JPS61118655A - テノン部の超音波探傷用探触子 - Google Patents
テノン部の超音波探傷用探触子Info
- Publication number
- JPS61118655A JPS61118655A JP23948484A JP23948484A JPS61118655A JP S61118655 A JPS61118655 A JP S61118655A JP 23948484 A JP23948484 A JP 23948484A JP 23948484 A JP23948484 A JP 23948484A JP S61118655 A JPS61118655 A JP S61118655A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tenon
- probe
- ultrasonic
- flaw detection
- cylinder
- Prior art date
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- Pending
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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
- G01N29/28—Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water
-
- 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
- G01N2291/2693—Rotor or turbine parts
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
この発明はタービン羽根車の羽根テノン部に発生するク
ラックを検出するテノン部の超音波探傷用探触子に関す
る。
ラックを検出するテノン部の超音波探傷用探触子に関す
る。
一般に超音波探傷装置は超音波探触子を被検体に当て、
この超音波探触子から超音波を被検体内部へ入射させ、
被検体内部の欠陥から反射する超音波を同一または他の
超音波探触子で受信することにより、被検体内部の欠陥
を探傷するものでらる。ところが、このような超音波探
傷装置では送信パルス幅のため被検体の浅部を探傷する
ことは不可能である。そのため、遅延材を用い、送信パ
ルスを避けて探傷することが行われる。
この超音波探触子から超音波を被検体内部へ入射させ、
被検体内部の欠陥から反射する超音波を同一または他の
超音波探触子で受信することにより、被検体内部の欠陥
を探傷するものでらる。ところが、このような超音波探
傷装置では送信パルス幅のため被検体の浅部を探傷する
ことは不可能である。そのため、遅延材を用い、送信パ
ルスを避けて探傷することが行われる。
例えば、第５図のようにタービン羽根車でシュラウド１
により綴られた羽根のテノン部２の探傷では固体の遅延
材が用いられる。この方法では第６図に示すような超音
波探触子３が使用され、超音波を発生する振動子を内包
する探触子ケース４の下部に樹脂系の固体遅延材５が尚
接される。これによって、探触子ケース４から発生した
超音波及び被検体内部から反射された超音波は固体遅延
材５を伝播する時間分遅延されることになる。したがっ
て、羽根テノン部のテノンかしめ面６から深さ２〜５
ｍｍ の位置に経年的に発生する可能性があるクラッ
ク人から反射される超音波は送信波に重なることなく検
出される。この場合超音波探傷器においては第７図に示
すように、送信波８よす後方に遅延材と被検体との接触
面との界面エコー９が現出し、それら８，９の後方にク
ラックからの反射エコー】０が検出される。
により綴られた羽根のテノン部２の探傷では固体の遅延
材が用いられる。この方法では第６図に示すような超音
波探触子３が使用され、超音波を発生する振動子を内包
する探触子ケース４の下部に樹脂系の固体遅延材５が尚
接される。これによって、探触子ケース４から発生した
超音波及び被検体内部から反射された超音波は固体遅延
材５を伝播する時間分遅延されることになる。したがっ
て、羽根テノン部のテノンかしめ面６から深さ２〜５
ｍｍ の位置に経年的に発生する可能性があるクラッ
ク人から反射される超音波は送信波に重なることなく検
出される。この場合超音波探傷器においては第７図に示
すように、送信波８よす後方に遅延材と被検体との接触
面との界面エコー９が現出し、それら８，９の後方にク
ラックからの反射エコー】０が検出される。
しかしながら、このような固体の遅延材５では第８図に
示すようにテノンかしめ面６が凹凸をなしていること及
びそのため超音波探触子３をかしめ面６にがたつくこと
なく当てておくことが困難であるため、遅延材５とかし
め面６との界面に間隙が生じ易い。このため、第９図に
示すように、雑音エコー１１が生じ、クラックからの反
射エコー１０は雑音エコー１１に隠されてしまい、クラ
ックの検出が不可能となることがある。
示すようにテノンかしめ面６が凹凸をなしていること及
