JPS5873860A - 曲画探傷法及び装置 - Google Patents
曲画探傷法及び装置Info
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- JPS5873860A JPS5873860A JP56172295A JP17229581A JPS5873860A JP S5873860 A JPS5873860 A JP S5873860A JP 56172295 A JP56172295 A JP 56172295A JP 17229581 A JP17229581 A JP 17229581A JP S5873860 A JPS5873860 A JP S5873860A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は９曲面を有する被検体の超音波探傷法の改良に
関する。
関する。
従来実施されている超音波探傷の手法は多種多様であり
、被検体の形状、大きさ、操作性等を考慮してそれぞれ
に適した方法が採られている。
、被検体の形状、大きさ、操作性等を考慮してそれぞれ
に適した方法が採られている。
第１図はその一例を示す円形断面を有する被検体の局部
水浸法による自動探傷の略図である。
水浸法による自動探傷の略図である。
同図において、（１）は焦点型探触子を収納した探傷治
具であり、（２）は探触子である。探触子（２）は超音
波の送受を安定に行うために水没するかまたは常に水面
と接触１．ている。このため探傷治具ｆｉｌには給水口
（４）及び排水口（５）が設けられていて常に新鮮な水
で水位が一定に保たれている。
具であり、（２）は探触子である。探触子（２）は超音
波の送受を安定に行うために水没するかまたは常に水面
と接触１．ている。このため探傷治具ｆｉｌには給水口
（４）及び排水口（５）が設けられていて常に新鮮な水
で水位が一定に保たれている。
さらに探傷治具（１）の被検体ａｌｌと接触する先端に
は、被検体０υの表面と良好なる接触が行われるために
薄膜（６）が張られ、その周囲には薄膜（６）の損傷を
緩和しかつ探傷治具（１）が被検体Ｑ１１の表面に垂直
かつ安定な接触を得るために、被検体（Ｉ’ｌｌの曲率
半径（ｒ）と同一の曲率半径（ｒ）を有するガイド管（
７）が配置さＪ】でいる。
は、被検体０υの表面と良好なる接触が行われるために
薄膜（６）が張られ、その周囲には薄膜（６）の損傷を
緩和しかつ探傷治具（１）が被検体Ｑ１１の表面に垂直
かつ安定な接触を得るために、被検体（Ｉ’ｌｌの曲率
半径（ｒ）と同一の曲率半径（ｒ）を有するガイド管（
７）が配置さＪ】でいる。
このような配置のもとに同図の被検体Ｑｌ）：／）軸心
を通る垂線（以１″Ｙ軸と呼ぶ）Ｊ：を起点として紙面
に垂直方向に走査しながら矢印の方向に移動させていく
。この場合被検体Ｑυ中の超音波ビームの方向は常に被
検体０１）の中心に向いているから、探傷治具（１）が
Ｙ軸上にある場合には。
を通る垂線（以１″Ｙ軸と呼ぶ）Ｊ：を起点として紙面
に垂直方向に走査しながら矢印の方向に移動させていく
。この場合被検体Ｑυ中の超音波ビームの方向は常に被
検体０１）の中心に向いているから、探傷治具（１）が
Ｙ軸上にある場合には。
被検体ｔｔ＋＞中のＹ軸上にある欠陥（Ｆｌ）が検出さ
れる。
れる。
しかしこのような探傷治具を用いた探傷方法では、的述
の走査を繰返しながら探傷治具の位置が第１図のＢ線上
に移動しないと、同図の欠陥（Ｆ２）を検出することが
出来ない。従って走査回数が多くなり操作効率が悪いと
いう不具合があった。
の走査を繰返しながら探傷治具の位置が第１図のＢ線上
に移動しないと、同図の欠陥（Ｆ２）を検出することが
出来ない。従って走査回数が多くなり操作効率が悪いと
いう不具合があった。
本発明は、斜上の欠点を解消し、操作効率と欠陥形状評
