JP2003262621A - Ultrasonic inspection method - Google Patents

Ultrasonic inspection method

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JP2003262621A
JP2003262621A JP2002062740A JP2002062740A JP2003262621A JP 2003262621 A JP2003262621 A JP 2003262621A JP 2002062740 A JP2002062740 A JP 2002062740A JP 2002062740 A JP2002062740 A JP 2002062740A JP 2003262621 A JP2003262621 A JP 2003262621A
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正樹 山野
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic inspection method which can select a few inspection refraction angles, made to correspond to a wall thickness of a material to be inspected, the degree of diffusion of an ultrasonic beam or the like, and by which a calibration work is easily carried out. <P>SOLUTION: In the ultrasonic inspection method, an artificial flaw is inspected at a prescribed refraction angle, and a distance between a weld section 2 and an array probe 4 is set based on the inspection result, and each echo intensity is detected, in the case a prescribed number of artificial flaws are inspected at a plurality of refraction angles, in such a state that the distance is kept constant, and the inspection refraction angles are selected, based on the detected echo intensity. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検査材の溶接部
を探傷する超音波探傷方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method for flaw detection on a welded portion of a material to be inspected.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】溶接鋼
管等の溶接部には溶接方法及び条件により様々な疵が発
生し、溶接部の品質低下の原因となっている。このた
め、X線及び超音波を用いた非破壊検査が行われてい
る。X線はピンホール及びスラグ巻き込み等の点状疵を
容易に検出することができ、検査実績も多いが、能率が
低い、設備コストが高い等の問題点がある。
2. Description of the Related Art Various flaws are generated in a welded portion such as a welded steel pipe depending on the welding method and conditions, which causes deterioration of the quality of the welded portion. Therefore, nondestructive inspection using X-rays and ultrasonic waves is performed. X-rays can easily detect spot defects such as pinholes and slag inclusions, and have many inspection results, but there are problems such as low efficiency and high equipment cost.

【0003】このため、サブマージドアーク溶接(SA
W)鋼管においては、超音波探傷を行い、疵有りと判定
された部位及び両管端部のみにX線検査を実施してい
る。超音波探傷は、割れ疵及び融合不良等面状疵を検出
するのに適した方法であり、検査能率、設備コストの面
からX線検査より優れているので、両管端数10mmの
部分を除き、溶接部全面の検査を担っている。
For this reason, submerged arc welding (SA
W) With respect to the steel pipe, ultrasonic flaw detection is performed, and X-ray inspection is performed only on the portion determined to have a flaw and both pipe end portions. Ultrasonic flaw detection is a method that is suitable for detecting cracks and surface defects such as poor fusion, and is superior to X-ray inspection in terms of inspection efficiency and equipment cost. In charge of inspection of the entire surface of the weld.

【0004】一例として、SAW鋼管の製造工程におけ
るオンライン自動探傷方法の概略が文献1(「溶接鋼管
の超音波探傷法」鉄鋼協会品質管理部会(NDI部門)
編、1999年2月22日発行)の4.4.1〜4.
4.3(pp60〜62)に記載されている。同技術
は、縦方向疵、横方向疵それぞれについて内面疵、外面
疵検出用の複数の探触子を配置し、溶接部に発生する様
々な疵を見逃すことなく検出できるようにしたものであ
る。この場合、疵を見逃さないために、管の長手方向の
各位置において前記探触子群で送受信する超音波ビーム
が溶接部全断面をカバーしている必要性がある。
As an example, an outline of an online automatic flaw detection method in the manufacturing process of a SAW steel pipe is described in Reference 1 ("Ultrasonic flaw detection of welded steel pipe" Iron and Steel Institute Quality Control Subcommittee (NDI Division).
Ed., Published on February 22, 1999).
4.3 (pp60-62). This technology has a plurality of probes for detecting internal flaws and external flaws for each of the vertical flaws and the horizontal flaws, and it is possible to detect various flaws occurring in the welded portion without missing them. . In this case, in order not to miss the flaw, it is necessary that the ultrasonic beam transmitted and received by the probe group covers the entire cross section of the welded portion at each position in the longitudinal direction of the pipe.

【0005】超音波探触子で送受信される超音波ビーム
は、探傷周波数及び振動子径等によって規定される指向
角で拡散しながら材料中を伝搬する。図5は、管軸方向
疵検査用探触子のKフォーム配置及び超音波伝搬挙動を
示す模式図であり、図中1は鋼管である。鋼管1は溶接
部2を有しており、鋼管1の外表面には、内面疵用探触
子23が溶接部2から0.5スキップの位置に、外面疵
用探触子24が1.0スキップの位置に配置されてい
る。この内面疵用探触子23及び外面疵用探触子24を
用いた場合、溶接部2の中央部の超音波ビーム強度が弱
くなり、疵検出能が低下する。すなわち、図5に示した
ように、溶接部2の中央部に探傷感度不足域Aが発生す
る。この傾向は厚肉材ほど顕著になる。
The ultrasonic beam transmitted and received by the ultrasonic probe propagates in the material while being diffused at a directivity angle defined by the flaw detection frequency and the diameter of the transducer. FIG. 5 is a schematic view showing the K-form arrangement and ultrasonic wave propagation behavior of a probe for axial flaw inspection, in which 1 is a steel pipe. The steel pipe 1 has a welded portion 2. On the outer surface of the steel pipe 1, the inner surface flaw probe 23 is located at a position 0.5 skip from the welded portion 2, and the outer surface flaw probe 24 is 1. It is located at the 0 skip position. When the probe 23 for the internal flaw and the probe 24 for the external flaw are used, the ultrasonic beam intensity at the central portion of the welded portion 2 becomes weak and the flaw detectability is deteriorated. That is, as shown in FIG. 5, the flaw detection sensitivity insufficient region A occurs in the central portion of the welded portion 2. This tendency becomes more pronounced for thicker materials.

【0006】従って、前記文献1記載の技術では鋼管探
傷における探触子設定例(文献1:表4.11、p6
5)に記載されているように、厚肉材では溶接部2から
1.0スキップ以上の距離に2個の探触子を設置するよ
う推奨している。図6は、前記推奨位置に配置された管
軸方向疵検査用探触子の配置及び超音波伝搬挙動を示す
模式図であり、図中1は鋼管である。鋼管1の外表面に
は、内面疵用探触子23が溶接部2から1.5スキップ
の位置に、外面疵用探触子24が1.0スキップの位置
に配置されている。図6においては、探傷感度不足域が
発生していない。これは、伝搬距離が長くなるのに従
い、超音波ビームが拡散することを利用したものである
が、伝搬距離が長くなるのに比例して単位面積当たりの
超音波ビーム強度が低下するので、疵からの反射エコー
強度も低下し、疵エコーがノイズ信号に埋没する虞があ
る。
Therefore, in the technique described in Document 1, an example of probe setting in steel pipe flaw detection (Document 1: Table 4.11, p6
As described in 5), in thick-walled materials, it is recommended to install two probes at a distance of 1.0 skip or more from the weld portion 2. FIG. 6 is a schematic view showing the arrangement and ultrasonic wave propagation behavior of the pipe axial direction flaw inspection probe arranged at the recommended position, where 1 is a steel pipe. On the outer surface of the steel pipe 1, the inner surface flaw probe 23 is arranged at a position of 1.5 skips from the welded portion 2, and the outer surface flaw probe 24 is arranged at a position of 1.0 skips. In FIG. 6, the flaw detection sensitivity insufficient region does not occur. This utilizes the fact that the ultrasonic beam spreads as the propagation distance increases, but the ultrasonic beam intensity per unit area decreases in proportion to the increase in the propagation distance, so there is a defect. The intensity of the reflected echo from the device also decreases, and the flaw echo may be buried in the noise signal.

【0007】前記課題を解決するためには、溶接部2ま
での超音波伝搬距離が短い位置に数多くの探触子(例え
ば外面疵、内面疵用の探触子に中央部疵用の探触子を付
加した3個)を配置するのが望ましい。しかし、探触子
の数を増やすことは探傷器の数を増加させるばかりでは
なく、シーム検出器及びシーム追従機構等も増設する必
要性が生じ、設備コストが莫大なものとなる問題があ
る。
In order to solve the above-mentioned problems, a large number of probes (for example, a probe for external flaws, a probe for internal flaws, and a probe for central flaws) are provided at positions where the ultrasonic wave propagation distance to the welded portion 2 is short. It is desirable to place 3) with children added. However, increasing the number of probes not only increases the number of flaw detectors, but also requires the addition of a seam detector, a seam tracking mechanism, and the like, which causes a problem of enormous equipment cost.

【0008】本願発明者等は、特願2000−2564
16号にて、探触子の数を低減し、溶接部の全断面にわ
たって精度良く内在疵を検出することができる超音波探
傷方法を提案した。これは、複数の超音波振動子を含む
アレイ探触子を円弧曲面状のくさびを介して被検査材に
配置し、複数の超音波振動子を1つのグループとする振
動子群を順次切り替えることで超音波ビームの屈折角度
を変えて、被検査材を走査する方法である。
The inventors of the present application filed Japanese Patent Application No. 2000-2564.
No. 16 proposed an ultrasonic flaw detection method that can reduce the number of probes and detect internal flaws accurately over the entire cross section of a weld. This is to arrange an array probe including a plurality of ultrasonic transducers on a material to be inspected through a wedge having an arcuate curved surface, and sequentially switch the transducer groups that form a plurality of ultrasonic transducers into one group. Is a method of scanning the material to be inspected by changing the refraction angle of the ultrasonic beam.

