(57)【要約】【課題】  本発明は、一般に非破壊試験に関し、より具体的には、製造構成部品の渦電流探傷検査に関する。【解決手段】  渦電流探傷検査装置（１０）は、試験品（１２）用ホルダー（１６）、渦電流プローブ（２０）用ホルダー（２２）、及び作動的に結合する渦電流機器（３２）を含む。プローブホルダー（２２）は、プローブ（２０）を第１及び第２の軸に沿って並進移動させるためのキャリッジ（２４、２６）を含む。プローブホルダー（２２）は、プローブを試験品（１２）の内部チャネル（１４）と整列するように選択的に移動させ、該内部チャネルに沿って試験品の渦電流探傷検査を実施する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験品（１２）の内部チャネル（１４）を渦電流探傷検査するための装置（１０）であって、
前記試験品（１２）を取り外し可能に取り付けるための取り外し可能なバークランプ（４８）を含む試験品ホルダー（１６）と、
渦電流プローブ（２０）と、
所定の回転位置で前記プローブを取り付けるコレット（３８）を含むプローブホルダー（２２）と、
前記プローブホルダーを支持し、前記プローブを前記試験品チャネルと整列させるため第１の軸に沿って並進移動させ、前記チャネルの内部で前記プローブを移動させるため第２の軸に沿って並進移動させる上部及び下部キャリッジ（２４、２６）と、
前記試験品チャネルの渦電流探傷検査を行うために前記プローブ（２０）に作動的に結合される渦電流機器（３２）と、
を備える装置（１０）。
【請求項２】
前記上部キャリッジ（２４）は、浅い傾斜角で前記下部キャリッジ（２６）に取り付けられ、前記プローブを前記試験品チャネル（１４）と対応する浅い角度で傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記プローブ（２０）は、
前記コレット（３８）内に取り付けられた平坦なランド部（３６）を有するシャンクと、
前記シャンクから片持ち状にされた、前記傾斜角で配置されるステム（４２）と、
前記ステムの遠位端に配置され、渦電流探傷検査を行うために電気コイル（４６）を含む先端部（４４）と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記バークランプ（４８）は、前記ステム（４２）と整列した状態で前記プローブ先端部（４４）に面する前記内部チャネル（１４）を有する前記試験品を取り付けるように構成にされることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記プローブホルダー（２２）から下側に延びる割り出しピン（２８）と、
前記試験品チャネル（１４）と整列した状態で前記ピンを導くための前記下側キャリッジ（２６）に隣接する前記ピン（２８）の下側に取り付けられた割り出しトラック（３０）と、
を更に含む請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記試験品（１２）は、その共通の端部から外側に面する複数の前記内部チャネル（１４）を含み、
前記割り出しトラック（３０）は、前記試験品チャネルに対応する複数の平行な脚部を含み、
前記上部及び下部キャリッジ（２４、２６）は、前記脚部に沿って前記プローブホルダーから垂下された前記割り出しピン（２８）を並進移動させて、前記プローブを前記試験品チャネル（１４）の各々と順番に整列するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記試験品チャネル（１４）のうちの１つは、鈍角の検査位置（５６）を含み、
前記プローブ先端部（４４）は、前記第２の軸に沿って弓形であり、かつ前記検査位置に向かって前記コイル（４６）を向け、
前記ステム（４２）の前記傾斜角は、前記コイル（４６）を前記検査位置に対してほぼ垂直に位置付けることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
試験品（１２）の第１及び第２の内部チャネル（１４）を渦電流探傷検査する方法であって、
