JPS6036020B2 - 非接触超音波探傷方法及びその実施に使用する装置 - Google Patents
非接触超音波探傷方法及びその実施に使用する装置Info
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- JPS6036020B2 JPS6036020B2 JP53075016A JP7501678A JPS6036020B2 JP S6036020 B2 JPS6036020 B2 JP S6036020B2 JP 53075016 A JP53075016 A JP 53075016A JP 7501678 A JP7501678 A JP 7501678A JP S6036020 B2 JPS6036020 B2 JP S6036020B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は厚鋼板等の製造工程において、熱間圧延中の高
温（６００００〜１２００００）の厚鋼板等（以下スト
リップという）を探傷する非接触超音波探傷方法及びそ
の実施に使用する装置に関するものである。
温（６００００〜１２００００）の厚鋼板等（以下スト
リップという）を探傷する非接触超音波探傷方法及びそ
の実施に使用する装置に関するものである。
‐例えば被探傷物として幅
広のストリップを探傷する場合、従来は第５図に示すよ
うに白抜き矢符で示す長手方向に移送されているストリ
ップＭの表面に臨ませて探触子ＡをストリップＭの幅方
向にその略全幅に亘つて適宜の速度で往復移動させ、実
線Ｇで示すようにジグザグ状に連続的に走査して深傷す
る方法あるいは、第６図に示すように同じく白抜き矢符
方向に移送されているストリップＭの表面に臨ませて、
ストリップＭの幅方向に多数の探触子Ｂ，Ｂ・・・Ｂｎ
を配設しておき、これら各探触子を電気的に走査し、Ｇ
，，Ｇ２・・・Ｇｎのように点状に探傷する方法等が探
られている。
広のストリップを探傷する場合、従来は第５図に示すよ
うに白抜き矢符で示す長手方向に移送されているストリ
ップＭの表面に臨ませて探触子ＡをストリップＭの幅方
向にその略全幅に亘つて適宜の速度で往復移動させ、実
線Ｇで示すようにジグザグ状に連続的に走査して深傷す
る方法あるいは、第６図に示すように同じく白抜き矢符
方向に移送されているストリップＭの表面に臨ませて、
ストリップＭの幅方向に多数の探触子Ｂ，Ｂ・・・Ｂｎ
を配設しておき、これら各探触子を電気的に走査し、Ｇ
，，Ｇ２・・・Ｇｎのように点状に探傷する方法等が探
られている。
ところがこのような深傷に使用される探触子Ａ、Ｂ，Ｂ
２・・・Ｂｎはいずれも発、受信側共、圧電素子等の振
動子を使用しているため探触子Ａ、Ｂ１，馬・・・Ｂｎ
と被探傷物たるストリップＭとの間は音響的に結合する
必要があり、第５，６図のいずれの方法で探傷する場合
にも、探触子Ａ、Ｂ，Ｂ２・・・ＢｎとストリップＭと
の間には水、油等の接触煤質Ｗ．，Ｗ２を介在させる必
要がある。従って例えば被探傷物が熱間圧延中のストリ
ップ等のように非常に高温の場合は適当な接触煤質が得
られず、探触子と被探傷物との間に音響的結合が得られ
ないため、実質的には高温の被探揚物に対する探傷は従
来不可能であった。更に広幅の被検査材においては幅方
向位置に応じて探傷ピッチ又はポイント数を変えたいと
いう要求があるが、従来のものはこのような要求には応
え得なかった。
２・・・Ｂｎはいずれも発、受信側共、圧電素子等の振
動子を使用しているため探触子Ａ、Ｂ１，馬・・・Ｂｎ
と被探傷物たるストリップＭとの間は音響的に結合する
必要があり、第５，６図のいずれの方法で探傷する場合
にも、探触子Ａ、Ｂ，Ｂ２・・・ＢｎとストリップＭと
の間には水、油等の接触煤質Ｗ．，Ｗ２を介在させる必
要がある。従って例えば被探傷物が熱間圧延中のストリ
ップ等のように非常に高温の場合は適当な接触煤質が得
られず、探触子と被探傷物との間に音響的結合が得られ
ないため、実質的には高温の被探揚物に対する探傷は従
来不可能であった。更に広幅の被検査材においては幅方
向位置に応じて探傷ピッチ又はポイント数を変えたいと
いう要求があるが、従来のものはこのような要求には応
え得なかった。
また高温の熱間圧延材を非接触で探傷できるものとして
所謂電磁超音波探触子を用いる方法が公知であるが超音
波深傷子と被検査材との距離（リフトオフ）の変動の影
響を受け易いという欠点がある。
所謂電磁超音波探触子を用いる方法が公知であるが超音
波深傷子と被検査材との距離（リフトオフ）の変動の影
響を受け易いという欠点がある。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、その
