JP2953301B2 - Ultrasonic flaw detection method and device - Google Patents
Ultrasonic flaw detection method and deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、超音波パルス反射法に
より溶接部などを走査探傷する超音波探傷方法及び装置
に関し、特に反射波信号の同期加算平均において、SN
比を改善する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method and apparatus for scanning and flaw-detecting a weld or the like by an ultrasonic pulse reflection method.
It relates to a technique for improving the ratio.
【0002】[0002]
【従来の技術】溶接部の探傷検査は、溶接鋼管や建築構
造物の製造において、溶接部の品質保証に欠かせないも
のである。検出能に優れている点から、一般的に超音波
探傷が用いられている。探傷上の問題点はノイズであ
る。ノイズには2種類あり、工場内の他の設備などから
飛来する飛来電気ノイズと溶接部の粒界散乱に起因する
材料ノイズとがある。これらのノイズがあると、欠陥エ
コーがノイズ信号中に埋もれてしまうので、欠陥エコー
を識別することが困難になる。従って、反射エコーの信
号中からノイズ信号を低減し、SN比を改善することが
重要になってくる。2. Description of the Related Art Inspection of welds for flaw detection is indispensable for quality assurance of welds in the production of welded steel pipes and building structures. Ultrasonic flaw detection is generally used because of its excellent detectability. The problem with flaw detection is noise. There are two types of noise, namely, electrical noise coming from other facilities in the factory and the like, and material noise resulting from grain boundary scattering at the welded portion. If there is such noise, the defective echo will be buried in the noise signal, making it difficult to identify the defective echo. Therefore, it is important to reduce the noise signal from the reflected echo signal and improve the SN ratio.
【0003】ノイズ信号の低減には同期加算平均処理が
有効である。これは、繰り返し到来する超音波信号のエ
コー高さの加算平均をとるものであり、ノイズの強度を
1/N1/2 (N=平均回数)にすることができる(例え
ば、特開昭52−14169号公報、特開昭58−16
9055号公報)。[0003] Synchronous averaging is effective for reducing noise signals. In this method, the average of the echo heights of the repeatedly arriving ultrasonic signals is calculated, and the noise intensity can be reduced to 1 / N 1/2 (N = average number). -14169, JP-A-58-16
No. 9055).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術には
以下の問題がある。例えば溶接鋼管のオンライン探傷の
ように、被検体を移動させながら溶接線を探傷する場
合、欠陥が超音波ビームを横切る時間は限られている。
このため、平均回数が多すぎると、平均処理後の欠陥エ
コー強度が低下し、欠陥を見落とすことが多くなる。一
方、欠陥を見落とさないように平均回数を少なくする
と、SN比の改善効果が低くなる。以上のように、平均
回数には最適値が存在するが、従来技術では最適な平均
回数は試行錯誤により求めなければならなかった。この
ため、ライン速度や探触子などの探傷条件が変更される
と、その都度試行錯誤が必要であり、手間がかかり、コ
スト高の要因となっていた。However, the prior art has the following problems. For example, in the case of flaw detection of a welding line while moving an object, such as in online flaw detection of a welded steel pipe, the time for a defect to cross an ultrasonic beam is limited.
For this reason, if the number of times of averaging is too large, the defect echo intensity after the averaging process is reduced, and defects are often overlooked. On the other hand, if the average number is reduced so as not to overlook the defect, the effect of improving the SN ratio is reduced. As described above, there is an optimum value for the average number, but in the related art, the optimum average number has to be obtained by trial and error. For this reason, every time flaw detection conditions such as the line speed and the probe are changed, trial and error is required each time, which is time-consuming and costly.
