JPH0623647B2 - 放射線透過試験の欠陥判別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は発電所プラント等の諸設備に設けられている
配管の溶接継手部分等に生ずるブローホールや、融合不
良等の欠陥部をエックス線等の放射線によるフィルム上
への透過試験等による欠陥の適合、否適合の判別を行う
技術分野に属する。

〈要旨の概要〉 而して、この出願の発明は発電所等のプラント設備の配
管継手等の被試験体にエックス線等の放射線を照射透過
させて、当該被試験体の欠陥部分の適合、非適合を判別
するに際し、透過放射線の濃度をフィルム上等に於いて
均一分布になるように濃度補正を行い的確な欠陥部分の
適合、否適合を判別する方法に関する発明であり、特
に、ＩＴＶカメラ等の工業テレビカメラやイメージイン
テンシファイア等の撮像画像処理媒体を介してブラウン
管等のディスプレイ上に検査部位を再現して欠陥部分の
適合、否適合を判別するに際し、フィルム等の検査画像
メディアに表われる濃度を一定均一に補正フィルム等に
より処理するようにした放射線透過試験の欠陥判別方法
に係る発明である。

〈従来技術〉 周知の如く、発電所プラント等の諸設備に於いては多く
の装備品の中に配管等があり、溶接継手等を介して多く
の機構部が集積されている。

而して、これらのプラント等に於ける初期設計通りのス
ムーズな稼動が保証されるためには、その建造初期から
稼動中における機能の完全維持が図られねばならず、し
たがって、定期、不定期的にかかる溶接継手部分等の検
査を行う必要があり、ＪＩＳ上の規制もあり、法規的に
も義務付けられているものである。

しかしながら、かかる設備に於ける所定部位の機能検査
は設備の破壊を介して行うことは稼動を停止せねばなら
ぬことから、所謂非破壊検査を行うことが通例であっ
て、所謂エックス線等の放射線によるフィルム上への透
過試験を行い、当該欠陥発生虞れのある部位の画像を撮
像してベテラン有資格検査員等による検査を介しての適
合、否適合の判別が行われている。

而して、かかる非破壊検査は発電所プラント等の工業設
備ばかりでなく、仏像等の工芸品や考古学上の遺跡に対
しても行われ、更には、医療関係に於いても広く用いら
れているものである。

而して、例えば、工業プラント等に於ける放射線による
透過試験を行うに際しては、当該検査部位を透過するエ
ックス線等の放射線は当該検査部位の板厚等によるエネ
ルギー減衰によりその濃度に濃淡が生じ、本来的には当
該濃淡が検査部位の欠陥の判別に有効に利用されてはい
るものの、当該検査部位の欠陥発生に無関係なバックグ
ラウンドに凹凸等の不均等な厚さがあると、例えば、溶
接余盛部の存在によって板厚が著しく変化し、撮像され
たフィルムにはかなりの濃度の差異が生じ、そのため、
正常な欠陥部位の判別作業には著しい障害になり、検査
員は神経的にも生理的にも著しい疲労を生じ、判別作業
に困難性をきたすという難点があった。

又、その結果、判別結果の信頼度に影響が出かねないと
いう虞れもあった。

〈発明が解決しようとする課題〉 これに対処するに第１２図に示す様に、例えば、母材1,
2のＴ型の溶接部位３に対する溶接欠陥部のエックス像
による放射線透過試験を行うに際しては、母材２に対し
交角３０゜でエックス線を入射させ、フィルム４上に撮
像するに際し、不均一厚さによる撮像の濃度の濃淡ムラ
を防ぐべく、所謂くさび５を添設させて濃度補正するよ
うにしており、透過厚さｔ′の下側を大きな濃度、上側
を小さな濃度とした場合、くさび５の透過厚さをａ、母
材の透過厚さをｂ、該くさび５によって補正された濃度
をｄとした場合、被検査部イはｈとｈ′の濃度差をなく
して均一濃度にされるようにされて欠陥部の判別作業が
し易いようにされ、かかる手法は前記した如くＪＩＳ規
格等によっても厳しく規定されているものである。

