JPH0248861B2 - - Google Patents
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- JPH0248861B2 JPH0248861B2 JP59037569A JP3756984A JPH0248861B2 JP H0248861 B2 JPH0248861 B2 JP H0248861B2 JP 59037569 A JP59037569 A JP 59037569A JP 3756984 A JP3756984 A JP 3756984A JP H0248861 B2 JPH0248861 B2 JP H0248861B2
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- Japan
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- gate
- flaw detection
- defect
- beam path
- probe
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- 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
-
- 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
- G01N29/36—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
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (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、実管形状に応じて最適条件でゲート
設定を行なつて欠陥信号を取り出す被検管超音波
探傷装置に於ける自動較正方法に関する。
設定を行なつて欠陥信号を取り出す被検管超音波
探傷装置に於ける自動較正方法に関する。
一般に、被検管例えば溶接管の超音波探傷手段
は、第１図に示す如く検査対象となる溶接管１の
溶接線２を挟んで特定位置（スキツプ位置）に２
個ずつ探触子３Ａ，３Ｃおよび３Ｂ，３Ｄを配置
するとともに、その一方に位置する探触子３Ａ，
３Ｃより発生せられた超音波ビーム４，４を溶接
部２ａ一方の内面および外面に当て、同様に他方
に位置する探触子３Ｂ，３Ｄより発生せられた超
音波ビーム４，４を溶接部２ａ他方の内面および
外面に当てるようにしている。
は、第１図に示す如く検査対象となる溶接管１の
溶接線２を挟んで特定位置（スキツプ位置）に２
個ずつ探触子３Ａ，３Ｃおよび３Ｂ，３Ｄを配置
するとともに、その一方に位置する探触子３Ａ，
３Ｃより発生せられた超音波ビーム４，４を溶接
部２ａ一方の内面および外面に当て、同様に他方
に位置する探触子３Ｂ，３Ｄより発生せられた超
音波ビーム４，４を溶接部２ａ他方の内面および
外面に当てるようにしている。
そして、以上のような探触子配置による探傷手
段を用いて例えば第２図のような探傷波形が得ら
れたとすると、この探傷波形に対し、次のような
ゲート設定を行なつて欠陥信号を取り出してい
る。即ち、このゲート設定手段としては、溶接線
２から１スキツプ位置に配置された溶接部外面ね
らいの探触子３Ａ，３Ｂに対し、そのスキツプ位
置での欠陥信号（欠陥波）が最高となる時間軸上
の点を中心として所定幅の外面欠陥ゲートＧ１を
設定し、また溶接線２から1.5スキツプ位置に配
置された溶接部内面ねらいの探触子３Ｃ，３Ｄに
対しては、当該スキツプ位置での欠陥信号が最高
となる時間軸上の点を中心として所定幅の内面欠
陥ゲートＧ２を設定することにより、欠陥信号を
検出している。第２図においてＳ１は表面エコ
ー、Ｓ２は外面欠陥エコー、Ｓ３は内面欠陥エコ
ーである。Wthは超音波が鋼管表面から欠陥に達
するまでの時間、即ち距離に対応するものであつ
てビーム路程と呼ばれる。
段を用いて例えば第２図のような探傷波形が得ら
れたとすると、この探傷波形に対し、次のような
ゲート設定を行なつて欠陥信号を取り出してい
る。即ち、このゲート設定手段としては、溶接線
２から１スキツプ位置に配置された溶接部外面ね
らいの探触子３Ａ，３Ｂに対し、そのスキツプ位
置での欠陥信号（欠陥波）が最高となる時間軸上
の点を中心として所定幅の外面欠陥ゲートＧ１を
設定し、また溶接線２から1.5スキツプ位置に配
