JPS59210361A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPS59210361A JPS59210361A JP58084120A JP8412083A JPS59210361A JP S59210361 A JPS59210361 A JP S59210361A JP 58084120 A JP58084120 A JP 58084120A JP 8412083 A JP8412083 A JP 8412083A JP S59210361 A JPS59210361 A JP S59210361A
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- Japan
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/262—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
-
- 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
-
- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/10—Number of transducers
- G01N2291/106—Number of transducers one or more transducer arrays
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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】
本発明は超音波探傷装置に係り、特に原子カプラント等
における非破壊検査装置等に適用し得る超音波探傷装置
に関する。
における非破壊検査装置等に適用し得る超音波探傷装置
に関する。
例えば原子カプラント等での供用期間中検査では超音波
探傷による非破壊検査が行なわれている。一般的にこの
種の超音波探傷装置においては、例えば第１図に示すよ
うな超音波の入射角と屈折角の関係がある。
探傷による非破壊検査が行なわれている。一般的にこの
種の超音波探傷装置においては、例えば第１図に示すよ
うな超音波の入射角と屈折角の関係がある。
第１図においてＩはクサビ材、２は被検体、３は超音波
の経路である。クサビ材Ｉと被（）体２の音速が通常具
なることから、クサビ材１の音速を■８、被検体２の音
速を■、とすれば、入射角θｉと屈折角θｒとの間には θｒ＝ｓｈｈ’（？龜θｉ）の関係がある。θｉ＝０°
の時、θｒ＝０°となりこの場合には縦波だけ出ている
（縦波０°即ち垂直探傷）。又、クサビ材Ｉには通常ア
クリル材が使用され、その音速は■、キ２，７Ｋｒｎ／
ｓｘである。又、被検材２を鋼とすれば横波音速はＶ２
−３．２ Ｋｍ ／ ｓｅｃであるから、横波４５°及
び６０°の探傷をするためには入射角θｉはそれぞれ約
３７°および４７°にする必要がある。
の経路である。クサビ材Ｉと被（）体２の音速が通常具
なることから、クサビ材１の音速を■８、被検体２の音
速を■、とすれば、入射角θｉと屈折角θｒとの間には θｒ＝ｓｈｈ’（？龜θｉ）の関係がある。θｉ＝０°
の時、θｒ＝０°となりこの場合には縦波だけ出ている
（縦波０°即ち垂直探傷）。又、クサビ材Ｉには通常ア
クリル材が使用され、その音速は■、キ２，７Ｋｒｎ／
ｓｘである。又、被検材２を鋼とすれば横波音速はＶ２
−３．２ Ｋｍ ／ ｓｅｃであるから、横波４５°及
び６０°の探傷をするためには入射角θｉはそれぞれ約
３７°および４７°にする必要がある。
従って垂直および横波４５°と６００の探傷をするには
、それぞれ入射角０’、３７°、４７°の３種類の探触
子が必要であった。このように３つの異なる探触子を使
用するものでは、検査時間が長くなるという問題があっ
た。また上記３種類の探触子を用いる代りに例えば探触
子の首振角を機械的に変える方法も知られているが、こ
の方法では角度変更に時間がか＼ろと＼もに、探触子が
大型化したり、そのため被検体やその近傍に障害物など
があると探傷作業に支障を生ずるので検査範囲が狭くな
るという問題があった。
、それぞれ入射角０’、３７°、４７°の３種類の探触
子が必要であった。このように３つの異なる探触子を使
用するものでは、検査時間が長くなるという問題があっ
た。また上記３種類の探触子を用いる代りに例えば探触
子の首振角を機械的に変える方法も知られているが、こ
の方法では角度変更に時間がか＼ろと＼もに、探触子が
大型化したり、そのため被検体やその近傍に障害物など
があると探傷作業に支障を生ずるので検査範囲が狭くな
るという問題があった。
本発明は上記の事情に鑑みて提案されたもので、その目
的とするところは、級数の異なる屈折角での探傷を′１
ｊ子的切換標作で同時に高速で実施し得るようにして探
傷能率を向上さぜ、且つ探触子を小型化して探傷範囲を
拡大し得る超音波探傷装置を提供するにある。
的とするところは、級数の異なる屈折角での探傷を′１
ｊ子的切換標作で同時に高速で実施し得るようにして探
傷能率を向上さぜ、且つ探触子を小型化して探傷範囲を
拡大し得る超音波探傷装置を提供するにある。
本発明による超音波探傷装置は互いに異なる複数の屈折
角を得るために入射角が中間（ｉｆｆとなる形状を有す
るクサビ材に装着された複数エレメントからなる振動子
を有する超音波探触子と、上記各振動子を駆動制御し上
記探触子の可変角機能を得る駆動制御装置と、この駆動
制御装置に接続され上記探触子から出力される超音波探
傷信号を記録する記録装置とを具備してなることを特徴
とし、高速探傷を可能として検査能率を向上さぜ、且つ
従来の機械的可変角様溝を不要として探触子を小型化し
て検査範囲の拡大を図ったものである。
角を得るために入射角が中間（ｉｆｆとなる形状を有す
るクサビ材に装着された複数エレメントからなる振動子
