WO2023135960A1 - 超音波フェーズドアレイ検査装置及びこれを使用する超音波フェーズドアレイ検査方法 - Google Patents

超音波フェーズドアレイ検査装置及びこれを使用する超音波フェーズドアレイ検査方法 Download PDF

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WO2023135960A1
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WO
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pipe
phased array
ultrasonic phased
array inspection
connecting body
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PCT/JP2022/043946
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French (fr)
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薫 篠田
優一 小林
猛 片山
正光 安部
丈一 村上
直人 新村
洋幸 丸山
Original Assignee
日立造船株式会社
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating 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
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/24—Probes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the present invention relates to an ultrasonic phased array inspection device and an ultrasonic phased array inspection method using the same.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-32250 proposes a conventional inspection device (tubular body inspection device) that does not require a special sensor mounting body.
  • a large number of grooves are formed in the fin along the axial direction of the pipe. These numerous grooves accommodate obstructions inside the tube.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and aims to provide an ultrasonic phased array inspection apparatus capable of inspecting pipes with high accuracy and an ultrasonic phased array inspection method using the same.
  • an ultrasonic phased array inspection device includes a flexible plate, an array probe, and a connector.
  • a flexible plate follows the inner circumference of the tube.
  • the array probe is arranged on a flexible plate to transmit and receive ultrasound waves using phased array technology.
  • the array probe has a predetermined number of piezoelectric element groups arranged in the inner circumferential direction of the tube.
  • a connector is connected to the flexible plate.
  • the connector has a force-receiving portion that receives a force for moving in the axial direction of the pipe.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an ultrasonic phased array inspection device according to an embodiment
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view from above of an ultrasonic phased array inspection device inserted inside a pipe
  • FIG. 1 is a side longitudinal cross-sectional view of an ultrasonic phased array inspection device inserted inside a pipe
  • FIG. FIG. 4 is a sectional view along IV-IV in FIG. 3
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 3
  • It is a perspective view of a forward winding machine or a backward winding machine.
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows an ultrasonic phased array inspection method, and shows the former stage of a connection body installation process.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing a pre-movement step, which is a step of moving to an inspection start position. It is a longitudinal cross-sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing the first stage of the inspection process. It is a longitudinal cross-sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing the latter stage of the inspection process.
  • FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view showing the end of the ultrasonic phased array inspection method; FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of a protective film that protects the array probe of the ultrasonic phased array inspection device; It is a bottom view of the same protective film. It is a schematic perspective view of the ultrasonic phased array inspection apparatus which concerns on a modification.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing a traction tool jig C of the ultrasonic phased array inspection apparatus;
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an ultrasonic phased array inspection method in which a traction jig is used, showing the first stage of a connecting body installation process;
  • FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing an ultrasonic phased array inspection method in which a traction jig is used, showing the latter stage of the connecting body installation process.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing an ultrasonic phased array inspection method in which a traction jig is used, showing a pre-movement step, which is a step of moving to an inspection start position
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an ultrasonic phased array inspection apparatus 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view from above of the ultrasonic phased array inspection device 1 inserted inside the pipe P. As shown in FIG. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view from the side of the ultrasonic phased array inspection device 1 inserted inside the pipe P;
  • the ultrasonic phased array inspection device 1 is a device that inspects, that is, detects flaws in the pipe P and/or measures the wall thickness of the pipe P.
  • the tubes P to be inspected are not particularly limited, but are various tubes such as heat exchanger tubes, test tube-shaped tubes, and boiler tubes.
  • the ultrasonic phased array inspection device 1 includes flexible plates 2 and 3, array probes 4 and 5, and a connector 6.
  • the flexible plates 2 and 3 are along the inner peripheral surface of the target pipe P.
  • Array probes 4 and 5 are arranged on flexible plates 2 and 3 to transmit and receive ultrasound waves using phased array technology.
  • the array probes 4 and 5 have piezoelectric element groups 40 and 50 arranged in a predetermined number (the number required for the phased array technique) in the inner circumferential direction of the tube P.
  • a connector 6 is connected to the flexible plates 2 and 3 .
  • the connector 6 has towed portions 61 and 62 that are towed in the axial direction of the pipe P. As shown in FIG.
  • the direction in which inspection is performed is referred to as the forward direction
  • the direction opposite to the forward direction is referred to as the rearward direction
  • the direction orthogonal to the front-back direction is called the left-right direction.
  • the ultrasonic phased array inspection method comprises an inspection process.
  • the pulled portions 61 and 62 of the connecting body 6 are pulled to move the connecting body 6, and the array probes 4 and 5 perform flaw detection.
  • the thickness of the pipe P may be measured by the array probes 4 and 5 as well.
  • the phased array technology Since ultrasonic waves are transmitted and received using the , the inner peripheral surface of the pipe P can be inspected with high accuracy.
  • the pulled portions 61 and 62 of the connection body 6 connected to the array probes 4 and 5 are pulled in the axial direction of the pipe P, the inner peripheral surface of the pipe P can be maintained with high precision along the axial direction. be inspected. Therefore, the ultrasonic phased array inspection apparatus 1 and the ultrasonic phased array inspection method can inspect the pipe P with high accuracy.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a perspective view of the forward winder 101 or the backward winder 102.
  • each of the flexible plates 2 and 3 has a handle portion 21 and 31 and a spatula portion 22 and 32 .
  • Each handle 21 , 31 has a front end connected to the connector 6 and a rear end connected to each spatula 22 , 32 .
  • Each spatula 22, 32 is made of a material that can bend along the inner peripheral surface of the pipe P.
  • each spatula 22, 32 is made of an elastic material such as rubber.
  • Each of the spatula portions 22 and 32 has a portion that widens to the left and right toward the rear and a rectangular portion.
  • the array probes 4 and 5 are arranged in rectangular portions of the spatula portions 22 and 32 .
  • Array probes 4 and 5 are electrically connected to a probe cable 10 .
  • the array probes 4 and 5 can freely change the propagation direction and range of the ultrasonic waves.
  • the array probes 4 and 5 are capable of both linear scanning and sector scanning.
  • the two handle portions 21 and 31 have different lengths. Therefore, the array probe 4 arranged on the flexible plate 2 having the shorter handle 21 and the array probe 5 arranged on the flexible plate 3 having the longer handle 31 are At different positions in the axial direction of the tube P. In other words, the two array probes 4 and 5 are at different positions in the front-rear direction. The distance between the two array probes 4 and 5 in the front-rear direction is appropriately determined according to the inner diameter of the pipe P and the curvature of the U-bend portion of the pipe P.
