JPH02186263A - 超音波自動探傷装置 - 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］ この発明は例えば被検オオの全面または指定された範囲
に亙る走査により自動的に欠陥検出を行う超音波自動探
傷装置、特に被検材の形状５寸法に整合した走査範囲の
限定に関する。

［従来の技術］ 被検材に係合して探触子を配置し、探触子を２次元平面
のＸ方向ならびにＸ方向に順次移動する走査により被検
材全面に亙る超音波自動探傷が行われている。

第６図は従来の水浸探傷における走査の一例を示し。

図において、１５は水槽、１６は被検材、八〇は走査開
始位置、Ｂｏは走査終了位置である。

被検材１６は各種材質ならびに形状、寸法のものが用い
られ、所定の走査範囲に亙り自！！ＪＩ探傷を行うとぎ
、被検材１６の寸法以外の個所の探傷が行われることが
あり、これは無駐であると同時にこのために探傷時間が
大きくなる。

また自動探傷においてキー人力手段などにより位置デー
タを入力して走査範囲を指定するとき、被検材１６は常
に定められた位置に配置しなければならない、またその
位置を変えるとき手動位ｌデータの入力を正確に行うに
は数回纒返す、水槽１５内の被検材１６のＸ方向ならび
にＹ方向の位置はスケールを用いて測定され、キー人力
手段による指定位置と被検材１６の配置が正しく整合し
ないとき被検材１６の一部が走査範囲から外れて欠陥検
出が欠落することがあり、常に被検材１６全而に亙る適
正な走査範囲を迅速且つ正確に自動探傷が行えない。

？３１３！１１な形状をなず被検材１６においては特に
上記問題の発生頻度が増加する。

［発明が解決しようとする課題］ 」二記のような従来の超音波自動探傷装置では、各種形
状、寸法の被検材１６に対して、走査範囲を指定して自
動探傷を行うとき、被検材１６０走査範囲を正しく指定
できないので、不要個所の欠陥検出が行われて探傷に要
する時間が増加する。

また水４ｆｆ１５内被検材１６のＸ方向ならびにＹ方向
の位置はスケールを用いて測定が行われキー人力手段に
よりその位置を指定する。この指定位置が被検材１６の
配置と正しく整合できないとき被検材１６の一部の欠陥
検出が欠落することがあり、常に迅速且つ適正な自動探
傷が行えないという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、例え被検材１６が水中に配置されても、各種形状、
寸法の被検材１６について欠陥検出が行われる走査範囲
が適格に整合され、１葉傷時間が短縮でき、高分解能探
触子を用いた被検材１６の欠陥検出が効率良く行える超
音波自動）′２傷装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る超音波自動探傷装置は５探触子の走査位
置データを発生する位置データ発生器と、）７触子を手
動制御してその位置を移設する手５ＪＩ　１５作手段と
、手動操作手段により探触子を走査開始位置に移設し位
置データ発生器からの位置データが格納される第１メモ
リと、手動操作手段により探触子を走査終了位置に移設
し位置データ発生器からの位置データが格納される第２
メモリと、位置データ発生器と第２メモリの内容を比較
し一致イε号を出力する比較手段と、第１メモリに格納
された位ｊ五から走査を開Ｑｆｈ　Ｌ、比較手段出力に
より走査を停止させる位置制御手段を設けたものである
。

［作　用］ この発明においては、←参探触子を走査開始位置ならび
に走査終了位置に移設し当該位置データを第１メモリな
らびに第２メモリにそれぞれ格納して、欠陥検出におけ
る探触子の走査範囲が第１メモリならびに第２メモリの
位置データにて指定される。

上記走査範囲に係わる位置の設定は、探触子を被検材に
近接し被検材の形状、寸法を整合するように行われるの
で、例え水浸探傷における被検材が水中に配設されても
、キー人力手段における被検材位置の視認による視差の
影響などが避けられ正確にその位置データが確だできる
ので、各種形状、寸法の被検材について例え水浸探傷に
おいても、これらに整合した適格な走査範囲が設定でき
る。

また高い周波数の超音波が使用できるので、尖鋭超音波
ビームを放射する探触子を用いて被検材の全面に互り高
分解能且つ迅速な効率のよい自動探傷ができる。

［実施例］ この発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成図で、 Ｉ６は上記従来装置と同一であり、 図において、１は２次元手簡Ｘ方向ならびにＹ方向へ移
設し超音波の送受信を行う探触子、２は探触子１を移設
する手動操作手段、３は装置への動作指令を行うキー人
力手段、４は探触子１を手動操作手段２ならびにキー人
力手段３の指令によるυ勤ならびに所定の走査を行う位
置制御手段、５は１ス触子１の走査開始位置を記憶する
第１メそり、６はＸ開始位置メモリ、７はＹ開始位置メ
モリ、８は探触子１の走査終了位置を記憶する第２メモ
リ、９はｘ終了位置メモリ、１０はＹ終了位置メモリ、
１１は探触子１の位はデータを発生する位置データ発生
器、１２はＸ位置データ発生器、１３はＹ位置データ発
生器、１４は第２メモリ８と位置データ発生器１１の内
容を比較する比較器、１５は被検材１６から検出された
欠陥の表示器を示している。

