JP5550691B2 - Ultrasonic flaw detection probe and ultrasonic flaw detection scanner - Google Patents

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Description

この発明は、ステンレス鋼パイプなどのパイプの突き合わせ溶接部などの溶接欠陥の有無を検査する超音波探傷検査に使用される超音波探傷検査用探触子および超音波探傷検査用スキャナに関する。   The present invention relates to an ultrasonic flaw detection inspection probe and an ultrasonic flaw detection inspection scanner used for ultrasonic flaw detection inspection for inspecting the presence or absence of welding defects such as butt welds of pipes such as stainless steel pipes.

パイプの突き合わせ溶接部などを超音波探傷によって検査することは周知であり、例えば特開２００１−４７２３２号公報、特開２００１−７４７１２号公報などに、そのための検査装置、検査方法が開示されている。
特開２００１−７４７１２号公報には、小径パイプの溶接部の溶接欠陥を検査するために好適な超音波探傷装置が提案されている。 It is well known to inspect a pipe butt weld or the like by ultrasonic flaw detection. For example, JP 2001-47232 A and JP 2001-74712 A disclose inspection apparatuses and inspection methods therefor. .
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-74712 proposes an ultrasonic flaw detector suitable for inspecting a welding defect of a welded portion of a small diameter pipe.

しかしながら、この超音波探傷装置にあっては、探触子を検査対象のパイプの外周面に沿って回転させるための走査機構部が大型であり、かつこの走査機構部を該パイプに固定するように構成されているため、建屋内の天井や壁の近くに配設されたパイプ、配管に適用することが困難であった。   However, in this ultrasonic flaw detector, the scanning mechanism for rotating the probe along the outer peripheral surface of the pipe to be inspected is large, and the scanning mechanism is fixed to the pipe. Therefore, it is difficult to apply to pipes and pipes arranged near the ceiling and walls in the building.

特開２００１−４７２３２号公報JP 2001-47232 A 特開２００１−７４７１２号公報JP 2001-74712 A

よって、本発明における課題は、探傷子およびこれをパイプの外周面に沿って回転させる走査機構部を極力小型化して、建屋の天井や壁の近くに配設されたパイプにも適用できるようにすることにある。   Therefore, the problem in the present invention is that the flaw detector and the scanning mechanism for rotating the flaw detector along the outer peripheral surface of the pipe can be miniaturized as much as possible, and can be applied to a pipe disposed near the ceiling or wall of the building. There is to do.

かかる課題を解決するため、
請求項１に係る発明は、検査対象となるパイプの外周面に接触しつつ超音波を前記パイプに向けて照射するとともにその反射波を受信するヘッドを備え、前記パイプに着脱自在に取り付けられる探触子であって、前記パイプを、その外周面の２点に接した状態で、把持する一対の開閉可能なレバーを有し、このレバーは、それぞれに設けられた付勢部材によって常時閉方向に付勢されており、前記一対のレバーの支点の間に前記ヘッドを配し、前記パイプの外周面に接する前記ヘッドの表面が、前記パイプ外径に合致した曲率の凹状の曲面となっており、この凹部に前記パイプが収まるように構成されており、前記一対のレバーと前記ヘッドの表面によって、前記パイプの外周の半周を超えて収容することを特徴とする超音波探傷検査用探触子である。
To solve this problem,
The invention according to claim 1 is provided with a head that irradiates ultrasonic waves toward the pipe while receiving contact with the outer peripheral surface of the pipe to be inspected and receives the reflected wave, and is detachably attached to the pipe. A contactor having a pair of openable and closable levers for gripping the pipe in contact with two points on the outer peripheral surface thereof. The levers are normally closed by a biasing member provided on each of the levers. The head is disposed between the fulcrums of the pair of levers, and the surface of the head in contact with the outer peripheral surface of the pipe is a concave curved surface having a curvature matching the outer diameter of the pipe. cage is configured such that the pipe fits in the recess, the surface of the said pair of levers head, ultrasonic testing for the transducer, characterized in that they contain beyond half of the circumference of the pipe It is.

請求項２に係る発明は前記レバーの先端には、ローラが軸支されており、前記ローラが前記パイプの外周面に接触し、前記パイプを前記ヘッド側に押圧することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷検査用探触子である。
請求項３に係る発明は、コイルバネによって前記レバーが常時閉方向に付勢されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波探傷検査用探触子である。 The invention according to claim 2 is characterized in that a roller is pivotally supported at the tip of the lever, and the roller contacts the outer peripheral surface of the pipe and presses the pipe toward the head. 1. The probe for ultrasonic flaw detection inspection according to 1.
The invention according to claim 3 is the ultrasonic flaw detection probe according to claim 1 or 2, wherein the lever is normally urged in a closing direction by a coil spring.

請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波探傷検査用探触子を着脱自在に保持するとともに装着状態で探触子を前記パイプの中心軸廻りに等速回転させる回転ホルダと、この回転ホルダを回転駆動する駆動部と、前記パイプを着脱自在に把持する一対のレバーからなるグリップを備えたことを特徴とする超音波探傷検査用スキャナである。   According to a fourth aspect of the present invention, the ultrasonic flaw detection probe according to any one of the first to third aspects is detachably held, and the probe is mounted at a constant speed around the central axis of the pipe in the mounted state. An ultrasonic flaw detection scanner comprising: a rotary holder that rotates; a drive unit that rotationally drives the rotary holder; and a grip that includes a pair of levers that detachably hold the pipe.

