JPH0623740B2 - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
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- JPH0623740B2 JPH0623740B2 JP62069266A JP6926687A JPH0623740B2 JP H0623740 B2 JPH0623740 B2 JP H0623740B2 JP 62069266 A JP62069266 A JP 62069266A JP 6926687 A JP6926687 A JP 6926687A JP H0623740 B2 JPH0623740 B2 JP H0623740B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- signal
- head assembly
- hole
- ultrasonic inspection
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
本発明は、鋼製軸の超音波検査に関し、より詳しくは、
液が満たされた孔からの大径軸の超音波検査装置に関す
るものである。
液が満たされた孔からの大径軸の超音波検査装置に関す
るものである。
超音波を用いて大きな金属塊を検査する時には、液体の
膜が、変換器から金属中に超音波を伝えるための媒体と
して用いられる。しかし、単に薄い膜が変換器又は音響
レンズを金属から隔てている場合には、表面付近の傷は
識別できないことが多い。変換器をより大きな距離該表
面から移動させることによって、表面付近の音響反射の
表示がより明瞭となる。高速で回転している軸において
は、孔に近接した領域はより大きな応力を受け、この領
域の欠陥は軸の寿命に影響するので、超音波検査装置
は、孔付近において良好な解像度を有すべきであり、こ
れは、孔表面から離れるように変換器を移動させること
によって達成され、音響反射体の孔付近の解像度が改善
される。 タービン及び発電機の回転子に用いられているような大
形軸は製造コストが高く、それ等のコスト上の問題のた
め、予備の回転子は通常使用されない。かかる回転子の
検査には機械を長時間休止させることが必要となり、ま
た、回転子を特別の検査場所に移送しなければならない
場合には、休止時間は一層長くなる。米国電力研究所と
の共同研究によって、サウスウエスト研究所によって開
発された、タービン回転子検査評価方式(TREES)と呼ば
れるシステムは、傷の大きさを測定するために、12個の
焦点探査トランスジューサー（変換器）を使用する。こ
れ等の変換器は、液を満たした孔中において使用され
る。
膜が、変換器から金属中に超音波を伝えるための媒体と
して用いられる。しかし、単に薄い膜が変換器又は音響
レンズを金属から隔てている場合には、表面付近の傷は
識別できないことが多い。変換器をより大きな距離該表
面から移動させることによって、表面付近の音響反射の
表示がより明瞭となる。高速で回転している軸において
は、孔に近接した領域はより大きな応力を受け、この領
域の欠陥は軸の寿命に影響するので、超音波検査装置
は、孔付近において良好な解像度を有すべきであり、こ
れは、孔表面から離れるように変換器を移動させること
によって達成され、音響反射体の孔付近の解像度が改善
される。 タービン及び発電機の回転子に用いられているような大
形軸は製造コストが高く、それ等のコスト上の問題のた
め、予備の回転子は通常使用されない。かかる回転子の
検査には機械を長時間休止させることが必要となり、ま
た、回転子を特別の検査場所に移送しなければならない
場合には、休止時間は一層長くなる。米国電力研究所と
の共同研究によって、サウスウエスト研究所によって開
発された、タービン回転子検査評価方式(TREES)と呼ば
れるシステムは、傷の大きさを測定するために、12個の
焦点探査トランスジューサー（変換器）を使用する。こ
れ等の変換器は、液を満たした孔中において使用され
る。
上述のタービン回転子検査評価方式もしくはシステムに
関する文献には、検査現場への輸送を容易にするために
同システムを可搬容器で囲うことが記載されているが、
この可搬容器は、囲まれた作業場所を検査側で提供する
ものでも、また、そのように拡張することができるもの
でもない。そのため、例えば原子力発電所の建屋内に据
え付けられているタービン及び発電機の回転子を検査す
るような場合には、操作員は放射性環境での作業を強い
られることになるので、作業環境の改善が要望されてい
た。 従って、本発明の目的は、移送・格納用の囲い体を、設
備の有効な作動のために及び操作員のために環境が制御
される操作用囲い体にすることができる超音波検査装置
を提供することである。
関する文献には、検査現場への輸送を容易にするために
同システムを可搬容器で囲うことが記載されているが、
この可搬容器は、囲まれた作業場所を検査側で提供する
ものでも、また、そのように拡張することができるもの
でもない。そのため、例えば原子力発電所の建屋内に据
え付けられているタービン及び発電機の回転子を検査す
るような場合には、操作員は放射性環境での作業を強い
られることになるので、作業環境の改善が要望されてい
た。 従って、本発明の目的は、移送・格納用の囲い体を、設
備の有効な作動のために及び操作員のために環境が制御
される操作用囲い体にすることができる超音波検査装置
を提供することである。
【課題を解決するための手段】 上述の目的を達成するため、液が満たされた孔から大形
の軸を超音波検査する超音波検査装置は、本発明による
と、前記軸内の音響反射体を指示するための少なくとも
１つの変換器を有すると共に、支持手段によつて前記孔
内に同心的に支持されたヘッド組立体と、該ヘッド組立
体に締着され且つ相互に締着される複数の管状延長部分
