JP3531019B2 - Defect identification method by ultrasonic flaw detection - Google Patents

Defect identification method by ultrasonic flaw detection

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JP3531019B2
JP3531019B2 JP15502795A JP15502795A JP3531019B2 JP 3531019 B2 JP3531019 B2 JP 3531019B2 JP 15502795 A JP15502795 A JP 15502795A JP 15502795 A JP15502795 A JP 15502795A JP 3531019 B2 JP3531019 B2 JP 3531019B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、超音波を用い鋼表面あ
るいは鋼中の欠陥先端形状の識別を行うに好適な超音波
探傷による欠陥識別方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect identification method by ultrasonic flaw detection suitable for identifying the shape of a defect tip on a steel surface or in steel using ultrasonic waves.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から超音波探傷の分野では欠陥の定
量的把握、例えば欠陥の高さあるいは深さ、欠陥形状等
の特定は困難であるとされており、便宜的にコーナエコ
ーの音圧強度から、欠陥高さと音圧強度が比例関係にあ
るとの仮定により欠陥の概略高さの見当をつけていた。
しかしながら、実際には欠陥高さと音圧強度は欠陥の形
状、傾き等種々の条件により変化するものであり、あく
までも目安という取り扱いしかできなかった。
2. Description of the Related Art Conventionally, it has been considered difficult to quantitatively grasp a defect in the field of ultrasonic flaw detection, for example, to specify the height or depth of a defect, the shape of a defect, and the like. From the strength, the height of the defect and the sound pressure intensity were assumed to be in a proportional relationship, and the approximate height of the defect was estimated.
However, in reality, the height of the defect and the sound pressure intensity change depending on various conditions such as the shape and inclination of the defect, and it can only be handled as a guide.

【0003】図12は従来のコーナエコーによる探傷の
説明図である。本図において2は探触子、3はテストピ
ース、10は超音波反射経路である。本図において、欠
陥(a)(b)は同じ欠陥高さではあっても、超音波反
射面の形状の違いにより、(b)では探触子2で受診で
きない反射波が発生し、コーナエコーの反射音圧に差が
生じ、欠陥(b)のコーナエコー音圧はあたかも欠陥
(c)に相当するコーナエコー音圧となり、欠陥(c)
に相当する欠陥高さとの判定となってしまう。このよう
なコーナエコーのみを信号として利用する従来の超音波
探傷法では欠陥の定量的把握は非常に困難であった。最
近端部ピークエコーを用いて欠陥高さを精度よく測定す
る方法が提案され、一部実用化されているが、これも欠
陥がどのような形状のものであるかの情報を提供するも
のではない。端部ピークエコーを用いた欠陥高さ測定の
例として、底面の開口欠陥の場合について説明する。
FIG. 12 is an explanatory diagram of conventional flaw detection by corner echo. In this figure, 2 is a probe, 3 is a test piece, and 10 is an ultrasonic reflection path. In this figure, even though the defects (a) and (b) have the same defect height, a reflected wave that cannot be detected by the probe 2 is generated in (b) due to the difference in the shape of the ultrasonic reflection surface, and the corner echo is generated. Difference occurs in the reflected sound pressure of the defect, the corner echo sound pressure of the defect (b) becomes a corner echo sound pressure corresponding to the defect (c), and the defect (c)
It is determined that the defect height is equivalent to. In the conventional ultrasonic flaw detection method that uses only such corner echo as a signal, it is very difficult to quantitatively grasp the defect. Recently, a method for accurately measuring the height of a defect using the peak echo at the edge has been proposed and partially put into practical use, but this also does not provide information on the shape of the defect. Absent. As an example of the defect height measurement using the edge peak echo, the case of the bottom opening defect will be described.

【0004】図13は一般的なコーナエコーと端部エコ
ーの説明図である。まず本図においてBが従来超音波探
傷で用いられている反射波でコーナエコーと呼ばれるも
のである。これに対しAは欠陥端部からの点反射であ
り、コーナエコーより先行した信号となり、端部エコー
呼ばれる。
FIG. 13 is an explanatory view of general corner echo and end echo. First, in the figure, B is a reflected wave conventionally used in ultrasonic flaw detection, which is called a corner echo. On the other hand, A is a point reflection from the end of the defect, which is a signal preceding the corner echo and is called an end echo.

【0005】図14は一般的な端部エコーを用いた欠陥
高さ測定の説明図である。本図において5は端部エコー
波形、6はコーナエコー波形であり、Wは端部エコーの
ピークが得られる時のビーム路程、tはテストピース3
の板厚、θは屈折角であり、欠陥高さHは(1)式で求
められる。 H=t−Wcosθ……………………………………………………(1) 上のように、端部ピークエコー法とは、欠陥の端部から
の反射である端部エコーがピークとなる探触子位置を求
め、この時の超音波ビーム路程距離と屈折角とから欠陥
高さを求めるものである。
FIG. 14 is an explanatory diagram of defect height measurement using a general end echo. In the figure, 5 is an end echo waveform, 6 is a corner echo waveform, W is the beam path when the peak of the end echo is obtained, and t is the test piece 3.
Is the plate thickness, θ is the refraction angle, and the defect height H is obtained by the equation (1). H = t-Wcos θ …………………………………………………… (1) As mentioned above, the edge peak echo method is the reflection from the edge of the defect. The probe position where the end echo reaches the peak is obtained, and the defect height is obtained from the ultrasonic beam path distance and the refraction angle at this time.

【0006】図15は探触子周波数と端部エコー識別の
関係を説明する説明図である。本図において7は端部エ
コー経路、8はコーナエコー経路である。ここで端部ピ
ークエコー法を用いるには、当然端部エコーを識別、検
出する必要があるが、本図に示す如く、欠陥高さが低く
なるに従って端部エコーとコーナエコーの路程距離が接
近し、両者の区別が困難になる。この為、従来一般的に
行われている端部ピークエコー法では、周波数5MHz
以下の探触子を使用している為、精度良く欠陥高さを測
定するには、欠陥高さ数mmが検出限界とされている。
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the probe frequency and the end echo discrimination. In this figure, 7 is an end echo path and 8 is a corner echo path. To use the edge peak echo method, it is necessary to identify and detect the edge echo, but as shown in this figure, as the defect height becomes lower, the path distance between the edge echo and the corner echo becomes shorter. However, it becomes difficult to distinguish between the two. Therefore, in the end peak echo method which is generally performed conventionally, the frequency is 5 MHz.
Since the following probe is used, the defect height of several mm is the detection limit in order to accurately measure the defect height.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】構造用材料の表面及び
内部に存在し、肉眼での検出が不可能な欠陥を検出、特
定できる非破壊検査技術は、構造物の安全と信頼性の確
保の為に重要であるが、従来の超音波探傷法では欠陥の
有無、欠陥高さの情報は得られても、その欠陥がどのよ
うな形状のものであるかという情報は全く得ることがで
きず、従ってその欠陥の重要性の判断ができない状況で
あった。欠陥の重要性判断とは、その欠陥が重大な問題
となるものであるか否か、すなわち亀裂進展の可能性が
大きいか小さいのかの判定である。
A nondestructive inspection technique capable of detecting and identifying a defect existing on the surface and inside of a structural material that cannot be detected by the naked eye is a technique for ensuring the safety and reliability of the structure. Although it is important for the conventional ultrasonic flaw detection method to obtain information on the presence or absence of a defect and the height of the defect, it is impossible to obtain any information on the shape of the defect. Therefore, it was impossible to judge the importance of the defect. Determining the importance of a defect is determining whether or not the defect is a serious problem, that is, whether the possibility of crack growth is large or small.

