JPS626164A - 凹形角部の超音波検査方法および装置 - Google Patents

凹形角部の超音波検査方法および装置

Info

Publication number
JPS626164A
JPS626164A JP60144783A JP14478385A JPS626164A JP S626164 A JPS626164 A JP S626164A JP 60144783 A JP60144783 A JP 60144783A JP 14478385 A JP14478385 A JP 14478385A JP S626164 A JPS626164 A JP S626164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
concave corner
concave
defect
ultrasonic inspection
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.)
Granted
Application number
JP60144783A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0679016B2 (ja
Inventor
Hisao Okada
久雄 岡田
Soji Sasaki
佐々木 荘二
Junichi Ishii
潤市 石井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP60144783A priority Critical patent/JPH0679016B2/ja
Publication of JPS626164A publication Critical patent/JPS626164A/ja
Publication of JPH0679016B2 publication Critical patent/JPH0679016B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は超音波探索探傷方法および装置に係り、特に被
検体の各部に存在する欠陥を検知するに好適な超音波検
査方法および装置に関する。
〔発明の背景〕
従来の超音波探傷方法では、反射波の有無によって欠陥
の有無を判断してきた。しかしながら、被検体の加工面
が不連続となるようなところ、例えば凹形各部において
は、欠陥が有る場合に反射波が生じることはもちろんの
こと、欠陥が無い場合においても凹形各部から端部えこ
ーが生じ、これにより欠陥が存在しているものと認識す
るという問題があり、当該部分の探傷を超音波で行う上
での大きな壁となっていた。
このような角部の探傷方法としては、例えば、特開昭5
9−141062 号公報に示されるように、反射波の
波形の違いに着目する方法がある。しかしながら、この
ような方法では、被検査部分に角を形成する欠陥がある
か否かを判定できるだけであり、本発明で対象としてい
るような凹形被検体の角部に欠陥があるか否かを判定す
る方法については何ら示されていない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述のような従来技術に鑑み、加工面
不連続部における欠陥をも検知するに有効な超音波検査
方法および装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、加工面不連続部からのエコーの発生状況と、
当該部分にわれ状欠陥が存在する場合におけるエコーの
発生状況との相異点を明らかにしたことに基づいており
、これにより、加工面不連続部からの端部エコーとその
部分に存在する欠陥による反射波とを識別することによ
り、上記加工面不連続部に存在するわれ状欠陥等を確実
に検知するものである。
〔発明の実施例〕
第1図は、本発明の根拠となる凹形角部における超音波
の反射状況を示すものであり、(a)にはその探傷方法
のモデルが、(b)には被検体の凹形角部に欠陥がない
場合の探傷結果が、そして(c)には凹形角部に欠陥が
ある場合の探傷結果が示されているにこで探傷結果は被
検体表面上で受信したエコーの信号レベル分布である。
同図(a)において、加工面2aと2bが凹形角部3で
不連続になっている。このとき、超音波、入射波1.が
凹形角部3に入射する場合において、凹形角部3にわれ
状欠陥6が存在する場合は当然ながらエコーRが生する
。しかし凹形角部にわれ状欠陥6が存在しない場合にお
いても、凹形角部の先端からいわゆる端部エコーRが生
ずることになり、凹形角部3に存在する欠陥を検知する
に当っての障害となる。
いま、探触子4から入射波工、とじて横波超音波を凹形
角部3に入射させた場合、凹形角部3からの端部エコー
は広い指向角度範囲にわたっていることを実験的に明ら
かにした。そのため探触子5で被検体表面la上の多数
の位置で凹形角部3からの反射波Rを受信した場合の受
信信号レベルの分布は同図(b)のように凹形角部3−
の真上Oの位置を中心としてほぼ対称な形になる。しか
しながら凹形角部3に加工面2aにほぼ垂直なわれ状欠
陥が存在する場合には、探触子5で被検体表面la上の
多数の位置で反射波Rを受信した場合の受信信号レベル
の分布は同図(c)のように凹形角部3の真上0を中心
としてかなり非対称な形になる0本発明は上述のように
、凹形角部での垂直われ状欠陥の存在によって被検体表
面上での受信信号レベルの分布形態が異なることを利用
して凹形角部を有する被検体の欠陥を検知するものであ
る。
