JPH11108904A - 原子燃料用被覆管の超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微小傷の発生角度如何にかかわらず、常に安
定した検出精度を得ること。 【解決手段】ボールネジ１４はステップモータ１７によ
り回転され、ホルダ１６に支持された探触子７は支持脚
１２，１３の間の１０mmの区間を往復動する。回転され
ている原子燃料用被覆管１の周面に対して、往復動して
いる探触子７が超音波を発射すれば、微小傷に対して種
々の角度で超音波が当てられることになり、微小傷の発
生角度がどのようなものであっても、この微小傷が１０
mmの区間付近を通り過ぎるまでに、最も良好な検出感度
を有する時点が現れることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、周方向に回転され
ながら軸方向に送り出される原子燃料用被覆管の表面に
超音波を当て、この超音波の反射波の解析に基づいて被
覆管表面の微小傷の有無を検査する、原子燃料用被覆管
の超音波探傷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子燃料用被覆管は、内部に核燃料ペレ
ットが封入されて原子炉内に配設されるジルコニウム合
金製の薄肉管であり、外径が約１ｃｍ、肉厚が約１ｍ
ｍ、長さが約４ｍの寸法を有するものである。この原子
燃料用被覆管は、その用途の故に、傷等の欠陥の存在は
許されず、たとえ微小な傷であっても原子炉の重大故障
につながる虞れがあるために、表面の微小傷の有無につ
いての検査が厳格に行われ、被覆管の肉厚の数パーセン
トに相当する微小傷が検出されたものは不良品と判別さ
れるようになっている。この微小傷の有無を検査するた
めに、目視検査、渦流探傷試験、超音波探傷試験等の各
種試験が実施されているが、この中でも、超音波探傷試
験が、原子燃料用被覆管の外表面及び内表面の微小傷を
検出するのに有効であることから、広範に実施されてい
る。

【０００３】図９は、このような超音波探傷試験を行う
従来の超音波探傷装置の構成を示す平面図である。この
図において、原子燃料用被覆管１は、複数本が検査待ち
テーブル２上に水平に一層で並べられ、図示を省略して
あるテイクイン機構により検査ライン３に供給されるよ
うになっている。そして、原子燃料用被覆管１は、送り
装置４によりこの検査ライン３上を図の右方から左方へ
向けて送られるようになっている。

【０００４】検査待ちテーブル２の左方には水槽５が設
置されており、この水槽５内には水中を通過する原子燃
料用被覆管１の表面を検査するための一対の探触子６及
び一対の探触子７が設けられている。すなわち、この超
音波探傷装置では、被検体を水に浸し、水を通して超音
波を当てる、いわゆる「水浸法」が採用されている。こ
の水浸法は、探触子の連続移動を容易に行うことができ
ること、被検体の表面に近い傷が送信パルスに隠される
ことがなくなること、探触子が被検体に直接接触しない
ので薄い探触子を用いることができること、などの長所
を有している。ここで、一対の探触子６は原子燃料用被
覆管１の微小傷の軸方向を監視するものであり、一対の
探触子７は原子燃料用被覆管１の微小傷の周方向を監視
するものである。

【０００５】また、水槽５の左方には合格テーブル８及
び不合格テーブル９が設置されている。そして、合格品
と判別された原子燃料用被覆管１は、図示を省略してあ
るテイクアウト機構により合格テーブル８上に並べられ
た後に次工程へ送られるようになっており、不合格品と
判別された原子燃料用被覆管１は不合格テーブル９上に
並べられた後に処分されるようになっている。なお、詳
しい説明は省略するが、原子燃料用被覆管１は、検査ラ
イン３上を送られていく間に、外径、肉厚、及び長さ等
についての寸法検査も行われるようになっている。

