JPH07174731A - 超音波探傷方法および装置 - Google Patents

超音波探傷方法および装置

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JPH07174731A
JPH07174731A JP5320042A JP32004293A JPH07174731A JP H07174731 A JPH07174731 A JP H07174731A JP 5320042 A JP5320042 A JP 5320042A JP 32004293 A JP32004293 A JP 32004293A JP H07174731 A JPH07174731 A JP H07174731A
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JP
Japan
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test body
ultrasonic flaw
flaw detection
ultrasonic
ultrasonic probe
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Pending
Application number
JP5320042A
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English (en)
Inventor
Motoharu Goto
藤 元 晴 後
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2693Rotor or turbine parts
    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
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    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2696Wheels, Gears, Bearings

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体の超音波探傷に対して円周方向および
軸方向の探傷を安定かつ精度よく実施することができる
ようにすること。 【構成】 試験体10を回転可能に支持する回転支持装
置11と、その回転支持装置11に支持された試験体の
回転位置を直接検出する検出手段14と、上記試験体1
0の一部或は全部を接触媒質中に浸漬させる水槽13
と、その接触媒質中に配設され、試験体内部の検査を行
なう超音波探触子18と、試験体の回転位置信号および
超音波探傷信号によって、試験体の各回転位置における
超音波探傷信号データを格納するデータ格納装置33と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、タービンロータ等の回
転体に対する超音波探傷方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、タービンロータ等の回転体に対す
る超音波探傷試験は、試験体である回転体の一部に軌道
等の位置基準となるものを設け、その軌道等に従って走
行治具を動かすことによって探傷位置情報をエンコーダ
によって検出し、これを探傷情報とともに収集すること
によって行なわれている。
【0003】すなわち、図7および図8は従来の超音波
探傷装置の側面図および正面図であって、静止状態で支
持されているタービンロータにおけるロータシャフト1
の外周部分にラック状のガイドレール2を装着し、その
ガイドレール2に、検査装置3に設けられた溝付きロー
ラ4が噛合するようにしてあり、その溝付きローラ4の
回動によって、検査装置3がガイドレール2に沿ってロ
ータシャフト1上に対して円周方向に移動するようにし
てある。
【0004】そして、上記検査装置3のガイドレール2
に対する相対的な位置信号が溝付きローラ4に伝達さ
れ、さらにその溝付きローラ4に噛合されているロータ
リーエンコーダ5に伝達され外部に出力される。
【0005】一方、上記検査装置3には超音波探触子6
が上下位置調節可能に装着してあり、その超音波探触子
6を接触媒質7を介してホイール8に直接接触させて、
当該部の超音波探傷を行ない、その探傷信号を前記位置
信号とともに外部に出力する。また、検査装置3を電動
モータ等の手段で駆動する場合には、上述のように位置
情報をエンコーダで検出して使用する場合と、電動モー
タに与える制御信号をそのまま位置情報として使用する