次に信号レベル分布形態から欠陥の有無を判断する本発
明になる検査方法の原理について説明する。第1図(b
)において凹形角部3に欠陥が無い場合にはy軸を境に
してグラフの右側の面積S。
と左側の面積S。
がほぼ等しい、一方、凹形角部3に欠陥が存在している
場合には、第2図(c)に示すように、右側の面積S、
は左側の面積S−に比べてはるかに大きくなる。よって
、S、とS、の比S、=Sや/iを調べて、S、%1 
 ならば反射波は凹形角部3からの端部エコーであり、
欠陥は無しと判定し、S、〉〉1ならば反射波は欠陥か
らのエコーであり、欠陥有りと判定できるのである。そ
して実際には1よりやや大きなしきい値S0を設定して
、S、<S、にならば欠陥無し、S?≧Soならば欠陥
有りと判定する0以上に示したように、本発明では受信
信号の絶対値ではなく、その相対的な分布の形態からエ
コーを区別し、欠陥を検知するのである。
次に1本発明になる検査方法を具体的に実施するための
検査装置の一実施例を第2図によって説明する。4は横
波超音波パルスビームを検査対象としている凹形角部3
に向けて超音波工、送出する超音波送波子であり、5は
凹形角部3からの反射波Rを受信する超音波受波子であ
り、7は上記受波子5を被検体1の表面で走査するため
の走査制御器である。8は走査制御器7に走査位置の指
示を与え、受信器9に走査位置に応じた反射波を取り込
むゲート時間の設定信号を与え、さらに発振器10に超
音波発振のタイミング信号を与える制御部である。11
は上記制御部8からの位置情報又と、受信器9により検
出された反射波の受信信号レベルe (x)を取り込み
、それらを焦!Xの正負で分けて面積計算器12へ送る
0面積算器12では前述した面積S、とS−をそれぞれ
面積計算器12a、12bにより計算し、その結果を欠
陥判定器13へ送る。この欠陥判定器では、面積比Sや
/S−を計算し、その結果をしきい値S□と比較して、
前述した判定方法で欠陥の有無を判定する。その結果は
表示器14及び記録1115に出力する。
このとき、受波子5は、検査対象とする凹形角部3から
到来する縦波もしくは横波に対して感度を有するものと
する。また、その場合において。
受波子5は走査されるので1位置によって反射波の受信
角が異なり、受波子5の出力には受波子5の指向性の影
響が出る。そのため、特定の方向に指向性を有する受波
子、例えば縦波を受信する場合には垂直探触子、横波を
受信する場合にはY−01,探触子を使った場合には、
第1図に示す受信信号レベルの分布形態は受波子の指向
性の影響が大きく作用してしまい1反射波自身の指向性
による形態への影響が小さくなって、評価を難しくする
。・このため、受波子としてはその出力が反射波の指向
性に対応するような指向性が広いものを用いることが好
ましい。
以上に説明したように、本発明によれば、凹形角部から
の端部エコーと凹形角部に存在するわれ状欠陥によるエ
コーとが区別され、凹形角部の欠陥の検出を的確に行う
ことができ、検査の信頼性を高めることができる。
以上に述べた実施例は本発明による検査方法を実現する
ための一手段として装置を構成したものであり1本発明
の発明思想が利用される限り、必ずしもこれに限定され
るものではない、つまり、上述の実施例では被検体の表
面上の多数の位置で反射波を受信するために1つの受波
子を機械的に走査しているが、第3図に示すように複数
の受波子を被検体表面上に多数配置し、それらを電子的
に切換えて走査してもよい。さらに最も簡単に本発明の
効果を奏する方法としては、第4図に示すように受信位
置を受信信号レベルが無欠陥の場合にほぼ同じになるよ
うな被検体の凹形角部3をはさむ2つの位置に設定する
ことによって、2つの受信位置での受信信号レベルの比
から欠陥エコーと端部エコーとを区別でき、凹形角部3
の欠陥の脊部を簡単に検知できる。特にこの場合には、
第2図に示す走査制御器7Rや制御部8等の装置が不要
であり、また参照番号11,12.13で示される装置
は1つにまとめて単に2つの信号レベルを比べて欠陥の
有無を判定する装置とすればよく、装置の簡単化や低・
価格化が可能となる。
以上に説明した実施例では反射波の分布形態を演算によ
って判別し、これにより欠陥の有無を判定して表示装置
にその結判を表示するものであったにのため、この方法
では演算が必要であるが。
しかし1反射波の指向性を的確にとらえるようにするこ
とにより上記の様な演算が不要となる。この根拠となる
検査結果を第5図に示す、凹形角部に欠陥が無い場合に
は1反射波の指向性はほぼ等方的であるため、第5図(
a)に示すように表面での反射波の受信信号レベルはな
だらかな分布となり、凹形角部のほぼ真上の位置で最大
値をとる。
一方、凹形角部に欠陥がある場合には、第5図(b)に
示すように、凹形角部の真上の位置よりずれたところで
最大値をとる。この位置は受信する波の種類と反射源の
形状から理論的に予測できる位置であり、この位置付近
に受信信号の最大値があることを検知することにより欠
陥の有無を判定することもできる。
第6図は上述の方法を実現した装置構成である。
この装置において特徴的な構成は参照番号19で示すn
個の受信モジュールである。この受信モジュールは隣接
するモジュール間が接続されており、その内部構成は第
7図に示すものである。5は凹形角部からの反射波を効
率良く受信できるよう屈折角を調整した受波子、9は受
信器であり反射波を取り込むゲート時間が前もって特定
されており、タイミング信号の同期して受波子5の出力
を取り込む、14は表示器、20はこのモジュールの受
信信号レベルが最大値であるか否かを判定する判定器で
