JP6279863B2 - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

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Description

本発明は、軸状の検査対象物である気動車の推進軸および補機駆動軸の内部欠陥状態や接合部の状態を超音波を用いて非破壊検査する超音波検査技術に関する。   The present invention relates to an ultrasonic inspection technique for nondestructively inspecting an internal defect state and a joint state of a propulsion shaft and an accessory drive shaft of a pneumatic vehicle, which are shaft-shaped inspection objects, using ultrasonic waves.

特許文献１，２には、多数の圧電振動子（圧電変換素子）をマトリクス状あるいはアレイ状（リニア状）に配置した超音波トランスデューサを備え、この超音波トランスデューサの圧電振動子のうち任意のものから超音波を発生させ、発生した超音波を音響伝播媒体を介して平面の境界層を有するプレート状の検査対象物に送受信させ、プレート状検査対象物の内部構造や欠陥、ボイド、酸化膜、剥れ等の内部状態を３次元的に可視化し、プレート状検査対象物を非破壊にて検査する３次元超音波検査装置について記載されている。   Patent Documents 1 and 2 include an ultrasonic transducer in which a large number of piezoelectric vibrators (piezoelectric transducers) are arranged in a matrix or an array (linear), and any of the piezoelectric vibrators of the ultrasonic transducers. The ultrasonic wave is generated and transmitted to the plate-shaped inspection object having a planar boundary layer via the acoustic propagation medium, and the internal structure and defects of the plate-shaped inspection object, voids, oxide film, A three-dimensional ultrasonic inspection apparatus that visualizes an internal state such as peeling three-dimensionally and inspects a plate-like inspection object in a non-destructive manner is described.

このような３次元超音波検査装置においては、プレート状の検査対象物上に超音波トランスデューサをセットし、この超音波トランスデューサを手動操作によって検査対象物に押し当てて超音波による３次元画像データを得、その後、次の検査箇所に移動させて再び超音波トランスデューサを押し当てる手動操作を繰り返して検査対象物の３次元画像データを得ることができる。   In such a three-dimensional ultrasonic inspection apparatus, an ultrasonic transducer is set on a plate-like inspection object, and this ultrasonic transducer is pressed against the inspection object by manual operation to obtain ultrasonic three-dimensional image data. After that, it is possible to obtain three-dimensional image data of the inspection object by repeating the manual operation of moving to the next inspection location and pressing the ultrasonic transducer again.

特開２００３−１４９２１３号公報JP 2003-149213 A 特開２００４−５３３６０号公報JP 2004-53360 A

しかしながら、上述のような３次元超音波検査装置においては、上述のように、超音波トランスデューサを手動操作によりプレート状検査対象物の検査箇所に次々に押し当てて移動させるという手動操作を行なって３次元超音波画像を得るようになっているため、３次元検査画像をその都度確認しながら検査対象物の超音波検査を実施しなければならず、能率的に超音波検査を実施することが難しかった。さらに、超音波トランスデューサの移動走査が安定せず、検査箇所の面積が大きい場合には、手動操作により超音波トランスデューサを移動させ、移動量を目測で検出しながらその都度検査対象物に押し当てているため、超音波検査に個人差によるバラツキが発生し、精度よく超音波検査を実施することが難しかった。   However, in the three-dimensional ultrasonic inspection apparatus as described above, as described above, the ultrasonic transducer is manually operated to be moved one after another by pressing it against the inspection location of the plate-shaped inspection object. Since a three-dimensional ultrasonic image is obtained, an ultrasonic inspection of an inspection object must be performed while checking a three-dimensional inspection image each time, and it is difficult to efficiently perform an ultrasonic inspection. It was. In addition, if the scanning movement of the ultrasonic transducer is not stable and the area of the inspection area is large, the ultrasonic transducer is moved manually and pressed against the inspection object each time while detecting the amount of movement by visual measurement. Therefore, the ultrasonic inspection varies depending on individual differences, and it is difficult to perform the ultrasonic inspection with high accuracy.

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、軸状の検査対象物である気動車の推進軸および補機駆動軸の内部欠陥状態や接合部の状態を超音波を用いて非破壊で検査する超音波検査を精度よく且つ能率的に実施する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and the object of the present invention is to determine the internal defect state and the state of the joint portion of the propulsion shaft and auxiliary device drive shaft of the pneumatic vehicle, which are shaft-like inspection objects. An object of the present invention is to provide a technique for accurately and efficiently performing an ultrasonic inspection in which non-destructive inspection is performed using ultrasonic waves.

