JP2007101192A - Flaw detector of rail - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized lightweight and portable ultrasonic flaw detector mainly used for the inspection work of the crack or head abrasion of a ceiling crane rail which enables even a general worker having no exclusive knowledge or skilful technique related to ultrasonic flaw detection to easily perform highly efficient inspection work. <P>SOLUTION: The ultrasonic flaw detector for the rail has: a memory in which a rail standard height at every kind of the rail, acoustic velocity amplifier sensitivity, a detection threshold value and a measuring parameter of a worming range are preliminarily stored; an automatic setting function of a measuring parameter due to the selection of the kind of the rail, a mechanism for bringing a probe into contact with the accurate position of the rail by one-action operation to supply a contact medium; and a display and warning function of a measuring result. The detector is constituted so as to judge the quality of the rail by automatically measure the flaw of the rail only by the contact of the probe with the rail to report a warning to the worker by a sound or vibration different by the judge result. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、主として天井クレーンレールのクラックや頭部摩耗の点検用超音波探傷装置に関するものである。 The present invention mainly relates to an ultrasonic flaw detector for checking cracks and head wear of an overhead crane rail.

クレーンレールはクレーン車両が通過する毎に、大きな摩擦や荷重を繰り返し受けるため、頭部摩耗やメタルフローと呼ばれる頭部形状の変形、繰り返し荷重によるクラック等が発生する。
特にクラックは通称「アゴ下」と呼ばれる頭部下側のくびれ部分に発生する事が多く、さらにクラックが成長すると通称「首折れ」と呼ばれる頭部の折れが発生し、車両の脱輪や走行不能を招く原因となり、大変危険である。
そのため、クレーンは労働安全衛生法第４５条、労働安全衛生令１５条、クレーン等安全規則３４条に１年毎に１回、定期自主検査が義務付けられており、これらの定期的な点検や保守管理が安全運行に欠かせないものとなっている。 The crane rail repeatedly receives large friction and load every time the crane vehicle passes, so that head wear, deformation of the head shape called metal flow, cracks due to repeated load, and the like occur.
In particular, cracks often occur in the constricted part under the head, commonly referred to as “under the chin”, and when the crack grows, the head folds, commonly referred to as “neck fold”, occurs, causing the vehicle to derail and run. It can cause disability and is very dangerous.
For this reason, periodic self-inspections are required for cranes once a year in accordance with Article 45 of the Industrial Safety and Health Law, Article 15 of the Industrial Safety and Health Act, and Article 34 of the Safety Regulations for Crane, etc. Management is indispensable for safe operation.

なかでも天井クレーンは高所に施設されるので、軌道は狭く足場が悪い上、クレーンが発生する振動、騒音、塵埃や油等の飛散も多く、滑りやすい。
また保守点検用の通路も、狭い階段や垂直な梯子を含む場合が多い。 Above all, overhead cranes are installed at high places, so the track is narrow and the scaffolding is poor, and the crane generates a lot of vibration, noise, dust and oil, etc., making it easy to slip.
Maintenance inspection passages often include narrow stairs and vertical ladders.

レールの割れ（クラック）検査方法には塗料を吹き付けて目視チェックするカラーチェック法と言われる方法や、超音波探傷法が使用される。
なかでも超音波探傷法は検出感度も高く、構造物等の非破壊検査技術としても広く普及している。
通常、人手による超音波探傷作業においては、作業者は先ず探傷装置に必要な音速度、感度等の数種類のパラメータを設定し、次いで被測定レール表面に接触媒質を塗布し、探触子を手に持って被測定レール表面に正確に位置決めして、画面に表示されるエコーの波形を見ながら、明確なエコー波形が得られるよう、探触子の接触状態を微調整、あるいは検出感度を調整し、エコー波形が安定したら、最後に画面のエコー波形から傷の位置や大きさを判定する。
特に天井クレーンの超音波探傷の場合、作業者は前記の悪条件の軌道上で、細かい操作に神経を集中する作業を強いられ、１カ所の測定に２〜３分間、レールの表面状態が悪いような場合には１０分以上を要する作業である。 As a method for inspecting cracks in the rail, a method called a color check method in which a paint is sprayed and visually checked, or an ultrasonic flaw detection method is used.
Among them, the ultrasonic flaw detection method has high detection sensitivity and is widely used as a nondestructive inspection technique for structures and the like.
Usually, in the ultrasonic flaw detection work manually, the operator first sets several parameters such as sound speed and sensitivity necessary for the flaw detection device, and then applies a contact medium to the surface of the rail to be measured, and manually moves the probe. The position of the probe is precisely positioned on the surface of the rail to be measured and the contact state of the probe is fine-tuned or the detection sensitivity is adjusted so that a clear echo waveform can be obtained while observing the echo waveform displayed on the screen. When the echo waveform is stabilized, the position and size of the scratch are finally determined from the echo waveform on the screen.
Especially in the case of ultrasonic flaw detection for overhead cranes, workers are forced to concentrate their nerves on fine operations on the above-mentioned trajectory, and the surface condition of the rail is poor for 2 to 3 minutes for one measurement. In such a case, it takes 10 minutes or more.

小型で携帯型のレール用超音波探傷装置としては、レール上で探触子を手動で動かす事により超音波探傷と同時に自動的に探触子の移動距離が読み込まれ、探傷結果をＢスコープ方式やＣスコープ方式により表示可能な手動スキャン式の携帯型レール探傷装置がある（例えば特許文献１参照）。
電池で動作する携帯型のこの装置は、軌道に持ち込んで列車の運行時間の合間にレールの探傷を可能とした優れた探傷装置である。
また天井クレーン用の超音波探傷装置としては、クレーン牽引による自動走査式探傷装置もある（例えば特許文献２参照）。
この装置はデーター処理装置としてパーソナルコンピュータ（以下パソコンと言う）が使用され、探傷装置本体を天井クレーンに取り付けて、パソコンをセットすれば、天井クレーンの移動により自動的に超音波探傷走査が行われ、パソコンに探傷データが取り込まれて表示される、便利な装置である。
他にも台車式のレール用探傷装置が多数考案されている（例えば特許文献３、特許文献４）。
これらは、レールへの接触媒質供給機能を含めた探傷装置全体が組み込まれた台車を２〜３人でレールの上に設置し、１〜２人程度の作業者が押して、または動力台車で牽引して移動させることにより、自動的に超音波探傷が行われる便利な自動探傷装置である。 As a small and portable ultrasonic flaw detector for rails, the probe movement distance is automatically read simultaneously with ultrasonic flaw detection by manually moving the probe on the rail. In addition, there is a manual scan type portable rail flaw detector that can be displayed by the C scope method (see, for example, Patent Document 1).
This battery-operated portable device is an excellent flaw detection device that can be brought into the track to detect rails between trains.
In addition, as an ultrasonic flaw detector for an overhead crane, there is an automatic scanning flaw detector by crane towing (see, for example, Patent Document 2).
This device uses a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer) as a data processing device. When the flaw detector itself is attached to an overhead crane and a personal computer is set, ultrasonic flaw detection scanning is automatically performed by moving the overhead crane. This is a convenient device that allows flaw detection data to be captured and displayed on a personal computer.
Many other bogie type rail flaw detectors have been devised (for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).
These are installed on the rail by two to three people with a flaw detector built in including the contact medium supply function to the rail, and pushed by one or two workers or pulled by a power cart. Thus, it is a convenient automatic flaw detector that automatically performs ultrasonic flaw detection by moving it.

