【0032】
なお、判定画像は、前記検査用プローブ3の検出用コイル33のインピーダンス変化量を計測し、図6(b)に示すようにこのインピーダンス成分を抵抗値、リアクタンス値とに分解して表示装置のX軸方向に抵抗値を、Y軸方向にリアクタンス値の変化量を表示したものである。
【0033】
また、この発振器14からのタイミング信号によって、前記オーバーレイ回路11で合成される映像画像と判定画像とは制御される。
さらに、前記電気ケーブル42はAC/DCコンバータ12に接続されている。
【0034】
上述のように構成した内視鏡装置1の作用を説明する。
前記内視鏡装置1を用いて例えば管内のクラック等を検査するとき、まず、管内に内視鏡2の挿入部2aを挿入し、先端面2bに備えられている観察レンズ22を介してCCD28でとらえた図6(a)に示すような内視鏡画像をモニタ4の画面上に表示させて、先端面2bに突設している検査用プローブ3が、クラック等の損傷の検査を確実に行える位置に配置されているか否かを観察する。
【0035】
ここで、位置調整が必要であるときには、プローブ操作ノブ5を適宜操作して検査用プローブ3を所定の形状に湾曲させる操作を行うとともに、湾曲状態設定ノブ27を操作したり、内視鏡捻り操作等を行って検査用プローブ3を被検体金属表面に対向する位置に調整して、クラックの有無を検査する。
【0036】
前記プローブ操作ノブ5を操作することによって、前記内視鏡側ケーブル43には前記図4で示したように、周期的にコイル発熱用電源部9からの直流電流と渦流探傷装置10からの交流電流が交互に流れる。
【0037】
この結果、この内視鏡側ケーブル43から内視鏡側コネクタ20、プローブ側コネクタ32、プローブ側ケーブル34を介してヒーター36及び検出用コイル33に周期的に直流電流と交流電流とが交互に流れる。このことにより、図5に示すようにヒーター36の熱によってSMA35が所定形状に湾曲して、検査用プローブ3の検出用コイル33が被検体金属表面に対して所望の状態で対向する一方、この検出用コイル33で検出した電気信号が渦流探傷装置10に伝送される。
【0038】
すると、この電気信号を受けた渦流探傷装置10の解析部では電気信号を解析して被検体金属表面にクラック等の欠陥があるか否かを判定する判定画像、例えば図6(b)に示すクラック等の欠陥があることを告知する判定画像を生成してオーバーレイ回路11に出力する。
【0039】
したがって、オーバーレイ回路11では前記CD28でとらえた図6(a)に示す内視鏡画像と、図6(b)に示す例えばクラック等の欠陥があることを告知する判定画像と合成して、モニタ4の画面上に図6(c)に示すように内視鏡画像と判定画像とを合成した合成画像を表示する。
【0040】
このように、検査用プローブに所定の温度で所定形状に変形する形状記憶合金及びこの形状記憶合金を所定温度に加熱するヒーターを設けるとともに、操作部に設けられているプローブ設定ノブを操作してコイル発熱用電源部からヒーターに出力される直流電流を制御しながら、ヒーターを加熱して形状記憶合金を変形させて、検査用プローブを所望の状態に湾曲させて検出用コイルと被検体金属表面とを所望の状態に対向させることができる。
【0041】
このことによって、観察者は、管路内のクラック等の欠陥を検査する際、挿入部を管路内に挿入した状態で、内視鏡画像を観察しながらプローブ設定ノブを操作して、検査用プローブ及び湾曲部を湾曲させて、検査用プローブの検出用コイルを被検体金属表面に所定の状態に容易に対向させられる。
【0042】
また、内視鏡側ケーブルと渦流探傷装置及びコイル発熱用電源部との間に状態切換スイッチを配置する一方、この状態切換スイッチを所定の周期で加熱状態と計測状態とに切り換え制御することによって、内視鏡内に接続ケーブルを追加することや内視鏡側コネクタ及びプローブ側コネクタを変更することなく、検査用プローブのプローブ側ケーブルに、渦流探傷装置からの交流電流及びコイル発熱用電源部からの直流電流を供給することができる。
【0043】
このことによって、感度の異なる検出用コイルを備えた検査用プローブを複数用意して適宜交換することや、検査用プローブが磨耗したときに、容易に検査用プローブの交換作業を行える。
【0044】
図7ないし図10は本発明の第2実施形態に係り、図7は検査用プローブの構成例を説明する図、図8は検査用プローブ及びコイル発熱用電源部、状態切換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロック図、図9は接続ケーブルに流される直流電流と交流電流とのタイミングを説明する図、図10はヒーターに流れる直流電流の流れと、作用とを説明する図である。
なお、図10(a)は第1ヒーターに流れる直流電流を説明する図、図10(b)は第2ヒーターに流れる直流電流を説明する図、図10(c)は検査用プローブの湾曲を説明する図である。
【0045】
前記実施形態の検査用プローブ3ではSMAを1つ設ける構成であったが、本実施形態の検査用プローブ3Aでは図7に示すように2つのSMA、第1SMA35a及び第2SMA35bを、直交する位置関係に配置している。
【0046】
そして、図8に示すように前記SMA35a近傍に第1ヒーター36a及びこの第1ヒータ36aに流れる直流電流の向きを規定する第1ダイオード37aを配置し、前記SMA35b近傍に第2ヒーター36b及びこの第2ヒータ36bに流れる直流電流の向きを規定する第2ダイオード37bを配置している。
【0047】
さらに、前記第1ヒーター36aに電力を供給する第1直流電源部9aと前記第2ヒーター36bに電力を供給する第2直流電源部9bとを設けたコイル発熱用電源部9Aを設け、このコイル発熱用電源部9Aと前記第1切換スイッチ13aとの間に、前記第1直流電源部9aと前記第2直流電源部9bとを周期的に切り換える第3切換スイッチ13cを設けて状態切換スイッチ13Aを構成している。
【0048】
このことにより、本実施形態では前記内視鏡側ケーブル43と、前記コイル発熱用電源部9A及び渦流探傷装置10とは、状態切換スイッチ13Aを介して接続されている。そして、前記状態切換スイッチ13の第1切換スイッチ13a、第2切換スイッチ13b及び第3切換スイッチ13cは、前記発振器14からのタイミング信号によって図9に示すように制御される。
【0049】
具体的には、図9に示すように時間t3の間は第3切換スイッチ13cが第1直流電源部9aに接続された状態になって、第1切換スイッチ13aが第3切換スイッチ13cに接続されるとともに第2切換スイッチ13bがアース側に接続されて図10(a)の矢印に示すように直流電流が流れて第1ヒーター加熱状態になり、時間t4の間は第3切換スイッチ13cが第2直流電源部9bに接続された状態になって、第1切換スイッチ13aが第3切換スイッチ13cに接続されるとともに第2切換スイッチ13bがアース側に接続されて図10(b)の矢印に示すように直流電流が流れて第2ヒーター加熱状態になり、時間t5の間は第1切換スイッチ13a及び第2切換スイッチ13bが渦流探傷装置10に接続された計測状態になり、これを周期的に繰り返し行う。
【0050】
なお、前記第1直流電源部9a及び第2直流電源部9bには前記ヒーター36a、36bを所定温度に加熱する設定を行うためのプローブ操作ノブ5a、5bがそれぞれ備えられている。その他の構成は前記第1実施形態と同様であり、同部材には同符合を付して説明を省略する。
【0051】
上述のように構成した内視鏡装置1Aの作用を説明する。
本実施形態においては、位置調整を行う必要であると思われたとき、プローブ操作ノブ5a、5bを適宜操作する。このことにより、前記検査用プローブ3Aは、図10(c)の一点鎖線に示すように図中下側に向かって湾曲する状態と、二点鎖線に示すように図中右側に向かって湾曲した状態との間で所望の湾曲状態にして、検査用プローブ3を検査に最適な状態に調整して、クラックの有無の検査を行う。このことにより、モニタ4の画面上に前記図6(c)に示すような合成画像が表示される。