【０００６】図１０は図９における送り装置４について
のＡ−Ａ矢視図であり、図１１は図１０のＢ−Ｂ矢視図
である。これらの図に示すように、送り装置４は、原子
燃料用被覆管１の軸方向に僅かばかりずらして設置され
た一対のゴムローラ１０ａ，１０ｂを有しており、これ
らゴムローラ１０ａ，１０ｂ上に原子燃料用被覆管１が
載置された状態となっている。そして、これらゴムロー
ラ１０ａ，１０ｂの回転により、原子燃料用被覆管１は
回転されながら、検査ライン３上を軸方向へ向けて送り
出されるようになっている。

【０００７】次に、上記のように構成される従来の超音
波探傷装置の動作につき説明する。検査待ちテーブル２
上に置かれた原子燃料用被覆管１は、テイクイン機構に
より検査ライン３に供給された後、送り装置４のゴムロ
ーラ１０ａ，１０ｂの回転動作により、周方向に回転さ
れながら水槽５内の探触子６，７に向かって送り出され
る。そして、原子燃料用被覆管１は、探触子６により軸
方向の微小傷の有無が検査されると共に、探触子７によ
り周方向の微小傷の有無が検査された後、テイクアウト
機構により合格テーブル８上又は不合格テーブル９上に
振り分けられる。

【０００８】図１２は、探触子６，７のうち探触子７を
例にとり、この探触子７と微小傷１ａとの関係を示した
部分断面図である。探触子７は回転中の被覆管１の表面
に向けて超音波を発射するが、被覆管１から返ってくる
表面波及び底面波のエコーと傷エコーとを分離するため
に、超音波の入射角が零度から臨界角の間のある角度に
なるように、探触子７の向きが固定されている。

【０００９】一般に、超音波が媒体から被検査物質に入
る場合、超音波はそれぞれの物質内の音速の比に対応し
て屈折するが、入射角が一定であれば屈折角も被検査物
質に応じた一定角度となる。そして、回転中の被覆管１
の表面に対して超音波が発射された場合、被覆管１表面
で屈折された超音波が微小傷１ａと垂直状態になった時
（図１２に示す状態）に反射エコーの強度は最大とな
る。しかし、被覆管１の回転（時計方向）に伴って微小
傷１ａが右方に移動すると、超音波と微小傷１ａとはも
はや垂直状態にないため反射エコーは減衰し、微小傷１
ａがさらに右方に移動すると探触子７は微小傷１ａから
の反射エコーを検出できなくなる。

【００１０】このように、被覆管１の回転に伴う微小傷
１ａの位置変化に応じて探触子の検出精度が変化するた
め、軸方向監視用に２つの探触子６、周方向監視用に２
つの探触子７を設けて時計方向及び反時計方向から超音
波を発射し、微小傷１ａの位置変化に伴う検出精度の低
下を補うようにしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来装
置では、軸方向監視用に２つの探触子６、周方向監視用
に２つの探触子７を設けて微小傷１ａの位置変化に伴う
検出精度の低下を補うようにしているが、探触子６，７
は固定されており、常に同一位置から超音波を発射して
いるため、被覆管１の回転中における入射角の変化範囲
も狭いものとなり、微小傷１ａの発生角度によっては、
その反射エコーを探触子６，７が検出できない場合が生
じる虞れがある。

【００１２】例えば、図１３に示すような微小傷１ａの
場合、被覆管１の回転中において、被覆管１表面で屈折
した超音波が微小傷１ａと垂直な状態になることはな
い。したがって、従来装置では、図１３に示すような微
小傷１ａが看過されてしまう虞れがあり、安定した検出
精度を得ることができなかった。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、微小傷の発生角度如何にかかわらず、常に安定
した検出精度を得ることが可能な原子燃料用被覆管の超
音波探傷装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、原子燃料用被覆
管を、その周方向に回転させながら、軸方向へ向けて送
り出す際に、この被覆管の表面に探触子から発射した超
音波を当て、この超音波の反射波の解析に基づき被覆管
表面の微小傷の有無を検査する、原子燃料用被覆管の超
音波探傷装置において、前記超音波を発射している状態
の探触子を、所定区間内で前記軸方向と交差する方向に
往復動させる探触子移動手段を、備えたことを特徴とす
る。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記探触子移動手段は、前記軸方向と交差
する方向に配設された長尺状のボールネジ部材及びガイ
ド部材と、前記ボールネジ部材及びガイド部材に装着さ
れ、前記探触子を支持するホルダ部材と、前記ボールネ
ジを回転駆動する駆動モータと、を有しており、前記駆
動モータが前記ボールネジを回転駆動することにより、
前記ホルダ部材に支持された前記探触子を、前記所定区
間内で前記軸方向と交差する方向に往復動させる、こと
を特徴とする。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記探触子は、前記原子燃料用被覆
管の断面中心の真上の位置を基準位置とし、この基準位
置を中心として前記所定区間内を往復動するものであ
る、ことを特徴とする。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の発明において、前記所定区間の長さ
は、前記探触子からの超音波の屈折角が０°から所定の
臨界角に達するまでの範囲の角度に対応する長さであ
る、ことを特徴とする。

