JPS61223510A - 探触子位置検出方式 - Google Patents
探触子位置検出方式Info
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- JPS61223510A JPS61223510A JP60064666A JP6466685A JPS61223510A JP S61223510 A JPS61223510 A JP S61223510A JP 60064666 A JP60064666 A JP 60064666A JP 6466685 A JP6466685 A JP 6466685A JP S61223510 A JPS61223510 A JP S61223510A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、原子力発電所等に用いられる配管等の超音波
探傷装置の制御方式に係シ、特に配管の直管＋エルボ溶
接部の探傷を行なう場合の探触子位置検出に好適な探触
子位置検出方式に関する。
探傷装置の制御方式に係シ、特に配管の直管＋エルボ溶
接部の探傷を行なう場合の探触子位置検出に好適な探触
子位置検出方式に関する。
配管の直管十曲管溶接部の超音波探傷装置としては、特
開昭５６−３９４５９号、５７−１７５２５５号、５８
−２４８２７号等がある。これらの装置は超音波探触子
等の駆動方法が多少異なるものの、おおむね第１３図に
示す如く、直管１上に着脱自在に取付けられる軌道７と
、その上を直管１０周方向に走行する移動体４と、移動
体４に取付けられる探傷アーム５と、探傷アーム５に沿
って移動する探触子６とによシ構成される。
開昭５６−３９４５９号、５７−１７５２５５号、５８
−２４８２７号等がある。これらの装置は超音波探触子
等の駆動方法が多少異なるものの、おおむね第１３図に
示す如く、直管１上に着脱自在に取付けられる軌道７と
、その上を直管１０周方向に走行する移動体４と、移動
体４に取付けられる探傷アーム５と、探傷アーム５に沿
って移動する探触子６とによシ構成される。
このような超音波探傷装置で配管を検査する場合、探触
子６はエルボ２に倣い走査される。従来のこの種装置に
あっては、配管が曲率を有する（曲がっている）ことに
ついて特別な配慮をしていな・いため、装置制御および
検査データ上、探触子６の位置は６′として表示または
記録されてい°た。従って、配管に欠陥がある場合、実
際の欠陥位置と検出表示された欠陥位置とにずれが生じ
る問題があった。
子６はエルボ２に倣い走査される。従来のこの種装置に
あっては、配管が曲率を有する（曲がっている）ことに
ついて特別な配慮をしていな・いため、装置制御および
検査データ上、探触子６の位置は６′として表示または
記録されてい°た。従って、配管に欠陥がある場合、実
際の欠陥位置と検出表示された欠陥位置とにずれが生じ
る問題があった。
本発明の目的は、被検体が曲がっている場合でも、超音
波探傷装置に特別なセンサ等を設けずに、被検体の曲率
を考慮して探触子の位置を求め、高精度に探傷検査でき
る探触子位置検出方式を提供することである。
波探傷装置に特別なセンサ等を設けずに、被検体の曲率
を考慮して探触子の位置を求め、高精度に探傷検査でき
る探触子位置検出方式を提供することである。
本発明ハ、配管の直ｙ＋エルボ、エルボ＋エルボ等の溶
接部を探傷する場合、配管の直径１曲率半径、溶接線に
対する超音波探傷装置の取シ付は位置を基に、探傷アー
ム上の探触位置から、溶接線を基準位置として探触子の
距離を求める方式を与えるものである。このように溶接
線を基準とするのは、溶接によシ生ずる欠陥が探傷の対
象となるからであシ、溶接線から離れ六部分には探傷す
べき欠陥が基本的に生じないからである。
接部を探傷する場合、配管の直径１曲率半径、溶接線に
対する超音波探傷装置の取シ付は位置を基に、探傷アー
ム上の探触位置から、溶接線を基準位置として探触子の
距離を求める方式を与えるものである。このように溶接
