(57)【要約】【課題】  プローブの操作性がよいこと、形状変化のある被検体にも対応できること、スキャナの取り付け時間を要しないことなどを実現することができる探傷装置を提供する。【解決手段】  プローブ位置情報を採取する手段を、例えば、プローブ２１に結合され、ボール３１の回転をローラ３２，３３を介してエンコーダ３４，３５に伝えるボール式のものであってプローブが被検体（配管２８）の表面上を移動するときにプローブとともに移動してボールが被検体の表面上を転動することによりエンコーダがボールの回転検出信号を出力する構成のマウススキャナ２２と、エンコーダの回転検出信号に基づいて被検体の表面上のプローブの位置を求めるエンコーダ出力装置２４とを有する構成とする。この場合、マウススキャナに設けたジャイロ４１の回転角検出信号に基づいてプローブの位置をマウススキャナの座標軸上の値から被検体の座標軸上の値に変換することが望ましい。【選択図】        図１
2006170766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブに結合され、ボールの回転をローラを介してエンコーダに伝えるボール式のものであって前記プローブが被検体の表面上を移動するときに前記プローブとともに移動して前記ボールが前記被検体の表面上を転動することにより前記エンコーダが前記ボールの回転検出信号を出力する構成のマウススキャナと、
前記マウススキャナに設けられ又は前記マウススキャナとは別に設けられ、前記エンコーダの前記回転検出信号に基づいて前記被検体の表面上の前記プローブの位置を求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする探傷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の探傷装置において、
前記マウススキャナには前記被検体の基準軸方向に対する前記マウススキャナの回転角を検出する回転角センサを備え、
前記位置検出処理手段では前記回転角センサの回転角検出信号に基づいて、前記プローブの位置を前記マウススキャナの座標軸上の値から前記被検体の座標軸上の値に変換することを特徴とする探傷装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の探傷装置において、
前記マウススキャナは前記ボールが、押圧支持手段によって回転可能に支持され且つ前記被検体の表面に押圧される構成であることを特徴とする探傷装置。
【請求項４】
超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブに結合され、撮像手段を有する光学式のものであって前記プローブが被検体の表面上を移動するときに前記プローブとともに移動して前記撮像手段が前記被検体の表面を撮像する構成のマウススキャナと、
前記マウススキャナに設けられ又は前記マウススキャナとは別に設けられ、前記撮像手段で撮像した画像を処理して前記被検体の表面上の前記プローブの位置を求める画像処理手段とを有することを特徴とする探傷装置。
【請求項５】
請求項４に記載の探傷装置において、
前記マウススキャナには前記被検体の基準軸方向に対する前記マウススキャナの回転角を検出する回転角センサを備え、
前記画像処理手段では前記回転角センサの回転角検出信号に基づいて、前記プローブの位置を前記マウススキャナの座標軸上の値から前記被検体の座標軸上の値に変換することを特徴とする探傷装置。
【請求項６】
超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、
前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号とに基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を２次元平面上の位置として求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする探傷装置。
【請求項７】
超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、
前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号と、予め設定された前記第１ワイヤエンコーダ及び前記第２ワイヤエンコーダの検出値と前記被検体の表面上の位置との関係を表すデータ関数とに基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を３次元空間上の位置として求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする探傷装置。
【請求項８】
超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第３ワイヤエンコーダと、
前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号、前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第３ワイヤエンコーダから出力される検出信号に基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を３次元空間上の位置として求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする探傷装置。
【請求項９】
超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブを、プローブ駆動装置により被検体の表面上を移動させて前記被検体の探傷検査を行う探傷装置であって、
前記プローブ駆動装置は、前記被検体から離れた位置に配置されるプローブ駆動源の駆動力を、動力伝達手段を介して、前記被検体に装着されるプローブ駆動機構へと伝達する構成であることを特徴とする探傷装置。
【請求項１０】
超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブを、プローブ駆動装置により被検体の表面上を移動させて前記被検体の探傷検査を行う探傷装置であって、
前記プローブ駆動装置のプローブ駆動源を、エアーモータとしたことを特徴とする探傷装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の探傷装置において、
前記プローブ駆動源はエアーモータであることを特徴とする探傷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は配管や容器などの被検体の非破壊検査として超音波探傷又は渦流探傷を行う探傷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管や容器などの被検体の非破壊検査として超音波探傷や渦流探傷を行う場合においては、探傷データだけを採取するのではなく、探傷データとプローブ（探触子）の位置情報とを同時に採取することが、検査対象部位の経年変化をみたり、信号処理による検出性能の向上を図る上でも重要である。
【０００３】
このため、現状ではプローブにスキャナと呼ばれる走査装置を取り付けてプローブの位置を検出することが一般的である。かかるスキャナとしてはプローブに固定したレールやガイドケーブルなどの直線的な移動を回転移動に変換し、この回転量をエンコーダで検出してプローブの位置情報を得るものが一般的であり、Ｘ軸方向のプローブ位置だけを検出する１軸タイプのものや、ＸＹ軸方向のプローブ位置を検出する２軸タイプのものがある。
【０００４】
図９には２軸タイプのスキャナを有する超音波探傷装置の従来例を示す。同図に示すように、本超音波探傷装置のスキャナはレール３，４とエンコーダボックス５とを有してなるものである。レール３は被検体である配管２の外周に巻き付けられており、エンコーダボックス５はレール３に沿って配管２の周方向（矢印Ａ方向）に移動可能となっている。レール４はその長手方向が配管２の中心軸方向（矢印Ｂ方向）に沿うように配置され、且つ、エンコーダボックス５に対して前記中心軸方向に移動自在となっている。プローブ１はレール４の先端部に取り付けられている。従って、プローブ１はレール４とともに前記中心軸方向に移動させることができ、且つ、レール４及びエンコーダボックス５とともにレール３に沿って前記周方向にも移動させることができる。そして、このときのプローブ１の移動位置（前記中心軸方向の位置及び前記周方向の位置）はエンコーダボックス５内に設けられたエンコーダによって検出される。エンコーダの位置検出信号は超音波探傷器６に入力される。従って、超音波探傷器６ではプローブ１からの探傷信号に基づいて探傷データを得ることができると同時にエンコーダからの位置検出信号に基づいてプローブ１の位置情報も得ることができる。
【０００５】
また、図１０には探傷データとプローブの位置情報を同時に採取することができる超音波探傷装置の他の従来例を示す。同図に示す超音波探傷装置は、プローブ１１に固着された発信機１２と、発信機１２から発信された信号（超音波、赤外線又はレーザー光）を受信する受信機１３，１４と、これらの受信機１３，１４からの信号に基づいてプローブ１１の位置を算出する処理装置１５とを備えている。従って、処理装置１５ではプローブ１１からの探傷信号に基づいて探傷データを得ることができると同時に受信機１３，１４からの信号に基づいてプローブ１の位置情報も得ることができる。
【０００６】
なお、上記のような従来の超音波探傷装置は下記の特許文献１に開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２２６２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図９のような超音波探傷装置では下記の（１）〜（３）の問題があり、更に自動探傷装置においては下記の（４），（５）の問題がある。また、図１０のような超音波探傷装置では下記の（６）の問題がある。
【０００９】
（１）  図９のような超音波探傷器では、プローブ１にレールやガイドケーブルなどを取り付ける必要があるため、プローブ１はリジッドなレール３，４などの制限によりレール３，４などに応じた動きしかできないため、プローブ１の操作性が悪くなる。このため、正確なプローブ１の位置情報が得られないばかりか、プローブ１の倣い性も悪くなり、探傷データそのものに抜けが生じるなどの問題もあった。