上記課題を解決するためになされた超音波探傷装置は、多数の圧電振動子を配列した超音波トランスデューサを備えた超音波プローブと、前記超音波トランスデューサの圧電振動子に駆動信号を選択的に送信する駆動信号送信部と、前記超音波トランスデューサの圧電振動子から発信されて検査対象物に入射された後に反射される超音波エコーを前記超音波トランスデューサで受信し、受信した超音波エコーの電気信号を選択的に検出する電気信号検出部と、前記電気信号検出部で検出された超音波エコーの電気信号を処理し、前記検査対象物の３次元画像データを生成する電気信号処理部と、前記電気信号処理部で処理された３次元画像データを表示する画像データ表示部と、を備える超音波探傷装置において、さらに、前記検査対象物として軸状である気動車の推進軸または補機駆動軸を周方向に回転可能に支持する検査対象物支持部と、前記検査対象物支持部によって回転可能に支持される前記検査対象物を周方向に回転駆動する回転駆動部と、前記超音波プローブを、前記超音波トランスデューサと前記検査対象物支持部によって回転可能に支持される前記検査対象物の表面とが対向する状態に保持する超音波プローブ保持部と、を備えることを特徴とする。 Ultrasonic flaw detector was made to solve the above problems, selectively transmitting the ultrasonic probe with an ultrasonic transducer having an array of multiple piezoelectric vibrator, the drive signal to the piezoelectric vibrator of the ultrasonic transducer And an ultrasonic echo that is transmitted from the piezoelectric transducer of the ultrasonic transducer and reflected after being incident on the inspection object is received by the ultrasonic transducer, and an electrical signal of the received ultrasonic echo An electrical signal detector that selectively detects the electrical signal, an electrical signal processor that processes electrical signals of ultrasonic echoes detected by the electrical signal detector, and generates three-dimensional image data of the inspection object; and An ultrasonic flaw detection apparatus comprising: an image data display unit that displays three-dimensional image data processed by an electrical signal processing unit; and An inspection object support portion that rotatably supports the propulsion shaft or auxiliary machine drive shaft of a pneumatic vehicle that is axially shaped, and the inspection object that is rotatably supported by the inspection object support portion in the circumferential direction An ultrasonic probe that holds the ultrasonic probe in a state where the ultrasonic transducer and the surface of the inspection object that is rotatably supported by the inspection object support section face each other. And a holding unit.

このように構成された本発明の超音波探傷装置によれば、検査対象物支持部が、検査対象物としての気動車の推進軸または補機駆動軸を周方向に回転可能に支持し、回転駆動部が、検査対象物支持部によって回転可能に支持される検査対象物を周方向に回転駆動するとともに、超音波プローブ保持部が、超音波プローブを、超音波トランスデューサと検査対象物支持部によって回転可能に支持される検査対象物の表面とが対向する状態に保持する。このため、従来の３次元超音波検査装置のように手動操作により超音波トランスデューサを移動させて移動量を目測で検出しながらその都度検査対象物に押し当てるといったことを行う必要がなく、能率的に超音波検査を実施することができるとともに、超音波検査に個人差によるバラツキが発生せず、精度よく超音波検査を実施することができる。   According to the ultrasonic flaw detector of the present invention configured as described above, the inspection object support portion supports the propulsion shaft or auxiliary machine drive shaft of the pneumatic vehicle as the inspection object so as to be rotatable in the circumferential direction, and is rotationally driven. The rotational drive of the inspection object that is rotatably supported by the inspection object support part in the circumferential direction, and the ultrasonic probe holding part rotates the ultrasonic probe by the ultrasonic transducer and the inspection object support part The surface of the inspection object that is supported is held in a state of facing. For this reason, it is not necessary to move the ultrasonic transducer by manual operation and press it against the object to be inspected each time while detecting the amount of movement by the manual operation as in the conventional three-dimensional ultrasonic inspection apparatus. In addition, the ultrasonic inspection can be performed, and the ultrasonic inspection does not vary due to individual differences, and the ultrasonic inspection can be performed with high accuracy.

したがって、本発明の超音波探傷装置によれば、軸状の検査対象物である気動車の推進軸および補機駆動軸の内部欠陥状態や接合部の状態を超音波を用いて非破壊で検査する超音波検査を精度よく且つ能率的に実施することができる。   Therefore, according to the ultrasonic flaw detection apparatus of the present invention, the internal defect state and the joint state of the propulsion shaft and the accessory drive shaft of the pneumatic vehicle that is the shaft-like inspection object are inspected nondestructively using ultrasonic waves. Ultrasonic inspection can be performed accurately and efficiently.

この場合、超音波プローブについては、斜角探傷方法にて超音波探傷を実行するよう構成されていることが考えられる。このように構成することにより、検査対象物の様々な形状の部位に対しても精度よく且つ能率的に上記超音波検査を実施することができる。 In this case, it is conceivable that the ultrasonic probe is configured to perform ultrasonic flaw detection by an oblique flaw detection method. By comprising in this way, the said ultrasonic test | inspection can be implemented accurately and efficiently also about the site | part of various shapes of a test object.

