JPH02184752A - 超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、丸管または丸棒の如き検査対象物体の超音波
検査装置に関する。

（従来の技術） 一般に、核燃料棒の端栓溶接部の探傷においては、超音
波探触子と被検査物体の間を超音波が通過し得るように
水で満たした状態で探傷を行なう、水浸法による超音波
検査装置が使用されている。

すなわち、第６図は上記超音波検査装置の概略構成を示
す図であり、水槽１の上部には探触子２が下方に指向す
るように配設されており、その水槽１の側壁には被検査
物体である核燃料棒３を挿入する穴４が穿設され、さら
にその水槽１の一側には上記穴４から排出される水を受
ける受は皿５が設けられている。そして、上記水槽１に
は給水バイブロを介して水が供給され、穴４から排出さ
れた水は受は皿５で一部受けられた後排水バイブ７から
排水される。

そこで、超音波検査に際しては、検査すべき核燃料棒３
を上記穴４を貫通して水槽１内に挿入し、検査すべき部
所すなわち端栓溶接部３ａが探触子２の直下位置になる
ようにし、回転チャック８で上記核燃料棒３を掴み、そ
の回転チャック８の回転によって核燃料棒３を軸線回り
に回転させることにより、上記端栓溶接部３ａの全周に
わたって探触子１１の走査が行なわれ、当該部の検査が
行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の如き装置においては、核燃料棒の如き
長尺物の検査に際しては回転振動が発生するため、その
回転時に全長にわたって核燃料棒を保持する必要がある
。

すなわち、第７図に示すように、上記検査装置の一側に
配設された基台９上に上下動可能に配列された軸方向送
りローラ１０に、核燃料棒３を載置し、その核燃料棒３
を軸方向に移動させて、その先端部を水＃ｆＪｌ内に挿
入し、そこで、上記基台９に設けられたローラ１１およ
びピンチローラ１２によってその核燃料棒３を軸線回り
に回転可能に保持するとともにチャック８で掴んだ後、
前記軸方向送りローラ１０を下方に移動させ、上記ピン
チローラ１２等によって保持された状態で核燃料棒３の
回転か行なわれる。

しかして、核燃料棒３の軸方向送り用のローラとともに
それを回転可能に保持するピンチローラ等を備えた複雑
な支持装置が必要であり、また核燃料棒を前述のように
回転チャック８で成程度堅く掴む必要があるため、この
チャック部で僅かではあるが、燃料棒表面に傷をつける
可能性がある。

さらに、核燃料棒内にセラミックのペレットが装填され
た状態でこの核燃料棒を回転させることにはペレットの
欠けが発生する懸念がある等の問題がある。

さらに、前記検査装置においては、核燃料棒を次々と穴
４を介して水槽中に出し入れするので、水槽中に気泡が
入りやすく、また探触子２や核燃料棒の溶接部３ａにも
気泡が付き易く、この場合探傷を確実に行なうため、そ
の都度手作業によって気泡を除去する必要があって、自
動化に対する障害となる等の問題がある。

本発明はこのような点に鑑み、上述の如き不都合がない
超音波検査装置を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、細長い丸管または丸棒の如き検査対象物体の
溶接部等を超音波を用いて検査する超音波検査装置にお
いて、架台上に長手軸線回りに回、転自在に軸支され、
一端に上記検査対象物体を挿脱し得る開口を有する中空
回転体と、その中空回転体に装着され、中空回転体の軸
心方向に超音波を送受信する探触子と、その探触子側が
ら検査対象物体の方に超音波伝達液を噴射するノズルと
、回転自在信号カップリングを介して上記探触子に接続
された超音波探傷器と、回転自在給水カップリングを介
して上記中空回転体に接続され、前記ノズルに超音波伝
達液を供給する液体供給装置と、上記開口から中空回転
体内に前記検査対象物体を中空回転体と同心的に挿入支
持する検査対象物保持装置とを有することを特徴とする
。

