(57)【要約】      （修正有）【課題】蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷に使用し、超音波探傷の探傷時間を短縮できる超音波探傷システムを提供する。【解決手段】超音波探傷システムは、センサに電圧を印加して超音波を送信し、センサから波形信号を受信する超音波探傷装置と、超音波探傷装置を制御し、探傷データを送信する制御ＰＣと、探傷データを評価するデータ処理ＰＣと、を有し、制御ＰＣは、超音波探傷装置を制御し超音波探傷を実施するための超音波探傷モジュールと、制御ＰＣからデータ処理ＰＣに探傷データを送信するための探傷データ送信モジュールと、を有し、データ処理ＰＣは、探傷データを評価し評価結果を作成するための探傷データ評価モジュールと、データ処理ＰＣから制御ＰＣに評価結果を送信するための評価結果表示モジュールと、を有し、超音波探傷の実施と探傷データの評価とが並列して実施されることを特徴とする。【選択図】図７
2020112461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサに電圧を印加して超音波を送信し、センサから波形信号を受信する超音波探傷装置と、超音波探傷装置を制御し、探傷データを送信する制御ＰＣと、前記探傷データを評価するデータ処理ＰＣと、を有し、
前記制御ＰＣは、前記超音波探傷装置を制御し、超音波探傷を実施するための超音波探傷モジュールと、前記制御ＰＣから前記データ処理ＰＣに、前記探傷データを送信するための探傷データ送信モジュールと、を有し、
前記データ処理ＰＣは、前記探傷データを評価し、評価結果を作成するための探傷データ評価モジュールと、前記データ処理ＰＣから前記制御ＰＣに、前記評価結果を送信するための評価結果表示モジュールと、を有し、
超音波探傷の実施と探傷データの評価とが並列して実施されることを特徴とする超音波探傷システム。
【請求項２】
前記探傷データ評価モジュールは、前記センサが照射する超音波の角度と距離とに対応する位置にき裂があると予測し、前記位置を探傷像に表示する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷システム。
【請求項３】
前記データ処理ＰＣがクラウドＰＣであり、
前記クラウドＰＣの探傷データ評価モジュールは、正常データ範囲から逸脱しているき裂エコーの抽出精度を向上する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷システム。
【請求項４】
蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷に使用することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷システム。
【請求項５】
制御ＰＣにて、超音波探傷を実施し、超音波探傷装置から探傷データを取得し、前記制御ＰＣからデータ処理ＰＣに、探傷データを送信し、
前記データ処理ＰＣにて、前記探傷データを評価し、評価結果を作成し、前記データ処理ＰＣから前記制御ＰＣに、前記評価結果を送信し、
超音波探傷の実施と探傷データの評価とが並列して実施されることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項６】
前記制御ＰＣにて、次の溝の超音波探傷を実施する際に、ロータの回転が必要か否か判断することを特徴とする請求項５に記載の超音波探傷方法。
【請求項７】
前記制御ＰＣにて、前記評価結果に基づいて、ロータの回転可否を判断することを特徴とする請求項５に記載の超音波探傷方法。
【請求項８】
前記制御ＰＣにて、前記評価結果に基づいて、再探傷を実施することを特徴とする請求項５に記載の超音波探傷方法。
【請求項９】
蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷に使用することを特徴とする請求項５に記載の超音波探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探傷を実施するための超音波探傷システムおよび超音波探傷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２０１４−２３５０９９号公報（特許文献１）がある。この特許文献１には、超音波探傷装置が記載され、この超音波探傷装置は、単一の圧電素子から構成される送信用超音波センサに、電圧を印加して超音波を送信し、複数の圧電素子から構成される受信用超音波アレイセンサで、超音波の反射波を受信し、増幅変換部で、受信用超音波アレイセンサを構成する圧電素子毎の電気信号を増幅してデジタル信号に変換し、そのデジタル信号をシリアルに並べてシリアルデジタル信号を生成し、画像形成部で、シリアルデジタル信号に基づいて画像を形成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２３５０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載される超音波探傷装置は、パソコンを使用してもよいとされる移動機構制御装置や、画像形成部、記憶部、通信部を具備する処理部を有する。
【０００５】