目的とするところは、レーザビームを利用し、レーザビ
ームが被探揚物に入射した際の衝撃によって発生する衝
撃波（超音波）を被探傷物内に伝播させて非接触状態で
の探傷を可能にし、接触煤質を必要とせず。
目的とするところは、レーザビームを利用し、レーザビ
ームが被探揚物に入射した際の衝撃によって発生する衝
撃波（超音波）を被探傷物内に伝播させて非接触状態で
の探傷を可能にし、接触煤質を必要とせず。
従って彼深傷物の温度の如何にかかわらず正確かつ高速
度で探傷し得、また広幅の被検査材については幅方向位
置で探傷ピッチを異ならせることができ、更にリフトオ
フ変動の影響の少ない非接触超音波深傷法及びその実施
に使用する装置を提供するにある。本発明に係る非接触
超音波深傷方法は、パルス状のレーザビームをその進路
に配設した複数個のハーフミラに入射こせ、夫々入射光
量の一部を反射させるとともに、透過したレーザビーム
を順次後方のハ−フミラに入射させ、各ハーフミラから
反射したレーザビームを夫々被探傷物に対する反射面の
角度が経時的に変化する各回転ミラに入射させ、この各
回転ミラから反射したレーザビームを夫々被探傷物表面
の相異なる領域に対し投射走査させ、投射時の衝撃によ
り発生した衝撃波（超音波）を被探傷物内に伝播させ、
伝播波を電磁超音波探触子にて受信することを特徴とす
る。
度で探傷し得、また広幅の被検査材については幅方向位
置で探傷ピッチを異ならせることができ、更にリフトオ
フ変動の影響の少ない非接触超音波深傷法及びその実施
に使用する装置を提供するにある。本発明に係る非接触
超音波深傷方法は、パルス状のレーザビームをその進路
に配設した複数個のハーフミラに入射こせ、夫々入射光
量の一部を反射させるとともに、透過したレーザビーム
を順次後方のハ−フミラに入射させ、各ハーフミラから
反射したレーザビームを夫々被探傷物に対する反射面の
角度が経時的に変化する各回転ミラに入射させ、この各
回転ミラから反射したレーザビームを夫々被探傷物表面
の相異なる領域に対し投射走査させ、投射時の衝撃によ
り発生した衝撃波（超音波）を被探傷物内に伝播させ、
伝播波を電磁超音波探触子にて受信することを特徴とす
る。
以下、本発明の方法及びその実施に使用する装置を、実
施例を示す図面に基いて具体的に説明する。第１図は本
発明方法及びその実施に使用する装層の実施例を示す平
面図、第２図はその側面図、第３図は第２図におけるｍ
−ｍ線方向にみた部分正面図であって、図中Ｍは熱間圧
延中の高温ストリップであり、白抜き失符方向に略一定
速度で搬送されていて、この被探傷物たるストリップＭ
の搬送域に側方から臨んでその上面側には大出力のレー
ザ発生装置ＬがそのヘッドをストリップＭ側に向けその
搬送方向と直交する向きにして、配設されている。
施例を示す図面に基いて具体的に説明する。第１図は本
発明方法及びその実施に使用する装層の実施例を示す平
面図、第２図はその側面図、第３図は第２図におけるｍ
−ｍ線方向にみた部分正面図であって、図中Ｍは熱間圧
延中の高温ストリップであり、白抜き失符方向に略一定
速度で搬送されていて、この被探傷物たるストリップＭ
の搬送域に側方から臨んでその上面側には大出力のレー
ザ発生装置ＬがそのヘッドをストリップＭ側に向けその
搬送方向と直交する向きにして、配設されている。
レーザ発生装置ＬはＮｄ：ＹＡＧ０（Ｎが十イオン添加
のガーネット構造）レーザ等の赤外領域の波長を有する
非常に持続時間の短いパルス状レーザピーム（例えば１
００ＨＺ）を発生するものであって、これから発射され
たレーザビームはその進路中に該レーザビームと一定角
度（実施例では４５ｏ ）煩斜させて略平行に配設した
複数個（実施例では２個）のハーフミラ日，．日２及び
１個の全反射ミラＫからなる反射鏡群に入射される。ハ
ーフミラ日，，日２及びこのハーフミラ日２の後方に位
置する全反射ミラＫが、夫々ストリップＭの搬送方向と
直交する幅方向に３等分した各領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ８の
中央上に配設されている。各ハーフミラ日，，日２の透
過率はハーフミラ日．が２／３に、またハーフミラ日２
が１／２に設定してあり、従ってし−ザ発生装置Ｌから
発射されたし−ザビームはその全光量の１／３がハーフ
ミラ日，で反射され、２／３が透過してハーフミラ日２
に達し、ここでハーフミラ日２への入射光量の１／２す
なわち全光量の１／３が反射され、他の１／２の光量、
すなわち全光量の１／３が透過して全反射ミラＫに達し
、ここで全反射され全体として各ハーフミラ日，，日２
