JP6596227B2 - Inspection apparatus and inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、検査装置および検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection apparatus and an inspection method.
発電所、工場又は一般建築物において、配管等の設備保全の観点から、より多くの箇所で、配管の肉厚分布を測定したいという要求が高まっている。 In power plants, factories, or general buildings, there is an increasing demand for measuring the thickness distribution of pipes at more points from the viewpoint of maintenance of equipment such as pipes.
特許文献1に開示された超音波検査方式によれば、まず、検査対象である配管に多数のサポートフレームを取り付ける。次に、超音波プローブ移動装置をサポートフレームに移動可能に取り付ける。そして、モータを駆動源として用いて、超音波プローブ移動装置をサポートフレーム上で配管の周方向に移動させ、逐次、フェィズドアレイ法により超音波探傷を行う。 According to the ultrasonic inspection method disclosed in Patent Document 1, first, a large number of support frames are attached to a pipe to be inspected. Next, the ultrasonic probe moving device is movably attached to the support frame. Then, using the motor as a drive source, the ultrasonic probe moving device is moved in the circumferential direction of the pipe on the support frame, and ultrasonic flaw detection is sequentially performed by the phased array method.
以下の分析は本発明によるものである。
特許文献1の超音波検査方式によれば、多数のサポートフレームを配管周囲に架設する必要があるため、検査前の準備に手間がかかる。また、狭隘箇所では、サポートフレームを十分に配置することができないおそれがある。さらに、駆動源としてモータを用いているため、過酷な環境では、装置に対する信頼性に支障が生じるおそれがある。
The following analysis is in accordance with the present invention.
According to the ultrasonic inspection method of Patent Document 1, since it is necessary to lay a large number of support frames around the pipe, it takes time to prepare for the inspection. Moreover, there is a possibility that the support frame cannot be sufficiently arranged in the narrow space. Furthermore, since a motor is used as a drive source, there is a risk that the reliability of the apparatus may be hindered in a harsh environment.
かくして、簡素な構造を有し、検査準備に要する手間を削減できる検査方法および検査装置が求められている。 Thus, there is a need for an inspection method and an inspection apparatus that have a simple structure and can reduce labor required for inspection preparation.
第1の視点において、検査装置は下記の要素を備えている:
回転自在なネジ軸;
ネジ軸に螺合され、スライド操作されて検査対象上を第1方向に直進するスライダ;
前記スライダを回転不能に前記第1方向に案内する直進ガイド;
前記スライダに取り付けられ、前記検査対象の一部分を検査したスキャン信号を出力する探触子;
前記スライダのスライド操作に伴って回転される前記ネジ軸の回転角を検出し、該回転角から前記スライダないし前記探触子の前記第1方向における移動量を示す信号を出力するロータリエンコーダ。
In the first aspect, the inspection device comprises the following elements:
Rotatable screw shaft;
A slider that is screwed onto the screw shaft and is slid to move straight on the inspection target in the first direction;
A rectilinear guide for guiding the slider in the first direction so as not to rotate;
A probe attached to the slider and outputting a scan signal for inspecting a part of the inspection object;
A rotary encoder that detects a rotation angle of the screw shaft rotated in accordance with a slide operation of the slider and outputs a signal indicating a movement amount of the slider or the probe in the first direction from the rotation angle.
第2の視点において、第1の視点の検査装置を用いる検査方法は下記の工程を備えている:
(A)前記検査対象上で前記スライダを操作して、前記探触子を前記第1方向に所定ピッチずつ間欠的に移動させる工程;
(B)前記ロータリエンコーダの出力する信号から、前記探触子が前記所定ピッチ移動して一時停止する毎に前記探触子の前記第1方向における現在位置を検出する工程;
(C)前記所定ピッチ離間した各位置で前記探触子によるスキャンを行う工程。
In the second viewpoint, the inspection method using the inspection apparatus of the first viewpoint includes the following steps:
(A) A step of operating the slider on the inspection target to intermittently move the probe in the first direction by a predetermined pitch;
(B) detecting a current position of the probe in the first direction every time the probe moves by the predetermined pitch and temporarily stops from a signal output from the rotary encoder;
(C) scanning with the probe at each position spaced apart by the predetermined pitch.
