JPH05107233A - 非破壊検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対象とする寸法及び超音波列の伝播時間の測
定を同時に行い、上記測定値を基に対応する伝播速度及
び部品の組成の不良を電子的手段によりリアルタイムに
推論することを特徴とする非破壊検査方法を提供するこ
と。 【構成】 検査装置は、それぞれ超音波放出器プローブ
（３）及び超音波が検査すべき部品（２）を通って伝播
した後にその超音波を受信する超音波受信器プローブ
（４）とを備える２つの測定クランプ（６、７）と、ク
ランプ（６、７）のマイクロコンピュータ（５）への電
気的接続を保証することにより、測定操作を許容する圧
力センサ（１９）と、クランプ（６、７）に接続された
軸受アーム（２５）により担持され、検査すべき部品
（２）の寸法を空中で測定するプローブ（８、９）とを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐火物から成る部品の
寸法及び組成をリアルタイムで非破壊的に超音波で検査
する方法及びその方法を実施する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】耐火物製品分野において、例えば、製鋼
所の転炉のような工業的製造設備の摩耗部品の交換及び
検出工程は、時間がかかりかつコストがかさみ、常にそ
の製造設備の運転を停止しなければならないことが公知
である。

【０００３】従って、耐火物から成る部品は、それらを
使用する前にその信頼性を確保することが必須である。
耐火物製品の品質認定に必要と考えられる特性のうち、
主として次の特性が採用されている。即ち、同一の製造
設備に使用しようとする幾つかの製品の品質が均一であ
るか否か、特に、グラファイト系耐火物の場合の加圧に
起因する配向度の影響、密度の変化程度、内部の均質性
の不良、強度の変化程度である。

【０００４】超音波が耐火物を伝播する速度を測定する
技術は公知である。この技術は、試験すべき部品の片面
に取り付けられた放出装置により放出される５０乃至１
００ＫＨｚの周波数の超音波列がその部品を透過し、そ
の反対面に配置された受信装置により受信されるまでの
時間を測定することを原理とするものである。

【０００５】現在、伝播列の透過時間と耐火物の組成又
は組織との間には、ある相関関係があることが分かって
いる。

【０００６】通常、耐火物から成る部品が寸法上及び品
質上の仕様に適合しているか否かを確認することが望ま
しい場合、部品の３つの寸法、即ち、長さ、幅及び厚さ
を第１の段階にてはさみ尺により測定し、その得られた
値を手で用紙に記録している。

【０００７】第２の段階において、超音波列が各対の部
品の両面間を透過する時間を測定する。２つの超音波プ
ローブ、即ち、放出器プローブ及び受信器プローブは、
操作者が２つの対向面の各々に手で取り付け、部品の３
つの軸に対する３つの伝播時間の値を求め得るようにし
ている。これは、手操作で測定する一方、その測定値そ
の後に処理し得るように第１のコンピュータファイルに
入力される。この第２の段階中、３つの軸線の各々に沿
った超音波の伝播速度は、予め測定した寸法及び時間の
値から求める。

【０００８】次に、コンピュータ処理によりこれらデー
タを解釈することでその部品の寸法及びその組織の品質
を検査し、又は点検することが可能となる。

【０００９】最後に、全ての測定値は、第２のコンピュ
ータファイルに手操作で送り、一定時間に亙って材料の
品質が一定であるように制御し、又は一定であるか否か
を監視することが出来る。

【００１０】しかし、上述の測定技術には、多くの欠点
がある。即ち、操作者は、プローブを部品の２つの対向
面に取り付けられた状態に維持する結果、その部品の面
に押圧力を加えることとなり、そのため、超音波列の伝
播時間の測定値に誤差が生じる。その結果、材料の組織
の品質に関してこの測定値から得られる情報にも誤差が
生じる。この測定誤差は約１５％程度であるが、場合に
よっては、２０％に達することもある。耐火物から成る
部品を検査し又は点検するのに要する時間はかなり長
い。実際、第一に、部品の３つの軸線の各々に対して２
つの異なる測定を行わなければならず、第二に、これら
測定結果及びコンピュータ処理後に得られたデータは手
操作にてコンピュータファイルに入力しなければならな
い。この方法を実施するためには、数名の労力が必要で
ある。従って、かかる検査は、数名の操作者の関与を必
要とする手操作を含むため、誤差の生じる虞れが一層顕
著となる。かかる測定誤差の虞れは、一定時間に亙って
工程が反復される程に益々増大する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】故に、本発明の一つの
目的は、操作が簡単でかつ迅速に検査し得る耐火物から
成る部品の寸法及び組成をリアルタイムで高精度に検査
し又は点検する方法及びその方法を実施するための装置
を提供することにより、上記の欠点を解決することであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、耐火物から成
る部品の寸法及び組成の非破壊検査方法であって、部品
の少なくとも１つの寸法を測定する段階と、一方が放出
器プローブであり、他方が受信器プローブである２つの
超音波プローブにより、放出器プローブにより放出され
た超音波列が上記寸法に沿って部品を透過する伝播時間
を測定する段階と、寸法−時間測定値の各対毎に超音波
列の伝播速度を計算する段階と、上記測定値を基に耐火
物の組成内の不良を推論する段階とを備える検査方法に
して、対象とする寸法及び超音波列の伝播時間の測定を
同時に行い、上記測定値を基に対応する伝播速度及び部
品の組成の不良を電子的手段によりリアルタイムに推論
することを特徴とする非破壊検査方法を提供するもので
ある。

