JP5699695B2 - Electric seam pipe seam detection method and apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電縫管溶接部の超音波探傷やアニーラーの位置決めに必要となるシーム検出方法及びその装置に関する。   The present invention relates to a seam detection method and apparatus required for ultrasonic flaw detection of an electric resistance welded portion and positioning of an annealer.

電縫管は、鋼板を管状に成形していき、板の両端を電気抵抗加熱しながら押し付けて溶接する鋼管である。このプロセスによって酸化物が含まれた溶鋼を押し出して良好な品質の溶接部を得ている。溶接部の検査は、通常超音波斜角探傷が用いられ、溶接ビード切削後や水圧試験後に実施される。この時、斜角超音波が溶接部の所望の位置に入射するように、超音波探触子の管周方向の位置を適切に合わせることが必要である。また、溶接部をピンポイントでアニールするために、シームアニーラーについても管周方向の位置合わせが必要である。   The electric resistance welded tube is a steel tube that is formed by forming a steel plate into a tubular shape and pressing and welding both ends of the plate while heating them with electric resistance. By this process, molten steel containing oxide is extruded to obtain a weld of good quality. Inspection of the welded portion is usually performed by ultrasonic oblique flaw detection, and is performed after welding bead cutting or after a hydraulic pressure test. At this time, it is necessary to appropriately match the position of the ultrasonic probe in the pipe circumferential direction so that the oblique ultrasonic waves are incident on a desired position of the weld. Further, in order to anneal the welded portion at the pinpoint, the seam annealer also needs to be aligned in the pipe circumferential direction.

一方、電縫管は製造ライン上にて様々な力を受けるため、溶接後のシーム位置は必ずしも真上ではなく、左右にずれることもある。そこで、超音波探触子やシームアニーラーのシーム追従を行うため、シーム検出装置が用いられる。超音波探触子やシームアニーラーを保持する機構部は、それぞれを周方向の任意の位置へ移動できる機能を備えており、シーム検出の結果を基に位置制御が行われる。従って、シーム検出は、超音波探傷やアニールの精度・信頼性を大きく左右することになるため、これまで様々な改良が行われてきた。   On the other hand, since the ERW pipe receives various forces on the production line, the seam position after welding is not necessarily directly above, and may shift to the left and right. Therefore, a seam detection device is used to perform seam tracking of an ultrasonic probe or a seam annealer. The mechanisms that hold the ultrasonic probe and the seam annealer have a function of moving each to an arbitrary position in the circumferential direction, and position control is performed based on the result of seam detection. Therefore, since seam detection greatly affects the accuracy and reliability of ultrasonic flaw detection and annealing, various improvements have been made so far.

現在、一般的に用いられている方法は、シーム部をカメラによって撮像し、輝度などの変化からビードの切削部を特定し、その中心をシームとみなすようにしている(特許文献1〜4参照)。しかしながら、これらの方法は、ビード切削のバイトの当たり方によって、ビード切削帯の中心が真のシーム位置から外れ、数mmの誤差を生じる可能性があるという問題点があった。   At present, a generally used method is to capture a seam portion with a camera, specify a cutting portion of a bead from a change in luminance, and the center is regarded as a seam (see Patent Documents 1 to 4). ). However, these methods have a problem in that an error of several millimeters may occur due to the center of the bead cutting band deviating from the true seam position depending on how the bead cutting tool hits.

これに対して、最近では赤外線カメラにより撮像されたシーム部の温度分布の対称性から真のシーム位置を求める方法や、そのカメラ位置と超音波探傷装置との位置合わせを行うために、超音波探傷を用いて溶接欠陥を利用して真のシーム位置を検出する方法が開示されている(特許文献5参照)。   On the other hand, recently, in order to find the true seam position from the symmetry of the temperature distribution of the seam imaged by the infrared camera, and to align the camera position with the ultrasonic flaw detector, A method for detecting a true seam position using a weld defect using flaw detection is disclosed (see Patent Document 5).

特開平1−302103号公報JP-A-1-302103 特開平2−96602号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-96602 特開平4−340403号公報JP-A-4-340403 特開平10−170228号公報JP-A-10-170228 特開2009−222408号公報JP 2009-222408 A

しかしながら、上記の方法においても次のような問題点があった。
まず、超音波探傷によってシーム位置を検出するためには溶接欠陥が必要であり、溶接の入熱を下げるなどして人為的にそのような部分を作る必要があった。このため、コイル端部での利用はできるが、定常操業において製造され切断された製品材に対しては適用が困難であった。
また、シーム位置を探索するために、超音波探触子の位置を管の周方向に機械的に動かしており、設備的にも複雑なものが必要であった。
However, the above method has the following problems.
First, in order to detect the seam position by ultrasonic flaw detection, a welding defect is necessary, and it is necessary to artificially create such a part by reducing the heat input of welding. For this reason, it can be used at the end of the coil, but it has been difficult to apply to a product material manufactured and cut in a steady operation.
Further, in order to search for the seam position, the position of the ultrasonic probe is mechanically moved in the circumferential direction of the tube, and a complicated equipment is required.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、製品材に対しても簡便な構成で精度良くシーム検出可能な電縫管のシーム検出方法及びその装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a seam detection method and apparatus for an electric resistance welded tube capable of accurately detecting seams with a simple configuration even on product materials. Objective.

本発明に係る電縫管のシーム検出方法は、電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出方法において、前記アレイ探触子からの送波ビームと受波ビームとの交差位置を管厚のほぼ中心とし、前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を管周方向に移動して管周方向にスキャンするとともに、前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動することにより、管周方向及び管長手方向のエコー高さのスキャンデータを採取し、前記スキャンデータの管長手方向における異常値を除去した後に、前記スキャンデータを管長手方向に平均処理し、前記平均処理された管周方向のエコー高さ分布に基づきシーム位置を検出するThe seam detection method for an electric resistance welded tube according to the present invention is an electric current detecting device that detects an echo from a minute oxide by performing a tandem flaw detection using an array probe arranged in a pipe circumferential direction with respect to an electric resistance welded portion. In the seam detection method of the sewing tube, the position of the transducer group for transmission of the array probe and the receiving position are set so that the intersection position of the transmission beam and the reception beam from the array probe is approximately the center of the tube thickness. The position of the transducer group is switched in the pipe circumferential direction, the crossing position is moved in the pipe circumferential direction and scanned in the pipe circumferential direction, and the ERW pipe welded portion and the array probe are relatively moved in the pipe longitudinal direction. By collecting the scan data of the echo height in the tube circumferential direction and the tube longitudinal direction by moving, after removing the abnormal value in the tube longitudinal direction of the scan data, the scan data is averaged in the tube longitudinal direction, The average treated pipe circumference Detecting the seam position based on the echo height distribution of direction.