場合もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の超音波探傷装置においては、ロータシャフト部分
にガイドレールを装着する必要があり、そのガイドレー
ルの施設に時間がかかり、かつ検査対象に対する周方向
および軸方向の位置精度を高く保つことが困難であり、
ガイドレールを円周方向に継ぎ目無く施設することが困
難であることから、円周方向全周の探傷を一度に実施す
ることが困難である等の問題がある。
【0007】さらに、複雑な形状の試験体表面に対して
超音波探触子を順次走査する場合、試験体の円周方向走
査を繰り返し実施しながら超音波探触子を軸方向に移動
する必要があり、直接試験体に接触している超音波探触
子を安定に走査すること、および検査装置の回転に伴う
引き出しケーブルの処理が困難である等の問題がある。
【0008】本発明はこのような点に鑑み、回転体の超
音波探傷に対して円周方向および軸方向の探傷を安定か
つ精度よく実施することができる超音波探傷方法および
装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、試験体の
一部或は全部を接触媒質中に浸漬させた状態で回転さ
せ、その回転中の試験体から直接回転量を計測するとと
もに、接触媒質中の超音波探触子からの信号を収集し、
回転位置に対応する超音波探傷データを計測する超音波
探傷方法である。
【0010】また、第2の発明は、試験体を回転可能に
支持する回転支持装置と、その回転支持装置に支持され
た試験体の回転位置を直接検出する検出手段と、上記試
験体の一部或は全部を接触媒質中に浸漬させる水槽と、
その接触媒質中に配設され、試験体内部の検査を行なう
超音波探触子と、試験体の回転位置信号および超音波探
傷信号によって、試験体の各回転位置における超音波探
傷信号データを格納するデータ格納装置とを有すること
を特徴とする。
【0011】
【作用】試験体の検査部分を水槽中に浸漬させ、回転装
置により試験体を定速度で回転させながら、試験体の周
方向位置を試験体より直接検出し、同時に水槽中に検査
部分に対して最適位置に設置される超音波探触子によっ
て探傷データを検出することによって、試験体の円周方
向のデータを一度に360°分安定かつ精度よく収集、
処理、表示することができる。さらに、超音波探触子の
回転軸方向および回転半径方向走査を加えることによっ
て、試験体に対する2次元的な探傷位置による検査マッ
プの作成、表示を可能とする。
【0012】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。
【0013】図1は、本発明の探傷装置をタービンロー
タの検査に適用した例を示す図であり、試験体であるタ
ービンロータ10はその両端部が回転支持装置11によ
って支持され、一定速度で連続的に回転されるようにし
てある。
【0014】上記回転支持装置11によって支承された
タービンロータ10の下方には、接触媒質12が充填さ
れた水槽13が配設されており、上記タービンロータ1
0はその回転によってその検査対象部が上記接触媒質1
2中に浸漬するよう設置されている。一方、上記水槽1
3内には、タービンロータ10の回転数およびデータ採
取スタート位置を検出する回転位置検出センサ14、お
よび超音波探触子保持装置15が配設されている。
【0015】しかして、タービンロータ10の回転数お
よびデータ採取スタート位置は、上記回転位置検出セン
サ14によって直接検出されており、その回転位置検出
センサ14からの信号は回転方向位置検出器16に入力
され、タービンロータ10の絶対的或は相対的な回転方
向位置情報としてコンピュータ17に送られる。
【0016】一方、タービンロータ10の検査対象部に
対しては、上記超音波探触子保持装置15に保持されて
いる超音波探触子18が、図2に示すように、検査対象
である欠陥Xが検出できるような方向・条件に設置さ
れ、その超音波探触子18によって検査される。この超
音波探触子18は、図2に示すように、探触子保持機構
19によって探触子移動機構20に接続され、超音波探
触子18の方向・位置を最適に調整することができる。
【0017】図3は、探触子保持装置15の一例を示す
図であって、超音波探触子18は探触子固定治具21に
よって探触子保持杆22に固定されており、この探触子
保持杆22は上下方向ジョイント23および水平方向ジ
ョイント24によって水平軸線およ垂直軸線回りに揺動
可能に支柱25に連結されている。支柱25は探触子移
動機構20に設けられたモータ26で回転駆動されるボ
ールネジ27に螺合され、そのボールネジ27の回転に
よってロータの回転軸に直交する半径方向R方向への移
動ができ、またそのモータ26等を装着している移動台
