JP6601793B2 - Underwater bolt inspection jig and underwater bolt inspection method - Google Patents

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Description

本発明は、水中に設置されたボルト(例えばアンカーボルト)の健全性を検査するための装置に用いる冶具、およびこの冶具を用いた検査方法に関する。   The present invention relates to a jig used in an apparatus for inspecting the soundness of a bolt (for example, an anchor bolt) installed in water, and an inspection method using the jig.

水中に設置されたアンカーボルトには、設置時の過度な荷重による初期変形や、初期欠陥が生じるほか、経年変化として疲労クラックや腐食が生じる。このため、構造物全体の安全性を担保する意味からも、水中で非破壊にてアンカーボルトの健全性を把握することは重要である。しかし、水中での表面目視やハンマリング等では前述したような欠陥を検知することは難しい。   Anchor bolts installed in water are subject to initial deformation and initial defects due to excessive load during installation, and fatigue cracks and corrosion occur as aging. For this reason, also from the meaning which ensures the safety of the whole structure, it is important to grasp | ascertain the soundness of an anchor bolt non-destructively in water. However, it is difficult to detect the above-described defects by visual inspection of the surface in water or hammering.

水中に設置された構造物の探傷を非破壊で行う装置として、特許文献1に開示されている装置が知られている。特許文献1に開示されている装置は、内部に超音波探触子を配置した容器の開口部を構造物表面に向けて配置し、超音波探触子と構造物表面との間を水で補間するということを基本とするものである。そして、特許文献1に開示されている装置では、容器の側壁に伸縮機構を設けることで、構造物表面に傾きや凹凸がある場合であっても、構造物表面と超音波探触子との間の距離を一定に保つことができるようにしている。   A device disclosed in Patent Document 1 is known as a device that performs non-destructive testing of structures installed in water. In the apparatus disclosed in Patent Document 1, an opening of a container in which an ultrasonic probe is arranged is arranged facing a structure surface, and water is provided between the ultrasonic probe and the structure surface. It is based on interpolation. And in the apparatus currently disclosed by patent document 1, even if it is a case where a structure surface has inclination and an unevenness | corrugation by providing an expansion-contraction mechanism in the side wall of a container, a structure surface and an ultrasonic probe are used. The distance between them can be kept constant.

特開2008−215877号公報JP 2008-215877 A

特許文献1に開示されている装置であれば、水中に設置された構造物であっても、非破壊で効率良く健全性を検査することができると考えられる。しかし、特許文献1に開示されている装置では、検査対象となる構造物と超音波探触子との距離を一定にするために、計測の都度、伸縮機構による高さ調整が必要となる。このため、検査対象物が多く、かつ検査対象面の面積が小さいアンカーボルトなどの検査には向いていない。   If it is an apparatus currently disclosed by patent document 1, even if it is the structure installed in water, it is thought that a soundness can be test | inspected efficiently by nondestructiveness. However, in the apparatus disclosed in Patent Document 1, in order to make the distance between the structure to be inspected and the ultrasonic probe constant, it is necessary to adjust the height by an expansion / contraction mechanism for each measurement. For this reason, it is not suitable for inspection of an anchor bolt or the like having a large number of inspection objects and a small area of the inspection object surface.

そこで、本発明では、検査対象面との距離を一定に保つことを容易とし、短時間で精度良く、効率的に非破壊検査を行うことのできる水中ボルト検査冶具、および検査方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an underwater bolt inspection jig and an inspection method that can easily maintain a constant distance from a surface to be inspected, can perform a nondestructive inspection efficiently in a short time, and efficiently. With the goal.

上記目的を達成するための本実施形態に係る水中ボルト検査冶具は、超音波探触子を配置する第1開口部と、前記第1開口部の直線上に前記第1開口部と連通して設けられ、水中に設置されたボルトの端部を挿入する第2開口部と、を備えた筐体を有し、前記第1開口部に配置される超音波探触子と前記第2開口部に挿入された前記ボルトとの間に、灌水領域を設け、前記灌水領域には、非磁性部材により構成されたリング状部材を配置し、前記ボルトの挿入量を調整したことを特徴とする。   An underwater bolt inspection jig according to the present embodiment for achieving the above object includes a first opening in which an ultrasonic probe is disposed, and the first opening on a straight line of the first opening. And an ultrasonic probe disposed in the first opening and the second opening. The second opening includes a second opening into which an end of a bolt installed in water is inserted. An irrigation region is provided between the bolt and the bolt inserted into the bolt, and a ring-shaped member made of a non-magnetic member is disposed in the irrigation region to adjust the insertion amount of the bolt.

