JP5731765B2 - 超音波探傷装置および超音波探傷方法 - Google Patents
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Description
して、超音波プローブと検査対象の位置関係および探傷したい条件と、検査対象の表面形
状が平面であるとの仮定に基づいて事前に計算された入射角にて検査対象に超音波を入射
し、その検査対象からの反射超音波を受信する超音波プローブと、前記超音波プローブが
反射超音波を受信した受信信号を解析して探傷結果を算出する解析手段と、を備える超音
波探傷装置であって、前記解析手段は、前記超音波素子による前記超音波の前記事前に計
算された入射角とは別途に、前記超音波が入射する前記検査対象の表面形状情報に基づい
て実際に入射された入射角度を計算し、この実際に入射された入射角度による前記超音波
の伝搬経路を用いて探傷結果を算出することを特徴とする。
、超音波プローブと検査対象の位置関係および探傷したい条件と、検査対象の表面形状が
平面であるとの仮定に基づいて事前に計算された入射角にて検査対象に超音波を入射する
超音波入射ステップと、前記超音波入射ステップの後に、前記検査対象からの反射超音波
を受信する超音波受信ステップと、前記超音波受信ステップの後に、前記超音波プローブ
が反射超音波を受信した受信信号を解析して探傷結果を算出する解析ステップと、を含む
超音波探傷方法であって、前記解析ステップは、前記超音波素子による前記超音波の前記
事前に計算された入射角とは別途に、前記超音波が入射する前記検査対象の表面形状情報
に基づいて実際に入射された入射角度を計算し、この実際に入射された入射角度による前
記超音波の伝搬経路を用いて探傷結果を算出することを特徴とする。
次いで、超音波素子の中心位置Emと、各超音波素子から送信する超音波の入射角αiとから、超音波素子の中心位置Emから送信される超音波の入射位置(以下、入射点ともいう。)Sm(x,z)を計算することが可能である。(ステップS32)
ここで、図11に示すように入射位置Sm(x,z)の座標における検査対象の表面傾きθを用いることで、実際の入射角αmと実際の探傷屈折角βmを、スネルの法則から算出することが可能である。なお、表面傾きθは、平面と仮定された検査対象2の表面に対する傾きであり、換言すれば、超音波入射位置における実際の検査対象2の表面と超音波プローブ1との相対角度である。なお、表面傾きθの算出方法については後述する。(ステップS33,S34,S35)
この結果、送信される超音波素子の中心位置Emから入射位置Smまでの伝播距離EmSm、入射位置Smから検査対象2内のある位置SmMm(x,z)、および検査対象2内での超音波の伝搬方向が分かるため、実際の超音波の伝搬経路を求めることができる。
この一連の処理を、超音波探傷を行う全素子位置について繰り返し実行することにより、検査対象2の表面形状を考慮した再構成を行うことが可能である。
2…検査対象
3…音響接触媒質
4…超音波送受信部
5…駆動素子制御部(遅延手段)
6…信号記録部(記憶手段)
7…解析部(解析手段)
8…表示部
9…設計データベース
Claims (7)
- 複数の超音波素子を駆動して、超音波プローブと検査対象の位置関係および探傷した
い条件と、検査対象の表面形状が平面であるとの仮定に基づいて事前に計算された入射角
にて検査対象に超音波を入射し、その検査対象からの反射超音波を受信する超音波プロー
ブと、
前記超音波プローブが反射超音波を受信した受信信号を解析して探傷結果を算出する解
析手段と、を備える超音波探傷装置であって、
前記解析手段は、前記超音波素子による前記超音波の前記事前に計算された入射角とは
別途に、前記超音波が入射する前記検査対象の表面形状情報に基づいて実際に入射された
入射角度を計算し、この実際に入射された入射角度による前記超音波の伝搬経路を用いて
探傷結果を算出することを特徴とする超音波探傷装置。 - 前記超音波素子の各々を任意の時間で発振するための遅延手段と、受信した超音波信号
を保存する記憶手段と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の超音波探傷装置。 - 前記解析手段は、前記超音波が入射する位置の前記検査対象表面と前記超音波プローブ
との相対角度を用いて前記超音波の伝搬経路を求めることを特徴とする請求項1または2
に記載の超音波探傷装置。 - 前記解析手段は、前記超音波プローブから前記検査対象へ入射する超音波の送信角度と
、前記超音波を送信する超音波素子の位置情報とを用いて、前記検査対象表面の前記超音
波の入射位置を特定することを特徴とする請求項3に記載の超音波探傷装置。 - 前記解析手段は、
前記送信角度、前記入射位置、前記相対角度に基づいて前記超音波の前記検査対象への
入射角度を求め、
前記入射角度に基づいて前記超音波が前記検査対象に入射したときの屈折角度を求め、
前記送信角度、前記入射位置、前記屈折角度に基づいて求めた前記超音波の伝搬経路を
用いて探傷結果を算出することを特徴とする請求項4に記載の超音波探傷装置。 - 超音波プローブの複数の超音波素子を駆動して、超音波プローブと検査対象の位置関係
および探傷したい条件と、検査対象の表面形状が平面であるとの仮定に基づいて事前に計
算された入射角にて検査対象に超音波を入射する超音波入射ステップと、
前記超音波入射ステップの後に、前記検査対象からの反射超音波を受信する超音波受信
ステップと、
前記超音波受信ステップの後に、前記超音波プローブが反射超音波を受信した受信信号
を解析して探傷結果を算出する解析ステップと、を含む超音波探傷方法であって、
前記解析ステップは、前記超音波素子による前記超音波の前記事前に計算された入射角
とは別途に、前記超音波が入射する前記検査対象の表面形状情報に基づいて実際に入射さ
れた入射角度を計算し、この実際に入射された入射角度による前記超音波の伝搬経路を用
いて探傷結果を算出することを特徴とする超音波探傷方法。 - 前記解析ステップは、
前記超音波が入射する位置の前記検査対象表面と前記超音波プローブとの相対角度と、
前記超音波プローブから前記検査対象へ入射する超音波の送信角度と、
この送信角度および前記超音波を送信する超音波素子の位置情報から特定した入射位置
と、
前記送信角度、前記入射位置、前記相対角度に基づいて前記超音波の前記検査対象への
入射角度を求める入射角度算出ステップと、
前記入射角度に基づいて前記超音波が前記検査対象に入射したときの屈折角度を求める
屈折角度算出ステップと、
前記送信角度、前記入射位置、前記屈折角度に基づいて求めた前記超音波の伝搬経路を
用いて探傷結果を算出する探傷結果算出ステップと、
を含むことを特徴とする請求項6に記載の超音波探傷方法。
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