(57)【要約】【課題】車室屋根のボルト穴内面とボルトの外周面の間の隙間にある水を検知できる検査方法を提供することにある。【解決手段】本発明による水検出方法は、ボルト（１）と、ボルト（１）が固定している被固定物体（３）との隙間（７）に水（６）があることを検出する方法において、ボルト（１）の中心に軸方向に開けられた孔（５）に探触子（２）を挿入するステップと、探触子（２）が、孔（５）の内面から超音波をボルト（１）に発信するステップと、ボルト（１）と被固定物体（３）との隙間（７）の水（６）に伝播し、被固定物体（３）の表面で反射される超音波を、探触子（３）が受信するステップと、を含む。【選択図】　図１
2004020551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１物体と第２物体とが隙間を持って位置し、前記隙間に水があることを検出する方法において、
発信探触子が、超音波を、前記第１物体を透過し前記隙間に到達するように、発信するステップと、
前記第１物体から前記隙間にある水に伝播し、さらに前記第２物体で反射された超音波を、受信探触子が受信するステップと、
を含む、
水検知方法。
【請求項２】
ボルトと、前記ボルトが固定している被固定物体との隙間に水があることを検出する方法において、
前記ボルトの中心に軸方向に開けられた孔に探触子を挿入するステップと、
前記探触子が、前記孔の内面から超音波を前記ボルトに発信するステップと、前記ボルトと前記被固定物体との隙間の水に伝播し、前記被固定物体の表面で反射される超音波を、前記探触子が受信するステップと、
を含む、
水検知方法。
【請求項３】
前記探触子は、発信用探触子と受信用探触子が概ね一体に構成され、
前記発信用探触子は前記孔の内面に概ね垂直に超音波を発信する、
請求項２に記載された水検知方法
【請求項４】
前記探触子は、発信用探触子と受信用探触子に分離されて構成され、
前記発信用探触子と前記受信用探触子は、前記ボルトの軸方向に離されて配置され、
前記発信用探触子は、前記孔の内面に垂直でない所定の角度で超音波を発信する、
請求項２に記載された水検知方法。
【請求項５】
前記ボルトは、タービン車室に使用されるボルトであり、
前記被固定物体は、車室屋根である、
請求項２〜４のいずれかに記載された水検知方法。
【請求項６】
ボルトと、前記ボルトが固定している被固定物体との隙間に水があることを検出する水検知装置において、
前記ボルトの中心に軸方向に開けられた孔に挿入される探触子を含み、
前記探触子は、前記孔の内面から超音波を前記ボルトに発信し、さらに、前記ボルトと前記被固定物体との隙間の水に伝播して前記被固定物体の表面で反射された超音波を受信する、
水検知装置。
【請求項７】
前記探触子は、発信用探触子と受信用探触子が概ね一体に構成され、
前記発信用探触子は前記孔の内面に概ね垂直に超音波を発信する、
請求項６に記載された水検知装置。
【請求項８】
前記探触子は、発信用探触子と受信用探触子に分離されて構成され、
前記発信用探触子と前記受信用探触子は、前記ボルトの軸方向に離されて配置され、
前記発信用探触子は、前記孔の内面に垂直でない所定の角度で超音波を発信する、
請求項６に記載された水検知装置。
【請求項９】
前記ボルトは、タービン車室に使用されるボルトであり、
前記被固定物体は、車室屋根である、
請求項６〜８のいずれかに記載された水検知装置。
【請求項１０】
治具本体と、
前記治具本体に、既知の間隔で取付けられる受信用探触子および発信用探触子と、
前記発信用探触子の音波発信面および前記受信用探触子の音波受信面と、ボルトの軸方向に開けられた孔の内面との間に取りつけられるウェッジと、
前記ウェッジが、ボルトの軸方向に開けられた孔の内面に沿うように取付けられる調芯治具と、を備えた、
