JPH01263554A - 超音波探傷方法 - Google Patents
超音波探傷方法Info
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- JPH01263554A JPH01263554A JP63091614A JP9161488A JPH01263554A JP H01263554 A JPH01263554 A JP H01263554A JP 63091614 A JP63091614 A JP 63091614A JP 9161488 A JP9161488 A JP 9161488A JP H01263554 A JPH01263554 A JP H01263554A
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- Pending
Links
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 24
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エンジン、水車、ポンプなどの回転機器の軸
傾あるいけボルト類などの長尺部材の健全性の非破壊的
診断に適用する超音波探傷方法に関する。
傾あるいけボルト類などの長尺部材の健全性の非破壊的
診断に適用する超音波探傷方法に関する。
軸傾の超音波探傷方法としては、従来より第４図に示す
ように、高周波ケーブル２によって超音波探傷器３が接
続された垂直探触子１１を被検体４の端面に設置し、垂
直探触子１１よシ被検体４中に縦波モードの超音波りを
入射させ、その反射波をとらえることＫより、軸の内部
の健全性を調べる方法が用いられている。この方法に使
用する探触子は第５図に示すように１振動子１０、ダン
パ６、前面板７、ケース８と接栓９より構成されており
、超音波探傷器を上記接栓９に同軸ケーブルによって継
ぐことにより機能全発揮する。すなわち、探傷器よシ発
信されたパルス状の高電圧を振動子１００両面に印加す
ることによって、振動子１０が圧電効果により機械的に
振動し超音波を発生する。ここで振動子１０＃−１通常
縦振動の起る圧電素子、すなわち縦波変換用感動子が使
われており、発生する超音波のモードは、粗密波、すな
わち縦波りである。
ように、高周波ケーブル２によって超音波探傷器３が接
続された垂直探触子１１を被検体４の端面に設置し、垂
直探触子１１よシ被検体４中に縦波モードの超音波りを
入射させ、その反射波をとらえることＫより、軸の内部
の健全性を調べる方法が用いられている。この方法に使
用する探触子は第５図に示すように１振動子１０、ダン
パ６、前面板７、ケース８と接栓９より構成されており
、超音波探傷器を上記接栓９に同軸ケーブルによって継
ぐことにより機能全発揮する。すなわち、探傷器よシ発
信されたパルス状の高電圧を振動子１００両面に印加す
ることによって、振動子１０が圧電効果により機械的に
振動し超音波を発生する。ここで振動子１０＃−１通常
縦振動の起る圧電素子、すなわち縦波変換用感動子が使
われており、発生する超音波のモードは、粗密波、すな
わち縦波りである。
なお、欠陥Ｆを検出する際には上記の逆の作用により、
超音波を電圧に変換して、超音波探傷器３に送られる。
超音波を電圧に変換して、超音波探傷器３に送られる。
一般に垂直探触子という場合には、縦波変換用撮動子よ
シ成り、縦波を発する探触子であり、この垂直探触子を
用いた探傷方法が垂直探傷方法と呼ばれている。
シ成り、縦波を発する探触子であり、この垂直探触子を
用いた探傷方法が垂直探傷方法と呼ばれている。
従来の垂直探傷方法を段差４１．４２を有する被検体４
に適用し九場合、超音波探傷器３に表示される探傷図形
（横軸は被検体の距離、縦軸はエコーの強さを示す）は
第６図に示すように、段差４１．４２からの遅れエコー
が多数現われ、またノイズレベルが高い図形であった。
に適用し九場合、超音波探傷器３に表示される探傷図形
（横軸は被検体の距離、縦軸はエコーの強さを示す）は
第６図に示すように、段差４１．４２からの遅れエコー
が多数現われ、またノイズレベルが高い図形であった。
第６図において、Ｔは送信パルス、Ｋｌ及びＫ。
は段差によるエコーであり、Ｂは他端４３からのエコー
である。また、Ｋｉｌ〜Ｋｌａ ｇ Ｋ＊＋〜に□及び
＆、〜Ｂ□はそれぞれに１− Ｋｍ −Ｈの遅れエコー
である。
である。また、Ｋｉｌ〜Ｋｌａ ｇ Ｋ＊＋〜に□及び
＆、〜Ｂ□はそれぞれに１− Ｋｍ −Ｈの遅れエコー
である。
従来の垂直探傷方法に用いる縦波変換用振動子より発生
した超音波ビームは第７図に示すように広がる性質があ
り、圧電素子の外径が同一ならば周波数が低す程広がる
傾向になる。図中のハツチング部は超音波ビームの広が
りを示しており、このような細長い棒状ろるいは板状の
被検体の端面より縦波を入射させると実線で示す主ビー
ムＬは直進するが、点線で示す広が９部分の縦波形は被
検体４の側面４ｂに斜めに入射する。上記側面４ｂに縦
波ノが斜めに入射すると、モード変換によシ、−点鎖線
で示す横波Ｓが発生する。上記横波Ｓは側面４ｃ 、４
ｄを繰返し反射して伝搬すると共に１その反射点４ｂ。
した超音波ビームは第７図に示すように広がる性質があ
り、圧電素子の外径が同一ならば周波数が低す程広がる
傾向になる。図中のハツチング部は超音波ビームの広が