【0008】図16は一般的な構造用材料の表面に存在
する欠陥の種別を説明する説明図である。構造用材料の
欠陥には本図に示すように、シャープな先端形状をもつ
亀裂進展性大のものと、溶接欠陥、例えばアンダーカッ
ト、ブローホール等のように先端が滑らかで亀裂進展性
の小のものがあり、亀裂進展性大の欠陥の補修を優先的
に実施する必要があるが、従来技術ではこの判定ができ
ない為、検出された全ての欠陥について処置せざるをえ
なかった。このことは特に膨大な検査点数があり、しか
も限られた期間内での処置が必要となる化学プラント、
発電プラント等で深刻な問題となる。また、精度良く欠
陥深さを測定できる端部ピークエコー法についても、前
述の如く検出限界が数mmであり、微小な欠陥について
の対応は困難である。また端部エコー自体非常に微弱な
エコーである為、これを発見、特定するには熟練が必要
であった。
FIG. 16 is an explanatory view for explaining the types of defects existing on the surface of a general structural material. As shown in this figure, defects of structural materials include those with a sharp tip shape and large crack propagation, and those with welding defects, such as undercuts and blow holes, which have a smooth tip and small crack growth. However, it is necessary to prioritize the repair of defects having a large crack-growing property, but this determination cannot be made by the conventional technique, and therefore all the detected defects have to be treated. This is especially true for chemical plants that have enormous numbers of inspection points and require treatment within a limited period of time.
It becomes a serious problem in power plants. Further, also in the edge peak echo method capable of accurately measuring the defect depth, the detection limit is several mm as described above, and it is difficult to deal with minute defects. Since the end echo itself is a very weak echo, it requires skill to find and identify it.

【0009】この端部ピークエコー法については、端部
エコーの識別に障害となる妨害エコーを防ぐ為に、超音
波遮蔽材を超音波入射点と傷の間の被検材表面に設置す
る方法に特願平1−6996号公報、端部エコーを精度
良く検出する為、欠陥に対して複数方向から探傷する方
法に特願昭59−203199号公報、特願昭59−1
19798号公報、特願昭58−246338号公報等
が提案されているが、いずれも端部ピークエコーのビー
ム路程を精度良く求める為のものであり、端部エコー音
圧強度自体に着目したものはない。本発明の目的は、上
記問題点を解決し、検出された欠陥についてその先端形
状を識別し欠陥の重要度判断を可能とすることにある。
In the edge peak echo method, an ultrasonic shielding material is installed on the surface of the material to be inspected between the ultrasonic wave incident point and the scratch in order to prevent an interfering echo which hinders the identification of the edge echo. Japanese Patent Application No. 1-6996, Japanese Patent Application No. 59-203199, Japanese Patent Application No. 59-1 discloses a method for detecting flaws from a plurality of directions for a defect to detect an end echo with high accuracy.
Japanese Patent Application No. 19798, Japanese Patent Application No. 58-246338 and the like have been proposed, but these are all for accurately obtaining the beam path length of the end peak echo, and paying attention to the end echo sound pressure intensity itself. There is no. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to identify the tip shape of a detected defect, and to judge the importance of the defect.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、探触子から
超音波を被検体に発信し欠陥部から反射するエコーを受
信して欠陥を識別する超音波探傷による欠陥識別方法に
おいて、予めモデル欠陥形状とモデル欠陥の端部エコー
音圧レベルとの関係を表す特性式を求め、被検体の端部
エコー音圧レベルを測定し、特性式に導入し欠陥先端
状を識別することにより達成される。上記目的は、探触
子から超音波を被検体に発信し欠陥部から反射するエコ
ーを受信して欠陥を識別する超音波探傷による欠陥識別
方法において、予めモデル欠陥形状とモデル欠陥の端部
エコー音圧レベルとの関係を表す特性曲線を求め、特性
曲線上に先端が鋭利な疲労欠陥と先端に曲率を有する溶
接欠陥とのしきい値を設定し、被検体の端部エコー音圧
レベルを測定してしきい値と比較し、先端が鋭利な疲労
欠陥と先端に曲率を有する溶接欠陥との識別を行うこと
により達成される。上記目的は、探触子から超音波を被
検体に発信し欠陥部から反射するエコーを受信して欠陥
を識別する超音波探傷による欠陥識別方法において、予
めモデル欠陥形状とモデル欠陥の端部エコー音圧レベル
との関係を表す特性曲線を求め、特性曲線上に先端曲率
Rがほぼ0の疲労欠陥と先端曲率Rが0.1mm以上の
溶接欠陥とのしきい値を設定し、被検体の端部エコー音
圧レベルを測定してしきい値と比較し、先端が鋭利な疲
労欠陥と先端に曲率を有する溶接欠陥との識別を行うこ
とにより達成される。上記目的は、探触子から超音波を
被検体に発信し欠陥部から反射するエコーを受信して欠
陥を識別する超音波探傷による欠陥識別方法において、
予めモデル欠陥を形成した材料について欠陥頂部からの
反射である端部エコーと、端部エコーの前記材料底面反
射である底面反射端部エコーと、欠陥基部からの反射で
あるコーナエコーとの各エコー間の路程距離と欠陥形状
との相関を求め、被検体の各エコー間の路程距離を測定
し、少なくとも1つの前記エコー間路程距離と欠陥形状
の相関を用い欠陥先端の形状を識別することにより達成
される。上記目的は、探触子から超音波を被検体に発信
し欠陥部から反射するエコーを受信して欠陥を識別する
超音波探傷による欠陥識別方法において、エコーの周波
数解析を行い周波数ピークの数により端部エコー発生の
有無を判定することにより達成される。
The above object is to provide a defect identification method by ultrasonic flaw detection in which an ultrasonic wave is transmitted from a probe to a subject and an echo reflected from a defect portion is received to identify a defect. A characteristic formula expressing the relationship between the defect shape and the end echo sound pressure level of the model defect is obtained, the end echo sound pressure level of the object is measured, and introduced into the characteristic formula to identify the defect tip shape. It is achieved by In the defect identification method by ultrasonic flaw detection, in which an ultrasonic wave is transmitted from the probe to the subject and an echo reflected from the defect is received to identify the defect, the model defect shape and the end echo of the model defect are previously detected. Obtain the characteristic curve that represents the relationship with the sound pressure level, set the threshold values for the fatigue defect with a sharp tip and the welding defect with a curvature at the tip on the characteristic curve, and set the echo sound pressure level at the end of the subject. measured and compared to the threshold value is achieved by performing the identification of the welding defects tip having a curvature in sharp fatigue defects and tip. In the defect identification method by ultrasonic flaw detection, in which an ultrasonic wave is transmitted from the probe to the subject and an echo reflected from the defect is received to identify the defect, the model defect shape and the end echo of the model defect are previously detected. A characteristic curve representing the relationship with the sound pressure level is obtained, and thresholds for a fatigue defect having a tip curvature R of almost 0 and a welding defect having a tip curvature R of 0.1 mm or more are set on the characteristic curve, and by measuring the end echo sound pressure level compared to the threshold value is achieved by performing the identification of the welding defects tip having a curvature in sharp fatigue defects and tip. The above-mentioned object is a defect identification method by ultrasonic flaw detection in which ultrasonic waves are transmitted from a probe to a subject and an echo reflected from a defect portion is received to identify a defect,
Each echo of an end echo that is a reflection from the defect top for a material on which a model defect is formed in advance, a bottom reflection end echo that is the material bottom reflection of the end echo, and a corner echo that is a reflection from the defect base. By determining the correlation between the path distance and the defect shape between the echoes, measuring the path distance between the echoes of the subject, and identifying the shape of the defect tip using the correlation between the at least one echo path distance and the defect shape. To be achieved. In the defect identification method by ultrasonic flaw detection, in which the ultrasonic wave is transmitted from the probe to the subject and the echo reflected from the defect portion is received to identify the defect, the above-mentioned purpose is to analyze the frequency of the echo and This is achieved by determining whether or not an end echo has occurred.