【0009】また、本願発明者等は、特開2002−2
2714号公報にて、溶接部を挟んで2以上のアレイ探
触子を配置し、特に、溶接線方向に少なくともアレイ探
触子の寸法以上ずらして配置することにより、同時に超
音波を送信しても干渉することがなく、高速で搬送され
る鋼管においても溶接部全断面の縦方向疵を確実に検出
することができる超音波探傷装置を開示した。
Further, the inventors of the present application disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-2
In Japanese Patent No. 2714, two or more array probes are arranged with a welded portion sandwiched therebetween, and in particular, by arranging them in the welding line direction at least by shifting the size of the array probe, ultrasonic waves are simultaneously transmitted. Disclosed is an ultrasonic flaw detector capable of reliably detecting a longitudinal flaw in the entire cross section of a welded portion even in a steel pipe conveyed at high speed without causing any interference.

【0010】一般に、製造現場における品質の管理及び
保証のための自動超音波探傷においては、設備の簡略化
及びコスト抑制を図るために、時分割探傷が実施されて
いる。図7は、UOE鋼管探傷における探触子の配置を
示す平面図である。このUOE鋼管探傷においては、A
1−A2、B1−B2、C1−C2及びD1−D2の4
対の探触子とこれらに接続された4台の超音波探傷器と
を用いる。探触子B1−B2及びD1−D2は夫々外面
の縦方向疵、横方向疵を、A1−A2及びC1−C2は
内面疵を検出する。
Generally, in automatic ultrasonic flaw detection for quality control and assurance at the manufacturing site, time-division flaw detection is carried out in order to simplify equipment and reduce costs. FIG. 7 is a plan view showing the arrangement of the probes in UOE steel pipe flaw detection. In this UOE steel pipe flaw detection, A
4 of 1-A2, B1-B2, C1-C2 and D1-D2
A pair of probes and four ultrasonic flaw detectors connected to them are used. The probes B1-B2 and D1-D2 detect vertical flaws and lateral flaws on the outer surface, and A1-A2 and C1-C2 detect inner flaws.

【0011】この探傷においては、例えば、 1)A1探触子垂直振動子によりカップリングチェック
を行い、感度補正をする、 2)A1探触子斜角振動子により溶接部2の探傷を行
う、 3)A2探触子垂直振動子によりカップリングチェック
を行い、感度補正をする、 4)A2探触子斜角振動子により溶接部2の探傷を行
う、 5)A1探触子斜角振動子からA2探触子斜角振動子へ
と透過伝搬する超音波を基に感度チェック及び疵監視ゲ
ートチェックを行う という5手順の連続操作を繰り返す。従って、超音波探
傷器の基本繰り返し周波数が10KHzの場合、各手順
毎の繰り返し周波数は2KHzとなる。
In this flaw detection, for example, 1) A1 probe vertical transducer is used for coupling check and sensitivity correction is performed. 2) A1 probe bevel transducer is used for flaw detection of the welded portion 2. 3) A2 probe vertical transducer is used for coupling check and sensitivity correction is performed. 4) A2 probe bevel transducer is used for flaw detection of welded portion 2. 5) A1 probe bevel transducer. To the A2 probe bevel transducer, the sensitivity check and the flaw monitoring gate check are repeated based on the ultrasonic waves that are transmitted. Therefore, when the basic repetition frequency of the ultrasonic flaw detector is 10 KHz, the repetition frequency for each procedure is 2 KHz.

【0012】前記アレイ探触子が3種の屈折角度変角
(例えば、屈折角度50度、60度、70度)を繰り返
すと仮定すると、カップリングチェック機能に必要とな
る垂直探傷を加えて4手順/探触子となる。一直線上に
一対の探触子を対向配置させた場合、対向する探触子で
送受信する超音波が干渉しないために交互に送受信する
必要があり、 (4手順/探触子)×2探触子+{V透過(1手順)}
=8〜9手順 となる。
Assuming that the array probe repeats three kinds of refraction angle variations (for example, refraction angles of 50 degrees, 60 degrees, and 70 degrees), the vertical flaw detection required for the coupling check function is added to 4 Become a procedure / transducer. When a pair of probes are arranged to face each other on a straight line, it is necessary to alternately transmit and receive because ultrasonic waves transmitted and received by the opposing probes do not interfere, and (4 procedures / probe) x 2 probes Child + {V transmission (1 procedure)}
= 8 to 9 procedures.

【0013】上述した特開2002−22714号公報
の超音波探傷装置の場合においては、一対のアレイ探触
子を溶接部を挟んで対向配置したとき、探傷繰り返し周
波数は通常の探触子と比較して半分程度となる。各アレ
イ探触子において屈折角度変角の数、すなわち手順数が
増加すると、各手順毎の探傷繰り返し周波数は低下す
る。各手順毎の繰り返し周波数が低下すると、微小疵及
び鋼管を高速に搬送する際の疵を見逃す虞がある。
In the case of the ultrasonic flaw detector disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-22714 described above, when a pair of array probes are arranged to face each other with a welding portion interposed therebetween, the flaw repetition frequency is compared with that of a normal probe. And it will be about half. When the number of refraction angle variations in each array probe, that is, the number of procedures increases, the flaw detection repetition frequency for each procedure decreases. If the repetition frequency for each procedure is lowered, there is a risk of overlooking small flaws and flaws when the steel pipe is transported at high speed.

【0014】従って、前記超音波探傷装置においては、
溶接部を挟んで配置するアレイ探触子を溶接線方向にず
らし、探傷繰り返し周波数/手順を向上させている。溶
接線方向にずらして配置することで、同時に超音波を送
信しても干渉することがなく、1個当りの超音波の送信
繰り返し速度を上げることができる。探触子及び探触子
の配置を変えた場合の探傷繰り返し周波数/手順を求め
た結果を次の表1に示す。
Therefore, in the ultrasonic flaw detector,
The array probe, which is placed across the weld, is shifted in the welding line direction to improve the flaw detection repetition frequency / procedure. By arranging them so that they are displaced in the welding line direction, there is no interference even if ultrasonic waves are transmitted at the same time, and it is possible to increase the transmission repetition speed of each ultrasonic wave. The following Table 1 shows the results of determining the flaw detection repetition frequency / procedure when the probe and the arrangement of the probe are changed.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】表1より、溶接部を挟んで配置するアレイ
探触子を溶接線方向にずらした場合、探傷繰り返し周波
数/手順が通常の探触子程度に増加することが判る。
It can be seen from Table 1 that when the array probes arranged with the welded portion sandwiched therebetween are displaced in the welding line direction, the flaw repetition frequency / procedure is increased to that of a normal probe.

【0017】上述した超音波探傷装置を用いる超音波探
傷方法は、以下の課題を有する。まず、上述した複数の
超音波振動子を備えるアレイ探触子において、溶接部全
断面の検査をいくつの手順(屈折角度)で探傷するかを
どのようにして設定するかという問題がある。
The ultrasonic flaw detection method using the above-mentioned ultrasonic flaw detection device has the following problems. First, in the above-described array probe including a plurality of ultrasonic transducers, there is a problem of how to set the inspection procedure of the entire cross section of the welded portion by the procedure (refraction angle).

【0018】図8乃至図10は、UOE鋼管内における
超音波伝搬挙動を示す図である。図8、並びに図9及び
図10は夫々、外径800mm、肉厚7.5mm、及び
外径1000mm、肉厚38mmのUOE鋼管をアレイ
探触子で探傷した場合の超音波の伝搬挙動を示し、アレ
イ探触子からの屈折角度を2度刻みで変角した場合の伝
搬挙動を示す。超音波ビーム伝搬を示す実線のうち、中
央の線はビーム中心を示し、他の2本は超音波ビームの
指向性(指向角4度)による拡散を示す。
FIGS. 8 to 10 are views showing ultrasonic wave propagation behavior in a UOE steel pipe. FIGS. 8 and 9 and 10 show ultrasonic wave propagation behaviors when an UOE steel pipe having an outer diameter of 800 mm, a wall thickness of 7.5 mm, an outer diameter of 1000 mm and a wall thickness of 38 mm is flaw-detected by an array probe. , Shows the propagation behavior when the refraction angle from the array probe is changed in steps of 2 degrees. Of the solid lines showing the ultrasonic beam propagation, the central line shows the beam center, and the other two lines show the diffusion due to the directivity (directivity angle 4 degrees) of the ultrasonic beam.

【0019】図8乃至図10から明かであるように、溶
接部全断面を漏れなく探傷するのに必要である屈折角度
変角の数は被検査材の肉厚及び超音波ビームの拡散の程
度に依存して変化する。
As is clear from FIGS. 8 to 10, the number of deflection angle deviations required for flaw-free inspection of the entire cross section of the welded portion is determined by the thickness of the material to be inspected and the degree of diffusion of the ultrasonic beam. Change depending on.

【0020】数値解析等の手法を用いて概略の手順数
(屈折角度変角数)を算出することは可能である。しか
し、この手法は、被検査材の製造条件の差異による超音
波伝搬速度のばらつき、音速異方性の存在、被検査材が
鋼管である場合におけるその真円度等に対応させて手順
数を最終決定するには不十分である。また、手順数が増
加すると、上述したように、探傷繰り返し周波数/手順
が低下して、微小疵を見逃す虞がある。従って、一対の
アレイ探触子を溶接部を挟み溶接線方向にずらして配置
する場合においても、被検査材の肉厚、真円度及び超音
波ビーム拡散の程度等に対応させて、極力最小数の手順
を導出する方法が必要である。
It is possible to calculate the rough procedure number (refraction angle variable number) by using a technique such as numerical analysis. However, in this method, the number of procedures is changed according to the variation of ultrasonic propagation velocity due to the difference in the manufacturing conditions of the material to be inspected, the existence of sonic anisotropy, the roundness when the material to be inspected is a steel pipe, etc. Not enough to make a final decision. Further, when the number of procedures increases, as described above, the flaw detection repetition frequency / procedure decreases, and there is a possibility that a minute flaw may be missed. Therefore, even when arranging a pair of array probes with the welded part sandwiched in between and displaced in the welding line direction, the minimum possible thickness can be accommodated depending on the thickness, roundness, ultrasonic beam divergence, etc. of the material to be inspected. We need a way to derive a number of steps.