第1ないし第2の視点によれば、人手による操作が可能で、検査準備に要する手間を大幅に削減できる、検査装置ないし検査方法が提供される。 According to the first and second viewpoints, it is possible to provide an inspection apparatus or inspection method that can be operated manually and can greatly reduce the labor required for inspection preparation.
上記各視点において、以下の好ましい形態が可能である。
(形態1)形態1は、第1の視点のとおりである。検査者は、スライダを第1方向に移動操作、好ましくは手動操作して、探触子を第1方向上の任意位置に置き、そこでスキャン操作を実行することができる。探触子の第1方向上の位置は、ネジ軸の回転を介してロータリエンコーダが検出する。スライダの移動操作およびスキャンを所定回数繰り返すことで、第1方向のスキャンが完了する。スライダの移動ピッチは任意に設定できるため、概略スキャンも詳細スキャンも可能である。また、スキャン位置周辺の狭隘度又は要求されるスキャン範囲に応じて、ネジ軸の長さを変更することによって、第1方向のスキャン範囲を任意に変更できる。
From the above viewpoints, the following preferable modes are possible.
(Form 1) Form 1 is as in the first viewpoint. The inspector can move the slider in the first direction, preferably manually, to place the probe at an arbitrary position in the first direction, and execute the scanning operation there. The position of the probe in the first direction is detected by the rotary encoder through the rotation of the screw shaft. By repeating the slider movement operation and scanning a predetermined number of times, scanning in the first direction is completed. Since the moving pitch of the slider can be set arbitrarily, rough scanning and detailed scanning are possible. Further, the scan range in the first direction can be arbitrarily changed by changing the length of the screw shaft according to the narrowness around the scan position or the required scan range.
(形態2)前記検査装置は、少なくとも前記ネジ軸、前記スライダおよび前記探触子を含む検査ユニットを搭載する走行ユニットを有する。前記走行ユニットは、前記検査対象上を前記第1方向と交差する第2方向に走行する車輪と、前記車輪の前記第2方向における走行量を制限し、該走行量を示す信号を出力するリミットスイッチと、を有する。検査者は、検査装置(全体)を第2方向に移動操作、好ましくは手動操作して、検査装置を第2方向上の任意位置に置き、そこで上述した第1方向のスキャン操作を実行することができる。探触子の第2方向上の位置は、車輪を介してリミットスイッチが検出する。スライダの第1方向の移動操作およびスキャンと、検査装置全体の第2方向の移動操作を所定回数繰り返すことで、検査対象全面上での検査が完了する。このようにして、探触子は所定の二次元位置でスキャンを行うことができる。例えば、探触子として超音波探触子を用い、反射法によって超音波探傷を行う場合、スキャンしたい部分の直上又は該部分に近接してスキャンを行い、正確なCスコープ画像(三次元的画像、深さ毎の断面画像が厚み方向に積層された画像)を得ることができる。Cスコープ画像によれば、一回の検査で得られる情報量、例えば配管の肉厚分布に関する情報量が、Bスコープ画像(二次元的画像、深さ方向に沿った断面画像)に比べて格段に多くなる。勿論、Bスコープ画像も得ることができる。 (Mode 2) The inspection apparatus includes a traveling unit on which an inspection unit including at least the screw shaft, the slider, and the probe is mounted. The traveling unit is a wheel that travels in the second direction intersecting the first direction on the inspection target, and a limit that limits a traveling amount of the wheel in the second direction and outputs a signal indicating the traveling amount. And a switch. The inspector moves the inspection apparatus (whole) in the second direction, preferably manually, to place the inspection apparatus at an arbitrary position in the second direction and execute the above-described scanning operation in the first direction there. Can do. The limit switch detects the position of the probe in the second direction via the wheel. The inspection on the entire inspection object is completed by repeating the movement operation and scanning in the first direction of the slider and the movement operation in the second direction of the entire inspection apparatus a predetermined number of times. In this way, the probe can scan at a predetermined two-dimensional position. For example, when an ultrasonic probe is used as a probe and ultrasonic flaw detection is performed by a reflection method, scanning is performed immediately above or close to the portion to be scanned, and an accurate C scope image (three-dimensional image) , An image in which cross-sectional images for each depth are stacked in the thickness direction can be obtained. According to the C scope image, the amount of information obtained by one inspection, for example, the amount of information related to the thickness distribution of the pipe, is significantly higher than that of the B scope image (two-dimensional image, sectional image along the depth direction). To be more. Of course, a B-scope image can also be obtained.