【００１３】本発明による検査方法は、部品の寸法があ
る仕様に適合しているか否かをリアルタイムに検査し又
は点検し、更に、耐火物の内部の欠点を検出することを
許容するものである。

【００１４】又、本発明は、上記方法を実施する装置に
して、一方が放出器クランプであり、放出器プローブ及
び部品の寸法を空中で測定する放出器手段が設けられ、
その他方の測定クランプが受信器クランプであり、受信
器プローブ及び受信器測定手段が設けられた２つの測定
クランプと、前記測定クランプに接続された電子的手段
とを備え、前記測定クランプの各々が、長手方向本体に
より形成され、該長手方向本体がその一端に、対応する
超音波プローブがその内部に弾性的に保持されるハウジ
ングと、放出器プローブの軸線に対して平行な軸線を有
する３つの圧力センサがその上に弾性的に取り付けられ
た支持手段とを備え、上記圧力センサ及び放出器プロー
ブが、取り付け面と称する同一面内に恒久的に包含さ
れ、ハウジングに対して突出する自由端を有し、更に、
プローブ及びセンサをそれぞれ案内する穴が設けられた
ガイド板と、上記取り付け面から遠方の支持手段側のハ
ウジングに配置された測定手段用の軸受手段と、支持手
段に接続され、センサと整列されたストッパであって、
所定の値の機械的圧力によりその自由端と反対側のセン
サ端部と電気的接触を画成し得るようにしたストッパと
を備え、各クランプ内に上記電気的接触が画成されたと
きに限り測定が開始されるようにし、上記長手方向本体
がプローブと反対側のその端部にハンドルを備えること
を特徴とする検査装置を提供するものである。

【００１５】本発明による検査装置は、ハンドルが長手
方向本体と整合状態にあること、ハウジングが長手方向
本体と整合状態にあること、該長手方向本体が円筒状の
形状であること、該ハウジングが本体の径と同一径の円
筒体の形状であること、ハンドルが本体の径より小さい
径の円筒状スリーブの形状であり、該スリーブが截頭円
錐形部分により上記本体に接続されることを更に特徴と
する。

【００１６】本発明のその他の特徴によれば、プローブ
は、その一端にてフランジに協働可能である較正ばねに
よりハウジングの外方に弾性的に偏倚され、該フランジ
はその外端に近接してプローブに接続され、その較正ば
ねの他端はハウジング内の固定ストッパに接続され、プ
ローブが上記ストッパを通って伸長し、ハウジングの内
端の機械的ストッパが中央部分にプローブの一端の通過
を許容する円形穴を画成するカラーにより形成され、該
フランジが該円形穴より大きい径を有し、３つの圧力セ
ンサが３つの較正ばねにより支持手段上に弾性的に取り
付けられ、支持手段がハウジングの周囲に固定した第１
のフランジにより形成され、第１のフランジ上に配置さ
れたストッパが、対応する絶縁スリーブを介して上記第
１のフランジの貫通穴内に固定された円筒状構成要素で
あり、上記ガイド板が第１のフランジの径に等しい径の
円形の第２のフランジであり、測定手段の軸受手段が、
上記本体に対して垂直な面に固定された少なくとも１つ
のアームを備え、部品の寸法を空中で測定する放出器及
び受信器手段が、放出器寸法プローブ及び受信器寸法プ
ローブという２つの超音波プローブを備えることを更に
特徴とする。

【００１７】

【実施例】本発明は、単に一例として以下に掲げた本発
明の詳細な説明を添付図面と共に参照することにより、
一層良く理解されよう。

【００１８】本発明による非破壊検査方法又は品質管理
方法は、製造される耐火物製品の品質を好適なものにす
るために採用される。

【００１９】最初に、その特性が仕様に適合しているか
否かをチェックするために使用することを目的とする部
品バッチから耐火物から成る製品の幾つかの見本を取り
上げる。この部品は、各種の形状及び品質のものであ
る。即ち、グラファイト又はその他の材料を含む標準的
なレンガ又は特殊な形状のレンガである。

