DE69126329T2 - Verfahren und vorrichtung zur laser-ultraschallfehlerprüfung - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur laser-ultraschallfehlerprüfung

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Description

    Technisches Feld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überprüfung bei modernen thermischen Reaktoren, schnellen Brütern, Leichtwasserreaktoren, Anlagenausrüstung und anderen Ausrüstungen im allgemeinen. Insbesondere betrifft sie ein Laserverfahren zur Ultraschalldetektion und Vorrichtungen hierfür, die bei der Serviceinspektion angewandt werden können sowie bei der kontinuierlichen überwachung von im Betrieb zu überwachenden Gegenständen.
    • Stand der Technik
  • Nach den zum Stand der Technik gehörenden Ultraschall- Inspektionsverfahren werden Defekte wie Risse und dgl. dadurch überprüft, daß direkt Laserstrahlen aus Laservorrichtungen zur Ultraschallerzeugung und aus Laservorrichtungen zur Ultraschallfeststellung auf die Oberfläche eines zu inspizierenden Gegenstands aus metallischem Material oder dergleichen gestrahlt werden. In Fig. 4, die ein Beispiel einer mit Ultraschall arbeitenden Defektfeststellung nach dem Stand der Technik zeigt, weist das System eine Laservorrichtung 1 zur Ultraschallerzeugung, eine Laservorrichtung 2 zur Ultraschallfeststellung, einen Ultraschallerzeugungslaserstrahl 3 und einen Ultraschallfeststellungslaserstrahl 4 auf. In Fig. 4 bezeichnet das Bezugszeichen 5 ein zu überprüfendes Objekt, 6 einen Riß und 7 eine Ultraschallwelle.
  • In Fig. 4 wird ein Laserstrahl 3 zur Ultraschallerzeugung in Impulsform mit einer hohen Energie von einigen 10 bis mehreren hundert mJ von der Ultraschall-Laservorrichtung 1 emittiert, um die Oberfläche des zu überprüfenden Gegenstands 5 wiederholt zu bestrahlen und aufzuheizen, um dadurch die Ultraschallwelle 7 zu erzeugen, indem in dem Körper eine thermische Belastung veranlaßt wird. Dann wird ein kontinuierlicher Ultraschallfeststellungslaserstrahl 4 mit einer niedrigen Energie von einigen mJ von der Laservorrichtung 2 zur Ultraschallfeststellung auf die Oberfläche des Gegenstandes 5 emittiert, zur Entdeckung einer kleinen Vibration, die an der Oberfläche des zu überprüfenden Gegenstands 5 auftritt. Diese Vibration wird erzeugt, wenn die von dem Ultraschallerzeugungslaserstrahl 3 erzeugte Ultraschallwelle 7 die Oberfläche des Gegenstandes 5 nach einer Reflexion von einem Riß 6 oder dergleichen erreicht.
  • Bei den zum Stand der Technik gehörenden Laserverfahren zur Ultraschallfehlerüberprüfung, bei denen sowohl der Laserstrahl zur Ultraschallerzeugung als auch der Laserstrahl zur Ultraschallfeststellung direkt auf die Oberfläche eines zu inspizierenden Gegenstands gerichtet werden, gibt es die folgenden ernsten Probleme, bevor die Verfahren in die Praxis umgesetzt werden, was gegenwärtig ihre breite Anwendung hindert.
  • Eines der Probleme liegt darin, daß bei der Entdeckung von Ultraschallsignalen, die von einem Gegenstand durch die Laservorrichtung zur Ultraschallfeststellung zurückkehren, wenn der Gegenstand Unregelmäßigkeiten oder Wellen auf seiner Oberfläche aufweist, wie dies bei den meisten Gegenständen der Fall ist, oder wenn die Reflexionsfähigkeit für Licht schlecht ist, der von dem Gegenstand reflektierte Laserstrahl gestreut oder abgeschwächt ist, was es verhindert, daß für eine wirksame Messung erforderliche ausreichende Lichtmengen die Laservorrichtung zur Ultraschallfeststellung erreichen, was ggf. ihre Ultraschallfeststellung unmöglich macht.
  • Ein weiteres Problem liegt darin, daß dann, wenn in einem durch Verwendung eines Ultraschall erzeugenden Laserstrahls zu überprüfenden Gegenstand eine intensive Ultraschallwelle erzeugt werden muß, auch die Leistung des Ultraschall erzeugenden Laserstrahls vergrößert werden muß, was jedoch möglicherweise dazu führt, daß die Oberfläche des Gegenstands bei der Vergrößerung der Leistung verbrannt wird.
  • Ein weiteres Problem liegt darin, daß unabhängig von dem Bestrahlungswinkel eines Laserstrahls zur Ultraschallerzeugung gegenüber der Oberfläche des zu überprüfenden Gegenstands der größte Teil der auf diese Weise in dem zu überprüfenden Gegenstand induzierten Ultraschallwelle sich in der Richtung senkrecht zu dessen Oberfläche fortpflanzt, was daher nur eine vertikale Rißentdeckung möglich macht, aber die Winkelstrahlentdeckung hindert, die bei der Rißüberprüfung mit Ultraschall wichtig ist.
  • Weiterhin gibt es ein Problem, daß dann, wenn es auf der Oberfläche des zu inspizierenden Gegenstands eine undurchlässige Flüssigkeit gibt, beispielsweise geschmolzenes metallisches Natrium oder dergleichen, das den Durchlaß des Laserstrahls durch sich verhindert, oder wenn das zu überprüfende Objekt aus einem Material besteht, das eine leichte Erzeugung einer Ultraschallwelle mit einem Laserstrahl verhindert, die Ultraschallfeststellung auf einen solchen Gegenstand nicht angewandt werden kann.
    • Offeubarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, die oben erwähnten dem Stand der Technik innewohnenden Probleme zu lösen.
  • Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist es, ein Laserverfahren zur Ultraschallfehlerfeststellung und eine Vorrichtung hierfür vorzusehen, die das Verbrennen der Oberfläche des zu inspizierenden Gegenstands verhindern können und die Winkelstrahlmethode für die Ultraschallfehlerfeststellung vorsehen können, und die ebenso für ein solches zu inspizierendes Objekt vorteilhaft sind, das Unregelmäßigkeiten der Oberfläche, schlechte Reflexionsfähigkeit für Licht aufweist, oder bei solchen Fällen, wo eine undurchlässige Flüssigkeit, die die übertragung der Laserstrahlen verhindert, auf der Oberfläche des zu inspizierenden Gegenstands vorhanden ist, oder wo der zu inspizierende Gegenstand aus solchen Materialien besteht, die die Erzeugung von Ultraschallwellen mit Laserstrahlen verhindern.
  • Das Laserverfahren zur Ultraschallfehlerfeststellung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt folgende Schritte: eine Reflektor/Vibratorplatte wird mit einem Laserstrahl zur Ultraschallerzeugung bestrahlt, zur Erzeugung einer Ultraschallwelle in der Reflektor/Vibratorplatte; die auf diese Weise erzeugte Ultraschallwelle wird zu einem zu inspizierenden Gegenstand gesandt; an der Reflektor/Vibratorplatte wird eine reflektierte Ultraschallwelle empfangen, die an einem Fehler wie beispielsweise einem Riß oder dergleichen innerhalb des zu inspizierenden Gegenstands reflektiert wird; und mit einem Laserstrahl zur Ultraschallfeststellung wird eine Vibration festgestellt, die als Reaktion auf die reflektierte Ultraschallwelle in der Reflektor/Vibratorplatte induziert wird.
  • Die Laservorrichtung zur Ultraschallfehlerfeststellung nach der vorliegenden Erfindung enthält: eine Laservorrichtung zur Ultraschallerzeugung zum Emittieren eines Ultraschall erzeugenden Laserstrahls; eine Reflektor/Vibratorplatte zur Erzeugung einer Ultraschallwelle als Reaktion auf die Bestrahlung mit dem Laserstrahl sowie zur Induzierung einer Vibration darin als Reaktion auf eine zu ihr zurückkehrende Ultraschallwelle; und eine Laservorrichtung zur Ultraschallfeststellung zum Bestrahlen der Reflektor/Vibratorplatte mit einem Laserstrahl sowie zum Feststellen eines reflektierten Laserstrahls, der durch die Vibration moduliert ist, die in der Reflektor/Vibratorplatte induziert wird, wobei die durch die Vibration der Reflektor/Vibratorplatte erzeugte Ultraschallwelle an das zu inspizierende Objekt angelegt wird und die von dem zu inspizierenden Objekt zurückkehrende reflektierte Ultraschallwelle von der Reflektor/Vibratorplatte empfangen wird.
  • In der vorliegenden Erfindung wird die Reflektor/Vibratorplatte mit einem Laserstrahl in einer Impulsform bestrahlt, der von der Laservorrichtung zur Ultraschallerzeugung emittiert wird, in der Reflektor/Vibratorplatte wird eine Ultraschallwelle erzeugt, und die auf diese Weise erzeugte Ultraschallwelle wird zu dem zu inspizierenden Gegenstand gesandt. Die Reflektor/Vibratorplatte empfängt die von dem Fehler, beispielsweise einen Riß oder dergleichen, reflektierte Ultraschallwelle, und die darin induzierte Vibration wird von einem kontinuierlichen Laserstrahl aus der Laservorrichtung zur Ultraschallfeststellung festgestellt.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nun weiter im einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:
  • Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm des Prinzips der Erfindung;
  • Fig. 2 ein Diagramm, das eine schematische Anordnung einer Laservorrichtung zur Ultraschallfehlerfeststellung zeigt, das die Erfindung enthält, angewandt auf die Inspektion eines Druckrohrs in einem thermischen Reaktor;
  • Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 2 eingekreisten Teiles; und
  • Fig. 4 ein Diagramm, das ein zum Stand der Technik gehörendes Ultraschall Fehlerfeststellungsverfahren illustriert.
    • Beste Ärt der Ausführung der Erfindung
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Fig. 1 illustriert das Prinzip der Erfindung, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 4 für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und das Bezugszeichen 8 eine Reflektor/Vibratorplatte bezeichnet.
  • Die Reflektor/Vibratorplatte 8 in Fig. 1 weist einen in Spiegelqualität polierten Abschnitt zur Aufnahme eines Laserstrahls 4 zur Ultraschallfeststellung und einen matt bearbeiteten Abschnitt zum Empfang eines Laserstrahls 3 zur Ultraschallerzeugung auf ihrer Oberfläche auf. Der spiegelbearbeitete Abschnitt verbessert die Laserstrahlreflexion, und der matt bearbeitete Abschnitt besteht aus einem Material, das leicht eine thermische Belastung durch eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl verursacht und darin eine Ultraschallwelle erzeugt.
  • Durch die Laservorrichtung 1 zur Ultraschallerzeugung wird ein Laserstrahl 3 hoher Energie zur Ultraschallerzeugung in Impulsform auf die Oberfläche der Reflektor/Vibratorplatte 8 gestrahlt, und als Reaktion auf ein wiederholtes Aufheizen der Oberfläche durch die Strahlung erzeugt eine sich darin ergebende thermische Belastung eine Ultraschallwelle 7. Die auf diese Weise erzeugte Ultraschallwelle 7 pflanzt sich in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche der Reflektor/Vibratorplatte 8 fort und wird in einen zu inspizierenden Gegenstand 5 übertragen. Wenn ein Fehler, beispielsweise ein Riß 6, in dem Gegenstand 5 vorhanden ist, wird die Ultraschallwelle 7 daran reflektiert und kehrt zu der Reflektor/Vibratorplatte 8 zurück, um darin eine kleine Vibration zu verursachen. Das Vorhandensein des Fehlers des Risses 6 kann durch Feststellen der auf diese Weise induzierten Vibration mit einem Laserstrahl 4 zur Ultraschallfeststellung entdeckt werden, der von einer Laservorrichtung 2 zur Ultraschallfeststellung emittiert wird.
  • Fig. 2 illustriert eine schematische Anordnung einer Laservorrichtung zur Ultraschallfehlerfeststellung nach der vorliegenden Erfindung, angewandt auf die Überprüfung eines Druckrohrs in einem modernen thermischen Reaktor. Fig. 3 zeigt weiterhin im einzelnen eine vergrößerte Ansicht eines zu der Erfindung gehörenden Abschnitts, der durch die strichpunktierte Linie in Fig. 2 angezeigt ist. Die gleichen Bezugszeichen in der Zeichnung wie in Fig. 1 werden für die gleichen oder ähnliche Teile und Elemente verwendet. Das dargestellte System weist eine Lasereinrichtung 11 zur Ultraschallfehlerfeststellung, ein Druckrohr 12, Spiegel 13, 14, ein abgedichtetes Rohr 15 und eine Gewindestange 16 auf.
  • In dem Druckrohr 12 der Fig. 2 fließt Wasser mit hoher Temperatur und hohem Druck von dem Boden nach oben und simuliert eine Inspektionsbedingung unter Betrieb des modernen thermischen Reaktors.
  • Die Laservorrichtung 1 zur Ultraschallerzeugung und die Laservorrichtung 2 zur Ultraschallfeststellung sind in dem abgedichteten Rohr 15 angeordnet, das mit einem Gas wie Luft oder dergleichen gefüllt ist, um sie gegenüber dem Wasser zu isolieren, und eine Reflektor/Vibratorplatte 8 bildet ein Ultraschallelement zum Senden und Empfangen. Das abgedichtete Rohr 15 ist senkrecht durch eine Gewindestange 16 bewegbar und in das Druckrohr 12 eingesetzt, so daß das abgedichtete Rohr 15 in diesem in einer vorbestimmten Position eingestellt ist. Ein von der Laservorrichtung 1 zur Ultraschallerzeugung emittierter Ultraschall erzeugender Laserstrahl 3 wird von dem Spiegel 13 reflektiert und dann auf die Reflektor/Vibratorplatte 8 gestrahlt. Ein Teil des Ultraschall erzeugenden Laserstrahls 3, der von der Reflektor/Vibratorplatte 8 reflektiert wird, wird gestreut und auf null abgeschwächt, während der größte Teil des Ultraschall erzeugenden Laserstrahls 3 absorbiert wird und wiederholt die Reflektor/Vibratorplatte 8 aufheizt, zur Erzeugung einer thermischen Belastung in dieser, wodurch eine sich aus der thermischen Belastung ergebende Ultraschallwelle 7 erzeugt wird. Die in der Reflektor/Vibratorplatte 8 erzeugte Ultraschallwelle 7 pflanzt sich in Wasser in der Richtung senkrecht zu deren Oberfläche fort, wird dann in das Material des Druckrohrs 12 übertragen und von einem Fehler, beispielsweise einem Riß oder dergleichen, reflektiert, wenn ein solcher in dem Druckrohr 12 vorhanden ist. Dann kehrt die reflektierte Welle zu der Reflektor/Vibratorplatte 8 zurück und verursacht in dieser eine kleine Vibration.
  • Andererseits wird ein von der Laservorrichtung 2 zur Ultraschallfeststellung emittierter Ultraschall feststellender Laserstrahl 4 von dem Spiegel 14 reflektiert und auf die Reflektor/Vibratorplatte 8 gerichtet. Der Laserstrahl 4 zur Ultraschallfeststellung wird von der Reflektor/Vibratorplatte 8 nach seiner Modulation in dieser reflektiert und kehrt über den Spiegel 14 zu der Ultraschall feststellenden Laservorrichtung 2 zurück. Dann werden durch eine analytische Verarbeitung in der Laserfeststellungsvorrichtung 11 Ultraschallsignale entdeckt, um es zu ermöglichen, daß die Fehlerinspektion durchgeführt werden kann.
  • Der Ultraschall erzeugende Laserstrahl 3 ist in Impulsform mit großer Energie von einigen 10 bis hundert mJ, und im allgemeinen wird ein YAG (Yttrium Aluminium Granat) Laser für die Oszillation verwendet. Weiterhin ist der Ultraschall feststellende Laserstrahl 4 in kontinuierlicher Wellenform mit einer Energie von einigen mJ und im allgemeinen wird ein Helium-Neon Laser für die Oszillation verwendet.
  • Wie oben erwähnt ist die Reflektor/Vibratorplatte 8 so vorbereitet, daß sie einen spiegelbearbeiteten Oberflächenabschnitt aufweist, wo der Ultraschall feststellende Laserstrahl 4 auftrifft, sowie einen matt bearbeiteten Oberflächenabschnitt, wo der Ultraschall erzeugende Laserstrahl 3 auftrifft. Der spiegelbearbeitete Oberflächenabschnitt weist eine Oberflächenrauhigkeit unter einem µm auf, zur Schaffung einer verbesserten Reflexion des Laserstrahls, und der matt bearbeitete Oberflächenabschnitt erleichtert die Absorption von Wärmeenergie und verhindert eine Reflektion von dieser Stelle. Das Material der Reflektor/Vibratorplatte 8 ist vorzugsweise aus einem Material, das Laserstrahlen reflektiert, und erzeugt eine Ultraschallwelle aufgrund der thermischen Belastung, wenn es mit einem Laserstrahl bestrahlt wird. Das Material ist vorzugsweise Metall, nichtrostender Stahl, Eisen, Kupferlegierung, Chrom und dergleichen unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit, der Kosten, der Möglichkeit der Bearbeitung, des Widerstands gegen hohe Temperatur und hohen Druck, Strahlung und dergleichen.
  • Obwohl in der dargestellten Ausführungsform der Erfindung die Reflektor/Vibratorplatte 8 schräg gegenüber der Oberfläche des Druckrohrs 12 angeordnet ist, um dadurch eine Ultraschallinspektion mit Winkelstrahl zu ermöglichen, kann sie auch parallel zu der Oberfläche des Druckrohrs 12 angeordnet werden, um eine senkrechte Ultraschallentdeckung durchzuführen.
  • Weiterhin kann ein geeignetes optisches für Laser geeignetes Faserübertragungsmedium zur übertragung des Ultraschall erzeugenden Laserstrahls 3 und des Ultraschall feststellenden Laserstrahls 4 zwischen der Laservorrichtung 1 zur Ultraschallerzeugung bzw. der Laservorrichtung 2 für die Ultraschallfeststellung und der Reflektor/Vibratorplatte 8 verwendet werden.
  • In der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung wird es vorgezogen, eine Lücke zwischen der Reflektor/Vibratorplatte 8 und einem zu inspizierenden Objekt mit einer Substanz wie beispielsweise Wasser, Öl, geschmolzenes metallisches Natrium oder dgl. zu füllen, das eine leichte Fortpflanzung einer Ultraschallwelle ermöglicht.
  • Wie oben erwähnt, sieht die vorliegende Erfindung viele Vorteile und Vorzüge vor, die im folgenden beschrieben werden.
  • Das Laserverfahren zur Fehlerfeststellung mit Ultraschall wird selbst bei solchen zu untersuchenden Gegenständen anwendbar, die Unregelmäßigkeiten an ihren Oberflächen oder eine schlechte Reflexionsfähigkeit für die Ultraschall feststellenden Laserstrahlen aufweisen, was bislang der Grund für die Unmöglichkeit der Überprüfung durch den Stand der Technik gewesen ist, da nach der vorliegenden Erfindung die von dem Fehler, beispielsweise Rissen, in dem zu inspizierenden Gegenstand reflektierte Ultraschallwelle weiter zu der Reflektor/Vibratorplatte 8 gesandt wird und dann die darin auf diese Weise erzeugte mechanische Vibration von dem Ultraschall feststellenden Laserstrahl entdeckt wird. Weiterhin würde im Falle eines zu inspizierenden Objekts mit einer in Abhängigkeit von der Stelle der Inspektion unterschiedlichen Oberflächenreflexionsfähigkeit selbst bei einem Laserstrahl zur Ultraschallfeststellung mit einer ausreichenden Reflexionsintensität der Wert der Ultraschallfeststellung sich ändern, was einen Fehler bei einer stabilen Inspektion im Stand der Technik veranlaßt. Jedoch wird nach der vorliegenden Erfindung der Ultraschall feststellende Laserstrahl auf die gleiche Position der Reflektor/Vibratorplatte angewandt, so daß man daher stabile Inspektionsdaten erhalten kann.
  • Zusätzlich gibt es keine Möglichkeit, das zu inspizierende Objekt zu verbrennen, obwohl die Reflektor/Vibratorplatte 8 selbst beschädigt wird, selbst wenn ein intensiver Ultraschall erzeugender Laserstrahl verwendet wird. Das Brennen der Reflektor/Vibratorplatte beeinträchtigt die Inspektion selbst nicht, wenn es nicht zu übertrieben ist, und wenn es zu stark ist, kann sie als Ersatzteil ersetzt werden. Weiterhin ist es nach dem Verfahren des Standes der Technik sehr schwierig, eine stabile Inspektion selbst dann durchzuführen, wenn ein Ultraschall erzeugender Laserstrahl mit einer konstanten Energie auf das zu inspizierende Objekt angewandt wird, da die Intensität einer darin zu erzeugenden Ultraschallwelle in Abhängigkeit von einem sich ändernden Energieabsorptionskoeffizienten mit Änderungen in verschiedenen Oberflächenbedingungen sich ändert. Im Gegensatz hierzu kann man nach der vorliegenden Erfindung unabhängig von den Oberflächenbedingungen des zu inspizierenden Objekts eine Ultraschallwelle mit konstanter Intensität erhalten, was eine stabile Inspektion gewährleistet. Weiterhin kann eine gewünschte Intensität einer Ultraschallwelle mit einem minimalen Aufwand an Laserenergie erzeugt werden, wenn die Oberfläche der Reflektor/Vibratorplatte 8, die den Ultraschall erzeugenden Laserstrahl empfängt, eine solche Oberflächenbeschaffenheit aufweist, daß die Reflexion minimiert und die Energieabsorption zur Verbesserung eines Ultraschall Austauschkoeffizienten maximiert wird.
  • Durch einfaches Anordnen der Reflektor/Vibratorplatte 8 schräg gegenüber der Oberfläche des zu inspizierenden Objekts läßt sich durch die vorliegende Erfindung ein Inspektionsverfahren mit Ultraschall-Winkelstrahl verwirklichen, was im Stand der Technik unmöglich ist.
  • Wenn man berücksichtigt, daß in dem Druckrohr 12 ein undurchlässiges flüssiges metallisches Natrium anstelle von Wasser bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung fließt, so ist es nach dem zum Stand der Technik gehören Verfahren nicht möglich, eine Ultraschallinspektion durchzuführen, da der Ultraschall erzeugende Laserstrahl durch das flüssige metallische Natrium blockiert wird. Jedoch ermöglicht das Vorsehen der Reflektor/Vibratorplatte 8 nach der vorliegenden Erfindung, daß die Fehlerfeststellung mit Hilfe des Ultraschalls und des Lasers angewandt wird, selbst bei solchen zu inspizierenden Gegenständen, die auf ihrer Oberfläche eine Flüssigkeit haben, die den Ultraschall erzeugenden Laserstrahl nicht durchlassen.
  • Da für die Reflektor/Vibratorplatte 8 irgendein für die Erzeugung einer Ultraschallwelle mit einem Ultraschall erzeugenden Laserstrahl geeignetes Material ausgewählt werden kann, läßt sich eine Ultraschall Fehlerfeststellung mit Hilfe eines Lasers auf irgendein zu inspizierendes Objekt anwenden, das aus einem Material besteht, das Schwierigkeiten bei der Erzeugung einer Ultraschallwelle mit einem Ultraschall erzeugenden Laserstrahl bereitet.
  • Mit solch vielfältigen Vorteilen und Vorzügen, wie sie von der Erfindung verwirklicht werden, findet die Lasermethode der Ultraschallfehlerfeststellung, deren Anwendung auf einen sehr begrenzten Typ von zu inspizierenden Objekten begrenzt war, ausgedehnte Anwendungsfelder.
  • Insbesondere wurde es möglich, daß ein Nuklearreaktor, die zugehörenden Ausrüstungen, Rohrleitungen, zu überprüfenden Geräte und dgl., während des Betriebs kontinuierlich überwacht und inspiziert werden, wodurch wesentlich zu der Verbesserung der Sicherheit bei dem Betrieb von Nuklearanlagen beigetragen wird.

Claims (7)

1. Ein Laserverfahren für Ultraschallfehlernachweis, umfassend die Schritte:
des Erzeugens einer Ultraschallwelle in einem Reflektor-/Schwingungserzeugermittel durch Bestrahlen des besagten Reflektor-/Schwingungserzeugermittels mit einem Ultraschallwellen erzeugenden Laserstrahl;
des Übertragens der auf diese Weise erzeugten Ultraschallwelle auf ein zu prüfendes Objekt;
des Empfangens durch das besagte Reflektor/Schwingungserzeugermittel einer reflektierten Ultraschallwelle, die durch eine defekte Stelle wie einen Fehler u. dgl. innerhalb des besagten Objekts reflektiert wird; und
des Nachweisens mit Hilfe eines Ultraschallwellen nachweisenden Laserstrahls einer in dem besagten Reflektor/Schwingungserzeugermittel als Reaktion auf die durch das besagte Reflektor-/Schwingungserzeugermittel reflektierte Ultraschallwelle erzeugten Schwingung.
2. Eine Laservorrichtung für Ultraschallfehlernachweis, umfassend:
eine Ultraschallwellen erzeugende Laservorrichtung zum Abgeben eines Ultraschallwellen erzeugenden Laserstrahls;
ein Reflektor-/Schwingungserzeugermittel zum Erzeugen einer Ultraschallwelle bei Bestrahlung des besagten Mittels mit einem Laserstrahl und zum in Schwingung versetzen bei Empfang einer Ultraschallwelle auf dem besagten Mittel; und
eine Laservorrichtung für Ultraschallnachweis zum Abgeben eines Laserstrahls zwecks Bestrahlung des besagten Reflektor-/Schwingungserzeugermittels und zum Nachweisen eines von dem besagten Reflektor-/Schwingungserzeugermittel reflektierten Laserstrahls, wobei der besagte reflektierte Laserstrahl durch eine Schwingung in dem besagten Reflektor-/Schwingungserzeugermittel moduliert wird,
wobei eine durch die Schwingung des besagten Reflektor-/Schwingungserzeugermittels erzeugte Ultraschallwelle einem zu prüfenden Objekt zugeführt wird; und
durch das besagte Reflektor/Schwingungserzeugermittel eine von dem besagten zu prüfenden Objekt ausgehende reflektierte Ultraschallwelle empfangen wird.
3. Eine Laservorrichtung für Ultraschallfehlernachweis nach Anspruch 2, bei der der besagte Ultraschallwellen erzeugende Laserstrahl und der besagte Ultraschallwellen nachweisende Laserstrahl jeweils durch reflektierende Spiegel an das besagte Reflektor-/Schwingungserzeugermittel übertragen werden.
4. Eine Laservor richtung für Ultraschallfehlernachweis nach Anspruch 2, bei der der besagte Ultraschallwellen erzeugende Laserstrahl und der besagte Ultraschallwellen nachweisende Laserstrahl durch eine Optikfaser an das besagte Reflektor-/Schwingungserzeugermittel übertragen werden.
5. Eine Laservorrichtung für Ultraschallfehlernachweis nach Anspruch 2, bei der das besagte Reflektor/Schwingungserzeugermittel aus einem metallischen oder keramischen Werkstoff gefertigt ist.
6. Eine Laservorrichtung für Ultraschallfehlernachweis nach Anspruch 2, bei der das besagte Reflektor/Schwingungserzeugermittel einen Bereich mit matter Oberfläche umfaßt, der von einem Ultraschallwellen erzeugenden Laserstrahl bestrahlt wird, sowie einen Bereich mit hochglanzpolierter Oberfläche, der von einem Ultraschallwellen nachweisenden Laserstrahl bestrahlt wird.
7. Eine Laservorrichtung für Ultraschallfehlernachweis nach Anspruch 2, bei der
das besagte zu prüfende Objekt ein Druckrohr ist;
das besagte Reflektor-/Schwingungserzeugermittel eine Einheit zum Übertragen/Empfangen von Ultraschallwellen einer abgedichteten, innerhalb des besagten Druckrohrs in axialer Richtung beweglich angeordneten Röhre ist; und bei der
der besagten Einheit zum Ubertragen/Empfangen von Ultraschallwellen ein Laserstrahl zugeführt wird.
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