びそのため超音波探触子３をかしめ面６にがたつくこと
なく当てておくことが困難であるため、遅延材５とかし
め面６との界面に間隙が生じ易い。このため、第９図に
示すように、雑音エコー１１が生じ、クラックからの反
射エコー１０は雑音エコー１１に隠されてしまい、クラ
ックの検出が不可能となることがある。
また、タービン羽根車の羽根テノン部に発生するクラッ
クの中には第１０図に示すようにシュラウド面１２から
φが３０°も傾いて伝播するものもら）、このような場
合、クラックＢからの反射エコーは超音波探触子３の方
向へは反射されないため、クラックＢの検出はまったく
不可能である。
クの中には第１０図に示すようにシュラウド面１２から
φが３０°も傾いて伝播するものもら）、このような場
合、クラックＢからの反射エコーは超音波探触子３の方
向へは反射されないため、クラックＢの検出はまったく
不可能である。
以上の理由によシ、テノン部かしめ面からテノン部に発
生するクラック従来の超音波探傷装置を用いて探傷する
とき、検査の信頼性は著しく低下するの−１−ならず、
検査には冗長な探傷時間が必要であった。
生するクラック従来の超音波探傷装置を用いて探傷する
とき、検査の信頼性は著しく低下するの−１−ならず、
検査には冗長な探傷時間が必要であった。
この発明は上記事集に鑑みなされたものであって、ター
ビン羽根車の羽根テノン部のテノンかしめ面からテノン
部を超音波探傷装置を用い探傷する際、雑音エコーを生
じることなく、安定した探傷を行うことができ、かつ、
シュラウド面に対して傾きをもつクラックをも的確に検
出できるテノン部の超音波探傷用探触子を提供すること
を目的とする。
ビン羽根車の羽根テノン部のテノンかしめ面からテノン
部を超音波探傷装置を用い探傷する際、雑音エコーを生
じることなく、安定した探傷を行うことができ、かつ、
シュラウド面に対して傾きをもつクラックをも的確に検
出できるテノン部の超音波探傷用探触子を提供すること
を目的とする。
上記目的を達成するために、この発明による超音波探触
子は超音波を発生する振動子を内包した探触子ケースに
、端面に薄膜を貼付し、中空内に ９液体を充填さ
せた円筒を固着したものであって、タービンロータの羽
根テノン部の探傷時に狭隘で凹凸をなしたテノンかしめ
面でも設置が安定し、走査が容易でらるように円筒の側
面は一部平行面を有している。これによって、発生する
雑音エコーは著しく少ないため、クラックの検出が容易
である。また、円筒の先端面は振動子の面に対して傾き
を有しており、テノン部へ入射した超音波はテノン外縁
方向に伝播するため、シュラウド面に対して傾きをもっ
たクラックをも検出することができるものでおる。
子は超音波を発生する振動子を内包した探触子ケースに
、端面に薄膜を貼付し、中空内に ９液体を充填さ
せた円筒を固着したものであって、タービンロータの羽
根テノン部の探傷時に狭隘で凹凸をなしたテノンかしめ
面でも設置が安定し、走査が容易でらるように円筒の側
面は一部平行面を有している。これによって、発生する
雑音エコーは著しく少ないため、クラックの検出が容易
である。また、円筒の先端面は振動子の面に対して傾き
を有しており、テノン部へ入射した超音波はテノン外縁
方向に伝播するため、シュラウド面に対して傾きをもっ
たクラックをも検出することができるものでおる。
以下、本発明の一実施例を添附図面を用いて説明する。
なお、以下の図面において、既に説明したのと同一部分
を示す場合には同一符号を付しその説明を省略する。
を示す場合には同一符号を付しその説明を省略する。
第１図は本実施例に係る超音波探傷用探触子の構成を示
すものであって、同図において探触子２０は超音波を送
受する振動子２１の本体を内包する振動子ケース２２に
、内部が空洞に形成されるとともにこの空洞内に液体２
３を充填されその開口部２４に可撓性を有する薄膜２５
を張装された円筒２６を装着して構成されている。しか
して、円筒２６の開口部２４を設けられた面は、振動子
２１の端面に平行な面を表わす一点鎖線２７に対しθだ
け傾斜するよう形成され、また円筒２６の側面はこの傾
斜方向に平行に、平行部２８を有する形状となっている
。
すものであって、同図において探触子２０は超音波を送
受する振動子２１の本体を内包する振動子ケース２２に
、内部が空洞に形成されるとともにこの空洞内に液体２
３を充填されその開口部２４に可撓性を有する薄膜２５
を張装された円筒２６を装着して構成されている。しか
して、円筒２６の開口部２４を設けられた面は、振動子
２１の端面に平行な面を表わす一点鎖線２７に対しθだ
け傾斜するよう形成され、また円筒２６の側面はこの傾
斜方向に平行に、平行部２８を有する形状となっている
。
次に本実施例の作用につき説明する。タービン羽根車の
テノン部の超音波探傷を行うに際し、第２図に示すよう
にテノン２のかしめ面６に探触子２０を当接する。探触
子２０には図示しない超音波探傷装置が接続されておシ
、振動子２１は電気信号を機械的振動に変換し、或はこ
の逆を行う。振動子２１により生成された摂動は円筒２
６に充填された液体２３を伝播し、可撓性を有する薄膜
２５を介して接触媒質−に伝えられてテノン２の内部に
伝播する。
