JPH0715455B2 - 回転渦電流ロールヘッド - Google Patents
回転渦電流ロールヘッドInfo
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- JPH0715455B2 JPH0715455B2 JP2105485A JP10548590A JPH0715455B2 JP H0715455 B2 JPH0715455 B2 JP H0715455B2 JP 2105485 A JP2105485 A JP 2105485A JP 10548590 A JP10548590 A JP 10548590A JP H0715455 B2 JPH0715455 B2 JP H0715455B2
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9013—Arrangements for scanning
- G01N27/902—Arrangements for scanning by moving the sensors
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は一般に非破壊検査に関し、詳しくは蒸気発生管
検査のための回転渦電流プローブの使用に関する。
検査のための回転渦電流プローブの使用に関する。
エネルギー製造に使用される蒸気発生機は一般に直管或
はＵ字管形状である。原子炉からの冷却材は管を介して
移動しそれによって熱を蒸気発生機内の二次冷却材に伝
達する。管漏れは重大な結果を招くことから、管は欠陥
に対するルーチンベースで点検される。こうした日常的
点検では代表的にボビン渦電流コイルが使用される。
はＵ字管形状である。原子炉からの冷却材は管を介して
移動しそれによって熱を蒸気発生機内の二次冷却材に伝
達する。管漏れは重大な結果を招くことから、管は欠陥
に対するルーチンベースで点検される。こうした日常的
点検では代表的にボビン渦電流コイルが使用される。
ルーチン検査に基き、管内部で回転する回転渦電流プロ
ーブ内のコイルを使用しての前進検査技法が実施され
る。プローブは管表面と接触され或は近接され得、管を
通して移動されるに従って回転される。これがコイルの
ための螺旋検査通路を生じさせる。検査の好ましい方法
に於ては、管内部の傷の有無を正確に表わす検査結果が
得られるよう、コイルと管内面との密接状態を連続的に
維持する必要がある。表面の不規則性に伴う問題に加
え、Ｕ字形状は管の湾曲部分に高い摩擦抵抗を生じさ
せ、その断面形状は丸というよりは楕円である。管部材
の欠陥検出のための装置には以下のものが含まれる。
ーブ内のコイルを使用しての前進検査技法が実施され
る。プローブは管表面と接触され或は近接され得、管を
通して移動されるに従って回転される。これがコイルの
ための螺旋検査通路を生じさせる。検査の好ましい方法
に於ては、管内部の傷の有無を正確に表わす検査結果が
得られるよう、コイルと管内面との密接状態を連続的に
維持する必要がある。表面の不規則性に伴う問題に加
え、Ｕ字形状は管の湾曲部分に高い摩擦抵抗を生じさ
せ、その断面形状は丸というよりは楕円である。管部材
の欠陥検出のための装置には以下のものが含まれる。
米国特許第4,675,604号には、管部材の内面を磁化する
ための電磁石を具備する欠陥検出装置が記載される。電
磁石はロール上で半径方向に支持される。
ための電磁石を具備する欠陥検出装置が記載される。電
磁石はロール上で半径方向に支持される。
米国特許第2,684,464号には、支承体とは別個に回転し
得るよう支承体上に取付けた中空軸が記載される。検出
体ヘッドが、検査するべき管部材の内孔面に密着するよ
う、軸付設した支持部材に取付けられる。
得るよう支承体上に取付けた中空軸が記載される。検出
