JPH09133664A - 超音波探傷法 - Google Patents
超音波探傷法Info
- Publication number
- JPH09133664A JPH09133664A JP28877495A JP28877495A JPH09133664A JP H09133664 A JPH09133664 A JP H09133664A JP 28877495 A JP28877495 A JP 28877495A JP 28877495 A JP28877495 A JP 28877495A JP H09133664 A JPH09133664 A JP H09133664A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspected
- flaw detection
- ultrasonic flaw
- detection method
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は超音波探傷法に関し、特に自動車や
機械部品等の凹凸形状を有する小型被検査物における、
傾斜した表面の内部に存在する欠陥の超音波探傷の際に
発生する超音波の反射や屈折による検出能の低下を防止
した超音波探傷法を提供する。 【解決手段】 表面に凹凸部を有する被検査物の欠陥を
高精度に検出する超音波探傷法であって、該被検査物の
検査表面が平坦となるように、音響インピーダンスの値
が該被検査物と同一または近似する導波物質によって、
該検査表面を覆うことを特徴とする。また、前記導波物
質が固体であり、被検査物に対向する面は該被検査物の
凹凸部と合致する凹凸形状を有し、前記導波物質と被検
査物を前記凹凸部で、一体密着を可能となし、かつ超音
波の入射面側表面を平坦に形成することを特徴とする。
機械部品等の凹凸形状を有する小型被検査物における、
傾斜した表面の内部に存在する欠陥の超音波探傷の際に
発生する超音波の反射や屈折による検出能の低下を防止
した超音波探傷法を提供する。 【解決手段】 表面に凹凸部を有する被検査物の欠陥を
高精度に検出する超音波探傷法であって、該被検査物の
検査表面が平坦となるように、音響インピーダンスの値
が該被検査物と同一または近似する導波物質によって、
該検査表面を覆うことを特徴とする。また、前記導波物
質が固体であり、被検査物に対向する面は該被検査物の
凹凸部と合致する凹凸形状を有し、前記導波物質と被検
査物を前記凹凸部で、一体密着を可能となし、かつ超音
波の入射面側表面を平坦に形成することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波探傷法に関
し、特に自動車や機械部品等の凹凸形状を有する小型被
検査物における、傾斜した表面の内部に存在する欠陥の
超音波探傷の際に発生する超音波の反射や屈折による検
出能の低下を防止した超音波探傷法に関する。
し、特に自動車や機械部品等の凹凸形状を有する小型被
検査物における、傾斜した表面の内部に存在する欠陥の
超音波探傷の際に発生する超音波の反射や屈折による検
出能の低下を防止した超音波探傷法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波探傷法は、パルス状の超音波信号
を探触子を通じて被検査物内に送り込み、内部欠陥部ま
たは底面より反射して戻って来る状況を、ブラウン管上
のパルスエコーの高さや本数として読み取り、欠陥の有
無を判断する。そのため、超音波探傷においては欠陥へ
の超音波の入力およびその減衰を反射や屈折のない状態
で精度よく把握する必要がある。しかし、自動車や機械
部品の小型被検査物においては、その凹凸形状から傾斜
面の下部で材料内部に存在する欠陥を超音波探傷する
際、傾斜表面での反射や屈折が大きいため、超音波を照
射しても部品内部の欠陥に十分到達せず欠陥エコーとし
ての超音波エネルギーが減少して分解能が著しく低下す
る場合があった。
を探触子を通じて被検査物内に送り込み、内部欠陥部ま
たは底面より反射して戻って来る状況を、ブラウン管上
のパルスエコーの高さや本数として読み取り、欠陥の有
無を判断する。そのため、超音波探傷においては欠陥へ
の超音波の入力およびその減衰を反射や屈折のない状態
で精度よく把握する必要がある。しかし、自動車や機械
部品の小型被検査物においては、その凹凸形状から傾斜
面の下部で材料内部に存在する欠陥を超音波探傷する
際、傾斜表面での反射や屈折が大きいため、超音波を照
射しても部品内部の欠陥に十分到達せず欠陥エコーとし
ての超音波エネルギーが減少して分解能が著しく低下す
る場合があった。
【０００３】上記の問題点を解決する超音波探傷技術と
して、例えば特開昭５７−１０８６５９号公報には、内
部に欠陥を有する被探傷物に、ポリエステル樹脂よりな
る中間媒体を流し込み、探傷器で探傷することにより、
表面の粗い被探傷物に対しても、この表面をグラインダ
ー等で表面処理することなく探傷を行うことができる超
音波探傷法が開示されている。
して、例えば特開昭５７−１０８６５９号公報には、内
部に欠陥を有する被探傷物に、ポリエステル樹脂よりな
る中間媒体を流し込み、探傷器で探傷することにより、
表面の粗い被探傷物に対しても、この表面をグラインダ
ー等で表面処理することなく探傷を行うことができる超
音波探傷法が開示されている。
【０００４】しかし、この技術においても、被探傷物の
表面に凹凸に起因する傾斜部分が存在すると、超音波は
この傾斜部分で反射や屈折する性質があるため、被探傷
物とポリエステル樹脂の界面で反射や屈折が起こる。こ
のとき、反射や屈折の度合が大きいと欠陥の検出能力が
低下する。従来技術では、例えば被探傷物が鋳鋼であ
り、ポリエステル樹脂をコーティングした場合には、反
射や屈折の度合が大きくなり、超音波探傷法による検出
能力の低下は避けられない。以上のような従来技術にお
ける問題点から、被探傷物の表面の凹凸形状の影響を解
