JP2016057104A - Virtual ultrasonic flaw detection testing system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To virtually perform ultrasonic flaw detection testing with the same operation as the actual testing without using the same pipeline or the like as the actual machine.SOLUTION: A virtual ultrasonic flaw detection testing system comprises: a dummy testing body 1 which simulates an application object of ultrasonic flaw detection testing; a simulated probe 2 which is used as a probe for the ultrasonic flaw detection testing performed virtually with the dummy testing body 1 as an object; a position measuring device 3 which acquires positional information for specifying the position of the simulated probe 2 on the outside surface of the dummy testing body 1; a flaw detection waveform database 18 which stores data on a flaw detection waveform for each position coordinate on the outside surface of the dummy testing body 1; and a display part 4a of a display device 4 which displays the flaw detection waveform on the basis of the data on the flaw detection waveform which corresponds to the position of the simulated probe 2 on the outside surface of the dummy testing body 1 on the basis of the positional information acquired by the position measuring device 3 and is read from the flaw detection waveform database 18.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、仮想超音波探傷試験システムに関する。さらに詳述すると、本発明は、例えば超音波探傷試験の技量向上のための教育・訓練や技量確認のための評価・検定などに用いて好適な、仮想的に超音波探傷試験を行うための技術に関する。   The present invention relates to a virtual ultrasonic testing system. More specifically, the present invention is suitable for use in, for example, an ultrasonic flaw detection test that is suitable for use in, for example, education / training for skill improvement of ultrasonic flaw detection tests and evaluation / certification for skill confirmation. Regarding technology.

例えば種々のプラントの配管やその溶接部近傍の非破壊検査として超音波探傷試験が従来から実施されている(非特許文献1)。   For example, an ultrasonic flaw detection test has been conventionally performed as a nondestructive inspection in the vicinity of various plant pipes and their welds (Non-Patent Document 1).

日本工業規格 JIS3060:2002 「鋼溶接部の超音波探傷試験方法」Japanese Industrial Standard JIS 3060: 2002 "Ultrasonic flaw detection test method for steel welds"

しかしながら、超音波探傷試験(特に、手動探傷)によって例えば配管やその溶接部近傍における割れなどの種々の欠陥を漏れ無く全て発見すること(言い換えると、検出すること)ができるか否かは探触子を操作する作業員(検査員)の技量に依存するところが大きく、このため、精度の高い試験を実施するためには作業員(検査員)の探傷の技量向上や技量確認を行うことが重要である。   However, whether or not all the various defects such as cracks in the vicinity of pipes and their welds can be discovered (in other words, detected) without leaks by ultrasonic flaw detection tests (particularly manual flaw detection) is investigated. It depends heavily on the skill of the worker (inspector) who operates the child. Therefore, it is important to improve the flaw detection skill and confirm the skill of the worker (inspector) in order to carry out a highly accurate test. It is.

しかしながら、超音波探傷試験における探傷の技量向上のための教育・訓練を行ったり技量確認のための評価・検定を行ったりするために実機と同様の配管に溶接部及び人為的に付加された欠陥が実際に形成されたものを試験体として用いて当該試験体に対し実際と同様に超音波探傷試験を実施して欠陥を実際に検出するようにすると、例えば欠陥の態様・形状や位置が異なる多数の試験体を作成する必要があり、試験体の作成に多額の費用と多大な手間とが必要とされる。このため、実機と同様の配管を用いての教育・訓練や評価・検定は、低廉・簡便とは言えず、汎用性が高いとは言い難い。   However, defects that are artificially added to welded parts and pipes in the same pipes as actual machines in order to conduct education / training to improve flaw detection skills in ultrasonic flaw detection tests and to perform evaluation / verification for checking skills. If a defect is actually detected by performing an ultrasonic flaw test on the test body in the same manner as the actual test using the actually formed one as a test body, for example, the form, shape and position of the defect are different. It is necessary to prepare a large number of specimens, and a large amount of money and a great deal of labor are required to produce the specimens. For this reason, it is difficult to say that education / training and evaluation / certification using the same piping as the actual machine is inexpensive and simple, and is not highly versatile.

そこで、本発明は、実機と同様の配管などを用いることなく実際の試験と同様の操作による超音波探傷試験を仮想的に行うことがきる仮想超音波探傷試験システムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a virtual ultrasonic flaw detection test system capable of virtually performing an ultrasonic flaw detection test by an operation similar to an actual test without using piping similar to that of an actual machine. .

かかる目的を達成するため、本発明の仮想超音波探傷試験システムは、超音波探傷試験の適用対象を模擬するダミー試験体と、当該ダミー試験体を対象として仮想的に行われる超音波探傷試験の探触子として用いられる模擬探触子と、ダミー試験体の外表面上における模擬探触子の位置を特定するための位置情報を取得する位置計測装置と、ダミー試験体の外表面上の位置座標毎の探傷波形のデータが収録されたデータベースと、位置計測装置によって取得された位置情報に基づく模擬探触子のダミー試験体の外表面上における位置に対応するものとしてデータベースから読み込まれた探傷波形のデータに基づく探傷波形が表示される表示部とを有するようにしている。   In order to achieve such an object, the virtual ultrasonic testing system of the present invention includes a dummy specimen that simulates an application target of the ultrasonic testing, and an ultrasonic inspection test that is virtually performed on the dummy specimen. A mock probe used as a probe, a position measuring device for acquiring position information for specifying the position of the mock probe on the outer surface of the dummy specimen, and a position on the outer surface of the dummy specimen The flaw detection data read from the database corresponding to the position on the outer surface of the dummy specimen of the dummy probe based on the position information acquired by the database and the flaw detection waveform data for each coordinate And a display unit for displaying a flaw detection waveform based on the waveform data.

したがって、この仮想超音波探傷試験システムによると、超音波探傷試験の適用対象を模擬するダミー試験体と超音波探傷試験の探触子として用いられる模擬探触子とによって超音波探傷試験を仮想的に行うようにしているので、実機と同様の配管を加工した試験体を用いる必要がなく、試験体の作成に多額の費用や多大な手間が必要とされることなしに超音波探傷試験が仮想的に行われる。   Therefore, according to this virtual ultrasonic flaw detection test system, an ultrasonic flaw detection test is virtually performed by a dummy test body that simulates an application object of the ultrasonic flaw detection test and a mock probe used as a probe for the ultrasonic flaw detection test. Therefore, it is not necessary to use a specimen that has the same piping as the actual machine, and the ultrasonic flaw detection test is virtually performed without requiring a large amount of money and a lot of labor to create the specimen. Done.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、模擬探触子に接触検知センサが備えられ、当該接触検知センサの識別信号によると模擬探触子がダミー試験体に接触していないときには表示部に探傷波形が表示されないようにしても良く、この場合には、模擬探触子が適切に操作されていないときには実際の模擬探傷試験と同様に探傷波形が表示されないので、システムの利用者は模擬探触子を適切に操作するように教育・訓練される。   According to the virtual ultrasonic testing system of the present invention, the simulated probe is provided with a contact detection sensor, and according to the identification signal of the contact detection sensor, when the simulated probe is not in contact with the dummy test specimen, The waveform may not be displayed. In this case, since the flaw detection waveform is not displayed as in the case of the actual flaw detection test when the mock probe is not operated properly, the system user can Educated and trained to operate the child properly.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、また、模擬探触子に圧力センサが備えられ、当該圧力センサの計測値によると模擬探触子がダミー試験体に押し付けられる力が所定の押し付け力よりも弱いときにエコー高さが低減されて探傷波形が表示部に表示されるようにしても良く、この場合には、模擬探触子が適切に操作されていないときには実際の模擬探傷試験と同様に探傷波形のエコー高さが弱められて表示されるので、システムの利用者は模擬探触子を適切に操作するように教育・訓練される。   In the virtual ultrasonic flaw detection test system of the present invention, the simulated probe is provided with a pressure sensor, and according to the measurement value of the pressure sensor, the force with which the simulated probe is pressed against the dummy specimen is determined by a predetermined pressing force. The echo height may be reduced and the flaw detection waveform may be displayed on the display when it is weak. In this case, if the simulated probe is not operated properly, it is the same as the actual simulated flaw detection test. Since the echo height of the flaw detection waveform is weakened and displayed, the system user is educated and trained to properly operate the simulated probe.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、また、位置計測装置によってダミー試験体の外表面上における模擬探触子の姿勢を特定するための姿勢情報が更に取得され、位置計測装置によって取得された姿勢情報に基づく模擬探触子のダミー試験体の外表面上における向きが適切な向きからずれているときにエコー高さが低減されて探傷波形が表示部に表示されるようにしても良く、この場合には、模擬探触子が適切に操作されていないときには実際の模擬探傷試験と同様に探傷波形のエコー高さが弱められて表示されるので、システムの利用者は模擬探触子を適切に操作するように教育・訓練される。   In the virtual ultrasonic testing system of the present invention, posture information for specifying the posture of the simulated probe on the outer surface of the dummy specimen is further acquired by the position measuring device and acquired by the position measuring device. When the orientation of the dummy probe on the outer surface of the dummy probe based on the posture information is deviated from the appropriate orientation, the echo height may be reduced and the flaw detection waveform may be displayed on the display unit. In this case, when the mock probe is not operated properly, the echo height of the flaw detection waveform is weakened and displayed in the same manner as in the actual mock flaw detection test. Educated and trained to operate properly.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、また、位置計測装置が、磁界発生源と磁気センサとを有して磁気を利用する空間位置センサであるようにしても良く、この場合には、位置計測装置が、多様な形状のダミー試験体に対応し得ると共に位置情報の良好な精度が確保され得るものとして構成される。   In the virtual ultrasonic flaw detection test system of the present invention, the position measurement device may be a spatial position sensor using a magnetism having a magnetic field generation source and a magnetic sensor. The measuring device is configured to be able to cope with various shapes of dummy test specimens and to ensure good accuracy of position information.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、また、ダミー試験体が合成樹脂製であるようにしても良く、この場合には、試験体の作成にかかる形状の加工が容易であるので超音波探傷試験の適用対象の多様な態様・形状にも柔軟に対応して試験体が準備され、また、試験体が非常に安価に作成される。   In the virtual ultrasonic testing system of the present invention, the dummy specimen may be made of a synthetic resin, and in this case, since the shape of the specimen is easily processed, ultrasonic testing is possible. A test body is prepared flexibly corresponding to various modes and shapes to which the test is applied, and the test body is created at a very low cost.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、また、ダミー試験体の外表面上における位置座標を規定する格子模様が付された可撓性シートがダミー試験体の外表面に当てられ、当該シートの格子の交点に位置させた模擬探触子を位置計測装置で検知させることで取得されるダミー試験体の外表面上の位置座標と位置計測装置によって取得される位置情報との組み合わせデータが用いられて、位置計測装置によって取得される位置情報をダミー試験体の外表面上における位置に変換する式が予め決定されるようにしても良く、この場合には、位置計測装置によって取得される位置情報をダミー試験体の外表面上における位置に変換する処理が予め決定された式を用いて適切に行われ、且つ、当該式を決定する作業が容易でありながらも良好な精度で行われる。   In the virtual ultrasonic testing system of the present invention, a flexible sheet with a lattice pattern defining a position coordinate on the outer surface of the dummy specimen is applied to the outer surface of the dummy specimen, Combination data of position coordinates on the outer surface of the dummy specimen obtained by causing the position measurement device to detect the simulated probe located at the intersection of the grid and the position information obtained by the position measurement device is used. Thus, an expression for converting the position information acquired by the position measuring device into a position on the outer surface of the dummy specimen may be determined in advance. In this case, the position information acquired by the position measuring device Is appropriately performed using a predetermined formula, and the work for determining the formula is easy but has good accuracy. It takes place.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、また、ダミー試験体の外表面上における模擬探触子の位置がログとして所定の間隔で記録されるようにしても良く、この場合には、仮想的な超音波探傷試験における模擬探触子の操作の実態としての模擬探触子の位置が試験終了後にシステムの利用者によって確認されたり検証されたりされ得る。   In the virtual ultrasonic testing system of the present invention, the position of the simulated probe on the outer surface of the dummy specimen may be recorded at a predetermined interval as a log. The position of the mock probe as the actual operation of the mock probe in a simple ultrasonic flaw detection test can be confirmed or verified by the user of the system after the test.