【0011】[0011]

【作用】上記構成によれば、端部エコーの音圧レベルが
欠陥の先端形状に依存して変化する特性に着目し、予め
欠陥の先端形状と端部エコーの音圧レベルの相関を求め
ておき、被検体の端部エコー音圧レベルと比較する事に
よって欠陥の先端形状の識別が可能となる。また、コー
ナエコーと端部エコー、底面反射端部エコーのそれぞれ
の間の路程距離が欠陥先端形状に応じて変化する事に着
目し、各エコー間の路程距離と欠陥形状との相関を予め
求めておく事により、被検体の欠陥先端の形状を識別す
ることができる。そして、探傷時にエコー波形の周波数
分析を行い、端部エコー発生時には2つ以上の周波数ピ
ークが存在する特性に着目し、周波数ピークの数から端
部エコー発生の有無を事前に確認しておくことにより、
端部エコーとコーナエコーの識別を容易に行う事ができ
る。
According to the above structure, the sound pressure level of the end echo changes depending on the tip shape of the defect, and the correlation between the tip shape of the defect and the sound pressure level of the end echo is obtained in advance. Then, the tip shape of the defect can be identified by comparing with the end echo sound pressure level of the subject. Also, paying attention to the fact that the path distance between the corner echo and the end echo, and the bottom surface reflection end echo change depending on the defect tip shape, and obtain the correlation between the path distance between each echo and the defect shape in advance. The shape of the tip of the defect of the subject can be identified by setting it in advance. Then, perform frequency analysis of the echo waveform at the time of flaw detection, pay attention to the characteristic that there are two or more frequency peaks when the end echo occurs, and confirm in advance whether or not the end echo occurs from the number of frequency peaks. Due to
The end echo and the corner echo can be easily identified.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。初に本実施例の装置構成を説明する。図1は本発
明の実施例の装置構成を説明するブロック図である。本
図は欠陥識別を行う探傷装置の基本的なシステム図であ
り、1は探傷器、2は探触子、3はテストピース、4は
欠陥、11は周波数解析装置、12は自動感度調整装
置、14はエコー間路程距離測定装置、15は欠陥形状
識別装置、16は特性曲線である。探触子2から被検体
であるテストピース3中の欠陥4に向けて発射された超
音波は、欠陥4の端部で反射後、探触子2に捉えられ、
この信号は探傷器1により端部エコーとして表示され認
識される。この時、欠陥4の位置は事前に通常の超音波
探傷によって検出しておいてもよいし、本装置によるコ
ーナエコーを利用して検出してもよい。ここで探触子2
にその周波数が10MHz以上のものを使用する事によ
り、欠陥高さ0.5mm以下の微小な欠陥についての測
定も可能となる。周波数解析装置11では超音波反射エ
コーの周波数解析を行い、その周波数ピークが2つ以上
の場合に、端部エコーありと判定し端部エコーの識別、
特定の為の補助情報とする。自動感度調整装置12では
受信した端部エコーのエコー高さを任意に設定する一定
値となるよう探傷器の感度レベルを調整し、この時の探
傷器感度値を欠陥形状識別装置15に出力する。またエ
コー間路程距離測定装置14ではコーナエコー、端部エ
コー、底面反射端部エコー各エコー間の路程距離をエコ
ー波形から読みとり、それぞれの数値を欠陥形状識別装
置15に出力する。欠陥形状識別装置15ではこれらの
データを基に以下の計算、判定を行う。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the device configuration of this embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram for explaining the device configuration of an embodiment of the present invention. This figure is a basic system diagram of a flaw detector for identifying defects. 1 is a flaw detector, 2 is a probe, 3 is a test piece, 4 is a defect, 11 is a frequency analysis device, and 12 is an automatic sensitivity adjustment device. , 14 is an inter-echo path distance measuring device, 15 is a defect shape identifying device, and 16 is a characteristic curve. The ultrasonic waves emitted from the probe 2 toward the defect 4 in the test piece 3, which is the subject, are reflected by the end of the defect 4 and then captured by the probe 2.
This signal is displayed and recognized as an end echo by the flaw detector 1. At this time, the position of the defect 4 may be detected in advance by normal ultrasonic flaw detection, or may be detected by using the corner echo of this apparatus. Here probe 2
In addition, by using the one having a frequency of 10 MHz or more, it becomes possible to measure a minute defect having a defect height of 0.5 mm or less. The frequency analysis device 11 analyzes the frequency of the ultrasonic reflection echo, and when there are two or more frequency peaks, it is determined that there is an end echo, and the end echo is identified.
Use as supplementary information for identification. The automatic sensitivity adjustment device 12 adjusts the sensitivity level of the flaw detector so that the echo height of the received end echo is a constant value that is arbitrarily set, and outputs the flaw detector sensitivity value at this time to the defect shape identification device 15. . The inter-echo path distance measuring device 14 reads the path distances between the echoes of the corner echo, the end echo, and the bottom reflection end echo from the echo waveform, and outputs the respective numerical values to the defect shape identifying device 15. The defect shape identification device 15 performs the following calculations and determinations based on these data.