消し、超音波の反射や屈折を防止して検出精度を向上し
た超音波探傷方法の開発が望まれていた。
表面に凹凸に起因する傾斜部分が存在すると、超音波は
この傾斜部分で反射や屈折する性質があるため、被探傷
物とポリエステル樹脂の界面で反射や屈折が起こる。こ
のとき、反射や屈折の度合が大きいと欠陥の検出能力が
低下する。従来技術では、例えば被探傷物が鋳鋼であ
り、ポリエステル樹脂をコーティングした場合には、反
射や屈折の度合が大きくなり、超音波探傷法による検出
能力の低下は避けられない。以上のような従来技術にお
ける問題点から、被探傷物の表面の凹凸形状の影響を解
消し、超音波の反射や屈折を防止して検出精度を向上し
た超音波探傷方法の開発が望まれていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の従来技術の問題点に鑑み、超音波の反射や屈折を防止
する方法を検討し、小型でかつ凹凸形状を有する被検査
物の高精度超音波探傷法を提供する。
の従来技術の問題点に鑑み、超音波の反射や屈折を防止
する方法を検討し、小型でかつ凹凸形状を有する被検査
物の高精度超音波探傷法を提供する。
【０００６】また、本発明の他の目的は、凹凸形状の影
響を解消するために、導波物質を中間媒体として介在さ
せ、それらの界面での超音波の反射や屈折の度合を、中
間媒体との音響インピーダンスの差から検討し、その最
適組み合わせによって前記高精度超音波探傷法を提供す
る。さらに、本発明の別の目的は、前記導波物質の中間
媒体の形状および使用方法を検討し、簡便でかつ繰り返
し使用可能な導波体による前記高精度超音波探傷法を提
供する。
響を解消するために、導波物質を中間媒体として介在さ
せ、それらの界面での超音波の反射や屈折の度合を、中
間媒体との音響インピーダンスの差から検討し、その最
適組み合わせによって前記高精度超音波探傷法を提供す
る。さらに、本発明の別の目的は、前記導波物質の中間
媒体の形状および使用方法を検討し、簡便でかつ繰り返
し使用可能な導波体による前記高精度超音波探傷法を提
供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、表面に凹
凸部を有する被検査物の欠陥を高精度に検出する超音波
探傷法であって、前記被検査物の検査表面が平坦となる
ように、音響インピーダンスの値が前記被検査物と同一
または近似する導波物質によって、前記検査表面を覆う
ことを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音波探傷法
によって達成される。
凸部を有する被検査物の欠陥を高精度に検出する超音波
探傷法であって、前記被検査物の検査表面が平坦となる
ように、音響インピーダンスの値が前記被検査物と同一
または近似する導波物質によって、前記検査表面を覆う
ことを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音波探傷法
によって達成される。
【０００８】また、上記の目的は、前記の高精度に検出
する超音波探傷法において、前記導波物質が固体であ
り、被検査物に対向する面は該被検査物の凹凸部と合致
する凹凸形状を有し、前記導波物質と被検査物を前記凹
凸部で、一体密着を可能となし、かつ超音波の入射面側
表面を平坦に形成することを特徴とする欠陥を高精度に
検出する超音波探傷法によっても達成される。さらに、
上記の目的は、前記の高精度に検出する超音波探傷法に
おいて、前記導波物質が液体であることを特徴とする欠
陥を高精度に検出する超音波探傷法によっても達成され
る。また、上記の目的は、前記の高精度に検出する超音
波探傷法において、前記一体密着の際、前記導波物質と
被検査物との界面に発生する空隙を防止するために、該
界面に軟質材料を介在させ、かつ該軟質材料の音響イン
ピーダンスの値を導波物質の値と同一または近似させる
ことを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音波探傷法
によっても達成される。
する超音波探傷法において、前記導波物質が固体であ
り、被検査物に対向する面は該被検査物の凹凸部と合致
する凹凸形状を有し、前記導波物質と被検査物を前記凹
凸部で、一体密着を可能となし、かつ超音波の入射面側
表面を平坦に形成することを特徴とする欠陥を高精度に
検出する超音波探傷法によっても達成される。さらに、
上記の目的は、前記の高精度に検出する超音波探傷法に
おいて、前記導波物質が液体であることを特徴とする欠
陥を高精度に検出する超音波探傷法によっても達成され
る。また、上記の目的は、前記の高精度に検出する超音
波探傷法において、前記一体密着の際、前記導波物質と
被検査物との界面に発生する空隙を防止するために、該
界面に軟質材料を介在させ、かつ該軟質材料の音響イン
ピーダンスの値を導波物質の値と同一または近似させる
ことを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音波探傷法
によっても達成される。
【０００９】また、上記の目的は、前記の高精度に検出
する超音波探傷法において、前記導波物質が鉛系ガラス
粉末を分散した樹脂からなり、かつ被検査物が鉛からな
ることを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音波探傷
法によっても達成される。
する超音波探傷法において、前記導波物質が鉛系ガラス
粉末を分散した樹脂からなり、かつ被検査物が鉛からな
ることを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音波探傷
法によっても達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】前述のごとく、従来方法でも超音
波の入射角度を傾斜させることにより、検出し難い位置
にある欠陥を検出することは可能であった。しかし、被
検査物表面の凹部の傾斜部分と平坦部分にまたがった下
方内部に欠陥が存在する場合、探触子を走査すると傾斜
部分と平坦部分で超音波の入射角度が変化するため、正
確な検出ができないという問題点があった。したがっ
て、このような被検査物を測定するには平面を平坦化す
ることが必要不可欠と考えられる。そこで本発明では、
被検査物と超音波特性が近い物質で作った導波体を被検
査物に取り付けることにより表面を平坦化して、超音波
の反射や屈折を防止して分解能を大幅に向上させること
を可能としたものである。
波の入射角度を傾斜させることにより、検出し難い位置
にある欠陥を検出することは可能であった。しかし、被
検査物表面の凹部の傾斜部分と平坦部分にまたがった下
方内部に欠陥が存在する場合、探触子を走査すると傾斜
部分と平坦部分で超音波の入射角度が変化するため、正
確な検出ができないという問題点があった。したがっ
て、このような被検査物を測定するには平面を平坦化す
ることが必要不可欠と考えられる。そこで本発明では、
被検査物と超音波特性が近い物質で作った導波体を被検
査物に取り付けることにより表面を平坦化して、超音波
の反射や屈折を防止して分解能を大幅に向上させること
を可能としたものである。
【００１１】すなわち、本発明では表面に凹凸がある被
検査物に導波体を形成し、表面を平坦化する。また、被
検査物の材質に応じて音響インピーダンスを適合させた
導波体を用いることにより、欠陥検出能力を大きく向上
させたものである。このため、本発明では、被検査物と
音響インピーダンスの値が同一または近似している導波
物質で表面を覆ったため表面の凹凸の影響を受けること
なく、精度良く欠陥を検出を可能とする。この導波体
は、硬化性樹脂をマトリックスとして鉛系ガラス粉末を
添加することにより、被検査物に合わせて音響インピー
ダンス値を最適化する。なおこの導波体は透明で被検査
物との接合状態がわかり易いという特長も併せもつ。こ
れにより、被検査物と導波体の界面での超音波の反射や
屈折が大きく低減され、欠陥の検出能力が大幅に向上す
る。
検査物に導波体を形成し、表面を平坦化する。また、被
検査物の材質に応じて音響インピーダンスを適合させた
導波体を用いることにより、欠陥検出能力を大きく向上
させたものである。このため、本発明では、被検査物と
音響インピーダンスの値が同一または近似している導波
物質で表面を覆ったため表面の凹凸の影響を受けること
なく、精度良く欠陥を検出を可能とする。この導波体
は、硬化性樹脂をマトリックスとして鉛系ガラス粉末を
添加することにより、被検査物に合わせて音響インピー
ダンス値を最適化する。なおこの導波体は透明で被検査
物との接合状態がわかり易いという特長も併せもつ。こ
れにより、被検査物と導波体の界面での超音波の反射や
屈折が大きく低減され、欠陥の検出能力が大幅に向上す
る。
【００１２】さらに、本発明では、導波体を繰り返し使
用する場合、被検査物の凹凸の形状に微妙な違いがある
と、被検査物と導波体の間に空隙が生じるため超音波の
反射や屈折が起こり検出能力が低下する。そこで軟質な
材料をその空隙に塗布また圧着して薄い整合層を形成す
ることにより、検出能力の低下を防止できる。この整合
層の音響インピーダンスは、導波体のそれに近い値とす
る。すなわち、同一形状の被検査物に対しては、何回も
同じ導波物質を用いることができ、効率良く低コストに
欠陥の検出ができる。
用する場合、被検査物の凹凸の形状に微妙な違いがある
と、被検査物と導波体の間に空隙が生じるため超音波の
反射や屈折が起こり検出能力が低下する。そこで軟質な
材料をその空隙に塗布また圧着して薄い整合層を形成す
ることにより、検出能力の低下を防止できる。この整合
層の音響インピーダンスは、導波体のそれに近い値とす
る。すなわち、同一形状の被検査物に対しては、何回も
同じ導波物質を用いることができ、効率良く低コストに
欠陥の検出ができる。
【００１３】また、本発明では、被検査物を水浸法で検
査する場合、表面に凹凸がある被検査物に導波体を形成
する手段として、水よりも比重が大きくかつ不溶性の液
体を用いる。この液体は被検査物の凹凸部に充填され、
表面は平坦化される。この場合、液体であるため、固体
の場合のように別途導波物質を作製する必要がなく、ま
た液体であるため、凹凸が小さくとも十分浸透し、検出
精度が向上する。なお液体は、被検査物に合わせて最適
な音響インピーダンス値のものを用いる。この方法は導
波体の形成が容易であり、また凹凸の形状に微妙な違い
がある被検査物にも使用できるというメリットがある。
さらに、本発明では、水浸法の水の替わりに、被検査物
にあわせて音響インピーダンス値を最適化した液体を用
いる。この方法では導波体を形成することなく、液体と
被検査物の界面での反射や屈折を防止できる。したがっ
て水浸法と同様の測定法で高精度な測定が可能である。
査する場合、表面に凹凸がある被検査物に導波体を形成
する手段として、水よりも比重が大きくかつ不溶性の液
体を用いる。この液体は被検査物の凹凸部に充填され、
表面は平坦化される。この場合、液体であるため、固体
の場合のように別途導波物質を作製する必要がなく、ま
た液体であるため、凹凸が小さくとも十分浸透し、検出
精度が向上する。なお液体は、被検査物に合わせて最適
な音響インピーダンス値のものを用いる。この方法は導
波体の形成が容易であり、また凹凸の形状に微妙な違い
がある被検査物にも使用できるというメリットがある。
さらに、本発明では、水浸法の水の替わりに、被検査物
にあわせて音響インピーダンス値を最適化した液体を用
いる。この方法では導波体を形成することなく、液体と
被検査物の界面での反射や屈折を防止できる。したがっ
て水浸法と同様の測定法で高精度な測定が可能である。
【００１４】ここで、本発明の音響インピーダンスは下
記式のように表され、その数値例は表１のとおりであ
り、音響インピーダンスは実際材料で測定可能な物性値
である。 音響インピーダンス＝ρ×Ｃ（ρ：密度、Ｃ：音速、単
位：ｇ／cm2s）
記式のように表され、その数値例は表１のとおりであ
り、音響インピーダンスは実際材料で測定可能な物性値
である。 音響インピーダンス＝ρ×Ｃ（ρ：密度、Ｃ：音速、単
位：ｇ／cm2s）
【００１５】
【表１】
【００１６】また、本発明での表面の平坦度は、超音波
を前提としているので、表面粗さの最大高さと最大深さ
の差で、超音波波長の１／２以下の平坦度であればよ
い。また、本発明の導波物質のマトリックスとしての樹
脂は、上記の他に、通常の熱可塑性樹脂および不均一ポ
リマー系等の一般的な樹脂組成物が適用可能であること
は勿論である。また、前記音響インピーダンスを調整す
る際の、各種混合物の粒子径は超音波波長より小さけれ
ば、通常、超音波への影響は無い。以下、本発明につい
て実施例によって添付の図面に基づいてさらに詳述す
る。
を前提としているので、表面粗さの最大高さと最大深さ
の差で、超音波波長の１／２以下の平坦度であればよ
い。また、本発明の導波物質のマトリックスとしての樹
脂は、上記の他に、通常の熱可塑性樹脂および不均一ポ
リマー系等の一般的な樹脂組成物が適用可能であること
は勿論である。また、前記音響インピーダンスを調整す
る際の、各種混合物の粒子径は超音波波長より小さけれ
ば、通常、超音波への影響は無い。以下、本発明につい
て実施例によって添付の図面に基づいてさらに詳述す
る。
【００１７】
実施例１ 本実施例の被検査物２の断面図を図１に示す。本実施例
の被検査物２は材質はＰｂからなる板状である。導波体
１として、エポキシ樹脂をマトリックスとし、それに鉛
系ガラス粉末を添加したものを使用した。その作製方法
は、まず、エポキシ樹脂溶液に平均粒子径が０．１〜５
００μｍの鉛系ガラス粉末を５〜８０wt％添加して充分
混合した後、硬化剤を添加し、外周部を導波体保持用の
枠３ａ、３ｂで囲った被検査物２の凹部５を含む上部に
流し込んだ後、硬化させた。このとき樹脂の表面は平坦
になるように水平に保持する必要がある。これを水中に
て図２の水浸Ｃスコープ法で超音波探傷を行なった。
の被検査物２は材質はＰｂからなる板状である。導波体
１として、エポキシ樹脂をマトリックスとし、それに鉛
系ガラス粉末を添加したものを使用した。その作製方法
は、まず、エポキシ樹脂溶液に平均粒子径が０．１〜５
００μｍの鉛系ガラス粉末を５〜８０wt％添加して充分
混合した後、硬化剤を添加し、外周部を導波体保持用の
枠３ａ、３ｂで囲った被検査物２の凹部５を含む上部に
流し込んだ後、硬化させた。このとき樹脂の表面は平坦
になるように水平に保持する必要がある。これを水中に
て図２の水浸Ｃスコープ法で超音波探傷を行なった。
【００１８】導波体１の音響インピーダンス（ρＣ）結
果を、鉛系ガラス粉末の粒子径２０μm の場合について
図３に、欠陥の検出限界を図４に、さらに鉛系ガラス粉
末の粒子径の影響を、鉛系ガラスの添加量６０wt％の場
合について図５にそれぞれ示す。図３から、鉛系ガラス
の添加量に伴いρＣが向上する。しかし、添加量が６０
wt％以上では、鉛系ガラス粉末の保持性が著しく低下す
るため不適であった。このため鉛系ガラスの添加量の好
ましい範囲は０〜６０wt％である。
果を、鉛系ガラス粉末の粒子径２０μm の場合について
図３に、欠陥の検出限界を図４に、さらに鉛系ガラス粉
末の粒子径の影響を、鉛系ガラスの添加量６０wt％の場
合について図５にそれぞれ示す。図３から、鉛系ガラス
の添加量に伴いρＣが向上する。しかし、添加量が６０
wt％以上では、鉛系ガラス粉末の保持性が著しく低下す
るため不適であった。このため鉛系ガラスの添加量の好
ましい範囲は０〜６０wt％である。
【００１９】図４では鉛系ガラスの添加量、すなわちρ
Ｃの向上に従い内部欠陥の検出限界が大きく向上し、ガ
ラス６０wt％で５０μｍとなる。これは、鉛系ガラス添
加量が無い時の検出限界１０００μｍ（通常の検出限
界）と比べると著しく性能が向上すると言える。したが
って、検出限界を１０００μｍより向上させるためには
鉛系ガラス添加量は少なくとも５wt％以上が必要であ
る。また、図５から鉛系ガラスの粒子径が２００μｍ以
上では欠陥の検出限界が大きく低下するため、１０００
μｍ以下の欠陥を検出するためには、鉛系ガラス粒子径
を２００μｍ以下にする必要がある。また粒子径が０．
１〜２０μｍの範囲では、検出限界は５０μｍと一定で
ある。
Ｃの向上に従い内部欠陥の検出限界が大きく向上し、ガ
ラス６０wt％で５０μｍとなる。これは、鉛系ガラス添
加量が無い時の検出限界１０００μｍ（通常の検出限
界）と比べると著しく性能が向上すると言える。したが
って、検出限界を１０００μｍより向上させるためには
鉛系ガラス添加量は少なくとも５wt％以上が必要であ
る。また、図５から鉛系ガラスの粒子径が２００μｍ以
上では欠陥の検出限界が大きく低下するため、１０００
μｍ以下の欠陥を検出するためには、鉛系ガラス粒子径
を２００μｍ以下にする必要がある。また粒子径が０．
１〜２０μｍの範囲では、検出限界は５０μｍと一定で
ある。
【００２０】以上より、本発明の好ましい範囲は、エポ
キシ樹脂に対する鉛系ガラスの添加量は５〜６０wt％、
鉛系ガラスの平均粒子径は０．１〜２００μｍである。
なお、本実施例は水浸法の結果であるが、他の超音波探
傷法を採用してもよく、例えば、探触子を直接被検査物
に取り付ける直接接触法にも適用可能である。
キシ樹脂に対する鉛系ガラスの添加量は５〜６０wt％、
鉛系ガラスの平均粒子径は０．１〜２００μｍである。
なお、本実施例は水浸法の結果であるが、他の超音波探
傷法を採用してもよく、例えば、探触子を直接被検査物
に取り付ける直接接触法にも適用可能である。
【００２１】実施例２ 本実施例では、実施例１で作製した導波体を被検査物か
ら取り外し、別の被検査物に取り付けた。本実施例の被