本発明の仮想超音波探傷試験システムによれば、ダミー試験体を用いることにより、実機と同様の配管を加工した試験体を用いることなしに、すなわち試験体の作成に多額の費用や多大な手間が必要とされることなしに超音波探傷試験を仮想的に行うことができるので、超音波探傷試験の教育・訓練や評価・検定にかかる費用と手間とを低減させることが可能になる。そして、低廉・簡便な教育・訓練や評価・検定を数多く実施することにより、超音波探傷試験の技量向上及び技量確認が図られ、延いては、超音波探傷試験による欠陥検出の精度が向上して欠陥箇所に対する保守を効率的に行うことが可能になると共に欠陥が無いことの保証の信頼性の向上を図ることが可能になる。   According to the virtual ultrasonic flaw detection test system of the present invention, by using a dummy test body, without using a test body obtained by processing the same piping as an actual machine, that is, a large amount of money and a lot of labor are required for creating the test body. Therefore, it is possible to virtually perform the ultrasonic flaw detection test without the need for the inspection, so that it is possible to reduce the cost and labor required for education, training, evaluation and verification of the ultrasonic flaw detection test. And by carrying out many inexpensive and simple education / training and evaluation / certification, the skill and accuracy of the ultrasonic flaw detection test are improved, and the accuracy of defect detection by the ultrasonic flaw detection test is improved. As a result, it is possible to efficiently perform maintenance on the defective portion and to improve the reliability of guaranteeing that there is no defect.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、模擬探触子がダミー試験体に接触していないときには表示部に探傷波形が表示されないようにしたり、模擬探触子がダミー試験体に押し付けられる力が所定の押し付け力よりも弱いときにエコー高さが低減されて探傷波形が表示部に表示されるようにしたり、模擬探触子のダミー試験体の外表面上における向きが適切な向きからずれているときにエコー高さが低減されて探傷波形が表示部に表示されるようにしても良く、これらの場合には、模擬探触子を適切に操作するようにシステムの利用者を教育・訓練することができるので、超音波探傷試験の技量向上を図ることが可能になる。   The virtual ultrasonic flaw detection test system of the present invention prevents the flaw detection waveform from being displayed on the display unit when the mock probe is not in contact with the dummy test specimen, or has a force for pressing the mock probe against the dummy test specimen. The echo height is reduced and the flaw detection waveform is displayed on the display when it is weaker than the predetermined pressing force, or the orientation of the dummy probe on the outer surface of the dummy specimen is shifted from the appropriate orientation. The echo height may be reduced and the flaw detection waveform may be displayed on the display while the system user is instructed and trained to operate the simulated probe properly. Therefore, it is possible to improve the skill of the ultrasonic flaw detection test.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、位置計測装置が磁気を利用する空間位置センサであるようにしても良く、この場合には、多様な形状のダミー試験体に対応することができると共に位置情報の良好な精度を確保することができるものとして位置計測装置を構成することができるので、位置計測装置を本システムにとって好適な仕組みによって構成することが可能になる。   In the virtual ultrasonic testing system of the present invention, the position measuring device may be a spatial position sensor that uses magnetism. In this case, the position measuring device can correspond to various shapes of dummy specimens and is positioned. Since the position measuring device can be configured as one that can ensure good accuracy of information, the position measuring device can be configured by a mechanism suitable for the present system.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、ダミー試験体が合成樹脂製であるようにしても良く、この場合には、多様な態様・形状の試験体を非常に安価に作成することができるので、超音波探傷試験の教育・訓練や評価・検定にかかる費用を大幅に低減させることが可能になる。   In the virtual ultrasonic testing system of the present invention, the dummy specimen may be made of a synthetic resin, and in this case, specimens of various modes and shapes can be created very inexpensively. Therefore, it is possible to significantly reduce the cost of education / training, evaluation / verification of ultrasonic testing.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、ダミー試験体の外表面上における位置座標を規定する格子模様が付された可撓性シートを利用して位置計測装置によって取得される位置情報をダミー試験体の外表面上における位置に変換する式が予め決定されるようにしても良く、この場合には、模擬探触子の位置の特定を適切に行うことができると共にそのための式の決定を良好な精度で行うことができるので、ダミー試験体と模擬探触子とを用いて超音波探傷試験を仮想的に行うという本システムの信頼性を向上させることが可能になる。   The virtual ultrasonic flaw detection test system of the present invention uses a dummy sheet for position information acquired by a position measurement device using a flexible sheet with a lattice pattern defining position coordinates on the outer surface of a dummy specimen. An expression for converting to a position on the outer surface of the body may be determined in advance. In this case, the position of the simulated probe can be appropriately specified, and the expression for that is well determined. Therefore, it is possible to improve the reliability of the present system in which an ultrasonic flaw detection test is virtually performed using a dummy specimen and a simulated probe.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、模擬探触子の位置がログとして記録されるようにしても良く、この場合には、模擬探触子の操作の実態としての模擬探触子の位置をシステムの利用者が確認したり検証したりすることができるので、例えば、模擬探触子の操作実態の確認・検証によって欠陥検出失敗の原因の究明や欠陥検出技量の評価などを行うことが可能になり、延いては、超音波探傷試験の技量向上を図ることが可能になる。   The virtual ultrasonic testing system of the present invention may be configured such that the position of the simulated probe is recorded as a log, and in this case, the position of the simulated probe as the actual operation of the simulated probe. The system user can check and verify this, for example, by checking and verifying the actual operation of the mock probe, it is possible to investigate the cause of defect detection failure and evaluate the defect detection skill. As a result, it is possible to improve the skill of the ultrasonic flaw detection test.

本発明の仮想超音波探傷試験システムの実施形態の一例における処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process sequence in an example of embodiment of the virtual ultrasonic testing system of this invention. 本発明の仮想超音波探傷試験システムの実施形態の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of embodiment of the virtual ultrasonic testing system of this invention. 実施形態の仮想超音波探傷試験システムにおける制御装置に纏わる構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure put together by the control apparatus in the virtual ultrasonic testing system of embodiment.

以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example of an embodiment shown in the drawings.

図1から図3に、本発明の仮想超音波探傷試験システムの実施形態の一例を示す。この仮想超音波探傷試験システムは、超音波探傷試験の適用対象を模擬するダミー試験体1と、当該ダミー試験体1を対象として仮想的に行われる超音波探傷試験の探触子として用いられる模擬探触子2と、ダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置を特定するための位置情報を取得する位置計測装置3と、ダミー試験体1の外表面上の位置座標毎の探傷波形のデータが収録された探傷波形データベース18と、位置計測装置3によって取得された位置情報に基づく模擬探触子2のダミー試験体1の外表面上における位置に対応するものとして探傷波形データベース18から読み込まれた探傷波形のデータに基づく探傷波形が表示される表示装置4の表示部4aとで構成されている。   1 to 3 show an example of an embodiment of a virtual ultrasonic testing system of the present invention. This virtual ultrasonic flaw detection test system is a dummy test body 1 that simulates an application target of an ultrasonic flaw detection test, and a simulation that is used as a probe for an ultrasonic flaw detection test that is virtually performed on the dummy test specimen 1. A probe 2, a position measuring device 3 that acquires position information for specifying the position of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1, and each position coordinate on the outer surface of the dummy specimen 1 The flaw detection waveform database 18 in which the flaw detection waveform data is recorded, and the flaw detection waveform corresponding to the position of the dummy probe 1 on the outer surface of the dummy probe 1 based on the position information acquired by the position measuring device 3 The display unit 4a of the display device 4 displays the flaw detection waveform based on the flaw detection waveform data read from the database 18.

ダミー試験体1は、実機の例えば配管などの構造の一部を模擬する態様・形状に形成されて超音波探傷試験の適用対象(実機)を模擬するものである。   The dummy test body 1 is formed in a form / shape that simulates a part of the structure of an actual machine such as a pipe, and simulates an application target (actual machine) of the ultrasonic flaw detection test.

