JPH11326288A - Probe hold mechanism for use in tube inner face - Google Patents

Probe hold mechanism for use in tube inner face

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JPH11326288A
JPH11326288A JP10132832A JP13283298A JPH11326288A JP H11326288 A JPH11326288 A JP H11326288A JP 10132832 A JP10132832 A JP 10132832A JP 13283298 A JP13283298 A JP 13283298A JP H11326288 A JPH11326288 A JP H11326288A
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JP
Japan
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probe
ultrasonic probe
tube
holding mechanism
tube inner
Prior art date
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JP10132832A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuji Matsumoto
優二 松本
Yoji Takasu
洋司 高須
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Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Babcock Hitachi KK
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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
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently bring ultrasonic waves into a tube by enhancing contact properties between an ultrasonic probe and an inner face of the tube. SOLUTION: This probe hold mechanism has one short arm 11 and two long arms 12 set at a driving shaft 10. These short arm 11 and long arms 12 are arranged within the same plane perpendicular to the driving shaft 10 at equal intervals (interval of 120 deg.) in a circumferential direction. The short arm 11 is provided with an ultrasonic probe 13 via a sliding member 14, a yoke 15, etc. A spring 21 is set in the short arm 11. The ultrasonic probe 13 is always pressed by the spring 21 towards an inner face of a CRD (control rod drive mechanism) housing 4. A contact element 25 is mounted to the long arm 12. A spring is set also inside the long arm 12, so that the contact element 25 is always pressed to the inner face of the CRD housing 4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は管内面用探触子保持
機構に係り、特に、管内面に対して超音波探傷試験を行
う際に、管内に挿入される超音波探触子を保持する管内
面用探触子保持機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a probe holding mechanism for a tube inner surface, and more particularly to an ultrasonic probe inserted into a tube when performing an ultrasonic inspection test on the tube inner surface. The present invention relates to a probe holding mechanism for a tube inner surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】原子力プラント等においては、原子炉圧
力容器の検査に超音波探傷試験が用いられている。例え
ば図8に示すように、原子炉圧力容器1は、上鏡2と胴
体部3で構成され、上鏡2のフランジ2Aと胴体部3の
フランジ3Aとが接合されて一体化されている。また、
胴体部3の下部には下鏡3Bが溶接により取り付けら
れ、この下鏡3Bには制御棒駆動機構のハウジング(以
下、CRDハウジングという)4が設けられている。
2. Description of the Related Art In a nuclear power plant or the like, an ultrasonic inspection test is used for inspection of a reactor pressure vessel. For example, as shown in FIG. 8, the reactor pressure vessel 1 includes an upper mirror 2 and a body 3, and a flange 2 </ b> A of the upper mirror 2 and a flange 3 </ b> A of the body 3 are joined and integrated. Also,
A lower mirror 3B is attached to a lower portion of the body 3 by welding, and a housing (hereinafter, referred to as a CRD housing) 4 of a control rod driving mechanism is provided on the lower mirror 3B.

【0003】CRDハウジング4が設けられたA部の拡
大図が図9である。図9に示すように、下鏡3Bには原
子炉圧力容器の軸方向に対して平行に制御棒駆動機構の
スタッブ(以下、CRDスタッブ)5が溶接6で取り付
けられ、そのCRDスタッブ5の内部にCRDハウジン
グ4が挿通され固定されている。
FIG. 9 is an enlarged view of a portion A where the CRD housing 4 is provided. As shown in FIG. 9, a stub (hereinafter, CRD stub) 5 of a control rod drive mechanism is attached to the lower mirror 3B by welding 6 in parallel to the axial direction of the reactor pressure vessel, and the inside of the CRD stub 5 is provided. The CRD housing 4 is inserted through and fixed.

【0004】従来、このようなCRDハウジングの内面
に対する超音波探傷試験は、超音波探触子を手に持って
CRDハウジング内面に押し付けることにより行ってい
た。しかし、超音波探触子を手に持って行う場合は、C
RDハウジング内に手が届く所までしか超音波探傷試験
を行うことができず、探傷範囲が狭くなってしまう欠点
がある。しかも、人が近づくことができる場合に限られ
るので、原子力プラントにおいて、プラント稼働後のメ
ンテナンス時には、CRDハウジング内面の超音波探傷
試験を行うことが不可能となる。
Conventionally, an ultrasonic test for such an inner surface of a CRD housing has been performed by holding an ultrasonic probe in a hand and pressing it against the inner surface of the CRD housing. However, when performing the operation while holding the ultrasonic probe in hand, C
The ultrasonic flaw detection test can be performed only up to the point where the inside of the RD housing can be reached, and there is a disadvantage that the flaw detection range is narrowed. In addition, since it is limited to a case where a person can approach, it becomes impossible to perform an ultrasonic inspection test on the inner surface of the CRD housing at the time of maintenance after operation of the plant in a nuclear power plant.

【0005】そこで、超音波探触子を治具の駆動軸先端
に取り付けて、この駆動軸の回転及び軸方向への移動を
遠隔で操作することにより、超音波探傷試験を行う方法
が知られている。これによれば、駆動軸を長くすること
によりCRDハウジング内の広い範囲を探傷することが
でき、しかも人が被検体に近づかなくてもよいから、プ
ラント稼働後のメンテナンス時にもCRDハウジング内
面の超音波探傷試験を行うことができる。
Therefore, there is known a method of performing an ultrasonic flaw detection test by attaching an ultrasonic probe to the tip of a drive shaft of a jig and remotely controlling rotation and axial movement of the drive shaft. ing. According to this, by extending the drive shaft, it is possible to detect a flaw in a wide area in the CRD housing, and since it is not necessary for a person to approach the subject, even when performing maintenance after operation of the plant, the inner surface of the CRD housing can be superposed. An ultrasonic test can be performed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、超音波探触子が駆動軸の先端に直接取り
付けられているだけであるから、駆動軸を長くすると駆
動軸の中心がずれ易く、中心がずれた場合には、超音波
探触子とCRDハウジング内面との接触性が悪くなると
いう問題がある。
However, in the above-mentioned prior art, since the ultrasonic probe is simply attached directly to the tip of the drive shaft, if the drive shaft is lengthened, the center of the drive shaft tends to shift. If the center is shifted, there is a problem that the contact between the ultrasonic probe and the inner surface of the CRD housing is deteriorated.

