JPH073410B2 - 超音波斜角探傷方法 - Google Patents
超音波斜角探傷方法Info
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- JPH073410B2 JPH073410B2 JP60252278A JP25227885A JPH073410B2 JP H073410 B2 JPH073410 B2 JP H073410B2 JP 60252278 A JP60252278 A JP 60252278A JP 25227885 A JP25227885 A JP 25227885A JP H073410 B2 JPH073410 B2 JP H073410B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は丸棒状又は管状の試験体の超音波による斜角
探傷方法に関するものである。
探傷方法に関するものである。
周知のように金属材料中の探傷に用いられる超音波の代
表的波動には縦波と横波があるが，従来丸棒状試験体の
表面及び表層部の探傷方式としてはJISのZ-2344などに
定められた横波による超音波斜角探傷方法が多用されて
いることは良く知られている。
表的波動には縦波と横波があるが，従来丸棒状試験体の
表面及び表層部の探傷方式としてはJISのZ-2344などに
定められた横波による超音波斜角探傷方法が多用されて
いることは良く知られている。
しかしながら，丸棒状試験体（以下試験体と略す）中に
放射された超音波ビームは，試験体中を回転し，試験体
軸に垂直な同一円周上に配置された超音波斜角探触子や
超音波を放射した探触子自身にも妨害エコーとして入射
されることは「超音波試験技術」1980年２月25日（社団
法人日本能率協会）発行〔364〜367ページ〕などにより
良く知られた事実である。
放射された超音波ビームは，試験体中を回転し，試験体
軸に垂直な同一円周上に配置された超音波斜角探触子や
超音波を放射した探触子自身にも妨害エコーとして入射
されることは「超音波試験技術」1980年２月25日（社団
法人日本能率協会）発行〔364〜367ページ〕などにより
良く知られた事実である。
そのため，検査効率を高めるためにパイプ探傷などに良
く用いられる同一円周上に複数の探触子を配置し，探触
子または試験体を回転させ試験体の全周に渡つて探傷す
る方式を丸棒状試験体に適用することは試験体中を伝搬
する妨害エコーのため困難であつた。以下この妨害エコ
ーについての発生原因と，従来実施されていた方法につ
いて説明する。
く用いられる同一円周上に複数の探触子を配置し，探触
子または試験体を回転させ試験体の全周に渡つて探傷す
る方式を丸棒状試験体に適用することは試験体中を伝搬
する妨害エコーのため困難であつた。以下この妨害エコ
ーについての発生原因と，従来実施されていた方法につ
いて説明する。
第４図は試験体の同一円周上に複数の探触子を配置とそ
の場合の試験体中の超音波ビームの伝搬状況を示す説明
図，第５図は第４図で説明された超音波ビームを探傷装
置のＡスコープ上での試験体中を伝搬する超音波ビーム
による妨害エコーの発生状況を示す図である。
の場合の試験体中の超音波ビームの伝搬状況を示す説明
図，第５図は第４図で説明された超音波ビームを探傷装
置のＡスコープ上での試験体中を伝搬する超音波ビーム
による妨害エコーの発生状況を示す図である。
第４図において，（１）は試験体の表面及び表層部の欠
陥を検出するための試験体中の屈折角度が45°の送・受
信用探触子，（３）は送・受信用探触子（１）の同一円
周上の対向する位置に配置された試験体の表面及び表層
部の欠陥を検出するための試験体中の屈折角度が45°の
送・受信用探触子，（５）は試験体，（６）は試験体表
面にある欠陥，（７）は送・受信用探触子（１）から放
射された超音波ビーム，（９）は送・受信用探触子
（３）から放射された超音波ビームである。第５図にお
いて，（ａ）は送・受信用探触子（１）の単独送・受信
の場合のＡスコープ波形，（ｂ）は送・受信用探触子
（３）のみが送信した場合の送・受信用探触子（１）が
受信する送・受信用探触子（３）からの妨害エコーのＡ
スコープ波形，（ｃ）は送・受信用探触子（３）の単独
送・受信の場合のＡスコープ波形，（ｄ）は送・受信用
探触子（１）のみが送信した場合の送・受信用探触子
（３）が受信する送・受信用探触子（１）からのＡスコ
ープ波形，（ｅ）は送・受信探触子（１），（３）に設
定される欠陥検出用ゲートのタイミングである。
陥を検出するための試験体中の屈折角度が45°の送・受
信用探触子，（３）は送・受信用探触子（１）の同一円
周上の対向する位置に配置された試験体の表面及び表層
部の欠陥を検出するための試験体中の屈折角度が45°の
送・受信用探触子，（５）は試験体，（６）は試験体表
面にある欠陥，（７）は送・受信用探触子（１）から放
射された超音波ビーム，（９）は送・受信用探触子
（３）から放射された超音波ビームである。第５図にお
いて，（ａ）は送・受信用探触子（１）の単独送・受信
の場合のＡスコープ波形，（ｂ）は送・受信用探触子
（３）のみが送信した場合の送・受信用探触子（１）が
受信する送・受信用探触子（３）からの妨害エコーのＡ
スコープ波形，（ｃ）は送・受信用探触子（３）の単独
送・受信の場合のＡスコープ波形，（ｄ）は送・受信用
探触子（１）のみが送信した場合の送・受信用探触子
（３）が受信する送・受信用探触子（１）からのＡスコ
ープ波形，（ｅ）は送・受信探触子（１），（３）に設
定される欠陥検出用ゲートのタイミングである。