  • the two array probes 4 and 5 do not interfere with each other even when passing through the U-bend portion of the pipe P. As a result, even a pipe P having a U-bend can be inspected with high accuracy.
  • the spatula 22 connected to the shorter handle 21 and the spatula 32 connected to the longer handle 31 are located at different positions in the axial direction of the pipe P.
  • the two spatula portions 22 and 32 are located at different positions in the front-rear direction.
  • the two spatula portions 22 and 32 do not interfere with each other even when passing through the U-bend portion of the pipe P. As a result, even a pipe P having a U-bend can be inspected with higher accuracy.
  • the towed portions 61 and 62 of the connecting body 6 have an advancing side towed portion 61 and a retreating towed portion 62 .
  • the forward-side towed portion 61 is towed in one axial direction of the pipe P (forward).
  • the retracting side towed portion 62 is towed in the other axial direction of the pipe P (rear direction).
  • the towed portions 61 and 62 of the connecting body 6 are towed forward and backward by having the forward-side towed portion 61 and the retreating-side towed portion 62 .
  • the connecting body 6 may become clogged inside the pipe P.
  • the connecting body 6 runs in the reverse direction (backwards), thereby eliminating the clogging.
  • the connecting body 6 and diameter expanding members 81 and 82 described later may become clogged inside the pipe P.
  • the ultrasonic phased array inspection apparatus 1 further has a traction tool 7 for pulling the parts 61 and 62 to be pulled.
  • the traction tool 7 includes a frame holder 70, a forward chain 71 (an example of a forward traction member), a backward chain 72 (an example of a backward traction member), a first collar portion 91, and a second collar portion. 92 and the diameter expanding members 81 and 82 described above.
  • the diameter expanding members 81 and 82 are specifically a first diameter expanding member 81 and a second diameter expanding member 82 .
  • the frame holder 70 is a frame that surrounds and holds the connector 6 from the front, rear, left, and right.
  • the frame holder 70 contacts the rear surface 61 and the front surface 62 of the connection body 6 . Therefore, the frame holder 70 transmits forward force to the rear surface 61 of the connection body 6 and transmits backward force to the front surface 62 of the connection body 6 . Therefore, the rear surface 61 of the connecting member 6 corresponds to the forward-side towed portion 61 , and the front surface 62 of the connecting member 6 corresponds to the backward-side towed portion 62 .
  • the forward chain 71 is connected to the front end of the frame holder 70 .
  • the retreating chain 72 is connected to the rear end of the frame holder 70 .
  • Both the forward chain 71 and the backward chain 72 are, for example, roller chains.
  • the advancing chain 71 and the retreating chain 72 have the same pin group direction, that is, the same bending direction.
  • the retreating chain 72 is provided with a first brim portion 91 , a second brim portion 92 , a first enlarged diameter member 81 and a second enlarged diameter member 82 .
  • the forward chain 71 and the backward chain 72 are roller chains, they bend along the U-bend of the pipe P, so they smoothly pass through the U-bend. Therefore, even a pipe P having a U-bend can be inspected with high accuracy.
  • the first brim portion 91 abuts the rear end of the spatula portion 22 connected to the short handle portion 21 . Therefore, the first collar portion 91 transmits forward force to the flexible plate 2 having the short handle portion 21 .
  • the first brim portion 91 is formed with a space through which the long handle portion 31 is passed in the front-rear direction.
  • the second brim portion 92 abuts the rear end of the spatula portion 32 connected to the long handle portion 31 . Therefore, the second collar portion 92 transmits forward force to the flexible plate 3 having the long handle portion 31 .
  • each of the first diameter expanding member 81 and the second diameter expanding member 82 has three pressing portions 83 and three compression springs 84 .
  • Each of the three pressing portions 83 has an outer peripheral shape along the inner peripheral surface of the pipe P.
  • the three compression springs 84 urge the three pressing portions 83 against the inner peripheral surface of the pipe P from the retreating chain 72 .
  • the array probe 4 arranged in the spatula portion 22 extends from the lower right to the lower left via the upper part in the inner circumferential direction of the pipe P.
  • the array probe 5 arranged on the spatula portion 32 extends from the upper right through the bottom to the upper left in the inner peripheral direction of the pipe P.
  • the two array probes 4 and 5 constitute at least the entire circumference of the pipe P in the inner circumferential direction.
  • the two array probes 4 and 5 are arranged along the entire circumference of the pipe P in the inner circumferential direction. Therefore, the two array probes 4 and 5 inspect the inner peripheral surface of the pipe P over its entire circumference. As a result, the pipe P can be inspected with higher accuracy.
  • the ultrasonic phased array inspection device 1 further includes a forward winder 101 and a backward winder 102 .
  • the forward winding machine 101 winds the forward chain 71 .
  • the retreating winding machine 102 winds the retreating chain 72 .
  • the forward-side winder 101 and the backward-side winder 102 are stretched during inspection. Therefore, the pipe P can be inspected with higher accuracy.
  • the forward winding machine 101 and the backward winding machine 102 may have the same configuration.
  • the forward winding machine 101 and the backward winding machine 102 each include a housing 103, a sprocket 104, large and small gears 109, a manual handle 105 with a handle 105h, a small encoder 106, a Y It has an air picker 107 fixed to a shape jig 107y and a circumferential position adjuster .
  • the housing 103 rotatably accommodates the sprocket 104 and the large and small gears 109 .
  • a forward chain 71 or a backward chain 72 is hung on the sprocket 104 .
  • the sprocket 104 rotates to feed the forward chain 71 or the backward chain 72 while turning from the longitudinal direction to the vertical direction.
  • a manual handle 105 is arranged outside the housing 103 .
  • Manual handle 105 transmits manual rotation to sprocket 104 .
  • the manual handle 105 is small, that is, the distance from the rotation axis to the handle 105h is 130% or less of the radius of the sprocket 104.
  • the small encoder 106 measures the rotation speed of the sprocket 104 by transmitting the rotation of the sprocket 104 through the large and small gears 109 .
  • the air picker 107 can be fixed to a pipe other than the pipe P to be inspected.
  • the circumferential position adjuster 108 adjusts and fixes the position of the Y-shaped jig 107y (position in the circumferential direction around the forward-backward chain 71 or backward-side chain 72 in the longitudinal direction).
  • the Y-shaped jig 107y adjusts and fixes the position of the air picker 107 (the position where it approaches or separates from the forward chain 71 or the backward chain 72 in the front-rear direction).