ある。このような装置を使用して欠陥の有無の判定の方
法を次の詳細に説明する。に番目のモジュールの着目し
たとき、このモジュールの受信信号レベルをe (k)
としたとき、e (k)が最大値であった場合には、k
−1番目とに+1番目モジュールの受信号レベルをe(
k−1)。
e (k+1)としたとき次の関係がある。
e (k)≧e (k −1)      −−(3)
a (k)≦e (k + 1 )      −・=
(4)つまり、この式で示される関係が成立すれば、モ
ジュールにの受信信号レベルe (k)は最大値であり
得るわけである。そこでこの式で示される関係が成立す
るか否かを判定器20で判定し、成立した場合には表示
器14に表示する。この表示器は単に関係の成立または
不成立を表示するだけで十分なので発光ダイオード等を
用いれば十分である。ただしこの方法で問題となり得る
のは、関係が成立した場合でも最大値ではなく極大値に
なる場合があることである。しかし、このような問題も
、表示器に信号レベル自体の大きさをも含めて光の強度
等で表すようにすれば解決できる。
以上に説明したように、上述の実施例では、複雑な演算
が不要であり、簡単な装置を用いて実時間(リアルタイ
ム)で高速に凹形角部の欠陥の検出を的確に行うことが
できる。
〔発明の効果〕
以上に述べたように2本発明になる超音波検査方法およ
び装置によれば、従来の方法では角部からの端部エコー
の発生によって欠陥の有無が的確に検知することが困難
であった角部に発生する欠陥、特にわれ状欠陥を確実に
検知することが可能となり、これによりより優れた検出
性能を有する検査装置及び方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1(a)〜(c)図は本発明の基本となる角部の検査
方法と本発明の根拠となる受信信号の分布形態を示す図
、第2図は本発明になる検査装置の一実施警の説明図、
第3図および第4図は本発明の他の実施例の構成を示す
図、第5(a−)。 (b)図は本発明による他の実施例における検査方法の
根拠を示す図、第6図は第5図を根拠とする検査装置の
実施例の構成を示す図、第7図は第6図の実施例で用い
る受信モジュールの構成を示す図。 1・・・被検体、2・・・加工面、3・・・角部、4・
・・超音波送波子、5・・・超音波受波子、6・・・わ
れ状欠陥、粥1図 荊5図 (α)りこw!41翠1

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、凹形角部を有する被検体の表面上の1つの位置に超
    音波送波子を設け、該凹形角部に向つて超音波を入射さ
    せ、被検体の表面上の複数点で該凹形角部からの反射波
    を受信し、その受信信号レベルの被検体表面上での分布
    形態より上記凹形角部での欠陥の有無を検知することを
    特徴とする凹形角部と超音波検査方法。 2、特許請求の範囲第1項の凹形角部の超音波検査方法
    において、前記受信反射波の受信信号レベルの被検体表
    面上での分布が、上記凹形角部を中心として左右対称か
    否かを判別し、上記判別結果が非対称となる場合の欠陥
    が有ると判断することを特徴とする凹形角部の超音波検
    査方法。 3、特許請求の範囲第1項の凹形角部の超音波検査方法
    において、前記受信反射波の受信信号レベルの最大値が
    被検体表面上の上記凹形角部の位置に存在するか否かを
    判別し、上記判別により最大値が上記凹形角部位置から
    外れている場合に欠陥が有ると判断することを特徴とす
    る凹形角部の超音波検査方法。 4、凹形角部を有する被検体の表面上に位置され、上記
    被検体の凹形角部に向つて超音波を入射させる超音波送
    波子と、上記被検体の表面上の複数の点から反射波を受
    信する超音波受信子と、上記超音波受信子からの受信信
    号レベルの被検体表面上での分布形態により上記凹形角
    部での欠陥の有無を判断する手段とから成る凹形角部の
    超音波検査装置。 5、特許請求の範囲第4項の凹形角部の超音波検査装置
    において、前記欠陥判断手段は、前記受信子からの受信
    信号レベルの被検体表面上での分布を上記凹形角部を中
    心として左右各々に演算する手段と、上記演算手段から
    の演算結果を比較することにより欠陥の有無を判別する
    手段とを有する。 6、特許請求の範囲第5項の凹形角部の超音波検査装置
    において、上記演算手段は積分器から構成されている。 7、特許請求の範囲第4項の凹形角部の超音波検査装置
    において、前記欠陥判断手段は、前記受信子からの受信
    信号レベルの最大値を検出する手段と、被検体表面上で
    前記最大値レベルを受信した位置を求める手段と、上記
    最大値レベル受信位置が被検体の前記凹形角部の位置に
    あるか否かを判断する手段を有する凹形角部の超音波検
    査装置。 8、特許請求の範囲第4項の凹形角部の超音波検査装置
    において、前記超音波受信子は走査手段により前記被検
    体表面上を走査される凹形角部の超音波検査装置。 9、特許請求の範囲第4項の凹形角部の超音波検査装置
    において、前記超音波受信子は前記被検体表面上に配置
    される複数の超音波受信子から成る凹形角部の超音波検
    査装置。
JP60144783A 1985-07-03 1985-07-03 凹形角部の超音波検査方法および装置 Expired - Lifetime JPH0679016B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60144783A JPH0679016B2 (ja) 1985-07-03 1985-07-03 凹形角部の超音波検査方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60144783A JPH0679016B2 (ja) 1985-07-03 1985-07-03 凹形角部の超音波検査方法および装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS626164A true JPS626164A (ja) 1987-01-13
JPH0679016B2 JPH0679016B2 (ja) 1994-10-05

Family

ID=15370335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60144783A Expired - Lifetime JPH0679016B2 (ja) 1985-07-03 1985-07-03 凹形角部の超音波検査方法および装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0679016B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7360462B2 (en) * 2002-05-08 2008-04-22 Sekisui Chemical Co., Ltd. Method and equipment for inspecting reinforced concrete pipe
CN104500136A (zh) * 2015-01-06 2015-04-08 中国矿业大学 一种局部地应力分布特征精细化探测方法
JP2019049503A (ja) * 2017-09-12 2019-03-28 株式会社Kjtd 車軸の超音波探傷方法及びそのシステム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59122944A (ja) * 1982-12-28 1984-07-16 Toshiba Corp 探触子および超音波探傷方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59122944A (ja) * 1982-12-28 1984-07-16 Toshiba Corp 探触子および超音波探傷方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7360462B2 (en) * 2002-05-08 2008-04-22 Sekisui Chemical Co., Ltd. Method and equipment for inspecting reinforced concrete pipe
CN104500136A (zh) * 2015-01-06 2015-04-08 中国矿业大学 一种局部地应力分布特征精细化探测方法
JP2019049503A (ja) * 2017-09-12 2019-03-28 株式会社Kjtd 車軸の超音波探傷方法及びそのシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0679016B2 (ja) 1994-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6092420A (en) Ultrasonic flaw detector apparatus and ultrasonic flaw-detection method
JPWO1997036175A1 (ja) 超音波探傷装置及び超音波探傷方法
JPH01248053A (ja) 超音波測定方法及び超音波測定装置
KR20150023434A (ko) 강재의 품질 평가 방법 및 품질 평가 장치
JPS626164A (ja) 凹形角部の超音波検査方法および装置
USH503H (en) Wave surface characterization
JP3746413B2 (ja) 超音波探傷結果表示方法及び超音波探傷装置
JP2002243703A (ja) 超音波探傷装置
JP3637146B2 (ja) 被検査体傷判定方法及び装置
JPH0419558A (ja) 超音波探傷試験における画像処理方法
JPS61160053A (ja) 超音波探傷試験方法
JP3280742B2 (ja) ガラス基板用欠陥検査装置
JP4672441B2 (ja) 超音波探傷方法及び探傷装置
JPS61132845A (ja) 表面欠陥検査装置
JPS61266907A (ja) 表面状態検出装置
JPH04348276A (ja) はんだ付部検査方法およびその装置
GB2104219A (en) Measuring sizes by means of ultrasonic waves
JPH0545346A (ja) 超音波探触子
JPH0222695Y2 (ja)
JPH0231154A (ja) 超音波探傷画像処理装置
JP3379166B2 (ja) 超音波スペクトラム顕微鏡
JPH0215025B2 (ja)
JPH05203630A (ja) 角鋼用超音波探傷方法
JPS6196461A (ja) 超音波探傷装置
JP2003121426A (ja) 超音波探傷装置及び超音波探傷方法