【００２０】見本を検査し又は管理するため、部品の寸
法及び各寸法毎の超音波列の伝播速度を測定する。

【００２１】本発明による方法は、図１に示すように、
次の段階を備えている。即ち、耐火物製品２の２つの対
向面１の間で、これら該面１が分離する距離を空中で測
定する段階と、一方が放出器プローブであり、その他方
が受信器ブである２つの超音波プローブ３、４により、
放出器プローブ３から放出された超音波列が２つの面１
の間を伝播する時間を同時に測定し、この測定工程が部
品２の３つの寸法の各々に対して実施されるようにする
段階とを備え、本発明は又、部品の１又は２つの寸法に
沿って次の測定を行うためにも適用可能であり、更に、
部品２の各寸法毎に、適当な電子手段５により、超音波
列の伝播速度を実質的に瞬間的な方法で計算する段階
と、上記測定値を基に、耐火物の内部欠点の有無及び部
品２が寸法的に適合しているか否かに関するデータをリ
アルタイムで推論する段階とを備えている。

【００２２】図１に示した本発明による方法の実施例に
おいて、部品２の２つの面１の間の距離は、以下に説明
する他の２つの超音波プローブにより空中で測定され
る。別の実施例によれば、この測定は、レーザ、光学的
手段又は反射光測定法によって行うことも可能である。
利用される超音波周波数は、耐火物３内で放出される超
音波の場合、３０乃至１２５ＫＨｚの範囲とし、及び空
中を伝播する超音波の場合、１５０乃至３００ＫＨｚの
範囲とする。

【００２３】このように、この方法は、製品の品質を簡
単にかつ迅速に監視することを許容し、製品の製造ライ
ンにおける誤差の補正を可能にするものである。

【００２４】上述の検査方法を実施するための装置は、
図１に概略図的に示してある。該装置は、２つの測定ク
ランプ６、７を備え、該測定クランプ６は放出器クラン
プであり、部品の寸法を空中で測定する超音波放出器プ
ローブ及び放出器手段８が設けられ、測定クランプ７は
受信器クランプであり、超音波受信器プローブ４及び放
出器手段８に関係する受信器手段９が設けられ、これら
測定クランプ６、７に接続された電子的手段５とを備え
ている。上記測定クランプ６、７の各々は、耐火物から
成る部品２の両面に対し対面状態に配置し得るようにし
てある。超音波プローブ３、４は、各面１に接触するよ
う配置され、２つの対向面間の距離により表現される部
品の寸法を空中で測定する手段８、９は、プローブ３、
４に対して平行な位置に配置され、空気によってのみ分
離されている。

【００２５】図１に関して説明する実施例において、空
中で部品２の寸法を測定する放出器手段８及び受信器手
段９は、それぞれ、放出器寸法プローブ及び受信器寸法
プローブと称される２つの超音波プローブを備えてい
る。更に、耐火物内の伝播速度を測定する超音波プロー
ブ３、４は、３０乃至１２０ＫＨｚの低周波数の超音波
を利用する一方、寸法プローブ８、９は、１５０乃至３
００ＫＨｚの高周波数の超音波を利用する。電子的手段
５は、例えば着脱可能なケーブル１１、１２を介して２
つの測定クランプに接続されるマイクロコンピュータ５
により構成される。適当なソフトウェアがリアルタイム
にて計算を行い、その結果を表及び曲線の形態で表示
し、これにより、その測定値が所定の基準値に適合して
いるか否かを瞬間的に点検し、又はそのように制御する
ことが可能となる。

【００２６】図２に示すように、測定クランプ６、７の
各々は、一端１４に次のものを有する円筒状本体１３を
備えている。即ち、本体３の径と同一の径の円筒状ハウ
ジング１５であって、較正されたばね１６によりその内
部に低周波数のプローブ３が取り付けられた円筒状ハウ
ジング１５と、プローブ３の周囲に配置された支持手段
１８であって、スタッドと称されるプローブ３の軸線に
対して平行な軸線を有する３つの圧力センサ１９が３つ
の較正ばね２０によってその上に弾性的に取り付けられ
かつ１２０°の角度で離間された支持手段１８とを備え
ている。スタッド１９及びプローブ３は、ハウジング１
５の外側の取り付け面と称される同一面内に恒久的に保
持される自由端２１、２２を備えている。

