JP6069123B2 - Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method - Google Patents
Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6069123B2 JP6069123B2 JP2013152776A JP2013152776A JP6069123B2 JP 6069123 B2 JP6069123 B2 JP 6069123B2 JP 2013152776 A JP2013152776 A JP 2013152776A JP 2013152776 A JP2013152776 A JP 2013152776A JP 6069123 B2 JP6069123 B2 JP 6069123B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- inspection
- control unit
- echo
- inspection image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明は、超音波検査装置及び超音波検査方法に関し、特に、鉄道車両に供される台車の台車枠に対する超音波検査を行う超音波検査装置に適用して好適なものである。 The present invention relates to an ultrasonic inspection apparatus and an ultrasonic inspection method, and is particularly suitable for application to an ultrasonic inspection apparatus that performs ultrasonic inspection on a bogie frame of a bogie used in a railway vehicle.
溶接は、大型構造物を作成する上で不可欠な接合技術である。溶接が行われた部位(以下、これを溶接部と呼ぶ)には、溶接施工に起因する溶接欠陥がまれに発生する。このため、ある種の大型構造物では、溶接部に対して適切な非破壊検査を行うことで、溶接部の品質を保証している。溶接部に対する一般的な非破壊検査方法である超音波検査は、装置が簡便であり、また放射線検査で必要な遮蔽などの作業がないことから、広く適用されている。 Welding is an indispensable joining technique for creating large structures. In a portion where welding has been performed (hereinafter referred to as a welded portion), a welding defect due to welding work rarely occurs. For this reason, in a certain kind of large structure, the quality of a welding part is guaranteed by performing an appropriate nondestructive inspection with respect to a welding part. Ultrasonic inspection, which is a general non-destructive inspection method for welds, is widely applied because the apparatus is simple and there is no work such as shielding necessary for radiation inspection.
溶接部に対する非破壊検査を行う大型構造物の1つとして、鉄道車両に供される台車の台車枠がある。台車枠は、電動機やブレーキ器具などを支持すると共に、枕木方向に沿って備えられる横梁と、荷客を運搬する構体を支持する空気ばねが配置されると共にレール方向に沿って備えられる側梁とを備えて構成され、横梁及び側梁が溶接接合される。 As one of large-scale structures that perform nondestructive inspection on welds, there is a bogie frame of a bogie used for a railway vehicle. The carriage frame supports electric motors, brake devices, and the like, and is provided with a cross beam provided along the sleeper direction, and a side beam provided with an air spring that supports a structure for carrying the loader and is provided along the rail direction. The transverse beam and the side beam are welded and joined.
このような台車枠における溶接部の健全性評価を行う超音波検査装置として、少なくとも1個の垂直探傷子を中心として複数の斜角探傷子を同心円状に配置した複合探傷子を備える超音波検査装置が特許文献1に開示されている。
As an ultrasonic inspection apparatus for evaluating the soundness of a welded portion in such a carriage frame, an ultrasonic inspection including a composite flaw detector in which a plurality of oblique flaw detectors are arranged concentrically around at least one vertical flaw detector. An apparatus is disclosed in
この超音波検査装置では、複合探傷子のセンサ面が曲面状に形成されており、このセンサ面を横梁を構成する管材の内壁面に当て、横梁の内側から外側に向かって垂直探傷子から超音波を照射(送波)し、反射波を当該垂直探傷子により検出(受波)することにより台車枠の側梁及び横梁の溶接部位(以下、これを側梁−横梁溶接部と呼ぶ)の欠陥検査を行う。具体的には、かかる複合探傷子を横梁の内壁面に沿って回転状に移動させることにより、側梁−横梁溶接部における横梁の周方向に超音波を走査して検査を行う。また、かかる超音波検査装置では、複合探傷子を横梁の軸方向に移動させながら超音波を照射することにより、側梁−横梁溶接部における横梁の軸方向の検査を行う。 In this ultrasonic inspection apparatus, the sensor surface of the composite flaw detector is formed in a curved shape, and this sensor surface is applied to the inner wall surface of the pipe material constituting the cross beam, and the super flaw from the vertical flaw detector toward the outside from the inside of the cross beam. By irradiating (transmitting) sound waves and detecting (receiving) reflected waves with the vertical flaw detector, the welded part of the side beam and the horizontal beam of the carriage frame (hereinafter referred to as the side beam-horizontal beam weld) Perform defect inspection. Specifically, the inspection is performed by scanning the ultrasonic wave in the circumferential direction of the transverse beam in the side beam-lateral beam welded portion by moving the composite flaw detector along the inner wall surface of the transverse beam. Further, in such an ultrasonic inspection apparatus, the composite flaw detector is irradiated with ultrasonic waves while moving in the axial direction of the transverse beam, thereby inspecting the lateral beam in the side beam-lateral beam welded portion.
ところで、特許文献1に開示された上述の超音波検査装置では、検査を行うに際して上述のように横梁の内部に超音波探触子を挿入する必要があり、それに付随して、横梁の軸中心と回転移動機構の回転中心を一致させるための回転機構と、回転機構本体を横梁の内面に押圧固定するための加圧機構が必要となる問題がある。
By the way, in the above-described ultrasonic inspection apparatus disclosed in
また、かかる超音波検査装置では、実際に検査を開始する前に、超音波探触子を横梁内部に挿入後、加圧機構を加圧操作して超音波探触子を横梁内に保持する作業が必要となる。さらに、かかる超音波検査装置では、横梁内に装置を挿入する必要があるため、回転機構本体及び加圧機構を備えた挿入機構が必要となり、横梁が軸方向に長い場合には超音波探触子の挿入機構が長大化し、機構の構成及び制御が複雑になる問題もある。 Further, in such an ultrasonic inspection apparatus, before actually starting the inspection, after inserting the ultrasonic probe into the horizontal beam, the pressure mechanism is pressed to hold the ultrasonic probe in the horizontal beam. Work is required. Furthermore, since such an ultrasonic inspection apparatus needs to be inserted into the transverse beam, an insertion mechanism including a rotation mechanism body and a pressure mechanism is necessary. When the transverse beam is long in the axial direction, an ultrasonic probe is required. There is also a problem that the insertion mechanism of the child becomes long and the configuration and control of the mechanism become complicated.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、台車枠の側梁−横梁溶接部に対する検査を容易化し、かつ構成を簡易化し得る超音波検査装置及び超音波検査方法を提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and intends to propose an ultrasonic inspection apparatus and an ultrasonic inspection method capable of facilitating the inspection of the side beam-lateral beam welded portion of the carriage frame and simplifying the configuration. Is.
