JPS6154446A - 超音波探傷装置 - Google Patents

超音波探傷装置

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Publication number
JPS6154446A
JPS6154446A JP59178018A JP17801884A JPS6154446A JP S6154446 A JPS6154446 A JP S6154446A JP 59178018 A JP59178018 A JP 59178018A JP 17801884 A JP17801884 A JP 17801884A JP S6154446 A JPS6154446 A JP S6154446A
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JP
Japan
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ultrasonic
ultrasonic transducer
piping
subject
flaw detection
Prior art date
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Pending
Application number
JP59178018A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Mizuguchi
水口 宏司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nippon Atomic Industry Group Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6154446A publication Critical patent/JPS6154446A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating 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
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は原子力発電プラント内の配管等の探傷検査に使
用される超音波探(セ装置に関する。
(発明の技術的背景〕 一般に、原子力発電プラントにJ3いては供用期間中検
査が定期的に実施されている。そして、この供用期間中
検査において万一欠陥が発見された場合には、速やかに
欠陥部を除去、補修して原子力発電プラントの健全性、
安全性を確保し、原子炉運転中の不慮の事故を未然に防
止せんどしている。この供用期間中検査項目の中には礪
器、配管等の溶接部の探傷検査が含まれる。
ところで、探傷検査の方法としては肉眼による方法、X
線透過による方法または超音波による方法等種々の方法
が考えられる。しかし、肉眼による方法では内部の欠陥
を発見できないという欠点がある。また、X線透過によ
る方法ではX線発生装置が必要となるが、このX線発生
装置は比較的大型であるためプラント内の狭い空間で使
用するに適さないばかりか、原子力発電プラント内のは
器、配管等は放射化されているためX線検出に困テ1を
伴う。そこで、原子力発電プラントにおいては前述のよ
うな欠点のない超音波による方法が採用されている。こ
の超音波による方法は原子力発電プラントの配管等に使
用されている材料が主に対超音波伝搬性に優れる炭素鋼
である点からも好適であると言える。
第8図および第9図は原子力発電プラントの配管の溶接
部等の探傷検査に使用されている従来の超音波探傷装置
を示している。第9図に示すようにこの超音波探傷装置
は超音波トランスジューサ1を備えている。この超音波
トランスジューサ1におりる超音波送信、受信の原理を
説明する。
第10図は超音波送信部を示すものであり、ケース2内
には圧電索子3が配設されている。今、ここで圧電素子
3とケース2の底板4との間に高周波電源5より電圧を
印加するとすれば、圧電素子3は■械的に変形、振動す
る。そして、この変形、振動はケース2の底板4を通じ
て被検体6内に超音波として伝達される。この場合、ケ
ース2の底板4は被検体6に当接して置か’+7ければ
ならない。また、第11図は超音波受信部を示すもので
あり、超音波送信部と同様に、ケース7内には圧電素子
8が配設されている。今、ここで被検体6から超音波が
戻ってくる場合を考えれば、この超音波によって圧電素
子8が礪械的に変形、振動する。そして、この圧電素子
8の変形、撮動によって電圧(Vout)が発生する。
この場合にも、ケース7の底板9は被検体6に当接して
置かれなければならない。なお、超音波送信部J5よび
超音波受信部においてケース2,7の底板4,9を被検
体6に当接しておいてもなお隙間が存在づ゛る場合には
、この隙間に水、グリースまたは油などの音響伝達材を
注入する必要がある。
また、超音波探傷装置は第8図、第9図に示すように配
管10と同心状に配置される回転リング11を備えてい
る。この回転リング11は継手12を介して配管10に
固定される外側リング11aと、この外側リング11a
の内側に回転自在に取り付けられた内側リング11bと
から構成されている。外側リング11aには継手12部
分に内側リング11bを回転駆動させる駆動装置13(
第9図)が設けられている。一方、内側リング11bに
は配管10の外周面上を転勤する車輪14.14の付設
されたホルダ15が設置プられている。そして、このホ
ルダ15には前記超音波トランスジューサ1が付設され
ている。
さらに、ホルダ15には第8図に示すように給水ホース
16、走行用ケーブル17および超音波トランスジュー
サ信号用ケーブル18の一端が接続されている。そして
