JPH04194745A - 超音波検査方法及び超音波検査装置 - Google Patents

超音波検査方法及び超音波検査装置

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JPH04194745A
JPH04194745A JP2322831A JP32283190A JPH04194745A JP H04194745 A JPH04194745 A JP H04194745A JP 2322831 A JP2322831 A JP 2322831A JP 32283190 A JP32283190 A JP 32283190A JP H04194745 A JPH04194745 A JP H04194745A
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弘明 千葉
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神本 修司
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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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〕 本発明は、鋼材等でできた構造物を超音波を用いて、破
壊せずに検査する方法及び装置に係り、特に、複雑形状
のタービンのダブテール部(ブレードの根元部及びディ
スクのブレード植込部)を検査するのに最適な方法に関
する。
〔従来の技術〕
従来の検査方法は、第7図に示すように、ダブテール部
の平面部分(流体入口側又は出口側)に探触子を設置し
、欠陥からの反射波を受信することにより、欠陥の有無
を判定するものである。この方法は、円周方向(θ)−
軸方向(z)に進展する欠陥3を検出するのに適してい
る。しかし、軸方向(Z)−半径方向(r)に進展する
径方向欠陥4を検出しようとした場合には、超音波が当
たる欠陥の面積が小さいために受信強度が小さく、検出
が困難である。一方、この径方向欠陥を検出するための
方法が、マテリアルズ、エバリユエーション 41−1
3 (1983年)第1511頁から第1516頁(M
aterials Evaluation、vo Q 
、41 。
NQ13 (1983)PP1511−1516)に論
じられている。この文献で取り上げているディスクは、
第8図に示す形状であり、ダブテール部下部のくびれ部
分に探触子が設置できる。この場合には、超音波が当た
る径方向欠陥4の面積が大きいため、超音波の受信強度
が大きく欠陥の検出が可能である。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の従来技術では、ダブテール部の下部にくびれ部分
(傾斜部分)がないディスクダブテール部の検査には適
用できない問題があった。
本発明の目的は、くびれ部分(傾斜部分)のないディス
クのダブテール部を検査し、径方向欠陥を検出できる超
音波検査方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため1本発明はダブテール部の検査
領域を軸方向に数頭域、例えば、軸方向中央部とその両
端部の三領域に、または流体入口側と出口側の三領域に
分け、それぞれ次の方法で検査する。
三領域に分けた場合の軸方向中央部は、送信用及び受信
用として二個の探触子を用意し、それぞれディスクの流
体入口側と出口側の面に設置する。
仮に流体入口側の面に設置した探触子から超音波を送信
し、出口側に設置した探触子で欠陥がらの反射波を受信
する。また両端部の検査のためには、流体入口側または
流体出口側の面に、探触子を二個または一個設置する。
探触子から送信された超音波は、欠陥と探触子を!12
Iしてぃない面とで反射して受信される。
一方、二領域に分けた場合の流体入口側は、流体出口側
の面に探触子を設置して検査し、出口側の検査では、入
口側の面に探触子を設置する。探触子から送信された超
音波は、欠陥と探触子を設置していない面とで反射して
受信される。
この欠陥からの反射波が受信できるかどうかで、欠陥の
有無を判定する。
〔作用〕
三領域に分けた軸方向中央部の検査では、探触子から送
信された超音波が、欠陥に斜め方向から入射され、入射
と反対方向に反射される。この反射波を送信用探触子と
反対面に設置された別の探触子(受信用探触子)で受信
する。受信用探触子では、欠陥からの反射波以外にダブ
テール部の内部形状からの反射波が得られる。そのため
、欠陥からの反射波が得られる時間軸上にあらかじめ時
間ゲートを設定し、欠陥からの反射波のみを抽出する。
従って、欠陥が存在しない場合にはゲート内に信号が得
られず、ゲート内の信号の有無により欠陥の有無を判定
する1両端部の検査では、まず欠陥で反射し、ついで送
信用探触子を設置した面と反対面で反射した超音波(又
はその逆の伝播径路の超音波)を、送信と別の探触子ま
たは同じ探触子で受信する。この場合も軸方向中央部と
同様にゲート内に信号が存在するかどうかにより、欠陥
の有無を判定する。
三領域に分けた場合の検査は、上記の両端部の検査と同
様である。
〔実施例〕
まず、探触子の設置面を中心に検査方法について述べる
。第9図に、第一段フックに発生した欠陥4を検出する
方法について示す。流体入口側と出口側に探触子を設置
する。どちらが送信用探触子、受信用探触子でもよいが
、ここでは、流体入口側の探触子5を送信、出口側の探
触子6を受信として用いる。実際に被検査体(ダブテー
ル部)1内に送信した超音波は、振動子の大きさ2周波
数等に依存しである範囲に拡がる。しかしここでは、拡
がりのなかで最も強度が高い部分(以下音軸と呼ぶ)に
ついて考え、音軸が検査点8と一致する位置に探触子5
,6を設置する。もし、検査点8に欠陥4が存在すると
、被検検体(ダブテール部)1内に斜めに入射した超音
波7は、欠陥4で反射し、流体出口側に設置した受信用
探触子6の位置に達する(探触子は第9図中の実線で示
す)。
検査点8を軸(z)方向のa方向に移動する場合には、
送信用及び受信用探触子5,6をa方向に走査する。一
方、検査点8をb方向に移動する場合には、送信用及び
受信用探触子5,6をb方向に走査する。この方法でダ
ブテール部の両端部を検査しようとした場合には、有限
な大きさを持つ探触子が設置できないため、超音波が入
射できず、検査が不可能な領域が存在する(第9図中A
、C)。
そこで、流体入口側の領域Aの検査では、第10図に示
すように送信用及び受信用探触子5,6を流体出口側に
設置する。探触子5から斜め方向に送信された超音波7
は、欠陥4で反射され次に流体入口側の面で反射し、受
信用探触子6で受信される。探触子5,6の位置を逆に
し、逆の伝播経路の場合でも同じである。さらに、流体
出口側の領域Cの検査では、第11図に示すように送信
用及び受信用探触子5,6を流体入口側に設置する。
探触子5から斜め方向に送信された超音波7は、欠陥4
で反射され、次に、流体出口側の面で反射し、受信用探
触子6で受信される。この場合も、探触子5,6の位置
を逆に゛し、逆の伝播経路の場合でも同じ結果である。
領域A及びCを検査する場合には、探触子が有限の大き
さを持つため、送信用及び受信用探触子5,6を同一平
面上で、かつ、同一線上に設置できない場合がある。そ
の場合には、第12図に示ずように、送信用及び受信用
探触子を左右にずらして、すなわち、千鳥状に配置して
検査する。
本方法を具体化するための超音波検査装置を第1図に示
す。第1図において、5は送信用探触子、6は受信用探
触子、7は超音波、9は送信器、10は受信器、11は
受信波の有無判定回路、12はしきい値設定回路、13
はゲート設定器、14は伝播距離測定器、15はピーク
値検出器、16は表示器である。
第2図は信号波形の説明図である。
はじめに、送信器9からの送信信号(第2図ア)により
送信用探触子5から超音波7(第2図イ)を送信する。
ダブテール部分を伝播した超音波7を受信用探触子6で
受信し、受信!110に送られる(第2図つ)。受信し
た超音波7は、受信波の有無判定器11で、あらかじめ
設定したゲート(第2図工)内に信号があり、かつノイ
ズ除去のために設定したしきい値(第2図才)以上の信
号があるか判定される。もし欠陥が存在する場合には、
ゲート内にしきい値以上の反射波が得られ、受信波の有
無判定器11で信号があると判定される。受信波の有無
判定$11で得られた信号は。
伝播距離測定器14とピーク値検出器15に送ら九る。
伝播距離測定器14では、送信からその信号が受信され
るまでの時間を測定し、この時間(T)に被検査体の音
速(v)を掛けることで伝播距離(L)を求める6 L=TXv              ・・・(1)
ピーク値検出器15では、受信波のピーク値を求め、表
示器16へ出力する。第1図では、軸方向中央部を検査
する探触子の配置で記しているが、両端部の検査の際に
は、第10図及び第11図に記したように、同一面に探
触子を設置し、同様な流れで検査する。ここでは、検査
結果の確認、欠陥の位置の算出のために伝播距離測定器
14.ピーク値検出器15を設けたが、これらがなくて
も良い。
つぎに、第二の実施例を第3図を用いて説明する。第3