また、中空回転体および検査対象物体保持装置のいずれ
か一方が他方に対して中空回転体の軸線方向に移動可能
としてあることを特徴とする。

（作　用） 被検査対象物保持装置に保持された被検査対象物の先端
部を中空回転体内に開口を介して挿入し、被検査部を探
触子と対向する位置にセットし、ノズルから検査対象物
体に向って超音波伝達液を噴射供給しながら、上記中空
回転体を軸線回りに回転させる。したがって、上記探触
子が被検査対象物のまわりを回転し、その全周を走査し
、全周にわたって探傷を行なうことができる。

また、中空回転体と被検査物体保持装置のいずれか一方
を他方に対して移動させることによって、検査対象部分
を面状に走査することもできる。

（実施例） 以下、第１図乃至第５図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。

第１図において、符号２０は基盤２１上に固設された架
台であって、その架台２０には、はぼ円筒状の中空回転
体２２が軸受２３．２３を介して水ｉＰ軸線回りに回転
自在に軸支されている。

上記中空回転体２２の一端側壁中央部には、被検査対象
物である核燃料棒３を挿通し得る開口２２ａが設けられ
ている。

上記中空回転体２２には、その一端部に超音波探触子２
４が中空回転体２２の中心軸線に向くように固着されて
おり、一方中空回転体２２の他端側にはプーリ２５が固
着され、このプーリ２５とモータ２６に固着されたプー
リ２７との間にはベルト２８が巻装されている。

また、上記中空回転体２２の他端部には給水カップリン
グ２９が装着されている。すなわち、中空回転体２２の
他端には給水カップリング２９の回転水胴２９ａが固着
されており、その回転水胴２９ａの開口端側か、支脚３
０を介して基盤２１上に支持されている給水カップリン
グ２９の固定水胴２９ｂの内に回動可能に挿入され、回
転水胴２９ａと固定水胴２９ｂ間には回転シール３１が
介装されている。一方、上記給水カップリング２９には
給水バイブ３２を介して図示しない給水ポンプが接続さ
れ、上記給水ポンプによって送給された水が上記給水カ
ップリング２９内に供給されるようにしである。

さらに、前記探触子２４に超音波を発生させるための電
気パルス信号および被検査対象物からの反射超音波を示
す電気信号パルスは、上記探触子２４に接続され中空回
転体２２内に配設された同軸ケーブル３３および給水カ
ップリング２９内に貫挿された軸３４を介して回転自在
信号カップリング３５で送受信される。そして、この回
転自在信号カップリング３５はさらに外部の同軸ケーブ
ル３６を介して図示しない超音波探傷器に接続される。

なお、上記回転自在信号カップリング３５は、第２図に
示すように回転子３７に摺動子３８を摺接させるように
したスリップリングを用いることができる。

一方、前記探触子２４の先端部には、その探触子２４の
先端を取囲むようにノズル３９が配設されており、その
ノズル３９は給水管４０を介して前記給水カップリング
２９内に連通されている。

また上記ノズル３９のノズル口３９ａは探触子２４と同
心状に中空回転体の中心軸線に向けられている（第３図
）。

ところで、前記中空回転体２２の探触子２４装着部は水
受は槽４１丙に配設してあり、その水受は槽４１には排
水バイブ４２が接続されている。

また、上記水受は槽４１を中央にして前記中空回転体２
２と反対側には、核燃料棒保持装置４３が配設されてい
る。

すなわち、基盤２１上には架台４４が設けられており、
その架台４４には、前記中空回転体２２と同一軸線上に
核燃料棒３を支持し、軸線方向に移動可能な軸方向Ｘテ
ーブル４５が装着されており、その架台４４の一側方に
は上記燃料棒３を支持する支持ローラ４６および燃料棒
の粗動機構４７が設けられている。

なお、図中、符号４８は軸方向Ｘテーブル４５に設けら
れたクランプ、４９はバランスウェイトである。

しかして、核燃料棒３の検査に際しては、給水ポンプか
ら超音波伝達液である水が、給水カップリング２９等を
介して中空回転体２２のノズル３９内に供給され、ノズ
ル口３９ａから噴出された水は水受は槽４１により集め
られ、排水バイブ４２により再び図示しないタンクに戻
され、給水ポンプにより再びノズルに戻される。

そこで、燃料棒３を粗動機構４７で所定位置まで送った
後、軸方向Ｘテーブル４５のクランプ４８によりその燃
料棒を挟持し、その軸方向Ｘテーブル４５の駆動により
被検査部を探傷位置まで送る。その後モータ２６、ベル
ト２８等を介して中空回転体２２を回転させると、探触
子２４とノズル３９も燃料棒３の回りに回転することに
なり、上記ノズル３９のノズル口３９ａから噴射される
水５０で、探触子２４の超音波射出部と燃料棒３の探傷
する溶接部の間が満たされるとともに、上記探触子２４
の作動により被検査部を周方向に全周にわたって探傷走
査することができる。そして、探傷完了後、軸方向Ｘテ
ーブル４５を駆動し元の位置に戻し、燃料棒を粗動機構
４７で引き出すことによって、燃料棒の被検査部の検査
を完了する。

このように、燃料棒は所定位置に固定するだけでよく、
回転チャックや多数の回転ローラ等が必要でないので、
燃料棒表面に傷が発生するようなことがなく、また回転
によるベレットへの影響もない。

また、上記実施例においては、燃料棒挿入側と反対側か
ら給水するようにしたものを示したが、第４図に示すよ
うに燃料棒挿入側に給水カップリングを設けてもよい。

この場合、給水カップリングのドーナツ状の中心を燃料
棒が挿通されるようにする。

さらに、第５図のように中心軸に給水カップリング２９
を設け、その周辺に信号カップリング３５を配設するよ
うにしてもよい。

さらに、回転自在信号カップリングとしては、静電カッ
プリング、摺動接点部に水銀を用いたカップリング、電
磁誘導を用いたカップリングを使用してもよい。また上
記実施例においては、燃料棒の検査について説明したが
、丸棒または丸管であればその他のものにも適用するこ
とができることは勿論である。

また、探触子は１個を配置したものを示したが、探触子
とノズルを複数個配置することもできる。

また、探触子およびノズルを燃料棒の軸線に対して傾斜
させることにより垂直探傷ばかりでなく、斜角探傷にも
適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成したので、被検査物体の回転
を行なうことなく周方向の探傷走査ができ、装置の簡略
化、被検査物の回転に伴う傷の発生を防止することがで
き、特に被検査物体が核燃Ｕ棒のような場合においても
、燃料ペレットの如き内容物に対してダメージを与える
おそれがない。

また、噴出する超音波伝達液内に気泡が発生しても、液
流で直ちに除去されるので、気泡による探傷検査への妨
害も最少にすることができる。さらに中空回転体および
検査対象物体保持装置のいずれか一方が他方に対して移
動可能としたものにおいては、被検査対象物の成る面に
わたっての探傷も行なうことができる。

ツブリング、３９・・・ノズル、４１・・・水受は槽、
４３・・・核燃料棒保持装置、４５・・・軸方向Ｘテー
ブル、４７・・・粗動機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、細長い丸管または丸棒の如き検査対象物体の溶接部
   等を超音波を用いて検査する超音波検査装置において、
   架台上に長手軸線回りに回転自在に軸支され、一端に上
   記検査対象物体を挿脱し得る開口を有する中空回転体と
   、その中空回転体に装着され、中空回転体の軸心方向に
   超音波を送受信する探触子と、その探触子側から検査対
   象の物体の方に超音波伝達液を噴射するノズルと、回転
   自在信号カップリングを介して上記探触子に接続された
   超音波探傷器と、回転自在給水カップリングを介して上
   記中空回転体に接続され、前記ノズルに超音波伝達液を
   供給する液体供給装置と、上記開口から中空回転体内に
   前記検査対象物体を中空回転体と同心的に挿入支持する
   検査対象物体保持装置とを有することを特徴とする超音
   波検査装置。 ２、中空回転体および検査対象物体保持装置のいずれか
   一方が他方に対して中空回転体の軸線方向に移動可能と
   してあることを特徴とする、請求項１記載の超音波検査
   装置。