JPH0862188A - 横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用 されるアレイ型探傷装置 - Google Patents
横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用 されるアレイ型探傷装置Info
- Publication number
- JPH0862188A JPH0862188A JP6195052A JP19505294A JPH0862188A JP H0862188 A JPH0862188 A JP H0862188A JP 6195052 A JP6195052 A JP 6195052A JP 19505294 A JP19505294 A JP 19505294A JP H0862188 A JPH0862188 A JP H0862188A
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- ultrasonic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 横波斜角用超音波アレイ探傷において、高精
度化を計る。 【構成】 アレイ探触子１内の複数個の振動子３を同時
に駆動し、かつこの駆動タイミングを制御することによ
り、被検体に対して横波のみを入射すると共に焦点位置
を制御する横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びその装
置。
度化を計る。 【構成】 アレイ探触子１内の複数個の振動子３を同時
に駆動し、かつこの駆動タイミングを制御することによ
り、被検体に対して横波のみを入射すると共に焦点位置
を制御する横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びその装
置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼及び溶接部内のきず
を超音波ビームを用いて探傷する横波斜角用超音波アレ
イ探傷方法及びこの探傷方法に使用されるアレイ型探傷
装置に関する。
を超音波ビームを用いて探傷する横波斜角用超音波アレ
イ探傷方法及びこの探傷方法に使用されるアレイ型探傷
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来用いられていた超音波アレイ探傷装
置の探触子は、図５に示すように、探触子ａ内に振動子
ｂを平面に取り付けて垂直探傷を行う方式か、図６に示
すような縦波斜角探傷方式である。又、従来の横波射角
用探触子は、図７に示すように、単振動子に例えばアク
リルのシューｃをつけて横波を発生させている。図７に
おいてｄはシュー内の超音波反射を軽減するための吸音
材である。
置の探触子は、図５に示すように、探触子ａ内に振動子
ｂを平面に取り付けて垂直探傷を行う方式か、図６に示
すような縦波斜角探傷方式である。又、従来の横波射角
用探触子は、図７に示すように、単振動子に例えばアク
リルのシューｃをつけて横波を発生させている。図７に
おいてｄはシュー内の超音波反射を軽減するための吸音
材である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、次のような問題がある。 ａ．従来の縦波斜角では、縦波と同時に横波が発生す
る。さらに入射の角度を大きくすると超音波ビームの広
がりが大きくなり、探傷感度、精度とも低下する。その
結果、薄肉材溶接部の検査の場合のように大きな角度で
超音波を被検体に入射しなければならない場合には用い
ることが困難である。 ｂ．従来の超音波アレイ探触子による斜角探傷は、振動
子の送信のタイミングを制御することで行われるが、角
度を大きくするほど振動子間の送信時間のずれが大きく
なり、全体の精度が落ちやすく、理想的な送信波を得る
ことが困難になる。さらに望んだ方向以外の方向にもビ
ームが出るようになり探傷精度が低下する。 ｃ．特公昭６０−２３６０６１号公報には、アレイ型超
音波探触子を用いることで屈折角を与えた集束を行わせ
る方式が記載されているが、この方式は通常の集束を必
要としない斜角探傷には適用することが困難である。 ｄ．単振動子の横波斜角探触子では、屈折角度が固定さ
れており、検査対象などの音速に応じて複数個の探触子
を用意する必要がある。その改善のために、可変角のも
のもあるが、角度設定が煩雑であり、かつ安定した角度
を得るのが困難である。 ｅ．従来、探触子の走査に手動及び自動の二種類の方法
が現在用いられているが、いずれにしても多大な労力と
時間を要し、かつその走査速度は接触媒質の粘性などに
