JP6061077B2 - 超音波探傷方法および装置 - Google Patents
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Description
また、送信用探触子と受信用探触子とを被検体上で走査する必要はないので、被検体と各探触子との接触状態によるノイズの発生が低減し、評価領域の信号強度を精度よく求めることができる。
図1は、本発明に係る超音波探傷装置10の概略構成図である。超音波探傷装置10は、例えばボイラ等の構造物の被検体1に内在する、点在する析出物等の微小なきず2からなる欠陥部4を検出して評価するための装置である。図1に示すように、超音波探傷装置10は、パルス発生器12、送信用探触子14、受信用探触子16、パルスレシーバ18、アナログ/デジタル変換器(以下、A/D変換器という)20、演算装置22、及びモニタ28を備える。
受信用探触子16は、パルスレシーバ18に接続され、欠陥部4からの回折波を受信する。
受信用探触子16は複数の振動子16aからなり、各振動子16aで欠陥部4からの回折波を受信する。本実施形態では、受信用探触子16としてアレイ探触子を使用する。受信用探触子16にアレイ探触子を使用することで、被検体1上で送信用探触子14及び受信用探触子16を走査しなくても、探傷画像を生成することが可能となるので、欠陥部4の位置を特定することができる。なお、振動子16aのそれぞれは直線状に配置されていてもよく、格子状や円形状に配置されていてもよい。
演算装置22は、信号処理部24と、画像生成部26とを備える。信号処理部24は、回折波の信号波形を信号処理して被検体1に内在する欠陥部4の評価を行う。画像生成部26は、信号処理部24での信号処理結果に基づいて探傷画像を生成し、モニタ28に表示する。なお、信号処理部24で信号処理した信号波形をモニタ28に表示するようにしてもよい。また、図示しないが、演算装置22はROM、RAM等のメモリを有している。
tα=(tM1−tMIN)/2 ・・・(1)
tβ=(tMAX−tM1)/2 ・・・(2)
tα=tβ=(tMAX−tMIN)/4 ・・・(3)
また、本ステップで基準とする振動子14axは、振動子14amに限られず、振動子16a1〜16anの中から選択される。
なお、上述したステップS3〜S5は、評価領域Rに含まれる全てのメッシュMについて行われる。
本発明に係る超音波探傷装置10及び超音波探傷方法を用いて、模擬欠陥部が設けられた被検体1a、1bの模擬欠陥部の評価を行った。被検体1a、1bとして、鋼材を使用した。
例えば、上記実施形態では、超音波探触子としてアレイ探触子16を使用しているが、複数の振動子16aを有する探触子であれば、アレイ探触子16に限られず使用可能である。
2 きず
2’ 横穴
4、4a、4b 欠陥部
10 超音波探傷装置
14 送信用探触子
16 受信用探触子
22 演算装置
24 信号処理部
26 画像生成部
Claims (4)
- 被検体に内在する少なくとも1つ以上のきずに対して、送信用探触子から超音波を送信して前記きずからの散乱波及び回折波を発生させ、発生した散乱波及び回折波を複数の振動子からなる受信用探触子で受信する工程と、
前記被検体を超音波探傷した領域のうち、評価する領域となる評価領域を決定し、前記評価領域を格子状に分割する工程と、
分割した格子のそれぞれについて、各振動子で受信した信号波形にゲート幅を設けて前記ゲート幅に含まれる信号波形をそれぞれ抽出し、抽出した各信号波形を、位相を合わせて合成し、合成した信号波形を対応する格子の信号強度とする工程と、
前記評価領域にある各格子の信号強度に基づいて、前記評価領域に内在するきずの程度を評価する工程と、
を有し、
前記分割する工程は、前記格子のそれぞれに対し、格子を介した前記送信用探触子から前記各振動子までの超音波の伝搬時間を遅延時間として求める工程をさらに有し、
前記ゲート幅は、信号強度を求める格子に隣接する各格子のうち、予め定められた振動子からの距離が最も近い格子における遅延時間と、前記予め定められた振動子からの距離が最も遠い格子における遅延時間とに基づいて求められることを特徴とする超音波探傷方法。 - 前記評価する工程では、前記評価領域にある全ての格子のうち、最大の信号強度を有する格子を含む領域、または予め定められた大きさの信号強度を超える信号強度を有する格子毎に設けられた領域に含まれる各格子の信号強度の平均値に基づいて、前記きずの程度を評価することを特徴とする請求項1に記載の超音波探傷方法。
- 前記評価する工程では、前記評価領域にある全ての格子のうち最大の信号強度を有する格子を含む領域、または予め定められた大きさの信号強度を超える信号強度を有する格子毎に設けられた領域に含まれる格子の中で、予め定められた閾値を超える信号強度を有する格子の数に基づいて、前記きずの程度を評価することを特徴とする請求項1に記載の超音波探傷方法。
- 被検体に内在する少なくとも1つ以上のきずに対して、超音波を送信する送信用探触子と、
複数の振動子からなり、前記きずに超音波が照射されることにより発生する散乱波及び回折波を受信する受信用探触子と、
前記被検体を超音波探傷した領域のうち、評価する領域となる評価領域を決定し、前記評価領域を格子状に分割する分割手段と、
分割された格子のそれぞれについて、各振動子で受信した信号波形にゲート幅を設け、前記ゲート幅に含まれる信号波形をそれぞれ抽出し、抽出した信号波形を、位相を合わせて合成し、合成した信号波形を対応する格子の信号強度とする信号処理手段と、
前記評価領域にある各格子の信号強度に基づいて、前記評価領域に内在するきずの程度を評価する評価手段と、
を備え、
前記分割手段は、前記格子のそれぞれに対し、格子を介した前記送信用探触子から前記各振動子までの超音波の伝搬時間を遅延時間として求め、
前記信号処理手段は、信号強度を求める格子に隣接する各格子のうち、予め定められた振動子からの距離が最も近い格子における遅延時間と、前記予め定められた振動子からの距離が最も遠い格子における遅延時間とに基づいて前記ゲート幅を求めることを特徴とする超音波探傷装置。
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