JP2000074888A - 構造物表面の溶射被膜剥離検出方法及び装置 - Google Patents
構造物表面の溶射被膜剥離検出方法及び装置Info
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- JP2000074888A JP2000074888A JP10249943A JP24994398A JP2000074888A JP 2000074888 A JP2000074888 A JP 2000074888A JP 10249943 A JP10249943 A JP 10249943A JP 24994398 A JP24994398 A JP 24994398A JP 2000074888 A JP2000074888 A JP 2000074888A
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- 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
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造物表面に形成された溶射被膜の剥離を非
破壊的に検出する。 【解決手段】 構造物１の表面に形成されている溶射被
膜２の上に超音波探触子４を垂直に置き、超音波送受信
器３の作動によって垂直探傷を行う。構造物１の底面か
ら反射してきた反射エコーを検出し、周波数解析装置５
で周波数解析する。解析値を数値演算処理装置６で演算
し、周波数領域の占める面積を計算する。求めた面積の
大小で健全部と剥離部２ａとを区別し、剥離部２ａを検
出する。
破壊的に検出する。 【解決手段】 構造物１の表面に形成されている溶射被
膜２の上に超音波探触子４を垂直に置き、超音波送受信
器３の作動によって垂直探傷を行う。構造物１の底面か
ら反射してきた反射エコーを検出し、周波数解析装置５
で周波数解析する。解析値を数値演算処理装置６で演算
し、周波数領域の占める面積を計算する。求めた面積の
大小で健全部と剥離部２ａとを区別し、剥離部２ａを検
出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボイラ火炉壁等の構
造物表面に形成されている溶射被膜の剥離を検出するた
めの方法及び装置に関するものである。
造物表面に形成されている溶射被膜の剥離を検出するた
めの方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】火力発電所のボイラ火炉壁は、耐摩耗性
や耐食性等を向上させるために、通常、表面に金属によ
る溶射被膜が施工される。
や耐食性等を向上させるために、通常、表面に金属によ
る溶射被膜が施工される。
【０００３】上記溶射被膜には、経年劣化により剥離や
割れ等の欠陥が発生するので、定期的に検査を行う必要
がある。そのため、従来では、カラーチェック（浸色探
傷検査）や目視による検査が行われている。
割れ等の欠陥が発生するので、定期的に検査を行う必要
がある。そのため、従来では、カラーチェック（浸色探
傷検査）や目視による検査が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、溶射被膜の
割れはカラーチェックや目視により検出することはでき
るが、剥離の場合、表面欠陥ではないので、カラーチェ
ックでは検出することはできず、大きな剥離ではその膨
らみによってある程度は目視により検出できるものの、
小さな剥離の検出は極めて困難である。
割れはカラーチェックや目視により検出することはでき
るが、剥離の場合、表面欠陥ではないので、カラーチェ
ックでは検出することはできず、大きな剥離ではその膨
らみによってある程度は目視により検出できるものの、
小さな剥離の検出は極めて困難である。
【０００５】一方、従来より超音波探傷法が知られてい
るが、この超音波探傷法で、母材から溶射被膜が剥離し
ている剥離部を単に探知しようとしても、溶射被膜が非
常に薄い（〜５００μm ）ため、剥離部からの反射エコ
ー（界面エコー）を母材底面からの反射エコー（底面エ
コー）と区別することは困難である。すなわち、単に超
音波探傷法により、表面に溶射被膜が形成されている母
材を探傷すると、たとえば、図４に示す如き波形データ
が得られるが、送信パルスＡと反射エコーＢとの境界部
Ｃが、送信パルスＡとその近傍のノイズに埋もれてしま
うため、剥離部からの反射エコーを特定することはでき
ない。
るが、この超音波探傷法で、母材から溶射被膜が剥離し
ている剥離部を単に探知しようとしても、溶射被膜が非
常に薄い（〜５００μm ）ため、剥離部からの反射エコ
ー（界面エコー）を母材底面からの反射エコー（底面エ
コー）と区別することは困難である。すなわち、単に超
音波探傷法により、表面に溶射被膜が形成されている母
材を探傷すると、たとえば、図４に示す如き波形データ
が得られるが、送信パルスＡと反射エコーＢとの境界部
Ｃが、送信パルスＡとその近傍のノイズに埋もれてしま