また、上記のような特徴を有する水中ボルト検査冶具では、前記灌水領域であって、前記第2開口部側には、前記ボルト端部に吸着する磁石を配置することが望ましい。このような特徴を有することによれば、ボルト端部に配置した筐体が、水流等の影響によりズレることを防止することができる。このため、検査時に超音波探触子と検査対象面との距離を一定に保持することができる。よって、高精度な検査結果を得ることができる。   In the underwater bolt inspection jig having the above-described characteristics, it is preferable that a magnet that is attracted to the bolt end portion is disposed in the irrigation region and on the second opening side. By having such a feature, it is possible to prevent the housing disposed at the bolt end from being displaced due to the influence of water flow or the like. For this reason, the distance between the ultrasonic probe and the surface to be inspected can be kept constant during inspection. Therefore, a highly accurate inspection result can be obtained.

また、上記のような特徴を有する水中ボルト検査冶具では、前記筐体の前記第2開口部側に、前記ボルト端部に対する前記筐体の挿入角度を調整する角度調整部材を設けるようにすることができる。このような特徴を有することにより、検査対象とするボルトに対し、超音波を斜めに入射させることができる。これにより、ボルト側面の腐食や傷を効果的に検出することが可能となる。   In the underwater bolt inspection jig having the above-described characteristics, an angle adjusting member that adjusts the insertion angle of the housing with respect to the bolt end portion is provided on the second opening side of the housing. Can do. By having such characteristics, ultrasonic waves can be incident obliquely on the bolt to be inspected. This makes it possible to effectively detect corrosion and scratches on the side surfaces of the bolts.

また、上記のような特徴を有する水中ボルト検査冶具では、前記第2開口部は、前記ボルトに対して前記筐体が傾斜した状態で挿入される構成としても良い。このような特徴を有する場合にも、検査対象とするボルトに対し、超音波を斜めに入射させることができる。これにより、ボルト側面の腐食や傷を効果的に検出することが可能となる。   In the underwater bolt inspection jig having the above-described characteristics, the second opening may be inserted in a state where the housing is inclined with respect to the bolt. Even in such a case, ultrasonic waves can be incident obliquely on the bolt to be inspected. This makes it possible to effectively detect corrosion and scratches on the side surfaces of the bolts.

また、上記目的を達成するための本発明に係る水中ボルト検査方法は、水中に設置されたボルトの端部に、超音波探触子を備えた冶具を配置し、前記冶具を配置した前記ボルトの端部を所定の挿入位置にて前記冶具に対して磁力で吸着させ、前記ボルトの端部と前記超音波探触子との間に水を介在させた状態で前記超音波探触子から超音波を出力し、前記ボルトの探傷を行う水中ボルト検査方法であって、前記治具の灌水領域には、非磁性部材により構成されたリング状部材を配置し、前記ボルトの挿入量を調整することを特徴とする。 Moreover, in the underwater bolt inspection method according to the present invention for achieving the above object, a jig provided with an ultrasonic probe is arranged at an end of a bolt installed in water, and the bolt is provided with the jig. From the ultrasonic probe in a state where water is interposed between the end of the bolt and the ultrasonic probe, the end of An underwater bolt inspection method that outputs ultrasonic waves and performs flaw detection on the bolt, wherein a ring-shaped member made of a non-magnetic member is disposed in the irrigation region of the jig, and the insertion amount of the bolt is adjusted. characterized in that it.

また、上記のような特徴を有する水中ボルト検査方法では、前記ボルトの端部を基点とする垂線に対して、前記超音波探触子の超音波放射面が傾斜角度を持つように配置して、前記ボルトの探傷を行うようにしても良い。このような特徴を有することにより、検査対象とするボルトに対し、超音波を斜めに入射させることができる。これにより、ボルト側面の腐食や傷を効果的に検出することが可能となる。   Further, in the underwater bolt inspection method having the above-described characteristics, the ultrasonic radiation surface of the ultrasonic probe is arranged so as to have an inclination angle with respect to a perpendicular line with the end of the bolt as a base point. The bolt may be flaw-detected. By having such characteristics, ultrasonic waves can be incident obliquely on the bolt to be inspected. This makes it possible to effectively detect corrosion and scratches on the side surfaces of the bolts.

また、上記のような特徴を有する水中ボルト検査方法では、通信手段を介して、水上の計測員と水中の潜水夫との間で通信を行いながら前記ボルトの探傷を行うようにすると良い。このような方法を採ることにより、計測員と潜水夫との間で、計測完了、再計測、計測中等の連絡をとるだけで、潜水夫が逐一水面に浮上する必要なく、検査を続けることができる。よって、検査効率の向上を図ることができる。   Further, in the underwater bolt inspection method having the above-described characteristics, it is preferable to perform flaw detection of the bolt while performing communication between a measurement person on the water and an underwater diver through the communication means. By adopting such a method, it is possible to continue the inspection without the necessity of the diver ascending to the surface of the water only by contacting the measurement staff and the diver about completion of measurement, re-measurement, during measurement, etc. it can. Therefore, the inspection efficiency can be improved.