検査物は、実施例１のそれと比べて凹凸の形状が微妙に
異なるため、導波体と被検査物の間の密着界面に僅かな
空隙が形成された。そこで、その界面の空隙の影響を無
くすために、シリコーン系グリスに平均粒子径が０．１
〜５００μｍの鉛系ガラス粉末を５〜８０wt％添加し、
十分混合したペーストを導波体と被検査物の間に塗布し
て、空隙に充填した。この場合の塗布厚さは１０〜５０
μｍである。この整合層の有無について水中にて超音波
探傷を行った。鉛系ガラス粉末の粒子径２０μm の場合
についての結果を図６に示す。この図から、整合層によ
って前記空隙による検出能力低下が、実施例１と同等の
レベルに回復することが分かる。これはペーストが整合
層として、被検査物と導波体の一体密着を可能としたこ
とによる。なお、鉛系ガラス添加量が６０wt％以上では
シリコーン系グリス中での鉛系ガラスの保持性が大きく
低下し不適であった。また鉛系ガラス添加量と検出限界
の関係は実施例１の図４とほとんど同じであった。
ら取り外し、別の被検査物に取り付けた。本実施例の被
検査物は、実施例１のそれと比べて凹凸の形状が微妙に
異なるため、導波体と被検査物の間の密着界面に僅かな
空隙が形成された。そこで、その界面の空隙の影響を無
くすために、シリコーン系グリスに平均粒子径が０．１
〜５００μｍの鉛系ガラス粉末を５〜８０wt％添加し、
十分混合したペーストを導波体と被検査物の間に塗布し
て、空隙に充填した。この場合の塗布厚さは１０〜５０
μｍである。この整合層の有無について水中にて超音波
探傷を行った。鉛系ガラス粉末の粒子径２０μm の場合
についての結果を図６に示す。この図から、整合層によ
って前記空隙による検出能力低下が、実施例１と同等の
レベルに回復することが分かる。これはペーストが整合
層として、被検査物と導波体の一体密着を可能としたこ
とによる。なお、鉛系ガラス添加量が６０wt％以上では
シリコーン系グリス中での鉛系ガラスの保持性が大きく
低下し不適であった。また鉛系ガラス添加量と検出限界
の関係は実施例１の図４とほとんど同じであった。
【００２２】以上より、本実施例においても好ましい範
囲は、シリコーン系グリスに対する鉛系ガラス粉末の添
加量５〜６０wt％、鉛系ガラス粉末の粒子径は０．１〜
２００μｍである。なお、前記ペーストの替わりに厚さ
が１０〜１００μｍ程度のシリコーンゴムをマトリック
スとする薄いシートを用いても同様の効果が得られた。
作製方法は酸化硬化性のシリコーン溶液に鉛系ガラス粉
末を添加して十分混合した後、ドクターブレード法で厚
さが１０〜１００μｍのシート状にした。これを空気中
に放置して硬化させると、軟質なシートが得られた。こ
のシートを適当な大きさに切断し、実施例１で作製した
導波体と被検査物の間にはさんで適当な圧力を加えて密
着させた。これを超音波探傷した結果では、検出限界傾
向が図６と同等であることが示された。なお、前記シリ
コーン溶液に対する鉛系ガラス粉末の添加量および平均
粒子径は前記ペーストと同一条件であり本発明の好まし
い範囲とした。
囲は、シリコーン系グリスに対する鉛系ガラス粉末の添
加量５〜６０wt％、鉛系ガラス粉末の粒子径は０．１〜
２００μｍである。なお、前記ペーストの替わりに厚さ
が１０〜１００μｍ程度のシリコーンゴムをマトリック
スとする薄いシートを用いても同様の効果が得られた。
作製方法は酸化硬化性のシリコーン溶液に鉛系ガラス粉
末を添加して十分混合した後、ドクターブレード法で厚
さが１０〜１００μｍのシート状にした。これを空気中
に放置して硬化させると、軟質なシートが得られた。こ
のシートを適当な大きさに切断し、実施例１で作製した
導波体と被検査物の間にはさんで適当な圧力を加えて密
着させた。これを超音波探傷した結果では、検出限界傾
向が図６と同等であることが示された。なお、前記シリ
コーン溶液に対する鉛系ガラス粉末の添加量および平均
粒子径は前記ペーストと同一条件であり本発明の好まし
い範囲とした。
【００２３】また、本実施例の方法を用いれば、実施例
１のエポキシ樹脂をマトリックスとする導波体を少なく
とも１個作製すれば、それを付け替えることにより複数
の被検査物を測定することが可能となる。本実施例の方
法においても、水浸法のみならず探触子を直接被検査物
に取り付ける直接接触法にも適用可能である。
１のエポキシ樹脂をマトリックスとする導波体を少なく
とも１個作製すれば、それを付け替えることにより複数
の被検査物を測定することが可能となる。本実施例の方
法においても、水浸法のみならず探触子を直接被検査物
に取り付ける直接接触法にも適用可能である。
【００２４】実施例３ 本実施例では、水よりも比重が大きくかつ水に不溶性な
液体として、水銀を用いた。水銀を被検査物の凹部分を
含む上部に流し込み、水中にて超音波探傷を行った。水
銀は水よりも比重が大きくかつ不溶性のため、水中にお
いて被検査物の凹部分に充填されたまま表面が平坦な状
態で保たれる。超音波探傷の結果、欠陥の検出限界値は
５０μｍで、これはエポキシ樹脂のみの導波体での検出
限界１０００μｍと比較して著しい性能向上を示したと
言える。このことは水銀のρＣ＝１．９８×１０6 であ
り、樹脂よりもより被検査物の値に近いため検出能力が
向上したことによる。このように、水銀のような液体の
導波体を用いることにより、凹部の形状に違いがある被
検査物でも、各々に合った導波体を形成する必要がない
ため、容易にかつ高精度な測定が可能である。
液体として、水銀を用いた。水銀を被検査物の凹部分を
含む上部に流し込み、水中にて超音波探傷を行った。水
銀は水よりも比重が大きくかつ不溶性のため、水中にお
いて被検査物の凹部分に充填されたまま表面が平坦な状
態で保たれる。超音波探傷の結果、欠陥の検出限界値は
５０μｍで、これはエポキシ樹脂のみの導波体での検出
限界１０００μｍと比較して著しい性能向上を示したと
言える。このことは水銀のρＣ＝１．９８×１０6 であ
り、樹脂よりもより被検査物の値に近いため検出能力が
