JPS62257053A - ヘツダ−の管孔を検査するための走査装置および方法 - Google Patents

ヘツダ−の管孔を検査するための走査装置および方法

Info

Publication number
JPS62257053A
JPS62257053A JP62093455A JP9345587A JPS62257053A JP S62257053 A JPS62257053 A JP S62257053A JP 62093455 A JP62093455 A JP 62093455A JP 9345587 A JP9345587 A JP 9345587A JP S62257053 A JPS62257053 A JP S62257053A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tube
scanning device
spring
header
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62093455A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0660889B2 (ja
Inventor
ジヨン・ハリス・フローラ
ロバート・エドワード・ウオマツク
カールトン・ユージーン・ステイネツト
クロード・ウエイン・ダルトン
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.)
Babcock and Wilcox Co
Original Assignee
Babcock and Wilcox Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Babcock and Wilcox Co filed Critical Babcock and Wilcox Co
Publication of JPS62257053A publication Critical patent/JPS62257053A/ja
Publication of JPH0660889B2 publication Critical patent/JPH0660889B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/002—Component parts or details of steam boilers specially adapted for nuclear steam generators, e.g. maintenance, repairing or inspecting equipment not otherwise provided for
    • F22B37/003—Maintenance, repairing or inspecting equipment positioned in or via the headers
    • F22B37/005—Positioning apparatus specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9013—Arrangements for scanning
    • G01N27/902—Arrangements for scanning by moving the sensors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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】 ”１ｕｌ１日ｎ）ｆｔ　幻■亡ｐ　ｉＭ　ＲＥＩ１呈ユ
Ｊυｌ止分Ｍ 本発明は、管寄せもしくはヘッダー（以下ヘッダーと称
する）の管孔の表面の検査に係り、特に、ヘッダーの管
孔の表面を検査するための新規且つ改良された走査装置
および方法に関する。
魚玉立１里 ヘッダーは、流体回路からの流体を集め或いは流体を流
体回路に分配するための手段として蒸気ボイラで広範に
用いられている。このようなヘッダーは、典型的に、断
面が円形で大きい直径を有する厚壁の円筒状の道管と、
ヘッダーの壁を貫通して形成された孔内に部分的に延び
る多数の真直なまたは湾曲した管根部とを備えている。
管根部は、転造された継ぎ平成るいは溶接管接続部を介
してヘッダーに固定されている。ヘッダーの外部に延び
る各管根部の部分の端部は、通常、管根部に溶接される
管の形態にある流体回路の構成要素に接続されるよう設
計されている。
火力発電所のボイラの蒸気ヘッダーに設けられている管
孔内周のヘッダー表面から発生する亀裂は、費用の掛か
る、予定外のプラントの運転停止を生ぜしめる故障を招
来し得る。しかしながら、このような亀裂を早い段階で
検出すれば、予定されている保守および修理のための停
止中にヘッダーを修理したり或いは交換するための計画
を立てることができる。非破壊試験による構造要素の孔
を取り巻く表面近傍の亀裂の検出および特性認識はしば
しば、構成要素の状態および残りの使用寿命を評価する
上での重要な因子となる。亀裂の特性認識、即ちヘッダ
ーの孔の表面から始まる亀裂の深さ、長さおよび位置の
測定もしくは推定量は、ヘッダーの残りの使用寿命を予
測しヘッダーの修理或いは交換を計画する上で付加的な
情報と共に利用される。
藍米且ｌ 亀裂は、オプチカル、ファイバ技術を用いるボロスコー
プ（ｂｏｒｏｓｃｏｐｅｓ）を使用して検出されている
。孔に対する接近即ちアクセスは、ヘッダー内に延びる
管もしくは管根部の一部分を切断し除去することにより
実現されている６しかる後に、ボロスコープを孔内に主
動操作で挿入して回転し全周面を検査する。しかしなが
ら、プローブ（探子）対表面間間隔における変動に対す
る計器の感度が原因で、ボロスコープの適切な位置設定
を達成するのは困難である。従って、それによって得ら
れるデータの品質および信頼性は、プローブの比較的一
定の位置および整合もしくはアラインメントを維持する
制御された操作を可能にする機構を用いなければ充分で
はない、超音波変換器もしくはトランスジューサおよび
渦電流プローブを含む他のセンサの使用に関しても同じ
問題並びに他の問題が生ずる。
免豆Ω旦光 本発明の目的は、ヘッダーの管孔内に検査プローブその
他を支持し位置付けるための新規な装置を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、検査プローブまたは同様物を用い