上記のような特徴を有する水中ボルト検査冶具、およびこの検査冶具を用いた検査方法によれば、水中ボルトの検査を行うにあたり、検査対象面との距離を一定に保つことが容易となり、短時間で精度良く、効率的に非破壊検査を行うことが可能となる。   According to the underwater bolt inspection jig having the above-described features and the inspection method using this inspection jig, it is easy to maintain a constant distance from the surface to be inspected for a short time when inspecting the underwater bolt. Therefore, it is possible to perform nondestructive inspection efficiently with high accuracy.

実施形態に係る水中ボルト検査冶具の斜視図である。It is a perspective view of the underwater bolt inspection jig concerning an embodiment. 実施形態に係る水中ボルト検査冶具の側断面図である。It is a sectional side view of the underwater bolt inspection jig concerning an embodiment. 実施形態に係る水中ボルト検査冶具の使用状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the use condition of the underwater bolt inspection jig which concerns on embodiment. 入射端面から50mmの位置に24mmの深さの傷を有するボルトにおける反射波波形を示すグラフである。It is a graph which shows the reflected wave waveform in the volt | bolt which has a damage | wound of a depth of 24 mm in the position of 50 mm from the incident end surface. 入射端面から50mmの位置に12mmの深さの傷を有するボルトにおける反射波波形を示すグラフである。It is a graph which shows the reflected wave waveform in the volt | bolt which has a damage | wound of 12 mm depth in the position of 50 mm from the incident end surface. 入射端面から50mmの位置に6mmの深さの傷を有するボルトにおける反射波波形を示すグラフである。It is a graph which shows the reflected wave waveform in the volt | bolt which has a damage | wound of a depth of 6 mm in the position of 50 mm from the incident end surface. 入射端面から115mmの位置に24mmの深さの傷を有するボルトにおける反射波波形を示すグラフである。It is a graph which shows the reflected wave waveform in the volt | bolt which has a damage | wound of a depth of 24 mm in the position of 115 mm from the incident end surface. 入射端面から115mmの位置に12mmの深さの傷を有するボルトにおける反射波波形を示すグラフである。It is a graph which shows the reflected wave waveform in the volt | bolt which has a crack of a depth of 12 mm in the position of 115 mm from the incident end surface. 入射端面から115mmの位置に6mmの深さの傷を有するボルトにおける反射波波形を示すグラフである。It is a graph which shows the reflected wave waveform in the volt | bolt which has a damage | wound of a depth of 6 mm in the position of 115 mm from the incident end surface. 水中においてアンカーボルトの連続検査を行う様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that an anchor bolt is continuously inspected in water. 水中ボルト検査冶具の第1の応用形態を示す図である。It is a figure which shows the 1st application form of an underwater bolt test | inspection jig. 水中ボルト検査冶具の第2の応用形態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd application form of an underwater bolt test | inspection jig.

以下、本発明の水中ボルト検査冶具、および検査方法に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係る水中ボルト検査冶具(以下、単に検査冶具10と称す)は、超音波検査装置28(図10参照)の超音波探触子30に取付けて使用される。検査冶具10の外観は、図1に示すように、直径の異なる筒状体を円錐台で接続した形態の筐体12である。筐体12の長手方向端部には、それぞれ第1開口部14と、第2開口部16が設けられている。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an underwater bolt inspection jig and an inspection method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The underwater bolt inspection jig (hereinafter simply referred to as inspection jig 10) according to the present embodiment is used by being attached to the ultrasonic probe 30 of the ultrasonic inspection apparatus 28 (see FIG. 10). As shown in FIG. 1, the appearance of the inspection jig 10 is a housing 12 in a form in which cylindrical bodies having different diameters are connected by a truncated cone. A first opening 14 and a second opening 16 are provided at the longitudinal ends of the housing 12, respectively.

第1開口部14は、上述した超音波検査装置28を構成する要素である超音波探触子30を配置するための貫通孔である。第1開口部14は、超音波探触子30の超音波放射部位を内部空間に向けた状態で保持することができる構成であれば良い。   The first opening 14 is a through hole for arranging the ultrasonic probe 30 which is an element constituting the ultrasonic inspection apparatus 28 described above. The 1st opening part 14 should just be the structure which can hold | maintain the ultrasonic radiation site | part of the ultrasonic probe 30 in the state which orient | assigned to internal space.

第2開口部16は、検査対象とするボルト40(アンカーボルト)の端部を挿入するための貫通孔である。第1開口部14と第2開口部16は連通されており、第1開口部14に配置された超音波探触子30から放射された超音波が、第2開口部16から挿入されたボルト40の端面に入射されることとなる。
なお、第1開口部14と第2開口部16には、それぞれ、超音波探触子30の直径に合わせたホルダ18を内装するようにしても良い。
The 2nd opening part 16 is a through-hole for inserting the edge part of the volt | bolt 40 (anchor bolt) made into a test object. The first opening 14 and the second opening 16 are in communication with each other, and the ultrasonic wave emitted from the ultrasonic probe 30 disposed in the first opening 14 is a bolt inserted from the second opening 16. 40 is incident on the end face.
The first opening 14 and the second opening 16 may each include a holder 18 that matches the diameter of the ultrasonic probe 30.