(形態3)前記車輪は、磁力によって前記検査対象上に吸着可能であり、車輪径が互いに異なる前後輪を備える。前記探触子は、ジンバル機構を介して、前記スライダに前記第1ないし第2方向に傾動ないし揺動自在に支持される。前後車輪径を変えることによって、様々な径の配管上を走行容易となる。前後車輪径の相違によって検査装置が傾いた場合であっても、探触子はジンバル機構を介して支持されているため、探触子の検査面に対する平行度は維持される。検査対象の周面上をスキャンする場合、検査装置が脱落又は第1方向におけるスキャン中に位置ずれしないよう、車輪は磁力、あるいは、液圧又は機械的結合によって検査対象に吸着することが好ましい。検査対象の配管として、外径がA100に規定されるもの以上のものが好ましいが、車輪径の変更によってそれ以下のものに対応できる。勿論、平板を検査対象としてもよい。 (Mode 3) The wheel includes front and rear wheels that can be attracted onto the inspection object by magnetic force and have different wheel diameters. The probe is supported by the slider so as to be tiltable or swingable in the first or second direction via a gimbal mechanism. By changing the front and rear wheel diameters, it becomes easy to travel on pipes of various diameters. Even when the inspection apparatus is tilted due to the difference between the front and rear wheel diameters, since the probe is supported via the gimbal mechanism, the parallelism of the probe to the inspection surface is maintained. When scanning on the peripheral surface of the inspection object, it is preferable that the wheel is attracted to the inspection object by magnetic force, hydraulic pressure, or mechanical coupling so that the inspection apparatus does not drop or shift during scanning in the first direction. As the piping to be inspected, pipes whose outer diameter is not less than that specified in A100 are preferable, but pipes to be inspected can be handled by changing the wheel diameter. Of course, a flat plate may be the inspection target.
(形態4)前記探触子は超音波探触子である。その他の探触子として、渦流探傷用、磁粉探傷用、音響探傷用又はエリアセンサ等の探触子を適宜用いることができる。 (Mode 4) The probe is an ultrasonic probe. As other probes, probes such as eddy current flaw detection, magnetic particle flaw detection, acoustic flaw detection, or an area sensor can be used as appropriate.
(形態5)形態5は、第2の視点のとおりである。
(形態6)形態6では、形態2のような検査装置を用いて、下記の工程を行う。前記検査対象上で前記車輪を前記リミットスイッチによって制限された走行量分、前記第2方向に走行させる。前記第2方向に移動した位置で、第2の視点にかかる前記(A)〜(C)の工程を繰り返す。
(形態7)形態7では、超音波反射法によるスキャンを行う。
(Form 5)
(Embodiment 6) In
(Embodiment 7) In Embodiment 7, scanning by the ultrasonic reflection method is performed.
以下、一実施例をさらに説明する。しかし、本発明は、以上の実施形態および以下の実施例に限定されるものではなく、他の形態でも実施可能であり、又、様々な実施形態を組み合わせて実施することもできる。 Hereinafter, one embodiment will be further described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the following examples, and can be implemented in other forms, and various embodiments can be combined.