しかし、特許文献１に記載される超音波探傷装置は、例えば、超音波を使用して原子炉の配管を探傷するものであり、蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷に使用するものではない。そして、特許文献１には、蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷については記載されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷に使用し、その超音波探傷の探傷時間を短縮することができる超音波探傷システム及び超音波探傷方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の超音波探傷システムは、センサに電圧を印可し超音波を送信し、センサから波形信号を受信する超音波探傷装置と、超音波探傷装置を制御し、探傷データを送信する制御ＰＣと、探傷データを評価するデータ処理ＰＣと、を有し、制御ＰＣは、超音波探傷装置を制御し、超音波探傷を実施するための超音波探傷モジュールと、制御ＰＣからデータ処理ＰＣに、探傷データを送信するための探傷データ送信モジュールと、を有し、データ処理ＰＣは、探傷データを評価し、評価結果を作成するための探傷データ評価モジュールと、データ処理ＰＣから制御ＰＣに、評価結果を送信するための評価結果表示モジュールと、を有し、超音波探傷の実施と探傷データの評価とが並列して実施されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の超音波探傷方法は、制御ＰＣにて、超音波探傷を実施し、超音波探傷装置から探傷データを取得し、制御ＰＣからデータ処理ＰＣに、探傷データを送信し、データ処理ＰＣにて、探傷データを評価し、評価結果を作成し、データ処理ＰＣから前記制御ＰＣに、評価結果を送信し、超音波探傷の実施と探傷データの評価とが並列して実施されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷に使用し、その超音波探傷の探傷時間を短縮することができる超音波探傷システム及び超音波探傷方法を提供することができる。
【００１０】
なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、下記の実施例の説明により、明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】蒸気タービンのアキシャル型ディスクに動翼が設置（嵌合）される構造の説明図である。
【図２】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷箇所の説明図である。
【図３】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷の説明図である。
【図４】蒸気タービンのアキシャル型ディスクに動翼が設置される構造の超音波探傷ブロックの説明図である。
【図５】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの装置構成の説明図である。
【図６】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷の比較例のフローの説明図である。
【図７】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷の実施例のフローの説明図である。
【図８】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷プログラムの説明図である。
【図９】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷方法のフローの説明図である。
【図１０】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの機能構成の説明図である。
【図１１】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの評価結果の表示の説明図である。
【図１２】蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの装置構成（実施例２）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面を使用して説明する。なお、同一又は類似の構成には同一の符号を付し、説明が重複する場合には、その説明を省略する場合がある。
【実施例１】
【００１３】
本実施例に記載される超音波探傷システムは、蒸気タービンのアキシャル型ディスクを超音波探傷するものである。
【００１４】
蒸気タービンの動翼は大型化される。そして、大型化された動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷される領域も大きくなり、探傷時間も長くなる傾向にある。
【００１５】
蒸気タービンは、回転軸（以下「ロータ」と称して説明する場合がある）と、ロータに設置されたアキシャル型ディスク（以下「ディスク」と称して説明する場合がある）と、ディスクに固定される動翼と、を有する。
【００１６】
図１は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクに動翼が設置（嵌合）される構造の説明図である。
【００１７】
ディスクは、締結構造であるアキシャル型植込部（波形植込部）を有する。このアキシャル型植込部を有するディスクに動翼を嵌合させ、このディスクに動翼を固定する。動翼が固定されるディスクは、定期的な検査が必要であり、この検査は「超音波探傷」にて実施され、この超音波探傷により、ディスクのき裂の有無が確認される。
【００１８】
図２は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷箇所の説明図である。
【００１９】
