JPH022929A - 熔接部の超音波探傷方法 - 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、構造物の熔接部の欠陥を超音波にて探傷する
方法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］一般に
余盛のある熔接部を超音波探傷法により探傷する場合、
余盛形状の複雑さから余盛表面部からのエコー（形状エ
コー）と余盛内部の欠陥からのエコー（欠陥エコー）と
の識別が困難であり、表面近傍及び余盛内部の欠陥を正
確に探傷することができなかった。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
、余盛内部の欠陥を探傷するための探傷方法を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ このような目的を達成する本発明の探傷方法は、熔接部
１１（第１図）の余盛１１ａの頂点Ａと止端部Ｂとを結
ぶ仮想線Ｓまでの超音波ビームのビーム路程Ｗを予め演
算し、該ビーム路程Ｗ以下の反射エコーを欠陥エコーと
して記録することを特徴とする。すなわち、仮想線Ｓは
余盛形状の近似値となるもので、反射エコーがこの仮想
線Ｓの内側からのエコーか、外側からのエコーかを判断
することにより、欠陥エコーを形状エコーと判別するこ
とが可能となる。

［原理］ 第１図に示すように余盛１１ａの頂点Ａと止端部Ｂとを
結ぶ仮想線Ｓと測定表面とのなす角δは、予め余盛１１
ａの高さ（ｗｈ）及び幅（２ＷＱ）を求めておくことに
より演算される。（ｔａｎδ＝Ｗｈ／Ｖｌ）。

余盛の中心より距ｇｔｙ工にある点Ｐより余盛に入射角
θで入射された超音波ビームの、仮想線Ｓまでのビーム
路程Ｗ０は、１式で与えられる。

Ｗ、＝　Ｙ　（１−１／ｌａｎδ”　ｔａｎθ）／ｓｉ
ｎθ−・・Ｉ但し、式中、Ｙは仮想線Ｓと測定表面との
交点Ｃから入射点Ｐまでの距Ｍ（ｙ工＋ｙｚ）である６
従って仮想線Ｓの内側の反射源Ｇ工からのビーム路程を
Ｗｏ、仮想線Ｓの外側の反射源Ｇ２（第２図）からのビ
ーム路程をＷ２とすると。

Ｗｌ−Ｗｏ≦０ Ｗ２−Ｗｏ＞Ｏ となる。

そこでビーム路程がＷ。より大きい場合を形状エコーと
、ビーム路程がＷ。より小さい場合を欠陥エコーと判断
し、Ｗ、−Ｗｏ≦０の場合だけを記録する。Ｗ２−Ｗ、
＞Ｏのエコーはそのほとんどが形状エコーであり、また
、仮想ａＳより外にある欠陥は現実には殆ど問題となら
ないので以上の処理によって実質的には余盛表面近傍の
欠陥が正確に探傷できる。

［実施例］ 以下、本発明の探傷方法を図面に示す実施例に基き説明
する。

第３図は、本発明の探傷方法を行うための超音波探傷装
置の概略を示すもので、２つの超音波ビーム（以下、探
傷器という）１９．２０及びこれらを駆動制御するため
の制御器１８、データ処理部２１〜２５を備える。デー
タ処理部はマイクロコンピュータ２１、フロッピディス
ク２２等の記憶部、記録計２３、表示部２４及びキーボ
ード２５から成る。

各探傷器１９．２０は各々探傷ケーブル２７により探触
子１２が接続されており、これら探触子１２に探傷用信
号を送出する。探触子１２は被検体１０面に接し、探傷
器１９．２０からの電気信号を機械的振動に変換して入
射すると共に、被検体１０からの反射エコーを電気信号
に変換し、各探傷器１９．２０に送信する。

また、探触子１２の被検体１０上の走査は走行台車１６
及びスキャナ１５によって行われる。

すなわち、スキャナ１５は探傷しようとする熔接部１１
と直交する方向（図中、左右方向）に探触子１２を移動
させ、また走行台車１６は熔接部１１の長手方向に探触
子１２を移動させる。この走行台車１６及びスキャナ１
５の駆動は、マイクロコンピュータ２１に入力された走
査条件に基き、制御器１８から出力される制御信号によ
ってモータドライバ１７カ１区動されることにより制御
される。制御器１８は、モータドライバ１７の駆動と共
に、探傷器１９．２０に探傷開始信号を送出する。

探触子１２の走査の１例を第４図に示す。探触子１２は
熔接部１１の左右両側に配置され、走行台車１６及びス
キャナ１５によって熔接部１１の長手方向に沿ってコの
字状に走査される。この際。

それぞれ余盛の左側と右側から探傷する。

この場合、好ましくは探傷子１２は片側に複数個（図中
、１２及び１２′）配置され、それぞれ余盛の上側と下
側を探傷する（第５図）。すなわち、より外側に配置さ
れた探触子１２′は被検体下面での反射を利用して上側
の余盛を探傷する。

探触子１２は片側１個のみを用い、その走査範囲を拡げ
て上側と下側を探傷させてもよいが、高い位置精度で査
査を行うため及びノイズエコーを減らすためには、２個
ないし３個設けた方がよい。

