JPH10160716A - 超音波探傷プローブ - Google Patents
超音波探傷プローブInfo
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- JPH10160716A JPH10160716A JP8322954A JP32295496A JPH10160716A JP H10160716 A JPH10160716 A JP H10160716A JP 8322954 A JP8322954 A JP 8322954A JP 32295496 A JP32295496 A JP 32295496A JP H10160716 A JPH10160716 A JP H10160716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- ultrasonic
- probe
- flaw detection
- flaw
- Prior art date
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- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2695—Bottles, containers
Abstract
(57)【要約】
【課題】パイプに変形や曲率があっても正確に探傷検査
を行うことができ、且つ傾斜する傷をも検査可能であ
る。 【解決手段】パイプ１の内壁に対して超音波の発信，受
信を行いパイプ１内の探傷を行う２個の超音波探触子１
１，１２が探触子ホルダ１３に保持されている。超音波
探触子１１，１２は、２本のバネ１４によってパイプ１
の直径方向に向かい合う内壁に押し付けられている。ま
た、２個の超音波探触子１１，１２は、それぞれパイプ
１の周方向に対して、時計方向，反時計方向に進行する
超音波１５，１６を発信する。
を行うことができ、且つ傾斜する傷をも検査可能であ
る。 【解決手段】パイプ１の内壁に対して超音波の発信，受
信を行いパイプ１内の探傷を行う２個の超音波探触子１
１，１２が探触子ホルダ１３に保持されている。超音波
探触子１１，１２は、２本のバネ１４によってパイプ１
の直径方向に向かい合う内壁に押し付けられている。ま
た、２個の超音波探触子１１，１２は、それぞれパイプ
１の周方向に対して、時計方向，反時計方向に進行する
超音波１５，１６を発信する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配管，熱交換器電
熱管等の超音波探傷検査に適用される超音波探傷プロー
ブに関する。
熱管等の超音波探傷検査に適用される超音波探傷プロー
ブに関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波探傷検査は、鉄鋼構造などの非破
壊検査の主要な手法の一つとして広く用いられている。
そして、パイプの探傷検査には、パイプ内部に超音波探
傷プローブを挿入し、パイプのなから超音波を照射して
探傷検査が行われている。
壊検査の主要な手法の一つとして広く用いられている。
そして、パイプの探傷検査には、パイプ内部に超音波探
傷プローブを挿入し、パイプのなから超音波を照射して
探傷検査が行われている。
【０００３】図３は従来の超音波探傷検査に用いられて
いた超音波探傷プローブを示す図である。図３（ａ）は
パイプの長手方向に対して平行な断面図、図３（ｂ）は
図３（ａ）のＣ−Ｃ’部断面図である。探触子ホルダ５
１に取り付けられた超音波探触子５２から発生した超音
波５３は、水シール３０より左側に充填されている水
（接触媒質）３１を伝播して被験体であるパイプ１に入
射する。パイプ１に傷５４が有った場合、超音波５３は
傷５４で反射し、入射した経路と同経路を辿って超音波
探触子５２で受信され傷信号として観測される。そし
て、スタビライザ５５により調芯性が保たれながら回転
し前進する構造となっており、パイプ１の全周及び全長
を検査することが可能である。
いた超音波探傷プローブを示す図である。図３（ａ）は
パイプの長手方向に対して平行な断面図、図３（ｂ）は
図３（ａ）のＣ−Ｃ’部断面図である。探触子ホルダ５
１に取り付けられた超音波探触子５２から発生した超音
波５３は、水シール３０より左側に充填されている水
（接触媒質）３１を伝播して被験体であるパイプ１に入
射する。パイプ１に傷５４が有った場合、超音波５３は
傷５４で反射し、入射した経路と同経路を辿って超音波
探触子５２で受信され傷信号として観測される。そし
て、スタビライザ５５により調芯性が保たれながら回転
し前進する構造となっており、パイプ１の全周及び全長
を検査することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超音波
探傷プローブではパイプが曲がっていた場合，或いはパ
イプ内面に変形が生じている場合、超音波探傷プローブ
をパイプ内に挿入，或いは前進などの移動を行うことが
できず、検査を行うことができなかった。たとえ、プロ
ーブを挿入することができても、パイプの曲率或いは変