ディスクには、蒸気タービンの回転に伴い、高い応力がかかる。このため、ディスクのアキシャル型植込部の波形の凹部（第１フック、第２フック、第３フック、・・・）について、全軸方向にわたって検査する必要がある。
【００２０】
なお、今後、ディスクのアキシャル型植込部の波形の凹部（第１フック、第２フック、第３フック、・・・）の軸方向の全ての部分（全軸方向）を「超音波探傷箇所」と称して説明する場合がある。
【００２１】
つまり、ディスクは、このような高応力箇所の検査を実施する必要がある。なお、今後、図２に記載するように、このような複数の超音波探傷箇所を「溝」と称して説明する場合がある。つまり、「溝」（図２に記載する複数の超音波探傷箇所）は、ディスクのアキシャル型植込部の波形の凹部（第１フック、第２フック、第３フック、・・・）の一個である。
【００２２】
図３は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷の説明図である。
【００２３】
超音波探傷箇所（溝）の超音波探傷は、ディスクの軸方向の一端に送信センサ（以下「パルサ」と称して説明する場合がある）を設置し、ディスクの軸方向の他端に受信センサ（以下「レシーバ」と称して説明する場合がる。）を設置する。なお、送信センサと受信センサとを総称して「センサ」と称して説明する場合がある。
【００２４】
超音波探傷は、パルサから超音波を送信（照射）し、アキシャル型植込部の波形の凹部（例えば、第１フック）について、軸方向に沿って超音波をスキャンし、レシーバにて反射波（受信波）を受信する。
【００２５】
なお、後述する超音波探傷装置８でアキシャル型植込部の波形の凹部に照射する送信波（超音波）の角度や距離を調整し、軸方向に沿って、全てのフックに対して、送信波（超音波）をスキャンする。
【００２６】
そして、レシーバは反射波を受信し、受信した反射波（超音波）の波形信号を、超音波探傷装置８に送信する。例えば、超音波探傷箇所（溝）に、き裂が存在する場合には、反射波（超音波）の波形信号が変化する。この反射波（超音波）の波形信号の変化を検出することにより、ディスクにおけるき裂の有無を判定することができる。つまり、この波形信号は、反射エコーの波形であり、超音波探傷箇所（溝）に、き裂が存在する場合には、この反射エコーの波形が変化する（き裂エコーの波形が検出される）。
【００２７】
図４は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクに動翼が設置される構造の超音波探傷ブロックの説明図である。
【００２８】
動翼が設置されているディスクの超音波探傷においては、蒸気タービンのロータを、回転可能に、検査台に設置し、検査員が超音波探傷を実施する。この際、ディスクの超音波探傷位置が、検査員の作業が困難な位置になる場合もあるため、この場合には、ディスクを回転させ、人間工学的に検査員の作業が容易な位置（高さ範囲）に、ディスクの超音波探傷位置を据えて、超音波探傷を実施する。
【００２９】
つまり、検査台にて、蒸気タービンのロータと共にディスクを回転させ、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）に、ディスクの超音波探傷位置を据えて、超音波探傷を実施する。
【００３０】
具体的には、まず、ハッチングで示した領域（１）の超音波探傷を実施する。このハッチングで示した領域（１）は、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）であり、例えば、超音波探傷の開始時における位置である。次に、このハッチングで示した領域（１）の超音波探傷が完了した後、ディスクを回転させ、ハッチングで示した領域（２）の超音波探傷を実施する。このハッチングで示した領域（２）も、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）である。次に、このハッチングで示した領域（２）の超音波探傷が完了した後、ディスクを回転させ、ハッチングで示した領域（３）の超音波探傷を実施する。このハッチングで示した領域（３）も、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）である。このように、順次、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）に、ディスクの超音波探傷位置を据えて、ディスクの全周について、超音波探傷を実施する。
【００３１】
なお、このハッチングで示した領域（一つの領域）は、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）にあるディスクのアキシャル型植込部の複数個の波形の凹部であり、以下「超音波探傷ブロック」と称して説明する場合がある。
【００３２】
図５は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの装置構成の説明図である。
【００３３】
本実施例に記載する超音波探傷システムは、超音波探傷装置８、超音波探傷装置８を制御し、超音波探傷データ（以下「探傷データ」と称して説明する場合がある）を送信する制御ＰＣ（personal computer）（９Ａ）、探傷データを評価し、評価結果（後述）を送信するデータ処理ＰＣ（９Ｂ）を有する。
【００３４】
超音波探傷装置８には、フェーズドアレイ超音波探傷装置や開口合成超音波探傷装置等が使用される。また、制御ＰＣ（９Ａ）及びデータ処理ＰＣ（９Ｂ）には、ワークステーション、タブレットＰＣ、産業用ＰＣ等が使用される。
【００３５】