前記試験品（１２）を固定的に取り付ける段階と、
前記取り付けられた試験品（１２）に対して第１及び第２の軸に沿って並進移動させるための渦電流プローブ（２０）を取り付ける段階と、
前記プローブを前記試験品の前記第１のチャネル（１４）と整列させるために前記第１の軸に沿って前記プローブ（２０）を割り出す段階と、
前記第１のチャネル内部で前記プローブを前記第２の軸に沿って摺動させる段階と、
前記プローブが前記第１のチャネルに沿って摺動すると、該第１のチャネルを検査するために前記渦電流プローブを作動させる段階と、
前記第１のチャネル（１４）から前記プローブ（２０）を後退させる段階と、
前記プローブを前記試験品内の前記第２のチャネルと整列させるために前記第１の軸に沿って前記プローブを割り出す段階と、
前記第２の軸に沿って前記第２のチャネルの内部で前記プローブを摺動させる段階と、
前記プローブが前記第２のチャネルに沿って摺動すると、該第２のチャネルを検査するために前記プローブを作動させる段階と、
を含む方法。
【請求項９】
前記第１のチャネルは、鈍角の検査位置（５６）を含み、
前記プローブ（２０）は、浅い傾斜角で前記第２の軸に沿って前記第１のチャネルの内部を摺動して、前記チャネル内部と摺動接触して前記鈍角検査位置を越えることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記プローブを割り出す段階は、
割り出しピン（２８）を前記プローブ（２０）と固定的な整列状態で取り付ける段階と、
前記第１及び第２のチャネルと対応する、前記ピンを順番に受けるための複数の脚部を含む割り出しトラック（３０）を、前記ピン（２８）に隣接して固定的に取り付ける段階と、
対応する順番で前記プローブを前記第１及び第２のチャネルと整列するように前記トラック脚部に沿って前記ピン（２８）を順番に移動する段階と、
を含む請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に非破壊試験に関し、より具体的には、製造構成部品の渦電流探傷検査に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンは、ファンの回転ブレード、圧縮機、高圧タービン、及び低圧タービンを支持する回転シャフト及びディスクを含む。飛行中の航空機に動力を供給するために用いられる民間用及び軍用タービンエンジンは、やはりエンジン構成部品の適切な耐用年数を確保しながらも重量を極力少なくする必要がある。
【０００３】
回転する構成部品は、運転中にかなりの遠心荷重を受けやすく、これにより相応する応力を発生するが、該応力は構成部品の寿命を最大にするために制限されなければならない。様々な種類の超合金材料が、最新の航空機タービンエンジンで通常用いられ、その耐用年数にわたって構成部品の完全性を確保する。
【０００４】
しかしながら、材料中の欠陥、きず、又は他の異常が、エンジン構成部品の初期製造中に生じる可能性があり、或いは、その運転寿命の間に起こる可能性がある。従って、エンジン構成部品は、構成部品の有効寿命を制限する可能性があるいかなる異常をも発見するために、製造工程の間及び定期的保守の運転休止の間に通常は検査される。
【０００５】
一般的な非破壊検査技術は、典型的には金属構成部品の渦電流（ＥＣ）探傷検査である。ＥＣプローブは、その先端部近傍に取り付けられた小型の電気コイルを含み、該電気コイルを通して交流が発生し、次いで構成部品中に渦電流を生じる。プローブ先端部は、検査のために構成部品の表面に沿って移動され、電磁場と構成部品間の相互作用を測定するのに用いられる。
【０００６】
材料の均質性を変化させる、該材料中の欠陥又は幾何学的異常は、渦電流を妨害することになる。妨害された渦電流は、プローブコイル中の励磁電流を修正し、修正された電流が、その結果適切に探知され、材料の特定の特性と互いに関係づけられて対応する異常を示す。
【０００７】
例えば、渦電流探傷検査は、典型的な金属構成部品内の残留応力、密度、及び熱処理の程度を測定するために通常用いられる。本検査はまた、材料中の窪み、隆起、又は微小な亀裂といった材料表面又はその近傍の物理的欠陥或いは異常を検出するために通常用いられる。
