JPH07218476A - 局部水浸用探触子、分割型探触子及び超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 事前の水まき作業と筒体の満水確認作業とが
省略できる局部水浸用探触子を提供する。 【構成】 筒体２の局部水供給口１１を介して水タンク
４７の水を筒体２に供給し、エア抜き孔１３から常に漏
水させるようにする。また、接触媒体吐出口１４を介し
て水タンク４７の水を被探傷材７０の上に吐出する。 【効果】 筒体２内部において水位の異常低下が発生し
ないので探傷精度と信頼性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は局部水浸用探触子、分割
型探触子及び超音波探傷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】非破壊検査法の一種である超音波探傷は
鋼材の内部欠陥の有無を検査する方法として広く採用さ
れている。その手法は、具体的にはＪＩＳ Ｇ ０８０
１−１９７４（圧力容器用鋼板の超音波探傷検査）及び
ＪＩＳ Ｚ ２３４４−１９７３（金属材料のパルス反
射法による超音波探傷試験方法）で細かく規定されてい
る。即ち、超音波探傷器は超音波パルスを送受信する電
気装置、探触子およびブラウン管からなる。

【０００３】上記ＪＩＳ Ｇ ０８０１によれば、鋼材
（被探傷材）の厚さが１３ｍｍ未満のときは分割型探触
子、１３〜２０ｍｍのときは分割型又は垂直型（分割型
を除く）探触子、２０ｍｍを超えるときは垂直型探触子
（分割型を除く）を使用することになっている。そし
て、ＪＩＳ Ｚ ２３４４によれば、垂直型探触子は直
接接触用と局部水浸用に、さらに直接接触用は標準形と
分割形に区分けされる。この様に探触子は用途、形式別
に細分化されていて分りにくいので整理すると本発明に
おいては、被探傷材の厚さが１３ｍｍ未満のときには垂
直型−直接接触用−分割形（以下「分割型」と略す。）
を使用し、１３ｍｍ以上のときには垂直型−局部水浸用
（以下「局部水浸型」と略す。）を使用することにす
る。

【０００４】なお、分割型以外の垂直型探触子は、一般
に１個の振動子を送受信に共用しているが、この形式で
は近距離の探傷が困難になる。そこで、送信と受信に別
個の振動子を用いた２振動子探触子を「分割型探触子」
と称して１３ｍｍ未満の近距離探傷に使用することにす
る。また、局部水浸型探触子は、次に公報を示して説明
するが筒体の内部に満たした水を介して探傷することか
ら「局部水浸型」といわれるものである。

【０００５】本出願人は先に実開平２−２４３８０号
公報で局部水浸法超音波探傷装置用治具、特開昭５５
−２４６４６号公報で鋼片表面疵の自動超音波探傷装置
を提案した。

【０００６】前記の考案は、その公報の第３図に示し
た通り被探傷材１６上面に予め水をまいて水膜１７を形
成し、台車１１に取付けた探触子１０で被探傷材１６を
探傷するものである。第４図（イ）に示した通り探触子
１０には胴体部７を逆さまにし、キャップ６を外して水
９を一杯に補充してビニール膜５及びキャップ６を取付
け、次に（ロ）に示した通りビニール膜５を下に振動子
４を上にして内部の空気をエア抜き穴１３から抜き、ビ
ニール膜５下面を被探傷材１６に水膜１７を介して密接
させる。超音波は水９、膜５及び水膜１７を介して伝達
される。

【０００７】前記の発明は、その公報の第１図に示し
たとおり、レール３３，３３を走行する架台３に横行ブ
ロック２を横移動自在に取付け、この横行ブロック２に
タイヤ探触子１を取付け、このタイヤ接触子１で公報の
第７図の要領で被検材６を検査するというものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の考案は、予め
被探傷材１６上面に水膜１７を形成しなければならない
ので水まき作業が必要である。また、胴体部７はエア抜
き穴１３を有するためにこの穴１３から水が漏れる恐れ
があり、胴体部７の水が減っていないか常に確認し、減
っている場合にはキャップ６を外して水を補給する必要
がある。これを怠ると不安定なエコーを発生し、検査精
度が悪くなる。更に、被探傷材１６上面が平坦でない場
合には、台車１１を傾けてビニール膜５の面を被探傷材
１６に合せる必要があり、作業者の負担が大きい。