また、本発明に係る電縫管のシーム検出方法は、電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出方法において、前記アレイ探触子からの送波ビームと受波ビームとの交差位置を管厚のほぼ中心とし、前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を管周方向に移動して管周方向にスキャンするとともに、前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動することにより、管周方向及び管長手方向のエコー高さのスキャンデータを採取し、前記スキャンデータの長手方向における異常値を除去した後に、前記スキャンデータを管長手方向に平均処理し、平均処理された管周方向のエコー高さ分布に基づきシーム位置を計算し、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理を行ってシーム位置を検出する。
また、本発明に係る電縫管のシーム検出方法において、前記アレイ探触子からの送波ビームは、ビーム幅が3mm以上で、且つ指向角を1゜以上とした。
また、本発明に係る電縫管のシーム検出方法において、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された測定点数で移動平均を施す処理である。
また、本発明に係る電縫管のシーム検出方法において、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された周期fを遮断周期としてローパスフィルター処理を施す処理である。
In addition, the seam detection method for an ERW pipe according to the present invention detects an echo from a minute oxide by performing a tandem flaw detection using an array probe arranged in the pipe circumferential direction with respect to the ERW weldment. In the seam detection method of the electric sewing tube, the intersection position of the transmission beam and the reception beam from the array probe is set to the approximate center of the tube thickness, and the position of the transmitting transducer group of the array probe The position of the receiving transducer group is switched in the pipe circumferential direction, the intersection position is moved in the pipe circumferential direction and scanned in the pipe circumferential direction, and the ERW pipe welded portion and the array probe are moved in the pipe longitudinal direction. By taking a relative movement, the scan data of the echo height in the tube circumferential direction and the tube longitudinal direction are collected, and after the abnormal value in the longitudinal direction of the scan data is removed, the scan data is averaged in the tube longitudinal direction. , Average processed pipe circumference Seam position based on the echo height distribution of the direction calculated to detect the seam position by performing a smoothing process in the pipe longitudinal direction with respect to the calculated seam position.
In the seam detection method for an electric resistance welded tube according to the present invention, the beam transmitted from the array probe has a beam width of 3 mm or more and a directivity angle of 1 ° or more.
Moreover, in the seam detection method for an ERW pipe according to the present invention, the method of smoothing the calculated seam position in the longitudinal direction of the pipe is a process of performing a moving average with a preset number of measurement points.
Further, in the seam detection method for an ERW pipe according to the present invention, the method for smoothing the calculated seam position in the longitudinal direction of the pipe is a process of performing a low-pass filter process using a preset period f as a cutoff period. It is.

本発明に係る電縫管のシーム検出装置は、電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出装置において、前記アレイ探触子は、その送波ビームと受波ビームとの交差位置が管厚のほぼ中心となるような位置に配置され、前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を移動して管周方向にスキャンするアレイ送信部と、前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動させる駆動手段と、前記管周方向及び前記管長手方向のエコー高さのスキャンデータを取得するアレイ受信部と、前記スキャンデータの管長手方向における異常値を除去する異常値除去部と、異常値が除去された前記スキャンデータを管長手方向に平均処理する長手方向平均部と、前記管長手方向に平均処理された前記スキャンデータに基づいて管周方向のシーム位置を管長手方向に沿って検出するピーク位置検出部と、を備えたものである。 The seam detection device for an ERW pipe according to the present invention performs an tandem flaw detection using an array probe arranged in the pipe circumferential direction with respect to the ERW weldment and detects an echo from a minute oxide. In the seam detection device for a sewn tube, the array probe is disposed at a position where the intersecting position of the transmitted beam and the received beam is substantially the center of the tube thickness, and is used for transmitting the array probe. An array transmitting unit that switches the position of the transducer group and the position of the receiving transducer group in the pipe circumferential direction, moves the intersection position, and scans in the pipe circumferential direction; the electric resistance welded portion; and the array probe Driving means for relative movement in the longitudinal direction of the tube, an array receiving unit for acquiring scan data of the echo height in the circumferential direction of the tube and the longitudinal direction of the tube, and removing abnormal values in the longitudinal direction of the scan data The abnormal value removal unit and the abnormal value are removed. A longitudinal direction average portion for averaging the scanned data in the longitudinal direction of the tube, and a peak for detecting a seam position in the circumferential direction of the tube along the longitudinal direction of the tube based on the scanned data averaged in the longitudinal direction of the tube A position detection unit .

本発明に係る電縫管のシーム検出装置は、電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出装置において、前記アレイ探触子は、その送波ビームと受波ビームとの交差位置が管厚のほぼ中心となるような位置に配置され、前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を移動して管周方向にスキャンするアレイ送信部と、前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動させる駆動手段と、前記管周方向及び前記管長手方向のエコー高さのスキャンデータを取得するアレイ受信部と、前記スキャンデータの管長手方向における異常値を除去する異常値除去部と、異常値が除去された前記スキャンデータを管長手方向に平均処理する長手方向平均部と平均処理された管周方向のエコー高さ分布に基づきシーム位置を計算し、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理を行ってシーム位置を検出するピーク位置検出部と、を備えたものである
本発明に係る電縫管のシーム検出装置において、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された測定点数で移動平均を施す処理である。
本発明に係る電縫管のシーム検出装置において、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された周期fを遮断周期としてローパスフィルター処理を施す処理である。
The seam detection device for an ERW pipe according to the present invention performs an tandem flaw detection using an array probe arranged in the pipe circumferential direction with respect to the ERW weldment and detects an echo from a minute oxide. In the seam detection device for a sewn tube, the array probe is disposed at a position where the intersecting position of the transmitted beam and the received beam is substantially the center of the tube thickness, and is used for transmitting the array probe. An array transmitting unit that switches the position of the transducer group and the position of the receiving transducer group in the pipe circumferential direction, moves the intersection position, and scans in the pipe circumferential direction; the electric resistance welded portion; and the array probe Driving means for relative movement in the longitudinal direction of the tube, an array receiving unit for acquiring scan data of the echo height in the circumferential direction of the tube and the longitudinal direction of the tube, and removing abnormal values in the longitudinal direction of the scan data The abnormal value removal unit and the abnormal value are removed. Longitudinal and direction averaging section, the seam position is calculated based on the echo height distribution of the average treated circumferential direction of the pipe, pipe longitudinal with respect to the calculated seam position averaging processing the scan data in the pipe longitudinal direction, which is And a peak position detection unit that detects a seam position by performing a smoothing process in the direction.
In the seam detection device for an ERW pipe according to the present invention, the method of smoothing the calculated seam position in the longitudinal direction of the pipe is a process of performing a moving average with a preset number of measurement points.
In the seam detection device for an ERW pipe according to the present invention, the method of smoothing the calculated seam position in the longitudinal direction of the pipe is a process of performing a low-pass filter process using a preset period f as a cutoff period. .

