JPS59651A - 容器内に封入した物品の超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば放射性廃棄物を封入してドラム罐の内部
に入れたセメント同化体に対して、超音波を用いて探傷
検査を行なう検査装置に関する。

一般に人体に危険を及ぼす廃棄物、例えば放射性廃棄物
は、セメントと一諸に混合してセメントを固化させ、セ
メントの固化体をドラム罐などの容器の内部に入れて密
封し放射線が外部へ漏洩しないよう番こして保管あるい
は海中投棄している。

このようにして放射性廃棄物を廃棄する場合において、
廃棄物を封入したセメント固化体の内部に亀裂や空孔な
どが存在しているとセメントの強度が低下するので、外
力により容易にセメントが破損し内部の放射性廃棄物が
洩出する危険がある。

そこで、容器外部から罐内部のセメントに対して超音波
を透過させ、その透過速度に応じてセメント内の亀裂や
空孔の存在を検出する検査方法か採用している。この検
査は、抑圧体により外側から容器の壁部を押圧して内部
のセメント固化体に接触せしめ、且つ超音波発去用およ
び受振用の一対のセンサを容器壁部の外面に接触させて
、セメントに対する超音波の発振および受振を行なうよ
うにしている。

しかして、従来超音波により探傷検査を行なう検査装置
は、センサと抑圧体を夫々別個の位置に設けており、容
器に対するセンサ接触位置と押圧位置が異なっていた。

しかしながら、抑圧体が容器を押圧する抑圧位置は容器
壁部が最も良好にセメントに接触して超音波の伝帳に適
する部分であるが、この押圧位置にセンサがないために
、別の位置でセンサがセメントに超音波を透過させて探
傷検査を行なっても正確な検査結果が得られない虞れが
あった。また、抑圧体とセンサを夫々別の位置で装置の
支持部に取付けるために取付作業に手数を要していた。

一方、超音波検査装置においては、検査に伴う作業の容
易化と能率を高めるために、放射性廃棄物を封入し・た
容器をコンベアなどの搬送装置ｉこのせて搬送する途中
で検査を行なう方式の装置の開発が要望されている。

本発明は前記事情１こ鑑みてなされたもので、搬送機構
により被検査物を搬送する過程で検査を行なうことによ
り検査作業を簡素化して能率を向上させることができ、
且つ抑圧体による被検査物の容器押圧位置とセンサによ
る容器接触位置とを一致させて、超音波番こよる正確な
検査を行なえ、し７かも押圧体およびセンサキャップに
加えられる押圧力の大きさを夫々別個に必登かつ充分な
値が得られろ〆容器内に封入した物品の超音波検査装置
を提供するものである。

すなわち、本発明の超音波検査装置は、被検査物を搬送
する搬送路の両側に対向して設けた一対のアームに夫々
対向して超簀波発受娠用の検査ユニットを設け、且つこ
の検査ユニットは前後移動される筒状フレームと、この
筒状フレームの先端外部に取付けられた抑圧体と、筒状
フレーム内に設けられて前後移動されるセンサとを有す
る構成としたものである。

以下本発明を図面で示す実施例について説明する。

第１図ないし第３図は本発明の超音波検査装置の一実施
例の全体を示し、第４図および第５図は検査ユニットを
示している。

この実施例は、被検査物として放射性廃棄物を封入した
セメント２を容器であるドラム罐１の内部に入れて密封
し７たものを対象とし、ドラム曙１内のセメントに超音
波を透過させてセメント２のａ裂や空洞を検出する場合
に適用している。

また、この実施例では、床３上に敷設したローラコンベ
ア４によりドラム罐１を搬送している。ローラコンベア
４は一対のフレーム５，５にその軸方向に多数のローラ
６を並べて取付けたものである。そして、ドラム罐１は
立てた牡態でローラ６上に載せ移動力を与えて図示矢印
方向に搬送する。

超音波検査装置について説明する。床３番こは門形をな
す支持フレーム７がローラコンベア４の上側をすだいで
設置してあり、この支持フレーム７の支柱８．８で支え
られた梁９の中央部には支持Ｉ１１］１０が締付具１１
により垂直に設けられ、この支持軸１０には梁７の下側
に位置して支持アーム１２が回動可能に支持して設けら
れている。この支持アーム１２はローラコンベア４の上
側をまたぐ門形をなすもので、支持軸１０に回転可能に
取付けられた水平な梁部用のアーム１３と、ローラコン
ベア４の一四方上側に立置してアーム１３の一端部に垂
下同定された脚部側のアーム１４と、ベルトコンベア４
の他側方上側に位置してアーム１３の他端部に垂下固定
された脚部惧；１のアーム１５とで構成され、アーム１
４，１５はローラコンベア４を挾んで対向している。支
持フレーム７の梁９の一側部側には支持アート１２を回
動させるための油圧シリンダ１６が設けてあり、この油
圧シリンダ１６の基端部は梁９に取付けた突片１８に枢
着連結するとともに油圧シリンダ１６に設けたピストン
ロッド１７の先端部は支持アーム１２のアーム１３の一
側部に取付けた突片１９に枢着連結しである。これによ
り支持アーム１２を回動させる機構が構成されている。

