JP2019138700A - Welded part flaw detector and method for detecting flaw - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接部を超音波探傷検査する溶接部探傷装置と方法に関する。 The present invention relates to a welded part inspection apparatus and method for ultrasonic inspection of a welded part.
例えば火力プラントにおいて、ボイラ配管として軸方向に長い溶接線を有する溶接管が多数用いられる。かかる溶接部を超音波により検査する手段として、例えば、特許文献１，２が開示されている。 For example, in a thermal power plant, many welded pipes having a long weld line in the axial direction are used as boiler piping. For example, Patent Literatures 1 and 2 are disclosed as means for inspecting such a welded portion by ultrasonic waves.
特許文献１の「超音波探傷検査方法及び超音波探傷検査装置」は、溶接線と直交する面内で、超音波探触子の振動子の励振タイミングをずらして、集束点を移動させるべく超音波ビームをセクタ走査させる。走査角度毎に反射波の受信波形を取得し、受信波形のエコー高さに対して閾値評価線を用いて欠陥を検出する。 The “ultrasonic flaw detection inspection method and ultrasonic flaw inspection inspection apparatus” of Patent Document 1 is designed to move the focal point by shifting the excitation timing of the transducer of the ultrasonic probe within a plane orthogonal to the weld line. The acoustic beam is sector-scanned. A reception waveform of the reflected wave is acquired for each scanning angle, and a defect is detected using a threshold evaluation line with respect to the echo height of the reception waveform.
特許文献２の「管溶接部探傷装置と方法」は、超音波ビームが外周面から軸方向に傾斜して入射するように超音波探触子を保持し、かつガイドレールに倣って外周面に沿って超音波探触子を周方向に移動する。 The “pipe welded part flaw detection apparatus and method” disclosed in Patent Document 2 holds an ultrasonic probe so that an ultrasonic beam is incident in an axial direction from the outer peripheral surface, and follows the guide rail on the outer peripheral surface. The ultrasonic probe is moved along the circumferential direction.
上述した特許文献１，２はいずれも、超音波探触子としてフェーズドアレイ探触子を用い溶接部を検査する。 In both Patent Documents 1 and 2 described above, a welded portion is inspected using a phased array probe as an ultrasonic probe.
特許文献１における出力装置（モニタ）は、反射波の受信波形を可視化して表示する。しかし受信波形は、時間と反射波強度との関係を示す波形データであり、この波形データから溶接欠陥を判断するのは、経験豊富な検査員であっても困難であった。 The output device (monitor) in Patent Document 1 visualizes and displays the received waveform of the reflected wave. However, the received waveform is waveform data indicating the relationship between time and reflected wave intensity, and it is difficult for an experienced inspector to determine a welding defect from this waveform data.
また、この波形データは、超音波の入射方向毎に異なる。そのため、溶接線と直交する１つの面内において超音波の入射方向が異なる多数の波形データが得られる。さらに、溶接線に沿って異なる位置毎にも異なる波形データが得られる。そのため、軸方向に長い溶接線を検査する場合、波形データのデータ数が膨大となり、経験豊富な検査員であっても長期間を要していた。 Further, this waveform data differs for each incident direction of ultrasonic waves. Therefore, a large number of waveform data with different incident directions of ultrasonic waves can be obtained in one plane orthogonal to the weld line. Further, different waveform data can be obtained at different positions along the weld line. Therefore, when inspecting a welding line that is long in the axial direction, the number of waveform data is enormous, and even an experienced inspector takes a long time.
特許文献２は、中空管の周方向に延びる溶接部を対象としており、可視化装置により軸方向断面と周方向断面の可視化画像を出力する。この可視化画像は、超音波の入射方向毎に異なる複数の波形データの強度を１枚の２次元画像に変換したものであり、この可視化画像から溶接欠陥を判断するのは、上述した波形データよりは通常容易である。 Patent Document 2 targets a welded portion extending in the circumferential direction of a hollow tube, and outputs a visualization image of an axial section and a circumferential section by a visualization device. This visualized image is obtained by converting the intensity of a plurality of waveform data that differs for each incident direction of ultrasonic waves into a single two-dimensional image. The welding image is judged from the visualized image based on the above-described waveform data. Is usually easy.
しかし、溶接線に沿って異なる位置毎に異なる可視化画像が得られるため、軸方向に長い溶接線を検査する場合、可視化画像の数は膨大となり、経験豊富な検査員であっても長期間を要していた。 However, since different visualization images can be obtained at different positions along the weld line, when inspecting a long weld line in the axial direction, the number of visualization images becomes enormous, and even an experienced inspector needs a long period of time. It was necessary.
また、従来の手段では、超音波の入射方向毎に波形データが得られるが、超音波の入射位置からの距離が大きくなると、隣接するビーム角の間に未計測点が発生し、可視化画像にデータ空白部が生じる。そのため、可視化画像から溶接欠陥を判断するのが困難になる。 In addition, with the conventional means, waveform data is obtained for each incident direction of ultrasonic waves, but when the distance from the incident position of ultrasonic waves increases, unmeasured points are generated between adjacent beam angles, resulting in a visualized image. Data blanks occur. Therefore, it becomes difficult to determine a welding defect from the visualized image.
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の第１の目的は、直線状に長い溶接線に対し、経験の浅い検査員であっても、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる可視化画像を作成できる溶接部探傷装置と方法を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる可視化資料を作成することにある。さらに、本発明の第３の目的は、可視化画像のデータ空白部を低減し溶接欠陥の判断を容易化することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, the first object of the present invention is to perform welded flaw detection capable of creating a visualized image that can easily determine a welding defect in a short time compared to the conventional technique even for an inexperienced inspector with respect to a linearly long weld line. It is to provide an apparatus and method. In addition, a second object of the present invention is to create a visualization material capable of determining a welding defect more easily and in a shorter time than in the past. Furthermore, a third object of the present invention is to reduce the data blank portion of the visualized image and facilitate the determination of the welding defect.
本発明によれば、ワークの溶接部を超音波により検査する溶接部探傷装置であって、
前記ワークの外面に接触し、溶接線に交差する計測平面内で前記溶接部に向けてビーム角の異なる複数の超音波ビームを入射し複数の反射波データを受信する超音波探触子と、
前記超音波探触子の位置を検出する位置検出装置と、
前記反射波データと前記超音波探触子の溶接線方向のＺ座標から、前記Ｚ座標の設定長さ毎に、強調画像を作成するデータ処理装置と、を備え、
前記データ処理装置は、前記反射波データの強度分布を示す複数の溶接部断面画像を前記反射波データの強度を優先して統合して前記強調画像を作成する、溶接部探傷装置が提供される。
According to the present invention, a welding flaw detection apparatus for inspecting a welded part of a workpiece by ultrasonic waves,
An ultrasonic probe that is in contact with the outer surface of the workpiece and receives a plurality of reflected wave data by injecting a plurality of ultrasonic beams having different beam angles toward the weld in a measurement plane intersecting a weld line;
A position detection device for detecting the position of the ultrasonic probe;
From the reflected wave data and the Z coordinate in the weld line direction of the ultrasonic probe, a data processing device that creates an emphasized image for each set length of the Z coordinate, and
The data processing device is provided with a weld flaw detection device that creates the emphasized image by integrating a plurality of weld cross-sectional images showing the intensity distribution of the reflected wave data with priority given to the intensity of the reflected wave data. .