本発明によれば、製品材に対しても真のシーム位置を精度良く検出可能となる。このため、超音波探傷やアニールの精度・信頼性を向上させることができ、より溶接品質の高い電縫管が製造できる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect the true seam position with respect to the product material. For this reason, the accuracy and reliability of ultrasonic flaw detection and annealing can be improved, and an electric resistance welded tube with higher welding quality can be manufactured.

本発明に係る電縫管のシーム検出方法の管周方向のスキャンの説明図である。It is explanatory drawing of the scan of the pipe circumferential direction of the seam detection method of the electric-resistance-welded pipe which concerns on this invention. 図1の超音波ビーム(送波ビーム・受波ビーム)の形状を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the shape of the ultrasonic beam (transmitted beam / received beam) of FIG. 同時使用素子数とシームからのエコーのS/N及び同時使用素子数に対する指向角度及びビーム幅の最適な条件を示した図である。It is the figure which showed the optimal conditions of the directivity angle and beam width with respect to the S / N of the echo from a seam and the number of simultaneous use elements and the number of simultaneous use elements. 本発明の一実施の形態に係る電縫管のシーム検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the seam detection apparatus of the ERW pipe which concerns on one embodiment of this invention. 図4の電縫管のシーム検出装置のデータ処理を概念的に示した説明図である。It is explanatory drawing which showed notionally the data processing of the seam detection apparatus of the electric-welding pipe | tube of FIG. 本発明の第1実施例の測定例を示した図である。It is the figure which showed the example of a measurement of 1st Example of this invention. 本発明の第2実施例の測定例を示した図である。It is the figure which showed the example of a measurement of 2nd Example of this invention. 前記第2実施例において平均回数を変化させた例を示した図である。It is the figure which showed the example which changed the average frequency in the said 2nd Example. 本発明の第2実施例及び第3実施例による測定例を示した図である。It is the figure which showed the example of a measurement by 2nd Example and 3rd Example of this invention.

本発明の実施の形態を説明するのに先だって、まず、本発明の概要を説明する。
図1は、本発明に係る電縫管のシーム検出方法の管周方向のスキャンの説明図であり、図2は、図1の超音波ビーム(送波ビーム・受波ビーム)の形状を示す説明図である。
Prior to describing embodiments of the present invention, an outline of the present invention will be described first.
FIG. 1 is an explanatory diagram of scanning in the pipe circumferential direction of the seam detection method for an electric sewing pipe according to the present invention, and FIG. 2 shows the shape of the ultrasonic beam (transmitted beam / received beam) in FIG. It is explanatory drawing.

図1及び図2において、1は電縫管、2は溶接部、3はアレイ探触子である。4はアレイ探触子3の送信用振動子群の位置、5はアレイ探触子3の受信用振動子群の位置を示す線であり、この例では7ヶ所で切り替える例が示されている。すなわち、送波ビームと受波ビームとが交差する点が管周方向に7ヶ所スキャンされていることが示されている。6は7ヶ所でスキャンする内の中央の場合の送波ビーム、7は同様に受波ビームを示している。   1 and 2, reference numeral 1 denotes an electric sewing tube, 2 denotes a welded portion, and 3 denotes an array probe. 4 is the position of the transmitting transducer group of the array probe 3, and 5 is a line indicating the position of the receiving transducer group of the array probe 3. In this example, an example of switching at seven positions is shown. . That is, it is shown that seven points where the transmitted beam and the received beam intersect are scanned in the tube circumferential direction. Reference numeral 6 denotes a transmission beam in the middle of scanning at seven places, and 7 denotes a reception beam.

図1及び図2から分かるように、本発明では電縫管1のシーム部をアレイ探触子3でタンデム探傷する構成となっている。そして、本発明では、この構成により溶接部2に散在してわずかに残留する微小酸化物からの微弱なエコーを検出する。なお、図1及び図2では、アレイ探触子3は直線状のリニアアレイであるが、これに限られるものではなく、曲面状のアレイ探触子でも適用できる。   As can be seen from FIGS. 1 and 2, in the present invention, the seam portion of the electric sewing tube 1 is tandemly detected by the array probe 3. And in this invention, the weak echo from the fine oxide which is scattered in the welding part 2 and remains slightly with this structure is detected. In FIG. 1 and FIG. 2, the array probe 3 is a linear array. However, the present invention is not limited to this, and a curved array probe can also be applied.

ここで、超音波ビームの交差位置は管厚のほぼ中央とする。これは、交差位置が管厚の外面側や内面側の表面近くであると、表面粗さからのエコーを検出しやすくなり、酸化物からのエコーのS/Nが低下するためである。但し、本発明の管厚のほぼ中央とは、厳密な中央位置に限定されるものではなく、管厚の1/4〜3/4程度の範囲であれば良い。超音波ビーム幅は、少なくとも管厚の1/2より広くなるように設定する。具体的には、送信振動子群及び受信振動子群の同時使用素子数と各素子の遅延時間とによってビーム幅を決定する。   Here, the intersecting position of the ultrasonic beams is set at approximately the center of the tube thickness. This is because if the crossing position is near the surface on the outer surface side or inner surface side of the tube thickness, it becomes easier to detect echoes from the surface roughness, and the S / N of echoes from the oxide is reduced. However, the approximate center of the tube thickness of the present invention is not limited to the exact center position, and may be in the range of about 1/4 to 3/4 of the tube thickness. The ultrasonic beam width is set to be at least wider than 1/2 of the tube thickness. Specifically, the beam width is determined by the number of simultaneously used elements of the transmitting transducer group and the receiving transducer group and the delay time of each element.

なお、管周方向のスキャンについて、図1では7ヶ所としているが、本発明はこの値に限定されない。
また、スキャンの際の素子移動量は、図1では3素子の例について示しているが、この値も適宜設定されるものである。
また、平面状のアレイ探触子を用いる場合には、管周方向のスキャン時に電縫管への入射角が一定となるように、各素子の遅延時間を順次ずらして偏向を行うようにすることが望ましい。
In addition, although there are seven scans in the pipe circumferential direction in FIG. 1, the present invention is not limited to this value.
Moreover, although the element movement amount at the time of scanning is shown for the example of three elements in FIG. 1, this value is also set as appropriate.
When a planar array probe is used, deflection is performed by sequentially shifting the delay time of each element so that the incident angle to the ERW tube is constant during scanning in the tube circumferential direction. It is desirable.

次に、以上の図1及び図2の構成により溶接部2に残留する微小酸化物を検出することにより真のシーム位置が検出できるメカニズムを説明する。
発明者は電縫管の溶接品質を溶接部に残留する微小酸化物(ペネトレータとも言う)との関係を鋭意調査した結果、従来から知られている固まりとして存在するペネトレータの他に、数μmの微小酸化物が広い範囲に分散した形態のペネトレータが存在していることを見出した。そして、この微小酸化物の密度が溶接品質と相関があり、さらには非常に良好な溶接品質の電縫溶接部においてもこの微小酸化物は完全にゼロにはならず、わずかに残っていることを見出した。本発明はこのような知見に基づいている。
Next, a mechanism by which the true seam position can be detected by detecting the minute oxide remaining in the welded portion 2 with the configuration shown in FIGS. 1 and 2 will be described.
As a result of intensive investigation into the relationship between the weld quality of the ERW pipe and the minute oxide (also referred to as the penetrator) remaining in the welded part, the inventor has a few μm It has been found that there are penetrators in which fine oxides are dispersed in a wide range. The density of this minute oxide correlates with the welding quality, and even in the ERW welds with very good welding quality, this minute oxide is not completely zero and remains slightly. I found. The present invention is based on such knowledge.

すなわち、電縫管の溶接部に存在する微小酸化物は密度の薄い面として存在しているため、これを検出するためには一般的な超音波探傷で用いられる反射法では検出できず、受波を正反射方向で行うタンデム探傷が有効である。同時に、この構成にすると、送信と受信の位置が分離されるため、一般的な反射法で問題となる表面エコーや振動子での残響が大幅に減り、微弱な信号のS/Nが向上する。   In other words, the minute oxides present in the welded part of the ERW pipe exist as a thin surface, and in order to detect this, it cannot be detected by the reflection method used in general ultrasonic flaw detection. Tandem flaw detection in which waves are reflected in the regular reflection direction is effective. At the same time, since the transmission and reception positions are separated with this configuration, the surface echo and the reverberation in the vibrator, which are problems in the general reflection method, are greatly reduced, and the S / N of weak signals is improved. .

また、反射体が極小さくかつ密度が薄いことから、集束ビームほど検出能が高いという一般的な常識に反し、超音波ビームを広げるほどその中に含まれる反射体の個数が増えて検出感度が向上する特性を持っているため、ビーム幅を3mm以上と広く設定することによって溶接部に広く薄く残留した微小酸化物の検出がしやすくなる。また、その際、広いビームの形成方法として、開口を大きくして平面波とする方法と、開口を狭くして指向性を広げる方法があるが、平面波は指向性が鋭くわずかな反射角度の違いによって検出性能が低下するため指向性を1゜以上に広げる方法が適当である。図3(A)は、同時使用素子数とシームからのエコーのS/Nを調べた結果である。この結果より、同時使用素子数が多い平面波領域(16素子以上)ではS/Nが低下し、同時使用素子数が少なく指向性が広くなる範囲ではS/Nが向上することが分かる。   Also, since the reflector is extremely small and the density is low, contrary to the common sense that the focused beam has a higher detection capability, the more the ultrasonic beam is spread, the more the number of reflectors contained in it increases and the detection sensitivity increases. Since it has improved characteristics, it is easy to detect minute oxides that remain widely and thinly in the welded portion by setting the beam width as wide as 3 mm or more. At that time, there are two methods for forming a wide beam: a method in which the aperture is enlarged to form a plane wave, and a method in which the aperture is narrowed to increase the directivity, but the plane wave has a sharp directivity and depends on a slight difference in reflection angle. Since the detection performance is degraded, a method of expanding the directivity to 1 ° or more is appropriate. FIG. 3A shows the results of examining the number of simultaneously used elements and the S / N of echoes from the seam. From this result, it is understood that the S / N is reduced in the plane wave region (16 elements or more) having a large number of simultaneously used elements, and the S / N is improved in a range in which the number of simultaneously used elements is small and the directivity is widened.

さらに、タンデム探傷の送波ビームと受波ビームの交差位置を管周方向に走査するようにすれば、いずれかの位置でエコーが検出されることになり、その際の交差位置がすなわち真のシーム位置ということになる。ここで、ビームの交差位置(以下、交差位置ともいう)は、幾何学的な関係や人工疵による実験からアレイ探触子3からの距離として求めておくことができるため、アレイ探触子の位置から真のシーム位置を求めることができる。   Furthermore, if the crossing position of the transmission beam and reception beam of the tandem flaw detection is scanned in the tube circumferential direction, an echo is detected at any position, and the crossing position at that time is true. It will be the seam position. Here, the beam crossing position (hereinafter also referred to as the crossing position) can be obtained as a distance from the array probe 3 from a geometric relationship or an experiment using an artificial scissors. The true seam position can be determined from the position.

図3(B)は、以上の知見に基づいて同時使用素子数に対する指向角度及びビーム幅の最適な条件を求めた結果を示した図である。   FIG. 3B is a diagram showing a result of obtaining optimum conditions of the directivity angle and the beam width with respect to the number of simultaneously used elements based on the above knowledge.

上記の説明により本発明の動作原理が明らかになったところで、次に、本発明の実施の形態について説明する。   Now that the operation principle of the present invention has been clarified by the above description, embodiments of the present invention will be described.

図4は、本発明の一実施の形態に係る電縫管のシーム検出装置の構成を示すブロック図である。
この電縫管のシーム検出装置は、上記のアレイ探触子3の他に、被検体サイズ入力部11、アレイ探触子記憶部12、送受信制御部13、アレイ送信即記憶部14、アレイ受信即記憶部15、アレイ送信部16、アレイ受信部17、ゲート部18、記憶部19、異常値除去部20、長手方向平均部21及びピーク位置検出部22を備えている。ここで、アレイ探触子3は、5MHz、0.8mmピッチ×64chのものを用い、同時使用素子数を10chとした例について説明する。なお、図示は省略したが、アレイ探触子3と電縫管1とを管長手方向に相対移動させる駆動手段を備えており、これによってアレイ探触子3による管長手方向のスキャンを可能にしている。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the seam detection device for an electric resistance welded tube according to an embodiment of the present invention.
In addition to the above array probe 3, the seam detection device for an electric sewing tube includes an object size input unit 11, an array probe storage unit 12, a transmission / reception control unit 13, an array transmission immediate storage unit 14, and an array reception. An immediate storage unit 15, an array transmission unit 16, an array reception unit 17, a gate unit 18, a storage unit 19, an abnormal value removal unit 20, a longitudinal direction average unit 21, and a peak position detection unit 22 are provided. Here, an example in which the array probe 3 is 5 MHz, 0.8 mm pitch × 64 ch and the number of simultaneously used elements is 10 ch will be described. Although not shown in the figure, driving means for relatively moving the array probe 3 and the ERW tube 1 in the longitudinal direction of the tube is provided, thereby enabling the array probe 3 to scan in the longitudinal direction of the tube. ing.

