JP2000346831A - プラスチック管の超音波探傷法及び超音波探触子 - Google Patents
プラスチック管の超音波探傷法及び超音波探触子Info
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 深い部所まで探傷でき、欠陥の検出感度が良
く、表面近傍も十分探傷でき、プラスチック管の端面同
士の融着部における微小欠陥を容易、確実に発見するこ
とができる超音波探傷法及び超音波探触子を提供する。 【解決手段】 周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を
放射するとともに、被検体との境界において超音波の入
射角θ1 よりも屈折角θ2 を大きくする。この超音波探
傷法を実施するため、周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超
音波を放射するトランスデューサー１０と、音速が被検
体よりも遅い材料よりなる楔１１とから超音波探触子９
を構成する。
く、表面近傍も十分探傷でき、プラスチック管の端面同
士の融着部における微小欠陥を容易、確実に発見するこ
とができる超音波探傷法及び超音波探触子を提供する。 【解決手段】 周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を
放射するとともに、被検体との境界において超音波の入
射角θ1 よりも屈折角θ2 を大きくする。この超音波探
傷法を実施するため、周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超
音波を放射するトランスデューサー１０と、音速が被検
体よりも遅い材料よりなる楔１１とから超音波探触子９
を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック管に
おける欠陥、特には、プラスチック管の端面同士の融着
部における欠陥を超音波により検出するプラスチック管
の超音波探傷法及び超音波探触子に関する。
おける欠陥、特には、プラスチック管の端面同士の融着
部における欠陥を超音波により検出するプラスチック管
の超音波探傷法及び超音波探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】上水、下水、温泉、泥水等を流通させる
輸送管としては、従来、強度が高いという点から、鋳鉄
管、鋼管等の金属管が使用されていた。そして、このよ
うな輸送管は、特に損傷、破裂等しない限り、３０年、
４０年という長期間に渡って使用される。しかし、鋳鉄
管、鋼管等の金属管は、管内を流通する上水、下水、温
泉、泥水等により内壁面が、又、雨水、化学物質等によ
り外壁面が腐食し易く、耐久性に問題がある。又、比重
が大きいとともに、可撓性も有しないため、敷設作業に
多大の時間と労力を要するという問題もある。そこで、
近年、かかる問題点を解消するものとして、塩化ビニ
ル、フェノール、ポリエチレン等からなるプラスチック
管が使用されるようになってきた。
輸送管としては、従来、強度が高いという点から、鋳鉄
管、鋼管等の金属管が使用されていた。そして、このよ
うな輸送管は、特に損傷、破裂等しない限り、３０年、
４０年という長期間に渡って使用される。しかし、鋳鉄
管、鋼管等の金属管は、管内を流通する上水、下水、温
泉、泥水等により内壁面が、又、雨水、化学物質等によ
り外壁面が腐食し易く、耐久性に問題がある。又、比重
が大きいとともに、可撓性も有しないため、敷設作業に
多大の時間と労力を要するという問題もある。そこで、
近年、かかる問題点を解消するものとして、塩化ビニ
ル、フェノール、ポリエチレン等からなるプラスチック
管が使用されるようになってきた。
【０００３】上水、下水、温泉、泥水等を流通させる管
路は、かかるプラスチック管を多数連結することにより
構成されるが、プラスチック管の場合には、フランジを
形成してボルト、ナットにより締結して接合するような
方式のみでなく、プラスチック管の端面同士を熱融着さ
せて接合する方式も一般的で普及している。
路は、かかるプラスチック管を多数連結することにより
構成されるが、プラスチック管の場合には、フランジを
形成してボルト、ナットにより締結して接合するような