と、前記変換器及び前記ヘッド組立体に電気的に接続さ
れると共に、前記管状延長部分に通されたケーブルとを
備えている。また、上述した超音波検査装置は、超音波
検査中部分的に液によって満たされると共に、各端に設
けられた上下動手段により上下動される槽状構造物と、
該槽状構造物内に装着されると共に、超音波検査中、前
記孔と軸方向に整列されている、該孔とほぼ同じ直径の
丸形管とを備える。更に、該超音波検査装置は、前記管
状延長部分及び前記ヘッド組立体を軸方向及び回転方向
に運動させるための駆動手段と、前記ヘッド組立体及び
前記変換器の軸方向位置及び回転方向位置を表わす信号
を発生させるための信号発生手段と、超音波検査装置を
作動させて前記軸内の音響反射体の位置及び大きさにつ
いての了解可能な情報を発生させるために、前記ケーブ
ルに接続され、超音波信号及び位置信号を送信し、受信
し、処理するための信号送信・受信・処理手段とを備え
る。また、該超音波検査装置は、上述したヘッド組立
体、管状延長部分、ケーブル、槽状構造物、丸形管、信
号発生手段、信号送信・受信処理手段等の種々の要素を
格納し、移送し、操作すると共に、同超音波検査装置及
びその操作員に適するように内部の環境を制御する、床
部分、壁部分及び屋根部分を有する囲い体を備えてい
る。
の軸を超音波検査する超音波検査装置は、本発明による
と、前記軸内の音響反射体を指示するための少なくとも
１つの変換器を有すると共に、支持手段によつて前記孔
内に同心的に支持されたヘッド組立体と、該ヘッド組立
体に締着され且つ相互に締着される複数の管状延長部分
と、前記変換器及び前記ヘッド組立体に電気的に接続さ
れると共に、前記管状延長部分に通されたケーブルとを
備えている。また、上述した超音波検査装置は、超音波
検査中部分的に液によって満たされると共に、各端に設
けられた上下動手段により上下動される槽状構造物と、
該槽状構造物内に装着されると共に、超音波検査中、前
記孔と軸方向に整列されている、該孔とほぼ同じ直径の
丸形管とを備える。更に、該超音波検査装置は、前記管
状延長部分及び前記ヘッド組立体を軸方向及び回転方向
に運動させるための駆動手段と、前記ヘッド組立体及び
前記変換器の軸方向位置及び回転方向位置を表わす信号
を発生させるための信号発生手段と、超音波検査装置を
作動させて前記軸内の音響反射体の位置及び大きさにつ
いての了解可能な情報を発生させるために、前記ケーブ
ルに接続され、超音波信号及び位置信号を送信し、受信
し、処理するための信号送信・受信・処理手段とを備え
る。また、該超音波検査装置は、上述したヘッド組立
体、管状延長部分、ケーブル、槽状構造物、丸形管、信
号発生手段、信号送信・受信処理手段等の種々の要素を
格納し、移送し、操作すると共に、同超音波検査装置及
びその操作員に適するように内部の環境を制御する、床
部分、壁部分及び屋根部分を有する囲い体を備えてい
る。
囲い体(６)は、ヘッド組立体(７)、管状延長部分(11)、
ケーブル(15)、槽状構造物(23)、丸形管(25、35)、信号
発生手段(39)、信号送信・受信処理手段(17)等の種々の
要素を格納した状態で、孔(５)を有する軸(３)の検査場
所に移送される。この囲い体(６)は、操作員がその内部
から上述の諸要素を操作しうる大きさに作られているだ
けでなく、上述した諸要素及びその操作員に適するよう
に内部の環境を制御されている。 上述の検査場所において、相互に結合された複数の管状
延長部分(11)に取り付けられたヘッド組立体(７)を、囲
い体(６)内からの操作員による駆動手段(39)及び支持手
段(９)の操作下に孔(５)と同軸に同孔(５)内に挿入す
る。槽状構造物(23)内の丸形管(25、35)は、超音波検査
中、孔(５)と軸方向に整列されており且つ孔(５)とほぼ
同径であるから、上述した管状延長部分(11)は、この丸
形管(25、35)に挿通されている。孔(５)内には、超音波
検査中、水が充満しており、その一部は溢流して丸形管
(25、35)を経て槽状構造物(23)に流入する。 超音波検査中、孔(５)内のヘッド組立体(７)及び変換器
(８)は駆動手段により軸方向及び回転方向に駆動され、
そして、信号発生手段によりヘッド組立体(７)及び変換
器(８)の軸方向位置及び回転方向位置を表す信号が出さ
れ、該信号はコンピユータ(17)である信号送信・受信・
処理手段に送られる。一方、コンピュータ(17)は、上述
の信号を処理して、駆動手段(39)を介してヘッド組立体
(７)及び変換器(８)の位置決めを行うと共に、ケーブル
(15)を介して変換器(８)に入力信号を発信し、該変換器
(８)が受けた信号を受信し処理して、軸(３)内の音響反
射体についての情報を得る。
ケーブル(15)、槽状構造物(23)、丸形管(25、35)、信号
発生手段(39)、信号送信・受信処理手段(17)等の種々の
要素を格納した状態で、孔(５)を有する軸(３)の検査場
所に移送される。この囲い体(６)は、操作員がその内部
から上述の諸要素を操作しうる大きさに作られているだ
けでなく、上述した諸要素及びその操作員に適するよう
に内部の環境を制御されている。 上述の検査場所において、相互に結合された複数の管状
延長部分(11)に取り付けられたヘッド組立体(７)を、囲
い体(６)内からの操作員による駆動手段(39)及び支持手
段(９)の操作下に孔(５)と同軸に同孔(５)内に挿入す
る。槽状構造物(23)内の丸形管(25、35)は、超音波検査
中、孔(５)と軸方向に整列されており且つ孔(５)とほぼ
同径であるから、上述した管状延長部分(11)は、この丸
形管(25、35)に挿通されている。孔(５)内には、超音波
検査中、水が充満しており、その一部は溢流して丸形管
(25、35)を経て槽状構造物(23)に流入する。 超音波検査中、孔(５)内のヘッド組立体(７)及び変換器
(８)は駆動手段により軸方向及び回転方向に駆動され、
