JPH02167465A - 超音波探傷検査方法 - Google Patents
超音波探傷検査方法Info
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- JPH02167465A JPH02167465A JP63322859A JP32285988A JPH02167465A JP H02167465 A JPH02167465 A JP H02167465A JP 63322859 A JP63322859 A JP 63322859A JP 32285988 A JP32285988 A JP 32285988A JP H02167465 A JPH02167465 A JP H02167465A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- 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
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/12—Analysing solids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、超音波探傷検査方法に関するものであり、さ
らに詳しくは検出欠陥部の正異常の判定を含む超音波探
傷検査方法に関するものである。
らに詳しくは検出欠陥部の正異常の判定を含む超音波探
傷検査方法に関するものである。
従来より超音波探傷検査は鋼材、鋼板、溶接部および機
械部品等の内部欠陥検査として広く行われ、近年ではセ
ラミックスに代表される新素材の欠陥検出法としても用
いられている。しかしこれら従来より行われている方法
では、検出された欠陥部の性状を欠陥より反射してくる
エコーの大きさをオシロスコープ等により測定し、その
値より欠陥の大きさを推定したり、被検査体上を自動走
査させることにより欠陥のインジケーションを２次元的
な図に表示し、そのインジケーションの大きさにより欠
陥の大きさを推定するに留まっていた。しかし、内部の
欠陥はその大きさが同等でも、欠陥の性状により強度に
与える影響が全く異なり、特にセラミックスのような脆
性材料ではこれらの差が著しいため、欠陥性状をインジ
ケーションの大きさのみで推定することには問題があっ
た。例えば欠陥を大きさだけで判定すると、実際には強
度に影響しない傷を含む製品を不良としたり、逆に大き
さは小さいが強度上問題のあるクラックを含む製品を良
品と判定したりする可能性があった。
械部品等の内部欠陥検査として広く行われ、近年ではセ
ラミックスに代表される新素材の欠陥検出法としても用
いられている。しかしこれら従来より行われている方法
では、検出された欠陥部の性状を欠陥より反射してくる
エコーの大きさをオシロスコープ等により測定し、その
値より欠陥の大きさを推定したり、被検査体上を自動走
査させることにより欠陥のインジケーションを２次元的
な図に表示し、そのインジケーションの大きさにより欠
陥の大きさを推定するに留まっていた。しかし、内部の
欠陥はその大きさが同等でも、欠陥の性状により強度に
与える影響が全く異なり、特にセラミックスのような脆
性材料ではこれらの差が著しいため、欠陥性状をインジ
ケーションの大きさのみで推定することには問題があっ
た。例えば欠陥を大きさだけで判定すると、実際には強
度に影響しない傷を含む製品を不良としたり、逆に大き
さは小さいが強度上問題のあるクラックを含む製品を良
品と判定したりする可能性があった。
発明者らは、上記の従来技術の欠点を改良し超音波探傷
検査により検出される欠陥についての欠陥性状を解析し
、検出された欠陥の使用適応上の良否について判定でき
る検査方法について鋭意検討した結果、欠陥部からのエ
コーの周波数成分を解析することにより欠陥の性状を判
定することができることを見出し本発明に至った。
検査により検出される欠陥についての欠陥性状を解析し
、検出された欠陥の使用適応上の良否について判定でき
る検査方法について鋭意検討した結果、欠陥部からのエ
コーの周波数成分を解析することにより欠陥の性状を判
定することができることを見出し本発明に至った。
本発明によれば、超音波探傷検査方法において、被検査
体に送信入射した超音波と反射エコーとの周波数成分を
比較解析することを特徴とする超音波探傷検査方法が提
供される。
体に送信入射した超音波と反射エコーとの周波数成分を
比較解析することを特徴とする超音波探傷検査方法が提
供される。
従来の超音波探傷検査の探傷結果は、プロッターにより
インジケーションで示されるのみであったが、本発明方
法は欠陥に相当するインジケーションに対応する部分で
の反射エコーをスペクトラムアナライザー等で周波数成
分を解析し、欠陥が球状の空孔か、クラック状のものか
等を判定するものである。例えば探触子より送信される
超音波が、探傷周波数５０Ｈｚであれば第１図に示すよ
うに５０ＭＨｚを中心周波数として±３０Ｍｔ（ｚ程度
の周波数成分を含んでいるが、この入射超音波が平板状
の欠陥で反射すると、反射エコーの周波数成分は、送信
した入射超音波とほぼ同一の周波数成分形状となる。一
方、クラック状の欠陥で反射した場合には、反射エコー
は高周波成分が散乱し高周波成分が小さい形状となり、
空孔のような球状の欠陥では、超音波が表面で反射する
とともに欠陥表面でモード変換し表面を伝播した後に戻
ってくるエコー等が含まれ、中心周波数以外の低周波数
及び高周波数側の画周波数側にもピークを有する形状と
なる。
インジケーションで示されるのみであったが、本発明方
法は欠陥に相当するインジケーションに対応する部分で
の反射エコーをスペクトラムアナライザー等で周波数成
分を解析し、欠陥が球状の空孔か、クラック状のものか
等を判定するものである。例えば探触子より送信される
超音波が、探傷周波数５０Ｈｚであれば第１図に示すよ
うに５０ＭＨｚを中心周波数として±３０Ｍｔ（ｚ程度
の周波数成分を含んでいるが、この入射超音波が平板状
の欠陥で反射すると、反射エコーの周波数成分は、送信
した入射超音波とほぼ同一の周波数成分形状となる。一