ダミー試験体1は、したがって、特定の形状に限定されるものではなく、例えば技量向上のための教育・訓練や技量確認のための評価・検定のために適当とされる種々の形状に適宜形成される。ダミー試験体1は、例えば配管やその溶接部近傍に対する超音波探傷試験が想定される場合には、当該配管の直径(外径)に寸法が合わせられた円筒に形成される。   Therefore, the dummy test body 1 is not limited to a specific shape, and is appropriately formed into various shapes suitable for, for example, education / training for skill improvement and evaluation / certification for skill confirmation. Is done. The dummy test body 1 is formed in a cylinder whose size is adjusted to the diameter (outer diameter) of the pipe when, for example, an ultrasonic flaw detection test is performed on the pipe and the vicinity of the welded portion.

ダミー試験体1の材質は、模擬探触子2が押し付けられた際に当初の形状を維持し得るものであれば、特定のものに限定されるものではなく、特に言えば実機の例えば配管を模擬する場合でも実機と同様の金属である必要はなく、例えば形状の加工が容易で安価なものが適宜選択される。ダミー試験体1の材質としては、具体的には例えば塩化ビニル樹脂やアクリル樹脂等の合成樹脂などが用いられ得る。   The material of the dummy test specimen 1 is not limited to a specific one as long as the original shape can be maintained when the simulated probe 2 is pressed. Even when simulating, it is not necessary to use the same metal as that of the actual machine. For example, a metal whose shape can be easily processed and is inexpensive is appropriately selected. Specifically, for example, a synthetic resin such as a vinyl chloride resin or an acrylic resin can be used as the material of the dummy test body 1.

ダミー試験体1は、実機の構造の一部を模擬するものとして位置及び姿勢が固定されて設置される。   The dummy test body 1 is installed with its position and posture fixed to simulate a part of the structure of an actual machine.

図2に示す例では、ダミー試験体1は、実機の配管の一部を模擬する態様・形状(具体的には、円筒状)に形成され、一対の保持架台5A,5Bによって位置及び姿勢が固定されて設置される。   In the example shown in FIG. 2, the dummy test body 1 is formed in a mode / shape (specifically, a cylindrical shape) that simulates a part of the piping of an actual machine, and the position and posture of the dummy test body 1 are determined by the pair of holding frames 5A and 5B. Fixed and installed.

模擬探触子2は超音波探傷試験を行う際に用いられる探触子を模擬するものであり、仮想超音波探傷試験システムが使用される際にシステム使用者によって掴まれて探触子として操作されるものである。   The simulated probe 2 simulates a probe used when performing an ultrasonic flaw detection test. When the virtual ultrasonic flaw detection test system is used, it is grasped by a system user and operated as a probe. It is what is done.

なお、模擬探触子2には、当該探触子の所定の箇所(即ち、超音波探傷試験に用いられる探触子の超音波発射及びエコー受信面に相当する箇所)の接触の有無を検知するための圧力センサや接触検知センサなどが備えられるようにしても良い。この場合には、圧力センサによる計測値(例えば、圧力値)や接触検知センサによる信号(例えば、接触有無の識別信号)などが位置計測装置3を介して制御装置10に対して入力される。   The simulated probe 2 detects the presence or absence of contact with a predetermined portion of the probe (that is, a portion corresponding to the ultrasonic emission and echo receiving surface of the probe used for the ultrasonic flaw detection test). For example, a pressure sensor or a contact detection sensor may be provided. In this case, a measurement value (for example, a pressure value) by the pressure sensor, a signal by the contact detection sensor (for example, a contact presence / absence identification signal), and the like are input to the control device 10 via the position measurement device 3.

位置計測装置3は、模擬探触子2の、ダミー試験体1の外表面上における少なくとも位置を特定するための位置情報を取得するものであり、更に姿勢(言い換えると、姿勢角としての向き及び傾き)を特定するための姿勢情報を取得するものであることが好ましい。   The position measuring device 3 acquires position information for specifying at least the position of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1, and further includes a posture (in other words, a direction as a posture angle and It is preferable to acquire posture information for specifying (tilt).

ここで、以下の説明では模擬探触子2の位置に加えて姿勢も特定される場合として説明するが、本発明において模擬探触子2の姿勢が特定されることは好ましい構成であるものの必須の構成ではなく、即ち以下の説明における姿勢に纏わる構成がないものも本発明として成立し得る。   Here, in the following description, it is assumed that the posture is specified in addition to the position of the simulated probe 2, but in the present invention, specifying the posture of the simulated probe 2 is essential although it is a preferable configuration. In other words, the present invention can also be applied to a configuration that does not have a configuration related to the posture in the following description.

図2及び図3に示す例では、位置計測装置3が位置センサ3aを有し、当該位置センサ3aによって模擬探触子2が検出・認知され、当該検出・認知された模擬探触子2の三次元空間における位置及び姿勢に関する信号が位置センサ3aから位置計測装置3に対して出力される。   In the example shown in FIGS. 2 and 3, the position measuring device 3 includes a position sensor 3 a, and the simulated probe 2 is detected and recognized by the position sensor 3 a, and the detected and recognized simulated probe 2 is detected. A signal related to the position and orientation in the three-dimensional space is output from the position sensor 3a to the position measuring device 3.

そして、位置計測装置3により、位置センサ3aから出力された模擬探触子2の三次元空間における位置及び姿勢に関する信号に基づいて、模擬探触子2の三次元空間における位置が特定されると共に姿勢(姿勢角としての向き及び傾き)が特定される。   Then, the position measuring device 3 identifies the position of the simulated probe 2 in the three-dimensional space based on the signal regarding the position and orientation of the simulated probe 2 in the three-dimensional space output from the position sensor 3a. The posture (direction and inclination as posture angle) is specified.

模擬探触子2の三次元空間における位置は、例えば、直交するX軸,Y軸,及びZ軸によって規定される三次元直交座標系における座標(X座標値,Y座標値,Z座標値)によって表される。なお、この場合に、任意の原点からの距離(単位:例えば mm)が座標値として用いられるようにしても良い。   The position of the simulated probe 2 in the three-dimensional space is, for example, coordinates (X coordinate value, Y coordinate value, Z coordinate value) in a three-dimensional orthogonal coordinate system defined by the orthogonal X axis, Y axis, and Z axis. Represented by In this case, a distance from an arbitrary origin (unit: mm, for example) may be used as a coordinate value.

模擬探触子2の三次元空間における姿勢は、例えば、上述のような三次元直交座標系におけるオイラー角(ヨー角,ピッチ角,ロール角)、即ち、Z軸回りの回転角度,Y軸回りの回転角度,及びX軸回りの回転角度によって表される。   The posture of the simulated probe 2 in the three-dimensional space is, for example, the Euler angles (yaw angle, pitch angle, roll angle) in the three-dimensional orthogonal coordinate system as described above, that is, the rotation angle about the Z axis, the rotation about the Y axis And the rotation angle around the X axis.

図2及び図3に示す例における位置計測装置3と模擬探触子2及び位置センサ3aとは、制御指令や種々のデータ等の信号の送受信(即ち出入力)が相互に行われ得るように電気的に接続される。   The position measuring device 3, the simulated probe 2, and the position sensor 3a in the examples shown in FIGS. 2 and 3 can mutually transmit and receive (that is, input and output) signals such as control commands and various data. Electrically connected.

位置計測装置3と模擬探触子2及び位置センサ3aとは、ケーブルが用いられる信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されても良いし、各々に接続された無線信号送受信機が用いられる無線による信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されるようにしても良い。   The position measurement device 3, the simulated probe 2, and the position sensor 3a may be electrically connected to each other so that signals can be transmitted and received through a signal transmission / reception mechanism using a cable. The wireless signal transceiver may be electrically connected so that signals can be transmitted and received via a wireless signal transmission / reception mechanism.

ここで、模擬探触子2の位置や姿勢を特定するための仕組み、言い換えると、図2及び図3に示す例における模擬探触子2と位置計測装置3及び位置センサ3aとの組み合わせによって構成される仕組みは、ダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の少なくとも位置を特定するための位置情報を取得し得るものであれば、特定のものに限定されるものではなく、既存若しくは新規の技術が用いられ得る。   Here, a mechanism for specifying the position and orientation of the simulated probe 2, in other words, a combination of the simulated probe 2, the position measuring device 3, and the position sensor 3a in the examples shown in FIGS. The mechanism to be used is not limited to a specific one as long as it can acquire position information for specifying at least the position of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1. Alternatively, new techniques can be used.

模擬探触子2の位置や姿勢を特定するための仕組みとしては、例えば、磁気を利用する空間位置センサや、超音波を利用する空間位置センサや、画像処理を利用する位置計測が利用されることが考えられ、あくまで一例として挙げれば、米国POLHEMUS社製・FASTRAK(なお、6自由度の計測が可能な、電磁気式三次元空間位置センサである)が用いられ得る。この場合、模擬探触子2がレシーバとしての磁気センサである磁力計測部になり、位置センサ3aがトランスミッタである磁界発生源になり、位置計測装置3がこれらを制御するコントロールユニットになる。   As a mechanism for specifying the position and orientation of the simulated probe 2, for example, a spatial position sensor using magnetism, a spatial position sensor using ultrasonic waves, or position measurement using image processing is used. However, as an example, FASTRAK manufactured by POLHEMUS, Inc. (which is an electromagnetic three-dimensional spatial position sensor capable of measuring six degrees of freedom) may be used. In this case, the simulated probe 2 becomes a magnetic force measuring unit that is a magnetic sensor as a receiver, the position sensor 3a becomes a magnetic field generation source that is a transmitter, and the position measuring device 3 becomes a control unit that controls them.

位置計測装置3は、制御指令や種々のデータ等の信号の送受信(即ち出入力)が相互に行われ得るように制御装置10に電気的に接続される。   The position measuring device 3 is electrically connected to the control device 10 so that signals such as control commands and various data can be transmitted and received (ie, input / output).

位置計測装置3と制御装置10とは、ケーブルが用いられる信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されても良いし、各々に接続された無線信号送受信機が用いられる無線による信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されるようにしても良い。   The position measuring device 3 and the control device 10 may be electrically connected so that signals can be transmitted and received via a signal transmission / reception mechanism using a cable, or a radio signal transceiver connected to each of them. It may be electrically connected so that signals can be transmitted and received through a wireless signal transmission / reception mechanism.