うため、剥離部からの反射エコーを特定することはでき
ない。
【０００６】又、拡散接合による接合部の検査分野で
は、拡散接合面からと底面からとの両方のエコーを考慮
に入れた評価が一部で行われており、この場合、欠陥が
ないときは、たとえば、図５（イ）に示す如く、又、欠
陥があるときは、図５（ロ）に示す如く波形データをと
ることができるが、この検査手法でも、先に述べたよう
に界面エコーを特定することはできないので、溶射被膜
の剥離検出には採用することはできない。
は、拡散接合面からと底面からとの両方のエコーを考慮
に入れた評価が一部で行われており、この場合、欠陥が
ないときは、たとえば、図５（イ）に示す如く、又、欠
陥があるときは、図５（ロ）に示す如く波形データをと
ることができるが、この検査手法でも、先に述べたよう
に界面エコーを特定することはできないので、溶射被膜
の剥離検出には採用することはできない。
【０００７】そこで、本発明は、目視やこれまでの超音
波探傷法では困難であった溶射被膜の剥離検出を容易且
つ確実に行うことができるような構造物表面の溶射被膜
剥離検出方法及び装置を提供しようとするものである。
波探傷法では困難であった溶射被膜の剥離検出を容易且
つ確実に行うことができるような構造物表面の溶射被膜
剥離検出方法及び装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、構造物の表面に形成されている溶射被膜
の上に超音波探触子を垂直に置いて、超音波探傷波形デ
ータをとり、次に、該超音波探傷波形の周波数解析を行
って定量化し、周波数領域を占める面積の大小により溶
射被膜の剥離を検出する構造物表面の溶射被膜剥離検出
方法及び装置とする。
決するために、構造物の表面に形成されている溶射被膜
の上に超音波探触子を垂直に置いて、超音波探傷波形デ
ータをとり、次に、該超音波探傷波形の周波数解析を行
って定量化し、周波数領域を占める面積の大小により溶
射被膜の剥離を検出する構造物表面の溶射被膜剥離検出
方法及び装置とする。
【０００９】溶射被膜が剥離している場合、構造物の母
材の底からの反射エコーが小さくなるので、これを周波
数解析すると定量的に評価することができ、剥離部は健
全部に比して周波数スペクトルの面積増が小さくなるの
で、剥離を検出することができる。
材の底からの反射エコーが小さくなるので、これを周波
数解析すると定量的に評価することができ、剥離部は健
全部に比して周波数スペクトルの面積増が小さくなるの
で、剥離を検出することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１１】図１は本発明の構造物表面の溶射被膜剥離
検出装置の実施の一形態を示すもので、ボイラ火炉壁の
如き構造物である母材１の表面に形成されている溶射被
膜２の上に垂直に当接配置して超音波送受信器（パルサ
ーレシーバー）３の指令に基づき超音波の送受を行うよ
うにした超音波探触子４と、該超音波探触子４を介して
超音波送受信器３で受けた超音波信号（波形データ）を
周波数解析する周波数解析装置５と、該周波数解析装置
５で解析した信号を数値化して周波数領域の占める面積
を計算する数値演算処理装置６と、該数値演算処理装置
６による演算結果を画像化する画像化装置７とからなる
構成とする。２ａは溶射被膜の剥離部を示す。
検出装置の実施の一形態を示すもので、ボイラ火炉壁の
如き構造物である母材１の表面に形成されている溶射被
膜２の上に垂直に当接配置して超音波送受信器（パルサ
ーレシーバー）３の指令に基づき超音波の送受を行うよ
うにした超音波探触子４と、該超音波探触子４を介して
超音波送受信器３で受けた超音波信号（波形データ）を
周波数解析する周波数解析装置５と、該周波数解析装置
５で解析した信号を数値化して周波数領域の占める面積
を計算する数値演算処理装置６と、該数値演算処理装置
６による演算結果を画像化する画像化装置７とからなる
構成とする。２ａは溶射被膜の剥離部を示す。
【００１２】母材１の表面に形成されている溶射被膜２
の剥離部２ａの有無を検出する場合には、超音波探触子
４を溶射被膜２の上に垂直に置いて超音波探傷し、その
反射エコー（底面エコーや界面エコー等の多重エコー）
Ｂを、図２（イ）や図３（イ）に示す如き超音波探傷波
形データとしてとる。なお、Ａは送信パルスを示す。次
に、このデータの時間ゲートＧの部分を周波数解析装置
５で周波数解析し、続いて、解析値を数値演算処理装置
６に入れて図２（ロ）や図３（ロ）に示す如く定量化す
るようにさせ、その面積の大小により剥離部２ａを検出
させる。
の剥離部２ａの有無を検出する場合には、超音波探触子
４を溶射被膜２の上に垂直に置いて超音波探傷し、その
反射エコー（底面エコーや界面エコー等の多重エコー）
Ｂを、図２（イ）や図３（イ）に示す如き超音波探傷波
形データとしてとる。なお、Ａは送信パルスを示す。次
に、このデータの時間ゲートＧの部分を周波数解析装置
５で周波数解析し、続いて、解析値を数値演算処理装置
６に入れて図２（ロ）や図３（ロ）に示す如く定量化す