送・受信用探触子（１）から試験体（５）内に放射され
た超音波ビーム（７）は試験体の外壁に反射し，試験体
中を伝搬し試験体を１周した後，送・受信用探触子
（１）へ戻つてくる。その場合のＡスコープ波形が第５
図の（ａ）である。Ａスコープには超音波ビームの伝搬
に伴い，送信タイミングの波形Ｔと超音波ビームが表面
に入射した時に反射してきた表面エコー（ｓエコーと略
す），超音波ビームが試験体中を１周したエコー（以下
R1エコーと略す），及び伝搬過程で表面欠陥（６）によ
り3/4周反射された欠陥エコー（以下f3エコーと略す）
が観測される。
た超音波ビーム（７）は試験体の外壁に反射し，試験体
中を伝搬し試験体を１周した後，送・受信用探触子
（１）へ戻つてくる。その場合のＡスコープ波形が第５
図の（ａ）である。Ａスコープには超音波ビームの伝搬
に伴い，送信タイミングの波形Ｔと超音波ビームが表面
に入射した時に反射してきた表面エコー（ｓエコーと略
す），超音波ビームが試験体中を１周したエコー（以下
R1エコーと略す），及び伝搬過程で表面欠陥（６）によ
り3/4周反射された欠陥エコー（以下f3エコーと略す）
が観測される。
送・受信用探触子（３）から試験体（５）内に放射され
た超音波ビーム（９）は第５図の（ｃ）に示す送・受信
用探触子（１）と同様なＡスコープ波形が得られる。こ
の場合表面欠陥（６）により1/4周反射された欠陥エコ
ー（以下f1エコーと略す）が観測できる。
た超音波ビーム（９）は第５図の（ｃ）に示す送・受信
用探触子（１）と同様なＡスコープ波形が得られる。こ
の場合表面欠陥（６）により1/4周反射された欠陥エコ
ー（以下f1エコーと略す）が観測できる。
さらに，送・受信用探触子（１），（３）を同時に送信
した場合には，送・受信用探触子（１）から試験体中に
放射された超音波ビーム（７）は試験体を1/2周した時
点で送・受信用探触子（３）へ妨害エコー（以下RB1/2
と略す）として入射する。第５図（ｄ）はその状態を示
したＡスコープ波形である。送・受信用探触子（３）か
ら試験体中に放射された超音波ビーム（９）も同様に第
５図（ｂ）に示すような妨害エコーとして送・受信用探
触子（１）へ現われる。妨害エコーRB1/2の発生するタ
イミングは欠陥エコーf1と重なつてしまうことが観察さ
れる。
した場合には，送・受信用探触子（１）から試験体中に
放射された超音波ビーム（７）は試験体を1/2周した時
点で送・受信用探触子（３）へ妨害エコー（以下RB1/2
と略す）として入射する。第５図（ｄ）はその状態を示
したＡスコープ波形である。送・受信用探触子（３）か
ら試験体中に放射された超音波ビーム（９）も同様に第
５図（ｂ）に示すような妨害エコーとして送・受信用探
触子（１）へ現われる。妨害エコーRB1/2の発生するタ
イミングは欠陥エコーf1と重なつてしまうことが観察さ
れる。
ところで丸棒状試験体を探傷する場合，欠陥検出用ゲー
トは試験体中の超音波ビームの拡散を考慮し，超音波ビ
ームが最初に外壁に入射する付近に設定することが検出
感度が１番良いとされ，一般的に用いられている。第５
図の（ｅ）は一般的な場合のゲート設定方法を示してい
る。そのため本例のように欠陥エコーf1と妨害エコーRB
1/2が重なる場合には微細な欠陥検出が不可能となつて
しまう。
トは試験体中の超音波ビームの拡散を考慮し，超音波ビ
ームが最初に外壁に入射する付近に設定することが検出
感度が１番良いとされ，一般的に用いられている。第５
図の（ｅ）は一般的な場合のゲート設定方法を示してい
る。そのため本例のように欠陥エコーf1と妨害エコーRB
1/2が重なる場合には微細な欠陥検出が不可能となつて
しまう。
上記のような探触子間の妨害エコーが発生する場合に
は，事実上超音波探傷が不可能になつてしまい，パイプ
探傷に用いられるような同一円周上に複数の探触子を配
置し，探触子または試験体を回転させ試験体の全周に渡
つて探傷する効率的な探触子配置は不可能であつた。仮
に探触子の取り付けスペースの問題から複数の探触子を
同一円周上に配置した場合でも，同時送信は不可能なた
め,1つの探触子から放射された超音波ビームが試験体中
で十分減衰したのち次の探触子から送信するという一般
的に「時分割法」とよばれる送信方法をとつていた。
「時分割法」では送信繰り返し周波数が必然的に低下
し，検査速度を高く設定できないため，一般的に用いら
れることはきわめてまれである。さらに，試験体中の超
音波ビームはかなり広がる性質があるため，試験体外壁
へのビーム入射点をずらした位置に探触子を配置しても
妨害エコーから逃れることは困難であり，効率的な丸棒
状試験体の探傷方法の開発が望まれていた。
は，事実上超音波探傷が不可能になつてしまい，パイプ
探傷に用いられるような同一円周上に複数の探触子を配
置し，探触子または試験体を回転させ試験体の全周に渡
つて探傷する効率的な探触子配置は不可能であつた。仮
に探触子の取り付けスペースの問題から複数の探触子を
同一円周上に配置した場合でも，同時送信は不可能なた
め,1つの探触子から放射された超音波ビームが試験体中
で十分減衰したのち次の探触子から送信するという一般
的に「時分割法」とよばれる送信方法をとつていた。
「時分割法」では送信繰り返し周波数が必然的に低下
し，検査速度を高く設定できないため，一般的に用いら
れることはきわめてまれである。さらに，試験体中の超
音波ビームはかなり広がる性質があるため，試験体外壁
へのビーム入射点をずらした位置に探触子を配置しても
妨害エコーから逃れることは困難であり，効率的な丸棒
状試験体の探傷方法の開発が望まれていた。
この発明は，かかる問題点を解決するためになされたも