位置計測装置3と制御装置10とは、図3に示す例では、制御装置10の外部機器接続端子19を介し、ケーブルが用いられる信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続される。   In the example shown in FIG. 3, the position measurement device 3 and the control device 10 can transmit and receive signals via the external device connection terminal 19 of the control device 10 and via a signal transmission / reception mechanism using a cable. Electrically connected.

そして、位置計測装置3によって特定された模擬探触子2の三次元空間における位置及び姿勢(姿勢角としての例えばオイラー角)に関する情報は、データ信号として制御装置10に対して出力される。   Information regarding the position and orientation (eg, Euler angles as posture angles) of the simulated probe 2 identified by the position measurement device 3 in the three-dimensional space is output to the control device 10 as a data signal.

そして、制御装置10により、位置計測装置3から入力された模擬探触子2の三次元空間における位置及び姿勢に関する情報が用いられてダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置が特定されると共に模擬探触子2の姿勢が特定される。   Then, the position of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1 is used by the control device 10 using the information regarding the position and orientation of the simulated probe 2 in the three-dimensional space input from the position measuring device 3. And the posture of the simulated probe 2 are specified.

ダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置の特定の仕方は、特定の方式に限定されるものではなく、例えば位置計測装置3によって取得される位置情報の内容・仕様を踏まえて適宜設定される。   The method of specifying the position of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1 is not limited to a specific method, and for example, based on the contents and specifications of the position information acquired by the position measuring device 3. Is set as appropriate.

具体的には例えば、ダミー試験体1の外表面が直交する二軸によって格子状に区画され、当該二軸による二次元直交座標系(実際には、ダミー試験体1の外表面に沿って湾曲したり屈曲したりしている面における座標系である)における座標(即ち、二軸の各々における座標値の組み合わせ)によって模擬探触子2の位置が特定されるようにしても良い。なお、この場合に、任意の原点からの距離(単位:例えば mm)が座標値として用いられるようにしても良い。   Specifically, for example, the outer surface of the dummy specimen 1 is partitioned in a lattice shape by two orthogonal axes, and the two-dimensional orthogonal coordinate system (actually, curved along the outer surface of the dummy specimen 1). The position of the simulated probe 2 may be specified by coordinates (that is, a combination of coordinate values in each of the two axes) in the coordinate system on the surface that is bent or bent. In this case, a distance from an arbitrary origin (unit: mm, for example) may be used as a coordinate value.

制御装置10は、CPU(中央演算処理装置)や必要に応じて記憶領域や入力用インターフェイスなどを備え、例えばパーソナルコンピュータによって構成される。   The control device 10 includes a CPU (Central Processing Unit) and, if necessary, a storage area and an input interface, and is configured by a personal computer, for example.

制御装置10は、図3に示す例では、制御部11,記憶部12,入力部13,表示部14,及びメモリ15を備えて相互にバス等の信号回線によって接続されている。   In the example shown in FIG. 3, the control device 10 includes a control unit 11, a storage unit 12, an input unit 13, a display unit 14, and a memory 15, and is connected to each other by a signal line such as a bus.

制御部11は、処理手順が規定されて記憶部12に記憶されているプログラム16に従って制御装置10全体の制御並びに仮想的に行われる超音波探傷試験に係る演算を行うものであり、例えばCPU(中央演算処理装置)である。   The control unit 11 performs control related to the control of the entire control device 10 and a virtual ultrasonic testing performed in accordance with a program 16 stored in the storage unit 12 with a specified processing procedure. Central processing unit).

記憶部12は、少なくともデータやプログラムを記憶可能な装置であり、例えばハードディスクである。   The storage unit 12 is a device that can store at least data and programs, and is, for example, a hard disk.

入力部13は、少なくとも仮想超音波探傷試験システムの使用者の命令を制御部11に与えるためのインターフェイスであり、例えばキーボードである。   The input unit 13 is an interface for giving at least a command of the user of the virtual ultrasonic testing system to the control unit 11, and is a keyboard, for example.

表示部14は、制御部11の制御によって文字や図形等の描画・表示を行うものであり、例えばディスプレイである。   The display unit 14 performs drawing / display of characters, graphics, and the like under the control of the control unit 11 and is, for example, a display.

メモリ15は、制御部11が種々の制御や演算を実行する際の作業領域であるメモリ空間となるものであり、例えばRAM(Random Access Memory の略)である。   The memory 15 serves as a memory space that is a work area when the control unit 11 executes various controls and operations, and is, for example, a RAM (abbreviation of Random Access Memory).

そして、本実施形態では、ダミー試験体1の形状のデータが、具体的には例えば仮想空間における三次元モデルデータとして、試験体形状データベース17として記憶部12に格納(保存)される。   In the present embodiment, the shape data of the dummy specimen 1 is stored (saved) in the storage unit 12 as the specimen shape database 17 as, for example, three-dimensional model data in a virtual space.

また、本実施形態では、ダミー試験体1を対象として仮想的に行われる超音波探傷試験(以下、仮想試験という)で用いられる探傷波形のデータが探傷波形データベース18として記憶部12に格納(保存)される。   In the present embodiment, flaw detection waveform data used in an ultrasonic flaw detection test (hereinafter referred to as a virtual test) virtually performed on the dummy specimen 1 is stored (saved) in the storage unit 12 as a flaw detection waveform database 18. )

探傷波形のデータは、仮想試験で用いられるダミー試験体1に対して超音波探傷を行った場合に、ダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の各位置において想定される探傷波形の集合として準備される。   The flaw detection waveform data is the flaw detection waveform assumed at each position of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy test specimen 1 when ultrasonic flaw detection is performed on the dummy test specimen 1 used in the virtual test. Prepared as a set of

なお、探傷波形のデータは、必要に応じ、ダミー試験体1に欠陥が全く無いという条件のものと、ダミー試験体1に欠陥が在るという条件のものとが準備される。   Note that the flaw detection waveform data is prepared under the condition that there is no defect in the dummy specimen 1 and the condition that there is a defect in the dummy specimen 1 as necessary.

ダミー試験体1に欠陥が全く無いという条件の探傷波形のデータは、仮想試験で用いられるダミー試験体1の態様・形状に対応するものが準備される。したがって、複数の態様・形状のダミー試験体1が準備されて仮想試験が行われる場合には、各々の態様・形状に対応する探傷波形のデータが準備される。   As the flaw detection waveform data under the condition that the dummy specimen 1 has no defects, data corresponding to the mode and shape of the dummy specimen 1 used in the virtual test is prepared. Therefore, when a dummy test body 1 having a plurality of modes / shapes is prepared and a virtual test is performed, flaw detection waveform data corresponding to each mode / shape is prepared.

ダミー試験体1に欠陥が在るという条件の探傷波形のデータは、仮想試験で用いられるダミー試験体1の態様・形状における欠陥の種類に対応するものが準備される。したがって、複数の態様・形状のダミー試験体1が準備されたり、複数の種類の欠陥が在ることが想定されたりして仮想試験が行われる場合には、各々のパターンに対応する探傷波形のデータが準備される。   As the flaw detection waveform data on the condition that the dummy test body 1 has a defect, data corresponding to the type of defect in the form / shape of the dummy test body 1 used in the virtual test is prepared. Therefore, when a virtual test is performed by preparing a plurality of dummy specimens 1 having different forms and shapes, or assuming a plurality of types of defects, the flaw detection waveform corresponding to each pattern Data is prepared.

探傷波形のデータは、例えば、実際に行われた超音波探傷試験によって採取されたデータがそのまま利用されるようにしても良いし、実際に行われた超音波探傷試験によって採取されたデータが加工されて利用されるようにしても良いし、数値解析などによって生成されたデータが利用されるようにしても良い。なお、採取されたデータの加工としては、具体的には例えば、欠陥が探傷されていない探傷波形のデータの一部が欠陥が探傷されている(検知されている)ときに対応する探傷波形のデータの部分と入れ替えられたり、欠陥が探傷されているときの探傷波形とは特徴が異なるノイズが人為的に付与されたりすることが挙げられる。   For the flaw detection waveform data, for example, data collected by an actual ultrasonic flaw detection test may be used as it is, or data collected by an actual flaw detection test is processed. The data generated by numerical analysis or the like may be used. As the processing of the collected data, specifically, for example, the flaw detection waveform corresponding to a part of the flaw detection waveform data in which a defect is not flawed is detected (detected). For example, it may be replaced with a data portion, or noise having characteristics different from those of a flaw detection waveform when a defect is flawed may be artificially added.

なお、探傷波形のデータは、具体的には例えば、ダミー試験体1の外表面上における位置が、直交するX軸及びY軸による二次元直交座標系におけるX軸座標値x及びY軸座標値yによって位置座標(x,y)として表され、また、ダミー試験体1の外表面上の位置座標(x,y)における模擬探触子2の基準方向に対する向きとしての首振り角度をθ[°]とすると共に位置座標(x,y)における探傷波形値(エコー高さ)をEとすると、各位置座標におけるθ毎の(x,y,θ,E)の集合として準備される。 The data of the flaw detection waveform, specifically, for example, position on the outer surface of the dummy specimen 1 is orthogonal to X L-axis and the Y L X L axis coordinate value in the two-dimensional orthogonal coordinate system by axes x and Y The position is expressed as the position coordinate (x, y) by the L- axis coordinate value y, and the head is swung as the direction relative to the reference direction of the simulated probe 2 at the position coordinate (x, y) on the outer surface of the dummy specimen 1. Assuming that the angle is θ [°] and the flaw detection waveform value (echo height) at the position coordinates (x, y) is E, it is prepared as a set of (x, y, θ, E) for each θ at each position coordinate. Is done.

制御装置10には、制御指令や種々のデータ等の信号の送受信(即ち出入力)が相互に行われ得るように表示装置4が電気的に接続される。   The display device 4 is electrically connected to the control device 10 so that signals such as control commands and various data can be transmitted and received (ie, input / output).

制御装置10と表示装置4とは、ケーブルが用いられる信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されても良いし、各々に接続された無線信号送受信機が用いられる無線による信号送受の仕組みを介して信号の送受信が可能であるように電気的に接続されるようにしても良い。   The control device 10 and the display device 4 may be electrically connected so that signals can be transmitted and received through a signal transmission / reception mechanism using a cable, or a wireless signal transceiver connected to each of them may be provided. You may make it electrically connect so that transmission / reception of a signal is possible through the mechanism of signal transmission / reception by radio | wireless used.