したがって、逆にいうと、その検査自体が著しく煩瑣で
あり、欠陥部の判別作業も著しく困難性を伴い、なおか
つ、肉厚不均一に基づく濃度変化は高いレベルで残存
し、結果に対する信頼度にも影響しかねないという不具
合があったものである。

しかるに、上述手法においては板厚差の補正によって濃
度を一定にするような手段を用いていたために、フィル
ム撮像時にくさび等を同時に撮像することによって濃度
補正を行っていたが、当然のことながらその分だけ撮像
員の負担が重くなり、作業量が増え、誤差分の混入等も
入る不具合があった。

そして、被検査物の形状や寸法、或いは、複雑構造物や
高所工事等の現場等の条件では板厚補正が不可能である
ような虞れもあり、有効な欠陥判別が出来なくなるとい
う欠点もあったものである。

〈発明の目的〉 この出願の発明の目的は、上述従来技術に基づく工業プ
ラントの諸設備に於ける配管の溶接継手部分等の溶接欠
陥位の放射線透過試験等における溶接余盛部等が存在す
ることによる板厚の変化する部位においても、フィルム
等の撮像濃度が均一一定となって得られ、欠陥等の存在
確認が容易となり、その判別作業が円滑、且つ、信頼性
の高い結果として得られるようにして各種工業産業等に
おける非破壊検査技術利用分野に益する優れた放射線透
過試験の欠陥判別方法を提供せんとするものである。

〈課題を解決するための手段・作用〉 上述目的に沿い先述特許請求の範囲を要旨とするこの出
願の発明の構成は前述課題を解決するために、各種工業
プラントの諸設備の配管溶接継手部位や工芸美術品、更
には、医療機関等におけるエックス線等の放射線による
非破壊透過試験を行って被試験体の欠陥部位の適合性の
可否を判別するに際し、在来のくさび等の添設等の煩瑣
なプロセスを排し、ＩＴＶカメラ等の工業テレビやイメ
ージインテンシファイア等の撮像画像処理媒体を介し、
ブラウン管等のディスプレイ上に被検査部位を再現する
ようにし、その際、被検査体の既知の肉厚部に基づく濃
度変化を打消すデータを重ね合せることによりフィルム
等の被検査画像メディアの濃度を一定均一にするように
処理し、検査員による欠陥部の判別作業が容易、且つ、
円滑に行われ、判別結果の信頼性も著しく高くすること
が出来るようにした技術的手段を講じたものである。

〈発明の背景〉 当業者に周知の如く、エックス線等の放射線透過量に応
じてフィルムは感光するが、欠陥が被検査物中に存在す
る場合には当該検査部の板厚が減少すると等価な撮像が
得られる。

即ち、欠陥部位で濃度差が大きくなることになる。

これは欠陥の生じていないバックグラウンドである健全
部の濃度と相対比較によって検査員が欠陥部を判別する
ものであるが、かかる欠陥の判別における識別が可能と
なるような濃度の差の領域はバックグラウンドの健全部
の範囲に一定の限度があり、当該バックグラウンドに著
しい濃度変動差が存在するゾーンでは欠陥の識別は検査
員にとって著しく困難である場合が多いものである。

而して、この出願の発明においてはそのような場合に欠
陥部分とバックグラウンドの濃度差を保ちつつ、該バッ
クグラウンド濃度がほぼ一定となって撮像が得られ、欠
陥の判別作業が容易であるような手法について案出を行
ったものである。

しかるに、上述手法においては板厚差の補正によって濃
度を一定にするような手段を用いていたため、フィルム
撮像時にくさび等を同時に撮像することによって濃度補
正を行っていたが、当然のことながらその分だけ撮像員
の負担が重くなり、作業員が増え、誤差分の混入等も入
る不具合があった。

そして、被検査物の形状や寸法、或いは、複雑構造物や
高所工事等の現場等の条件では板圧補正が不可能である
ような虞れもあり、有効な欠陥判別が出来なくなるとい
う欠点もあったものである。