てヘッダーの管孔内周表面を端から端へと順次して検査
するための手段を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、亀裂を検出し亀裂の深さを計
算するために、回転または軸方向操作あるいは両方の操
作を行うことによりヘッダーの管孔を点検もしくは検査
する方法を提供することにある。
元ｌ１１１去 本発明の好適な実施例による装置においては、プローブ
は、管根部取付は機構に取付けられ、一方、該機構は駆
動部に接続して、それにより、ヘッダー管孔内でプロー
ブを回転し直線運動させる。取付は機構は、プローブ　
アッセンブリと駆動部との間に接続される。取付は機構
は、本発明の装置を支持するように管根部に着脱可能に
接続されるように設計されている。プローブは、プロー
ブ　センサを、ヘッダー管孔を内周表面と係合するよう
に押圧するためのばね手段を備える。
本発明の別の好適な実施例においては、管取付は機構は
、ばね手段に接続された中空円筒体を中央に備える。ば
ね手段、従ってセンサは、中空の円筒体の運動に応答し
て運動可能である。中空の円筒体上にはフランジ付きの
管が摺動自在に配置される。管取付は機構は更に、管上
に配置される拡大成いは膨脹可能な一対のリングと、該
リングを拡大して管の根部と支持係合せしめるための管
に設けられた手段とを備える。中空の円筒体は、湾曲し
た管根部を走査することができるように可撓性の材料か
ら構成することができる。駆動部は、中空の円筒体およ
びそれと共にセンサを回転し且つ軸方向に移動するため
の手段を備える。
亀裂深さ等の計算のためのデータを得るには渦電流法の
使用が好ましいことが判明した。
支嵐叢り皿Ｊ 以下の説明において参照する全図面を通して、同じ参照
数字は同じまたは対応の部分を指すものとする。
図面、特に第１図を参照するに、この図には、内面１６
から外面１８へと壁厚を貫通している複数個の孔２２を
有する円筒状のヘッダー（管寄せ）２０が示しである。
これら孔２２内には複数個の管根部２４が受けられてお
り、例えば第２図に溶接部２６で示すように、溶接によ
りヘッダー２０に固定されている。別法として、管根部
２４は、転造された継手を形成することによりヘッダー
に固定することができる。各管根部２４の端部２８は、
ヘッダー２０の内面１６と外面１８との中間の位置で且
つヘッダー２０の内面１６から離れた方の位置で管の孔
２２内に位置付けられている。
ヘッダー２０の外部に配設される各管根部２４の反対側
の端部２９は、外部流体回路の管（図示せず）に接続さ
れるように設計されており、それにより、ヘッダー２０
と上記流体回路との間に流体連通部を形成して、流体回
路を通過した流体の流れをヘッダー２０で集めたり或い
はヘッダー２０から流体の流れを分配することを可能に
する。
管根部２４から流体回路の管を分離して、ヘッダー２０
の壁内に座着されている管根部２４の端部２８とヘッダ
ー内面１６との間に位置しヘッダーの管孔２２を構成し
ている周面１４を点検する必要性が時として生ずる。
第３図を参照するに、本発明の好適な実施例による検査
装置は、ヘッダー２０の管根部２４を介してヘッダーの
管孔２２内に挿入することができるプローブ（探子）ア
ッセブリ３０を備えている。このプローブ　アッセンブ
リ３０は、管根部２４の１つに係合するように設計され
ている管根部取付け機構４０に取付けられる。プローブ
アッセンブリ３ｏおよび管根部取付け機構４０は共に駆
動キャリッジ５０に接続されており、この駆動キャリッ
ジ５０は、追って詳述するようにプローブ　アッセンブ
リ３０を移動するべく動作可能である。
プローブ　アッセンブリ３０には、実質的に平行なばね
棒３３．３４それぞれの一端部に移動可能なように支持
されているセンサ３１．３２が設けられている。各ばね
棒３３．３４の反対側の端部は、ボルトで固定し合わさ
れた多数の板から構成される支持板（以降、クランプ　
ブロックと称する）３５により片持ちばり態様で固定さ
れている。プローブ　アッセンブリ３０の先導端部に位
置するクランプ　ブロック３５は、細長い支持棒３６に
取付けられており、この支持棒３６は、プローブ　アッ
センブリ３０の先導端部から離れる方向に、ばね棒３３
．３４に対して実質的に平行に該ばね棒３３．３４間に
延在し、ばね棒３３．３４を越える位置でＣ字形のスッ
トツバ板の形態で終端している。スットツパ板は支持棒
３６の縦軸線に対して実質的に垂直に延びる横棒３７と
、該横棒３７の両端部に設けられて関連のばね棒３３．
３４の端部と当接するスットバ耳３８．３９とから構成
されている。支持棒３６と反対側のストッパ板の側部に
は内ねじが形成されている管状のソケット２７が設けら
れている。
管種部取付け１幾構４０は、図示の実施例の場合、中空
の円筒体４２のねじ切りされた端部とソケット２７との
ねじ係合によりプローブ　アッセンブリ３０に接続され
る。第３図に示しであるように、中空の円筒体４２を取
り巻いてフランジ付き管４１が取付けられている。中空
の円筒体４２は、このフランジ付き管４１に対して自由
に移動することができる。このフランジ付き管は、ソケ
ット２７に結合された中空円筒体４２の端部近傍に位置
する一端部にフランジ２５を有している。
フランジ付き管のフランジ２５と調節ノブ４９との間で
該フランジ付き管４１の管状部上には、拡大手段として
の弾性の固定用リングもしくはカラー４３．４７、スリ
ーブ４５およびスペーサ（間隔材）座金４４．４６．４
日が摺動可能に受容されている。調節ノブ４９は、管４
１にねじ係合されている。ここで述べている好適な実施
例においては、弾性の固定カラー４３．４７は、スリー
ブ４５、フランジ２５およびスペーサ座金４４．４６．
４８よりも若干大きい直径を有し、管根部２４の内径に
近似する直径を有するように設計されている。
駆動キャリッジ５０は、互いに平行に延びる案内棒５３
．５４を備えた一対の全体的に平行な取付は板５１．５
２を備えている。
フランジ付き管のフランジ２５とは反対側の端部は、駆
動キャリッジ５０の一部分として設けられている取付は
板５１に係合する。中空の円筒体４２は、取付は板５１
を自由に貫通して、追って詳述するような仕方で取付は
板５２に作動上取付けられている。
中空の円筒体４２は、取付は板５２に取付けられている
軸受を介して回転可能なように歯車５５に取付けられて
いる。歯車５５は、介在歯車５６を介して中空の円筒体