そして、信号発生手段によりヘッド組立体(７)及び変換
器(８)の軸方向位置及び回転方向位置を表す信号が出さ
れ、該信号はコンピユータ(17)である信号送信・受信・
処理手段に送られる。一方、コンピュータ(17)は、上述
の信号を処理して、駆動手段(39)を介してヘッド組立体
(７)及び変換器(８)の位置決めを行うと共に、ケーブル
(15)を介して変換器(８)に入力信号を発信し、該変換器
(８)が受けた信号を受信し処理して、軸(３)内の音響反
射体についての情報を得る。
図には、液を充満させた孔５(第４図)から大形の軸３
(第４図)を超音波検査するための超音波検査装置１が図
示されている。 第１図に示した超音波検査装置１は、拡張可能な移送・
格納容器である囲い体６を有し、この囲い体６は、超音
波検査装置１を操作するための囲まれた制御される環境
を画成する。この超音波検査装置１は、第７図に示すよ
うに、自動焦点合わせされる少なくとも１個の超音波変
換器８と複数のローラ式脚部９とを有する超音波ヘッド
（ヘッド組立体）７を含み、該ローラ式脚部(支持手段)
９は、孔５の表面と係合するように電動機又は他の手段
(図示しない)によって半径方向外方に付勢され、一般に
超音波ヘッド７を支持することによつて、孔５中の中心
位置に配置されるようにする。断面が正方形の複数の管
状棒（管状延長部分）11は、孔５内において超音波ヘッ
ド７を移動させるように、互いに締着されている。これ
等の管状棒11の側面には、超音波ヘッド７を孔５内にお
いて前進又は後退させるためのラック(駆動手段)13が配
設されている。また、正方形断面の管状棒11は孔５内で
超音波ヘッド７を回動させるために、回動可能な正方形
の孔を通って摺動するようになっている。管状棒11の開
口は、超音波ヘッド７を第１図及び第２図に略示したコ
ンピュータ（信号送信・受信・処理手段）17に接続する
のに用いられるケーブル１５や、孔から空気を抜き出す
のに用いられる配管(図示せず)のためのケーブル及び配
管引き回し路を提供する。 軸３中の音響反射体を検出するための、自動焦点合わせ
された超音波変換器８の他に、傾斜面21から信号を反射
させて孔５の軸線に対する超音波ヘッド７の位置を測定
するための別の変換器19も用いられている。 コンピュータ17は、超音波検査装置１を作動させるため
に、変換器８、19のための入力信号を発生させ、これ等
の変換器が受けた反射信号を処理する。また、コンピュ
ータ17は、孔５中において超音波ヘッド７を位置決めす
るための信号も発生させ、該超音波ヘッド７が孔５を通
る際に該超音波ヘッド７及び変換器８の位置を表わす信
号を処理する。 孔５には検査の間液が溢流されているので、細長い槽状
構造物23は、第２図、第４図及び第６図に示すように、
液によって部分的に満たされており、また、透明なスプ
ール片(丸形管)25によって軸３の一端に連結されてい
る。スプール片25は、Ｏリングシール27又は他のシール
手段をその各々の先端に備えている。軸３及び孔５は、
孔５中に形成された気泡が槽状構造物23内の液面まで上
昇するように、槽状構造物23と共に傾倒される。 槽状構造物23は、超音波ヘッド７及び変換器８、19が孔
５の外側に浸漬されている間にそれ等にアクセスするた
めの手段ともなる。較正ブロック取付台29は、軸３に連
結された槽状構造物23の先端に、半円形の較正ブロック
31を受け入れるために連結されている(第１図、第２
図、第４図)。１対の案内レール(第４図)33は、軸３の
孔５と軸方向に整列された状態に透明な管(丸形管)35を
支持するように、槽状構造物23中に配置されている。蒸
気タービン及び発電機の回転子軸を検査する場合に当面
する最大の孔は、約17.8〜19.1cm(７〜7.5in)であるか
ら、案内レール33は、約20.3cm(８in)の外径の透明な管
35と孔５と整列した状態に位置決めするように配置され
る。孔５が比較的小径であれば、孔５とほぼ同じ内径の
透明な管35を使用する。これ等の管35は、外径が約20.3
cm(８in)のカーラ37を有し、これ等のカラーは、比較的
小径の透明な管35の軸線を孔５の軸線に対して整列させ
るように、間隔をおいて配置されている。 第１図、第２図及び第４図において、軸５と反対側の槽
状構造物23の先端に、駆動部(駆動手段)39が取り付けて
あり、駆動部39は、管状棒11と協働し、コンピュータ17
からの信号に応答して軸方向及び回転方向に超音波ヘッ
ド７を作動させると共に、超音波ヘッド７及び変換器８
の軸方向位置及び回転方向位置を表わす信号を出す（こ
れ等の信号はコンピュータ17に転送される）。従って、
駆動部39は信号発生手段としても機能している。 この駆動部39は、軸方向駆動・信号部41と回転駆動・信
号部43とを備えている。管状棒11は、駆動部39を通り抜
けている。駆動部39の一端には、槽状構造物23に近接し
て液体シール45があり、駆動部39の他端には、回動可能
な支持体46が配設されている。 第４図〜第６図において、管状棒11のための駆動部39及
び槽状構造物23は、適正な整列が得られた後に、案内レ
ール33、駆動部39及び較正ブロック取付台29の整列を保
つための剛な基体となるＩ形材47上に取り付けられてい
る。Ｉ形材47は、第６図に最も良く示すように、傾斜し
た軸３に槽状構造物23を整列させるように槽状構造物23
を傾倒させるための調節可能な脚部49に取り付けられて
いる。脚部49は、両端において上下に移動するだけでな
く、槽状構造物23を軸３に整列させるために側方にも移
動することもできる。１組の脚部49は、軸３の整列に適
合するように、槽状構造物23の傾斜が変更される際に、
前後にも摺動する。整列は誤差±0.25mm(±0.10in)の範
囲内において行なうべきであり、建設工事用のレベル、
タイトワイヤ法又はレーザー整列方式を用いて行なうこ
とができる。 第５図において、軌条51は、軸３の反対側のＩ形材47の