【0007】また、CRDハウジングの内面形状が荒い
場合には、超音波探触子を移動させたときに、超音波探
触子とCRDハウジング内面との間に隙間が生じ易く、
このような隙間が生じると、超音波がCRDハウジング
本体に入射しにくくなるという問題もある。
When the inner surface of the CRD housing is rough, a gap is easily formed between the ultrasonic probe and the inner surface of the CRD housing when the ultrasonic probe is moved.
When such a gap occurs, there is also a problem that it is difficult for the ultrasonic waves to enter the CRD housing body.

【0008】本発明の目的は、超音波探触子と管内面と
の接触性を高めることにより、管本体に超音波を効率よ
く入射させることのできる管内面用探触子保持機構を提
供することである。
An object of the present invention is to provide a tube inner surface probe holding mechanism capable of efficiently causing ultrasonic waves to enter a tube main body by enhancing the contact between the ultrasonic probe and the tube inner surface. That is.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明は、軸方向に沿って管内に挿
通される駆動軸と、前記駆動軸の先端部に取り付けら
れ、軸方向に垂直な同一面内に円周方向等間隔に設けら
れた少なくとも3本のアームとを備え、前記アームのう
ちの1本のアーム先端には前記管内面を超音波探傷する
ための超音波探触子が取り付けられ、前記超音波探触子
が取り付けられた以外の各アーム先端には前記管の内面
に接触する接触子が設けられ、かつ前記超音波探触子及
び前記各接触子を同等の力で前記管の内面に押し付ける
押し付け手段が設けられていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided with a drive shaft inserted into a pipe along an axial direction, and attached to a tip end of the drive shaft, At least three arms provided at equal intervals in the circumferential direction in the same plane perpendicular to the axial direction, and one end of one of the arms is provided with an ultrasonic probe for ultrasonically flaw detecting the inner surface of the tube. An ultrasonic probe is attached, and a contact for contacting the inner surface of the tube is provided at the end of each arm other than the ultrasonic probe is attached, and the ultrasonic probe and each of the contacts Is provided on the inner surface of the tube with the same force.

【0010】上記構成によれば、押し付け手段によって
超音波探触子及び各接触子が同等の力で管の内面に押し
付けられているので、駆動軸が管のほぼ中心に常に位置
することになり、超音波探触子と管内面との接触性を高
めることができる。また、押し付け手段によって超音波
探触子が管の内面に常に押し付けられているので、管の
内面形状が荒くても、その内面形状に追従して超音波探
触子を移動させることができ、超音波探触子と管内面と
の間に隙間が生じるのを防ぐことができる。
According to the above arrangement, since the ultrasonic probe and the respective contacts are pressed against the inner surface of the tube with the same force by the pressing means, the drive shaft is always located substantially at the center of the tube. In addition, the contact between the ultrasonic probe and the inner surface of the tube can be improved. Also, since the ultrasonic probe is always pressed against the inner surface of the tube by the pressing means, even if the inner surface shape of the tube is rough, the ultrasonic probe can be moved following the inner surface shape, The generation of a gap between the ultrasonic probe and the inner surface of the tube can be prevented.

【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記押し付け手段には、押し付け力を調整する調整
機構が設けられていることを特徴としている。このよう
な調整機構が設けられていれば、押し付け手段の押し付
け力のバランスに狂いが生じて、駆動軸が管の中心から
ずれてしまっても、調整手段で押し付け手段の押し付け
力を調整することにより、駆動軸を管のほぼ中心に容易
に位置させることができる。なお、押し付け手段として
は、請求項3のようにバネを用いることができる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the pressing means is provided with an adjusting mechanism for adjusting a pressing force. If such an adjusting mechanism is provided, the adjusting means adjusts the pressing force of the pressing means even if the driving shaft is displaced from the center of the pipe due to an imbalance in the pressing force of the pressing means. Thereby, the drive shaft can be easily positioned substantially at the center of the tube. Incidentally, a spring can be used as the pressing means.

【0012】請求項4に記載の発明は、請求項1におい
て、前記超音波探触子が設けられたアーム先端には、当
該超音波探触子を、前記管内面の円周方向に沿った面内
と前記駆動軸を含む面内で揺動自在に支持する支持機構
が設けられていることを特徴としている。このような支
持機構が設けられていれば、超音波探触子を管内面に沿
って円周方向に移動させたり、また管の軸方向に沿って
移動させたりする際に、超音波探触子と管内面との引っ
掛かり無くなって、移動がスムーズになる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the ultrasonic probe is provided at a tip end of the arm provided with the ultrasonic probe along a circumferential direction of the inner surface of the tube. It is characterized in that a support mechanism for swingably supporting in a plane and a plane including the drive shaft is provided. If such a support mechanism is provided, the ultrasonic probe can be moved when moving the ultrasonic probe in the circumferential direction along the inner surface of the tube or in the axial direction of the tube. The movement between the pipe and the inner surface of the pipe is smoothed out.