ところで、能率的に超音波検査を実施するという観点から、検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態の適否判定を自動化することも効果的である。そこで、３次元画像データに基づき検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態の適否を判定してその判定結果を報知するようにすることが考えられる。具体的には、前記電気信号処理部で処理された３次元画像データに基づき前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態を検出する状態検出部と、前記状態検出部によって検出された前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態の適否を判定する適否判定部と、前記適否判定部による判定結果を報知する判定結果報知部と、を備えるとよい。 By the way, from the viewpoint of efficiently performing ultrasonic inspection, it is also effective to automate the determination of the suitability of the internal defect state of the inspection object or the state of the joint. Therefore, it is conceivable to determine whether or not the internal defect state of the inspection object or the state of the joint is appropriate based on the three-dimensional image data, and to notify the determination result. Specifically, a state detection unit for detecting the state of the internal fault condition or joints before Symbol electric signal processing section treated with 3-dimensional image data on the inspection object based, detected by the state detector It is good to provide the suitability determination part which determines the suitability of the internal defect state of the said test target object or the state of a junction part, and the determination result alerting | reporting part which alert | reports the determination result by the said suitability determination part.

この場合の適否判定については、次の（イ）〜（ロ）のような手法が考えられる。すなわち、（イ）適否判定部が、状態検出部によって検出された検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態を過去の検出結果と比較して適否を判定することが考えられる。また、（ロ）適否判定部が、状態検出部によって検出された検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が閾値未満である場合に適切と判定し、一方、閾値以上である場合に不適と判定することが考えられる。 Regarding the suitability determination in this case, the following methods (a) to (b) are conceivable. That is, (i) the appropriateness determining section, Ru is considered to determine the appropriateness of the internal fault condition or conditions of the joint portion of the inspection target object detected by the state detecting unit as compared to the past detection result. In addition, (b) the suitability determination unit determines that the internal defect state of the inspection object detected by the state detection unit or the state of the bonded portion is less than the threshold value, and is inappropriate when it is greater than or equal to the threshold value. it is thought to be determined.

また、上記３次元画像データのうち検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が不適と判定された部分を強調表示するようにしてもよい。具体的には、前記状態検出部によって検出された前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が不適であると前記適否判定部によって判定された場合に、前記電気信号処理部で処理された３次元画像データのうち前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が不適と判定された部分を前記画像データ表示部に強調表示させる強調表示制御部を備えるとよい。 Moreover, you may make it highlight the part by which the internal defect state of the test target object or the state of the junction part was determined to be unsuitable among the said three-dimensional image data. Specifically, if the internal fault condition or conditions of the joint portion of the inspection target object detected by the previous SL state detection unit is determined to be unsuitable by the propriety determining unit, processed by the electrical signal processing unit It is preferable that a highlight display control unit that highlights on the image data display unit a portion of the three-dimensional image data that has been determined to have an internal defect state or a joint state unsuitable for the inspection object.

また、検査対象物の表面に指標を設定するようにしてもよい。この指標は、超音波探傷を開始する位置を統一するのに用いることができる。
また、電気信号処理部で処理された３次元画像データと検査対象物の種別ごとに予め設定された図形とを画像データ表示部に重畳表示させる重畳表示制御部を備えるようにしてもよい。このように構成することにより、３次元画像データと重畳表示される図形を利用することで、検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が不適である部位を特定するのが容易となり、更に精度よく且つ能率的に上記超音波検査を実施することができる。 It is also possible to set the indication on the surface of the inspection object. This index can be used to unify the position where ultrasonic flaw detection is started.
Also, it may be provided with a superimposed display control unit for superimposing displayed on the image data display unit with a preset figure for each type of the three-dimensional image data and the object to be examined is treated with electrical signal processing unit. By configuring in this way, it becomes easy to specify a part where the internal defect state of the inspection object or the state of the joint is inappropriate by using the graphic displayed superimposed on the three-dimensional image data, and The ultrasonic inspection can be performed accurately and efficiently.

実施形態の超音波探傷装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment. 実施形態の超音波探傷装置による超音波探傷の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the ultrasonic flaw detection by the ultrasonic flaw detector of embodiment. 実施形態の超音波探傷装置による表示例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a display by the ultrasonic flaw detector of embodiment. 実施形態の超音波探傷装置による表示例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a display by the ultrasonic flaw detector of embodiment. 実施形態の超音波探傷装置による表示例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a display by the ultrasonic flaw detector of embodiment.

