(57)【要約】【課題】渦電流コイルを使用して検査を行う方法および装置を提供する。【解決手段】１つの実施形態において、該方法はガスタービンのホイールのエンボスメントを検査アセンブリ（１０）を使用して検査する方法とする。検査アセンブリは走査器具および渦電流コイルを含む。該器具は安定性支持材（２２）および支持ベアリング（５６）を含む。該方法は、渦電流コイルが被検査表面の上方にあるように且つ支持ベアリングが前記表面に接するようにアセンブリを位置決めすることと、安定性支持材を支持面に対して当接維持することとを含む。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドル（１８）と、中央支持部（２４）と、底部（２６）とを備える器具（１２）であって、前記中央支持部は前記ハンドルから前記底部に延在し、前記器具は更に安定性支持アセンブリ（２８）と、渦電流コイルに係合するホルダに結合された二重スライドブロック（３０、３２）構成とを備える器具と、
前記ホルダに固定された渦電流コイルとを備える、表面を検査するための検査アセンブリ（１０）。
【請求項２】
前記器具（１２）は更に前記ハンドル（１８）から前記底部（２６）の各端に延在する支持脚部を備える請求項１記載の検査アセンブリ（１０）。
【請求項３】
前記安定性支持アセンブリ（２８）は支持材と、前記支持材に固定されたボールベアリング（４２）とを備える請求項１記載の検査アセンブリ（１０）。
【請求項４】
前記二重スライドブロック（３０、３２）構成は前記ホルダ（４６）を被検査表面に対して軸方向調節する第１ブロックと、前記ホルダ（４６）を被検査表面に対して半径方向調節する第２ブロックとを備える請求項１記載の検査アセンブリ（１０）。
【請求項５】
前記ホルダ（４６）は渦電流コイルに係合するポケット（４８）を備える請求項１記載の検査アセンブリ（１０）。
【請求項６】
前記器具（１２）は更に前記底部（２６）の対向端に支持ボールベアリング（５６）を備え、前記支持ボールベアリングはコイルクリアランスを被検査表面に対して調節するように調節可能とする請求項１記載の検査アセンブリ（１０）。
【請求項７】
前記器具（１２）は更に前記底部（２６）の対向端にガイドボールベアリング（５８）を備える請求項１記載の検査アセンブリ（１０）。
【請求項８】
ハンドル（１８）と、中央支持部（２４）と、底部（２６）とを備える器具（１０）であって、前記中央支持部は前記ハンドルから前記底部に延在し、前記器具は更に安定性支持アセンブリ（２８）と、渦電流コイルに係合するホルダ（４６）に結合された二重スライドブロック構成（３０、３２）とを備え、前記二重スライドブロック構成は前記ホルダ（４６）を被検査表面に対して軸方向調節する第１ブロックを備え、前記二重スライドブロック構成は更に前記ホルダを被検査表面に対して半径方向調節する第２ブロックとを備え、前記ホルダ（４６）は渦電流コイルに係合するポケット（４８）を備える器具（１０）と、
前記ポケット内に固定された渦電流コイルとを備える、表面を検査するための検査アセンブリ（１０）。
【請求項９】
前記器具（１２）は更に前記ハンドル（１８）から前記底部（２６）の各端に延在する支持脚部を備える請求項８記載の検査アセンブリ（１０）。
【請求項１０】
前記安定性支持アセンブリ（２８）は支持材（３８）と、前記支持材内に固定されたボールベアリング（４２）とを備える請求項８記載の検査アセンブリ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概ね検査装置および方法に関し、より具体的には検査を行うための渦電流プローブおよび装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクセス可能な表面の検査のための渦電流プローブは多年使用されてきており、様々な渦電流コイル構成を利用している。それらのコイル構成は１つおよび複数のコイル構成を含む。例えば、複数の渦電流コイルは検査表面を走査するためのアレイに編成可能とされ、走査中に収集されたデータは画像に変換して検討且つ評価することが可能とされる。
【０００３】
アクセスしにくい表面を渦電流プローブで検査するには、一般的に検査表面に隣接する構成要素の少なくとも一部を分解する必要がある。例えば、第１ステージガスタービンホイールのエンボスメントを検査するには、エンボスメントに隣接する構成要素の少なくとも一部を一般的には分解することによって、エンボスメント全長に対するアクセスが得られる。そのように分解することにより、エンボスメントへのアクセスが得られ、エンボスメント全長に亘る正確な走査が容易になる。そのように分解することにより、プローブおよび走査中の表面の視認も容易になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような構成要素を分解しない場合には、プローブの表面からの離昇が可変となり且つプローブが表面に対して動揺することによってノイズ信号が生成される虞がある。その結果、ノイズ信号によって正確な検査結果が得られないことがある。更にまた、そのように分解しないことにはエンボスメント領域への見通しが利かない。しかし、構成要素を分解して検査を行うために、そのような検査には余分の時間と費用が掛かる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様において、検査アセンブリを使用してガスタービンのホイールのエンボスメントを検査する方法が提供される。検査アセンブリは走査器具および渦電流コイルを含む。前記器具は安定性支持材および支持ベアリングを含む。本発明の方法は、渦電流コイルが被検査表面の上方にあるように且つ支持ベアリングが前記表面に接するようにアセンブリを位置決めすることと、安定性支持材を支持面に対して当接維持することとを含む。
【０００６】
別の態様において、表面を検査するための検査アセンブリが提供される。検査アセンブリは、ハンドルを有する器具と、中央支持部と、底部とを含む。中央支持部はハンドルから底部に延在する。前記器具は更に安定性支持アセンブリと、渦電流コイルに係合するホルダに結合された二重スライドブロック構成とを含む。前記アセンブリは更に前記ホルダに固定された渦電流コイルを含む。
【０００７】
更に別の態様において、表面を検査するための検査アセンブリが提供される。前記アセンブリはハンドルを有する器具と、中央支持部と、底部とを含む。前記中央支持部は前記ハンドルから前記底部に延在する。前記器具は更に安定性支持アセンブリと、渦電流コイルに係合するホルダに結合された二重スライドブロック構成とを備える。前記二重スライドブロック構成は前記ホルダを被検査表面に対して軸方向調節する第１ブロックを備える。前記二重スライドブロック構成は更に前記ホルダを被検査表面に対して半径方向調節する第２ブロックとを備える。前記ホルダは渦電流コイルに係合するポケットを備え、前記渦電流コイルは前記ポケット内に固定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、ガスタービン第１ステージホイールのエンボスメントの検査に関して利用可能な渦電流器具およびプローブについて説明する。そのような器具およびプローブは、いずれか格別の第１ステージホイールエンボスメントに関して実施するように限定されるのではなく、該器具の或る構成要素は個別且つ他の器具装置とともに使用可能とされる。したがって、以下の説明は例示的にすぎず、個々の被検査表面によって他に多くの器具およびプローブ構成があり得る。
【０００９】
概して、該器具は一組の離間されたボールベアリング支持材を含み、それによってエンボスメント表面の安定した走査が得られる。該器具はまた、検査表面を視覚的に観察する必要なく渦電流プローブを正確に位置決めするための機械的調整法を与える。したがって、そのような器具により、ロータを分解せずに遠隔のエンボスメント表面を検査することが容易になる。
【００１０】
図１に示すように、アセンブリ１０は、プローブ走査器具１２、可調節プローブ本体ヘッド１４、および本明細書でときにはセンサとも称するフェライトポットコア渦電流（ＥＣ）変換器１６を含む。ポットコア渦電流変換器（磁心材料および銅線コイルを２つの主な構成要素とする）は当業界ではよく知られ、セラミック磁性材料に関しては、例えば、米国ニュージャージー州フェアフィールドのＣｅｒａｍｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから、コイル巻線に関してはワシントン州パスコのＸａｃｔｅｘ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている。ポットコア渦電流変換器を使用することによって、本明細書に記載の検査は２周回走査で実施可能とされる。更に、アセンブリ１０により、第１ステージホイールのエンボスメント表面の検査は、検査中のホイールからロータの動翼を取り外すのみで実施可能となる。したがって、ダブテール検査のために動翼を取り外したときに、余分の分解をすることなくエンボスメント表面の検査を行うことが可能とされる。
【００１１】
器具１２はハンドル１８および本体２０を含む。本体２０は、底部２６に及ぶ脚部２２および中央ブレース２４を含む。安定性支持アセンブリ２８は中央ブレース２４の上部に設けられる。該器具はまた、二重スライドブロック構成をも含み、それによって渦電流プローブを該器具軸に対して心外しすることにより、隣り合うトラック、もしくは表面の走査が可能とされる。
【００１２】
図２に示すように、可調節ヘッド１４は二重スライドブロック構成を含み、それによって器具１２に対する変換器１６の軸方向動作および半径方向動作がともに可能とされる。そのような二重スライドブロック構成は当業界でよく知られており、例えば、ニューヨーク州ボールストンレークのＣＢＭ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎｓから市販されている。より具体的には、ヘッド１４に含む第１ブロック３０によって変換器１６を被検査表面に対して軸方向調節し、第２ブロック３２によって変換器１６を半径方向調節することが可能とされる。開口３４は、プローブブロック３０を以下により詳しく説明するように調節可能とするためにクロスブレース３６に設けられる。
【００１３】
図３に示すように、安定性支持アセンブリ２８は、中央ブレース２４にねじ４０により固定された断面Ｔ字状の支持材３８を有する。ボールベアリング４２は支持材３８に係合して、支持面を転動する。例えば、ベアリング４２は検査作業中にダブテールスロット直下の面域に乗るように位置決めされ、検査作業に安定性を与える。更に、参照コイル、計装コネクタ、およびプローブコイル結線を器具１２の符号４４により総括表示した部位に固定可能とされる。
【００１４】
同じく図３に示すように、可調節ヘッド１４はポットコア渦電流コイルを収容するポケット４８を有するホルダ４６を含む。また、ヘッド１４の軸方向調節を限定する機械的停止材として、リップ５０が設けられる。
【００１５】
図４に示すように、機械的ガイド５２はクロスブレース３６から第１ブロック３０に亘るため、ねじ５４の調節によってよってコイルの位置を半径方向調節することが可能とされる。更に、ガイドボールベアリング５６はリップに当接走行するように設けられ、支持ボールベアリング５８はプローブコイルクリアランスを検査表面に対して調節するために設けられる。
【００１６】
検査アセンブリ１０を使用して、例えば、ガスタービンのホイールのエンボスメント検査を行うため、且つ検査を行うためのアセンブリ１０の位置決めに先立って、アセンブリ１０は変換器１６が器具１２に対して予め選択された配置に着くように調整される。特に、軸方向可調節ブロック３０および半径方向可調節ブロック３２を有する二重スライドブロック構成は、変換器が所望のポジションに向けられるように調節される。調節が済むと、アセンブリ１０は、渦電流コイル、即ち変換器１６が被検査表面の上方にあるように、且つ支持ベアリング５８が被検査表面に接し、同時に安定性支持材２８が支持面に対し当接を維持するように位置決めされる。アセンブリ１０は次いで、支持ベアリング５８が検査中の表面を転動し且つ安定性支持材２８が支持面と接触を維持するように被検査表面で動かされる。
【００１７】
支持材２８と、ベアリング５６および５８との併用により、ヘッド１４の調節と相俟って、走査により惹起されるノイズを実質的に最小限に維持することが助勢される。例えば、第１ステージホイールのエンボスメント検査においては、運動により惹起されるノイズの源が少なくとも２つある。第１のノイズ源は検査表面における走行が十分に円滑でないことに起因する。第２のノイズ源は走査方向に対して横向きのぐらつき動に起因する。アセンブリ１０はそれらのノイズ源からのノイズを極減することを助勢する。
【００１８】
更に、アセンブリ１０に関して、支持ボールベアリング５８は変換器１６から離間される。変換器１６は両支持部２２のほぼ中間とされる。斯様にして、支持部２２の一方が局部表面の不整によって持ち上げられた場合でも、変換器１６における変位は支持部２２における変位の半分とされる。更にまた、変換器１６の局部規準から検査表面までの傾斜度も減少されよう。そのような構成は検査表面に対するセンサ１６の機械的動作の減少を助長し、それによって電気的ノイズの源が減少される。ぐらつき動に関しては、ボールベアリング支持材２８をハンドル１８近傍で使用することによって、ホイール面のダブテール開口直下の表面を走行することにより支持が得られる。
【００１９】
以上に本発明を様々な具体的な実施形態について説明したが、当業者は、変更によって可能とされる実施も請求範囲の理念および保護範囲に属することを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】渦電流エンボスメント検査器具およびプローブアセンブリの斜視図である。
【図２】図１に示す器具の部分斜視図である。
【図３】図２に示す器具の別の部分図である。
【図４】図２に示す器具の更に別の部分図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０  アセンブリ
１２  走査器具
１４  ヘッド
１６  変換器
１８  ハンドル
２０  本体
２２  支持部
２４  中央ブレース
２６  底部
２８  支持アセンブリ
３０  ブロック
３２  第２ブロック
３４  開口
３６  クロスブレース
３８  支持材
４０  ねじ
４２  ベアリング
４４  部位
４６  ホルダ
４８  ポケット
５０  リップ
５２  機械的ガイド
５４  ねじ
５６  ベアリング
５８  ベアリング
【図１】
2007121300.tif 000003
【図２】
2007121300.tif 000004
【図３】
2007121300.tif 000005
【図４】
2007121300.tif 000006