JPH068731B2 - Probe position detection method - Google Patents

Probe position detection method

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JPH068731B2
JPH068731B2 JP60064666A JP6466685A JPH068731B2 JP H068731 B2 JPH068731 B2 JP H068731B2 JP 60064666 A JP60064666 A JP 60064666A JP 6466685 A JP6466685 A JP 6466685A JP H068731 B2 JPH068731 B2 JP H068731B2
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probe
flaw detection
elbow
arm
track
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典 佐々木
明輔 成瀬
和夫 高久
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Hitachi Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、原子力発電所等に用いられる配管等の超音波
探傷装置の制御方式に係り、特に配管の直管+エルボ溶
接部の探傷を行なう場合の探触子位置検出に好適な探触
子位置検出方式に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a control system for an ultrasonic flaw detector for piping used in a nuclear power plant or the like, and particularly for detecting a straight pipe of a pipe and an elbow weld. In this case, the present invention relates to a probe position detection method suitable for detecting the probe position.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

配管の直管+曲管溶接部の超音波探傷装置としては、特
開昭56−39459 号,57−175255 号,58−24827
号等がある。これらの装置は超音波探触子等の駆動方法
が多少異なるものの、おおむね第13図に示す如く、直
管1上に着脱自在に取付けられる軌道7と、その上を直
管1の周方向に走行する移動体4と、移動体4に取付け
られる探傷アーム5と、探傷アーム5に沿つて移動する
探触子6とにより構成される。
As an ultrasonic flaw detector for a straight pipe + curved pipe welded portion of a pipe, JP-A-56-39459, 57-175255, 58-24827
There are issues, etc. Although these devices are slightly different in the driving method of the ultrasonic probe or the like, generally, as shown in FIG. 13, a track 7 which is detachably mounted on the straight pipe 1 and a track 7 which is mounted on the straight pipe 1 in the circumferential direction of the straight pipe 1. It is composed of a moving body 4 that runs, a flaw detection arm 5 attached to the movement body 4, and a probe 6 that moves along the flaw detection arm 5.

このような超音波探傷装置で配管を検査する場合、探触
子6はエルボ2に倣い走査される。従来のこの種装置に
あつては、配管が曲率を有する(曲がつている)ことに
ついて特別な配慮をしていないため、装置制御および検
査データ上、探触子6の位置は6′として表示または記
録されていた。従つて、配管に欠陥がある場合、実際の
欠陥位置と検出表示された欠陥位置とにずれが生じる問
題があつた。
When inspecting a pipe with such an ultrasonic flaw detector, the probe 6 is scanned following the elbow 2. In the conventional device of this type, since no special consideration is given to the pipe having a curvature (bent), the position of the probe 6 is displayed as 6'in the device control and inspection data. Or was recorded. Therefore, when there is a defect in the pipe, there is a problem that the actual defect position and the detected and displayed defect position are displaced.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、被検体が曲がつている場合でも、超音
波探傷装置に特別なセンサ等を設けずに、被検体の曲率
を考慮して探触子の位置を求め、高精度に探傷検査でき
る探触子位置検出方式を提供することである。
The object of the present invention is to detect the position of the probe in consideration of the curvature of the test object without providing a special sensor or the like in the ultrasonic testing device even when the test object is bent, and to perform flaw detection with high accuracy. It is to provide a probe position detection method capable of inspecting.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は、配管の直管+エルボ,エルボ+エルボ等の溶
接部を探傷する場合、配管の直径,曲率半径,溶接線に
対する超音波探傷装置の取り付け位置を基に、探傷アー
ム上の探触位置から、溶接線を基準位置として探触子の
距離を求める方式を与えるものである。このように溶接
線を基準とするのは、溶接により生ずる欠陥が探傷の対
象となるからであり、溶接線から離れた部分には探傷す
べき欠陥が基本的に生じないからである。
According to the present invention, when a welded portion such as a straight pipe + elbow or an elbow + elbow of a pipe is inspected, the probe on the flaw detection arm is detected based on the diameter of the pipe, the radius of curvature, and the attachment position of the ultrasonic flaw detector to the welding line. This is a method for obtaining the distance of the probe from the position with the welding line as the reference position. The reason why the welding line is used as a reference is that a defect caused by welding is an object of flaw detection, and basically, a defect to be flaw-detected does not occur in a portion apart from the welding line.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の一実施例を第1図〜第4図により説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図は、直管+エルボ溶接部のエルボ背側を探傷する
場合の探触子位置検出方式の原理図、第2図は、腹側を
探傷する場合の探触子位置検出方式の原理図である。
Fig. 1 is a principle diagram of the probe position detection method for flaw detection on the back side of the elbow of a straight pipe + elbow weld, and Fig. 2 is a principle of the probe position detection method for flaw detection on the abdominal side. It is a figure.