各探触子１２．１２′はそれぞれ探傷ＧＡＴＥが定めら
れている。例えば内側の探触子１２は表面近傍探傷範囲
１０ａ、内部欠陥探傷範囲１０ｂの二つの処理範囲を有
し、各々ＧＡＴＥ１、ＧＡＴＥ２によってこれら範囲に
表われたエコーを処理する。これらの範囲は多少ラップ
させである。

第４図中左側に配置される探触子１２も同様に二つのＧ
ＡＴＥによって余盛の右半分について表面近傍及び内部
とを探傷する。

第６図は超音波探傷器のデイスプレィに表示された１例
を示すものであり、ａは送信エコーであり、ＧＡＴＥＩ
では内部欠陥によるエコーｂがＧＡＴＥ２では表面近傍
からのエコーｃ、ｄがそれぞれ現われている。

このような超音波探傷装置の動作を説明する。

フロッピディスク２２に格納されたプログラムはマイク
ロコンピュータ２１にロードされ、プログラムが走り、
表示部２４にメニュ〜表示される。

キーボード２５より入射角、走査幅等の開穴条件等を入
力し探傷をスタートさせる。この際、予め熔接部余盛の
高さ（ｗｈ）と巾（ｗＱ）を実測したものも入力され、
以下の式 ％式％ （但し、式中、Ｙは余盛頂点と止端部とを結ぶ仮想線Ｓ
と測定表面との交点から入射点までの距離、θは入射角
である。） から、仮想線Ｓまでのビーム路程皮がマイクロコンピュ
ータ２１によって予め演算される。スター１へ信号はＧ
Ｐ−ＩＯケーブル３７を通って制御器１８へ送出される
。これにより制御器１８から探傷器１８に探傷開始信号
が出力されると同時に。

指令ケーブル３５を通って制御信号が送出され、モータ
ドライバ１７により走行台車１６及びスキャナ１５が駆
動される。探触子１２は走行台車１６及びスキャナ１５
によって走査されながら、被検体１０の探傷を行う。

探触子１２からの探傷データである信号は、ケーブル２
７を通って探傷器１９．２０に入り、ここで増幅、分類
（内部欠陥と表面近傍欠陥とに分類）され、ＧＰ−ＩＢ
ケーブル２８を通ってマイクロコンピュータ２１に入力
される。ここで、欠陥エコーの信号は演算処理され、表
示部２５に表示されると共に、記録計２３に記録され、
そのデータはフロッピディスク２３に保持される。

この際、前述のようにマイクロコンピュータ２１には被
検体１０の熔接部１１の余盛の頂点Ａと止端部Ｂとを結
ぶ仮想線Ｓまでの所定位置Ｐからのビーム路程Ｗ０が予
め演算されており、ＧＡＴＥ２（表面近傍探傷範囲）の
欠陥については、各エコーの演算によって求められたビ
ーム路程Ｗ１、Ｗ２と予め入力されたビーム路程Ｗ０と
を比較し、Ｗｏより大きいビーム路程（Ｗ、）の場合は
そのエコーは形状エコ〜と判断し、記録計２３には記録
せず、Ｗｏ以下のビーム路程（Ｗｌ）の場合のみ記録す
る。例えば第６図のエコーの場合、エコーｄについては
表面（形状）エコーとしてカットし、エコーＣのみが第
７図に示すように記録される。

これらの演算、記録方法は、熔接部１１の左側に配置さ
れた探触子についても全く同様になされる。また、探触
子を複数個設置した場合もそれぞれの探傷範囲を適当に
設定し、その表面近傍探傷範囲のエコーについて同様の
判定を行うこととする。

［発明の効果コ 以上の実施例からも明からなように、本発明の超音波探
傷装置によれば、余盛形状を余盛頂点と止端部とを結ぶ
仮想線によって近似し、余盛表面近傍からのエコーを仮
想線の内側か外側かによって判断するようにしたので、
表面近傍の現実に問題となる欠陥エコーを形状エコーか
ら判別し、正確に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の探傷方法を説明する図、第
３図は本発明の探傷方法が適用される超音波探傷装置の
概略を示す図、第４図は探触子の走査の状態を示す図、
第５図は余盛部内のビーム路程を示す図、第６図は表示
部に表示されたエコーの一例を示す図、第７図は記録計
の記録の一例を示す図である。 １１・・・・・・熔接部 １１ａ・・・・余盛 １２・・・・・・探触子 Ａ・・・・・・・・余盛の頂点 Ｂ・・・・・・・・余盛の止端部 Ｓ・・・・・・・・仮想線 Ｗｏ、Ｗｌ、Ｗ２・・・・・・ビーム路程０・・・・・
・・・入射角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 余盛のある熔接部を超音波探傷するに際し、該余盛の頂
   点と止端部とを結ぶ仮想線までの走音波ビームのビーム
   路程を予め演算し、該ビーム路程以下の反射エコーを欠
   陥エコーとして記録することを特徴とする熔接部の超音
   波探傷方法。