特開2018-194528IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

円錐又は円錐台の側面形状の被検体の表面に垂直な厚さ方向に対して傾斜した溶接境界面を有する円筒形状の溶接部を検査対象とし、溶接境界面に沿って生じる内部欠陥を検出する超音波検査システム

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】斜角探触子と被検体の干渉部との干渉を回避しつつ、内部欠陥を高感度に検出することができる超音波検査システムを提供する。
【解決手段】超音波検査システムは、溶接境界面13aの走査点D及びその法線ベクトルを含む仮想平面Cと下鏡ペタル部12の外面12aとが交差する交差線E上に送信点P1及び受信点P2が位置するように、かつ、RIPケーシング15等の干渉部との干渉を回避するように、送信用斜角探触子21及び受信用斜角探触子22を配置する探触子移動装置23を備える。探触子移動装置23は、溶接部13の周方向に沿って移動可能とし、その周方向位置での外面12aの母線方向K1に沿って送信用斜角探触子21を移動させる駆動装置31Aと、溶接部13の周方向に沿って移動可能とし、その周方向位置での外面12aの母線方向K2に沿って受信用斜角探触子22を移動させる駆動装置31Bとを有する。
【選択図】図10

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

一方、製造最終段階の検査などで、溶接部13の溶接境界面に沿って生じる面状の内部欠陥(詳細には、溶接部13に内在する割れや溶け込み不良など)を検出するため、下鏡部の深さ方向全体にわたって溶接部13を検査することが必要な場合がある。 ここで、図4で示す鉛直断面において、下鏡ペタル部12の表面に垂直な厚さ方向に対して溶接部13の外周側(図4中右側)の溶接境界面13aが傾斜していることから、溶接境界面13aに対して法線方向に(すなわち、溶接境界面13aに沿って生じた内部欠陥17に対して垂直方向に)超音波が入射するように、送受信用斜角探触子20の送受信屈折角を設定することが可能である。これにより、送受信用斜角探触子20から内部欠陥17へ超音波を送信するとともに、内部欠陥17で反射した超音波を送受信用斜角探触子20で受信することが可能である。また、内部欠陥17で反射した超音波の振幅、すなわち、送受信用斜角探触子20で受信する超音波の振幅を高め、内部欠陥17を高感度に検出することが可能である。 しかしながら、溶接境界面13aの走査点(すなわち、内部欠陥17を検出する点)が下鏡部の内面に近づくほど、溶接境界面13aから送受信用斜角探触子20を遠ざけなければならず(図4中二点鎖線で示す仮想配置を参照)、送受信用斜角探触子20とRIPケーシング15等の干渉部が干渉する。そのため、送受信用斜角探触子20を用いる一探触子法では、例えば図4で示す深さ範囲Uにおける内部欠陥17を検出することが困難となる。 本発明の目的は、斜角探触子と被検体の干渉部との干渉を回避しつつ、内部欠陥を高感度に検出することができる超音波検査システムを提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

目的を達成するために、本発明は、円錐又は円錐台の側面形状の被検体の表面に垂直な厚さ方向に対して傾斜した溶接境界面を有する円筒形状の溶接部を検査対象とし、前記被検体の表面上に配置された送信用斜角探触子及び受信用斜角探触子を用い、前記溶接境界面に沿って生じる内部欠陥を検出する超音波検査システムであって、前記被検体の深さ方向に移動させる前記溶接境界面の走査点に対応して、前記溶接境界面の走査点及・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、斜角探触子と被検体の干渉部との干渉を回避しつつ、内部欠陥を高感度に検出することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】被検体の一例である原子炉圧力容器の下鏡部の下面図である。

【図2】図1中断面II−IIによる下鏡部の鉛直断面図である。

【図3】原子炉圧力容器の下鏡部の内面側に開口した欠陥を検出する一探触子法を説明するための下鏡部の鉛直断面図である。

【図4】原子炉圧力容器の下鏡部の溶接部に生じた内部欠陥を検出する一探触子法を説明するための下鏡部の鉛直断面図である。

【図5】本発明の一実施形態における送信用斜角探触子及び受信用斜角探触子の配置を表す下鏡部の下面図である。

【図6】図5中断面VI−VIによる下鏡部の鉛直断面に、送信用斜角探触子、受信用斜角探触子、並びに超音波の送信経路及び受信経路を投影して表す図である。

【図7】本発明の一実施形態における超音波検査システムの構成を表すブロック図である。

【図8】比較例における探触子移動装置の構造を表す下鏡部の下面図である。

【図9】図8中断面IX−IXによる下鏡部の鉛直断面図である。

【図10】本発明の一実施形態における探触子移動装置の構造を表す下鏡部の下面図であり、溶接境界面の走査点が比較的深い場合を示す。

【図11】図10中断面XI−XIによる下鏡部の鉛直断面図である。

【図12】本発明の一実施形態における探触子移動装置の構造を表す下鏡部の下面図であり、溶接境界面の走査点が比較的浅い場合を示す。

【図13】図12中断面XIII−XIIIによる下鏡部の鉛直断面図である。

【図14】送信用斜角探触子の送信点の位置に対応する下鏡ペタル部の外面の母線方向における鉛直断面図であって、送信用斜角探触子の首振り角と見かけの送信屈折角の関係を説明するための図である。

【図15】送信用斜角探触子の首振り角と水平面に対する送信方向ベクトルのずれ角との関係の具体例を示す図である。

【図16】水平面における送信用斜角探触子の送信点、受信用斜角探触子の受信点、RIPケーシングの中心軸、及び下鏡部の中心軸の位置関係を表す図である。

【図17】溶接境界面の走査点の深さに応じて変化する、RIPケーシングの中心軸と送信用斜角探触子の送信点の間の距離の具体例を示す図である。

選択図 図10出願人が指定した本件の代表的な図

12 下鏡ペタル部   12a 外面(表面)   13 溶接部   13a 溶接境界面   15 RIPケーシング   15a R部   17 内部欠陥   21 送信用斜角探触子   22 受信用斜角探触子   23 探触子移動装置   30 軌道レール   31A,31B 駆動装置   32A,32B 移動体   33A,33B アーム   34A,34B 首振り角調整機構

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