JPH11248691A - 中性子被照射構造材の脆化計測方法及び装置 - Google Patents
中性子被照射構造材の脆化計測方法及び装置Info
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- JPH11248691A JPH11248691A JP10066035A JP6603598A JPH11248691A JP H11248691 A JPH11248691 A JP H11248691A JP 10066035 A JP10066035 A JP 10066035A JP 6603598 A JP6603598 A JP 6603598A JP H11248691 A JPH11248691 A JP H11248691A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 中性子被照射構造材の脆化度合を非破壊的に
計測する。 【解決手段】 超音波送信用探触子１ａと超音波受信用
探触子１ｂとを一体化した超音波探触器１を、中性子被
照射構造材６の表面に配置する。超音波送信用探触子１
ａから中性子被照射構造材６へ向けて超音波を発し、こ
のとき、中性子被照射構造材６の表層部に沿って伝播さ
れる表面波７を超音波受信用探触子１ｂで検出し、音速
を測定する。音速を建全材に対する音速比に変換した
後、音速比と硬さとの相関データと照合して脆化の度合
を診断する。
計測する。 【解決手段】 超音波送信用探触子１ａと超音波受信用
探触子１ｂとを一体化した超音波探触器１を、中性子被
照射構造材６の表面に配置する。超音波送信用探触子１
ａから中性子被照射構造材６へ向けて超音波を発し、こ
のとき、中性子被照射構造材６の表層部に沿って伝播さ
れる表面波７を超音波受信用探触子１ｂで検出し、音速
を測定する。音速を建全材に対する音速比に変換した
後、音速比と硬さとの相関データと照合して脆化の度合
を診断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は中性子の照射を受け
た構造材の脆化を非破壊的に計測するための脆化計測方
法及び装置に関するものである。
た構造材の脆化を非破壊的に計測するための脆化計測方
法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】原子力プラントにおいて用いられている
圧力容器等の構造材は、中性子の照射を受けるため、経
時的な脆化の問題が指摘されている。したがって、上記
構造材に対し、定期的に脆化の診断を行うことは、寿
命、余寿命評価を行う上で重要な事項である。
圧力容器等の構造材は、中性子の照射を受けるため、経
時的な脆化の問題が指摘されている。したがって、上記
構造材に対し、定期的に脆化の診断を行うことは、寿
命、余寿命評価を行う上で重要な事項である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記圧力容
器の如き中性子被照射構造材の脆化を非破壊的に計測す
る方法は、現在のところ確立されていない。
器の如き中性子被照射構造材の脆化を非破壊的に計測す
る方法は、現在のところ確立されていない。
【０００４】そこで、本発明は、中性子の照射を受けた
構造材の脆化計測を非破壊的に行うことができるような
中性子被照射構造材の脆化計測方法及び装置を提供しよ
うとするものである。
構造材の脆化計測を非破壊的に行うことができるような
中性子被照射構造材の脆化計測方法及び装置を提供しよ
うとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、超音波送信用探触子と超音波受信用探触
子とを所要間隔を隔てて斜めに対向配置してなる超音波
探触器を、中性子被照射構造材の表面に配置して超音波
を発し、上記構造材の表層部を伝播する表面波又はクリ
ーピング波を検出して音速を測定し、該測定音速を建全
材に対する音速比に変換した後、該音速比を、音速比と
硬さとの相関データと照合することにより構造材の脆化
を計測する中性子被照射構造材の脆化計測方法とし、
又、超音波送信用探触子と超音波受信用探触子とを所要
間隔を隔てて斜めに対向設置してなる超音波探触器と、
該超音波探触器用の超音波送受信器と、該超音波送受信
器で測定した音速を基に中性子被照射構造材の脆化の度
合を求める演算器とを備えた構成を有する中性子被照射
構造材の脆化計測装置とする。
決するために、超音波送信用探触子と超音波受信用探触
子とを所要間隔を隔てて斜めに対向配置してなる超音波
