JPH026745A - 超音波探傷方法及び装置 - Google Patents
超音波探傷方法及び装置Info
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- JPH026745A JPH026745A JP63155195A JP15519588A JPH026745A JP H026745 A JPH026745 A JP H026745A JP 63155195 A JP63155195 A JP 63155195A JP 15519588 A JP15519588 A JP 15519588A JP H026745 A JPH026745 A JP H026745A
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- Japan
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- probes
- probe
- flaw detection
- ultrasonic
- weld line
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-
- 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
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- 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、超音波探傷方法に係り、特に溶接線近傍の任
意な方位の欠陥を検査するのに好適な超音波探傷方法及
び装置に関する。
意な方位の欠陥を検査するのに好適な超音波探傷方法及
び装置に関する。
従来の超音波探傷装置は、特開昭５３−６９６９１号公
報に示されるように、溶接線に沿って探触子を移動させ
つつ、これと直角方向に１個の探触子を駆動させるもの
である。
報に示されるように、溶接線に沿って探触子を移動させ
つつ、これと直角方向に１個の探触子を駆動させるもの
である。
上記従来技術は、溶接線での探傷に適用する場合、先ず
１個の探触子を走査する方法では、方位が限定されるた
め、旋回させるとしても、極めてゆっくり、角度をかえ
つつ２次元走査するか、あるいは溶接線に沿って何回も
一定ずつ角度を変えて固定したまま二次元走査をする必
要があり、最短時間での探傷が考慮されていないという
問題があった。
１個の探触子を走査する方法では、方位が限定されるた
め、旋回させるとしても、極めてゆっくり、角度をかえ
つつ２次元走査するか、あるいは溶接線に沿って何回も
一定ずつ角度を変えて固定したまま二次元走査をする必
要があり、最短時間での探傷が考慮されていないという
問題があった。
また、多数の探触子により溶接線上の一点を全方位から
探傷するには、溶接ビード近傍での設置スペースが不十
分であり、必要な探触子の配置ができず、首振りなしで
は全方位探傷が出来ないこと及びスキャナーが複雑かつ
重くなる問題があった。例えば、第８図に示すように板
厚１９ｍｍの裏面を探傷する場合等、探触子どうしがぶ
つかり合うために限定した範囲にしか探触子を置けない
という問題があった。仮に設置できてもスキャナ部は複
雑となる問題があった。
探傷するには、溶接ビード近傍での設置スペースが不十
分であり、必要な探触子の配置ができず、首振りなしで
は全方位探傷が出来ないこと及びスキャナーが複雑かつ
重くなる問題があった。例えば、第８図に示すように板
厚１９ｍｍの裏面を探傷する場合等、探触子どうしがぶ
つかり合うために限定した範囲にしか探触子を置けない
という問題があった。仮に設置できてもスキャナ部は複
雑となる問題があった。
本発明の目的は、これら問題点に鑑み、設置可能な最小
数の探触子で首振り角を最小とし、かつ走査時間を最短
とする溶接部全方位の欠陥探傷が可能な超音波探傷方法
及び装置を提供することにある。
数の探触子で首振り角を最小とし、かつ走査時間を最短
とする溶接部全方位の欠陥探傷が可能な超音波探傷方法
及び装置を提供することにある。
上記目的は、溶接線に対し、その近傍の１点に超音波ビ
ームが交わるようにし、かつ超音波ビームが溶接線に４
５°を成すよう３個以上の探触子を配置すること、これ
らを１つの剛体状のスキャナーに固定すること、及び超
音波ビームの交わる点を中心にわずかな角度のみスキャ