また本発明によれば、上記の溶接部探傷装置を用いた溶接部探傷方法であって、
直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、前記設定長さ毎に、前記反射波データの強度を優先して統合して前記強調画像を作成するマージ処理ステップを有する、溶接部探傷方法が提供される。
According to the present invention, there is also provided a welded portion flaw detection method using the above welded portion flaw detector,
A welding flaw detection method comprising: a merge processing step of creating an emphasized image by preferentially integrating the intensity of the reflected wave data for each set length from orthogonal coordinate data B (X, Y, Z). Provided.
本発明によれば、反射波データと超音波探触子の溶接線方向のＺ座標から、Ｚ座標の設定長さ毎に、強調画像を作成する。従って、直線状に長い溶接線であっても、強調画像が設定長さ毎に作成されるので、強調画像の数は大幅に少なくなる。 According to the present invention, the enhanced image is created for each set length of the Z coordinate from the reflected wave data and the Z coordinate in the weld line direction of the ultrasonic probe. Therefore, even if the weld line is linearly long, an emphasized image is created for each set length, so the number of emphasized images is greatly reduced.
また、この強調画像は、反射波データの強度分布を示す複数の溶接部断面画像を反射波データの強度を優先して統合しているので、その範囲に含まれる溶接欠陥が強調して表示される。従って、経験の浅い検査員であっても、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる。 In addition, since this enhanced image integrates a plurality of weld cross-sectional images showing the intensity distribution of the reflected wave data with priority given to the intensity of the reflected wave data, the weld defects included in the range are emphasized and displayed. The Therefore, even an inexperienced inspector can determine a welding defect more easily and in a shorter time than in the past.
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。なお各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図１は、本発明による溶接部探傷装置１００の全体構成図である。
この図において、１は検査対象物（以下、ワーク）、２はワーク１の溶接部である。ワーク１は、この例では軸方向に長い溶接線２ａを有する溶接管である。
溶接線２ａは、直線であることが好ましいが、曲線であってもよい。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a welded portion flaw detector 100 according to the present invention.
In this figure, 1 is an inspection object (hereinafter referred to as a workpiece) and 2 is a welded portion of the workpiece 1. In this example, the workpiece 1 is a welded pipe having a long weld line 2a in the axial direction.
The weld line 2a is preferably a straight line, but may be a curved line.
図１において、溶接部探傷装置１００は、ワーク１の溶接部２を超音波により検査する装置であり、超音波探触子１０、位置検出装置２０、データ処理装置３０を備える。 In FIG. 1, a welded part flaw detection apparatus 100 is an apparatus for inspecting a welded part 2 of a workpiece 1 with ultrasonic waves, and includes an ultrasonic probe 10, a position detection device 20, and a data processing device 30.
超音波探触子１０は、この例ではフェーズドアレイ探触子である。
フェーズドアレイ探触子１０は、複数の超音波振動子を有する。各超音波振動子は、圧電素子とそれを上下方向に挟持する１対の電極とからなる。圧電素子は、小さな格子状や円柱状に分割された圧電素子を配列し、隙間にエポキシ樹脂などを充填したコンポジットタイプが好ましく、水晶または圧電セラミックからなり、電極間に電圧を印加することで超音波を発生する。また、圧電素子は、受信した超音波の強度に比例した電圧を電極間に発生する。
In this example, the ultrasonic probe 10 is a phased array probe.
The phased array probe 10 has a plurality of ultrasonic transducers. Each ultrasonic transducer includes a piezoelectric element and a pair of electrodes that sandwich the piezoelectric element in the vertical direction. The piezoelectric element is preferably a composite type in which piezoelectric elements divided into small lattices or cylinders are arranged, and gaps are filled with epoxy resin or the like. The composite element is made of quartz or piezoelectric ceramic, and is super Generates sound waves. The piezoelectric element generates a voltage between the electrodes in proportion to the intensity of the received ultrasonic wave.
この例で超音波探触子１０は、ワーク１の外面１ａ（試験体表面）に接触し、溶接線２ａに交差する計測平面内で溶接部２に向けてビーム角θ（後述する）の異なる複数の超音波ビーム３を入射し複数の反射波データ４を受信する。
以下、「溶接線２ａに交差する計測平面」を単に、「計測平面８」と呼ぶ。
In this example, the ultrasonic probe 10 is in contact with the outer surface 1a (the surface of the test body) of the workpiece 1 and has a different beam angle θ (described later) toward the welded portion 2 in a measurement plane intersecting the weld line 2a. A plurality of ultrasonic beams 3 are incident and a plurality of reflected wave data 4 are received.
Hereinafter, the “measurement plane intersecting the weld line 2a” is simply referred to as “measurement plane 8”.
溶接線２ａとの交差は、直交であることが好ましい。
超音波探触子１０の位置は、溶接線２ａから同一距離ｂであることが好ましい。
ビーム角θは、超音波ビーム３の深さ方向からの角度であり、予め設定した設定角度範囲、例えば、０〜１０°（θｍｉｎ）から８０〜９０°（θｍａｘ）の範囲であることが好ましい。
The intersection with the weld line 2a is preferably orthogonal.
The position of the ultrasonic probe 10 is preferably the same distance b from the weld line 2a.
The beam angle θ is an angle from the depth direction of the ultrasonic beam 3 and is preferably a preset angle range, for example, a range of 0 to 10 ° (θmin) to 80 to 90 ° (θmax). .
図２は、計測平面８の説明図である。
計測平面８において、ワーク１の外面１ａに対し超音波探触子１０が接触する任意の特定点１１をＸＹ座標原点Ｏ１とする。
また計測平面８において、ＸＹ座標原点Ｏ１から深さ方向をＸ軸、深さ方向（Ｘ軸）に直交する方向をＹ軸とする。以下、Ｘ−Ｙ座標における任意の位置座標をＸ座標，Ｙ座標とする。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the measurement plane 8.
On the measurement plane 8, an arbitrary specific point 11 at which the ultrasonic probe 10 contacts the outer surface 1a of the workpiece 1 is defined as an XY coordinate origin O1.
In the measurement plane 8, the depth direction from the XY coordinate origin O1 is taken as the X axis, and the direction orthogonal to the depth direction (X axis) is taken as the Y axis. Hereinafter, arbitrary position coordinates in the XY coordinates are referred to as an X coordinate and a Y coordinate.
