JPH0843581A - 被覆の壁の内面の面の超音波検査方法及び装置 - Google Patents
被覆の壁の内面の面の超音波検査方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被覆の面の数及び被覆の内面の周囲方向にお
けるこれらの面の大きさ並びに１回転にわたる被覆の厚
さの変化を特に非常に正確に検査することを可能にす
る、管状被覆の壁の内面の面の超音波検査方法を提供す
ることにある。 【構成】 管状被覆（１）は、次々の面を有する実質的
にプリズム形状の内面を備える。超音波検査ヘッド
（３）は超音波を被覆（１）の外側からパルスの形態で
放出することを可能にし、超音波は被覆（１）の壁を通
過し、壁をその周囲全体にわたって走査する。超音波パ
ルスの放出回数は被覆（１）の円周方向の走査速度の関
数として調整される。被覆（１）の壁の内面によって反
射された超音波信号が記録され、反射された信号が、面
の数及び面の大きさ並びに１回転にわたる被覆の厚さの
変化を検査するために分析される。
けるこれらの面の大きさ並びに１回転にわたる被覆の厚
さの変化を特に非常に正確に検査することを可能にす
る、管状被覆の壁の内面の面の超音波検査方法を提供す
ることにある。 【構成】 管状被覆（１）は、次々の面を有する実質的
にプリズム形状の内面を備える。超音波検査ヘッド
（３）は超音波を被覆（１）の外側からパルスの形態で
放出することを可能にし、超音波は被覆（１）の壁を通
過し、壁をその周囲全体にわたって走査する。超音波パ
ルスの放出回数は被覆（１）の円周方向の走査速度の関
数として調整される。被覆（１）の壁の内面によって反
射された超音波信号が記録され、反射された信号が、面
の数及び面の大きさ並びに１回転にわたる被覆の厚さの
変化を検査するために分析される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管状被覆、特に、原子
炉の燃料棒の被覆の内面の面の超音波検査方法及び装置
に関する。
炉の燃料棒の被覆の内面の面の超音波検査方法及び装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子炉の燃料棒は、一般的には、管状形
状の被覆と、一般的には、焼結によって作られ、管状被
覆の長手方向に積み重ねられた、被覆内の燃料材料のペ
レットとからなる。燃料が原子炉の炉芯に用いられると
き、照射による燃料材料ペレットの膨れにより、ペレッ
トの周囲部分は、一定の圧力で、被覆の内面に接触す
る。これにより、ペレットと被覆との間に相互作用が生
じ、被覆を損傷させ、この相互作用は燃料の使用温度に
よって促進される。ペレット・被覆の相互作用（ＰＣ
Ｉ）と呼ばれるこの減少と関連した欠点をできるだけ回
避するために、ペレットと被覆との間の接触の可能性を
制限することが提案されている。核燃料によって発生さ
れる熱の、被覆の外側への十分な熱伝達を可能にしなが
ら、内面が、ペレットと被覆との間の接触面積を制限す
るように、長手方向に溝を有する被覆を使用すること
が、例えば、沸騰水によって冷却される原子炉の燃料の
場合に提案されている。
状の被覆と、一般的には、焼結によって作られ、管状被
覆の長手方向に積み重ねられた、被覆内の燃料材料のペ
レットとからなる。燃料が原子炉の炉芯に用いられると
き、照射による燃料材料ペレットの膨れにより、ペレッ
トの周囲部分は、一定の圧力で、被覆の内面に接触す
る。これにより、ペレットと被覆との間に相互作用が生
じ、被覆を損傷させ、この相互作用は燃料の使用温度に
よって促進される。ペレット・被覆の相互作用（ＰＣ
Ｉ）と呼ばれるこの減少と関連した欠点をできるだけ回
避するために、ペレットと被覆との間の接触の可能性を
制限することが提案されている。核燃料によって発生さ
れる熱の、被覆の外側への十分な熱伝達を可能にしなが
ら、内面が、ペレットと被覆との間の接触面積を制限す
るように、長手方向に溝を有する被覆を使用すること
が、例えば、沸騰水によって冷却される原子炉の燃料の
場合に提案されている。
【０００３】加圧水型原子炉用の燃料集合体の燃料棒の
場合には、プリズム形内面が、全て同じ幅を有し、被覆
の内面にわたって連続的に且つ規則的に配列された面か
らなる被覆を使用することも提案されている。この結
果、円形輪郭を有する燃料ペレットは、互いに隔絶され
る帯域において、ペレットの母線に沿って、被覆の内面
の面と接触することができる。この原理によれば、内面
にわたって３０又は４０個の面を有する被覆が作られ
る。内面にわたって面を有する管状被覆の開発研究及び
製造に関しては、管状被覆の内面に作られた面を検査す
る方法を提供することが必要である。特に、管の内周全
体にわたって作られた面の数及び周囲方向における面の
幅を検査することが必要である。事実、製造から離れた
管が全て同じ数の内面を有するかどうか、面が被覆の内
面の周囲にわたって又管の全長にわたって同じ大きさを
有するかどうかについて検査がなされなければならな
い。製造の終わりに燃料棒被覆の厚さを検査するため
に、検査すべき管状被覆の周りの同軸位置で係合され、
軸線を中心に高速度で回転される、管状形状の超音波検
査ヘッドを使用することが知られている。
場合には、プリズム形内面が、全て同じ幅を有し、被覆
の内面にわたって連続的に且つ規則的に配列された面か
らなる被覆を使用することも提案されている。この結
果、円形輪郭を有する燃料ペレットは、互いに隔絶され
る帯域において、ペレットの母線に沿って、被覆の内面
の面と接触することができる。この原理によれば、内面
にわたって３０又は４０個の面を有する被覆が作られ
る。内面にわたって面を有する管状被覆の開発研究及び
製造に関しては、管状被覆の内面に作られた面を検査す
る方法を提供することが必要である。特に、管の内周全
体にわたって作られた面の数及び周囲方向における面の
幅を検査することが必要である。事実、製造から離れた
管が全て同じ数の内面を有するかどうか、面が被覆の内
面の周囲にわたって又管の全長にわたって同じ大きさを