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[検査装置1の全体構造]
図1(A)および(B)を参照すると、検査装置1は、検査ユニット2、走行ユニット3、およびケーブルユニット4を有する。検査ユニット2は、探触子28を保持するホルダユニット27を搭載する。走行ユニット3は、検査ユニット2を脱着ないし交換可能に搭載する。ケーブルユニット4には、探触子28、ロータリエンコーダ25およびリミットスイッチ33への給電と、各種制御又は検出信号の入出力を行う複数のケーブルが接続される。
[Overall structure of inspection apparatus 1]
With reference to FIGS. 1A and 1B, the inspection apparatus 1 includes an
[検査ユニット2]
図2(A)を参照すると、検査ユニット2は、ケーシング21と、ケーシング21内に回転自在に支持されるネジ軸22と、ネジ軸22に螺合するスライダ23と、スライダ23を回転不能に第1方向(以下「スキャン方向」という)に案内する直進ガイド24と、を有する。検査装置1では、通常とは反対に、スライダ23を操作(駆動)して、ネジ軸22を回転(被動)させる。
[Inspection unit 2]
Referring to FIG. 2A, the
検査ユニット2は、さらに、スライダ23に取り付けられ、検査対象の一部分を検査したスキャン信号を出力する探触子(以下「超音波探触子」という)28と、スライダ23のスライド操作に伴って回転されるネジ軸22の回転角を検出し、この回転角からスライダ23ないし超音波探触子28のスキャン方向における移動量を示す信号を出力するロータリエンコーダ25(図1(A)参照)と、を備える。
The
図2(B)を参照して、ネジ軸22の外周面には外ネジ22aが形成され、スライダ23の内周面には外ネジ22aに螺合する内ネジ23aが形成されている。図2(C)を参照すると、ケーシング21は、ネジ軸22の軸方向と平行に延在する直進ガイド24を備える。スライダ23は、スライダ23と一体に設けられた被ガイド部23bを有する。被ガイド部23bが直進ガイド24と嵌合することによって、スライダ23の回転が制止され、スライダ23はネジ軸22の軸方向、すなわちスキャン方向にのみ運動できる。
Referring to FIG. 2B, an
[スライダ23のスキャン方向(ネジ軸方向)の位置特定]
図1(A)および図3を参照しながら、スライダ23のスキャン方向の位置特定について説明する。図1(A)を参照して、ロータリエンコーダ25は、ネジ軸22の回転角からスライダ23ないし超音波探触子28のスキャン方向における移動量を示す信号を出力する。ネジ軸22の回転角は、スライダ23のストローク量に比例する。よって、ロータリエンコーダ25を用いて、スライダ23ないし超音波探触子28のネジ軸22軸方向(図4に示すスキャン方向X)位置を特定することができる。
[Specifying the position of the
The position specification of the
図3を参照して、ロータリエンコーダ25の測定原理を、光学式の場合を例にとって説明する。ネジ軸22には、複数のスリット25bが等間隔で形成された円盤25aが接続される。円盤25aには、ギア機構を介して、ネジ軸22の回転を伝達してもよい。円盤25aを挟んで一側に発光部25c、他側に受光部25dが配置される。発光部25cからは、常時、光が出力されている。受光部25dは、スリット25bを通過した光を検出する。演算部41は、受光部25dの検出信号が示すネジ軸22の回転角、およびネジ軸22のネジピッチより、スライダ23のストローク量を算出する。よって、スライダ23がネジ軸の一端にあるときの座標をスキャン方向Xの原点とすれば、スライダ23のスキャン方向位置を特定することができる。なお、ロータリエンコーダ25としては、光学式、磁気式、又は磁気光学式のものを適宜用いることができる。
With reference to FIG. 3, the measurement principle of the
[走行ユニット3]
図4は、検査装置1を検査対象の一つである配管Pの外周面上にセットした例を示している。図1(B)および図4を参照すると、走行ユニット3は、検査ユニット2を搭載する車台31と、径が異なる前後輪すなわち大径磁輪32aおよび小径磁輪32bと、を有する。大径磁輪32aおよび小径磁輪32bは、スキャン方向(配管Pの軸方向)Xと交差ないし直交するインデックス方向(配管Pの周方向)Yに走行できる。大径磁輪32aおよび小径磁輪32bは、配管Pから脱落せず、且つ配管P上を走行可能な強さの磁力を有している。大径磁輪32aおよび小径磁輪32bの少なくとも一方には、走行ユニット3ないし検査装置1の配管P上における一回の走行距離を制限し、該走行量を示す信号を出力するリミットスイッチ33が付設されている。
[Travel unit 3]
FIG. 4 shows an example in which the inspection apparatus 1 is set on the outer peripheral surface of a pipe P that is one of inspection objects. Referring to FIG. 1B and FIG. 4, the traveling unit 3 includes a
[検査装置1(スライダ23、超音波探触子28)のインデックス方向の位置特定]
図5(A)〜(C)を参照して、走行ユニット3に適用可能なリミットスイッチ33の原理を説明する。例えば一回の走行リミット距離を15mmとする場合、ストッパ33aを回して“15”の位置を矢印“↓”にあわせる。走行ユニット3を15mm分走行させると、大径磁輪32a又は小径磁輪32bに連動して回転するカム33bはストッパ33aに当接して、これによって大径磁輪32aおよび小径磁輪32bのそれ以上の回転が制止される。したがって、リミットスイッチ33の作動より、検査装置1(スライダ23、超音波探触子28)のインデックス方向Y(図4参照)の走行距離がわかる。よって、検査装置1の最初のセット地点をインデックス方向Yの原点とすれば、検査装置1(スライダ23ないし超音波探触子28)のインデックス方向位置を特定することができる。リミットスイッチ33は、大径磁輪32aに隣接して設けられそれを制止可能なブレーキ機構と、走行ユニット3の本体側に配置された設定スイッチと、を有してもよい。
[Identification of Index Position of Inspection Apparatus 1 (
The principle of the
[検査ユニット2の変形例]
