JP6489798B2 - Defect evaluation method and defect evaluation apparatus - Google Patents

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本発明は、金属管における土などに埋設された部分における欠陥を評価する欠陥評価方法および欠陥評価装置に関する。   The present invention relates to a defect evaluation method and a defect evaluation apparatus for evaluating defects in a portion embedded in soil or the like in a metal pipe.

従来、金属管における土やコンクリートなどに埋設された部分における欠陥を評価するために、超音波探傷の技術を用いた欠陥評価方法および欠陥評価装置が種々提案されている。例えば、特許文献1には、金属管(例えば、パンザーマスト)等の土中に埋設された部分を掘り起こさないで劣化評価を行う欠陥評価装置、欠陥評価方法、およびプログラムが提案されている。   Conventionally, various defect evaluation methods and defect evaluation apparatuses using ultrasonic flaw detection techniques have been proposed in order to evaluate defects in metal pipes embedded in soil or concrete. For example, Patent Document 1 proposes a defect evaluation apparatus, a defect evaluation method, and a program for performing deterioration evaluation without digging up a portion embedded in soil such as a metal pipe (for example, panzer mast).

この欠陥評価方法では、超音波探触子を金属管の外部に露出した部分の表面に接触し、当該探触子からSH 波(Shear Horizontal wave)、すなわち、金属管の表面と平行に振幅する横波からなる超音波を当該金属管の表面に沿って当該金属管の埋設された部分へ向けて発信し、超音波探傷を行っている。この欠陥評価方法では、探触子が受信した信号に基づいてAスコープ形式(すなわち、ビーム路程とビーム強度に関するグラフ)で画像を表示し、当該Aスコープ形式の画像を用いて欠陥の評価を行っている。具体的には、Aスコープ形式の画像に示される信号波形から端部エコー高さ(すなわち、金属管の腐食部からの反射エコーの強度を80%に調整したときの金属管下端からの反射エコーの高さ)の他に、角度係数、基準境界部高さ等のパラメータを求め、これらのパラメータを用いて、欠陥の評価判断(欠陥の有無など)を行っている。   In this defect evaluation method, the ultrasonic probe is brought into contact with the surface of the portion exposed to the outside of the metal tube, and the probe oscillates SH waves (Shear Horizontal Wave), that is, in parallel with the surface of the metal tube. Ultrasonic flaw detection is performed by transmitting ultrasonic waves composed of transverse waves along the surface of the metal tube toward the embedded portion of the metal tube. In this defect evaluation method, an image is displayed in A scope format (that is, a graph relating to the beam path length and beam intensity) based on the signal received by the probe, and the defect is evaluated using the image in the A scope format. ing. Specifically, the height of the end echo from the signal waveform shown in the A scope format image (that is, the reflected echo from the lower end of the metal tube when the intensity of the reflected echo from the corroded portion of the metal tube is adjusted to 80%) In addition to (height), parameters such as an angle coefficient and a reference boundary height are obtained, and using these parameters, a defect evaluation (such as the presence or absence of a defect) is performed.

また、特許文献2には、上記特許文献2と同様に、探触子から金属管の埋設された部分へ向けて超音波を発信し、金属管の下端からの反射波に基づく受信信号と埋設された部分全体からの受信信号についてAスコープ形式の画像を表示し、これらの受信信号のビーム強度の強さを比較して、欠陥の評価判断を行っている。   Similarly to Patent Document 2, in Patent Document 2, an ultrasonic wave is transmitted from the probe toward a portion where the metal tube is embedded, and a reception signal and an embedded signal based on the reflected wave from the lower end of the metal tube are embedded. An A-scope format image is displayed for the received signals from the entire portion, and the intensity of the beam intensity of these received signals is compared to judge the defect.

特許3973603号公報Japanese Patent No. 3973603 特許5519268号公報Japanese Patent No. 5519268

上記の特許文献1および特許文献2記載の欠陥評価方法は、いずれも、探触子から金属管の埋設された部分にSH波などの超音波を発信し、探触子で受信された信号に基づいてビーム路程及びビーム強度をAスコープ形式で画像を表示し、当該Aスコープ形式の画像を用いて欠陥の評価を行っている。Aスコープ形式の画像では、金属管の欠陥が1つのみであればその欠陥について金属管の軸方向の位置を知ることは可能であるが、埋設された部分に複数の欠陥が発生している場合には、各欠陥の位置および形状をそれぞれ把握することは困難である。また、SH波は超音波ビームの進む方向に直交する方向に広がりやすい(すなわち放射状に広がりやすい)性質を有しているので、金属管の周方向における欠陥の位置や当該欠陥の形状をAスコープ形式の画像のみで評価することはとくに困難である。   In both of the defect evaluation methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2, ultrasonic waves such as SH waves are transmitted from the probe to the embedded portion of the metal tube, and the signal received by the probe is transmitted. Based on this, an image of the beam path length and the beam intensity is displayed in the A scope format, and the defect is evaluated using the image of the A scope format. In the A scope format image, if there is only one defect of the metal tube, it is possible to know the position of the metal tube in the axial direction, but there are a plurality of defects in the embedded portion. In some cases, it is difficult to grasp the position and shape of each defect. In addition, since the SH wave has a property of easily spreading in a direction orthogonal to the traveling direction of the ultrasonic beam (that is, easily spreading radially), the position of the defect in the circumferential direction of the metal tube and the shape of the defect are determined by the A scope. It is particularly difficult to evaluate using only the formatted images.

さらに、金属管の埋設された部分が土から受ける圧力が高い場合、埋設された部分の長さが長い場合、または金属管下端が腐食して下端の形状が変化している場合などには、当該金属管の下端から反射する信号が不安定になり、欠陥の正確な評価ができないおそれがある。   In addition, when the embedded part of the metal pipe receives a high pressure from the soil, when the length of the embedded part is long, or when the lower end of the metal pipe corrodes and the shape of the lower end changes, The signal reflected from the lower end of the metal tube becomes unstable, and there is a possibility that the defect cannot be accurately evaluated.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、金属管の埋設された部分の欠陥の位置および形状を正確に把握することが可能な欠陥評価方法および欠陥評価装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a defect evaluation method and a defect evaluation apparatus capable of accurately grasping the position and shape of a defect in a portion where a metal tube is embedded. For the purpose.

上記課題を解決するためのものとして、本発明の欠陥評価方法は、金属管における土またはコンクリートに埋設された部分に発生した欠陥を評価する欠陥評価方法であって、探触子を前記金属管における外部に露出した部分に接触した状態で当該金属管の周方向に移動させて、前記探触子から表面SH波である超音波を前記埋設された部分へ発信し、当該埋設された部分からの反射波を前記探触子で受信する周方向走査工程と、前記周方向走査工程において前記探触子で受信された反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の第1画像を生成し、当該第1画像を表示部に表示する第1画像表示工程と、前記周方向走査工程の際に前記周方向の1つの位置において前記探触子が複数の反射波を受信した場合に、当該位置において前記探触子を前記金属管の軸方向に移動させて、前記探触子から表面SH波である超音波を前記埋設された部分へ発信し、当該埋設された部分からの反射波を前記探触子で受信する軸方向走査工程と、前記軸方向走査工程において前記探触子で受信された反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の第2画像を生成し、当該第2画像を前記表示部に表示する第2画像表示工程と、を含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the defect evaluation method of the present invention is a defect evaluation method for evaluating defects generated in a portion embedded in soil or concrete in a metal tube, wherein the probe is connected to the metal tube. The probe is moved in the circumferential direction of the metal tube while being in contact with the part exposed to the outside, and an ultrasonic wave as a surface SH wave is transmitted from the probe to the buried part, and from the buried part A first scanning image in the B-scope format based on a signal related to the reflected wave received by the probe in the circumferential scanning step, When the probe receives a plurality of reflected waves at one position in the circumferential direction during the first image display step of displaying the first image on the display unit and the circumferential scanning step, at the position The probe The probe is moved in the axial direction of the metal tube, and an ultrasonic wave, which is a surface SH wave, is transmitted from the probe to the embedded portion, and a reflected wave from the embedded portion is received by the probe. A second image in a B-scope format is generated based on an axial scanning step and a signal related to a reflected wave received by the probe in the axial scanning step, and the second image is displayed on the display unit. And a two-image display step .

かかる特徴によれば、周方向走査工程では、探触子を金属管の周方向に移動させて、探触子から金属管の埋設された部分へ表面SH波である超音波を発信する。ここで、表面SH波は、金属管の表面と平行に振幅する横波であって金属管の表面に沿って進む波である。そして、当該埋設された部分からの反射波を前記探触子で受信する。ついで、第1画像表示工程では、探触子で受信された反射波に関する信号に基づいて、Bスコープ形式の第1画像を表示する。ここで、Bスコープ形式は、探触子の移動方向(この場合は金属管の周方向)における探触子の位置と超音波の発信方向(この場合は金属管の軸方向)における探触子からの距離で定義される2次元座標によって超音波が反射した位置を表示する形式である。Bスコープ形式の第1画像では、欠陥についての金属管の周方向の位置および金属管の軸方向の位置を正確に知ることが可能になり、その結果、金属管の埋設された部分の欠陥の位置および形状を正確に把握することが可能である。ここで、SH波は、超音波ビームの進む方向に直交する方向に広がりやすい傾向が有るが、上記のように探触子を金属管の周方向に移動させて周方向走査を行い、走査によって得られた反射波に基づいてBスコープ形式の第1画像を表示することにより、金属管の周方向における欠陥の位置を特定することを容易に行うことが可能である。
また、周方向の1つの位置において探触子が単一の反射波を受信した場合には、貫通孔などの局所的な欠陥であることは容易に判別できるが、複数の反射波を受信した場合には、欠陥が線状に伸びる割れなのか面状に広がる腐食部なのか分からない場合がある。そこで、このような場合には、軸方向走査工程において、探触子を金属管の軸方向に移動させて、探触子から金属管の埋設された部分へ表面SH波である超音波を発信し、当該埋設された部分からの反射波を前記探触子で受信する。そして、第2画像表示工程において、探触子で受信された反射波に関する信号に基づいて、Bスコープ形式の第2画像を表示する。これにより、欠陥の金属管の周方向の位置および軸方向の位置を精度よく特定することが可能になり、欠陥の位置や形状についてより明確に把握することが可能になる。
According to this feature, in the circumferential scanning step, the probe is moved in the circumferential direction of the metal tube, and ultrasonic waves that are surface SH waves are transmitted from the probe to the embedded portion of the metal tube. Here, the surface SH wave is a transverse wave that swings in parallel with the surface of the metal tube and travels along the surface of the metal tube. And the reflected wave from the said embedded part is received with the said probe. Next, in the first image display step, the first image in the B scope format is displayed based on the signal related to the reflected wave received by the probe. Here, the B scope type is a probe in the probe moving direction (in this case, the circumferential direction of the metal tube) and in the ultrasonic wave transmitting direction (in this case, the axial direction of the metal tube). This is a format for displaying the position where the ultrasonic wave is reflected by the two-dimensional coordinates defined by the distance from. In the first image in the B-scope format, it becomes possible to accurately know the circumferential position of the metal tube and the axial position of the metal tube with respect to the defect, and as a result, the defect of the embedded portion of the metal tube. It is possible to accurately grasp the position and shape. Here, the SH wave tends to spread in the direction orthogonal to the traveling direction of the ultrasonic beam. However, as described above, the probe is moved in the circumferential direction of the metal tube to perform circumferential scanning. By displaying the first image in the B scope format based on the obtained reflected wave, it is possible to easily identify the position of the defect in the circumferential direction of the metal tube.
In addition, when the probe receives a single reflected wave at one position in the circumferential direction, it can be easily determined that the defect is a local defect such as a through hole, but a plurality of reflected waves are received. In some cases, it may not be known whether the defect is a crack extending linearly or a corroded part spreading in a planar shape. Therefore, in such a case, in the axial scanning step, the probe is moved in the axial direction of the metal tube, and ultrasonic waves that are surface SH waves are transmitted from the probe to the embedded portion of the metal tube. Then, the reflected wave from the embedded portion is received by the probe. Then, in the second image display step, the second image in the B scope format is displayed based on the signal related to the reflected wave received by the probe. As a result, the circumferential position and the axial position of the defective metal tube can be accurately identified, and the position and shape of the defect can be grasped more clearly.

前記周方向走査工程によって得られた前記信号と前記軸方向走査工程によって得られた前記信号とに基づいて前記欠陥の位置および形状を表示するBスコープ形式の減肉マップ画像を作成し、前記減肉マップ画像を前記表示部に表示する減肉マップ表示工程をさらに含むのが好ましい。   Based on the signal obtained by the circumferential scanning step and the signal obtained by the axial scanning step, a B-scope-type thinning map image that displays the position and shape of the defect is created, and the reduction It is preferable to further include a thinning map display step of displaying a meat map image on the display unit.

かかる特徴によれば、周方向走査工程によって得られた信号と軸方向走査工程によって得られた信号とに基づいて、Bスコープ形式の減肉マップ画像を作成するので、この減肉マップ画像を上記の第1画像および第2画像とともに用いて欠陥の評価を行うことにより、欠陥の位置および形状をより正確に把握することが可能である。   According to this feature, the thinning map image in the B scope format is created based on the signal obtained by the circumferential scanning step and the signal obtained by the axial scanning step. By using the first image and the second image together to evaluate the defect, it is possible to grasp the position and shape of the defect more accurately.

前記周方向走査工程では、前記探触子を前記周方向に一定速度で連続的に移動させるのが好ましい。   In the circumferential scanning step, it is preferable that the probe is continuously moved at a constant speed in the circumferential direction.