方式のみでなく、プラスチック管の端面同士を熱融着さ
せて接合する方式も一般的で普及している。
【０００４】かかる熱融着による接合方法として、図１
に示すバット融着装置１を使用して、先ず、ヒータープ
レート２をプラスチック管３ａ，３ｂの端面に当接して
溶融させ、次に、プラスチック管３ａ，３ｂの端面同士
を当接させて接合するバット融着方法が知られている。
そして、バット融着の実施に際しては、溶融温度、融着
圧力、融着時間等の種々設定条件を高精度に制御する必
要がある。
に示すバット融着装置１を使用して、先ず、ヒータープ
レート２をプラスチック管３ａ，３ｂの端面に当接して
溶融させ、次に、プラスチック管３ａ，３ｂの端面同士
を当接させて接合するバット融着方法が知られている。
そして、バット融着の実施に際しては、溶融温度、融着
圧力、融着時間等の種々設定条件を高精度に制御する必
要がある。
【０００５】プラスチック管３ａ，３ｂの端面同士の融
着部における欠陥を検査する方法としては、例えば、融
着部にＸ線を投射して、内部映像により欠陥を検査する
Ｘ線投射法、融着部に検査溶液を塗布して、浸透状況に
より欠陥を検査する浸透探傷法、融着部に超音波を放射
して、反射波により欠陥を検査する超音波探傷法等が考
えられる。このうち、Ｘ線投射法は、Ｘ線を使用するた
め検査装置が大型になるし、住宅地等人が密集する場所
では実施できない。浸透探傷法は、溶液の浸透を見るた
め表面に開口する欠陥しか検査できない。
着部における欠陥を検査する方法としては、例えば、融
着部にＸ線を投射して、内部映像により欠陥を検査する
Ｘ線投射法、融着部に検査溶液を塗布して、浸透状況に
より欠陥を検査する浸透探傷法、融着部に超音波を放射
して、反射波により欠陥を検査する超音波探傷法等が考
えられる。このうち、Ｘ線投射法は、Ｘ線を使用するた
め検査装置が大型になるし、住宅地等人が密集する場所
では実施できない。浸透探傷法は、溶液の浸透を見るた
め表面に開口する欠陥しか検査できない。
【０００６】一方、超音波探傷法は、図２に示すトラン
スデューサー５と楔６とからなる超音波探触子４を使用
するが、従来、トランスデューサー５としては２．５〜
５．０ＭＨｚ、楔６としてはポリエチレン製のものが使
用されている。超音波探傷法では、プラスチック管路内
から流体を除去する必要はないが、従来は、超音波の減
衰が大きく、遠くまで伝搬しないため、厚肉のプラスチ
ック管３ａ，３ｂでは融着部の深い部所まで探傷できな
い。又、融着面７に超音波ｓを当てるため入射角θ1 を
大きくすると、入射損失が大きくなり、欠陥の検出感度
が悪くなる。さらに、ビード８ａ，８ｂが形成されてい
るため、超音波探触子４を融着部に接近させるにも限界
があり、プラスチック管３ａ，３ｂの表面から所定深さ
まで探傷不能領域ｕが生じる。
スデューサー５と楔６とからなる超音波探触子４を使用
するが、従来、トランスデューサー５としては２．５〜
５．０ＭＨｚ、楔６としてはポリエチレン製のものが使
用されている。超音波探傷法では、プラスチック管路内
から流体を除去する必要はないが、従来は、超音波の減
衰が大きく、遠くまで伝搬しないため、厚肉のプラスチ
ック管３ａ，３ｂでは融着部の深い部所まで探傷できな
い。又、融着面７に超音波ｓを当てるため入射角θ1 を
大きくすると、入射損失が大きくなり、欠陥の検出感度
が悪くなる。さらに、ビード８ａ，８ｂが形成されてい
るため、超音波探触子４を融着部に接近させるにも限界
があり、プラスチック管３ａ，３ｂの表面から所定深さ
まで探傷不能領域ｕが生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、Ｘ線投
射法では、検査装置が大型になり、住宅地等人が密集す
る場所では実施できず、浸透探傷法では、表面に開口す
る欠陥しか検査できないず、検査を実施する際に数々の
制限があった。又、超音波探傷法では、深い部所まで探
傷できず、欠陥の検出感度が悪く、表面近傍で探傷不能
領域ｕが生じるという問題があった。そのため、従来
は、プラスチック管３ａ，３ｂの端面同士の融着部にお
ける微小欠陥を容易、確実に発見することはできなかっ
た。
射法では、検査装置が大型になり、住宅地等人が密集す
る場所では実施できず、浸透探傷法では、表面に開口す
る欠陥しか検査できないず、検査を実施する際に数々の
制限があった。又、超音波探傷法では、深い部所まで探
傷できず、欠陥の検出感度が悪く、表面近傍で探傷不能
領域ｕが生じるという問題があった。そのため、従来
は、プラスチック管３ａ，３ｂの端面同士の融着部にお
ける微小欠陥を容易、確実に発見することはできなかっ
た。
【０００８】本発明は、かかる従来の問題点を解決すべ
く為されたものであって、その目的とするところは、深
い部所まで探傷でき、欠陥の検出感度が良く、表面近傍
も十分探傷でき、プラスチック管３ａ，３ｂの端面同士
の融着部における微小欠陥を容易、確実に発見すること
ができるプラスチック管の超音波探傷法及び超音波探触
子を提供せんとするものである。
く為されたものであって、その目的とするところは、深
い部所まで探傷でき、欠陥の検出感度が良く、表面近傍
も十分探傷でき、プラスチック管３ａ，３ｂの端面同士
の融着部における微小欠陥を容易、確実に発見すること
ができるプラスチック管の超音波探傷法及び超音波探触
子を提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプラスチック管の超音波探傷法は、周波数
０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を放射するとともに、被
検体との境界において超音波の入射角θ1 よりも屈折角
θ2 を大きくすることを特徴とするものである。
め、本発明のプラスチック管の超音波探傷法は、周波数
０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を放射するとともに、被
検体との境界において超音波の入射角θ1 よりも屈折角
θ2 を大きくすることを特徴とするものである。
【００１０】本発明の超音波探触子９は、上記超音波探
傷法を実施するためのものであって、図３に示すよう
に、周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を放射するト
ランスデューサー１０と、音速が被検体よりも遅い材料
よりなる楔１１とからなることを特徴とするものであ
る。
傷法を実施するためのものであって、図３に示すよう
に、周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を放射するト
ランスデューサー１０と、音速が被検体よりも遅い材料
よりなる楔１１とからなることを特徴とするものであ
る。
【００１１】超音波の減衰は周波数が低いほど小さい
が、検出限界欠陥寸法は波長の１／２であることを考慮
すれば、超音波の周波数は０．５〜２．０ＭＨｚ、好ま
しくは０．７５〜１．７５ＭＨｚ、特に好ましくは１．
０〜１．５ＭＨｚとする。
が、検出限界欠陥寸法は波長の１／２であることを考慮
すれば、超音波の周波数は０．５〜２．０ＭＨｚ、好ま
しくは０．７５〜１．７５ＭＨｚ、特に好ましくは１．
０〜１．５ＭＨｚとする。
【００１２】検出限界欠陥寸法ｄは、波長をλ、周波数
をν、音速をｃとすれば、 ｄ＝λ／２＝ｃ／（２ν） と書き表すことができ、ポリエチレンよりなるプラスチ
ック管の音速は２２００ｍ／ｓであるから、超音波の周
波数を１．０ＭＨｚとすれば、検出限界欠陥寸法ｄは、 ｄ＝ｃ／（２ν）＝２２００／（２×１．０×１０6 ） ＝１．１×１０-3 となり、約１ｍｍの欠陥まで検出できることとなる。
をν、音速をｃとすれば、 ｄ＝λ／２＝ｃ／（２ν） と書き表すことができ、ポリエチレンよりなるプラスチ
ック管の音速は２２００ｍ／ｓであるから、超音波の周
波数を１．０ＭＨｚとすれば、検出限界欠陥寸法ｄは、 ｄ＝ｃ／（２ν）＝２２００／（２×１．０×１０6 ） ＝１．１×１０-3 となり、約１ｍｍの欠陥まで検出できることとなる。
【００１３】このように、超音波の周波数を０．５〜
２．０ＭＨｚとすることによって、従来に比較して、超
音波の減衰が小さくなるため、プラスチック管の融着部
の深い部所まで探傷でき、欠陥の検出感度も良好とな
る。
２．０ＭＨｚとすることによって、従来に比較して、超
音波の減衰が小さくなるため、プラスチック管の融着部
の深い部所まで探傷でき、欠陥の検出感度も良好とな
る。
【００１４】又、被検体との境界において超音波の入射
角θ1 よりも屈折角θ2 を大きくする、すなわち、音速
が被検体よりも遅い材料よりなる楔１１を使用すると、
