(57)【要約】【課題】きずや減肉の検出部位を的確に特定でき探傷作業が容易に行え精度のよい探傷波形を得ることができる非破壊検査装置を提供することである。【解決手段】作業員は探傷プローブ１１を手に持ち、検査対象物の表面を摺動走査させる。測定器１２は、検査対象物の表面を摺動走査する探傷プローブ１１の検出信号を測定するとともに、探傷プローブ１１の検出信号に基づいて探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを判定する。そして、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき、測定器１２からの停止指令により、停止装置１３は探傷プローブ１１の摺動走査の動作を停止させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業員により検査対象物の表面を摺動走査する探傷プローブと、前記探傷プローブの検出信号を測定するとともに前記探傷プローブの検出信号に基づいて前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを判定する測定器と、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき前記探傷プローブの摺動走査の動作を停止させる停止装置とを備えたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項２】
前記停止装置は、前記探傷プローブに設けられ、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときに前記検査対象物に電磁力で張り付く電磁石であることを特徴とする請求項１記載の非破壊検査装置。
【請求項３】
前記停止装置は、前記探傷プローブに設けられ、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときに前記検査対象物に吸引力で張り付く吸盤であることを特徴とする請求項１記載の非破壊検査装置。
【請求項４】
前記停止装置は、前記探傷プローブに設けられ、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときに前記検査対象物との間に摩擦力を発生させる摩擦力発生装置であることを特徴とする請求項１記載の非破壊検査装置。
【請求項５】
前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときその旨を作業員に対し体感報知する体感報知装置を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の非破壊検査装置。
【請求項６】
作業員により検査対象物の表面を摺動走査する探傷プローブと、前記探傷プローブの検出信号を測定するとともに前記探傷プローブの検出信号に基づいて前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを判定する測定器と、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときその旨を作業員に対し体感報知する体感報知装置とを備えたことを特徴とする非破壊検査装置。
【請求項７】
前記体感報知装置は、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを作業員の視覚に訴える視覚報知装置であることを特徴とする請求項５または６記載の非破壊検査装置。
【請求項８】
前記体感報知装置は、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを作業員の聴覚に訴える聴覚報知装置であることを特徴とする請求項５または６記載の非破壊検査装置。
【請求項９】
前記体感報知装置は、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを作業員の触覚に訴える触覚報知装置であることを特徴とする請求項５または６記載の非破壊検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の表面を探傷プローブを摺動走査させて検査対象物を非破壊検査する非破壊検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、配管等の検査対象物の非破壊検査は作業員による手作業により行われている。例えば、大径配管の非破壊検査においては、大径配管の表面に形成されている探傷用走査線を頼りに探傷プローブを配管に接触させ、測定器の表示装置に表示された画面上の探傷波形を確認しながら探傷する。そして、検査対象物にきずや減肉部があった場合には、その箇所で詳細な探傷波形を記録し、記録した探傷波形に基づききずや減肉部の定量的及び定性的な評価を行う。
【０００３】
ここで、検査対象物の探傷を自動的に行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、継手溶接部の探傷が板端を含む溶接線方向の全範囲に亘って完全自動的に、しかも高能率・高精度で行え、かつ構成がコンパクトで取扱いが容易であり、大形被検体等の作業能率向上に大きく寄与できる自動超音波探傷装置であり、溶接線方向に沿う板端を検出して板端位置で台車の走行を停止させる停止手段を有している。
【特許文献１】特開平６−１６０３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の手作業による検査対象物の非破壊検査では、探傷プローブを検査対象物の表面上で移動させながら探傷を行い、その操作と同時に測定器の表示装置に表示された画面上の探傷波形も確認することが必要となる。従って、作業員は探傷プローブ側と表示画面側との双方を視認しなければならず、作業員の視線は複数方向となってしまう。そのため、探傷波形の見落としや迅速かつ正確なきずや減肉の位置の同定が困難になることがある。
【０００５】
また、きずや減肉が検出されたことを視認した場合、そのきずや減肉の検出部位の近傍で探傷プローブの位置、探傷プローブの姿勢、接触媒質の量などを微妙に調整しながら最適な探傷波形が記録できるまで、その近傍を探傷することが必要となるので探傷作業に時間がかかる。
【０００６】
一方、特許文献１のものでは、溶接線方向に沿う板端を検出して板端位置で走行を停止させ、台車の停止位置で板端の溶接部を探傷する走査範囲を設定し、自動的に検査対象物の超音波探傷を行うものであり、きずや減肉を検出したとき、そのきずや減肉の検出部位の近傍で詳細に探傷するというものではない。
【０００７】
本発明の目的は、きずや減肉の検出部位を的確に特定でき探傷作業が容易に行え精度のよい探傷波形を得ることができる非破壊検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる非破壊検査装置は、作業員により検査対象物の表面を摺動走査する探傷プローブと、前記探傷プローブの検出信号を測定するとともに前記探傷プローブの検出信号に基づいて前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを判定する測定器と、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき前記探傷プローブの摺動走査の動作を停止させる停止装置とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる非破壊検査装置は、請求項１の発明において、前記停止装置は、前記探傷プローブに設けられ、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときに前記検査対象物に電磁力で張り付く電磁石であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる非破壊検査装置は、請求項１の発明において、前記停止装置は、前記探傷プローブに設けられ、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときに前記検査対象物に吸引力で張り付く吸盤であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる非破壊検査装置は、請求項１の発明において、前記停止装置は、前記探傷プローブに設けられ、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときに前記検査対象物との間に摩擦力を発生させる摩擦力発生装置であることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係わる非破壊検査装置は、請求項１ないし４のいずれか１項の発明において、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときその旨を作業員に対し体感報知する体感報知装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明に係わる非破壊検査装置は、作業員により検査対象物の表面を摺動走査する探傷プローブと、前記探傷プローブの検出信号を測定するとともに前記探傷プローブの検出信号に基づいて前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを判定する測定器と、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときその旨を作業員に対し体感報知する体感報知装置とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明に係わる非破壊検査装置は、請求項５または６の発明において、前記体感報知装置は、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを作業員の視覚に訴える視覚報知装置であることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明に係わる非破壊検査装置は、請求項５または６の発明において、前記体感報知装置は、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを作業員の聴覚に訴える聴覚報知装置であることを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明に係わる非破壊検査装置は、請求項５または６の発明において、前記体感報知装置は、前記探傷プローブが前記検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを作業員の触覚に訴える触覚報知装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、探傷プローブが検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき探傷プローブの摺動走査を停止させたり、または作業員に体感で報知するので、探傷プローブまたは探傷する手が一時的にロックされる。このため、きずや減肉の検出部位の位置を的確に特定できる。従って、きずや減肉の検出部位の見落としやきずや減肉の検出部位の位置を同定する時間が短縮され、探傷作業が容易に行え精度のよい探傷波形を得ることができる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図である。探傷プローブ１１には、探傷プローブ１１の摺動走査の動作を停止させる停止装置１３が設けられている。この停止装置１３は、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき探傷プローブ１１の摺動走査の動作を停止させるものである。
【００１９】
作業員は停止装置１３が設けられた探傷プローブ１１を手に持って検査対象物の表面に接触させる。そして、検査対象物の表面への接触を維持しつつ摺動走査し探傷プローブ１１で探傷波形を検出する。例えば、探傷プローブ１１が超音波探触子である場合には、図２に示すような探傷波形信号が検出され、検出された探傷波形信号は測定器１２に入力され記憶される。
【００２０】
図２に示すように、測定器１２は予め探傷波形信号の閾値Ｌを記憶しており、探傷プローブ１１で検出された探傷波形信号がその閾値Ｌを超えたか否かを判定している。探傷プローブ１１は検査対象物のきずや減肉の検出部位ではレベルが大きな探傷波形信号を検出するので、閾値Ｌはきずや減肉の検出部位であると判定するレベルに設定される。
【００２１】
一方、測定器１２は探傷波形信号が閾値Ｌを超えたときは、停止装置１３に対して探傷プローブ１１の摺動走査の動作を停止させる停止指令信号を出力する。これにより、停止装置１３は探傷プローブ１１の摺動走査の動作を停止させる。すなわち、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときは、探傷波形信号が閾値Ｌを超えるので、測定器１２はこれを検出して停止装置１３に対して探傷プローブ１１の摺動走査の動作を停止させる停止指令信号を出力する。停止装置１３は、測定器１２から停止指令信号を受信すると、作業員が手に持っている探傷プローブ１１の検査対象物の表面での摺動走査の動作を阻止するように動作する。
【００２２】
図１では停止装置１３として電磁石を用いた場合を示しており、探傷波形信号が閾値Ｌを超えたときは、測定器１２は電磁石のコイルを励磁して検査対象物に電磁力で張り付かせる。これにより、探傷プローブ１１を手に持って探傷走査を行っていた作業員の探傷走査が阻止されるので、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを認識できる。そして、きずや減肉の検出部位が認識できた後にそのきずや減肉の検出部位の同定作業を行うことになるが、その同定作業の際は停止装置１３の動作を解除しておく。これにより、作業員はそのきずや減肉の検出部位で探傷プローブ１１による同定作業が容易に行え、正確なきずや減肉の位置の同定が行える。
【００２３】
図１では停止装置１３である電磁石を探傷プローブ１１の外部に取り付けた場合を示したが探傷プローブ１１の内部に組み込むようにしてもよい。また、複数個の電磁石を用いてもよい。
【００２４】
第１の実施の形態によれば、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき探傷プローブ１１の摺動走査を停止させるので、探傷プローブ１１の探傷走査の動作が一時的に停止する。このため、きずや減肉の検出部位の位置を的確に特定でき、きずや減肉の検出部位の見落としやきずや減肉の検出部位の位置を同定する時間が短縮される。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、停止装置１３としての電磁石に代えて、検査対象物に吸引力で張り付く吸盤１４としたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００２６】
図３に示すように、探傷プローブ１１には、探傷プローブ１１が検査対象物の表面に接触する側に停止装置１３としての吸盤１４が設けられ、また、測定器１２からの停止装置１３の停止指令信号により吸盤１４内部の空気を真空引きする吸引ポンプ１５が設けられている。
【００２７】
検査対象物の探傷作業を行う際には、作業員は探傷プローブ１１を手に持って、探傷プローブ１１を検査対象物の表面に接触させながら摺動走査させる。この状態では吸引ポンプ１５は駆動していないので、吸盤１４には吸引力は発生しない。従って、探傷プローブ１１は作業員の探傷走査の動作に従って移動し、探傷プローブ１１は検査対象物の探傷波形を順次検出し、測定器１２にその探傷波形の検出信号を出力する。測定器１２は、探傷プローブ１１で検出された探傷波形信号を順次入力し記憶する。
【００２８】
そして、計測装置１３は探傷プローブ１１で検出された探傷波形信号が閾値Ｌを超えたときは、吸引ポンプ１５を駆動して吸盤１４の内部の空気を真空引きする。これにより、吸盤１４が吸引力で検査対象物に張り付き、探傷プローブ１１を手に持って探傷走査を行っていた作業員の探傷走査が阻止される。これにより、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを認識できる。
【００２９】
きずや減肉の検出部位が認識できた後に停止装置１３の動作を解除し、そのきずや減肉の検出部位の同定作業を行う。これにより、作業員はそのきずや減肉の検出部位で探傷プローブ１１による同定作業が容易に行え、正確なきずや減肉の位置の同定が行える。
【００３０】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な効果が得られる。また、電磁石の電磁力ではなく、吸盤の吸引力で探傷プローブ１１の摺動走査を停止させるので、検査対象物が強磁性体でない場合にも適用できる。
【００３１】
（第３の実施の形態）
図４は本発明の第３の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図である。この第３の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、停止装置１３としての電磁石に代えて、検査対象物との間に摩擦力を発生させる摩擦力発生装置１６としたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３２】
図４に示すように、探傷プローブ１１には、探傷プローブ１１が検査対象物の表面に接触する側に停止装置１３としての摩擦力発生装置１６が設けられている。摩擦力発生装置１６は摩擦部材１７を内蔵し、測定器１２からの停止装置１３の停止指令信号により摩擦部材１７を検査対象物の表面に突出させて摩擦力を発生させる。
【００３３】
検査対象物の探傷作業を行う際には、作業員は探傷プローブ１１を手に持って、探傷プローブ１１を検査対象物の表面に接触させながら摺動走査させる。これにより、探傷プローブ１１は検査対象物の探傷波形を検出し、測定器１２にその探傷波形の検出信号を出力する。
【００３４】
そして、測定器１２は、探傷プローブ１１で検出された探傷波形信号が閾値Ｌを超えたときは、摩擦力発生装置１６を駆動し摩擦部材１７を突出させる。これにより、摩擦部材１７が検査対象物の表面と接触して摩擦力を発生させるので、探傷プローブ１１を手に持って探傷走査を行っていた作業員の探傷走査が阻止される。これにより、作業員は探傷プローブが検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを認識できる。
【００３５】
きずや減肉の検出部位が認識できた後には停止装置１３の動作を解除し、そのきずや減肉の検出部位の同定作業を行う。これにより、作業員はそのきずや減肉の検出部位で探傷プローブ１１による同定作業が容易に行え、正確なきずや減肉の位置の同定が行える。
【００３６】
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な効果が得られる。また、電磁石の電磁力ではなく、摩擦力発生装置１６の摩擦部材１７と検査対象物との摩擦力で探傷プローブ１１の摺動走査を停止させるので、検査対象物が強磁性体でない場合にも適用できる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
図５は本発明の第４の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図である。この第４の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、停止装置１３に加え、作業員に対し体感報知する体感報知装置１８を設けたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３８】
体感報知装置１８は、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき、計測器１３から体感出力指令信号により動作し、作業員に探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを体感報知するものである。人間の体感には、視覚、聴覚、触覚、嗅覚、味覚があるが、第４の実施の形態では、視覚により感知させる視覚報知装置、聴覚により感知させる聴覚報知装置、触覚により感知させる触覚報知装置を用いる。
【００３９】
視覚報知装置としては、例えばヘッドマウントディスプレイやＬＥＤ等を用意し、ヘッドマウントディスプレイ上に探傷波形を表示したり、ヘッドマウントディスプレイやヘルメットにＬＥＤを設け、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときにＬＥＤを点灯させたりして作業員の視覚に訴える。
【００４０】
聴覚報知装置としては、例えばイヤホンや骨伝導装置を用意し、これらを身体に装着し、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときにイヤホンや骨伝導装置から音情報を出力して作業員の聴覚に訴える。
【００４１】
また、触覚報知装置としては、例えば電圧発生装置やベルト締付装置を用意し、これらを身体に装着し、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときに電圧発生装置から作業員に筋電位を与えたり、ベルト締付装置により機械的に筋肉を締め付けたりして作業員の触覚に訴える。
【００４２】
以上の説明では、第１の実施の形態に対し、体感報知装置１８を追加して設けた場合について説明したが、第２の実施の形態や第３の実施の形態に対して、体感報知装置１８を追加して設けるようにしてもよい。また、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態の停止装置１３を省略し、体感報知装置１８だけを設けるようにしてもよい。
【００４３】
図６は、作業員による探傷作業現場の斜視図である。図６では、体感報知装置１８として、視覚報知装置（ヘッドマウントディスプレイ）１９と聴覚報知装置（イヤホン）２０とを装着し、小型化された測定器１２を作業服のポケットに入れて携帯して、検査対象物２１である大型配管の探傷作業を行う場合を示している。また、探傷プローブ１１には停止装置１３が設けられている場合を示している。
【００４４】
検査対象物２１の表面には探傷用の基準線２２が設けられており、この基準線２２に沿って探傷プローブ１１を摺動走査して探傷波形を検出する。探傷プローブ１１で検出された探傷波形は、測定器１２に入力され記憶されるとともに、視覚報知装置１９に表示出力される。作業員は検査対象物２１の基準線２２の位置及び視覚報知装置１９に表示された探傷波形２３を見ながら探傷プローブ１１を摺動走査することになる。
【００４５】
そして、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したときには、停止装置１３が動作するだけでなく体感報知装置１８も動作する。すなわち、探傷波形２３が急峻に立ち上がるので、視覚報知装置１９により探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを容易に識別できる。また、聴覚報知装置２０には音情報が出力されるので、それによっても探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを容易に識別できる。これにより、探傷波形の見落としを軽減でき、またきずや減肉の位置の同定を容易に行える。
【００４６】
小型化された測定器１２は、例えば、パルサーレシーバーなどを小型化して作業員のポケットに入るサイズまで装置をコンパクトにする。これにより、探傷プローブ１１と測定器１２との間の配線引き回しを少なくできる。なお、既存の測定器１２を用いる場合は、測定器１２を作業現場の平らな部分に設置することになるが、その場合であっても体感報知装置１８により、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したことを作業員に報知するので、作業員の視線は測定器１２の表示画面側に向ける必要はなく、探傷プローブ１１側の方向だけでよいので、探傷波形の見落としを防止できる。
【００４７】
第４の実施の形態によれば、探傷プローブ１１が検査対象物のきずや減肉の検出部位に位置したとき、その旨を作業員に体感で報知するので、探傷する作業員の手が一時的にロックされる。このため、きずや減肉の検出部位の位置を的確に特定でき、きずや減肉の検出部位の見落としやきずや減肉の検出部位の位置を同定する時間が短縮される。
【００４８】
また、体感報知装置として、視覚報知装置（ヘッドマウントディスプレイ）だけでなく、聴覚報知装置や触覚報知装置を併用することで、きずや減肉の部位の検出を見落とすことを軽減できる。また、骨伝導の聴覚報知装置の場合は、ヘッドホンでは音が聞こえない環境でも確実に報知できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図。
【図２】探傷プローブで検出された探傷波形の検出信号の一例を示す探傷波形図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係わる非破壊検査装置の構成図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係わる非破壊検査装置を用いた作業員による探傷作業現場の斜視図。
【符号の説明】
【００５０】
１１…探傷プローブ、１２…測定器、１３…停止装置、１４…吸盤、１５…吸引ポンプ、１６…摩擦力発生装置、１７…摩擦部材、１８…体感報知装置、１９…視覚報知装置、２０…聴覚報知装置、２１…検査対象物、２２…基準線、２３…探傷波形
【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】
2007240386.tif 000007
【図６】
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