JPS63252245A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
- Publication number
- JPS63252245A JPS63252245A JP62087290A JP8729087A JPS63252245A JP S63252245 A JPS63252245 A JP S63252245A JP 62087290 A JP62087290 A JP 62087290A JP 8729087 A JP8729087 A JP 8729087A JP S63252245 A JPS63252245 A JP S63252245A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- flaw detection
- test material
- inspected
- ultrasonic probe
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は例えばパルス反射法を利用し、水浸法により
被検材の垂直探傷を行う超音波探傷装置に関するもので
ある。
被検材の垂直探傷を行う超音波探傷装置に関するもので
ある。
第４図は例えは超音波探傷法（昭和４９年日刊工業新聞
社発行）に示された従来の超音波探傷装置の図である。
社発行）に示された従来の超音波探傷装置の図である。
図において、（１）は被検材−力は超音波探触子、（３
Ｉは音替結合材（例えは水）、＋４１は被検材（１１内
部の欠陥−シは超音波ビームであシ８は被検材（１）の
表面反射波、Ｐは被検材（１１内部の欠陥反射波、Ｂは
被検材＋１１の底面反射波である。又。
Ｉは音替結合材（例えは水）、＋４１は被検材（１１内
部の欠陥−シは超音波ビームであシ８は被検材（１）の
表面反射波、Ｐは被検材（１１内部の欠陥反射波、Ｂは
被検材＋１１の底面反射波である。又。
ｇｓｔｓは従来の超音波探傷装置による探傷図形である
。図において（７）は被検材（１）全探傷する探傷ゲー
ト、Ｔ１は第１回目の送信パルスｅ Ｔ２は第２回目の
送信パルスｅＴｎは第ｎ回目の送信パルス。
。図において（７）は被検材（１）全探傷する探傷ゲー
ト、Ｔ１は第１回目の送信パルスｅ Ｔ２は第２回目の
送信パルスｅＴｎは第ｎ回目の送信パルス。
は送信パルスの繰り返し時間、８１は送信パルスＴＩに
対する被検材（１１の第１回目の表面反射波で、以下８
２ ＃ ８５ ｅ ８４ ＃ ’Ｓ 、・・・・・・・
・・８ｎはそれぞれ第２１目。
対する被検材（１１の第１回目の表面反射波で、以下８
２ ＃ ８５ ｅ ８４ ＃ ’Ｓ 、・・・・・・・
・・８ｎはそれぞれ第２１目。
第３回目、第４回目、第５回目・・・川・・・ｉｎ回目
の表面反射波６ Ｂ１−８１は表面反射波８１に対する
被検材（１）の第１回目の底面反射波で、＼以下Ｂ２−
８゜・・・・・・・・・１３ｎ−８＋は表面反射波８１
に対する被検材（１）゛の第２回目・・・・・・・・・
第ｎ回目の底面反射波ｅ Ｂ１−８２ ＊Ｂ２−８２・
・・・・・・・・・・・Ｂｎ −８２、Ｂ１−８５・・
・・・・・・・・・・Ｂｎ −Ｂ５ ｍａｌ −８ａ・
川・・・・・・・・ｎｎ−Ｂ４ ＠ ”ｎ −８５・・
・・・・・・・・・・ａｎ−ｓｎはそれぞれ第ｎ回目の
表面反射波ａｎに対する被検材（１）の第ｎ回目の底面
反射波、Ｐは第１回目の表面反射波Ｓ１に対する被検材
（１１の内部の欠陥反射波。
の表面反射波６ Ｂ１−８１は表面反射波８１に対する
被検材（１）の第１回目の底面反射波で、＼以下Ｂ２−
８゜・・・・・・・・・１３ｎ−８＋は表面反射波８１
に対する被検材（１）゛の第２回目・・・・・・・・・
第ｎ回目の底面反射波ｅ Ｂ１−８２ ＊Ｂ２−８２・
・・・・・・・・・・・Ｂｎ −８２、Ｂ１−８５・・
・・・・・・・・・・Ｂｎ −Ｂ５ ｍａｌ −８ａ・
川・・・・・・・・ｎｎ−Ｂ４ ＠ ”ｎ −８５・・
・・・・・・・・・・ａｎ−ｓｎはそれぞれ第ｎ回目の
表面反射波ａｎに対する被検材（１）の第ｎ回目の底面
反射波、Ｐは第１回目の表面反射波Ｓ１に対する被検材
（１１の内部の欠陥反射波。
ビは第２回目の表面反射波Ｓ２に対する被検材（１）の
内部の欠陥反射波である。図に示すように第１回目の送
信パルスＴ１において被検材（１）の表面反射波の多重
エコー（ｓｔ、８２．・・・・・・・・・Ｓｎ）、およ