上記のように構成された超音波自動１７傷装置において
は、キー人力手段３の指令により探触子１は位置制御手
段４を介して制御され、２次元平面の方形状をなす走査
範囲のＸ方向については指定されたビッヂならびに速度
で、またＸ方向については指定されたインデクスを行い
つつ順次走査して被検材１６への超音波の送受信による
欠陥検出が行われる。

被検材１６の形状、寸法が上記走査範囲と著るしく異る
とぎ、手動操作手段２により探触子１を被検材１６の形
状、寸法と整合した走査開始位置に移設し、位置データ
発生器１オのＸ位置データ発生器１２ならびにＹ位置デ
ータ発生器１３のデータを第１メモリ５のＸ開始位置メ
モリ６ならびにＹ開始位置メモリ７へそれぞれ格納させ
る。

次に手動操作手段２により探触子１を走査終了位置に移
設し、同様に位置データ発生器１１のそれぞれのデータ
を第２メモリ８の当該メモリへそれぞれ格納させる。

キー人力手段３の操作により走査指令を行うと、探触子
１は上記第１メモリ５に格納された走査開始位置からＸ
方向に指定されたピッチならびに速度で順次移動し、所
定位習に達するとＸ方向へインデクスされ再びＸ方向を
逆の方向への移動が行われる。このとき仁政データ発生
ＰＪｚは探触子１の移動にともない逐次そのデータが更
新され、常に探触子１の位置データを発生する１位置デ
ータ発生器１１と第２メモリ８のそれぞれのＸ方向なら
びにＸ方向出力が比較手段１４へ入力されて逐次比較さ
れ、それぞれの方向について両者の位置が一致したとき
位３制御手段４を介しての探触子ｌの動作が停止し、探
触子１は全走査範囲に亙る走査を終了したことになる。

上記のとおり探触子１は被検材１６の形状、寸法に整合
した走査を行うため、当該位置に移設して設定した第１
メモリ５の開始位置ならびに第２メモリ８の終了位置に
よる方形状をなす走査範囲に互り自動的に欠陥検出が行
われ、その結果はＣスギャン表示を行う表示器１５へ表
示される。

第２図は本発明による水浸探傷における走査の一例を示
し、 図において１５．１６．Ａｏ　、Ｂｏは上記従来例と同
一であり、１７は被検甘夏６の形状、寸法に整合して設
定された走査範囲、Ａは走査の開始位置、Ｂは走査の終
了位置を示している。

図示のとおり走査の開始位置Ａならびに終了値ｕｔＢは
欠陥検出される被検材１６の寸法に整合するように走査
範ｇＥ１７が設定され、走査範囲１７全域について例え
ばＣスキャン走査が行われ迅速且つ効率の良い欠陥検出
ができる。

第３図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、図
において１．１２，１３．１５は上記実施例と同一であ
り、１８は演算を行うマイクロコンピュータ、１９は入
出力回路、２０は中央演算装置、２１は読出し専用メモ
リＲＯＭ、２２は書き込み読出し可能なメモリで第１メ
モリ５および第２メモリ８と区画が分割されたＲＡＭ、
２３は演算の基準となるクロックパルスを出力する。ク
ロＸ方向ん勤回路、２６−１はＸ方向のモータ、２６−
２はＸ方向のモータ、２８はＸ方向駆動機構、２９はＸ
方向駆動機構、３０は手動操作器、３１はキーボードを
示している。

マイクロコンピュータ１８には自動探傷の走査に係わる
走査形式、走査範囲、走査ピッチ、インデクス、走査速
度などの諸元が格納されており、キーボード３１の操作
によりＲＯＭ２１に格納されたプログラムシーケンスに
基づき動作が行われる０手動操作器３０を操作して探触
子１を走査開始位置へ移設しＸ方向ならびにＹ方向のＸ
位置データ発生器１２およびＹ位置データ発生器１３の
位置データをＲＡＭ２２の分割区画の第１メモリ５へ格
納する。同様に手動操作器３０を操作し゛〔１下触子ｌ
を走査終了位置へ移設し、Ｘ位置データ発生器１２およ
びＹ位置データ発生器１３の位置データをＲＡＭ２２の
分割区画の第２メモリ旦へ格納する。自″＃Ｊ探傷実施
のためキーボード３１を操作してＲＯＭ２＋に格納され
たプログラムに基づぎ、制御回路２４−１は駆動回路２
５−１を介してモータ２６−１を制御し、Ｘ方向駆動機
横２８は予め設定された走査ピッチにて駆動され探触子
１の位置が移設される。モータ２６−１の作動に応動し
てＸ位置データ発生器１２のデータが更新され常に探触
子１のＸ方向位置データが出力される。

