JPS6196461A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPS6196461A JPS6196461A JP59217304A JP21730484A JPS6196461A JP S6196461 A JPS6196461 A JP S6196461A JP 59217304 A JP59217304 A JP 59217304A JP 21730484 A JP21730484 A JP 21730484A JP S6196461 A JPS6196461 A JP S6196461A
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- Japan
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- flaw detection
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- 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
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
- G01N29/0618—Display arrangements, e.g. colour displays synchronised with scanning, e.g. in real-time
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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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】
［発明の属する分野Ｊ
本発明は、被検体の表すイズと欠陥サイズどの比すなわ
ち欠陥サイズ率を計測する超音波探傷装置に関する。
ち欠陥サイズ率を計測する超音波探傷装置に関する。
ここｒ ４）イズとは面積のみならず所定方向の長さも
を含む。
を含む。
［従来技術の説明］
従来、この種の装置は、第１図を用いＣ説明すると、水
浸された試料（被検体）１に対し、バルサレシーバ２で
作成された電気信号により発振する探触子３からの超音
波ビームを照射するとどもに、探触子３で試料１からの
超音波反射信号を受信することにより、探傷を行なって
いる。この場合、探触子３には、先ず超音波ビームが試
料１に入射する際に試料１の表面で反射される表面工］
−４が戻って来、次に試料１内に入射した超音波ビーム
が欠陥５によっＣ反射される欠陥１］−６が戻って来る
。これらのエコー４゛、６は、探触子３に受信されて電
気信号に変換され、パルサレシ−バ２にＪ、っＣ増幅さ
れ、表面パルス検出回路７および欠陥パルス検出回路８
に供給される。表面パルス検出回路１においては一定の
検出レベル以上の表面エコー４を表面パルスとして出力
し、一方、欠陥パルス検出回路８においてはこれもある
一定レベル以上の欠陥エコー６を欠陥パルスとしで出力
する。また、走査器９によって駆動された探触子３の位
置座標はＸＹ位置信号発生器１０から出力される。
浸された試料（被検体）１に対し、バルサレシーバ２で
作成された電気信号により発振する探触子３からの超音
波ビームを照射するとどもに、探触子３で試料１からの
超音波反射信号を受信することにより、探傷を行なって
いる。この場合、探触子３には、先ず超音波ビームが試
料１に入射する際に試料１の表面で反射される表面工］
−４が戻って来、次に試料１内に入射した超音波ビーム
が欠陥５によっＣ反射される欠陥１］−６が戻って来る
。これらのエコー４゛、６は、探触子３に受信されて電
気信号に変換され、パルサレシ−バ２にＪ、っＣ増幅さ
れ、表面パルス検出回路７および欠陥パルス検出回路８
に供給される。表面パルス検出回路１においては一定の
検出レベル以上の表面エコー４を表面パルスとして出力
し、一方、欠陥パルス検出回路８においてはこれもある
一定レベル以上の欠陥エコー６を欠陥パルスとしで出力
する。また、走査器９によって駆動された探触子３の位
置座標はＸＹ位置信号発生器１０から出力される。
これらの表面パルス、欠陥パルスおよびＸＹ位置信号が
探傷データメモリ１１に入力され、各ＸＹ位置に対応し
た点に表面パルスおよび欠陥パルスの有無および欠陥の
深さを記憶させる。探傷データメモリ１１の内容を図に
表わすと第２−１図のようになる。第２−２図は、この
場合の超音波探傷の様子を示す。第１図の面積率計算回