図３に示すように、従来に比較して、小さな入射角θ1
でありながら十分に大きな屈折角θ2 を得ることができ
る。よって、入射角θ1 を小さくすることによって、入
射損失を小さくすることができ、欠陥の検出感度を良好
とすることができる。又、探触子９をビード８ａ，８ｂ
に限界まで接近させることによって、プラスチック管３
ａ，３ｂの表面からの探傷不能領域ｕを大幅に減少させ
ることができる。
角θ1 よりも屈折角θ2 を大きくする、すなわち、音速
が被検体よりも遅い材料よりなる楔１１を使用すると、
図３に示すように、従来に比較して、小さな入射角θ1
でありながら十分に大きな屈折角θ2 を得ることができ
る。よって、入射角θ1 を小さくすることによって、入
射損失を小さくすることができ、欠陥の検出感度を良好
とすることができる。又、探触子９をビード８ａ，８ｂ
に限界まで接近させることによって、プラスチック管３
ａ，３ｂの表面からの探傷不能領域ｕを大幅に減少させ
ることができる。
【００１５】尚、超音波が大きく屈折することによっ
て、トランスデューサー１０の見かけの直径が小さくな
るので、図３に斜線で示すように、超音波ビームの幅ｗ
が上下方向により広がることになる。よって、実際に
は、さらに表面近傍の欠陥までも検出が可能となる。
て、トランスデューサー１０の見かけの直径が小さくな
るので、図３に斜線で示すように、超音波ビームの幅ｗ
が上下方向により広がることになる。よって、実際に
は、さらに表面近傍の欠陥までも検出が可能となる。
【００１６】音速が２２００ｍ／ｓであるポリエチレン
よりなるプラスチック管の場合には、音速がポリエチレ
ンより遅いフッ素樹脂、例えば、音速が１５００ｍ／ｓ
であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロ
ン（登録商標）等）よりなる楔１１を使用することによ
り、超音波の入射角θ1 よりも屈折角θ2 を大きくする
ことができる。しかし、楔１１の材料は、ＰＴＦＥに限
らず、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ：ネオフロンＦＥＰ（登録商標）
等）、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロビニルエ
ーテル共重合体（ＰＦＡ：テフロンＰＦＡ（登録商標）
等）等のフッソ樹脂でもよく、被検体よりも音速が遅い
任意の材料でよい。
よりなるプラスチック管の場合には、音速がポリエチレ
ンより遅いフッ素樹脂、例えば、音速が１５００ｍ／ｓ
であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロ
ン（登録商標）等）よりなる楔１１を使用することによ
り、超音波の入射角θ1 よりも屈折角θ2 を大きくする
ことができる。しかし、楔１１の材料は、ＰＴＦＥに限
らず、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体（ＦＥＰ：ネオフロンＦＥＰ（登録商標）
等）、テトラフルオロエチレン・ペルフルオロビニルエ
ーテル共重合体（ＰＦＡ：テフロンＰＦＡ（登録商標）
等）等のフッソ樹脂でもよく、被検体よりも音速が遅い
任意の材料でよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に、本発明のプラスチック管の
超音波探傷法及び超音波探触子について、超音波探傷し
た実験例を提示し、作用、効果とともに具体的に説明す
る。
超音波探傷法及び超音波探触子について、超音波探傷し
た実験例を提示し、作用、効果とともに具体的に説明す
る。
【００１８】１．内部欠陥検出実験 探触子 次のような３種の超音波探触子を製作した。各超音波探
触子の楔は、図４に示すような形状、表１に示すような