より制限される。 本発明の目的は、上述したａ〜ｅの問題点を解消する横
波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用
されるアレイ型探傷装置を提案することである。
おいては、次のような問題がある。 ａ．従来の縦波斜角では、縦波と同時に横波が発生す
る。さらに入射の角度を大きくすると超音波ビームの広
がりが大きくなり、探傷感度、精度とも低下する。その
結果、薄肉材溶接部の検査の場合のように大きな角度で
超音波を被検体に入射しなければならない場合には用い
ることが困難である。 ｂ．従来の超音波アレイ探触子による斜角探傷は、振動
子の送信のタイミングを制御することで行われるが、角
度を大きくするほど振動子間の送信時間のずれが大きく
なり、全体の精度が落ちやすく、理想的な送信波を得る
ことが困難になる。さらに望んだ方向以外の方向にもビ
ームが出るようになり探傷精度が低下する。 ｃ．特公昭６０−２３６０６１号公報には、アレイ型超
音波探触子を用いることで屈折角を与えた集束を行わせ
る方式が記載されているが、この方式は通常の集束を必
要としない斜角探傷には適用することが困難である。 ｄ．単振動子の横波斜角探触子では、屈折角度が固定さ
れており、検査対象などの音速に応じて複数個の探触子
を用意する必要がある。その改善のために、可変角のも
のもあるが、角度設定が煩雑であり、かつ安定した角度
を得るのが困難である。 ｅ．従来、探触子の走査に手動及び自動の二種類の方法
が現在用いられているが、いずれにしても多大な労力と
時間を要し、かつその走査速度は接触媒質の粘性などに
より制限される。 本発明の目的は、上述したａ〜ｅの問題点を解消する横
波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用
されるアレイ型探傷装置を提案することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る横波斜角用
超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用されるア
レイ型探傷装置の構成は次のとおりである。 １．複数個の振動子を同時に駆動し、かつこの駆動タイ
ミングを制御することにより、被検体に対して横波のみ
を入射し、かつその入射角度及び焦点位置を制御し、ま
た使用する振動子群を選択的に行うことで走査を行う横
波斜角用超音波アレイ探傷方法。 ２．斜角設定用のシューに複数個の振動子を取り付けて
成るアレイ探触子と、前記アレイ探触子内の振動子のう
ち、駆動する振動子の駆動タイミングを設定する振動子
及びディレイ設定器と、前記ディレイ設定器の設定ディ
レイ量に基づいて振動子を駆動して振動子に送受信を行
わせる超音波探傷器と、反射波を検出した振動子からの
波形信号を受けてこの信号を処理する信号処理器と、必
要に応じてその信号を保存及び表示する信号記録器と、
から成る横波斜角用超音波アレイ探傷装置。 ３．シューがアクリルから成る前記１又は２記載の横波
斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用さ
れるアレイ型探傷装置。
超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用されるア
レイ型探傷装置の構成は次のとおりである。 １．複数個の振動子を同時に駆動し、かつこの駆動タイ
ミングを制御することにより、被検体に対して横波のみ
を入射し、かつその入射角度及び焦点位置を制御し、ま
た使用する振動子群を選択的に行うことで走査を行う横
波斜角用超音波アレイ探傷方法。 ２．斜角設定用のシューに複数個の振動子を取り付けて
成るアレイ探触子と、前記アレイ探触子内の振動子のう
ち、駆動する振動子の駆動タイミングを設定する振動子
及びディレイ設定器と、前記ディレイ設定器の設定ディ
レイ量に基づいて振動子を駆動して振動子に送受信を行
わせる超音波探傷器と、反射波を検出した振動子からの
波形信号を受けてこの信号を処理する信号処理器と、必
要に応じてその信号を保存及び表示する信号記録器と、
から成る横波斜角用超音波アレイ探傷装置。 ３．シューがアクリルから成る前記１又は２記載の横波
斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用さ
れるアレイ型探傷装置。
【０００５】
【作用】ディレイ設定器に対してあらかじめ振動子の駆
動タイミングを入力しておき、複数個の振動子をディレ
イ設定器の設定に基づいたタイミングで駆動する。それ
らの振動子から出た超音波は、シューの中で位相合成さ