この図において、超音波探触子１０は溶接線２ａの左側に位置し、溶接線２ａの中心線とＸＹ座標原点Ｏ１とのｙ軸上の距離ｂは同一距離（一定）であるのがよい。 In this figure, the ultrasonic probe 10 is located on the left side of the weld line 2a, and the distance b on the y-axis between the center line of the weld line 2a and the XY coordinate origin O1 should be the same distance (constant). .
さらに図２において、ワーク１の外面１ａに超音波ビーム３が入射する入射点１２を極座標原点Ｏ２とする。また入射点１２（極座標原点Ｏ２）とＸＹ座標原点Ｏ１のＸ軸方向の間隔をオフセット量ｅとする。
なお、ビーム角θは、超音波ビーム３の深さ方向からの角度であり、Ｒ座標は極座標原点Ｏ２からの距離である。
ビーム角θは、θｍｉｎからθｍａｘまでの角度範囲に設定されている。
Further, in FIG. 2, an incident point 12 where the ultrasonic beam 3 is incident on the outer surface 1a of the workpiece 1 is defined as a polar coordinate origin O2. An interval in the X-axis direction between the incident point 12 (polar coordinate origin O2) and the XY coordinate origin O1 is defined as an offset amount e.
The beam angle θ is an angle from the depth direction of the ultrasonic beam 3, and the R coordinate is a distance from the polar coordinate origin O2.
The beam angle θ is set to an angle range from θmin to θmax.
なお、図２と相違し、超音波探触子１０が溶接線２ａの右側に位置する場合も、Ｘ−Ｙ座標系と極座標系を同様に設定するのがよい。 In addition, unlike FIG. 2, when the ultrasonic probe 10 is located on the right side of the weld line 2a, it is preferable to set the XY coordinate system and the polar coordinate system in the same manner.
図１において、位置検出装置２０は、超音波探触子１０の位置を検出する。
この例で、位置検出装置２０は、ワイヤエンコーダであり、超音波探触子１０の溶接線方向の位置を検出する。この場合、超音波探触子１０の位置は、溶接線２ａから同一距離ｂに固定している。
In FIG. 1, the position detection device 20 detects the position of the ultrasonic probe 10.
In this example, the position detection device 20 is a wire encoder, and detects the position of the ultrasonic probe 10 in the weld line direction. In this case, the position of the ultrasonic probe 10 is fixed at the same distance b from the welding line 2a.
なお、位置検出装置２０は、ワイヤエンコーダに限定されず、ワーク１の外面１ａにおける超音波探触子１０の位置を検出できる限りで、その他の装置であってもよい。 The position detection device 20 is not limited to a wire encoder, and may be other devices as long as the position of the ultrasonic probe 10 on the outer surface 1a of the workpiece 1 can be detected.
図３は、溶接線２ａに平行な垂直断面の説明図である。
この図において、ワーク１の外面１ａに位置検出装置２０が接触する特定点２１をＺ軸原点Ｏ３とし、Ｚ軸原点Ｏ３から溶接線方向をＺ軸、超音波探触子１０のＺ軸上の位置をＺ座標とする。
また、Ｘ−Ｚ座標における任意の位置座標をＸ座標，Ｚ座標とする。
以下、「溶接線２ａに平行な垂直断面」を単に、「溶接線平行断面９」と呼ぶ。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a vertical cross section parallel to the weld line 2a.
In this figure, the specific point 21 where the position detection device 20 contacts the outer surface 1a of the workpiece 1 is the Z-axis origin O3, the weld line direction from the Z-axis origin O3 is the Z-axis, and the ultrasonic probe 10 is on the Z-axis. Let the position be the Z coordinate.
In addition, arbitrary position coordinates in the X-Z coordinates are defined as an X coordinate and a Z coordinate.
Hereinafter, the “vertical cross section parallel to the weld line 2a” is simply referred to as “weld line parallel cross section 9”.
図１において、データ処理装置３０は、超音波探触子１０と位置検出装置２０から反射波データ４と超音波探触子１０の位置（少なくともＺ座標）をそれぞれ受信する。 In FIG. 1, the data processing device 30 receives the reflected wave data 4 and the position (at least the Z coordinate) of the ultrasonic probe 10 from the ultrasonic probe 10 and the position detection device 20, respectively.
反射波データ４は、時間と反射波強度（又は振幅）を示する波形データである。 The reflected wave data 4 is waveform data indicating time and reflected wave intensity (or amplitude).
データ処理装置３０は、反射波データ４と超音波探触子１０のＺ座標から、Ｚ座標の設定長さ毎に、強調画像６（後述する）を作成し出力する。 The data processing device 30 creates and outputs an emphasized image 6 (described later) for each set length of the Z coordinate from the reflected wave data 4 and the Z coordinate of the ultrasonic probe 10.
「Ｚ座標の設定長さ毎」とは、例えば４００ｍｍ毎の意であり、任意に設定できる。
すなわち、超音波探触子１０のＺ座標を変化させてワーク１を検査したＺ軸の範囲が０〜２０００ｍｍであり、Ｚ座標の設定長さ毎が４００ｍｍ毎の場合に、４００ｍｍ毎に、それぞれ１組の強調画像６を作成し出力する。
この場合、Ｚ座標が０〜４００、４００〜８００、８００〜１２００、１２００〜１６００、１６００〜２０００ｍｍの５組の強調画像６が作成される。
“Each Z coordinate set length” means, for example, every 400 mm, and can be set arbitrarily.
That is, when the Z-axis range in which the Z coordinate of the ultrasonic probe 10 is changed and the workpiece 1 is inspected is 0 to 2000 mm, and the set length of the Z coordinate is every 400 mm, each 400 mm, A set of emphasized images 6 is created and output.
In this case, five sets of emphasized images 6 having Z coordinates of 0 to 400, 400 to 800, 800 to 1200, 1200 to 1600, and 1600 to 2000 mm are created.
図１において、データ処理装置３０は、データ解析装置３２とコンピュータ（ＰＣ）３４とからなる。 In FIG. 1, the data processing device 30 includes a data analysis device 32 and a computer (PC) 34.
データ解析装置３２は、反射波データ４の強度分布を示す複数の溶接部断面画像５を出力する。データ解析装置３２は、従来の計測ソフトをインストールした超音波探傷器であってもよい。 The data analyzer 32 outputs a plurality of weld cross-sectional images 5 showing the intensity distribution of the reflected wave data 4. The data analysis device 32 may be an ultrasonic flaw detector in which conventional measurement software is installed.
図４は、溶接部断面画像５の説明図である。
この図に示すように、溶接部断面画像５は、垂直断面画像５ａと平行断面画像５ｂの一方又は両方である。
なお垂直断面画像５ａは、溶接線２ａと交叉（好ましくは直交）する断面画像であり、図２の計測平面８における反射波データ４の強度分布を示す。また、平行断面画像５ｂは、溶接線２ａに平行な平行断面の画像であり、図３の溶接線平行断面９における反射波データ４の強度分布を示す。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the welded section image 5. FIG.