  • the sprocket 104 is also rotated to move the forward chain 71 or the backward chain 72 forward. forward or backward.
  • the ultrasonic phased array inspection method includes a connecting body installation process and a pre-movement process before the inspection process described above.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing the first stage of the connecting body installation process.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing the latter stage of the connecting body installation process.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing the pre-movement step.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing the first stage of the inspection process.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the ultrasonic phased array inspection method, showing the latter stage of the inspection process.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing the end of the ultrasonic phased array inspection method.
  • the backward chain 72 is passed through the pipe P to be inspected.
  • the tube P to be inspected is a heat exchanger tube P (an example of a tube P having a U-bend), so it is connected to the tube plate PL and adjacent to the plurality of tubes P1 and P2.
  • the direction in which the backward chain 72 is passed may be from the end side E (one end) of the pipe P to the start side S (the other end) of the pipe P, or from the start side S (the other end) of the pipe P to the end. It may be the side E (one end side).
  • the connector 6 is installed on the inspection end side E of the pipe P as a connector installation step.
  • the forward chain 71 and the backward chain 72 are connected to the connector 6 .
  • the connecting body 6 may be connected to the advancing side chain 71 and the retreating side chain 72 by holding the connecting body 6 in the frame holder 70 of the traction tool 7 .
  • a retraction winder 102 is fixed to the pipe P2 adjacent (or near) the start side S of the pipe P for inspection. Then, the retreating chain 72 is passed through the retreating winder 102 so that the retreating chain 72 can be wound.
  • the chain recovery box R may store the excess parts of the forward chain 71 and the backward chain 72 .
  • the retreating chain 72 is wound by the retreating winder 102 as a pre-moving step.
  • the connection body 6 is pulled backward, and the connection body 6 moves to the inspection start side S of the pipe P.
  • the connecting body 6 is moved from the one end side E of the pipe P to the other end side S by pulling the retreating side towed portion 62 of the connecting body 6 .
  • the advancing side winder 101 is fixed to the pipe P1 adjacent (or near) the inspection end side E of the pipe P. As shown in FIG. By passing the forward chain 71 through the forward winder 101, the forward chain 71 can be wound.
  • the forward chain 71 is wound by the forward winder 101 as an inspection step.
  • the connecting body 6 is pulled forward, and the array probes 4 and 5 perform flaw detection while moving the connecting body 6 to the inspection end side E of the pipe P.
  • FIG. In other words, by pulling the forward pulled portion 61 of the connecting body 6, the connecting body 6 is moved from the other end side S of the pipe P to the one end side E, and the array probes 4 and 5 detect flaws. conduct.
  • the connecting body 6 moves to the one end side E, the flaw detection ends.
  • the wall thickness of the pipe P may be measured by the array probes 4 and 5 as well as flaw detection.
  • the retracting side chain 72 is wound by the retracting side winder 102 . As a result, clogging of the connector 6 inside the pipe P is eliminated.
  • the forward chain 71 is removed from the connector 6, and the forward winder 101 is removed from the pipe P1. Then, the retracting chain 72 is removed from the connector 6 . After that, the retracting chain 72 is wound by the retracting winder 102 . When the retracting chain 72 is taken out from the other end S of the pipe P by being wound, the retracting winder 102 is also removed from the pipe P2.
  • the ultrasonic phased array inspection method includes the connecting body installation process and the pre-moving process before the inspection process, the connecting body 6 passes through the pipe P before the flaw detection.
  • the inside of the pipe P is less likely to be clogged. Therefore, the pipe P can be inspected with higher accuracy.
  • the ultrasonic phased array inspection apparatus 1 may further include a protective film 110 that protects the array probes 4 and 5 together with the spatula portions 22 and 32 .
  • the protective film 110 has an outer transparent film 111 , an inner transparent film 112 and an adhesive portion 113 .
  • Outer transparent film 111 is preferably a hydrophilic film. This is because, since the outer transparent film 111 is a hydrophilic film, water droplets are less likely to form from the outer transparent film 111, and as a result, reflection of ultrasonic waves from the water droplets, which causes noise, is suppressed.
  • the bonding portion 113 bonds the outer transparent film 111 and the inner transparent film 112 together.
  • the adhesion part 113 is, for example, an adhesive or a double-sided tape.
  • the double-sided tape is preferably waterproof.
  • the outer transparent film 111 covers the entire surface of the spatula portions 22 and 32 on the side where the array probes 4 and 5 are arranged.
  • the inner transparent film 112 covers the sides of the spatula portions 22 and 32 on which the array probes 4 and 5 are not arranged.
  • the inner transparent film 112 does not cover the center portions of the spatula portions 22 and 32 extending from the handle portions 21 and 31 . Therefore, the portions of the inner transparent film 112 that do not cover the spatula portions 22 and 32 serve as openings for taking out or inserting the spatula portions 22 and 32 .
  • the inner transparent film 112 is positioned inside the curved spatula portions 22 and 32 .
  • the inner transparent film 112 can suppress the occurrence of wrinkles due to bending.
  • a couplant such as water or glycerin
  • the contact medium may be supplied to the space between the spatula portions 22 and 32 and the outer transparent film 111 .
  • the number of flexible plates 23 may be one.
  • One flexible plate 23 has a handle 21 , a left spatula 22 and a right spatula 32 .
  • the left spatula part 22 is positioned forward (or rearward) of the right spatula part 32 .
  • the two array probes 4 and 5 are arranged in the left spatula section 22 and the right spatula section 32, respectively. Therefore, the two array probes 4 and 5 are located at different positions in the front-rear direction.
  • the left spatula portion 22 protrudes leftward from the handle portion 21 .
  • the right spatula portion 32 protrudes rightward from the rear extension of the handle portion 21 .
  • the array probes 4 and 5 respectively arranged in the left spatula part 22 and the right spatula part 32 constitute at least the entire circumference of the inserted tube P in the inner peripheral direction.
  • the two array probes 4 and 5 are arranged along the entire circumference of the pipe P in the inner circumferential direction.
  • connection body 6 has the towed portions 61 and 62 that are towed in the axial direction of the pipe P.
  • the connection body 6 is not limited to having the pulled portions 61 and 62, and may have a force receiving portion that receives a force for moving (including scanning) the pipe P in the axial direction.
  • the force-receiving portion receives, for example, a force pushed by a pushing member, pressurization by water pressure or air pressure, or negative pressure by water pressure or air pressure, as a force for moving the pipe P in the axial direction.
