JPS6130762A - Ultrasonic flaw detection method and apparatus - Google Patents

Ultrasonic flaw detection method and apparatus

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JPS6130762A
JPS6130762A JP15247784A JP15247784A JPS6130762A JP S6130762 A JPS6130762 A JP S6130762A JP 15247784 A JP15247784 A JP 15247784A JP 15247784 A JP15247784 A JP 15247784A JP S6130762 A JPS6130762 A JP S6130762A
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JP
Japan
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ultrasonic
probe
flange
base
transmitting
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JP15247784A
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Japanese (ja)
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Taiji Hirasawa
平沢 泰治
Ichiro Furumura
古村 一朗
Satoshi Nagai
敏 長井
Masashi Takahashi
雅士 高橋
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enable to detect the presence of a surface defect at the joint part, by transmitting an ultrasonic wave to and receiving it from the joint part of a central flange from various angles on both sides tops of a base section of an object to be inspected to obtain echo information while positional information is found at transmitting and receiving points. CONSTITUTION:An ultrasonic beam BA1 is radiated to a groove 4 from an ultrasonic vibrator of an ultrasonic probe 13 at the axial position PA1 and the circumferential position QA1 at a distance lA1 from the center of a web 2 at a key groove section (corresponding to the flange joint part at the base section) 4 and the reflected beam BB1 received from a defect 5 with an ultrasonic vibrator of an ultrasonic probe 18 located at the position PB1 and QB1 to obtain peak values and beam course data while position data (lA1+lB1)/2 is obtained from a probe position detector. The probes 13 and 18 are also moved to the positions PA1, PAn, PB1 and PBn and QA1, QAn, QB1 and QBn respectively to obtain similar data while circumferential and axial sectional images are displayed on a CRT.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、被検体がベース部の上面の略中央部に鍔部が
突設されたものとして例えばタービンディスクであって
、このタービンディスクおける口−タシャフトとの嵌合
面のキー溝部(上記ベース部における上記鍔部付根部位
に相当する)に、ロータシャフト軸方向に沿って面上に
発生した欠陥の検出、及びこの面状欠陥先端のロータ軸
方向に沿っての位置変化、即ち、面状欠陥の形状を測定
するための超音波探傷方法及びその装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention provides an object to be examined, which is, for example, a turbine disk having a flange protruding from the upper surface of the base portion approximately at the center thereof, and an opening in the turbine disk. - Detection of defects occurring on the surface along the axial direction of the rotor shaft in the key groove portion of the fitting surface with the rotor shaft (corresponding to the base portion of the flange in the base portion), and the rotor at the tip of this planar defect. The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method and apparatus for measuring positional changes along the axial direction, that is, the shape of planar defects.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来、第8図に示すような被検体どしてタービンディス
クおレプるロータシャフトとの嵌合面のキー溝部を探傷
する場合、図に示すように、ターどンディスク1の外部
からウェアを挟んだ両側に伸びた探触子駆動装置7A、
7Bの先端に斜角探触子6A、6Bを取付け、超音波ビ
ーム8Aをタービンディスク1のキー溝部4に入射させ
、欠陥5からの反射エコー8Bを検出して、欠陥先端反
則エコーとキー溝天井部からの反射エコーのビーム路程
より欠陥5の深さを測定することが行なわれている。
Conventionally, when testing the key groove part of the fitting surface of the turbine disk with the rotor shaft using the test object as shown in FIG. 8, as shown in the figure, wear was removed from the outside of the turbine disk 1. Probe drive device 7A extending on both sides of the sandwich,
Oblique angle probes 6A and 6B are attached to the tip of 7B, and the ultrasonic beam 8A is made incident on the key groove part 4 of the turbine disk 1, and the reflected echo 8B from the defect 5 is detected, and the defect tip foul echo and the key groove are detected. The depth of the defect 5 is measured from the beam path of the echo reflected from the ceiling.

しかし乍、上述した手法では、欠陥5までの入射ビーム
8A及び反射エコー8Bのビーム路程全長が長くなって
しまうため、ターごンディスク1の材料に起因するノイ
ズエコー等が増加し、キー溝ウェブ部における浅い欠陥
を検出することは困難であった。
However, in the above-described method, the total beam path length of the incident beam 8A and reflected echo 8B to the defect 5 becomes long, so noise echoes etc. due to the material of the targon disk 1 increase, and the keyway web It was difficult to detect shallow defects in the area.