有するかどうかについて検査がなされなければならな
い。製造の終わりに燃料棒被覆の厚さを検査するため
に、検査すべき管状被覆の周りの同軸位置で係合され、
軸線を中心に高速度で回転される、管状形状の超音波検
査ヘッドを使用することが知られている。
【０００４】超音波検査ヘッドは、管の内側に向かう実
質的に半径方向に超音波を放出する１つ又はそれ以上の
トランスデューサを有する。長さに沿う次々の帯域で又
は連続的に管の厚さ検査を行うためには、管の及び回転
している検査ヘッドの相対移動が、超音波ビームによっ
て、螺旋投射にそって管の周面全体を走査するように行
われる。管状被覆の内面から反射される超音波に対応す
る信号を分析することにより、管状被覆の厚さの測定及
び検査を行うことができる。次々のパルス又は波列の形
態で放出される超音波を使用する場合には、管の周囲に
わたって分配された隔絶箇所で測定をすることができ、
管の周囲の、即ち完全な１回転にわたる測定箇所は、検
査ヘッドの回転速度で、又超音波列の反復周波数で決ま
る。しかしながら、このような測定手順は多面被覆管の
内面の数及び大きさを検査するのには決して用いられて
ない。その上、このような方法が万一面を検査するのに
用いられたとしたら、それは、検査ヘッドの回転速度及
び時間にわたるこの速度の一貫性が十分な精度で保証さ
れない限り、不適当であることが分かった。この理由の
ために、管状被覆の内面の面に関して局部化した測定を
正確にすることが不可能である。
質的に半径方向に超音波を放出する１つ又はそれ以上の
トランスデューサを有する。長さに沿う次々の帯域で又
は連続的に管の厚さ検査を行うためには、管の及び回転
している検査ヘッドの相対移動が、超音波ビームによっ
て、螺旋投射にそって管の周面全体を走査するように行
われる。管状被覆の内面から反射される超音波に対応す
る信号を分析することにより、管状被覆の厚さの測定及
び検査を行うことができる。次々のパルス又は波列の形
態で放出される超音波を使用する場合には、管の周囲に
わたって分配された隔絶箇所で測定をすることができ、
管の周囲の、即ち完全な１回転にわたる測定箇所は、検
査ヘッドの回転速度で、又超音波列の反復周波数で決ま
る。しかしながら、このような測定手順は多面被覆管の
内面の数及び大きさを検査するのには決して用いられて
ない。その上、このような方法が万一面を検査するのに
用いられたとしたら、それは、検査ヘッドの回転速度及
び時間にわたるこの速度の一貫性が十分な精度で保証さ
れない限り、不適当であることが分かった。この理由の
ために、管状被覆の内面の面に関して局部化した測定を
正確にすることが不可能である。
【０００５】従って、本発明の目的は、次々の面を有す
る実質的にプリズム形状の内面からなる、管状被覆の壁
の内面の面の超音波検査方法を提供することにあり、こ
の方法は、被覆の面の数及び被覆の内面の周囲方向にお
けるこれらの面の大きさ並びに１回転にわたる被覆の厚
さの変化を特に非常に正確に検査することを可能にす
る。この目的のために、超音波が被覆の外側からパルス
の形態で放出され、被覆の内側に向けられた超音波は被
覆の壁を通過し、壁をその周囲全体にわたって走査し、
超音波パルスの放出回数は、放出回数が被覆の面の走査
回数の整数倍に等しいように、被覆の円周方向の走査速
度の関数として調整され、被覆の壁の内面によって反射
された超音波信号が記録され、反射された信号が面を検
査するために分析される。本発明は又、管状被覆の面の
超音波検査方法を実施することを可能にする装置に関す
る。本発明を明瞭に説明するために、本発明による検査
方法を実施することを可能にする装置及び内面に面を有
する、燃料棒の管状被覆を検査するための実施方法の説
明を添付図面を参照して非限定例として行う。
る実質的にプリズム形状の内面からなる、管状被覆の壁
の内面の面の超音波検査方法を提供することにあり、こ
の方法は、被覆の面の数及び被覆の内面の周囲方向にお
けるこれらの面の大きさ並びに１回転にわたる被覆の厚
さの変化を特に非常に正確に検査することを可能にす
る。この目的のために、超音波が被覆の外側からパルス
の形態で放出され、被覆の内側に向けられた超音波は被
覆の壁を通過し、壁をその周囲全体にわたって走査し、
超音波パルスの放出回数は、放出回数が被覆の面の走査
回数の整数倍に等しいように、被覆の円周方向の走査速
度の関数として調整され、被覆の壁の内面によって反射
された超音波信号が記録され、反射された信号が面を検
査するために分析される。本発明は又、管状被覆の面の
超音波検査方法を実施することを可能にする装置に関す
る。本発明を明瞭に説明するために、本発明による検査
方法を実施することを可能にする装置及び内面に面を有
する、燃料棒の管状被覆を検査するための実施方法の説
明を添付図面を参照して非限定例として行う。
【０００６】
【実施例】図１は、全体を参照番号２で指示した原子炉
用燃料棒の管状被覆の超音波検査装置を示す。検査装置
２は、実質的に同心の構成では、管１の周りに係合され
る管状形状の超音波検査ヘッド３と、供給及び処理ユニ
ット４と、超音波検査ヘッド３の外側側面の近くに配列
されたセンサー５及び６と、供給及び処理ユニット４の
出力に接続されたアラーム装置７とを有する。超音波検
査ヘッド３は、図示されてない手段によって、軸線を中
心に非常に高速度で回転駆動される円筒形本体を有す
る。超音波検査ヘッド３は又、超音波を超音波検査ベッ
ドの軸線に向かって放出し及び又は管１で反射された超
音波、特に、管１の壁を通過して管の内面で反射される
超音波をピックアップすることを可能にする１つ又はそ
れ以上のトランスデューサを有する。トランスデューサ
には、供給及び処理ユニット４の電流供給回路を超音波
検査ヘッド３のトランスデューサに接続する供給線８に
よって勵起電流が供給される。
用燃料棒の管状被覆の超音波検査装置を示す。検査装置
２は、実質的に同心の構成では、管１の周りに係合され
る管状形状の超音波検査ヘッド３と、供給及び処理ユニ
ット４と、超音波検査ヘッド３の外側側面の近くに配列
