JP2014137355A

JP2014137355A - 超音波検査方法

Info

Publication number: JP2014137355A
Application number: JP2013007760A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Nakai; 正義中井; Yuko Yamamoto; 裕子山本
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-01-18
Filing date: 2013-01-18
Publication date: 2014-07-28
Anticipated expiration: 2033-01-18
Also published as: JP6152272B2

Abstract

【課題】被検査物が高温でも内部の状況を、簡易な作業で検査することができる超音波検査方法を提供する。
【解決手段】超音波を発信する超音波探触子と、前記超音波を伝搬させる被検査物との間に、ファインセラミックス含む接触媒質を介在させ、前記超音波探触子に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程Ｓ０１と、前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を平滑にする探触子側平滑工程Ｓ０２と、前記被検査物の表面に、前記検査面を配置する配置工程Ｓ０５と、前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程Ｓ０７とを備えることを特徴とする超音波検査方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、超音波検査方法に関するものである。

一般に、配管の肉厚を計測する際には、超音波検査方法が用いられている。超音波検査方法は、計測する対象物の表面に配置された探触子が、超音波を出射する。出射された超音波は対象物の裏面で反射して、反射波が探触子に入射する。探触子に接続された時刻測定部が超音波を出射した時刻及び反射波が入射した時刻を測定し、接触子に接続された制御装置が出射した時刻から入射した時刻までの時間に基づいて、対象物の肉厚を導き出すものである。

ここで、探触子を対象物に密着させて探触子と対象物との間に存在する空気を最小限に抑えることで、超音波を対象物内に確実に入射させることができるとともに、反射波を確実に受信することができる。そこで、探触子の表面に例えばグリセリンペーストや水等の接触媒質を塗布して、対象物に対して接触媒質を介在させて探触子を配置する方法が採られている。

また、接触媒質として、ガラスを主成分とする流動性のある物質を用いることが提案されている（下記特許文献１参照）。

特許第４２４４１７２号公報

しかしながら、上記に示すような接触媒質として水を用いる場合には、水の沸点が１００℃とされ、またグリセリンペーストの耐熱温度は４００℃とされているため、対象物がさらに高温な状態では使用することができず、対象物の肉厚を計測することができないという問題点がある。

一方、上記の特許文献１に示すように、ガラスを主成分とする流動性のある接触媒質を用いれば、７００℃まで計測することができる。しかし、この接触媒質は流動性があり探触子から剥がれてしまう可能性があるために、計測中、対象物と探触子との間に継続的に接触媒質を供給しなければならない。また、計測終了後には、対象物に付着した接触媒質を拭きとって除去しなければならない。このように接触媒質を計測中継続的に供給し、計測終了後に除去しなければならないという煩わしさがある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、被検査物が高温でも内部の状況を、簡易な作業で検査することができる超音波検査方法を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る超音波検査方法は、超音波を発信する超音波探触子と、前記超音波を伝搬させる被検査物との間に、ファインセラミックスを含む接触媒質を介在させることを特徴とする。

このような超音波検査方法では、被検査物と超音波探触子との間に介在する接触媒質は、高温に耐え得るファインセラミックスを含んでいる。よって、被検査物が高温でも、接触媒質は超音波探触子と被検査物とに密着するように機能するため、超音波を被検査物に確実に伝播することができる。したがって、被検査物が高温でも内部の状況を検査することができる。
また、ファインセラミックスは常温から高温である約７００℃まで固体とされているため、検査前に被検査物の上に超音波探触子を配置すれば、その後継続的に検査することができ、検査後には被検査物から超音波探触子を取り外すだけでよい。よって、煩わしい作業をともなわず簡易な作業で被検査物の内部の状況を検査することができる。

また、本発明に係る超音波検査方法は、前記超音波探触子に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を平滑にする探触子側平滑工程と、前記被検査物の表面に、前記検査面を配置する配置工程と、前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程とを備えることが好ましい。

