JPS59148860A - 角鋼片の超音波斜角探傷法 - Google Patents
角鋼片の超音波斜角探傷法Info
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- JPS59148860A JPS59148860A JP58023522A JP2352283A JPS59148860A JP S59148860 A JPS59148860 A JP S59148860A JP 58023522 A JP58023522 A JP 58023522A JP 2352283 A JP2352283 A JP 2352283A JP S59148860 A JPS59148860 A JP S59148860A
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- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 38
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- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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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】
本発明は角鋼片の超音波斜角探傷法に関し、所望の探傷
領域を精度よく設定できると共に、欠陥位置推定精度を
向上し得るようＫしたものである。
領域を精度よく設定できると共に、欠陥位置推定精度を
向上し得るようＫしたものである。
斜角探傷により角鋼片の内部或いは表面層を探傷し、検
出した欠陥の位置を推定する必要がある場合には、探触
子と角鋼片との位置関係、超音波ビームの伝播方向（屈
折角）、角鋼片の入射面からの反射エコーと欠陥エコー
との検出時間差より求めた路程から演算によって求めら
れる。しかしながら実際の角鋼片には表面凹凸やたおれ
等の形状不正があるため、欠陥位置推定以前が劣化する
。
出した欠陥の位置を推定する必要がある場合には、探触
子と角鋼片との位置関係、超音波ビームの伝播方向（屈
折角）、角鋼片の入射面からの反射エコーと欠陥エコー
との検出時間差より求めた路程から演算によって求めら
れる。しかしながら実際の角鋼片には表面凹凸やたおれ
等の形状不正があるため、欠陥位置推定以前が劣化する
。
例えば第１図に示すように超音波ビーム（鴫を入射する
角鋼片（１）の表面に凹凸があれば、超音波ビーム（−
の入射位置により設定上の入射角と実際上の入射角βは
夫々異なり、また第２図（ａｌ （ｂ） Ｋ示すように
同一位置から入射する場合でも、角鋼片＋１１によって
その位置での面形状が異なるため妃、設定上の入射角と
実際上の入射角βけ異なる。その結果屈折角θも変化し
、計算上の角鋼片（１）中での超音波ビーム（匂の伝播
方向と違ってくる。また第３図に示すように角鋼片（１
）にだおれのある場合（標準の角鋼片（ｌａ） Ｋ対し
て実際の角鋼片（ｌｂ） ）は、例えば角鋼片＋１１の
超音波入射面に隣接する側面下半部分の探傷領域（、）
を走査範囲（ｂ）でセクター走査にて探傷しているつも
りが、同図に示す如く角鋼片（１ｂ）の側面中央部或い
は角鋼片（１ｂ）の底面及び側面を探傷している場合が
あり、欠陥位置推定以前の問題も生じうる。同様のこと
は超音波入射面の形状不整による屈折角θの変化によっ
ても起こる。従って、角鋼片（１）の斜角探傷す、る場
合所望の探傷域に超音波ビーム（面を導くことが困難と
なり、さらにはその検出欠陥位置を精度よく推定するこ
とができなかった。
角鋼片（１）の表面に凹凸があれば、超音波ビーム（−
の入射位置により設定上の入射角と実際上の入射角βは
夫々異なり、また第２図（ａｌ （ｂ） Ｋ示すように
同一位置から入射する場合でも、角鋼片＋１１によって
その位置での面形状が異なるため妃、設定上の入射角と
実際上の入射角βけ異なる。その結果屈折角θも変化し
、計算上の角鋼片（１）中での超音波ビーム（匂の伝播
方向と違ってくる。また第３図に示すように角鋼片（１
）にだおれのある場合（標準の角鋼片（ｌａ） Ｋ対し
て実際の角鋼片（ｌｂ） ）は、例えば角鋼片＋１１の
超音波入射面に隣接する側面下半部分の探傷領域（、）
を走査範囲（ｂ）でセクター走査にて探傷しているつも
りが、同図に示す如く角鋼片（１ｂ）の側面中央部或い
は角鋼片（１ｂ）の底面及び側面を探傷している場合が
あり、欠陥位置推定以前の問題も生じうる。同様のこと
は超音波入射面の形状不整による屈折角θの変化によっ
ても起こる。従って、角鋼片（１）の斜角探傷す、る場
合所望の探傷域に超音波ビーム（面を導くことが困難と
なり、さらにはその検出欠陥位置を精度よく推定するこ
とができなかった。
また、探傷目的即ち表面層探傷であるか内部探傷である
かによって、探傷ゲートをかける範囲が変わるのである
が、従来の内部探傷法では探傷領域（ａ）のみの探傷デ
ータを得るためのゲートのかけ方として、第４図に示す
ように角鋼片（１）の入射表面からの反射エコー（８Ｉ
）の立ち上がりから該反射エコー（８Ｉ）のもれ込みの
影響の少なくなるところにゲート起点（Ｑ）を設定し、
角鋼片０）の幅Ｂを基準に底面からの反射エコー（Ｂ１
）の影響の少ないところまでをゲート範囲として予め設
定する固定ゲート方式と、第５図に示すように探触子（
２）により底面からの反射エコー（Ｂ、）を常時検知し
くＢｔエコーのトラッキング）、その反射エコー（Ｂ、
）から一定寸法ｌだけ手前となるようにゲート終点（ｄ
）を制御する変動ゲート方式とが用いられている。後述
の方式を用いることにより、角鋼片ｆｉｌの形状不整の
面からの深さ）を一定に保つことができる。ところが、
角鋼片ｆｉ＋の内部探傷において表面不感帯を少なくす
るため或いは表面層探傷するために、角鋼片ｆ、１１を
斜角探傷する場合には、底面からの反射エコー（Ｂ□）
又はこれに相当する側面からの反射エコーがほとんどな
いため、垂直探傷時の底面からの反射エコー（Ｂ、）の
トラッキングのような変動ゲート方式は使えない。この
斜角探傷にセいて、固定ゲート方式にすることは、前述
の角鋼片＋１１の形状下゛整による超音波伝播方向の不
確定性のため、垂直探傷の場合以上に問題が多い。例え
ば第６図に示すようにたおれのある角鋼片（１ｂ）に対
し、たおれのない標準の角鋼片（ｌａ）と同様に内部探
傷用のゲートをかけていると、角鋼片（ｌｂ）を内部と
共に表面も探傷してしまい１表面欠陥（乃をその欠陥エ
コー（凡）により内部欠陥として誤検出する惧れがある
。
かによって、探傷ゲートをかける範囲が変わるのである
が、従来の内部探傷法では探傷領域（ａ）のみの探傷デ
ータを得るためのゲートのかけ方として、第４図に示す
ように角鋼片（１）の入射表面からの反射エコー（８Ｉ
）の立ち上がりから該反射エコー（８Ｉ）のもれ込みの
影響の少なくなるところにゲート起点（Ｑ）を設定し、
角鋼片０）の幅Ｂを基準に底面からの反射エコー（Ｂ１
）の影響の少ないところまでをゲート範囲として予め設
定する固定ゲート方式と、第５図に示すように探触子（
２）により底面からの反射エコー（Ｂ、）を常時検知し
くＢｔエコーのトラッキング）、その反射エコー（Ｂ、
）から一定寸法ｌだけ手前となるようにゲート終点（ｄ
）を制御する変動ゲート方式とが用いられている。後述
の方式を用いることにより、角鋼片ｆｉｌの形状不整の
面からの深さ）を一定に保つことができる。ところが、
角鋼片ｆｉ＋の内部探傷において表面不感帯を少なくす
るため或いは表面層探傷するために、角鋼片ｆ、１１を
斜角探傷する場合には、底面からの反射エコー（Ｂ□）
又はこれに相当する側面からの反射エコーがほとんどな
いため、垂直探傷時の底面からの反射エコー（Ｂ、）の
トラッキングのような変動ゲート方式は使えない。この
斜角探傷にセいて、固定ゲート方式にすることは、前述
の角鋼片＋１１の形状下゛整による超音波伝播方向の不
確定性のため、垂直探傷の場合以上に問題が多い。例え
ば第６図に示すようにたおれのある角鋼片（１ｂ）に対
し、たおれのない標準の角鋼片（ｌａ）と同様に内部探
傷用のゲートをかけていると、角鋼片（ｌｂ）を内部と
共に表面も探傷してしまい１表面欠陥（乃をその欠陥エ
コー（凡）により内部欠陥として誤検出する惧れがある
。
本発明は上記間頌点を解消したものである。
まず、本発明の詳細な説明すると、角鋼片の内部または
表面層を超音波斜角探傷法によって探傷するとき、まず
超音波入射面に隣接する側面下部のコーナ付近を斜角探
傷する。セしてコーナ部からの反射エコーが最大となる
七きの超音波ビーム走査位置を検知し、その走査位置を
基準にして所望の探傷領域が探傷できるように超音波ビ
ーム走査範囲および探傷ゲート範囲を補正し、その後実
際の探傷を行なうのである。
表面層を超音波斜角探傷法によって探傷するとき、まず
超音波入射面に隣接する側面下部のコーナ付近を斜角探
傷する。セしてコーナ部からの反射エコーが最大となる
七きの超音波ビーム走査位置を検知し、その走査位置を
基準にして所望の探傷領域が探傷できるように超音波ビ
ーム走査範囲および探傷ゲート範囲を補正し、その後実
際の探傷を行なうのである。
以下、電子セクター＋リニア走査で角鋼片の超音波入射
面に隣接する側面下半部分の表面層を探傷するときの方
法を具体的に説明する。
面に隣接する側面下半部分の表面層を探傷するときの方
法を具体的に説明する。
第７図に示すように超音波ビーム（藺の入射点（０）を
角鋼片＋１１の入射面中央とすると、コーナ部からの反
射エコーが最大となるのは、超音波ビーム（８）が下部
コーナの曲率中心（Ａ）を通るときであり、そのときの
標準状態（角鋼片（ｌａ）の場合）における屈折角θ０
は計算上次式で求まる。
角鋼片＋１１の入射面中央とすると、コーナ部からの反
射エコーが最大となるのは、超音波ビーム（８）が下部
コーナの曲率中心（Ａ）を通るときであり、そのときの
標準状態（角鋼片（ｌａ）の場合）における屈折角θ０
は計算上次式で求まる。
２（Ｂ−Ｒ）
Ｂ：角鋼片の幅
Ｒ：コー、すの曲率半径
角鋼片（１）に形状不整がある場合（角鋼片（１ｂ）の
場合）Ｋは、コーナ部からの反射エコーが最大となる屈
折角θｐは変動する。例えば幅Ｂが１５５ｍ、曲率半径
Ｒが１８鯖の角ｗ４片ｆｉｌで、許容できるたおれ角α
が±３°とすると、標準状態で、θｐ＝θｃ＝２に５゜
に対して屈折角θｐは２α９°〜２ａ９°の範囲の値を
とる。
場合）Ｋは、コーナ部からの反射エコーが最大となる屈
折角θｐは変動する。例えば幅Ｂが１５５ｍ、曲率半径
Ｒが１８鯖の角ｗ４片ｆｉｌで、許容できるたおれ角α
が±３°とすると、標準状態で、θｐ＝θｃ＝２に５゜
に対して屈折角θｐは２α９°〜２ａ９°の範囲の値を
とる。
よってこの場合は屈折角θが１８°〜２８°稈度の走査
範囲（めでまずセクター＋リニア走査することにより、
コーナエコーがピークになる屈折角θｐを検知できる。
範囲（めでまずセクター＋リニア走査することにより、
コーナエコーがピークになる屈折角θｐを検知できる。
このコーナピーク検出のためのセクター士リニア走査は
連続的に微小角変化させていけば正確にコーナエコーが
最大となる屈折角θｐを求めることができるが、アレイ
型探触子の分割幅の制約、超音波ビーム偏向のための制
御等の問題を加味し、゛経済的にはα５°ピッチ稈度で
探傷し、その内で最大エコー高さとなるときの屈折角θ
を近似的に反射エコーが最大となる屈折角θｐとみなす
。或いは精度を上げるため各屈折角θとエコー高さの関
係を放物線近似し、その放物線のピークとなるとき□の
屈折角θを最大となる屈折角θｐとしてもよい。
連続的に微小角変化させていけば正確にコーナエコーが
最大となる屈折角θｐを求めることができるが、アレイ
型探触子の分割幅の制約、超音波ビーム偏向のための制
御等の問題を加味し、゛経済的にはα５°ピッチ稈度で
探傷し、その内で最大エコー高さとなるときの屈折角θ
を近似的に反射エコーが最大となる屈折角θｐとみなす
。或いは精度を上げるため各屈折角θとエコー高さの関
係を放物線近似し、その放物線のピークとなるとき□の
屈折角θを最大となる屈折角θｐとしてもよい。
このようにしてコーナエコーが最大となる位置を検知す
れば１次はこの屈折角θｐを基準に探傷領域（ωである
超音波入射面に隣接する側面の下半部分の表面層を探傷
するため屈折角θ１を補正する。
れば１次はこの屈折角θｐを基準に探傷領域（ωである
超音波入射面に隣接する側面の下半部分の表面層を探傷
するため屈折角θ１を補正する。
すなわち形状不整のない標準の角鋼片（ｌａ）から計算
で求めた屈折角θ０と実測の屈折角θｐとの差Δθ＝θ
ｐ−θ０分を、探傷領域（ａ）を探傷するため予め決め
てあった屈折角θ１に加える。例えば計算上θ０＝２３
５°から４ピツチで８回のセクター士リニア走査（θ、
＝２３５°、θ、：２７５°、θ、：３：Ｌ１２．・・
・・・・θ、＝５１５°）する予定のとき、θｐ＝２５
°なる値を得たとすれば、走査予定の屈折角θｉ〜θ、
の各値にΔθ＝１５°を加え。
で求めた屈折角θ０と実測の屈折角θｐとの差Δθ＝θ
ｐ−θ０分を、探傷領域（ａ）を探傷するため予め決め
てあった屈折角θ１に加える。例えば計算上θ０＝２３
５°から４ピツチで８回のセクター士リニア走査（θ、
＝２３５°、θ、：２７５°、θ、：３：Ｌ１２．・・
・・・・θ、＝５１５°）する予定のとき、θｐ＝２５
°なる値を得たとすれば、走査予定の屈折角θｉ〜θ、
の各値にΔθ＝１５°を加え。
走査する屈折角０１′を、θ、’：２５°、θ、’：２
９．０°、０８′＝３３°、・・・・・・ θ、’＝５
３°とする。つまり電子走査の場合、屈折角θｌに合わ
せプレイ型探触子の各エレメント□の遅延時間を制御す
る必要があり、まず屈折角θが１８°〜２８°となる走
査範囲（ｒ）をα５°ピツチでセクター＋リニア走査し
、計算機によって屈折角θとエコー高さの関係を放物線
近似することによってコーナ位置を示す屈折角θｐを算
出したあと、予め決めた屈折角θ１に差Δθを加え、そ
の補正した屈折角θ工で探傷できるように各エレメント
の遅延時間を制御すればよい。
９．０°、０８′＝３３°、・・・・・・ θ、’＝５
３°とする。つまり電子走査の場合、屈折角θｌに合わ
せプレイ型探触子の各エレメント□の遅延時間を制御す
る必要があり、まず屈折角θが１８°〜２８°となる走
査範囲（ｒ）をα５°ピツチでセクター＋リニア走査し
、計算機によって屈折角θとエコー高さの関係を放物線
近似することによってコーナ位置を示す屈折角θｐを算
出したあと、予め決めた屈折角θ１に差Δθを加え、そ
の補正した屈折角θ工で探傷できるように各エレメント
の遅延時間を制御すればよい。
次に探傷ゲート範囲の補正の方法であるが、コーナエコ
ー最大となる屈折角θｐを算出したあとは、θ１′＝θ
ｐからセクター＋リニア走査する。このθ、′＝θｐは
前述のようにコーナエコーが最大となるときであり、垂
直探傷時における底面から反射エコー（Ｂ１）のトラッ
キング（第５図参照）と同手法によってコーナエコーの
手前でゲート終点（ａ）となるようにする。コーナ部以
外の側面の探傷領域（ａ）のゲート範囲の求め方を以下
に示す。
ー最大となる屈折角θｐを算出したあとは、θ１′＝θ
ｐからセクター＋リニア走査する。このθ、′＝θｐは
前述のようにコーナエコーが最大となるときであり、垂
直探傷時における底面から反射エコー（Ｂ１）のトラッ
キング（第５図参照）と同手法によってコーナエコーの
手前でゲート終点（ａ）となるようにする。コーナ部以
外の側面の探傷領域（ａ）のゲート範囲の求め方を以下
に示す。
第８図に示すように、屈折角θｐが算出されれば角鋼片
（１ｂ）のたおれ角αは近似的に次式で表わされる。
（１ｂ）のたおれ角αは近似的に次式で表わされる。
一α＝−θｐ−−θＣ
屈折角θイ＝θ１＋Δθ のとき、入射点（ｏ）から側
表面までの路程ｘｆ＝ｏ：ｏは Ｂ ω ｆｌｔｓａθｉ ω＝点（Ｄ）から角鋼片（１ａ）までの寸法（第８図参
照）ここで予め計算で求められる屈折角θ１のときの入
射点（０）から側表面才での路程Ｘｉ ＝ ｏｘは。
表面までの路程ｘｆ＝ｏ：ｏは Ｂ ω ｆｌｔｓａθｉ ω＝点（Ｄ）から角鋼片（１ａ）までの寸法（第８図参
照）ここで予め計算で求められる屈折角θ１のときの入
射点（０）から側表面才での路程Ｘｉ ＝ ｏｘは。
２ ｓｉｎθ１
故に路程変化Δｘ１は、Δｘ１＝ｘｉ −ｘｔで表わさ
れる。従ってこの路程変化Δｘ１を計算機で算出し、各
屈折角θ１でのゲート終点（西を決定する。ゲート起点
（Ｃ）についてはゲート終点（ａ）より探傷領域（ａ）
を差し引きすることにより求められる。
れる。従ってこの路程変化Δｘ１を計算機で算出し、各
屈折角θ１でのゲート終点（西を決定する。ゲート起点
（Ｃ）についてはゲート終点（ａ）より探傷領域（ａ）
を差し引きすることにより求められる。
なお、前記実施例では角鋼片（１）の表面層を探傷域と
する場合について説明したが、内部探傷の場合でもまた
底面側を探傷領域とする場合でも同様にコーナ位置を基
準にして走査範囲およびゲート範囲を補正することがで
きる。走査方式についても電子セクター＋リニア走査に
限定されるものでなく、一般的なセクター走査、リニア
走査においても適用可能である。
する場合について説明したが、内部探傷の場合でもまた
底面側を探傷領域とする場合でも同様にコーナ位置を基
準にして走査範囲およびゲート範囲を補正することがで
きる。走査方式についても電子セクター＋リニア走査に
限定されるものでなく、一般的なセクター走査、リニア
走査においても適用可能である。
以上のように本発明によれば、コーナ近傍を斜角探傷す
ることＫよりコーナ位置を検知し、そのコーナ位置を基
準にして超音波ビームの走査範囲及び探傷ゲート範囲を
補正し、斜角探傷するので、所望の探傷領域を精度よく
確実に探傷でき、しかも欠陥位置の推定が必要な場合は
、その位置検出精度も著しく向上できる。
ることＫよりコーナ位置を検知し、そのコーナ位置を基
準にして超音波ビームの走査範囲及び探傷ゲート範囲を
補正し、斜角探傷するので、所望の探傷領域を精度よく
確実に探傷でき、しかも欠陥位置の推定が必要な場合は
、その位置検出精度も著しく向上できる。
第１図乃至第３図は従来の問題点説明用の図。
第４図及び第５図は夫々従来の探傷方法を示す図。
第６図は同探傷方法の問題点説明用の図、第７図は本発
明のコーナ位置の検知方法及び走査範囲の補正方法を示
す図、第８図は同探傷ゲート範囲の補正方法を示す図で
ある。 Ｑ）・・・角鋼片、（員・・・超音波。 手続補正書（自発） 昭和５８年３月２４日 昭和５８年 特許 願第２３５２２ 号２、発 明
の名称 角鋼片の超音波斜角探傷法 ３、補正をする名 事件との関係 特許出願人 ５、拒絶理由通知のＥｌ（す（補正命令の日刊）６ 補
正の対象 ７、 補正の内容 １１） 明細書第２頁第２行目の「不正」を「不整」
と訂正する二 （２） 尚第７Ｎ第１１行目の「４ピツチ」を「４°
ピツチ」と訂正する。 （３）同第９頁第１行目（７） ｒＸｉＪ ｔ ｒＸ’
ｉＪ トｉＴ正する。 ＼
明のコーナ位置の検知方法及び走査範囲の補正方法を示
す図、第８図は同探傷ゲート範囲の補正方法を示す図で
ある。 Ｑ）・・・角鋼片、（員・・・超音波。 手続補正書（自発） 昭和５８年３月２４日 昭和５８年 特許 願第２３５２２ 号２、発 明
の名称 角鋼片の超音波斜角探傷法 ３、補正をする名 事件との関係 特許出願人 ５、拒絶理由通知のＥｌ（す（補正命令の日刊）６ 補
正の対象 ７、 補正の内容 １１） 明細書第２頁第２行目の「不正」を「不整」
と訂正する二 （２） 尚第７Ｎ第１１行目の「４ピツチ」を「４°
ピツチ」と訂正する。 （３）同第９頁第１行目（７） ｒＸｉＪ ｔ ｒＸ’
ｉＪ トｉＴ正する。 ＼
Claims (1)
- １ 超音波余用い、角鋼片の超音波入射面に隣接する側
面下部のコーナ近傍を斜角探傷することによってコーナ
位置を検知し、そのコーナ位置を基準にして超讐波ビー
ムの走査範囲及び探傷ゲート範囲を補正し、斜角探傷す
ることを特徴とする角鋼片の超音波斜角探傷法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58023522A JPS59148860A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 角鋼片の超音波斜角探傷法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58023522A JPS59148860A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 角鋼片の超音波斜角探傷法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59148860A true JPS59148860A (ja) | 1984-08-25 |
| JPH0116383B2 JPH0116383B2 (ja) | 1989-03-24 |
Family
ID=12112775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58023522A Granted JPS59148860A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 角鋼片の超音波斜角探傷法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59148860A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149340A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工性に優れた線材の製造方法 |
| CN105223270A (zh) * | 2014-06-26 | 2016-01-06 | 上海金艺检测技术有限公司 | 消除方钢内部缺陷检测系统圆角扫查盲区的检测方法 |
-
1983
- 1983-02-14 JP JP58023522A patent/JPS59148860A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008149340A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Kobe Steel Ltd | 冷間加工性に優れた線材の製造方法 |
| CN105223270A (zh) * | 2014-06-26 | 2016-01-06 | 上海金艺检测技术有限公司 | 消除方钢内部缺陷检测系统圆角扫查盲区的检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0116383B2 (ja) | 1989-03-24 |
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