【0005】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、超音波探傷において、試行錯誤なしに、同
期加算平均処理のための最適な平均回数を容易かつ速や
かに決定することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to easily and promptly determine the optimum number of times of averaging for synchronous averaging processing without trial and error in ultrasonic flaw detection. And
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波探傷
方法は、超音波パルス反射法により被検体を走査探傷
し、検出された反射波信号を同期加算平均することによ
りSN比を改善する方法において、あらかじめ有効ビー
ム幅Dを検出しておき、パルス繰り返し周波数と走査速
度から、パルス密度Pd を算出し、N=D/Pd より算
出した平均回数Nで前記反射波信号の同期加算平均を行
うことを特徴とする。According to the ultrasonic flaw detection method of the present invention, an S / N ratio is improved by scanning flaw detection of an object by an ultrasonic pulse reflection method and synchronously averaging the detected reflected wave signals. In the method, the effective beam width D is detected in advance, the pulse density Pd is calculated from the pulse repetition frequency and the scanning speed, and the synchronous addition average of the reflected wave signal is calculated by the average number N calculated by N = D / Pd. It is characterized by performing.
【0007】有効ビーム幅Dの検出は、あらかじめ人工
的に作られた試験体上のピンホールのような微小欠陥孔
に対する超音波探傷試験で、平均回数は1としておき、
有効ビーム幅Dを求めておく。実際の被検体における有
効ビーム幅DR は、少なくともDR ≧Dとなる。The detection of the effective beam width D is performed by an ultrasonic flaw detection test for a fine defect hole such as a pinhole on a test piece which has been artificially prepared in advance.
An effective beam width D is obtained in advance. The effective beam width D R of the actual subject is at least D R ≧ D.
【0008】また、本発明は、前記の有効ビーム幅が4
mmより狭いときは、平均回数NをN=D/Pd より求
め、有効ビーム幅が4mmより広いときは、平均回数N
をN=4/Pd より求めることとする。In the present invention, the effective beam width is 4
When the effective beam width is larger than 4 mm, the average number N is obtained from N = D / Pd.
From N = 4 / Pd.
【0009】本発明方法に使用する超音波探傷装置は、
超音波探触子に送信するパルスの繰り返し周波数を検出
する手段(パルス繰り返し周波数検出手段)と、前記超
音波探触子と被検体との相対的な走査速度を検出する手
段(走査速度検出手段)と、前記の両手段により検出さ
れたパルス繰り返し周波数及び走査速度から、パルス密
度を算出する手段(パルス密度算出手段)と、前記超音
波探触子の有効ビーム幅を検出する手段(有効ビーム幅
検出手段)と、前記の後二者の手段(パルス密度算出手
段と有効ビーム幅検出手段)によりそれぞれ算出、検出
されたパルス密度及び有効ビーム幅から平均回数を算出
し、その平均回数を反射波信号の同期加算平均処理手段
に設定する手段(平均回数算出手段)とを備えたことを
特徴とする。The ultrasonic flaw detector used in the method of the present invention comprises:
Means for detecting a repetition frequency of a pulse transmitted to the ultrasonic probe (pulse repetition frequency detection means); and means for detecting a relative scanning speed between the ultrasonic probe and the subject (scanning speed detection means) ), Means for calculating the pulse density from the pulse repetition frequency and the scanning speed detected by both means (pulse density calculating means), and means for detecting the effective beam width of the ultrasonic probe (effective beam) Width detecting means) and the latter two means (pulse density calculating means and effective beam width detecting means) calculate the average number of times from the detected pulse density and effective beam width, and reflect the average number of times. Means for setting the wave signal synchronous addition and averaging processing means (average number calculation means).
【0010】[0010]
【作用】同期加算平均処理後の欠陥エコーの低下は、欠
陥エコーが現れる回数以上に平均回数を設定した場合に
発生する。そこで、欠陥エコーの現れる回数を求めるこ
とにより最適な平均回数を求めることができる。The drop of the defective echo after the synchronous averaging process occurs when the average number of times is set to be equal to or larger than the number of times the defective echo appears. Therefore, an optimal average number of times can be obtained by obtaining the number of times that a defect echo appears.
【0011】本発明においては、まず、有効ビーム幅検
出手段により、人工的に作られた微小欠陥孔などのエコ
ー信号から有効ビーム幅を求める。有効ビーム幅とは、
エコー強度の分布幅をいい、例えば、最大エコー強度よ
り−3dBだけ低下した値に基準レベルを設定したとき
のエコー強度分布幅である。この基準となる有効ビーム
幅は、前述のように人工的に作られた微小欠陥孔などに
対する超音波探傷試験で求めておく。従って、この範囲
に微小欠陥孔の大きさ以上の欠陥があれば欠陥エコーが
現れる。In the present invention, first, an effective beam width is obtained from an echo signal such as an artificially created minute defect hole by an effective beam width detecting means. The effective beam width is
This refers to the distribution width of the echo intensity, for example, the distribution width of the echo intensity when the reference level is set to a value lower by -3 dB than the maximum echo intensity. The reference effective beam width is obtained by an ultrasonic flaw detection test for a small defect hole artificially created as described above. Therefore, if there is a defect larger than the size of the minute defect hole in this range, a defect echo appears.
【0012】一方、パルス密度算出手段によりパルス密
度Pd を算出する。パルス密度算出手段はパルス繰り返
し周波数検出手段と走査速度検出手段とで構成されてい
るので、これらの手段により検出されたパルス繰り返し
周波数PRF と走査速度Vにより、Pd =V/PRF よりパ
ルス密度Pd を求める。そして、前記の有効ビーム幅を
パルス密度で割った値が欠陥エコーの現れる回数とな
る。平均回数をこの値に設定すれば、平均処理後の欠陥
エコーは低下せず、かつSN比をより適切に改善するこ
とができる。On the other hand, the pulse density Pd is calculated by the pulse density calculating means. Since the pulse density calculating means is composed of the pulse repetition frequency detecting means and the scanning speed detecting means, the pulse density Pd is calculated from Pd = V / PRF by the pulse repetition frequency PRF and the scanning speed V detected by these means. Ask. The value obtained by dividing the effective beam width by the pulse density is the number of times a defect echo appears. If the average number is set to this value, the defect echo after the averaging process does not decrease, and the SN ratio can be more appropriately improved.
【0013】溶接鋼管のようにオンラインで行う溶接部
の超音波探傷では、実験によると有効ビーム幅が4mm
を境に、最適な平均回数が頭打ちになることが判明し
た。これは、有効ビーム幅が4mm以上になると、欠陥
が超音波ビームを横切っていく際に各点において、欠陥
エコーのビーム路程がわずかに変化し、ビーム路程がず
れた波形同士を加算平均すると欠陥エコーは低下してし
まうためである。そこで、有効ビーム幅が4mm以上の
場合は、平均回数は4/パルス密度とする。このずれ方
は波長によって異なるが、公称周波数が2MHzから1
0MHzの範囲では上記結果を適用することができる。In ultrasonic flaw detection of a welded portion performed online such as a welded steel pipe, according to experiments, the effective beam width is 4 mm.
It turned out that the optimal average number reached a plateau. This is because when the effective beam width becomes 4 mm or more, the beam path of the defect echo slightly changes at each point when the defect crosses the ultrasonic beam, and the average of the waveforms having the deviated beam path is calculated as the defect. This is because the echo is reduced. Therefore, when the effective beam width is 4 mm or more, the average number is 4 / pulse density. Although this shift differs depending on the wavelength, the nominal frequency is changed from 2 MHz to 1
The above result can be applied in the range of 0 MHz.
【0014】[0014]
【実施例】図1は本発明の一実施例に係る超音波探傷装
置のブロック構成図である。同図において、100は被
検体であり、ここでは電縫管の場合を示している。10
1は溶接部、102は溶接部における溶け込み不足など
による欠陥である。鋼管100は、図中、上方に向かっ
て速度Vで直進している。FIG. 1 is a block diagram showing an ultrasonic flaw detector according to one embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 100 denotes a subject, and here, a case of an electric resistance welded tube is shown. 10
Reference numeral 1 denotes a weld, and reference numeral 102 denotes a defect due to insufficient penetration at the weld. The steel pipe 100 is traveling straight upward at a speed V in the figure.
【0015】本実施例の超音波探傷装置10は、以下の
要素11〜20より構成されている。The ultrasonic flaw detector 10 according to the present embodiment includes the following elements 11 to 20.
【0016】超音波探触子11は、公称周波数5MH
z、振動子幅10mmのものを用いている。超音波は屈
折角45°の横波として鋼管100に入射され、溶接部
100を探傷するようにしている。The ultrasonic probe 11 has a nominal frequency of 5 MHz.
z, a vibrator width of 10 mm is used. The ultrasonic wave is incident on the steel pipe 100 as a transverse wave having a refraction angle of 45 ° so that the welded portion 100 is detected.