方、クラック状の欠陥で反射した場合には、反射エコー
は高周波成分が散乱し高周波成分が小さい形状となり、
空孔のような球状の欠陥では、超音波が表面で反射する
とともに欠陥表面でモード変換し表面を伝播した後に戻
ってくるエコー等が含まれ、中心周波数以外の低周波数
及び高周波数側の画周波数側にもピークを有する形状と
なる。
上記のように、本発明は超音波探傷の被検査体内の欠陥
から反射してくるエコー周波数成分をスペクトラムアナ
ライザー等の周波数解析装置で解析することにより、該
当欠陥の性状を判定することができる。
から反射してくるエコー周波数成分をスペクトラムアナ
ライザー等の周波数解析装置で解析することにより、該
当欠陥の性状を判定することができる。
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
第２図に示したような装置を用いて検査した。
窒化珪素で製作した５０Ｘ５０Ｘ２０ｍｍのブロック１
を用意した。超音波探傷器２、水槽３および探触子を走
査するための走査装置４、および探傷結果を出力するプ
ロッター５を配置した自動走査型超音波探傷装置に探傷
周波数５０ＭＨｚ、焦点距離２５ｍｍの水浸焦点型探触
子６を取付けた。またスペクトラムアナライザ７を用意
し、エコーの周波数成分が測定できるように高周波ケー
ブルで超音波探傷器２に接続した。
を用意した。超音波探傷器２、水槽３および探触子を走
査するための走査装置４、および探傷結果を出力するプ
ロッター５を配置した自動走査型超音波探傷装置に探傷
周波数５０ＭＨｚ、焦点距離２５ｍｍの水浸焦点型探触
子６を取付けた。またスペクトラムアナライザ７を用意
し、エコーの周波数成分が測定できるように高周波ケー
ブルで超音波探傷器２に接続した。
まず窒化珪素製ブロック１を水槽２中にセットし、探触
子６がブロックの真上にくるように調節した。この時、
ブロックの表面より反射してくるエコーをスペクトラム
アナライザにより観察したところ第１図のように中心周
波数が５０ＭＨｚで、±３０ＭＩ（ｚの周波数成分を有
していた。
子６がブロックの真上にくるように調節した。この時、
ブロックの表面より反射してくるエコーをスペクトラム
アナライザにより観察したところ第１図のように中心周
波数が５０ＭＨｚで、±３０ＭＩ（ｚの周波数成分を有
していた。
つぎに探触子を走査させ、自動探傷を行ったところプロ
ッターにて第３図のようにいくつかの欠陥らしいインジ
ケーションを検出した。そこでそのインジケーションの
うち、Ａのインジケーションの位置に探触子がくるよう
に、窒化珪素製ブロック上で探触子の位置を調整した。
ッターにて第３図のようにいくつかの欠陥らしいインジ
ケーションを検出した。そこでそのインジケーションの
うち、Ａのインジケーションの位置に探触子がくるよう
に、窒化珪素製ブロック上で探触子の位置を調整した。
この時のインジケーション部でのエコーをスペクトラム
アナライザにて観察したところ、第４図のような５０Ｍ
Ｈｚ付近と３０ＭＨｚ 、 ７０ＭＨｚの３箇所にピー
クを持つ波形を得た。
アナライザにて観察したところ、第４図のような５０Ｍ
Ｈｚ付近と３０ＭＨｚ 、 ７０ＭＨｚの３箇所にピー
クを持つ波形を得た。
さらにＢのインジケーションの位置に探触子がくるよう
に、窒化珪素製ブロック上で探触子の位置を調整し、こ
の時の欠陥部と推定されるエコーをスペクトラムアナラ
イザにて観察したところ、第５図のような中心周波数３
５ＭＨｚでかつ低周波成分に比べ、高周波成分が小さい
波形を得た。
に、窒化珪素製ブロック上で探触子の位置を調整し、こ
の時の欠陥部と推定されるエコーをスペクトラムアナラ
イザにて観察したところ、第５図のような中心周波数３
５ＭＨｚでかつ低周波成分に比べ、高周波成分が小さい
波形を得た。
窒化珪素製ブロック上でこれら２箇所のインジケーショ
ン部をマークし、ダイヤモンドカッターにてそれぞれそ
の部位を切断したところ、前者は第６図（ａ）に示す球
状の空孔であったが、後者は第６図（ｂ）に示すクラッ
クであった。
ン部をマークし、ダイヤモンドカッターにてそれぞれそ
の部位を切断したところ、前者は第６図（ａ）に示す球
状の空孔であったが、後者は第６図（ｂ）に示すクラッ
クであった。
本実施例より明らかのように入射超音波に比し高周波数
成分が小さい場合はクラック状の欠陥を示し、中心周波
数のほか低周波数及び高周波数側にもピークを有する場
合は空孔状欠陥であり、これにより反射エコーの周波数
成分の解析によって被検査体内の欠陥性状の判定ができ
る。
成分が小さい場合はクラック状の欠陥を示し、中心周波
数のほか低周波数及び高周波数側にもピークを有する場
合は空孔状欠陥であり、これにより反射エコーの周波数
成分の解析によって被検査体内の欠陥性状の判定ができ
る。
従来の超音波探傷検査では単に被検査体内の欠陥の有無
が検出されるものであったのに対し、本発明の方法は、
欠陥の性状も判定できる超音波探傷検査方法である。本
発明の方法により、被検査体内の欠陥の性状を判定し、
被検査体の使用目的に応し、良否を判断することができ
るようになる。
が検出されるものであったのに対し、本発明の方法は、
欠陥の性状も判定できる超音波探傷検査方法である。本
発明の方法により、被検査体内の欠陥の性状を判定し、
被検査体の使用目的に応し、良否を判断することができ
るようになる。
第１図、第４図及び第５図は、周波数成分波形を示した
図、第２図は本発明の一実施例の説明図、第３図は超音
波探傷検査結果を示すプロッター図、第６図（ａ）及び
（ｂ）は被検査体内の欠陥形状断面図である。 ■・・・窒化珪素製ブロック、２・・・超音波探傷器、
３・・・水槽、４・・・走査装置、５・・・プロッター
６・・・探触子、７・・・スペクトラムアナライザ。
図、第２図は本発明の一実施例の説明図、第３図は超音
波探傷検査結果を示すプロッター図、第６図（ａ）及び
（ｂ）は被検査体内の欠陥形状断面図である。 ■・・・窒化珪素製ブロック、２・・・超音波探傷器、
３・・・水槽、４・・・走査装置、５・・・プロッター
６・・・探触子、７・・・スペクトラムアナライザ。
Claims (2)
- （１）超音波探傷検査方法において、被検査体に送信入