び被検材（１）内部の欠陥反射波（Ｆ、Ｆ’）およびそ
れぞれの表面反射波（Ｓ１＊ Ｂ２−・・・・・・・・
・ｓｎ）に対する被検材（１１の底面反射波の多重エコ
ー（Ｂ１−８１ 、 Ｂ２−８１ ｍ・・・・・・・・
・Ｂｎ−ａｎ）など数多くの反射波が現われる。
内部の欠陥反射波である。図に示すように第１回目の送
信パルスＴ１において被検材（１）の表面反射波の多重
エコー（ｓｔ、８２．・・・・・・・・・Ｓｎ）、およ
び被検材（１）内部の欠陥反射波（Ｆ、Ｆ’）およびそ
れぞれの表面反射波（Ｓ１＊ Ｂ２−・・・・・・・・
・ｓｎ）に対する被検材（１１の底面反射波の多重エコ
ー（Ｂ１−８１ 、 Ｂ２−８１ ｍ・・・・・・・・
・Ｂｎ−ａｎ）など数多くの反射波が現われる。
又、上記多重エコー（Ｓ、・・・・・・・・・ａｎ、Ｂ
、−８，・・・・・・・・・Ｂｎ−ａｎ）が送信パルス
（ＴＩｓτ２．・・・・・・・・・’ｒｎ ）ごとに繰
返し時間ｔの間隙で同じように現われる。
、−８，・・・・・・・・・Ｂｎ−ａｎ）が送信パルス
（ＴＩｓτ２．・・・・・・・・・’ｒｎ ）ごとに繰
返し時間ｔの間隙で同じように現われる。
従来の超音波探傷装置は上記のように構成され。
自動化する場合に送信パルスＴｉ繰９返し送信し。
被検材＋１１あるいは超音波探触子（２）全操作するこ
とにより被検材＋１１の全面にわたり超音波探傷を行っ
ている。又、被検材＋１１と、超音波探触子（２）との
相対的な移動速度に応じて、送信パルスＴの繰９返し時
間ｔが決定されている。すなわち、被検材ｉｌ＋の探傷
処理能力全島くする場合には、送信パルスＴの繰９返し
時間ｔを短かくしなければならないため、第１回目の送
信パルスＴ１で生じた表面反射波Ｓ１からＳｎ 、およ
び底面反射波Ｂ１−８．からＢｎ−ａｎが完全に消滅し
ないうちに第２回目以降の送信パルスＴ２からＴｎｉ送
信する必要か生じその場合には、第１回目の送信パルス
Ｔ１による表面反射波８１と底面反射波Ｂ、−８，との
間に残響エコーとして、第２回目以降の送信パルスＴ２
から’ｒｎによる表面反射波ａｎおよび底面反射波ａｎ
−Ｂｎが現われる。
とにより被検材＋１１の全面にわたり超音波探傷を行っ
ている。又、被検材＋１１と、超音波探触子（２）との
相対的な移動速度に応じて、送信パルスＴの繰９返し時
間ｔが決定されている。すなわち、被検材ｉｌ＋の探傷
処理能力全島くする場合には、送信パルスＴの繰９返し
時間ｔを短かくしなければならないため、第１回目の送
信パルスＴ１で生じた表面反射波Ｓ１からＳｎ 、およ
び底面反射波Ｂ１−８．からＢｎ−ａｎが完全に消滅し
ないうちに第２回目以降の送信パルスＴ２からＴｎｉ送
信する必要か生じその場合には、第１回目の送信パルス
Ｔ１による表面反射波８１と底面反射波Ｂ、−８，との
間に残響エコーとして、第２回目以降の送信パルスＴ２
から’ｒｎによる表面反射波ａｎおよび底面反射波ａｎ
−Ｂｎが現われる。
このため、上記表面反射波Ｓｎおよび底面反射波５ｎ−
Ｂｎ’ｚ欠陥反射波Ｆとして誤って検出すことになる。
Ｂｎ’ｚ欠陥反射波Ｆとして誤って検出すことになる。
上記のように被検材（１）と超音波探触子（２）との間
に音響結合材（３）である水しかない超音波探傷装置で
は被検材（ｌ１表面での反射波８は約９５チ反射し。
に音響結合材（３）である水しかない超音波探傷装置で
は被検材（ｌ１表面での反射波８は約９５チ反射し。
超音波探触子（２）の表面では約６０％反射するため超
音波探触子（２）と被検材（１）との間を１往復する毎
に約５〜６ ｄＢ程度しか減衰しない。このため通薄要
求される欠陥検出能（例えばφ１横穴欠陥’ｋ Ｓ／Ｎ
≧２０ｄＢ）から第１回目の表面反射波Ｓ１に対する残
響エコーａｎ、Ｂｎ−８ｎの低下１ｔ−求めると一６０
ａｎ以下とする必要がある。すなわち超音波探触子（２
：と被検材（１）との間の距離全１０〜１２回往復する
までの時間が経過しないうちに第２回目の送信パルスＴ
２ ｋ発生させると残響エコーとして８ｎ、Ｂｎ−ａｎ
が疑似欠陥エコーＦとして現われる問題が生じる。
音波探触子（２）と被検材（１）との間を１往復する毎
に約５〜６ ｄＢ程度しか減衰しない。このため通薄要
求される欠陥検出能（例えばφ１横穴欠陥’ｋ Ｓ／Ｎ
≧２０ｄＢ）から第１回目の表面反射波Ｓ１に対する残
響エコーａｎ、Ｂｎ−８ｎの低下１ｔ−求めると一６０
ａｎ以下とする必要がある。すなわち超音波探触子（２
：と被検材（１）との間の距離全１０〜１２回往復する
