JPS6222841Y2

JPS6222841Y2 -

Info

Publication number: JPS6222841Y2
Application number: JP1978072893U
Authority: JP
Priority date: 1978-05-31
Filing date: 1978-05-31
Publication date: 1987-06-10
Also published as: JPS54175382U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、原子力発電所などの配管の超音波探
傷に係り、特に可変角型超音波探触子の遠隔自動
走査装置に関する。

原子力発電所などの配管群を超音波探傷するに
際しては、従来から手作業を主体とした探傷が行
なわれていた。しかし、作業環境の厳しさから遠
隔自動走査装置の必要性が生じ、現在、各方面で
その開発が進められているが、重量、体積、走査
精度などの厳しい条件があり、これ等を満足する
ものはなかつた。例えば、重量の問題は、作業者
が狭い配管群の間を探傷位置に応じて持ち運ぶこ
とあるいは走査装置を持つた状態で梯子などを登
り降りすることなどからできるだけ軽くする必要
がある。また、走査装置を配管の円周に沿つて走
行させる場合に隣接する配管からその高さ方向に
制限が与えられる。また、特に構造的に要求され
ることは、放射線や高温の雰囲気などの作業環境
の厳しさから短時間で取付け、取外し作業ができ
るためのワンタツチ方式などを採用しなければな
らないことである。さらに、探傷を精度よく行な
うためには、探触子を目的の位置あるいは角度に
円滑にかつ精度よく走査できることあるいは被検
査物体と探触子との接触状態を走査位置に関係な
く常に良好に保つことが必要である。

第１図は従来から一般的に使用されてきた超音
波探傷自動走査装置の側面図である。配管などの
被検査物体２にガイドレール４を取付け、このガ
イドレール４に駆動部３を取付ける。探触子１が
被検査物体２の表面上を周方向、軸方向に沿つて
自由に走行できるようになつている。周方向の移
動は、ガイドレール４の円周上に設けられたラツ
ク１０に沿つて、ピニオン１２を介して駆動モー
タ９によつてなされる。また、軸方向の移動は、
駆動モータ８によつて平歯車１６を介してアーム
５に平行して取付けられたスクリユーネジ（図示
せず）の回転がなされ、それに連なる移動台６が
移動することによつてなされる。ここで、自在継
手７は、スプリング（図示せず）とともに探触子
１が被検査物体２に密着して走行するためのもの
である。ここで、探触子１から発せられる超音波
ビームは、一定方向に被検査物体２内に進むが、
一方向ビームでは傷の形状や大きさによつては検
出できない場合が生ずる。このため、超音波ビー
ムの送受信角度をある範囲内で変化させることが
有効であることが知られている。例えば、探触子
１を旋回させること、また、変角を与えることに
よつて超音波ビームの角度を変え、広範な探傷を
可能にすることができる。しかし、このようにす
れば超音波探傷の面では有効であるが、走査装置
の面では重くかつ大きくなる欠点がある。探触子
１付近に取付けた変角を与えるための駆動モータ
１５と旋回を与えるための駆動モータ１４が付け
られたことによつて重量が増加し、特にアーム５
が長くかつアーム５の先端に移動台６が移り、さ
らに重力が逆らう位置に移動した場合は、被検査
物体２と探触子１との間にギヤツプａを生じやす
くなり、探傷ができなくなる。

アーム５の長さは、探傷現場の配管状態と被検
査物体２の肉厚によつて決定される。例えば、第
２図から被検査物体２に隣接する配管群２０との
間隔が非常に狭い場合は、探傷範囲の大小に係わ
らずガイドレール４と周方向、軸方向の駆動部３
をかなり手前に取付けなければならず、当然アー
ム５の長さを長くしなければならない。さらに、
第３図から被検査物体２の肉厚Ｔによつて探触子
１の走査範囲が決る。すなわち、一般に溶接部１
７の幅Ｗと溶接によつて起る熱影響部１８Ａ，１
８Ｂの探傷を行なうことが規定されているが、熱
影響部１８，１８′は各々１／2Tの幅があるとさ
れている。これ等の探傷を行なうためには、A₁
の位置は探触子１の位置から超音波ビーム（鎖
線）を発する必要があり、探触子１を図左方に動
かしてA₂の位置まで行なうことと、さらに逆方
向から探触子１Ａによつて超音波ビーム（一点鎖
線）を発し、図右方に探触子１′を動かしてA₂か
らA₁の間の探傷も行ない、傷の形状、方向によ
る指向性の問題に対処するよう規定されている。
この結果、探触子の走査範囲は、溶接部１７のＷ
と熱影響部１８Ａ，１８Ｂのそれぞれ１／2Tと
A₁点から2T、A₂点からの2Tと合せたＷ＋5Tが
探触子の走査範囲になる。このため、肉厚Ｔが大
きくなるほど走査範囲も長くなり、第１図のアー
ム５の長さを長くしなければならない。

