JP4552309B2 - 超音波探傷方法及び装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は粗粒材(オーステナイト系鋼)の溶接部における欠陥部を探傷するための超音波探傷方法及び装置に関するもので、欠陥部エコーを高SN比で検出できるようにする超音波探傷方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
各種産業用プラントの機器、構造物等を非破壊的に計測して、構造材料の劣化、損傷による傷や溶接部のブローホール等の欠陥部を検出して健全性を評価したり、余寿命を予測するために用いる非破壊検査法の一つとして超音波探傷方法がある。
【0003】
かかる超音波探傷方法は、従来、横波の超音波を、計測対象となる鋼構造物に伝搬させ、欠陥部に衝突して反射する欠陥部エコーを検出することにより、該欠陥部を検出して、その情報を得るものであり、たとえば、欠陥部の位置や大きさ等の情報を得ることができてサイジングに優れる超音波探傷方法として知られるTOFD方式の超音波探傷装置では、図6(イ)(ロ)(ハ)にその一例の概略を示す如く、超音波送受信器1にそれぞれ接続した一対の超音波発生用探触子2と超音波受信用探触子3とを、非破壊検査を所望する個所、たとえば、鋼材4の溶接部(溶接ビード)4aの両側に、該溶接部4aからの距離がほぼ等しくなるように配置して備えて、超音波送受信機1により超音波発生用探触子2にて発生させて鋼材4中に伝搬させた超音波の探傷エコーを、超音波受信用探触子3を介して超音波送受信器1で受信できるようにし、この際、受信される上記超音波探傷エコーには、図6(ハ)に示す如く、超音波発生用探触子2より鋼材4の表面部を透過して直接超音波受信用探触子3に達する表面透過波5と、超音波発生用探触子2より発生されて鋼材4中に入射した後、該鋼材4の底面に達して反射されて超音波受信用探触子3に達する底面反射波6が含まれ、更に、上記両探触子2と3とを結ぶ直線上における溶接部4a中に欠陥部7がある場合には、鋼材4中に入射した超音波の一部が上記欠陥部7の先端で散乱、回折されて、上記表面透過波5より遅延し且つ底面反射波6よりは早く超音波受信用探触子3に達する欠陥部エコー(欠陥散乱波)8が含まれるようになることから、図6(イ)に示す如く、上記両探触子2と3を溶接部4aに沿って平行移動させて走査しながら受信される超音波探傷エコーを、超音波送受信器1に接続した画像処理装置9により処理すると共に、モニタ画面10上にて、図6(ロ)に示す如く、超音波発生用探触子2から超音波を発振した後の経過時間をX軸とし、且つ探触子移動量をY軸とするXY座標上にプロットして画像表示させることにより、探触子2と3が移動して欠陥部7の横位置に達した場合には、欠陥部エコー8のピークが検出されようになることから、プロットされた欠陥部エコー8のY座標を探触子移動量と対応させることにより欠陥部7の平面方向の位置情報を得ることができ、その後、探触子2と3が移動して欠陥部7の横位置を通過すると、欠陥部エコー8が検出されなくなることから、欠陥部エコー8が検出されている間の探触子移動量、すなわち、プロットされた欠陥部エコー8のY軸方向の長さから欠陥部7の探触子走査方向の幅に関するサイズの情報を得ることができ、更に、超音波発生用探触子2より超音波を発信した後、欠陥部エコー8が検出されるまでの経過時間、すなわち、プロットされた欠陥部エコーのX座標と、予め判明している鋼材4中における超音波の伝搬速度とから、欠陥部7の深さに関する位置情報を得ることができるようにしてある。
【0004】
ところで、たとえば、原子力プラントや化学プラント等に多く用いられているオーステナイト系ステンレス鋼や9%ニッケル鋼、インコネル等の粗粒材(オーステナイト系鋼)の溶接部の健全性評価を超音波探傷法で行おうとする場合には、横波の超音波では減衰が大きくて、探傷が困難であることから、縦波の超音波による超音波探傷法が実施されるようになってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、オーステナイト系鋼の溶接部には、柱状晶が多く現れるため、上記の如く縦波の超音波を利用したとしてもこれら柱状晶からのノイズエコーが多く発生してしまい、しかも、これらノイズエコーは、上記溶接部に欠陥部があった場合に生じる欠陥部エコーの大きさとほぼ同程度となるため、単純なしきい値処理では欠陥部エコーより分離することができず、このため欠陥部エコーのSN比が低下させられることから、欠陥検出性が低いという問題がある。
【0006】