寸法である。 １）探触子Ａ６０−１．５ トランスデューサー Ａ５４８Ｓ（日本パナメトリクス（株）製） 超音波周波数ν １．５ＭＨｚ 楔 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロン） 被検体との屈折角θ2 ５９°（対ポリエチレン） ２）探触子Ａ５０−１．０ トランスデューサー Ｖ５３９ＳＭ（日本パナメトリクス（株）製） 超音波周波数ν １．０ＭＨｚ 楔 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロン） 被検体との屈折角θ2 ５０°（対ポリエチレン） ３）探触子Ａ４０−１．０ トランスデューサー Ｖ５３９ＳＭ（日本パナメトリクス（株）製） 超音波周波数ν １．０ＭＨｚ 楔 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロン） 被検体との屈折角θ2 ４２°（対ポリエチレン）
触子の楔は、図４に示すような形状、表１に示すような
寸法である。 １）探触子Ａ６０−１．５ トランスデューサー Ａ５４８Ｓ（日本パナメトリクス（株）製） 超音波周波数ν １．５ＭＨｚ 楔 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロン） 被検体との屈折角θ2 ５９°（対ポリエチレン） ２）探触子Ａ５０−１．０ トランスデューサー Ｖ５３９ＳＭ（日本パナメトリクス（株）製） 超音波周波数ν １．０ＭＨｚ 楔 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロン） 被検体との屈折角θ2 ５０°（対ポリエチレン） ３）探触子Ａ４０−１．０ トランスデューサー Ｖ５３９ＳＭ（日本パナメトリクス（株）製） 超音波周波数ν １．０ＭＨｚ 楔 ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ：テフロン） 被検体との屈折角θ2 ４２°（対ポリエチレン）
【００１９】
【表１】
【００２０】被検体 図５に示すように、ポリエチレン板（高密度ポリエチレ
ン）の側面の所定位置に所定直径の円形穴１３，１４，
１５，１６を多数形成して被検体１２とした。すなわ
ち、ポリエチレン板の上面１２ａをプラスチック管の表
面と、円形穴の底面１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａを
プラスチック管に生じた平面円形欠陥と仮定した。よっ
て、例えば、ポリエチレン板の上面１２ａから３０ｍｍ
の位置に形成されたφ３．０の円形穴の底面１５ａは、
プラスチック管の表面から深さ３０ｍｍの位置に形成さ
れたφ３．０の平面円形欠陥に相当する。
ン）の側面の所定位置に所定直径の円形穴１３，１４，
１５，１６を多数形成して被検体１２とした。すなわ
ち、ポリエチレン板の上面１２ａをプラスチック管の表
面と、円形穴の底面１３ａ，１４ａ，１５ａ，１６ａを
プラスチック管に生じた平面円形欠陥と仮定した。よっ
て、例えば、ポリエチレン板の上面１２ａから３０ｍｍ
の位置に形成されたφ３．０の円形穴の底面１５ａは、
プラスチック管の表面から深さ３０ｍｍの位置に形成さ
れたφ３．０の平面円形欠陥に相当する。
【００２１】実験方法 被検体であるポリエチレン板の上面１２ａに各探触子を
載置し、円形穴１３，１４，１５，１６の軸方向に移動
して、各平面円形欠陥が検出できるか否か確認した。図
６に示すように、超音波ｓは平面円形欠陥１７に対して
垂直に当たらないので、そのほとんどはトランスデュー
サー１０に帰還せず、帰還して検出される超音波ｓのほ
とんどは平面円形欠陥の端部１７ａで発生する回析波
（端部エコー）である。
載置し、円形穴１３，１４，１５，１６の軸方向に移動
して、各平面円形欠陥が検出できるか否か確認した。図
６に示すように、超音波ｓは平面円形欠陥１７に対して
垂直に当たらないので、そのほとんどはトランスデュー
サー１０に帰還せず、帰還して検出される超音波ｓのほ
とんどは平面円形欠陥の端部１７ａで発生する回析波
（端部エコー）である。
【００２２】実験結果 平面円形欠陥１７の各深さにおける検出限界直径は、前
記３種の探触子について次の通りであった。 １）探触子Ａ６０−１．５ 深さ２０ｍｍ未満 検出限界直径１．０ｍｍ ２）探触子Ａ５０−１．０ 深さ３０ｍｍ未満 検出限界直径１．０ｍｍ 深さ４０ｍｍ未満 検出限界直径３．０ｍｍ ３）探触子Ａ４０−１．０ 深さ４０ｍｍ未満 検出限界直径１．０ｍｍ 深さ５０ｍｍ未満 検出限界直径４．０ｍｍ 深さ６０ｍｍ 検出限界直径５．０ｍｍ