超音波探傷装置８は、パルサ（センサ）に電圧を印加し超音波を送信し、パルサが超音波探傷箇所に照射する送信波（超音波）の角度や距離を調整し、レシーバ（センサ）から送信される反射波（超音波）の波形信号を受信する。この送信波（超音波）の角度や距離の調整は、フェーズドアレイＵＴの遅延時間の調整や、開口合成の信号処理により行う。
【００３６】
制御ＰＣ（９Ａ）は、超音波探傷装置８を制御し、超音波探傷を実施し、探傷データを取得する。つまり、制御ＰＣ（９Ａ）は、超音波探傷装置８を介して、パルサに制御信号を送信し、パルサが超音波探傷箇所に照射する送信波（超音波）の角度や距離を制御し、レシーバから送信される反射波（超音波）の波形信号を、超音波探傷装置８を介して、探傷データとして取得する。
【００３７】
取得される探傷データは、制御ＰＣ（９Ａ）の記憶装置に記録されると共に、データ処理ＰＣ（９Ｂ）に送信される。
【００３８】
データ処理ＰＣ（９Ｂ）は、送信される探傷データを評価し、探傷データを評価した後、超音波探傷評価結果（以下「評価結果」と称して説明する場合がある）として、制御ＰＣ（９Ａ）に送信する。データ処理ＰＣ（９Ｂ）のモニタに表示される探傷データを評価員が分析して、探傷データの評価を実施する。
【００３９】
制御ＰＣ（９Ａ）は、送信される評価結果を制御ＰＣ（９Ａ）のモニタに表示し、評価結果を検査員に通知する。なお、検査員はこの通知される評価結果に基づいて、再度、その超音波探傷箇所（溝）について、超音波探傷を実施するか否かを判定する。
【００４０】
図６は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷の比較例のフローの説明図である。
【００４１】
ここで、ディスクの超音波探傷の比較例のフローを説明する。
【００４２】
超音波探傷は、検査員が、溝にパルサ及びレシーバを設置し、超音波探傷装置８を動作させ、超音波探傷を実施する第１ステップと、評価員が、実施された超音波探傷の探傷データを評価する第２ステップと、を有する。そして、これら２つのステップを各溝（溝Ｎｏ.１、溝Ｎｏ.２、・・・）に対して順次実施する。
【００４３】
そして、この超音波探傷が、超音波探傷ブロック（複数の溝）について、完了した後、ディスクを回転させ、次の超音波探傷ブロック（複数の溝）について、超音波探傷を実施する。
【００４４】
この超音波探傷に要する時間（超音波探傷の探傷時間）は、例えば第１ステップが約２分、第２ステップが約２分である。このように１つの溝あたり超音波探傷の開始から評価が完了までは、約４分を要する。
【００４５】
この比較例では、これら２つのステップを連続して実施するため、超音波探傷の探傷時間が長くなる。例えば、溝が６００ある場合には、この探傷時間は約４０時間（ディスクの回転時間を省略）である。
【００４６】
図７は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷の実施例のフローの説明図である。
【００４７】
ここで、ディスクの超音波探傷の実施例のフローを説明する。
【００４８】
本実施例でも、超音波探傷は、検査員が、溝にパルサ及びレシーバを設置し、超音波探傷装置８を動作させ、超音波探傷を実施する第１ステップと、評価員が、実施された超音波探傷の探傷データを評価する第２ステップと、を有する。そして、これら２つのステップを各溝（溝Ｎｏ.１、溝Ｎｏ.２、・・・）に対して順次実施する。
【００４９】
しかし、本実施例では、比較例と相違し、超音波探傷を実施する第１ステップと探傷データを評価する第２ステップとの２つのステップを並行して実施する。
【００５０】
具体的には、溝Ｎｏ.１について、超音波探傷が実施された場合、溝Ｎｏ.１の探傷データを制御ＰＣ（９Ａ）からデータ処理ＰＣ（９Ｂ）に送信する。次に、溝Ｎｏ.２について、超音波探傷が実施される。この際、データ処理ＰＣ（９Ｂ）にて、溝Ｎｏ.１の探傷データについて評価される。つまり、溝Ｎｏ.２の超音波探傷の実施と溝Ｎｏ.１の探傷データの評価とが並行して実施される。
【００５１】
同様に、溝Ｎｏ.２について、超音波探傷が実施された場合、溝Ｎｏ.２の探傷データを制御ＰＣ（９Ａ）からデータ処理ＰＣ（９Ｂ）に送信する。次に、溝Ｎｏ.３について、超音波探傷が実施される。この際、データ処理ＰＣ（９Ｂ）にて、溝Ｎｏ.２の探傷データについて評価される。つまり、溝Ｎｏ.３の超音波探傷の実施と溝Ｎｏ.２の探傷データの評価とが並行して実施される。
【００５２】
このように、本実施例では、２つのステップが連続して実施される比較例（図６参照）と相違し、超音波探傷の実施（第１ステップ）と探傷データの評価（第２ステップ）との２つのステップが並行して実施される。このため、超音波探傷の探傷時間を短縮することができる。
【００５３】
そして、この超音波探傷が、超音波探傷ブロック（複数の溝）について、完了した後、ディスクを回転させ、次の超音波探傷ブロック（複数の溝）について、超音波探傷を実施する。
【００５４】
この超音波探傷に要する時間（超音波探傷の探傷時間）は、第１ステップが約２分、第２ステップが約２分である点は比較例と同様である。しかし、本実施例では、超音波探傷の実施（第１ステップ）と探傷データの評価（第２ステップ）との２つのステップが並行して実施されるため、例えば、溝が６００ある場合には、この探傷時間は約２０時間（ディスクの回転時間を省略）であり、超音波探傷の探傷時間を低減することができる。
【００５５】