以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。なお、本発明は下記実施形態に限定されるものではなく、様々な態様にて実施することが可能である。
図１に示す超音波探傷装置１は、軸状の検査対象物である気動車の推進軸および補機駆動軸の内部欠陥状態や接合部の状態を超音波を用いて非破壊検査する装置である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It is possible to implement in various aspects.
An ultrasonic flaw detection apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus for nondestructively inspecting internal defect states and joint states of propulsion shafts and accessory drive shafts of pneumatic vehicles that are shaft-like inspection objects. .

この超音波探傷装置１は、設置台１０と、軸状の検査対象物である気動車の推進軸および補機駆動軸（以下検査対象物１００）を前後から周方向に回転可能に支持する二つの検査対象物支持部１２，１４と、検査対象物１００を回転駆動する回転駆動部としての駆動モータ１６と、超音波プローブ１８と、超音波プローブ保持部２０と、音響伝達媒体注入部２２と、解析・表示部２４と、を備えている。以下順に説明する。   This ultrasonic flaw detection apparatus 1 includes two mounting tables 10 and a shaft-like inspection object propulsion shaft and auxiliary machine drive shaft (hereinafter referred to as an inspection object 100) that are rotatably supported in the circumferential direction from front to back. Inspection object support parts 12 and 14, a drive motor 16 as a rotational drive part for rotationally driving the inspection object 100, an ultrasonic probe 18, an ultrasonic probe holding part 20, an acoustic transmission medium injection part 22, And an analysis / display unit 24. This will be described in order below.

設置台１０は、上部が開口された箱形状に構成されている。
検査対象物支持部１２，１４は、設置台１０上部の左右端付近にそれぞれ設置されており、軸状の検査対象物１００をその長手方向が水平方向に一致する状態で左右から周方向に回転可能に支持する。 The installation base 10 is configured in a box shape having an upper portion opened.
The inspection object support parts 12 and 14 are respectively installed near the left and right ends of the upper part of the installation table 10 and rotate the shaft-shaped inspection object 100 from the left and right in the circumferential direction in a state where the longitudinal direction coincides with the horizontal direction. Support as possible.

駆動モータ１６は、右側の検査対象物支持部１４の右側面に取り付けられている。この駆動モータ１６の出力軸には検査対象物１００が連結されている。そして、駆動モータ１６は、外部の電源部（図示省略）から電力供給を受ける場合に、その駆動力によって検査対象物１００を周方向に回転駆動するようになっている。   The drive motor 16 is attached to the right side surface of the right inspection object support part 14. An inspection object 100 is connected to the output shaft of the drive motor 16. And when the drive motor 16 receives electric power supply from an external power supply part (illustration omitted), the test object 100 is rotationally driven by the drive force in the circumferential direction.

超音波プローブ１８は、多数の圧電振動子（圧電変換素子）１８ａをマトリクス状あるいはアレイ状（リニア状）に配置した超音波トランスデューサ１８ｂと、超音波トランスデューサ１８ｂ下面に取り付けられたシュー１８ｃと、を備えている（図２参照）。この超音波プローブ１８は、超音波プローブ保持部２０によって超音波トランスデューサ１８ｂおよびシュー１８ｃと検査対象物１００の表面とが音響伝達媒体注入部２２によって注入される液状の音響伝達媒体を介して対向する状態に保持されるとともに、検査対象物１００の軸方向に移動可能に構成されている。また、超音波プローブ１８は、超音波プローブ保持部２０によって上下方向に移動させることができるようになっている。なお、超音波トランスデューサ１８ｂと検査対象物１００の表面との間に注入された音響伝達媒体は落下して設置台１０に貯留された後に回収される。   The ultrasonic probe 18 includes an ultrasonic transducer 18b in which a large number of piezoelectric vibrators (piezoelectric transducers) 18a are arranged in a matrix or array (linear), and a shoe 18c attached to the lower surface of the ultrasonic transducer 18b. (See FIG. 2). The ultrasonic probe 18 is opposed to the ultrasonic transducer 18b and the shoe 18c by the ultrasonic probe holding unit 20 and the surface of the inspection object 100 via a liquid acoustic transmission medium injected by the acoustic transmission medium injection unit 22. While being held in a state, it is configured to be movable in the axial direction of the inspection object 100. The ultrasonic probe 18 can be moved in the vertical direction by the ultrasonic probe holding unit 20. The acoustic transmission medium injected between the ultrasonic transducer 18b and the surface of the inspection object 100 falls and is collected in the installation table 10 after being dropped.