、全反射ミラＫからの反射光量はしーザ発生装置Ｌから
の発射光量の１／３ずっとなり、互いに全く等しい光量
のレーザビームが夫々に対応して配設した回転ミラＲ，
，Ｒ２，Ｒ３の下面に向け平行入射される。なお実施例
では反射鏡群をハーフミラを２個、全反射ミラを１個配
設した全体として３枚で構成した場合を示したがこの反
射鏡群をｎ−１個のハーフミラと１個の全反射ミラＫか
らなるｎ枚で構成した場合には、各ハーフミラの透過率
はしーザビームの進行方向に向けて順次ｎ−１／ｎ，ｎ
−２／ｎ−１…１／２に設定すればし−ザビームは光量
がｎ等分に分割されて夫々相互に等しい光量で対応する
回転ミラＲ，，Ｒ２・・・Ｒｎ‘こ入射されることとな
る。各回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３は同じく夫々ストリッ
プＭの前記各領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ３上にあって、ストリ
ップＭの搬送方向に夫々ハーフミラ日，，日２及び全反
射ミラＫから等しい距離を隔てて配設されており、各回
転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３はタイミングベルト等の伝動系
Ｔを介して駆動源Ｅに蓮撃され、夫々同方向に等速度で
回転駆動されるようにしてある。また各回転ミラＲ，，
Ｒ２，Ｒ３はいずれも６角柱形に形成されていて、その
外周の６面に反射面Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′を具えてお
り、その中心に配した各鰍ＸをストリップＭの搬送方向
と平行にして配設されている。前記各ハーフミラ日，，
日２全反射ミラＫから反射されたレーザビ−ムは夫々回
転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３の下側、すらわちストリップＭ
表面と対向する側に回動位置させられた反射面Ｒ，′，
Ｒ２′，Ｒ３′に入射し、ここから反射射されて夫々ス
トリップＭの領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ３に夫々入射される。
各回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３が軸×回りに６０℃回転す
る間、すなわちレーザビームが各反射面Ｒ，′，Ｒ２′
，Ｒ３′における回転ミラの回転方向前側端部Ｒ＾から
回転方向のの後側端部ＲＢにまでその入射点が移動する
と、各反射面Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′から反射されたレ
ーザピームはストリップＭの各領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ３に
おける幅方向例えば領域Ｍ，についてみると第３図に示
す如く一端○，から他端０２まで１２００の角度内でそ
の投射点が順次移動する。いま発射周期が１００日２の
パルス状レーザビームを１／６ＨＺ（６秒間に１回転）
で回転している回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３に入射させた
とすると、レーザビ−ムは各回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３
の各反射面Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′ごとにＲ＾からＲＢ
までに１００回ずつ入射し、夫々ストリップＭ表面に向
けて反射されるからストリップＭの各領域Ｍ，，Ｍ２，
Ｍ３ごとに一走査で１００箇所にレーザビームが投射さ
れ、全幅で３０並箇所の探傷を行なえることとなる。回
転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３の回転を行なえば１／３ＨＺ（
３秒間に１回転）に高めると、各反射面Ｒ．′，Ｒ２′
，Ｒ３′ごとに５０回しーザビームが入射することとな
り、ストリップＭの各領域Ｍ，，地，Ｍ３ごとに一走査
で５の蓋所探擬されることとなり、回転ミラの回転速度
を調節することによって探傷点の数を調節し得る。従っ
て回転ミラＲ２に比して回転ミラＲ，，Ｒ３の回転速度
を低くして、中央部に比して側部の深傷の密度を高めて
深傷することが可能である。なお実施例では回転ミラＲ
，，Ｒ２，Ｒ３はいずれも正６角柱形のものとして構成
した場合を示したが、何らこれに限るものではなく、例
えば正８角柱形、あるいは正ｌａ角柱形等適宜撰択して