りを示しており、このような細長い棒状ろるいは板状の
被検体の端面より縦波を入射させると実線で示す主ビー
ムＬは直進するが、点線で示す広が９部分の縦波形は被
検体４の側面４ｂに斜めに入射する。上記側面４ｂに縦
波ノが斜めに入射すると、モード変換によシ、−点鎖線
で示す横波Ｓが発生する。上記横波Ｓは側面４ｃ 、４
ｄを繰返し反射して伝搬すると共に１その反射点４ｂ。
４ｃ、４ｄで一部の横波が再度縦波に変換され、この縦
波が被検体４の他端面４ｆＫ反射しエコーとして上記振
動子に受信される。これが遅れエコーの発生原因であり
その遅れ時間Δ２は（１）式で現わされる。なお、被検
体が鋼材の場合には遅れ時間Δ２は（２）式のようにな
る。
波が被検体４の他端面４ｆＫ反射しエコーとして上記振
動子に受信される。これが遅れエコーの発生原因であり
その遅れ時間Δ２は（１）式で現わされる。なお、被検
体が鋼材の場合には遅れ時間Δ２は（２）式のようにな
る。
Δ２ζ０．７６ ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（２）ここに、Ｎ：横波の反射
回数 ｄ：被検体の直径あるいは厚さ ・ ＣＩ、：＊波の音速、Ｃａ：横波の音速従来の垂直探傷
方法においては、上記のように遅れエコーが多数現われ
、欠陥Ｆ１のようにそのエコーが上記遅れエコーに重な
った場合には検出が不可能となり、またノイズレベルが
高いために、欠陥Ｆ、のように小さい欠陥の場合には発
見し難かつ友。
・・・・・・・・・・・（２）ここに、Ｎ：横波の反射
回数 ｄ：被検体の直径あるいは厚さ ・ ＣＩ、：＊波の音速、Ｃａ：横波の音速従来の垂直探傷
方法においては、上記のように遅れエコーが多数現われ
、欠陥Ｆ１のようにそのエコーが上記遅れエコーに重な
った場合には検出が不可能となり、またノイズレベルが
高いために、欠陥Ｆ、のように小さい欠陥の場合には発
見し難かつ友。
本発明は上記の課題を解決しようとするものである。
本発明は、被検体の端面に横波垂直探触子を当て、同垂
直探触子から横波を発生させ、被検体の軸方向に沿って
横波モードの超音波を伝搬させ、その反射波を検出する
ことを特像としている。
直探触子から横波を発生させ、被検体の軸方向に沿って
横波モードの超音波を伝搬させ、その反射波を検出する
ことを特像としている。
上記において、奏者４被検体の端面１ｃ横波を発生する
垂直探触子を当て、横波の超音波を発生させ、上記被検
体の軸方向に上記横波を伝播させ、その反射波を上記垂
直探触子によって受波し、欠陥の検出する。
垂直探触子を当て、横波の超音波を発生させ、上記被検
体の軸方向に上記横波を伝播させ、その反射波を上記垂
直探触子によって受波し、欠陥の検出する。
上記垂直探触子が発生する超音波は横波であり、従来の
探触子が発生する縦波のように縦波と横波の間のモード
変換現象がないため、遅れエコーはなくなり、ノイズレ
ベルが下がる。
探触子が発生する縦波のように縦波と横波の間のモード
変換現象がないため、遅れエコーはなくなり、ノイズレ
ベルが下がる。
上記により、従来の装置のように遅れエコーが欠陥エコ
ーと重なって欠陥の検出が不可能となったり、ノイズに
よって小さな欠陥の検出がむずかしくなることがなくな
つ九。
ーと重なって欠陥の検出が不可能となったり、ノイズに
よって小さな欠陥の検出がむずかしくなることがなくな
つ九。
本発明の一実施例に用いる装置を第１図および第２図に
より説明する。
より説明する。
第１図および第２図に示す本実施例の装置は、被検体４
の端面に設置される横波垂直探触子１、および同探触子
１が高周波ケーブル２によって接続された超音波探傷器
３ｔ−備えており、上記横波垂直探触子１はケース８の
一面に設けられ念Ｙカット水晶などの圧電素子よりなる
板状の横波変換用撮動子５、同振動子５の外面に設けら
れ次曲面板７と内側に設けられたダンパ６、および上記
ケース８の外側に設けられ上記撮動子５０両面が電線に
より接続され上記高周波ケーブル２が接合される接栓９
より形成されている。
の端面に設置される横波垂直探触子１、および同探触子
１が高周波ケーブル２によって接続された超音波探傷器
３ｔ−備えており、上記横波垂直探触子１はケース８の
一面に設けられ念Ｙカット水晶などの圧電素子よりなる
板状の横波変換用撮動子５、同振動子５の外面に設けら
れ次曲面板７と内側に設けられたダンパ６、および上記
ケース８の外側に設けられ上記撮動子５０両面が電線に
より接続され上記高周波ケーブル２が接合される接栓９
より形成されている。
上記において、横波垂直探触子１を長尺の被検体４の端
面に当て、超音波探傷器３よりパルス状の高電圧を高周
波ケーブル２を介して上記横波垂直探触子ＩＫ伝えると
、横波変換用振動子５が横撮動する。同種撮動は、ダン
パ６が設けられている念めにケース８に振動を伝えるこ
となく、横波モードの超音波（以下横波という）Ｓを発
生する。
面に当て、超音波探傷器３よりパルス状の高電圧を高周
波ケーブル２を介して上記横波垂直探触子ＩＫ伝えると
、横波変換用振動子５が横撮動する。同種撮動は、ダン
パ６が設けられている念めにケース８に振動を伝えるこ
となく、横波モードの超音波（以下横波という）Ｓを発
生する。
上記横波ｓＦｉ前面板７を介して被検体４中を垂直状に
伝搬し、被検体中に欠陥Ｆが存在すると反射し、その反
射波が入射の際とは逆の経路で被検体４中を伝搬し上記