れて設定した角度で、あるいは焦点位置でシューから被
検体中に送信される。被検体中の反射体によって反射さ
れて戻ってきた超音波を振動子によって受信し、波形信
号の処理を行う。走査を行う場合には、振動子を一つず
らして、ずらす作業以外は前記と全く同様に超音波の送
受信を行う。その結果、振動子一つ分だけ超音波ビーム
の送信位置がずれる。このようにして、順々に振動子を
一つずつずらしながら、又、この制御はすべて電子回路
を用いて自動的に行いながら、被検体の検査箇所の走査
を隈なく行う。
動タイミングを入力しておき、複数個の振動子をディレ
イ設定器の設定に基づいたタイミングで駆動する。それ
らの振動子から出た超音波は、シューの中で位相合成さ
れて設定した角度で、あるいは焦点位置でシューから被
検体中に送信される。被検体中の反射体によって反射さ
れて戻ってきた超音波を振動子によって受信し、波形信
号の処理を行う。走査を行う場合には、振動子を一つず
らして、ずらす作業以外は前記と全く同様に超音波の送
受信を行う。その結果、振動子一つ分だけ超音波ビーム
の送信位置がずれる。このようにして、順々に振動子を
一つずつずらしながら、又、この制御はすべて電子回路
を用いて自動的に行いながら、被検体の検査箇所の走査
を隈なく行う。
【０００６】
【実施例】図１は本発明を実施した横波アレイ探傷装置
である。この図１において、１はアレイ探触子、２は斜
角２ａを有するアクリル製のシュー、３はシュー２の斜
角２ａに張り付けられた振動子である。なお、シュー２
の斜角２ａは、例えば鋼中屈折角７０度の場合、横波音
速が３２３０ｍ／ｓでシュー２の縦波音速が２７３０ｍ
／ｓとすると、シュー２の斜角は、５２．５度となる。
また、振動子をシューに取り付ける方法として張り付け
以外にもネジ止め等があるが、従来からの単振動子用等
で多用されてきた張り付けが信頼性が高いと思われ望ま
しい。４はディレイ設定器であって、このディレイ設定
器４は、振動子３の駆動タイミングを設定する。フェイ
ズドアレイ探傷器５は、ディレイ設定器４の設定値に基
づいて各振動子３を駆動する。
である。この図１において、１はアレイ探触子、２は斜
角２ａを有するアクリル製のシュー、３はシュー２の斜
角２ａに張り付けられた振動子である。なお、シュー２
の斜角２ａは、例えば鋼中屈折角７０度の場合、横波音
速が３２３０ｍ／ｓでシュー２の縦波音速が２７３０ｍ
／ｓとすると、シュー２の斜角は、５２．５度となる。
また、振動子をシューに取り付ける方法として張り付け
以外にもネジ止め等があるが、従来からの単振動子用等
で多用されてきた張り付けが信頼性が高いと思われ望ま
しい。４はディレイ設定器であって、このディレイ設定
器４は、振動子３の駆動タイミングを設定する。フェイ
ズドアレイ探傷器５は、ディレイ設定器４の設定値に基
づいて各振動子３を駆動する。
【０００７】上記実施例の場合、ディレイ設定器４に対
しては、あらかじめ振動子３の駆動タイミングが入力さ
れており、複数個の振動子３をディレイ設定器の設定に
基づいたタイミングで駆動させる（図３）。それらの振
動子３から出た超音波は、シュー２の中で位相合成され
て設定した角度で、あるいは焦点位置でシュー２から被
検体中に送信される。被検体中の反射体によって反射さ
れて戻ってきた超音波を振動子３によって受信し、波形
信号の処理を行う。走査を行う場合には、振動子３を一
つずらして（図４）、ずらしたこと以外は上記と全く同
様に超音波の送受信を行う。その結果振動子３一つ分だ
け超音波ビームの送信位置がずれる。このようにして、
順々に振動子３を一つずつずらしながら、又、この制御
はすべて電子回路を用いて自動的に行いながら、被検体
の検査箇所の走査を隈なく行う。
しては、あらかじめ振動子３の駆動タイミングが入力さ
れており、複数個の振動子３をディレイ設定器の設定に
基づいたタイミングで駆動させる（図３）。それらの振
動子３から出た超音波は、シュー２の中で位相合成され
て設定した角度で、あるいは焦点位置でシュー２から被
検体中に送信される。被検体中の反射体によって反射さ
れて戻ってきた超音波を振動子３によって受信し、波形
信号の処理を行う。走査を行う場合には、振動子３を一
つずらして（図４）、ずらしたこと以外は上記と全く同
様に超音波の送受信を行う。その結果振動子３一つ分だ
け超音波ビームの送信位置がずれる。このようにして、
順々に振動子３を一つずつずらしながら、又、この制御
はすべて電子回路を用いて自動的に行いながら、被検体
の検査箇所の走査を隈なく行う。
【０００８】
【発明の効果】本発明の効果は次のとおりである。 ａ．斜角用シューを用いることで被検体に横波のみを入
射することができる。 ｂ．アレイ振動子の励振（駆動）のタイミングを制御す