よい。一般に正ｍ角柱形の回転ミラを使用した場合はし
ーザビームの反射方向が７２０ｏ／ｍ変わるかり、ｍが
小さくなる程レーザピームによるストリップＭへの投射
城、換言すれば探傷城が広くなり、ｍが大きくなる程探
傷域は狭くなるので、このｍを変えることによって任意
に探傷城を調節しうる。
のガーネット構造）レーザ等の赤外領域の波長を有する
非常に持続時間の短いパルス状レーザピーム（例えば１
００ＨＺ）を発生するものであって、これから発射され
たレーザビームはその進路中に該レーザビームと一定角
度（実施例では４５ｏ ）煩斜させて略平行に配設した
複数個（実施例では２個）のハーフミラ日，．日２及び
１個の全反射ミラＫからなる反射鏡群に入射される。ハ
ーフミラ日，，日２及びこのハーフミラ日２の後方に位
置する全反射ミラＫが、夫々ストリップＭの搬送方向と
直交する幅方向に３等分した各領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ８の
中央上に配設されている。各ハーフミラ日，，日２の透
過率はハーフミラ日．が２／３に、またハーフミラ日２
が１／２に設定してあり、従ってし−ザ発生装置Ｌから
発射されたし−ザビームはその全光量の１／３がハーフ
ミラ日，で反射され、２／３が透過してハーフミラ日２
に達し、ここでハーフミラ日２への入射光量の１／２す
なわち全光量の１／３が反射され、他の１／２の光量、
すなわち全光量の１／３が透過して全反射ミラＫに達し
、ここで全反射され全体として各ハーフミラ日，，日２
、全反射ミラＫからの反射光量はしーザ発生装置Ｌから
の発射光量の１／３ずっとなり、互いに全く等しい光量
のレーザビームが夫々に対応して配設した回転ミラＲ，
，Ｒ２，Ｒ３の下面に向け平行入射される。なお実施例
では反射鏡群をハーフミラを２個、全反射ミラを１個配
設した全体として３枚で構成した場合を示したがこの反
射鏡群をｎ−１個のハーフミラと１個の全反射ミラＫか
らなるｎ枚で構成した場合には、各ハーフミラの透過率
はしーザビームの進行方向に向けて順次ｎ−１／ｎ，ｎ
−２／ｎ−１…１／２に設定すればし−ザビームは光量
がｎ等分に分割されて夫々相互に等しい光量で対応する
回転ミラＲ，，Ｒ２・・・Ｒｎ‘こ入射されることとな
る。各回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３は同じく夫々ストリッ
プＭの前記各領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ３上にあって、ストリ
ップＭの搬送方向に夫々ハーフミラ日，，日２及び全反
射ミラＫから等しい距離を隔てて配設されており、各回
転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３はタイミングベルト等の伝動系
Ｔを介して駆動源Ｅに蓮撃され、夫々同方向に等速度で
回転駆動されるようにしてある。また各回転ミラＲ，，
Ｒ２，Ｒ３はいずれも６角柱形に形成されていて、その
外周の６面に反射面Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′を具えてお
り、その中心に配した各鰍ＸをストリップＭの搬送方向
と平行にして配設されている。前記各ハーフミラ日，，
日２全反射ミラＫから反射されたレーザビ−ムは夫々回
転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３の下側、すらわちストリップＭ
表面と対向する側に回動位置させられた反射面Ｒ，′，
Ｒ２′，Ｒ３′に入射し、ここから反射射されて夫々ス
トリップＭの領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ３に夫々入射される。
各回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３が軸×回りに６０℃回転す
る間、すなわちレーザビームが各反射面Ｒ，′，Ｒ２′
，Ｒ３′における回転ミラの回転方向前側端部Ｒ＾から
回転方向のの後側端部ＲＢにまでその入射点が移動する
と、各反射面Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′から反射されたレ
ーザピームはストリップＭの各領域Ｍ，，Ｍ２，Ｍ３に
おける幅方向例えば領域Ｍ，についてみると第３図に示
す如く一端○，から他端０２まで１２００の角度内でそ
の投射点が順次移動する。いま発射周期が１００日２の
パルス状レーザビームを１／６ＨＺ（６秒間に１回転）
