JP6152272B2 - Ultrasonic inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、超音波検査方法に関するものである。 The present invention relates to an ultrasonic inspection method.
一般に、配管の肉厚を計測する際には、超音波検査方法が用いられている。超音波検査方法は、計測する対象物の表面に配置された探触子が、超音波を出射する。出射された超音波は対象物の裏面で反射して、反射波が探触子に入射する。探触子に接続された時刻測定部が超音波を出射した時刻及び反射波が入射した時刻を測定し、接触子に接続された制御装置が出射した時刻から入射した時刻までの時間に基づいて、対象物の肉厚を導き出すものである。 In general, an ultrasonic inspection method is used when measuring the thickness of a pipe. In the ultrasonic inspection method, a probe arranged on the surface of an object to be measured emits ultrasonic waves. The emitted ultrasonic wave is reflected on the back surface of the object, and the reflected wave enters the probe. The time measurement unit connected to the probe measures the time when the ultrasonic wave is emitted and the time when the reflected wave is incident, and based on the time from the time when the control device connected to the contactor emits the incident time The thickness of the object is derived.
ここで、探触子を対象物に密着させて探触子と対象物との間に存在する空気を最小限に抑えることで、超音波を対象物内に確実に入射させることができるとともに、反射波を確実に受信することができる。そこで、探触子の表面に例えばグリセリンペーストや水等の接触媒質を塗布して、対象物に対して接触媒質を介在させて探触子を配置する方法が採られている。 Here, by closely contacting the probe to the object and minimizing the air existing between the probe and the object, the ultrasonic wave can be reliably incident on the object, The reflected wave can be received reliably. Therefore, a method is adopted in which a contact medium such as glycerin paste or water is applied to the surface of the probe, and the probe is arranged with the contact medium interposed on the object.
また、接触媒質として、ガラスを主成分とする流動性のある物質を用いることが提案されている(下記特許文献1参照)。 In addition, it has been proposed to use a fluid substance mainly composed of glass as a contact medium (see Patent Document 1 below).
しかしながら、上記に示すような接触媒質として水を用いる場合には、水の沸点が100℃とされ、またグリセリンペーストの耐熱温度は400℃とされているため、対象物がさらに高温な状態では使用することができず、対象物の肉厚を計測することができないという問題点がある。 However, when water is used as the contact medium as described above, the boiling point of water is 100 ° C., and the heat-resistant temperature of the glycerin paste is 400 ° C., so that the object is used in a higher temperature state. There is a problem that the thickness of the object cannot be measured.
一方、上記の特許文献1に示すように、ガラスを主成分とする流動性のある接触媒質を用いれば、700℃まで計測することができる。しかし、この接触媒質は流動性があり探触子から剥がれてしまう可能性があるために、計測中、対象物と探触子との間に継続的に接触媒質を供給しなければならない。また、計測終了後には、対象物に付着した接触媒質を拭きとって除去しなければならない。このように接触媒質を計測中継続的に供給し、計測終了後に除去しなければならないという煩わしさがある。 On the other hand, as shown in the above-mentioned Patent Document 1, when a fluid contact medium mainly composed of glass is used, the temperature can be measured up to 700 ° C. However, since this contact medium has fluidity and may be peeled off from the probe, the contact medium must be continuously supplied between the object and the probe during measurement. Further, after the measurement is completed, the contact medium attached to the object must be wiped away. In this way, there is an inconvenience that the contact medium must be continuously supplied during measurement and removed after the measurement is completed.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、被検査物が高温でも内部の状況を、簡易な作業で検査することができる超音波検査方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an ultrasonic inspection method capable of inspecting an internal state with a simple operation even when an object to be inspected is at a high temperature.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る超音波検査方法は、超音波を発信する超音波探触子と、前記超音波を伝搬させる被検査物との間に、ファインセラミックスを含む接触媒質を介在させ、前記超音波探触子に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を平滑にする探触子側平滑工程と、前記被検査物の表面に、前記検査面を配置する配置工程と、前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程とを備え、前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、前記接触媒質の前記被検査物とは反対側の被検査面を平滑にする被検査物側平滑工程とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the ultrasonic inspection method according to the present invention includes an ultrasonic probe that transmits ultrasonic waves, between the object to be inspected for propagating an ultrasonic wave, is interposed couplant including fine ceramics, the greater A probe-side attachment step for attaching the contact medium to an acoustic probe; a probe-side smoothing step for smoothing an inspection surface of the contact medium opposite to the ultrasonic probe; A test object comprising a placement step of placing the test surface on a surface of an inspection object and a transmission step of transmitting the ultrasonic wave to the test object, wherein the contact medium is attached to the surface of the test object An object-side adhesion step and an object-side smoothing step of smoothing the surface to be inspected opposite to the object to be inspected of the contact medium are provided .