また、ウェブ2下の欠陥深さを測定できる範囲は、ウェ
ブ2の厚さ、或いはハブ3の内外径寸法によりウェブ2
の中央部近傍に限られてしまうため、ウェブ2の欠陥位
置の変化、即ち欠陥形状を測定することは困難であった
Furthermore, the range in which the depth of defects under the web 2 can be measured depends on the thickness of the web 2 or the inner and outer diameter dimensions of the hub 3.
Therefore, it was difficult to measure the change in the defect position of the web 2, that is, the defect shape.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上記事情に基いてなされたもので、その目的
とするところは、ベース部の上面の略中央部に鍔部が突
設された被検体の上記ベース部における上記鍔部付根部
位に存在する面状欠陥の有無、及び形状測定を容易且つ
高精度に探傷可能とした超音波探傷方法及びその装置を
提供することにある。
The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to apply the flange to the root portion of the flange on the base of a subject having a flange protruding from the approximate center of the upper surface of the base. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic flaw detection method and an apparatus therefor that enable easy and highly accurate flaw detection to determine the presence or absence of existing planar defects and to measure their shape.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明による超音波探傷装置は、ベース部の上面の略中
央部に鍔部が突設された被検体の上記ベース部の両側上
面夫々に配置されるものであって超音波送受波方向が左
右対称且つ同一の屈折角を有する一対の超音波振動子を
備えた送信用及び受信用超音波探触子と、この送信用及
び受信用超音波探触子夫々を上記被検体のベース部の上
記鍔部に沿った伸長方向及びこの伸長方向に対して直角
方向に移動させる探触子移動部と、上記送信用及び受信
用超音波探触子夫々の位置を検出する探触子位置検出部
と、上記送信用及び受信用超音波探触子夫々の一方の超
音波振動子を用いて上記ベース部における上記鍔部付根
部位に対して上記伸長方向の右(又は左〉から超音波送
受信を行なうと共に上記送信用及び受信用超音波探触子
夫々の他方の超音波振動子を用いて上記鍔部付根部位に
対して伸長方向の左(又は右)から超音波送受信を行な
って超音波エコー情報を得この超音波エコー情報と上記
探触子位置検出部からの探触子位置情報とに基いて上記
ベース部における上記鍔部付根部位に存在する欠陥の位
置情報及び形状情報を求めてこれを表示する本体部とか
ら構成されたことを特徴とし、上記ベース部の両側上面
の多方向から上記鍔部付根部位に対し超音波送受信を行
なうことにより超音波エコー情報を得、この超音波エコ
ー情報と上記多方向から超音波送受信を行なう際の送受
信点位置情報とを知って上記鍔部付根部位を超音波探傷
するようにしたことを特徴としている。
The ultrasonic flaw detection device according to the present invention is arranged on both sides of the upper surface of the base part of the test object, which has a collar protruding from the approximate center of the upper surface of the base part, and the ultrasonic wave transmission and reception directions are left and right. A transmitting and receiving ultrasonic probe is provided with a pair of ultrasonic transducers that are symmetrical and have the same refraction angle; a probe moving section that moves in an extending direction along the flange and a direction perpendicular to this extending direction; a probe position detecting section that detects the respective positions of the transmitting and receiving ultrasonic probes; , transmitting and receiving ultrasonic waves from the right (or left) in the extension direction to the root portion of the flange in the base using one of the ultrasonic transducers of the transmitting and receiving ultrasonic probes. At the same time, using the other ultrasonic transducer of the transmitting and receiving ultrasonic probes, ultrasonic waves are transmitted and received from the left (or right) of the extension direction to the base of the flange to obtain ultrasonic echo information. Based on the obtained ultrasonic echo information and the probe position information from the probe position detection section, find the position information and shape information of the defect existing at the root of the flange in the base part, and calculate this information. and a main body for displaying, the ultrasonic echo information is obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves from multiple directions on both upper surfaces of the base to the base of the flange, and the ultrasonic echo information is displayed. The present invention is characterized in that the base portion of the flange portion is subjected to ultrasonic flaw detection by knowing the positional information of the transmitting and receiving points when transmitting and receiving ultrasonic waves from multiple directions.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を図を参照して説明する。第1
図は本実施例の超音波探傷装置を示すブロック図である
。第2図(a>(b)は夫々本実施例の超音波探触子、
探触子移動部、探触子位置検出部等をタービンディスク
1のウェブ2を挟んだハブ3上の同一軸上に配置した場
合の軸方向断面図、上方から見た図である。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure is a block diagram showing the ultrasonic flaw detection apparatus of this embodiment. FIG. 2 (a>(b) is the ultrasonic probe of this example,
FIG. 2 is an axial cross-sectional view and a view from above when a probe moving section, a probe position detecting section, etc. are arranged on the same axis on a hub 3 sandwiching a web 2 of a turbine disk 1. FIG.

