JPH04274754A - タービンロータ羽根植込部超音波探傷装置 - Google Patents
タービンロータ羽根植込部超音波探傷装置Info
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- JPH04274754A JPH04274754A JP3036293A JP3629391A JPH04274754A JP H04274754 A JPH04274754 A JP H04274754A JP 3036293 A JP3036293 A JP 3036293A JP 3629391 A JP3629391 A JP 3629391A JP H04274754 A JPH04274754 A JP H04274754A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- probe
- hook
- incident
- array
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2693—Rotor or turbine parts
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービンロータの鞍
型の羽根植込部フック部の横断面方向の欠陥を適確に検
出する超音波探傷装置に関する。
型の羽根植込部フック部の横断面方向の欠陥を適確に検
出する超音波探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、蒸気タービンロータの鞍型の羽根
植込部に発生する欠陥を検知するため、超音波探触子を
その円板側面に当接し、羽根植込部を探傷する方法およ
び装置が用いられている（例えば、電子走査型超音波探
傷装置、超音波探傷試験ＩＩＩ 、Ｐ１３３，１９８９
，（社）日本非破壊協会参照）。
植込部に発生する欠陥を検知するため、超音波探触子を
その円板側面に当接し、羽根植込部を探傷する方法およ
び装置が用いられている（例えば、電子走査型超音波探
傷装置、超音波探傷試験ＩＩＩ 、Ｐ１３３，１９８９
，（社）日本非破壊協会参照）。
【０００３】すなわち、図７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、超音波探触子を用いたこの種探傷法では斜角探触子
４を蒸気タービンロータの円板５の側面６に当接し、こ
こから超音波を斜めに入射し、欠陥３から反射した超音
波Ｓを斜角探触子４で受信し、そこで電気信号に変換さ
れた超音波信号の波形を超音波探傷器８の表示器（ＣＲ
Ｔ）９上で観察し、欠陥の有無を識別するようになって
いる。
に、超音波探触子を用いたこの種探傷法では斜角探触子
４を蒸気タービンロータの円板５の側面６に当接し、こ
こから超音波を斜めに入射し、欠陥３から反射した超音
波Ｓを斜角探触子４で受信し、そこで電気信号に変換さ
れた超音波信号の波形を超音波探傷器８の表示器（ＣＲ
Ｔ）９上で観察し、欠陥の有無を識別するようになって
いる。
【０００４】上記した探傷方法は羽根植込部１の長手方
向に生じた欠陥の超音波探傷装置の例であるが、図８に
示す超音波探傷装置は、羽根植込部のフック部２の横断
面方向の欠陥３を図７（ａ），（ｂ）と同様に斜角探触
子４から超音波を入射し、円板５の円周方向に走査して
屈折角θで反射した超音波Ｓを斜角探触子４で受信し、
超音波探傷器８によって欠陥３を検出することができる
ようになっている。
向に生じた欠陥の超音波探傷装置の例であるが、図８に
示す超音波探傷装置は、羽根植込部のフック部２の横断
面方向の欠陥３を図７（ａ），（ｂ）と同様に斜角探触
子４から超音波を入射し、円板５の円周方向に走査して
屈折角θで反射した超音波Ｓを斜角探触子４で受信し、
超音波探傷器８によって欠陥３を検出することができる
ようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の超音波探傷装置では供用中の蒸気タービンロ