探触器を、中性子被照射構造材の表面に配置して超音波
を発し、上記構造材の表層部を伝播する表面波又はクリ
ーピング波を検出して音速を測定し、該測定音速を建全
材に対する音速比に変換した後、該音速比を、音速比と
硬さとの相関データと照合することにより構造材の脆化
を計測する中性子被照射構造材の脆化計測方法とし、
又、超音波送信用探触子と超音波受信用探触子とを所要
間隔を隔てて斜めに対向設置してなる超音波探触器と、
該超音波探触器用の超音波送受信器と、該超音波送受信
器で測定した音速を基に中性子被照射構造材の脆化の度
合を求める演算器とを備えた構成を有する中性子被照射
構造材の脆化計測装置とする。
【０００６】超音波探触器により中性子被照射構造材に
超音波を当て、その際に生ずる表面波又はクリーピング
波を検出することにより、超音波送受信器で音速が測定
される。次に、演算器で、この音速が建全材に対する音
速比に変換され、音速比が相関データと照合される。上
記音速は脆化の度合により異なるため、脆化の計測を非
破壊的に行うことができる。
超音波を当て、その際に生ずる表面波又はクリーピング
波を検出することにより、超音波送受信器で音速が測定
される。次に、演算器で、この音速が建全材に対する音
速比に変換され、音速比が相関データと照合される。上
記音速は脆化の度合により異なるため、脆化の計測を非
破壊的に行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【０００８】先ず、本発明者等は、中性子被照射構造材
の超音波特性を調査し、中性子被照射構造材は脆化の度
合によって超音波音速が変化することに着目した。
の超音波特性を調査し、中性子被照射構造材は脆化の度
合によって超音波音速が変化することに着目した。
【０００９】図１は上記特性を利用してなした本発明の
実施の一形態を示すもので、超音波送信用探触子１ａと
超音波受信用探触子１ｂとを所要間隔を隔てて斜めに対
向設置してなる超音波探触器（超音波斜角探触器）１
と、該超音波探触器１による中性子被照射構造材６に対
する超音波の送信及びその表面波７の受信を行う超音波
送受信器（超音波パルサーレシーバー）２と、該超音波
送受信器２で検出した超音波音速信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器３と、該Ａ／Ｄ変換器３で変換された後の
音速値を基に中性子構造材６の脆化の度合を求める演算
器４と、該演算器４による演算結果をプリントアウトす
るプリンター５とを備えた構成とする。
実施の一形態を示すもので、超音波送信用探触子１ａと
超音波受信用探触子１ｂとを所要間隔を隔てて斜めに対
向設置してなる超音波探触器（超音波斜角探触器）１
と、該超音波探触器１による中性子被照射構造材６に対
する超音波の送信及びその表面波７の受信を行う超音波
送受信器（超音波パルサーレシーバー）２と、該超音波
送受信器２で検出した超音波音速信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器３と、該Ａ／Ｄ変換器３で変換された後の
音速値を基に中性子構造材６の脆化の度合を求める演算
器４と、該演算器４による演算結果をプリントアウトす
るプリンター５とを備えた構成とする。
【００１０】上記演算器４には、測定した音速を建全材
に対する音速比に変換し、その音速比を、予め求めてお
いた音速比と構造材の硬さとの相関データと照合させて
脆化度を判定する機能をもたせてある。
に対する音速比に変換し、その音速比を、予め求めてお
いた音速比と構造材の硬さとの相関データと照合させて
脆化度を判定する機能をもたせてある。
【００１１】本発明者等は、中性子被照射構造材６の機
械的性質を試験体を用いて明らかにし、超音波音速との
関係を調べた。脆化量の異なる試験体は、熱処理を施す
ことで作製し、建全材に対する音速比を調査した。その
調査結果は図２に示す如くである。又、音速比と硬さ
（Ｈv ）との関係は図３に示す如く作製された。
械的性質を試験体を用いて明らかにし、超音波音速との
関係を調べた。脆化量の異なる試験体は、熱処理を施す
ことで作製し、建全材に対する音速比を調査した。その
調査結果は図２に示す如くである。又、音速比と硬さ
（Ｈv ）との関係は図３に示す如く作製された。
【００１２】中性子被照射構造材６の脆化を計測する場
合には、先ず、図１に示す如く、中性子被照射構造材６
の表面に超音波探触子１を配置し、超音波送受信器２の
操作によって、超音波送信用探触子１ａから中性子被照
射構造材６へ向けて超音波を発信させるようにし、この
とき、中性子被照射構造材６の表層部に沿って伝播され
る表面波７を超音波受信用探触子１ｂで受けて、超音波
音速を超音波送受信器２で測定させるようにする。
合には、先ず、図１に示す如く、中性子被照射構造材６
の表面に超音波探触子１を配置し、超音波送受信器２の
操作によって、超音波送信用探触子１ａから中性子被照
射構造材６へ向けて超音波を発信させるようにし、この
とき、中性子被照射構造材６の表層部に沿って伝播され
る表面波７を超音波受信用探触子１ｂで受けて、超音波
音速を超音波送受信器２で測定させるようにする。
【００１３】次に、測定した音速信号をＡ／Ｄ変換器３
でＡ／Ｄ変換した後、演算器４に入れて処理させるよう
にする。演算器４では、上記測定した音速を建全材に対
する音速比に変換し、この音速比を図３に示す如き音速
比と硬さとの相関データに当て嵌めて、脆化度としての
硬さを計測するようにさせる。
でＡ／Ｄ変換した後、演算器４に入れて処理させるよう
にする。演算器４では、上記測定した音速を建全材に対
する音速比に変換し、この音速比を図３に示す如き音速
比と硬さとの相関データに当て嵌めて、脆化度としての
硬さを計測するようにさせる。
【００１４】このように、本発明では、超音波送信用探
触子１ａと超音波受信用探触子１ｂとを一定距離隔てた
超音波探触器１を用いることで、音速測定を可能とし、
この音速を基に中性子被照射構造材６の脆化を非破壊的
に計測することができるようにしたので、たとえば、マ
ニプレータを用いることにより、原子力プラントの圧力
容器の脆化を内部側から診断することができるようにな
る。
触子１ａと超音波受信用探触子１ｂとを一定距離隔てた
超音波探触器１を用いることで、音速測定を可能とし、
この音速を基に中性子被照射構造材６の脆化を非破壊的
に計測することができるようにしたので、たとえば、マ
ニプレータを用いることにより、原子力プラントの圧力
容器の脆化を内部側から診断することができるようにな
る。
【００１５】なお、上記実施の形態では、超音波音速測
定に表面波を用いるようにした場合を示したが、表面波
よりも伝播速度の速いクリーピング波を用いるようにし
てもよく、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
定に表面波を用いるようにした場合を示したが、表面波
よりも伝播速度の速いクリーピング波を用いるようにし
てもよく、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、超音
波送信用探触子と超音波受信用探触子とを所要間隔を隔
てて斜めに対向配置してなる超音波探触器を、中性子被
照射構造材の表面に配置して超音波を発し、上記構造材
の表層部を伝播する表面波又はクリーピング波を検出し
て音速を測定し、該測定音速を建全材に対する音速比に
変換した後、該音速比を、音速比と硬さとの相関データ
と照合することにより構造材の脆化を計測する中性子被
照射構造材の脆化計測方法とし、又、超音波送信用探触
子と超音波受信用探触子とを所要間隔を隔てて斜めに対
向設置してなる超音波探触器と、該超音波探触器用の超
音波送受信器と、該超音波送受信器で測定した音速を基
に中性子被照射構造材の脆化の度合を求める演算器とを
備えた構成を有する中性子被照射構造材の脆化計測装置
としてあるので、中性子被照射構造材の脆化を非破壊的
に計測することができ、したがって、原子力プラントの
寿命、余寿命評価を行う際に不可欠な材料非破壊的劣化
計測法として利用でき、老朽化しつつある原子力プラン
トへの診断技術として大きく寄与することができる。
波送信用探触子と超音波受信用探触子とを所要間隔を隔
てて斜めに対向配置してなる超音波探触器を、中性子被
照射構造材の表面に配置して超音波を発し、上記構造材
の表層部を伝播する表面波又はクリーピング波を検出し
て音速を測定し、該測定音速を建全材に対する音速比に
変換した後、該音速比を、音速比と硬さとの相関データ
と照合することにより構造材の脆化を計測する中性子被
照射構造材の脆化計測方法とし、又、超音波送信用探触
子と超音波受信用探触子とを所要間隔を隔てて斜めに対
向設置してなる超音波探触器と、該超音波探触器用の超
音波送受信器と、該超音波送受信器で測定した音速を基
に中性子被照射構造材の脆化の度合を求める演算器とを
備えた構成を有する中性子被照射構造材の脆化計測装置
としてあるので、中性子被照射構造材の脆化を非破壊的
に計測することができ、したがって、原子力プラントの
寿命、余寿命評価を行う際に不可欠な材料非破壊的劣化
計測法として利用でき、老朽化しつつある原子力プラン
トへの診断技術として大きく寄与することができる。
