JPS5887456A - 金属材の溶接部検出装置 - Google Patents
金属材の溶接部検出装置Info
- Publication number
- JPS5887456A JPS5887456A JP56185315A JP18531581A JPS5887456A JP S5887456 A JPS5887456 A JP S5887456A JP 56185315 A JP56185315 A JP 56185315A JP 18531581 A JP18531581 A JP 18531581A JP S5887456 A JPS5887456 A JP S5887456A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- thickness
- metal material
- comparator
- gate
- 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
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電縫管などの金属材溶接部を検出する溶接部
検出装置に関する。
検出装置に関する。
近年、電縫管などの溶接鋼管は溶接技術の進歩により継
ぎ目（シーム部）の信頼性が著しく向上し、かつ、継ぎ
目なし鋼管に比べ低価格であるため、油井管やラインパ
イプとして多く用いられるようになっている。
ぎ目（シーム部）の信頼性が著しく向上し、かつ、継ぎ
目なし鋼管に比べ低価格であるため、油井管やラインパ
イプとして多く用いられるようになっている。
このような溶接鋼管の溶接部検査項目として、水圧試験
や超音波試験が行なわれている。これらの検査を行なう
にあたって溶接部が所定位置にくるようにしなければな
らない。この位置合せ作業は２個のターニングローラー
上に鋼管を載置し、鋼管を回転させることにより行なわ
れる。この位置介せ作業を行なうためシーム部を検出す
ることが必要となるが、この検出は現在、検査員の目視
により行なわれている。しかしながら、鋼管表面より、
目視により溶接部を探すことは難しく熟練を要し、作業
能率が悪い。このため、溶接部を自動的に検出する装置
の開発が強く要望され、その一方法として電磁超音波を
利用したものが提案されている。この方法は、電磁力に
より金属材に横波モードの超音波を発生させ、金属材中
を伝播した超音波の減衰量により溶接部を検出するもの
である。その具体例を第１図に示す。第１図は電縫管の
溶接部を検出する場合のもので、鋼管１に対向して内部
に直流コイル５を巻装した断面Ｅ字形電磁石鉄心３が配
置されている。鉄心３の中央脚先端（、鋼管対向面）に
は送受信コイル４が設けられている。直流コイル５は励
磁電源６により励磁され、送受信コイル４はパルス発生
器７によりパルス電流を供給される。送受信コイル４で
受信した受信信号は増幅器８で増幅され、比較器９へ加
えられる。比較器９は時間制御回路１１が出力を発生し
ている間だけ比較動作を行い、受信信号レベルが設定値
り以下のとき出力を生じてリレー回路１０を駆動する。
や超音波試験が行なわれている。これらの検査を行なう
にあたって溶接部が所定位置にくるようにしなければな
らない。この位置合せ作業は２個のターニングローラー
上に鋼管を載置し、鋼管を回転させることにより行なわ
れる。この位置介せ作業を行なうためシーム部を検出す
ることが必要となるが、この検出は現在、検査員の目視
により行なわれている。しかしながら、鋼管表面より、
目視により溶接部を探すことは難しく熟練を要し、作業
能率が悪い。このため、溶接部を自動的に検出する装置
の開発が強く要望され、その一方法として電磁超音波を
利用したものが提案されている。この方法は、電磁力に
より金属材に横波モードの超音波を発生させ、金属材中
を伝播した超音波の減衰量により溶接部を検出するもの
である。その具体例を第１図に示す。第１図は電縫管の
溶接部を検出する場合のもので、鋼管１に対向して内部
に直流コイル５を巻装した断面Ｅ字形電磁石鉄心３が配
置されている。鉄心３の中央脚先端（、鋼管対向面）に
は送受信コイル４が設けられている。直流コイル５は励
磁電源６により励磁され、送受信コイル４はパルス発生
器７によりパルス電流を供給される。送受信コイル４で
受信した受信信号は増幅器８で増幅され、比較器９へ加
えられる。比較器９は時間制御回路１１が出力を発生し
ている間だけ比較動作を行い、受信信号レベルが設定値
り以下のとき出力を生じてリレー回路１０を駆動する。