支持アームＩ２における一方のアーム１４には超音波発
振側の検査ユニット２０が水平に装着してあり、龍方の
アーム１５には超音波受振側の検査ユニット２０がアー
ム１◆の検査ユニット２０と対向して水平に装着してあ
って、両方の検査ユニット２０゜２０を一組としそ組合
される。この実施例では各アーム１４．１５に夫々３個
の検企ユニット２０を互に対向するように垂直方向に間
隔を存して装着してあり、全体として検介ユニット２０
．２０の組合せが３組設けられている。

検査ユニット２０を第４図および第５図について述べる
。図中２１．２１はアーム１４．１５を構成する垂直方
向番こ延びた一対の側板で、この側板２１，２１の前債
部に配置した取付板２２．２２は取付ボルト２８と取付
ナツト２４の締付けにより側板２１，２１に取付けであ
る。

これら取付板２２．２２の間には駆動用のシリンダ２５
がドラム罐１の径方向に沿って水平に配置され、シリン
ダ２５の前端部は前側の取付板２２の孔部に嵌合固定さ
れるとともに後端部は後側の取付板２２の孔部に嵌合固
定した端蓋２６に螺合しである。なお、シリンダ２５の
中間部と端蓋２６には図示しない圧力流体制御装置に接
続してシリンダ２５に圧力流体を供給、排出するボート
２’ｌａ、２７１ｂが形成しである。

シリンダ２５の内部には筒状をなすピストンヘッド２８
がドラム罐１に対し前進後退移動するように移動自在に
挿入してあり、その前端部はシリンダ２５の前端部から
突出している。ここで、シリンダ２５とピストンヘッド
２８によりム＠ｌ’４Ｆ、りの個所）に位置する筒状フ
レーム２９の後端部と、介在板３０および継手３１を介
してボルト３２の締付けにより連結固定してあり、この
ためピストンヘッド２８と筒状フレーム２９とが同軸線
上で連結される。筒状フレーム２９の前端部には押圧体
３３が溶接により固定してあり、この押圧体３３はドラ
ム罐１の周壁に沿った円弧状をなして筒状フレーム２９
の左右両側に水平方向ｉこ延びる押圧面をもったブレー
ド形をなすものである。なお、抑圧体３３はその中心部
に醐状フレーム２９の前端開口と対向する開口３４が形
成しである。筒状フレーム２９の内部には筒状をなすセ
ンサ保持体３５が移動自在に挿入してあり、このセンサ
保持体３５の後端部はピストンロッド３６の前端部とボ
ルト３７を介して連結しである。このピストンロツＦ：
、３６はピストンヘッド２８内を通りその後端部を貫通
し、さらにシリンダ２５内を通り端蓋２６を貫通してシ
リンダ３８内に挿入して軸方向移動可能に設けである。

シリンダ３８は端蓋２６と一体をなすもので、端蓋２６
後部からシリンダ２５の中心軸線に沿って突出形成され
ており、その前端周壁と後端開口には夫々図示しな６い
圧力流体制御装置に接続してシリンダ３８内に圧力流体
を供給、排出するボート３９が形成されている。なお、
前端側にはねじ孔４０にポール４１からなる逆止弁が設
けである。ピストンロッド３６の後端部はシリンダ３８
内に移動可能に挿入する。シリンダ３８とピストンロッ
ド３６によりセンサ移動用の駆動機構を構成する。一方
、センサ保持体３５の内部にはセンサ４２が嵌合固定し
てあり、このセンサ４２はセンサ保持体３５と一諸に軸
方向に前進後退移動する。押圧体３３の開口３４に面し
たセンサ４２の前端部にはキャップ４３が被着しである
。センサ４２の後端部に設けた接続部４４は、筒状フレ
ーム２９とセンサ保持体３５の各壁部に形成した長孔４
５，４６に挿通した図示しない接続線と接続され、この
接続線は図示しない電気装置部に接続しである。なお、
図中４７はセンサ保持体３５の外周部に軸方向に形成さ
れたストローク規制用の溝、４８は筒秋フレーム２９に
取付けられ溝４６に係合するボルト、４９はセンサ保持
体３５に設けたセンサ固定用のボルト、５０は部活フレ
ーム２９に形成されたポルト５０調節用の孔である。ま
た、介在板３０の上部は上側に延長され、この部分には
ピストンヘッド２８移動方向に沿い水平ξこ配置したボ
ルト５ノがナツト５２により締付は固定してあり、この
ボルト５ノは前側の取付板２２の上側に延長した部分に
移動自在ｉと挿通しである。このボルト５１はシリンダ
ヘット２８および筒状フレーム２９の回り止めと軸方向
移動の案内を行なうものである。このようにして検査ユ
ニット２０が構成されている。ここで、超音波発振側と
して用いられる検査ユニット２０では、センサ４２とし
て超音波を発振する機能を有するものが設けられる。超
音波受振用として用いられる検査ユニット２０では、セ
ンサ２０として超音波を受振する機能を備えたものが設
けられる。

しかして、超音波検査装量を用いて検査を行なう場合に
ついて説明する。支持アーム１２は実線で示すようにア
ーム１４．１５がローラコンベア４の両側に位置するよ
うに向きを決めて停止させておく。そして、放射性廃棄
物を封入したセメントを入れたドラム罐１をローラコン
ベア４により搬送して、支持アーム１２が位置する個所
すなわち検査個所にて停止させる。次いで、支持アーム
１２のアーム１４に設けた超音波発振側の検査ユニット
２０とアーム１５に設けた超音波受振側の検査ユニット
２０の夫々の各シリンダ２５において、圧力流体制御装
置によりボート２７ａから圧力流体を供給するとともに
ボート２７ｂから圧力流体を排出する。

シリンダ２５内の流体圧力により各シリンダ２５のｒ文
ｋｐヘッド２８がドラム罐１に向は前進移動し、ｖｘｙ
ｙヘッド２８と一諸に筒状フレーム２９と抑圧体３３が
ドラム罐１に向は前進移動して、抑圧体３３がドラム罐
１の壁部外局面に当接してこの壁部を押圧する。押圧体
３３の押圧面は円弧状をなしているのでドラム罐１壁部
に安定して当接する。押圧体３３の抑圧の外側からの抑
圧によりドラム罐１の壁部がドラム罐ｌの内部に入れた
セメント２の外周面に密着する。このようにして超音波
発振側の検査ユニット２０の抑圧体３３と、超音波受振
側の険食ユニット２０の抑圧体３３が、ドラム罐１の互
に対向する両側の各壁部を押圧してセメント２に密着さ
せる。また、各検査ユニット２０において筒状フレーム
２９の前進移動によリセンサ保持体３５とセンサ４２も
一諸に移動し、この場合ピストンロッド３６も移動する
。

さらに、シリンダ３８において圧力流体制御装置により
圧力流体をボート３９から供給するシリンダ３８内の流
体圧力によりピストンロッド３６が前進移動し、ピスト
ンロッド３６に押されてセンサ保持体３５とセンサ４２
が前進移動して、センサ４２の前端部すなわちキャップ
４３が押圧体３３の開口３４にてドラム［７の壁部外局
面に抑圧接触する。この場合センサ４２は、押圧体３３
に押圧されてセメント２と接触しているドラム罐１の壁
部に接触する。すなわち、ドラム罐１に対する押圧体３
３の押圧位置とセンサ４２接触位置とが同一個所となる
。

特にセンサ４２は押圧体３３の中心にある開口３４にあ
るために、押圧体３３による押圧位置の中心ζこてドラ
ム罐１壁部に接触でき最も適切な接触位置を確保できる
。このようにして超音波発振側の検査ユニット２０のセ
ンサ４２と、超音波受振側の検査ユニット２０のセンサ
４２は、ドラム罐１の両側の壁部において押圧体３３の
押圧位置と同じ位置で接触する。

そして、超音波発振側の検査ユニット２０では、センサ
４２により超音波を発振する。超音波はセンサ４２が接
触しているドラム罐１の壁部を介してセメント２に入射
する。この超音波はセメント２内を直進して透過する。