向上したことによる。このように、水銀のような液体の
導波体を用いることにより、凹部の形状に違いがある被
検査物でも、各々に合った導波体を形成する必要がない
ため、容易にかつ高精度な測定が可能である。
【００２５】実施例４ 本実施例では、被検査物を浸す液体として、ヨウ化メチ
レン液を用いた。まずこの液体に鉛系ガラス粉末（粒子
径２０μｍ）を５〜６０wt％添加し、さらに分散剤を適
量添加して十分攪拌混合した液体を作製した。鉛系ガラ
ス粉末はヨウ化メチレン液中では溶解することなく分散
状態にある。この液体に被検査物を浸して水浸Ｃスコー
プ法と同様の方法で超音波探傷を行った。鉛系ガラス粉
末の粒子径２０μm の場合についての結果を、図７およ
び図８に示す。
レン液を用いた。まずこの液体に鉛系ガラス粉末（粒子
径２０μｍ）を５〜６０wt％添加し、さらに分散剤を適
量添加して十分攪拌混合した液体を作製した。鉛系ガラ
ス粉末はヨウ化メチレン液中では溶解することなく分散
状態にある。この液体に被検査物を浸して水浸Ｃスコー
プ法と同様の方法で超音波探傷を行った。鉛系ガラス粉
末の粒子径２０μm の場合についての結果を、図７およ
び図８に示す。
【００２６】図７から、鉛系ガラス粉末の添加量に伴い
ρＣが向上した。しかし添加量が４０wt％以上では鉛系
ガラス粉末が凝集して沈殿し、分散性が大きく低下した
ため不適であった。また、図８から鉛系ガラスの添加
量、すなわちρＣの向上に従い内部欠陥の検出限界が大
きく向上する。これより１０００μｍ以下の欠陥検出に
は鉛系ガラス粉末の添加量の範囲は５wt％以上である。
また粒子径と検出限界の関係は実施例１の図５とほぼ同
様の傾向であった。以上から本発明の好ましい範囲は、
ヨウ化メチレン液に対する鉛系ガラスの添加量を５〜４
０wt％、鉛系ガラスの粒子径は０．１〜２００μｍであ
る。本実施例の方法を用いれば、凹形状の異なる被検査
物でも水浸法と同様に連続測定が可能となる。
ρＣが向上した。しかし添加量が４０wt％以上では鉛系
ガラス粉末が凝集して沈殿し、分散性が大きく低下した
ため不適であった。また、図８から鉛系ガラスの添加
量、すなわちρＣの向上に従い内部欠陥の検出限界が大
きく向上する。これより１０００μｍ以下の欠陥検出に
は鉛系ガラス粉末の添加量の範囲は５wt％以上である。
また粒子径と検出限界の関係は実施例１の図５とほぼ同
様の傾向であった。以上から本発明の好ましい範囲は、
ヨウ化メチレン液に対する鉛系ガラスの添加量を５〜４
０wt％、鉛系ガラスの粒子径は０．１〜２００μｍであ
る。本実施例の方法を用いれば、凹形状の異なる被検査
物でも水浸法と同様に連続測定が可能となる。
【００２７】上記の実施例１〜４は、材質がＰｂからな
る被検査物であるが、本発明はＰｂのみならず、Ｆｅ、
Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、ステンレスおよびその他の合金等の
金属材料、さらに石英ガラス、チタン酸バリウム磁器な
どのセラミックス材料における内部欠陥検出にも適用可
能である。その場合には、被検査材料の音響インピーダ
ンスと、同一または近似した音響インピーダンスを持つ
導波体を用いればよい。
る被検査物であるが、本発明はＰｂのみならず、Ｆｅ、
Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、ステンレスおよびその他の合金等の
金属材料、さらに石英ガラス、チタン酸バリウム磁器な
どのセラミックス材料における内部欠陥検出にも適用可
能である。その場合には、被検査材料の音響インピーダ
ンスと、同一または近似した音響インピーダンスを持つ
導波体を用いればよい。
【００２８】
【発明の効果】本発明によって、表面に凹凸形状を有す
る被検査物の、傾斜面内部に存在する欠陥を高精度で検
出可能とする。また、樹脂の導波体を付け替えることが
できるため、少なくとも１個の導波体があればよく、全
ての被検査物について作製する時間と費用の省略化が可
能である。さらに、液体導波体を使用することによって
前記導波体を形成する時間と費用が大幅に省ける。
る被検査物の、傾斜面内部に存在する欠陥を高精度で検
出可能とする。また、樹脂の導波体を付け替えることが
できるため、少なくとも１個の導波体があればよく、全
ての被検査物について作製する時間と費用の省略化が可
能である。さらに、液体導波体を使用することによって
前記導波体を形成する時間と費用が大幅に省ける。
【図１】本発明に係る被検査物および導波体の一体密着
形状を示す図である。
形状を示す図である。
【図２】本発明に係る超音波探傷の水浸Ｃスコープ法の
概要を示す図である。
概要を示す図である。
【図３】本発明に係る鉛系ガラス添加量と音響インピー
ダンスとの関係を示す図である。
ダンスとの関係を示す図である。
【図４】本発明に係る鉛系ガラス添加量と検出限界との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図５】本発明に係る鉛系ガラスの平均粒子径との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図６】本発明に係る整合層有無による鉛系ガラス添加
量と検出限界との関係を示す図である。
量と検出限界との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施例４に係り、液体をヨウ化メチレ
ン液とした場合の鉛系ガラス添加量と音響インピーダン
スとの関係を示す図である。
ン液とした場合の鉛系ガラス添加量と音響インピーダン
スとの関係を示す図である。
【図８】本発明の実施例４に係り、液体をヨウ化メチレ
ン液とした場合の鉛系ガラス添加量と検出限界との関係
を示す図である。
ン液とした場合の鉛系ガラス添加量と検出限界との関係
を示す図である。
１…導波体 ２…被検査物 ３ａ、３ｂ…導波体保持用枠 ４…内部欠陥 ５…凹部 ６…超音波探触子 ７…水層 ８…容器