線を基準とするのは、溶接によシ生ずる欠陥が探傷の対
象となるからであシ、溶接線から離れ六部分には探傷す
べき欠陥が基本的に生じないからである。
以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図によシ説明す
る。
る。
第１図は、直管＋エルボ溶接部のエルボ背側を探傷する
場合の探触子位置検出方式の原理図、第２図は、腹側を
探傷する場合の探触子位置検出方式の原理図である。
場合の探触子位置検出方式の原理図、第２図は、腹側を
探傷する場合の探触子位置検出方式の原理図である。
まず、直管＋エルボ溶接部のエルボ背側を探傷する場合
の探触子位置検出方式について、第１図によシ説明する
。一般に、直ｆ１とエルボ２との溶接３との溶接３を検
査するための超音波探傷装置は、超音波探傷装置が配管
１．２の周方向に走行するために溶接線３の直管１側に
設置される軌道７と、探触子６ｆ：配管１，２の周方向
に駆動するために軌道７上を走行する移動体４と、探触
子６ｔｌ−配管１，２の軸方向に、駆動するために移動
体４に対し回動自在に設けられる探傷アーム５と、探傷
アーム５に沿って配管１，２上を移動する探触子６とに
より構成される。
の探触子位置検出方式について、第１図によシ説明する
。一般に、直ｆ１とエルボ２との溶接３との溶接３を検
査するための超音波探傷装置は、超音波探傷装置が配管
１．２の周方向に走行するために溶接線３の直管１側に
設置される軌道７と、探触子６ｆ：配管１，２の周方向
に駆動するために軌道７上を走行する移動体４と、探触
子６ｔｌ−配管１，２の軸方向に、駆動するために移動
体４に対し回動自在に設けられる探傷アーム５と、探傷
アーム５に沿って配管１，２上を移動する探触子６とに
より構成される。
この様な超音波探傷装置によシ、溶接３のエルボ２側を
検査する場合、探触子６の位置Ａ′は、配管１．２の軸
方向について、溶接線３上の点Ａ６’との距離で与えら
れる。ここで、エルボ２の曲率中心を０９曲率半径を几
、直径をＤとすると、探触子６の位１ｆＡ’は、曲率中
心０１曲率半径ｒ’＝１／２Ｄ＋Ｒ上の円弧Ａ（１’Ａ
’で与えられる。
検査する場合、探触子６の位置Ａ′は、配管１．２の軸
方向について、溶接線３上の点Ａ６’との距離で与えら
れる。ここで、エルボ２の曲率中心を０９曲率半径を几
、直径をＤとすると、探触子６の位１ｆＡ’は、曲率中
心０１曲率半径ｒ’＝１／２Ｄ＋Ｒ上の円弧Ａ（１’Ａ
’で与えられる。
この弧Ａ６ ’ Ａ ’を求めるためには、曲率半径ｒ
はエルボ２の寸法よシ与えられるから、弧Ａｏ’Ａ’（
Ｄ中心角ｌ Ａｏ’ ＯＡ ’ ＝α′を求めれば（１
）式％式％（１） 以下、この中心角α′の算出法について説明する。探傷
アーム５上の探触子６の位置をＡ１移動体４に探傷アー
ム５を取り付けた位置ｔ−Ｂ、探触子６が溶接線３上に
ある場合の探傷アーム５上の探触子６の位置ｔ”Ａｏと
する。ΔＯＡＢ及び△０ＡｏＢにおいて、それぞれ ／ＢＯＡ＝α ・・・・・・・・・（８）ｌ
Ｂ ＯＡ ｏ ＝α０ ・・・・・・・・
・（４）と置くと、 ！ α ；α−α０ ……＋や＃（５）となる。ま
ず、△ＯＡＢに於いて、ＢＡ即ち、搾傷アーム５上の探
触子６の位置をｌ、σＡ’ｉｒ。
はエルボ２の寸法よシ与えられるから、弧Ａｏ’Ａ’（
Ｄ中心角ｌ Ａｏ’ ＯＡ ’ ＝α′を求めれば（１
）式％式％（１） 以下、この中心角α′の算出法について説明する。探傷
アーム５上の探触子６の位置をＡ１移動体４に探傷アー
ム５を取り付けた位置ｔ−Ｂ、探触子６が溶接線３上に
ある場合の探傷アーム５上の探触子６の位置ｔ”Ａｏと
する。ΔＯＡＢ及び△０ＡｏＢにおいて、それぞれ ／ＢＯＡ＝α ・・・・・・・・・（８）ｌ
Ｂ ＯＡ ｏ ＝α０ ・・・・・・・・
・（４）と置くと、 ！ α ；α−α０ ……＋や＃（５）となる。ま
ず、△ＯＡＢに於いて、ＢＡ即ち、搾傷アーム５上の探
触子６の位置をｌ、σＡ’ｉｒ。
ＯＢｔ−ｍとすると、余弦定理よシ、