ータの羽根植込部１においては、経年的な材料強度の低
下ともあわせて、図８（ａ）に示すように、羽根植込部
１のフック部２に横断面方向の欠陥３が発生する可能性
がある。このため、羽根植込部１の超音波探傷において
は、図８（ａ）に示すようにフック部２に超音波Ｓが入
射するように、斜角探触子４の円板側面６での当接位置
および超音波の屈折角θを予め求めておき、超音波探傷
を行う。また、羽根植込部１のフック部２の全周を探傷
するために斜角探触子４を図８（ｂ）に示すように円板
側面６上で円周方向に移動して走査するが、円板側面６
は蒸気タービンの使用中に高温高圧の蒸気にさらされる
ため、この面がスケールの付着、わずかな浸食等により
平坦でなくなっている場合がある。このため、超音波の
屈折角θが固定されている斜角探触子４では、円板側面
６上への当接位置により、図９に示すように超音波のフ
ック部への入射方向が適した入射方向Ａから適さない入
射方向Ｂへと変動し、欠陥の発生する可能性がある部位
であるフック部に超音波が到達しないという到達位置の
変動現象が生じる。そのため安定した高い精度で欠陥を
検出することが困難となっている。
うな従来の超音波探傷装置では供用中の蒸気タービンロ
ータの羽根植込部１においては、経年的な材料強度の低
下ともあわせて、図８（ａ）に示すように、羽根植込部
１のフック部２に横断面方向の欠陥３が発生する可能性
がある。このため、羽根植込部１の超音波探傷において
は、図８（ａ）に示すようにフック部２に超音波Ｓが入
射するように、斜角探触子４の円板側面６での当接位置
および超音波の屈折角θを予め求めておき、超音波探傷
を行う。また、羽根植込部１のフック部２の全周を探傷
するために斜角探触子４を図８（ｂ）に示すように円板
側面６上で円周方向に移動して走査するが、円板側面６
は蒸気タービンの使用中に高温高圧の蒸気にさらされる
ため、この面がスケールの付着、わずかな浸食等により
平坦でなくなっている場合がある。このため、超音波の
屈折角θが固定されている斜角探触子４では、円板側面
６上への当接位置により、図９に示すように超音波のフ
ック部への入射方向が適した入射方向Ａから適さない入
射方向Ｂへと変動し、欠陥の発生する可能性がある部位
であるフック部に超音波が到達しないという到達位置の
変動現象が生じる。そのため安定した高い精度で欠陥を
検出することが困難となっている。
【０００６】このような超音波の到達位置の変動による
欠陥の検出精度の低下を補うため、図１０に示すように
アレイ超音波探触子１１を用い、アレイ超音波探触子１
１の各振動子１２の位相を制御し、超音波ラインＬの屈
折角θを連続的に切換えて、角度範囲λ内において扇形
の入射を行うことにより、羽根植込部１を広い範囲にわ
たってほぼ同時に探傷するものがある。しかしながら、
この探傷方法は、多数の屈折角θの超音波ラインＬを処
理することになり、探傷に要する時間が長くなる傾向に
ある。
欠陥の検出精度の低下を補うため、図１０に示すように
アレイ超音波探触子１１を用い、アレイ超音波探触子１
１の各振動子１２の位相を制御し、超音波ラインＬの屈
折角θを連続的に切換えて、角度範囲λ内において扇形
の入射を行うことにより、羽根植込部１を広い範囲にわ
たってほぼ同時に探傷するものがある。しかしながら、
この探傷方法は、多数の屈折角θの超音波ラインＬを処
理することになり、探傷に要する時間が長くなる傾向に
ある。
【０００７】本発明の目的は、蒸気タービンロータの羽
根植込部の、とくに超音波受信記号の大きさが最大とな
る超音波探触子の屈折角が弁別できるように、羽根植込
部のフック部の位置を特定しうる弁別回路を設け、その
近傍を探傷するように屈折角を自動的に制御できるよう
にして欠陥の検出精度を向上することにある。
根植込部の、とくに超音波受信記号の大きさが最大とな
る超音波探触子の屈折角が弁別できるように、羽根植込
部のフック部の位置を特定しうる弁別回路を設け、その
近傍を探傷するように屈折角を自動的に制御できるよう
