JPH0617898B2 - 超音波探傷における欠陥種類の判定方法 - Google Patents
超音波探傷における欠陥種類の判定方法Info
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- JPH0617898B2 JPH0617898B2 JP63127529A JP12752988A JPH0617898B2 JP H0617898 B2 JPH0617898 B2 JP H0617898B2 JP 63127529 A JP63127529 A JP 63127529A JP 12752988 A JP12752988 A JP 12752988A JP H0617898 B2 JPH0617898 B2 JP H0617898B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、断面が正方形の長尺角材（以下角鋼という）
等の超音波探傷における欠陥種類の判定方法に関するも
のである。
等の超音波探傷における欠陥種類の判定方法に関するも
のである。
〔従来の技術〕 一般に角鋼の超音波探傷は、第６図に示す様に、超音波
を送受信するセンサーである探触子１を複数個設置した
鞍型形状の探傷ヘッド１０を固定し、角鋼３をその長手
方向に搬送させて、角鋼３をその全長に渡り探傷する、
という方法で実施されている。
を送受信するセンサーである探触子１を複数個設置した
鞍型形状の探傷ヘッド１０を固定し、角鋼３をその長手
方向に搬送させて、角鋼３をその全長に渡り探傷する、
という方法で実施されている。
この探傷方法において、角鋼３に存在する有害欠陥の有
無は、ある一定レベル以上の大きさの欠陥が有るか無い
かによるオン／オフ判定、又は、第７図に示す様に、角
鋼３の任意の検出ピッチｌ毎に欠陥の有無を検出し、欠
陥があればその数をカウントし、このカウント数を監視
して、連続的に現われた欠陥の連続数（以下連続度とい
う）、若しくは角鋼３の全長に渡って現われた欠陥の総
個数（以下累積度という）が予め設定した値を超えたと
きに、有害欠陥有りと判定する方法により行われてい
る。尚、一般にｌは５mm程度としている。
無は、ある一定レベル以上の大きさの欠陥が有るか無い
かによるオン／オフ判定、又は、第７図に示す様に、角
鋼３の任意の検出ピッチｌ毎に欠陥の有無を検出し、欠
陥があればその数をカウントし、このカウント数を監視
して、連続的に現われた欠陥の連続数（以下連続度とい
う）、若しくは角鋼３の全長に渡って現われた欠陥の総
個数（以下累積度という）が予め設定した値を超えたと
きに、有害欠陥有りと判定する方法により行われてい
る。尚、一般にｌは５mm程度としている。
又、これら角鋼の長手方向の欠陥分布に基づく判定方法
の他に、最近では第８図に示す様に角鋼３の周方向に配
置した多数の探触子１のうち、欠陥１１を検出した探触
子（図中１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を角鋼３の任意の長
さ毎にカウントして角鋼の断面方向の欠陥分布（以下密
集度という）を判定する方法や、更にこの方法を発展さ
せた特開昭58−24858号公報に開示される角鋼の断面方
向の欠陥評点付けによる判定も組合わせて実施されてい
る。
の他に、最近では第８図に示す様に角鋼３の周方向に配
置した多数の探触子１のうち、欠陥１１を検出した探触
子（図中１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を角鋼３の任意の長
さ毎にカウントして角鋼の断面方向の欠陥分布（以下密
集度という）を判定する方法や、更にこの方法を発展さ
せた特開昭58−24858号公報に開示される角鋼の断面方
向の欠陥評点付けによる判定も組合わせて実施されてい
る。
しかし、これらの方法は、欠陥の有害性を判定する方法
であって、欠陥の種類は判定出来なかった。このため、
欠陥の発生頻度は把握できても、品質改善のアクション
につなげるだけの情報は得られなかった。
であって、欠陥の種類は判定出来なかった。このため、
欠陥の発生頻度は把握できても、品質改善のアクション
につなげるだけの情報は得られなかった。
鉄鋼業では、製鋼工程での角鋼製造状況と、発生する欠
陥の種類とに密接な相関のある事が知られており、製造
技術のレベルアップのために、欠陥の種類を知る事は非
常に重要である。そこで従来は、角鋼を切断し、マク
ロ，ミクロ顕微鏡調査により、欠陥の種類を判定してい
た。
陥の種類とに密接な相関のある事が知られており、製造
技術のレベルアップのために、欠陥の種類を知る事は非
常に重要である。そこで従来は、角鋼を切断し、マク
ロ，ミクロ顕微鏡調査により、欠陥の種類を判定してい
た。
又、簡易的な方法として、特に特許情報としては存在し
ないが、角鋼の超音波探傷状況をチャート（以下探傷チ
ャートという）に記録して、この探傷チャートから、熟
練者が欠陥の種類を判定する、という方法も実施されて
いる。
ないが、角鋼の超音波探傷状況をチャート（以下探傷チ
ャートという）に記録して、この探傷チャートから、熟
練者が欠陥の種類を判定する、という方法も実施されて
いる。
第９ａ図，第９ｂ図および第９ｃ図に、欠陥の種類と探
傷チャートの例を示す。
傷チャートの例を示す。
第９ａ図は、角鋼のポロシティ，毛ワレ欠陥の探傷チャ
ートを示している、この欠陥の特徴は、探傷チャートの
ベースレベルが全体的に高くなり、信号レベルの高低変
化が激しい。
ートを示している、この欠陥の特徴は、探傷チャートの
ベースレベルが全体的に高くなり、信号レベルの高低変
化が激しい。
第９図ｂは、角鋼のパイプ欠陥の探傷チャートを示して
いる。この欠陥では、探傷チャートのベースレベルが全
体的に高く、信号が白ヌキとなることが多い。またこの
欠陥は角鋼の先端もしくは後端で発生する頻度が高い。
いる。この欠陥では、探傷チャートのベースレベルが全
体的に高く、信号が白ヌキとなることが多い。またこの
欠陥は角鋼の先端もしくは後端で発生する頻度が高い。
第９ｃ図は、角鋼の介在物の探傷チャートを示してい
る。この欠陥では、信号が単独又は散発的に発生する。
る。この欠陥では、信号が単独又は散発的に発生する。
この様な欠陥の特徴に基づいて、熟練者は、探傷チャー
トから欠陥の種類を判定するが、人間の官能判断である
ため、あいまいさが残り、又、最近の省力化，自動化の
観点からも問題があった。更に、角鋼を切断して欠陥種
類を判定する方法は、手間と時間がかかるため、全数を
検査することが出来ないという問題があった。
トから欠陥の種類を判定するが、人間の官能判断である
ため、あいまいさが残り、又、最近の省力化，自動化の
観点からも問題があった。更に、角鋼を切断して欠陥種
類を判定する方法は、手間と時間がかかるため、全数を
検査することが出来ないという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたも
のであり、人間の官能判断に頼ることなく、自動的に欠
陥の種類を識別することが課題である。
のであり、人間の官能判断に頼ることなく、自動的に欠
陥の種類を識別することが課題である。
この目的を達成するため、本発明においては、角鋼の欠
陥有無を所定の長さ単位で検出し、欠陥の長手方向連続
度及び累積度並びに角鋼断面方向の欠陥の密集度から欠
陥の有害度を判定する超音波探傷において、これら３つ
の情報の組合せにより欠陥の種類を判定する。
陥有無を所定の長さ単位で検出し、欠陥の長手方向連続
度及び累積度並びに角鋼断面方向の欠陥の密集度から欠
陥の有害度を判定する超音波探傷において、これら３つ
の情報の組合せにより欠陥の種類を判定する。
つまり、角鋼の超音波探傷における欠陥の連続度，欠陥
の累積度及び欠陥の密集度の欠陥有害判定を角鋼の中心
エリア及び表層エリア毎に行い、これと、例えば、ポロ
シティ，パイプ，介在物等の欠陥種類との相関を対応づ
けて、これら３つの情報の組合せにより、欠陥の種類を
正確に判定可能とした事を特徴とする。
の累積度及び欠陥の密集度の欠陥有害判定を角鋼の中心
エリア及び表層エリア毎に行い、これと、例えば、ポロ
シティ，パイプ，介在物等の欠陥種類との相関を対応づ
けて、これら３つの情報の組合せにより、欠陥の種類を
正確に判定可能とした事を特徴とする。
具体的には、 （１）欠陥の中心連続度と中心累積度の組合せにより、
毛ワレ・ポロシティ欠陥，パイプ欠陥及び介在物を判定
し、 （２）欠陥の表層連続度と表層断面密集度の組合せによ
り、表層デッケル欠陥及び介在物を判定し、 （３）欠陥の中心連続度と中心断面密集度の組合せによ
り、中心デッケル欠陥及び介在物欠陥を判定する。
毛ワレ・ポロシティ欠陥，パイプ欠陥及び介在物を判定
し、 （２）欠陥の表層連続度と表層断面密集度の組合せによ
り、表層デッケル欠陥及び介在物を判定し、 （３）欠陥の中心連続度と中心断面密集度の組合せによ