特開平０９−１５９６５５号広報Japanese Laid-Open Patent Application No. 09-159655 特開平０７−１２８３１３号広報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 07-128313 特開平０４−１６６７６０号広報JP 04-166760 特開平１０−３０７０１５号広報Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-307015

ところが、前記特許文献１〜４の装置を含めた、これまでの超音波探傷装置は、レールの探傷用として、高性能で有用な反面、検査作業者は、周波数の選定、音速度の設定、検出感度の設定など、測定対象に応じた複雑なパラメーターの設定操作が必要で、加えて検査対象に適したプローブの選択や接触方法、表示画面からの傷の位置や大きさの読みとりおよび判定等、高度な専門知識や検査ノウハウ、熟練技術が要求され、通常は超音波探傷に関する専門教育を受けた専門技術者しか検査作業を行うことができないという、問題点がある。
加えて、一般的にこのような専門的技術や技能を有する技術者は人件費も高額で、また現在のような長期的不況の経済状況では、人材の流動性も高く、クレーンを有する企業にとってはクレーン検査に必要な専門技術者の安定確保も大きな問題となっている。 However, the conventional ultrasonic flaw detectors including the devices disclosed in Patent Documents 1 to 4 are high-performance and useful for rail flaw detection. On the other hand, the inspection operator selects the frequency, sets the sound speed, It is necessary to set complicated parameters according to the measurement target, such as setting the detection sensitivity. In addition, the probe selection and contact method suitable for the test target, reading and determination of the position and size of the scratch from the display screen, etc. High technical knowledge, inspection know-how, and skill are required, and there is a problem that only a professional engineer who has received specialized education on ultrasonic flaw detection can usually perform inspection work.
In addition, engineers with such specialized skills and skills generally have high labor costs, and in the current economic situation of long-term recession, the mobility of human resources is high, and for companies with cranes In addition, ensuring the stability of specialists required for crane inspection is also a major problem.

また、前記特許文献２〜４のレール用探傷装置は主に鉄道レール等、地上軌道への適用には多くの利点があるが、これらの装置を天井クレーンに対して適用する場合は、前記天井クレーンの狭い保守点検用通路や悪い足場、梯子の存在を考えると、装置の大きさや重さ、構造の点で、探傷装置の設置や調整、撤収に多くの人手や時間を要するという問題点がある。
例えば、２〜３人の人員に於いて、設置および調整２日間、測定１〜２時間、撤収１日間というような非能率な作業になる恐れがある。 In addition, the rail flaw detectors of Patent Documents 2 to 4 have many advantages for application to ground tracks such as railroad rails. However, when these devices are applied to overhead cranes, Considering the presence of narrow maintenance inspection passages, bad scaffolds, and ladders, the problem is that the installation, adjustment, and removal of flaw detectors require a lot of manpower and time in terms of the size, weight, and structure of the equipment. is there.
For example, with 2 to 3 people, there is a risk of inefficient work such as 2 days of installation and adjustment, 1 to 2 hours of measurement, and 1 day of withdrawal.

このように、これまで天井クレーンレールの点検作業は、前記のような専門技術者の人手に頼った超音波探傷検査以外に、これと言った良い方法が無く、クレーンを所有する多くの企業は、その安全運行の為の保守管理に、多大な、時間的、経済的、人的負担を強いられ、小型、軽量で誰にでも手軽に使用できるレール点検用超音波探傷装置の出現が望まれてきた。 As described above, the inspection work of the overhead crane rail has so far had no good method other than the ultrasonic flaw inspection that relied on the hands of the specialists as described above, and many companies that own cranes have Therefore, the emergence of an ultrasonic flaw detector for rail inspection that can be used by anyone with a small, light weight that is very time-consuming, economical, and burdensome for maintenance management for its safe operation. I came.

この発明は、主として天井クレーンレールのクラックや頭部摩耗の点検作業用として、軽量且つ携帯可能で、超音波探傷に関する専門知識や技術を持たない一般作業者によっても、容易に且つ短時間に検査が可能なレール点検用超音波探傷装置を提供しようとするものである。 The present invention is mainly used for inspection work for cracks and head wear of overhead crane rails. It is lightweight and portable, and can be easily and quickly inspected by general workers who do not have expertise or technology related to ultrasonic flaw detection. It is an object of the present invention to provide a rail inspection ultrasonic flaw detector capable of performing the above.

前述の目的を達成するための解決手段を以下に示す。
レール頭頂部に接触させた探触子から超音波パルスを入射し、レールのクラックまたは底面で反射される超音波エコーを検出して、レール頭頂部からエコー反射点までの距離を測定することにより、レールのクラックまたは頭部摩耗を検出する超音波探傷装置であって、被測定レール頭部両側面に接するための１対のレールガイドを、被測定レールの頭部最大幅以上の隙間を設けて取り付け、前記レールガイド間隔中央に超音波パルスの送受信を行う探触子を上下方向移動可能に取り付けたホルダーと、前記ホルダーに前記探触子の周りを囲んで取り付け、前記被測定レールと接して接触媒質の堰として作用する弾性体のリングと、前記接触媒質を供給するため、前記ホルダーに設けられ、前記リング内側に開口した流路と、前記接触媒質を貯めるタンクと、前記接触媒質を前記タンクから前記流路を通じて前記リング内側に供給するためのポンプと、前記探触子を駆動するパルス駆動回路と、前記探触子からの信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号をしきい値で弁別するコンパレータと、全体の制御を行うＣＰＵ（中央演算装置）と、発振パルス波高値、アンプ感度（増幅度）、検出しきい値、音速度、レール基準高さ、警報範囲、の測定用パラメータ（以下、レールパラメータと言う）を、レール種類毎に記憶させたメモリーと、被測定レール種類を選択するためのスイッチと、被測定レール種類や測定結果を表示するための表示器と、警報を発生する警報発生手段からなり、被測定レール種類を選択することにより、前記メモリー内の被選択レールに対応するレールパラメータに従って、前記パルス駆動回路の発振パルス波高値、前記増幅回路のアンプ感度（増幅度）、前記コンパレータの検出しきい値を自動設定し、前記探触子から超音波パルスを発振し、反射エコーを検出し、前記超音波パルスの往復時間によりレール頭頂部から反射点までの距離を演算して前記表示器に数値表示し、前記メモリー内の被選択レールに対応するレールパラメータを使用して、レールのクラックや頭部摩耗を自動判定し、前記警報発生手段により、判定結果に対応した少なくとも３種類の異なる警報により報知する事を特徴とするレール用超音波探傷装置（請求項１）である。 Solution means for achieving the above object will be described below.
By measuring the distance from the top of the rail to the echo reflection point by detecting the ultrasonic echo reflected from the crack or the bottom of the rail by entering an ultrasonic pulse from the probe in contact with the top of the rail An ultrasonic flaw detection device that detects rail cracks or head wear, and is provided with a pair of rail guides for contacting both sides of the head of the rail to be measured, with a gap larger than the maximum width of the head of the rail to be measured. A holder that is attached to the center of the rail guide interval so as to be able to move in the vertical direction, and is attached to the holder so as to surround the probe, and is in contact with the rail to be measured. An elastic ring that acts as a weir for the contact medium, a flow path provided in the holder for opening the contact medium, and opening the inside of the ring; A tank for supplying the contact medium from the tank to the inside of the ring through the flow path, a pulse drive circuit for driving the probe, and an amplification for amplifying a signal from the probe A circuit, a comparator that discriminates the output signal of the amplifier circuit by a threshold value, a CPU (central processing unit) that performs overall control, an oscillation pulse peak value, an amplifier sensitivity (amplification degree), a detection threshold value, a sound Memory for storing parameters for speed, rail reference height, alarm range (hereinafter referred to as rail parameters) for each rail type, switch for selecting the type of rail to be measured, and type of rail to be measured And a display for displaying measurement results and alarm generating means for generating an alarm. By selecting the type of rail to be measured, it corresponds to the selected rail in the memory. The oscillation pulse peak value of the pulse drive circuit, the amplifier sensitivity (amplification degree) of the amplifier circuit, and the detection threshold value of the comparator are automatically set according to the control parameters, an ultrasonic pulse is oscillated from the probe, and the reflected echo Detecting the distance from the top of the rail to the reflection point by the round-trip time of the ultrasonic pulse, displaying the numerical value on the display, using the rail parameter corresponding to the selected rail in the memory, A rail ultrasonic flaw detector (Claim 1), wherein rail cracks and head wear are automatically determined and notified by at least three different alarms corresponding to the determination results by the alarm generation means. .

