JP5868198B2 - 溶接部の超音波探傷装置及び超音波探傷方法 - Google Patents
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Description
以下、第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
1)欠陥位置を正しく判断する
2)直射法と1回反射法では反射波の信号強度に差が生じるため、異なる欠陥判定基準に基づいて欠陥認定をする必要性がある
第2の実施形態について、図6を用いて説明する。この実施形態では、超音波探触子の支持および移動形態として、多軸型ロボットアームのようなマニピュレータ19を用いている。従来の管内面からの超音波検査では、ロボットアームが長大化することやその支持荷重が大きくなることで実現が難しかったが、管外面からの検査であれば支持構造物の容量や動作範囲の自由度が増すため、マニピュレータの適用が可能になる。このとき、超音波探触子の位置取得やマニピュレータの走査指示は、マニピュレータ制御器20が行う。マニピュレータ制御器20では、第1の実施形態における探触子移動制御器15の機能を備え、かつマニピュレータへの動作指示を与える。
第3の実施形態について、以下に説明する。本実施形態における装置の全体構成および機能・動作は、第1の実施形態と大凡共通であるが、探傷制御器17の機能が異なっている。装置構成を図7に、動作フローチャートを図8に、それぞれ示す。図7中、17aから17gで示す機能ブロックは第1の実施形態と同じであるため説明は省略する。
2 板材
3 超音波探触子
3a、3b 超音波斜角探触子
4、4a、4b 超音波
5 溶接部
6 溶接余盛
9 駆動系
10 超音波探触子走査器
11 探触子移動機構
12 アーム
13 探触子支持具
14 ガイドレール
15 探触子移動制御器
16 超音波探傷器
17 探傷制御器
17A メモリ
17B プロセッサ
17a 超音波測定部
17b 管内面エコー測定部
17c 検査条件データベース
17d 欠陥エコー測定部
17e エコー距離比較部
17f 欠陥判別部
17g 欠陥判定基準データベース
17h 位置合わせ部
17i エコー表示範囲指定部
18 表示器
19 マニピュレータ
20 マニピュレータ制御器
21 超音波受信画像
22 管内面エコー
23、24、25 位置
Claims (12)
- 部材同士の溶接部を検査する超音波探傷装置において、
前記溶接部に超音波を送波しかつ受波する超音波探触子と、
当該超音波探触子で受波した超音波を反射エコー信号に変換する制御系と、
前記超音波探触子を移動して当該超音波探触子から送波される超音波の前記溶接部への入射位置を変更する機構系と、
前記反射エコー信号に基づき前記溶接部の欠陥を検出する探傷制御器とを備え、
当該探傷制御器は、前記反射エコー信号から所定の基準信号を抽出し、当該基準信号を用いて求められる超音波の反射源と前記超音波探触子との距離と、前記反射エコー信号を用いて求められる超音波の反射源と前記超音波探触子との距離を比較することにより、直射法に基づく欠陥検出と一回反射法に基づく欠陥検出とを切り替えることを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項1に記載の超音波探傷装置において、
前記基準信号が管面内エコーであることを特徴とする超音波探傷装置。 - 部材同士の溶接部を検査する超音波探傷装置において、
前記溶接部に超音波を送波しかつ受波する超音波探触子と、
当該超音波探触子で受波した超音波を反射エコー信号に変換する制御系と、
前記超音波探触子を移動して当該超音波探触子から送波される超音波の前記溶接部への入射位置を変更する機構系と、
前記反射エコー信号に基づき前記溶接部の欠陥を検出する探傷制御器とを備え、
当該探傷制御器は、前記反射エコー信号から管面内エコーを抽出し、当該管面内エコーから求められる超音波の反射位置と前記反射エコー信号のうち当該管面内エコー以外の反射エコー信号から求められる超音波の反射位置とを比較することにより、直射法に基づく欠陥検出と一回反射法に基づく欠陥検出とを切り替えることを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の超音波探傷装置において、
前記探傷制御器は、前記直射法に基づく欠陥検出のしきい値と前記一回反射法に基づく欠陥検出のしきい値とが格納された記憶手段を備えることを特徴とする超音波探傷装置。 - 部材同士の溶接部を検査する超音波探傷装置において、
前記溶接部に超音波を送波しかつ受波する超音波探触子と、
当該超音波探触子で受波した超音波を反射エコー信号に変換する制御系と、
前記超音波探触子を移動して当該超音波探触子から送波される超音波の前記溶接部への入射位置を変更する機構系と、
前記反射エコー信号に基づき前記溶接部の欠陥を検出する探傷制御器とを備え、
前記探傷制御器は、
反射エコー信号から管内面エコーを抽出し、管内面エコーと超音波探触子の超音波入射位置との距離を算出する管内面エコー測定部と、
反射エコー信号から欠陥エコーを抽出し、欠陥エコーと超音波探触子の超音波入射位置との距離を算出する欠陥エコー測定部と、
前記2つの距離を比較するエコー距離比較部と、
前記エコー距離比較部での結果より直射法に基づく欠陥検出と一回反射法に基づく欠陥検出とを切り替えて欠陥判定を行う欠陥判定部を備えることを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の超音波探傷装置において、
前記反射エコー信号が画像として表示される表示器を備え、
さらに前記超音波探傷器は、前記溶接部の形状情報を記憶する検査条件データベースを備え、
前記表示器には、前記反射エコー信号による画像と前記溶接部の形状情報とが重畳して表示されることを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項6に記載の超音波探傷装置において、
前記探傷制御器は、
前記形状情報と前記反射エコー信号による画像との位置合わせを、管面内エコーを指標として行う位置合わせ部を備えたことを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の超音波探傷装置において、
前記超音波探触子が超音波アレイセンサであることを特徴とする超音波探傷装置。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の超音波探傷装置において、
前記超音波探触子が2つ以上から成り、前記超音波探触子を溶接線直交方法に配置して、前記各超音波探触子の屈折角は異なる角度を有していることを特徴とする超音波探傷装置。 - 管材と板材で構成され、管材に板材端辺を接触させるように配置し、管材と板材の間を二方向から溶接により接合する溶接部を検査対象とする超音波探傷方法において、
前記検査部に超音波を送波および受波する超音波探触子を前記板材の上に配置して、
溶接部方向に向かって超音波を入射し、
前記超音波探触子を前記板材の上で移動して、
前記超音波探触子で受波した反射エコー信号から所定の基準信号を抽出し、当該基準信号を用いて求められる超音波の反射源と前記超音波探触子との距離と、前記反射エコー信号を用いて求められる超音波の反射源と前記超音波探触子との距離を比較することにより、直射法に基づく欠陥検出と一回反射法に基づく欠陥検出とを切り替えることを特徴とした超音波探傷方法。 - 請求項10に記載の超音波探傷方法において、
前記基準信号が管面内エコーであることを特徴とする超音波探傷方法。 - 管材と板材で構成され、管材に板材端辺を接触させるように配置し、管材と板材の間を二方向から溶接により接合する溶接部を検査対象とする超音波探傷方法において、
前記検査部に超音波を送波および受波する超音波探触子を前記板材の上に配置して、
溶接部方向に向かって超音波を入射し、
前記超音波探触子を前記板材の上で移動して、
前記反射エコー信号から管面内エコーを抽出し、当該管面内エコーから求められる超音波の反射位置と前記反射エコー信号のうち当該管面内エコー以外の反射エコー信号から求められる超音波の反射位置とを比較することにより、直射法に基づく欠陥検出と一回反射法に基づく欠陥検出とを切り替えることを特徴とする超音波探傷方法。
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