【0017】超音波送受信装置12は、電気パルスを探
触子11に送信して超音波を発生させ、溶接部101か
ら反射した超音波を探触子11で捉えこれを電気信号に
変換して検出する。The ultrasonic transmission / reception device 12 transmits an electric pulse to the probe 11 to generate an ultrasonic wave, captures the ultrasonic wave reflected from the welding portion 101 by the probe 11 and converts the ultrasonic wave into an electric signal. To detect.
【0018】同期加算平均処理装置13は、超音波送受
信装置12より繰り返し到来する超音波の電気信号(図
2に示す平均処理前の電気信号)を位相を揃えて加算平
均するものである。ちなみに図2では平均回数4の場合
を示している。The synchronous averaging processor 13 adds and averages ultrasonic electric signals (electric signals before averaging processing shown in FIG. 2) repeatedly arriving from the ultrasonic transmitting and receiving apparatus 12 with their phases aligned. FIG. 2 shows a case where the average number of times is four.
【0019】欠陥判定装置14は、ある強度以上の欠陥
が現れた場合に、欠陥の検出を知らせるものである。The defect judging device 14 notifies the detection of a defect when a defect having a certain strength or more appears.
【0020】パルス繰り返し周波数検出装置15は、超
音波送受信装置12の超音波パルス発生のためのクロッ
ク信号の設定周波数を検出することにしている。The pulse repetition frequency detecting device 15 detects a set frequency of a clock signal for generating an ultrasonic pulse of the ultrasonic transmitting / receiving device 12.
【0021】走査速度検出装置16は、例えば、鋼管1
00に接触させたセンサロール17の回転速度から走査
速度Vを検出するようにしている。The scanning speed detector 16 is, for example, a steel pipe 1
The scanning speed V is detected from the rotation speed of the sensor roll 17 that has come into contact with 00.
【0022】パルス密度算出装置18は、パルス密度P
d を、Pd =V/PRF の式から算出する。ここで、Vは
走査速度検出装置16により検出された走査速度、PRF
はパルス繰り返し周波数検出装置15により検出された
パルス繰り返し周波数である。The pulse density calculating device 18 calculates the pulse density P
d is calculated from the equation Pd = V / PRF. Here, V is the scanning speed detected by the scanning speed detecting device 16, PRF
Is a pulse repetition frequency detected by the pulse repetition frequency detection device 15.
【0023】有効ビーム幅検出装置19は、図3に示す
ように、あらかじめ試験鋼管110に設けた針状の欠陥
孔111からのエコー列を測定し、その欠陥エコーの最
大強度から、例えば−3dBだけ低下する値を基準レベ
ルとして、その基準レベル上におけるエコー強度分布幅
を有効ビーム幅と規定して求めるものである。なお、こ
の測定の際は、平均回数は1としておく。As shown in FIG. 3, the effective beam width detector 19 measures an echo train from a needle-like defect hole 111 provided in the test steel pipe 110 in advance, and, based on the maximum intensity of the defect echo, for example, -3 dB. Is determined as a reference level, and an echo intensity distribution width on the reference level is defined as an effective beam width. In this measurement, the average number is set to 1.
【0024】平均回数算出装置20は、後述するごと
く、D<4mmの場合はN=D/Pd、D>4mmの場
合はN=4/Pd より平均回数Nを算出するものであ
る。As will be described later, the average number calculation device 20 calculates the average number N from N = D / Pd when D <4 mm and N = 4 / Pd when D> 4 mm.