【００１８】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の
いずれかに記載の発明において、前記探触子移動手段か
らの位置情報を用いて、前記原子燃料用被覆管の表面に
存在する微小傷の角度を推定する微小傷角度推定手段
を、備えたことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づき説明する。本発明の実施形態の全体構成は、探触子
及び探触子移動手段に関連する構成以外は、概ね図９と
同様の構成である。そして、従来装置では、微小傷の軸
方向監視用に２つの探触子６、周方向監視用に２つの探
触子７の合計４個の探触子を使用していたが、本発明に
よれば、使用する探触子の数は１個で足りる。

【００２０】図１は、本発明の実施形態の要部構成を示
す説明図である。この図において、原子燃料用被覆管１
の上方には探触子移動手段１１が配設されている。この
探触子移動手段１１は、一対の支持脚１２，１３と、こ
れら支持脚１２，１３の間で原子燃料用被覆管１の軸方
向と垂直な方向に掛け渡されたボールネジ１４及びガイ
ド棒１５と、前記ボールネジ１４と螺合するネジ孔及び
前記ガイド棒１５を嵌挿している貫通孔を有し、探触子
７を支持しているホルダ１６と、ボールネジ１４を回転
駆動させてホルダ１６を支持脚１２，１３の間で往復動
させるステップモータ１７と、ステップモータ１７の回
転量すなわち探触子７についての位置情報を検出するロ
ータリーエンコーダ１８と、を備えている。

【００２１】探触子７からの検出信号すなわち超音波の
反射エコーは、微小傷判別手段１９及び微小傷角度推定
手段２０に出力されるようになっている。また、ロータ
リーエンコーダ１８からの位置情報は、微小傷判別手段
１９に出力されるようになっている。なお、微小傷判別
手段１９及び微小傷角度推定手段２０は、マイクロ・コ
ンピュータにより構成されている。

【００２２】微小傷判別手段１９は、探触子７から入力
した信号を予め設定されている閾値と比較して、原子燃
料用被覆管１に微小傷が存在するか否かを判別するもの
であり、その判別結果を図示を省略してあるテイクアウ
ト機構あるいは表示装置等に出力するようになってい
る。また、微小傷角度推定手段２０は、ロータリーエン
コーダ１８からの位置情報信号と探触子７からの信号と
の入力に基づいて、原子燃料用被覆管１表面に生じてい
る微小傷の角度を推定し、その推定結果を図示を省略し
てある表示装置あるいは記憶装置等に出力するようにな
っている。

【００２３】探触子７は、ホルダ１６の中心部に垂直状
態に保持されており、原子燃料用被覆管１の断面中心の
真上の位置を基準位置とした場合に、この基準位置を中
心として左右に５mmずつすなわち１０mmの区間を往復動
できるようになっている。回転する原子燃料用被覆管１
に対して、探触子７がこの１０mmの区間内で往復動しな
がら超音波を発射するようにすれば、原子燃料用被覆管
１の微小傷に対してそれだけ多様な角度で超音波が当て
られることになるため、微小傷がどのような発生角度の
ものであったとしても、原子燃料用被覆管１の微小傷が
この１０mmの区間付近を通過している間に、探触子７が
微小傷からの反射エコーを拾うことができることにな
る。ここで、探触子７が往復動可能な区間の長さを１０
mmに設定した根拠につき図２を参照しつつ説明する。

