JPH10281961A - 非破壊試験方法 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＡＥ計測と超音波探傷を複合することで、材
料試験時の材料内の変形・破壊挙動を非破壊でリアルタ
イムに検出できるようにする。 【解決手段】 非破壊評価試験装置を、横型材料試験機
１の近傍に超音波探傷装置２を配置し、水槽１２内の試
験片ＳにＡＥセンサ３を取り付ける。負荷機構部１１の
把持部１１ａと荷重検出部１３の把持部１３ａで試験片
Ｓを把持する。負荷機構部１１のモータ１１ｂを駆動し
て試験片Ｓに荷重を加える。ＡＥセンサ３でＡＥデータ
を収録し、荷重負荷を停止する。超音波探傷装置２によ
り、Ｘ軸アーム２１、Ｙ軸アーム２２およびＺ軸アーム
２３で超音波探触子２４を走査し、試験片Ｓに対して超
音波探傷を行い、超音波探傷のデータを収録する。パー
ソナルコンピュータの制御によりＡＥデータの収録と、
超音波探傷のデータの収録を繰り返し、測定結果を画像
表示する。
料試験時の材料内の変形・破壊挙動を非破壊でリアルタ
イムに検出できるようにする。 【解決手段】 非破壊評価試験装置を、横型材料試験機
１の近傍に超音波探傷装置２を配置し、水槽１２内の試
験片ＳにＡＥセンサ３を取り付ける。負荷機構部１１の
把持部１１ａと荷重検出部１３の把持部１３ａで試験片
Ｓを把持する。負荷機構部１１のモータ１１ｂを駆動し
て試験片Ｓに荷重を加える。ＡＥセンサ３でＡＥデータ
を収録し、荷重負荷を停止する。超音波探傷装置２によ
り、Ｘ軸アーム２１、Ｙ軸アーム２２およびＺ軸アーム
２３で超音波探触子２４を走査し、試験片Ｓに対して超
音波探傷を行い、超音波探傷のデータを収録する。パー
ソナルコンピュータの制御によりＡＥデータの収録と、
超音波探傷のデータの収録を繰り返し、測定結果を画像
表示する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種材料の非破壊
評価を行うために荷重負荷状態におけるＡＥ計測と該材
料の超音波探傷を行って、該材料の変形、破壊挙動を検
出する非破壊試験方法に関する。
評価を行うために荷重負荷状態におけるＡＥ計測と該材
料の超音波探傷を行って、該材料の変形、破壊挙動を検
出する非破壊試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】材料の破壊は、材料に内在するき裂や不
純物などへの局所的な応力集中により微視割れが発生
し、微視割れ発生→微視割れ合体→巨視き裂の進展→最
終破壊というプロセスをとる場合が多い。それゆえ、微
視割れの発生に加え、微視割れが三次元的に合体するプ
ロセスを知ることが高強度・高靭性材料の開発や品質保
証の上で重要である。
純物などへの局所的な応力集中により微視割れが発生
し、微視割れ発生→微視割れ合体→巨視き裂の進展→最
終破壊というプロセスをとる場合が多い。それゆえ、微
視割れの発生に加え、微視割れが三次元的に合体するプ
ロセスを知ることが高強度・高靭性材料の開発や品質保
証の上で重要である。
【０００３】従来から、材料の評価のために各種の材料
試験方法が用いられており、その中の一つとして、引張
試験がある。引張試験からは、材料のひずみと応力の関
係を知ることができるが、前述のような材料内部で進行
している変化を直接観測することができない。
試験方法が用いられており、その中の一つとして、引張
試験がある。引張試験からは、材料のひずみと応力の関
係を知ることができるが、前述のような材料内部で進行
している変化を直接観測することができない。
【０００４】この様な荷重負荷中の材料内部に生じてい
る割れを測定する方法として、ＡＥ計測法と超音波探傷
法がある。ＡＥ計測法は、荷重負荷状態で材料内で生じ
る微視割れに伴うＡＥ（アコースティック・エミッショ
ン）波を検出する方法であり、引張荷重に対する微視割
れの発生頻度・位置を計測することができる。また、超
音波探傷法は、材料に超音波を当ててその内部からの反
射波を検出する方法であり、材料内の亀裂の分布や変形
範囲などを観察することができる。このように、ＡＥ計
測法は荷重負荷状態での材料の動的で微視的な挙動を観
察するのに適しており、これに対して、超音波探傷法は
割れの静的で巨視的な構造を観察するのに適している。
る割れを測定する方法として、ＡＥ計測法と超音波探傷
法がある。ＡＥ計測法は、荷重負荷状態で材料内で生じ
る微視割れに伴うＡＥ（アコースティック・エミッショ
ン）波を検出する方法であり、引張荷重に対する微視割
れの発生頻度・位置を計測することができる。また、超
音波探傷法は、材料に超音波を当ててその内部からの反
射波を検出する方法であり、材料内の亀裂の分布や変形
範囲などを観察することができる。このように、ＡＥ計
測法は荷重負荷状態での材料の動的で微視的な挙動を観
察するのに適しており、これに対して、超音波探傷法は
割れの静的で巨視的な構造を観察するのに適している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ＡＥ計測法の問題
として、ＡＥ計測だけでは、個々の微視割れが成長・合
体して巨視的なき裂となっていく過程を直接捕らえられ
ないため、試験後に、試験片破断面あるいは試験片側面
の顕微鏡観察と材料の微視組織の関係から、割れがい
つ、どこで、どのように進行したか推定する必要があっ
た。
として、ＡＥ計測だけでは、個々の微視割れが成長・合
体して巨視的なき裂となっていく過程を直接捕らえられ
ないため、試験後に、試験片破断面あるいは試験片側面
の顕微鏡観察と材料の微視組織の関係から、割れがい
つ、どこで、どのように進行したか推定する必要があっ
た。
【０００６】一方、超音波探傷法においては、材料内部
で波形がいつどこで起こったかを引張試験の応力−ひず
み曲線から判断することは困難であるため、実際の測定
では、ある荷重間隔毎に試験片の全長にわたって超音波
探傷を行う必要があった。さらに、き裂検出能力を上げ
るために超音波ビームを収束させた場合には、ビームの
焦点を内部き裂の存在する深さに合わせて探傷を行う必
要があるが、従来の超音波探傷法単独ではき裂の発生位
置が特定できないため、焦点位置を試験片の深さ方向に
一定幅で変えながら全深さ方向にわたって超音波探傷を
行う必要があった。そのため、微視割れの生成から最終
破壊にいたるまでの破壊過程を観察する上で多大な時間
を要するほか、微視割れの生成から始まって最終破壊に
至るまで段階的に進展する破壊の挙動を見逃す恐れがあ
った。
で波形がいつどこで起こったかを引張試験の応力−ひず
み曲線から判断することは困難であるため、実際の測定
では、ある荷重間隔毎に試験片の全長にわたって超音波
探傷を行う必要があった。さらに、き裂検出能力を上げ
るために超音波ビームを収束させた場合には、ビームの
焦点を内部き裂の存在する深さに合わせて探傷を行う必
要があるが、従来の超音波探傷法単独ではき裂の発生位
置が特定できないため、焦点位置を試験片の深さ方向に
一定幅で変えながら全深さ方向にわたって超音波探傷を
行う必要があった。そのため、微視割れの生成から最終
破壊にいたるまでの破壊過程を観察する上で多大な時間
を要するほか、微視割れの生成から始まって最終破壊に
至るまで段階的に進展する破壊の挙動を見逃す恐れがあ
った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになした本発明の請求項１の非破壊試験方法は、試験
片に荷重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測
