JP2002122575A - 超音波斜角探傷方法および超音波斜角探傷装置 - Google Patents
超音波斜角探傷方法および超音波斜角探傷装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超音波を利用することにより角型鋼片の角部
にある横割れ傷を確実に探傷する超音波斜角探傷方法お
よび超音波斜角探傷装置を提供する。 【解決手段】 超音波が鋼片１１内部をその長手方向に
伝播するように角型鋼片１１の角部領域に超音波を所定
角度θで送信し、その送信した超音波の反射波を検出す
ることにより鋼片１１の当該角部領域の横割れ傷を探傷
するものである。
にある横割れ傷を確実に探傷する超音波斜角探傷方法お
よび超音波斜角探傷装置を提供する。 【解決手段】 超音波が鋼片１１内部をその長手方向に
伝播するように角型鋼片１１の角部領域に超音波を所定
角度θで送信し、その送信した超音波の反射波を検出す
ることにより鋼片１１の当該角部領域の横割れ傷を探傷
するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波斜角探傷方
法および超音波斜角探傷装置に関する。さらに詳しく
は、超音波を利用する角型鋼片の角部に生じる横割れ傷
を探傷するのに適する超音波斜角探傷方法および超音波
斜角探傷装置に関する。
法および超音波斜角探傷装置に関する。さらに詳しく
は、超音波を利用する角型鋼片の角部に生じる横割れ傷
を探傷するのに適する超音波斜角探傷方法および超音波
斜角探傷装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばボルトなどの機械構造
部品などの素材は一辺が２００ミリメートル前後の角柱
形状をした鋼片と呼ばれる鋼材、いわゆる角型鋼材の中
間製品をボルトなどの製造に適した断面形状に圧延して
出荷されている。
部品などの素材は一辺が２００ミリメートル前後の角柱
形状をした鋼片と呼ばれる鋼材、いわゆる角型鋼材の中
間製品をボルトなどの製造に適した断面形状に圧延して
出荷されている。
【０００３】しかしながら、鋼片の表面に傷がある場合
には出荷された素材から製造されるボルトが折れるなど
の問題が生じるため、ボルトなどの製品出荷前の製品検
査のみならず、鋼片の段階においてもその表面に傷があ
るかが検査されている。
には出荷された素材から製造されるボルトが折れるなど
の問題が生じるため、ボルトなどの製品出荷前の製品検
査のみならず、鋼片の段階においてもその表面に傷があ
るかが検査されている。
【０００４】そのため、鋼片の表面に傷があるかを検査
する探傷方法や探傷装置の開発が行われており、その探
傷に誘導加熱探傷や超音波表面波などが用いられてい
る。
する探傷方法や探傷装置の開発が行われており、その探
傷に誘導加熱探傷や超音波表面波などが用いられてい
る。
【０００５】以下、誘導加熱探傷および超音波表面波を
用いた探傷の原理の概略と問題点について、図４および
図５を参照しながら説明する。なお、図４は、誘導加熱
探傷方法の原理の概略と問題点を説明するための図であ
り、図５は、超音波表面波方法の原理の概略と問題点を
説明するための図である。
用いた探傷の原理の概略と問題点について、図４および
図５を参照しながら説明する。なお、図４は、誘導加熱
探傷方法の原理の概略と問題点を説明するための図であ
り、図５は、超音波表面波方法の原理の概略と問題点を
説明するための図である。
【０００６】誘導加熱探傷方法は、鋼片４１の周囲に配
置された誘導コイル４２に誘導電流を流した場合に、鋼
片４１の傷周辺で温度変化が生じることを利用して鋼片
４１の傷の探傷を行うものである。しかしながら、かか
る誘導加熱探傷方法は誘導電流を流す方向と垂直方向の
傷４３（長手傷）を探傷するには有効ではあるものの、
誘導電流の流す方向と鋼片４１の傷４４（横割れ傷）の
方向が一致する場合には誘導電流による横割れ傷４４周
辺での温度変化が小さいため、横割れ傷４４の探傷には
適さない。
置された誘導コイル４２に誘導電流を流した場合に、鋼
片４１の傷周辺で温度変化が生じることを利用して鋼片
４１の傷の探傷を行うものである。しかしながら、かか
る誘導加熱探傷方法は誘導電流を流す方向と垂直方向の
傷４３（長手傷）を探傷するには有効ではあるものの、
誘導電流の流す方向と鋼片４１の傷４４（横割れ傷）の
方向が一致する場合には誘導電流による横割れ傷４４周
辺での温度変化が小さいため、横割れ傷４４の探傷には
適さない。
【０００７】また、超音波表面波方法は、探触子５２か
ら鋼片５１の表面に沿って超音波を送信し傷で反射する
反射波を検出することにより、鋼片５１の傷の探傷を行
うものである。しかしながら、鋼片５１の傷５３（横割
れ傷）の方向が超音波の送信方向５４と同じ場合には横
割れ傷５３での反射が小さく、また鋼片５１の角部にお
ける反射ノイズがあるため、かかる超音波表面波方法は
横割れ傷５３の探傷には適さない。
ら鋼片５１の表面に沿って超音波を送信し傷で反射する
反射波を検出することにより、鋼片５１の傷の探傷を行
