JPH0361904B2 - - Google Patents

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JPH0361904B2
JPH0361904B2 JP58159376A JP15937683A JPH0361904B2 JP H0361904 B2 JPH0361904 B2 JP H0361904B2 JP 58159376 A JP58159376 A JP 58159376A JP 15937683 A JP15937683 A JP 15937683A JP H0361904 B2 JPH0361904 B2 JP H0361904B2
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JP
Japan
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flaw detection
circular cross
section
eccentric
center
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JP58159376A
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JPS6050450A (ja
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Tadanori Kawada
Koichi Ogino
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Aichi Steel Corp
Original Assignee
Aichi Steel Corp
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Publication date
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    • 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

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)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、断面円形(円管状のものを含む。以
下同じ)材料の内部に存在する傷を探知するため
の超音波探傷方法及びその方法の実施に直接使用
する探傷装置に関するものである。
〔従来技術〕
従来、断面円形材料の探傷方法として、超音波
を利用した超音波探傷方法が採用されている。こ
のような超音波探傷方法における具体的なものと
しては、(1)探触子を固定して、材料を回転させな
がらその軸方向に搬送する方法と、(2)材料を回転
させ、探触子を材料の軸線方向に移動させる方法
と、(3)探触子を材料の回りに回転させ、材料を回
転させずに軸方向に搬送する方法等が提唱されて
いる。
しかしながら、前記(1)の方法では、材料を回転
させながらその軸方向に送らねばならないことか
ら搬送機構が複雑となり、また材料の送り速度に
も限度が生じるという欠点があつた。また、材料
に曲がりがあると該材料が円滑な回転をせず、い
わゆる“ぶれ”を生じてしまい、この意味からも
回転速度を上げることができず、生産性が悪くな
るという欠点があつた。
また、前記(2)の方法では、材料が曲がつている
と高速回転が難しく生産性が悪くなるという欠点
があり、(3)の方法では、探触子を回転させる機構
が複雑となり、また探触子及び探触子固定部を材
料の直径に応じて個々に調整又は全部交換する必
要があるために材料の段取替えに長時間を要し、
また探触子と材料との間の間隙が少ないために材
料に曲がりがあると回転体に接触するような事態
が生じ前記曲がりの度合を非常に小さくしなけれ
ばならないという欠点があつた。また前記(1)〜(3)
の方法は、いずれも探傷軌跡が螺線状となつて軸
方向に不連続な探傷となり、傷の検出長さ上不利
があつた。
〔発明の目的〕 本発明は、上記従来の欠点を克服せんとするも
ので、探触子と材料の両方共に回転させることな
く、材料を軸方向に搬送し、垂直探触子を偏心探
触子(垂直探触子が材料の軸心に対して左右どち
らかに偏心して取付けられたものをいう。以下同
じ)とをそれぞれ複数個づつ設置することによつ
て、断面円形材料の連続的全断面高速自動探傷を
可能ならしめんとするものである。
〔発明の構成〕
第1発明は、断面円形材料を回転させずに軸線
方向に流体中を搬送させ、前記材料の外周部にそ
つて周方向に複数個配設された垂直探触子からな
る中心部探傷手段と、前記中心部探傷手段と並設
され、かつ前記材料の中心に対して偏心させて前
記材料の外周部にそつて周方向に複数個配設され
た偏心探触子からなる周辺部探傷手段と、前記中
心部探傷手段および前記周辺部探傷手段で探傷で
きる空間内を、前記軸線方向に前記材料を搬送せ
しめることにより該材料内部の全断面を連続的に
探傷する構成となつている。
また第2発明は、流体を収容する枠体と、該流
体に没した状態で断面円形材料を搬送する材料搬
送機構と、該材料の近傍に配設された探触子とを
有する超音波探傷装置において、 断面円形材料の外周部にそつて周方向に複数設
けた垂直探触子からなる中心部探傷手段と、前記
中心部探傷手段と並設され、かつ前記材料の中心
に対して偏心させて前記材料の外周部にそつて周
方向に複数個配設された偏心探触子からなる周辺
部探傷手段と、前記材料をその軸線方向に押圧す
るための押圧手段とを設けた構成となつている。
〔発明の効果〕
本発明は、材料、探触子ともに回転しない構成
であり複数の探触子を用いる構成であるから従来
の如き回転機構を設ける必要がなく機構が簡単と
なり、安価であつて、さらには断面全体を確実に
連続探傷できる。また、従来のもの、特に材料を
回転させながら搬送する方式のものに比べ、材料
を高速で搬送することができ生産性を高めること
ができる。また材料の直径が変つた場合には材料
に応じて取付具や探触子を別途用意して用いるか
ら、段取時間が短かくて済み、この面からも生産
性が高い。
また倣い機構を設けた場合、曲がり部のある材
料が搬送されてきても該機構全体が第1ピン回り
に揺動するから前記曲がり部に迅速に対応し得、
また探触子自体も倣い機構とともに材料の軸線と
直角な方向に動くため該探触子と材料表面との間
隔を一定に保つことができ、これがため材料の曲
がりの度合が多少大きくても対応することができ
る。また前記倣い機構を設けた場合、材料に対す
る押圧力ないしは把持力として最適な値を得るこ
とができる。
また、垂直探触子と偏心探触子のうち垂直探触
子を取外して偏心探触子のみを用いれば円管状材
料を探傷することができる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明
する。
第1図は本発明を具体化した超音波探傷装置の
全体正面図、第2図は第1図の右側面図であつ
て、これらの図において符号1は枠体であり、該
枠体1には水2が略8分目の深さまで収容され常
に一定量が維持されるように給水される。
前記枠体1の両側壁に設けられた穴にはシール
部材3を介して断面円形材料Wが貫通設置され、
該材料Wの下側にはV溝を有するローラ4,5が
設けられ、このローラ4,5が図示してない駆動
源によつて回転せしめられるため材料Wは矢印方
向に搬送される。
固定部材である前記枠体1の上部側壁には架台
6が橋架固定され、この架台6上の第1図におけ
る紙面垂直方向の両端近傍には2個の軸受7がそ
れぞれ固定(第2図)されている。該両軸受7間
には枢軸8を介して軸受ハウジング9が揺動自在
に枢着され、該ハウジングは、前記軸8の外周部
に設けられた2個の圧縮コイルスプリング10に
より中央部方向に付勢されている。前記軸受ハウ
ジング9上にはベース部材11が固定されてい
る。このベース部材11は、丸棒部分11aと板
状部分11bとから成り、丸棒部分11aにはバ
ランス調整用のウエート12が該丸棒部分11a
の軸線方向に摺動可能な如く取付けられている。
該軸線方向の適宜位置においてボルト13により
ウエート12は丸棒部分11aに固定されてい
る。
前記架台6上にはブリツジアーム111が固定
され、該アーム111には調整ボルト112が取
付けられ、また該アーム111の内側には2個の
圧縮コイルスプリング113が装着されている。
これにより前記ベース部材11は、軸8回りであ
つて、第1図の時計方向に付勢力を受けている。
前記板状部分11bの先端にはメネジ部材14
が固定され該メネジ部材14のメネジ部にはネジ
軸15が螺合配設され、バンドル16を回転させ
るとネジ軸15が上下動するようになつている。
前記ネジ軸15の下端には矩形状の上方プレート
17が固定され更にその下面には2個のメタルハ
ウジング18が固定され(第2図参照)、該メタ
ルハウジング18と他の2個の軸受19により枢
軸20が回動可能な如くに装着されている。前記
軸受19は下方の略矩形状の下方プレート21に
固定されているために、これら軸受19とプレー
ト21は一体的に前記軸20回りに揺動できる。