を行うＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探
傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を
検出する非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試
験片に荷重を与えて前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行う第
１のステップと、前記超音波探傷装置で該試験片の超音
波探傷を行う第２のステップとを、交互に繰り返すこと
を特徴とする。
めになした本発明の請求項１の非破壊試験方法は、試験
片に荷重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測
を行うＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探
傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を
検出する非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試
験片に荷重を与えて前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行う第
１のステップと、前記超音波探傷装置で該試験片の超音
波探傷を行う第２のステップとを、交互に繰り返すこと
を特徴とする。
【０００８】上記のように構成した請求項１の非破壊試
験方法によれば、特に、第１のステップで行うＡＥ計測
により試験片内の変化を監視し、第２のステップで行う
超音波探傷で試験片内の破壊の状態を観察できるので、
試験片内で段階的に進行する破壊過程を逃すことなく検
出することが可能になる。
験方法によれば、特に、第１のステップで行うＡＥ計測
により試験片内の変化を監視し、第２のステップで行う
超音波探傷で試験片内の破壊の状態を観察できるので、
試験片内で段階的に進行する破壊過程を逃すことなく検
出することが可能になる。
【０００９】なお、請求項２の非破壊試験方法は、請求
項１の第１のステップで、前記試験片に荷重を負荷して
直ちに荷重を除荷し、上記超音波探傷を行うことを特徴
とし、荷重の負荷と荷重の除荷を所定回数繰り返す材料
試験における破壊過程を検出することができる。
項１の第１のステップで、前記試験片に荷重を負荷して
直ちに荷重を除荷し、上記超音波探傷を行うことを特徴
とし、荷重の負荷と荷重の除荷を所定回数繰り返す材料
試験における破壊過程を検出することができる。
【００１０】また、請求項３の非破壊試験方法は、請求
項１の第１のステップで前記試験片に荷重を負荷して負
荷荷重を保持し、請求項１の第２のステップの超音波探
傷を行った後に荷重を除荷することを特徴とし、荷重の
負荷、荷重の保持および荷重の除荷を繰り返す疲労試験
における破壊過程を、各繰り返しサイクル毎に検出する
ことができる。
項１の第１のステップで前記試験片に荷重を負荷して負
荷荷重を保持し、請求項１の第２のステップの超音波探
傷を行った後に荷重を除荷することを特徴とし、荷重の
負荷、荷重の保持および荷重の除荷を繰り返す疲労試験
における破壊過程を、各繰り返しサイクル毎に検出する
ことができる。
【００１１】請求項４の非破壊試験方法は、試験片に荷
重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測を行う
ＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探傷する
超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を検出す
る非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試験片に
荷重を負荷し、前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行ってＡＥ
発生位置を標定し、この標定位置において前記超音波探
傷装置で該試験片の超音波探傷を行うことを特徴とす
る。
重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測を行う
ＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探傷する
超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を検出す
る非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試験片に
荷重を負荷し、前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行ってＡＥ
発生位置を標定し、この標定位置において前記超音波探
傷装置で該試験片の超音波探傷を行うことを特徴とす
る。
【００１２】上記のように構成した請求項４の非破壊試
験方法によれば、ＡＥ計測装置にて検出されるＡＥの発
生位置の近傍に走査範囲を限定して超音波探傷できるの
で、短時間で超音波探傷を実行できる。
験方法によれば、ＡＥ計測装置にて検出されるＡＥの発
生位置の近傍に走査範囲を限定して超音波探傷できるの
で、短時間で超音波探傷を実行できる。
【００１３】また、請求項５の非破壊試験方法は、試験
片に荷重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測
を行うＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探
傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を
検出する非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試
験片に荷重を負荷して前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行っ
てＡＥ発生特性の変化を監視し、ＡＥ発生特性の変化が
検出されたときにおいて、前記超音波探傷装置で該試験
片の超音波探傷を行うことを特徴とする。
片に荷重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測
を行うＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探
傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を
検出する非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試
験片に荷重を負荷して前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行っ
てＡＥ発生特性の変化を監視し、ＡＥ発生特性の変化が
検出されたときにおいて、前記超音波探傷装置で該試験
片の超音波探傷を行うことを特徴とする。
【００１４】上記のように構成した請求項５の非破壊試
験方法によれば、ＡＥ発生特性が変化したときに超音波
探傷を行うので、必要な時だけ超音波探傷を行うことに
なり、試験片内の破壊過程の各段階を逃さず短時間で試
験を行うことができる。
験方法によれば、ＡＥ発生特性が変化したときに超音波
探傷を行うので、必要な時だけ超音波探傷を行うことに
なり、試験片内の破壊過程の各段階を逃さず短時間で試
験を行うことができる。
【００１５】また、請求項７の非破壊試験方法は、試験
片に荷重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測
を行うＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探
傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を
検出する非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試
験片に荷重を負荷し、前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行っ
てＡＥ発生位置を標定し、この標定位置において前記超
音波探傷装置で該試験片の超音波探傷を行い、時系列な
超音波波形データを収集し、任意の２時刻の超音波波形
データの差分をとることで、該２時刻間における試験片
の変化を抽出するようにしたことを特徴とする。
片に荷重を負荷する材料試験機と、該試験片のＡＥ計測
を行うＡＥ計測器と、該試験片表面を走査して超音波探
傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片の破壊挙動を
検出する非破壊試験方法であって、前記材料試験機で試
験片に荷重を負荷し、前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行っ
てＡＥ発生位置を標定し、この標定位置において前記超
音波探傷装置で該試験片の超音波探傷を行い、時系列な
超音波波形データを収集し、任意の２時刻の超音波波形
データの差分をとることで、該２時刻間における試験片
の変化を抽出するようにしたことを特徴とする。
【００１６】上記のように構成した請求項７の非破壊試
験方法によれば、ＡＥ計測装置にて検出されるＡＥの発
生位置の近傍に走査範囲を限定して超音波探傷するの
で、短時間で超音波探傷を実行できるとともに、任意の
２時刻の間に生じた変化を、この２時刻間より前のデー
タに影響されることなく、検出することができる。
験方法によれば、ＡＥ計測装置にて検出されるＡＥの発
生位置の近傍に走査範囲を限定して超音波探傷するの
で、短時間で超音波探傷を実行できるとともに、任意の
２時刻の間に生じた変化を、この２時刻間より前のデー
タに影響されることなく、検出することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明を適用した非破壊評価試験装
置の機構部の要部概略図、図２はその制御系を示す要部
ブロック図であり、図１に示したように、架台上に横型
材料試験機１と超音波探傷装置２が配設されている。横
型材料試験機１は負荷機構部１１、水槽１２および荷重
検出部１３で構成されており、負荷機構部１１の把持部
１１ａと荷重検出部１３の把持部１３ａは水槽１２内に
挿入され、この把持部１１ａ，１３ａによって試験片Ｓ
が水槽１２内で把持される。そして、負荷機構部１１の
モータ１１ｂの駆動により、試験片Ｓに荷重（例えば張
力）が加えられ、この荷重が荷重検出部１３のロードセ
ル等によって検出される。
て説明する。図１は本発明を適用した非破壊評価試験装
置の機構部の要部概略図、図２はその制御系を示す要部
ブロック図であり、図１に示したように、架台上に横型
材料試験機１と超音波探傷装置２が配設されている。横
型材料試験機１は負荷機構部１１、水槽１２および荷重
検出部１３で構成されており、負荷機構部１１の把持部
１１ａと荷重検出部１３の把持部１３ａは水槽１２内に
挿入され、この把持部１１ａ，１３ａによって試験片Ｓ
が水槽１２内で把持される。そして、負荷機構部１１の
モータ１１ｂの駆動により、試験片Ｓに荷重（例えば張
力）が加えられ、この荷重が荷重検出部１３のロードセ
ル等によって検出される。
【００１８】超音波探傷装置２は、Ｘ軸アーム２１、Ｙ
軸アーム２２およびＺ軸アーム２３で保持された超音波
探触子２４を備えている。この超音波探触子２４は図示
しないコントローラに接続されており、コントローラ内
のパルサ／レシーバ１０からのパルス信号で超音波を発
生するとともに、試験片Ｓ（およびその内部）で反射さ
れた超音波を感知してパルサ／レシーバ１０（図２）に
エコー信号を出力する。これにより、パルサ／レシーバ
１０はコントローラ内の超音波波形収録部２０に超音波
波形信号を出力する。また、Ｘ軸アーム２１、Ｙ軸アー
ム２２およびＺ軸アーム２３はそれぞれ３軸テーブルコ
ントローラ３０によって駆動され、超音波探触子２４は
水槽１２内のＺ方向の所定の高さの面内でＸ−Ｙ方向に
走査される。なお、超音波探触子２４による超音波探傷
は水槽１２内の液体中（例えば水）で行われる。
軸アーム２２およびＺ軸アーム２３で保持された超音波
探触子２４を備えている。この超音波探触子２４は図示
しないコントローラに接続されており、コントローラ内
のパルサ／レシーバ１０からのパルス信号で超音波を発
生するとともに、試験片Ｓ（およびその内部）で反射さ
れた超音波を感知してパルサ／レシーバ１０（図２）に
エコー信号を出力する。これにより、パルサ／レシーバ
１０はコントローラ内の超音波波形収録部２０に超音波
波形信号を出力する。また、Ｘ軸アーム２１、Ｙ軸アー
ム２２およびＺ軸アーム２３はそれぞれ３軸テーブルコ
ントローラ３０によって駆動され、超音波探触子２４は
水槽１２内のＺ方向の所定の高さの面内でＸ−Ｙ方向に
走査される。なお、超音波探触子２４による超音波探傷
は水槽１２内の液体中（例えば水）で行われる。
【００１９】これにより、超音波探触子２４で試験片Ｓ
を走査し、Ｘ−Ｙ面の各走査点における超音波波形のデ
ータを収録し、このデータに基づいて試験片Ｓの内部の
超音波画像を得る。この超音波画像としては、試験片Ｓ
の断面画像すなわちＺ方向の深さの各位置における超音
波のピーク強度を表示する画像（これを「Ｂスコープ」
と称する。）や、試験片ＳのＸ−Ｙ面の正面から内部を
Ｚ方向に観た像（これを「Ｃスコープ」と称する。）、
あるいは３Ｄイメージ画像として得られる。
を走査し、Ｘ−Ｙ面の各走査点における超音波波形のデ
ータを収録し、このデータに基づいて試験片Ｓの内部の
超音波画像を得る。この超音波画像としては、試験片Ｓ
の断面画像すなわちＺ方向の深さの各位置における超音
波のピーク強度を表示する画像（これを「Ｂスコープ」
と称する。）や、試験片ＳのＸ−Ｙ面の正面から内部を
Ｚ方向に観た像（これを「Ｃスコープ」と称する。）、
あるいは３Ｄイメージ画像として得られる。
【００２０】なお、横型引張試験機は、色々な方向およ
び色々な方法の負荷をかけることができるが、以下の説
明では横方向に負荷をかける場合について説明する。
び色々な方法の負荷をかけることができるが、以下の説
明では横方向に負荷をかける場合について説明する。
【００２１】試験片Ｓには少なくとも１つのＡＥセンサ
３が取り付けられており、このＡＥセンサ３は試験片Ｓ
内部で発生したＡＥ波を検知してＡＥ信号を発生する。
このＡＥ信号は図示しないアンプで増幅されてＡＥ計測
器４０（図２）に出力され、このＡＥ計測器４０でＡＥ
データが記憶される。
３が取り付けられており、このＡＥセンサ３は試験片Ｓ
内部で発生したＡＥ波を検知してＡＥ信号を発生する。
このＡＥ信号は図示しないアンプで増幅されてＡＥ計測
器４０（図２）に出力され、このＡＥ計測器４０でＡＥ
データが記憶される。
【００２２】パーソナルコンピュータ４は、ＣＰＵ４
１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、キーボードやマウス等の
入力装置４４、ＣＲＴ４５、フロッピィディスクドライ
ブやハードディスク装置等の記憶装置４６を備えてお
り、ハードディスクにはフロッピィディスクにより供給
された制御プログラムがインストールされており、この
制御プログラムに基づいてＣＰＵ４１がＲＡＭ４３等の
ワーキングエリアを使用して制御を行う。
１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、キーボードやマウス等の
入力装置４４、ＣＲＴ４５、フロッピィディスクドライ
ブやハードディスク装置等の記憶装置４６を備えてお
り、ハードディスクにはフロッピィディスクにより供給
された制御プログラムがインストールされており、この
制御プログラムに基づいてＣＰＵ４１がＲＡＭ４３等の
ワーキングエリアを使用して制御を行う。
【００２３】超音波波形収録部２０はパルサ／レシーバ
１０からの超音波波形信号をアンプ２０ａで増幅し、Ａ
／Ｄ変換回路２０ｂでデジタルデータ（波形のサンプリ
ングデータ）に変換し、ＲＡＭ２０ｃに超音波波形のデ
ータとして記憶する。ＣＰＵ４１は、このＲＡＭ２０ｃ
のデータを読み取ることによって超音波探傷のデータを
収録する。また、ＣＰＵ４１はＡＥ計測器４０のＡＥデ
ータを読み取ることによりＡＥデータを収録する。
１０からの超音波波形信号をアンプ２０ａで増幅し、Ａ
／Ｄ変換回路２０ｂでデジタルデータ（波形のサンプリ
ングデータ）に変換し、ＲＡＭ２０ｃに超音波波形のデ
ータとして記憶する。ＣＰＵ４１は、このＲＡＭ２０ｃ
のデータを読み取ることによって超音波探傷のデータを
収録する。また、ＣＰＵ４１はＡＥ計測器４０のＡＥデ
ータを読み取ることによりＡＥデータを収録する。
【００２４】ＣＰＵ４１が実行する制御プログラムは、
図３に示したように、ＡＥ計測器４０を制御するＡＥ計
測器制御プログラム、超音波探傷装置２を制御する超音
波探傷装置制御プログラム、横型材料試験機１を制御す
る試験機制御プログラム、および、自動的に試験を行う
ための自動試験プログラムで構成されており、この各制
御プログラムは、記憶装置４６のハードディスクに予め
インストールされたシステムプログラムのマルチタスク
機能の基で起動される。
図３に示したように、ＡＥ計測器４０を制御するＡＥ計
測器制御プログラム、超音波探傷装置２を制御する超音
波探傷装置制御プログラム、横型材料試験機１を制御す
る試験機制御プログラム、および、自動的に試験を行う
ための自動試験プログラムで構成されており、この各制
御プログラムは、記憶装置４６のハードディスクに予め
インストールされたシステムプログラムのマルチタスク
機能の基で起動される。
【００２５】そして、各制御プログラムの起動時には、
ＣＲＴ４５でのメニュー表示、マウスおよびキーボード
の操作により、各種試験条件の設定や、データ収録、デ
ータ再生、データ解析、画像表示等の設定指示を入力で
きるようになっている。また、ＡＥ計測器制御プログラ
ム、超音波探傷装置制御プログラム、および試験機制御
プログラムは、それぞれ単独で起動することもできる
が、各プログラム間で必要なデータの授受を行うととも
に、相互に制御の優先権の所得、破棄を行わせている。
ＣＲＴ４５でのメニュー表示、マウスおよびキーボード
の操作により、各種試験条件の設定や、データ収録、デ
ータ再生、データ解析、画像表示等の設定指示を入力で
きるようになっている。また、ＡＥ計測器制御プログラ
ム、超音波探傷装置制御プログラム、および試験機制御
プログラムは、それぞれ単独で起動することもできる
が、各プログラム間で必要なデータの授受を行うととも
に、相互に制御の優先権の所得、破棄を行わせている。
【００２６】さらに、ＡＥ計測器制御プログラムによる
ＡＥデータの収録（ＡＥ収録）の開始およびＡＥ収録の
停止、超音波探傷装置制御プログラムによる超音波波形
データの収録（ＵＴ収録）の開始およびＵＴ収録の終
了、試験機制御プログラムによる横型試験機１における
荷重負荷の開始および荷重負荷の保持、除荷など、各プ
ログラムにおける各種機能は自動試験プログラムの制御
の基でも実行できるようになっている。
ＡＥデータの収録（ＡＥ収録）の開始およびＡＥ収録の
停止、超音波探傷装置制御プログラムによる超音波波形
データの収録（ＵＴ収録）の開始およびＵＴ収録の終
了、試験機制御プログラムによる横型試験機１における
荷重負荷の開始および荷重負荷の保持、除荷など、各プ
ログラムにおける各種機能は自動試験プログラムの制御
の基でも実行できるようになっている。
【００２７】図４は自動試験プログラムの概略を示すフ
ローチャートであり、この自動試験プログラムにより試
験が開始されると、先ず、ステップＳ１で負荷パターン
の設定処理を行う。すなわち、「負荷−保持」をサイク
ルとして繰り返す第１の負荷パターン、「負荷−除荷」
をサイクルとして繰り返す第２の負荷パターン、「負荷
−保持−除荷」をサイクルとして繰り返す第３の負荷パ
ターンなどの中から、試験条件に応じた負荷パターンを
試験者が設定入力する処理を行う。
ローチャートであり、この自動試験プログラムにより試
験が開始されると、先ず、ステップＳ１で負荷パターン
の設定処理を行う。すなわち、「負荷−保持」をサイク
ルとして繰り返す第１の負荷パターン、「負荷−除荷」
をサイクルとして繰り返す第２の負荷パターン、「負荷
−保持−除荷」をサイクルとして繰り返す第３の負荷パ
ターンなどの中から、試験条件に応じた負荷パターンを
試験者が設定入力する処理を行う。
【００２８】負荷パターンが設定入力されると、その負
荷パターンに応じた処理を行う。なお、図４は第１の負
荷パターンが選択された場合のフローについて詳細に示
してある。すなわち、第１のパターンが選択入力される
と、ステップＳ２で試験機制御プログラムにより負荷パ
ターンに応じて横型試験機１における荷重制御を開始
し、ステップＳ３でＡＥ計測器制御プログラムによりＡ
Ｅ収録を開始する。次に、例えば所定の荷重値になった
ことによりステップＳ４で超音波探傷装置制御プログラ
ムに対してＵＴ収録開始指令を出し、ステップＳ５で横
型試験機１における荷重負荷を保持し、ステップＳ６で
ＡＥ収録を一時中断し、ステップＳ７で停止時点のＡＥ
計測データとしてＡＥ発生位置、ＡＥ発生回数、ＡＥ発
生率、ＡＥ振幅、ＡＥ発生時刻、荷重などのデータを保
存する。
荷パターンに応じた処理を行う。なお、図４は第１の負
荷パターンが選択された場合のフローについて詳細に示
してある。すなわち、第１のパターンが選択入力される
と、ステップＳ２で試験機制御プログラムにより負荷パ
ターンに応じて横型試験機１における荷重制御を開始
し、ステップＳ３でＡＥ計測器制御プログラムによりＡ
Ｅ収録を開始する。次に、例えば所定の荷重値になった
ことによりステップＳ４で超音波探傷装置制御プログラ
ムに対してＵＴ収録開始指令を出し、ステップＳ５で横
型試験機１における荷重負荷を保持し、ステップＳ６で
ＡＥ収録を一時中断し、ステップＳ７で停止時点のＡＥ
計測データとしてＡＥ発生位置、ＡＥ発生回数、ＡＥ発
生率、ＡＥ振幅、ＡＥ発生時刻、荷重などのデータを保
存する。
【００２９】次に、ステップＳ８で超音波探傷装置制御
プログラムを起動して、ステップＳ９でＡＥ発生位置デ
ータを超音波探傷装置制御プログラム用のファイルに書
き込み、ステップＳ１０で超音波探傷装置制御プログラ
ムにより前記ファイルのＡＥ発生位置データに基づい
て、ＡＥ発生位置に超音波探触子の焦点を合わせる。さ
らに、該ＡＥ発生位置を中心にして予め与えられる範囲
を超音波探触子２４で走査してＵＴ収録を開始する。超
音波探触子の操作範囲を限定することにより収録データ
量が著しく減少するため短時間で超音波探傷を実行する
ことが可能になり、逆に超音波探傷の繰り返し回数を増