Ｌ”＝ｍ”＋ｒ雪−２ｍｒｃｏｓａ
ここで、配管１，２表面からのＡｏの高さをｈとすると
、ｒは、 ｒ＝几＋１／２Ｄ＋ｈ ・・・・・・・・・■
で与えられる。次に△０ＡｏＢにおいて、ＢＡ。
、ｒは、 ｒ＝几＋１／２Ｄ＋ｈ ・・・・・・・・・■
で与えられる。次に△０ＡｏＢにおいて、ＢＡ。
をｔｏとすると、ＱＪ、＝＝ｒであるから、余弦定理よ
シ、 ′ １−ｏ”＝ ｍ” ＋ ｒ ” −２ｍ ｒ ｃｏｓ
ａ。
シ、 ′ １−ｏ”＝ ｍ” ＋ ｒ ” −２ｍ ｒ ｃｏｓ
ａ。
ここで、（６）式及び（８）式において、ｒは■式の如
くエルボ２及び超音波探傷装置の寸法で、を及びｔｏは
、超音波探傷装置内の位置検出機構により検出される探
ｌｌ１Ｊアーム５上の探触子６の位置であるから、ａ及
びα０を求めるには、ｍ′ｔ−求める必要がある。そこ
で、線分ＯＡｏのＡＯ側の延長線上で、点Ｂから下した
垂線の足ｔ−Ｃとする。そして、ＢＣ即ち、移動体４に
探傷アーム５を取シ付けた位置Ｂと溶接線３との距離を
８１点Ｂの直管１からの高さ’ｔＨとすると、ΔＯＣＢ
において、ＢＣ＝８ ・・・・・・・・
・（９）ＯＣ＝ｒ’＋Ｈ＝Ｒ＋１／Ｄ＋Ｈ−・・−Ｑ＊
１０ｃＢ＝π／２ ・・・・・・・・・ａｌ）であ
るから σ−Ｂ＝ ８” ＋（ｒ’＋Ｈ）” ＝ｍ ・・・・・・・・・α２
よって、溶接線３からの探触子の位置Ａｏ’Ａ’は以下
の如く求められる。
くエルボ２及び超音波探傷装置の寸法で、を及びｔｏは
、超音波探傷装置内の位置検出機構により検出される探
ｌｌ１Ｊアーム５上の探触子６の位置であるから、ａ及
びα０を求めるには、ｍ′ｔ−求める必要がある。そこ
で、線分ＯＡｏのＡＯ側の延長線上で、点Ｂから下した
垂線の足ｔ−Ｃとする。そして、ＢＣ即ち、移動体４に
探傷アーム５を取シ付けた位置Ｂと溶接線３との距離を
８１点Ｂの直管１からの高さ’ｔＨとすると、ΔＯＣＢ
において、ＢＣ＝８ ・・・・・・・・
・（９）ＯＣ＝ｒ’＋Ｈ＝Ｒ＋１／Ｄ＋Ｈ−・・−Ｑ＊
１０ｃＢ＝π／２ ・・・・・・・・・ａｌ）であ
るから σ−Ｂ＝ ８” ＋（ｒ’＋Ｈ）” ＝ｍ ・・・・・・・・・α２
よって、溶接線３からの探触子の位置Ａｏ’Ａ’は以下
の如く求められる。
Ａ６ ’Ａ ’ ” ｒ ’α’ −−−
−−−−−−（１）但し、 ｒ ’ ＝ Ｒ＋ １
／ ２ Ｄ ”・”（２）α′＝α−α０
・・・・・・・・・（５）ｍチ Ｓ”＋（
ｒ ＋Ｈ）” ・・・・・・・・・α２ｒ＝Ｒ＋
１／２Ｄ＋ｈ −−−−−−−−−＜７）次に
、直管＋エルボ溶接部エルボ腹側を探傷する場合の配管
軸方向探触子位置検出方式について、第２図によシ説明
する。この場合も、背側を探傷する場合と同様に、各点
を定義する。溶接線３からの探触子６の位置Ａ ｏ ’
Ａ ’はＡｏ′Ａ′＝ｒ′α′ ・旧・
・・・・（１）但し ｒ ’ ＝Ｒ−１／ ２ Ｄ
・・・・”・（２）’となる。α′は α ５α−α０ ・ｌ１・・（５）ｒ＝ｒ’
−ｈ ＝Ｒ−１／２Ｄ−ｈ ・・・・・・（７）′となる
。又、ｍは、ΔＯＢＣにおいて、ＢＣ＝８
・・・・・・・・・（９）ＯＣ＝ｒ’ −Ｈ ＝Ｒ，−１／２Ｄ −Ｈ−−−−−−−−−Ｑ□’ＺＯ
ＣＢ＝π／２ であるから ０Ｂ＝ｖ’丁咥ゴ下’−Ｈ）” ＝ｍ ・・・・・・・・・（１１’
となる。よって、溶接線３からの探触子６の位置は以下
の如く求められる。
−−−−−−（１）但し、 ｒ ’ ＝ Ｒ＋ １
／ ２ Ｄ ”・”（２）α′＝α−α０
・・・・・・・・・（５）ｍチ Ｓ”＋（
ｒ ＋Ｈ）” ・・・・・・・・・α２ｒ＝Ｒ＋
１／２Ｄ＋ｈ −−−−−−−−−＜７）次に
、直管＋エルボ溶接部エルボ腹側を探傷する場合の配管
軸方向探触子位置検出方式について、第２図によシ説明
する。この場合も、背側を探傷する場合と同様に、各点
を定義する。溶接線３からの探触子６の位置Ａ ｏ ’
Ａ ’はＡｏ′Ａ′＝ｒ′α′ ・旧・
・・・・（１）但し ｒ ’ ＝Ｒ−１／ ２ Ｄ
・・・・”・（２）’となる。α′は α ５α−α０ ・ｌ１・・（５）ｒ＝ｒ’