ただし、前記プレート17,21間には4個の圧
縮コイルスプリング22が調整用取付ボルト22
1を介して設けられているため、後述の4個のロ
ーラ32が材料Wに押圧されていることとなる。
尚、前記上方プレート17の上面には、該プレ
ート17のベース部材11に対する上下動量を判
断するためのブロツク23が固定されてその端部
に指針24が設けられ、上記ベース部材11に上
端が固定された目盛板25に沿つて前記指針24
が上下動するようになつている。
前記下方プレート21の下面には、1枚のホル
ダプレート26と、該プレート26を一定間隔お
いて挟む如くに2個の門形状ブラケツト27が固
定されている。ホルダプレート26の両面には垂
直探触子28と偏心探触子29がそれぞれ取付部
材30a,30bを介して取付けられている。本
実施例では垂直探触子28は4個取区られ、偏心
探触子29は8個取付けられているが、材料の直
径dが大きいもののときは個数を増やすようにす
ればよい。なお、本実施例のホルダプレート26
の4個の垂直探触子28とで本発明の中心部探傷
手段が構成され、本実施丁のホルダプレート26
と8個の偏心探触子29とで本発明の周面部探傷
手餡段が構成されている。
ここで、垂直探触子28が取付けられている部
材30aを取外せば、円管状の材料を偏心探触子
29のみによつて探傷することができるようにな
つている。
中心部探傷手段を構成する前記垂直探触子28
は第3図の如く材料Wの外周部(等分筒所でなく
てもよい)に4個取付けられて該材料Wの中心部
の探傷を行うものであり、一方、周辺部探傷手段
を構成する偏心探触子29は第4図の如くに8個
取付けられ該探触子29の軸線は材料の中心Oに
対して一定量づつ右側に偏心して取付けられてい
る。この偏心方向は、すべて左側に偏心せしめて
もよい。また、第1図の2個の門形状ブラケツト
27間の間隔をもう少し広くして、取手部材30
bと同じものをもう1つ装着し、本実施例の如き
右側に偏心した8個の偏心探触子29とは別に、
左側に偏心した8個の偏心探触子(第4図の二点
鎖線の如し)を追加装着してもよい。このように
したときは、材料内部の傷をより一層正確に探傷
することができる。
さらには、第3図の垂直探触子を有する取付部
材30aに偏心探触子29を併設する構成とし
て、取付部材30bを省略してもよい。
尚、前記ホルダプレート26は3個のボルト3
1によつて前記下方プレート21に固定されてい
る。
一方、前記2個の門形状ブラケツト27のそれ
ぞれの端部には材料Wの表面に常時当接してころ
がり接触し互いにαの角をなしてそれぞれの軸線
回りに回転しうるような2個づつ合計4個のロー
ラ32が設けられている。ここで、上記のよう
な、ウエート12,ベース部材11,ネジ軸1
5,上方・下方プレート17,21,スプリング
22,門形状ブラケツト27,ローラ32で構成
される機構を“倣い機構”Nと以下称する。
上記のようにローラ32を常時材料Wの表面に
当接させて、ウエート12を適度に調節して前記
材料Wの表面に対して適量の押圧力を生ぜしめて
いるのは、材料Wが浮き上らないようにローラ
4,5に押し付けんがためである。また、材料W
に曲がりがあると材料Wの搬送時にその部分がロ
ーラ32を例えば押し上げることになつた場合に
は倣い機構N自体が軸8廻りにわずかに揺動し、
同時にすべての探触子28,29が上方に動くた
め、該探触子28,29と材料Wの表面との間隙
は常に一定に保たれる。また逆に前記材料Wの曲
がりにより該材料Wが下方に凸の状態になつた場
合には、倣い機構Nの自重によつて該機構Nが軸
8回りに時計方向に揺動するためローラ32が材
料Wの表面に押圧される。
第1図において材料Wが矢印方向に一定の搬送
速度V(例えば、60m/sec)で搬送すると、最初
に垂直探触子28によつて材料Wの中心部が探傷
され、次に隣りの偏心探触子29によつて中心部
を除いた外周部が探傷され、結局材料Wの全断面
が連続的に探傷されることとなる。
探傷すべき材料Wの直径dが変つた場合は、ハ
ンドル16を回してネジ軸15を上下動させ、ロ
ーラ32を上下動させて調節する。また、ボルト
31を取外すことによつて、取付けてあるホルダ
プレート26を別途用意してある別のものに取替
え、再びボルト31で下方プレート21に固定す
る。このように本実施例では、材料Wの直径値に
応じて下方プレート21及び探触子28,29が
種々用意してあり迅速に取替えることができるよ
うになつている。ただし、探触子は高価である関
係上、数セツト用意し取付部材30a,30bに
対して脱着しうるようになつている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を具体化した超音波探傷装置の