【0052】
このように、検査用プローブに所定の温度で所定形状に変形する形状記憶合金及びこの形状記憶合金を所定温度に加熱するヒーターを一対、互いに形状記憶合金が直交する位置関係で設けることによって、操作部に設けたプローブ設定ノブを適宜操作して検査用プローブを所望の湾曲状態にすることができる。このことによって、検出コイルを被検体金属面にさらに速やかに平行になるように配置させて効率良く検査を行える。
【0053】
なお、図7ではSMA35a、35bを検査用プローブ3Aの長手方向に位置ずれさせて直交する位置関係に配置したが、長手方向に位置ずれさせることなく、SMA35a、35bを直交する位置関係に配置するようにしてもよい。
【0054】
また、ヒーターを、渦流探傷装置内で使用している高周波信号に比べてはるかに低い周波数のサイン波で駆動させるようにしてもよい。
【0055】
図11ないし図13は本発明の第3実施形態に係り、図11は検査用プローブの構成を説明する図、図12は検査用プローブ及びソレノイド駆動電源部、状態切換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロック図、図13は本実施形態の作用を説明する図である。
上述した実施形態では検査用プローブに探触子位置変更手段のプローブ形状変更手段であるSMA等を設けた構成を示したが、本実施形態では図11及び図12に示すように内視鏡2Aに着脱自在な検査用プローブ3Bに探触子位置変更手段の探触子移動手段を設けている。
【0056】
図11及び図12に示すように探触子移動手段は、検出用コイル33を設けた検出部51を検査用プローブ3Bの側部から突出させたコイルユニット52を所定方向に付勢する、この検査用プローブ3Bの先端側に配置された付勢用のバネ部材53と、このバネ部材53の付勢力に抗して前記コイルユニット52を矢印方向に移動させるソレノイドコイル54と、このソレノイドコイル54に電源を供給する内視鏡側ケーブル43に接続された移動用電源部であるソレノイド駆動電源部55とで構成されている。なお、符号56はコイルユニット52の所定位置に配置された磁石である。
【0057】
本実施形態には前記第1実施形態と同様な第1切換スイッチ13a及び第2切換スイッチ13bで構成した状態切換スイッチ13が設けられており、前記内視鏡側ケーブル43と前記ソレノイド駆動電源部55とが電気的に接続されたコイル移動状態と、前記内視鏡側ケーブル43と渦流探傷装置10とが電気的に接続された移動検査状態とに周期的に交互に切り換わるようになっている。
【0058】
このため、内視鏡装置1を用いて例えば管内のクラック等を検査するとき、まず、管内に内視鏡2の挿入部2aを挿入して、モニタ4の画面上に表示される内視鏡画像を観察しながら、先端面2bから突出している検査用プローブ3を検査面に対峙させる。
【0059】
ここで、前記プローブ操作ノブ5を操作する。すると、前記内視鏡側ケーブル43に前記図4に示したように周期的にソレノイド駆動電源部55と渦流探傷装置10とからの電流が交互に流れる。
【0060】
そして、第1切換スイッチ13aがソレノイド駆動電源部55に接続されるとともに第2切換スイッチ13bがアース側に接続されることにより、ソレノイド駆動電源部55から内視鏡側ケーブル43、内視鏡側コネクタ20、プローブ側コネクタ32、プローブ側ケーブル34を介してソレノイドコイル54に電流が流れる。
【0061】
すると、図13(a)に示すようにコイルユニット52に配置された磁石56がソレノイドコイル54側に吸い寄せられて、コイルユニット52がバネ部材53の付勢力に抗して矢印方向に移動する。
【0062】
続いて、第1切換スイッチ13a及び第2切換スイッチ13bが渦流探傷装置10に切り換えられると、ソレノイド駆動電源部55からソレノイドコイル54への電流の流れが停止して、図13(b)に示すようにバネ部材53の付勢力によってコイルユニット52の検出用コイル33が被検体金属面に対して距離aだけ移動する。このとき、計測状態であるのでこの検出用コイル33から渦流探傷装置10に電気信号が伝送される。
【0063】
渦流探傷装置10の解析部に伝送された電気信号は、この解析部で解析されて被検体金属表面にクラック等の欠陥があるか否かを判定する判定画像を生成してオーバーレイ回路11に出力する。
【0064】
このように、本実施形態においては、探触子移動手段としてバネ部材、ソレノイドコイル等を設けて、検出用コイルを配置したコイルユニットを移動する構成にしたことにより、操作部に設けられているプローブ設定ノブを操作してコイルユニットを所定位置まで移動させた後、スイッチが切り換わることによって、バネ部材の付勢力でコイルユニットが元の位置に戻るまでの間、コイルユニットの検出部をバネ部材の付勢力で被検体金属表面を移動させて計測を行うことができる。
【0065】
このことによって、観察者は、内視鏡を手元操作することなく、保持した状態のまま検出部を機械的に走査させてクラック等の欠陥が存在するか否かの検査を行える。
【0066】
なお、ソレノイドコイルを用いる構成の代わりにバイメタルを配置する構成にしても同様の作用及び効果を得られる。
【0067】
また、図14及び図15の検査用プローブの応用例を説明する図及び応用例の主要部の構成を説明するブロック図に示すように検査用プローブ3Cを、ヒーター36とソレノイドコイル54との両方を設けて構成するようにしてもよい。このことにより、湾曲させた状態にして、機械的に検出部を移動させて被検体金属表面の計測を行える。
【0068】
このとき、ヒーター36、ソレノイドコイル54に第3ダイオード37c、第4ダイオード37dを配置して流れる電流の向きを規制するとともに、通常状態で第3切換スイッチ13cをコイル発熱用電源部9側にし、切換スイッチ13a、13bの周期的な切り換えによって温度制御を優先する。そして、機械的に走査を行う場合には第4切換スイッチ13dを一定時間、反発振器14側に切り換えた後、この第4切換スイッチ13dを再び発振器14側に切り換えて行う。なお、前記第4切換スイッチ13dが反発振器14側に切り換えられたとき、第3切換スイッチ13cがコイル発熱用電源部9側からソレノイド駆動電源部55側に切り換わるようになっている。
【0069】
ところで、図16(a)のタービンブレードのクーリングホールに発生したクラックを示す図及び図16(b)の図16(a)のA−A線断面図に示すようにクーリングホール61を形成したタービンブレード60では、このクーリングホール61にクラックが発生することがあった。このため、このクーリングホール周りのクラックの検査を渦流探傷検査によって行いたいとの要望があった。しかし、検出コイルをクーリングホール61の長手方向に沿って平行に走査することが難しく、検出コイルの平行度が崩れると、クーリングホール61による影響で、渦電流密度が変化して、クラックがないにも関わらずクラックがあるかのような擬似信号を発生するおそれがあった。
【0070】
図17ないし図20を参照して、タービンブレードに設けられているクーリングホールに発生したクラックを渦流探傷検査する渦流探傷検査装置の構成を説明する。
【0071】
図17は渦流探傷検査装置の構成を説明する図、図18は渦流探傷検査装置の作用を説明する図、図19はクーリングホールと検出コイルとの位置関係を説明する図、図20は渦流探傷検査装置の他の構成を説明する図である。
【0072】
なお、図17(a)はタービンブレードに配置された渦流探傷検査装置を示す上面図、図17(b)はタービンブレードに配置された渦流探傷検査装置を示す側面図、図17(c)はタービンブレードに配置された渦流探傷検査装置を示す正面図である。
