JPH0232205A - 管内壁の輪郭検査方法及び装置 - 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】 免肌立１遣 本発明は、管もしくは導管の内壁の輪郭を検査するため
の方法及び装置に関し、特に、原子力蒸気発生器におけ
る登録商標・インコネル製の熱交換器管の内径輪郭を検
査する方法及び装置に関するものである。

金属管の内壁を検査するためのプローブは、従来から当
該技術分野において知られている。このようなプローブ
は、原子力蒸気発生器において熱交換器として使用され
るインコネル製の管の内壁を、腐食や、フレッチングや
、或は同蒸気発生器のクレビス領域におけるスラッジ生
成物の蓄積等により生ぜしぬられる傷或は変形について
検査する上で特に有用である。一般に、このようなプロ
ーブは、歪みゲージ或は渦電流プローブの何れかの機能
を利用して動作するように構成されている。

歪みゲージ式の輪郭測定プローブは一般に、複数個のば
ね荷重された指状部材により取り囲まれている円筒状の
マンドレルから形成されている。歪みゲージは、ばね荷
重された指状部材の各々に設置される。プローブ本体を
管の内部に挿入して鎖管の縦軸線に沿い並進させると、
管内壁の半径における差で、１個或は２個以上の指状部
材が半径方向に撓む。このような指状部材の撓みの大き
さを、該指状部材に取り付けられている歪みゲージによ
り検出する。渦電流式の輪郭測定プローブは、概ね、プ
ローブを回転した時に、検査中の管の内面に拭き取るよ
うに係合してプローブヘッド内に弾性的に取り付けられ
ている渦電流コイルにより構成されている。このコイル
は、該コイルの移動の際に該コイルにＡＣ（交流）電流
を供給する電流発生器に電気的に接続されている。誘導
性ブリッジ回路の形態とすることができるインピーダン
ス検出回路がコイルのリード線間に接続されている。

動作において、コイルを流れるＡＣ電流は該コイルを励
起して、電流の周波数に従って大きざ及び極性が変化す
る脈動磁場を発生せしめる。プローブのコイルを導電性
の壁の近傍に位置付けると、コイルから出ている変動磁
束が、壁の一部分に渦電流を誘起する。このようにして
発生される渦電流の特定のアンペア数、電圧及び方向は
、部分的に、渦電流を導通している壁の部分の固有イン
ピーダンスに依存する。コイルにより発生される渦電流
の流れの方向は、プローブの検知コイルを流れる電流の
方向とは反対であるので、渦電流により発生される磁場
は検知コイルにインピーダンスを生成する。一方、この
ような渦電流の強さは、壁を循環する際に受ける抵抗に
依存する０割れ、点食或は局部的に薄肉化された領域の
ような金属壁の欠陥は、このような欠陥箇所に大きい抵
抗の領域を形成するので、渦電流プローブを用いて、プ
ローブ本体を管の内壁に沿って移動しながら検知コイル
のインピーダンスを常時監視することにより欠陥箇所を
探知することができる。

従来の輪郭測定プローブの中には、熱交換器管を満足に
検査することができるプローブも有るが、本発明者等は
、これ等のプローブと関連しその有用性を制限している
多くの問題があることを認識するに至った。

歪みゲージ式の輪郭測定プローブは、プローブ本体を取
り囲む弾性の金属指状部材に非常に小さい歪みゲージを
取り付けることが必要とされるために損傷し易い、歪み
ゲージ自体が小さく且つ損傷し易いばかりでなく、その
リード線も例外ではない（毛程の細さである）、従って
、プローブが不慮の機械的衝撃を受けたり或はプローブ
を管の非常に粗面の部分を通して急速に引き出す場合で
さえも、歪みゲージ自体及びそのリード線は破断し易い
傾向を有する。歪みゲージ式の輪郭測定プローブは、こ
のような管における楕円変形（これは、大きな局部的圧
力の結果として管が応力を受けているか否かを表す）の
存在を検出することが可能であるが、多くのこの種の輪
郭測定プローブの傷分解能は比較的に荒い、傷分解能は
、プローブの周囲に、より多数のばね性指状部材及び歪
み計を付加することで改善されるが、その場合に゛はゲ
ージを更に小さくしなければならず、その結果として、
装置の脆性は更に高まる。