〈実施例〉 次に、この出願の発明の１実施例を、第１乃至１１図に
従って説明すれば以下の通りである。

図示実施例は、所定対処物の被検査物に対するエックス
線等の放射線透過試験をフィルム上の欠陥判別や異常点
の認識をエックス線フィルムを直接検査員が観察するの
ではなく、ＩＴＶカメラ等の工業テレビカメラ等を経て
ブラウン管等でコンピュータ等の計算処理を介して行う
態様であり、現場で撮像されたエックス線フィルムを検
査員によってその目視作業により欠陥判別が容易に可能
で、ある程度の小さな濃度変化である場合にはこの出願
の発明の方法は何等必要としないものである。

しかしながら、第５図に示す様なＴ型の母材１と２との
溶接接合に於ける板厚が著るしく差がある場合の溶接部
３′に対するエックス線６による検査に際しては、１枚
のフィルム４上に於いては著しい濃度差が生じる場合が
多く、このような場合には検査員は平均的な濃度となる
ようにエックス線６の源出力やフィルムの現像機能を調
節して撮像を行うように努力するが、欠陥部が低濃度領
域や高濃度領域にある場合には欠陥部の存在を認識する
ことが著しく困難とな。

而して、この発明における手順としては第１図に示す様
に、当該検査物７に対し、作業員、もしくは、検査員８
が放射線透過試験装置９により所定の撮像を行い、撮像
を行ったフィルムは第２図に示す様に、現像され、続い
て第３図に示す様に、撮像画像処理媒体としてのＩＴＶ
カメラ10により撮像されたフィルム４を再撮像する。

この場合、上述した如く、第１図に示す作業員や検査員
８が平均的な濃度になるように出力やフィルム現像機能
を調節するが、肉厚の不均一に基づく濃度変化は高いレ
ベルで残存し欠陥部が低濃度領域や高濃度領域にある場
合にはその欠陥の存在の認識が不可能となるために、こ
の出願の発明においては第６、７図に示す様に、撮像さ
れたフィルムを再撮像するに際し、原フィルム４に対し
濃度補正フィルム11を重ね合せて撮像し、ＩＴＶカメラ
10による出力信号12は第４図に示す様に、ディスプレイ
としてのブラウン管13上に出力されて再現され、検査員
14により対面式に検査判別作業に供される。

この際、第８図(イ)、(ロ)、(ハ)に示す様に、横軸に位
置、縦軸に濃度をとると、(イ)の原フィルムに於ける濃
度特性曲線は(ロ)に示す濃度補正フィルムによる補正特
性を経て、(ハ)に示す様に、濃度一定の画像を得ること
が出来る。

そして、上記濃度補正フィルムは当該検査フィルムの濃
度変化を打ち消すように濃度分布を変化させたフィルム
を使用すれば良いものであって、例示すると第９、１
０、１１図に示す様なものであり、被検査物の形状や寸
法が一定のものであれば、濃度補正フィルムはその被検
査物に応じて通常一種類のものを用意すれば良い。

このようにすることにより、ディスプレイ13上に再現さ
れた濃度一定の撮像画像は、検査員14による欠陥部の判
別作業が極めて円滑、且つ、正確に心理的、神経的な苦
痛や疲労を感じることなく、精度良く作業を行うことが
出来る。

尚、この出願の発明の実施態様は上述実施例に限るもの
でないことは勿論であり、例えば、上述フィルムに対す
るＩＴＶカメラ等の撮像画像処理媒体の代わりにイメー
ジインテンシファイア等を用いて照射するエックス線量
を直接電気信号に変換し、濃度補正フィルムと等価な電
気信号の加算処理を演算して内部的に処理し、上述実施
例同様の実質的な作用効果を奏するようにする等種々の
態様が採用可能である。