４２に回転を付与するための回転駆動モータ６０または
他の手段に接続されている。
取付は板５２は、案内棒５３．５４上に摺動可能に配置
されており、中空円筒体４２、歯車５５．５６並びにモ
ータ６０と共に取付は板５２が案内棒５３．５４に対し
直線的に且つ平行に移動することを可能にするように、
案内棒５３．５４それぞれに沿って摺動可能である一対
の軸受５７．５８を有している。
小歯車６１は、取付は板５２を直線的に前進させたり後
退するように駆動ラック６２を駆動する。該駆動ラック
６２は、取付は板５２に接続されており、取付は板５１
を自由に貫通している。
小歯車６１は、駆動軸６３に取付けられており、この駆
動軸６３は、例えば手動クランク或いはステップ　モー
タのような適当な手段により駆動することができる。更
に、一対の小歯車６１を、平行な駆動ラックと係合する
ように、駆動軸６３で相互接続してキャリッジ　アッセ
ンブリの両側に設けることができる。
第４図は、ヘッダー２０のヘッダー管孔１４を検査もし
くは点検するための位置にある本発明の装置を略示する
図である。
動作において、検査もしくは点検すべき孔内に座着され
ている管根部２４は、通常該根部が取付けられている流
体回路から分離される。プローブアッセンブリ３０が、
管種部支持機構４０が管根部２４に対し位置決めされる
まで、管根部２４を介して孔２２内に挿入される。プロ
ーブ　アッセンブリ３０が管根部２４内を移動する際に
、センサ３１．３２を支持棒３６から外方に弾性的にに
押圧しているばね棒３３．３４は支持棒３６に向って圧
縮される。しかしながら、管根部の端２８を通過する際
に、ばね棒３３．３４は外向きに拡開してセンサ３１．
３２を表面２２に圧接する。ばね棒のこの外向きの運動
はＣ字形のストッパ板のストッパ耳３８．３９との接触
により制限される。これらストッパ耳３８．３９は、管
根部２４の内径を越えるばね棒３３．３４の横方向運動
を制限し、その結果、プローブ　アッセンブリは、プロ
ーブおよびセンサに損傷を受けることなくヘッダー２０
から取り出すことができる。好適な実施例において、セ
ンサ３１．３２は、プローブ　アッセンブリ３０の取り
出しを更に容易にするために、テーパーが付けられてい
る縁部な有するハウジングを備えている。
次いて調節ノブ４９を締め付ける。調節ノブ４９のこの
締め付けで、スリーブ４５並びにスペーサ座金４４．４
６．４８はフランジ２５に向って変位せしめられる。そ
れにより、弾性の拡大可能な、固定用リングもしくはカ
ラー４３．４７は直径方向に膨脹して管根部２４と支持
係合せしめられる。例えばゴム製のリングとすることが
できる弾性固定カラーと管根部２４との周面接触で、装
置の支持および基準の設定が容易になる。
第３図および第４図に示しであるように、中空の円筒体
４２は、例えば、３０４番のステンレス鋼から形成され
た剛性の管状部材から形成することができる。
別の実施例において、中空の円筒体４２は、例えば、編
み鋼管のような可撓性を有する管状の部材とすることが
できる。可撓性のある編組み鋼管は典型的に曲げに対し
て可撓性を有するが、捩れ力に対しては操めて高い剛性
を示す、可撓性の中空の円筒体を用いることにより、プ
ローブを曲った管根部に挿通することが可能となる。こ
の場合、管根部取付け機構は、第５図に示しであるよう
に、中央のスペーサ座金を省略し、その代りに２つの短
いスリーブ６５．６６を備えるように改変することがで
きる。
プローブに対する電気的接続、例えば、電気線路２１．
２３は中空の円筒体４２内に収容されている。円筒体４
２の端部に取付けられている歯車５５．５６は、プロー
ブ　アッセンブリ３０を回転駆動モータ６０に連結する
。円筒体４２は、取付は板５２内部で軸受５９内で回転
する。第４図に示されている第２のモータ６４は、小歯
車６１および駆動ラック６２を駆動して取付は板５２を
案内棒５３．５４に沿って摺動させ、それによりヘッダ
ー管孔の軸方向にプローブ　アッセンブリ３０を移動す
るように動作可能である。小歯車６１は、取付は板５１
に取付けるのが好ましい。
ヘッダー管孔の長さ方向に沿う種々な軸方向位置におい
て、回転プローブ走査を順次して統合的に実現するため
に２つのモータ６０．６４に対し制御が行われる。ステ
ップ　モータが使用されている場合には、プローブアッ
センブリのセンサ３１．３２の比較的正確な回転および
軸方向の位置付けを実現することができる。
第４図に示しであるように２つのばね３３．３４が２つ
のセンサ３１．３２を支持するために設けられているが
、１つのセンサしか必要とされないような要途が多々あ
る。このような場合には、センサを収容していないハウ
ジングを１つのばねに固定して、他のセンサのばねと釣
合が取れるように反作用力を与えるようにする。この反
作用力で、プローブ　アッセンブリ２０は孔の中心軸線
の近傍に容易に保持される。板ばねの力で、センサは、
孔の表面と係合するように運動せしめられる。センサの
ハウジングは、センサの整列もしくは心合せ（アライン
メント）を助勢すようにスポンジ　ゴム製のパッドに取
付けることができる。この場合、扁平なばねとセンサ裏
当とで、スポンジ　ゴム製のバッドを固定するための接
着剤を塗布するための充分な表面積が得られる。
本発明の装置はヘッダーの管孔の表面上を１つまたは複
数の変換器（トランスジューサ）或いは他の検査装置で
走査するためのシステム制御される手段を提供するもの
である０本発明の装置によれば、走査全体に亙り、比較
的一定のブローブー管表面間間隔で良好な変換器の位置
決めもしくはアラインメントを可能にする。更に、電子
的に制御されるステップ　モータを使用することにより
、センサの正確な回転方向および軸方向の位置決めが可
能となる。また、センサの回転および軸方向運動それぞ
れに別個のモータを使用することにより、ヘッダ一孔の
表面の走査に特に大きな融通性が達成される。回転走査
は、センサ　ケーブルを捩ることなく且つスリップ　リ
ングを用いることなく実現することができる。これは、
新しい軸方向位置で走査を繰り返す前に、出発位置に戻
るようにステップ　モータ制御をプログラミングするこ
とにより達成することができる。更に、ステップ　モー
タには、反復走査のための予め指定された位置における
データ入手を容易にするためのディジタル制御を組み合
せることができる。このようにすれば、特に、センサ　
データを解析する上で精度を改良する基礎となるばらつ
きの無い信号応答が得られる。