で回転している回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３に入射させた
とすると、レーザビ−ムは各回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３
の各反射面Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′ごとにＲ＾からＲＢ
までに１００回ずつ入射し、夫々ストリップＭ表面に向
けて反射されるからストリップＭの各領域Ｍ，，Ｍ２，
Ｍ３ごとに一走査で１００箇所にレーザビームが投射さ
れ、全幅で３０並箇所の探傷を行なえることとなる。回
転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３の回転を行なえば１／３ＨＺ（
３秒間に１回転）に高めると、各反射面Ｒ．′，Ｒ２′
，Ｒ３′ごとに５０回しーザビームが入射することとな
り、ストリップＭの各領域Ｍ，，地，Ｍ３ごとに一走査
で５の蓋所探擬されることとなり、回転ミラの回転速度
を調節することによって探傷点の数を調節し得る。従っ
て回転ミラＲ２に比して回転ミラＲ，，Ｒ３の回転速度
を低くして、中央部に比して側部の深傷の密度を高めて
深傷することが可能である。なお実施例では回転ミラＲ
，，Ｒ２，Ｒ３はいずれも正６角柱形のものとして構成
した場合を示したが、何らこれに限るものではなく、例
えば正８角柱形、あるいは正ｌａ角柱形等適宜撰択して
よい。一般に正ｍ角柱形の回転ミラを使用した場合はし
ーザビームの反射方向が７２０ｏ／ｍ変わるかり、ｍが
小さくなる程レーザピームによるストリップＭへの投射
城、換言すれば探傷城が広くなり、ｍが大きくなる程探
傷域は狭くなるので、このｍを変えることによって任意
に探傷城を調節しうる。
この深傷城の調節は回転ミラのストリップＭ表面からの
設置高さを変えることによっても調節しうろことは勿論
である。
設置高さを変えることによっても調節しうろことは勿論
である。
ストリップＭ表面にレーザビームが投射されると各投射
点には、その投射の際の衝撃に依る超音波が発生し、ス
トリップＭ内に伝播されてゆく。
点には、その投射の際の衝撃に依る超音波が発生し、ス
トリップＭ内に伝播されてゆく。
ストリップＭ内に癖がなければ超音波はストリップＭの
厚さに応じた通常の減衰を伴ってストリップＭの下面に
達し、癖があれば超音波はここで反射され、また、庇の
大きさに応じて減衰されてストリップＭの下面に達する
か若し〈は全く達しないこととなる。なお第３図に明ら
かなように、各回転ミラＲ，，等から反射されてストリ
ップＭの表面に投射されるレーザビームの入射角はスト
リップＭの幅方向において変化するが、このレーザビー
ムの入射角の変化は、超音波発生レベルに対し殆んと影
響しないことが実験により確認されている。
厚さに応じた通常の減衰を伴ってストリップＭの下面に
達し、癖があれば超音波はここで反射され、また、庇の
大きさに応じて減衰されてストリップＭの下面に達する
か若し〈は全く達しないこととなる。なお第３図に明ら
かなように、各回転ミラＲ，，等から反射されてストリ
ップＭの表面に投射されるレーザビームの入射角はスト
リップＭの幅方向において変化するが、このレーザビー
ムの入射角の変化は、超音波発生レベルに対し殆んと影
響しないことが実験により確認されている。
この実験における実測値をグラフ化したものが第４図に
示すものであり、横軸に入射角度（度）を、縦軸に超音
波発生レベル（ｄＢ）をとってあって、これをみると、
入射角が大きくなるにつれ、僅かに超音波発生レベルに
低下の傾向がみられるもののその低下は非常に小さく探
傷精度に殆んど影響を与えるものではないことが鱗る。
さて、ストリップＭには図示しないが永久磁石又は電磁
石によって静磁場がかけられており、このストリップＭ
にレーザビームの投射に基〈超音波の歪が加わると、渦
電流が発生する。
示すものであり、横軸に入射角度（度）を、縦軸に超音
波発生レベル（ｄＢ）をとってあって、これをみると、
入射角が大きくなるにつれ、僅かに超音波発生レベルに
低下の傾向がみられるもののその低下は非常に小さく探
傷精度に殆んど影響を与えるものではないことが鱗る。
さて、ストリップＭには図示しないが永久磁石又は電磁
石によって静磁場がかけられており、このストリップＭ
にレーザビームの投射に基〈超音波の歪が加わると、渦
電流が発生する。
探触子Ｐはこの渦電流を検出する平板状コイルを具備し
ており、超音波レベルの変化に応じた渦電流を検出して
これを超音波探傷器Ｓ（第２図参照）に出力．する。探
触子ＰはストリップＭには非接触であって、また図面に
は示さないが、過熱防止のための強制冷却機構を備えて