（２）  また、配管の探傷検査を行う場合、レール方式では検査対象となる配管が直管でなければならず、エルボ管や管台などの形状変化のあるものに対しては正解なプローブ位置の検出ができないという問題があった。
（３）  また、配管などへの取り付けにも時間が掛かり、原子力発電所においては被爆量の増大につながる。
（４）  更に、手動ではなく電気モータなどのプローブ駆動源を用いてプローブを自動的に動かす自動探傷装置の場合には、プローブ駆動源を備えることにより装置が大型化するため、取り付け可能な配管や容器などに制限がある。
（５）  また、プローブ駆動源として通常使用される電気モータ（特にサーボモータ）は電気ノイズを発生するため、この電気ノイズが超音波探傷信号（ＵＴ信号）のノイズとなり、正確な探傷ができなくなる場合がある。また、このような問題は超音波探傷に限らず、渦流探傷においても生じる。即ち、プローブ駆動源の電気モータが発する電気ノイズが渦流探傷信号（ＥＣＴ信号）のノイズとなって、正確な探傷ができなくなる場合がある。
（６）  また、図１０のような超音波探傷装置では発信機と受信機の間に障害物（探傷員の手や電気配線など）があると、これによって信号が遮断されるため、プローブの位置検出に誤差が生じてしまう或いはプローブの位置検出ができなくなってしまうという問題があった。つまり、発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ることにより（障害物が入ったことに探傷員が気づかずに）、プローブ位置の誤検出などを招き易かった。
【００１０】
従って本発明は上記の事情に鑑み、プローブの操作性がよいこと、形状変化のある被検体にも対応できること、スキャナの取り付け時間を要しないこと、スキャナの取り付け場所の制限が少ないこと、電気ノイズの問題がないこと、障害物によるプローブ位置の誤検出を招かないことなどの実現することが可能な探傷装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する第１発明の探傷装置は、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブに結合され、ボールの回転をローラを介してエンコーダに伝えるボール式のものであって前記プローブが被検体の表面上を移動するときに前記プローブとともに移動して前記ボールが前記被検体の表面上を転動することにより前記エンコーダが前記ボールの回転検出信号を出力する構成のマウススキャナと、
前記マウススキャナに設けられ又は前記マウススキャナとは別に設けられ、前記エンコーダの前記回転検出信号に基づいて前記被検体の表面上の前記プローブの位置を求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明の探傷装置は、第１発明の探傷装置において、
前記マウススキャナには前記被検体の基準軸方向に対する前記マウススキャナの回転角を検出する回転角センサを備え、
前記位置検出処理手段では前記回転角センサの回転角検出信号に基づいて、前記プローブの位置を前記マウススキャナの座標軸上の値から前記被検体の座標軸上の値に変換することを特徴とする。
【００１３】
また、第３発明の探傷装置は、第１又は第２発明の探傷装置において、
前記マウススキャナは前記ボールが、押圧支持手段によって回転可能に支持され且つ前記被検体の表面に押圧される構成であることを特徴とする。
【００１４】
また、第４発明の探傷装置は、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブに結合され、撮像手段を有する光学式のものであって前記プローブが被検体の表面上を移動するときに前記プローブとともに移動して前記撮像手段が前記被検体の表面を撮像する構成のマウススキャナと、
前記マウススキャナに設けられ又は前記マウススキャナとは別に設けられ、前記撮像手段で撮像した画像を処理して前記被検体の表面上の前記プローブの位置を求める画像処理手段とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、第５発明の探傷装置は、第４発明の探傷装置において、
前記マウススキャナには前記被検体の基準軸方向に対する前記マウススキャナの回転角を検出する回転角センサを備え、
前記画像処理手段では前記回転角センサの回転角検出信号に基づいて、前記プローブの位置を前記マウススキャナの座標軸上の値から前記被検体の座標軸上の値に変換することを特徴とする。
【００１６】
また、第６発明の探傷装置は、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、
前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号とに基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を２次元平面上の位置として求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、第７発明の探傷装置は、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、
前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号と、予め設定された前記第１ワイヤエンコーダ及び前記第２ワイヤエンコーダの検出値と前記被検体の表面上の位置との関係を表すデータ関数とに基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を３次元空間上の位置として求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、第８発明の探傷装置は、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、
前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第３ワイヤエンコーダと、
前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号、前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第３ワイヤエンコーダから出力される検出信号に基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を３次元空間上の位置として求める位置検出処理手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
また、第９発明の探傷装置は、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブを、プローブ駆動装置により被検体の表面上を移動させて前記被検体の探傷検査を行う探傷装置であって、前記プローブ駆動装置は、前記被検体から離れた位置に配置されるプローブ駆動源の駆動力を、動力伝達手段を介して、前記被検体に装着されるプローブ駆動機構へと伝達する構成であることを特徴とする。
【００２０】
また、第１０発明の探傷装置は、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブを、プローブ駆動装置により被検体の表面上を移動させて前記被検体の探傷検査を行う探傷装置であって、前記プローブ駆動装置のプローブ駆動源を、エアーモータとしたことを特徴とする。
【００２１】
また、第１１発明の探傷装置は、第９発明の探傷装置において、
前記プローブ駆動源はエアーモータであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１発明の探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブに結合され、ボールの回転をローラを介してエンコーダに伝えるボール式のものであって前記プローブが被検体の表面上を移動するときに前記プローブとともに移動して前記ボールが前記被検体の表面上を転動することにより前記エンコーダが前記ボールの回転検出信号を出力する構成のマウススキャナと、前記マウススキャナに設けられ又は前記マウススキャナとは別に設けられ、前記エンコーダの前記回転検出信号に基づいて前記被検体の表面上の前記プローブの位置を求める位置検出処理手段とを有する構成であることから、プローブの走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブの操作性がよいため、確実にプローブの位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来のようなスキャナの取り付け作業が実質的に不要となるため、従来のようなスキャナの取り付け場所の制限もなく、更に原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。
【００２３】
第２発明の探傷装置によれば、マウススキャナには被検体の基準軸方向に対する前記マウススキャナの回転角を検出する回転角センサを備え、位置検出処理手段では前記回転角センサの回転角検出信号に基づいて、プローブの位置を前記マウススキャナの座標軸上の値から前記被検体の座標軸上の値に変換するため、手動走査において探傷員が無意識のうちにマウススキャナを回転させてしまっても、常に被検体の座標軸上の値を得ることができる。例えば配管が被検体である場合には配管の中心軸方向などに対応したプローブの位置を常に得ることができる。
【００２４】
第３発明の探傷装置によれば、マウススキャナはボールが、押圧支持手段によって回転可能に支持され且つ被検体の表面に押圧される構成であるため、被検体の下面側を探傷検査する場合でも、ボールがマウススキャナ内に落ち込まずに被検体の表面に接して回転することができるため、プローブの位置を検出することができる。また、接触媒質の影響などによる摩擦力の低下によってボールの回転が不安定になることも防止することができるため、確実にプローブの位置を検出することができる。
【００２５】
