JPH0772124A - 管の超音波検査方法並びにそのためのトランスデューサ組立体 - Google Patents
管の超音波検査方法並びにそのためのトランスデューサ組立体Info
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Abstract
得られる検査方法とトランスデューサ組立体を提供する
ことを目的とする。 【構成】 組立体(10)は、ハウジングの上側に超音
波トランスデューサが配設され、下側に弾性メンブレン
(24)が周縁をハウジング下面に水密に固定し内側に
超音波流体貯溜部を形成して構成されている。検査時、
メンブレン(24)を管の外面形状に追随させ、組立体
(10)と管とを相対回転させ、ガイド車輪によりメン
ブレンと管外面とを非接触に保ち、その隙間に水を流
し、この水と貯溜部内の超音波流体とにより、管とトラ
ンスデューサ(14)とを超音波的に結合させた状態と
して計測を行なう。
Description
の肉厚や欠陥等を測定するための管の超音波検査方法並
びにその方法に使用されるトランスデューサ組立体に関
する。
の管壁肉厚の変動の探知のための検査及び表面及び内部
の欠陥の存在の探知は通常行なわれているところであ
る。この目的のため、超音波検査技法を用いることはよ
く知られている。この技法に関しては、通常検査すべき
管に高周波音響エネルギーを与えるトランスデューサを
使用するのが通例である。高周波音響エネルギーは、超
音波流体を通して管に伝達され管で反射してトランスデ
ューサに戻ってくる。この反射して戻ってくる音響エネ
ルギーの測定が、管壁の肉厚や管内の不連続としての欠
陥の存在等の管の特性の測定に用いられる。
検査に使用するトランスデューサ組立体との間に、相対
的回転運動が付与される。正確な、信頼出来る試験結果
を得るために、この相対的回転運動の間、トランスデュ
ーサと管の表面との間に、効果的な超音波結合が維持さ
れることが必要である。このことから、検査される管の
表面の外形に追随する、トランスデューサと結合する面
を有するトランスデューサ組立体が必要になる。この接
触を維持するため、トランスデューサ組立体の接触面
は、管の外形に追随して変形する材料で作られているこ
とが望ましい。有効な超音波結合のためには、追随する
材料の接触が、管の表面とトランスデューサ組立体の追
随する材料との間の有効な相対回転運動の間、維持され
なければならない。しかし、これは、トランスデューサ
組立体のこの追随面の急速な摩耗と破壊とをもたらし、
その結果頻繁な除去及び交換が必要になる。もし、この
表面の損耗、摩滅を防止するために、表面を軽い接触状
態に保つようにしたならば、トランスデューサの超音波
結合が不確実になり、不正確で信頼性のない試験結果を
もたらす。
主要な課題は、超音波検査の間、トランスデューサ組立
体と管との間の相対的回転運動が行なわれている間、効
果的な超音波結合が維持できる一方、トランスデューサ
組立体の追随する面の部分の損耗及び摩滅を防止するこ
とのできる管に対する超音波検査方法、並びにその検査
のためのトランスデューサ組立体を提供することにあ
る。
する相対的回転運動が行なわれている間、超音波トラン
スデューサと管の表面との間に、効果的な超音波結合が
得られる一方、管の表面と接触しないように、トランス
デューサ組立体の追随する表面を維持する方法と組立体
とを提供することである。
ューサ組立体は、複数の超音波トランスデューサを上面
にその主軸に沿って搭載した細長いハウジングを有す
る。ハウジングの両端には、夫々2つの車輪の1セット
を構成することのできるガイドが搭載されている。複数
の超音波トランスデューサは、両端のガイドの間に、ハ
ウジング上に搭載されている。非透水性の弾性材料で作
られた弾性メンブレンが、その端縁部を、ハウジング下
面に対して水密に結合させて設けられている。このメン
ブレンの端縁部は、ハウジングの下面に両端の夫々のガ
イドに達しない位置に終っている。弾性メンブレンは、
その内側に、超音波流体の貯溜部を形成し、この流体を
通して、複数のトランスデューサに結合されている。こ