請求項５に係る発明は、前記駆動部が、正逆転可能なモータと、このモータの回転を前記回転ホルダに伝達するギア群と、このギア群のギア間に設けられてモータからの回転を接断するクラッチと、前記ギヤモータの回転を検知するエンコーダと、前記モータの正逆転を切り替えるスイッチと、前記ギヤモータの駆動のための電力供給線と前記エンコーダからの出力線が接続されたコネクタから構成され、これらが１個の筐体内に収容されていることを特徴とする請求項４記載の超音波探傷検査用スキャナである。   According to a fifth aspect of the present invention, the drive unit is provided with a motor capable of forward and reverse rotation, a gear group for transmitting the rotation of the motor to the rotation holder, and provided between the gears of the gear group for rotation from the motor. A clutch that connects and disconnects, an encoder that detects rotation of the gear motor, a switch that switches between forward and reverse rotation of the motor, a power supply line for driving the gear motor, and a connector to which an output line from the encoder is connected. The ultrasonic flaw detection scanner according to claim 4, wherein these are housed in a single casing.

本発明の超音波探傷検査用探触子によれば、これを極めて小型に構成することができ、さらにこれを検査対象となるパイプに手動で取り付け、パイプの外周面に沿って手動で回転させて、超音波探傷検査を行うことができるので、検査に要するスペースが小さくなり、建屋内の天井、壁などの近くに配設されたパイプに対しても適用することができる。   According to the ultrasonic flaw detection inspection probe of the present invention, it can be configured to be extremely small, and is further manually attached to a pipe to be inspected and manually rotated along the outer peripheral surface of the pipe. Therefore, since the ultrasonic flaw detection inspection can be performed, the space required for the inspection can be reduced, and the present invention can be applied to a pipe disposed near the ceiling, wall, etc. in the building.

本発明の超音波探傷検査用スキャナによれば、このスキャナの回転ホルダに前記探傷子を装着した状態で操作できるので、探傷子を自動的にパイプに周囲で定速回転させて超音波探傷検査が実施できる。このため、探傷検査に要する時間を短縮することができ、正確な測定結果が得られ、特別の検査技能を必要することもない。
また、このスキャナは、従来の超音波探傷検査装置の走査機構部に比べて小型に構成することができるので、探傷子を装着した使用状態でも小型となって、同様に狭いスペースでの超音波探傷検査が実施可能になる。 According to the ultrasonic flaw detection scanner of the present invention, since it can be operated with the flaw detector mounted on the rotary holder of the scanner, the flaw detector is automatically rotated around the pipe at a constant speed around the flaw detection. Can be implemented. For this reason, the time required for flaw detection inspection can be shortened, an accurate measurement result can be obtained, and no special inspection skill is required.
In addition, since this scanner can be made smaller than the scanning mechanism part of a conventional ultrasonic flaw detection apparatus, it is also small even in a use state with a flaw detector mounted, and ultrasonic waves in a narrow space are similarly obtained. Flaw detection inspection can be performed.

本発明の探触子の一例を示す正面図である。It is a front view which shows an example of the probe of this invention. 本発明の探触子の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the probe of this invention. 本発明のスキャナの一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the scanner of this invention. 本発明のスキャナの一例の筐体の内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of the housing | casing of an example of the scanner of this invention. 本発明のスキャナの一例の一方の側面図である。It is one side view of an example of the scanner of this invention. 本発明のスキャナの一例の他方の側面図であるIt is the other side view of an example of the scanner of this invention. 本発明のスキャナのグリップの例を示す分解正面図である。It is a disassembled front view which shows the example of the grip of the scanner of this invention. 本発明のスキャナのグリップの回転爪の例を示す正面図である。It is a front view which shows the example of the rotation nail of the grip of the scanner of this invention.

図１および図２は、この発明の超音波探傷検査用探触子の一例を示すものである。
この例の探触子は、ヘッド１と、このヘッド１を保持するヘッドホルダ２と、このヘッドホルダ２に軸支された一対のレバー３、３と、この一対のレバー３、３を付勢する２個のコイルバネ４、４とから概略構成されている。 1 and 2 show an example of an ultrasonic flaw detection probe according to the present invention.
The probe of this example includes a head 1, a head holder 2 that holds the head 1, a pair of levers 3 and 3 that are pivotally supported by the head holder 2, and biases the pair of levers 3 and 3. The two coil springs 4 and 4 are roughly configured.

前記ヘッド１は、検査対象となるパイプＰに向けて超音波を発信し、その反射波を受信するものである。ヘッド１は、その外形が直方体の合成樹脂からなるもので、その内部には発信圧電素子および受信圧電素子が収められている。ヘッド１には、発信圧電素子に電力を供給するコード５および受信圧電素子からの受信信号を送出するコード６が接続され、これらコード５、６は、図示しない超音波探傷検査装置本体に接続されている。   The head 1 transmits ultrasonic waves toward the pipe P to be inspected and receives the reflected waves. The head 1 is made of synthetic resin having a rectangular parallelepiped shape, and a transmitting piezoelectric element and a receiving piezoelectric element are accommodated therein. The head 1 is connected with a cord 5 for supplying power to the transmitting piezoelectric element and a cord 6 for sending a reception signal from the receiving piezoelectric element. These cords 5 and 6 are connected to an ultrasonic flaw detection apparatus main body (not shown). ing.

また、ヘッド１のパイプＰに接する一面は凹状の曲面となっている。この凹状曲面は、パイプＰの外径に合致した曲率となっており、このヘッド１の凹状曲面にパイプＰの外周面の一部が隙間なく、ぴったりと密着した状態となるように構成されている。
このヘッド１は、ヘッドホルダ２に保持、固定されている。 Further, one surface in contact with the pipe P of the head 1 is a concave curved surface. The concave curved surface has a curvature that matches the outer diameter of the pipe P, and is configured so that a part of the outer peripheral surface of the pipe P is in close contact with the concave curved surface of the head 1 without a gap. Yes.
The head 1 is held and fixed to a head holder 2.

このヘッドホルダ２は、金属製であって、１枚の底板部２ａと、この底板部２ａの両端部から垂直に延びる２枚の側板部２ｂ、２ｂと、個々の側板部２ｂの先端部から外方に向けて垂直に延びる一対２組の支持板部２ｃ、２ｃ、２ｃ、２ｃとから構成され、一対の支持板部２ｃ、２ｃは互いに相対峙している。
このヘッドホルダ２の底板部２ａと２枚の側板部２ｂ、２ｂとで構成される直方体状の空間に前記ヘッド１が、その凹状曲面が露出するようにして収められ、接着剤などによって、固着されている。
また、一対の支持板部２ｃ、２ｃの間には１本の金属製のピン７が掛け渡されている。 The head holder 2 is made of metal, and includes a single bottom plate portion 2a, two side plate portions 2b and 2b extending perpendicularly from both ends of the bottom plate portion 2a, and tip portions of the individual side plate portions 2b. The pair of support plate portions 2c, 2c, 2c, and 2c that extend vertically outwardly is configured such that the pair of support plate portions 2c and 2c face each other.
The head 1 is housed in a rectangular parallelepiped space formed by the bottom plate portion 2a and the two side plate portions 2b and 2b of the head holder 2 so that the concave curved surface is exposed, and is fixed by an adhesive or the like. Has been.
Further, a single metal pin 7 is stretched between the pair of support plate portions 2c, 2c.

前記レバー３は、合成樹脂製のものであって、押さえ部３ａと、この押さえ部３ａの先端から折曲して延びる把持部３ｂと、この把持部３ｂの先端部付近から折曲して外方に開くようにして延びるガイド部３ｃとから構成されている。
このレバー３は、その押さえ部３ａと把持部３ｂとの間の部分において、前記ピン７に挿通され、回転可能に軸支されるとともに一対の支持板部２ｃ、２ｃの間に挟まった状態で設けられている。 The lever 3 is made of a synthetic resin, and includes a pressing portion 3a, a gripping portion 3b that bends and extends from the tip of the pressing portion 3a, and an outer portion that is bent from the vicinity of the tip of the gripping portion 3b. It is comprised from the guide part 3c extended so that it may open to the direction.
The lever 3 is inserted into the pin 7 at a portion between the pressing portion 3a and the gripping portion 3b, is rotatably supported, and is sandwiched between the pair of support plate portions 2c and 2c. Is provided.

また、ピン７には、コイルバネ４が巻き付けられ、このコイルバネ４の一方の端部は前記ヘッドホルダ２の側板部２ｂの外側に、他方の端部は前記レバー３の押さえ部３ａの内側にそれぞれ圧着されており、これにより一対のレバー３、３は、その把持部３ｂ、３ｂの内方方向に向けて常時付勢されるように構成されている。
また、レバー３の把持部３ｂの先端には、ローラ８が軸支されている。このローラ８は、検査対象となるパイプＰの外周面に当接しつつ自転可能なものであって、このローラ８も、コイルバネ４の付勢力によって把持部３ｂ、３ｂの内方に向けて常時付勢されている。 A coil spring 4 is wound around the pin 7. One end of the coil spring 4 is outside the side plate portion 2 b of the head holder 2, and the other end is inside the holding portion 3 a of the lever 3. Thus, the pair of levers 3 and 3 are configured to be constantly urged toward the inward direction of the gripping portions 3b and 3b.
A roller 8 is pivotally supported at the tip of the grip portion 3 b of the lever 3. The roller 8 is capable of rotating while being in contact with the outer peripheral surface of the pipe P to be inspected, and this roller 8 is also always attached toward the inside of the gripping portions 3b and 3b by the biasing force of the coil spring 4. It is energized.

このような構成の探触子にあっては、一対のレバー３、３の押さえ部３ａ、３ａを、コイルバネ４の付勢力に反するように、指で押圧することで把持部３ｂ、３ｂが大きく開き、検査対象のパイプＰを把持部３ｂ、３ｂの内方に収容することができる。この際、パイプＰの外周面の一部がヘッド１の凹状曲面にぴったりと密着し、一対のローラ８、８もパイプＰの外周面に接触し、パイプＰをヘッド１側に軽く押圧する。   In the probe having such a configuration, the holding portions 3b and 3b are enlarged by pressing the pressing portions 3a and 3a of the pair of levers 3 and 3 with a finger so as to oppose the urging force of the coil spring 4. The pipe P to be inspected can be accommodated inside the grip portions 3b and 3b. At this time, a part of the outer peripheral surface of the pipe P is in close contact with the concave curved surface of the head 1, and the pair of rollers 8 and 8 are also in contact with the outer peripheral surface of the pipe P to lightly press the pipe P toward the head 1 side.

このため、ヘッド１から発信される超音波は効率よくパイプＰに入射され、パイプＰからの反射波も無駄なくヘッド１に入射される。したがって、超音波の利用効率が高くなり、ヘッド１とパイプＰとの間に塗布される接触媒質として水あるいは純水を用いることができる。   For this reason, the ultrasonic wave transmitted from the head 1 is efficiently incident on the pipe P, and the reflected wave from the pipe P is also incident on the head 1 without waste. Therefore, the utilization efficiency of ultrasonic waves is increased, and water or pure water can be used as a contact medium applied between the head 1 and the pipe P.

そして、探触子内部にパイプＰを収容した状態で、探触子全体をパイプＰの中心軸廻りに手動で回転させつつ、ヘッド１から超音波を発信し、その反射波をヘッド１で受信し、その受信信号を図示しない超音波探傷検査装置本体において解析することで、パイプＰの溶接欠陥の有無などを検査することができる。   Then, while the pipe P is housed inside the probe, the entire probe is manually rotated around the central axis of the pipe P, and an ultrasonic wave is transmitted from the head 1 and the reflected wave is received by the head 1. And the presence or absence of the welding defect of the pipe P, etc. can be test | inspected by analyzing the received signal in the ultrasonic flaw inspection apparatus main body which is not shown in figure.

このような構成の探触子は、前述のようにパイプＰの周囲を手動で回転させて探傷検査をすることもできるが、以下に説明する超音波探傷検査用スキャナを用いて自動的に定速回転させることにより高精度で効率よく探傷検査を実施することができる。   The probe having such a configuration can be manually rotated around the pipe P as described above to perform a flaw detection inspection, but is automatically determined using an ultrasonic flaw detection scanner described below. By rotating at high speed, flaw detection inspection can be performed with high accuracy and efficiency.

図３ないし図８は、この発明の超音波探傷検査用スキャナの一例を示すものである。
この例のスキャナは、筐体１１とこの筐体１１の上部に設けられた回転ホルダ１２と、この回転ホルダ１２を回転駆動する駆動部１３と、前記筐体１１の一側部に取り付けられたグリップ１４とから概略構成されている。 3 to 8 show an example of an ultrasonic flaw detection scanner according to the present invention.
The scanner of this example is attached to a housing 11, a rotation holder 12 provided on the top of the housing 11, a drive unit 13 that rotationally drives the rotation holder 12, and one side of the housing 11. The grip 14 is schematically configured.

前記筐体１１は、外形が直方体状であり、その長手方向の上部は装着部１１ａとされ、下部は操作部１１ｂとされ、装着部１１ａは、操作部１１ｂよりも薄肉となっている。
筐体１１の装着部１１ａの上端部には、Ｕ字状の切り込みが形成されている。また、操作部１１ｂは、使用者が片手で把持して操作できる程度の大きさとなっている。 The casing 11 has a rectangular parallelepiped shape, the upper part in the longitudinal direction is a mounting part 11a, the lower part is an operation part 11b, and the mounting part 11a is thinner than the operation part 11b.
A U-shaped cut is formed at the upper end of the mounting portion 11 a of the housing 11. The operation unit 11b has a size that allows the user to hold and operate it with one hand.

前記駆動部１３は、図３に示すように、正逆転可能なモータ１８と、このモータ１８の回転を前記回転ホルダに伝達するギア群２１と、このギア群２１を構成するギアの間に設けられてモータ１８からの回転を接断するクラッチ２２と、前記モータ１８の回転を検知するエンコーダ１９と、前記モータ１８の正逆転を切り替えるスイッチ１５と、前記モータ１８の駆動のための電力供給線と前記エンコーダ１９からの出力線が接続されたコネクタ２０から構成されている。   As shown in FIG. 3, the drive unit 13 is provided between a motor 18 that can be rotated forward and backward, a gear group 21 that transmits the rotation of the motor 18 to the rotation holder, and a gear that constitutes the gear group 21. And a clutch 22 for connecting and disconnecting the rotation from the motor 18, an encoder 19 for detecting the rotation of the motor 18, a switch 15 for switching between forward and reverse rotation of the motor 18, and a power supply line for driving the motor 18. And a connector 20 to which an output line from the encoder 19 is connected.

この駆動部１３のうち、モータ１８、エンコーダ１９、スイッチ１５、コネクタ２０は前記操作部１１ｂ内に収められ、ギア群２１、クラッチ２２は、図４に示すように、前記装着部１１ａ内に収められている。
モータ１８とエンコーダ１９とは一体化されており、モータ１８の回転軸には第１ベベルギア２１ａが取り付けられ、この第１ベベルギア２１ａはクラッチ２２を構成する第２ベベルギア２１ｂに螺合するようになっている。 Of the drive unit 13, the motor 18, the encoder 19, the switch 15, and the connector 20 are housed in the operation unit 11b, and the gear group 21 and the clutch 22 are housed in the mounting unit 11a as shown in FIG. It has been.
The motor 18 and the encoder 19 are integrated, and a first bevel gear 21 a is attached to the rotating shaft of the motor 18, and the first bevel gear 21 a is screwed into a second bevel gear 21 b that constitutes the clutch 22. ing.

前記クラッチ２２は、前記第２ベベルギア２１ｂとスラストベアリング２４とコイルバネ２５と可動ギア２６とクラッチレバー２７とから構成されている。
第２ベベルギア２１ｂの後端部にはスラストベアリング２４を介してコイルバネ２５が当接され、これにより第２ベベルギア２１ｂは図中右方向に常時付勢されている。
前記可動ギア２６は、平板状のギア部２６ａと棒状の軸部２６ｂと円柱状の押圧チップ２６ｃとから構成され、これら三者はそれぞれの中心軸を同じくしている。 The clutch 22 includes the second bevel gear 21b, a thrust bearing 24, a coil spring 25, a movable gear 26, and a clutch lever 27.
A coil spring 25 is brought into contact with the rear end portion of the second bevel gear 21b through a thrust bearing 24, whereby the second bevel gear 21b is always urged in the right direction in the figure.
The movable gear 26 is composed of a flat gear portion 26a, a rod-shaped shaft portion 26b, and a columnar pressing tip 26c, and these three have the same central axis.

前記可動ギア２６の軸部２６ｂは、第２ベベルギア２１ｂ内の凹部に挿入されて固着されており、これにより第２ベベルギア２１ｂの回転がギア部２６ａに伝わるように構成されている。ギア部２６ａは、ギア群２１を構成する第１中間ギア２１ｃに螺合するようになっている。
前記押圧チップ２６ｃは、ギア部２６ａの中心から外方に向けて筐体１１から突出して設けられている。 The shaft portion 26b of the movable gear 26 is inserted into and fixed to a recess in the second bevel gear 21b, so that the rotation of the second bevel gear 21b is transmitted to the gear portion 26a. The gear portion 26 a is screwed to the first intermediate gear 21 c that constitutes the gear group 21.
The pressing tip 26c is provided so as to protrude from the housing 11 outward from the center of the gear portion 26a.

前記クラッチレバー２７は、筐体１１の装着部１１ａの外側の前記押圧チップ２６ｃの近傍に取り付けられている。クラッチレバー２７の押圧チップ２６ｃとの接触面はテーパー状となっており、これを回動することで、押圧チップ２６ｃが筐体１１内方向に押圧され、可動ギア２６が図中左側に押されて、第２ベベルギア２１ｂが前記第１ベベルギア２１ａから離脱し、螺合が解かれて、モータ１８の回転が可動ギア２６に伝達されないようになる。   The clutch lever 27 is attached in the vicinity of the pressing tip 26 c outside the mounting portion 11 a of the housing 11. The contact surface of the clutch lever 27 with the pressing tip 26c is tapered, and by rotating this, the pressing tip 26c is pressed inward of the housing 11, and the movable gear 26 is pressed to the left in the figure. Thus, the second bevel gear 21b is disengaged from the first bevel gear 21a, and the screwing is released, so that the rotation of the motor 18 is not transmitted to the movable gear 26.

前記ギア群２１を構成する第１中間ギア２１ｃは、この第１中間ギア２１ｃの両側に対称的に配置された２個の第２中間ギア２１ｄ、２１ｄと螺合するように構成され、さらにこの第２中間ギア２１ｄ、２１ｄは、同時にＵギア２１ｅと螺合するように構成されている。   The first intermediate gear 21c constituting the gear group 21 is configured to be screwed with two second intermediate gears 21d and 21d arranged symmetrically on both sides of the first intermediate gear 21c. The second intermediate gears 21d and 21d are configured to be screwed together with the U gear 21e at the same time.

このＵギア２１ｅは、比較的大径の平板状のギアにＵ字状の切り込みを形成したもので、この切り込みはギアの回転軸をも取り込んだ深いものであって、自らの平面形状もほぼＵ字状となっているものである。
さらに、このＵギア２１ｅは、そのＵ字状の切り込みが筐体１１の装着部１１ａに上端部に前述のように形成されたＵ字状の切り込みと位置が一致するように、装着部１１ａ内でフローティング状態で配置されている。 The U gear 21e is a U-shaped cut formed on a relatively large-diameter flat-plate gear, and this cut is a deep one that also incorporates the rotation shaft of the gear, and its own planar shape is almost the same. It is U-shaped.
Further, the U gear 21e has a U-shaped cutout in the mounting portion 11a so that the U-shaped cutout coincides with the U-shaped cut formed at the upper end of the mounting portion 11a of the housing 11 as described above. It is arranged in a floating state.

以上の構成により、モータ１８の回転は、第１ベベルギア２１ａ、第２ベベルギア２１ｂ、可動ギア２６、第１中間ギア２１ｃ、第２中間ギア２１ｄを経てＵギア２１ｅに減速して伝達され、Ｕギア２１ｅが定速で正逆転することになる。
そして、Ｕギア２１ｅには、前記回転ホルダ１２が取り付けられている。 With the above configuration, the rotation of the motor 18 is decelerated and transmitted to the U gear 21e via the first bevel gear 21a, the second bevel gear 21b, the movable gear 26, the first intermediate gear 21c, and the second intermediate gear 21d. 21e is forward and reverse at a constant speed.
The rotating holder 12 is attached to the U gear 21e.

回転ホルダ１２は、図３、図５に示すように、略半円状の取付部１２ａと、この取付部１２ａに連結されたＬ字状の一対の取付アーム部１２ｂ、１２ｂと、この一対の取付アーム部１２ｂ、１２ｂに連結された略四角枠状の装着枠部１２ｃと、取付アーム部１２ｂ、１２ｂと装着枠部１２ｃとを連結する２本の結合ピン１２ｄ、１２ｄとから構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 5, the rotary holder 12 includes a substantially semicircular mounting portion 12a, a pair of L-shaped mounting arm portions 12b and 12b connected to the mounting portion 12a, The mounting frame portion 12c is connected to the mounting arm portions 12b and 12b. The mounting frame portion 12c has a substantially square frame shape, and the two connecting pins 12d and 12d connect the mounting arm portions 12b and 12b to the mounting frame portion 12c. .

そして、前記回転ホルダ１２の取付部１２ａは、前記Ｕギア２１ｅに一体に固着されており、これによりＵギア２１ｅの回転に伴って回転ホルダ１２が回転するようになっており、結局モータ１８の回転により前記歯車群２１を介して、回転ホルダ１２が回転するようになっている。   The mounting portion 12a of the rotating holder 12 is integrally fixed to the U gear 21e, whereby the rotating holder 12 rotates with the rotation of the U gear 21e. The rotation holder 12 is rotated via the gear group 21 by rotation.

さらに、筐体１１の操作部１１ｂ内には、モータ１８（回転ホルダ１２）の回転を正逆転させるためのメンブレンスイッチ１５がモータ１８の側面に収められ、これの押しボタン１６、１７が操作部１１ｂの表面に露出している。
操作部１１ｂの下端には、コネクタ２０が取り付けられている。このコネクタ２０には、エンコーダ１９からの信号取出線と前記モータ１８への電力供給線が接続されている。 Further, a membrane switch 15 for reversing the rotation of the motor 18 (the rotation holder 12) is housed on the side surface of the motor 18 in the operation unit 11b of the casing 11, and the push buttons 16 and 17 thereof are connected to the operation unit. It is exposed on the surface of 11b.
A connector 20 is attached to the lower end of the operation unit 11b. The connector 20 is connected to a signal extraction line from the encoder 19 and a power supply line to the motor 18.

また、前記回転ホルダ１２の装着枠部１２ｃには、前述の探触子が着脱自在に装着されるようになっている。すなわち、探触子の一対のレバー３、３の押さえ部３ａ、３ａを回転ホルダ１２の装着枠部１２の枠内に上方から通すことにより探触子を回転ホルダ１２に装着できる。この際、レバー３、３の押さえ部３ａ、３ａがコイルバネ４により外方に開くように付勢されているので、この付勢力により押さえ部３ａ、３ａが装着枠部１２ｃ内で一時的に固定される。
探触子を回転ホルダ１２から取り外す場合には、レバー３、３の押さえ部３ａ、３ａを押し込んでその間隔を狭くした状態で装着枠部１２ｃから探触子を上方に抜き取ればよい。 The probe is detachably mounted on the mounting frame portion 12c of the rotary holder 12. That is, the probe can be mounted on the rotary holder 12 by passing the pressing portions 3 a and 3 a of the pair of levers 3 and 3 of the probe from above into the frame of the mounting frame portion 12 of the rotary holder 12. At this time, since the pressing portions 3a and 3a of the levers 3 and 3 are biased to open outward by the coil spring 4, the pressing portions 3a and 3a are temporarily fixed in the mounting frame portion 12c by this biasing force. Is done.
When the probe is removed from the rotary holder 12, the probe may be pulled upward from the mounting frame portion 12c in a state where the pressing portions 3a and 3a of the levers 3 and 3 are pushed in and the interval between them is narrowed.

前記グリップ１４は、検査対象となるパイプを着脱可能に把持することで、超音波探傷検査用スキャナの筐体１１をパイプに取り付けて、このスキャナに装着された前記探触子と該パイプが密着するようにするためのものである。
このグリップ１４は、図６、図７に示すように、一対のレバー１４ａ、１４ａと、この一対のレバー１４ａ、１４ａの先端に取り付けられた一対の互いに対峙する回転爪１４ｂ、１４ｂと、一対のレバー１４ａ、１４ａ間に取り付けられて、一対のレバー１４ａ、１４ａを互いに離間するように常時付勢するバネ１４ｃとから構成されている。 The grip 14 detachably holds a pipe to be inspected to attach the housing 11 of the ultrasonic flaw detection scanner to the pipe, and the probe attached to the scanner and the pipe are in close contact with each other. It is intended to do.
As shown in FIGS. 6 and 7, the grip 14 includes a pair of levers 14a and 14a, a pair of rotating claws 14b and 14b attached to the tips of the pair of levers 14a and 14a, and a pair of levers 14a and 14a. A spring 14c is mounted between the levers 14a and 14a and constantly biases the pair of levers 14a and 14a so as to be separated from each other.

レバー１４ａの上部には、取付孔１４ｄが穿孔されており、この取付孔１４ｄを用いてレバー１４ａが筐体１１の装着部１１ａに回動可能にねじ止めされている。
レバー１４ａの前記取付孔１４ｄよりも上方の部分は薄肉の板状となっており、この部分に回転爪取付孔１４ｅと、回転爪取付孔留め１４ｇが形成されている。この回転爪取付孔１４ｅには、前記回転爪１４ｂが回転自在にピン止めされている。 A mounting hole 14d is formed in the upper portion of the lever 14a, and the lever 14a is rotatably screwed to the mounting portion 11a of the housing 11 using the mounting hole 14d.
A portion of the lever 14a above the mounting hole 14d has a thin plate shape, and a rotating claw mounting hole 14e and a rotating claw mounting hole clamp 14g are formed in this portion. The rotating claw 14b is rotatably pinned in the rotating claw mounting hole 14e.

回転爪１４ｂは、図８に示すような特殊な形状のものである。この回転爪１４ｂは、例えば厚みのある鋼製の円板の中心にピン孔１４ｆを穿孔し、このピン孔１４ｆに向けて円板の外側から３個の直角状の切り込みを形成したもので、それぞれの切り込みの直角の隅部とピン孔１４ｆとの距離がそれぞれ異なるように構成されている。また、突状の３つのノックピン１４ｈ・・が設けられている。   The rotating claw 14b has a special shape as shown in FIG. This rotating claw 14b has a pin hole 14f drilled in the center of a thick steel disk, for example, and three perpendicular cuts are formed from the outside of the disk toward the pin hole 14f. The distance between the right-angled corner of each notch and the pin hole 14f is different. Further, three protruding knock pins 14h... Are provided.

これらの切り込みには、それぞれ検査対象となる外径の異なるパイプが収められるようになっており、その隅部とピン孔１４ｆとの距離が近い切り込みには大径のパイプが収容されることになり、この例の回転爪１４ｂでは、３種の外径の異なるパイプを収めることができるように構成されている。   Each of these notches accommodates pipes having different outer diameters to be inspected, and a large-diameter pipe is accommodated in the notch whose distance between the corner and the pin hole 14f is short. Thus, the rotating claw 14b of this example is configured to accommodate three types of pipes having different outer diameters.

この回転爪１４ｂは、そのピン孔１４ｆにピンを挿通し、さらにこのピンを前記レバー１４ａの回転爪取付孔１４ｅに挿通することで、前述のようにレバー１４ａの上部に回転自在に取り付けられ、回転爪取付孔留１４ｇとノックピン１４ｈとで固定されている。   The rotating claw 14b is rotatably attached to the upper portion of the lever 14a as described above by inserting a pin into the pin hole 14f and further inserting the pin into the rotating claw mounting hole 14e of the lever 14a. The rotating claw mounting hole 14g and the knock pin 14h are fixed.

このようなグリップ１４では、バネ１４ｃの弾発力により常時一対の回転爪１４ｂ、１４ｂが互いに接する状態となっており、バネ１４ｃの付勢力に逆らうようにレバー１４ａ、１４ａを握ることで回転爪１４ｂ、１４ｂが互いに離れることになる。
この時、回転爪１４ｂ、１４ｂのそれぞれの切り込みを同種のものとして、切り込みに応じた外径のパイプを把持して、レバー１４ａ、１４ａに与えている握力を解放すれば、グリップ１４はパイプに一時的に取り付けられた状態となる。
さらに、この状態で、パイプは、装着部１１ａのＵ字状の切り込み内に位置し、同時に回転ホルダ１２に装着された探触子のヘッド１の凹状曲面に、その外周面が密着するように構成されている。 In such a grip 14, the pair of rotating claws 14b and 14b are always in contact with each other by the elastic force of the spring 14c, and the rotating claws are gripped by gripping the levers 14a and 14a so as to oppose the urging force of the spring 14c. 14b and 14b are separated from each other.
At this time, if the incisions of the rotary claws 14b and 14b are of the same type, and the gripping force applied to the levers 14a and 14a is released by gripping an outer diameter pipe corresponding to the incision, the grip 14 is attached to the pipe. It is temporarily attached.
Further, in this state, the pipe is positioned in the U-shaped notch of the mounting portion 11a, and at the same time, the outer peripheral surface thereof is in close contact with the concave curved surface of the probe head 1 mounted on the rotary holder 12. It is configured.

また、図５に示すように、前記スイッチ１５の押しボタン１６、１７、クラッチレバー２７および回転ホルダ１２は、いずれも筐体１１の同一側面に配置されており、操作性を高めるように構成されている。一方、グリップ１４は、これと反対側の側面に配置されている。   Further, as shown in FIG. 5, the push buttons 16 and 17, the clutch lever 27, and the rotary holder 12 of the switch 15 are all arranged on the same side surface of the casing 11, and are configured to improve operability. ing. On the other hand, the grip 14 is disposed on the opposite side surface.

このようなスキャナにあっては、その回転ホルダ１２に探触子が装着された状態で検査に供される。すなわち、前述のようにしてグリップ１４を操作することで、検査対象となるパイプにスキャナを取り付けた状態とし、ついでスキャナのメンブレンスイッチ１５を押すことでモータ１８が定速回転を開始し、この回転はギア群２１、クラッチ２２を介してＵギア２１ｅに取り付けられた回転ホルダ１２に伝えられ、探触子がパイプの周囲を定速で回転する。探触子のヘッド１から超音波を発信し、その反射波を受信することでパイプの溶接欠陥などの有無を検査することができる。   Such a scanner is used for inspection in a state where a probe is mounted on the rotary holder 12. That is, by operating the grip 14 as described above, the scanner is attached to the pipe to be inspected, and then when the membrane switch 15 of the scanner is pressed, the motor 18 starts rotating at a constant speed. Is transmitted to the rotary holder 12 attached to the U gear 21e via the gear group 21 and the clutch 22, and the probe rotates around the pipe at a constant speed. By transmitting ultrasonic waves from the head 1 of the probe and receiving the reflected waves, it is possible to inspect the presence or absence of weld defects on the pipe.

さらに、探触子の回転中に必要に応じてクラッチレバー２７を回動させれば、クラッチ２２を切ることができ、探触子の回転を一時的に停止することができ、またクラッチレバー２７を操作してクラッチ２２を接続して探触子を再度回転させることができる。   Further, if the clutch lever 27 is rotated as necessary during rotation of the probe, the clutch 22 can be disengaged, and the rotation of the probe can be temporarily stopped. To connect the clutch 22 and rotate the probe again.

そして、スキャナは、片手で操作できる程度の小型であるので、検査のためのスペースが狭い箇所においても、探触子をパイプに周囲で定速回転させることができ、超音波探傷検査が実施できる。したがって、探傷検査に要する時間を短縮することができ、正確な測定結果が得られ、特別の検査技能を必要することもない。   And since the scanner is small enough to be operated with one hand, the probe can be rotated around the pipe at a constant speed even in places where the space for inspection is narrow, and ultrasonic flaw inspection can be performed. . Therefore, the time required for the flaw detection inspection can be shortened, an accurate measurement result can be obtained, and no special inspection skill is required.

また、パイプとヘッド１とをパイプのほぼ半周に渡って密着させることができるので、超音波の伝搬が効率よく行え、媒質として水を使用することができる。水は使用後痕跡を残さないので、高度の清浄性を要求される半導体製造工場のクリーンルーム内の半導体製造用ガスの供給用配管の検査にも好適となる。   Further, since the pipe and the head 1 can be brought into close contact with each other over almost a half circumference of the pipe, the ultrasonic wave can be efficiently propagated and water can be used as a medium. Since water does not leave traces after use, it is also suitable for inspection of semiconductor manufacturing gas supply piping in a clean room of a semiconductor manufacturing factory that requires high cleanliness.

なお、超音波探傷検査のためのスペースが極めて狭い箇所では、前述の通り、探触子のみを使用して手動にて検査を実施することができる。   Note that, in a place where the space for ultrasonic flaw detection is extremely narrow, as described above, the inspection can be performed manually using only the probe.

１・・ヘッド、３・・レバー、Ｐ・・パイプ、１１・・筐体、１２・・回転ホルダ、１３・・駆動部、１４・・グリップ、１８・・モータ、１９・・エンコーダ、２０・・コネクタ、２１・・ギア群、２２・・クラッチ   1..Head, 3..Lever, P..Pipe, 11..Case, 12..Rotary holder, 13..Driver, 14..Grip, 18..Motor, 19..Encoder, 20 ..・ Connector, 21 ・ ・ Gear group, 22 ・ ・ Clutch

Claims (5)

検査対象となるパイプの外周面に接触しつつ超音波を前記パイプに向けて照射するとともにその反射波を受信するヘッドを備え、前記パイプに着脱自在に取り付けられる探触子であって、
前記パイプを、その外周面の２点に接した状態で、把持する一対の開閉可能なレバーを有し、このレバーは、それぞれに設けられた付勢部材によって常時閉方向に付勢されており、
前記一対のレバーの支点の間に前記ヘッドを配し、
前記パイプの外周面に接する前記ヘッドの表面が、前記パイプ外径に合致した曲率の凹状の曲面となっており、この凹部に前記パイプが収まるように構成されており、
前記一対のレバーと前記ヘッドの表面によって、前記パイプの外周の半周を超えて収容することを特徴とする超音波探傷検査用探触子。 A probe that irradiates ultrasonic waves toward the pipe while being in contact with the outer peripheral surface of the pipe to be inspected and includes a head that receives the reflected waves, and is a probe that is detachably attached to the pipe,
The pipe has a pair of openable / closable levers for gripping the pipe in contact with two points on the outer peripheral surface thereof, and these levers are normally urged in the closing direction by urging members provided on the respective levers. ,
Arranging the head between the fulcrum of the pair of levers,
The surface of the head that is in contact with the outer peripheral surface of the pipe is a concave curved surface with a curvature that matches the outer diameter of the pipe, and the pipe is configured to fit in the concave portion.
The ultrasonic flaw detection probe according to claim 1, wherein the probe is accommodated by the pair of levers and the surface of the head beyond a half circumference of the outer periphery of the pipe. 前記レバーの先端には、ローラが軸支されており、
前記ローラが前記パイプの外周面に接触し、前記パイプを前記ヘッド側に押圧することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷検査用探触子。 A roller is pivotally supported at the tip of the lever,
2. The probe for ultrasonic flaw detection inspection according to claim 1, wherein the roller contacts an outer peripheral surface of the pipe and presses the pipe toward the head side. コイルバネによって前記レバーが常時閉方向に付勢されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超音波探傷検査用探触子。   3. The probe for ultrasonic flaw detection according to claim 1, wherein the lever is normally urged in a closing direction by a coil spring. 請求項１ないし３のいずれかに記載の超音波探傷検査用探触子を着脱自在に保持するとともに装着状態で探触子を前記パイプの中心軸廻りに等速回転させる回転ホルダと、この回転ホルダを回転駆動する駆動部と、前記パイプを着脱自在に把持する一対のレバーからなるグリップを備えたことを特徴とする超音波探傷検査用スキャナ。   A rotating holder for detachably holding the ultrasonic flaw detection probe according to any one of claims 1 to 3 and rotating the probe at a constant speed around the central axis of the pipe in the mounted state, and the rotation An ultrasonic flaw detection scanner comprising: a drive unit that rotationally drives a holder; and a grip that includes a pair of levers that detachably hold the pipe. 前記駆動部が、正逆転可能なモータと、このモータの回転を前記回転ホルダに伝達するギア群と、このギア群のギア間に設けられてモータからの回転を接断するクラッチと、前記ギヤモータの回転を検知するエンコーダと、前記モータの正逆転を切り替えるスイッチと、前記ギヤモータの駆動のための電力供給線と前記エンコーダからの出力線が接続されたコネクタから構成され、これらが１個の筐体内に収容されていることを特徴とする請求項４記載の超音波探傷検査用スキャナ。   A motor in which the drive unit is capable of forward and reverse rotation, a gear group that transmits rotation of the motor to the rotation holder, a clutch that is provided between the gears of the gear group and that connects and disconnects rotation from the motor; and the gear motor An encoder for detecting the rotation of the motor, a switch for switching between forward and reverse rotation of the motor, a power supply line for driving the gear motor, and a connector to which an output line from the encoder is connected. The ultrasonic flaw detection scanner according to claim 4, wherein the scanner is contained in a body.
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