JPH0136128Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は回転型超音波探傷装置の給水機構の改
良に係り、詳しくは回転探触子ホルダと被検材と
の間に介在し超音波の伝播媒質となる供給水を自
己回転させ、それにより生じる遠心力を用いて所
定厚さの水膜を有効に保持する給水ガイドを備え
た回転型超音波探傷装置に関する。

一般に直径100mm前後あるいはそれ以上の丸棒、
パイプ材等の被検材に対して超音波探傷を行う場
合であつて、要求に応じて緻密な精密探傷を行な
う時には探触子ホルダを比較的低速で回転させな
ければならず具体的にはそれは毎分約400乃至500
回転程（以下毎分の回転速度をr.p.m.で示す）が
好適とされていた。

ところが一方、このような超音波探傷の際に
は、回転する探触子ホルダ内の探触子と直進搬送
されてくる被検材との間に超音波伝播のための媒
質となる水層（以下水膜という）形成が必要とさ
れ、この面から見れば過去の公知事実に照らして
この程度の探触子ホルダの回転速度では該探触子
ホルダの内径面と被検材との間隙に介在し、上記
の如き超音波伝播の役目を果すという供給水には
該内径面にかかる粘性抵抗の低さ故に自己回転流
は十分には起きず、該間隙に遠心力の作用に困る
所望厚さの水膜を形成することはできないとされ
ていた。因みに、上記の如き径を有する被検材を
貫通させるに十分なる探触子ホルダの内径は一般
に直径200mm程とされ、必要とされる水膜も半径
方向20mm乃至50mmの厚さに設けられるものである
が、該ホルダの回転速度が750r.p.m.以下では該
ホルダの内径面に水膜は十分に安定して貼り付い
ていてはくれないというデータ結果が出ており、
しかもこのデータによれば上記の如く750r.p.m.
前後で上記の厚さの水膜を貼り付けるということ
は、該探触子の回転を0r.p.m.から900r.p.m.前後
にまで一度一気に立上がらせて、供給水に自己回
転力からくる遠心力を生ぜしめると共にその回転
流に慣性力が保持されるのを待つて、然る後に
徐々に回転速度を落して上記に示す750r.p.m.の
付近にもつてきて初めてそれが可能となるもので
あり、これが徐々に0r.p.m.から回転速度を上げ
ていつて750r.p.m.の前後で水膜が突然できてく
るというものではないことを示している。従つ
て、前記の如き400乃至500r.p.m.程度の回転速度
では到底必要とされる水膜の発生を保障し得るも
のではなく超音波探傷そのものが成し得ないとい
うことであつた。

ここで以上のような前提のもとでの従来装置と
しては例えば第１図に示される如き構造のものを
掲げることができ、その概要としては先ず、被検
材１は、連結部５の介在による回転探触子ブロツ
ク２と回転駆動ロータ部３とからなる中心軸上回
転の回転探触子ホルダ４の中空円筒内を貫通して
直進搬送され、矢印ＡからＢに向つている。ここ
で該回転探触子ブロツク２には複数個の探触子
（図示省略）が取設されており、被検材１の直進
搬送と回転探触子ブロツク２の回転により被検材
１の外周面にはスパイラル状の走査軌跡が形成さ
れ、これにより全面全長が探傷される。また回転
駆動ロータ部３は上記探触子ブロツク２を一体的
に回転させるものにして、該探触子ブロツク２
共々超音波探傷装置の固定ケーシング６内に回動
自在に内在させられており、そこでの軸受形態と
しては従来公知のベアリング機構７，８が配備さ
れていて、これにより固定ケーシング６内に軸架
されている。尚、本実施例においては該軸受けの
形態、態様は問わない。９は回転駆動ロータ部３
に近傍設置のモータ等からの回転を伝達する回転
ベルトである。そして、上記固定ケーシング６に
は内蔵の回転探触子ホルダ４の入口側前方外部で
あつて該ホルダ４内に向けてほぼ回転軸に対する
法線方向に該ケーシング６の周囲方向90゜間隔毎
に給水口１０が穿設されているものといつたもの
である。よつてこの様な従来からのものでは単に
探触子ホルダ４の入口側から円周90゜ピツチに４
ケ所で法線方向に給水されていたものであつた故
に、前記の如き比較的低速の回転速度での水膜発
生及び保持などは内径面において全く可能とはな
りえず、従つて高精度の探傷測定を緻密に行う為
に比較的低速度で回転させねばならない時でも回
転型探触子ホルダ内に供給される供給水の給水が
水膜として安定的に供給されているべきであると
いう課題は何ら解決されておらず、まして該探触
子ホルダが回転駆動ロータ部３とこれに連結され
た探触子ブロツク２からなつているようなもので
あれば供給水は給水口１０からいかに高圧で注入
されても探触子ブロツク２までに至る間で圧力減
少をも起してしまうということになる。

よつて本考案は、従来の回転型超音波探傷装置
に容易に設けることができ、しかも比較的低速で
探触子ホルダを回転せねばならない時でも、また
そのような時こそ所定必要水膜を入口からホルダ
内径面に形成して超音波探傷に支障なく送り、回
転探触子ホルダの内径面に万遍なく貼り付くが如
き状態に水膜を安定させ、給水搬送を行うことが
できる給水ガイドを備えた回転型超音波探傷装置
を提供するものである。