価の精度を向上できる曲面探傷法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
価の精度を向上できる曲面探傷法及び装置を提供するこ
とを目的とする。
すなわち２本発明は、探傷面が曲面をなす被検体の超音
波ビームにおいて、超音波と一１ｖの被検体への入射角
を探傷走育と連動させて、同超音波ビームが被検体中を
、被検体の軸・し・を通る垂線と平行に進行＋１’Ｊ能
な如く制御することを特徴とする曲面探傷法、及び、本
字に対し略直交する位置に探触子とガイド管とを配置す
るとともに水室内に回転可能に反射鏡を設けだ探傷治具
と、同探傷治具を回転ｉｆ能に支承する探傷治具ホルダ
と、同探傷治具の探傷治具ホルダに対する回転に連動し
て」−記又射鏡の回転角を制御する手段とを備えてなる
ことを特徴とする曲面探傷装置を提供するものである。
波ビームにおいて、超音波と一１ｖの被検体への入射角
を探傷走育と連動させて、同超音波ビームが被検体中を
、被検体の軸・し・を通る垂線と平行に進行＋１’Ｊ能
な如く制御することを特徴とする曲面探傷法、及び、本
字に対し略直交する位置に探触子とガイド管とを配置す
るとともに水室内に回転可能に反射鏡を設けだ探傷治具
と、同探傷治具を回転ｉｆ能に支承する探傷治具ホルダ
と、同探傷治具の探傷治具ホルダに対する回転に連動し
て」−記又射鏡の回転角を制御する手段とを備えてなる
ことを特徴とする曲面探傷装置を提供するものである。
第２図について本発明方法の基本原理を説明する。同図
において、探触子（２）及び反射鏡（８）を水中に内蔵
する探傷治具が被検体ＱυのＹ軸上にあるとき１反射鏡
Ｃ８）の回転軸及び探傷治具の回転軸ｃｌυも同Ｙ＠１
にあり、探触子（２）はＹ軸に垂直で１反射鏡（８）は
、蝉触イ（２）に対（−４５度の角度をなす。従って探
触子（２）より発信された超音波ビーム（Ｂｅ）は矢印
で示すように１反身１鏡（８）で反射されＹ軸に沿って
水中゛及び被検体αυ中を進行する２ 一方紙面に垂直方向の走査を繰返しな力；ら探傷治具０
）の回転軸（２１’）がＹ軸から距離ｄ１だ＆す平行移
動しＡ線上にきたとき９反射鏡（８′）の回転軸及び探
傷治具の回転軸（２白もＡ線とにある。
において、探触子（２）及び反射鏡（８）を水中に内蔵
する探傷治具が被検体ＱυのＹ軸上にあるとき１反射鏡
Ｃ８）の回転軸及び探傷治具の回転軸ｃｌυも同Ｙ＠１
にあり、探触子（２）はＹ軸に垂直で１反射鏡（８）は
、蝉触イ（２）に対（−４５度の角度をなす。従って探
触子（２）より発信された超音波ビーム（Ｂｅ）は矢印
で示すように１反身１鏡（８）で反射されＹ軸に沿って
水中゛及び被検体αυ中を進行する２ 一方紙面に垂直方向の走査を繰返しな力；ら探傷治具０
）の回転軸（２１’）がＹ軸から距離ｄ１だ＆す平行移
動しＡ線上にきたとき９反射鏡（８′）の回転軸及び探
傷治具の回転軸（２白もＡ線とにある。
探触子（２′）はＡ線に垂直であり２反射＠（Ｓ″）は
探傷治具のＹ軸に対する偏心距離（ｄｉ ）に関連して
１時計方向（探傷治具の移動がＹ軸より右側の場合は逆
に反時計方向）に角度βだ番す回転する。従ってＡ線上
では９反射鏡（８′）は探触子（２′）に対しく４５−
β）度の角度をなす。このとき探触子（２′）より発信
された超音波ビーム（’Ｂｅ’）は矢印で示すように１
反射鏡（８’）＆こよりＡｌｍとは角度２βだけずれて
水中を進み被検体αυの表面−Ｆの点Ｐに達する。点Ｐ
でビーム（Ｂｅ’）は水中と被検体０υ中の音速の相異
によりさらＶこ屈折し。
探傷治具のＹ軸に対する偏心距離（ｄｉ ）に関連して
１時計方向（探傷治具の移動がＹ軸より右側の場合は逆
に反時計方向）に角度βだ番す回転する。従ってＡ線上
では９反射鏡（８′）は探触子（２′）に対しく４５−
β）度の角度をなす。このとき探触子（２′）より発信
された超音波ビーム（’Ｂｅ’）は矢印で示すように１