水検知装置用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水検知方法および水検知装置に関し、特にボルトと被固定物体との間の水の検知方法および水検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タービン車室本体に車室屋根を固定するボルトは径が大きく、かつ、大きな力で締め付けられるため緩めるのが難しい。このようなボルトを緩めるため、ボルトを加熱し、ボルトを伸ばした状態で緩めることがある。ボルトの全体を均一に加熱するために、ボルトの中心軸にヒータが挿入される場合がある。ヒータを挿入するため、ボルトの軸を中心としてボルトの長手方向に中心孔が開けられる。
【０００３】
車室屋根には、ボルトを通すボルト穴が開けられ、タービン車室本体の穴に雌ねじが切られる。タービン車室本体に車室屋根がセットされ、車室屋根のボルト穴を通してボルトがタービン車室本体の雌ねじ部にねじ込まれることで、ボルトのヘッドもしくはボルトに取り付けられるナットで、車室屋根がタービン車室本体に固定される。車室屋根のボルト穴の内径は、ボルトの外径より少し大きい。このため、車室屋根のボルト穴内面とボルトの外周面の間には隙間ができる。
【０００４】
この隙間に、水が溜まることがある。水が溜まると、ボルトを緩めるために、ボルトの中心孔にヒータを挿入して加熱しても、十分にボルトを加熱することができない。このため、ボルトを緩めることができない。
車室屋根の穴内面とボルト外周面の間に水があることを検知できる方法が望まれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、車室屋根のボルト穴内面とボルトの外周面の間の隙間にある水を検知できる検査方法または検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００７】
本発明による水検出方法は、第１物体と第２物体とが隙間（７）を持って位置し、隙間（７）に水（６）があることを検出する方法において、発信探触子（２）が、超音波を、第１物体（１）を透過し、隙間（７）に到達するように発信するステップと、第１物体（１）から隙間（７）にある水（６）に伝播し、さらに第２物体（３）で反射された超音波を、受信探触子（２）が受信するステップと、を含む。
【０００８】
本発明による水検出方法は、ボルト（１）と、ボルト（１）が固定している被固定物体（３）との隙間（７）に水（６）があることを検出する方法において、ボルト（１）の中心に軸方向に開けられた孔（５）に探触子（２）を挿入するステップと、探触子（２）が、孔（５）の内面から超音波をボルト（１）に発信するステップと、ボルト（１）と被固定物体（３）との隙間（７）の水（６）に伝播し、被固定物体（３）の表面で反射される超音波を、探触子（２）が受信するステップと、を含む。
【０００９】
さらに本発明による水検出方法で使用される探触子（２）は、発信用探触子と受信用探触子が概ね一体に構成され、発信用探触子は孔（５）の内面に概ね垂直に超音波を発信する。
【００１０】
または、本発明による水検出方法で使用される探触子（２）は、発信用探触子（２ａ）と受信用探触子（２ｂ）に分離されて構成され、発信用探触子（２ａ）と受信用探触子（２ｂ）は、ボルトの軸方向に離されて配置され、発信用探触子（２ａ）は、孔（５）の内面に垂直でない所定の角度で超音波を発信する。
【００１１】
上記ボルト（１）は、タービン車室に使用されるボルト（１）であり、被固定物体（３）は、車室屋根である。
【００１２】
本発明の水検知装置は、ボルト（１）と、ボルト（１）が固定している被固定物体（３）との隙間（７）に水（６）があることを検出する水検知装置であって、ボルト（１）の中心に軸方向に開けられた孔（５）に挿入される探触子（２）を含み、探触子（２）は、孔（５）の内面から超音波をボルト（１）に発信し、さらに、ボルト（１）と被固定物体（３）との隙間（７）の水（６）に伝播して被固定物体（３）の表面で反射された超音波を受信する。
【００１３】
本発明の水検知装置の探触子（２）は、発信用探触子と受信用探触子が概ね一体に構成され、発信用探触子は孔（５）の内面に概ね垂直に超音波を発信する。
【００１４】