以下、本考案における一実施例を図面に基づき
説明する。即ち、第２図においては、第１図にて
示した従前従来の回転型超音波探傷装置と同一で
あつて、その回転探触子ホルダ４、固定ケーシン
グ６なども同様のものを用いることにして、上記
回転探触子ホルダ４の入口側から内径面にかけて
いわば内径用スリーブの形に給水ガイドリング１
１が一体的に取り付けられている。そして、この
給水ガイドリング１１の内側には第３図に示され
る如く、適宜長さで軸長方向に伸びた流体抵抗凸
起１１ａを逐次円周に亘つて配設しており、この
流体抵抗凸起１１ａは回転駆動ロータ部３の回転
に伴なつて回転する探触子ホルダ４の回転と共に
一体的に周回りする。この時、給水口１０からの
所定圧力供給水を探触子ホルダ４内径面に向けて
噴出させるスリツト１３であつて、これをホルダ
１４の入口側全円周に亘つて前記給水ガイドリン
グ１１の内径面側とで形設すべく、該探触子ホル
ダ４の入口前方の外部からこのホルダ４の入口側
内径面に向けてその延長部分１２ａを臨ませた給
水補助リング１２が固定ケーシング６側に固着さ
れている。従つて、矢印Ｃの如く給水口１０に圧
送されてきた供給水はスリツト１３に送り込ま
れ、そこで回転している流体抵抗凸起１１ａによ
つて引つ掛けられて流水の粘性抵抗をして自己回
転流を生じさせ、よつてその回転流にて生じた水
膜は回転探触子ブロツク２の中空円筒状部分１４
に遠心力を生ぜしめたまま矢印Ｄの如くに送り込
まれてゆく。しかも、このガイドリング１１に設
けられたいわば流体の回転撹拌羽根とも言い得る
多数の流体抵抗凸起１１ａは回転水膜に上記した
遠心力を付加すると同時に慣性も付加し得るもの
であることにより、被検材１が通過してしまつた
後でも依然として一定厚さに形成された水膜を崩
壊せしめることなく創出することができ、次々に
直進搬送されてくる後続の被検材の最先端からで
も既にホルダ内径面に形設されている水膜により
即時に探傷を開始することができ、水膜形成まで
の探傷待時間を省略することも可能となる。換言
すれば被検材の有無に関係なく常に給水が行なわ
れている限りは探触子ホルダ４の内径面には所望
の水膜が形成保持されているということになる。
但し、上記流体抵抗凸起１１ａはリングガイド１
１に形設されるものに限られず、直接に探触子ホ
ルダ４の入口側内径面に形成されてもその作用・
効果に変わるところはない。また、該流体抵抗凸
起１１ａの流体入口側１１ｂを若干テーパに形成
し、流水の衝突を極力防いで圧力損を生じさせな
いようにすることも好適である。更にまた、この
流体抵抗凸起１１ａは必ずしも軸長方向のみに伸
びる形で設けられることはなく、該軸長方向に対
して若干の角度を有する様に形設されることも好
適である。即ち、この事はライフル銃腔に設けら
れた条溝の如き構成を採り、その作用・効果も流
水が注水された瞬間から自己回転流を生じやすく
せしめるというものである。

以上の如き本考案は、比較的低速で回転探触子
ホルダが回転することを超音波探傷上余儀なくさ
れる場合であつても十分安定して該探傷が行なわ
れる様に必要な水膜をホルダ内に形成させること
ができ、しかもこの水膜形成がホルダ内を貫通す
る被検材の有無に関係なく、回転の遠心力と貫性
にて発生しているものであつて容易に崩れるもの
ではないことにより、被検材先端から最後端まで
十分安定した超音波探傷を高精度に行なうことが
できるなど実際上の効果は画期的である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例における回転型超音波探傷装置
の要部断面概要説明図、第２図は本考案に係る一
実施例にして給水ガイドを備えた回転型超音波探
傷装置の要部断面概要説明図、第３図は第２図に
おける給水ガイドを示す一部切欠の斜視図であ
る。 図面の符号：１……被検材、２……回転探触子
ブロツク、３……回転駆動ロータ部、４……回転
探触子ホルダ、６……固定ケーシング、７，８…
…ベアリング機構、９……ベルト、１０……給水
口、１１……ガイドリング、１２……給水補助リ
ング、１３……スリツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 超音波伝播の媒質となる水の供給をその内側に
   受ける中空円筒状の探触子ホルダを中心軸上で回
   転させ、被検材の丸棒またはパイプを上記探触子
   ホルダを貫通して直進搬送する間に、上記被検材
   の全面全長を超音波探傷する回転型超音波探傷装
   置において、該探触子ホルダの入口側内径面に、
   適宜長さで軸長方向と同一あるいは若干の角度を
   有して伸びる流体抵抗凸起を逐次全円周に亘つて
   配設し、加えて該入口前方の外部には、上記入口
   側内径面にその延長部が臨むことによつて全円周
   にスリツトを形成しこのスリツトから上記供給水
   を入口側内径面に向けて噴出させる給水補助リン
   グを配備してなることを特徴とする給水ガイドを
   備えた回転型超音波探傷装置。