【0013】1)事前に求めた欠陥先端形状と端部エコ
ー音圧レベル(探傷器1の感度)の関係から、先端の鋭
利なものと先端に曲率のあるもの(亀裂進展性大のもの
と亀裂進展性小のもの)とを判定する為のしきい値を求
めておき、これとテストピース3からの端部エコー音圧
レベルとの比較を行う事により欠陥先端形状の識別判定
を行う。ただし、欠陥先端形状と端部エコー音圧レベル
の関係は、使用する探傷システムの特性によって変化す
るので、特に数値を限定するものではない。 2)予め求めた欠陥先端形状と端部エコー音圧レベルの
対応関係を、特性曲線16としてメモリしておき、これ
からテストピース3からの端部エコー音圧レベルに相当
する先端形状を推定する。 3)各エコー間の路程距離から予め求めておく関係式に
より先端曲率を求める。 欠陥先端形状と端部エコー音
圧レベルの関係は使用する探傷器1、探触子2の特性に
より異なる為、事前に検査に用いるシステムでの特性曲
線16を求めておく必要がある。上記は欠陥形状識別装
置11を用いて比較判定を行うが、特性曲線16を基に
人が比較判定を行っても効果は同じである。
1) From the relationship between the defect tip shape and the edge echo sound pressure level (sensitivity of the flaw detector 1) obtained in advance, a sharp tip and a tip having a curvature (having a large crack progressability) A threshold value for determining that the crack propagating property is small) is obtained, and this is compared with the end echo sound pressure level from the test piece 3 to identify and determine the defect tip shape. However, since the relationship between the defect tip shape and the end echo sound pressure level changes depending on the characteristics of the flaw detection system used, the numerical value is not particularly limited. 2) The previously obtained correspondence between the defect tip shape and the end echo sound pressure level is stored as a characteristic curve 16, and the tip shape corresponding to the end echo sound pressure level from the test piece 3 is estimated from this. 3) The tip curvature is obtained from the relational expression obtained in advance from the distance between the echoes. Since the relationship between the defect tip shape and the end echo sound pressure level differs depending on the characteristics of the flaw detector 1 and the probe 2 used, it is necessary to obtain the characteristic curve 16 of the system used for inspection in advance. In the above, the comparison determination is performed using the defect shape identification device 11, but the effect is the same even if a person performs the comparison determination based on the characteristic curve 16.

【0014】次に本実施例の識別方法を説明する。端部
エコーの音圧レベルは、欠陥の先端形状に依存して変化
するという特性を持つ。この現象を欠陥の先端形状識別
に適用する為、以下の超音波探傷実験を行い特性を確認
した。超音波探傷実験を行ったシステム構成は図1に示
すものと同じである。探傷器1に接続した探触子2を用
いて各種準備した模擬欠陥を加工したテストピース3の
探傷を行い、欠陥先端形状による端部エコー音圧レベル
の特性を確認する。探触子2は微弱な端部エコーを扱う
為、広帯域点収束型のものが適しており、本実施例では
これを使用したが、狭帯域、非収束型のものでも可能で
ある。探触子2の周波数は対象とする欠陥の大きさに合
わせて選定する必要があるが、0.5mm程度の欠陥を
扱う場合は少なくとも周波数10MHz以上が必要であ
り、本実験では周波数10MHzのものを使用した。
Next, the identification method of this embodiment will be described. The sound pressure level of the end echo changes depending on the tip shape of the defect. In order to apply this phenomenon to the identification of the tip shape of a defect, the following ultrasonic flaw detection experiment was conducted to confirm the characteristics. The system configuration for the ultrasonic flaw detection test is the same as that shown in FIG. The probe 2 connected to the flaw detector 1 is used to perform flaw detection on the test piece 3 on which various prepared simulated defects have been processed, and the characteristics of the end echo sound pressure level due to the defect tip shape are confirmed. Since the probe 2 handles a weak end echo, a wide-band point-converging type is suitable. Although this is used in this embodiment, a narrow-band, non-converging type is also possible. The frequency of the probe 2 needs to be selected according to the size of the target defect, but at least a frequency of 10 MHz or more is required when dealing with a defect of about 0.5 mm, and a frequency of 10 MHz is used in this experiment. It was used.

【0015】図2は本発明の実施例の疲労欠陥を模擬し
たテストピースの斜視図である。本図は人工疲労による
クラックのテストピースの形状を示している。図3は本
発明の実施例の溶接欠陥を模擬したテストピースの斜視
図である。本図はU字状の機械加工によるクラックのテ
ストピースの形状を示している。テストピース3は、先
端形状を各種変化させた図2に示す実際の欠陥を模擬し
た人工疲労クラック(欠陥深さ1.0mm、0.5mm)
と、図3に示す機械加工クラック(欠陥深さ2.0m
m、1.0mm、0.5mm)との13種類を平板テスト
ピースに底面開口欠陥として準備した。
FIG. 2 is a perspective view of a test piece simulating a fatigue defect according to an embodiment of the present invention. This figure shows the shape of the test piece for cracks caused by artificial fatigue. FIG. 3 is a perspective view of a test piece simulating a welding defect according to the embodiment of the present invention. This figure shows the shape of a U-shaped machined crack test piece. The test piece 3 is an artificial fatigue crack (defect depth 1.0 mm, 0.5 mm) simulating an actual defect shown in FIG. 2 in which the tip shape is variously changed.
And a machining crack shown in Fig. 3 (defect depth 2.0 m
m, 1.0 mm, 0.5 mm) was prepared as a bottom opening defect in a flat plate test piece.