【0021】また、一対のアレイ探触子を溶接部を挟み
溶接線方向にずらして配置する場合、対比試験片等に加
工された人工疵を用いる校正作業において以下の課題を
有する。 1)校正作業が煩雑である。一対のアレイ探触子を溶接
線と交叉する直線上に配置する場合においては、対向す
る探触子の前面に人工疵を合わせることにより、一対の
アレイ探触子共に校正作業(溶接部と探触子との離隔距
離調整、感度調整及び疵監視ゲートの位置や幅の調整)
を行うことができた。しかし、一対のアレイ探触子を溶
接線方向にずらして配置する場合においては、一方の探
触子前面に所定の人工疵を合わせて校正作業を行った
後、人工疵を他方の探触子前面にずらして他方の探触子
の校正作業を行う必要があった。
Further, when a pair of array probes are arranged so as to be shifted in the direction of the welding line with the welded portion sandwiched therebetween, there are the following problems in the calibration work using artificial flaws machined into a comparative test piece or the like. 1) Calibration work is complicated. When arranging a pair of array probes on a straight line that intersects with the welding line, align the pair of array probes with the artificial flaws on the front faces of the opposing probes to perform the calibration work (welding part and probe). Adjusting the separation distance from the tentacle, adjusting the sensitivity, and adjusting the position and width of the defect monitoring gate)
Could be done. However, in the case of arranging a pair of array probes so as to be displaced in the welding line direction, after performing a calibration operation by aligning a predetermined artificial flaw with the front surface of one of the probes, the artificial flaw of the other probe is arranged. It was necessary to shift it to the front side and perform the calibration work for the other probe.

【0022】長さ1m程度に切り出したかまぼこ状対比
試験片を用いる校正作業の場合、探触子位置に人工疵を
合わせる作業は対比試験片が比較的軽量であるので、容
易に実施することができる。しかし、長さ10mに及ぶ
鋼管を対比試験片として用いる校正作業の場合、10ト
ンもの重量を有する鋼管をミリメートル単位で移動させ
て、探触子位置に人工疵を合わせる必要があり、作業の
煩雑さ及び効率化を図るために、疵位置合わせの回数を
可能な限り少なくすることが望まれる。
In the case of a calibration work using a fish-like comparison test piece cut out to a length of about 1 m, the work of adjusting the artificial flaw to the probe position can be easily performed because the comparison test piece is relatively lightweight. it can. However, in the case of calibration work using a steel pipe having a length of 10 m as a comparative test piece, it is necessary to move a steel pipe having a weight of 10 tons in millimeters and align the artificial flaw with the probe position, which makes the work complicated. In order to improve the efficiency and efficiency, it is desirable to minimize the number of flaw alignments.

【0023】2)透過伝搬する超音波を基に行う感度チ
ェック、疵監視ゲート位置チェックができない。図7に
示したように探触子を配置する方法においては、対向す
る探触子を用いて、被検査材中を透過伝搬する超音波の
強度、出現位置情報を基に感度チェック、疵監視ゲート
位置チェックを行っている。一対のアレイ探触子を溶接
線方向にずらす構成においては、この透過伝搬超音波に
よる感度チェック、疵監視ゲート位置チェックができな
くなるという問題があった。
2) It is not possible to perform sensitivity check and flaw monitoring gate position check based on the ultrasonic waves that propagate through. In the method of arranging the probe as shown in FIG. 7, the opposing probe is used to perform sensitivity check and flaw monitoring based on the intensity of ultrasonic waves propagating through the inspection material and appearance position information. Checking the gate position. In the configuration in which the pair of array probes are displaced in the welding line direction, there is a problem that the sensitivity check by the transmission ultrasonic waves and the flaw monitoring gate position check cannot be performed.

【0024】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、溶接部と探触子との間の距離を一定に保持し、
被検査材と材質及び形状が同一又は極めて近似する試験
材の溶接部に所定数の人工疵を設け、複数の屈折角度で
人工疵を探傷して検出したエコー強度に基づき探傷屈折
角度を選択することにより、被検査材の肉厚、真円度、
材質及び超音波ビーム拡散の程度等に対応させて、少数
の探傷屈折角度を容易に選定することができる超音波探
傷方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and maintains a constant distance between the weld and the probe,
A predetermined number of artificial flaws are provided in the welded part of the test material that is the same or very similar in material and shape to the material to be inspected, and the flaw detection refraction angle is selected based on the echo intensity detected by flaw detection of the artificial flaw at multiple refraction angles. Therefore, the thickness, roundness,
An object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection method capable of easily selecting a small number of flaw detection refraction angles in accordance with the material, the degree of ultrasonic beam diffusion, and the like.

【0025】また、本発明は、溶接部と探触子との間の
距離を、試験材に設けた人工疵を所定の屈折角度で探傷
した結果に基づいて定め、前記複数の屈折角度に前記所
定の屈折角度を含めることにより、疵のエコー強度がピ
ークとなる位置を溶接部と探触子との間の距離に定めた
場合、肉厚、真円度、材質及び超音波ビーム拡散の程度
等に応じて超音波ビームを正しく疵に照射させることが
できるので、より感度に探傷することができる超音波探
傷方法を提供することを目的とする。
Further, according to the present invention, the distance between the welded portion and the probe is determined based on a result of flaw detection of an artificial flaw provided on a test material at a predetermined refraction angle, and the plurality of refraction angles are set to the above-mentioned refraction angles. By including the specified refraction angle, if the position where the echo intensity of the flaw reaches its peak is set to the distance between the weld and the probe, the wall thickness, roundness, material and degree of ultrasonic beam diffusion It is an object of the present invention to provide an ultrasonic flaw detection method that can detect flaws with higher sensitivity, because the flaw can be correctly irradiated with the ultrasonic beam depending on the situation.

【0026】そして、本発明は、各人工疵のエコー強度
が予め設定したしきい値以上となる場合の屈折角度を選
定する過程を含むことにより、選定した屈折角度を探傷
屈折角度とした場合、探傷屈折角度数を低減させて、検
出すべき疵を探傷することができる超音波探傷方法を提
供することを目的とする。
Further, the present invention includes the step of selecting the refraction angle when the echo intensity of each artificial flaw is equal to or more than the preset threshold value, so that when the selected refraction angle is the flaw detection refraction angle, An object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection method capable of detecting flaws to be detected by reducing the number of flaw detection refraction angles.

【0027】さらに、本発明は、選定した屈折角度のう
ち、各人工疵に対して最大のエコー強度が検出される屈
折角度の組合せを探傷屈折角度として選択する過程を含
むことにより、探傷屈折角度数がさらに低減するので、
探傷繰り返し周波数/手順が向上し、微小疵も検出する
ことができ、被検査材を高速に搬送する場合においても
確実に疵を検出することができる超音波探傷方法を提供
することを目的とする。
Furthermore, the present invention includes the step of selecting, as a flaw detection refraction angle, a combination of refraction angles at which the maximum echo intensity is detected for each artificial flaw among the selected refraction angles. Since the number will be further reduced,
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic flaw detection method capable of improving flaw detection repetition frequency / procedure, detecting micro flaws, and reliably detecting flaws even when a material to be inspected is transported at high speed. .

【0028】また、本発明は、選定した屈折角度のう
ち、予め選択した人工疵に対して高いエコー強度が検出
される屈折角度を優先して選択する過程を含むことによ
り、探傷屈折角度数がさらに低減するので、探傷繰り返
し周波数/手順がさらに向上し、微小疵も検出すること
ができ、被検査材を高速に搬送する場合においても検出
すべき疵を確実に探傷することができる超音波探傷方法
を提供することを目的とする。
Further, the present invention includes the process of preferentially selecting a refraction angle at which a high echo intensity is detected for a preselected artificial flaw among the refraction angles selected, so that the flaw detection refraction angle number is Since it is further reduced, the flaw detection repetition frequency / procedure is further improved, even minute flaws can be detected, and ultrasonic flaw detection that can reliably detect flaws to be detected even when the inspected material is conveyed at high speed The purpose is to provide a method.

【0029】そして、本発明は、一対の探触子を前記溶
接部の溶接線と交叉する直線上に配置し、人工疵を探傷
して校正する過程と、一対の探触子を前記溶接線と平行
である方向に、少なくとも探触子の寸法以上ずらして配
置し、前記溶接部を探傷する過程とを含むことにより、
校正時に、校正作業が容易になるとともに、感度チェッ
ク及び疵監視ゲート位置チェックを実施することがで
き、被検査材の探傷時には、探傷繰り返し周波数/手順
が向上し、微小疵も検出することができ、被検査材を高
速に搬送する場合においても確実に疵を検出することが
できる超音波探傷方法を提供することを目的とする。
And, in the present invention, a process of arranging a pair of probes on a straight line intersecting with a welding line of the welded portion to detect and calibrate an artificial flaw, and a pair of the probes to the welding line. In a direction parallel to the above, at least displaced by the size of the probe, by including the step of flaw detection of the welded portion,
At the time of calibration, the calibration work can be facilitated, and the sensitivity check and flaw monitoring gate position check can be performed. During flaw detection of the material to be inspected, the flaw repetition frequency / procedure can be improved and even minute flaws can be detected. An object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection method capable of reliably detecting flaws even when the material to be inspected is transported at high speed.

【0030】また、本発明は、探触子として複数の超音
波振動子を備えるアレイ探触子を用いることにより、屈
折角度を容易にかつ高速に変角することができる超音波
探傷方法を提供することを目的とする。
Further, the present invention provides an ultrasonic flaw detection method capable of changing the refraction angle easily and at high speed by using an array probe having a plurality of ultrasonic transducers as the probe. The purpose is to do.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】第1発明の超音波探傷方
法は、複数の異なる屈折角度で探傷し得る探触子から超
音波ビームを被検査材の溶接部へ送信し、前記探触子が
受信したエコー信号に基づいて前記溶接部を探傷する超
音波探傷方法において、溶接部と探触子との間の距離を
一定に保持した状態で、複数の屈折角度で所定数の人工
疵を探傷した場合のエコー強度を夫々検出する過程と、
検出したエコー強度に基づき探傷屈折角度を選択する過
程と、選択した探傷屈折角度に基づき被検査材の溶接部
を探傷する過程とを含むことを特徴とする。
In the ultrasonic flaw detection method of the first invention, an ultrasonic beam is transmitted from a probe capable of flaw detection at a plurality of different refraction angles to a welded portion of a material to be inspected, and the probe is used. In the ultrasonic flaw detection method for flaw detection of the welded portion based on the received echo signal, while maintaining a constant distance between the welded portion and the probe, a predetermined number of artificial flaws at a plurality of refraction angles. The process of detecting the echo intensity in case of flaw detection,
The method is characterized by including a process of selecting a flaw detection refraction angle based on the detected echo intensity and a process of flaw detection of a welded portion of a material to be inspected based on the selected flaw detection refraction angle.

【0032】第1発明においては、ISO及びAPI等
の規格、被検査材の肉厚、外径及び真円度並びに探触子
の接近限界距離等に基づいて予め設けた人工疵を溶接部
と探触子との間の距離を一定に保持した状態で、複数の
屈折角度で探傷した結果に基づき探傷屈折角度を選択す
ることで、被検査材の肉厚、真円度、材質及び超音波ビ
ーム拡散の程度等に対応させて少数の探傷屈折角度を容
易に選択することができ、探傷繰り返し周波数/手順が
向上する。なお、人工疵は、被検査材と材質及び形状が
同一若しくは極めて近似する試験材、又は被検査材に設
ける。
In the first aspect of the present invention, artificial flaws provided beforehand based on the standards such as ISO and API, the thickness of the material to be inspected, the outer diameter and the roundness, and the approach limit distance of the probe are used as the welded portion. By selecting the flaw detection refraction angle based on the results of flaw detection at multiple refraction angles while keeping the distance to the probe constant, the thickness, roundness, material and ultrasonic wave of the material to be inspected are selected. A small number of flaw detection refraction angles can be easily selected according to the degree of beam divergence, and the flaw detection repetition frequency / procedure is improved. The artificial flaw is provided on the test material or the test material whose material and shape are the same or very similar to those of the test material.

【0033】第2発明の超音波探傷方法は、第1発明に
おいて、前記溶接部と探触子との間の距離は、予め設け
た人工疵を所定の屈折角度で探傷した結果に基づいて定
め、前記複数の屈折角度は、前記所定の屈折角度を含む
ことを特徴とする。第2発明においては、疵のエコー強
度がピークとなる位置を溶接部と探触子との間の距離に
定めることで、肉厚、真円度、材質及び超音波ビーム拡
散の程度等に応じて超音波ビームを正しく疵に照射させ
ることができ、より高感度に探傷することができる。
In the ultrasonic flaw detection method of the second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the distance between the welded portion and the probe is determined based on the result of flaw detection of the artificial flaw provided in advance at a predetermined refraction angle. The plurality of refraction angles include the predetermined refraction angles. In the second aspect of the invention, the position where the echo intensity of the flaw reaches a peak is set to the distance between the weld and the probe, so that the thickness, the roundness, the material, the degree of ultrasonic beam diffusion, etc. can be adjusted. The flaw can be correctly irradiated with the ultrasonic beam, and flaw detection can be performed with higher sensitivity.

【0034】第3発明の超音波探傷方法は、第1又は第
2発明において、各人工疵のエコー強度が予め設定した
しきい値以上となる場合の屈折角度を選定する過程を含
むことを特徴とする。
An ultrasonic flaw detection method according to a third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, it includes a step of selecting a refraction angle when the echo intensity of each artificial flaw exceeds a preset threshold value. And

【0035】第3発明においては、被検査材に適用され
るISO及びAPI等の規格並びに検出すべき疵のタイ
プ及び程度等に対応させて予め設定したしきい値以上と
なる屈折角度を選定する過程を含むことで、選定した屈
折角度を探傷屈折角度とした場合、探傷に用いる屈折角
度の数を低減させ、検出すべき疵を探傷することができ
る。
In the third aspect of the invention, a refraction angle that is equal to or more than a preset threshold value is selected in accordance with the standards such as ISO and API applied to the material to be inspected and the type and degree of the flaw to be detected. By including the process, when the selected refraction angle is set as the flaw detection refraction angle, it is possible to reduce the number of refraction angles used for flaw detection and detect flaws to be detected.

【0036】第4発明の超音波探傷方法は、第3発明に
おいて、選定した屈折角度のうち、各人工疵に対して最
大のエコー強度が検出される屈折角度の組合せを探傷屈
折角度として選択する過程を含むことを特徴とする。第
4発明においては、探傷屈折角度数がさらに低減するの
で、探傷繰り返し周波数/手順が向上し、微小疵も検出
することができ、被検査材を高速に搬送する場合におい
ても確実に疵を検出することができる。
In the ultrasonic flaw detection method according to the fourth aspect of the present invention, a combination of the refraction angles at which the maximum echo intensity is detected for each artificial flaw is selected from the refraction angles selected in the third aspect as the flaw detection refraction angle. It is characterized by including a process. In the fourth aspect of the invention, since the flaw detection refraction angle number is further reduced, the flaw detection repetition frequency / procedure is improved, minute flaws can be detected, and flaws can be reliably detected even when the material to be inspected is conveyed at high speed. can do.

【0037】第5発明の超音波探傷方法は、第3発明に
おいて、選定した屈折角度のうち、予め選択した人工疵
に対して高いエコー強度が検出される屈折角度を優先し
て選択する過程を含むことを特徴とする。第5発明にお
いては、探傷屈折角度数がさらに低減するので、探傷繰
り返し周波数/手順がさらに向上し、微小疵も検出する
ことができ、被検査材を高速に搬送する場合においても
確実に検出すべき疵を探傷することができる。
The ultrasonic flaw detection method according to the fifth aspect of the present invention includes the step of preferentially selecting a refraction angle at which a high echo intensity is detected for a preselected artificial flaw among the selected refraction angles. It is characterized by including. In the fifth aspect of the invention, since the flaw detection refraction angle number is further reduced, the flaw detection repetition frequency / procedure is further improved, minute flaws can be detected, and even when the material to be inspected is conveyed at high speed, it can be detected reliably. Can detect flaws.

【0038】第6発明の超音波探傷方法は、被検査材の
溶接部の両側に、複数の異なる屈折角度で探傷し得る探
触子を配置し、該探触子から超音波ビームを前記溶接部
へ送信し、前記探触子が受信したエコー信号に基づいて
前記溶接部を探傷する超音波探傷方法において、一対の
探触子を前記溶接部の溶接線と交叉する直線上に配置
し、人工疵を探傷して校正する過程と、一対の探触子を
前記溶接線と平行である方向に、少なくとも探触子の寸
法以上ずらして配置し、前記溶接部を探傷する過程とを
含むことを特徴とする。
In the ultrasonic flaw detection method of the sixth invention, a plurality of probes capable of flaw detection at different refraction angles are arranged on both sides of the welded portion of the material to be inspected, and the ultrasonic beam is welded from the probe. In the ultrasonic flaw detection method of transmitting to a portion, the probe based on an echo signal received by the probe, the pair of probes is arranged on a straight line intersecting with the welding line of the welding portion, A step of detecting and calibrating the artificial flaw, and a step of arranging the pair of probes in a direction parallel to the welding line with a displacement of at least the size of the probe and detecting the welded part. Is characterized by.

【0039】第6発明においては、静的又は準静的に行
われる校正時に、一対の探触子を溶接部の溶接線と交叉
する直線上に配置するので、校正作業が容易になるとと
もに、被検査材を透過伝搬する超音波の強度及び出現位
置情報に基づき、感度チェック及び疵監視ゲート位置チ
ェックを実施することができる。なお、一対の探触子を
対向配置することにより探傷繰り返し周波数/手順が低
下しても、溶接部と探触子との離隔距離調整、感度調整
及び疵監視ゲートの位置や幅の調整等の校正作業には支
障がない。そして、被検査材の探傷及び動的な校正作業
時には、一対の探触子を溶接線と平行である方向にずら
して配置するので、探傷繰り返し周波数/手順が向上
し、微小疵も検出することができ、被検査材を高速に搬
送する場合においても確実に疵を検出することができ
る。
According to the sixth aspect of the invention, since the pair of probes are arranged on a straight line intersecting with the welding line of the welded portion during the calibration performed statically or quasi-statically, the calibration work becomes easy and The sensitivity check and the defect monitoring gate position check can be performed based on the intensity and appearance position information of the ultrasonic waves that propagate through the material to be inspected. Even if the flaw repetition frequency / procedure is lowered by arranging the pair of probes facing each other, adjustment of the separation distance between the weld and the probe, sensitivity adjustment, adjustment of the position and width of the flaw monitoring gate, etc. There is no hindrance to the calibration work. During flaw detection and dynamic calibration of the material to be inspected, the pair of probes are arranged so as to be offset from each other in a direction parallel to the welding line, so that the flaw repetition frequency / procedure is improved and minute flaws can be detected. Therefore, the flaw can be reliably detected even when the material to be inspected is transported at high speed.