時間制御回路１１は・（ルス発生回路７が送信パルスＴ
を生じてから、ゲート設電値Ｇに↓りめらかじめ設定さ
れた時間だけ出力を生じる。
を生じてから、ゲート設電値Ｇに↓りめらかじめ設定さ
れた時間だけ出力を生じる。
このような構成の装置においてその動作を以下説明する
。
。
直流コイル５を励磁した状態で送受信コイル４をパルス
励磁すると、鋼管４に電磁力が、働き、超音波が発生す
る。この超音波は底面（内面）へ向けて鋼管１の肉厚内
を伝播し、内面で反射する。
励磁すると、鋼管４に電磁力が、働き、超音波が発生す
る。この超音波は底面（内面）へ向けて鋼管１の肉厚内
を伝播し、内面で反射する。
内面からの反射波が外面に至ると電磁誘導により送受信
コイルに超音波の大きさに比例した電圧が誘起される。
コイルに超音波の大きさに比例した電圧が誘起される。
超音波は鋼、管１の肉厚を減衰しながら、外面と内面と
の間を往復し、第２図に示したようにパルス発生回路７
より送信パルスＴを与えた後に、反射波Ｂ、、Ｂ２．Ｂ
、が外面に到達する毎に、パルス状電圧が誘起される。
の間を往復し、第２図に示したようにパルス発生回路７
より送信パルスＴを与えた後に、反射波Ｂ、、Ｂ２．Ｂ
、が外面に到達する毎に、パルス状電圧が誘起される。
横波超音波の場合、溶接部と非溶接部とでは。
反射波の減衰量が異なり、溶接部では著しく減衰する。
それ故に、比較器９の設定値りを適当な値に選定するこ
とにより溶接部を検出することができる。
とにより溶接部を検出することができる。
ところが、このような従来考えられているものにおいて
は以下に述べるような欠点がるる。すなわち１反射波は
第２図に示したように１反射回数が増す毎に減衰するか
ら、非溶接部での反射波大きさが溶接部の反射波大きさ
と同程度にならない前（おおよそ第５〜６反射波以前）
において、比較器９の設定値りと比較動作をしなければ
ならない。第１図では、ゲート設定値Ｇにより時間制御
回路１１を動作させている。しかし、このゲート設定値
Ｇは、鋼管肉厚が変わると第２図に示したように反射波
（Ｂｌ〜Ｂｓ ）の発生時間が変わることにより、肉厚
に応じて変更しなければならない。ゲート設定は作業員
がロータリースイッチ（図示せず）を切替えることによ
り行うことが考えられるが、鋼管の肉厚が種々変更する
場合は、その都度スイッチ切替を行なわなければならず
、作業員の負担となること、ま九−鋼管の肉厚稲類が多
い場合は、ゲート設定回路が複雑となり、検出装置の価
格が高くなるなどの問題点を有している。
は以下に述べるような欠点がるる。すなわち１反射波は
第２図に示したように１反射回数が増す毎に減衰するか
ら、非溶接部での反射波大きさが溶接部の反射波大きさ
と同程度にならない前（おおよそ第５〜６反射波以前）
において、比較器９の設定値りと比較動作をしなければ
ならない。第１図では、ゲート設定値Ｇにより時間制御
回路１１を動作させている。しかし、このゲート設定値
Ｇは、鋼管肉厚が変わると第２図に示したように反射波
（Ｂｌ〜Ｂｓ ）の発生時間が変わることにより、肉厚
に応じて変更しなければならない。ゲート設定は作業員
がロータリースイッチ（図示せず）を切替えることによ
り行うことが考えられるが、鋼管の肉厚が種々変更する
場合は、その都度スイッチ切替を行なわなければならず
、作業員の負担となること、ま九−鋼管の肉厚稲類が多
い場合は、ゲート設定回路が複雑となり、検出装置の価
格が高くなるなどの問題点を有している。
本発明の目的は上記のような従来技術の欠点を除去し、
゛被検材の厚さが変化しても、自動的にシム検出可能な
金属材の溶接部検出装置を提供することにある。
゛被検材の厚さが変化しても、自動的にシム検出可能な
金属材の溶接部検出装置を提供することにある。
本発明の特徴とする所は、被検材の厚さ情報を得るたｐ
の厚さ測定装置を新たに付加することなく、送受信コイ
ルより得られる信号を厚み計測信号と溶接部検出信号と
に使いわけることにしたことにろる。
の厚さ測定装置を新たに付加することなく、送受信コイ
ルより得られる信号を厚み計測信号と溶接部検出信号と
に使いわけることにしたことにろる。
第３図に本発明の実施例を示す。第３図は電縫管の溶接
部を検出する場合の実施例で、鋼管に対向して内部に直
流コイル５を内蔵した断面Ｅ字形電磁石鉄心３が配置さ
れている。鉄心３の中央脚先端（＃４管対向面）には送
受信コイル４が設けられている。直流コイル５は励磁電
源６により励磁され、また、送受信コイル４はパルス発
生器７によりパルス電流を供給される。送受信コイル４
で受信した受信信号は増幅器８で増幅され、ゲート１９
、比較器１２へ加えられる。比較器１２により、底面エ
コーに同期したパルスを発生させ、ゲート制御回路１３
に送り、フリップフロップ１４によってゲート１６を制
御し、クロック発生回路１５より発生されたクロックを
厚さに応じた時間だけカラ／り１７でカウントする。こ
のカウント数により、厚さ測定回路１８で厚さを測定す
る。
部を検出する場合の実施例で、鋼管に対向して内部に直
流コイル５を内蔵した断面Ｅ字形電磁石鉄心３が配置さ
れている。鉄心３の中央脚先端（＃４管対向面）には送
受信コイル４が設けられている。直流コイル５は励磁電
源６により励磁され、また、送受信コイル４はパルス発
生器７によりパルス電流を供給される。送受信コイル４
で受信した受信信号は増幅器８で増幅され、ゲート１９
、比較器１２へ加えられる。比較器１２により、底面エ
コーに同期したパルスを発生させ、ゲート制御回路１３
に送り、フリップフロップ１４によってゲート１６を制
御し、クロック発生回路１５より発生されたクロックを
厚さに応じた時間だけカラ／り１７でカウントする。こ
のカウント数により、厚さ測定回路１８で厚さを測定す
る。
この厚さ測定値を時間制御回路１１゛へ加え、この情報
をもとにゲート回路１９を制御する。一方、ゲート回路
１９を通過した信号は比較器９へ加えられる。比較器９
は時間制御回路１１が出力を生じている間だけ比較動作
を行い、かつ、受信信号レベルが設定値り以下のとき出
力を生じ、リレー回路１０を駆動する。
をもとにゲート回路１９を制御する。一方、ゲート回路
１９を通過した信号は比較器９へ加えられる。比較器９
は時間制御回路１１が出力を生じている間だけ比較動作
を行い、かつ、受信信号レベルが設定値り以下のとき出
力を生じ、リレー回路１０を駆動する。
このような構成をもつ装置の動作を以下説明する。被検
材に電磁超音波が発生され、底面エコー信号として検出
されるまでの過程は第１図と同じであるのでここでは省
略する。さて、増幅器８で増幅され比較器１２へ伝えら
れた検出信号は設定値Ｍと比較され（第４図（ａ））、
底面エコーに同期したパルスｐ、、ｐ、、ｐ、・・・・
・・を発生させる（第４図（ｂ））。このパルス信号ヲ
ゲート制御回路１３へ送り、第１回目のパルスＰ、の立
上りでフリップフロップ１４をセットし、第２回目のパ
ルスＰ、の立上りで７リツプフロツプ１４をリセットさ
せる。このフリップフロップ１４の出力（第４図（Ｃ）
）が″′１＃状態のときのみゲート回１路１６を開いて
、被検材１の厚さに応じた時間だけクロック発生回路１
５より発生されたクロック（第４′図（ｄ）、）を通過
させ、第３図（６）のクロック列を得る。このクロック
列をカウンタ１７でカウントし、厚さ測定回路１８へデ
ータを送り、カウント数に応じた厚さ情報を時間制御回
路１１へ伝達する。この情報をもとに、時間制御回路１
１はゲート回路９と比較器１０とを制御する。
材に電磁超音波が発生され、底面エコー信号として検出
されるまでの過程は第１図と同じであるのでここでは省
略する。さて、増幅器８で増幅され比較器１２へ伝えら
れた検出信号は設定値Ｍと比較され（第４図（ａ））、
底面エコーに同期したパルスｐ、、ｐ、、ｐ、・・・・
・・を発生させる（第４図（ｂ））。このパルス信号ヲ
ゲート制御回路１３へ送り、第１回目のパルスＰ、の立
上りでフリップフロップ１４をセットし、第２回目のパ
ルスＰ、の立上りで７リツプフロツプ１４をリセットさ
せる。このフリップフロップ１４の出力（第４図（Ｃ）
）が″′１＃状態のときのみゲート回１路１６を開いて
、被検材１の厚さに応じた時間だけクロック発生回路１
５より発生されたクロック（第４′図（ｄ）、）を通過
させ、第３図（６）のクロック列を得る。このクロック
列をカウンタ１７でカウントし、厚さ測定回路１８へデ
ータを送り、カウント数に応じた厚さ情報を時間制御回
路１１へ伝達する。この情報をもとに、時間制御回路１
１はゲート回路９と比較器１０とを制御する。
パルス発生器７より発生された第１回目のパルスにより
以上の動作を行い、被検材の厚さを測定し、自動的に厚
さに応じた信号処理時間が設定されたあと、第２回目の
パルスから、検出パルスのレベル判別処理を行う。溶接
部のレベル判別回路は比較器１０、リレー回路１１とか
らなる。
以上の動作を行い、被検材の厚さを測定し、自動的に厚
さに応じた信号処理時間が設定されたあと、第２回目の
パルスから、検出パルスのレベル判別処理を行う。溶接
部のレベル判別回路は比較器１０、リレー回路１１とか
らなる。
パルス発生回路７より発生された第２回目以降のパルス
により誘起された信号のうち、被検材１の厚さに応じて
制御されたゲート回路１９を通過した信号は、比較器９
で設定値りと比較することによって溶接部での反射減衰
をとらえ、リレー回路１０を駆動する。このようにして
溶接部を自動的に検出する。
により誘起された信号のうち、被検材１の厚さに応じて
制御されたゲート回路１９を通過した信号は、比較器９
で設定値りと比較することによって溶接部での反射減衰
をとらえ、リレー回路１０を駆動する。このようにして
溶接部を自動的に検出する。
本発明により、被検材の厚さが変化しても溶接部検出の
自動化が達成され、大幅な効率向上、また信号処理回路
の簡単化による装置の低価格化が実現できる。
自動化が達成され、大幅な効率向上、また信号処理回路
の簡単化による装置の低価格化が実現できる。
第１図は従来考えられている溶接部検出装置の一例を示
す構成図、第２図は、厚さの違いにより底面エコーの発
生する時間の違いを説明する波形図、第３図は本発明の
一実施例を示す構成図、第４図は第３図の動作説明用波
形図である。 １・・・鋼管、２・・・シーム部、′３・・・電磁石鉄
心、４・・・送受信コイル、５・・・直流コイル、６・
・・励磁電源、７・・・パルス発生器、８・・・増幅器
、９・・・比較器、１０・・・リレー回路、１１・・・
時間制御回路、１２・・・比較器、１３・・・ゲート制
御回路、１４・・・７リツグフロツプ、１５・・・クロ
ック発生回路、１６・・・ゲート回路、１７・・・カウ
ンタ、１８・・・厚さ測定回路、！４ を図 第２図 ｔ２アｉｔ ５ｍ−、葛ｎｔｉＪ
ＩｉｌｓｔＤニブ−笛、ｙ０
す構成図、第２図は、厚さの違いにより底面エコーの発
生する時間の違いを説明する波形図、第３図は本発明の
一実施例を示す構成図、第４図は第３図の動作説明用波
形図である。 １・・・鋼管、２・・・シーム部、′３・・・電磁石鉄
心、４・・・送受信コイル、５・・・直流コイル、６・
・・励磁電源、７・・・パルス発生器、８・・・増幅器
、９・・・比較器、１０・・・リレー回路、１１・・・
時間制御回路、１２・・・比較器、１３・・・ゲート制
御回路、１４・・・７リツグフロツプ、１５・・・クロ
ック発生回路、１６・・・ゲート回路、１７・・・カウ
ンタ、１８・・・厚さ測定回路、！４ を図 第２図 ｔ２アｉｔ ５ｍ−、葛ｎｔｉＪ
ＩｉｌｓｔＤニブ−笛、ｙ０
Claims (1)
- １、金属材に靜磁界を与える磁石の金属材対向面に取付
けられた送受信コイルを有し、前記金属材と対向配置さ
れる探触子と、前記送受信コイルに受信された検出信号
より、被検材の厚さを測定する厚さ測定回路と、前記送
受信コイルに受信された検出信号の信号レベルを判別す
るレベル判別回路と、該レベル判別回路への前記検出信
号の導入時間を設定するゲート回路とを有し、該ゲート
回路は前記被検材の厚さに応じて前記レベル判別回路へ
の検出信号の導入時間を変化させるようにしたことを特
徴とする金属材の溶接部検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185315A JPS5887456A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 金属材の溶接部検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185315A JPS5887456A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 金属材の溶接部検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887456A true JPS5887456A (ja) | 1983-05-25 |
Family
ID=16168688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56185315A Pending JPS5887456A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | 金属材の溶接部検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887456A (ja) |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56185315A patent/JPS5887456A/ja active Pending
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