【0016】図4は本発明の実施例の超音波探傷を説明
する説明図である。本図に示すごとく、5は端部エコー
波形、6はコーナエコー波形である。欠陥4の反対側か
ら探触子2により探傷を行うと、探傷子2から発射され
た超音波は入射角45°でテストピース3中を進み、欠
陥4の端部で反射して端部エコーAとなり端部エコー波
形5として、またこの端部エコーから欠陥高さに対応す
る距離だけ遅れてコーナエコーBがコーナエコー波形6
として探傷器1の画面上に観察される。この時端部エコ
ーのエコー高さ(音圧レベル)を一定値Pに合わせる為
に必要となる探傷器1の感度をdB値として求め、これ
を各欠陥先端形状で対比する。表1にテストピース3の
欠陥4の各先端形状と端部エコー音圧レベル(dB)と
の関係を示す。
FIG. 4 is an explanatory view for explaining ultrasonic flaw detection according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, 5 is an end echo waveform and 6 is a corner echo waveform. When flaw detection is performed by the probe 2 from the side opposite to the defect 4, the ultrasonic waves emitted from the flaw 2 travel through the test piece 3 at an incident angle of 45 °, are reflected at the end of the defect 4, and are echoed at the end. A becomes the end echo waveform 5, and the corner echo B becomes the corner echo waveform 6 after a delay corresponding to the defect height from this end echo.
Is observed on the screen of the flaw detector 1. At this time, the sensitivity of the flaw detector 1 required for adjusting the echo height (sound pressure level) of the end echo to a constant value P is obtained as a dB value, and this is compared with each defect tip shape. Table 1 shows the relationship between each tip shape of the defect 4 of the test piece 3 and the end echo sound pressure level (dB).

【0017】[0017]

【表1】 [Table 1]

【0018】先端が曲率を有している場合(先端曲率=
R2.0〜R0.1)は、60〜72dB、先端が鋭利
(先端曲率≒0)な疲労クラックの場合は85〜89d
Bであり、両者の間には10dB以上のレベル差が認め
られ、疲労クラックの識別が可能である事が確認でき
た。また、この結果から端部エコー音圧レベルは欠陥高
さには依存せず、先端形状(先端曲率)によって変化し
ており、この関係から先端形状の推定が可能である事が
確認できた。この事は表1をグラフ化した図5によって
も明確である。
When the tip has a curvature (tip curvature =
R2.0 to R0.1) is 60 to 72 dB, and 85 to 89 d in the case of a fatigue crack with a sharp tip (tip curvature ≈ 0)
It was B, and a level difference of 10 dB or more was observed between the two, confirming that fatigue cracks could be identified. Also, from this result, it was confirmed that the end echo sound pressure level does not depend on the defect height, but changes depending on the tip shape (tip curvature), and it is possible to estimate the tip shape from this relationship. This is also clear from FIG. 5, which is a graph of Table 1.

【0019】図5は本発明の実施例の欠陥先端形状と端
部エコー音圧レベルの関係を示す図表である。本図にお
いて横軸は欠陥先端の曲率、縦軸は探傷器1の感度であ
る。ここで人工疲労クラックの先端曲率を0.005m
mと仮定してプロットしている。本図から欠陥先端の曲
率が大なる程探傷器1の感度が低下することが判る。
FIG. 5 is a chart showing the relationship between the defect tip shape and the end echo sound pressure level according to the embodiment of the present invention. In this figure, the horizontal axis represents the curvature of the defect tip, and the vertical axis represents the sensitivity of the flaw detector 1. Here, the tip curvature of the artificial fatigue crack is 0.005 m
It is plotted assuming m. It can be seen from this figure that the sensitivity of the flaw detector 1 decreases as the curvature of the defect tip increases.

【0020】図6は本発明の実施例の欠陥先端形状と端
部エコー音圧レベルの関係を示す説明図である。本図
(A)のように先端が非常に鋭利な場合は、端部エコー
は点反射の純粋な形の端部エコーであるが、本図(B)
及び(C)のように先端が曲率を有する場合、端部エコ
ーは先端部の反射面による面エコーが支配的となり、こ
のため先端の曲率に応じた反射面の大小で音圧レベルが
変化することとなる。従ってこの時の端部エコー音圧レ
ベルを求めることにより、先端形状の識別を行うことが
可能となる。従来の端部ピークエコーを用いた欠陥高さ
測定では端部エコーがピークとなる時のビーム路程を求
めることに主眼を置いていたが、本実施例は前述のよう
にその音圧レベル自体の差に着目し、これを欠陥形状識
別に利用したものである。また、端部エコーの音圧レベ
ルとコーナエコーの音圧レベルの比を求めることでも同
様の効果を得ることが可能である。
FIG. 6 is an explanatory view showing the relationship between the defect tip shape and the end echo sound pressure level according to the embodiment of the present invention. When the tip is very sharp as in this figure (A), the end echo is a point reflection pure end echo, but this figure (B)
When the tip has a curvature as shown in (C) and (C), the surface echo by the reflecting surface of the tip is dominant in the end echo, and therefore the sound pressure level changes depending on the size of the reflecting surface according to the curvature of the tip. It will be. Therefore, by determining the end echo sound pressure level at this time, the tip shape can be identified. In the defect height measurement using the conventional end peak echo, the main focus was to obtain the beam path length when the end echo reaches the peak, but in the present embodiment, as described above, the sound pressure level itself Focusing on the difference, this is used for defect shape identification. The same effect can be obtained by obtaining the ratio of the sound pressure level of the end echo and the sound pressure level of the corner echo.

【0021】次に端部エコーを識別するために必要な探
触子の周波数について説明する。前述の実験により、周
波数10MHz、斜角45°の探触子2を使用した場合
に欠陥高さ0.5mmの端部エコーは識別可能である
が、欠陥高さ0.25mmでは端部エコーの識別は困難
であった。これは端部エコー発信点〜コーナエコー発信
点間距離と波長λの関係により、発信点間距離<波長λ
となった場合、端部エコーがコーナエコーに重なる形と
なり、識別困難になっているものと考えられる。
Next, the frequency of the probe necessary for identifying the end echo will be described. According to the above-mentioned experiment, when the probe 2 having the frequency of 10 MHz and the angle of inclination of 45 ° is used, the end echo having the defect height of 0.5 mm can be identified, but the end echo of the defect height of 0.25 mm is recognized. It was difficult to identify. This is due to the relationship between the distance between the end echo transmission point and the corner echo transmission point and the wavelength λ.
When it becomes, it is considered that the end echo is in a form overlapping with the corner echo, which makes identification difficult.