−ｈ ＝Ｒ−１／２Ｄ−ｈ ・・・・・・（７）′となる
。又、ｍは、ΔＯＢＣにおいて、ＢＣ＝８
・・・・・・・・・（９）ＯＣ＝ｒ’ −Ｈ ＝Ｒ，−１／２Ｄ −Ｈ−−−−−−−−−Ｑ□’ＺＯ
ＣＢ＝π／２ であるから ０Ｂ＝ｖ’丁咥ゴ下’−Ｈ）” ＝ｍ ・・・・・・・・・（１１’
となる。よって、溶接線３からの探触子６の位置は以下
の如く求められる。
Ａｏ’Ａ’ ヤｒ ’ ＣＩ ’ ”、
”、”（１）但し ｒ’ ＝Ｒ−１／２ Ｄ
””（２）’αＩ＝α＝α０ ………
（５）ｍ＝Ｖ／１ｇ＋（ｒ’−Ｈ了ゝ ・・・・・・
・・・α２′ｒ ＝Ｒ−１／ ２ Ｄ−ｈ ＝（
７）’次に、エルボ上を任意の角度で探傷する場合の配
管軸方向探触子位置検出方式について、第３図及び第４
図によシ説明する。第３図は配管周方向の位置を角度で
示した図で、第４図は第３図のＸＸ断面を示す。いま、
第３図に示す様に、配管１．２の周方向の位置を角度で
定義する。第１図によシ説明したエルボ２背側の探傷は
、第４図におけるθ°での探傷、腹側の探傷は１８０°
での探傷に相当する。探触子６がエルボ２上を第４図に
示す様に移動する。ここで、探触子６のエルボ２の軸方
向への駆動は、エルボ２の曲率に沿って行なわれる場合
、その曲率中心０は、Ｐ４−＋Ｐ’間で移動し、この時
、曲率半径０’ Ａ’ ＝ｒ’は、探触子局方向の位置
をψとすると ０Ａ＝ｒ −Ｒ＋１／２Ｄｃｏｓψ −−−−−−（
２）〃となる。溶接線３からの探触子６の位置Ａ ｏ
’ Ａ ’は、この曲率上の弧の長さで与えられる。よ
って、探触子６がエルボ２の周方向０（ψ（１８０°。
”、”（１）但し ｒ’ ＝Ｒ−１／２ Ｄ
””（２）’αＩ＝α＝α０ ………
（５）ｍ＝Ｖ／１ｇ＋（ｒ’−Ｈ了ゝ ・・・・・・
・・・α２′ｒ ＝Ｒ−１／ ２ Ｄ−ｈ ＝（
７）’次に、エルボ上を任意の角度で探傷する場合の配
管軸方向探触子位置検出方式について、第３図及び第４
図によシ説明する。第３図は配管周方向の位置を角度で
示した図で、第４図は第３図のＸＸ断面を示す。いま、
第３図に示す様に、配管１．２の周方向の位置を角度で
定義する。第１図によシ説明したエルボ２背側の探傷は
、第４図におけるθ°での探傷、腹側の探傷は１８０°
での探傷に相当する。探触子６がエルボ２上を第４図に
示す様に移動する。ここで、探触子６のエルボ２の軸方
向への駆動は、エルボ２の曲率に沿って行なわれる場合
、その曲率中心０は、Ｐ４−＋Ｐ’間で移動し、この時
、曲率半径０’ Ａ’ ＝ｒ’は、探触子局方向の位置
をψとすると ０Ａ＝ｒ −Ｒ＋１／２Ｄｃｏｓψ −−−−−−（
２）〃となる。溶接線３からの探触子６の位置Ａ ｏ
’ Ａ ’は、この曲率上の弧の長さで与えられる。よ
って、探触子６がエルボ２の周方向０（ψ（１８０°。
１８０’（ψ（３６０’の位置にある場合、第１図及び
第２図に示した各点を、（２）“で与えられる線分ＯＡ
を含み、エルボ２の軸と平行な面に投影すると、探触子
６の位置が以下の様に求められる。
第２図に示した各点を、（２）“で与えられる線分ＯＡ
を含み、エルボ２の軸と平行な面に投影すると、探触子
６の位置が以下の様に求められる。
ＡＯ’Ａ’＝ ｒ ′α′ ・・・・・・・・
・（１）但し、 ｒ′＝几＋１／２ＤＣＯ８９）
・−・”・（２）“ａ ヨα−σ。
・山・・・・・（５）ｍ＝ ８”＋（ｒ’＋Ｈｃｏｓ
ψ）” ””Ｑ３“ｒ＝ｒ’＋ｂｃｏｓｔｐ ＝Ｒ，＋ （１／２Ｄ＋ｈ ）ＣＤＳ９） −−−・
−（７）“上記（２）“、α２”、（７）“式にψ＝０
及びψ＝πを代入すると、ψ＝００場合（２）、αＬ（
７）式に、ψ＝πの場合（２）’、α２′、（η′式に
一致する。よって上記式によシ、０≦ψ≦２πの範囲で
、探触子６の位置を求めることができる。
・（１）但し、 ｒ′＝几＋１／２ＤＣＯ８９）
・−・”・（２）“ａ ヨα−σ。
・山・・・・・（５）ｍ＝ ８”＋（ｒ’＋Ｈｃｏｓ
ψ）” ””Ｑ３“ｒ＝ｒ’＋ｂｃｏｓｔｐ ＝Ｒ，＋ （１／２Ｄ＋ｈ ）ＣＤＳ９） −−−・
