(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023137432
(43)【公開日】2023-09-29
(54)【発明の名称】超音波検査用スカーター
(51)【国際特許分類】
G01N 29/28 20060101AFI20230922BHJP
【ＦＩ】
G01N29/28
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022043645
(22)【出願日】2022-03-18
(71)【出願人】
【識別番号】000004215
【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】100091926
【弁理士】
【氏名又は名称】横井 幸喜
(72)【発明者】
【氏名】河原 昇生
(72)【発明者】
【氏名】仁村 弘樹
【テーマコード（参考）】
2G047
【Ｆターム（参考）】
2G047AA05
2G047BC07
2G047GE02
2G047GE04
(57)【要約】
【課題】被検査物の形状やスカーターの配置状態によって検査範囲などが制約されるのを回避する
【解決手段】 超音波用スカーターは、液体を外側に送出する送液孔を有するスカーター本体と、スカーター本体の内部に液体を導入する液体導入部と、スカーター本体の外部に位置する噴射管を有し、噴射管は、送液孔に連結される流路を有し、流路に接続されて液体を噴射管外部に噴出する噴出孔を有し、噴射管に、流路内の液体の流れ方向を変える１以上の偏向部を有する。
【選択図】図１
【解決手段】 超音波用スカーターは、液体を外側に送出する送液孔を有するスカーター本体と、スカーター本体の内部に液体を導入する液体導入部と、スカーター本体の外部に位置する噴射管を有し、噴射管は、送液孔に連結される流路を有し、流路に接続されて液体を噴射管外部に噴出する噴出孔を有し、噴射管に、流路内の液体の流れ方向を変える１以上の偏向部を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を外側に送出する送液孔を有するスカーター本体と、
前記スカーター本体の内部に液体を導入する液体導入部と、
前記スカーター本体の外部に位置する噴射管と、を有し、
前記噴射管は、前記送液孔に連結される流路を有し、前記流路に接続されて前記液体を噴射管外部に噴出する噴出孔を有し、前記噴射管に、前記流路内の液体の流れ方向を変える１以上の偏向部、を有する超音波検査用スカーター。
前記スカーター本体の内部に液体を導入する液体導入部と、
前記スカーター本体の外部に位置する噴射管と、を有し、
前記噴射管は、前記送液孔に連結される流路を有し、前記流路に接続されて前記液体を噴射管外部に噴出する噴出孔を有し、前記噴射管に、前記流路内の液体の流れ方向を変える１以上の偏向部、を有する超音波検査用スカーター。
【請求項2】
前記流路に、１または２以上の整流部を有する請求項１記載の超音波検査用スカーター。
【請求項3】
前記偏向部と前記噴出孔との間の流路および前記偏向部の上流側にある流路の一方または両方に前記整流部を有する請求項２記載の超音波検査用スカーター。
【請求項4】
前記流路に、下流側の流路断面積が上流側断面積小さくなる絞り部を有する請求項１～３のいずれか1項に記載の超音波検査用スカーター。
【請求項5】
前記噴出孔は、前記噴射管が直管形状を有している部分の流路に接続されている請求項１～４のいずれか1項に記載の超音波検査用スカーター。
【請求項6】
前記偏向部に位置する流路は、上流側の液体の流れ方向に対向する面が湾曲面を有している請求項１～５のいずれか1項に記載の超音波検査用スカーター。
【請求項7】
前記偏向部の流路は、上流側の液体流れ方向に対向する面が１または２以上の平面を有する請求項１～６のいずれか1項に記載の超音波検査用スカーター。
【請求項8】
前記噴出孔と、前記噴出孔に近い偏向部との間で、前記スカーター本体に対し近い側と遠い側の前記噴射管の側面外壁のうち、遠い側の側面外壁が、ストレートに伸長している請求項１～７のいずれか1項に記載の超音波検査用スカーター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、超音波検査に用いる超音波検査用スカーターに関するものである。
【背景技術】
【0002】
超音波検査に際し、被検査物にスカーターにより水を噴射し、噴射により生成される水柱中で超音波を伝播させて超音波透過法により被検査物の検査を行う方法が知られている。
例えば、特許文献１では、開口部からハウジングの内部に水を誘導するためにハウジングの内部を減圧する減圧装置を備え、噴射口から噴射されて被検査物の表面に衝突した水をハウジングの開口側に誘導して水柱を形成する超音波式測定装置が提案されている。