置された溶接部内面ねらいの探触子３Ｃ，３Ｄに
対しては、当該スキツプ位置での欠陥信号が最高
となる時間軸上の点を中心として所定幅の内面欠
陥ゲートＧ２を設定することにより、欠陥信号を
検出している。第２図においてＳ１は表面エコ
ー、Ｓ２は外面欠陥エコー、Ｓ３は内面欠陥エコ
ーである。Wthは超音波が鋼管表面から欠陥に達
するまでの時間、即ち距離に対応するものであつ
てビーム路程と呼ばれる。
以上のような探触子の配置及びゲート設定手段
は、探傷装置の感度及び欠陥判定レベルの設定等
の較正に先立つて実施され、通常、第３図のよう
な較正操作手順によつて行なわれる。
は、探傷装置の感度及び欠陥判定レベルの設定等
の較正に先立つて実施され、通常、第３図のよう
な較正操作手順によつて行なわれる。
(1) 先ず、Ａ１操作では探傷条件をプリセツトす
る。即ち、探傷装置のゲート設定を含む較正操
作において、被検材寸法及び感度、判定レベ
ル、使用対比欠陥等の探傷基準よりなる探傷条
件を手動にてプリセツトする。
る。即ち、探傷装置のゲート設定を含む較正操
作において、被検材寸法及び感度、判定レベ
ル、使用対比欠陥等の探傷基準よりなる探傷条
件を手動にてプリセツトする。
(2) 次に、Ａ２操作においては、対比試験片を用
いて、各探触子３Ａ〜３Ｄを所定のスキツプ位
置にセツトする。
いて、各探触子３Ａ〜３Ｄを所定のスキツプ位
置にセツトする。
(3) 次に、Ａ３操作では、各探触子毎に対比試験
片に加工された対比欠陥の欠陥エコーの高さが
最大となるよう探触子位置の微調整を行なう。
片に加工された対比欠陥の欠陥エコーの高さが
最大となるよう探触子位置の微調整を行なう。
(4) Ａ４操作では、探傷波形によるゲート設定あ
るいはゲート設定の補正を行なう。即ち、ここ
では、欠陥エコーＳ２，Ｓ３を中心としてある
幅での外面欠陥ゲートＧ１および内面欠陥ゲー
トＧ２の設定を行なう。この場合、内面および
外面欠陥検出用のビーム路程Wthは、理論的に
は次の式によつて求めることができる。
るいはゲート設定の補正を行なう。即ち、ここ
では、欠陥エコーＳ２，Ｓ３を中心としてある
幅での外面欠陥ゲートＧ１および内面欠陥ゲー
トＧ２の設定を行なう。この場合、内面および
外面欠陥検出用のビーム路程Wthは、理論的に
は次の式によつて求めることができる。
但し、Ｄは外径、ｔは肉厚、θは超音波屈折
角、ｎはスキツプ数である。
角、ｎはスキツプ数である。
しかし、上式は被検管が真円としての理論式
であり、実管は必ずしも真円および均肉厚とは
限らず、最大欠陥エコーを呈するビーム路程は
理論式（(1)式）によつて求めたビーム路程Wth
からずれることになる。ゆえに、予め理論計算
によつてゲート設定を行なつた場合には、この
段階でその補正を行なう必要がある。
であり、実管は必ずしも真円および均肉厚とは
限らず、最大欠陥エコーを呈するビーム路程は
理論式（(1)式）によつて求めたビーム路程Wth
からずれることになる。ゆえに、予め理論計算
によつてゲート設定を行なつた場合には、この
段階でその補正を行なう必要がある。
(5) 以上のような操作を経た後、自動感度較正の
操作Ａ５を行なう。この較正は、対比試験片あ
るいは探触子３Ａ〜３Ｄを保持する探触子ヘツ
ドを相対的に動かし、対比欠陥からの欠陥エコ
ーを用いて感度調整等につき自動較正を行なう
ものである。
操作Ａ５を行なう。この較正は、対比試験片あ
るいは探触子３Ａ〜３Ｄを保持する探触子ヘツ
ドを相対的に動かし、対比欠陥からの欠陥エコ
ーを用いて感度調整等につき自動較正を行なう
ものである。
従つて、従来方法は、以上のような操作手段を
経て自動較正を行なうものであり、そのうちＡ１
〜Ａ３の操作を手作業で行なうことは納得するも
のの、特に従来技術上、Ａ４操作のゲート設定お
よびゲート理論設定に補正をも手作業で行なうこ
とに問題がある。即ち、各探触子対毎に行なわれ
る手動ゲート設定には多大な時間を要し、このゲ
ート設定を含む較正時間の増大は探傷装置の稼動
率向上に大きな制約となつている。さらに、被検
管の肉厚が増えてくると、それに伴なつて探触子
対の数が多くなり、条件が益々悪化する。特に、
造管の高生産性が要求される昨今、超音波探傷装
置での較正時間の短縮化は大きな解決課題とされ
ている。
経て自動較正を行なうものであり、そのうちＡ１
〜Ａ３の操作を手作業で行なうことは納得するも
のの、特に従来技術上、Ａ４操作のゲート設定お
よびゲート理論設定に補正をも手作業で行なうこ
とに問題がある。即ち、各探触子対毎に行なわれ
