JPH03225274A - 手動式超音波探傷器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野１ 本発明は、例えば溶接構造物等の内部欠陥を超音波によ
り探傷するのに用いて好適な手動式超音波探傷器に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に溶接構造物等の内部欠陥は超音波探傷装置を用い
て外部から探傷するようになっている。

そこで、第４図および第５図にこの種の従来技術による
超音波探傷装置を示す。

図において、１はＸ、Ｙ軸直交型の超音波探傷装置を示
し、該超音波探傷装置１は溶接構造物等の被検出体Ｓ（
第５図参照）上に設置された磁石等の固定スタンド２，
２によって両端を固定されたＸ軸ガイド３と、該Ｘ軸ガ
イド３に移動可能に設けられ、Ｘ軸位置検出器（図示せ
ず）を内蔵したＸ軸移動部４と、該Ｘ軸移動部４に一端
側が固着され、他端側か自由端となったＹ軸ガイド５と
、該Ｙ軸ガイド５に移動可能に設けられ、Ｙ軸位置検出
器（図示せず）を内蔵したＹ軸移動部６とから大略構成
され、Ｘ軸移動部４．Ｙ軸移動部６はＸ軸ガイド３．Ｙ
軸ガイド５に沿ってＸ、　Ｙ方向にそれぞれ移動可能に
なっている。

また、Ｘ軸移動部４．Ｙ軸移動部６の位置検出器にはハ
ーネス７．７．・・・が接続され、検出信号等を外部の
コントローラ（図示せず）に出力するようになっている
。

８は移動部６の下面側に取付部８Ａを介して取付けられ
た超音波プローブを示し、該プローブ８は超音波発信器
、受信器（いずれも図示せず）等によって構成され、コ
ントローラとハーネス９を介して接続されている。そし
て、該プローブ８は発信器から被検出体Ｓに向けて超音
波を発信し、反射波を受信器で受信することにより、被
検出体Ｓの内部欠陥等を探傷するようになっている。

従来技術による超音波探傷装置は上述の如き構成を有す
るもので、次にその作動について説明すると、第５図に
示す如（、固定スタンド２，２でＸ軸ガイド３を固定す
ることにより、Ｘ、Ｙ軸直交型の超音波探傷装置１を被
検出体Ｓ上に設置し、作業者はコントローラを介して該
超音波探傷装置ｌを作動させる。即ち、前記超音波探傷
装置１は超音波プローブ８を被検出体Ｓの表面に接触さ
せつつ、Ｘ軸ガイド３．Ｘ軸移動部４．Ｙ軸ガイド５．
Ｙ軸移動部６等を介して、Ｘ軸ガイド３、Ｙ軸ガイド５
の長さで制限された一定の範囲内で超音波プローブ８を
Ｘ、Ｙ方向に順次移動させる。そして、超音波プローブ
８から被検出体Ｓの内部に向けて発信された超音波は被
検出体Ｓの内部欠陥等で反射され、これを超音波プロー
ブ８の受信器で受信することにより、探傷信号がハーネ
ス９を介してコントローラに出力され、被検出体Ｓの内
部欠陥を探傷するようになっている。また、該超音波プ
ローブ８の移動位置は移動部４゜５内の各位置検出器に
よって検出され、コントロラへと出力される。かくして
、被検出体Ｓに溶接欠陥等の内部欠陥がある場合には、
コントロラの出力側に接続される表示器等を介して作業
者は被検出体Ｓの内部欠陥の位置、大きさ等を知ること
ができる。

また、他の従来技術として第６図および第７図に示す超
音波探傷装置も知られている。

図中、１１はアーム型の超音波探傷装置を示し、該アー
ム型超音波探傷装置１１は固定スタンド１２によって被
検出体Ｓ上に固定され、位置検出器（図示せず）を内蔵
したベース１３と、該ベス１３の上側に旋回可能に設け
られ、位置検出器（図示せず）を内蔵した旋回部１４と
、基端側か該旋回部１４に俯仰動可能に設けられ、位置
検出器等を内蔵した第１アーム１５と、該第１アーム１
５の先端に俯仰動可能に設けられ、位置検出器等を内蔵
した第２アーム１６と、該第２アーム１６の先端に回動
可能に設けられ、位置検出器等を内蔵した第３アーム１
７とから大略構成されている。また、旋回部１４．第１
アーム１５．第２アーム１６．第３アーム１７の位置検
出器にはハネス１８，１８．・・・が接続され、検出信
号等を外部のコントローラ（図示せず）に出力するよう
になっている。１９は前記第３アーム１７の下端側に取
付部１９Ａを介して取付けられた超音波プローブを示し
、該プローブ１９は前記従来技術で述べた超音波プロー
ブ８とほぼ同様に構成され、ハーネス２０を介してコン
トローラと接続されている。

