(57)【要約】【課題】  タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部に対する超音波探傷試験を能率的に行えるようにすること。【解決手段】  スロット角度特定Ｓ１では、製図図面が入手できない場合に、可変角超音波探触子を用いてスロットダブテール部のスロット角度を特定する。スロットダブテール部探傷Ｓ２では、スロット角度特定Ｓ１での特定結果に基づき、斜角超音波探触子もしくはフェイズドアレイ探触子を用いてスロットダブテール部の欠陥を検出するための探傷を実施する。欠陥深さ測定Ｓ３では、スロットダブテール部探傷Ｓ２で欠陥が検出された場合には、斜角超音波探触子による振幅法またはＴＯＦＤ法を用いてスロットダブテール部表面からの欠陥の深さを測定する。【選択図】      図５
2010008212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部に適用される探傷試験方法であって、
可変角超音波探触子を用いて前記スロットダブテール部のスロット角度を特定する角度特定ステップと、
前記角度特定ステップでの特定結果に基づき、斜角超音波探触子もしくはフェイズドアレイ探触子を用いて前記スロットダブテール部の欠陥を検出するための探傷を実施する探傷実施ステップと、
前記探傷実施ステップで欠陥が検出された場合に、斜角超音波探触子を用いて前記スロットダブテール部表面からの欠陥の深さを測定する欠陥深さ測定ステップと
を含むことを特徴とする探傷試験方法。
【請求項２】
前記角度特定ステップにおいて、
前記ロータシャフトの外周面に設置される縦波可変角超音波探触子による超音波ビームの前記スロットダブテール部からの反射エコーの振幅が最大となる超音波入射角およびビーム路程に基づき、前記スロットダブテール部のスロット角度を算出すると共に、前記スロットダブテール部の前記ロータシャフトの外周面からの深さを算出することを特徴とする請求項１に記載の探傷試験方法。
【請求項３】
前記探傷実施ステップにおいて、
超音波ビームの欠陥での反射角が所定の角度もしくは一定範囲に収まる角度となるように調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の探傷試験方法。
【請求項４】
前記探傷実施ステップにおいて、
超音波入射角に加え、超音波ビームの前記ロータシャフトの外周面上の入射点と欠陥での反射点とを結ぶ線と前記入射点と前記欠陥での反射点における前記スロットダブテール部の表面に対する法線が前記ロータシャフトの外周面に交差する点とを結ぶ軸方向線とが成す角度を当該ロータシャフトの深さ方向に見たときの傾き角を、前記反射角に基づき、調整することを特徴とする請求項３に記載の探傷試験方法。
【請求項５】
前記探傷実施ステップにおいて、
フェイズドアレイ探触子を用いて前記スロットダブテール部に対するセクタースキャンを実施することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の探傷試験方法。
【請求項６】
前記欠陥深さ測定ステップにおいて、
前記探傷実施ステップにより検出される欠陥の大きさが一定未満の場合、欠陥の深さと欠陥から得られる反射エコーの振幅との関係を利用する振幅法により当該欠陥の深さを測定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の探傷試験方法。
【請求項７】
前記欠陥深さ測定ステップにおいて、
前記探傷実施ステップにより検出される欠陥の大きさが一定以上の場合、ＴＯＦＤ（Time Of Flight Diffraction）法により当該欠陥の深さを測定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の探傷試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部に適用される探傷試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部、すなわち、挿入されるロータコイル楔の肩部合目近傍のシャフト側には、運転時にフレッティング疲労割れが発生することがある。
【０００３】
定期検査時にこのフレッティング疲労割れを検出する方法としては、エンドリング及びロータコイル楔を分解した上で表面探傷を行う磁粉探傷試験や渦流探傷試験が知られている。
【０００４】
ところが、エンドリング及びロータコイル楔を分解するには、ロータを製造工場に持ち込む必要があり、発電プラント停止期間が長くなり、電力会社にとって負担が大きい。そこで、分解を伴わず、サイト（現場）で行うことができる内部探傷手法である超音波探傷試験がよく採用される。例えば、特許文献１には、フェイズドアレイ法による検査方法が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１１６７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、スロットダブテール部に超音波探傷試験を適用する上で考慮しなくてはいけないのは、探傷面であるロータシャフト外周面に対し、スロットダブテール部がもつスロット角度である。
【０００６】
スロット角度は、ロータシャフト１の製造図面が入手可能な場合は既知であるが、そうでない場合は超音波探触子の選定のため、事前に測定する必要がある。
【０００７】
また、フレッティング疲労割れのような一般に開口幅が狭く、方向性のある欠陥の検出精度を上げるには、スロット角度の制約がある中で、モード変換損失のないよう、欠陥に対する超音波ビームの反射角を調整する必要がある。
【０００８】
欠陥が検出された場合は、運転継続可能か、補修が必要かの判断を下すために、欠陥深さを測定する必要がある。
【０００９】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部に対する超音波探傷試験を能率的に行うことが可能な探傷試験方法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】
【００１０】
本発明に係る探傷試験方法は、タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部に適用される探傷試験方法であって、可変角超音波探触子を用いて前記スロットダブテール部のスロット角度を特定する角度特定ステップと、前記角度特定ステップでの特定結果に基づき、斜角超音波探触子もしくはフェイズドアレイ探触子を用いて前記スロットダブテール部の欠陥を検出するための探傷を実施する探傷実施ステップと、前記探傷実施ステップで欠陥が検出された場合に、斜角超音波探触子を用いて前記スロットダブテール部表面からの欠陥の深さを測定する欠陥深さ測定ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部に対する超音波探傷試験を能率的に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態に係る探傷試験方法の試験対象となるスロットダブテール部を有するタービン発電機ロータシャフトの鉄心部の一例を示す断面図である。
【００１４】
同図に示されるように、ロータシャフト１は、図示しないロータコイルおよびロータコイル楔を装着するための複数のスロット２を有する。また、ロータシャフト１は、これらのロータコイルおよびロータコイル楔がスロット２に装着されているときに当該ロータコイル楔の肩部が当接するスロットダブテール部３を有する。
【００１５】
図２は、図１に示されるロータシャフト１のスロット２にロータコイル４およびロータコイル楔５が装着されたときの構造の一例を示す斜視図である。また、図３は、図２に示されるロータコイル４およびロータコイル楔５が装着されたロータシャフト１の外観の一例を示す斜視図である。
【００１６】
これらの図に示されるように、ロータシャフト１のスロット２にロータコイル４が挿入され、ロータコイル楔５により当該ロータコイル４が固定される。このときロータコイル楔５の肩部はスロットダブテール部３が当接しており、ロータの運転時にはスロットダブテール部３にフレッティング疲労割れが発生することがある。本実施形態では、こうした欠陥に対する探傷試験を、ロータコイル４およびロータコイル楔５を装着したままで行う。
【００１７】
図４は、本実施形態に係る探傷試験方法に使用する機器類の一例を示す図である。
【００１８】
本実施形態では、超音波探傷器１００、各種の超音波探触子（フェイズドアレイ探触子を含む）１０１，１０２，…、情報処理装置（コンピュータ、情報携帯端末など）２００などを使用する。
【００１９】
超音波探傷器１００は、超音波探触子１０１，１０２，…を通じて、ロータシャフト１のスロットダブテール部３などの対象に対する超音波探傷試験を実施するための機器である。情報処理装置２００は、当該試験において必要となる各種の計算（角度や寸法などの計算）を行うための機器である。
【００２０】
図５は、本実施形態に係る探傷試験方法を構成する処理手順の一例を示す図である。
【００２１】
本実施形態では、スロットダブテール部３に対する超音波探傷試験を、スロット角度特定（角度特定ステップ）Ｓ１、スロットダブテール部の探傷（探傷実施ステップ）Ｓ２、欠陥深さ測定（欠陥深さ測定ステップ）Ｓ３の順に行う。
【００２２】
スロット角度特定Ｓ１においては、スロットダブテール部３のスロット角度（傾斜角度）を求める。まず、製造図面の入手が可能か否かを確認する。このとき、例えば情報処理装置２００の記録媒体に予め登録されている情報に基づいて所望の製造図面の有無を確認するようにしてもよい。製造図面があれば、当該図面からスロットダブテール部３のスロット角度を特定し、無ければ、可変角超音波探触子を用いてスロットダブテール部３のスロット角度の測定を行う。このときに必要となる各種の計算は、情報処理装置２００を用いて行うことができる。
【００２３】
スロットダブテール部探傷Ｓ２においては、スロット角度特定Ｓ１での特定結果に基づき、斜角超音波探触子もしくはフェイズドアレイ探触子を用いてスロットダブテール部３の欠陥を検出するための探傷を実施する。
【００２４】
欠陥深さ測定Ｓ３においては、スロットダブテール部探傷Ｓ２の結果、欠陥が検出された場合には、超音波探触子を用いて欠陥の深さを測定する。ここで、スロットダブテール部探傷Ｓ２により検出される欠陥の大きさが一定未満の場合、欠陥の深さと欠陥から得られる反射エコーの振幅との関係を利用する振幅法により当該欠陥の深さを測定する。一方、スロットダブテール部探傷Ｓ２により検出される欠陥の大きさが一定以上の場合、ＴＯＦＤ（Time Of Flight Diffraction）法により当該欠陥の深さを測定する。
【００２５】
以下、スロット角度特定Ｓ１、スロットダブテール部探傷Ｓ２、欠陥深さ測定Ｓ３の各々の詳細について順次説明する。
【００２６】
（スロット角度特定）
図６〜図９を参照して、スロット角度特定Ｓ１について説明する。スロット角度は、ロータシャフト１の製造図面が入手可能な場合は既知であるが、そうでない場合は超音波探触子の選定のため、事前に測定する。
【００２７】
図６は、ロータシャフト１の外周面に設置される縦波可変角超音波探触子１１による超音波ビームのスロットダブテール部３からの反射エコーを検出する様子を示す図である。また、図７は、スロットダブテール部３のスロット角度の測定に使用する各種のパラメータを示す図である。図中、αは超音波（縦波）入射角、βは超音波（横波）屈折角、δは探傷面の曲率角、φはスロット角度、Ｌはビーム路程、Ｚはスロットダブテール部深さ、を示す。
【００２８】