ナーを往復回転しつつ、一定のピッチで溶接線方向に２
次元走査することによって達成される。
ームが交わるようにし、かつ超音波ビームが溶接線に４
５°を成すよう３個以上の探触子を配置すること、これ
らを１つの剛体状のスキャナーに固定すること、及び超
音波ビームの交わる点を中心にわずかな角度のみスキャ
ナーを往復回転しつつ、一定のピッチで溶接線方向に２
次元走査することによって達成される。
すなわち、本発明に係る超音波探傷方法は、２個の探触
子を結ぶ軸線と直交する軸線上に他の探触子が配置され
ると共に前記両軸線が溶接線と略４５度をなして配置さ
れた３個以上の探触子を、前記軸線の交軸点を通る４つ
のモードで超音波ビムの送受信をしつつ、前記交軸点が
溶接線を横切る走査を繰り返すと同じに、前記軸線が前
記４５度の角度を基準として前記交軸点を中心に旋回し
て溶接線近傍を探傷するものである。
子を結ぶ軸線と直交する軸線上に他の探触子が配置され
ると共に前記両軸線が溶接線と略４５度をなして配置さ
れた３個以上の探触子を、前記軸線の交軸点を通る４つ
のモードで超音波ビムの送受信をしつつ、前記交軸点が
溶接線を横切る走査を繰り返すと同じに、前記軸線が前
記４５度の角度を基準として前記交軸点を中心に旋回し
て溶接線近傍を探傷するものである。
また、本発明に係る超音波探傷装置は、固定手段により
２個の探触子を結ぶ軸線と直交する軸線上に他の探触子
が配置される３個以上の探触子と、前記両軸線が溶接線
と略４５度をなして前記探触子を配置させると共に前記
固定手段を溶接線に対して横及び縦方向に可動で且つ前
記両軸線の交軸点を支点として回動可能に支持する走査
手段と、前記交軸点を通る４つのモードで超音波ビーム
の送受信をさせる探触子制御手段と、前記交軸点の（ｘ
、ｙ）方向位置及び回転角度θを制御する配置制御手段
と、前記探触子からの検出信号と前記探触子制御手段か
らのモード信号と前記配置制御手段からの配置信号（ｘ
、ｙ、 θ）を受けて溶接線近傍を探傷する演算処理を
する演算手段とを備えたものである。
２個の探触子を結ぶ軸線と直交する軸線上に他の探触子
が配置される３個以上の探触子と、前記両軸線が溶接線
と略４５度をなして前記探触子を配置させると共に前記
固定手段を溶接線に対して横及び縦方向に可動で且つ前
記両軸線の交軸点を支点として回動可能に支持する走査
手段と、前記交軸点を通る４つのモードで超音波ビーム
の送受信をさせる探触子制御手段と、前記交軸点の（ｘ
、ｙ）方向位置及び回転角度θを制御する配置制御手段
と、前記探触子からの検出信号と前記探触子制御手段か
らのモード信号と前記配置制御手段からの配置信号（ｘ
、ｙ、 θ）を受けて溶接線近傍を探傷する演算処理を
する演算手段とを備えたものである。
本発明は、３個以上の探触子を用いることにより、４つ
のモードで超音波ビームの送受信が可能となる。４つの
モードで送受信したとき、溶接平面０〜１８０度の角度
範囲で２２．５度、６７．５度、１１２．５度及び１５
７．５度の４点が方向的に死角となる。本発明では固定
手段を回動させるため、前記死角部分の感度が向上し、
死角がなくなる。これにより一走査で溶接線近傍の全方
位の欠陥を探傷できる。
のモードで超音波ビームの送受信が可能となる。４つの
モードで送受信したとき、溶接平面０〜１８０度の角度
範囲で２２．５度、６７．５度、１１２．５度及び１５
７．５度の４点が方向的に死角となる。本発明では固定
手段を回動させるため、前記死角部分の感度が向上し、
死角がなくなる。これにより一走査で溶接線近傍の全方
位の欠陥を探傷できる。
先ず第３図及び第４図を用いて本発明を概略説明する。
第３図は超音波ビームの４つのモードを示す図であり、
第４図はそれに対応して欠陥方法と検出感度の関係を示
す図である。溶接線３ｏに対して４５°方向に超音波ビ
ームが送受信され、溶接線近傍の１点で超音波ビームが
交わるよう配置された３ケの探触子１を固定手段である
剛体状のスキャナー２に固定し、矩形状の走査線に沿っ
て溶接線方向に、４つの送受信モードａ、ｂ、Ｑ。
第４図はそれに対応して欠陥方法と検出感度の関係を示
す図である。溶接線３ｏに対して４５°方向に超音波ビ
ームが送受信され、溶接線近傍の１点で超音波ビームが
交わるよう配置された３ケの探触子１を固定手段である
剛体状のスキャナー２に固定し、矩形状の走査線に沿っ
て溶接線方向に、４つの送受信モードａ、ｂ、Ｑ。
ｄで探傷を行うと（第２図）、溶接線近傍に分布する任