路１２にてこの探傷データメモリ１１の内容を基に（欠
陥エコー検出範囲１４〕÷〔表面エコー検出範囲１５〕
の除樟宝行なうことにより欠陥面積率１３が得られる。
探傷データメモリ１１に入力され、各ＸＹ位置に対応し
た点に表面パルスおよび欠陥パルスの有無および欠陥の
深さを記憶させる。探傷データメモリ１１の内容を図に
表わすと第２−１図のようになる。第２−２図は、この
場合の超音波探傷の様子を示す。第１図の面積率計算回
路１２にてこの探傷データメモリ１１の内容を基に（欠
陥エコー検出範囲１４〕÷〔表面エコー検出範囲１５〕
の除樟宝行なうことにより欠陥面積率１３が得られる。
しかし、超音波のビームには広がりがあるため、実欠陥
１１ど欠陥−Ｌ ＴＪ−検出範囲１５のＺがボケと１゜
で存在し、欠陥面積４Ｓ１３の誤差の原因となっていた
。しかも、このボケは欠陥の面積、欠陥の深さ、被検体
の超音波減表痕、超音波フォーカス点件に依存づる。
１１ど欠陥−Ｌ ＴＪ−検出範囲１５のＺがボケと１゜
で存在し、欠陥面積４Ｓ１３の誤差の原因となっていた
。しかも、このボケは欠陥の面積、欠陥の深さ、被検体
の超音波減表痕、超音波フォーカス点件に依存づる。
［発明の目的１
本発明は、上述の従来形における問題点に鑑みてなされ
たもので、超音波探傷装置において、上記欠陥エコー検
出範囲を補正することによって欠陥サイズ率の誤差を減
少させ、実欠陥サイズ率により近い値を得られるように
することを目的とする。
たもので、超音波探傷装置において、上記欠陥エコー検
出範囲を補正することによって欠陥サイズ率の誤差を減
少させ、実欠陥サイズ率により近い値を得られるように
することを目的とする。
［実施例の説明］
以下、図面を用いτサイズとして面積を用いた本発明の
詳細な説明する。
詳細な説明する。
、 第１図は、本発明の一実施例に係る超音波探傷装置
の構成を示す。この装置は、前述した従来例に対し、面
積率補正回路１９を付加したものである。
の構成を示す。この装置は、前述した従来例に対し、面
積率補正回路１９を付加したものである。
第３−１図は、第１図の装置における実欠陥１７（実線
）と欠陥エコー（欠陥パルス）検出範囲１５（破線）、
シたがってボケの様子の一例を示したものである。同図
においＣ１縦軸、Ｄ ［履］は試料表面からの欠陥の深
さ、横軸φ［＃］は実欠陥の大きさを表わす。なお、同
図は、深ざＤ ＝ ２０ｍにフォーカス点を有するフォ
ーカスタイプの探触子を使用した場合についＣ示しＣあ
る。
）と欠陥エコー（欠陥パルス）検出範囲１５（破線）、
シたがってボケの様子の一例を示したものである。同図
においＣ１縦軸、Ｄ ［履］は試料表面からの欠陥の深
さ、横軸φ［＃］は実欠陥の大きさを表わす。なお、同
図は、深ざＤ ＝ ２０ｍにフォーカス点を有するフォ
ーカスタイプの探触子を使用した場合についＣ示しＣあ
る。
また、第３−２図は、種々の深さ１〕におりる実欠陥の
面積Ｔ−８と超音波測定による欠陥面ｖＪＵＴ−８との
関係を示す。
面積Ｔ−８と超音波測定による欠陥面ｖＪＵＴ−８との
関係を示す。
第３−１図から、フォーカスタイプの探触子を使用する
と同一径の欠陥に対してフォーカス点でボケは最小とな
りフォーカス点を上下に外れた位置ではアウトフを一カ
スとなりボケは大きくなることが分る。
と同一径の欠陥に対してフォーカス点でボケは最小とな
りフォーカス点を上下に外れた位置ではアウトフを一カ
スとなりボケは大きくなることが分る。
また、第３−２図から、同−深さでは、欠陥が小さい程
ボケも小さいが、欠陥の大きさが異なってもボケ巾は余
り変化しない。すなわち、ある一定の深さで大きさの異
なる欠陥は、その実面積とそれらの欠陥の超音波測定に
よる欠陥面積の関係がほぼ一定となることが分る。した
がっｃ１超音波測定による欠陥面積の大ぎざと欠陥の深
さとがわかれば第３−２図のグラフを参照することによ
り真の欠陥面積を１！？られることがわかる。
ボケも小さいが、欠陥の大きさが異なってもボケ巾は余
り変化しない。すなわち、ある一定の深さで大きさの異
なる欠陥は、その実面積とそれらの欠陥の超音波測定に
よる欠陥面積の関係がほぼ一定となることが分る。した
がっｃ１超音波測定による欠陥面積の大ぎざと欠陥の深
さとがわかれば第３−２図のグラフを参照することによ
り真の欠陥面積を１！？られることがわかる。
そこで、本実施例においては、第２−２図に示すような
欠陥の深さＤと超音波側定寸なわら欠陥パルスによる欠
陥面積ＵＴ−８と真の欠陥面積’ｒ −ｓとの関係を数
表化した補正デープル（不図示）および従来の面積率計
算回路１２に設けられＣいたのと同様の欠陥面積弾出手