このスロット角度測定においては、縦波可変角超音波探触子１１による超音波ビームのスロットダブテール部３からの反射エコーの振幅が最大となる超音波入射角αおよびビーム路程Ｌに基づき、スロットダブテール部３のスロット角度φを算出すると共に、スロットダブテール部深さＺを算出する。
【００２９】
各種パラメータの間には、次の計算式（１）〜（３）に示される関係がある。
【００３０】
β＝sin−１｛（5900/2730）sinα｝      …（１）
φ＝β＋δ                          …（２）
Ｚ＝Ｌcosφ                          …（３）
ここで、スロット角度測定の処理手順の詳細を、図８を参照して説明する。
【００３１】
まず、分度器等により曲率角δを測定する（ステップＳ１１）。
【００３２】
曲率角δは、ロータシャフト１へ入射する超音波ビームの入射点Ｐ１でのシャフト表面上の接線Ｌ１に対する法線Ｌ２と、スロットダブテール部３に当接するロータコイル楔およびロータコイルの深さ方向の線（スロットの中心線）Ｌ３と、が成す角度である。
【００３３】
次に、スロットダブテール部３での反射エコーのピークを検出する（ステップＳ１２）。
【００３４】
例えば、超音波探傷器１００の画面においては、Ａスコープ（横軸：時間もしくは距離、縦軸：エコー高さ）により、図９に示されるような波形が得られる。すなわち、図６中に示したアクリル樹脂Ａ中の探傷面での多重反射のピーク１３が２つ現れる間に、スロットダブテール部３での反射エコーが現れる期間１４があり、その中のピーク１５を検出する。
【００３５】
次に、ピーク１５での入射角αを探触子目盛などから得て、この入射角αと計算式（１）とから、屈折角βを算出する（ステップＳ１３）。
【００３６】
次に、曲率角δと屈折角βと計算式（２）とから、スロット角度φを算出する（ステップＳ１４）。
【００３７】
最後に、超音波探傷器１００の画面からビーム路程Ｌを求め、このビーム路程Ｌとスロット角度φと計算式（３）とから、スロットダブテール部深さＺを算出する（ステップＳ１５）。このスロットダブテール部深さＺは、後述するスロットダブテール部探傷Ｓ２で使用する超音波探触子を設置する際の位置の目安に利用される。
【００３８】
例えば、上記ビーム路程Ｌについては、図９に示される波形から、１回目の探傷面における反射（２つのピーク１３のうちの最初の方）からピーク１５までの期間１６に相当するビーム路程Ｌを算出する。
【００３９】
（スロットダブテール部探傷）
図１０〜図１７を参照して、スロットダブテール部探傷Ｓ２について説明する。
【００４０】
図１０は、スロットダブテール部３における欠陥での反射角、超音波入射角および超音波探触子における傾き角の設定に使用する各種のパラメータを示す図である。図中、γは探触子上部から見た傾き角、θは欠陥での反射角）、Ｘはスロットタブテール部軸方向距離、Ｙはスロットダブテール部円周方向距離を示す。α，β，δ，φ，Ｌ，Ｚは図７にて既に述べた通りである。また、図１１の（ａ），（ｂ）は、それぞれ、スロットダブテール部探傷Ｓ２に使用する横波斜角超音波探触子２１に関わる入射角α，傾き角γを示す図である。また、図１２の（ａ），（ｂ）は、それぞれ、同横波斜角超音波探触子２１と欠陥Ｋとの配置関係をｙ軸方向，ｘ軸方向に見たときの図である。
【００４１】
このスロットダブテール部探傷Ｓ２においては、スロットダブテール部３の探傷を実際に実施する前準備として、ロータシャフト１の外周面に設置される横波斜角超音波探触子２１からの超音波ビームの欠陥Ｋでの反射角θが所定の角度もしくは一定範囲に収まる角度となるように調整する。ここでは、反射角θを、横波から縦波へのモード変換損失のない４５度、もしくはその前後の３５〜５５度程度とする。
【００４２】