被検体サイズ入力部11は、操作者の操作により被検体の外径、肉厚等のサイズ情報を入力する。アレイ探触子記憶部12は、予め入力されたアレイ探触子の素子ピッチ、素子数、被検体に対する位置を記憶する。送受信制御部13は、これら被検体のサイズ及びアレイ探触子の情報に基づいて、送信時の同時使用素子位置と各素子の遅延時間、及び受信時の同時使用素子位置と各素子の遅延時間を、管周方向の各スキャンに対して計算する。アレイ送信即記憶部14及びアレイ受信即記憶部15は、管周方向各スキャンの同時使用素子位置と各素子の遅延時間を記憶する。アレイ送信部16は、アレイ送信即記憶部14の情報に基づきスキャン毎に素子を選択して、アレイ探触子3の各素子に所定の遅延時間をかけて送信パルスを印加する。アレイ受信部17は、アレイ受信即記憶部15の情報に基づき、スキャン毎に素子を選択して、アレイ探触子3の各素子から受信を行い、所定の遅延時間をかけた後に、各素子からの信号を加算する。このようにして、スキャン毎の受信信号を得る。   The subject size input unit 11 inputs size information such as the outer diameter and thickness of the subject by the operation of the operator. The array probe storage unit 12 stores the element pitch of the array probe, the number of elements, and the position of the subject that have been input in advance. Based on the size of the subject and the information of the array probe, the transmission / reception controller 13 determines the simultaneous use element position at the time of transmission and the delay time of each element, and the simultaneous use element position at the time of reception and the delay time of each element. Is calculated for each scan in the circumferential direction. The array transmission immediate storage unit 14 and the array reception immediate storage unit 15 store the simultaneously used element positions of the respective scans in the tube circumferential direction and the delay times of the respective elements. The array transmission unit 16 selects an element for each scan based on information in the array transmission immediate storage unit 14 and applies a transmission pulse to each element of the array probe 3 with a predetermined delay time. The array receiving unit 17 selects an element for each scan based on the information in the array reception immediate storage unit 15, performs reception from each element of the array probe 3, and after applying a predetermined delay time, Add the signals from. In this way, a received signal for each scan is obtained.

ゲート部18は、被検体のシーム部からのエコーが現れる時間位置からエコー強度を求める。記憶部19は、各スキャンのエコー強度が時系列に2次元のデータとして格納される。異常値除去部20は、時系列データの中から、無効なスキャンデータを除去する処理をする。長手方向平均部21は、2次元の時系列データを管長手方向に平均する処理(移動平均処理)をする。ピーク位置検出部22は、各スキャンのピーク位置を時系列データとして求めていく。上記の構成において、アレイ探触子3、アレイ送信部16及びアレイ受信部17を除く部分はPCで構成される。   The gate unit 18 obtains the echo intensity from the time position where the echo from the seam part of the subject appears. The storage unit 19 stores the echo intensity of each scan as two-dimensional data in time series. The abnormal value removing unit 20 performs processing for removing invalid scan data from the time series data. The longitudinal direction average unit 21 performs processing (moving average processing) for averaging two-dimensional time-series data in the tube longitudinal direction. The peak position detection unit 22 obtains the peak position of each scan as time series data. In the above configuration, the portions excluding the array probe 3, the array transmission unit 16, and the array reception unit 17 are configured by a PC.

図5は、図4の電縫管のシーム検出装置のデータ処理を概念的に示した説明図である。
アレイ探触子3の内、所定数の送信用振動子群4をシフトしながら駆動して送波ビーム6を送信させ、それと同数の受信用振動子群5がその受波ビーム7を受信し、管周方向におけるデータを取得する。そのデータは交差位置(送信用振動子群及び受信用振動子群の位置でも良い)と受信信号のレベルとを組としており、受信信号のピーク値を示す交差位置がシーム位置に相当することになる。そして、このような処理を管長手方向に沿って行う。この管長手方向における処理は、アレイ探触子3と電縫管1との相対移動(管長手方向)を必要とするが、管周方向における測定に際しては、送信用振動子群4及び受信用振動子群5をシフトしながら切り替えて管周方向のスキャンを行ってデータを取得しており、アレイ探触子3と電縫管1との相対移動を必要としない。このようにして取得されたデータは、上記のように、記憶部19に2次元のデータとして格納される。
FIG. 5 is an explanatory diagram conceptually showing data processing of the seam detecting device for the electric resistance welded tube of FIG.
A predetermined number of transmission transducer groups 4 in the array probe 3 are driven while being shifted to transmit the transmission beam 6, and the same number of reception transducer groups 5 receive the reception beam 7. Data in the pipe circumferential direction is acquired. The data includes a crossing position (may be the position of the transmitting transducer group and the receiving transducer group) and the level of the received signal, and the crossing position indicating the peak value of the received signal corresponds to the seam position. Become. And such a process is performed along a pipe | tube longitudinal direction. This processing in the longitudinal direction of the tube requires relative movement (in the longitudinal direction of the tube) between the array probe 3 and the ERW tube 1. The transducer group 5 is switched while shifting and scanning in the tube circumferential direction is performed to acquire data, so that the relative movement between the array probe 3 and the ERW tube 1 is not required. The data acquired in this way is stored as two-dimensional data in the storage unit 19 as described above.

記憶部19に格納された2次元のデータは、異常値除去部にて異常値が除去され、異常値が除去されたデータは長手方向平均部21にて管長手方向の値の平均化処理される。そして、ピーク位置検出部22が管長手方向の値の平均化処理されたデータから、管周方向のピーク値を特定し、そのピーク値を示す交差位置をシーム位置として出力する。   In the two-dimensional data stored in the storage unit 19, abnormal values are removed by the abnormal value removing unit, and the data from which the abnormal values are removed is averaged by the longitudinal average unit 21 in the longitudinal direction of the pipe. The Then, the peak position detection unit 22 specifies the peak value in the pipe circumferential direction from the data obtained by averaging the values in the pipe longitudinal direction, and outputs the intersection position indicating the peak value as the seam position.

図6は、本発明の第1実施例として、φ273mm×t14.9mmの電縫管を用いて、上記の電縫管のシーム検出装置によりシーム位置を検出した結果を示した図である。
図6のマップは、7ヶ所のスキャンによって得られたエコー高さを輝度で表し、これを約20秒間にわたって記録したものであり、ここでは、溶接部2の位置を図中左右に揺動しながら測定を行っている。この結果、エコーが現れている位置が管周方向に移動している様子が検出できている。
この管周方向のエコー高さ分布に基づくシーム位置の検出は、最大値が得られるスキャン位置として求められる。あるいは、スキャン位置は素子ピッチによって決まる飛び飛びの値となるため、最大値の前後数点のスキャンデータに基づき、最小二乗法などでピークが得られる位置としてさらに細かく求めることも可能である。
FIG. 6 is a diagram showing a result of detecting a seam position by using the above-described seam detection device for an electric resistance tube using an electric resistance tube of φ273 mm × t14.9 mm as the first embodiment of the present invention.
The map in FIG. 6 represents the echo height obtained by the seven scans in terms of luminance, and recorded this for about 20 seconds. Here, the position of the welded portion 2 is swung to the left and right in the figure. While measuring. As a result, it can be detected that the position where the echo appears is moving in the tube circumferential direction.
The detection of the seam position based on the echo height distribution in the tube circumferential direction is obtained as the scan position where the maximum value is obtained. Alternatively, since the scan position is a jump value determined by the element pitch, it is possible to obtain a more detailed position as a position where a peak is obtained by the least square method or the like based on scan data at several points around the maximum value.

次に、本発明の第2実施例として、実際の製品材に対して、上記の電縫管のシーム検出装置により管長手方向に連続的にシーム位置を検出した結果について説明する。ここでは、管長手方向に1mmピッチで、100点(約100mm)にわたってスキャン測定した例を示す。   Next, as a second embodiment of the present invention, the result of continuously detecting the seam position in the longitudinal direction of the pipe by the above-described seam detection device for an electric sewing pipe for an actual product material will be described. Here, an example is shown in which scan measurement is performed over 100 points (about 100 mm) at a pitch of 1 mm in the longitudinal direction of the tube.

図7(a)は、7ヶ所のスキャンによって得られたエコー高さのマッピング例であり、この図では縦軸が管周方向、横軸が時間方向すなわち管長手方向としている。下段は、各時間位置において、7ヶ所のスキャンで得られたエコー高さの最大位置をマッピングした図に重ね書きしたものである。同図から分かるように、管長手方向でのエコー高さ位置のばらつきが大きく、シーム位置が不明瞭である。これは、本発明がシームに残留する微小酸化物のエコーを計測するという計測方法を用いており、微小酸化物の分布状態が管長手方向においてばらついたり、部分的にはエコーがほとんど得られない箇所があるためである。   FIG. 7A is a mapping example of echo heights obtained by scanning at seven locations. In this figure, the vertical axis represents the tube circumferential direction, and the horizontal axis represents the time direction, that is, the tube longitudinal direction. The lower row is an overlaid diagram that maps the maximum position of the echo height obtained by scanning at seven locations at each time position. As can be seen from the figure, the variation in echo height position in the longitudinal direction of the tube is large, and the seam position is unclear. This is because the present invention uses a measurement method in which echoes of minute oxides remaining in the seam are measured, and the distribution state of the minute oxides varies in the longitudinal direction of the tube, and echoes are hardly obtained partially. This is because there are places.

そこで、本第2実施例では、以下に示すデータ処理を行った。
まず、生データにてシーム位置が最も端のスキャンラインにあるデータについては異常値として、その部分のデータを除去する。その除去処理は異常値除去部20により行われる。図7(b)はその結果である。
Therefore, in the second embodiment, the following data processing was performed.
First, in the raw data, the data having the seam position at the extreme end scan line is regarded as an abnormal value, and the data in that portion is removed. The removal process is performed by the abnormal value removal unit 20. FIG. 7B shows the result.

次に、スキャンデータを管長手方向に平均処理を行った。その平均化処理は、長手方向平均部21により行われる。ここでは、50点(50mm)のデータを平均した。図7(c)はその結果であり、下段は各時間位置において、7ヶ所のスキャンで得られたエコー高さの最大位置を重ね書きしたものである。この最大位置は、ピーク位置検出部22により検出される。同図から分かるように、上述の処理によって、シーム位置が変化していく様子を明瞭に検出できるようになっている。   Next, the scan data was averaged in the longitudinal direction of the tube. The averaging process is performed by the longitudinal average unit 21. Here, the data of 50 points (50 mm) was averaged. FIG. 7 (c) shows the result, and the lower part is the result of overwriting the maximum position of the echo height obtained by the seven scans at each time position. This maximum position is detected by the peak position detector 22. As can be seen from the figure, it is possible to clearly detect how the seam position changes by the above-described processing.

最適な平均処理の区間は、エコーのばらつき程度とシーム位置の変化程度により決定される。図8に平均回数を変化させた場合の例を示す。図8のデータは管長手方向3000点(3000mm)のデータである。平均回数が100回程度(100mm)からばらつきが少なくなり、平均回数が1000回(1000mm)では、シーム位置の変化が一部現れなくなっていることから、およそ100mm〜1000mmの区間が適当であり、望ましくは300mm〜500mmが最良の効果が得られる   The optimum average processing interval is determined by the degree of echo variation and the change in seam position. FIG. 8 shows an example in which the average number is changed. The data in FIG. 8 is data at 3000 points (3000 mm) in the tube longitudinal direction. The average number of times is less than about 100 times (100 mm), and when the average number of times is 1000 times (1000 mm), a change in seam position does not appear partly, so a section of about 100 mm to 1000 mm is appropriate. Desirably, the best effect is obtained at 300 mm to 500 mm.

次に、本発明の第3実施例について説明する。
上記の第2実施例では、管の長手方向に対してシーム位置が最も端のスキャンラインにあるデータについては異常値としてその部分のデータを除去した後に、スキャンデータを長手方向に平均処理を行い、管周方向7箇所のスキャンで得られたエコー高さの分布から最大位置を抽出してシーム位置を出力している。この場合、管長手方向に対する平均処理の回数が大きくなると、それだけ計算量も増えることになる。従って、計算量を軽減させる為に、長手方向に対するスキャンデータの平均処理と、スキャンデータから計算されたシーム位置出力結果に対する長手方向の平滑処理を組み合わせても良い。そのように処理した例が第3実施例である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the second embodiment described above, the data having the seam position at the endmost scan line with respect to the longitudinal direction of the tube is removed as an abnormal value, and then the scan data is averaged in the longitudinal direction. The maximum position is extracted from the distribution of echo heights obtained by scanning seven pipe circumferential directions, and the seam position is output. In this case, the amount of calculation increases as the number of times of average processing in the longitudinal direction of the tube increases. Therefore, in order to reduce the amount of calculation, the average processing of the scan data in the longitudinal direction and the smoothing processing in the longitudinal direction for the seam position output result calculated from the scan data may be combined. An example of such processing is the third embodiment.

図9(A)は、第2の実施例に記載のとおりに異常値をリジェクトし、スキャンデータを管長手方向に50点(50mm)にわたって平均処理を行い、管周方向7箇所のスキャンで得られたエコー高さの分布から最大位置を抽出してシーム位置を算出した結果である。なお、この測定点数50点は任意に設定されるものである。
図9(B)は、図9(A)に示す算出結果に、長手方向に対して300点(300mm)の移動平均処理を施した結果である。図9(B)と第2実施例の結果である図8とを比較すると、例えば、図8に示される300mm〜500mmで長手方向に対してスキャンデータを平均処理した結果と第3実施例の計算結果(図9(B))とがほぼ同等のシーム位置の変化が得られていることがわかる。
なお、上記の第3実施例では、平滑処理に移動平均処理を用いたが、予め設定した周期fを遮断周期としてローパスフィルター処理を適用しても同等の効果が得られる。
FIG. 9A shows an abnormal value rejected as described in the second embodiment, scan data is averaged over 50 points (50 mm) in the longitudinal direction of the tube, and obtained by scanning 7 locations in the circumferential direction of the tube. This is a result of calculating the seam position by extracting the maximum position from the obtained echo height distribution. The number of measurement points 50 is arbitrarily set.
FIG. 9B shows the result of moving average processing of 300 points (300 mm) in the longitudinal direction on the calculation result shown in FIG. Comparing FIG. 9B with FIG. 8 which is the result of the second embodiment, for example, the result of averaging the scan data with respect to the longitudinal direction at 300 mm to 500 mm shown in FIG. It can be seen that a seam position change substantially equal to the calculation result (FIG. 9B) is obtained.
In the third embodiment, the moving average process is used for the smoothing process. However, the same effect can be obtained by applying the low-pass filter process with the preset period f as the cutoff period.

以上説明したように、本実施の形態では、シームに残留する微小な酸化物を検出してシーム位置を検出するようにしているため、コイル端部にて人為的に溶接欠陥を発生させる必要はなく、定常操業において製造され切断された製品材に対しても適用可能である。さらに、アレイ探触子を用いて管周方向にスキャンを行ってシーム位置を探索するようにしているため、超音波探触子の周方向位置を機械的に動かす必要もなく、設備的にも複雑なものは必要ないという効果を有する。   As described above, in this embodiment, since a minute oxide remaining in the seam is detected to detect the seam position, it is necessary to artificially generate a welding defect at the coil end. In addition, the present invention can be applied to product materials manufactured and cut in a steady operation. In addition, since the array probe is used to scan the circumferential direction of the pipe to search for the seam position, there is no need to mechanically move the circumferential position of the ultrasonic probe. There is an effect that a complicated thing is not necessary.

1 電縫管、2 溶接部、 3 アレイ探触子、 4 送信用振動子群の位置、5 受信用振動子群の位置、6 送波ビーム、7 受波ビーム、11 被検体サイズ入力部、12 アレイ探触子記憶部、13 送受信制御部、14 アレイ送信即記憶部、15 アレイ受信即記憶部、16 アレイ送信部、17 アレイ受信部、18 ゲート部、19 記憶部、20 異常値除去部、21 長手方向平均部、22 ピーク位置検出部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric welding pipe, 2 Welding part, 3 Array probe, 4 Position of transmitting transducer group, 5 Position of receiving transducer group, 6 Transmitted beam, 7 Received beam, 11 Subject size input unit, 12 array probe storage unit, 13 transmission / reception control unit, 14 array transmission immediate storage unit, 15 array reception immediate storage unit, 16 array transmission unit, 17 array reception unit, 18 gate unit, 19 storage unit, 20 abnormal value removal unit , 21 Longitudinal direction average part, 22 Peak position detection part.

Claims (9)