反射鏡（８’）＆こよりＡｌｍとは角度２βだけずれて
水中を進み被検体αυの表面−Ｆの点Ｐに達する。点Ｐ
でビーム（Ｂｅ’）は水中と被検体０υ中の音速の相異
によりさらＶこ屈折し。
屈折角θにて被検体０υ中を進行する。
こ＼で点Ｐと被検体０υの中心を通る直線をＣ線とする
と、被検体Ｑｌ）に幻する超音波ビーノ・（Ｂｅ’）の
入射角ｉ及び屈折角０はいずれもｃ＃ｖこに、’Ｊ゛！
−る角度で表わされる。
と、被検体Ｑｌ）に幻する超音波ビーノ・（Ｂｅ’）の
入射角ｉ及び屈折角０はいずれもｃ＃ｖこに、’Ｊ゛！
−る角度で表わされる。
このように被検体ａ１）中を進行する超音波ビーム（Ｂ
ｅ’）がＹ軸と平行となるような屈折角θを＃ｊえるよ
うに１反射鏡（８）の角度をβだけ回転させればよい。
ｅ’）がＹ軸と平行となるような屈折角θを＃ｊえるよ
うに１反射鏡（８）の角度をβだけ回転させればよい。
このときβは偏心距離（ｄＩ）のｉＪ、 ｐＨち探傷治
具（１１のＹ軸に対する偏心角（α）との関係で制御で
きるようにする。その機構については後述するので、こ
＼では上記制御を可能ならしめるための探傷治具（１）
の偏心角（（ｆ）と反射鏡＋８１ （ｉ’）回転角いと
の関係を説明する。
具（１１のＹ軸に対する偏心角（α）との関係で制御で
きるようにする。その機構については後述するので、こ
＼では上記制御を可能ならしめるための探傷治具（１）
の偏心角（（ｆ）と反射鏡＋８１ （ｉ’）回転角いと
の関係を説明する。
最初はＹ軸上にあ、、た探傷治Ｊ’１ｌｌｌが紙面に垂
直な走査を繰返しながらＡ線１・に来たとする。。
直な走査を繰返しながらＡ線１・に来たとする。。
このとき偏心距離はｄｓであり偏心角はαである。
また反射鏡（８）の回転軸及び探傷治具の回転軸２１＋
はＡ線上にあゆ、被検体０１＋表面から各−１１までの
距離はそれぞれｈｌ及びｈ２で一定して変わらない。
はＡ線上にあゆ、被検体０１＋表面から各−１１までの
距離はそれぞれｈｌ及びｈ２で一定して変わらない。
いま被検体ａυの曲率半径をｒ、Ｙ軸からＡ線と被検体
００表面の交点までの距離をｄ２．また反射鏡（８）に
より反射された超音波ビーム（Ｂｅ’）の被検体表面へ
の着点Ｐまでの距離をｄ３とし、これらの距離の差を△
ｄとＪる。さらに反射鏡（８）の回転角をβ、ビームの
入射角をｉ、屈折角をθとし、超音波ビーム（Ｂｅ）は
、被検体αυ中でＹ軸と平行であるとすれば、第２図よ
り次の諸式が成立する。
００表面の交点までの距離をｄ２．また反射鏡（８）に
より反射された超音波ビーム（Ｂｅ’）の被検体表面へ
の着点Ｐまでの距離をｄ３とし、これらの距離の差を△
ｄとＪる。さらに反射鏡（８）の回転角をβ、ビームの
入射角をｉ、屈折角をθとし、超音波ビーム（Ｂｅ）は
、被検体αυ中でＹ軸と平行であるとすれば、第２図よ
り次の諸式が成立する。
ｄ３＝ｄ２＋△ｄ＝ｒｓｉｎθ ・・・・・・・・
・・・（ａ）△ｄ＝ｋｌ ｒ ｓｉｎ ２β−ｃｏｔ（
θ−１）−−・（ｂ）ｄ２＝ｒｓｉｎα
・・・・・・・・・・・（Ｃ）ｄ １ ＝ｒ （１＋に
２） ５ｉｎａ −＝・（ｄ）・・・・・・・・
・・（ｅ） ｓｉｎ ２β−、トに、５ｉｎｉ ただし、 ｋｌ＝ｈｌ／ｒ、に２＝ｈ２／ｒとする。
・・・（ａ）△ｄ＝ｋｌ ｒ ｓｉｎ ２β−ｃｏｔ（
θ−１）−−・（ｂ）ｄ２＝ｒｓｉｎα
・・・・・・・・・・・（Ｃ）ｄ １ ＝ｒ （１＋に
２） ５ｉｎａ −＝・（ｄ）・・・・・・・・
・・（ｅ） ｓｉｎ ２β−、トに、５ｉｎｉ ただし、 ｋｌ＝ｈｌ／ｒ、に２＝ｈ２／ｒとする。
一方超音波ビーム（Ｂｒ）の入射角１と屈折角θとの間
には、水中での音速を、Ｃ１，被検体αＤ中でのそれを
Ｃ２とすれば次の関係がある。
には、水中での音速を、Ｃ１，被検体αＤ中でのそれを
Ｃ２とすれば次の関係がある。
ｓｉｎ ｉ ” ｓｉｎθ・・・・・・・・・・・・（
ｆ）式（、）〜（ｆ）より反射鏡（８）の回転角βが小
