JP4215934B2 - 超音波探傷装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体内に発生している欠陥を超音波を使用して検出する超音波探傷装置に係り、特に、被検体としてのボルトのネジ部等の限定された外周縁部に発生し、又は超音波の発信方向と偏向した方向に傾斜して発生する欠陥を検出できる超音波探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
二分割されたガスタービンケーシング等の分割面を結合して一体化するボルト等のネジ部では、大きな応力がかかり、割れの発生が懸念されることから、その割れを検出してボルト等の破断を防止することが必須となっている。
この割れの検出手段としては、超音波探傷センサ（Ultrasonic Testing sensor ：以下ＵＴセンサという）を適用した超音波探傷装置を使用して行う超音波探傷方法が従来から知られている。
【０００３】
この超音波探傷装置は、ボルト等の被検体内部に超音波を入射し、内部に発生している欠陥（割れ）からの跳ね返りである反射エコーを検出することにより、被検体中の欠陥の存在を割り出し検出するようにしたものである。
すなわち、従来の超音波探傷装置は、図５に示すように被検体としてのボルト１０１の端面１０１ａに超音波探傷センサ１０２を設置し、ボルト端面１０１ａからボルト１０１の軸心方向と平行にボルト１０１の内部に超音波１０３を発射する。
【０００４】
このＵＴセンサ１０２からボルト１０１内に発射された超音波１０３は、ボルト１０１内に不連続構造を形成する割れ１０５が発生していなければ、超音波１０３は反射されずボルト１０１内の割れ１０５発生がないことが検知できる。
【０００５】
しかしながら、図５（ｂ）に示すようにＵＴセンサ１０２から発射された超音波１０３の経路中に、例えば、ボルト１０１のネジ部１０１ｂから発生した割れ１０５による不連続構造がある場合には、ボルト１０１の内部に発射された超音波１０３は、この割れ１０５によって反射される。
この反射された、反射波（反射エコー）１０６は、割れ１０５が超音波１０３の発射方向に垂直面をなして発生している場合、ＵＴセンサ１０２で検出され、発射時間と入射時間との時刻差Δｔ′を計測し、この時刻差Δｔ′と既知であるボルト内音速ｖとから、積演算Δｔ′×ｖによりボルト１０１の内部に発生している割れ１０５等の欠陥およびその位置を検出することができる。
【０００６】
また、従来の超音波探傷装置による超音波探傷方法では、ＵＴセンサ１０２として、ボルト１０１の軸心方向と一致させて超音波１０３を発射させる、いわゆる垂直ビームを発生させるようにしたＵＴセンサ１０１が用いられていた。
このために、図６（ａ）に示すように、ボルト１０１のネジ部１０１ｂから発生した割れ１０５がネジ山の深さ範囲に留まる場合又は図６（ｂ）に示すように、割れ１０５がネジ山の深さ以上のボルト１０１内部に発生しているような場合でも、割れ１０５の方向が超音波１０３の伝送方向（垂直ビーム方向）と直交する方向から偏向して発生している場合には、これらの割れ１０５によって反射する反射波１０６がＵＴセンサ１０２では得られない、あるいは反射波１０６がセンサ１０２に戻らず、ＵＴセンサ１０２で検出できないことがあり、割れ１０５等欠陥の検出が困難になっていた。
【０００７】
さらに、ＵＴセンサ１０２として垂直ビームを発生させるものが使用されていたために、ボルト１０１に割れ１０５等の欠陥が発生していない場合も、図６（ｂ）に示すような割れ１０５がボルト１０１内に発生している場合も、反射エコー１０６がＵＴセンサ１０２に入射されないため、割れ１０５等の欠陥の発生の有無の区別がつかないという不具合があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の超音波探傷装置およびこの装置を使用して行われている超音波探傷手法の不具合を解消して、ネジ山高さ内に留まる微小割れ及び被検体の内部で被検体内に発射される超音波の方向に垂直にされた垂直面から傾いた状態で発生している割れを検出できる超音波探傷装置を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の超音波探傷装置は、次の手段とした。
【００１０】
（１）内部に生じている欠陥を検出する被検体の外周を包囲して配置された支持体の上端に設けられ、被検体の全外周を包囲して設けられた円環状の歯車を上端に配置した固定治具を設けた。
なお、固定治具上への円環状の歯車の配置は、固定治具と歯車との間に磁石等を配置し、固定治具と歯車とは固着せず、欠陥検出時には歯車は固定治具の所定位置に磁石の吸引力で配置され、欠陥検出後には取り外し工具等を使用することなく自在に取り外し出来るようにし、作業時間短縮を図れるものにすることが好ましい。
【００１１】
（２）固定治具と間隙が設けられるとともに、被検体の上部全外周とも間隙が設けられて配置されて上部外周に沿って回転し、固定治具に設けた歯車と噛合して回転するエンコーダ歯車、エンコーダ歯車の回転から被検体の外周回りの回転角度を検出するエンコーダ及び被検体の外周回り回転角度位置でセンサガイド板上を滑動して被検体の上方を半径方向に移動自在にされ、被検体の任意回転角度位置に配置でき、軸心方向から偏向した屈折角の超音波を被検体内部に発射でき、超音波の発射方向に直交して被検体外周に形成されたネジ溝等の被検体外周内部の垂直面で発射方向と同方向に反射される反射エコーを受波でき、また、超音波の発射方向と同方向に反射されない被検体内部に発生している欠陥からの反射エコーは受波できない、従来のＵＴセンサに対応する斜角ＵＴセンサをそれぞれ具えたセンサガイド板を設けた。
【００１２】
なお、斜角ＵＴセンサとしては、発射される超音波が被検体外周内部に形成されたネジ溝の歯面の如く、被検体外周内部の高さ方向に形成された垂直面の何れにも垂直に入射できるように、発射される超音波の軸心方向からの屈折角が異なる複数のものを使用することが好ましい。
また、センサガイド板を被検体の外周回りに制御駆動して回転させる駆動装置及び斜角ＵＴセンサを被検体の半径方向に制御駆動してセンサガイド板上を滑動して移動させる駆動装置をそれぞれ設けるようにすることが好ましい。
【００１３】
（ａ）これにより、従来のＵＴセンサの如く被検体軸心に平行な超音波の被検体内部への発射による被検体中央内部に発生している割れ等の欠陥の検出ができるばかりでなく、ネジ溝等が刻設された被検体外周内部に発生している割れ等の欠陥の検出が、屈折角が異なるようにされた複数の斜角ＵＴセンサからの屈折角の選択、斜角ＵＴセンサの被検体の上方半径方向に滑動する移動量及びセンサガイド板の被検体回りの回転量による斜角ＵＴセンサの任意角度の設定の組み合わせにより、ネジ溝の歯面角度のように種々の角度に形成される場合、若しくは所定角度で形成する場合であってもネジ溝が配置されている高さ方向の違いにより入射角が変化する場合においても、ネジ溝の歯面等の被検体外周に形成された垂直面に内部から超音波を垂直に入射させることができ、欠陥が発生してない被検体内部からの反射エコーは斜角ＵＴセンサに入射させることができるようになる。
【００１４】
従って、被検体内部に発生している割れ等の欠陥がネジ溝の歯面等を起点とするネジ溝の深さ程度の微小な欠陥であっても、確実に、しかも、被検体の全高、全周にわたって検出することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の超音波探傷装置の実施の一形態を図面にもとづき説明する。
【００３１】
なお、図において図５、図６に示す部材と同一若しくは類似の部材には、同一符号を付して説明は省略する。
図１は、本発明の超音波探傷装置の実施の第１形態を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示すＡ部詳細図である。
【００３２】
図に示すように、本実施の形態の超音波探傷装置は、ボルト１０１内に斜角超音波（以下超音波ビームという）１１３を入射するためにボルト端面１０１ａの半径方向に配置した斜角ＵＴセンサ１１０を、ボルト端面１０１ａの半径方向１１１及び側面外周の円周方向１１２に移動させ走査させるためのセンサガイド板１１４と、そのセンサガイド板１１４をボルト１０１の上方で保持すると共に、エンコーダ１１５の回転量を伝達するための歯車１１７を上端に配置した固定治具１１８からなる。
【００３３】
また、センサガイド板１１４と固定治具１１８は、センサガイド板１１４を円周方向１１２に回転させ、斜角ＵＴセンサ１１０によるボルト１０１の円周方向１１２の走査をさせ、また回転位置におけるボルト１０１の半径方向の走査をさせる必要性から、相互に分離構造にされている。