記３種の探触子について次の通りであった。 １）探触子Ａ６０−１．５ 深さ２０ｍｍ未満 検出限界直径１．０ｍｍ ２）探触子Ａ５０−１．０ 深さ３０ｍｍ未満 検出限界直径１．０ｍｍ 深さ４０ｍｍ未満 検出限界直径３．０ｍｍ ３）探触子Ａ４０−１．０ 深さ４０ｍｍ未満 検出限界直径１．０ｍｍ 深さ５０ｍｍ未満 検出限界直径４．０ｍｍ 深さ６０ｍｍ 検出限界直径５．０ｍｍ
【００２３】以上のことから、前記３種の探触子を使用
することによって、平面円形欠陥１７については、深さ
４０ｍｍまでは検出限界直径１．０ｍｍ、深さ４０〜５
０ｍｍでは検出限界直径４．０ｍｍ、深さ５０〜６０ｍ
ｍでは検出限界直径５．０ｍｍで探傷できることが分か
った。
することによって、平面円形欠陥１７については、深さ
４０ｍｍまでは検出限界直径１．０ｍｍ、深さ４０〜５
０ｍｍでは検出限界直径４．０ｍｍ、深さ５０〜６０ｍ
ｍでは検出限界直径５．０ｍｍで探傷できることが分か
った。
【００２４】２．表面欠陥検出実験 被検体 図７に示すように、長さ方向に段差を形成したポリエチ
レン板（高密度ポリエチレン）の側面より所定位置に所
定深さのスリット２４を形成して被検体１８とした。す
なわち、ポリエチレン板の各段１９，２０，２１，２
２，２３の上面１９ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３
ａをプラスチック管の表面と、スリット２４をプラスチ
ック管に生じた表面欠陥と仮定した。よって、例えば、
ポリエチレン板の高さ１６ｍｍの段２０におけるスリッ
ト２４は、プラスチック管の表面から深さ２ｍｍまで形
成された表面欠陥に相当する。
レン板（高密度ポリエチレン）の側面より所定位置に所
定深さのスリット２４を形成して被検体１８とした。す
なわち、ポリエチレン板の各段１９，２０，２１，２
２，２３の上面１９ａ，２０ａ，２１ａ，２２ａ，２３
ａをプラスチック管の表面と、スリット２４をプラスチ
ック管に生じた表面欠陥と仮定した。よって、例えば、
ポリエチレン板の高さ１６ｍｍの段２０におけるスリッ
ト２４は、プラスチック管の表面から深さ２ｍｍまで形
成された表面欠陥に相当する。
【００２５】実験方法 被検体であるポリエチレン板の各段の上面１９ａ，２０
ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａに探触子Ａ６０−１．５を
載置し、スリット２４との距離を１０ｍｍ又は１５ｍｍ
に設定して、各表面欠陥２５が検出できるか否か確認し
た。図８に示すように、実際には、超音波ビームには所
定の幅ｗがあるので、音軸ｓよりも上方の表面近傍まで
探傷が可能である。
ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａに探触子Ａ６０−１．５を
載置し、スリット２４との距離を１０ｍｍ又は１５ｍｍ
に設定して、各表面欠陥２５が検出できるか否か確認し
た。図８に示すように、実際には、超音波ビームには所
定の幅ｗがあるので、音軸ｓよりも上方の表面近傍まで
探傷が可能である。
【００２６】実験結果 探触子Ａ６０−１．５によれば、スリット２４との距離
を１０ｍｍに設定した場合には、深さ２ｍｍの表面欠陥
まで、スリット２４との距離を１５ｍｍに設定した場合
には、深さ３ｍｍの表面欠陥まで検出することができ
た。
を１０ｍｍに設定した場合には、深さ２ｍｍの表面欠陥
まで、スリット２４との距離を１５ｍｍに設定した場合
には、深さ３ｍｍの表面欠陥まで検出することができ
た。
【００２７】以上のことから、探触子Ａ６０−１．５を
使用することによって、ビード８ａ，８ｂの幅が２０ｍ
ｍの場合には深さ２ｍｍ以上、ビード８ａ，８ｂの幅が
３０ｍｍの場合には深さ３ｍｍ以上の欠陥を探傷できる
ことがわかった。
使用することによって、ビード８ａ，８ｂの幅が２０ｍ
ｍの場合には深さ２ｍｍ以上、ビード８ａ，８ｂの幅が
３０ｍｍの場合には深さ３ｍｍ以上の欠陥を探傷できる
ことがわかった。
【００２８】３．欠陥高さ測定実験 実験方法 内部欠陥検出実験において使用した被検体１２であるポ
リエチレン板の上面１２ａに探触子Ａ４０−１．０を載
置し、図９に示すように、円形穴１３，１４，１５，１
６の軸方向に微小距離移動させて、各平面円形欠陥１７
の上端部１７ａのエコー及び下端部１７ｂのエコーを検
出した。そして、その微小移動距離ｘを測定した。
リエチレン板の上面１２ａに探触子Ａ４０−１．０を載
置し、図９に示すように、円形穴１３，１４，１５，１