【０００８】
亀裂は、適切に対処しなければ、応力により広がり、構成部品の耐用年数をかなり短くし、結局は構成部品の破損を招く可能性があるので、亀裂検出は、タービンエンジン構成部品においては特に重要である。
【０００９】
典型的な渦電流プローブの電気コイルは、例えば、直径が約０．５ｍｍの比較的小型であり、材料の非常に小さいきず又は欠陥を検出するために高感度を保証する。これに対応して、この小型のコイルは、検査機器の動作環境に極めて鋭敏である。例えば、プローブは、検査される構成部品すなわち試験品との接触を維持しなければならず、間違った測定値を示すことになるどのような間隙もプローブと試験品間にあってはならない。
【００１０】
コイルの面は、渦電流検査性能を最大にするために、試験品の表面に対してほぼ直角又は垂直になるように配向されるべきである。更に、渦電流信号の完全性を維持し、該信号を遮断するプローブの試験品からの離昇を防止するために、プローブが試験品に沿って摺動するときに、プローブと試験品の間の接触圧力をほぼ一定に維持する必要がある。
【００１１】
渦電流探傷検査は、プローブを手で移動させることにより手動で行うことができるが、正確な検査を保証し、様々な構成部品における多数の特徴部を繰り返し検査するための費用を低減するには、プローブの動きを自動化することが望ましい。自動化された渦電流探傷検査は、通常、試験品用のホルダー及びプローブ用の別のホルダーを含み、プローブは試験品との相対移動をするように取り付けられる。
【００１２】
プローブホルダーは、通常、オペレータが取り付けられたプローブを手動で押して試験品に接して直接摺動移動ができるようにする並進移動キャリッジを含む。しかしながら、典型的な渦電流探傷検査装置は、試験品の外側表面を検査するために特に構成されており、その中のチャネルのどのような内部空洞も光学式ボアスコープを用いて目視検査されるのが一般的である。内部チャネルの小さな又は微小の亀裂は、目視で検出するのが困難であり、試験品の耐用年数をかなり短縮する可能性がある。
【００１３】
例えば、第１段のタービンロータブレードは、その支持するダブテールを通って下側に延びる幾つかの入口チャネルを通じて冷却剤が供給される中空の翼形部を含む。このダブテールは、タービンロータディスクの周囲の支持するダブテールポストにかなりの遠心荷重を伝達する接触面を備える曲がりくねった輪郭を有する対応するローブを含む。ダブテールローブの外側表面は、従来の渦電流探傷検査機器を用いて容易に検査することができるが、ダブテール内の内部チャネルは、比較的小さいので、その表面を効果的に隠して、容易にアクセスできないようにする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
従って、内部チャネルにアクセスすることが制限されていても尚、試験品内のこのような内部チャネルの渦電流探傷検査に正確さと反復性をもたらすことが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
渦電流探傷検査装置は、試験品用ホルダー、渦電流プローブ用ホルダー、及びプローブに作動的に結合する渦電流機器を含む。プローブホルダーは、プローブを第１及び第２の軸に沿って並進移動させるためのキャリッジを含む。プローブホルダーは、プローブを試験品の内部チャネルと整列させるよう選択的に移動させ、該内部チャネルに沿って摺動移動してその渦電流探傷検査を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、好ましくかつ例示的な実施形態により、その更なる目的及び利点と共に添付の図面と関連する以下の詳細な説明においてより具体的に説明される。
【００１７】
図１に示されるのは、１つ又はそれ以上のアクセス可能な内部通路すなわちチャネル１４を有する試験品１２の渦電流探傷検査を実施するために特に構成された渦電流探傷検査装置１０である。試験品は、渦電流探傷検査を適用可能などのような構成及び材料組成を有してもよい。例えば、図示された例示的な試験品は、航空機ガスターボファンエンジンの第１段タービンロータブレードである。
【００１８】
ブレード試験品１２は、運転中に冷却空気を排出するための複数列のフィルム冷却孔を有する中空翼形部を含む。翼形部は、一般的な鋳造法により根元端部に従来型のマルチローブダブテールを備えて一体成形され、更に３つの例示的な内部チャネル１４が、運転中に冷却剤を供給するためにダブテールを貫通して翼形部中に延びている。
【００１９】
上記で指摘したように、例示的なブレード試験品のようなタービンロータ構成部品は、タービンの高温燃焼ガス環境において高温で運転中にかなりの遠心荷重を受けるので、運転中その寿命を大幅に短くする可能性があるいかなる欠陥もないようにすべきである。１つの状況において、タービンブレードは、定期的な保守の運転停止時に運転エンジンから取り外され、残存する有効寿命を短くする可能性がある損傷又は亀裂の有無が検査される。ブレードの外側表面は、例えば、従来の方法での渦電流探傷検査を含む任意の従来技術を用いて検査することができる。
【００２０】
しかしながら、ブレードの内部チャネル１４は、従来の渦電流探傷検査を適用できないため、一般的には、光学式ボアスコープを用いて、ダブテールの底端部の入口において、及び翼形部への経路に沿って内部チャネルの表面を観察する視覚的検査を行う。
【００２１】
図１に示す検査装置１０は、ダブテールを貫通して翼形部中に冷却剤を供給する３つの例示的な内部チャネル１４のうちの１つ又はそれ以上のいずれかについて渦電流探傷検査を行うように特に構成されている。
【００２２】
本装置は、共通の取り付け台又はベッド１８といった、ブレード試験品を空間に静止させて固定して取り付けるための試験品ホルダー１６の形態の手段を含む。渦電流（ＥＣ）プローブ２０は、渦電流探傷検査を実施するために対応する内部チャネル１４の限られたアクセススペースに進入するように特に構成される。それぞれのチャネル内での相対移動において試験品チャネルに面するプローブを片持ち構成で取り付けるために、プローブホルダー２２の形の手段が設けられる。
【００２３】
プローブホルダーは、次に上部及び下部キャリッジ２４、２６に取り付けられ、取り付けられた試験品１２に対して第１及び第２の直交軸Ｘ、Ｙに沿ってプローブ２０を並進移動させるためのベッド１８上に支持される。
【００２４】
図１に示す上部キャリッジ２４は、プローブホルダー２２の下に適切に取り付けられ、第２の軸Ｙに沿って摺動する並行移動を可能にする直線摺動部のような任意の従来の構成であってもよい。同様に、下部キャリッジ２６は、上部キャリッジに垂直又は直交して配置され、かつ好適に固定して接合された２つの離間した直線摺動部の形態とすることができる。
【００２５】
このようにした結果、２つのキャリッジ２４、２６は、ベッド１８上でプローブホルダー２２を支持し、試験品１２に対して一般的な共通のＸＹ平面内のＸ軸及びＹ軸に沿った２次元の並進移動が可能となる。試験品は、３つの例示的なチャネル１４がＥＣプローブ２０とほぼ一直線状になってベッド上に好適な高さの共通のＸＹ平面で整列した状態で、試験品ホルダーにおいて水平に取り付けられるのが好ましい。
【００２６】
協働する割り出しピン２８及び割り出しトラック３０の例示的な形の追加手段が設けられ、第１の軸Ｘに沿ってプローブを正確に割り出し又は並進移動させて、プローブを検査される試験品の特定の内部チャネル１４と整列させる。
【００２７】
図１に示すように、割り出しピン２８は、プローブホルダー２２の前端から縦方向下側に延びており、例えばネジ止めすることができる。これに対応して、割り出しトラック３０は、ピン２８のすぐ下側に取り付けられ、取り付けベッド１８に好適に接合される。トラックは、下部キャリッジ２６に隣接して配置され、対応する試験品チャネル１４と整列するようにピンを導く。
【００２８】
図１に示す例示的な実施形態において、試験品は、渦電流探傷検査を必要とする３つの内部チャネル１４を含み、従って、割り出しトラック３０は、割り出しピン２８を順番に受けるための３つの対応する平行脚部又はスロットを含む。トラックの各脚部は、第２の軸Ｙに沿って対応する配列で試験品ホルダー１６内に取り付けられた内部チャネル１４の配向に対応するように第２の軸Ｙと平行に整列される。割り出しトラックは共通のベッド１８上に好適に設置されるので、割り出しピン２８が対応する脚部に沿って縦方向に移動すると、プローブ２０は対応する内部チャネル１４に整列して並進移動する。
【００２９】
トラック３０の各脚部は、試験品とプローブホルダーとの間の前端で終端し、それぞれの内部チャネルへのプローブの挿入量を制限する。反対側にある脚部の後端は、３つの脚部の片側に好適に延びる共通の横方向脚部又はスロット内でつながっており、取り付けられた試験品から離れて安全な遠隔位置までプローブを後退させて、該プローブと試験品との間に適切な間隙を設ける。
【００３０】
従って、プローブホルダー２２をオペレータが手動で把持して、割り出しトラックの横方向スロットから、渦電流探傷検査を必要とするそれぞれの内部チャネルに対応して整列された所定位置を定める該トラックの各縦方向脚部に順番に割り出しピンを移動させることにより、該プローブホルダを案内することができる。
【００３１】
下部キャリッジ２６は、ホルダー内のプローブをＸ軸に沿って横方向に並進移動させて、Ｙ軸に沿って延びる内部チャネル１４の対応するチャネルと真っ直ぐに整列する、好都合で正確な機構を提供する。これに対応して、上部キャリッジ２４は、チャネルと整列した第２の軸Ｙに沿った対応する試験品チャネル１４の内部にオペレータが手動でプローブを送り込み又は移動させるための好都合で正確な機構を提供する。割り出しピン２８の直径は、割り出しトラック３０の対応する脚部の幅に厳密に適合する寸法にされるので、運転中にピン２８が縦方向の脚部の後端と前端の間を摺動する場合に、プローブ及びそのホルダーが試験品に正確に導かれるようになる。
【００３２】
ＥＣプローブ２０は、適切な電気リード線を通じて任意の従来の構成を有することができる渦電流機器３２と作動的に結合している。取り付けたプローブ２０を対応する試験品チャネル内に並進移動することによって、渦電流探傷検査の間、プローブがチャネルの表面に沿って摺動するので、内側表面の渦電流探傷検査を好都合に、正確に、かつ繰り返し実施することができる。
【００３３】
渦電流探傷検査を実施する前に、通常は作動中の感度及び性能を最大にするためにＥＣプローブ２０自体の較正を行う。図２は、間に延在する取り外し可能な位置合わせピンを用いて、ベッド１８上に一時的に取り付けられた較正ブロック３４の最初の導入を示す。較正ブロック３４は、金属などの試験品の母材を正確に機械加工した試料であり、放電加工（ＥＤＭ）によって正確に形成された微小な切り込みが予形成されている。較正ブロックは、ベッド上で適切な高さに取り付けられ、ＥＣ機器３２の特定のプローブを較正するためにプローブ２０を係合して共に摺動移動する。
【００３４】
ＥＣプローブは、図３の好ましい実施形態において概略的に示されており、平坦なランド部３６を有するほぼ円筒形のシャンクを含む。図１に示すように、プローブホルダー２２は、締まり嵌めでプローブシャンクを受ける直径サイズにされた相補形取り付けボア、すなわちコレット３８を含む。適切な蝶ねじ４０は、シャンクランド部３６に当接して係合するようにプローブホルダーを貫通して延びており、これを手で締め付けて、プローブホルダーから片持ち状にされたプローブを所定の回転位置又は円周方向位置で係止することができる。
【００３５】
ブレード翼形部の対向する略凹型の正圧側面と略凸型の負圧側面とに対応する、ほぼ平坦な対向する壁を有するように対応して構成された内部チャネル１４に入るよう、プローブ自体が特に構成されているので、プローブの回転位置は固定されているのが好ましい。図３に示すように、プローブはまた、シャンクから片持ち状にされ、遠位端にプローブ先端部４４が配置された細長いステム４２を含む。
【００３６】
プローブ先端部は、渦電流探傷検査を実施するためにＥＣ機器に電気リード線により結合される１対の電気コイル４６を含むのが好ましい。この２個のコイルの各々は、極めて小型で約１．５ｍｍの直径を有し、図３に示す較正ブロック３４内に意図的に入れた基準亀裂、或いは図３に同様に示す内部チャネル１４の１つの内部の実際の亀裂のような、微小な亀裂を検出する感度を保証する。
【００３７】
取り付けられたプローブ先端部４４及びコイル４６の特定の構成からみて、シャンクランド部３６は、プローブホルダー２２内に固定的に取り付けられたときにプローブ先端部の所望の配向に対応するように形成される。
【００３８】
図３に概略的に示すように、共通プローブ２０は、プローブホルダー２２内に取り付けられ、最初に、ベッド１８上に一時的に取り付けられた較正ブロック３４を用いて較正される。次に、較正ブロックがベッドから取り外され、試験品１２を試験品ホルダー１６に適切に取り付けて、該試験品の渦電流探傷検査を実施する。次いで、プローブホルダーを２つのキャリッジ２４、２６に沿って単に並進移動させ、プローブ先端部４４を３つの内部チャネル１４のうちの１つと整列させた後、チップとチャネルの内側表面との接触を維持しながら該プローブ先端部４４を第２の軸Ｙに沿って試験品チャネルの内部で摺動させて該試験品の渦電流探傷検査を実施する。
【００３９】
このようにして、試験品チャネルの１つの表面は、プローブステム４２の対応する長さにより可能となるチャネル入口内部の適切な長さ又は深さにわたって渦電流探傷検査を用いて検査することができる。その後、プローブホルダーを上部キャリッジ２４に沿って引き込むことにより、プローブをチャネルから後退させることができる。次いで、プローブホルダーは、第１の軸Ｘに沿って側方に並進移動され、トラック脚部の別の１つに対応する試験品の内部チャネルの第２のチャネルと整列するようにプローブを割り出す。
【００４０】
次に、プローブを上部キャリッジ上で前方に手動で押し進めて、プローブ先端部４４を渦電流探傷検査される次の内部チャネルの下部表面に沿って摺動させることができる。このようにして、３つの例示的な内部チャネル１４の各々は、２つの移動軸Ｘ、Ｙに沿って制限された上部及び下部キャリッジの動きにより制約され、及び割り出しトラック３０の対応する脚部内の割り出しピン２８により割り出されて案内されるプローブ先端部を、対応する内部チャネルの表面に沿って摺動させることにより渦電流探傷検査を用いて正確に検査することができる。
【００４１】
各図面に示す本検査装置１０の具体的な利点は、共通の試験品１２内の複数の内部チャネルの渦電流探傷検査を比較的簡単に迅速に処理し、正確さと反復性を備えており、プローブがチャネルのそれぞれの内部表面に沿って摺動するときの該プローブの望ましくない離昇が無いことである。上述の通り、プローブ２０自体は、プローブホルダー２２内に設けられた相補形コレット３８内に正確に保持されるように特に構成される。
【００４２】
これに対応して、試験品ホルダー１６は、ブレード試験品１２を２つの正反対の上位置又は下位置で取り外し可能に取り付けられるように特に構成され、一連の試験品に対して渦電流探傷検査を行うように複数のブレード試験品を次々と迅速に取り付け及び取り外す能力を備える。
【００４３】
より具体的には、図２に示す試験品ホルダー１６は、空間中に及び固定的に取り付けられたＥＣプローブに対して正確に試験品を取り外し可能に取り付けるための取り外し可能なバークランプ４８を含む。バークランプ４８は、下部スタンド５０に適切に取り付けられた円筒形下部クランプバーを含み、該クランプバーは、ベッド１８に固定的に取り付けられる。バークランプはまた、対応する上部スタンド５２に固定的に取り付けられた円筒形上部クランプバーを含む。
【００４４】
上部スタンドは、２つの縦方向ロッドの各々が上部スタンド上面の座ぐりに取り付けられた圧縮バネを含むことにより、下部スタンド上に弾性的に取り付けられ、上部スタンドを下部スタンド上に接触した状態で付勢させるクランプ力を与えるようにする。２つのロッドの上端部は、２つのバネの最初の圧縮を調整するための調整ナット及び２つの圧締バー４８を通して加えられる対応する締め付け力を含む。
【００４５】
好適なハンドル５４が、該ハンドルの基部端部において下部スタンド底部に枢動可能に取り付けられ、かつ上部スタンド５２にカムピン又はブシュにより適切に取り付けられ、ハンドルを持ち上げると上部スタンドが上昇して圧縮バネを圧縮することになり、クランプバーを分離して、該バー間へのブレード試験品の取り付けが可能になる。
【００４６】
図１に示すように、ブレード試験品１２は、対向するダブテールローブが対応するネック部領域をを備えたダブテールを含む。ハンドル５４を持ち上げることにより、上部スタンド５２及び装着されたクランプバー４８は、下部スタンド５０及び装着されたクランプバー４８の上方に一時的に引き上げられ、ダブテールローブを２つのクランプバーの間に位置付けることができるようになる。その後、ハンドル５４が引き下げられて、対向するクランプバー４８が、試験品をホルダー１６内に固定的に取り付けるのに充分な圧縮力で対応するネック部においてダブテールローブの両側に係合することができるようになる。
【００４７】
上部スタンドの圧縮バネは、ＥＣ検査のために試験品を空間中に静止して保持するのに充分なクランプ力を２つのクランプバーに与える。下部クランプバーは、Ｌ字形状の遠位端部とバネ圧縮支持部を基部端部に有するのが好ましく、これらの間で試験品は横方向にクランプされて割り出しトラックに正確に位置合わせされる。
【００４８】
従って、バークランプ４８は、ハンドル５４を持ち上げることにより容易に開放されるので、ブレード試験品１２は、ダブテール及び内部チャネル１４がプローブホルダー内に取り付けられたプローブ先端部４４に面した状態で、解放クランプ内に載置することができる。次いで、ハンドル５４が下げられ、試験品上にクランプを閉じて、取り付けられたプローブに対して試験品を固定的に取り付ける。このようにして、各内部チャネル１４が、割り出しピン２８及び割り出しトラック３０により制御される、プローブステムと略同一直線上に整列してプローブ先端部４４に面する。
【００４９】
ブレード試験品１２のダブテール部分は、図３の例示的な構成に示されており、ダブテールの基部端部に入口を有し、かつダブテールを通ってスパンにわたり縦方向に翼形部まで延びる３つの内部チャネル１４を含む。プローブは、取り付けられた試験品に対してステムの長さの届く範囲内の各チャネル内部の遠位端においてプローブステム４２及びプローブ先端部４４の正確な整列が可能になるように特に取り付けられる。
【００５０】
各チャネルの例示的な構成は、翼形部の対向する正圧側面及び負圧側面と対応するほぼ平坦な内側表面を含み、該内側表面は、ローブ間の狭いネック部を含む、ダブテールローブの内側を境界付ける。
【００５１】
図３に示す例示的な内部チャネル１４は、第２の並進移動軸Ｙに沿って縦方向に延びる鈍角の検査位置５６を含む。例えば、鈍角は、約１６８度とすることができ、該位置の左側最内部は空間でほぼ水平に配向されており、該位置の右側入口領域は約１２度で上方に傾斜している。
【００５２】
これに対応して、図３に示すプローブ先端部４４は、第２の並進移動軸Ｙに沿って弓形又はほぼ半円筒形で、第１の並進移動軸Ｘに沿って横方向に真っ直ぐであるのが好ましい。弓形のプローブ先端部４４は、内部チャネルの検査位置に摺動的に係合する先端部の弓形表面に向かって下側に面するように配向された２個のコイル４６を含む。
【００５３】
図３に示すように、プローブステム４２は、プローブシャンクと同軸で、かつ上部キャリッジ２４と共に平行に移動するようこれとほぼ平行であるようにプローブホルダー２２内に取り付けられるのが好ましい。次に、上部キャリッジ２４は、楔形ブロックにより浅い傾斜角Ａで下部キャリッジ２６に取り付けられ、プローブの遠位端すなわち先端でプローブの基部端すなわちシャンク端よりも低い高さであることが好ましい。
【００５４】
従って、プローブ及びプローブホルダーが上部キャリッジ２４により第２の軸Ｙに沿って移動すると、プローブステム４２及びその先端部４４は、取り付けられた試験品チャネル１４に対して同じ浅い傾斜角Ａで対応して移動する。
【００５５】
２個のコイル４６がその中でほぼ垂直に取り付けられたプローブ先端部４４の弓形構成は、上部キャリッジ２４の傾斜した取り付けに伴って、水平に取り付けられた試験品チャネル１４の内部で第２の軸Ｙに沿ったプローブ先端部の移動に対応する傾斜した軌道を与える。プローブ先端部及びステム４２を傾斜して配向することにより、２個のコイル４６が鈍角の検査位置５６の接点に対してほぼ直角又は垂直に位置付けられる。タービンブレードの予定された耐用年数期限近くの使用されたタービンブレードにおいてこの領域で微小な亀裂が観察されていることから、ブレード試験品におけるこの接点は特に重要である。プローブ先端部の特定の構成及びその浅い傾斜角により、この特定の鈍角の検査位置５６における渦電流探傷検査感度が最大にされる。
【００５６】
更に、図３に示すプローブ先端部４４は、横方向に並んだ２個のコイル４６を用いて各チャネルの大部分の内側表面に沿って1回のパスで亀裂を同時に探知することができるような拡大幅を有する。
【００５７】
従って、渦電流探傷検査処理は、浅い傾斜角Ａで第２の並進移動軸Ｙに沿って対応するチャネルの内部のプローブ先端部を単に摺動させ、鈍角の検査位置並びに鈍角位置の前後のチャネルの表面と接触摺動して鈍角の検査位置を越えることにより、３つの内部チャネル１４の各側面に対して次々と迅速に実施できる。プローブステム４２の長さは、取り付けるダブテールローブの高い応力領域を有する各内部チャネル１４内に対応する深さで渦電流探傷検査を可能にするように選択される。
【００５８】
３つのチャネルの各々は、上述のようにチャネル間に割り出される同一の渦電流プローブにより検査することができる。次いで、ホルダーハンドル５４は、ブレードを取り外すために持ち上げられ、該ブレードは、次に単に反転させるだけでバークランプに再び取り付けすることができ、ブレード試験品を固定的に再び取り付けするためにハンドルを開放した状態にする。更に、渦電流探傷検査手順は、対向する内部表面に対して３つの内部チャネルの各々で繰り返すことができる。
【００５９】
上記で開示された渦電流探傷検査装置は、一人のオペレータにより試験品ホルダー内に取り付けられたブレード試験品を順番に手動により操作することができる。渦電流探傷検査は、その場合３つの内部チャネルの各々に対して迅速かつ正確に実施することができ、プローブ先端部の正確な動きは割り出しピン及び協働する割り出しトラックにより制御される。片持ち状にされたプローブ先端部は、３つのチャネル中で意図された検査表面だけに摺動接触して正確に導かれ、ブレード試験品又は検査装置自体の意図されない部分中への誤った移動による損傷を与える可能性がない。プローブは、各検査手順の後、横方向の割り出しスロットに沿って取り付けられた試験品から適度に離れて安全に後退され、プローブ先端部に偶発的に損傷を与えることなく試験品の取り替えが可能になる。
【００６０】
本発明の好ましい例示的な実施形態と考えられるものを本明細書で説明してきたが、本発明の他の変更形態は、本明細書の教示から当業者には明らかであろうが、なお、特許請求の範囲に記載された符号は、理解容易のためであってなんら発明の技術的範囲を実施例に限縮するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】例示的な実施形態により試験品と渦電流プローブとの間に相対移動ができるようにこれらに対するホルダーを含む渦電流探傷検査装置。
【図２】電流探傷検査を実施するために装置を較正して試験品を取り付けるための対応するフローチャートと共に示された、図１の線２−２に沿った装置の部分断面立面図。
【図３】図１及び図２に示す装置を較正し、試験品内の内部チャネルの渦電流探傷検査を実施する例示的な方法のフローチャート図。
【符号の説明】
【００６２】
１０  渦電流探傷検査装置
１２  ブレード試験品
１４  ブレード内部チャネル
１６  試験品ホルダー
２０  渦電流プローブ
２２  プローブホルダー
２４  上部キャリッジ
２６  下部キャリッジ
３２  渦電流機器
【図１】
2004264305.tif 000003
【図２】
2004264305.tif 000004
【図３】
2004264305.tif 000005