【0013】請求項5に記載の発明は、請求項1におい
て、前記超音波探触子と前記管内面との間に隙間を形成
し、その隙間に水の層を保持する水層保持手段が設けら
れていることを特徴としている。このような構成によれ
ば、超音波探触子からの超音波が水の層を介して管本体
に入射するので、超音波の入射効率を向上させることが
できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, a water layer holding means for forming a gap between the ultrasonic probe and the inner surface of the tube and holding a water layer in the gap is provided. It is characterized by being provided. According to such a configuration, since the ultrasonic waves from the ultrasonic probe enter the tube main body via the water layer, the incident efficiency of the ultrasonic waves can be improved.

【0014】請求項6に記載の発明は、請求項5におい
て、前記水層保持手段は、前記超音波探触子に着脱自在
に設けられていることを特徴としている。このような構
成によれば、水層保持手段を超音波探触子から容易に取
り外すことができるので、他の種類の水層保持手段を超
音波探触子に取り付けることによって、超音波探触子と
管内面との間の隙間を変化させることができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the water layer holding means is detachably provided on the ultrasonic probe. According to such a configuration, since the water layer holding means can be easily removed from the ultrasonic probe, by attaching another type of water layer holding means to the ultrasonic probe, the ultrasonic probe The gap between the tube and the inner surface of the tube can be changed.

【0015】請求項7に記載の発明は、請求項1におい
て、前記超音波探触子と前記管内面との距離を検知する
近接センサが設けられ、前記押し付け手段の押し付け力
は前記近接センサからの信号に基づいて制御されること
を特徴としている。このような構成によれば、押し付け
手段の押し付け力のバランスに狂いが生じて、駆動軸が
管の中心からずれてしまった場合には、近接センサによ
ってそのことが検知され、押し付け手段は近接センサか
らの信号に基づいて押し付け力が自動的に制御される。
その結果、駆動軸を常に管のほぼ中心に位置させること
が可能となる。なお、この場合は、押し付け手段とし
て、請求項8のようにエアーシリンダを用いると都合が
よい。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, a proximity sensor for detecting a distance between the ultrasonic probe and the inner surface of the tube is provided, and a pressing force of the pressing means is determined by the proximity sensor. Is controlled on the basis of the above signal. According to this configuration, when the balance of the pressing force of the pressing means is disturbed and the drive shaft is displaced from the center of the tube, the fact is detected by the proximity sensor, and the pressing means detects the proximity sensor. The pressing force is automatically controlled based on the signal from the controller.
As a result, the drive shaft can always be located substantially at the center of the tube. In this case, it is convenient to use an air cylinder as the pressing means.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に従って説明する。 (実施の形態1)図1は本発明に係る管内面用探触子保
持機構を搭載した超音波探傷機により、CRDハウジン
グの内面を探傷している様子を示している。図1におい
て、3Aは下鏡、4はCRDハウジング、5はCRDス
タッブ、6は溶接部である。CRDハウジング4内には
駆動軸10が挿入されている。駆動軸10は、図示して
ない駆動装置により駆動されて、矢印Bのように軸周り
に回動するとともに、軸方向に沿って矢印Cのように往
復移動する。駆動軸10の先端部には1本の短アーム1
1と2本の長アーム12が設けられ、短アーム11の先
端部には超音波探触子13が取り付けられている。その
様子を図2及び図3を用いて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 shows a state in which an ultrasonic flaw detector equipped with a tube inner surface probe holding mechanism according to the present invention detects the inner surface of a CRD housing. In FIG. 1, 3A is a lower mirror, 4 is a CRD housing, 5 is a CRD stub, and 6 is a weld. The drive shaft 10 is inserted into the CRD housing 4. The drive shaft 10 is driven by a drive device (not shown) to rotate around the axis as shown by an arrow B, and reciprocate along the axial direction as shown by an arrow C. One short arm 1 is provided at the tip of the drive shaft 10.
One and two long arms 12 are provided, and an ultrasonic probe 13 is attached to the tip of the short arm 11. This will be described with reference to FIGS.

【0017】図2は図1のD−D線に沿った断面矢視図
(CRDスタッブ5などは省略)、図3は超音波探触子
13が取り付けた付近の拡大側面図である。1本の短ア
ーム11と2本の長アーム12は、駆動軸10に垂直な
同一面内に円周方向等間隔(120度間隔)に設けられ
ている。短アーム11は角形筒状をなし、その開放端側
には角形状の摺動部材14が嵌合されている。摺動部材
14は、短アーム11に対して矢印E方向に摺動自在で
ある。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 1 (the CRD stub 5 and the like are omitted), and FIG. 3 is an enlarged side view of the vicinity where the ultrasonic probe 13 is attached. The one short arm 11 and the two long arms 12 are provided at equal intervals in the circumferential direction (120 ° intervals) in the same plane perpendicular to the drive shaft 10. The short arm 11 has a rectangular cylindrical shape, and a rectangular sliding member 14 is fitted on the open end side. The sliding member 14 is slidable in the direction of arrow E with respect to the short arm 11.