図の構成は、四個の探触子(5a、5b。
6a、6b) 、17は送信用探触子切換器、18は送
信用探触子切換器であり、1〜11は第1図と同一の表
示なので省略する。流体入口側の領域Aの検査は、送信
用探触子切換器17で送信器9と探触子5bとを接続し
、受信用探触子切換器18で探触子6bと受信器10と
を接続する。送信器9からの送信信号により探触子5b
から超音波7を送信する。ダブテール部内を伝播した超
音波を探触子6bで受信し、受信器10に送られる。
その後の信号の流れは、第一の実施例と同一である。但
し、欠陥が存在する場合に得られる受信波は、超音波7
が欠陥で反射し、次に流体入口側の面で反射し、探触子
6bで受信された超音波である。次に、軸方向中央部(
領域B)の検査は、送信用探触子切換器17で送信器9
と探触子5aとを接続し、受信用探触子切換器18で探
触子6bと受信器10とを接続する。この後の信号の流
れは、第一の実施例と同一である。最後に流体出口側の
領域Cの検査は、送信用探触子切換器17で送信器9と
探触子5aとを接続し、受信用探触子切換器18で探触
子6aと受信器10とを接続する。この後の信号の流れ
は、領域Aの検査の場合と同じである。
第3図に示した第二の実施例では、探触子を流体入口側
の面と出口側の面との間で移動する必要はなく、切換器
17.18の操作だけで良いため、探触子の走査が容易
になる利点がある。
二つの実施例は、全ての領域を二個の探触子を用いて検
査している。つぎに示す第三の実施例では、両端部の領
域A、Cを一個の探触子で検査するようにした。前述の
ように、探触子から送信される超音波はある範囲に拡が
り、超音波の強度は、第4図に示すように音軸からah
るにしたがって小さくなる。探触子で超音波を受信する
際も、探触子への入射角度により受信感度が異なり、第
4図と同じ分布である。このことは、欠陥や受信用探触
子が音軸上になくても、受信強度が小さくなるものの欠
陥からの反射波が受信できることを示す。そこで第三の
実施例では、第5図に示すように両端部の領域A、Cを
一個の探触子で検査する。
軸方向中央部の検査は、第−及び第二の実施例と同じで
ある。また装置構成は、設置している探触子の数が異な
る(第二の実施例では四個、第三の実施例では二個)だ
けで第三の実施例と同じである。領域Cの検査では、流
体入口側に設置した探触子5を、送信用探触子切換器1
7で送信器9と、そして受信用探触子切換器18で受信
器10とを接続する6探触子5から送信された超音波7
は、ダブテール部内を伝播し、送信と同じ探触子5で受
信される。また、領域Aの検査は流体出口側に設置した
探触子を用いる点が異なるだけで、領域Cの検査と同じ
である6 第5図の第三の実施例では、探触子が二個で良く、しか
も探〜触子を設置面間で移動する必要もないため、探触
子の走査がさらに容易になる。
第一から第三の実施例では、検査領域を3領域に分け、
中央部は、流体入口側と出口側の面にそれぞれ探触子を
設置して検査する。これに対し。
第6図に示す第四の実施例では三領域に分けて、流体入
口側(領域A’ )を検査する場合には、送信用及び受
信用探触子5,6を流体出口側の面に設置する。一方、
流体出口側(領域B’)を検査する場合には、送信用及
び受信用探触子5,6を流体入口側の面に設置する。装
置構成は、第−又は第二の実施例と同じであり、信号の
流れは、第−又は第二の実施例で示した両端部の検査の
場合と同じである。
第6図に示した第四の実施例では、送信用及び受信用探
触子が常に同じ面にあるため、探触子設定が容易という
利点がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、流体入口側と出口側の異なる二面に探
触子を設置して欠陥から反射した超音波を受信し、また
同一面に探触子を設置して欠陥及び反対面(探触子の設
置面と異なる而)で反射した超音波を受信することで、
径方向の欠陥を確実に検出できるため、くびれでいない
構造のダブテール部においても、その健全性を確認でき
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一実施例のブロック図、第2図は第
1図の波形説明図、第3図は本発明の第二の実施例のブ
ロック図、第4図は超音波の強度分布図、第S図は本発
明の第三の実施例の説明図、第6図は本発明の第四の実
施例の説明図、第7図。 第8図は従来例の説明図、第9図ないし第12図は本発
明における探触子の配置の説明図である。 1・・・被検査体、2・・・ブレード、3・・・周方向
欠陥、4・・・径方向欠陥、5・・送信用探触子、6・
・受信用探触子、7・・・超音波、8・・検査点、9・