体ヘッドが、検査するべき管部材の内孔面に密着するよ
う、軸付設した支持部材に取付けられる。
米国特許第3,443,211号には、可動部分を持たず、被検
査部材の表面に沿って引張される非−接触キャリパを具
備する磁気検査装置の使用が記載される。
査部材の表面に沿って引張される非−接触キャリパを具
備する磁気検査装置の使用が記載される。
米国特許第3,091,319号には、弾性変形し得るキャリッ
ジによって担持された電磁石が記載される。該キャリッ
ジは電磁石を管内壁へと付勢するための構造とされてい
る。
ジによって担持された電磁石が記載される。該キャリッ
ジは電磁石を管内壁へと付勢するための構造とされてい
る。
米国特許第4,625,165号には、横方向に摺動し得るセン
サ部材を担持する回転ヘッドが記載される。読み取り
は、プローブが、それが装入される管の開放端に向って
引き戻された場合にだけ行なわれる。
サ部材を担持する回転ヘッドが記載される。読み取り
は、プローブが、それが装入される管の開放端に向って
引き戻された場合にだけ行なわれる。
既存技術の欠点、即ち回転の難しさ、管内面の湾曲形状
なぞりの困難さ、そして検査コイルが様々な形態及び摩
擦力で動揺して管内面から離れる傾向を克服する検査装
置に対する需要がある。
なぞりの困難さ、そして検査コイルが様々な形態及び摩
擦力で動揺して管内面から離れる傾向を克服する検査装
置に対する需要がある。
本発明の目的は前記従来技術の問題を解決せんとするも
のである。
のである。
被検査管の内側に、回転渦電流コイルが小型磁石の斥力
によって近接状態で保持される。コイルホルダは、２つ
のロールのための軸としても作用するピンに自由蝶着さ
れる。コイルホルダは、それが管表面の角度をなぞり且
つコイル軸を管内面に対してほぼ直交状態に維持するよ
うばねによって偏倚される。回転渦電流ロールヘッド全
体は、該ヘッドを実質的に管内部で継続して中心決めす
る一組のウイスカーホイールにおける支承体内で回転す
る。
によって近接状態で保持される。コイルホルダは、２つ
のロールのための軸としても作用するピンに自由蝶着さ
れる。コイルホルダは、それが管表面の角度をなぞり且
つコイル軸を管内面に対してほぼ直交状態に維持するよ
うばねによって偏倚される。回転渦電流ロールヘッド全
体は、該ヘッドを実質的に管内部で継続して中心決めす
る一組のウイスカーホイールにおける支承体内で回転す
る。
第１図を参照するに、本発明の回転渦電流ロールヘッド
が全体を参照番号10で表されている。回転渦電流ロール
ヘッド10は、一般に主胴体部分12と、該主胴体部分12を
検査対象の管内部で心合わせするための心合わせ手段14
と、ロールハウジング16と、コイルホルダ18と、渦電流
コイル20と、ロールハウジング16をして被検査管内面を
なぞらしめるためのなぞり手段22と、被検査管の表面か
ら一定の距離に渦電流コイル20を維持するための一定距
離維持手段24とから成立っている。
が全体を参照番号10で表されている。回転渦電流ロール
ヘッド10は、一般に主胴体部分12と、該主胴体部分12を
検査対象の管内部で心合わせするための心合わせ手段14
と、ロールハウジング16と、コイルホルダ18と、渦電流
コイル20と、ロールハウジング16をして被検査管内面を
なぞらしめるためのなぞり手段22と、被検査管の表面か
ら一定の距離に渦電流コイル20を維持するための一定距
離維持手段24とから成立っている。
主胴体部分12は被検査管内に挿入され駆動具26によって
回転される。例示目的上、本発明と結合する駆動具26は
その端部だけが示され、種々のものを入手し得ることが
示される。主胴体部分12は第１の端部28及び第２の端部
30を具備する。これら第１及び第２の端部は、主胴体部
分12の中心決めのために心合わせ手段14を受ける目的
上、中央部分32よりも狭幅である。第１の端部28もま