−（７）“上記（２）“、α２”、（７）“式にψ＝０
及びψ＝πを代入すると、ψ＝００場合（２）、αＬ（
７）式に、ψ＝πの場合（２）’、α２′、（η′式に
一致する。よって上記式によシ、０≦ψ≦２πの範囲で
、探触子６の位置を求めることができる。
次に、本発明による探触子位置検出方式が適用される超
音波探傷装置の例を、第５図、第６図によシ説明する。
音波探傷装置の例を、第５図、第６図によシ説明する。
第５図は、特開昭５６−３９４５９号で開示されている
様な本発明方式を適用すべき超音波探傷装置の全体図、
第６図は第５図のＹ矢視図である。
様な本発明方式を適用すべき超音波探傷装置の全体図、
第６図は第５図のＹ矢視図である。
移動体４は、モータ８によシ駆動されるピニオン１０を
備えている。このビニオン１０が配管直管部１に設置さ
れた軌道７のラック１１と噛み合いながら回転すると、
移動体４は軌道７上を直管１の周方向に移動する。それ
に伴い、探触子６は、エルボ２の周方向に移動される。
備えている。このビニオン１０が配管直管部１に設置さ
れた軌道７のラック１１と噛み合いながら回転すると、
移動体４は軌道７上を直管１の周方向に移動する。それ
に伴い、探触子６は、エルボ２の周方向に移動される。
移動体４及び探触子６の配管１，２の周方向の位置ψ（
第４図）は、モータ８と直結したエンコーダ９によシ、
モータの回転数を検出して求められる。尚、移動体４は
、保持具１２によシ、軌道７に保持される。
第４図）は、モータ８と直結したエンコーダ９によシ、
モータの回転数を検出して求められる。尚、移動体４は
、保持具１２によシ、軌道７に保持される。
探触子６のエルボ２の軸方向への駆動は、作業者が探触
子６を走査するか、又は、移動体４に設けられたモータ
１４がボールネジ１３を回転させ、探触子保持部１７ｆ
、移動させてなされる。
子６を走査するか、又は、移動体４に設けられたモータ
１４がボールネジ１３を回転させ、探触子保持部１７ｆ
、移動させてなされる。
探傷アーム５上の探触子６の位置の検出は、本発明にお
いて次の様に行なわれる。まず、探触子６を手動走査す
る場合、探触子保持部１７が移動すると、ボールネジ１
３が回転する。この回転数をエンコーダ１５で検出し、
探触子６の探傷アーム５上の位置ｔ（第１図、第２図）
を求める。次に、モータ１４によシ探触子６ｔ−駆動す
る場合は、このモータ１４に直結したエンコーダ１５で
、モータ１４の回転数を検出し、探触子６の探傷アーム
５上の位置ｔを求めることができる。また、配管径ｈ、
エルボ曲率半径Ｒ１及び探触子保持部の高さＫ】７＝ｈ
は、超音波探傷装置の設計値又はでき上シ寸法から与え
られ、移動体４と探傷アーム５との接続部Ｂと溶接線３
との距離Ｓ１及び点Ｂの直管１からの高さＨは、超音波
探傷装置を直管１に取付けた後に測定し求められる。よ
って、（２）“、 （５）、 （６）、’ （８）、
（１２“、 （７）”で用いられている未知数が得られ
、溶接線３′ｆＩ：基準とした探触子６の位置Ａ ｏ
’ Ａ ’が（１）式から求められる。
いて次の様に行なわれる。まず、探触子６を手動走査す
る場合、探触子保持部１７が移動すると、ボールネジ１
３が回転する。この回転数をエンコーダ１５で検出し、
探触子６の探傷アーム５上の位置ｔ（第１図、第２図）
を求める。次に、モータ１４によシ探触子６ｔ−駆動す
る場合は、このモータ１４に直結したエンコーダ１５で
、モータ１４の回転数を検出し、探触子６の探傷アーム
５上の位置ｔを求めることができる。また、配管径ｈ、
エルボ曲率半径Ｒ１及び探触子保持部の高さＫ】７＝ｈ
は、超音波探傷装置の設計値又はでき上シ寸法から与え
られ、移動体４と探傷アーム５との接続部Ｂと溶接線３
との距離Ｓ１及び点Ｂの直管１からの高さＨは、超音波
探傷装置を直管１に取付けた後に測定し求められる。よ
って、（２）“、 （５）、 （６）、’ （８）、
（１２“、 （７）”で用いられている未知数が得られ
、溶接線３′ｆＩ：基準とした探触子６の位置Ａ ｏ
’ Ａ ’が（１）式から求められる。
次に、本発明による探触子位置検出方式によｈ、探触子
位置を検出するための回路の例を第７図〜第１２図によ
シ説明する。第７図は回路の全体を示す。几、Ｄ、Ｓ、
Ｈ，ｈは、制御装置のパネル等から入力される外部信号
で、ψｅ Ｌｍ ｚｏは超音波探傷装置のエンコーダに
より測定される内部信号である。ｒ′演算部では、几、
［）、ｃｏｓψにより（２）“式に基づきｒ′が計算さ
れる。ｍ演算部２０では、ｒ’ ｔ ｃ０８９）Ｉ ８
９ ＨＩＣｊＪ）（１３“式ニ基づき、ｍが計算される
。ｒ演算部２１ではｒ／。
位置を検出するための回路の例を第７図〜第１２図によ
シ説明する。第７図は回路の全体を示す。几、Ｄ、Ｓ、
Ｈ，ｈは、制御装置のパネル等から入力される外部信号
で、ψｅ Ｌｍ ｚｏは超音波探傷装置のエンコーダに
より測定される内部信号である。ｒ′演算部では、几、
［）、ｃｏｓψにより（２）“式に基づきｒ′が計算さ
れる。ｍ演算部２０では、ｒ’ ｔ ｃ０８９）Ｉ ８
９ ＨＩＣｊＪ）（１３“式ニ基づき、ｍが計算される
。ｒ演算部２１ではｒ／。
ｃＤｓψ、ｈによシ（７）“式に基づきｒが計算される
。
。
α演算部２２ではｍ、ｒ、ｔ６によｈ、（６）式に基づ
きαが計算される。α０演算部２３ではｍ、ｒ。
きαが計算される。α０演算部２３ではｍ、ｒ。
１ｏによｈ、（８）式に基づきα０が計算される。加減
算機２４ではα、α０によシ（５）式に基づきα′を計
算し、乗算機２５ではｒ／、α′により（１）式に基づ
き探触子位置Ａｏ’Ａ’を計算する。このＡｏ’Ａ’の
値は、制御装置の表示装置２６に表示され、又、検査信
号と共に記録装置２７に記録される。
算機２４ではα、α０によシ（５）式に基づきα′を計
算し、乗算機２５ではｒ／、α′により（１）式に基づ
き探触子位置Ａｏ’Ａ’を計算する。このＡｏ’Ａ’の
値は、制御装置の表示装置２６に表示され、又、検査信
号と共に記録装置２７に記録される。
第８図にｒ′演算部１９、第９図にｍ演算部２０、第１
０図にｒ演算部２１、第１１図にα乗算部２２、第１２
図にα０演算部２３０回路の例をそれぞれ示す。これら
の各図において、回路ブロック内の各記号は、上記種々
のパラメータに対し行なわれる演算を表わしている。例
えば、ｌｌｃｓ図において、ＯＰアンプ２８の記号ｒ
１／２Ｊは、パラメータＤがここで１７２Ｄとなるこ
とを表現しておｈ、この回路全体としては、Ｒ，Ｄ。
０図にｒ演算部２１、第１１図にα乗算部２２、第１２
図にα０演算部２３０回路の例をそれぞれ示す。これら
の各図において、回路ブロック内の各記号は、上記種々
のパラメータに対し行なわれる演算を表わしている。例
えば、ｌｌｃｓ図において、ＯＰアンプ２８の記号ｒ
１／２Ｊは、パラメータＤがここで１７２Ｄとなるこ
とを表現しておｈ、この回路全体としては、Ｒ，Ｄ。
＠Ｓψからｒ′を求める（２）“式を電気的に実行する
ものである。
ものである。
ｒ’＝Ｒ＋１／２Ｄ”９’ ”””・・”（２）“
その他の図についても、同様に理解できよう。
その他の図についても、同様に理解できよう。
本発明による探触子位置検出方式は、超音波探傷装置側
に特別なセンサ等を設けることなく、溶接線からの探触
子の距離を求めることができ、又、その演算回路も比較
的簡単なものであるから、探傷装置の小型軽量化を図υ
ながら、探傷精度の向上に大きな効果をもたらす。
に特別なセンサ等を設けることなく、溶接線からの探触
子の距離を求めることができ、又、その演算回路も比較
的簡単なものであるから、探傷装置の小型軽量化を図υ
ながら、探傷精度の向上に大きな効果をもたらす。
第１図は直管＋エルボ溶接部のエルボ背側を探傷する場
合の探触子位置検出方式の原理図、第２図は同じく腹側
を探傷する場合の探触子位置検出方式の原理図、４３図
及びＷ、４図はエルボ上を任意の角度で探傷する場合の
配管軸方向探触子位置検出方式の原理図、第５図は本発
明方式を適用すべき超音波探傷装置の全体図、第６図は
第５図のＹ矢視図、第７図は本発明方式にまう探触子位
置検出回路の全体図、第８図はそのうちｒ′演算部を表
わす回路ブロック図、第９図はｍ演算部、第１０図はｒ
演算部、第１１図はα演算部、第１２図はα０演算部金
それぞれ示す回路ブロック図、第１３図は従来の検出方
式を示す図である。 １・・・直管、２・・・エルボ、３・・・溶接線、４・
・・移動体、５・・・探傷アーム、６・・・探触子、７
・・・軌道、訃・・モータ、９・・・エンコーダ、１０
・・・ピニオン、１１・・・ランク、１２・・・保持具
、１３・・・ボールネジ、１４・・・モータ、１５・・
・エンコーダ、１６・・・ギア、１７・・・探触子保持
具、１８・・・ｃｏｓ関数発生器、１９・・・ｒ′演算
部、２０・・・ｍ演算部、２１・・・ｒ演算部、２２・
・・α演算部、２３・・・α。演算部、２４・・・加減
１機、２５・・・乗算機。 第１０ 佑２図 第５０ 宅８０ 躬９０ 擢１０口 躬１２０
合の探触子位置検出方式の原理図、第２図は同じく腹側
を探傷する場合の探触子位置検出方式の原理図、４３図
及びＷ、４図はエルボ上を任意の角度で探傷する場合の
配管軸方向探触子位置検出方式の原理図、第５図は本発
明方式を適用すべき超音波探傷装置の全体図、第６図は
第５図のＹ矢視図、第７図は本発明方式にまう探触子位
置検出回路の全体図、第８図はそのうちｒ′演算部を表
わす回路ブロック図、第９図はｍ演算部、第１０図はｒ
演算部、第１１図はα演算部、第１２図はα０演算部金
それぞれ示す回路ブロック図、第１３図は従来の検出方
式を示す図である。 １・・・直管、２・・・エルボ、３・・・溶接線、４・
・・移動体、５・・・探傷アーム、６・・・探触子、７
・・・軌道、訃・・モータ、９・・・エンコーダ、１０
・・・ピニオン、１１・・・ランク、１２・・・保持具
、１３・・・ボールネジ、１４・・・モータ、１５・・
・エンコーダ、１６・・・ギア、１７・・・探触子保持
具、１８・・・ｃｏｓ関数発生器、１９・・・ｒ′演算
部、２０・・・ｍ演算部、２１・・・ｒ演算部、２２・
・・α演算部、２３・・・α。演算部、２４・・・加減
１機、２５・・・乗算機。 第１０ 佑２図 第５０ 宅８０ 躬９０ 擢１０口 躬１２０
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、曲り部を含む配管等の被検体上に設置される軌道と
、この軌道に沿つて移動する移動体と、軌道と交差する
方向に設置され被検体の被検査面に垂直な面内で回転可
能に移動体に取付けられる探傷アームと、探傷アームに
保持される探触子とからなる超音波探傷装置の探触子位
置検出方式において、被検体の直径及び曲率と、超音波
探傷装置の被検体への取付け位置と、探触子の探傷アー
ムへの支持点と被検査面との間の距離とを測定する一方
、被検体上の移動体の位置と、探傷アーム上の探触子の
位置とを検出し、それらのデータから被検体の曲り等を
考慮して探触子位置を算出することを特徴とする探触子
位置検出方式。 ２、特許請求の範囲第１項において、被検体の曲ク部の
曲率半径をＲ、直径をＤ、探傷アームの移動体への取付
け位置と被検体の溶接線との被検面上の距離をＳ、探傷
アームの取付け位置被検面からの高さをＨ、探触子を探
傷アームに支持した点の被検面からの高さをｈ、探傷ア
ームの支持点と探傷アーム上の探触子の支持点との距離
をｌ、探触子が被検体の溶接線上にある場合の探傷アー
ムの支持点と探触子支持点との距離をｌ＿０、移動体の
被検体上の位置をψとすると、溶接線を基準とした探触
子の位置Ｌを次式で算出することを特徴とする探触子位
置検出方式。 Ｌ＝ｒ′α′ 但し、ｒ′＝（Ｒ＋１）／Ｄｃｏｓψ α′＝α−α＿０ α＝ｃｏｓ＾−＾１［（ｍ＾２＋ｒ＾２−ｌ＾２）／２
ｍｒ］ α＿０＝ｃｏｓ＾−＾１［（ｍ＾２＋ｒ＾２−ｌ＿０＾
２／２ｍｒ］ ｍ＝√［Ｓ＾２＋（ｒ′＋Ｈｃｏｓψ）＾２］ ｒ＝ｒ′＋ｈｃｏｓψ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60064666A JPH068731B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 探触子位置検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60064666A JPH068731B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 探触子位置検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223510A true JPS61223510A (ja) | 1986-10-04 |
| JPH068731B2 JPH068731B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=13264748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60064666A Expired - Lifetime JPH068731B2 (ja) | 1985-03-28 | 1985-03-28 | 探触子位置検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH068731B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212406A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 非破壊検査治具及び超音波非破壊検査装置 |
| JP2010160030A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 非破壊検査治具 |
| CN107917953A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-04-17 | 中国石油天然气集团公司 | 一种压裂弯头活动部位检验方法 |
| CN111413411A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-14 | 山东沂水机床厂有限公司 | 一种超声波直角弯管探伤机床 |
-
1985
- 1985-03-28 JP JP60064666A patent/JPH068731B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212406A (ja) * | 2006-02-13 | 2007-08-23 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 非破壊検査治具及び超音波非破壊検査装置 |
| JP2010160030A (ja) * | 2009-01-07 | 2010-07-22 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 非破壊検査治具 |
| CN107917953A (zh) * | 2017-11-03 | 2018-04-17 | 中国石油天然气集团公司 | 一种压裂弯头活动部位检验方法 |
| CN107917953B (zh) * | 2017-11-03 | 2021-07-02 | 中国石油天然气集团公司 | 一种压裂弯头活动部位检验方法 |
| CN111413411A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-14 | 山东沂水机床厂有限公司 | 一种超声波直角弯管探伤机床 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH068731B2 (ja) | 1994-02-02 |
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