JPH0588420B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0588420B2 JPH0588420B2 JP60250488A JP25048885A JPH0588420B2 JP H0588420 B2 JPH0588420 B2 JP H0588420B2 JP 60250488 A JP60250488 A JP 60250488A JP 25048885 A JP25048885 A JP 25048885A JP H0588420 B2 JPH0588420 B2 JP H0588420B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- bolt
- flaw detection
- groove
- incident
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 15
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
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- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ボルトの超音波探傷方法に関し、特
に、原子炉燃料集合体の特殊形状ボルトに適用さ
れる超音波探傷方法に係る。
に、原子炉燃料集合体の特殊形状ボルトに適用さ
れる超音波探傷方法に係る。
従来、ボルトの健全性を調べることを目的とす
る超音波探傷試験では、第５図に示すように探触
子１（又は１′）をボルト２の頭部３又は底部４
に接触させる、いわゆる垂直探傷法が採用されて
いる。
る超音波探傷試験では、第５図に示すように探触
子１（又は１′）をボルト２の頭部３又は底部４
に接触させる、いわゆる垂直探傷法が採用されて
いる。
しかしながら、締付状態にある六角穴付ボルト
では第６図に示すように超音波を入射させるべき
ボルト２の頭部３の有効面積が非常に狭くなつて
おり、かつボルト２の頭部３は締付体６のざぐり
穴６に埋つた状態であり、探触子のアクセスも困
難である。また、ボルト２の底部４は締付体５，
５′の構造上、探触子のアクセスが困難な場合は
多い。従つて、従来方法では締付状態にある六角
穴付ボルトに対して超音波探傷試験法が適用不可
能であつた。
では第６図に示すように超音波を入射させるべき
ボルト２の頭部３の有効面積が非常に狭くなつて
おり、かつボルト２の頭部３は締付体６のざぐり
穴６に埋つた状態であり、探触子のアクセスも困
難である。また、ボルト２の底部４は締付体５，
５′の構造上、探触子のアクセスが困難な場合は
多い。従つて、従来方法では締付状態にある六角
穴付ボルトに対して超音波探傷試験法が適用不可
能であつた。
本発明は、従来適用不可能であつた六角穴付ボ
ルトの健全性を容易に判別し得る超音波探傷方法
を提供しようとするものである。
ルトの健全性を容易に判別し得る超音波探傷方法
を提供しようとするものである。
検査対象のボルトは廻り止め用のピンをセツト
するために、溝が加工されており、（この溝を廻
り止めピン溝と呼ぶ）比較的有効面積が広い。た
だし、一辺が２〜３mm面積であり、かつ数mm凹ん
だ状態であり、一般に市販されている探触子をア
クセスするには不十分である。
するために、溝が加工されており、（この溝を廻
り止めピン溝と呼ぶ）比較的有効面積が広い。た
だし、一辺が２〜３mm面積であり、かつ数mm凹ん
だ状態であり、一般に市販されている探触子をア
クセスするには不十分である。
このようなことから、本発明は水浸法（水浸状
態で非接触で探傷を行う）を用い、かつ点集束探
触子（音響レンズにより超音波ビームを絞る作用
を有する）でもつて、廻り止めピン溝底部より超
音波ビームを絞つて、小面積平面部より効率よく
入射させるようにした。また、超音波を特定の角
度（屈折角）で斜入射させ、ボルトの内部におい
ては、超音波は頭部外周面でバウンドさせた後、
首下の喉元へ到達させるようにし、想定される欠
陥の面の反射波（欠陥エコー）を有効にとらえ、
欠陥検出能を向上させた。
態で非接触で探傷を行う）を用い、かつ点集束探
触子（音響レンズにより超音波ビームを絞る作用
を有する）でもつて、廻り止めピン溝底部より超
音波ビームを絞つて、小面積平面部より効率よく
入射させるようにした。また、超音波を特定の角
度（屈折角）で斜入射させ、ボルトの内部におい
ては、超音波は頭部外周面でバウンドさせた後、
首下の喉元へ到達させるようにし、想定される欠
陥の面の反射波（欠陥エコー）を有効にとらえ、
欠陥検出能を向上させた。
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は締付状態にある呼び径10φ程度の六角
穴付ボルトの平面図、第２図は同ボルトの断面図
であり、図中の１１，１２は締付体である。図中
の１３は前記締付体１１，１２を締結する六角穴
付ボルトである。このボルト１３の頭部１４には
六角穴１５が加工されており、かつ該六角穴１５
付近の頭部１４には廻り止め溝１６1〜１６4が設
けられている。前記ボルト１３の締付後には、前
記溝１６1，１６3に廻り止めピン１７がセツトさ
