JP6830630B2 - 超音波検査方法及び超音波検査装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1による超音波検査方法に用いる超音波検査装置を示す構成図である。
図1において、Uリブ1とデッキプレート2は、図11及び図12で説明したように、第1の部材と第2の部材に相当する構成である。また、溶接部3、未溶着部4及び亀裂4aについても図11及び図12と同様である。そして、実施の形態1による超音波検査装置は、送信用超音波斜角探触子5、受信用超音波斜角探触子6及び送受信機10を備えている。送信用超音波斜角探触子5は、Uリブ1上に設置され、所定の屈折角で超音波を出射する探触子である。受信用超音波斜角探触子6はデッキプレート2上に設置され、取付面を介して超音波を受信する探触子である。送受信機10は、送信用超音波斜角探触子5に対して電気信号を供給すると共に、受信用超音波斜角探触子6からの電気信号を受け取って、溶接部3の性状を推定する処理部であり、送信部11、受信部12及び信号処理部13を備えている。送信部11は、信号処理部13によって制御され、送信用超音波斜角探触子5を励振するための電気信号を発生する処理部である。受信部12は受信用超音波斜角探触子6で受信された電気信号を必要に応じて増幅し、信号処理部13に送るための処理部である。信号処理部13は、受信用超音波斜角探触子6で受信された第一到達波(図1において実線で示す)と第二到達波(図1において破線で示す)を用いて溶接部3の性状を推定する処理部であるが、その詳細については後述する。
先ず、信号処理部13から送信部11へ、超音波を発生させるための制御信号を送る(ステップST1)。これにより、送信部11で電気信号を発生させ、送信用超音波斜角探触子5を励振する。これにより、送信用超音波斜角探触子5は超音波をUリブ1内に照射する。この超音波の横波が溶接部3を通り、デッキプレート2の上面で反射されて受信用超音波斜角探触子6で受信され、電気信号に変換される。すなわち、第一到達波と第二到達波が受信用超音波斜角探触子6で受信される。受信用超音波斜角探触子6はこれを電気信号に変換して受信部12に送る。受信部12では、必要があれば信号を増幅し、信号処理部13に送る。
実施の形態2は、第一到達波と第二到達波の振幅比だけでなく、少なくともいずれか一方の到達波の振幅も併用して溶接部3の性状を推定するようにしたものである。
例えば、図7に示すように、亀裂長さが4.8mmの場合だけ、第一到達波と第二到達波の振幅比が小さくなっている。このような場合、実施の形態1で示した振幅比だけで亀裂長さを判断するのは困難である。
実施の形態3は、第一到達波と第二到達波のいずれも受信できない場合は溶接部が破断していると判定するようにしたものである。
実施の形態1と実施の形態2では、第一到達波と第二到達波の振幅を用いて亀裂の長さを推定しているが、これらの波が受信されない場合もある。それは、未溶着部4の先端からの亀裂が進展し、溶接部3を破断した場合である。この場合、Uリブ1からデッキプレート2へ超音波は伝搬しないため、いずれの到達波も受信されない。実施の形態3に係わる超音波検査方法は、第一到達波と第二到達波が受信されなくなった場合、溶接部3は破断していると判定するというものである。なお、溶接部3の上に塗装があり、塗装だけが破断して溶接部3は破断していないという場合もある。このような場合、目視検査では「破断あり」と誤判定する可能性があるが、本発明の実施の形態3による検査方法であれば、第一到達波あるいは第二到達波を用いて判断するので、誤判定することはない。
図10は、実施の形態3の超音波検査方法を示すフローチャートである。ここで、ステップST10とステップST11以外は、図9に示した実施の形態1の処理と同様である。ステップST10では、信号処理部13は、ゲート1及びゲート2内の信号の振幅が閾値以上かを判定する。ここで、閾値とは、第一到達波と第二到達波が受信されたか否かを判別するための値であり、検査条件に基づいて適宜決定する。ステップST10において、閾値以上であった場合、以降の処理は実施の形態1と同様である。一方、ステップST10において、ゲート1及びゲート2内の信号の振幅が共に閾値以上ではなかった場合、信号処理部13は溶接部3が破断していると判定し(ステップST11)、ステップST8に移行する。
Claims (8)
- 第1の部材と第2の部材を溶接した試験体に送信用超音波探触子から超音波を伝搬させ、当該伝搬した超音波の波を受信用超音波探触子で受信することで、前記試験体の溶接部の性状を推定する超音波検査方法において、
前記送信用超音波探触子を前記第1の部材面上に設置すると共に、前記受信用超音波探触子を前記第2の部材面上に設置し、
前記試験体内を伝搬する二つの波のうち、第一到達波を、前記第1の部材の平坦部分で反射することなく前記溶接部を透過して前記第2の部材の平坦部分で反射した後に受信される波とし、第二到達波を、前記第1の部材の平坦部分で反射して前記溶接部を透過し、前記第2の部材の平坦部分で再び反射した後に受信される波とし、
前記第一到達波と前記第二到達波の振幅比から、前記溶接部の性状を推定することを特徴とする超音波検査方法。 - 前記第一到達波と前記第二到達波は、前記受信用超音波探触子で受信される時間的に異なる区間の波であることを特徴とする請求項1記載の超音波検査方法。
- 前記第一到達波と前記第二到達波のうち、少なくとも一方の波の振幅を用いて前記溶接部の性状を推定することを特徴とする請求項1記載の超音波検査方法。
- 前記第一到達波と前記第二到達波が共に受信できない場合は、前記溶接部が破断していると判定することを特徴とする請求項1記載の超音波検査方法。
- 第1の部材と第2の部材を溶接した試験体における前記第1の部材上に設置され、前記試験体に超音波を出射する送信用超音波探触子と、
前記第2の部材上に設置され、前記送信用超音波探触子から出射されて前記試験体内を伝搬する二つの波のうち、前記第1の部材の平坦部分で反射することなく前記溶接部を透過して前記第2の部材の平坦部分で反射した後に受信される第一到達波と、前記第1の部材の平坦部分で反射して前記溶接部を透過し、前記第2の部材の平坦部分で再び反射した後に受信される第二到達波とを受信する受信用超音波探触子と、
前記第一到達波と前記第二到達波の振幅比から、前記溶接部の性状を推定する信号処理部とを備えたことを特徴とする超音波検査装置。 - 前記信号処理部は、前記受信用超音波探触子で受信される時間的に異なる区間の波を前記第一到達波と前記第二到達波とすることを特徴とする請求項5記載の超音波検査装置。
- 前記信号処理部は、前記第一到達波と前記第二到達波のうち、少なくとも一方の波の振幅を用いて前記溶接部の性状を推定することを特徴とする請求項5記載の超音波検査装置。
- 前記信号処理部は、前記受信用超音波探触子で、前記第一到達波と前記第二到達波が共に受信できない場合は、前記溶接部が破断していると判定することを特徴とする請求項5記載の超音波検査装置。
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