このような超音波検査方法では、被検査物と超音波探触子との間に介在する接触媒質は、高温に耐え得るファインセラミックスを含んでいる。よって、被検査物が高温でも、接触媒質は超音波探触子と被検査物とに密着するように機能するため、超音波を被検査物に確実に伝播することができる。したがって、被検査物が高温でも内部の状況を検査することができる。
また、超音波探触子に付着された接触媒質の検査面が平滑な面とされているため、被検査物の表面に、超音波探触子に付着された接触媒質の検査面を配置した状態で、検査面と被検査物の表面とは確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物に確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況を確実に検査することができる。
さらに、被検査物に付着された接触媒質の被検査面が平滑な面とされているため、被検査物に付着された接触媒質の被検査面に超音波探触子の検査面を配置した状態で、検査面と被検査面とはより確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物により確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況をより確実に検査することができる。
In such an ultrasonic inspection method, the contact medium interposed between the object to be inspected and the ultrasonic probe contains fine ceramics that can withstand high temperatures. Therefore, even when the inspection object is at a high temperature, the contact medium functions so as to be in close contact with the ultrasonic probe and the inspection object, so that the ultrasonic wave can be reliably transmitted to the inspection object. Therefore, the internal situation can be inspected even when the object to be inspected is at a high temperature.
In addition, since the inspection surface of the contact medium attached to the ultrasonic probe is a smooth surface, the inspection surface of the contact medium attached to the ultrasonic probe is arranged on the surface of the inspection object. In the state, the inspection surface and the surface of the object to be inspected are in reliable contact. Therefore, since the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe passes through the contact medium and is reliably propagated to the inspection object, the state inside the inspection object can be reliably inspected.
Furthermore, since the surface to be inspected of the contact medium attached to the inspection object is a smooth surface, the inspection surface of the ultrasonic probe is arranged on the inspection surface of the contact medium attached to the inspection object. In the state, the inspection surface and the surface to be inspected come into contact with each other more reliably. Therefore, since the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe passes through the contact medium and is reliably propagated by the inspection object, the state inside the inspection object can be more reliably inspected.
また、本発明に係る超音波検査方法は、超音波を発信する超音波探触子と、前記超音波を伝搬させる被検査物との間に、ファインセラミックスを含む接触媒質を在させ、前記超音波探触子の表面に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、前記接触媒質を焼結する探触子側焼結工程と、前記被検査物の表面に、前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を配置する配置工程と、前記被検査物に対して超音波を発信する発信工程と、前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、前記被検査物に付着された前記接触媒質を焼結する被検査物側焼結工程とを備えることを特徴とする。 The ultrasonic inspection method according to the present invention includes a contact medium containing fine ceramics between an ultrasonic probe that transmits ultrasonic waves and an inspection object that propagates the ultrasonic waves. A probe side adhesion step of attaching the contact medium to the surface of the acoustic probe; a probe side sintering step of sintering the contact medium; and the surface of the object to be inspected, the contact medium of the contact medium. An arrangement step for arranging an inspection surface opposite to the ultrasonic probe, a transmission step for transmitting ultrasonic waves to the inspection object, and an inspection object for attaching the contact medium to the surface of the inspection object An object-side adhesion step and an object-side sintering step for sintering the contact medium attached to the object to be inspected are provided.
このような超音波検査方法では、超音波探触子に付着された接触媒質は、焼結により接触媒質を構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。よって、被検査物の表面に超音波探触子に付着された接触媒質を配置した状態で、超音波探触子と被検査物との間に介在する空気の量を最小限に抑えて、接触媒質の焼結体と被検査物とは確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物に確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況を確実に検査することができる。
さらに、被検査物の表面に付着された接触媒質は、焼結により接触媒質を構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。よって、被検査物の表面の接触媒質に超音波探触子の接触媒質を配置した状態で、超音波探触子と被検査物との間に介在する空気の量を最小限に抑えて、超音波探触子の接触媒質の焼結体と被検査物の接触媒質の焼結体とは確実に接触する。したがって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物により確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況をより確実に検査することができる。
In such an ultrasonic inspection method, the contact medium attached to the ultrasonic probe is a sintered body in which pores between powder particles constituting the contact medium are reduced by sintering. Therefore, with the contact medium attached to the ultrasonic probe placed on the surface of the inspection object, the amount of air interposed between the ultrasonic probe and the inspection object is minimized, The sintered body of the contact medium and the object to be inspected are reliably in contact. Therefore, since the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe passes through the contact medium and is reliably propagated to the inspection object, the state inside the inspection object can be reliably inspected.
Furthermore, the contact medium attached to the surface of the object to be inspected is a sintered body in which pores between powder particles constituting the contact medium are reduced by sintering. Therefore, in a state where the contact medium of the ultrasonic probe is arranged on the contact medium on the surface of the inspection object, the amount of air interposed between the ultrasonic probe and the inspection object is minimized, The sintered body of the contact medium of the ultrasonic probe and the sintered body of the contact medium of the object to be inspected are reliably in contact with each other. Therefore, since the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe passes through the contact medium and is reliably propagated by the inspection object, the state inside the inspection object can be more reliably inspected.
また、本発明に係る超音波検査方法は、前記被検査物に対して前記超音波探触子を押圧する押圧工程を備えていてもよい。 Moreover, the ultrasonic inspection method according to the present invention may include a pressing step of pressing the ultrasonic probe against the inspection object.
このような超音波検査方法では、超音波探触子は被検査物に対して押圧されるため、超音波探触子は接触媒質を介して被検査物に密着する。よって、超音波探触子と被検査物との間に介在する空気の量を最小限に抑えて、両者は確実に接触する。よって、超音波探触子から発信される超音波は、接触媒質を通過して被検査物に確実に伝搬されるため、被検査物の内部の状況を確実に検査することができる。 In such an ultrasonic inspection method, since the ultrasonic probe is pressed against the object to be inspected, the ultrasonic probe is in close contact with the object to be inspected through the contact medium. Therefore, the amount of air intervening between the ultrasonic probe and the object to be inspected is suppressed to a minimum, and the two come into reliable contact. Therefore, since the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe passes through the contact medium and is reliably propagated to the inspection object, the state inside the inspection object can be reliably inspected.
また、本発明に係る超音波検査方法は、前記被検査物の表面に対して傾斜する第一傾斜面を有し、前記接触媒質で構成される第一傾斜構造物と、前記第一傾斜面に配置される前記超音波探触子とを有する第一探触子体を、前記被検査物の表面に配置する発信側配置工程と、前記被検査物の表面に対して傾斜する第二傾斜面を有し、前記接触媒質で構成される第二傾斜構造物と、前記第二傾斜面に配置され、前記第一探触子体から発信された前記超音波の前記被検査物における反射波を受信する超音波受信子とを有する第二探触子体を、前記被検査物の表面に配置する受信側配置工程と、前記超音波探触子が、前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程と、前記超音波受信子が、前記反射波を受信する受信工程とを備えていてもよい。 Further, the ultrasonic inspection method according to the present invention includes a first inclined structure having the first inclined surface inclined with respect to the surface of the object to be inspected and configured by the contact medium, and the first inclined surface. A transmitting side arrangement step of arranging a first probe body having the ultrasonic probe arranged on the surface of the inspection object, and a second inclination inclined with respect to the surface of the inspection object A second inclined structure having a surface and composed of the contact medium, and a reflected wave of the ultrasonic wave transmitted from the first probe body and transmitted from the first probe body on the inspection object. A receiving-side arrangement step of arranging a second probe body having an ultrasonic receiver on the surface of the object to be inspected, and the ultrasonic probe with respect to the object to be inspected. The transmitting step for transmitting a sound wave and the ultrasonic receiver may include a receiving step for receiving the reflected wave.
このような超音波検査方法では、第一探触子体の超音波探触子が発信した超音波は、第一探触子体の第一傾斜構造物を介して被検査物の内部に伝搬される。ここで、例えば被検査物に亀裂が生じていれば、伝搬された超音波は、亀裂で反射して反射波として伝搬される。伝搬された反射波は、第二探触子体の第二傾斜構造物を介して、第二探触子体の超音波受信子により受信される。よって、亀裂の上端からの反射波と亀裂の下端からの反射波とを分析することにより、亀裂深さを算出することができる。 In such an ultrasonic inspection method, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic probe of the first probe body propagates to the inside of the inspection object through the first inclined structure of the first probe body. Is done. Here, for example, if a crack is generated in the inspection object, the propagated ultrasonic wave is reflected by the crack and propagated as a reflected wave. The propagated reflected wave is received by the ultrasonic receiver of the second probe body via the second inclined structure of the second probe body. Therefore, the crack depth can be calculated by analyzing the reflected wave from the upper end of the crack and the reflected wave from the lower end of the crack.