されたセンサー５及び６と、供給及び処理ユニット４の
出力に接続されたアラーム装置７とを有する。超音波検
査ヘッド３は、図示されてない手段によって、軸線を中
心に非常に高速度で回転駆動される円筒形本体を有す
る。超音波検査ヘッド３は又、超音波を超音波検査ベッ
ドの軸線に向かって放出し及び又は管１で反射された超
音波、特に、管１の壁を通過して管の内面で反射される
超音波をピックアップすることを可能にする１つ又はそ
れ以上のトランスデューサを有する。トランスデューサ
には、供給及び処理ユニット４の電流供給回路を超音波
検査ヘッド３のトランスデューサに接続する供給線８に
よって勵起電流が供給される。
【０００７】燃料棒の全長にわたる燃料棒の管状被覆１
の厚さの超音波検査は、矢印９で指示したように、管１
を超音波検査ヘッド３内でその軸線に沿って移動させる
ことによって行われる。超音波検査ヘッド３は非常に高
速度で回転され、従って、矢印９の方向における管の移
動中、超音波検査ヘッド３のトランスデューサによって
放出される超音波ビームで管の壁全体の螺旋状の走査が
行われる。。管１の壁を走査するために、超音波検査ヘ
ッド３を回転と管１に沿う移動の両方を行わせることも
可能である。図１に示す如き設備は、平滑な円筒内面を
有する管状被覆の厚さの検査を行うのに使用することが
できる。超音波検査ヘッド３のトランスデューサには、
管１についてヘッドの回転と移動中、超音波をある時間
間隔で波列又はパルスの形態で生じさせるように電流が
供給される。超音波は管１の壁へ直接侵入して、超音波
検査ヘッド３のトランスデューサによって回収されるべ
く管の内面によって反射される。放出された波列と反射
されそして回収された波列との間の時間のずれは、管の
壁を通る超音波の経過時間を与え、管の厚さを表す信号
を作ることを可能にし、これは、伝送線１０によって処
理ユニット４に送られた、反射された超音波信号に基づ
いて、処理ユニット４によって評価される。
の厚さの超音波検査は、矢印９で指示したように、管１
を超音波検査ヘッド３内でその軸線に沿って移動させる
ことによって行われる。超音波検査ヘッド３は非常に高
速度で回転され、従って、矢印９の方向における管の移
動中、超音波検査ヘッド３のトランスデューサによって
放出される超音波ビームで管の壁全体の螺旋状の走査が
行われる。。管１の壁を走査するために、超音波検査ヘ
ッド３を回転と管１に沿う移動の両方を行わせることも
可能である。図１に示す如き設備は、平滑な円筒内面を
有する管状被覆の厚さの検査を行うのに使用することが
できる。超音波検査ヘッド３のトランスデューサには、
管１についてヘッドの回転と移動中、超音波をある時間
間隔で波列又はパルスの形態で生じさせるように電流が
供給される。超音波は管１の壁へ直接侵入して、超音波
検査ヘッド３のトランスデューサによって回収されるべ
く管の内面によって反射される。放出された波列と反射
されそして回収された波列との間の時間のずれは、管の
壁を通る超音波の経過時間を与え、管の厚さを表す信号
を作ることを可能にし、これは、伝送線１０によって処
理ユニット４に送られた、反射された超音波信号に基づ
いて、処理ユニット４によって評価される。
【０００８】かくして、管の壁の厚さを検査するのに利
用される信号を得ることが可能である。超音波検査ヘッ
ド３の回転速度の関数として超音波列の反復回数によれ
ば、管の周りのヘッド３の回転中、管１の周りの検査ヘ
ッド３の１回転当たり一定数の測定値を得ることが可能
であり、超音波によって管１の円周方向の走査を生じさ
せることを可能にする。多面管１、即ち壁の内面が円周
方向に実質的に一定な幅を有する次々の平らな面からな
るプリズム形状を有する管の場合には、上述した装置に
よって得られた厚さの信号は、一般的には、管１の面を
検査すること、即ち面の数と幅を検査することを可能に
しない。事実、超音波パルスの反復回数が超音波による
管の面の走査回数と無関係であれば、超音波は、管の次
々の面でない面によって又プリズム面の縁に関して任意
の位置決めを有するこれらの面の帯域によって反射され
る。従って、管１の面に関して厚さ測定信号から情報を
引き出すことはできない。本発明によれば、超音波検査
ヘッド３の本体は、該検査ヘッド３の円筒形ケーシング
と同軸でその外面に固定された歯付リング１１を備え
る。
用される信号を得ることが可能である。超音波検査ヘッ
ド３の回転速度の関数として超音波列の反復回数によれ
ば、管の周りのヘッド３の回転中、管１の周りの検査ヘ
ッド３の１回転当たり一定数の測定値を得ることが可能
であり、超音波によって管１の円周方向の走査を生じさ
せることを可能にする。多面管１、即ち壁の内面が円周
方向に実質的に一定な幅を有する次々の平らな面からな
るプリズム形状を有する管の場合には、上述した装置に
よって得られた厚さの信号は、一般的には、管１の面を
検査すること、即ち面の数と幅を検査することを可能に
しない。事実、超音波パルスの反復回数が超音波による
管の面の走査回数と無関係であれば、超音波は、管の次
々の面でない面によって又プリズム面の縁に関して任意
の位置決めを有するこれらの面の帯域によって反射され
る。従って、管１の面に関して厚さ測定信号から情報を
引き出すことはできない。本発明によれば、超音波検査
ヘッド３の本体は、該検査ヘッド３の円筒形ケーシング
と同軸でその外面に固定された歯付リング１１を備え
る。
【０００９】好ましくはホールプローブからなるセンサ
ー６は、リングの歯の通過を検出するようにリング１１
に面して配列される。センサー６は導体１２によって処
理ユニット４に接続される。センサー６からの信号は処
理ユニット４の中で、検査ヘッド３のトランスデューサ
の供給パルスを制御するのに用いられ、従って、トラン
スデューサによって管１の壁に向かって放出された超音
波列の反復回数は超音波による管１の面の走査回数と等
しく或いは又この回数の整数倍に等しい。トランスデュ
ーサの供給をセンサー６からの信号に働かせることは、
大変簡単な方法で面の走査に関して超音波パルスのこの
同期を行わせこと及び検査ヘッド３の回転速度の変化か
ら来るいかなるドリフトをも回避することを可能にす
る。事実、超音波列の反復回数が、検査ヘッドの所定回
転速度について、一定な値に固定されて面の走査回数に
相当するならば、ドリフトが大変急速に観察される。な
ぜならば、検査ヘッド３の回転速度を、同期して測定す
るのに十分に正確な値に保つことができないからであ
る。従って、面について行われるかかる測定は安定せ
ず、ちょっとしてから「非同期」を受ける。
ー６は、リングの歯の通過を検出するようにリング１１
に面して配列される。センサー６は導体１２によって処
理ユニット４に接続される。センサー６からの信号は処
理ユニット４の中で、検査ヘッド３のトランスデューサ
の供給パルスを制御するのに用いられ、従って、トラン
スデューサによって管１の壁に向かって放出された超音
波列の反復回数は超音波による管１の面の走査回数と等
しく或いは又この回数の整数倍に等しい。トランスデュ
ーサの供給をセンサー６からの信号に働かせることは、
大変簡単な方法で面の走査に関して超音波パルスのこの
同期を行わせこと及び検査ヘッド３の回転速度の変化か
ら来るいかなるドリフトをも回避することを可能にす
る。事実、超音波列の反復回数が、検査ヘッドの所定回
転速度について、一定な値に固定されて面の走査回数に
相当するならば、ドリフトが大変急速に観察される。な
ぜならば、検査ヘッド３の回転速度を、同期して測定す
るのに十分に正確な値に保つことができないからであ
る。従って、面について行われるかかる測定は安定せ
ず、ちょっとしてから「非同期」を受ける。
【００１０】他方、同期センサー６の使用は、ヘッドの
回転速度及びその変化に関係なく、超音波パルスの回数
をヘッドの回転速度に正確に調整することを可能にす
る。歯の数が管１の面の数の整数倍である歯付リングを
使用する。例えば、３０面を有するプリズム内面を備え
た管１の場合には、歯がセンサー６を通過することによ
り、回数が管１の面の走査回数よりも４倍高い信号を生
じさせるように、１２０個の歯を有するリングを使用す
るのがよい。この信号は、回数が面の走査回数と等し
い、又はこの回数の整数倍に等しい、例えば、面の走査
回数の４倍に等しい超音波パルスを生じさせるようにト
ランスデューサの供給を制御することを可能にする。か
くして、面の各々について、面の所定位置で、例えば、
接合する縁に沿って、単一の厚さ測定か、複数の測定か
のいずれかをすることが可能であり、面をその幅全体に
わたって検査することを可能にする。その上、検査ヘッ
ド３の本体はその外面に、例えば磁気材料で作られた基
準１４を備え、かかる基準の通過を、導体１３によって
処理ユニット４に接続されているセンサー５によって確
認することができる。
回転速度及びその変化に関係なく、超音波パルスの回数
をヘッドの回転速度に正確に調整することを可能にす
る。歯の数が管１の面の数の整数倍である歯付リングを
使用する。例えば、３０面を有するプリズム内面を備え
た管１の場合には、歯がセンサー６を通過することによ
り、回数が管１の面の走査回数よりも４倍高い信号を生
じさせるように、１２０個の歯を有するリングを使用す
るのがよい。この信号は、回数が面の走査回数と等し
い、又はこの回数の整数倍に等しい、例えば、面の走査
回数の４倍に等しい超音波パルスを生じさせるようにト
ランスデューサの供給を制御することを可能にする。か
くして、面の各々について、面の所定位置で、例えば、
接合する縁に沿って、単一の厚さ測定か、複数の測定か
のいずれかをすることが可能であり、面をその幅全体に
わたって検査することを可能にする。その上、検査ヘッ
ド３の本体はその外面に、例えば磁気材料で作られた基
準１４を備え、かかる基準の通過を、導体１３によって
処理ユニット４に接続されているセンサー５によって確
認することができる。
【００１１】回転検査センサー５の前の基準１４の次々
の通過は、管１の周りに検査ヘッド３によって行われる
回転を表す信号を放出することを可能にする。厚さ信号
とヘッドの回転を表す信号との比較により、管の面の数
を計数することを可能にする。処理ユニット４は、試験
ヘッド３の１回転中に測定される面の数と面の所望数、
例えば３０とを比較するための手段を有する。差が検出
される場合には、導体１５を介してアラーム手段７に信
号を伝達し、アラーム手段７は、検査の担当のオペレー
タの注意のメッセージを出す。図２は、プリズム形状の
内面１６ａと、円筒形外面とを有する多面管状被覆１６
を示す。図１に示すヘッド３のような試験ヘッドからの
超音波による管の螺旋走査路１７が、回転及び軸線方向
移動における管状被覆１６と試験ヘッドとの相対的な移
動の場合、管状被覆１６の外側円筒面に表されている。
螺旋走査路１７は、厚さ試験の場合、管の全長にわたっ
て管の実質的に連続な走査を生じさせるために、例えば
２mmの短いピッチを有する。図３で示すように、管１６
の壁は、実質的に同じ幅のもので、軸線が管１の軸線で
ある規則正しいプリズム面を構成する次々の面１８によ
って内部が構成される。
の通過は、管１の周りに検査ヘッド３によって行われる
回転を表す信号を放出することを可能にする。厚さ信号
とヘッドの回転を表す信号との比較により、管の面の数
を計数することを可能にする。処理ユニット４は、試験
ヘッド３の１回転中に測定される面の数と面の所望数、
例えば３０とを比較するための手段を有する。差が検出
される場合には、導体１５を介してアラーム手段７に信
号を伝達し、アラーム手段７は、検査の担当のオペレー
タの注意のメッセージを出す。図２は、プリズム形状の
内面１６ａと、円筒形外面とを有する多面管状被覆１６
を示す。図１に示すヘッド３のような試験ヘッドからの
超音波による管の螺旋走査路１７が、回転及び軸線方向
移動における管状被覆１６と試験ヘッドとの相対的な移
動の場合、管状被覆１６の外側円筒面に表されている。
螺旋走査路１７は、厚さ試験の場合、管の全長にわたっ
て管の実質的に連続な走査を生じさせるために、例えば
２mmの短いピッチを有する。図３で示すように、管１６
の壁は、実質的に同じ幅のもので、軸線が管１の軸線で
ある規則正しいプリズム面を構成する次々の面１８によ
って内部が構成される。
【００１２】管１６の外面の周りの円形矢印１９は、管
１６の周りに回転される検査ヘッドのトランスデューサ
の進路を表す。図１を参照して説明したように、トラン
スデューサによって放出された超音波パルスを同期化す
るための装置は、管１６の外面の周りに次々に超音波パ
ルス２０を放出することを可能にし、従って、矢印２０
で指示した如く半径方向に差し向けられたこれらの超音
波パルス２０はこれらの面の接合する縁の領域で次々の
面１８ａ、１８ｂ、１８ｃに遭遇する。超音波パルスか
ら得られた厚さ信号は、管の壁の厚さの最小値に等しい
一定な値に対応する。図４に示すように、螺旋路１７’
は管１６の内面への螺旋路１７の半径方向投影に対応
し、面１８ａ、１８ｂ、１８ｃを分離する縁に測定箇所
２２で交差する。欠陥、例えば、所望な値と異なる多数
の面又は非一定な大きさの面を有する管の場合には、厚
さ信号は自動的に検出することができる異常を示し、こ
れはアラームの作動によって表れれる。
１６の周りに回転される検査ヘッドのトランスデューサ
の進路を表す。図１を参照して説明したように、トラン
スデューサによって放出された超音波パルスを同期化す
るための装置は、管１６の外面の周りに次々に超音波パ
ルス２０を放出することを可能にし、従って、矢印２０
で指示した如く半径方向に差し向けられたこれらの超音
波パルス２０はこれらの面の接合する縁の領域で次々の
面１８ａ、１８ｂ、１８ｃに遭遇する。超音波パルスか
ら得られた厚さ信号は、管の壁の厚さの最小値に等しい
一定な値に対応する。図４に示すように、螺旋路１７’
は管１６の内面への螺旋路１７の半径方向投影に対応
し、面１８ａ、１８ｂ、１８ｃを分離する縁に測定箇所
２２で交差する。欠陥、例えば、所望な値と異なる多数
の面又は非一定な大きさの面を有する管の場合には、厚
さ信号は自動的に検出することができる異常を示し、こ
れはアラームの作動によって表れれる。
【００１３】図５に示すように、面の各々がその幅にわ
たって検査されているときには、面の各々についての厚
さ信号は実質的にシヌソイド形状を有し、厚さは、面１
８ａ、１８ｂ、１８ｃ、．．．．１８ｎの各々の接合縁
の領域で最小であり、２つの縁から等距離の、面の中間
の位置で最大である。例えば、シヌソイド信号又はそれ
らの最大を計数することによって、検査ヘッドの１回転
当たりの面の数を検査することが容易である。次々のシ
ヌソイド信号を比較することによって面の各々の大きさ
を検査することも可能である。完全な１回転にわたる管
状被覆の厚さの変化を検査することも可能である。検査
ヘッドの中で管状被覆を前進させている間、螺旋走査の
場合には、上述したように、面の大きさ測定することが
できる。面の大きさ及び数は、完全な１回転中に測定さ
れ、その持続はヘッドの回転測定センサーで決定され
る。完全な１回転に対応する時間にわたって、厚さを表
す信号の最大と最小の数を計数することが可能である。
たって検査されているときには、面の各々についての厚
さ信号は実質的にシヌソイド形状を有し、厚さは、面１
８ａ、１８ｂ、１８ｃ、．．．．１８ｎの各々の接合縁
の領域で最小であり、２つの縁から等距離の、面の中間
の位置で最大である。例えば、シヌソイド信号又はそれ
らの最大を計数することによって、検査ヘッドの１回転
当たりの面の数を検査することが容易である。次々のシ
ヌソイド信号を比較することによって面の各々の大きさ
を検査することも可能である。完全な１回転にわたる管
状被覆の厚さの変化を検査することも可能である。検査
ヘッドの中で管状被覆を前進させている間、螺旋走査の
場合には、上述したように、面の大きさ測定することが
できる。面の大きさ及び数は、完全な１回転中に測定さ
れ、その持続はヘッドの回転測定センサーで決定され
る。完全な１回転に対応する時間にわたって、厚さを表
す信号の最大と最小の数を計数することが可能である。
【００１４】管をその全長にわたって走査するこの方法
は、管の前進中に処理されるべき測定箇所の非常に大き
い数のために、高価である。しかしながら、殆どの場合
には、面は、管の全長にわたって、数や大きさが実際に
は一定であることが知られているので、管の全長を走査
することは必要ない。従って、管の単一のセクションに
おいて、或いは、螺旋路の単一のピッチにわたって面の
数をチェックし、そして面の大きさを測定する事が可能
である。あらゆる場合に、本発明による方法は、面の欠
陥のある数又は大きさが多面管の理想的な特性に従って
いない面を検出することを可能にする。本発明は上記の
実施例に限定されない。かくして、面の走査に関して超
音波パルスの同期化は、超音波検査ヘッドと一体の歯付
リングと異なる手段及びホールプローブによって行われ
てもよい。この装置は、センサーの回転速度で直接決ま
る信号を作ることを可能とし、信号の回数は面の走査回
数に直接関係する。超音波トランスデューサからの信号
の処理の形式及び同期化又は回転検査センサーによって
生じさせた信号の処理の形式は予見される。所望の回数
で超音波列の形成を許すために、制御することのできる
トランスデューサの供給形式も予見することができる。
は、管の前進中に処理されるべき測定箇所の非常に大き
い数のために、高価である。しかしながら、殆どの場合
には、面は、管の全長にわたって、数や大きさが実際に
は一定であることが知られているので、管の全長を走査
することは必要ない。従って、管の単一のセクションに
おいて、或いは、螺旋路の単一のピッチにわたって面の
数をチェックし、そして面の大きさを測定する事が可能
である。あらゆる場合に、本発明による方法は、面の欠
陥のある数又は大きさが多面管の理想的な特性に従って
いない面を検出することを可能にする。本発明は上記の
実施例に限定されない。かくして、面の走査に関して超
音波パルスの同期化は、超音波検査ヘッドと一体の歯付
リングと異なる手段及びホールプローブによって行われ
てもよい。この装置は、センサーの回転速度で直接決ま
る信号を作ることを可能とし、信号の回数は面の走査回
数に直接関係する。超音波トランスデューサからの信号
の処理の形式及び同期化又は回転検査センサーによって
生じさせた信号の処理の形式は予見される。所望の回数
で超音波列の形成を許すために、制御することのできる
トランスデューサの供給形式も予見することができる。
【００１５】勿論、本発明による方法及び装置は原子炉
の燃料棒の管状被覆以外の多面管を検査するのに使用す
ることができる。
の燃料棒の管状被覆以外の多面管を検査するのに使用す
ることができる。
【図１】本発明による方法を実施することを可能にする
装置の概略図である。
装置の概略図である。
【図２】本発明による方法を使って検査の行なわれる核
燃料の管状被覆の斜視図である。
燃料の管状被覆の斜視図である。
【図３】本発明による方法を使って検査の行われる多面
管の一部の横断面図である。
管の一部の横断面図である。
【図４】図３に示された管の内面の直径平面における展
開図である。
開図である。
【図５】本発明による方法を使って検査中の多面管の厚
さを表す信号を示すグラフである。
さを表す信号を示すグラフである。
１ 管状被覆 ２ 検査装置 ３ 超音波検査ヘッド ４ 供給及び処理ユニット ５ センサー ６ センサー ７ アラーム装置 １１ 歯付リング １６ 管状被覆 １８ 面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ２１Ｃ 3/20 ＧＤＰ Ａ 7/00 ＧＤＰ Ａ 9216−2Ｇ 17/07 ＧＤＰ (72)発明者 エリック ルカ フランス 44300 ナント リュー サミ ュエル ド シャンプラン ６
Claims (11)
- 【請求項１】 次々の面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）を
有する実質的にプリズム形状の内面からなる、管状被覆
（１、１６）の壁の内面の面（１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ）の超音波検査方法において、 超音波が被覆（１、１６）の外側からパルスの形態で放
出され、被覆の内側に向けられた超音波は被覆（１、１
６）の壁を通過し、壁をその周囲全体にわたって走査
し、 超音波パルスの放出回数は、放出回数が被覆（１、１
６）の面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）の走査回数の整数
倍に等しいように、被覆（１、１６）の円周方向の走査
速度の関数として調整され、 被覆（１、１６）の壁の内面によって反射された超音波
信号が記録され、 反射された信号が面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）を検査
するために分析される、ことを特徴とする超音波検査方
法。 - 【請求項２】 反射された信号は、被覆（１、１６）の
壁の次々の面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）の各々におけ
る少なくとも１か所で被覆（１、１６）の壁の厚さを表
す信号に変換される、ことを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】 超音波パルスの放出回数は、次々の面
（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）の各々における定めた箇所
での被覆の厚さを表す信号を得るように、被覆（１、１
６）の面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）の走査回数に等し
い値に調整され、被覆（１、１６）の円周全体にわたっ
て面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）の数の計数がなされ
る、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 決定された面（１８ａ、１８ｂ、１８
ｃ）の数が面の所定数と異なるときにアラームが作動さ
れる、ことを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 超音波パルスの放出回数は、面（１８
ａ、１８ｂ、１８ｃ）の各々における複数の箇所での被
覆（１、１６）の厚さを表す信号を得るように、被覆の
面の走査回数の整数倍に相当する値に調整され、被覆
（１、１６）の円周全体にわたる面（１８ａ、１８ｂ、
１８ｃ）の数及び円周方向における面（１８ａ、１８
ｂ、１８ｃ）の大きさが厚さの信号から導き出される、
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項６】 面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）の数又は
面の大きさが所定の値と異なるときに信号が放出され
る、ことを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 被覆（１、１６）の壁は螺旋路（１７）
に沿って走査される、ことを特徴とする請求項１乃至６
のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 被覆（１、１６）の壁は円形路に沿って
走査される、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
か１項に記載の方法。 - 【請求項９】 次々の面（１８ａ、１８ｂ、１８ｃ）を
有する実質的にプリズム形状の内面からなる、管状被覆
（１、１６）の壁の内面の面の超音波検査装置におい
て、超音波検査ヘッド（３）を備え、該ヘッドは円筒形
状の管状ケーシングと、検査ヘッド（３）の軸線に向か
って超音波を放出するように向けられた少なくとも１つ
のトランスデューサとを有し、検査ヘッド（３）のケー