、この給水ホース16、走行用ケーブル17および超音
波トランスジューサ信号用ケーブル18の他端は別の部
屋に設置される給水装置19、走行制御装置2oおよび
超音波送受信信号処理装置21にそれぞれ接続されてい
る。
なお、第8図において符号22は超音波トランスジュー
サ1を配管10の軸方向に移動させるための機構を表わ
している。
続いて、作業の概略を説明する。
原子力発電プラントの配管104よ保温材で被覆されて
いるので、検査対象範囲にある保管材を除去する。次い
で、検査対象範囲の表面仕上げの様子を確認し、その検
査対象範囲に錆止め用塗料が塗布されていたり、表面が
錆ついていたりまたは表面の凹凸が著しい場合には検査
対象範囲の研磨を行う。次いで、超音波トランスジュー
サ1を支持ツる回転リング11を継手12を介して配管
10にセットする。このとき、超音波トランスジューサ
1が配管10の表面に当接されるようにする。次いで、
走行制御装置20および超音波送受信信号処理装置21
を結線すると共に、超音波トランスジューサ1と配管1
0との隙間へ水を供給する給水ボース16をtIA設す
る。次いで、遠隔自動操作にて超音波トランスジューサ
1と配管10との隙間へ水を供給しながら、駆動装置1
3にJ、り内側リング11bを回転させる。この内側リ
ング11bの回転によりホルダ15に取り(qGJられ
ている超音波トランスジューサ1が配管10の外周上を
走行して連続的に探傷検査が行われる。
なお、回転リング11が配管10にセットできない場合
には作業者が直接超音波トランスジユーザ1を走行させ
る。
〔背與技術の問題点〕
しかしながら、このような超音波探10装■には次のよ
うな難点がある。
すなわら、探傷検査の準備作業において検査対象範囲の
表面仕上げの様子を確認し、その検査対象範囲に錆止め
用塗料が塗布されていたり、表面が鋳ついていたりまた
は表面の凹凸が著しい場合には前述のように検査対象範
囲の研磨を行い、超音波トランスジューサ1が配管10
の表面に滑らかに当接されるようにしなければならない
。しかし、この作業には長時間要するので、原子力発電
プラント内の放射、線の被曝を受ける危険性がある。
かかる事情は回転リング11が配’J10にセットでき
ず、作業者が直接超音波トランスジューサ1を取り扱う
場合も同様である。
また、前述のように接触型の超音波トランスジューサ1
を用いるものにおいては、超音波トランスジューサ1と
配管10の表面との間に隙間が存在する場合には、その
隙間に前述のように音響伝達材を注入する必要がある。
しかし、この音響伝達材を用いた場合、探(篇検査後に
綺麗に吹きとる必要があると共に、この音響伝達材は床
面に零れ易いのでその対策が必要となる。
さらに、接触型の超音波トランスジューサ1を用いるも
のにおいては、超音波トランスジュー91を配管10の
表面に密むさせて走行させなければならず、また超音波
(−ランスジューサ1ど配管10の表面との間の隙間に
音響伝達材を供給しなければならないので、勢い超音波
探傷装置は複雑とならざるを得ない。
〔発明の目的〕
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、検査対象範
囲の研磨、音響伝達材の注入が不要で、しかも構造が簡
素であり作業の迅速化を図ることのできる超音波探傷装
置を提供するとこを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は、被検体に吸着して走行する自走式走行車と、
被検体と一定間隔を置くようにして前記走行車に搭載さ
れる非接触型の超音波トランスジューサと、この超音波
トランスジューサの超音波送受信信号を処理する超音波
送受信信号処理装置を有するものである。
〔発明の実施例〕 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図および第2図は本発明に係る超音波探傷装置の実
施例を示している。この第1図および第2図において符
号22は自走式の走行車を示しており、この走行車22
には非接触型の超音波トランスジューサ23が搭載され
ている。この超音波トランスジューサ23における超音
波送信、受信の原理を説明する。
第3図は超音波送信部を示すものであり、被検体24の
上方に磁石25が設置され、一方接検体24と磁石25
との間に高周波電流コイル26が設置されている。今、
ここで高周波電流コイル26に高周波電源27を用いて
a周波電流を流した場合を考えれば、この高周波電流コ
イル26による磁場が生じ、この磁場によって被検体2
4内に渦電流28が生じる。そして、この渦電流28が
生じると、渦電流28と磁石25による磁場29との積
に比例した力が被検体24内に生じ、この力によって被
検体24の内部に変位を生じてこれが超音波となる。ま
た、第4図は超音波受信部を示すものであり、被検体2
4の上方に磁石30が設置され、一方接検体24と磁石
30どの間に高周波電流コイル31が設8されている。
今、ここで被検体24の内部に超音波による変位が生じ
ている場合を考えれば、磁石30による磁場32の作用
により、磁場32と変位に比例する起電力が発生する。
そして、この起電力ににり被検体24の電気型導度に応
じた渦電流33が生じる。
而して、この渦電流33が生じると磁場が形成され、こ
の腎蚤場により高周波電流コイル31に電流が流れる。
この超音波トランスジューサ23に用いられる磁石25
.30は永久磁石、電磁石のいずれであっても良い。第
5図および第6図にはこのうち電磁石を用いた超音波ト
ランスジューサ23が示されている。この第5図および
第6図において符号34.35.36は磁気ヨーク、励
磁コイル、応周波電流コイルをそれぞれ表している。
また、第1図において符号37.38は走行車22の車
輪を表わしている。この車輪37.38は磁石材等から
形成され、走行車22を配管10に吸着させるようにな
されている。また、車輪37.38間の中心距離は配管