本発明に係る超音波検査方法によれば、被検査物が高温でも、接触媒質は超音波探触子と被検査物とに密着するように機能するため、超音波を確実に伝播することができる。したがって、被検査物が高温でも内部の状況を検査することができる。また、煩わしい作業をともなわず簡易な作業で被検査物の内部の状況を検査することができる。 According to the ultrasonic inspection method of the present invention, even when the inspection object is at a high temperature, the contact medium functions so as to be in close contact with the ultrasonic probe and the inspection object. it can. Therefore, the internal situation can be inspected even when the object to be inspected is at a high temperature. Further, it is possible to inspect the internal state of the object to be inspected with a simple operation without a troublesome operation.
(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態に係る超音波検査方法について、図1から図4を用いて説明する。
超音波検査方法は、例えばプラントに設けられる配管(被検査物)の肉厚を検査する方法である。
(First embodiment)
Hereinafter, the ultrasonic inspection method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
The ultrasonic inspection method is a method for inspecting the thickness of a pipe (inspected object) provided in a plant, for example.
図2に示すように、前工程として、超音波を発信する超音波探触子10及び接触媒質Pを準備する。
As shown in FIG. 2, as a pre-process, an
超音波探触子10は、基部11と、該基部11に接続された正極導線D1及び負極導線D2とを有している。この一対の正極導線D1及び負極導線D2はそれぞれ、外部に設けられた制御部(不図示)に接続されている。
The
基部11は、例えば、正極導線D1に接続された正極電極12Aと、負極導線D2に接続された負極電極12Bと、正極電極12Aと負極電極12Bとの間に配され圧電素子で構成された圧電部13とを有している。
The
この超音波探触子10は、正極導線D1及び負極導線D2と接続された制御部がパルス信号を発信すると、正極導線D1介して正極電極12Aから、負極導線D2を介して負極電極12Bから、それぞれ圧電部13にパルス信号が印加される。圧電部13を構成する圧電素子は、パルス信号の印加を受けると、伸縮と膨張を繰り返して振動し超音波を発生する。
When the control unit connected to the positive electrode lead D1 and the negative electrode lead D2 transmits a pulse signal, the
接触媒質Pは、ファインセラミックスである窒化ほう素及びテトラブトキシジルニウム(IV)とアセチルアセトンとの反応生成物を含む物質である。本実施形態では、スプレーに収容されており、表1に接触媒質Pの組成の一例を示す。なお、接触媒質Pの耐熱温度は800℃とされ、接触媒質Pを構成するファインセラミックスの粒径は例えば数十μmとされている。なお、好ましくは、接触媒質Pは窒化ほう素及びテトラブトキシジルニウム(IV)とアセチルアセトンとの反応生成物とを主成分として含むことが良い。 The contact medium P is a substance containing a reaction product of boron nitride and tetrabutoxyzinium (IV), which are fine ceramics, and acetylacetone. In this embodiment, it is accommodated in the spray, and Table 1 shows an example of the composition of the contact medium P. The heat resistance temperature of the contact medium P is 800 ° C., and the particle size of the fine ceramics constituting the contact medium P is, for example, several tens of μm. Preferably, the contact medium P contains boron nitride and a reaction product of tetrabutoxyzinium (IV) and acetylacetone as a main component.
次に、図2(a),(b)に示すように、探触子側付着工程S01を実行する。
超音波探触子10に接触媒質Pを付着させて、超音波探触子10に第一接触媒質層20を形成する。本実施形態では、超音波探触子10に対してスプレーに収容された接触媒質Pを吹き付けて、第一接触媒質層20を形成する。
Next, as shown in FIGS. 2A and 2B, a probe-side attachment step S01 is performed.
The contact medium P is attached to the
これにより、超音波探触子10は第一接触媒質層20と一体とされる。ここで、第一接触媒質層20の表面、つまり超音波探触子10とは反対側が検査面20Aとなっている。
Thereby, the
次に、図2(c)に示すように、探触子側平滑工程S02を実行する。
第一接触媒質層20の検査面20Aを、例えば研磨材等により削って平滑にする。
Next, as shown in FIG.2 (c), the probe side smoothing process S02 is performed.
The
次に、図3(a),(b)に示すように、被検査物側付着工程S03を実行する。
被検査物Zの表面Z1に接触媒質Pを付着させて、第二接触媒質層30を形成する。本実施形態では、探触子側付着工程S01と同様に、被検査物Zに対して接触媒質Pを吹き付けて、第二接触媒質層30を形成する。
Next, as shown in FIGS. 3A and 3B, the inspection object side attaching step S03 is performed.