表面SH波を用いて周方向走査を行う場合、探傷子を途中で停止させたりすると受信信号が不安定になる傾向が有る。そこで、一定速度で探傷子を連続的に移動させれば、受信信号を安定化させ、欠陥の位置および形状の正確な把握を維持することが可能である。   When the circumferential scanning is performed using the surface SH wave, the received signal tends to become unstable if the flaw detector is stopped halfway. Therefore, if the flaw detector is continuously moved at a constant speed, it is possible to stabilize the received signal and maintain an accurate grasp of the position and shape of the defect.

ここで、SH波を検査対象である金属管に発信するためには、探触子と金属管の間に介在する接触媒質の粘性を高くする必要があるが、粘性が高くなれば超音波ビームの送受信を安定させるのに時間がかかる傾向が有るという問題や探触子の走査性が悪くなるという問題がある。しかし、上記のように探傷子を一定速度で連続的に移動させれば、これらの問題を解決することが可能である。   Here, in order to transmit the SH wave to the metal tube to be inspected, it is necessary to increase the viscosity of the contact medium interposed between the probe and the metal tube, but if the viscosity increases, the ultrasonic beam There is a problem that it takes time to stabilize the transmission / reception of the probe and a problem that the scanning performance of the probe is deteriorated. However, these problems can be solved by moving the flaw detector continuously at a constant speed as described above.

前記探触子は、前記表面SH波を前記埋設された部分へ発信する送信用探触子と、前記埋設された部分からの反射波を受信する受信用探触子とを含むのが好ましい。   It is preferable that the probe includes a transmission probe that transmits the surface SH wave to the embedded portion and a reception probe that receives a reflected wave from the embedded portion.

かかる特徴によれば、探触子として送信用と受信用の2つの探触子を用いることにより、探触子に近い位置において測定不可能な領域、すなわち表面不感帯が発生することを防ぐことが可能である。   According to such a feature, by using two probes for transmission and reception as the probes, it is possible to prevent the occurrence of a non-measurable region, that is, a surface dead zone at a position close to the probe. Is possible.

前記第1画像表示工程では、前記周方向走査工程において前記周方向における複数の位置で受信された反射波に関する複数の信号について開口合成処理を施して前記第1画像を生成するのが好ましい。   In the first image display step, it is preferable that the first image is generated by performing aperture synthesis processing on a plurality of signals related to reflected waves received at a plurality of positions in the circumferential direction in the circumferential scanning step.

かかる特徴によれば、周方向における複数の位置で受信された反射波に関する信号について開口合成処理を施すことにより、大きな開口幅を有する探触子が超音波を送受信する場合と同じ信号を得ることが可能になり、欠陥の位置および形状をより正確に把握することが可能である。   According to such a feature, the same signal as when a probe having a large aperture width transmits / receives an ultrasonic wave is obtained by performing aperture synthesis processing on signals related to reflected waves received at a plurality of positions in the circumferential direction. Thus, the position and shape of the defect can be grasped more accurately.

少なくとも前記第1画像に基づいて前記欠陥を評価する欠陥評価工程をさらに含むのが好ましい。   It is preferable that the method further includes a defect evaluation step of evaluating the defect based on at least the first image.

かかる特徴によれば、少なくとも上記の第1画像を用いて欠陥の評価を行うことにより、欠陥の位置および形状を正確に把握して正確な欠陥の評価を行うことが可能である。   According to this feature, it is possible to accurately grasp the position and shape of the defect and accurately evaluate the defect by evaluating the defect using at least the first image.

本発明の欠陥評価装置は、金属管における土またはコンクリートに埋設された部分に発生した欠陥を評価する欠陥評価装置であって、表面SH波である超音波を発信可能であり、かつ、前記金属管における外部に露出した部分に接触した状態で発信した超音波による前記埋設された部分からの反射波を受信する探触子と、前記探触子を前記金属管の周方向へ案内する周方向案内部、および前記探触子を前記金属管の軸方向へ案内する軸方向案内部を有するガイド部と、前記探触子が受信した反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の画像を生成し、当該画像を表示する表示部とを備えていることを特徴とする。
The defect evaluation apparatus of the present invention is a defect evaluation apparatus for evaluating defects generated in a portion embedded in soil or concrete in a metal pipe, and can transmit ultrasonic waves that are surface SH waves. A probe for receiving a reflected wave from the embedded portion by ultrasonic waves transmitted in contact with an externally exposed portion of the tube, and a circumferential direction for guiding the probe in the circumferential direction of the metal tube A B-scope type image is generated based on a guide unit , a guide unit having an axial guide unit for guiding the probe in the axial direction of the metal tube, and a signal related to a reflected wave received by the probe. And a display unit for displaying the image.

かかる特徴によれば、探触子を周方向案内部によって金属管の周方向に案内しながら探触子を周方向に移動させて、当該探触子から金属管の埋設された部分へ表面SH波である超音波を発信して、当該探触子が前記埋設された部分からの反射波を受信する。そして、表示部は、探触子で受信された反射波に関する信号に基づいて、周方向についてのBスコープ形式の画像(上記の第1画像)を表示する。これにより、作業者は、欠陥についての金属管の周方向の位置および金属管の軸方向の位置を正確に知ることが可能になる。その結果、金属管の埋設された部分の欠陥の位置および形状を正確に把握することが可能である。
また、上記の特徴では、前記ガイド部は、前記探触子を前記金属管の軸方向へ案内する軸方向案内部をさらに有している。そのため、探触子を軸方向案内部によって金属管の軸方向に案内しながら探触子を軸方向に移動させて、当該探触子から金属管の埋設された部分へ表面SH波である超音波を発信して、当該探触子が前記埋設された部分からの反射波を受信する。そして、表示部は、探触子で受信された反射波に関する信号に基づいて、軸方向についてのBスコープ形式の画像(上記の第2画像)を表示する。これにより、作業者は、周方向についてのBスコープ形式の画像(上記の第1画像)および軸方向についてのBスコープ形式の画像(上記の第2画像)を見ることにより、欠陥についての金属管の周方向の位置および金属管の軸方向の位置をより正確に知ることが可能になる。その結果、金属管の埋設された部分の欠陥の位置および形状をより正確に把握することが可能である。
According to this feature, the probe is moved in the circumferential direction while guiding the probe in the circumferential direction of the metal tube by the circumferential guide portion, and the surface SH is moved from the probe to the portion where the metal tube is embedded. An ultrasonic wave that is a wave is transmitted, and the probe receives a reflected wave from the embedded portion. And a display part displays the image (above-mentioned 1st image) of the B scope format about the circumferential direction based on the signal regarding the reflected wave received with the probe. Thus, the operator can accurately know the circumferential position of the metal tube and the axial position of the metal tube with respect to the defect. As a result, it is possible to accurately grasp the position and shape of the defect in the embedded portion of the metal tube.
In the above feature, the guide portion further includes an axial guide portion that guides the probe in the axial direction of the metal tube. For this reason, the probe is moved in the axial direction while guiding the probe in the axial direction of the metal tube by the axial direction guide portion, and the surface SH wave is super-wave from the probe to the embedded portion of the metal tube. A sound wave is transmitted and the probe receives a reflected wave from the embedded portion. And a display part displays the image (above-mentioned 2nd image) of a B scope format about an axial direction based on the signal regarding the reflected wave received with the probe. Thereby, the operator sees the image of the B scope format in the circumferential direction (the first image described above) and the image of the B scope format in the axial direction (the second image described above), so that the metal tube about the defect is obtained. It becomes possible to know the position in the circumferential direction and the position in the axial direction of the metal tube more accurately. As a result, it is possible to more accurately grasp the position and shape of the defect in the embedded portion of the metal tube.

前記探触子が受信した反射波に関する信号に基づいて、前記欠陥を前記周方向の距離と前記軸方向の距離の2次元座標で表示する減肉マップを作成する減肉マップ作成部をさらに備えており、前記表示部は、前記減肉マップを表示するのが好ましい。この場合、作業者は、表示部に表示される減肉マップを見ることにより、欠陥についての金属管における周方向の位置および軸方向の位置をより正確に知ることが可能になる。その結果、金属管の埋設された部分の欠陥の位置および形状をより正確に把握することが可能である。   A thinning map creating unit that creates a thinning map for displaying the defect in a two-dimensional coordinate of the circumferential distance and the axial distance based on a signal related to the reflected wave received by the probe. The display unit preferably displays the thinning map. In this case, the operator can know the position in the circumferential direction and the position in the axial direction of the metal tube about the defect more accurately by looking at the thinning map displayed on the display unit. As a result, it is possible to more accurately grasp the position and shape of the defect in the embedded portion of the metal tube.

前記減肉マップに表示された前記欠陥の面積を評価する減肉面積評価部をさらに備えているのがこのましい。この場合、欠陥の面積を正確に評価することが可能になる。   It is preferable to further include a thinning area evaluation unit that evaluates the area of the defect displayed on the thinning map. In this case, the defect area can be accurately evaluated.

前記ガイド部は、前記探触子の移動量を検出する移動量検出部を有するのが好ましい。   It is preferable that the guide unit includes a movement amount detection unit that detects a movement amount of the probe.

かかる特徴によれば、移動量検出手段によって探触子の移動量を検出することにより、金属管の埋設された部分の欠陥の位置および形状をより正確に把握することが可能である。   According to this feature, it is possible to more accurately grasp the position and shape of the defect in the portion where the metal tube is embedded by detecting the movement amount of the probe by the movement amount detection means.

以上説明したように、本発明の欠陥評価方法および欠陥評価装置によれば、金属管の埋設された部分の欠陥の位置および形状を正確に把握することができる。   As described above, according to the defect evaluation method and the defect evaluation apparatus of the present invention, it is possible to accurately grasp the position and shape of the defect in the embedded portion of the metal tube.

本発明の実施形態に係る欠陥評価装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the defect evaluation apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1の探触子および当該探触子を金属管の周方向に案内する周方向ガイド部の正面図である。It is a front view of the circumferential direction guide part which guides the probe of FIG. 1 and the said probe to the circumferential direction of a metal tube. 図2の探触子および周方向ガイド部の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the probe and the circumferential guide portion of FIG. 2. 図2の探触子および周方向ガイド部の左側面図である。It is a left view of the probe and circumferential direction guide part of FIG. 図2の探触子および周方向ガイド部が金属管の周面に取り付けられた状態を示す断面説明図である。FIG. 3 is a cross-sectional explanatory view showing a state in which the probe and the circumferential guide portion of FIG. 2 are attached to the peripheral surface of the metal tube. 図1の探触子および当該探触子を金属管の軸方向に案内する軸方向ガイド部の平面図である。It is a top view of the axial direction guide part which guides the probe of FIG. 1 and the said probe to the axial direction of a metal tube. 図1の解析部の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the analysis part of FIG. 図1の探触子が割れからなる欠陥に対して超音波を発信する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which transmits an ultrasonic wave with respect to the defect which the probe of FIG. 1 consists of a crack. (a)は図1の探触子が金属管の周方向に移動しながら割れからなる欠陥に対して超音波を発信して周方向走査を行っている状態を示す図、(b)は(a)の周方向走査によって得られたBスコープ形式の第1画像を示す図である。(A) is a diagram showing a state in which the probe in FIG. 1 moves in the circumferential direction of the metal tube and emits ultrasonic waves to a defect consisting of cracks to perform circumferential scanning, and (b) in FIG. It is a figure which shows the 1st image of a B scope format obtained by the circumferential scanning of a). 図1の探触子が貫通孔からなる局所的な欠陥に対して超音波を発信する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which the probe of FIG. 1 transmits an ultrasonic wave with respect to the local defect which consists of a through-hole. (a)は図1の探触子が金属管の周方向に移動しながら貫通孔からなる局所的な欠陥に対して超音波を発信して周方向走査を行っている状態を示す図、(b)は(a)の周方向走査によって得られたBスコープ形式の第1画像である。(A) is the figure which shows the state which is transmitting the ultrasonic wave with respect to the local defect which consists of a through-hole while the probe of FIG. 1 moves to the circumferential direction of a metal tube, and is performing circumferential scanning. b) is a first image in the B scope format obtained by the circumferential scanning in (a). 図1の探触子が金属管の周方向全体に発生した腐食部からなる欠陥に対して超音波を発信する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which transmits the ultrasonic wave with respect to the defect which consists of the corrosion part which the probe of FIG. 1 generate | occur | produced in the whole circumferential direction of the metal tube. (a)は図1の探触子が金属管の周方向に移動しながら腐食部からなる欠陥に対して超音波を発信して周方向走査を行っている状態を示す図、(b)は(a)の周方向走査によって得られたBスコープ形式の第1画像とビーム強度を示すAスコープ形式の画像を示す図を示す図である。(A) is a diagram showing a state in which the probe in FIG. 1 moves in the circumferential direction of the metal tube and emits ultrasonic waves to a defect consisting of a corroded portion to perform circumferential scanning, and (b) in FIG. It is a figure which shows the figure which shows the 1st image of B scope format obtained by the circumferential direction scanning of (a), and the image of A scope format which shows beam intensity. 図1の探触子が金属管の軸方向に移動しながら腐食部からなる欠陥に対して超音波を発信して軸方向走査を行っている状態を示す図である。It is a figure which shows the state which is transmitting the ultrasonic wave with respect to the defect which consists of a corrosion part, and is scanning an axial direction, while the probe of FIG. 1 moves to the axial direction of a metal tube. 図14の軸方向走査によって得られたBスコープ形式の第2画像を示す図である。It is a figure which shows the 2nd image of a B scope format obtained by the axial direction scanning of FIG. 本発明の欠陥評価方法の手順の前半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the first half part of the procedure of the defect evaluation method of this invention. 本発明の欠陥評価方法の手順の後半部分を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the latter half part of the procedure of the defect evaluation method of this invention. 本発明の欠陥評価方法において欠陥信号の有無を調べるために用いられるBスコープ形式の第1画像を示す図である。It is a figure which shows the 1st image of a B scope format used in order to investigate the presence or absence of a defect signal in the defect evaluation method of this invention. 本発明の欠陥評価方法において欠陥信号の信号レベルが閾値以上か否かを調べるために用いられるAスコープ形式の画像を示す図である。It is a figure which shows the image of A scope format used in order to investigate whether the signal level of a defect signal is more than a threshold value in the defect evaluation method of this invention. 本発明の欠陥評価方法において軸方向の減肉長さを決定するために用いられるBスコープ形式の第2画像を示す図である。It is a figure which shows the 2nd image of a B scope format used in order to determine the thinning length of an axial direction in the defect evaluation method of this invention. 本発明の欠陥評価方法において減肉マップ作成工程において作成されたBスコープ形式の減肉マップ画像を示す図である。It is a figure which shows the thinning map image of a B scope format produced in the thinning map creation process in the defect evaluation method of this invention. 本発明の欠陥評価装置の変形例として、周方向ガイド部を周方向へ移動させるための移動機構を備えたガイド部の例を示す断面説明図である。It is a section explanatory view showing an example of a guide part provided with a movement mechanism for moving a peripheral direction guide part in the peripheral direction as a modification of the defect evaluation device of the present invention. 本発明の欠陥評価装置の他の変形例として、信号検知部および報知部をさらに備えた保存部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the preservation | save part further provided with the signal detection part and the alerting | reporting part as another modification of the defect evaluation apparatus of this invention.