テノン部の超音波探傷を行うに際し、第２図に示すよう
にテノン２のかしめ面６に探触子２０を当接する。探触
子２０には図示しない超音波探傷装置が接続されておシ
、振動子２１は電気信号を機械的振動に変換し、或はこ
の逆を行う。振動子２１により生成された摂動は円筒２
６に充填された液体２３を伝播し、可撓性を有する薄膜
２５を介して接触媒質−に伝えられてテノン２の内部に
伝播する。
このとき液体２３と被検体でらるテノン２の材質の相違
に基づく音速の違いにより、入射される超音波２９は屈
折しテノン部外縁方向へ伝播することとなる。
に基づく音速の違いにより、入射される超音波２９は屈
折しテノン部外縁方向へ伝播することとなる。
このように探触子２１をテノン部に当接して探傷を行う
場合に、得られるエコー高さとテノン部に生じたクラッ
ク０のシュラウド面に対する傾き角度φの関係を示した
のが第３図である。同図中、曲線３０ 、３１ 、３２
は、それぞれ超音波２９の傾き角（シュラウド面の
法線３３と超音波２９のなす角）が０．４．１０’の場
合を示している。この第３図から、シュラウド面に対す
る傾き角度がＯ〜３００の範囲にらるクラックＣからの
反射エコー高さがクラックを発見するに適した１０％以
上となるのは、上記超音波の傾き角が４〜１０°の範囲
でらることが理解される。超音波２９を屈折させて上記
範囲内の傾き角を得るには、前述の円筒２６の開口部面
の振動子２１の端面に対する角度θを、 θ＝ （テノンかしめ面のシュラウド面に対する傾き角
）＋ １〜２．５ とする。すなわち、θを上記角度とすることによりφが
Ｏ〜３０’の範囲にらるクラックをよシ明瞭に検出する
ことができる。
場合に、得られるエコー高さとテノン部に生じたクラッ
ク０のシュラウド面に対する傾き角度φの関係を示した
のが第３図である。同図中、曲線３０ 、３１ 、３２
は、それぞれ超音波２９の傾き角（シュラウド面の
法線３３と超音波２９のなす角）が０．４．１０’の場
合を示している。この第３図から、シュラウド面に対す
る傾き角度がＯ〜３００の範囲にらるクラックＣからの
反射エコー高さがクラックを発見するに適した１０％以
上となるのは、上記超音波の傾き角が４〜１０°の範囲
でらることが理解される。超音波２９を屈折させて上記
範囲内の傾き角を得るには、前述の円筒２６の開口部面
の振動子２１の端面に対する角度θを、 θ＝ （テノンかしめ面のシュラウド面に対する傾き角
）＋ １〜２．５ とする。すなわち、θを上記角度とすることによりφが
Ｏ〜３０’の範囲にらるクラックをよシ明瞭に検出する
ことができる。
本実施例による探触子でテノン部に発生したクラックを
探傷したときの検出波形を第４図に示す。
探傷したときの検出波形を第４図に示す。
探触子とテノン部かしめ面との界面での反射エコ二５０
とテノン部に発生したクラックからの反射エコー５１は
明瞭に識別でき、かつ雑音エコーは認められない。これ
は探触子の円筒先端部に可撓性を有する薄膜を張装した
ため、かしめ面と探触子の界面に間隙が生じず、超音波
が良好にテノンの内部へ伝播してい□るからである。
とテノン部に発生したクラックからの反射エコー５１は
明瞭に識別でき、かつ雑音エコーは認められない。これ
は探触子の円筒先端部に可撓性を有する薄膜を張装した
ため、かしめ面と探触子の界面に間隙が生じず、超音波
が良好にテノンの内部へ伝播してい□るからである。
以上のように、この発明に係る超音波探触子によれば、
探触子ケースに、先端に傾きを設け、また、側面の一部
に平行面を有する円筒を装着し、円筒先端に薄膜を貼付
して中空内に液体を充填させたことから、狭隘でしかも
凹凸を有するテノン部かしめ面の探傷において、超音波
探触子の走査及び保持は安定化し、発生する雑音エコー
は低減するとともに、シュラウド面・に対して傾きをも
って発生したクラックをも検出でき、したがって、高い
信頼性をもったテノン部探傷が実施できるという効果を
奏する。
探触子ケースに、先端に傾きを設け、また、側面の一部
に平行面を有する円筒を装着し、円筒先端に薄膜を貼付
して中空内に液体を充填させたことから、狭隘でしかも
凹凸を有するテノン部かしめ面の探傷において、超音波
探触子の走査及び保持は安定化し、発生する雑音エコー
は低減するとともに、シュラウド面・に対して傾きをも
って発生したクラックをも検出でき、したがって、高い
信頼性をもったテノン部探傷が実施できるという効果を
奏する。
第１図は本発明の一実施例に係る探触子の概略を示すも
ので、（ａ） （ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は（ａｔのＥ
−，７１線矢視断面図、第２図は実施例に係る探触子の
作用を説明する図、第３図はテノン部クラックの傾きと
エコー高さの関係を示す線図、第４図は実施例に係る探
触子でテノン部クラックを探傷したときに得られるエコ
ーを示した模式図、第５図はタービン羽根車の概略を説
明する図、第６図はテノンの超音波探傷を説明する図、
第７図は超音波探傷で得られるエコーの説明図、第８図
ないし第１０図はテノン部超音波探傷における従来の問
題点を説明するもので、第８図はテノンかしめ部に凹凸