【0025】次に、平均回数算出の根拠について実験結
果を交えて説明する。図4は、最適な平均回数を、平均
処理後のエコー強度低下が−1dBにとどまる回数を平
均回数と規定して、有効ビーム幅との関係を求めた結果
である。ここでは、パルス密度Pd =0.1mm/p、
0.25mm/p、0.5mm/pの場合が例示されて
いる。エコー強度の低下を−1dBに規定したのは、探
傷の再現性の範囲であり、この程度のエコー強度の低下
では欠陥エコーの見逃しにはつながらないためである。
また、有効ビーム幅は、斜角探傷におけるスキップ数を
変化させることにより、変化させた。Next, the basis for calculating the average number of times will be described with experimental results. FIG. 4 shows the relationship between the optimum beam number and the effective beam width, with the number of times that the echo intensity decrease after averaging stays at -1 dB defined as the average number. Here, the pulse density Pd = 0.1 mm / p,
Cases of 0.25 mm / p and 0.5 mm / p are illustrated. The reason why the decrease in the echo intensity is defined as -1 dB is in the range of the reproducibility of the flaw detection, and such a decrease in the echo intensity does not lead to the overlooking of the defective echo.
The effective beam width was changed by changing the number of skips in oblique flaw detection.
【0026】図4に示されているように、有効ビーム幅
が4mmより狭い場合、最適な平均回数は少なくなる。
その関係は、およそN=D/Pd となっている。一方、
有効ビーム幅が4mmより広い場合、最適な平均回数は
およそ4mmを境に頭打ちとなり、その関係は、およそ
N=4/Pd となっている。この理由は、欠陥が超音波
ビームを横切っていく際に各点において、欠陥エコーの
ビーム路程がわずかに変化し、ビーム路程がずれた波形
同士を加算平均すると欠陥エコーは低下してしまうため
であり、4mm以上移動させた場合において、このビー
ム路程のずれが顕著になるためである。As shown in FIG. 4, when the effective beam width is smaller than 4 mm, the optimum average number is reduced.
The relationship is approximately N = D / Pd. on the other hand,
When the effective beam width is larger than 4 mm, the optimum average number of times peaks at about 4 mm, and the relationship is about N = 4 / Pd. The reason for this is that at each point when the defect traverses the ultrasonic beam, the beam path of the defect echo changes slightly, and the average of the waveforms having the deviated beam path is averaged, so that the defect echo decreases. This is because, when the beam path is moved by 4 mm or more, the deviation of the beam path becomes remarkable.
【0027】図5は、有効ビーム幅が4mm以上の場合
について、平均回数とエコー強度低下量との関係を示し
た実験結果である。図のように、パルス密度が小さいほ
ど、平均回数を多くしてもエコー強度は低下しない。ま
た、図中にはノイズ強度の低下量も示しており、平均回
数が多いほど、ノイズ強度は低くなっている。この図か
ら、それぞれのパルス密度ごとに、エコー強度の低下量
が−1dBに対応する平均回数がわかる。従って、上記
の方法により平均回数を決めることにより、SN比を最
適に改善できることが実証されている。FIG. 5 is an experimental result showing the relationship between the average number of times and the echo intensity reduction amount when the effective beam width is 4 mm or more. As shown in the figure, as the pulse density is smaller, the echo intensity does not decrease even if the average number is increased. The figure also shows the amount of decrease in the noise intensity. The greater the average number of times, the lower the noise intensity. From this figure, the average number of times that the amount of decrease in the echo intensity corresponds to -1 dB is found for each pulse density. Therefore, it has been proved that the SN ratio can be optimally improved by determining the average number of times by the above method.
【0028】本実施例の超音波探傷では、まず、試験鋼
管110をライン速度Vで搬送し、そのときのピンホー
ル111からの反射エコー信号から、図3に示すような
方法で有効ビーム幅Dを求めておく。In the ultrasonic flaw detection of this embodiment, first, the test steel pipe 110 is conveyed at the line speed V, and the effective beam width D is obtained from the reflected echo signal from the pinhole 111 by the method shown in FIG. Ask for.