  • the pushing member can be inserted into the interior of the tube P and is rod-shaped as an example. Also, the pushing member is preferably curved if the tube P has a U-bend.
  • FIGS. 7 and 8 an example has been described in which the backward chain 72 is passed through the pipe P and the connector 6 is connected to the backward chain 72 as the connector installation step.
  • a pulling jig 7C an example of a pulling tool
  • the pulling jig 7C has a slit in the longitudinal direction so that it can be opened (having a C-shaped cross section).
  • the traction jig 7C is, for example, a corrugated tube having slits in its longitudinal direction.
  • the pulling jig 7C is used instead of the retreating chain 72, the pulling jig 7C is passed through the pipe P to be inspected as the connector installation step, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 18, the connector 6 is inserted into the front end of the traction jig 7C at the inspection end side E of the pipe P. As shown in FIG. The front end of the traction jig 7C may have an attachment that allows or facilitates the insertion of the connecting body 6. As shown in FIG. A forward chain 71 is connected to the connector 6 inserted in the front end of the traction jig 7C.
  • the jig winder 102C is installed outwardly from the start side S of the inspection on the pipe P to allow the pulling jig 7C to be reeled.
  • the jig winding machine 102C is, for example, a watering hose winding machine.
  • the jig winder 102C winds up the traction jig 7C.
  • the connection body 6 is pulled backward, and the connection body 6 moves to the inspection start side S of the pipe P.
  • the connecting body 6 is moved from the one end side E of the pipe P to the other end side S by pulling the retreating side towed portion 62 of the connecting body 6 .
  • the advancing side winder 101 is fixed to the pipe P1 adjacent (or near) the inspection end side E of the pipe P. As shown in FIG. By passing the forward chain 71 through the forward winder 101, the forward chain 71 can be wound.
  • the traction jig 7C is removed from the connecting body 6 that has moved to the other end side S of the pipe P, and instead, the retreating side chain 72 is connected to the connecting body 6.
  • a retraction winder 102 is secured to the tube P2 adjacent (or near) the start side S of the tube P for inspection. Then, the retreating chain 72 is passed through the retreating winder 102 so that the retreating chain 72 can be wound. 17 to 19, it is possible to easily move the array probes 4 and 5 together with the connecting body 6 to the inspection start side S by the connecting body installation process and the pre-moving process described with reference to FIGS.
  • the inspection process that follows the pre-movement process is as described with reference to FIGS. 10 to 12.
  • the present invention provides an ultrasonic phased array inspection device and an ultrasonic phased array inspection method using the same, and has industrial applicability.

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Abstract

超音波フェーズドアレイ検査装置（１）は、可撓板（２，３）と、アレイ探触子（４，５）と、接続体（６）とを備える。可撓板（２，３）は、管（Ｐ）の内周面に沿う。アレイ探触子（４，５）は、可撓板（２，３）に配置されてフェーズドアレイ技術を用いて超音波を送受信する。アレイ探触子（４，５）は、管（Ｐ）の内周方向に所定数配列された圧電素子群（４０，５０）を有する。接続体（６）は、可撓板（２，３）に接続される。接続体（６）は、管（Ｐ）の軸方向に移動するための力を受ける受力部として、管（Ｐ）の軸方向に牽引される被牽引部（６１，６２）を有する。

