JPH0660893B2 - 超音波検査装置 - Google Patents

超音波検査装置

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JPH0660893B2
JPH0660893B2 JP63328775A JP32877588A JPH0660893B2 JP H0660893 B2 JPH0660893 B2 JP H0660893B2 JP 63328775 A JP63328775 A JP 63328775A JP 32877588 A JP32877588 A JP 32877588A JP H0660893 B2 JPH0660893 B2 JP H0660893B2
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信 宇高
実 稲谷
茂 臼井
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日本ニユクリア・フユエル株式会社
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、丸管または丸棒の如き検査対象物体の超音波
検査装置に関する。
(従来の技術) 一般に、核燃料棒の端栓溶接部の探傷においては、超音
波探触子と被検査物体の間を超音波が通過し得るように
水で満たした状態で探傷を行なう、水浸法による超音波
検査装置が使用されている。
すなわち、第4図は上記超音波検査装置の概略構成を示
す図であり、水槽1の上部には探触子2が下方に指向す
るように配設されており、その水槽1の側壁には被検査
物体である核燃料棒3を挿入する穴4が突設され、さら
にその水槽1の一側には上記穴4から排出される水を受
ける受け皿5が設けられている。そして、上記水槽1に
は給水パイプ6を介して水が供給され、穴4から排出さ
れた水は受け皿5で一旦受けられた後排水パイプ7から
排水される。
そこで、超音波検査に際しては、検査すべき核燃料棒3
を上記穴4を貫通して水槽1内に挿入し、検査すべき部
所すなわち端栓溶接部3aが探触子2の直下位置になる
ようにし、回転チャック8で上記核燃焼棒3を掴み、そ
の回転チャック8の回転によって核燃料棒3を軸線回り
に回転させることにより、上記端栓溶接部3aの全周に
わたって探触子11の走査が行なわれ、当該部の検査が
行なわれる。
(発明が解決しようとする課題) ところが、上述の如き装置においては、核燃料棒の如き
長尺物の検査に際しては回転振動が発生するため、その
回転時に全長わたって核燃料棒を保持する必要がある。
すなわち、第5図に示すように、上記検査装置の一側に
配設された基台9上に上下動可能に配列された軸方向送
りローラ10に、核燃料棒3を載置し、その核燃料棒3
を軸方向に移動させて、その先端部を水槽1内に挿入
し、そこで、上記基台9に設けられたローラ11および
ピンチローラ12によってその核燃料棒3を軸線回りに
回転可能に保持するとともにチャック8で掴んだ後、前
記軸方向送りローラ10を下方に移動させ、上記ピンチ
ローラ12等によって保持された状態で核燃料棒3の回
転が行なわれる。
しかして、核燃料棒3の軸方向送り用のローラとともに
それを回転可能に保持するピンチローラ等を備えた複雑
な支持装置が必要であり、また核燃料棒を前述のように
回転チャック8で或程度堅く掴む必要があるため、この
チャック部で僅かではあるが、燃料棒表面に傷をつける
可能性がある。
さらに、核燃料棒内にセラミックのペレットが装填され
た状態でこの核燃料棒を回転させることにはペレットの
欠けが発生する懸念があるなどの問題がある。
さらに、前記検査装置においては、核燃料棒を次々と穴
4を介して水槽中に出し入れするので、水槽中に気泡が
入りやすく、また探触子2や核燃料棒の溶接部3aにも
気泡が付き易く、この場合探傷を確実に行なうため、そ
の都度手作業によって気泡を除去する必要があって、自
動化に対する障害となる等の問題がある。
本発明はこのような点に鑑み、上述の如き不都合がない
超音波検査装置を得ることを目的とする。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) 本発明は、細長い丸管または丸棒の如き検査対象物体の
溶接部等を超音波を用いて検査する超音波検査装置にお
いて、架台上に長手軸線回りに回転自在に軸支され、一
端に上記検査対象物体を挿脱し得る開口を有する中空回
転体と、その中空回転体に装着され、中空回転体の軸心
方向に超音波を送受信する探触子と、回転自在信号カッ