６の軸方向に微小距離移動させて、各平面円形欠陥１７
の上端部１７ａのエコー及び下端部１７ｂのエコーを検
出した。そして、その微小移動距離ｘを測定した。
【００２９】算出方法 平面円形欠陥１７の高さｈは、微小移動距離をｘ、屈折
角をθ2 とすれば、 ｈ＝ｘ／ｔａｎθ2 と書き表すことができる。
角をθ2 とすれば、 ｈ＝ｘ／ｔａｎθ2 と書き表すことができる。
【００３０】実験結果 探触子Ａ４０−１．０によれば、深さ３０ｍｍ未満の直
径４．０ｍｍ以上の平面円形欠陥１７については、その
高さｈを±０．５ｍｍの誤差範囲内で測定することがで
きた。直径４．０ｍｍ未満の平面円形欠陥１７について
は、上端部１７ａのエコーと下端部１７ｂのエコーとを
明確に識別することができず、その高さｈを測定するこ
とはできなかった。
径４．０ｍｍ以上の平面円形欠陥１７については、その
高さｈを±０．５ｍｍの誤差範囲内で測定することがで
きた。直径４．０ｍｍ未満の平面円形欠陥１７について
は、上端部１７ａのエコーと下端部１７ｂのエコーとを
明確に識別することができず、その高さｈを測定するこ
とはできなかった。
【図１】バット融着装置によりプラスチック管の端面同
士を接合する状態を示す斜視図である。
士を接合する状態を示す斜視図である。
【図２】従来の超音波探触子によりプラスチック管の融
着部を探傷する状態を示す要部断面図である。
着部を探傷する状態を示す要部断面図である。
【図３】本発明の超音波探触子によりプラスチック管の
融着部を探傷する状態を示す要部断面図である。
融着部を探傷する状態を示す要部断面図である。
【図４】実験において使用する超音波探触子の楔の各面
図である。
図である。
【図５】内部欠陥検出実験において使用する被検体の各
面図である。
面図である。
【図６】本発明の超音波探触子によりプラスチック管の
内部欠陥を検出する状態を示す要部断面図である。
内部欠陥を検出する状態を示す要部断面図である。
【図７】表面欠陥検出実験において使用する被検体の各
面図である。
面図である。
【図８】本発明の超音波探触子によりプラスチック管の
表面欠陥を検出する状態を示す要部断面図である。
表面欠陥を検出する状態を示す要部断面図である。
【図９】本発明の超音波探触子によりプラスチック管の
内部欠陥の高さを測定する方法を示す要部断面図であ
る。
内部欠陥の高さを測定する方法を示す要部断面図であ
る。
３ａ，３ｂ プラスチック管 ９ 超音波探触子 １０ トランスデューサー １１ 楔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G047 AA08 AB01 BB02 BC08 BC09 EA05 EA08 GB27 4F211 AG08 AG21 AJ03 AM02 AM23 TA01 TC11 TD07 TW39 5D019 AA01 AA22 FF05 GG01 GG03
Claims (8)
- 【請求項１】 周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を
放射することを特徴とするプラスチック管の超音波探傷
法。 - 【請求項２】 被検体との境界において超音波の入射角
θ1 よりも屈折角θ 2 を大きくすることを特徴とするプ
ラスチック管の超音波探傷法。 - 【請求項３】 周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を
放射するとともに、被検体との境界において超音波の入
射角θ1 よりも屈折角θ2 を大きくすることを特徴とす
るプラスチック管の超音波探傷法。 - 【請求項４】 周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を
放射するトランスデューサーと、楔とからなることを特
徴とする超音波探触子。 - 【請求項５】 トランスデューサーと、音速が被検体よ
りも遅い材料よりなる楔とからなることを特徴とする超
音波探触子。 - 【請求項６】 周波数０．５〜２．０ＭＨｚの超音波を
放射するトランスデューサーと、音速が被検体よりも遅
い材料よりなる楔とからなることを特徴とする超音波探
触子。 - 【請求項７】 前記楔はフッソ樹脂よりなるものである
ことを特徴とする請求項５又は６に記載の超音波探触
子。 - 【請求項８】 前記フッソ樹脂はポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）であることを特徴とする請求項７に
記載の超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161572A JP2000346831A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | プラスチック管の超音波探傷法及び超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11161572A JP2000346831A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | プラスチック管の超音波探傷法及び超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000346831A true JP2000346831A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15737671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11161572A Pending JP2000346831A (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | プラスチック管の超音波探傷法及び超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000346831A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003071939A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Kitz Corp | 樹脂部材の溶着方法およびその方法を用いて製造された溶着樹脂部材 |
| JP2006132952A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 可動式ｆｂｇ超音波センサ |
| RU2725107C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-06-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ ультразвукового исследования твёрдых материалов и устройство для его осуществления |
-
1999
- 1999-06-08 JP JP11161572A patent/JP2000346831A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003071939A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-12 | Kitz Corp | 樹脂部材の溶着方法およびその方法を用いて製造された溶着樹脂部材 |
| JP2006132952A (ja) * | 2004-11-02 | 2006-05-25 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 可動式ｆｂｇ超音波センサ |
| RU2725107C1 (ru) * | 2019-12-30 | 2020-06-29 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ ультразвукового исследования твёрдых материалов и устройство для его осуществления |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080527 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080728 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081209 |