このような超音波検査方法では、超音波探触子に付着された接触媒質の検査面が平滑な面とされているため、被検査物の表面に、超音波探触子に付着された接触媒質の検査面を配置した状態で、検査面と被検査物の表面とは確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物に確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況を確実に検査することができる。

また、本発明に係る超音波検査方法は、前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、前記接触媒質の前記被検査物とは反対側の被検査面を平滑にする被検査物側平滑工程とを備えていてもよい。

このような超音波検査方法では、被検査物に付着された接触媒質の被検査面が平滑な面とされているため、被検査物に付着された接触媒質の被検査面に超音波探触子の検査面を配置した状態で、検査面と被検査面とはより確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物により確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況をより確実に検査することができる。

また、本発明に係る超音波検査方法は、前記超音波探触子の表面に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、前記接触媒質を焼結する探触子側焼結工程と、前記被検査物の表面に、前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を配置する配置工程と、前記被検査物に対して超音波を発信する発信工程とを備えていてもよい。

このような超音波検査方法では、超音波探触子に付着された接触媒質は、焼結により接触媒質を構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。よって、被検査物の表面に超音波探触子に付着された接触媒質を配置した状態で、超音波探触子と被検査物との間に介在する空気の量を最小限に抑えて、接触媒質の焼結体と被検査物とは確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物に確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況を確実に検査することができる。

また、本発明に係る超音波検査方法は、前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、前記被検査物に付着された前記接触媒質を焼結する被検査物側焼結工程とを備えていてもよい。

このような超音波検査方法では、被検査物の表面に付着された接触媒質は、焼結により接触媒質を構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。よって、被検査物の表面の接触媒質に超音波探触子の接触媒質を配置した状態で、超音波探触子と被検査物との間に介在する空気の量を最小限に抑えて、超音波探触子の接触媒質の焼結体と被検査物の接触媒質の焼結体とは確実に接触する。したがって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物により確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況をより確実に検査することができる。

また、本発明に係る超音波検査方法は、前記被検査物に対して前記超音波探触子を押圧する押圧工程を備えていてもよい。

このような超音波検査方法では、超音波探触子は被検査物に対して押圧されるため、超音波探触子は接触媒質を介して被検査物に密着する。よって、超音波探触子と被検査物との間に介在する空気の量を最小限に抑えて、両者は確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物に確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況を確実に検査することができる。

また、本発明に係る超音波検査方法は、前記被検査物の表面に対して傾斜する第一傾斜面を有し、前記接触媒質で構成される第一傾斜構造物と、前記第一傾斜面に配置される前記超音波探触子とを有する第一探触子体を、前記被検査物の表面に配置する発信側配置工程と、前記被検査物の表面に対して傾斜する第二傾斜面を有し、前記接触媒質で構成される第二傾斜構造物と、前記第二傾斜面に配置され、前記第一探触子体から発信された前記超音波の前記被検査物における反射波を受信する超音波受信子とを有する第二探触子体を、前記被検査物の表面に配置する受信側配置工程と、前記超音波探触子が、前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程と、前記超音波受信子が、前記反射波を受信する受信工程とを備えていてもよい。

このような超音波検査方法では、第一探触子体の超音波探触子が発信した超音波は、第一探触子体の第一傾斜構造物を介して被検査物の内部に伝搬される。ここで、例えば被検査物に亀裂が生じていれば、伝搬された超音波は、亀裂で反射して反射波として伝搬される。伝搬された反射波は、第二探触子体の第二傾斜構造物を介して、第二探触子体の超音波受信子により受信される。よって、亀裂の上端からの反射波と亀裂の下端からの反射波とを分析することにより、亀裂深さを算出することができる。

本発明に係る超音波検査方法によれば、被検査物が高温でも、接触媒質は超音波探触子と被検査物とに密着するように機能するため、超音波を確実に伝播することができる。したがって、被検査物が高温でも内部の状況を検査することができる。また、煩わしい作業をともなわず簡易な作業で被検査物の内部の状況を検査することができる。