超音波探触子30とボルト40との間は、検査時に水が充填される灌水領域20としている。灌水領域20における第2開口部16側には、第2開口部16から筐体12へ挿入されるボルト40の挿入量を定めるリング状部材22が配置されている。リング状部材22は、非磁性部材、例えばPVC(Polyvinyl chloride)などのプラスチックや、アクリル等により構成されたリング状の平板である。リング状部材22は、筐体12中における灌水領域20の所定位置に、板面が第2開口部16と平行になるようにして固定される。そして、リングは、検査対象となるボルト40の直径よりも小さく、かつ超音波検査に支障を来さない程度の大きさとすると良い。本実施形態では、リングの大きさを、超音波探触子30の直径に合わせている。   A space between the ultrasonic probe 30 and the bolt 40 is an irrigation region 20 filled with water at the time of inspection. On the side of the second opening 16 in the irrigation region 20, a ring-shaped member 22 that determines the amount of bolt 40 to be inserted from the second opening 16 into the housing 12 is disposed. The ring-shaped member 22 is a non-magnetic member, for example, a ring-shaped flat plate made of plastic such as PVC (Polyvinyl Chloride), acrylic, or the like. The ring-shaped member 22 is fixed to a predetermined position of the irrigation region 20 in the housing 12 so that the plate surface is parallel to the second opening 16. The ring is preferably smaller than the diameter of the bolt 40 to be inspected and large enough not to interfere with the ultrasonic inspection. In the present embodiment, the size of the ring is adjusted to the diameter of the ultrasonic probe 30.

リング状部材22を設けることにより、第2開口部16から挿入するボルト40をリング状部材22に当接させて停止させることができる。これにより、ボルト40の挿入量を一定に保つことができる。このため、超音波探触子30と検査対象となるボルト40の端面との距離を一定とすることができ、効率良く検査を行うことが可能となる。   By providing the ring-shaped member 22, the bolt 40 inserted from the second opening 16 can be brought into contact with the ring-shaped member 22 and stopped. Thereby, the insertion amount of the volt | bolt 40 can be kept constant. For this reason, the distance between the ultrasonic probe 30 and the end face of the bolt 40 to be inspected can be made constant, and the inspection can be performed efficiently.

また、リング状部材22に隣接した灌水領域20には、超音波探触子30を配置する側に、磁石24が設けられている。磁石24は、円筒状、あるいは筐体12の内側面に沿って配置されるチップ状のものであれば良い。   In the irrigation region 20 adjacent to the ring-shaped member 22, a magnet 24 is provided on the side where the ultrasonic probe 30 is disposed. The magnet 24 may be a cylindrical shape or a chip shape arranged along the inner surface of the housing 12.

このような構成とすることで、磁性体により構成されたボルト40を吸着することができる。よって、検査対象とするボルト40が磁性体により構成されていれば、ボルト40の端部を第2開口部16から挿入した状態で、筐体12を磁力により半固定することができる。このため、検査中に筐体12がズレたり、外れたりすることを防止することができ、安定したデータ計測が可能となり、精度の高い検査を実施することが可能となる。   By setting it as such a structure, the volt | bolt 40 comprised with the magnetic body can be adsorb | sucked. Therefore, if the bolt 40 to be inspected is made of a magnetic material, the housing 12 can be semi-fixed by a magnetic force with the end of the bolt 40 inserted from the second opening 16. For this reason, it is possible to prevent the housing 12 from being displaced or detached during the inspection, and it is possible to perform stable data measurement and to perform a highly accurate inspection.

また、本実施形態に係る検査冶具10では、筐体12の側壁であって、超音波探触子30を配置した位置の近傍(超音波放射面近傍)に、貫通孔26を形成している。貫通孔26は、磁石24周りに侵入した水を抜くための水ぬき孔である。水が停滞することにより、磁石24が錆びてしまうことを防止する効果を担う。   Further, in the inspection jig 10 according to the present embodiment, the through hole 26 is formed on the side wall of the housing 12 and in the vicinity of the position where the ultrasonic probe 30 is disposed (in the vicinity of the ultrasonic radiation surface). . The through hole 26 is a drain hole for removing water that has entered the periphery of the magnet 24. It has the effect of preventing the magnet 24 from rusting due to the stagnation of water.

次に、図3を参照して、上記のような検査冶具10を用いた水中ボルトの検査方法について説明する。
まず、検査対象とする水中のボルト40の突出端部に、第1開口部14に超音波探触子30を設置した筐体12を配置する。筐体12の配置は、第2開口部16からの端部の挿入により成せば良い。第2開口部16から挿入されたボルト40の端部は、灌水領域20に配置されたリング状部材22に接触することで、挿入量が定められる。
Next, a submerged bolt inspection method using the above inspection jig 10 will be described with reference to FIG.
First, the casing 12 in which the ultrasonic probe 30 is installed in the first opening 14 is disposed at the protruding end of the underwater bolt 40 to be inspected. The housing 12 may be arranged by inserting an end from the second opening 16. The end of the bolt 40 inserted from the second opening 16 comes into contact with the ring-shaped member 22 disposed in the irrigation region 20, so that the insertion amount is determined.