【0022】図7は本発明の実施例の探触子周波数と端
部エコー識別能力の関係を説明する説明図である。ここ
で探触子2の周波数は10MHzであるが、受信波形を
周波数分析した結果、端部エコー受信時点の周波数は4
〜6MHzとなっている事が確認された。従ってこれを
基に検討する。発信点間距離中に1波存在すれば端部エ
コーの識別が可能と考えると、欠陥高さ1.0mmで1.
7波であるので、1波となる限界寸法を推定すると下記
となる。 1.0mm×1波/1.7波=0.58mm…………………………(2) 以上の結果から周波数10MHz、斜角45°の探触子
2を使用した場合、端部エコー識別限界は0.58mm
となり、実験結果とよく一致している。従って、波長λ
が発信点間距離より短かければ端部エコーの識別が可能
であり、欠陥高さ0.5mmを測定対象とするには探触
子2の周波数は少なくとも10MHz以上が必要である
ことが確認できた。
FIG. 7 is an explanatory view for explaining the relationship between the probe frequency and the end echo discrimination ability according to the embodiment of the present invention. Here, the frequency of the probe 2 is 10 MHz, but as a result of frequency analysis of the received waveform, the frequency at the time of receiving the end echo is 4
It was confirmed that the frequency was up to 6 MHz. Therefore, it will be examined based on this. Considering that it is possible to identify the end echo if there is one wave in the distance between the transmitting points, the defect height is 1.0 mm and 1.0.
Since there are 7 waves, the critical dimension for one wave is estimated as follows. 1.0mm × 1 wave / 1.7 wave = 0.58mm ……………………………………………………………………………………………………………………………… (………………………………………… (2) Partial echo discrimination limit is 0.58 mm
And is in good agreement with the experimental results. Therefore, the wavelength λ
Is shorter than the distance between the transmitting points, the end echo can be identified, and it can be confirmed that the frequency of the probe 2 must be at least 10 MHz or more to measure the defect height of 0.5 mm. It was

【0023】さらに端部エコーの識別に関し、超音波反
射エコーの周波数解析を試み、以下の知見を得た。図8
は本発明の実施例の端部エコー発生と周波数ピーク数の
関係を説明する説明図である。図2及び図3に示すテス
トピース全てについて超音波反射エコーの周波数解析を
行った結果、本図に示すように欠陥深さ0.5mm以上
で端部エコーが識別可能な場合は2つ以上の周波数ピー
クが発生するのに対し、欠陥深さ0.25mmのように
端部エコーがコーナエコーに埋没してしまい、端部エコ
ーの識別が困難な場合には1つの周波数ピークしか発生
しない特性が判明した。この特性を利用して、あらかじ
め端部エコーの発生を確認しておけば、端部エコーの識
別、特定が容易となる。以上端部エコーの音圧レベルに
着目した欠陥先端形状の識別方法の作用を説明したが、
次にコーナエコー、端部エコー、底面反射端部エコーの
各エコー間の路程距離の変化に着目した欠陥先端形状の
識別法について説明する。まず欠陥先端形状の変化が上
記各エコーの路程距離にどのような影響を及ぼすかを明
らかにする為、超音波シミュレーションを行い、超音波
経路の解析を実施した。
Further, regarding the identification of the end echo, the frequency analysis of the ultrasonic reflection echo was tried, and the following findings were obtained. Figure 8
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the occurrence of an end echo and the number of frequency peaks according to the embodiment of this invention. As a result of performing the frequency analysis of the ultrasonic reflection echoes on all the test pieces shown in FIGS. 2 and 3, as shown in this figure, when the end echoes can be identified at a defect depth of 0.5 mm or more, two or more echo echoes can be identified. Whereas a frequency peak occurs, the edge echo is buried in the corner echo like a defect depth of 0.25 mm, and when it is difficult to identify the edge echo, only one frequency peak occurs. found. If the occurrence of the end echo is confirmed in advance using this characteristic, the end echo can be easily identified and specified. The operation of the defect tip shape identification method focusing on the sound pressure level of the end echo has been described above.
Next, a description will be given of a method of identifying a defect tip shape, focusing on a change in the path distance between echoes of a corner echo, an edge echo, and a bottom reflection edge echo. First, in order to clarify how the change in the defect tip shape affects the path distance of each echo, ultrasonic simulation was performed and ultrasonic path analysis was performed.

【0024】図9は本発明の実施例の超音波シミュレー
ションを行った欠陥の説明図である。 本図に示すよう
にモデルとなる欠陥は底面上の高さ0.5mm、半径0.
5mmの半円状である。図10は図9に示す欠陥の超音
波シミュレーション結果を示すパターン図である。図1
1は図9に示す欠陥の超音波シミュレーションの探傷波
形である。ここで図10、図11のA,B,C,Dはそ
れぞれ対応している。図9に示す欠陥に超音波を入射さ
せた場合に、実際の探傷波形のそれぞれのエコーがどの
ような経路を経て反射したかについて説明する。図9に
おいて左上方の45°から入射した超音波は、まず45
°方向の円筒上のa点で反射し、反射波Aとなる。さら
に左コーナbで反射した波が反射波Bとなる。a点で入
射した超音波の一部は欠陥上を通過して欠陥の右コーナ
cで反射して一部は右上の方向に、一部は欠陥面に沿っ
て回り込み、a点に戻り反射波Cとなる。反射波Bは、
一部は欠陥面に沿ってa点を通過後、右コーナcで反射
して、一部は右上に、一部は反射波Cと同様に欠陥面に
沿って伝播し、入射方向に戻る反射波Dとなる。これら
の反射波A,B,C,Dを探触子2で受信したものが図
11のA,B,C,Dである。この各反射波間の距離A
B,AC,CDの実験値と図10上の距離から求めた理
論値との比較を表2に示す。両者はよく一致しており、
これにより各反射波の超音波経路の特定ができた。
FIG. 9 is an explanatory view of a defect subjected to ultrasonic simulation of the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the model defect has a height on the bottom surface of 0.5 mm and a radius of 0.5 mm.
It has a semicircular shape of 5 mm. FIG. 10 is a pattern diagram showing an ultrasonic simulation result of the defect shown in FIG. Figure 1
1 is a flaw detection waveform of the ultrasonic simulation of the defect shown in FIG. Here, A, B, C, and D in FIGS. 10 and 11 correspond to each other. Described below is the route through which each echo of the actual flaw detection waveform is reflected when ultrasonic waves are incident on the defect shown in FIG. In FIG. 9, the ultrasonic wave incident from the upper left 45 ° is 45
It is reflected at point a on the cylinder in the ° direction and becomes a reflected wave A. Further, the wave reflected at the left corner b becomes the reflected wave B. Part of the ultrasonic wave incident at point a passes over the defect, is reflected at the right corner c of the defect, part of it goes around in the upper right direction, part of it wraps around the defect surface, and returns to point a It becomes C. The reflected wave B is
Part of the light passes through point a along the defect surface, then is reflected at the right corner c, part of it propagates to the upper right, and part of it propagates along the defect surface in the same way as the reflected wave C and returns to the incident direction. Wave D. The reflected waves A, B, C, D received by the probe 2 are A, B, C, D in FIG. Distance A between each reflected wave
Table 2 shows a comparison between the experimental values of B, AC and CD and the theoretical values obtained from the distances in FIG. The two are in good agreement,
As a result, the ultrasonic path of each reflected wave could be identified.