先端から延長しており、キャリッジ53がその上を走行す
る。管状棒11を受け入れるための開口を備えた支持部材
55は、キャリッジ53の一端に配設してあり、細長い支持
部材57は、駆動部39から先に延長する管状棒11及びケー
ブル15の部分を支持するために管状棒11又はケーブル15
を受け入れるように、キャリッジ53の他端上に配置され
ている。コンピュータ17、槽状構造物23、超音波ヘッド
７及び作動に関係した全部の支持機器は、囲い体６内に
取り付けられ、格納され、搬送され、この囲い体から操
作される。囲い体６は、高感度の機器に対する適切な保
護装置を備えたトラック、航空機又は外洋船によって搬
送することができる。 囲い体６は、約2.4×2.6×6.1m(８× 8.5×20フィート)
の外法を有し、囲まれたトラックの車体の形状に形成さ
れている。車体には、ホイールはないが、８つの全部の
コーナーには、囲い体６の内部の補強されたフレーム構
造に固着された標準形のリフト又はタイダウンラグ63が
取り付けられている。 第１図及び第２図において、囲い体６は、床(床部分)6
5、壁(壁部分)67及び屋根もしくは天井(屋根部分)69を
備えている。２つのドア即ち入口ドア71と二重ドア73と
があり、二重ドア73は、囲い体６の一側を開放させる。
２基の空調ユニット75は、種々の機器の効率的な作動及
びその操作者のための温度を制御するために、屋根69に
取り付けられ、これを通り抜けている。囲い体６は、可
変のタップを備えた変圧器を備えているため、単一の高
電圧線を変圧器にフックアツプすることにより、空調ユ
ニット75、コンピュータ17、電動機、照明その他の電気
を必要とするものに適正な電力を供給するように種々の
レベルに電圧を低下させることができる。 第１図〜第３図において、囲い体６の一端の二重ドア73
の背後には、床部分77を含む可拡張部分がある。該床部
分77は、囲い体６の先端に向かって折り返され、床65に
ヒンジ止めされ、中央部に配設されたヒンジ79を有し、
このヒンジ79は一般に180゜回動することによって床部
分77もそれ自身に対して折り返されることによって、壁
67の高さのほぼ２倍の長さの床延長部分を形成する。１
対のケーブル81は、壁67の上部とフレーム支持部材83の
外側部分との間に連結されており、これが延長させた床
部分77を支持することを助ける。フレーム支持部材83
は、延長させた床部分77の下方に嵌合し、囲い体６に固
着され、延長させた床部分77に対する別の支持を与え
る。フレーム支持部材83は、アルミニウムの溝形部材か
ら形成され、格納及び移送に対して機器を準備する際に
分解し、囲い体６中に格納することができる。 布製テント状部分85は、屋根69から延長してこれに連結
され、壁67及び管状支持部材87は、床部分77に連結さ
れ、布製テント状部分85は、この床部分上に張られるこ
とによって、囲まれた領域を実質的に増大させると共
に、超音波検査装置１を作動させるための制御された環
境内に付加的な作業領域を与える。 コンピュータ17は、格納及び移送の間に保護を与えるた
めに、緩衝用取付台89と共に、囲い体６中に取り付けら
れている。 ケーブル15は連続しており、超音波ヘッド７及び変換器
８、19をコンピュータ17に接続すると共に、管状棒11に
順に通されている。超音波検査装置１の操作、格納又は
移送に際して、管状棒11は、ケーブル15をそれに通した
状態で、ラック91中に格納する。ラック91は、第５図及
び第６図に示すように、複数の金属板製のキャリッジ93
を含む。該キャリッジ93は、１つ以上の管状棒11を保持
するための保持手段を形成すると共に、摺動自在な基部
94に着脱自在に締着されており、該基部94によって超音
波機器の作動中に管状棒11を槽状構造物23の上方の囲い
体６中に格納し、拡張させた囲い体６中に滑り出させる
ことが可能となる。 キャリッジ93は、管状棒11及びケーブル15をその上の所
定位置に配設した状態で、ラック91から取り出すことが
できる。キャリッジ93は、布製テント状部分85の管状支
持部材87のブラケットにフック止めされ、超音波ヘッド
７に管状棒11を次々に固着する前に位置決めを改善す
る。 コンピュータ17を作動させるための作業ステーシヨン95
(第２図)は、槽状構造物23と向かい合いに、囲い体６中
に配置されている。 第１図において、Ｉ形材97は、較正ブロック取付台29を
備えた槽状構造物23の先端に近接して、囲い体６のコー
ナーに枢着されている。Ｉ形材97上を転動するトロリー
99には、槽状構造物23に対して較正ブロック31を取り付
けたり取り外したりするためのホイスト101 が装着され
ている。較正ブロック31は、ドリー103 上に格納され、
格納及び移送の間これ等のドリーに締着されている。ド
リー103 は、それ自身を床69に締着するためのボルトそ
の他の締着手段を備えているため、格納又は移送の間移
動せず、較正ブロック31が数100 Kgの重量のものでも、
超音波機器の作動の間容易な近接を与える。 また、囲い体６中には、軸３及び槽状構造物23を満たす
ために用いられる水又は他の液を過し曝気する水処理
装置もある。 以上に説明した超音波機器の移送・格納用囲い体は、操
作用囲い体にもなり、また、容易に拡張されて操作員に
対してより広い操作領域を与えることができる。
(第４図)を超音波検査するための超音波検査装置１が図
示されている。 第１図に示した超音波検査装置１は、拡張可能な移送・
格納容器である囲い体６を有し、この囲い体６は、超音
波検査装置１を操作するための囲まれた制御される環境
を画成する。この超音波検査装置１は、第７図に示すよ
うに、自動焦点合わせされる少なくとも１個の超音波変
換器８と複数のローラ式脚部９とを有する超音波ヘッド
（ヘッド組立体）７を含み、該ローラ式脚部(支持手段)
９は、孔５の表面と係合するように電動機又は他の手段
