JP2012053026A - 超音波検査方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】音波探触子102により、被検体101の表面101Aに対して垂直方向に横波超音波を入射させる。横波超音波の伝搬時間として、音響異方性によって振動方向の異なる複数の波に分波される横波成分のうち、伝搬時間の短い横波成分の伝搬時間を用いる。この超音波の音速と伝搬時間に基づいて、被検体101の厚さを測定する。
【選択図】図9
Description
かかる方法により、横波超音波を結晶粒が音響異方性を持つ被検体中に伝搬させ、前記横波を音響異方性によって振動方向が異なる複数の横波に分波させ、このうち、音響異方性の影響を受けにくい最も音速の早い成分の伝搬時間に注目することで、結晶成長方向に対して直交する方向の厚さを測定する場合において、結晶粒ごとにランダムな向きをとる結晶方位(結晶成長方向と直交する成分)について、統計的なランダムさの影響を受けにくい分波成分の伝搬時間に注目することで、平均的な伝搬時間を計測することができる。したがって、被検体中の平均的な横波超音波の伝搬時間と、横波超音波の音速の早い分波成分の超音波音速から、一方向凝固材鋳造物などの金属凝固組織を構成する結晶粒が統計的なばらつきをも被検体に対して、被検体中を縦波超音波が伝搬する距離から被検体の厚さを求めることができる。その結果、一方向凝固材鋳造物などの、金属凝固組織を構成する結晶粒が統計的なばらつきをもつ場合において、簡便にかつ精度良く厚さを測定することができる。
最初に、図1を用いて、本実施形態による超音波検査方法に用いる超音波検査装置の構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による超音波検査方法に用いる超音波検査装置の構成図である。
図2及び図3は、本発明の第1の実施形態による超音波検査方法の検査対象である被検体の説明図である。
図4は、一方向凝固材における超音波音速の変化の説明図である。なお、図4において、図1と同一符号は同一部分を示している。
図5は、本発明の第1の実施形態による超音波検査方法にて用いる平均音速の説明図である。
図6は、本発明の第1の実施形態による超音波検査方法にて用いる校正試験体の説明図である。
図7は、本発明の第1の実施形態による超音波検査方法における伝搬時間の求め方の説明図である。
図8は、本発明の第1の実施形態による超音波検査方法の内容を示すフローチャートである。
最初に、図9を用いて、本実施形態による超音波検査方法に用いる超音波検査装置の構成について説明する。
図9は、本発明の第2の実施形態による超音波検査方法に用いる超音波検査装置の構成図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図10及び図11は、本発明の第2の実施形態による超音波検査方法の測定原理の説明図である。
最初に、図12を用いて、本実施形態による超音波検査方法に用いる超音波検査装置の構成について説明する。
図12は、本発明の第3の実施形態による超音波検査方法に用いる超音波検査装置の構成図である。なお、図1と同一符号は、同一部分を示している。
図13は、本発明の第3の実施形態による超音波検査方法における測定原理の説明図である。
図14は、本発明の第3の実施形態による超音波検査方法における厚さの計算方法の説明図である。
102…超音波探触子
103…超音波探傷器
104…超音波伝搬経路
105…表示装置
106…受信波形
T1…超音波伝搬時間
かかる方法により、横波超音波を結晶粒が音響異方性を持つ被検体中に伝搬させ、前記横波を音響異方性によって振動方向が異なる複数の横波に分波させ、このうち、音響異方性の影響を受けにくい最も音速の早い成分の伝搬時間に注目することで、結晶成長方向に対して直交する方向の厚さを測定する場合において、結晶粒ごとにランダムな向きをとる結晶方位(結晶成長方向と直交する成分)について、統計的なランダムさの影響を受けにくい分波成分の伝搬時間に注目することで、平均的な伝搬時間を計測することができる。したがって、被検体中の平均的な横波超音波の伝搬時間と、横波超音波の音速の早い分波成分の超音波音速から、一方向凝固材鋳造物などの金属凝固組織を構成する結晶粒が統計的なばらつきをも被検体に対して、被検体中を縦波超音波が伝搬する距離から被検体の厚さを求めることができる。その結果、一方向凝固材鋳造物などの、金属凝固組織を構成する結晶粒が統計的なばらつきをもつ場合において、簡便にかつ精度良く厚さを測定することができる。
かかる方法により、横波超音波を結晶粒が音響異方性を持つ被検体中に伝搬させ、前記横波を音響異方性によって振動方向が異なる複数の横波に分波させ、このうち、音響異方性の影響を受けにくい最も音速の早い成分の伝搬時間に注目することで、結晶成長方向に対して直交する方向の厚さを測定する場合において、結晶粒ごとにランダムな向きをとる結晶方位(結晶成長方向と直交する成分)について、統計的なランダムさの影響を受けにくい分波成分の伝搬時間に注目することで、平均的な伝搬時間を計測することができる。したがって、被検体中の平均的な横波超音波の伝搬時間と、横波超音波の音速の早い分波成分の超音波音速から、一方向凝固材鋳造物などの金属凝固組織を構成する結晶粒が統計的なばらつきをも被検体に対して、被検体中を縦波超音波が伝搬する距離から被検体の厚さを求めることができる。その結果、一方向凝固材鋳造物などの、金属凝固組織を構成する結晶粒が統計的なばらつきをもつ場合において、簡便にかつ精度良く厚さを測定することができる。
Claims (2)
- 音響異方性を有する結晶組織から構成される被検体に対して超音波を入射させ、前記被検体内伝搬する超音波の音速と伝搬時間に基づいて、前記被検体の厚さを測定する超音波検査方法であって、
前記被検体の表面に対して垂直方向に横波超音波を入射させ、
前記横波超音波の伝搬時間として、音響異方性によって振動方向の異なる複数の波に分波される横波成分のうち、伝搬時間の短い横波成分の伝搬時間を用いることを特徴とする超音波検査方法。 - 請求項1記載の超音波検査方法において、
前記横波超音波の音速として、結晶方位<100>方向に伝搬する2種類の振動方向の横波超音波のうち、音速の早い振動方向を持つ横波の音速を用いることを特徴とする超音波検査方法。
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