プリングを介して上記探触子に接続された超音波探傷器
と、回転自在給水カップリングを介して上記中空回転体
に接続され、中空回転体内に超音波伝達液を供給充満さ
せる液体供給装置と、上記開口から中空回転体内に前記
検査対象物体を中空回転体と同心的に挿入支持する検査
対象物保持装置とを有することを特徴とする。
また、中空回転体の空所には大径部が形成され、その大
径部近傍位置に気泡通過用の小孔が周方向に穿設されて
おり、或はまた、中空回転体および検査対象物体保持装
置のいずれか一方が他方に対して中空回転体の軸線方向
に移動可能としてあることを特徴とする。
(作 用) 被検査対象物保持装置に保持された被検査対象物の先端
部を中空回転体内に開口を介して挿入し、被検査部を探
触子と対向する位置にセットし、上記中空回転体の空所
内に超音波伝達液を供給充満させた状態で、上記中空回
転体を軸線回りに回転させる。したがって、上記探触子
が被検査対象物のまわりを回転し、その全周を走査し、
全周にわたって探傷を行なうことができる。
また、中空回転体の空所に大径部が形成されたものにお
いては、その大径部に自然に泡が集まり、小孔を介して
排出され、泡の発生によって検査が阻害されることはな
い。さらに、中空回転体と被検査物体保持装置のいずれ
か一方を他方に対して移動させることによって、検査対
象部分を面状に走査することもできる。
(実施例) 以下、第1図乃至第3図を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。
第1図において、符号20は基盤21上に固設された架
台であって、その架台20には、ほぼ円筒状の中空回転
体22が軸受23,23を介して水平軸線回りに回転自
在に軸支されている。
上記中空回転体22の空所22aは、その一端側より他
端側に向って次第にその内径が大きくなるように形成し
てあり、その大径部近傍周壁には周方向に複数個の小孔
24が穿設され、さらに上記他端側端壁中央部には、被
検査対象物である核燃料棒3を挿通し得る開口25が設
けられている。また、上記中空回転体22には、超音波
探触子26が中空回転体22の中心軸線に向くように固
着されており、一方中空回転体22の前記一端側にはプ
ーリ27が固着され、このプーリ27とモータ28に固
着されたプーリ29との間にはベルト30が巻装されて
いる。
さらに、中空回転体22の一端は、Oリング31を介し
て給水カップリング32に回転自在に連結されており、
その給水カップリング32が給水パイプ33を介して図
示しない給水ポンプに接続され、上記給水ポンプによっ
て送給された水が、給水パイプ33、給水カップリング
32を介して中空回転体22内の空所内に供給されるよ
うにしてある。
また、中空回転体22には回転円板状の回転子34が装
着されており、この回転子34が同軸ケーブル35を介
して前記探触子26に接続されている。一方、上記回転
子34には摺動子36が摺接されており、この摺動子3
6が同軸ケーブル37を介して図示しない超音波探傷器
に接続されている(第2図)。
ところで、前記中空回転体22の開口25等が穿設して
ある部分は水受け槽38内に突入してあり、その水受け
槽38には排水パイプ39が接続されている。
また、上記水受け槽38を中央にして前記中空回転体2
2と反対側には、核燃料棒保持装置40が配設されてい
る。
すなわち、基盤21上には架台41が設けられており、
その架台41には、前記中空回転体22と同一軸線上に
核燃料棒3を支持し、軸線方向に移動可能な軸方向Xテ
ーブル42が装着されており、その架台41の一側方に
は上記燃料棒3を支持する支持ローラ43および燃料棒
の粗動機構44が設けられている。
なお、図中、符号45は軸方向Xテーブル42に設けら
れたクランプ46はバランスウエイトである。
しかして、核燃料棒3の検査に際しては、給水ポンプか
ら超音波伝達液である水が、給水カップリング32等を
介して中空回転体22の空所22a内に供給充満され、
開口25部から排出された水受け槽38により集めら
れ、排水パイプ39により再び図示しないタンクに戻さ
れ、給水ポンプにより再び中空回転体内に戻される。
そこで、燃料棒3を粗動機構44で所定位置まで送った
後、軸方向Xテーブル42のクランプ45によりその燃
料棒を挟持し、その軸方向Xテーブル42の駆動により
被検査部を探傷位置まで送る。その後モータ28、ベル
ト30等を介して中空回転体22を回転させると、探触
子26も燃料棒3の回りに回転することになり、被検査
部を周方向に全周にわたって探傷走査することができ
る。そして、探傷完了後、軸方向Xテーブル42を駆動