【0029】次に、実際の溶接鋼管100について超音
波探傷を行う。パルス繰り返し周波数検出装置15で超
音波探触子11に送信される超音波パルスの繰り返し周
波数PRF を検出し、また走査速度検出装置16でセンサ
ロール17から送られてくる回転速度に基づき、溶接鋼
管100の移動速度Vを検出し、これらをパルス密度算
出装置18に送り、パルス密度Pd をPd =V/PRF よ
り算出する。この求められたパルス密度Pd は平均回数
算出装置20に送られ、この装置20で、D<4mmの
ときは、N=D/Pd とし、D>4mmのときは、N=
4/Pd として、その平均回数Nを同期加算平均処理装
置13に設定する。このように最適な平均回数Nで欠陥
エコー信号の同期加算平均処理を行うことにより、欠陥
エコーの低下がなく、SN比を最高の状態に改善するこ
とができる。従って、溶接部に欠陥があれば、欠陥判定
装置14が見逃すことなく欠陥を知らしめる。Next, ultrasonic flaw detection is performed on the actual welded steel pipe 100. The pulse repetition frequency detector 15 detects the repetition frequency PRF of the ultrasonic pulse transmitted to the ultrasonic probe 11, and the scanning speed detector 16 detects the welding steel pipe based on the rotation speed sent from the sensor roll 17. The moving speed V of the motor 100 is detected and sent to the pulse density calculating device 18 to calculate the pulse density Pd by Pd = V / PRF. The obtained pulse density Pd is sent to the average number calculation device 20, where N = D / Pd when D <4 mm, and N = D / Pd when D> 4 mm.
The average number N is set in the synchronous averaging processor 13 as 4 / Pd. As described above, by performing the synchronous averaging process of the defective echo signal at the optimum average number N, the SN ratio can be improved to the highest state without a decrease in the defective echo. Therefore, if there is a defect in the welded portion, the defect determination device 14 notifies the defect without overlooking it.
【0030】次に、鋼管の造管速度すなわちライン速度
を変化させ、同時に平均回数も変化させて探傷した具体
例について説明する。図6に示す例では、すべてPRF =
2kHz、鋼管:外径219.1mm、厚さ8.2m
m、探触子:5Z10×10A45、スキップ数:2と
したものである。Next, a description will be given of a specific example in which flaw detection is performed by changing the steel pipe forming speed, that is, the line speed, and simultaneously changing the average number of times. In the example shown in FIG.
2 kHz, steel pipe: outer diameter 219.1 mm, thickness 8.2 m
m, probe: 5Z10 × 10A45, skip number: 2.
【0031】まず、図6(a)に示したものは、平均回
数を1にして探傷した例で、外径3.2mmのドリルホ
ールからのエコーが捉えられていることが示されてい
る。また、ノイズが一様に発生していることも示されて
いる。次に、図6(b)は平均回数を8に固定して探傷
した例である。ノイズは(a)のものに比べて約1/3
になっているが、ライン速度が速いためパルス密度が大
きい場合では、欠陥エコーの低下が起こっていることが
わかる。First, FIG. 6A shows an example in which flaw detection was performed with the average number of times set to 1, and it is shown that echoes from a drill hole having an outer diameter of 3.2 mm were captured. It is also shown that noise is uniformly generated. Next, FIG. 6B is an example in which the average number of times is fixed at 8 and flaw detection is performed. Noise is about 1/3 of that of (a)
However, when the pulse density is large because the line speed is high, it can be seen that the defect echo is reduced.
【0032】図6(c)は本発明の実施例であり、平均
回数はライン速度に応じて変化させている。このため、
ライン速度が変わっても欠陥エコーの低下はなく、ノイ
ズは最適に低減されていることがわかる。FIG. 6C shows an embodiment of the present invention, wherein the average number is changed according to the line speed. For this reason,
Even if the line speed changes, the defect echo does not decrease, and it can be seen that the noise is optimally reduced.
【0033】本発明は、金属材料の溶接部の欠陥検出に
限られるものではなく、複合材料やラミネート鋼板のよ
うな接合部の欠陥検出にも応用できるものである。超音
波探触子には電磁超音波探触子のような非接触式のもの
も使用することができ、また被検体を固定し、探触子の
ほうを移動させる走査形式でも良いものである。The present invention is not limited to the detection of defects in a welded portion of a metal material, but can be applied to the detection of defects in a joint such as a composite material or a laminated steel plate. As the ultrasonic probe, a non-contact type such as an electromagnetic ultrasonic probe can be used, and a scanning type in which the subject is fixed and the probe is moved may be used. .