にして欠陥の検出精度を向上することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明に係る超音波探傷装置は、複数の微小振動子を
直線的に配列したアレイ超音波探触子と斜角探触子とを
タービンロータの円板の同一側面の円板半径の方向に対
称となるように配置、当接し、アレイ超音波探触子によ
って、超音波を羽根植込部のフック部に扇状に入射し、
フック部の横断面方向の欠陥から反射する超音波をアレ
イ超音波探触子で受信する電子走査型超音波探傷器と、
扇状に入射されフック部によって反射されて斜角探触子
に受信された超音波信号群のピーク値の大きさを検知し
、かつ、それらのピーク値を比較して、扇型に入射され
る超音波群を常にフック部の近傍に扇状の特定角度範囲
に調節自在とした入射角度に自動的に制御する信号制御
器とを備えたものである。
、本発明に係る超音波探傷装置は、複数の微小振動子を
直線的に配列したアレイ超音波探触子と斜角探触子とを
タービンロータの円板の同一側面の円板半径の方向に対
称となるように配置、当接し、アレイ超音波探触子によ
って、超音波を羽根植込部のフック部に扇状に入射し、
フック部の横断面方向の欠陥から反射する超音波をアレ
イ超音波探触子で受信する電子走査型超音波探傷器と、
扇状に入射されフック部によって反射されて斜角探触子
に受信された超音波信号群のピーク値の大きさを検知し
、かつ、それらのピーク値を比較して、扇型に入射され
る超音波群を常にフック部の近傍に扇状の特定角度範囲
に調節自在とした入射角度に自動的に制御する信号制御
器とを備えたものである。
【０００９】
【作用】本発明によれば蒸気タービンロータの円板側面
に配置、当接したアレイ超音波探触子および電子走査型
超音波探傷器によって羽根植込部に超音波を扇形に入射
して走査し、フック部の横断面方向に発生する可能性の
ある欠陥からの反射波の有無を検知しつつ、アレイ超音
波探触されると円板の同一側面に配置した斜角探触子に
おいてフック部のから反射される超音波を受け、超音波
受信信号の大きさが最大となるアレイ超音波探触子の入
射角を識別し、それを、基準として、超音波が常にフッ
ク部に入射するようアレイ超音波探触子からの超音波の
屈折角を自動的に制御する。
に配置、当接したアレイ超音波探触子および電子走査型
超音波探傷器によって羽根植込部に超音波を扇形に入射
して走査し、フック部の横断面方向に発生する可能性の
ある欠陥からの反射波の有無を検知しつつ、アレイ超音
波探触されると円板の同一側面に配置した斜角探触子に
おいてフック部のから反射される超音波を受け、超音波
受信信号の大きさが最大となるアレイ超音波探触子の入
射角を識別し、それを、基準として、超音波が常にフッ
ク部に入射するようアレイ超音波探触子からの超音波の
屈折角を自動的に制御する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の超音波探傷装置の一実施例を
図１ないし図５を参照して説明する。
図１ないし図５を参照して説明する。
【００１１】図１（ａ）は本発明に係る超音波探傷装置
のブロック図を、また、図１（ｂ）は超音波探傷の対象
となる羽根植込部１の部分断面図を示す。図１（ａ）に
おいて電子走査型超音波探傷器２０の設定データメモリ
２１には、羽根植込部１の形状に従ってフック部２の方
向に超音波ラインＬを扇形状に入射するためアレイ超音
波探触子１１を構成する短冊状の複数の微小振動子１２
を発振させるタイミング等のデータが予め設定、記憶さ
れている。また、電子走査型超音波探傷器２０のマルチ
チャンネルパルサ２２は中央演算装置（ＣＰＵ）２３を
介して、設定データメモリ２１に予め記憶させた設定デ
ータに基づき、かつ、発振制御器２４のトリガタイミン
グ信号の指示によって、高圧パルスの送信タイミングを
制御する。
のブロック図を、また、図１（ｂ）は超音波探傷の対象
となる羽根植込部１の部分断面図を示す。図１（ａ）に
おいて電子走査型超音波探傷器２０の設定データメモリ
２１には、羽根植込部１の形状に従ってフック部２の方
向に超音波ラインＬを扇形状に入射するためアレイ超音