シングには、検査ヘッド（３）の本体の外側側面に歯付
リング（１１）が同軸に固定され、更に、軸線を中心と
する検査ヘッド（３）の回転中歯付リング（１１）の歯
の通過を検出するためのセンサーと、検査ヘッド（３）
のトランスデューサに、反復回数を検査ヘッド（３）の
歯付リング（１１）の歯の通過信号の回数に比例する値
に調整されるパルスを供給するための電気装置を有する
処理及び供給ユニット（４）とを有する、ことを特徴と
する超音波検査装置。 - 【請求項１０】 検査ヘッド（３）の本体の外側側面に
設けられたマーク手段１４と、軸線を中心とする検査ヘ
ッド（３）の回転中マーク手段（１４）の通過を検出す
るためのセンサー（５）とをさらに有する、請求項９に
記載の装置。 - 【請求項１１】 検査ヘッド（３）のトランスデューサ
によって受信された信号の分析及び比較のための手段に
よって自動的に作動されるアラーム手段を有する、処理
ユニット（４）に接続された自動アラーム装置（７）を
さらに有する、請求項９又は１０に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9402214A FR2716714B1 (fr) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | Procédé et dispositif de contrôle par ultrasons de facettes sur la surface intérieure de la paroi d'une gaine. |
| FR9402214 | 1994-02-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0843581A true JPH0843581A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=9460453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7026739A Pending JPH0843581A (ja) | 1994-02-25 | 1995-02-15 | 被覆の壁の内面の面の超音波検査方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5577088A (ja) |
| EP (1) | EP0669516A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0843581A (ja) |
| FR (1) | FR2716714B1 (ja) |
| RU (1) | RU95102779A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011153974A (ja) * | 2010-01-28 | 2011-08-11 | Jfe Steel Corp | 管厚測定装置 |
| CN104197871A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种用于lng气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6344739B1 (en) | 1999-02-12 | 2002-02-05 | R/D Tech Inc. | Eddy current probe with multi-use coils and compact configuration |
| US6078397A (en) * | 1999-04-20 | 2000-06-20 | National Research Council | Method and apparatus for mapping the wall thickness of tubes during production |
| DE10115329C2 (de) * | 2001-03-28 | 2003-07-03 | Framatome Anp Gmbh | Ultraschallverfahren zur Dickenmessung von schwach reflektierenden Teilschichten eines Mehrschichtbauteils |
| US7667851B2 (en) | 2001-07-24 | 2010-02-23 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for using a two-wave mixing ultrasonic detection in rapid scanning applications |
| CA2416275A1 (fr) * | 2003-01-08 | 2004-07-08 | Hydro Quebec | Motorisation d'un bracelet de mesure d'epaisseur d'un tuyau |
| RU2407081C2 (ru) * | 2008-09-02 | 2010-12-20 | Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" | Способ измерения расстояний между внутренними поверхностями стенок сосудов с растворами ядерно-опасных веществ и устройство для его осуществления |
| US20100145615A1 (en) * | 2008-12-08 | 2010-06-10 | Mccrank Christopher L | Measuring and mapping receiver performance using global positioning system (GPS)data |
| KR102633738B1 (ko) * | 2017-12-08 | 2024-02-06 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | 핵 반응로에서 사용 가능한 검출 장치, 및 연관된 방법 |
| US11933766B2 (en) * | 2021-02-05 | 2024-03-19 | Evident Canada, Inc. | Material profiling for improved sizing accuracy |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2363356A1 (de) * | 1973-12-20 | 1975-06-26 | Krautkraemer Gmbh | Ultraschallverfahren zur messung der wanddicken von hohlen prueflingen wie profilrohren o.dgl. sowie des rohrdurchmessers o.dgl. |
| JPS5426680B2 (ja) * | 1974-10-10 | 1979-09-05 | ||
| DE2557062A1 (de) * | 1975-12-18 | 1977-06-23 | Benteler Geb Paderwerk | Verfahren und einrichtung zur zerstoerungsfreien werkstoffpruefung eines flossenrohres mittels ultraschall |
| JPS5910802A (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-20 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 管体の肉厚判定方法 |
| US4441369A (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-10 | General Electric Company | Ultrasonic detection of extended flaws |
| US4843884A (en) * | 1986-11-06 | 1989-07-04 | Gas Research Institute | Method and system for ultrasonic detection of flaws in test objects |
| FR2629586B1 (fr) * | 1988-03-30 | 1992-01-03 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede de controle ultrasonore de l'epaisseur de placage d'un tube metallique, dispositif correspondant et application a des tubes en alliage de zr plaque |
| DE3908967A1 (de) * | 1989-03-18 | 1990-09-20 | Krautkraemer Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur ultraschallpruefung langgestreckter, prismatischer profile mit mindestens einer in profillaengsrichtung verlaufenden, ebenen mantelflaeche |
| US5063780A (en) * | 1990-02-15 | 1991-11-12 | General Electric Company | Ultrasonic dimensional and flaw inspection of thin-walled tubular elements |
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-
1994
- 1994-02-25 FR FR9402214A patent/FR2716714B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-08 EP EP95400263A patent/EP0669516A1/fr not_active Withdrawn
- 1995-02-15 JP JP7026739A patent/JPH0843581A/ja active Pending
- 1995-02-24 RU RU95102779/28A patent/RU95102779A/ru unknown
- 1995-02-24 US US08/393,739 patent/US5577088A/en not_active Expired - Fee Related
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| CN104197871A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种用于lng气化器防腐涂层厚度的无损对比检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5577088A (en) | 1996-11-19 |
| FR2716714B1 (fr) | 1996-05-31 |
| RU95102779A (ru) | 1996-11-20 |
| FR2716714A1 (fr) | 1995-09-01 |
| EP0669516A1 (fr) | 1995-08-30 |
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