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】次にこの現象を利用し、欠陥先端形状の曲
率Rについて以下の方法で推定する事が出来る。まずA
C間の路程距離に相当する超音波経路差は
Next, by utilizing this phenomenon, the curvature R of the defect tip shape can be estimated by the following method. First, A
The ultrasonic path difference corresponding to the path distance between C is

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】以上のように、この方法で推定した先端曲
率は、真値0.5mmとよく一致しており、この推定方
法の妥当性が確認できた。以上半円状欠陥を例として説
明したが、その他の先端形状についても同様な超音波解
析によって推定可能である。以上述べたように本実施例
によれば、従来不可能であった欠陥先端の形状に関する
情報を得ること、またこの情報をもとに欠陥の識別が可
能となり、欠陥の重要性についての判断を下すことが可
能となる。
As described above, the tip curvature estimated by this method is in good agreement with the true value of 0.5 mm, confirming the validity of this estimation method. Although a semicircular defect has been described above as an example, other tip shapes can be estimated by the same ultrasonic analysis. As described above, according to the present embodiment, it becomes possible to obtain information regarding the shape of the defect tip, which was impossible in the past, and it is possible to identify the defect based on this information, and to judge the importance of the defect. It is possible to give it down.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、予め欠陥の先端形状と
端部エコーの音圧レベルの相関を求めておき、被検体の
端部エコー音圧レベルと比較する事によって欠陥の先端
形状を識別し欠陥の重要度判断を可能とする効果が得ら
れる。また、コーナエコーと端部エコー、底面反射端部
エコー間の路程距離と欠陥形状との相関を予め求めてお
く事により、欠陥先端の形状を識別することができる。
そして、探傷時にエコー波形の周波数分析を行い、周
波数ピークの数から端部エコー発生の有無を事前に確認
しておくことにより、端部エコーとコーナエコーの識別
を容易に行う事ができる。
According to the present invention, the correlation between the tip shape of the defect and the sound pressure level of the end echo is obtained in advance, and the tip shape of the defect is determined by comparing with the end echo sound pressure level of the subject. It is possible to obtain the effect of enabling identification and judgment of the importance of defects. The shape of the defect tip can be identified by previously obtaining the correlation between the defect shape and the path distance between the corner echo and the edge echo, and the bottom surface reflection edge echo.
Then, the frequency of the echo waveform is analyzed at the time of flaw detection, and the presence or absence of the end echo is confirmed in advance from the number of frequency peaks, whereby the end echo and the corner echo can be easily distinguished.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の装置構成を説明するブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a device configuration according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例の疲労欠陥を模擬したテストピ
ースの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a test piece simulating a fatigue defect according to an example of the present invention.

【図3】本発明の実施例の溶接欠陥を模擬したテストピ
ースの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a test piece simulating a welding defect according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例の超音波探傷を説明する説明図
である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating ultrasonic flaw detection according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例の欠陥先端形状と端部エコー音
圧レベルの関係を示す図表である。
FIG. 5 is a chart showing a relationship between a defect tip shape and an end echo sound pressure level according to an example of the present invention.

【図6】本発明の実施例の欠陥先端形状と端部エコー音
圧レベルの関係を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between a defect tip shape and an end echo sound pressure level according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例の探触子周波数と端部エコー識
別能力の関係を説明する説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating the relationship between the probe frequency and the end echo discrimination capability according to the embodiment of this invention.

【図8】本発明の実施例の端部エコー発生と周波数ピー
ク数の関係を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a relationship between the occurrence of an end echo and the number of frequency peaks according to the embodiment of this invention.

【図9】本発明の実施例の超音波シミュレーションを行
った欠陥の説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a defect subjected to ultrasonic simulation of an example of the present invention.

【図10】図9に示す欠陥の超音波シミュレーション結
果を示すパターン図である。
10 is a pattern diagram showing an ultrasonic simulation result of the defect shown in FIG.

【図11】図9に示す欠陥の超音波シミュレーションの
探傷波形である。
11 is a flaw detection waveform of the ultrasonic simulation of the defect shown in FIG. 9. FIG.

【図12】従来のコーナエコーによる探傷の説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram of conventional flaw detection by corner echo.

【図13】一般的なコーナエコーと端部エコーの説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of general corner echo and end echo.

【図14】一般的な端部エコーを用いた欠陥高さ測定の
説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram of defect height measurement using a general end echo.

【図15】一般的な探触子周波数と端部エコー識別の関
係を説明する説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a general probe frequency and end echo discrimination.

【図16】一般的な構造用材料の表面に存在する欠陥の
種別を説明する説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating types of defects existing on the surface of a general structural material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 探傷器 2 探触子 3 テストピース 4 欠陥 5 端部エコー波形 6 コーナエコー波形 7 端部エコー経路 8 コーナエコー経路 10 超音波反射経路 11 周波数解析装置 12 自動感度調整装置 14 エコー間路程距離測定装置 15 欠陥形状識別装置 16 特性曲線 1 flaw detector 2 probe 3 test pieces 4 defects 5 Edge echo waveform 6 corner echo waveform 7 Edge echo path 8 corner echo path 10 Ultrasonic reflection path 11 Frequency analyzer 12 Automatic sensitivity adjustment device 14 Echo distance measuring device 15 Defect shape identification device 16 characteristic curve