また、超音波プローブ１８は、対向する検査対象物１００（例えばヨーク側）に対して一回反射によって探傷を行う斜角探傷方法にて超音波探傷を実行するよう構成されている（図２（ａ）参照）。なお、超音波プローブ１８については、対向する検査対象物１００（例えばスプライン側）の表面の形状により、検査対象物１００の表面に対して直射によって探傷を行う斜角探傷方法にて超音波探傷を実行するよう構成してもよい（図２（ｂ）参照）。また、超音波プローブ１８を、検査対象物１００の表面に対して垂直探傷方法にて超音波探傷を実行するよう構成してもよい。   Further, the ultrasonic probe 18 is configured to perform ultrasonic flaw detection by an oblique flaw detection method in which flaw detection is performed with respect to the inspection object 100 (for example, the yoke side) opposed to the ultrasonic probe 18 (FIG. 2 ( a)). Note that the ultrasonic probe 18 is subjected to ultrasonic flaw detection by an oblique flaw detection method in which flaw detection is performed directly on the surface of the inspection object 100 according to the shape of the surface of the inspection object 100 (for example, the spline side) facing the ultrasonic probe 18. You may comprise so that it may perform (refer FIG.2 (b)). Further, the ultrasonic probe 18 may be configured to perform ultrasonic flaw detection on the surface of the inspection object 100 by a vertical flaw detection method.

そして、超音波プローブ１８は、超音波トランスデューサ１８ｂの圧電振動子１８ａから発信されて音響伝達媒体を介して検査対象物１００に入射された後に反射される超音波エコーを超音波トランスデューサ１８ｂで受信し、受信した超音波エコーの電気信号を選択的に検出する電気信号検出部として機能を有する。   The ultrasonic probe 18 receives an ultrasonic echo transmitted from the piezoelectric vibrator 18a of the ultrasonic transducer 18b and reflected after being incident on the inspection object 100 via the acoustic transmission medium by the ultrasonic transducer 18b. It has a function as an electric signal detector for selectively detecting the electric signal of the received ultrasonic echo.

また、解析・表示部２４は、操作指令信号を出力する操作部２４ａと、操作指令信号を入力して超音波トランスデューサ１８ｂを駆動させるパルス状の駆動信号を発生させる信号発生部２４ｂと、信号発生部２４ｂからの駆動信号を作用させる圧電振動子１８ａを選択し、超音波トランスデューサ１８ｂの圧電振動子１８ａを選択的に駆動させる駆動素子選択部２４ｃと、検査対象物１００からの反射エコーの電気信号を超音波トランスデューサ１８ｂを介して検出する信号検出回路２４ｄと、信号検出回路２４ｄで検出された反射エコーの電気信号を並列演算処理して３次元画像データを生成させる、電気信号処理部および駆動信号送信部としての信号処理部２４ｅと、信号処理部２４ｄで処理された３次元画像データを可視化し、３次元的あるいは展開状態で表示する画像データ表示部としての表示装置２４ｆと、を備える。   The analysis / display unit 24 includes an operation unit 24a that outputs an operation command signal, a signal generation unit 24b that receives the operation command signal and generates a pulsed drive signal that drives the ultrasonic transducer 18b, and a signal generation unit. The piezoelectric transducer 18a to which the drive signal from the unit 24b is applied is selected, the drive element selection unit 24c that selectively drives the piezoelectric transducer 18a of the ultrasonic transducer 18b, and the electrical signal of the reflected echo from the inspection object 100 A signal detection circuit 24d for detecting the signal via the ultrasonic transducer 18b, and an electric signal processing unit and a drive signal for generating three-dimensional image data by performing parallel arithmetic processing on the electric signal of the reflected echo detected by the signal detection circuit 24d Visualizing the three-dimensional image data processed by the signal processing unit 24e and the signal processing unit 24d as a transmission unit, Alternatively and a display device 24f as an image data display unit to be displayed in the expanded state.

また、解析・表示部２４は、３次元画像データに基づき検査対象物１００の内部欠陥状態または接合部の状態を検出し、検出された検査対象物１００の内部欠陥状態または接合部の状態の適否を判定する機能を有する。具体的には、解析・表示部２４は、３次元画像データに表れた影が閾値未満である場合にきずなし（内部欠陥の状態または接合の状態が閾値未満、適切）と判定し、閾値以上である場合にきずあり（内部欠陥の状態または接合の状態が閾値以上、不適）と判定する。本実施形態では、閾値は円周方向２ｍｍ×高さ１ｍｍに設定されている。このとき、閾値以上の部分については、赤色表示などの強調表示を行うようになっている（図３参照）。そして、解析・表示部２４は、この判定結果を表示装置２４ｆに表示させる。   The analysis / display unit 24 detects the internal defect state or the joint state of the inspection object 100 based on the three-dimensional image data, and the suitability of the detected internal defect state or joint state of the inspection object 100 is detected. It has the function to judge. Specifically, the analysis / display unit 24 determines that there is no flaw when the shadow appearing in the three-dimensional image data is less than the threshold (the internal defect state or the bonding state is less than the threshold, appropriate), and is equal to or greater than the threshold. If it is, it is determined that there is a flaw (the state of internal defects or the state of bonding is not less than a threshold value and inappropriate). In the present embodiment, the threshold value is set to 2 mm in the circumferential direction and 1 mm in height. At this time, highlighting such as red display is performed on the portion above the threshold (see FIG. 3). Then, the analysis / display unit 24 displays the determination result on the display device 24f.