第４発明の探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブに結合され、撮像手段を有する光学式のものであって前記プローブが被検体の表面上を移動するときに前記プローブとともに移動して前記撮像手段が前記被検体の表面を撮像する構成のマウススキャナと、前記マウススキャナに設けられ又は前記マウススキャナとは別に設けられ、前記撮像手段で撮像した画像を処理して前記被検体の表面上の前記プローブの位置を求める画像処理手段とを有する構成であることから、プローブの走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブの操作性がよいため、確実にプローブの位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来のようなスキャナの取り付け作業が実質的に不要となるため、従来のようなスキャナの取り付け場所の制限もなく、更に原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。そして、更には光学式のマウススキャナはボール式のマウススキャナに比べて、接触媒質の影響などによりボールやローラの回転が不安定（回転しないなど）になることもないため、より確実にプローブの位置を検出することができる。
【００２６】
第５発明の探傷装置によれば、マウススキャナには被検体の基準軸方向に対する前記マウススキャナの回転角を検出する回転角センサを備え、画像処理手段では前記回転角センサの回転角検出信号に基づいて、プローブの位置を前記マウススキャナの座標軸上の値から前記被検体の座標軸上の値に変換するため、手動走査において探傷員が無意識のうちにマウススキャナを回転させてしまっても、常に被検体の座標軸上の値を得ることができる。例えば配管が被検体である場合には配管の中心軸方向などに対応したプローブの位置を常に得ることができる。
【００２７】
第６発明の探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号とに基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を２次元平面上の位置として求める位置検出処理手段とを有する構成であることから、プローブの走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブの操作性がよいため、確実にプローブの位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来に比べて取り付け作業も容易であり、取り付け場所の制限もなく、原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、ワイヤエンコーダは有線であるため、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。更に、空中超音波では分解能を挙げるために周波数を上げると指向性が高くなってプローブ位置の検出範囲が狭くなってしまうが、ワイヤエンコーダを用いることにより、指向性の問題はなく、ワイヤの届く範囲でプローブ位置の検出が可能である。
【００２８】
第７発明の探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号と、予め設定された前記第１ワイヤエンコーダ及び前記第２ワイヤエンコーダの検出値と前記被検体の表面上の位置との関係を表すデータ関数とに基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を３次元空間上の位置として求める位置検出処理手段とを有する構成であることから、プローブの走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブの操作性がよいため、確実にプローブの位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来に比べて取り付け作業も容易であり、取り付け場所の制限もなく、原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、ワイヤエンコーダは有線であるため、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。また、空中超音波では分解能を挙げるために周波数を上げると指向性が高くなってプローブ位置の検出範囲が狭くなってしまうが、ワイヤエンコーダを用いることにより、指向性の問題はなく、ワイヤの届く範囲でプローブ位置の検出が可能である。そして、更には２つのワイヤエンコーダを用いるだけで、配管の表面のような３次元曲面（３次元空間）上のプローブの位置を検出することができる。
【００２９】
第８発明の探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、超音波探傷用又は渦流探傷用のプローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダと、前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダと、前記プローブにワイヤが接続され、このワイヤが前記プローブの被検体の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第３ワイヤエンコーダと、前記第１ワイヤエンコーダから出力される検出信号、前記第２ワイヤエンコーダから出力される検出信号及び前記第３ワイヤエンコーダから出力される検出信号に基づいて、前記被検体の表面上の前記プローブの位置を３次元空間上の位置として求める位置検出処理手段とを有する構成であることから、プローブの走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブの操作性がよいため、確実にプローブの位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来に比べて取り付け作業も容易であり、取り付け場所の制限もなく、原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、ワイヤエンコーダは有線であるため、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。また、空中超音波では分解能を挙げるために周波数を上げると指向性が高くなってプローブ位置の検出範囲が狭くなってしまうが、ワイヤエンコーダを用いることにより、指向性の問題はなく、ワイヤの届く範囲でプローブ位置の検出が可能である。そして、更には３つのワイヤエンコーダを用いることにより、配管の表面のような３次元曲面（３次元空間）上のプローブの位置を検出することができる。
【００３０】
第９発明の探傷装置によれば、プローブ駆動装置は、被検体から離れた位置に配置されるプローブ駆動源の駆動力を、動力伝達手段を介して、前記被検体に装着されるプローブ駆動機構へと伝達する構成であるため、装置の小型化が図られ、適用範囲が広がる。また、プローブ駆動源が電動モータであっても、この電動モータをプローブから遠ざけることができるため、ノイズの影響を受けにくい。
【００３１】
第１０発明の探傷装置によれば、プローブ駆動装置のプローブ駆動源を、エアーモータとしたことにより、電気を使わないため、ノイズが発生しない。また、エアーモータは電動モータよりも大きなトルクが得られるため、プローブの走査が容易になる。
【００３２】
第１１発明の探傷装置によれば、第９発明においてプローブ駆動源はエアーモータであるため、小型化を図ることができ、且つ、ノイズが発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づき、詳細に説明する。
【００３４】
＜実施の形態例１＞
図１（ａ）は本発明の実施の形態例１に係る超音波探傷装置の構成図、図１（ｂ）は前記超音波探傷装置の検査部の構成を示す拡大図（透視図）、図１（ｃ）はプローブ位置の座標変換の説明図である。
【００３５】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施の形態例１の超音波探傷装置は検査部２０と、超音波探傷器２３と、位置検出処理手段としてのエンコーダ出力装置２４とを備えた構成となっている。検査部２０は超音波探傷用のプローブ（超音波探触子）２１にマウススキャナ２２を結合した構成となっており、プローブ２１は電気配線２５を介して超音波探傷器２３に電気的に接続され、マウススキャナ２２は電気配線２６を介してエンコーダ出力装置２４に電気的に接続されている。
【００３６】
プローブ２１は圧電素子である振動子２７を備えており、超音波探傷器２３から電気配線２５を介して振動子２７に電圧が印加されて振動子２７が振動することにより超音波を発生して被検体（図示例では配管２８）へ出射するとともに被検体（配管２８）からの前記超音波の反射エコーを振動子２７で検知し、この検知信号（探傷信号）を電気配線２５を介して超音波探傷器２３へ送出する。
【００３７】
超音波探傷器２３はマイクロコンピュータなどから構成されており、プローブ２１から送られてくる探傷信号を処理することによって探傷データを生成し、例えばＢスコープの画像として図示しない表示器に表示する。この場合、超音波探傷器２３では探傷データに基づいて被検体（配管２８）に傷があることを検知すると、その傷の大きさや深さなどを算出し、傷を含む画像を生成して表示器に表示する。
【００３８】
プローブ２１は探傷員が手に持って被検体（配管２８）の表面上を移動させる所謂手動式のものである。そして、マウススキャナ２２はプローブ２１とともに被検体（配管２８）の表面上を移動することにより、被検体（配管２８）上のプローブ２１の位置を検出する。マウススキャナ２２はパーソナルコンピュータの入力装置として一般に利用されているボール式マウスと同様の構成のものであり、図１（ｂ）に示すようにボール３１の回転をローラ３２，３３を介してエンコーダ３４，３５に伝えるボール式の構成となっている。ボール３１は自重により被検体（配管２８）との間に摩擦力を生じて回転する。ローラ３２とローラ３３は互いの軸方向が直交するように配置され、それぞれの外周面がボール３１の外周面と接することにより、ボール３１の回転が伝達される。即ち、マウススキャナ２２ではボール３１の回転方向をＸ，Ｙの２軸に分解することにより、Ｘ，Ｙの２次元の位置情報を検出することができる。
【００３９】
例えばプローブ２１とともにマウススキャナ２２が、矢印Ｃ方向（ローラ３２の軸方向と直交する方向）、矢印Ｄ方向（ローラ３３の軸方向と直交する方向）又は矢印Ｅ方向（ローラ３２，３３の軸方向に対して４５度の方向）に被検体（配管２８）表面上を移動すると、ボール３１が被検体（配管２８）の表面上を転動して、矢印Ｃ方向への移動の場合にはボール３１の回転がローラ３２を介してエンコーダ３４に伝達され、矢印Ｄ方向への移動の場合にはボール３１の回転がローラ３３を介してエンコーダ３５に伝達され、矢印Ｅ方向への移動の場合にはボール３１の回転がローラ３２，３３を介してエンコーダ３４，３５にそれぞれ伝達される。