28がモータ29で回転駆動されるボールネジ30に螺
合されており、そのボールネジ30の回転によって移動
台28すなわち支柱25が回転軸と平行なA方向に移動
できるようにしてある。
【0018】なお、探触子移動機構20は必ずしも水槽
13中に設置する必要はなく、水槽13外に設置して支
柱を屈曲させることによって超音波探触子18を水槽1
3中に浸漬させる構造としてもよい。
【0019】ところで、超音波探触子18は、図1に示
すように超音波探傷器31に接続され、超音波の送信お
よび欠陥からの反射波の受信を行ない、得られた波形が
A/Dコンバータ32によってA/D変換されコンピュ
ータ17に入力される。そして、コンピュータ17に入
力された超音波探傷信号データと、回転方向位置検出器
14によって得られた回転位置データとによって、ター
ビンロータ1に対する一つの軸方向位置の一周分の欠陥
マップが作成され、それがデータ格納装置33に格納さ
れるとともに表示装置34に出力される。
【0020】また、検査対象部位が1回転の探傷で終了
しない場合には、1回転の検査が終了した時点、或は回
転方向の個々のデータ収集が終了した時点で超音波探触
子18を軸方向Aおよび半径方向Rに移動させて連続的
にデータ収集を行ない、2次元的な探傷位置によるデー
タマップを格納・表示することができる。
【0021】一方、タービンロータのような重量のある
回転体を回転させる場合、回転に伴って回転軸方向に移
動する場合がある。そこで、タービンロータ10の端面
と対向位置に、リニアエンコーダによる軸方向位置検出
センサ35が設けられており、この軸方向位置検出セン
サ35によって軸方向の移動量が検出され、軸方向検査
装置36によってタービンロータ10の軸方向の移動距
離が求められ、それがコンピュータ17に入力される。
【0022】コンピュータ17は、上記タービンロータ
10の軸方向移動距離に相当する制御信号を位置駆動制
御器37に出力し、その位置駆動制御器37からの出力
信号によって探触子移動機構20により、超音波探触子
18が上記タービンロータの軸方向移動量に対応して移
動される。したがって、超音波探触子18はタービンロ
ータの軸方向の移動に関わらず常に探傷すべき部分に対
して正しい位置に保たれる。
【0023】図4は、回転位置検出センサの種々の態様
を示す図であって、ロータリーエンコーダ40にゴムロ
ーラ41を組み合わせてゴムローラ41をタービンロー
タ10の一部分に接触させることよってタービンロータ
10の回転を検出する方法、透過型光センサ42を用い
て翼10aの間隙の回転に伴い検出されるパルスの時間
間隔を計測して回転位置を検出する方法、或は反射型光
センサ43を用いたタービンロータ上に貼付された回転
位置情報のマーク44を検知する方法等がある。また、
データ収集スタート位置はタービンロータ10に取り付
けたリセット指標45に対して反射型光センサ43やマ
イクロスイッチ等の手段によって検出することができ
る。
【0024】図5は本発明の他の実施例であり、タービ
ンロータ10に対して、その一部分を水槽の接触媒質中
に浸漬させずに、局部的な水槽46を用いて、ラバーシ
ール47を介してタービンロータ10の検査部分に取り
付けた例である。すなわち、水槽46の一側部に開口部
が形成されており、その開口部がラバーシール47を介
してタービンロータ10に圧接され、水槽46内に充填
されている接触媒質がタービンロータ10の検査部分に
接触している。この場合水槽46内の接触媒質は接触媒
質供給装置47によって常に一定量供給されており、タ
ービンロータ10の回転に伴ってラバーシール47の部
分より漏洩する接触媒質の量が補償されている。
【0025】図6はさらに本発明の他の実施例であり、
タービンロータの中心部分に穿孔されている中心孔の検
査をする場合の例である。すなわち、水槽46の一側壁
部が回転支持装置11に支持されたタービンロータ10
の一端面に当接され、タービンロータ10の中心孔10
b内が接触媒質12で充填され、その中心孔10b内を
超音波探触子18が探触子移動機構20によって軸方向
に移動できるようになっている。
【0026】しかして、この場合も前記各実施例と同様
タービンロータ10は回転支持装置11に支持されて定
速度で回転し、回転位置の検出は回転位置検出センサ1
4によって行なわれる。
【0027】なお、上記各実施例については全てタービ
ンロータに対する実施例を示したが、検査対象となるも
のは回転対象の製品であれば、同様に適用可能である。
【0028】
【発明の効果】本発明は上述のように回転する試験体に
対して固定した超音波探触子で相対的に走査するように
したので、従来の装置のようにガイドレールを施設する
ことが不要であり、作業時間を削減することができる。