し元の位置に戻し、燃料棒を粗動機構44で引き出すこ
とによって、燃料棒の被検査部の検査を完了する。
ところで、中空回転体22の空所22a内への給水開始
時には、給水の流入とともに空所22a内の空気が排出
されるが、この時空所22aはおおむねラッパ状をなし
ているため、空気は空所22aの最大径をなす部分の近
傍に大きな気泡として集まる。したがって、この気泡は
小孔24を介して中空回転体22内から外部に放出さ
れ、空所22a内には水が満たされる。また、検査中に
気泡が入ってきても中空回転体22の回転位置関係にか
かわらず、気泡が小孔24から排出されるので、気泡が
空所22a内に留まることがなく、探傷が阻害されるよ
うなことはない。
また、燃料棒は所定位置に固定するだけでよく、回転チ
ャックや多数の回転ローラ等が必要でないので、燃料棒
表面に傷が発生するようなことがなく、また回転による
ペレットへの影響もない。
また、上記実施例においては、燃料棒挿入側と反対側か
ら給水するようにしたものを示したが、第3図に示すよ
うに燃料棒挿入側に給水カップリングを設けてもよい。
さらに、回転自在信号カップリングとしては、静電カッ
プリング、摺動接点部に水銀を用いたカップリング、電
磁誘導を用いたカップリングを使用してもよい。また上
記実施例においては、燃料棒の検査について説明した
が、丸棒または丸管であればその他のものにも適用する
ことができることは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように構成したので、被検査物体の回転
を行なうことなく周方向の探傷走査ができ、装置の簡略
化、被検査物の回転に伴う傷の発生を防止することがで
き、特に被検査物体が核燃料棒のような場合において
も、燃料ペレットの如き内容物に対してダメージを与え
るおそれがない。
また、中空回転体の空所に大径部を形成しその大径部近
傍位置に気泡通過用の複数の小孔が穿設してあるので空
所内において発生した気泡が上記大径部に集まり小孔か
ら大気中に自動的に排出されるので、気泡による探傷検
査への妨害も最少にすることができる。さらに中空回転
体および検査対象物体保持装置のいずれか一方が他方に
対して移動可能としたものにおいては、被検査対象物の
或る面にわたっての探傷も行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の超音波検査装置の正面図、第2図は
第1図の部分拡大説明図、第3図は本発明の他の実施例
を示す図、第4図は従来の超音波検査装置の説明図、第
5図は従来の超音波検査装置の正面図である。 20……架台、22……中空回転体、24……小孔、2
5……開口、26……超音波探触子、32……給水カッ
プリング、34……回転子、36……摺動子、38……
水受け槽、40……核燃料棒保持装置、42……軸方向
Xテーブル、44……粗動機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−91855(JP,A) 特開 昭58−168959(JP,A) 実開 昭54−82691(JP,U)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】細長い丸管または丸棒の如き検査対象物体
    の溶接部等を超音波を用いて検査する超音波検査装置に
    おいて、架台上に長手軸線回りに回転自在に軸支され、
    一端に上記検査対象物体を挿脱し得る開口を有する中空
    回転体と、その中空回転体に装着され、中空回転体の軸
    心方向に超音波を送受信する探触子と、回転自在信号カ
    ップリングを介して上記探触子に接続された超音波探傷
    器と、回転自在給水カップリングを介して上記中空回転
    体に接続され、中空回転体内に超音波伝達液を供給充満
    させる液体供給装置と、上記開口から中空回転体内に前
    記検査対象物体を中空回転体と同心的に挿入支持する検
    査対象物体保持装置とを有し、上記中空回転体の空所に
    は大径部が形成され、その大径部近傍位置に気泡通過用
    の小孔が周方向に穿設されていることを特徴とする、超
    音波検査装置。
  2. 【請求項2】中空回転体および検査対象物体保持装置の
    いずれか一方が他方に対して中空回転体の軸線方向に移
    動可能としてあることを特徴とする、請求項1記載の超
    音波検査装置。
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