本発明の第一実施形態に係る超音波検査方法のフローチャートである。本発明の第一実施形態に係る超音波検査方法を示す模式図で、（ａ），（ｂ）は探触子側付着工程、（ｃ）は探触子側平滑工程を示すものである。本発明の第一実施形態に係る超音波検査方法を示す模式図で、（ａ），（ｂ）は被検査物側付着工程、（ｃ）は被検査物側平滑工程を示す模式図である。本発明の第一実施形態に係る超音波検査方法の配置工程を示す模式図である。本発明の第二実施形態に係る超音波検査方法のフローチャートである。本発明の第三実施形態に係る超音波検査方法に用いるもので、（ａ）は第一傾斜構造物（第二傾斜構造物）の模式的な図、（ｂ）は第一探触子体（第二探触子体）の模式的な図、（ｃ）は第一探触子体を被検査物に配置した図、（ｄ）は第一探触子体及び第二探触子体を被検査物に配置した図である。本発明の第三実施形態に係る超音波検査方法のフローチャートである。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態に係る超音波検査方法について、図１から図４を用いて説明する。
超音波検査方法は、例えばプラントに設けられる配管（被検査物）の肉厚を検査する方法である。

図２に示すように、前工程として、超音波を発信する超音波探触子１０及び接触媒質Ｐを準備する。

超音波探触子１０は、基部１１と、該基部１１に接続された正極導線Ｄ１及び負極導線Ｄ２とを有している。この一対の正極導線Ｄ１及び負極導線Ｄ２はそれぞれ、外部に設けられた制御部（不図示）に接続されている。

基部１１は、例えば、正極導線Ｄ１に接続された正極電極１２Ａと、負極導線Ｄ２に接続された負極電極１２Ｂと、正極電極１２Ａと負極電極１２Ｂとの間に配され圧電素子で構成された圧電部１３とを有している。

この超音波探触子１０は、正極導線Ｄ１及び負極導線Ｄ２と接続された制御部がパルス信号を発信すると、正極導線Ｄ１介して正極電極１２Ａから、負極導線Ｄ２を介して負極電極１２Ｂから、それぞれ圧電部１３にパルス信号が印加される。圧電部１３を構成する圧電素子は、パルス信号の印加を受けると、伸縮と膨張を繰り返して振動し超音波を発生する。

接触媒質Ｐは、ファインセラミックスである窒化ほう素及びテトラブトキシジルニウム（ＩＶ）とアセチルアセトンとの反応生成物を含む物質である。本実施形態では、スプレーに収容されており、表１に接触媒質Ｐの組成の一例を示す。なお、接触媒質Ｐの耐熱温度は８００℃とされ、接触媒質Ｐを構成するファインセラミックスの粒径は例えば数十μｍとされている。なお、好ましくは、接触媒質Ｐは窒化ほう素及びテトラブトキシジルニウム（ＩＶ）とアセチルアセトンとの反応生成物とを主成分として含むことが良い。

次に、図２（ａ），（ｂ）に示すように、探触子側付着工程Ｓ０１を実行する。
超音波探触子１０に接触媒質Ｐを付着させて、超音波探触子１０に第一接触媒質層２０を形成する。本実施形態では、超音波探触子１０に対してスプレーに収容された接触媒質Ｐを吹き付けて、第一接触媒質層２０を形成する。

これにより、超音波探触子１０は第一接触媒質層２０と一体とされる。ここで、第一接触媒質層２０の表面、つまり超音波探触子１０とは反対側が検査面２０Ａとなっている。

次に、図２（ｃ）に示すように、探触子側平滑工程Ｓ０２を実行する。
第一接触媒質層２０の検査面２０Ａを、例えば研磨材等により削って平滑にする。

次に、図３（ａ），（ｂ）に示すように、被検査物側付着工程Ｓ０３を実行する。
被検査物Ｚの表面Ｚ１に接触媒質Ｐを付着させて、第二接触媒質層３０を形成する。本実施形態では、探触子側付着工程Ｓ０１と同様に、被検査物Ｚに対して接触媒質Ｐを吹き付けて、第二接触媒質層３０を形成する。