渦電流式の輪郭測定プローブも、小さいコイルが弾性的
に壁の内面と拭き取り接触関係で係合する設計となって
おり、極めて脆弱と言う問題を免れることができない。

渦電流プローブを、（摩耗を受ける）自己潤滑性のプラ
スチック材料内に埋設するか或はコイルを管内で移動さ
せる際に管の内壁と弾性的（こ係合する針の背側に取り
付けることにより、上記の欠点を克服した改良構造のプ
ローブも有るが、本発明者の知る限りにおいて、このよ
うな構造の１０−ブには、管の楕円変形を正確に分析で
きるものは存在しない。このような楕円変形は、熱交換
器管の外壁と蒸気発生器の支持板の孔との間の小さい環
状空間にスラッジ付着物が沈澱する場合に起こり得る。

このようなスラッジ沈澱物の堆積で、時として、管の外
壁の一側または他側は、管の断面を楕円形に変形するの
に充分な大きさの圧力を受けたり或は管に窪みが形成さ
れることもある。このような管の楕円変形は、管が応力
腐食割れを受ける潜在的危険性の重要な指示情報であり
、そして上記のような応力腐食割れが生じた場合には、
プラント内で、タービン回転用蒸気を発生するのに用い
られている非放射性の水が、原子炉の炉心を流れる放射
性の水で汚染されると言う望ましくない結果に至る可能
性がある。

上の説明から明らかなように、不注意により機械的衝撃
を受けた場合でも確実に動作するように充分な構造上の
堅牢性を有し、しかも、管の楕円変形並びに点食、割れ
及び壁の薄肉化のよ、うな他の種類の管の傷を正確に検
出することが可能である輪郭測定プローブの必要性が存
在する。理想的には、このプローブは、従来の渦電流式
の輪郭測定プローブよりも更に高い精度及び分解能で上
記のような傷を検出することができなければならない、
最後に、このような輪郭測定プローブは、廉債で容易に
入手可能な構成要素から容易に製造し得ることが望まし
い。

１１座１１ 本発明は、従来技術の上述の欠点を克服し、しかも蒸気
発生器の熱交換器管の楕円変形を検出するように良く適
応されている管の内壁の輪郭を検査するための装置に在
る０本発明の装置は、一般に、管内に挿入可能である細
長いプローブ本体と、該プローブ本体内に配置されて、
板（板部材）及びプローブ（プローブ装置）を備え、鎖
板とプローブとが互いに相対的に運動可能であって、該
プローブと板との間の距離もしくは間隔を表す信号を発
生するプローブ組立体と、上記プローブ本体内に移動可
能に取り付けられた壁従動子アセンブリとを含む。該壁
従動子アセンブリは、管内壁の輪郭を弾性的に追跡する
転勤ボール針（外側部分）を−側に有しており、他側（
内側部分）でプローブ組立体の上記板に接続されていて
、管内壁の輪郭の変化を、プローブ及び上記板の間の間
隔の変化に機械的に変換する。

好適な実施例においては、プローブは、検知コイルと平
衡コイルとを有する渦電流プローブであり、上記板は、
従動子本体の転勤ボール針の後側に取り付けられている
、高導電性の、酸素を含有しない銅板である。渦電流プ
ローブの検知コイルは、該銅板に掻く近接してプローブ
本体内に取り付けられていて、コイルにより発生される
電磁場を上記銅板内に集束し検知コイルを該銅板に高い
結合度で結合するフェライト磁心を囲繞している。

プローブ本体は、壁従動子アセンブリを収容する中央部
分と、該中央部分の両端にそれぞれ回転可能に接続され
て、プローブ本体の縦軸線を管の縦軸線と正確に整列す
るための弾性の心出し部材を備えている末端及び基端部
分とを有する。