までの時間が経過しないうちに第２回目の送信パルスＴ
２ ｋ発生させると残響エコーとして８ｎ、Ｂｎ−ａｎ
が疑似欠陥エコーＦとして現われる問題が生じる。
特にこの問題は、探傷処理速度の速い自動探傷装置にお
いては致命的な欠点となる。
いては致命的な欠点となる。
この発明は、かかる問題点ｔ−Ｓ決するためになされた
もので、被検材と超音波探触子との間の音響結合材の部
分に、厚みが均一なアクリル樹脂製のしきυ板を超音波
ビームの進行方向に対して３５゛〜５５°の角度範囲内
で具備させることにより。
もので、被検材と超音波探触子との間の音響結合材の部
分に、厚みが均一なアクリル樹脂製のしきυ板を超音波
ビームの進行方向に対して３５゛〜５５°の角度範囲内
で具備させることにより。
残置エコーを防止し送信パルスの繰り返し時間を短かく
することを目的とする。
することを目的とする。
この発明による超音波探傷装置は被検材と超音波探触子
との間の音響結合材の部分に厚みが均一なアクリル樹脂
製のしきり板を超音波ビームの進行方向に対して３５°
〜５５°の角度範囲内で具備したものである。
との間の音響結合材の部分に厚みが均一なアクリル樹脂
製のしきり板を超音波ビームの進行方向に対して３５°
〜５５°の角度範囲内で具備したものである。
この発明においては、被検材と超音波探触子との間の音
響結合材の部分に厚みが均一なアクリル樹脂製のしきり
板を超音波ビームの進行方向に対して３５°〜５５°
の角度範囲内で具備することにより、上記しきり板を通
過する横波超音波の減衰量を利用し、超音波探触子と被
検材との開音１往復する超音波の総合減衰量を増加させ
る事により。
響結合材の部分に厚みが均一なアクリル樹脂製のしきり
板を超音波ビームの進行方向に対して３５°〜５５°
の角度範囲内で具備することにより、上記しきり板を通
過する横波超音波の減衰量を利用し、超音波探触子と被
検材との開音１往復する超音波の総合減衰量を増加させ
る事により。
送信パルスの繰り返し時間を短かくすることを可能とす
るものである。
るものである。
第１図は、この発明の一実施例を示す図であり＋１１〜
＋５１はｍ４図に示した従来の装置と全く同一のもので
ある。図において、（６）はこの発明であるアクリル樹
脂製のしきり板である。
＋５１はｍ４図に示した従来の装置と全く同一のもので
ある。図において、（６）はこの発明であるアクリル樹
脂製のしきり板である。
第２図は、第１図におけるしきジ板（６１付近の拡大図
である。図においてｅ ｘｌはしきり板（６１を透過す
る前の超き波ビーム、ｘｌはしきり板（６）全透過後の
超音波ビーム、ｘ５は超音波ビームＸ１がしきり板１１
３１表面により反射される超音波ビームｅ Ｙ＋はし
きり板（６１内部を透過する横波超音波ビーム。
である。図においてｅ ｘｌはしきり板（６１を透過す
る前の超き波ビーム、ｘｌはしきり板（６）全透過後の
超音波ビーム、ｘ５は超音波ビームＸ１がしきり板１１
３１表面により反射される超音波ビームｅ Ｙ＋はし
きり板（６１内部を透過する横波超音波ビーム。
αは超音波ビームｘ１のしきり板（６１への入射角、β
はしきり板（６１内部での屈折角、θはしきり板（６１
と超音波ビーム＋５１とのなす角である。
はしきり板（６１内部での屈折角、θはしきり板（６１
と超音波ビーム＋５１とのなす角である。
第３図は上記のように構成された超音波探傷装置におい
て、パルス反射法を利用し水浸法により被検材（１１の
垂直探傷全行った場合の探傷図形である。図において（
７）および図における記号（８１＊ Ｓ２ ＃Ｓ、−ａ
ｍ・・・・・・・・・・・・）は第５図に示したものと
全く同一のものである。
て、パルス反射法を利用し水浸法により被検材（１１の
垂直探傷全行った場合の探傷図形である。図において（
７）および図における記号（８１＊ Ｓ２ ＃Ｓ、−ａ
ｍ・・・・・・・・・・・・）は第５図に示したものと
全く同一のものである。
上記のように構成された超音波探傷装置において、被検
材＋１１と超音波探触子（２：との間の音舎結合材（３
１の部分に厚みが均一なアクリル樹脂製のしきり板（６
）を超音波ビーム（５１の進行方向に対してθ−３５°
〜５５° 角度範囲内で具備した場合、超音波探触子（
２］より発生された超音波ビーム（５１は１１ 、 ：
（２ＸＳ 、 ｙｌとに区別することができる。ここで
水の音速υ１．アクリル樹脂の横波音速υ２とすると。
材＋１１と超音波探触子（２：との間の音舎結合材（３