以下、図面を参照しながら本発明の欠陥評価方法および欠陥評価装置の実施形態についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the defect evaluation method and the defect evaluation apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

図1に示される欠陥評価装置1は、金属管Pにおける土Gに埋設された部分Bに発生した欠陥Cを評価する装置である。検査対象である金属管Pは、例えば周面に凹凸が少ない滑らかな形状のスチールなどからなる金属筒状体であり、具体的には円筒形状を有する。   A defect evaluation apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus that evaluates a defect C generated in a portion B embedded in the soil G in a metal pipe P. The metal pipe P to be inspected is a metal cylindrical body made of, for example, a steel having a smooth shape with little unevenness on the peripheral surface, and specifically has a cylindrical shape.

欠陥評価装置1は、超音波101の発信および受信を行う探触子3と、探触子3を金属管Pの周方向Xおよび軸方向Yに案内するガイド部4と、探触子3で得られた信号データを保存する保存部5と、得られた信号データに基づいて種々の画像を表示する表示部7と、欠陥Cの評価を行う解析部6とを備えている。   The defect evaluation apparatus 1 includes a probe 3 that transmits and receives ultrasonic waves 101, a guide unit 4 that guides the probe 3 in the circumferential direction X and the axial direction Y of the metal tube P, and the probe 3. A storage unit 5 that stores the obtained signal data, a display unit 7 that displays various images based on the obtained signal data, and an analysis unit 6 that evaluates the defect C are provided.

探触子3は、表面SH波である超音波を発信可能であり、かつ、金属管Pにおける外部に露出した部分に接触した状態で発信した超音波による埋設された部分Bからの反射波を受信する構成を有している。具体的には、探触子3は、表面SH波である超音波101を埋設された部分Bへ発信する送信用探触子8と、埋設された部分Bからの反射波103を受信する受信用探触子9とを含んでいる。これら送信用探触子8および受信用探触子9は、金属管Pの周方向Xに並んだ状態で粘性を有する接着物質を介して金属管Pの外部に露出した表面に接触した状態で配置される。送信用探触子8は、表面SH波である超音波101を金属管Pの軸方向Yに沿って埋設された部分Bへ向けて発信する。表面SH波である超音波101は、金属管Pの表面と平行に振幅しながら、金属管Pの表面に沿って進む。探触子3は、上記の送信用探触子8および受信用探触子9を含んでいるので、金属管Pにおける外部に露出した部分に接触した状態で、表面SH波である超音波101を埋設された部分Bへ発信し、かつ、埋設された部分Bからの反射波103を受信することが可能である。埋設された部分Bに欠陥Cが有る場合には、超音波は金属管Pの下端に達する前に欠陥Cで反射することにより、欠陥Cからの反射波102が探触子3に受信される。   The probe 3 can transmit ultrasonic waves that are surface SH waves, and can also transmit reflected waves from the embedded portion B by the ultrasonic waves that are transmitted in contact with the exposed portions of the metal pipe P. It has a configuration for receiving. Specifically, the probe 3 receives the transmission probe 8 that transmits the ultrasonic wave 101 that is the surface SH wave to the embedded portion B and the reflected wave 103 from the embedded portion B. And a probe 9 for use. The transmitting probe 8 and the receiving probe 9 are in contact with the surface exposed to the outside of the metal tube P via a viscous adhesive material in a state of being arranged in the circumferential direction X of the metal tube P. Be placed. The transmitting probe 8 transmits an ultrasonic wave 101 that is a surface SH wave toward a portion B embedded along the axial direction Y of the metal tube P. The ultrasonic wave 101 that is a surface SH wave travels along the surface of the metal tube P while amplitude is parallel to the surface of the metal tube P. Since the probe 3 includes the transmission probe 8 and the reception probe 9 described above, the ultrasonic wave 101 that is a surface SH wave is in contact with an externally exposed portion of the metal tube P. Can be transmitted to the embedded part B, and the reflected wave 103 from the embedded part B can be received. When the embedded portion B has a defect C, the ultrasonic wave is reflected by the defect C before reaching the lower end of the metal tube P, so that the reflected wave 102 from the defect C is received by the probe 3. .

ガイド部4は、図2〜4に示される周方向案内部11と、図6に示される軸方向案内部12とを有する。   The guide part 4 has the circumferential direction guide part 11 shown by FIGS. 2-4, and the axial direction guide part 12 shown by FIG.

図2〜4に示される周方向案内部11は、探触子3を金属管Pの周方向Xへ案内するものである。この周方向案内部11は、探触子3の送信用探触子8および受信用探触子9のそれぞれの上面に固定されたねじ13と、これらのねじ13に螺合するナット14と、それぞれのねじ13の周囲に配置されたばね16と、ねじ13およびナット14を介して探触子3を支持する固定治具17と、複数の車輪18と、磁石19と、ロータリーエンコーダ20とを備えている。   2 to 4 guide the probe 3 in the circumferential direction X of the metal tube P. As shown in FIG. The circumferential guide 11 includes a screw 13 fixed to the upper surface of each of the transmission probe 8 and the reception probe 9 of the probe 3, a nut 14 screwed into these screws 13, A spring 16 disposed around each screw 13, a fixing jig 17 that supports the probe 3 via the screw 13 and the nut 14, a plurality of wheels 18, a magnet 19, and a rotary encoder 20 are provided. ing.

固定治具17は、2つの台座部17aと、各台座部17aの上面に立てられた複数の支柱17bと、各台座部17aの上方に離間して配置され、当該支柱17bの上端部付近に固定された上板17cとを備えている。各台座部17aは、送信用探触子8または受信用探触子9の下降を許容する下面開口をそれぞれ有する。   The fixing jig 17 is disposed so as to be spaced apart above the two pedestal portions 17a, a plurality of support columns 17b standing on the upper surface of each pedestal portion 17a, and above each pedestal portion 17a. And a fixed upper plate 17c. Each pedestal portion 17a has a lower surface opening that allows the transmitting probe 8 or the receiving probe 9 to descend.

2つの台座部17aは、周方向Xに並んで配置されている。2つの台座部17aは、軸方向Yに平行に延びる回転軸Qに沿って配置されたピン(図示せず)などによって回転軸Q回りに回転自在に連結されている。これにより、図5に示されるように、2つの台座部17aは、金属管Pの外周面に配置される際には、互いに回転軸Q回りに傾斜して金属管Pの外周面に近接した位置に配置される。   The two pedestals 17a are arranged side by side in the circumferential direction X. The two pedestals 17a are rotatably connected around the rotation axis Q by pins (not shown) arranged along the rotation axis Q extending in parallel with the axial direction Y. As a result, as shown in FIG. 5, when the two pedestals 17 a are arranged on the outer peripheral surface of the metal tube P, the two pedestal portions 17 a are inclined with respect to each other about the rotation axis Q and approach the outer peripheral surface of the metal tube P Placed in position.

2つの台座17aが連結されたものの軸方向Yを向く側面には、複数の車輪18が当該周方向Xに並んで配置されている。これにより、固定治具17は、複数の車輪18によって周方向Xへ案内される。   A plurality of wheels 18 are arranged side by side in the circumferential direction X on the side surface facing the axial direction Y of the two pedestals 17a connected. Thereby, the fixing jig 17 is guided in the circumferential direction X by the plurality of wheels 18.

各台座部17aの軸方向Yを向く側面には、それぞれ磁石19が固定されている。磁石19の下面は、車輪18の最下端の位置と同じ高さか若干上方の位置に配置されている。磁石19は、車輪18が金属管Pの外周面に接触した状態では、当該金属管Pの外周面に吸着することにより、探触子3および周方向案内部11を金属管Pの外周面上に保持することが可能である。   Magnets 19 are fixed to the side surfaces of the pedestal portions 17a facing the axial direction Y, respectively. The lower surface of the magnet 19 is arranged at the same height as the position of the lowermost end of the wheel 18 or at a slightly higher position. In a state where the wheel 18 is in contact with the outer peripheral surface of the metal tube P, the magnet 19 attracts the probe 3 and the circumferential guide portion 11 on the outer peripheral surface of the metal tube P by being attracted to the outer peripheral surface of the metal tube P. It is possible to hold it.

上板17cは、支柱17bの上端部付近に固定されているので、上下動しないようになっている。上板17cは、ねじ13の上端部が貫通する貫通孔(図示せず)を有する。上板17cの上面には、ナット14がねじ13の上端部に螺合した状態で当接している。ナット14は、上板17cによって下降が規制されているので、ナット14が右に回転した場合には当該ナット14に螺合するねじ13が上昇し、左に回転した場合にはねじ13が下降する。   Since the upper plate 17c is fixed in the vicinity of the upper end portion of the column 17b, it does not move up and down. The upper plate 17c has a through hole (not shown) through which the upper end of the screw 13 passes. The nut 14 is in contact with the upper surface of the upper plate 17c in a state of being screwed to the upper end portion of the screw 13. Since the lowering of the nut 14 is restricted by the upper plate 17c, when the nut 14 rotates to the right, the screw 13 that engages with the nut 14 rises, and when the nut 14 rotates to the left, the screw 13 lowers. To do.

上板17cの下面と送信用探触子8または受信用探触子9の上面との間には、ばね16が圧縮された状態で配置されている。すなわち、ばね16の上端は、支柱17bに固定されて上下に移動できない上板17cに当接し、一方、ばね16の下端は、送信用探触子8または受信用探触子9の上面に当接している。したがって、送信用探触子8または受信用探触子9は、ばね16によって常時下方へ押圧されている。   A spring 16 is arranged in a compressed state between the lower surface of the upper plate 17c and the upper surface of the transmitting probe 8 or the receiving probe 9. That is, the upper end of the spring 16 is in contact with the upper plate 17c that is fixed to the support column 17b and cannot move up and down, while the lower end of the spring 16 contacts the upper surface of the transmitting probe 8 or the receiving probe 9. It touches. Therefore, the transmission probe 8 or the reception probe 9 is always pressed downward by the spring 16.

ばね16による探触子3(送信用探触子8または受信用探触子9)への付勢力は、磁石19が金属管Pから離脱しないように、磁石19が金属管Pに吸着する力よりも低くなるように調整される。   The urging force applied to the probe 3 (transmitting probe 8 or receiving probe 9) by the spring 16 is the force that the magnet 19 attracts to the metal tube P so that the magnet 19 does not separate from the metal tube P. Is adjusted to be lower.

ロータリーエンコーダ20は、固定治具17の台座部17aにおける周方向Xを向く面に取り付けられている。これにより、ロータリーエンコーダ20は、探触子3および周方向案内部11の周方向Xへの移動量を検出する移動量検出手段として機能する。   The rotary encoder 20 is attached to the surface of the pedestal portion 17a of the fixing jig 17 facing the circumferential direction X. Thereby, the rotary encoder 20 functions as a movement amount detecting means for detecting the movement amount in the circumferential direction X of the probe 3 and the circumferential direction guide portion 11.

図6に示される軸方向案内部12は、探触子3を金属管Pの軸方向Yへ案内するように構成されている。具体的には、軸方向案内部12は、図3に示される周方向案内部11の車輪18とロータリーエンコーダ20の向きを周方向Xから軸方向Yへ90度変更した構成になっている。さらに具体的には、軸方向案内部12は、周方向案内部11と同様に、ねじ13と、ナット14と、ばね16と、固定治具17と、複数の車輪18と、磁石19と、ロータリーエンコーダ20とを備えている。複数の車輪18は、固定治具17の2つの台座17aが連結されたものの周方向Xを向く側面には、それぞれ複数の車輪18が当該軸方向Yに並んで配置されている。これにより、固定治具17は、複数の車輪18によって軸方向Yへ案内される。ロータリーエンコーダ‐20は、固定治具17の台座部17aにおける軸方向Yを向く側面に取り付けられている。これにより、軸方向案内部12では、固定治具17が複数の車輪18によって軸方向Yへ案内される。そして、ロータリーエンコーダ20は、探触子3および周方向案内部11の軸方向Yへの移動量を検出することが可能である。   The axial guide 12 shown in FIG. 6 is configured to guide the probe 3 in the axial direction Y of the metal tube P. Specifically, the axial direction guide part 12 has a configuration in which the directions of the wheels 18 and the rotary encoder 20 of the circumferential direction guide part 11 shown in FIG. 3 are changed from the circumferential direction X to the axial direction Y by 90 degrees. More specifically, the axial guide portion 12 is similar to the circumferential guide portion 11 in that the screw 13, the nut 14, the spring 16, the fixing jig 17, the plurality of wheels 18, the magnet 19, And a rotary encoder 20. The plurality of wheels 18 are arranged side by side in the axial direction Y on the side surfaces facing the circumferential direction X of the two pedestals 17 a of the fixing jig 17 connected to each other. Thereby, the fixing jig 17 is guided in the axial direction Y by the plurality of wheels 18. The rotary encoder-20 is attached to the side surface of the pedestal portion 17a of the fixing jig 17 facing the axial direction Y. As a result, in the axial direction guide portion 12, the fixing jig 17 is guided in the axial direction Y by the plurality of wheels 18. The rotary encoder 20 can detect the amount of movement of the probe 3 and the circumferential guide portion 11 in the axial direction Y.