また、特許文献２では、水を噴射するノズルに、被検査物体に当たって飛散する水が噴流による水柱に当たることを防止するカバーを設けている。
例えば、特許文献１では、開口部からハウジングの内部に水を誘導するためにハウジングの内部を減圧する減圧装置を備え、噴射口から噴射されて被検査物の表面に衝突した水をハウジングの開口側に誘導して水柱を形成する超音波式測定装置が提案されている。
また、特許文献２では、水を噴射するノズルに、被検査物体に当たって飛散する水が噴流による水柱に当たることを防止するカバーを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００５－７７１９６号公報
【特許文献2】特開２０２０－３４３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、超音波を伝搬させる際には、被検査部の近くで、被検査部にほぼ垂直に水柱を当て、この水柱中で超音波を伝搬させるのが望ましい。被検査部に斜めに水柱を当てても超音波が被検査部に斜めに当たるため、被検査物内に超音波が伝達せず、検査精度に影響が生じる。また、被検査物の形状や配置状態によっては、水柱を被検査部に当てることができず、超音波検査自体を行えない場合もある。
【0005】
本願発明は上記事情を背景としてなされたものであり、被検査物の形状やスカーターの配置状態に拘わらず、超音波検査を広範囲かつ良好に行うことを可能にする超音波検査用スカーターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願発明の一形態の超音波検査用スカーターは、 液体を外側に送出する送液孔を有するスカーター本体と、
前記スカーター本体の内部に液体を導入する液体導入部と、
前記スカーター本体の外部に位置する噴射管と、を有し、
前記噴射管は、前記送液孔に連結される流路を有し、前記流路に接続されて前記液体を噴射管外部に噴出する噴出孔を有し、前記噴射管に、前記流路内の液体の流れ方向を変える１以上の偏向部、を有する。
前記スカーター本体の内部に液体を導入する液体導入部と、
前記スカーター本体の外部に位置する噴射管と、を有し、
前記噴射管は、前記送液孔に連結される流路を有し、前記流路に接続されて前記液体を噴射管外部に噴出する噴出孔を有し、前記噴射管に、前記流路内の液体の流れ方向を変える１以上の偏向部、を有する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、超音波検査用スカーターの配置位置の制約が小さくなり、多様な箇所で超音波探傷を行うことが可能になり、配置自体が困難な場合には、測定を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の一実施形態の超音波検査用スカーターの側面断面図である。
【図2】同じく第１整流部の斜視図である。
【図3】同じく第２整流部の斜視図である。
【図4】同じく超音波検査用スカーター内の水の流れを説明する図である。
【図5】同じく超音波検査用スカーターの使用状態を説明する図である。
【図6A】関連技術の超音波検査用スカーターの使用状態を説明する図である。
【図6B】他の関連技術の超音波検査用スカーターの使用状態を説明する図である。
【図7A】他の実施形態の超音波検査用スカーターの噴射管の側面断面図である。
【図8A】さらに他の実施形態の超音波検査用スカーターの側面断面図である。
【図8B】さらに他の実施形態の超音波検査用スカーターの側面断面図である。
【図9A】実施例に使用される試験片を示す平面図および正面図である。
【図9B】試験片の超音波検査結果のＣ-スキャン図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
一実施形態の超音波検査用スカーター１は、図１に示すように、スカーター本体２を有している。スカーター本体２は、水を外部に噴射する送液孔２０を一部の壁部に有しており、他の側壁には水導入管２１が接続されている。水導入管２１は、本発明の液体導入部に相当する。水導入管２１は、外部の水供給源に接続されて、水の供給が行われる。
スカーター本体２内には、水導入管２１から送液孔２０に連なる水供給路２２を有している。水供給路２２は、図では簡略に示しているが、その構成は特に限定されるものではなく、水導入管２１と送液孔２０を連結することができるものであればよく、適宜の経路を有することができる。
以下に、本発明の一実施形態を説明する。
一実施形態の超音波検査用スカーター１は、図１に示すように、スカーター本体２を有している。スカーター本体２は、水を外部に噴射する送液孔２０を一部の壁部に有しており、他の側壁には水導入管２１が接続されている。水導入管２１は、本発明の液体導入部に相当する。水導入管２１は、外部の水供給源に接続されて、水の供給が行われる。