これにより、被検査物Ｚは第二接触媒質層３０と一体とされる。第二接触媒質層３０の表面、つまり被検査物Ｚとは反対側が被検査面３０Ａとなっている。

次に、図３（ｃ）に示すように、被検査物側平滑工程Ｓ０４を実行する。
第二接触媒質層３０の被検査面３０Ａを、例えば研磨材等により削って平滑にする。

次に、図４に示すように、配置工程Ｓ０５を実行する。
被検査物Ｚに付着された第二接触媒質層３０の被検査面３０Ａと超音波探触子１０に付着された第一接触媒質層２０の検査面２０Ａとを当接させるようにして、被検査物Ｚに超音波探触子１０を配置する。このようにして、被検査物Ｚと超音波探触子１０との間に、接触媒質Ｐを介在させている。

次に、押圧工程Ｓ０６を実行する。
被検査物Ｚに対して、押圧部４０で超音波探触子１０を押圧する。
押圧部４０は、超音波探触子１０の第一接触媒質層２０とは反対側の面に配される当接部４１と、当接部４１を被検査物Ｚに向かう方向（以下、押圧方向とする）に付勢する付勢部４２と、付勢部４２に対して押圧方向に力を加える駆動部４３とを有している。

駆動部４３が付勢部４２に対して押圧方向に力を加えると、付勢部４２が当接部４１に対して押圧方向に付勢力を与える。これにより、当接部４１は押圧方向、すなわち超音波探触子１０を被検査物Ｚに向かって押圧する。この状態で、超音波探触子１０に付着された第一接触媒質層２０の検査面２０Ａと被検査物Ｚに付着された第二接触媒質層３０の被検査面３０Ａとの間に介在する空気は、最小限に抑えられている。

この状態で、発信工程Ｓ０７を実行する。
上記に示したように、超音波探触子１０はパルス信号を受信すると超音波Ｓを発生させる。超音波Ｓは超音波探触子１０に付着した接触媒質Ｐ及び被検査物Ｚに付着した接触媒質Ｐを通過して、被検査物Ｚに伝搬される。伝搬された超音波Ｓは、被検査物Ｚの裏面で反射して反射波Ｔとして被検査物Ｚを伝播する。反射波Ｔは、被検査物Ｚに付着した接触媒質Ｐ及び超音波探触子１０に付着した接触媒質Ｐを通過して、超音波探触子１０に受信される。

これにより、圧電効果が生じ、圧電部１３の正極電極１２Ａ側の面と負極電極１２Ｂ側の面との間に、超音波パルスに応じた電圧が発生する。このパルス状の電気信号は、正極電極１２Ａを介して正極導線Ｄ１を通り且つ負極電極１２Ｂを介して負極導線Ｄ２を通り、それぞれ制御部に入力される。

制御部は、パルス信号が検出されると、超音波Ｓの発信から反射波Ｔの受信までの時間を計測する。そして、パルス信号の性状、計測した時間等から被検査物Ｚの肉厚や、亀裂の位置等を把握することができる。

このように構成された超音波検査方法では、被検査物Ｚと超音波探触子１０との間に介在する接触媒質Ｐは、高温に耐え得るファインセラミックスを含んでいる。よって、被検査物Ｚが高温でも、接触媒質Ｐは超音波探触子１０と被検査物Ｚとに密着するように機能するため、超音波Ｓを被検査物Ｚに確実に伝播することができる。したがって、被検査物Ｚが高温でも被検査物Ｚの肉厚や、亀裂の位置等内部の状況を検査することができる。

また、超音波探触子１０に付着された接触媒質Ｐの超音波探触子１０とは反対側に形成された検査面２０Ａは平滑な面とされるとともに、被検査物Ｚに付着された接触媒質Ｐの被検査物Ｚとは反対側に形成された被検査面３０Ａは平滑な面とされている。よって、被検査面３０Ａに検査面２０Ａを配置した状態で、超音波探触子１０の検査面２０Ａと被検査物Ｚの被検査面３０Ａとは確実に接触する。よって、超音波探触子１０から発信される超音波Ｓは、接触媒質Ｐを通過して被検査物に確実に伝搬されるため、検査物の内部の状況を確実に検査することができる。