また、請求項１記載のレール用超音波探傷装置において、前記警報を発生する警報発生手段を音響を発生する音響発生手段とし、前記音響発生手段により、判定結果に対応した少なくとも３種類の異なる音響により報知することを特徴とした、レール用超音波探傷装置（請求項２）でも良い。 The rail flaw detector according to claim 1, wherein the alarm generating means for generating the alarm is an acoustic generating means for generating sound, and at least three types of different sounds corresponding to the determination result are generated by the sound generating means. It is also possible to use a rail ultrasonic flaw detector (claim 2) characterized by the above.

クレーンレールは主に工場内に設置される場合が多く、場所によっては周囲の騒音により報知音が聞こえにくい場合が考えられる。
そのような場合には、請求項１記載のレール用超音波探傷装置において、前記警報を発生する警報発生手段を振動を発生する振動発生手段とし、前記振動発生手段により、判定結果に対応した少なくとも３種類の異なる振動により報知することを特徴とした、レール用超音波探傷装置（請求項３）としても良い。 Crane rails are often installed mainly in factories, and depending on the location, it may be difficult to hear notification sounds due to ambient noise.
In such a case, in the rail flaw detector according to claim 1, the alarm generating means for generating the alarm is a vibration generating means for generating vibration, and the vibration generating means at least corresponds to the determination result. It is good also as an ultrasonic flaw detector for rails (claim 3) characterized by reporting by three kinds of different vibrations.

本発明によるレール探傷器は、被測定レール種類を選択すれば、他のパラメータ設定等の複雑な操作は一切不要で、且つ、前記検査結果の自動判定機能と、判定結果に対応した警報報知機能により、検査作業者が測定結果や表示画面からクラックや頭部摩耗の有無を判定する必要が無く、超音波探傷に関する専門知識や技術を持たない一般作業者によっても、点検作業が可能となる。
また、被測定レールに対する探触子の位置決め機能、および接触媒質供給機能をワンタッチな操作で可能としたことにより、容易で且つスピーディな点検が可能となる。
例として、下記の本発明の実施形態例に示したレール探傷器による検査作業は、特別な教育訓練を受けていない一般作業者によっても、１カ所当たり３〜５秒程度での検査が可能であった。 The rail flaw detector according to the present invention does not require any complicated operation such as other parameter setting as long as the type of rail to be measured is selected, and the automatic determination function of the inspection result and the alarm notification function corresponding to the determination result Therefore, it is not necessary for the inspection operator to determine the presence or absence of cracks or head wear from the measurement result or the display screen, and the inspection operation can be performed even by a general worker who does not have specialized knowledge or technology regarding ultrasonic flaw detection.
In addition, since the positioning function of the probe with respect to the rail to be measured and the contact medium supply function can be performed by one-touch operation, an easy and speedy inspection can be performed.
As an example, the inspection work by the rail flaw detector shown in the following embodiments of the present invention can be performed in about 3 to 5 seconds per place even by a general worker who has not received special training. there were.

さらに本発明によれば、検査に必要な全ての機能が、小型軽量かつ携帯可能な構造に構成できることにより、持ち運び操作性が著しく向上し、前記天井クレーンの点検作業現場に於いても安全迅速な移動が可能となる。
例として、下記の本発明の実施形態例に示したレール探傷器は、幅約２０ｃｍ、奥行き約２２ｃｍ、高さ約９６０ｃｍのサイズに実装され、全体の重量は約２ｋｇ程度であり、しかも、滑りにくい取っ手を装備した杖状なので持ちやすく、一人で片手で持って容易に持ち運ぶことができ、多数ある測定点間の移動は勿論、狭い通路や梯子を通って移動するような場合にも、安全且つ迅速な移動が可能となった。 Furthermore, according to the present invention, since all functions necessary for inspection can be configured in a small, light and portable structure, carrying operability is remarkably improved, and safety and speed can be improved even at the inspection work site of the overhead crane. It can be moved.
As an example, the rail flaw detector shown in the following embodiment of the present invention is mounted in a size of about 20 cm in width, about 22 cm in depth, and about 960 cm in height, and the total weight is about 2 kg. Easy to hold because it is shaped like a cane with difficult handles, and can be easily carried by one person with one hand, and it is safe not only when moving between many measuring points, but also when moving through narrow passages and ladders. In addition, quick movement is possible.

従って、本発明によるレール探傷器を使用すれば、極めて高い検査の作業能率、機動性、柔軟性を一般作業者によっても達成でき、これまでクレーンレールの保守点検に費やしてきた多くの労力、時間、費用を大幅に縮小する事が可能である。 Therefore, by using the rail flaw detector according to the present invention, extremely high inspection efficiency, maneuverability, and flexibility can be achieved by general workers, and much labor and time that have been spent on maintenance and inspection of crane rails so far. It is possible to reduce the cost significantly.

図１は本発明の実施形態の１例を表す正面図で、図２は上面図、図３は側面図である。
図４は探触子、ホルダー部分の詳細正面図で、図５は詳細下面図である。
図６は全体のブロック図である。
図７はＣＰＵが実行する制御プログラムのフロー図である。
図８はレールガイドの作用に関する説明用上面図で、図９は説明用正面図ある。 FIG. 1 is a front view showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a top view, and FIG. 3 is a side view.
4 is a detailed front view of the probe and holder portion, and FIG. 5 is a detailed bottom view.
FIG. 6 is an overall block diagram.
FIG. 7 is a flowchart of a control program executed by the CPU.
FIG. 8 is a top view for explaining the operation of the rail guide, and FIG. 9 is a front view for explaining.

図４、図５に示すように一部を細くして段付形状にした１対のレールガイド２を、測定対象レール５０の頭部幅以上の間隔Ｗ１を保って取り付けた、ホルダー３のレールガイド間隔の中央に、探触子１を取り付ける。
一般に使用されるレール頭部の最大幅は約１２０ｍｍ程度であり、Ｗ１を１５０ｍｍ程度とすれば良い。
ホルダー３は約３０ｍｍ角、２００ｍｍ程度の長さで、材質は軽くて丈夫なアルミニウム合金製がよい。
また、耐腐食性を向上するため、陽極酸化被膜処理（アルマイト処理）を施すと良い。 A rail of the holder 3 in which a pair of rail guides 2 having a stepped shape with a thin part as shown in FIG. 4 and FIG. At the center of the guide interval, the probe 1 is attached.
The maximum width of a rail head generally used is about 120 mm, and W1 may be about 150 mm.
The holder 3 has a length of about 30 mm square and a length of about 200 mm, and is preferably made of a light and durable aluminum alloy.
Moreover, in order to improve corrosion resistance, it is good to give an anodic oxide film process (alumite process).