【００２７】耐火物から成り、クランプ６が取り付けら
れる部品２の面１は、該部品２が常に一定の表面粗さを
有する点で取り付け面と略適合する。本体１３に対して
直角なガイド板２３には、スタッド１９を受け入れる３
つの穴２４ａ及びプローブ３を案内する穴２４ｂが形成
される。スタッド１９及びプローブ３の自由端２１、２
２は、常に穴２４ａ、２４ｂ（図３）外に伸長する。

【００２８】測定手段８、９用の軸受又は支持手段２５
が支持手段１８の後側に対しハウジング１５の円筒状壁
の上に配置されている。

【００２９】図３に示しかつ支持手段１８に接続した３
つのストッパ２６は、スタッド１９と整合し、操作者に
より付与される所定の値の機械的圧力により、その自由
端２１の反対側のスタッドの端部２７と電気的接触を画
成し得るようにしてある。円筒状本体１３は、ハウジン
グ１５と反対側の端部２８にハンドル２９を備えてい
る。ハウジング１５は、本体１３及びハンドル２９と同
軸状である。この構造は、操作者が部品２の端面１に加
えなければならない力に最も良く対応し得るようにした
ものである。

【００３０】図２に示すように、ハンドル２９は、本体
１３の径より小さい径の円筒状スリーブ３０の形状を備
えている。

【００３１】図４に示すように、ハウジング１５内に保
持された機械的ストッパ１７は雄ねじ３２ａが設けられ
たカラー３２により形成され、このカラー３２の中心部
には円形穴３３が形成される。カラー３２は、更に、ハ
ウジング１５の雌ねじ部分１５ａ上におけるストッパ１
７の位置を調節し得るようにしたスパナ（図示せず）の
ピンを受け入れる３つの軸穴３２ｂが形成されている。
低周波数の超音波プローブ３は、円筒状の形状であり、
本体の外側の端部に近接するその長手方向面３４には、
ストッパ１７の円形穴３３の径よりも大きい径のフラン
ジ３６が設けられている。このように、スタッド及びプ
ローブ２２の自由端２１が部品２の面１と接触すると、
フランジ３６が設けられたプローブの端部は、ばね１６
の作用に抗してカラー３２内を摺動し、フランジ３６か
ら遠方のばね３６の端部はカラー３２に圧接する。上記
超音波プローブは、例えば、圧電ペレットにより形成さ
れる。プローブ４は同様の構造である。

【００３２】ハウジング１５を構成するシリンダの周囲
に固定された支持手段１８は、フランジにより形成され
る。例えば、溶接により本体に固定されたフランジ１８
には、例えば、ガイド板２３の穴２４ａに対して１２０
°離間させかつ該穴２４ａにそれぞれ対面する関係の貫
通穴３７が形成される。これら貫通穴３７には、例え
ば、ナイロンから成る絶縁スリーブ３８が設けられ、平
坦な頭部４０が設けられたストッパ３９と称される円筒
状の金属要素が該穴貫通３７内に係合する。これらスト
ッパ３９は、端子３９ｂを介在させてナット３９ａによ
り穴３７内に固定され、これら端子３９ｂの各々は、マ
イクロコンピュータ５（図１）に接続した導電体３９ｃ
に接続される。平坦な頭部４０は、図３に図示するよう
に、要素２６及び対応する穴２４と整合状態にスタッド
１９との電気的接触を画成するのを許容する。

【００３３】操作者がクランプ手段６、７により部品２
の表面１に力を加えると、スタッド１９、プローブ３、
４は、スタッド１９がストッパ３９と機械的に接触する
（図３）まで、その穴２４ａ、２４ｂ及びハウジング１
５内をそれぞれ摺動する。

【００３４】圧力スタッド又はセンサ１９は付与された
圧力を検出し、その圧力が所定の圧力範囲内である場
合、電気的接触が画成される。しかし、測定は２つの測
定クランプ６、７の各々にて電気的接触が画成されたと
きに限り、開始することが出来る。

【００３５】このセンサの数は部品２の表面１に可能な
限り最良の接触状態を実現する点で最適なものである。
部品２は、常に粗面であるため、４つのセンサでは理想
的な接触は得られない。かかる機構は極めて有利であ
る。それは、部品２の面１に付与される力を一定に維持
し、故に、操作者側の操作の誤りを回避し、各測定毎に
同一の実験状態を忠実に再現し得るからである。装置の
機能の信頼性が高い結果、製造コストの高い危険性の大
きい部品２の検査又は品質管理を行うことが可能とな
る。

【００３６】ガイド板２３は、フランジ１８の径に略等
しい径の円形フランジである。ねじ穴２４ａは二等辺三
角形の隅部に形成されており、これら穴の寸法は圧力セ
ンサ１９の寸法に対応する。中央穴２４ａの寸法は、対
応する低周波数の超音波プローブ３の寸法に対応する。