ることで、被検体の音速のばらつきにそのタイミングの
制御のみで対応することができる。 ｃ．電子的に走査を行うことにより、測定に要する時間
を短縮することができる。
射することができる。 ｂ．アレイ振動子の励振（駆動）のタイミングを制御す
ることで、被検体の音速のばらつきにそのタイミングの
制御のみで対応することができる。 ｃ．電子的に走査を行うことにより、測定に要する時間
を短縮することができる。
【図１】本発明を実施した横波斜角用超音波アレイ探傷
方法及び横波アレイ探傷装置の説明図。
方法及び横波アレイ探傷装置の説明図。
【図２】探触子の説明図。
【図３】複数個の振動子のうち、複数の振動子を同時に
駆動した状況の説明図。
駆動した状況の説明図。
【図４】１個ずらして振動子を駆動した状況の説明図。
【図５】縦波を発生させる従来の探触子の説明図。
【図６】横波を発生させる従来の探触子の説明図。
【図７】横波斜角単振動探触子の説明図。
１ 探触子 ２ シュー ２ａ 斜角 ３ 振動子 ４ ディレイ設定器 ５ フェイズドアレイ探傷器 ６ 信号処理器 ７ データ記録器
Claims (3)
- 【請求項１】 複数個の振動子を同時に駆動し、かつこ
の駆動タイミングを制御することにより、被検体に対し
て横波のみを入射し、かつその入射の角度及び焦点位置
を制御し、また使用する振動子群を選択的に行うことで
走査を行う横波斜角用超音波アレイ探傷方法。 - 【請求項２】 斜角設定用のシューに複数個の振動子を
取り付けて成るアレイ探触子と、 前記アレイ探触子内の振動子のうち、駆動する振動子の
駆動タイミングを設定するディレイ設定器と、 前記ディレイ設定器の設定ディレイ量に基づいて振動子
を駆動して振動子に送受信を行わせる超音波探傷器と、 反射波を検出した振動子からの波形信号を受けてこの信
号を処理し、これをデータ処理する信号処理器と、 必要に応じてその信号を保存及び表示するデータ記録器
と、 から成る横波斜角用超音波アレイ探傷装置。 - 【請求項３】 シューがアクリルから成る請求項１又は
２記載の横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷
方法に使用されるアレイ型探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195052A JPH0862188A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用 されるアレイ型探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6195052A JPH0862188A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用 されるアレイ型探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862188A true JPH0862188A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16334757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6195052A Pending JPH0862188A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | 横波斜角用超音波アレイ探傷方法及びこの探傷方法に使用 されるアレイ型探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862188A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008286639A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Jfe Steel Kk | 超音波斜角探傷装置のカップリングチェック方法 |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP6195052A patent/JPH0862188A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008286639A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Jfe Steel Kk | 超音波斜角探傷装置のカップリングチェック方法 |
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