また、評価結果において、所定の溝にき裂が検出された場合（き裂エコーの波形が検出された場合）には、つまり、再度、その所定の溝（き裂エコーが検出された溝）について超音波探傷を実施する必要がある。この場合には、ディスクを回転させる前に、同一の超音波探傷ブロックにおけるその所定の溝（き裂エコーが検出された溝）について、再度、超音波探傷（以下「再探傷」と称して説明する場合がある）を実施する。このように、再探傷が実施される溝が、同一の超音波探傷ブロックに限定されるため、再探傷が実施される溝の誤認識（再探傷位置の誤判断）を抑止することができる。
【００５６】
図８は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷プログラムの説明図である。
【００５７】
本実施例に記載する超音波探傷方法を実施するためのディスクの超音波探傷プログラムは、超音波探傷モジュール１０１、探傷データ送信モジュール１０２、探傷データ評価モジュール１０４、評価結果表示モジュール（再探傷要否）１０５、探傷フロー管理モジュール１０６を有する。
【００５８】
なお、再探傷要否は、所定の溝にき裂が検出されたか否か（第２ステップにて所定の溝にき裂があると評価されたか否か）で決定される。
【００５９】
超音波探傷モジュール１０１とは、制御ＰＣ（９Ａ）にて、超音波探傷装置８を制御し、超音波探傷を実施するためのモジュールである。検査員が、制御ＰＣ（９Ａ）にて超音波探傷モジュール１０１を動作させ、超音波探傷を実施し、超音波探傷装置８から探傷データを取得する。
【００６０】
探傷データ送信モジュール１０２とは、制御ＰＣ（９Ａ）にて、制御ＰＣ（９Ａ）からデータ処理ＰＣ（９Ｂ）に、探傷データを送信するためのモジュールである。制御ＰＣ（９Ａ）が探傷データを取得した後、検査員が、制御ＰＣ（９Ａ）にて探傷データ送信モジュール１０２を動作させ、データ処理ＰＣ（９Ｂ）に探傷データを送信する。
【００６１】
なお、この探傷データ送信モジュール１０２は、超音波探傷装置８から出力される超音波探傷が完了した旨の探傷完了信号を受信した後に実行される。また、この探傷データ送信モジュール１０２は、検査員が、データ処理ＰＣ（９Ｂ）に探傷データを送信する旨の送信開始信号を、制御ＰＣ（９Ａ）に入力することにより、実行されてもよい。
【００６２】
探傷データ評価モジュール１０４とは、データ処理ＰＣ（９Ｂ）にて、探傷データを評価し、探傷データを評価した後、評価結果を制御ＰＣ（９Ａ）に送信するためのモジュールである。つまり、探傷データ評価モジュール１０４は、探傷データを評価し、探傷データからき裂の有無を決定（き裂の識別をサポート）し、評価結果を作成する。
【００６３】
また、探傷データ評価モジュール１０４は、き裂発生の予測位置を探傷像に表示させる機能を有してもよい。つまり、アキシャル型植込部の波形の凹部に照射する送信波（超音波）の角度や距離に基づいて、その角度と距離とに対応する位置を、き裂が発生している可能性が高い位置であると予測し、その位置を探傷像に表示し、評価員に、き裂の有無の判定をサポートする機能である。
【００６４】
つまり、探傷データ評価モジュール１０４は、パルサ（センサ）が照射する送信波（超音波）の角度と距離とに対応する位置にき裂が発生していると予測し、この位置を探傷像に表示する機能を有してもよい。
【００６５】
また、探傷データ評価モジュール１０４は、多数の同一形状の探傷像を比較して、異常検出パターンを識別する機能を有してもよい。
【００６６】
評価結果表示モジュール（再探傷要否）１０５とは、データ処理ＰＣ（９Ｂ）から制御ＰＣ（９Ａ）に、評価結果を送信し、制御ＰＣ（９Ａ）にて、探傷データの評価が完了した旨と共に、評価結果を表示するためのモジュールである。評価員が、データ処理ＰＣ（９Ｂ）にて、評価結果表示モジュール１０５を動作させ、評価結果を制御ＰＣ（９Ａ）に送信し、検査員が認識できるように制御ＰＣ（９Ａ）のモニタに評価結果を表示する。
【００６７】
探傷フロー管理モジュール１０６とは、超音波探傷方法のフローを管理するためのモジュールである。
【００６８】
つまり、本実施例に記載する超音波探傷システムは、超音波探傷の実施と探傷データの評価とが並列して実施されるものであり、超音波探傷の実施（第１ステップ）と探傷データの評価（第２ステップ）との２つのステップが並行して実施される。
【００６９】
このように、本実施例に記載する超音波探傷システムは、超音波探傷装置８、超音波探傷装置８を制御する制御ＰＣ（９Ａ）、探傷データを評価するデータ処理ＰＣ（９Ｂ）を有するものであり、制御ＰＣ（９Ａ）及びデータ処理ＰＣ（９Ｂ）には、超音波探傷方法を実施するためのディスクの超音波探傷プログラム（超音波探傷システムの制御プログラム）が搭載される。
【００７０】
この制御プログラムは、超音波探傷モジュール１０１、探傷データ送信モジュール１０２、探傷データ評価モジュール１０４、評価結果表示モジュール（再探傷要否）１０５、探傷フロー管理モジュール１０６を有し、この制御プログラムを使用して、超音波探傷システムを制御し、超音波探傷の実施と探傷データの評価とを実施する。
【００７１】
図９は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷方法のフローの説明図である。
【００７２】
超音波探傷ステップ２０１は、検査員が、制御ＰＣ（９Ａ）から超音波探傷装置８に、超音波探傷を開始する旨の探傷開始信号を送信し、超音波探傷を実施し、超音波探傷装置８から探傷データを取得するため、超音波探傷モジュール１０１を動作させるステップである。
【００７３】
探傷データ転送ステップ２０２は、検査員が、制御ＰＣ（９Ａ）からデータ処理ＰＣ（９Ｂ）に、探傷データを送信するため、探傷データ送信モジュール１０２を動作させるステップである。
【００７４】