第1図及び第2図(a)(b)において、10はモータ
等よりなる第1.第2の駆動手段11A。
In FIG. 1 and FIGS. 2(a) and (b), 10 is a first motor consisting of a motor, etc. Second driving means 11A.

11Bを有し且つハブ3上に配置された探触子移動部で
あり、第1の駆動手段11Aによりハブ3上の周方向S
に移動可能に構成されている。12A、12Bは夫々探
触子移動部10に設けられた第1.第2のエンコーダで
あり、第1のエンコーダ12Aによりこの探触子移動部
10の位置検出を行なっている。13は探触子移動部1
0に設けられ、第2の駆動手段11Bによりこの探触子
移動部10上でのハブ3の軸方向Aに移動可能な送信用
の超音波探触子である。この超音波探触子13は第2の
エンコーダ12Bによりその位置検出が行なわれている
。14A、14Bは夫々探触子移動部10に設けられ、
超音波探触子13の移動時に原点の設定を行なうリミッ
トスイッチである。
11B and is disposed on the hub 3, and is moved in the circumferential direction S on the hub 3 by the first driving means 11A.
It is configured to be movable. 12A and 12B are the first. This is a second encoder, and detects the position of the probe moving unit 10 by the first encoder 12A. 13 is the probe moving part 1
0 and is a transmitting ultrasonic probe that is movable in the axial direction A of the hub 3 on the probe moving unit 10 by a second driving means 11B. The position of this ultrasonic probe 13 is detected by a second encoder 12B. 14A and 14B are respectively provided in the probe moving section 10,
This is a limit switch that sets the origin when the ultrasonic probe 13 moves.

ここで、超音波探触子13は一対の超音波振動子13A
、13Bを有し、これら一対の超音波振動子13A、1
3Bは首振り角θ及び屈折角βが一定値になるように構
成されている。また、超音波探触子13は高精度の探傷
を図るため、探触子移動部10によりハブ3に対して一
定押圧力で保持されつつ移動可能になっている。
Here, the ultrasonic probe 13 includes a pair of ultrasonic transducers 13A.
, 13B, and these pair of ultrasonic transducers 13A, 1
3B is configured so that the swing angle θ and the refraction angle β are constant values. Further, in order to perform highly accurate flaw detection, the ultrasonic probe 13 is movable while being held with a constant pressing force against the hub 3 by the probe moving section 10.

15はモータ等よりなる第1.第2の駆動手段16A、
16Bを有し且つハブ3上の上記探触子移動部10と同
一軸上に配置された探触子移動部であり、第1の駆動手
段16−Aによりハブ3上の周方向Sに移動可能に構成
されている。17A。
Reference numeral 15 denotes a first motor including a motor and the like. second driving means 16A;
16B and is arranged on the same axis as the probe moving section 10 on the hub 3, and is moved in the circumferential direction S on the hub 3 by the first driving means 16-A. configured to be possible. 17A.

17Bは夫々探触子移動部15に設けられた第1゜第2
のエンコーダであり、第1のエンコーダ17Aによりこ
の探触子移動部15の位置検出を行なっている。18は
探触子移動部15に設けられ、第2の駆動手段16Bに
よりこの探触子移動部15上でのハブ3の軸方向へに移
動可能な送信用の超音波探触子である。この超音波探触
子18は第2のエンコーダ17Bにより位置検出が行な
われている。19A、19Bは夫々探触子移動部15に
設けられ、超音波探触子18の移動時に原点の設定を行
なうリミットスイッチである。ここで、超音波探触子1
8は一対の超音波振動子18A。
17B are the first and second parts provided in the probe moving section 15, respectively.
The position of the probe moving unit 15 is detected by the first encoder 17A. Reference numeral 18 denotes a transmitting ultrasonic probe provided in the probe moving section 15 and movable in the axial direction of the hub 3 on the probe moving section 15 by a second driving means 16B. The position of this ultrasonic probe 18 is detected by a second encoder 17B. Reference numerals 19A and 19B are limit switches provided in the probe moving section 15, respectively, for setting the origin when the ultrasonic probe 18 is moved. Here, ultrasonic probe 1
8 is a pair of ultrasonic transducers 18A.

18Bを有し、これら一対の超音波振動子18A。18B, and a pair of ultrasonic transducers 18A.

18Bは、首振り角θ及び屈折角βが一定値になるよう
に構成されている。また、超音波探触子18は高精度の
探傷を図るため、探触子移動部15により、ハブ3に対
して一定押圧力で保持されっつ移動可能になっている。
18B is configured such that the swing angle θ and the refraction angle β are constant values. Further, in order to perform high-precision flaw detection, the ultrasonic probe 18 is movable while being held with a constant pressing force against the hub 3 by a probe moving section 15.