As shown in this figure, the welded section image 5 is one or both of a vertical section image 5a and a parallel section image 5b.
The vertical cross-sectional image 5a is a cross-sectional image that intersects (preferably orthogonally) the weld line 2a, and shows the intensity distribution of the reflected wave data 4 on the measurement plane 8 in FIG. The parallel cross-sectional image 5b is an image of a parallel cross-section parallel to the weld line 2a, and shows the intensity distribution of the reflected wave data 4 in the weld line parallel cross-section 9 of FIG.
垂直断面画像５ａは、Ｚ座標の設定長さ毎に、予め設定した計測ピッチで多数が出力される。
例えば、「Ｚ座標の設定長さ毎」が、例えば４００ｍｍ毎である場合、垂直断面画像５ａは、４００ｍｍ毎に例えば１００組が出力される。
同様に、平行断面画像５ｂも例えば１００組が出力される。
A large number of vertical slice images 5a are output at a preset measurement pitch for each set length of the Z coordinate.
For example, when “every Z coordinate set length” is, for example, every 400 mm, for example, 100 sets of vertical section images 5 a are output every 400 mm.
Similarly, for example, 100 sets of parallel slice images 5b are output.
コンピュータ３４は、入力装置（例えばキーボード）、出力装置（例えば表示装置、印刷装置）、記憶装置（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク）、及び演算装置を有する。 The computer 34 includes an input device (for example, a keyboard), an output device (for example, a display device, a printing device), a storage device (for example, a RAM, a ROM, and a hard disk), and an arithmetic device.
記憶装置には、本発明の方法を実行するためのソフトウェアがインストールされており、コンピュータ３４は、上述した多数の溶接部断面画像５から、Ｚ座標の設定長さ毎に、反射波データ４の強度を優先して統合した複数（上述の例で５枚）の強調画像６を作成する。 Software for executing the method of the present invention is installed in the storage device, and the computer 34 reads the reflected wave data 4 for each set length of the Z coordinate from the above-described many weld cross-sectional images 5. A plurality (five in the above example) of emphasized images 6 integrated with priority on intensity are created.
図５は、本発明による溶接部探傷方法のフロー図である。
この図において、本発明の溶接部探傷方法は、上述した溶接部探傷装置１００を用い、Ｓ１〜Ｓ５の各ステップ（工程）からなる。
FIG. 5 is a flowchart of the welded portion flaw detection method according to the present invention.
In this figure, the welded part flaw detection method of the present invention comprises the steps (steps) S1 to S5 using the welded part flaw detector 100 described above.
図５において、データファイル作成ステップＳ１は、位置決めステップＳ１１と探傷ステップＳ１２を有する。 In FIG. 5, the data file creation step S1 has a positioning step S11 and a flaw detection step S12.
位置決めステップＳ１１では、超音波探触子１０をワーク１の外面１ａに接触させ、位置検出装置２０により超音波探触子１０の位置を検出する。
位置決めステップＳ１１において、超音波探触子１０を溶接線２ａから同一距離ｂにおいてワーク１の外面１ａに接触させ、Ｚ座標を変化させることが好ましい。
In positioning step S <b> 11, the ultrasonic probe 10 is brought into contact with the outer surface 1 a of the work 1, and the position of the ultrasonic probe 10 is detected by the position detection device 20.
In the positioning step S11, it is preferable that the ultrasonic probe 10 is brought into contact with the outer surface 1a of the workpiece 1 at the same distance b from the welding line 2a to change the Z coordinate.
Ｚ座標の変化範囲は、例えば０〜２０００ｍｍであり、超音波探触子１０は４００ｍｍ毎に例えば１００箇所に位置決めする。
位置決めステップＳ１１は、検査員により手動で行っても、図示しないトラバース装置を用いて自動で行ってもよい。
The change range of the Z coordinate is, for example, 0 to 2000 mm, and the ultrasonic probe 10 is positioned at, for example, 100 locations every 400 mm.
The positioning step S11 may be performed manually by an inspector or automatically using a traverse device (not shown).
探傷ステップＳ１２では、位置決めステップＳ１１と並行して、超音波探触子１０により計測平面８において、溶接部２に向けてビーム角θの異なる複数の超音波ビーム３を入射して複数の反射波データ４を受信する。
受信した反射波データ４は、超音波探触子１０の位置データと共にデータファイルに記憶する。
In the flaw detection step S12, in parallel with the positioning step S11, a plurality of ultrasonic beams 3 having different beam angles θ are incident on the measurement plane 8 by the ultrasonic probe 10 toward the welded portion 2 and a plurality of reflected waves are incident. Data 4 is received.
The received reflected wave data 4 is stored in a data file together with the position data of the ultrasonic probe 10.
極座標データ作成ステップＳ２は、データ読込みステップＳ２１と極座標変換ステップＳ２２を有する。 The polar coordinate data creation step S2 includes a data reading step S21 and a polar coordinate conversion step S22.
データ読込みステップＳ２１では、作成したデータファイルから、超音波探触子１０の位置データと受信した反射波データ４のデータを読み込む。 In the data reading step S21, the position data of the ultrasonic probe 10 and the received reflected wave data 4 are read from the created data file.
極座標変換ステップＳ２２では、反射波データ４の強度分布を、反射波強度とＲ座標、ビーム角θ、及びＺ座標との関係を示す極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）に変換する。
反射波データ４は、時間と反射波強度（又は振幅）の関係を示する波形データであり、反射波データ４の時間から、計測点のＲ座標を求めることができる。
変換した極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）は、極座標データファイルに記憶する。
In the polar coordinate conversion step S22, the intensity distribution of the reflected wave data 4 is converted into polar coordinate data A (R, θ, Z) indicating the relationship between the reflected wave intensity, the R coordinate, the beam angle θ, and the Z coordinate.
The reflected wave data 4 is waveform data indicating the relationship between time and reflected wave intensity (or amplitude), and the R coordinate of the measurement point can be obtained from the time of the reflected wave data 4.
The converted polar coordinate data A (R, θ, Z) is stored in a polar coordinate data file.
例えば、Ｚ座標を４００ｍｍ毎に例えば１００箇所に位置決めし、ビーム角θを１００に分割し、Ｒ座標を４０００に分割する。
この場合、極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）は、Ｚ座標の設定長さ毎に、４×１０７（＝１００×１００×４０００）のデータ数となる。
For example, the Z coordinate is positioned at, for example, 100 positions every 400 mm, the beam angle θ is divided into 100, and the R coordinate is divided into 4000.