超音波受振側の検査ユニット２０では、センサ４２がセ
メント２内を透過してきた超音波をドラム罐１の壁部を
介して受振し、センサ４２からは電気装置部に信号を送
る。電気装置ｋｓでは超音波の透過状態によりセメント
２内の亀裂や空洞の・存在を検出する。しかして、押圧
体３３が直接押圧したドラム罐１の壁部の部分は最も確
実且つ安定してセメント２に接触しており、センサ４２
は押圧体３３の押圧位置にてドラム罐１の壁部に接触す
るため化、セメント２と最も良好な状態で抑圧接触して
いる個所で接触することになる。このため、超音波発振
側ではセンサ４２から超音波を良好にセメント２へ入射
でき、超音波送振側ではセメント２をａ過した超音波を
センサ４２で良好に受振できるので、セメント２に対す
る検査を正確に行なえる。しかも押圧体Ｊｓおよびセン
サギャップ４３に加えられる押圧力の大きさも夫々別個
に必要かつ充分な値が得られる。なお、この実施例では
３組の超音波送振側の検査ユニット２ｏ、２ｏを設けて
、セメント２における３個所の検査を行なっている。ま
た、検査終了後はシリンダ２５とシリンダ３８における
圧力流体の供給、排出を制御してピストンヘッド２８と
ピストンロット３６を後退させ、筒状フレーム２９、押
圧体３３およびセンサ４２をドラム罐１から離間させる
。

さらに、圧力流体制御装置によりシリンダ１６に対する
圧力流体の供給、排出を制御して、シリンダ１６に設け
たピストンロッド１７を後退移動させる。これにより支
持アーム１２はローラコンベア４をまたいでいた位置か
ら支持軸１０を中心として９０の角度で回動させる。第
２図および第３図の２点鎖線は支持アーム１２を９０の
角度で回動した位置を示している。そして、前述した場
合と同様な操作によりドラム罐１内のセメント２に対し
て超音波検査を行なう。

これにより前述の場合とは９０の角度をもって異なった
位置で検査を行なう。検査後はシリンダ１６のピストン
１７を前進移動させることにより、支持アーム１２を９
０の角度で回動させ元の位置で停止させる。

そして、検査を終了したドラム罐１はローラコンベア４
により検査位置から前側へ搬送する。

このようにして検査しようとする多数のドラム罐１を順
次搬送しながらセメント２の検査を行なう。

なお、前述した実施例では検査ユニットを備えた支持ア
ームを回動してドラム罐に対する検査位置の移動を行な
っているが、Ｃれに限らず例えばコンベアの途中に回転
テーブルを設けるとともに回転テーブルの両側に検査ユ
ニットを備えたアームを夫々固定して設け、回転テーブ
ル上にドラム罐を載せて回動させるようにしても良い。

また、検査ユニットにおける筒状フレームおよびセンサ
を移動させる機構は実施例に限定されない。検査ユニッ
トはアームに３組設けることに限らず、例えば上下移動
される１組の検査ユニットを設けるようにしても艮い。

被検査物としては放射性廃棄物を封入したセメントをド
ラム罐に入れたものに限定されない。被検査物を搬送す
る機構はローラコンベアに限らず、ベルトコンペアなど
を用いることができる。

本発明の容器内に封入した物品の超音波検査装置は以上
説明したように、被検査物を搬送する過程で検査を行な
うので容易且つ能率的に超音波比よる検査を行なえ、ま
た容器を内部物品に対して押圧する位置とセンサを容器
に接触させる位置とを一致させることにより、超音波を
物品に良好に透過させて正確な検査を行なえる。

しかも抑圧体およびセンサキャップに加えられる押圧力
の大きさを夫々別個に必要かつ充分な値が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の検査装置の一実施例を示す正面図、第
２図は同側面図、第３図は同平面図、第４図は検査ユニ
ットを示す下半部を雀略した正面図、第５図は同縦断側
面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 容器内暑こ封入した物品に超音波を透過させて検査を行
   なう装置において、前記容器を搬送する搬送路の両側に
   これを挾んで互に対向する一対のアームを設け、これら
   のアームの一方に超音波発振側の検査ユニットを設ける
   とともに他方に超音波受振側の検査ユニットを設けてな
   り、これら検査ユニットは、駆動機構により前記容器に
   対し前進後退移動される筒状フレームと、この簡秋フレ
   ームの前端部外側に取付けられ前記筒状フレームの前進
   移動時に前記容器を外側から押圧する抑圧体と、前記筒
   状フレームの内部に移動可能に設けられて駆動機構によ
   り前後移動され且つ前記筒状フレームの開口から前記抑
   圧体の中心部にて前記容器の外周面に圧接して前記物品
   に超音波を発振しあるいは前記物品を透過した超音波を
   受振するセンサとを有してなる容器内に封入した物品の
   超音波検査装置。