ので，同一円周上に複数の探触子を配置しても，妨害エ
コーと欠陥エコーを分離し，かつ高い繰り返し周波数を
維持し効率的な丸棒状試験体の探傷方法を得ることを目
的とする。
ので，同一円周上に複数の探触子を配置しても，妨害エ
コーと欠陥エコーを分離し，かつ高い繰り返し周波数を
維持し効率的な丸棒状試験体の探傷方法を得ることを目
的とする。
この発明に係わる超音波斜角探傷方法は，試験体軸に垂
直な同一円周上に超音波斜角探触子を等間隔に配置し，
探触子または試験体を回転させて試験体中の欠陥を探傷
する丸棒状試験体の超音波探傷方法において，探触子か
ら試験体中に放射されたビームが試験体の外面に入射す
る位置に探触子を配置し，かつ妨害エコーの試験体中の
伝搬時間分だけ妨害を受ける送・受信用探触子の送信タ
イミングをずらして試験体を探傷する方式である。
直な同一円周上に超音波斜角探触子を等間隔に配置し，
探触子または試験体を回転させて試験体中の欠陥を探傷
する丸棒状試験体の超音波探傷方法において，探触子か
ら試験体中に放射されたビームが試験体の外面に入射す
る位置に探触子を配置し，かつ妨害エコーの試験体中の
伝搬時間分だけ妨害を受ける送・受信用探触子の送信タ
イミングをずらして試験体を探傷する方式である。
この発明においては，妨害エコーの発生する位置を確定
する目的で探触子から試験体中に放射されたビームが試
験体の外面に入射する位置に探触子を配置し，妨害エコ
ーの試験体中の伝搬時間分だけ妨害を受ける送・受信用
探触子の送信タイミングをずらすことにより，妨害エコ
ーRB1と欠陥エコーf1を時間的に分離できる。
する目的で探触子から試験体中に放射されたビームが試
験体の外面に入射する位置に探触子を配置し，妨害エコ
ーの試験体中の伝搬時間分だけ妨害を受ける送・受信用
探触子の送信タイミングをずらすことにより，妨害エコ
ーRB1と欠陥エコーf1を時間的に分離できる。
第１図はこの発明の一実施例を示す試験体の同一円周上
に複数の探触子を配置とその場合の試験体中の超音波ビ
ームの伝搬状況を示す説明図，第２図は送信タイミング
を妨害エコーRB1の試験体中の伝搬時間分だけずらした
場合の超音波ビームを探傷装置のＡスコープ波形を示す
図，第３図は送信タイミングをずらすための探傷装置の
送信部の構成を示す図である。
に複数の探触子を配置とその場合の試験体中の超音波ビ
ームの伝搬状況を示す説明図，第２図は送信タイミング
を妨害エコーRB1の試験体中の伝搬時間分だけずらした
場合の超音波ビームを探傷装置のＡスコープ波形を示す
図，第３図は送信タイミングをずらすための探傷装置の
送信部の構成を示す図である。
第１図において，（１），（３），（５）〜（７），
（９）は上記の従来例と全く同一のものである。（２）
は１番目の送・受信用探触子（１）の同一円周上の90°
の位置に配置され，試験体の表面及び表層部の欠陥を検
出するための試験体中の屈折角度が45°の２番目の送・
受信用探触子，（４）は送・受信用探触子（１）の同一
円周上の270°の位置に配置され，試験体の表面及び表
層部の欠陥を検出するための試験体中の屈折角度が45°
の４番目の送・受信用探触子，（８）は送・受信用探触
子（２）から放射された超音波ビーム，（10）は送・受
信用探触子（４）から放射された超音波ビームである。
第２図において，（ａ）は送・受信用探触子（１）が単
独送・受信をした場合のＡスコープ波形と探傷用ゲー
ト，（ｂ）は送・受信用探触子（２）のみが所定の時間
送信タイミングをずらした場合に送・受信用探触子
（１）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形，（ｃ）
は送・受信用探触子（３）のみが所定の時間送信タイミ
ングをずらした場合に送・受信用探触子（１）が受信す
る妨害エコーのＡスコープ波形，（ｄ）は送・受信用探
触子（４）のみが所定の時間送信タイミングをずらした
場合に送・受信用探触子（１）が受信する妨害エコーの
Ａスコープ波形，（ｅ）は送・受信用探触子（２）が所
定の時間送信タイミングをずらした単独送・受信をした
場合のＡスコープ波形と探傷用ゲート，（ｆ）は送・受
信用探触子（１）のみが送信した場合に送・受信用探触
子（２）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形，
（ｇ）は送・受信用探触子（３）のみが所定の時間送信
タイミングをずらした場合に送・受信用探触子（２）が
受信する妨害エコーのＡスコープ波形，（ｈ）は送・受
信用探触子（４）のみが所定の時間送信タイミングをず
らした場合に送・受信用探触子（２）が受信する妨害エ
コーのＡスコープ波形，（ｉ）は３番目の送・受信用探
触子（３）が所定の時間送信タイミングをずらした単独
送・受信をした場合のＡスコープ波形と探傷用ゲート，
（ｊ）は送・受信用探触子（１）のみが送信した場合に
送・受信用探触子（３）が受信する妨害エコーのＡスコ
ープ波形，（ｋ）は送・受信用探触子（２）のみが所定
の時間送信タイミングをずらした場合に送・受信用探触
子（３）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形，
（１）は送・受信用探触子（４）のみが所定の時間送信
タイミングをずらした場合に送・受信用探触子（３）が
受信する妨害エコーのＡスコープ波形，（ｍ）は送・受
信用探触子（４）が所定の時間送信タイミングをずらし
た単独送・受信をした場合のＡスコープ波形と探傷用ゲ
ート，（ｎ）は送・受信用探触子（１）のみが送信した
場合に送・受信用探触子（４）が受信する妨害エコーの
