(57)【要約】【課題】検査の損失、誤った読み取り、トランスデューサの損傷を防止する。【解決手段】管の超音波欠陥検査に使用される超音波トランスデューサを支持するためのデバイス（１０）は、トランスデューサを管に近接して位置決めすべく前記管に隣接して位置付けるように構成されたトランスデューサ位置決め部（１２）と、前記トランスデューサ位置決め部に関連づけられる、前記デバイスが前記管に対して相対移動されると案内面がデバイスのこのような相対移動に対する管内の障害物に係合しかつこれを横断するような案内面（１４）とを備える。
2006526766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の超音波欠陥検査に使用される超音波トランスデューサを支持するためのデバイスであって、
−トランスデューサを管に近接して位置決めすべく前記管に隣接して位置付けるように構成されたトランスデューサ位置決め部と、
−前記トランスデューサ位置決め部に関連づけられ、前記デバイスが前記管に対して相対移動されると、案内面はデバイスのこのような相対移動に対する管内の障害物に係合しかつこれを横断するような案内面とを備えるデバイス。
【請求項２】
前記デバイスが前記管に沿って長さ方向へ相対的に移動されると、前記案内面は前記トランスデューサ位置決め部において前向きに位置決めされる請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
使用中、前記案内面は前記管の長手軸に対して斜めに伸長する請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記案内面は、
（ｉ）前記トランスデューサ位置決め部の一端に、または、
（ｉｉ）前記トランスデューサ位置決め部から遠くへと延びるフランジの部分として画定される請求項１〜３のいずれかに記載のデバイス。
【請求項５】
（ｉ）の場合、前記案内面は前記デバイスの使用中の前端におけるベベル切断として画定される請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
（ｉｉ）の場合、前記フランジは前記デバイスの使用中の前端から、かつ前記管から遠くへと伸長し、前記案内面は前記管に向いた前記フランジの一方の側面上へ画定される請求項４に記載のデバイス。
【請求項７】
前記案内面は平らである請求項１〜６のいずれかに記載のデバイス。
【請求項８】
トランスデューサ位置決め素子が、前記トランスデューサ位置決め部の内部に配置され、使用中、前記トランスデューサはこの素子内へと装着的に位置決めされる請求項１〜７のいずれかに記載のデバイス。
【請求項９】
前記トランスデューサ位置決め素子は前記トランスデューサを側方から包囲しかつ超音波の伝搬に耐性のある材料で製造され、それによって使用中、超音波は前記デバイスの側方へは方向づけられない請求項８に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記トランスデューサ位置決め素子は前記トランスデューサ位置決め部の本体内に位置付けることができる高分子材料のリングから製造されている請求項８または９に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記トランスデューサ位置決め部は、前記管に近接して対面配置されるように使用中は下側になる曲面を含む請求項１〜１０のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１２】
前記曲面は前記管の外面を画定する半径に厳密に一致する半径によって画定される請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
使用中の前記管にの長さ方向にそうか、前記管の周方向にそうか、前記管に向かって、または前記管から離れて、相対的に移動させるべく装置内へ取り付けられるように構成された請求項１〜１２のいずれかに記載のデバイス。
【請求項１４】
前記装置内に複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを取り付けることができる請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
超音波トランスデューサを支持するためのデバイスであって、実質的に添付の図面を参照して本明細書に記述されている通りのデバイス。
【請求項１６】
１つまたは複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して回転式に位置付け、その超音波欠陥検査を可能にするための装置であって、
前記または各デバイスを前記管に近接して維持しながら前記または各デバイスを前記管の外周の少なくとも一部の周りで回転させるための手段を備える装置。
【請求項１７】
前記または各デバイスはキャリッジに取り付けられ、前記キャリッジには前記または各デバイスによる前記管の周りの回転を可能にする回転手段の一部が組み込まれる請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記キャリッジには１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスが取り付けられ、前記キャリッジは、所与のデバイス対が前記管に対して相対移動されると前記対の各デバイス間の距離は実質的に保持されるように構成される請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して位置付け、その超音波欠陥検査を可能にするための装置であって、使用中、所与の対における各デバイス間に本質的に一定の距離を維持するための手段を備える装置。
【請求項２０】
前記１対または複数対のデバイスはキャリッジに取り付けられ、前記キャリッジは請求項１７に記載の回転手段を含む請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記キャリッジは、前記または各デバイスが旋回式に取り付けられる第１の取り付け部分と、前記第１の取り付け部分が旋回式に取り付けられる中間の取り付け部分と、前記中間の取り付け部分がそれを中心として回転されるように蝶番付けされる第２の取り付け部分とを備える請求項１７、１８または２０に記載の装置。
【請求項２２】
１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスは各々、所与の対における各デバイス間に本質的に一定の距離を維持するように前記第１の取り付け部分へ旋回式に取り付けられる請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
前記または各デバイスによる上死点位置から前記管周囲を回る回転は、前記第２の取り付け部分を前記管に対して横方向へ移動させ、これにより前記中間の取り付け部分を前記第２の取り付け部分に対して回転させ、かつ、
−前記第１の取り付け部分を前記中間の取り付け部分より下側に回転させること、
−前記または各デバイスを前記第１の取り付け部分より下側に回転させること、
の何れか、または双方によって実行される請求項２１または２２に記載の装置。
【請求項２４】
前記第１の取り付け部分の反対側の両端には、前記管と前記または各デバイスとの相対動作の間に前記管の外面に沿って乗っていくための案内ローラが供給され、前記または各デバイスは前記第１の取り付け部分上の案内ローラ間に位置決めされている請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第２の取り付け部分が前記管に対して横方向へ移動されると、前記案内ローラは前記管に係合し、前記中間の取り付け部分を前記第２の取り付け部分に対して回転させる請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
各案内ローラはその周囲へと伸長するＶ字形の外周溝を有するＶローラであり、使用中、前記管はこの溝内へ受容される請求項２４または２５に記載の装置。
【請求項２７】
各ローラは、圧延及び前記管外面との横方向の係合を容易にするためにエラストマ材料から製造される請求項２４〜２６のいずれかに記載の装置。
【請求項２８】
前記または各デバイスは、前記デバイスと前記管との相対移動の間に前記デバイスがその後から引きずられる個々の接続アームを介して前記第１の取り付け部分へ旋回式に取り付けられる請求項２１〜２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
前記第１の取り付け部分は、前記デバイスと前記管との相対移動の間に前記第１の取り付け部分がその後から引きずられる個々のカップリング・アーム対を介して前記中間の取り付け部分へ旋回式に取り付けられる請求項２１〜２８のいずれかに記載の装置。