るようにさせ、その面積の大小により剥離部２ａを検出
させる。
【００１３】上記において、図２（イ）（ロ）は溶射被
膜２の健全部を検出した場合を示し、又、図３（イ）
（ロ）は溶射被膜２の剥離部２ａを検出した場合を示し
ている。溶射被膜２が剥離している場合は、母材１と溶
射被膜２の界面を通過するエネルギーは小さくなるの
で、母材からの反射エコーＢが小さくなる。本発明者の
実験によると、健全部に比して、４〜９dB程度板厚のエ
コーが低いことが確認されている。したがって、超音波
信号の大小をより定量化するために、時間ゲートＧの部
分の周波数解析を行い、周波数領域を占める面積の大小
で溶射被膜２の密着が不完全な部分を容易且つ確実に見
つけだすことができる。
膜２の健全部を検出した場合を示し、又、図３（イ）
（ロ）は溶射被膜２の剥離部２ａを検出した場合を示し
ている。溶射被膜２が剥離している場合は、母材１と溶
射被膜２の界面を通過するエネルギーは小さくなるの
で、母材からの反射エコーＢが小さくなる。本発明者の
実験によると、健全部に比して、４〜９dB程度板厚のエ
コーが低いことが確認されている。したがって、超音波
信号の大小をより定量化するために、時間ゲートＧの部
分の周波数解析を行い、周波数領域を占める面積の大小
で溶射被膜２の密着が不完全な部分を容易且つ確実に見
つけだすことができる。
【００１４】因に、母材１と溶射被膜２との界面を通過
した音波のエネルギーは、周波数スペクトルが界面を通
過したエネルギーに相当する。又、上記の場合、時間ゲ
ートＧを揃えておけば正確に評価できるので、複数の信
号を源に評価を行うことによって、誤診を招く虞がな
い。
した音波のエネルギーは、周波数スペクトルが界面を通
過したエネルギーに相当する。又、上記の場合、時間ゲ
ートＧを揃えておけば正確に評価できるので、複数の信
号を源に評価を行うことによって、誤診を招く虞がな
い。
【００１５】なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定
されるものではなく、ボイラ火炉壁以外の構造物につい
ても同様に適用できること、その他本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。
されるものではなく、ボイラ火炉壁以外の構造物につい
ても同様に適用できること、その他本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。
【００１６】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、構造
物の表面に形成されている溶射被膜の上に超音波探触子
を垂直に置いて、超音波探傷波形データをとり、次に、
該超音波探傷波形の周波数解析を行って定量化し、周波
数領域を占める面積の大小により溶射被膜の剥離を検出
する構造物表面の溶射被膜剥離検出方法とし、又、構造
物の表面に形成されている溶射被膜の上に配置して超音
波送受信器からの指令で超音波を発するようにした超音
波探触子と、上記超音波送受信器で受けた超音波信号の
周波数解析を行う周波数解析装置と、該周波数解析装置
で解析した信号を数値化して周波数領域の占める面積を
計算する数値演算処理装置とからなる構成を有する構造
物表面の溶射被膜剥離検出装置としてあるので、超音波
の反射エコーの減衰状況を定量評価することにより、こ
れまで困難であった溶射被膜の剥離検出を容易且つ確実
に行うことができる、という優れた効果を発揮する。
物の表面に形成されている溶射被膜の上に超音波探触子
を垂直に置いて、超音波探傷波形データをとり、次に、
該超音波探傷波形の周波数解析を行って定量化し、周波
数領域を占める面積の大小により溶射被膜の剥離を検出
する構造物表面の溶射被膜剥離検出方法とし、又、構造
物の表面に形成されている溶射被膜の上に配置して超音
波送受信器からの指令で超音波を発するようにした超音
波探触子と、上記超音波送受信器で受けた超音波信号の
周波数解析を行う周波数解析装置と、該周波数解析装置
で解析した信号を数値化して周波数領域の占める面積を
計算する数値演算処理装置とからなる構成を有する構造
物表面の溶射被膜剥離検出装置としてあるので、超音波
の反射エコーの減衰状況を定量評価することにより、こ
れまで困難であった溶射被膜の剥離検出を容易且つ確実
に行うことができる、という優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の構造物表面の溶射被膜剥離検出装置の
実施の一形態を示す概略図である。
実施の一形態を示す概略図である。
【図２】溶射被膜の健全部を検出した状態を示すもの
で、（イ）は波形データの一例を示す図、（ロ）は解析
結果を示す図である。
で、（イ）は波形データの一例を示す図、（ロ）は解析
結果を示す図である。
【図３】溶射被膜の剥離部を検出した状態を示すもの
で、（イ）は波形データの一例を示す図、（ロ）は解析
結果を示す図である。
で、（イ）は波形データの一例を示す図、（ロ）は解析
結果を示す図である。