【００４０】
かくして、各エンコーダ３４，３５からはマウススキャナ２２（即ちプローブ２１）の各移動方向に応じたボール３１の回転の検出信号が、電気配線２６を介してエンコーダ出力装置２４へ送出される。エンコーダ出力装置２４はマイクロコンピュータなどから構成されており、エンコーダ３４，３５から送られてくる回転検出信号に基づいて被検体（配管２８）の表面上のプローブ２１の位置（例えば振動子２７の中央位置）を算出する。この場合、探傷員が検査部２０（プローブ２１及びマウススキャナ２２）を被検体（配管２８）の表面上に最初に置いた位置を基準位置として設定して、探傷員が図示しない入力装置（キーボードなど）でエンコーダ出力装置２４に入力しておく。そして、エンコーダ出力装置２４では当該基準位置からのプローブ２１の移動距離をエンコーダ３４，３５からの回転検出信号に基づいて算出することにより、プローブ２１の位置を求め、このプローブ２１の位置信号を超音波探傷器２３へ送出する。従って、超音波探傷器２３では探傷データと同時にプローブ位置情報も採取することができる。なお、図示例ではエンコーダ出力装置２４をマウススキャナ２２とは別に設けているが、これに限定するものではなく、マウススキャナ２２にエンコーダ出力装置２４を設けてもよい。
【００４１】
ところで、パーソナルコンピュータのマウスを操作する際に手に持ったマウスの向きによっては机上でのマウスの移動方向とモニタ画面上でのポインタの移動方向とが異なってしまうことがあるが、これと同様のことがマウススキャナ２２でも生じる。即ち、手に持ったマウススキャナ２２（プローブ２１）の向きによっては被検体（配管２８）の表面上でのマウススキャナ２２の移動方向と、エンコーダ３４，３５の回転検出信号に基づいてエンコーダ出力装置２４で認識されるマウススキャナ２２の移動方向とが異なってしまい、プローブ２１の位置を正確に検出することができないことがある。
【００４２】
そこで、本実施の形態例１の超音波探傷装置では、マウススキャナ２２に回転角センサとしてのジャイロ４１が設けられている。ジャイロ４１は電気配線４２を介してエンコーダ出力装置２４に電気的に接続されており、被検体の基準軸方向に対するマウススキャナ２２の回転角を検出し、この回転角検出信号を電気配線４２を介してエンコーダ出力装置２４へ送出する。図示例のように配管２８の探傷検査を行う場合には例えば配管２８の中心軸方向を基準軸方向に設定し、この基準方向に対するマウススキャナ２２（プローブ２１）の回転角度をジャイロ４１によって検出するように設定する。
【００４３】
エンコーダ出力装置２４では、エンコーダ３４，３５から送られてくる回転検出信号に基づいて算出するプローブ２１の位置を、ジャイロ４１から送られてくる回転角検出信号に基づいて図１（ｃ）に示すようにマウススキャナ２２の座標軸（ｘｙ座標軸）上の値から被検体（配管２８）の座標軸（ＸＹ座標軸）上の値に変換する。図示例ではマウススキャナ２２の座標軸は矢印Ｃ方向がｙ軸方向、矢印Ｄ方向がｘ軸方向であるのに対し、被検体の配管２８の座標軸は配管２８の中心軸方向（即ち前記基準軸方向）をＹ軸方向とし、これと直交する配管２８の径方向をＸ軸方向としている。
【００４４】
以上のように本実施の形態例１の超音波探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、プローブ２１に結合され、ボール３１の回転をローラ３２，３３を介してエンコーダ３４，３５に伝えるボール式のものであってプローブ２１が被検体（配管２８）の表面上を移動するときにプローブ２１とともに移動してボール３１が被検体（配管２８）の表面上を転動することによりエンコーダ３４，３５がボール３１の回転検出信号を出力する構成のマウススキャナ２２と、マウススキャナ２２に設けられ又はマウススキャナ２２とは別に設けられ、エンコーダ３４，３５の回転検出信号に基づいて被検体（配管２８）の表面上のプローブ２１の位置を求めるエンコーダ出力装置２３とを備えた構成であることから、プローブ２１の走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブ２１の操作性がよいため、確実にプローブ２１の位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来のようなスキャナの取り付け作業が実質的に不要となるため、従来のようなスキャナの取り付け場所の制限もなく、更に原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。
【００４５】
また、本実施の形態例１の超音波探傷装置によれば、マウススキャナ２２には被検体（配管２８）の基準軸方向に対するマウススキャナ２２の回転角を検出するジャイロ４１を備え、エンコーダ出力装置２４ではジャイロ４１の回転角検出信号に基づいて、プローブ２１の位置をマウススキャナ２２の座標軸上の値から被検体（配管２８）の座標軸上の値に変換するため、手動走査において探傷員が無意識のうちにマウススキャナ２２を回転させてしまっても、常に被検体（配管２８）の座標軸上の値を得ることができる。例えば配管２８が被検体である場合には配管２８の中心軸方向などに対応したプローブ２１の位置を常に得ることができる。
【００４６】
＜実施の形態例２＞
パーソナルコンピュータの入力装置として用いられるマウスは机上での使用を想定しているため、ボールは自重により机との間に摩擦力を生じて回転するものであっても特に問題はない。しかし、マウススキャナ２２の場合には、例えば配管２８の下面側を検査しようとするときにはマウススキャナ２２（検査部２０）を裏返さなければならないため、ボール３１がマウススキャナ２２内に落ち込んでボール３１と配管２８との間に摩擦力が発生せずにボール３１が回転しなくなってしまう。また、被検体表面に塗布されるグリセリンや水などの接触媒質の影響などによる摩擦力の低下によってボール３１の回転が不安定（回転しないなど）になることもある。そこで、詳細は後述するが、このような問題点を解決するために本実施の形態例２ではマウススキャナ２２に押圧支持手段を備えている。
【００４７】
図２は本発明の実施の形態例２に係る超音波探傷装置の要部構成図（透視図）である。同図に示すように本実施の形態例２の超音波探傷装置では、マウススキャナ２２に押圧支持手段としてのボールプランジャ５１が設けられている。ボールプランジャ５１は周知のように回転自在のボール５３とばね５２とを有するものである。そして、このボールプランジャ５１のばね５２のばね力がボール５３を介してボール３１に付与され、且つ、ボール５３はボール３１とともに回転可能となっている。即ち、ボール３１はボールプランジャ５１によって回転可能に支持され且つ被検体（配管２８）の表面に押圧される。
【００４８】
なお、本超音波探傷装置のその他の構成については上記実施の形態例１（図１参照）の超音波探傷装置と同様であるため、ここでの詳細な説明及び図示は省略する。
【００４９】
以上のように本実施の形態例２の超音波探傷装置によれば、マウススキャナ２２はボール３１が、ボールプランジャ５１によって回転可能に支持され且つ被検体（配管２８）の表面に押圧される構成であるため、被検体（配管２８）の下面側を探傷検査する場合でも、ボール３１がマウススキャナ２２内に落ち込まずに被検体（配管２８）の表面に接して回転することができるため、プローブ２１の位置を検出することができる。また、接触媒質の影響などによる摩擦力の低下によってボール３１の回転が不安定（回転しないなど）になることも防止することができるため、確実にプローブ２１の位置を検出することができる。
【００５０】
＜実施の形態例３＞
図３（ａ）は本発明の実施の形態例３に係る超音波探傷装置の構成図、図３（ｂ）は前記超音波探傷装置の検査部の構成図（透視図）である。
【００５１】
これらの図に示すように、本実施の形態例３の超音波探傷装置は検査部６１と、超音波探傷器６８とを備えた構成となっている。検査部６１は超音波探傷用のプローブ（超音波探触子）６２にマウススキャナ６３を結合した構成となっており、プローブ６２は電気配線６４を介して超音波探傷器６８に電気的に接続され、マウススキャナ６３も電気配線６５を介して超音波探傷器６８に電気的に接続されている。
【００５２】
プローブ６２は圧電素子である振動子６６を備えており、超音波探傷器６８から電気配線６４を介して振動子６６に電圧が印加されて振動子６６が振動することにより超音波を発生して被検体（図示例では配管６７）へ出射するとともに被検体（配管６７）からの前記超音波の反射エコーを振動子６６で検知し、この検知信号（探傷信号）を電気配線６４を介して超音波探傷器６８へ送出する。
【００５３】
超音波探傷器６８はマイクロコンピュータなどから構成されており、プローブ６２から送られてくる探傷信号を処理することによって探傷データを生成し、例えばＢスコープの画像として図示しない表示器に表示する。この場合、超音波探傷器６８では探傷データに基づいて被検体（配管６７）に傷があることを検知すると、その傷の大きさや深さなどを算出し、傷を含む画像を生成して表示器に表示する。
【００５４】
プローブ６２は探傷員が手に持って被検体（配管６７）の表面上を移動させる所謂手動式のものである。そして、マウススキャナ６３はプローブ６２とともに被検体（配管６７）の表面上を移動することにより、被検体（配管６７）上のプローブ６２の位置を検出する。マウススキャナ６３はパーソナルコンピュータの入力装置として一般に利用されている光学式マウスと同様の構成のものであり、図３（ｂ）に示すように撮像手段としての撮像装置７１（例えばイメージセンサを備えたものなど）と、画像処理手段としての画像処理装置７２（例えばＤＳＰ（Digital Signal Processor）と呼ばれる専用のプロセッサを備えたものなど）とを有する光学式の構成となっている。
【００５５】
従って、例えばプローブ６２とともにマウススキャナ６３が、矢印Ｃ方向、矢印Ｄ方向又は矢印Ｅ方向に被検体（配管６７）表面上を移動すると、撮像装置７１が被検体（配管６７）の表面を撮像し、画像処理装置７２がこの撮像装置７１で撮像した画像を処理して被検体（配管６７）の表面上のプローブ６２の位置（例えば振動子２７の中央位置）を求める。この場合、探傷員が検査部６１（プローブ６２及びマウススキャナ６３）を被検体（配管６７）の表面上に最初に置いた位置を基準位置として設定して、探傷員が図示しない入力装置（キーボードなど）で画像処理装置７２に入力しておく。そして、画像処理装置７２では当該基準位置からのプローブ６２の移動距離を撮像装置７１で撮像した画像に基づいて求めることにより、プローブ６２の位置を求め、超音波探傷器６８へ送出する。従って、超音波探傷器６８7では探傷データと同時にプローブ位置情報も採取することができる。なお、図示例では画像処理装置７２をマウススキャナ６３に設けているが、これに限定するものではなく、画像処理装置７２をマウススキャナ６３とは別に設けてもよい。