走行ユニット3には、検査対象のスキャン方向長さに応じて、様々な長さのネジ軸22を有する検査ユニット2を搭載することができる。図1(A)に示したケーシング21aは、比較的短いネジ軸22を内蔵し、図6(A)に示すケーシング21bは、中間の長さのネジ軸22(不図示)を内蔵し、図6(B)に示すケーシング21cは、比較的長いネジ軸22(不図示)を内蔵する。例えば、検査対象のスキャン方向長さが長い場合には、図6(B)に示したケーシング21cを採用することよって、スライダ22(超音波探触子28)のスキャン方向Xの移動可能距離が長くなり、走行ユニット3をスキャン方向Xには移動させる必要がなくなる。この結果、スキャン方向Xの位置特定精度が向上し、又検査が省力化される。
[Modification of inspection unit 2]
The traveling unit 3 can be equipped with the
[探触子ホルダおよびジンバル機構]
図7(A)および図7(C)を参照すると、スライダ23には、上下方向に傾動可能にホルダユニット27が接続される。ホルダユニット27は、傾動軸27bを介して、ケーシング21に揺動自在に接続されるブラケット27aを有する。図7(E)を参照すると、ブラケット27aは、超音波探触子28を交換可能に保持する。図7(B)を参照すると、超音波探触子28は、揺動軸29を軸として、左右方向に揺動可能に支持される。結局、超音波探触子28は、このようなジンバル機構を介して、スライダ28にスキャン方向ないしインデックス方向に傾動ないし揺動自在に支持されている。さらに、図7(A)および図7(D)を参照すると、検査者がスライダ23をつかむ部分には、滑り止めのためにローレット加工されたツマミ23cが設けられている。また、スライダ23の背面であってケーシング21と摺動する部分には、低摩擦部材23dが取り付けられ、必要な操作力を軽減している。
[Probe holder and gimbal mechanism]
Referring to FIGS. 7A and 7C, a
図8および図9を参照しながら、図1(A)に示した検査装置1を用いた超音波探傷の一例を説明する。 An example of ultrasonic flaw detection using the inspection apparatus 1 shown in FIG. 1A will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
(測定条件の一例)
・測定方法:反射法
・磁輪走行回数(検査装置1全体をインデックス方向Yに動かす回数) 10回
・一回の磁輪走行距離(リミットスイッチ33の設定値) 1cm
・スライド回数(スライダ23をスキャン方向Xに動かす回数) 各10回/インデックス位置
・スライダ23の1回の操作距離(1ピッチ) 1cm
・検査対象のサイズ
スキャン方向の幅:10cm
インデックス方向の長さ:10cm
厚さ:反射法により測定可能な厚さ
・欠陥の位置:中心が座標(X,Y)=(5,5)、深さが板厚の半分である孔(検査対象の裏面が開口面)
(Example of measurement conditions)
・ Measuring method: reflection method ・ Number of magnetic wheel travels (number of times the entire inspection apparatus 1 is moved in the index direction Y) 10 times ・ One magnetic wheel travel distance (set value of limit switch 33) 1 cm
・ Number of slides (number of times the
・ Size of inspection object Width in scan direction: 10cm
Length in index direction: 10cm
Thickness: Thickness measurable by reflection method ・ Defect position: Hole whose center is coordinate (X, Y) = (5, 5) and whose depth is half of the plate thickness (the back surface to be inspected is the opening surface)
S101において、検査者は、検査対象の幅/スライド回数よりスライダ操作の1ピッチを1cmとする。検査者は、検査対象の長さ/磁輪走行回数より一回の磁輪走行距離を1cmとする。検査者は、要求精度に応じて、同じインデックス位置でスキャンを実行する回数、すなわちスライダ23を動かす回数を10回と定める。
In S101, the inspector sets 1 pitch of the slider operation to 1 cm based on the width of the inspection target / the number of slides. The inspector sets the distance of one magnetic wheel travel to 1 cm based on the length of the object to be inspected / the number of travels of the magnetic wheel. The inspector determines that the number of times the scan is executed at the same index position, that is, the number of times the
S102を参照して、検査者は、検査装置1を検査対象上に置く。磁輪32a,32bの磁力によって、検査装置1は、検査対象に吸着する。このときのスライダ23のインデックス方向Yの座標(Y座標)が、原点“0”である。
With reference to S102, the inspector places the inspection apparatus 1 on the inspection object. The inspection apparatus 1 is attracted to the inspection object by the magnetic force of the
S103を参照して、検査者は、スライダ23をネジ軸22の一端に寄せる。このときのスライダ23(超音波探触子28)のスキャン方向Xの座標(X座標)が、原点“0”である。
With reference to S <b> 103, the inspector brings the
S104を参照して、検査者は、スキャン(超音波探傷)を行う。これによって、X,Y座標(0,0)におけるスキャンデータが得られる。 Referring to S104, the inspector performs scanning (ultrasonic flaw detection). As a result, scan data at the X and Y coordinates (0, 0) is obtained.