また、試験体の回転位置を試験体より直接検出するた
め、ガイドレール施設に伴う円周方向および軸方向の位
置精度の低下がなく、精度が良い検査を行なうことがで
きる。さらに試験体の回転に伴う引き出しケーブルの処
理等も不要となる。また、ガイドレールの円周方向に継
ぎ目に伴い生じる円周方向の検査作業の一時停止をさせ
るような必要もなく、円周方向全周の探傷を一度に実施
することができる。
【0029】さらに、複雑な形状の試験体表面に対して
超音波探触子を順次走査する場合、水槽中の超音波探触
子を接触媒質を介して順次移動させることによって、試
験体に対して超音波探触子を安定に走査することができ
る。また、試験体の軸方向のズレに対して補正するよう
にした場合には、精度の良い検査が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波探傷装置の一実施例を示す図。
【図2】図1の超音波探触子部の拡大図。
【図3】本発明の超音波探傷装置における超音波探触子
保持機構および超音波探触子移動機構の一実施例を示す
図。
【図4】本発明の超音波探傷装置における回転位置検出
センサの実施例を示す図。
【図5】本発明の超音波探傷装置の他の実施例を示す
図。
【図6】本発明の超音波探傷装置のさらに他の実施例を
示す図。
【図7】従来の超音波探傷装置の正面図。
【図8】従来の超音波探傷装置の側面図。
【符号の説明】
10 タービンロータ 11 回転支持装置 12 接触媒質 13,46 水槽 14 回転位置検出センサ 18 超音波探触子 20 探触子移動機構 42 透過型光センサ 43 反射型光センサ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】試験体の一部或は全部を接触媒質中に浸漬
    させた状態で回転させ、その回転中の試験体から直接回
    転量を計測するとともに、接触媒質中の超音波探触子か
    らの信号を収集し、回転位置に対応する超音波探傷デー
    タを計測することを特徴とする、超音波探傷方法。
  2. 【請求項2】試験体を回転可能に支持する回転支持装置
    と、その回転支持装置に支持された試験体の回転位置を
    直接検出する検出手段と、上記試験体の一部或は全部を
    接触媒質中に浸漬させる水槽と、その接触媒質中に配設
    され、試験体内部の検査を行なう超音波探触子と、試験
    体の回転位置信号および超音波探傷信号によって、試験
    体の各回転位置における超音波探傷信号データを格納す
    るデータ格納装置とを有することを特徴とする、超音波
    探傷装置。
  3. 【請求項3】回転中の試験体の軸方向移動量を計測する
    位置検出センサと、その移動量に応じて超音波探傷デー
    タの収集位置を補正する手段を設けたことを特徴とす
    る、請求項1記載の超音波探傷装置。
  4. 【請求項4】超音波探触子は、試験体の回転軸と並行な
    方向および回転軸に対して垂直方向にそれぞれ移動可能
    であることを特徴とする請求項1記載の超音波探傷装
    置。
  5. 【請求項5】超音波探触子は、試験体の回転軸と平行な
    軸線および回転軸に直交する軸線回りに揺動可能である
    ことを特徴とする、請求項1記載の超音波探傷装置。
JP5320042A 1993-12-20 1993-12-20 超音波探傷方法および装置 Pending JPH07174731A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101150273B1 (ko) * 2010-04-30 2012-06-12 김충호 터빈 로터의 회전 장치
CN103808799A (zh) * 2014-02-27 2014-05-21 南车戚墅堰机车有限公司 大中型柴油机活塞销纵油孔裂纹超声波探伤装置
CN106226396A (zh) * 2016-08-29 2016-12-14 江苏赛福探伤设备制造有限公司 气瓶超声波自动测厚探伤机
CN109959723A (zh) * 2019-03-28 2019-07-02 浙江大学 一种涡轮发动机转子内部缺陷扩展检测装置及方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN103808799A (zh) * 2014-02-27 2014-05-21 南车戚墅堰机车有限公司 大中型柴油机活塞销纵油孔裂纹超声波探伤装置
CN106226396A (zh) * 2016-08-29 2016-12-14 江苏赛福探伤设备制造有限公司 气瓶超声波自动测厚探伤机
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