作動に際して、プローブ本体の中央部分は、電動機に接
続された可撓軸を介して回転される。プローブ本体は、
電動機が可撓性の軸を回転する際に、プローブ全体が、
螺旋路に沿い°″送りナツト（ｒｉｄｉｎｇ　ｎｕｔ）
”式に移動するようにねじ棒を介して可撓軸に結合され
ている。壁従動子アセンブリは、管内壁の半径の変化を
渦電流プローブの検知コイルと銅板との間の間隔の変化
に変換するので、本発明の輪郭検査装置は、楕円変形に
起因する管の半径の小さい変化を正確に解析することが
できる。

輪郭検査装置の感度を更に高めるため、プローブ本体及
び壁従動子アセンブリの全ての構成要素は、商品名・デ
ルリン又はナイロンのような非導電性の材料から形成す
るのが好ましい。更に、渦電流プローブには、プローブ
の検知コイルに対し°°ゼロ′°基準点を正確に伝える
平衡コイルを設けるばかりではなく、更に、該検知コイ
ルによって発生される実質的に全ての磁場が、壁従動子
アセンブリの針に取り付けられている銅板と結合するよ
うに、はぼＩ　ＭＨｚの周波数で作動される。

同じ参照数字は同じ又は均等の構成要素を指している図
面、特に第１図、第２図及び第３図を参照すると、本発
明の輪郭検査装置１は、特に熱交換器管３の内壁を検査
するようになっている。この熱交換器管３は、下端部に
おいて、典型的には、第１図に示すように管板５に取り
付けられている。

また、これ等の熱交換器管３の上端部は、第２図に示す
ように、支持板７に設けられている円形の孔６を貫通し
ているのが典型的である。既に触れたように、輪郭検査
装置１の目的の１つは、熱交換器管３内において楕円状
に変形する等して損傷を受けた領域を検出することにあ
る。このような楕円変形領域は、支持板７の孔６と熱交
換器管３の外壁との間の小さな環状の空間におけるスラ
ッジ８の沈積の結果として生じ得る。

輪郭検査装置１は、渦電流プローブ（プローブ装置）１
１を有するプローブ組立体１０と該渦電流ロー１１１に
対して移動可能な銅板（板部材）１３とを含む円筒状の
プローブ本体９を備えている。プローブ本体９は更に、
該プローブ本体９内に半径方向に弾性的に取り付けられ
ている壁従動子アセンブリもしくは装置１５を有する。

壁従動子アセンブリ１５は、外面が先細で転勤ボール針
（外側部分）１９となっている矩形の従動子本体１フを
備えている。この従動子本体１７は、内側（内側部分）
で銅板１３に接続されている。

再び第１図を参照するに、円筒状のプローブ本体９の基
端（近端）は、コネクタ２１内に延びる回転自在のねじ
軸２０に結合されている。一方、コネクタ２１は、可撓
性の中空ケーブル２３に取り付けられている。中空ケー
ブル２３内で、その中心には、継手２９を介しモータ２
フに接続されている可撓軸２５が配設されている。゛該
モータ２７は、その軸が３６０度回転する都度、電気信
号を発生する光学的符合化器３１を備えている。また、
可視性の中空ケーブル２３内には、複線電気ケーブル３
３が配設されている。