１の部分に厚みが均一なアクリル樹脂製のしきり板（６
）を超音波ビーム（５１の進行方向に対してθ−３５°
〜５５° 角度範囲内で具備した場合、超音波探触子（
２］より発生された超音波ビーム（５１は１１ 、 ：
（２ＸＳ 、 ｙｌとに区別することができる。ここで
水の音速υ１．アクリル樹脂の横波音速υ２とすると。
α、β、θとの間に（１）、（２）式が成シ立つ。
ここで、水の音速二〇＋ ”ｑ １４ＢＧ ｍ／ａ （
２０℃）アクリル樹脂の横波音速：υ２″１１４２０
ｒｎ／ｓとすると１１１式は（３）式となる。
２０℃）アクリル樹脂の横波音速：υ２″１１４２０
ｒｎ／ｓとすると１１１式は（３）式となる。
５ｉｌｌα″１ｓ１１１β ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ （３）（３１式より超音波ビーム
はｘ１→Ｙ＋とほぼ直線的に進むことになる。
・・・・・・・・・ （３）（３１式より超音波ビーム
はｘ１→Ｙ＋とほぼ直線的に進むことになる。
次に、しきり板（６）における反射波であるＩ３のレベ
ルについては、水の音響インピーダンスを２１、アクリ
ル樹脂の横波の音響インピーダンスをＩ２とすると（４
）式により反射率ｒが求められる。
ルについては、水の音響インピーダンスを２１、アクリ
ル樹脂の横波の音響インピーダンスをＩ２とすると（４
）式により反射率ｒが求められる。
（２）式と（４）式によシ Ｉ５の反射率ｒはθ＝３５
°〜５５°の角度範囲内とすると約１０％以下となる。
°〜５５°の角度範囲内とすると約１０％以下となる。
つまり超音波ビームｘ１の９０係以上が超音波ビームｙ
１となって進行していく。又、しきり板（６）は厚みが
均一なことにより、超音波ビームｙ１とＩ２との関係も
上記と同一となる。
１となって進行していく。又、しきり板（６）は厚みが
均一なことにより、超音波ビームｙ１とＩ２との関係も
上記と同一となる。
次に超音波ビームの減衰について記載する。しきり＆（
６１内部の超音波ビーム ｙｌはアクリル材内の横波に
よシ超音波が伝播している。このため水中を伝播する超
音波の減衰とアクリル材内の横波により伝播する超音波
の減衰と金比収すると約１５倍、アクリル材内を伝播す
る場合の方が減衰が大きくなる。
６１内部の超音波ビーム ｙｌはアクリル材内の横波に
よシ超音波が伝播している。このため水中を伝播する超
音波の減衰とアクリル材内の横波により伝播する超音波
の減衰と金比収すると約１５倍、アクリル材内を伝播す
る場合の方が減衰が大きくなる。
上記の説明により被検材（１）と超音波探触子（２１と
の間の音響結合材（３）の部分に厚み均一なアクリル板
全超音波ビーム１５１の進行方向に対して、θ＝３５°
〜５５° の角度範囲内で具備したしき９板（６）に□
より以下のことが可能になる。
の間の音響結合材（３）の部分に厚み均一なアクリル板
全超音波ビーム１５１の進行方向に対して、θ＝３５°
〜５５° の角度範囲内で具備したしき９板（６）に□
より以下のことが可能になる。
（Ｉ） 超音波ビーム１５＋の進行方向は変化しない
。
。
（Ｉ）シきり板（６１ヲ一回通過するたびに音圧レベル
を約５〜１０ｄＢ程度低下させることが可能となる。
を約５〜１０ｄＢ程度低下させることが可能となる。
上記（Ｉ） 、 （ＩＩ）によシこの発明は、第３図に
示すように＠１回目の送信パルスＴ１による被検材ｉｌ
ｌの反射波の多重エコーの数を減少させ、送信パルスＴ
の繰り返し時間ｔｔ−短かくすることを可能とした。
示すように＠１回目の送信パルスＴ１による被検材ｉｌ
ｌの反射波の多重エコーの数を減少させ、送信パルスＴ
の繰り返し時間ｔｔ−短かくすることを可能とした。
尚９本実施例はアクリル樹脂製のしきり板の例で示した
が、他のプラスチック、ゴム材料等でも角度の条件は若
干具なるが同様の効果が得られるので本発明の適用はま
ぬがれない。
が、他のプラスチック、ゴム材料等でも角度の条件は若
干具なるが同様の効果が得られるので本発明の適用はま
ぬがれない。
この発明は以上説明したとおシ、被検材と超音波探触子
との間の音響結合材の部分に厚みが均一なアクリル樹脂
製のしきり板を超音波ビームの進行方向に対して３５°
〜５５° の角度範囲内で具備することにより送信パル
スの繰り返し時間を短かくすることを可能とし、超音波
探傷装置の自動化において、被検材に対する処理時間の
短縮、および探傷密度を増加させ、高速度探傷および高