S105およびS106を参照して、スライダ23がネジ軸22の他端に到達していなければ、検査者は、スライダ23を他端側へ1ピッチ分スライドさせる。これによって、ネジ軸22が回転する。ロータリエンコーダ25はネジ軸22の回転角を検出する。演算部41(図3参照)は、ネジ軸22の回転角より、スライダ23の移動距離、結局スライダ23が移動したスキャン方向のX座標を算出する。
Referring to S105 and S106, if the
なお、ロータリエンコーダ25によって、スライダ23の現在位置は正確に計測されるため、検査者によるスライド操作のバラツキに起因するスライダ23の位置ずれは許容される。
Note that since the current position of the
S105〜S107を参照して、以上のスキャン操作を繰り返し、スライダ23がネジ軸22の他端に到達すると(m=10)、Y座標“0”線上のスキャンが終了する。
Referring to S105 to S107, the above scanning operation is repeated, and when the
S108〜S109を参照して、検査者は、リミットスイッチ33を“1cm”にセットし、走行車両1を、それが検査対象上に吸着した状態で、インデックス方向Yに走行させる。S110を参照して、走行車両1が設定された走行距離分走行すると、リミットスイッチ33が作動して、走行車両1は強制的に停止させられる。
Referring to S108 to S109, the inspector sets the
S103に戻って、検査者は、上述したように、スライダ23をネジ軸22の一端に寄せ、スライダ23(探触子)の位置をスキャン方向Xの原点に戻す。検査者は、スライダ23の移動操作およびスキャン操作を所定回数繰り返し(S104〜S106)、それらが終了すると(S107)、リミットスイッチ33をセットし、走行車両1をインデックス方向Yに走行させる(S108〜S109)。
Returning to S103, the inspector brings the
以上のスキャン走査およびインデックス走行が所定回数完了すると(m=10かつn=10)、検査対象上で要求された範囲のスキャンが終了し、Cスコープ画像を得ることができる。すなわち、図5(D)を参照して、ロータリエンコーダ25から超音波探傷のスキャン方向位置がわかり、リミットスイッチ33から超音波探傷のインデックス方向位置がわかり、これらを演算部41は、超音波探触子28からのスキャンデータと組み合わせて、Cスコープ画像等の探傷画像を得ることができる。
When the above scan scanning and index running are completed a predetermined number of times (m = 10 and n = 10), the scanning of the range requested on the inspection object is completed, and a C scope image can be obtained. That is, referring to FIG. 5 (D), the scanning direction position of ultrasonic flaw detection can be found from the
ここで、欠陥の検出について説明する。検査者が、上述のフローにおいて、インデックス方向Yの座標“4”の線上で、スキャン操作を行うと、図8に示すように、検査対象には座標(5,5)を中心とする孔(図8参照)があるので、孔の一部を示すスキャン信号が得られる。次のインデックス方向Yの座標“5”の線上でも同様である。このようなスキャン信号を合成することにより、図8中下部に例示するようなCスコープ画像が得られ、孔の検査対象上の位置および深さを特定し、又検査対象の肉厚分布を得ることができる。 Here, the defect detection will be described. When the inspector performs a scanning operation on the line of the coordinate “4” in the index direction Y in the above-described flow, as illustrated in FIG. Therefore, a scan signal indicating a part of the hole is obtained. The same applies to the line of the coordinate “5” in the next index direction Y. By synthesizing such scan signals, a C scope image as illustrated in the lower part of FIG. 8 is obtained, the position and depth of the hole on the inspection object are specified, and the thickness distribution of the inspection object is obtained. be able to.