In this case, the polar coordinate data A (R, θ, Z) has a data number of 4 × 10 7 (= 100 × 100 × 4000) for each set length of the Z coordinate.
直交座標データ作成ステップＳ３は、直交座標変換ステップＳ３１とデータ補間ステップＳ３２を有する。 The orthogonal coordinate data creation step S3 includes an orthogonal coordinate conversion step S31 and a data interpolation step S32.
直交座標変換ステップＳ３１では、極座標データファイルの極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）を、反射波強度とＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標との関係を示す直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に変換する。 In the orthogonal coordinate conversion step S31, the polar coordinate data A (R, θ, Z) of the polar coordinate data file is converted into orthogonal coordinate data B (X, Y, Z) indicating the relationship between the reflected wave intensity and the X, Y, and Z coordinates. Z).
図６は、直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のデータ構造を示す模式図である。
この図において、（Ａ）はＺ座標が異なる複数の垂直断面画像５ａであり、（Ｂ）はＹ座標が異なる複数の平行断面画像５ｂである。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a data structure of the orthogonal coordinate data B (X, Y, Z).
In this figure, (A) is a plurality of vertical slice images 5a having different Z coordinates, and (B) is a plurality of parallel slice images 5b having different Y coordinates.
例えば、極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）がＺ座標の設定長さ毎に、４×１０７のデータ数である場合、垂直断面画像５ａはＺ方向に１００枚となる。また同様に、Ｙ方向の分割数（解像度）がＲ方向と同じ場合、平行断面画像５ｂは４０００枚となる。
従って、極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）のデータ数（４×１０７）を、１００枚の垂直断面画像５ａと４０００枚の平行断面画像５ｂで表示することができる
For example, when the polar coordinate data A (R, θ, Z) has a data number of 4 × 10 7 for each set length of the Z coordinate, the vertical sectional image 5a is 100 in the Z direction. Similarly, when the number of divisions (resolution) in the Y direction is the same as that in the R direction, the number of parallel cross-sectional images 5b is 4000.
Therefore, the number of data (4 × 10 7 ) of the polar coordinate data A (R, θ, Z) can be displayed as 100 vertical cross-sectional images 5a and 4000 parallel cross-sectional images 5b.
図７は、データ補間ステップＳ３２の説明図である。この図において、（Ａ）は極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）、（Ｂ）は直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を示している。 FIG. 7 is an explanatory diagram of the data interpolation step S32. In this figure, (A) shows polar coordinate data A (R, θ, Z), and (B) shows orthogonal coordinate data B (X, Y, Z).
図７（Ａ）の極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）において、Ｚ座標とＲ座標が同一であり、ビーム角θが隣接する２点の極座標データＡをＡ１（Ｒ，θ１，Ｚ）とＡ２（Ｒ，θ１＋α，Ｚ）とする。 In the polar coordinate data A (R, θ, Z) of FIG. 7A, the polar coordinate data A of the two points having the same Z coordinate and R coordinate and adjacent beam angles θ are denoted as A1 (R, θ1, Z). Let A2 (R, θ1 + α, Z).
例えば、ビーム角θを１００分割した場合、角度αは、θｍａｘ−θｍｉｎの角度範囲の１／１００である。
しかし、角度αが微小角（例えば１°）であっても、Ｒ座標が大きい場合、２点Ａ１，Ａ２の間には、図中に斜線で示す未計測点（データ空白部）が発生する。
For example, when the beam angle θ is divided into 100, the angle α is 1/100 of the angle range θmax−θmin.
However, even if the angle α is a small angle (for example, 1 °), if the R coordinate is large, an unmeasured point (data blank portion) indicated by hatching in the figure is generated between the two points A1 and A2. .
図７（Ｂ）において、極座標データＡ１（Ｒ，θ１，Ｚ）とＡ２（Ｒ，θ１＋α，Ｚ）を直交座標データに変換した位置を直交座標データＢ１（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）と直交座標データＢ２（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）とする。
Ｒ座標が大きい場合、２点Ｂ１，Ｂ２の間には、図７（Ａ）と同様に、未計測点（データ空白部）が発生する。
この未計測点（データ空白部）は、図４（Ａ）における多数の白い筋状の曲線部である。
In FIG. 7B, the positions obtained by converting the polar coordinate data A1 (R, θ1, Z) and A2 (R, θ1 + α, Z) into the orthogonal coordinate data are the orthogonal coordinate data B1 (X1, Y1, Z1) and the orthogonal coordinate data. Let B2 (X2, Y2, Z2).
When the R coordinate is large, an unmeasured point (data blank portion) is generated between the two points B1 and B2 as in FIG.
This unmeasured point (data blank portion) is a large number of white streaky curved portions in FIG.
図５のデータ補間ステップＳ３２では、図７（Ａ）の２点の極座標データＡ１，Ａ２に相当する２点の直交座標データＢ１，Ｂ２から、２点の２次元座標位置の間の直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を補間する。
このデータ補間により、図４（Ａ）における多数の白線部（データ空白部）を無くし、溶接欠陥の判断を容易化することができる。
In the data interpolation step S32 in FIG. 5, the orthogonal coordinate data between two two-dimensional coordinate positions from the two orthogonal coordinate data B1 and B2 corresponding to the two polar coordinate data A1 and A2 in FIG. Interpolate B (X, Y, Z).
By this data interpolation, it is possible to eliminate many white line portions (data blank portions) in FIG. 4A and facilitate the determination of welding defects.
上述した直交座標データ作成ステップＳ３で変換し補間した直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、直交座標データファイルに記憶する。 The orthogonal coordinate data B (X, Y, Z) converted and interpolated in the above-described orthogonal coordinate data creation step S3 is stored in the orthogonal coordinate data file.
図５のマージ処理ステップＳ４では、直交座標データファイルの直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、設定長さ毎に、反射波データ４の強度を優先して統合した強調画像６を作成する。
強調画像６は、強調垂直画像６ａと強調平行画像６ｂの一方又は両方である。
In the merge processing step S4 in FIG. 5, an enhanced image 6 is created from the orthogonal coordinate data B (X, Y, Z) in the orthogonal coordinate data file, with the intensity of the reflected wave data 4 preferentially integrated for each set length. To do.
The enhanced image 6 is one or both of the enhanced vertical image 6a and the enhanced parallel image 6b.
強調垂直画像６ａは、図６（Ａ）に示すように、設定長さ毎に、Ｘ座標とＹ座標が同一でありＺ座標が異なる複数（例えば１００枚）の垂直断面画像５ａから、Ｘ−Ｙ平面における反射波データ４の強度の最大値をその位置の強度とする画像である。
従って、１枚の強調垂直画像６ａには、設定長さ毎に、複数（例えば１００枚）の垂直断面画像５ａを強度を優先して統合されている。
As shown in FIG. 6A, the emphasized vertical image 6a is obtained from a plurality of (for example, 100) vertical cross-sectional images 5a having the same X coordinate and Y coordinate and different Z coordinates for each set length. It is an image which makes the maximum value of the intensity | strength of the reflected wave data 4 in Y plane the intensity | strength of the position.
