JPH0619340B2 - 管材の超音波探傷装置における探触子設定方法 - Google Patents

管材の超音波探傷装置における探触子設定方法

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JPH0619340B2
JPH0619340B2 JP60173668A JP17366885A JPH0619340B2 JP H0619340 B2 JPH0619340 B2 JP H0619340B2 JP 60173668 A JP60173668 A JP 60173668A JP 17366885 A JP17366885 A JP 17366885A JP H0619340 B2 JPH0619340 B2 JP H0619340B2
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繁俊 兵藤
利治 坪井
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、管の超音波探傷装置における円周斜角探傷用
の探触子の位置および入射角を設定する方法に関するも
のである。
(従来の技術) 鋼管や鋼棒等の被検査材をスパイラル搬送し、この被検
査材の下面より探傷水槽を接触せしめて探傷を行なう局
部水浸法による超音波探傷装置において、前記探傷水槽
内に設けられた探触子の入射角度や水距離の設定を従来
は手動操作により行なつていた。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら従来の手動操作による設定方法では、正確
な探触子の設定が行なえず、しかも、その設定が短時間
で行なえないという問題があつた。
そこで本出願人は、前記したような従来の問題点を解決
すべく探触子の入射角度および水距離を自動的に設定可
能な探傷水槽を実願昭59−170900号にて提案し
た。
本発明は先に本出願人が提案した探傷水槽を用いて該探
傷水槽内に配設された円周斜角探傷用の探触子の入射角
度や水距離を高精度かつ自動的に設定する方法を提供せ
んとするものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、スパイラル搬送される管材の外面に接触して
追従する追従ローラを前記管材の軸長方向に離間して設
けた探傷水槽と、前記探傷水槽内で昇降するベースと、
前記管材の軸芯直下の位置で前記ベース上に設けた水距
離測定用の探触子と、前記水距離測定用の探触子の基準
点と同一高さでかつ前記管材の軸長方向と直交する方向
に離間した位置で前記ベース上にその回動中心が設けて
あり前記管材の軸長方向と直交する面内において前記回
動中心まわりに回動して傾き角度が調整可能な円周斜角
探傷用の探触子とを備えた超音波探傷装置を用いて管材
を超音波探傷するに際し、探傷せんとする管材の外径肉
厚寸法に応じた円周斜角探傷用の探触子の水距離と入射
角度を予め入力された水距離と入射角度から選出し、選
出した水距離及び入射角度と入力した外径とに基づき水
距離測定用の探触子の基準点から管材の外面までの垂直
距離と円周斜角探傷用の探触子の傾き角度を演算し、前
記円周斜角探傷用の探触子の傾き角度を前記演算した傾
き角度に設定すると共に、前記ベースを昇降して前記演
算した水距離測定用の探触子の基準点から管材の外面ま
での垂直距離に基づき水距離測定用の探触子の基準点の
高さを前記追従ローラの中心を基準として設定し、その
後前記水距離測定用の探触子にて管材の外面までの水距
離を実測し、しかる後前記演算した水距離測定用の探触
子の基準点から管材の外面までの垂直距離に対応する水
距離に前記実測した水距離を合致させるべく再度前記ベ
ースを昇降して水距離測定用の探触子の基準点の高さを
補正することを要旨とする管材の超音波探傷装置におけ
る探触子設定方法である。
(作用) 本発明方法によれば、探傷水槽の出入口部に配設されて
スパイラル搬送されてくる管材の外面に接触して追従す
る追従ローラが磨耗した場合であつても正確に水距離や
入射角度の設定が行なえる為、正確な探傷が自動的に行
なえる。
(実施例) 以下本発明を添付図面に基づいて説明する。
先ず本発明方法を実施する場合に使用する探傷水槽の概
略構造を第3図および第4図に基づいて説明する。
図中、1は探傷水槽であり、該探傷水槽1は上槽部2
と、これの下部に取付けられた下槽部3とから構成され
ている。
4は管材の軸心直下のパスライン前後位置に所要間隔を
存して設けられた周方向欠陥を検出するための軸斜角探
傷用の探触子群、5は前記探触子群4、4間に設けられ
た水距離測定用の探触子、6は管材の下方でかつその軸
心と所要距離を存して平行状に設けられた軸方向欠陥を
検出するための円周斜角探傷用の探触子群であり、これ
ら両探触子群4および6と探触子5は同一ベース7上に
配設されている。そして、そのうち円周斜角探傷用の探
触子群6のみは第4図(イ)に示すようにプローブロツク