やすことで材料の破壊過程をより詳細な経時変化として
捕らえることができる。
プログラムを起動して、ステップＳ９でＡＥ発生位置デ
ータを超音波探傷装置制御プログラム用のファイルに書
き込み、ステップＳ１０で超音波探傷装置制御プログラ
ムにより前記ファイルのＡＥ発生位置データに基づい
て、ＡＥ発生位置に超音波探触子の焦点を合わせる。さ
らに、該ＡＥ発生位置を中心にして予め与えられる範囲
を超音波探触子２４で走査してＵＴ収録を開始する。超
音波探触子の操作範囲を限定することにより収録データ
量が著しく減少するため短時間で超音波探傷を実行する
ことが可能になり、逆に超音波探傷の繰り返し回数を増
やすことで材料の破壊過程をより詳細な経時変化として
捕らえることができる。
【００３０】測定条件に応じた超音波波形データの収録
が完了すると、ステップＳ１１でＵＴ収録を終了し、ス
テップＳ１２でＡＥ計測器制御プログラムによりＡＥ収
録を再開し、ステップＳ１３で横型試験機１における荷
重負荷を再開する。そして、測定条件に応じてステップ
Ｓ４に戻り、ステップＳ４〜ステップＳ１３を繰り返し
てＡＥ計測と超音波探傷を交互に行い、ステップＳ１４
でＡＥ収録を終了し、ステップＳ２０でデータ処理を行
う。
が完了すると、ステップＳ１１でＵＴ収録を終了し、ス
テップＳ１２でＡＥ計測器制御プログラムによりＡＥ収
録を再開し、ステップＳ１３で横型試験機１における荷
重負荷を再開する。そして、測定条件に応じてステップ
Ｓ４に戻り、ステップＳ４〜ステップＳ１３を繰り返し
てＡＥ計測と超音波探傷を交互に行い、ステップＳ１４
でＡＥ収録を終了し、ステップＳ２０でデータ処理を行
う。
【００３１】なお、第２の負荷パターンが設定入力され
た場合は、ステップＳ１５で「負荷−除荷」のサイクル
動作を繰り返してＡＥ計測を行い、ステップＳ１６で超
音波探傷を行う。そして、このステップＳ１５およびス
テップＳ１６を繰り返し、ステップＳ２０でデータ処理
を行う。
た場合は、ステップＳ１５で「負荷−除荷」のサイクル
動作を繰り返してＡＥ計測を行い、ステップＳ１６で超
音波探傷を行う。そして、このステップＳ１５およびス
テップＳ１６を繰り返し、ステップＳ２０でデータ処理
を行う。
【００３２】また、第３の負荷パターンが設定入力され
た場合は、ステップＳ１７で「負荷−保持」の条件でＡ
Ｅ計測を行って、ステップ１８で超音波探傷を行い、そ
の後、ステップ１９で負荷を除荷し、このステップＳ１
７〜ステップＳ１９を繰り返し、ステップＳ２０でデー
タ処理を行う。
た場合は、ステップＳ１７で「負荷−保持」の条件でＡ
Ｅ計測を行って、ステップ１８で超音波探傷を行い、そ
の後、ステップ１９で負荷を除荷し、このステップＳ１
７〜ステップＳ１９を繰り返し、ステップＳ２０でデー
タ処理を行う。
【００３３】なお、上記の例では、ステップＳ３で荷重
値に基づいてＵＴ収録開始指令を出すようにしている
が、この開始指令のタイミングは試験条件や試験内容に
応じて設定することができ、例えばＡＥイベントの発生
回数や時間等に基づいて指令を出すようにしてもよい。
値に基づいてＵＴ収録開始指令を出すようにしている
が、この開始指令のタイミングは試験条件や試験内容に
応じて設定することができ、例えばＡＥイベントの発生
回数や時間等に基づいて指令を出すようにしてもよい。
【００３４】また、内部の割れが拡大する際にはＡＥの
発生数またはＡＥエネルギーが急増するので、ＡＥイベ
ント数またはＡＥエネルギーの値そのもの、あるいはＡ
Ｅの発生数の増加率またはＡＥエネルギーの増加率に基
づいてＵＴ収録開始指令を出すようにしてもよい。さら
に、別の例ではＡＥの振幅とＡＥ波形の立ち上がり方向
（位相）に基づいてＵＴ収録開始指令を出すようにして
もよい。すなわち、繊維強化複合材料の破壊過程は繊維
とマトリックス界面の剥離、繊維の割れ、マトリックス
の割れなどで構成されており、これらの破壊がいつどの
ように起こるかを知ることが高強度材料開発の上で重要
になる。また、繊維の割れに対応して発生するＡＥは振
幅が小さくＡＥ波形の立ち上がり方向が同方向（同相）
であり、マトリックスの割れに対応して発生するＡＥは
振幅が大きくＡＥ波形の立ち上がりが逆方向（逆相）で
あり、繊維とマトリックス界面の剥離に対応して発生す
るＡＥは振幅が大きく逆相であることがわかっている。
発生数またはＡＥエネルギーが急増するので、ＡＥイベ
ント数またはＡＥエネルギーの値そのもの、あるいはＡ
Ｅの発生数の増加率またはＡＥエネルギーの増加率に基
づいてＵＴ収録開始指令を出すようにしてもよい。さら
に、別の例ではＡＥの振幅とＡＥ波形の立ち上がり方向
（位相）に基づいてＵＴ収録開始指令を出すようにして
もよい。すなわち、繊維強化複合材料の破壊過程は繊維
とマトリックス界面の剥離、繊維の割れ、マトリックス
の割れなどで構成されており、これらの破壊がいつどの
ように起こるかを知ることが高強度材料開発の上で重要
になる。また、繊維の割れに対応して発生するＡＥは振
幅が小さくＡＥ波形の立ち上がり方向が同方向（同相）
であり、マトリックスの割れに対応して発生するＡＥは
振幅が大きくＡＥ波形の立ち上がりが逆方向（逆相）で
あり、繊維とマトリックス界面の剥離に対応して発生す
るＡＥは振幅が大きく逆相であることがわかっている。
【００３５】そこで、本発明において、ＡＥ計測器で検
出されるＡＥの振幅とＡＥ波形の位相を監視し、小振幅
の同相のＡＥが発生開始する時点、あるいは大振幅の同
相のＡＥが発生開始する時点、さらには、大振幅の逆相
のＡＥが発生開始する時点で超音波探傷を実行すること
により、どの応力でいかなる破壊が発生するかを効率よ
く計測することができる。
出されるＡＥの振幅とＡＥ波形の位相を監視し、小振幅
の同相のＡＥが発生開始する時点、あるいは大振幅の同
相のＡＥが発生開始する時点、さらには、大振幅の逆相
のＡＥが発生開始する時点で超音波探傷を実行すること
により、どの応力でいかなる破壊が発生するかを効率よ
く計測することができる。
【００３６】さらに、上記の例では、ＵＴ収録中は荷重
負荷を保持するようにしているが、荷重の負荷速度が遅
い場合には、荷重を保持することなく連続的にＵＴ収録
可能である。
負荷を保持するようにしているが、荷重の負荷速度が遅
い場合には、荷重を保持することなく連続的にＵＴ収録
可能である。
【００３７】次に、データ処理で得られた測定結果は、
ＣＲＴ４５の画面表示とマウスあるいはキーボードの操
作により、操作者（測定者）の入力指示に応じて、ＣＲ
Ｔ４５に表示する。先ず、図５(A) に示したような荷重
負荷時のトータル時間（ＵＴ収録以外の時間（time））
に対するＡＥ発生特性として例えばＡＥイベントの数
（ EVENT）と荷重（load）のトレンドグラフ（荷重曲線
のモニターグラフ）を、基本画面としてＣＲＴ４５に表
示し、同時に、図５(B) に示したようなメニューを表示
する。この状態で、メニューの“超音波Ｃスコープ連
携”がマウスでクリックされると、図５(C) に示したよ
うな超音波Ｃスコープの画像選択ダイアログボックスを
表示する。この画像選択ダイヤログボックスには、１回
のＵＴ収録で得られたデータを一つのファイルとするＵ
Ｔファイルの一覧を表示する。
ＣＲＴ４５の画面表示とマウスあるいはキーボードの操
作により、操作者（測定者）の入力指示に応じて、ＣＲ
Ｔ４５に表示する。先ず、図５(A) に示したような荷重
負荷時のトータル時間（ＵＴ収録以外の時間（time））
に対するＡＥ発生特性として例えばＡＥイベントの数
（ EVENT）と荷重（load）のトレンドグラフ（荷重曲線
のモニターグラフ）を、基本画面としてＣＲＴ４５に表
示し、同時に、図５(B) に示したようなメニューを表示
