JPS6258467B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6258467B2
JPS6258467B2 JP56007912A JP791281A JPS6258467B2 JP S6258467 B2 JPS6258467 B2 JP S6258467B2 JP 56007912 A JP56007912 A JP 56007912A JP 791281 A JP791281 A JP 791281A JP S6258467 B2 JPS6258467 B2 JP S6258467B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation speed
flaw detection
ultrasonic
probe
tube
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.)
Expired
Application number
JP56007912A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57122360A (en
Inventor
Yasuaki Sato
Kazuo Sugai
Hiromasa Sakaigawa
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.)
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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 Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
Priority to JP56007912A priority Critical patent/JPS57122360A/ja
Publication of JPS57122360A publication Critical patent/JPS57122360A/ja
Publication of JPS6258467B2 publication Critical patent/JPS6258467B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/11Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • 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
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays
    • 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
    • G01N29/24Probes
    • G01N29/2475Embedded probes, i.e. probes incorporated in objects to be inspected
    • 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
    • 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
    • G01N29/30Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/269Various geometry objects
    • G01N2291/2693Rotor or turbine parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は細管内面より管内挿型回転式超音波探
触子を走査して管全長の探傷を行う細管内面超音
波探傷装置に係り、特にタービン復水器に使用す
る横置式の極薄肉復水管のように管外面からの探
傷が不可能な条件でも、管内面から欠陥を探傷す
るのに好適であり、その他、一般の加熱および冷
却細管の管内面からの超音波探傷を行うに好適な
ものに関する。
まず従来の細管内面超音波探傷装置について、
第1図、第2図により説明する。1は管板20に
端部を固定した探傷対象の細管であり、該細管1
内には、駆動部3と回転部4とからなる探触子2
が内挿されている。回転部4には超音波送信、受
信用振動子が取付けられ、該振動子により接触媒
質5を介して細管1の内部への超音波の伝播を行
つており、回転部4の回転および超音波信号の伝
達は、前記駆動部3に内装されたDCマイクロモ
ータおよびスリツプリングにより行つている。該
探触子2は探触子スキヤナ6により管板の外側に
固定されるモータ7の駆動プーリ8により探触子
ケーブル11を巻き取ることで管軸方向の移動が
行われ、管軸方向位置は駆動プーリ8の回転を検
出する位置検出器9により検出される。
回転部4の回転数設定は、制御部13によつて
前記駆動部3内のDCマイクロモータの電圧を設
定することにより行われる。これは、内径25mm以
下の細管用探触子の場合には、駆動部3内部に回
転数検出器を組込む事が困難であるため、予め第
2図に示すような回転部4の実測回転数と前記
DCマイクロモータの印加電圧特性とを記録して
おき、実探傷時には制御部13により回転数に対
応した電圧を設定することにより回転数設定を行
つているのである。
一方、回転部4の回転数に見合つた探触子2の
移動速度を得るため、探触子設定回転数に対する
管軸方向送り速度を算出し、制御部13によりモ
ータ7の電圧設定を行い、設定電圧に対応した速
度でモータ7を回転させてケーブル11を巻き取
ることにより、管軸方向移動を行つている。
12はケーブル11内信号線、空間部を前記制
御部13と超音波送受信部14並びに接触媒質供
給路10に分岐接続する分岐器、15は探傷結果
を記録するレコーダである。
このような従来装置には次のような欠点があ
る。
(a) 探触子の回転部4の実測回転数を検出してい
ないため、実際の探傷時における周囲条件変化
における設定回転数と実回転数の相違が不明で
あり、かつ設定回転数に実回転数を一致させる
制御が不可能であるから、信頼性の点で難があ
る。
(b) 探触子の管軸方向移動速度は、回転部4の回
転数を超音波ビームの探傷有効範囲を考慮して
設定しているが、回転部4の実回転数を検出し
ていないため、設定回転数と実回転数とが一致
しない時に探傷されない部分が生じる。
(c) 超音波探傷装置においては、超音波を伝播さ
せるために接触媒質が必要であり、探触子が回
転するために接触媒質が不安定となり、超音波
の伝播方向の接触媒質が消失すると細管内部へ
の超音波の伝播ができなくなる。通常の接触媒
質をモニターする方法として、被検体の表面か
らの反射波強度を監視して接触媒質の供給状態
をモニターする方法があるが、本装置は極薄肉
細管の欠陥を探傷することを目的としているた
め、超音波の伝播はめ入射で行われるから、細
管表面からは安定した反射波が得られない。こ
のため接触媒質の監視ができない。
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消
し、探触子回転部の回転数の検出を可能にすると
共に、該回転数を設定回転数に一致させることが
可能であり、かつ未探傷部分が生じることのない
細管内面超音波探傷装置を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明の細管内面超
音波探傷装置は、探触子の非回転部に、欠陥の探
傷に使用する超音波の一部を反射させる基準反射
体を設け、該基準反射体からの反射波の受信信号
を1回転毎に発せられる回転信号とし、該回転信
号から実回転数を求めて表示すると共に、設定回
転数への自動制御を行わせ、かつ実回転数に同期
した探触子の管軸方向送り自動制御を行わせるよ
うに構成したことを特徴とする。
以下本発明を第3図ないし第6図に示す実施例
により説明する。本発明を適用した超音波探傷装
置の全体構成は、第1図の従来技術の場合と同じ
であり、第1図と同一部品には同一符号を用いて
いる。第3図および第4図において、16は探触
子の駆動部3(非回転部)に設けた基準反射体で
あり、例えば微小鋼材でなるものである。回転部
4はアクリルシユー20に振動子18を取付けて
構成され、駆動部3に内装されたDCマイクロモ
ータにより回転させられる。超音波は振動子18
から発信し、17で示すように、アクリルシユー
20、接触媒質3を介して細管1の内部へ伝播
し、細管1の内部に欠陥が存在すると、該欠陥か
らの反射波が同一経路を戻つて振動子18に受信
される。一方、振動子18から発信した超音波の
一部は、回転部4の1回転毎、基準反射体16を
通過する際に基準反射体16により反射され、反
射波を生じる。なお、19は接触媒質の逃げを防
ぐ堰である。
第5図は、本装置を用いた場合に、第1図の超
音波送受信部14のブラウン管にAスコープ波形
として表示される波形を示している。第5図にお
いて、Tは振動子18から発信される超音波発信
波、Nは基準反射体16からの反射波で回転部4
の1回転する毎に得られる回転パルス、Sは細管
1の内面の反射波、Fは細管1の内部欠陥からの
欠陥波である。
これらの回転パルスN、欠陥波Fの信号は、そ
れぞれの信号が得られるタイミングにて発生させ
る第1のゲイト信号G1および第2のゲイト信号
G2でゲイト(図示せず)を開くことにより取出
される。このようにして取出される回転パルスN
については後述の処理が行われ、欠陥波Fは第1
図のレコーダ15に記録される。
第6図は前記回転パルスNに基づく信号を用い
て回転数の自動制御と表示、ならびに回転部4の
実回転数に同期した探触子管軸方向送り速度の自
動制御と表示を行うためのブロツク図である。2
1は前記制御部13における回転数設定部、30
は設定回転数n0と実回転数n1との比較器、22は
前記駆動部3に内装されたDCマイクロモータ、
18は該モータ22により回転される前記振動
子、24は該振動子18の受信波から前記回転パ
ルスNの信号を取出して回転数を求める回転数セ
ンサ、25は該回転数を表示しうる表示手段であ
る。31は回転数センサ24により検出された回
転数n1と、送り速度センサ28による送り速度
(プーリ8の回転速度)n2とを比較する比較器、
7は該比較器31の出力により駆動される前記プ
ーリ駆動用モータ、29は送り速度を表示する表
示手段で、これは前記表示手段25に兼用させる
ことができる。
この構成において、回転数設定部21にて探傷
時の回転部回転数が設定され、設定された回転数
に見合つた電圧がDCマイクロモータ22に印加
され、回転部4と一体化された振動子18が回転
する。振動子18が回転することにより、振動子
18から発信された超音波ビーム17も回転移動
を行い、前記基準反射体16を横切る度に、1パ
ルス/回転の反射波が得られ、回転パルスNとな
つて検出される。該回転パルスNを回転数センサ
24にて第1信号取出ゲイトG1からパルス信号
として取出し、パルス信号に見合つた実回転数n1
に対応した電圧として出力し、表示手段25によ
り表示を行う。
一方、実回転数n1に対応した電圧はフイードバ
ツクされ、設定回転数n0に対応した電圧と比較器
30にて比較され、その偏差がなくなるように
DCマイクロモータ22を制御する。
また、回転数センサ24で得られた実回転数n1
対応の電圧を基準値として、探触子の回転数に対
する送り速度の算出値相当の電圧を比較器31か
らモータ7に印加し、モータ7の回転によりプー
リ8が回転すると前記位置検出器9が作動し、送
り速度n2に見合つた電圧として送り速度センサ2
8から出力され、表示手段29により送り速度の
表示を行う。
一方送り速度センサ28からの送り速度電圧は
フイードバツクされ、回転数センサ24から得ら
れた実回転数電圧と比較器31にて比較され、探
触子2の回転数に対する送り速度の算出値相当の
実回転数電圧に対する実送り速度電圧との偏差に
応じてモータ7を該偏差が零になるように自動制
御する。
ここで、前記探触子2の回転部4の回転数と送
り速度の関係を具体的に求める方法を述べてお
く。xを探傷範囲のラツプ率、wを超音波ビーム
幅、sを探傷送りピツチ、nを探触子回転数、v
を送り速度とすると、これらについて(1)、(2)式が
成立する。
x=(w−s/w)・100 ……(1) s=v/n ……(2) (1)、(2)式から(3)式が導かれる。
v={w−(x・w/100)}・n ……(3) (3)式から探傷上の固定条件となる超音波ビーム
幅w、ラツプ率xを決定し、回転数nに対する送
り速度vの算出値による実回転数に同期した実送
り速度の自動制御を行うことが可能となる。
以上は探触子の回転数と送り制御に関して述べ
たが、前記基準反射体16を設けることにより、
接触媒質5の供給状態を監視することが可能にな
る。すなわち、第5図の第1信号取出ゲートG1
より出力された回転パルスNは、基準反射波16
からの超音波ビーム17の反射波強度として、第
1図のレコーダ15に欠陥波Fと共に記録し、レ
コーダ15の回転パルスNの波高値を監視するこ
とにより、接触媒質5の供給状態のモニタが可能
になる。
なお本発明は、タービン復水器用横置式薄肉復
水管の内面からの超音波探傷のみならず、超音波
探触子回転部を有する一般の探触子回転型自動超
音波探傷装置に適用可能である。
以上述べたように、本発明の細管内面超音波探
傷装置は、探触子の非回転部に探傷用超音波ビー
ムの一部を反射させる基準反射体を設けたことに
より、細管を探傷する装置においても回転数を検
出することが可能であり、また実回転数を設定回
転数に追従させる手段を設けたので、探傷条件に
拘らず、探触子回転部を所望の設定回転数で確実
に回転させることが可能となる。また本発明によ
れば、探触子内部に電気的な回転数センサを組込
むことが不要となるため、探触子をより小型化し
うるから、より細い細管について探傷を行える装
置が実現でき、経済的な効果も大きい。
また本発明の装置は、探触子の管軸方向送りを
探触子の実回転数に同期させるようにしたので、
管全面、全長にわたり、均等な超音波ビームのラ
ツプ率で探傷可能となるため、探傷むらがなく、
信頼性の高い探傷検査が実施される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の細管内面超音波探傷装置を示す
構成図、第2図は従来の超音波探触子の回転数調
整方法を説明する説明図、第3図は本発明の探傷
装置の一実施例の要部を示す縦断面図、第4図は
第3図のA―A断面図、第5図は該実施例装置の
超音波形の一例図、第6図は本発明による回転
数、送り速度制御系を説明するブロツク図であ
る。 1…細管、2…探触子、3…駆動部、4…回転
部、5…接触媒質、7…モータ、8…プーリ、1
1…ケーブル、16…基準反射体、18…振動
子、21…回転数設定部、22…DCマイクロモ
ータ、24…回転数センサ、25,29…表示手
段、28…送り速度センサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 細管内面より管内挿型回転式超音波探触子を
    走査して管全長の探傷を行う超音波探傷装置にお
    いて、超音波探触子の非回転部に設けられ、回転
    部に取付けられた振動子からの超音波ビームの一
    部を反射させる基準反射体と、該基準反射体から
    の反射波により前記回転部の回転数を検出する回
    転数センサと、該センサの出力を利用して前記回
    転部の回転数を設定回転数に一致させる制御系
    と、前記センサの出力である実回転数に応じた速
    度で探触子の自動送りを行わせる制御系と、前記
    実回転数および送り速度を表示する表示手段とを
    備えたことを特徴とする細管内面超音波探傷装
    置。 2 前記超音波ビームの伝播を行わせる接触媒質