すなわち、ボルト１０１の外周面に刻設されたねじ部１０４に螺合されて、ボルト１０１の外周に配置されたナット１２０の上端には磁石１２１を介して固定治具１１８がナット１２０と同心状に配設されると共に、固定治具１１８の上端には、同様にナット１２０と同心状にされて配置され外周面に歯列が形成された円環状の歯車１１７が設けられている。
【００３４】
また、センサガイド板１１４には、ボルト端面１０１ａの半径方向１１１に配置され、センサガイド板１１４の回転と共に、円周方向１１２に回転する斜角ＵＴセンサ１１０の円周方向１１２の移動量を検知するためのエンコーダ１１５及びエンコーダ歯車１１６を装備しており、このエンコーダ歯車１１６と歯車１１７との噛合以外には、センサガイド板１１４と固定治具１１８とは分離された構造のものとなっている。
【００３５】
さらに、このエンコーダ１１５はセンサガイド板１１４に設けられている斜角ＵＴセンサ１１０と同様にボルト端面１０１の半径方向に配置されセンサガイド板１１４上端に固着された支持台上のセンサガイド板１１４上方から外れた位置に固着されており、歯車１１７と噛合するエンコーダ歯車１１６の回転によりボルト１０１の外周に沿って回転し、センサガイド板１１４を円周方向に移動させ、これにより、センサガイド板１１４に配置された斜角ＵＴセンサ１１０を円周方向１１２に走査させることができる。
この斜角ＵＴセンサ１１０の走査量を検知するため、エンコーダ１１５にはエンコーダ１１５からの信号を長さ表示させるための周方向長さ装置１１９が装備されている。
【００３６】
また、斜角ＵＴセンサ１１０の半径方向１１１の走査は、センサガイド板１１４に端部が固着され、歯車１１７と噛合するエンコーダ歯車の回転によってボルト１０１の外周に沿って回転するボルト端面１０１ａの半径方向１１１に配置されたガイド板上を、斜角ＵＴセンサ１１０を半径方向１１１に滑動させることによって、ボルト１０１の任意円周方向１１２位置での半径方向１１１の走査を行うようにしている。
【００３７】
すなわち、超音波を発射し又は反射波を受信してボルト１０１内に発生している割れ１０５等の欠陥を検出するＵＴセンサは、図５、図６に示したＵＴセンサ１０２のように垂直ビームを発射できるものの外に、例えば、垂直ビーム方向から３０°，４５°，６０°又は７５°偏向して超音波を発射し、又は反射波を受信できるようにした斜角ＵＴセンサ１１０を使用するようにしている。
【００３８】
従って、斜角ＵＴセンサ１１０を使用するようにした本実施の形態では、特定角度偏向させた角度の屈折角度の超音波を発射する斜角ＵＴセンサ１１０と斜角ＵＴセンサ１１０の半径方向１１１の位置との組合せにより、ボルト１０１の内部に向けて発射される超音波ビーム１１３の角度が、ボルト１０１の外周に刻設され、超音波ビーム１１３が伝送されてくる方向に対向して設けられたネジ部１０１ｂの歯面（以下対向歯面という）１２２に対して、超音波ビーム１１３がほぼ垂直に入射する角度にされて発射されるようにしている。
【００３９】
本実施の形態の超音波探傷装置は、上述の構成にされて斜角ＵＴセンサ１１０は、ネジ部１０１ｂの対向する歯面に対して、ほぼ垂直入射する超音波ビーム１１３を発射していることから、ネジ部１０１ｂの対向歯面１２２からの反射エコー１２３が検出できることになり、この反射エコー１２３の状態からボルト１０１のネジ部１０１ｂが設けられていない部分に発生している割れ１０５は勿論のこと、ネジ部１０１ｂのネジ山の高さ以下の部分に発生している割れ１０５も検出できることになる。
【００４０】
すなわち、図２に示すように、割れのない対向歯面１２２に向け超音波ビーム１１３を発射できる円周方向１１２、半径方向１１１の健全部位置１２４ａに斜角ＵＴセンサ１１０が配置された場合、それぞれのネジ部１０４の対向歯面１２２からの反射エコー１２３は図２（ｃ）に示すような反射エコーピーク１２３ａが得られる。
【００４１】
これに対して、割れ１０５が発生している対向歯面１２２に向け超音波ビーム１１３を発射する円周方向１１２、半径方向１１１の非健全部位置１２４ｂに斜角ＵＴセンサ１１０が配置された場合、割れ１０５の発生しているネジ部１０４の対向歯面１２２からは、反射エコー１２３がセンサに受信されないため、図２（ｄ）に示すように反射エコーピーク１２３ａが消え、若しくは、反射エコーピーク１２３ａに比較して若しくは小さなものになる。