【0018】摺動部材14には、ヨーク15が取り付け
られた平板16が固定されている。ヨーク15はコ字状
に形成され、その両先端部にはピン17を介して探触子
支持枠18が揺動自在に取り付けられている。探触子支
持枠18は帯状部材がほぼ四角形に折り曲げられた形状
をなしており、その内部に配置された超音波探触子13
を上下に設けられたピン19で揺動自在に支持してい
る。これによって、超音波探触子13は、CRDハウジ
ング4内面の円周方向に沿った面内と駆動軸10を含む
面内で揺動可能となっている。さらに、超音波探触子1
3と平板16との間には板バネ20が設けられ、超音波
探触子13は上下方向の2カ所で板バネ20によりCR
Dハウジング4内面側に付勢されている。
A flat plate 16 to which a yoke 15 is attached is fixed to the sliding member 14. The yoke 15 is formed in a U-shape, and a probe support frame 18 is swingably attached to both ends thereof via pins 17. The probe support frame 18 has a shape in which a belt-like member is bent into a substantially quadrangular shape, and the ultrasonic probe 13 disposed therein is provided.
Are swingably supported by pins 19 provided above and below. Thus, the ultrasonic probe 13 can swing in a plane along the circumferential direction of the inner surface of the CRD housing 4 and in a plane including the drive shaft 10. Further, the ultrasonic probe 1
A plate spring 20 is provided between the plate 3 and the flat plate 16, and the ultrasonic probe 13 is CR
It is urged toward the inside of the D housing 4.

【0019】短アーム11の内部には、バネ21が設け
られている(図2参照、図3ではバネ21は省略されて
いる)。このバネ21は圧縮バネであり、摺動部材14
をCRDハウジング4内面側に付勢している。バネ21
の付勢力はヨーク15及び探触子支持枠18を介して超
音波探触子13に伝達されており、これによって、超音
波探触子13は常にCRDハウジング4内面側に押し付
けられている。
A spring 21 is provided inside the short arm 11 (see FIG. 2, FIG. 3 omits the spring 21). The spring 21 is a compression spring, and
To the inner surface of the CRD housing 4. Spring 21
Is transmitted to the ultrasonic probe 13 via the yoke 15 and the probe support frame 18, whereby the ultrasonic probe 13 is constantly pressed against the inner surface of the CRD housing 4.

【0020】また、短アーム11の内部には、バネ21
を挟んで摺動部材14の反対側に可動板22が設けられ
ている。可動板21は摺動部材14と同様に矢印E方向
に移動自在で、その中心部にはネジ穴22Aが形成され
ている。一方、摺動部材14の中心部には穴14Aが形
成され、この穴14Aに調整軸23が設けられている。
調整軸23の一側(図3の左側)は摺動部材14に固定
された軸受(図示省略)で支持されており、調整軸23
は回転自在となっている。調整軸23の他側(図3の右
側)にはネジ23Aが形成され、このネジ23Aは可動
板22に形成されたネジ穴22Aのネジと螺合してい
る。また、調整軸23に直行して操作軸24が設けら
れ、操作軸24の一端には操作ノブ24Aが、他端には
傘歯車24Bが固定されている。そして、調整軸23の
中間部には傘歯車23Bが固定され、この傘歯車23B
は操作軸24の傘歯車24Bと噛み合っている。
A spring 21 is provided inside the short arm 11.
The movable plate 22 is provided on the opposite side of the sliding member 14 with the. The movable plate 21 is movable in the direction of arrow E similarly to the sliding member 14, and has a screw hole 22A formed in the center thereof. On the other hand, a hole 14A is formed in the center of the sliding member 14, and an adjustment shaft 23 is provided in the hole 14A.
One side (the left side in FIG. 3) of the adjustment shaft 23 is supported by a bearing (not shown) fixed to the sliding member 14.
Is rotatable. A screw 23A is formed on the other side (the right side in FIG. 3) of the adjustment shaft 23, and the screw 23A is screwed with a screw in a screw hole 22A formed in the movable plate 22. Further, an operation shaft 24 is provided directly on the adjustment shaft 23, and an operation knob 24A is fixed to one end of the operation shaft 24, and a bevel gear 24B is fixed to the other end. A bevel gear 23B is fixed to an intermediate portion of the adjustment shaft 23.
Is engaged with the bevel gear 24B of the operation shaft 24.

【0021】2本の長アーム12は、図2に示すように
角形筒状をなし、その開放端側に接触子25がそれぞれ
嵌合されている。接触子25は矢印F方向・G方向に摺
動自在である。接触子25は、長アーム12へ嵌合され
た部分は角形状をなしているが、先端部分は球面状に形
成され、その球面状の部分がCRDハウジング4内面に
接触している。長アーム12の内部にも、短アーム11
のときと同様に、バネ21、可動板22、調整軸23及
び操作軸24等が設けられ、接触子25は常にCRDハ
ウジング4内面側に押し付けられている。なお、図2で
は操作軸24の操作ノブ24Aのみが示してある。
The two long arms 12 have a rectangular cylindrical shape as shown in FIG. 2, and the contacts 25 are respectively fitted to the open ends thereof. The contact 25 is slidable in the directions of arrows F and G. The contact 25 has a rectangular shape at the part fitted to the long arm 12, but has a spherical tip at the tip, and the spherical part is in contact with the inner surface of the CRD housing 4. Inside the long arm 12, the short arm 11
As in the case of (1), the spring 21, the movable plate 22, the adjustment shaft 23, the operation shaft 24, and the like are provided, and the contact 25 is constantly pressed against the inner surface of the CRD housing 4. In FIG. 2, only the operation knob 24A of the operation shaft 24 is shown.

【0022】また、長アーム12には長穴12Aが形成
されている。この長穴12Aには、接触子25に一体的
に設けられたストッパ25Aが係合されており、これに
よって、接触子25の摺動範囲が規制されている。ま
た、長穴12Aにストッパ25Aが係合しているので、
駆動軸10をCRDハウジング4から引き抜いたときで
も、接触子25が長アーム12から外れることがない。
図には示してないが、このような長穴やストッパは短ア
ーム11側にも設けられ、摺動部材14の摺動範囲が規
制され、かつ駆動軸10をCRDハウジング4から引き
抜いたときに、超音波探触子13が短アーム11から外
れないようになっている。
The long arm 12 has a long hole 12A. A stopper 25A provided integrally with the contact 25 is engaged with the elongated hole 12A, thereby restricting the sliding range of the contact 25. Since the stopper 25A is engaged with the elongated hole 12A,
Even when the drive shaft 10 is pulled out of the CRD housing 4, the contact 25 does not come off the long arm 12.
Although not shown in the figure, such a long hole and a stopper are also provided on the short arm 11 side, the sliding range of the sliding member 14 is restricted, and when the drive shaft 10 is pulled out from the CRD housing 4, The ultrasonic probe 13 does not come off the short arm 11.