(図示しない)によって半径方向外方に付勢され、一般に
超音波ヘッド７を支持することによつて、孔５中の中心
位置に配置されるようにする。断面が正方形の複数の管
状棒（管状延長部分）11は、孔５内において超音波ヘッ
ド７を移動させるように、互いに締着されている。これ
等の管状棒11の側面には、超音波ヘッド７を孔５内にお
いて前進又は後退させるためのラック(駆動手段)13が配
設されている。また、正方形断面の管状棒11は孔５内で
超音波ヘッド７を回動させるために、回動可能な正方形
の孔を通って摺動するようになっている。管状棒11の開
口は、超音波ヘッド７を第１図及び第２図に略示したコ
ンピュータ（信号送信・受信・処理手段）17に接続する
のに用いられるケーブル１５や、孔から空気を抜き出す
のに用いられる配管(図示せず)のためのケーブル及び配
管引き回し路を提供する。 軸３中の音響反射体を検出するための、自動焦点合わせ
された超音波変換器８の他に、傾斜面21から信号を反射
させて孔５の軸線に対する超音波ヘッド７の位置を測定
するための別の変換器19も用いられている。 コンピュータ17は、超音波検査装置１を作動させるため
に、変換器８、19のための入力信号を発生させ、これ等
の変換器が受けた反射信号を処理する。また、コンピュ
ータ17は、孔５中において超音波ヘッド７を位置決めす
るための信号も発生させ、該超音波ヘッド７が孔５を通
る際に該超音波ヘッド７及び変換器８の位置を表わす信
号を処理する。 孔５には検査の間液が溢流されているので、細長い槽状
構造物23は、第２図、第４図及び第６図に示すように、
液によって部分的に満たされており、また、透明なスプ
ール片(丸形管)25によって軸３の一端に連結されてい
る。スプール片25は、Ｏリングシール27又は他のシール
手段をその各々の先端に備えている。軸３及び孔５は、
孔５中に形成された気泡が槽状構造物23内の液面まで上
昇するように、槽状構造物23と共に傾倒される。 槽状構造物23は、超音波ヘッド７及び変換器８、19が孔
５の外側に浸漬されている間にそれ等にアクセスするた
めの手段ともなる。較正ブロック取付台29は、軸３に連
結された槽状構造物23の先端に、半円形の較正ブロック
31を受け入れるために連結されている(第１図、第２
図、第４図)。１対の案内レール(第４図)33は、軸３の
孔５と軸方向に整列された状態に透明な管(丸形管)35を
支持するように、槽状構造物23中に配置されている。蒸
気タービン及び発電機の回転子軸を検査する場合に当面
する最大の孔は、約17.8〜19.1cm(７〜7.5in)であるか
ら、案内レール33は、約20.3cm(８in)の外径の透明な管
35と孔５と整列した状態に位置決めするように配置され
る。孔５が比較的小径であれば、孔５とほぼ同じ内径の
透明な管35を使用する。これ等の管35は、外径が約20.3
cm(８in)のカーラ37を有し、これ等のカラーは、比較的
小径の透明な管35の軸線を孔５の軸線に対して整列させ
るように、間隔をおいて配置されている。 第１図、第２図及び第４図において、軸５と反対側の槽
状構造物23の先端に、駆動部(駆動手段)39が取り付けて
あり、駆動部39は、管状棒11と協働し、コンピュータ17
からの信号に応答して軸方向及び回転方向に超音波ヘッ
ド７を作動させると共に、超音波ヘッド７及び変換器８
の軸方向位置及び回転方向位置を表わす信号を出す（こ
れ等の信号はコンピュータ17に転送される）。従って、
駆動部39は信号発生手段としても機能している。 この駆動部39は、軸方向駆動・信号部41と回転駆動・信
号部43とを備えている。管状棒11は、駆動部39を通り抜
けている。駆動部39の一端には、槽状構造物23に近接し
て液体シール45があり、駆動部39の他端には、回動可能
な支持体46が配設されている。 第４図〜第６図において、管状棒11のための駆動部39及
び槽状構造物23は、適正な整列が得られた後に、案内レ
ール33、駆動部39及び較正ブロック取付台29の整列を保
つための剛な基体となるＩ形材47上に取り付けられてい
る。Ｉ形材47は、第６図に最も良く示すように、傾斜し
た軸３に槽状構造物23を整列させるように槽状構造物23
を傾倒させるための調節可能な脚部49に取り付けられて
いる。脚部49は、両端において上下に移動するだけでな
く、槽状構造物23を軸３に整列させるために側方にも移
動することもできる。１組の脚部49は、軸３の整列に適
合するように、槽状構造物23の傾斜が変更される際に、
前後にも摺動する。整列は誤差±0.25mm(±0.10in)の範
囲内において行なうべきであり、建設工事用のレベル、
タイトワイヤ法又はレーザー整列方式を用いて行なうこ
とができる。 第５図において、軌条51は、軸３の反対側のＩ形材47の
先端から延長しており、キャリッジ53がその上を走行す
る。管状棒11を受け入れるための開口を備えた支持部材
55は、キャリッジ53の一端に配設してあり、細長い支持
部材57は、駆動部39から先に延長する管状棒11及びケー
ブル15の部分を支持するために管状棒11又はケーブル15
を受け入れるように、キャリッジ53の他端上に配置され
ている。コンピュータ17、槽状構造物23、超音波ヘッド
７及び作動に関係した全部の支持機器は、囲い体６内に
取り付けられ、格納され、搬送され、この囲い体から操
作される。囲い体６は、高感度の機器に対する適切な保
護装置を備えたトラック、航空機又は外洋船によって搬
送することができる。 囲い体６は、約2.4×2.6×6.1m(８× 8.5×20フィート)
の外法を有し、囲まれたトラックの車体の形状に形成さ
れている。車体には、ホイールはないが、８つの全部の
コーナーには、囲い体６の内部の補強されたフレーム構
造に固着された標準形のリフト又はタイダウンラグ63が
取り付けられている。 第１図及び第２図において、囲い体６は、床(床部分)6
