(57)【要約】【課題】ボイラ伝熱管のように曲がり部が存在する長尺管であっても、その曲がり部より先に発生する減肉や割れなどキズの検査が高精度で実現できる検査技術を確立すること。【解決手段】曲がり部５を有する管１の軸芯方向に伝播する水平偏波の横波を入射し、その反射信号を受信する２つ以上の探触子１１を管１の端部付近の同一横断面の外周面上に設け、信号制御部１２により前記水平偏波の信号を制御することによって探触子１１に送るための特定の周波数の励振信号を励振信号発生部１３から発生させる。該信号発生部１３で発生した励振信号を探触子１１の数に応じて分配する励振信号分配部１４と信号制御部１２からの制御によって探触子１１毎に同位相あるいは遅延させた励振信号を送るための励振信号遅延部１５と探触子１１毎に受信した被検管１からの反射信号を信号制御部１２からの制御によって減算処理した後で合成処理する機能を有する受信信号処理部１６とを備えた曲がり部５を有する管１の検査装置である。【選択図】図１
2009168707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲がり部（５）を有する被検管（１）の軸芯方向に伝播する水平偏波の横波を入射し、その反射信号を受信する２つ以上の探触子（１１）を被検管（１）の端部付近の同一横断面の外周面上に設け、
前記水平偏波の信号を制御するための信号制御部（１２）と、
該信号制御部（１２）からの制御によって前記探触子（１１）に送るための特定の周波数の励振信号を発生させる機能を有する励振信号発生部（１３）と、
該励振信号発生部（１３）で発生した励振信号を前記探触子（１１）の数に応じて分配する励振信号分配部（１４）と、
前記信号制御部（１２）からの制御によって前記探触子（１１）毎に同位相あるいは遅延させた励振信号を送るための励振信号遅延部（１５）と、
前記探触子（１１）毎に受信した被検管（１）からの反射信号を信号制御部（１２）からの制御によって減算処理した後で合成処理する機能を有する受信信号処理部（１６）とを備えたことを特徴とする曲がり部（５）を有する管の検査装置。
【請求項２】
信号制御部（１２）は、各探触子（１１）から被検管（１）に入射された水平偏波の横波が曲がり部（５）において伝播する距離（Ｘ）を次式（Ａ）で演算し、
励振信号発生部（１３）に対して前記探触子（１１）毎の伝播距離差の最小値λと水平偏波の横波が被検管（１）を伝播する速度Ｃによって求めた周波数ｆ（Ｃ／λ）の整数倍の励振信号を発生させる機能と、
励振信号遅延部（１５）において励振信号分配部（１４）から送られてくる励振信号に対して同位相あるいは前記探触子（１１）毎の伝播距離差の最小値λと水平偏波の横波が被検管（１）を伝播する速度Ｃによって求めた時間ｔの整数倍の遅延時間を与える機能と、
受信信号処理部（１６）に対して、各探触子（１１）からの受信信号に前記信号遅延部（１５）で遅延させた時間量ｔ（λ／Ｃ）を減算処理した後で全ての探触子（1１）で受信した信号を合成させる機能と
を具備していることを特徴とする請求項１記載の曲がり部（５）を有する管の検査装置。
【数１】
2009168707.tif 000008
ここで、Ｘは各探触子（１１）から被検管（１）に入射された水平偏波の横波が曲がり部（５）において伝播する距離、Ｒは被検管（１）の軸心の曲がり半径、θは被検管（１）の曲がり角度、φは被検管（１）の外径、αは探触子の配置角度とする。
【請求項３】
被検管（１）の外周面上に設けた２つ以上の探触子（１１）は被検管横断面の中心線に対し対称かつ等間隔に設けていることを特徴とする請求項１記載の曲がり部（５）を有する管の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて長尺管の検査を行う装置に係わり、特に曲がり部が存在するボイラなどの熱交換器管に発生した腐食や亀裂などのキズを検査するのに好適な曲がり部を有する管の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガイド波を用いた検査技術の最大の特長は長尺管を一括検査できることである。即ち、直接アクセスできない高所、地中、狭隘部に設置された配管を付帯工事なしで検査できる点であるが、これらの配管には必ず曲がり部が存在することから、曲がり部より先の検査の必要性はボイラ伝熱管のみならず、原子力設備および化学プラントの配管などにおいても重要課題になっていることから大学、鋼管メーカー、プラントメーカーなどで研究されているが有効技術は見出されていないのが現状である。
【０００３】
例えば、特表平１０−５０７５３０、特開平１１−２８１６３０、特開２００３−２７２１２、特開２００３−５７２１３、特開平３−１６２６６７、特開２００４−８５３７０、特開２００４−３４７５４９、特開２００５−１００５、特開２００７−３４６９など多数の技術が公開されているが、いずれも配管の曲がり部より先の検査精度を考慮したものは見当たらない。
【０００４】
特にボイラ等の熱交換器管は、熱交換効率の向上やコンパクト化設計のために曲がり部を有した長尺管で構成されている。そして、外面が高温かつ腐食雰囲気に曝されるため外面に腐食や亀裂などのキズが発生する。また、ボイラの運転停止時には内部を循環していた蒸気が水に変態するため、内面にも腐食や亀裂などのキズが発生し、そのまま放置すると漏洩事故につながることがあるので定期検査が必要不可欠となる。