また、解析・表示部２４は、検出された検査対象物１００の内部欠陥状態または接合部の状態を過去の検出結果と比較して適否を判定する機能を有する。一例を挙げると、過去の検査時に閾値未満であってきずなし（適切）と判定した箇所が、今回の検査時に閾値以上である場合にきずあり（不適）と判定するといった具合である（図４参照）。なお、本実施形態では、検査対象物１００の所定位置にポンチを打つことで指標（レーザポインタ）を設けておいて（図１参照）、超音波探傷を開始する位置を統一するのに用いる。このことにより、３次元画像データに表れたこの指標の影を前回の検査時の３次元画像データと今回の検査時の３次元画像データとの位置合わせを行うことができる。なお、前回の検査時の３次元画像データについては、解析・表示部２４内の記憶手段（図示省略）に記憶して必要時に読み出すようにしてもよいし、外部の記憶手段に記憶しておいて必要時に読み出すようにしてもよい。   The analysis / display unit 24 has a function of determining suitability by comparing the detected internal defect state of the inspection object 100 or the state of the joint with the past detection result. For example, it is determined that there is a defect (inappropriate) when a portion determined to be none (appropriate) has not been less than the threshold at the time of previous inspection is greater than or equal to the threshold at the time of this inspection (FIG. 4). reference). In this embodiment, a marker (laser pointer) is provided by punching a predetermined position of the inspection object 100 (see FIG. 1), and used to unify the position where ultrasonic flaw detection is started. Thus, the shadow of this index appearing in the 3D image data can be aligned with the 3D image data at the previous inspection and the 3D image data at the current inspection. The three-dimensional image data at the previous inspection may be stored in a storage unit (not shown) in the analysis / display unit 24 and read out when necessary, or stored in an external storage unit. And may be read out when necessary.

また、解析・表示部２４は、３次元画像データと検査対象物１００の種別ごとに予め設定された図形としてのテンプレートとを表示装置２４ｆに重畳表示させる機能を有する（図５参照）。なお、テンプレートについても、解析・表示部２４内の記憶手段（図示省略）に記憶して必要時に読み出すようにしてもよいし、外部の記憶手段に記憶しておいて必要時に読み出すようにしてもよい。   The analysis / display unit 24 has a function of superimposing and displaying the three-dimensional image data and a template as a graphic set in advance for each type of the inspection object 100 on the display device 24f (see FIG. 5). The template may also be stored in storage means (not shown) in the analysis / display unit 24 and read when necessary, or stored in an external storage means and read when necessary. Good.

なお、解析・表示部２４は、状態検出部、適否判定部、判定結果報知部、強調表示制御部および重畳表示制御部に該当する。
このように本実施形態の超音波探傷装置１によれば、検査対象物支持部１２，１４が、気動車の推進軸または補機駆動軸（検査対象物１００）を周方向に回転可能に支持し、駆動モータ１６が、検査対象物支持部１２，１４によって回転可能に支持される検査対象物１００を周方向に回転駆動するとともに、超音波プローブ保持部２０が、超音波プローブ１８を、超音波トランスデューサ１８ｂと検査対象物支持部１２，１４によって回転可能に支持される検査対象物１００の表面とが対向する状態に保持する。このため、従来の超音波探傷装置のように手動操作により超音波トランスデューサ１８ｂを移動させて移動量を目測で検出しながらその都度検査対象物１００に押し当てるといったことを行う必要がなく、能率的に超音波検査を実施することができるとともに、超音波検査に個人差によるバラツキが発生せず、精度よく超音波検査を実施することができる。したがって、軸状の検査対象物である推進軸および補機駆動軸の内部欠陥状態や接合部の状態を超音波を用いて非破壊で検査する超音波検査を精度よく且つ能率的に実施することができる。 The analysis / display unit 24 corresponds to a state detection unit, suitability determination unit, determination result notification unit, highlight display control unit, and superimposed display control unit.
As described above, according to the ultrasonic flaw detector 1 of the present embodiment, the inspection object support parts 12 and 14 support the propulsion shaft of the pneumatic vehicle or the auxiliary machine drive shaft (inspection object 100) so as to be rotatable in the circumferential direction. The drive motor 16 rotationally drives the inspection object 100 supported rotatably by the inspection object support parts 12 and 14 in the circumferential direction, and the ultrasonic probe holding part 20 moves the ultrasonic probe 18 to the ultrasonic wave. The transducer 18b and the surface of the inspection object 100 that is rotatably supported by the inspection object support portions 12 and 14 are held in a state of facing each other. Therefore, unlike the conventional ultrasonic flaw detector, there is no need to manually move the ultrasonic transducer 18b and press it against the inspection object 100 each time while detecting the amount of movement by visual measurement. In addition, the ultrasonic inspection can be performed, and the ultrasonic inspection does not vary due to individual differences, and the ultrasonic inspection can be performed with high accuracy. Therefore, an ultrasonic inspection for inspecting the internal defect state and the joint state of the propulsion shaft and the auxiliary machine drive shaft, which are shaft-shaped inspection objects, in a non-destructive manner using ultrasonic waves should be performed accurately and efficiently. Can do.