5、壁(壁部分)67及び屋根もしくは天井(屋根部分)69を
備えている。２つのドア即ち入口ドア71と二重ドア73と
があり、二重ドア73は、囲い体６の一側を開放させる。
２基の空調ユニット75は、種々の機器の効率的な作動及
びその操作者のための温度を制御するために、屋根69に
取り付けられ、これを通り抜けている。囲い体６は、可
変のタップを備えた変圧器を備えているため、単一の高
電圧線を変圧器にフックアツプすることにより、空調ユ
ニット75、コンピュータ17、電動機、照明その他の電気
を必要とするものに適正な電力を供給するように種々の
レベルに電圧を低下させることができる。 第１図〜第３図において、囲い体６の一端の二重ドア73
の背後には、床部分77を含む可拡張部分がある。該床部
分77は、囲い体６の先端に向かって折り返され、床65に
ヒンジ止めされ、中央部に配設されたヒンジ79を有し、
このヒンジ79は一般に180゜回動することによって床部
分77もそれ自身に対して折り返されることによって、壁
67の高さのほぼ２倍の長さの床延長部分を形成する。１
対のケーブル81は、壁67の上部とフレーム支持部材83の
外側部分との間に連結されており、これが延長させた床
部分77を支持することを助ける。フレーム支持部材83
は、延長させた床部分77の下方に嵌合し、囲い体６に固
着され、延長させた床部分77に対する別の支持を与え
る。フレーム支持部材83は、アルミニウムの溝形部材か
ら形成され、格納及び移送に対して機器を準備する際に
分解し、囲い体６中に格納することができる。 布製テント状部分85は、屋根69から延長してこれに連結
され、壁67及び管状支持部材87は、床部分77に連結さ
れ、布製テント状部分85は、この床部分上に張られるこ
とによって、囲まれた領域を実質的に増大させると共
に、超音波検査装置１を作動させるための制御された環
境内に付加的な作業領域を与える。 コンピュータ17は、格納及び移送の間に保護を与えるた
めに、緩衝用取付台89と共に、囲い体６中に取り付けら
れている。 ケーブル15は連続しており、超音波ヘッド７及び変換器
８、19をコンピュータ17に接続すると共に、管状棒11に
順に通されている。超音波検査装置１の操作、格納又は
移送に際して、管状棒11は、ケーブル15をそれに通した
状態で、ラック91中に格納する。ラック91は、第５図及
び第６図に示すように、複数の金属板製のキャリッジ93
を含む。該キャリッジ93は、１つ以上の管状棒11を保持
するための保持手段を形成すると共に、摺動自在な基部
94に着脱自在に締着されており、該基部94によって超音
波機器の作動中に管状棒11を槽状構造物23の上方の囲い
体６中に格納し、拡張させた囲い体６中に滑り出させる
ことが可能となる。 キャリッジ93は、管状棒11及びケーブル15をその上の所
定位置に配設した状態で、ラック91から取り出すことが
できる。キャリッジ93は、布製テント状部分85の管状支
持部材87のブラケットにフック止めされ、超音波ヘッド
７に管状棒11を次々に固着する前に位置決めを改善す
る。 コンピュータ17を作動させるための作業ステーシヨン95
(第２図)は、槽状構造物23と向かい合いに、囲い体６中
に配置されている。 第１図において、Ｉ形材97は、較正ブロック取付台29を
備えた槽状構造物23の先端に近接して、囲い体６のコー
ナーに枢着されている。Ｉ形材97上を転動するトロリー
99には、槽状構造物23に対して較正ブロック31を取り付
けたり取り外したりするためのホイスト101 が装着され
ている。較正ブロック31は、ドリー103 上に格納され、
格納及び移送の間これ等のドリーに締着されている。ド
リー103 は、それ自身を床69に締着するためのボルトそ
の他の締着手段を備えているため、格納又は移送の間移
動せず、較正ブロック31が数100 Kgの重量のものでも、
超音波機器の作動の間容易な近接を与える。 また、囲い体６中には、軸３及び槽状構造物23を満たす
ために用いられる水又は他の液を過し曝気する水処理
装置もある。 以上に説明した超音波機器の移送・格納用囲い体は、操
作用囲い体にもなり、また、容易に拡張されて操作員に
対してより広い操作領域を与えることができる。
以上のように、本発明による超音波検査装置は、超音波
機器の格納・移送用囲い体を超音波機器の操作用囲い体
としても使用するように構成されており、しかも該操作
用囲い体は、有効な作動及び操作員のために環境が制御
されるので、軸の超音波検査に際して、タービン等の停
止時間を最小にするだけでなく、超音波機器や操作員に
最適の環境を与えることができる。
機器の格納・移送用囲い体を超音波機器の操作用囲い体
としても使用するように構成されており、しかも該操作
用囲い体は、有効な作動及び操作員のために環境が制御
されるので、軸の超音波検査に際して、タービン等の停
止時間を最小にするだけでなく、超音波機器や操作員に
最適の環境を与えることができる。
第１図は、大形軸の液によって満たされた孔内において
操作可能な超音波検査装置用の移送・格納・操作用の囲
い体を示す断面図、第２図は、格納・移送用の囲い体か
ら延長される拡張可能な操作用囲いを示す平面図、第３
図は、拡張された操作領域の詳細な断面図、第４図は、
孔に連結された槽状構造物の断面図、第５図は、液を満
たした孔中に超音波ヘッドを位置決めするための位置決
め装置の断面図、第６図は、第５図のVI−VI線に沿った
断面図、第７図は、槽状構造物に嵌合される透明な管中
に配設された超音波ヘッドを示す側面図である。 １……超音波検査装置、３……軸 ５……孔、６……囲い体 ７……超音波ヘッド(ヘッド組立体) ８、19……変換器 ９……支持手段(ローラ式脚部) 11……管状棒(管状延長部分) 13……駆動手段(ラック)、15……ケーブル 17……信号送信・受信・処理手段(コンピュータ) 23……槽状構造物 25……スプール片(丸形管)、35……管(丸形管) 39……駆動部、信号発生手段(駆動手段) 49……上下動手段(脚部) 65……床(床部分)、67……壁(壁部分) 69……屋根もしくは天井(屋根部分)
操作可能な超音波検査装置用の移送・格納・操作用の囲
い体を示す断面図、第２図は、格納・移送用の囲い体か
ら延長される拡張可能な操作用囲いを示す平面図、第３
図は、拡張された操作領域の詳細な断面図、第４図は、
孔に連結された槽状構造物の断面図、第５図は、液を満
たした孔中に超音波ヘッドを位置決めするための位置決
め装置の断面図、第６図は、第５図のVI−VI線に沿った
断面図、第７図は、槽状構造物に嵌合される透明な管中
に配設された超音波ヘッドを示す側面図である。 １……超音波検査装置、３……軸 ５……孔、６……囲い体 ７……超音波ヘッド(ヘッド組立体) ８、19……変換器 ９……支持手段(ローラ式脚部) 11……管状棒(管状延長部分) 13……駆動手段(ラック)、15……ケーブル 17……信号送信・受信・処理手段(コンピュータ) 23……槽状構造物 25……スプール片(丸形管)、35……管(丸形管) 39……駆動部、信号発生手段(駆動手段) 49……上下動手段(脚部) 65……床(床部分)、67……壁(壁部分) 69……屋根もしくは天井(屋根部分)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−84294（ＪＰ，Ａ) 米国特許3952581（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】液が満たされた孔から大形の軸を超音波検
査する超音波検査装置であって、 前記軸内の音響反射体を指示するための少なくとも１つ
の変換器を有すると共に、支持手段によつて前記孔内に
同心的に支持されたヘッド組立体と、 該ヘッド組立体に締着され且つ相互に締着された複数の
管状延長部分と、 前記変換器及び前記ヘッド組立体に電気的に接続される
と共に、前記管状延長部分に通されたケーブルと、 超音波検査中、部分的に液によって満たされると共に、
各端に設けられた上下動手段により上下動される槽状構
造物と、 該槽状構造物内に装着されると共に、超音波検査中、前
記孔と軸方向に整列されている、該孔とほぼ同じ直径の
丸形管と、 前記管状延長部分及び前記ヘッド組立体を軸方向及び回
転方向に運動させるための駆動手段と、 前記ヘッド組立体及び前記変換器の軸方向位置及び回転
方向位置を表わす信号を発生させるための信号発生手段
と、 前記超音波検査装置を作動させて前記軸内の音響反射体
の位置及び大きさについての了解可能な情報を発生させ
るために、前記ケーブルに接続され、超音波信号及び位
置信号を送信し、受信し、処理するための信号送信・受
信・処理手段と、 前記超音波検査装置の前記ヘッド組立体、管状延長部
分、ケーブル、槽状構造物、丸形管、信号発生手段及び
信号送信・受信処理手段を格納し、移送し、操作すると
共に、前記超音波検査装置及びその操作員に適するよう
に内部の環境を制御する、床部分、壁部分及び屋根部分
を有する囲い体と、 を有する超音波検査装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US844,499 | 1986-03-26 | ||
| US06/844,499 US4699008A (en) | 1986-03-26 | 1986-03-26 | Apparatus for ultrasonically inspecting a large shaft from a liquid-filled bore |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62232560A JPS62232560A (ja) | 1987-10-13 |
| JPH0623740B2 true JPH0623740B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=25292882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62069266A Expired - Lifetime JPH0623740B2 (ja) | 1986-03-26 | 1987-03-25 | 超音波検査装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4699008A (ja) |
| EP (1) | EP0239371A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0623740B2 (ja) |
| CN (1) | CN1008831B (ja) |
| CA (1) | CA1270938A (ja) |
| IN (1) | IN168277B (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4854945A (en) * | 1987-06-07 | 1989-08-08 | Westinghouse Electric Corp. | Bladder device and method for displacing air in a bottle bore shaft |
| US5133220A (en) * | 1989-07-26 | 1992-07-28 | Westinghouse Electric Corp. | Rotor bore inspection system |
| ATE142778T1 (de) * | 1992-06-22 | 1996-09-15 | Siemens Ag | Inspektion einer dynamoelektrischen maschine in einem spalt zwischen einem stator und einem rotor |
| CN102288676A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-12-21 | 斯肯威（上海）工业检测科技有限公司 | 完整记录超声波旋转探头在线探伤数据的装置和应用 |
| CN103267807B (zh) * | 2013-05-03 | 2015-12-02 | 上海和伍新材料科技有限公司 | 一种超声波检测设备中的探头标定方法和装置 |
| CN104807887A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-07-29 | 博脉工业检测（上海）有限公司 | 涡轮转轴焊缝超声波检测系统及方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3952581A (en) | 1974-11-29 | 1976-04-27 | Alco Standard Corporation | Ultrasonic flaw detecting apparatus for turbine rotors |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5317315B2 (ja) * | 1972-12-15 | 1978-06-07 | ||
| DE2607485C3 (de) * | 1976-02-20 | 1978-09-28 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf | Verfahren zum Einstellen von Einschallwinkeln bei der US-Prüfung von Rohren, Bändern und gebogenen Blechen |
| US4213345A (en) * | 1978-07-25 | 1980-07-22 | W. C. Lamb | Pipe inspection system and method |
| US4307612A (en) * | 1979-10-19 | 1981-12-29 | Electric Power Research Institute, Inc. | Method and means for ultrasonic inspection |
| US4361044A (en) * | 1980-12-09 | 1982-11-30 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Scanning ultrasonic probe |
| EP0086341B1 (de) * | 1982-01-29 | 1985-08-28 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Sonde zur zerstörungsfreien Prüfung von zylindrischen Hohlräumen, insbesondere von Dampferzeugerrohren |
| US4576034A (en) * | 1984-02-27 | 1986-03-18 | Westinghouse Electric Corp. | Adjustable radius apparatus for calibrating ultrasonic transducer array |
| GB8412608D0 (en) * | 1984-05-17 | 1984-06-20 | Nat Nuclear Corp Ltd | Scanning device |
-
1986
- 1986-03-26 US US06/844,499 patent/US4699008A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-03-03 IN IN161/CAL/87A patent/IN168277B/en unknown
- 1987-03-24 EP EP87302550A patent/EP0239371A3/en not_active Withdrawn
- 1987-03-24 CA CA000532831A patent/CA1270938A/en not_active Expired
- 1987-03-25 CN CN87102276A patent/CN1008831B/zh not_active Expired
- 1987-03-25 JP JP62069266A patent/JPH0623740B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3952581A (en) | 1974-11-29 | 1976-04-27 | Alco Standard Corporation | Ultrasonic flaw detecting apparatus for turbine rotors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IN168277B (ja) | 1991-03-02 |
| CN1008831B (zh) | 1990-07-18 |
| EP0239371A3 (en) | 1990-02-07 |
| CA1270938A (en) | 1990-06-26 |
| EP0239371A2 (en) | 1987-09-30 |
| JPS62232560A (ja) | 1987-10-13 |
| CN87102276A (zh) | 1987-12-09 |
| US4699008A (en) | 1987-10-13 |
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