【００４２】
この原理を適用し、反射エコーピーク１２３ａの波形に着目することで、割れ１０５のボルト１０１内部に発生している欠陥の有無を検出することが可能となる。
また、斜角ＵＴセンサ１１０を、半径方向１１１に移動させて走査することで、ボルト１０１の高さ方向の位置を変えたネジ部の探傷が可能となる。
【００４３】
更に、本手法は、斜角法であり、ネジ部１０１ｂに超音波を入射していること及び割れ１０５等の欠陥により、反射エコー１２３の方向が偏向され、斜角ＵＴセンサ１１０の受信部で受信されないことを用いているため、割れ１０５方向が何れの方向に傾いた場合でも、及び割れ１０５等の欠陥部がネジ部１０１ｂのネジ山より小さくネジ内に留まる微小な割れであっても、有効な探傷手法となる。また、得られた欠陥の円周方向１１２の長さを測定するためには、斜角ＵＴセンサ１１０を半径方向１１１に向けたまま、円周方向１１２を走査させることが必要であり、手動探傷では困難な走査になる。
これに対し、センサガイド板１１４を使用することで、これらの走査が容易に実行できる。
【００４４】
また、センサガイド板１１４は、ボルト１０１に取り付けられているものの、固定治具１１８とは分離構造であるため、斜角ＵＴセンサ１１０による円周方向１１２の走査に応じて回転し、更に、この回転に伴い、エンコーダ歯車１１６が固定治具１１８の歯車１１７に沿って回転する構造としているため、エンコーダ１１５により、円周方向１１２の走査量を検知でき、エンコーダ１１５からの信号を長さ表示する周方向長さ表示装置１１９により、検出された欠陥の円周方向１１２長さの測定も容易にできる。
【００４５】
次に、図３は本発明の超音波探傷装置の第１の参考例を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図である。
図に示すように、本参考例の超音波探傷装置では、上述した実施の第１形態で使用した斜角ＵＴセンサ１１０に代えてフェーズドアレイ（phased array）ＵＴセンサ１３０を適用して、ボルト１０１のネジ部１０１ｂの割れ１０５等の欠陥を検出するようにしている。
【００４６】
フェーズドアレイＵＴセンサ１３０は、アレイ状に並べたセンサ群の位相（フェイズ）を制御することにより、超音波を電子的に走査させ電子走査を行うものでセンサ内にある独立に駆動可能な超音波振動子の駆動時間（ディレイ時間）を調整することで、所望の方向すなわち、フェーズドアレイＵＴセンサ１３０の軸心方向から偏向させた方向、いわゆる屈折角θを変えた超音波を送信できる。
【００４７】
従って、ボルト端面１０１ａの中心にフェーズドアレイＵＴセンサ１３０を配置しディレイ時間を調整することで、ネジ部１０１ｂの対向歯面１２２に入射する超音波１０３を、例えばボルト１０１の外周面のネジ溝歯面等にほぼ垂直に入射する角度とすることが可能となり、斜角ＵＴセンサ１１０をボルト１０１の半径方向に走査させたときと同様の反射エコー１２３を得ることができる。
【００４８】
更に、ディレイ時間を変えることで、超音波の送信方向を制御できるため、対向歯面１２２からの反射エコー１２３の方向が、対向歯面１２２に入射する超音波１０３の方向から大きくずれる屈折角θ大となるような制御をした場合、浅い位置ネジ部１３１の軸方向１３３の超音波ビーム走査を行い、対向歯面１２２からの反射エコー１２３を図３（ｃ）、図３（ｄ）で示すように検出し、屈折角θ小となるような制御をした場合、深い位置ネジ部１３２の軸方向１３３の超音波ビーム走査を行い対向歯面１２２からの反射エコー１２３を図３（ｅ）、図３（ｆ）で示すように検出することになる。
【００４９】
また、割れ１０５等の欠陥がある場合には、実施の第１形態における斜角ＵＴセンサ１１０と同様に、割れ１０５のある対向歯面１２２からの反射エコー１２３は浅い位置ネジ部１３１、深い位置ネジ部１３２に拘わらず、図３（ｄ）、図３（ｆ）に示すように消えることから、欠陥の有無を検出できることになる。
このように、フェーズドアレイＵＴセンサ１３０を適用して、被検体に発生している欠陥を検出するようにした場合、屈折角θ１４７を変えることで軸方向１３３での超音波ビームの走査が可能となるため、フェーズドアレイＵＴセンサ１３０を移動させて走査させることなく、ネジ部１０１ｂ高さ方向の探傷を実施することができる。
【００５０】
なお、屈折角θ１４７を可変できる角度範囲は、反射エコー１２３がフェーズドアレイＵＴセンサ１３０に受信される範囲に限定される。
ただし、リニアアレイ走査を適用することで制限なくネジ部１０１ｂ高さ方向の探傷が可能となる。
【００５１】
更に、マトリックス状に超音波振動子を配置した、フェーズドアレイＵＴセンサ１３０の場合ディレイ時間を制御することで、円周方向１１２への超音波ビームの走査が可能となることから、円周方向１１２の走査をすることなく、全周のネジ部探傷が実施できる。
【００５２】
次に、図４は本発明の超音波探傷装置の第２の参考例を示す図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）および図４（ｃ）は側面図である。
図に示すように、本参考例の超音波探傷装置では、上述した実施の第１形態で使用した斜角ＵＴセンサ１１０に代えて、ネジ部１０１ｂからの反射エコー１２３を受信しない小さな屈折角θを有する集束型斜角センサ１４０を適用して、ボルト１０１のネジ部１０１ｂの割れ１０５等の欠陥を検出するようにしている。
【００５３】
集束型斜角センサ１４０は、絞った集束超音波ビーム１４１を放射することから、割れ１０５等の欠陥先端部からの反射エコー１２３を検出する手法として、一般的に使用されている。
この集束型斜角センサ１４０をボルト端面１０１ａに配置し、屈折角θは、ネジ部１０１ｂの対向歯面１２２からの反射エコー１２３を、集束型斜角センサ１４０が受信しない非常に浅い角度のものとしている。
【００５４】
従って、図４（ｃ）に示すように、ボルト１０１内に割れ１０５等欠陥がないと反射エコー１２３は集束型斜角センサ１４０では受信されないが、割れ１０５等の欠陥があるとその先端部から発生する欠陥部先端反射エコー１４２を受信することになり、欠陥部先端反射エコー１４２の有無により、割れ１０５の有無を検出することが出来ることになる。
また、欠陥部先端反射エコー１４２は割れ１０５等の先端部からのものであり、割れ１０５等の欠陥の傾きには依存しない。
【００５５】
したがって、集束型斜角センサ１４０を適用することにより、傾いた割れ１０５等であっても検出できることになる。
更に、検出した割れ１０５等の先端部からの欠陥部先端反射エコー１４２と、あらかじめ測定しておいたネジ底１４３と集束型斜角センサ１４０の中心位置との距離Ｙ１４４を用い次式により欠陥深さＴ１４５を同定できる。
【００５６】
Ｔ＝Ｙ−Ｗ Cos θ
ここで、Ｔはネジ底１４３からの欠陥深さ１４５、ＹはＹ距離１４４、Ｗはビーム路程１４６、θは屈折角１４７である。
【００５７】
このように、集束型斜角センサ１４０を用い、割れ１０５等の端部から発生する欠陥部先端反射エコー１４２を使用して行う、いわゆる端部エコー法を適用することで、傾いた割れ１０５等の欠陥の検出、割れ１０５等の欠陥先端と集束型斜角センサ１４０の中心位置との距離ｌ及びネジ底１４３からの欠陥深さＴ１４５の同定が可能となる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波探傷装置によれば、内部の欠陥を検出する被検体の外周に配置された支持体の上端に設けられ、被検体外周を包囲して設けた円環状の歯車を上端に配置した固定治具、固定治具及び被検体の上部外周と間隙を設けて配置され、歯車と噛合回転するエンコーダ歯車、エンコーダ歯車回転から被検体回りの回転角度を検出するエンコーダ、回転位置でセンサガイド板上を滑動して被検体の半径方向に移動でき、所定屈折角の超音波を被検体内部に発射し、発射方向と直交して被検体外周部に設けられた垂直面で反射される反射エコーのみを受波し、欠陥部からの反射エコーは受波しない斜角ＵＴセンサを有するセンサガイド板を設けた。
【００５９】
これにより、被検体軸心に平行な超音波の発射による被検体中央内部欠陥の検出ができ、被検体外周に発生している欠陥の検出が、屈折角が異なる斜角ＵＴセンサの選択、被検体の上方半径方向に滑動して移動する移動量、被検体回りの回転量の設定組み合わせで、垂直面の角度が異なる場合又は同一角度でも高さ方向の違いで入射角が変化する場合でも、超音波を被検体外周の垂直面に垂直に入射させることができ、被検体内部の欠陥が被検体外周に生じている微小なものであっても、被検体の全高、全周にわたって検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の超音波探傷装置の実施の第１形態を示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示すＡ部詳細図、
【図２】 図１に示す実施の第１形態による本発明の超音波探傷手法を示す図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は断面図、図２（ｃ）は欠陥のない被検体内部からのピーク反射エコーを示す図、図２（ｄ）は欠陥のある被検体内部からのピーク反射エコーを示す図、
【図３】 本発明の超音波探傷装置の第１の参考例を示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は断面図、図３（ｃ）は屈折角大の場合の欠陥のない被検体内部からのピーク反射エコーを示す図、図３（ｄ）は屈折角大の場合の欠陥のある被検体内部からのピーク反射エコーを示す図、図３（ｅ）は屈折角小の場合の欠陥のない被検体内部からのピーク反射エコーを示す図、図３（ｆ）は屈折角小の場合の欠陥のある被検体内部からのピーク反射エコーを示す図、
【図４】 本発明の超音波探傷装置の第２の参考例を示す図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は欠陥のない被検体の超音波探傷を行っているときの断面図、図４（ｃ）は欠陥のある被検体の超音波探傷を行っているときの断面図、図４（ｄ）は欠陥のない被検体内部からの反射エコーを示す図、図４（ｅ）は欠陥のある被検体内部からのピーク反射エコーを示す図、
【図５】従来の超音波探傷装置を示す図で、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は欠陥部が被検体の中央部まで発生し、欠陥部からの反射エコーがＵＴセンサに到達している場合の断面図、
【図６】図５に示す従来の超音波探傷装置で超音波探傷を行っている図を示し、図６（ａ）は欠陥部が被検体の外周部に発生し欠陥部の検出が出来ないことを説明するための断面図、図６（ｂ）は欠陥部が被検体の中央部まで発生していても、欠陥部が傾いているために欠陥部の検出が出来ないことを説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０１ ボルト
１０１ａ ボルト端面
１０１ｂ （ボルト）ネジ部
１０２ ＵＴセンサ
１０３ 超音波
１０４ ネジ部
１０５ 割れ
１０６ 反射波
１１０ 斜角ＵＴセンサ
１１１ 半径方向
１１２ 円周方向
１１３ （斜角超音波）超音波ビーム
１１４ センサガイド板
１１５ エンコーダ
１１６ エンコーダ歯車
１１７ 歯車
１１８ 固定治具
１１９ 周方向長さ表示装置
１２０ ナット
１２１ 磁石
１２２ 対向歯面
１２３ 反射エコー
１２３ａ 反射エコーピーク
１２４ａ 健全部位置
１２４ｂ 非健全部位置
１３０ フェーズドアレイＵＴセンサ
１３１ 浅い位置ネジ部
１３２ 深い位置ネジ部
１３３ 軸方向
１４０ 集束型斜角センサ
１４１ 集束超音波ビーム
１４２ 欠陥部先端反射エコー
１４３ ネジ底
１４４ 距離Ｙ
１４５ ネジ底からの欠陥深さＴ
１４６ ビーム路程Ｗ
１４７ 屈折角θ

Claims (1)

1. 被検体の上端に載置されたＵＴセンサから被検体内部に超音波を発射し、被検体内部の欠陥からの反射エコーを受信し、この受信信号により被検体内部に生じている欠陥を検出する超音波探傷装置において、前記被検体の外周を包囲して配置された支持体の上端に設けられ円環状の歯車が前記被検体の外周を包囲して上端に配置された固定治具と、前記固定治具と間隙を設けて前記被検体の上部外周を包囲して配設され、前記上部外周に沿って回転するセンサガイド板とからなり、前記センサガイド板には前記歯車と噛合して前記被検体の外周を回転するエンコーダ歯車、前記エンコーダ歯車の回転による前記センサガイド板の前記被検体の外周回りの回転角度を検出するエンコーダ及び前記センサガイド板上を滑動して前記被検体の上方を半径方向に移動自在にされ、軸心方向から偏向した前記超音波を前記被検体内部に発射し、前記被検体内部外周に形成された垂直面で反射された反射エコーを検出できる前記ＵＴセンサとしての斜角ＵＴセンサを設けたことを特徴とする超音波探傷装置。

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