このケーブル３３は、渦電流プローブ１１ノリード線を
、電流発生器３４から形成される渦電流回路に接続し、
該電流発生器３４は、インピーダンス測定回路３６に接
続されている。インピーダンス測定回路３６の出力端は
、コンピュータ３８の入力端に接続されており、該コン
ピュータ３８の出力端は、ＣＲＴ（陰極線管）映像装置
もしくは表示器４０に接続されている。更に、光学的符
合化器３１の出力端はケーブル４２によりコンピュータ
３８の入力端に接続されている。好適な実施例において
は、電流発生器３４及びインピーダンス測定回路３６は
、米国ワシントン州イザーク（Ｉｓａｑｕａｈ）所在の
ゼテック（Ｚｅｔｅｃ）社により製造されているＭＩＺ
　１８型の渦電流発生器の一部分であり、コンピュータ
は、米国カリフォルニア州バロアルト（Ｐａｌｏ　Ａｌ
ｔｏ）のヒユーレット・パラカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−
Ｐａｃｋａｒｄ）社により製造され、ゼテック社製のＤ
Ｄ＾−４処理パツケージにより改変されている　ＩＥＥ
Ｅ　４８８型インターフエース及びＨＰ９８３６　型コ
ンピュータからなる。一対のモータ駆動される弾性ロー
ラ４５ａ、４５ｂを有する前進・後退機ｆＩ！４４は、
中空ケーブル２３に引張力又は圧縮力を加えることによ
り、選択された熱交換器管３の縦軸線に沿い、プローブ
本体９を前進させたり後退させたりする。特に図示しな
いが、コネクタ２１は、複線電気ケーブル３３が、輪郭
検査装置１の作動中、ケーブル２３に対するプローブ本
体９の回転にも拘わらず、渦電流プローブ１１のリード
線との接触を維持することを可能にする導電性スリップ
リングの配列を備えている。このようなスリップリング
構造は、特願昭６３−１８３７５４号明細書に示されて
いる。尚、この先願明細書の内容は、参考のために本明
細書において援用する。更に、コネクタはねじ軸２０を
可撓軸２５に接続する。

作動に際して、輪郭検査装置１のプローブ本体っけ検査
すべき熱交換器管３内に挿入される。次いで、前進・後
退機構４４を作動して、プローブ本体９を、管３の特定
部分に隣接する位置に摺動する。実際上の問題として、
この特定部分は、通常、管板５又は支持板７のいずれか
により取り囲まれている管３の領域に対応する。このス
テッフヲ実施するに当たって、特定の管３の縦軸線に沿
う１０一ブ本体９の位置は、プローブ本体９の一部分を
取り囲む別の渦電流プローブ（図示せず）の出方を監視
するか又は選択された管３の軸線に沿いプローブ本体９
を摺動する際に弾性ローラ４５ａ、４５ｂの回転数を監
視することにより求めることができる。プローブ本体９
が管３の特定部分内に位置付けられた後、光学的符合化
器３１を作動すると共に、電流発生器３４、インピーダ
ンス測定回路３６及びコンピュータ３８を付勢する。次
いで、コネクタ２１に対しプローブ本体９を回転するた
めに、モータ２７を作動する０次いで、転勤ボール針１
９で、ねじ軸２０のねじピッチに従い、管３の内壁に沿
う螺旋軌跡の追跡を開始する。管３の内壁の直径に変動
があると、渦電流プローブ１１に対し銅板１３が変位し
、それにより、渦電流プローブ１１にはインピーダンス
変化が誘起される。コンピュータ３８は、このようなイ
ンピーダンス変化をミル単位に変換して各螺旋走査の結
果をＣＲＴ表示器４０上に映像化する。

び　　゛　の 次に、第２図、第３図及び第４図を参照するに、円筒状
のプローブ本体９は、基本的構成要素として、回転可能
な中央部分４８と、上端部に設けられる先細の末端部５
０と、下端部に設けられる先細の基端部５２とを含む、
末端部５０及び基端部５２は双方共に、縦孔５６．５８
を備えており、この孔内に、短軸６０及び６２が支承さ
れる。短軸６０の基端部６４はねじ切りされており、同
様に短軸６２の末端部６６もねじ切りされている。これ
等のねじ切りされた端部６４．６６は、第３図に示すよ
うに、１０一ブ本体９の中央部分４８の末端部及び基端
部に螺着される。