本発明の装置は、使用を容易にするように軽量の構造と
して具現することができる単純な設計の装置である。検
査中、拡開可能なゴム製のリングで装置は定置に保持さ
れる。最後に、プローブアッセンブリのストッパ耳およ
びテーバの付いたセンサ　ハウジングにより、プローブ
、ケーブルまたばばね取付は部に損傷を与えることなく
、管孔からの装置の取出しが容易になる。本発明の装置
は、特に、渦電流信号応答データを検知し処理して、ヘ
ッダー管孔の周辺表面から始まる亀裂の深さの推定を行
うのに特に大きな有用性を有する。プローブ　アッセン
ブリ３０の１つまたは２つ以上のセンサ３１．３２内に
は、渦電流プローブを設けるのが好ましい、このような
渦電流プローブとしては、幾つかの市販品として入手可
能な型のプローブの内の任意のものとすることができ、
センサ　ハウジングから中空の円筒体４２を貫通ずる慣
用の電気専体２１．２３もしくはケーブルを介して動作
上接続することができる。
渦電流センサ３１．３２は、孔２２の表面１４上の円周
方向の行路に沿って走査する。渦電流は、渦電流コイル
に交流電流を印加することにより導電性のヘッダー材料
内に誘起される。この場合、プローブは、誘起される渦
電流の成分が、亀裂の平面に対して垂直な方向になるよ
うに設計される。渦電流現象と関連する周知の表皮効果
で渦電流はヘッダー材料の表面近傍に集中する。誘起さ
れた電流は、亀裂の底部および端部周囲の亀裂表面に沿
って流れる傾向を示す、電流路におけるこの変化は、交
流磁界に対応の変化を齋らす。
一方、磁界の変化は、コイルの端子に観察される電圧の
振幅および位相に変化を生ぜしめる。市販品として入手
可能な渦電流計器で交流電圧を検出して、プローブで亀
裂を走査する際の信号応答を得ることができる。
導電率、透磁率およびプローブ対材料間間隔における小
さな変動のような可変因子により惹起される渦電流信号
応答は、２つのコイルを用いることにより軽減もしくは
最小にすることができる。
コイルは、他の因子と比較して亀裂に対し相当に異る応
答を一方のコイルが発生するように配置し配位すること
ができる０例えば、一方のコイルが亀裂に対し最小の信
号応答を発生し、他方のコイルが最大の応答を発生する
ように交差巻きコイルとして設計し配位することができ
る。コイルは、それぞれの信号が互いに減算されるよう
に接続されているので、導電率、透磁率およびブローブ
ー材料量間隔のような非指向性可変因子により惹起され
る信号は互いに相殺する傾向となる。このような不所望
な信号応答を同様に減少するために、同心コイル並びに
種々な形状および寸法の隣接配列されたコイルのような
他の異ったコイル形態を使用することも可能である。
渦電流プローブはまた、低い周波数よりも比較的高い周
波数で大きな分解能が得られるように設＃ナヱマし礒（
ブー１　出孔　り一十虹神り＾円りの隣接する亀裂に対
し個別の応答を得るために多重周波数の渦電流計器を使
用することが可能である。約０．００５インチ厚さの薄
肉の黄銅箔で遮蔽された交差巻きコイルを使用すること
により良好な信号応答が得られた。この場合、黄銅箔は
、コイル巻き線が交差する位置に小さい穴を有する０例
えば、ｌないし１ｏｋＨｚのような比較的低い周波数は
箔を透過する。この低い周波数での励起で、コイルは成
長しつある亀裂に対して良好な応答を与えるが、任意の
時点における２つまたは３つ以上の隣接する亀裂により
影響を受は得る。このような複数亀裂状態においては、
同じ寸法を有する単一の亀裂よりも大きい幅および振幅
の信号応答が発生する０例えば５００ｋＨｚのような比
較的高い周波数によれば、黄銅遮蔽に形成されている小
さい孔を主に透過する磁界が発生される。このような磁
界を用いれば、各亀裂の高い分解能での表示および正確
な装置が可能となる。
多数の亀裂に対する低周波数応答は、亀裂の数１間隔お
よび長さ並びにそれぞれの深さに依存する。例えば、２
つまたは３つ以上の隣接した亀裂は、唯１つの亀裂より
も２倍の深さ表示を発生し得る。付加的に高い周波数を
使用すれば、多数の亀裂が存在する場合の亀裂の深さの
測定における誤差を補償するための基礎が与えられる。
表面１４から始まり、ヘッダーの管孔２２を取り巻く亀
裂を検出し測定するための好適な方法によれば、電気導
体２１．２３を介して付勢される渦電流センサで被検査
表面に渦電流を誘起して、中空の円筒体４２を回転する
ことにより該センサで円周方向に走査を行う。この走査
は、駆動ラック６２の動作により中空の円筒体を軸方向
に移動することにより付加的な軸方向位置で繰り返すこ
とができる。各位置において信号応答が得られる。特に
、同相成分および直角位相成分または振幅および位相の
ような２つの信号応答を各周波数毎に記録する。
他の種々な特徴を信号から抽出して走査の軸方向位置と
関連し記録することができよう。
次いで、亀裂の深さを、可変の長さおよび深さを有する
２つまたは３つ以上の隣接する亀裂の近゛接性によって
生ぜしめられる誤差を補償するための式を用いて計算す
る。
亀裂の深さを推定するための式の一例として次式が挙げ
られる。
一般に、上の式は、下式で表される変数の関数である。
Ｄ＝Ｆ（Ａｋｍ、Ａｋｉ、ｄｉ、１．）上式中、 Ａｋｍ＝−組の回転走査で得られるに個の内の最大低周
波信号成分、 Ａｋｉ”円周方向の位置Ｘｉにおけるに個の成分の内の
１つ信号振幅、 Ｘ１＝高周波、高分解能信号応答から求められる亀裂ｌ
の円周方向位置、 Ｚ３．＝亀裂ｉの端ｊの軸方向位置、 Ｊ ｄｉ＝最大値が生ずる位置ｘｍから位置ｘｉにおける亀
裂の推定側方向距離、即ち （Ｘ　　−Ｘ、）、 １、＝側方向位置ｊにおける隣接の亀裂の推定」 長さ、例えば（ｚｉｔ　　”ｉｂ）ここで七は亀裂ｉの
上端を表し、ｂは下端を表す、ＣｋｍおよびＣｋｉ（但
し、ｉ　＝１．２．、、、Ｎ）は係数である。ｋ＝＋の
表示は、当該振幅が、低周波信号応答の第１の成分から
求められたものであることを表す。
隣接する亀裂が存在しない場合には、式は次ぎのような
単純な形態に換減される。
Ｄ＝Ｃ（Ａ、□） 亀裂の長さおよび位相角のような付加的な抽出された特
徴を含む類似の式を導出することができる。特徴の抽出
並びに深さの計算は、手動計算で行うことができるが、
非常に高い効率および信頼性でこれらの計算を行うよう
にマイクロコンピュータのソフトウェアな設計すること
ができる６重み付は係数、即ちＣｋｍおよびＣｋＪは、
最小自乗誤差判定法を用いて決定することができ、そし
て、充分な試験試料データが利用可能である場合には、
