JP2002148243A - 超音波探傷装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 付随作業を含めて走査における能率および精
度を格段に向上させ、しかも検出感度を良好に保持でき
るようにした超音波探傷装置を提供することである。 【解決手段】 処理装置は、超音波探傷を行う前に、第
１および第２の探触子保持器に設けられた零点検出用セ
ンサーからの検出信号に基づいて探傷対象のロータの大
きさによって異なる走査距離をラジアンに変換する。そ
して、第１および第２の探触子保持器に保持された超音
波探触子からの検出信号をデータ処理し、表示装置にそ
の結果を表示する。これにより、探傷するロータの大き
さによらず探傷データの零点の設定が容易に行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンのロ
ータホイールの羽根植込み部に発生したクラック等の欠
陥を検査する超音波探傷装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気タービンではタービン運転中、ロー
タの回転に伴って強大な遠心力が作用するので、ロータ
ホイールの羽根が植え込まれている羽根植込み部に過大
な応力及び振動が生じ、そこにクラックが発生すること
がある。このため、ロータホイールの羽根植込み部につ
いては、定期検査において非破壊検査法、特に超音波探
傷法による検査が実施されている。この検査では、超音
波探触子の走査は羽根が取り付けられいるロータホイー
ルの全周にわたって行われる。

【０００３】図１０は、検査のためにタービン車室から
取り出したロータの一例を示す斜視図である。ロータ１
には、それぞれのロータホイール２に多数の羽根３が環
状列をなして装着されている。その装着部が羽根植込み
部５である。一列の羽根３が植込まれるロータホイール
２と他の列の羽根３が植込まれるロータホイール２とは
互いに接近し、超音波探触子による検査は、超音波探触
子をロータホイール２の表面に接触させて行う。従っ
て、超音波探触子による走査は羽根３に阻まれてすべて
思いどおりにはできない。

【０００４】また、図１１はロータホイール２の超音波
探傷のために超音波探触子を全周走査によって操作する
様子を示すロータの一部切欠斜視図である。超音波探触
子４はロータホイール２の一方の側面に置かれ、そこか
ら超音波ビームＵをロータホイール２の羽根植込み部５
に向けて入射させる。この超音波ビームＵは図１２
（ａ）（ｂ）に示すように、羽根植込み部５に達して、
もしそこに軸方向のクラック６が存在すれば、超音波ビ
ームＵがその軸方向のクラック６で反射され、反射波が
超音波ビームＵを発した超音波探触子４に到達すること
で、欠陥として検知される。この走査はロータホイール
２の全周にわたって行い、また一方の側面での走査と同
様な方法で反対側の側面でも実施する。

【０００５】また、反射エコーが検知された場合、さら
に詳細な検査を行うために図１３に示すように、送波用
超音波探触子４ａおよび受波用超音波探触子４ｂを配置
して再度全周にわたって走査する。送波用超音波探触子
４ａから発せられた超音波ビームＵは図１４（ａ）
（ｂ）に示すように、羽根植込み部５に達し、軸方向の
クラック６で反射され、この反射波Ｕ´が受波用超音波
探触子４ｂに到達することにより欠陥として検知され
る。この方法はピッチキャッチ法と呼ばれており、高感
度で内部の欠陥を検出することが可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した検
査を自動化して行うときに問題となるのは、探傷位置の
制御である。すなわち、探傷により指示エコーが検出さ
れた場合には、その位置を特定する必要があり、探傷に
おける正確な位置の制御が課題となっている。

【０００７】また、探傷するタービンロータの大きさ、
形状はそれぞれ異なっており、また、段落により羽根の
枚数も異なることから、探傷位置を正確に知るために
は、それらの違いを考慮した上で正確な探傷位置を示す
ように設定できるものでなければならない。

【０００８】従来の方法では、有効ビーム路程は計算に
より求めた羽根植込み部５の第１フック部周辺に限られ
ている。そのため、そのビーム路程外に現れたエコーに
ついては無視しているのが現状であり、羽根植込み部５
内を反射して検出された傷エコーは見落とす可能性があ
る。

