JP2015004669A - Device and method for ultrasonic flaw detection of electro-resistance-welded tube and quality assurance method - Google Patents

Device and method for ultrasonic flaw detection of electro-resistance-welded tube and quality assurance method Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for ultrasonic flaw detection of an electro-resistance-welded tube capable of accurately detecting a flaw by performing seam detection independently of reflection from a defect existing in a weld seam part, and provide a quality assurance method.SOLUTION: After welding an electro-resistance-welded tube, in a line in which a bead cutting machine, a seam detection unit for imaging a weld seam part, and a sensor head provided with an ultrasonic probe are arranged in this order, a bead position is calculated by installing a bead cutting position detection unit for detecting the bead position with respect to the bead cutting width just in front of or just behind the installation position of the sensor head, a seam position is calculated on the basis of a thermal image of the weld seam part, and a delay time required by the seam position for passage to the installation position of the bead cutting position detection unit is calculated. On the basis of these results, ultrasonic flaw detection for a defect of the weld seam part is performed while moving the sensor head by calculating the movement amount of the sensor head.

Description

本発明は、電縫管の溶接シーム部を超音波探傷する、電縫管の超音波探傷装置及び方法ならびに品質保証方法に関するものである。   The present invention relates to an ultrasonic flaw detection apparatus and method, and a quality assurance method, for ultrasonic flaw detection of a welded seam of an electric resistance weld pipe.

電縫管の製造プロセスは、鋼板を管状に曲げ成形していき、管状に成形された鋼板の左右両端部を押し付けながら溶接接合するというプロセスが一般的である。良好な溶接品質を得るために、溶接後は溶接接合された箇所を超音波探傷装置により超音波探傷し、さらにシームアニーラによりアニール(焼鈍)処理(溶接によって焼入れ状態近くになったシーム部を焼き戻す)が施されて製品化される。   The process for producing an electric resistance welded tube is generally a process in which a steel plate is bent into a tubular shape and welded while pressing both left and right ends of the tubular shaped steel plate. In order to obtain good welding quality, after welding, the welded joint is subjected to ultrasonic flaw detection using an ultrasonic flaw detector, and further annealed (annealed) with a seam annealer (tempering the seam portion that has become hardened by welding) ) Will be made into a product.

このような製造プロセスで製造される電縫管の溶接シーム部を超音波探傷する場合、通常、斜角探傷が用いられ、溶接ビードの切削後や水圧試験後に実施される。斜角度超音波が所望の位置に入射するように、超音波探触子が設置されたセンサヘッドを位置決めしてから超音波探傷を行う必要がある。なお、位置決めについては、前記超音波探傷装置の下流に設置するシームアニーラにおいても、溶接シーム部をピンポイントでアニール処理するために、シームアニーラを溶接シーム部に正しく位置決めしてからアニール処理を行う必要がある。   When ultrasonic flaw detection is performed on a welded seam portion of an electric resistance welded tube manufactured in such a manufacturing process, oblique flaw detection is usually used and is performed after cutting a weld bead or after a hydraulic pressure test. It is necessary to perform ultrasonic flaw detection after positioning the sensor head on which the ultrasonic probe is installed so that oblique angle ultrasonic waves are incident on a desired position. As for positioning, even in the seam annealer installed downstream of the ultrasonic flaw detector, in order to anneal the weld seam part pinpoint, it is necessary to perform the annealing process after correctly positioning the seam annealer on the weld seam part. is there.

しかしながら、電縫管は製造ライン上で様々な力を受けるため、溶接シーム部が必ずしも超音波探傷装置やシームアニーラの中心線上に位置しているとは限らず、左右にずれることがある。そこで、超音波探触子を溶接シーム部の真上に位置させるために、電縫管の溶接シーム部を挟んで配置された二つの放射式温度計により溶接シーム部の温度を測定し、その測定温度の差からシーム位置を検出するようにした技術が知られている(特許文献1参照)。   However, since the ERW pipe receives various forces on the production line, the weld seam portion is not necessarily located on the center line of the ultrasonic flaw detector or the seam annealer, and may be shifted left and right. Therefore, in order to position the ultrasonic probe directly above the weld seam portion, the temperature of the weld seam portion is measured by two radiation thermometers arranged across the weld seam portion of the ERW pipe, A technique is known in which a seam position is detected from a difference in measurement temperature (see Patent Document 1).

また、放射式温度計を用いずにシーム位置を検出する技術として、溶接シーム部のテンパーカラーが入熱の最も加わった部分であることに基づき、電縫管周方向の色調変化を色度計により検出して溶接シーム部の位置を検出する技術(特許文献2参照)や、カメラにより撮像された溶接シーム部の輝度変化などから溶接ビードの切削部を特定し、その中心を溶接シーム部と見做す技術(特許文献3〜6参照)が知られている。   In addition, as a technology to detect the seam position without using a radiant thermometer, based on the fact that the temper color of the weld seam part is the part where the heat input is most applied, the color tone change in the circumferential direction of the ERW pipe is measured. Detecting the position of the weld seam by detecting the position of the weld seam (see Patent Document 2), the brightness change of the weld seam taken by the camera, etc. A technique to consider (see Patent Documents 3 to 6) is known.

しかしながら、特許文献1に開示された技術は、超音波探触子を電縫管の周方向に駆動する探触子駆動機構に溶接シーム追従用のサーボ信号を出力して超音波探触子を溶接シーム部の真上に位置決めしているため、放射式温度計と探触子駆動機構とを一体化させる必要がある。そのため、溶接シーム部の温度が100℃を超えるような位置で超音波探傷が行われることになり、探傷精度を高めるために、超音波探触子を溶接シーム部に近づけて超音波探傷しようとすると、溶接シーム部と超音波探触子との間の音響伝達媒質(水)が
沸騰してしまい、溶接シーム部を超音波探傷することができなくなるという問題がある。
However, the technique disclosed in Patent Document 1 outputs a servo signal for welding seam tracking to a probe driving mechanism that drives the ultrasonic probe in the circumferential direction of the ERW pipe, thereby causing the ultrasonic probe to move. Since it is positioned right above the weld seam, it is necessary to integrate the radiation thermometer and the probe drive mechanism. Therefore, ultrasonic flaw detection is performed at a position where the temperature of the weld seam portion exceeds 100 ° C, and in order to improve flaw detection accuracy, an ultrasonic probe is brought close to the weld seam portion to attempt ultrasonic flaw detection. Then, the acoustic transmission medium (water) between the weld seam portion and the ultrasonic probe boils, and there is a problem that the weld seam portion cannot be ultrasonically detected.

一方、溶接シーム部を冷却してから超音波探傷を実施しようとすると、特許文献1に開示された技術は溶接シーム部の温度を二つの放射式温度計により計測して溶接シーム追従用のサーボ信号を出力する方式であるため、原理的に適用できなくなってしまうという問題もある。   On the other hand, when the ultrasonic flaw detection is performed after the weld seam portion is cooled, the technique disclosed in Patent Document 1 measures the temperature of the weld seam portion with two radiation thermometers and servos for welding seam tracking. Since this is a method for outputting a signal, there is a problem that it cannot be applied in principle.

また、特許文献2に開示された技術は、溶接ビードの切削状態によって切削面の表面状態が影響されてしまうため、実際には電縫管の製造ライン上でテンパーカラーを安定して検出することは困難である。   Moreover, since the technique disclosed in Patent Document 2 affects the surface state of the cutting surface depending on the cutting state of the weld bead, actually, the temper color is stably detected on the production line of the ERW pipe. It is difficult.

さらに、特許文献3〜6に開示された技術は、ビード切削部の中心を溶接シーム部と見做しているが、ビード切削用バイトの当たり方によって溶接シーム部の中心位置が必ずしもビード切削部の中心とは限らず、ビード切削部の幅は10mm程度であるから、数mmの誤差が生じる可能性がある。通常行われている超音波探傷では超音波ビームの幅が数mmであり、これらの方式でも十分であるものの、ビームの交差領域が狭いタンデム法や集束ビームを用いて溶接シーム部の微小な欠陥まで探傷する場合には、精度が不十分であるという問題がある。   Further, in the techniques disclosed in Patent Documents 3 to 6, the center of the bead cutting portion is regarded as a weld seam portion. However, the center position of the weld seam portion is not necessarily the bead cutting portion depending on how the bead cutting tool hits. Since the width of the bead cutting portion is not limited to the center of each other and is about 10 mm, an error of several mm may occur. In the conventional ultrasonic inspection, the width of the ultrasonic beam is a few millimeters, and these methods are sufficient, but a small defect in the weld seam using a tandem method or a focused beam with a narrow beam intersection area. However, there is a problem that the accuracy is insufficient.

そこで、これらの課題を解決する技術として、溶接シーム部にある欠陥からの超音波反射信号を用いたシーム検出技術(特許文献7参照)や、電縫管の溶接シーム部を赤外線カメラで撮像して得られた温度分布からシーム位置を検出、さらに溶接シーム部に存在する欠陥からの超音波反射信号を用いてシーム位置を補正する技術(特許文献8参照)が開示されている。   Therefore, as a technique for solving these problems, a seam detection technique using an ultrasonic reflection signal from a defect in a weld seam portion (see Patent Document 7) or a weld seam portion of an electric-welded pipe is imaged with an infrared camera. A technique for detecting a seam position from a temperature distribution obtained in this manner and further correcting the seam position using an ultrasonic reflection signal from a defect present in a weld seam portion is disclosed (see Patent Document 8).

特開昭61−107102号公報JP-A-61-107102 特開平6−201596号公報JP-A-6-201596 特開平1−302103号公報JP-A-1-302103 特開平2−96602号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-96602 特開平4−340403号公報JP-A-4-340403 特開平10−170228号公報JP-A-10-170228 特開2011−227060号公報JP 2011-227060 A 特開2009−222408号公報JP 2009-222408 A

しかしながら、上述の技術においても次のような問題がある。すなわち、特許文献7および8に開示されている技術は、いずれも電縫管の溶接シーム部付近で管周方向に超音波ビームを電子的または機械的に走査して得られる溶接シーム部に存在する欠陥からの反射波に基づいて、真のシーム位置の検出を行っている。つまり、溶接部に欠陥が存在しないときはシーム位置を算出できず、必ず真のシーム位置を探傷できるという保証ができないという問題である。   However, the above technique has the following problems. That is, the techniques disclosed in Patent Documents 7 and 8 are both present in a weld seam portion obtained by electronically or mechanically scanning an ultrasonic beam in the pipe circumferential direction in the vicinity of the weld seam portion of the electric resistance welded tube. The true seam position is detected based on the reflected wave from the defect. In other words, the seam position cannot be calculated when there is no defect in the weld, and it cannot be guaranteed that the true seam position can be detected.

本発明では、これら従来技術の問題点に鑑み、溶接シーム部に存在する欠陥からの反射に頼らずにシーム検出を行い精度良く探傷が可能な、電縫管の超音波探傷装置及び方法ならびに品質保証方法を提供することを課題とする。   In the present invention, in view of the problems of these prior arts, an ultrasonic inspection device and method of an electric-sewing tube capable of detecting a seam accurately without relying on reflection from a defect existing in a weld seam, and a quality thereof It is an object to provide a guarantee method.

上記課題は、以下の発明によって解決できる。   The above problems can be solved by the following invention.

[1] 電縫管を溶接した後、ビード切削機、熱画像型カメラを用いて溶接シーム部を撮像するシーム検出部、および溶接シーム部の欠陥を超音波探傷するための超音波探触子を備えたセンサヘッドの順で配置されたラインにおける電縫管の超音波探傷装置であって、
前記シーム検出部で撮像した熱画像に基づきシーム位置の演算を行うシーム位置演算部と、
前記センサヘッドの設置位置の直前または直後に設置した、ビード切削幅に対するビード位置を検出するビード切削位置検出部と、
該ビード切削位置検出部の設置位置まで前記シーム位置演算部で演算されたシーム位置が通過に要する時間を計算する遅延部と、
該遅延部で計算された時間だけ遅延した前記シーム位置演算部で演算されたシーム位置と前記ビード切削位置検出部で検出されたビード位置に基づいて、移動量の計算を行う移動量演算部と、
該移動量演算部で計算した移動量だけ前記センサヘッドを駆動させるセンサヘッド駆動部と、
該センサヘッド駆動部により駆動させられた前記センサヘッドとの超音波送受信を行う超音波送受信部と、
該超音波送受信部より反射超音波信号を受けて、溶接シーム部に欠陥が存在しなかったかどうかの品質評価を行う評価部とを具備することを特徴とした電縫管の超音波探傷装置。
[1] A seam detection unit that images a weld seam portion using a bead cutting machine, a thermal imaging camera, and an ultrasonic probe for ultrasonic inspection of defects in the weld seam portion after welding an electric resistance welded tube An ultrasonic flaw detection apparatus for an electric sewing tube in a line arranged in the order of a sensor head comprising:
A seam position calculator that calculates the seam position based on the thermal image captured by the seam detector; and
A bead cutting position detector that detects a bead position with respect to a bead cutting width, installed immediately before or after the installation position of the sensor head;
A delay unit that calculates a time required for the seam position calculated by the seam position calculation unit to pass to the installation position of the bead cutting position detection unit;
A movement amount calculation unit for calculating a movement amount based on the seam position calculated by the seam position calculation unit delayed by the time calculated by the delay unit and the bead position detected by the bead cutting position detection unit; ,
A sensor head driving unit that drives the sensor head by the movement amount calculated by the movement amount calculating unit;
An ultrasonic transmission / reception unit for performing ultrasonic transmission / reception with the sensor head driven by the sensor head driving unit;
An ultrasonic flaw detection apparatus for an electric-welded tube, comprising: an evaluation unit that receives a reflected ultrasonic signal from the ultrasonic transmission / reception unit and performs a quality evaluation as to whether or not a defect exists in the weld seam portion.

[2] 上記[1]に記載の電縫管の超音波探傷装置において、
前記ビード切削位置検出部は、
熱画像型カメラを用いて、放射率の変化に基づきビード位置を検出することを特徴とした電縫管の超音波探傷装置。
[2] In the ultrasonic flaw detection apparatus for an electric sewing tube according to [1] above,
The bead cutting position detector is
An ultrasonic flaw detection apparatus for an electric-welded tube, wherein a bead position is detected based on a change in emissivity using a thermal image type camera.

[3] 電縫管を溶接した後、ビード切削機、熱画像型カメラを用いて溶接シーム部を撮像するシーム検出部、および溶接シーム部の欠陥を超音波探傷するための超音波探触子を備えたセンサヘッドの順で配置されたラインにおける電縫管の超音波探傷方法であって、
前記センサヘッドの設置位置の直前または直後にビード切削幅に対するビード位置を検出するビード切削位置検出部を設置し、
前記シーム検出部で溶接シーム部の熱画像を撮像するステップ1と、
該撮像した熱画像に基づきシーム位置の演算を行うステップ2と、
前記ビード切削位置検出部の設置位置までステップ2で演算されたシーム位置が通過に要する遅延時間を計算するステップ3と、
前記ビード切削位置検出部におけるビード位置を算出するステップ4と、
該ビード位置、前記遅延時間、および前記シーム位置に基づき、前記センサヘッドの移動量を算出するステップ5と、
該移動量だけ前記センサヘッドを移動するステップ6と、
該ステップ6の後、前記センサヘッドにて溶接シーム部の欠陥を超音波探傷するステップ7とを有することを特徴とした電縫管の超音波探傷方法。
[3] A seam detection unit that images a weld seam portion using a bead cutting machine, a thermal imaging camera, and an ultrasonic probe for ultrasonic flaw detection of defects in the weld seam portion after welding an electric resistance welded tube A method for ultrasonic flaw detection of an electric sewing tube in a line arranged in the order of a sensor head comprising:
A bead cutting position detection unit that detects a bead position with respect to a bead cutting width immediately before or immediately after an installation position of the sensor head is installed,
Step 1 of capturing a thermal image of a weld seam portion with the seam detection unit;
Step 2 for calculating a seam position based on the captured thermal image;
Calculating a delay time required for the seam position calculated in step 2 to pass to the installation position of the bead cutting position detecting unit;
Step 4 of calculating the bead position in the bead cutting position detection unit;
Calculating a movement amount of the sensor head based on the bead position, the delay time, and the seam position;
Step 6 of moving the sensor head by the amount of movement;
After the step 6, there is a step 7 of ultrasonic flaw detection of defects in the weld seam with the sensor head.

[4] 上記[3]に記載の電縫管の超音波探傷方法において、
前記ビード切削位置検出部は、
熱画像型カメラを用いて、放射率の変化に基づきビード位置を検出することを特徴とした電縫管の超音波探傷方法。
[4] In the ultrasonic flaw detection method for an electric resistance welded tube according to [3] above,
The bead cutting position detector is
An ultrasonic testing method for an electric-welded tube, wherein a bead position is detected based on a change in emissivity using a thermal image type camera.

[5] 上記[3]または[4]に記載の電縫管の超音波探傷方法を用いて、溶接シーム部の探傷を行いその結果を情報提供することを特徴とした品質保証方法。   [5] A quality assurance method characterized by performing a flaw detection on a weld seam portion using the ultrasonic flaw detection method for an electric resistance welded tube according to the above [3] or [4] and providing information on the result.

本発明によれば、溶接シーム部に存在する欠陥からの反射に頼らずにシーム検出を行い精度良く探傷が可能となるとともに、確実な電縫管の品質保証が実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while detecting a seam without relying on the reflection from the defect which exists in a welding seam part, a flaw detection can be performed accurately, and quality assurance of a reliable ERW pipe is realizable.

本発明に係る電縫管の超音波探傷装置の全体構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of whole structure of the ultrasonic flaw detection apparatus of the electric sewing tube which concerns on this invention. 溶接シームにセンサヘッドを追従させる処理フロー例を示す図である。It is a figure which shows the example of a processing flow which makes a sensor head track a welding seam. 熱画像カメラで取得した二次元熱画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the two-dimensional thermal image acquired with the thermal image camera. 管周方向の温度分布の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature distribution of a pipe peripheral direction. 温度分布からシーム位置を算出する方法を示す説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating a seam position from temperature distribution. 温度分布からビードピーク位置を算出する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating a bead peak position from temperature distribution. 温度分布からより正確なビードピーク位置を算出する方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating a more exact bead peak position from temperature distribution. 本発明の実施例に係る電縫管の超音波探傷装置の全体構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of whole structure of the ultrasonic flaw detection apparatus of the ERW pipe which concerns on the Example of this invention.

図ならびに数式を参照して、本発明の実施形態を以下に説明を行う。図1は、本発明に係る電縫管の超音波探傷装置の全体構成例を示す図である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings and mathematical expressions. FIG. 1 is a diagram showing an example of the entire configuration of an ultrasonic inspection device for an electric resistance tube according to the present invention.

図中、1はセンサヘッド、2はシーム冷却部、3はシーム検出部、4はシーム位置演算部、5はビード切削位置検出部、6はビード切削位置演算部、7は移動量演算部、8はセンサヘッド駆動部、9は超音波送受信部、10は評価部、および11は遅延部をそれぞれ表す。   In the figure, 1 is a sensor head, 2 is a seam cooling unit, 3 is a seam detection unit, 4 is a seam position calculation unit, 5 is a bead cutting position detection unit, 6 is a bead cutting position calculation unit, 7 is a movement amount calculation unit, 8 represents a sensor head drive unit, 9 represents an ultrasonic transmission / reception unit, 10 represents an evaluation unit, and 11 represents a delay unit.

ロールによって管状に成形された鋼板の左右両端部を溶接機で溶接接合し、ビード切削機によって溶接部の溶接ビードが切削されて、電縫管が製造される。   The left and right ends of the steel sheet formed into a tubular shape by a roll are welded and joined by a welding machine, and the weld bead of the welded part is cut by a bead cutting machine to produce an electric resistance welded tube.

超音波探傷のための超音波探触子を備えたセンサヘッド1は、溶接シームが探傷できるようにセンサヘッド駆動部8により電縫管の管周方向に動かせるようになっている。   The sensor head 1 equipped with an ultrasonic probe for ultrasonic flaw detection can be moved in the pipe circumferential direction of the electric sewing tube by the sensor head drive unit 8 so that the weld seam can be flaw detected.

このセンサヘッド1に適用されている超音波探傷方法が、音響結合に水を用いる水柱超音波法(局部水浸法)や水膜法の場合には、センサ位置が溶接シームに近いほど、溶接時の熱の影響をうけて沸騰し、探傷が難しくなる。   When the ultrasonic flaw detection method applied to the sensor head 1 is a water column ultrasonic method using water for acoustic coupling (local water immersion method) or a water film method, the closer the sensor position is to the weld seam, Boiling under the influence of heat of time, flaw detection becomes difficult.

このため、溶接時の熱影響を受ける探傷手法を適用する場合には、シーム冷却部2を設けて、シーム温度がセンサヘッド1が設置されている位置で約100度以下となるように冷却を実施する。冷却方法はラミナーノズルによる水冷が最も効果的であるが、前述したようにセンサヘッド1設置位置でシーム温度が約100度以下となっていれば、その手段は他の手法であっても良い。   For this reason, when applying a flaw detection method that is affected by heat during welding, a seam cooling unit 2 is provided, and cooling is performed so that the seam temperature is about 100 degrees or less at the position where the sensor head 1 is installed. carry out. As the cooling method, water cooling by a laminar nozzle is the most effective. However, as long as the seam temperature is about 100 degrees or less at the position where the sensor head 1 is installed as described above, other means may be used.

シーム検出部3では、熱画像型カメラを用いて、溶接シーム部を撮像する。撮像された画像は、シーム位置演算部4に送られ、画像処理されてその温度分布から溶接シームの位置が演算される。ビード切削位置検出部5〜遅延部11の説明については、以下の処理フローの説明の中であわせて行う。   The seam detection unit 3 images the weld seam using a thermal image type camera. The captured image is sent to the seam position calculation unit 4, where the image is processed, and the position of the welding seam is calculated from the temperature distribution. The description of the bead cutting position detection unit 5 to the delay unit 11 will be made in the following description of the processing flow.

図2は、溶接シームにセンサヘッドを追従させる処理フロー例を示す図である。先ず、Step01で、溶接シームの熱画像取得を行う。シーム検出部3の熱画像型カメラで溶接シーム部周辺を撮像し二次元熱画像を得る。図3は、熱画像カメラで取得した二次元熱画像の一例を示す図である。中央部分に周囲より温度が高い溶接シームを確認することができる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing flow for causing the sensor head to follow the welding seam. First, in Step 01, a thermal image of a welding seam is acquired. A two-dimensional thermal image is obtained by imaging the periphery of the weld seam with the thermal image type camera of the seam detection unit 3. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a two-dimensional thermal image acquired by the thermal image camera. A weld seam having a higher temperature than the surroundings can be confirmed in the central portion.

次に、Step02で、シーム位置の演算を行う。 Step01で得られた2次元熱画像は、シーム位置演算部4に送られ、2次元熱画像に基づきシーム位置の演算が行われる。先ず、得られた2次元熱画像から、管周方向の温度分布を算出する。図4は、管周方向の温度分布の一例を示す図である。管周方向の画素を横軸に、縦軸に温度をプロットしたものであり、シーム中央に温度の低い部分がある二瘤形状の温度分布を確認することができる。   Next, in Step 02, the seam position is calculated. The two-dimensional thermal image obtained in Step 01 is sent to the seam position calculation unit 4 and the seam position is calculated based on the two-dimensional thermal image. First, the temperature distribution in the tube circumferential direction is calculated from the obtained two-dimensional thermal image. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a temperature distribution in the pipe circumferential direction. Pixels in the tube circumferential direction are plotted on the horizontal axis and temperature is plotted on the vertical axis, and a bifurcated temperature distribution having a low temperature portion at the center of the seam can be confirmed.

図5は、温度分布からシーム位置を算出する方法を示す説明する図である。温度分布に対して、閾値温度θtを設定し、θtを横切る二箇所を溶接シームの温度分布から求めた後、閾値θtを横切る二箇所(Xa、Xb)の中点(電縫管の軸方向と直角な方向の方向における溶接シーム部のX座標Xc)をシーム検出部3が設置されている場所を通過した時点での電縫管の溶接シーム位置Xcとして、シーム位置演算部4で算出する。具体的には、(1)式に基づいてXcを計算する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a method for calculating the seam position from the temperature distribution. Set the threshold temperature θt for the temperature distribution, determine the two locations that cross θt from the temperature distribution of the weld seam, and then the midpoint of the two locations (Xa, Xb) that cross the threshold θt (the axial direction of the ERW pipe) The seam position calculation unit 4 calculates the X coordinate Xc) of the weld seam portion in the direction perpendicular to the welding seam position Xc of the ERW pipe when it passes through the place where the seam detection unit 3 is installed. . Specifically, Xc is calculated based on equation (1).

なお、この場合、閾値θtは固定値でも良いし、温度分布のピーク値を基準としてある割合で決める値としても良い。また、溶接シームの温度分布を電縫管の長手方向における複数の位置で求め、それらの値を平均化(図3の右端に平均化の範囲を示したように)することが望ましい。このようにすると、溶接機からのノイズやシーム冷却部で発生する蒸気による熱画像の揺らぎの影響を低減することができるので、算出するシーム位置の精度をより高めることができる。   In this case, the threshold value θt may be a fixed value or a value determined at a certain ratio with reference to the peak value of the temperature distribution. Further, it is desirable to obtain the temperature distribution of the weld seam at a plurality of positions in the longitudinal direction of the ERW pipe and to average these values (as shown in the averaging range at the right end of FIG. 3). By doing so, it is possible to reduce the influence of fluctuations in the thermal image due to noise from the welder and steam generated in the seam cooling section, and therefore the accuracy of the calculated seam position can be further increased.

次に、図3に示した熱画像から、ビード切削位置をシーム位置演算部4で算出する。熱画像から得られた温度分布図においてシーム中央付近で温度が低下している。ビード切削した位置は、切削された周辺よりも鏡面状態になっており放射率が周辺と異なっている。   Next, the bead cutting position is calculated by the seam position calculation unit 4 from the thermal image shown in FIG. In the temperature distribution diagram obtained from the thermal image, the temperature decreases near the center of the seam. The bead-cut position is more specular than the cut periphery and the emissivity is different from the periphery.

赤外線を用いた熱画像から温度分布を算出すると、図4に示したように中央部に谷部分が生じる。このビード切削部分の鏡面状態による放射率影響をうけている範囲を温度分布から抽出し、ビード切削位置を算出する。   When a temperature distribution is calculated from a thermal image using infrared rays, a valley portion is generated at the center as shown in FIG. A range that is affected by the emissivity due to the mirror state of the bead cutting portion is extracted from the temperature distribution, and the bead cutting position is calculated.

具体的なビード切削位置算出方法を、図6および図7を用いて説明する。図6は、温度分布からビードピーク位置を算出する方法を説明する図である。図7は、温度分布からより正確なビードピーク位置を算出する方法を説明する図である。   A specific bead cutting position calculation method will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram for explaining a method for calculating the bead peak position from the temperature distribution. FIG. 7 is a diagram for explaining a method of calculating a more accurate bead peak position from the temperature distribution.

まず、(1)式で算出されたXcを用いて、管周方向位置XがXcより小さい範囲において、最大値ピークとなる位置Xp1を算出する(図6)。つづいて、算出されたXp1の前後数点の範囲でカーブフィッティングを行い正確なピーク位置を算出する。たとえば、図7に示すように、前後5点を抽出し、最小二乗法を用いて二次関数でフィッテイングできる曲線を求め、この曲線の最大値となる位置Xm1を算出する。また、同様の手順で、管周方向位置XがXcより大きな範囲においても、まず、最大位置ピークとなる位置Xp2を算出し、つぎにその前後数点を用いて、真の最大位置Xm2を算出する。 First, by using Xc calculated by the equation (1), a position X p1 having a maximum value peak is calculated in a range where the tube circumferential direction position X is smaller than Xc (FIG. 6). Subsequently, curve fitting is performed within a range of several points before and after the calculated X p1 to calculate an accurate peak position. For example, as shown in FIG. 7, five points before and after are extracted, a curve that can be fitted with a quadratic function using the least square method is obtained, and a position X m1 that is the maximum value of this curve is calculated. Further, in the same procedure, even in the range where the pipe circumferential position X is larger than Xc, first, the position X p2 that is the maximum position peak is calculated, and then the true maximum position X m2 is used by using several points before and after that. Is calculated.

以上の演算をシーム位置演算部4で行うことで、ビード切削位置Xm1、Xm2そしてシーム位置Xcを算出することが可能となる。 By performing the above calculation in the seam position calculation unit 4, the bead cutting positions Xm1 , Xm2 and the seam position Xc can be calculated.

そして、Step03で、遅延時間を算出し移動量演算部に送付する。シーム位置演算部4で算出されたビード切削位置Xm1、Xm2そしてシーム位置Xcは、遅延部11で造管速度からビード切削位置検出部5が設置されている位置を通過に要する時間Tdを計算し、Tdだけ遅延されて移動量演算部7へ送られる。 In Step 03, the delay time is calculated and sent to the movement amount calculation unit. The bead cutting positions X m1 and X m2 and the seam position Xc calculated by the seam position calculation unit 4 are the time Td required to pass through the position where the bead cutting position detection unit 5 is installed based on the pipe forming speed by the delay unit 11. The calculated amount is delayed by Td and sent to the movement amount calculation unit 7.

シーム位置をトラッキングするためには、シーム検出部3はなるセンサヘッド1に近い位置が好ましい。シーム検出部3からセンサヘッド1までに距離があると、鋼管の捩れなどにより高精度に追従することができなくなる恐れがある。   In order to track the seam position, the seam detection unit 3 is preferably close to the sensor head 1. If there is a distance from the seam detection unit 3 to the sensor head 1, there is a possibility that the steel pipe cannot be tracked with high accuracy due to torsion of the steel pipe.

しかしながら、たとえば、前述のように超音波探傷法として水を音響結合剤として用いる水柱超音波法(局部水浸法)を適用した場合には、シームの温度が高いと水が沸騰して気泡が発生し、超音波の送受信が妨げられてしまう。したがって、センサヘッド1より上流側に、シームを冷却するシーム冷却部2を設置しなければならない。シーム冷却後のシーム検出では、冷却により温度分布が変化してしまっており、正確にシーム位置Xcを算出することができない。   However, for example, when the water column ultrasonic method (local water immersion method) using water as an acoustic binder is applied as the ultrasonic flaw detection method as described above, when the seam temperature is high, the water boils and bubbles are generated. Occurs, and transmission and reception of ultrasonic waves are hindered. Therefore, the seam cooling part 2 for cooling the seam must be installed upstream of the sensor head 1. In the seam detection after the seam cooling, the temperature distribution has changed due to the cooling, and the seam position Xc cannot be calculated accurately.

よって、上流側からシーム検出部3、シーム冷却部2、センサヘッド1という順に設置しなければならず、センサヘッド1とシーム検出部3の位置が、必然的に離れてしまうこととなる。そこで、本発明では、センサヘッド1とシーム検出部3の位置が離れて、シームの位置が管周方向にずれが生じたとしても、センサヘッド1が高精度にシームの位置を追従できるようにしている。   Accordingly, the seam detection unit 3, the seam cooling unit 2, and the sensor head 1 must be installed in this order from the upstream side, and the positions of the sensor head 1 and the seam detection unit 3 are necessarily separated from each other. Therefore, in the present invention, even if the positions of the sensor head 1 and the seam detection unit 3 are separated and the seam position is displaced in the pipe circumferential direction, the sensor head 1 can follow the seam position with high accuracy. ing.

本発明者は、センサヘッド近辺での熱画像を用いると、ビード切削した部分とそれ以外の部分との放射率の変化によりビード切削幅が算出でき、そのビード切削幅に対するビード位置、すなわち、ビード切削幅に対するビード位置が算出できることに着目した。これは、ビード切削した部分では放射率が低くなり、見かけ上、ビード切削していない部分に比べてビード切削した部分の温度が低く計測される(図4の中央の谷部がビード切削した部分に相当します)ことを利用している。   The present inventor can calculate the bead cutting width based on the change in the emissivity between the bead-cut portion and the other portion using the thermal image in the vicinity of the sensor head, and the bead position relative to the bead cutting width, that is, the bead. It was noted that the bead position relative to the cutting width can be calculated. This is because the emissivity is low in the bead-cut portion, and the temperature of the bead-cut portion is apparently lower than that in the non-bead-cut portion (the central valley portion in FIG. 4 is the bead-cut portion). Is equivalent).

本発明では、上流側にシーム検出部3を設置するとともに、シーム冷却部2の下流に設置したセンサヘッド1の直前または直後に、新たにビード位置を検出するビード切削位置検出部5を設置する。   In the present invention, the seam detection unit 3 is installed on the upstream side, and a bead cutting position detection unit 5 that newly detects a bead position is installed immediately before or after the sensor head 1 installed downstream of the seam cooling unit 2. .

Step04では、ビード切削位置検出部におけるビード位置を算出し移動量演算部に送付する。すなわち、ビード切削位置検出部5で得られた情報をもとに、ビード切削位置検出部5が設置された位置におけるそのビード切削幅に対するビード位置Xs1及びXs2を算出し、これらの値を移動量演算部7へ引き渡す。 In Step 04, the bead position in the bead cutting position detection unit is calculated and sent to the movement amount calculation unit. That is, based on the information obtained by the bead cutting position detection unit 5, bead positions X s1 and X s2 with respect to the bead cutting width at the position where the bead cutting position detection unit 5 is installed are calculated, and these values are calculated. Delivered to the movement amount calculation unit 7.

ビード切削位置検出部5で、前述のシーム検出部3と同様に熱画像型カメラを用いた場合には、得られた温度情報を用いて、ビード切削位置演算部6でシーム位置演算部4と同様の演算(Xp1及びXp2 ならびに m1及びXm2 と同様の演算)を実施して、ビード位置を算出する。なお、ビード切削位置検出にあたっては、上記と異なる他の手法(光学式、形状計測など)を用いてビード位置を算出しても良い。 When a thermal image type camera is used in the bead cutting position detection unit 5 similarly to the seam detection unit 3 described above, the bead cutting position calculation unit 6 and the seam position calculation unit 4 use the obtained temperature information. Similar operations (X p1 and X p2 and The same calculation as X m1 and X m2 ) is performed to calculate the bead position. In detecting the bead cutting position, the bead position may be calculated using another method (optical method, shape measurement, etc.) different from the above.

次に、Step05で、移動量演算部にて移動量Dの計算を行う。移動量演算部7では、センサヘッド1を管周方向へ移動させるセンサヘッド駆動部8での移動量を演算する。移動量演算部7では、先ず、遅延されて送られてきたシーム位置演算部4からの情報と、ビード切削位置演算部6から送られてきた情報に基づいて、(2)式および(3)式を用いて、管周方向におけるシーム位置Xposを算出する。   Next, in Step 05, the movement amount calculation unit calculates the movement amount D. The movement amount calculation unit 7 calculates the movement amount in the sensor head driving unit 8 that moves the sensor head 1 in the pipe circumferential direction. In the movement amount calculation unit 7, first, based on the information from the seam position calculation unit 4 sent after being delayed and the information sent from the bead cutting position calculation unit 6, Expressions (2) and (3) The seam position Xpos in the pipe circumferential direction is calculated using the equation.

そして、Step06で、センサヘッド1をシーム位置Xposが予め設定した目標値Xdに近づくように超音波探傷用センサヘッド1を管周方向に追従移動量Dだけセンサヘッド駆動部8で追従駆動させる。このときの追従移動量は(4)式のとおりである。   In Step 06, the sensor head driving unit 8 drives the sensor head 1 to follow the ultrasonic flaw detection sensor 1 by the tracking movement amount D in the tube circumferential direction so that the seam position Xpos approaches the preset target value Xd. The follow-up movement amount at this time is as shown in equation (4).

このようにセンサヘッド1を管周方向に稼動させることによって、センサヘッド1が溶接シームを確実に追従でき、溶接シームの正確な超音波探傷ならびに確実な品質保証が可能となる。   By operating the sensor head 1 in the pipe circumferential direction in this way, the sensor head 1 can reliably follow the weld seam, and accurate ultrasonic flaw detection and reliable quality assurance of the weld seam are possible.

なお、図2の処理フローには明記していないが、センサヘッド1が溶接シームを確実に追従できた段階(Step06終了時)で、センサヘッド1に設置された超音波探傷子に対して超音波送受信部9から超音波送受信の指令がなされ超音波探傷が行われる。溶接シームから反射した超音波信号は超音波送受信部9から、評価部10に送られ、信号処理の後に溶接シーム部に欠陥が存在しなかったかどうかの品質評価が行われて、この品質評価結果は表示・記録することによって情報提供される。このように、本発明により、確実な品質保証がなされる。   Although not specified in the processing flow of FIG. 2, when the sensor head 1 is able to reliably follow the weld seam (at the end of Step 06), the ultrasonic flaw detector installed on the sensor head 1 is super An ultrasonic transmission / reception command is issued from the ultrasonic transmission / reception unit 9 to perform ultrasonic flaw detection. The ultrasonic signal reflected from the weld seam is sent from the ultrasonic transmission / reception unit 9 to the evaluation unit 10, and after the signal processing, quality evaluation is performed to determine whether or not there is a defect in the weld seam. Is provided by displaying and recording. Thus, reliable quality assurance is achieved by the present invention.

Step07で、次のシームトラッキングがあれば、Step01に戻り一連の処理が繰り返される。そして、次のシームトラッキングがなくなれば、処理を終了する。   If there is the next seam tracking in Step 07, the process returns to Step 01 and the series of processes is repeated. Then, when there is no next seam tracking, the process ends.

図ならびに数式を参照して、本発明の実施例の説明を以下に行う。図8は本発明の実施例に係る電縫管の超音波探傷装置の全体構成例を示す図である。図8に示す実施例の全体構成は、発明の実施するための形態に記載した内容に即したものであり、図中の1〜11の符号は図1と同じであり、図1に記載のない12はシーム検出部高さ位置調整機構、13はシーム追従制御装置、および14は速度検出器をそれぞれ表す。同じく図1に記載のないPOロールはプルアウトロールを表す。溶接管の製造では、鋼板を溶接機より上流に設置されたフォーミングロールで徐々に管状に成形し、溶接機で鋼板両端をつき合わせて溶接して、鋼管を製造していくが、このとき、溶接機で溶接された鋼管を所定の断面形状に成形しつつ、造管方向に押し出す役割がプルアウトロールである。   The embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings and mathematical expressions. FIG. 8 is a diagram showing an example of the entire configuration of the ultrasonic testing equipment for an electric resistance tube according to an embodiment of the present invention. The entire configuration of the embodiment shown in FIG. 8 is in accordance with the contents described in the mode for carrying out the invention. The reference numerals 1 to 11 in the figure are the same as those in FIG. Reference numeral 12 denotes a seam detector height position adjusting mechanism, reference numeral 13 denotes a seam tracking control device, and reference numeral 14 denotes a speed detector. Similarly, a PO roll not shown in FIG. 1 represents a pull-out roll. In the production of welded pipes, steel plates are gradually formed into a tubular shape with a forming roll installed upstream from the welder, and both ends of the steel plates are welded together with a welder to produce steel pipes. The role of pushing out in the pipe making direction while forming a steel pipe welded by a welding machine into a predetermined cross-sectional shape is a pull-out roll.

シーム追従制御装置13は、シーム位置演算部4、遅延部11、移動量演算部7、ビード切削位置演算部6から構成されている。シーム検出部3とビード切削位置検出部5で得られた画像情報に基づいて、ビード切削位置検出部5が設置された位置における円周方向に対するシーム位置を算出する。そして、センサヘッド1に設置された超音波探触子の感度範囲にシーム位置が入るように、センサヘッド1をセンサヘッド駆動部8で管周方向に追従制御を行う。   The seam tracking control device 13 includes a seam position calculation unit 4, a delay unit 11, a movement amount calculation unit 7, and a bead cutting position calculation unit 6. Based on the image information obtained by the seam detection unit 3 and the bead cutting position detection unit 5, the seam position in the circumferential direction at the position where the bead cutting position detection unit 5 is installed is calculated. Then, the sensor head 1 is subjected to follow-up control in the tube circumferential direction by the sensor head driving unit 8 so that the seam position is within the sensitivity range of the ultrasonic probe installed in the sensor head 1.

本実施例では、ビード切削部に対して真のシーム位置を計測するためのシーム検出部3をビード切削機の直後に設置し、センサヘッド1にビード切削位置検出部5を下流側に抱き合わせて設置した。シーム検出部3は、電縫管の外径サイズに合わせて常に所定のフォーカス位置で撮像できるように操業情報データベース(図示せず)から送信された造管される電縫管の外径サイズに基づきシーム検出部高さ位置調整機構12により、電縫管に対する高さ調整が行われる。   In this embodiment, a seam detection unit 3 for measuring the true seam position with respect to the bead cutting unit is installed immediately after the bead cutting machine, and the bead cutting position detection unit 5 is tied to the sensor head 1 on the downstream side. installed. The seam detection unit 3 adjusts the outer diameter size of the electric sewing tube to be formed, which is transmitted from the operation information database (not shown) so that the image can be always captured at a predetermined focus position in accordance with the outer diameter size of the electric sewing tube. Based on this, the height adjustment with respect to the ERW pipe is performed by the seam detection unit height position adjustment mechanism 12.

センサヘッド1をシームに追従させるために、本実施例では、ビード切削機の直後に設置したシーム検出部3および、センサヘッド1に抱き合わせたビード切削位置検出部5で得られた情報に基づいて、センサヘッド1の位置における真のシーム位置を算出した。   In order to cause the sensor head 1 to follow the seam, in this embodiment, based on information obtained by the seam detection unit 3 installed immediately after the bead cutting machine and the bead cutting position detection unit 5 entangled with the sensor head 1. The true seam position at the position of the sensor head 1 was calculated.

シーム検出部3を用いて、溶接シーム部を撮像し、撮像された画像は、シーム位置演算部4に送られ、画像処理されたその温度分布に対して、閾値θtを横切る二箇所(Xa、Xb)の中点(電縫管の軸方向と直角な方向に対する溶接シーム部のX座標)をシーム検出部3が設置されている場所を通過した時点での電縫管の溶接シーム位置Xcとして、シーム位置演算部4で算出する。具体的には図5に示すように、(1)式に基づいてXcを計算する。   The seam detection unit 3 is used to capture an image of the welded seam, and the captured image is sent to the seam position calculation unit 4, and the temperature distribution obtained by image processing is divided into two locations (Xa, Xb) as the welding seam position Xc of the ERW pipe when the seam detection section 3 is placed at the midpoint (the X coordinate of the welding seam section with respect to the direction perpendicular to the axial direction of the ERW pipe) The seam position calculation unit 4 calculates. Specifically, as shown in FIG. 5, Xc is calculated based on the equation (1).

さらに、(1)式で算出されたXcを用いて、管周方向位置XがXcより小さい範囲において、最大値ピークとなる位置Xp1を算出する(図6)。続いて、算出されたXp1の前後数点の範囲でカーブフィッティングを行い正確なピーク位置を算出する。 Further, using the Xc calculated by the equation (1), a position X p1 that is the maximum value peak is calculated in a range where the tube circumferential direction position X is smaller than Xc (FIG. 6). Subsequently, curve fitting is performed within a range of several points before and after the calculated X p1 to calculate an accurate peak position.

たとえば、図7に示すように前後5点を抽出し、最小二乗法を用いて二次関数でフィッティングできる曲線を求め、この曲線の最大値となる位置Xm1を算出する。また、同様の手順で、管周方向位置XがXcより大きな範囲においても、まず、最大値ピークとなる位置Xp2を算出し、次にその前後数点を用いて、真の位置Xm2を算出する。 For example, as shown in FIG. 7, five points before and after are extracted, a curve that can be fitted with a quadratic function is obtained using the least square method, and a position X m1 that is the maximum value of this curve is calculated. Further, in the same procedure, even in the range where the tube circumferential position X is larger than Xc, first, the position X p2 at which the maximum value peak is obtained is calculated, and then the true position X m2 is determined by using several points before and after that. calculate.

上述の演算をシーム位置演算部4で行うことで、ビード切削位置Xm1、Xm2、そしてシーム位置Xcを算出する。そして、遅延部11で速度検出器14から得られた速度情報をもとに計測したシーム位置がビード切削位置検出部5の位置に到達するまでにかかる時間Δtを計算して、遅延時間Δtだけ遅延時間をかけて、ビード切削位置Xm1、Xm2、そしてシーム位置Xcを移動量演算部7に送る。 By performing the above-described calculation by the seam position calculation unit 4, the bead cutting positions X m1 and X m2 and the seam position Xc are calculated. Then, the time Δt required for the seam position measured based on the speed information obtained from the speed detector 14 by the delay unit 11 to reach the position of the bead cutting position detection unit 5 is calculated, and only the delay time Δt is calculated. The bead cutting positions X m1 and X m2 and the seam position Xc are sent to the movement amount calculation unit 7 over a delay time.

移動量演算部7では、シーム位置演算部4から送られてきた、ビード切削位置Xm1、Xm2、そしてシーム位置Xcと、ビード切削位置演算部6から送られてきたXs1、及びXs2から、(2)式、(3)式に基づいて、シーム位置Xposを算出する。シーム位置Xposが常にビード切削位置検出部5の視野の中央となるように、センサヘッド駆動部8を制御してシーム追従を行いながら探傷を実施する。 In the movement amount calculation unit 7, the bead cutting positions X m1 and X m2 and the seam position Xc sent from the seam position calculation unit 4, and X s1 and X s2 sent from the bead cutting position calculation unit 6. From (2) and (3), the seam position Xpos is calculated. The flaw detection is performed while performing the seam tracking by controlling the sensor head driving unit 8 so that the seam position Xpos is always at the center of the field of view of the bead cutting position detection unit 5.

本実施例によって、溶接シーム部に存在する欠陥からの反射に頼らずにシーム検出を行い精度良く探傷が可能となるとともに、確実な電縫管の品質保証が実現できた。   According to the present embodiment, seam detection can be performed without relying on reflection from a defect existing in the weld seam portion, and flaw detection can be performed with high accuracy, and reliable quality assurance of the ERW pipe has been realized.

1 センサヘッド
2 シーム冷却部
3 シーム検出部
4 シーム位置演算部
5 ビード切削位置検出部
6 ビード切削位置演算部
7 移動量演算部
8 センサヘッド駆動部
9 超音波送受信部
10 評価部
11 遅延部
12 シーム検出部高さ位置調整機構
13 シーム追従制御装置
14 速度検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sensor head 2 Seam cooling part 3 Seam detection part 4 Seam position calculation part 5 Bead cutting position detection part 6 Bead cutting position calculation part 7 Movement amount calculation part 8 Sensor head drive part 9 Ultrasonic transmission / reception part 10 Evaluation part 11 Delay part 12 Seam detector height position adjustment mechanism 13 Seam tracking control device 14 Speed detector

Claims (5)

電縫管を溶接した後、ビード切削機、熱画像型カメラを用いて溶接シーム部を撮像するシーム検出部、および溶接シーム部の欠陥を超音波探傷するための超音波探触子を備えたセンサヘッドの順で配置されたラインにおける電縫管の超音波探傷装置であって、
前記シーム検出部で撮像した熱画像に基づきシーム位置の演算を行うシーム位置演算部と、
前記センサヘッドの設置位置の直前または直後に設置した、ビード切削幅に対するビード位置を検出するビード切削位置検出部と、
該ビード切削位置検出部の設置位置まで前記シーム位置演算部で演算されたシーム位置が通過に要する時間を計算する遅延部と、
該遅延部で計算された時間だけ遅延した前記シーム位置演算部で演算されたシーム位置と前記ビード切削位置検出部で検出されたビード位置に基づいて、移動量の計算を行う移動量演算部と、
該移動量演算部で計算した移動量だけ前記センサヘッドを駆動させるセンサヘッド駆動部と、
該超音波送受信部より反射超音波信号を受けて、溶接シーム部に欠陥が存在しなかったかどうかの品質評価を行う評価部とを具備することを特徴とした電縫管の超音波探傷装置。
Equipped with a bead cutting machine, a seam detection unit that images the weld seam using a thermal imaging camera, and an ultrasonic probe for ultrasonic inspection of defects in the weld seam after welding the ERW tube An ultrasonic flaw detection apparatus for an electric sewing tube in a line arranged in the order of the sensor head,
A seam position calculator that calculates the seam position based on the thermal image captured by the seam detector; and
A bead cutting position detector that detects a bead position with respect to a bead cutting width, installed immediately before or after the installation position of the sensor head;
A delay unit that calculates a time required for the seam position calculated by the seam position calculation unit to pass to the installation position of the bead cutting position detection unit;
A movement amount calculation unit for calculating a movement amount based on the seam position calculated by the seam position calculation unit delayed by the time calculated by the delay unit and the bead position detected by the bead cutting position detection unit; ,
A sensor head driving unit that drives the sensor head by the movement amount calculated by the movement amount calculating unit;
An ultrasonic flaw detection apparatus for an electric-welded tube, comprising: an evaluation unit that receives a reflected ultrasonic signal from the ultrasonic transmission / reception unit and performs a quality evaluation as to whether or not a defect exists in the weld seam portion.
請求項1に記載の電縫管の超音波探傷装置において、
前記ビード切削位置検出部は、
熱画像型カメラを用いて、放射率の変化に基づきビード位置を検出することを特徴とした電縫管の超音波探傷装置。
In the ultrasonic flaw detection apparatus of the electric sewing tube according to claim 1,
The bead cutting position detector is
An ultrasonic flaw detection apparatus for an electric-welded tube, wherein a bead position is detected based on a change in emissivity using a thermal image type camera.
電縫管を溶接した後、ビード切削機、熱画像型カメラを用いて溶接シーム部を撮像するシーム検出部、および溶接シーム部の欠陥を超音波探傷するための超音波探触子を備えたセンサヘッドの順で配置されたラインにおける電縫管の超音波探傷方法であって、
前記センサヘッドの設置位置の直前または直後にビード切削幅に対するビード位置を検出するビード切削位置検出部を設置し、
前記シーム検出部で溶接シーム部の熱画像を撮像するステップ1と、
該撮像した熱画像に基づきシーム位置の演算を行うステップ2と、
前記ビード切削位置検出部の設置位置までステップ2で演算されたシーム位置が通過に要する遅延時間を計算するステップ3と、
前記ビード切削位置検出部におけるビード位置を算出するステップ4と、
該ビード位置、前記遅延時間、および前記シーム位置に基づき、前記センサヘッドの移動量を算出するステップ5と、
該移動量だけ前記センサヘッドを移動するステップ6と、
該ステップ6の後、前記センサヘッドにて溶接シーム部の欠陥を超音波探傷するステップ7とを有することを特徴とした電縫管の超音波探傷方法。
Equipped with a bead cutting machine, a seam detection unit that images the weld seam using a thermal imaging camera, and an ultrasonic probe for ultrasonic inspection of defects in the weld seam after welding the ERW tube A method for ultrasonic flaw detection of an electric sewing tube in a line arranged in the order of a sensor head,
A bead cutting position detection unit that detects a bead position with respect to a bead cutting width immediately before or immediately after an installation position of the sensor head is installed,
Step 1 of capturing a thermal image of a weld seam portion with the seam detection unit;
Step 2 for calculating a seam position based on the captured thermal image;
Calculating a delay time required for the seam position calculated in step 2 to pass to the installation position of the bead cutting position detecting unit;
Step 4 of calculating the bead position in the bead cutting position detection unit;
Calculating a movement amount of the sensor head based on the bead position, the delay time, and the seam position;
Step 6 of moving the sensor head by the amount of movement;
After the step 6, there is a step 7 of ultrasonic flaw detection of defects in the weld seam with the sensor head.
請求項3に記載の電縫管の超音波探傷方法において、
前記ビード切削位置検出部は、
熱画像型カメラを用いて、放射率の変化に基づきビード位置を検出することを特徴とした電縫管の超音波探傷方法。
In the ultrasonic testing method of the electric sewing tube according to claim 3,
The bead cutting position detector is
An ultrasonic testing method for an electric-welded tube, wherein a bead position is detected based on a change in emissivity using a thermal image type camera.
請求項3または4に記載の電縫管の超音波探傷方法を用いて、溶接シーム部の探傷を行いその結果を情報提供することを特徴とした品質保証方法。 5. A quality assurance method, comprising: flaw detection of a weld seam portion using the ultrasonic flaw detection method for an electric resistance welded tube according to claim 3 or 4;
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