20は超音波探触子13の各超音波振動子13A、13
Bに選択的に送信用の高電圧パルスを与える送信器であ
る。21は超音波探触子18の各超音波振動子18A、
1’8Bから選択的に得られた反射エコー信号を受信し
、所定の信号レベルまで増幅する受信器である。22は
受信器21からの反射エコー信号に基いて、そのピーク
値及びそのビーム路程を算出し、デジタル信号化する信
号処理器である。
20 each ultrasonic transducer 13A, 13 of the ultrasonic probe 13
This is a transmitter that selectively applies high voltage pulses to B for transmission. 21 each ultrasonic transducer 18A of the ultrasonic probe 18;
This is a receiver that receives reflected echo signals selectively obtained from 1'8B and amplifies them to a predetermined signal level. 22 is a signal processor that calculates the peak value and beam path length of the reflected echo signal from the receiver 21 and converts it into a digital signal.

23は送信器20に超音波励振タイミングを制御する信
号を与えるマイクロコンピュータである。
23 is a microcomputer that provides the transmitter 20 with a signal for controlling the ultrasonic excitation timing.

24はマイクロコンピュータ23からの超音波励振タイ
ミングを制御する信号を制御器25を介して取込み、予
め記憶されている上記探触子移動部10.15の周方向
$1及び軸方向Aの移動パターン〈走査方法)を選択し
、その選択された移動パターン(走査方法)を示す指令
を、探触子移動部10.15の各第1.第2の駆動手段
11A。
Reference numeral 24 receives a signal for controlling the ultrasonic excitation timing from the microcomputer 23 via the controller 25, and inputs a movement pattern in the circumferential direction $1 and the axial direction A of the probe moving section 10.15 that is stored in advance. (scanning method) and sends a command indicating the selected movement pattern (scanning method) to each first . Second driving means 11A.

11B、16A、16Bに与える走査方法記憶回路であ
る。この走査方法記憶回路24は、例えばジグザグ走査
として軸方向ピッチ及び周方向ピッチが予め複数に設定
された第3図(a)に示す軸方向AのビッヂX1 、X
2である移動パターン(走査方法)を示す指令、第3図
(b)に示す周方向SのピッチY1.Y2の移動パター
ン(走査方法)を示す指令を記憶している。
11B, 16A, and 16B. This scanning method storage circuit 24 stores bits X1 and X in the axial direction A shown in FIG.
2, a command indicating a movement pattern (scanning method) of Y1.2, a pitch Y1.2 in the circumferential direction S shown in FIG. 3(b). A command indicating the movement pattern (scanning method) of Y2 is stored.

26は探触子移動部10.15の各第1.第2のエンコ
ーダ12A、12B、17A、17B及びリミットスイ
ッチ14A、14B、19A、1     ’9Bから
信号を取込み、超音波探触子13.1.8位置信号を検
出する探触子位置検出部である。
26 is each first .26 of the probe moving section 10.15. A probe position detection section that receives signals from the second encoders 12A, 12B, 17A, 17B and limit switches 14A, 14B, 19A, 1'9B and detects the position signal of the ultrasonic probe 13.1.8. be.

27はマイクロコンピュータ23からの超音波励振タイ
ミングを制御する信号に基いて、探触子位置検出部26
からの位置データとこの位置データに対応した信号処理
器22からのピーク値データ及びビーム路程データとを
測定データ群として記憶するメモリである。28はメモ
リ27からの測定データ群に基いて欠陥5をBスコープ
像、Cスコープ像にて映像表示するCRT (陰極線管
)である。29はメモリ27からの測定データ群を数値
表示する表示器である。30はCRT28、表示器2つ
で表示された映像表示及び数値表示を紙等に記録するハ
ードコピーである。
27 is a probe position detection unit 26 based on a signal from the microcomputer 23 that controls the ultrasonic excitation timing.
This is a memory that stores the position data from , and the peak value data and beam path data from the signal processor 22 corresponding to this position data as a measurement data group. Reference numeral 28 denotes a CRT (cathode ray tube) that displays images of the defect 5 in a B scope image and a C scope image based on the measurement data group from the memory 27. 29 is a display that numerically displays the measurement data group from the memory 27. 30 is a hard copy for recording on paper or the like the video display and numerical display displayed on the CRT 28 and two display devices.