【０００９】検出した指示エコーの評価について、従来
ではそれが錆や孔食によるものか、割れ欠陥によるもの
かの識別が難しく、割れ欠陥とした場合の大きさの評価
についても検査員の経験によるところが大きく困難なも
のである。また、検査の評価はＡスコープを用いてお
り、波形の波高値のみを評価の対象としていたので、そ
の判定は検査員の技量に左右され、記録も数値でしか残
らないので見た目にわかりにくい。

【００１０】ロータホイール２の超音波探傷は蒸気ター
ビンの定期点検期間中に、たとえば３本ないし４本ロー
タ１の全段落について検査する必要があるが、能率の面
で劣る現状の装置では点検期間中という限られた時間に
すべて検査できないこともあり、走査において無駄な時
間を費やさず、能率よく作業を進めることが求められて
いる。

【００１１】本発明の目的は、付随作業を含めて走査に
おける能率および精度を格段に向上させ、しかも検出感
度を良好に保持できるようにした超音波探傷装置および
方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
超音波探傷装置は、ロータのロータホイールの両側面に
前記ロータホイールを挟んで互いに向き合いかつ前記ロ
ータの外周部に沿って周方向に移動可能に設けられた第
１および第２の探触子保持器と、前記第１および第２の
探触子保持器に２個ずつ設けられ前記ロータホイールの
羽根植込み部に生じた欠陥を検出する超音波探触子と、
前記第１および第２の探触子保持器の双方を前記ロータ
ホイールの羽根を超えた位置で互いに結ぶように設けら
れ前記ロータホイールの両側面で前記第１および第２の
探触子保持器を連動して動作させるリンク機構と、前記
第１または第２の探触子保持器に設けられ前記タービン
ホイールの羽根のうち零点としたい羽根に貼られた反射
板を検知する零点検出用センサーと、前記零点検出用セ
ンサーからの検出信号に基づいて探傷対象のロータの大
きさによって異なる走査距離をラジアンに変換すると共
に前記超音波探触子からの検出信号をデータ処理する処
理装置と、前記処理装置で処理された結果を表示する表
示装置とを備えたことを特徴とする。

【００１３】請求項１の発明に係わる超音波探傷装置に
おいては、処理装置は、超音波探傷を行う前に、第１ま
たは第２の探触子保持器に設けられた零点検出用センサ
ーからの検出信号に基づいて探傷対象のロータの大きさ
によって異なる走査距離をラジアンに変換する。そし
て、第１および第２の探触子保持器に保持された超音波
探触子からの検出信号をデータ処理し、表示装置にその
結果を表示する。これにより、探傷するロータの大きさ
によらず探傷データの零点の設定が容易に行える。

【００１４】請求項２の発明に係わる超音波探傷装置
は、請求項１の発明において、前記処理装置は、前記超
音波探触子から得られた探傷データをＢスコープで表示
するデータ処理を行った後、あらかじめ調査された当該
段落の羽根群の数、各群内の羽根枚数および前記零点検
出用の反射板を貼付した羽根が第何群の何番目かに基づ
いて３６０度を全羽根枚数で等分し、前記羽根の群境界
位置および前記羽根の境界位置を算出し、前記表示装置
は前記羽根の群境界位置および前記羽根の境界位置に関
連付けて前記探傷データを表示することを特徴とする。

【００１５】請求項２の発明に係わる超音波探傷装置に
おいては、請求項１の発明の作用に加え、各超音波探触
子から得られた探傷データをＢスコープで表示するデー
タ処理を行った後、あらかじめ調査された当該段落の羽
根群の数、各群内の羽根枚数および零点検出用の反射板
を貼付した羽根が第何群の何番目かにより、羽根の群境
界および羽根の境界をそれぞれ表示する。探傷結果のＢ
スコープに群境界および羽根境界のラインを表示させる
ので、指示エコーを検出した場合には、それがどの段落
のどの位置にあるか容易に評価できる。

【００１６】請求項３の発明に係わる超音波探傷装置
は、請求項１の発明において、前記処理装置は、前記ロ
ータホイールを挟んで向かい合う超音波探触子のＢスコ
ープの双方に指示エコーのピーク位置に基づいて割れ状
欠陥の大きさを評価することを特徴とする。