うものである。しかしながら、鋼片５１の傷５３（横割
れ傷）の方向が超音波の送信方向５４と同じ場合には横
割れ傷５３での反射が小さく、また鋼片５１の角部にお
ける反射ノイズがあるため、かかる超音波表面波方法は
横割れ傷５３の探傷には適さない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、超音波を利用す
ることにより角型鋼片の角部にある横割れ傷を確実に探
傷することができる超音波斜角探傷方法および超音波斜
角探傷装置を提供することを目的とする。
術の課題に鑑みなされたものであって、超音波を利用す
ることにより角型鋼片の角部にある横割れ傷を確実に探
傷することができる超音波斜角探傷方法および超音波斜
角探傷装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波斜角探傷
方法は、超音波が鋼片内部をその長手方向に伝播するよ
うに角型鋼片の角部領域に超音波を所定角度で送信し、
その送信した超音波の反射波を検出することにより鋼片
の当該角部領域の傷を探傷することを特徴とする。
方法は、超音波が鋼片内部をその長手方向に伝播するよ
うに角型鋼片の角部領域に超音波を所定角度で送信し、
その送信した超音波の反射波を検出することにより鋼片
の当該角部領域の傷を探傷することを特徴とする。
【００１０】本発明の超音波斜角探傷方法においては、
例えば鋼片の全ての角部に超音波を送信する。また、本
発明の超音波斜角探傷方法においては、鋼片の角部領域
に送信した超音波の反射波を検出した場合、鋼片の当該
角部領域に横割れ傷があると判断する。
例えば鋼片の全ての角部に超音波を送信する。また、本
発明の超音波斜角探傷方法においては、鋼片の角部領域
に送信した超音波の反射波を検出した場合、鋼片の当該
角部領域に横割れ傷があると判断する。
【００１１】一方、本発明の超音波斜角探傷装置は、超
音波が鋼片内部をその長手方向に伝播するように鋼片の
角部領域に超音波を所定角度で送信しかつその反射波を
検出する超音波送受信手段を有し、前記超音波送受信手
段により検出された反射波に基づいて傷の判定をなす傷
検出手段とを備えてなることを特徴とする。
音波が鋼片内部をその長手方向に伝播するように鋼片の
角部領域に超音波を所定角度で送信しかつその反射波を
検出する超音波送受信手段を有し、前記超音波送受信手
段により検出された反射波に基づいて傷の判定をなす傷
検出手段とを備えてなることを特徴とする。
【００１２】本発明の超音波斜角探傷装置においては、
例えば鋼片の全ての角部に超音波を送信するようにされ
てなるものとされる。
例えば鋼片の全ての角部に超音波を送信するようにされ
てなるものとされる。
【００１３】ここで、前記所定角度は、例えば３０°〜
７０°の範囲とされ、また鋼片は非磁性材とされる。
７０°の範囲とされ、また鋼片は非磁性材とされる。
【００１４】
【作用】本発明は前記の如く構成されているので、角型
鋼片の表面肌の状況や外部環境の影響を受けずに、角型
鋼片の角部領域にある横割れ傷を確実に探傷することが
可能となる。
鋼片の表面肌の状況や外部環境の影響を受けずに、角型
鋼片の角部領域にある横割れ傷を確実に探傷することが
可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。
【００１６】まず、本発明の実施形態に係る超音波を利
用する超音波斜角探傷方法の原理について図１を参照し
ながら説明する。なお、図１（ａ）は角型鋼片に角部に
横割れ傷がない場合についての超音波の伝播方向を示す
図であり、図１（ｂ）は角型鋼片の角部に横割れ傷があ
る場合についての超音波の伝播方向を示す図である。ま
た、角型鋼材は非磁性材とされている。
用する超音波斜角探傷方法の原理について図１を参照し
ながら説明する。なお、図１（ａ）は角型鋼片に角部に
横割れ傷がない場合についての超音波の伝播方向を示す
図であり、図１（ｂ）は角型鋼片の角部に横割れ傷があ
る場合についての超音波の伝播方向を示す図である。ま
た、角型鋼材は非磁性材とされている。
【００１７】図１（ａ）および図１（ｂ）に示すよう
に、探触子（超音波送受信手段）１２から鋼片１１の角
部領域Ｃに超音波Ｉ１、Ｉ２が送信されるように角型鋼
片１１の長手方向に超音波Ｉ１、Ｉ２を所定角度θで送
信する。この所定角度θは、例えば３０°〜７０°の範
囲とされる。
に、探触子（超音波送受信手段）１２から鋼片１１の角
部領域Ｃに超音波Ｉ１、Ｉ２が送信されるように角型鋼
片１１の長手方向に超音波Ｉ１、Ｉ２を所定角度θで送
信する。この所定角度θは、例えば３０°〜７０°の範
囲とされる。
【００１８】角型鋼片（以下、単に鋼片という）１１に
横割れ傷がない場合には、図１（ａ）に示すように、鋼
片１１の角部領域Ｃで超音波が反射されることになる
が、鋼片１１の長手方向に超音波Ｒ１が伝播し、探触子
１２では超音波（反射波）が検出されない。
横割れ傷がない場合には、図１（ａ）に示すように、鋼
片１１の角部領域Ｃで超音波が反射されることになる
が、鋼片１１の長手方向に超音波Ｒ１が伝播し、探触子