本発明の水検知装置の探触子（２）は、発信用探触子（２ａ）と受信用探触子（２ｂ）に分離されて構成され、発信用探触子（２ａ）と受信用探触子（２ｂ）は、ボルト（１）の軸方向に離されて配置され、発信用探触子（２ａ）は、孔（５）の内面に垂直でない所定の角度で超音波を発信する。
【００１５】
上記ボルト（１）は、タービン車室に使用されるボルト（１）であり、被固定物体（３）は、車室屋根である。
【００１６】
本発明の水検知装置用治具（１０）は、治具本体（１６）と、治具本体（１６）に既知の間隔で取付けられる受信用探触子（２ｂ）および発信用探触子（２ａ）と、発信用探触子（２ａ）の音波発信面および受信用探触子（２ｂ）の音波受信面と、ボルト（１）の軸方向に開けられた孔（５）の内面との間に取りつけられるウェッジ（１４ａ、１４ｂ）と、ウェッジ（１４ａ、１４ｂ）が、ボルト（１）の軸方向に開けられた孔（５）の内面に沿うように取付けられる調芯治具（１５ａ、１５ｂ）と、を備える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による水検知方法の実施の形態を以下に説明する。
（実施の形態１）
図１に、実施の形態１における、ボルト１と、被固定物体である車室屋根３のボルト穴内面と、の間の隙間７に水６があることを検知する方法の概要が示される。
【００１８】
ボルト１は、タービン車室本体（図示無し）に車室屋根３を固定している。ボルト１は、径が大きく、かつ、大きな力で締め付けられるため緩めるのが難しい。このようなボルト１を緩めるため、ボルト１を加熱し、ボルト１を軸方向に伸ばした状態で緩めることがある。ボルト１の全体を均一に加熱するために、ボルトの中心軸に開けられた中心孔５にヒータが挿入され、ボルト１を加熱する。
中心孔５は、ヒータを挿入するために、ボルトの軸に長手方向にが開けられた孔である。
【００１９】
車室屋根３には、ボルト１を通す穴が開けられている。タービン車室本体（図示無し）のねじ穴（図示無し）には雌ねじが切られている。タービン車室本体に車室屋根３がセットされ、車室屋根３の穴を通してボルト１がタービン車室本体の雌ねじ部にねじ込まれることで、ボルト１のヘッド（図示無し）もしくはボルト１に取りつけられるナット（図示無し）で、車室屋根３が固定される。車室屋根３のボルト穴の内径は、ボルトの外径より少し大きい。このため、車室屋根３の穴内面とボルト１の外面の間には隙間７ができる。
【００２０】
この隙間７に、水６が溜まることがある。水６が溜まると、ボルト１を緩めるために、ボルト１の中心孔５にヒータを挿入して加熱しても、十分にボルト１を加熱することができない。このため、ボルト１を緩めることができない。
加熱する前に、車室屋根３のボルト穴内面とボルト１の外周面との間の隙間７に、水６があることを検知する必要がある。
【００２１】
水６を検査するために、超音波を使用した検知方法が使用される。
検知装置として、検体に対して概ね垂直に超音波を入射することができる探触子２と超音波検査装置本体が使用される。
【００２２】
検査実施前に、中心孔５に、探触子２と中心孔５の内面との間の接触媒質として水４が充填される。充填される物質は水に限定されず、超音波を伝達する液体が使用できる。
【００２３】
探触子２が中心孔５に挿入される。探触子２は、超音波を発生する発信用端子と超音波を受信する受信用端子が一体となっている。探触子２は、超音波を被検査対象に対して概ね垂直に発信することができる。探触子２は、振動子を備え超音波を発生する。
【００２４】
探触子２は、中心孔５内面に対して概ね垂直に、超音波をボルト１へ発信する。探触子２と中心孔５内面の間は水が充填されているので、探触子２が中心孔５内面に接触していなくても、超音波が水中を伝播する。
【００２５】
探触子２は、反射された超音波を受信する。
探触子２が、受信する超音波の例が図２及び図３を参照して説明される。
図２、図３は、横軸に時間、縦軸に受信した超音波のレベルを示す
【００２６】
図２は、隙間７に水６が無い場合の超音波の受信例である。