Claims (5)
- 【請求項１】 表面に凹凸部を有する被検査物の欠陥を
高精度に検出する超音波探傷法であって、該被検査物の
検査表面が平坦となるように、音響インピーダンスの値
が該被検査物と同一または近似する導波物質によって、
該検査表面を覆うことを特徴とする欠陥を高精度に検出
する超音波探傷法。 - 【請求項２】 請求項１において、前記導波物質が固体
であり、被検査物に対向する面は該被検査物の凹凸部と
合致する凹凸形状を有し、前記導波物質と被検査物を前
記凹凸部で、一体密着を可能となし、かつ超音波の入射
面側表面を平坦に形成することを特徴とする欠陥を高精
度に検出する超音波探傷法。 - 【請求項３】 請求項１において、前記導波物質が液体
であることを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音波
探傷法。 - 【請求項４】 請求項２において、前記一体密着の際、
前記導波物質と被検査物との界面に発生する空隙を防止
するために、該界面に軟質材料を介在させ、かつ該軟質
材料の音響インピーダンスの値を導波物質の値と同一ま
たは近似させることを特徴とする欠陥を高精度に検出す
る超音波探傷法。 - 【請求項５】 請求項２において、前記導波物質が鉛系
ガラス粉末を分散した樹脂からなり、かつ被検査物が鉛
からなることを特徴とする欠陥を高精度に検出する超音
波探傷法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28877495A JPH09133664A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 超音波探傷法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28877495A JPH09133664A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 超音波探傷法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133664A true JPH09133664A (ja) | 1997-05-20 |
Family
ID=17734550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28877495A Pending JPH09133664A (ja) | 1995-11-07 | 1995-11-07 | 超音波探傷法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09133664A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11295278A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-29 | Aspect:Kk | タービン翼表面及び内部の探傷装置及びその探傷方法 |
| JP2007285910A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | 溶接部品の製造方法 |
| JP2012202867A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Kumamoto Univ | 検査装置および検査方法 |
| CN102818854A (zh) * | 2011-06-08 | 2012-12-12 | 波音公司 | 斜切面或埋头孔表面超声波检测的几何补偿换能器附件 |
| WO2014119436A1 (ja) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 三菱重工業株式会社 | 超音波探傷用治具、超音波探傷方法、及び超音波探傷用治具の製造方法 |
| JP2015090281A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 超音波測定方法および装置 |
| JP2016217716A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 日産自動車株式会社 | 超音波測定装置及び超音波測定方法 |
| JP2020063976A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼の検査方法 |
| US10815801B2 (en) | 2016-03-11 | 2020-10-27 | Ihi Corporation | Turbine nozzle |
| US11480156B2 (en) | 2018-10-17 | 2022-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of evaluating quality of wind turbine blade |
-
1995
- 1995-11-07 JP JP28877495A patent/JPH09133664A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11295278A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-29 | Aspect:Kk | タービン翼表面及び内部の探傷装置及びその探傷方法 |
| JP2007285910A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | 溶接部品の製造方法 |
| JP2012202867A (ja) * | 2011-03-25 | 2012-10-22 | Kumamoto Univ | 検査装置および検査方法 |