即ち、実施例として示した第６，７図の原フィルム４や
補正フィルム11の電気信号化されたフィルムデータを用
いても良い。

又、適用対象は発電所等の工業プラント諸設備の溶接継
手部分等の欠陥判別ばかりでなく、美術工芸品の内部検
査や考古学上の遺跡等に対する内部構造判別は勿論のこ
と、医療機関に於ける判別等にも適用出来ることも勿論
のことである。

〈発明の効果〉 以上、この出願の発明によれば、基本的に発電所プラン
トの溶接継手部のブローホールや融合不良等の欠陥部分
や仏像等の工芸品、更には、考古学上の遺跡物の内部構
造、更には、医療機関に於けるエックス線撮像等の非破
壊的検査に用いる放射線透過試験の欠陥判別方法におい
て、被検査部の板厚等の影響による放射線撮像の濃度不
均一による欠陥部の判別作業が著しく煩瑣で、又、その
精度不良にも繋りかねない問題点をすべからく解決し、
当該欠陥部分のバックグラウンドである健全部の濃度を
可及的に一定均一にすることにより欠陥部の判別がし易
く、検査員の余分な作業や神経等を使う必要がなく、ブ
ラウン管等のディスプレイ上にコンピユータ等の計算機
を介しての撮像画像処理画像による被検査部位を再現す
ることが出来るために、画像メディアの濃度が一定均一
になり、正確な欠陥判別が行えるという優れた効果が奏
される。

又、検査画像メディアとしてフィルムを用いたり、或い
は、イメージインテンシファイアにより直接取込まれる
電気信号のフィルタリング処理等による撮像画像の濃度
均一化を図ることが出来ることにより、近時急速に開発
されつつある計算機による２値化処理的な手法を介して
の人為的な検査員による経験に頼る放射線透過試験に代
わる、正確で能率的で普遍的な試験の助勢にも役立つと
いう優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１乃至１１図はこの出願の発明の１実施例の説明図で
あり、第１図は被検査部位に対する放射線撮像作業の模
式図、第２図は撮像された画像の現像されたフィルムの
模式斜視図、第３図は撮像画像処理媒体としてのＩＴＶ
カメラによるフィルムの画像の再撮像の模式側面図、第
４図は撮像画像処理媒体によるディスプレイを介しての
画像再現状態と検査員の取合側面図、第５図は被検査物
の模式断面図、第６、７図は原フィルムと濃度補正フィ
ルムに対するＩＴＶカメラの取合模式側面図、第８図
(イ)、(ロ)、(ハ)はそれぞれ原フィルム、濃度補正フィル
ム及びそれらの重ね合せ合成の位置と濃度との特性グラ
フ図、第９乃至１１図は濃度補正フィルムの模式平面
図、第１２図は従来技術に基づく濃度補正のための母材
とくさびとの取合縦断側面図である。 １，２，３′……被試験体、４……フィルム ６……放射線、13……ディスプレイ 10……撮像画像処理媒体（工業テレビカメラ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 鉄造 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 道場 康二 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 杉本 幸治 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 井内 貞夫 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 恩田 貞夫 愛知県名古屋市名東区西里町４―52―２ (72)発明者 奥村 孝章 愛知県名古屋市南区滝春町１ 中電新名火 アパートＨ―31

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被試験体に放射線を照射透過させ透過放射
   の濃度補正を行って該被試験体の欠陥部分の適合可否を
   判別する方法において、撮像画像処理媒体を介してディ
   スプレイ上に被検査部位を再現するに被検査体の既知肉
   厚分布に基づく濃度変化を打消すデータを重ね合せるこ
   とにより、該被検査画像メディアの濃度を一定均一に処
   理するようにしたことを特徴とする放射線透過試験の欠
   陥判別方法。
2. 【請求項２】上記被検査画像メディアがフィルムである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射線透
   過試験の欠陥判別方法。
3. 【請求項３】上記撮像画像処理媒体が工業カメラである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射線透
   過試験の欠陥判別方法。
4. 【請求項４】上記撮像画像処理媒体がイメージインテン
   シファイアであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の放射線透過試験の欠陥判別方法。