１…超音波探傷装置、１０…設置台、１２，１４…検査対象物支持部、１６…駆動モータ、１８…超音波プローブ、１８ａ…圧電振動子、１８ｂ…超音波トランスデューサ、１８ｃ…シュー、２０…超音波プローブ保持部、２２…音響伝達媒体注入部、２４…解析・表示部、２４ａ…操作部、２４ｂ…信号発生部、２４ｃ…駆動素子選択部、２４ｄ…信号検出回路、２４ｅ…信号処理部、２４ｆ…表示装置、１００…検査対象物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Ultrasonic flaw detector, 10 ... Installation stand, 12, 14 ... Test object support part, 16 ... Drive motor, 18 ... Ultrasonic probe, 18a ... Piezoelectric vibrator, 18b ... Ultrasonic transducer, 18c ... Shoe, 20 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Ultrasonic probe holding part, 22 ... Sound transmission medium injection | pouring part, 24 ... Analysis and display part, 24a ... Operation part, 24b ... Signal generation part, 24c ... Drive element selection part, 24d ... Signal detection circuit, 24e ... Signal processing Part, 24f ... display device, 100 ... inspection object

Claims (6)

多数の圧電振動子を配列した超音波トランスデューサを備えた超音波プローブと、
前記超音波トランスデューサの圧電振動子に駆動信号を選択的に送信する駆動信号送信部と、
前記超音波トランスデューサの圧電振動子から発信されて検査対象物に入射された後に反射される超音波エコーを前記超音波トランスデューサで受信し、受信した超音波エコーの電気信号を選択的に検出する電気信号検出部と、
前記電気信号検出部で検出された超音波エコーの電気信号を処理し、前記検査対象物の３次元画像データを生成する電気信号処理部と、
前記電気信号処理部で処理された３次元画像データを表示する画像データ表示部と、
を備える超音波探傷装置において、
さらに、
前記検査対象物として軸状である気動車の推進軸または補機駆動軸を周方向に回転可能に支持する検査対象物支持部と、
前記検査対象物支持部によって回転可能に支持される前記検査対象物を周方向に回転駆動する回転駆動部と、
前記超音波プローブを、前記超音波トランスデューサと前記検査対象物支持部によって回転可能に支持される前記検査対象物の表面とが対向する状態に保持する超音波プローブ保持部と、
前記電気信号処理部で処理された３次元画像データに基づき前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態を検出する状態検出部と、
前記状態検出部によって検出された前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態の適否を判定する適否判定部と、
前記適否判定部による判定結果を報知する判定結果報知部と、を備え、
前記判定結果報知部は、前記状態検出部によって検出された前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が不適であると前記適否判定部によって判定された場合に、前記電気信号処理部で処理された３次元画像データのうち前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が不適と判定された部分を前記画像データ表示部に強調表示させること
を特徴とする超音波探傷装置。 An ultrasonic probe including an ultrasonic transducer in which a large number of piezoelectric vibrators are arranged; and
A drive signal transmitter for selectively transmitting a drive signal to the piezoelectric vibrator of the ultrasonic transducer;
Electricity that is transmitted from the piezoelectric transducer of the ultrasonic transducer and reflected by the ultrasonic transducer after being incident on the inspection object is received by the ultrasonic transducer, and an electric signal of the received ultrasonic echo is selectively detected. A signal detector;
An electrical signal processing unit that processes an electrical signal of the ultrasonic echo detected by the electrical signal detection unit, and generates three-dimensional image data of the inspection object;
An image data display unit for displaying the three-dimensional image data processed by the electrical signal processing unit;
In an ultrasonic flaw detector comprising:
further,
An inspection object support portion that rotatably supports a propulsion shaft or an auxiliary machine drive shaft of a pneumatic vehicle that is shaft-shaped as the inspection object; and
A rotation driving unit that rotationally drives the inspection object supported rotatably by the inspection object support unit in a circumferential direction;
An ultrasonic probe holding unit that holds the ultrasonic probe in a state in which the ultrasonic transducer and the surface of the inspection object that is rotatably supported by the inspection object support unit are opposed to each other;
A state detector that detects an internal defect state or a joint state of the inspection object based on the three-dimensional image data processed by the electrical signal processor;
A suitability determination unit for determining the suitability of an internal defect state or a joint state of the inspection object detected by the state detection unit;
A determination result notification unit that notifies the determination result by the suitability determination unit ,