る手動ゲート設定には多大な時間を要し、このゲ
ート設定を含む較正時間の増大は探傷装置の稼動
率向上に大きな制約となつている。さらに、被検
管の肉厚が増えてくると、それに伴なつて探触子
対の数が多くなり、条件が益々悪化する。特に、
造管の高生産性が要求される昨今、超音波探傷装
置での較正時間の短縮化は大きな解決課題とされ
ている。
本発明は以上のような点に着目してなされたも
ので、理論ゲート設定の補正を自動化し、不可避
的な探触子位置の人手セツト後は連続的かつ自動
的に較正作業を行ない得る被検管超音波探傷装置
に於ける自動較正方法を提供することにある。
ので、理論ゲート設定の補正を自動化し、不可避
的な探触子位置の人手セツト後は連続的かつ自動
的に較正作業を行ない得る被検管超音波探傷装置
に於ける自動較正方法を提供することにある。
次に、本発明方法の一実施例について第４図を
参照して説明する。
参照して説明する。
先ず、溶接部２ａの内面或いは外面欠陥より得
られる欠陥エコーの最大となる点までのビーム路
程Wthは理論式つまり(1)式により求める。ところ
で、上述した如く実管（対比試験片はこれらのも
のから採取される）のビーム路程は理論式で求め
たビーム路程Wthからずれるものであるが、この
場合の路程ずれは造管条件の属性となる後述する
ゲート補正式Ｙにより求めることができる。今、
実際のゲート設定に用いられるビーム路程をWact
とすると、理論式でのビーム路程Wthに対し、 Wact＝Wth＋Ｙ …(2) で表わすことができる。従つて、ゲート補正式Ｙ
が明らかになれば、ゲート設定を自動化できるこ
とになる。
られる欠陥エコーの最大となる点までのビーム路
程Wthは理論式つまり(1)式により求める。ところ
で、上述した如く実管（対比試験片はこれらのも
のから採取される）のビーム路程は理論式で求め
たビーム路程Wthからずれるものであるが、この
場合の路程ずれは造管条件の属性となる後述する
ゲート補正式Ｙにより求めることができる。今、
実際のゲート設定に用いられるビーム路程をWact
とすると、理論式でのビーム路程Wthに対し、 Wact＝Wth＋Ｙ …(2) で表わすことができる。従つて、ゲート補正式Ｙ
が明らかになれば、ゲート設定を自動化できるこ
とになる。
さて、前記ゲート補正式Ｙであるが、かかる式
Ｙは本願発明者等による実験の積重ねにより、探
触子スキツプ数をパラメータとし、被検管例えば
溶接管１のｔ／Ｄ（Ｄ：外径、ｔ：肉厚）を関数
とする２次曲線によつて近似できることが判明さ
れた。
Ｙは本願発明者等による実験の積重ねにより、探
触子スキツプ数をパラメータとし、被検管例えば
溶接管１のｔ／Ｄ（Ｄ：外径、ｔ：肉厚）を関数
とする２次曲線によつて近似できることが判明さ
れた。
Ｙ＝aX2＋bX＋ｃ …(3)
但し、ａ，ｂ，ｃ：定数、Ｘ＝ｔ／Ｄである。
次に、第４図は実際の実験例であり、これは被
検管のｔ／Ｄ及び使用探触子スキツプ数で層別し
た１区分でのビーム路程のずれ量と、これらに対
する２次曲線近似を行なつた例である。但し、ス
キツプ数は1.5である。この場合、(3)式のゲート
補正式は、 Ｙ＝−0.0967X2＋0.186X となる。
検管のｔ／Ｄ及び使用探触子スキツプ数で層別し
た１区分でのビーム路程のずれ量と、これらに対
する２次曲線近似を行なつた例である。但し、ス
キツプ数は1.5である。この場合、(3)式のゲート
補正式は、 Ｙ＝−0.0967X2＋0.186X となる。
従つて、ある層別条件での(3)式によるゲート補
正式を予め当該探傷装置の制御用電子計算機など
に登録しておけば、(2)式から欠陥信号抽出のため
のゲート設定を自動的に行なうことが可能であ
り、従来のような手動操作によるゲート設定に比
し、瞬時に実際のビーム路程を得ることができ、
較正時間を著しく短縮できる。
正式を予め当該探傷装置の制御用電子計算機など
に登録しておけば、(2)式から欠陥信号抽出のため
のゲート設定を自動的に行なうことが可能であ
り、従来のような手動操作によるゲート設定に比
し、瞬時に実際のビーム路程を得ることができ、
較正時間を著しく短縮できる。
なお、前記ゲート設定は、第３図に於ける実管
から採取される対比試験片或いは探触子保持用ヘ
ツドを相対的に移動させて行なう当該ゲート内最
大欠陥エコーに対する探傷感度および合否判定レ
ベル設定等の自動感度較正操作Ａ５と連続して行
なうものである。
から採取される対比試験片或いは探触子保持用ヘ
ツドを相対的に移動させて行なう当該ゲート内最