意の欠陥４の方位からの反射エコーは、第４図に示した
如く溶接線直角方向を基準にＯ°〜１８０°迄４５ピッ
チ毎にピークを与えるような山状の分布を示す検出感度
となる。探触子１を首振りさせず固定モードで走査する
場合、一般に、この間の２２．５°ピツチ付近の方位の
欠陥はエコーしきい値より小さい。すなわち、２２．５
゜６７．５°、１１２．５°、１５７．５°の付近は欠
陥検出上の死角となる。そこで、矩形走査に合わせ、超
音波ビームの交わる交軸点３を中心にスキャナー２を数
度ずつ往復回転させつつ移動してゆくと、エコーの山が
広がり、２２，５°付近でも確実に欠陥が検出される。
意の欠陥４の方位からの反射エコーは、第４図に示した
如く溶接線直角方向を基準にＯ°〜１８０°迄４５ピッ
チ毎にピークを与えるような山状の分布を示す検出感度
となる。探触子１を首振りさせず固定モードで走査する
場合、一般に、この間の２２．５°ピツチ付近の方位の
欠陥はエコーしきい値より小さい。すなわち、２２．５
゜６７．５°、１１２．５°、１５７．５°の付近は欠
陥検出上の死角となる。そこで、矩形走査に合わせ、超
音波ビームの交わる交軸点３を中心にスキャナー２を数
度ずつ往復回転させつつ移動してゆくと、エコーの山が
広がり、２２，５°付近でも確実に欠陥が検出される。
２個以下の探触子では首振り角を上記の数度に加え９０
°以上とする必要があり、溶接線にそった少くとも２回
以上の同一の走査が必要である。
°以上とする必要があり、溶接線にそった少くとも２回
以上の同一の走査が必要である。
以下本発明の実施例を第１図乃至第７図により説明する
。
。
本発明は、溶接線３０に対し４５°方向に、かつ溶接線
３０の１点上に交わるように超音波ビームを送受信する
３ケの探触子１をスキャナー２に固定し、溶接線方向に
Ｘ−Ｙ方向の矩形走査を行ないつつ、これと同時に、超
音波ビーム交軸点３を中心に一定の間隔で±θだけ首振
りをさせつつ探傷を行なう方法である。この０は１０度
程度で通常はよい。更に第３図に示すごとく、交軸点３
に対し、ａ −ｄの４つの方向に送受信を、移動に比べ
て十分速いスピードで行なうことにより、第４図のよう
に溶接線直角方向に対し、○°〜１８０°までの任意な
方位を成す欠陥の全てが、首振りを行わない場合に比べ
て一定のしきい値以上の検出感度でキャッチされる。
３０の１点上に交わるように超音波ビームを送受信する
３ケの探触子１をスキャナー２に固定し、溶接線方向に
Ｘ−Ｙ方向の矩形走査を行ないつつ、これと同時に、超
音波ビーム交軸点３を中心に一定の間隔で±θだけ首振
りをさせつつ探傷を行なう方法である。この０は１０度
程度で通常はよい。更に第３図に示すごとく、交軸点３
に対し、ａ −ｄの４つの方向に送受信を、移動に比べ
て十分速いスピードで行なうことにより、第４図のよう
に溶接線直角方向に対し、○°〜１８０°までの任意な
方位を成す欠陥の全てが、首振りを行わない場合に比べ
て一定のしきい値以上の検出感度でキャッチされる。
本発明によれば、−回の走査で溶接部の全方位の欠陥が
最短の時間で検査できるという効果が得られる。また探
触子１の数は最小３ケで形成できるため、簡易、軽量な
メカニズムで済むという効果が得られる。
最短の時間で検査できるという効果が得られる。また探
触子１の数は最小３ケで形成できるため、簡易、軽量な
メカニズムで済むという効果が得られる。
次に本発明の探傷方法にもとづく装置の発明の実施例を
第５図乃至第７図により説明する。
第５図乃至第７図により説明する。
まず、走査手段は、第５図に示すととくＸ方向駆動テー
ブル５と駆動モータ６、Ｙ方向駆動テーブル８と駆動モ
ータ９、各々の移動信号を検出するエンコーダ７及び１
０から成るテーブル部と、第６図に示す如くこの直下に
旋回モータ１１及び旋回ギアー１３を介して接続された
スキャナー２と、これに固定され、エアシリンダー１４
により伸縮自在にかつ、曲面対応自在に接合された探触
子１から構成される。
ブル５と駆動モータ６、Ｙ方向駆動テーブル８と駆動モ
ータ９、各々の移動信号を検出するエンコーダ７及び１
０から成るテーブル部と、第６図に示す如くこの直下に
旋回モータ１１及び旋回ギアー１３を介して接続された
スキャナー２と、これに固定され、エアシリンダー１４
により伸縮自在にかつ、曲面対応自在に接合された探触
子１から構成される。
次に探傷システムについて第７図により説明する。配置
制御手段であるスキャナー駆動回路２８によって前記走