・送信器、10・・・受信器、11・・・受信波の有無
判定器、12・・・しきい値設定器、13・・・ゲート
設定器、14.。 伝播距離測定器、15・・・ピーク値検出器、16・・
・表示器、17・・・送信用探触子切換器、18・・・
受信用探触子切換器。 代理人 弁理士 小川勝男 −、,1 ′ニー+。 第 1 図 革2閉     36゜ 一−ユ=]= 第 31!1 ネ 4 艷 (4] $ 5 図 羊61211 (al          (4) 隼 7図 、a、                      
、  (421目 (ユ)           (与) 纂 9 図 (IL+           (41(C1結 10
  図 CIL)                   (J
)第110

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検査体へ設置した探触子から前記被検査体の内部
    へ超音波を送信し、内部からの反射波を受信して前記被
    検査体の内部の欠陥を検出する超音波検査方法において
    、 検査部位を数領域に分けて、検査領域により、前記探触
    子を設置する前記被検査体の面を変えることを特徴とす
    る検査方法。 2、請求項1の超音波検査方法に基づいた超音波検査装
    置。 3、請求項1において、前記検査領域により、送信、受
    信を同一の前記探触子で実施する方法と送信、受信を別
    々の探触子で実施する方法とを切り換える超音波検査方
    法。 4、被検査体へ設置した探触子から前記被検査体の内部
    へ超音波を送信し、内部からの反射波を受信して前記被
    検査体の内部の欠陥を検出する超音波検査方法において
    、 前記被検査体の同一面上に送信用探触子と受信用探触子
    とを千鳥状に配置することを特徴とする超音波検査方法
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011064577A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン用ロータディスクの超音波探傷装置及び超音波探傷方法
JP2013057681A (ja) * 2012-11-19 2013-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン用ロータディスクの超音波探傷装置
JP2014129732A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Hitachi Ltd タービンロータ
CN106662553A (zh) * 2014-08-12 2017-05-10 三菱重工业株式会社 涡轮转子盘的叶片槽部的超声波探伤方法以及装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011064577A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン用ロータディスクの超音波探傷装置及び超音波探傷方法
JP2013057681A (ja) * 2012-11-19 2013-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン用ロータディスクの超音波探傷装置
JP2014129732A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Hitachi Ltd タービンロータ
CN106662553A (zh) * 2014-08-12 2017-05-10 三菱重工业株式会社 涡轮转子盘的叶片槽部的超声波探伤方法以及装置
US20170254785A1 (en) * 2014-08-12 2017-09-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Ultrasonic flaw-detection method and apparatus for blade groove in turbine rotor disc
US10845341B2 (en) 2014-08-12 2020-11-24 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Ultrasonic flaw-detection method and apparatus for blade groove in turbine rotor disc

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