り、中心デッケル欠陥及び介在物欠陥を判定する。
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は、角鋼の超音波探傷エリアを中心と表層と
に分ける方法を示す。探触子１から送信された超音波ビ
ーム２は、角鋼３の表面及び底面で反射され、各々の反
射波により、表面エコー４（以下、Ｓエコーという）及
び底面エコー５（以下、Ｂエコーという）の信号が得ら
れる。
る。第１図は、角鋼の超音波探傷エリアを中心と表層と
に分ける方法を示す。探触子１から送信された超音波ビ
ーム２は、角鋼３の表面及び底面で反射され、各々の反
射波により、表面エコー４（以下、Ｓエコーという）及
び底面エコー５（以下、Ｂエコーという）の信号が得ら
れる。
このＳエコー４を基準として、探傷ゲートと呼ばれる信
号の受信エリアを設定する。即ち、探傷ゲートのうち、
中心ゲート６としてはＳエコー４の後１０mmからＢエコ
ー５の前１０mmまでの範囲を、表層ゲート７としては、
Ｓエコー４側は、なだれ込みといわれる探傷出来ないエ
リアがあるのでＢエコー５前１０mmからＢエコー手前ま
での範囲を設定する。
号の受信エリアを設定する。即ち、探傷ゲートのうち、
中心ゲート６としてはＳエコー４の後１０mmからＢエコ
ー５の前１０mmまでの範囲を、表層ゲート７としては、
Ｓエコー４側は、なだれ込みといわれる探傷出来ないエ
リアがあるのでＢエコー５前１０mmからＢエコー手前ま
での範囲を設定する。
角鋼３の周囲４方向から探触子１で探傷することによ
り、角鋼３の探傷領域は、表面から１０mm深さまでの表
層エリア８とそれ以外の中心エリア９とに区分できる。
り、角鋼３の探傷領域は、表面から１０mm深さまでの表
層エリア８とそれ以外の中心エリア９とに区分できる。
第２図，第３図及び第４図は、各種類の欠陥を有する角
鋼を超音波探傷した結果を、第１図に示す中心と表層と
に分けて連続度，累積度及び密集度の指標にて整理した
グラフである。
鋼を超音波探傷した結果を、第１図に示す中心と表層と
に分けて連続度，累積度及び密集度の指標にて整理した
グラフである。
第２図は、角鋼の毛ワレ・ポロシティ欠陥，パイプ欠陥
及び介在物欠陥を横軸（以下、ｘ軸という）の中心連続
度、縦軸（以下、ｙ軸という）の中心累積度を指標とし
てプロットしたものである。
及び介在物欠陥を横軸（以下、ｘ軸という）の中心連続
度、縦軸（以下、ｙ軸という）の中心累積度を指標とし
てプロットしたものである。
ここで、欠陥の連続度及び累積度は、それぞれ、角鋼の
所定長さ毎にカウントした欠陥の連続個数及び角鋼の全
長についての欠陥の総個数である。
所定長さ毎にカウントした欠陥の連続個数及び角鋼の全
長についての欠陥の総個数である。
尚、各欠陥の種類は、欠陥位置で角鋼を切断し、マクロ
調査及び顕微鏡によるミクロ調査により特定したもので
ある。
調査及び顕微鏡によるミクロ調査により特定したもので
ある。
第２図から角鋼の毛ワレ・ポロシティ欠陥(A)，パイプ欠
陥(B)及び介在物欠陥(E)は、次の第１表に従って中心連
続度と中心累積度の組合せを判定すれば、その種類を識
別出来る。
陥(B)及び介在物欠陥(E)は、次の第１表に従って中心連
続度と中心累積度の組合せを判定すれば、その種類を識
別出来る。
第３図は、角鋼の表層デッケル欠陥及び介在物欠陥につ
いて角鋼表層部の超音波探傷結果を欠陥の連続度及び断
面密集度で評価し、ｘ軸の表層連続度、及びｙ軸の表層
断面密集度を指標としてプロットしたものである。
いて角鋼表層部の超音波探傷結果を欠陥の連続度及び断
面密集度で評価し、ｘ軸の表層連続度、及びｙ軸の表層
断面密集度を指標としてプロットしたものである。
ここで、角鋼表層部とは、前述の第１図に示すように、
角鋼の表面から１０mm深さまでのエリア８をさす。又、
欠陥の断面密集度も前述のように、角鋼の周方向に配置
した複数の探触子のうち、欠陥を検出した探触子を角鋼
の任意長さ毎にカウントして、角鋼の断面方向の欠陥分
布を求めたものである。
角鋼の表面から１０mm深さまでのエリア８をさす。又、
欠陥の断面密集度も前述のように、角鋼の周方向に配置
した複数の探触子のうち、欠陥を検出した探触子を角鋼
の任意長さ毎にカウントして、角鋼の断面方向の欠陥分
布を求めたものである。
第３図から、角鋼の表層デッケル欠陥(C)及び介在物欠
陥(E)は、次の判定値により種類分けすることが出来
る。
陥(E)は、次の判定値により種類分けすることが出来
る。