そこで、本発明者等は、オーステナイト系鋼の溶接部の超音波探傷におけるSN比を向上させるための工夫、研究を重ねた結果、超音波探傷エコーとして得られた波形を所要の周波数成分(周波数帯域)毎に分離すると、ノイズエコーは、結晶粒界等からの反射波であり、無数の反射源からの波が互いに干渉し合うことにより形成されるものであることから、周波数帯域毎によって波形の位相(時間軸に対するピークの出現位置)が異なるのに対し、欠陥部エコーでは異なる周波数帯域においても同位相の波形となること、すなわち、時間軸に対するピークの出現位置が一致することに着目し、したがって、超音波探傷エコーの原波形を所要の周波数帯域毎に分離した後、異なる周波数帯域においても位相の一致するピークを検出することにより、欠陥ピークのみを抽出して検出できることを見出し、本発明をなした。
【0007】
したがって、本発明の目的とするところは、オーステナイト系鋼の溶接部の超音波探傷エコーより、高SN比で欠陥部エコーを検出できる超音波探傷方法及び装置を提供しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に広帯域の縦波の超音波を入射させ、得られる探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出し、しかる後、該抽出して波形分離された各周波数帯域のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合せにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出し、該検出された欠陥部エコーより上記欠陥部の情報を得る超音波探傷方法及び装置とする。
【0009】
粗粒材溶接部より得られた超音波探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出すると、ノイズエコーは、結晶粒界等からの反射波であり、無数の反射源からの波が互いに干渉し合うことにより形成されるものであることから、周波数帯域毎によって波形の位相(時間軸に対するピークの出現位置)が相違するようになり、一方、欠陥部エコーは、異なる周波数帯域においても同位相の波形となり、時間軸に対するピークの出現位置が一致する。よって、超音波探傷エコーの波形より抽出して波形分離した所要の周波数帯域の成分の波形を掛け合わせると、位相の一致しないノイズエコーはゼロに近づくのに対し、位相の一致する欠陥部エコーは増幅されてピークとなることから、このピークを検出することにより、欠陥部エコーは高S/N比で抽出されるようになる。
【0010】
又、広帯域の縦波の超音波を発生する超音波発生用探触子と、超音波受信用探触子とを粗粒材溶接部の両側に対称配置し、各探触子を粗粒材溶接部に沿って平行移動させて走査しながら上記超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に広帯域の縦波の超音波を入射させ、得られる探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出し、次いで、該抽出して波形分離された各周波数帯域のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合わせにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出し、該検出された欠陥部エコーを、探触子移動量と、超音波発生用探触子による超音波発信からの経過時間を軸とするXY座標上にプロットして画像表示させることにより欠陥部の位置情報及びサイズ情報を得る超音波探傷方法及び装置とすることにより、ノイズエコーを分離、除去して高S/N比で検出した欠陥部エコーに基づいて、該欠陥部エコー検出開始時における探触子移動量から、欠陥部の平面方向の位置情報を精度よく得ることができ、又、欠陥部エコーの検出開始から検出終了までにおける探触子移動量から欠陥部の探触子走査方向に沿う幅に関する情報を精度よく得ることができ、更に、欠陥部エコーの検出された時間と、予め判明している粗粒材内における超音波の伝搬速度とを基に、欠陥部の深さに関する位置情報を精度よく得ることができ、したがって、欠陥部の検出精度が向上することから、既設プラントにおいては、余命診断に大きく貢献する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0012】
図1(イ)(ロ)は本発明の超音波探傷方法及び装置の実施の一形態を示すもので、図6(イ)(ロ)(ハ)に示したものと同様のTOFD方式の超音波探傷装置において、超音波発生用探触子2を、2MHzを中心に広帯域の縦波の超音波を発信できる超音波発生用探触子2とすると共に、超音波送受信器1と、画像処理装置9との間に、上記超音波送受信器1により検出された超音波探傷エコーを解析して高S/N比で欠陥部エコー12を抽出する波形解析装置13を設けた構成とする。