【0073】
図17(a)、(b)、(c)に示すようにクーリングホール周りのクラックの検査を行う渦流探傷検査装置70は、センサ保持台71と、このセンサ保持台71に対して摺動自在に配置されて、軸部にスプリング72を配置したスライドピン73と、前記センサ保持台71の所定位置に所定間隔で固定された一対の棒状部材74と、この棒状部材74の一端部に設けられた検出コイル75とで構成されており、前記スライドピン73の中央部所定位置には前記クーリングホール61の端部に係止される引掛けピン76が設けられている。
【0074】
クーリングホール周りのクラックの検査を行う際、まずタービンブレード60上にセンサ保持台71及びスライドピン73の先端部を設置し、引掛けピン76をクーリングホール61内に配置する。そして、前記引掛けピン76がクーリングホール61の長手一端部に当接するように移動する。このことによって、図17(a)、図17(b)に示すように検出コイル75がクーリングホール61の長手他端部側に配置された状態で渦流探傷検査装置70がタービンブレード60に略一体的に配置される。
【0075】
次に、棒状部材74を矢印方向に引っ張り操作する。すると、図18に示すように前記センサ保持台71がスライドピン73を案内にして摺動移動して、検出コイル75がクーリングホール61の長手両側部所定位置を移動して長手一端部側に配置される。
【0076】
次いで、前記棒状部材74の引っ張り操作を停止する。すると、スプリング72の付勢力によって前記センサ保持台71がスライドピン73を案内にして摺動移動することによって、図19に示すように長手一端部側に配置されていた実線に示す検出コイル75が長手他端部側の破線に示す位置に向かってクーリングホール61の長手両側部所定位置を矢印に示すように平行移動して、クーリングホールの影響を受けることなくクラックの有無の検査を行うことができる。
【0077】
なお、検出コイル75をタービンブレード60に押しつける圧力を得るために図20に示すようにタービンブレード60を押圧する方向に付勢されたスプリング78を設けるようにしてもよい。
【0078】
ところで、図21に示すように航空機の可動翼のヒンジ軸部80の周囲の面にクラックが発生することがある。このため、このクラックの検査を渦流探傷検査によって行いたいとの要望があった。
【0079】
図22及び図23はヒンジ部のクラックを検査するヒンジ用渦流探傷検査工具を説明する図であり、図22はヒンジ用渦流探傷検査工具の構成を説明する図、図23はヒンジ用渦流探傷検査工具の作用を説明する図である。
【0080】
図22に示すようにヒンジ用渦流探傷検査工具81はスパナ形状であり、前記ヒンジ軸部80を配置する凹部81aと、検査者が把持するハンドル81bとで主に構成されており、前記凹部81a近傍の所定位置に検査面をヒンジ軸部80に対向させた検出コイル82が配置されている。
【0081】
このことにより、図23に示すようにヒンジ軸部80に対して前記ヒンジ用渦流探傷検査工具81の凹部81aを配置してハンドル81bを矢印A,Bに示すように回動させることによって、前記検出コイル82がヒンジ軸部80周囲を矢印a、bに示すように回動してクラックの有無を検査する渦流探傷検査を行える。
【0082】
ところで、ジェットエンジンのコンプレッサブレードの付け根にクラックが発生することがある。このため、このブレード付け根に発生するクラックの検査を渦流探傷検査によって行いたいとの要望があった。
【0083】
図24ないし図27はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具を説明する図であり、図24はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の構成を説明する上面図及び側面図、図25はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の先端部の動作を説明する図、図26はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の作用を説明する上面図及び側面図、図27はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の先端部の他の構成を説明する図である。
【0084】
図24に示すようにコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具90は、先端側から順に検出用コイル91を設けた先端部材92a、中間部材92b、工具本体部材92cとで構成されている。
【0085】
これら先端部材92a、中間部材92b、工具本体部材92cは、アクセスポートからコンプレッサーブレードに向けて挿通されるように形成されており、先端部材92aと中間部材92bとはヒンジ93aによって矢印c方向に回転するように構成されている。また、中間部材92bと工具本体部材92cとはヒンジ93bによって矢印d方向に回転するように構成されている。
【0086】
このことにより、図25に示すようにコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具90の先端部材92aに配置された検出用コイル91は、図に示す位置関係に屈曲するようになっている。
【0087】
なお、図26に示すように前記先端部材92a及び中間部材92bにはそれぞれ操作ワイヤ94a、94bが接続されており、この操作ワイヤ94a、94bを牽引操作することによって、前記図25に示したように先端部材92a及び中間部材92bが回転屈曲して検出コイル91が被検体金属表面に対向させられるようになっている。また、前記操作ワイヤ94a,94bによる牽引操作を解除すると、ヒンジ93a、93bに配置された図示しない例えばバネの付勢力によって前記図24に示したように前記先端部材92a、中間部材92b、工具本体部材92cが一直線状態になる。
【0088】
ここで、上述のように構成したコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具90の作用を説明する。
検査者は、操作ワイヤ94a、94bを引き操作しない状態でアクセスポートからコンプレッサーブレードに向けて挿通しいく。そして、所定位置に到達した段階で前記操作ワイヤ94a、94bを引き操作する。すると、前記先端部材92a及び中間部材92bが回転屈曲されて、検出コイル91が被検体金属表面に対向した状態になる。
【0089】
ここで、工具本体部材92cを手元操作して走査を行う。このことによって、コンプレッサブレード付け根近傍のクラックの有無を検査する渦流探傷検査を行える。
【0090】
なお、本発明は、以上述べた実施形態のみに限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
【0091】
[付記]
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【0092】
(1)照明光学系及び観察光学系を備えた内視鏡と、この内視鏡の先端面に着脱自在で、探触子を内部に備えた挿入方向に突出する細長な検査用プローブと、前記探触子に接続ケーブルを介して電気的に接続される探傷装置とを具備する内視鏡装置において、
前記検査用プローブに、前記探触子の配置位置を前記先端面に対して変化させる探触子位置変更手段を設けた内視鏡装置。
【0093】
(2)前記探触子位置変更手段は、前記検査用プローブの湾曲形状を所定形状に変化させるプローブ形状変更手段である付記1記載の内視鏡装置。
【0094】