ここで、ねじ13、ナット14、およびばね16は、周方向案内部11および軸方向案内部12の両方で共用されている。したがって、探触子3をこれらねじ13、ナット14、およびばね16とともに周方向案内部11および軸方向案内部12のいずれかの固定治具17に取り付けることにより、1つの探触子3によって、周方向走査および軸方向走査を行うことが可能である。なお、周方向案内部11および軸方向案内部12は、上記のようにねじ13、ナット14、およびばね16を共用しないでそれぞれ独立した構成にしてもよい。   Here, the screw 13, the nut 14, and the spring 16 are shared by both the circumferential guide 11 and the axial guide 12. Therefore, by attaching the probe 3 together with the screw 13, the nut 14, and the spring 16 to the fixing jig 17 of either the circumferential guide portion 11 or the axial guide portion 12, the single probe 3 Circumferential scanning and axial scanning can be performed. In addition, you may make the circumferential direction guide part 11 and the axial direction guide part 12 into the respectively independent structure without sharing the screw 13, the nut 14, and the spring 16 as mentioned above.

ガイド部4は、上記のように図2〜4に示される周方向案内部11と図6に示される軸方向案内部12とを有しているので、探触子3を金属管Pの周方向Xおよび軸方向Yに案内することが可能である。   Since the guide part 4 has the circumferential guide part 11 shown in FIGS. 2 to 4 and the axial guide part 12 shown in FIG. 6 as described above, the probe 3 is placed around the metal tube P. It is possible to guide in the direction X and the axial direction Y.

保存部5は、図1に示されるように、探触子3で得られた信号データを保存するメモリ21を有する。   As shown in FIG. 1, the storage unit 5 includes a memory 21 that stores signal data obtained by the probe 3.

表示部7は、探触子3が受信した反射波103に関する信号に基づいてBスコープ形式の画像を生成し、当該画像を表示する。Bスコープ形式の画像は、探触子3の移動方向(走査方向)(例えば、周方向走査の場合は金属管Pの周方向X)における探触子3の位置と超音波101の発信方向(すなわち、金属管Pの軸方向Y)における探触子3からの距離で定義される2次元座標によって超音波101が反射した位置を表示する形式の画像である。   The display unit 7 generates an image in the B scope format based on a signal related to the reflected wave 103 received by the probe 3, and displays the image. The B-scope format image includes the position of the probe 3 in the moving direction (scanning direction) of the probe 3 (for example, the circumferential direction X of the metal tube P in the case of circumferential scanning) and the transmission direction of the ultrasonic wave 101 ( That is, it is an image in a format that displays the position where the ultrasonic wave 101 is reflected by the two-dimensional coordinates defined by the distance from the probe 3 in the axial direction Y) of the metal tube P.

例えば、図8および図9(a)に示されるように、探触子3が金属管Pの周方向Xに移動しながら割れからなる欠陥C1〜C4(それぞれの長さは20mm、30mm、40mm、10mmであり、互いに90度離間した位置に形成されている)に対して超音波101を発信して周方向走査を行った場合には、図9(b)に示されるように、探触子3の走査方向(X軸方向)と超音波101の伝播する方向(Y軸方向)のBスコープ形式の第1画像が表示部7に表示される。この図9(b)に示されるBスコープ形式の第1画像では、図9(a)の割れからなる欠陥C1〜C4の上端51および下端52に対応する位置において超音波伝播方向(Y軸方向)に互いに離間する2つの波形53、54が表示される。これらの波形53、54は、上に凸の円弧状に表されている。これは、探触子3が周方向へ移動するときに、当該探触子3と欠陥C1〜C4の上端51および下端52との距離が連続的に変わることに対応した形状になっている。したがって、探触子3が各欠陥C1〜C4の真上に位置するときには、探触子3と各欠陥C1〜C4の上端51および下端52との距離が最も小さくなるので、その位置には、波形53、54の頂点が表示される。   For example, as shown in FIG. 8 and FIG. 9A, the defects C1 to C4 formed by cracks while the probe 3 moves in the circumferential direction X of the metal tube P (each length is 20 mm, 30 mm, 40 mm). 10 mm and formed at positions 90 degrees apart from each other), when the circumferential scanning is performed by transmitting the ultrasonic wave 101, as shown in FIG. A first image in the B scope format in the scanning direction (X-axis direction) of the child 3 and the direction in which the ultrasonic wave 101 propagates (Y-axis direction) is displayed on the display unit 7. In the first image in the B scope format shown in FIG. 9B, the ultrasonic wave propagation direction (Y-axis direction) at positions corresponding to the upper end 51 and the lower end 52 of the defects C1 to C4 formed by cracks in FIG. 9A. ) Displays two waveforms 53 and 54 that are separated from each other. These waveforms 53 and 54 are represented in an upwardly convex arc shape. This has a shape corresponding to the distance between the probe 3 and the upper end 51 and the lower end 52 of the defects C1 to C4 continuously changing when the probe 3 moves in the circumferential direction. Therefore, when the probe 3 is located immediately above each of the defects C1 to C4, the distance between the probe 3 and the upper end 51 and the lower end 52 of each of the defects C1 to C4 is the smallest. The vertices of the waveforms 53 and 54 are displayed.

また、図10および図11(a)に示されるように、探触子3が金属管Pの周方向Xに移動しながら貫通孔からなる局所的な欠陥C5〜C8(それぞれの直径は1mm、2mm、4mm、8mmであり、互いに90度離間した位置に形成されている)に対して超音波101を発信して周方向走査を行った場合には、図11(b)に示されるように、探触子3の走査方向(X軸方向)と超音波101の伝播する方向(Y軸方向)のBスコープ形式の第1画像が表示部7に表示される。この図11(b)に示されるBスコープ形式の第1画像では、図11(a)の貫通孔からなる欠陥C5〜C8に対応する位置においてそれぞれ1つの波形55が表示される。   Further, as shown in FIG. 10 and FIG. 11 (a), local defects C5 to C8 (each having a diameter of 1 mm, consisting of through holes) while the probe 3 moves in the circumferential direction X of the metal tube P. 11 (b), 2 mm, 4 mm, and 8 mm, which are formed at positions 90 degrees apart from each other), when the circumferential scanning is performed by transmitting the ultrasonic wave 101, as shown in FIG. The first image in the B scope format in the scanning direction (X-axis direction) of the probe 3 and the direction in which the ultrasonic wave 101 propagates (Y-axis direction) is displayed on the display unit 7. In the first image in the B scope format shown in FIG. 11B, one waveform 55 is displayed at each of the positions corresponding to the defects C5 to C8 formed of the through holes in FIG.

さらに、図12および図13(a)に示されるように、探触子3が金属管Pの周方向Xに移動しながら金属管Pの周方向全体に発生した腐食部からなる欠陥C9(幅10mm)に対して超音波101を発信して周方向走査を行った場合には、図13(b)に示されるように、探触子3の走査方向(X軸方向)と超音波101の伝播する方向(Y軸方向)のBスコープ形式の第1画像58が表示部7に表示される。この図13(b)に示されるBスコープ形式の第1画像58では、図13(a)の腐食部からなる欠陥C9の上端56および下端57に対応する位置だけでなく多数の波形が表示され、腐食部からなる欠陥C9の位置及び形状が特定できないことがわかる。また、図13(b)に示されるAスコープ形式の画像59(すなわち、超音波伝播方向(Y軸方向)とビーム強度に関するグラフ)を見ても、欠陥C9のY軸方向における位置が特定できないことがわかる。   Further, as shown in FIG. 12 and FIG. 13A, a defect C9 (width) formed by a corroded portion that occurs in the entire circumferential direction of the metal tube P while the probe 3 moves in the circumferential direction X of the metal tube P. 10 mm), the scanning direction (X-axis direction) of the probe 3 and the ultrasonic wave 101 are scanned as shown in FIG. 13B. A first image 58 in the B scope format in the propagation direction (Y-axis direction) is displayed on the display unit 7. In the first image 58 in the B scope format shown in FIG. 13B, not only the positions corresponding to the upper end 56 and the lower end 57 of the defect C9 made of the corroded portion in FIG. It can be seen that the position and shape of the defect C9 made of the corroded portion cannot be specified. Further, even if the A-scope-type image 59 shown in FIG. 13B (that is, a graph relating to the ultrasonic propagation direction (Y-axis direction) and the beam intensity) is viewed, the position of the defect C9 in the Y-axis direction cannot be specified. I understand that.

そこで、このような場合には、軸方向走査を行う。図14に示されるように、探触子3が金属管Pの軸方向Yに沿って上方へ移動しながら腐食部からなる欠陥C9に対して超音波101を発信して軸方向走査を行った場合には、図15に示されるように、探触子3の走査方向(Y軸方向)における探触子3の位置と超音波101の伝播する方向(Y軸方向)における探触子3からの距離で定義されるBスコープ形式の第2画像が表示部7に表示される。図15に示される第2画像では、図14に示される探触子3が軸方向Yに走査していくにしたがって、探触子3と欠陥C9との距離(すなわちビーム路程)が長くなるので、腐食部からなる欠陥C9からの反射による信号の波形60のうち腐食部C9の上端56および下端57で反射した信号の波形61、62は、探触子走査方向(Y軸方向)へ向かうにしたがって超音波伝播方向(Y軸方向)に増加する右下がりの形状で明確に表示されるので、他の部分からの反射による信号波形と容易に区別することが可能である。これにより、腐食部からなる欠陥C9の位置および形状を特定することが可能である。   Therefore, in such a case, axial scanning is performed. As shown in FIG. 14, while the probe 3 moved upward along the axial direction Y of the metal tube P, the ultrasonic wave 101 was transmitted to the defect C9 formed of the corroded portion, and the axial scanning was performed. In this case, as shown in FIG. 15, the position of the probe 3 in the scanning direction (Y-axis direction) of the probe 3 and the probe 3 in the direction in which the ultrasonic wave 101 propagates (Y-axis direction). A second image in the B scope format defined by the distance is displayed on the display unit 7. In the second image shown in FIG. 15, as the probe 3 shown in FIG. 14 scans in the axial direction Y, the distance (that is, the beam path) between the probe 3 and the defect C9 becomes longer. Of the waveform 60 of the signal due to reflection from the defect C9 consisting of the corroded portion, the signal waveforms 61 and 62 reflected at the upper end 56 and the lower end 57 of the corroded portion C9 are directed in the probe scanning direction (Y-axis direction). Therefore, it is clearly displayed in a right-downward shape increasing in the ultrasonic wave propagation direction (Y-axis direction), so that it can be easily distinguished from a signal waveform caused by reflection from other parts. Thereby, it is possible to specify the position and shape of the defect C9 which consists of a corrosion part.

解析部6は、図7に示されるように、欠陥信号検知部24と、減肉長さ決定部25と、減肉マップ作成部26と、減肉面積解析評価部27とを有する。   As shown in FIG. 7, the analysis unit 6 includes a defect signal detection unit 24, a thinning length determination unit 25, a thinning map creation unit 26, and a thinning area analysis evaluation unit 27.

欠陥信号検知部24は、周方向走査で得られた信号の中から欠陥信号を検知する。例えば、欠陥信号検知部24は、Bスコープ形式の第1画像(例えば図18参照)の中における欠陥からの反射波に対応する信号(すなわち欠陥信号)104を検知する。   The defect signal detector 24 detects a defect signal from signals obtained by circumferential scanning. For example, the defect signal detection unit 24 detects a signal (that is, a defect signal) 104 corresponding to a reflected wave from the defect in the first image in the B scope format (for example, see FIG. 18).

減肉長さ決定部25は、上記欠陥信号検知部24が欠陥信号104を検知した周方向の位置における欠陥の軸方向の長さ、すなわち減肉長さを決定する。減肉長さ決定部25は、例えば、欠陥信号104を検知した周方向の位置において、軸方向走査で得られたBスコープ形式の第2画像(例えば図20に示される第2画像を参照)に基づいて、減肉長さRyとして決定する。   The thinning length determination unit 25 determines the axial length of the defect at the circumferential position where the defect signal detection unit 24 has detected the defect signal 104, that is, the thinning length. The thinning length determination unit 25, for example, a B-scope type second image obtained by axial scanning at the circumferential position where the defect signal 104 is detected (see, for example, the second image shown in FIG. 20). Is determined as the thinning length Ry.

減肉マップ作成部26は、減肉長さ決定部25によって決定された欠陥の減肉長さに基づいて、欠陥111の大きさおよび形状を周方向Xの距離Mxと軸方向Yの距離Myの2次元座標で表示する減肉マップ画像110(図21参照)を作成する。減肉マップ画像110は、表示部7に表示される。   The thinning map creation unit 26 determines the size and shape of the defect 111 based on the thinning length of the defect determined by the thinning length determination unit 25, and the distance Mx in the circumferential direction X and the distance My in the axial direction Y. The thinning map image 110 (see FIG. 21) to be displayed with the two-dimensional coordinates is created. The thinning map image 110 is displayed on the display unit 7.

減肉面積解析評価部27は、減肉マップ作成部26で作成された減肉マップ画像110上の欠陥111の面積(すなわち減肉面積)を解析して評価する。   The thinning area analysis and evaluation unit 27 analyzes and evaluates the area of the defect 111 (that is, the thinning area) on the thinning map image 110 created by the thinning map creation unit 26.