【００５６】
以上のように本実施の形態例３の超音波探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、プローブ６２に結合され、撮像装置７１を有する光学式のものであってプローブ６２が被検体（配管６７）の表面上を移動するときにプローブ６２とともに移動して撮像装置７１が被検体（配管６７）の表面を撮像する構成のマウススキャナ６３と、マウススキャナ６３に設けられ又はマウススキャナ６３とは別に設けられ、撮像装置７１で撮像した画像を処理して被検体（配管６７）の表面上のプローブ６２の位置を求める画像処理装置７２とを有する構成であることから、プローブ６２の走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブ６２の操作性がよいため、確実にプローブ６２の位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来のようなスキャナの取り付け作業が実質的に不要となるため、従来のようなスキャナの取り付け場所の制限もなく、更に原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。そして、更には光学式のマウススキャナ６３はボール式のマウススキャナ２２に比べて、接触媒質の影響などによりボール３１やローラ３２，３３の回転が不安定（回転しないなど）になることもないため、より確実にプローブ６２の位置を検出することができる。
【００５７】
なお、光学式のマウススキャナ６３を用いた場合にも、上記実施の形態例１と同様にマウススキャナ６３には被検体（配管６７）の基準軸方向に対するマウススキャナ６３の回転角を検出する回転角センサ（ジャイロ）を備え、画像処理装置７２では回転角センサ（ジャイロ）の回転角検出信号に基づいて、プローブ６２の位置をマウススキャナ６３の座標軸上の値から被検体（配管６７）の座標軸上の値に変換するようにすれば、手動走査において探傷員が無意識のうちにマウススキャナ６３を回転させてしまっても、常に被検体（配管６７）の座標軸上の値を得ることができる。例えば配管６７が被検体である場合には配管６７の中心軸方向などに対応したプローブ６２の位置を常に得ることができる。
【００５８】
＜実施の形態例４＞
図４（ａ）は本発明の実施の形態例４に係る超音波探傷装置の構成図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【００５９】
これらの図に示すように、本実施の形態例４の超音波探傷装置はプローブ８３と、第１ワイヤエンコーダ８１と、第２ワイヤエンコーダ８２と、超音波探傷器８４と、位置検出処理手段としてのエンコーダ出力装置８５とを備えた構成となっている。プローブ８３は電気配線８８を介して超音波探傷器８４に電気的に接続され、第１ワイヤエンコーダ８１及び第２ワイヤエンコーダ８２はそれぞれ電気配線８９，９０を介してエンコーダ出力装置８５に電気的に接続されている。
【００６０】
プローブ８３は圧電素子である振動子９１を備えており、超音波探傷器８４から電気配線８８を介して振動子９１に電圧が印加されて振動子９１が振動することにより超音波を発生して被検体（図示例では平板９２）へ出射するとともに被検体（平板９２）からの前記超音波の反射エコーを振動子９１で検知し、この検知信号（探傷信号）を電気配線８８を介して超音波探傷器８４へ送出する。
【００６１】
超音波探傷器８４はマイクロコンピュータなどから構成されており、プローブ８３から送られてくる探傷信号を処理することによって探傷データを生成し、例えばＢスコープの画像として図示しない表示器に表示する。この場合、超音波探傷器８４では探傷データに基づいて被検体（平板９２）に傷があることを検知すると、その傷の大きさや深さなどを算出し、傷を含む画像を生成して表示器に表示する。
【００６２】
プローブ８３は探傷員が手に持って被検体（平板９２）の表面上を移動させる所謂手動式のものである。第１ワイヤエンコーダ８１及び第２ワイヤエンコーダ８２は周知のワイヤエンコーダであり、それぞれのワイヤ８６，８７が伸縮したとき（繰り出されたとき又は巻き取られたとき）のワイヤ８６，８７の伸縮長さをエンコーダで検出することができる構成のものである。そして、第１ワイヤエンコーダ８１及び第２ワイヤエンコーダ８２はそれぞれのワイヤ８６，８７が何れもプローブ８３に接続されている。
【００６３】
エンコーダ出力装置８４はマイクロコンピュータなどから構成されており、第１ワイヤエンコーダ８１と第２ワイヤエンコーダ８２から送られてくる検出信号に基づいて被検体（平板９２）の表面上のプローブ８３の位置（例えば振動子９１の中央位置）を２次元平面上の位置として算出し、このプローブ８３の位置信号を超音波探傷器８４へ送出する。従って、超音波探傷器８４では探傷データと同時にプローブ位置情報も採取することができる。なお、この場合、第１ワイヤエンコーダ８１と第２ワイヤエンコーダ８２の設置位置及び距離Ｌは既知のデータとしてエンコーダ出力装置８５へ予め入力しておく。
【００６４】
詳述すると、探傷検査を行う際には、まず、第１ワイヤエンコーダ８１及び第２ワイヤエンコーダ８２を、被検体（平板９２）の表面上に磁石や吸盤などの適宜の取り付け手段によって取り付ける。そして、第１ワイヤエンコーダ８１及び第２ワイヤエンコーダ８２の被検体（平板９２）の表面上の設置位置や両ワイヤエンコーダ８１，８２の距離Ｌをエンコーダ出力装置８４に探傷員が図示しない入力装置（キーボードなど）で入力しておく。なお、第１ワイヤエンコーダ８１及び第２ワイヤエンコーダ８２の設置場所は、必ずしも被検体（平板９２）の表面に限定するものではなく、被検体（平板９２）との位置関係が明確な場所であれば被検体（平板９２）の表面以外の場所に設置することも可能である。
【００６５】
第１ワイヤエンコーダ８１及び第２ワイヤエンコーダ８２を被検体（平板９２）の表面などに設置した後、探傷員がプローブ８３を手に取って移動させると、このプローブ８３の移動にともなってワイヤ８６，８７が伸縮する（繰り出される又は巻き取られる）。その結果、第１ワイヤエンコーダ８１からはワイヤ８６の伸縮長さの検出信号が電気配線８９を介してエンコーダ出力装置８５へ送出され、第２ワイヤエンコーダ８２からはワイヤ８７の伸縮長さの検出信号が電気配線９０を介してエンコーダ出力装置８５へ送出される。
【００６６】
そして、エンコーダ出力装置８５では、第１ワイヤエンコーダ８１と第２ワイヤエンコーダ８２から送られてくる検出信号と、両ワイヤエンコーダ８１，８２の距離Ｌや設置位置とに基づいて被検体（平板９２）表面上のプローブ８３の位置（例えば振動子９１の中央位置）を、２次元平面上の位置として算出する。つまり、ワイヤ８６，８７の長さと両ワイヤエンコーダ８１，８２の距離Ｌとが分かれば、両ワイヤエンコーダ８１，８２に対するプローブ８３の相対位置を算出することができる。更に、両ワイヤエンコーダ８１，８２の設置位置が分かれば、この設置位置を基準位置としてプローブ８３の被検体（平板９２）の表面上のプローブ８３の位置（２次元平面上の位置）を算出することができる。
【００６７】
以上のように本実施の形態例４の超音波探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、プローブ８３にワイヤ８６が接続され、このワイヤ８６がプローブ８３の被検体（平板９２）の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダ８１と、プローブ８３にワイヤ８７が接続され、このワイヤ８７がプローブ８３の被検体（平板９２）の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダ８２と、第１ワイヤエンコーダ８１から出力される検出信号及び第２ワイヤエンコーダ８２から出力される検出信号とに基づいて、被検体（平板９２）の表面上のプローブ８３の位置を２次元平面上の位置として求めるエンコーダ出力装置８５とを有する構成であることから、プローブ８３の走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブ８３の操作性がよいため、確実にプローブ８３の位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来に比べて取り付け作業も容易であり、取り付け場所の制限もなく、原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、ワイヤエンコーダ８１，８２は有線であるため、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。更に、空中超音波では分解能を挙げるために周波数を上げると指向性が高くなってプローブ位置の検出範囲が狭くなってしまうが、ワイヤエンコーダ８１，８２を用いることにより、指向性の問題はなく、ワイヤ８６，８７の届く範囲でプローブ位置の検出が可能である。
【００６８】
しかしながら、本実施の形態例４の超音波探傷装置は平板９２の表面ような２次元平面上の探傷検査（プローブ位置検出）には有効であるが、配管の表面のような３次元曲面（３次元空間）上の探傷検査（プローブ位置検出）には適用困難である。そこで、次の実施の形態例５，６では３次元曲面（３次元空間）上の探傷検査（プローブ位置検出）に適用可能な超音波探傷装置について説明する。
【００６９】
＜実施の形態例５＞
図５は本発明の実施の形態例５に係る超音波探傷装置の構成図である。同図に示すように、本実施の形態例５の超音波探傷装置はプローブ１０１と、第１ワイヤエンコーダ１０２と、第２ワイヤエンコーダ１０３と、超音波探傷器１０４と、位置検出処理手段としてのエンコーダ出力装置１０５とを備えた構成となっている。プローブ１０１は電気配線１０６を介して超音波探傷器１０４に電気的に接続され、第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３はそれぞれ電気配線１０７，１０８を介してエンコーダ出力装置１０５に電気的に接続されている。
【００７０】
プローブ１０１は圧電素子である振動子１０９を備えており、超音波探傷器１０４から電気配線１０６を介して振動子１０９に電圧が印加されて振動子１０９が振動することにより超音波を発生して被検体（図示例では配管１１０）へ出射するとともに被検体（配管１１０）からの前記超音波の反射エコーを振動子１０９で検知し、この検知信号（探傷信号）を電気配線１０６を介して超音波探傷器１０４へ送出する。
【００７１】
超音波探傷器１０４はマイクロコンピュータなどから構成されており、プローブ１０１から送られてくる探傷信号を処理することによって探傷データを生成し、例えばＢスコープの画像として図示しない表示器に表示する。この場合、超音波探傷器１０４では探傷データに基づいて被検体（配管１１０）に傷があることを検知すると、その傷の大きさや深さなどを算出し、傷を含む画像を生成して表示器に表示する。
【００７２】
プローブ１０１は探傷員が手に持って被検体（配管１１０）の表面上を移動させる所謂手動式のものである。第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３は周知のワイヤエンコーダであり、それぞれのワイヤ１１１，１１２が伸縮したとき（繰り出されたとき又は巻き取られたとき）のワイヤ１１１，１１２の伸縮長さをエンコーダで検出することができる構成のものである。第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３のワイヤ１１１，１１２は何れもプローブ１０１に接続されている。
【００７３】
そして、エンコーダ出力装置１０５はマイクロコンピュータなどから構成されており、第１ワイヤエンコーダ８１と第２ワイヤエンコーダ８２から送られてくる検出信号と、予め設定（入力）された第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３の検出値と被検体（配管１１０）の表面上の位置との関係を表すデータ関数とに基づいて、被検体（配管１１０）の表面上の前記プローブの位置を、３次元空間（３次元曲面）上の位置として求め、超音波探傷器１０４へ送出する。従って、超音波探傷器１０４では探傷データと同時にプローブ位置情報も採取することができる。
【００７４】
通常探傷検査を行う配管のサイズは既知であるため、予め２つのワイヤエンコーダ１０２，１０３の検出値と配管サイズごとの配管表面（曲面）上の位置との関係を表すデータ関数を求めておくことができる。従って、例えば配管１１０の探傷検査時には当該配管１１０のサイズに応じたデータ関数を参照することによって、配管１１０の表面（３次元曲面）上のプローブ１０１の位置を算出することができる。なお、この場合の被検体としては配管に限らず、予め２つのワイヤエンコーダ１０２，１０３の検出値と被検体の表面（曲面）上の位置との関係を表すデータ関数を求めておくことができるものであればよい。また、この場合にも、第１ワイヤエンコーダ１０２と第２ワイヤエンコーダ１０３の設置位置及び距離は既知のデータとしてエンコーダ出力装置１０５へ予め入力しておく。
【００７５】
詳述すると、探傷検査を行う際には、まず、第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３を、被検体（配管１１０）の表面上に磁石や吸盤などの適宜の取り付け手段によって取り付ける。そして、第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３の被検体（配管１１０）の表面上の設置位置や両ワイヤエンコーダ１０２，１０３の距離を探傷員が図示しない入力装置（キーボードなど）でエンコーダ出力装置１０５に入力しておく。なお、第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０４の設置場所は、必ずしも被検体（配管１１０）の表面に限定するものではなく、被検体（配管１１０）との位置関係が明確な場所であれば被検体（配管１１０）の表面以外の場所に設置することも可能である。
【００７６】
第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３を被検体（配管１１０）の表面などに設置した後、探傷員がプローブ１０１を手に取って移動させると、このプローブ１０１の移動にともなってワイヤ１１１，１１２が伸縮する（繰り出される又は巻き取られる）。その結果、第１ワイヤエンコーダ１０２からはワイヤ１１１の伸縮長さの検出信号が電気配線１０７を介してエンコーダ出力装置１０５へ送出され、第２ワイヤエンコーダ１０３からはワイヤ１１２の伸縮長さの検出信号が電気配線１０８を介してエンコーダ出力装置１０５へ送出される。
【００７７】
そして、エンコーダ出力装置８５では、第１ワイヤエンコーダ８１と第２ワイヤエンコーダ８２から送られてくる検出信号と、予め設定された第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３の検出値と被検体（配管１１０）の表面上の位置との関係を表すデータ関数と、両ワイヤエンコーダ８１，８２の距離や設置位置とに基づいて被検体（配管１１０）表面上のプローブ１０１の位置（例えば振動子９１の中央位置）を、３次元空間（３次元曲面）上の位置として算出する。つまり、ワイヤ１１１，１１２の長さと両ワイヤエンコーダ１０２，１０３の距離とが分かれば、前記データ関数を参照して両ワイヤエンコーダ１０２，１０３に対するプローブ１０１の相対位置を算出することができる。更に、両ワイヤエンコーダ１０２，１０３の設置位置が分かれば、この設置位置を基準位置としてプローブ１０１の被検体（配管１１０）表面上のプローブ１０１の位置を、３次元空間（３次元曲面）上の位置として算出することができる。
【００７８】
以上のように本実施の形態例５の超音波探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、プローブ１０１にワイヤ１１１が接続され、このワイヤ１１１がプローブ１０１の被検体（配管１１０）の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダ１０２と、プローブ１０１にワイヤ１１２が接続され、このワイヤ１１２がプローブ１０１の被検体（配管１１０）の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダ１０３と、第１ワイヤエンコーダ１０２から出力される検出信号及び第２ワイヤエンコーダ１０３から出力される検出信号と、予め設定された第１ワイヤエンコーダ１０２及び第２ワイヤエンコーダ１０３の検出値と被検体（配管１１０）の表面上の位置との関係を表すデータ関数とに基づいて、被検体（配管１１０）の表面上のプローブ１０１の位置を３次元空間上の位置として求めるエンコーダ出力装置１０５とを有する構成であることから、プローブ１０１の走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブ１０１の操作性がよいため、確実にプローブ１０１の位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来に比べて取り付け作業も容易であり、取り付け場所の制限もなく、原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、ワイヤエンコーダ１０２，１０３は有線であるため、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。また、空中超音波では分解能を挙げるために周波数を上げると指向性が高くなってプローブ位置の検出範囲が狭くなってしまうが、ワイヤエンコーダ１０２，１０３を用いることにより、指向性の問題はなく、ワイヤ１１１，１１２の届く範囲でプローブ位置の検出が可能である。そして、更には２つのワイヤエンコーダ１０２，１０３を用いるだけで、配管１１０の表面のような３次元曲面（３次元空間）上のプローブ１０１の位置を検出することができる。
【００７９】
＜実施の形態例６＞
図６（ａ）は本発明の実施の形態例６に係る超音波探傷装置の構成図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＧ−Ｇ線矢視断面図である。
【００８０】
これらの図に示すように、本実施の形態例６の超音波探傷装置はプローブ１２１と、第１ワイヤエンコーダ１２２と、第２ワイヤエンコーダ１２３と、第３ワイヤエンコーダ１２４と、超音波探傷器１２５と、位置検出処理手段としてのエンコーダ出力装置１２６とを備えた構成となっている。プローブ１２１は電気配線１３０を介して超音波探傷器１２５に電気的に接続され、第１ワイヤエンコーダ１２２、第２ワイヤエンコーダ１２３及び第３ワイヤエンコーダ１２４はそれぞれ電気配線１３４，１３５，１３６を介してエンコーダ出力装置１２６に電気的に接続されている。
【００８１】
プローブ１２１は圧電素子である振動子１３７を備えており、超音波探傷器１２５から電気配線１３０を介して振動子１３７に電圧が印加されて振動子１３７が振動することにより超音波を発生して被検体（図示例では配管１３８）へ出射するとともに被検体（配管１３８）からの前記超音波の反射エコーを振動子１３７で検知し、この検知信号（探傷信号）を電気配線１３０を介して超音波探傷器１２５へ送出する。
【００８２】
超音波探傷器１２５はマイクロコンピュータなどから構成されており、プローブ１２１から送られてくる探傷信号を処理することによって探傷データを生成し、例えばＢスコープの画像として図示しない表示器に表示する。この場合、超音波探傷器１２５では探傷データに基づいて被検体（配管１３８）に傷があることを検知すると、その傷の大きさや深さなどを算出し、傷を含む画像を生成して表示器に表示する。
【００８３】
プローブ１２１は探傷員が手に持って被検体（配管１３８）の表面上を移動させる所謂手動式のものである。第１ワイヤエンコーダ１２２、第２ワイヤエンコーダ１２３及び第３ワイヤエンコーダ１２４は周知のワイヤエンコーダであり、それぞれのワイヤ１２７，１２８，１２９が伸縮したとき（繰り出されたとき又は巻き取られたとき）のワイヤ１２７，１２８，１２９の伸縮長さをエンコーダで検出することができる構成のものである。そして、第１ワイヤエンコーダ１２２，第２ワイヤエンコーダ１２３及び第３ワイヤエンコーダ１２４はそれぞれのワイヤ１２７，１２８，１２９が何れもプローブ１２１に接続されている。
【００８４】
エンコーダ出力装置１２６はマイクロコンピュータなどから構成されており、第１ワイヤエンコーダ１２２と第２ワイヤエンコーダ１２３と第３ワイヤエンコーダ１２４から送られてくる検出信号に基づいて被検体（配管１３８）の表面（曲面）上のプローブ１２１の位置（例えば振動子１２１の中央位置）を３次元空間（３次元曲面）上の位置として算出し、このプローブ１２１の位置信号を超音波探傷器１２５へ送出する。従って、超音波探傷器１２５では探傷データと同時にプローブ位置情報も採取することができる。なお、この場合、第１ワイヤエンコーダ１２２と第２ワイヤエンコーダ１２３と第３ワイヤエンコーダ１２４の設置位置及び相互の距離は既知のデータとしてエンコーダ出力装置１２６へ予め入力しておく。
【００８５】
詳述すると、探傷検査を行う際には、まず、第１ワイヤエンコーダ１２２，第２ワイヤエンコーダ１２３及び第３ワイヤエンコーダ１２４を、被検体（配管１３８）の表面上に磁石や吸盤などの適宜の取り付け手段によって取り付ける。そして、第１ワイヤエンコーダ１２２、第２のワイヤエンコーダ１２３及び第３ワイヤエンコーダ１２４の被検体（配管１３８）の表面上の設置位置や相互の距離を探傷員が図示しない入力装置（キーボードなど）でエンコーダ出力装置１２６に入力しておく。なお、第１ワイヤエンコーダ１２７、第２ワイヤエンコーダ１２３及び第３ワイヤエンコーダ１２４の設置場所は、必ずしも被検体（配管１３８）の表面に限定するものではなく、被検体（配管１３８）との位置関係が明確な場所であれば被検体（配管１３８）の表面以外の場所に設置することも可能である。
【００８６】
第１ワイヤエンコーダ１２２、第２ワイヤエンコーダ１２３及び第３ワイヤエンコーダ１２４を被検体（配管１３８）の表面などに設置した後、探傷員がプローブ１２１を手に取って移動させると、このプローブ１２１の移動にともなってワイヤ１２７，１２８，１２９が伸縮する（繰り出される又は巻き取られる）。その結果、第１ワイヤエンコーダ１２２からはワイヤ１２７の伸縮長さの検出信号が電気配線１３４を介してエンコーダ出力装置１２６へ送出され、第２ワイヤエンコーダ１２３からはワイヤ１２８の伸縮長さの検出信号が電気配線１３５を介してエンコーダ出力装置１２６へ送出され、第３ワイヤエンコーダ１２４からはワイヤ１２９の伸縮長さの検出信号が電気配線１３６を介してエンコーダ出力装置１２６へ送出される。
【００８７】
そして、エンコーダ出力装置１２６では、第１ワイヤエンコーダ１２２と第２ワイヤエンコーダ１２３と第３ワイヤエンコーダ１２４から送られてくる検出信号と、これらのワイヤエンコーダ１２２，１２３，１２４の相互の距離や設置位置とに基づいて被検体（配管１３８）の表面上のプローブ１２１の位置（例えば振動子１３７の中央位置）を、３次元空間（３次元曲面）上の位置として算出する。つまり、ワイヤ１２７，１２８，１２９の長さとワイヤエンコーダ１２２，１２３，１２４の相互の距離とが分かれば、ワイヤエンコーダ１２２，１２３，１２４に対するプローブ１２１の相対位置（３次元空間上の相対位置）を算出することができる。更に、ワイヤエンコーダ１２２，１２３，１２４の設置位置が分かれば、この設置位置を基準位置としてプローブ１２１の被検体（配管１３８）の表面上のプローブ８３の位置、即ち、３次元空間（３次元曲面）上の位置を算出することができる。
【００８８】
以上のように本実施の形態例６の超音波探傷装置によれば、プローブ位置情報を採取する手段が、プローブ１２１にワイヤ１２７が接続され、このワイヤ１２７がプローブ１２１の被検体（配管１３８）の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第１ワイヤエンコーダ１２２と、プローブ１２１にワイヤ１２８が接続され、このワイヤ１２８がプローブ１２１の被検体（配管１３８）の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第２ワイヤエンコーダ１２３と、プローブ１２１にワイヤ１２９が接続され、このワイヤ１２９がプローブ１２１の被検体（配管１３８）の表面上の移動にともなって伸縮することにより検出信号を出力する第３ワイヤエンコーダ１２４と、第１ワイヤエンコーダ１２２から出力される検出信号、第２ワイヤエンコーダ１２３から出力される検出信号及び第３ワイヤエンコーダ１２４から出力される検出信号に基づいて、被検体（配管１３８）の表面上のプローブ１２１の位置を３次元空間上の位置として求めるエンコーダ出力装置１２６とを有する構成であることから、プローブ１２１の走査（被検体表面上の移動）に対して従来のようなスキャナ側の制約（リジッドなレールの制限など）がなく、プローブ１２１の操作性がよいため、確実にプローブ１２１の位置情報を採取することができる。また、エルボ管などの形状変化のある被検体にも対応することができる。また、従来に比べて取り付け作業も容易であり、取り付け場所の制限もなく、原子力発電所においては被爆低減が可能となる。また、ワイヤエンコーダ１２２，１２３，１２４は有線であるため、従来のように発信機と受信機の間に無意識に障害物が入ってプローブ位置の誤検出を招くということもない。また、空中超音波では分解能を挙げるために周波数を上げると指向性が高くなってプローブ位置の検出範囲が狭くなってしまうが、ワイヤエンコーダ１２２，１２３，１２４を用いることにより、指向性の問題はなく、ワイヤ１２７，１２８，１２９の届く範囲でプローブ位置の検出が可能である。そして、更には３つのワイヤエンコーダ１０２，１０３を用いることにより、配管１１０の表面のような３次元曲面（３次元空間）上のプローブ１０１の位置を検出することができる。
【００８９】
＜実施の形態例７＞
図７（ａ）は本発明の実施の形態例７に係る超音波探傷装置の構成図、図７（ｂ）は前記超音波探傷装置のプローブ駆動機構部の構成を示す拡大図（透視図）である。
【００９０】
これらの図に示すように、本実施の形態例７の超音波探傷装置はプローブ１４１と、プローブ駆動装置１４２と、超音波探傷器１４３と、エンコーダ出力装置１４４とを備えた構成となっている。
【００９１】
プローブ駆動装置１４２はプローブ駆動機構１４５と、プローブ駆動源としての電動モータ１４６，１４７と、動力伝達手段としてのユニバーサルジョイント１４８，１４９とを有してなるものである。プローブ駆動機構１４５はケース１５０内に設けられてケース５０に回転自在に支持されたピニオン１５１，１５２と、ピニオン１５１に噛合し且つ長手方向に移動自在に支持されたラック１５３と、ピニオン１５２に噛合し且つ平板などの被検体の表面に磁石や吸盤などの適宜の取り付け手段によって取り付けられるラック１５４とを有してなるものである。ラック１５３とラック１５４は互いの長手方向が直交するように設けられている。なお、ラック１５４を被検体の配管に取り付ける場合には配管の外周に巻き付けるようにしてもよい。プローブ１４１は第１ラック１５３の先端に取り付けられている。
【００９２】
かかるプローブ駆動機構１４５では、ピニオン１５１が回転すると、プローブ１４１はラック１５３とともにラック１５３の長手方向（矢印Ｈ方向）に移動し、ピニオン１５２が回転すると、プローブ１４１はラック１５３、ピニオン１５１、ケース１５０及びピニオン１５２とともにラック１５４の長手方向（矢印Ｉ方向）に移動する。
【００９３】
そして、電動モータ１４６，１４７は被検体から離れた位置に配置されており、ユニバーサルジョイント１４８，１４９を介してケース１５内のピニオン１５１，１５２にそれぞれ接続されている。従って、ピニオン１５１はユニバーサルジョイント１４８を介して伝達される電動モータ１４６の駆動力（回転力）によって回転駆動され、ピニオン１５２はユニバーサルジョイント１４９を介して伝達される電動モータ１４７の駆動力（回転力）によって回転駆動される。なお、この場合、動力伝達手段としてはユニバーサルジョイントに限定するものでなく、例えばワイヤなどでもよい。また、プローブ駆動機構の構成としては図示例のようなラック＆ピニオンの構成に限定するものではなく、ボールネジを用いた構成やレール上を車輪が転動する構成など適宜の構成を適用することができる。
【００９４】
また、電動モータ１４６，１４７（ピニオン１５１，１５２）の回転はエンコーダ１５５，１５６によってそれぞれ検出されるようになっている。エンコーダ１５５，１５６はそれぞれ電気配線１５７，１５８を介してエンコーダ出力装置１４４に電気的に接続されている。プローブ１４１は電気配線１５９を介して超音波探傷器１４３に電気的に接続されている。
【００９５】
プローブ１４１は圧電素子である振動子１６０を備えており、超音波探傷器１４３から電気配線１５９を介して振動子１６０に電圧が印加されて振動子１６０が振動することにより超音波を発生して被検体へ出射するとともに被検体からの前記超音波の反射エコーを振動子１６０で検知し、この検知信号（探傷信号）を電気配線１５９を介して超音波探傷器１４３へ送出する。
【００９６】
超音波探傷器１４３はマイクロコンピュータなどから構成されており、プローブ１４１から送られてくる探傷信号を処理することによって探傷データを生成し、例えばＢスコープの画像として図示しない表示器に表示する。この場合、超音波探傷器１４３では探傷データに基づいて被検体に傷があることを検知すると、その傷の大きさや深さなどを算出し、傷を含む画像を生成して表示器に表示する。
【００９７】
電動モータ１４６，１４７でピニオン１５１，１５２を回転駆動してプローブ１４１を移動させると、エンコーダ１５５，１５６では、このときの電動モータ１４６，１４７（ピニオン１５１，１５２）の回転を検出し、これらの回転検出信号を電気配線１５７，１５８を介してエンコーダ出力装置１４４へ送出する。エンコーダ出力装置１４４はマイクロコンピュータなどから構成されており、エンコーダ１５５，１５６から送られてくる回転検出信号に基づいて被検体の表面上のプローブ１４１の位置（例えば振動子１６０の中央位置）を算出する。この場合、探傷員がプローブ駆動機構１４５を被検体に取り付けたときの最初のプローブ１４１の位置を基準位置として設定してエンコーダ出力装置１４４に探傷員が図示しない入力装置（キーボードなど）で入力しておく。そして、エンコーダ出力装置１４４では当該基準位置からのプローブ１４１の移動距離をエンコーダ１５５，１５６からの回転検出信号に基づいて算出することにより、被検体表面上のプローブ２１の位置を求める。このプローブ１４１の位置信号は超音波探傷器１４３へ送出される。従って、超音波探傷器１４３では探傷データと同時にプローブ位置情報も採取することができる。
【００９８】
以上のように本実施の形態例７の超音波探傷装置によれば、プローブ駆動装置１４２は、被検体から離れた位置に配置される電動モータ１４６，１４７の回転駆動力を、ユニバーサルジョイント１４８，１４９などの動力伝達手段を介して、前記被検体に装着されるプローブ駆動機構１４５へと伝達する構成であるため、装置の小型化が図られ、適用範囲が広がる。また、電動モータ１４６，１４７をプローブ１４１から遠ざけることができるため、ノイズの影響を受けにくい。
【００９９】
＜実施の形態例８＞
図８（ａ）は本発明の実施の形態例８に係る超音波探傷装置の構成図、図８（ｂ）は前記超音波探傷装置のプローブ駆動機構部の構成を示す拡大図（透視図）である。
【０１００】
これらの図に示すように、本実施の形態例８の超音波探傷装置はプローブ１７１と、プローブ駆動装置１７２と、超音波探傷器１７３と、エンコーダ出力装置１７４とを備えた構成となっている。
【０１０１】
プローブ駆動装置１７２はプローブ駆動機構１７５と、プローブ駆動源としてのエアーモータ１７６，１７７とを有してなるものである。プローブ駆動機構１７５はケース１７８内に設けられてケース１７８に回転自在に支持された２ピニオン１７９，１８０と、ピニオン１７９に噛合し且つ長手方向に移動自在に支持されたラック１８１と、ピニオン１８０に噛合し且つ平板などの被検体の表面に磁石や吸盤などの適宜の取り付け手段によって取り付けられるラック１８２とを有してなるものである。ラック１８１とラック１８２は互いの長手方向が直交するように設けられている。なお、ラック１８２を配管（被検体）に取り付ける場合には配管の外周に巻き付けるようにしてもよい。プローブ１７１はラック１８１の先端に取り付けられている。そして、ピニオン１８１はケース１７８内に設けたエアーモータ１７６によって回転駆動され、ピニオン１８２はケース１７８内に設けたエアーモータ１７７によって回転駆動されるようになっている。また、図示は省略するが、エアーモータ１７６，１７７はエア供給ホースを介して圧縮機から供給される高圧空気（圧縮空気）によって回転駆動されるようになっている。
【０１０２】
かかるプローブ駆動機構１７５では、エアーモータ１７６によってピニオン１７９が回転駆動されると、プローブ１７１はラック１８１とともにラック１８１の長手方向（矢印Ｊ方向）に移動し、エアーモータ１７７によってピニオン１８０が回転駆動されると、プローブ１７１はラック１８１、ピニオン１７９、エアーモータ１７６、ケース１７８、ピニオン１８０及びエアーモータ１７７とともにラック１８２の長手方向（矢印Ｋ方向）に移動する。
【０１０３】
また、エアーモータ１７６，１７７（ピニオン１８１，１８２）の回転はエンコーダ１８３，１８４によってそれぞれ検出されるようになっている。エンコーダ１８３，１８４はそれぞれ電気配線１８５，１８６を介してエンコーダ出力装置１７４に電気的に接続されている。プローブ１７１は電気配線１８７を介して超音波探傷器１７３に電気的に接続されている。
【０１０４】
エアーモータ１７６，１７７でピニオン１８１，１８２を回転駆動してプローブ１７１を移動させると、エンコーダ１８３，１８４では、このときのエアーモータ１７６，１７７（ピニオン１８１，１８２）の回転を検出し、これらの回転検出信号を電気配線１８５，１８６を介してエンコーダ出力装置１７４へ送出する。エンコーダ出力装置１７４はマイクロコンピュータなどから構成されており、エンコーダ１８３，１８４から送られてくる回転検出信号に基づいて被検体の表面上のプローブ１７１の位置（例えば振動子１８８の中央位置）を算出する。この場合、探傷員がプローブ駆動装置１７２を被検体に取り付けたときの最初のプローブ１７１の位置を基準位置として設定してエンコーダ出力装置１７４に探傷員が図示しない入力装置（キーボードなど）で入力しておく。そして、エンコーダ出力装置１７４では当該基準位置からのプローブ１７１の移動距離をエンコーダ１８３，１８４からの回転検出信号に基づいて算出することにより、被検体表面上のプローブ７１の位置を求める。このプローブ１７１の位置信号は超音波探傷器１７３へ送出される。
【０１０５】
プローブ１７１は圧電素子である振動子１８８を備えており、超音波探傷器１７３から電気配線１８７を介して振動子１８８に電圧が印加されて振動子１８８が振動することにより超音波を発生して被検体へ出射するとともに被検体からの前記超音波の反射エコーを振動子１８８で検知し、この検知信号（探傷信号）を電気配線１８７を介して超音波探傷器１４３へ送出する。
【０１０６】
超音波探傷器１７３はマイクロコンピュータなどから構成されており、プローブ１７１から送られてくる探傷信号を処理することによって探傷データを生成し、例えばＢスコープの画像として図示しない表示器に表示する。この場合、超音波探傷器１７３では探傷データに基づいて被検体に傷があることを検知すると、その傷の大きさや深さなどを算出し、傷を含む画像を生成して表示器に表示する。また、前述のようにエンコーダ出力装置１７４からはプローブ１７１の位置信号も送られてくるため、超音波探傷器１７３では探傷データと同時にプローブ位置情報も採取することができる。
【０１０７】
以上のように本実施の形態例８の超音波探傷装置では、プローブ駆動装置１７２のプローブ駆動源を、エアーモータ１７６，１７７としたことにより、電気を使わないため、ノイズが発生しない。また、エアーモータ１７６，１７７は電動モータよりも大きなトルクが得られるため、プローブ１７１の走査が容易になる。
【０１０８】
なお、プローブ駆動機構の構成としては図示例のようなラック＆ピニオンの構成に限定するものではなく、ボールネジを用いた構成やレール上を車輪が転動する構成など適宜の構成を適用することができる。
【０１０９】
また、上記実施の形態例７と同様にエアーモータ１７６，１７７を被検体から離れた位置に配置し、このエアーモータ１７６，１７７の回転駆動力を、ユニバーサルジョイントなどの動力伝達手段を介して、前記被検体に装着されるプローブ駆動機構へと伝達する構成とすれば、装置の小型化が図られ、適用範囲が広がる。
【０１１０】
また、本発明は上記のように超音波探傷装置に適用した場合に特に有用であるが、必ずしもこれに限定するものではなく、渦流探傷装置において、検出コイルを備えた渦流探傷用のプローブの位置を探傷データと同時に採取する場合にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は探傷装置に関するものであり、超音波探傷装置において、振動子を備えた超音波探傷用のプローブの位置を探傷データと同時に採取する場合や、渦流探傷装置において、検出コイルを備えた渦流探傷用のプローブの位置を探傷データと同時に採取する場合に適用して有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態例１に係る超音波探傷装置の構成図、（ｂ）は前記超音波探傷装置の検査部の構成を示す拡大図（透視図）、（ｃ）はプローブ位置の座標変換の説明図である。
【図２】本発明の実施の形態例２に係る超音波探傷装置の要部構成図（透視図）である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態例３に係る超音波探傷装置の構成図、（ｂ）は前記超音波探傷装置の検査部の構成図（透視図）である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態例４に係る超音波探傷装置の構成図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線矢視断面図である。
【図５】本発明の実施の形態例５に係る超音波探傷装置の構成図である。
【図６】（ａ）は本発明の実施の形態例６に係る超音波探傷装置の構成図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線矢視断面図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施の形態例７に係る超音波探傷装置の構成図、（ｂ）は前記超音波探傷装置のプローブ駆動機構部の構成を示す拡大図（透視図）である。
【図８】（ａ）は本発明の実施の形態例８に係る超音波探傷装置の構成図、（ｂ）は前記超音波探傷装置のプローブ駆動機構部の構成を示す拡大図（透視図）である。
【図９】従来の超音波探傷装置の構成図である。
【図１０】従来の他の超音波探傷装置の構成図である。
【符号の説明】
【０１１３】
２０  検査部
２１  プローブ
２２  マウススキャナ
２３  超音波探傷器
２４  エンコーダ出力装置
２５，２６  電気配線
２７  振動子
２８  配管
３１  ボール
３２，３３  ローラ
３４，３５  エンコーダ
４１  ジャイロ
４２  電気配線
５１  ボールプランジャ
５２  ばね
５３  ボール
６１  検査部
６２  プローブ
６３  マウススキャナ
６４，６５  電気配線
６６  振動子
６７  配管
６８  超音波探傷器
７１  撮像装置
７２  画像処理装置
８１  第１ワイヤエンコーダ
８２  第２ワイヤエンコーダ
８３  プローブ
８４  超音波探傷器
８５  エンコーダ出力装置
８６，８７  ワイヤ
８８，８９，９０  電気配線
９１  振動子
９２  平板
１０１  プローブ
１０２  第１ワイヤエンコーダ
１０３  第２ワイヤエンコーダ
１０４  超音波探傷器
１０５  エンコーダ出力装置
１０６，１０７，１０８  電気配線
１０９  振動子
１１０  配管
１１１，１１２  ワイヤ
１２１  プローブ
１２２  第１ワイヤエンコーダ
１２３  第２ワイヤエンコーダ
１２４  第３ワイヤエンコーダ
１２５  超音波探傷器
１２６  エンコーダ出力装置
１２７，１２８，１２９  ワイヤ
１３０，１３４，１３５，１３６  電気配線
１３７  振動子
１３８  配管
１４１  プローブ
１４２  プローブ駆動装置
１４３  超音波探傷器
１４４  エンコーダ出力装置
１４５  プローブ駆動機構
１４６，１４７  電動モータ
１４８，１４９  ユニバーサルジョイント
１５０  ケース
１５１，１５２  ピニオン
１５３，１５４  ラック
１５５，１５６  エンコーダ
１５７，１５８，１５９  電気配線
１６０  振動子
１７１  プローブ
１７２  プローブ駆動装置
１７３  超音波探傷器
１７４  エンコーダ出力装置
１７５  プローブ駆動機構
１７６，１７７  エアーモータ
１７８  ケース
１７９，１８０  ピニオン
１８１，１８２  ラック
１８３，１８４  エンコーダ
１８５，１８６，１８７  電気配線
１８８  振動子
【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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