スカーター本体２内には、水導入管２１から送液孔２０に連なる水供給路２２を有している。水供給路２２は、図では簡略に示しているが、その構成は特に限定されるものではなく、水導入管２１と送液孔２０を連結することができるものであればよく、適宜の経路を有することができる。
【0010】
送液孔２０と対向するスカーター本体２の一側には、探触子２３が嵌め込み固定されており、探触子２３の内側面は水供給路２２内に露出している。探触子２３には、超音波伝送ケーブル２４が接続されており、超音波伝送ケーブル２４の他端側は図示しない探傷器に接続されている。
超音波検査用スカーター１を送信用として使用する場合、探傷器に送られる超音波信号は、超音波伝送ケーブル２４を通じて探触子２３に伝えられる。超音波検査用スカーター１を受信用として使用する場合、探触子２３で取得した超音波信号が、超音波伝送ケーブル２４を通じて探傷器に送られ、探傷器で探傷に関する解析等が行われる。
超音波検査用スカーター１を送信用として使用する場合、探傷器に送られる超音波信号は、超音波伝送ケーブル２４を通じて探触子２３に伝えられる。超音波検査用スカーター１を受信用として使用する場合、探触子２３で取得した超音波信号が、超音波伝送ケーブル２４を通じて探傷器に送られ、探傷器で探傷に関する解析等が行われる。
【0011】
スカーター本体２の送液孔２０側の外部に、噴射管３が接続されており、噴射管３の流路３０は、送液孔２０に連通している。噴射管３は、スカーター本体２に一体に形成されていてもよく、また、スカーター本体２に接合されたものであってもよい。また、接合においては、着脱可能にしてもよく、その際に他の構造の噴射管に取り替え可能としてもよい。
噴射管３は、流れ方向に沿って噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃによって構成されており、噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各流路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが順次連通して流路３０を構成している。
噴射管３は、流れ方向に沿って噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃによって構成されており、噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃの各流路３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが順次連通して流路３０を構成している。
【0012】
噴射管３Ａの流路３０Ａは、送液孔２０の送液方向に沿うように位置している。
送液孔２０の噴出方向は、送液孔２０側のスカーター本体２の側壁２Ａに対し垂直の方向になっており、流路３０Ａも側壁２Ａに対し垂直方向に延びている。
また、流路３０Ａは、下流側ほど内径が小さくなるテーパー孔で構成されており、噴射管３Ａは、絞り部を構成している。
送液孔２０の噴出方向は、送液孔２０側のスカーター本体２の側壁２Ａに対し垂直の方向になっており、流路３０Ａも側壁２Ａに対し垂直方向に延びている。
また、流路３０Ａは、下流側ほど内径が小さくなるテーパー孔で構成されており、噴射管３Ａは、絞り部を構成している。
【0013】
流路３０Ａ内の送液孔２０近くの流域に、第１整流部３１が配置されている。第１整流部３１は、流路３０Ａの内周面にほぼ嵌まる外形形状を有している。
第１整流部３１は、図２に示されるように、中央に貫通孔３１Ａを有し、その外周に放射状に複数の整流板３１Ｂが同角度間隔で設けられており、整流板３１Ｂの表裏面が整流面３１Ｃとなっている。これにより、流路３０Ａを通過する水は、第１整流部３１の貫通孔３１Ａおよび整流面３１Ｃ、３１Ｃ間の空間を通過して、整流面３１Ｃで流れが整えられる。なお整流板３１Ｂの側面は、流路３０Ａのテーパー孔内面に沿ったテーパー形状を有している。
ただし、本実施形態としては第１整流部の形態や製造方法が特に限定されるものではない。また、中央の貫通孔を設けないものとしてもよい。第１整流部３１は、噴射管３Ａと一体に形成されているものであってもよい。
第１整流部３１は、図２に示されるように、中央に貫通孔３１Ａを有し、その外周に放射状に複数の整流板３１Ｂが同角度間隔で設けられており、整流板３１Ｂの表裏面が整流面３１Ｃとなっている。これにより、流路３０Ａを通過する水は、第１整流部３１の貫通孔３１Ａおよび整流面３１Ｃ、３１Ｃ間の空間を通過して、整流面３１Ｃで流れが整えられる。なお整流板３１Ｂの側面は、流路３０Ａのテーパー孔内面に沿ったテーパー形状を有している。