【００３７】寸法プローブ８、９用の軸受又は支持手段
２５は、各クランプ６、７のハウジング１５を形成する
円筒体に対して垂直な位置にて例えば、溶接により固定
された少なくとも１つのアームにより形成される。該ア
ーム２５は、その下方部分に円形の基部４１を有する薄
い部材であり、該アーム２５を円筒状本体１３に接続す
ることを許容し、その自由端には、寸法プローブ８、９
を受け入れる貫通穴４２を備えている。寸法プローブ
８、９は、圧電ペレットにより形成され、ねじ付き茎部
及びナット（図示せず）が設けられた六角形の構成要素
の形態をしている。故に、プローブ８、９は、アーム２
５にボルト止めされる。このように、寸法プローブ８、
９は、低周波数の超音波プローブ３、４に対して平行で
ある。

【００３８】本発明の上記実施例において、単一のアー
ム２５が本体１３に固定されているが、選択可能な別の
実施例において、各クランプ６、７には、真向いに配置
された２つのアーム２５が設けられている。この選択可
能な別の構造は、耐火物から成る部品の面１の間に平行
四辺体が存在しない点で有利である。全体として、これ
ら面は正確に平行であることはなく、部品２は、離型の
技術的理由により、一定のテーパーを付けた構造にて形
成される場合さえあることに留意すべきである。部品２
がこのように僅かにテーパーを有する構造の場合でも、
測定結果は影響を受けない。一方、平行四辺体が存在し
ないことを誇張して言えば、アーム２５により一方向
に、及びそのアーム２５によりその反対方向に測定する
という２つの連続的な測定を行わなければならず、次に
これら測定手段を設定しなければならないことを意味す
る。各々、空中で測定するプローブが設けられた真向い
の位置に配置した２つのアーム２５を備えるクランプ
６、７は、かかる２回の測定操作を不要にし、操作に伴
う測定誤差の虞れを解消するものである。又、各測定時
間も節約される。

【００３９】図８乃至図８に示した本発明の選択可能な
別の実施例によれば、クランプ６、７には、２つのアー
ム部分４３、４４により形成されたアーム２５が設けら
れており、これらアーム部分４３、４４は、相互に関節
接続されかつその端部４３ａ、４４ａの１つは、プロー
ブ３の軸線に対して平行に枢着ピン４５により接続され
る。より正確には、部分４３、４４は、その端部分４３
ａ、４４ａの一方で部分的に重なり合う。

【００４０】図６に示すように、アーム２５の第１の部
分４３は、アームの第２の部分と接触する端部４３ａと
反対側の端部４３の一方に湾曲した基部４６を備えてお
り、該アームを円筒状本体１３に例えば、溶接すること
を許容する。アーム２５の第２の部分４４は枢着ピン４
５に関節接続される。例えば、ディスク状の板４７は重
なり合う関係にある２つの部分４３、４４の共通の端部
分４３ａ、４４ａの間に介在させ、この板４４は、例え
ば、スタッド４８及びナット４９により、アーム２５の
可動部分４４に固定される。

【００４１】ディスク４７は、その大きい面４７ａの一
方に、切欠きの形状の複数のキャビティ５０を備えてい
る。これらキャビティ５０は、枢着ピン４５上に中心決
めされたディスクの円に沿って等間隔に離間して配置さ
れている。これらキャビティ５０の１つは、ディスク４
７をアーム２５の可動部分４４に固定するスタッド４８
を受け入れることが出来る。

【００４２】アーム２５の固定部分４３には、可動部分
４４を一定の位置に維持し得るようにディスク４７を固
定する固定手段５１、５２が設けられている。これら固
定手段５１、５２は、ディスク４７の面に対して対面状
態に配置され、該ディスク４７には、キャビティ５０が
形成され、該ディスク４７は、上記キャビティと協働可
能であるように枢着ピン４５とキャビティ５０との間の
距離に対応する所定の距離だけ枢着ピン４５から離間さ
れている。

【００４３】枢着ピン４５の下方に配置されたディスク
４７の固定手段５１、５２は、キャビティ５０が設けら
れたディスク４７の面４７ａに対して垂直な軸線を有す
るばね上に取り付けられた、例えば、金属から成るボー
ル５１を備えている。該ボール５１及びばね５２は、そ
の端部の１つが開口した略円筒状のソケット５３内に配
置されている。このソケット５３の開口端は、アーム２
５の固定部分４３を通って伸長する枢着ピン４５に対し
て平行な軸線を有する穴５４内に係合し、このようにし
て、該開口端はディスク４７の面４７ａと接触する。