Ａスコープ波形，（ｏ）は送・受信用探触子（２）のみ
が所定の時間送信タイミングをずらした場合に送・受信
用探触子（４）が受信する妨害エコーのＡスコープ波
形，（ｐ）は送・受信用探触子（３）のみが所定の時間
送信タイミングをずらした場合に送・受信用探触子
（４）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形である。
（９）は上記の従来例と全く同一のものである。（２）
は１番目の送・受信用探触子（１）の同一円周上の90°
の位置に配置され，試験体の表面及び表層部の欠陥を検
出するための試験体中の屈折角度が45°の２番目の送・
受信用探触子，（４）は送・受信用探触子（１）の同一
円周上の270°の位置に配置され，試験体の表面及び表
層部の欠陥を検出するための試験体中の屈折角度が45°
の４番目の送・受信用探触子，（８）は送・受信用探触
子（２）から放射された超音波ビーム，（10）は送・受
信用探触子（４）から放射された超音波ビームである。
第２図において，（ａ）は送・受信用探触子（１）が単
独送・受信をした場合のＡスコープ波形と探傷用ゲー
ト，（ｂ）は送・受信用探触子（２）のみが所定の時間
送信タイミングをずらした場合に送・受信用探触子
（１）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形，（ｃ）
は送・受信用探触子（３）のみが所定の時間送信タイミ
ングをずらした場合に送・受信用探触子（１）が受信す
る妨害エコーのＡスコープ波形，（ｄ）は送・受信用探
触子（４）のみが所定の時間送信タイミングをずらした
場合に送・受信用探触子（１）が受信する妨害エコーの
Ａスコープ波形，（ｅ）は送・受信用探触子（２）が所
定の時間送信タイミングをずらした単独送・受信をした
場合のＡスコープ波形と探傷用ゲート，（ｆ）は送・受
信用探触子（１）のみが送信した場合に送・受信用探触
子（２）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形，
（ｇ）は送・受信用探触子（３）のみが所定の時間送信
タイミングをずらした場合に送・受信用探触子（２）が
受信する妨害エコーのＡスコープ波形，（ｈ）は送・受
信用探触子（４）のみが所定の時間送信タイミングをず
らした場合に送・受信用探触子（２）が受信する妨害エ
コーのＡスコープ波形，（ｉ）は３番目の送・受信用探
触子（３）が所定の時間送信タイミングをずらした単独
送・受信をした場合のＡスコープ波形と探傷用ゲート，
（ｊ）は送・受信用探触子（１）のみが送信した場合に
送・受信用探触子（３）が受信する妨害エコーのＡスコ
ープ波形，（ｋ）は送・受信用探触子（２）のみが所定
の時間送信タイミングをずらした場合に送・受信用探触
子（３）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形，
（１）は送・受信用探触子（４）のみが所定の時間送信
タイミングをずらした場合に送・受信用探触子（３）が
受信する妨害エコーのＡスコープ波形，（ｍ）は送・受
信用探触子（４）が所定の時間送信タイミングをずらし
た単独送・受信をした場合のＡスコープ波形と探傷用ゲ
ート，（ｎ）は送・受信用探触子（１）のみが送信した
場合に送・受信用探触子（４）が受信する妨害エコーの
Ａスコープ波形，（ｏ）は送・受信用探触子（２）のみ
が所定の時間送信タイミングをずらした場合に送・受信
用探触子（４）が受信する妨害エコーのＡスコープ波
形，（ｐ）は送・受信用探触子（３）のみが所定の時間
送信タイミングをずらした場合に送・受信用探触子
（４）が受信する妨害エコーのＡスコープ波形である。
上記のように構成された超音波による斜角探傷方法で
は，送・受信用探触子（１）から試験体中へ放射された
超音波ビーム（７）は妨害エコーとして送・受信用探触
子（２），（３），（４）へ下式で示される試験体中の
伝搬時間後に入力する。
は，送・受信用探触子（１）から試験体中へ放射された
超音波ビーム（７）は妨害エコーとして送・受信用探触
子（２），（３），（４）へ下式で示される試験体中の
伝搬時間後に入力する。
この場合，試験体中の屈折角度が45°としてあるので試
験体の外径をＤとすると，送・受信用探触子（１）から
送・受信用探触子（２）へ超音波ビームが到達する試験
体のビーム路程１は（１）式にて求められる。
験体の外径をＤとすると，送・受信用探触子（１）から
送・受信用探触子（２）へ超音波ビームが到達する試験
体のビーム路程１は（１）式にて求められる。
１＝sin（45°）・Ｄ …（１） 同様に送・受信用探触子（１）から送・受信用探触子
（３），（４）への超音波ビーム路程l2及びl3は
（２），（３）式にて求められる。
（３），（４）への超音波ビーム路程l2及びl3は
（２），（３）式にて求められる。
l2＝２・１ …（２） l3＝３・１ …（３） １〜l3までの伝搬時間t1〜t3は試験体中の横波音速を
vsとすると，（４）〜（６）式にて求められる。
vsとすると，（４）〜（６）式にて求められる。
t1＝1/vs …（４） t2＝l2/vs＝２・t1 …（５） t3＝l3/vs＝３・t1 …（６） 送・受信用探触子（２），（３）の送信タイミングを送
・受信用探触子（１）に対してt1〜t3だけ後にずらした
場合のＡスコープ波形が第２図の（ｅ），（ｉ），
（ｍ）である。なお，欠陥検出用ゲートは超音波ビーム
が最初に外壁に入射する付近に設するが，その場合のゲ
ートの中心は超音波ビームが外壁の欠陥に反射して探触
子までもどつてくる時間と等しい。その時間tfは（７）
式にて求められる。
・受信用探触子（１）に対してt1〜t3だけ後にずらした
場合のＡスコープ波形が第２図の（ｅ），（ｉ），
（ｍ）である。なお，欠陥検出用ゲートは超音波ビーム
が最初に外壁に入射する付近に設するが，その場合のゲ
ートの中心は超音波ビームが外壁の欠陥に反射して探触
子までもどつてくる時間と等しい。その時間tfは（７）
式にて求められる。
tf＝２・1/vs＝２・t1 …（７） 送・受信用探触子（１）に妨害エコーとして侵入するエ
コーは送・受信用探触子（２）から試験体に入射された
超音波ビームが試験体を3/4周した場所にあらわれ，そ
の時間は試験体中のビーム路程からt3に等しい。さらに
送・受信用探触子（２）の送信がt1ずれているためt3＋
t1＝４・t1となり送・受信用探触子（１）の試験体を一
周してきた妨害エコーR1と重なり欠陥検出用ゲートには
侵入しない。この場合の妨害エコーのみのＡスコープを
第２図の（ｂ）に示す。
コーは送・受信用探触子（２）から試験体に入射された
超音波ビームが試験体を3/4周した場所にあらわれ，そ
の時間は試験体中のビーム路程からt3に等しい。さらに
送・受信用探触子（２）の送信がt1ずれているためt3＋
t1＝４・t1となり送・受信用探触子（１）の試験体を一
周してきた妨害エコーR1と重なり欠陥検出用ゲートには
侵入しない。この場合の妨害エコーのみのＡスコープを
第２図の（ｂ）に示す。
送・受信用探触子（３）からの妨害エコーも同様に2/4
周した場所に現われるが，送信タイミングがt2分ずらし
てあるため送・受信用探触子（２）と同様に妨害エコー
は送・受信用探触子（１）の試験体を一周してきた妨害
エコーRB1と重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。
この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の
（ｃ）に示す。
周した場所に現われるが，送信タイミングがt2分ずらし
てあるため送・受信用探触子（２）と同様に妨害エコー
は送・受信用探触子（１）の試験体を一周してきた妨害
エコーRB1と重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。
この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の
（ｃ）に示す。
送・受信用探触子（４）からの妨害エコーも同様に1/4
周した場所に現われるが，送信タイミングがt3分ずらし
てあるため送・受信用探触子（２）と同様に妨害エコー
は送・受信用探触子（１）の試験体を一周してきた妨害
エコーR1と重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。こ
の場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の（ｄ）
に示す。
周した場所に現われるが，送信タイミングがt3分ずらし
てあるため送・受信用探触子（２）と同様に妨害エコー
は送・受信用探触子（１）の試験体を一周してきた妨害
エコーR1と重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。こ
の場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の（ｄ）
に示す。
次に送・受信用探触子（２）に妨害エコーとして侵入す
るエコーは送・受信用探触子（１）から試験体に入射さ
れた超音波ビームが試験体を1/4周した場所にあらわ
れ，その時間は試験体中のビーム路程からt1に等しい。
さらに送・受信用探触子（２）の送信がt1分遅れている
ためt1−t1＝０となり送・受信用探触子（２）の超音波
ビームが試験体表面に入射した場合の表面エコーと重な
り欠陥検出用ゲートには侵入しない。この場合の妨害エ
コーのみのＡスコープを第２図の（ｆ）に示す。
るエコーは送・受信用探触子（１）から試験体に入射さ
れた超音波ビームが試験体を1/4周した場所にあらわ
れ，その時間は試験体中のビーム路程からt1に等しい。
さらに送・受信用探触子（２）の送信がt1分遅れている
ためt1−t1＝０となり送・受信用探触子（２）の超音波
ビームが試験体表面に入射した場合の表面エコーと重な
り欠陥検出用ゲートには侵入しない。この場合の妨害エ
コーのみのＡスコープを第２図の（ｆ）に示す。
送・受信用探触子（３）からの妨害エコーは試験体を3/
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt3に等しい。しかし送・受信用探触子（３）の
送信タイミングがt2分遅れかつ送・受信用探触子（２）
の送信もt1分遅れていることで,t3＋t2−t1＝４・t1と
なるため、妨害エコーは送・受信用探触子（２）の試験
体を一周してきた妨害エコーR1と重なり欠陥検出用ゲー
トには侵入しない。この場合の妨害エコーのみのＡスコ
ープを第２図の（ｇ）に示す。
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt3に等しい。しかし送・受信用探触子（３）の
送信タイミングがt2分遅れかつ送・受信用探触子（２）
の送信もt1分遅れていることで,t3＋t2−t1＝４・t1と
なるため、妨害エコーは送・受信用探触子（２）の試験
体を一周してきた妨害エコーR1と重なり欠陥検出用ゲー
トには侵入しない。この場合の妨害エコーのみのＡスコ
ープを第２図の（ｇ）に示す。
送・受信用探触子（４）からの妨害エコーも同様に試験
体を2/4周した場所に現われるが，送信タイミングがt3
分ずらしかつ送・受信用探触子（２）の送信もt1分遅れ
ていることで，送・受信用探触子（３）と同様に妨害エ
コーは送・受信用探触子（２）の試験体を一周してきた
妨害エコーR1と重なり欠陥検出用ゲートには侵入しな
い。この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の
（ｈ）に示す。
体を2/4周した場所に現われるが，送信タイミングがt3
分ずらしかつ送・受信用探触子（２）の送信もt1分遅れ
ていることで，送・受信用探触子（３）と同様に妨害エ
コーは送・受信用探触子（２）の試験体を一周してきた
妨害エコーR1と重なり欠陥検出用ゲートには侵入しな
い。この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の
（ｈ）に示す。
送・受信用探触子（３）に妨害エコーとして侵入するエ
コーは送・受信用探触子（１）から試験体に入射された
超音波ビームが試験体を2/4周した場所にあらわれ，そ
の時間は試験体中のビーム路程からt2に等しい。さらに
送・受信用探触子（３）の送信がt2分遅れているためt2
−t2＝０となり送・受信用探触子（３）の超音波ビーム
が試験体表面に入射した場合の表面エコーと重なり欠陥
検出用ゲートには侵入しない。この場合の妨害エコーの
みのＡスコープを第２図の（ｊ）に示す。
コーは送・受信用探触子（１）から試験体に入射された
超音波ビームが試験体を2/4周した場所にあらわれ，そ
の時間は試験体中のビーム路程からt2に等しい。さらに
送・受信用探触子（３）の送信がt2分遅れているためt2
−t2＝０となり送・受信用探触子（３）の超音波ビーム
が試験体表面に入射した場合の表面エコーと重なり欠陥
検出用ゲートには侵入しない。この場合の妨害エコーの
みのＡスコープを第２図の（ｊ）に示す。
送・受信用探触子（２）からの妨害エコーは試験体を1/
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt1に等しい。さらに送・受信用探触子（３）の
送信がt2分遅れかつ送・受信探接子（２）の送信もt1分
遅れているためt2−t1−t1＝０となり送・受信用探触子
（３）の超音波ビームが試験体表面に入射した場合の表
面エコーと重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。こ
の場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の（ｋ）
に示す。
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt1に等しい。さらに送・受信用探触子（３）の
送信がt2分遅れかつ送・受信探接子（２）の送信もt1分
遅れているためt2−t1−t1＝０となり送・受信用探触子
（３）の超音波ビームが試験体表面に入射した場合の表
面エコーと重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。こ
の場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の（ｋ）
に示す。
送・受信用探触子（４）からの妨害エコーは試験体を3/
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt3に等しい。しかし送・受信用探触子（３）の
送信タイミングがt2分遅れかつ送・受信用探触子（４）
の送信もt3分遅れていることで,t3＋t3−t2＝４・t1と
なるため妨害エコーは送・受信用探触子（３）の試験体
を一周してきた妨害エコーRB1と重なり欠陥検出用ゲー
トには侵入しない。この場合の妨害エコーのみのＡスコ
ープを第２図の（１）に示す。
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt3に等しい。しかし送・受信用探触子（３）の
送信タイミングがt2分遅れかつ送・受信用探触子（４）
の送信もt3分遅れていることで,t3＋t3−t2＝４・t1と
なるため妨害エコーは送・受信用探触子（３）の試験体
を一周してきた妨害エコーRB1と重なり欠陥検出用ゲー
トには侵入しない。この場合の妨害エコーのみのＡスコ
ープを第２図の（１）に示す。
送・受信用探触子（４）に妨害エコーとして侵入するエ
コーは送・受信用探触子（１）から試験体に入射された
超音波ビームが試験体を3/4周した場所にあらわれ，そ
の時間は試験体中のビーム路程からt3に等しい。さらに
送・受信用探触子（４）の送信がt3分遅れているためt3
−t3＝０となり送・受信用探触子（４）の超音波ビーム
が試験体表面に入射した場合の表面エコーと重なり欠陥
検出用ゲートには侵入しない。この場合の妨害エコーの
みのＡスコープを第２図の（ｎ）に示す。
コーは送・受信用探触子（１）から試験体に入射された
超音波ビームが試験体を3/4周した場所にあらわれ，そ
の時間は試験体中のビーム路程からt3に等しい。さらに
送・受信用探触子（４）の送信がt3分遅れているためt3
−t3＝０となり送・受信用探触子（４）の超音波ビーム
が試験体表面に入射した場合の表面エコーと重なり欠陥
検出用ゲートには侵入しない。この場合の妨害エコーの
みのＡスコープを第２図の（ｎ）に示す。
送・受信用探触子（２）からの妨害エコーは試験体を2/
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt2に等しい。さらに送・受信用探触子（４）の
送信がt3分遅れかつ送・受信用探触子（２）の送信もt1
分遅れているためt2＋t1−t3＝０となり送・受信用探触
子（４）の超音波ビームが試験体表面に入射した場合の
表面エコーと重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。
この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の
（ｏ）に示す。
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt2に等しい。さらに送・受信用探触子（４）の
送信がt3分遅れかつ送・受信用探触子（２）の送信もt1
分遅れているためt2＋t1−t3＝０となり送・受信用探触
子（４）の超音波ビームが試験体表面に入射した場合の
表面エコーと重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。
この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第２図の
（ｏ）に示す。
送・受信用探触子（３）からの妨害エコーは試験体を1/
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt1に等しい。さらに送・受信用探触子（４）の
送信がt3分遅れかつ送・受信用探触子（３）の送信もt2
分遅れているためt1＋t2−t3＝０となり送・受信用探触
子（４）の超音波ビームが試験体表面に入射した場合の
表面エコーと重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。
この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第１の（ｐ）
に示す。
4周した場所にあらわれ，その時間は試験体中のビーム
路程からt1に等しい。さらに送・受信用探触子（４）の
送信がt3分遅れかつ送・受信用探触子（３）の送信もt2
分遅れているためt1＋t2−t3＝０となり送・受信用探触
子（４）の超音波ビームが試験体表面に入射した場合の
表面エコーと重なり欠陥検出用ゲートには侵入しない。
この場合の妨害エコーのみのＡスコープを第１の（ｐ）
に示す。
以上のことから本構成の丸棒状試験体の探傷は妨害エコ
ーを無視して実施することが可能なことが証明できる。
ーを無視して実施することが可能なことが証明できる。
本例では屈折角度を45°にした場合を説明したが，屈折
角度を変化させても探触子が円周上に等間隔に配置さ
れ，かつ超音波ビームの外壁への入射点に配置されてい
る場合には本方式は有効である。
角度を変化させても探触子が円周上に等間隔に配置さ
れ，かつ超音波ビームの外壁への入射点に配置されてい
る場合には本方式は有効である。
第３図は実際に送信タイミングをずらすための探傷装置
の送信部分の構成を示したものである。
の送信部分の構成を示したものである。
（１）〜（４）は第１図と全く同一のものである。（1
1）は探傷装置の送信パルス同期タイミング発生部，（1
2）は例えばデイジタル・スイツチなどの試験体の外径
入力手段，（13）は例えばマイクロ・コンピユータなど
を利用した送信タイミングずらし量計算手段，（14）〜
（17）は例えばカウンタなどを利用した送信タイミング
発生部（ただしそれぞれの設定値は異なる），（18）〜
（21）は入力された送信タイミングに応じて送信パルス
を発生する送信パルス発生部を示す。
1）は探傷装置の送信パルス同期タイミング発生部，（1
2）は例えばデイジタル・スイツチなどの試験体の外径
入力手段，（13）は例えばマイクロ・コンピユータなど
を利用した送信タイミングずらし量計算手段，（14）〜
（17）は例えばカウンタなどを利用した送信タイミング
発生部（ただしそれぞれの設定値は異なる），（18）〜
（21）は入力された送信タイミングに応じて送信パルス
を発生する送信パルス発生部を示す。
デイジタル・スイツチやキーボードなどから構成される
外径入力手段（12）から入力された外径値Ｄは（４）〜
（６）式の計算をマイクロ・コンピユータなどを利用し
た送信タイミングずらし量計算手段（13）にて計算し，
カウンタなどで構成される送信タイミングずらし手段
（14）〜（17）に設定される。送信タイミングずらし手
段（14）〜（17）は送信パルス発生部（18）〜（20）に
送信タイミング信号として設定された時間分を送信同期
タイミングに対しずらして供給する。送信パルス発生部
（18）〜（21）は入力された送信タイミング信号により
送信パルスを送・受信用探触子（１）〜（４）へ供給す
る。
外径入力手段（12）から入力された外径値Ｄは（４）〜
（６）式の計算をマイクロ・コンピユータなどを利用し
た送信タイミングずらし量計算手段（13）にて計算し，
カウンタなどで構成される送信タイミングずらし手段
（14）〜（17）に設定される。送信タイミングずらし手
段（14）〜（17）は送信パルス発生部（18）〜（20）に
送信タイミング信号として設定された時間分を送信同期
タイミングに対しずらして供給する。送信パルス発生部
（18）〜（21）は入力された送信タイミング信号により
送信パルスを送・受信用探触子（１）〜（４）へ供給す
る。
ところで上記説明では丸棒状試験体の探傷方法について
述べたが，肉厚外径比が18％をこえたパイプ探傷におい
て，超音波ビームを内面に入射させないで外表面と表層
部の探傷を行なう場合にも利用できることはいうまでも
ない。
述べたが，肉厚外径比が18％をこえたパイプ探傷におい
て，超音波ビームを内面に入射させないで外表面と表層