【図４】溶射被膜を超音波探傷した場合の波形データの
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図５】拡散接合部を超音波探傷した場合の波形データ
を示すもので、（イ）は欠陥がない場合の例図、（ロ）
は欠陥がある場合の例図である。
を示すもので、（イ）は欠陥がない場合の例図、（ロ）
は欠陥がある場合の例図である。
１ 母材（構造物） ２ 溶射被膜 ２ａ 剥離部 ３ 超音波送受信器 ４ 超音波探触子 ５ 周波数解析装置 ６ 数値演算処理装置 ７ 画像化装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芝田 三郎 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 2G047 AA09 AB07 BB01 BC04 BC08 GG09 GG14 GG19
Claims (2)
- 【請求項１】 構造物の表面に形成されている溶射被膜
の上に超音波探触子を垂直に置いて、超音波探傷波形デ
ータをとり、次に、該超音波探傷波形の周波数解析を行
って定量化し、周波数領域を占める面積の大小により溶
射被膜の剥離を検出することを特徴とする構造物表面の
溶射被膜剥離検出方法。 - 【請求項２】 構造物の表面に形成されている溶射被膜
の上に配置して超音波送受信器からの指令で超音波を発
するようにした超音波探触子と、上記超音波送受信器で
受けた超音波信号の周波数解析を行う周波数解析装置
と、該周波数解析装置で解析した信号を数値化して周波
数領域の占める面積を計算する数値演算処理装置とから
なる構成を有することを特徴とする構造物表面の溶射被
膜剥離検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249943A JP2000074888A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 構造物表面の溶射被膜剥離検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10249943A JP2000074888A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 構造物表面の溶射被膜剥離検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000074888A true JP2000074888A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17200494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10249943A Pending JP2000074888A (ja) | 1998-09-03 | 1998-09-03 | 構造物表面の溶射被膜剥離検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000074888A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325450A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | General Electric Co <Ge> | 溶射被覆された物品の作製方法及び超音波試験法 |
-
1998
- 1998-09-03 JP JP10249943A patent/JP2000074888A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004325450A (ja) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | General Electric Co <Ge> | 溶射被覆された物品の作製方法及び超音波試験法 |
| JP4700923B2 (ja) * | 2003-04-24 | 2011-06-15 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 溶射被覆された物品の作製方法及び超音波試験法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050818 |
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| A977 | Report on retrieval |
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|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070529 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080115 |