を有する超音波探触子と、上記各振動子を駆動制御し上
記探触子の可変角機能を得る駆動制御装置と、この駆動
制御装置に接続され上記探触子から出力される超音波探
傷信号を記録する記録装置とを具備してなることを特徴
とし、高速探傷を可能として検査能率を向上さぜ、且つ
従来の機械的可変角様溝を不要として探触子を小型化し
て検査範囲の拡大を図ったものである。
本発明の一実施例を添付図面を参照して詳細に説明する
。
。
第２図は本発明の一実施例の構成を示す概略図である。
第２図において１は音を斜めに入射するためのクサビ材
、２は被検体、４は多数のニレメン２こ分割された振動
子、５は振動子４を駆動制御し可変角機能を得る駆動制
御装置、６は記録計である。
、２は被検体、４は多数のニレメン２こ分割された振動
子、５は振動子４を駆動制御し可変角機能を得る駆動制
御装置、６は記録計である。
第３図は駆動制御装置５の構成、機能を説明するための
部分詳細図であり、７は遅延駆動回路、８は制御回路、
９は受信遅延回路、ＺＯは加算回路である。
部分詳細図であり、７は遅延駆動回路、８は制御回路、
９は受信遅延回路、ＺＯは加算回路である。
上記本発明の一実施例の作用について説明する。第２図
および第３図において入射角θｉはＯｏ、約３７°、約
４７°に変える必要がある。このため、第２図のクサビ
材ｌの形状できまる入射角θｉ は例えば中間的な２５
°に選ぶ。クサビ材Ｉには多数のエレメントからなる振
動子４がつけであるが、これを駆動制御装置５肩励振し
、可変角の機能を持たせる。遅延駆動回路７で各振動子
４を駆動するが、このタイミングを後述の如く制御回路
８の指令にもとすいて被検材２の中の１点で波面が一致
するように制御する。次に各振動子４で受信した信号も
、制御回路８の指令にもとづき、被検材２の中の１点か
らのエコーのタイミングが一致するようにタイミングを
制御する。この受信信号を加算回路１０で加算すれば、
任意の１点からのエコーを強調できる。
および第３図において入射角θｉはＯｏ、約３７°、約
４７°に変える必要がある。このため、第２図のクサビ
材ｌの形状できまる入射角θｉ は例えば中間的な２５
°に選ぶ。クサビ材Ｉには多数のエレメントからなる振
動子４がつけであるが、これを駆動制御装置５肩励振し
、可変角の機能を持たせる。遅延駆動回路７で各振動子
４を駆動するが、このタイミングを後述の如く制御回路
８の指令にもとすいて被検材２の中の１点で波面が一致
するように制御する。次に各振動子４で受信した信号も
、制御回路８の指令にもとづき、被検材２の中の１点か
らのエコーのタイミングが一致するようにタイミングを
制御する。この受信信号を加算回路１０で加算すれば、
任意の１点からのエコーを強調できる。
即ち、可変角および可変焦点の機能を得ることができる
。
。
従がって第２図において屈折角がθ°、４５°、６０°
となるようにタイミングを変え、それぞれの探傷信号を
記録装置６で記録することで、３つの探傷を行なうこと
ができる。
となるようにタイミングを変え、それぞれの探傷信号を
記録装置６で記録することで、３つの探傷を行なうこと
ができる。
次に、上記各振動子４を駆動するタイミングを電子的に
行う場合の作用について説明する。
行う場合の作用について説明する。
第４図は第２図に示す装置の動作説明図である。
第４図において２０は図示しない発振器からの送信波入
力で遅延駆動回路７にて各振動子４（こ分岐供給される
。各振動子４の中で例えば振動子４５には遅延回路を通
さずそのまま供給される。また他の振動子４４，４３．
４２および４１にはそれぞれ遅延回路１．．１２．１３
およびｔ４ を通して供給されるようになっている。こ
れらの各振動子４１〜４５は被検体２の表面に配置され
ており被検体２中の欠陥部Ｐからの距離はもつとも近い
振動子４１までの距離がしてあり、振動子４２まではＬ
＋ｅ、、振動子４３まではＬ＋ｇ２．１最動子４４まで
はＬｌ？、、振動子４５まではＩＦ、４ｇ、の関係にあ
る。
力で遅延駆動回路７にて各振動子４（こ分岐供給される
。各振動子４の中で例えば振動子４５には遅延回路を通
さずそのまま供給される。また他の振動子４４，４３．
４２および４１にはそれぞれ遅延回路１．．１２．１３
およびｔ４ を通して供給されるようになっている。こ
れらの各振動子４１〜４５は被検体２の表面に配置され
ており被検体２中の欠陥部Ｐからの距離はもつとも近い
振動子４１までの距離がしてあり、振動子４２まではＬ
＋ｅ、、振動子４３まではＬ＋ｇ２．１最動子４４まで
はＬｌ？、、振動子４５まではＩＦ、４ｇ、の関係にあ
る。
したがって欠陥Ｐ点に各振動子からの超音波を同時に伝
達するためには被検体２中の音速Ｖと前記距離から各振
動子に供給する送信波の時間差を求めることができる。
達するためには被検体２中の音速Ｖと前記距離から各振
動子に供給する送信波の時間差を求めることができる。
すなわち
／、 −１２
■
４
ｔ４＝□
■
次に受信波について考える。
欠陥Ｐ点からの反射波は入射波と同じ経路を逆の方向に
伝播するから欠陥部にもつとも近い振動子４１に一番早
く反射波が到達する。そして、もつとも遠い振動子４５
には前記計算に示す如くｔ４秒のおくれがある。したが
って各振動子の受信波を同時に合成するためには送信時
と逆の遅延回路を各撮動子回路に設ける必要がある７、
９は受信遅延回路で撮動子４１，４２゜４３および４４
にはそれぞれ受信遅延回路９において各遅延回路ｔ４１
ｔ３ ＋ ｔ２およびｔ、が設けられている。受信遅
延回路９の出力は同時刻の受信波となり力り算回路１０
にて加算され記録計６へ出力されて探傷結果が記録され
る。
伝播するから欠陥部にもつとも近い振動子４１に一番早
く反射波が到達する。そして、もつとも遠い振動子４５
には前記計算に示す如くｔ４秒のおくれがある。したが
って各振動子の受信波を同時に合成するためには送信時
と逆の遅延回路を各撮動子回路に設ける必要がある７、
９は受信遅延回路で撮動子４１，４２゜４３および４４
にはそれぞれ受信遅延回路９において各遅延回路ｔ４１
ｔ３ ＋ ｔ２およびｔ、が設けられている。受信遅
延回路９の出力は同時刻の受信波となり力り算回路１０
にて加算され記録計６へ出力されて探傷結果が記録され
る。
なお、各遅延回路の遅延時間の制御は制御回路８にて行
なうことができる。
なうことができる。
以上の如く本発明によれば探触子として複数エレメント
からなる振動子を使用し訃つ従来の機械的首振様溝を必
要としないから探触子を小型化できる。また例えばＯｏ
、横波４５°および横波６０°の３つの探傷ができるの
で探触子の小型化と共に探傷範囲を拡大することができ
る。さらにまた電子的切換操作で屈折角を変えることが
できるので例えば前記３つの探傷を同時に高速で実施す
ることにより探傷能率を著るしく向上させることができ
る等の優れた効果が奏せられるものである。
からなる振動子を使用し訃つ従来の機械的首振様溝を必
要としないから探触子を小型化できる。また例えばＯｏ
、横波４５°および横波６０°の３つの探傷ができるの
で探触子の小型化と共に探傷範囲を拡大することができ
る。さらにまた電子的切換操作で屈折角を変えることが
できるので例えば前記３つの探傷を同時に高速で実施す
ることにより探傷能率を著るしく向上させることができ
る等の優れた効果が奏せられるものである。
第１図は超音波入射角と屈折角との関係を示す説明図、
第２図は本発明の一実施例の構成を示す概略図、
第３図は第２図の駆動制御装置の詳細図、第４図は第２
図に示す一実施例の動作説明図である。 １・・・クサビ柑、２・・・被検体、４．４１〜４５・
・・振動子、５・・・（９ス動制御装置、６３１、記録
計。 出Ｆａｎ人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦・−３
：
図に示す一実施例の動作説明図である。 １・・・クサビ柑、２・・・被検体、４．４１〜４５・
・・振動子、５・・・（９ス動制御装置、６３１、記録
計。 出Ｆａｎ人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦・−３
：
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 互いに異なる８４ｔ、の屈折角を得るために入射角が中
間値となる形状を有するクサビ材に装着された複数エレ
メントからなる振動子を有する超音波探触子と、上記各
振動子を駆動制御し上記探触子の可変角機能を得る駆動
制御袋（ｒ【と、この駆動制御装置に接続され上記探触
子から出力される超音波探傷信号を記録する記録装置と
を具備してなることを特徴とする超音波探す装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084120A JPS59210361A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084120A JPS59210361A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59210361A true JPS59210361A (ja) | 1984-11-29 |
Family
ID=13821654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58084120A Pending JPS59210361A (ja) | 1983-05-16 | 1983-05-16 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59210361A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143194A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Hitachi Ltd | Electronic scanning type ultrasonic flaw detection |
| JPS5642136A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Toshiba Corp | Ultrasonic flaw detecting method |
| JPS56101547A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-14 | Hitachi Ltd | Electron scanning type ultrasonic flaw-detecting method |
-
1983
- 1983-05-16 JP JP58084120A patent/JPS59210361A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54143194A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-08 | Hitachi Ltd | Electronic scanning type ultrasonic flaw detection |
| JPS5642136A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-20 | Toshiba Corp | Ultrasonic flaw detecting method |
| JPS56101547A (en) * | 1980-01-18 | 1981-08-14 | Hitachi Ltd | Electron scanning type ultrasonic flaw-detecting method |
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