次ぎに上記の如く構成された本実施例の作用について説
明する。即ち、第2図(a)(b)に示すように、超音
波探触子13.18が夫々キー溝4のウェブ2の中央部
から距離λAt、j2e工である軸方向位置PA1、P
Blで、周方向位置QAl、QBLに在るとし、マイク
ロコンピュータ23からの超音波励振タイミングを制御
する信号により、送信器20は超音波探触子13の超音
波振動子13Aに高電圧パルスを印加し、超音波ビーム
BAIをキー溝4に放射する。これにより、欠陥5から
の反射ビームBBIは超音波探触子18の超音波振動子
18Aにより受信され、受信器21を介して信号処理器
22に取込まれる。このように軸方向位置PAI、PB
Iで超音波送受信すると、この位置でのウェブ2の探傷
測定位置は(2A1+2B1 )/2となり、この探傷
の結果によりメモリ27には、探触子位置検出部26カ
)らの位置データ(βA 工+f;IB1 )/、2と
、信号処理器22からのピーク値データ及びビーム路程
データとが測定データ群として記憶される。
Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained. That is, as shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the ultrasonic probes 13 and 18 are located at axial positions PA1 and P at distances λAt and j2e from the center of the web 2 of the keyway 4, respectively.
The transmitter 20 sends a high voltage pulse to the ultrasonic transducer 13A of the ultrasonic probe 13 based on a signal from the microcomputer 23 that controls the ultrasonic excitation timing. and radiates the ultrasonic beam BAI to the keyway 4. As a result, the reflected beam BBI from the defect 5 is received by the ultrasonic transducer 18A of the ultrasonic probe 18 and taken into the signal processor 22 via the receiver 21. In this way the axial positions PAI, PB
When ultrasonic waves are transmitted and received at I, the flaw detection measurement position of the web 2 at this position becomes (2A1+2B1)/2, and as a result of this flaw detection, the position data (βA IB1)/2, peak value data and beam path data from the signal processor 22 are stored as a measurement data group.

次ぎに、マイクロコンピュータ23は、その超音波励振
タイミングを制御する信号に基き制御器25を介して操
作方法記憶回路24を動作さぜ、探触子移動部10.1
5の第2の駆動手段11B。
Next, the microcomputer 23 operates the operating method storage circuit 24 via the controller 25 based on the signal for controlling the ultrasonic excitation timing, and the probe moving unit 10.1
5 second driving means 11B.

16Bを所定のピッチだけ軸方向Aに駆動し、超音波探
触子13.18夫々をキー溝4のウェブ2の中央部から
距tliQA2、λB2である軸方向位置PAz、Pa
2に移動させる。そして上記と同様に送信器20により
超音波探触子13の超音波振動子13Aに高電圧パルス
を印加し、超音波ど一ムBA2をキー溝4に放射する。
16B in the axial direction A by a predetermined pitch, and the ultrasonic probes 13 and 18 are moved to axial positions PAz and Pa at distances tliQA2 and λB2 from the center of the web 2 of the keyway 4, respectively.
Move to 2. Then, in the same manner as described above, a high voltage pulse is applied to the ultrasonic transducer 13A of the ultrasonic probe 13 by the transmitter 20, and the ultrasonic beam BA2 is emitted to the keyway 4.

これにより、欠陥5からの反射ビームBB2は、超音波
探触子18の超音波振動子18Aにより受信され、受信
器21を介して信号処理器22に取込まれ、探触子位置
検出部26からの位置データ(βA2+282 )/2
と、信号処理器22からのピーク値データ及びビーム路
程データとが測定データ群としてメモリ27に記憶され
る。
As a result, the reflected beam BB2 from the defect 5 is received by the ultrasonic transducer 18A of the ultrasonic probe 18, is taken into the signal processor 22 via the receiver 21, and is sent to the probe position detection unit 26. Position data from (βA2+282)/2
, the peak value data and beam path data from the signal processor 22 are stored in the memory 27 as a measurement data group.