さければ（βは実際上大きな値を抹らない） 近似的に式（ｆ）を得る。
ｆ）式（、）〜（ｆ）より反射鏡（８）の回転角βが小
さければ（βは実際上大きな値を抹らない） 近似的に式（ｆ）を得る。
５ｉｎ２β／ａｉｎ ａ＝ｃ１／ （Ｃ２＋ ｋｌ（Ｃ
２−ｃｌ））−・・・（ｆ）したがって、第２図に示す
ように超音波ビーム（Ｂｅ）、（Ｂｅ）を被検体０υ中
で常にＹ軸と平行に進めるためには、探傷治具（１）の
偏心角αに伴って反射鏡（８）が式（ｆ）を満足するよ
うに１反射鏡（８）の回転角βだけ回転すればよい。
２−ｃｌ））−・・・（ｆ）したがって、第２図に示す
ように超音波ビーム（Ｂｅ）、（Ｂｅ）を被検体０υ中
で常にＹ軸と平行に進めるためには、探傷治具（１）の
偏心角αに伴って反射鏡（８）が式（ｆ）を満足するよ
うに１反射鏡（８）の回転角βだけ回転すればよい。
第３図〜第５図に示す装置について本発明一実施例を説
明する。
明する。
第３図は探傷治具部の側面図であり一部を断面図で示し
た。
た。
第４図は第３図の探傷治具と反射鏡の回転角制御機構を
組合せた正面図であり、第５図は第４図のｖ−Ｖ線矢視
の側面図である。
組合せた正面図であり、第５図は第４図のｖ−Ｖ線矢視
の側面図である。
第３図において、：探触子（２）を収納した探触ｒホー
ダ（３）は探傷治ｉ”””’：”ｆ）に嵌合さｒ、てお
り２反射鏡（８）は給水口（４）排水口；５）を備えた
水室Ｑ（Ｉを介して最初は探触子（２）と４５度の角度
で対向している。反射鏡（８）はその回転軸（９）を中
心に回転可能であり探触子（２）の中心線上に配置され
ている。
ダ（３）は探傷治ｉ”””’：”ｆ）に嵌合さｒ、てお
り２反射鏡（８）は給水口（４）排水口；５）を備えた
水室Ｑ（Ｉを介して最初は探触子（２）と４５度の角度
で対向している。反射鏡（８）はその回転軸（９）を中
心に回転可能であり探触子（２）の中心線上に配置され
ている。
また被検体ＱＯに接触するガイド管（７）は被検体０υ
と同一曲率半径（ｒ）を有し１反射鏡（８）に対し探触
子（２）と直交する姿勢で探傷治具（１）の本体にねじ
込まれており、薄膜（６）とともにその機能は従来と同
一である。
と同一曲率半径（ｒ）を有し１反射鏡（８）に対し探触
子（２）と直交する姿勢で探傷治具（１）の本体にねじ
込まれており、薄膜（６）とともにその機能は従来と同
一である。
また第４図及び第５図において、探傷治具１１＋は固定
枠α２により固定され、さらに回転軸Ｕｌ）を介してホ
ルダａＧで支持されている。反射鏡（８）の回転軸（９
）は固定枠Ｑ３に配置された大径歯車（１３ａ）の回転
軸（ＳＳａ）に固定ねじａηにより固定され。
枠α２により固定され、さらに回転軸Ｕｌ）を介してホ
ルダａＧで支持されている。反射鏡（８）の回転軸（９
）は固定枠Ｑ３に配置された大径歯車（１３ａ）の回転
軸（ＳＳａ）に固定ねじａηにより固定され。
大径歯車（１３ａ）は同じく上記固定枠Ｑｚに配置され
た小径歯車（１３ｂ）とベル） ０４を介して連□結さ
れている。さらに小径歯車（１ａｂ）の回転軸（ｘ５ｂ
）は、角度伝達ビンｒｉ樽を介して前記探傷治具ホノ１
ダ（１６１上に固定されたスパン調整金具ａ喝内のス・
；ン調整ねじ（２０ａ）と連結されており、角度伝達ピ
ン（Ｉｌはスパン調整ねしく２０ａ）に固定された車軸
（２０ｂ）と、軸受（１５ｃ）により支持されるととも
に、前記小径歯車の回転軸（１ｓｂ）に設けられた穴内
を貫通し上下に摺動可能である。探傷冶具ホルダＱ［９
の連結棒＠はスキャナ連結管（ハ）に挿入連結され、か
つその連結部にはスプリング市め（２４ａ） （２４ｂ
）間て大径スプリング（２３ａ）が介装されている。な
お固定枠α２と治具ホルダーαＧとの間には回転防止用
の小径スプリング（２３ｂ）が張装されている。
た小径歯車（１３ｂ）とベル） ０４を介して連□結さ