なお、探触子3が周方向走査および軸方向走査を行う際には、解析部6は、保存部5に対して接続している必要がない。したがって、解析部6は、金属管Pの設置場所から離れた場所に保管しておき、必要に応じて、保存部5またはそのメモリ21のみに接続するようにしてもよい。   Note that the analysis unit 6 does not need to be connected to the storage unit 5 when the probe 3 performs circumferential scanning and axial scanning. Therefore, the analysis unit 6 may be stored in a place away from the place where the metal pipe P is installed, and connected to only the storage unit 5 or its memory 21 as necessary.

つぎに、上記の欠陥評価装置1を用いた金属管Pについての欠陥評価方法について、図16〜17のフローチャートを用いて説明する。   Next, a defect evaluation method for the metal pipe P using the defect evaluation apparatus 1 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

まず、前処理として、金属管Pの表面にサビや付着物あればあらかじめ除去する。ついで、図5に示されるように、接触媒質Jを金属管Pにおける土Gの外部に露出した表面において探触子3が接触する位置に塗布する。このとき、接触媒質Jがなるべく薄く均一になるように注意する。   First, as a pretreatment, any rust or deposits on the surface of the metal tube P are removed in advance. Next, as shown in FIG. 5, the contact medium J is applied to a position where the probe 3 contacts on the surface of the metal pipe P exposed to the outside of the soil G. At this time, care is taken to make the contact medium J as thin and uniform as possible.

上記の前処理後、探触子3を金属管Pの周方向Xに移動して測定を行う周方向測定(図16のステップS1)を行う。   After the pre-processing, circumferential measurement (step S1 in FIG. 16) is performed in which the probe 3 is moved in the circumferential direction X of the metal tube P and measurement is performed.

ここで、周方向測定を行う前に、まず、探触子3を周方向案内部11に取り付ける。その手順は以下の通りである。まず、ねじ13をあらかじめ探触子3の送信用探触子8および受信用探触子9の上面にそれぞれ固定しておき、そのねじ13をばね16に挿入するとともに固定治具17の上板17cの貫通孔に挿入する。これにより、ばね16は、上板17cと送信用探触子8(または受信用探触子9)との間に挟まれる。   Here, before performing the circumferential measurement, first, the probe 3 is attached to the circumferential guide 11. The procedure is as follows. First, the screw 13 is fixed in advance to the upper surfaces of the transmitting probe 8 and the receiving probe 9 of the probe 3, and the screw 13 is inserted into the spring 16 and the upper plate of the fixing jig 17. It inserts in the through-hole of 17c. Thus, the spring 16 is sandwiched between the upper plate 17c and the transmission probe 8 (or the reception probe 9).

その後、ねじ13にナット14を上から螺合してナット14を上板17cに当接させる。このとき、上板17cは支柱17bに対して上下に移動できないように固定されているので、ナット14の下降は、上板17cによって規制される。さらに、ナット14を右に回転して上板17cに押し付けると、ねじ13とともに探触子3(具体的には、その送信用探触子8および受信用探触子9)が上昇する。ばね16は、支柱17bに固定された上板17cと送信用探触子8(または受信用探触子9)との間で圧縮される。これにより、圧縮されたばね16は、送信用探触子8(または受信用探触子9)を下方へ押圧する。   Thereafter, the nut 14 is screwed onto the screw 13 from above to bring the nut 14 into contact with the upper plate 17c. At this time, since the upper plate 17c is fixed so as not to move up and down with respect to the support column 17b, the lowering of the nut 14 is restricted by the upper plate 17c. Further, when the nut 14 is rotated to the right and pressed against the upper plate 17c, the probe 3 (specifically, the transmitting probe 8 and the receiving probe 9) rises together with the screw 13. The spring 16 is compressed between the upper plate 17c fixed to the column 17b and the transmission probe 8 (or the reception probe 9). As a result, the compressed spring 16 presses the transmitting probe 8 (or the receiving probe 9) downward.

このとき、探触子3の高さは、車輪18よりも探触子3の底面(すなわち金属管Pとの接触面)が上に位置するように調整する。その状態で、図5に示されるように、探触子3および周方向案内部11を金属管Pの外周面に配置する。そのとき、磁石19が金属管Pに吸着することにより、周方向案内部11は、金属管Pの外部に露出した表面に密着する。   At this time, the height of the probe 3 is adjusted so that the bottom surface of the probe 3 (that is, the contact surface with the metal tube P) is positioned above the wheel 18. In this state, as shown in FIG. 5, the probe 3 and the circumferential guide 11 are arranged on the outer peripheral surface of the metal tube P. At that time, when the magnet 19 is attracted to the metal tube P, the circumferential guide portion 11 is in close contact with the surface exposed to the outside of the metal tube P.

その後、ナット14を左に回転したときに、はね16が伸びようとする力で探触子3を下方へ押圧することにより探触子3を下降させ、探触子3を金属管Pの外周面に接触させる。このとき、ばね16の付勢力により探触子3に対して金属管Pの外周面に押圧する方向へ荷重がかかる。このようにばね16の付勢力によって探触子3を金属管Pの外周面に押圧した状態では、探触子3から金属管Pの埋設された部分Bへ表面SH波である超音波101を発信し、当該埋設された部分Bからの反射波を当該探触子3によって受信することが可能になる。   Thereafter, when the nut 14 is rotated counterclockwise, the probe 3 is lowered by pressing the probe 3 downward with a force to which the spring 16 is extended, and the probe 3 is moved to the metal tube P. Contact the outer peripheral surface. At this time, a load is applied in a direction in which the spring 3 is pressed against the outer peripheral surface of the metal tube P against the probe 3. When the probe 3 is pressed against the outer peripheral surface of the metal tube P by the urging force of the spring 16 as described above, the ultrasonic wave 101 that is a surface SH wave is applied from the probe 3 to the portion B where the metal tube P is embedded. It is possible to transmit and receive the reflected wave from the embedded portion B by the probe 3.

そのような状態で、探触子3を金属管Pの周方向Xに移動して周方向走査を開始する。具体的には、探触子3を周方向案内部11によって金属管Pの周方向Xへ案内しながら、作業者は探触子3および周方向案内部11を周方向Xへ手で移動させる。これにより、探触子3は、金属管Pにおける外部に露出した部分に接触した状態で当該金属管Pの周方向Xに一定の速度で移動させる。それとともに、探触子3から表面SH波である超音波101を埋設された部分Bへ発信し、当該埋設された部分Bからの反射波103を探触子3で受信する。受信した反射波103に関する信号は、保存部5のメモリ21に保存される。   In such a state, the probe 3 is moved in the circumferential direction X of the metal tube P to start circumferential scanning. Specifically, the operator manually moves the probe 3 and the circumferential guide portion 11 in the circumferential direction X while guiding the probe 3 in the circumferential direction X of the metal tube P by the circumferential guide portion 11. . As a result, the probe 3 is moved at a constant speed in the circumferential direction X of the metal tube P in a state where the probe 3 is in contact with a portion of the metal tube P exposed to the outside. At the same time, ultrasonic waves 101 that are surface SH waves are transmitted from the probe 3 to the embedded portion B, and the reflected wave 103 from the embedded portion B is received by the probe 3. The received signal regarding the reflected wave 103 is stored in the memory 21 of the storage unit 5.

探触子3および周方向案内部11の移動量は、ロータリーエンコーダ20によって検出される。周方向測定は、探触子3を周方向へ移動させながら周方向の設定距離(例えば金属管Pの全周の距離)が終了するまで続けられる(ステップS2〜S3)。   The amount of movement of the probe 3 and the circumferential guide 11 is detected by the rotary encoder 20. The circumferential measurement is continued until the circumferential set distance (for example, the entire circumference of the metal tube P) is completed while moving the probe 3 in the circumferential direction (steps S2 to S3).

周方向測定の終了後、表示部7は、探触子3が受信した反射波103に関する信号に基づいてBスコープ形式の画像を生成し、当該画像を表示する。具体的には、表示部7は、周方向走査で得られた信号に関するデータから、図9(b)、図11(b)、および図13(b)に示されるBスコープ形式の第1画像を生成して、表示する(第1画像表示工程)。そして、作業者は、これらのBスコープ形式の第1画像を見て、周方向測定において検出された信号データについて、周方向Xの位置ごとに欠陥に関する欠陥信号が有るか否か判別する(ステップS4)。周方向Xのその位置に欠陥信号が検出されない場合には、周方向の設定距離が終了するまで周方向の他の位置へ観測点を移動して同様に欠陥信号の有無の判別を行う(ステップS5〜S6)。   After the end of the circumferential direction measurement, the display unit 7 generates an image in the B scope format based on the signal related to the reflected wave 103 received by the probe 3, and displays the image. Specifically, the display unit 7 uses the B-scope-type first image shown in FIGS. 9B, 11B, and 13B from the data related to the signal obtained by the circumferential scanning. Is generated and displayed (first image display step). Then, the operator looks at the first image in the B-scope format and determines whether or not there is a defect signal related to the defect for each position in the circumferential direction X with respect to the signal data detected in the circumferential direction measurement (step). S4). If no defect signal is detected at that position in the circumferential direction X, the observation point is moved to another position in the circumferential direction until the set distance in the circumferential direction is completed, and the presence / absence of the defect signal is similarly determined (step) S5 to S6).

一方、欠陥信号Sが有る場合、さらに、作業者は、上記のBスコープ形式の第1画像を見て、欠陥信号が単一信号であるか否か判別する(ステップS7)。作業者が周方向Xの1つの位置において複数の欠陥信号を検知した場合には、単一信号ではないと判定する。その場合、作業者は、複数の欠陥信号が検知された周方向Xの位置において、探触子3を金属管Pの軸方向Yに移動して測定を行う軸方向測定を開始する(ステップS8)。   On the other hand, when there is the defect signal S, the operator further determines whether the defect signal is a single signal by looking at the first image in the B-scope format (step S7). When the worker detects a plurality of defect signals at one position in the circumferential direction X, it is determined that the signal is not a single signal. In that case, the worker starts the axial measurement in which measurement is performed by moving the probe 3 in the axial direction Y of the metal tube P at the position in the circumferential direction X where a plurality of defect signals are detected (step S8). ).

軸方向測定では、探触子3を軸方向案内部12によって軸方向Yへ案内しながら軸方向走査を行う。具体的には、複数の欠陥信号が検知された周方向Xの位置において、探触子3を軸方向案内部12によって金属管Pの軸方向Yへ案内しながら、作業者は探触子3および周方向案内部11を軸方向Y(具体的には上方)へ手動で移動させる。これにより、探触子3は、探触子3を軸方向案内部12で案内しながら金属管Pの軸方向Yに移動させて、探触子3から表面SH波である超音波101を埋設された部分Bへ発信し、当該埋設された部分Bからの反射波103を探触子3で受信する軸方向走査を行う。軸方向走査時に受信した反射波103に関する信号は、保存部5のメモリ21に保存される。   In the axial direction measurement, axial scanning is performed while the probe 3 is guided in the axial direction Y by the axial guide unit 12. Specifically, at the position in the circumferential direction X where a plurality of defect signals are detected, the operator guides the probe 3 while guiding the probe 3 in the axial direction Y of the metal tube P by the axial guide 12. And the circumferential direction guide part 11 is manually moved to the axial direction Y (specifically upward). As a result, the probe 3 moves the probe 3 in the axial direction Y of the metal tube P while guiding the probe 3 with the axial guide portion 12, and embeds the ultrasonic waves 101 that are surface SH waves from the probe 3. An axial scan is performed in which the probe 3 transmits the reflected wave 103 from the embedded portion B and receives the reflected wave 103 from the embedded portion B. A signal related to the reflected wave 103 received during the axial scanning is stored in the memory 21 of the storage unit 5.

軸方向測定後、周方向の設定距離が終了するまで周方向の他の位置へ観測点を移動して同様に欠陥信号の有無の判別を行う(ステップS5〜S6)。   After the measurement in the axial direction, the observation point is moved to another position in the circumferential direction until the set distance in the circumferential direction is completed, and the presence / absence of a defect signal is similarly determined (steps S5 to S6).

このようにして、複数の欠陥信号が検知された周方向Xの位置のすべての位置について、軸方向測定が行われる。   In this way, axial measurement is performed for all positions in the circumferential direction X where a plurality of defect signals are detected.

なお、作業者が複数の欠陥信号が検知したときに、作業者は、複数の欠陥信号が検知された周方向Xの位置においてケガキなどによって金属管Pの表面にマーキングしておき、後からマーキングした位置についてそれぞれ軸方向測定を行ってもよい。   When the worker detects a plurality of defect signals, the worker marks the surface of the metal pipe P with a marking or the like at a position in the circumferential direction X where the plurality of defect signals are detected, An axial measurement may be performed for each of the positions.

上記のように周方向測定後に、表示部7は、周方向走査で得られた信号に関するデータから、図9(b)、図11(b)、および図13(b)に示されるBスコープ形式の第1画像を生成して、表示する(第1画像表示工程)ことにより、作業者は、これらのBスコープ形式の第1画像に基づいて欠陥を評価する。例えば、図9(b)には、割れからなる欠陥C1〜C4(図9a参照)に対応する周方向(X軸方向)の位置および軸方向(Y軸方向)の位置においてそれぞれ割れの上端51よび下端52に対応する2つの波形53、54が表示されているので、作業者は、割れからなる欠陥C1〜C4の位置および大きさを特定することが可能である。   After measuring in the circumferential direction as described above, the display unit 7 uses the B scope format shown in FIGS. 9B, 11B, and 13B from the data related to the signal obtained by the circumferential scanning. By generating and displaying the first image (first image display step), the operator evaluates the defect based on the first image in the B scope format. For example, FIG. 9B shows an upper end 51 of the crack at the position in the circumferential direction (X-axis direction) and the position in the axial direction (Y-axis direction) corresponding to the cracks C1 to C4 (see FIG. 9a). Since the two waveforms 53 and 54 corresponding to the lower end 52 are displayed, the operator can specify the positions and sizes of the defects C1 to C4 made of cracks.