Description

超音波フェーズドアレイ検査装置及びこれを使用する超音波フェーズドアレイ検査方法
　本発明は、超音波フェーズドアレイ検査装置及びこれを使用する超音波フェーズドアレイ検査方法に関するものである。
　超音波フェーズドアレイ検査装置等の超音波を使用する検査装置は、管の検査、すなわち、管のきず検出及び管の肉厚の測定に使用される。日本国特開平２－３２２５０号公報（以下、特許文献１）には、従来の検査装置（管体検査装置）として、特別なセンサ取付け体を不要にしたものが提案されている。前記特許文献１に記載の検査装置は、管の軸方向に沿った多数の溝部がヒレに形成されている。これらの多数の溝部は、管の内部に障害物がある場合に対応する。
　しかしながら、前記特許文献１に記載の検査装置では、管の軸方向に沿った多数の溝が妨げになることで、フェーズドアレイ技術に必要となる圧電素子群を管の内周方向に配列できない。このため、前記特許文献１に記載の検査装置は、フェーズドアレイ技術を使用できないので、高精度に管のきず検出及び管の肉厚の測定等の検査をすることができないという課題がある。
　本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、管を高精度に検査し得る超音波フェーズドアレイ検査装置及びこれを使用する超音波フェーズドアレイ検査方法を提供することを目的とする。
　本発明の一局面によれば、超音波フェーズドアレイ検査装置は、可撓板と、アレイ探触子と、接続体とを備える。可撓板は、管の内周面に沿う。アレイ探触子は、可撓板に配置されてフェーズドアレイ技術を用いてにより超音波を送受信する。アレイ探触子は、管の内周方向に所定数配列された圧電素子群を有する。接続体は、可撓板に接続される。接続体は、管の軸方向に移動するための力を受ける受力部を有する。
　本発明の超音波フェーズドアレイ検査装置及びこれを使用する超音波フェーズドアレイ検査方法によれば、管を高精度に検査することができる。
実施形態に係る超音波フェーズドアレイ検査装置の概略斜視図である。 管の内部に挿入された超音波フェーズドアレイ検査装置の上方からの縦断面図である。 管の内部に挿入された超音波フェーズドアレイ検査装置の側方からの縦断面図である。 図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。 図３のＶ－Ｖ断面図である。 前進側巻取機又は後退側巻取機の斜視図である。 超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、接続体設置工程の前段を示す。 超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、接続体設置工程の後段を示す。 超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、検査開始位置に移動する工程である事前移動工程を示す。 超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、検査工程の前段を示す。 超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、検査工程の後段を示す。 超音波フェーズドアレイ検査方法の終了を示す縦断面図である。 超音波フェーズドアレイ検査装置のアレイ探触子を保護する保護フィルムの平面図である。 同保護フィルムの底面図である。 変形例に係る超音波フェーズドアレイ検査装置の概略斜視図である。 超音波フェーズドアレイ検査装置の牽引具ジグＣを示す概略斜視図である。 牽引具ジグが使用される超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、接続体設置工程の前段を示す。 牽引具ジグが使用される超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、接続体設置工程の後段を示す。 牽引具ジグが使用される超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、検査開始位置に移動する工程である事前移動工程を示す。
　以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、以下に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」又は「後」の特定の位置と方向とを意味する用語が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられるものであり、実際に実施される際の方向とは関係しないものである。
　図１から図３を参照して、超音波フェーズドアレイ検査装置１を説明する。図１は、実施形態に係る超音波フェーズドアレイ検査装置１の概略斜視図である。図２は、管Ｐの内部に挿入された超音波フェーズドアレイ検査装置１の上方からの縦断面図である。管Ｐの内部に挿入された超音波フェーズドアレイ検査装置１の側方からの縦断面図である。
　超音波フェーズドアレイ検査装置１は、検査、すなわち、管Ｐのきず検出及び／又は管Ｐの肉厚の測定を行う装置である。検査の対象となる管Ｐは、特に限定されないが、熱交換器の管、試験管形状の管、又は、ボイラーチューブ等の各種管である。
　図１から図３に示されるように、超音波フェーズドアレイ検査装置１は、可撓板２，３と、アレイ探触子４，５と、接続体６とを備える。可撓板２，３は、対象となる管Ｐの内周面に沿う。アレイ探触子４，５は、可撓板２，３に配置されてフェーズドアレイ技術を用いてにより超音波を送受信する。アレイ探触子４，５は、管Ｐの内周方向に所定数（フェーズドアレイ技術に必要な数）配列された圧電素子群４０，５０を有する。接続体６は、可撓板２，３に接続される。接続体６は、管Ｐの軸方向に牽引される被牽引部６１，６２を有する。以下では、管Ｐの軸方向のうち、検査していく方向を前方向と称し、前方向の逆方向を後方向と称する。また、前後方向に直交する方向を左右方向と称する。
　次に、超音波フェーズドアレイ検査装置１を使用する超音波フェーズドアレイ検査方法について説明する。
　超音波フェーズドアレイ検査方法は、検査工程を具備する。検査工程は、接続体６の被牽引部６１，６２を牽引することで、接続体６を移動させながら、アレイ探触子４，５によりきず検出を行う。なお、検査工程は、アレイ探触子４，５により管Ｐの肉厚の測定も行ってもよい。
　このように、超音波フェーズドアレイ検査装置１及び超音波フェーズドアレイ検査方法では、管Ｐの内周面に沿う可撓板２，３に配置されたアレイ探触子４，５から、フェーズドアレイ技術を用いて超音波が送受信されるので、管Ｐの内周面が高精度に検査される。また、アレイ探触子４，５に接続された接続体６は、その被牽引部６１，６２が管Ｐの軸方向に牽引されるので、管Ｐの軸方向にわたって内周面が高精度に検査される。したがって、超音波フェーズドアレイ検査装置１及び超音波フェーズドアレイ検査方法は、管Ｐを高精度に検査することができる。
　以下、図１から図６を参照して、超音波フェーズドアレイ検査装置１をさらに詳細に説明する。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ断面図である。図５は、図３のＶ－Ｖ断面図である。図６は、前進側巻取機１０１又は後退側巻取機１０２の斜視図である。