【００１７】請求項３の発明に係わる超音波探傷装置に
おいては、請求項１の発明の作用に加え、各超音波探触
子から得られた探傷データをＢスコープで表示するデー
タ処理を行い、ロータホイールを挟んで向かい合う超音
波探触子のＢスコープにおいて、指示エコーのピーク位
置を検討することにより割れ状欠陥の大きさを評価す
る。割れ欠陥を検出した場合には、その大きさを評価す
る上で、第１フック部を貫通する大きさがあるか否かを
容易に判定できる。

【００１８】請求項４の発明に係わる超音波探傷装置
は、請求項１の発明において、前記処理装置は、各々の
前記超音波探触子から得られた探傷データをＢスコープ
で表示するデータ処理を行い、有効探傷範囲を設定した
後、各走査位置における最大値を半径とする円形グラフ
を作成し、前記表示装置に表示することを特徴とする。

【００１９】請求項４の発明に係わる超音波探傷装置に
おいては、請求項１の発明の作用に加え、超音波探触子
から得られた探傷データをＢスコープで表示するデータ
処理を行い、有効探傷範囲を設定した後、各走査位置に
おける最大値を円形グラフに表示させる。これにより、
当該検査段落のどの位置に欠陥があるかわかるような表
示となる。

【００２０】請求項５の発明に係わる超音波探傷方法
は、ロータのロータホイールの両側面に前記ロータホイ
ールを挟んで互いに向き合うように第１および第２の探
触子保持器を配置し、その第１および第２の探触子保持
器にそれぞれ２個ずつの超音波探触子を設け、前記ロー
タの回転により前記第１および第２の探触子保持器を前
記ロータの外周部に沿って周方向に移動させ、前記超音
波探触子により前記ロータホイールの羽根植込み部に生
じた欠陥を検出する超音波探傷方法において、前記ター
ビンホイールの羽根のうち零点としたい羽根に反射板を
貼付し、前記反射板を検出する零点検出用センサーを前
記第１または第２の探触子保持器に設け、前記ロータを
回転させて前記零点検出用センサによる１回目の前記反
射板の検出から２回目の前記反射板の検出までの走行距
離を求め、前記走査距離をラジアンに変換し、そのラジ
アン変換された前記ロータの１回転の走行距離上に前記
超音波探触子からの探傷データを対応づけて検出するこ
とを特徴とする。

【００２１】請求項５の発明に係わる超音波探傷方法に
おいては、ロータを回転させ、ロータの外周部に沿って
周方向に移動する零点検出用センサにより反射板を検出
し、１回目の反射板の検出から２回目の反射板の検出ま
での走行距離を求め、その走査距離をラジアンに変換
し、そのラジアン変換されたロータの１回転の走行距離
上に超音波探触子からの探傷データを対応づけて検出す
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態に係わる超音波探傷装
置の説明図である。

【００２３】図１において、超音波探傷装置はロータ１
のロータホイール２の両側面にロータホイール２を挟み
互いに向き合うように配置される第１の探触子保持器１
１ａおよび第２の探触子保持器１１ｂを備えている。こ
の第１の探触子保持器１１ａはロータホイール２の一方
の表面に当接して探傷する２個の超音波探触子１２ａ、
１２ｂを有し、その２個の超音波探触子１２ａ、１２ｂ
の中央部には零点検出用センサー２７を有する。

【００２４】さらに、この２個の超音波探触子１２ａ、
１２ｂと組み合わせて刷毛１３およびへら１４が設けら
れている。刷毛１３は探傷しようとするロータホイール
２の表面に接触媒質を塗布し、へら１４は超音波探触子
１２ａ、１２ｂで探傷した後にロータホイール２の表面
から接触媒質を取り除くものである。

【００２５】すなわち、この刷毛１３およびへら１４は
２個の超音波探触子と同一円周上に配置され、刷毛１３
が２個の超音波探触子１２ａ、１２ｂの先頭に位置し、
へら１４はその後尾にあって先に刷毛１３が接触媒質を
塗り、後にへら１４がそれを拭き取るように構成されて
いる。

【００２６】また、第１および第２の探触子保持器１１
ａ、１１ｂはロータホイール２の両面での超音波探触子
１２ａ、１２ｂによる走査の間、それぞれの動きを連動
させるためにリンク機構１５によって互いに結ばれてい
る。このリンク機構１５はロータホイール２に植え込ま
れた羽根の先端を超えた位置で双方の探触子保持器１１
ａ、１１ｂを連結している。