査手段を駆動する制御駆動部分と、システムコントロー
ラ２５によって探触子１に４つのモードごとにパルサ発
振を行なうモードセレクト回路２７、パルサ駆動回路１
６、パルサ１７等の接触子制御手段である送信側モジュ
ールと、受信した欠陥信号をラインレシーバ１８に受け
、アンプ１９を介してモニタ２０に表示又は距離信号と
、超音波エコー（電圧信号）として出力するゲート回路
２１等の受信側モジュールから成る超音波探傷器と、更
に、超音波探傷器から出力される、同期信号、エコー高
さ、ゲート信号（距離信号）、モード信号等をディジタ
ル化して出力するエコーゲート回路２２及びこれら探傷
信号とスキャナ位＠ （Ｘ、Ｙ、 θ）信号を対応さ
せつつ演算し、データをフロッピーディスク２４等に記
憶し、画像等に出力するベースデータを収録するデータ
収録装Ｗ２３等によりなる演算手段とから構成される。
制御手段であるスキャナー駆動回路２８によって前記走
査手段を駆動する制御駆動部分と、システムコントロー
ラ２５によって探触子１に４つのモードごとにパルサ発
振を行なうモードセレクト回路２７、パルサ駆動回路１
６、パルサ１７等の接触子制御手段である送信側モジュ
ールと、受信した欠陥信号をラインレシーバ１８に受け
、アンプ１９を介してモニタ２０に表示又は距離信号と
、超音波エコー（電圧信号）として出力するゲート回路
２１等の受信側モジュールから成る超音波探傷器と、更
に、超音波探傷器から出力される、同期信号、エコー高
さ、ゲート信号（距離信号）、モード信号等をディジタ
ル化して出力するエコーゲート回路２２及びこれら探傷
信号とスキャナ位＠ （Ｘ、Ｙ、 θ）信号を対応さ
せつつ演算し、データをフロッピーディスク２４等に記
憶し、画像等に出力するベースデータを収録するデータ
収録装Ｗ２３等によりなる演算手段とから構成される。
以上の装置によって第１図に示す走査パターンに従い溶
接線３ｏの探傷を行なうことによって走査線に沿った、
全方位を向いた欠陥の位置信号（ｘ、ｙ）及び超音波エ
コー高さ信号が自動的に収録される。探触子１の首振り
速度は、スキャナー２の走査速度に比べて十分速く、ま
た、探触子１における４つのモードの送受信信号は、こ
れらメカ的な動作に比べ、はるかに速い電気信号レベル
となるため、従来の首振りをしない固定走査と同レベル
の探傷が実現する。
接線３ｏの探傷を行なうことによって走査線に沿った、
全方位を向いた欠陥の位置信号（ｘ、ｙ）及び超音波エ
コー高さ信号が自動的に収録される。探触子１の首振り
速度は、スキャナー２の走査速度に比べて十分速く、ま
た、探触子１における４つのモードの送受信信号は、こ
れらメカ的な動作に比べ、はるかに速い電気信号レベル
となるため、従来の首振りをしない固定走査と同レベル
の探傷が実現する。
本発明に係る方法によれば、３ケの探触子を４つのモー
ドで超音波ビームの送受信をさせつつ、該探触子をビー
ムの交軸点を支点として首振りさせるため、検出感度上
の死角がなくなり、−回の走査で充分な探傷が可能とな
り、以って走査時間及び探傷時間を短縮することができ
る。
ドで超音波ビームの送受信をさせつつ、該探触子をビー
ムの交軸点を支点として首振りさせるため、検出感度上
の死角がなくなり、−回の走査で充分な探傷が可能とな
り、以って走査時間及び探傷時間を短縮することができ
る。
また、本発明に係る装置によれば、上記探傷方法を簡単
に実施することができる。
に実施することができる。
第１図は本発明に係る方法を示す実施例の平面図、第２
図はＩＩ−ＩＩ線断面図、第３図は本発明における４つ
のモードの一例を示す説明図、第４図は検出感度と欠陥
方位との関係図、第５図及び第６図は走査手段の平面図
及び側面図、第７図は本発明に係る装置のブロック図を
示し、第８図は従来例を示す要部平面図、第９図は第８
図のＵ−■線断面図を示す。 １・・・探触子、２・スキャナ（固定手段）、３・・・
交軸点、４・・・欠陥。
図はＩＩ−ＩＩ線断面図、第３図は本発明における４つ
のモードの一例を示す説明図、第４図は検出感度と欠陥
方位との関係図、第５図及び第６図は走査手段の平面図
及び側面図、第７図は本発明に係る装置のブロック図を
示し、第８図は従来例を示す要部平面図、第９図は第８
図のＵ−■線断面図を示す。 １・・・探触子、２・スキャナ（固定手段）、３・・・
交軸点、４・・・欠陥。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、２個の探触子を結ぶ軸線と直交する軸線上に他の探