れている。さらに小径歯車（１ａｂ）の回転軸（ｘ５ｂ
）は、角度伝達ビンｒｉ樽を介して前記探傷治具ホノ１
ダ（１６１上に固定されたスパン調整金具ａ喝内のス・
；ン調整ねじ（２０ａ）と連結されており、角度伝達ピ
ン（Ｉｌはスパン調整ねしく２０ａ）に固定された車軸
（２０ｂ）と、軸受（１５ｃ）により支持されるととも
に、前記小径歯車の回転軸（１ｓｂ）に設けられた穴内
を貫通し上下に摺動可能である。探傷冶具ホルダＱ［９
の連結棒＠はスキャナ連結管（ハ）に挿入連結され、か
つその連結部にはスプリング市め（２４ａ） （２４ｂ
）間て大径スプリング（２３ａ）が介装されている。な
お固定枠α２と治具ホルダーαＧとの間には回転防止用
の小径スプリング（２３ｂ）が張装されている。
第２図〜第５図によって操作手順を以丁に説明する。
探傷治具ｆｉ＋の探触子（２）軸線が探傷治具ホルダｔ
ｔｅと直角をなすとき反射鏡ｒｓ＋が探触ｆ（２）に対
し４５度の角度となふように１反射鏡（８）の回転軸（
９）をあらかじめ調整し固２ｉ２ねじＱ７１により大径
歯車（ｔ３ａ）の回転軸（１５ａ）に固定する。一方探
傷治具ホルダＱ６１は連結棒（２り及び連結管（ハ）を
介して。
ｔｅと直角をなすとき反射鏡ｒｓ＋が探触ｆ（２）に対
し４５度の角度となふように１反射鏡（８）の回転軸（
９）をあらかじめ調整し固２ｉ２ねじＱ７１により大径
歯車（ｔ３ａ）の回転軸（１５ａ）に固定する。一方探
傷治具ホルダＱ６１は連結棒（２り及び連結管（ハ）を
介して。
図示省略の自動走査機に連結されており、第２図の紙面
に垂直方向の走査を繰返しながら同図の矢印方向（矢印
と逆方向も同様であるので以下では矢印方向のみで説明
する）に垂直のままで平行移動するが、探傷治具（１）
の先端に設けられたガイド管（７）が常に被検体＋１０
と垂直に接触するように回転軸（２υを中心に傾き、そ
の接触力は大径スプリング（２３ａ）により与えられる
。
に垂直方向の走査を繰返しながら同図の矢印方向（矢印
と逆方向も同様であるので以下では矢印方向のみで説明
する）に垂直のままで平行移動するが、探傷治具（１）
の先端に設けられたガイド管（７）が常に被検体＋１０
と垂直に接触するように回転軸（２υを中心に傾き、そ
の接触力は大径スプリング（２３ａ）により与えられる
。
このようにして探傷治具ホルダＱｆ９が第２図のＡ線上
に移動したとき、探傷治具（１１は被検体０υのＹ軸に
対し角度αだけ傾く。この角度αの傾きは角度伝達ビン
ａ腸により小径歯車（１３ｂ）を回転させるが、その回
転角α′は、角度伝達ピノＱ８の軸受（１５ｃ）の中心
と探傷治具の回転軸ＱＩｌの軸心との距離をＬｌ、角変
伝達ピンの軸受（１５ｃ）の中心と小径歯車（１３ｂ）
の軸心との距離をＦ２とすると、近似的にα′／′α−
！、１／Ｌ１＋Ｌ２の比率で減角される。
に移動したとき、探傷治具（１１は被検体０υのＹ軸に
対し角度αだけ傾く。この角度αの傾きは角度伝達ビン
ａ腸により小径歯車（１３ｂ）を回転させるが、その回
転角α′は、角度伝達ピノＱ８の軸受（１５ｃ）の中心
と探傷治具の回転軸ＱＩｌの軸心との距離をＬｌ、角変
伝達ピンの軸受（１５ｃ）の中心と小径歯車（１３ｂ）
の軸心との距離をＦ２とすると、近似的にα′／′α−
！、１／Ｌ１＋Ｌ２の比率で減角される。
この小径歯車（１３ｂ）の：回１転はベル） （１４１
により大径歯車（１３＆）を回転させ、同大径歯車（１
３−）の回転軸（１５ａ）に固定された反射鏡（８）の
回転軸（９）を介して反射鏡（８）を回転させる。反射
鏡（８）の回転角βは大径歯車（１３ａ）と小径歯車（
＋３ｂ）の歯数をそれぞれＮａ及びＮｂとすると。
により大径歯車（１３＆）を回転させ、同大径歯車（１
３−）の回転軸（１５ａ）に固定された反射鏡（８）の
回転軸（９）を介して反射鏡（８）を回転させる。反射
鏡（８）の回転角βは大径歯車（１３ａ）と小径歯車（
＋３ｂ）の歯数をそれぞれＮａ及びＮｂとすると。
β＝τａ−Ｎ’ａ（石■ヤ“ °“＝ （ｈ）であるか
ら１式（ｆ）の角度ａと回転角βの関係を満足するよう
に式（ｈ）の各歯数（Ｎａ）、 （Ｎｂ）と軸心間距離
（Ｌｌ）、 （Ｆ２）を選べばよい。
ら１式（ｆ）の角度ａと回転角βの関係を満足するよう
に式（ｈ）の各歯数（Ｎａ）、 （Ｎｂ）と軸心間距離
（Ｌｌ）、 （Ｆ２）を選べばよい。
探傷治具（１）の先端が常に被検体０υの表面と密接し
かつ滑らかな走査を可能ならしめるために。
かつ滑らかな走査を可能ならしめるために。
ガイド管（７）の先端は被検体０υの曲率と同一とし。
曲率半径（ｒ）の異った被検体（ｌυに対してはそれに
合せてガイド管（７）のみが取り替えられる。また探傷
治具（１）が被検体αυに常に密接するためには。
合せてガイド管（７）のみが取り替えられる。また探傷
治具（１）が被検体αυに常に密接するためには。
探傷治具ホルダ顧は上下の動きが必要であり。
この動きは連結”棒のと一体のスプリング止め（２４ｍ
）と図示省・□略のスキャナに固定された連結管（ハ）
と一体のスジリング止め（２４ｂ）との間に配置された
大径スプリング（２３ａ）の伸縮により調節されている
。なお探傷治具（１１の固定枠α２と探傷治具ホルダα
Ｇに連結された小径スプリング（２３ｂ）は、探傷治具
（１）の傾きがある程度大きくなっても、それが回転し
てしまわないように回転防止の役割をなす。
）と図示省・□略のスキャナに固定された連結管（ハ）
と一体のスジリング止め（２４ｂ）との間に配置された
大径スプリング（２３ａ）の伸縮により調節されている
。なお探傷治具（１１の固定枠α２と探傷治具ホルダα
Ｇに連結された小径スプリング（２３ｂ）は、探傷治具
（１）の傾きがある程度大きくなっても、それが回転し
てしまわないように回転防止の役割をなす。
上記の実施例装置による効果は次の通りである。
従来の探傷治具（１）では超音波ビーム（Ｂｅｌ）、
（Ｂｅ’）が常に被検体０υの中心に向っていたために
２例えば第１図に示すような中心軸（Ｙ軸）より離れた
欠陥（Ｆ２）を検出するには、スキャナによる走査を数
多く繰返しながら、探傷治具（１１の接触面が被検体Ｏ
υの中心と欠陥（Ｆ２）とを結ぶ延長線上（第１図のＢ
線上）に移動しないと、上記欠陥（Ｆ２）の検出が出来
なかった。
（Ｂｅ’）が常に被検体０υの中心に向っていたために
２例えば第１図に示すような中心軸（Ｙ軸）より離れた
欠陥（Ｆ２）を検出するには、スキャナによる走査を数
多く繰返しながら、探傷治具（１１の接触面が被検体Ｏ
υの中心と欠陥（Ｆ２）とを結ぶ延長線上（第１図のＢ
線上）に移動しないと、上記欠陥（Ｆ２）の検出が出来
なかった。
本発明の探傷装置では、前記走査による探傷治具ｆｉｌ
の移動と連動して反射鏡（８）の回転角度が変化し、超
音波ビーム（Ｂｅ）、 （Ｂｅ’）が被検体０υのＹ軸
と平行に進むので、探陽治具（１）はほぼＸ軸方向の実
質欠陥距離（ｄ３）の獣だけ移動すればよく、従ってわ
ずかな繰返し走査回数で前記の欠陥（Ｆ２）を検出する
ことが出来るので探傷作業の効率が一向上する。
の移動と連動して反射鏡（８）の回転角度が変化し、超
音波ビーム（Ｂｅ）、 （Ｂｅ’）が被検体０υのＹ軸
と平行に進むので、探陽治具（１）はほぼＸ軸方向の実
質欠陥距離（ｄ３）の獣だけ移動すればよく、従ってわ
ずかな繰返し走査回数で前記の欠陥（Ｆ２）を検出する
ことが出来るので探傷作業の効率が一向上する。
さらに式（ｈ）のＮａ、 Ｎｂ、 Ｌｌ及びＦ２を適当
に変えることにより入射角ｌを任意に設定することが可
能である。さらに反射鏡（８）の角度を４５度に設定し
て歯車連動用のベルト０４を除去すれば、従来の探傷治
具（１１と同様な機能も有する。このことは検出された
ある特定の欠陥（Ｆ３）に対し、同欠陥（Ｆ３）に当て
る超音波ビーム（Ｂｅ）、 （Ｂｅ’）の角度を種々変
えることが可能となるので、欠陥（Ｆ３）の形状をより
１Ｆ確に知ることが出来、欠陥評価の精度が向上する。
に変えることにより入射角ｌを任意に設定することが可
能である。さらに反射鏡（８）の角度を４５度に設定し
て歯車連動用のベルト０４を除去すれば、従来の探傷治
具（１１と同様な機能も有する。このことは検出された
ある特定の欠陥（Ｆ３）に対し、同欠陥（Ｆ３）に当て
る超音波ビーム（Ｂｅ）、 （Ｂｅ’）の角度を種々変
えることが可能となるので、欠陥（Ｆ３）の形状をより
１Ｆ確に知ることが出来、欠陥評価の精度が向上する。
上記実施例における具体的諸数値を示すと次の通りであ
る。
る。
ア）探傷治具の先端（被検体との接触面）から反射鏡の
回転軸（９）中心までの距１ｉｊｌｔ、 ： ｈ １
＝６２ｍｍイ）探傷治具の先端から同治具の回転軸Ｑυ
までの距離：ｈ２ ＝３５ｍ＋ｌ＋ つ）被検体（極厚肉鋼管）の曲率半径：ｒ＝２５６＋ｍ
工）従って ｋｌ ＝ ｈｌ／ｒ ＝ ０．２４２２に
２ ＝ ｈ２／ｒ ＝ ０．１３６７オ）超音波の水中
での音速： Ｃ１＝＝１４９０ｒｎ／ｓｅｃ同、被検体
中での音速： Ｃ２＝５８５０ｍ／ｓｅＣ力）自動走査
機の最大走査中：全巾＝１５０ｍ＋（中心より±７５
ｍ ） キ）従って ｄｉ ＝ ７５ｗｎ 式（ｄ）より探傷治具の最大傾斜角：ａｍａｘ中１４９
３度 式（ｆ）より反射鏡の最大回転角：βｍａｘ中１、５５
度 故にαｍａｘ ／βｍａｘ中９．３９
４゜り）大径歯車（ｉ３ａ）と小径歯車（１ａｂ）の
歯数比： Ｎａ／Ｎｂ ： ６０／２０ ケ）角度伝達ピンの軸受（１５Ｃ）の中心と小径歯車の
回転軸（１５ｂ）の中心までの距離：Ｌ２＝２０＋ａ ９．３９＝７丁（ｌ十−ＥＴ−）、°、ＬＩ＝９．４諭
す）従って角度伝達ピンの軸受（１５ｃ）の中心と探傷
治具ｆ１１の回転軸力）の軸心との距離がＬ１＝９．４
ｍとなるようにスパン調整ねじ（２０ａ ）で調整した
。
回転軸（９）中心までの距１ｉｊｌｔ、 ： ｈ １
＝６２ｍｍイ）探傷治具の先端から同治具の回転軸Ｑυ
までの距離：ｈ２ ＝３５ｍ＋ｌ＋ つ）被検体（極厚肉鋼管）の曲率半径：ｒ＝２５６＋ｍ
工）従って ｋｌ ＝ ｈｌ／ｒ ＝ ０．２４２２に
２ ＝ ｈ２／ｒ ＝ ０．１３６７オ）超音波の水中
での音速： Ｃ１＝＝１４９０ｒｎ／ｓｅｃ同、被検体
中での音速： Ｃ２＝５８５０ｍ／ｓｅＣ力）自動走査
機の最大走査中：全巾＝１５０ｍ＋（中心より±７５
ｍ ） キ）従って ｄｉ ＝ ７５ｗｎ 式（ｄ）より探傷治具の最大傾斜角：ａｍａｘ中１４９
３度 式（ｆ）より反射鏡の最大回転角：βｍａｘ中１、５５
度 故にαｍａｘ ／βｍａｘ中９．３９
４゜り）大径歯車（ｉ３ａ）と小径歯車（１ａｂ）の
歯数比： Ｎａ／Ｎｂ ： ６０／２０ ケ）角度伝達ピンの軸受（１５Ｃ）の中心と小径歯車の
回転軸（１５ｂ）の中心までの距離：Ｌ２＝２０＋ａ ９．３９＝７丁（ｌ十−ＥＴ−）、°、ＬＩ＝９．４諭
す）従って角度伝達ピンの軸受（１５ｃ）の中心と探傷
治具ｆ１１の回転軸力）の軸心との距離がＬ１＝９．４
ｍとなるようにスパン調整ねじ（２０ａ ）で調整した
。
以上の路数値をもとに本発明により得られた効果は顕著
であり、特に走査時間が約１／３ Ｋ短縮出来た。なお
９本発明により得られる効果は一般には小径よりはむし
ろ大径の被検体に対して特に顕著であり、被検体の材質
は、従来の探傷治具が適用出来るものであれば、全て本
発明の装置にも適用可能である。
であり、特に走査時間が約１／３ Ｋ短縮出来た。なお
９本発明により得られる効果は一般には小径よりはむし
ろ大径の被検体に対して特に顕著であり、被検体の材質
は、従来の探傷治具が適用出来るものであれば、全て本
発明の装置にも適用可能である。
第１図は従来の曲面１探傷法の説明図、第２図１
は本発明曲面探傷法の説明図、第３図〜第５図は本発明
方法の一実施装置を示し、第３図は探傷治具部の一部断
面で示す側面図、第４図は探傷治具部と反射鏡の回転角
制御機構を組合せたＩＬ而面、第５図は第４図のＶ−Ｖ
線矢視の側面図である。 （１）：探傷治具＋ ＋２１ ：探触子、＋７１ニガイ
ド管。 （８）８反射鏡、ｆ９）８回転軸、（１１：水室、Ｑυ
：被検査体＋ （１３ａ ） 呵’−大径歯車、
（１３ｂ） ：小径歯車。 α４１＝歯車連動ベル）、Ｏ８：角度伝達ピン。 第１民 ↑ 笥 へ 稟４図 二 第５図
方法の一実施装置を示し、第３図は探傷治具部の一部断
面で示す側面図、第４図は探傷治具部と反射鏡の回転角
制御機構を組合せたＩＬ而面、第５図は第４図のＶ−Ｖ
線矢視の側面図である。 （１）：探傷治具＋ ＋２１ ：探触子、＋７１ニガイ
ド管。 （８）８反射鏡、ｆ９）８回転軸、（１１：水室、Ｑυ
：被検査体＋ （１３ａ ） 呵’−大径歯車、
（１３ｂ） ：小径歯車。 α４１＝歯車連動ベル）、Ｏ８：角度伝達ピン。 第１民 ↑ 笥 へ 稟４図 二 第５図
Claims (2)
- （１） 探傷面が曲面をなす被検体の超音波探傷法に
おいて、超音波ビームの被検体への入射角を探傷走査と
連動させて、同超音波ビームが被検体中を、被検体の軸
心を通る垂線と平行に進行可能な如く制御することを特
徴とする曲面探傷法。 - （２） 水室に対し略直交する位置に探触子とガ１ド
管とを配置するとともに水室内に回転可能Ｖｃ）５を射
鏡を設けた探傷治具と、同探傷治具を回転可能に支承す
る探傷治具ホルダと。 同探傷治具の探傷治具ホルダに対する回転に連動して」
−起振射鏡の回転角を制御する手段とを備えてなること
を特徴とする曲面探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56172295A JPS5873860A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 曲画探傷法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56172295A JPS5873860A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 曲画探傷法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873860A true JPS5873860A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15939275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56172295A Pending JPS5873860A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 曲画探傷法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104597125A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-05-06 | 奥瑞视（北京）科技有限公司 | 一种用于3d打印件的超声检测控制方法及装置 |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP56172295A patent/JPS5873860A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104597125A (zh) * | 2014-12-26 | 2015-05-06 | 奥瑞视（北京）科技有限公司 | 一种用于3d打印件的超声检测控制方法及装置 |
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