【０００９】上記の発明は設備が工作機械並みに大型
で複雑で高価なものとなり、広く普及するには至ってい
ない。そこで本発明の目的は、構造が簡単で、水まき作
業を要せず、胴体部（筒体）への水補給を要せず且つ台
車の傾斜作業を必要としない探傷治具を提供することに
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本発明は、筒体の下部を膜で塞ぎ、上部に振動子を取付
け、内部に水を満たした局部水浸用探触子に、筒体内へ
水を供給するための局部水供給口と、この局部水供給口
より高い位置に筒体に開けられたエア抜き孔とを設けた
ことを特徴とする。

【００１１】筒体の下部に、被探傷材と膜との間に向け
て接触媒体を吐出する接触媒体吐出口を設ける。

【００１２】局部水供給口と接触媒体吐出口との少なく
とも一方は水供給路若しくは媒体供給路中に流量調整部
を備える。

【００１３】送信振動子と受信振動子とを内蔵した分割
型振動子と、この分割型振動子を保持する振動子保持筒
体と、この振動子保持筒体に開けられた接触媒体吐出口
とから分割型探触子を構成する。

【００１４】また、複数の車輪と操作ハンドルとを備え
た台車と、エア抜き孔及び水供給口を備えた筒体の下部
を膜で塞ぎ、上部に振動子を備え、内部に水を満たし、
下部に被探傷材と膜との間に向けて接触媒体を吐出する
接触媒体吐出口を有し、前記台車の前部に取付けられた
局部水浸用探触子と、この局部水浸用探触子へ水を供給
するために、前記台車に載置された水タンクと、から超
音波探傷装置を構成する。

【００１５】局部水浸用探触子を、筒体ホルダを介して
台車に取付け、且つこの筒体ホルダに分割型探触子も取
付け可能にする。

【００１６】筒体ホルダを、台車前部に昇降可能に取付
けるとよい。また筒体ホルダを、台車前部に前後左右に
揺動自在に取付ける。

【００１７】台車は、複数の車輪を備え、これらの車輪
中に前記局部水浸用探触子を通る車体長手軸上に配置さ
れた前輪と後輪とを含むように構成する。

【００１８】

【作用】局部水浸用探触子において、局部水供給口から
水を常に供給しつつ、エア抜き孔から常に僅かに水をリ
ークさせる。筒体内部の水位が異常に下がること、及び
気泡が溜まることを防止できる。

【００１９】接触媒体吐出口を介して接触媒体を被探傷
材上面に供給する。事前の水まき作業が不要となる。

【００２０】局部水と接触媒体の双方又はいづれかは、
流量調整部でその流量を適量に調節する。

【００２１】分割型探傷子においても接触媒体吐出口を
介して接触媒体を被探傷材上面に供給する。事前の水ま
き作業が不要となる。

【００２２】超音波探傷作業は、作業が操作ハンドルを
握り台車を走らせることで実施する。

【００２３】被探傷材の厚さに応じて台車の前部に取付
けた局部水浸用探傷子を分割型探触子と交換する。

【００２４】探傷作業以外のときは、探触子を上げてお
く。そうすれば、台車は一般道を走らせ得る。探傷子を
前後左右に揺動させることにより、湾曲した被探傷材の
探傷作業が楽になる。

【００２５】被探傷材のエッジを探傷するときには、前
後輪をエッジに沿わせて走らせればよい。

【００２６】

【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて以下に
説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る局部水浸用探触子の断面図であり、
局部水浸用探触子１は筒体２、筒体２の下部にＯリング
３を介してメタルリング４およびビス５にて固定された
膜（ビニール膜）６、筒体２の上部にプレート７を介し
て取付けられた振動子（非分割型探触子）１０、筒体２
に開けられた局部水供給口１１及びこれに捩じ込まれた
チューブ継手１２、局部水供給口１１より高い位置にて
筒体２に開けられたエア抜き孔１３、筒体２の下面に開
けられた接触媒体吐出口１４及びこれに至る接触媒体通
路１５からなる。なお、前記筒体２は筒体ホルダ１７に
嵌合され、この筒体ホルダ１７にも接触媒体通路１８が
形成され、この通路の一端にチューブ継手１９が捩じ込
まれている。２１は流量調整部、２２は樹脂リングであ
り、このリング２２下面を被探傷材に摺接することで、
膜６の摩耗を防止する。