以上説明した超音波探傷法にしたがって、図10(A)に示す試験体を超音波探傷した。なお、ドリル穴は試験体の裏面側から形成した。このドリル穴上を含む線上でのスキャン走査によって、図10(B)に示すBスコープ画像が得られた。このBスコープ画像からは、走査した断面(試験体の厚み方向に沿った断面)における肉厚分布がわかる。さらに、試験体全面上でのスキャン走査およびインデックス走行によって、図10(C)に示すCスコープ画像が得られた。このCスコープ画像からは、試験体全体の三次元的な肉厚分布がわかる。 In accordance with the ultrasonic flaw detection method described above, the test specimen shown in FIG. In addition, the drill hole was formed from the back surface side of the test body. A B-scope image shown in FIG. 10B was obtained by scanning scanning on a line including the drill hole. From this B scope image, the thickness distribution in the scanned cross section (cross section along the thickness direction of the specimen) can be found. Furthermore, a C-scope image shown in FIG. 10C was obtained by scanning and index running over the entire surface of the specimen. From this C-scope image, the three-dimensional wall thickness distribution of the entire specimen is known.
以上、本発明の実施形態および実施例を説明したが、本発明は、上記した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形、置換又は調整を加えることができる。 As mentioned above, although embodiment and the Example of this invention were described, this invention is not limited to above-described embodiment etc., and is a further deformation | transformation in the range which does not deviate from the fundamental technical idea of this invention. Substitutions or adjustments can be made.
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。さらに、本願に記載の数値範囲及び上限ないし下限数値は、特に明示のない場合も、記載された数値ないし数値範囲に限定されず、任意の小範囲ないし任意の中間値が記載されているものとみなされるものとする。 It should be noted that the disclosures of the above patent documents are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Also, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the scope of the entire disclosure of the present invention. Is possible. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. Further, the numerical range and the upper limit or lower limit numerical value described in the present application are not limited to the numerical value or numerical range described, and any small range or arbitrary intermediate value is described, unless otherwise specified. Shall be considered.
本発明による検査装置および検査方法は、超音波探傷等の各種探傷法に適用され、防塵、防滴、防湿又は防爆を要し、短時間での検査が求められる過酷な環境下で、配管の減肉および腐食といった状態を検出するために、好適に使用される。 The inspection apparatus and the inspection method according to the present invention are applied to various flaw detection methods such as ultrasonic flaw detection, require dust proofing, drip proofing, moisture proofing or explosion proofing, and are used in piping in a harsh environment where a short time inspection is required. It is preferably used to detect conditions such as thinning and corrosion.