【００２４】図２において、探触子７の基準位置をＡと
し、この基準位置Ａから偏心距離Δだけずれた位置をＢ
とすると、探触子７が位置Ｂから超音波を発射したとき
の入射角ｉは、（１）式により求められる。なお、
（１）式中のＤは原子燃料用被覆管１の外径である。

【００２５】 ｓｉｎｉ＝２Δ／Ｄ … （１） そして、原子燃料用被覆管１は中空部材であり、本実施
形態では超音波の透過媒体として水を使用している。し
たがって、入射角ｉで原子燃料用被覆管１の表面に当た
った超音波は、原子燃料用被覆管１内で屈折し、この時
の屈折角θは（２）式により求められる。なお、（２）
式中のＣzrは、原子燃料用被覆管１内での音速であり、
Ｃw は水中での音速である。

【００２６】 ｓｉｎθ＝（Ｃzr／Ｃw ）ｓｉｎｉ … （２） 入射角ｉを徐々に大きくしていくと、これに伴って屈折
角θも大きくなっていくが、屈折角θが臨界角を超える
と超音波は原子燃料用被覆管１内に浸透できなくなるた
め検査することができなくなる。（２）式において、Ｃ
zrを２２５０〔mm／sec 〕、Ｃw を１５００〔mm／sec
〕として、屈折角θが臨界角となる入射角ｉを求める
と、この入射角ｉの値は４１〔°〕となる。したがっ
て、（１）式において、Ｄを１２．３〔mm〕として、偏
心距離Δを求めると、このΔの値は約４〔mm〕となる。
それ故、探触子７の往復動可能な区間の長さは、基準位
置Ａを中心として左右に５mmずつすなわち１０mmとな
る。

【００２７】次に、上記のように構成される本実施形態
の動作につき説明する。まず、原子燃料用被覆管１に対
する検査を実施するのに先立ち、微小傷判別手段１９の
閾値を設定しておく。この閾値設定のために、原子燃料
用被覆管１と同一寸法及び同一材質の標準管に対して、
放電加工等の技術を用いて所定の大きさの微小傷を形成
しておく。そして、この標準管の微小傷に探触子７から
の超音波を当て、その反射エコーのレベルよりやや下回
るレベルに閾値を設定しておく。

【００２８】このように微小傷判別手段１９の閾値が設
定された後、原子燃料用被覆管１に対し、その表面の微
小傷の有無についての検査を行う。すなわち、図９の従
来装置において説明したように、検査待ちテーブル２上
に置かれた原子燃料用被覆管１は、テイクイン機構によ
り検査ライン３に供給された後、送り装置４のゴムロー
ラ１０ａ，１０ｂの回転動作により、周方向に回転され
ながら水槽５内の探触子６，７に向かって送り出され
る。このとき、図１におけるボールネジ１４はステップ
モータ１７により回転され、ホルダ１６に支持された探
触子７（及び探触子６）は支持脚１２，１３の間の１０
mmの区間を往復動する。ゴムローラ１０ａ，１０ｂによ
り回転される原子燃料用被覆管１の周面に対して、１０
mmの区間内で往復動している探触子７が超音波を発射す
れば、原子燃料用被覆管１に微小傷が存在する場合は、
この微小傷に対して種々の角度で超音波が当てられるこ
とになる。したがって、微小傷の発生角度如何にかかわ
らず、この微小傷が１０mmの区間付近を通り過ぎるまで
に、探触子７がこの微小傷に対して最も良好な検出感度
を有する時点が現れることになり、この微小傷が看過さ
れてしまうような事態を防止することができる。