電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出方法において、
前記アレイ探触子からの送波ビームと受波ビームとの交差位置を管厚のほぼ中心とし、前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を管周方向に移動して管周方向にスキャンするとともに、前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動することにより、管周方向及び管長手方向のエコー高さのスキャンデータを採取し、
前記スキャンデータの管長手方向における異常値を除去した後に、前記スキャンデータを管長手方向に平均処理し、前記平均処理された管周方向のエコー高さ分布に基づきシーム位置を検出する
ことを特徴とする電縫管のシーム検出方法。
In the seam detection method for an electric resistance welded tube, the tandem flaw detection is performed by using an array probe arranged in the pipe circumferential direction with respect to the electric resistance welded portion.
The intersecting position of the transmission beam and the reception beam from the array probe is approximately the center of the tube thickness, and the position of the transmitting transducer group and the receiving transducer group of the array probe By switching to the direction and moving the intersecting position in the pipe circumferential direction to scan in the pipe circumferential direction, and by relatively moving the ERW welded portion and the array probe in the pipe longitudinal direction, the pipe circumferential direction And scan data of echo height in the longitudinal direction of the tube,
After removing abnormal values in the tube longitudinal direction of the scan data, the scan data is averaged in the tube longitudinal direction, and a seam position is detected based on the average processed echo height distribution in the tube circumferential direction. The seam detection method of ERW pipe.
電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出方法において、
前記アレイ探触子からの送波ビームと受波ビームとの交差位置を管厚のほぼ中心とし、前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を管周方向に移動して管周方向にスキャンするとともに、前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動することにより、管周方向及び管長手方向のエコー高さのスキャンデータを採取し、
前記スキャンデータの長手方向における異常値を除去した後に、前記スキャンデータを管長手方向に平均処理し、平均処理された管周方向のエコー高さ分布に基づきシーム位置を計算し、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理を行ってシーム位置を検出する
ことを特徴とする電縫管のシーム検出方法。
In the seam detection method for an electric resistance welded tube, the tandem flaw detection is performed by using an array probe arranged in the pipe circumferential direction with respect to the electric resistance welded portion.
The intersecting position of the transmission beam and the reception beam from the array probe is approximately the center of the tube thickness, and the position of the transmitting transducer group and the receiving transducer group of the array probe By switching to the direction and moving the intersecting position in the pipe circumferential direction to scan in the pipe circumferential direction, and by relatively moving the ERW welded portion and the array probe in the pipe longitudinal direction, the pipe circumferential direction And scan data of echo height in the longitudinal direction of the tube,
After removing the abnormal value in the longitudinal direction of the scan data, the scan data is averaged in the longitudinal direction of the tube, and the seam position is calculated based on the average echo height distribution in the circumferential direction of the tube. A seam detection method for an electric resistance welded tube, wherein the seam position is detected by performing a smoothing process on the seam position in the longitudinal direction of the pipe.
前記アレイ探触子からの送波ビームは、ビーム幅が3mm以上で、且つ指向角を1゜以上としたことを特徴とする請求項1又は2に記載の電縫管のシーム検出方法。 3. The seam detection method according to claim 1, wherein the transmission beam from the array probe has a beam width of 3 mm or more and a directivity angle of 1 ° or more. 前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された測定点数で移動平均を施す処理であることを特徴とする請求項に記載の電縫管のシーム検出方法。 3. The seam detection of an electric resistance welded tube according to claim 2 , wherein the method of smoothing the calculated seam position in the longitudinal direction of the pipe is a process of performing a moving average with a preset number of measurement points. Method. 前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された周期fを遮断周期としてローパスフィルター処理を施す処理であることを特徴とする請求項に記載の電縫管のシーム検出方法。 3. The electro-sewing according to claim 2 , wherein the method of smoothing the calculated seam position in the longitudinal direction of the pipe is a process of performing a low-pass filter process using a preset period f as a cutoff period. Tube seam detection method. 電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出装置において、
前記アレイ探触子は、その送波ビームと受波ビームとの交差位置が管厚のほぼ中心となるような位置に配置され、
前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を移動して管周方向にスキャンするアレイ送信部と、
前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動させる駆動手段と、
前記管周方向及び前記管長手方向のエコー高さのスキャンデータを取得するアレイ受信部と、
前記スキャンデータの管長手方向における異常値を除去する異常値除去部と、
異常値が除去された前記スキャンデータを管長手方向に平均処理する長手方向平均部と、
前記管長手方向に平均処理された前記スキャンデータに基づいて管周方向のシーム位置を管長手方向に沿って検出するピーク位置検出部と、
を備えたことを特徴とする電縫管のシーム検出装置。
In the seam detection device for an electric resistance welded tube that detects an echo from a minute oxide by performing a tandem flaw detection using an array probe arranged in the pipe circumferential direction with respect to the electric resistance welded portion,
The array probe is arranged at a position where the intersecting position of the transmitted beam and the received beam is approximately the center of the tube thickness,
An array transmitter that switches the position of the transducer group for transmission and the position of the transducer group for reception of the array probe in the tube circumferential direction, moves the intersection position, and scans in the tube circumferential direction;
Driving means for relatively moving the electric resistance welded portion and the array probe in the longitudinal direction of the tube;
An array receiver for acquiring scan data of echo height in the tube circumferential direction and the tube longitudinal direction ;
An abnormal value removing unit for removing abnormal values in the longitudinal direction of the scan data;
A longitudinal average part that averages the scan data from which abnormal values have been removed in the longitudinal direction of the tube,
A peak position detector for detecting a seam position in the pipe circumferential direction along the pipe longitudinal direction based on the scan data averaged in the pipe longitudinal direction;
A seam detection device for an electric resistance welded tube, comprising:
電縫管溶接部に対して管周方向に配置されたアレイ探触子を用いてタンデム探傷を行って微小酸化物からのエコーを検出する電縫管のシーム検出装置において、
前記アレイ探触子は、その送波ビームと受波ビームとの交差位置が管厚のほぼ中心となるような位置に配置され、
前記アレイ探触子の送信用振動子群の位置と受信用振動子群の位置を管周方向に切り替えて前記交差位置を移動して管周方向にスキャンするアレイ送信部と、
前記電縫管溶接部と前記アレイ探触子とを管長手方向に相対移動させる駆動手段と、
前記管周方向及び前記管長手方向のエコー高さのスキャンデータを取得するアレイ受信部と、
前記スキャンデータの管長手方向における異常値を除去する異常値除去部と、
異常値が除去された前記スキャンデータを管長手方向に平均処理する長手方向平均部と、
平均処理された管周方向のエコー高さ分布に基づきシーム位置を計算し、前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理を行ってシーム位置を検出するピーク位置検出部と、
を備えたことを特徴とする電縫管のシーム検出装置。
In the seam detection device for an electric resistance welded tube that detects an echo from a minute oxide by performing a tandem flaw detection using an array probe arranged in the pipe circumferential direction with respect to the electric resistance welded portion,
The array probe is arranged at a position where the intersecting position of the transmitted beam and the received beam is approximately the center of the tube thickness,
An array transmitter that switches the position of the transducer group for transmission and the position of the transducer group for reception of the array probe in the tube circumferential direction, moves the intersection position, and scans in the tube circumferential direction;
Driving means for relatively moving the electric resistance welded portion and the array probe in the longitudinal direction of the tube;
An array receiver for acquiring scan data of echo height in the tube circumferential direction and the tube longitudinal direction ;
An abnormal value removing unit for removing abnormal values in the longitudinal direction of the scan data;
A longitudinal average part that averages the scan data from which abnormal values have been removed in the longitudinal direction of the tube,
Calculating a seam position based on the average processed echo height distribution in the pipe circumferential direction, and performing a smoothing process in the pipe longitudinal direction on the calculated seam position to detect the seam position; and
A seam detection device for an electric resistance welded tube, comprising:
前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された測定点数で移動平均を施す処理であることを特徴とする請求項に記載の電縫管のシーム検出装置。 8. The seam detection of an electric resistance welded tube according to claim 7 , wherein the smoothing process in the longitudinal direction of the pipe with respect to the calculated seam position is a process of performing a moving average with a preset number of measurement points. apparatus. 前記計算されたシーム位置に対して管長手方向に平滑処理する方法は、予め設定された周期fを遮断周期としてローパスフィルター処理を施す処理であることを特徴とする請求項に記載の電縫管のシーム検出装置。 8. The electro-sewing according to claim 7 , wherein the smoothing process in the longitudinal direction of the pipe with respect to the calculated seam position is a process of performing a low-pass filter process using a preset period f as a cutoff period. Tube seam detection device.
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