上述した動作を繰返すこと、即ち、超音波探触子13.
18夫々をキー溝4のウェブ2の中央部から距離PAI
→PAa、Pat→PBrLへ(移動させて、超音波ビ
ームBAI 、8A2、〜、BAnとし、反射エコーB
BI 、BB2、〜、Bsnとして、位置データ(J2
A + +j2e + )/2、(+ =1.2.〜.
n)におけるピーク値データ及びビーム路程データと共
に測定データ群としてメモリ27に記憶し、次ぎにマイ
クロコンピュータ23は、その超音波励振タイミングを
制御する信号に基き制御器25を介して操作方法記憶回
路24を動作させ、探触子移動部’to、15の第1の
駆動手段11A、16Aを所定のピッチだけ周方向Sに
駆動し、上記と同様に軸方向Aに超音波探触子13.1
8を移動させつつ超音波送受信を行なう。そして、探触
子移動部10.15(超音波探触子13.18)を周方
向にQAI→Q A n %QBI→QBnへと移動さ
せ、所謂、ジグザグ走査を行なって超音波送受信を行な
う。ここで、超音波探触子”13.18がキー溝4の中
央部を通過したならば、探傷の分解能を向上させるため
に超音波振動子13A、18Aに代えて超音波ビーム方
向が反対となる超音波振動子13B、18Bを用いて超
音波送受信を行なう。
Repeating the above-mentioned operation, ie, ultrasonic probe 13.
18 each at a distance PAI from the center of the web 2 of the keyway 4
→PAa, Pat → PBrL (move to make ultrasound beam BAI, 8A2, ~, BAn, and reflect echo B
Position data (J2
A + +j2e + )/2, (+ = 1.2.~.
The microcomputer 23 stores the measurement data together with the peak value data and beam path data in the memory 27 as a group of measurement data, and then the microcomputer 23 controls the operation method storage circuit 24 via the controller 25 based on the signal that controls the ultrasonic excitation timing. to drive the first driving means 11A, 16A of the probe moving section 15 in the circumferential direction S by a predetermined pitch, and move the ultrasonic probe 13.1 in the axial direction A in the same manner as above.
Transmission and reception of ultrasonic waves is performed while moving 8. Then, the probe moving unit 10.15 (ultrasonic probe 13.18) is moved in the circumferential direction from QAI to QA n %QBI to QBn to perform so-called zigzag scanning and transmit and receive ultrasound. . Here, once the ultrasonic probe "13.18" passes through the center of the keyway 4, the direction of the ultrasonic beam is reversed instead of the ultrasonic transducers 13A and 18A in order to improve the resolution of flaw detection. Ultrasonic waves are transmitted and received using the ultrasonic transducers 13B and 18B.

上述したジグザグ走査を行ないつつ超音波送受信を行な
赤うことにより、CRT28では、例えば、第4図に示
すように、探触子位置に対応して反射エコーのピーク値
、及びビーム路程が表示されることになる。また、CR
T28では、第5図(a)に示すようにキー溝2の部位
の円周方向断面におけるのBスコープ像表示、第5図(
b)に示すようにキー溝2の部位の軸方向断面における
Bスコープ像表示を行なうことが可能となる。更に、C
RT2Bでは、第6図に示すように、キー溝2の部位の
Cスコープ像表示を行なうことが可能となる。また、表
示器29では、信号処理によって得られた欠陥5の数値
データが表示される。
By transmitting and receiving ultrasonic waves while performing the above-mentioned zigzag scanning and turning red, the CRT 28 displays the peak value of the reflected echo and the beam path corresponding to the probe position, as shown in Figure 4, for example. will be done. Also, CR
At T28, as shown in FIG. 5(a), a B scope image is displayed in the circumferential cross section of the keyway 2, and FIG.
As shown in b), it is possible to display a B-scope image in an axial section of the keyway 2. Furthermore, C
In RT2B, as shown in FIG. 6, it is possible to display a C-scope image of the keyway 2. Further, on the display 29, numerical data of the defect 5 obtained by signal processing is displayed.

以上述べたように、本実施例によれば、キー溝2の部位
に対して超音波探触子13.18をマイクロコンピュー
タ23の管理下にてジグザグ走査を行ないつつ超音波送
受信を行ない、Bスコープ像、Cスコープ像、数値デー
タを表示するようにしたので、キー溝2の部位に存在す
る欠陥5の有無、欠陥5の寸法、その形状等を短時間且
つ高精度に検査することが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the ultrasonic probes 13 and 18 perform zigzag scanning with respect to the keyway 2 under the control of the microcomputer 23 while transmitting and receiving ultrasonic waves. Since the scope image, C-scope image, and numerical data are displayed, it is possible to inspect the presence or absence of the defect 5 existing in the keyway 2, the dimensions of the defect 5, its shape, etc. in a short time and with high precision. becomes.

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
、第7図に示すように、キー溝4を包含するような探触
子移動部10A、15Aを用い、探触子移動部10A、
15A上で超音波探触子13゜18を互いに同期をとっ
てジグザグ走査Gを行なうことにより、第2図に示すよ
うな探触子移動部10.15のウェブ3上での移動を無
くするようにして、このウェブ3上での移動に伴う探傷
誤差を低減するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments, but for example, as shown in FIG.
By performing zigzag scanning G with the ultrasonic probes 13.18 synchronized with each other on 15A, the movement of the probe moving part 10.15 on the web 3 as shown in FIG. 2 is eliminated. In this way, flaw detection errors caused by movement on the web 3 may be reduced.