全体正面図、第2図は第1図の右側面図、第3図
は垂直探触子28による探傷状況を示す説明図、
第4図は偏心探触子29による探傷状況を示す説
明図である。 1……枠体、2……水、8……枢軸(第1ピ
ン)、11……ベース部材、12……ウエート、
N……倣い機構、W……断面円形材料、17,2
1……プレート、28……垂直探触子、29……
偏心探触子、32……ローラ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 断面円形材料を回転させずに軸線方向に流体
    中を搬送させ、前記材料の外周部にそつて周方向
    に複数個配設された垂直探触子からなる中心部探
    傷手段と、前記中心部探傷手段と並設され、かつ
    前記材料の中心に対して偏心させて前記材料の外
    周部にそつて周方向に複数個配設された偏心探触
    子からなる周辺部探傷手段と、前記中心部探傷手
    段および前記周辺部探傷手段で探傷できる空間内
    を、前記軸線方向に前記材料を搬送せしめること
    により該材料内部の全断面を連続的に探傷する断
    面円形材料の超音波探傷方法。 2 流体を収容する枠体と、該流体に没した状態
    で断面円形材料を搬送する材料搬送機構と、該材
    料の近傍に配設された探触子とを有する超音波探
    傷装置において、 断面円形材料の外周部にそつて周方向に複数個
    設けた垂直探触子からなる中心部探傷手段と、前
    記中心部探傷手段と並設され、かつ前記材料の中
    心に対して偏心させて前記材料の外周部にそつて
    周方向に複数個配設された偏心探触子からなる周
    辺部探傷手段と、前記材料をその軸線方向に押圧
    するための押圧手段とを設けたことを特徴とする
    断面円形材料の超音波探傷装置。 3 垂直探触子は、円管状の材料を探傷するとき
    は取外すことが可能である特許請求の範囲第2項
    記載の断面円形材料の超音波探傷装置。 4 周辺部探傷手段は、個々の軸線が断面円形材
    料の軸心に対して右側に偏心している偏心探触子
    と、左側に偏心している偏心探触子とで構成され
    ている特許請求の範囲第2項記載の断面円形材料
    の超音波探傷装置。 5 押圧手段は、断面円形材料の下側に設けたV
    溝ローラ機構と、該材料の上側に設けた倣い機構
    とで構成されている特許請求の範囲第2項記載の
    断面円形材料の超音波探傷装置。 6 倣い機構は、第1ピン回りに揺動自在であつ
    て該ピンの一方の側に配設されたバランスウエー
    トと、他方の側に配設され自重によつて下端部の
    ローラが断面円形材料の上側に常時当接している
    倣い本体とで構成されている特許請求の範囲第6
    項記載の断面円形材料の超音波探傷装置。 7 倣い本体は、第1ピンに揺動自在に設けられ
    たベース部材と、該部材の端部に設けられ上下動
    自在のネジ軸と、該ネジ軸下端の第2ピン回りに
    揺動自在のプレートと、該プレートの下面に固定
    され材料の軸線方向に複数個配設された門形状ブ
    ラケツトと、該ブラケツトの下端に設けられ材料
    の上側表面に当接する複数のローラと、前記ネジ
    軸とプレートとの間に介在せしめられたバネ手段
    とで構成されている特許請求の範囲第7項記載の
    断面円形材料の超音波探傷装置。
JP58159376A 1983-08-31 1983-08-31 断面円形材料の超音波探傷方法及びその装置 Granted JPS6050450A (ja)

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JPS6050450A JPS6050450A (ja) 1985-03-20
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JPS5629160A (en) * 1979-08-17 1981-03-23 Nippon Steel Corp Ultrasonic wave crack finding method for rod and its device
JPS58135959A (ja) * 1982-02-09 1983-08-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 丸材の超音波探傷装置

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