10の径に応じて適宜選択されており、これにより配管
10の表面と超音波トランスジューサ23との間隔が一
定となるようなされている。さらにまた、走行車22に
は車輪37.38を回転駆動させるための駆動装置(モ
ータ)39.40が搭載されている。
ざらに、検査室とは別の部屋には、第7図に示ずように
、走行車22の走行制御を行うための走行制御装置41
と、超音波トランスジューサ23の超音波送受信信号を
処理する超音波送受信信号処理装置42が設置されてい
る。
なお、第7図において符号43は駆動装置用J3よび超
音波トランスジューサ23の超音波送受信用ケーブルを
表わしている。
続いて、実施例の作用を説明する。
先ず、超音波トランスジューサ23等を搭載する走行車
22を配管10上にセットする。この場合の走行車22
のセットは走行車22を車輪37゜38を介して配管1
0に吸着させることによってなされる。また、走行車2
2のセットの向きは例えば配管10の外周全体に亘って
存在する溶接線44の上を走行車22が走行できる向き
である。
次いで、駆動装置39.40を作動させ走行中22を走
行させる。その間、走行車22の走行を走行制御装置4
1によって制御する。また、その間、超音波トランスジ
ューサ23によって探傷検査を連続的に行う。なお、走
行車22は配管10の下側に位置する場合もあるが、走
行車22は車輪37.38によって配管10に吸着され
ているので落下することはない。
この実施例の超音波探傷装置によれば次の効果を得るこ
とができる。
即ら、非接触で探傷検査が行えるので、例えば検査対象
範囲に錆止め用塗料が塗布されている等の場合でも、配
管10の研磨は不要となる。したがって準備作業に要す
る時間が著しく短縮化され、被曝の低減を図ることがで
きる。
また、超音波トランスジューサ23と配管10との間に
音響伝達材を注入する必要がないので、音響伝達材を使
用した場合の不都合を解消することができる。
さらに、超音波トランスジューサ23を検査対象面に密
着させる必要がないので、超音波探傷装置の簡略化、コ
ストダウンを図ることができる。
また、走行車22の車輪37.38は磁石材等から形成
され、走行車22はこの車輪37.38を介して配管1
0に吸着されるので、そのセットが容易であり、さらに
配管10の下側の探傷検査を行う場合に落下することは
ない。
(発明の効果) 以上説明したように本発明は、被検体に吸着して走行す
る自走式走行車と、被検体と一定間隔を置くようにして
前記走行車に搭載される非接触型の超音波トランスジュ
ーサと、この超音波トランスジューサの超音波送受信信
号を処理する超音波送受信信号処理装置を有するので、
作業性の向上、装置自体の簡略化を図ることができる。
この結果、作業中の被曝の軽減、コストの低減を図るこ
とが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る超音波探1セ装置の実施例におけ
る走行車の側面図、第2図は第1図の走行車の平面図、
第3図および第4図は第1図の超音波探傷vic置にお
ける超音波トランスジューサの超音波送受信の原理を示
す図、第5図および第6図は第1図の超音波探傷装置の
超音波トランスジュ−サのII!t 13図、第7図は
第1図の超音波探(U装置の全体図、第8図は従来の超
音波探傷装置の全体図、第9図は第8図の超音波探1n
装置の部分図、第10図および第11図は第8図の超音
波探傷装置dにおけるJIIJ FJ波ヒトランスジュ
ーサ超音波送受信の原理を示す図である。 1.23・・・超音波トランスジューサ、6.24・・
・被検体、10・・・配管(被検体)、22・・・走行
車、37.38・・・車輪、39.40・・・駆動装置
、41・・・走行制御装置、42・・・超音波送受信信
号処理装置。 出願人代理人  猪  股    清 第1図 第2図 第5図 第6図 、5) 第7図 第8図 とり     どI 第10図 第11図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検体に吸着して走行する自走式走行車と、被検体
    と一定間隔を置くようにして前記走行車に搭載される非
    接触型の超音波トランスジューサと、この超音波トラン
    スジューサの超音波送受信信号を処理する超音波送受信
    信号処理装置を有することを特徴とする超音波探傷装置
    。 2、走行車の車輪は磁石材等からなり、前記走行車は前
    記車輪を介して被検体に吸着できるようになされている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の超音波探
    傷装置。 3、超音波トランスジューサの超音波送受信部は被検体
    と一定間隔を置いて配設される磁石と、被検体と前記磁
    石との間に配設される高周波電流コイルとを含んで構成
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項また
    は第2項記載の超音波探傷装置。
JP59178018A 1984-08-27 1984-08-27 超音波探傷装置 Pending JPS6154446A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009097989A (ja) * 2007-10-17 2009-05-07 Nippon Kogyo Kensa Kk 探触子移動装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5722785A (en) * 1980-07-18 1982-02-05 Suwa Seikosha Kk Electric razor with edge shaving

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