【0040】第7発明は、第1乃至第6発明のいずれか
において、前記探触子は、複数の超音波振動子を備える
アレイ探触子であることを特徴とする。第7発明におい
ては、屈折角度を容易にかつ高速に変角することができ
る。
A seventh invention is characterized in that, in any one of the first to sixth inventions, the probe is an array probe having a plurality of ultrasonic transducers. In the seventh aspect, the refraction angle can be changed easily and at high speed.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて具体的に説明する。 実施の形態1.図1は、本発明の実施の形態1に適用す
る超音波探傷装置を示す模式図であり、図中1は鋼管で
ある。鋼管1は溶接部2を有しており、鋼管1の外表面
には、アクリル、ポリスチロール樹脂等の樹脂製で扇形
状のくさび3(曲率50mm×幅15mm円筒の1/
4)が配置されており、くさび3の外周面上には複数個
の超音波振動子4a(長さ1mm×幅10mm)からな
るアレイ探触子4が配設されている。超音波振動子4a
としては、ニオブ酸鉛系磁器、チタン酸鉛系磁器、及び
ニオブ酸リチウム系磁器等の圧電振動子、又は前記磁器
系圧電振動子とエポキシ樹脂等の樹脂とを複合させたコ
ンポジット圧電振動子を用いる。この実施の形態におい
ては、アレイ探触子4は64CHからなり、頂点側が第
1CH、90°側が第64CHである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. Embodiment 1. FIG. 1 is a schematic diagram showing an ultrasonic flaw detector applied to Embodiment 1 of the present invention, in which 1 is a steel pipe. The steel pipe 1 has a welded portion 2, and on the outer surface of the steel pipe 1, a fan-shaped wedge 3 made of a resin such as acrylic or polystyrene resin (curvature 50 mm × width 15 mm
4) is arranged, and the array probe 4 composed of a plurality of ultrasonic transducers 4a (length 1 mm × width 10 mm) is arranged on the outer peripheral surface of the wedge 3. Ultrasonic transducer 4a
As, a piezoelectric vibrator such as lead niobate-based porcelain, lead titanate-based porcelain, and lithium niobate-based porcelain, or a composite piezoelectric vibrator in which the porcelain-based piezoelectric vibrator and a resin such as an epoxy resin are combined. To use. In this embodiment, the array probe 4 is composed of 64CH, the apex side is the 1st CH, and the 90 ° side is the 64th CH.

【0042】配設された各超音波振動子4aには、それ
ぞれパルサ5及び送信用遅延素子6、並びにレシーバ7
及び受信用遅延素子8が接続されている。この実施の形
態においては、受信用遅延素子8としてアナログ遅延線
が使用されている。超音波振動子4aは、対応するパル
サ5により駆動され、各パルサ5の動作タイミングは、
送信用遅延素子6により決定されるようになしてある。
A pulser 5, a transmission delay element 6, and a receiver 7 are provided in each of the ultrasonic transducers 4a thus arranged.
And the receiving delay element 8 are connected. In this embodiment, an analog delay line is used as the receiving delay element 8. The ultrasonic transducers 4a are driven by the corresponding pulsers 5, and the operation timing of each pulser 5 is
It is determined by the transmission delay element 6.

【0043】各送信用遅延素子6は屈折角度制御器9に
接続されている。屈折角度制御器9は、予め設定された
数の超音波振動子4aを1つのグループとする振動子群
を選択する回路と、前記グループを切り替える回路と、
グループの各超音波振動子4aを駆動するタイミングを
各パルサ5に与える回路と、送信用遅延素子6及び受信
用遅延素子8に遅延時間を与える回路とを備えている。
屈折角度制御器9により、超音波振動子群が選択され、
選択された各超音波振動子4aに対し、対応する送信用
遅延素子6によって、各超音波振動子4aを駆動するタ
イミングに、屈折角度制御器9により制御された遅延時
間を加算したタイミングが各パルサ5に与えられる。前
記タイミングでパルサ5により送信電圧を印加すること
により、振動子4aから鋼管1中に超音波ビームが送信
される。
Each transmission delay element 6 is connected to a refraction angle controller 9. The refraction angle controller 9 includes a circuit that selects a transducer group including a preset number of ultrasonic transducers 4a as one group, and a circuit that switches the group.
It includes a circuit for giving each pulser 5 a timing for driving each ultrasonic transducer 4a of the group, and a circuit for giving a delay time to the transmission delay element 6 and the reception delay element 8.
The ultrasonic transducer group is selected by the refraction angle controller 9,
For each selected ultrasonic transducer 4a, the timing obtained by adding the delay time controlled by the refraction angle controller 9 to the timing for driving each ultrasonic transducer 4a by the corresponding transmission delay element 6 is Given to pulsar 5. By applying the transmission voltage by the pulser 5 at the above timing, the ultrasonic beam is transmitted from the vibrator 4a into the steel pipe 1.

【0044】疵エコー等の受信は以下のようにして実施
される。選択された超音波振動子群の各超音波振動子4
aに受信された信号は、レシーバ7に入力される。レシ
ーバ7に入力された信号は、受信用遅延素子8が屈折角
度制御器9により制御された遅延時間を与えられて、加
算器10へ出力される。受信信号は、加算器10により
合成され、増幅器11により評価に必要な信号レベルま
で増幅される。増幅された信号値は、疵評価器12によ
り予め決められたしきい値と比較されて、疵の有無が評
価される。本実施の形態に係る超音波探傷装置において
は、超音波ビーム形成に寄与する、例えば16個の選択
超音波振動子群を所定間隔で順次切り替えて走査するこ
とにより、鋼管1に入射する角度を変えて、溶接部2の
全断面を探傷することができる。
Reception of a flaw echo or the like is carried out as follows. Each ultrasonic transducer 4 of the selected ultrasonic transducer group
The signal received by a is input to the receiver 7. The signal input to the receiver 7 is output to the adder 10 after the reception delay element 8 is given a delay time controlled by the refraction angle controller 9. The received signals are combined by the adder 10 and amplified by the amplifier 11 to a signal level required for evaluation. The amplified signal value is compared with a predetermined threshold value by the defect evaluator 12 to evaluate the presence / absence of a defect. In the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment, the angle of incidence on the steel pipe 1 is increased by sequentially switching, for example, 16 selected ultrasonic transducer groups at a predetermined interval, which contribute to ultrasonic beam formation. Instead, the entire cross section of the welded portion 2 can be detected.

【0045】図1においては、内面側を0.5スキップ
で探傷し、外面側(アレイ探触子4設置側)を1.0ス
キップで探傷しているビームの状態を示しているが、鋼
管1の肉厚方向に多段的にビーム照射位置を変え、溶接
部2の全断面を探傷するようにするのが好ましい。
FIG. 1 shows the state of the beam in which the inner surface side is flaw-detected with 0.5 skips and the outer surface side (array probe 4 installation side) is flaw-detected with 1.0 skips. It is preferable to change the beam irradiation position in multiple stages in the thickness direction of 1 to detect the flaw on the entire cross section of the welded portion 2.

【0046】本実施の形態においては、下記の遅延を与
えた。なお、遅延時間の単位はいずれもnsである。 CH1 :170、 CH2 :130、 CH3 : 90、 CH4 : 60、 CH5 : 35、 CH6 : 20、 CH7 : 5、 CH8 : 0、 CH9 : 0、 CH10: 5、 CH11: 20、 CH12: 35、 CH13: 60、 CH14: 90、 CH15:130、 CH16:170 選択超音波振動子群を順次切り替えるときも、これらの
送受信遅延時間は同一パターンで与える。すなわち、両
端の超音波振動子4aには常に中央部の超音波振動子4
aに対して170ns程度の遅延を与える。
In the present embodiment, the following delay is given. The unit of delay time is ns. CH1: 170, CH2: 130, CH3: 90, CH4: 60, CH5: 35, CH6: 20, CH7: 5, CH8: 0, CH9: 0, CH10: 5, CH11: 20, CH12: 35, CH13: 60, CH14: 90, CH15: 130, CH16: 170 Even when the selected ultrasonic transducer groups are sequentially switched, the transmission / reception delay times are given in the same pattern. That is, the ultrasonic transducers 4a at both ends always have the ultrasonic transducers 4 at the center.
A delay of about 170 ns is given to a.

【0047】本実施の形態においては、溶接部2の片側
から1つの探触子(溶接部2の両側から2個)を用い
て、溶接部2から探触子4までの距離を一定に保ちなが
ら、溶接線方向に直線走査するだけで、溶接部2の全断
面を高精度に探傷することができる。そして、比較的小
さな送受信遅延を与えるだけで肉厚方向の各深さで超音
波ビームを集束することができ、溶接部2の全断面で微
小疵の検出が可能となる。
In the present embodiment, one probe (two from both sides of the welded portion 2) is used from one side of the welded portion 2 to keep the distance from the welded portion 2 to the probe 4 constant. However, the entire cross section of the welded portion 2 can be detected with high accuracy simply by linearly scanning in the welding line direction. Then, the ultrasonic beam can be focused at each depth in the wall thickness direction only by giving a relatively small transmission / reception delay, and it becomes possible to detect microscopic flaws in the entire cross section of the welded portion 2.

【0048】また、各超音波振動子4aにおいて超音波
を送受信するタイミングを送信遅延時間制御、受信遅延
時間制御によって制御する場合、超音波振動子4aのグ
ループを選択して切り替え走査することなく、屈折角度
を変更することができる。屈折角度偏向を超音波振動子
4aのグループの切り替え走査で行うか、遅延時間制御
で行うかはアレイ探触子4の形状及び屈折角度偏光の範
囲等を考慮して決定する。
Further, when the timing of transmitting and receiving ultrasonic waves in each ultrasonic transducer 4a is controlled by the transmission delay time control and the reception delay time control, it is possible to select a group of ultrasonic transducers 4a and perform switching scanning without selecting them. The refraction angle can be changed. Whether the refraction angle deflection is performed by switching scanning of the group of ultrasonic transducers 4a or by delay time control is determined in consideration of the shape of the array probe 4 and the range of refraction angle polarization.

【0049】被検査材の検査仕様は、一般にISO及び
API等の規格等によって、被検査材毎に決められてい
る。そして、感度調整に用いる疵としては、溶接部2の
中央部に加工する内外面のノッチ及びドリルホール、並
びに厚み方向の中央部に加工する横穴等がある。また、
ゲート位置及び幅調整には、上述の疵並びに溶接止端部
に加工するノッチ及びドリルホール等の疵が用いられ
る。
The inspection specifications of the material to be inspected are generally determined for each material to be inspected by the standards such as ISO and API. Defects used for sensitivity adjustment include notches and drill holes on the inner and outer surfaces that are machined in the central portion of the welded portion 2, and lateral holes that are machined in the central portion in the thickness direction. Also,
For the gate position and width adjustment, the above-described flaws and flaws such as notches and drill holes that are processed in the weld toe are used.