8を管材27の軸長方向と直交する面内において回動中
心O(第1図参照)回りに回動が自在なように前記ベー
ス7に枢着保持されている。
9は前記両探触子群4、6および探触子5を配設してな
るベース7を、所要距離上下動せしめるための上下位置
調整機構であり、該上下位置調整機構9は、下槽部3に
垂下状に取付けられたモータ10と、該モータ10の出
力軸に直結されたねじ軸11と、該ねじ軸11に螺合す
る雌ねじ部材12を備え、かつ、その上端が前記ベース
7に取付けられた連結部材13とから構成され、モータ
10の正逆回転によりねじ軸11を正逆回転せしめ、も
つてこれに螺合する雌ねじ部材12、連結部材13を介
してベース7を上下動させるものである。なお、図中1
4は連結部材13の上下動を案内するガイドロツドであ
る。そして、前記ベース7の上下位置は、図示省略した
がガイドロツド14を垂下状に取付け、かつ、連結部材
13に取付けられたガイドプレート15に前記ガイドロ
ツド14と同様垂下状に取付けた検出棒の上下動をポテ
ンシヨにより電圧値として読み取ることにより確認でき
るように成つている。
16は前記円周斜角探傷用の探触子群6を所要角度回動
させ、入射角度の設定を行なう入射角度調整機構であ
り、該入射角度調整機構16は、前記ガイドプレート1
5に垂下状に取付けられたモータ17と、該モータ17
の出力軸に直結され、その上部がウオーム18と成さし
められた回転軸19と、該回転軸19の前記ウオーム1
8に噛合すべく探触子群6を回動自在に保持する枢軸2
0にキー着されたウオームホイール21とから構成さ
れ、モータ17の正逆回転により回転軸19のウオーム
18、ウオームホイール21を介して探触子群6を所要
角度回動させるものである。そして、前記探触子群6の
回動に伴う傾き角度は、回転軸19に嵌合せしめた平歯
車22とこれに噛合する平歯車23を介してポテンシヨ
24を回動せしめ、ポテンシヨ24の電圧値として読み
取ることにより確認できるように成つている。なお、ポ
テンシヨ24の取付け時には、ポテンシヨ24の電圧値
と、実際の探触子群6の傾き角度の最低2点を計測し、
ポテンシヨ電圧値と探触子群の傾き角度との較正を行う
必要がある。
なお、図中25は前記連結部材13および回転軸19部
において上部水槽部2と下部水槽部3を密閉するシール
部材、26は探傷水槽1の出入口部に配置され、スパイ
ラル搬送されてくる管材の外面に接触して追従する追従
ローラである。
次に上記した如く構成した探傷水槽1を用いて本発明方
法を実施する場合を、第1図および第2図に基づいて説
明する。
先ず、探傷せんとする管材27の外径肉厚寸法が入力さ
れると、管材27のt/Dによつてあらかじめ決定され
ている円周斜角探傷用の探触子群6の適正入射角度と水
距離が選出される。
この適正入射角度と水距離に設定する為に入力値と既知
寸法によつて円周斜角探傷用の探触子群6の高さと傾き
角度を計算により求める。
すなわち、第1図において、円周斜角探傷用の探触子群
6の回動中心Oは水距離測定用の探触子5の基準点Qと
同一高さであり、これらの水平距離L1は既知であり、
また、水距離測定用の探触子5の基準点Qと追従ローラ
26の中心との水平距離B,水距離測定用の探触子5の
下限位置における基準点Qと追従ローラ26の中心との
垂直距離HL,水距離測定用の探触子5の基準点Qから
その先端までの距離PWL,円周斜角探傷用の探触子群6
の回動中心Oからその先端までの距離PL及び追従ロー
ラ26の初期外径dも既知である。一方、管材27の外
径ODは入力値であり、円周斜角探傷用の探触子群6の
適正入射角度A2及び水距離(S2−PL)は前記入力
された管材の外径ODに基づいて選出された値である。
そしてこの既知のL1,入力したOD,選出されたA2
及び水距離に基づき水距離測定用の探触子5の基準点Q
と管材27の外面までの距離H2を下記式によつて求
める。
しかる後、このH2を用い、既知のL1,入力したO
D,選出されたA2及び水距離に基づき円周斜角探傷用
の探触子群6の傾き角度ASを下記式によつて求め
る。
但し、 続いて前記式で求めたH2に基づき、水距離測定用の
探触子5の基準点Qの追従ローラ26の中心を基準とし
た高さを下記式によつて求める。
HPS=H−H2…… 但し、H=HL+C−OD/2 C=(OD/2+d/2)2−B2 以上の式、式により円周斜角探傷用の探触子群6の
傾き角度AS及び水距離測定用の探触子5の基準点Qの
高さ、換言すれば円周斜角探傷用の探触子群6の回動中
心Oの高さHPSが演算されると、前記演算値ASとなる
ように入射角度調整機構16を作動せしめ、前記ポテン
シヨメータの読み値がASとなつた点で動作を終了する
と共に、前記演算値HPSとなるように上下位置調整機構
9を作動せしめてベース7を昇降させ、前記ポテンシヨ
メータの読み値がHPSとなつた点で動作を終了する。
これにより、追従ローラ26の外径が初期値の場合の、
円周斜角探傷用の探触子群6の適正入射角度と水距離に
対応する傾き角度と高さが設定される。
そして、前記円周斜角探傷用の探触子群6の傾き角度と
高さが設定されると、次に例えば探傷水槽1をオフライ
ンに移動せしめてテストピースを探傷水槽1の追従ロー
ラ26で支承せしめ、この状態における水距離を水距離
測定用の探触子5で実測する。
この実測値と前記式で演算したH2に対応する水距離
すなわちH2−PWLを比較し、合致していない場合には
実測値が演算値と等しくなるように再度上下位置調整機
構9を作動せしめてベース7を昇降させ、水距離測定用
の探触子5の基準点Oの高さ、換言すれば円周斜角探傷
用の探触子群6の回動中心Oの高さを補正する。
なお、この補正がが完了すると、テストピースの走査を
行なつて、GAINやDACの補正を行ない、所定の走
査が終了すると探傷水槽1をオンラインに移動せしめ
る。このテストピースの走査装置としては、例えば本出
願人が先に提案した特願昭59−233429号等を使
用する。
なお、本実施例では水槽引出し方式について説明した
が、長尺テストピースを用いたオンライン方式のもので
も十分に対応できることは勿論である。
(発明の効果) 以上説明したように本発明方法は、管材の外径寸法と探
傷水槽内に配設された探触子の中心間距離や追従ローラ
との関係距離等の既知の寸法及び管材の寸法に応じて選
出された水距離や入射角度に基づき円周斜角探傷用の探
触子の傾き角度と高さを設定し、しかる後該設定位置か
ら前記管材迄の水距離を実測して前記演算値と実測値が
異なる場合には、実測値となるように円周斜角探傷用の
探触子の高さを補正する為、追従ローラが磨耗して該追
従ローラの外径寸法が変化した場合にも正確な設定が行
なえ、探傷精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法の説明図、第2図は同じくフローチ
ヤート、第3図および第4図は本発明方法を実施する場
合に使用する探傷水槽の一実施例図で、第3図(イ)は平
面図、(ロ)は断面して示す正面図、第4図(イ)は入射角度
調整機構部の一部切欠正面図、(ロ)はウオームとウオー
ムホイールとの関係を断面して示す側面図。 5は水距離測定用の接触子、6は円周斜角探傷用の探触
子群、9は上下位置調整機構、16は入射角度調整機
構、26は追従ローラ、27は管材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−219453(JP,A) 実開 昭60−70063(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スパイラル搬送される管材の外面に接触し
    て追従する追従ローラを前記管材の軸長方向に離間して
    設けた探傷水槽と、前記探傷水槽内で昇降するベース
    と、前記管材の軸芯直下の位置で前記ベース上に設けた
    水距離測定用の探触子と、前記水距離測定用の探触子の
    基準点と同一高さでかつ前記管材の軸長方向と直交する
    方向に離間した位置で前記ベース上にその回動中心が設
    けてあり前記管材の軸長方向と直交する面内において前
    記回動中心まわりに回動して傾き角度が調整可能な円周
    斜角探傷用の探触子とを備えた超音波探傷装置を用いて
    管材を超音波探傷するに際し、探傷せんとする管材の外
    径肉厚寸法に応じた円周斜角探傷用の探触子の水距離と
    入射角度を予め入力された水距離と入射角度から選出
    し、選出した水距離及び入射角度と入力した外径とに基
    づき水距離測定用の探触子の基準点から管材の外面まで
    の垂直距離と円周斜角探傷用の探触子の傾き角度を演算
    し、前記円周斜角探傷用の探触子の傾き角度を前記演算
    した傾き角度に設定すると共に、前記ベースを昇降して
    前記演算した水距離測定用の探触子の基準点から管材の
    外面までの垂直距離に基づき水距離測定用の探触子の基
    準点の高さを前記追従ローラの中心を基準として設定
    し、その後前記水距離測定用の探触子にて管材の外面ま
    での水距離を実測し、しかる後前記演算した水距離測定
    用の探触子の基準点から管材の外面までの垂直距離に対
    応する水距離に前記実測した水距離を合致させるべく再
    度前記ベースを昇降して水距離測定用の探触子の基準点
    の高さを補正することを特徴とする管材の超音波探傷装
    置における探触子設定方法。
JP60173668A 1985-08-06 1985-08-06 管材の超音波探傷装置における探触子設定方法 Expired - Lifetime JPH0619340B2 (ja)

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JPS6234050A JPS6234050A (ja) 1987-02-14
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