【００４４】ばね５２は、その端部の一つによりソケッ
ト５３の内端に圧接する。極めて剛性なばね５２の作用
により、ボール５１はディスクの面４７ａに付勢され、
キャビティ５０が該ボールの正面に配置されると直ち
に、該ボールの一部が上記キャビティに係合し、これに
より、ディスク４７の回転を阻止する（図７）。

【００４５】アーム２５の可動部分４４は、その自由端
４４ｂ、即ち、固定部分４３に接触する端部４４ａと反
対側の端部に寸法プローブ８、９（図１）を受け入れる
貫通穴５５を備えている。２つのアーム部分４３、４４
にてかかるアーム２５が設けられた本発明によるクラン
プ６、７の各々は、図８に図示するように、ガイド板２
３に配置された３つのスタッド１９の内、２つのスタッ
ドの自由端を機械的にかつ電気的に相互接続させる金属
バー５６を備えている。スタッド１９又は圧力センサの
各々は、中央部分１９ａの一部が凹状に形成されてお
り、該中央部分１９ａの各側部に２つの端縁１９ｂを画
成する。

【００４６】金属バー５６により相互接続された２つの
スタッド１９の２つの凹状の中央部分１９ａは相互に整
合しており、故に、各スタッドの２つの端縁１９ｂ間に
金属バー５６を受け入れることが出来る。金属バー５６
をスタッド１９に固定するため、各スタッド１９には、
例えば、各端縁１９ｂに穴を形成する一方、金属バーの
各端部には、該金属バーの厚さ全体を伸長する穴を形成
し、金属バーが適所にあるとき、これら３つの穴が整合
状態となるようにする。次に、これら３つの穴内にピン
を挿入し、組立体を相互に固定するだけでよい。

【００４７】検査すべき部品２に接触させようとする金
属バー５６の端縁は、ナイフ状の断面を備えている。こ
のように、金属バー５６を適所に固定した状態で、同一
の取り付け面内に恒久的に保持された第３のスタッド１
９の自由端は、各クランプの本体１３のハウジング１５
に対して突出する。

【００４８】上述の実施例は、その寸法の１つが２つの
スタッド１９間の距離よりも短かい耐火物から成る部品
の寸法及び組成の非破壊検査を行うことを許容するもの
である。検査すべき部品２の最小寸法が厚さで表示され
る場合、操作者は、金属バー５６及び第３のスタッド１
９を上記厚さと接触するように動かすことにより、各ク
ランプ６、７をその厚さ部分に対して対面状態となるよ
うに位置決めしなければならない。この意味で、部品２
の最小寸法側に圧接する金属バー５６は、該金属バー５
６が相互接続させる２つの圧力センサ１９の全体に力を
配分する。

【００４９】部品２が２つの測定クランプのアーム２５
の端部を遮蔽するような寸法を有し、アーム２５が、そ
の部分４３、４４が整合状態となるように配置されてい
る場合、部品２の別の寸法を空中で測定するためには、
操作者は、各クランプ６、７のアーム２５の可動部分４
４を同一角度で枢動させ、寸法プローブ８、９が対面状
態となり、部品２により最早、相互に遮蔽されないよう
にする。

【００５０】耐火物から成る全ての型式の部品をその寸
法に関係なく検査し得るようにするため、アーム２５
は、ハウジングのカラーと略垂直方向に整合した状態で
円形フランジ２３に対して配置し直す。実際上、本出願
人は、小さい寸法の部品２の場合、プローブ８、９が相
互に過度に近接しているならば、２つの面１が分離する
距離を測定することは出来ないことが分かった。このよ
うに、アーム２５を図示した位置に配置することによ
り、検査すべき部品の全ての寸法の検査が可能となる。
部品２の２つの対向面１間の測定の終了は操作者に対し
て音響的信号により知らされる。クランプ６、７は、例
えば、陽極処理したアルミニウムにて形成し、スタッド
１９は鋼にて形成する。

【００５１】本発明の結果、検査に必要な時間が著しく
短縮され、一人の操作者で測定を行うことが可能とな
る。このようにして、試験部品の寸法的及び構造的品質
に関する信頼性の高い情報をリアルタイムで得ることが
可能となる。この検査方法及び該検査方法を実施する装
置は、生産ラインの測定を全自動にて行い、部品中の欠
点を検出した場合に迅速に対応し得るという更なる利点
をもたらすものである。上述の実施例において、本発明
は、耐火物から成る部品の検査に適用した場合について
説明したが、本発明は又、その他の材料から成る部品の
検査にも適用可能であることが容易に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置の一実施例の概略図である。

【図２】本発明による測定クランプの一実施例の概略図
的な縦断面図である。

【図３】センサ−ストッパ接続部の概略図的な拡大縦断
面図である。

【図４】プローブ用のハウジング内に収容されたカラー
の概略図的な断面図である。

【図５】空中で測定するプローブ用の軸受アームの概略
図である。

【図６】本発明による装置の測定手段用の別の実施例の
軸受手段の部分側面図である。

【図７】図６の線７−７に沿った断面図である。

【図８】図６及び図７の軸受手段が検査すべき部品の上
の適所にあるクランプの側面図である。

【符号の説明】

１ 面 ２ 部品 ３ 超音波放出器プローブ ４ 超音波受
信器プローブ ５ マイクロコンピュータ ６ 測定クラ
ンプ ７ 測定クランプ ８ 放出器手
段 ９ 受信器手段 １１ ケーブ
ル １２ ケーブル １３ 円筒状
本体 １４ 端部 １５ ハウジ
ング １５ａ 雌ねじ １６ ばね １７ ストッパ １８ 支持手
段 １９ 圧力センサ ２０ ばね ２１ 自由端 ２２自由端 ２３ ガイド板 ２４ａ穴 ２４ｂ 穴 ２５ 軸受ア
ーム ２６ ストッパ ２８ 端部 ２９ ハンドル ３０ 円筒状
スリーブ ３２ カラー ３２ａ 雄ね
じ ３３ 円形穴 ３４長手方向
面 ３６ フランジ ３９ｃ導電体 ４１ 基部 ４２ 貫通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイナール・フイリプテイ フランス共和国 13110 ポール−ドウ− ブーク，アヴニユー・フレデリツク・ミス トラル，レ・タマリ １ (72)発明者 ジエラール・ヴアレリツク フランス共和国 13270 フオ・シユール ／メール，リユー・ダリウ・ミルオー 135

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐火物から成る部品の寸法及び組成の非
   破壊検査方法であって、 部品の少なくとも１つの寸法を測定する段階と、 一方が放出器プローブであり、他方が受信器プローブで
   ある２つの超音波プローブにより、放出器プローブによ
   り放出された超音波列が前記寸法の部品を通って伝播す
   る時間を測定する段階と、 各対の寸法−時間測定値毎に、超音波列の伝播速度を計
   算する段階と、 前記測定値を基に耐火物の組成中の欠点を推論する段階
   とを備える検査方法にして、 対象とする寸法、及び超音波列の伝播時間の測定が同時
   に行われ、前記測定値を基に電子的手段により対応する
   伝播速度及び部品の組成中の欠点がリアルタイムにて推
   論されるようにしたことを特徴とする非破壊検査方法。
2. 【請求項２】 請求項１による検査方法を実施する、耐
   火物から成る部品の寸法及び組成の非破壊検査装置にし
   て、 一方が放出器クランプであり、部品の寸法を空中で測定
   する放出器プローブ及び放出器手段が設けられ、他方の
   測定クランプが受信器クランプであり、受信器プローブ
   及び受信器測定手段が設けられた２つの測定クランプ
   と、 測定クランプに接続された電子的手段であって、前記測
   定クランプの各々がその内部に超音波プローブが弾性的
   に保持されたハウジングをその一端に有する長手方向本
   体により形成される電子的手段と、 プローブの軸線に対して平行な軸線を有する３つの圧力
   センサがその上に弾性的に取り付けられたプローブの周
   囲に配置された支持手段とを備え、前記圧力センサ及び
   前記プローブが、取り付け面と称される同一面内に恒久
   的に保持された自由端を有しかつハウジングに対して突
   出し、 更に、ハウジングに対して垂直でかつ前記プローブ及び
   センサをそれぞれ案内する穴が形成されたガイド板と、 前記ハウジング上に取り付けられた測定手段用の軸受手
   段と、 支持手段に接続されかつ前記２つのセンサと整合状態に
   あると共に、測定を開始する目的にて、所定の値の機械
   的圧力によりその自由端と反対側のセンサの端部との電
   子的接触を画成し得るようにした３つのストッパとを備
   え、 前記長手方向本体が前記プローブと反対側の端部にハン
   ドルを備えることを特徴とする非破壊検査装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の非破壊検査装置にし
   て、前記ハンドルが長手方向本体と整合状態にあること
   を特徴とする非破壊検査装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の非破壊検査装置にし
   て、前記ハウジングが長手方向本体と整合状態にあるこ
   とを特徴とする非破壊検査装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の非破壊検査装置にし
   て、前記長手方向本体が円筒状の形状であることを特徴
   とする非破壊検査装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の非破壊検査装置にし
   て、前記ハウジングが長手方向本体の径と同一径の円筒
   体の形状であることを特徴とする非破壊検査装置。
7. 【請求項７】 請求項２乃至６の何れかに記載の非破壊
   検査装置にして、前記ハンドルが、前記本体の径より小
   さい径の円筒状スリーブの形状であり、前記スリーブが
   截頭円錐形部分により前記本体に接続されることを特徴
   とする非破壊検査装置。
8. 【請求項８】 請求項２に記載の非破壊検査装置にし
   て、超音波プローブが較正ばねによりハウジングの外方
   に弾性的に偏倚され、前記較正ばねが、その一端にて前
   記ハウジングの外側でその端部に近接してプローブに接
   続されたフランジと協働可能である一方、前記ばねの他
   端が、ハウジング内に固定されたストッパであって、前
   記プローブが貫通して伸長するストッパと協働可能であ
   ることを特徴とする非破壊検査装置。
9. 【請求項９】 請求項７及び８に記載の非破壊検査装置
   にして、前記ストッパがプローブの一端の通過を許容す
   る円形穴を画成するカラーにより形成され、プローブに
   接続されたフランジが前記円形穴の径より大きい径を有
   することを特徴とする非破壊検査装置。
10. 【請求項１０】 請求項２に記載の非破壊検査装置にし
    て、前記３つのセンサが３つの較正ばねにより支持手段
    上に弾性的に取り付けられることを特徴とする非破壊検
    査装置。
11. 【請求項１１】 請求項２乃至６の何れかに記載の非破
    壊検査装置にして、前記支持手段がハウジングの周囲に
    固定された第１のフランジを備えることを特徴とする非
    破壊検査装置。
12. 【請求項１２】 請求項２乃至１０の何れかに記載の非
    破壊検査装置にして、前記ストッパが絶縁スリーブを介
    して支持手段の穴内に固定された円筒状要素であること
    を特徴とする非破壊検査装置。
13. 【請求項１３】 請求項２乃至１１の何れかに記載の非
    破壊検査装置にして、ガイド板が第１のフランジの径と
    略等しい径の円形の第２のフランジであることを特徴と
    する非破壊検査装置。
14. 【請求項１４】 請求項２に記載の非破壊検査装置にし
    て、測定手段の軸受手段が各クランプのハウジングに対
    して垂直位置に固定された少なくとも１つのアームを備
    えることを特徴とする非破壊検査装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４に記載の非破壊検査装置に
    して、各クランプのアームが枢着ピンによりプローブの
    軸線に対して平行にその一端にて相互に接続された２つ
    の関節接続部分を備え、前記アームの第１の部分が前記
    クランプの本体に接続され、前記アームの第２の部分が
    前記枢着ピンを中心として可動であることを特徴とする
    非破壊検査装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の非破壊検査装置に
    して、前記アームの各々が該アームの前記２つの部分を
    相互に角度を成して位置決めする手段を備え、前記位置
    決め手段は前記アームの部分の２つの共通の端部の間に
    介在されかつ可動部分に固定された板を備え、前記板が
    その１つの側部に、前記枢着ピン上で中心決めした円に
    沿って離間した複数のキャビティが形成され、前記アー
    ムの固定部分には、キャビティが設けられた側部に対し
    て対面する関係でかつ前記ピンの下方に、前記板を固定
    しかつ前記キャビティの１つと協働可能である手段が設
    けられることを特徴とする非破壊検査装置。
17. 【請求項１７】 請求項１６に記載の非破壊検査装置に
    して、前記板の固定手段がばねにより偏倚されるボール
    を備え、前記ボールは前記板に対して垂直な軸線を有
    し、関連するばねの作用により、前記板の前記キャビテ
    ィの１つに係合可能であることを特徴とする非破壊検査
    装置。
18. 【請求項１８】 請求項２、１０及び１５乃至１７の何
    れかに記載の非破壊検査装置にして、各クランプが、金
    属バーであって、その端部により３つのセンサの２つを
    相互に接続させると共に、２つのセンサ間の距離より短
    かい寸法の検査すべき部品の寸法上の適所に前記検査装
    置を配置したとき、該金属バーが相互接続させる２つの
    センサ上に力を配分し得るようにした金属バーを備え、
    前記金属バー及び第３のセンサの自由端がハウジングに
    対して突出する同一の取り付け面内に恒久的に保持され
    ることを特徴とする非破壊検査装置。
19. 【請求項１９】 請求項２乃至１８の何れかに記載の非
    破壊検査装置にして、検査すべき部品の寸法を空中で測
    定する放出器及び受信器手段が、放出器寸法プローブ及
    び受信器寸法プローブという２つの超音波プローブによ
    り構成されることを特徴とする非破壊検査装置。