【0050】溶接部2の片側に配置したアレイ探触子4
によって、上述の疵を検出する場合、屈折角度を変角さ
せる。試験片が平板である場合、内面を70度の屈折角
度で探傷すれば、外面は略55度の屈折角度で探傷する
ことができる。溶接部2の全断面を漏れなく検査するの
に必要である屈折角度数(屈折角度55〜70度の間を
分割する数)は、超音波ビームの拡散程度及び検出すべ
き疵の大きさ等によって異なり、UOE鋼管において
は、その曲率、肉厚、外径及び真円度等によって異な
る。
Array probe 4 arranged on one side of welded portion 2
When the above-mentioned flaw is detected, the refraction angle is changed. When the test piece is a flat plate, the outer surface can be detected at a refraction angle of about 55 degrees by detecting the inner surface at a refraction angle of 70 degrees. The number of refraction angles (the number of divisions between refraction angles 55 to 70 degrees) necessary for inspecting the entire cross section of the welded portion 2 without omission is the degree of diffusion of the ultrasonic beam and the size of flaws to be detected. It depends on the curvature, wall thickness, outer diameter, and roundness of the UOE steel pipe.

【0051】以下に、探傷屈折角度数を決定する方法に
ついて具体的に説明する。図2は、本実施の形態におい
て用いる対比試験片に人工疵を設けた状態を示す平面図
である。図中、a〜dは縦孔、eは横穴、f〜gは外面
ノッチ、h〜iは内面ノッチである。人工疵は、ISO
及びAPI等の規格、鋼管1の肉厚、外径及び真円度並
びにアレイ探触子4の接近限界距離等に基づいて設定す
る。
A method for determining the flaw detection refraction angle number will be specifically described below. FIG. 2 is a plan view showing a state where artificial flaws are provided on the comparative test piece used in the present embodiment. In the figure, a to d are vertical holes, e is a horizontal hole, f to g are outer surface notches, and h to i are inner surface notches. The artificial flaw is ISO
And API, the thickness of the steel pipe 1, the outer diameter and the roundness, the approach limit distance of the array probe 4, and the like.

【0052】本実施の形態に係る超音波探傷装置を用い
て、図2の人工疵を探傷する手順は以下の通りである。
外径800mm×肉厚7.5mmの対比試験片(1)に
設けた内面ノッチ疵iを屈折角度66度で1.5スキッ
プで探傷し(図8(a)に示す超音波伝搬挙動)、疵の
エコー強度がピークとなる位置を探触子−溶接部間距離
に設定する。また、外径1000mm×肉厚38mmの
各対比試験片(2)に設けた内面ノッチ疵iを屈折角度
66度で0.5スキップで探傷し(図9(a)に示す超
音波伝搬挙動)、疵のエコー強度がピークとなる位置を
探触子−溶接部間距離に設定する。ここで、対比試験片
(1)においては、アレイ探触子の接近限界距離が略5
0mmであるので、0.5スキップで内面ノッチ疵iを
探傷する距離までアレイ探触子を近づけることができな
いので、1.5スキップでの探傷とした。
The procedure for flaw detection on the artificial flaw of FIG. 2 using the ultrasonic flaw detector according to this embodiment is as follows.
The inner surface notch flaw i provided on the comparative test piece (1) having an outer diameter of 800 mm and a wall thickness of 7.5 mm was flaw-detected by 1.5 skips at a refraction angle of 66 degrees (ultrasonic wave propagation behavior shown in FIG. 8A), The position where the echo intensity of the flaw reaches its peak is set as the probe-weld portion distance. Further, the inner surface notch flaw i provided in each of the comparative test pieces (2) having an outer diameter of 1000 mm and a wall thickness of 38 mm was flaw-detected with 0.5 skips at a refraction angle of 66 degrees (the ultrasonic wave propagation behavior shown in FIG. 9A). , The position where the echo intensity of the flaw reaches a peak is set as the probe-weld distance. Here, in the comparative test piece (1), the approach limit distance of the array probe is about 5
Since it is 0 mm, the array probe cannot be brought close to the distance for detecting the inner surface notch flaw i with 0.5 skip, so the flaw was detected with 1.5 skip.

【0053】設定した探触子−溶接部間距離を保持した
状態で、図2のaからhまでの疵を探傷した。その結果
を表2及び表3に示す。表2は対比試験片(1)を探傷
した結果、表3は対比試験片(2)を探傷した結果であ
る。表中、○は疵エコー強度が所定のしきい値を超えた
こと、◎はエコー強度が最大であることを示す。そし
て、表中の屈折角度「1」は70度に相当し、表中の番
号増加に従い、略2度刻みで屈折角度が低下する。な
お、しきい値は、鋼管1に適用される規格並びに検出す
べき疵のタイプ及び程度等によって決定する。例えば直
径3.2mmの縦穴に超音波ビームを送信した場合のエ
コー強度を100%とする感度において、50%のエコ
ー強度をしきい値とする。
With the set probe-weld portion distance maintained, flaws from a to h in FIG. 2 were detected. The results are shown in Tables 2 and 3. Table 2 shows the result of flaw detection on the comparative test piece (1), and Table 3 shows the result of flaw detection on the comparative test piece (2). In the table, ◯ indicates that the flaw echo intensity exceeds a predetermined threshold value, and ⊚ indicates that the echo intensity is maximum. The refraction angle "1" in the table corresponds to 70 degrees, and as the number in the table increases, the refraction angle decreases in steps of approximately 2 degrees. The threshold value is determined according to the standard applied to the steel pipe 1 and the type and degree of flaws to be detected. For example, when the ultrasonic beam is transmitted to a vertical hole having a diameter of 3.2 mm and the echo intensity is 100%, the echo intensity of 50% is set as the threshold value.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】[0055]

【表3】 [Table 3]

【0056】表2及び3より、所定のしきい値を超え
た、○で示す屈折角度で探傷することとする場合、対比
試験片(1)では6種類の屈折角度(6手順)で探傷す
ることになり、対比試験片(2)では7種類の屈折角度
(7手順)で探傷することになる。これらを探傷屈折角
度とした場合、鋼管1に適用されるISO及びAPI等
の規格並びに検出すべき疵のタイプ及び程度等に対応さ
せて予め設定したしきい値以上となる屈折角度であるの
で、探傷屈折角度数を低減させるとともに、検出すべき
疵を探傷することができる。
From Tables 2 and 3, when the flaw detection is performed at a refraction angle exceeding a predetermined threshold and indicated by ◯, the comparison test piece (1) is detected at six refraction angles (six steps). This means that the comparative test piece (2) will detect flaws at seven different refraction angles (seven steps). When these are used as flaw detection refraction angles, they are refraction angles that are equal to or greater than a threshold value set in advance corresponding to the standards such as ISO and API applied to the steel pipe 1 and the type and degree of flaws to be detected. It is possible to reduce the number of flaw detection refraction angles and detect flaws to be detected.

【0057】そして、超音波ビームの拡散の程度、検出
すべき疵の寸法及び被検査材の搬送速度等を考慮して、
以下のルールに従って、探傷屈折角度数をさらに絞り込
むこともできる。 1)各疵に対し、最大の疵エコー強度が検出される屈折
角度の組合せを選択する。表3においては、探傷屈折角
度「3」、「4」、「5」、「8」及び「9」の5種類
の屈折角度が選択され、上述の7手順から5手順に減少
させることができる。この場合、探傷屈折角度数がさら
に低減し、探傷繰り返し周波数/手順が向上して、微小
疵も検出することができ、鋼管1を高速に搬送する場合
も疵を見逃すことがない。
Then, considering the degree of diffusion of the ultrasonic beam, the size of the flaw to be detected, the transport speed of the material to be inspected, etc.,
According to the following rules, the flaw detection refraction angle number can be further narrowed down. 1) For each flaw, select the combination of refraction angles at which the maximum flaw echo intensity is detected. In Table 3, five types of refraction angles of flaw detection refraction angles “3”, “4”, “5”, “8”, and “9” are selected, and can be reduced from the above-mentioned 7 procedures to 5 procedures. . In this case, the flaw detection refraction angle number is further reduced, the flaw detection repetition frequency / procedure is improved, and minute flaws can be detected, and flaws are not overlooked even when the steel pipe 1 is transported at high speed.

【0058】2)所定のしきい値以上となる疵エコー強
度が検出された屈折角度群に対して、探傷に用いる屈折
角度数が最小となるように再選択する。表3の事例にお
いては、「3」、「5」及び「9」の3つの屈折角度を
選択した場合、全ての疵エコーをしきい値以上の強度で
検出することが可能になる。表2の事例においては、
「3」及び「5」の2つの屈折角度を選択した場合、全
ての疵エコーをしきい値以上の強度で検出することが可
能になる。この場合、探傷屈折角度数が最小となり、探
傷繰り返し周波数/手順がさらに向上して、微小疵も検
出することができ、鋼管1を高速に搬送する場合も疵を
見逃すことがない。
2) Reselection is performed so that the number of refraction angles used for flaw detection is minimized with respect to the refraction angle group in which the flaw echo intensity is equal to or higher than a predetermined threshold value. In the case of Table 3, when three refraction angles of "3", "5", and "9" are selected, all flaw echoes can be detected with the intensity equal to or higher than the threshold value. In the case of Table 2,
When two refraction angles of “3” and “5” are selected, it becomes possible to detect all flaw echoes with an intensity equal to or higher than the threshold value. In this case, the flaw detection refraction angle number is minimized, the flaw detection repetition frequency / procedure is further improved, even minute flaws can be detected, and flaws are not overlooked even when the steel pipe 1 is transported at high speed.