【００２７】さらに、図示は省略するが、第２の探触子
保持器１１ｂも２個の超音波探触子１２ｃ、１２ｄおよ
びこの２個の超音波探触子１２ｃ、１２ｄと同一円周上
に配置される刷毛１３およびへら１４を有する。また、
タービンホイール２の羽根３のうち零点としたい羽根３
には反射板が貼られており、零点検出用センサー２７
は、その反射板を検知するものである。

【００２８】処理装置７は、零点検出用センサー２７か
らの検出信号および超音波探触子１２ａ〜１２ｄからの
検出信号を入力し、零点検出用センサー２７からの検出
信号に基づいて探傷対象のロータの大きさによって異な
る走査距離をラジアンに変換する。また、超音波探触子
１２ａ〜１２ｄからの検出信号をデータ処理し、探傷デ
ータをラジアンに変換した検出位置と共に表示装置８に
表示する。

【００２９】図２は、図１に示した超音波探傷装置の第
１の探触子保持器１１ａ近傍の正面図である。この第１
の探触子保持器１１ａは各々伸縮自在に構成される２本
の入れ子式支持脚１６ａ、１６ｂと、この２本の支持脚
１６ａ、１６ｂを結ぶブリッジ材１７と、２個の超音波
探触子１２ａ、１２ｂを保持するアーム１８と、刷毛１
３およびへら１４をそれぞれ保持する２個のホルダ１
９、２０とから構成されている。また、第１の探触子保
持器１１ａの羽根側には零点検出用センサー２７が設け
られている。

【００３０】２本の支持脚１６ａ、１６ｂはそれぞれそ
れの下端にロータ１の凸部２１に案内されてロータ１の
表面を滑りつつ回転するローラ２２を備えている。さら
に、２個のホルダ１９、２０のうち、先頭に位置する刷
毛１３を保持する一方のホルダ１９は前方の支持脚１６
ａに固定され、一方、後尾に位置するへら１４を保持す
る他方のホルダ２０は後方の支持脚１６ｂにそれぞれ固
定されている。

【００３１】また、図示は省略するが、第２の探触子保
持器１１ｂも同様な２本の支持脚、ブリッジ材、アーム
および２個のホルダから構成される。

【００３２】図３は、図１に示される超音波探傷装置の
第１の探触子保持器部分の側面図である。図３に示すよ
うに、羽根３側には反射板２８が設けられ、その反射板
２８の位置を検出するための零点検出用センサー２７が
第１の接触子保持器１１ａに設けられている。第１およ
び第２の接触子保持器１１ａ、１１ｂがロータ１の凸部
２１に案内されてロータ１の表面をローラ２２により回
転した際に１回転毎に零点を検出することになる。

【００３３】また、支持脚１６ａ、１６ｂ上でホルダ１
９、２０の位置を調整できるようになっており、この位
置を調整することにより、刷毛１３（図示省略）および
へら１４とロータホイール２の表面との接触状態を一定
に保つことができる。

【００３４】ロータホイール２を探傷するにあたって
は、まず、零点検出用センサー２７からの検出信号に基
づいて探傷対象のロータの大きさによって異なる走査距
離をラジアンに変換する。

【００３５】図４は、その場合の動作を示すフローチャ
ートである。まず、第１の探触子保持器１１ａに零点検
出用センサー２７を装着し、零点となる羽根３に反射板
２８を貼る（ステップ１０１）。次に、ロータ１を回転
させる（ステップ１０２）。そして、零点検出用センサ
ー２７により１回目に反射板２８が検出されると、処理
装置７はエンコーダのカウントを開始し（ステップ１０
３）、零点検出用センサー２７により２回目に反射板２
８が検出されると、エンコーダのカウントを停止する
（ステップ１０４）。これにより、当該ロータ１の３６
０度を設定する（ステップ１０５）。このように、ロー
タ１ごとに異なる３６０度の走査距離をエンコーダによ
りカウントし、３６０度の設定を行い、ロータ１の大き
さによって異なる走査距離をラジアンに変換する。

【００３６】ここで、第１の探触子保持器１１ａは２個
の超音波探触子１２ａ、１２ｂを備え、また、第２の探
触子保持器１１ｂも２個の超音波探触子１２ｃ、１２ｄ
を備えているが、これらはロータホイール２の表面に当
接されている。これらの超音波探触子１２ａ〜１２ｄは
ロータホイール２の羽根植込み部５に向けて超音波ビー
ムを発射し、たとえば羽根植込み部５にあるクラック６
からの反射波を受波する。そして、処理装置７は、超音
波探触子１２から得られた探傷データをＢスコープで表
示するデータ処理を行い、表示装置８に探傷データを表
示するにあたり、羽根３の群境界Ｌ１および羽根境界Ｌ
２を併せて表示する。ここで、羽根は数個の数個の羽根
が連結部材で連結されて一体となっており、羽根群数
は、この場合の羽根群数をいう。

【００３７】図５は、表示装置８に表示された探傷デー
タの表示例の説明図である。図５では、１つの超音波探
触子１２ａで得たＢスコープによる探傷結果を示してい
る。

【００３８】探傷データに羽根３の群境界Ｌ１および羽
根境界Ｌ２を併せて表示するにあたっては、予め調査さ
れた当該段落の羽根群の数、各群内の羽根枚数および零
点検出用の反射板２８を貼付した羽根が第何群の何番目
かに基づいて３６０度を全羽根枚数で等分し、羽根３の
群境界位置および境界位置を算出して表示する。

【００３９】図６は、Ｂスコープによる探傷データに羽
根の群境界位置および境界位置を併せて表示する場合の
動作を示すフローチャートである。

【００４０】まず、当該段落の羽根群数および各群の羽
根枚数、また零点となる羽根３が第何群の何枚目かを入
力する（ステップ１１１）。次に、全周３００度をステ
ップ１１１で入力した全羽根枚数で割り、羽根１枚あた
りの角度を計算する（ステップ１１２）。さらに、探傷
後に表示されたＢスコープの探傷データに対し、群境界
Ｌ１および羽根境界Ｌ２をそれそれ色分けして表示させ
る（ステップ１１３）。また、群境界Ｌ１を示すライン
の横には第何群かを示す数字を表示するようにしてい
る。図５では、８群および９群である場合が示されてい
る。

【００４１】このような表示を行うことにより、検出し
た指示エコーが第何群の何枚目の羽根の位置にあるかを
容易に知ることができる。

【００４２】図５の探傷データは、探傷の結果得られた
Ｂスコープを示したものであるが、従来の有効ビーム路
程範囲の後方にビーム路程範囲を拡げ、ビーム路程範囲
を広範囲にすることも可能である。すなわち、従来の検
査での評価の対象としていたビーム路程範囲に対し、そ
の範囲を後方に約２倍としてロータの形状から現れる遅
れエコーも評価の対象とする。これにより、従来見逃し
ていた指示エコーも確実に検出することが可能になり、
精度良く小さな欠陥まで検出できる。

【００４３】次に、図７は超音波探触子１２で検出した
探傷データに基づき、割れ欠陥の大きさを評価する手順
を示すフローチャートである。まず、検出した指示エコ
ーがビーム路程後方に尾引きをもつかどうか確認する
（ステップ１２１）。尾引きをもつ指示エコーが確認さ
れない場合には、錆や孔食によるエコーであると判定す
る（ステップ１２２）。

【００４４】一方、ビーム路程後方に尾引きをもつ指示
エコーが検出された場合には、ロータホイールを挟んで
向かい合う超音波探触子の双方とも第１フック部を示す
帯状エコーの上にピークがあるかどうかを判断する（ス
テップ１２３）。

【００４５】帯状エコーの上にピークがない場合には、
図８（ａ）に示すように、羽根植込み部の第１フック部
を貫通するには至らない大きさの割れ欠陥であると判定
する（ステップ１２４）。一方、帯状エコーの上にピー
クがある場合には、図８（ｂ）に示すように、羽根植込
み部の第１フック部を貫通する大きさ以上の割れ欠陥が
あると判定する（ステップ１２５）。

【００４６】すなわち、ステップ１２１での確認で、尾
引きをもつ指示エコーが確認された場合には、割れ欠陥
が存在することを示すので、次に、各超音波探触子のＢ
スコープを参照し、第１フック部を示す帯状の指示模様
の上にエコーのピークがあるかを確認することにより、
第１フック部を貫通する大きさ以上の割れ欠陥かどうか
を判定するようにしている。