このように構成されたアーム型の超音波探傷装置１１も
前述のＸ、Ｙ軸直交型の超音波探傷装置１と同様に、各
アーム１５，１６．１７の長さと回動角度に制限された
一定の範囲内で、溶接構造物等の被検出体Ｓに超音波プ
ローブ１９を接触させつつ、内部欠陥等の探傷をするこ
とができるから、作業者は被検出体Ｓの内部欠陥の位置
、大きさなどを知ることができる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来技術では、第５図に示す如＜Ｘ
、Ｙ軸直交型の超音波探傷器１で被検出体Ｓの探傷を行
う場合に、該被検出体Ｓに突起部Ｓ３等があると、平坦
な範囲Ｂでは探傷できるが、Ｘ軸ガイド３よりも狭幅で
突起部Ｓ１のある範囲Ａでは、超音波プローブ８を被検
出体Ｓに接触させるようにして超音波探傷装置１を設置
できず、範囲Ａの部分を探傷することはできないという
問題がある。

方、第７図に示す他の従来技術では、アーム型の超音波
探傷装置１１を箱状になった被検出体Ｓの内側で探傷を
行う場合に、被検出体Ｓの内側高さによって第１アーム
１５の回動範囲が制限されるから、超音波プローブ１９
による探傷範囲が制限され、第７図中の範囲Ａでは探傷
走査できないという問題がある。

そして、Ｘ、Ｙ軸直交型、アーム型超音波探傷装置ｌ、
１１のいずれにおいても、その探傷範囲は各ガイド３．
５の長さと、各アーム１５゜１６．１７の長さ１回動角
度によってそれぞれ制限されるから、被検出体Ｓを広範
囲に亘って探傷する場合には、その都度各超音波探傷装
置１゜１１を被検出体Ｓ上に設置し直さな（てはならず
、探傷時間と探傷コストの増大を招くという問題がある
。

また、Ｘ、Ｙ軸直交型、アーム型超音波探傷装置１，１
１のいずれにおいても、広い探傷範囲を得ようとすれば
、それだけ超音波探傷装置自体を大型化せざるを得ない
から、持ち運びや設置が不便となる上に、探傷に要する
コストが高くなるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので
、本発明は全体をコンパクトに形成でき、手動操作によ
って被検出体の探傷を簡単に行うことができ、探傷範囲
を広くすることができるようにした手動式超音波探傷器
を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上述した課題を解決するために本発明が採用する構成は
、手動操作可能な探傷器本体と、該探傷器本体に設けら
れ、被検出体の表面に接触して回転する回転体と、該回
転体の近傍に位置して前記探傷器本体に設けられ、該回
転体の回転を探傷器本体の移動位置として検出する位置
検出手段と、先端側が前記被検出体の表面に近接または
接触するように前記探傷器本体に支持され、被検出体に
向けて超音波を発信させることにより被検出体の探傷を
行う超音波プローブとからなる。

〔作用〕

上記構成により、探傷器本体を把持した状態で、回転体
が被検出体に接触するようにして、探傷器本体を手動で
走査でき、探傷器本体および超音波プローブの移動位置
を位置検出器で検出することにより、被検出体の内部欠
陥の位置を特定することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図ないし第３図に基づいて
説明する。第１図および第２図は本発明の第１の実施例
を示している。

図中、２１は本実施例による手動式超音波探傷器、２２
は該超音波探傷器２１の本体を構成し、作業者によって
把持操作される探傷器本体を示し、該探傷器本体２２内
には被検出体Ｓの表面に接触して回転する回転体として
の球形のボール２３がベアリング２３Ａを介して設けら
れている。そして、該ボール２３は探傷器本体２２の下
面側に位置する開口部２２Ａから所定寸法突出し、探傷
器本体２２を被検出体Ｓ上で円滑に移動できるようにな
っている。

２４はボール２３の近傍に位置して探傷器本体２２内に
設けられた位置検出手段としてのＸ軸位置検出器を示し
、該Ｘ軸位置検出器２４はエンコーダ（図示せず）等か
らなる検出器本体２４Ａと、該検出器本体２４Ａの回転
軸２４Ｂに取付けられ、ボール２３に接触して回転する
ローラ２４Ｃとから大略構成され、該ローラ２４Ｃの回
転は回転軸２４Ｂを介して検出器本体２４Ａ内のエンコ
ーダへと伝えられるようになっている。そして、前記Ｘ
軸位置検出器２４はローラ２４Ｃが検出器本体２４Ａと
探傷器本体２２との間に配設されたばね２４Ｄにより常
時ボール２３に向けて押圧され、該ボール２３のＸ軸方
向の回転に追従して回転することにより、探傷器本体２
２のＸ軸方向の移動量を検出器本体２４Ａで検出できる
ようになっている。

また、２５はボール２３の近傍に位置して探傷器本体２
２内に設けられた他の位置検出手段としてのＹ軸位置検
出器を示し、該Ｙ軸位置検出器２５は前記Ｘ軸位置検出
器２４と同様に、検出器本体２５Ａと、回転軸２５Ｂと
、ローラ２５Ｃと、ばね２５Ｄとから構成される装置 ２５はローラ２５Ｃがボール２３のＹ軸方向の回転に追
従して回転することにより、探傷器本体２２のＹ軸方向
の移動量を検出器本体２５Ａで検出できるようになって
いる。

２６は前記探傷器本体２２の上下方向に穿設したガイド
穴２２Ｂに摺動可能に挿嵌された超音波プローブを示し
、該プローブ２６は従来技術で述べた超音波プローブ８
とほぼ同様に構成され、その先端側は探傷器本体２２の
下面から突出するようになっている。また、該超音波プ
ローブ２６の基端側外周にはガイド筒２６Ａが嵌合固着
され、該ガイド筒２６Ａとばね受２７との間には超音波
プローブ２６を常時下向きに付勢するばね２８が配設さ
れている。そして、探傷器本体２２にはばね受２７の上
側に位置して、ばね２８のばね力を調整するための調整
ねじ２９が設けられ、これによって、超音波プローブ２
６の先端は被検出体Ｓの表面に所定圧で押付けられるよ
うになっている。

さらに、３０は前記探傷器本体２２の接続口２２Ｃに取
付られたコネクタを示し、該コネクタ３０は各位置検出
器２４．２５および超音波プローブ２６をコントローラ
（図示せず）にハーネス３０Ａを介して接続させ、これ
らの信号をコントローラに入出力させるようになってい
る。

本実施例による超音波探傷器２１は上述の如き構成を有
するもので、作業者が探傷器本体２２を手動操作で被検
出体Ｓの表面に沿って移動させる場合には、ボール２３
が被検出体Ｓの表面に接触して回転するから、探傷器本
体２２を被検出体Ｓの表面に沿って円滑に移動させるこ
とができる。

そして、ボール２３の回転は各位置検出器２４゜２５に
より探傷器本体２２のＸ、Ｙ方向の移動位置としてそれ
ぞれ検出され、この検出されたＸ。

Ｙ方向の位置信号はコネクタ３０等を介してコントロー
ラに出力されると共に、超音波プローブ２６が被検出体
Ｓに向けて発信した超音波は被検出体Ｓの内部欠陥等で
反射され、これを超音波プローブ２６の受信器で受信す
ることにより、探傷信号がコネクタ３０等を介してコン
トローラに出力され、被検出体Ｓの内部欠陥を探傷する
ようになっている。かくして、被検出体Ｓに溶接欠陥等
の内部欠陥がある場合には、コントローラの出力側に接
続される表示器等を介して作業者は被検出体Ｓの内部欠
陥の位置、大きさ等を知ることができる。

また、被検出体Ｓの表面に凹凸がある場合でも、超音波
プローブ２６は探傷器本体２２内にガイド筒２６Ａ、ば
ね受２７等を介して摺動可能に設けられているから、該
超音波プローブ２６を被検出体Ｓの表面の凹凸に追従さ
せることができ、安定した探傷を行うことができる。

従って本実施例では、超音波探傷器２１全体をコンパク
トに形成でき、手動操作によって被検出体Ｓ上を自由に
広範囲に亘って探傷することができるから、被検出体Ｓ
の形状に制限されることなく確実に内部欠陥を探傷でき
る上に、持ち運びや設置を容易にでき、探傷コストの低
減を図ることができる等の効果を奏する。

また、第３図は本発明の第２の実施例を示し、本実施例
の特徴は、回転体を円板状のローラによって構成し、二
〇ローラをばねによって被検出体Ｓの表面に押付けるよ
うにしたことにある。