縦孔５６．５８における短軸６０及び６２の摩擦を減少
するために、末端部分５０及び基端部分５２は双方共に
コロ軸受６８及び７０を備えている。末端部分５０を短
軸６０に固定するために、スナップリング７２と共に先
細の端キャップ７４が設けられている。該端キャップ７
４は、短軸６０の上端部に存在するねじ穴内に螺入可能
なねじ部７６を備えている。スナップリング７２の内径
部は、短軸６０を取り巻く溝（図示せず）内に受は入れ
られ、他方、該リングツ２の外径部は、縦孔５６内に存
在する別の溝内に嵌合して、短軸６゜と孔５６との間に
底台型の接続を形成する。プローブ本体９の基端部分５
２も類似の仕方で、スナップリング７８ａ及び７８ｂに
より短軸６２に取り付けられる。

尚、スナップリング７８ａ及び７８ｂは、上述のスナッ
プリング７２と構造及び機能が同じである。

短軸６２は、上述の短軸６０とは次の２つの重要な点で
異なる。第１に、短軸６２は、渦電流プローブ１１のリ
ード線を複線電気ケーブル３３に導くための縦軸方向の
孔８０を備えている。第２に、短軸６２は、モータ２７
に接続されている可撓軸２５が係合するねじ軸２０に一
体的に接続されている点である。好適な実施例において
は、ねじ軸２０のねじのピッチは、２０ミル（０，５０
８ｍｍ）と３０ミル（０，７６２悄−）との間にすべき
である。このようなピッチにより、転動ボール針１９及
び渦電流プローブ１１によって行われる管３の内壁の走
査は、管３の種々の短い長さ部分における楕円変形及び
壁従動子アセンブリ１５の転勤ボール針１９に対して比
較的小さな面積しか呈しないような点食或は割れ或はそ
の他の傷を検出するのに充分に精密な分解能を有するこ
とが保証される。

円筒状のプローブ本体９の末端部分５ｏ及び基端部分５
２の外面は、それぞれ、円形の心出し部材８４及び８６
により取り囲まれている。これ等の心出し部材８４及び
８６の各々は、複数個の片持弾性指状部材８８を備えて
おり、各指状部材は、プローブ本体つと検査中の管３の
内面との間にほぼ同じばね力を加える。指状部材８８は
、確実に且つ正確に、プローブ本体９の縦軸線を管３の
縦軸線と整列する。

このような正確な整列は、輪郭検査装置１により管の小
さい楕円歪みをも確実に検知したい場合における輪郭検
査装置１の適正な動作にとって必要である。

回転可能な中央部分４８は、上端が端栓９２により閉塞
され、下端が端栓９４によって閉塞された管状のハウジ
ング９０を備えている。これ等の端栓９２及び９４は両
者共に、その縦軸線に沿いねじ孔９６及び９８を備えて
いて、それぞれ、既述の短軸６０及び６２のねじ切りさ
れた端部を受ける。中央部分４８の内部には半円筒形の
支持部材１００が配置されており、この支持部材１００
は、渦電流プローブ１１の検知コイル及び平衡用コイル
を支持する。この目的で、半円筒形支持部材１００は、
渦電流プローブ１１のコイルを受けるための２つの円筒
状の溝１０３及び１０５を有する扁平側部１０１を備え
ている。更に、この扁平側部１０１は、聖徒動子アセン
ブリ１５の転動ボール針１９を管３の内壁に対して弾性
偏倚する非金属製のコイルばねを受は且つ案内するため
の一対のばね案内柱１０６ａ及び１０６ｂを備えている
。半円筒状支持部材１００の円弧状の側部１０７の形状
は、管状ハウジング９０の内部に対し相補的な形状をし
ており、支持部材１００をハウジング９０に確りと取り
付けるねじ１１３及び１１５を受けるための一対のねじ
孔１０９．１１１を備えている。ハウジング９０の内部
には、更に、従動子本体１７を円筒状ハウジング９０内
に保持するための保持部材１１７が設けられている。第
４図及び第５図に最も明瞭に示しであるように、この保
持部材１１７は、従動子本体１７の底部を乗せる円弧状
のフランジ１１７を備えており、従動子本体１７の上端
がハウジング９０の壁の一部分によって保持されること
により、該従動子本体１７は、ハウジング９０内に捕捉
される。保持部材１１７を半円筒状の支持部材１００に
固定するために一対の止めねじ１２３ａ、１２３ｂが設
けられている。これ等の止めねじ１２３ａ、１２３ｂの
螺刻端部は、支持部材１００に形成されたねじ孔１２４
ａ、１２４ｂに受は入れられる。これ等のねじ１２３ａ
、１２３ｂは、渦電流プローブ１１のリード線に対して
邪魔にならないように、第２図及び第５図に示すように
ずらして（整列せずに）設けるのが有利である。渦電流
１０−ブ１１とプローブ本体９との間の電磁結合度を最
小限度に抑えるために、中央部分４８、末端部分５０及
び基端部分５２の構成要素は、全て、自己潤滑性で容易
に製造可能な商品名・デルリンのようなプラスチック材
料から製造されている。