1 検査装置
2 検査ユニット
3 走行ユニット
4 ケーブルユニット
21 ケーシング
21a 短いケーシング
21b 中間長さのケーシング
21c 長いケーシング
22 ネジ軸
22a 外ネジ、多条ネジ
23 スライダ
23a 内ネジ
23b 被ガイド部
23c ツマミ
23d 低摩擦部材
24 直進ガイド
25 ロータリエンコーダ
25a 円盤
25b スリット
25c 発光部
25d 受光部
27 ホルダユニット
27a ブラケット
27b 傾動軸(上下方向)
28 探触子、超音波探触子
29 揺動軸(左右方向)
31 車台
32a 大径磁輪
32b 小径磁輪
33 リミットスイッチ
33a ストッパ
33b カム
41 演算部
m スライダの操作回数
n 磁輪の走行回数
X スキャン方向、第1方向
Y インデックス方向、第2方向
α 左右の首振り角
β 上下の傾動角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
28 Probe,
31
Claims (5)
ネジ軸に螺合され、スライド操作されて検査対象上を第1方向に直進するスライダと、
前記スライダを回転不能に前記第1方向に案内する直進ガイドと、
前記スライダに取り付けられ、前記検査対象の一部分を検査したスキャン信号を出力する探触子と、
前記スライダのスライド操作に伴って回転される前記ネジ軸の回転角を検出し、該回転角から前記スライダないし前記探触子の前記第1方向における移動量を示す信号を出力するロータリエンコーダと、
を有する、検査装置であって、
該検査装置は、更に、少なくとも前記ネジ軸、前記スライダおよび前記探触子を含む検査ユニットを搭載する走行ユニットを有し、
前記走行ユニットは、
前記検査対象上を前記第1方向と交差する第2方向に走行する車輪と、
前記車輪の前記第2方向における走行量を制限し、該走行量を示す信号を出力するリミットスイッチと、
を有する、ことを特徴とする検査装置。 A rotatable screw shaft,
A slider that is screwed onto the screw shaft and is slid to move straight on the inspection target in the first direction;
A rectilinear guide that guides the slider in the first direction so as not to rotate;
A probe attached to the slider and outputting a scan signal obtained by inspecting a part of the inspection object;
A rotary encoder that detects a rotation angle of the screw shaft rotated in accordance with a slide operation of the slider and outputs a signal indicating a movement amount of the slider or the probe in the first direction from the rotation angle;
An inspection device comprising:
The inspection apparatus further includes a traveling unit on which an inspection unit including at least the screw shaft, the slider, and the probe is mounted.
The traveling unit is
A wheel that travels in a second direction intersecting the first direction on the inspection object;
A limit switch that limits the travel amount of the wheel in the second direction and outputs a signal indicating the travel amount;
The inspection apparatus characterized by having .
前記探触子は、ジンバル機構を介して、前記スライダに前記第1ないし第2方向に傾動ないし揺動自在に支持される、
ことを特徴とする請求項1に記載の検査装置。 The wheel can be adsorbed on the inspection object by magnetic force, and includes front and rear wheels having different wheel diameters,
The probe is supported by the slider so as to be tiltable or swingable in the first or second direction via a gimbal mechanism.
The inspection apparatus according to claim 1 .
(A)前記検査対象上で前記スライダを操作して、前記探触子を前記第1方向に所定ピッチずつ間欠的に移動させ、
(B)前記ロータリエンコーダの出力する信号から、前記探触子が前記所定ピッチ移動して一時停止する毎に前記探触子の前記第1方向における現在位置を検出し、
(C)前記所定ピッチ離間した各位置で前記探触子によるスキャンを行う、
検査方法であって、
前記検査装置は、少なくとも前記ネジ軸、前記スライダおよび前記探触子を含む検査ユニットを搭載する走行ユニットを有し、前記走行ユニットは、前記検査対象上を第2方向に走行する車輪と、前記車輪の前記第2方向における走行量を制限して該走行量を示す信号を出力するリミットスイッチと、を有し、
前記検査対象上で前記車輪を前記リミットスイッチによって制限された走行量分、前記第2方向に走行させ、
前記第2方向に移動した位置で、前記(A)〜(C)の工程を繰り返す、
ことを特徴とする検査方法。 A slider that is screwed onto the screw shaft and is slid to move straight on the inspection target in the first direction, a linear guide that guides the slider in the first direction so as not to rotate, and a slider that is attached to the slider and that is attached to the inspection target. A probe that outputs a scan signal that inspects a part of the probe, and a rotation angle of the screw shaft that is rotated in accordance with the slide operation of the slider, and detects the amount of movement of the slider in the first direction from the rotation angle. Preparing an inspection device having a rotary encoder that outputs a signal indicating,
(A) By operating the slider on the inspection target, the probe is moved intermittently by a predetermined pitch in the first direction;
(B) detecting the current position of the probe in the first direction every time the probe moves by the predetermined pitch and temporarily stops from a signal output from the rotary encoder;
(C) scanning with the probe at each position spaced apart by the predetermined pitch;
An inspection method,
The inspection apparatus includes a traveling unit on which an inspection unit including at least the screw shaft, the slider, and the probe is mounted, the traveling unit traveling on the inspection target in a second direction, A limit switch that limits a travel amount of the wheel in the second direction and outputs a signal indicating the travel amount,
Traveling in the second direction for the amount of travel limited by the limit switch on the inspection target,
The steps (A) to (C) are repeated at the position moved in the second direction.
Inspection method characterized by that.
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