【0013】
上記波形解析装置13は、図1(ロ)に詳細を示す如く、超音波送受信器1より送られた探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分、たとえば、10MHzの周波数帯域の成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出して波形分離する解析部としてのウェーブレット解析部15と、該ウェーブレット解析部15で波形分離された各周波数帯域の成分の波形を記憶する記憶部16と、該記憶部16に記憶された各周波数帯域の波形のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、形成される波形のピークを上記粗粒材溶接部14中の欠陥部7において発生した欠陥部エコー12として検出して、画像処理装置に出力する演算部17とからなる構成としてある。
【0014】
上記画像処理装置9は、波形解析装置13より送られる欠陥部エコー12の信号を、従来と同様にモニタ画面10上にて、X軸を探触子移動距離とし、且つY軸を超音波発生用探触子2による超音波発信からの経過時間としたXY座標上に表示させるものとする。その他、図6(イ)(ロ)(ハ)に示したものと同一のものには同一符号が付してある。
【0015】
粗粒材溶接部14の探傷を行う場合は、従来の鋼材の溶接部4aの超音波探傷と同様に、粗粒材溶接部14の両側位置にほぼ対称となるように超音波発生用探触子2と、超音波受信用探触子3とを配置した後、超音波送受信器1より超音波発信用探触子2を介して縦波の超音波を上記粗粒材溶接部14に発信させ、得られる超音波探傷エコーを、超音波受信用探触子3を介して超音波送受信器1に受信し、次に、該受信された超音波探傷エコーを、波形解析装置13において解析して欠陥部エコー12をノイズエコー11より分離して抽出し、しかる後、該抽出して検出された欠陥部エコー12を画像処理装置13に送り、モニタ画面10上にて、X軸を探触子移動距離とし、且つY軸を超音波発信からの経過時間としたXY座標上に表示させるようにする。
【0016】
ここで、上記波形解析装置13による解析処理の原理について図2(イ)(ロ)(ハ)(ニ)(ホ)(ヘ)(ト)(チ)(リ)(ヌ)(ル)(ヲ)(ワ)及び図3を用いて説明する。
【0017】
時間周波数解析を行う解析法(波形分離解析法)は、波形を時間軸の情報を失わずに周波数解析を行える方法であり、このため、広帯域超音波発生用探触子2を用いて粗粒材の溶接部14に縦波の超音波を照射して得られた図2(イ)に示す如き超音波探傷エコーの時間軸に沿う原波形を、ウェーブレット解析部15において、たとえば、db10により解析すると、先ず、波形から分離される最高周波数成分として、たとえば、10MHzの周波数帯域の成分のみが波形分離され、図2(ロ)に示す如き時間軸に沿う波形として抽出されることから、これを記憶部16に記憶させ、次に、図2(ハ)に示す如き10MHzの周波数帯域の成分を抽出して分離、除去した後の超音波探傷エコーの波形より、次に高い周波数帯域の成分として、上記において分離した周波数帯域の1/2倍の周波数成分を、図2(ニ)に示す如き時間軸に沿った波形として抽出し、記憶部16に記憶させる。
【0018】
次いで、図2(ホ)に示す如く、図2(ニ)に示す周波数帯域の波形を分離、除去した後に残る超音波探傷エコーより、更に1/2倍の周波数帯域、すなわち、一番高い周波数帯域成分の1/4倍の周波数成分を時間軸に沿う波形として図2(ヘ)の如く、抽出して記憶部16に記憶させ、同様に、図2(ト)に示す如き抽出後に残る超音波探傷エコーより、一番高い周波数帯域の1/8倍の周波数成分の波形を図2(チ)に示す如く抽出し、その後、図2(リ)に示す如き抽出後に残る超音波探傷エコーより、一番高い周波数帯域の1/16倍の周波数成分の波形を図2(ヌ)に示す如く抽出し、更に、図2(ル)に示す如き抽出後に残る超音波探傷エコーより、一番高い周波数帯域の1/32倍の周波数成分の波形を図2(ヲ)に示す如く抽出して、それぞれ抽出された各波形を記憶部16に記憶する。図2(ワ)に示す波形は、図2(ヲ)に示す周波数成分を抽出して分離した後に残る超音波探傷エコーである。
【0019】
ところで、ノイズエコー11は、結晶粒界等からの反射波であり、無数の反射源からの波が互いに干渉し合うことにより形成されるものであることから、周波数帯域毎によって波形の位相(時間軸に対するピークの出現位置)が異なるのに対し、欠陥部エコー12は、粗粒材の溶接部に対して発信された超音波が欠陥部に達し、該欠陥部において回折されることにより発生するエコーであることから、異なる周波数帯域の超音波でも、すべて同じ路程を通過することとなり、このため該欠陥部エコー12は、異なる周波数帯域の成分に分離されても、同位相の波形となり、ピークの出現時間がすべて一致する。