１２では超音波（反射波）が検出されない。
【００１９】これに対し、鋼片１１の角部に横割れ傷１
３がある場合には、図１（ｂ）に示すように、横割れ傷
１３で超音波が反射され、横割れ傷１３で反射された超
音波（反射波）Ｒ２が探触子１２の位置近傍に戻り、探
触子１２により超音波が検出される。
３がある場合には、図１（ｂ）に示すように、横割れ傷
１３で超音波が反射され、横割れ傷１３で反射された超
音波（反射波）Ｒ２が探触子１２の位置近傍に戻り、探
触子１２により超音波が検出される。
【００２０】すなわち、超音波斜角探傷方法は、鋼片１
１の長手方向に超音波を送信した場合において、鋼片１
１の角部領域に横割れ傷があるときには探触子１２によ
り超音波が検出され、横割れ傷がないときには探触子に
より超音波が検出されないことを利用して、鋼片１１の
角部領域の横割れ傷を探傷するものである。
１の長手方向に超音波を送信した場合において、鋼片１
１の角部領域に横割れ傷があるときには探触子１２によ
り超音波が検出され、横割れ傷がないときには探触子に
より超音波が検出されないことを利用して、鋼片１１の
角部領域の横割れ傷を探傷するものである。
【００２１】次に、前記超音波斜角探傷方法を適用した
本発明の実施形態に係る超音波斜角探傷装置の装置構成
の概略について図２および図３を参照しながら説明す
る。
本発明の実施形態に係る超音波斜角探傷装置の装置構成
の概略について図２および図３を参照しながら説明す
る。
【００２２】超音波斜角探傷装置は、超音波を送信する
とともに超音波を検出する４個の斜角探触子２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、各斜角探触子に電圧信号を入
力する励振装置２３と、各斜角探触子からの電圧信号を
電圧表示する表示装置２４ａを有する傷検出装置２４と
から構成されている。
とともに超音波を検出する４個の斜角探触子２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ、２２ｄと、各斜角探触子に電圧信号を入
力する励振装置２３と、各斜角探触子からの電圧信号を
電圧表示する表示装置２４ａを有する傷検出装置２４と
から構成されている。
【００２３】各斜角探触子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２
２ｄは、交流の電圧信号が振動子に印加されて振動子が
振動することにより超音波を発振し、また超音波を受信
すると振動子が振動して電圧が発生することにより超音
波を検出する公知のものである。ここで、各斜角探触子
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ図３に示
すように鋼片２１の探傷領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に
超音波を送信するように配置されており、各斜角探触子
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの走査方向は鋼片２１
の長手方向である。
２ｄは、交流の電圧信号が振動子に印加されて振動子が
振動することにより超音波を発振し、また超音波を受信
すると振動子が振動して電圧が発生することにより超音
波を検出する公知のものである。ここで、各斜角探触子
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、それぞれ図３に示
すように鋼片２１の探傷領域Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に
超音波を送信するように配置されており、各斜角探触子
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄの走査方向は鋼片２１
の長手方向である。
【００２４】励振装置２３は、周波数（１ＫＨｚ〜１０
ＫＨｚ）の電圧を発振する交流電圧源を有し、前記交流
電圧源からの出力を電圧信号として各斜角探触子２２
ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに入力する。
ＫＨｚ）の電圧を発振する交流電圧源を有し、前記交流
電圧源からの出力を電圧信号として各斜角探触子２２
ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに入力する。
【００２５】傷検出装置（傷検出手段）２４は、例えば
ＣＲＴディスプレイなどの表示装置２４ａを有するパソ
コンとされる。
ＣＲＴディスプレイなどの表示装置２４ａを有するパソ
コンとされる。
【００２６】以下、前記の如く構成された超音波斜角探
傷装置の動作について説明する。
傷装置の動作について説明する。
【００２７】励振装置２３により発振された電圧信号が
斜角探触子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに入力さ
れ、斜角探触子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが鋼片
２１の内部に超音波を所定角度θで送信する。この送信
された超音波は角部に横割れ傷があれば、その傷により
反射されその反射波が斜角探触子２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄにより検出される。その検出信号は電圧信号
に変換され、その変換された電圧信号が傷検出装置２４
に入力されてその表示装置２４ａに表示される。傷検出
装置２４は、入力された電圧値が閾値を超えている場合
には鋼片２１の角部に横割れ傷があると判断し、閾値を
超えていない場合には鋼片２１の角部に横割れ傷がない
と判断する。
斜角探触子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄに入力さ
れ、斜角探触子２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが鋼片
２１の内部に超音波を所定角度θで送信する。この送信
された超音波は角部に横割れ傷があれば、その傷により
反射されその反射波が斜角探触子２２ａ、２２ｂ、２２
ｃ、２２ｄにより検出される。その検出信号は電圧信号
に変換され、その変換された電圧信号が傷検出装置２４
に入力されてその表示装置２４ａに表示される。傷検出
装置２４は、入力された電圧値が閾値を超えている場合
には鋼片２１の角部に横割れ傷があると判断し、閾値を
超えていない場合には鋼片２１の角部に横割れ傷がない
と判断する。
【００２８】このように、本実施形態の超音波斜角探傷
装置は、超音波を鋼片角部の内部に所定角度をもって送
信し、そして傷により反射された超音波を検出すること
により鋼片角部の横割れ傷を探傷するものであるため、
鋼片の表面肌の影響や外部環境の影響を受けにくく、確
実に横割れ傷の探傷を行うことが可能となる。
装置は、超音波を鋼片角部の内部に所定角度をもって送
信し、そして傷により反射された超音波を検出すること
により鋼片角部の横割れ傷を探傷するものであるため、
鋼片の表面肌の影響や外部環境の影響を受けにくく、確
実に横割れ傷の探傷を行うことが可能となる。
【００２９】なお、前記実施形態では、角型鋼片の角部
領域に生じる横割れ傷を探傷するために角部領域に超音
波を所定角度で送信するようにしているが、超音波を鋼
片の内部壁面に対し表面波となるよりも小さい入射角の
範囲、例えば３０度から４０度の範囲で角部領域周辺に
入射させ、鋼片の角部領域周辺における傷での反射波を
検出することにより、鋼片の角部付近に発生する長手方
向の傷を探傷することも可能である。
領域に生じる横割れ傷を探傷するために角部領域に超音
波を所定角度で送信するようにしているが、超音波を鋼
片の内部壁面に対し表面波となるよりも小さい入射角の
範囲、例えば３０度から４０度の範囲で角部領域周辺に
入射させ、鋼片の角部領域周辺における傷での反射波を
検出することにより、鋼片の角部付近に発生する長手方
向の傷を探傷することも可能である。
【００３０】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、超音波の
送信と受信を同一の斜角探触子で行う代わりに、別個の
斜角探触子で行うようにしてもよい。また、本実施形態
では角型鋼片は非磁性材とされているが、磁性材とされ
てもよい。
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、超音波の
送信と受信を同一の斜角探触子で行う代わりに、別個の
斜角探触子で行うようにしてもよい。また、本実施形態
では角型鋼片は非磁性材とされているが、磁性材とされ
てもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
鋼片の横割れ傷を確実に探傷することができるという優
れた効果が得られる。
鋼片の横割れ傷を確実に探傷することができるという優
れた効果が得られる。
【図１】超音波斜角探傷方法の原理について説明するた
めの図であって、同（ａ）は角型鋼片の角部に横割れ傷
がない場合についての超音波の伝播方向を示すものであ
り、同（ｂ）は角型鋼片の角部に横割れ傷がある場合に
ついての超音波の伝播方向を示すものである。
めの図であって、同（ａ）は角型鋼片の角部に横割れ傷
がない場合についての超音波の伝播方向を示すものであ
り、同（ｂ）は角型鋼片の角部に横割れ傷がある場合に
ついての超音波の伝播方向を示すものである。
【図２】超音波斜角探傷方法を適用した超音波斜角探傷
装置の装置構成の概略を示す図である。
装置の装置構成の概略を示す図である。
【図３】斜角探触子の配置および斜角探触子の超音波の
送信方向を示す図であって、同（ａ）は全体図であり、
同（ｂ）は部分拡大図である。
送信方向を示す図であって、同（ａ）は全体図であり、
同（ｂ）は部分拡大図である。
【図４】誘導加熱探傷方法の原理の概略と問題点を説明
するための図である。
するための図である。
【図５】超音波表面波方法の原理の概略と問題点を説明
するための図である。
するための図である。
１１ 鋼片 １２ 斜角探触子 １３ 横割れ傷 ２１ 鋼片 ２２ａ 斜角探触子 ２２ｂ 斜角探触子 ２２ｃ 斜角探触子 ２２ｄ 斜角探触子 ２３ 励振装置 ２４ 傷検出装置 ２４ａ 表示装置
Claims (9)
- 【請求項１】 超音波が鋼片内部をその長手方向に伝播
するように角型鋼片の角部領域に超音波を所定角度で送
信し、その送信した超音波の反射波を検出することによ
り鋼片の当該角部領域の傷を探傷することを特徴とする
超音波斜角探傷方法。 - 【請求項２】 前記所定角度が３０°〜７０°の範囲と
されてなることを特徴とする請求項１記載の超音波斜角
探傷方法。 - 【請求項３】 鋼片の全ての角部に超音波を送信するこ
とを特徴とする請求項１記載の超音波斜角探傷方法。 - 【請求項４】 鋼片の角部領域に送信した超音波の反射
波を検出した場合、鋼片の当該角部領域に横割れ傷があ
ると判断することを特徴とする請求項１記載の超音波斜
角探傷方法。 - 【請求項５】 前記鋼片が非磁性材とされてなることを
特徴とする請求項１、２、３または４記載の超音波斜角
探傷方法。 - 【請求項６】 超音波が鋼片内部をその長手方向に伝播
するように角型鋼片の角部領域に超音波を所定角度で送
信しかつその反射波を検出する超音波送受信手段を有
し、前記超音波送受信手段により検出された反射波に基
づいて傷の判定をなす傷検出手段とを備えてなることを
特徴とする超音波斜角探傷装置。 - 【請求項７】 前記所定角度が３０°〜７０°の範囲と
されてなることを特徴とする請求項６記載の超音波斜角
探傷装置。 - 【請求項８】 鋼片の全ての角部に超音波を送信するよ
うにされてなることを特徴とする請求項６記載の超音波
斜角探傷装置。 - 【請求項９】 前記鋼片が非磁性材とされてなることを
特徴とする請求項６、７または８記載の超音波斜角探傷
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314893A JP2002122575A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 超音波斜角探傷方法および超音波斜角探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314893A JP2002122575A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 超音波斜角探傷方法および超音波斜角探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002122575A true JP2002122575A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18794080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000314893A Withdrawn JP2002122575A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 超音波斜角探傷方法および超音波斜角探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002122575A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149340A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工性に優れた線材の製造方法 |
| KR100983674B1 (ko) | 2008-08-11 | 2010-09-24 | 한국전력공사 | 초음파 탐촉자의 입사점 및 굴절각 자동 측정장치 |
| CN105223270A (zh) * | 2014-06-26 | 2016-01-06 | 上海金艺检测技术有限公司 | 消除方钢内部缺陷检测系统圆角扫查盲区的检测方法 |
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2000
- 2000-10-16 JP JP2000314893A patent/JP2002122575A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149340A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工性に優れた線材の製造方法 |
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| CN105223270A (zh) * | 2014-06-26 | 2016-01-06 | 上海金艺检测技术有限公司 | 消除方钢内部缺陷检测系统圆角扫查盲区的检测方法 |
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