表示装置4は、超音波探傷試験を行う際に用いられる探傷器を模擬するものであり、ディスプレイなどの表示部4aを有し、当該表示部4aに、ダミー試験体1の態様・形状における欠陥の種類に対応する探傷波形であって、制御装置10によって特定されたダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置及び姿勢に対応する探傷波形が表示されるものである。   The display device 4 simulates a flaw detector used when performing an ultrasonic flaw detection test, has a display unit 4a such as a display, and the display unit 4a has a defect in the form and shape of the dummy specimen 1. The flaw detection waveform corresponding to the type of the flaw detection waveform corresponding to the position and orientation of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1 specified by the control device 10 is displayed.

なお、本実施形態では、位置計測装置3から出力されて制御装置10に入力された模擬探触子2の三次元空間における位置及び姿勢に関する情報を用いてのダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置及び姿勢を特定する処理は、言い換えると、位置計測装置3からの情報をダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置及び姿勢に変換する処理は、当該変換の方法がプログラム16内に規定されて当該プログラム16によって行われる。   In the present embodiment, on the outer surface of the dummy specimen 1 using the information on the position and orientation of the simulated probe 2 in the three-dimensional space output from the position measuring device 3 and input to the control device 10. The process of specifying the position and orientation of the simulated probe 2 is, in other words, the process of converting the information from the position measuring device 3 into the position and orientation of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1 is as follows. The conversion method is defined in the program 16 and performed by the program 16.

位置計測装置3からの情報をダミー試験体1の外表面上における位置及び姿勢に変換する処理は、空間における座標変換の問題であって周知の方法によって行われ得るのでここでは詳細については省略する。   The process of converting the information from the position measuring device 3 into the position and orientation on the outer surface of the dummy specimen 1 is a problem of coordinate conversion in the space and can be performed by a well-known method, so the details are omitted here. .

なお、位置計測装置3によって取得される位置情報の、ダミー試験体1の外表面上における位置座標への変換については、予め、ダミー試験体1と模擬探触子2及び位置計測装置3とが用いられて変換式が準備されるようにしても良い。   In addition, about the conversion of the positional information acquired by the position measuring device 3 into the position coordinate on the outer surface of the dummy test body 1, the dummy test body 1, the mock probe 2, and the position measuring device 3 are previously set. It may be used to prepare a conversion formula.

具体的には例えば、ダミー試験体1の外表面上で位置座標が既知である複数箇所において模擬探触子2が位置計測装置3によって検出・認知され、これら複数箇所に関して位置計測装置3によって取得される模擬探触子2の三次元空間における位置情報が用いられ、すなわち、ダミー試験体1の外表面上の位置座標と位置計測装置3によって取得される位置情報との組み合わせデータが用いられ、位置計測装置3によって取得される位置情報の、ダミー試験体1の外表面上における位置への変換式が決定されるようにしても良い。   Specifically, for example, the simulated probe 2 is detected and recognized by the position measuring device 3 at a plurality of locations where the position coordinates are known on the outer surface of the dummy test body 1, and the plurality of locations are acquired by the position measuring device 3. The position information of the simulated probe 2 in the three-dimensional space is used, that is, the combination data of the position coordinates on the outer surface of the dummy specimen 1 and the position information acquired by the position measuring device 3 is used. A conversion formula of position information acquired by the position measuring device 3 to a position on the outer surface of the dummy specimen 1 may be determined.

なお、この際、ダミー試験体1の外表面上における位置座標を規定する(言い換えると、既知のものとする)ために格子模様が描かれた可撓性を有するシートがダミー試験体1の外表面に当てられ、当該シートの格子の交点に模擬探触子2を位置させて位置計測装置3によって検出・認知されるようにし、これにより、ダミー試験体1の外表面上の位置座標と位置計測装置3によって取得される位置情報との組み合わせデータが得られるようにしても良い。   At this time, in order to define the position coordinates on the outer surface of the dummy specimen 1 (in other words, to be known), a flexible sheet on which a lattice pattern is drawn is attached to the outside of the dummy specimen 1. The simulated probe 2 is placed on the intersection of the lattice of the sheet so that it is detected and recognized by the position measuring device 3. Thus, the position coordinates and position on the outer surface of the dummy specimen 1 are obtained. Combination data with position information acquired by the measuring device 3 may be obtained.

また、位置計測装置3からの情報に基づく模擬探触子2の位置及び姿勢の特定(言い換えると、位置計測装置3からの情報の模擬探触子2の位置及び姿勢への変換)については、必要に応じ、適当な方法によって校正が行われるようにしても良い。   Further, regarding the specification of the position and orientation of the simulated probe 2 based on the information from the position measuring device 3 (in other words, conversion of the information from the position measuring device 3 into the position and orientation of the simulated probe 2), If necessary, calibration may be performed by an appropriate method.

なお、位置計測装置3によって取得される位置情報をダミー試験体1の外表面上における位置に変換する式が予め決定される場合には、ダミー試験体1の形状のデータが、具体的には例えば仮想空間における三次元モデルデータとして、準備される必要はない(したがって、試験体形状データベース17が記憶部12に格納(保存)される必要はない)。   In addition, when the formula which converts the positional information acquired by the position measuring device 3 into the position on the outer surface of the dummy specimen 1 is determined in advance, the shape data of the dummy specimen 1 is specifically For example, it is not necessary to prepare the three-dimensional model data in the virtual space (therefore, the specimen shape database 17 does not need to be stored (saved) in the storage unit 12).

また、模擬探触子2の初期位置や初期姿勢が、必要に応じ、仮想超音波探傷試験システムの使用に際して位置計測装置3によって予め認識される。例えば、ダミー試験体1の外表面上に予め設定された原点位置や基準点位置に配置されると共に予め設定された基準方向(0°方向)に向き調整された模擬探触子2が位置計測装置3によって認識され、このときに当該位置計測装置3から出力される情報が用いられて、位置計測装置3から制御装置10に対して出力される情報に関する原点位置設定・基準点位置設定や0°方向設定が行われる。   Further, the initial position and initial posture of the simulated probe 2 are recognized in advance by the position measurement device 3 when using the virtual ultrasonic flaw detection test system, as necessary. For example, the simulated probe 2 that is arranged at a preset origin position or reference point position on the outer surface of the dummy specimen 1 and whose orientation is adjusted in a preset reference direction (0 ° direction) is used for position measurement. Information that is recognized by the device 3 and output from the position measuring device 3 at this time is used, and origin position setting / reference point position setting related to information output from the position measuring device 3 to the control device 10 ° Direction setting is performed.

以上の構成を有する本実施形態の仮想超音波探傷試験システムを用いての仮想的な超音波探傷試験の手順を以下に説明する。   The procedure of a virtual ultrasonic flaw detection test using the virtual ultrasonic flaw detection test system of the present embodiment having the above configuration will be described below.

ここで、以下の説明では、制御装置10の操作を行う者を操作者と呼び、模擬探触子2を用いてダミー試験体1の探触(探傷走査)を行う者を探傷者と呼ぶ。なお、操作者と探傷者とが同一の者でも構わない。   Here, in the following description, a person who operates the control device 10 is referred to as an operator, and a person who performs the probe (flaw detection scanning) of the dummy specimen 1 using the simulated probe 2 is referred to as a flaw detector. Note that the operator and the flaw detector may be the same person.

まず、制御装置10において、仮想試験の対象とされたダミー試験体1に対応する試験体形状のデータ及び探傷波形のデータが読み込まれる(S1)。   First, the control device 10 reads data on the shape of the specimen and the data on the flaw detection waveform corresponding to the dummy specimen 1 that is the subject of the virtual test (S1).

本実施形態では、制御装置10の制御部11のデータ読込部11aにより、記憶部12に格納(保存)されている試験体形状データベース17に記録(収録)されている試験体形状のデータの中から、入力部13を介して入力された操作者の指定に従い、仮想試験の対象とされたダミー試験体1に対応する試験体形状のデータが読み込まれる。   In the present embodiment, the data of the test body shape recorded (recorded) in the test body shape database 17 stored (stored) in the storage unit 12 by the data reading unit 11a of the control unit 11 of the control device 10 is included. Then, in accordance with the operator's designation input via the input unit 13, data on the specimen shape corresponding to the dummy specimen 1 that is the subject of the virtual test is read.

また、データ読込部11aにより、記憶部12に格納(保存)されている探傷波形データベース18に記録(収録)されている探傷波形のデータの中から、入力部13を介して入力された操作者の指定に従い、仮想試験の対象とされたダミー試験体1に対応する探傷波形のデータが読み込まれる。   Further, an operator input via the input unit 13 from the flaw detection waveform data recorded (recorded) in the flaw detection waveform database 18 stored (saved) in the storage unit 12 by the data reading unit 11a. In accordance with the designation, flaw detection waveform data corresponding to the dummy specimen 1 that is the subject of the virtual test is read.

そして、データ読込部11aにより、読み込まれた試験体形状のデータ及び探傷波形のデータがメモリ15に記憶される。   The data reading unit 11 a stores the read specimen shape data and flaw detection waveform data in the memory 15.

続いて、探傷者によって模擬探触子2が用いられてダミー試験体1の仮想的な探触(探傷走査)が行われる(言い換えると、ダミー試験体1を用いて仮想的に超音波探傷試験を行うように模擬探触子2が操作される)ことに対応して以下の処理が行われる。   Subsequently, the flaw detector uses the mock probe 2 to perform a virtual probe (flaw detection scan) of the dummy test specimen 1 (in other words, a virtual ultrasonic test using the dummy test specimen 1 virtually) The following processing is performed in response to the operation of the simulated probe 2 to perform

まず、ダミー試験体1の仮想的な探触のために操作されている模擬探触子2が位置計測装置3によって検出・認知される(S2)。   First, the simulated probe 2 operated for virtual probe of the dummy specimen 1 is detected and recognized by the position measuring device 3 (S2).