部の探傷を行なう場合にも利用できることはいうまでも
ない。
この発明は以上説明したとおり，探触子から試験体中に
放射されたビームが試験体の外面に入射する位置にそれ
ぞれ探触子を配置し、その探触子の２番目の探触子から
Ｎ番目の探触子の送信タイミング位置をそれぞれ１番目
の探触子に対してt1,2t1,3t1,…（t1は１番目の探触子
から２番目の探触子までの超音波ビーム路程に対する伝
搬時間）ずらすことにより妨害エコーと欠陥エコーを分
離でき、従来に比べて高い繰り返し周波数を維持しつつ
効率的な探傷が可能となる。
放射されたビームが試験体の外面に入射する位置にそれ
ぞれ探触子を配置し、その探触子の２番目の探触子から
Ｎ番目の探触子の送信タイミング位置をそれぞれ１番目
の探触子に対してt1,2t1,3t1,…（t1は１番目の探触子
から２番目の探触子までの超音波ビーム路程に対する伝
搬時間）ずらすことにより妨害エコーと欠陥エコーを分
離でき、従来に比べて高い繰り返し周波数を維持しつつ
効率的な探傷が可能となる。
第１図はこの発明の一実施例を示す探触子の配置と試験
体中の超音波ビームの伝搬状況を示す説明図，第２図は
第１図のＡスコープ波形を示した図，第３図はこの発明
の送信タイミングをずらすための送信部の構成図，第４
図は従来例の探触子配置と試験体中の超音波ビームの伝
搬状況を示す説明図，第５図は第４図の従来例のＡスコ
ープ波形を示した図である。 図において，（１）〜（４）は送・受信用探触子であ
る。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
体中の超音波ビームの伝搬状況を示す説明図，第２図は
第１図のＡスコープ波形を示した図，第３図はこの発明
の送信タイミングをずらすための送信部の構成図，第４
図は従来例の探触子配置と試験体中の超音波ビームの伝
搬状況を示す説明図，第５図は第４図の従来例のＡスコ
ープ波形を示した図である。 図において，（１）〜（４）は送・受信用探触子であ
る。 なお，各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】丸棒状又は管状の試験体軸に垂直な同一円
周上に超音波斜角探触子を等間隔にＮ個（Ｎは４以上）
配置し、探触子または試験体を回転させて試験体中の欠
陥を探傷する丸棒状又は管状の試験体の超音波斜角探傷
方法において、探触子から試験体中に放射されたビーム
が試験体の外面に入射する位置にそれぞれ探触子を配置
し、その探触子の２番目の探触子からＮ番目の探触子の
送信タイミング位置をそれぞれ１番目の探触子に対して
t1,2t1,3t1,…（t1は１番目の探触子から２番目の探触
子までの超音波ビーム路程に対する伝搬時間）ずらすこ
とを特徴とする超音波斜角探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252278A JPH073410B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 超音波斜角探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252278A JPH073410B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 超音波斜角探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112057A JPS62112057A (ja) | 1987-05-23 |
| JPH073410B2 true JPH073410B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=17235019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60252278A Expired - Lifetime JPH073410B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 超音波斜角探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073410B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5721615B2 (ja) * | 2011-12-26 | 2015-05-20 | 三菱重工業株式会社 | 配管溶接部の超音波探傷装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS576356A (en) * | 1980-06-13 | 1982-01-13 | Nippon Steel Corp | Ultrasonic flaw detection method for pipe |
| JPS5880563U (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | 三菱電機株式会社 | 超音波探傷装置 |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60252278A patent/JPH073410B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62112057A (ja) | 1987-05-23 |
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