【0023】なお、本実施の形態では、バネ21は押し
付け手段を、可動板22、調整軸23及び操作軸24等
は調整機構を、ヨーク15及び探触子支持枠18等は支
持機構をそれぞれ構成している。
In the present embodiment, the spring 21 serves as a pressing means, the movable plate 22, the adjusting shaft 23 and the operating shaft 24 and the like serve as an adjusting mechanism, and the yoke 15 and the probe support frame 18 and the like serve as a supporting mechanism. Make up.

【0024】次に、上記構成の管内面用探触子保持機構
の作用について説明する。
Next, the operation of the tube inner surface probe holding mechanism having the above structure will be described.

【0025】まず、CRDハウジング4内面の超音波探
傷試験を行う場合、駆動軸10先端をCRDハウジング
4に挿入していくことにより、短アーム11及び長アー
ム12がCRDハウジング4内に挿入される。このと
き、長アーム12の先端部は球形状に形成され、更に短
アーム11先端の超音波探触子13はヨーク15先端の
ピン17を中心にして揺動自在であるので、短アーム1
1及び長アーム12をCRDハウジング4内に容易に挿
入することができる。
First, when performing an ultrasonic inspection test on the inner surface of the CRD housing 4, the short arm 11 and the long arm 12 are inserted into the CRD housing 4 by inserting the tip of the drive shaft 10 into the CRD housing 4. . At this time, the tip of the long arm 12 is formed in a spherical shape, and the ultrasonic probe 13 at the tip of the short arm 11 can swing about the pin 17 at the tip of the yoke 15.
The first and long arms 12 can be easily inserted into the CRD housing 4.

【0026】短アーム11及び長アーム12をCRDハ
ウジング4内に挿入させる際に、CRDハウジング4に
対して駆動軸10の中心がずれていたら、操作ノブ24
Aを回転操作する。この回転操作は手で直接行うことも
できるが、ロボットを用いて遠隔操作で行うこともでき
る。操作ノブ24Aを回転操作すると、傘歯車24B,
23Bを介して調整軸23が回転し、これによって、調
整軸23のネジ23Aに螺合している可動板22が移動
する。可動板22が移動すると、可動板22と摺動部材
14との間の隙間が変化するので、その隙間に配置され
たバネ21の付勢力が変化する。
When inserting the short arm 11 and the long arm 12 into the CRD housing 4, if the center of the drive shaft 10 is displaced from the CRD housing 4, the operation knob 24
A is rotated. This rotation operation can be performed directly by hand, or can be performed by remote control using a robot. By rotating the operation knob 24A, the bevel gear 24B,
The adjustment shaft 23 rotates via 23B, whereby the movable plate 22 screwed to the screw 23A of the adjustment shaft 23 moves. When the movable plate 22 moves, the gap between the movable plate 22 and the sliding member 14 changes, so that the urging force of the spring 21 disposed in the gap changes.

【0027】実際には、駆動軸10がCRDハウジング
4のほぼ中心に位置するように、短アーム11側の操作
ノブと2本の長アーム12側の操作ノブ24Aを回転操
作する。駆動軸10をCRDハウジング4のほぼ中心に
位置させたときは、短アーム11にあるバネ21の付勢
力と2本の長アーム12にあるバネ21の付勢力は、そ
れぞれ同じで釣り合っている状態である。
In practice, the operation knob on the short arm 11 and the two operation knobs 24A on the long arm 12 are rotated so that the drive shaft 10 is located substantially at the center of the CRD housing 4. When the drive shaft 10 is located substantially at the center of the CRD housing 4, the urging force of the spring 21 on the short arm 11 and the urging force of the springs 21 on the two long arms 12 are the same and balanced. It is.

【0028】このようにして駆動軸10をCRDハウジ
ング4のほぼ中心に位置させることができれば、駆動軸
10を図1のB方向に回転させても、またC方向に移動
させても、超音波探触子13とCRDハウジング4内面
との間に隙間が生じることはなく、超音波探触子13か
らの超音波をCRDハウジング4本体に効率よく入射さ
せることが可能となる。
If the drive shaft 10 can be positioned substantially at the center of the CRD housing 4 in this manner, the ultrasonic wave can be obtained regardless of whether the drive shaft 10 is rotated in the direction B in FIG. There is no gap between the probe 13 and the inner surface of the CRD housing 4, and the ultrasonic waves from the ultrasonic probe 13 can be efficiently incident on the main body of the CRD housing 4.

【0029】また、超音波探触子13が常にCRDハウ
ジング4内面側に付勢されているので、CRDハウジン
グ4の内面形状が荒くても、その内面形状に追従して超
音波探触子13を移動させることができ、超音波探触子
13とCRDハウジング4内面との間に隙間が生じるの
を防ぐことができる。
Since the ultrasonic probe 13 is always urged toward the inner surface of the CRD housing 4, even if the inner surface of the CRD housing 4 is rough, the ultrasonic probe 13 follows the inner surface shape. Can be moved, and the generation of a gap between the ultrasonic probe 13 and the inner surface of the CRD housing 4 can be prevented.