【０００５】
これらの不具合をできるだけ抑えるために、従来は被検管の外面から超音波を送信し、その反射信号を受信することで長距離を一括検査する装置が公開されている。例えば、特許文献１には、熱交換器管の軸心方向に伝播する水平偏波の横波を屈折角９０度で入射し、その反射信号を受信する一つ以上の探触子を熱交換器管の外周面上に複数設け、励振信号発生器で発生させる励振信号を探触子の数に応じて励振信号分配器で分配して励振信号補償部に送り、該励振信号補償部から探触子毎に補正した励振信号を送り、感度補償試験体からの受信信号を参照して励振信号補償部から探触子に送る励振信号の強度を制御し、さらにはデータベースを参照して受信信号から有用な信号を抽出するために、探触子で受信した被検管からの反射信号を処理する受信信号処理部を設けた管群検査装置が開示されている。
【特許文献１】特表平１０−５０７５３０号公報
【特許文献２】特開平１１−２８１６３０号公報
【特許文献３】特開２００３−２７２１２号公報
【特許文献４】特開２００３−５７２１３号公報
【特許文献５】特開平３−１６２６６７号公報
【特許文献６】特開２００４−８５３７０号公報
【特許文献７】特開２００４−３４７５４９号公報
【特許文献８】特開２００５−１００５号公報
【特許文献９】特開２００７−３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献９に示されている装置では、被検管の同一横断面上の外周線上の複数の位置から同時かつ同位相で入射された水平偏波の横波が長距離を伝播し、その反射信号を被検管の端部付近の同一横断面の外周面上に設けた一つ以上の探触子で受信することで曲げ部を有する長尺管の検査を一度で行おうとしているが、水平偏波の横波の周波数は被検管の形状、長さ、材料、外径、肉厚、検出目標とするキズの種類、サイズなどの諸条件を勘案し決定する必要がある。また、探触子の数が少ないほど、入射信号の強度が弱くなり、それに基づき受信信号も微弱になることから４の整数倍の探触子を適用するのが一般的である。例えば４個の探触子で被検管の同一横断面上の外周線上の位置から同時かつ同位相で入射された水平偏波の横波は曲がり部において相互干渉を起こして通過後の波形に減衰や乱れが生じ、曲がり部以降に発生している腐食や亀裂など、キズの検出性能が低くなる場合がある。
【０００７】
この例を特許文献１に係わる管群検査装置の一部分を示した図５と図６を用いて説明する。被検管１の同一断面上の外周面上に設けた４個の探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄから同位相で入射された屈折角９０度の水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’は曲がり部５に差し掛かるまでは乱れることなく被検管１を伝播するが、曲がり部５では水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’の伝播経路差から相互干渉により減衰と乱れを起こし、曲がり部５より先では送信効率が低下する。そして、送信効率の低下した水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’の一部がキズ６ｃなどで反射し、再び曲がり部５を通過して探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄで受信されるので、受信効率も低下し、探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄで受信されるキズ６ｃなどからの反射信号はさらに微弱化し、乱れた波形になる。
【０００８】
そこで本発明の課題は、ボイラ伝熱管のように曲がり部が存在する長尺管であっても、その曲がり部より先に発生する減肉や割れなどキズの検査が高精度で実現できる検査技術を確立することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の上記課題は次の解決手段で解決される。  
請求項１記載の発明は、曲がり部（５）を有する被検管（１）の軸芯方向に伝播する水平偏波の横波を入射し、その反射信号を受信する２つ以上の探触子（１１）を被検管（１）の端部付近の同一横断面の外周面上に設け、前記水平偏波の信号を制御するための信号制御部（１２）と、該信号制御部（１２）からの制御によって前記探触子（１１）に送るための特定の周波数の励振信号を発生させる機能を有する励振信号発生部（１３）と、該励振信号発生部（１３）で発生した励振信号を前記探触子（１１）の数に応じて分配する励振信号分配部（１４）と、