プローブ組立体１０の渦電流プローブ１１は、概略的に
述べて、図示のようにフェライト磁心１２９に巻装され
た検知コイル１２７及び同様にフェライト磁心１３３に
巻装された平衡コイル１３１を備えている。

検知コイル１２７及び平衡コイル１３１は、半円筒状の
支持部材１００に形成された横孔１３６内に配置されて
イルワイヤ１３４を介して直列に接続されている。

検知コイル１２７のリード線１３８も類似の横孔１４０
内に配置されている。これ等のリード線１３８は、コネ
クタ２１内でスリップリング（図示せず）に接続されて
おり、一方、該スリップリングは、渦電流回路に至る複
線電気ケーブル３３に電気的に接続されている。検知コ
イル１２７内に配置されたフェライト磁心１２９は、検
知コイル１２７によって発生される脈動磁場を集束し、
それにより、この磁場と銅板１３との間にもっと強い結
合が形成される。２つのコイル１２７及び１３１は、細
い銅線の巻回部から形成するのが有利であり、そしてそ
れぞれのフェライト磁心１２９及び１３３の直径は約０
．２５ｉｎ（６，３５ｍｍ）とするのが有利で゛ある。

直列に接続された平衡コイル１３１を設けることにより
、検知コイル１２７と銅板１３との間に生ずる結合度の
測定に際して渦電流回路が利用することができる゛ゼロ
”基準点が得られる。

平衡コイル１３１を設けることと組み合わせて、フェラ
イト磁心１２９による検知コイル１２７が発生する電磁
場の集束で、渦電流プローブ１１は、検知コイル１２７
及び銅板１３間の間隔の如何なる変動をも検知すること
ができる。銅板１３は、従動子本体１７の転動ボール針
１９に接続されているので、渦電流プローブ１１の上述
の構造により、管３の内壁の直径の如何なる変動に対し
ても極めて敏感である輪郭検査装置１が得られる。

銅板１３は、検知コイル１２７に近接している円板部分
１４３と、従動子本体１７の先細のボール保持部１４８
の背部に螺入可能なねじ部分１４５とを備えている。好
適な実施例においては、板１３は、検知コイル１２７及
び該板１３間の間隔の変化に対する渦電流プローブ１１
の感度を更に高めるために、酸素を含有しない高い導電
率を有する銅から形成されている。先細のボール保持部
１４８の先端部には、転勤ボール針１９が配設されてい
る。好適な実施例においては、この針のボールは直径が
ｌｉｎの約１６分の１　（１，５８７５＋ｕｉ）であっ
て、極めて高い分子量のポリエチレンから形成されてい
る。このようなボール針１９は卓越した摩耗特性を有し
、しかも、検査中の管３の内壁を引っ掻いたり或は顕著
に大きな局部的圧力を加えるほどには硬質ではない、従
動子本体１７の両側には、一対の耳部分１５０ａ、１５
０ｂが配設されている。これ等の耳部分１５０ａ、１５
０ｂの各々からは、それぞればね案内柱１５１ａ、１５
１ｂが突出している。第４図に示すように、壁従動子ア
センブリ１５が完全に組み立てられた時には、ナイロン
製のコイルばねが、円筒状支持部材１００のばね案内柱
１０６ａ、１０６ｂ及び耳部分１５０ａ、１５０ｂのば
ね案内柱１５１ａ、１５１ｂを取り巻いて配置される。