する。この状態で、メニューの“超音波Ｃスコープ連
携”がマウスでクリックされると、図５(C) に示したよ
うな超音波Ｃスコープの画像選択ダイアログボックスを
表示する。この画像選択ダイヤログボックスには、１回
のＵＴ収録で得られたデータを一つのファイルとするＵ
Ｔファイルの一覧を表示する。
【００３８】この状態から、モニターグラフ上の任意の
ポイントをマウスで移動するカーソル（十字の線）で指
示（ダブルクリック）されると、画像選択ダイヤログボ
ックス中に表示したＵＴファイルの中から、指示された
ポイントの時刻に最も近い測定時刻のＵＴファイルのフ
ァイル名を反転表示する。さらに、キーボードの Enter
キーが押されるか、マウスで反転表示部がダブルクリッ
クされると、例えば図５(D) に示したように、その選択
されたＵＴファイルの超音波Ｃスコープ画像をＣＲＴ４
４に表示する。なお、このＣスコープ画面は、超音波探
触子による各測定位置（Ｘ−Ｙ面上の位置）における超
音波反射エコー強度、あるいは伝搬時間を階調表示した
画面である。
ポイントをマウスで移動するカーソル（十字の線）で指
示（ダブルクリック）されると、画像選択ダイヤログボ
ックス中に表示したＵＴファイルの中から、指示された
ポイントの時刻に最も近い測定時刻のＵＴファイルのフ
ァイル名を反転表示する。さらに、キーボードの Enter
キーが押されるか、マウスで反転表示部がダブルクリッ
クされると、例えば図５(D) に示したように、その選択
されたＵＴファイルの超音波Ｃスコープ画像をＣＲＴ４
４に表示する。なお、このＣスコープ画面は、超音波探
触子による各測定位置（Ｘ−Ｙ面上の位置）における超
音波反射エコー強度、あるいは伝搬時間を階調表示した
画面である。
【００３９】なお、上記の例では、モニターグラフ上の
任意のポイントが指示されたときに、一旦、画像選択ダ
イヤログボックスでＵＴファイルのファイル名を表示す
るようにしているが、モニターグラフ上の任意のポイン
トが指示された時点で、そのポイントに対応する上記超
音波Ｃスコープ画像を直ぐに表示するようにしてもよ
い。
任意のポイントが指示されたときに、一旦、画像選択ダ
イヤログボックスでＵＴファイルのファイル名を表示す
るようにしているが、モニターグラフ上の任意のポイン
トが指示された時点で、そのポイントに対応する上記超
音波Ｃスコープ画像を直ぐに表示するようにしてもよ
い。
【００４０】また、モニターグラフと共にＵＴファイル
の一覧を表示しておき、このＵＴファイルの一覧からフ
ァイル名が指示されると、モニターグラフのＡＥ発生特
性の曲線上の、その指示されたＵＴファイルの時刻に対
応する点を十字のカーソルで示すような表示に切り換え
るようにする。このようにすると、所望のＵＴファイル
の時刻やＡＥ発生特性との関係が把握しやすくなる。
の一覧を表示しておき、このＵＴファイルの一覧からフ
ァイル名が指示されると、モニターグラフのＡＥ発生特
性の曲線上の、その指示されたＵＴファイルの時刻に対
応する点を十字のカーソルで示すような表示に切り換え
るようにする。このようにすると、所望のＵＴファイル
の時刻やＡＥ発生特性との関係が把握しやすくなる。
【００４１】次に、図６(A) に示したように超音波Ｃス
コープ画像の表示（Ｃスコープ画面）を基本画面とし、
同時に、図６(B) に示したようなメニューを表示する。
この状態で、メニューの“ＡＥロケーション連携”がマ
ウスでクリックされるか、Ｃスコープ画面上の任意のポ
イントをマウスで指示（ダブルクリック）されると、図
６(C) に示したようにＡＥイベント検索範囲を示すマー
カー（円形の表示）と、図６(D) に示したようなＡＥロ
ケーション情報ダイヤログボックスを表示する。このＡ
Ｅロケーション情報ダイヤログボックスには、マーカー
で指定された範囲内で生じたＡＥイベントについて、そ
れぞれ時間（time）、荷重（load）、位置（location）
を表示する。なお、マーカーは、キーボード操作あるい
はマウス操作により移動と大きさの変更を可能とし、そ
の結果（マーカーの指定範囲）がＡＥロケーション情報
ダイヤログボックス内に反映される。
コープ画像の表示（Ｃスコープ画面）を基本画面とし、
同時に、図６(B) に示したようなメニューを表示する。
この状態で、メニューの“ＡＥロケーション連携”がマ
ウスでクリックされるか、Ｃスコープ画面上の任意のポ
イントをマウスで指示（ダブルクリック）されると、図
６(C) に示したようにＡＥイベント検索範囲を示すマー
カー（円形の表示）と、図６(D) に示したようなＡＥロ
ケーション情報ダイヤログボックスを表示する。このＡ
Ｅロケーション情報ダイヤログボックスには、マーカー
で指定された範囲内で生じたＡＥイベントについて、そ
れぞれ時間（time）、荷重（load）、位置（location）
を表示する。なお、マーカーは、キーボード操作あるい
はマウス操作により移動と大きさの変更を可能とし、そ
の結果（マーカーの指定範囲）がＡＥロケーション情報
ダイヤログボックス内に反映される。
【００４２】さらに、このＡＥロケーション情報ダイヤ
ログボックス中のＡＥロケーション情報がマウスでダブ
ルクリックされると、図６(E) に示したようにその指定
されたＡＥイベントの発生位置を、Ｃスコープ画面上に
カーソル（十字の線）で表示する。
ログボックス中のＡＥロケーション情報がマウスでダブ
ルクリックされると、図６(E) に示したようにその指定
されたＡＥイベントの発生位置を、Ｃスコープ画面上に
カーソル（十字の線）で表示する。
【００４３】次に、任意の２時刻間の変化を見るため
に、画面表示と入力指定により次のような処理を行う。
先ず、この様な処理を行うモードで、図５(A) のモニタ
ーグラフを表示する。このモニターグラフ上の任意の２
点がカーソル（十字の線）で指定されると、この指定さ
れた２点の時刻にそれぞれ最も近い２つの測定時刻のＵ
Ｔファイルをそれぞれ検索し、この２つのＵＴファイル
のデータに次のような処理を施す。
に、画面表示と入力指定により次のような処理を行う。
先ず、この様な処理を行うモードで、図５(A) のモニタ
ーグラフを表示する。このモニターグラフ上の任意の２
点がカーソル（十字の線）で指定されると、この指定さ
れた２点の時刻にそれぞれ最も近い２つの測定時刻のＵ
Ｔファイルをそれぞれ検索し、この２つのＵＴファイル
のデータに次のような処理を施す。
【００４４】先ず、図７(A) に示したように、２つのＵ
Ｔファイルについての超音波Ｃスコープ画像（時刻ｔの
画面１と時刻ｔ＋Δｔの画面２の画像）をＣＲＴ４４に
表示する。なお、この超音波Ｃスコープ画像は、図５
(D) と同様に、超音波反射エコー強度あるいは伝播時間
を各測定点（Ｘ−Ｙ座標点）毎に階調表示したものであ
る。次にメニュー表示等からこの画像の差分を取る指定
をすると、２つのＵＴファイルの、超音波エコー強度の
ピーク強度の差分、あるいは伝播時間のピーク強度の差
分を取り、その差分を階調表示する。これにより、図７
(B) に示したように時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔまでの間に
生じた変化分が抽出され、その変化分に対応する画像が
表示される。
Ｔファイルについての超音波Ｃスコープ画像（時刻ｔの
画面１と時刻ｔ＋Δｔの画面２の画像）をＣＲＴ４４に
表示する。なお、この超音波Ｃスコープ画像は、図５
(D) と同様に、超音波反射エコー強度あるいは伝播時間
を各測定点（Ｘ−Ｙ座標点）毎に階調表示したものであ
る。次にメニュー表示等からこの画像の差分を取る指定
をすると、２つのＵＴファイルの、超音波エコー強度の