この第1画像表示工程では、周方向走査において周方向Xにおける複数の位置で受信された反射波に関する複数の信号について開口合成処理を施して第1画像を生成するのが好ましい。この開口合成によって、欠陥の位置および大きさを特定する精度が向上する。   In the first image display step, it is preferable to perform aperture synthesis processing on a plurality of signals related to reflected waves received at a plurality of positions in the circumferential direction X in the circumferential scanning to generate a first image. This aperture synthesis improves the accuracy of specifying the position and size of the defect.

さらに、軸方向測定の終了後に、表示部7は、探触子3が受信した反射波103に関する信号に基づいてBスコープ形式の画像を生成し、当該画像を表示する。具体的には、表示部7は、軸方向走査で得られた信号に関するデータから、図15に示されるBスコープ形式の第2画像を生成して、表示する(第2画像表示工程)。   Further, after the axial direction measurement is completed, the display unit 7 generates an image in the B scope format based on the signal related to the reflected wave 103 received by the probe 3, and displays the image. Specifically, the display unit 7 generates and displays the second image in the B scope format shown in FIG. 15 from the data related to the signal obtained by the axial scanning (second image display step).

これにより、作業者は、Bスコープ形式の第1画像および第2画像に基づいて欠陥を評価する。例えば、この図13(b)に示されるBスコープ形式の第1画像58では、図13(a)の腐食部からなる欠陥C9の上端56および下端57に対応する位置だけでなく多数の波形が表示され、腐食部からなる欠陥C9の位置及び形状が特定できない。そこで、作業者は、図15に示される第2画像を見れば、腐食部からなる欠陥C9からの反射による信号の波形60のうち腐食部C9の上端56および下端57で反射した信号の波形61、62は、探触子走査方向(Y軸方向)へ向かうにしたがって超音波伝播方向(Y軸方向)に増加する右下がりの形状で明確に表示されるので、他の部分からの反射による信号波形と容易に区別することが可能である。これにより、作業者は、腐食部からなる欠陥C9の位置および形状を特定することが可能である。   Thereby, the operator evaluates the defect based on the first image and the second image in the B scope format. For example, in the first image 58 in the B scope format shown in FIG. 13B, not only the positions corresponding to the upper end 56 and the lower end 57 of the defect C9 made of the corroded portion in FIG. It is displayed and the position and shape of the defect C9 consisting of the corroded part cannot be specified. Therefore, if the operator looks at the second image shown in FIG. 15, the waveform 61 of the signal reflected at the upper end 56 and the lower end 57 of the corroded portion C9 out of the waveform 60 of the signal due to reflection from the defect C9 consisting of the corroded portion. , 62 are clearly displayed in a downward-sloping shape that increases in the ultrasonic wave propagation direction (Y-axis direction) toward the probe scanning direction (Y-axis direction), so that signals due to reflection from other parts are displayed. It can be easily distinguished from the waveform. Thereby, the operator can specify the position and shape of the defect C9 which consists of a corrosion part.

つぎに、図17のフローチャートに示されるように、解析部6は、上記の周方向測定および軸方向測定によって得られた信号のデータを解析する。   Next, as shown in the flowchart of FIG. 17, the analysis unit 6 analyzes data of signals obtained by the circumferential direction measurement and the axial direction measurement.

解析部6では、まず、欠陥信号検知部24によって、周方向Xの位置ごとに欠陥信号が有るか否か判別する(ステップS11)。例えば、図18に示される周方向走査によって得られた信号に基づくBスコープ形式の第1画像では、欠陥信号の波形104が表示されている。そこで観測用のカーソル105を周方向の走査距離Dxの方向へ移動させていき、周方向Xの位置ごとに欠陥信号が有るか否か判別する(ステップS11)。   In the analysis unit 6, first, the defect signal detection unit 24 determines whether or not there is a defect signal for each position in the circumferential direction X (step S11). For example, in the first image in the B scope format based on the signal obtained by the circumferential scanning shown in FIG. 18, the waveform 104 of the defect signal is displayed. Therefore, the observation cursor 105 is moved in the direction of the scanning distance Dx in the circumferential direction, and it is determined whether or not there is a defect signal for each position in the circumferential direction X (step S11).

また、欠陥信号が有る場合には、解析部6は、その欠陥信号が有る周方向Xの位置について、信号レベルが閾値以上か否かを判別する(ステップS12)。例えば、欠陥信号が有る周方向Xの位置において、図19に示される超音波ビームのビーム路程lとビーム強度pに関するAスコープ形式の画像に示される波形106を見た場合、波形106で示されるビーム強度が所定の閾値P以上(負の領域ではP以下)の場合には、解析の必要がある大きさを有する欠陥であるとして、解析部6は、以下のステップS13〜S14の処理を順次行う。 When there is a defect signal, the analysis unit 6 determines whether or not the signal level is equal to or higher than a threshold value for the position in the circumferential direction X where the defect signal is present (step S12). For example, when the waveform 106 shown in the A scope type image regarding the beam path length l and the beam intensity p of the ultrasonic beam shown in FIG. when the beam intensity is a predetermined threshold value P 0 or more (P 0 or less in the negative region), as is the defect having a size that needs to be analyzed, the processing of the analysis unit 6, the following steps S13~S14 Are performed sequentially.

ステップS13では、減肉長さ決定部25によって、軸方向Yにおける減肉長さを決定する。減肉長さ決定部25は、欠陥信号が有る周方向Xの位置において、上記のように図20で示される軸方向走査で得られたBスコープ形式の第2画像に基づいて、欠陥の信号波形107のうち欠陥の上端および下端で反射したそれぞれの信号の波形108、109の幅を減肉長さRyとして決定する。   In step S <b> 13, the thinning length determining unit 25 determines the thinning length in the axial direction Y. The thinning length determination unit 25 detects the defect signal based on the second image in the B scope format obtained by the axial scanning shown in FIG. 20 as described above at the position in the circumferential direction X where the defect signal exists. Of the waveform 107, the widths of the waveforms 108 and 109 of the signals reflected at the upper and lower ends of the defect are determined as the thinning length Ry.

そして、ステップS14では、減肉マップ作成部26は、減肉長さ決定部25によって決定された欠陥の減肉長さに基づいて、図21に示されるような欠陥111の大きさおよび形状を周方向Xの距離Mxと軸方向Yの距離Myの2次元座標で表示する減肉マップ画像110を作成する。表示部7は、減肉マップ画像110を表示する。   In step S14, the thinning map creation unit 26 determines the size and shape of the defect 111 as shown in FIG. 21 based on the thinning length of the defect determined by the thinning length determination unit 25. A thinning map image 110 to be displayed with two-dimensional coordinates of a distance Mx in the circumferential direction X and a distance My in the axial direction Y is created. The display unit 7 displays the thinning map image 110.

減肉面積解析評価部27は、減肉マップ作成部26で作成された減肉マップ画像110上の欠陥111の面積(すなわち減肉面積)を解析して評価(する例えば、所定の大きさ以上の面積を有する場合には欠陥有りと自動的に評価する)。これにより、解析部6は、上記の表示部7によって表示された画像に基づいて欠陥を評価する欠陥評価部として機能することが可能である。   The thinning area analysis / evaluation unit 27 analyzes and evaluates the area (that is, the thinning area) of the defect 111 on the thinning map image 110 created by the thinning map creation unit 26 (for example, a predetermined size or more). If it has an area of, a defect is automatically evaluated). Thereby, the analysis part 6 can function as a defect evaluation part which evaluates a defect based on the image displayed by said display part 7. FIG.

作業者は、上記の周方向走査で得られたBスコープ形式の第1画像(例えば図18参照)、軸方向走査で得られたBスコープ形式の第2画像(例えば図20)、および減肉マップ画像(図21参照)に基づいて、総合的に欠陥を評価することが可能である。   The operator uses the B-scope format first image (for example, see FIG. 18) obtained by the circumferential scanning, the B-scope format second image (for example, FIG. 20) obtained by the axial scanning, and the thinning. Defects can be comprehensively evaluated based on the map image (see FIG. 21).

以上のように、本実施形態の欠陥評価方法は、金属管Pにおける土Gに埋設された部分Bに発生した欠陥Cを評価する欠陥評価方法であって、探触子3を金属管Pにおける外部に露出した部分に接触した状態で当該金属管Pの周方向Xに移動させて、探触子3から表面SH波である超音波を埋設された部分Bへ発信し、当該埋設された部分Bからの反射波を探触子3で受信する周方向測定工程、すなわち周方向走査工程と、当該周方向走査工程において探触子3で受信された反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の第1画像を生成し、当該第1画像を表示部7に表示する第1画像表示工程と、を含んでいる。この欠陥評価方法における周方向走査工程では、探触子3を金属管Pの周方向Xに移動させて、探触子3から金属管Pの埋設された部分Bへ表面SH波である超音波101を発信する。そして、当該埋設された部分Bからの反射波103を探触子3で受信する。ついで、第1画像表示工程では、探触子3で受信された反射波103に関する信号に基づいて、Bスコープ形式の第1画像を表示する。Bスコープ形式の第1画像では、欠陥Cについての金属管Pの周方向Xの位置および金属管Pの軸方向Yの位置を正確に知ることが可能になり、その結果、金属管Pの埋設された部分Bの欠陥Cの位置および形状を正確に把握することが可能である。ここで、SH波は、超音波ビームの進む方向に直交する方向に広がりやすい傾向が有るが、上記のように探触子3を金属管Pの周方向Xに移動させて周方向走査を行い、走査によって得られた反射波103に基づいてBスコープ形式の第1画像を表示することにより、金属管Pの周方向Xにおける欠陥Cの位置を特定することを容易に行うことが可能である。   As described above, the defect evaluation method according to the present embodiment is a defect evaluation method for evaluating the defect C generated in the portion B embedded in the soil G in the metal pipe P, and the probe 3 is attached to the metal pipe P. The probe is moved in the circumferential direction X of the metal tube P in contact with the part exposed to the outside, and an ultrasonic wave as a surface SH wave is transmitted from the probe 3 to the embedded part B, and the embedded part A circumferential measurement step of receiving a reflected wave from B by the probe 3, that is, a circumferential scanning step, and a B scope type signal based on a signal related to the reflected wave received by the probe 3 in the circumferential scanning step. A first image display step of generating a first image and displaying the first image on the display unit 7. In the circumferential scanning step in this defect evaluation method, the probe 3 is moved in the circumferential direction X of the metal tube P, and an ultrasonic wave which is a surface SH wave from the probe 3 to the portion B where the metal tube P is embedded. 101 is transmitted. Then, the reflected wave 103 from the buried portion B is received by the probe 3. Next, in the first image display step, the first image in the B scope format is displayed based on the signal related to the reflected wave 103 received by the probe 3. In the first image in the B scope format, it is possible to accurately know the position in the circumferential direction X of the metal pipe P and the position in the axial direction Y of the metal pipe P with respect to the defect C. As a result, the metal pipe P is buried. It is possible to accurately grasp the position and shape of the defect C in the portion B. Here, the SH wave tends to spread in the direction orthogonal to the traveling direction of the ultrasonic beam, but the probe 3 is moved in the circumferential direction X of the metal tube P as described above to perform circumferential scanning. By displaying the first image in the B scope format based on the reflected wave 103 obtained by scanning, it is possible to easily identify the position of the defect C in the circumferential direction X of the metal tube P. .

また、本実施形態の欠陥評価方法は、周方向走査工程の際に周方向Xの1つの位置において探触子3が複数の反射波を受信した場合に、当該位置において探触子3を金属管Pの軸方向Yに移動させて、探触子3から表面SH波である超音波を埋設された部分Bへ発信し、当該埋設された部分Bからの反射波を探触子3で受信する軸方向測定工程、すなわち軸方向走査工程と、軸方向走査工程において探触子3で受信された反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の第2画像を生成し、当該第2画像を表示部7に表示する第2画像表示工程をさらに含む。周方向Xの1つの位置において探触子3が単一の反射波を受信した場合には、貫通孔などの局所的な欠陥Cであることは容易に判別できるが、複数の反射波103を受信した場合には、欠陥Cが線状に伸びる割れなのか面状に広がる腐食部なのか分からない場合がある。そこで、このような場合には、探触子3を金属管Pの軸方向Yに移動させて、探触子3から金属管Pの埋設された部分Bへ表面SH波である超音波101を発信し、当該埋設された部分Bからの反射波103を探触子3で受信する。そして、探触子3で受信された反射波103に関する信号に基づいて、Bスコープ形式の第2画像を表示する。これにより、欠陥Cの金属管Pの周方向Xの位置および軸方向Yの位置を精度よく特定することが可能になり、欠陥Cの位置や形状についてより明確に把握することが可能になる。   In addition, in the defect evaluation method of the present embodiment, when the probe 3 receives a plurality of reflected waves at one position in the circumferential direction X during the circumferential scanning step, the probe 3 is metalized at the position. The probe 3 is moved in the axial direction Y, and ultrasonic waves, which are surface SH waves, are transmitted from the probe 3 to the embedded portion B, and the reflected waves from the embedded portion B are received by the probe 3. A second image in the B scope format is generated based on a signal related to the reflected wave received by the probe 3 in the axial direction measuring step, that is, the axial direction scanning step and the axial direction scanning step, and the second image is displayed. A second image display step for displaying on the unit 7 is further included. When the probe 3 receives a single reflected wave at one position in the circumferential direction X, it can be easily determined that the defect is a local defect C such as a through hole. When received, it may not be known whether the defect C is a crack extending linearly or a corroded part spreading in a planar shape. Therefore, in such a case, the probe 3 is moved in the axial direction Y of the metal tube P, and the ultrasonic wave 101 which is a surface SH wave is transferred from the probe 3 to the portion B where the metal tube P is embedded. The probe 3 transmits and the reflected wave 103 from the embedded portion B is received by the probe 3. And based on the signal regarding the reflected wave 103 received with the probe 3, the 2nd image of a B scope format is displayed. As a result, the position in the circumferential direction X and the position in the axial direction Y of the metal tube P of the defect C can be accurately identified, and the position and shape of the defect C can be grasped more clearly.

