JPH01223343A - 超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポンプ、エンジン等の高速回転機器における
長尺の軸類あるいは長尺のボルト類などを、非破壊検査
するための超音波探傷装置に関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来の超音波探傷装置１を示す図である。第４
図に示すように装置１には探触子２がケーブル３を介し
て接続されている。装置１は時間軸部１０と、送信部１
１と、受信部１２と、ブラウン管表示部１６とからなり
、時間軸部１０は掃引遅延回路１３．掃引発生回路１４
．掃引増幅回路１５により構成されている。

時間軸部１０では、送信部１１から同期信号を受けると
、掃引遅延回路１３によりブラウン管表示部１６の水平
方向の掃引のタイミング調整を行ない、掃引発生回路１
４により掃引電圧を発生させ、掃引増幅回路１５で増幅
してブラウン管表示部１６に入力する。ブラウン管表示
部１６では、受信部１２からの情報を時間軸部１０から
の信号に基づいて表示する。

第５図は被検体４とブラウン管表示部１６の表示画面と
を一緒に示す図である。第５図に示すように、ブラウン
管表示画面Ｍ　（Ｎ）上には反射波が表示される。なお
横軸は超音波伝搬時間を、縦軸は反射波の強さを表わし
ている。第５図中４ａ〜４ｆは軸上の被検体４の段差部
、４ｇは上記対象物４上の欠陥、ａ−ｆおよびｇは上記
段差部および欠陥に対応する反射波のもようを示してい
る。

なお２は横波垂直探触子を示している。第５図のような
表示をＡスコープと呼び、検査員はこのＡスコープをモ
ニタとして検査を行なっている。

ｍ６図はブラウン管表示部１６における信号の時間関係
を示す図であり、Ｘは同期信号、Ｙは掃引遅延信号、Ｚ
ＭおよびＺＮは掃引発生信号である。ＺＭは被検体４の
長さが短い場合であり、三角波の傾斜が大きい。またＺ
Ｎは被検体４の長さが長い場合であり、三角波の傾斜が
小さい。ＺＭ。

ＺＮ間の調整は被検体４の長さに応じて探傷装置本体前
面のパネル上のボリュウムにより調整できるようになっ
ている。また被検体４の長さが長い場合にも、被検体４
の特定部分を拡大してモニタしたい場合には、掃引遅延
のタイミングを遅らせてＺＭのような傾斜の大きい三角
波を発生させることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の超音波探傷装置を利用して、第５図に示すような
段差を有する長尺の軸からなる被検体４を端面からの垂
直探傷法により検査を行なう場合において次のような問
題があった。

（１）　長尺の被検体４の全長をモニタしようとすると
非常に縮小された状態となる。すなわち、ブラウン管表
示部１６の横軸は一般に１００Ｂ程度であり、被検体４
の長さが２ｍであれば、表示の縮尺は１０分の１となる
。このため第５図の表示画面Ｍに示すように、形状エコ
ーｂ、ｃ、ｄ。

ｅが多く現われ、欠陥エコーｇの有無の判読が非常に難
しい。

（２）　検査記録として欠陥４ｇの位置を記録する必要
があるが、表示の縮小率が大きいため、エコー発生位置
の読取り精度が悪い（ブラウン管の横軸は一般に１００
等分目盛）。

（３）　欠陥エコーの判読を容易にするために、第５図
に示す表示画面Ｎのように部分拡大表示も可能であるが
、このような部分拡大表示を行なうと、エコー発生位置
の読取りの原点（図中４ａからの距離）が分らなくなる
。

以上のような開局があり、従来の超音波探傷装置１は段
差を有する長尺の軸などの検査に使用された場合、不便
で探傷が難しく、また検査員が判断ミスを起すおそれが
あった。

なお大型ポンプなどの高速回転機器の主軸は、破壊に対
する安全性の確保が重要である。このため主軸の製造時
には種々の検査が行なわれ、品質が保証されており、運
転開始後にも分解点検が行なわれている。ところがこの
主軸の外周面は多数の段差を有する上、別車が焼ばめさ
れて覆われている。したがってその点検手段として超音
波探傷法に期待するところが大きい。

しかし上述のような理由により、事実上超音波探傷を行
なうことが不可能であった。したがってこのような問題
を解決した超音波探傷装置の出現が待たれていた。

そこで本発明は、被検体がたとえ多数の段差を有するも
の等であっても、欠陥の探傷を適確に行なうことのでき
る超音波探傷装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記課題を解決し目的を達成するために次のよ
うな手段を講じた。すなわち、パルス状高電圧を発生す
る送信部と、送信部からの信号を掃引するための時間軸
部と、探触子て受信した信号を受ける受信部と、この受
信部からの信号を前記時間軸部からの信号に基づいて表
示する表示部と、からなる装置において、前記時間軸部
は、複数の掃引回路と、これらの掃引回路を順次切換え
る切換えスイッチと、掃引遅延と掃引発生とのタイミン
グを演算して制御する掃引演算回路とで構成するように
した。

〔作用〕

上記手段を講じたことにより次のような作用を呈する。

特定のステップで連続的にＡスコープの部分拡大表示が
可能となるため、欠陥エコー有無の判読が容易になり、
しかもエコー発生位置の読取りの精度が向上する。

〔実施例〕

本発明の実施例を第１図を用いて説明する。１は超音波
探傷装置本体であり、パルス状の高電圧を発生する送信
部１１と、超音波探触子２で受信した電圧を受けて増幅
または検波等を行なう受信部１２と、ブラウン管表示部
１６と、本発明のポイントであるブラウン管表示の時間
軸を調整するための時間軸部２０とより構成される。

時間軸部２０は複数の掃引遅延回路２１ａ。

２１ｂ、２１ｃ・・・２１ｇと、切換スイッチ２２と、
掃引演算回路２３と、掃引発生回路２４と、掃引増幅回
路２５とから成る。なお本例においては７チヤンネルの
掃引遅延回路を有する例を示したが、検査目的、被検体
の長さに応じてチャンネル数は増す必要がある。

次に本実施例の作用について説明する。第２図は段差部
の被検体４４と、これを検査している状態のブラウン管
表示部１６に表示される探傷図形を示す図である。これ
はＡスコープ波形を被検体４の形状に対応して示してい
る。ＭおよびＡ、Ｂ。

Ｃ，Ｄはブラウン管１６に表示されるＡスコープ画像を
示す。被検体４の一端面４ａに垂直探触子２を図示して
いない特殊接触媒質を介して押当てると、被検体４の他
の端面４ｆのエコーの他に、直径が小さくなる段差部４
ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅからのエコーｂ−ｅが生じる。な
お段差部４Ｃと４ｄの間に欠陥４ｇがあると、そのエコ
ーｇが現れる。またＭは被検体４の全長をブラウン管表
示部１６に表示した場合であり、被検体４の長さしが非
常に縮小された状態で表示されている。なおこの表示は
従来の超音波探傷装置のブラウン管表示部に表示された
ものと同様の表示である。

さらに第２図に示すＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄは本装置の機能によ
り被検体４の全長りを等分して表示したものであり、第
１図に示した切換スイッチ２２を切換ることにより、掃
引遅延回路２１ａ、２１ｂ。

２１ｃ・・・２１ｇが順次接続され、掃引遅延のタイミ
ングが一定時間づつ遅れた状態に切換られる。

なお掃引発生回路２４と切換スイッチ２２との間には掃
引演算回路２３があり、この掃引演算回路２３の働きに
より、掃引遅延と掃引発生とのタイミングが演算処理さ
れ、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの如くブラン管表示部１６に被検体
４の全長りが連続性を保った状態で拡大表示される。

上記した例は被検体４の全長を４分割して拡大した例を
示したが、被検体４の全長が長い場合には分割数を多く
すると効果が大きい。例えば被検体４の全長が５１１１
であり、２０チヤンネルの掃引遅延回路を設けるとする
と、最大限に分割表示した場合には２０回の表示ができ
、スイッチ２２の切換により０〜２５０ｍ、２５０ｕ〜
５００ｕ。

・・・、４７５０ｍ〜５０００ｍｍといったように連続
性を保って拡大表示される。

第３図は時間軸部２０における信号の時間関係を示す図
である。ＣＨＭは被検体４の全長を表示した場合で、第
２図に示した表示画面Ｍに対応する同期信号Ｘ、掃引遅
延Ｙ、掃引発生２の信号の時間関係を示している。

さらに同図のＣＨＡ、ＣＨＢ、ＣＨＣ，ＣＨＤは分割表
示した場合を示し、第２図に示した表示Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
に対応する符号の時間関係を示している。ＹＡ、ＹＢ、
ＹＣ，ＹＤはそれぞれのチャンネルの掃引遅延を示して
いる。またＺＡ。

ＺＢ、ＺＣ，ＺＤは掃引発生の信号を示している。

なお等分して連続的に拡大表示するので、（ｔｚ−ｔｔ
　）−（ｔ３−ｔ２　）　−（ｔ４−ｔ３）の関係があ
る。

本実施例によれば、多チャンネルの掃引遅延回路２１ａ
〜２１ｇと、切換スイッチ２２と、掃引演算回路２３と
の作用により、被検体４の全長が連続性をもって拡大表
示可能である。したがって、段差を有する軸頚を探傷す
る場合等において欠陥エコーの判読やエコー発生位置の
読取り精度が向上する。このため段差を有する長尺の軸
頚あるいは長尺のボルト類の検査が可能となる。

なお本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である
のは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、特定のステップで連続的にＡスコープ
の部分拡大表示が可能となるため、欠陥エコー有無の判
読が容易になり、しかもエコー発生位置の読取りの精度
が向上する。かくして被検体がたとえ多数の段差を有す
るもの等であっても、欠陥の探傷を適確に行なうことの
できる超音波探傷装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示す図で、第１図
は超音波探傷装置の構成を示す図、第２図は段差のある
軸からなる被検体およびその探傷結果に基づいてブラウ
ン管表示部に表示される反射波の波形を示す図、第３図
は時間軸部における信号の時間関係を示す図である。第
４図〜第６図は従来の超音波探傷装置を示す図で、第４
図は超音波探傷装置の構成を示す図、第５図は段差のあ
る軸からなる被検体およびその探傷結果に基づいてブラ
ウン管表示部に表示される反射波の波形を示す図、第６
図は時間軸部における信号の時間関係を示す図である。 １・・・超音波探傷装置本体、２・・・探触子、３・・
・ケーブル、１１・・・送信部、１２・・・受信部、１
０゜２０・・・時間軸部、２１ａ〜２１ｇ・・・掃引遅
延回路、２１・・・切換えスイッチ、２３・・・掃引演
算回路、１４．２４・・・掃引発生回路、１５．２５・
・・掃引増幅回路、１６・・・ブラウン管表示部。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. パルス状高電圧を発生する送信部と、送信部からの信号
   を掃引するための時間軸部と、探触子で受信した信号を
   受ける受信部と、この受信部からの信号を前記時間軸部
   からの信号に基づいて表示する表示部と、からなる装置
   において、前記時間軸部は、複数の掃引回路と、これら
   の掃引回路を順次切換える切換えスイッチと、掃引遅延
   と掃引発生とのタイミングを演算して制御する掃引演算
   回路とで構成されていることを特徴とする超音波探傷装
   置。