　図１から図３に示されるように、可撓板２，３は、２つ（複数であればよい）である。各可撓板２，３は、柄部２１，３１と、ヘラ部２２，３２とを有する。各柄部２１，３１は、前端が接続体６に接続されるとともに、後端が各ヘラ部２２，３２に接続される。各ヘラ部２２，３２は、管Ｐの内周面に沿って撓み得る材料からなる。例えば、各ヘラ部２２，３２は、ゴム等の弾性材料からなる。各ヘラ部２２，３２は、後方ほど左右に広がる部分と、長方形状の部分とを有する。アレイ探触子４，５は、ヘラ部２２，３２のうち、長方形状の部分に配置される。アレイ探触子４，５は、探触子ケーブル１０に電気的に接続される。アレイ探触子４，５は、圧電素子群４０，５０の発振タイミングを制御することにより、超音波の伝搬方向及び超音波の伝搬する範囲を自在に変更可能である。アレイ探触子４，５は、リニアスキャン及びセクタスキャンのいずれも可能である。
　２つの柄部２１，３１は、長さが異なる。このため、短い方の柄部２１を有する可撓板２に配置されたアレイ探触子４と、長い方の柄部３１を有する可撓板３に配置されたアレイ探触子５とは、管Ｐの軸方向で異なる位置にある。言い換えれば、２つのアレイ探触子４，５は、前後方向で異なる位置にある。２つのアレイ探触子４，５の前後方向における間隔は、管Ｐの内径、及び、管Ｐが有するＵベンド部の曲率に応じて適宜決定される。
　したがって、２つのアレイ探触子４，５は、管ＰのＵベンド部を通過する際にも、互いに干渉しない。結果として、Ｕベンド部を有する管Ｐにも、高精度に検査することができる。
　好ましくは、短い方の柄部２１に接続されたヘラ部２２と、長い方の柄部３１に接続されたヘラ部３２とは、管Ｐの軸方向で異なる位置にある。言い換えれば、２つのヘラ部２２，３２は、前後方向で異なる位置にある。
　したがって、２つのヘラ部２２，３２は、管ＰのＵベンド部を通過する際にも、互いに干渉しない。結果として、Ｕベンド部を有する管Ｐにも、より高精度に検査することができる。
　接続体６の被牽引部６１，６２は、前進側被牽引部６１と、後退側被牽引部６２とを有する。前進側被牽引部６１は、管Ｐの軸方向の一方（前方向）に牽引される。後退側被牽引部６２は、管Ｐの軸方向の他方（後方向）に牽引される。
　接続体６の被牽引部６１，６２は、前進側被牽引部６１及び後退側被牽引部６２を有することで、前方向及び後方向に牽引される。ここで、管Ｐの内部で接続体６が前方向に牽引されている際に、管Ｐの内部で接続体６が詰まる場合もある。この場合、接続体６を後方向に牽引することで、接続体６の逆走（後退）により詰まりが解消される。同様に、管Ｐの内部で接続体６が後方向に牽引されている際に、管Ｐの内部で接続体６及び後述する拡径部材８１，８２が詰まる場合もある。この場合、接続体６を前方向に牽引することで、接続体６の逆走（前進）により詰まりが解消される。したがって、前進側被牽引部６１及び後退側被牽引部６２により、管Ｐの内部での接続体６及び拡径部材８１，８２の詰まりを容易に解消することができる。
　超音波フェーズドアレイ検査装置１は、被牽引部６１，６２を牽引する牽引具７をさらに有する。牽引具７は、枠体ホルダ７０と、前進側チェーン７１（前進側牽引部材の一例）と、後退側チェーン７２（後退側牽引部材の一例）と、第１鍔部９１と、第２鍔部９２と、前述した拡径部材８１，８２とを有する。拡径部材８１，８２は、具体的に、第１拡径部材８１及び第２拡径部材８２である。
　枠体ホルダ７０は、接続体６を前後左右から囲って保持する枠体である。枠体ホルダ７０は、接続体６の後面６１及び前面６２に当接する。このため、枠体ホルダ７０は、前進する力を接続体６の後面６１に伝え、後退する力を接続体６の前面６２に伝える。したがって、接続体６の後面６１が前進側被牽引部６１に相当し、接続体６の前面６２が後退側被牽引部６２に相当する。
　前進側チェーン７１は、枠体ホルダ７０の前端部に接続される。後退側チェーン７２は、枠体ホルダ７０の後端部に接続される。前進側チェーン７１及び後退側チェーン７２は、例えば、いずれもローラチェーンである。前進側チェーン７１及び後退側チェーン７２は、それぞれのピン群の方向が同一、すなわち、折れ曲がる方向が同一である。後退側チェーン７２は、第１鍔部９１、第２鍔部９２、第１拡径部材８１及び第２拡径部材８２が設けられる。
　前進側チェーン７１及び後退側チェーン７２は、ローラチェーンであることにより、管ＰのＵベンド部に沿って曲がるので、Ｕベンド部をスムーズに通過する。したがって、Ｕベンド部を有する管Ｐにも、高精度に検査することができる。
　図２及び図３に示されるように、第１鍔部９１は、短い柄部２１に接続されたヘラ部２２の後端に当接する。したがって、第１鍔部９１は、前進する力を、短い柄部２１を有する可撓板２に伝える。なお、図４に示されるように、第１鍔部９１は、長い柄部３１を前後方向に通す空間が形成されている。図２及び図３に示されるように、第２鍔部９２は、長い柄部３１に接続されたヘラ部３２の後端に当接する。したがって、第２鍔部９２は、前進する力を、長い柄部３１を有する可撓板３に伝える。
　図４に示されるように、第１拡径部材８１は、ヘラ部２２を、アレイ探触子４が配置された位置で、管Ｐの内周面に押圧する。同様に、図５に示されるように、第２拡径部材８２は、ヘラ部３２を、アレイ探触子５が配置された位置で、管Ｐの内周面に押圧する。このため、図４及び図５に示されるように、第１拡径部材８１及び第２拡径部材８２は、それぞれ、３つの押圧部８３と、３つの圧縮ばね８４とを有する。３つの押圧部８３は、いずれも、管Ｐの内周面に沿った外周形状である。３つの圧縮ばね８４は、３つの押圧部８３を後退側チェーン７２から管Ｐの内周面に付勢する。
　図４に示されるように、ヘラ部２２に配置されたアレイ探触子４は、管Ｐの内周方向で、右下から上を介して左下に至る。図５に示されるように、ヘラ部３２に配置されたアレイ探触子５は、管Ｐの内周方向で、右上から下を介して左上に至る。このため、図４及び図５に示されるように、２つのアレイ探触子４，５は、管Ｐの内周方向で少なくとも全周を構成する。言い換えれば、２つのアレイ探触子４，５は、管Ｐの内周方向で全周にわたって配置される。したがって、２つのアレイ探触子４，５により、管Ｐの内周面が全周で検査される。結果として、管Ｐをより高精度に検査することができる。
　図６に示されるように、超音波フェーズドアレイ検査装置１は、前進側巻取機１０１と、後退側巻取機１０２とをさらに備える。前進側巻取機１０１は、前進側チェーン７１を巻き取る。後退側巻取機１０２は、後退側チェーン７２を巻き取る。
　超音波フェーズドアレイ検査装置１が前進側巻取機１０１及び後退側巻取機１０２を備えることにより、検査の際に前進側チェーン７１及び後退側チェーン７２が張った状態となる。したがって、管Ｐをより高精度に検査することができる。
　前進側巻取機１０１及び後退側巻取機１０２は、同一の構成でもよい。例えば、前進側巻取機１０１及び後退側巻取機１０２は、それぞれ、筐体１０３と、スプロケット１０４と、大小の歯車１０９と、取っ手１０５ｈ付きの手動ハンドル１０５と、小型のエンコーダ１０６と、Ｙ形ジグ１０７ｙに固定されたエアピッカー１０７と、円周位置調整具１０８とを有する。