射した超音波と反射エコーとの周波数成分を比較解析し
被検査体の欠陥性状を判定することを特徴とする超音波
探傷検査方法。 - （２）反射エコーが入射超音波の周波数成分とほぼ同一
の場合には平板状の欠陥、反射エコーが入射超音波の周
波数成分に比し高周波数成分が小さい場合にはクラック
状欠陥、反射エコーが中心周波数以外に低周波数及び高
周波数側にピークを有する場合には空孔状欠陥と判定す
る請求項１記載の超音波探傷検査方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322859A JPH02167465A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 超音波探傷検査方法 |
| EP19890313347 EP0377986A3 (en) | 1988-12-21 | 1989-12-20 | Ultrasonic testing method |
| US07/454,404 US5001674A (en) | 1988-12-21 | 1989-12-21 | Ultrasonic testing method |
| US07/639,517 US5228004A (en) | 1988-12-21 | 1991-01-10 | Ultrasonic testing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63322859A JPH02167465A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 超音波探傷検査方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02167465A true JPH02167465A (ja) | 1990-06-27 |
Family
ID=18148403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63322859A Pending JPH02167465A (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 超音波探傷検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02167465A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9970905B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-05-15 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | System and method for defect monitoring |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147082A (en) * | 1980-04-17 | 1981-11-14 | Yoshinori Hayakawa | Method and device for quantitative ultrasonic inspection using plural frequencies |
| JPS6036038A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JPS61207964A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-16 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 反射音波による物体検査装置 |
| JPS6486059A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-30 | Hitachi Construction Machinery | Ultrasonic measurement system |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP63322859A patent/JPH02167465A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147082A (en) * | 1980-04-17 | 1981-11-14 | Yoshinori Hayakawa | Method and device for quantitative ultrasonic inspection using plural frequencies |
| JPS6036038A (ja) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | アロカ株式会社 | 超音波診断装置 |
| JPS61207964A (ja) * | 1985-03-12 | 1986-09-16 | Hitachi Electronics Eng Co Ltd | 反射音波による物体検査装置 |
| JPS6486059A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-30 | Hitachi Construction Machinery | Ultrasonic measurement system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9970905B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-05-15 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | System and method for defect monitoring |
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