触子が配置されると共に前記両軸線が溶接線と略４５度
をなして配置された３個以上の探触子を、前記軸線の交
軸点を通る４つのモードで超音波ビームの送受信をしつ
つ、前記交軸点が溶接線を横切る走査を繰り返すと同じ
に、前記軸線が前記４５度の角度を基準として前記交軸
点を中心に旋回して溶接線近傍を探傷することを特徴と
する超音波探傷方法。 ２、固定手段により２個の探触子を結ぶ軸線と直交する
軸線上に他の探触子が配置される３個以上の探触子と、
前記両軸線が溶接線と略４５度をなして前記探触子を配
置させると共に前記固定手段を溶接線に対して横及び縦
方向に可動で且つ前記両軸線の交軸点を支点として回動
可能に支持する走査手段と、前記交軸点を通る４つのモ
ードで超音波ビームの送受信をさせる探触子制御手段と
、前記交軸点の（Ｘ、Ｙ）方向位置及び回転角度θを制
御する配置制御手段と、前記探触子からの検出信号と前
記探触子制御手段からのモード信号と前記配置制御手段
からの配置信号（Ｘ、Ｙ、θ）を受けて溶接線近傍を探
傷する演算処理をする演算手段とを備えた超音波探傷装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155195A JPH026745A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 超音波探傷方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155195A JPH026745A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 超音波探傷方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH026745A true JPH026745A (ja) | 1990-01-10 |
Family
ID=15600573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63155195A Pending JPH026745A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 超音波探傷方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH026745A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5524765A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Probe scanning apparatus having oscillating function |
| JPS6125057A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-03 | Kobe Steel Ltd | 管の超音波探傷法 |
| JPS6126855A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | Kobe Steel Ltd | 遠心鋳造管の超音波探傷法 |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP63155195A patent/JPH026745A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5524765A (en) * | 1978-08-11 | 1980-02-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Probe scanning apparatus having oscillating function |
| JPS6125057A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-03 | Kobe Steel Ltd | 管の超音波探傷法 |
| JPS6126855A (ja) * | 1984-07-16 | 1986-02-06 | Kobe Steel Ltd | 遠心鋳造管の超音波探傷法 |
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