この場合にも、非金属ばね１５０ａ、１５０ｂの使用に
より、検知コイル１２７によって発生される磁束はほぼ
完全に銅板１３と結合することができる。

本発明の方法においては、本明細書の“発明の構成及び
作用の概説′°で前述した全てのステップが取られる。

更に、電流発生器３４は、検知コイル１２７にほぼＩ　
ＭＨｚの周波数を有するＡＣ電流を通すように調節され
る０本発明者等は、検知コイル１２フに対しこのように
比較的高い周波数の電流を用いることにより、銅板１３
と最大結合度で結合する磁場の形状が得られることを確
認している。これよりも低い周波数を使用することもで
きるであろうが、その場合には、発生される磁束の多く
が銅板１３ではなくインコネル製の管３の壁と結合し、
輪郭検査装置１の精度の劣化を免れることはできないで
あろう。

プローブ本体９を最初に管３の検査したい部分近傍に位
置付ける時には、プローブ本体９の縦軸線と管３の縦軸
線との間に正確な整列を確保するために、プローブ本体
９の末端部分及び基端部分に配設されている円形の心出
し部材８４及び８６を管３の実質的に円形である部分の
内部に配置することが重要である。即ち、これ等の円形
６出し部材８４．８６の何れかが、第２図に示すように
スラッジ８が堆積している支持板６により取り囲まれて
いる管３の部分内に配置されると、プローブ本体９と管
３の内部との間に不整列が生じ、その結果として、輪郭
検査装置１からの読出量が不正確になるという問題が発
生する。

本発明の輪郭検査袋Ｗ、１は、第６八図、第６Ｂ図及び
第６Ｃ図に示しである管の幾何学的形態の変化を容易に
検出することができる。第６Ａ図では、検査されている
管３の部分は、相当大きな機械的圧力を受けており、管
３に小さい歪み度の楕円変形が誘起されており、図示の
例ではＲ１がＲ２より大きい。