表層デッケル欠陥…ｙ≧−ｘ＋４ 介在物欠陥…ｘ≧１，ｙ≧１，ｙ＜−ｘ＋４ 第４図は、第３図と同様に、角鋼の中心デッケル欠陥及
び介在物欠陥について、角鋼中心部の超音波探傷結果
を、欠陥の連続度及び断面密集度で評価し、ｘ軸の中心
連続度，及びｙ軸の中心断面密集度を指標として結果を
プロットしたものである。
び介在物欠陥について、角鋼中心部の超音波探傷結果
を、欠陥の連続度及び断面密集度で評価し、ｘ軸の中心
連続度，及びｙ軸の中心断面密集度を指標として結果を
プロットしたものである。
第４図から、角鋼の中心デッケル欠陥(D)及び介在物欠
陥(E)は、ｘ，ｙ値を次の第(1)式に従って判定すれば識
別出来る。
陥(E)は、ｘ，ｙ値を次の第(1)式に従って判定すれば識
別出来る。
中心デッケル欠陥…ｙ≧-5x/6+20/3 介在物欠陥 …ｘ≧１，ｙ≧１，ｙ＜-5x/6+20/3 ……(1) 以上説明した第２図，第３図及び第４図の内容をまとめ
ると、次の第２表に示す通り、ほぼ全ての欠陥種類につ
いて、その種類の判定が可能となる。
ると、次の第２表に示す通り、ほぼ全ての欠陥種類につ
いて、その種類の判定が可能となる。
第５図に、上記判方法による欠陥種類の判定フローを示
す。
す。
毛ワレ・ポロシティ欠陥(A)及びパイプ欠陥(B)は、中心
連続度(x)と中心累積度(y)の組合せで種類分けでき、各
々、 毛ワレ・ポロシティ欠陥(A)は、 中心連続度 ｘ≧３，中心累積度ｙ≧40 パイプ欠陥(B)は、 中心連続度 ｘ≧10，中心累積度ｙ＜40 で判定される。
連続度(x)と中心累積度(y)の組合せで種類分けでき、各
々、 毛ワレ・ポロシティ欠陥(A)は、 中心連続度 ｘ≧３，中心累積度ｙ≧40 パイプ欠陥(B)は、 中心連続度 ｘ≧10，中心累積度ｙ＜40 で判定される。
表層デッケル(C)及び中心デッケル(D)は、各々表層連続
度(x)と表層断面密集度(y)及び中心連続度(x)と中心断
面密集度(y)の組合せで種類分けでき、 表層デッケル(C)は、ｙ≧−ｘ＋４ 中心デッケル(D)は、ｙ≧−５ｘ／６＋20／３ の関係で判定される。
度(x)と表層断面密集度(y)及び中心連続度(x)と中心断
面密集度(y)の組合せで種類分けでき、 表層デッケル(C)は、ｙ≧−ｘ＋４ 中心デッケル(D)は、ｙ≧−５ｘ／６＋20／３ の関係で判定される。
又、介在物(E)は、上記Ａ〜Ｄ以外の全ての欠陥と判定
される。
される。
尚、前述の各判定値は、製鋼のマシン条件が変われば変
わる性質のものである事は勿論である。
わる性質のものである事は勿論である。
以上のように、本発明方法によれば、角鋼中に存在する
欠陥の種類を正確に判定でき、また例えばマイクロコン
ピュータ等を利用すれば角鋼の超音波探傷時オンライン
で自動的に判定することが可能であり、角鋼の品質評価
を確実に行えるとともに、更に、この情報を製鋼工程へ
反映する事により、製造レベルの向上を促進させる大き
な効果をもたらす。
欠陥の種類を正確に判定でき、また例えばマイクロコン
ピュータ等を利用すれば角鋼の超音波探傷時オンライン
で自動的に判定することが可能であり、角鋼の品質評価
を確実に行えるとともに、更に、この情報を製鋼工程へ
反映する事により、製造レベルの向上を促進させる大き
な効果をもたらす。
第１図は、欠陥種類の判定エリアを示す角鋼の断面図、
第２図，第３図及びら第４図は、欠陥種類の判定方法を
示すグラフ、第５図は、欠陥種類の判定処理を示すフロ
ーチャート、第６図及び第８図は、探傷子と角鋼との配
置を示す正面図、第７図は欠陥の有無を示す信号の構成
を示す平面図、第９ａ図，第９ｂ図及び第９ｃ図は、各
々、各種の欠陥における探傷チャートの内容を示す波形
図である。 １：探触子、２：超音波ビーム ３：角鋼、４：表面エコー ５：底面エコー、６：中心ゲート ７：表層ゲート、８：表層エリア ９：中心エリア、10：探傷ヘッド 11：欠陥
第２図，第３図及びら第４図は、欠陥種類の判定方法を
示すグラフ、第５図は、欠陥種類の判定処理を示すフロ
ーチャート、第６図及び第８図は、探傷子と角鋼との配
置を示す正面図、第７図は欠陥の有無を示す信号の構成
を示す平面図、第９ａ図，第９ｂ図及び第９ｃ図は、各
々、各種の欠陥における探傷チャートの内容を示す波形
図である。 １：探触子、２：超音波ビーム ３：角鋼、４：表面エコー ５：底面エコー、６：中心ゲート ７：表層ゲート、８：表層エリア ９：中心エリア、10：探傷ヘッド 11：欠陥
Claims (1)