た、駆動具26と駆動係合するようになっている。端キャ
ップ34が、リベット或はボルト36の如き締付け手段によ
って第２の端部30に固着されそれによって心合わせ手段
14を第２の端部30での然るべき位置に維持する作用を為
す。
回転される。例示目的上、本発明と結合する駆動具26は
その端部だけが示され、種々のものを入手し得ることが
示される。主胴体部分12は第１の端部28及び第２の端部
30を具備する。これら第１及び第２の端部は、主胴体部
分12の中心決めのために心合わせ手段14を受ける目的
上、中央部分32よりも狭幅である。第１の端部28もま
た、駆動具26と駆動係合するようになっている。端キャ
ップ34が、リベット或はボルト36の如き締付け手段によ
って第２の端部30に固着されそれによって心合わせ手段
14を第２の端部30での然るべき位置に維持する作用を為
す。
被検査管内で主胴体部分12を心合わせするための心合わ
せ手段14は、該主胴体部分12の各端部の狭幅部分に設け
られる。心合わせ手段14は、支承体38、支承体ブロック
40及びＵ字形ナイロンフィラメント42とから成るウイス
カーホイールから形成される。少なくとも２組の支承体
38が、主胴体部分12の狭幅部分に各一組が回転自在に取
付けられる。支承体ブロック40が支承体38の各組に付設
され、Ｕ字形ナイロンフィラメント42のための取付けブ
ロックとして作用する。少なくとも２つのＵ字形ナイロ
ンフィラメント42が主胴体部分12の狭幅部に於て使用さ
れ、相互に実質的に反対方向で半径方向外側へと伸延さ
れる。Ｕ字形ナイロンフィラメント42は、主胴体部分12
をその内部で実質的に心合わせするために被検査管の直
径に見合う寸法とされ、そして検査期間中、主胴体部分
12をその心合わせ位置に支持するために十分な剛性とさ
れる。
せ手段14は、該主胴体部分12の各端部の狭幅部分に設け
られる。心合わせ手段14は、支承体38、支承体ブロック
40及びＵ字形ナイロンフィラメント42とから成るウイス
カーホイールから形成される。少なくとも２組の支承体
38が、主胴体部分12の狭幅部分に各一組が回転自在に取
付けられる。支承体ブロック40が支承体38の各組に付設
され、Ｕ字形ナイロンフィラメント42のための取付けブ
ロックとして作用する。少なくとも２つのＵ字形ナイロ
ンフィラメント42が主胴体部分12の狭幅部に於て使用さ
れ、相互に実質的に反対方向で半径方向外側へと伸延さ
れる。Ｕ字形ナイロンフィラメント42は、主胴体部分12
をその内部で実質的に心合わせするために被検査管の直
径に見合う寸法とされ、そして検査期間中、主胴体部分
12をその心合わせ位置に支持するために十分な剛性とさ
れる。
ロールハウジング16は、主胴体部分12に関して半径方向
運動するために、第１図に最も良く示されるように該主
胴体部分12に摺動自在に取付けられる。ロールハウジン
グ16を主胴体部分12から半径方向に偏倚させ該ロールハ
ウジング16をして被検査管内面をなぞらしめるための偏
倚手段22が、対向する磁石44の形態で設けられる。磁石
の一方は主胴体部分12に剛着され他方はロールハウジン
グ16の内側端部に取付けられる。各磁石は、同じ極が向
き合うように取付けられる。この態様に於て、磁石間に
発生する反発力が、ロールハウジング16を半径方向外側
に付勢する。２つの磁石だけでは必要な反発力を発生さ
せるためには不十分である場合は勿論、２つ以上の磁石
を使用し得る。ロール46が、その回転軸が被検査管の長
手方向軸と実質的に平行となるよう、ロールハウジング
16の外側端部位置でピン或は軸48に回転自在に取付けら
れる。これが、検査プロセス中の本発明の回転に際して
の支持及び最小限の抵抗をもたらす。
運動するために、第１図に最も良く示されるように該主
胴体部分12に摺動自在に取付けられる。ロールハウジン
グ16を主胴体部分12から半径方向に偏倚させ該ロールハ
ウジング16をして被検査管内面をなぞらしめるための偏
倚手段22が、対向する磁石44の形態で設けられる。磁石
の一方は主胴体部分12に剛着され他方はロールハウジン
グ16の内側端部に取付けられる。各磁石は、同じ極が向
き合うように取付けられる。この態様に於て、磁石間に
発生する反発力が、ロールハウジング16を半径方向外側
に付勢する。２つの磁石だけでは必要な反発力を発生さ
せるためには不十分である場合は勿論、２つ以上の磁石
を使用し得る。ロール46が、その回転軸が被検査管の長
手方向軸と実質的に平行となるよう、ロールハウジング
16の外側端部位置でピン或は軸48に回転自在に取付けら
れる。これが、検査プロセス中の本発明の回転に際して
の支持及び最小限の抵抗をもたらす。
検査はコイルホルダ18に取付けた渦電流コイル20によっ
て実施される。渦電流コイル20は、検査中に信号を創出
し、該信号をプロセス処理し、そして記録するための図
示されない機器へとワイヤハーネス50によって結合され
る。コイルホルダ18は、渦電流コイルが損害を受けない
ようそれを取巻き且つ軸48に於てオフセット状態でピボ
ット廻動自在に取付けられる。回転方向に関し、渦電流
コイル20はコイルホルダ18後方に取付けられる。被検査
管の表面から渦電流コイル20を一定の距離に維持するた
めの一定距離維持手段24は、ロールハウジング16及びコ
イルホルダ18内に設けた孔54及び56に取付けたばね52の
形態を有している。孔56はコイルホルダ18後端に隣合っ
て設けられる。この態様に於て、ばね52からの圧力がコ
イルホルダ18をして後方へとピボット廻動せしめる。コ
イルホルダ18の後端は被検査管内面に載置され、斯くし
て渦電流コイル20を管表面から一定距離に保持する。
て実施される。渦電流コイル20は、検査中に信号を創出
し、該信号をプロセス処理し、そして記録するための図
示されない機器へとワイヤハーネス50によって結合され
る。コイルホルダ18は、渦電流コイルが損害を受けない
ようそれを取巻き且つ軸48に於てオフセット状態でピボ
ット廻動自在に取付けられる。回転方向に関し、渦電流
コイル20はコイルホルダ18後方に取付けられる。被検査
管の表面から渦電流コイル20を一定の距離に維持するた
めの一定距離維持手段24は、ロールハウジング16及びコ
イルホルダ18内に設けた孔54及び56に取付けたばね52の
形態を有している。孔56はコイルホルダ18後端に隣合っ
て設けられる。この態様に於て、ばね52からの圧力がコ
イルホルダ18をして後方へとピボット廻動せしめる。コ
イルホルダ18の後端は被検査管内面に載置され、斯くし
て渦電流コイル20を管表面から一定距離に保持する。
運転に際し、回転する渦電流ロールヘッド10が駆動具26
に付設され、被検査管内に挿入される。Ｕ字形ナイロン
フィラメント42が主胴体部分12を、それが駆動具26から
の回転トルクに応答して支承体38上で回転する間に、実
質的に管の中心に位置決めする。対向する磁石44がロー
ルハウジング16をしてロール46によって管表面をなぞら
せる。ばね52の力が、コイルホルダ18の後部をして管表
面に沿って乗せ続けせしめ、被検査管の表面を渦電流コ
イル20から一定距離に維持する。磁石44及びばね52の力
が、信頼性ある試験結果を得るために渦電流コイル20を
渦電流コイル20から一定距離に維持する作用を為す。ワ
イヤハーネス50の端部に付設された斯界に知られる電子
機器が、信号の受発信を可能とする。これら信号は欠陥
の有無を判定するために本発明が管を通して引かれるに
従ってそれら電子機器によってプロセス処理される。好
ましい具体例に於ては、大きなロールヘッド部品は加工
性を高めるためにデルリン（商標）から作成されるが、
蒸気発生機システムと互換性があり且つ妥当な耐久性を
有するものであれば任意の材料を使用し得る。
に付設され、被検査管内に挿入される。Ｕ字形ナイロン
フィラメント42が主胴体部分12を、それが駆動具26から
の回転トルクに応答して支承体38上で回転する間に、実
質的に管の中心に位置決めする。対向する磁石44がロー
ルハウジング16をしてロール46によって管表面をなぞら
せる。ばね52の力が、コイルホルダ18の後部をして管表
面に沿って乗せ続けせしめ、被検査管の表面を渦電流コ
イル20から一定距離に維持する。磁石44及びばね52の力
が、信頼性ある試験結果を得るために渦電流コイル20を
渦電流コイル20から一定距離に維持する作用を為す。ワ
イヤハーネス50の端部に付設された斯界に知られる電子
機器が、信号の受発信を可能とする。これら信号は欠陥
の有無を判定するために本発明が管を通して引かれるに
従ってそれら電子機器によってプロセス処理される。好
ましい具体例に於ては、大きなロールヘッド部品は加工
性を高めるためにデルリン（商標）から作成されるが、
蒸気発生機システムと互換性があり且つ妥当な耐久性を
有するものであれば任意の材料を使用し得る。
コイルホルダ18の後部を被検査管の表面に沿って乗せ続
けることにより渦電流コイルを被検査管の表面から一定
距離に維持可能とし、従来、回転の難しさ、管内面の湾
曲形状なぞりの困難さ、検査コイルがさまざまな形態及
び摩擦力で動揺して管内面から離れる傾向があるといっ
た従来装置の欠点を克服した非破壊検査用の検査装置を
提供する効果を奏し得る。
けることにより渦電流コイルを被検査管の表面から一定
距離に維持可能とし、従来、回転の難しさ、管内面の湾
曲形状なぞりの困難さ、検査コイルがさまざまな形態及
び摩擦力で動揺して管内面から離れる傾向があるといっ
た従来装置の欠点を克服した非破壊検査用の検査装置を
提供する効果を奏し得る。
以上本発明を具体例を参照して説明したが、本発明の内
で多くの変更を成し得ることを理解されたい。
で多くの変更を成し得ることを理解されたい。
第１図は本発明の部分断面図である。 第２図は本発明のロールハウジングの側面図である。 第３図は本発明のロールハウジングの部分的に断面で示
す正面図である。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。 10:回転渦電流ロールヘッド 12:主胴体部分 14:心合わせ手段 16:ロールハウジング 18:コイルホルダ 20:渦電流コイル 22:なぞり手段 24:一定距離維持手段 26:駆動具 28:第１の端部 30:第２の端部 32:中央部分 34:端キャップ 38:支承体 40:支承体ブロック 42:U字形ナイロンフィラメント 44:磁石 46:ロール 50:ワイヤハーネス
す正面図である。 尚、図中主な部分の名称は以下の通りである。 10:回転渦電流ロールヘッド 12:主胴体部分 14:心合わせ手段 16:ロールハウジング 18:コイルホルダ 20:渦電流コイル 22:なぞり手段 24:一定距離維持手段 26:駆動具 28:第１の端部 30:第２の端部 32:中央部分 34:端キャップ 38:支承体 40:支承体ブロック 42:U字形ナイロンフィラメント 44:磁石 46:ロール 50:ワイヤハーネス
フロントページの続き (72)発明者 フランシス・チャールズ・クラーン 米国バージニア州ハドルストン、ボックス 199、ルート２ (56)参考文献 特開 昭59−9553（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−114188（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−152556（ＪＰ，Ｕ)
Claims (8)
- 【請求項１】管検査のための回転渦電流ロールヘッドで
あって、主胴体部分と、 主胴体部分を被検査管内で心合わせするための心合わせ
手段と、 主胴体部分内に摺動自在に取付けられたロールハウジン
グと、 ロールハウジングをして被検査管内面をなぞらしめるた
めのなぞり手段と、 ロールハウジング内にピボット廻動し得るように取付け
た渦電流コイルと、 渦電流コイルを被検査管の表面から一定距離位置に維持
するための一定距離維持手段とにより構成され、 一定距離維持手段がコイルホルダを含み、コイルホルダ
が、オフセット状態でピボット廻動自在に取付けられ且
つ回転渦電流ロールヘッドの回転方向に関するその後端
がロールハウジングから外側に、被検査管の表面に向け
て偏倚されてなる 管検査のための回転渦電流ロールヘッド。 - 【請求項２】渦電流コイルを取巻くコイルホルダを具備
している特許請求の範囲第１項記載の管検査のための回
転渦電流ロールヘッド。 - 【請求項３】管検査のための回転渦電流ロールヘッドで
あって、 主胴体部分と、 主銅体部分を被検査管内で心合わせするための心合わせ
手段と、 主胴体部分内に摺動自在に取付けられたロールハウジン
グと、 ロールハウジングをして被検査管内面をなぞらしめるた
めのなぞり手段と、 渦電流コイルを取巻くコイルホルダと、 ロールハウジング内にピボット廻動し得るように取付け
た渦電流コイルと、 渦電流コイルを被検査管の表面から一定距離位置に維持
するための一定距離維持手段とを含み、 コイルホルダが、オフセット状態でピボット廻動自在に
取付けられ且つ、回転渦電流ロールヘッドの回転方向に
関するその後端がロールハウジングから外側に、被検査
管の表面に向けて偏倚されてなる 管検査のための回転渦電流ロールヘッド。 - 【請求項４】心合わせ手段にはウイスカーホイールが回
転自在に取付けられてなる特許請求の範囲第１項或は第
３項記載の管検査のための回転渦電流ロールヘッド。 - 【請求項５】なぞり手段は、主胴体部分及びロールハウ
ジングに取付けた対向する磁石から成る特許請求の範囲
第１項及び第３項記載の管検査のための回転渦電流ロー
ルヘッド。 - 【請求項６】管検査のための回転渦電流ロールヘッドで
あって、 胴体部分と、 主胴体部分の各端部に隣合わせて回転自在に取付けら
れ、主胴体部分をして被検査管内部で心合わせせしめる
べく寸法付けされた、少なくとも１つのウイスカーホイ
ールと、 主胴体部分内に摺動自在に取付けられたロールハウジン
グと、 ロールハウジングを主胴体部分から外側に向けて偏倚
し、ロールハウジングをして被検査管の内面をなぞらし
めるための、主胴体部分及びロールハウジング内に於て
対向状態に取付けられた磁石と、 ロールハウジングの一端に於てオフセット状態で廻動自
在に取付けられたコイルホルダと、 コイルホルダ内に取付けられた渦電流コイルと、 渦電流コイルを被検査管から一定の距離の位置に維持す
るための一定距離維持手段とを含み、 コイルホルダが、オフセット状態でピボット廻動自在に
取付けられ且つ、回転渦電流ロールヘッドの回転方向に
関するその後端がロールハウジングから外側に、被検査
管の表面に向けて偏倚されてなる 管検査のための回転渦電流ロールヘッド。 - 【請求項７】一定距離維持手段は、ロールハウジング内
に取付けたばねにして、コイルホルダの、回転渦電流ロ
ールヘッドの回転方向に関する後端を被検査管の表面に
向けて偏倚するばねを具備している特許請求の範囲第６
項記載の管検査のための回転渦電流ロールヘッド。 - 【請求項８】ロールハウジングに於てコイルホルダの何
れかの側に取付けたロールを具備している特許請求の範
囲第６項記載の管検査のための回転渦電流ロールヘッ
ド。
Applications Claiming Priority (2)
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