更に、入射角αに加え、傾き角γ（超音波ビームのロータシャフト１の外周面上の入射点Ｐ１と欠陥Ｋでの反射点とを結ぶ線と入射点Ｐ１と欠陥Ｋでの反射点におけるスロットダブテール部３の表面に対する法線がロータシャフト１の外周面に交差する点Ｐ２とを結ぶ軸方向線とが成す角度を当該ロータシャフト１の深さ方向に見た、即ち、横波斜角超音波探触子２１上部から見たときの傾き角）を、上記反射角θに基づき、調整する。これにより、横波斜角超音波探触子２１の首振り走査を最小限に抑えた前後左右の走査を行うことにより、欠陥６を精度よく検出することが可能となる。
【００４３】
各種パラメータの間には、次の計算式（４）〜（６）に示される関係がある。
【数１】
2010008212.tif 000003
【００４４】
β＝cos−１（sinφcosθ）              …（５）
【数２】
2010008212.tif 000004
【００４５】
これらの計算式により、上述のスロット角度特定Ｓ１で求めたスロット角度φと、決定した反射角θとから、入射角α、屈折角β、傾き角γを求めることができる。従って、これらの角度に基づき、横波斜角超音波探触子２１の最適な選定もしくは設定を行うことができる。
【００４６】
また、次の計算式（７）〜（９）に示される関係もある。
【００４７】
Ｘ＝Ｚ×tanβ×cosγ                  …（７）
Ｙ＝Ｚ×tanβ×sinγ                  …（８）
Ｌ＝Ｚ／cosβ                        …（９）
これらの計算式により、横波斜角超音波探触子２１と欠陥Ｋとの間の各種寸法を求めることができる。
【００４８】
図１３は、横波斜角超音波探触子２１の最適な選定もしくは設定を通じて探傷が実施される様子を示す図である。
【００４９】
同図に示されるように、ロータシャフト１の外周面に設置した横波斜角超音波探触子２１によりスロットダブテール部３に対する探傷を実施し、検出される欠陥Ｋの大きさ等を超音波探傷器１００側で観測する。
【００５０】
ここで、スロットダブテール部探傷Ｓ２の処理手順の詳細を、図１４を参照して説明する。
【００５１】
まず、欠陥Ｋでの反射角θを、例えば、横波から縦波へのモード変換損失のない４５度、もしくはその前後の３５〜５５度程度に決める（ステップＳ２１）。
【００５２】
次に、スロット角度特定Ｓ１で特定したスロット角度φと、決定した反射角θと、計算式（４）〜（６）とから、入射角α、屈折角β、傾き角γを算出する（ステップＳ２２）。
【００５３】
次に、これら入射角α、屈折角β、傾き角γに基づき、横波斜角超音波探触子２１の最適な選定もしくは設定を行う（ステップＳ２３）。
【００５４】
最後に、最適な選定もしくは設定が行われた横波斜角超音波探触子２１により、スロットダブテール部３に対する探傷を実施する（ステップＳ２４）。この探傷により欠陥Ｋが検出され、大きさ等が超音波探傷器１００の画面にて観測される。
【００５５】
例えば、超音波探傷器１００の画面においては、Ａスコープ（横軸：時間もしくは距離、縦軸：エコー高さ）により、図１５に示されるような波形が得られる。すなわち、発信波２２が現れた後、ビーム路程Ｌに相当する期間２６を経て、スロットダブテール部３の欠陥Ｋでの反射エコーが現れる期間２３があり、その中のピーク２４の高さ２５を得る。この高さ２５に基づき、欠陥Ｋの大きさを判定することができる。
【００５６】
なお、ここまでは横波斜角超音波探触子２１を用いてスロットダブテール部３の探傷を行う例を示したが、代わりに、図１６に示されるように、フェイズドアレイ探触子３１を用いてスロットダブテール部３の探傷を行うようにしてもよい。
【００５７】
この場合、図１０に示される傾き角γを固定にした状態で、最適な反射角（θ＝４５度）を中心に屈折角βが変化するように超音波ビームを振る走査（セクタースキャン）を行うことにより、スロットダブテール部３に対する探傷を実施する。
【００５８】
このとき、超音波探傷器１００の画面においては、図１７に示されるように、Ａスコープから欠陥Ｋでの反射エコー３２を含む波形が得られ、Ｂスコープからは超音波ビーム３３を中心とする走査範囲内に欠陥Ｋの影を含むセクター探傷画像（断面画像）が得られる。これらの画像から欠陥Ｋの大きさを判定することも可能である。
【００５９】
（欠陥深さ測定）
図１８〜図２３を参照して、欠陥深さ測定Ｓ３について説明する。
【００６０】
図１８は、スロットダブテール部３の表面からの欠陥深さを説明するための図である。欠陥深さＤは、スロットダブテール部３の表面に垂直な方向における欠陥Ｋの長さに相当する。
【００６１】
反射エコーの振幅が飽和しない程度の小さい欠陥の場合、振幅法により欠陥深さＤを求める。この場合、図１９に示されるような「基準感度での人口欠陥深さ−振幅の関係」を示すデータを使用する。このデータを作成するには、横波斜角超音波探触子２１を用い、予め作成しておいたモックアップ試験片のある既知深さの人工欠陥からのエコーを超音波探傷器１００の画面上の一定の高さ（基準感度）に合わせておき、その基準感度で様々な深さの人口欠陥からのエコーの高さ（振幅）を測定し記録する。
【００６２】
ここで、欠陥深さ測定Ｓ３を振幅法により実施する場合の処理手順の詳細を、図２０を参照して説明する。
【００６３】
まず、スロット角度特定Ｓ１で求めたスロット角度φを元に、エコーが飽和しない程度に小さい既知深さの人口欠陥を入れたモックアップ試験片を用意する（ステップＳ３１）。
【００６４】
次に、特定深さの人口欠陥からのエコーを超音波探傷器１００の画面上の一定の高さ（基準感度）に合わせる（ステップＳ３２）。
【００６５】
次に、基準感度で様々な深さの人口欠陥からのエコーの高さ（振幅）を測定し記録することにより、「基準感度での人口欠陥深さ−振幅の関係」を示すデータを作成する（ステップＳ３３）。
【００６６】
次に、実際のスロットダブテール部３の探傷において、ビーム路程Ｌに応じた横波斜角超音波探触子２１の距離振幅特性曲線に基づく感度補正量を上記基準感度に加えたものを探傷感度とする（ステップＳ３４）。
【００６７】
最後に、欠陥Ｋからの反射エコーを検出した場合、その反射エコーの振幅と、「基準感度での人口欠陥深さ−振幅の関係」とを照らし合わせることにより、欠陥深さＤを求める。
【００６８】
このように振幅法を用いることにより、スロットダブテール部３の小さな欠陥の深さを的確に求めることができる（ステップＳ３５）。
【００６９】
一方で、欠陥６からの反射エコーの振幅が飽和してしまう程の大きな欠陥の場合、ＴＯＦＤ法により欠陥深さＤを求める。この場合、図２１に示されるように、前述の横波斜角超音波探触子２１と同じ屈折角β及び傾き角γを有する２つの縦波斜角超音波探触子４１，４２をロータシャフト１表面上にて対向させ、ＴＯＦＤ（Time Of Flight Diffraction）法を適用することで、ラテラル波のビーム路程ＬＬ，回折波のビーム路程ＬＤ，底面波のビーム路程ＬＢと、次の計算式（１０）とから、スロットダブテール部３の欠陥深さＤを求める。
【数３】
2010008212.tif 000005
【００７０】
ここで、欠陥深さ測定Ｓ３をＴＯＦＤにより実施する場合の処理手順の詳細を、図２２を参照して説明する。
【００７１】
まず、前述の横波斜角超音波探触子２１と同じ屈折角β及び傾き角γを有する２つの縦波斜角超音波探触子４１，４２をロータシャフト１表面上にて対向させ、ＴＯＦＤに基づく探傷を行う（ステップＳ４１）。
【００７２】
次に、超音波探傷器１００の画面において、ＡスコープのＲＦ表示により、図２３に示されるような波形を得て、これよりラテラル波のビーム路程ＬＬ、回折波のビーム路程ＬＤ、底面波のビーム路程ＬＢを得る（ステップＳ４２）。
【００７３】
最後に、個々のビーム路程ＬＬ、ＬＤ、ＬＢと計算式（１０）とから、欠陥深さＤを求める。
【００７４】
このようにＴＯＦＤを用いることにより、スロットダブテール部３の大きな欠陥の深さを的確に求めることができる。
【００７５】
以上、詳述したように本実施形態によれば、スロット角度特定Ｓ１、スロットダブテール部の探傷Ｓ２、欠陥深さ測定Ｓ３を通じて、タービン発電機ロータシャフトのスロットダブテール部に対する超音波探傷試験を能率的に行うことが可能となる。
【００７６】
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の一実施形態に係る探傷試験方法の試験対象となるスロットダブテール部を有するタービン発電機ロータシャフト１の鉄心部の一例を示す断面図。
【図２】図１に示されるロータシャフト１のスロット２にロータコイル４およびロータコイル楔５が装着されたときの構造の一例を示す斜視図。
【図３】図２に示されるロータコイル４およびロータコイル楔５が装着されたロータシャフト１の外観の一例を示す斜視図。
【図４】同実施形態に係る探傷試験方法に使用する機器類の一例を示す図。
【図５】同実施形態に係る探傷試験方法を構成する処理手順の一例を示す図。
【図６】ロータシャフト１の外周面に設置される縦波可変角超音波探触子１１による超音波ビームのスロットダブテール部３からの反射エコーを検出する様子を示す図。
【図７】スロットダブテール部３のスロット角度の測定に使用する各種のパラメータを示す図。
【図８】スロット角度測定の処理手順の詳細を示すフローチャート。
【図９】スロット角度測定において超音波探傷器１００の画面上で得られる波形を示す図。
【図１０】スロットダブテール部３における欠陥での反射角θ、超音波入射角αおよび超音波探触子における傾き角γの設定に使用する各種のパラメータを示す図。
【図１１】スロットダブテール部探傷Ｓ２に使用する横波斜角超音波探触子２１に関わる入射角α，傾き角γを示す図。
【図１２】横波斜角超音波探触子２１と欠陥Ｋとの配置関係をｙ軸方向，ｘ軸方向に見たときの図。
【図１３】横波斜角超音波探触子２１の最適な選定もしくは設定を通じて探傷が実施される様子を示す図。
【図１４】スロットダブテール部探傷Ｓ２の処理手順の詳細を示すフローチャート。
【図１５】スロットダブテール部探傷Ｓ２において超音波探傷器１００の画面上で得られる波形を示す図。
【図１６】フェイズドアレイ探触子３１を用いてスロットダブテール部３の探傷を行う様子を示す図。
【図１７】スロットダブテール部探傷Ｓ２において超音波探傷器１００の画面上で得られるセクター探傷画像および波形を示す図。
【図１８】スロットダブテール部３の表面からの欠陥深さＤを説明するための図。
【図１９】基準感度での人口欠陥深さ−振幅の関係を示すデータの一例を示す図。
【図２０】欠陥深さ測定Ｓ３を振幅法により実施する場合の処理手順の詳細を示すフローチャート。
【図２１】欠陥深さ測定Ｓ３をＴＯＦＤ法により実施する様子を示す図。
【図２２】欠陥深さ測定Ｓ３をＴＯＦＤにより実施する場合の処理手順の詳細を示すフローチャート。
【図２３】ＴＯＦＤ法による欠陥深さ測定Ｓ３において超音波探傷器１００の画面上で得られる波形を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１…ロータシャフト、２…スロット、３…スロットダブテール部、４…ロータコイル、５…ロータコイル楔、１１…縦波可変角超音波探触子、２１…横波斜角超音波探触子、３１…フェイズドアレイ探触子、４１，４２…縦波斜角超音波探触子、１００…超音波探傷器、１０１，１０２…超音波探触子、２００…情報処理装置、Ｓ１…スロット角度特定、Ｓ２…スロットダブテール部探傷、Ｓ３…欠陥深さ測定、α…超音波入射角、β…超音波屈折角、δ…探傷面の曲率角、φ…スロット角度、Ｌ…ビーム路程、Ｚ…スロットダブテール部深さ、γ…傾き角、θ…反射角、Ｘ…スロットダブテール部軸方向距離、Ｙ…スロットダブテール部円周方向距離、Ｄ…欠陥深さ、ＬＬ…ラテラル波のビーム路程、ＬＤ…回折波のビーム路程、ＬＢ…底面波のビーム路程。
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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