【0059】この探傷屈折角度数を最小とするためのフ
ローを以下に示す。 a)所定疵(本実施の形態においては直径1.6mm縦
穴aを最優先する)において、疵エコー強度が最大とな
る屈折角度を選択する。 b)a)の屈折角度でしきい値以上とならない疵がある
場合、優先順位に従って選択した疵(本実施例の場合、
表2及び3において上側にある人工疵が優先順位が高
い)について、しきい値以上となっている屈折角度を選
択する。 c)全ての疵についてエコー強度がしきい値以上となっ
た場合、屈折角度の選択を終了する。 d)複数の選択枝が存在する場合、より優先順位が高い
疵についてエコー強度が高い屈折角度を選択する。
The flow for minimizing the flaw detection refraction angle number is shown below. a) In a predetermined flaw (in the present embodiment, the 1.6 mm diameter vertical hole a is given the highest priority), the refraction angle that maximizes the flaw echo intensity is selected. b) In the case where there is a flaw in which the refraction angle of a) does not exceed the threshold value, the flaw selected according to the priority order (in the case of the present embodiment,
In Tables 2 and 3, the artificial flaws on the upper side have a high priority), and the refraction angle that is equal to or larger than the threshold value is selected. c) When the echo intensity becomes equal to or higher than the threshold value for all the flaws, the selection of the refraction angle is finished. d) When there are a plurality of selection branches, a refraction angle having a high echo intensity is selected for a flaw having a higher priority.

【0060】なお、全ての疵エコーをしきい値以上の強
度で検出することが可能である屈折角度を少数選択でき
るのあれば、上述のフローに限定されるものではない。
但し、屈折角度数を少なくした場合、探傷繰り返し周波
数/手順が向上するというメリットがある反面、実際の
溶接部2の疵が人工疵と異なり、鋼管1の厚み方向に傾
いて存在するとき、及びシーム倣い等の種々の要因で想
定以上の誤差を含むとき、疵検出の再現性が低下すると
いうデメリットがある。従って、超音波ビームの拡散程
度、検出すべき疵寸法、鋼管1の搬送速度、シーム倣い
制御の定常的な精度等も考慮して探傷屈折角度数を決定
する必要がある。
Note that the flow is not limited to the above, as long as a small number of refraction angles capable of detecting all flaw echoes with an intensity equal to or higher than a threshold value can be selected.
However, when the number of refraction angles is reduced, there is a merit that the flaw detection repetition frequency / procedure is improved, but when the actual flaw of the welded portion 2 is different from the artificial flaw and is inclined in the thickness direction of the steel pipe 1, When an error more than expected is included due to various factors such as seam copying, there is a demerit that the reproducibility of flaw detection decreases. Therefore, it is necessary to determine the flaw detection refraction angle number in consideration of the degree of divergence of the ultrasonic beam, the flaw size to be detected, the transport speed of the steel pipe 1, the steady accuracy of seam scanning control, and the like.

【0061】実施の形態2.図3は、実施の形態2に係
る超音波探傷装置を用いて鋼管1を探傷する前に校正す
る状態を示す平面図であり、図中、図1と同一部分は同
一符号を付してある。疵検出部15は、上述したパルサ
5、送信用遅延素子6、レシーバ7、受信用遅延素子
8、屈折角度制御器9、加算器10、増幅器11及び疵
評価器12を含む。一対のアレイ探触子4は、溶接部2
の溶接線に直交する直線上に、支持部14に支持された
状態で配置されている。人工疵を探傷して校正する場合
は、一対のアレイ探触子4から交互に超音波を送受信し
て、実施の形態1に示した屈折角度の選定等を行う。鋼
管1中を透過伝搬する超音波のエコー強度及び出現位置
を確認する場合、一方のアレイ探触子4から超音波を送
信し、他方のアレイ探触子4で受信し、その結果に基づ
き校正する。このとき、2つのアレイ探触子4で設定す
る屈折角度は同一にする。
Embodiment 2. FIG. 3 is a plan view showing a state in which the steel pipe 1 is calibrated before being flaw-detected by using the ultrasonic flaw detector according to the second embodiment. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. . The flaw detection unit 15 includes the pulser 5, the transmission delay element 6, the receiver 7, the reception delay element 8, the refraction angle controller 9, the adder 10, the amplifier 11, and the flaw evaluator 12 described above. The pair of array probes 4 includes the welded portion 2
It is arranged in a state of being supported by the supporting portion 14 on a straight line orthogonal to the welding line. In the case of flaw detection and calibration of artificial flaws, ultrasonic waves are alternately transmitted and received from the pair of array probes 4 to select the refraction angle shown in the first embodiment. When confirming the echo intensity and the appearance position of the ultrasonic waves propagating through the steel pipe 1, ultrasonic waves are transmitted from one array probe 4 and received by the other array probe 4, and calibration is performed based on the result. To do. At this time, the refraction angles set by the two array probes 4 are the same.

【0062】本実施の形態においては、溶接線に直交す
る直線上に一対のアレイ探触子4を対向配置し、アレイ
探触子4の前面に人工疵を位置させることにより、正確
に校正を行うことができる。そして、校正作業が容易に
なるとともに、感度チェック及び疵監視ゲート位置チェ
ックを実施することができる。
In the present embodiment, a pair of array probes 4 are arranged so as to face each other on a straight line orthogonal to the welding line, and an artificial flaw is positioned on the front surface of the array probe 4 to perform accurate calibration. It can be carried out. Then, the calibration work becomes easy, and the sensitivity check and the defect monitoring gate position check can be performed.

【0063】図4は、本実施の形態に係る超音波探傷装
置を用いて鋼管1を探傷する状態を示す平面図であり、
図中、図3と同一部分は同一符号を付してある。一対の
アレイ探触子4は、溶接部2の溶接線と平行である方向
に、アレイ探触子4の寸法(超音波振動子4aの長さ)
以上にずらした状態で、支持部14により支持されて配
置されている。このように配置することにより、探傷繰
り返し周波数/手順が向上する。従って、微小疵も検出
することができ、鋼管1を高速に搬送する場合において
も確実に疵を検出することができる。
FIG. 4 is a plan view showing a state in which the steel pipe 1 is flaw-detected by using the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment.
In the figure, the same parts as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. The pair of array probes 4 has a dimension (length of the ultrasonic transducer 4a) of the array probe 4 in a direction parallel to the welding line of the welded portion 2.
In the state of being displaced as described above, it is supported and arranged by the support portion 14. This arrangement improves the flaw detection repetition frequency / procedure. Therefore, even a small flaw can be detected, and even when the steel pipe 1 is transported at high speed, the flaw can be surely detected.

【0064】なお、本実施の形態においては、校正時と
探傷時との探触子4の配置の変更は手動により行ってい
るが、モータ駆動等により自動で配置を変更してもよ
い。
In the present embodiment, the arrangement of the probe 4 is changed manually during calibration and during flaw detection, but the arrangement may be changed automatically by driving a motor or the like.

【0065】また、実施の形態1及び2においては、被
検査材として鋼管1を用いた場合につき説明しているが
これに限定されるものではなく、本発明は、鋼板の突き
合わせ溶接部等の超音波探傷に適用することも可能であ
る。
In the first and second embodiments, the case where the steel pipe 1 is used as the material to be inspected has been described, but the present invention is not limited to this. It can also be applied to ultrasonic flaw detection.

【0066】そして、実施の形態1においては、くさび
3の形状を扇形にした場合につき説明しているがこれに
限定されるものではない。
In the first embodiment, the case where the wedge 3 has a fan shape has been described, but the present invention is not limited to this.

【0067】さらに、実施の形態1及び2においては、
異なる屈折角度で探傷し得る探触子として、複数の超音
波振動子を備えるアレイ探触子4を用いた場合につき説
明しているがこれに限定されるものではなく、例えばモ
ータ等により機械的に屈折角度を変更できる探触子を用
いることにしてもよい。
Furthermore, in the first and second embodiments,
The case where the array probe 4 including a plurality of ultrasonic transducers is used as a probe capable of performing flaw detection at different refraction angles has been described, but the present invention is not limited to this, and a mechanical device such as a motor may be used. Alternatively, a probe whose refraction angle can be changed may be used.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上、詳述したように、第1発明による
場合は、溶接部と探触子との間の距離を一定に保持し、
複数の屈折角度で人工疵を探傷して検出したエコー強度
に基づき探傷屈折角度を選択するので、被検査材の肉
厚、真円度及び超音波ビーム拡散の程度等に対応させ
て、少数の探傷屈折角度を容易に選定することができ、
探傷繰り返し周波数/手順を向上させることができる。
As described above in detail, in the case of the first invention, the distance between the weld and the probe is kept constant,
Since the flaw detection refraction angle is selected based on the echo intensity detected by flaw detection of the artificial flaw with a plurality of refraction angles, a small number can be selected according to the thickness of the material to be inspected, the roundness and the degree of ultrasonic beam diffusion. The flaw detection refraction angle can be easily selected,
The inspection repetition frequency / procedure can be improved.

【0069】第2発明による場合は、溶接部と探触子と
の間の距離を、人工疵を所定の屈折角度で探傷した結果
に基づいて定めるので、疵のエコー強度がピークとなる
位置を前記距離に定めることで、肉厚、真円度、材質及
び超音波ビーム拡散の程度等に応じて超音波ビームを正
しく疵に照射させることができ、より高感度に探傷する
ことができる。
In the case of the second invention, the distance between the welded portion and the probe is determined based on the result of flaw detection of the artificial flaw at a predetermined refraction angle, so that the position where the echo intensity of the flaw reaches a peak is determined. By setting the distance, it is possible to correctly irradiate the flaw with the ultrasonic beam in accordance with the thickness, the roundness, the material, the degree of the ultrasonic beam diffusion, etc., and it is possible to detect flaws with higher sensitivity.