【0020】
したがって、上記記憶部16に記憶された各周波数帯域毎の成分の波形のうち、ピークの1/3程度の強度の波形を得ることができる複数の周波数帯域、たとえば、図2(ヘ)(チ)及び(ヌ)の各周波数帯域の成分の波形を選択して演算部17において掛け合わせることにより、図3に示す如く、ノイズエコー11は、位相の異なる波形同士が掛け合わされると共に、周波数帯域を1/2倍ずつ変化させているので、高い周波数帯域の成分に影響されることにより、上記掛け合わせにより生じる波形では振幅がゼロに近づくようになる。一方、欠陥部エコー12は、同位相の波形の掛け合わせとなることから大きく増幅され、上記掛け合わせにより生じる波形において振幅が大となる。よって、図2(ヘ)(チ)(ヌ)の各周波数帯域の成分の波形を掛け合わせにより形成される波形のピークを欠陥部エコー12として特定することができ、ノイズエコー11を分離して除去することができることから、健全状態でもノイズエコー11の多く含まれる粗粒材溶接部14における超音波探傷エコーより、欠陥部エコー12を高SN比で抽出して検出することができるようになる。
【0021】
これにより、図5(イ)に示す実験結果から明らかなように、欠陥部エコー12を、ノイズエコー11を分離、除去した状態で高S/N比で検出することができ、これにより、該検出された欠陥部エコー12をモニタ画面10上にてノイズエコー11に邪魔されることなく明確にプロットすることができることから、該欠陥部エコー12の検出開始時における探触子移動量から、欠陥部7の平面方向の位置情報を精度よく得ることができ、又、欠陥部エコー12の検出開始から検出終了までにおける探触子移動量から欠陥部7の探触子走査方向に沿う幅に関する情報を精度よく得ることができ、更に、欠陥部エコー12の検出された時間と、予め判明している粗粒材内における超音波の伝搬速度とを基に、欠陥部7の深さに関する位置情報を精度よく得ることができ、したがって、欠陥部の検出精度が向上することから、既設プラントにおいては、余寿命診断に大きく貢献することが可能となる。
【0022】
更に、上記欠陥部エコー12は、粗粒材溶接部14内における欠陥部7の先端で散乱された散乱波であることから、凹凸のある欠陥部7による欠陥部エコー12であっても、波の干渉が生じる可能性を排除できて、検出精度を高いものとすることができる。
【0023】
【実施例】
本発明者等の行った実験結果について説明する。
【0024】
図4(イ)(ロ)に示す如く、粗粒材溶接部14としての1.9%Ni鋼溶接部に、融合不良を模擬した欠陥部7A,7B,7C,7D,7Eを形成させた試験体に対して、図1(イ)(ロ)に示した本発明の超音波探傷装置を用いて超音波探傷を行い、図6(イ)(ロ)(ハ)に示した如き従来のTOFD方式の超音波探傷装置を用いた場合の結果と比較した。なお、欠陥部7Aは探触子走査方向の幅を5mm、深さ1mmとしてあり、同様に、欠陥部7Bは幅5mm、深さ1.5mm、欠陥部7Cは幅10mm、深さ1.5mm、欠陥部7Dは、幅10mm、深さ3mm、欠陥部7Eは、幅15mm、深さ3mmとしてある。
【0025】
その結果、図5(イ)(ロ)に示す如き結果が得られた。図5(イ)は図1(イ)(ロ)に示した本発明の装置による超音波探傷の結果を示すもので、各欠陥部7A,7B,7C,7D,7Eにそれぞれ対応する欠陥部エコー12A,12B,12C,12D,12Eをノイズエコー11に邪魔されることなくモニタ画面10上において精度よく検出できることが判明した。この場合、各欠陥部エコー12A,12B,12C,12D,12Eはいずれも、それぞれ対応する欠陥部7A,7B,7C,7D,7Eの平面方向に関する位置に応じたY座標にプロットされており、又、それぞれのY軸方向の長さは、各欠陥部7A,7B,7C,7D,7Eの探触子移動方向の幅に対応したサイズとなっていることが判明した。更に、欠陥部エコー12A及び12Bよりも欠陥部エコー12C及び12Dの方が検出時間が遅延しており、欠陥部エコー12Eは更に遅延して検出されていることが明らかであり、該各欠陥部エコー12A,12B,12C,12D,12EのX座標値が、各欠陥部7A,7B,7C,7D,7Eの深さに関する位置情報を反映することが判明し、したがって、上記各欠陥部7A,7B,7C,7D,7Eを精度よく検出できることが判明した。
【0026】
これに対し、図5(ロ)に示した従来の超音波探傷装置による探傷結果では、ノイズエコー11が多く出現しているため、欠陥部エコー12A,12B,12C,12D,12Eを特定することが困難で、このため欠陥部7A,7B,7C,7D,7Eを検出できないことが明らかである。
【0027】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の超音波探傷方法及び装置は、広帯域の超音波を発生する超音波発生用探触子と、該超音波発生用探触子より発生された超音波の探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出し、次に、順に1/2倍の周波数成分を抽出して波形分離した後、所要の複数の周波数帯域の成分の波形を掛け合わせて形成されるピークを欠陥部エコーとして特定して検出する構成を備えていれば、
図1(イ)(ロ)に示した如きTOFD方式以外の方式、たとえば、超音波の発生と受信を共に行う一つの探触子を用いた方式等の超音波探傷方法及び装置に適用してもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0028】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の超音波探傷方法及び装置によれば、超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に広帯域の縦波の超音波を入射させ、得られる探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出し、しかる後、該抽出して波形分離された各周波数帯域のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合せにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出し、該検出された欠陥部エコーより上記欠陥部の情報を得る方法及び装置としてあるので、超音波探傷エコーを異なる周波数帯域の成分に分離した場合にも位相の一致する欠陥部エコーを、異なる周波数帯域の成分では位相が異なるノイズエコーと分離して抽出することができ、これにより、健全部であってもノイズエコーの多い粗粒材溶接部における超音波探傷エコーより欠陥部エコーのみを高S/N比で検出することができることから、粗粒材溶接部の超音波探傷を精度よく実施することができるという優れた効果を発揮し、又、広帯域の縦波の超音波を発生する超音波発生用探触子と、超音波受信用探触子とを粗粒材溶接部の両側に対称配置し、各探触子を粗粒材溶接部に沿って平行移動させて走査しながら上記超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に広帯域の縦波の超音波を入射させ、得られる探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出し、次いで、該抽出して波形分離された各周波数帯域のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合わせにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出し、該検出された欠陥部エコーを、探触子移動量と、超音波発生用探触子による超音波発信からの経過時間を軸とするXY座標上にプロットして画像表示させることにより欠陥部の位置情報及びサイズ情報を得る方法及び装置とすることにより、ノイズエコーを分離、除去して高S/N比で検出した欠陥部エコーに基づいて、該欠陥部エコー検出開始時における探触子移動量から、欠陥部の平面方向の位置情報を精度よく得ることができ、又、欠陥部エコーの検出開始から検出終了までにおける探触子移動量から欠陥部の探触子走査方向に沿う幅に関する情報を精度よく得ることができ、更に、欠陥部エコーの検出された時間と、予め判明している粗粒材内における超音波の伝搬速度とを基に、欠陥部の深さに関する位置情報を精度よく得ることができ、したがって、欠陥部の検出精度が向上することから、既設プラントにおいては、余寿命診断に大きく貢献するという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波探傷方法及び装置の実施の一形態を示すもので(イ)は概略斜視図、(ロ)は波形解析装置の詳細を示す図である。
【図2】図1の装置における波形解析装置の時間周波数解析の原理を説明するためのもので、(イ)は超音波探傷エコーの原波形を、(ロ)(ニ)(ヘ)(チ)(ヌ)(ヲ)はそれぞれ異なる周波数帯域の成分として抽出した波形を、(ハ)(ホ)(ト)(リ)(ル)(ワ)はそれぞれ対応する周波数成分の波形の抽出後に残る波形をそれぞれ示す図である。
【図3】図1の装置における波形解析装置の演算部で異なる周波数帯域の波形の掛け合わせにより形成される波形を示す図である。