形の影響を受け超音波が所望の方向に入射することがで
きず、傷の有無を正確に検査することは非常に困難であ
るという問題があった。
探傷プローブではパイプが曲がっていた場合，或いはパ
イプ内面に変形が生じている場合、超音波探傷プローブ
をパイプ内に挿入，或いは前進などの移動を行うことが
できず、検査を行うことができなかった。たとえ、プロ
ーブを挿入することができても、パイプの曲率或いは変
形の影響を受け超音波が所望の方向に入射することがで
きず、傷の有無を正確に検査することは非常に困難であ
るという問題があった。
【０００５】また、傷が斜め方向に入っていた場合、傷
からの反射信号が得られにくいため、斜め方向の傷の検
査は困難であるという問題があった。本発明の目的は、
パイプに変形や曲率があっても正確に検査することがで
き、且つ斜め方向の傷をも検査可能な超音波探傷プロー
ブを提供することにある。
からの反射信号が得られにくいため、斜め方向の傷の検
査は困難であるという問題があった。本発明の目的は、
パイプに変形や曲率があっても正確に検査することがで
き、且つ斜め方向の傷をも検査可能な超音波探傷プロー
ブを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波探傷プロ
ーブは、上記課題を解決するために以下のように構成さ
れている。 （１） 本発明の超音波探傷プローブ（請求項１）は、
検査対象となるパイプ内部に挿入され、特性が等しい超
音波を該パイプの周方向に対しそれぞれ反対方向に照射
する２個の超音波探触子と、これらの超音波探触子を保
持するホルダと、前記２個の超音波探触子をそれぞれ前
記パイプの直径方向に向かい合う内壁に押し付けるため
のバネとを具備してなることを特徴とする。 （２） 本発明の超音波探傷プローブ（請求項２）は、
（１）に記載の超音波探触子を保持する探触子ホルダの
前記パイプの長手方向に可撓性を有するフレキシブル環
が設けられ、且つこのフレキシブル環にゴムリングと数
珠玉状のリング構造とが挿入されていることを特徴とす
る。
ーブは、上記課題を解決するために以下のように構成さ
れている。 （１） 本発明の超音波探傷プローブ（請求項１）は、
検査対象となるパイプ内部に挿入され、特性が等しい超
音波を該パイプの周方向に対しそれぞれ反対方向に照射
する２個の超音波探触子と、これらの超音波探触子を保
持するホルダと、前記２個の超音波探触子をそれぞれ前
記パイプの直径方向に向かい合う内壁に押し付けるため
のバネとを具備してなることを特徴とする。 （２） 本発明の超音波探傷プローブ（請求項２）は、
（１）に記載の超音波探触子を保持する探触子ホルダの
前記パイプの長手方向に可撓性を有するフレキシブル環
が設けられ、且つこのフレキシブル環にゴムリングと数
珠玉状のリング構造とが挿入されていることを特徴とす
る。
【０００７】本発明の超音波探傷プローブは、上記構成
によって以下の作用・効果を有する。パイプに変形，曲
がりがある場合、超音波探触子はバネによって変形の形
状に追随してパイプの内面に常に接触しながら超音波を
発生し、超音波の入射角の変動が抑制され、正確に探傷
検査を行うことができる。
によって以下の作用・効果を有する。パイプに変形，曲
がりがある場合、超音波探触子はバネによって変形の形
状に追随してパイプの内面に常に接触しながら超音波を
発生し、超音波の入射角の変動が抑制され、正確に探傷
検査を行うことができる。
【０００８】また、パイプ内の傷が傾斜している場合の
探傷検査を図４を参照して説明する。パイプ１内を反時
計方向に進む超音波６１ａによる傷６２からの反射信号
６１ｂは入射点６１ｃに戻ってこないため、傷６２をと
らえることができない。しかし、時計方向に進む超音波
６３ａによる傷からの反射信号は入射点６３ｃに戻って
くるため、傾斜する傷６２をとらえることができる。
探傷検査を図４を参照して説明する。パイプ１内を反時
計方向に進む超音波６１ａによる傷６２からの反射信号
６１ｂは入射点６１ｃに戻ってこないため、傷６２をと
らえることができない。しかし、時計方向に進む超音波
６３ａによる傷からの反射信号は入射点６３ｃに戻って
くるため、傾斜する傷６２をとらえることができる。
【０００９】パイプがＵ字のように曲がっている場合、
パイプの断面は図５（ａ）に示すように楕円に近い形に
なる。このような形状のパイプに時計方向と反時計方向
とから超音波を入射させた場合、時計方向と反時計方向
に進む超音波の入射角は、図５（ｂ）に示すように、パ
イプの周方向の角度に対して９０度ずれて変化する。従
って、一方に進む超音波がパイプ内に超音波が入射しな
い（入射角が許容変動入射角外にある）場合でも、他方
に進む超音波はパイプ内に入射する（入射角が許容変動
入射角内になる）ので、円周方向の全てをカバーするこ
とができる。なお、図５（ｂ）において、横軸は図５
（ａ）の探触子の角度（位置）、縦軸は入射角、実線は
反時計方向に進行する超音波、点線は時計方向に進む超
音波の特性を示している。そして、縦軸において、点線
で挟まれた角度範囲が、超音波がパイプ内に入射する角
度である。