波探触子１１を構成する短冊状の複数の微小振動子１２
を発振させるタイミング等のデータが予め設定、記憶さ
れている。また、電子走査型超音波探傷器２０のマルチ
チャンネルパルサ２２は中央演算装置（ＣＰＵ）２３を
介して、設定データメモリ２１に予め記憶させた設定デ
ータに基づき、かつ、発振制御器２４のトリガタイミン
グ信号の指示によって、高圧パルスの送信タイミングを
制御する。
【００１２】ここで、超音波探傷を行う際には、複数の
微小振動子を直線的に配列したアレイ超音波探触子１１
と斜角探触子４とを台車６０に装架し、蒸気タービンロ
ータの円板５の同一側面６にその半径方向に対称となる
ように当接配置する。そして、その際、台車６０に設け
た車輪６０ａを円板５のリム部６ａに当接してその半径
方向の位置決めをするとともに円板５の軸方向と円周方
向の基準点を決めてから円板５の円周方向に台車６０を
リム部６ａに沿って移動させつつ超音波を扇形に入射し
て走査を行う。
微小振動子を直線的に配列したアレイ超音波探触子１１
と斜角探触子４とを台車６０に装架し、蒸気タービンロ
ータの円板５の同一側面６にその半径方向に対称となる
ように当接配置する。そして、その際、台車６０に設け
た車輪６０ａを円板５のリム部６ａに当接してその半径
方向の位置決めをするとともに円板５の軸方向と円周方
向の基準点を決めてから円板５の円周方向に台車６０を
リム部６ａに沿って移動させつつ超音波を扇形に入射し
て走査を行う。
【００１３】羽根植込部１のフック部２に横断面方向の
欠陥３が存在すると、欠陥３から反射された超音波Ｓは
アレイ超音波探触子１１に受信され、その受信信号はレ
シーバＡ２５において増幅、検波される。レシーバＡ２
５において増幅、検波された受信信号はＣＲＴ信号発生
器２６に送られ、ここで、図２で示すようなアレイ超音
波探触子１１の振動子１２の前面のアクリルシュー３５
内における伝播距離Ｂ１〜Ｂｉ〜Ｂｎが補正され、図３
に示すように、表示器２７の走査線位置に欠陥信号３６
が波形として表示される。この電子走査型超音波探傷器
２０による超音波ラインＬの扇形状の入射および超音波
の受信は周知の技術であるが、本発明の実施例では、こ
の際、図４に示すように、フック部２の欠陥３の発生し
易い部位に対して、限定した扇形走査を行うようにする
。
欠陥３が存在すると、欠陥３から反射された超音波Ｓは
アレイ超音波探触子１１に受信され、その受信信号はレ
シーバＡ２５において増幅、検波される。レシーバＡ２
５において増幅、検波された受信信号はＣＲＴ信号発生
器２６に送られ、ここで、図２で示すようなアレイ超音
波探触子１１の振動子１２の前面のアクリルシュー３５
内における伝播距離Ｂ１〜Ｂｉ〜Ｂｎが補正され、図３
に示すように、表示器２７の走査線位置に欠陥信号３６
が波形として表示される。この電子走査型超音波探傷器
２０による超音波ラインＬの扇形状の入射および超音波
の受信は周知の技術であるが、本発明の実施例では、こ
の際、図４に示すように、フック部２の欠陥３の発生し
易い部位に対して、限定した扇形走査を行うようにする
。
【００１４】すなわち、図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、まず、フック部２に超音波Ｓが常に到達しているか
否かを確認する。到達位置の変動が生じていた場合の補
正は、アレイ超音波探触子１１と円板５の同一側面６上
で、アレイ超音波探触子１１と円板５の半径方向に対称
の位置で、フック部２の形状に従って反射された超音波
が受信できる位置に配置された斜角探触子４とその信号
制御器３０によって行う。
に、まず、フック部２に超音波Ｓが常に到達しているか
否かを確認する。到達位置の変動が生じていた場合の補
正は、アレイ超音波探触子１１と円板５の同一側面６上
で、アレイ超音波探触子１１と円板５の半径方向に対称
の位置で、フック部２の形状に従って反射された超音波
が受信できる位置に配置された斜角探触子４とその信号
制御器３０によって行う。
【００１５】フック部２に欠陥３が存在しない場合には
、アレイ超音波探触子１１からフック部２へ入射され、
フック部２において反射された超音波Ｓ′は屈折方向を
確認するために斜角探触子４に受信される。斜角探触子
４で受信されたアレイ超音波探触子１１の扇形走査によ
る複数の超音波信号Ｓ′は、電子走査型超音波探傷器２
０の中央演算装置２３からの信号を信号制御器３０のタ
イミング制御器３１が受け、かつ、アレイ超音波探触子
１１からの超音波の入射のタイミングに同期して、レシ
ーバＢ３２で受信される。レシーバＢ３２に受信された
超音波受信信号はピーク検出器３３において受信信号の
ピーク値の大きさを検知されピーク比較器３４へ送られ
る。
、アレイ超音波探触子１１からフック部２へ入射され、
フック部２において反射された超音波Ｓ′は屈折方向を
確認するために斜角探触子４に受信される。斜角探触子
４で受信されたアレイ超音波探触子１１の扇形走査によ
る複数の超音波信号Ｓ′は、電子走査型超音波探傷器２
０の中央演算装置２３からの信号を信号制御器３０のタ
イミング制御器３１が受け、かつ、アレイ超音波探触子
１１からの超音波の入射のタイミングに同期して、レシ
ーバＢ３２で受信される。レシーバＢ３２に受信された
超音波受信信号はピーク検出器３３において受信信号の
ピーク値の大きさを検知されピーク比較器３４へ送られ
る。
【００１６】ピーク比較器３４によってピーク値が得ら
れた超音波信号が、図４に示す扇形走査の超音波ライン
ｌ１ ，ｌ２ ，ｌ３ のうち中央の超音波ラインｌ２
によるものかをここで判定し、最大ピーク値が中央の
超音波ライン１２ となるように電子走査型超音波探傷
器２０の中央演算装置２３に指示する。
れた超音波信号が、図４に示す扇形走査の超音波ライン
ｌ１ ，ｌ２ ，ｌ３ のうち中央の超音波ラインｌ２
によるものかをここで判定し、最大ピーク値が中央の
超音波ライン１２ となるように電子走査型超音波探傷
器２０の中央演算装置２３に指示する。
【００１７】次に、図１（ａ）に示す信号制御器３０の
作用について、図４に示すようにアレイ超音波探触子１
１を用いて、屈折角θ１、θ２、θ３をもつ３本の超音
波ラインｌ１ ，ｌ２ ，ｌ３ によって扇形走査を行
う場合を、図５のブロック図を用いて説明する。
作用について、図４に示すようにアレイ超音波探触子１
１を用いて、屈折角θ１、θ２、θ３をもつ３本の超音
波ラインｌ１ ，ｌ２ ，ｌ３ によって扇形走査を行
う場合を、図５のブロック図を用いて説明する。
【００１８】図５に示すように、まず、図１に示す信号
発生器３０のピーク検出器３３で超音波ラインｌ１ 、
ｌ２ 、ｌ３ の超音波のピーク値の大きさＰ１、Ｐ２
、Ｐ３をそれぞれ図５（ａ）に示すように検知し、図５
（ｂ）に示すようにピーク比較器３４でこれらピーク値
の大きさＰ１、Ｐ２、Ｐ３を比較する。もし、Ｐ２＞Ｐ
１、Ｐ３ならば、屈折角θ１ ，θ２ ，θ３ の超音
波ラインにて超音波を入射し、また、Ｐ１＞Ｐ２、Ｐ３
ならば、ｌ１−１ 、ｌ２−１ 、ｌ３−１ の超音波
ラインにて、もしくは、Ｐ３ ＞Ｐ１ 、Ｐ２ ならば
ｌ３＋１ 、ｌ２＋１ 、ｌ１＋１ の超音波ラインで
扇形操作を行うよう電子走査形超音波探傷器２０の中央
演算装置２３に指示する。これにより、中央演算装置２
３は、信号制御器３０のピーク比較器３４の指示を受け
て、扇形走査を構成する超音波ラインｌ１ ，ｌ２ …
ｌｘ を制御することができる。
発生器３０のピーク検出器３３で超音波ラインｌ１ 、
ｌ２ 、ｌ３ の超音波のピーク値の大きさＰ１、Ｐ２
、Ｐ３をそれぞれ図５（ａ）に示すように検知し、図５
（ｂ）に示すようにピーク比較器３４でこれらピーク値
の大きさＰ１、Ｐ２、Ｐ３を比較する。もし、Ｐ２＞Ｐ
１、Ｐ３ならば、屈折角θ１ ，θ２ ，θ３ の超音
波ラインにて超音波を入射し、また、Ｐ１＞Ｐ２、Ｐ３
ならば、ｌ１−１ 、ｌ２−１ 、ｌ３−１ の超音波
ラインにて、もしくは、Ｐ３ ＞Ｐ１ 、Ｐ２ ならば
ｌ３＋１ 、ｌ２＋１ 、ｌ１＋１ の超音波ラインで
扇形操作を行うよう電子走査形超音波探傷器２０の中央
演算装置２３に指示する。これにより、中央演算装置２
３は、信号制御器３０のピーク比較器３４の指示を受け
て、扇形走査を構成する超音波ラインｌ１ ，ｌ２ …
ｌｘ を制御することができる。
【００１９】したがって、本実施例によれば、超音波の
屈折角θの変動による蒸気タービンロータ羽根植込部１
のフック部２への超音波の入射方向の変動を抑え、かつ
、適確に超音波をフック部２の所望位置に入射できる効
果が得られる。
屈折角θの変動による蒸気タービンロータ羽根植込部１
のフック部２への超音波の入射方向の変動を抑え、かつ
、適確に超音波をフック部２の所望位置に入射できる効
果が得られる。
【００２０】次に、本発明の超音波探傷装置の他の実施
例を説明する。
例を説明する。
【００２１】図６に示すように、この実施例による超音
波探傷装置は、設定データメモリ２１、マルチチャンネ
ルパルサ５４，５５、中央演算装置２３、発振制御器２
４、レシーバ５７，５８、ＣＲＴ信号発生器２６、チャ
ンネル切換器５６および表示器２７からなる電子走査型
超音波探傷装置２０ならびにタイミング制御器３１、ピ
ーク検出器３３およびピーク比較器３４よりなる信号制
御器３０を備えている。
波探傷装置は、設定データメモリ２１、マルチチャンネ
ルパルサ５４，５５、中央演算装置２３、発振制御器２
４、レシーバ５７，５８、ＣＲＴ信号発生器２６、チャ
ンネル切換器５６および表示器２７からなる電子走査型
超音波探傷装置２０ならびにタイミング制御器３１、ピ
ーク検出器３３およびピーク比較器３４よりなる信号制
御器３０を備えている。
【００２２】このように構成した超音波探傷装置では、
羽根植込部１のフック部２に超音波Ｓが入射するようア
レイ超音波探触子５０、５１は予め円板５の側面６上に
設置される。しかし、円板側面６上でアレイ超音波探触
子５０、５１を走査し、探傷を行うと超音波の入射方向
がずれてくる場合がある。これを先の実施例と同様に補
正し、常にフック部２の方向に超音波を伝播させるため
、本実施例では片方のアレイ超音波探触子５０にマルチ
チャンネルパルサーＢ５５より加えられたパルス群によ
つて超音波を発生させ、これを伝播して、フック部２に
よって反射した超音波をアレイ超音波探触子５１を介し
てレシーバ５７で受信する。そして、受信信号を信号制
御器３０のタイミング制御器３１によって同期させて、
ピーク検出器３３によって超音波ラインのピーク値をそ
れぞれ検出後、先の実施例と同様に、これらのピーク値
を比較する。そして最大ピーク値が扇状の超音波の入射
の中央の超音波ラインに存在するかを弁別するピーク比
較器３３にてピーク値を処理し、その結果を中央演算装
置２３に伝送する。中央演算装置２３はピーク比較器３
３の処理結果から、アレイ超音波探触子５０、５１から
伝播される扇状の超音波の入射方向をフック部２に当る
ように調整する。
羽根植込部１のフック部２に超音波Ｓが入射するようア
レイ超音波探触子５０、５１は予め円板５の側面６上に
設置される。しかし、円板側面６上でアレイ超音波探触
子５０、５１を走査し、探傷を行うと超音波の入射方向
がずれてくる場合がある。これを先の実施例と同様に補
正し、常にフック部２の方向に超音波を伝播させるため
、本実施例では片方のアレイ超音波探触子５０にマルチ
チャンネルパルサーＢ５５より加えられたパルス群によ
つて超音波を発生させ、これを伝播して、フック部２に
よって反射した超音波をアレイ超音波探触子５１を介し
てレシーバ５７で受信する。そして、受信信号を信号制
御器３０のタイミング制御器３１によって同期させて、
ピーク検出器３３によって超音波ラインのピーク値をそ
れぞれ検出後、先の実施例と同様に、これらのピーク値
を比較する。そして最大ピーク値が扇状の超音波の入射
の中央の超音波ラインに存在するかを弁別するピーク比
較器３３にてピーク値を処理し、その結果を中央演算装
置２３に伝送する。中央演算装置２３はピーク比較器３
３の処理結果から、アレイ超音波探触子５０、５１から
伝播される扇状の超音波の入射方向をフック部２に当る
ように調整する。
【００２３】本実施例によれば、２個のアレイ超音波探
触子５０，５１を用いて、蒸気タービンロータの羽根植
込部１の横断方向に発生する欠陥３を探傷する場合にお
いても、最も欠陥が発生しやすいフック部２に常に超音
波を入射させつつ、適確に探傷ができるという効果があ
る。
触子５０，５１を用いて、蒸気タービンロータの羽根植
込部１の横断方向に発生する欠陥３を探傷する場合にお
いても、最も欠陥が発生しやすいフック部２に常に超音
波を入射させつつ、適確に探傷ができるという効果があ
る。
【００２４】
【発明の効果】本発明の超音波探傷装置は、上記のよう
に構成されているので、タービンロータの羽根植込部の
横断面方向に発生する欠陥の検出において、タービンロ
ータの円板側面上の酸化スケールの付着浸食等によりそ
の平担度の劣化により生じるフック部への超音波の入射
位置の変動があっても、超音波の屈折角の変動を自動的
に制御できる。そのため、常に欠陥が最も発生し易い羽
根植込部のフック部に適確に超音波を入射させて走査し
、その欠陥の検出を適確かつ迅速にできるとする効果が
ある。
に構成されているので、タービンロータの羽根植込部の
横断面方向に発生する欠陥の検出において、タービンロ
ータの円板側面上の酸化スケールの付着浸食等によりそ
の平担度の劣化により生じるフック部への超音波の入射
位置の変動があっても、超音波の屈折角の変動を自動的
に制御できる。そのため、常に欠陥が最も発生し易い羽
根植込部のフック部に適確に超音波を入射させて走査し
、その欠陥の検出を適確かつ迅速にできるとする効果が
ある。
【図１】本発明の超音波探傷装置の一実施例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】アレイ超音波探触子のアクリルシュー内のビー
ム距離補正の説明図。
ム距離補正の説明図。
【図３】本発明の超音波探傷装置の一実施例による欠陥
の表示器への表示例を示す線図。
の表示器への表示例を示す線図。
【図４】本発明の超音波探傷装置の一実施例による超音
波ラインの変動補正作用の説明図。
波ラインの変動補正作用の説明図。
【図５】本発明の超音波探傷装置の一実施例における超
音波ラインの変動補正作用を説明するブロック図。
音波ラインの変動補正作用を説明するブロック図。
【図６】本発明の超音波探傷装置の他の実施例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図７】従来の超音波探傷方法の説明図。
【図８】従来の技術による超音波入射方向の変動の説明
図。
図。
【図９】斜角探傷子を使用した従来技術の説明図。
【図１０】アレイ超音波探触子を使用した従来技術の説
明図。
明図。
１ 羽根植込部
２ フック部
３ 欠陥
４ 斜角探触子
５ 円板
６ 円板側面
８ 超音波探傷器
９ 表示器
１１ アレイ超音波探触子
１２ 振動子
２０ 電子走査型超音波探傷器
２２ マルチチヤンネルパルサ
２３ 中央演算装置
２４ 発振制御器
２５ レシーバＡ
２６ ＣＲＴ信号発生器
２７ 表示器
３０ 信号制御器
３１ タイミング制御器
３２ レシーバＢ
３３ ピーク検出器
３４ ピーク比較器
５０ アレイ超音波探触子Ａ
５１ アレイ超音波探触子Ｂ
５４ マルチチャンネルパルサＡ
５５ マルチチャンネルパルサＢ
５６ チャンネル切替器
５７ レシーバＩ
５８ レシーバＩＩ
Claims (1)
- 【請求項１】多数の鞍型をした羽根植込部を円周方向に
設けたタービンロータにおいて、複数の微小振動子を直
線的に配列したアレイ超音波探触子と斜角探触子とをタ
ービンロータの円板の同一側面にその半径方向に対称と
なるように配置当接し、前記アレイ超音波探触子によっ
て超音波を羽根植込部のフック部に扇状に入射し、該フ
ック部の横断面方向の欠陥から反射する超音波をアレイ
超音波探触子で受信する電子走査型超音波探傷器と、扇
状に入射され前記フック部によって反射されて斜角探触
子で受信された超音波信号群のピーク値の大きさを検知
し、かつ該ピーク値を比較して、扇型に入射される超音
波群を常に前記フック部の近傍に扇状の所定角度範囲に
調節自在とした入射角度に自動的に制御する信号制御器
と、を備えたことを特徴とする超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036293A JPH04274754A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | タービンロータ羽根植込部超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036293A JPH04274754A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | タービンロータ羽根植込部超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274754A true JPH04274754A (ja) | 1992-09-30 |
Family
ID=12465764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036293A Pending JPH04274754A (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | タービンロータ羽根植込部超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04274754A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100358085B1 (ko) * | 1999-10-26 | 2002-10-25 | 한국수력원자력 주식회사 | 발전용 터빈 쉬라우드 밴드부 트랙킹 장치를 이용한 핀-핑거형 블레이드 루트부 자동 초음파 검사방법 |
| JP2007017164A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Hitachi Ltd | 超音波探傷方法及び探傷システム |
| KR100959377B1 (ko) * | 2008-01-07 | 2010-05-24 | 두산중공업 주식회사 | 버켓의 루트부 탐상용 다중 탐촉장치 |
| CN105806942A (zh) * | 2014-12-30 | 2016-07-27 | 中核武汉核电运行技术股份有限公司 | 一种叶片根部超声自动检查装置 |
| CN112485333A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-03-12 | 西安热工研究院有限公司 | 一种主轴相控阵超声检测用距离控制装置 |
| CN113720918A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-11-30 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种测量材料横波声速的方法 |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3036293A patent/JPH04274754A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN113720918A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-11-30 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种测量材料横波声速的方法 |
| CN113720918B (zh) * | 2021-07-16 | 2023-10-13 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种测量材料横波声速的方法 |
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