【図4】図1の装置を用いて超音波探傷の実験を行った粗粒材溶接部のサンプルを示すもので、(イ)は概略平面図、(ロ)は(イ)のA−A方向矢視図である。
【図5】超音波探傷実験の結果を示すもので、(イ)は図1の装置を用いた場合の結果を、(ロ)は超音波探傷エコーの解析を行わない場合の結果をそれぞれ示す図である。
【図6】従来のTOFD方式の超音波探傷装置の一例の概略を示すもので、(イ)は斜視図、(ロ)はモニタ画面の拡大図、(ハ)は超音波探傷エコーの伝搬経路を示す模式図である。
【符号の説明】
1 超音波送受信器
2 超音波発生用探触子
3 超音波受信用探触子
7,7A,7B,7C,7D,7E 欠陥部
9 画像処理装置
10 モニタ画面
11 ノイズエコー
12,12A,12B,12C,12D,12E 欠陥部エコー
13 波形解析装置
14 粗粒材溶接部
15 ウェーブレット解析部(解析部)
16 記憶部
17 演算部
Claims (4)
- 超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に広帯域の縦波の超音波を入射させ、得られる探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出し、しかる後、該抽出して波形分離された各周波数帯域のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合せにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出し、該検出された欠陥部エコーより上記欠陥部の情報を得ることを特徴とする超音波探傷方法。
- 広帯域の縦波の超音波を発生する超音波発生用探触子と、超音波受信用探触子とを粗粒材溶接部の両側に対称配置し、各探触子を粗粒材溶接部に沿って平行移動させて走査しながら上記超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に広帯域の縦波の超音波を入射させ、得られる探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出し、次いで、該抽出して波形分離された各周波数帯域のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合わせにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出し、該検出された欠陥部エコーを、探触子移動量と、超音波発生用探触子による超音波発信からの経過時間を軸とするXY座標上にプロットして画像表示させることにより欠陥部の位置情報及びサイズ情報を得ることを特徴とする超音波探傷方法。
- 広帯域の縦波の超音波を発生するための超音波発生用探触子を備え、且つ該超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に入射させた超音波の探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出する解析部と、該解析部で抽出して波形分離された各周波数帯域の波形を一時的に記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された各周波数帯域の波形のうち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合せにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出する演算部とからなる波形解析装置を備えたことを特徴とする超音波探傷装置。
- 広帯域の縦波の超音波を発生する超音波発生用探触子と、超音波受信用探触子とを備え、上記超音波発生用探触子より粗粒材溶接部に入射させて上記超音波受信用探触子に受信された超音波の探傷エコーの波形から時間周波数解析を用いて抽出できる最高周波数成分を抽出した後、順に1/2倍の周波数成分を抽出する解析部と、該解析部で抽出して波形分離された各周波数帯域の波形を一時的に記憶する記憶部と、該記憶部に記憶された各周波数帯域の波形うち、所要の複数の周波数帯域における波形を掛け合わせ、該掛け合せにより形成される波形のピークを、上記粗粒材溶接部中の欠陥部において発生した欠陥部エコーとして検出する波形解析装置と、上記各探触子を粗粒材溶接部に沿って平行移動させて走査させながら上記波形解析装置に検出される欠陥部エコーを、モニタ画面上にて、探触子移動量と、超音波発生用探触子による超音波発信からの経過時間を軸とするXY座標上にプロットして画像表示させる画像処理装置とを備えてなることを特徴とする超音波探傷装置。
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