かかる課題を解決するため本発明においては、レール方向に配置される側梁と、枕木方向に配置される管状の横梁とを有する台車枠における前記側梁及び前記横梁間の溶接部に超音波を照射して検査する超音波検査装置において、前記横梁の外面に設置され、超音波を前記横梁の内面で反射させて前記溶接部に照射する超音波アレイセンサと、前記超音波アレイセンサを前記横梁の管周方向に沿って移動させるセンサ移動機構と、前記溶接部に前記超音波を照射させ、当該溶接部における前記超音波の反射波を受信するよう前記超音波アレイセンサを制御する超音波制御部と、前記超音波アレイセンサを前記横梁の前記管周方向に所定距離ずつ移動させるよう前記センサ移動機構を制御する移動制御部と、前記超音波制御部及び前記移動制御部を制御すると共に、前記超音波アレイセンサにより受波された前記反射波に基づき生成された反射信号に基づいて前記溶接部の断面を表す検査画像を生成し、生成した前記検査画像内に前記溶接部の範囲を表す欠陥評価範囲を設定する探傷制御部と、前記探傷制御部により生成された前記検査画像を表示する表示器とを設け、前記探傷制御部は、前記溶接部における複数の特徴点のうち、当該溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを前記検査画像から抽出し、抽出した前記反射エコーの位置に基づいて前記欠陥評価範囲を前記検査画像内に表示する一方、前記溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを抽出する際、前記横梁の板厚及び前記溶接部の形状に基づいて前記検査画像内における当該反射エコーの抽出範囲を限定し、限定した前記抽出範囲内のエコーを抽出することで当該反射エコーを抽出するようにした。 In order to solve such a problem, in the present invention, ultrasonic waves are applied to the welded portion between the side beam and the horizontal beam in the carriage frame having the side beam arranged in the rail direction and the tubular horizontal beam arranged in the sleeper direction. In the ultrasonic inspection apparatus for irradiating and inspecting, an ultrasonic array sensor that is installed on an outer surface of the horizontal beam and reflects the ultrasonic wave on an inner surface of the horizontal beam to irradiate the welded portion, and the ultrasonic array sensor is connected to the horizontal beam A sensor moving mechanism that moves along the pipe circumferential direction, and ultrasonic control that controls the ultrasonic array sensor to irradiate the welded portion with the ultrasonic wave and receive the reflected wave of the ultrasonic wave at the welded portion A movement control unit that controls the sensor moving mechanism to move the ultrasonic array sensor by a predetermined distance in the tube circumferential direction of the transverse beam, the ultrasonic control unit, and the movement control Controls the said welded to the generated test image representing a cross-section of the welded portion based on the reflected signal generated based on the reflected waves received wave by the ultrasonic array sensor, generated within said inspection image A flaw detection control unit that sets a defect evaluation range that represents a range of a part, and a display that displays the inspection image generated by the flaw detection control unit, wherein the flaw detection control unit includes a plurality of feature points in the welded part. Among these, the reflection echo from one feature point with a clear relationship between the shape of the weld and the generation position of the reflection echo is extracted from the inspection image, and the defect is based on the extracted position of the reflection echo. While the evaluation range is displayed in the inspection image, when extracting the reflection echo from one feature point where the relationship between the shape of the weld and the generation position of the reflection echo is clear, The thickness and on the basis of the shape of the welded portion to limit the extraction range of the echo in the test image, and to extract the reflected echo by extracting echoes within the extraction range is limited.
また本発明においては、レール方向に配置される側梁と、枕木方向に配置される管状の横梁とを有する台車枠における前記側梁及び前記横梁間の溶接部に超音波を照射して検査する超音波検査装置により実行される超音波検査方法において、前記超音波検査装置は、前記横梁の外面に設置され、超音波を前記横梁の内面で反射させて前記溶接部に照射する超音波アレイセンサと、前記超音波アレイセンサを前記横梁の管周方向に沿って移動させるセンサ移動機構と、前記溶接部に前記超音波を照射させ、当該溶接部における前記超音波の反射波を受信するよう前記超音波アレイセンサを制御する超音波制御部と、前記超音波アレイセンサを前記横梁の前記管周方向に所定距離ずつ移動させるよう前記センサ移動機構を制御する移動制御部と、前記超音波制御部及び前記移動制御部を制御すると共に、前記超音波アレイセンサにより受波された前記反射波に基づき生成された反射信号に基づいて前記溶接部の断面を表す検査画像を生成し、生成した前記検査画像内に前記溶接部の範囲を表す欠陥評価範囲を設定する探傷制御部と、前記探傷制御部により生成された前記検査画像を表示する表示器とを有し、前記探傷制御部が、前記溶接部における複数の特徴点のうち、当該溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを前記検査画像から抽出する第1のステップと、前記探傷制御部が、抽出した前記反射エコーの位置に基づいて前記欠陥評価範囲を前記検査画像内に表示する第2のステップとを設け、前記第1のステップにおいて、前記探傷制御部は、前記溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを抽出する際、前記横梁の板厚及び前記溶接部の形状に基づいて前記検査画像内における当該反射エコーの抽出範囲を限定し、限定した前記抽出範囲内のエコーを抽出することで当該反射エコーを抽出するようにした。 Further, in the present invention, ultrasonic inspection is applied to the welded portion between the side beam and the horizontal beam in the carriage frame having the side beam arranged in the rail direction and the tubular horizontal beam arranged in the sleeper direction. In the ultrasonic inspection method executed by the ultrasonic inspection apparatus, the ultrasonic inspection apparatus is installed on the outer surface of the horizontal beam, and reflects the ultrasonic wave on the inner surface of the horizontal beam to irradiate the welded portion. When the sensor moving mechanism Before moving along an ultrasonic array sensor in the pipe circumferential direction of the cross beam, the said weld is irradiated with ultrasonic waves, to receive the reflected wave of the ultrasonic wave in the weld An ultrasonic control unit that controls the ultrasonic array sensor, a movement control unit that controls the sensor moving mechanism to move the ultrasonic array sensor by a predetermined distance in the tube circumferential direction of the transverse beam, Serial controls the ultrasonic control unit, and the movement control unit generates a test image representing a cross-section of the welded portion on the basis of the reflected signal generated based on the reflected waves received wave by the ultrasonic array sensor A flaw detection control unit that sets a defect evaluation range that represents the range of the welded portion in the generated inspection image, and a display that displays the inspection image generated by the flaw detection control unit, and the flaw detection control. First, the part extracts from the inspection image the reflected echo from one feature point where the relationship between the shape of the welded part and the generation position of the reflected echo is clear among the plurality of feature points in the welded part. And a second step in which the flaw detection control unit displays the defect evaluation range in the inspection image based on the extracted position of the reflected echo. In the first step, When the flaw detection control unit extracts the reflection echo from one feature point where the relationship between the shape of the weld and the generation position of the reflection echo is clear, the thickness of the transverse beam and the shape of the weld are extracted. Based on this, the extraction range of the reflected echo in the inspection image is limited, and the reflected echo is extracted by extracting the echo in the limited extraction range.