レールガイド２の前記段付形状の長さや幅は図９に示すようにレール頭部上面付近のメタルフローや欠けを避けられる寸法にしておく。例えばレール頭頂から約１８〜２５ｍｍ程度までの範囲に相当する部分の直径は、それより下部の太い部分より１５〜２０ｍｍ程度細くしておく。
また、レールと接触する太い部分の材質は、例えば鉄鋼やステンレス鋼等のような耐摩耗性の高い硬質材料を使用すると良い。
さらには、レールガイド２全体を回転可能として、摩耗した部分を避けて再使用できるようにしても良いし、レールと接触する太い部分のみを回転可能としても良い。 The length and width of the stepped shape of the rail guide 2 are set so as to avoid metal flow and chipping near the top surface of the rail head as shown in FIG. For example, the diameter of the portion corresponding to the range from the rail top to about 18 to 25 mm is made thinner by about 15 to 20 mm than the thick portion below it.
In addition, as a material of a thick portion that comes into contact with the rail, a hard material having high wear resistance such as steel or stainless steel may be used.
Further, the entire rail guide 2 may be rotatable so that it can be reused while avoiding a worn portion, or only a thick portion in contact with the rail may be rotatable.

探触子１は２〜５ＭＨｚ程度の共振周波数を持つ、厚み測定用垂直探触子を使用し、図４に示すようにコイルバネ２４と押さえ板２５によって高さ方向に移動可能に取り付け、測定の際にはレール５０により前記ホルダー３内に押し込まれてレール５０と一定圧力で接触する。
コイルバネ２４の代わりに、板バネや線バネの片側で探触子１を上から押さえるように、他方をホルダー３上部に固定しても良い。 The probe 1 uses a vertical probe for thickness measurement having a resonance frequency of about 2 to 5 MHz, and is attached so as to be movable in the height direction by a coil spring 24 and a holding plate 25 as shown in FIG. At that time, it is pushed into the holder 3 by the rail 50 and comes into contact with the rail 50 at a constant pressure.
Instead of the coil spring 24, the other may be fixed to the upper part of the holder 3 so that the probe 1 is pressed from above by one side of a leaf spring or a wire spring.

図９および図４、図５に示すように探触子１とレール５０間に接触媒質４３を保持するための堰となる弾性体のリング４を探触子１の周りを囲んでホルダー３に取り付け、ホルダー３上部に設けた接続用パイプ２２からホルダー３内部を通じてリング４の内側に開口した流路２３を設ける。
リング４の材質はゴム製やビニールやポリエチレン等の軟質合成樹脂が良く、その断面形状は円形のオーリングでも良いし、上方から見た形状も楕円形でも、多角形でも良い。 As shown in FIGS. 9, 4, and 5, an elastic ring 4 serving as a weir for holding the contact medium 43 between the probe 1 and the rail 50 is surrounded by the probe 1 in the holder 3. The flow path 23 opened to the inside of the ring 4 from the connecting pipe 22 provided on the holder 3 through the inside of the holder 3 is provided.
The material of the ring 4 is made of rubber, soft synthetic resin such as vinyl or polyethylene, and the cross-sectional shape may be a circular O-ring, and the shape viewed from above may be elliptical or polygonal.

図１、図４に示すように接触媒質４３を入れるタンク５のキャップ６には出力チューブ８と加圧チューブ１０を設ける。
キャップ６内に固定され、タンク５のほぼ底面まで達した出力パイプ７に接続された出力チューブ８はキャップ６を出てすぐに出力チューブ８、９に分岐し、出力チューブ８は杖状保持具１１の上方に開口し、チューブ９は下方に位置する接続用パイプ２２に接続されている。
加圧チューブ１０はキャップ６のタンク５内側にすぐ開口しており、図３に示すようにポンプ１４へ接続されている。
出力パイプ７がタンク５のほぼ底面に開口していることにより、タンク５内の接触媒質４３を殆ど残らず取り出すことができる。 As shown in FIGS. 1 and 4, an output tube 8 and a pressure tube 10 are provided on the cap 6 of the tank 5 in which the contact medium 43 is placed.
The output tube 8 fixed to the inside of the cap 6 and connected to the output pipe 7 reaching almost the bottom of the tank 5 immediately branches out to the output tubes 8 and 9 after leaving the cap 6, and the output tube 8 is a cane-like holding tool. 11, the tube 9 is connected to a connecting pipe 22 located below.
The pressurizing tube 10 opens immediately inside the tank 5 of the cap 6 and is connected to the pump 14 as shown in FIG.
Since the output pipe 7 is opened at the substantially bottom surface of the tank 5, almost no contact medium 43 in the tank 5 can be taken out.

ポンプ１４は弾性体の中空袋状で、これを握ると内容積が減少して加圧チューブ１０からタンク５内に一定量の空気を送り込み、タンク５内の接触媒質４３が押し出されて、チューブ９、接続用パイプ２２、流路２３を通じてリング４内側の探触子１とレール５０間に適量注入される。
ポンプ１４はゴム製あるいはビニールやポリエチレン等の軟質合成樹脂製が良く、また形状は球形や楕円形、あるいはベローズ形のものでも良いし、また小型電動ポンプでもよい。 The pump 14 is in the form of an elastic hollow bag. When the pump 14 is gripped, the internal volume decreases and a certain amount of air is sent from the pressurized tube 10 into the tank 5, and the contact medium 43 in the tank 5 is pushed out, so that the tube 9. An appropriate amount is injected between the probe 1 inside the ring 4 and the rail 50 through the connection pipe 22 and the flow path 23.
The pump 14 may be made of rubber or a soft synthetic resin such as vinyl or polyethylene, and may have a spherical, elliptical or bellows shape, or a small electric pump.

保持具１１の先端にホルダー３を固定金具２７により固定し、他端には測定結果を表示する表示器１６とモードスイッチ１７、選択スイッチ１８、ブザー１９（請求項２）からなる操作部２０と取っ手１５を取り付ける。
保持具１１は、軽さと強度を両立するため、直径２５ｍｍ程度、肉厚０．５ｍｍ程度、長さ７００ｍｍ程度の薄肉ステンレスパイプを使用すると良い。
取っ手１５は、直径２５ｍｍ程度、板厚０．５ｍｍ程度、長さ１２０ｍｍ程度の薄肉ステンレスパイプにゴム製の滑り止めカバーを被覆したもので、内部は小型モーターの軸に径方向にアンバランスな重りを取り付けた振動モータ２１を取り付け（請求項３）、片手で取っ手を持ったまま操作できる位置に、ポンプ１４（小型電動ポンプを使用する場合は、その作動スイッチ）を取り付ける。
保持具１１や取っ手１５は前記薄肉ステンレスパイプの代わりに肉厚１〜２ｍｍ程度のアルミニウム合金製パイプでも良い、この場合は、前記ホルダー３同様、耐食性向上のため、陽極酸化被膜処理（アルマイト処理）を施すと良い。 The holder 3 is fixed to the front end of the holder 11 with a fixing bracket 27, and the other end includes an indicator 16 for displaying a measurement result, a mode switch 17, a selection switch 18, and an operation unit 20 including a buzzer 19 (claim 2). A handle 15 is attached.
The holder 11 is preferably a thin stainless steel pipe having a diameter of about 25 mm, a thickness of about 0.5 mm, and a length of about 700 mm in order to achieve both lightness and strength.
The handle 15 is a thin stainless steel pipe having a diameter of about 25 mm, a plate thickness of about 0.5 mm, and a length of about 120 mm covered with a rubber non-slip cover. The inside is a weight that is unbalanced in the radial direction on the shaft of a small motor. (Claim 3), and the pump 14 (the operation switch when a small electric pump is used) is attached to a position where the motor can be operated with the handle held by one hand.
The holder 11 and the handle 15 may be made of an aluminum alloy pipe having a thickness of about 1 to 2 mm instead of the thin stainless steel pipe. In this case, like the holder 3, an anodic oxide coating treatment (alumite treatment) is performed to improve corrosion resistance. It is good to give.