リング状部材22に接触したボルト40の端部は、磁石により、リング状部材22側に吸着される。この作用により、筐体12は、ボルト40の端部に対して半固定された状態となる。このような作業を水中で行った場合、筐体12をボルト40の端部に対して半固定した際には、筐体12内部の灌水領域20は、水が充填された状態となる。   The end of the bolt 40 that contacts the ring-shaped member 22 is attracted to the ring-shaped member 22 side by a magnet. By this action, the housing 12 is semi-fixed with respect to the end of the bolt 40. When such an operation is performed underwater, when the casing 12 is semi-fixed to the end of the bolt 40, the irrigation region 20 inside the casing 12 is filled with water.

所定の挿入量で、検査対象とするボルト40の端部に筐体が半固定され、灌水領域20に水が充填されている状態において、超音波探触子30の超音波放射面から超音波を放射する。放射された超音波は、灌水領域20に充填されている水を伝搬してボルト40の端面に到達する。ボルト40の端面に到達した超音波は、反射波と入射波とに分かれ、入射波は、ボルト40の内部を伝搬する。ボルト40に傷42やクラックが生じている場合、入射波の一部が、傷42やクラックによって生じる断層面で反射し、ボルト40の端部から反射波として超音波探触子30へ向けて放出される。   In a state where the casing is semi-fixed to the end of the bolt 40 to be inspected with a predetermined insertion amount and the irrigation region 20 is filled with water, ultrasonic waves are emitted from the ultrasonic radiation surface of the ultrasonic probe 30. Radiate. The emitted ultrasonic wave propagates through the water filled in the irrigation region 20 and reaches the end face of the bolt 40. The ultrasonic wave that reaches the end face of the bolt 40 is divided into a reflected wave and an incident wave, and the incident wave propagates inside the bolt 40. If the bolt 40 has a scratch 42 or a crack, a part of the incident wave is reflected by a tomographic plane generated by the scratch 42 or the crack, and is reflected from the end of the bolt 40 toward the ultrasonic probe 30 as a reflected wave. Released.

ボルト40の端面から放射された反射波を超音波探触子30により受信し、この特性を解析することで、ボルト40に対する傷42やクラックの有無を判定することができる。   The reflected wave radiated from the end face of the bolt 40 is received by the ultrasonic probe 30, and by analyzing this characteristic, it is possible to determine the presence or absence of scratches 42 or cracks on the bolt 40.

次に、上記のような構成の検査冶具10を用いて水中に配置されたボルト40の探傷を行った実験結果の一例を示す。事件では、
ボルトの直径:φ=24mm
ボルトの長さ:L=300mm
超音波探触子からボルト端面までの距離:l=38mm
ボルト端面の挿入量:dl=5mm
とした上で、
超音波入射端面から傷までの距離:Ls=50mm、115mm
傷深さ:D=24mm、12mm、6mm
について、超音波放射時のデータを取得した。
Next, an example of an experimental result obtained by performing a flaw detection on the bolt 40 disposed in water using the inspection jig 10 having the above-described configuration will be described. In the incident,
Bolt diameter: φ = 24mm
Bolt length: L = 300mm
Distance from ultrasonic probe to bolt end face: l = 38mm
Bolt end face insertion amount: dl = 5mm
And then
Distance from ultrasonic incident end surface to scratch: Ls = 50 mm, 115 mm
Scratch depth: D = 24mm, 12mm, 6mm
About, the data at the time of ultrasonic emission were acquired.

図4から図6に、Ls=50mmの位置に傷を有するボルト40の反射波波形データを示す。なお、図4は、D=24mm、図5は、D=12mm、図6は、D=6mmにおける実験結果である。図4から図6に示す波形データにおいて、反射波S1は、超音波を入射する側のボルト端面における反射波であり、反射波S2は、反射波S1が超音波探触子30に反射し、再度ボルト端面から反射する二次反射波である。そして、反射波S1と反射波S2との間に生じている反射波Fが、ボルト40に設けられた傷42に起因した反射波である。ボルトの調査範囲にある傷からの反射波Fが反射波S1とS2の間に表示されるためには、超音波探触子30とボルト端面の距離lがl>L・Vw/Vmとする必要がある。ここで、Lはボルトの調査範囲、Vwは水中での超音波速度、Vmはボルト中の超音波速度である。   4 to 6 show reflected wave waveform data of a bolt 40 having a scratch at a position of Ls = 50 mm. 4 shows the experimental results when D = 24 mm, FIG. 5 shows the experimental results when D = 12 mm, and FIG. 6 shows the experimental results when D = 6 mm. In the waveform data shown in FIG. 4 to FIG. 6, the reflected wave S1 is a reflected wave at the bolt end face on the ultrasonic incident side, and the reflected wave S2 is reflected from the ultrasonic probe 30 by the reflected wave S1. It is a secondary reflected wave reflected from the bolt end face again. The reflected wave F generated between the reflected wave S 1 and the reflected wave S 2 is a reflected wave caused by the scratch 42 provided on the bolt 40. In order for the reflected wave F from the flaw in the bolt investigation range to be displayed between the reflected waves S1 and S2, the distance l between the ultrasonic probe 30 and the bolt end surface is l> L · Vw / Vm. There is a need. Here, L is the investigation range of the bolt, Vw is the ultrasonic velocity in water, and Vm is the ultrasonic velocity in the bolt.

図4から図6を参照すると、反射波Fは、おおよそで、傷42を設けた位置に生じており、かつ、D=6mmの場合には、D=24mmの場合、およびD=12mmの場合に比べて反射波が小さいことを読み取ることができる。   4 to 6, the reflected wave F is approximately generated at the position where the scratch 42 is provided, and when D = 6 mm, D = 24 mm, and D = 12 mm. It can be read that the reflected wave is small as compared with FIG.

次に、図7から図9に、Ls=115mmの位置に傷を有するボルト40の反射波波形データを示す。なお、図7から図9において、図7は、D=24mmとし、図8は、D=12mmとし、図9は、D=6mmとしている。図7から図9に示した実験結果でも、図4から図6に示す例と同様に、傷42の存在を示す反射波Fは、おおよそで、傷42を設けた位置に生じていることを読み取ることができる。また、傷42の深さと反射波の大きさの関係については、Ls=50mmの場合よりも顕著にその違いが現れている。すなわち、傷深さDが浅くなるにつれ、反射波Fが小さくなっている。   Next, FIGS. 7 to 9 show the reflected wave waveform data of the bolt 40 having a scratch at a position of Ls = 115 mm. 7 to 9, in FIG. 7, D = 24 mm, in FIG. 8, D = 12 mm, and in FIG. 9, D = 6 mm. Also in the experimental results shown in FIGS. 7 to 9, as in the examples shown in FIGS. 4 to 6, the reflected wave F indicating the presence of the scratch 42 is roughly generated at the position where the scratch 42 is provided. Can be read. Further, the difference between the depth of the scratch 42 and the magnitude of the reflected wave is significantly different from the case of Ls = 50 mm. That is, as the flaw depth D becomes shallower, the reflected wave F becomes smaller.

このような実験結果から、傷42の存在により現れる反射波Fは、傷42の存在する位置をおおまかに判定することが可能であることが理解できる。また、反射波Fの大きさは、超音波を入射する端面からの距離に反比例し、傷42の深さ(大きさ)に比例することを理解することができる。   From such an experimental result, it can be understood that the reflected wave F that appears due to the presence of the scratch 42 can roughly determine the position where the scratch 42 exists. Further, it can be understood that the magnitude of the reflected wave F is inversely proportional to the distance from the end face on which the ultrasonic wave is incident, and proportional to the depth (size) of the scratch 42.

よって、上記のような構成の検査冶具10を用いることによれば、図10に示すように、船50上に超音波検査装置28の装置本体32を配置して計測員(不図示)が計測判定を行うと共に、水中で作業する潜水夫(不図示)が、超音波探触子30を備えた検査冶具10を操作することで、連続的な検査を実施することができる。すなわち、計測員と潜水夫が、相互に連絡をとることができれば、計測完了、再計測、計測中等の連絡をとるだけで、潜水夫が逐一水面に浮上する必要なく、検査を続けることができるのである。
このため、例えば装置本体32には、図示しないモニタや送受信マイクを設け、潜水夫に携帯させたカメラ34の映像や、図示しないマイクの音声を取得可能な構成とすると良い。このような構成とすることで、計測員と潜水夫との間で、計測終了や再計測、計測中といった連絡を容易に取ることが可能となるからである。
Therefore, when the inspection jig 10 having the above-described configuration is used, as shown in FIG. 10, the apparatus body 32 of the ultrasonic inspection apparatus 28 is arranged on the ship 50 and a measurement person (not shown) performs measurement. A diver (not shown) working in water can make a continuous inspection by operating the inspection jig 10 provided with the ultrasonic probe 30 while making the determination. In other words, if the measurer and the diver can communicate with each other, it is possible to continue the inspection without having to rise to the surface of the diver by simply contacting the measurement completion, re-measurement, during measurement, etc. It is.
For this reason, for example, the apparatus main body 32 may be provided with a monitor and a transmission / reception microphone (not shown) so that the video of the camera 34 carried by the diver and the sound of the microphone (not shown) can be acquired. This is because, by adopting such a configuration, it is possible to easily communicate between the measurer and the diver, such as the end of measurement, re-measurement, and during measurement.

また、作業時には、ボルト40の端部に対して容易に筐体12を着脱することができ、かつ装着時には筐体12が半固定されるため、効率良く、高精度な計測を行うことが可能となる。   In addition, the housing 12 can be easily attached to and detached from the end of the bolt 40 during work, and the housing 12 is semi-fixed during mounting, enabling efficient and highly accurate measurement. It becomes.

なお、上記実施形態では、筐体12について、直径の異なる円筒体を組み合わせた形態であるように示しているが、その外観については、単純な円筒体であっても良いし、円筒でなく、角筒であっても良い。   In the above embodiment, the casing 12 is shown as a combination of cylindrical bodies having different diameters. However, the appearance may be a simple cylindrical body, not a cylinder. A square tube may be used.

また、上記実施形態では、検査冶具10は、検査対象とするボルト40に対して、その軸線を平行とした状態で筐体12をセットするように説明した。しかしながら、超音波探触子30の超音波放射面をボルト40の端面に対し、傾斜を持つように(端面を基点とする垂線Lに対して傾斜角度θを持つように)配置して探傷検査を行うことで、超音波探触子30から放射された超音波が、ボルト40の側面に反射して受信されるようになる。これにより、ボルト40の側面に生じた腐食44や傷などを効率良く検出することが可能となる。   Moreover, in the said embodiment, the inspection jig 10 demonstrated that the housing | casing 12 was set in the state which made the axis line parallel with respect to the volt | bolt 40 made into a test object. However, the flaw detection inspection is performed by arranging the ultrasonic radiation surface of the ultrasonic probe 30 so as to be inclined with respect to the end face of the bolt 40 (with an inclination angle θ with respect to the perpendicular L having the end face as a base point). As a result, the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic probe 30 is reflected by the side surface of the bolt 40 and received. As a result, it is possible to efficiently detect corrosion 44 or scratches generated on the side surface of the bolt 40.

このため、本発明に係る検査冶具10は、第2開口部16側に、図11に示すような調整部材36を備える構成としても良い。調整部材36は、ボルト40との対向面側には、ボルト40を挿入するための垂直開口部36aを備え、第2開口部16との対向面側には、筐体12を傾斜させるための傾斜面36bと、第2開口部16へ挿入するための挿入部36cを備える構成とすれば良い。そして、調整部材36には、筐対12に設けられた灌水領域20の延長線上に延びる貫通孔36dを設けるようにする。   For this reason, the inspection jig 10 according to the present invention may be configured to include an adjustment member 36 as shown in FIG. 11 on the second opening 16 side. The adjustment member 36 is provided with a vertical opening 36a for inserting the bolt 40 on the surface facing the bolt 40, and for tilting the housing 12 on the surface facing the second opening 16. What is necessary is just to set it as the structure provided with the inclined surface 36b and the insertion part 36c for inserting in the 2nd opening part 16. FIG. The adjustment member 36 is provided with a through hole 36d extending on an extension line of the irrigation region 20 provided in the casing pair 12.

このような構成の調整部材36を配置することで、超音波探触子30から放射された超音波は、ボルト40の端面に対して傾斜角度θを持って入射されることとなる。これにより、超音波は、ボルト40の側面に到達・反射することとなり、ボルト40の側面に生じた腐食44等を効果的に検出することが可能となる。   By arranging the adjustment member 36 having such a configuration, the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic probe 30 is incident on the end face of the bolt 40 with an inclination angle θ. As a result, the ultrasonic waves reach and reflect the side surface of the bolt 40, and the corrosion 44 and the like generated on the side surface of the bolt 40 can be effectively detected.

また、ボルト40を基点として調整部材ごと筐体12を回転させることで、超音波探触子30から放射される超音波の入射位置(方向)を変える事ができる。よって、超音波をボルト40の側面全周に亙って当てることが可能となる。   Further, the incident position (direction) of the ultrasonic wave radiated from the ultrasonic probe 30 can be changed by rotating the casing 12 together with the adjustment member with the bolt 40 as a base point. Therefore, it is possible to apply ultrasonic waves to the entire circumference of the side surface of the bolt 40.

また、図11に示す例では、筐対12を傾斜させた状態でボルト40に固定するために、調整部材36を介在させる旨示した。しかしながら、実施形態に係る検査冶具10自体をボルト40の側面検査専用とする場合には、図12に示すように、第2開口部16の形態自体を変化させても良い。このような構成とした場合、単に検査冶具10をボルト40に組付けるだけで、超音波探触子30が、ボルト40の軸線に沿った垂線Lに対して傾斜角度θを持って配置されることとなるからである。   In the example shown in FIG. 11, the adjustment member 36 is interposed in order to fix the housing pair 12 to the bolt 40 in a tilted state. However, when the inspection jig 10 according to the embodiment is dedicated to the side surface inspection of the bolt 40, the shape of the second opening 16 itself may be changed as shown in FIG. In such a configuration, the ultrasonic probe 30 is disposed with an inclination angle θ with respect to the perpendicular L along the axis of the bolt 40 simply by assembling the inspection jig 10 to the bolt 40. Because it will be.