同様にＹ方向についてもＸ方向駆動機横２９が駆動され
ｔ７触子Ｉの位置が移設される。モータ２６−２の作動
に応動して’ｉ’（ｊ７置データ発生器１３のデータが
更新され探触子１のＹ方向位置データが出力される。Ｘ
方向駆動ｍ構２８と係合するＸ方向駆動機横２９に塔載
された探触子１は、走査の過程において逐次超音波の送
受信を行い、その間における欠陥検出結果は例えばＣス
キャン表示器１５へ表示される。

第４図は探触子の一例を示す外形図であり、３８は超音
波の送受信を行う振動子、３９は振動子３８の放射面に
設けられ超音波ビームを集束する音響レンズ、４０は探
触子１を保持する支社、ψは超音波ビームの放射方向、
△ψは超音波ビームの偏位角を示している。

振動子１は例えば水利１５内にて被検材１６に近接して
配五され、分解能向上のため高い周波数を用いて音響レ
ンズ３９による超音波ビームの集束が行われる。放射さ
れる超音波ビームは探触子１の所定の方向ψに対して、
△９Ｄ偏位することがある。従って使用に際しては偏位
角△ψの修正が行われる。探触子１は支柱４０にて例え
ばＹ方向駆！ＩＪ！機構へ装着され被検材１６へ向は超
音波を放射し反射１３号が最大となるように偏位角△ψ
の修正が行われる。

第５図はフローチャートであり、 フローチャートに基づいてマイクロコンピュータの動作
を示す。

■はキーボード３１より走査ピッチ、インデクス、走査
速度を入力１゛る。

■は手動操作器３０を操作して探触子ｌを走査開始位置
へ移設し、その位置データを読込む。

■は手動操作器３０を操作して探触子を走査終了位置へ
移設しその位置データを読込む。

■は走査そ−ド選択。

■は走査開始指令。

■は探触子１が走査開始位置■から順次所定の走査が行
われ走査終了位置■にて走査は停止する。

上記のとおり各種形状５寸法の被検材！６の全面に亙る
欠陥検出に際し、走査範囲の設定は探触子１を走査の開
始位置ならびに終了位置に移設して、当該位置データを
第１メモリ５ならびに第２メモリ８に格納するので、被
検材１６位置の視認による視差の影響が回避できる。走
査範囲は被検材１６の寸法に整合するように選定され、
高い周波数の尖鋭ビームを用いた分解能のよい欠陥検出
が被検材１６全面に亙り自動的且つ効率良く行われる０
本発明は探触予室が水中ならびに空中の何れにおいても
使用できる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、探触子移設により発生
される走査開始位置データを格納する第１メモリと走査
終了位置データを格納する第２メモリと、探触子位置デ
ータ発生器を設ける簡単な構造により、 各種被検材の形状、寸法に整合して欠陥検出が行われる
走査範囲を指定する第１メモリならびにη′３２メモリ
の位置データが選定されるので、被検材全面に亙る欠陥
検出が迅速且つ効率良く行える。

水浸探傷においては、高い周波数の探触子による尖鋭な
超音波ビームを用いて高分解能欠陥検出ができ、水槽内
被桧材位置の視認における視差の影響が除去できるので
正確な走査範囲が設定でき、自動探傷における被検材の
欠陥検出が迅速且つ分解能良〈実施できるという効果が
ある。

す、ＩＯはＹ終了位置メモリ、ＩＩは位置データ発生器
、１２はＸ位置データ発生器、＋３はＹ位置データ発生
器、１４は比較手段、１５は水４ｆｔ、１６は被検材、
１７は走査範囲である。

なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

特許出願人　株式会社　東　京　計　器

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す全体構成図、第２図
は本発明による水浸探傷における走査の一例、第３図は
本発明の一実施例を示すブロック図、第４図は探触子の
一例を示す外形図、第５因はフローチャート、第６図は
従来の水浸探傷における走査の一例である。 図において、１は探触子、２は手動ｉ条作手段、３はキ
ー人力手段、４は位置制御手段、５は第１メモリ、６は
Ｘ開始位置メモリ、７はＹ開始位置メモリ、８は第２メ
モリ、９はＸ　！４了イ立置メモ第１図 第３図 第２図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２次元平面を走査する探触子より超音波を送受信して被
   検材の欠陥検出を行う超音波自動探傷装置において、 探触子の走査位置データを発生する位置データ発生器と
   、上記探触子を手動制御してその位置を移設する手動操
   作手段と、上記手動操作手段により探触子を操作開始位
   置に移設し上記位置データ発生器からの位置データが格
   納される第１メモリと、上記手動操作手段により探触子
   を走査終了位置に移設し上記位置データ発生器からの位
   置データが格納される第２メモリと、上記位置データ発
   生器と上記第２メモリの内容を比較して一致信号を出力
   する比較手段と、上記第１メモリに格納された位置から
   走査を開始し上記比較手段出力により走査を停止する位
   置制御手段を備えたことを特徴とする超音波自動探傷装
   置。