【００２７】図２は図１の２−２線断面図であり、筒体
ホルダ１７は外周が正方形で内周が円形であり、筒体２
はロックピン２３で止める。なお、筒体２の接触媒体通
路１５は３本であり、これらは周溝２５で連結され、こ
の周溝２５へ筒体ホルダ１７の接触媒体通路１８（１
本）から媒体を供給する構造である。３個の媒体吐出口
１４，１４，１４は、図中矢印に従って前進する筒体
２の前部に開けられている。

【００２８】図３は本発明に係る分割型探触子の断面
図、図４は同平面図である。分割型探触子３０は送信振
動子と受信振動子とを内蔵した分割型振動子３１と、こ
の分割型振動子３１を保持する振動子保持筒体３２と、
この振動子保持筒体３２に開けられた接触媒体吐出口３
３，３３，３３とからなり、図４に示す通り筒体３２に
接触媒体通路３４，３４，３４及び円周溝３５が刻設さ
れている。振動子保持筒体３２は、前記筒体ホルダ１７
に嵌合されロックピン２３で止められるている。即ち、
図１，２と図３，４から明らかな如く、本実施例では筒
体ホルダ１７を、筒体２と振動子保持筒体３２とに共用
できることを特徴とする。

【００２９】図５は本発明に係る超音波探傷装置の側面
図であり、超音波探傷装置４０は台車４１、この台車４
１から後方斜上へ延設された操作ハンドル４２、ハンド
ルグリップ４３、探触子上昇レバー４４、ワイヤ４５、
前記操作ハンドル４２に係止されたアンプ等の電気装置
４６及び水タンク４７、水タンク４７からコック４８を
介して延出した水・媒体供給路４９、これの先で二股に
分れてなる水供給路５１並びに媒体供給路５２、前記台
車４１の前部に揺動レバー５４を介して取付けられた揺
動枠５５、揺動枠５５に取付けられた前記局部水浸用探
触子１及び次に述べる複数の台車用車輪からなる。

【００３０】図６は本発明に係る超音波探傷装置の底面
図であり、台車４１は前輪５６と３個の後輪（右後輪５
７、中央後輪５８、左後輪５９）とを備え、且つ前輪５
６と中央後輪５８が探触子１の中央を通る車体長手軸６
１上に配置されていることを特徴とする。

【００３１】図７は図５の７矢視図（探触子部分の拡大
図）であり、揺動レバー５４，５４の先にベアリング６
２及び止めねじ６３にて揺動枠５５が係止され、この揺
動枠５５に別のベアリング６４及び止めねじ６５にて筒
体ホルダ１７が係止されている。従って、探触子１は矢
印方向に前進しつつ、矢印の通りに前後に揺動可能
であり、また矢印の通りに左右に揺動可能である。こ
れら揺動はベアリング６２，６４の介在により極めて自
在になされる。なお、図２，図４では詳しく説明しなか
ったが、ロックピン２３は、ばね６６を備え、通常はロ
ックピン２３は筒体２（または振動子保持筒体３２）を
筒体ホルダ１７にロックし、このロックピン２３を引く
ことで筒体２（または振動子保持筒体３２）を筒体ホル
ダ１７から外すことができる。

【００３２】以上の構成からなる局部水浸用探触子の作
用を説明する。図８は本発明に係る局部水浸用探触子の
作用図であり、流量調節部としての弁６８を開き、水供
給路５１を通じて水タンク４７の水を筒体２の内部に供
給する。この水は筒体２内部を満たし、充満後はエア抜
き孔１３からリークする。即ち、エア抜き孔１３はエア
抜き兼オーバフロー作用をなし、筒体２内部に溜まった
水の水位低下と空気溜まりとを防止する。従って、従来
のように頻繁に水の減り具合を点検し、膜を外して水を
補給するという煩わしい作業を一切不要にできる。一
方、弁６９を開き、媒体供給路５２を通じて接触媒体
（水）を被探傷材７０の上面に吐出する。探触子１を矢
印方向に移動すれば、接触媒体は膜６と被探傷材７０
との間に効率良く充満する。

【００３３】なお、前記エア抜き孔１３は極く小径で差
支えないので、片方の弁６８を廃止しても差支えない。
またはこの弁６８を分割型探触子使用時のストップ弁と
してもよい。即ち、流量調整部は個数、配置は任意であ
る。また、水タンク４７は複数個であってもよく、例え
ば接触媒体に水以外の液体を使用する場合には水タンク
と接触媒体タンクとを備え、各々を各供給路５１，５２
を介して局部水供給口１１と接触媒体吐出口１４に接続
すればよい。

【００３４】次に、超音波探傷装置の作用を述べる。図
９は本発明に係る超音波探傷装置の部分拡大図であり、
探傷作業はワイヤ４５を弛めて、探触子１を被探傷材７
０に触れさせればよい。作業を中断し超音波探傷装置４
０を大きく移動する場合には、図５にて探触子上昇レバ
ー４４を握って想像線で示す位置まで探触子１を上げれ
ばよい。この状態であれば探触子１を傷める心配がな
く、一般の道を走行させることもできる。

【００３５】また、被探傷材７０が湾曲したり、局部傾
斜している場合でも揺動枠５５及び揺動レバー５４の作
用で探触子１が３次元的に揺動するので、探触子１の下
面を傾斜面に倣わせることができ、いちいち台車４１を
傾ける必要が無い。

【００３６】なお、台車４１の前部に取付けた探触子１
（局部水浸用探触子）を分割型探触子３０と交換するこ
とができる。このことにより、１台の台車４１に局部水
浸用探触子１と分割型探触子３０とを交互に搭載でき、
便利である。

【００３７】図１０は本発明における被探傷材のエッジ
探傷説明図であり、探傷はエッジまで丁寧に実施しなけ
ればならない。このときには、前輪５６と中央後輪５８
とをエッジ７１に沿わせて走らせれば、右後輪５７が脱
輪しているにも拘らず、円滑に走行できることを特徴と
する。なお、探触子１，又は探触子３０がある程度の幅
を探傷できるので、十分にエッジ７１を探傷できる。図
示しないが、前輪５６と中央後輪５８とを結んだ線より
右（作業者から見る。）に偏心させて、探触子１，３０
のセンターをエッジ７１に合せるような構造にしてもよ
い。

【００３８】更に、図１において接触媒体吐出口１４を
筒体２に開け、チューブ継手１９を筒体ホルダ１７に捩
じ込んだが、これに限るものではなく、接触媒体吐出口
１４とチューブ継手１９を共に筒体２に設ける、又は接
触媒体吐出口１４とチューブ継手１９を共に筒体ホルダ
１７側に設けてもよい。更に又、筒体２と筒体ホルダ１
７とを一体に形成してもよい。

【００３９】

【発明の効果】請求項１の局部水浸用探触子は、局部水
供給口とエア抜き孔とを有するので、局部水供給口から
水を常に供給しつつ、エア抜き孔から常に僅かに水をリ
ークさせることができ、これにより筒体内部の水位が異
常に下がる心配が無いので水補充作業を廃止でき、しか
も筒体内部に気泡が溜まる心配が無いので探傷精度の信
頼性を高めることができる。

【００４０】請求項２の局部水浸用探触子は、接触媒体
吐出口を介して接触媒体を被探傷材上面に供給できるの
で、事前の水まき作業が不要となり、作業者の負担が軽
減できる。

【００４１】請求項３の局部水浸用探触子は、局部水と
接触媒体の双方又はいずれかを流量調整部で流量調節す
るので、水及び接触媒体の無駄遣いを防止できる。

【００４２】請求項４の分割型探傷子においても、接触
媒体吐出口を介して接触媒体を被探傷材上面に供給でき
るので、事前の水まき作業が不要となり、作業者の負担
を軽減できる。

【００４３】請求項５の超音波探傷装置は、台車に搭載
した水タンクから常に局部水と接触媒体を供給できるの
で、事前の水まきをすることなく、筒体の水位を心配す
ることなく、容易に探傷作業が実施できる。

【００４４】請求項６の超音波探傷装置は、１台の台車
で局部水浸用探触子と分割型探触子とを交互に搭載で
き、設備の供用化が図れて好ましい。

【００４５】請求項７の超音波探傷装置は、探傷作業以
外のときに探触子を上げることができ、上げた状態で装
置の移動や一般道の走行をなせる。

【００４６】請求項８の超音波探傷装置は、探触子を前
後左右に揺動させることにより、湾曲した被探傷材に良
好に探触子を倣わせることができ、いちいち台車を傾け
る必要が無いので作業者の負担はごく軽くなる。

【００４７】請求項９の超音波探傷装置は、被探傷材の
エッジを探傷するときには、前後輪をエッジに沿わせて
走らせればよいので、エッジの探傷を確実に且つ容易に
なすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る局部水浸用探触子の断面図

【図２】図１の２−２線断面図

【図３】本発明に係る分割型探触子の断面図

【図４】本発明に係る分割型探触子の平面図

【図５】本発明に係る超音波探傷装置の側面図

【図６】本発明に係る超音波探傷装置の底面図

【図７】図５の７矢視図（探触子部分の拡大図）

【図８】本発明に係る局部水浸用探触子の作用図

【図９】本発明に係る超音波探傷装置の部分拡大図

【図１０】本発明における被探傷材のエッジ探傷説明図

【符号の説明】

１…局部水浸用探触子、２…筒体、６…膜（ビニール
膜）、１０…振動子（非分割型振動子）、１１…局部水
供給口、１２，１９…チューブ継手、１３…エア抜き
孔、１４…接触媒体吐出口、１７…筒体ホルダ、１８…
接触媒体通路、２１…流量調整部、３０…分割型探触
子、３１…分割型振動子、３２…振動子保持筒体、４０
…超音波探傷装置、４１…台車、４２…操作ハンドル、
４３…ハンドルグリップ、４４…探触子上昇レバー、４
５…ワイヤ、４７…水タンク、４９…水・媒体供給路、
５１…水供給路、５２…媒体供給路、５４…揺動レバ
ー、５５…揺動枠、５６…前輪、５８…中央後輪、６１
…車体長手軸、７０…被探傷材、７１…エッジ。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒体の下部を膜で塞ぎ、上部に振動子を
   取付け、内部に水を満たした局部水浸用探触子におい
   て、この局部水浸用探触子は、筒体内へ水を供給するた
   めの局部水供給口と、この局部水供給口より高い位置に
   筒体に開けられたエア抜き孔とを備えていることを特徴
   とした局部水浸用探触子。
2. 【請求項２】 前記筒体の下部に、被探傷材と前記膜と
   の間に向けて接触媒体を吐出する接触媒体吐出口が開け
   られていることを特徴とする請求項１記載の局部水浸用
   探触子。
3. 【請求項３】 前記局部水供給口と接触媒体吐出口との
   少なくとも一方は水供給路若しくは媒体供給路中に流量
   調整部を備えていることを特徴とする請求項２記載の局
   部水浸用探触子。
4. 【請求項４】 送信振動子と受信振動子とを内蔵した分
   割型振動子と、この分割型振動子を保持する振動子保持
   筒体と、この振動子保持筒体に開けられた接触媒体吐出
   口とからなる分割型探触子。
5. 【請求項５】 複数の車輪と操作ハンドルとを備えた台
   車と、 エア抜き孔及び水供給口を備えた筒体の下部を膜で塞
   ぎ、上部に振動子を備え、内部に水を満たし、下部に被
   探傷材と膜との間に向けて接触媒体を吐出する接触媒体
   吐出口を有し、前記台車の前部に取付けられた局部水浸
   用探触子と、 この局部水浸用探触子へ水を供給するために、前記台車
   に載置された水タンクと、からなる超音波探傷装置。
6. 【請求項６】 前記局部水浸用探触子は、筒体ホルダを
   介して台車に取付けられ、且つこの筒体ホルダには分割
   型探触子も取付け可能であることを特徴とした請求項５
   記載の超音波探傷装置。
7. 【請求項７】 前記筒体ホルダは、台車前部に昇降可能
   に取付けられていることを特徴とする請求項６記載の超
   音波探傷装置。
8. 【請求項８】 前記筒体ホルダは、台車前部に前後左右
   に揺動自在に取付けられていることを特徴とする請求項
   ６記載の超音波探傷装置。
9. 【請求項９】 前記台車は、複数の車輪を備え、これら
   の車輪中に前記局部水浸用探触子を通る車体長手軸上に
   配置された前輪と後輪とを含むことを特徴とする請求項
   ５記載の超音波探傷装置。