Therefore, in one emphasized vertical image 6a, a plurality of (for example, 100) vertical sectional images 5a are integrated with priority given to the intensity for each set length.
強調平行画像６ｂは、図６（Ｂ）に示すように、設定長さ毎に、Ｘ座標とＺ座標が同一でありＹ座標が異なる複数（例えば４０００枚）の平行断面画像５ｂからＸ−Ｚ平面における反射波データ４の強度の最大値をその位置の強度とする画像である。
従って、１枚の強調平行画像６ｂには、設定長さ毎に、複数（例えば４０００枚）の平行断面画像５ｂを強度を優先して統合されている。
As shown in FIG. 6B, the emphasized parallel image 6b is obtained from a plurality of (for example, 4000) parallel cross-sectional images 5b having the same X coordinate and Z coordinate and different Y coordinates for each set length from XZ to XZ. It is an image which makes the maximum value of the intensity | strength of the reflected wave data 4 in a plane the intensity | strength of the position.
Therefore, in one enhanced parallel image 6b, for each set length, a plurality of (for example, 4000) parallel sectional images 5b are integrated with priority given to the intensity.
上述したマージ処理ステップＳ４により、設定長さ毎に、複数（１００枚）の垂直断面画像５ａと複数（４０００枚）の平行断面画像５ｂを統合した１枚の強調垂直画像６ａと１枚の強調平行画像６ｂが形成される。 By the merge processing step S4 described above, one emphasis vertical image 6a and one emphasis are obtained by integrating a plurality (100) of the vertical slice images 5a and a plurality (4000) of the parallel slice images 5b for each set length. A parallel image 6b is formed.
強調垂直画像６ａと強調平行画像６ｂは、それぞれ単一の垂直断面画像５ａ及び平行断面画像５ｂと同じデータ数（分解能）である。従って、強調垂直画像６ａと強調平行画像６ｂに必要なメモリ量は、複数（１００枚）の垂直断面画像５ａと複数（４０００枚）の平行断面画像５ｂのメモリ量と比較して大幅（この例で１００分の１と４０００分の１）に削減できる。 The enhanced vertical image 6a and the enhanced parallel image 6b have the same number of data (resolution) as the single vertical slice image 5a and the parallel slice image 5b, respectively. Accordingly, the memory amount required for the enhanced vertical image 6a and the enhanced parallel image 6b is significantly larger than the memory amount of the plurality (100) of the vertical sectional images 5a and the plurality of (4000) of the parallel sectional images 5b (in this example). Can be reduced to 1/100 and 1/4000).
マージ処理ステップＳ４において、形成した強調画像６（強調垂直画像６ａと強調平行画像６ｂ）を設定長さ毎に、複数の出力用ファイルにそれぞれ記憶する。
出力用ファイルは、Ｚ座標の設定長さ毎に設けられる。すなわち、上述した例で、Ｚ軸の範囲が０〜２０００ｍｍである場合に、０〜４００、４００〜８００、８００〜１２００、１２００〜１６００、１６００〜２０００ｍｍの各範囲毎に、それぞれ１組の強調画像６が複数のファイルにそれぞれ記憶される。
この場合、ファイル数は５であり、各ファイルに強調画像６（強調垂直画像６ａと強調平行画像６ｂ）が記憶される。
In the merge processing step S4, the formed enhanced image 6 (enhanced vertical image 6a and enhanced parallel image 6b) is stored in a plurality of output files for each set length.
The output file is provided for each set length of the Z coordinate. That is, in the above-described example, when the Z-axis range is 0 to 2000 mm, one set of emphasis is provided for each range of 0 to 400, 400 to 800, 800 to 1200, 1200 to 1600, and 1600 to 2000 mm. Images 6 are stored in a plurality of files, respectively.
In this case, the number of files is 5, and the emphasized image 6 (the emphasized vertical image 6a and the emphasized parallel image 6b) is stored in each file.
画像出力ステップＳ５は、位置設定ステップＳ５１、貼付けステップＳ５２、及び出力ステップＳ５３を有する。 The image output step S5 includes a position setting step S51, a pasting step S52, and an output step S53.
位置設定ステップＳ５１では、出力用スライドに設定長さ毎の貼付位置を予め設定する。出力用スライドは、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔであるが、その他の表示装置、印刷装置であってもよい。
また、この設定は、出力用スライドに応じて自動設定することが好ましいが、入力装置（例えばキーボード）を用いて手動設定してもよい。
In the position setting step S51, a pasting position for each set length is set in advance on the output slide. The output slide is, for example, Microsoft Power Point, but may be another display device or printing device.
This setting is preferably automatically set according to the output slide, but may be set manually using an input device (for example, a keyboard).
貼付けステップＳ５２では、複数の出力用ファイルから複数の強調画像６を読み出して、複数の貼付位置にそれぞれ貼付ける。
出力ステップＳ５３では、出力用スライドに貼り付けされた強調画像６（強調垂直画像６ａと強調平行画像６ｂ）を出力する。この出力は表示装置（例えばＣＲＴ）による画像表示でも、印刷装置（例えばプリンタ）による印刷でもよい。
In pasting step S52, a plurality of emphasis images 6 are read from a plurality of output files, and pasted to a plurality of pasting positions, respectively.
In the output step S53, the enhanced image 6 (enhanced vertical image 6a and enhanced parallel image 6b) pasted on the output slide is output. This output may be image display by a display device (for example, CRT) or printing by a printing device (for example, a printer).
以下、本発明の実施例を説明する。 Examples of the present invention will be described below.
図８は、本発明により出力用スライドに貼り付けされた強調垂直画像６ａの一例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the emphasized vertical image 6a pasted on the output slide according to the present invention.
この例では、Ｚ軸の範囲が０〜４８００ｍｍであり、以下の各設定長さ毎に、それぞれ１組の強調垂直画像６ａを作成し出力している。 In this example, the range of the Z axis is 0 to 4800 mm, and a set of emphasized vertical images 6a is created and output for each set length below.
この例で、Ｚ座標は、０〜４００、４００〜８００、８００〜１２００、１２００〜１６００、１６００〜２０００、２０００〜２４００、２４００〜２８００、２８００〜３２００、３２００〜３６００、３６００〜４０００、４０００〜４４００、４４００〜４８００ｍｍの１２範囲である。 In this example, the Z coordinate is 0 to 400, 400 to 800, 800 to 1200, 1200 to 1600, 1600 to 2000, 2000 to 2400, 2400 to 2800, 2800 to 3200, 3200 to 3600, 3600 to 4000, 4000. There are 12 ranges of 4400 and 4400 to 4800 mm.
