JP5178038B2 - 超音波による組織変化部の特徴量測定方法及びこれに用いる特徴量測定装置 - Google Patents
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Description
北阪純一他、超音波法による薄板溶接部の溶込み量の測定、非破壊検査協会発行、平成17年秋季大会講演概要集、2005年、105−106ページ 三原毅他、組織散乱エコーによる硬化層深さの評価、音場と材料評価3、非破壊検査協会発行、平成6年秋季大会概要集、1994年、315−322ページ 田中康明他、超音波による焼き入れ深さ非破壊計測技術の開発、トヨタテクニカルレビュー、1998年5月、Vol48 No.1、94−99ページ
図1に示すように、本発明に係る測定装置1は、スキャナードライバー5,スキャナー6、探触子7により検査対象100を走査すると共に検査結果を処理する処理装置2と、超音波の送受信を行うパルサーレシーバー4と、検査結果を表示するモニター3とを備えている。水浸法の場合は水槽10に満たされた水W中に検査対象100と探触子7とが配置され、斜角法により探触子7から検査対象100表面へ超音波を送受信する。また、検査対象100が例えば棒状の鋼材である場合、その鋼材を回転させるモータ11と、その回転による位置情報を記録するエンコーダ12とにより、回転させながら超音波を送受信する。
図7に示した規準化曲線を表す試験体100を切断し、研磨、エッチングした後、その試験体表面から種々の深さにおいて、硬度計を用いて硬さを測定した。その結果を図8に示す。同図において、例えばJISで有効硬化深さとして呼んでいる硬さの管理目安値(硬さHv550)を示す表面からの深さはdとなる。そして、実測した表面からの深さdについて、図7に示す規準化曲線から後方散乱強度比を求めると、その値はAとなった。
図11は、ある試験体において基準部となる浸炭処理を施していない未処理部での信号P3及び組織変化部となる浸炭処理を施した浸炭部での信号P4とを示すグラフであり、図12は浸炭部の信号P4を未処理部の信号P3で除して規準化を行った規準化曲線Q’を示す。
図17は、斜角探傷のバリエーションを示す断面図であって、(a)はウォーターバッグ30を用いた局部水浸法、(b)はエンコーダー40により位置を検出可能な直接接触法、(c)は入射角を変更可能な探触子7を用いたフェーズドアレイ法をそれぞれ示す。これらの斜角法においても上述と同様に特徴量の測定を行うことができる。斜角法を用いることで、表面エコーの影響を低減することができ、より測定結果が明瞭とすることができる。なお、斜角法に限らず、例えば表面エコーの影響の小さい焼き入れ層が深い検査対象においては、試験対象に対し垂直に超音波を入射させても構わない。また、同図(a)に示す局部水浸法においては、ウォーターバッグ30内に設けたスキャナー6により探触子7を走査させても構わない。
Claims (8)
- 検査対象に探触子から超音波を送信すると共に後方散乱波を受信することにより検査対象における組織変化部の特徴量を測定する超音波による組織変化部の特徴量測定方法であって、
あらかじめ、試験体の組織変化部における所定硬さの深さを実測し、
前記試験体の基準部において後方散乱波を含む基準波を受信すると共に前記試験体の組織変化部において受信した信号を前記基準波で除する規準化処理を行うことにより基準後方散乱強度比を求め、
前記実測した深さと前記基準後方散乱強度比の深さとの相関を求めておき、
前記検査対象において前記規準化処理を行うことにより後方散乱強度比の深さを測定し、測定した深さと前記相関とにより前記検査対象の組織変化部における前記所定硬さの部位の深さを求める
超音波による組織変化部の特徴量測定方法。 - 検査対象に探触子から超音波を送信すると共に後方散乱波を受信することにより検査対象における組織変化部の特徴量を測定する超音波による組織変化部の特徴量測定方法であって、
あらかじめ、試験体の組織変化部における所定深さの硬さを実測し、
前記試験体の基準部において後方散乱波を含む基準波を受信すると共に前記試験体の組織変化部において受信した信号を前記基準波で除する規準化処理を行うことにより基準後方散乱強度比を求め、
前記実測した硬さと前記基準後方散乱強度比との相関を求めておき、
前記検査対象において前記規準化処理を行うことにより後方散乱強度比を測定し、測定した後方散乱強度比と前記相関とにより前記検査対象の組織変化部における前記所定深さの部位の硬さを求める
超音波による組織変化部の特徴量測定方法。 - 前記組織変化部を走査すると共に前記規準化処理を行い、各走査位置における前記深さを測定し前記所定硬さの分布を求める請求項1記載の超音波による組織変化部の特徴量測定方法。
- 前記組織変化部が浸炭処理、焼き入れ、高周波焼き入れ、窒化処理、脱炭処理のいずれかの表面処理が行われている請求項1〜3のいずれかに記載の超音波による組織変化部の特徴量測定方法。
- 斜角法を用いる請求項1〜4のいずれかに記載の超音波による組織変化部の特徴量測定方法。
- 前記規準化処理が行われた信号によりある断面のBスコープ画像を表示する請求項1〜5のいずれかに記載の超音波による組織変化部の特徴量測定方法。
- 複数断面の前記Bスコープ画像を平均化した断面画像を表示する請求項6記載の超音波による組織変化部の特徴量測定方法。
- 請求項1又は2記載の超音波による組織変化部の特徴量測定方法に用いる特徴量測定装置であって、
検査対象に超音波を送信すると共に後方散乱波を受信する探触子を設け、
あらかじめ基準部において前記探触子から超音波を送受信する後方散乱波を含む基準波を記憶する基準波記憶部と、
組織変化部において受信した信号を記憶する受信信号記憶部と、
前記信号を前記基準波で除して規準化処理を行うことにより後方散乱強度比を求める規準化処理部と、
予め前記試験体の基礎データが記録された基礎情報部の情報を参照して所定の後方散乱強度比により前記組織変化部における特徴量を算出する特徴量算出部とを備えた特徴量測定装置。
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