【００４７】ロータホイールを挟んだ位置にある超音波
探触子の両方に第１フック部を示す帯状の指示模様の上
にエコーのピークがある場合には、その指示エコーの示
す欠陥は第１フックを貫通するか、またはそれ以上の大
きさを持つものと評価する。

【００４８】一方、ロータホイールを挟んだ位置にある
超音波探触子のどちらか一方に第１フック部を示す帯状
の指示模様の上にエコーのピークがあり、他方は第１フ
ック部を示す帯状の指示模様の上にエコーのピークを持
たない場合、その指示エコーの示す欠陥は第１フック貫
通には至らないものであると評価する。つまり、ロータ
ホイールを挟んだ位置にある超音波探触子の両方に第１
フック部を示す帯状の指示模様の上にエコーのピークが
ある場合に比べ小さい欠陥である。

【００４９】このように、ロータホイールを挟んで向か
い合う超音波探触子で検出された探傷データをＢスコー
プで表示し、指示エコーのピーク位置を検討することに
より割れ状欠陥の大きさを評価するので、第１フック部
を貫通する大きさがあるか否かを容易に判定できる。

【００５０】次に、超音波探触子１２から得られた探傷
データをＢスコープで表示するにあたり、有効探傷範囲
を設定した後、各走査位置における最大値を円形グラフ
に表示させることも可能である。図９は探傷データを円
形グラフ表示する場合の説明図であり、図９（ａ）はＢ
スコープの通常の表示形態の説明図、図９（ｂ）は円形
グラフの表示形態の説明図である。

【００５１】図９（ｂ）には探傷結果を円形表示した結
果を示している。探傷の結果得られたＢスコープを図９
（ａ）に示すように表示させ、有効ビーム路程範囲（有
効探傷範囲）Ｈを決定し、そのビーム路程内の最大値を
円形グラフの半径として表示させる。これにより、当該
段落のどの位置に指示エコーが検出されているかが容易
に認識することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、探
触子保持器に装着された零点検出用センサーにより零点
とする羽根を検知することができるので、探傷前に行う
３６０度の設定を正確に行うことができる。また、予め
当該段落の羽根枚数を入力することにより、検出した指
示エコーが第何群の何枚目の羽根の位置かを知ることが
できる。さらに、探傷結果を円形表示させることによ
り、指示エコーの位置が当該段落のどの位置かを容易に
認識することができる。

【００５３】また、ロータホイールを挟む位置にある超
音波探触子から得られたＢスコープを参照して、割れ欠
陥を示す指示エコーのピーク位置が第１フック部を示す
帯状のエコー上にあるか否かを判定することにより、そ
の割れ欠陥の大きさが第１フックを貫通するか否かを判
定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる超音波探傷装置の
説明図。

【図２】図１に示される超音波探傷装置の第１の探触子
保持器部分の正面図。

【図３】図１に示される超音波探傷装置の第１の探触子
保持器部分の側面図。

【図４】本発明の実施の形態における零点検出用センサ
ーからの検出信号に基づいて探傷対象のロータの大きさ
によって異なる走査距離をラジアンに変換する際の動作
を示すフローチャート。

【図５】本発明の実施の形態における表示装置に表示さ
れた探傷データの表示例の説明図。

【図６】本発明の実施の形態における表示装置に表示さ
れる探傷データに羽根の群境界位置および境界位置を併
せて表示する場合の動作を示すフローチャート。

【図７】本発明の実施の形態における割れ欠陥の大きさ
を評価する手順を示すフローチャート。

【図８】羽根植込み部の欠陥の説明図であり、（ａ）は
羽根植込み部の第１フック部の貫通するに至らない大き
さの割れ欠陥の説明図、（ｂ）は羽根植込み部の第１フ
ック部を貫通する大きさ以上の割れ欠陥の説明図。

【図９】本発明の実施の形態において探傷データを円形
グラフ表示する場合の説明図であり、図９（ａ）はＢス
コープの通常の表示形態の説明図、図９（ｂ）は円形グ
ラフの表示形態の説明図。