フロントページの続き (72)発明者 春海 佳三郎 東京都練馬区石神井町4−27−6 (72)発明者 豊岡 康雄 広島県呉市宝町5番3号 バブ日立エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 松本 曜明 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日 立株式会社 呉工場内 (72)発明者 折本 学 広島県呉市宝町6番9号 バブコック日 立株式会社 呉工場内 (56)参考文献 特開 平5−332998(JP,A) 特開 昭61−283864(JP,A) 晴海佳三郎他,「超音波に依る底面上 の微小欠陥の形状測定(その1)」,日 本シミュレーション学会第14回シミュレ ーション・テクノロジー・コンファレン ス発表論文集,1995年 6月21日,第 325−328頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 29/00 - 29/28 JICSTファイル(JOIS)Front page continuation (72) Inventor Kasaburo Harumi 4-27-6 Shakujii-cho, Nerima-ku, Tokyo (72) Inventor Yasuo Toyooka 5-3 Takaracho, Kure-shi, Hiroshima Bab Hitachi Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Youmei Matsumoto 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Babcock Hiritsu Co., Ltd. Kure factory (72) Inventor Orimoto Mana 6-9 Takara-cho, Kure-shi, Hiroshima Babcock Hiritsu Co., Ltd. Kure factory (56) References JP-A-5-332998 (JP, A) JP-A-61-283864 (JP, A) Harumi Kazaburo et al., "Measurement of Minute Defects on Bottom Surface by Ultrasonic Wave (Part 1)", Nihon Proceedings of the 14th Simulation Technology Conference of the Japan Society for Simulation, June 21, 1995, pp. 325-328 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01N 29/00-29 / 28 JISST file (JOIS)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 探触子から超音波を被検体に発信し欠陥
部から反射するエコーを受信して欠陥を識別する超音波
探傷による欠陥識別方法において、予めモデル欠陥形状
と該モデル欠陥の端部エコー音圧レベルとの関係を表す
特性式を求め、前記被検体の端部エコー音圧レベルを測
定し、前記特性式に導入し欠陥先端形状を識別すること
を特徴とする超音波探傷による欠陥識別方法。
1. In a defect identification method by ultrasonic flaw detection, in which ultrasonic waves are transmitted from a probe to an object and echoes reflected from a defect portion are received to identify a defect, a model defect shape and an edge of the model defect are previously prepared. Obtaining a characteristic formula representing the relationship with the partial echo sound pressure level, measuring the end echo sound pressure level of the subject, by ultrasonic flaw detection characterized by introducing into the characteristic formula to identify the defect tip shape Defect identification method.
【請求項2】 探触子から超音波を被検体に発信し欠陥
部から反射するエコーを受信して欠陥を識別する超音波
探傷による欠陥識別方法において、予めモデル欠陥形状
と該モデル欠陥の端部エコー音圧レベルとの関係を表す
特性曲線を求め、該特性曲線上に先端が鋭利な疲労欠陥
と先端に曲率を有する溶接欠陥とのしきい値を設定し、
前記被検体の端部エコー音圧レベルを測定し前記しきい
値と比較することにより、先端が鋭利な疲労欠陥と先端
に曲率を有する溶接欠陥との識別を行うことを特徴とす
る超音波探傷による欠陥識別方法。
2. In a defect identification method by ultrasonic flaw detection, in which ultrasonic waves are transmitted from a probe to an object and echoes reflected from a defect part are received to identify the defect, a model defect shape and an end of the model defect are previously set. Obtain a characteristic curve representing the relationship with the partial echo sound pressure level, set the threshold value of the fatigue defect having a sharp tip and the welding defect having a curvature at the tip on the characteristic curve,
By measuring the end echo sound pressure level of the subject and comparing it with the threshold value, it is possible to distinguish between a fatigue defect having a sharp tip and a welding defect having a curvature at the tip. Defect identification method by ultrasonic flaw detection.
【請求項3】 探触子から超音波を被検体に発信し欠陥
部から反射するエコーを受信して欠陥を識別する超音波
探傷による欠陥識別方法において、予めモデル欠陥形状
と該モデル欠陥の端部エコー音圧レベルとの関係を表す
特性曲線を求め、該特性曲線上に先端曲率Rがほぼ0の
疲労欠陥と先端曲率Rが0.1mm以上の溶接欠陥との
しきい値を設定し、前記被検体の端部エコー音圧レベル
を測定し前記しきい値と比較することにより、先端が鋭
利な疲労欠陥と先端に曲率を有する溶接欠陥との識別を
行うことを特徴とする超音波探傷による欠陥識別方法。
3. A model defect shape and an edge of the model defect in advance in a defect identification method by ultrasonic flaw detection for identifying a defect by transmitting an ultrasonic wave from a probe to an object and receiving an echo reflected from the defect part. A characteristic curve representing the relationship with the partial echo sound pressure level is obtained, and threshold values for a fatigue defect having a tip curvature R of almost 0 and a welding defect having a tip curvature R of 0.1 mm or more are set on the characteristic curve, ultrasonic flaw detection, characterized in that said by comparing with the threshold value to measure the end echo sound pressure level of the subject, and identifies the welding defects tip having a curvature in sharp fatigue defects and tip Defect identification method by.
【請求項4】 前記溶接欠陥がブローホールあるいはア
ンダーカットであることを特徴とする請求項2または請
求項3に記載の超音波探傷による欠陥識別方法。
4. The defect identification method by ultrasonic flaw detection according to claim 2, wherein the welding defect is a blow hole or an undercut.
【請求項5】 探触子から超音波を被検体に発信し欠陥
部から反射するエコーを受信して欠陥を識別する超音波
探傷による欠陥識別方法において、予めモデル欠陥を形
成した材料について欠陥頂部からの反射である端部エコ
ーと、該端部エコーの前記材料底面反射である底面反射
端部エコーと、欠陥基部からの反射であるコーナエコー
との各エコー間の路程距離と欠陥形状との相関を求め、
前記被検体の各エコー間の路程距離を測定し、少なくと
も1つの前記エコー間路程距離と欠陥形状の相関を用い
欠陥先端の形状を識別することを特徴とする超音波探傷
による欠陥形状識別方法。
5. In a defect identification method by ultrasonic flaw detection, in which ultrasonic waves are emitted from a probe to an object and echoes reflected from the defect part are received to identify the defect, a defect top part of a material on which a model defect is formed in advance From the end echo that is a reflection from, the bottom reflection end echo that is the material bottom surface reflection of the end echo, and the path length and the defect shape between the echoes of the corner echo that is the reflection from the defect base. Find the correlation,
A defect shape identification method by ultrasonic flaw detection, characterized in that a path distance between echoes of the subject is measured, and a shape of a defect tip is identified by using a correlation between at least one inter-echo path distance and a defect shape.
【請求項6】 請求項1に記載の超音波探傷による欠陥
識別方法において、前記エコーの周波数解析を行い周波
数ピークの数により端部エコー発生の有無を判定するこ
とを特徴とする超音波探傷による欠陥識別方法。
6. The ultrasonic flaw detection method according to claim 1 , wherein the frequency analysis of the echo is performed and the presence or absence of an end echo is determined based on the number of frequency peaks. Defect identification method.
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晴海佳三郎他,「超音波に依る底面上の微小欠陥の形状測定(その1)」,日本シミュレーション学会第14回シミュレーション・テクノロジー・コンファレンス発表論文集,1995年 6月21日,第325−328頁

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