探触子２は超音波を発信後、中心孔５内面からの反射された反射音波（以下エコー）Ｐ１を受信する。その後、ボルト１外面からのエコーＰ２を受信する。その後、ボルト１外面からのエコーの一部が、中心孔５内面で更に反射され、更にボルト１外面で反射されたエコーＰ３を受信する。このように、超音波の一部はボルト１内を往復する。したがって探触子２は、一定周期でボルト１内を往復するエコーを受信する。ボルト１の外面と中心孔５内面の間の距離、及び、ボルト１内の超音波の速度は既知なので、ボルト１内を往復するエコーの周期は予測できる。定期的にボルト１内を往復するエコー以外に顕著なエコーが検出されなければ、隙間７に水がないと判断される。
【００２７】
図３は、隙間７に水６がある場合の超音波の受信例である。
探触子２は超音波を発信後、中心孔５内面からの反射されたエコーＰ１を受信する。その後、探触子２はボルト１外面からのエコーＰ２を受信する。ボルト１外面へ伝播した超音波の一部は、隙間７に水６があるため、水６内を伝播し、車室屋根３のボルト穴内面で反射される。探触子２は、この車室屋根３のボルト穴内面で反射されたエコーＰ４を受信する。また、探触子２は、ボルト１外面からのエコーの一部が、中心孔５内面で更に反射され、更にボルト１外面で反射されたエコーＰ３を受信する。エコーＰ３とエコーＰ４のどちらが先に受信されるかは、隙間７の間隔が確定しないことから確定しない。
しかし、その後は周期的にボルト１内を往復するエコーを受信する。ボルト１の外面と中心孔５内面の間の距離、及び、ボルト１内の超音波の速度は既知なので、ボルト１内を往復するエコーに周期は予測できる。定期的にボルト１内を往復するエコー以外に顕著なエコーＰ４を検出すれば、隙間７に水があると判断することができる。
【００２８】
探触子２をボルト１の軸方向に移動しながら、上記の検査を行なうことにより、水６の有無と、どのレベルまで水があるか検知することができる。
水６があること、及び、水のレベルが確認できれば、ボルト１を加熱する際に必要な熱量を計算し加熱量を増やすことができる。または、水６を除去する作業を実施することなどの対策を実施することができる。
【００２９】
上記実施例では、ボルト軸が鉛直方向の場合が説明されているが、ボルト軸が水平方向の場合でも、探触子２を水平な軸に回転させながら検査することにより、水６があること、及び、レベルが確認できる。
【００３０】
（実施の形態２）
上記実施の形態１では、ボルト１内を往復するエコーＰ３と車室屋根３のボルト穴内面で反射されたエコーＰ４が、重なる場合がある。２つのエコーが重なった場合は、水６の有無の判定が難しい。実施の形態２では、ボルト１内を往復するエコーＰ３と車室屋根３のボルト穴内面で反射されたエコーＰ４が重ならないように構成された方法が説明される。
【００３１】
上記実施の形態２で実施される水検知方法の概要が図４で示される。
本実施例では、探触子として発信用探触子２ａと受信用探触子２ｂが使用される。
探触子２以外の部分は、図１と同様である。同じ部分については、同じ記号が付される。
【００３２】
ボルト１は、車室屋根３を車室本体に固定している。ボルト１は、ヒータ挿入用の中心孔５が、ボルト軸を中心としてボルト１の長手方向に開けられている。車室屋根３は、ボルト１で固定されており、車室屋根３のボルト穴内面とボルト１外周面の間の間隔７に水６が溜まる。
【００３３】
検査実施前に、中心孔５に、探触子２と中心孔５の内面との間の接触媒質としての水４が充填される。充填される物質は水に限定されず、超音波を伝達する液体であれば使用可能である。
【００３４】
発信用探触子２ａが発信する超音波と中心孔５の内面の成す角度（以下、屈折角）は、垂直でなく、超音波は発信用探触子２から内面に斜めに発信される。
発信用探触子２ａと受信用探触子２ｂが、屈折角と、中心孔５内面とボルト１外面との間の距離（以下、ボルト厚さ）とから決定される間隔だけ、ボルト１の軸方向に離されて、中心孔５に挿入される。
発信用探触子２ａから、ボルト１に対して超音波が発信され、反射された超音波が、受信用探触子２ｂで受信される。中心孔５に水４が充填されていることにより、発信用探触子２ａおよび受信用探触子２ｂが、中心孔５内面に接触していなくても、超音波の伝播が可能である。
【００３５】
図５に、受信用探触子２ｂが受信する超音波の例が示される。横軸に受信時間ｔ、縦軸に受信するエコーレベルを示す。
発信用探触子２ａから、中心孔５の内面に対して、ある屈折角を持つて超音波が発信される。
受信用探触子２ｂは、最初に中心孔５の内面からのエコーｐ１を受信する。次に、受信用探触子２ｂは、ボルト１外面から反射されたエコーｐ２を受信する。隙間７に水がある場合、ボルト１外面に伝播した超音波の一部が水６に伝播し、車室屋根３のボルト穴内面で反射され、エコーｐ４として受信用探触子２ｂで受信される。
エコーｐ４が受信された場合、水６があると判断され、エコーｐ４が受信されなかった場合、水６がないと判断される。
【００３６】
発信用探触子２と受信用探触子２ｂをボルト軸方向に移動させることにより、水６のレベルを探知することができる。
水６があること、及び、レベルが確認できれば、ボルト１を加熱する際に必要な熱量を計算し加熱量を増やすことができる。または、水６を除去する作業を実施することなどの対策を実施することができる。
【００３７】
上記実施例では、ボルト軸が鉛直方向の場合が説明されているが、ボルト軸が水平方向の場合でも、探触子２を水平な軸に回転させながら検査することにより、水６があること、及び、レベルが確認できる。
【００３８】
（実施の形態３）
図６および図７を参照して、タービン車室本体で使用されるボルト周辺の水検知のために、実施の形態２の水探知方法で用いられる装置が使用される例が示される。
実施の形態２の検査を行なうためには、発信用探触子２ａと受信用探触子２ｂをボルト１の軸からラジアル方向に概ね同じ方向に向け、同じ間隔をあけて移動させなければならない。
【００３９】
図６は、車室屋根３１をタービン車室本体３２に固定するボルト１と、車室屋根３１との間の隙間７に、水６があるか検知が行なわれている概要を示す。図７は、水検知に使用される探触子付治具１０の概要を示す。
ボルト１によりタービン車室本体３２に車室屋根３１が固定されている。ボルト１には、加熱用ヒータを挿入するための中心孔５が、ボルト軸を中心に長手方向に開けられている。中心孔５は、ボルト１の先端まで開けられ貫通している場合も、途中まで開けられている場合もある。
中心孔５には超音波伝播用に接触媒質としての水４が充填されている。
【００４０】
水検知装置は、装置本体２０と探触子付治具１０を具備する。
装置本体２０は、表示部、入力部、演算部を具備する。表示部は、受信音波の処理結果の表示や入力条件の表示を行なうことができる。入力部は、探触子の間隔や、測定する部材の材質、もしくは測定する部材での音波の速度等を入力するためのキーやスイッチを具備する。演算部は、超音波の発信制御をしたり、入力部から入力された条件と受信用探触子２ｂから受信した受信音波の信号から水６の有無やレベルを算出したり、受信した超音波の波形などを表示部に表示するよう制御したりすることができる。
【００４１】
探触子付治具１０の詳細が図７に示される。
図７（ａ）は探触子付治具１０の側面図を示す。図７（ｂ）は探触子付治具１０のＡ−Ａ’部の断面を示す。
【００４２】
探触子付治具１０は、発信用探触子２ａ、受信用探触子２ｂ、ウェッジ１４ａ、１４ｂ、調芯治具１５ａ、１５ｂ、治具本体１６、調芯部材１７ａ、１７ｂを具備する。
【００４３】
発信用探触子２ａは、装置本体２０からの制御により、特定のパルスで超音波を発生し、中心孔５の内面に既定の屈折角で超音波を発信する。
受信用探触子２ｂは、反射した超音波を受信し、装置本体２０へ送信する。
発信用探触子２ａと受信用探触子２ｂは、屈折角と、ボルト厚さから決定される間隔だけ離され治具本体１６に取り付けられる。発信用探触子２ａと受信用探触子２ｂは取外し可能で、発信用探触子２ａと受信用探触子２ｂの間隔は調整可能である。発信用探触子２ａと受信用探触子２ｂは、ケーブルなどで装置本体２０と接続されている。
【００４４】
ウェッジ１４ａ、１４ｂは、アクリル等の水より超音波を伝達し易い材質で作成される。ウェッジ１４ａ、１４ｂは発信用探触子２ａまたは受信用探触子２ｂと、中心孔５の内面の間を埋めるように、発信用探触子２ａの発信面および受信用探触子２ｂの受信面に取付けられる。
ウェッジ１４ａ、１４ｂで、水中を超音波が通過する経路を減少させること、またはウェッジ１４ａ、１４ｂが中心孔５内面に接触することにより、水中での超音波の拡散や、中心孔５内面での超音波の拡散を抑えることができ、精度良くエコーを受信することができる。ウェッジ１４ａ、１４ｂは中心孔５内表面に接触する様に、または、中心孔５内面との間隔を少なくするように、中心孔５内表面に向く面に凸曲面を有することが好ましい。または、ウェッジ１４ａ、１４ｂの中心孔５内面に接触する部分は、中心孔５の半径よりやや小さな半径を持つ曲面または球面を持つことが好ましい。さらに、ウェッジ１４ａ、１４ｂは、中心孔５の径に合わせて交換できることが好ましい。
【００４５】
調芯治具１５ａ、１５ｂは、治具本体１６が中心孔５のセンタに位置するように、また、ウェッジ１４ａ、１４ｂが中心孔５内面に接触する、または、近づくように、調整するための治具である。本例の探触子付治具１０において、調芯治具１５ａ、１５ｂは、治具本体１６の中心軸に対してウェッジ１４ａ、１４ｂに反対の面の治具本体１６に取付けられる。調芯治具１５ａ、１５ｂは、中心孔５の半径よりやや小さな半径を持つ曲面または球面を持つことが好ましい。さらに、調芯治具１５ａ、１５ｂは、中心孔５の径に合わせて、ねじ等で位置を調整できること、もしくは、交換できることが好ましい。
または、調芯治具１５ａ、１５ｂは、変形可能な弾性体で製作され、治具本体１６と中心孔５内面の間で弾性変形するように取付けられることにより、ウェッジ１４ａ、１４ｂを中心孔５内面へ押し付けることができることができるように取付けられることもできる。
【００４６】
治具本体１６には、発信用探触子２ａ、受信用探触子２ｂ、ウェッジ１４ａ、１４ｂ、調芯治具１５ａ、１５ｂ、調芯部材１７ａ、１７ｂが取り付けられる。
【００４７】
調芯部材１７ａ、１７ｂは、治具本体１６の長手方向の両端にそれぞれ取付けられる。調芯部材１７ａ、１７ｂは、弾性体で製作されており、もしくは弾性変形するように製作されており、中心孔５に探触子付治具１０が挿入されたときに、弾性変形して、治具本体１６の中心が中心孔５の概ね中心に概ね真直ぐに挿入されるよう調整することができる。調芯部材１７ａ、１７ｂの中心孔５内面に接触する部分は滑り抵抗が小さいことが、探触子付治具１０移動のために好ましい。
【００４８】
測定者が、中心孔５内の探触子付治具１０の位置や方向を変更できるように、探触子付治具１０に紐や棒が取り付けられることが好ましい。
【００４９】
測定者は、探触子付治具１０を、ボルト１の中心孔５に挿入し、軸方向に移動させることにより、水６を探知することができる。
【００５０】
上記の探触子付治具１０に、実施の形態１で説明された送信部と受信部が一体となった探触子２を取付けることもできる。
【００５１】
（実施の形態４）
実施の形態４として、別の形態の探触子付治具である自走式探触子付治具５０が説明される。
図８は、自走式探触子付治具５０の外形を示す。図８（ａ）は自走式探触子付治具５０の一方向からの図を示し、図８（ｂ）はＢ方向から見た自走式探触子付治具５０、図８（ｃ）はＣ方向から見た自走式探触子付治具５０を示す。
【００５２】
自走式探触子付治具５０は、自走可能であり、自走しながら検査を実施することができる。
検査時に自走式探触子付治具５０は中心孔５に挿入される。自走式探触子付治具５０が装置本体２０とケーブルで接続されているのは、実施の形態３の探触子付治具１０と同様である。装置本体２０から自走式探触子付治具５０へ、ケーブルにより電力が供給される場合もある。
自走式探触子付治具５０は、発信用探触子５１ａ、受信用探触子５１ｂ、ウェッジ５２ａ、５２ｂ、調芯治具５５ａ、５５ｂ、モータ５４ａ、５４ｂ、回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、キャタピラ５６ａ、５６ｂ、治具本体５８を具備する。
【００５３】
発信用探触子５１ａは、振動子を備え、装置本体２０からの制御により、特定のパルスで超音波を発生する。発信用探触子５１ａは、発信する超音波の屈折角により選択されて使用される。
受信用探触子５１ｂは、反射した超音波を受信し、装置本体２０へ送信する。
発信用探触子５１ａと受信用探触子５１ｂは、屈折角とボルト厚さから決定される間隔だけ、ボルト１の軸方向に離されて、治具本体５８に取り付けられる。発信用探触子５１ａと受信用探触子５１ｂは取外し可能で、発信用探触子５１ａと受信用探触子５１ｂの間隔は調整可能である。
【００５４】
ウェッジ５２ａ、５２ｂは、アクリル等の水より超音波を伝達し易い材質で作成される。ウェッジ５２ａ、５２ｂは発信用探触子５１ａまたは受信用探触子５１ｂと、中心孔５の内面の間を埋めるように、発信用探触子５１ａ、受信用探触子５１ｂに取付けられる。
ウェッジ５２ａ、５２ｂで、水中を超音波が通過する経路を減少させることにより、または、ウェッジ５２ａ、５２ｂが中心孔５内面に接触することにより、水中での超音波の拡散や、中心孔５内面での超音波の拡散を抑えることができ、精度良く超音波を受信することができる。ウェッジ５２ａ、５２ｂは中心孔５内表面に接触する様に、または、中心孔５内表面との間隔を少なくするように、中心孔５内表面に向く面に凸曲面を有することが好ましい。または、ウェッジ５２ａ、５２ｂの中心孔５内面に向く面は、中心孔５内径よりやや小さな径を持つ曲面または球面を持つことが好ましい。さらに、ウェッジ５２ａ、５２ｂは、中心孔５の内径に合わせて交換できることが好ましい。
【００５５】
調芯治具５５ａ、５５ｂは、治具本体５８が中心孔５のセンタに位置するように、また、ウェッジ５２ａ、５２ｂが中心孔５内面に接触する、または、近づくように、調整するための治具である。本例の自走式探触子付治具５０において、調芯治具５５ａ、５５ｂは、発信用探触子５１ａ、受信用探触子５１ｂの、ウェッジ５２ａ、５２ｂと反対の位置に取付けられる。調芯治具５５ａ、５５ｂは、中心孔５の半径よりやや小さな半径を持つ曲面または球面を持つことが好ましい。さらに、調芯治具５５ａ、５５ｂは、中心孔５の径に合わせて、ねじ等で位置を調整できること、もしくは、交換できることが好ましい。
または、調芯治具５５ａ、５５ｂは、変形可能な弾性体で製作され、治具本体５８と中心孔５内面の間で弾性変形するように取付けられることにより、ウェッジ５２ａ、５２ｂを中心孔５内面へ押し付けることができることが好ましい。
【００５６】
モータ５４ａ、５４ｂは、軸の回転により回転運動を発生する。回転運動が、回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに伝達される。モータ５４ａ、５４ｂから回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄへはギア（図示無し）により回転が伝達される。モータ５４ａ、５４ｂは、小型電気モータで自走式探触子付治具５０に搭載される電池（図示無し）もしくは、ケーブルからの電気の供給により駆動する。本実施例では２個のモータ５４ａ、５４ｂが使用されているが、単数でも複数でもよい。
【００５７】
回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、モータ５４ａ、５４ｂの動力により回転する。回転体５３ａと回転体５３ｂ、回転体５３ｃと回転体５３ｄは、それぞれ、治具本体５８の軸から同じ方向に取り付けられ、かつ、回転体５３ａと回転体５３ｃ、回転体５３ｂと回転体５３ｄは、それぞれ自走式探触子付治具５０の長手方向の軸に直交し、それぞれが概ね平行な２本の回転軸に取りつけられる。同方向の二つの回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに、各キャタピラ５６ａ、５６ｂが取付けられる。
各回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、同じ大きさで、それぞれの回転体の円周上の２点が、各キャタピラ５６ａ、５６ｂを取り付けた時に、キャタピラ５６ａ、５６ｂを介して中心孔５の内面に接するように、大きさが決めれれる、もしくは、位置が決められることが好ましい。
回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄは、中心孔５の内径に合わせて取り替えられること、もしくは、各キャタピラ５６ａ、５６ｂが中心孔５の内面にフィットするように自走式探触子付治具５０の長手方向の軸からの長さが調整できることが好ましい。
【００５８】
キャタピラ５６ａ、５６ｂのそれぞれは、治具本体５８の軸から同じ方向の２つの回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄに取りつけられる。回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが回転することにより、キャタピラ５６ａ、５６ｂが回転する。キャタピラ５６ａ、５６ｂが回転することにより自走式探触子付治具５０が、中心孔５の軸方向に移動することができる。
【００５９】
治具本体５８には、発信用探触子５１ａ、受信用探触子５１ｂ、ウェッジ５２ａ、５２ｂ、調芯治具５５ａ、５５ｂ、モータ５４ａ、５４ｂ、回転体５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、キャタピラ５６ａ、５６ｂ、が取り付けられる。
【００６０】
自走式探触子付治具５０の移動速度は、装置本体２０への命令入力により制御できることが好ましい。
自走式探触子付治具５０は、軸が水平方向に取りつけられているボルト１に使用されることが好ましい。
【００６１】
上記の自走式探触子付治具５０に、実施の形態１で説明された送信部と受信部が一体となった探触子２を取付けることもできる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の水探知方法および水探知装置は、車室屋根の穴内面とボルトの側外面の間にある水を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施の形態１で説明される水検知方法の概要を示す。
【図２】図２は、ボルト周辺に水が無い場合に探触子が受信する超音波の例を示す。
【図３】図３は、ボルト周辺に水がある場合に探触子が受信する超音波の例を示す。
【図４】図４は、実施の形態２で説明される水検知方法の概要を示す。
【図５】図５は、ボルト周辺に水がある場合に受信用探触子２ｂが受信する超音波の例を示す。
【図６】図６は、実施の形態３で示される探触子付治具１０が使用される例を示す。
【図７】図７は、実施の形態３で示される探触子付治具１０の概要を示す。
【図８】図８は、自走式探触子付治具５０の概要を示す。
【符号の説明】
１　ボルト
２　探触子
２ａ　発信用探触子
２ｂ　受信用探触子
３　車室屋根
４　（接触媒質としての）水
５　中心孔
６　水
７　隙間
１０　探触子付治具
１４ａ、１４ｂ　ウェッジ
１５ａ、１５ｂ　調芯治具
１６　治具本体
１７ａ、１７ｂ　調芯部材
２０　装置本体
３１　車室屋根
３２　タービン車室本体
５０　自走式探触子付治具
５１ａ　発信用探触子
５１ｂ　受信用探触子
５２ａ、５２ｂ　ウェッジ
５５ａ、５５ｂ　調芯治具
５４ａ、５４ｂ　モータ
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ　回転体
５６ａ、５６ｂ　キャタピラ
５８　治具本体
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、ｐ１．ｐ２、ｐ４　エコー
【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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