図中、３１は本実施例による１軸走査型の手動式超音波
探傷器、３２は該手動式超音波探傷器３１の本体を構成
する探傷器本体を示し、該探傷器本体３２の上端には上
蓋３３が設けられ、該上蓋３３によって探傷器本体３２
は施蓋されるようになっている・ ３４は前記探傷器本体３２の下側に位置する開口部３２
Ａを介して被検出体Ｓに接触するように探傷器本体３２
に設けられた回転体としての円板状のローラを示し、該
ローラ３４の回転は回転軸３４Ａを介してエンコーダ等
からなる位置検出手段としての位置検出器３５に伝達さ
れ、該位置検出器３５はローラ３４の回転を探傷器本体
３２の移動位置として検出し、その検出信号をハーネス
３５Ｂ等を介してコントローラ（図示せず）に出力する
ようになっている。ここで、位置検出器３５は探傷器本
体３２の側面に上下動可能に取付けられている。

また、３６は前記ローラ３４を回転軸３４Ａを介して上
下動可能に支持する略し字状の支持板を示し、該支持板
３６は探傷器本体３２内に摺動可能に設けられ、上蓋３
３との間に配設されたばね３７によって、ローラ３４と
共に常時下向きに付勢されている。そして、該ローラ３
４は位置検出器３５と共に、被検出体Ｓの表面の凹凸に
追従して上下動できるようになっている。

３８は探傷器本体３２のガイド穴３２Ｂ内に摺動可能に
挿嵌された超音波プローブを示し、該プローブ３８は従
来技術で述べた超音波プローブ８とほぼ同様に構成され
、その先端側は探傷器本体３２の下面から突出するよう
になっている。また、該プローブ３８の外周には段付円
筒状のガイド筒３８Ａが固着され、該ガイド筒３８Ａは
上蓋３３との間に配設されたばね３９によって超音波プ
ローブ３８と共に常時下向きに付勢され、これによって
該超音波プローブ３８はローラ３４と共に被検出体Ｓの
凹凸に追従するようになっている。

かくして、このように構成される本実施例でも、前記第
１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができるも
のの、特に本実施例では、ローラ３４をばね３７を介し
て上下動可能に設けているから、被検出体Ｓの凹凸に追
従させてローラ３４を回転でき、手動操作時に当該探傷
器３１を被検出体Ｓ上でよりスムーズに移動させること
ができる。

なお、前記第２の実施例では、ローラ３４を位置検出器
３５と共に探傷器本体３２に上下動可能に設けるものと
して述べたが、これに替えて、位置検出器３５を探傷器
本体３２に固定して取付け、ローラ３４を被検出体Ｓ上
で回転させるように構成してもよい。

また、前記各実施例では、超音波プローブ２６（３８）
の先端を被検出体Ｓの表面に接触させるものとして述べ
たが、これに替えて、水浸式または油浸式の超音波探傷
器として用いる場合には、超音波プローブ２６　（３８
）の先端を被検出体Ｓの表面に近接させるようにして水
または油中に浸７資させるようにすればよい。

〔発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明によれば、探傷器本体に回転
体、位置検出手段および超音波プローブを設けたから、
全体をコンパクトに形成でき、探傷器本体を手動によっ
て移動させて被検出体の探傷を行うことが可能となり、
被検出体の形状等に制限されずに内部欠陥を探傷できる
上に、持ち運びや設置を容易にできる等の効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は手動式超音波探傷器の縦断面図、第２図は第１図
中の矢示ｒｌ　−ＩＩ方向断面図、第３図は本発明の第
２の実施例を示す手動式超音波探傷器の縦断面図、第４
図および第５図は従来技術を示し、第４図はＸ、Ｙ軸直
交型超音波探傷装置の斜視図、第５図はＸ、Ｙ軸直交型
超音波探傷装置の使用状態を示す説明図、第６図および
第７図は他の従来技術を示し、第６図はアーム型超音波
探傷装置の斜視図、第７図はアーム型超音波探傷装置の
使用状態を示す説明図である。 ２１．３１・・・手動式超音波探傷器、２２．３２・・
・探傷器本体、２３・・・ボール（回転体）、２４゜２
５．３５・・・位置検出器（位置検出手段）２６．３８
・・・超音波プローブ、３４・・・ローラ（回転体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 手動操作可能な探傷器本体と、該探傷器本体に設けられ
   、被検出体の表面に接触して回転する回転体と、該回転
   体の近傍に位置して前記探傷器本体に設けられ、該回転
   体の回転を探傷器本体の移動位置として検出する位置検
   出手段と、先端側が前記被検出体の表面に近接または接
   触するように前記探傷器本体に支持され、被検出体に向
   けて超音波を発信させることにより被検出体の探傷を行
   う超音波プローブとから構成してなる手動式超音波探傷
   器。