JPH0658910A - 管内挿型超音波探触装置 - Google Patents
管内挿型超音波探触装置Info
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- JPH0658910A JPH0658910A JP4227969A JP22796992A JPH0658910A JP H0658910 A JPH0658910 A JP H0658910A JP 4227969 A JP4227969 A JP 4227969A JP 22796992 A JP22796992 A JP 22796992A JP H0658910 A JPH0658910 A JP H0658910A
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- Japan
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- ultrasonic probe
- circumferential
- probe
- ultrasonic
- tube
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- 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
- G01N29/04—Analysing solids
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G—PHYSICS
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 チューブと付着金物との斜円周方向溶接部に
発生した斜円周方向のき裂及び円周方向溶接部に斜円周
方向に発生したき裂を検出できる管内挿型超音波探触装
置を提供すること。 【構成】 超音波探触子２を、直径方向管軸中心線に対
しき裂検出が最大となる角度（θｉ）だけ管軸方向に傾
斜させた状態で、管軸中心線と平行度を保ちながら直径
方向へ移動できる、可変機構１０を、探触子ホルダ４に
備えるようにしたもの。
発生した斜円周方向のき裂及び円周方向溶接部に斜円周
方向に発生したき裂を検出できる管内挿型超音波探触装
置を提供すること。 【構成】 超音波探触子２を、直径方向管軸中心線に対
しき裂検出が最大となる角度（θｉ）だけ管軸方向に傾
斜させた状態で、管軸中心線と平行度を保ちながら直径
方向へ移動できる、可変機構１０を、探触子ホルダ４に
備えるようにしたもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ボイラチューブ等の付
着金物溶接部等に発生する斜円周方向のき裂を、管の内
側から超音波探傷の水浸法を利用して検査するための超
音波探触装置に関する。
着金物溶接部等に発生する斜円周方向のき裂を、管の内
側から超音波探傷の水浸法を利用して検査するための超
音波探触装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ボイラチューブ等においては、その外表
面に付着金物が円周方向に溶接されるが、その溶接部近
傍にき裂が発生することがある。このような付着金物溶
接部のうち、管の外周上に溶接された部分に発生する円
周方向のき裂を検査するには、探触子ホルダに超音波探
触子を装着した回転型超音波探触装置が使用される。す
なわち、超音波探触装置をボイラチューブ等の管内に挿
入し、付着溶接部近傍を管の内側から超音波探傷の水浸
法を利用して検査される。
面に付着金物が円周方向に溶接されるが、その溶接部近
傍にき裂が発生することがある。このような付着金物溶
接部のうち、管の外周上に溶接された部分に発生する円
周方向のき裂を検査するには、探触子ホルダに超音波探
触子を装着した回転型超音波探触装置が使用される。す
なわち、超音波探触装置をボイラチューブ等の管内に挿
入し、付着溶接部近傍を管の内側から超音波探傷の水浸
法を利用して検査される。
【０００３】第６図は従来の回転型超音波探触装置の一
例を示し、図７はその超音波探触装置により円周方向き
裂を検査する原理を示している。これらの図において、
１は超音波探触装置、２ａ，２ｂ，３は超音波探触子、
４は探触子ホルダ、５はボイラチューブ等の被検管、６
は付着金物、７は円周溶接部、８ａ，８ｂは円周方向の
き裂、９は水、θｉは超音波入射角、θｓは超音波屈折
角を示している。
例を示し、図７はその超音波探触装置により円周方向き
裂を検査する原理を示している。これらの図において、
１は超音波探触装置、２ａ，２ｂ，３は超音波探触子、
４は探触子ホルダ、５はボイラチューブ等の被検管、６
は付着金物、７は円周溶接部、８ａ，８ｂは円周方向の
き裂、９は水、θｉは超音波入射角、θｓは超音波屈折
角を示している。
【０００４】被検管５の付着金物６の円周溶接部７に発
生した円周方向のき裂８ａ，８ｂを被検管５の内側から
水９を介して超音波で検査する超音波探触子２ａ，２ｂ
は直径方向管軸中心線に対しき裂の検出が最大となる角
度θｉだけ管軸方向に傾斜され、斜角探触子として探触
子ホルダ４に保持されている。一方、超音波探触子３は
被検管５の母材部の減肉量を検査すると同時に付着金物
６の円周溶接部７の溶接ビードの形状をも確認すること
ができるもので、管軸に直角な直径方向に垂直探触子と
して探触子ホルダ４に保持されている。また、これら超
音波探触子２ａ，２ｂ，３は管軸中心線上にある。
生した円周方向のき裂８ａ，８ｂを被検管５の内側から
水９を介して超音波で検査する超音波探触子２ａ，２ｂ
は直径方向管軸中心線に対しき裂の検出が最大となる角
度θｉだけ管軸方向に傾斜され、斜角探触子として探触
子ホルダ４に保持されている。一方、超音波探触子３は
被検管５の母材部の減肉量を検査すると同時に付着金物
６の円周溶接部７の溶接ビードの形状をも確認すること
ができるもので、管軸に直角な直径方向に垂直探触子と
して探触子ホルダ４に保持されている。また、これら超
音波探触子２ａ，２ｂ，３は管軸中心線上にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な回転型超音波探触装置を用いて、被検管の付着金物円
周溶接部に発生する円周方向き裂を検出する場合には有
効であるが、管軸に直角でない斜円周溶接部に発生する
斜円周方向き裂の検出には有効性はない。その理由は、
き裂の面に対して超音波探触子からの音波が、斜入射さ
れるため、その程度にもよるが、き裂面に入射音波の殆
どが斜反射され、音波を放射した元の超音波探触子への
戻りが極めて少ないことによる。したがって、従来型の
円周方向き裂検出用の回転型超音波探触装置を被検管の
付着金物斜円周溶接部に発生する斜円周方向き裂の検出
に用いても殆ど効果が得られず、重大な欠陥を見落す危
険性があった。
な回転型超音波探触装置を用いて、被検管の付着金物円
周溶接部に発生する円周方向き裂を検出する場合には有
効であるが、管軸に直角でない斜円周溶接部に発生する
斜円周方向き裂の検出には有効性はない。その理由は、
き裂の面に対して超音波探触子からの音波が、斜入射さ
れるため、その程度にもよるが、き裂面に入射音波の殆
どが斜反射され、音波を放射した元の超音波探触子への
戻りが極めて少ないことによる。したがって、従来型の
円周方向き裂検出用の回転型超音波探触装置を被検管の
付着金物斜円周溶接部に発生する斜円周方向き裂の検出
に用いても殆ど効果が得られず、重大な欠陥を見落す危
険性があった。
【０００６】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、被検管の斜円周溶接部に発生する斜円周方向き裂
の検出に対して有効な超音波探触装置を提供することを
目的とする。
ので、被検管の斜円周溶接部に発生する斜円周方向き裂
の検出に対して有効な超音波探触装置を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的に対し、本発明
によれば、被検管内に挿入し、超音波探傷の水浸法を利
用して管の内側から円周溶接部に発生した円周方向のき
裂を検査する超音波探触子を備えた回転型の超音波探触
装置において、超音波探触子を装着している探触子ホル
ダは直径方向管中心線に対して管軸方向に所定角度だけ
傾斜された状態で管軸中心線から直径方向に前記超音波
探触子を偏倚できる可変機構を備えていることを特徴と
する管内挿型超音波探触装置が提供される。
によれば、被検管内に挿入し、超音波探傷の水浸法を利
用して管の内側から円周溶接部に発生した円周方向のき
裂を検査する超音波探触子を備えた回転型の超音波探触
装置において、超音波探触子を装着している探触子ホル
ダは直径方向管中心線に対して管軸方向に所定角度だけ
傾斜された状態で管軸中心線から直径方向に前記超音波
探触子を偏倚できる可変機構を備えていることを特徴と
する管内挿型超音波探触装置が提供される。
【０００８】
【作用】上記手段によれば、可変機構を調節することに
よって、斜円周方向き裂に対しても、被検管内の水中に
放射された超音波探触子からの音波がき裂面に対して直
角に入射でき、かつき裂面からの反射音波が効率よく元
の音波の放射源である超音波探触子へ戻るような幾何学
的条件を得ることができる。
よって、斜円周方向き裂に対しても、被検管内の水中に
放射された超音波探触子からの音波がき裂面に対して直
角に入射でき、かつき裂面からの反射音波が効率よく元
の音波の放射源である超音波探触子へ戻るような幾何学
的条件を得ることができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明による管内挿型超音波探触装置
の一実施例を示したもので、（ａ）及び（ｂ）は互いに
９０°回転させた状態で示している。図中、図６と同一
部分については同一の符号を付してある。図１におい
て、符号１０ａ，１０ｂは可変機構、１１ａ，１１ｂは
ガイドシャフト、１２ａ，１２ｂはＹ送りねじ、１３
ａ，１３ｂはロータリ軸受、１４ａ，１４ｂは弾性体に
よる連結体、１５ａ，１５ｂは弾性体シャフトをそれぞ
れ示している。
の一実施例を示したもので、（ａ）及び（ｂ）は互いに
９０°回転させた状態で示している。図中、図６と同一
部分については同一の符号を付してある。図１におい
て、符号１０ａ，１０ｂは可変機構、１１ａ，１１ｂは
ガイドシャフト、１２ａ，１２ｂはＹ送りねじ、１３
ａ，１３ｂはロータリ軸受、１４ａ，１４ｂは弾性体に
よる連結体、１５ａ，１５ｂは弾性体シャフトをそれぞ
れ示している。
【００１０】超音波探触子２ａ，２ｂを直径方向管中心
線に対して管軸方向に傾斜させて挿着している探触子ホ
ルダ４には、管軸中心からの偏倚量又は移動距離Ｙを可
変する可変機構１０ａ，１０ｂを有しており、ガイドシ
ャフト１１ａ，１１ｂ及びＹ送りねじ１２ａ，１２ｂに
より、超音波探触子２ａ，２ｂを斜円周方向き裂の検出
が最大となるよう調節することができる。
線に対して管軸方向に傾斜させて挿着している探触子ホ
ルダ４には、管軸中心からの偏倚量又は移動距離Ｙを可
変する可変機構１０ａ，１０ｂを有しており、ガイドシ
ャフト１１ａ，１１ｂ及びＹ送りねじ１２ａ，１２ｂに
より、超音波探触子２ａ，２ｂを斜円周方向き裂の検出
が最大となるよう調節することができる。
【００１１】超音波探触子２ａ，２ｂを装着する傾斜角
度、すなわち超音波入射角θｉ及び可変機構１０ａ，１
０ｂによる超音波探触子２ａ，２ｂの直径方向の移動距
離Ｙの調節は図２及び図３に示す試験要領に従って決め
られる。
度、すなわち超音波入射角θｉ及び可変機構１０ａ，１
０ｂによる超音波探触子２ａ，２ｂの直径方向の移動距
離Ｙの調節は図２及び図３に示す試験要領に従って決め
られる。
【００１２】図２によれば、たとえばボイラチューブと
する被検管５の一部分を半割りにした試験体の外表面
に、管軸に直角かつ斜円周方向に人工スリット１６を入
れ、試験体の内側より水９を介して超音波探触子２によ
り、斜円周方向の人工スリット１６の検出が最大、つま
り、人工スリット１６からの音波の受信エコーが最大と
なる位置を求める。
する被検管５の一部分を半割りにした試験体の外表面
に、管軸に直角かつ斜円周方向に人工スリット１６を入
れ、試験体の内側より水９を介して超音波探触子２によ
り、斜円周方向の人工スリット１６の検出が最大、つま
り、人工スリット１６からの音波の受信エコーが最大と
なる位置を求める。
【００１３】図３は図２に示す試験要領に基づく試験に
おいて、超音波探触子２を管中心線上で人工スリット１
６からの受信エコーが最大となる管軸方向の傾斜角度、
すなわち超音波入射角θｉを一定にした状態で、更に管
軸中心線と平行度を保ちながら直径方向へ移動させた場
合の、移動距離Ｙ（ｍｍ）と受信エコー高さＨ（ｄＢ）
との関係を示したものである。したがって、可変機構１
０ａ，１０ｂによる調節はこの図３に示した関係を基に
して受信エコー高さの最も高い位置まで移動させること
によって行われる。
おいて、超音波探触子２を管中心線上で人工スリット１
６からの受信エコーが最大となる管軸方向の傾斜角度、
すなわち超音波入射角θｉを一定にした状態で、更に管
軸中心線と平行度を保ちながら直径方向へ移動させた場
合の、移動距離Ｙ（ｍｍ）と受信エコー高さＨ（ｄＢ）
との関係を示したものである。したがって、可変機構１
０ａ，１０ｂによる調節はこの図３に示した関係を基に
して受信エコー高さの最も高い位置まで移動させること
によって行われる。
【００１４】図４は被検管５の付着金物６の斜円周溶接
部７のトウ部に発生した斜円周方向のき裂１７ａ及び同
ルート部に発生した斜円周方向のき裂１７ｂを、超音波
探傷の水浸法により、被検管５の内側から水９を介して
検出する場合の要領を示している。
部７のトウ部に発生した斜円周方向のき裂１７ａ及び同
ルート部に発生した斜円周方向のき裂１７ｂを、超音波
探傷の水浸法により、被検管５の内側から水９を介して
検出する場合の要領を示している。
【００１５】図４に示したように、超音波探触子２ａ，
２ｂは直径方向管中心線に対しき裂１７ａ，１７ｂの検
出が最大となる角度だけ管軸方向に傾斜され、この状態
で、更に管軸中心線と平行度を保ちながらき裂１７ａ，
１７ｂの検出が最大となる直径方向距離Ｙの位置に、斜
角探触子として保持されていることにより、斜円周方向
のき裂１７ａ，１７ｂを検出することができる。
２ｂは直径方向管中心線に対しき裂１７ａ，１７ｂの検
出が最大となる角度だけ管軸方向に傾斜され、この状態
で、更に管軸中心線と平行度を保ちながらき裂１７ａ，
１７ｂの検出が最大となる直径方向距離Ｙの位置に、斜
角探触子として保持されていることにより、斜円周方向
のき裂１７ａ，１７ｂを検出することができる。
【００１６】一方、超音波探触子３は直径方向管中心線
上に垂直探触子として保持されていることにより、被検
管５の母材部の減肉量の検査及び付着金物６の斜円周溶
接部７の形状の確認をすることができる。
上に垂直探触子として保持されていることにより、被検
管５の母材部の減肉量の検査及び付着金物６の斜円周溶
接部７の形状の確認をすることができる。
【００１７】図５は管内挿型超音波探触装置を用いて、
ボイラチューブの付着金物斜円周溶接部の検査を実施し
ている態様を示している。図５において、探触子ホルダ
４、ロータリ軸受１３ａ，１３ｂ及び連結体１４ａ，１
４ｂで回転型探触子ホルダを構成し、この前後に調芯具
１８ａ，１８ｂを取り付けることによって回転中心が被
検管５の管軸中心上に保持される。これにより、それぞ
れの役割を持つ超音波探触子２ａ，３，２ｂは被検管５
の中を回転しながらたとえば水９の流れによって管軸方
向に送られ、減肉量の検査、円周溶接部７の形状及び位
置の確認、さらには付着金物６の斜円周方向の溶接部に
発生したき裂１７ａ，１７ｂの検査を行うことができ
る。なお、図中、１９ａ，１９ｂは調芯具押えばね、２
０ａ，２０ｂは押えばね調節ナット、２１は案内ガイド
である。
ボイラチューブの付着金物斜円周溶接部の検査を実施し
ている態様を示している。図５において、探触子ホルダ
４、ロータリ軸受１３ａ，１３ｂ及び連結体１４ａ，１
４ｂで回転型探触子ホルダを構成し、この前後に調芯具
１８ａ，１８ｂを取り付けることによって回転中心が被
検管５の管軸中心上に保持される。これにより、それぞ
れの役割を持つ超音波探触子２ａ，３，２ｂは被検管５
の中を回転しながらたとえば水９の流れによって管軸方
向に送られ、減肉量の検査、円周溶接部７の形状及び位
置の確認、さらには付着金物６の斜円周方向の溶接部に
発生したき裂１７ａ，１７ｂの検査を行うことができ
る。なお、図中、１９ａ，１９ｂは調芯具押えばね、２
０ａ，２０ｂは押えばね調節ナット、２１は案内ガイド
である。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、ボイラチューブの付着
金物斜円周溶接部に発生した斜円周方向のき裂や通常の
円周溶接部であっても斜円周方向に発生した斜円周方向
のき裂の検出が可能となるため、従来の円周方向き裂検
出用の回転型超音波探触装置と併用することにより、検
査のための情報量を増やすことができ、欠陥情報に対す
る良否の評価、判定が容易となり、極めて高精度かつ信
頼性の高い検査が可能となる。
金物斜円周溶接部に発生した斜円周方向のき裂や通常の
円周溶接部であっても斜円周方向に発生した斜円周方向
のき裂の検出が可能となるため、従来の円周方向き裂検
出用の回転型超音波探触装置と併用することにより、検
査のための情報量を増やすことができ、欠陥情報に対す
る良否の評価、判定が容易となり、極めて高精度かつ信
頼性の高い検査が可能となる。
【図１】本発明に係る斜円周方向き裂検出用の管内挿型
超音波探触装置の一実施例を示す構造図である。
超音波探触装置の一実施例を示す構造図である。
【図２】本発明による管内挿型超音波探触装置の探傷方
法を示す説明図である。
法を示す説明図である。
【図３】図１の探傷方法における超音波エコー高さとＹ
距離特性曲線とを示すグラフである。
距離特性曲線とを示すグラフである。
【図４】被検管の付着金物斜溶接部に発生するき裂を検
出するための超音波探触子の保持条件を示す説明図であ
る。
出するための超音波探触子の保持条件を示す説明図であ
る。
【図５】本発明による管内挿型超音波探触装置を用いて
実際に被検管の探傷検査を実施している態様を示す斜視
図である。
実際に被検管の探傷検査を実施している態様を示す斜視
図である。
【図６】従来型の円周方向き裂検出用の管内挿型超音波
探触装置の一例を示す構造図である。
探触装置の一例を示す構造図である。
【図７】従来型の円周方向き裂検出用の管内挿型超音波
探触装置における超音波探触子の保持条件を示す説明図
である。
探触装置における超音波探触子の保持条件を示す説明図
である。
１ 超音波探触装置 ２，３ 超音波探触子 ４ 探触子ホルダ ５ 被検管 ６ 付着金物 ７ 溶接部 １０ 可変機構 １１ ガイドシャフト １２ Ｙ送りねじ １７ 斜円周方向き裂
Claims (1)
- 【請求項１】被検管内に挿入し、超音波探傷の水浸法を
利用して管の内側から円周溶接部に発生した円周方向の
き裂を検査する超音波探触子を備えた回転型の超音波探
触装置において、超音波探触子を装着している探触子ホ
ルダは直径方向管中心線に対して管軸方向に所定角度だ
け傾斜された状態で管軸中心線から直径方向に前記超音
波探触子を偏倚できる可変機構を備えていることを特徴
とする管内挿型超音波探触装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4227969A JPH0658910A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 管内挿型超音波探触装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4227969A JPH0658910A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 管内挿型超音波探触装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658910A true JPH0658910A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16869098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4227969A Pending JPH0658910A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 管内挿型超音波探触装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658910A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106932489A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 核动力运行研究所 | 一种管道变径处焊缝超声检查装置 |
| CN114508646A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-17 | 广东银浩智能技术有限公司 | 利用管道机器人检修管道的智能检测方法及系统 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP4227969A patent/JPH0658910A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106932489A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 核动力运行研究所 | 一种管道变径处焊缝超声检查装置 |
| CN106932489B (zh) * | 2015-12-30 | 2023-06-13 | 核动力运行研究所 | 一种管道变径处焊缝超声检查装置 |
| CN114508646A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-17 | 广东银浩智能技术有限公司 | 利用管道机器人检修管道的智能检测方法及系统 |
| CN114508646B (zh) * | 2022-01-25 | 2024-04-23 | 广东银浩智能技术有限公司 | 利用管道机器人检修管道的智能检测方法及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991005 |