密度探傷を可能とする効果がある。
との間の音響結合材の部分に厚みが均一なアクリル樹脂
製のしきり板を超音波ビームの進行方向に対して３５°
〜５５° の角度範囲内で具備することにより送信パル
スの繰り返し時間を短かくすることを可能とし、超音波
探傷装置の自動化において、被検材に対する処理時間の
短縮、および探傷密度を増加させ、高速度探傷および高
密度探傷を可能とする効果がある。
第１図はこの発明の一実施例を示す図、第２図は第１図
の部分的拡大図、第３図はこの発明における探傷図形、
第４図は従来の超音波探傷装置を示す図、第５図は従来
の超音波探傷装置における探傷図形である。 図において２口ＩＦｉ被検材、（２）は超音波探触子。 １３）は音響結合材、１４νは被検材内部の欠陥、（５
Ｉは超音波ビーム、（６）はしきり板、（７）は探傷ゲ
ートである。 なお、各１中同一符号は同一または相当部分を示す。
の部分的拡大図、第３図はこの発明における探傷図形、
第４図は従来の超音波探傷装置を示す図、第５図は従来
の超音波探傷装置における探傷図形である。 図において２口ＩＦｉ被検材、（２）は超音波探触子。 １３）は音響結合材、１４νは被検材内部の欠陥、（５
Ｉは超音波ビーム、（６）はしきり板、（７）は探傷ゲ
ートである。 なお、各１中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 超音波探触子と被検材との間に被検材の厚みの１／４以
上の距離空間を設け、上記空間部分に水、油等の音響結
合材を満たした超音波探傷装置において、上記超音波探
触子と被検材間の超音波伝播経路上にアクリル樹脂製の
厚みが均一なしきり板を超音波ビームの進行方向に対し
て３５°〜５５°の角度範囲内で具備させた事を特徴と
する超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087290A JPH0664018B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087290A JPH0664018B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63252245A true JPS63252245A (ja) | 1988-10-19 |
| JPH0664018B2 JPH0664018B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=13910673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62087290A Expired - Fee Related JPH0664018B2 (ja) | 1987-04-09 | 1987-04-09 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664018B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02280049A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波探触子 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4123200Y1 (ja) * | 1964-05-18 | 1966-11-22 |
-
1987
- 1987-04-09 JP JP62087290A patent/JPH0664018B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4123200Y1 (ja) * | 1964-05-18 | 1966-11-22 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02280049A (ja) * | 1989-04-20 | 1990-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波探触子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664018B2 (ja) | 1994-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |