[发明专利]超声波探头以及利用其的被检配管厚度测定方法

说明书

当通过排列有平板状的振子的超声波探头，在配管的内部向配管的内侧表面发射波束时，由于振子为平板形状，从管状的管壁反射的信号不只是径直返回至振子，还在反射波中产生散射、干涉。本申请发明的超声波振子弯曲成与配管内形状匹配，因此从振子发出的超声波垂直照射于管壁，而且其反射回波信号也从照射的管壁垂直反射而返回，因此与针对管壁从配置在斜角位置的平板状振子发出的超声波以及反射波的情况相比，少产生散射、干涉，通过选择与管的厚度对应的波长的超声波而能够获得更清晰的数据。

技术领域

本发明涉及超声波探头以及通过该超声波探头检查被检配管厚度的方法。

背景技术

以往，作为无损检查之一，公知的是超声波探伤。超声波探伤是指通过向试验体内部入射超声波并检查其超声波的反射波或者透射波，检查试验体内部的瑕疵、配管的厚度等。

各种锅炉通常在流通高温高压流体的严酷环境中使用，因此可能会受损伤，需要定期检查使用于锅炉的管体的破损、裂纹、裂缝、管厚度减小。在将锅炉管切割而从切割处插入检查器具来检查管体的破损、裂纹、裂缝、管厚度减少等的方法中，为了将锅炉管切割并在检查之后修复为原始形态，会花费大量时间以及费用，因此不优选。另外，根据锅炉管，存在配管堵塞，或者成为检查对象的被检配管难以从外部靠近的情况。

因此，公开有从安装于主要配管的开口部向管内插入检查用装置，通过插入的装置在管内检查管体的破损、裂纹、裂缝、管厚度减少等的探伤装置以及利用其进行检查的方法，另外，作为探伤装置，一般公开有使用超声波探头的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-83608

专利文献2：日本特开2002-365033

专利文献3：日本实开平04-051658

专利文献1公开了用超声波探头在管内部对使用于管道等的管的管厚度进行测定的管的管厚度测定装置。在使用于管道的管的管厚度的测定中，在现有技术中，当管道的输送物质为液体时，能够高精度测定管厚度，但当输送物质为气体时，由于难以使液体充满于管道内，因此不能利用超声波测定管厚度。在专利文献1的发明中，提供一种管的管厚度测定装置，通过在压接于管的内周面的环状的皮碗(seal cup)埋设超声波探头，即使液体不充满于管内，也能够在内部准确测定管厚度。该管厚度测定装置通过在沿轴向在管的内部移动的移动体上装载外周面与管的内周面压接的同时由弹性材料形成的环状的皮碗，在该皮碗的圆周上的多个位置埋设针对相对的管的内周面发送超声波的多个超声波探头，从而由从该超声波探头发送并在管的内周面反射的超声波与在管的外周面反射的超声波之间的向超声波探头的入射时间差求出管的管厚度。

专利文献2公开了一种管壁厚度测定装置等，以能够向轴向移动的方式插入被测定物即管内部，其特征在于，在具有小于管的内径的外径的两个圆板状法兰之间安装通过水流旋转的筒状旋转体，在该旋转体的内部内置使沿管轴向发出的超声波沿管径向折射的声镜的同时，在前方侧法兰安装朝向该声镜发射超声波的超音波探头。使该管壁厚度测定装置在被测定物即管内部沿轴向移动的同时，通过从后方侧的法兰向旋转体内供应水而从喷出口沿圆周方向喷出的水流，使旋转体旋转，另一方面，通过使从超声波探头沿管轴向发出的超声波通过声镜沿管径向折射，使超声波在管内表面中沿轴向呈螺旋状移动，从而在管的全长以及全圆周上进行壁厚度的测定。