まず、直管+エルボ溶接部のエルボ背側を探傷する場合
の探触子位置検出方式について、第1図により説明す
る。一般に、直管1とエルボ2との溶接3との溶接3を
検査するための超音波探傷装置は、超音波探傷装置が配
管1,2の周方向に走行するために溶接線3の直管1側
に設置される軌道7と、探触子6を配管1,2の周方向
に駆動するために軌道7上を走行する移動体4と、探触
子6を配管1,2の軸方向に駆動するために移動体4に
対し回動自在に設けられる探傷アーム5と、探傷アーム
5に沿つて配管1,2上を移動する探触子6とにより構
成される。
First, a probe position detecting method for detecting flaws on the back side of the elbow of the straight pipe + elbow weld will be described with reference to FIG. Generally, an ultrasonic flaw detector for inspecting a weld 3 of a straight pipe 1 and a weld 3 of an elbow 2 is a straight pipe of a welding line 3 because the ultrasonic flaw detector travels in the circumferential direction of the pipes 1, 2. The track 7 installed on the first side, the moving body 4 traveling on the track 7 for driving the probe 6 in the circumferential direction of the pipes 1 and 2, and the probe 6 in the axial direction of the pipes 1 and 2. It is composed of a flaw detection arm 5 rotatably provided with respect to the moving body 4 for driving to the above, and a probe 6 which moves on the pipes 1 and 2 along the flaw detection arm 5.

この様な超音波探傷装置により、溶接3のエルボ2側を
検査する場合、探触子6の位置A′は、配管1,2の軸
方向について、溶接線3上の点A0′との距離で与えら
れる。ここで、エルボ2の曲率中心をO,曲率半径を
R,直径をDとすると、探触子6の位置A′は、曲率中
心O、曲率半径r′=1/2D+R上の円弧A0′A′
で与えられる。この弧A0′A′を求めるためには、曲
率半径rはエルボ2の寸法より与えられるから、弧
0′A′の中心角∠A0′OA′=α′を求めれば(1)
但し、 r′=R+(D/2) ………(2) で与えられる。
When the elbow 2 side of the welding 3 is inspected by such an ultrasonic flaw detector, the position A ′ of the probe 6 is the same as the point A 0 ′ on the welding line 3 in the axial direction of the pipes 1 and 2. Given in distance. Assuming that the center of curvature of the elbow 2 is O, the radius of curvature is R, and the diameter is D, the position A ′ of the probe 6 has an arc A 0 ′ on the center of curvature O and the radius of curvature r ′ = 1 / 2D + R. A '
Given in. In order to obtain this arc A 0 ′ A ′, the radius of curvature r is given by the dimension of the elbow 2, so if the center angle ∠A 0 ′ OA ′ = α ′ of the arc A 0 ′ A ′ is obtained (1)
formula However, r '= R + (D / 2) ... (2) is given.