ピーク強度の差分、あるいは伝播時間のピーク強度の差
分を取り、その差分を階調表示する。これにより、図７
(B) に示したように時刻ｔから時刻ｔ＋Δｔまでの間に
生じた変化分が抽出され、その変化分に対応する画像が
表示される。
【００４５】以上のように、ＡＥ計測と超音波探傷を複
合して交互に行っているので、各測定結果を互いに関連
付けて表示することができ、試験時の試験片の変形・破
壊挙動を非破壊でリアルタイムに検出し評価することが
できる。
合して交互に行っているので、各測定結果を互いに関連
付けて表示することができ、試験時の試験片の変形・破
壊挙動を非破壊でリアルタイムに検出し評価することが
できる。
【００４６】また、試験片を試験機から取り外すことな
く、負荷をかけた状態のまま超音波探傷を行うことがで
き、さらに、荷重負荷中の材料に発生する微視割れを、
ＡＥ計測器によりリアルタイムに計測して、任意の時刻
で超音波探傷のデータを収録することができる。
く、負荷をかけた状態のまま超音波探傷を行うことがで
き、さらに、荷重負荷中の材料に発生する微視割れを、
ＡＥ計測器によりリアルタイムに計測して、任意の時刻
で超音波探傷のデータを収録することができる。
【００４７】なお、上記の実施例では、ＡＥ計測器制御
プログラムによるＡＥ計測と超音波探傷装置制御プログ
ラムによる超音波探傷を自動試験プログラムに基づいて
自動的に行うようにしているが、操作者の指示に基づい
て逐一交互に行うようにしてもよい。
プログラムによるＡＥ計測と超音波探傷装置制御プログ
ラムによる超音波探傷を自動試験プログラムに基づいて
自動的に行うようにしているが、操作者の指示に基づい
て逐一交互に行うようにしてもよい。
【００４８】また、本発明は、引張試験、圧縮試験、曲
げ試験、破壊靭性試験などで用いられるひずみ（荷重）
速度一定制御の負荷パターンにも適用可能である。
げ試験、破壊靭性試験などで用いられるひずみ（荷重）
速度一定制御の負荷パターンにも適用可能である。
【００４９】また、上記の実施例では、ＡＥ発生特性と
して例えばＡＥイベントの数（ EVENT）を画面に表示す
るようにしているが、ＡＥエネルギーやＡＥイベントの
発生率など一般のＡＥ計測器で計測されるＡＥデータの
何れを表示してもよい。
して例えばＡＥイベントの数（ EVENT）を画面に表示す
るようにしているが、ＡＥエネルギーやＡＥイベントの
発生率など一般のＡＥ計測器で計測されるＡＥデータの
何れを表示してもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように本発明の非破壊試験
方法によれば、試験片に荷重を加える材料試験機と、該
試験片のＡＥ計測を行うＡＥ計測器と、該試験片を走査
して超音波探傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片
の破壊挙動を検出する際に、前記材料試験機で試験片に
荷重を加えて、前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行うステッ
プと、前記超音波探傷装置で該試験片の超音波探傷を行
うステップとを測定の目的に応じて組み合わせ、材料試
験時の試験片内の動的変化をＡＥ計測によって検出し、
ＡＥの発生特性に変化が検出された時に超音波探傷を実
行することで試験片内で段階的に進行する破壊過程を逃
すことなく検出できる。また、ＡＥ計測器にて検出され
るＡＥの発生位置を標定し、該標定位置に超音波探触子
の焦点を合わせることにより高分解能のき裂計測が可能
になる。さらに、該標定位置の近傍に走査範囲を限定し
て超音波探傷することにより短時間での超音波探傷の実
行が可能になり、逆に超音波探傷の繰り返し回数を増や
すことができることにより、試験片内で段階的に進展す
る破壊挙動を詳細に、かつ効率的に捕らえることが可能
になる。
方法によれば、試験片に荷重を加える材料試験機と、該
試験片のＡＥ計測を行うＡＥ計測器と、該試験片を走査
して超音波探傷する超音波探傷装置とを用い、該試験片
の破壊挙動を検出する際に、前記材料試験機で試験片に
荷重を加えて、前記ＡＥ計測器でＡＥ計測を行うステッ
プと、前記超音波探傷装置で該試験片の超音波探傷を行
うステップとを測定の目的に応じて組み合わせ、材料試
験時の試験片内の動的変化をＡＥ計測によって検出し、
ＡＥの発生特性に変化が検出された時に超音波探傷を実
行することで試験片内で段階的に進行する破壊過程を逃
すことなく検出できる。また、ＡＥ計測器にて検出され
るＡＥの発生位置を標定し、該標定位置に超音波探触子
の焦点を合わせることにより高分解能のき裂計測が可能
になる。さらに、該標定位置の近傍に走査範囲を限定し
て超音波探傷することにより短時間での超音波探傷の実
行が可能になり、逆に超音波探傷の繰り返し回数を増や
すことができることにより、試験片内で段階的に進展す
る破壊挙動を詳細に、かつ効率的に捕らえることが可能
になる。
【図１】本発明を適用した非破壊評価試験装置の機構部
の要部概略図である。
の要部概略図である。
【図２】同非破壊評価試験装置の制御系を示す要部ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】実施例における制御プログラムの概念を示す図
である。
である。
【図４】実施例における自動試験プログラムの概略を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図５】実施例におけるＣスコープ画面への表示切換え
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】実施例におけるＡＥロケーション情報の位置表
示の例を説明する図である。
示の例を説明する図である。
【図７】実施例における変化分を抽出する処理の画面を
示す図である。
示す図である。
１…横型材料試験機、２…超音波探傷装置、３…ＡＥセ
ンサ、４…パーソナルコンピュータ、２４…探触子、１
０…パルサ／レシーバ、２０…超音波波形収録部、４０
…ＡＥ計測器。
ンサ、４…パーソナルコンピュータ、２４…探触子、１
０…パルサ／レシーバ、２０…超音波波形収録部、４０
…ＡＥ計測器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真下 祐輔 神奈川県平塚市黒部丘１番31号 日本たば こ産業株式会社生産技術開発センター内 (72)発明者 増野 茂美 神奈川県平塚市黒部丘１番31号 日本たば こ産業株式会社生産技術開発センター内
Claims (7)
- 【請求項１】 試験片に荷重を負荷する材料試験機と、
該試験片のＡＥ計測を行うＡＥ計測器と、該試験片表面
を走査して超音波探傷する超音波探傷装置とを用い、該
試験片の破壊挙動を検出する非破壊試験方法であって、 前記材料試験機で試験片に荷重を与えて前記ＡＥ計測器
でＡＥ計測を行う第１のステップと、前記超音波探傷装
置で該試験片の超音波探傷を行う第２のステップとを、
交互に繰り返すことを特徴とする非破壊試験方法。 - 【請求項２】 前記第１のステップで、前記試験片に荷
重を負荷して直ちに荷重を除荷し、上記超音波探傷を行
うことを特徴とする請求項１記載の非破壊試験方法。 - 【請求項３】 前記第１のステップで前記試験片に荷重
を負荷して負荷荷重を保持し、前記第２のステップの超
音波探傷を行った後に荷重を除荷することを特徴とする
請求項１記載の非破壊試験方法。 - 【請求項４】 試験片に荷重を負荷する材料試験機と、
該試験片のＡＥ計測を行うＡＥ計測器と、該試験片表面
を走査して超音波探傷する超音波探傷装置とを用い、該