例えば、被検査物Ｚの表面Ｚ１に凹凸がある場合には、この被検査物Ｚの表面Ｚ１に接触媒質Ｐを付着させて被検査面３０Ａを平滑にすることで、超音波探触子１０に付着された接触媒質Ｐに形成された平滑な検査面２０Ａと対応する形状となる。よって、被検査物Ｚの接触媒質Ｐと超音波探触子１０の接触媒質Ｐの接触面積を大きく確保することができるため、超音波Ｓの伝搬が良好とされる。

また、超音波探触子１０は被検査物Ｚに対して押圧されるため、超音波探触子１０に付着された接触媒質Ｐは被検査物Ｚに付着された接触媒質Ｐに密着する。よって、超音波探触子１０と被検査物Ｚとの間に介在する空気の量を最小限に抑えて、両者は確実に接触する。よって、超音波探触子１０から発信される超音波Ｓは、接触媒質Ｐを通過して被検査物に確実に伝搬されるため、検査物の内部の状況を確実に検査することができる。

また、ファインセラミックスは常温から約７００℃の高温まで固体とされている。よって、検査前に超音波探触子１０に接触媒質Ｐを付着させて、被検査物Ｚの上に超音波探触子１０を配置すれば、その後再度接触媒質Ｐを付着させることなく継続的に検査することができる。また、超音波探触子１０は接触媒質Ｐと一体とされているため、検査後には被検査物Ｚから超音波探触子１０を取り外す作業だけで接触媒質Ｐもともに取り外される。したがって、煩わしい作業をともなわず簡易な作業で被検査物Ｚの内部の状況を検査することができる。

（第二実施形態）
以下、本発明の第二実施形態に係る超音波検査方法について、主に図５を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

本実施形態に係る超音波検査方法は、上述した第一実施形態に係る超音波検査方法のうち、探触子側平滑工程Ｓ０２を探触子側焼結工程Ｓ１２に、被検査物側付着工程Ｓ０３を被検査物側焼結工程Ｓ１４に、それぞれ置換するものである。それ以外の工程は、第一実施形態における工程と同一であるため説明を省略する。

探触子側焼結工程Ｓ１２では、超音波探触子１０に付着された接触媒質Ｐを焼結する。例えば、接触媒質Ｐを融点以下の温度に加熱し、接触媒質Ｐを構成する粉末粒子を互いに表面Ｚ１に拡散させる。これにより、超音波探触子１０に付着された接触媒質Ｐは、粉末粒子間の気孔が減少した焼結体となる。

被検査物側焼結工程Ｓ１４では、被検査物Ｚに付着された接触媒質Ｐを焼結する。探触子側焼結工程と同様にして、被検査物Ｚに付着された接触媒質Ｐは、粉末粒子間の気孔が減少した焼結体となる。

このように構成された超音波検査方法では、超音波探触子１０に付着された接触媒質Ｐは、焼結により接触媒質Ｐを構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。また、被検査物Ｚの表面Ｚ１に付着された接触媒質Ｐは、焼結により接触媒質Ｐを構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。よって、被検査物Ｚの表面Ｚ１の接触媒質Ｐに、超音波探触子１０の接触媒質Ｐを配置した状態で、超音波探触子１０と被検査物Ｚとの間に介在する空気の量を最小限に抑えて、超音波探触子１０の接触媒質Ｐの焼結体と被検査物Ｚの接触媒質Ｐの焼結体とは確実に接触する。したがって、超音波探触子１０から発信される超音波Ｓは、接触媒質Ｐを通過して被検査物Ｚに確実に伝搬されるため、被検査物Ｚの内部の状況を確実に検査することができる。

（第三実施形態）
以下、本発明の第二実施形態に係る超音波検査方法について、主に図６及び図７を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

まず、本実施形態に係る超音波検査方法で用いる超音波検査装置について説明する。
図６（ｄ）に示すように、超音波検査装置１００は、超音波Ｓを発信する第一探触子体１０１と、発信された超音波Ｓが被検査物Ｚの内部に伝搬されて反射された反射波Ｔを受信する第二探触子体１０２とを備えている。