【図１】本発明の中性子被照射構造材の脆化計測装置の
実施の一形態を示す概略図である。
実施の一形態を示す概略図である。
【図２】音速比と熱処理温度（中性子照射量）との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図３】音速比と硬さとの関係を示す図である。
１ 超音波探触器 １ａ 超音波送信用探触子 １ｂ 超音波受信用探触子 ２ 超音波送受信器 ４ 演算器 ６ 中性子被照射構造材 ７ 表面波
Claims (3)
- 【請求項１】 超音波送信用探触子と超音波受信用探触
子とを所要間隔を隔てて斜めに対向配置してなる超音波
探触器を、中性子被照射構造材の表面に配置して超音波
を発し、上記構造材の表層部を伝播する表面波を検出し
て音速を測定し、該測定音速を建全材に対する音速比に
変換した後、該音速比を、音速比と硬さとの相関データ
と照合することにより構造材の脆化を計測することを特
徴とする中性子被照射構造材の脆化計測方法。 - 【請求項２】 表面波に代えて、クリーピング波を用い
て音速測定を行うようにする請求項１記載の中性子被照
射構造材の脆化計測方法。 - 【請求項３】 超音波送信用探触子と超音波受信用探触
子とを所要間隔を隔てて斜めに対向設置してなる超音波
探触器と、該超音波探触器用の超音波送受信器と、該超
音波送受信器で測定した音速を基に中性子被照射構造材
の脆化の度合を求める演算器とを備えた構成を有するこ
とを特徴とする中性子被照射構造材の脆化計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10066035A JPH11248691A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 中性子被照射構造材の脆化計測方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10066035A JPH11248691A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 中性子被照射構造材の脆化計測方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11248691A true JPH11248691A (ja) | 1999-09-17 |
Family
ID=13304234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10066035A Pending JPH11248691A (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | 中性子被照射構造材の脆化計測方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11248691A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216671A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Toyama Prefecture | 金型の非破壊検査方法とその装置 |
| JP2014149169A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 中性子吸収物質含有量の判断方法 |
-
1998
- 1998-03-03 JP JP10066035A patent/JPH11248691A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009216671A (ja) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Toyama Prefecture | 金型の非破壊検査方法とその装置 |
| JP2014149169A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 中性子吸収物質含有量の判断方法 |
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| A521 | Written amendment |
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|
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