試験片の破壊挙動を検出する非破壊試験方法であって、 前記材料試験機で試験片に荷重を負荷し、前記ＡＥ計測
器でＡＥ計測を行ってＡＥ発生位置を標定し、この標定
位置において前記超音波探傷装置で該試験片の超音波探
傷を行うことを特徴とする非破壊試験方法。 - 【請求項５】 試験片に荷重を負荷する材料試験機と、
該試験片のＡＥ計測を行うＡＥ計測器と、該試験片表面
を走査して超音波探傷する超音波探傷装置とを用い、該
試験片の破壊挙動を検出する非破壊試験方法であって、 前記材料試験機で試験片に荷重を負荷して前記ＡＥ計測
器でＡＥ計測を行ってＡＥ発生特性の変化を監視し、Ａ
Ｅ発生特性の変化が検出されたときにおいて、前記超音
波探傷装置で該試験片の超音波探傷を行うことを特徴と
する非破壊試験方法。 - 【請求項６】 前記ＡＥ発生特性が、ＡＥ発生位置また
はＡＥエネルギーまたはＡＥ振幅またはＡＥ波形の位相
であることを特徴とする請求項５記載の非破壊試験方
法。 - 【請求項７】 試験片に荷重を負荷する材料試験機と、
該試験片のＡＥ計測を行うＡＥ計測器と、該試験片表面
を走査して超音波探傷する超音波探傷装置とを用い、該
試験片の破壊挙動を検出する非破壊試験方法であって、 前記材料試験機で試験片に荷重を負荷し、前記ＡＥ計測
器でＡＥ計測を行ってＡＥ発生位置を標定し、この標定
位置において前記超音波探傷装置で該試験片の超音波探
傷を行い、時系列な超音波波形データを収集し、任意の
２時刻の超音波波形データの差分をとることで、該２時
刻間における試験片の変化を抽出するようにしたことを
特徴とする非破壊試験方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083909A JPH10281961A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 非破壊試験方法 |
| KR1019980001719A KR100266343B1 (ko) | 1997-04-02 | 1998-01-21 | 비파괴 시험방법 및 비파괴 시험측정결과의 표시방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083909A JPH10281961A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 非破壊試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10281961A true JPH10281961A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13815751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9083909A Withdrawn JPH10281961A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | 非破壊試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10281961A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103604872A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-26 | 三峡大学 | 裂纹扩展声发射试验装置及试验方法 |
| DE102012109400A1 (de) * | 2012-10-02 | 2014-04-03 | Universität Rostock | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächen- und Tiefendiagnostik von Materialstrukturen und zur Lokalisation von Materialfehlern auf Basis einer Ultraschall-Materialanalyse |
| CN105735371A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-06 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 变频水平循环加载试验装置 |
| CN108445088A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-08-24 | 浙江理工大学 | 用于弹性波检测的轴向力加载装置及弹性波检测系统 |
| CN108845038A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-20 | 荆州市世纪派创石油机械检测有限公司 | 一种阀门水压试验装置及试验方法 |
| JP2024071813A (ja) * | 2022-11-15 | 2024-05-27 | 三菱重工業株式会社 | 疲労試験治具、及び疲労試験システム |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP9083909A patent/JPH10281961A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012109400A1 (de) * | 2012-10-02 | 2014-04-03 | Universität Rostock | Verfahren und Vorrichtung zur Oberflächen- und Tiefendiagnostik von Materialstrukturen und zur Lokalisation von Materialfehlern auf Basis einer Ultraschall-Materialanalyse |
| CN103604872A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-26 | 三峡大学 | 裂纹扩展声发射试验装置及试验方法 |
| CN103604872B (zh) * | 2013-11-21 | 2016-06-15 | 三峡大学 | 裂纹扩展声发射试验方法 |
| CN105735371A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-07-06 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 变频水平循环加载试验装置 |
| CN108445088A (zh) * | 2018-02-10 | 2018-08-24 | 浙江理工大学 | 用于弹性波检测的轴向力加载装置及弹性波检测系统 |
| CN108845038A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-11-20 | 荆州市世纪派创石油机械检测有限公司 | 一种阀门水压试验装置及试验方法 |
| CN108845038B (zh) * | 2018-07-04 | 2020-10-09 | 荆州市世纪派创石油机械检测有限公司 | 一种阀门水压试验装置及试验方法 |
| JP2024071813A (ja) * | 2022-11-15 | 2024-05-27 | 三菱重工業株式会社 | 疲労試験治具、及び疲労試験システム |
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