本実施形態では、位置計測装置3が有している位置センサ3aによって模擬探触子2が検出・認知され、当該模擬探触子2の位置及び姿勢に関する信号が位置計測装置3に対して出力され、位置計測装置3によって模擬探触子2の三次元空間における位置及び姿勢が特定される。   In the present embodiment, the simulated probe 2 is detected and recognized by the position sensor 3 a included in the position measuring device 3, and signals related to the position and orientation of the simulated probe 2 are output to the position measuring device 3. The position measuring device 3 identifies the position and orientation of the simulated probe 2 in the three-dimensional space.

続いて、位置計測装置3から、外部機器接続端子19を介して制御装置10に対して模擬探触子2に関する位置情報及び姿勢情報が入力される。   Subsequently, position information and orientation information regarding the simulated probe 2 are input from the position measurement device 3 to the control device 10 via the external device connection terminal 19.

そして、制御装置10の制御部11の位置情報受信部11bにより、入力された位置情報及び姿勢情報がメモリ15に記憶される。   Then, the position information receiving unit 11 b of the control unit 11 of the control device 10 stores the input position information and posture information in the memory 15.

次に、制御装置10により、位置計測装置3から入力された情報が用いられてダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置及び姿勢が特定される(S3)。   Next, the position and posture of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1 are specified by the control device 10 using the information input from the position measuring device 3 (S3).

本実施形態では、制御装置10の制御部11の位置特定部11cにより、S1の処理においてメモリ15に記憶されたダミー試験体1の試験体形状のデータが読み込まれると共に、S2の処理においてメモリ15に記憶された模擬探触子2に関する位置情報及び姿勢情報が読み込まれ、当該情報がダミー試験体1の外表面上における位置及び姿勢に変換される。   In the present embodiment, the position specifying unit 11c of the control unit 11 of the control device 10 reads the specimen shape data of the dummy specimen 1 stored in the memory 15 in the process of S1, and the memory 15 in the process of S2. The position information and posture information relating to the simulated probe 2 stored in is read, and the information is converted into the position and posture on the outer surface of the dummy specimen 1.

そして、位置特定部11cにより、変換された、ダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置及び姿勢がメモリ15に記憶される。   Then, the position specifying unit 11 c stores the converted position and orientation of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1 in the memory 15.

次に、模擬探触子2がダミー試験体1の外表面に適切に接触しているか否かが判断される(S4)。   Next, it is determined whether or not the simulated probe 2 is in proper contact with the outer surface of the dummy specimen 1 (S4).

具体的には、S3の処理において特定された模擬探触子2の位置及び姿勢に基づいて特定される模擬探触子2の所定の箇所(即ち、超音波探傷試験に用いられる探触子の超音波発射及びエコー受信面に相当する箇所)とダミー試験体1の外表面との間の距離が所定の距離内(例えば、1 mm 以内)であるか否かに基づいて判断される。   Specifically, a predetermined portion of the simulated probe 2 specified based on the position and orientation of the simulated probe 2 specified in the process of S3 (that is, the probe used for the ultrasonic flaw detection test). Judgment is made based on whether or not the distance between the ultrasonic emission and echo reception surface) and the outer surface of the dummy specimen 1 is within a predetermined distance (for example, within 1 mm).

本実施形態では、制御装置10の制御部11の接触有無判定部11dにより、S1の処理においてメモリ15に記憶されたダミー試験体1の試験体形状のデータが読み込まれると共に、S3の処理においてメモリ15に記憶された模擬探触子2の位置及び姿勢が読み込まれ、ダミー試験体1と模擬探触子2との間の距離が所定の距離内であるか否かが判定される。   In the present embodiment, the contact presence / absence determining unit 11d of the control unit 11 of the control device 10 reads the data of the test body shape of the dummy test body 1 stored in the memory 15 in the process of S1, and the memory in the process of S3. 15 is read, and it is determined whether or not the distance between the dummy specimen 1 and the simulated probe 2 is within a predetermined distance.

なお、模擬探触子2の所定の箇所の接触の有無を検知するための圧力センサや接触検知センサなどが模擬探触子2に備えられている場合には、当該圧力センサや接触検知センサなどから出力されて制御装置10に入力される計測値や識別信号などが更に用いられるようにしても良い。すなわち、S3の処理結果に基づいて特定される模擬探触子2の所定の箇所とダミー試験体1の外表面との間の距離が所定の距離内であり且つ圧力センサや接触検知センサなどによる計測値や識別信号などに基づいて接触していると判定される場合に、模擬探触子2がダミー試験体1の外表面に適切に接触していると判断されるようにしても良い。   When the simulated probe 2 includes a pressure sensor, a contact detection sensor, or the like for detecting the presence or absence of contact at a predetermined location of the simulated probe 2, the pressure sensor, the contact detection sensor, etc. The measurement value or the identification signal that is output from and input to the control device 10 may be further used. That is, the distance between the predetermined location of the simulated probe 2 specified based on the processing result of S3 and the outer surface of the dummy specimen 1 is within the predetermined distance, and is based on a pressure sensor, a contact detection sensor, or the like. When it is determined that the contact is made based on the measurement value or the identification signal, it may be determined that the simulated probe 2 is appropriately in contact with the outer surface of the dummy test body 1.

そして、接触有無判定部11dにより、模擬探触子2がダミー試験体1の外表面に、適切に接触していると判断される場合(S4:Yes)には処理手順がS5の処理に進められ、一方、適切に接触していないと判断される場合(S4:No)には処理手順がS6の処理に進められる。   When the contact presence / absence determination unit 11d determines that the simulated probe 2 is in proper contact with the outer surface of the dummy specimen 1 (S4: Yes), the processing procedure proceeds to the processing of S5. On the other hand, if it is determined that they are not in proper contact (S4: No), the processing procedure proceeds to the processing of S6.

S4の処理において模擬探触子2がダミー試験体1の外表面に適切に接触していると判断される場合(S4:Yes)に、模擬探触子2の位置が探傷波形のデータの範囲内であるか否かが判断される(S5)。   When it is determined that the simulated probe 2 is in proper contact with the outer surface of the dummy specimen 1 in the process of S4 (S4: Yes), the position of the simulated probe 2 is the range of the flaw detection waveform data. It is judged whether it is in (S5).

具体的には、S3の処理において特定された模擬探触子2の位置が、S1の処理においてメモリ15に記憶された探傷波形のデータの範囲内であるか否かが判断される。   Specifically, it is determined whether or not the position of the simulated probe 2 identified in the process of S3 is within the range of the flaw detection waveform data stored in the memory 15 in the process of S1.

例えば、ダミー試験体1の外表面上の位置座標(x,y)における探傷波形値(エコー高さ)として探傷波形のデータが準備されている場合に、S3の処理において特定されたダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の位置(x,y)が探傷波形のデータに含まれている位置座標(x,y)として存在するか否かに基づいて判断される。   For example, when flaw detection waveform data is prepared as flaw detection waveform values (echo heights) at position coordinates (x, y) on the outer surface of the dummy test sample 1, the dummy test sample specified in the process of S3 Determination is made based on whether or not the position (x, y) of the simulated probe 2 on the outer surface of 1 exists as position coordinates (x, y) included in the flaw detection waveform data.

本実施形態では、制御装置10の制御部11の範囲内外判定部11eにより、S1の処理においてメモリ15に記憶された探傷波形のデータが読み込まれると共に、S3の処理においてメモリ15に記憶された模擬探触子2の位置が読み込まれ、模擬探触子2の位置が探傷波形のデータに含まれている位置座標として存在するか否かが判定される。   In the present embodiment, the inside / outside determination unit 11e of the control unit 11 of the control device 10 reads the flaw detection waveform data stored in the memory 15 in the process of S1, and the simulation stored in the memory 15 in the process of S3. The position of the probe 2 is read, and it is determined whether or not the position of the simulated probe 2 exists as position coordinates included in the flaw detection waveform data.

そして、範囲内外判定部11eにより、模擬探触子2の位置が探傷波形のデータに含まれている位置座標として、存在すると判定される場合(S5:Yes)には処理手順がS7の処理に進められ、一方、存在しないと判定される場合(S5:No)には処理手順がS6の処理に進められる。   When the in / out range determination unit 11e determines that the position of the simulated probe 2 exists as the position coordinates included in the flaw detection waveform data (S5: Yes), the processing procedure is changed to the processing of S7. On the other hand, if it is determined that it does not exist (S5: No), the processing procedure proceeds to S6.

ここで、S3の処理において特定された模擬探触子2の姿勢が、S4の処理若しくはS5の処理において考慮されるようにしても良い。   Here, the posture of the simulated probe 2 specified in the process of S3 may be considered in the process of S4 or the process of S5.

具体的には、S3の処理において特定された模擬探触子2の姿勢に基づいて導き出されるダミー試験体1の外表面上における模擬探触子2の向き(言い換えると、首振り角度)がダミー試験体1の外表面上の位置座標(x,y)における適切な向きからのずれ角度(言い換えると、基準方向に対する向きとしての首振りの角度)の最大値を超えている場合には、S4の処理において模擬探触子2がダミー試験体1の外表面に適切に接触していないと判断されるようにしても良い。なお、適切な向きからのずれ角度の最大値は、予め適当な値に設定される。   Specifically, the direction of the simulated probe 2 on the outer surface of the dummy specimen 1 derived based on the posture of the simulated probe 2 specified in the process of S3 (in other words, the swing angle) is a dummy. When the maximum deviation angle from the appropriate direction (in other words, the angle of the swing as the direction relative to the reference direction) in the position coordinates (x, y) on the outer surface of the test body 1 is exceeded, S4 In this process, it may be determined that the simulated probe 2 is not in proper contact with the outer surface of the dummy specimen 1. Note that the maximum value of the deviation angle from the appropriate direction is set to an appropriate value in advance.