【0034】[0034]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、超音波
の反射波信号の同期加算平均処理における平均回数を自
動的かつ最適に設定するようになっているので、ライン
速度などの探傷条件が変わっても、容易かつ速やかに平
均回数を設定することができ、欠陥の見落としを防ぎつ
つ最高のSN比改善を行うことができる。As described above, according to the present invention, the number of times of averaging in the synchronous averaging process of the ultrasonic reflected wave signal is automatically and optimally set. Even if the conditions change, the average number can be set easily and quickly, and the highest SN ratio can be improved while preventing defects from being overlooked.
【図1】本発明の実施例による超音波探傷装置の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention.
【図2】同期加算平均処理装置の動作を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of a synchronous averaging processing device.
【図3】有効ビーム幅検出装置の動作を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an operation of the effective beam width detecting device.
【図4】有効ビーム幅と最適平均回数との関係を示す図
である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an effective beam width and an optimum average number.
【図5】平均回数と平均処理後の信号強度との関係を示
す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the number of times of averaging and the signal intensity after averaging processing.
【図6】ライン速度を変化させて探傷した例を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing an example in which flaw detection is performed by changing the line speed.
11 超音波探触子 12 超音波送受信装置 13 同期加算平均処理装置 14 欠陥判定装置 15 パルス繰り返し周波数検出装置 16 走査速度検出装置 18 パルス密度算出装置 19 有効ビーム幅検出装置 20 平均回数算出装置 100 被検体 101 溶接部 102 欠陥 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Ultrasonic probe 12 Ultrasonic transmission / reception apparatus 13 Synchronous averaging processing apparatus 14 Defect determination apparatus 15 Pulse repetition frequency detection apparatus 16 Scanning speed detection apparatus 18 Pulse density calculation apparatus 19 Effective beam width detection apparatus 20 Average number calculation apparatus 100 Sample 101 Weldment 102 Defect
Claims (3)
探傷し、検出された反射波信号を同期加算平均すること
によりSN比を改善する方法において、 あらかじめ有効ビーム幅Dを検出しておき、 パルス繰り返し周波数と走査速度から、パルス密度Pd
を算出し、 N=D/Pd より算出した平均回数Nで前記反射波信号
の同期加算平均を行うことを特徴とする超音波探傷方
法。1. A method for scanning and flaw-detecting an object by an ultrasonic pulse reflection method and improving the SN ratio by synchronously averaging the detected reflected wave signals, wherein an effective beam width D is detected in advance. From the pulse repetition frequency and scanning speed, the pulse density Pd
An ultrasonic flaw detection method comprising: calculating synchronous average of the reflected wave signal at an average number N calculated by N = D / Pd.
たときの有効ビーム幅が4mmより狭い場合には、平均
回数NをN=D/Pd より求め、有効ビーム幅が4mm
より広い場合には、平均回数NをN=4/Pd より求め
ることを特徴とする請求項1記載の検査部位の超音波探
傷方法。2. When the effective beam width when scanning flaw detection is performed along a metal material inspection site is smaller than 4 mm, the average number N is obtained from N = D / Pd, and the effective beam width is 4 mm.
2. The method according to claim 1, wherein the average number of times N is obtained from N = 4 / Pd in a wider case.
し周波数を検出する手段と、 前記超音波探触子と被検体との相対的な走査速度を検出
する手段と、 前記の両手段により検出されたパルス繰り返し周波数及
び走査速度から、パルス密度を算出する手段と、 前記超音波探触子の有効ビーム幅を検出する手段と、 前記の後二者の手段によりそれぞれ算出、検出されたパ
ルス密度及び有効ビーム幅から平均回数を算出し、その
平均回数を反射波信号の同期加算平均処理手段に設定す
る手段とを備えたことを特徴とする超音波探傷装置。3. A means for detecting a repetition frequency of a pulse transmitted to an ultrasonic probe; a means for detecting a relative scanning speed between the ultrasonic probe and a subject; From the detected pulse repetition frequency and scanning speed, a means for calculating a pulse density, a means for detecting an effective beam width of the ultrasonic probe, and a pulse calculated and detected by the latter two means, respectively. Means for calculating the average number of times from the density and the effective beam width, and setting the average number of times in the synchronous addition and average processing means of the reflected wave signal.
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