の貯溜部に選択的に、制御して超音波流体を出し入れす
るための弁が設けられている。
の上面に細長い開いた内側部分を有し、上記の複数の超
音波トランスデューサが上記の内側部分内に搭載されて
いる。
部は、細長いトランスデューサハウジングの開いた内側
部分に連通している。
るテーパした両端部に終る細長い平坦な底面を有する。
は、貯溜部に超音波流体が充され、次いで流体が充され
たメンブレンが検査される管の外面に押し付けて使用さ
れる。超音波流体は、弾性メンブレンが、管の外側の横
断面の外形に追随するのに充分な量が貯溜部より排出さ
れ、次いで、流れる超音波液体、望ましくは水が弾性メ
ンブレンとこれに隣接する管の外面との間に導入され、
一方ではトランスデューサ組立体と管との間に相対的回
転運動を作り出し、管の検査が行なわれる。この操作の
間、弾性メンブレンと複数の超音波トランスデューサと
は、流れる超音波液体及び貯溜部内の超音波流体とによ
って、超音波的に結合され、一方、弾性メンブレンを管
と非接触状態に維持する。
的回転運動の間、管上に水を噴射することによって水を
導入することが望ましい。この相対的回転運動は、管を
直線的に動かしながら、トランスデューサ組立体を回転
させることにより作成されることが望ましい。又、管を
回転させ、同時に直線的に移動させながら、トランスデ
ューサ組立体を静止状態に保つようにしてもよい。
詳細に説明する。図1及び図2は、本発明によるトラン
スデューサ組立体の実施例を示す図である。これらの図
では、トランスデューサ組立体は全体を符号10で示さ
れている。トランスデューサ組立体10は、細長いトラ
ンスデューサハウジング12を有する。複数の(図示の
実施例では4箇)トランスデューサ14は、トランスデ
ューサハウジング12の開口部16内に搭載されてい
る。トランスデューサ14は、開口部16にボルト18
によって固定されている。各トランスデューサ14は、
図示しない電源に結合するための端子20を有する。ト
ランスデューサハウジング12の両端には、夫々1組の
車輪22が回転自在に転支されている。ポリエチレン等
の水を透さない弾性材料製の弾性メンブレン24が、そ
の端縁でトランスデューサハウジングに対して水密的に
結合されている。メンブレン24は、平坦部27とテー
パした端部28とを有する。このメンブレン24によ
り、メンブレンとトランスデューサハウジングの開口部
16内に搭載されたトランスデューサとの間に貯溜部3
0が形成される。貯溜部30の両端には、超音波結合流
体として使用される水を、貯溜部30に対して出し入れ
するための弁32が設けられている。
を介して水により充満される。次いでトランスデューサ
組立体は検査すべき管に接近させて配置され、メンブレ
ン24が管の外面に対して押圧される。その結果、メン
ブレン24は管の外面形状に追随し、図3に示すメンブ
レン24の表面27を構成する破線によって示される如
く変形する。次いで、弁32により、メンブレンが管の
外面に追随する迄、貯溜部より水が排出される。
10で検査される管34の外面形状に、メンブレン24
の表面27が追随している状態が示されている。検査
中、図4に示す如く、管が回転している間は、管34は
メンブレン24の外面27と非接触の状態に保たれる。
これは、水噴射ノズル36で、水を回転している管34
の表面に噴射して、メンブレン24の表面27と管34
の表面との間に水を供給することにより達成される。メ
ンブレン24は、水38の流れによって非接触に保た
れ、この水により組立体のトランスデューサとの必要な
超音波結合を維持する。
効果的な超音波結合が得られ、正確で信頼すべき検査が
達成される。一方、検査中にメンブレン24の表面27
が管の表面と接触し、ひいては管の表面に起因する損耗
や摩滅が防止される。2組の車輪22は、トランスデュ
ーサ組立体の、管表面に対する正確な間隔保持のための
管表面上のガイドの役目をする。
の図2のA−A線による断面図である。
平面図である。
スデューサ組立体を使用した本発明による超音波検査装
置の一部断面を示す側面図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 管の超音波検査のためのトランスデュー
サ組立体において、 細長いトランスデューサハウジング、 上記ハウジングの上面に、該ハウジングの主軸に沿って
搭載された複数の超音波トランスデューサ、 上記ハウジングの両端に夫々搭載されたガイド手段、 非透水性弾性材料で作られ、その縁部がハウジングの下
面に対して水密に結合された弾性メンブレンを有し、 上記の複数の超音波トランスデューサは上記の両端のガ
イド手段の間に配設され、 上記メンブレンの端縁部は、上記ハウジングの下面に夫
々のガイド手段に達しない位置で終っており、 上記弾性メンブレンは、その内側に、上記複数のトラン
スデューサと結合する超音波流体の貯溜部を形成し、 選択的に制御して、上記超音波流体を上記貯溜部に出し
入れするための手段、 を有することを特徴とするトランスデューサ組立体。 - 【請求項2】 上記の超音波流体が水であることを特徴
とする請求項1に記載のトランスデューサ組立体。 - 【請求項3】 上記の細長いトランスデューサハウジン
グが、その上面に細長い開いた内側部分を有し、上記の
複数の超音波トランスデューサが上記内側部分内に搭載
されていることを特徴とする請求項1に記載のトランス
デューサ組立体。 - 【請求項4】 上記の貯溜部が、上記の細長いトランス
デューサハウジングの開いた内側部分に連通しているこ
とを特徴とする請求項3に記載のトランスデューサ組立
体。 - 【請求項5】 上記の弾性メンブレンが、上記両側のガ
イド手段に近接するテーパした端部に終る細長い平坦な
底面を有することを特徴とする請求項1に記載のトラン
スデューサ組立体。 - 【請求項6】 上記の各ガイド手段が夫々検査の間上記
の管に係合する1対の車輪を有することを特徴とする請
求項1に記載のトランスデューサ組立体。 - 【請求項7】 管の超音波検査方法において、 細長いトランスデューサハウジングを含み、該ハウジン
グはその上面に該ハウジングの主軸に沿って搭載された
複数の超音波トランスデューサを有し、該ハウジングの
両端に夫々搭載されたガイドを備え、該複数の超音波ト
ランスデューサは、上記両側のガイドの間に配設され、
非透水性弾性材料で作られ、その端縁部が上記ハウジン
グの下面に対して水密に結合された弾性メンブレンを備
え、該メンブレンの端縁部は上記ハウジングの下面の上
記各ガイドに達しない位置で終っており、該弾性メンブ
レンは、その内側に超音波流体の貯溜部を形成し、該流
体は上記複数のトランスデューサと結合し、上記超音波
流体を選択的に制御して上記貯溜部に出し入れするため
の手段を備えたトランスデューサ組立体を用意し、 上記貯溜部に超音波流体を充満し、 検査すべき管の外面に対して上記の弾性メンブレンを押
圧し、 弾性メンブレンが管の外側横断面の形状に追随すること
を許容するのに充分な量の上記超音波流体を上記貯溜部
より排出し、 上記弾性メンブレンとそれに近接する管の外面との間に
流れる超音波液体を導入し、上記トランスデューサ組立
体と上記管との間に相対回転運動を作成し、上記の流れ
る超音波液体及び上記貯溜部内の超音波流体によって、
上記弾性メンブレンと上記複数の超音波トランスデュー
サの上記管に対する超音波結合を維持する一方、上記の
弾性メンブレンを上記管と接触しないように維持する、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項8】 上記の流れる超音波液体が水であること
を特徴とする請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】 上記の水が、上記トランスデューサ組立
体と上記管との間の相対回転運動の間に、上記の水を管
に噴射することによって導入されることを特徴とする請
求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 上記の相対回転運動が上記トランスデ
ューサ組立体の回転により作成されることを特徴とする
請求項8に記載の方法。
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