JP5366796B2 - 超音波応力測定方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1態様によれば、測定対象物内の測定対象層の残留応力を、超音波を用いて測定する超音波測定方法であって、
前記測定対象層の自由度の数に応じて予想される固有振動数についての複数の振動モードを設定し、
前記設定した振動モードに対応する超音波を前記測定対象層に発信し当該測定対象層で反射された超音波を受信して前記測定対象層の固有振動数を測定する測定動作を、前記それぞれの振動モードについて行ない、
前記測定動作により得られた前記各振動モードに対する前記固有振動数の複数の測定データに基づいて、前記測定対象層の残留応力を測定する、
超音波応力測定方法を提供する。
第1態様に記載の超音波応力測定方法を提供する。
前記複数の層のそれぞれに対して残留応力の測定を行い、
前記複数の層のそれぞれの残留応力の測定結果に基づいて前記測定対象物の内部応力分布を求める、第1態様に記載の超音波応力測定方法を提供する。
前記測定対象層の自由度の数に応じて予想される固有振動数についての複数の振動モードに対応する複数の超音波を、前記測定対象層に発信する超音波発信部と、
前記測定対象層で反射された各超音波を受信する超音波受信部と、
前記超音波受信部が受信した各超音波に基づいて前記測定対象層の固有振動数を測定し、当該測定により得られた前記固有振動数の複数の測定データに基づいて前記測定対象層の残留応力を測定する応力測定部と、
を備える、超音波応力測定装置を提供する。
前記収束位置にピンホールが形成され、前記測定対象層で反射された超音波を前記ピンホールを通じて通過させて前記超音波受信部に受信させる一方、前記測定対象層以外の部分で反射された超音波を遮断する超音波遮蔽部と、
をさらに備える、第8態様に記載の超音波応力測定装置を提供する。
本発明の実施の形態における超音波応力測定装置の構成について説明する。
1a 測定対象層
2 カップリング剤
3 容器
4 コンピュータ(応力測定部)
5 D/A変換部
6 送信パルス
7 第1探傷子(超音波発信部)
8 第1音響レンズ
9 探傷ヘッド
10 制御部
11 第2探傷子(超音波受信部)
12 第2音響レンズ
13 超音波遮蔽板
13a ピンホール
14 増幅器
15 A/D変換部
16 ディスプレイ
Claims (9)
- 測定対象物内の測定対象層の残留応力を、超音波を用いて測定する超音波測定方法であって、
前記測定対象層の自由度の数に応じて予想される固有振動数についての複数の振動モードを設定し、
前記設定した振動モードに対応する超音波を前記測定対象層に発信し当該測定対象層で反射された超音波を受信して前記測定対象層の固有振動数を測定する測定動作を、前記それぞれの振動モードについて行ない、
前記測定動作により得られた前記各振動モードに対する前記固有振動数の複数の測定データに基づいて、前記測定対象層の残留応力を測定する、
超音波応力測定方法。 - 前記測定動作により得られた前記各振動モードに対する前記測定対象層の固有振動数のデータを、前記測定対象層の固有振動数を求める定義式に代入して複数の式を得、それらの式を連立させることで、前記測定対象層の残留応力を測定する、請求項1記載の超音波応力測定方法。
- 前記振動モードの数が、前記測定対象層の自由度の数と等しい、請求項1記載の超音波応力測定方法。
- 前記測定動作は、前記設定した振動モードに対応する超音波を前記測定対象層で収束するように発信し、当該測定対象層で反射された超音波を超音波遮蔽部に設けたピンホール内で収束させ、当該ピンホールを通過した超音波のみを受信して、前記測定対象層の固有振動数を測定する動作である、請求項1に記載の超音波応力測定方法。
- 前記ピンホールの径が前記測定対象層で反射された超音波の収束径と等しい、請求項4記載の超音波応力測定方法。
- 前記振動モードは、前記測定対象層の材質と層厚とに基づいて設定される、請求項1記載の超音波応力測定方法。
- 前記測定対象物は、複数の層で構成される多層構造を有しており、
前記複数の層のそれぞれに対して残留応力の測定を行い、
前記複数の層のそれぞれの残留応力の測定結果に基づいて前記測定対象物の内部応力分布を求める、請求項1記載の超音波応力測定方法。 - 測定対象物内の測定対象層の残留応力を、超音波を用いて測定する超音波測定装置であって、
前記測定対象層の自由度の数に応じて予想される固有振動数についての複数の振動モードに対応する複数の超音波を、前記測定対象層に発信する超音波発信部と、
前記測定対象層で反射された各超音波を受信する超音波受信部と、
前記超音波受信部が受信した各超音波に基づいて前記測定対象層の固有振動数を測定し、当該測定により得られた前記固有振動数の複数の測定データに基づいて前記測定対象層の残留応力を測定する応力測定部と、
を備える、超音波応力測定装置。 - 前記測定対象層で反射された超音波を収束位置に収束させる音響レンズと、
前記収束位置にピンホールが形成され、前記測定対象層で反射された超音波を前記ピンホールを通じて通過させて前記超音波受信部に受信させる一方、前記測定対象層以外の部分で反射された超音波を遮断する超音波遮蔽部と、
をさらに備える、請求項8記載の超音波応力測定装置。
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