The determination result notifying unit is the electric signal processing unit when the suitability determining unit determines that the internal defect state of the inspection object detected by the state detecting unit or the state of the joint is inappropriate. An ultrasonic flaw detector characterized in that a portion of the processed three-dimensional image data in which an internal defect state or a joint state of the inspection object is determined to be inappropriate is highlighted on the image data display unit . 請求項１に記載の超音波探傷装置において、
前記超音波プローブは、斜角探傷方法にて超音波探傷を実行するよう構成されていること
を特徴とする超音波探傷装置。 The ultrasonic flaw detector according to claim 1,
The ultrasonic probe is configured to perform ultrasonic flaw detection by an oblique flaw detection method. 請求項１又は２に記載の超音波探傷装置において、
前記適否判定部は、前記状態検出部によって検出された前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態を過去の検出結果と比較して適否を判定すること
を特徴とする超音波探傷装置。 The ultrasonic flaw detector according to claim 1 or 2 ,
The ultrasonic flaw detection apparatus according to claim 1, wherein the suitability determination unit determines suitability by comparing an internal defect state or a joint state of the inspection object detected by the state detection unit with a past detection result. 請求項１〜３の何れか１項に記載の超音波探傷装置において、
前記適否判定部は、前記状態検出部によって検出された前記検査対象物の内部欠陥状態または接合部の状態が閾値未満である場合に適切と判定し、一方、閾値以上である場合に不適と判定すること
を特徴とする超音波探傷装置。 In the ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 3 ,
The suitability determination unit determines that the internal defect state of the inspection object or the state of the joint detected by the state detection unit is less than a threshold value, and determines that the inspection object is inappropriate if the state is greater than or equal to a threshold value. To do
Ultrasonic flaw detector according to claim. 請求項１〜４の何れか１項に記載の超音波探傷装置において、
前記検査対象物の表面には指標が設定されていること
を特徴とする超音波探傷装置。 In the ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 4 ,
An ultrasonic flaw detector characterized in that an index is set on the surface of the inspection object. 請求項１〜５の何れか１項に記載の超音波探傷装置において、
前記電気信号処理部で処理された３次元画像データと前記検査対象物の種別ごとに予め設定された図形とを前記画像データ表示部に重畳表示させる重畳表示制御部を備えること
を特徴とする超音波探傷装置。 In the ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 5 ,
A superimposing display control unit that superimposes and displays on the image data display unit the three-dimensional image data processed by the electrical signal processing unit and a graphic set in advance for each type of the inspection object. Sonic flaw detector.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101823863B1 (en) * 2016-09-26 2018-01-31 한국전력공사 Ultrasonic immersion inspection device
JP6854677B2 (en) * 2017-03-17 2021-04-07 三菱パワー株式会社 Ultrasonic probe, ultrasonic flaw detector, and ultrasonic flaw detector
CN107290435B (en) * 2017-06-08 2020-03-03 浙江理工大学 Elastic wave excitation device for rotating spindle crack detection
CN107807174B (en) * 2017-08-29 2020-06-02 浙江理工大学 Rotating spindle crack detection device based on elastic wave detection
CN114019030A (en) * 2021-12-09 2022-02-08 北京中交桥宇科技有限公司 Wireless transducer of foundation pile ultrasonic integrity detector

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0333652A (en) * 1989-06-30 1991-02-13 Hitachi Ltd Ultrasonic inspection method and apparatus
JP3484031B2 (en) * 1997-01-24 2004-01-06 三菱電機株式会社 Ultrasonic flaw detector
JPH10332653A (en) * 1997-06-05 1998-12-18 Teitsuu Denshi Kenkyusho:Kk Ultrasonic flaw detection method and device
JP2000002693A (en) * 1998-06-12 2000-01-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Ultrasonic inspection method for three-dimensional shape molding, and marking jig used for it, as well as manufacture of marking jig
JP4115954B2 (en) * 2004-02-27 2008-07-09 株式会社東芝 Ultrasonic inspection equipment
FR2917832B1 (en) * 2007-06-21 2009-10-30 V & M France Soc Par Actions S METHOD AND APPARATUS FOR AUTOMATIC NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF TUBULAR AXIS AXES WITH INTERNAL AND EXTERNAL VARIABLE RAY PROFILES
JP5787471B2 (en) * 2009-07-01 2015-09-30 株式会社東芝 Ultrasonic inspection equipment
JP5401330B2 (en) * 2010-01-05 2014-01-29 株式会社日立製作所 Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection method

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