第一探触子体１０１は、被検査物Ｚ上に配される第一傾斜構造物１１０と、超音波Ｓを発信する超音波探触子１２０と、第一傾斜構造物１１０と超音波探触子１０との間に介在し接触媒質Ｐで形成された接合部１３０とを有している。

第一傾斜構造物１１０は、接触媒質Ｐで構成されている。この第一傾斜構造物１１０は、被検査物Ｚ上に載置される底部１１１と、底部１１１から立設された複数の側壁部１１２と、一の側壁部１１２から底部１１１に対して傾斜する第一傾斜壁部（第一傾斜面）１１３と、底部１１１とは反対を向く上壁部１１４とを有している。この第一傾斜壁部１１３は、被検査物Ｚの表面Ｚ１に対して所定角度傾斜するように形成されている。

この第一傾斜構造物１１０は、例えば上記の底部１１１、複数の側壁部１１２、第一傾斜壁部１１３及び上壁部１１４に対応した形状の型枠（不図示）内に、ファインセラミックスを充填することにより形成される。

超音波探触子１２０は、第一実施形態に係る超音波探触子１０と同様に、基部１６１と、該基部１６１に接続された正極導線Ｄ３及び負極導線Ｄ４とを有している。

第二探触子体１０２は、第二傾斜構造物２１０と、第一探触子体１０１から発信された超音波Ｓの被検査物Ｚにおける反射波Ｔを受信する超音波受信子２２０と、第二傾斜構造物２１０と超音波受信子２２０との間に介在し接触媒質Ｐで形成された接合部２３０とを有している。

第二傾斜構造物２１０は、第一傾斜構造物１１０と同様に接触媒質Ｐで構成されている。この第二傾斜構造物２１０は、底部２１１と、側壁部２１２と、傾斜壁部（第二傾斜面）２１３と、上壁部２１４とを有している。

超音波受信子２２０は、超音波探触子１２０と同様に、基部２６１と、該基部２６１に接続された正極導線Ｄ５及び負極導線Ｄ６とを有している。

次に、上記のように構成された超音波検査装置１００を用いた超音波検査方法について説明する。
超音波検査方法は、発信側配置工程Ｓ２１と、受信側配置工程Ｓ２２と、発信工程Ｓ２３と、受信工程Ｓ２４とを備えている。

発信側配置工程Ｓ２１では、第一探触子体１０１の底部１１１が被検査物Ｚの表面Ｚ１と当接するように、被検査物Ｚの上に第一探触子体１０１を配置する。

受信側配置工程Ｓ２２では、第二探触子体１０２の底部２１１が被検査物Ｚの表面Ｚ１と当接するように、被検査物Ｚの上に第二探触子体１０２を配置する。

発信工程Ｓ２３では、第一実施形態の発信工程Ｓ０７と同様に、超音波探触子１２０が被検査物Ｚに対して、超音波Ｓを発信する。

受信工程Ｓ２４では、被検査物Ｚに生じた亀裂Ｑで反射された反射波Ｔを受信する。ここで、反射波Ｔは、亀裂Ｑの上端Ｑ１からの第一反射波Ｔ１と、亀裂Ｑの下端Ｑ２からの第二反射波Ｔ２とされている。

このように構成された超音波検査方法では、第一探触子体１０１の超音波探触子１２０が発信した超音波Ｓは、第一探触子体１０１の第一傾斜構造物１１０を介して被検査物Ｚの内部に伝搬される。ここで、例えば被検査物Ｚに亀裂Ｑが生じていれば、伝搬された超音波Ｓは、亀裂Ｑで反射して第一反射波Ｔ１及び第二反射波Ｔ２として伝搬される。伝搬された第一反射波Ｔ１及び第二反射波Ｔ２は、第二探触子体１０２の第二傾斜構造物２１０を介して、第二探触子体１０２の超音波受信子２２０により受信される。よって、亀裂Ｑの上端Ｑ１からの第一反射波Ｔ１と亀裂Ｑの下端Ｑ２からの第二反射波Ｔ２とを分析することにより、亀裂Ｑの深さを算出することができる。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、第三実施形態において、図６（ｃ）に示すように第一探触子体１０１が被検査物Ｚにおける反射波を受信できる構成として、被検査物Ｚの表面Ｚ１に第二探触子体１０２を配置せずに、第一探触子体１０１を配置して表面Ｚ１上に移動させる。この場合、反射波により生じるパルス状の電気信号を分析することにより、亀裂Ｑの位置を特定することができる。

また、第一実施形態及び第二実施形態では、超音波探触子１２０と被検査物Ｚの両方に接触媒質Ｐを付着しているが、本発明はこれに限られず、超音波探触子１２０と被検査物Ｚとの間に接触媒質Ｐを介在させればよい。よって、超音波探触子１２０及び被検査物Ｚの一方に接触媒質Ｐを設ける構成としてもよい。さらには、超音波探触子１２０及び被検査物Ｚとは別部材で接触媒質Ｐを構成し、超音波探触子１２０と被検査物Ｚとで接触媒質Ｐを挟み込むように、超音波探触子１２０と被検査物Ｚとの間に接触媒質Ｐを配置するだけでもよい。

Ｚ…被検査物Ｚ１…表面１０…超音波探触子１１…基部Ｄ１…正極導線Ｄ２…負極導線１２Ａ…正極電極１２Ｂ…負極電極１３…圧電部Ｓ…超音波Ｔ…反射波Ｐ…接触媒質２０…第一接触媒質層２０Ａ…検査面３０…第二接触媒質層３０Ａ…被検査面４０…押圧部４１…当接部４２…付勢部４３…駆動部Ｓ０１…探触子側付着工程Ｓ０２…探触子側平滑工程Ｓ０３…被検査物側付着工程Ｓ０４…被検査物側平滑工程Ｓ０５…配置工程Ｓ０６…押圧工程Ｓ０７…発信工程

Claims

超音波を発信する超音波探触子と、
前記超音波を伝搬させる被検査物との間に、ファインセラミックスを含む接触媒質を介在させることを特徴とする超音波検査方法。
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記超音波探触子に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、
前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を平滑にする探触子側平滑工程と、
前記被検査物の表面に、前記検査面を配置する配置工程と、
前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程とを備えることを特徴とする超音波検査方法。
請求項２に記載の超音波検査方法において、
前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、
前記接触媒質の前記被検査物とは反対側の被検査面を平滑にする被検査物側平滑工程とを備えることを特徴とする超音波検査方法。
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記超音波探触子の表面に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、
前記接触媒質を焼結する探触子側焼結工程と、
前記被検査物の表面に、前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を配置する配置工程と、
前記被検査物に対して超音波を発信する発信工程とを備えることを特徴とする超音波検査方法。
請求項４に記載の超音波検査方法において、
前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、
前記被検査物に付着された前記接触媒質を焼結する被検査物側焼結工程とを備えることを特徴とする超音波検査方法。
請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の超音波検査方法において、
前記被検査物に対して前記超音波探触子を押圧する押圧工程を備えることを特徴とする超音波検査方法。
請求項１に記載の超音波検査方法において、
前記被検査物の表面に対して傾斜する第一傾斜面を有し、前記接触媒質で構成される第一傾斜構造物と、前記第一傾斜面に配置される前記超音波探触子とを有する第一探触子体を、前記被検査物の表面に配置する発信側配置工程と、
前記被検査物の表面に対して傾斜する第二傾斜面を有し、前記接触媒質で構成される第二傾斜構造物と、前記第二傾斜面に配置され、前記第一探触子体から発信された前記超音波の前記被検査物における反射波を受信する超音波受信子とを有する第二探触子体を、前記被検査物の表面に配置する受信側配置工程と、
前記超音波探触子が、前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程と、
前記超音波受信子が、前記反射波を受信する受信工程とを備えることを特徴とする超音波検査方法。