指標無作為探索法を用いて係数を推定することもできる
。
この方法では、亀裂の深さのような亀裂の特性の改善さ
れた推定量を得るために、多重周波数渦電流信号応答デ
ータが発生されて利用される。
走査の制御、特徴の数値情報の抽出並びに亀裂の特徴、
例えば深さおよび長さの推定を容易にするためにマイク
ロコンピュータを使用することができる。好適な渦電流
方法によれば、透過および磁気粒子検査のような他の検
査技術では見逃されるような亀裂の検出が可能となる。
また、構成要素を汚染する可能性のある流体結合は要求
されず、他の検査方法および関連の装置と比較して非常
に高速な動作が実現される。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ヘッダー（管寄せ）の一部分を一部切除して
示す斜視図、第２図は、ヘッダー並びにヘッダーの管孔
内に受けられた管の部分断面図、第３図は、本発明によ
る装置の一実施例を部分的に断面で示す展開側面図、第
４図は、本発明に従いヘッダーの孔を検査するためにヘ
ッダーの管孔内の位置に取付けられた状態で第３図の装
置を示す略図、そして第５図は、本発明の他の実施例に
よる管根部取付け機構の側面図である。 １４・・・・ヘッダー管孔、１゛６・・・・内面、１８
・・・・外面、２０・・・・ヘッダー、２１．２３・・
・・電気導体、２２・・・・孔、２４・・・・管種部、
２５・・・・フランジ、２６・・・・溶接部、２７・・
・・ソケット、３０・・・・プローブ　アッセンブリ、
３１．３２・・・・センサ、３３．３４・・・・ばね棒
、３５・・・・クランプ　ブロック、３６・・・・支持
棒、３７・・・・横棒、３８．３９・・・・スットパ耳
、４０・・・・管根部取付け機構、４１・・・・管状部
、４２・・・・円筒体、４３．４７・・・・固定用カラ
ー、４４．４６．４８・・・・スペーサ座金、４５・・
・・スリーブ、４９・・・・調節ノブ、５０・・・・駆
動キャリッジ、５１．５２・・・・取付は板、５３．５
４・・・・案内棒、５５・・・・歯車、５６・・・・介
在歯車、５７．５８．５９・・・・軸受、６０．６４・
・・・モータ、６１・・・・小歯車、６２・・・・駆動
ラック、６３・・・・駆動軸、６５．６６・・・・スリ
ーブ。 ・、−一／ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、Ｊ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、孔内に座着された管根部を有するヘッダーのヘッダ
    ー管孔の内周表面を走査するための装置において、 センサおよび被走査表面と係合するように該センサを弾
    性的に押圧するためのばね手段を備え前記孔内に挿入す
    ることができるプローブアッセンブリと、 前記ばね手段に接続された中空の中心円筒体であってそ
    の移動に応答し前記ばね手段を移動可能とする中空の円
    筒体と、該中空の円筒体に摺動可能に配置された管と、
    該管に設けられた一対の拡大可能なリングと、前記管に
    設けられて前記リングを拡大し前記管の根部と係合せし
    める手段とを備え、前記管根部内に挿入可能な管根部取
    付け機構と、 前記円筒体およびそれと共にセンサを回転するための駆
    動手段と、前記中空円筒体およびそれと共に前記センサ
    を軸方向に直線移動するための手段とを含む走査装置。 ２、ばね手段が細長い中心の支持棒と、該支持棒上に取
    付けられた支持板と、該支持板に取付けられた第１の端
    および第２の端を有するばね棒とを含みセンサが前記第
    ２の端の近傍で前記ばね棒に接続されている特許請求の
    範囲第１項記載の走査装置。 ３、支持棒が、ばね棒の第２の端上に位置するストッパ
    を備えたＣ字形の板を含む特許請求の範囲第２項記載の
    走査装置。 ４、中心の中空円筒体が支持棒に接続されている特許請
    求の範囲第２項記載の走査装置。 ５、支持棒が、ばね棒の第２の端上に位置するストッパ
    を備えたＣ字形の板を含む特許請求の範囲第４項記載の
    走査装置。 ６、拡大手段が、拡大可能なリングのうちの１つのリン
    グの一側で管に固着されたフランジと、拡大可能なリン
    グの他方のリングの一側で該拡大可能なリングと調節可
    能なノブとの間に位置する剛性のスリーブとを備え、前
    記調節可能なノブは、前記拡大可能なリングに向って前
    記管上で縦軸方向運動可能なように前記管にねじ係合さ
    れ、前記拡大可能なリングは、前記スリーブおよびフラ
    ンジ並びに前記スリーブおよび調節ノブにより及ぼされ
    る圧力に応答して膨脹される特許請求の範囲第５項記載
    の走査装置。 ７、拡大手段が、拡大可能なリングのうちの１つのリン
    グの一側で管に固着されたフランジと、拡大可能なリン
    グの他方のリングの一側で該拡大可能なリングと調節可
    能なノブとの間に位置する剛性のスリーブとを備え、前
    記調節可能なノブは、前記拡大可能なリングに向って前
    記管上で縦軸方向運動可能なように前記管にねじ係合さ
    れ、前記拡大可能なリングは、前記スリーブおよびフラ
    ンジ並びに前記スリーブおよび調節ノブにより及ぼされ
    る圧力に応答して膨脹される特許請求の範囲第１項記載
    の走査装置。 ８、センサが渦電流プローブ（探子）を含む特許請求の
    範囲第１項記載の走査装置。 ９、中空の円筒体が可撓性である特許請求の範囲第１項
    記載の走査装置。 １０、ばね手段が、一対の平行の離間されたばね捧と、
    該ばね棒間で該ばね棒に対して平行に延びる細長い中心
    支持棒と、前記ばね棒の第１の端部を前記中心支持棒に
    締着するための手段とを備え、前記ばね棒は該中心支持
    棒から片持ちばり態様で延び、センサが複数個のセンサ
    を含み、該複数個のセンサの内の少なくとも１つのセン
    サが、前記ばね棒の第２の端部近傍で前記各ばね棒に取
    付けられている特許請求の範囲第１項記載の走査装置。 １１、中心支持棒が、ばね棒の第２の端を越えて延びる
    部分を備え、該部分は、前記ばね棒に対し横断する方向
    に延びる交差棒と、前記ばね棒の第２の端の上方で該交
    差棒に取付けられたストッパ耳とを備えている特許請求
    の範囲第１０項記載の走査装置。 １２、中心の中空円筒体が支持棒に接続されている特許
    請求の範囲第１１項記載の走査装置。 １３、拡大手段が、拡大可能なリングのうちの１つのリ
    ングの一側で管に固着されたフランジと、拡大可能なリ
    ングの他方のリングの一側で該拡大可能なリングと調節
    可能なノブとの間に位置する剛性のスリーブとを備え、
    前記調節可能なノブは、前記拡大可能なリングに向って
    前記管上で縦軸方向運動可能なように前記管にねじ係合
    され、前記拡大可能なリングは、前記スリーブおよびフ
    ランジ並びに前記スリーブおよび調節ノブにより及ぼさ
    れる圧力に応答して膨脹される特許請求の範囲第１２項
    記載の走査装置。 １４、センサが渦電流プローブを含む特許請求の範囲第
    １３項記載の走査装置。 １５、中空の円筒体が撓み性である特許請求の範囲第１
    ３項記載の走査装置。 １６、ヘッダーの管孔内に座着された管根部を有するヘ
    ッダー管孔の内周表面の渦電流走査方法であって、 前記ヘッダー管孔の前記部分内に、渦電流プローブを備
    えているプローブアッセンブリを挿入し、該プローブア
    ッセンブリは、細長い中心支持棒と、該支持棒に取付け
    られた支持板と、前記支持棒に取付けられた第１の端部
    および前記渦電流プローブを被走査表面と係合するよう
    に弾性的に押圧する第２の端部を有するばね棒とから構
    成し、 前記プローブアッセンブリを被検査孔の部分と所定位置
    で整列した状態で支持する為、前記管根部を前記プロー
    ブアッセンブリに動作上接続された前記渦電流プローブ
    に該プローブと共に軸方向および回転運動が可能なよう
    に接続された円筒体を備える管根部取付け機構と係合し
    、前記管根部取付け機構は、 前記円筒体およびそれと共に前記プローブを前記被検査
    表面に対して移動し、 前記プローブからの電気信号を検出することを含む渦電
    流表面走査方法。
JP62093455A 1986-04-22 1987-04-17 ヘツダ−の管孔を検査するための走査装置および方法 Expired - Lifetime JPH0660889B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US855100 1986-04-22
US06/855,100 US4710710A (en) 1986-04-22 1986-04-22 Scanning apparatus and method for inspection of header tube holes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62257053A true JPS62257053A (ja) 1987-11-09
JPH0660889B2 JPH0660889B2 (ja) 1994-08-10

Family

ID=25320352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62093455A Expired - Lifetime JPH0660889B2 (ja) 1986-04-22 1987-04-17 ヘツダ−の管孔を検査するための走査装置および方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US4710710A (ja)
EP (1) EP0242947B1 (ja)
JP (1) JPH0660889B2 (ja)
KR (1) KR870010395A (ja)
BR (1) BR8702218A (ja)
CA (1) CA1264184A (ja)
ES (1) ES2033304T3 (ja)
IL (1) IL82210A (ja)
MX (1) MX167710B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014142187A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 渦電流探傷プローブ及び検査方法

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2596527B1 (fr) * 1986-04-01 1988-05-13 Thomson Cgr Dispositif d'exploration du volume interieur d'un cylindre et systeme d'investigation muni de ce dispositif
US4998282A (en) * 1987-12-09 1991-03-05 Olympus Optical Co., Ltd. Lifesaving borescope system
US4949044A (en) * 1988-04-18 1990-08-14 Resonance Research, Inc. Apparatus for mapping a static magnetic field
SU1722252A3 (ru) * 1988-06-15 1992-03-23 Сименс Аг (Фирма) Устройство дл вихретокового контрол труб теплообменника с трубами U-образной формы
FR2645270B1 (fr) * 1989-04-04 1992-06-19 Dune Travaux Specialises Dispositif permettant l'etablissement d'un diagnostic d'etat de conduite ou galerie et appareillage pour sa mise en oeuvre
US5133220A (en) * 1989-07-26 1992-07-28 Westinghouse Electric Corp. Rotor bore inspection system
US5025215A (en) * 1989-08-16 1991-06-18 Westinghouse Electric Corp. Support equipment for a combination eddy current and ultrasonic testing probe for inspection of steam generator tubing
US5221215A (en) * 1990-06-26 1993-06-22 Foxconn International, Inc. User configurable integrated electrical connector assembly with improved means for preventing axial movement
US5111142A (en) * 1990-08-08 1992-05-05 Systems Research Laboratories, Inc. Eddy current proble with adjustable position rotating head
US5158482A (en) * 1990-09-28 1992-10-27 Foxconn International, Inc. User configurable integrated electrical connector assembly
US5194215A (en) * 1991-09-20 1993-03-16 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Automated robotic equipment for ultrasonic inspection of pressurizer heater wells
US5675087A (en) * 1994-02-15 1997-10-07 The Babcock & Wilcox Company Fastener characterization with an electromagnetic acoustic transducer
US5481916A (en) * 1994-07-22 1996-01-09 Tsi Sensor Incorporated Combined ultrasonic and rotating eddy current probe and method of non-destructive testing of materials
US5675096A (en) * 1994-12-14 1997-10-07 Westinghouse Electric Corporation Apparatus and method for removing a wall portion from a wall of a tubular member
US5543599A (en) * 1994-12-14 1996-08-06 Westinghouse Electric Corporation Electron discharge machining apparatus and method
ATE216083T1 (de) * 1996-02-23 2002-04-15 Mtu Aero Engines Gmbh Positionierung einer messonde
US6486673B1 (en) 1997-01-06 2002-11-26 Jentek Sensors, Inc. Segmented field dielectrometer
US6144206A (en) * 1997-01-06 2000-11-07 Jentek Sensors, Inc. Magnetometer with waveform shaping
US6781387B2 (en) 1997-01-06 2004-08-24 Jentek Sensors, Inc. Inspection method using penetrant and dielectrometer
CA2282650A1 (en) 1997-03-13 1998-09-17 Jentek Sensors, Inc. Magnetometer detection of fatigue damage in aircraft
CA2308166C (en) * 1997-10-29 2007-09-04 Jentek Sensors, Inc. Absolute property measurement with air calibration
US6377039B1 (en) 1997-11-14 2002-04-23 Jentek Sensors, Incorporated Method for characterizing coating and substrates
AU3983999A (en) 1998-05-12 1999-11-29 Jentek Sensors, Incorporated Methods for utilizing dielectrometry signals using estimation grids
US6252391B1 (en) * 1998-08-28 2001-06-26 International Business Machines Corporation High frequency probe
US6192760B1 (en) 1999-08-19 2001-02-27 Mcdermott Technology, Inc. EMAT transmit/receive switch
GB0124910D0 (en) * 2001-10-17 2001-12-05 Accentus Plc Measurement of material properties
US20040261547A1 (en) * 2002-10-01 2004-12-30 Russell David Alexander Method of deriving data
US20050223825A1 (en) * 2004-01-16 2005-10-13 Theo Janssen Method to prevent rotation of caliper tools and other pipeline tools
EP1637833B1 (en) * 2004-09-20 2007-07-18 Weatherford/Lamb, Inc. A caliper apparatus
CH701787A1 (de) * 2009-09-15 2011-03-15 Alstom Technology Ltd Abtastvorrichtung zum Abtasten eines Körpers, insbesondere eines Bolzens.
US9086386B1 (en) * 2012-07-12 2015-07-21 The Boeing Company Sensor coupling apparatus
US9939411B2 (en) 2012-07-12 2018-04-10 The Boeing Company Extended reach inspection apparatus
US11320549B2 (en) * 2020-05-22 2022-05-03 Carl Israel Larkin Vibrating pipe locator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5757346U (ja) * 1980-09-20 1982-04-03
JPS58116661U (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 関西電力株式会社 ボア検査装置
JPS5985958U (ja) * 1982-11-30 1984-06-11 株式会社島津製作所 端部探傷装置
JPS6114369U (ja) * 1984-06-30 1986-01-28 三菱重工業株式会社 管内挿型超音波探傷装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3718855A (en) * 1970-11-30 1973-02-27 R Cordova Eddy current flaw detection system
US3831084A (en) * 1973-04-13 1974-08-20 J Scalese Probe with means for selectively permitting a stationary or a helical scan
US4142154A (en) * 1977-09-16 1979-02-27 General Dynamics Corporation Hole tester using a permeable protective sleeve insertible in said hole and adapted to receive a relatively movable eddy current probe
US4194149A (en) * 1977-12-15 1980-03-18 The Babcock & Wilcox Company Method for generating the eddy current signature of a flaw in a tube proximate a contiguous member which obscures the flaw signal
US4231419A (en) * 1978-07-21 1980-11-04 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Manipulator for inspection and possible repair of the tubes of heat exchangers, especially of steam generators for nuclear reactors
US4303884A (en) * 1978-10-19 1981-12-01 Westinghouse Electric Corp. Inflatable eddy current inspection probe for inspection of tubular means
FR2482728A1 (fr) * 1980-05-16 1981-11-20 Intercontrole Sa Sonde de controle d'une plaque tubulaire
FR2519761A1 (fr) * 1982-01-14 1983-07-18 Intercontrole Sa Dispositif d'entrainement de sonde pour la detection de defauts dans des tubes du type de ceux utilises dans les generateurs de vapeur
CH673275A5 (ja) * 1983-05-20 1990-02-28 Christ Ag

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5757346U (ja) * 1980-09-20 1982-04-03
JPS58116661U (ja) * 1982-02-01 1983-08-09 関西電力株式会社 ボア検査装置
JPS5985958U (ja) * 1982-11-30 1984-06-11 株式会社島津製作所 端部探傷装置
JPS6114369U (ja) * 1984-06-30 1986-01-28 三菱重工業株式会社 管内挿型超音波探傷装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014142187A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 渦電流探傷プローブ及び検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
IL82210A0 (en) 1987-10-30
CA1264184A (en) 1990-01-02
ES2033304T3 (es) 1993-03-16
EP0242947B1 (en) 1992-07-15
IL82210A (en) 1990-06-10
EP0242947A2 (en) 1987-10-28
JPH0660889B2 (ja) 1994-08-10
BR8702218A (pt) 1988-02-17
EP0242947A3 (en) 1989-08-30
KR870010395A (ko) 1987-11-30
MX167710B (es) 1993-04-07
US4710710A (en) 1987-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS62257053A (ja) ヘツダ−の管孔を検査するための走査装置および方法
US7474092B1 (en) Method and device for long-range guided-wave inspection of fire side of waterwall tubes in boilers
US4876506A (en) Apparatus and method for inspecting the profile of the inner wall of a tube employing a wall follower and an eddy current probe
US5793205A (en) Coil and guide system for eddy current examination of pipe
US20040257072A1 (en) Dual-sensitivity eddy current test probe
US4341113A (en) Inspection system for heat exchanger tubes
US4901578A (en) Probe carrier drive assembly
JP2009517694A (ja) パルス渦電流パイプライン検査システムおよび方法
JP4021321B2 (ja) 強磁性材料の応力測定
WO1999050614A1 (en) Pipe inspection apparatus and process
WO2005052485A2 (en) Method and system for torsional wave inspection of heat exchanger tubes
JPS63109367A (ja) 導電性物体の傷検出センサ
WO1996034280A1 (en) Ultrasonic testing apparatus and method for multiple diameter oilfield tubulars
US5370006A (en) Piping inspection carriage having axially displaceable sensor
EP2040070B1 (en) Method and apparatus for the detection of cracks in the teeth of generator rotors
KR100802315B1 (ko) 두께측정용 초음파 탐촉자
CA2274562C (en) Method and apparatus for scanning a plurality of parallel pipes using tube-to-tube through transmission
EP0410580B1 (en) Scanning outer profiles of control rods
KR101966168B1 (ko) 비파괴 검사를 위한 와전류 검사 장치
TW420808B (en) Eddy current probe for non-destructive testing of the wall of a tube and method of processing signals from the probe
KR101977921B1 (ko) 나선 방향 전류 유도 수단을 구비한 비파괴 검사 장치
WO2009094627A1 (en) Method and apparatus for inspection of gas turbine discs
US4463609A (en) Method and apparatus for testing the soundness of the welds of off-shore structures during service
CN217634630U (zh) 一种传感器探头支臂机构
KR100360978B1 (ko) 비파괴식 이중관 검사 장치