    の供給状態を監視する手段として、前記反射波の
    監視を行うモニタ機構を備えたことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の細管内面超音波探傷
    装置。
JP56007912A 1981-01-23 1981-01-23 Ultrasonic wave flaw detecting device for inner surface of small pipe Granted JPS57122360A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56007912A JPS57122360A (en) 1981-01-23 1981-01-23 Ultrasonic wave flaw detecting device for inner surface of small pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56007912A JPS57122360A (en) 1981-01-23 1981-01-23 Ultrasonic wave flaw detecting device for inner surface of small pipe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57122360A JPS57122360A (en) 1982-07-30
JPS6258467B2 true JPS6258467B2 (ja) 1987-12-05

Family

ID=11678747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56007912A Granted JPS57122360A (en) 1981-01-23 1981-01-23 Ultrasonic wave flaw detecting device for inner surface of small pipe

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57122360A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5944655A (ja) * 1982-09-07 1984-03-13 Hitachi Ltd 管内插入型超音波探触子
JPS60128361A (ja) * 1983-12-16 1985-07-09 Hitachi Ltd 遠隔超音波探傷試験装置
JPS62195761U (ja) * 1986-06-03 1987-12-12
CN103257183B (zh) * 2013-04-01 2016-01-27 国家电网公司 一种带中心孔的汽轮机转子轴的超声波检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57122360A (en) 1982-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4733380A (en) Apparatus and method for acoustically investigating a casing set in a borehole
US4361044A (en) Scanning ultrasonic probe
US5189915A (en) Single mode ultrasonic inspection method and apparatus
JP2916072B2 (ja) 工作物の内部欠陥を検出する方法及び装置
JPS60104255A (ja) 固体を非破壊状態で検査するための装置と方法
JPS6258467B2 (ja)
SU917711A3 (ru) Способ настройки ультразвуковой установки
US4545249A (en) Acoustical position gage
JP2001021541A (ja) 多層部材の検査方法
JP2005077320A (ja) 超音波探触子およびタービンブレード用探傷装置とその探傷方法
JPH06288734A (ja) 立体物検査装置
JP3212541B2 (ja) 超音波探傷装置及び超音波探傷方法
JPS6159458B2 (ja)
JPS594663B2 (ja) 超音波を用いるひれ管の非破壊材料検査方法
JPS60205254A (ja) 管の超音波探傷方法
JPS5831871B2 (ja) 超音波探傷方法
JPH04161848A (ja) 超音波自動探傷装置
JP2787265B2 (ja) 超音波探傷方法およびその装置
JPS61172055A (ja) 配管内部検査装置
US4565095A (en) Sound transducer apparatus system and method
JPS5860253A (ja) 超音波探傷装置
JPS6326342B2 (ja)
JPH0526140B2 (ja)
RU2085935C1 (ru) Способ ультразвуковой дефектоскопии вращающихся деталей
JPH02108962A (ja) 超音波探傷装置