【請求項３０】
前記第２の取り付け部分は、前記第２の取り付け部分をフレームワークに対して横方向へ移動させるための手段を支持するフレームワークに取り付けられる請求項２１〜２９のいずれかに記載の装置。
【請求項３１】
前記第２の取り付け部分は前記横方向移動手段へ結合され、前記横方向移動手段は前記フレームワークへ取り付けられる請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記横方向の移動手段は、前記第２の取り付け部分を前記フレームワークのスライド・マウントに沿って移動させ、これにより前記または各デバイスを横方向に移動させるための作動アームを含む請求項３０または３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記作動アームは前記フレームワーク上に位置決めされる駆動モータによって回転される外向きにねじ切りされたロッドであり、前記ロッドは前記第２の取り付け部分に係合して前記横方向の移動を発生させる請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
前記フレームワークを前記管に対して昇降させて前記または各デバイスをまず前記管に近接して位置付けるための手段をさらに備え、前記昇降手段は、前記フレームワークが支持されて取り付けられる支持基盤構造体に結合されかつこれに作用し、前記昇降手段は、前記昇降手段によって前記基盤構造体がそれに対して昇降されることが可能な装置の支持フレームに取り付けられている請求項３０〜３３のいずれかに記載の装置。
【請求項３５】
前記基盤構造体は、前記装置の支持フレームにおける前記装置の移動を容易にするために前記フレームワークの案内ローラがその内部に支持される１対の対向しかつ横方向へ伸長する案内部材を備える請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記案内ローラ上でのフレームワークの移動は、前記装置の支持フレームに渡って伸長する固定されたロッドに係合するフレームワーク上に取り付けられる駆動モータによって引き起こされる請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記昇降手段は対向する２対のねじジャッキを含み、各対は、前記支持フレームに取り付けられかつ前記装置の支持フレームに渡って伸長する個々のモータ駆動ギヤ・ロッドによって係合されることが可能であり、その回転は各ねじジャッキ対に個々の案内部材を昇降させ、これにより前記基盤構造体の前記装置の支持フレームに対する上下移動が引き起こされる請求項３５または３６に記載の装置。
【請求項３８】
複数のデバイスまたはデバイス対は、使用中に前記管の長手軸と整合するように前記キャリッジ内に長さ方向へ配置される請求項１７〜３７のいずれかに記載の装置。
【請求項３９】
使用中に前記管が前記装置を介して長さ方向へ供給され得るように、かつ前記または各デバイスが結果的に前記管の前縁に近接され、前記管の後縁が前記または各デバイスを通過して移動するまで前記管に近接して維持されるように構成された請求項１６〜３８のいずれかに記載の装置。
【請求項４０】
前記または各超音波トランスデューサ支持デバイスは請求項１〜１５のいずれかにおいて定義されている通りのものである請求項１６〜３９のいずけかに記載の装置。
【請求項４１】
１つまたは複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して位置付けるための装置であって、実質的に添付の図面の図９〜２２を参照して本明細書に記述されている通りの装置。
【請求項４２】
管の部分長さの超音波欠陥検査のための配列であって、
−２つ以上のキャリッジがその内部で支持されかつ移動されることが可能な支持フレームを備え、各キャリッジは、１つまたは複数の超音波トランスデューサを前記管に近接して位置付けるために支持し、
−管の部分長さを前記キャリッジのうちの１つに近接して位置付けるための手段を備える配列。
【請求項４３】
前記管長さを位置付けるための手段は、前記管を前記装置内へ供給するためと、一方で前記管を前記装置内に支持するための管サポートと、各キャリッジと前記支持フレームとの間で動作可能な、所定のキャリッジを前記管サポート内で管に近接して移動させるためのキャリッジ移動手段とを備える請求項４２に記載の配列。
【請求項４４】
前記キャリッジ移動手段は、請求項３６に記載の案内部材と、案内ローラと、フレームワークと、駆動モータと、支持フレームに渡って伸長する固定ロッドとを備える請求項４３に記載の配列。
【請求項４５】
前記２つ以上のキャリッジは前記支持フレーム内で互いに並行して配置され、よって前記キャリッジ移動手段は、個々のキャリッジからの管の近接性を変えるために２つ以上のキャリッジを同時に移動させることができる請求項４３または４４に記載の配列。
【請求項４６】
各キャリッジは請求項１７〜３３のいずれかに記載された通りのものである請求項４２〜４５のいずれかに記載の配列。
【請求項４７】
前記フレームワークは請求項１６〜３７のいずれかに記載の装置を組み込まれたか、構成されたものである請求項３８〜４２のいずれかに記載の配列。
【請求項４８】
前記１つまたは複数の超音波トランスデューサは請求項１〜１５のいずれかに記載の支持デバイス内に位置決めされ、各キャリッジは１つまたは複数のこのようなデバイスをサポートする請求項４２〜４７のいずれかに記載の配列。
【請求項４９】
管の部分長さの超音波欠陥検査のための装置であって、実質的に添付の図面の図１６〜２２を参照して本明細書に記述されている通りの配列。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管の欠陥検出における超音波検査機器の位置付け及び使用を改善するためのデバイスと装置に関する。本発明はとりわけシーム溶接された管に応用されるが、本発明がこれに限定されないことは認識されるべきであり、本発明は管が鋼、合金鋼、他の金属、プラスチック他製であるに関わらず、押出管に用いられてもよい。但しここでは、主としてシーム溶接された鋼製の管によるその使用に関連して本発明を説明する。本明細書における「管」という用語は、シーム溶接、押出、その他製造方法に関わらずチューブ及びパイプ双方を指して使用される。
【背景技術】
【０００２】
管、特に圧力管の欠陥検査は周知である。管が（例えば油送管、ガス配管、化学プラント、他における）比較的高圧の用途で使用される場合、通常は、検査を行わなければ使用中に漏れ、配管の故障、他を引き起こす可能性のある管の欠陥について検査することが不可欠である。このような漏れまたは故障は、安全及び環境双方の見地から破滅的結末に繋がる可能性がある。
【０００３】
特にシーム溶接された管の場合、超音波検査を使用して管の欠陥をチェックすることが知られている。欠陥は溶接部位でない管の壁材に発生する場合もあるが、典型的にはシーム溶接部分またはその周辺で発生する。通常、超音波検査はシーム溶接部分及びその周辺における欠陥を検出するために使用されるが、これは、この部分での欠陥発生及び故障の確率が最も高いためである。欠陥は、管の長手軸に平行して（「縦の欠陥」）、前記軸に垂直に（「横の欠陥」）及びこれらの間の方向へ（「斜めの欠陥」）発生する可能性がある。超音波検査技術は、溶接された管及び溶接されていない管双方におけるこのような欠陥を位置決めしかつ識別することができる。
【０００４】
超音波検査は、典型的には管に近接して位置付けられる超音波プローブを利用し、管はこのプローブを過ぎて移動される。超音波プローブは典型的には、通常はプラスチック製サポートに取り付けられる圧電性結晶を備えかつ電気作動で振動して超音波を供給するトランスデューサを使用する。トランスデューサと管の間には結合媒体（典型的には水）が供給され、典型的には超音波はある角度で管壁へ入り、管壁の外径と内径との間ではね返る。音波は、管の周囲へとはね返っていく（「周方向検査」）可能性も、管を介して長さ方向へ移動していく（「軸方向検査」）可能性もある。何れの場合も超音波は、欠陥（シーム溶接部を含む可能性がある）に係合するとそれによって反射され、はね返ってトランスデューサに受信される。このように、トランスデューサが超音波発生器及び反射される超音波の受信機の双方として作用する場合もあれば、別の受信機が供給される場合もある。
【０００５】
反射される超音波が許容基準のシーム溶接部以外の欠陥に係合する場合、トランスデューサのコントローラは反射されたこの音波を解析して区別化し、欠陥の存在及びロケーションを決定することができる。
【０００６】
管の大量生産に際しては、特に長さの長い管が製造される場合、管の長さを通じた管形成の不正確さまたは場所によって違う冷却に起因して、管内に、特に溶接式の場合は溶接部に近接してたわみ、うねり及び表面の不整がもたらされる可能性がある。また欠陥は、シーム溶接の不整、鋼製造の不整及び管の長さが切断される管の端のバーリングを含み、他の管の処理ステップによっても引き起こされる可能性がある。このような欠陥は、周知の超音波検査機器を妨害する可能性がある。
【０００７】
例えば、周知の超音波トランスデューサは、超音波機器を通って管を供給する間に切断された管の一方の端から差し込まれて位置付けられなければならないが、これは、そうでなければ管の端が使用中のトランスデューサを妨害し、損傷させる可能性があるためである。また、周知のトランスデューサには、管表面上のトランスデューサの相対移動に対する障害物が係合される際に困難があり、やはり検査の損失、誤った読み取り、トランスデューサの損傷の何れか、またはこれらの全てに繋がる可能性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様において、本発明は、管の超音波欠陥検査に使用される超音波トランスデューサを支持するためのデバイスを提供し、前記デバイスは、
−トランスデューサを管に近接して位置決めすべく前記管に隣接して位置付けるように構成されたトランスデューサ位置決め部と、
−前記トランスデューサ位置決め部に関連づけられ、前記デバイスが前記管に対して相対移動されると案内面はデバイスのこのような相対移動に対する管内の障害物に係合しかつこれを横断するような案内面とを備える。
【０００９】
「障害物」という用語は広義に解釈されるべきであり、管の端における、または管に沿った表面のうねり及びかしぎ、管の外面の欠陥及び管外面または管壁他の隆起、湾曲、たわみ他、及びこれ以外にも管表面に渡る超音波トランスデューサの平滑な横断を妨害する可能性のあるものを含む。
【００１０】
さらに、前記デバイスと管との「相対」移動の言及は、前記デバイスが管に沿って、または管の周りを移動可能であること、または管が固定されたデバイスに対して移動され得ること、またはこれらの移動の任意の組合わせを指す。典型的には、使用中、管は前記デバイスの長さ方向へ通過して移動され、かつ典型的には前記デバイスは管の周りを移動される。
【００１１】
効果的には、本発明は、超音波トランスデューサ（または他のプローブ）の管外面への近接配置及びこの近接配置の維持を見込んでいて、これにより、超音波信号の伝搬及び信号受信の有効性を拡大させかつ両者間のカップリングを最大化させる。さらに、その部分のベベル切断のような管の端の初期の障害物上に案内面が乗る可能性があることから、超音波検査は管部分の始まりで開始されて管部分の反対側の端まで真っ直ぐに継続される可能性があり、こうしてこれらの領域に存在する可能性のあるあらゆる欠陥が検査され、よって管の全長が検査される。
【００１２】
典型的には、前記デバイスは超音波トランスデューサを管に近接して位置付けるために使用されるが、前記デバイスは、他のプローブ（例えば、管の厚さプローブ、温度プローブ、他）を管に近接して位置付けるためにも使用されることが可能である。従って、「トランスデューサ位置決め部」という用語は、トランスデューサ以外のものを採用するプローブ他の管に隣接した位置決め及び位置付けを見込んだ部分を包含して広義に解釈されるべきである。
【００１３】
好適には、前記デバイスが管に沿って長さ方向へ相対的に移動されるとき、案内面はトランスデューサ位置決め部へ前向きに位置決めされる。但し（例えば、前記デバイスを管周囲で相対的に回転移動させるために）、案内面はまた、もしくは代替的にトランスデューサ位置決め部の横方向（側方）の両領域の何れか、または双方へ位置決めされる場合もある。また案内面は、例えば前記デバイスが管に沿って後方へ相対的に移動される場合（ある部分を再検査するため）には、トランスデューサ位置決め部において後向きに位置決めされることもある。但し典型的には、案内面は、大部分の管障害物（管両端における障害物を含む）の横断が十分に見込まれる位置であることから、トランスデューサ位置決め部において少なくとも前向きに位置決めされる。
【００１４】
好適には、使用中、案内面は管の長手軸に対して斜めに伸長する。この点で、案内面は平面であることが可能であるが、曲面で画定される可能性もある。
【００１５】
好適には、案内面は、（ｉ）トランスデューサ位置決め部の一端に、または（ｉｉ）トランスデューサ位置決め部から遠くへと延びるフランジの部分として画定される。
【００１６】
好適には、（ｉ）の場合、案内面は前記デバイスの使用中の前端におけるベベル切断として画定される。好適には、（ｉｉ）の場合、フランジは前記デバイスの使用中の前端から、かつ管から遠くへと延び、案内面は管に向いたフランジの一方の側面上へ画定される。好適には、（ｉ）及び（ｉｉ）において案内面は平らである。従って案内面は、トランスデューサ位置決め部の一部上に形成される可能性もあれば、トランスデューサ位置決め部から遠くへ延びるフランジまたは他の素子上に形成される可能性もある。
【００１７】
好適には、トランスデューサ位置決め素子はトランスデューサ位置決め部の内部に配置され、使用中、トランスデューサはこの素子内へと高まって位置決めされる。トランスデューサ位置決め素子は、典型的には、トランスデューサが内部に配置されかつ前記デバイスが管に対してその使用中の位置へ移動されるとトランスデューサが管外面に近接して置かれるように配置される。
【００１８】
好適には、トランスデューサ位置決め素子はトランスデューサを側方から包囲しかつ超音波の伝搬に耐性のある材料で製造され、よって使用中、超音波は前記デバイスの側方へは方向づけられない。この点において、トランスデューサ位置決め素子は好適には、トランスデューサ位置決め部の本体内に位置付けることができる高分子材料（例えばポリウレタン）のリングから製造される。
【００１９】
好適には、トランスデューサ位置決め部は、管に近接して対面配置されるように使用中は下側になる曲面を含む。典型的には、前記曲面は管の外面を画定する半径に厳密に一致する半径によって画定される。これもまた、トランスデューサと管との密なカップリングを可能にする。
【００２０】
典型的には、前記デバイスは、使用中、前記デバイスを管に沿って、かつ／または管の周囲を、かつ／または管に向かって、または管から離れて相対的に移動させるべく装置内へ取り付けられるように構成される。この点で、典型的には、管は（トランスデューサ支持デバイスを通って前進されるように）装置内へと前進される。好適には、使用中、本装置は次に前記デバイスを管に向かって、または管から離れて、または管の周囲を移動させる。但し、後述するように、他の変形も可能である。
【００２１】
好適には、装置内に複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを取り付けることができる。
【００２２】
第２の態様において、本発明は、１つまたは複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して回転式に位置付け、その超音波欠陥検査を可能にする装置を提供し、前記装置は、前記または各デバイスを管に近接して維持しながら前記または各デバイスを管の外周の少なくとも一部の周りで回転させるための手段を備える。
【００２３】
効果的には、前記第２の態様の装置は、管の超音波検査が管の周囲の幾つかの回転位置で実行されることを許容する。さらに本装置は、管の溶接シームがトランスデューサを通る管の移動中にトランスデューサによって追跡されることを許容する（例えば、シームが非線形である場合）。例えば、シーム溶接管の典型的な超音波検査では、１つまたは複数の超音波トランスデューサはまず管の上死点に、またはこれに隣接して位置決めされ、好適にはシーム溶接部も上死点に位置合わせされることが望ましい。しかしながら、管送りの間には、シーム溶接部が間の反りまたはたわみ、もしくはシームの螺旋化に起因して上死点から外れる、または不整合になる場合がある。効果的には、前記第２の態様による装置は、管の超音波検査が、不整合のシーム溶接部に位置合わせされている異なる回転位置で実行されることを許容する。これは、シーム溶接部の追跡を許容して、より効率的な検査手順を供給する。
【００２４】
典型的には、管は本装置内へと前進されるが、本装置が管に沿って前進される場合もある。
【００２５】
好適には、前記または各デバイスはキャリッジに取り付けられ、キャリッジには管を中心とする前記または各デバイスの回転を可能にする回転手段の一部が組み込まれる。キャリッジ内への前記または各デバイスの取り付けは、後述するように、より大きい回転位置制御を供給する。
【００２６】
典型的には、キャリッジには１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスが取り付けられ、好適にはこのキャリッジは、所与のデバイス対が管に対して相対移動されると（例えば長手方向または回転式に）、前記対の各デバイス間の距離は実質的に保持されるように構成される。この点に関しては、デバイスが表面の不整他に係合しても、所与の対における各デバイス間の距離は本質的に一定のままである（但し、対における一方のデバイスが他方のデバイスとの相対で管より上昇または下降することにより距離に微量の差が生じる可能性はある）。キャリッジをこのようにして構成することには、対における両デバイス間の一定の超音波ビーム経路を維持するという優位点があり、よって超音波検査の高い完全性が実現される。
【００２７】
この点に関しては、第３の態様において本発明は、１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して位置付け、その超音波欠陥検査を可能にする装置を提供し、前記装置は、使用中、所与の対における各デバイス間に本質的に一定の距離を維持するための手段を備える。
【００２８】
好適には、前記第３の態様において、前記１対または複数対のデバイスはキャリッジに取り付けられ、かつ好適には、前記キャリッジは第２の態様における回転手段を含む。
【００２９】
好適には、前記第２及び第３の態様の双方において、前記キャリッジは、前記または各デバイス（または前記または各デバイス対）が回転式に取り付けられる第１の取り付け部分と、前記第１の取り付け部分が回転式に取り付けられる中間の取り付け部分と、前記中間の取り付け部分がそれを中心として旋回されるように蝶番付けされる第２の取り付け部分とを備える。前記中間の取り付け部分は省くこともできるが、典型的にはキャリッジに旋回動作の追加的な度合いを供給するために使用される。
【００３０】
好適には、前記または各デバイスによる上死点位置から管周囲を回る回転は、前記第２の取り付け部分を管に対して横方向へ移動させ、これにより前記中間の取り付け部分を前記第２の取り付け部分に対して回転させ、かつ、
−前記第１の取り付け部分を前記中間の取り付け部分より下側に回転させること、
−前記または各デバイスを前記第１の取り付け部分より下側に回転させること、
の何れか、または双方によって実行される。
【００３１】
好適には、前記第１の取り付け部分の反対側の両端には、管と前記または各デバイスとの相対動作の間に管の外面に沿って乗っていくための案内ローラが供給される。但し、前記または各デバイスは前記第１の取り付け部分上の案内ローラ間に位置決めされている。従って、第２の取り付け部分が管に対して横方向へ移動されると、案内ローラは管に係合し、中間の取り付け部分を第２の取り付け部分に対して回転させる。案内ローラはまた、本装置と管との初期高速整合を促進することもできる。
【００３２】
好適には、各案内ローラはその周囲へと伸長するＶ字形の外周溝を有するＶローラであり、使用中、管はこの溝内へ受容される。好適には、各ローラは、圧延及び管外面との横方向の係合を容易にするためにエラストマ材料から製造される。
【００３３】
好適には、前記または各デバイスは、前記デバイスと管との相対移動の間に前記デバイスがその後から引きずられる個々の接続アームを介して第１の取り付け部分へ旋回式に取り付けられる。前記接続アームは、管に沿ったデバイスの相対移動または管の周りの回転の間の個々のデバイスによる旋回動作を許容し、かつ障害物を横断する際の個々のデバイスによる制御された変位を許容する。典型的には、所与のデバイス対の各接続アームはねじカップリングを介して外部のねじピンへ旋回式に取り付けられ、外部のねじピンは、各デバイス対がその同じクロス・バーに対して支持されるようにキャリッジのクロス・バーに取り付けられる。好適には、これらのねじ山は、所与のデバイス対が管に対して相対移動されるにつれて（例えば、縦方向または回転式に）、前記対における各デバイス間の距離が実質的に保持されるように形成される。この配置は、前記対におけるデバイス間に一定の超音波ビーム経路を維持する手段を供給し、よって超音波検査の高い完全性が達成される。
【００３４】
好適には、前記第１の取り付け部分は、前記デバイスと管との相対移動の間に前記第１の取り付け部分がその後から引きずられる個々のカップリング・アーム対を介して中間の取り付け部分へ旋回式に取り付けられる。この場合もやはり、前記カップリング・アーム対は、管に沿った移動または管の周りの回転の間の第１の取り付け部分による回転動作を許容し、かつ障害物を横断する際の複数のデバイスによる制御された変位を許容する。
【００３５】
好適には、前記第２の取り付け部分は、前記第２の取り付け部分をフレームワークに対して横方向へ移動させる（かつこれにより前記または各デバイスを管に対して横方向へ移動させる）ための手段を支持するフレームワークに取り付けられる。好適には、前記第２の取り付け部分は前記横方向の移動手段に結合され、前記横方向の移動手段は前記フレームワークに取り付けられる。前記横方向の移動手段は、前記または各デバイスの管に対する（例えばデバイスを通過する管動作の間にシーム溶接部を追跡するための）相対的な微調整を許容する。典型的には、前記第２の取り付け部分（及び延ては前記または各デバイス）はフレームワークに対して横方向に移動されるが、管は代替として前記または各デバイスに対して横方向に移動される場合もある。
【００３６】
好適には、前記横方向の移動手段は、第２の取り付け部分をフレームワークのスライド・マウントに沿って移動させ、これにより前記または各デバイスを横方向に移動させるための作動アームを含む。好適には、前記作動アームはフレームワーク上に位置決めされる駆動モータによって回転される外向きにねじ切りされたロッドであり、前記ロッドは第２の取り付け部分に係合して前記横方向の移動を発生させる。
【００３７】
好適には、前記第２の態様による装置はさらに、フレームワークを管に対して昇降させて前記または各デバイスをまず（すなわち、本装置に管を供給する前に）管に近接して位置付けるための手段を備える。
【００３８】
好適には、前記昇降手段は、フレームワークが支持されて取り付けられる支持基盤構造体に結合され、かつこれに作用する。前記昇降手段は、前記昇降手段によって前記基盤構造体がそれに対して昇降されることが可能な装置の支持フレームに取り付けられている。好適には、前記基盤構造体は、前記装置の支持フレームにおける装置の移動を容易にするためにフレームワークの案内ローラがその内部に支持される１対の対向しかつ横方向へ伸長する案内部材を備える。
【００３９】
好適には、前記案内ローラ上でのフレームワークの移動は、前記装置の支持フレームに渡って伸長する固定された（例えば外部をねじ切りされた）ロッドに係合するフレームワーク上に取り付けられる駆動モータによって引き起こされる。このような移動は、前記または各デバイスの管に対する比較的粗い横方向の調整を許容する（例えば、予備的に前記装置を検査される管の上に位置決めし、かつ（例えば、オフライン較正、サービス／保全、調整、他のために）前記装置を管から離して移動させる）。
【００４０】
好適には、前記昇降手段は対向する２対のねじジャッキを含み、各対は、支持フレームに取り付けられかつ前記装置の支持フレームに渡って伸長する個々のモータ駆動ギヤ・ロッドによって係合されることが可能であり、その回転は各ねじジャッキ対に個々の案内部材を昇降させ、これにより前記基盤構造体の前記装置の支持フレームに対する上下移動が引き起こされる（これにより、前記または各デバイスを上下させるキャリッジの昇降が引き起こされる）。
【００４１】
好適には、複数のデバイスまたはデバイス対は、使用中に管の長手軸と整合するようにキャリッジ内に長さ方向へ配置される。横方向に並行して配置されるデバイス対の使用は、反対側の両半管の検査を許容し、かつ位置決めされた欠陥の検証及び比較を許容する。幾つかのトランスデューサ支持デバイスの長さ方向への配置は、増加された長さの管が検査されることを可能にし、管全体のより迅速な検査がもたらされる。
【００４２】
好適には、本装置は使用中に、管が本装置を介して長さ方向へ供給され得るように、かつ前記または各デバイスが結果的に管の前縁に近接され、管の後縁が前記または各デバイスを通過して移動するまで管に近接して維持されるように構成される。従って、管の全長は、本発明による装置において超音波検査を受けることが可能である。
【００４３】
典型的には、第２の態様における装置に使用される前記または各超音波トランスデューサ支持デバイスは、本発明の第１の態様において画定されている通りのものである。
【００４４】
第３の態様において、本発明は管の部分長さの超音波欠陥検査のための装置を提供し、本装置は、
−２つ以上のキャリッジが支持されかつ移動されることが可能な支持フレームを備え、各キャリッジは、１つまたは複数の超音波トランスデューサを管に近接して位置付けるために支持し、
−管の部分長さを前記キャリッジのうちの１つに近接して位置付けるための手段を備える。
【００４５】
好適には、１つの管部分が前記キャリッジの１つによって検査されている間、前記または他の各キャリッジは同じ、または異なるサイズまたはタイプの管を検出するために準備（例えば較正）されることが可能であり、または未使用時（即ちオフラインの間）に点検、補修、他を受けることが可能である。
【００４６】
この点に関連して、好適には、前記管長さを位置付けるための手段は、管を本装置内へ供給するためと、一方で管を本装置内に支持するための管サポートと、各キャリッジと支持フレームとの間で動作可能な、所定のキャリッジを管サポート内で管に近接して移動させるためのキャリッジ移動手段とを備える。好適には、前記キャリッジ移動手段はキャリッジを支持フレームに対して移動させ、かつ好適には、本発明の第２の態様の場合のように案内部材と、案内ローラと、フレームワークと、駆動モータと、支持フレームに渡って伸長する固定ロッドとを備える。
【００４７】
或いは前記管長さを位置付けるための手段はフレームワークに対して横方向に移動可能である可能性があり、よってキャリッジの１つに整合されると、（例えば、調整、点検、補修、保全、他のために）前記または他の各キャリッジに自由にアクセスできるようになる。さらなる代替として、支持フレーム及び前進手段の双方が横方向に移動可能である場合もある。
【００４８】
好適には、前記２つ以上のキャリッジは支持フレーム内で互いに並行して配置され、単純な構造配置がもたらされる。この点に関連して、前記キャリッジ移動手段は、個々のキャリッジからの管の近接性を変えるために２つ以上のキャリッジを同時に移動させることができる。
【００４９】
典型的には、前記第３の態様の各キャリッジは第２の態様の場合に画定されたものと同様であり、第３の態様の支持フレームは第２の態様の装置をサポートすることができる。好適には、第３の態様において言及されている１つまたは複数の超音波トランスデューサは第１の態様に関して画定されているような支持デバイス内に位置決めされ、各キャリッジは１つまたは複数のこのようなデバイスをサポートする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下、本発明の範囲に包含される可能性のある他の任意の形態に関わらず、本発明の好適な形態を添付の図面を参照して例示的に説明する。
【００５１】
まず図１乃至５を参照すると、超音波トランスデューサまたは他のプローブを支持するためのデバイスがスキー１０の形式で示されている。前記スキーは、管の外面に一致するように成形される（即ち、その面半径は管外面の半径に厳密に一致する）下側の曲面１４を有するプレート１２の形式のトランスデューサ位置決め部を含む。
【００５２】
プレート１２内には特別に成形されたリセス１６が形成され、超音波トランスデューサまたは他のプローブを支持するための高分子（典型的にはポリウレタン）インサート１８がこの中に取り付けられて受容される。前記インサートはリングの形式であり、よってトランスデューサまたはプローブがその内部に位置付けられるとそれを横方向に完全に包囲する。典型的には、ポリウレタンは超音波の伝播を防止する最適値であることが発見されている７０乃至８０デュロメータの表面抵抗率を有し、よってトランスデューサは音波をスキーから管壁へと下方にしか（横方向にではなく）伝搬させることができない。プレート１２には、トランスデューサ・アセンブリ２４（図４）または厚さプローブ・アセンブリ２６（図５）のボルト２２を固定式に位置決めするための取付け穴２０も供給される。インサート１８の下面は、管外面の湾曲に一致するようにトランスデューサまたは厚さプローブの下面（図示されていない）がそうである可能性のある通りに曲げられる（図３）。
【００５３】
プレート１２からは、使用中は上側へ伸長する、各々が貫通する位置決め穴３０を有する１対の取付けフィンガ２８が取り付けられる（例えば溶接される）。環状のベアリング・アセンブリ３２（図４及び５）は、（後述するように）各スキーが位置付け装置内に取り付けられる場合の軸Ａ（図４及び５）を中心とするスキーの回転を見込んで各穴３０に位置決めされることが可能である。
【００５４】
本発明によれば、スキー１０の使用中の前縁または前端３６にはアンダーカット・ベベル３４の形式の案内面が供給される（または機械加工される）。ベベル３４は、管／スキーの長手方向の相対移動に対する管内の任意の障害物による係合及びトラバーサルを容易にする。図１乃至５において、ベベル３４は平らな面として示されているが、適宜湾曲される場合もある。さらにベベルは、スキーに沿って横方向に（例えば、図３における点線３８により略示されるように）形成される場合もあれば、スキーの使用中の後端に形成される場合すらある（ベベル後部は図示されていない）。
【００５５】
図１乃至５に示すスキーの使用中、通常はばらばらの長さの管が複数のスキー１０を収容する超音波検査装置へと前進され、これを通っていく。管の連続シーム溶接においては、連続的に製造されて前進する管を切断することによってばらばらの長さの管が製造され、その切断プロセスの間に典型的には切断された端でベベルが形成され、また表面の変形も発生する可能性がある。このような管が従来型の超音波検査装置内へと前進される場合、プローブが損傷しないように、かつ突飛な動き、他が発生しないように、プローブを管上に持ち揚げ、挿入される位置でそこからプローブを下降させる必要がある。
【００５６】
しかしながら本発明によれば、管の端は（ベベルの有無に関わらず）典型的にはスキー・ベベル３４に沿ったどこかでプローブに係合し、そのベベルに沿って湾曲した下面１４に至るまで乗って進むことから、滑らかな移行が助長され、トランスデューサが管長さの前縁に接触するようになることが効果的に許容される。従ってこれは、管の全長が検査されることを可能にする。さらに、他の任意の障害物（例えば表面または溶接部の欠陥、不整、ワーピング、たわみ、他）もベベル３４に係合すると横断されることが可能であり、やはり管表面に対するスキーの滑らかな移行が許容される。横方向または側方のベベル３８の準備は、スキー１０による管周囲の回転移動を促進する手助けとなるが、このような回転移動については後述する。
【００５７】
典型的には、スキー１０の前端３６は図２に示すように内向きにテーパ状になっているが、このテーパはスキー重量をその長さに沿って分担させる働きをする。これは、スキーがその横旋回軸（図１２参照）を中心として均衡し、かつ重力の影響下で、そのヒールが前進する管にまず接触する傾向があり、故に、そうでなければ発生してアセンブリを損傷させる可能性があるスキー前縁の管の穴への引っかかりを回避するように自らを回転させることを許容する。
【００５８】
次に、図６乃至８を参照する。但し、類似の参照番号は類似の、または同様の部分を指して使用する。図６乃至８は、より短いプレート１２’を有する代替スキー４０を描いている。この実施形態では、角度のついた延長部４２の形式のフランジがプレート１２’から突き出し、案内面が延長部４２の下面４４の形式で供給されている。図６は、延長部４２がプレート１２’の長手軸に対して（従って、管の長手軸に対しても）３５゜の最適角度であることを示しているが、他の角度も使用されることが可能である。下面４４は図１乃至５におけるスキーのベベル３４と同様に機能し、よって障害物トラバーサルに関するその説明は代替スキー４０にも等しく当てはまる。
【００５９】
代替スキー４０に取付けフィンガ２８は示されていないが、適宜供給されることが可能である。或いは、トランスデューサ・アセンブリまたは他のプローブは取付け穴２０’を介してプレート１２’へ取り付けられることが可能であって、軸Ａを中心にして回転できない場合もあれば、アセンブリまたはプローブ自体が回転可能である場合もある。
【００６０】
次に、図９乃至１５を参照する。但し、類似の参照番号は類似の、または同様の部分を指して使用する。図９乃至１５は、図１乃至５に示す複数のスキー１０を（例えば溶接シームの追跡を可能にするために）管Ｐを中心にして回転式に位置付けるための装置５０を示す。各スキーには、トランスデューサ・アセンブリ２４または厚さプローブ・アセンブリ２６の何れかを配置することができる。
【００６１】
装置５０は、キャリア５２の形式のキャリッジを含む。キャリア５２は、スキー支持シャーシ５４の形式である第１の取り付け部分を含む。各スキーは、個々の接続アーム５６（後に図１２を参照して詳述する）を介してシャーシ５４へ旋回式に取り付けられる。スキー支持シャーシ５４は、接続アーム対５９、６０を介して中間フレーム５８の形式の中間取り付け部分へ旋回式に取り付けられる。中間フレーム５８は、対向するヒンジ対装置６３、６４を介して吊りフレーム６２の形式の第２の取り付け部分へ回転可能式に結合される。
【００６２】
吊りフレームは、（例えばシーム溶接部の偏りに反応するために）スキー位置を微調整すべく装置内で横方向に移動可能である。この点に関連して、吊りフレームの横方向移動はキャリア５２の横方向移動を引き起こし、（後述のように）スキーが管の周りを回転されかつ偏向する溶接部を追跡することを可能にする。
【００６３】
吊りフレーム６２の横方向移動を促進しかつ制御するために、吊りフレームは１対のスライド・カップリング６７、６８を介して前部及び後部支持バー６６、６６’へ滑動可能式に取り付けられる。吊りフレーム６２は、吊りフレーム６２へ結合されかつ駆動モータ６８及びギヤボックス６９によって左右横方向に移動される駆動ロッド６７を介して支持バー６６沿いに左右横方向に移動され（図９）、前記ロッドもまたベアリング７０内に支持される。この点に関連して、典型的には駆動ロッド６７は、駆動モータの作動がギヤボックスをロッドに係合させてこれを移動させ、故に吊りフレームを移動させるように外側をねじ切りされる。
【００６４】
次に図１０及び１１を参照すると、位置トランスデューサ・アセンブリ７２が描かれ、前記位置トランスデューサは吊りフレーム６２の正確なロケーションが決定されかつ制御されることを可能にする。この点に関連して、かつ図１１において最も良く分るように、位置トランスデューサ・アセンブリ７２は後方へ位置決めされかつ接続部７４、７５を介して吊りフレーム６２の後部６２’に隣接して接続される。次に接続部７４は、位置検出チューブ７８内を滑動するロッド７６へ接続される。チューブ７８は接続部８２を介して支持アーム８０へ接続され、かつ吊りフレーム６２及び延てはキャリア５２の正確な横方向の位置付けを検出しかつ制御するために内部へ構築される横方向位置トランスデューサを有する。
【００６５】
再度図９及び１１を参照すると、支持バー６６、６６’はそれらの端で個々の前部及び後部コネクタ８３、８４により長方形のフレームワーク８６へ接続される。フレームワークからは軌道輪９０が上向きに伸長し、個々の４つの支柱８８上へ取り付けられる。軌道輪は、並列運転（図１６乃至１９を参照して後述する）において２つの類似装置５０を支持する基盤構造体のコンポーネントに乗り、かつこれにより支持される。軌道輪は装置５０が前記基盤構造体内を横方向に移動されることを許容し、前記横方向移動はスラスト・ベアリング９１を介して伸長するロッドに作用するモータにより引き起こされる（図１６乃至１８を参照して後述する）。スラスト・ベアリング９１は、柱８８間を伸長するフレーム９２上へ取り付けられる。この横方向移動は本装置と管及び管送り装置との粗い整合を許容し、また装置の較正、点検、他のためにその管から離れる移動を許容する（図２０参照）。
【００６６】
次に図１２を参照すると（但し、図９及び１１にも示すように）、スキー１０は接続アーム５６を介してスキー支持シャーシ５４に関連して回転する。接続アームの一方の端は、内側にねじ切りされたブッシュ９４が内部に締付けられて取り付けられたリング９３を含む。接続アームのこの端は回転し、サポート９８間に取り付けられた外側にねじ切りされかつブラケット１００を介して接続ポスト１０２へ接続されるピン９６にねじ式に係合する。接続ポスト１０２は、図１１に示すようにスキー支持シャーシ５４へ取り付けられる（注意：ポスト１０２は明確さを期して図９では省略されている）。
【００６７】
図１２からも分るように、各ピン９６上のねじ山は、各接続アーム５６のリング９３がその個々のピン上で回転しても並行するスキーは一定の離隔距離に維持され、互いに衝突し合うことがないように互いに平行している。従って、スキーが表面の不整他に係合しても、所与の対における各スキー間の距離は本質的に一定のままである（前記対における一方のスキーの管に対する昇降に伴ってもう一方に対する微量の距離変動は見込まれる）。両スキーをこのように配置することは、超音波検査の高い完全性が達成されるように隣接するスキー間に一定の超音波ビーム経路を維持する、という優位点を有する。
【００６８】
各接続アーム５６の反対端にはリング１０４が装備され、リング１０４内には２つのローラ・ベアリング・アセンブリ１０６が位置付けられる。支持ナット／ボルト装置１０８は、リング１０４及びローラ・ベアリング・アセンブリ１０６を介して伸長し、ピボット・カップリングを供給する。ボルト１０８はスキー支持プレート１１０内に保持され、スキー支持プレート１１０からは横方向に２対のスキー支持アーム１１１、１１２が延びる。ピン１１４はこれらのアームを介して伸長し、各取付けフィンガ２８はアーム１１１または１１２間に位置決めするように配置され、ピン１１４で保持される。さらに、ピン１１４を中心とする（即ち軸Ａを中心とする）スキーの回転を準備するために、各フィンガ２８の位置決め穴３０内にはローラ・ベアリング１１６が位置付けられかつ保持される。
【００６９】
こうして高度の旋回及び回転移動が各スキーへ供給され、これは、管外面へ近接するその正確な位置付けを許容し、さらには使用中の管とスキーとの相対移動の間に障害物を横断する各スキーの能力を強化させる。
【００７０】
再度図９、１１及び１３を参照すると、スキー支持シャーシ５４の反対の両端にはＶ字形に溝のついた１対の案内ローラ１１８が取り付けられ、各案内ローラは下方へ延びる１対のポスト１２０の間に支持される。案内ローラは、キャリアと前進する管との最初の係合と整合及び最後のキャリアからの管の解放の双方を容易にする。さらに、案内ローラは、キャリアと管との相対移動の間にキャリアと管との整合を維持する。さらに、図１４及び１５を参照して後述するように、キャリアが管の周りを回転する間、案内ローラはスキーと合同してキャリアの部分による旋回を容易にする。
【００７１】
図１１及び１３に示すように、キャリアには、その固有の個々のスキー１０’上に取り付けられる単一の後部厚さプローブ・アセンブリ２６も供給される。前記厚さプローブは使用中、平面図においてかつ使用中は管の長手軸に整合するキャリアを介する長手軸Ｌ（図１３参照）に整合して位置付けられる。類似の参照番号は図１２の同様の部分を指して使用されている図１３を特に参照すると、スキー１０’のキャリアへのカップリング装置は他のスキー１０の各々に類似している。但し、接続アーム５６は、スキー１０’を介する軸Ａがキャリアの長手軸Ｌに整合するように、ピン９６に沿って前進されている。さらに、ブラケット１００は、１２４（図１１）でスキー支持シャーシ５４の後縁へボルトで留められる専用の脚１２２へ取り付けられる。このように、厚さプローブ・スキー１０’は案内ローラ１１８の後からトレールする。厚さプローブは、使用中の管の故障に繋がる可能性のある任意の潜在的な弱い、または不整な領域を検出すべく検査手順の一部としてシーム溶接部の厚さを測定するために供給される。言い替えれば、本発明によるキャリア５２はプローブ及び超音波欠陥検査プローブ以外の検査機器をサポートするために使用されることが可能である。
【００７２】
本装置の粗い移動の間にシャーシ５４を管他の進路から移動させるため、または点検、他の間にトランスデューサへアクセスすべくシャーシを傾斜させるために、吊りフレーム６２から補助モータ１２６が伸長し、その反対端でポスト１０２の一方へ付着されるフランジ１２８へ接続されることが可能である。
【００７３】
図に示すように、キャリアは８個の超音波トランスデューサ・プローブを管に近接して位置決めし、典型的には、そのうちの４個はシーム溶接部の片側で長手方向へ整合し、４個はシーム溶接部のもう一方の側で整合する。従って、管沿いの所与の位置において、典型的には１対のトランスデューサがシーム溶接部の何れの側にも位置付けられる。この配置は、かなり長い管（例えば、典型的には前方のプローブ対から後方のプローブ対まで約１メートルの長さがある）の高速検査を許容する。さらにこれは、高速かつ正確な超音波外周検査及び軸方向検査を許容する。
【００７４】
次に図１４及び１５を参照すると、偏向するシーム溶接部ＳＷを追跡するためのキャリア５２による管Ｐの周りの回転が略示されている。図１４は、その通常の（粗い、及び精密なキャリア整合双方の後の）垂直配位にあるキャリア５２を示す。これは、管のシーム溶接部ＳＷが管の上死点に位置決めされる場合に採用されるキャリアの配位である。
【００７５】
次に図１５を参照すると、前進する管内のシーム溶接部は上死点から偏向することがある。これは、幾つかの形で発生する。例えば、偏向はオペレータによる供給エラーまたは装置整合エラーによって引き起こされる可能性がある。或いはシーム溶接部は、管の反りまたはシームの捻れによって位置外れになる場合もある。何れにせよ、本発明によるキャリアは、（図１５に示すように）シーム溶接部を追跡しかつそれを所与の超音波トランスデューサ対の間に保持するために、超音波トランスデューサの支持スキー１０が管の周りを回転することを許容する。この点に関連して、吊りフレーム６２はフレームワーク８６に対して横方向に移動される。案内ローラ１１８、スキー１０及びトランスデューサは管外面と摩擦接触状態にあることから、これらは、管から接続アーム５６及びカップリング・アーム対５９、６０を介して吊りフレーム６２へ伝えられる横方向移動に対して耐性を供給する。従って、吊りフレームによる横方向移動の間、スキーは管外面との接触を保持する。これを許容するために、（図１５に示すように）中間フレーム５８はヒンジ対装置６３、６４を中心として旋回し、キャリッジは低下していることからカップリング・アーム対５９、６０は個々の端部で旋回してキャリアの全長を増大させる。図１５に特には示されていないが、左側のスキーはその個々の接続アーム５６上で上向きに旋回することが可能であり、かつ右側のスキーはその個々の接続アーム５６上で下向きに旋回することが可能であって両スキーが管外面に近接して維持される。
【００７６】
シーム溶接部が上死点から２０゜を超えて位置外れになることはまずあり得ないと思われることから、本装置は管外面を中心とする各スキー対の２０゜までの回転を見込んで設計されているが、必要であればさらに大きい回転用に構成することが可能である。さらに本装置は、シーム溶接部の追跡がオペレータによって視覚的に、または溶接中心線からオフセットされる目標線を辿るセンサによって自動的に制御され得るように設計されている。シーム溶接の中心線が正確に知られている場合、典型的には、この目標線はシーム溶接に関連して事前に付加される。
【００７７】
次に、類似の参照番号は類似の、または同様の部分を指して使用されている図１６乃至２２を参照すると、並行して動作する２つの類似装置５０をサポートする上部構造物１５０が描かれている。このサポート用上部構造体は３つ以上の装置をサポートするように構成することが可能であるが、以下の説明は２つの装置のサポートに関連して行う。サポート用上部構造体は、各装置５０を支持しかつ各装置による管送りステーション１５４（図２０）に関連する昇降を許容するための基盤構造体１５２を含む。
【００７８】
基盤構造体１５２は、各々がチャネルに沿った、及びチャネル内での転がり動作のための１対の軌道輪９０を支持する１対の対向するチャネル１５６を備える。先に述べたように、軌道輪９０は各装置５０が前記装置の一方を管送りステーション１５４に整合させるために横方向に左から右へ（図１６）移動されることを許容し、もう一方の装置は較正、点検、他のためにオフラインに位置決めされる。
【００７９】
装置の横方向移動は、下記のように促進される。駆動モータ１５８（図１７）は、チャネル１５６間を伸長する横ハウジング部材１６０（図１６）へ取り付けられる。駆動モータ及びこれに駆動されるギヤリングはハウジング部材１６０（図１６）から伸長する支持プレート１６２に取り付けられ、駆動ロッド１６４とギヤで係合する。駆動ロッド１６４は、各々が各装置５０へ取り付けられる個々のスラスト・ベアリング９１を介して伸長する左右の装置駆動ロッド１６６、１６７に結合される。従って、駆動ロッド１６４及び延ては反対方向の装置駆動ロッド１６６、１６７の回転はスラスト・ベアリング９１によって伝達され、各装置５０が左右横方向に（即ち、ロッドの回転方向に依存して）移動される。従って、駆動モータ１５８が作動されると２つの装置は同時に移動する。但し、各々は独立して制御されることが可能である。例えば、各々はそれに関連づけられる固有の個々の駆動モータを有することが可能であり、またはより好適には、各駆動モータは基盤構造体１５２の遠隔の反対端に位置決めされることが可能である。遠隔ロケーションは、モータがそれに近接しすぎて存在すると発生する可能性のある超音波トランスデューサへの電気／電子干渉を最小限に抑える。
【００８０】
基盤構造体１５２は、装置１５０を昇降させるために上部構造物１５０に関連して昇降されることが可能である。この点に関連して、上部構造物１５０は４つの直立材１７０を備える。各直立材は、超音波検査施設の床にボルト１７２で止められる。
【００８１】
図１７に示すように、案内フレーム１７４は各直立材１７０から内側へ伸長し、各案内フレームは上下の停止装置１７５、１７６を有する。停止装置は、基盤構造体１５２の上向き及び下向き移動の程度を定める。この点に関連して、各チャネル１５６には緩衝装置１７８が取り付けられ、基盤構造体の行程の上限及び下限で停止装置１７５、１７６に係合する。
【００８２】
基盤構造体１５２を昇降させるために、上部構造物１５０の各側面には、各々がクロス・フレーム部材１８２から下へ延びるために取り付けられる２対のねじジャッキ１８０が供給される。各ねじジャッキはラム１８４を備え、ラム１８４はその下端で基盤構造体の支持部材１８６へ接続され、部材１８６はその両端に隣接するチャネル１５６間を伸長しかつこれらに接続される。言い替えれば、上部構造物の各側面には（即ち、図１６で分るように）、各チャネルの反対の両端を支持しかつこれらを昇降させるための１対のねじジャッキが供給される。
【００８３】
ラム１８４は、各ねじジャッキ１８０内でロッド１８８（図１６）と共に駆動される。ロッド１８８は、対向する各ねじジャッキ対のためのギヤ駆動マウント１９０間を伸長する。さらに、各ラムは、上側へ引き上げられるとねじジャッキの管状の延長ハウジング１９２内へ伸長し、基盤構造体が下降されると、そのハウジングから下側へ伸長する。
【００８４】
次に図１６、１８及び１９を参照すると、ねじジャッキを駆動するための駆動モータ１９４は１対の横ビーム１９６間で懸垂され、各ビーム１９６はクロス・フレーム部材１８２間を伸長しかつこれらに取り付けられる。モータ支持ビーム１９８はビーム１９６から内在し、モータはマウンティング２００を介してこのビームの下面に取り付けられている。駆動モータはカップリング２０４を介してマイタ・ギヤボックス２０２に係合し、各マイタ・ギヤボックスはカップリング２０６、２０７（図１６）を介して個々の駆動ロッド１８８へ結合される。カップリング２０６、２０７はギヤ駆動マウント１９０において個々のねじジャッキの両側に位置決めされ、マイタ・ギヤボックスをねじジャッキに、延ては駆動ロッド１８８に結合する。
【００８５】
こうして１対の駆動ロッドは上部構造物に渡って伸長し、各駆動ロッドはねじジャッキの対向する対の間を伸長する。各駆動ロッドは、図１９においてより明確に示されているように、２つのロケーション２０８、２０９で支持される。この点に関連して、各ロケーションでロッド支持ビーム２１０が横ビーム１９６から内在しかつこれらの間を伸長する。ロッド支持ビーム２１０には１対の支持ベアリング２１１、２１２が取り付けられ、ロッドはこれらを介してかつこれらの内部を伸長し、回転式に支持される。駆動ロッド１８８（図１６）の右端では、駆動ロッドがカップリング２１４を介して個々のねじジャッキのギヤ駆動マウント１９０へ結合される。
【００８６】
従って、モータ１９４の作動はマイタ・ギヤボックス２０２及び延ては駆動ロッド１８８を回転させ、ねじジャッキに支持部材１８６及び延てはチャネル１５６を上昇または下降させる。次にこれは装置５０双方を上昇または下降させ、異なる管径に合わせて装置を粗く調整するために、装置が管送りステーション１５４に位置決めされる管に対して垂直に位置付けられることを可能にする。
【００８７】
次に図２０乃至２１を参照すると、１つの装置（左側の装置）が管送りステーション１５４上へ位置付けられて超音波検査のためにそこに管を受容する準備がされる間、他の装置５０（右側の装置）は個々の較正ステーション２２０上へ位置付けられることが分る。較正ステーション２２０では、右側の装置５０が較正されることが可能であり、検査のために異なる管を受け入れる準備が整う。効果的には、これは、異なるサイズの管間の移行時に停止時間が存在しないことを意味する。さらに、右側の装置は、図示されているそのロケーションで点検、補修、他を受けることが可能であり、やはり停止時間が最小限に抑えられ、またはなくされる。同様に、左側の装置５０が休止中のとき、これはその固有の較正ステーション２２０’上に位置付けられ、今度は右側の装置５０が管送りステーション１５４上に位置付けられる。
【００８８】
また、各較正ステーションは、較正されるべき管を送り込むための固有の管送り機構２２２を保有することも分る。さらに、各較正ステージは、典型的にはその周りに位置付けられる安全ケージ装置２２４を保有する。
【００８９】
図面には２装置による上部構造物が示されているが、前記構造体は追加の装置５０を収容すべく容易に拡大されることが可能である。
【００９０】
このように、幾つかの好適な実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明が他の多くの形態で具現され得ることは認識されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図２の線１−１に沿った、本発明による超音波トランスデューサ支持デバイスの側断面図である。
【図２】図１のデバイスの仕切りのない平面図である。
【図３】図２の線３−３に沿った、図１及び２のデバイスの端部断面図である。
【図４】超音波トランスデューサが上に位置付けられている図１のデバイスの使用中の側面図である。
【図５】上にプローブ（例えば管厚さプローブ）が位置付けられている図４に類似する図である。
【図６】図７の線６−６に沿った、本発明による代替トランスデューサ支持デバイスの側断面図である。
【図７】図６のデバイスの仕切りのない平面図である。
【図８】図７の線８−８に沿った、図６及び７のデバイスの端部断面図である。
【図９】本発明による（例えば図１乃至５の）１つまたは複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して回転式に配置するための装置を示す正面図である。
【図１０】図９の装置内へキャリッジを管に関連して横方向に移動して位置決めするための装置の一部である図９の装置の一部の詳細な正面図である。
【図１１】図９の装置の側面図である。
【図１２】図１１の装置の一部の詳細な平面図である。
【図１３】図９及び１１の装置の平面図である。
【図１４−１５】各々、管Ｐに関する２つの個々の、及び回転式に分離された位置における図９の装置の一部を示す詳細図である。
【図１６】図９乃至１５に示す装置のうちの２つを並行して支持するための装置を示す正面図である。
【図１７】図１６の装置の側面図である。
【図１８】図１６の１８−１８から見た装置の一部の端面図である。
【図１９】図１６の線１９−１９に沿った装置の一部の端部断面図である。
【図２０−２２】本装置の使用モードを示す、図１６及び１７の装置全体の正面、側面及び平面図である。
【図１】
2006526766.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月30日(2005.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
管の超音波欠陥検査に使用される超音波トランスデューサを支持するためのデバイスであって、
−トランスデューサを管に近接して位置決めすべく前記管に隣接して位置付けるように構成されたトランスデューサ位置決め部と、
−前記トランスデューサ位置決め部に関連する移動に対して固定され、前記デバイスが前記管に対して相対移動されると、かかるデバイスの相対移動に対し、管内の障害物に係合しかつこれを横断するように構成された案内面とを備えるデバイス。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１６】
１つまたは複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して回転式に位置付け、その超音波欠陥検査を可能にするための装置であって、
前記または各デバイスが取り付けられるキャリッジと、
前記または各デバイスを管に近接して維持しながら前記または各デバイスを管の外周の少なくとも一部の周りで回転させるための手段とを備え、
前記回転手段は、前記または各デバイスによる管の周りの回転を可能にするために前記キャリッジに部分的に組み込まれる装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスは前記キャリッジに取り付けられ、前記キャリッジは、所与のデバイス対が前記管に対して相対移動されても前記対における各デバイス間の本質的に一定の距離が保持されるように構成される請求項１６に記載の装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
前記各デバイス間の距離は、各デバイスを個々のアームを介して前記キャリッジの一部へ接続することと、前記アームの端に、それを介して外側にねじ切りされたシャンクを受容しかつ前記シャンクの上で、かつ前記シャンクに沿って回転移動するために取り付けられる内側にねじ切りされたスリーブを設けることによって保持され、前記シャンクは前記キャリッジ部分に取り付けられる請求項１７に記載の装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して位置付け、その超音波欠陥検査を可能にするための装置であって、１つの対における各デバイスが旋回式に取り付けられるキャリッジと、使用中、所与の対におけるデバイスによる前記キャリッジに関連する差動回転の間に当該対における各デバイス間に本質的に一定の距離を維持するための手段とを備える装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２０】
前記キャリッジは請求項１６に記載の回転手段を含み、前記距離を保持するための手段は請求項１８に記載の通りである請求項１９に記載の装置。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２２】
請求項１８に従属する場合、前記１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスは各々前記キャリッジ部分を介して前記第１の取り付け部分に取り付けられ、前記または各キャリッジ部分は対応するシャンク部分を取り付けるための個々の部分を備え、前記個々のキャリッジ部分は前記シャンク部分の延長軸を、それが前記個々のトランスデューサ支持デバイスに隣接する管表面に対する接線に平行であるように方向づけ、この配置は前記所与の対におけるデバイス間の本質的に一定の距離の保持に寄与する請求項２１に記載の装置。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第１の態様において、本発明は、管の超音波欠陥検査に使用される超音波トランスデューサを支持するためのデバイスを提供し、前記デバイスは、
−トランスデューサを管に近接して位置決めすべく前記管に隣接して位置付けるように構成されたトランスデューサ位置決め部と、
−前記トランスデューサ位置決め部に関連する移動に対して固定され、前記デバイスが前記管に対して相対移動されると、かかるデバイスの相対移動に対し、管内の障害物に係合しかつこれを横断するように構成された案内面を備える。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第２の態様において、本発明は、１つまたは複数の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して回転式に位置付け、その超音波欠陥検査を可能にする装置を提供し、前記装置は、前記または各デバイスが取り付けられるキャリッジと、前記または各デバイスを管に近接して維持しながら前記または各デバイスを管の外周の少なくとも一部の周りで回転させるための手段とを備え、前記回転手段は、前記または各デバイスによる管の周りの回転を可能にするために前記キャリッジに部分的に組み込まれる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
効果的には、前記第２の態様の装置は、管の超音波検査が管の周囲の幾つかの回転位置で実行されることを許容する。さらに本装置は、管の溶接シームがトランスデューサを通る管の移動中にトランスデューサによって追跡されることを許容する（例えば、シームが非線形である場合）。例えば、シーム溶接管の典型的な超音波検査では、１つまたは複数の超音波トランスデューサはまず管の上死点に、またはこれに隣接して位置決めされ、好適にはシーム溶接部も上死点に位置合わせされることが望ましい。しかしながら、管送りの間には、シーム溶接部が間の反りまたはたわみ、もしくはシームの螺旋化に起因して上死点から外れる、または不整合になる場合がある。効果的には、前記第２の態様による装置は、管の超音波検査が、不整合のシーム溶接部に位置合わせされている異なる回転位置で実行されることを許容する。これは、シーム溶接部の追跡を許容して、より効率的な検査手順を供給する。また、キャリッジ内における装置の取り付けは、後述するように、より大きい回転位置制御を提供する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
この点に関しては、第３の態様において本発明は、１対または複数対の超音波トランスデューサ支持デバイスを管に近接して位置付け、その超音波欠陥検査を可能にする装置を提供し、前記装置は、１つの対における各デバイスが旋回式に取り付けられるキャリッジと、使用中、所与の対におけるデバイスによる前記キャリッジに関連する差動回転の間に当該対における各デバイス間に本質的に一定の距離を維持するための手段とを備える。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
好適には、前記キャリッジは前記第２の態様の回転手段を含む。


【国際調査報告】
2006526766.tif 000025
2006526766.tif 000026
2006526766.tif 000027
2006526766.tif 000028