【0070】第3発明による場合は、各人工疵のエコー
強度が予め設定したしきい値以上となる場合の屈折角度
を選定する過程を含むので、選定した屈折角度を探傷屈
折角度とした場合、探傷屈折角度数を低減させて、検出
すべき疵を探傷することができる。
In the case of the third aspect of the invention, since it includes the process of selecting the refraction angle when the echo intensity of each artificial flaw is equal to or greater than the preset threshold value, when the selected refraction angle is the flaw detection refraction angle, It is possible to detect flaws to be detected by reducing the number of flaw detection refraction angles.

【0071】第4発明による場合は、選定した屈折角度
のうち、各人工疵に対して最大のエコー強度が検出され
る屈折角度の組合せを探傷屈折角度として選択する過程
を含むので、探傷屈折角度数がさらに低減し、探傷繰り
返し周波数/手順が向上して、微小疵も検出することが
でき、被検査材を高速に搬送する場合においても確実に
疵を検出することができる。
In the case of the fourth invention, the process of selecting, as the flaw detection refraction angle, the combination of the refraction angles at which the maximum echo intensity is detected for each artificial flaw among the selected refraction angles is included. The number is further reduced, the flaw detection repetition frequency / procedure is improved, and minute flaws can be detected, and flaws can be reliably detected even when the material to be inspected is transported at high speed.

【0072】第5発明による場合は、選定した屈折角度
のうち、予め選択した人工疵に対して高いエコー強度が
検出される屈折角度を優先して選択する過程を含むの
で、探傷屈折角度数がさらに低減し、探傷繰り返し周波
数/手順がさらに向上して、微小疵も検出することがで
き、被検査材を高速に搬送する場合においても確実に検
出すべき疵を検出することができる。
In the case of the fifth aspect of the invention, among the selected refraction angles, the step of preferentially selecting the refraction angle at which a high echo intensity is detected for the preselected artificial flaw is included, so that the flaw detection refraction angle number is Further, the flaw detection repetition frequency / procedure is further improved, and minute flaws can be detected, and flaws that should be surely detected can be detected even when the material to be inspected is conveyed at high speed.

【0073】第6発明による場合は、一対の探触子を前
記溶接部の溶接線と交叉する直線上に配置し、人工疵を
探傷して校正する過程と、一対の探触子を前記溶接線と
平行である方向に、少なくとも探触子の寸法以上ずらし
て配置し、前記溶接部を探傷する過程とを含むことによ
り、校正時に、校正作業が容易になるとともに、感度チ
ェック及び疵監視ゲート位置チェックを実施することが
できる。そして、被検査材の探傷時には、探傷繰り返し
周波数/手順が向上し、微小疵も検出することができ、
被検査材を高速に搬送する場合においても確実に疵を検
出することができる。
According to the sixth aspect of the invention, the pair of probes are arranged on a straight line intersecting with the welding line of the welded portion, the artificial flaw is flaw-detected and calibrated, and the pair of probes are welded. By arranging in a direction parallel to the line at least displaced by the size of the probe and inspecting the welded portion, the calibration work is facilitated at the time of calibration, and the sensitivity check and flaw monitoring gate are performed. Position checking can be performed. When the inspection of the material to be inspected is performed, the inspection repetition frequency / procedure is improved, and even small flaws can be detected.
Even when the material to be inspected is transported at high speed, it is possible to reliably detect the flaw.

【0074】第7発明による場合は、探触子として複数
の超音波振動子を備えるアレイ探触子を用いるので、屈
折角度を容易にかつ高速に変角することができる。
In the case of the seventh invention, since the array probe having a plurality of ultrasonic transducers is used as the probe, the refraction angle can be easily and rapidly changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態1に適用する超音波探傷装
置を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an ultrasonic flaw detector applied to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1において用いる対比試験
片に人工疵を設けた状態を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a state where artificial flaws are provided on a comparative test piece used in the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態2に係る超音波探傷装置を
用いて鋼管を探傷する前に校正する状態を示す平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view showing a state in which a steel pipe is calibrated before being flaw-detected by using the ultrasonic flaw detector according to Embodiment 2 of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態2に係る超音波探傷装置を
用いて鋼管を探傷する状態を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a state in which a steel pipe is flaw-detected using the ultrasonic flaw detector according to Embodiment 2 of the present invention.

【図5】従来の管軸方向疵検査用探触子の配置及び超音
波伝搬挙動を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the arrangement and ultrasonic wave propagation behavior of a conventional tube axial direction flaw inspection probe.

【図6】従来の管軸方向疵検査用探触子の配置及び超音
波伝搬挙動を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic view showing the arrangement and ultrasonic wave propagation behavior of a conventional tube axial direction flaw inspection probe.

【図7】UOE鋼管探傷における探触子の配置を示す平
面図である。
FIG. 7 is a plan view showing an arrangement of probes in UOE steel pipe flaw detection.

【図8】UOE鋼管内における超音波伝搬挙動を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing ultrasonic wave propagation behavior in a UOE steel pipe.

【図9】UOE鋼管内における超音波伝搬挙動を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing ultrasonic wave propagation behavior in a UOE steel pipe.

【図10】UOE鋼管内における超音波伝搬挙動を示す
図である。
FIG. 10 is a diagram showing ultrasonic wave propagation behavior in a UOE steel pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 鋼管 2 溶接部 3 くさび 4 アレイ探触子 4a 超音波振動子 5 パルサ 6 送信用遅延素子 7 レシーバ 8 受信用遅延素子 9 屈折角度制御器 12 疵評価器 1 steel pipe 2 welds 3 wedges 4 array transducer 4a Ultrasonic transducer 5 Pulsa 6 Transmission delay element 7 receiver 8 Delay element for reception 9 Refraction angle controller 12 flaw evaluator

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の異なる屈折角度で探傷し得る探触
子から超音波ビームを被検査材の溶接部へ送信し、前記
探触子が受信したエコー信号に基づいて前記溶接部を探
傷する超音波探傷方法において、 溶接部と探触子との間の距離を一定に保持した状態で、
複数の屈折角度で所定数の人工疵を探傷した場合のエコ
ー強度を夫々検出する過程と、 検出したエコー強度に基づき探傷屈折角度を選択する過
程と、 選択した探傷屈折角度に基づき被検査材の溶接部を探傷
する過程とを含むことを特徴とする超音波探傷方法。
1. An ultrasonic beam is transmitted from a probe capable of flaw detection at a plurality of different refraction angles to a weld portion of a material to be inspected, and the weld portion is flaw-detected based on an echo signal received by the probe. In the ultrasonic flaw detection method, with the distance between the weld and the probe kept constant,
The process of detecting the echo intensity when detecting a predetermined number of artificial flaws with multiple refraction angles, the process of selecting the flaw detection refraction angle based on the detected echo intensity, and the process of detecting the material to be inspected based on the selected flaw refraction angle A method for ultrasonic flaw detection, comprising a step of flaw detection of a welded portion.
【請求項2】 前記溶接部と探触子との間の距離は、予
め設けた人工疵を所定の屈折角度で探傷した結果に基づ
いて定め、 前記複数の屈折角度は、前記所定の屈折角度を含むこと
を特徴とする請求項1記載の超音波探傷方法。
2. The distance between the welded portion and the probe is determined based on the result of flaw detection of a pre-formed artificial flaw at a predetermined refraction angle, and the plurality of refraction angles are the predetermined refraction angle. The ultrasonic flaw detection method according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 各人工疵のエコー強度が予め設定したし
きい値以上となる場合の屈折角度を選定する過程を含む
ことを特徴とする請求項1又は2記載の超音波探傷方
法。
3. The ultrasonic flaw detection method according to claim 1, further comprising a step of selecting a refraction angle when the echo intensity of each artificial flaw exceeds a preset threshold value.
【請求項4】 選定した屈折角度のうち、各人工疵に対
して最大のエコー強度が検出される屈折角度の組合せを
探傷屈折角度として選択する過程を含むことを特徴とす
る請求項3記載の超音波探傷方法。
4. The method according to claim 3, including a step of selecting, as a flaw detection refraction angle, a combination of refraction angles at which the maximum echo intensity is detected for each artificial flaw among the selected refraction angles. Ultrasonic flaw detection method.
【請求項5】 選定した屈折角度のうち、予め選択した
人工疵に対して高いエコー強度が検出される屈折角度を
優先して選択する過程を含むことを特徴とする請求項3
記載の超音波探傷方法。
5. The method according to claim 3, further comprising the step of preferentially selecting a refraction angle at which a high echo intensity is detected for a preselected artificial flaw among the refraction angles selected.
Ultrasonic flaw detection method described.
【請求項6】 被検査材の溶接部の両側に、複数の異な
る屈折角度で探傷し得る探触子を配置し、該探触子から
超音波ビームを前記溶接部へ送信し、前記探触子が受信
したエコー信号に基づいて前記溶接部を探傷する超音波
探傷方法において、 一対の探触子を前記溶接部の溶接線と交叉する直線上に
配置し、人工疵を探傷して校正する過程と、 一対の探触子を前記溶接線と平行である方向に、少なく
とも探触子の寸法以上ずらして配置し、前記溶接部を探
傷する過程とを含むことを特徴とする超音波探傷方法。
6. A probe capable of performing flaw detection at a plurality of different refraction angles is arranged on both sides of a welded portion of a material to be inspected, and an ultrasonic beam is transmitted from the probe to the welded portion to detect the probe. In an ultrasonic flaw detection method for flaw detection of the welded portion based on the echo signal received by the child, a pair of probes are arranged on a straight line intersecting the welding line of the welded portion, and flaws of the artificial flaw are calibrated and calibrated. An ultrasonic flaw detection method comprising a step and a step of arranging a pair of probes in a direction parallel to the welding line with a displacement of at least the dimension of the probe and detecting the weld portion. .
【請求項7】 前記探触子は、複数の超音波振動子を備
えるアレイ探触子であることを特徴とする請求項1乃至
6のいずれかに記載の超音波探傷方法。
7. The ultrasonic flaw detection method according to claim 1, wherein the probe is an array probe including a plurality of ultrasonic transducers.
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