The contact medium P is attached to the surface Z1 of the inspection object Z to form the second
これにより、被検査物Zは第二接触媒質層30と一体とされる。第二接触媒質層30の表面、つまり被検査物Zとは反対側が被検査面30Aとなっている。
Thereby, the inspection object Z is integrated with the second
次に、図3(c)に示すように、被検査物側平滑工程S04を実行する。
第二接触媒質層30の被検査面30Aを、例えば研磨材等により削って平滑にする。
Next, as shown in FIG.3 (c), the to-be-inspected object side smoothing process S04 is performed.
The surface to be inspected 30A of the second
次に、図4に示すように、配置工程S05を実行する。
被検査物Zに付着された第二接触媒質層30の被検査面30Aと超音波探触子10に付着された第一接触媒質層20の検査面20Aとを当接させるようにして、被検査物Zに超音波探触子10を配置する。このようにして、被検査物Zと超音波探触子10との間に、接触媒質Pを介在させている。
Next, as shown in FIG. 4, an arrangement step S05 is performed.
The surface to be inspected 30A of the second
次に、押圧工程S06を実行する。
被検査物Zに対して、押圧部40で超音波探触子10を押圧する。
押圧部40は、超音波探触子10の第一接触媒質層20とは反対側の面に配される当接部41と、当接部41を被検査物Zに向かう方向(以下、押圧方向とする)に付勢する付勢部42と、付勢部42に対して押圧方向に力を加える駆動部43とを有している。
Next, the pressing step S06 is executed.
The
The
駆動部43が付勢部42に対して押圧方向に力を加えると、付勢部42が当接部41に対して押圧方向に付勢力を与える。これにより、当接部41は押圧方向、すなわち超音波探触子10を被検査物Zに向かって押圧する。この状態で、超音波探触子10に付着された第一接触媒質層20の検査面20Aと被検査物Zに付着された第二接触媒質層30の被検査面30Aとの間に介在する空気は、最小限に抑えられている。
When the driving
この状態で、発信工程S07を実行する。
上記に示したように、超音波探触子10はパルス信号を受信すると超音波Sを発生させる。超音波Sは超音波探触子10に付着した接触媒質P及び被検査物Zに付着した接触媒質Pを通過して、被検査物Zに伝搬される。伝搬された超音波Sは、被検査物Zの裏面で反射して反射波Tとして被検査物Zを伝播する。反射波Tは、被検査物Zに付着した接触媒質P及び超音波探触子10に付着した接触媒質Pを通過して、超音波探触子10に受信される。
In this state, the transmission step S07 is executed.
As described above, the
これにより、圧電効果が生じ、圧電部13の正極電極12A側の面と負極電極12B側の面との間に、超音波パルスに応じた電圧が発生する。このパルス状の電気信号は、正極電極12Aを介して正極導線D1を通り且つ負極電極12Bを介して負極導線D2を通り、それぞれ制御部に入力される。
As a result, a piezoelectric effect is generated, and a voltage corresponding to the ultrasonic pulse is generated between the surface on the
制御部は、パルス信号が検出されると、超音波Sの発信から反射波Tの受信までの時間を計測する。そして、パルス信号の性状、計測した時間等から被検査物Zの肉厚や、亀裂の位置等を把握することができる。 When the pulse signal is detected, the control unit measures the time from the transmission of the ultrasonic wave S to the reception of the reflected wave T. Then, the thickness of the inspection object Z, the position of the crack, and the like can be grasped from the properties of the pulse signal, the measured time, and the like.
このように構成された超音波検査方法では、被検査物Zと超音波探触子10との間に介在する接触媒質Pは、高温に耐え得るファインセラミックスを含んでいる。よって、被検査物Zが高温でも、接触媒質Pは超音波探触子10と被検査物Zとに密着するように機能するため、超音波Sを被検査物Zに確実に伝播することができる。したがって、被検査物Zが高温でも被検査物Zの肉厚や、亀裂の位置等内部の状況を検査することができる。
In the ultrasonic inspection method configured as described above, the contact medium P interposed between the inspection object Z and the
また、超音波探触子10に付着された接触媒質Pの超音波探触子10とは反対側に形成された検査面20Aは平滑な面とされるとともに、被検査物Zに付着された接触媒質Pの被検査物Zとは反対側に形成された被検査面30Aは平滑な面とされている。よって、被検査面30Aに検査面20Aを配置した状態で、超音波探触子10の検査面20Aと被検査物Zの被検査面30Aとは確実に接触する。よって、超音波探触子10から発信される超音波Sは、接触媒質Pを通過して被検査物に確実に伝搬されるため、検査物の内部の状況を確実に検査することができる。
Further, the
例えば、被検査物Zの表面Z1に凹凸がある場合には、この被検査物Zの表面Z1に接触媒質Pを付着させて被検査面30Aを平滑にすることで、超音波探触子10に付着された接触媒質Pに形成された平滑な検査面20Aと対応する形状となる。よって、被検査物Zの接触媒質Pと超音波探触子10の接触媒質Pの接触面積を大きく確保することができるため、超音波Sの伝搬が良好とされる。
For example, when the surface Z1 of the inspection object Z is uneven, the
また、超音波探触子10は被検査物Zに対して押圧されるため、超音波探触子10に付着された接触媒質Pは被検査物Zに付着された接触媒質Pに密着する。よって、超音波探触子10と被検査物Zとの間に介在する空気の量を最小限に抑えて、両者は確実に接触する。よって、超音波探触子10から発信される超音波Sは、接触媒質Pを通過して被検査物に確実に伝搬されるため、検査物の内部の状況を確実に検査することができる。
Further, since the
また、ファインセラミックスは常温から約700℃の高温まで固体とされている。よって、検査前に超音波探触子10に接触媒質Pを付着させて、被検査物Zの上に超音波探触子10を配置すれば、その後再度接触媒質Pを付着させることなく継続的に検査することができる。また、超音波探触子10は接触媒質Pと一体とされているため、検査後には被検査物Zから超音波探触子10を取り外す作業だけで接触媒質Pもともに取り外される。したがって、煩わしい作業をともなわず簡易な作業で被検査物Zの内部の状況を検査することができる。
Fine ceramics are solid from room temperature to about 700 ° C. Therefore, if the contact medium P is attached to the
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態に係る超音波検査方法について、主に図5を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Second embodiment)
Hereinafter, the ultrasonic inspection method according to the second embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIG.
In this embodiment, the same members as those used in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施形態に係る超音波検査方法は、上述した第一実施形態に係る超音波検査方法のうち、探触子側平滑工程S02を探触子側焼結工程S12に、被検査物側付着工程S03を被検査物側焼結工程S14に、それぞれ置換するものである。それ以外の工程は、第一実施形態における工程と同一であるため説明を省略する。 The ultrasonic inspection method according to this embodiment includes the probe-side smoothing step S02 as the probe-side sintering step S12 and the inspection-object-side attachment step in the ultrasonic inspection method according to the first embodiment described above. S03 is replaced with the inspection object side sintering step S14. Since other processes are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
探触子側焼結工程S12では、超音波探触子10に付着された接触媒質Pを焼結する。例えば、接触媒質Pを融点以下の温度に加熱し、接触媒質Pを構成する粉末粒子を互いに表面Z1に拡散させる。これにより、超音波探触子10に付着された接触媒質Pは、粉末粒子間の気孔が減少した焼結体となる。
In the probe side sintering step S12, the contact medium P attached to the
被検査物側焼結工程S14では、被検査物Zに付着された接触媒質Pを焼結する。探触子側焼結工程と同様にして、被検査物Zに付着された接触媒質Pは、粉末粒子間の気孔が減少した焼結体となる。 In the inspection object side sintering step S14, the contact medium P attached to the inspection object Z is sintered. Similar to the probe side sintering step, the contact medium P attached to the inspection object Z becomes a sintered body in which the pores between the powder particles are reduced.
このように構成された超音波検査方法では、超音波探触子10に付着された接触媒質Pは、焼結により接触媒質Pを構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。また、被検査物Zの表面Z1に付着された接触媒質Pは、焼結により接触媒質Pを構成する粉末粒子間の気孔が減少した焼結体とされている。よって、被検査物Zの表面Z1の接触媒質Pに、超音波探触子10の接触媒質Pを配置した状態で、超音波探触子10と被検査物Zとの間に介在する空気の量を最小限に抑えて、超音波探触子10の接触媒質Pの焼結体と被検査物Zの接触媒質Pの焼結体とは確実に接触する。したがって、超音波探触子10から発信される超音波Sは、接触媒質Pを通過して被検査物Zに確実に伝搬されるため、被検査物Zの内部の状況を確実に検査することができる。
In the ultrasonic inspection method configured as described above, the contact medium P attached to the
(第三実施形態)
以下、本発明の第二実施形態に係る超音波検査方法について、主に図6及び図7を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the ultrasonic inspection method according to the second embodiment of the present invention will be described mainly with reference to FIGS. 6 and 7.
In this embodiment, the same members as those used in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
まず、本実施形態に係る超音波検査方法で用いる超音波検査装置について説明する。
図6(d)に示すように、超音波検査装置100は、超音波Sを発信する第一探触子体101と、発信された超音波Sが被検査物Zの内部に伝搬されて反射された反射波Tを受信する第二探触子体102とを備えている。
First, an ultrasonic inspection apparatus used in the ultrasonic inspection method according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 6D, the
第一探触子体101は、被検査物Z上に配される第一傾斜構造物110と、超音波Sを発信する超音波探触子120と、第一傾斜構造物110と超音波探触子10との間に介在し接触媒質Pで形成された接合部130とを有している。
The
第一傾斜構造物110は、接触媒質Pで構成されている。この第一傾斜構造物110は、被検査物Z上に載置される底部111と、底部111から立設された複数の側壁部112と、一の側壁部112から底部111に対して傾斜する第一傾斜壁部(第一傾斜面)113と、底部111とは反対を向く上壁部114とを有している。この第一傾斜壁部113は、被検査物Zの表面Z1に対して所定角度傾斜するように形成されている。
The first
この第一傾斜構造物110は、例えば上記の底部111、複数の側壁部112、第一傾斜壁部113及び上壁部114に対応した形状の型枠(不図示)内に、ファインセラミックスを充填することにより形成される。
The first
超音波探触子120は、第一実施形態に係る超音波探触子10と同様に、基部161と、該基部161に接続された正極導線D3及び負極導線D4とを有している。
Similar to the
第二探触子体102は、第二傾斜構造物210と、第一探触子体101から発信された超音波Sの被検査物Zにおける反射波Tを受信する超音波受信子220と、第二傾斜構造物210と超音波受信子220との間に介在し接触媒質Pで形成された接合部230とを有している。
The
第二傾斜構造物210は、第一傾斜構造物110と同様に接触媒質Pで構成されている。この第二傾斜構造物210は、底部211と、側壁部212と、傾斜壁部(第二傾斜面)213と、上壁部214とを有している。
The second
超音波受信子220は、超音波探触子120と同様に、基部261と、該基部261に接続された正極導線D5及び負極導線D6とを有している。
Similar to the
次に、上記のように構成された超音波検査装置100を用いた超音波検査方法について説明する。
超音波検査方法は、発信側配置工程S21と、受信側配置工程S22と、発信工程S23と、受信工程S24とを備えている。
Next, an ultrasonic inspection method using the
The ultrasonic inspection method includes a transmission side arrangement step S21, a reception side arrangement step S22, a transmission step S23, and a reception step S24.
発信側配置工程S21では、第一探触子体101の底部111が被検査物Zの表面Z1と当接するように、被検査物Zの上に第一探触子体101を配置する。
In the transmitting side arrangement step S21, the
受信側配置工程S22では、第二探触子体102の底部211が被検査物Zの表面Z1と当接するように、被検査物Zの上に第二探触子体102を配置する。
In the receiving side arrangement step S22, the
発信工程S23では、第一実施形態の発信工程S07と同様に、超音波探触子120が被検査物Zに対して、超音波Sを発信する。
In the transmission step S23, the
受信工程S24では、被検査物Zに生じた亀裂Qで反射された反射波Tを受信する。ここで、反射波Tは、亀裂Qの上端Q1からの第一反射波T1と、亀裂Qの下端Q2からの第二反射波T2とされている。 In the receiving step S24, the reflected wave T reflected by the crack Q generated in the inspection object Z is received. Here, the reflected wave T is a first reflected wave T1 from the upper end Q1 of the crack Q and a second reflected wave T2 from the lower end Q2 of the crack Q.
このように構成された超音波検査方法では、第一探触子体101の超音波探触子120が発信した超音波Sは、第一探触子体101の第一傾斜構造物110を介して被検査物Zの内部に伝搬される。ここで、例えば被検査物Zに亀裂Qが生じていれば、伝搬された超音波Sは、亀裂Qで反射して第一反射波T1及び第二反射波T2として伝搬される。伝搬された第一反射波T1及び第二反射波T2は、第二探触子体102の第二傾斜構造物210を介して、第二探触子体102の超音波受信子220により受信される。よって、亀裂Qの上端Q1からの第一反射波T1と亀裂Qの下端Q2からの第二反射波T2とを分析することにより、亀裂Qの深さを算出することができる。
In the ultrasonic inspection method configured as described above, the ultrasonic wave S transmitted from the
なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The various shapes and combinations of the constituent members shown in the above-described embodiments are merely examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、第三実施形態において、図6(c)に示すように第一探触子体101が被検査物Zにおける反射波を受信できる構成として、被検査物Zの表面Z1に第二探触子体102を配置せずに、第一探触子体101を配置して表面Z1上に移動させる。この場合、反射波により生じるパルス状の電気信号を分析することにより、亀裂Qの位置を特定することができる。
For example, in the third embodiment, as shown in FIG. 6C, the
また、第一実施形態及び第二実施形態では、超音波探触子120と被検査物Zの両方に接触媒質Pを付着しているが、本発明はこれに限られず、超音波探触子120と被検査物Zとの間に接触媒質Pを介在させればよい。よって、超音波探触子120及び被検査物Zの一方に接触媒質Pを設ける構成としてもよい。さらには、超音波探触子120及び被検査物Zとは別部材で接触媒質Pを構成し、超音波探触子120と被検査物Zとで接触媒質Pを挟み込むように、超音波探触子120と被検査物Zとの間に接触媒質Pを配置するだけでもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the contact medium P is attached to both the
Z…被検査物 Z1…表面 10…超音波探触子 11…基部 D1…正極導線 D2…負極導線 12A…正極電極 12B…負極電極 13…圧電部 S…超音波 T…反射波 P…接触媒質 20…第一接触媒質層 20A…検査面 30…第二接触媒質層 30A…被検査面 40…押圧部 41…当接部 42…付勢部 43…駆動部 S01…探触子側付着工程 S02…探触子側平滑工程 S03…被検査物側付着工程 S04…被検査物側平滑工程 S05…配置工程 S06…押圧工程 S07…発信工程
Z ... object to be inspected Z1 ... surface 10 ...
Claims (3)
前記超音波を伝搬させる被検査物との間に、ファインセラミックスを含む接触媒質を介在させ、
前記超音波探触子に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、
前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を平滑にする探触子側平滑工程と、
前記被検査物の表面に、前記検査面を配置する配置工程と、
前記被検査物に対して前記超音波を発信する発信工程とを備え、
前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、
前記接触媒質の前記被検査物とは反対側の被検査面を平滑にする被検査物側平滑工程とを備えることを特徴とする超音波検査方法。 An ultrasound probe that emits ultrasound,
A contact medium containing fine ceramics is interposed between the inspection object that propagates the ultrasonic wave ,
A probe side attachment step of attaching the contact medium to the ultrasonic probe;
A probe-side smoothing step of smoothing the inspection surface of the contact medium opposite to the ultrasonic probe;
An arrangement step of arranging the inspection surface on the surface of the inspection object;
A transmission step of transmitting the ultrasonic wave to the inspection object,
An inspection object-side attachment step of attaching the contact medium to the surface of the inspection object;
An ultrasonic inspection method comprising: an inspection object side smoothing step of smoothing an inspection surface of the contact medium opposite to the inspection object .
前記超音波を伝搬させる被検査物との間に、ファインセラミックスを含む接触媒質を介在させ、A contact medium containing fine ceramics is interposed between the inspection object that propagates the ultrasonic wave,
前記超音波探触子の表面に前記接触媒質を付着させる探触子側付着工程と、A probe-side attachment step of attaching the contact medium to the surface of the ultrasonic probe;
前記接触媒質を焼結する探触子側焼結工程と、A probe side sintering step of sintering the contact medium;
前記被検査物の表面に、前記接触媒質の前記超音波探触子とは反対側の検査面を配置する配置工程と、An arrangement step of arranging an inspection surface of the contact medium opposite to the ultrasonic probe on the surface of the inspection object;
前記被検査物に対して超音波を発信する発信工程と、A transmitting step of transmitting ultrasonic waves to the object to be inspected;
前記被検査物の表面に前記接触媒質を付着させる被検査物側付着工程と、An inspection object-side attachment step of attaching the contact medium to the surface of the inspection object;
前記被検査物に付着された前記接触媒質を焼結する被検査物側焼結工程とを備えることを特徴とする超音波検査方法。An ultrasonic inspection method comprising: an inspection object side sintering step of sintering the contact medium attached to the inspection object.
前記被検査物に対して前記超音波探触子を押圧する押圧工程を備えることを特徴とする超音波検査方法。 The ultrasonic inspection method according to claim 1 or 2 ,
An ultrasonic inspection method comprising a pressing step of pressing the ultrasonic probe against the inspection object.
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