(3)前記プローブ形状変更手段は、前記検査用プローブの所定位置に配置され、温度変化に対応して湾曲形状が所定形状に変化する形状記憶合金と、
この形状記憶合金近傍に配置され、前記形状記憶合金を加熱する前記接続ケーブルに接続された少なくとも1つのヒーターと、
このヒーターを発熱させる電力を供給する前記接続ケーブルに接続された発熱用電源部と、
を具備する付記2記載の内視鏡装置。
【0095】
(4)前記探触子位置変更手段は、前記検査用プローブに備えられた探触子の位置を検査用プローブ長手方向に対して移動させる探触子移動手段である付記1記載の内視鏡装置。
【0096】
(5)前記探触子移動手段は、前記探触子を所定方向に付勢するバネ部材と、
このバネ部材の付勢力に抗して前記探触子を移動させるソレノイドコイルと、
このソレノイドコイルに電源を供給する前記接続ケーブルに接続された移動用電源部と、
を具備する付記4記載の内視鏡装置。
【0097】
(6)前記接続ケーブルは、内視鏡内を挿通する内視鏡側ケーブルと、検査用プローブ内を挿通するプローブ側ケーブルである付記1記載の内視鏡装置。
【0098】
(7)前記接続ケーブルに、前記発熱用電源部とヒーターとが接続されたコイル発熱状態と、前記探傷装置と探触子とが接続された検査状態とを周期的に切り換える状態切り換え部を設けた付記3記載の内視鏡装置。
【0099】
(8)前記検査用プローブに形状記憶合金を2つ設けるとき、これら形状記憶合金の配置位置を周方向に90度位置ずれさせ、それぞれの形状記憶合金近傍に前記接続ケーブルに接続されたヒーターを設けた付記3記載の内視鏡装置。
【0100】
(9)ヒーターに流れる電流の向きを異なる向きに規定するダイオードをそれぞれのヒーターに対して直列に配置するとともに、前記発熱用電源部と一方のヒーターとが接続された第1接続状態と、前記発熱用電源部と他方のヒーターとが接続された第2接続状態とに周期的に切り換えるコイル切り換え部を、前記接続状態切り換え部の前段に設けた付記8記載の内視鏡装置。
【0101】
(10)前記移動用電源部と前記ソレノイドコイルとを接続した移動状態と、前記探傷装置と探触子とが接続された検査状態とを周期的に切り換える状態切り換え部を設けた付記5記載の内視鏡装置。
【0102】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、例えば、探触子をクーリングホールの長手方向に沿って平行に走査して該クーリングホール周りのクラックの検査を渦流探傷検査によって精度良く行える渦流探傷検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1ないし図6は本発明の第1実施形態に係り、図1は内視鏡装置の構成を説明する図
【図2】内視鏡の構成を説明するブロック図
【図3】検査用プローブの構成例を説明する図
【図4】接続ケーブルに流される直流電流と交流電流とのタイミングを説明する図
【図5】検査用プローブの作用を説明する図
【図6】モニタの画面上に表示される画像を説明する図
【図7】図7ないし図10は本発明の第2実施形態に係り、図7は検査用プローブの構成例を説明する図
【図8】検査用プローブ及びコイル発熱用電源部、状態切換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロック図
【図9】接続ケーブルに流される直流電流と交流電流とのタイミングを説明する図
【図10】ヒーターに流れる直流電流の流れと、作用とを説明する図
【図11】図11ないし図13は本発明の第3実施形態に係り、図11は検査用プローブの構成を説明する図
【図12】検査用プローブ及びソレノイド駆動電源部、状態切換スイッチ等の主要部の構成を説明するブロック図
【図13】本実施形態の作用を説明する図
【図14】検査用プローブの応用例を説明する図
【図15】応用例の主要部の構成を説明するブロック図
【図16】タービンブレードのクーリングホールに発生したクラックを示す図
【図17】図17ないし図20は、タービンブレードに設けられているクーリングホールに発生したクラックを渦流探傷検査する渦流探傷検査装置の構成を説明する図であり、図17は渦流探傷検査装置の構成を説明する図
【図18】渦流探傷検査装置の作用を説明する図
【図19】クーリングホールと検出コイルとの位置関係を説明する図
【図20】渦流探傷検査装置の他の構成を説明する図
【図21】航空機の可動翼のヒンジ軸部周囲に発生したクラックを説明する図
【図22】図22及び図23はヒンジ部のクラックを検査するヒンジ用渦流探傷検査工具を説明する図であり、図22はヒンジ用渦流探傷検査工具の構成を説明する図
【図23】ヒンジ用渦流探傷検査工具の作用を説明する図
【図24】図24ないし図27はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具を説明する図であり、図24はコンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の構成を説明する上面図及び側面図
【図25】コンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の先端部の動作を説明する図
【図26】コンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の作用を説明する上面図及び側面図
【図27】コンプレッサブレード用渦流探傷検査工具の先端部の他の構成を説明する図
【符号の説明】
1…内視鏡装置
2…内視鏡
2a…挿入部
3…検査用プローブ
4…モニタ
8…CCU
9…コイル発熱用電源部
10…渦流探傷装置
11…オーバーレイ回路
12…AC/DCコンバータ
13…状態切換スイッチ
14…発振器
26…操作部
33…検出用コイル
34…プローブ側ケーブル
35…形状記憶合金(SMA)
43…内視鏡側ケーブル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention With a probe Perform flaw detection inspection Eddy current flaw detector About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an eddy current flaw detector is generally used as a device for confirming the soundness of a metal flat plate or the like. This eddy current flaw detector mainly includes a device main body including a probe including a detection coil, an analysis device for analyzing an electric signal transmitted from the probe, and a display device for displaying the result. It was comprised with the connection cable which connects an apparatus main body and the said detection coil.
[0003]
An alternating current having a constant amplitude and a constant frequency is passed from the main body of the apparatus through the connection cable to the detection coil. When an alternating current flows through the detection coil, a magnetic field is generated from the detection coil. Occurrence generates eddy currents in the subject metal.
[0004]
This eddy current is generated concentrically with the detection coil when the subject metal is healthy without cracks. Similarly, a magnetic field due to the eddy current induced in the subject metal is also generated. Then, the magnetic field generated by the detection coil itself is canceled out by the magnetic field generated by the subject metal and becomes small.
[0005]
On the other hand, when there is a defect in the specimen metal, the flow of eddy current generated in the specimen metal changes compared to the above-described healthy case. In addition, the magnetic field due to the eddy current generated in the subject metal at this time also changes compared to a healthy case, and the amount of magnetic field canceled by the subject metal is reduced. This appears as a change in impedance of the detection coil.
[0006]
When performing an impedance measurement process on the device body and displaying the result on a display device for inspection, the surface of the subject metal is scanned with a detection coil, and the signal waveform obtained as a result of this scanning is displayed on the screen of the display device. Display and judge. When the signal waveform displayed on the screen of the display device becomes dotted, it is determined that there is no defect.
[0007]
For example, when performing a test of the soundness of a subject metal at a site that cannot be accessed without using an endoscope, an inspection probe is provided at the tip of the endoscope. This inspection probe has a coaxial structure corresponding to high-frequency signals and a structure that is detachable by a nut structure connector, such as a so-called microdot connector, in order to cope with wear or failure due to sliding during inspection. It has become.
[0008]
Then, when the inspection is performed by the inspection probe, the hand operation is performed so that the endoscope itself is slightly moved back and forth. As a result, the inspection probe is scanned in contact with the metal surface. At this time, it is necessary to make the detection coil surface provided on the inspection probe and the object metal surface parallel to each other as much as possible, and if an inclination occurs between the detection coil surface and the object metal surface, There arises a problem that the sensitivity decreases according to the inclination.
[0009]
However, since the detection coil of the inspection probe provided at the distal end of the endoscope and the surface of the subject metal are not necessarily in a parallel positional relationship, the inspection probe exterior portion is relatively made of aluminum or brass. It consisted of members that could be bent easily by hand. As a result, while confirming the positional relationship with the observation part of the endoscope, the bending of the exterior part is repeatedly adjusted so that the coil surface of the detection coil and the surface of the subject metal are in a parallel positional relationship. In addition, a ball joint is provided in the middle portion of the exterior portion, and the coil surface of the detection coil is brought into close contact with the surface of the subject metal using the ball joint.
[0010]
In addition, a wire is inserted into the working channel provided in the endoscope, one end of this wire is fixed to the tip of the probe for inspection, and the other end is gripped and operated by the inspector. However, by appropriately pulling the wire, the inspection probe is bent so that the positional relationship between the coil surface of the detection coil and the surface of the subject metal can be adjusted.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the type in which the exterior portion is bent and adjusted repeatedly, the endoscope insertion and endoscope observation and the endoscope removal must be repeated until the desired angle is obtained, and the inspection is started. There is a problem that it takes time and effort to complete.
[0012]
Further, in the type provided with the ball joint, since the parallelism must be maintained when contacting the surface during scanning, the detection coil itself vibrates due to friction generated by the contact. Then, the vibration becomes lift-off noise, the S / N ratio of the signal waveform is deteriorated, and there is a problem that accurate inspection cannot be performed.
[0013]
Furthermore, in the type in which the inspection probe is bent using a wire, the wire must be removed when the inspection probe is exchanged, so that the workability deteriorates.
[0014]
The present invention has been made in view of the above circumstances, For example, an eddy current flaw inspection apparatus capable of scanning a probe in parallel along the longitudinal direction of the cooling hole and accurately inspecting cracks around the cooling hole by eddy current flaw inspection The purpose is to provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The eddy current flaw inspection apparatus of the present invention is an eddy current flaw inspection apparatus comprising a probe,
Probe position changing means for translating the probe; and The probe position changing means is provided at the end of the cooling hole of the turbine blade, and the probe position changing means is connected to the turbine blade. And a hook pin that is integrally disposed with respect to.
[0018]
According to this configuration, when changing the position of the probe relative to the tip surface, the detection coil and the object metal surface can be opposed to each other by changing the curved shape of the inspection probe, and high-precision inspection can be performed. High-precision inspection can be performed by scanning the probe by mechanically moving the probe in the longitudinal direction.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 6 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an endoscope apparatus, FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of an endoscope, and FIG. 3 is an inspection probe. FIG. 4 is a diagram for explaining the timing of the direct current and the alternating current flowing through the connection cable, FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the inspection probe, and FIG. 6 is on the monitor screen. It is a figure explaining the image displayed.
[0020]
6A illustrates an example of an endoscopic image output on the monitor screen, FIG. 6B illustrates an example of a determination image output on the monitor screen, and FIG. () Is a diagram for explaining an image obtained by synthesizing the endoscopic image and the determination image displayed on the monitor screen.
[0021]
As shown in FIG. 1, the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0025]
The
[0026]
As shown in FIG. 2, an
[0027]
A
[0028]
The
[0029]
The state changeover switch 13 includes a
[0030]
[0031]
That is, the coil
[0032]
The determination image is obtained by measuring an impedance change amount of the
[0033]
Further, the video image synthesized by the
Further, the electric cable 42 is connected to the AC /
[0034]
The operation of the
For example, when inspecting a crack or the like in a tube using the
[0035]
Here, when position adjustment is necessary, the
[0036]
By operating the
[0037]
As a result, direct current and alternating current are alternately passed from the
[0038]
Then, the analysis unit of the eddy
[0039]
Therefore, the
[0040]
In this way, the inspection probe is provided with a shape memory alloy that deforms into a predetermined shape at a predetermined temperature and a heater that heats the shape memory alloy to a predetermined temperature, and a probe setting knob provided on the operation unit is operated. While controlling the direct current output to the heater from the coil heating power supply, the heater is heated to deform the shape memory alloy, and the test probe is bent to a desired state to detect the detection coil and the surface of the object metal Can be opposed to a desired state.
[0041]
This allows the observer to operate the probe setting knob while observing the endoscopic image while inspecting the endoscope image in the state where the insertion portion is inserted into the conduit when inspecting defects such as cracks in the conduit. By bending the probe and the bending portion, the detection coil of the inspection probe can be easily opposed to the surface of the subject metal in a predetermined state.
[0042]
In addition, a state changeover switch is arranged between the endoscope side cable, the eddy current flaw detector, and the coil heating power supply unit, and the state changeover switch is controlled to be switched between a heating state and a measurement state at a predetermined cycle. Without adding a connection cable in the endoscope or changing the endoscope side connector and the probe side connector, the probe side cable of the inspection probe is connected to the AC current from the eddy current flaw detector and the coil heating power source. The direct current from can be supplied.
[0043]
This makes it possible to prepare a plurality of inspection probes having detection coils with different sensitivities and replace them appropriately, or to easily replace the inspection probes when the inspection probes are worn out.
[0044]
FIGS. 7 to 10 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration example of an inspection probe, and FIG. 8 is a main part such as an inspection probe, a coil heating power source, and a state changeover switch. FIG. 9 is a diagram for explaining the timing of the direct current and the alternating current flowing through the connection cable, and FIG. 10 is a diagram for explaining the flow and action of the direct current flowing through the heater.
10A is a diagram for explaining the DC current flowing through the first heater, FIG. 10B is a diagram for explaining the DC current flowing through the second heater, and FIG. 10C is a curve of the inspection probe. It is a figure explaining.
[0045]
In the
[0046]
As shown in FIG. 8, a
[0047]
Further, a coil heating
[0048]
Thus, in the present embodiment, the
[0049]
Specifically, as shown in FIG. 9, during the time t3, the
[0050]
The first DC
[0051]
The operation of the endoscope apparatus 1A configured as described above will be described.
In this embodiment, when it is considered necessary to adjust the position, the probe operation knobs 5a and 5b are appropriately operated. As a result, the
[0052]
As described above, the inspection probe is provided with a pair of a shape memory alloy that deforms into a predetermined shape at a predetermined temperature and a heater that heats the shape memory alloy to a predetermined temperature. By appropriately operating the probe setting knob provided in the section, the inspection probe can be brought into a desired curved state. As a result, the detection coil can be arranged so as to be more quickly parallel to the metal surface of the subject and the inspection can be performed efficiently.
[0053]
In FIG. 7, the
[0054]
The heater may be driven by a sine wave having a frequency much lower than that of the high frequency signal used in the eddy current flaw detector.
[0055]
FIGS. 11 to 13 relate to a third embodiment of the present invention, FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of the inspection probe, and FIG. 12 is a configuration of main parts such as the inspection probe, solenoid drive power supply, and state changeover switch. FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of this embodiment.
In the above-described embodiment, the configuration in which the SMA or the like which is the probe shape changing means of the probe position changing means is provided on the inspection probe is shown. However, in this embodiment, as shown in FIGS. The probe moving means of the probe position changing means is provided on the
[0056]
As shown in FIGS. 11 and 12, the probe moving means urges the
[0057]
This embodiment is provided with a state change switch 13 composed of a
[0058]
For this reason, when, for example, inspecting a crack or the like in the tube using the
[0059]
Here, the
[0060]
The
[0061]
Then, as shown in FIG. 13A, the
[0062]
Subsequently, when the
[0063]
The electrical signal transmitted to the analysis unit of the eddy
[0064]
As described above, in this embodiment, a spring member, a solenoid coil, and the like are provided as the probe moving means, and the coil unit in which the detection coil is arranged is moved, so that it is provided in the operation unit. After operating the probe setting knob to move the coil unit to a predetermined position, the switch is switched, so that the coil unit detector is spring-loaded until the coil unit returns to its original position by the biasing force of the spring member. Measurement can be performed by moving the surface of the subject metal by the biasing force of the member.
[0065]
Accordingly, the observer can inspect whether or not there is a defect such as a crack by mechanically scanning the detection unit while holding the endoscope without operating the endoscope.
[0066]
The same operation and effect can be obtained even when a bimetal is arranged instead of the configuration using the solenoid coil.
[0067]
14 and FIG. 15 is a diagram for explaining an application example of the inspection probe and a block diagram for explaining the configuration of the main part of the application example. As shown in FIG. You may make it comprise and provide. As a result, the surface of the subject metal can be measured by moving the detection unit mechanically in a curved state.
[0068]
At this time, the
[0069]
By the way, the turbine which formed the
[0070]
With reference to FIGS. 17 to 20, the configuration of an eddy current flaw detection apparatus for eddy current flaw inspection for cracks generated in a cooling hole provided in a turbine blade will be described.
[0071]
17 is a view for explaining the configuration of the eddy current flaw detection apparatus, FIG. 18 is a view for explaining the operation of the eddy current flaw inspection apparatus, FIG. 19 is a view for explaining the positional relationship between the cooling hole and the detection coil, and FIG. It is a figure explaining other structures of an inspection device.
[0072]
FIG. 17A is a top view showing the eddy current flaw detection apparatus arranged on the turbine blade, FIG. 17B is a side view showing the eddy current flaw inspection apparatus arranged on the turbine blade, and FIG. It is a front view which shows the eddy current flaw inspection apparatus arrange | positioned at the turbine blade.
[0073]
As shown in FIGS. 17A, 17 </ b> B, and 17 </ b> C, the eddy current
[0074]
When inspecting cracks around the cooling hole, first, the tip of the
[0075]
Next, the rod-shaped
[0076]
Next, the pulling operation of the rod-
[0077]
In order to obtain a pressure for pressing the
[0078]
By the way, as shown in FIG. 21, a crack may occur on the surface around the
[0079]
22 and 23 are diagrams for explaining a hinge eddy current inspection tool for inspecting a crack in the hinge portion, FIG. 22 is a view for explaining the configuration of the eddy current inspection tool for hinges, and FIG. 23 is an eddy current inspection for hinges. It is a figure explaining the effect | action of a tool.
[0080]
As shown in FIG. 22, the eddy current
[0081]
Accordingly, as shown in FIG. 23, the
[0082]
By the way, a crack may occur at the base of the compressor blade of the jet engine. For this reason, there has been a demand for inspection of cracks generated at the base of the blade by eddy current inspection.
[0083]
FIGS. 24 to 27 are diagrams for explaining an eddy current flaw inspection tool for a compressor blade, FIG. 24 is a top view and a side view for explaining the configuration of the eddy current flaw inspection tool for a compressor blade, and FIG. 25 is an eddy current flaw inspection for a compressor blade. FIG. 26 is a diagram for explaining the operation of the tip of the tool, FIG. 26 is a top view and a side view for explaining the operation of the compressor blade eddy current test tool, and FIG. 27 is another configuration of the tip of the compressor blade eddy current test tool. It is a figure explaining.
[0084]
As shown in FIG. 24, the eddy current
[0085]
The
[0086]
As a result, as shown in FIG. 25, the
[0087]
As shown in FIG. 26,
[0088]
Here, the operation of the compressor blade eddy
The inspector inserts the
[0089]
Here, scanning is performed by hand-operating the
[0090]
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
[0091]
[Appendix]
According to the embodiment of the present invention as described above in detail, the following configuration can be obtained.
[0092]
(1) an endoscope provided with an illumination optical system and an observation optical system, an elongated inspection probe that is detachably attached to a distal end surface of the endoscope, and that protrudes in an insertion direction provided with a probe inside; In an endoscope apparatus comprising a flaw detection apparatus electrically connected to the probe via a connection cable,
An endoscope apparatus in which probe position changing means for changing an arrangement position of the probe with respect to the distal end surface is provided on the inspection probe.
