JP2013130445A - Ultrasonic flaw detection head - Google Patents

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Seiichi Kawanami
精一 川浪
Junichiro Nishida
純一朗 西田
Akihiro Kirihigashi
章浩 切東
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately perform ultrasonic flaw detection inspection even on a portion where a liquid-state contact medium is not available.SOLUTION: A probe 12 transmitting/receiving ultrasonic waves US is supported by a probe support 11. A tire 15 is rotated while being supported by the probe support 11. A space between the probe 12 and the tire 15 is filled with a liquid-state contact medium 16. An inner-circumferential tire 15a of the tire 15 is formed from a tire material, and an outer-circumferential tire 15b thereof is formed from a dry couplant. Since the outer-circumferential tire 15b of the dry couplant is brought into contact with an object to be inspected 2, an additional contact medium is not required.

Description

本発明は超音波探傷ヘッドに関するものであり、液体の接触媒質を使用することができない部位であっても、精度よく且つ効率的に超音波探傷検査ができるように工夫したものである。   The present invention relates to an ultrasonic flaw detection head, and is devised so that ultrasonic flaw detection can be performed accurately and efficiently even at a site where a liquid contact medium cannot be used.

配管や機器の健全性を検査するために、肉厚測定や欠陥検出を行う超音波探傷検査が行われている。超音波探傷検査をするためには、超音波探傷ヘッドを被検体（配管や機器など）の表面に接触させて、超音波を被検体に伝搬させる。
このとき、超音波を被検体に確実に伝搬させるために、接触媒質が用いられる。接触媒質としては、一般的には、水やグリセリン、ひまし油などの、液体の接触媒質が使われる。 In order to inspect the soundness of piping and equipment, ultrasonic flaw detection is performed to measure wall thickness and detect defects. In order to perform an ultrasonic flaw detection inspection, an ultrasonic flaw detection head is brought into contact with the surface of a subject (piping, equipment, etc.) to propagate the ultrasonic waves to the subject.
At this time, a contact medium is used to reliably propagate the ultrasonic wave to the subject. In general, a liquid contact medium such as water, glycerin, or castor oil is used as the contact medium.

一方で、被検体によっては、液体の接触媒質が使えないものがある。このような部位を超音波探傷検査するには、液体の接触媒質の代わりに、ゲル状または固体状のドライカプラントが用いられている。ドライカプラントは、超音波ゲル材などの樹脂やゴム材などにより形成されている。   On the other hand, some subjects cannot use a liquid contact medium. In order to ultrasonically inspect such a part, a gel or solid dryer plant is used instead of a liquid contact medium. The dryer plant is formed of a resin such as an ultrasonic gel material or a rubber material.

図８は、ドライカプラント１を用いて超音波探傷検査をする状態を示している。同図に示すように、被検体２の表面に面状のドライカプラント１を載せ、このドライカプラント１の表面に沿い超音波探傷ヘッド３を走査させていって、超音波探傷検査をしている。   FIG. 8 shows a state in which an ultrasonic flaw detection inspection is performed using the dryer plant 1. As shown in the figure, a planar dryer plant 1 is placed on the surface of the subject 2, and the ultrasonic testing head 3 is scanned along the surface of the dryer plant 1 to perform ultrasonic testing. ing.

なお、超音波探傷ヘッドとしては、回転式の超音波探傷ヘッドがある。回転式の超音波探傷ヘッドは、探触子を備えた探触子支持体に対して、タイヤが回転自在に備えられたものであり、探触子支持体を回転中心としてタイヤが回転する。探触子支持体とタイヤとの間の空間には液体の接触媒質が充填されている（特許文献１，２参照）。   As an ultrasonic flaw detection head, there is a rotary ultrasonic flaw detection head. In the rotary ultrasonic testing head, a tire is rotatably provided with respect to a probe support provided with a probe, and the tire rotates around the probe support as a rotation center. The space between the probe support and the tire is filled with a liquid contact medium (see Patent Documents 1 and 2).

このような回転式の超音波探傷ヘッドでは、タイヤを被検体の表面に接触させた状態で、探触子を備えた探触子支持体を走査移動させていくと、タイヤが被検体の表面に接触しつつ回転していって超音波探傷検査をする。
この場合、被検体の表面に予め液体の接触媒質を塗布しており、検査時には、被検体と回転するタイヤとの間に液体の接触媒質を介在させている。 In such a rotary ultrasonic testing head, when the probe support provided with the probe is scanned and moved in a state where the tire is in contact with the surface of the subject, the tire becomes the surface of the subject. Rotate while touching and perform ultrasonic flaw detection.
In this case, a liquid contact medium is applied to the surface of the subject in advance, and a liquid contact medium is interposed between the subject and the rotating tire at the time of examination.