なお１組の強調垂直画像６ａは、図２に示す超音波探触子１０が溶接線２ａの左側に位置する図と、超音波探触子１０が溶接線２ａの右側に位置する図とからなる。 Note that the set of emphasized vertical images 6a includes a diagram in which the ultrasonic probe 10 shown in FIG. 2 is located on the left side of the weld line 2a and a diagram in which the ultrasonic probe 10 is located on the right side of the weld line 2a. Become.
図９は、本発明により出力用スライドに貼り付けされた強調平行画像６ｂの一例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing an example of the enhanced parallel image 6b pasted on the output slide according to the present invention.
この例では、Ｚ軸の範囲が０〜６０００ｍｍであり、以下の設定長さ毎に、それぞれ１枚の強調平行画像６ｂを作成し出力している。 In this example, the range of the Z-axis is 0 to 6000 mm, and one emphasized parallel image 6b is created and output for each of the following set lengths.
この例で、Ｚ座標は、０〜４００、４００〜８００、８００〜１２００、１２００〜１６００、１６００〜２０００、２０００〜２４００、２４００〜２８００、２８００〜３２００、３２００〜３６００、３６００〜４０００、４０００〜４４００、４４００〜４８００、４８００〜５２００、５２００〜５６００、５６００〜６０００ｍｍの１５範囲である。 In this example, the Z coordinate is 0 to 400, 400 to 800, 800 to 1200, 1200 to 1600, 1600 to 2000, 2000 to 2400, 2400 to 2800, 2800 to 3200, 3200 to 3600, 3600 to 4000, 4000. It is 15 range of 4400, 4400-4800, 4800-5200, 5200-5600, 5600-6000 mm.
なおこの図では、Ｚ軸の範囲を連続して表示しているが、それぞれ分離表示してもよい。 In this figure, the range of the Z axis is continuously displayed, but may be displayed separately.
図１０は、図９の強調垂直画像６ａの拡大図である。この例で、（Ａ）はデータ補間ステップＳ３２を省略した場合、（Ｂ）はデータ補間ステップＳ３２を実施した場合である。
図１０（Ａ）に示すように、従来は、角度αが微小角（例えば１°）であっても、Ｒ座標が大きい場合、多数の白い筋状の未計測点（データ空白部）が発生していた。
FIG. 10 is an enlarged view of the emphasized vertical image 6a of FIG. In this example, (A) is a case where the data interpolation step S32 is omitted, and (B) is a case where the data interpolation step S32 is performed.
As shown in FIG. 10A, conventionally, even when the angle α is a minute angle (for example, 1 °), when the R coordinate is large, a large number of white non-measured points (data blank portions) are generated. Was.
これに対し、図１０（Ｂ）の強調垂直画像６ａでは、白い筋状のデータ空白部が皆無であり、かつ反射波データ４の強度を優先して統合しているため、溶接欠陥が強調して表示されていることがわかる。 On the other hand, in the emphasized vertical image 6a of FIG. 10B, since there is no white streak-shaped data blank portion and the intensity of the reflected wave data 4 is integrated with priority, the weld defect is emphasized. Can be seen.
上述した本発明の実施形態によれば、反射波データ４と超音波探触子１０の溶接線方向のＺ座標から、Ｚ座標の設定長さ毎に、強調画像６を作成する。従って、直線状に長い溶接線２ａであっても、強調画像６が設定長さ毎に出力されるので、強調画像６の数は大幅に少なくなる。 According to the above-described embodiment of the present invention, the enhanced image 6 is created for each set length of the Z coordinate from the reflected wave data 4 and the Z coordinate in the weld line direction of the ultrasonic probe 10. Accordingly, even if the welding line 2a is linearly long, the emphasized image 6 is output for each set length, so the number of the emphasized images 6 is significantly reduced.
また、この強調画像６は、反射波データ４の強度分布を示す複数の溶接部断面画像５を反射波データ４の強度を優先して統合しているので、その範囲に含まれる溶接欠陥が強調して表示される。従って、経験の浅い検査員であっても、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる。 In addition, since the emphasized image 6 integrates a plurality of welded cross-sectional images 5 showing the intensity distribution of the reflected wave data 4 with priority given to the intensity of the reflected wave data 4, the weld defect included in the range is emphasized. Is displayed. Therefore, even an inexperienced inspector can determine a welding defect more easily and in a shorter time than in the past.
さらに、本発明は以下の付随した効果を有する。
（１）軸方向に長い溶接線２ａを有するワーク１から得られる膨大な反射波データ４の強度分布を、強度を優先して統合した少数の強調画像６として可視化資料を作成することができる。
したがって、この可視化資料から、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる。
（２）データ補間ステップＳ３１によるデータ補間により、図１０（Ａ）における多数の白線部（データ空白部）を無くし、溶接欠陥の判断を容易化することができる。
（３）マージ処理ステップＳ４１により、強調垂直画像６ａと強調平行画像６ｂに必要なメモリ量を、従来の多数の垂直断面画像５ａと多数の平行断面画像５ｂのメモリ量と比較して大幅（例えば、１００分の１と４０００分の１）に削減できる。
したがって、必要なメモリ量は、溶接線２ａの長さにほとんど制約されず、従来の上限２ｍを超える２０ｍ以上であっても、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる。
Furthermore, the present invention has the following accompanying effects.
(1) The visualization material can be created as a small number of emphasized images 6 in which the intensity distribution of the enormous reflected wave data 4 obtained from the work 1 having the long weld line 2a in the axial direction is integrated with priority given to the intensity.
Therefore, it is possible to determine a welding defect from this visualization material more easily and in a shorter time than before.
(2) By the data interpolation in the data interpolation step S31, it is possible to eliminate many white line portions (data blank portions) in FIG.
(3) By the merge processing step S41, the memory amount required for the enhanced vertical image 6a and the enhanced parallel image 6b is significantly larger than the memory amounts of the conventional many vertical slice images 5a and many parallel slice images 5b (for example, , 1/100 and 1/4000).
Therefore, the required memory amount is hardly limited by the length of the weld line 2a, and even if it is 20 m or more exceeding the conventional upper limit of 2 m, it is possible to determine a welding defect more easily and in a shorter time than in the past.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することができることは勿論である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, it can change variously in the range which does not deviate from the summary of this invention.