あるいは、S3の処理において特定された模擬探触子2の姿勢に基づいて導き出される模擬探触子2の向きから算出される模擬探触子2の基準方向に対する向きとしての首振り角度θ[°]がS1の処理においてメモリ15に記憶された探傷波形のデータ含まれている位置座標(x,y)と模擬探触子2の首振り角度θ[°]との組み合わせとして存在しない場合には、S5の処理において模擬探触子2の位置(と首振り角度との組み合わせ)が探傷波形のデータに含まれている位置座標(と首振り角度との組み合わせ)として存在しないと判断されるようにしても良い。   Alternatively, the swing angle θ [° as the orientation of the simulated probe 2 with respect to the reference direction calculated from the orientation of the simulated probe 2 derived based on the orientation of the simulated probe 2 identified in the process of S3 ] Does not exist as a combination of the position coordinates (x, y) included in the flaw detection waveform data stored in the memory 15 and the swing angle θ [°] of the simulated probe 2 in the process of S1. In the process of S5, it is determined that the position of the simulated probe 2 (and the combination of the swing angle) does not exist as the position coordinates (and the combination of the swing angle) included in the flaw detection waveform data. Anyway.

S4の処理において模擬探触子2がダミー試験体1の外表面に適切に接触していないと判断される場合(S4:No)、または、S5の処理において模擬探触子2の位置が探傷波形のデータに含まれている位置座標として存在しないと判定される場合(S5:No)に、その時点において表示装置4に探傷波形が表示されている場合にはその表示が消去されて何も表示されない状態にされる(S6)。   When it is determined that the simulated probe 2 is not properly in contact with the outer surface of the dummy specimen 1 in the process of S4 (S4: No), or the position of the simulated probe 2 is flawed in the process of S5 When it is determined that there is no position coordinate included in the waveform data (S5: No), if the flaw detection waveform is displayed on the display device 4 at that time, the display is erased and nothing is displayed. It is made into the state which is not displayed (S6).

本実施形態では、制御装置10の制御部11の表示制御部11fにより、外部機器接続端子19を介して表示装置4に対して表示消去の指令信号が出力される。そして、表示装置4の表示部4aに何も表示されない状態になる。   In the present embodiment, a display erasure command signal is output to the display device 4 via the external device connection terminal 19 by the display control unit 11 f of the control unit 11 of the control device 10. Then, nothing is displayed on the display unit 4 a of the display device 4.

一方、S5の処理において模擬探触子2の位置が探傷波形のデータに含まれている位置座標として存在すると判定される場合(S5:Yes)に、模擬探触子2の位置及び姿勢に対応する探傷波形が表示装置4によって表示される(S7)。   On the other hand, when it is determined that the position of the simulated probe 2 exists as the position coordinates included in the flaw detection waveform data in the process of S5 (S5: Yes), it corresponds to the position and orientation of the simulated probe 2. The flaw detection waveform to be displayed is displayed by the display device 4 (S7).

本実施形態では、表示制御部11fにより、S3の処理においてメモリ15に記憶された模擬探触子2の位置及び姿勢が読み込まれ、当該位置及び姿勢に対応する探傷波形のデータがS1の処理においてメモリ15に記憶された探傷波形のデータの中から読み込まれる。   In the present embodiment, the display controller 11f reads the position and orientation of the simulated probe 2 stored in the memory 15 in the processing of S3, and the flaw detection waveform data corresponding to the position and orientation is read in the processing of S1. It is read from the flaw detection waveform data stored in the memory 15.

そして、表示制御部11fにより、読み込まれた探傷波形のデータが外部機器接続端子19を介して表示装置4に対して出力される。そして、表示装置4の表示部4aに前記探傷波形のデータに基づく探傷波形が表示される。   Then, the read control unit 11 f outputs the read flaw detection waveform data to the display device 4 via the external device connection terminal 19. Then, a flaw detection waveform based on the flaw detection waveform data is displayed on the display unit 4a of the display device 4.

なお、探傷波形のデータが前述のようにダミー試験体1の外表面上の位置座標(x,y)における模擬探触子2の基準方向に対する向きとしての首振り角度をθ[°]とすると共に探傷波形値(エコー高さ)をEとして(x,y,θ,E)の集合として準備されているときに、模擬探触子2の位置がダミー試験体1の外表面上の位置座標(x,y)と一致していない場合には、模擬探触子2の位置に最も近い位置座標(x,y)における探傷波形のデータが用いられるようにしても良いし、模擬探触子2の位置に近い複数の位置座標(x,y)における探傷波形値の平均値が用いられるようにしても良い。   As described above, the swing angle of the flaw detection waveform data as the direction with respect to the reference direction of the simulated probe 2 at the position coordinates (x, y) on the outer surface of the dummy specimen 1 is θ [°]. In addition, when the flaw detection waveform value (echo height) is prepared as E and a set of (x, y, θ, E) is prepared, the position of the simulated probe 2 is the position coordinate on the outer surface of the dummy specimen 1 If not coincident with (x, y), the flaw detection waveform data at the position coordinate (x, y) closest to the position of the simulated probe 2 may be used, or the simulated probe may be used. An average value of flaw detection waveform values at a plurality of position coordinates (x, y) close to the position 2 may be used.

また、模擬探触子2の所定の箇所の接触の有無を検知するための圧力センサが模擬探触子2に備えられている場合に、当該圧力センサによる検知結果によると模擬探触子2がダミー試験体1に押し付けられる力が所定の押し付け力よりも弱いときには、エコー高さ(言い換えると、反射波の強さ)が一定割合で若しくは適切な押し付け力に対する弱さの程度に応じて低減された上で探傷波形が表示されるようにしても良い。なお、この場合の前記所定の押し付け力は、超音波探傷試験を行う際に探触子を試験対象物に押し付ける力として適切な力に適宜設定される。   Further, when the simulated probe 2 is provided with a pressure sensor for detecting the presence or absence of contact at a predetermined location of the simulated probe 2, the simulated probe 2 is When the force pressed against the dummy specimen 1 is weaker than the predetermined pressing force, the echo height (in other words, the intensity of the reflected wave) is reduced at a constant rate or according to the degree of weakness with respect to the appropriate pressing force. In addition, the flaw detection waveform may be displayed. The predetermined pressing force in this case is appropriately set to an appropriate force as a force for pressing the probe against the test object when performing an ultrasonic flaw detection test.

また、S3の処理において特定された模擬探触子2の姿勢に基づいて導き出される模擬探触子2の向き(首振り角度)が模擬探触子2の適切な向きからずれている(言い換えると、基準方向に対する向きとしての首振りの角度が0°より大きい)ときには、エコー高さ(反射波の強さ)が一定割合で若しくは適切な向きからのずれの程度(首振りの角度の大きさ)に応じて低減された上で探傷波形が表示されるようにしても良い。   Further, the orientation (swing angle) of the simulated probe 2 derived based on the posture of the simulated probe 2 specified in the process of S3 is deviated from the appropriate orientation of the simulated probe 2 (in other words, When the swing angle as a direction with respect to the reference direction is greater than 0 °), the echo height (the intensity of the reflected wave) is at a constant rate or the degree of deviation from the appropriate direction (the magnitude of the swing angle) ), The flaw detection waveform may be displayed after being reduced.

なお、表示装置4において探傷波形が表示される際に、距離振幅特性曲線が同時に表示されるようにしても良い。   When the flaw detection waveform is displayed on the display device 4, the distance amplitude characteristic curve may be displayed simultaneously.

また、模擬探触子2が用いられて行われたダミー試験体1の仮想的な探触による仮想試験の内容が、例えば入力部13を介して入力された操作者の指示に従い、ログ(言い換えると、走査軌跡)として記録されるようにしても良い。この場合に、ログとして記録される項目やログの保存態様は、特定の項目や態様に限定されるものではない。   Further, the contents of the virtual test by the virtual probe of the dummy specimen 1 performed using the mock probe 2 are logged (in other words, in accordance with the operator's instruction input via the input unit 13, for example). And a scanning trajectory). In this case, the items recorded as a log and the storage mode of the log are not limited to specific items and modes.

具体的には例えば、模擬探触子2の少なくとも位置が、好ましくは更に模擬探触子2の姿勢や圧力センサの計測値(例えば、圧力値)若しくは接触検知センサの信号(例えば、接触有無の識別信号)が、テキスト形式のログファイルとして、記憶部12に保存されるようにすることが挙げられる。   Specifically, for example, at least the position of the simulated probe 2 is preferably the posture of the simulated probe 2, the measured value of the pressure sensor (for example, the pressure value) or the signal of the contact detection sensor (for example, the presence or absence of contact). (Identification signal) is stored in the storage unit 12 as a log file in text format.

また、ログの記録間隔も、特定の時間間隔に限定されるものではなく、適当な値に適宜設定される。ログの記録間隔は、具体的には例えば0.1秒間隔に設定されることが考えられる。なお、ログの記録間隔とS2の処理間隔(言い換えると、システムとしての応答速度)とは異なるように設定されても良い。S2の処理間隔(システム応答速度)は、具体的には例えば40ミリ秒以内に設定されることが考えられる。   Also, the log recording interval is not limited to a specific time interval, and is appropriately set to an appropriate value. Specifically, the log recording interval may be set to, for example, an interval of 0.1 seconds. Note that the log recording interval and the processing interval of S2 (in other words, the response speed as a system) may be set differently. Specifically, the processing interval (system response speed) of S2 may be set within 40 milliseconds, for example.

仮想試験の内容がログ(走査軌跡)として記録されることにより、例えば、仮想試験における模擬探触子2の操作の実態などについて、仮想試験の終了後に操作者や探傷者が確認したり検証したりすることが可能になる。このような確認・検証が行われることにより、例えば、模擬探触子2の操作実態に基づいて欠陥の発見(検出)に失敗した原因を究明することや、模擬探触子2の操作実態を踏まえて欠陥検出の技量を評価することなどが可能になる。   By recording the contents of the virtual test as a log (scanning trajectory), for example, the operator or flaw detector confirms or verifies the actual operation of the simulated probe 2 in the virtual test after the virtual test is completed. It becomes possible to do. By performing such confirmation / verification, for example, the cause of failure in detection (detection) of a defect based on the actual operation state of the simulated probe 2 or the actual operation state of the simulated probe 2 can be determined. Based on this, it becomes possible to evaluate the skill of defect detection.

そして、制御部11により、処理手順がS2の処理に戻される。なお、制御部11は、例えば入力部13を介して仮想試験の終了の指示が入力された場合には、仮想試験の実行に纏わる処理を終了する。   Then, the control unit 11 returns the processing procedure to the processing of S2. For example, when an instruction to end the virtual test is input via the input unit 13, the control unit 11 ends the process related to the execution of the virtual test.

以上のように構成された本発明の仮想超音波探傷試験システムによれば、超音波探傷試験の適用対象を模擬するダミー試験体1と超音波探傷試験の探触子として用いられる模擬探触子2とによって超音波探傷試験を仮想的に行うことにより、実機と同様の配管を加工した試験体を用いる必要がなく、すなわち試験体の作成に多額の費用や多大な手間が必要とされることなしに超音波探傷試験を仮想的に行うことができ、超音波探傷試験の教育・訓練や評価・検定にかかる費用と手間とを低減させることが可能になる。   According to the virtual ultrasonic testing system of the present invention configured as described above, the dummy test body 1 for simulating the application target of the ultrasonic testing and the simulated probe used as the probe for the ultrasonic testing. By performing the ultrasonic flaw detection test virtually according to 2 above, it is not necessary to use a test body in which the same piping as the actual machine is processed, that is, a large amount of money and a lot of labor are required to create the test body. Therefore, it is possible to virtually perform the ultrasonic flaw detection test, and it is possible to reduce the cost and labor required for education / training and evaluation / verification of the ultrasonic flaw test.

本発明の仮想超音波探傷試験システムは、模擬探触子2がダミー試験体1に接触していないときには表示装置4の表示部4aに探傷波形が表示されないようにしたり、模擬探触子2がダミー試験体1に押し付けられる力が所定の押し付け力よりも弱いときにエコー高さが低減されて探傷波形が表示装置4の表示部4aに表示されるようにしたり、模擬探触子2のダミー試験体1の外表面上における向きが適切な向きからずれているときにエコー高さが低減されて探傷波形が表示装置4の表示部4aに表示されるようにしても良く、これらの場合には、模擬探触子2を適切に操作するように探傷者が教育・訓練されるので、超音波探傷試験の技量向上を図ることが可能になる。   The virtual ultrasonic flaw detection test system of the present invention prevents the flaw detection waveform from being displayed on the display unit 4a of the display device 4 when the mock probe 2 is not in contact with the dummy test specimen 1, or the mock probe 2 When the force pressed against the dummy specimen 1 is weaker than a predetermined pressing force, the echo height is reduced so that the flaw detection waveform is displayed on the display unit 4a of the display device 4, or the dummy of the simulated probe 2 When the orientation on the outer surface of the test body 1 deviates from an appropriate orientation, the echo height may be reduced and the flaw detection waveform may be displayed on the display unit 4a of the display device 4. In these cases, Since the flaw detector is trained and trained to appropriately operate the simulated probe 2, it is possible to improve the skill of the ultrasonic flaw detection test.

なお、上述の形態は本発明を実施する際の好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態ではダミー試験体1の形状のデータが試験体形状データベース17として制御装置10の記憶部12に格納(保存)されるようにしているが、これに限られず、ダミー試験体1の形状のデータは、制御指令や種々のデータ等の信号の送受信(即ち出入力)が相互に行われ得るように制御装置10に電気的に接続されるサーバなどの記憶装置・記憶媒体に格納(保存)されるようにしても良い。   Although the above-described embodiment is an example of a preferred embodiment for carrying out the present invention, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention is not deviated from the gist of the present invention. Various modifications can be made. For example, in the above-described embodiment, the shape data of the dummy test specimen 1 is stored (saved) in the storage unit 12 of the control device 10 as the test specimen shape database 17. The data of the shape 1 is stored in a storage device / storage medium such as a server that is electrically connected to the control device 10 so that signals such as control commands and various data can be transmitted and received (ie, input / output). It may be stored (saved).

また、上述の実施形態では探傷波形のデータが探傷波形データベース18として記憶部12に格納(保存)されるようにしているが、これに限られず、探傷波形のデータは、制御指令や種々のデータ等の信号の送受信(即ち出入力)が相互に行われ得るように制御装置10に電気的に接続されるサーバなどの記憶装置・記憶媒体に格納(保存)されるようにしても良い。   Further, in the above-described embodiment, the flaw detection waveform data is stored (saved) in the storage unit 12 as the flaw detection waveform database 18. However, the present invention is not limited to this, and the flaw detection waveform data may include control commands and various data. These signals may be stored (saved) in a storage device / storage medium such as a server electrically connected to the control device 10 so that signals can be transmitted / received (ie, input / output).

また、上述の実施形態では制御装置10からの指令信号に基づいて表示装置4の表示部4aに探傷波形が表示されるようにしているが、これに限られず、制御装置10の表示部14に表示されるようにすると共に表示装置4を有しないようにしても良い。   In the above-described embodiment, the flaw detection waveform is displayed on the display unit 4 a of the display device 4 based on the command signal from the control device 10. However, the present invention is not limited to this, and the display unit 14 of the control device 10 displays the flaw detection waveform. The display device 4 may be omitted while being displayed.

1 ダミー試験体
2 模擬探触子
3 位置計測装置
3a 位置センサ
4 表示装置(模擬探傷器)
4a 表示部
10 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dummy test body 2 Simulated probe 3 Position measuring device 3a Position sensor 4 Display apparatus (simulated flaw detector)
4a Display unit 10 Control device

Claims (8)

超音波探傷試験の適用対象を模擬するダミー試験体と、当該ダミー試験体を対象として仮想的に行われる超音波探傷試験の探触子として用いられる模擬探触子と、前記ダミー試験体の外表面上における前記模擬探触子の位置を特定するための位置情報を取得する位置計測装置と、前記ダミー試験体の外表面上の位置座標毎の探傷波形のデータが収録されたデータベースと、前記位置計測装置によって取得された前記位置情報に基づく前記模擬探触子の前記ダミー試験体の外表面上における位置に対応するものとして前記データベースから読み込まれた探傷波形のデータに基づく探傷波形が表示される表示部とを有することを特徴とする仮想超音波探傷試験システム。   A dummy test body for simulating the application target of the ultrasonic flaw detection test, a mock probe used as a probe for an ultrasonic flaw detection test virtually performed on the dummy test target, and the dummy test body A position measuring device for acquiring position information for specifying the position of the simulated probe on the surface, a database in which flaw detection waveform data is recorded for each position coordinate on the outer surface of the dummy specimen, and A flaw detection waveform based on the flaw detection waveform data read from the database is displayed as corresponding to the position on the outer surface of the dummy specimen of the dummy probe based on the position information acquired by the position measurement device. And a virtual ultrasonic flaw detection test system. 前記模擬探触子に接触検知センサが備えられ、当該接触検知センサの識別信号によると前記模擬探触子が前記ダミー試験体に接触していないときには前記表示部に前記探傷波形が表示されないことを特徴とする請求項1記載の仮想超音波探傷試験システム。   The simulation probe is provided with a contact detection sensor, and according to the identification signal of the contact detection sensor, the flaw detection waveform is not displayed on the display unit when the simulation probe is not in contact with the dummy specimen. The virtual ultrasonic flaw detection test system according to claim 1. 前記模擬探触子に圧力センサが備えられ、当該圧力センサの計測値によると前記模擬探触子が前記ダミー試験体に押し付けられる力が所定の押し付け力よりも弱いときにエコー高さが低減されて前記探傷波形が前記表示部に表示されることを特徴とする請求項1記載の仮想超音波探傷試験システム。   The simulated probe is provided with a pressure sensor, and according to the measurement value of the pressure sensor, the echo height is reduced when the force with which the simulated probe is pressed against the dummy specimen is weaker than a predetermined pressing force. The virtual ultrasonic testing system according to claim 1, wherein the flaw detection waveform is displayed on the display unit. 前記位置計測装置によって前記ダミー試験体の外表面上における前記模擬探触子の姿勢を特定するための姿勢情報が更に取得され、前記位置計測装置によって取得された前記姿勢情報に基づく前記模擬探触子の前記ダミー試験体の外表面上における向きが適切な向きからずれているときにエコー高さが低減されて前記探傷波形が前記表示部に表示されることを特徴とする請求項1記載の仮想超音波探傷試験システム。   The position measurement device further acquires posture information for specifying the posture of the simulated probe on the outer surface of the dummy specimen, and the simulated probe based on the posture information acquired by the position measurement device. The echo height is reduced and the flaw detection waveform is displayed on the display unit when the orientation of the child on the outer surface of the dummy specimen deviates from an appropriate orientation. Virtual ultrasonic testing system. 前記位置計測装置が、磁界発生源と磁気センサとを有して磁気を利用する空間位置センサであることを特徴とする請求項1記載の仮想超音波探傷試験システム。   The virtual ultrasonic testing system according to claim 1, wherein the position measuring device is a spatial position sensor using a magnetism having a magnetic field generation source and a magnetic sensor. 前記ダミー試験体が合成樹脂製であることを特徴とする請求項1記載の仮想超音波探傷試験システム。   The virtual ultrasonic testing system according to claim 1, wherein the dummy test body is made of a synthetic resin. 前記ダミー試験体の外表面上における前記位置座標を規定する格子模様が付された可撓性シートが前記ダミー試験体の外表面に当てられ、当該シートの格子の交点に位置させた前記模擬探触子を前記位置計測装置で検知させることで取得される前記ダミー試験体の外表面上の前記位置座標と前記位置計測装置によって取得される前記位置情報との組み合わせデータが用いられて、前記位置計測装置によって取得される前記位置情報を前記ダミー試験体の外表面上における前記位置に変換する式が予め決定されることを特徴とする請求項1記載の仮想超音波探傷試験システム。   A flexible sheet with a lattice pattern defining the position coordinates on the outer surface of the dummy specimen is applied to the outer surface of the dummy specimen and the simulated probe placed at the intersection of the lattice of the sheet. A combination data of the position coordinates on the outer surface of the dummy specimen and the position information acquired by the position measurement device acquired by causing the position measurement device to detect a touch element is used, and the position The virtual ultrasonic testing system according to claim 1, wherein an expression for converting the position information acquired by a measuring device into the position on the outer surface of the dummy test body is determined in advance. 前記ダミー試験体の外表面上における前記模擬探触子の位置がログとして所定の間隔で記録されることを特徴とする請求項1記載の仮想超音波探傷試験システム。   The virtual ultrasonic testing system according to claim 1, wherein the positions of the simulated probes on the outer surface of the dummy test specimen are recorded as a log at a predetermined interval.
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