おり、ストリップＭの温度に何ら影響されることがない
。前記超音波深傷器Ｓは受信信号の増幅検波を行ないブ
ラウン管等の表示装置に表示するようになっている。
ており、超音波レベルの変化に応じた渦電流を検出して
これを超音波探傷器Ｓ（第２図参照）に出力．する。探
触子ＰはストリップＭには非接触であって、また図面に
は示さないが、過熱防止のための強制冷却機構を備えて
おり、ストリップＭの温度に何ら影響されることがない
。前記超音波深傷器Ｓは受信信号の増幅検波を行ないブ
ラウン管等の表示装置に表示するようになっている。
レーザビームのストリップ表面への投射点は前述したよ
うな条件では１００箇所となるから、夫々この各投射点
に対応するようにストリップＭの下面側に探触子Ｐを配
設してもよいが、数Ｚ筒の投射点を兼用させて適当箇数
の走査可能な探触子Ｐを設けるようにしてもよい。そし
てこれらの探触子は電気的又は機械的にスキャンニング
される。なお上述の実施例ではしーザビームを回転ミラ
ＪＲ３に入射するために全反射ミラＫを用いたが、これ
に替えてハーフミラを用い反射鏡群を総てハーフミラで
構成してもよい。
うな条件では１００箇所となるから、夫々この各投射点
に対応するようにストリップＭの下面側に探触子Ｐを配
設してもよいが、数Ｚ筒の投射点を兼用させて適当箇数
の走査可能な探触子Ｐを設けるようにしてもよい。そし
てこれらの探触子は電気的又は機械的にスキャンニング
される。なお上述の実施例ではしーザビームを回転ミラ
ＪＲ３に入射するために全反射ミラＫを用いたが、これ
に替えてハーフミラを用い反射鏡群を総てハーフミラで
構成してもよい。
この場合は各ハーフミラの透過率は前述したところと異
るが、レーザ発生装置Ｌ側のハーフミラが大であるよう
にして各回転ミラへの反射光量が均一になるようにする
ことは言うまでもない。而してこのように全てをハーフ
ミラによる場合は全反射ミラＫに替るハーフミラからは
幾許かのレーザビームが透過洩出することになるが、こ
の洩出ビームは回転ミラの回転と探触子Ｐのスキャンニ
ング操作との同期信号として用いることができる。また
図面に示した実施例では、探触子ＰをストリップＭに対
し回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３と反対側に配設し、ストリ
ップＭを透過してきた超音波を受信する透過法の場合を
示したが、探傷子ＰをストリップＭに対し、回転ミラＲ
，，Ｒ２，Ｒ３と同側に配設してストリップＭからしー
ザビーム投射方向へ現れる超音波を受信する反射法を採
ってもよい。また他にレーザビームの干渉現象を利用し
て被探傷物たるストリップ表面の変位を検出して超音波
に基因する歪を受信する方法等、超音波受信方法につい
ては特に限定するものではなく、従来知られているもの
を適宜採択すればよい。叙上の如く本発明にあっては、
超音波はしーザビームの投射によって被探傷物表面に発
生せしめられ、被探傷物内に伝播させられるから被探傷
物に非接触の状態でその探傷を行うことが可能であり、
被探揚物の温度の如何にかかわらず探傷できることは勿
論、回転ミラの回転数の調節によって探傷ポイント数を
自在に調節でき、しかも被探傷物を複数の領域に分割し
て探傷し得るので、広幅の被探揚物に対しても高密度の
探傷が行え、深傷精度の向上が図れ、また幅方向の位置
に応じて探傷ピッチ又はポイント数を相違させて各位層
の必要に応じた探傷を行うことができる。
るが、レーザ発生装置Ｌ側のハーフミラが大であるよう
にして各回転ミラへの反射光量が均一になるようにする
ことは言うまでもない。而してこのように全てをハーフ
ミラによる場合は全反射ミラＫに替るハーフミラからは
幾許かのレーザビームが透過洩出することになるが、こ
の洩出ビームは回転ミラの回転と探触子Ｐのスキャンニ
ング操作との同期信号として用いることができる。また
図面に示した実施例では、探触子ＰをストリップＭに対
し回転ミラＲ，，Ｒ２，Ｒ３と反対側に配設し、ストリ
ップＭを透過してきた超音波を受信する透過法の場合を
示したが、探傷子ＰをストリップＭに対し、回転ミラＲ
，，Ｒ２，Ｒ３と同側に配設してストリップＭからしー
ザビーム投射方向へ現れる超音波を受信する反射法を採
ってもよい。また他にレーザビームの干渉現象を利用し
て被探傷物たるストリップ表面の変位を検出して超音波
に基因する歪を受信する方法等、超音波受信方法につい
ては特に限定するものではなく、従来知られているもの
を適宜採択すればよい。叙上の如く本発明にあっては、
超音波はしーザビームの投射によって被探傷物表面に発
生せしめられ、被探傷物内に伝播させられるから被探傷