なお、この探傷データ送信ステップ２０２は、超音波探傷装置８から出力される超音波探傷が完了した旨の探傷完了信号を受信した後に実行される。また、この探傷データ送信ステップ２０２は、検査員が、データ処理ＰＣ（９Ｂ）に探傷データを送信する旨の送信開始信号を、制御ＰＣ（９Ａ）に入力することにより、実行されてもよい。
【００７５】
探傷データ評価ステップ２０４は、評価員が、データ処理ＰＣ（９Ｂ）にて、探傷データを評価するため、探傷データ評価モジュール１０４を動作させるステップである。なお、探傷データ評価ステップ２０４では、評価結果が作成される。
【００７６】
評価結果表示（再探傷要否）ステップ２０５は、評価員が、データ処理ＰＣ（９Ｂ）にて、探傷データを評価した後、評価結果を制御ＰＣ（９Ａ）に送信するため、探傷データ評価モジュール１０４を動作させるステップである。つまり、評価結果表示（再探傷要否）ステップ２０５では、評価結果である再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）が作成され、データ処理ＰＣ（９Ｂ）から制御ＰＣ（９Ａ）に再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）が送信され、ロータ回転可否判断ステップ２０６に進む。
【００７７】
なお、探傷データを評価した結果（反射波（超音波）の波形信号の変化を検出した結果）、ディスクにき裂が有ると判定される場合には、評価員は、探傷データ評価モジュール１０４を使用して、き裂発生の予測位置を探傷像に表示させてもよい。つまり、こうした場合には、アキシャル型植込部の波形の凹部に照射する送信波（超音波）の角度や距離に基づいて、その角度と距離とに対応する位置を、き裂が発生している可能性が高い位置であると予測し、その位置を探傷像に表示し、評価員に対して、き裂の有無の判定をサポートすることができる。
【００７８】
ロータ回転要否判断ステップ２０３は、次の溝の超音波探傷を実施する際に、ロータの回転が必要か否か判断するため、フロー管理モジュール１０６を動作させるステップである。つまり、一つの超音波探傷ブロックにおける全ての溝の超音波探傷が完了した場合には「要」に進み、一つの超音波探傷ブロックにおける全ての溝の超音波探傷が完了していない場合には「否」に進む。
【００７９】
つまり、超音波探傷を実施する次の溝が、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）であるか否かを判断し、ロータの回転が必要か否か判断する。この際、超音波探傷の開始時における位置（溝の高さ）、ディスクの直径、ロータの超音波探傷における回転角度等から、ロータの回転が必要か否を判断してもよい。また、この判断は、検査員が実施してもよい。さらに、回転角度を、エンコーダ等により取得して、制御ＰＣ（９Ａ）を使用して、演算してもよい。
【００８０】
そして、一つの超音波探傷ブロックにおける全ての溝の超音波探傷が完了していない場合（「否」）には、次溝の超音波探傷ステップ２０９を介して、超音波探傷ステップ２０１に進み、一つの超音波探傷ブロックにおける他の溝の超音波探傷を実施する。
【００８１】
一方、一つの超音波探傷ブロックにおける全ての溝の超音波探傷が完了した場合（「要」）には、ロータ回転可否判断ステップ２０６に進む。
【００８２】
ロータ回転可否判断ステップ２０６は、ロータの回転可否を判断するため、フロー管理モジュール１０６を動作させるステップである。
【００８３】
ロータ回転可否判断ステップ２０６では、ロータ回転要否判断２０３ステップにおける一つの超音波探傷ブロックにおける全ての溝の超音波探傷が完了した場合との判断（「要」）と、評価結果表示（再探傷要否）ステップ２０５における再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）と、に基づいて、ロータの回転可否を判断する。つまり、ロータ回転可否判断ステップ２０６では、評価結果に基づいて、ロータの回転可否を判断する。
【００８４】
つまり、評価結果表示（再探傷要否）ステップ２０５において、再探傷「要」の信号（再探傷が必要であるとの信号）とのが出力される場合には、ロータの回転「否」と判断し、再探傷ステップ２０７に進む。
【００８５】
一方、評価結果表示（再探傷要否）ステップ２０５において、再探傷「否」の信号（再探傷が必要でないとの信号）とのが出力される場合には、ロータの回転「可」と判断し、ロータ回転ステップ２０８に進む。
【００８６】
再探傷ステップ２０７は、検査員が、制御ＰＣ（９Ａ）から超音波探傷装置８に、再度、超音波探傷を実施し、超音波探傷装置８から、再度、探傷データを取得するため、超音波探傷モジュール１０１を動作させるステップである。なお、再探傷の実施方法は、超音波探傷の実施方法と同様である。これにより、ディスクを回転させる前に、同一の超音波探傷ブロックにおけるその所定の溝について、再探傷を実施することができる。
【００８７】
そして、再探傷が実施された後、ロータ回転ステップ２０８、次溝の超音波探傷２０９ステップを介して、超音波探傷ステップ２０１に進み、他の超音波探傷ブロックにおける溝の超音波探傷を実施する。
【００８８】
ここで、ロータ回転ステップ２０８は、ロータを回転させるステップである。ロータを検査台において回転させ、検査員の作業性が高い位置（高さ範囲）に、ディスクの超音波探傷位置を据えるステップである。
【００８９】
また、次溝の超音波探傷ステップ２０９は、別な溝の超音波探傷を実施するための準備のステップである。例えば、検査員が、溝にパルサ及びレシーバを設置するステップである。
【００９０】
図１０は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの機能構成の説明図である。
【００９１】
本実施例に記載する超音波探傷システムは、超音波探傷装置８、超音波探傷装置８を制御する制御ＰＣ（９Ａ）、探傷データを評価するデータ処理ＰＣ（９Ｂ）を有する。
【００９２】
制御ＰＣ（９Ａ）とデータ処理ＰＣ（９Ｂ）とは、同等の機能構成を有し、計算機能を有するＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、記録機能を有するＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２４、入出力機能を有するＩ／Ｏ（入出力）ポート２５、入力部であるキーボード２６、記録部である記録メディア２７、表示部であるモニタ２８を有する。
【００９３】
また、超音波探傷装置８は、Ａ／Ｄコンバータ（アナログデジタル変換器）２９、Ｄ／Ａコンバータ（デジタルアナログ変換器）３０、入力と出力とを分離する遅延回路３１を有する。
【００９４】
制御ＰＣ（９Ａ）は、超音波探傷装置８を制御し、超音波探傷を実施する。つまり、検査員が、制御ＰＣ（９Ａ）のキーボード２６から探傷開始信号を入力する。制御ＰＣ（９Ａ）は、この探傷開始信号に基づき、超音波探傷装置８の遅延回路３１およびＤ／Ａコンバータ３０を介して、センサ（パルサおよびレシーバ）１に、制御信号を送信し、センサ（パルサおよびレシーバ）１から、超音波探傷装置８のＡ／Ｄコンバータ２９および遅延回路３１を介して、探傷データを取得する。
【００９５】
制御ＰＣ（９Ａ）は、探傷データを、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート２５を介して入力し、ＣＰＵ２１に送信する。また、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート２５を介して入力される探傷データを記録メディア２７に記録する。また、ＣＰＵ２１は、入力される探傷データをＨＤＤ２２に記録する。記録メディア２７またはＨＤＤ２２のいずれかに記録してもよい。なお、記録メディア２７としては、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）、ブルーレイ、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）等を使用する。
【００９６】
なお、記録メディア２７には、超音波探傷モジュール１０１、探傷データ送信モジュール１０２、探傷フロー管理モジュール１０６が記録される。なお、これら超音波探傷モジュール１０１、探傷データ送信モジュール１０２、探傷フロー管理モジュール１０６は、ＣＰＵ２１に、記録メディア２７からＩ／Ｏポート２５を介して入力してもよく、また、ＨＤＤ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４に記録してもよい。
【００９７】
また、探傷データは、超音波探傷装置８から出力される探傷完了信号を制御ＰＣ（９Ａ）が受信した後に、制御ＰＣ（９Ａ）からデータ処理ＰＣ（９Ｂ）に送信される。なお、検査員が、キーボード２６から、制御ＰＣ（９Ａ）からデータ処理ＰＣ（９Ｂ）に探傷データを送信する旨の送信開始信号を、入力してもよい。
【００９８】
探傷データは、制御ＰＣ（９Ａ）のＩ／Ｏポート２５から送信され、データ処理ＰＣ（９Ｂ）のＩ／Ｏポート２５にて受信される。
【００９９】
データ処理ＰＣ（９Ｂ）は、探傷データを、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート２５を介して入力し、ＣＰＵ２１に送信する。また、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート２５を介して入力される探傷データを記録メディア２７に記録する。また、ＣＰＵ２１は、入力される探傷データをＨＤＤ２２に記録する。記録メディア２７またはＨＤＤ２２のいずれかに記録してもよい。なお、記録メディア２７としては、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）、ブルーレイ、ＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）等を使用する。
【０１００】
また、この送信された（受信した）探傷データを、データ処理ＰＣ（９Ｂ）のモニタ２８に表示する。
【０１０１】
なお、記録メディア２７には、探傷データ評価モジュール１０４や評価結果表示モジュール（再探傷要否）１０５が記録される。なお、これら探傷データ評価モジュール１０４や評価結果表示モジュール（再探傷要否）１０５は、ＣＰＵ２１に、記録メディア２７からＩ／Ｏポート２５を介して入力してもよく、また、ＨＤＤ２２、ＲＡＭ２３、ＲＯＭ２４に記録してもよい。つまり、これらに記録される探傷データ評価モジュール１０４や評価結果表示モジュール（再探傷要否）１０５が使用され、探傷データが評価される。
【０１０２】
また、探傷データの評価は、評価員が、キーボード２６から、データ処理ＰＣ（９Ｂ）に、探傷データの評価を開始する旨を入力してもよい。なお、探傷データの評価は、探傷データの送信が完了した旨の送信完了信号を、データ処理ＰＣ（９Ｂ）が受信した後に、開始されてもよい。
【０１０３】
探傷データを評価した結果（反射波（超音波）の波形信号の変化（き裂エコー）を検出した結果）、ディスクにき裂が有ると判定される場合には、再探傷を実施し、き裂の有無を確認する。この場合、評価員が、評価結果である再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）を、データ処理ＰＣ（９Ｂ）から制御ＰＣ（９Ａ）に送信する。
【０１０４】
なお、評価結果である再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）は、評価員が、キーボード２６から、データ処理ＰＣ（９Ｂ）に、評価結果である再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）を送信する旨を入力してもよい。
【０１０５】
評価結果である再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）を受信した制御ＰＣ（９Ａ）は、受信した評価結果である再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）を記録メディア２７またはＨＤＤ２２のいずれか１つ以上に記録する。
【０１０６】
そして、制御ＰＣ（９Ａ）は、この評価結果である再探傷要否信号（再探傷が必要か否かの信号）を、モニタ２８に表示し、検査員に通知する。
【０１０７】
このように本実施例に記載する超音波探傷システム及び超音波探傷方法は、蒸気タービンの動翼が設置されるアキシャル型ディスクの超音波探傷に使用することができ、その超音波探傷の探傷時間を短縮することができる。
【０１０８】
図１１は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの評価結果の表示の説明図である。
【０１０９】
制御ＰＣ（９Ａ）は、評価結果を、モニタ２８に表示し、検査員に通知する。この際、例えば、探傷像に、「再探傷」を表示することにより、検査員に再探傷が必要か否かを認識させることもできる。
【実施例２】
【０１１０】
図１２は、蒸気タービンのアキシャル型ディスクの超音波探傷システムの装置構成（実施例２）の説明図である。
【０１１１】
本実施例では、データ処理ＰＣ（９Ｂ）に、クラウドＰＣを使用している点で、実施例１とは相違する。クラウドＰＣを使用することにより、より多くの探傷データを処理することができ、正常データ範囲の確度を向上させることができる。正常データ範囲の確度を向上させることができるため、正常データ範囲から逸脱しているき裂エコーの抽出精度を向上させることができる。
【０１１２】
本実施例では、複数の超音波探傷装置８とそれぞれの超音波探傷装置８を制御する複数の制御ＰＣ（９Ａ）及び複数の制御ＰＣ（９Ａ）から探傷データが送信される一つのクラウドＰＣであるデータ処理ＰＣ（９Ｂ）により、超音波探傷システムが構成される。なお、超音波探傷装置８や制御ＰＣ（９Ａ）は、実施例１に記載のものと同様であり、データ処理ＰＣ（９Ｂ）が、クラウドＰＣである。
【０１１３】
このように本実施例に記載する超音波探傷システム及び超音波探傷方法は、複数の超音波探傷装置８の探傷データを、複数の制御ＰＣ（９Ａ）を介して、１つ以上のデータ処理ＰＣ（９Ｂ）に集約するものであり、複数の超音波探傷装置８の探傷データを使用する探傷データ評価モジュール１０４を有するものである。この点以外は、実施例１に記載するシステム及び方法と同様である。
【０１１４】
なお、探傷データ評価モジュール１０４は、正常データ範囲から逸脱しているき裂エコーの抽出精度を向上する機能を有してもよい。これは、データ処理ＰＣ（９Ｂ）が、クラウドＰＣであるため、より多数の同一形状の探傷像を比較することができ、異常検出パターンを識別する機能を向上させることができるためである。
【０１１５】
なお、再探傷は、所定の溝にき裂が検出された場合（第２ステップにて所定の溝にき裂があると評価された場合）に、そのき裂の検出の正誤を確認するため実施されるものであり、このため、そのき裂が検出された所定の溝を正確に特定し、再探傷を実施する必要がある。これら本実施例では、この再探傷を実施する必要がある所定の溝を、容易に、正確に特定することができる。
【０１１６】
そして、これら本実施例によれば、再探傷のためのディスクの回転（再探傷のためのディスクの超音波探傷位置の調整）を抑止することができ、超音波探傷の探傷時間を短縮することができる。
【０１１７】
なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。
【符号の説明】
【０１１８】
１：センサ、８：超音波探傷装置、９Ａ：制御ＰＣ、９Ｂ：データ処理ＰＣ、２１：ＣＰＵ、２２：ＨＤＤ、２３：ＲＡＭ、２４：ＲＯＭ、２５：Ｉ／Ｏポート、２６：キーボード、２７：記録メディア、２８：モニタ、２９：Ａ／Ｄコンバータ、３０：Ｄ／Ａコンバータ、３１：遅延回路、１０１：超音波探傷モジュール、１０２：探傷データ送信モジュール、１０４：探傷データ評価モジュール、１０５：評価結果表示モジュール、１０６：探傷フロー管理モジュール、２０１：超音波探傷ステップ、２０２：探傷データ送信ステップ、２０３：ロータ回転要否判断ステップ、２０４：探傷データ評価ステップ、２０５：評価結果表示ステップ、２０６：ロータ回転可否判断ステップ、２０７：再探傷ステップ、２０８：ロータ回転ステップ、２０９：次溝の超音波探傷ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020112461.tif 000008
【図７】
2020112461.tif 000009
【図８】
2020112461.tif 000010
【図９】
2020112461.tif 000011
【図１０】
2020112461.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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