ただし、本実施形態としては第１整流部の形態や製造方法が特に限定されるものではない。また、中央の貫通孔を設けないものとしてもよい。第１整流部３１は、噴射管３Ａと一体に形成されているものであってもよい。
【0014】
噴射管３Ａの下流端に噴射管３Ｂが連結されており、噴射管３Ｂの流路３０Ｂは、流路３０Ａの下流端の内径と同じ内径を有し、下流側まで略同じ内径を有している。
さらに、噴射管３Ｂは、全体的にＲ部形状を有しており、９０度に満たない角度で一方向に湾曲し、内部の流路３０Ｂも同様に湾曲することで流路の流れ方向が変わっている。
さらに、噴射管３Ｂは、全体的にＲ部形状を有しており、９０度に満たない角度で一方向に湾曲し、内部の流路３０Ｂも同様に湾曲することで流路の流れ方向が変わっている。
【0015】
噴射管３Ｂの先端には、流路３０Ｃを有する噴射管３Ｃが位置しており、流路３０Ｂと流路３０Ｃとが連結されている。流路３０Ｃのうち上流側流路３０Ｃ１は、流路３０Ｂの下流端の流れ方向に対し、数度程度で偏向しており、流路３０Ｃのうち下流側流路３０Ｃ２において、流路３０Ａの流路方向に対し、約９０度の角度で流れ方向が変わっている。すなわち、噴射管３Ｂの形状と、噴射管３Ｃの一部形状によって本実施形態の偏向部を構成している。
【0016】
噴射管３Ｃは、スカーター本体２に対し外側に位置する側部壁面３３Ａが上流端から下流端にかけて、スカーター本体２の側壁２Ａ方向に沿ってストレート状となる形状を有している。
一方、噴射管３Ｃの上流側の流路３０Ｃ１では、スカーター本体２に対し内側に位置する側面外壁３３Ｂが下流側に向けて次第に外側に位置するテーパー形状を有しており、流路３０Ｃ１では、スカーター本体２に対する側面が同様にテーパー形状になっている。したがって、流路３０Ｃ１を有する噴出管３Ｃの上流側は絞り部となっている。
流路３０Ｃ２を有する噴射管３Ｃの下流側は、外側の側面外壁３３Ａ、内側の側面外壁３３Ｃを含めてストレート形状である直管形状を有している。
一方、噴射管３Ｃの上流側の流路３０Ｃ１では、スカーター本体２に対し内側に位置する側面外壁３３Ｂが下流側に向けて次第に外側に位置するテーパー形状を有しており、流路３０Ｃ１では、スカーター本体２に対する側面が同様にテーパー形状になっている。したがって、流路３０Ｃ１を有する噴出管３Ｃの上流側は絞り部となっている。
流路３０Ｃ２を有する噴射管３Ｃの下流側は、外側の側面外壁３３Ａ、内側の側面外壁３３Ｃを含めてストレート形状である直管形状を有している。
【0017】
流路３０Ｃ１内には、第２整流部３２が配置されている。第２整流部３２は、流路３０Ｃ１の上流側内周面にほぼ嵌まる外形形状を有している。第２整流部３２は、図３に示すように、中央に貫通孔３２Ａを有し、その外周に放射状に複数の整流板３２Ｂが同角度間隔で設けられており、整流板３２Ｂの表裏面が整流面３２Ｃとなっている。これにより、流路３０Ｃ１を水が通過する水は、第２整流部３２の貫通孔３２Ａおよび整流面３２Ｃ、３２Ｃ間の空間を通過して流れが整えられる。
ただし、本実施形態としては第２整流部の形態や製造方法が特に限定されるものではない。また、中央の貫通孔を設けないものとしてもよい。第２整流部３２は、噴射管３Ｃと一体に形成されているものであってもよい。
ただし、本実施形態としては第２整流部の形態や製造方法が特に限定されるものではない。また、中央の貫通孔を設けないものとしてもよい。第２整流部３２は、噴射管３Ｃと一体に形成されているものであってもよい。
【0018】
この実施形態では、偏向部と噴出孔との間の流路および偏向部の上流側にある流路の両方に整流部を有するものとしたが、これらの一方に整流部を有するものとしてもよく、さらに流路に２以上の整流部を有するものでもよい。整流部の配置では、偏向部の下流側に配置するのが効果的であると考えられる。また、流路に整流部を有していないものとしてもよく、スカーター本体内に整流部を有するものであってもよい。
【0019】
噴射管３Ｃの先端は開口して噴出孔４が設けられており、噴出孔４に流路３０Ｃ２が接続されている。噴出孔４の大きさは例えば６～９ｍｍ径とされている。ただし、本実施形態としては噴出孔の大きさが特に限定されるものではなく、形状も丸孔等に限定されるものではない。
【0020】
超音波検査用スカーター１では、使用の際に、水導入管２１に外部から水を供給し、スカーター本体２内に水を導入する。なお、本実施形態としては水以外の液体を用いるものであっても良い。
スカーター本体２内に導入された水は、水供給路２２内に沿って移動する。水導入管２１に供給される水の量は、噴出孔の径や、生成する水柱の長さなどによっても異なるが、例えば、５～１０Ｌ／分の水量を示すことができる。ただし、本実施形態としては水量の値がこれに限定されるものではない。