| CN102818854A (zh) * | 2011-06-08 | 2012-12-12 | 波音公司 | 斜切面或埋头孔表面超声波检测的几何补偿换能器附件 |
| WO2014119436A1 (ja) | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 三菱重工業株式会社 | 超音波探傷用治具、超音波探傷方法、及び超音波探傷用治具の製造方法 |
| US10067098B2 (en) | 2013-02-01 | 2018-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Ultrasonic flaw detection jig, ultrasonic flaw detection method and method of manufacturing ultrasonic flaw detection jig |
| JP2015090281A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 超音波測定方法および装置 |
| JP2016217716A (ja) * | 2015-05-14 | 2016-12-22 | 日産自動車株式会社 | 超音波測定装置及び超音波測定方法 |
| US10815801B2 (en) | 2016-03-11 | 2020-10-27 | Ihi Corporation | Turbine nozzle |
| JP2020063976A (ja) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | 三菱重工業株式会社 | 風車翼の検査方法 |
| US11480156B2 (en) | 2018-10-17 | 2022-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of evaluating quality of wind turbine blade |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9952183B2 (en) | Focusing wedge for ultrasonic testing | |
| JPH09133664A (ja) | 超音波探傷法 | |
| EP0276308A1 (en) | Ultrasonic method of measuring dimensions of flaw in solid material | |
| US7086285B2 (en) | Nondestructive inspection method and system therefor | |
| GB2221991A (en) | Ultrasonic testing of metal-matrix composite materials | |
| US5627320A (en) | Apparatus and method for automated non-destructive inspection of integrated circuit packages | |
| JPS6281561A (ja) | 超音波顕微鏡を用いた計測方法 | |
| CN204556578U (zh) | 一种基于超声检测的非水浸装置 | |
| CN2204048Y (zh) | 奥氏体钢探伤用的检测和成象探头 | |
| JPH068811B2 (ja) | 超音波トランスジユ−サ用カツプラ− | |
| CN107144633B (zh) | “桶”形金属构件r角过渡区域的缺陷无损检测方法 | |
| KR20180018471A (ko) | 비파괴 검사용 보이드 프리 개재물 기반 기준 표준 및 제조방법 | |
| JPH0989851A (ja) | 超音波探触子 | |
| Nikoonahad et al. | Subsurface Broadband Acoustic Microscopy of Solids using Aperture Lenses | |
| Maslov et al. | Acoustic microscopy for spherical inclusion characterization | |
| JPH0212609Y2 (ja) | ||
| JP2524946B2 (ja) | 超音波顕微鏡装置 | |
| Tsai et al. | Diagnosis of hybrid microelectronics using transmission acoustic microscopy | |
| Matsuya | Simultaneous determination of thickness and ultrasonic velocity of micrometer-scale thin films using acoustic resonance and pulse-echo methods | |
| JP2667684B2 (ja) | 焦点探触子 | |
| JPH074618Y2 (ja) | 超音波センサ | |
| AU596566B2 (en) | Ultrasonic method of measuring dimensions of flaw in solid material | |
| JPH01224610A (ja) | 複合材料の空隙測定法 | |
| JPH0225166Y2 (ja) | ||
| Ndop et al. | Spatially resolved characterization of materials by scanning nonfocal surface focused transmission acoustic microscopy with phase contrast |