10………検査冶具、12………筐体、14………第1開口部、16………第2開口部、18………ホルダ、20………灌水領域、22………リング状部材、24………磁石、26………貫通孔、28………超音波検査装置、30………超音波探触子、32………装置本体、34………カメラ、36………調整部材、36a………垂直開口部、36b………傾斜面、36c………挿入部、36d………貫通孔、40………ボルト、42………傷、44………腐食、50………船。 10 ......... Inspection jig, 12 ......... Case, 14 ......... First opening, 16 ......... Second opening, 18 ......... Holder, 20 ......... Watering area, 22 ......... Ring 24 ......... Magnet, 26 ......... Through hole, 28 ...... Ultrasonic inspection device, 30 ...... Ultrasonic probe, 32 ......... Main body, 34 ...... Camera, 36 ... ...... Adjusting member, 36a ......... Vertical opening, 36b ......... Inclined surface, 36c ......... Insertion part, 36d ......... Through hole, 40 ......... Bolt, 42 ......... Scratch, 44 ......... Corrosion, 50 ... ship.

Claims (7)

超音波探触子を配置する第1開口部と、
前記第1開口部の直線上に前記第1開口部と連通して設けられ、水中に設置されたボルトの端部を挿入する第2開口部と、を備えた筐体を有し、
前記第1開口部に配置される超音波探触子と前記第2開口部に挿入された前記ボルトとの間に、灌水領域を設け、
前記灌水領域には、非磁性部材により構成されたリング状部材を配置し、前記ボルトの挿入量を調整したことを特徴とする水中ボルト検査冶具。
A first opening for placing an ultrasonic probe;
A second opening that is provided in communication with the first opening on a straight line of the first opening and that inserts an end of a bolt installed in water;
An irrigation region is provided between the ultrasonic probe disposed in the first opening and the bolt inserted in the second opening,
An underwater bolt inspection jig, wherein a ring-shaped member made of a non-magnetic member is disposed in the irrigation region, and the amount of insertion of the bolt is adjusted.
前記灌水領域であって、前記第2開口部側には、前記ボルト端部に吸着する磁石を配置したことを特徴とする請求項1に記載の水中ボルト検査冶具。   The underwater bolt inspection jig according to claim 1, wherein a magnet that is attracted to the bolt end portion is disposed in the irrigation region on the second opening side. 前記筐体の前記第2開口部側に、前記ボルト端部に対する前記筐体の挿入角度を調整する角度調整部材を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の水中ボルト検査冶具。   The underwater bolt inspection jig according to claim 1 or 2, wherein an angle adjusting member for adjusting an insertion angle of the casing with respect to the bolt end portion is provided on the second opening side of the casing. 前記第2開口部は、前記ボルトに対して前記筐体が傾斜した状態で挿入される構成としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の水中ボルト検査冶具。   The underwater bolt inspection jig according to claim 1 or 2, wherein the second opening is configured to be inserted in a state where the casing is inclined with respect to the bolt. 水中に設置されたボルトの端部に、超音波探触子を備えた冶具を配置し、前記冶具を配置した前記ボルトの端部を所定の挿入位置にて前記冶具に対して磁力で吸着させ、前記ボルトの端部と前記超音波探触子との間に水を介在させた状態で前記超音波探触子から超音波を出力し、前記ボルトの探傷を行う水中ボルト検査方法であって、
前記治具の灌水領域には、非磁性部材により構成されたリング状部材を配置し、前記ボルトの挿入量を調整することを特徴とする水中ボルト検査方法。
A jig equipped with an ultrasonic probe is placed on the end of a bolt installed in water, and the end of the bolt on which the jig is placed is attracted to the jig by a magnetic force at a predetermined insertion position. An underwater bolt inspection method for detecting flaws of the bolt by outputting ultrasonic waves from the ultrasonic probe in a state where water is interposed between an end of the bolt and the ultrasonic probe. ,
An underwater bolt inspection method , wherein a ring-shaped member made of a non-magnetic member is disposed in the irrigation region of the jig, and the insertion amount of the bolt is adjusted .
前記ボルトの端部を基点とする垂線に対して、前記超音波探触子の超音波放射面が傾斜角度を持つように配置して、前記ボルトの探傷を行うことを特徴とする請求項5に記載の水中ボルト検査方法。   6. The flaw detection of the bolt is performed by arranging the ultrasonic radiation surface of the ultrasonic probe so as to have an inclination angle with respect to a perpendicular line having an end portion of the bolt as a base point. The underwater bolt inspection method described in 1. 通信手段を介して、水上の計測員と水中の潜水夫との間で通信を行いながら前記ボルトの探傷を行うことを特徴とする請求項5または6に記載の水中ボルト検査方法。   The underwater bolt inspection method according to claim 5 or 6, wherein flaw detection of the bolt is performed while communicating between a measurement person on the water and an underwater diver via a communication means.
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