水供給路２２内を移動する水は、順次移動して送液孔２０に至る。送液孔２０に至った水は、水供給路２２の流れ方向に沿って送液孔２０からスカーター本体２の外部にある噴射管３内に放出される。
スカーター本体２内に導入された水は、水供給路２２内に沿って移動する。水導入管２１に供給される水の量は、噴出孔の径や、生成する水柱の長さなどによっても異なるが、例えば、５～１０Ｌ／分の水量を示すことができる。ただし、本実施形態としては水量の値がこれに限定されるものではない。
水供給路２２内を移動する水は、順次移動して送液孔２０に至る。送液孔２０に至った水は、水供給路２２の流れ方向に沿って送液孔２０からスカーター本体２の外部にある噴射管３内に放出される。
【0021】
噴射管３内における水の流れ状態を、図４を用いて説明する。
送液孔２０から放出された水は、先ずは噴射管３Ａの流路３０Ａ内を移動する。その際に第１整流部３１を通過することで水の流れが整えられつつ下流側に流れ、かつ流路３０Ａのテーパー面に沿って流れが絞られて、層流状態で噴射管３Ｂの流路３０Ｂに至る。
噴射管３Ｂでは、流路３０Ｂにおいて外側に位置する湾曲形状の流路内面３０Ｂ１に当たり、反射して流れ方向を変え、流路３０Ａに対し９０度未満で水が流れる。
送液孔２０から放出された水は、先ずは噴射管３Ａの流路３０Ａ内を移動する。その際に第１整流部３１を通過することで水の流れが整えられつつ下流側に流れ、かつ流路３０Ａのテーパー面に沿って流れが絞られて、層流状態で噴射管３Ｂの流路３０Ｂに至る。
噴射管３Ｂでは、流路３０Ｂにおいて外側に位置する湾曲形状の流路内面３０Ｂ１に当たり、反射して流れ方向を変え、流路３０Ａに対し９０度未満で水が流れる。
【0022】
流路３０Ｂを流れる水は。噴射管３Ｃに至り、流路３０Ｃ１内で第２整流部３２を通過する。第２整流部３２を水が通過することで水の流れが整えられつつ下流側に流れ、かつ流路３０Ｃ１のテーパー面に沿って流れが絞られつつ層流状態で流路３０Ｃ２に至る。この際には僅かに流れ方向が変わる。これにより、流路３０Ｃ２を流れる水は、流路３０Ａを流れる水の流れ方向に対し、約９０度の角度差を有して流れ、噴出孔４から水が噴出されて水柱４０が生成される。
水の噴出によって形成される水柱４０は、水の層流状態が維持されており、超音波の伝搬が良好になされる。
なお、この実施形態では、噴射管３が噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃとによって構成されているものとして説明したが、その数が限定されるものではなく、または一体に形成されているものであってもよい。複数の噴射管を有する場合、一部を他の構成を有する噴射管に交換可能とするものであってもよい。
水の噴出によって形成される水柱４０は、水の層流状態が維持されており、超音波の伝搬が良好になされる。
なお、この実施形態では、噴射管３が噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃとによって構成されているものとして説明したが、その数が限定されるものではなく、または一体に形成されているものであってもよい。複数の噴射管を有する場合、一部を他の構成を有する噴射管に交換可能とするものであってもよい。
【0023】
超音波検査用スカーター１を送信用として使用する場合、超音波伝送用ケーブル２４を通じて探触子２３に超音波信号を送り、探触子２３の水供給路内面から超音波を送出する。
超音波は、水供給路２２の水内で直進方向に伝搬し、さらに噴射管３内の流路３０内で水の流れ方向に沿って伝搬する。偏向部では、流路内面３０Ｂ１で反射して水の流れ内を伝搬する。
超音波は、噴出孔４から噴射される水柱４０中を伝搬し、被検査物に当たって被検査物中を通過し、受信用の超音波検査用スカーターで受信される。受信用の超音波検査用スカーターは、超音波検査用スカーター１と同様の構造を有するものを用いることができ、また、他の構造の超音波検査用スカーターを用いることができる。
一方、超音波検査用スカーター１を受信用として用いる場合、被検査物を通過した超音波を超音波検査用スカーター１が噴出される水柱４０中および噴射管３内の流路３０内の水流中を伝搬させ、スカーター本体２内の水供給路２内の水流中を伝播させる。この超音波を探触子２３で受信し、超音波伝送ケーブル２４で超音波信号として図示しない探傷器で受信し、探傷の解析を行うことができる。
超音波は、水供給路２２の水内で直進方向に伝搬し、さらに噴射管３内の流路３０内で水の流れ方向に沿って伝搬する。偏向部では、流路内面３０Ｂ１で反射して水の流れ内を伝搬する。
超音波は、噴出孔４から噴射される水柱４０中を伝搬し、被検査物に当たって被検査物中を通過し、受信用の超音波検査用スカーターで受信される。受信用の超音波検査用スカーターは、超音波検査用スカーター１と同様の構造を有するものを用いることができ、また、他の構造の超音波検査用スカーターを用いることができる。