特開昭６２−２８８５６５号公報JP-A-62-288565 特開２００４−１４４５６１号公報JP 2004-144561 A

ところで、ドライカプラントは、超音波を透過させるためゴム状やゲル状の物質で形成されており、被検体にくっつくような材質である。このためドライカプラントは、静止摩擦係数が大きく、一般的な液体カプラントを用いた場合と異なり、被検体に載せたドライカプラント上で超音波探傷ヘッドを滑らかに走査させることが困難であった。   By the way, the dryer plant is made of a rubber-like or gel-like substance to transmit ultrasonic waves, and is a material that sticks to the subject. For this reason, the dryer plant has a large coefficient of static friction, and unlike the case of using a general liquid cassette, it is difficult to smoothly scan the ultrasonic flaw detection head on the dryer plant placed on the subject. .

本発明は、上記従来技術に鑑み、液体の接触媒質を使用することができない部位であっても、精度よく且つ効率的に超音波探傷ができる超音波探傷ヘッドを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection head that can accurately and efficiently perform ultrasonic flaw detection even in a region where a liquid contact medium cannot be used.

上記課題を解決する本発明の構成は、
探触子と、前記探触子を支持する支持部を回転中心として回転するタイヤと、前記探触子と前記タイヤとの間の空間に充填された液体の接触媒質と、を有する超音波探傷ヘッドにおいて、
前記タイヤは、少なくとも外周側の部分がドライカプラント材で形成されていることを特徴とする。 The configuration of the present invention for solving the above problems is as follows.
Ultrasonic flaw detection comprising: a probe; a tire that rotates about a support portion that supports the probe; and a liquid contact medium filled in a space between the probe and the tire. In the head
The tire is characterized in that at least a portion on the outer peripheral side is made of a dry plant material.

また本発明の構成は、
探触子と、前記探触子を間にして離間して配置された一対の回転ローラと、前記一対の回転ローラに架け渡たされた状態で前記一対の回転ローラに巻き掛けられた無端ベルトと、前記無端ベルトの内側空間に配置された前記探触子と前記無端ベルトとの間の空間に充填された液体の接触媒質と、を有する超音波探傷ヘッドにおいて、
前記無端ベルトは、少なくとも外周側の部分がドライカプラント材で形成されていることを特徴とする。 The configuration of the present invention is as follows.
A probe, a pair of rotating rollers spaced apart from each other with the probe interposed therebetween, and an endless belt wound around the pair of rotating rollers in a state of being spanned between the pair of rotating rollers And an ultrasonic flaw detection head having a liquid contact medium filled in a space between the probe disposed in the inner space of the endless belt and the endless belt,
The endless belt is characterized in that at least a part on the outer peripheral side is formed of a dry plant material.

また本発明の構成は、
探触子と、前記探触子の超音波送受信面に密着されたドライカプラント板とを有する超音波センサ部と、
前記超音波センサ部を移動させていくことにより、被検体の表面の異なる複数の位置に、前記超音波センサ部の前記ドライカプラント板を順に密着させるスキャナ機構と、
からなることを特徴とする。 The configuration of the present invention is as follows.
An ultrasonic sensor unit having a probe and a dryer plant plate in close contact with the ultrasonic transmission / reception surface of the probe;
A scanner mechanism for sequentially bringing the dryer plant plate of the ultrasonic sensor unit into close contact with a plurality of different positions on the surface of the subject by moving the ultrasonic sensor unit;
It is characterized by comprising.

本発明によれば、超音波探傷ヘッド自体にドライカプラント材を組み込んでいるため、液体の接触媒質を使えない部位であっても、超音波探傷検査をすることができる。   According to the present invention, since a dry planter material is incorporated in the ultrasonic flaw detection head itself, ultrasonic flaw inspection can be performed even at a site where a liquid contact medium cannot be used.

本発明の実施例１に係る超音波探傷ヘッドを示す断面図。1 is a cross-sectional view showing an ultrasonic flaw detection head according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例１に係る超音波探傷ヘッドを示す断面図。1 is a cross-sectional view showing an ultrasonic flaw detection head according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例１に係る超音波探傷ヘッドを、走査状態と共に示す構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows the ultrasonic testing head which concerns on Example 1 of this invention with a scanning state. 本発明の実施例１に係る超音波探傷ヘッドを、走査状態と共に示す構成図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows the ultrasonic testing head which concerns on Example 1 of this invention with a scanning state. 本発明の実施例２に係る超音波探傷ヘッドを示す断面図。Sectional drawing which shows the ultrasonic testing head which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例２に係る超音波探傷ヘッドを示す平面図。FIG. 5 is a plan view showing an ultrasonic flaw detection head according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施例３に係る超音波探傷ヘッドを示す構成図。The block diagram which shows the ultrasonic flaw detection head which concerns on Example 3 of this invention. 従来技術を示す構成図。The block diagram which shows a prior art.

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples.

図１，図２は、本発明の実施例１に係る回転式の超音波探傷ヘッドＨ１を示す。図１は図２のI−I断面図であり、図２は図１のII−II断面図である。   1 and 2 show a rotary ultrasonic testing head H1 according to Embodiment 1 of the present invention. 1 is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 2, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

図１，図２に示すように、超音波探傷ヘッドＨ１の探触子支持体１１は、中空の棒状をなしており、探触子１２を支持している。
探触子１２は振動子１２ａを備えると共に、超音波送受面１２ｂが探触子支持体１１の外側に露出している。また探触子１２のリード線１２ｃは、探触子支持体１１の内部空間に配置され、外部の超音波探傷器（図示省略）に接続されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the probe support 11 of the ultrasonic testing head H <b> 1 has a hollow rod shape and supports the probe 12.
The probe 12 includes a transducer 12 a and an ultrasonic transmission / reception surface 12 b is exposed to the outside of the probe support 11. The lead wire 12c of the probe 12 is disposed in the internal space of the probe support 11, and is connected to an external ultrasonic flaw detector (not shown).

探触子支持体１１の一端側（図２では右側）には、シール機能を有する軸受部１３ａを介して、リング板状の端板１４ａが回転自在に備えられている。探触子支持体１１の他端側（図２では左側）には、シール機能を有する軸受部１３ｂを介して、リング板状の端板１４ｂが回転自在に備えられている。つまり、探触子１２を間にして、端板１４ａ，１４ｂが間隔を開けて相対向している。   On one end side (right side in FIG. 2) of the probe support 11, a ring plate-shaped end plate 14a is rotatably provided via a bearing portion 13a having a sealing function. On the other end side (left side in FIG. 2) of the probe support 11, a ring plate-like end plate 14b is rotatably provided via a bearing portion 13b having a sealing function. That is, the end plates 14a and 14b are opposed to each other with an interval between them with the probe 12 in between.

タイヤ１５は、端板１３ａ，１３ｂの周縁部に取り付けられており、端板１３ａ，１３ｂで挟まれた空間を跨いだ状態で端板１３ａ，１３ｂの周方向全体に亘って配置されている。
このタイヤ１５は、内周側タイヤ１５ａと外周側タイヤ１５ｂとで構成されている。内周側タイヤ１５ａはタイヤ材（ゴム等）で形成されており、外周側タイヤ１５ｂはドライカプラント材（超音波ゲル材などの樹脂やゴム材等）で形成されている。 The tire 15 is attached to the peripheral portions of the end plates 13a and 13b, and is disposed over the entire circumferential direction of the end plates 13a and 13b in a state of straddling the space sandwiched between the end plates 13a and 13b.
The tire 15 includes an inner peripheral tire 15a and an outer peripheral tire 15b. The inner peripheral tire 15a is formed of a tire material (rubber or the like), and the outer peripheral tire 15b is formed of a dry plant material (resin such as an ultrasonic gel material or rubber material).

外周側タイヤ１５ｂは、内周側タイヤ１５ａの外周に、一般的な有機系の接着剤などで接着されている。この接着剤は、接着層が薄いため、インピーダンスの差や減衰が多少あったとしても、ほとんど悪影響はない。ただし、接着剤としては、内周側タイヤ１５ａや外周側タイヤ１５ｂの材質を変質させるような成分が含まれている接着剤は用いない。
なお、内周側タイヤ１５ａの外周面に、ドライカプラント材を塗布して外周側タイヤ１５ｂを形成するようにしてもよい。 The outer peripheral tire 15b is bonded to the outer periphery of the inner peripheral tire 15a with a general organic adhesive or the like. Since this adhesive has a thin adhesive layer, there is almost no adverse effect even if there is a slight difference in impedance or attenuation. However, as the adhesive, an adhesive containing a component that changes the material of the inner peripheral tire 15a and the outer peripheral tire 15b is not used.
The outer peripheral tire 15b may be formed by applying a dry plant material on the outer peripheral surface of the inner peripheral tire 15a.

接触子支持体１１と、端板１４ａ，１４ｂと、タイヤ１５とで囲まれた空間には、液体の接触媒質１６が充填されている。このため接触子１２は、液体の接触媒質１６の中に配置されることとなる。   A space surrounded by the contact support 11, the end plates 14 a and 14 b, and the tire 15 is filled with a liquid contact medium 16. For this reason, the contact 12 is disposed in the liquid contact medium 16.

結局、実施例１の超音波探傷ヘッドＨ１では、探触子１２を支持する探触子支持体１１を回転中心として、タイヤ１５が回転し、接触子１２とタイヤ１５との間の空間に液体の接触媒質１６が充填されており、タイヤ１５の外周側部分はドライカプラント材からなる外周側タイヤ１５ｂになっている。   Eventually, in the ultrasonic testing head H1 of the first embodiment, the tire 15 rotates around the probe support 11 that supports the probe 12, and the liquid between the contact 12 and the tire 15 is liquid. The contact medium 16 is filled, and the outer peripheral portion of the tire 15 is an outer peripheral tire 15b made of a dry plant material.

上記構成となっている超音波探傷ヘッドＨ１で被検体２の超音波探傷検査をする場合には、探触子１２の超音波送受信面１２ｂから超音波ＵＳを出射させ、且つ、タイヤ１５の外周側タイヤ１５ｂを被検体２の表面に接触させた状態で、探触子１２を備えた探触子支持体１１を走査移動させていく。   When performing the ultrasonic flaw detection inspection of the subject 2 with the ultrasonic flaw detection head H <b> 1 having the above-described configuration, the ultrasonic wave US is emitted from the ultrasonic transmission / reception surface 12 b of the probe 12 and the outer periphery of the tire 15. In a state where the side tire 15b is in contact with the surface of the subject 2, the probe support 11 provided with the probe 12 is scanned and moved.

そうすると、外周側タイヤ１５ｂ、即ちドライカプラント材が被検体２の表面に接触しつつタイヤ１５が回転していく。そして、タイヤ１５の回転移動中において、探触子１２から出射した超音波ＵＳは、接触媒質１６及びタイヤ１５を経由して被検体２内に入り、被検体２内で発生した反射エコー（反射超音波）は、タイヤ１５及び接触媒質１６を経由して探触子１２で受信されて、超音波探傷検査をすることができる。   Then, the tire 15 rotates while the outer peripheral tire 15 b, that is, the dry plant material is in contact with the surface of the subject 2. Then, during the rotational movement of the tire 15, the ultrasonic wave US emitted from the probe 12 enters the subject 2 via the contact medium 16 and the tire 15, and a reflected echo (reflection) generated in the subject 2. (Ultrasonic wave) is received by the probe 12 via the tire 15 and the contact medium 16 and can be subjected to ultrasonic flaw detection.

この結果、超音波探傷ヘッドＨ１のタイヤ１５と被検体２との間に、液体の接触媒質を備えることなく、超音波探傷検査をすることができる。
したがって、原子力関連施設などのように、水などの液体の接触媒質を使えない部位であっても、上記構成の超音波探傷ヘッドＨ１を適用することにより、超音波探傷検査をすることができる。しかも、超音波を十分な強度で被検体２に対して送受信可能であり、かつ、ドライカプラント材である外周側タイヤ１５ｂは回転しているため、タイヤ１５（外周側タイヤ１５ｂ）の被検体２に対する摩擦係数は小さく、被検体２上でのスムーズな走査が可能となる。 As a result, the ultrasonic flaw detection inspection can be performed without providing a liquid contact medium between the tire 15 of the ultrasonic flaw detection head H1 and the subject 2.
Therefore, even in a site where a liquid contact medium such as water cannot be used, such as in a nuclear facility, an ultrasonic flaw detection inspection can be performed by applying the ultrasonic flaw detection head H1 having the above configuration. Moreover, since the ultrasonic wave can be transmitted to and received from the subject 2 with sufficient intensity and the outer tire 15b, which is a dry plant material, is rotating, the subject of the tire 15 (outer tire 15b) is rotating. The friction coefficient with respect to 2 is small, and smooth scanning on the subject 2 becomes possible.

超音波探傷ヘッドＨ１の走査移動は、図３に示すように、作業者の手で超音波探傷ヘッドＨ１の接触子支持体１１を把持して移動させることができる。なお図３において、２０は、超音波探傷器である。   As shown in FIG. 3, the scanning movement of the ultrasonic testing head H1 can be performed by grasping and moving the contact support 11 of the ultrasonic testing head H1 with the hand of the operator. In FIG. 3, reference numeral 20 denotes an ultrasonic flaw detector.

または、図４に示すように、走査制御装置３０の制御に基づき走査移動する走査ツール３１に、超音波探傷ヘッドＨ１の接触子支持体１１を取り付け、走査ツール３１の作動により、超音波探傷ヘッドＨ１の走査移動をさせることもできる。   Alternatively, as shown in FIG. 4, the contact support 11 of the ultrasonic testing head H <b> 1 is attached to the scanning tool 31 that scans and moves based on the control of the scanning control device 30, and the ultrasonic testing head is operated by the operation of the scanning tool 31. The scanning movement of H1 can also be performed.

なお、図１，図２に示す実施例では、探触子（超音波センサ）１２として一般的な超音波センサを組み込んでいるが、この代わりに、フェーズドアレイ超音波センサを組み込むこともできる。
タイヤ１５は被検体２に線接触するため、探触子（超音波センサ）１２としてフェーズドアレイ超音波センサを組み込んだ場合には、接触面付近で超音波ビームを集束させることで、効率的に超音波を被検体２に対して送受信させることができる。 In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a general ultrasonic sensor is incorporated as the probe (ultrasonic sensor) 12, but a phased array ultrasonic sensor may be incorporated instead.
Since the tire 15 makes line contact with the subject 2, when a phased array ultrasonic sensor is incorporated as the probe (ultrasonic sensor) 12, the ultrasonic beam is focused near the contact surface, thereby efficiently. Ultrasonic waves can be transmitted to and received from the subject 2.

また、図１，図２に示す実施例では、タイヤ１５は、タイヤ材（ゴム等）からなる内周側タイヤ１５ａとドライカプラント材からなる外周側タイヤ１５ｂとで構成しているが、タイヤ１５全体をドライカプラント材により構成してもよい。
つまり、タイヤ１５の少なくとも外周側の部分が、ドライカプラント材で形成されていればよい。 In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the tire 15 is composed of an inner peripheral tire 15a made of a tire material (rubber etc.) and an outer peripheral tire 15b made of a dry plant material. You may comprise 15 whole by dry plant plant material.
That is, it is only necessary that at least a portion on the outer peripheral side of the tire 15 is formed of a dry plant plant material.

図５，図６は、本発明の実施例２に係る回転式の超音波探傷ヘッドＨ２を示す。図５は図６のV―V断面図であり、図６は平面図である。   5 and 6 show a rotary ultrasonic testing head H2 according to Embodiment 2 of the present invention. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 6, and FIG. 6 is a plan view.

図５及び図６に示すように、超音波探傷ヘッドＨ２の支持枠体５０は、３本の横ビーム５１ａ，５１ｂ，５１ｃと、この横ビーム５１ａ，５１ｂ，５１ｃの両端に結合された２本の縦ビーム５１ｄ，５１ｅからなる、「日」の字状になった構造体である。   As shown in FIGS. 5 and 6, the support frame 50 of the ultrasonic inspection head H2 includes three transverse beams 51a, 51b, 51c and two coupled to both ends of the transverse beams 51a, 51b, 51c. It is the structure which became the character of "day" which consists of the vertical beams 51d and 51e.

探触子５２は振動子５２ａを備えると共にリード線（図示省略）が接続されている。この探触子５２は横ビーム５１ｂにより支持されている。本実施例では、斜角探傷検査をするため、探触子５２から出射した超音波ＵＳが被検体２の表面に対して斜め入射するように、探触子５２を斜めにして取り付けている。   The probe 52 includes a transducer 52a and is connected to a lead wire (not shown). The probe 52 is supported by a lateral beam 51b. In the present embodiment, the probe 52 is attached at an angle so that the ultrasonic wave US emitted from the probe 52 is obliquely incident on the surface of the subject 2 in order to perform the oblique flaw detection inspection.

円柱状の回転ローラ５３は、横ビーム５１ａにより回転自在に支持されており、円柱状の回転ローラ５４は、横ビーム５１ｃにより回転自在に支持されている。   The columnar rotation roller 53 is rotatably supported by the horizontal beam 51a, and the columnar rotation roller 54 is rotatably supported by the horizontal beam 51c.

無端ベルト５５は、回転ローラ５３と回転ローラ５４に架け渡す状態で回転ローラ５３，５４に巻き掛けられている。この無端ベルト５５は、内周側無端ベルト５５ａの外周に、外周側無端ベルト５５ｂを接着して構成されている。内周側無端ベルト５５ａはタイヤ材（ゴム等）で形成されており、外周側無端ベルト５５ｂはドライカプラント材（超音波ゲル材などの樹脂やゴム材等）で形成されている。
なお、内周側無端ベルト５５ａの外周面に、ドライカプラント材を塗布して外周側無端ベルト５５ｂを形成するようにしてもよい。 The endless belt 55 is wound around the rotating rollers 53 and 54 in a state of being bridged between the rotating roller 53 and the rotating roller 54. The endless belt 55 is configured by adhering the outer peripheral endless belt 55b to the outer periphery of the inner peripheral endless belt 55a. The inner peripheral side endless belt 55a is formed of a tire material (rubber or the like), and the outer peripheral side endless belt 55b is formed of a dry plant material (a resin such as an ultrasonic gel material or a rubber material).
The outer peripheral endless belt 55b may be formed by applying a dry plant material to the outer peripheral surface of the inner peripheral endless belt 55a.

無端ベルト５５の一端側（図６では右側）の開放面は、シール板５６ａで塞がれている。このシール板５６ａは、横ビーム５１ａ，５１ｂ，５１ｃにより支持されると共に、回転移動する無端ベルト５５の一端側と摺接しつつシールする機能を有している。
無端ベルト５５の他端側（図６では左側）の開放面は、シール板５６ｂで塞がれている。このシール板５６ｂは、横ビーム５１ａ，５１ｂ，５１ｃにより支持されると共に、回転移動する無端ベルト５５の他端側と摺接しつつシールする機能を有している。 An open surface on one end side (the right side in FIG. 6) of the endless belt 55 is closed with a seal plate 56a. The seal plate 56a is supported by the transverse beams 51a, 51b, and 51c and has a function of sealing while making sliding contact with one end side of the endless belt 55 that rotates.
The open surface of the other end side (the left side in FIG. 6) of the endless belt 55 is closed with a seal plate 56b. The seal plate 56b is supported by the transverse beams 51a, 51b, and 51c and has a function of sealing while being in sliding contact with the other end of the endless belt 55 that rotates.

無端ベルト５５とシール板５６ａ，５６ｂとで囲まれた空間には、液体の接触媒質５７が充填されている。このため接触子５２は、液体の接触媒質５７の中に配置されることとなる。   A space surrounded by the endless belt 55 and the seal plates 56a and 56b is filled with a liquid contact medium 57. Therefore, the contact 52 is disposed in the liquid contact medium 57.

結局、実施例２の超音波探傷ヘッドＨ２では、接触子５２を間にして一対の回転ローラ５３，５４が離間して配置され、無端ベルト５５が一対の回転ローラ５３，５４に巻き掛けられ、無端ベルト５５の内側空間に配置された接触子５２と無端ベルト５５との間の空間に液体の接触媒質５７が充填され、無端ベルト５５の外周側の部分がドライカプラント部材からなる外周側無端ベルト５５ｂになっている。   Eventually, in the ultrasonic testing head H2 of the second embodiment, the pair of rotating rollers 53 and 54 are disposed apart from each other with the contact 52 interposed therebetween, and the endless belt 55 is wound around the pair of rotating rollers 53 and 54. The space between the contact 52 and the endless belt 55 disposed in the inner space of the endless belt 55 is filled with a liquid contact medium 57, and the outer end of the endless belt 55 is formed of a dry plant plant member. It is a belt 55b.

上記構成となっている超音波探傷ヘッドＨ２で被検体２の超音波探傷検査をする場合には、探触子５２から超音波ＵＳを出射させ、且つ、無端ベルト５５の外周側無端ベルト５５ｂを被検体２の表面に接触（面接触）させた状態で、探触子５２を備えた支持枠体５１を走査移動させていく。   When performing the ultrasonic flaw detection inspection of the subject 2 with the ultrasonic flaw detection head H2 having the above-described configuration, the ultrasonic wave US is emitted from the probe 52, and the outer peripheral endless belt 55b of the endless belt 55 is moved. In a state where the surface of the subject 2 is in contact (surface contact), the support frame 51 including the probe 52 is scanned and moved.

そうすると、回転ローラ５３，５４が回転すると共に、無端ベルト５５の外周側無端ベルト５５ｂ、即ちドライカプラント材が被検体２の表面に接触（面接触）しつつ無端ベルト５５が回転していく。そして、無端ベルト５５の回転移動中において、探触子５２から斜めに出射した超音波ＵＳは、接触媒質５７及び無端ベルト５５を経由して被検体２内に入り、被検体２内で発生した反射エコー（反射超音波）は、無端ベルト５５及び接触媒質５７を経由して探触子５２で受信されて、超音波探傷検査（斜角探傷検査）をすることができる。   Then, the rotation rollers 53 and 54 rotate, and the endless belt 55 rotates while the outer circumferential endless belt 55b of the endless belt 55, that is, the dry plant material comes into contact (surface contact) with the surface of the subject 2. Then, during the rotational movement of the endless belt 55, the ultrasonic wave US obliquely emitted from the probe 52 enters the subject 2 via the contact medium 57 and the endless belt 55, and is generated in the subject 2. The reflected echo (reflected ultrasonic wave) is received by the probe 52 via the endless belt 55 and the contact medium 57, and can be subjected to ultrasonic flaw inspection (diagonal flaw inspection).

この結果、超音波探傷ヘッドＨ２の無端ベルト５５と被検体２との間に、液体の接触媒質を備えることなく、超音波探傷検査をすることができる。
したがって、原子力関連施設などのように、水などの液体の接触媒質を使えない部位であっても、上記構成の超音波探傷ヘッドＨ２を適用することにより、超音波探傷検査（斜角探傷検査）をすることができる。しかも、超音波を十分な強度で被検体２に対して送受信可能であり、かつ、ドライカプラント材である外周側無端ベルト５５ｂは回転しているため、無端ベルト５５（外周側無端ベルト５５ｂ）の被検体２に対する摩擦係数は小さく、被検体２上でのスムーズな走査が可能となる。
更に、無端ベルト５５が被検体２に面接触するため、超音波ＵＳを斜め入射しても、超音波ＵＳが十分な強度で確実に被検体２に入射するため、精度の高い斜角探傷検査をすることができる。 As a result, an ultrasonic flaw detection inspection can be performed without providing a liquid contact medium between the endless belt 55 of the ultrasonic flaw detection head H2 and the subject 2.
Therefore, even in a site where a liquid contact medium such as water cannot be used, such as in a nuclear facility, an ultrasonic flaw inspection (diagonal flaw inspection) can be performed by applying the ultrasonic flaw detection head H2 having the above configuration. Can do. Moreover, since the outer peripheral endless belt 55b, which is a dry plant material, is capable of transmitting and receiving ultrasonic waves with sufficient intensity and rotating, the endless belt 55 (outer peripheral endless belt 55b). The friction coefficient with respect to the subject 2 is small, and smooth scanning on the subject 2 becomes possible.
Furthermore, since the endless belt 55 is in surface contact with the subject 2, even if the ultrasonic wave US is obliquely incident, the ultrasonic wave US is reliably incident on the subject 2 with sufficient intensity, so that a highly accurate oblique flaw inspection Can do.

なお、図５，図６に示す実施例では、探触子（超音波センサ）５２として一般的な超音波センサを組み込んでいるが、この代わりに、フェーズドアレイ超音波センサを組み込むこともできる。
フェーズドアレイ超音波センサでは屈折角を変えると入射点も変化（移動）するが、
無端ベルト５５が被検体２に面接触して接触面積が広いため、被検体２の中に適正に超音波を入射させることができる。 In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a general ultrasonic sensor is incorporated as the probe (ultrasonic sensor) 52, but a phased array ultrasonic sensor may be incorporated instead.
In the phased array ultrasonic sensor, the incident point changes (moves) when the refraction angle is changed.
Since the endless belt 55 is in surface contact with the subject 2 and has a large contact area, ultrasonic waves can be appropriately incident into the subject 2.

また、図５，図６に示す実施例では、無端ベルト５５は、タイヤ材（ゴム等）からなる内周側無端ベルト５５ａとドライカプラント材からなる外周側無端ベルト５５ｂとで構成しているが、無端ベルト５５全体をドライカプラント材により構成してもよい。
つまり、無端ベルト５５の少なくとも外周側の部分が、ドライカプラント材で形成されていればよい。 5 and 6, the endless belt 55 includes an inner peripheral endless belt 55a made of a tire material (rubber or the like) and an outer peripheral endless belt 55b made of a dry plant material. However, the entire endless belt 55 may be made of a dry plant material.
That is, it is only necessary that at least the outer peripheral side portion of the endless belt 55 is formed of the dry plant material.

図７は、本発明の実施例３に係るスキャナ式の超音波探傷ヘッドＨ３を示す。
この超音波探傷ヘッドＨ３は、スキャナ機構６０と超音波センサ部７０とで構成されている。 FIG. 7 shows a scanner-type ultrasonic testing head H3 according to Embodiment 3 of the present invention.
The ultrasonic flaw detection head H3 includes a scanner mechanism 60 and an ultrasonic sensor unit 70.

スキャナ機構６０は、水平ビーム６１と垂直ビーム６２を主要部材として構成されている。垂直ビーム６２は、水平ビーム６１に沿い水平方向（Ｘ方向）に走査移動できると共に、水平ビーム６１に対して垂直方向（Ｙ方向）に上下移動できるようになっている。   The scanner mechanism 60 includes a horizontal beam 61 and a vertical beam 62 as main members. The vertical beam 62 can scan and move in the horizontal direction (X direction) along the horizontal beam 61 and can move up and down in the vertical direction (Y direction) with respect to the horizontal beam 61.

超音波センサ部７０は、探触子７１と、ドライカプラント材からなるドライカプラント板７２とで構成されている。探触子７１は振動子７１ａを有しており、超音波送受信面７１ｂにドライカプラント板７２が接着されている。
この著音波センサ部７０は、垂直ビーム６２の下端に配置されている。 The ultrasonic sensor unit 70 includes a probe 71 and a dryer plant plate 72 made of a dryer plant material. The probe 71 has a vibrator 71a, and a dryer plant plate 72 is bonded to the ultrasonic transmission / reception surface 71b.
The sonic sensor unit 70 is disposed at the lower end of the vertical beam 62.

上記構成となっている超音波探傷ヘッドＨ３で被検体２の超音波探傷検査をする場合には、探触子７１の超音波送受信面７１ｂから超音波ＵＳを出射させ、ドライカプラント板７２から超音波ＵＳを出力した状態にする。
そして、例えば、垂直ビーム６２を位置Ｐ１に位置させてから下方に移動させる。そして、ドライカプラント板７２を被検体２の表面に密着させて、位置Ｐ１での超音波探傷検査をする。
その後、垂直ビーム６２を上方に移動させてドライカプラント板７２を被検体２の表面から離し、位置Ｐ１から水平方向に移動させて位置Ｐ２に位置させる。そして、位置Ｐ２にある垂直ビーム６２を下方に移動させ、ドライカプラント板７２を被検体２の表面に密着させて、位置Ｐ２での超音波探傷検査をする。 When performing the ultrasonic flaw detection inspection of the subject 2 with the ultrasonic flaw detection head H3 configured as described above, the ultrasonic wave US is emitted from the ultrasonic transmission / reception surface 71b of the probe 71 and The ultrasonic US is output.
Then, for example, the vertical beam 62 is moved to the position P1 and then moved downward. Then, the dryer plant plate 72 is brought into close contact with the surface of the subject 2 and an ultrasonic flaw detection inspection is performed at the position P1.
Thereafter, the vertical beam 62 is moved upward to move the dryer plant plate 72 away from the surface of the subject 2 and moved from the position P1 in the horizontal direction to the position P2. Then, the vertical beam 62 at the position P2 is moved downward, the dryer plant plate 72 is brought into close contact with the surface of the subject 2, and an ultrasonic flaw detection inspection at the position P2 is performed.

以降は、同様にして、位置Ｐ３，Ｐ４において超音波探傷検査をする。このように、位置Ｐ１〜Ｐ４において一定のスキャンピッチで走査をして、超音波探傷検査をする。   Thereafter, similarly, ultrasonic flaw detection is performed at positions P3 and P4. As described above, the ultrasonic flaw inspection is performed by scanning at the positions P1 to P4 at a constant scan pitch.

本実施例では、ドライカプラント板７２を備えた超音波センサ部７０を、スキャナ機構６０により上下方向と水平方向に移動させて、一定のスキャンピッチ位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４において、ドライカプラント板７２を被検体２の表面に密着させて超音波探傷検査をするため、ドライカプラント板７２が被検体２の表面に沿い摺動することはない。したがって、ドライカプラント板７２の粘性が高くても、スムーズに超音波探傷検査をすることができる。   In this embodiment, the ultrasonic sensor unit 70 provided with the dryer plant plate 72 is moved in the vertical direction and the horizontal direction by the scanner mechanism 60, and the dryer is fixed at the constant scan pitch positions P1, P2, P3, and P4. Since the ultrasonic inspection is performed by bringing the plant plate 72 into close contact with the surface of the subject 2, the dryer plant plate 72 does not slide along the surface of the subject 2. Therefore, even if the dryer plant plate 72 has a high viscosity, an ultrasonic flaw detection can be performed smoothly.

１１ 探触子支持体
１２ 探触子
１３ａ，１３ｂ 軸受部
１４ａ１４ｂ 端板
１５ タイヤ
１５ａ内周側タイヤ
１５ｂ 外周側タイヤ
１６ 接触媒質
５１ 支持枠体
５２ 探触子
５３，５４ 回転ローラ
５５ 無端ベルト
５５ａ 内周側無端ベルト
５５ｂ 外周側無端ベルト
５６ａ，５６ｂ シール板
５７ 接触媒質
６０ スキャナ機構
７０ 超音波センサ部
７１ 探触子
７２ ドライカプラント板
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 超音波探傷ヘッド
ＵＳ 超音波 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Probe support body 12 Probe 13a, 13b Bearing part 14a14b End plate 15 Tire 15a Inner peripheral side tire 15b Outer peripheral side tire 16 Contact medium 51 Support frame body 52 Probe 53, 54 Rotating roller 55 Endless belt 55a In Peripheral side endless belt 55b Peripheral side endless belts 56a, 56b Seal plate 57 Contact medium 60 Scanner mechanism 70 Ultrasonic sensor unit 71 Probe 72 Dryer plant plate H1, H2, H3 Ultrasonic flaw detection head US Ultrasonic

Claims (3)

探触子と、前記探触子を支持する支持部を回転中心として回転するタイヤと、前記探触子と前記タイヤとの間の空間に充填された液体の接触媒質と、を有する超音波探傷ヘッドにおいて、
前記タイヤは、少なくとも外周側の部分がドライカプラント材で形成されていることを特徴とする超音波探傷ヘッド。 Ultrasonic flaw detection comprising: a probe; a tire that rotates about a support portion that supports the probe; and a liquid contact medium filled in a space between the probe and the tire. In the head
The ultrasonic flaw detection head according to claim 1, wherein at least an outer peripheral portion of the tire is formed of a dry plant material. 探触子と、前記探触子を間にして離間して配置された一対の回転ローラと、前記一対の回転ローラに架け渡たされた状態で前記一対の回転ローラに巻き掛けられた無端ベルトと、前記無端ベルトの内側空間に配置された前記探触子と前記無端ベルトとの間の空間に充填された液体の接触媒質と、を有する超音波探傷ヘッドにおいて、
前記無端ベルトは、少なくとも外周側の部分がドライカプラント材で形成されていることを特徴とする超音波探傷ヘッド。 A probe, a pair of rotating rollers spaced apart from each other with the probe interposed therebetween, and an endless belt wound around the pair of rotating rollers in a state of being spanned between the pair of rotating rollers And an ultrasonic flaw detection head having a liquid contact medium filled in a space between the probe disposed in the inner space of the endless belt and the endless belt,
An ultrasonic flaw detection head, wherein the endless belt is formed of a dry plant material at least on the outer peripheral side. 探触子と、前記探触子の超音波送受信面に密着されたドライカプラント板とを有する超音波センサ部と、
前記超音波センサ部を移動させていくことにより、被検体の表面の異なる複数の位置に、前記超音波センサ部の前記ドライカプラント板を順に密着させるスキャナ機構と、
からなることを特徴とする超音波探傷ヘッド。 An ultrasonic sensor unit having a probe and a dryer plant plate in close contact with the ultrasonic transmission / reception surface of the probe;
A scanner mechanism for sequentially bringing the dryer plant plate of the ultrasonic sensor unit into close contact with a plurality of different positions on the surface of the subject by moving the ultrasonic sensor unit;
An ultrasonic flaw detection head comprising:
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