JPH04303761A - 細管検査用内挿型超音波探触子 - Google Patents
細管検査用内挿型超音波探触子Info
- Publication number
- JPH04303761A JPH04303761A JP3093200A JP9320091A JPH04303761A JP H04303761 A JPH04303761 A JP H04303761A JP 3093200 A JP3093200 A JP 3093200A JP 9320091 A JP9320091 A JP 9320091A JP H04303761 A JPH04303761 A JP H04303761A
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- Japan
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- ultrasonic
- capillary
- probe
- conical
- ultrasonic probe
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- Pending
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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
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】本発明は熱交換器等の保守検査に
おいて細管を内側より検査するのに用いる内挿型超音波
探触子に関するものである。
おいて細管を内側より検査するのに用いる内挿型超音波
探触子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱交換器等の保守検査において、細管を
内側より検査する場合、例えば原子炉発電プラントにお
ける蒸気発生器の伝熱管（ＳＧ細管）の如く有害となる
細管内面の円周方向欠陥を確実に検出する場合には従来
、内挿型超音波探触子が用いられているが、従来使用さ
れているこの種内挿型超音波探触子としては１つの超音
波センサーを回転させるか、又は４個以上、複数の超音
波センサーを配置させることによって検出させていた。
内側より検査する場合、例えば原子炉発電プラントにお
ける蒸気発生器の伝熱管（ＳＧ細管）の如く有害となる
細管内面の円周方向欠陥を確実に検出する場合には従来
、内挿型超音波探触子が用いられているが、従来使用さ
れているこの種内挿型超音波探触子としては１つの超音
波センサーを回転させるか、又は４個以上、複数の超音
波センサーを配置させることによって検出させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記回転式の
超音波探触子は回転装置が必要なため機構が複雑となり
、製作コストが高く、また回転機構の調整に時間がかか
る外、一円周を検査するために、超音波センサーを１回
転させなければならないので検査時間が長くかかる欠点
があり、一方、複数の超音波センサーをもつ超音波探触
子はそれぞれの超音波センサーを同一感度に調整する必
要があり、検査作業前の調整に多くの時間を要すると共
に、隣り合った超音波センサーの間の部位で欠陥の検査
感度が不均一になる問題がある。また多くの超音波セン
サーを使用するため、高価になり、製作においてもそれ
ぞれの超音波センサーを同一角度に配置する必要があり
、製作誤差を生じ易い問題もあった。
超音波探触子は回転装置が必要なため機構が複雑となり
、製作コストが高く、また回転機構の調整に時間がかか
る外、一円周を検査するために、超音波センサーを１回
転させなければならないので検査時間が長くかかる欠点
があり、一方、複数の超音波センサーをもつ超音波探触
子はそれぞれの超音波センサーを同一感度に調整する必
要があり、検査作業前の調整に多くの時間を要すると共
に、隣り合った超音波センサーの間の部位で欠陥の検査
感度が不均一になる問題がある。また多くの超音波セン
サーを使用するため、高価になり、製作においてもそれ
ぞれの超音波センサーを同一角度に配置する必要があり
、製作誤差を生じ易い問題もあった。
【０００４】本発明は上述の如き実状に対処し、その改
善をはかるべく、特に超音波センサーに新規な構成を見
出すことにより装置の調整を容易にし、コストの低減を
はかり検査時間を短縮すると共に、検出感度の低下を阻
止することを目的とするものである。
善をはかるべく、特に超音波センサーに新規な構成を見
出すことにより装置の調整を容易にし、コストの低減を
はかり検査時間を短縮すると共に、検出感度の低下を阻
止することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】しかして上記目的に適合
する本発明の特徴とするところは、フレキシブルシャフ
ト等の先端部に超音波センサーを取り付け、細管内に挿
入して管内側より細管の欠陥を検査する内挿型超音波探
触子において、前面に振動板を有する前記超音波センサ
ーの前部に円錐状反射体を配設し、細管に対し同一円周
方向に同時に超音波を入射可能ならしめた構成にある。 ここで円錐状反射体は凸型のみならず凹型円錐状であっ
てもよく、また円錐面は直線状に限らず、曲面として超
音波を集束させるようにしてもよい。また、円錐状反射
体の円錐角度は超音波の細管に対する入射角に応じ適宜
選択可能である。なお、反射体は表面状態の滑らかな硬
質材料が好ましく、一般には硬質樹脂又は金属が好適で
ある。
する本発明の特徴とするところは、フレキシブルシャフ
ト等の先端部に超音波センサーを取り付け、細管内に挿
入して管内側より細管の欠陥を検査する内挿型超音波探
触子において、前面に振動板を有する前記超音波センサ
ーの前部に円錐状反射体を配設し、細管に対し同一円周
方向に同時に超音波を入射可能ならしめた構成にある。 ここで円錐状反射体は凸型のみならず凹型円錐状であっ
てもよく、また円錐面は直線状に限らず、曲面として超
音波を集束させるようにしてもよい。また、円錐状反射
体の円錐角度は超音波の細管に対する入射角に応じ適宜
選択可能である。なお、反射体は表面状態の滑らかな硬
質材料が好ましく、一般には硬質樹脂又は金属が好適で
ある。
【０００６】
【作用】上記本発明に係る超音波探触子を細管内に挿入
し、細管を内側より検査するときは、超音波センサーの
振動板より発生させた超音波は前部の円錐状反射体によ
り鏡面反射し、細管の材料内に斜め入射される。そして
細管内に欠陥がなければ超音波は超音波センサーに戻っ
て来ないが、円周方向の欠陥があるときは、角度をもっ
て入射した超音波は欠陥で反射し、入射経路と略同じ経
路をたどり超音波センサーに戻って来た同センサーで円
周方向の欠陥を検出することができる。
し、細管を内側より検査するときは、超音波センサーの
振動板より発生させた超音波は前部の円錐状反射体によ
り鏡面反射し、細管の材料内に斜め入射される。そして
細管内に欠陥がなければ超音波は超音波センサーに戻っ
て来ないが、円周方向の欠陥があるときは、角度をもっ
て入射した超音波は欠陥で反射し、入射経路と略同じ経
路をたどり超音波センサーに戻って来た同センサーで円
周方向の欠陥を検出することができる。
【０００７】かくして超音波が円錐状反射体で円周方向
に対し同時に反射することにより細管の同一円周上を一
度で検査することが可能となる。また、上記本発明超音
波探触子を細管の軸方向に移動させることにより短時間
で連続的に細管検査をすることができる。
に対し同時に反射することにより細管の同一円周上を一
度で検査することが可能となる。また、上記本発明超音
波探触子を細管の軸方向に移動させることにより短時間
で連続的に細管検査をすることができる。
【０００８】
【実施例】以下、更に添付図面を参照し、本発明の具体
的実施例を説明する。
的実施例を説明する。
【０００９】図１は本発明に係る超音波探触子の１例を
示し、図において、（１）は先導子、（２）はセンタリ
ング部材、（３）は探触子本体で、探触子本体（３）の
上部はアクリルレンズ部（５）、下部は超音波センサー
（７）の保持筒（８）となっていて内部にコード（１１
）で接続されて前面に振動板（６）を有する超音波セン
サー（７）が保持されており、ガイド（１２）を介して
同本体（３）はフレキシブルシャフトに連結され、水（
１０）が充満する細管（１４）内に挿入されている。
示し、図において、（１）は先導子、（２）はセンタリ
ング部材、（３）は探触子本体で、探触子本体（３）の
上部はアクリルレンズ部（５）、下部は超音波センサー
（７）の保持筒（８）となっていて内部にコード（１１
）で接続されて前面に振動板（６）を有する超音波セン
サー（７）が保持されており、ガイド（１２）を介して
同本体（３）はフレキシブルシャフトに連結され、水（
１０）が充満する細管（１４）内に挿入されている。
【００１０】そして、上記構成からなる超音波探触子の
アクリルレンズ部（５）内おいて、超音波センサー（７
）の振動板（６）前部に水（９）を介して下向きに円錐
凸出する円錐状反射体（４）が取りつけられている。
アクリルレンズ部（５）内おいて、超音波センサー（７
）の振動板（６）前部に水（９）を介して下向きに円錐
凸出する円錐状反射体（４）が取りつけられている。
【００１１】ここで、上記反射体としては表面状態の滑
らかな硬質材料が好ましく、一般には金属でステンレス
鋼が多用される。図２は上記超音波探触子を用いた場合
の超音波放射の状況を示し、超音波センサー（７）を例
えばφ６の振動板（６）をもつ超音波センサー（７）と
して該超音波センサー（７）より超音波を発生させると
、振動板（６）より発生した超音波は水（９）中を通過
し、円錐状円錐体（４）の円錐角（α）を６３゜に設定
すれば該円錐部で反射し、入射方向に６３゜に屈折させ
られ、アクリルレンズ（５）及び水（１０）を通過し、
検査対象の細管（１４）の円周方向に対し全周に放射さ
れ、細管を鋼管とすればその材料内に放射された超音波
は７０゜の入射角度（β）をもつて入射する。そして鋼
管内に欠陥がなければ超音波は超音波センサー（７）に
戻ってこないが、もし円周方向の欠陥（１５）が存在す
れば超音波は該欠陥（１５）で反射し、入射経路とほぼ
同一の経路を経て超音波で検出される。なお、上記超音
波探触子の円錐状反射体（４）の円錐角（α）は必ずし
も一定である必要はなく、むしろ、適宜変えることによ
り超音波の細管に対する入射角を設定することができ、
また円錐面を凹面とすることにより超音波ビーム幅を細
くするとか、その他必要に応じ適宜、設計変更を加える
ことも可能である。更に、上記円錐状反射体（４）の円
錐面を直線状でなく曲面として形成してもよく、この場
合には超音波を集束させ、幅の狭い超音波で探傷するこ
とができる。
らかな硬質材料が好ましく、一般には金属でステンレス
鋼が多用される。図２は上記超音波探触子を用いた場合
の超音波放射の状況を示し、超音波センサー（７）を例
えばφ６の振動板（６）をもつ超音波センサー（７）と
して該超音波センサー（７）より超音波を発生させると
、振動板（６）より発生した超音波は水（９）中を通過
し、円錐状円錐体（４）の円錐角（α）を６３゜に設定
すれば該円錐部で反射し、入射方向に６３゜に屈折させ
られ、アクリルレンズ（５）及び水（１０）を通過し、
検査対象の細管（１４）の円周方向に対し全周に放射さ
れ、細管を鋼管とすればその材料内に放射された超音波
は７０゜の入射角度（β）をもつて入射する。そして鋼
管内に欠陥がなければ超音波は超音波センサー（７）に
戻ってこないが、もし円周方向の欠陥（１５）が存在す
れば超音波は該欠陥（１５）で反射し、入射経路とほぼ
同一の経路を経て超音波で検出される。なお、上記超音
波探触子の円錐状反射体（４）の円錐角（α）は必ずし
も一定である必要はなく、むしろ、適宜変えることによ
り超音波の細管に対する入射角を設定することができ、
また円錐面を凹面とすることにより超音波ビーム幅を細
くするとか、その他必要に応じ適宜、設計変更を加える
ことも可能である。更に、上記円錐状反射体（４）の円
錐面を直線状でなく曲面として形成してもよく、この場
合には超音波を集束させ、幅の狭い超音波で探傷するこ
とができる。
【００１２】図３及び図４は反射体（４）として円錐状
凹型反射体（４）を用いた例であり、円錐状凹みをつけ
た反射体（４Ａ）を振動板（６）に接着させ、アクリル
レンズを通過させることなく、超音波を細管に対し入射
せしめている。この場合は構造が図１及び図２の例より
簡単であり、またアクリルレンズがないためそれと水と
境界での反射波による妨害が軽減される。なお、図中、
図１，図２と同符号は同一部分を示す。以下、同様とす
る。
凹型反射体（４）を用いた例であり、円錐状凹みをつけ
た反射体（４Ａ）を振動板（６）に接着させ、アクリル
レンズを通過させることなく、超音波を細管に対し入射
せしめている。この場合は構造が図１及び図２の例より
簡単であり、またアクリルレンズがないためそれと水と
境界での反射波による妨害が軽減される。なお、図中、
図１，図２と同符号は同一部分を示す。以下、同様とす
る。
【００１３】図５ないし図７は更に各探触子の他の実施
例であり、前記各例が細管（１４）内に入射する超音波
の幅が比較的広いのに対し超音波の幅が狭くなっている
。一般に欠陥の位置や寸法（深さ）を測定するためには
超音波の幅の狭い方が望ましいことから、これら図５〜
図７の各例は好適である。図５は不要な超音波の経路を
変えた例として前記図３，図４に用いた円錐状凹みを円
筒体に設けた反射体（４Ｂ）であり、振動板（６）の中
央部から発射された超音波は図示点線の如く水中を直進
し、細管の探傷に使用しない。また、図６は反射体（４
Ｃ）の一部に超音波吸収性の良好な材料、例えばゴム等
（１６）を接着させたものであり、細管の探傷に用いる
超音波の範囲を制限している。更に図７に示す探触子は
円錐状反射体（４Ｄ）の円錐面を直線状でなく曲面とし
て超音波を集束させた例であり、特に幅の狭い超音波で
探傷する上に効果的である。
例であり、前記各例が細管（１４）内に入射する超音波
の幅が比較的広いのに対し超音波の幅が狭くなっている
。一般に欠陥の位置や寸法（深さ）を測定するためには
超音波の幅の狭い方が望ましいことから、これら図５〜
図７の各例は好適である。図５は不要な超音波の経路を
変えた例として前記図３，図４に用いた円錐状凹みを円
筒体に設けた反射体（４Ｂ）であり、振動板（６）の中
央部から発射された超音波は図示点線の如く水中を直進
し、細管の探傷に使用しない。また、図６は反射体（４
Ｃ）の一部に超音波吸収性の良好な材料、例えばゴム等
（１６）を接着させたものであり、細管の探傷に用いる
超音波の範囲を制限している。更に図７に示す探触子は
円錐状反射体（４Ｄ）の円錐面を直線状でなく曲面とし
て超音波を集束させた例であり、特に幅の狭い超音波で
探傷する上に効果的である。
【００１４】以上、本発明探触子の各実施例について説
明して来たが、これらは何れも円錐状反射体が円錐形状
をしているために超音波が円周方向に対し同時に反射す
ることにより細管の同一円周上を一度で検査することが
可能であり、また本発明探触子を適宜、細管の軸方向に
移動させれば連続的に細管を検査することも容易である
。
明して来たが、これらは何れも円錐状反射体が円錐形状
をしているために超音波が円周方向に対し同時に反射す
ることにより細管の同一円周上を一度で検査することが
可能であり、また本発明探触子を適宜、細管の軸方向に
移動させれば連続的に細管を検査することも容易である
。
【００１５】
【発明の効果】本発明は以上のように内挿型超音波探触
子において１つの超音波センサーの前部に円錐状反射体
を設け、細管に対し、同一円周方向に同時に超音波を入
射せしめるようにしたものであり、下記の如き種々の効
果が期待される。 （１）１つの超音波センサーで同一円周上を一度で検査
できるため、検査時間が短時間となる。 （２）構造が簡単であり、回転機構をもたないため故障
が起こりにくく、製作，調整が楽であり、製作コストを
低減することができる。 （３）超音波が円周方向に同一感度で入射できるため、
欠陥位置による検出感度の不均一が生じない。 （４）１つの超音波センサーで、複数のセンサーをもた
ないため、センサー毎の感度調整，感度統一が不要であ
り、検査前の調整が短時間でできる。 （５）円錐状反射体の形状を変えるだけで超音波の入射
角、超音波のビーム幅を容易に変更することができ、検
査対象に随時、適合させることができる。
子において１つの超音波センサーの前部に円錐状反射体
を設け、細管に対し、同一円周方向に同時に超音波を入
射せしめるようにしたものであり、下記の如き種々の効
果が期待される。 （１）１つの超音波センサーで同一円周上を一度で検査
できるため、検査時間が短時間となる。 （２）構造が簡単であり、回転機構をもたないため故障
が起こりにくく、製作，調整が楽であり、製作コストを
低減することができる。 （３）超音波が円周方向に同一感度で入射できるため、
欠陥位置による検出感度の不均一が生じない。 （４）１つの超音波センサーで、複数のセンサーをもた
ないため、センサー毎の感度調整，感度統一が不要であ
り、検査前の調整が短時間でできる。 （５）円錐状反射体の形状を変えるだけで超音波の入射
角、超音波のビーム幅を容易に変更することができ、検
査対象に随時、適合させることができる。
【図１】本発明に係る内挿型超音波探触子の細管挿入時
における正面一部断面概要図である。
における正面一部断面概要図である。
【図２】図１の探触子の作用説明図である。
【図３】本発明超音波探触子の他の実施例を示す細管挿
入時おける正面一部断面概要図である。
入時おける正面一部断面概要図である。
【図４】上記図３の探触子の作用説明図である。
【図５】本発明に係る探触子の他の実施例要部を示す作
用説明図である。
用説明図である。
【図６】本発明に係る探触子の更に他の実施例要部を示
す作用説明図である。
す作用説明図である。
【図７】本発明に係る探触子のもう１つの他の実施例要
部を示す作用説明図である。
部を示す作用説明図である。
（３） 探触子本体（４）
円錐状反射体（５）
アクリルレンズ部（６） 振動板 （７） 超音波センサー（９）（１
０） 水 （１４） 細管 （１５） 欠陥
円錐状反射体（５）
アクリルレンズ部（６） 振動板 （７） 超音波センサー（９）（１
０） 水 （１４） 細管 （１５） 欠陥
Claims (2)
- 【請求項１】 フレキシブルシャフト等の先端部に振
動板を前面に取着した超音波センサーを取り付け、細管
内に挿入して管内側より細管の欠陥を検査する内挿型超
音波探触子において、前記振動板を取着した超音波セン
サーの前部に円錐状反射体を設け、細管に対し同一円周
方向に同時に超音波を入射可能ならしめてなることを特
徴とする細管検査用内挿型超音波探触子。 - 【請求項２】 請求項１記載の超音波探触子において
円錐状反射体の円錐面を曲面としたことを特徴とする細
管検査用内挿型超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3093200A JPH04303761A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 細管検査用内挿型超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3093200A JPH04303761A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 細管検査用内挿型超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303761A true JPH04303761A (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=14075936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3093200A Pending JPH04303761A (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 細管検査用内挿型超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04303761A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018048460A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 株式会社人材開発支援機構 | 超音波振動併用薬液注入装置及びその工法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3093200A patent/JPH04303761A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018048460A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | 株式会社人材開発支援機構 | 超音波振動併用薬液注入装置及びその工法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990406 |