ｅ オフセット量、Ｏ１ ＸＹ座標原点、Ｏ２ 極座標原点、
Ｏ３ Ｚ軸原点、Ｒ 極座標原点からの距離、
Ｘ Ｘ軸上の座標位置、Ｙ Ｙ軸上の座標位置、θ ビーム角、
１ ワーク（溶接管）、１ａ 外面（試験体表面）、２ 溶接部、
２ａ 溶接線、３ 超音波ビーム、４ 反射波データ、
５ 溶接部断面画像、５ａ 垂直断面画像、５ｂ 平行断面画像、
６ 強調画像、６ａ 強調垂直画像、６ｂ 強調平行画像、
８ 計測平面、９ 溶接線平行断面、
１０ 超音波探触子（フェーズドアレイ探触子）、１１ 特定点、
１２ 入射点、２０ 位置検出装置、２１ 特定点、
３０ データ処理装置、３２ データ解析装置、
３４ コンピュータ（ＰＣ）、１００ 溶接部探傷装置
e Offset amount, O1 XY coordinate origin, O2 polar coordinate origin,
O3 Z axis origin, R Distance from polar coordinate origin,
X Coordinate position on X axis, Y Coordinate position on Y axis, θ Beam angle,
1 Workpiece (welded pipe), 1a Outer surface (surface of specimen), 2 Welded part,
2a Welding line, 3 Ultrasonic beam, 4 Reflected wave data,
5 Welded section image, 5a Vertical section image, 5b Parallel section image,
6 enhanced image, 6a enhanced vertical image, 6b enhanced parallel image,
8 measurement plane, 9 weld line parallel section,
10 Ultrasonic probe (Phased array probe), 11 Specific point,
12 incident points, 20 position detectors, 21 specific points,
30 data processing devices, 32 data analysis devices,
34 Computer (PC), 100 Welding inspection equipment
Claims (10)
前記ワークの外面に接触し、溶接線に交差する計測平面内で前記溶接部に向けてビーム角の異なる複数の超音波ビームを入射し複数の反射波データを受信する超音波探触子と、
前記超音波探触子の位置を検出する位置検出装置と、
前記反射波データと前記超音波探触子の溶接線方向のＺ座標から、前記Ｚ座標の設定長さ毎に、強調画像を作成するデータ処理装置と、を備え、
前記データ処理装置は、前記反射波データの強度分布を示す複数の溶接部断面画像を前記反射波データの強度を優先して統合して前記強調画像を作成する、溶接部探傷装置。 A welded flaw detector for inspecting a welded part of a workpiece with ultrasonic waves,
An ultrasonic probe that is in contact with the outer surface of the workpiece and receives a plurality of reflected wave data by injecting a plurality of ultrasonic beams having different beam angles toward the weld in a measurement plane intersecting a weld line;
A position detection device for detecting the position of the ultrasonic probe;
From the reflected wave data and the Z coordinate in the weld line direction of the ultrasonic probe, a data processing device that creates an emphasized image for each set length of the Z coordinate, and
The said data processing apparatus is a welding part flaw detection apparatus which integrates several welding part cross-sectional images which show the intensity distribution of the said reflected wave data, giving priority to the intensity | strength of the said reflected wave data, and produces the said emphasized image.
前記強調画像は、複数の前記垂直断面画像を統合した強調垂直画像、又は、複数の前記平行断面画像を統合した強調平行画像である、請求項１に記載の溶接部探傷装置。 The weld cross-sectional image is a vertical cross-sectional image orthogonal to the weld line, or a parallel cross-sectional image parallel to the weld line,
The welded part flaw detection apparatus according to claim 1, wherein the enhanced image is an enhanced vertical image obtained by integrating a plurality of the vertical cross-sectional images, or an enhanced parallel image obtained by integrating a plurality of the parallel cross-sectional images.
直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、前記設定長さ毎に、前記反射波データの強度を優先して統合して前記強調画像を作成するマージ処理ステップを有する、溶接部探傷方法。 A welded portion flaw detection method using the welded portion flaw detector according to claim 1,
A welding flaw detection method comprising: a merge processing step of preferentially integrating the intensity of the reflected wave data for each set length to create the emphasized image from the orthogonal coordinate data B (X, Y, Z).
前記画像出力ステップにおいて、前記強調画像を前記設定長さ毎に、複数の出力用ファイルにそれぞれ記憶し、
出力用スライドに前記設定長さ毎の貼付位置を予め設定し、
複数の前記出力用ファイルから複数の前記強調画像を読み出して、複数の前記貼付位置にそれぞれ貼付ける、請求項４に記載の溶接部探傷方法。 An image output step for outputting the enhanced image;
In the image output step, the emphasized image is stored in a plurality of output files for each set length,
Preset the pasting position for each set length on the output slide,
The welded part flaw detection method according to claim 4, wherein a plurality of the emphasized images are read from a plurality of the output files and pasted to the plurality of pasting positions, respectively.
前記直交座標データ作成ステップは、データ補間ステップを有し、
前記データ補間ステップは、前記Ｚ座標と前記超音波ビームの入射点からの距離が同一であり、前記超音波ビームのビーム角が隣接する２点の前記極座標データに相当する２点の前記直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から、２点の２次元座標位置の間の前記直交座標データＢ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を補間する、請求項４に記載の溶接部探傷方法。 Polar coordinate data A (R, θ, Z) is orthogonal coordinate data B (X, Y, Z) indicating the relationship between the X coordinate in the depth direction and the Y coordinate orthogonal to the depth direction in the measurement plane. A rectangular coordinate data generation step for converting to
The orthogonal coordinate data creation step includes a data interpolation step,
In the data interpolation step, the Z coordinate and the distance from the incident point of the ultrasonic beam are the same, and the orthogonal coordinates of two points corresponding to the polar coordinate data of the two adjacent beam angles of the ultrasonic beam The welded part flaw detection method according to claim 4, wherein the orthogonal coordinate data B (X, Y, Z) between two two-dimensional coordinate positions is interpolated from the data B (X, Y, Z).
前記反射波データは、時間と強度の関係を示すデータであり、
前記極座標データ作成ステップは、前記反射波データを前記超音波ビームの入射点からの距離とビーム角の関係を示す前記極座標データＡ（Ｒ，θ，Ｚ）に変換する極座標変換ステップを有する、請求項４に記載の溶接部探傷方法。 A polar coordinate data creating step of converting the reflected wave data into polar coordinate data A (R, θ, Z);
The reflected wave data is data indicating a relationship between time and intensity,
The polar coordinate data creating step includes a polar coordinate conversion step of converting the reflected wave data into the polar coordinate data A (R, θ, Z) indicating a relationship between a distance from an incident point of the ultrasonic beam and a beam angle. Item 5. The method for flaw detection in welds according to Item 4.
前記位置決めステップと並行して、前記超音波探触子により前記計測平面内で前記溶接部に向けてビーム角の異なる複数の超音波ビームを入射して複数の前記反射波データを受信する探傷ステップと、を有する、請求項４に記載の溶接部探傷方法。
A positioning step of bringing the ultrasonic probe into contact with the outer surface of the workpiece and detecting the position of the ultrasonic probe;
In parallel with the positioning step, a flaw detection step of receiving a plurality of reflected wave data by injecting a plurality of ultrasonic beams having different beam angles toward the welded portion in the measurement plane by the ultrasonic probe. The method for flaw detection of a welded portion according to claim 4, comprising:
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