本発明の超音波検査装置及び超音波検査方法によれば、検査者は超音波アレイセンサを横梁の外面に設置し、必要な設定を行うだけで台車枠の側梁及び横梁の溶接部を検査することができる。また超音波検査装置及び超音波検査方法によれば、横梁の外面に超音波アレイセンサを設置するため、超音波探傷子を挿入するための機構や、超音波探傷子を横梁3の内面に押圧固定するための機構などを必要とせず、これらの機構を必要としていた従来の超音波検査装置と比べて構成を格段的に簡易化することができる。
According to the ultrasonic inspection apparatus and the ultrasonic inspection method of the present invention, the inspector installs the ultrasonic array sensor on the outer surface of the cross beam and inspects the side beam of the carriage frame and the welded portion of the cross beam only by performing necessary settings. can do. In addition, according to the ultrasonic inspection apparatus and the ultrasonic inspection method, an ultrasonic array sensor is installed on the outer surface of the horizontal beam, so that a mechanism for inserting an ultrasonic flaw detector or an ultrasonic flaw detector is pressed against the inner surface of the
本発明によれば、台車枠の側梁及び横梁の溶接部に対する超音波検査を容易化し、かつ構成を簡易化し得る超音波検査装置及び超音波検査方法を実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method which can facilitate the ultrasonic test | inspection with respect to the welding part of the side beam and side beam of a trolley | bogie frame, and can simplify a structure are realizable.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(1)第1の実施の形態
(1−1)台車枠の構成
本実施の形態による超音波検査装置の説明をするに際して、まず、超音波検査の検査対象となる鉄道車両の台車枠の構成について説明する。図1及び図2は、鉄道車両の台車枠1の概略構成を示す。台車枠1は、レール方向と平行に配設された一対の側梁2と、枕木方向と平行に、かつ各側梁2の長手方向の中央近傍を貫き通すように配設された一対の横梁3とを備えて構成される。
(1) First Embodiment (1-1) Configuration of Bogie Frame In describing the ultrasonic inspection apparatus according to the present embodiment, first, the configuration of the bogie frame of a railway vehicle to be inspected for ultrasonic inspection. Will be described. FIG.1 and FIG.2 shows schematic structure of the
各側梁2は、断面コ字の棒状に形成されており、コ字の開放側を対向させた状態で所定距離を隔てて配置されている。そして各側梁2の長手方向の中央部近傍には、それぞれ横梁3を嵌め込むための一対の図示しない開口部(以下、これを横梁嵌合用開口部と呼ぶ)が設けられている。また各横梁3は、それぞれ丸パイプ状に形成されており、長手方向の両端部がそれぞれ側梁2の対応する横梁嵌合用開口部に嵌め込まれ、かつその嵌合部位が側梁2に溶接されることにより各側梁2と一体化されている。
Each
横梁3間には一対の繋ぎ梁4が配置されており、これら繋ぎ梁4がそれぞれ各横梁3に溶接により接合されることにより、横梁3同士が一体化されている。また各横梁3には、それぞれモータ受け5や歯車箱吊り受け6などが溶接により取り付けられている。
A pair of connecting
(1−2)従来の超音波検査方法
ところで、上述の台車枠1において、側梁−横梁溶接部7はT継ぎ手構造であり、このような側梁−横梁溶接部7を検査するためには超音波探触子を側梁2及び横梁3に設置しなければならない。
(1-2) Conventional Ultrasonic Inspection Method By the way, in the above-described
ここで、一般的なT継ぎ手溶接部の超音波検査方法として、図3に示すように、横梁3の内壁3Aに設置した超音波探触子10Aから超音波11Aを側梁−横梁溶接部7に向けて送波することによりその側梁−横梁溶接部7を検査する方法(以下、これを第1の超音波検査方法と呼ぶ)がある。これは上述した特許文献1に開示された方法である。またT継ぎ手溶接部の他の超音波検査方法として、図3に示すように、側梁2の外面に設置した超音波探触子10Bから超音波11Bを側梁−横梁溶接部7に向けて送波することによりその側梁−横梁溶接部7を検査する方法(以下、これを第2の超音波検査方法と呼ぶ)もある。なお図3において、符号8は裏当て板を表す。
Here, as a general ultrasonic inspection method of the T joint welded portion, as shown in FIG. There is a method of inspecting the side beam-lateral beam welded
しかしながら、第1の超音波検査方法によると、上述のように超音波検査装置が大型化したり、構成及び制御が複雑になるという問題がある。また第2の超音波検査方法によると、側梁2が断面コ字状であるため横梁3の周方向位置によって平坦面が小さく、超音波探触子の設置や側梁2の側面に沿った移動ができない問題がある。
However, according to the first ultrasonic inspection method, there is a problem that the ultrasonic inspection apparatus is enlarged as described above, and the configuration and control are complicated. Further, according to the second ultrasonic inspection method, since the
本実施の形態による超音波検査装置は、以上の問題を考慮したものであり、台車枠の側梁−横梁溶接部7に対する超音波検査を容易化し、かつ構成を簡易化し得るようにしたものである。以下、このような本実施の形態による超音波検査装置について説明する。
The ultrasonic inspection apparatus according to the present embodiment takes the above problems into consideration and facilitates ultrasonic inspection for the side beam-lateral beam welded
(1−3)本実施の形態による超音波検査装置の構成
図4は、図1について上述した台車枠1を検査対象とする本実施の形態による超音波検査装置20を示す。本超音波検査装置20は、探触子としての機能を有する超音波アレイセンサ保持器21と、超音波アレイセンサ保持器21の動作を制御し、かつ超音波アレイセンサ保持器21により取得された反射音波情報を解析して解析結果を可視表示する情報処理部22とから構成される。
(1-3) Configuration of Ultrasonic Inspection Apparatus According to this Embodiment FIG. 4 shows an
また情報処理部22は、超音波アレイセンサ保持器21による超音波の送信及び受信の切替え制御を行う超音波制御器23と、超音波アレイセンサ保持器21の移動制御及び移動量計測を行う探触子移動制御器24と、超音波検査装置20全体を統括制御する探傷制御器25と、探傷結果を表示する表示器26とから構成される。
The
超音波アレイセンサ保持器21は、図5に示すように、超音波アレイセンサ30、制御モータ31及び車輪32を備える。超音波アレイセンサ30は、水、油、グリセリンペーストなどの接触媒質を介して横梁3と接触するよう横梁3の外面上に設置される。超音波アレイセンサ30からの超音波35の照射(送波)及びその反射波の検出(受波)の制御は超音波制御器23が行う。超音波アレイセンサ保持器21は、探触子移動制御器24の指示により制御モータ31が駆動して車輪32を回転させることで、横梁3の表面上に当該横梁3の一周に渡って設置されたガイドレール33に沿って横梁3の周方向に移動する。
As shown in FIG. 5, the ultrasonic
ここで、超音波アレイセンサ30について説明する。超音波アレイセンサ30の構成要素である超音波アレイ振動子30Aは、アレイ状に配列された複数の振動子から構成され、その振動子への印加電圧時間を調整する電子的走査により、超音波35の送波方向や焦点位置を調整することができる。また超音波アレイ振動子30Aを構成する各振動子は、形状角部や欠陥などの特徴点で反射して戻ってきた超音波35を受波することができ、これら振動子毎の受信時間差と被検材内の音速に基づいて反射源の位置を特定することができる。このような超音波35の送波及び受波手法をフェーズドアレイ法という。さらに超音波アレイセンサ30は、上述した印加電圧時間をプログラム化して順次変えることで、図5のYZ平面内で超音波35を扇状に走査させることができる。これにより、超音波アレイセンサ30の移動範囲を最小限にしながら広範囲を検査できるため、検査時間の短縮が可能となる。従って、超音波アレイセンサ30を用いることにより、従来技術のような超音波探触子の横梁3の軸方向(図5のY方向)への移動走査が不要となる。
Here, the
超音波アレイセンサ30を用いた超音波検査では、側梁−横梁溶接部7において想定される欠陥を検査可能な最適な走査条件を設定することにより、検査時間を短縮することができる。この超音波検査では、上述のように超音波アレイセンサ30の前後走査を行うことなく超音波アレイセンサ30の前方範囲を検査できるため、超音波アレイセンサ30の位置を中心として超音波35を扇状に走査させるセクタスキャン法による評価を行うことが望ましい。従って、以下においては、かかる超音波検査をセクタスキャン法により検査を行うものとして説明を進める。
In the ultrasonic inspection using the
また本実施の形態においては、超音波アレイセンサ30から送波された超音波35の入射強度を高めるために、図5に示すくさび34を利用して超音波アレイ振動子30Aを傾けており、これにより超音波アレイセンサ保持器21の小型化を図っている。
In the present embodiment, in order to increase the incident intensity of the
超音波制御器23は、超音波アレイセンサ30からの超音波35の送波に関する制御を行う送信部23Aと、超音波アレイセンサ30による欠陥などからの反射エコーの受波に関する制御を行う受信部23Bとから構成される。また超音波アレイセンサ30が受波した反射エコーは超音波制御器23の受信部23Bにおいてディジタル信号(以下、これを反射信号と呼ぶ)に変換されて探傷制御器25に送信される。
The ultrasonic controller 23 includes a transmission unit 23A that performs control related to transmission of the
探触子移動制御器24は、後述のように探傷制御器25から与えられる移動指示に基づいて超音波アレイセンサ保持器21の制御モータ31の動作を制御することにより、超音波アレイセンサ保持器21を超音波アレイセンサ30のセンサ幅に応じた所定距離ずつガイドレール33に沿って横梁3の周方向に間欠的に移動させる。また探触子移動制御器24は、移動後の超音波アレイセンサ30の横梁3の周方向位置を探傷制御器25に通知する。かくして、この情報が後述のように表示器26に表示される検査画像の画像情報の生成や欠陥発生範囲の記録に用いられる。
The
探傷制御器25は、超音波制御器23及び探触子移動制御器24を制御する機能を有し、センサ位置評価部25A、超音波評価部25B、評価範囲決定部25C、信号位置判定部25D及び欠陥判定部25Eから構成される。
The
センサ位置評価部25Aは、検査実行時、探触子移動制御器24に対して超音波アレイセンサ保持器21の移動指示を送信する一方、探触子移動制御器24から通知される超音波アレイセンサ保持器21の移動後の周方向位置を記憶する。また超音波評価部25Bは、検査実行時、超音波アレイセンサ30から超音波を送波するよう超音波制御器23に指示(以下、この指示を送波指示と呼ぶ)を与えると共に、この結果として超音波アレイセンサ30から超音波制御器23を介して与えられる反射信号を受信し、当該反射信号に対する映像化処理及び記録を行う。
The sensor
評価範囲決定部25Cは、超音波評価部25Bが受信した反射信号内の形状信号を参考にして、欠陥を抽出するための欠陥評価範囲を検査画像内に設定する。また信号位置判定部25Dは、評価範囲決定部25Cが設定した検査画像内の欠陥評価範囲に含まれる、欠陥からの反射エコーの可能性がある信号成分を抽出する。さらに欠陥判定部25Eは、信号位置判定部25Dが抽出した信号成分の受信強度に基づいて、かかる反射エコーの反射源が欠陥であるか否かの判定を行う。
The evaluation
表示器26は、例えば液晶パネル等の表示装置から構成され、探傷制御器25から出力される画像情報に基づいて後述する検査画像を表示する。
The
(1−4)本実施の形態による欠陥判定方法
続いて、本実施の形態の超音波検査装置20において実行される欠陥判定方法について説明する。
(1-4) Defect Determination Method According to this Embodiment Subsequently, a defect determination method executed in the
図6(A)は、検査対象である台車枠1の側梁−横梁溶接部7の断面を示す。図6(A)において、D1からD4はそれぞれ側梁−横梁溶接部7の特徴点を示し、D5は欠陥を表す。また図6(A)において、p、q、r、s及びtはそれぞれ各部材の厚さ又は高さを表し、uは超音波アレイセンサ30の探傷面の中心点(以下、これを単に探傷面中心点と呼ぶ)O1から先端位置(側梁−横梁溶接部7の外縁部)までの距離を表す。
FIG. 6A shows a cross section of the side beam-lateral beam welded
図6(A)に示すように、本実施の形態における台車枠1の側梁−横梁溶接部7に対する検査方法は、超音波アレイセンサ30から発射された超音波35を横梁3の内面で1回反射させて検査対象の側梁−横梁溶接部7に照射する1回反射法である。側梁−横梁溶接部7に照射された超音波35は、当該側梁−横梁溶接部7において反射し、上述の経路を逆に伝播して超音波アレイセンサ30により受信される。
As shown in FIG. 6A, the inspection method for the side beam-lateral beam welded
図6(B)は、表示器26に表示される検査画像S1を示す。この検査画像S1において、扇型で示す領域A1は超音波35による現在の探傷範囲を示し、左上の頂点部が超音波アレイセンサ30の受信基準点O1を示す。また図6(B)において、Y方向は超音波アレイセンサ30の受信基準点O1から反射源までの水平距離を表し、Z方向は超音波アレイセンサ30の受信基準点O1から反射源までの深さを表す。このように検査画像S1は側梁−横梁溶接部7の図6(A)におけるYZ平面での断面画像として表示されるため、超音波アレイセンサ30の受信基準点O1と、超音波35の反射源との位置関係を検査者が明確に認識することができる。
FIG. 6B shows the inspection image S <b> 1 displayed on the
なお本実施の形態においては、上述のように検査方法として1回反射法を用いるため、検査画像S1ではZ方向が実際の検査体系に対して反転した状態で表示される。そこで本実施の形態では、検査画像S1における欠陥判別を検査者が容易に行えるようにするため、実際の検査対象における溶接部範囲つまり欠陥評価範囲を検査画像S1内に破線表示する。 In the present embodiment, since the single reflection method is used as the inspection method as described above, the inspection image S1 is displayed in a state where the Z direction is reversed with respect to the actual inspection system. Therefore, in the present embodiment, in order to enable the inspector to easily determine the defect in the inspection image S1, the welded part range in the actual inspection object, that is, the defect evaluation range is displayed in a broken line in the inspection image S1.
ここで、検査画像S1内の欠陥評価範囲を抽出する方法について説明する。検査画像S1において、水平方向位置については、横梁3及び裏当て板8間の隙間(以下、これを隙間位置と呼ぶ)D1に対して側梁−横梁溶接部7の裏波端部位置を表す特徴点D2(以下、これを裏波位置D2と呼ぶ)が+Y方向に距離rの位置、側梁2の表面に位置する側梁−横梁溶接部7の頂点位置を表すD3(以下、これを頂点位置D3と呼ぶ)が−Y方向に距離qの位置、側梁−横梁溶接部7の先端位置を表す特徴点D4(以下、これを先端位置D4と呼ぶ)が−Y方向に距離p+qの位置にそれぞれ表示される。従って、これら裏波位置D2、頂点位置D3及び先端位置D4の水平方向位置はいずれも隙間位置D1からの反射エコーE1に対して一意に決定できる。
Here, a method for extracting the defect evaluation range in the inspection image S1 will be described. In the inspection image S1, the position in the horizontal direction represents the position of the back wave end of the side beam-
また深さ方向位置については、横梁3の板厚をtとすると、裏波位置D2及び先端位置D4がそれぞれ深さ2tの位置、特徴点D3が深さ2t+sの位置に表示される。これより、これら裏波位置D2、頂点位置D3及び先端位置D4の深さ方向位置も一意に決定できる。
As for the position in the depth direction, assuming that the thickness of the
従って、検査画像S1内の反射エコーE1を抽出し、その反射エコーE1を基準とすることで検査画像S1内における裏波位置D2、頂点位置D3及び先端位置D4の座標位置をそれぞれ決定することができる。ここで、図6(A)において側梁−横梁溶接部7は裏波位置D2、頂点位置D3及び先端位置D4をそれぞれ頂点とする三角形の内部領域である。従って、検査画像S1において、裏波位置D2、頂点位置D3及び先端位置D4をそれぞれ頂点とする三角形の内部領域が欠陥の有無の評価範囲(欠陥評価範囲)となる。
Therefore, the reflected echo E1 in the inspection image S1 is extracted, and the coordinate positions of the back wave position D2, the vertex position D3, and the tip position D4 in the inspection image S1 are determined by using the reflected echo E1 as a reference. it can. Here, in FIG. 6 (A), the side beam-lateral beam welded
なお検査画像S1内の反射エコーE1を抽出するに当たって、隙間位置D1は、側梁−横梁溶接部7の形状と発生位置の関係が明確である。そのため、反射エコーE1の抽出範囲を限定しておくことで容易に検査画像S1内の裏波位置D2、頂点位置D3及び先端位置D4を検出することができる。つまり、反射エコーE1は、深さ位置が2tから2t+sまでの間で、水平位置が超音波アレイセンサ30の受信基準点O1からp+q+uまで範囲内に発生する。従って、上述の範囲を含むように図6(B)に示すような領域A2を設定し、この領域A2内に発生するエコーを抽出することで反射エコーE1を抽出することができる。
In extracting the reflected echo E1 in the inspection image S1, the gap position D1 has a clear relationship between the shape of the side beam-
なお、図6(B)において、E2は裏波位置D2における超音波35の反射エコーであり、欠陥評価領域の外側に表示される。また反射エコーE3は側梁−横梁溶接部7の内部に発生した欠陥に対応するエコーであり、欠陥評価領域内に表示される。
In FIG. 6B, E2 is a reflected echo of the
(1−5)超音波検査装置による超音波検査
次に、超音波検査装置20における超音波検査の検査手順について説明する。図7は、本実施の形態の超音波検査装置20における検査処理の処理手順を示すフローチャートである。この検査処理手順に従ったステップSP1〜ステップSP10の処理のうち、超音波制御器23、探触子移動制御器24及び探傷制御器25の処理は、これら超音波制御器23、探触子移動制御器24及び探傷制御器25内の図示しない内部メモリにそれぞれ予め記憶されたプログラムに基づいて実行される。
(1-5) Ultrasonic Inspection by Ultrasonic Inspection Apparatus Next, an ultrasonic inspection inspection procedure in the
まず、ステップSP1では、検査の開始に際して、検査者が超音波検査装置20に対して必要な設定を行う。具体的には、検査部位の状況(部材板厚、側梁−横梁溶接部7の開先形状など)を考慮した適切な検査条件(超音波ビーム条件、検査対象範囲など)を超音波制御器23、探触子移動制御器24及び探傷制御器25に設定する。また探傷制御器25の内部メモリ内に格納されたプログラムの動作により、超音波制御器23での探傷感度、ビーム取り込み路程、ノイズ信号を除去する評価振幅しきい値などを設定する。さらに探触子移動制御器24での超音波アレイセンサ30の探傷ステップ毎の管周方向への移動量と部材端の座標、受信信号強度判定のしきい値P0をそれぞれ設定する。
First, in step SP1, the inspector makes necessary settings for the
続くステップSP2では、検査者が超音波アレイセンサ保持器21を検査対象である台車枠1の横梁3の外面の開始位置に配置させる。また超音波アレイセンサ30から出射された超音波35が横梁3の内面で1回反射して外梁−横梁溶接部7に照射されるように、超音波アレイセンサ30の向きを調整する。
In subsequent step SP2, the inspector places the ultrasonic
ステップSP3では、検査を開始するよう検査者が探傷制御器25を操作する。かくして、この操作に応じて、探傷制御器25のセンサ位置評価部25Aが探触子移動制御器24に超音波アレイセンサ保持器21の移動指示を与え、当該移動指示に応じて探触子移動制御器25が超音波アレイセンサ保持器21の制御モータ31(図5)を駆動することにより、当該超音波アレイセンサ保持器21をステップSP1で設定された探傷ステップ毎の移動量だけ横梁3の管周方向に平行移動させる。また探触子移動制御器24は、この後、横梁3の管周方向における現在の超音波アレイセンサ30の位置を探傷制御器25に通知する。そして探傷制御器25のセンサ位置評価部25Aは、探傷制御器25から通知された当該位置を記憶する。
In step SP3, the inspector operates the
ステップSP4では、探傷制御器25の超音波評価部25Bの指示に基づいて、超音波制御器23の送信部23A及び受信部23Bが超音波アレイセンサ30を制御する。この結果、超音波アレイセンサ30から超音波35が扇状に走査するように送波され、上述の隙間位置D1や側梁−横梁溶接部7内の欠陥D5で反射した超音波35の反射波が超音波アレイセンサ30に受波され、当該反射波に基づき超音波制御器23の受信部23Bにおいて生成された反射信号が超音波制御器23から探傷制御器25の超音波評価部25Bに送信される。超音波評価部25Bでは前述の反射信号に基づき検査画像を生成する。
In step SP4, based on an instruction from the
ステップSP5では、探傷制御器25の超音波評価部25Bが、ステップSP4で受信した反射信号に含まれる隙間位置D1からの反射エコーE1の信号成分を抽出する。この隙間位置D1からの反射エコーE1の信号成分の検出に当たっては前述した方法(1−4)により実施可能である。隙間位置D1からの反射エコーE1の信号成分は超音波アレイセンサ30を管周方向に走査した場合に常に検出できる。また、反射エコーE1のエコー強度は超音波アレイセンサ30の受信基準点O1から隙間位置D1までの距離や形状を調整することで大きな信号強度で受信することができる。
In step SP5, the
続くステップSP6において、探傷制御器25の評価範囲決定部25Cが、ステップSP5で抽出した隙間位置D1からの反射エコーE1の信号成分に基づいて、前述の欠陥判定方法で説明した欠陥評価範囲(図6(B)のD2〜D4を頂点とする三角形の内部領域)を反射信号に基づき生成される検査画像S1内に設定する。かくして評価範囲決定部25Cは、このように決定した欠陥評価範囲を反射信号に基づいて生成し、生成した検査画像S1の画像情報に重ねるようにする。これにより図6(B)について上述した検査画像S1が表示器26に表示される。
In the following step SP6, the evaluation
ステップSP7では、探傷制御器25の信号位置判定部25Dが、信号位置の判定を行う。信号位置判定部25Dは、ステップSP6で探傷制御器25の評価範囲決定部25Cが設定した欠陥評価範囲内に有意な信号成分(欠陥D5からの反射エコー)が存在するか否かを判定する。ここでは、信号位置に基づいた判定であるため、座標に従って判定する。この評価に当たっては、ステップSP1で設定した評価振幅しきい値を超える信号成分を「有意な信号成分」として抽出する。この欠陥評価範囲内に「有意な信号成分」が存在しなければ欠陥なしと判断して、処理がステップSP3に戻る。また、欠陥評価範囲内で「有意な信号成分」が抽出された場合には、欠陥の疑いがありと判断して処理がステップSP8に進む。
In step SP7, the signal
ステップSP8では、探傷制御器25の欠陥判定部25Eが、ステップSP7において抽出したエコーの振幅判定を行う。欠陥判定部25Eは、ステップSP7で抽出した「有意な信号成分」の信号強度の最大値Pと、ステップSP1で設定された受信波信号の強度判定用のしきい値P0とを比較する。ステップSP7で抽出した「有意な信号成分」の信号強度がしきい値P0を超える場合(P≧P0)には、構造強度上で有害な欠陥D5からの反射エコー(欠陥エコー)であると判断して処理がステップSP9に進む。これに対して、ステップSP7で抽出した「有意な信号成分」の受信波振幅がしきい値P0未満の場合(P<P0)には、欠陥判定部25Eは欠陥なしと判断して処理がステップSP3に戻る。
In step SP8, the defect determination unit 25E of the
ステップSP9では、探傷制御器25の欠陥判定部25Eが欠陥の認定及び記録を行う。ステップSP8で欠陥エコーと判断された反射エコーの反射源は欠陥と認定し、そのときの超音波アレイセンサ30の受信基準点O1の管周方向位置と、検査断面内での反射源(つまり欠陥位置)と、信号強度を記録する。これらのデータは補修位置の指示や溶接品質向上のための参考データとして活用する。
In step SP9, the defect determination unit 25E of the
ステップSP10では、探傷制御器25のセンサ位置評価部25Aが、超音波アレイセンサ30が横梁3の管周方向の探傷目標範囲をすべて測定し終えたか否かを判定する。つまり、探傷終了点に到達した場合には検査は終了となる。探傷終了点に到達していない場合、検査を継続するためステップSP3に戻って、この後ステップSP3〜ステップSP10の処理が繰り返される。
In step SP10, the sensor
そして、超音波アレイセンサ30が横梁3の管周方向の探傷目標範囲をすべて測定し終えると、この検査処理が終了する。
Then, when the
(1−6)効果
以上のように本実施の形態の超音波検査装置20によれば、検査者は横梁3の外面に超音波アレイセンサ30を設置し、必要な設定を行うだけで台車枠1の側梁−横梁溶接部7を検査することができる。また本超音波検査装置20は、横梁3の外面に超音波アレイセンサ30を設置するため、超音波探傷子を挿入するための機構や、超音波探傷子を横梁3の内面に押圧固定するための機構などを必要とせず、これらの機構を必要としていた従来の超音波検査装置と比べて構成を格段的に簡易化することができる。従って、本実施の形態によれば本超音波検査装置20の構成を簡易化しながら、台車枠1の側梁−横梁溶接部7に対する検査を容易化することができる。
(1-6) Effect As described above, according to the
(2)第2の実施の形態
図4において、40は全体として第2の実施の形態による超音波検査装置を示す。この超音波検査装置40は、情報処理部41を構成する探傷制御器42の評価範囲決定部42Cが検査画像として、図8(B)に示すような検査画像S2を表示器26に表示させる点を除いて第1の実施の形態の超音波検査装置20と同様に構成されている。
(2) Second Embodiment In FIG. 4,
実際上、第1の実施の形態の検査画像S1では、超音波アレイセンサ30の受信基準点O1が画像左上に設定され、画像右下方向に向かって超音波35を照射したように検査結果が描画される。これに対して、本実施の形態による検査画像S2では、超音波アレイセンサ30の受信基準点O1が画像左下に設定され、画像右上方向に向かって超音波35を照射したように検査結果が描画される。つまり本実施の形態の検査画像S2では、第1の実施の形態の検査画像S1に対して探傷画像が上下反転して表示される。これにより本実施の形態の検査画像S2によれば、欠陥評価範囲において実際の構造部材の上下配置が一致するため、構造部材に対する欠陥評価範囲のイメージが明瞭になり、評価を簡便にすることができる。
Actually, in the inspection image S1 of the first embodiment, the reception reference point O1 of the
また本実施の形態の検査画像S2では、図8(B)に示すように、側梁−横梁溶接部7における各部材の形状(横梁3、側梁2、裏当て板8の形状)が破線表示される。これにより第1の実施の形態の検査画像S1のように欠陥評価範囲のみを破線表示する場合に比べて、検査者が探傷画像と実際の構造部材との対比をさらに容易に行うことができる。
In the inspection image S2 of the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the shape of each member in the side beam-lateral beam welded portion 7 (the shape of the
ここで、検査画像S2内に側梁−横梁溶接部7における各部材の形状を破線表示する際の各部品形状の座標合わせ方法について説明する。まず、深さ方向位置については、横梁3の板厚をtとすると、横梁3の内面を表す形状線は深さtの位置になる。あるいは、横梁3の外面を表す形状線は深さ2tの位置になることでも深さ方向の座標位置は確定できる。また、水平方向位置については、横梁3と裏当て板8の隙間位置D1からのエコーが反射エコーE1であることから、反射エコーE1と隙間位置D1との水平方向位置を一致させることで水平方向位置の座標が確定する。このように、深さ方向と水平方向の1つずつの形状と座標を用いることで検査画像S2との座標合わせを行うことができ、第1の実施の形態での欠陥評価範囲の決定と比べてより簡便に欠陥評価範囲を決定することができる。
Here, a method for aligning the coordinates of the component shapes when the shapes of the members in the side beam-lateral beam welded
なお、本実施の形態による検査の処理手順は、図5のステップSP6において、評価範囲決定部25Cが欠陥評価範囲に加えて、上述のように側梁−横梁溶接部7における各部材の形状を検査画像S2上に破線表示する点を除いて第1の実施形態における検査の処理手順と同じであるため、ここでの説明は省略する。
In addition, in the processing procedure of the inspection according to the present embodiment, in step SP6 of FIG. 5, the evaluation
以上の本実施の形態の超音波検査装置40によれば、第1の実施の形態による超音波検査装置20と同様の効果に加えて、検査画像S2に基づく検査結果の視認性を向上する効果を得ることができる。
According to the
(3)他の実施の形態
なお上述の第1及び第2の実施の形態においては、超音波アレイセンサ保持器21を横梁3の管周方向に沿って移動させるセンサ移動機構を、超音波アレイセンサ保持器21の制御モータ31(図5)及び歯車32(図5)と、ガイドレール33(図4)とにより構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、センサ移動機構の構成としてはこの他種々の構成を広く適用することができる。
(3) Other Embodiments In the first and second embodiments described above, a sensor moving mechanism that moves the ultrasonic
また上述の第1及び第2の実施の形態においては、情報処理部22,41(図4)を、それぞれ別個に構築された超音波制御器23、探触子移動制御器24及び探傷制御器25,42により構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これら超音波制御器23、探触子移動制御器24及び探傷制御器25,42の機能を例えばパーソナルコンピュータ等の1つの装置に搭載するなどして情報処理部22,41を1つ装置として構築するようにしても良い。
Further, in the first and second embodiments described above, the
本発明は、鉄道車両に供される台車の台車枠に対する超音波検査を行う超音波検査装置に適用することができる。 The present invention can be applied to an ultrasonic inspection apparatus that performs ultrasonic inspection on a bogie frame of a bogie used in a railway vehicle.
1……台車枠、2……側梁、3……横梁、7……側梁−横梁溶接部、8……裏当て板、20,40……超音波検査装置、21……超音波アレイセンサ保持部、22,41……情報処理部、23……超音波制御器、23A……送信部、23B……受信部、24……探触子移動制御器、25,42……探傷制御器、25A……センサ位置評価部、25B……超音波評価部、25C,42C……評価範囲決定部、25D……信号位置判定部、25E……欠陥判定部、26……表示器、30……超音波アレイセンサ、31……制御モータ、32……車輪、33……ガイドレール、35……超音波、E1〜E3……エコー、S1,S2……検査画像。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記横梁の外面に設置され、超音波を前記横梁の内面で反射させて前記溶接部に照射する超音波アレイセンサと、
前記超音波アレイセンサを前記横梁の管周方向に沿って移動させるセンサ移動機構と、
前記溶接部に前記超音波を照射させ、当該溶接部における前記超音波の反射波を受信するよう前記超音波アレイセンサを制御する超音波制御部と、
前記超音波アレイセンサを前記横梁の前記管周方向に所定距離ずつ移動させるよう前記センサ移動機構を制御する移動制御部と、
前記超音波制御部及び前記移動制御部を制御すると共に、前記超音波アレイセンサにより受波された前記反射波に基づき生成された反射信号に基づいて前記溶接部の断面を表す検査画像を生成し、生成した前記検査画像内に前記溶接部の範囲を表す欠陥評価範囲を設定する探傷制御部と、
前記探傷制御部により生成された前記検査画像を表示する表示器と
を備え、
前記探傷制御部は、
前記溶接部における複数の特徴点のうち、当該溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを前記検査画像から抽出し、抽出した前記反射エコーの位置に基づいて前記欠陥評価範囲を前記検査画像内に表示する一方、
前記溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを抽出する際、前記横梁の板厚及び前記溶接部の形状に基づいて前記検査画像内における当該反射エコーの抽出範囲を限定し、限定した前記抽出範囲内のエコーを抽出することで当該反射エコーを抽出する
ことを特徴とした超音波検査装置。 In the ultrasonic inspection apparatus for inspecting the welded portion between the side beam and the horizontal beam in the carriage frame having the side beam arranged in the rail direction and the tubular horizontal beam arranged in the sleeper direction by injecting ultrasonic waves,
An ultrasonic array sensor that is installed on the outer surface of the transverse beam and reflects the ultrasonic wave on the inner surface of the transverse beam to irradiate the welded portion;
A sensor moving mechanism for moving the ultrasonic array sensor along the pipe circumferential direction of the transverse beam;
An ultrasonic control unit that controls the ultrasonic array sensor to irradiate the ultrasonic wave to the weld and receive the reflected wave of the ultrasonic wave at the weld;
A movement control unit that controls the sensor moving mechanism to move the ultrasonic array sensor by a predetermined distance in the pipe circumferential direction of the transverse beam;
The ultrasonic control unit and the movement control unit are controlled, and an inspection image representing a cross section of the welded part is generated based on a reflection signal generated based on the reflected wave received by the ultrasonic array sensor. A flaw detection control unit that sets a defect evaluation range that represents the range of the welded part in the generated inspection image ;
A display for displaying the inspection image generated by the flaw detection control unit;
With
The flaw detection control unit
Of the plurality of feature points in the welded portion, the reflected echo from one feature point with a clear relationship between the shape of the welded portion and the position where the reflected echo is generated is extracted from the inspection image, and the extracted reflection While displaying the defect evaluation range in the inspection image based on the position of the echo,
When extracting the reflection echo from the one feature point where the relationship between the shape of the weld and the generation position of the reflection echo is clear, the inspection image is based on the plate thickness of the transverse beam and the shape of the weld. The ultrasonic inspection apparatus characterized by extracting the reflected echo by limiting the extraction range of the reflected echo and extracting the echo within the limited extraction range .
前記溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを前記検査画像から抽出し、抽出した前記反射エコーの位置に基づいて、前記検査画像内における他の各前記特徴点の位置をそれぞれ決定し、決定結果に基づいて前記欠陥評価範囲を前記検査画像内に設定して表示する
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。 The flaw detection control unit
The reflected echo from one feature point with a clear relationship between the shape of the weld and the generation position of the reflected echo is extracted from the inspection image, and based on the extracted position of the reflected echo, The ultrasonic inspection apparatus according to claim 1, wherein the position of each of the other feature points is determined, and the defect evaluation range is set and displayed in the inspection image based on the determination result .
前記検査画像に設定した前記欠陥評価範囲内の各信号成分の信号強度に基づいて前記溶接部における欠陥の有無を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。 The flaw detection control unit
The ultrasonic inspection apparatus according to claim 1 , wherein presence / absence of a defect in the welded portion is determined based on a signal intensity of each signal component within the defect evaluation range set in the inspection image .
前記溶接部の形状と前記反射エコーの発生位置との関係が明確な前記特徴点は、記側梁及び前記裏当て板間の隙間位置である
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波検査装置。 The side beams are welded to the cross beams together with a backing plate,
2. The ultrasonic wave according to claim 1 , wherein the feature point having a clear relationship between the shape of the welded portion and the generation position of the reflection echo is a gap position between the side beam and the backing plate. Inspection device.
前記超音波検査装置は、
前記横梁の外面に設置され、超音波を前記横梁の内面で反射させて前記溶接部に照射する超音波アレイセンサと、
前記超音波アレイセンサを前記横梁の管周方向に沿って移動させるセンサ移動機構と、
前記溶接部に前記超音波を照射させ、当該溶接部における前記超音波の反射波を受信するよう前記超音波アレイセンサを制御する超音波制御部と、
前記超音波アレイセンサを前記横梁の前記管周方向に所定距離ずつ移動させるよう前記センサ移動機構を制御する移動制御部と、
前記超音波制御部及び前記移動制御部を制御すると共に、前記超音波アレイセンサにより受波された前記反射波に基づき生成された反射信号に基づいて前記溶接部の断面を表す検査画像を生成し、生成した前記検査画像内に前記溶接部の範囲を表す欠陥評価範囲を設定する探傷制御部と、
前記探傷制御部により生成された前記検査画像を表示する表示器と
を有し、
前記探傷制御部が、前記溶接部における複数の特徴点のうち、当該溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを前記検査画像から抽出する第1のステップと、
前記探傷制御部が、抽出した前記反射エコーの位置に基づいて前記欠陥評価範囲を前記検査画像内に表示する第2のステップと
を備え、
前記第1のステップにおいて、前記探傷制御部は、
前記溶接部の形状と反射エコーの発生位置との関係が明確な1つの前記特徴点からの当該反射エコーを抽出する際、前記横梁の板厚及び前記溶接部の形状に基づいて前記検査画像内における当該反射エコーの抽出範囲を限定し、限定した前記抽出範囲内のエコーを抽出することで当該反射エコーを抽出する
ことを特徴とした超音波検査方法。 Performed by an ultrasonic inspection apparatus that inspects the welded portion between the side beams and the side beams in the carriage frame having side beams arranged in the rail direction and tubular side beams arranged in the sleeper direction by irradiating ultrasonic waves. In the ultrasonic inspection method to be performed,
The ultrasonic inspection apparatus includes:
An ultrasonic array sensor that is installed on the outer surface of the transverse beam and reflects the ultrasonic wave on the inner surface of the transverse beam to irradiate the welded portion ;
A sensor moving mechanism Before moving along the ultrasonic array sensor in the pipe circumferential direction of the cross beam,
An ultrasonic control unit that controls the ultrasonic array sensor to irradiate the ultrasonic wave to the weld and receive the reflected wave of the ultrasonic wave at the weld ;
A movement control unit that controls the sensor moving mechanism to move the ultrasonic array sensor by a predetermined distance in the pipe circumferential direction of the transverse beam;
The ultrasonic control unit and the movement control unit are controlled, and an inspection image representing a cross section of the welded part is generated based on a reflection signal generated based on the reflected wave received by the ultrasonic array sensor. A flaw detection control unit that sets a defect evaluation range that represents the range of the welded part in the generated inspection image;
A display for displaying the inspection image generated by the flaw detection control unit;
Have
The flaw detection control unit extracts, from the inspection image, the reflected echo from one of the feature points where the relationship between the shape of the welded portion and the generation position of the reflected echo is clear among the plurality of feature points in the welded portion. A first step to:
A second step in which the flaw detection control unit displays the defect evaluation range in the inspection image based on the extracted position of the reflected echo;
With
In the first step, the flaw detection control unit
When extracting the reflection echo from the one feature point where the relationship between the shape of the weld and the generation position of the reflection echo is clear, the inspection image is based on the plate thickness of the transverse beam and the shape of the weld. The ultrasonic inspection method characterized by extracting the reflected echo by limiting the extraction range of the reflected echo and extracting the echo within the limited extraction range .
抽出した前記反射エコーの位置に基づいて、前記検査画像内における他の各前記特徴点の位置をそれぞれ決定し、決定結果に基づいて前記欠陥評価範囲を前記検査画像内に設定して表示する
ことを特徴とする請求項5に記載の超音波検査方法。 In the second step, the flaw detection control unit
The position of each other feature point in the inspection image is determined based on the extracted position of the reflected echo, and the defect evaluation range is set and displayed in the inspection image based on the determination result. The ultrasonic inspection method according to claim 5 .
前記検査画像に設定した前記欠陥評価範囲内の各信号成分の信号強度に基づいて前記溶接部における欠陥の有無を判定する
ことを特徴とする請求項5に記載の超音波検査方法。 In the second step, the flaw detection control unit
The ultrasonic inspection method according to claim 5 , wherein the presence or absence of a defect in the welded portion is determined based on a signal intensity of each signal component within the defect evaluation range set in the inspection image .
前記溶接部の形状と前記反射エコーの発生位置との関係が明確な前記特徴点は、記側梁及び前記裏当て板間の隙間位置である
ことを特徴とする請求項5に記載の超音波検査方法。 The side beams are welded to the cross beams together with a backing plate,
The ultrasonic wave according to claim 5 , wherein the feature point having a clear relationship between the shape of the weld and the generation position of the reflected echo is a gap position between the side beam and the backing plate. Inspection method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013152776A JP6069123B2 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013152776A JP6069123B2 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015021937A JP2015021937A (en) | 2015-02-02 |
JP6069123B2 true JP6069123B2 (en) | 2017-02-01 |
Family
ID=52486494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013152776A Active JP6069123B2 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6069123B2 (en) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6498071B2 (en) * | 2015-08-05 | 2019-04-10 | 株式会社Ihi検査計測 | Pipe welded flaw detection apparatus and method |
CN106066365B (en) * | 2016-08-22 | 2019-04-09 | 中国石油化工股份有限公司 | Storage tank bottom plate In-service testing System and method for based on mangneto formula horizontal shear wave |
CN108072698A (en) * | 2016-11-15 | 2018-05-25 | 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 | A kind of water soaked ultrasonic detection system and method |
JP6300999B1 (en) * | 2017-10-30 | 2018-03-28 | 三菱日立パワーシステムズ検査株式会社 | Ultrasonic flaw detection data processing program, ultrasonic flaw detection data processing apparatus, and object evaluation method |
JP7262782B2 (en) * | 2019-03-01 | 2023-04-24 | 株式会社クオルテック | Structural analysis equipment |
JP2023047685A (en) * | 2021-09-27 | 2023-04-06 | 日立造船株式会社 | Information processing device, and method and program for setting determination region |
JP7332821B1 (en) * | 2021-11-19 | 2023-08-23 | 株式会社日立製作所 | WELD INSPECTION METHOD AND INSPECTION DEVICE |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1183817A (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-26 | Toshiba Corp | Pipe welding part inspection apparatus and ultrasonic flaw detection method |
JP4175762B2 (en) * | 2000-05-16 | 2008-11-05 | 株式会社東芝 | Ultrasonic flaw detector |
JP2005037195A (en) * | 2003-07-18 | 2005-02-10 | Hitachi Ltd | Ultrasonic inspection method and apparatus for the same |
JP4884930B2 (en) * | 2006-11-10 | 2012-02-29 | 三菱重工業株式会社 | Ultrasonic flaw detection apparatus and method |
JP2009014513A (en) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Jfe Engineering Kk | Ultrasonic flaw detection method |
JP5191873B2 (en) * | 2008-12-04 | 2013-05-08 | 阪神高速道路株式会社 | Crack detection method for bridge deck |
-
2013
- 2013-07-23 JP JP2013152776A patent/JP6069123B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015021937A (en) | 2015-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6069123B2 (en) | Ultrasonic inspection apparatus and ultrasonic inspection method | |
JP4839333B2 (en) | Ultrasonic inspection method and ultrasonic inspection apparatus | |
JP5868198B2 (en) | Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection method for welds | |
WO2020048373A1 (en) | Intermediate and large diameter thin-walled tube non-destructive detection method based on phased array ultrasonic flaw detector | |
JP5800667B2 (en) | Ultrasonic inspection method, ultrasonic flaw detection method and ultrasonic inspection apparatus | |
JP2010530528A (en) | Automatic nondestructive inspection method and apparatus for tubular axles with varying inner and outer diameter shapes | |
CN105699492A (en) | An ultrasonographic method used for weld seam detection | |
JP5731765B2 (en) | Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection method | |
CN102914592A (en) | Ultrasonic detection imaging method of diffusion welding connecting interface in tubular compound piece | |
JP2007285813A (en) | Ultrasonic flaw inspection device and ultrasonic flaw inspection method | |
US11081243B2 (en) | Device for controlling and measuring welding defects on a cylindrical wall and method implementing same | |
JP5475654B2 (en) | Method and apparatus for manual nondestructive inspection of tubular axles with varying inner and outer diameter shapes | |
WO2015001625A1 (en) | Ultrasonic flaw-detection device, ultrasonic flaw-detection method, and method for inspecting weld zone of panel structure | |
CN106645417A (en) | Detection method for weld joint defect of thick-wall small-diameter tube | |
JP5285845B2 (en) | Defect detection apparatus and defect detection method | |
JP5292012B2 (en) | Ultrasonic inspection equipment | |
JP4897420B2 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
WO2015111143A1 (en) | Ultrasonic flaw detection device for inspecting welds, ultrasonic flaw detection method for inspecting welds, and railroad-car-structure manufacturing method using same | |
JP2007322350A (en) | Ultrasonic flaw detector and method | |
JP2007178186A (en) | Ultrasonic flaw detection method and ultrasonic flaw detection apparatus | |
JP2002214204A (en) | Ultrasonic flaw detector and method using the same | |
JP5959677B2 (en) | Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection method | |
JP6173636B1 (en) | Ultrasonic inspection method and ultrasonic inspection apparatus | |
JP4699242B2 (en) | Ultrasonic probe coupling check method and computer program | |
JP2018136252A (en) | Ultrasonic inspection device, ultrasonic inspection system including the same, and ultrasonic inspection method and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150730 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160524 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160715 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20160715 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6069123 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |