JPH0146025B2 - - Google Patents
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- JPH0146025B2 JPH0146025B2 JP57127185A JP12718582A JPH0146025B2 JP H0146025 B2 JPH0146025 B2 JP H0146025B2 JP 57127185 A JP57127185 A JP 57127185A JP 12718582 A JP12718582 A JP 12718582A JP H0146025 B2 JPH0146025 B2 JP H0146025B2
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- ultrasonic
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- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/38—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by time filtering, e.g. using time gates
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- G01N29/04—Analysing solids
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- G—PHYSICS
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- Signal Processing (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波法による欠陥の検出方法に関
し、被検材内部に生じた横穴状欠陥等の欠陥の方
向、傾き、大きさ、深さを認識することを目的と
するものである。
し、被検材内部に生じた横穴状欠陥等の欠陥の方
向、傾き、大きさ、深さを認識することを目的と
するものである。
鋳造材には、鋳造工程において内部にこもつた
ガス等によつて材料中に横穴状の空胴が発生する
ことがある。この場合、その使用目的により欠陥
の形状とそれが材料強度に及ぼす有害度が明らか
にされているものも少なくなく、数種の鋳造材に
おいては、欠陥の有害度がその平面透影図上の大
きさで規定されている。しかし、材料にかかる応
力の方向性から、同じ長さの横穴状欠陥がＸ方向
にある場合とＹ方向にある場合とでは、有害度が
異なるのが通常である。逆に云えば、材料強度的
に許容され得る欠陥の大きさがＸ方向とＹ方向と
で異なるのが普通である。このような状況のもと
では、横穴状欠陥の形状（方向、傾き、大きさ）
を正確に認識することが必要である。
ガス等によつて材料中に横穴状の空胴が発生する
ことがある。この場合、その使用目的により欠陥
の形状とそれが材料強度に及ぼす有害度が明らか
にされているものも少なくなく、数種の鋳造材に
おいては、欠陥の有害度がその平面透影図上の大
きさで規定されている。しかし、材料にかかる応
力の方向性から、同じ長さの横穴状欠陥がＸ方向
にある場合とＹ方向にある場合とでは、有害度が
異なるのが通常である。逆に云えば、材料強度的
に許容され得る欠陥の大きさがＸ方向とＹ方向と
で異なるのが普通である。このような状況のもと
では、横穴状欠陥の形状（方向、傾き、大きさ）
を正確に認識することが必要である。
処で、このような内部欠陥の検出方法として、
被検材の内部に超音波ビームを発信し、欠陥から
のエコーを受信する超音波法が従来から提供さ
れ、かつ実用に供されている。しかし、従来の超
音波法は、単に採触子を被検材の探傷領域内で所
定方向に移動させてエコーを捉えるだけであるた
め、そのエコーを表示媒体上に表示した探傷パタ
ーンから判定し得る要素は極く限られたものであ
り、横穴状欠陥の形状を完全に捉えることは困難
であつた。
被検材の内部に超音波ビームを発信し、欠陥から
のエコーを受信する超音波法が従来から提供さ
れ、かつ実用に供されている。しかし、従来の超
音波法は、単に採触子を被検材の探傷領域内で所
定方向に移動させてエコーを捉えるだけであるた
め、そのエコーを表示媒体上に表示した探傷パタ
ーンから判定し得る要素は極く限られたものであ
り、横穴状欠陥の形状を完全に捉えることは困難
であつた。
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて提
供されたものであつて、その第１の特徴とすると
ころは、被検材内部の欠陥を超音波法により検出
するに際し、被検材内部の探傷領域で回転軸心と
交差するように超音波ビームを送受する斜角探触
子を用い、この斜角探触子を前記回転軸心廻りに
回転させながら360゜の各方向から超音波ビームを
送受し、探傷ゲート内に生じたエコーのピーク値
を超音波ビームの入射方向に対応させて表示媒体
に探傷パターンとして表示し、この探傷パターン
から欠陥の方向、傾き、大きさを判定する点にあ
り、第２の特徴とするところは、被検材内部の欠
陥を超音波法により検出するに際し、被検材内部
の探傷領域で回転軸心と交差するように超音波ビ
ームを送受する斜角探触子を用い、この斜角探触
子を前記回転軸心廻りに回転させながら360゜の各
方向から超音波ビームを送受し、探傷ゲート内の
エコーを受信した位置で探触子を回転軸心方向又
は径方向に移動させてエコーがピーク値となる位
置を求め、その位置で再度探触子を回転させ、エ
コーのピーク値を超音波ビームの入射方向に対応
させて表示媒体に探傷パターンとして表示し、こ
の探傷パターンから欠陥の方向、傾き、大きさ、
深さを判定する点にある。
供されたものであつて、その第１の特徴とすると
ころは、被検材内部の欠陥を超音波法により検出
するに際し、被検材内部の探傷領域で回転軸心と
交差するように超音波ビームを送受する斜角探触
子を用い、この斜角探触子を前記回転軸心廻りに
回転させながら360゜の各方向から超音波ビームを
送受し、探傷ゲート内に生じたエコーのピーク値
を超音波ビームの入射方向に対応させて表示媒体
に探傷パターンとして表示し、この探傷パターン
から欠陥の方向、傾き、大きさを判定する点にあ
り、第２の特徴とするところは、被検材内部の欠
陥を超音波法により検出するに際し、被検材内部
の探傷領域で回転軸心と交差するように超音波ビ
ームを送受する斜角探触子を用い、この斜角探触
子を前記回転軸心廻りに回転させながら360゜の各
方向から超音波ビームを送受し、探傷ゲート内の
エコーを受信した位置で探触子を回転軸心方向又
は径方向に移動させてエコーがピーク値となる位
置を求め、その位置で再度探触子を回転させ、エ
コーのピーク値を超音波ビームの入射方向に対応
させて表示媒体に探傷パターンとして表示し、こ
の探傷パターンから欠陥の方向、傾き、大きさ、
深さを判定する点にある。
以下、図示の実施例について本発明を詳述す
る。第１図Ａ，Ｂは屈折角θの斜角探触子１を用
いて斜角式超音波探傷法により被検材２中の傾き
ηの横穴状欠陥３を探傷する場合の超音波ビーム
の路程を示す。但し、θηとする。第１図に示
すように、斜角探触子１を回転軸心廻りに始線位
置から１回転させながら超音波ビーム４を送受し
た場合、超音波ビーム４が欠陥３に垂直に入射す
る方向は、始線からα1，α2回転した位置の２方向
ある。これを図中の符号を用いて示すと、Ｐ→Ｑ
→Ｒ→Ｑ→ＰとP′→Q′→R′→Q′→P′で示される。
そこで、簡単な幾何学的な計算から cosδ＝tanη／tanθ であることが分る。
る。第１図Ａ，Ｂは屈折角θの斜角探触子１を用
いて斜角式超音波探傷法により被検材２中の傾き
ηの横穴状欠陥３を探傷する場合の超音波ビーム
の路程を示す。但し、θηとする。第１図に示
すように、斜角探触子１を回転軸心廻りに始線位
置から１回転させながら超音波ビーム４を送受し
た場合、超音波ビーム４が欠陥３に垂直に入射す
る方向は、始線からα1，α2回転した位置の２方向
ある。これを図中の符号を用いて示すと、Ｐ→Ｑ
→Ｒ→Ｑ→ＰとP′→Q′→R′→Q′→P′で示される。
そこで、簡単な幾何学的な計算から cosδ＝tanη／tanθ であることが分る。
従つて、ηθの時、斜角探触子１を回転さ
せ、円ｃに沿つて超音波ビーム４を回転入射させ
ながら欠陥３を探傷すると、被検材２中の深さｄ
の近傍に探傷ゲートをかけて、その探傷ゲート内
でエコーをピークホールドするようにしておけ
ば、探触子１が１周する間に極大値がα1とα2との
２箇所で得られる。またη＝θの場合にはα1＝α2
＝180゜となり、極大値が１個得られる。
せ、円ｃに沿つて超音波ビーム４を回転入射させ
ながら欠陥３を探傷すると、被検材２中の深さｄ
の近傍に探傷ゲートをかけて、その探傷ゲート内
でエコーをピークホールドするようにしておけ
ば、探触子１が１周する間に極大値がα1とα2との
２箇所で得られる。またη＝θの場合にはα1＝α2
＝180゜となり、極大値が１個得られる。
第２図Ａ，Ｂにこの実測値の波形を示し、第２
図Ａはη＜θの場合の入射方向に対するピーク
値、第２図Ｂはη＝θの場合の入射方向に対する
ピーク値であり、また点線はしきい値のレベルを
示す。
図Ａはη＜θの場合の入射方向に対するピーク
値、第２図Ｂはη＝θの場合の入射方向に対する
ピーク値であり、また点線はしきい値のレベルを
示す。
第３図及び第４図は上記データを得るために用
いた探傷装置を示す。５は走行枠で、被検材２の
両側方で配置されたレール６に沿つてモータ６′
により駆動されて、前後方向（Ｙ方向）に走行自
在であり、この走行枠５にモータ７によつて駆動
される可動枠８が左右方向（Ｘ方向）に移動自在
に支持される。９は探触子回転機構で、縦方向の
回転軸１０の下端に装着された回転台１１を備
え、この回転台１１に、超音波ビーム４が被検材
２中で回転軸心と交差するように斜角探触子１が
取付けられている。回転軸１０はモータ１２によ
り駆動され、またこの回転軸１０には回転角（入
射方向）を検出するためのロータリエンコーダ１
３が運動連結されている。なお回転機構９は可動
台８に取付けられている。１４は探触子１をＸ−
Ｙ方向に走査するための走査制御部で、探傷時に
はこの走査制御部１４で走行枠５及び可動枠８を
制御する。１５は超音波探傷器、１６はアナログ
ゲート、１７はピークホールド回路、１８は加算
器、１９はXYレコーダである。２０はカウン
タ、２１はＤ／Ａ変換器、２２はストレージスコ
ープ、２３は加算器である。
いた探傷装置を示す。５は走行枠で、被検材２の
両側方で配置されたレール６に沿つてモータ６′
により駆動されて、前後方向（Ｙ方向）に走行自
在であり、この走行枠５にモータ７によつて駆動
される可動枠８が左右方向（Ｘ方向）に移動自在
に支持される。９は探触子回転機構で、縦方向の
回転軸１０の下端に装着された回転台１１を備
え、この回転台１１に、超音波ビーム４が被検材
２中で回転軸心と交差するように斜角探触子１が
取付けられている。回転軸１０はモータ１２によ
り駆動され、またこの回転軸１０には回転角（入
射方向）を検出するためのロータリエンコーダ１
３が運動連結されている。なお回転機構９は可動
台８に取付けられている。１４は探触子１をＸ−
Ｙ方向に走査するための走査制御部で、探傷時に
はこの走査制御部１４で走行枠５及び可動枠８を
制御する。１５は超音波探傷器、１６はアナログ
ゲート、１７はピークホールド回路、１８は加算
器、１９はXYレコーダである。２０はカウン
タ、２１はＤ／Ａ変換器、２２はストレージスコ
ープ、２３は加算器である。
上記のような構成の走査機構の探傷装置を用い
れば、第５図Ａ，Ｂに示すように、超音波ビーム
４の有効ビーム径４ａと探傷ゲートＧで定まる被
検材２中の或る深さ領域（斜線で示した回転体部
分）２４に全方向（360゜）から超音波ビーム４を
送受でき、この結果、前述のように欠陥３の形状
を見出すための計算処理が極めて容易になり、ま
た探傷領域が作業者に直観的に分り、探傷装置の
較正等に便利なものとなる。なお、探触子１と被
検材２との音響結合は、局部水浸法による他、ア
クリル等の遅延線を用いた直接法による実施も可
能である。
れば、第５図Ａ，Ｂに示すように、超音波ビーム
４の有効ビーム径４ａと探傷ゲートＧで定まる被
検材２中の或る深さ領域（斜線で示した回転体部
分）２４に全方向（360゜）から超音波ビーム４を
送受でき、この結果、前述のように欠陥３の形状
を見出すための計算処理が極めて容易になり、ま
た探傷領域が作業者に直観的に分り、探傷装置の
較正等に便利なものとなる。なお、探触子１と被
検材２との音響結合は、局部水浸法による他、ア
クリル等の遅延線を用いた直接法による実施も可
能である。
探傷時には走行枠５及び可動枠８を夫々駆動し
て探触子１を第６図に示す如くジグザグ状に走査
しながら、回転軸１０廻りに探触子１を回転さ
せ、ビーム入射点軌跡２５〔第１図Ａ及び第５図
Ａ参照〕に沿つて被検材２中に超音波ビーム４を
入射する。そして、欠陥３からの超音波ビーム４
のエコーを探触子１で受信し、探傷器１５を経て
アナログゲート１６により深さｄの近傍の信号を
取出す。このようにして取出した信号のピーク値
をピークホールド回路１７により検出し、この信
号と走査機構の位置信号をオフセツトとして加算
器１８により加算し、XYレコーダ１９のＸ軸に
入力する。一方、ロータリエンコーダ１３の出力
パルスをカウンタ２０により計数し、それをＤ／
Ａ変換器２１でＤ／Ａ変換し、入射方向として
XYレコーダ１９のＹ軸に入力する。このように
してXYレコーダ１９の記録紙上に探傷パターン
を表示し、その探傷パターンから欠陥３の方向と
傾きと大きさを求める。なお加算器２３は探傷器
１５の掃引信号（鋸歯状波）から、ストレージス
コープ２２のＸ、Ｙ軸信号を生成するためのもの
であり、Ｘ軸用とＹ軸用の信号の振幅を適当に調
節して、ストレージスコープの掃引線が超音波ビ
ームの屈折角を反映するようにしてある。また、
ストレージスコープのＸ軸信号には、走査機構の
位置信号がオフセツトとして加算され、ストレー
ジスコープ２２にはこれらＸ、Ｙ信号とアナログ
ゲート１６からのＺ軸信号とから所謂Ｂスコープ
像を表示する。このＢスコープ像を第７図に示
す。
て探触子１を第６図に示す如くジグザグ状に走査
しながら、回転軸１０廻りに探触子１を回転さ
せ、ビーム入射点軌跡２５〔第１図Ａ及び第５図
Ａ参照〕に沿つて被検材２中に超音波ビーム４を
入射する。そして、欠陥３からの超音波ビーム４
のエコーを探触子１で受信し、探傷器１５を経て
アナログゲート１６により深さｄの近傍の信号を
取出す。このようにして取出した信号のピーク値
をピークホールド回路１７により検出し、この信
号と走査機構の位置信号をオフセツトとして加算
器１８により加算し、XYレコーダ１９のＸ軸に
入力する。一方、ロータリエンコーダ１３の出力
パルスをカウンタ２０により計数し、それをＤ／
Ａ変換器２１でＤ／Ａ変換し、入射方向として
XYレコーダ１９のＹ軸に入力する。このように
してXYレコーダ１９の記録紙上に探傷パターン
を表示し、その探傷パターンから欠陥３の方向と
傾きと大きさを求める。なお加算器２３は探傷器
１５の掃引信号（鋸歯状波）から、ストレージス
コープ２２のＸ、Ｙ軸信号を生成するためのもの
であり、Ｘ軸用とＹ軸用の信号の振幅を適当に調
節して、ストレージスコープの掃引線が超音波ビ
ームの屈折角を反映するようにしてある。また、
ストレージスコープのＸ軸信号には、走査機構の
位置信号がオフセツトとして加算され、ストレー
ジスコープ２２にはこれらＸ、Ｙ信号とアナログ
ゲート１６からのＺ軸信号とから所謂Ｂスコープ
像を表示する。このＢスコープ像を第７図に示
す。
探傷パターンから欠陥３の方向と傾きとを求め
るには次のようにして行なう。即ち、第８図Ａ，
Ｂは被検材２に横穴状欠陥を形成したものの探傷
パターンを極座標グラフに表示したものを示す。
始線は被検材の適当な方向に定めてある。η＜θ
の場合、図示の如く２つの極大値を有する探傷パ
ターンが得られるが、それらを与える入射方向を
α1，α2（α2＞α1）とする。第８図Ａはα2−α1
180゜の場合であり、この時の欠陥３の方向（横穴
状欠陥の浅い部分から深い部分へ引いた直線と始
線とのなす角）αは、（α1＋α2）／２で与えられ
る。α2−α1180゜の時には、欠陥３の方向は（α1
＋α2）／２＋180゜で与えられる。
るには次のようにして行なう。即ち、第８図Ａ，
Ｂは被検材２に横穴状欠陥を形成したものの探傷
パターンを極座標グラフに表示したものを示す。
始線は被検材の適当な方向に定めてある。η＜θ
の場合、図示の如く２つの極大値を有する探傷パ
ターンが得られるが、それらを与える入射方向を
α1，α2（α2＞α1）とする。第８図Ａはα2−α1
180゜の場合であり、この時の欠陥３の方向（横穴
状欠陥の浅い部分から深い部分へ引いた直線と始
線とのなす角）αは、（α1＋α2）／２で与えられ
る。α2−α1180゜の時には、欠陥３の方向は（α1
＋α2）／２＋180゜で与えられる。
欠陥３の傾きηは式を用いて以下のように求
められる。即ち、式のδはα1とα2を用いて表わ
すと、第８図Ａの場合、δ＝（α2−α1）／２であ
り、第８図Ｂの場合、δ＝180゜−（α2−α1）／２
である。従つて、屈折角θの値は予め分つている
ので、式にδを代入すればηを求めることが可
能である。
められる。即ち、式のδはα1とα2を用いて表わ
すと、第８図Ａの場合、δ＝（α2−α1）／２であ
り、第８図Ｂの場合、δ＝180゜−（α2−α1）／２
である。従つて、屈折角θの値は予め分つている
ので、式にδを代入すればηを求めることが可
能である。
欠陥３の大きさは、横穴状欠陥の場合、従来周
知の探傷方程式から容易に求めることができる。
知の探傷方程式から容易に求めることができる。
以上述べたような処理は、欠陥３の反射面（第
３図にＲ，R′で示す）が探触子１の回転軸心と
超音波ビームの中心軸との交点（第１図にＯで示
す）近傍にある場合にのみ正確に実施できるもの
である。しかしながら、実際の探傷においては、
欠陥３の深さは不定であるから、欠陥３の深さに
対応してＯ点の位置を調整する必要が生じる訳で
ある。
３図にＲ，R′で示す）が探触子１の回転軸心と
超音波ビームの中心軸との交点（第１図にＯで示
す）近傍にある場合にのみ正確に実施できるもの
である。しかしながら、実際の探傷においては、
欠陥３の深さは不定であるから、欠陥３の深さに
対応してＯ点の位置を調整する必要が生じる訳で
ある。
第９図及び第１０図はこのような事情を考慮し
た探触子回転機構９を示す。即ち、第９図及び第
１０図において、２６は探触子１を保持する探触
子シユーで、回転台１１に形成されたガイド部２
７に沿つて径方向に摺動自在であり、この探触子
シユー２６にはめねじ体２８が付設されている。
２９はめねじ体２８に螺合するねじ軸であつて、
回転台１１にガイド部２７と平行でかつ回転のみ
自在に支持されている。ねじ軸２９は回転台１１
中央に配置されたギヤーボツクス３０内のギヤー
機構を介して調整軸３１に連動し、またその調整
軸３１は回転軸１０の中心上に上下方向に配置さ
れ、かつその上端に調整つまみ３２が設けられて
いる。従つて、調整つまみ３２を廻せば、調整軸
３１、ギヤーボツクス３０、ねじ軸２９を介して
探触子シユー２６がガイド部２７に沿つて摺動
し、探触子１の径方向の位置が変わるので、Ｏ点
の位置、つまり探傷深さを任意に調整することが
できる。
た探触子回転機構９を示す。即ち、第９図及び第
１０図において、２６は探触子１を保持する探触
子シユーで、回転台１１に形成されたガイド部２
７に沿つて径方向に摺動自在であり、この探触子
シユー２６にはめねじ体２８が付設されている。
２９はめねじ体２８に螺合するねじ軸であつて、
回転台１１にガイド部２７と平行でかつ回転のみ
自在に支持されている。ねじ軸２９は回転台１１
中央に配置されたギヤーボツクス３０内のギヤー
機構を介して調整軸３１に連動し、またその調整
軸３１は回転軸１０の中心上に上下方向に配置さ
れ、かつその上端に調整つまみ３２が設けられて
いる。従つて、調整つまみ３２を廻せば、調整軸
３１、ギヤーボツクス３０、ねじ軸２９を介して
探触子シユー２６がガイド部２７に沿つて摺動
し、探触子１の径方向の位置が変わるので、Ｏ点
の位置、つまり探傷深さを任意に調整することが
できる。
なお、Ｏ点の位置を調整する方法としては、探
触子１を回転軸１０の軸心方向に移動させ、探触
子１と被検材２表面との距離を変える方法もあ
り、この場合も同様に実施可能である。
触子１を回転軸１０の軸心方向に移動させ、探触
子１と被検材２表面との距離を変える方法もあ
り、この場合も同様に実施可能である。
以上述べたところから、本発明方法を実際の材
料に適用する場合には、欠陥の有無を判定するた
めの粗探傷と欠陥の形状を認識するための精密探
傷の２つに大別して、次のような手順に従つて探
傷を実施するのが良い。
料に適用する場合には、欠陥の有無を判定するた
めの粗探傷と欠陥の形状を認識するための精密探
傷の２つに大別して、次のような手順に従つて探
傷を実施するのが良い。
(1) 探傷深さをＯ（表面）〜ｄとすると、超音波
ビームの中心軸と探触子１の回転中心軸との交
点がｄ／２の近くになるように、探触子１の回
転半径を調節する。探傷ゲートＯ〜ｄに設定す
る。
ビームの中心軸と探触子１の回転中心軸との交
点がｄ／２の近くになるように、探触子１の回
転半径を調節する。探傷ゲートＯ〜ｄに設定す
る。
(2) 検出すべき最小欠陥の大きさで決まるしきい
値（第２図）よりも更に−6dB程度低いしきい
値を設定して、横穴状欠陥の有無を判定するた
めの粗探傷を全面にわたつて行なう。この新し
いしきい値を越えるエコーが現われた時の探触
子１の位置（ｘ、ｙ）を記録しておく。このよ
うな位置は１つ以上ある場合もある。
値（第２図）よりも更に−6dB程度低いしきい
値を設定して、横穴状欠陥の有無を判定するた
めの粗探傷を全面にわたつて行なう。この新し
いしきい値を越えるエコーが現われた時の探触
子１の位置（ｘ、ｙ）を記録しておく。このよ
うな位置は１つ以上ある場合もある。
(3) 欠陥の検出された位置に再び戻り、探触子１
を回転軸１０廻りにゆつくり回転させながら欠
陥エコーを捉える。エコーの極大値が得られた
ところで入射方向を固定し、調整つまみ３２を
廻して探触子１を径方向に走査し、エコーが極
大になるところで固定する。次に探触子１を回
転させて探傷パターンを採る。この時の欠陥の
反射面の深さをストレージスコープ２２から読
取り記録する。
を回転軸１０廻りにゆつくり回転させながら欠
陥エコーを捉える。エコーの極大値が得られた
ところで入射方向を固定し、調整つまみ３２を
廻して探触子１を径方向に走査し、エコーが極
大になるところで固定する。次に探触子１を回
転させて探傷パターンを採る。この時の欠陥の
反射面の深さをストレージスコープ２２から読
取り記録する。
(4) 次に僅かだけ探触子１をＸ−Ｙ方向に走査
し、エコーが以前より高くなる位置をさがす。
続いて同じ操作を行ない。探傷パターンを採
り、欠陥の反射面の深さを記録する。探触子１
を僅かだけＸ−Ｙ走査させて以前より高いエコ
ーが得られない場合には、最もエコー高さが高
かつた探傷パターンより、前述した方法により
欠陥の方向、傾き、深さ、大きさを判定する。
し、エコーが以前より高くなる位置をさがす。
続いて同じ操作を行ない。探傷パターンを採
り、欠陥の反射面の深さを記録する。探触子１
を僅かだけＸ−Ｙ走査させて以前より高いエコ
ーが得られない場合には、最もエコー高さが高
かつた探傷パターンより、前述した方法により
欠陥の方向、傾き、深さ、大きさを判定する。
(5) 他の全ての欠陥に対し、(3)及び(4)項を実施
し、精密探傷を完了する。
し、精密探傷を完了する。
第１１図Ａはある材料３３にかかる応力の方向
（矢印）を、第１１図Ｂはその時の許容される欠
陥３の平面投影図上の大きさを方向の関数として
夫々示したものである。この関数はだ円x2／a2＋ｙ／b2 ＝１で与えられている。本発明によれば、前述し
たように欠陥３の方向、傾き、実長が正確に知ら
れるので、その平面図上での長さのＹ成分lxもＹ
成分も容易に知ることができる。即ち、欠陥３の
実長ｌは探傷図形における最大値から分るので、
第１図における始線の方向をＸ軸にとれば、lx，
lyは夫々 lx＝ｌ cosαcps〓 ly＝ｌ sinαcps〓 で与えられ、ｘ方向、ｙ方向での欠陥３の有害度
が判定できる。
（矢印）を、第１１図Ｂはその時の許容される欠
陥３の平面投影図上の大きさを方向の関数として
夫々示したものである。この関数はだ円x2／a2＋ｙ／b2 ＝１で与えられている。本発明によれば、前述し
たように欠陥３の方向、傾き、実長が正確に知ら
れるので、その平面図上での長さのＹ成分lxもＹ
成分も容易に知ることができる。即ち、欠陥３の
実長ｌは探傷図形における最大値から分るので、
第１図における始線の方向をＸ軸にとれば、lx，
lyは夫々 lx＝ｌ cosαcps〓 ly＝ｌ sinαcps〓 で与えられ、ｘ方向、ｙ方向での欠陥３の有害度
が判定できる。
なお、この方法では、通常、探触子１の回転半
径を無制限に大きくすることができないことか
ら、材料の疲労破壊に密接な関連をもつた表面近
傍の横穴状欠陥の検出に特に実用的である。
径を無制限に大きくすることができないことか
ら、材料の疲労破壊に密接な関連をもつた表面近
傍の横穴状欠陥の検出に特に実用的である。
また、この方法で対象を横穴だけに限定する必
要はなく、等方的な球状欠陥、η≒θとなるよう
な傾いた斜面状欠陥等にも適用できることは云う
までもない。
要はなく、等方的な球状欠陥、η≒θとなるよう
な傾いた斜面状欠陥等にも適用できることは云う
までもない。
以上実施例に詳述したように本発明によれば、
斜角探触子を回転軸心廻りに回転させながら360゜
の各方向から超音波ビームを送受し、探傷ゲート
内に生じたエコーのピーク値を超音波ビームの入
射方向に対応させて表示媒体に探傷パターンとし
て表示し、この探傷パターンから欠陥の方向、傾
き、大きさを判定する方法を採つているので、従
来の超音波法とは異なり、第５頁に示すcosδ＝
tanη／tanθの式を応用して欠陥の方向性を簡単かつ確 実に解読できるし、またこれに伴なつて欠陥の方
向、傾き、大きさを高速にて確実に認識でき、欠
陥の有害度を判定する上で非常に効果的である。
斜角探触子を回転軸心廻りに回転させながら360゜
の各方向から超音波ビームを送受し、探傷ゲート
内に生じたエコーのピーク値を超音波ビームの入
射方向に対応させて表示媒体に探傷パターンとし
て表示し、この探傷パターンから欠陥の方向、傾
き、大きさを判定する方法を採つているので、従
来の超音波法とは異なり、第５頁に示すcosδ＝
tanη／tanθの式を応用して欠陥の方向性を簡単かつ確 実に解読できるし、またこれに伴なつて欠陥の方
向、傾き、大きさを高速にて確実に認識でき、欠
陥の有害度を判定する上で非常に効果的である。
また探傷ゲート内のエコーを受信した位置で探
触子を回転軸心又は径方向に移動させて、エコー
がピーク値となる位置を求め、その位置で探触子
を再度回転させて探傷パターンを求めることによ
り、前述の方向、傾き、大きさに加えて探触子の
回転半径から幾何学的に、あるいは、ストレージ
スコープ上の図形から欠陥の深さも同時に判定す
ることができる。
触子を回転軸心又は径方向に移動させて、エコー
がピーク値となる位置を求め、その位置で探触子
を再度回転させて探傷パターンを求めることによ
り、前述の方向、傾き、大きさに加えて探触子の
回転半径から幾何学的に、あるいは、ストレージ
スコープ上の図形から欠陥の深さも同時に判定す
ることができる。
図面は本発明の一実施例を示し、第１図Ａ，Ｂ
は超音波ビームの路程を示す説明図、第２図Ａ，
Ｂは入射方向とピーク値との関係を示す波形図、
第３図は探傷装置の構成図、第４図はその走査機
構の平面図、第５図Ａ，Ｂは探触子による探傷領
域の説明図、第６図は走査方法の説明図、第７図
は欠陥反射面の深さのモニタのためのＢスコープ
像を示す説明図、第８図Ａ，Ｂは横穴人工欠陥の
探傷パターンを極座標グラフに表示した説明図、
第９図は回転機構の要部平面図、第１０図はその
要部破断図、第１１図Ａ，Ｂは材料にかかる応力
の方向と許容される欠陥の長さを方向の関数とし
て表わした説明図である。 １……斜角探触子、２……被検材、３……欠
陥、４……超音波ビーム、９……探触子回転機
構、１０……回転軸、１１……回転台、１５……
超音波探傷器、１６……アナログゲート、１７…
…ピークホールド回路、１９……XYレコーダ、
２６……探触子シユー、２９……ねじ軸、３１…
…調整軸。
は超音波ビームの路程を示す説明図、第２図Ａ，
Ｂは入射方向とピーク値との関係を示す波形図、
第３図は探傷装置の構成図、第４図はその走査機
構の平面図、第５図Ａ，Ｂは探触子による探傷領
域の説明図、第６図は走査方法の説明図、第７図
は欠陥反射面の深さのモニタのためのＢスコープ
像を示す説明図、第８図Ａ，Ｂは横穴人工欠陥の
探傷パターンを極座標グラフに表示した説明図、
第９図は回転機構の要部平面図、第１０図はその
要部破断図、第１１図Ａ，Ｂは材料にかかる応力
の方向と許容される欠陥の長さを方向の関数とし
て表わした説明図である。 １……斜角探触子、２……被検材、３……欠
陥、４……超音波ビーム、９……探触子回転機
構、１０……回転軸、１１……回転台、１５……
超音波探傷器、１６……アナログゲート、１７…
…ピークホールド回路、１９……XYレコーダ、
２６……探触子シユー、２９……ねじ軸、３１…
…調整軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検材内部の欠陥を超音波法により検出する
に際し、被検材内部の探傷領域で回転軸心と交差
するように超音波ビームを送受する斜角探触子を
用い、この斜角探触子を前記回転軸心廻りに回転
させながら360゜の各方向から超音波ビームを送受
し、探傷ゲート内に生じたエコーのピーク値を超
音波ビームの入射方向に対応させて表示媒体に探
傷パターンとして表示し、この探傷パターンから
欠陥の方向、傾き、大きさを判定することを特徴
とする超音波法による欠陥の検出方法。 ２ 被検材内部の欠陥を超音波法により検出する
に際し、被検材内部の探傷領域で回転軸心と交差
するように超音波ビームを送受する斜角探触子を
用い、この斜角探触子を前記回転軸心廻りに回転
させながら360゜の各方向から超音波ビームを送受
し、探傷ゲート内のエコーを受信した位置で探触
子を回転軸心方向又は径方向に移動させてエコー
がピーク値となる位置を求め、その位置で再度探
触子を回転させ、エコーのピーク値を超音波ビー
ムの入射方向に対応させて表示媒体に探傷パター
ンとして表示し、この探傷パターンから欠陥の方
向、傾き、大きさ、深さを判定することを特徴と
する超音波法による欠陥の検出方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57127185A JPS5917155A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 超音波法による欠陥の検出方法 |
| US06/514,864 US4524622A (en) | 1982-07-20 | 1983-07-18 | Method and apparatus of ultrasonic flaw detection |
| EP83304211A EP0102176B1 (en) | 1982-07-20 | 1983-07-20 | Method and apparatus for ultrasonic flaw detection |
| DE8383304211T DE3373709D1 (en) | 1982-07-20 | 1983-07-20 | Method and apparatus for ultrasonic flaw detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57127185A JPS5917155A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 超音波法による欠陥の検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5917155A JPS5917155A (ja) | 1984-01-28 |
| JPH0146025B2 true JPH0146025B2 (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=14953778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57127185A Granted JPS5917155A (ja) | 1982-07-20 | 1982-07-20 | 超音波法による欠陥の検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5917155A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT391210B (de) * | 1985-10-03 | 1990-09-10 | Voest Alpine Ag | Verfahren zur bestimmung der art von punktfoermigen und laengserstreckten einzelfehlern in werkstuecken mittels ultraschall |
| EP1128933B1 (de) * | 1998-11-14 | 2002-06-12 | MTU Aero Engines GmbH | Anordnung zur feinbearbeitung von rotationssymmetrischen bauteilen |
| JP5153223B2 (ja) | 2007-06-21 | 2013-02-27 | 株式会社ブンリ | ダーティー液処理装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49127681A (ja) * | 1973-04-06 | 1974-12-06 | ||
| JPS5339594Y2 (ja) * | 1975-01-20 | 1978-09-26 |
-
1982
- 1982-07-20 JP JP57127185A patent/JPS5917155A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5917155A (ja) | 1984-01-28 |
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