また、本実施例では、被検体としてタービンディスクで
あって、このタービンディスクおけるロータシャフトと
の嵌合面のキー溝部について説明したが、被検体として
はこれに限定されることなく、ベース部の上面の略中央
部に鍔部が突設されたものであって、上記ベース部にお
ける上記鍔部付根部位を超音波探傷する場合に適用され
るものである。上記以外に本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施可能である。
In addition, in this example, the object to be inspected is a turbine disk, and the key groove portion of the fitting surface of the turbine disk with the rotor shaft has been described, but the object to be examined is not limited to this, and the A flange is provided in a protruding manner at approximately the center of the upper surface, and is applied when performing ultrasonic flaw detection on the root portion of the flange in the base. In addition to the above, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように本発明によれば、ベース部の上面の略
中央部に鍔部が突設された被検体の上記ベース部の両側
上面夫々に配置されるものであって超音波送受波方向が
左右対称且つ同一の屈折角を有する〜対の超音波振動子
を備えた送信用及び受信用超音波探触子と、この送信用
及び受信用超音波探触子夫々を上記被検体のベース部の
上記鍔部に沿った伸長方向及びこの伸長方向に対して直
角方向に移動させる探触子移動部と、上記送信用及び受
信用超音波探触子夫々の位置を検出する探触子位置検出
部と、上記送信用及び受信用超音波探触子夫々の一方の
超音波振動子を用いて上記べ、−ス部における上記鍔部
付根部位に対して上記伸長方向の右(又は左)から超音
波送受信を行なうと共に上記送信用及び受信用超音波探
触子夫々の他方の超音波振動子を用いて上記鍔部付根部
位に対して伸長方向の左(又は右)から超音波送受信を
行なって超音波エコー情報を得この超音波エコー情報と
上記探触子位置検出部からの探触子位置情報とに基いて
上記ベース部における上記鍔部付根部位に存在する欠陥
の位置情報及び形状情報を求めてこれを表示する本体部
とから構成され、上記ベース部の両側上面の多方向から
上記鍔部付根部位に対し超音波送受信を行なうことによ
り超音波エコー情報を得、この超音波エコー情報と上記
多方向から超音波送受信を行なう際の送受信点位置情報
とを知って上記鍔部付根部位を超音波探傷するようにし
たので、上記ベース部の上面の略中央部に鍔部が突設さ
れた被検体の上記ベース部における上記鍔部付根部位に
存在する面状欠陥の有無、及び形状測定を容易且つ高精
度に探傷可能とした超音波探傷方法及びその装置を提供
することができる。
As described above, according to the present invention, the flange is disposed on each of the upper surfaces of both sides of the base part of the subject, which has a flange protruding from the approximate center of the upper surface of the base part, and is arranged in the ultrasound transmission and reception direction. transmitting and receiving ultrasonic probes each having a pair of ultrasonic transducers that are bilaterally symmetrical and have the same refraction angle; a probe moving section that moves the transmitting and receiving ultrasonic probes in an extending direction along the flange of the section and in a direction perpendicular to the extending direction; and a probe position that detects the respective positions of the transmitting and receiving ultrasonic probes. Using the detection unit and one of the ultrasonic transducers of the transmitting and receiving ultrasonic probes, the base portion is located to the right (or left) of the base portion of the flange portion in the direction of extension. Ultrasonic waves are transmitted and received from the left (or right) of the extension direction to the base of the flange using the other ultrasonic transducer of the transmitting and receiving ultrasonic probes. Based on this ultrasonic echo information and the probe position information from the probe position detection unit, the position information and shape of the defect existing at the base portion of the flange portion in the base portion are obtained. It consists of a main body that obtains and displays information, and obtains ultrasonic echo information by transmitting and receiving ultrasonic waves from multiple directions on both upper surfaces of the base to the base of the flange. Since the base portion of the flange is ultrasonically detected by knowing the transmitting/receiving point position information when transmitting and receiving ultrasonic waves from multiple directions, the flange protrudes approximately at the center of the upper surface of the base. It is possible to provide an ultrasonic flaw detection method and an apparatus therefor that enable easy and highly accurate flaw detection to determine the presence or absence of a planar defect existing at the root of the flange in the base of the test object and to measure the shape with ease. .