がある場合の探傷の様子を示す説明図、第９図はテノン
かしめ部に凹凸がある場合に得られるエコーの模式図、
第１０図はクラックがシュラウド面に対し傾斜している
ときの超音波の反射の様子を示した説明図である。 ２０・・・探触子、２１・・・振動子、２３・・・液体
、２４・・・開口部、２５・・・薄膜、２６・・・円筒
。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第
１ 図。 第２図 第３図 テノン部７ランクの６東さく＆ ） 第 ４ 図 距醸− シ 第 ５ 図 第６図 第７図 第８図
ので、（ａ） （ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は（ａｔのＥ
−，７１線矢視断面図、第２図は実施例に係る探触子の
作用を説明する図、第３図はテノン部クラックの傾きと
エコー高さの関係を示す線図、第４図は実施例に係る探
触子でテノン部クラックを探傷したときに得られるエコ
ーを示した模式図、第５図はタービン羽根車の概略を説
明する図、第６図はテノンの超音波探傷を説明する図、
第７図は超音波探傷で得られるエコーの説明図、第８図
ないし第１０図はテノン部超音波探傷における従来の問
題点を説明するもので、第８図はテノンかしめ部に凹凸
がある場合の探傷の様子を示す説明図、第９図はテノン
かしめ部に凹凸がある場合に得られるエコーの模式図、
第１０図はクラックがシュラウド面に対し傾斜している
ときの超音波の反射の様子を示した説明図である。 ２０・・・探触子、２１・・・振動子、２３・・・液体
、２４・・・開口部、２５・・・薄膜、２６・・・円筒
。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）第
１ 図。 第２図 第３図 テノン部７ランクの６東さく＆ ） 第 ４ 図 距醸− シ 第 ５ 図 第６図 第７図 第８図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一端に被検体に当接する開口部を有し、この開口部に薄
膜を張装して内部に液体を充填したケースと、このケー
スに充填された液体を介して超音波を入出する振動子と
を有する超音波探傷用探触子において、前記ケースの開
口部面を前記振動子の面に対して、 （テノンかしめ面のシユラウド表面に対する傾き角）＋
１〜２．５°の角度だけ傾斜させてなるテノン部の超音
波探傷用探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23948484A JPS61118655A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | テノン部の超音波探傷用探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23948484A JPS61118655A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | テノン部の超音波探傷用探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61118655A true JPS61118655A (ja) | 1986-06-05 |
Family
ID=17045459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23948484A Pending JPS61118655A (ja) | 1984-11-15 | 1984-11-15 | テノン部の超音波探傷用探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61118655A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01172794A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Nippon Autom:Kk | 物体検出装置 |
| JPH08104130A (ja) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Katayama Kogyo Kk | 自動車のフロントウインド用モールディング |
-
1984
- 1984-11-15 JP JP23948484A patent/JPS61118655A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01172794A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-07 | Nippon Autom:Kk | 物体検出装置 |
| JPH08104130A (ja) * | 1994-10-03 | 1996-04-23 | Katayama Kogyo Kk | 自動車のフロントウインド用モールディング |
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