この問題に対処して種々の対策が実施されてい
るが、第４図はその一例である。第４図の超音波
探傷走査装置は、アーム５のアーム先端２４に弾
性体２３と回転体２２で構成されたホールダ２１
を被検査物体２の円周に沿つて巻き付け、駆動部
３の動きに従つて働くようにしたもので、第５図
はその側面図である。これによつて探触子１を被
検査物体２に一定圧力で接触させることができ
る。しかし、この方法で走査を行なうと、まず、
被検査物体２と接するための回転体の数が多くな
るため、接触抵抗が多くなること、重量増加によ
つてアーム５に捻れが生じ、正しい走査が行なえ
ない欠点があつた。また、被検査物体２の直径に
応じてホールダ２１をその都度取替えなければな
らないなど自由度のない欠点もあつた。また、ア
ーム５が長く、かつ、重くなるとガイドレール４
への駆動部３の取付力を強力にしなければなら
ず、構造的に大型になる。

本考案の目的は、探傷性能の向上と合せ、探触
子の被検査物体への接触圧力が重力の影響を受け
ることがなく、かつ、被検査物体の直径の変化に
簡単に追従できる構造とし、操作性も合せて向上
させた超音波探傷走査装置を提供するにある。

本考案は、管上に取付けられるガイドレール上
を移動する駆動部と、前記ガイドレールと交差す
る方向に配置されかつ前記駆動部に取付けられる
アームと、前記アームに取付けられるかつ前記ア
ームに沿つて移動する探触子とからなる超音波探
傷走査装置において、伸縮自在なホールダを前記
アームの先端部へ前記管の径方向へホールダ間隔
を可動自在にして備え、前記ホールダの先端側部
位に前記管の外周面に転がり方向を管周方向に向
けて接する回転体を備えることを特徴としたもの
である。

第６図は、超音波探傷用自動走査装置に本考案
を適用した実施例である。被検査物体２に取付け
られたガイドレール４に、周方向および移動台６
を軸方向に動かすための駆動機構を内蔵した駆動
部３を取付ける。また、駆動部３に取付けられた
アームを介して、前記移動台が設置される。この
移動台６には、探触子１に平歯車４１を介して、
変角を与えるための駆動モータ１５と、探触子１
に旋回を与えるための駆動モータ１４が取付けら
れている。また、自在継手７は被検査物体２に探
触子１が密着するためのものであり、スプリング
４２も同様の目的で設置される。さらに周方向の
駆動は、駆動部３に内蔵した駆動モータ（図示せ
ず）によつてピニオン（図示せず）を介してガイ
ドレール４と一体となつたラツク１０を走行す
る。他方、軸方向を走行する移動台６の重量やア
ーム５が長くなることによつてアーム先端２４が
下がり探触子１が被検査物体２から離れるため
に、本考案のホールダ３１をアーム先端２４に取
付けて防止する。一般に配管を探傷する場合は、
多種類の径の配管について行なう必要があり、こ
のため、ガイドレール４とホールダ３１を広範囲
の径の管に対して適用できれば経済的効果は大き
い。そこでホールダ３１を伸縮可能な二重管と
し、カメラの三脚のように出し入れを操作して長
さを変化させてやれば、管径の変化に対してある
程度追従することができる。ロツクネジ４３は、
ホールダ３１の長さを一定の長さに固定するため
に用いる。さらにホールダ３１の構造について詳
細に説明するための第６図の側面図は第７図の通
りである。第７図から被検査物体２を両側から抱
くようにホールダ３１，３１′をアーム先端２４
に取付ける。ホールダ３１，３１′はアーム先端
２４を軸にして自由に回転する構造となつてい
る。また、ホールダ３１の先端にはホールダ３
１′と結び付けるための少しの弾性を持つた固定
体３３が取付けてあり、この固定体の先端には複
数個の穴があり、これをフツク３４に引掛けるよ
うになつている。さらに、ホールダ３１，３１′
の先端部にはすべての方向に回転できる回転ボー
ル３２があり、被検査物体２の表面上を円滑に走
行できるようになつている。

本考案によれば、被検査物体の軸方向を走行す
る長さ、すなわち、アームの長さが長い場合ある
いは探触子の重量が大の場合においても、これら
の条件に関係なく探触子を被検査物体に対して一
定の圧力を保つて密着させて走行させることがで
き、超音波探傷が良好に行なわれるようになる。
また、ホールダの長さを伸縮させることにより対
称とする管径の適用範囲が広くなる。また、被検
査物体との接触部を少なくしたことにより、走行
時の摩擦抵抗が減少するとともにアームの捻れが
防止できる。また、ホールダの被検査物体への取
付けならびにホールダの長さの調整が容易に行な
えるようになつたため操作性が大幅に改善され
る。さらに、アーム先端を固定できることは駆動
部をガイドレールに取付ける力を少なくすること
ができるため、構造的にも簡単にでき、軽量化に
も結び付く。

第８図は、本考案の他の実施例であり、アーム
先端２４にホールダ４９を取付ける。このホール
ダ４９にはさらに各々が直角に曲つたホールダ４
８，４９が付き先端部には回転ボール３２が取付
けてある。これ等連結したホールダ４７，４８，
４９にはそれぞれ二重管になつており、それぞれ
ロツクネジ４４，４５，４６によつて長さを調節
できるようになつている。例えば、被検査物体２
の径が大きくなり被検査物体２′になつた場合に
は、ロツクネジ４４，４５，４６を操作してホル
ダ４７′，４８′，４９′のように長くすることに
より対処することができる。また、第８図ではホ
ールダ４７，４８，４９を二重管としたが、これ
に限定されるものでなく、例えば三重管、四重管
などの多重管にすることによつて対称とする被検
査物体への適用範囲が大幅に向上する。この場
合、ロツクネジは当然ながら三重管の場合は１ホ
ールダに２個というように増加することはいうま
でもない。さらに、この方法の場合は第７図と異
なり、ホールダ４７，５０側を連結するものは必
要ではないが、アーム先端２４部を固定する必要
がある。

本発明では、４軸駆動の超音波探傷走査装置に
ついて説明したが、これに限定されるものではな
く、例えば、２軸駆動の走査装置に対しても何ん
ら問題なく適用することはいうまでもない。さら
に、被検査物体に取付けられたガイドレール上を
走行する走査装置について説明したが、これに限
定されるものでなく、被検査物体上を走行する装
置においても有効に利用できる。

本考案によれば、管径が変つても超音波探傷を
行なうことができ、探触子の被検査物体への接触
圧力が重力の影響を受けることがなく、かつ操作
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から一般的に使用されてきた超音
波探傷走査装置の構造図、第２図は第１図の装置
を配管の探傷に適用した説明図、第３図は溶接部
の探傷範囲を示す図、第４図は探傷子が被検査面
から離れることを防止するための機構を第１図の
装置に取付けた状態を示した説明図、第５図は第
４図の−断面図、第６図は本考案の好適な一
実施例である超音波探傷走査装置の構造図、第７
図は第６図の−断面図、第８図は本考案の他
の実施例の構造図である。１……探傷子、２……配管、３……駆動部、４
……ガイドレール、５……アーム、６……移動
台、３１……ホールダ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

管上に取付けられるガイドレール上を移動する
駆動部と、前記ガイドレールと交差する方向に配
置されかつ前記駆動部に取付けられるアームと、
前記アームに取付けられるかつ前記アームに沿つ
て移動する探触子とからなる超音波探傷走査装置
において、伸縮自在なホールダを前記アームの先
端部へ前記管の径方向へホールダ間隔を可動自在
にして備え、前記ホールダの先端側部位に前記管
の外周面に転がり方向を管周方向に向けて接する
回転体を備えることを特徴とした超音波探傷走査
装置。