また、本実施形態の欠陥評価方法は、周方向走査工程によって得られた信号と軸方向走査工程によって得られた信号とに基づいて欠陥Cの位置および形状を表示するBスコープ形式の減肉マップ画像110を作成し、減肉マップ画像110を表示部7に表示する減肉マップ表示工程をさらに含む。かかる特徴によれば、周方向走査工程によって得られた信号と軸方向走査工程によって得られた信号とに基づいて、Bスコープ形式の減肉マップ画像110を作成するので、作業者は、この減肉マップ画像110を上記の第1画像および第2画像とともに用いて欠陥Cの評価を行うことにより、欠陥Cの位置および形状をより正確に把握することが可能である。とくに、減肉マップ画像によって欠陥Cの実際の大きさおよび形状を視覚的に容易に把握することが可能になる。   In addition, the defect evaluation method of the present embodiment is a B scope thinning map that displays the position and shape of the defect C based on the signal obtained by the circumferential scanning step and the signal obtained by the axial scanning step. It further includes a thinning map display step of creating the image 110 and displaying the thinning map image 110 on the display unit 7. According to such a feature, the thinning map image 110 in the B scope format is created based on the signal obtained by the circumferential scanning process and the signal obtained by the axial scanning process. By evaluating the defect C using the meat map image 110 together with the first image and the second image, it is possible to grasp the position and shape of the defect C more accurately. In particular, the actual size and shape of the defect C can be easily grasped visually by the thinning map image.

また、本実施形態の欠陥評価方法では、周方向走査工程では、探触子3を周方向Xに一定速度で連続的に移動させる。すなわち、表面SH波を用いて周方向走査を行う場合、探傷子3を途中で停止させたりすると受信信号が不安定になる傾向が有るので、一定速度で探傷子を連続的に移動させることにより、受信信号を安定化させ、欠陥Cの位置および形状の正確な把握を維持することが可能である。   In the defect evaluation method of the present embodiment, the probe 3 is continuously moved in the circumferential direction X at a constant speed in the circumferential scanning step. That is, when circumferential scanning is performed using surface SH waves, the received signal tends to become unstable if the flaw detector 3 is stopped halfway, so that the flaw detector is continuously moved at a constant speed. It is possible to stabilize the received signal and maintain an accurate grasp of the position and shape of the defect C.

ここで、SH波を検査対象である金属管Pに発信するためには、探触子3と金属管Pの間に介在する接触媒質の粘性を高くする必要があるが、粘性が高くなれば超音波ビームの送受信を安定させるのに時間がかかる傾向が有るという問題や探触子3の走査性が悪くなるという問題がある。しかし、上記のように探傷子を一定速度で連続的に移動させれば、これらの問題を解決することが可能である。   Here, in order to transmit the SH wave to the metal tube P to be inspected, it is necessary to increase the viscosity of the contact medium interposed between the probe 3 and the metal tube P, but if the viscosity increases There is a problem that it takes time to stabilize transmission and reception of the ultrasonic beam and a problem that the scanning performance of the probe 3 is deteriorated. However, these problems can be solved by moving the flaw detector continuously at a constant speed as described above.

また、本実施形態では、欠陥評価装置1の探触子3は、表面SH波を埋設された部分Bへ発信する送信用探触子8と、埋設された部分Bからの反射波を受信する受信用探触子8とを含んでいる。このように、探触子3として送信用と受信用の2つの探触子を用いることにより、探触子3に近い位置(例えば50〜100mmの位置)において測定不可能な領域、すなわち表面不感帯が発生することを防ぐことが可能である。   In the present embodiment, the probe 3 of the defect evaluation apparatus 1 receives the transmitting probe 8 that transmits the surface SH wave to the embedded portion B and the reflected wave from the embedded portion B. And a receiving probe 8. In this way, by using two probes for transmission and reception as the probe 3, an area that cannot be measured at a position close to the probe 3 (for example, a position of 50 to 100 mm), that is, a surface dead zone. Can be prevented from occurring.

なお、上記の探触子3は、発信用および受信用の2つの探触子を含んでいるが、本発明はこれに限定されるものではなく、1つの探触子で超音波の発信および受信を行ってもよい。   The probe 3 includes two probes for transmission and reception. However, the present invention is not limited to this, and transmission and reception of ultrasonic waves with one probe. You may receive.

また、本実施形態の欠陥評価方法では、第1画像表示工程では、周方向走査工程において周方向Xにおける複数の位置で受信された反射波に関する複数の信号について開口合成処理を施して第1画像を生成する。このように、周方向Xにおける複数の位置で受信された反射波103に関する信号について開口合成処理を施すことにより、大きな開口幅を有する探触子3が超音波101を送受信する場合と同じ信号を得ることが可能になり、欠陥Cの位置および形状をより正確に把握することが可能である。   In the defect evaluation method of the present embodiment, in the first image display step, the first image is obtained by performing aperture synthesis processing on a plurality of signals related to the reflected waves received at a plurality of positions in the circumferential direction X in the circumferential scanning step. Is generated. In this way, by performing aperture synthesis processing on the signals related to the reflected wave 103 received at a plurality of positions in the circumferential direction X, the same signal as when the probe 3 having a large aperture width transmits and receives the ultrasonic wave 101 is obtained. Thus, the position and shape of the defect C can be grasped more accurately.

本実施形態の欠陥評価方法では、前記第1画像、前記第2画像および前記減肉マップ画像に基づいて欠陥Cを評価する欠陥評価工程を含んでいる。このように、第1画像、第2画像および減肉マップ画像を用いて欠陥の評価を行うことにより、欠陥の位置および形状をきわめて正確に把握して非常に正確な欠陥の評価を行うことが可能である。なお、欠陥評価工程は、少なくとも前記第1画像に基づいて前記欠陥を評価すればよく、その場合も、欠陥の位置および形状を正確に把握して正確な欠陥の評価を行うことが可能である。   The defect evaluation method of the present embodiment includes a defect evaluation step of evaluating the defect C based on the first image, the second image, and the thinning map image. As described above, by evaluating the defect using the first image, the second image, and the thinning map image, it is possible to grasp the position and shape of the defect very accurately and evaluate the defect very accurately. Is possible. In the defect evaluation step, it is only necessary to evaluate the defect based on at least the first image. In this case, it is possible to accurately grasp the position and shape of the defect and accurately evaluate the defect. .

また、本実施形態の欠陥評価装置1は、表面SH波である超音波を発信可能であり、かつ、金属管Pにおける外部に露出した部分に接触した状態で発信した超音波による埋設された部分Bからの反射波を受信する探触子3と、探触子3を金属管Pの周方向Xへ案内する周方向案内部11を有するガイド部4と、前記探触子3が受信した反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の画像を生成し、当該画像を表示する表示部7とを備えている。この構成によれば、探触子3を周方向案内部11によって金属管Pの周方向Xに案内しながら探触子3を周方向Xに移動させて、当該探触子3から金属管Pの埋設された部分Bへ表面SH波である超音波101を発信して、当該探触子3が埋設された部分Bからの反射波103を受信する。そして、表示部7は、探触子3で受信された反射波103に関する信号に基づいて、周方向XについてのBスコープ形式の画像(上記の第1画像)を表示する。これにより、作業者は、欠陥Cについての金属管Pの周方向Xの位置および金属管Pの軸方向Yの位置を正確に知ることが可能になる。その結果、金属管Pの埋設された部分Bの欠陥Cの位置および形状を正確に把握することが可能である。   Moreover, the defect evaluation apparatus 1 of this embodiment can transmit the ultrasonic wave which is a surface SH wave, and is embedded by the ultrasonic wave transmitted while being in contact with the exposed part of the metal pipe P. A probe 3 that receives a reflected wave from B, a guide portion 4 that has a circumferential guide 11 that guides the probe 3 in the circumferential direction X of the metal tube P, and a reflection that the probe 3 receives. A display unit 7 is provided for generating an image in a B scope format based on a signal related to the wave and displaying the image. According to this configuration, the probe 3 is moved in the circumferential direction X while guiding the probe 3 in the circumferential direction X of the metal tube P by the circumferential guide portion 11, and the probe 3 is moved from the probe 3 to the metal tube P. The ultrasonic wave 101 which is a surface SH wave is transmitted to the portion B where the probe 3 is embedded, and the reflected wave 103 from the portion B where the probe 3 is embedded is received. Then, the display unit 7 displays an image in the B scope format in the circumferential direction X (the first image described above) based on the signal related to the reflected wave 103 received by the probe 3. Thus, the operator can accurately know the position in the circumferential direction X of the metal tube P and the position in the axial direction Y of the metal tube P with respect to the defect C. As a result, it is possible to accurately grasp the position and shape of the defect C in the portion B where the metal pipe P is embedded.

また、本実施形態の欠陥評価装置1では、前記ガイド部4は、前記探触子3を金属管Pの軸方向へ案内する軸方向案内部12をさらに有する。この構成では、探触子3を軸方向案内部12によって金属管Pの軸方向Yに案内しながら探触子3を軸方向Yに移動させて、当該探触子3から金属管Pの埋設された部分Bへ表面SH波である超音波101を発信して、当該探触子3が埋設された部分Bからの反射波103を受信する。そして、表示部7は、探触子3で受信された反射波103に関する信号に基づいて、軸方向YについてのBスコープ形式の画像(上記の第2画像)を表示する。これにより、作業者は、周方向についてのBスコープ形式の画像(上記の第1画像)および軸方向についてのBスコープ形式の画像(上記の第2画像)を見ることにより、欠陥Cについての金属管Pの周方向の位置および金属管Pの軸方向の位置をより正確に知ることが可能になる。その結果、金属管Pの埋設された部分Bの欠陥Cの位置および形状をより正確に把握することが可能である。   In the defect evaluation apparatus 1 of the present embodiment, the guide unit 4 further includes an axial guide unit 12 that guides the probe 3 in the axial direction of the metal pipe P. In this configuration, the probe 3 is moved in the axial direction Y while the probe 3 is guided in the axial direction Y of the metal tube P by the axial guide portion 12, and the metal tube P is embedded from the probe 3. The ultrasonic wave 101 which is a surface SH wave is transmitted to the part B, and the reflected wave 103 from the part B in which the probe 3 is embedded is received. Then, the display unit 7 displays a B-scope format image (the above-described second image) in the axial direction Y based on the signal related to the reflected wave 103 received by the probe 3. As a result, the operator sees the B-scope-type image in the circumferential direction (the first image described above) and the B-scope-type image in the axial direction (the second image described above) to thereby detect the metal about the defect C. It becomes possible to know the position of the pipe P in the circumferential direction and the position of the metal pipe P in the axial direction more accurately. As a result, it is possible to more accurately grasp the position and shape of the defect C of the portion B where the metal pipe P is embedded.

また、本実施形態の欠陥評価装置1は、解析部6において、前記探触子3が受信した反射波に関する信号に基づいて、前記欠陥111の大きさおよび形状を周方向Xの距離Mxと軸方向Yの距離Myの2次元座標で表示する減肉マップ画像110(図21参照)を作成する減肉マップ作成部26を備えている。作成された減肉マップ画像110は、表示部7に表示される。これにより、作業者は、表示部7に表示される減肉マップ画像110を見ることにより、欠陥Cについての金属管Pの周方向Xの位置および金属管Pの軸方向Yの位置をより正確に知ることが可能になる。その結果、金属管Pの埋設された部分Bの欠陥Cの位置および形状をより正確に把握することが可能である。   Further, in the defect evaluation apparatus 1 of the present embodiment, the analysis unit 6 determines the size and shape of the defect 111 based on the signal related to the reflected wave received by the probe 3 and the distance Mx in the circumferential direction X and the axis. A thinning map creating unit 26 for creating a thinning map image 110 (see FIG. 21) to be displayed with two-dimensional coordinates of the distance My in the direction Y is provided. The created thinning map image 110 is displayed on the display unit 7. Thus, the operator can more accurately determine the position in the circumferential direction X of the metal pipe P and the position in the axial direction Y of the metal pipe P with respect to the defect C by looking at the thinning map image 110 displayed on the display unit 7. It becomes possible to know. As a result, it is possible to more accurately grasp the position and shape of the defect C of the portion B where the metal pipe P is embedded.

さらに、本実施形態の欠陥評価装置1は、減肉マップ作成部26で作成された減肉マップ画像110上の欠陥111の面積(すなわち減肉面積)を解析して評価する減肉面積解析評価部27を備えている。これにより、欠陥111の面積を正確に評価することが可能になる。   Further, the defect evaluation apparatus 1 according to the present embodiment analyzes and evaluates the area of the defect 111 on the thinning map image 110 created by the thinning map creation unit 26 (that is, the thinning area) and evaluates it. A portion 27 is provided. Thereby, the area of the defect 111 can be accurately evaluated.

また、本実施形態の欠陥評価装置1では、ガイド部4は、探触子3の移動量、具体的には周方向への移動量および軸方向への移動量を検出する移動量検出部としてロータリーエンコーダ20を有する。したがって、ロータリーエンコーダ20によって探触子3の周方向Xへの移動量および軸方向Yへの移動量を検出することが可能である。これにより、金属管Pの埋設された部分Bの欠陥Cの位置および形状をより正確に把握することが可能である。   In the defect evaluation apparatus 1 of the present embodiment, the guide unit 4 is a movement amount detection unit that detects the movement amount of the probe 3, specifically, the movement amount in the circumferential direction and the movement amount in the axial direction. A rotary encoder 20 is included. Therefore, the rotary encoder 20 can detect the amount of movement of the probe 3 in the circumferential direction X and the amount of movement in the axial direction Y. Thereby, it is possible to grasp | ascertain the position and shape of the defect C of the part B with which the metal pipe P was embed | buried more correctly.