パイプの断面は図５（ａ）に示すように楕円に近い形に
なる。このような形状のパイプに時計方向と反時計方向
とから超音波を入射させた場合、時計方向と反時計方向
に進む超音波の入射角は、図５（ｂ）に示すように、パ
イプの周方向の角度に対して９０度ずれて変化する。従
って、一方に進む超音波がパイプ内に超音波が入射しな
い（入射角が許容変動入射角外にある）場合でも、他方
に進む超音波はパイプ内に入射する（入射角が許容変動
入射角内になる）ので、円周方向の全てをカバーするこ
とができる。なお、図５（ｂ）において、横軸は図５
（ａ）の探触子の角度（位置）、縦軸は入射角、実線は
反時計方向に進行する超音波、点線は時計方向に進む超
音波の特性を示している。そして、縦軸において、点線
で挟まれた角度範囲が、超音波がパイプ内に入射する角
度である。
【００１０】超音波探触子を保持するホルダの前後にフ
レキシブル環を設けることによって、パイプが曲がって
いても、パイプの曲がりに応じてフレキシブル環が曲が
りプローブをパイプ内にプローブを挿入することができ
る。フレキシブル環に、パイプの内径より少し小さい数
珠玉状リングを挿入することによって、プローブの調芯
性を保つことができる。
レキシブル環を設けることによって、パイプが曲がって
いても、パイプの曲がりに応じてフレキシブル環が曲が
りプローブをパイプ内にプローブを挿入することができ
る。フレキシブル環に、パイプの内径より少し小さい数
珠玉状リングを挿入することによって、プローブの調芯
性を保つことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係わ
る超音波探傷プローブの構成を示す断面図である。パイ
プ１の内壁に対して超音波の発信，受信を行いパイプ１
内の探傷を行う２個の超音波探触子１１，１２が探触子
ホルダ１３に保持されている。超音波探触子１１，１２
は、２本のバネ１４によってパイプ１の直径方向に向か
い合う内壁に押し付けられている。また、パイプ１の周
方向に対して超音波探触子１１は時計方向に進む超音波
１５を発信し、超音波探触子１２は、反時計方向に進行
する超音波１６を発信する。
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係わ
る超音波探傷プローブの構成を示す断面図である。パイ
プ１の内壁に対して超音波の発信，受信を行いパイプ１
内の探傷を行う２個の超音波探触子１１，１２が探触子
ホルダ１３に保持されている。超音波探触子１１，１２
は、２本のバネ１４によってパイプ１の直径方向に向か
い合う内壁に押し付けられている。また、パイプ１の周
方向に対して超音波探触子１１は時計方向に進む超音波
１５を発信し、超音波探触子１２は、反時計方向に進行
する超音波１６を発信する。
【００１２】探触子ホルダ１３の前後にフレキシブル環
２１が設けられている。フレキシブル環２１には、数個
のゴムリング２２と数珠玉状リング２３とが交互に挿入
されている。なお、ゴムリング２２と数珠玉状リング２
３は、挿入されているだけで、滑動可能になっている。
数珠玉状リング２３は、例えば、水による膨張の少ない
超高分子ポリエチレンからなることが望ましい。
２１が設けられている。フレキシブル環２１には、数個
のゴムリング２２と数珠玉状リング２３とが交互に挿入
されている。なお、ゴムリング２２と数珠玉状リング２
３は、挿入されているだけで、滑動可能になっている。
数珠玉状リング２３は、例えば、水による膨張の少ない
超高分子ポリエチレンからなることが望ましい。
【００１３】また例えば、数珠玉状リング２３の外径
は、パイプの内径１９．９６ｍｍに対して１８ｍｍとす
る。そのため、数珠玉状リング２３とパイプとの間に隙
間ができ、約１．７ｍｍのパイプの変形部に対して通過
可能となる。
は、パイプの内径１９．９６ｍｍに対して１８ｍｍとす
る。そのため、数珠玉状リング２３とパイプとの間に隙
間ができ、約１．７ｍｍのパイプの変形部に対して通過
可能となる。
【００１４】また、超音波探触子１１の後方には水シー
ル３０が設けられ、水シール３０の超音波探触子１１，
１２側には、水が充填されている。本実施形態の超音波
探傷プローブによる検査を説明する。
ル３０が設けられ、水シール３０の超音波探触子１１，
１２側には、水が充填されている。本実施形態の超音波
探傷プローブによる検査を説明する。
【００１５】パイプ１内に２個の超音波探触子１１から
パイプ１の周方向に対して時計方向に進む超音波１５，
超音波探触子１２から反時計方向に進む超音波１５，１
６を照射しながら、プローブを挿入する。挿入の際数珠
玉状リングによってプローブの調芯性が保たれる。超音
波１５，１６の経路中に傷４０があった場合、超音波１
５，１６は傷４０で反射し入射した経路をたどって超音
波探触子１１，１２に受信され、傷信号として観測され
る。
パイプ１の周方向に対して時計方向に進む超音波１５，
超音波探触子１２から反時計方向に進む超音波１５，１
６を照射しながら、プローブを挿入する。挿入の際数珠
玉状リングによってプローブの調芯性が保たれる。超音