【0030】(実施の形態2)図4及び図5は本発明の
実施の形態2による管内面用探触子保持機構であり、図
4は平面図を、図5は側面図をそれぞれ示している。本
実施の形態の特徴部分は、車輪30を有する探触子シュ
ー31を超音波探触子13の先端部に着脱自在に取り付
けたことである。探触子シュー31は、その周縁部がC
RDハウジング4内面に沿った円筒面に形成されてお
り、また、上部には水ホース用コネクタ32が設けられ
ている。探触子シュー31は、その周辺が超音波探触子
13表面よりも僅かに突出して取り付けられており、C
RDハウジング4内に挿入されたとき、CRDハウジン
グ4内面と超音波探触子13表面との間に僅かな隙間が
形成される。
(Embodiment 2) FIGS. 4 and 5 show a tube inner surface probe holding mechanism according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 4 is a plan view and FIG. 5 is a side view. I have. A feature of the present embodiment is that a probe shoe 31 having wheels 30 is detachably attached to the tip of the ultrasonic probe 13. The periphery of the probe shoe 31 is C
The RD housing 4 is formed in a cylindrical surface along the inner surface, and a water hose connector 32 is provided at an upper portion. The probe shoe 31 is attached so that its periphery slightly protrudes from the surface of the ultrasonic probe 13,
When inserted into the RD housing 4, a slight gap is formed between the inner surface of the CRD housing 4 and the surface of the ultrasonic probe 13.

【0031】なお、探触子31が取り付けられているこ
と以外は、実施の形態1と同じ構成である。また、本実
施の形態では、探触子シュー31は水層保持手段を構成
している。
The configuration is the same as that of the first embodiment except that the probe 31 is attached. In the present embodiment, the probe shoe 31 constitutes a water layer holding unit.

【0032】本実施の形態によれば、CRDハウジング
4内面に対して超音波探傷試験を行う際には、CRDハ
ウジング4内面と超音波探触子13間の僅かな隙間に水
ホース用コネクタ32より水を供給する。探触子シュー
31の周辺は超音波探触子13表面よりも僅かに突出し
ているので、探触子シュー31がCRDハウジング4内
面に密着していれば、CRDハウジング4内面と超音波
探触子13表面間の隙間に水の層が形成される。このよ
うな水の層が形成されると、超音波探触子13は水漬け
された状態となるので、超音波探触子13からの超音波
をCRDハウジング4本体に効率よく入射させることが
できる。
According to the present embodiment, when an ultrasonic test is performed on the inner surface of the CRD housing 4, the water hose connector 32 is inserted into a small gap between the inner surface of the CRD housing 4 and the ultrasonic probe 13. Supply more water. Since the periphery of the probe shoe 31 slightly protrudes from the surface of the ultrasonic probe 13, if the probe shoe 31 is in close contact with the inner surface of the CRD housing 4, the ultrasonic probe will A water layer is formed in the gap between the surfaces of the child 13. When such a water layer is formed, the ultrasonic probe 13 is in a state of being immersed in water, so that the ultrasonic waves from the ultrasonic probe 13 can be efficiently incident on the main body of the CRD housing 4. it can.

【0033】また、本実施の形態では探触子シュー31
が車輪30を有しているので、駆動軸10をCRDハウ
ジング4に沿って軸方向に移動させるときに、探触子シ
ュー31が引っ掛かったりすることがなく、超音波探触
子13の動きを滑らかにすることができる。また、探触
子シュー31は着脱自在であるから、取り外すして他の
種類の探触子シューを取り付けることも可能である。例
えば、超音波探触子13表面からの突出量の異なる探触
子シューを取り付けるようにすれば、超音波探触子13
とCRDハウジング4内面との間の隙間を変化させるこ
とができる。
In the present embodiment, the probe shoe 31
Has the wheels 30, the probe shoe 31 does not get caught when the drive shaft 10 is moved in the axial direction along the CRD housing 4, and the movement of the ultrasonic probe 13 is controlled. Can be smooth. Further, since the probe shoe 31 is detachable, it is possible to remove it and attach another type of probe shoe. For example, if probe shoes having different protrusion amounts from the surface of the ultrasonic probe 13 are attached, the ultrasonic probe 13
The gap between the CRD housing 4 and the inner surface of the CRD housing 4 can be changed.

【0034】なお、図4及び図5において、11Aは短
アーム11に形成された長穴を、14Bは長穴11Aに
係合しているストッパをそれぞれ示している。ストッパ
14Bは摺動部材14に一体的に形成されている。
4 and 5, reference numeral 11A denotes a long hole formed in the short arm 11, and 14B denotes a stopper engaged with the long hole 11A. The stopper 14B is formed integrally with the sliding member 14.

【0035】(実施の形態3)図6及び図7は本発明の
実施の形態3による管内面用探触子保持機構であり、図
4は平面図を、図5は側面図をそれぞれ示している。本
実施の形態の特徴部分は、短アーム11及び長アーム1
2の内部にエアーシリンダ40を設けるとともに、CR
Dハウジング4内面と超音波探触子13との距離を検知
する近接センサ41、及びCRDハウジング4内面と接
触子25との距離を検知する近接センサ42を設けたこ
とである。本実施の形態では、エアーシリンダ40が押
し付け手段を構成している。
(Embodiment 3) FIGS. 6 and 7 show a tube inner surface probe holding mechanism according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 4 is a plan view, and FIG. 5 is a side view. I have. The feature of this embodiment is that the short arm 11 and the long arm 1
2 and an air cylinder 40 inside the CR
A proximity sensor 41 that detects the distance between the inner surface of the D housing 4 and the ultrasonic probe 13 and a proximity sensor 42 that detects the distance between the inner surface of the CRD housing 4 and the contact 25 are provided. In the present embodiment, the air cylinder 40 constitutes a pressing unit.

【0036】短アーム11においては、エアーシリンダ
40は摺動部材14をCRDハウジング4内面側に押圧
し、超音波探触子13をCRDハウジング4内面に押し
付けている。また長アーム12においては、エアーシリ
ンダ40は接触子25をCRDハウジング4内面側に押
圧し、接触子25をCRDハウジング4内面に押し付け
ている。近接センサ41はヨーク15の両サイドに取り
付けられ、近接センサ42は長アーム12の先端部に取
り付けられている。
In the short arm 11, the air cylinder 40 presses the sliding member 14 against the inner surface of the CRD housing 4, and presses the ultrasonic probe 13 against the inner surface of the CRD housing 4. In the long arm 12, the air cylinder 40 presses the contact 25 against the inner surface of the CRD housing 4 and presses the contact 25 against the inner surface of the CRD housing 4. The proximity sensors 41 are attached to both sides of the yoke 15, and the proximity sensors 42 are attached to the distal end of the long arm 12.

【0037】近接センサ41,42からの検知信号は、
図示してない制御装置に取り込まれる。そして、その制
御装置では、近接センサ41,42からの検知信号に基
づいて、超音波探触子13とCRDハウジング4内面と
の距離、及び接触子25とCRDハウジング4内面との
距離を演算し、その演算結果に基づいて、各エアーシリ
ンダ40へのエアーの供給量を調節して、駆動軸10が
CRDハウジング4のほぼ中心に位置するように制御す
る。
The detection signals from the proximity sensors 41 and 42 are
It is taken in by a control device (not shown). Then, the control device calculates the distance between the ultrasonic probe 13 and the inner surface of the CRD housing 4 and the distance between the contact 25 and the inner surface of the CRD housing 4 based on the detection signals from the proximity sensors 41 and 42. Based on the calculation result, the amount of air supplied to each air cylinder 40 is adjusted so that the drive shaft 10 is controlled to be located substantially at the center of the CRD housing 4.

【0038】本実施の形態によれば、近接センサ41,
42からの検知信号に基づいて、駆動軸10がCRDハ
ウジング4のほぼ中心位置に自動的に位置制御されるの
で、位置制御のための手間を省くことができる。
According to the present embodiment, the proximity sensor 41,
Since the position of the drive shaft 10 is automatically controlled to the substantially center position of the CRD housing 4 based on the detection signal from the control signal 42, the trouble for position control can be saved.

【0039】なお、本実施の形態にも、実施の形態2の
ように探触子シューを設けることにより、CRDハウジ
ング4内面と超音波探触子13との間に水の層を形成し
て、その水の層を介してCRDハウジング4本体に超音
波を入射させるようにすることもできる。
In this embodiment, a water layer is formed between the inner surface of the CRD housing 4 and the ultrasonic probe 13 by providing a probe shoe as in the second embodiment. Alternatively, ultrasonic waves may be incident on the CRD housing 4 main body through the water layer.

【0040】また、上記の実施の形態1〜3では、短ア
ーム11が1本で、長アーム12が2本の場合を例にし
て説明してきたが、これに限定されることなく、長アー
ム12は3本以上でもよい。さらに、本発明の管内面用
探触子保持機構は超音波探傷試験だけでなく、管内面の
状態を検査する素子等にも応用できる。
Further, in the above-described first to third embodiments, the case where the number of the short arms 11 is one and the number of the long arms 12 is two has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. 12 may be three or more. Further, the tube inner surface probe holding mechanism of the present invention can be applied not only to an ultrasonic inspection test but also to an element for inspecting a state of a tube inner surface.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
管内面より超音波探傷試験を行う場合、超音波探触子が
常に管内面に密着しているので、管本体への超音波の入
射が一定になり、超音波探傷試験の精度と再現性を向上
させることができる。
As described above, according to the present invention,
When performing an ultrasonic inspection test from the inner surface of the tube, the ultrasonic probe is always in close contact with the inner surface of the tube, so the incidence of ultrasonic waves on the tube body is constant, and the accuracy and reproducibility of the ultrasonic inspection test are improved. Can be improved.

【0042】また、超音波探触子と管内面との間の隙間
に水の層を保持する水層保持手段が設けられているの
で、超音波探触子を局部的に水浸け状態とすることがで
き、管内面の形状が荒い場合でも、精度よく超音波探傷
試験を行うことができる。
Further, since the water layer holding means for holding the water layer is provided in the gap between the ultrasonic probe and the inner surface of the tube, the ultrasonic probe is locally immersed in water. Therefore, even if the inner surface of the tube is rough, an ultrasonic inspection test can be performed with high accuracy.

【0043】さらに、従来は超音波探触子が管内面に接
触したことを超音波の反射エコーのみで確認していた
が、近接センサを設けることにより、超音波探触子と管
内面との距離を容易に感知することができる。
Further, conventionally, it has been confirmed that the ultrasonic probe has come into contact with the inner surface of the tube only by the reflected echo of the ultrasonic wave. However, by providing a proximity sensor, the ultrasonic probe and the inner surface of the tube can be connected to each other. The distance can be easily sensed.

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

【図1】本発明の実施の形態1による管内面用探触子保
持機構を搭載した超音波探傷機により、CRDハウジン
グの内面を探傷している様子を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a state where an inner surface of a CRD housing is flaw-detected by an ultrasonic flaw detector equipped with a tube inner surface probe holding mechanism according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のD−D線に沿った矢視図である。FIG. 2 is an arrow view along the line DD in FIG. 1;

【図3】図2のうち超音波探触子が取り付けられた付近
の拡大側面図である。
FIG. 3 is an enlarged side view of the vicinity of FIG. 2 where an ultrasonic probe is attached.

【図4】本発明の実施の形態2による管内面用探触子保
持機構の要部平面図である。
FIG. 4 is a main part plan view of a tube inner surface probe holding mechanism according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の側面図である。FIG. 5 is a side view of FIG. 4;

【図6】本発明の実施の形態3による管内面用探触子保
持機構の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a tube inner surface probe holding mechanism according to a third embodiment of the present invention.

【図7】図6のうち超音波探触子が取り付けられた付近
の拡大側面図である。
FIG. 7 is an enlarged side view of the vicinity of FIG. 6 where an ultrasonic probe is attached.

【図8】原子炉圧力容器の概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a reactor pressure vessel.

【図9】図8のA部の拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged sectional view of a part A in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 CRDハウジング 10 駆動軸 11 短アーム 12 長アーム 13 超音波探触子 14 摺動部材 15 ヨーク 18 探触子支持枠 21 バネ 22 可動板 23 調整軸 24 操作軸 25 接触子 30 車輪 31 探触子シュー 32 水ホース用コネクタ 40 エアーシリンダ 41,42 近接センサ Reference Signs List 4 CRD housing 10 Drive shaft 11 Short arm 12 Long arm 13 Ultrasonic probe 14 Sliding member 15 Yoke 18 Probe support frame 21 Spring 22 Movable plate 23 Adjusting shaft 24 Operating shaft 25 Contact 30 Wheel 31 Probe Shoe 32 Connector for water hose 40 Air cylinder 41, 42 Proximity sensor

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸方向に沿って管内に挿通される駆動軸
と、前記駆動軸の先端部に取り付けられ、軸方向に垂直
な同一面内に円周方向等間隔に設けられた少なくとも3
本のアームとを備え、前記アームのうちの1本のアーム
先端には前記管内面を超音波探傷するための超音波探触
子が取り付けられ、前記超音波探触子が取り付けられた
以外の各アーム先端には前記管の内面に接触する接触子
が設けられ、かつ前記超音波探触子及び前記各接触子を
同等の力で前記管の内面に押し付ける押し付け手段が設
けられていることを特徴とする管内面用探触子保持機
構。
1. A drive shaft inserted into a pipe along an axial direction, and at least three drive shafts attached to the distal end of the drive shaft and provided at equal intervals in a circumferential direction on the same plane perpendicular to the axial direction.
And an ultrasonic probe for ultrasonically flaw-detecting the inner surface of the tube is attached to the tip of one of the arms, and other than the ultrasonic probe attached. Each arm tip is provided with a contact for contacting the inner surface of the tube, and a pressing means for pressing the ultrasonic probe and each contact against the inner surface of the tube with an equal force is provided. Characteristic probe holding mechanism for tube inner surface.
【請求項2】 請求項1に記載の管内面用探触子保持機
構において、前記押し付け手段には、押し付け力を調整
する調整機構が設けられていることを特徴とする管内面
用探触子保持機構。
2. The probe inner tube holding mechanism according to claim 1, wherein the pressing means is provided with an adjusting mechanism for adjusting a pressing force. Holding mechanism.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の管内面用探触子
保持機構において、前記押し付け手段は、バネであるこ
とを特徴とする管内面用探触子保持機構。
3. The tube inner surface probe holding mechanism according to claim 1, wherein said pressing means is a spring.
【請求項4】 請求項1に記載の管内面用探触子保持機
構において、前記超音波探触子が設けられたアーム先端
には、当該超音波探触子を、前記管内面の円周方向の沿
った面内と前記駆動軸を含む面内で揺動自在に支持する
支持機構が設けられていることを特徴とする管内面用探
触子保持機構。
4. The probe holding mechanism for a tube inner surface according to claim 1, wherein the ultrasonic probe is provided at an end of an arm on which the ultrasonic probe is provided with a circumference of the tube inner surface. A tube inner surface probe holding mechanism, comprising: a support mechanism for swingably supporting a plane along a direction and a plane including the drive shaft.
【請求項5】 請求項1に記載の管内面用探触子保持機
構において、前記超音波探触子と前記管内面との間に隙
間を形成し、その隙間に水の層を保持する水層保持手段
が設けられていることを特徴とする管内面用探触子保持
機構。
5. The probe holding mechanism for a tube inner surface according to claim 1, wherein a gap is formed between the ultrasonic probe and the tube inner surface, and the gap holds a water layer. A tube inner surface probe holding mechanism, wherein a layer holding means is provided.
【請求項6】 請求項5に記載の管内面用探触子保持機
構において、前記水層保持手段は、前記超音波探触子に
着脱自在に設けられていることを特徴とする管内面用探
触子保持機構。
6. The tube inner surface holding mechanism according to claim 5, wherein said water layer holding means is detachably provided on said ultrasonic probe. Probe holding mechanism.
【請求項7】 請求項1に記載の管内面用探触子保持機
構において、前記超音波探触子と前記管内面との距離を
検知する近接センサが設けられ、前記押し付け手段の押
し付け力は前記近接センサからの信号に基づいて制御さ
れることを特徴とする管内面用探触子保持機構。
7. The probe holding mechanism for a tube inner surface according to claim 1, further comprising a proximity sensor for detecting a distance between the ultrasonic probe and the tube inner surface, wherein a pressing force of the pressing means is smaller. A tube inner surface probe holding mechanism, which is controlled based on a signal from the proximity sensor.
【請求項8】 請求項1又は7に記載の管内面用探触子
保持機構において、前記押し付け手段は、エアーシリン
ダであることを特徴とする管内面用探触子保持機構。
8. The probe holding mechanism for a tube inner surface according to claim 1, wherein the pressing means is an air cylinder.
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