物に非接触の状態でその探傷を行うことが可能であり、
被探揚物の温度の如何にかかわらず探傷できることは勿
論、回転ミラの回転数の調節によって探傷ポイント数を
自在に調節でき、しかも被探傷物を複数の領域に分割し
て探傷し得るので、広幅の被探揚物に対しても高密度の
探傷が行え、深傷精度の向上が図れ、また幅方向の位置
に応じて探傷ピッチ又はポイント数を相違させて各位層
の必要に応じた探傷を行うことができる。
また深傷領域の調節も被探傷物に応じて回転ミラの被探
傷物に対する高さ調節あるいは回転ミラの形状によって
容易に行うことができる。そして本発明では超音波発振
のためにレーザビームを使用し、受信に電磁超音波探触
子を用いているので、発受信に電磁超音波探触子を用い
る従来の方法に比してリフトオフの変動による影響を受
けにくいという利点がある。
傷物に対する高さ調節あるいは回転ミラの形状によって
容易に行うことができる。そして本発明では超音波発振
のためにレーザビームを使用し、受信に電磁超音波探触
子を用いているので、発受信に電磁超音波探触子を用い
る従来の方法に比してリフトオフの変動による影響を受
けにくいという利点がある。
即ち発振用の電磁超音波探触子と受信用の電磁超音波探
触子とを被検査材の両面に対向させる従来方法によれば
被検査材の両探触子に対するリフトオフの変動は一方の
探触子に対しては増大、他方に対しては減少として作用
する結果、その影響は倍加されるが、本発明では受信側
にしか超音波探触子を用いていないので、リフトオフ変
動による影響は少なくなる。このように本発明は優れた
効果を奏するものである。
触子とを被検査材の両面に対向させる従来方法によれば
被検査材の両探触子に対するリフトオフの変動は一方の
探触子に対しては増大、他方に対しては減少として作用
する結果、その影響は倍加されるが、本発明では受信側
にしか超音波探触子を用いていないので、リフトオフ変
動による影響は少なくなる。このように本発明は優れた
効果を奏するものである。
第１図は本発明方法及びその実施に使用する装置の実施
例を示す平面図、第２図は同側面図、第３図は第２図で
皿−ｍ線方向にみた部分正面図、第４図はしーザビーム
の被探傷物表面への入射角度と超音波発生レベルとの関
係を示すグラフ、第５図は従来方法の実施状態を示す斜
視図、第６図は他の従来方法の実施状態を示す斜視図で
ある。 Ｅ・・・駆動源、日，，日２・・・ハーフミラ、Ｋ・・
・全反射ミラ、Ｍ…ストリップ、Ｒ，，Ｒ２，Ｒ３…回
転ミラ、Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′・・・反射面。第１図
第２図 第４図 第３図 第５図 第６図
例を示す平面図、第２図は同側面図、第３図は第２図で
皿−ｍ線方向にみた部分正面図、第４図はしーザビーム
の被探傷物表面への入射角度と超音波発生レベルとの関
係を示すグラフ、第５図は従来方法の実施状態を示す斜
視図、第６図は他の従来方法の実施状態を示す斜視図で
ある。 Ｅ・・・駆動源、日，，日２・・・ハーフミラ、Ｋ・・
・全反射ミラ、Ｍ…ストリップ、Ｒ，，Ｒ２，Ｒ３…回
転ミラ、Ｒ，′，Ｒ２′，Ｒ３′・・・反射面。第１図
第２図 第４図 第３図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パルス状のレーザビームをその進路に配設した複数
個のハーフミラに入射させ、夫々入射光量の一部を反射
させるとともに、透過したレーザビームを順次後方のハ
ーフミラに入射させ、各ハーフミラから反射したレーザ
ビームを夫々被探傷物に対する反射面の角度が経時的に
変化する各回転ミラに入射させ、この各回転ミラから反
射したレーザビームを夫々被探傷物表面の相異なる領域
に対し投射走査させ、投射時の衝撃により発生した衝撃
波（超音波）を被探傷物内に伝播させ、伝播波を電磁超
音波探触子にて受信することを特徴とする非接触超音波
探傷方法。 ２ パルス状のレーザ発生装置と、該レーザ発生装置が
発生するレーザビームの進路中に、いずれも該レーザビ
ームと略等角度をなして交叉するように略平行配設され
た複数個のハーフミラと、各ハーフミラから反射された
レーザビーム夫々の進路中に配設され被探傷物に対する
反射面の角度を経時的に変化させるべくなした複数個の
ミラとを具備することを特徴とする非接触超音波探傷装
置。 ３ 前記ハーフミラの透過率はレーザ発生装置に近いも
の程大である特許請求の範囲第２項記載の非接触超音波
探傷装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53075016A JPS6036020B2 (ja) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | 非接触超音波探傷方法及びその実施に使用する装置 |