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

第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は同実
施例の要部を示す図、第3図は同実施例における走査方
法記憶回路を説明するためのパターン図、第4図乃至第
6図は夫々同実施例の作用を説明するための図、第7図
は本発明の他の実施例を説明するための図、第8図は従
来の超音波探傷方法を説明するための斜視図である。 10.15.10A、15A・・・探触子移動部、11
A、11B、16A、16B・・・駆動手段、12A、
12B、I 7A、17B・・・エンコーダ、13.1
8・・・超音波探触子、13A、13B、18A、18
B・・・超音波振動子、14A、148.19A、19
B・・・リミットスイッチ、2o・・・送信器、21・
・・受信器、22・・・信号処理器、23・・・マイク
ロコンピュータ、24・・・走査方法記憶回路、25・
・・制御器、26・・・探触子位置検出部、27・・・
メモリ、28・・・CAR丁、29・・・表示器、3o
・・・ハードコピー。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第6図 第7図 第8図
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing main parts of the embodiment, FIG. 3 is a pattern diagram for explaining a scanning method storage circuit in the embodiment, and FIG. 4 to 6 are diagrams for explaining the operation of the same embodiment, FIG. 7 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram for explaining the conventional ultrasonic flaw detection method. FIG. 10.15.10A, 15A... Probe moving part, 11
A, 11B, 16A, 16B...driving means, 12A,
12B, I 7A, 17B...Encoder, 13.1
8... Ultrasonic probe, 13A, 13B, 18A, 18
B... Ultrasonic vibrator, 14A, 148.19A, 19
B... Limit switch, 2o... Transmitter, 21.
...Receiver, 22...Signal processor, 23...Microcomputer, 24...Scanning method storage circuit, 25.
...Controller, 26...Probe position detection section, 27...
Memory, 28...CAR block, 29...Display unit, 3o
···hard copy. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue Figure 6 Figure 7 Figure 8

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ベース部の上面の略中央部に鍔部が突設された被
検体の上記ベース部における上記鍔部付根部位を超音波
探傷する超音波探傷方法において、上記ベース部の両側
上面の多方向から上記鍔部付根部位に対し超音波送受信
を行なうことにより超音波エコー情報を得、この超音波
エコー情報と上記多方向から超音波送受信を行なう際の
送受信点位置情報とを知って上記鍔部付根部位を超音波
探傷する超音波探傷方法。
(1) In an ultrasonic flaw detection method for ultrasonic flaw detection of the root portion of the flange in the base of a specimen having a flange protruding from the approximate center of the upper surface of the base, Ultrasonic echo information is obtained by transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the base of the flange from various directions, and by knowing this ultrasound echo information and the transmitting and receiving point position information when transmitting and receiving ultrasonic waves from multiple directions, An ultrasonic flaw detection method that detects ultrasonic flaws at the root of a part.
(2)ベース部の上面の略中央部に鍔部が突設された被
検体の上記ベース部の両側上面夫々に配置されるもので
あって超音波送受波方向が左右対称且つ同一の屈折角を
有する一対の超音波振動子を備えた送信用及び受信用超
音波探触子と、この送信用及び受信用超音波探触子夫々
を上記被検体のベース部の上記鍔部に沿った伸長方向及
びこの伸長方向に対して直角方向に移動させる探触子移
動部と、上記送信用及び受信用超音波探触子夫々の位置
を検出する探触子位置検出部と、上記送信用及び受信用
超音波探触子夫々の一方の超音波振動子を用いて上記ベ
ース部における上記鍔部付根部位に対して上記伸長方向
の右(又は左)から超音波送受信を行なうと共に上記送
信用及び受信用超音波探触子夫々の他方の超音波振動子
を用いて上記鍔部付根部位に対して伸長方向の左(又は
右)から超音波送受信を行なって超音波エコー情報を得
この超音波エコー情報と上記探触子位置検出部からの探
触子位置情報とに基いて上記ベース部における上記鍔部
付根部位に存在する欠陥の位置情報及び形状情報を求め
てこれを表示する本体部とから構成されたことを特徴と
する超音波探傷装置。
(2) A flange is disposed on each side of the upper surface of the base of the subject having a flange protruding from the approximate center of the upper surface of the base, and the ultrasonic wave transmission and reception directions are symmetrical and have the same refraction angle. a transmitting and receiving ultrasonic probe equipped with a pair of ultrasonic transducers having a transmitting and receiving ultrasonic probe, each of which is extended along the flange of the base of the subject. a probe moving section that moves the ultrasonic probe in a direction perpendicular to the direction and the extension direction; a probe position detecting section that detects the respective positions of the transmitting and receiving ultrasonic probes; Ultrasonic waves are transmitted and received from the right (or left) in the extension direction to the base portion of the flange using one ultrasonic transducer of each of the ultrasonic probes. Using the other ultrasonic transducer of each ultrasonic probe, ultrasonic waves are transmitted and received from the left (or right) in the extension direction to the base of the flange to obtain ultrasonic echo information. a main body section that determines and displays position information and shape information of a defect existing at the base of the flange portion in the base section based on the information and the probe position information from the probe position detection section; An ultrasonic flaw detection device characterized by:
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0333652A (en) * 1989-06-30 1991-02-13 Hitachi Ltd Ultrasonic inspection method and apparatus
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