プローブ本体９内の渦電流プローブ１１と銅板１３との
間における幾何学的形態に由り、壁従動子アセンブリ１
５は、管３の内径における小さい変化に対しても極めて
敏感であり、本発明の輪郭検査装置１は、第６＾図に示
しであるような管３の小さな楕円変形さえも検出するこ
とができる。既述のように、このような楕円変形を検出
する能力は、極めて重要である。と言うのは、管３のこ
のような圧搾された部分が応力腐食割れの発生の原因と
なるからである。本発明の輪郭検査装置１は更に、第６
Ｂ図に示すように、管３の内壁に生ずる薄肉化された部
分１５９を容易に検出することができる。即ち、薄肉化
された部分１５９の輪郭を渦電流プローブ１１の検知コ
イル１２７に対する銅板１３の振動に弾性的に変換する
転勤ボール針１９の作用により、得られる読出量（第７
図にグラフで例示しである）の精度及び分解能は検知コ
イル１２７を単に、掃引接触関係で薄肉化された部分１
５９を横切って掃引させた場合よりも遥かに高い。これ
等の全ての理由から、本発明の輪郭検査装置１は、第６
Ｃ図に示すような点食傷１６０をも非常に正確に且つ確
実に検出することが可能である。このような点食傷１６
０については、転勤ボール針１９が弾性的に該点食傷と
係脱するので、渦電流プローブ１１の検知コイル１２フ
と銅板１３との間に鋭い振動が生じ、この振動は、渦電
流回路及びコンピュータにより、第７図に示した輪郭グ
ラフにおいて鮮明なスパイクに変換される。このような
点食傷１６０の存在は、点食傷が存在する領域を渦電流
コイル１２７で単に掃引するだけで検出することも可能
であるが、このような装置の感度は非常に小さい、と言
うのは、渦電流コイルは、管３がコイルに対して作用す
るインピーダンスの大きさの比較的小さな減少しか検知
し得ないからである。更に、上記のようなコイルは、そ
の直径が傷自体に等しいか又はそれよりも小さくなけれ
ば、このような点食傷１６０の縁を正確に解析すること
はできないであろう、また、このような渦電流コイルを
満足に製作することができる大きさに関しては実際上限
界があることに鑑みても、本発明の輪郭検査装置におい
て、このような傷を渦電流プローブ１１と銅板１３との
間の明確に確定される相対運動に変換することは、従来
技術を凌駕する副署な利点を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の輪郭検査装置を略示する部分斜視図
、第２図は、熱交換器管を検査する本発明の輪郭検査装
置の側面図、第３図は、渦電流プローブと該渦電流プロ
ーブ内に配置される聖徒動子アセンブリとの諸構成要素
を示す本発明の輪郭検査装置の円筒状プローブ本体の断
面図、第４図は、第３図に示した聖徒動子アセンブリ及
び渦電流１０−ブの拡大図、第５図は、第４図に示した
聖徒動子アセンブリ及び渦電流１０−ブの分解斜視図、
第６八図、第６Ｂ図及び第６Ｃ図は、それぞれ、楕円状
に変形された熱交換器管、壁が薄肉化された熱交換器管
及び点食が生じた熱交換器管ノｏｒ面図、第７図は、本
発明の輪郭検査装置の出力を示すグラフであって、本発
明の輪郭検査装置の転勤ボール針の半径方向変位が、該
転勤ボール針が管の内壁を螺旋状に走査する場合にどの
ように表示されるかを示す図である。 １・・・輪郭検査装置　　３・・・管（熱交換器管）９
・・・プローブ本体　　１０・・・プローブ組立体１１
・・・プローブ装置（渦電流プローブ）１３・・・板部
材（銅板）１５・・・聖徒動子アセンブリ１７・・・従
動子本体 １９・・・外側部分く転勤ボール針） 出願人　　ウェスチングハウス・エレクトリック・コー
ポレーション

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）管の内部に挿入可能なプローブ本体と、導電性の板
   部材及び該板部材との間の間隔を表す信号を発生するた
   めの渦電流プローブ装置を含むプローブ組立体と、前記
   プローブ本体に可動的に取り付けられて、管の内壁の輪
   郭の変化を前記導電性の板部材と前記渦電流プローブ装
   置との間の前記間隔の変化に変換するための壁従動子装
   置とを有する装置を用いて管内壁の輪郭を検査する方法
   であつて、 ａ、前記プローブ本体を管の内部に挿入し、ｂ、約０．
   ３８１〜０．８８９ｍｍの螺旋ピッチで前記プローブ本
   体を螺旋状に回動し、 ｃ、約０．５〜１．５メガヘルツの周波数で前記渦電流
   プローブ装置にＡＣ電流を通電する、 諸ステップを含む管内壁の輪郭検査方法。 ２）管の内壁の輪郭を検査する装置であって、ａ、前記
   管内に挿入可能なプローブ本体と、ｂ、前記プローブ本
   体内に配置されて、板部材及び該板部材との間の間隔を
   表す信号を発生するためのプローブ装置を含み、前記板
   部材及び前記プローブ装置が互いに相対的に移動可能で
   あるプローブ組立体と、 ｃ、前記プローブ本体内に可動に取り付けられて、前記
   管の内壁の輪郭を弾性的に追跡するための外側部分と、
   前記プローブ組立体に作動上接続されて前記管の内壁の
   輪郭の変化を前記プローブ組立体の前記プローブ装置及
   び前記板部材の間の間隔の変化に変換するための内側部
   分とを有する従動子本体を含む壁従動子アセンブリと、 を含む管内壁の輪郭検査装置。