- 【請求項１】被検査材を超音波探傷し、欠陥位置を所定
の長さ毎に検出し、該検出された欠陥情報を被検査材の
中心のものと表層のものに区分するとともに、各区分に
おける欠陥の長手方向連続度、被検査材全長の欠陥累積
度、及び被検査材断面方向の密集度を求めて、これらの
組み合わせにより毛ワレや介在物等の欠陥種類を判定す
ることを特徴とする超音波探傷における欠陥種類の判定
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127529A JPH0617898B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 超音波探傷における欠陥種類の判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63127529A JPH0617898B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 超音波探傷における欠陥種類の判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01297551A JPH01297551A (ja) | 1989-11-30 |
| JPH0617898B2 true JPH0617898B2 (ja) | 1994-03-09 |
Family
ID=14962274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63127529A Expired - Lifetime JPH0617898B2 (ja) | 1988-05-25 | 1988-05-25 | 超音波探傷における欠陥種類の判定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0617898B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004177168A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 水浸超音波探傷による鋼中介在物検出評価方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04118555A (ja) * | 1990-09-10 | 1992-04-20 | Nippon Steel Corp | 角鋼における欠陥種類の判定方法 |
| JP2009031094A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-02-12 | Jfe Steel Kk | 非金属介在物欠陥の合否判定方法および合否判定装置 |
| JP6061076B2 (ja) * | 2012-10-29 | 2017-01-18 | 株式会社Ihi | 超音波探傷方法および装置 |
| JP6061077B2 (ja) * | 2012-10-29 | 2017-01-18 | 株式会社Ihi | 超音波探傷方法および装置 |
| JP7233853B2 (ja) | 2018-05-11 | 2023-03-07 | 三菱重工業株式会社 | 超音波検査装置、方法、プログラム及び超音波検査システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5824858A (ja) * | 1981-08-07 | 1983-02-14 | Nippon Steel Corp | 角鋼における欠陥判定方法 |
-
1988
- 1988-05-25 JP JP63127529A patent/JPH0617898B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004177168A (ja) * | 2002-11-25 | 2004-06-24 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 水浸超音波探傷による鋼中介在物検出評価方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01297551A (ja) | 1989-11-30 |
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