| US06/191,338 US4338822A (en) | 1978-06-20 | 1979-06-13 | Method and apparatus for non-contact ultrasonic flaw detection |
| PCT/JP1979/000151 WO1980000099A1 (fr) | 1978-06-20 | 1979-06-13 | Methode et appareil de detection supersonique de defauts sans contact |
| GB8001094A GB2038481B (en) | 1978-06-20 | 1979-06-13 | Method of non-contact supersonic flaw detection and apparatus therefor |
| DE2952885A DE2952885C2 (de) | 1978-06-20 | 1979-06-13 | Vorrichtung zur berührungslosen Ultraschallfehlerprüfung |
| EP79900653A EP0019002B1 (en) | 1978-06-20 | 1980-01-29 | Method and apparatus for non-contact ultrasonic flaw detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53075016A JPS6036020B2 (ja) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | 非接触超音波探傷方法及びその実施に使用する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS551571A JPS551571A (en) | 1980-01-08 |
| JPS6036020B2 true JPS6036020B2 (ja) | 1985-08-17 |
Family
ID=13563954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53075016A Expired JPS6036020B2 (ja) | 1978-06-20 | 1978-06-20 | 非接触超音波探傷方法及びその実施に使用する装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036020B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368015A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-26 | 株式会社クボタ | 田植機 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014119376A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Seiko Epson Corp | 照射装置および計測装置 |
| JP6115440B2 (ja) * | 2013-10-16 | 2017-04-19 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼管肉厚測定装置及び鋼管肉厚測定方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5140698A (ja) * | 1974-10-04 | 1976-04-05 | Tokyo Shibaura Electric Co |
-
1978
- 1978-06-20 JP JP53075016A patent/JPS6036020B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6368015A (ja) * | 1986-09-08 | 1988-03-26 | 株式会社クボタ | 田植機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS551571A (en) | 1980-01-08 |
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