一方、超音波検査用スカーター１を受信用として用いる場合、被検査物を通過した超音波を超音波検査用スカーター１が噴出される水柱４０中および噴射管３内の流路３０内の水流中を伝搬させ、スカーター本体２内の水供給路２内の水流中を伝播させる。この超音波を探触子２３で受信し、超音波伝送ケーブル２４で超音波信号として図示しない探傷器で受信し、探傷の解析を行うことができる。
【0024】
図５は、超音波検査用スカーター１を使用した例を示している。
スカーター固定具５に保持された超音波検査用スカーター１を被検査物６近傍に配置し、被検査部６Ａの前面に噴射孔４を位置させ、被検査部６Ａを挟んだ対向側に相手側となる超音波検査用スカーター５０を配置する。この使用例では、被検査部６Ａは、図で左右に伸長している片の部分であり、超音波検査用スカーター１、５０では、測定箇所に従って図示左右方向で位置を変えることで、被検査部6Ａの広い範囲で測定を行うことが可能になる。この際に、噴射管３Ｃの外側の側壁３３Ａは一直線状に位置しており、超音波検査用スカーター１を図示左右に移動させた際に、スカーター本体２、噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃが被検査物６と干渉するのを極力回避することができ、被検査部６Ａの探傷不可範囲が狭くなるようにして検査することが可能になる。側壁３３Ａが一直線状に位置していないと、側壁の一部が被検査物と干渉して、それ以上に超音波検査用スカーター１を移動させることが困難になり、検査可能範囲が狭くなる。
スカーター固定具５に保持された超音波検査用スカーター１を被検査物６近傍に配置し、被検査部６Ａの前面に噴射孔４を位置させ、被検査部６Ａを挟んだ対向側に相手側となる超音波検査用スカーター５０を配置する。この使用例では、被検査部６Ａは、図で左右に伸長している片の部分であり、超音波検査用スカーター１、５０では、測定箇所に従って図示左右方向で位置を変えることで、被検査部6Ａの広い範囲で測定を行うことが可能になる。この際に、噴射管３Ｃの外側の側壁３３Ａは一直線状に位置しており、超音波検査用スカーター１を図示左右に移動させた際に、スカーター本体２、噴射管３Ａ、３Ｂ、３Ｃが被検査物６と干渉するのを極力回避することができ、被検査部６Ａの探傷不可範囲が狭くなるようにして検査することが可能になる。側壁３３Ａが一直線状に位置していないと、側壁の一部が被検査物と干渉して、それ以上に超音波検査用スカーター１を移動させることが困難になり、検査可能範囲が狭くなる。
【0025】
（参考例１）
図６Ａは、本実施形態の超音波検査用スカーター１とは異なる構造を有する関連技術の超音波検査用スカーター６０と超音波検査用スカーター５０とを用いて超音波検査を行う例を示している。
超音波検査用スカーター６０では、スカーター本体６１の一側壁に噴射管６２が設けられ、噴射管６２はスカーター本体６１の壁面に対し直角方向を向いており、その方向に水が噴射される構成になっている。このため、超音波検査用スカーター６０を被検査部６Ａに合わせて配置すると、スカーター本体６１と被検査物６とが干渉して超音波検査用スカーター６０をそれ以上図示左側に移動させることができず、被検査部の測定可能範囲が狭くなってしまう。
図６Ａは、本実施形態の超音波検査用スカーター１とは異なる構造を有する関連技術の超音波検査用スカーター６０と超音波検査用スカーター５０とを用いて超音波検査を行う例を示している。
超音波検査用スカーター６０では、スカーター本体６１の一側壁に噴射管６２が設けられ、噴射管６２はスカーター本体６１の壁面に対し直角方向を向いており、その方向に水が噴射される構成になっている。このため、超音波検査用スカーター６０を被検査部６Ａに合わせて配置すると、スカーター本体６１と被検査物６とが干渉して超音波検査用スカーター６０をそれ以上図示左側に移動させることができず、被検査部の測定可能範囲が狭くなってしまう。
【0026】
（参考例２）
図６Ｂは、さらに他の使用例を示すものであり、超音波検査用スカーター６０、５０に対し、相対的に被検査物７のサイズが小さい場合である。この場合、被検査部７Ａの内側に噴射管６２を位置させることができず、被検査部７Ａ全体の測定が不可になる。このような状況でも、本実施形態では、噴射管３Ｃを被検査部７の内側に配置させることが可能であれば、被検査部７Ａの測定を行うことが可能である。
図６Ｂは、さらに他の使用例を示すものであり、超音波検査用スカーター６０、５０に対し、相対的に被検査物７のサイズが小さい場合である。この場合、被検査部７Ａの内側に噴射管６２を位置させることができず、被検査部７Ａ全体の測定が不可になる。このような状況でも、本実施形態では、噴射管３Ｃを被検査部７の内側に配置させることが可能であれば、被検査部７Ａの測定を行うことが可能である。
【0027】
（実施形態２）
次に、他の形態の超音波検査用スカーターを図７Ａ、Ｂに基づいて説明する。なお、この実施形態において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
実施形態２では、噴射管３Ａと噴射管３Ｃとの間に噴射管３Ｄが位置している。
噴射管３Ｄは、実施形態１と同様に９０度未満で流路方向を偏向させるものであるが、流路３０Ａが当たる流路３０Ｄにおける外側内面は湾曲面ではなく。流路３０Ａの流れ方向に対し９０度に満たない角で傾斜した平面部３０Ｄ１で構成されている。傾斜した平面３０Ｄ１は、水流が当たって反射する際に水の流れの乱れを小さくして流れ方向を変えることができ、加えて、超音波の反射状態を良好にすることができる。
なお、この実施形態では、水流が当たる面は同じ傾斜角度を有する一つの平面で構成されているものとして説明したが、傾斜角度の異なる複数枚の平面部を配置して水の反射方向を調整することも可能であり、また、平面と湾曲面とを組み合わせたものであってもよい。
次に、他の形態の超音波検査用スカーターを図７Ａ、Ｂに基づいて説明する。なお、この実施形態において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
実施形態２では、噴射管３Ａと噴射管３Ｃとの間に噴射管３Ｄが位置している。
噴射管３Ｄは、実施形態１と同様に９０度未満で流路方向を偏向させるものであるが、流路３０Ａが当たる流路３０Ｄにおける外側内面は湾曲面ではなく。流路３０Ａの流れ方向に対し９０度に満たない角で傾斜した平面部３０Ｄ１で構成されている。傾斜した平面３０Ｄ１は、水流が当たって反射する際に水の流れの乱れを小さくして流れ方向を変えることができ、加えて、超音波の反射状態を良好にすることができる。
なお、この実施形態では、水流が当たる面は同じ傾斜角度を有する一つの平面で構成されているものとして説明したが、傾斜角度の異なる複数枚の平面部を配置して水の反射方向を調整することも可能であり、また、平面と湾曲面とを組み合わせたものであってもよい。
【0028】
（実施形態３）
さらに他の実施形態を図８Ａに基づいて説明する。
なお、この実施形態において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
この実施形態３では、噴射管３Ａと噴射管３Ｃとの間に噴射管３Ｅが位置している。噴射管３Ｅは、噴射管３Ａの流路３０Ａに対し、水の流れ方向を約４５度足らずの角度で偏向する形状を有しており、流路３０Ａが当たる流路３０Ｅにおける外側流路面は、湾曲形状を有している。噴射管３Ｅの流路３０Ｅを通過した水流は、噴射管３Ｃの流路３０Ｃに流れ込み、流路３０Ａに対し、４５度の角度で水を移動させ、噴出孔４か流路３０Ａの流れ方向に対し、４５度の角度で水が噴射される。この実施形態では、噴射管３Ｅの形状と、噴射間３Ｃの一部形状によって、本実施形態の偏向部が構成されている。
なお、この実施形態では、噴射管３Ｃの側壁３３Ａは、一直線状に位置しているが、スカーター本体２の側壁２Ａに対しては、４５度の角度を有している。
さらに他の実施形態を図８Ａに基づいて説明する。
なお、この実施形態において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
この実施形態３では、噴射管３Ａと噴射管３Ｃとの間に噴射管３Ｅが位置している。噴射管３Ｅは、噴射管３Ａの流路３０Ａに対し、水の流れ方向を約４５度足らずの角度で偏向する形状を有しており、流路３０Ａが当たる流路３０Ｅにおける外側流路面は、湾曲形状を有している。噴射管３Ｅの流路３０Ｅを通過した水流は、噴射管３Ｃの流路３０Ｃに流れ込み、流路３０Ａに対し、４５度の角度で水を移動させ、噴出孔４か流路３０Ａの流れ方向に対し、４５度の角度で水が噴射される。この実施形態では、噴射管３Ｅの形状と、噴射間３Ｃの一部形状によって、本実施形態の偏向部が構成されている。
なお、この実施形態では、噴射管３Ｃの側壁３３Ａは、一直線状に位置しているが、スカーター本体２の側壁２Ａに対しては、４５度の角度を有している。
【0029】
（実施形態４）
さらに他の実施形態を図８Ｂに基づいて説明する。
なお、この実施形態において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
この実施形態４では、噴射管３Ａと噴射管３Ｃとの間に噴射管３Ｆが位置している。噴射管３Ｆは、噴射管３Ａの流路３０Ａに対し、水の流れ方向を約６０度足らずで偏向する形状を有しており、流路３０Ａが当たる流路３０Ｆの外側流路面は、湾曲形状を有している。噴射管３Ｆの流路３０Ｆを通過した水流は、噴射管３Ｃの流路３０Ｃに流れ込み、流路３０Ｃ２において、流路３０Ａに対し、６０度の角度で水を移動して噴出孔４から水が噴射される。
なお、この実施形態では、噴射管３Ｃの側壁３３Ａは、一直線状に位置しているが、巣カーター本体２の側壁２Ａに対しては、６０度の角度を有している。
さらに他の実施形態を図８Ｂに基づいて説明する。
なお、この実施形態において、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略または簡略化する。
この実施形態４では、噴射管３Ａと噴射管３Ｃとの間に噴射管３Ｆが位置している。噴射管３Ｆは、噴射管３Ａの流路３０Ａに対し、水の流れ方向を約６０度足らずで偏向する形状を有しており、流路３０Ａが当たる流路３０Ｆの外側流路面は、湾曲形状を有している。噴射管３Ｆの流路３０Ｆを通過した水流は、噴射管３Ｃの流路３０Ｃに流れ込み、流路３０Ｃ２において、流路３０Ａに対し、６０度の角度で水を移動して噴出孔４から水が噴射される。
なお、この実施形態では、噴射管３Ｃの側壁３３Ａは、一直線状に位置しているが、巣カーター本体２の側壁２Ａに対しては、６０度の角度を有している。
【0030】
以上のように、噴射管における偏向の角度は適宜の角度に設定することが可能であり、被検査物の形状などに応じて適宜の角度を使用することができる。偏向部は複数有するものであってもよい。
また、実施形態３、４では、流路３０Ｅ、３０Ｆの流路外側の面は湾曲面で形成したが、実施形態２と同様に、傾斜した平面部を設けるようにしてもよい。
また、実施形態３、４では、流路３０Ｅ、３０Ｆの流路外側の面は湾曲面で形成したが、実施形態２と同様に、傾斜した平面部を設けるようにしてもよい。
【実施例0031】
以下に、本発明の一実施例を説明する。
図９Ａに示すように、板厚が段階的に変化する試験片１００に、人工欠陥を形成し、実施形態１に示した超音波検査用スカーターを用いて探傷試験を行い、検査画像を得た。
なお、板厚ｔ１は、１．２ｍｍ、板厚ｔ２は、２．３ｍｍ、板厚ｔ３は、３．５ｍｍ、板厚ｔ４は、４．５ｍｍ、板厚ｔ５は、５．７ｍｍとし、試験片１００の平面形状は、長さ６５０ｍｍ、幅２００ｍｍとした。
矩形状の人工欠陥１００Ａは、１２ｍｍ×１２ｍｍのサイズとし、横形の人工欠陥１００Ｂは２．５ｍｍ×２１．５ｍｍのサイズとし、縦型の人工欠陥１００Ｃは、２１．５ｍｍ、２．５ｍｍのサイズとした。
検査画像のＣ－スキャン画像は、超音波が減衰するに従って色彩が変化する。試験片内部には、人工欠陥として規定のサイズに切った減衰材料を挿入しており、全ての欠陥を検出している。欠陥および健全部の透過率の差は１５ｄＢ以上であり、十分な検出能が得られた。
図９Ａに示すように、板厚が段階的に変化する試験片１００に、人工欠陥を形成し、実施形態１に示した超音波検査用スカーターを用いて探傷試験を行い、検査画像を得た。
なお、板厚ｔ１は、１．２ｍｍ、板厚ｔ２は、２．３ｍｍ、板厚ｔ３は、３．５ｍｍ、板厚ｔ４は、４．５ｍｍ、板厚ｔ５は、５．７ｍｍとし、試験片１００の平面形状は、長さ６５０ｍｍ、幅２００ｍｍとした。
矩形状の人工欠陥１００Ａは、１２ｍｍ×１２ｍｍのサイズとし、横形の人工欠陥１００Ｂは２．５ｍｍ×２１．５ｍｍのサイズとし、縦型の人工欠陥１００Ｃは、２１．５ｍｍ、２．５ｍｍのサイズとした。
検査画像のＣ－スキャン画像は、超音波が減衰するに従って色彩が変化する。試験片内部には、人工欠陥として規定のサイズに切った減衰材料を挿入しており、全ての欠陥を検出している。欠陥および健全部の透過率の差は１５ｄＢ以上であり、十分な検出能が得られた。
【0032】
以上、本発明について上記各実施形態および実施例に基づいて説明を行ったが、本発明の範囲を逸脱しない限りは実施形態を適宜変更することができる。
【符号の説明】
【0033】
１ 超音波検査用スカーター
２ スカーター本体
２Ａ 側壁
３Ｂ 噴射管
３Ｃ 噴射管
３Ｄ 噴射管
３Ｅ 噴射管
３Ｆ 噴射管
４ 噴出孔
６ 被検査物
６Ａ 被検査部
２０ 送液孔
２１ 水導入管
２２ 水供給路
２３ 探触子
２４ 超音波伝送ケーブル
３０ 流路
３０Ａ 流路
３０Ｂ 流路
３０Ｂ１流路内面
３０Ｃ 流路
３０Ｄ１平面部
３１ 第１整流部
３２ 第２整流部
３３Ａ 側面外壁
３３Ｂ 側面外壁
３３Ｃ 側面外壁
４０ 水柱
２ スカーター本体
２Ａ 側壁
３Ｂ 噴射管
３Ｃ 噴射管
３Ｄ 噴射管
３Ｅ 噴射管
３Ｆ 噴射管
４ 噴出孔
６ 被検査物
６Ａ 被検査部
２０ 送液孔
２１ 水導入管
２２ 水供給路
２３ 探触子
２４ 超音波伝送ケーブル
３０ 流路
３０Ａ 流路
３０Ｂ 流路
３０Ｂ１流路内面
３０Ｃ 流路
３０Ｄ１平面部
３１ 第１整流部
３２ 第２整流部
３３Ａ 側面外壁
３３Ｂ 側面外壁
３３Ｃ 側面外壁
４０ 水柱
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