　筐体１０３は、スプロケット１０４及び大小の歯車１０９を回転自在に収容する。スプロケット１０４は、前進側チェーン７１又は後退側チェーン７２が掛けられる。スプロケット１０４は、回転することにより、前進側チェーン７１又は後退側チェーン７２を前後方向から上下方向に転向しながら送る。手動ハンドル１０５は、筐体１０３の外部に配置される。手動ハンドル１０５は、手動による回転をスプロケット１０４に伝達する。手動ハンドル１０５は、回転の軸から取っ手１０５ｈの距離がスプロケット１０４の半径の１３０％以下、つまり小型である。小型のエンコーダ１０６は、スプロケット１０４の回転が大小の歯車１０９で伝達されることにより、スプロケット１０４の回転速度を計測する。エアピッカー１０７は、検査の対象となる管Ｐ以外の管に固定され得る。円周位置調整具１０８は、Ｙ形ジグ１０７ｙの位置（前後方向にわたる前進側チェーン７１又は後退側チェーン７２を中心とした円周方向の位置）を調整して固定する。Ｙ形ジグ１０７ｙは、エアピッカー１０７の位置（前後方向にわたる前進側チェーン７１又は後退側チェーン７２に接近又は離間する位置）を調整して固定する。
　エアピッカー１０７が検査の対象となる管Ｐ以外の管に固定された状態で、手動ハンドル１０５を手動で回転させると、スプロケット１０４も回転することにより、前進側チェーン７１又は後退側チェーン７２が前方向又は後方向に送られる。
　次に、図７から図１２を参照して、超音波フェーズドアレイ検査方法をさらに詳細に説明する。超音波フェーズドアレイ検査方法は、前述した検査工程の前に、接続体設置工程と、事前移動工程とを具備する。
　図７は、超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、接続体設置工程の前段を示す。図８は、超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、接続体設置工程の後段を示す。図９は、超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、事前移動工程を示す。図１０は、超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、検査工程の前段を示す。図１１は、超音波フェーズドアレイ検査方法を示す縦断面図であり、検査工程の後段を示す。図１２は、超音波フェーズドアレイ検査方法の終了を示す縦断面図である。
　図７に示されるように、接続体設置工程として、検査の対象となる管Ｐに後退側チェーン７２が通される。検査の対象となる管Ｐは、熱交換器の管Ｐ（Ｕベンド部を有する管Ｐの一例）なので、管板ＰＬに接続されるとともに、複数の管Ｐ１，Ｐ２に隣接する。後退側チェーン７２が通される方向は、管Ｐにおける検査の終了側Ｅ（一端側）から開始側Ｓ（他端側）でもよく、管Ｐにおける検査の開始側Ｓ（他端側）から終了側Ｅ（一端側）でもよい。
　次いで、図８に示されるように、接続体設置工程として、管Ｐにおける検査の終了側Ｅに接続体６を設置する。また、接続体６に、前進側チェーン７１及び後退側チェーン７２を接続する。接続体６と、前進側チェーン７１及び後退側チェーン７２との接続は、接続体６を牽引具７の枠体ホルダ７０に保持させることでもよい。さらに、後退側巻取機１０２を、管Ｐにおける検査の開始側Ｓに隣接する（又は近傍の）管Ｐ２に固定する。そして、後退側巻取機１０２に後退側チェーン７２を通すことで、後退側チェーン７２を巻き取れるようにする。なお、チェーン回収箱Ｒにより、前進側チェーン７１及び後退側チェーン７２の余分な部分を収容してもよい。
　次いで、図９に示されるように、事前移動工程として、後退側巻取機１０２で後退側チェーン７２を巻き取る。これにより、接続体６が後方に牽引されることで、接続体６が管Ｐにおける検査の開始側Ｓまで移動する。言い換えれば、接続体６の後退側被牽引部６２を牽引することで、接続体６を管Ｐの一端側Ｅから他端側Ｓまで移動させる。また、前進側巻取機１０１を、管Ｐにおける検査の終了側Ｅに隣接する（又は近傍の）管Ｐ１に固定する。そして、前進側巻取機１０１に前進側チェーン７１を通すことで、前進側チェーン７１を巻き取れるようにする。
　次いで、図１０及び図１１に示されるように、検査工程として、前進側巻取機１０１で前進側チェーン７１を巻き取る。これにより、接続体６が前方に牽引されることで、接続体６が管Ｐにおける検査の終了側Ｅまで移動しながら、アレイ探触子４，５によりきず検出が行われる。言い換えれば、接続体６の前進側被牽引部６１を牽引することで、接続体６を管Ｐの他端側Ｓから一端側Ｅまで移動させながら、アレイ探触子４，５によりきず検出を行う。接続体６が一端側Ｅまで移動すれば、きず検出が終了する。ここで、検査工程は、きず検出だけでなく、アレイ探触子４，５により管Ｐの肉厚の測定を行ってもよい。なお、きず検出において接続体６が管Ｐの内部で詰まった場合、後退側巻取機１０２で後退側チェーン７２を巻き取る。これにより、管Ｐの内部での接続体６の詰まりが解消される。
　最後に、図１２に示されるように、前進側チェーン７１を接続体６から取り外し、前進側巻取機１０１を管Ｐ１から取り外す。そして、後退側チェーン７２を接続体６から取り外す。その後、後退側巻取機１０２で後退側チェーン７２を巻き取る。後退側チェーン７２が巻き取られることで管Ｐの他端側Ｓから取り出されると、後退側巻取機１０２も管Ｐ２から取り外す。
　超音波フェーズドアレイ検査方法は、検査工程の前に接続体設置工程及び事前移動工程を具備することで、きず検出の前に接続体６が管Ｐを通過するので、きず検出で接続体６が管Ｐの内部で詰まりにくくなる。したがって、管Ｐをより高精度に検査をすることができる。
　以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の速度、材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の構成から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　実施形態では、アレイ探触子４，５の保護について説明しなかった。ここで、図１３及び図１４に示されるように、超音波フェーズドアレイ検査装置１は、アレイ探触子４，５をヘラ部２２，３２ごと保護する保護フィルム１１０をさらに備えてもよい。保護フィルム１１０は、外側透明フィルム１１１と、内側透明フィルム１１２と、接着部１１３とを有する。外側透明フィルム１１１は、親水性のフィルムであることが好ましい。外側透明フィルム１１１が親水性のフィルムであることにより、外側透明フィルム１１１から水滴が発生しにくくなる結果、ノイズの原因となる水滴からの超音波の反射が抑えられるからである。接着部１１３は、外側透明フィルム１１１と内側透明フィルム１１２とを接着する。接着部１１３は、例えば、接着剤、又は、両面テープ等である。両面テープは、防水性であることが好ましい。
　図１３に示されるように、外側透明フィルム１１１は、ヘラ部２２，３２におけるアレイ探触子４，５が配置された側の全面を覆う。図１４に示されるように、内側透明フィルム１１２は、ヘラ部２２，３２におけるアレイ探触子４，５が配置されていない側を覆う。内側透明フィルム１１２は、ヘラ部２２，３２のうち、柄部２１，３１から延長された中央部分を覆わない。したがって、内側透明フィルム１１２におけるヘラ部２２，３２を覆っていない部分が、ヘラ部２２，３２を取出し又は挿入する開口となる。
　ヘラ部２２，３２を取出し又は挿入する開口により、ヘラ部２２，３２への保護フィルム１１０の交換を容易にすることができる。また、ヘラ部２２，３２が管Ｐの内周面に沿うことで、湾曲したヘラ部２２，３２の内側に内側透明フィルム１１２が位置する。しかしながら、内側透明フィルム１１２が開口を有することにより、内側透明フィルム１１２は、湾曲によるシワの発生を抑制することができる。
　実施形態では、超音波によるきず検出に必要な接触媒質について説明しなかったが、接触媒質（水又はグリセリン等）をヘラ部２２，３２と管Ｐの内周面との間隔に供給してもよい。また、接触媒質をヘラ部２２，３２と外側透明フィルム１１１との間隔に供給してもよい。
　実施形態では、図１に示されるように、可撓板２，３が２つ（複数）として説明した。ここで、図１５に示されるように、可撓板２３は、１つでもよい。１つの可撓板２３は、柄部２１と、左ヘラ部２２と、右ヘラ部３２とを有する。左ヘラ部２２は、右ヘラ部３２よりも前方に位置する（後方に位置してもよい）。２つのアレイ探触子４，５は、それぞれ左ヘラ部２２及び右ヘラ部３２に配置される。このため、２つのアレイ探触子４，５は、前後方向で異なる位置にある。左ヘラ部２２は、柄部２１から左方向に突出する。右ヘラ部３２は、柄部２１の後方への延長上から右方向に突出する。左ヘラ部２２及び右ヘラ部３２にそれぞれ配置されたアレイ探触子４，５は、挿入された管Ｐの内周方向で少なくとも全周を構成する。言い換えれば、２つのアレイ探触子４，５は、管Ｐの内周方向で全周にわたって配置される。
　実施形態では、接続体６が管Ｐの軸方向に牽引される被牽引部６１，６２を有するとして説明した。ここで、接続体６は、被牽引部６１，６２を有することに限られず、管Ｐの軸方向に移動（走査を含む）するための力を受ける受力部を有していればよい。受力部は、例えば、押込み部材により押し込まれる力、水圧若しくは空気圧による加圧、又は、水圧若しくは空気圧による負圧を、管Ｐの軸方向に移動するための力として受ける。押し込み部材は、管Ｐの内部に挿入され得るものであり、一例として棒状である。また、押し込み部材は、管ＰがＵベンド部を有する場合、湾曲するものであることが好ましい。
　実施形態では、図７及び図８に示されるように、接続体設置工程として、管Ｐに後退側チェーン７２が通され、後退側チェーン７２に接続体６が接続される例を説明した。ここで、後退側チェーン７２の代わりに、図１６に示されるように、牽引ジグ７Ｃ（牽引具の一例）が使用されてもよい。牽引ジグ７Ｃは、長手方向にスリットを有して開口可能な形状（横断面がＣ形状）である。牽引ジグ７Ｃは、例えば、長手方向にスリットを有するコルゲートチューブである。後退側チェーン７２の代わりに牽引ジグ７Ｃが使用される場合、図１７に示されるように、接続体設置工程として、検査の対象となる管Ｐに牽引ジグ７Ｃが通される。次いで、図１８に示されるように、管Ｐにおける検査の終了側Ｅで、牽引ジグ７Ｃの前端部に接続体６が内挿される。牽引ジグ７Ｃの前端部は、接続体６の内挿を可能又は容易にする付属品を有してもよい。牽引ジグ７Ｃの前端部に内挿された接続体６に、前進側チェーン７１を接続する。さらに、ジグ巻取機１０２Ｃは、管Ｐにおける検査の開始側Ｓから外側に設置されて、牽引ジグ７Ｃを巻き取れるようにする。ジグ巻取機１０２Ｃは、例えば、散水ホースの巻取機等である。
　次いで、図１９に示されるように、事前移動工程として、ジグ巻取機１０２Ｃで牽引ジグ７Ｃを巻き取る。これにより、接続体６が後方に牽引されることで、接続体６が管Ｐにおける検査の開始側Ｓまで移動する。言い換えれば、接続体６の後退側被牽引部６２を牽引することで、接続体６を管Ｐの一端側Ｅから他端側Ｓまで移動させる。また、前進側巻取機１０１を、管Ｐにおける検査の終了側Ｅに隣接する（又は近傍の）管Ｐ１に固定する。そして、前進側巻取機１０１に前進側チェーン７１を通すことで、前進側チェーン７１を巻き取れるようにする。さらに、管Ｐの他端側Ｓまで移動した接続体６から牽引ジグ７Ｃを取り外し、代わりに、接続体６に後退側チェーン７２を接続する。加えて、後退側巻取機１０２を、管Ｐにおける検査の開始側Ｓに隣接する（又は近傍の）管Ｐ２に固定する。そして、後退側巻取機１０２に後退側チェーン７２を通すことで、後退側チェーン７２を巻き取れるようにする。図１７～図１９を参照しながら説明した接続体設置工程及び事前移動工程により、接続体６とともにアレイ探触子４，５を検査の開始側Ｓまで移動させやすくすることができる。なお、事前移動工程より後となる検査工程は、図１０～図１２を参照しながら説明した通りである。
　本発明は、超音波フェーズドアレイ検査装置及びこれを使用する超音波フェーズドアレイ検査方法を提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。

Claims (8)

  1. 　管の内周面に沿う可撓板と、
    　前記可撓板に配置されてフェーズドアレイ技術を用いて超音波を送受信するアレイ探触子と、
    　前記可撓板に接続される接続体と
    　を備え、
    　前記アレイ探触子は、前記管の内周方向に所定数配列された圧電素子群を有し、
    　前記接続体は、前記管の軸方向に移動するための力を受ける受力部を有する、超音波フェーズドアレイ検査装置。
  2. 　前記アレイ探触子は、複数であり、
    　前記複数のアレイ探触子は、前記管の軸方向で異なる位置にある、請求項１に記載の超音波フェーズドアレイ検査装置。
  3. 　前記複数のアレイ探触子は、前記管の内周方向で少なくとも全周を構成する、請求項２に記載の超音波フェーズドアレイ検査装置。
  4. 　前記アレイ探触子を保護する親水性の保護フィルムをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の超音波フェーズドアレイ検査装置。
  5. 　前記受力部は、前記管の軸方向に牽引される被牽引部であり、
    　前記被牽引部は、
    　前記管の軸方向の一方に牽引される前進側被牽引部と、
    　前記管の軸方向の他方に牽引される後退側被牽引部と
    　を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波フェーズドアレイ検査装置。
  6. 　前記前進側被牽引部を牽引する前進側牽引部材と、
    　前記前進側牽引部材を巻き取る前進側巻取機と、
    　前記後退側被牽引部を牽引する後退側牽引部材と、
    　前記後退側牽引部材を巻き取る後退側巻取機と
    　をさらに備える、請求項５に記載の超音波フェーズドアレイ検査装置。
  7. 　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の超音波フェーズドアレイ検査装置を使用する超音波フェーズドアレイ検査方法であって、
    　前記接続体を移動させながら、前記アレイ探触子によりきず検出及び／又は肉厚の測定を行う検査工程を具備する、超音波フェーズドアレイ検査方法。
  8. 　請求項５又は請求項６に記載の超音波フェーズドアレイ検査装置を使用する超音波フェーズドアレイ検査方法であって、
    　前記管の一端側に前記接続体を設置する接続体設置工程と、
    　前記接続体の前記後退側被牽引部を牽引することで、前記接続体を前記管の一端側から他端側まで移動させる事前移動工程と、
    　前記接続体の前記前進側被牽引部を牽引することで、前記接続体を前記管の他端側から一端側まで移動させながら、前記アレイ探触子によりきず検出及び／又は肉厚の測定を行う検査工程と
    　を具備する、超音波フェーズドアレイ検査方法。
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