【００２９】図３は、このように探触子７の最も良好な
検出感度に対応する微小傷の発生角度が変化することに
ついての説明図である。図３において、Ａ1 は基準位置
Ａ0（原子燃料用被覆管１の断面中心の真上の位置）か
ら偏心距離Δ1 だけずれた位置であり、ｉ1 及びθ1 は
探触子７が位置Ａ1 から超音波を発射したときの入射角
及び屈折角である。同様に、Ａ2 は基準位置から偏心距
離Δ2 だけずれた位置であり、ｉ2 及びθ2 は探触子７
が位置Ａ2 から超音波を発射したときの入射角及び屈折
角である。したがって、探触子７が基準位置Ａ0 から位
置Ａ1 の間にある場合、探触子７は中心軸線Ｌ1 に垂直
な線に０〜θ1 の角度を有する微小傷に対して最も良好
な検出感度を有し、また、探触子７が位置Ａ1 から位置
Ａ2 の間にある場合、探触子７は中心軸線Ｌ2 に垂直な
線にθ1 〜θ2 の角度を有する微小傷に対して最も良好
な検出感度を有することになる。このように、超音波の
屈折角が臨界角に達するまで、探触子７は移動を行うの
で。微小傷の発生角度に関係なく安定した検出感度で、
この微小傷の検出を行うことができる。

【００３０】図４乃至図６は、微小傷と、この微小傷の
検出信号を示した説明図である。すなわち、図４（ａ）
は精密な放電加工により形成された微小傷２１ａを有す
る標準管２１を示すものであり、図４（ｂ）はこの微小
傷２１ａについての検出信号Ｓ0 を示している。そし
て、微小傷判別手段１９に設定される閾値Ｔのレベル
は、この検出信号Ｓ0 よりも低くなっている。

【００３１】図５（ａ）は非常に小さな微小傷１ａ1 を
有する原子燃料用被覆管１を示すものであり、図５
（ｂ）はこの微小傷１ａ1 についての検出信号Ｓ1 を示
している。検出信号Ｓ1 は閾値Ｔよりも小さなものであ
るため、この原子燃料用被覆管１は微小傷判別手段１９
により合格と判別される。

【００３２】図６（ａ）はある程度大きな微小傷１ａ2
を有する原子燃料用被覆管１を示すものであり、図６
（ｂ）はこの微小傷１ａ2 についての検出信号Ｓ2 を示
している。検出信号Ｓ2 は閾値Ｔよりも大きなものであ
るため、この原子燃料用被覆管１は微小傷判別手段１９
により不合格と判別される。

【００３３】上記のような微小傷判別手段１９による判
別結果は、前述したテイクアウト機構に出力され、原子
燃料用被覆管１はその判別結果に応じて合格テーブル８
又は不合格テーブル９に振り分けられる。

【００３４】一方、微小傷角度推定手段２０は、ロータ
リーエンコーダ１８からの位置情報信号、及び探触子７
からの検出信号を入力しており、これらの信号に基づき
微小傷１ａの発生角度を推定している。図７及び図８
は、探触子７の位置と、探触子７の位置変化に応じた検
出信号の変化状態を示した波形図である。すなわち、図
７（ａ）は探触子７が基準位置から左側（マイナス側）
に２mm移動した位置において、探触子７からの超音波が
微小傷１ａに対してほぼ垂直になることを示しており、
図７（ｂ）はこの左側に２mm移動した位置における検出
信号がピーク値であることを示している。そして、図７
（ａ）において、時計回り方向を正方向とした場合に、
微小傷１ａの角度は、前述した（１），（２）式から、
３０°であることが推定できる。

【００３５】同様に、図８（ａ）は探触子７が基準位置
から右側（プラス側）に１mm移動した位置において、探
触子７からの超音波が微小傷１ａに対してほぼ垂直にな
ることを示しており、図８（ｂ）はこの右側に１mm移動
した位置における検出信号がピーク値であることを示し
ている。そして、図８（ａ）において、時計回り方向を
正方向とした場合に、微小傷１ａの角度は、前述した
（１），（２）式から、−１４°であることが推定でき
る。