以下、この中心角α′の算出法について説明する。探傷
アーム5上の探触子6の位置をA、移動体4に探傷アー
ム5を取り付けた位置をB、探触子6が溶接線3上にあ
る場合の探傷アーム5上の探触子6の位置をAとす
る。△OAB及び△OABにおいて、それぞれ ∠BOA=α ………(3) ∠BOA=α ………(4) と置くと、 α′=α−α ………(5) となる。まず、△OABに於いて、▲▼即ち,探傷
アーム5上の探触子6の位置をl,▲▼をr,▲
▼をmとすると、余弦定理より、 ここで、配管1,2表面からのAの高さをhとする
と、rは、 r=R+(D/2)+h ………(7) で与えられる。次に△OABにおいて、 をlとすると、 であるから、余弦定理より、 ここで、(6)式及び(8)式において、rは(7)式の如くエ
ルボ2及び超音波探傷装置の寸法で、l及びlは、超
音波探傷装置内の位置検出機構により検出される探傷ア
ーム5上の探触子6の位置であるから、α及びαを求
めるには、mを求める必要がある。そこで、線分 のA側の延長線上で、点Bから下した垂線の足をCと
する。そして、▲▼即ち,移動体4に探傷アーム5
を取り付けた位置Bと溶接線3との距離をS、点Bの直
管1からの高さをHとすると、△OCBにおいて、 ▲▼=S (9) ▲▼=r′+H=R+(D/2)+H ……(10) ∠OCB=π/2 ………(11) であるから よつて、溶接線3からの探触子の位置A0′A′は以下
の如く求められる。
The method of calculating the central angle α'will be described below. The position of the probe 6 on the flaw detection arm 5 is A, the position of the flaw detection arm 5 attached to the moving body 4 is B, and the probe 6 on the flaw detection arm 5 when the probe 6 is on the welding line 3 The position of is set to A 0 . In ΔOAB and ΔOA 0 B, ∠BOA = α ………… (3) ∠BOA 0 = α 0 ………… (4), then α ′ = α-α 0 ………… (5) Become. First, in ΔOAB, ▲ ▼, that is, the position of the probe 6 on the flaw detection arm 5 is l, ▲ ▼ is r, ▲.
If ▼ is m, from the cosine theorem, Here, when the height of A 0 from the surfaces of the pipes 1 and 2 is h, r is given by r = R + (D / 2) + h (7) Next, in ΔOA 0 B, Is l 0 , Therefore, from the cosine theorem, Here, in equations (6) and (8), r is the size of the elbow 2 and the ultrasonic flaw detector as in equation (7), and l and l 0 are detected by the position detection mechanism in the ultrasonic flaw detector. Since it is the position of the probe 6 on the flaw detection arm 5 that is set, it is necessary to find m in order to find α and α 0 . So the line segment On the extension line on the A 0 side of, the foot of the perpendicular line from the point B is C. ▲ ▼ That is, the flaw detection arm 5 is attached to the moving body 4.
Assuming that the distance between the position B where is attached and the welding line 3 is S, and the height of the point B from the straight pipe 1 is H, in ΔOCB, ▲ ▼ = S (9) ▲ ▼ = r ′ + H = R + ( D / 2) + H (10) ∠OCB = π / 2 (11) Therefore, the position A 0 ′ A ′ of the probe from the welding line 3 is obtained as follows.

0′A′=r′α′ ………(1) 但し、r′=R+(D/2) ………(2) α′=α−α ………(5) r=R+(D/2)+h ………(7) 次に、直管+エルボ溶接部エルボ腹側を探傷する場合の
配管軸方向探触子位置検出方式について、第2図により
説明する。この場合も、背側を探傷する場合と同様に、
各点を定義する。溶接線3からの探触子6の位置A0
A′は A0′A′=r′α′ ………(1) 但し r′=R−(D/2) ………(2)′ となる。α′は α′=α−α ………(5) r=r′−h =R−(D/2)−H ……(7)′ となる。又、mは、△OBCにおいて、 ▲▼=S ………(9) ▲▼=r′−H =R−(D/2)−H ………(10)′ ∠OCB=π/2 であるから となる。よつて、溶接線3からの探触子6の位置は以下
の如く求められる。
A 0 ′ A ′ = r′α ′ (1) where r ′ = R + (D / 2) (2) α ′ = α−α 0 (5) r = R + (D / 2) + h (7) Next, the pipe axial direction probe position detection method for detecting a straight pipe + elbow weld elbow ventral side will be described with reference to FIG. Also in this case, as in the case of flaw detection on the back side,
Define each point. Position A 0 ′ of the probe 6 from the welding line 3
A 'is A 0' a A '= r'α' ......... (1 ) where r '= R- (D / 2 ) ......... (2)'. α'is α '= α-α 0 ……… (5) r = r'-h = R- (D / 2) -H (7) '. In addition, m is ΔOBC: ▲ ▼ = S ……… (9) ▲ ▼ = r′−H = R− (D / 2) −H ……… (10) ′ ∠OCB = π / 2 because there is Becomes Therefore, the position of the probe 6 from the welding line 3 is obtained as follows.

0′A′=r′α′ ………(1) 但し r′=R−(D/2) ………(2)′ α′=α−α ………(5) r=R−(D/2)−h ………(7)′ 次に、エルボ上を任意の角度で探傷する場合の配管軸方
向探触子位置検出方式について、第3図及び第4図によ
り説明する。第3図は配管周方向の位置を角度で示した
図で、第4図は第3図のXX断面を示す。いま、第3図
に示す様に、配管1,2の周方向の位置を角度で定義す
る。第1図により説明したエルボ2背側の探傷は、第4
図における0゜での探傷、腹側の探傷は180゜での探
傷に相当する。探触子6がエルボ2上を第4図に示す様
に移動する。ここで、探触子6のエルボ2の軸方向への
駆動は、エルボ2の曲率に沿つて行なわれる場合、その
曲率中心Oは、PP′間で移動し、この時、曲率半径 は、エルボ2の周方向の探触子の角度位置をとすると ▲▼=r′R+(D/2)cos ……(2)″ となる。溶接線3からの探触子6の位置A0′A′は、
この曲率上の弧の長さで与えられる。よつて、探触子6
がエルボ2の周方向0<<180゜,180゜<<
360゜の角度位置にある場合、第1図及び第2図に示
した各点を、(2)″で与えられる線分▲▼を含み、
エルボ2の軸と平行な面に投影すると、探触子6の位置
が以下の様に求められる。
A 0 ′ A ′ = r′α ′ ………… (1) where r ′ = R- (D / 2) ………… (2) ′ α ′ = α-α 0 ………… (5) r = R- (D / 2) -h (7) 'Next, regarding the pipe axial direction probe position detection method when detecting flaws on the elbow at an arbitrary angle, FIG. 3 and FIG. Will be described. FIG. 3 is a view showing the position in the circumferential direction of the pipe in angle, and FIG. 4 shows the XX cross section of FIG. Now, as shown in FIG. 3, the circumferential positions of the pipes 1 and 2 are defined by angles. The flaw detection on the back side of the elbow 2 described with reference to FIG.
The flaw detection at 0 ° and the ventral flaw detection in the figure correspond to flaw detection at 180 °. The probe 6 moves on the elbow 2 as shown in FIG. Here, when the probe 6 is driven in the axial direction of the elbow 2, when the curvature of the elbow 2 is followed, the center of curvature O moves between PP 'and the radius of curvature at this time. Is ▲ ▼ = r′R + (D / 2) cos …… (2) ″, where the angular position of the probe in the circumferential direction of the elbow 2 is: Position A of the probe 6 from the welding line 3 0'A 'is
It is given by the length of the arc on this curvature. Yotsute, probe 6
Is the elbow 2 circumferential direction 0 << 180 °, 180 ° <<
In the case of the 360 ° angular position, the points shown in FIGS. 1 and 2 include the line segment ▲ ▼ given by (2) ″,
When projected onto a plane parallel to the axis of the elbow 2, the position of the probe 6 is obtained as follows.

0′A′=r′α′ ………(1) 但し、r′=R+(D/2)cos ………(2)″ α′=α−α ………(5) r=r′+hcos =R+{(D/2)+h}cos ……(7)″ 上記(2)″,(12)″,(7)″式に=0及び=πを代入
すると、=0の場合(2),(12),(7)式に、=πの場
合(2)′,(12)′,(7)′式に一致する。よつて上記式に
より、0≦≦2πの範囲で、探触子6の位置を求める
ことができる。
A 0 ′ A ′ = r′α ′ …… (1) However, r ′ = R + (D / 2) cos ………… (2) ″ α ′ = α−α 0 …… (5) r = r '+ hcos = R + {(D / 2) + h} cos (7) "Substituting = 0 and = π into the equations (2)", (12) ", and (7)" yields = 0. In the case of, it corresponds to the equations (2), (12), and (7), and in the case of = π, it corresponds to the equations (2) ′, (12) ′, and (7) ′. Therefore, the position of the probe 6 can be obtained in the range of 0 ≦≦ 2π by the above formula.

次に、本発明による探触子位置検出方式が適用される超
音波探傷装置の例を、第5図,第6図により説明する。
Next, an example of an ultrasonic flaw detector to which the probe position detecting method according to the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

第5図は、特開昭56−39459 号で開示されている様な
本発明方式を適用すべき超音波探傷装置の全体図、第6
図は第5図のY矢視図である。移動体4は、モータ8に
より駆動されるピニオン10を備えている。このピニオ
ン10が配管直管部1に設置された軌道7のラツク11
と噛み合いながら回転すると、移動体4は軌道7上を直
管1の周方向に移動する。それに伴い、探触子6は、エ
ルボ2の周方向に移動される。移動体4及び探触子6の
配管1,2の周方向の角度位置(第4図)は、モータ
8と直結したエンコーダ9により、モータの回転数を検
出した求められる。尚、移動体4は、保持具12によ
り、軌道7に保持される。探触子6のエルボ2の軸方向
への駆動は、作業者が探触子6を走査するか、又は、移
動体4に設けられたモータ14がボールネジ13を回転
させ、探触子保持部17を移動させてなされる。
FIG. 5 is an overall view of an ultrasonic flaw detector to which the method of the present invention as disclosed in JP-A-56-39459 should be applied.
The figure is a view taken in the direction of the arrow Y in FIG. The moving body 4 includes a pinion 10 driven by a motor 8. This pinion 10 is the rack 11 of the track 7 installed on the straight pipe section 1.
When rotating while meshing with, the moving body 4 moves on the track 7 in the circumferential direction of the straight pipe 1. Accordingly, the probe 6 is moved in the circumferential direction of the elbow 2. The angular positions (FIG. 4) in the circumferential direction of the pipes 1 and 2 of the moving body 4 and the probe 6 are obtained by detecting the number of rotations of the motor by an encoder 9 directly connected to the motor 8. The moving body 4 is held on the track 7 by the holder 12. To drive the probe 6 in the axial direction of the elbow 2, an operator scans the probe 6, or a motor 14 provided in the moving body 4 rotates the ball screw 13 to move the probe holding portion. It is done by moving 17.

探傷アーム5上の探触子6の位置の検出は、本発明にお
いて次の様に行なわれる。まず、探触子6を手動走査す
る場合、探触子保持部17が移動すると、ボールネジ1
3が回転する。この回転数をエンコーダ15で検出し、
探触子6の探傷アーム5上の位置l(第1図,第2図)
を求める。次に、モータ14により探触子6を駆動する
場合は、このモータ14に直結したエンコーダ15で、
モータ14の回転数を検出し、探触子6の探傷アーム5
上の位置lを求めることができる。また、配管径D,エ
ルボ曲率半径R,及び探触子保持部の高さ は、超音波探傷装置の設計値又はでき上り寸法から与え
られ、移動体4と探傷アーム5との接続部Bと溶接線3
との距離S、及び点Bの直管1からの高さHは、超音波
探傷装置を直管1に取付けた後に測定し求められる。よ
つて、(2)″,(5),(6),(8),(12)″,(7)″で用いら
れている未知数が得られ、溶接線3を基準とした探触子
6の位置A0′A′が(1)式から求められる。
The detection of the position of the probe 6 on the flaw detection arm 5 is performed as follows in the present invention. First, in the case of manually scanning the probe 6, when the probe holding portion 17 moves, the ball screw 1
3 rotates. This rotation speed is detected by the encoder 15,
Position l of the probe 6 on the flaw detection arm 5 (FIGS. 1 and 2)
Ask for. Next, when the probe 6 is driven by the motor 14, the encoder 15 directly connected to the motor 14
The rotational speed of the motor 14 is detected, and the flaw detection arm 5 of the probe 6 is detected.
The upper position l can be determined. Also, the pipe diameter D, the elbow curvature radius R, and the height of the probe holding portion Is given from the design value of the ultrasonic flaw detector or the finished dimension, and the connection B between the moving body 4 and the flaw detection arm 5 and the welding line 3 are given.
The distance S between the straight tube 1 and the height H from the straight tube 1 at the point B is measured and determined after the ultrasonic flaw detector is attached to the straight tube 1. Therefore, the unknowns used in (2) ″, (5), (6), (8), (12) ″, and (7) ″ are obtained, and the probe 6 based on the welding line 3 is obtained. The position A 0 ′ A ′ of is obtained from the equation (1).

次に、本発明による探触子位置検出方式により、探触子
位置を検出するための回路の例を第7図〜第12図によ
り説明する。第7図は回路の全体を示す。R,D,S,
H,hは、制御装置のパネル等から入力される外部信号
で、,l,lは超音波探傷装置のエンコーダにより
測定される内部信号である。r′演算部では、R,D,
cosにより(2)″式に基づきr′が計算される。m演算
部20では、r′,cos,S,Hにより(12)″式に基
づき、mが計算される。r演算部21ではr′,cos
,hにより(7)″式に基づきrが計算される。α演算
部22ではm,r,lにより、(6)式に基づきαが計
算される。α演算部23ではm,r,lにより、
(8)式に基づきαが計算される。加減算機24では
α,αにより(5)式に基づきα′を計算し、乗算機2
5ではr′、α′により(1)式に基づき探触子位置A0
A′を計算する。このA0′A′の値は、制御装置の表
示装置26に表示され、又、検査信号と共に記録装置2
7に記録される。
Next, an example of a circuit for detecting the probe position by the probe position detection method according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the whole circuit. R, D, S,
H and h are external signals input from the panel of the control device, and l and l 0 are internal signals measured by the encoder of the ultrasonic flaw detector. In the r'calculator, R, D,
r'is calculated based on the equation (2) "by cos. In the m operation unit 20, m is calculated based on the equation (12)" by r ', cos, S, and H. In the r operation unit 21, r ′, cos
, H calculates r based on the equation (7) ″. Α computing section 22 computes α based on equation (6) from m, r, l 0. α 0 computing section 23 computes m, r , L 0 ,
Α 0 is calculated based on the equation (8). The adder / subtractor 24 calculates α ′ from α and α 0 based on the equation (5), and the multiplier 2
5, the probe position A 0 ′ is calculated based on the equation (1) using r ′ and α ′.
Calculate A '. This value of A 0 ′ A ′ is displayed on the display device 26 of the control device, and is also recorded with the inspection signal.
Recorded in 7.

第8図にr′演算部19、第9図にm演算部20、第1
0図にr演算部21、第11図にα乗算部22、第12
図にα演算部23の回路の例をそれぞれ示す。これら
の各図において、回路ブロック内の各記号は、上記種々
のパラメータに対し行なわれる演算を表わしている。例
えば、第8図において、OPアンプ28の記号「 1/
2」は、パラメータDがここでD/2となることを表現
しており、この回路全体としては、R,D,cosから
r′を求める(2)″式を電気的に実行するものである。
FIG. 8 shows the r'calculator 19, and FIG. 9 shows the m calculator 20, first
FIG. 0 shows the r calculation unit 21, FIG. 11 shows the α multiplication unit 22, and FIG.
In the figure, examples of the circuit of the α 0 calculation unit 23 are shown. In each of these figures, each symbol in the circuit block represents an operation performed on the above various parameters. For example, in FIG. 8, the symbol “1 /
2 ”expresses that the parameter D is D / 2 here, and the circuit as a whole electrically executes the equation (2) ″ for obtaining r ′ from R, D, and cos. is there.

r′=R+(D/2)cos ………(2)″ その他の図についても、同様に理解できよう。r ′ = R + (D / 2) cos ………… (2) ″ The same applies to the other figures.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明による探触子位置検出方式は、超音波探傷装置側
に特別なセンサ等を設けることなく、溶接線からの探触
子の距離を求めることができ、又、その演算回路も比較
的簡単なものであるから、探傷装置の小型軽量化を図り
ながら、探傷精度の向上に大きな効果をもたらす。
The probe position detection method according to the present invention can obtain the distance of the probe from the welding line without providing a special sensor or the like on the ultrasonic flaw detector side, and its arithmetic circuit is relatively simple. Therefore, it is possible to reduce the size and weight of the flaw detection device and bring about a great effect in improving the flaw detection accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は直管+エルボ溶接部のエルボ背側を探傷する場
合の探触子位置検出方式の原理図、第2図は同じく腹側
を探傷する場合の探触子位置検出方式の原理図、第3図
及び第4図はエルボ上を任意の角度で探傷する場合の配
管軸方向探触子位置検出方式の原理図、第5図は本発明
方式を適用すべき超音波探傷装置の全体図、第6図は第
5図のY矢視図、第7図は本発明方式による探触子位置
検出回路の全体図、第8図はそのうちr′演算部を表わ
す回路ブロツク図、第9図はm演算部,第10図はr演
算部,第11図はα演算部,第12図はα演算部をそ
れぞれ示す回路ブロツク図、第13図は従来の検出方式
を示す図である。 1…直管、2…エルボ、3…溶接線、4…移動体、5…
探傷アーム、6…探触子、7…軌道、8…モータ、9…
エンコーダ、10…ピニオン、11…ラツク、12…保
持具、13…ボールネジ、14…モータ、15…エンコ
ーダ、16…ギア、17…探触子保持具、18…cos関
数発生器、19…r′演算部、20…m演算部、21…
r演算部、22…α演算部、23…α演算部、24…
加減算機、25…乗算機。
Fig. 1 is a principle diagram of the probe position detection method for flaw detection on the back side of the elbow of the straight pipe + elbow weld, and Fig. 2 is a principle diagram of the probe position detection method for flaw detection on the abdominal side as well. FIGS. 3 and 4 are principle diagrams of a pipe axial probe position detection method when flaw detection is performed on the elbow at an arbitrary angle, and FIG. 5 is an entire ultrasonic flaw detection apparatus to which the method of the present invention should be applied. FIGS. 6 and 6 are views taken in the direction of the arrow Y in FIG. 5, FIG. 7 is an overall view of the probe position detection circuit according to the present invention, and FIG. 8 is a circuit block diagram showing the r'calculation section thereof, and FIG. FIG. 10 is a circuit block diagram showing an m arithmetic unit, FIG. 10 is an r arithmetic unit, FIG. 11 is an α arithmetic unit, and FIG. 12 is a circuit block diagram showing an α 0 arithmetic unit, and FIG. 13 is a diagram showing a conventional detection method. . 1 ... Straight pipe, 2 ... Elbow, 3 ... Welding line, 4 ... Moving body, 5 ...
Flaw detection arm, 6 ... probe, 7 ... orbit, 8 ... motor, 9 ...
Encoder, 10 ... Pinion, 11 ... Rack, 12 ... Holder, 13 ... Ball screw, 14 ... Motor, 15 ... Encoder, 16 ... Gear, 17 ... Probe holder, 18 ... Cos function generator, 19 ... r ' Calculation unit, 20 ... m Calculation unit, 21 ...
r arithmetic unit, 22 ... α arithmetic unit, 23 ... α 0 arithmetic unit, 24 ...
Adder / subtractor, 25 ... Multiplier.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】曲り部を含む配管等の被検体上に設置され
る軌道と、この軌道に沿って移動する移動体と、軌道と
交差する方向に設置され被検体の被検査面に垂直な面内
で回転可能に移動体に取付けられる探傷アームと、探傷
アームに保持される探触子とからなる超音波探傷装置の
探触子位置検出方式において、 被検体の曲り部の曲率半径をR,直径をD,探傷アーム
の移動体への取付け位置と被検体の溶接線との被検面上
の距離をS,探傷アームの取付け位置における被検面か
らの高さをH,探触子を探傷アームに支持した点の被検
面からの高さをh,探傷アームの支持点と探傷アーム上
の探触子の支持点との距離をl,探触子が被検体の溶接
線上にある場合の探傷アームの支持点と探触子支持点と
の距離をl,被検体上で円周方向の移動体の角度位置
をとすると、溶接線を基準とした探触子の位置Lを次
式で算出することを特徴とする探触子位置検出方式。 L=r′α′ ただし、r′=R+(D/2)cos α′=α−α r=r′+hcos
1. A track installed on a subject such as a pipe including a bent portion, a moving body that moves along the track, and a track that is installed in a direction intersecting with the track and is perpendicular to a test surface of the test subject. In a probe position detection method of an ultrasonic flaw detector, which includes a flaw detection arm rotatably mounted on a moving body and a probe held by the flaw detection arm, the radius of curvature of a curved portion of a subject is R , The diameter is D, the distance on the surface to be inspected from the welding position of the inspection arm to the moving body of the inspection arm is S, the height from the inspection surface at the inspection arm attachment position is H, the probe The height of the point supporting the flaw detection arm from the surface to be inspected is h, the distance between the flaw detection arm support point and the probe support point on the flaw detection arm is l, and the probe is on the welding line of the subject. the distance between the support point and the probe support points flaw arms of a case l 0, circumferentially shifting on the subject When the angular position of the body, the probe position detecting method, and calculates the position L of the probe relative to the welding line by the following equation. L = r′α ′ where r ′ = R + (D / 2) cos α ′ = α−α 0 r = r '+ hcos
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