振動子５に至シ、電圧に変換されて超音波探傷器３に受
信される。
伝搬し、被検体中に欠陥Ｆが存在すると反射し、その反
射波が入射の際とは逆の経路で被検体４中を伝搬し上記
振動子５に至シ、電圧に変換されて超音波探傷器３に受
信される。
上記振動子５よシ発生し次横波Ｓは、従来の装置の発生
する縦波りのように縦波と横波の間のモード変換現象が
ないため、遅れエコーはなくなりノイズレベルが下がり
、上記振動子５によって形成される被検体４の探傷図形
は第３図のようＫなる。
する縦波りのように縦波と横波の間のモード変換現象が
ないため、遅れエコーはなくなりノイズレベルが下がり
、上記振動子５によって形成される被検体４の探傷図形
は第３図のようＫなる。
上記によシ、従来の装置のように遅れエコーが欠陥エコ
ーと重なって欠陥の検出が不可能となったり、ノイズに
よって小さな欠陥の検出がむずかしくなることがなくな
つ念。
ーと重なって欠陥の検出が不可能となったり、ノイズに
よって小さな欠陥の検出がむずかしくなることがなくな
つ念。
本発明は、垂直探触子より横波を発生させ、被検体中に
伝搬させ、その反射波を検出することＫよって、従来の
装置のように遅れエコーがなくなり、ノイズレベルが下
がシ、遅れエコーが欠陥エコーと重なって欠陥の検出が
不可能となつ念シ、ノイズによって小さな欠陥の検出が
むずかしくなることがなくなった。
伝搬させ、その反射波を検出することＫよって、従来の
装置のように遅れエコーがなくなり、ノイズレベルが下
がシ、遅れエコーが欠陥エコーと重なって欠陥の検出が
不可能となつ念シ、ノイズによって小さな欠陥の検出が
むずかしくなることがなくなった。
は上記−実権例の探触子の詳細説明図、第３図は上記一
実施例による探傷図形の説明図、第４図は従来の装置の
説明図、第５図は上記従来の装置の探触子の詳細説明図
、第６図は上記従来の装置による探傷図形の説明図、第
７図は上記従来の装置の縦波伝搬の説明図である。
実施例による探傷図形の説明図、第４図は従来の装置の
説明図、第５図は上記従来の装置の探触子の詳細説明図
、第６図は上記従来の装置による探傷図形の説明図、第
７図は上記従来の装置の縦波伝搬の説明図である。
１．１１・−・探触子、２・・・高周波ケーブル、３・
・・超音波探傷器、４・・・被検体、５．１０・・・振
動子、６・・・ダンパ、７・・・前面板、８・・・ケー
ス、９・・・接栓。
・・超音波探傷器、４・・・被検体、５．１０・・・振
動子、６・・・ダンパ、７・・・前面板、８・・・ケー
ス、９・・・接栓。
代理人 弁理士 坂 間 暁 外２名第１図
月２閃
Ａ３図
第４囚
尭Ｓ圓
Claims (1)
- 被検体の端面に横波垂直探触子を当て、同垂直探触子か
ら横波を発生させ、被検体の軸方向に沿つて横波モード
の超音波を伝搬させ、その反射波を検出することを特徴
とする超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091614A JPH01263554A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091614A JPH01263554A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01263554A true JPH01263554A (ja) | 1989-10-20 |
Family
ID=14031448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63091614A Pending JPH01263554A (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01263554A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169477A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd | 黒鉛電極の異常診断方法及び装置 |
| CN108414620A (zh) * | 2018-03-17 | 2018-08-17 | 北京工业大学 | 小径深比异型管道内壁周向裂纹表面波检测方法 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63091614A patent/JPH01263554A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010169477A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Mitsubishi Heavy Industries Environment & Chemical Engineering Co Ltd | 黒鉛電極の異常診断方法及び装置 |
| CN108414620A (zh) * | 2018-03-17 | 2018-08-17 | 北京工业大学 | 小径深比异型管道内壁周向裂纹表面波检测方法 |
| CN108414620B (zh) * | 2018-03-17 | 2021-01-05 | 北京工业大学 | 小径深比异型管道内壁周向裂纹表面波检测方法 |
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