【図１０】従来のタービンロータの一例を示す斜視図。

【図１１】従来のロータホイールの超音波探傷のために
超音波探触子を全周走査によって操作する一例を示すロ
ータの一部切欠斜視図。

【図１２】従来の走査方法における超音波ビームの挙動
の説明図。

【図１３】従来のロータホイールの超音波探傷のために
超音波探触子を全周走査によって操作する他の一例を示
すロータの一部切欠斜視図。

【図１４】従来の別の走査方法における超音波ビームの
挙動の説明図。

【符号の説明】

１…ロータ、２…ロータホイール、３…羽根、４…超音
波探触子、５…羽根植込み部、６…クラック、７…処理
装置、８…表示装置、１１…探触子保持器、１２…超音
波探触子、１３…刷毛、１４…へら、１５…リンク機
構、１６…支持脚、１７…ブリッジ材、１８…アーム、
１９、２０…ホルダ、２１…凸部、２２…ローラ、２７
…零点検出用センサー、２８…反射板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータのロータホイールの両側面に前記
   ロータホイールを挟んで互いに向き合いかつ前記ロータ
   の外周部に沿って周方向に移動可能に設けられた第１お
   よび第２の探触子保持器と、前記第１および第２の探触
   子保持器に２個ずつ設けられ前記ロータホイールの羽根
   植込み部に生じた欠陥を検出する超音波探触子と、前記
   第１および第２の探触子保持器の双方を前記ロータホイ
   ールの羽根を超えた位置で互いに結ぶように設けられ前
   記ロータホイールの両側面で前記第１および第２の探触
   子保持器を連動して動作させるリンク機構と、前記第１
   または第２の探触子保持器に設けられ前記タービンホイ
   ールの羽根のうち零点としたい羽根に貼られた反射板を
   検知する零点検出用センサーと、前記零点検出用センサ
   ーからの検出信号に基づいて探傷対象のロータの大きさ
   によって異なる走査距離をラジアンに変換すると共に前
   記超音波探触子からの検出信号をデータ処理する処理装
   置と、前記処理装置で処理された結果を表示する表示装
   置とを備えた超音波探傷装置。
2. 【請求項２】 前記処理装置は、前記超音波探触子から
   得られた探傷データをＢスコープで表示するデータ処理
   を行った後、あらかじめ調査された当該段落の羽根群の
   数、各群内の羽根枚数および前記零点検出用の反射板を
   貼付した羽根が第何群の何番目かに基づいて３６０度を
   全羽根枚数で等分し、前記羽根の群境界位置および前記
   羽根の境界位置を算出し、前記表示装置は前記羽根の群
   境界位置および前記羽根の境界位置に関連付けて前記探
   傷データを表示することを特徴とする請求項１に記載の
   超音波探傷装置。
3. 【請求項３】 前記処理装置は、前記ロータホイールを
   挟んで向かい合う超音波探触子のＢスコープの双方に指
   示エコーのピーク位置に基づいて割れ状欠陥の大きさを
   評価することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷
   装置。
4. 【請求項４】 前記処理装置は、各々の前記超音波探触
   子から得られた探傷データをＢスコープで表示するデー
   タ処理を行い、有効探傷範囲を設定した後、各走査位置
   における最大値を半径とする円形グラフを作成し、前記
   表示装置に表示することを特徴とする請求項１に記載の
   超音波探傷装置。
5. 【請求項５】 ロータのロータホイールの両側面に前記
   ロータホイールを挟んで互いに向き合うように第１およ
   び第２の探触子保持器を配置し、その第１および第２の
   探触子保持器にそれぞれ２個ずつの超音波探触子を設
   け、前記ロータの回転により前記第１および第２の探触
   子保持器を前記ロータの外周部に沿って周方向に移動さ
   せ、前記超音波探触子により前記ロータホイールの羽根
   植込み部に生じた欠陥を検出する超音波探傷方法におい
   て、前記タービンホイールの羽根のうち零点としたい羽
   根に反射板を貼付し、前記反射板を検出する零点検出用
   センサーを前記第１または第２の探触子保持器に設け、
   前記ロータを回転させて前記零点検出用センサによる１
   回目の前記反射板の検出から２回目の前記反射板の検出
   までの走行距離を求め、前記走査距離をラジアンに変換
   し、そのラジアン変換された前記ロータの１回転の走行
   距離上に前記超音波探触子からの探傷データを対応づけ
   て検出することを特徴とする超音波探傷方法。