[0093]
(2) The endoscope apparatus according to
[0094]
(3) The probe shape changing means is disposed at a predetermined position of the inspection probe, and a shape memory alloy whose curved shape changes to a predetermined shape in response to a temperature change;
At least one heater disposed near the shape memory alloy and connected to the connection cable for heating the shape memory alloy;
A heating power supply connected to the connection cable for supplying power to heat the heater;
The endoscope apparatus according to
[0095]
(4) The endoscope according to
[0096]
(5) The probe moving means includes a spring member that biases the probe in a predetermined direction;
A solenoid coil that moves the probe against the biasing force of the spring member;
A power supply unit for movement connected to the connection cable for supplying power to the solenoid coil;
The endoscope apparatus according to
[0097]
(6) The endoscope apparatus according to
[0098]
(7) The connection cable is provided with a state switching unit that periodically switches between a coil heat generation state in which the heat generating power supply unit and the heater are connected and an inspection state in which the flaw detection device and the probe are connected. The endoscope apparatus according to
[0099]
(8) When two shape memory alloys are provided on the inspection probe, the arrangement positions of these shape memory alloys are shifted by 90 degrees in the circumferential direction, and heaters connected to the connection cables are arranged in the vicinity of the shape memory alloys. The endoscope apparatus according to
[0100]
(9) A first connection state in which the diodes defining the directions of the currents flowing through the heaters in different directions are arranged in series with respect to the respective heaters, and the heating power supply unit and one heater are connected, The endoscope apparatus according to
[0101]
(10) The
[0102]
【Effect of the invention】
As described above, according to the present invention, For example, an eddy current flaw inspection apparatus capable of scanning a probe in parallel along the longitudinal direction of the cooling hole and accurately inspecting cracks around the cooling hole by eddy current flaw inspection Can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 to FIG. 6 relate to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of an endoscope apparatus.
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of an endoscope
FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of an inspection probe;
FIG. 4 is a diagram for explaining the timing of direct current and alternating current flowing through a connection cable.
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of an inspection probe;
FIG. 6 is a diagram for explaining an image displayed on a monitor screen;
FIGS. 7 to 10 relate to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration example of an inspection probe.
FIG. 8 is a block diagram for explaining the configuration of main parts such as an inspection probe, a coil heating power supply, and a state changeover switch;
FIG. 9 is a diagram for explaining the timing of a direct current and an alternating current flowing through a connection cable.
FIG. 10 is a diagram for explaining the flow and action of a direct current flowing through a heater.
11 to 13 relate to a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of an inspection probe.
FIG. 12 is a block diagram for explaining the configuration of main parts such as an inspection probe, a solenoid drive power supply, and a state changeover switch.
FIG. 13 is a diagram for explaining the operation of this embodiment.
FIG. 14 is a diagram for explaining an application example of an inspection probe;
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a main part of an application example.
FIG. 16 is a diagram showing a crack generated in a cooling hole of a turbine blade.
FIG. 17 to FIG. 20 are diagrams for explaining the configuration of an eddy current flaw inspection apparatus that performs eddy current flaw inspection on a crack generated in a cooling hole provided in a turbine blade. FIG. Diagram explaining the configuration
FIG. 18 is a diagram for explaining the operation of the eddy current flaw detection apparatus.
FIG. 19 is a diagram for explaining the positional relationship between a cooling hole and a detection coil;
FIG. 20 is a diagram for explaining another configuration of the eddy current flaw detection apparatus.
FIG. 21 is a diagram for explaining a crack generated around the hinge shaft portion of the movable wing of an aircraft.
22 and 23 are diagrams for explaining a hinge eddy current inspection tool for inspecting a crack in the hinge portion, and FIG. 22 is a diagram for explaining a configuration of the hinge eddy current inspection tool.
FIG. 23 is a diagram for explaining the operation of the eddy current inspection tool for hinges.
FIGS. 24 to 27 are views for explaining a eddy current flaw inspection tool for compressor blades, and FIG. 24 is a top view and a side view for explaining the configuration of the eddy current flaw inspection tool for compressor blades.
FIG. 25 is a diagram for explaining the operation of the tip of the eddy current testing tool for compressor blades.
FIG. 26 is a top view and a side view for explaining the operation of the eddy current testing tool for compressor blades.
FIG. 27 is a view for explaining another configuration of the tip of the eddy current flaw inspection tool for a compressor blade.
[Explanation of symbols]
1. Endoscope device
2. Endoscope
2a ... Insertion section
3 ... Probe for inspection
4 ... Monitor
8 ... CCU
9 ... Coil heating power supply
10 ... Eddy current flaw detector
11 ... Overlay circuit
12 ... AC / DC converter
13 ... Status switch
14 ... Oscillator
26 ... operation unit
33 ... Coil for detection
34 ... Probe side cable
35 ... Shape memory alloy (SMA)
43 ... Endoscope side cable
Claims (4)
前記探触子を平行移動させる探触子位置変更手段と、
前記探触子位置変更手段に設けられ、タービンブレードのクーリングホールの端部に係止され、当該探触子位置変更手段を前記タービンブレードに対して一体的に配置させる引っ掛けピンと、
を具備することを特徴とする渦流探傷検査装置。In an eddy current flaw detection apparatus equipped with a probe,
Probe position changing means for translating the probe; and
A hook pin provided in the probe position changing means, locked to an end portion of a cooling hole of the turbine blade , and integrally arranging the probe position changing means with respect to the turbine blade ;
An eddy current flaw detection apparatus comprising:
センサ保持台と、
前記センサ保持台に対して摺動自在に配置され、軸部の中央部の所定位置に前記クーリングホールの端部に係止される引っ掛けピンを備えたスライドピンと、
前記センサ保持台の所定位置に所定間隔で固定され、一端部に前記探触子が固定された一対の棒状部材と、
前記スライドピンの軸部に対して摺動自在に配置された前記センサ保持台を挟んで、前記スライドピンの前記引っ掛けピンが位置する側とは逆側に配置され、該センサ保持台を前記スライドピンの前記引っ掛けピンが位置する側の方向に向けて付勢するスプリングと、
を具備することを特徴とする渦流探傷検査装置。 In the eddy current flaw inspection equipment that performs crack inspection by pressing the probe around the cooling hole of the turbine blade ,
A sensor holding base;
A slide pin that is slidably arranged with respect to the sensor holding base and includes a hook pin that is locked to an end portion of the cooling hole at a predetermined position in a central portion of the shaft portion ;
Fixed at predetermined intervals before Symbol sensor holder in a predetermined position, a pair of rod-like member to which the probe is fixed to one end,
Across the sensor holder that is slidably disposed against the shaft portion of the slide pin, wherein the said hook side in which the pin position of the slide pin is arranged on the opposite side, the slide the sensor holder A spring that urges the pin toward the side where the hook pin is located ;
An eddy current flaw detection apparatus comprising:
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