段（不図示）等を備えた面Ｍ″ＩＰ補正回路１９を付加
している。この補正テーブルは、例えば欠陥の深さＤお
よび欠陥面積ＬＪＴ−８に対応するアドレスにデータと
じで欠陥面積Ｔ−８を店込／υだメモリで構成し、また
、欠陥面積算出手段は、マイクロプロセッサ等Ｃ構成づ
ればよい。
欠陥の深さＤと超音波側定寸なわら欠陥パルスによる欠
陥面積ＵＴ−８と真の欠陥面積’ｒ −ｓとの関係を数
表化した補正デープル（不図示）および従来の面積率計
算回路１２に設けられＣいたのと同様の欠陥面積弾出手
段（不図示）等を備えた面Ｍ″ＩＰ補正回路１９を付加
している。この補正テーブルは、例えば欠陥の深さＤお
よび欠陥面積ＬＪＴ−８に対応するアドレスにデータと
じで欠陥面積Ｔ−８を店込／υだメモリで構成し、また
、欠陥面積算出手段は、マイクロプロセッサ等Ｃ構成づ
ればよい。
次に、上記構成に係る第１図の超音波探傷装置の動作を
説明する。探触子３で試料１表面を走査してエコー４．
６を検出し、各ｌコー有無および欠陥の深さＤを探傷デ
ータメモリ１１に書込むまひは従来例の動作と全く同様
である。本実施例の袖正動作は、この探触子３にＪ、る
走査終了摂行４ｒわれる。すなわら、面積ギ浦１１回路
１９にＪ３いＣ１先ず、探傷データメモリ１１内のデー
タから欠陥の面積ＵＴ−８を計算する。欠陥が複数個検
出されているとぎは個々にそれらの面積を計算する。次
に、各欠陥について上記探傷データメモリ１１内の欠陥
深さデータＤおよび算出した欠陥面積ＵＴ−８を基に、
順次、上記補正テーブルを参照し、真の欠陥面ｖ４Ｔ−
８を求め、これらの真の欠陥面積データＴ−８を面積率
計算回路１２に送出する。面積率計９回路１２において
は、これらの真の欠陥面積データＴ−８を合算して線欠
陥面積を求めるとともに、従来例と同様に探傷データメ
モリ１１内の表面パルス有データより表面エコー検出面
積を算出し、さらに、上記線欠陥面積をこの表面エコー
検出面積で除算することにより、欠陥面積率を算出する
。
説明する。探触子３で試料１表面を走査してエコー４．
６を検出し、各ｌコー有無および欠陥の深さＤを探傷デ
ータメモリ１１に書込むまひは従来例の動作と全く同様
である。本実施例の袖正動作は、この探触子３にＪ、る
走査終了摂行４ｒわれる。すなわら、面積ギ浦１１回路
１９にＪ３いＣ１先ず、探傷データメモリ１１内のデー
タから欠陥の面積ＵＴ−８を計算する。欠陥が複数個検
出されているとぎは個々にそれらの面積を計算する。次
に、各欠陥について上記探傷データメモリ１１内の欠陥
深さデータＤおよび算出した欠陥面積ＵＴ−８を基に、
順次、上記補正テーブルを参照し、真の欠陥面ｖ４Ｔ−
８を求め、これらの真の欠陥面積データＴ−８を面積率
計算回路１２に送出する。面積率計９回路１２において
は、これらの真の欠陥面積データＴ−８を合算して線欠
陥面積を求めるとともに、従来例と同様に探傷データメ
モリ１１内の表面パルス有データより表面エコー検出面
積を算出し、さらに、上記線欠陥面積をこの表面エコー
検出面積で除算することにより、欠陥面積率を算出する
。
上述のように、各欠陥の面積が補正される結果、それら
を合算した線欠陥面積、さらにはこの線欠陥面積を基に
算出される欠陥面積率も補正されたものとなる。
を合算した線欠陥面積、さらにはこの線欠陥面積を基に
算出される欠陥面積率も補正されたものとなる。
なお、を記？＋ｆｉ ＋ｌノーゾルは、上記欠陥の深さ
１〕毎の超音波測定に、Ｊ、る欠陥面積ＵＴ Ｓと口
の欠陥面積１°−８との関係テーブルとして用意するの
が好ましいが、口の場合、単位深さ当りのデープル数が
多いほど補正の精度が向上する。
１〕毎の超音波測定に、Ｊ、る欠陥面積ＵＴ Ｓと口
の欠陥面積１°−８との関係テーブルとして用意するの
が好ましいが、口の場合、単位深さ当りのデープル数が
多いほど補正の精度が向上する。
また、このようなデープルは、−例として第４図のよう
な深さ１〕とｊＹφの異なる人工欠陥を作った試料を用
いて探１ｕを行ない、探傷データメモリ１１に記憶され
たデータから各深さど各径珀の面積 ′ＩＪＴ−８
を算出し、実寸法Ｔ−３と対比さけることにより容易に
作成することが出来る。
な深さ１〕とｊＹφの異なる人工欠陥を作った試料を用
いて探１ｕを行ない、探傷データメモリ１１に記憶され
たデータから各深さど各径珀の面積 ′ＩＪＴ−８
を算出し、実寸法Ｔ−３と対比さけることにより容易に
作成することが出来る。
まＩＣ１上記欠陥面積率算出の際、−運の欠陥の深きが
一定でない場合にはその欠陥の深さを欠陥の広がりの中
心点での深さ等で代表させれば良い。
一定でない場合にはその欠陥の深さを欠陥の広がりの中
心点での深さ等で代表させれば良い。
さらに、各テーブル間を補完して
Ｔ−８＝Ｆ （Ｄ、ＬＩＴ−８）
という関係式が得られれば、上記補正ブープルの代わり
に該関係式を使用しての演算により上記補正を行なうよ
うにしても良い。
に該関係式を使用しての演算により上記補正を行なうよ
うにしても良い。
ところで、前記実施例においては欠陥サイズの比を面積
率という形で求める例を示したが、本発明は、第５図の
ように、断面図形の欠陥長さｃｌ、欠陥の上下の広がり
ＣＴおよびそれらの梢としての面積Ｃ８等の計算におけ
る補正を行なう場合に適用しでも有効である。第５図中
、２ｏは試料の表面、２１は底面である。
率という形で求める例を示したが、本発明は、第５図の
ように、断面図形の欠陥長さｃｌ、欠陥の上下の広がり
ＣＴおよびそれらの梢としての面積Ｃ８等の計算におけ
る補正を行なう場合に適用しでも有効である。第５図中
、２ｏは試料の表面、２１は底面である。
例えば、非破壊検査では、
Ｃ３Ｒ＝Σ（ＣＬｘＣＴ）／ （ＬＸＴ）但し、
ＣＬ Ｒ−ΣＣＬ／Ｌ （Σは欠陥が複数あるどぎ）・
ＣＴＲ−ΣＣＴ／Ｔ １：試料の厚さ し：試料の一辺の長さ という比率を求める場合が有るが、これもＵＴ−ＣＬと
Ｔ−ＣＬとの関係およびｔＪＴ−ＣＴとＴ−ＣＴとの関
係のテーブルを用意すればＣＬＲ，ＣＴＲ，Ｃ８Ｒに対
しても補正が可能となり、より実寸に近い結果を得るこ
とか出来る。
ＣＴＲ−ΣＣＴ／Ｔ １：試料の厚さ し：試料の一辺の長さ という比率を求める場合が有るが、これもＵＴ−ＣＬと
Ｔ−ＣＬとの関係およびｔＪＴ−ＣＴとＴ−ＣＴとの関
係のテーブルを用意すればＣＬＲ，ＣＴＲ，Ｃ８Ｒに対
しても補正が可能となり、より実寸に近い結果を得るこ
とか出来る。
［発明の効果］
以、ト説明したように本発明によれば、補正回路により
試料寸法に対づる欠陥サイズの比を補１）７ｊ−るよう
にしているため、真の値により近い結果を得ることが出
来るようになり探傷結果の信頼Ｆｌが向上する。
試料寸法に対づる欠陥サイズの比を補１）７ｊ−るよう
にしているため、真の値により近い結果を得ることが出
来るようになり探傷結果の信頼Ｆｌが向上する。
さらに、これらの補正の他又はこれらととしに、被検体
の条件例えば鋼材での超音波減衰、および探触子のフォ
ーカス条件寸なわら周波数、フォーカス距離等の影響等
をまとめて補正出来るため、補正が容易に出来るという
効果がある。
の条件例えば鋼材での超音波減衰、および探触子のフォ
ーカス条件寸なわら周波数、フォーカス距離等の影響等
をまとめて補正出来るため、補正が容易に出来るという
効果がある。
第１図は、本発明の一実施例に係る面ｖｉ率演粋超音波
探傷装買のｆ ０１９図 第２−１図は、第１図の装置に４３ける試料ど暑音波探
傷の範囲を承り平面図、 第２−２図は、第１図の装置にお（プる超？４波探傷の
様子を示ず、斜視図、 第３−１図は、深さＪ３よびサイズの異なる欠陥に対す
る欠陥工〕−検出範囲の説明図、第３−２図は、各深さ
毎の真の欠陥面相と垣音波測定（］よる欠欠陥面との関
係を示すグラフ、第４図は、数値テーブルを作るための
人工欠陥試料図、そして 第５図は、試料内の真欠陥と欠陥エコー検出範囲の関係
を説明するための試料の平面図および側面断面図である
。 １：試料、２・・・パルサレシーバ、３：探触子、４：
表面エコー、５：欠陥、６：欠陥エコー、７：表面パル
ス検出回路、８：欠陥パルス検出回路、９：走査器、１
０：ＸＹ位置信号発生器、１１：探傷データメモリ、１
２：面積率計算回路、１３：欠陥面積率データ、１４：
表面エコー検出範囲、１５：欠陥エコー検出範囲、１６
：超音波ビーム、１１：実欠陥、１９：面積率補正回路
、Ｔ−３：真の欠陥面積、ｔＪＴ−８：欠陥１−コー検
出面積。
探傷装買のｆ ０１９図 第２−１図は、第１図の装置に４３ける試料ど暑音波探
傷の範囲を承り平面図、 第２−２図は、第１図の装置にお（プる超？４波探傷の
様子を示ず、斜視図、 第３−１図は、深さＪ３よびサイズの異なる欠陥に対す
る欠陥工〕−検出範囲の説明図、第３−２図は、各深さ
毎の真の欠陥面相と垣音波測定（］よる欠欠陥面との関
係を示すグラフ、第４図は、数値テーブルを作るための
人工欠陥試料図、そして 第５図は、試料内の真欠陥と欠陥エコー検出範囲の関係
を説明するための試料の平面図および側面断面図である
。 １：試料、２・・・パルサレシーバ、３：探触子、４：
表面エコー、５：欠陥、６：欠陥エコー、７：表面パル
ス検出回路、８：欠陥パルス検出回路、９：走査器、１
０：ＸＹ位置信号発生器、１１：探傷データメモリ、１
２：面積率計算回路、１３：欠陥面積率データ、１４：
表面エコー検出範囲、１５：欠陥エコー検出範囲、１６
：超音波ビーム、１１：実欠陥、１９：面積率補正回路
、Ｔ−３：真の欠陥面積、ｔＪＴ−８：欠陥１−コー検
出面積。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、超音波探触子で被検体を走査して得られる受信信号
を基に被検体の走査域サイズに対する欠陥サイズの比を
演算する超音波探傷装置において、受信信号レベルを変
化させる被検体の条件若しくは超音波フォーカス条件に
応じた補正率を前記演算過程に入力する補正手段を設け
たことを特徴とする超音波探傷装置。 ２、前記補正手段が、超音波測定による欠陥のサイズ又
は深さに対応して該欠陥の実サイズを出力する補正テー
ブルを備えている特許請求の範囲第１項記載の超音波探
傷装置。 ３、前記補正手段が、超音波測定による欠陥のサイズ又
は深さを基に所定の数式により該欠陥の実サイズを算出
する演算手段を備えている特許請求の範囲第１項記載の
超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217304A JPS6196461A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59217304A JPS6196461A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6196461A true JPS6196461A (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=16702045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59217304A Pending JPS6196461A (ja) | 1984-10-18 | 1984-10-18 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6196461A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005156305A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Daido Steel Co Ltd | 内部欠陥の評価方法 |
| WO2018139330A1 (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | 住友化学株式会社 | 擬似欠陥サンプルおよびその製造方法、超音波探傷測定条件の調整方法、ターゲット素材の検査方法、並びに、スパッタリングターゲットの製造方法 |
| JP2019086288A (ja) * | 2017-11-01 | 2019-06-06 | 新日鐵住金株式会社 | 超音波探傷方法 |
-
1984
- 1984-10-18 JP JP59217304A patent/JPS6196461A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005156305A (ja) * | 2003-11-25 | 2005-06-16 | Daido Steel Co Ltd | 内部欠陥の評価方法 |
| WO2018139330A1 (ja) * | 2017-01-24 | 2018-08-02 | 住友化学株式会社 | 擬似欠陥サンプルおよびその製造方法、超音波探傷測定条件の調整方法、ターゲット素材の検査方法、並びに、スパッタリングターゲットの製造方法 |
| US10564134B2 (en) | 2017-01-24 | 2020-02-18 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Pseudo defect sample, process for producing the same, method for adjusting ultrasonic flaw detection measurement condition, method for inspecting target material, and process for producing sputtering target |
| JP2019086288A (ja) * | 2017-11-01 | 2019-06-06 | 新日鐵住金株式会社 | 超音波探傷方法 |
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