波１５，１６の経路中に傷４０があった場合、超音波１
５，１６は傷４０で反射し入射した経路をたどって超音
波探触子１１，１２に受信され、傷信号として観測され
る。
【００１６】また、パイプ１の変形部では、バネ１４が
縮まることによって超音波探触子１２がパイプ１内壁に
押し付けられ、超音波の入射角変動が抑えられるので探
傷を行うことが可能となる。
縮まることによって超音波探触子１２がパイプ１内壁に
押し付けられ、超音波の入射角変動が抑えられるので探
傷を行うことが可能となる。
【００１７】また、パイプ内に傾斜する傷があっても、
反対方向に進む超音波１５，１６によって、少なくとも
どちらか一方の超音波１５，１６によって反射信号を得
ることができ、傾斜する傷をも検査することができる。
反対方向に進む超音波１５，１６によって、少なくとも
どちらか一方の超音波１５，１６によって反射信号を得
ることができ、傾斜する傷をも検査することができる。
【００１８】パイプが曲率を有する部分にプローブを挿
入した場合を図２に示す。図２（ａ）はパイプの長手方
向の断面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’部の
断面図である。パイプ１が曲率を有する部分では、フレ
キシブル環２１と数珠玉状リング２３とゴムリング２２
による可撓性により、パイプ１の曲率に沿ってプローブ
を挿入することが可能となる。また、図２（ｂ）に示す
ように、曲率部分のパイプ１断面は扁平したような形状
になっている。このような扁平部分に傷４０があって
も、超音波探触子１１，１２はバネ１４によって常にパ
イプ１内壁に押し付けられているので、超音波１１，１
２の入射角変動が抑制され、傷４０からの反射信号を得
ることができ、探傷検査を行うことができる。
入した場合を図２に示す。図２（ａ）はパイプの長手方
向の断面図で、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ’部の
断面図である。パイプ１が曲率を有する部分では、フレ
キシブル環２１と数珠玉状リング２３とゴムリング２２
による可撓性により、パイプ１の曲率に沿ってプローブ
を挿入することが可能となる。また、図２（ｂ）に示す
ように、曲率部分のパイプ１断面は扁平したような形状
になっている。このような扁平部分に傷４０があって
も、超音波探触子１１，１２はバネ１４によって常にパ
イプ１内壁に押し付けられているので、超音波１１，１
２の入射角変動が抑制され、傷４０からの反射信号を得
ることができ、探傷検査を行うことができる。
【００１９】本実施形態の超音波探傷プローブによれ
ば、バネによって探触子が常にパイプの内壁に接触する
ことによって、変形による超音波の入射角変動を抑制
し、パイプに変形があっても正確に検査を行うことがで
きる。
ば、バネによって探触子が常にパイプの内壁に接触する
ことによって、変形による超音波の入射角変動を抑制
し、パイプに変形があっても正確に検査を行うことがで
きる。
【００２０】また、２個の超音波からそれぞれ時計方向
と反時計方向に進む超音波を発振させることによって、
斜め方向の傷をも感度よく検査することができる。ま
た、時計方向と反時計方向に進む超音波によって、パイ
プの円周方向のどこに傷があっても、いずれかの方向に
進む超音波によって、傷からの反射信号を得ることがで
きる。
と反時計方向に進む超音波を発振させることによって、
斜め方向の傷をも感度よく検査することができる。ま
た、時計方向と反時計方向に進む超音波によって、パイ
プの円周方向のどこに傷があっても、いずれかの方向に
進む超音波によって、傷からの反射信号を得ることがで
きる。
【００２１】そして、探触子を保持するホルダの前後に
フレキシブル環を設け、このフレキシブル環にゴムリン
グ数珠玉状リングを挿入することによって、調芯性を保
ちながら超音波探傷プローブをパイプ内部に挿入するこ
とができる。本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することが可能である。
フレキシブル環を設け、このフレキシブル環にゴムリン
グ数珠玉状リングを挿入することによって、調芯性を保
ちながら超音波探傷プローブをパイプ内部に挿入するこ
とができる。本発明は上記実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することが可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
イプの内壁に該パイプの周方向に対してそれぞれ反対方
向に進む特性が等しい超音波を照射する２個の超音波探
触子をバネによってパイプ内壁に押し付けることによっ
て、パイプに変形や曲率があっても正確に傷の検査する
ことができ、且つ斜め方向の傷をも感度よく検査するこ
とができる。
イプの内壁に該パイプの周方向に対してそれぞれ反対方
向に進む特性が等しい超音波を照射する２個の超音波探
触子をバネによってパイプ内壁に押し付けることによっ
て、パイプに変形や曲率があっても正確に傷の検査する
ことができ、且つ斜め方向の傷をも感度よく検査するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施形態に係わる超音波探傷プロー
ブの構成を示す図。
ブの構成を示す図。
【図２】超音波探傷プローブをＵ字管に適用した場合を
示す図。
示す図。
【図３】従来の超音波探傷プローブの構成を示す図。
【図４】本発明の超音波探傷プローブが傾斜する傷に対
して検査を説明する図。
して検査を説明する図。
【図５】本発明の超音波探傷プローブがＵ字状部のパイ
プの検査を説明する図。
プの検査を説明する図。
１ パイプ １１，１２ 超音波探触子 １３ 探触子ホルダ １４ バネ １５ （時計方向に進む）超音波 １６ （反時計方向に進む）超音波 ２１ フレキシブル環 ２２ ゴムリング ２３ 数珠玉状リング ３０ 水シール ３１ 水
Claims (2)
- 【請求項１】検査対象となるパイプ内部に挿入され、特
性が等しい超音波を該パイプの周方向に対しそれぞれ反
対方向に照射する２個の超音波探触子と、 これらの超音波探触子を保持するホルダと、 前記２個の超音波探触子をそれぞれ前記パイプの直径方
向に向かい合う内壁に押し付けるためのバネとを具備し
てなることを特徴とする超音波探傷プローブ。 - 【請求項２】前記超音波探触子を保持する探触子ホルダ
の前記パイプの長手方向に可撓性を有するフレキシブル
環が設けられ、且つこのフレキシブル環にゴムリングと
数珠玉状のリング構造とが挿入されていることを特徴と
する超音波探傷プローブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322954A JPH10160716A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 超音波探傷プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8322954A JPH10160716A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 超音波探傷プローブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10160716A true JPH10160716A (ja) | 1998-06-19 |
Family
ID=18149504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8322954A Withdrawn JPH10160716A (ja) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | 超音波探傷プローブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10160716A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100649760B1 (ko) | 2004-09-03 | 2006-11-24 | 주식회사 인디시스템 | 초음파 탐상검사용 다중 사각 탐촉자 |
| CN110220972A (zh) * | 2019-05-25 | 2019-09-10 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种长输管道压电超声波探伤内检测器 |
| CN114184674A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-15 | 沈阳工业大学 | 一种微小管路腐蚀超声内检测旋转探头固定系统 |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP8322954A patent/JPH10160716A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100649760B1 (ko) | 2004-09-03 | 2006-11-24 | 주식회사 인디시스템 | 초음파 탐상검사용 다중 사각 탐촉자 |
| CN110220972A (zh) * | 2019-05-25 | 2019-09-10 | 中海油能源发展股份有限公司 | 一种长输管道压电超声波探伤内检测器 |
| CN114184674A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-03-15 | 沈阳工业大学 | 一种微小管路腐蚀超声内检测旋转探头固定系统 |
| CN114184674B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-08-11 | 沈阳工业大学 | 一种微小管路腐蚀超声内检测旋转探头固定系统 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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