大欠陥エコーに対する探傷感度および合否判定レ
ベル設定等の自動感度較正操作Ａ５と連続して行
なうものである。
以上詳記したように本発明によれば、理論的に
求めるビーム路程に予め定めうるゲート補正式を
加えて自動的に実管のビーム路程を求めるように
したので、ゲート設定の繁雑さを避けることがで
きるとともに、較正時間を著しく短縮でき、よつ
て探傷装置の稼動率向上が図れ、造管の生産増加
に大きく寄与する被検管探傷装置に於ける自動較
正方法を提供できる。
求めるビーム路程に予め定めうるゲート補正式を
加えて自動的に実管のビーム路程を求めるように
したので、ゲート設定の繁雑さを避けることがで
きるとともに、較正時間を著しく短縮でき、よつ
て探傷装置の稼動率向上が図れ、造管の生産増加
に大きく寄与する被検管探傷装置に於ける自動較
正方法を提供できる。
第１図ないし第３図は従来方法を説明するため
に示したもので、第１図Ａ，Ｂは被検管上に探触
子を配置した場合の上面図および側面図、第２図
は欠陥エコーとゲート設定との関係を示す図、第
３図は較正操作の手順を示すフローチヤート、第
４図は本発明方法を説明するためのゲート補正式
とビーム路程のずれ量の関係を示す図である。 １…被検管（溶接管）、２…溶接線、２ａ…溶
接部、３Ａ〜３Ｄ…探触子。
に示したもので、第１図Ａ，Ｂは被検管上に探触
子を配置した場合の上面図および側面図、第２図
は欠陥エコーとゲート設定との関係を示す図、第
３図は較正操作の手順を示すフローチヤート、第
４図は本発明方法を説明するためのゲート補正式
とビーム路程のずれ量の関係を示す図である。 １…被検管（溶接管）、２…溶接線、２ａ…溶
接部、３Ａ〜３Ｄ…探触子。
Claims (1)
- １ 被検管（対比試験片を含む）の欠陥部分から
の欠陥信号が最大となる点までの理論値に基づく
第１のビーム路程に、探触子スキツプ数をパラメ
ータとし、かつ被検管のｔ／Ｄ（Ｄ：外径、ｔ：
肉厚）を関数とする近似二次式であるビーム補正
式によつて求めたビーム路程ずれ量を加えて被検
管の第２のビーム路程とし、この第２のビーム路
程を用いて欠陥信号のゲート設定を行なうように
したことを特徴とする被検管超音波探傷装置に於
ける自動較正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037569A JPS60181650A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 被検管超音波探傷装置に於ける自動較正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037569A JPS60181650A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 被検管超音波探傷装置に於ける自動較正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181650A JPS60181650A (ja) | 1985-09-17 |
| JPH0248861B2 true JPH0248861B2 (ja) | 1990-10-26 |
Family
ID=12501154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59037569A Granted JPS60181650A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | 被検管超音波探傷装置に於ける自動較正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181650A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0682117B2 (ja) * | 1988-12-27 | 1994-10-19 | 新日本製鐵株式会社 | 電縫銅管の超音波探傷装置 |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP59037569A patent/JPS60181650A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60181650A (ja) | 1985-09-17 |
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