保持具１１にはこのほか、電気回路を収納した計測部本体１２、容量２５０〜３５０ｍｌ程度の合成樹脂（例えばポリエチレン）製のタンク５を取り付けておく。
タンク５内には接触媒質４３として清浄水を適量入れておく。
被測定レール表面の錆びや油分等により前記探触子との音響的接触が悪い場合、前記清浄水の代わりに、市販の中性洗剤等の界面活性剤を清浄水で１００〜３００倍程度希釈した水溶液を使用すると効果がある。 In addition to this, a measuring unit main body 12 storing an electric circuit and a synthetic resin tank (for example, polyethylene) 5 having a capacity of about 250 to 350 ml are attached to the holder 11.
An appropriate amount of clean water is placed in the tank 5 as the contact medium 43.
When acoustic contact with the probe is poor due to rust or oil on the surface of the measured rail, a commercially available neutral detergent or other surfactant is diluted with clean water about 100 to 300 times instead of the clean water. It is effective to use the prepared aqueous solution.

以下、計測部本体１２の内部構成について説明する（図６ブロック図参照）。
計測部本体１２内にはＲＯＭ３６とＲＡＭ３７とＥＥ−ＰＲＯＭ３８を含むＣＰＵ４０があり、読み出し専用のＲＯＭ３６内には後述するクロックパルスの周期や、レール種類毎の発振パルス波高値、アンプ感度、検出しきい値、音速度、レール基準高さ、警報範囲、のレールパラメータを、全測定対象レール分、予め記憶させておく。
ＲＯＭ３６内にはこのほかＣＰＵ４０に実行させる探傷装置の制御プログラムを機械語コードとして書き込んでおく。
読み書き両用のＲＡＭ３７はＣＰＵ４０が演算や信号処理の一時記憶用メモリーとして使用する。
ＥＥ−ＰＲＯＭ３８はＣＰＵ４０からデータの読み書きが可能で、電源のオフ後にも記憶データが保持される特性（不揮発性）を有しているので、前述の複数種類のレールパラメータから選択された現在測定中の被測定レールパラメータを登録（記憶）するために使用するが、被測定レールパラメータの代わりに現在測定中の被測定レール種類を登録（記憶）し、それに対応したＲＯＭ３６内のレールパラメータを読み出して使用してもよい。
また、ＥＥ−ＰＲＯＭ３８の代わりにフラッシュＲＯＭを使用しても同様の効果がある。 Hereinafter, the internal configuration of the measurement unit main body 12 will be described (see the block diagram in FIG. 6).
The measurement unit main body 12 has a CPU 40 including a ROM 36, a RAM 37, and an EE-PROM 38. A read-only ROM 36 has a clock pulse period, oscillation pulse peak value for each rail type, amplifier sensitivity, and detection threshold. Rail parameters such as value, sound speed, rail reference height, alarm range are stored in advance for all measurement target rails.
In addition, a flaw detector control program to be executed by the CPU 40 is written in the ROM 36 as a machine language code.
The read / write RAM 37 is used by the CPU 40 as a temporary storage memory for calculations and signal processing.
Since the EE-PROM 38 can read and write data from the CPU 40 and has a characteristic (non-volatile) that retains stored data even after the power is turned off, the EE-PROM 38 is currently under measurement selected from the above-described multiple types of rail parameters. Is used to register (store) the measured rail parameters, but instead of the measured rail parameters, register (store) the type of the measured rail currently being measured, and read the corresponding rail parameters in the ROM 36. May be used.
The same effect can be obtained by using a flash ROM instead of the EE-PROM 38.

また、計測部本体１２内にはアナログ電圧により発振パルス波高値が設定可能で、ＣＰＵ４０からの送信信号により探触子１を駆動して超音波パルスを発生するためのパルス駆動回路３０や、アナログ電圧により増幅度が設定可能で、探触子からのエコー信号を増幅するための増幅回路３１や、増幅回路３１の出力をアナログ電圧の検出しきい値と比較し、エコーパルスを出力するコンパレータ３２、ＣＰＵ４０から発振パルス波高値や、アンプ感度、検出しきい値、をアナログ電圧で設定するためのＤ−Ａ変換器３９、時間基準となる正確なクロックパルスを発生するクロック発振器３３、クロックパルスを計数するカウンタ３５、送信パルスとエコーパルスによりカウンタ３５に入力されるクロックパルスを開閉するゲート回路３４、さらには装置の作動エネルギー源である電池４１や電池電圧を変圧、安定化する電源回路４２、電源スイッチ１３が組み込まれている。 In addition, an oscillation pulse peak value can be set by an analog voltage in the measurement unit main body 12, and a pulse driving circuit 30 for driving the probe 1 by a transmission signal from the CPU 40 to generate an ultrasonic pulse, an analog The amplification degree can be set by the voltage, the amplifier circuit 31 for amplifying the echo signal from the probe, or the comparator 32 that compares the output of the amplifier circuit 31 with the detection threshold value of the analog voltage and outputs an echo pulse. , A DA converter 39 for setting an oscillation pulse peak value, amplifier sensitivity, detection threshold value, etc. from the CPU 40 with an analog voltage, a clock oscillator 33 for generating an accurate clock pulse as a time reference, and a clock pulse A counter 35 for counting, a gate circuit 34 for opening and closing a clock pulse input to the counter 35 by a transmission pulse and an echo pulse, Battery 41 and the battery voltage transformer and the power supply circuit 42 which stabilizes, the power switch 13 is incorporated is operated energy source of the device to.

次に、ＣＰＵの制御プログラムステップを中心にして、計測部本体１２の動作について説明する（図７フローチャートおよび図６ブロック図参照）。 Next, the operation of the measurement unit main body 12 will be described focusing on the control program steps of the CPU (see the flowchart in FIG. 7 and the block diagram in FIG. 6).

電源がオンされるとＣＰＵ４０が起動し、前記ＲＯＭ３６内の制御プログラムを自動的に実行する。ＣＰＵ４０は、スタートすると、ＥＥ−ＰＲＯＭ３８から被測定レールパラメータを読み出してＲＡＭ３７内の定数アドレスにセットし、またＤ−Ａ変換器３９を通じてパルス駆動回路３０の発振パルス波高値や、増幅回路３１の増幅度（感度）、コンパレータ３２の検出しきい値を設定する初期化動作を実行する。
Ｄ−Ａ変換器３９を通じて設定された値は、電源ＯＮの間は、再度設定されるまで、Ｄ−Ａ変換器３９内に記憶、保持される（ステップＳ１）。
次にモードスイッチ１７が押されていないかをチェックし（ステップＳ２）、押さた場合だけレール選択モードに入り、それ以外は常時測定モードを実行する（ステップＳ３）。 When the power is turned on, the CPU 40 is activated, and the control program in the ROM 36 is automatically executed. When starting, the CPU 40 reads the measured rail parameter from the EE-PROM 38 and sets it to a constant address in the RAM 37, and also, through the DA converter 39, the oscillation pulse peak value of the pulse drive circuit 30 and the amplification of the amplifier circuit 31. An initialization operation for setting the degree (sensitivity) and the detection threshold value of the comparator 32 is executed.
The value set through the DA converter 39 is stored and held in the DA converter 39 until it is set again while the power is on (step S1).
Next, it is checked whether or not the mode switch 17 has been pressed (step S2). The rail selection mode is entered only when the mode switch 17 is pushed, and the constant measurement mode is executed otherwise (step S3).

レール選択モードでは、現在選択されているレール種類を表示器１６に表示して、選択スイッチ１８をチェックし（ステップＳ４、Ｓ５）、これが押される度に被選択レールをＲＯＭ３６内の次のレール種類に変更し表示器１６に表示する（ステップＳ６）、もしＲＯＭ３６内最後のレール種類になると再び最初のレール種類に戻り、モードスイッチ１７が押されるまで繰り返す（ステップＳ７、Ｓ８）。
モードスイッチ１７が押されると選択中のレール種類に対応したレールパラメータをＲＯＭ３６内から読み出し、ＥＥ−ＰＲＯＭ３８に書き込んで（登録）、ステップＳ１に戻り、前記ＥＥ−ＰＲＯＭ３８に書き込まれた被選択レールパラメータにより、再初期化を行い、測定モードを再スタートする。 In the rail selection mode, the currently selected rail type is displayed on the display 16 and the selection switch 18 is checked (steps S4 and S5). Each time this is pressed, the selected rail is the next rail type in the ROM 36. Is displayed on the display 16 (step S6). If the last rail type in the ROM 36 is reached, the first rail type is returned again, and the operation is repeated until the mode switch 17 is pressed (steps S7 and S8).
When the mode switch 17 is pressed, the rail parameters corresponding to the selected rail type are read from the ROM 36, written to the EE-PROM 38 (registered), the process returns to step S1, and the selected rail parameter written to the EE-PROM 38 is returned. To reinitialize and restart the measurement mode.

測定モードではＣＰＵ４０は一定時間毎に、カウンタ３５をゼロクリア（初期化）した後、送信パルス信号を出力する（ステップＳ１０）。
送信パルス信号はパルス駆動回路３０に入力されて、設定された波高値の電圧パルスを探触子１に供給し、前記電圧パルスは探触子１で超音波パルスに変換され、被測定レール５０に入射される。
同時に前記送信パルス信号により、ゲート回路３４はクロック発振器３３から、カウンタ３５へのクロックパルスゲートを開き、カウンタ３５はクロックパルスが入力されて計数を開始する。 In the measurement mode, the CPU 40 zero-clears (initializes) the counter 35 at regular intervals, and then outputs a transmission pulse signal (step S10).
The transmission pulse signal is input to the pulse drive circuit 30 and a voltage pulse having a set peak value is supplied to the probe 1. The voltage pulse is converted into an ultrasonic pulse by the probe 1, and the measured rail 50 Is incident on.
At the same time, the gate circuit 34 opens the clock pulse gate from the clock oscillator 33 to the counter 35 by the transmission pulse signal, and the counter 35 starts counting when the clock pulse is inputted.

クラックやレール底面等で反射して探触子１に戻ってくる超音波エコーは、探触子１で再び電圧信号に変換され、設定された増幅度で増幅回路３１により増幅された後、設定された検出しきい値とコンパレータ３２で比較される。 The ultrasonic echo reflected from the crack, the bottom surface of the rail, etc. and returning to the probe 1 is converted into a voltage signal again by the probe 1, amplified by the amplification circuit 31 with the set amplification degree, and then set. The detected threshold value is compared with the comparator 32.

信号がしきい値を越えるとコンパレータ３２のエコーパルス出力によって、ゲート回路３４はクロックパルスゲートを閉じてカウンタ３５の計数を停止し、計数値を保持すると同時に、エコー検出としてエコー検出信号をＣＰＵ４０に入力する。
このようにして超音波パルス入射からエコー検出まで、被測定レール中の超音波パルスの往復期間だけ、クロックパルスがカウンタ３５に計数される。 When the signal exceeds the threshold value, the gate circuit 34 closes the clock pulse gate by stopping the counting of the counter 35 by the echo pulse output of the comparator 32, holds the count value, and simultaneously sends the echo detection signal to the CPU 40 as echo detection. input.
In this way, the clock pulse is counted by the counter 35 only during the reciprocation period of the ultrasonic pulse in the measured rail from the ultrasonic pulse incidence to the echo detection.

被測定レールの超音波音速度をＶ（ｍ／ｓｅｃ）、クロックパルスの周期をＴ（ｓｅｃ）、前記カウンタ３５の計数値をＮ（カウント）とすると、前記カウンタ３５の計数値と前記クロックパルス周期との積は、前記超音波パルスの往復時間であり、これと被測定レール音速度との積は、レール表面からエコー反射点までの前記超音波パルスの往復距離となる。
当然ながらレール表面からエコー反射点までの距離（以下、測定距離という）は、前記往復距離の半分である。
従って測定距離Ｌ（ｍ）は下記の式１で表される。 Assuming that the ultrasonic sound velocity of the rail to be measured is V (m / sec), the period of the clock pulse is T (sec), and the count value of the counter 35 is N (count), the count value of the counter 35 and the clock pulse The product of the period is the round-trip time of the ultrasonic pulse, and the product of this and the measured rail sound velocity is the round-trip distance of the ultrasonic pulse from the rail surface to the echo reflection point.
Naturally, the distance from the rail surface to the echo reflection point (hereinafter referred to as the measurement distance) is half of the round-trip distance.
Therefore, the measurement distance L (m) is expressed by the following formula 1.

「式１」 Ｌ ＝ Ｖ × Ｎ × Ｔ ÷ ２   “Formula 1” L = V × N × T ÷ 2

送信パルスの出力後、ＣＰＵ４０はエコー待ち受け状態となり（ステップＳ１１）、ゲート回路３４からのエコー検出信号を待っている。
エコー検出により、ゲート回路３４からのエコー検出信号が発生すると、ＣＰＵ４０はカウンタ３５の計数値を読み込み（ステップＳ１２）、前記被測定レールパラメータやクロックパルス周期をもとに、前記式１により、測定距離を演算し（ステップＳ１３）、表示器１６に表示する（ステップＳ１４）。 After the transmission pulse is output, the CPU 40 enters an echo standby state (step S11) and waits for an echo detection signal from the gate circuit 34.
When the echo detection signal from the gate circuit 34 is generated by the echo detection, the CPU 40 reads the count value of the counter 35 (step S12), and the measurement is performed by the equation 1 based on the rail parameter to be measured and the clock pulse period. The distance is calculated (step S13) and displayed on the display 16 (step S14).

次にＥＥ−ＰＲＯＭ３８に記憶された前記レールパラメータ中のレール基準高さと警報範囲により、レール高さ範囲を計算し、これと測定距離を比較し（ステップＳ１５）、前記レール高さ範囲内の場合は正常測定と判定し、前記レール高さ範囲未満の場合はクラックまたは頭部摩耗検出によるレール異常と判定し、前記レール高さ範囲を越えた場合は、レール表面の錆や異物等の付着、探触子の接触状態不良、等による測定不能（エコー検出不能を含む）と判定して、それぞれ正常測定／レール異常／測定不能の判定結果に対応させた異なる音響になるようブザー１９を駆動して報知し（請求項２）、異なる振動となるよう振動モータ２１を駆動して報知する（請求項３）（ステップＳ１６、Ｓ１７）。 Next, the rail height range is calculated from the rail reference height in the rail parameters stored in the EE-PROM 38 and the alarm range, and this is compared with the measured distance (step S15). Is determined to be normal measurement, and if it is less than the rail height range, it is determined that the rail is abnormal due to crack or head wear detection.If the rail height range is exceeded, rust or foreign matter adheres to the rail surface, The buzzer 19 is driven so as to obtain different sounds corresponding to the determination results of normal measurement / rail abnormality / unmeasurable, respectively, by determining that measurement is impossible (including echo detection failure) due to a poor contact state of the probe, etc. (Claim 2), and the vibration motor 21 is driven so as to generate different vibrations (Claim 3) (Steps S16 and S17).

前記異なる音響はブザー１９の鳴動回数や鳴動間隔を変えて行うが、ブザー１９の代わりにスピーカーを使用しても同じ目的が達成される、この場合の音響の違いは音響周波数や鳴動回数、鳴動間隔を変えて行うが、予めＲＯＭ３６内に記憶した複数種類の音声データと、ＣＰＵ４０による音声合成技術を使用し、音声を変えてスピーカーにより報知しても同じ目的が達成できる（請求項２）。
また前記振動モータ２１に於いて振動パターンの違いは振動回数や振動間隔を変えて行うが、振動モータ２１の代わりに電磁ブザーによる振動を利用しても良い（請求項３）。 The different sounds are performed by changing the number of buzzers 19 and the sounding interval, but the same purpose can be achieved by using a speaker instead of the buzzer 19. Although the intervals are changed, the same purpose can be achieved even if a plurality of types of voice data stored in the ROM 36 in advance and a voice synthesis technique by the CPU 40 are used and the voice is changed and notified by a speaker (claim 2).
The vibration pattern in the vibration motor 21 is changed by changing the number of vibrations and the vibration interval, but vibration by an electromagnetic buzzer may be used instead of the vibration motor 21 (claim 3).

本発明は、作業者が立った姿勢のままで検査作業を行う方法を、最も楽で能率が良い作業手段としているが、作業者がしゃがんだ姿勢で行う方法も殆ど差はないので、しゃがんだ姿勢による検査が必要な場合は、保持具１１の長さを短くする事により対応できる。
この場合、タンク５は作業者の腰ベルト等に取り付けてもよい。 In the present invention, the method of performing the inspection work while the worker is standing is the most comfortable and efficient working means, but the method of performing the posture in which the worker is squatting is almost the same. If inspection by posture is necessary, it can be dealt with by shortening the length of the holder 11.
In this case, the tank 5 may be attached to an operator's waist belt or the like.

以下、本発明による超音波探傷装置を使用したレール点検作業手順を説明する。 The rail inspection procedure using the ultrasonic flaw detector according to the present invention will be described below.

本発明による超音波探傷装置の電源スイッチ１３をＯＮすると、自動的に前回設定したレールパラメータによる測定モードで探傷動作がスタートする。
前回と異なるレールを測定する場合や、レール種類を確認したい場合は、モードスイッチ１７を押すと、レール選択モードに移行し、現在選択されているレールの種類が表示される。
このモードでは選択スイッチ１８を押す度に表示されたレール種類が順次変化するので、検査しようとするレールを表示した状態で、再びモードスイッチ１７を押せば、そのレールパラメータがＥＥ−ＰＲＯＭ３８に記憶された後、自動的にそのレールパラメータによる測定動作がスタートする。
本装置では被測定レールを選択する以外にパラメータ等を設定する必要は全くない。 When the power switch 13 of the ultrasonic flaw detector according to the present invention is turned on, the flaw detection operation automatically starts in the measurement mode based on the previously set rail parameters.
When measuring a rail different from the previous time or when checking the rail type, when the mode switch 17 is pressed, the mode shifts to the rail selection mode and the currently selected rail type is displayed.
In this mode, each time the selection switch 18 is pressed, the displayed rail type changes sequentially, so if the mode switch 17 is pressed again while the rail to be inspected is displayed, the rail parameters are stored in the EE-PROM 38. After that, the measurement operation with the rail parameters automatically starts.
In this apparatus, it is not necessary to set parameters other than selecting the rail to be measured.

保持具先端のホルダー３を２個のレールガイド２がレールの両側面を跨ぐようにレール５０上に乗せて軽く回転させると、レールガイド２の先端凸部がそれぞれレール５０頭部の下側両側面に当たることにより、レール５０頭頂部にメタルフローや欠けが有っても、探触子１は自動的にレール頭部の中心位置に位置決めされ、その直下にあるレール腹部からレール底面までが探触子１の探傷視野に入る。
そのままポンプ１４を作動すると自動的に探触子１の先端に接触媒質が供給されてレール表面と探触子の隙間を満たし、探触子と被測定レール間の音響的結合が密に行われる。 When the holder 3 at the front end of the holder is placed on the rail 50 so that the two rail guides 2 straddle both side surfaces of the rail and rotated slightly, the front end convex portions of the rail guide 2 are respectively below the rail 50 head lower side. Even if there is a metal flow or chipping at the top of the rail 50, the probe 1 is automatically positioned at the center position of the rail head, and the probe from the rail abdomen directly below to the bottom of the rail is detected. Enters the flaw detection field of the tentacle 1.
When the pump 14 is operated as it is, the contact medium is automatically supplied to the tip of the probe 1 to fill the gap between the rail surface and the probe, and the acoustic coupling between the probe and the measured rail is closely performed. .

測定モードでは、常に一定時間毎にパルス送受信が行われているので、探触子１と被測定レール５０間の音響的結合が成立すると、すぐに測定が自動的に行われ、表示器１６に測定距離が表示され、音響（請求項１）および振動（請求項２）による判定結果の報知が行われる。
従って作業者は、音響または振動だけで簡単に測定結果の正常／異常を判断する事ができる。 In the measurement mode, since pulse transmission / reception is always performed at regular time intervals, when acoustic coupling between the probe 1 and the rail to be measured 50 is established, measurement is automatically performed and the display 16 displays The measurement distance is displayed, and the determination result is notified by sound (Claim 1) and vibration (Claim 2).
Therefore, the operator can easily determine the normality / abnormality of the measurement result only by sound or vibration.

１度登録されたレールパラメータは電源を切っても保存され、次回からは電源ＯＮ時に自動的に呼び出されて探傷動作がスタートするので、前回と同じレールを続けて検査する場合は、電源スイッチをＯＮするだけで、それ以外の設定操作は全く必要としない。 Once registered, the rail parameters are saved even when the power is turned off. From the next time, when the power is turned on, the rail parameters will be automatically called and the flaw detection operation will start. Just turning it on, no other setting operations are required.

本発明の実施形態を示す正面図Front view showing an embodiment of the present invention 本発明の実施形態を示す上面図The top view which shows embodiment of this invention 本発明の実施形態を示す側面図Side view showing an embodiment of the present invention 図１の探触子、ホルダー部分の詳細図Detailed view of the probe and holder part of Fig. 1. 図１の探触子、ホルダー部分の底面図Bottom view of the probe and holder part of Fig. 1. ブロック図Block Diagram ＣＰＵ制御プログラムのフローチャートCPU control program flowchart 探触子のセンタリング機能説明用上面図Top view for explaining the centering function of the probe 探触子のセンタリング機能説明用正面図Front view for explaining the centering function of the probe

符号の説明Explanation of symbols

１ 探触子
２ レールガイド
３ ホルダー
４ リング
５ タンク
６ キャップ
７ 出力パイプ
８、９ 出力チューブ
１０ 加圧チューブ
１１ 保持具
１２ 測定部本体
１３ 電源スイッチ
１４ ポンプ
１５ 取っ手
１６ 表示器
１７ モードスイッチ
１８ 選択スイッチ
１９ ブザー
２０ 操作部
２１ 振動モータ
２２ 接続用パイプ
２３ 流路
２４ コイルバネ
２５ 押さえ板
２６ 分岐管
２７ 固定金具
３０ パルス駆動回路
３１ 増幅回路
３２ コンパレータ
３３ クロック発振器
３４ ゲート回路
３５ カウンタ
３６ ＲＯＭ
３７ ＲＡＭ
３８ ＥＥ−ＰＲＯＭ
３９ Ｄ−Ａ変換器
４０ ＣＰＵ
４１ 電池
４２ 電源回路
４３ 接触媒質
５０ 被測定レール
５１ メタルフローによるレールの突起
５２ レールの欠け
Ｓ１〜Ｓ１７ フローチャートのステップ
Ｗ１ レールガイド間隔
1 Probe
2 Rail guide
3 Holder
4 rings
5 tanks
6 Cap
7 Output pipe
8,9 Output tube
10 Pressurized tube
11 Holder
12 Measuring body
13 Power switch
14 Pump
15 Handle
16 Display
17 Mode switch
18 Selection switch
19 Buzzer
20 Operation unit
21 Vibration motor
22 Connection pipe
23 Flow path
24 Coil spring
25 Presser plate
26 Branch pipe
27 Fixing bracket
30 Pulse drive circuit
31 Amplifier circuit
32 Comparator
33 Clock oscillator
34 Gate circuit
35 counter
36 ROM
37 RAM
38 EE-PROM
39 DA converter
40 CPU
41 battery
42 Power supply circuit
43 Contact medium
50 Rail to be measured
51 Rail protrusion by metal flow
52 Missing rail
S1 to S17 flowchart steps
W1 Rail guide spacing

Claims (3)

レール頭頂部に接触させた探触子から超音波パルスを入射し、レールのクラックまたは底面で反射される超音波エコーを検出して、レール頭頂部からエコー反射点までの距離を測定することにより、レールのクラックまたは頭部摩耗を検出する超音波探傷装置であって、被測定レール頭部両側面に接するための１対のレールガイドを、被測定レールの頭部最大幅以上の隙間を設けて取り付け、前記レールガイド間隔中央に超音波パルスの送受信を行う探触子を上下方向移動可能に取り付けたホルダーと、前記ホルダーに前記探触子の周りを囲んで取り付け、前記被測定レールと接して接触媒質の堰として作用する弾性体のリングと、前記接触媒質を供給するため、前記ホルダーに設けられ、前記リング内側に開口した流路と、前記接触媒質を貯めるタンクと、前記接触媒質を前記タンクから前記流路を通じて前記リング内側に供給するためのポンプと、前記探触子を駆動するパルス駆動回路と、前記探触子からの信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力信号をしきい値で弁別するコンパレータと、全体の制御を行うＣＰＵ（中央演算装置）と、発振パルス波高値、アンプ感度（増幅度）、検出しきい値、音速度、レール基準高さ、警報範囲、の測定用パラメータを、レール種類毎に記憶させたメモリーと、被測定レール種類を選択するためのスイッチと、被測定レール種類や測定結果を表示するための表示器と、警報を発生する警報発生手段からなり、被測定レール種類を選択することにより、前記メモリー内の被選択レールに対応する測定用パラメータに従って、前記パルス駆動回路の発振パルス波高値、前記増幅回路のアンプ感度（増幅度）、前記コンパレータの検出しきい値を自動設定し、前記探触子から超音波パルスを発振し、反射エコーを検出し、前記超音波パルスの往復時間によりレール頭頂部から反射点までの距離を演算して前記表示器に数値表示し、前記メモリー内の被選択レールに対応する測定用パラメータを使用して、レールのクラックや頭部摩耗を自動判定し、前記警報発生手段により、判定結果に対応した少なくとも３種類の異なる警報により報知する事を特徴とするレール用超音波探傷装置。 By measuring the distance from the top of the rail to the echo reflection point by detecting the ultrasonic echo reflected from the crack or the bottom of the rail by entering an ultrasonic pulse from the probe in contact with the top of the rail An ultrasonic flaw detection device that detects rail cracks or head wear, and is provided with a pair of rail guides for contacting both sides of the head of the rail to be measured, with a gap larger than the maximum width of the head of the rail to be measured. A holder that is attached to the center of the rail guide interval so as to be able to move in the vertical direction, and is attached to the holder so as to surround the probe, and is in contact with the rail to be measured. An elastic ring that acts as a weir for the contact medium, a flow path provided in the holder for opening the contact medium, and opening the inside of the ring; A tank for supplying the contact medium from the tank to the inside of the ring through the flow path, a pulse drive circuit for driving the probe, and an amplification for amplifying a signal from the probe A circuit, a comparator that discriminates the output signal of the amplifier circuit by a threshold value, a CPU (central processing unit) that performs overall control, an oscillation pulse peak value, an amplifier sensitivity (amplification degree), a detection threshold value, a sound Memory for storing speed, rail reference height, alarm range, and other parameters for each rail type, a switch for selecting the type of rail to be measured, and the type of rail to be measured and measurement results to be displayed It comprises an indicator and an alarm generating means for generating an alarm. By selecting the type of rail to be measured, the parameter is measured according to the measurement parameter corresponding to the selected rail in the memory. The oscillation pulse peak value of the drive circuit, the amplifier sensitivity (amplification degree) of the amplifier circuit, the detection threshold value of the comparator are automatically set, an ultrasonic pulse is oscillated from the probe, and a reflected echo is detected. The distance from the top of the rail to the reflection point is calculated based on the round-trip time of the ultrasonic pulse, the numerical value is displayed on the display, and the crack of the rail is measured using the measurement parameter corresponding to the selected rail in the memory. A rail ultrasonic flaw detector characterized by automatically determining head wear and head wear and notifying the alarm by means of at least three different alarms corresponding to the determination result. 請求項１記載のレール用超音波探傷装置において、前記警報を発生する警報発生手段を音響を発生する音響発生手段とし、前記音響発生手段により、判定結果に対応した少なくとも３種類の異なる音響により報知することを特徴とした、レール用超音波探傷装置。 2. The rail ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the alarm generating means for generating the alarm is an acoustic generating means for generating sound, and the sound generating means is notified by at least three different sounds corresponding to the determination result. An ultrasonic flaw detector for rails, characterized by 請求項１記載のレール用超音波探傷装置において、前記警報を発生する警報発生手段を振動を発生する振動発生手段とし、前記振動発生手段により、判定結果に対応した少なくとも３種類の異なる振動により報知することを特徴とした、レール用超音波探傷装置。
2. The rail ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the alarm generating means for generating the alarm is a vibration generating means for generating vibration, and the vibration generating means is notified by at least three different vibrations corresponding to the determination result. An ultrasonic flaw detector for rails, characterized by

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