前記信号制御部（１２）からの制御によって前記探触子（１１）毎に同位相あるいは遅延させた励振信号を送るための励振信号遅延部（１５）と、前記探触子（１１）毎に受信した被検管（１）からの反射信号を信号制御部（１２）からの制御によって減算処理した後で合成処理する機能を有する受信信号処理部（１６）とを備えた曲がり部（５）を有する管（１）の検査装置である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、信号制御部（１２）は、各探触子（１１）から被検管（１）に入射された水平偏波の横波が曲がり部（５）において伝播する距離（Ｘ）を次式（Ａ）で演算し、励振信号発生部（１３）に対して前記探触子（１１）毎の伝播距離差の最小値λと水平偏波の横波が被検管（１）を伝播する速度Ｃによって求めた周波数ｆ（Ｃ／λ）の整数倍の励振信号を発生させる機能と、励振信号遅延部（１５）において励振信号分配部（１４）から送られてくる励振信号に対して同位相あるいは前記探触子（１１）毎の伝播距離差の最小値λと水平偏波の横波が被検管（１）を伝播する速度Ｃによって求めた時間ｔの整数倍の遅延時間を与える機能と、受信信号処理部（１６）に対して、各探触子（１１）からの受信信号に前記信号遅延部（１５）で遅延させた時間量ｔ（λ／Ｃ）を減算処理した後で全ての探触子（１１）で受信した信号を合成させる機能とを具備している請求項１記載の曲がり部（５）を有する管（１）の検査装置である。
【数１】
2009168707.tif 000003
ここで、Ｘは各探触子（１１）から被検管（１）に入射された水平偏波の横波が曲がり部（５）において伝播する距離、Ｒは被検管（１）の軸心の曲がり半径、θは被検管（１）の曲がり角度、φは被検管（１）の外径、αは探触子の配置角度とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、被検管（１）の外周面上に設けた２つ以上の探触子（１１）は被検管横断面の中心線に対し対称かつ等間隔に設けている請求項１記載の曲がり部（５）を有する管（１）の検査装置である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、被検管（１）の同一横断面の外周面上の複数の位置から同位相で入射された水平偏波の横波が長距離を伝播し、その反射信号を被検管（１）の端部付近の同一断面の外周面上に設けた２つ以上の探触子で受信し、合成することで曲がり部（５）までの検査を行った後に被検管（１）の同一横断面上の外周面上の複数の位置から遅延を与えて入射された水平偏波の横波が長距離を伝播し、その反射信号を被検管（１）の端部付近の同一断面の外周面上に設けた２つ以上の探触子（１１）で受信し、この受信信号から前記入射信号に与えた遅延時間を減算し、合成することで曲がり部（５）より先の検査を行うので曲がり部（５）を有する長尺管（１）であっても高精度で検査できる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて被検管（１）の同一横断面の外周面上の複数の位置から被検管（１）に入射される水平偏波の横波に、前記被検管（１）の同一横断面の外周面上の複数の位置から被検管（１）に入射される水平偏波の横波が曲がり部（５）において伝播する最小距離差λと水平偏波の横波が被検管を伝播する速度Ｃから算出した周波数の整数倍の周波数を適用し、前記算出した被検管（１）に入射される水平偏波の横波が曲がり部において伝播する最小距離差λと水平偏波の横波が被検管（１）を伝播する速度Ｃから算出した時間ｔを遅延入射させ、さらに受信信号からは被検管（１）に入射される水平偏波の横波が曲がり部において伝播する最小距離差λと水平偏波の横波が被検管（１）を伝播する速度Ｃから算出した時間ｔを減算したあと合成処理しているので曲がり部（５）より先の検査精度が向上出来る。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、被検管（１）の外周面上に設けた２つ以上の探触子（１１）は被検管横断面の中心線に対し対称かつ等間隔に設けているので、水平偏波の横波（１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’）が曲がり部５を伝播する経路を最小数に限定でき、励振周波数を曲がり部５における伝播距離差から割り出し、適用した相互効果で波形の谷と谷の部分あるいは山と山の部分が重なることを抑制できる。その結果、水平偏波の横波は、曲がり部５においてわずかな相互干渉しか生じないため、２つ以上の探触子（１１）が受信する信号のうち、曲がり部（５）のそれぞれ前後にあるキズ（６ａ，６ｂ）とキズ（６ｃ，６ｃ）からの信号は減衰や乱れが抑制され、高精度でキズ（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃ）が検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態に係わる曲がり部を有する管の検査装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施例に係わる曲がり部を有する管の検査装置の構成を示す図である。図２は図１の曲がり部を有する管の検査装置の探触子から遅延入射させた水平偏波の横波がボイラ熱交換器管を伝播する形態を示す図である。図３は図２の側視図であり、探触子の設置位置を説明する図である。
【００１６】
図１において、熱交換器管１（外径φ５０ｍｍ、肉厚３．８ｍｍ）は全長２０ｍにも及ぶため、管１と管１を突き合わせ溶接部２で継ぎ足し、曲がり部５（熱交換器管１の軸心の曲がり半径Ｒは２５０ｍｍ）を有している。そして、熱交換器管１の両端には管寄せ３ａ、３ｂが隅肉溶接４ａ、４ｂによって取り付けられている。また、熱交換器管１には外径３ｍｍ、深さ２ｍｍのキズ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が存在している。