【００３６】このように、検出信号のピーク値につい
て、その付近の増減傾向を調べることにより微小傷１ａ
の角度を推定することができる。一般に、原子燃料用被
覆管１は、複数回の圧延により薄肉管となるが、原材料
の時点で表面に微小な欠陥が存在している場合、あるい
は圧延中に表面に微小な欠陥が発生した場合は、その後
の圧延の回数により欠陥部分の角度が変化する。したが
って、微小傷角度推定手段２０による微小傷１ａの角度
の推定に基づき、被覆管製造メーカーにおける傷発生原
因又は傷発生傾向等を察知することが可能となる。

【００３７】ここで、本実施形態における送り装置４、
探触子７、及び探触子移動手段１１等の各仕様につき具
体的数値を下記の通り紹介しておく。

【００３８】 ・被覆管回転数 … ２５００〔rpm 〕 ・被覆管送りピッチ … ０．５〔mm/ 回転〕 ・探触子繰り返し周波数 … ５〔kHz 〕 ・探触子サイズ … ０．５〔mm〕×３．８
〔mm〕 探触子移動手段１１は、探触子７を距離１０mmの区間に
おいて１秒間に５往復（スキャン回数１０回）させるよ
うになっている。したがって、探触子７が１０mmの区間
を１スキャンする間（０．１秒）に、被覆管が探触子７
の下で４．２回転し、探触子７が被覆管に当てる超音波
パルス数は５００回となる。また、探触子７をホルダ１
６に取り付ける場合の取付方向は、０．５mmの長さを有
する面が周方向に向き、３．８mmの長さを有する面が軸
方向に向くようになっている。したがって、探触子７が
１スキャンする間にカバーし得る周方向領域は、２５０
mm（＝５００パルス×０．５mm）であり、一方、この間
に被覆管が回転によって移動する周方向距離は１６２．
２mm（＝１２．３mm×３．１４×４．２回転）である。
２５０mm＞１６２．２mmであるから、回転中の原子燃料
用被覆管１の全ての周方向領域を充分にカバーできるこ
とになる。また、探触子７が１スキャンする間にカバー
し得る軸方向領域は、３．８mmであり、この間に被覆管
が回転によって移動する軸方向距離は２．１mm（＝４．
２〔回転〕×０．５〔mm〕）である。３．８mm＞２．１
mmであるから移動中の原子燃料用被覆管１の全ての軸方
向領域を充分にカバーできることになる。

【００３９】なお、上記実施形態では、ステップモータ
及びボールネジ等により探触子移動手段を構成したが、
探触子移動手段の構成は種々のものが考えられ、例え
ば、偏心カム及びＬＭガイドにより回転運動を往復運動
に変える構成のものも考えられる。

【００４０】また、上記実施形態では、探触子の移動方
向が、原子燃料用被覆管の軸方向すなわち送り出し方向
と垂直な方向である場合につき説明したが、必ずしも送
り出し方向と垂直な方向に限定されるわけではなく、こ
の送り出し方向と種々の角度で交差する方向を含んでい
る。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、周方向
に回転されながら軸方向へ向けて送り出される原子燃料
用被覆管に探触子からの超音波を当てて被覆管表面の微
小傷の有無を検査する場合に、この探触子を所定区間内
で軸方向と交差する方向に往復動させる構成としている
ので、微小傷の発生角度がどのようなものであっても確
実にこの微小傷を検出することができ、常に安定した検
出精度を得ることができる。

【００４２】また、従来は、探触子が固定された構成で
あったため、微小傷の位置変化に伴う検出精度の低下を
補うために複数個の探触子を必要としていたが、本発明
によれば、探触子を移動させる構成としているので、探
触子は１個のみで足りることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の要部構成を示す説明図。

【図２】図１における探触子の往復区間長設定について
の説明図。

【図３】探触子の最大検出感度と微小傷発生角度との対
応関係についての説明図。

【図４】微小傷と、この微小傷の検出信号を示した説明
図であり、（ａ）は放電加工により形成された微小傷を
有する標準管の一部を示す斜視図、（ｂ）はこの微小傷
についての検出信号を示す波形図。

【図５】微小傷と、この微小傷の検出信号を示した説明
図であり、（ａ）は非常に小さな微小傷を有する原子燃
料用被覆管の一部を示す斜視図、（ｂ）はこの微小傷に
ついての検出信号を示す波形図。

【図６】微小傷と、この微小傷の検出信号を示した説明
図であり、（ａ）はある程度大きな微小傷を有する原子
燃料用被覆管の一部を示す斜視図、（ｂ）はこの微小傷
についての検出信号を示す波形図。

【図７】探触子の位置を示す説明図、及び探触子の位置
変化に応じた検出信号の変化状態を示した波形図であ
り、（ａ）は探触子が基準位置から左方の位置にある場
合の説明図、（ｂ）は探触子がその位置付近にある場合
の検出信号の変化状態を示した波形図。

【図８】探触子の位置を示す説明図、及び探触子の位置
変化に応じた検出信号の変化状態を示した波形図であ
り、（ａ）は探触子が基準位置から右方の位置にある場
合の説明図、（ｂ）は探触子がその位置付近にある場合
の検出信号の変化状態を示した波形図。

【図９】従来の超音波探傷装置の構成を示す平面図。

【図１０】図９における送り装置についてのＡ−Ａ矢視
図。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ矢視図。

【図１２】探触子と微小傷との関係を示す部分断面図。

【図１３】探触子と微小傷との関係を示す部分断面図。

【符号の説明】

１ 原子燃料用被覆管 １ａ 微小傷 ２ 検査待ちテーブル ３ 検査ライン ４ 送り装置 ５ 水槽 ６ 探触子 ７ 探触子 ８ 合格テーブル ９ 不合格テーブル １０ａ ゴムローラ １０ｂ ゴムローラ １１ 探触子移動手段 １２ 支持脚 １３ 支持脚 １４ ボールネジ １５ ガイド棒 １６ ホルダ １７ ステップモータ １８ ロータリーエンコーダ １９ 微小傷判別手段 ２０ 微小傷角度推定手段 ２１ 標準管 ２１ａ 微小傷

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子燃料用被覆管を、その周方向に回転さ
   せながら、軸方向へ向けて送り出す際に、この被覆管の
   表面に探触子から発射した超音波を当て、この超音波の
   反射波の解析に基づき被覆管表面の微小傷の有無を検査
   する、原子燃料用被覆管の超音波探傷装置において、 前記超音波を発射している状態の探触子を、所定区間内
   で前記軸方向と交差する方向に往復動させる探触子移動
   手段を、 備えたことを特徴とする原子燃料用被覆管の超音波探傷
   装置。
2. 【請求項２】前記探触子移動手段は、 前記軸方向と交差する方向に配設された長尺状のボール
   ネジ部材及びガイド部材と、 前記ボールネジ部材及びガイド部材に装着され、前記探
   触子を支持するホルダ部材と、 前記ボールネジを回転駆動する駆動モータと、 を有しており、前記駆動モータが前記ボールネジを回転
   駆動することにより、前記ホルダ部材に支持された前記
   探触子を、前記所定区間内で前記軸方向と交差する方向
   に往復動させる、 ことを特徴とする請求項１記載の原子燃料用被覆管の超
   音波探傷装置。
3. 【請求項３】前記探触子は、 前記原子燃料用被覆管の断面中心の真上の位置を基準位
   置とし、この基準位置を中心として前記所定区間内を往
   復動するものである、 ことを特徴とする請求項１又は２記載の原子燃料用被覆
   管の超音波探傷装置。
4. 【請求項４】前記所定区間の長さは、前記探触子からの
   超音波の屈折角が０°から所定の臨界角に達するまでの
   範囲の角度に対応する長さである、 ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の原
   子燃料用被覆管の超音波探傷装置。
5. 【請求項５】前記探触子移動手段からの位置情報を用い
   て、前記原子燃料用被覆管の表面に存在する微小傷の角
   度を推定する微小傷角度推定手段を、備えたことを特徴
   とする請求項１乃至４のいずれかに記載の原子燃料用被
   覆管の超音波探傷装置。