なお、本実施形態では、探触子3のための移動量検出手段としてロータリーエンコーダ20が用いられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ワイヤーエンコーダなどの他の移動量検出手段を用いてもよい。   In this embodiment, the rotary encoder 20 is used as the movement amount detecting means for the probe 3. However, the present invention is not limited to this, and other movement amount detection such as a wire encoder is used. Means may be used.

上記実施形態の欠陥評価方法では、軸方向走査を行う際に、探触子3および軸方向案内部12を軸方向Yとして上方へ移動しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、下方へ移動してもよい。   In the defect evaluation method of the above embodiment, the probe 3 and the axial guide portion 12 are moved upward in the axial direction Y when performing the axial scanning, but the present invention is not limited to this. Instead, it may move downward.

上記実施形態の欠陥評価方法では、検査対象として下端部が土Gに埋設された金属管Pを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、検査対象として金属管の端部がコンクリートに埋設されたものであってもよい。   In the defect evaluation method of the above embodiment, the metal pipe P whose lower end portion is buried in the soil G is described as an example of inspection, but the present invention is not limited to this. For example, the end of a metal tube may be embedded in concrete as an inspection target.

上記実施形態の欠陥評価装置1では、探触子3(送信用探触子8および受信用探触子9)を搭載したガイド部4の周方向案内部11を金属管Pの周方向へ手動で移動させているが、本発明はこれに限定されるものではない。欠陥評価装置1は、周方向案内部11を自動で移動させる機構を備えてもよく、例えば、図22に示されるような周方向案内部11を自動で周方向へ移動するガイド駆動機構31を備えてもよい。このガイド駆動機構31は、駆動軸32aを有するモータ32と、駆動軸32aに固定された伝達ギヤ33と、金属管Pの周方向に沿って円弧状に延びる周方向ガイド34と、周方向ガイド34に回転自在に取り付けられた車輪35とを備えている。   In the defect evaluation apparatus 1 according to the above-described embodiment, the circumferential guide portion 11 of the guide portion 4 on which the probe 3 (the transmission probe 8 and the reception probe 9) is mounted is manually moved in the circumferential direction of the metal pipe P. However, the present invention is not limited to this. The defect evaluation apparatus 1 may be provided with a mechanism for automatically moving the circumferential guide 11, for example, a guide drive mechanism 31 that automatically moves the circumferential guide 11 as shown in FIG. 22 in the circumferential direction. You may prepare. The guide drive mechanism 31 includes a motor 32 having a drive shaft 32a, a transmission gear 33 fixed to the drive shaft 32a, a circumferential guide 34 extending in an arc shape along the circumferential direction of the metal tube P, and a circumferential guide. And a wheel 35 rotatably attached to 34.

周方向ガイド34は、本体部分34aと、本体部分34aの両端に回転自在にピン結合された一対の腕部分34b、34cとを有する。一対の腕部分34b、34cの先端部は、ピン34d、34eによって周方向案内部11の固定治具17の台座部17aにそれぞれピン回りに回転自在に結合されている。周方向ガイド34の外周面には、伝達ギヤ33に噛み合うことが可能な複数の歯が形成されているので、伝達ギヤ33の回転に伴って周方向ガイド34を金属管Pの周方向へ移動させることが可能である。周方向ガイド34は、車輪35によって周方向Xへ案内される。   The circumferential guide 34 includes a main body portion 34a and a pair of arm portions 34b and 34c that are rotatably coupled to both ends of the main body portion 34a. The tip portions of the pair of arm portions 34b and 34c are coupled to the base portion 17a of the fixing jig 17 of the circumferential guide portion 11 by pins 34d and 34e so as to be rotatable around the pins. Since a plurality of teeth that can mesh with the transmission gear 33 are formed on the outer circumferential surface of the circumferential guide 34, the circumferential guide 34 moves in the circumferential direction of the metal pipe P as the transmission gear 33 rotates. It is possible to make it. The circumferential guide 34 is guided in the circumferential direction X by the wheels 35.

上記のように構成されたガイド駆動機構31を用いることにより、周方向案内部11を金属管Pの周方向へ自動で移動することが可能である。   By using the guide drive mechanism 31 configured as described above, the circumferential guide portion 11 can be automatically moved in the circumferential direction of the metal pipe P.

また、上記実施形態の欠陥評価装置1では、保存部5はメモリ21のみを有しており、作業者は表示部7に表示された周方向についてのBスコープ形式の第1画像を見ながら周方向の1つの位置において複数の信号が有るか否かを判断しているが、本発明はこれに限定されるものではない。複数の信号が有るか否かを自動で判断できるように、保存部5は、図23に示されるように、信号検知部22を備えている構成であってもよい。   Further, in the defect evaluation apparatus 1 of the above-described embodiment, the storage unit 5 has only the memory 21, and the operator looks at the first image in the B-scope format in the circumferential direction displayed on the display unit 7. Although it is determined whether or not there are a plurality of signals at one position in the direction, the present invention is not limited to this. The storage unit 5 may be configured to include a signal detection unit 22 as shown in FIG. 23 so that it can be automatically determined whether or not there are a plurality of signals.

具体的には、図23に示される保存部5は、上記のメモリ21と、信号検知部22と、報知部23とを有する。信号検知部22は、探触子3が周方向Xに移動しながら周方向走査を行ったときに欠陥に関する欠陥信号の有無を調べ、周方向の1つの位置で複数の欠陥信号を検知したか否かを検知する。報知部23は、信号検知部22が欠陥信号が複数の信号を含んでいることを検知したときに作業者に報知するものであり、例えばブザーなどの音声によって報知する手段やランプまたは画像表示手段など視覚的に報知する手段などである。報知部23によって複数の欠陥信号が検知されたことを知らされた作業者は、複数の欠陥信号を検知した周方向の位置において、軸方向走査の作業を行うことが可能である。なお、報知部23を設ける代わりに、表示部7に複数の欠陥信号を検知したことを知らせる画像を表示してもよい。   Specifically, the storage unit 5 illustrated in FIG. 23 includes the memory 21, the signal detection unit 22, and the notification unit 23. The signal detection unit 22 checks whether there is a defect signal related to a defect when the probe 3 performs a circumferential scan while moving in the circumferential direction X, and has a plurality of defect signals detected at one circumferential position? Detect whether or not. The notification unit 23 notifies the worker when the signal detection unit 22 detects that the defect signal includes a plurality of signals. For example, the notification unit 23 notifies the operator by sound such as a buzzer, a lamp, or an image display unit. It is means for visually informing. An operator who is informed that a plurality of defect signals are detected by the notification unit 23 can perform an axial scanning operation at a circumferential position where the plurality of defect signals are detected. Instead of providing the notification unit 23, an image notifying that a plurality of defect signals have been detected may be displayed on the display unit 7.

1 欠陥評価装置
3 探触子
4 ガイド部
7 表示部
8 送信側探触子
9 受信側探触子
20 ロータリーエンコーダ(移動量検出部)
26 減肉マップ作成部
27 減肉面積解析評価部
P パイプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Defect evaluation apparatus 3 Probe 4 Guide part 7 Display part 8 Transmission side probe 9 Reception side probe 20 Rotary encoder (movement amount detection part)
26 Thinning map creation part 27 Thinning area analysis evaluation part P Pipe

Claims (10)

金属管における土またはコンクリートに埋設された部分に発生した欠陥を評価する欠陥評価方法であって、
探触子を前記金属管における外部に露出した部分に接触した状態で当該金属管の周方向に移動させて、前記探触子から表面SH波である超音波を前記埋設された部分へ発信し、当該埋設された部分からの反射波を前記探触子で受信する周方向走査工程と、
前記周方向走査工程において前記探触子で受信された反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の第1画像を生成し、当該第1画像を表示部に表示する第1画像表示工程と、
前記周方向走査工程の際に前記周方向の1つの位置において前記探触子が複数の反射波を受信した場合に、当該位置において前記探触子を前記金属管の軸方向に移動させて、前記探触子から表面SH波である超音波を前記埋設された部分へ発信し、当該埋設された部分からの反射波を前記探触子で受信する軸方向走査工程と、
前記軸方向走査工程において前記探触子で受信された反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の第2画像を生成し、当該第2画像を前記表示部に表示する第2画像表示工程と、
を含むことを特徴とする欠陥評価方法。
A defect evaluation method for evaluating defects generated in a portion embedded in soil or concrete in a metal pipe,
The probe is moved in the circumferential direction of the metal tube in a state where the probe is in contact with the exposed portion of the metal tube, and ultrasonic waves, which are surface SH waves, are transmitted from the probe to the embedded portion. , A circumferential scanning step of receiving a reflected wave from the embedded portion with the probe;
A first image display step of generating a first image in a B scope format based on a signal relating to a reflected wave received by the probe in the circumferential scanning step, and displaying the first image on a display unit;
When the probe receives a plurality of reflected waves at one position in the circumferential direction during the circumferential scanning step, the probe is moved in the axial direction of the metal tube at the position, An axial scanning step of transmitting an ultrasonic wave, which is a surface SH wave, from the probe to the embedded portion, and receiving a reflected wave from the embedded portion by the probe;
A second image display step of generating a B-scope type second image based on a signal related to the reflected wave received by the probe in the axial scanning step, and displaying the second image on the display unit;
A defect evaluation method comprising:
前記周方向走査工程によって得られた前記信号と前記軸方向走査工程によって得られた前記信号とに基づいて前記欠陥の位置および形状を表示するBスコープ形式の減肉マップ画像を作成し、前記減肉マップ画像を前記表示部に表示する減肉マップ表示工程をさらに含む、
請求項に記載の欠陥評価方法。
Based on the signal obtained by the circumferential scanning step and the signal obtained by the axial scanning step, a B-scope-type thinning map image that displays the position and shape of the defect is created, and the reduction Further including a thinning map display step of displaying a meat map image on the display unit,
The defect evaluation method according to claim 1 .
前記周方向走査工程では、前記探触子を前記周方向に一定速度で連続的に移動させる、
請求項1または2に記載の欠陥評価方法。
In the circumferential scanning step, the probe is continuously moved at a constant speed in the circumferential direction.
The defect evaluation method according to claim 1 or 2 .
前記探触子は、前記表面SH波を前記埋設された部分へ発信する送信用探触子と、前記埋設された部分からの反射波を受信する受信用探触子とを含む、
請求項1〜のいずれか1項に記載の欠陥評価方法。
The probe includes a transmission probe that transmits the surface SH wave to the embedded portion, and a reception probe that receives a reflected wave from the embedded portion.
The defect evaluation method according to any one of claims 1 to 3 .
前記第1画像表示工程では、前記周方向走査工程において前記周方向における複数の位置で受信された反射波に関する複数の信号について開口合成処理を施して前記第1画像を生成する
請求項1〜のいずれか1項に記載の欠陥評価方法。
In the first image display step, according to claim 1-4 for generating a plurality of signals the first image by performing synthetic aperture processing on the on the received reflected waves at a plurality of positions in the circumferential direction in the circumferential direction scanning step The defect evaluation method according to any one of the above.
少なくとも前記第1画像に基づいて前記欠陥を評価する欠陥評価工程をさらに含む
請求項1〜のいずれか1項に記載の欠陥評価方法。
The defect evaluation method according to any one of claims 1 to 5 , further comprising a defect evaluation step of evaluating the defect based on at least the first image.
金属管における土またはコンクリートに埋設された部分に発生した欠陥を評価する欠陥評価装置であって、
表面SH波である超音波を発信可能であり、かつ、前記金属管における外部に露出した部分に接触した状態で発信した超音波による前記埋設された部分からの反射波を受信する探触子と、
前記探触子を前記金属管の周方向へ案内する周方向案内部、および前記探触子を前記金属管の軸方向へ案内する軸方向案内部を有するガイド部と、
前記探触子が受信した反射波に関する信号に基づいてBスコープ形式の画像を生成し、当該画像を表示する表示部と、
を備えている欠陥評価装置。
A defect evaluation apparatus for evaluating defects generated in a portion embedded in soil or concrete in a metal pipe,
A probe capable of transmitting an ultrasonic wave which is a surface SH wave, and receiving a reflected wave from the embedded portion by the ultrasonic wave transmitted in a state in contact with an externally exposed portion of the metal tube; ,
A guide portion having a circumferential guide portion for guiding the probe in the circumferential direction of the metal tube , and an axial guide portion for guiding the probe in the axial direction of the metal tube ;
A display unit for generating an image in a B scope format based on a signal related to a reflected wave received by the probe, and displaying the image;
A defect evaluation apparatus.
前記探触子が受信した反射波に関する信号に基づいて、前記欠陥を前記周方向の距離と前記軸方向の距離の2次元座標で表示する減肉マップを作成する減肉マップ作成部をさらに備えており、
前記表示部は、前記減肉マップを表示する、
請求項に記載の欠陥評価装置。
A thinning map creating unit that creates a thinning map for displaying the defect in a two-dimensional coordinate of the circumferential distance and the axial distance based on a signal related to the reflected wave received by the probe. And
The display unit displays the thinning map;
The defect evaluation apparatus according to claim 7 .
前記減肉マップに表示された前記欠陥の面積を評価する減肉面積評価部をさらに備えている請求項に記載の欠陥評価装置。 The defect evaluation apparatus according to claim 8 , further comprising a thinning area evaluation unit that evaluates an area of the defect displayed on the thinning map. 前記ガイド部は、前記探触子の移動量を検出する移動量検出部を有する、
請求項7〜9のいずれか1項に記載の欠陥評価装置。
The guide unit includes a movement amount detection unit that detects a movement amount of the probe.
The defect evaluation apparatus of any one of Claims 7-9 .
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