【００１７】
このような構造の熱交換器管１の一端の同一横断面の外周面上に４個の探触子１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が配置されている。励振信号遅延部１５には４個の探触子１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）が並列に接続されており、信号制御部１２からの制御によって４個の探触子１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を同位相あるいは遅延時間を変えて励振させることができる。また、励振信号遅延部１５には励振信号分配部１４と励振信号発生部１３が、この順で直列に接続され、さらに励振信号発生部１３には信号制御部１２が繋がっており、励振信号発生部１３は信号制御部１２からの制御によって周波数が決定された励振信号を発生し、励振信号分配部１４を介して探触子１１の数に応じて分配し、励振信号遅延部１５に送っている。
【００１８】
受信信号処理部１６には４個の探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが並列に接続され、さらに受信信号処理部１６には信号制御部１２、表示部１７とも繋がっている。  
なお、探触子１１の数は４個に限定するものではなく、多数の探触子１１で熱交換器管１の全周を覆うことが望ましい。従って、その数は探触子１１の幅や熱交換器管１の外径に応じて２の整数倍で増減すればよい。
【００１９】
受信信号処理部１６は信号制御部１２の制御によって探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが受信した反射信号から励振信号遅延部１５で探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを遅延励振させた時間だけ減算した後で合成処理し、その結果を表示部１７に送る。表示部１７は受信信号処理部１６における処理結果を表示するものであり、キズ６の有無、キズ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの位置、キズ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄのサイズといった内容を図形表示する。
【００２０】
次に、前記構成からなる曲がり部５を有する管１の検査装置の動作について図面を参照しながら説明する。  
図４は本実施例の曲がり部５を有する管１の検査装置によって、ボイラの曲がり部５を有する熱交換器管１の検査を行うフローを示しており、該フローには熱交換器管１の曲がり部５までの検査モードと曲がり部５より先の検査モードから構成されている。
【００２１】
先ず、曲がり部５までの検査モードについて説明する。  
ステップＳ１において、励振信号発生部１３において発生させる励振信号の基本となる励振波形と周波数の概要を決める。励振信号の波形としてはサイン波、矩形波、三角波、ランプアップ波、ランプダウン波などのパルス波の中から選択するが、キズ６の評価精度などを重視する場合は狭帯域特性をもつ５〜１０波程度のパルス性サイン波の適用が望まれる。また周波数は熱交換器管１の長さや検出するべきキズ６のサイズに応じて決めればよく、図１に示す様な熱交換器管１に対しては５０ＫＨｚ〜２００ＫＨｚを適用する。
【００２２】
次にステップＳ２において信号制御部１２は探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄから熱交換器管１に入射される水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’が曲がり部５を伝播する距離Ｘを演算する。演算式は
【数２】
2009168707.tif 000004
から求まる値から演算式
【数３】
2009168707.tif 000005
から求まる値を加算あるいは減算して求めるものである。例えば探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの配置角度α（図３参照）が水平線に対して４５度とすれば水平偏波の横波１１ａ’と１１ｂ’が曲がり部５を伝播する距離は等しく、水平偏波の横波１１ｃ’と１１ｄ’が曲がり部５を伝播する距離も等しくなる。そして、熱交換器管１の曲がり角度θ（図２参照）を１８０度、熱交換器管１の軸心の曲がり半径Ｒを２５０ｍｍとすると、水平偏波の横波１１ａ’と１１ｂ’が曲がり部５を伝播する距離Ｘ１は
【数４】
2009168707.tif 000006
であり、また、水平偏波の横波１１ｃ’と１１ｄ’が曲がり部５を伝播する距離Ｘ２は
【数５】
2009168707.tif 000007
と算出する。
【００２３】
次にステップＳ３において、信号制御部１２は水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’が曲がり部５を伝播する距離Ｘ１と水平偏波の横波  １１ｃ’、１１ｄ’が曲がり部５を伝播する距離Ｘ２の差λを１１２ｍｍと算出する。そして、励振周波数ｆは演算式Ｃ／λで求めるものである。  
例えば、水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’が熱交換器管１を伝播する速度Ｃを３２４０ｍ／ｓ、伝播距離差λを１１２ｍｍとして励振信号の周波数ｆを求めれば、励振信号の周波数ｆは３２４０×１０3／１１２＝２９ＫＨｚと算出するが、ステップ１で考えられていた適正周波数の範囲を外れるため計算値の４倍にあたる１１６ＫＨｚの励振信号を発生するように励振信号発生部１３を制御する。  
ここで、探触子１１を８個設置した場合も同様であり、４系統の伝播距離が算出できるので、それらの差の最小近似値λから励振信号の周波数ｆを算出し、適正周波数の範囲（５０ＫＨｚ〜２０ＫＨｚ）に収まるように整数倍し、励振信号発生部１３を制御すればよい。
【００２４】
次にステップＳ４において、励振信号発生部１３は信号制御部１２からの制御によって１１６ＫＨｚ（５波のサイン波）の励振信号を発生して、励振信号分配部１４に送る。
【００２５】
次にステップＳ５において、励振信号分配部１４は励振信号発生部１３から送られてきた１１６ＫＨｚの励振信号を探触子数に応じて分配して、励振信号遅延部１５に送る。
【００２６】
次にステップＳ６において、励振信号遅延部１５は探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに対して同位相の励振信号を送る。
【００２７】
次にステップＳ７において、探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは励振信号遅延部１５からの励振信号を受け、熱交換器管１に同位相の水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’を入射する。入射された水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’は曲がり部５の方向へ伝播し、一部がキズ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、突き合わせ溶接部２、曲がり部５などで反射する。
【００２８】
ここで、水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’は曲がり部５まで同位相で伝播するため相互干渉による減衰や乱れはないが曲がり部５ではわずかな相互干渉によって少量の減衰や乱れを生じるため、それから先では少量の減衰や乱れを生じて伝播する。
【００２９】
ここで、水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’が曲がり部５においてわずかな相互干渉しか生じないのは探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを伝熱管横断面の中心線に対して、対称かつ等間隔に設けていることで曲がり部５を伝播する経路を最小数に限定できたことと励振周波数を曲がり部５における伝播距離差から割り出し、適用した相互効果で波形の谷と谷の部分あるいは山と山の部分が重なることが抑制できるからである。
【００３０】
次にステップＳ８において、探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはキズ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、突き合わせ溶接部２、曲がり部５などで反射した信号を受信し、受信信号処理部１６に送るが、探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが受信する信号のうち曲がり部５までの直管部に存在するキズ６ａ，６ｂからは同位相の信号が反射され、受信されるので減衰や乱れを生じないものの、曲がり部５より先の直管部にあるキズ６ｃ，６ｄからの少量の減衰と乱れが生じた反射波が受信される。
【００３１】
次にステップＳ９において、受信信号処理部１６は探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄで受信した信号を受け、それを合成処理し、表示部１７に送る。
【００３２】
次にステップＳ１０において、表示部１７は受信信号処理部１６からの信号を受け、キズ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄや突き合わせ溶接部２の位置およびサイズを図形表示するものであるが、曲がり部５までの反射信号は減衰や乱れがないためキズ６ａ，６ｂは高精度で検出でき、曲がり部５より先の反射信号は少量の減衰や乱れが生じているためキズ６ｃ，６ｄの検出精度はキズ６ａ，６ｂの検出精度より若干低下する。従って、ステップＳ１〜ステップＳ１０のフローでは曲がり部５までの高精度検査が実現できる。  
次に、曲がり部５より先の検査モードについて説明する。ステップＳ１からステップＳ５までのフローは曲がり部５までの検査モードと同様であるためステップ１１以降について説明する。
【００３３】
ステップＳ１１において、先ず、信号制御部１２は励振信号遅延部１５から探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに送る励振信号の遅延時間ｔを演算する。遅延時間ｔは演算式ｔ＝λ／Ｃで求めるものである。例えば励振信号の周波数ｆを２９ＫＨｚ、水平偏波の横波が熱交換器管１を伝播する速度を３２４０ｍ／ｓとするとｔ＝２９×１０3／３２４０×１０3＝８．９５１×１０-3と演算できる。そして、励振信号遅延部１５に対し、探触子１１ａ、１１ｂの遅延時間は０秒、探触子１１ｃ、１１ｄの遅延時間は８．９５１×１０3秒与えるように制御する。
【００３４】
次にステップＳ１２において、探触子１１ａ、１１ｂは励振信号遅延部１５からの励振信号を受け、熱交換器管１に遅延時間０秒の水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’を入射する。そして、探触子１１ｃ、１１ｄは励振信号遅延部１５からの励振信号を受け、熱交換器管１に遅延時間８．９５１×１０-3秒の水平偏波の横波１１ｃ’、１１ｄ’を入射する。入射された水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’は曲がり部５の方向へ伝播し、一部がキズ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄと突き合わせ溶接部２などで反射する。ここで、水平偏波の横波１１ａ’、１１ｂ’と水平偏波の横波１１ｃ’、１１ｄ’は曲がり部５までは５波長ずれて伝播するため若干減衰するが、曲がり部５の先では同位相になるので減衰は抑制できる。
【００３５】
次にステップＳ１３において、探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはキズ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄと突き合わせ溶接部２と曲がり部５などで反射した信号を受信し、受信信号処理部１６に送るが、探触子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが受信する信号のうち曲がり部５までに存在するキズ６ａ，６ｂからの反射信号は若干減衰しているものの、曲がり部５より先にあるキズ６ｃ，６ｄからの反射信号の減衰は抑制されている。
【００３６】
次にステップＳ１４において、受信信号処理部１６は探触子１１ａ，１１ｂで受信した信号から８．９５１×１０-3秒を減算した後で探触子１１ｃ、１１ｄで受信した信号を合成処理し、表示部１７に送る。
【００３７】
次にステップＳ１５において、表示部１７は受信信号処理部１６からの信号を受け、キズ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄや突き合わせ溶接部２の位置およびサイズを図形表示するものであるが、曲がり部５までに存在するキズ６ａ，６ｂからの反射信号よりも曲がり部５より先に存在しているキズ６ｃ，６ｄからの反射信号が強く受信できるので曲がり部５より先の高精度検査が実現できる。
【００３８】
前記の例では、ボイラの熱交換器管１のキズ検査について説明したが、本発明の曲がり部５を有する管１の検査装置は被検体の材質や形状によって適用が制限されるものではなく途中に曲がり部５が存在する長さ数キロにもおよぶパイプラインなどを数十メートル単位で区切り順次検査する場合でも、広く適用できるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
原子力発電のサポート的運用に移行しつつある火力発電設備は停止時間が長期化し、ボイラの熱交換器管内に発生する孔食の問題が顕在化しつつあるので、本発明は将来に亘り継続的に活用が見込める。また、長尺で曲がり部を有する管の検査が高精度でできるので、特に有利な技術となる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例に係わる曲がり管の検査装置の構成を示す図である。
【図２】図１の曲がり管の検査装置の探触子から遅延入射させた水平偏波の横波がボイラ熱交換器管を伝播する形態を示す図である。
【図３】図２の側視図であり、探触子の設置位置を説明する図である。
【図４】図１の曲がり管の検査装置でボイラの熱交換器管の検査を行うフローを示す図である。
【図５】従来の管群検査装置に関する説明図である。
【図６】図５に示す従来の管群検査装置の側視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  熱交換器管        ２  突き合わせ溶接
３ａ，３ｂ  管寄せ    ４ａ，４ｂ  隅肉溶接
５  曲がり部          ６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）  キズ
１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）  探触子
１１ａ’、１１ｂ’、１１ｃ’、１１ｄ’  水平偏波の横波
１２  信号制御部      １３  励振信号発生部
１４  励振信号分配部  １５  励振信号遅延部
１６  受診信号処理部  １７  表示部
α  探触子の配置角度  θ  熱交換器管の曲がり角度
ｔ  遅延時間          Ｒ  熱交換器管の軸心の曲がり半径
【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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