れ、締付体１１に溶接により固定されている。か
かる廻り止めピン１７の固定後には廻り止め溝１
６2，１６4が空いた状態になつている。
穴付ボルトの平面図、第２図は同ボルトの断面図
であり、図中の１１，１２は締付体である。図中
の１３は前記締付体１１，１２を締結する六角穴
付ボルトである。このボルト１３の頭部１４には
六角穴１５が加工されており、かつ該六角穴１５
付近の頭部１４には廻り止め溝１６1〜１６4が設
けられている。前記ボルト１３の締付後には、前
記溝１６1，１６3に廻り止めピン１７がセツトさ
れ、締付体１１に溶接により固定されている。か
かる廻り止めピン１７の固定後には廻り止め溝１
６2，１６4が空いた状態になつている。
上述した第１図及び第２図図示の締付状態にあ
るボルト１３を第３図に示すように水１８中にセ
ツトし、水面付近に超音波を送受する点集束探触
子１９を配置する。点集束探触子１９より発せら
れた超音波ビーム２０は第４図に示すように音響
レンズ２１の作用により絞られ、集束範囲と呼ば
れるビーム径が細くなつている距離l1〜l2が生じ
る。こうした点集束探触子の特性より、該探触子
１９と超音波ビーム２０が入射されるべき廻り止
め溝底面２１との距離ｌ（水距離と呼ぶ）を同第
３図に示すように集束範囲に設定する。ビームを
絞ることにより、溝１６2又は１６4の狭い面積よ
り超音波がボルト１３内部に有効に伝播される。
超音波ビーム径が溝１６2又は１６4の幅より太い
場合には、超音波が溝底面２１以外からも伝播
し、探傷波形が複雑となり、欠陥検出が不可能と
なる。
るボルト１３を第３図に示すように水１８中にセ
ツトし、水面付近に超音波を送受する点集束探触
子１９を配置する。点集束探触子１９より発せら
れた超音波ビーム２０は第４図に示すように音響
レンズ２１の作用により絞られ、集束範囲と呼ば
れるビーム径が細くなつている距離l1〜l2が生じ
る。こうした点集束探触子の特性より、該探触子
１９と超音波ビーム２０が入射されるべき廻り止
め溝底面２１との距離ｌ（水距離と呼ぶ）を同第
３図に示すように集束範囲に設定する。ビームを
絞ることにより、溝１６2又は１６4の狭い面積よ
り超音波がボルト１３内部に有効に伝播される。
超音波ビーム径が溝１６2又は１６4の幅より太い
場合には、超音波が溝底面２１以外からも伝播
し、探傷波形が複雑となり、欠陥検出が不可能と
なる。
また、探触子１９は溝底面２１に対して傾いて
セツトする。この傾きαを入射角といい、超音波
がボルト１３内部に伝播した後には方向が変わ
る。この現象を屈折といい、その角度を屈折角β
という。入射角αと屈折角βは次式の関係にあ
る。
セツトする。この傾きαを入射角といい、超音波
がボルト１３内部に伝播した後には方向が変わ
る。この現象を屈折といい、その角度を屈折角β
という。入射角αと屈折角βは次式の関係にあ
る。
CW／CM＝sinα／sinβ
但し、式中のCWは水中の縦波音速、CMは被検
体中（ここではボルト中）の横波音速を示す。一
般にCWはCMの1/2程度であり、αはβの1/2の近
くになる。上記入射角αは屈折角βが25゜〜60゜の
範囲になるように設定する。例えば、αを20゜近
くにセツトすると、βは45゜程度となつてボルト
１３へ超音波が伝搬する。ボルト１３内部に伝搬
した超音波は、ボルト頭部１４の外周面２２に当
つた後、反射して首下の喉元部２３へ到達する。
例えば、喉元部２３に欠陥２４が存在すると、そ
の部分で超音波が反射し、往路と逆の経路を経て
探触子１９に反射波２５（欠陥エコー）が受信さ
れる。
体中（ここではボルト中）の横波音速を示す。一
般にCWはCMの1/2程度であり、αはβの1/2の近
くになる。上記入射角αは屈折角βが25゜〜60゜の
範囲になるように設定する。例えば、αを20゜近
くにセツトすると、βは45゜程度となつてボルト
１３へ超音波が伝搬する。ボルト１３内部に伝搬
した超音波は、ボルト頭部１４の外周面２２に当
つた後、反射して首下の喉元部２３へ到達する。
例えば、喉元部２３に欠陥２４が存在すると、そ
の部分で超音波が反射し、往路と逆の経路を経て
探触子１９に反射波２５（欠陥エコー）が受信さ
れる。
なお、該ボルト１３において検出対象とする欠
陥は、作用応力より想定して第３図に示すような
進展方向のクラツクである。超音波探傷試験にお
いて、良好な欠陥検出性能を得るためには、欠陥
面に対して直交するように超音波ビームを入射さ
せるか、もしくはコーナー反射するように入射さ
せるかして、欠陥面の反射波を有効にとらえるこ
とが必要であり、本発明の方法ではこの条件を満
たす入射条件が得られる。
陥は、作用応力より想定して第３図に示すような
進展方向のクラツクである。超音波探傷試験にお
いて、良好な欠陥検出性能を得るためには、欠陥
面に対して直交するように超音波ビームを入射さ
せるか、もしくはコーナー反射するように入射さ
せるかして、欠陥面の反射波を有効にとらえるこ
とが必要であり、本発明の方法ではこの条件を満
たす入射条件が得られる。
以上詳述した如く、本発明によれば水浸探傷法
によりボルトを非接触でくぼんだ狭い部分より探
傷が可能であり、集束探触子により超音波ビーム
を絞ることによつて、小面積部より効率よく超音
波をボルト中へ入射でき、欠陥の織別が容易な探
傷波形が得られ、更にボルト内部へ入射後の超音
波をボルト頭部で反射させることによつて欠陥検
出に効果的な方法の超音波ビームを形成でき、ひ
いては従来適用不可能であつた六角穴付ボルトの
健全性を容易に判別し得る超音波探傷方法を提供
できる。
によりボルトを非接触でくぼんだ狭い部分より探
傷が可能であり、集束探触子により超音波ビーム
を絞ることによつて、小面積部より効率よく超音
波をボルト中へ入射でき、欠陥の織別が容易な探
傷波形が得られ、更にボルト内部へ入射後の超音
波をボルト頭部で反射させることによつて欠陥検
出に効果的な方法の超音波ビームを形成でき、ひ
いては従来適用不可能であつた六角穴付ボルトの
健全性を容易に判別し得る超音波探傷方法を提供
できる。
第１図は締付状態にある六角穴付ボルトの平面
図、第２図は第１図の断面図、第３図は本発明の
超音波探傷を説明するための概略図、第４図は点
集束探触子のビーム特性を示す概略図、第５図は
従来の超音波探傷方法を示す断面図、第６図は六
角穴付ボルトによる締付状態を示す断面図であ
る。 １１，１２……締付板、１３……六角穴付ボル
ト、１４……頭部、１６1〜１６4……廻り止め
溝、１７……廻り止めピン、１８……水、１９…
…点集束探触子、２０……超音波ビーム、２１…
…廻り止め溝底面、２３……喉元部、２４……欠
陥、２５……反射波。
図、第２図は第１図の断面図、第３図は本発明の
超音波探傷を説明するための概略図、第４図は点
集束探触子のビーム特性を示す概略図、第５図は
従来の超音波探傷方法を示す断面図、第６図は六
角穴付ボルトによる締付状態を示す断面図であ
る。 １１，１２……締付板、１３……六角穴付ボル
ト、１４……頭部、１６1〜１６4……廻り止め
溝、１７……廻り止めピン、１８……水、１９…
…点集束探触子、２０……超音波ビーム、２１…
…廻り止め溝底面、２３……喉元部、２４……欠
陥、２５……反射波。
Claims (1)
- １ 締付状態にある廻り止め溝が付された六角穴
付ボルトの健全性を調べるための超音波探傷方法
において、点集束探触子を使用した水浸探傷法に
より、超音波を屈折角が25゜〜60゜の範囲の横波が
発生するような入射角でもつて廻り止めピン溝底
面に非接触で斜め入射させると共に、同溝底面で
入射される超音波のビームを絞り、ボルト頭部外
周面で１回バランド後、首下の喉元部へ到達させ
ることを特徴とするボルトの超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60250488A JPS62110150A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | ボルトの超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60250488A JPS62110150A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | ボルトの超音波探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110150A JPS62110150A (ja) | 1987-05-21 |
| JPH0588420B2 true JPH0588420B2 (ja) | 1993-12-22 |
Family
ID=17208607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60250488A Granted JPS62110150A (ja) | 1985-11-08 | 1985-11-08 | ボルトの超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62110150A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249427A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-19 | Toshiba Corp | 微細なゴミの除去装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01161145A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-23 | Hitachi Ltd | 超音波検査方法及び装置 |
| CN105588881A (zh) * | 2015-12-13 | 2016-05-18 | 北京工业大学 | 铁路供电触网销钉的便携式超声检测仪 |
-
1985
- 1985-11-08 JP JP60250488A patent/JPS62110150A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249427A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-19 | Toshiba Corp | 微細なゴミの除去装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62110150A (ja) | 1987-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |