JPH02151760A - 超音波自動探傷装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超音波自動探傷装置に関し、特に、その異種
類の被検査部材毎に行われる感度較正作業を軽減させる
技術に関するものである。

従来の技術 超音波探傷子から発射した超音波パルスが被検査部材内
の欠陥により反射されたエコーである探傷信号を検出し
、その探傷信号が予め定められた判断基準レベルを超え
たか否かに基づいて欠陥の有無を自動的に判断する形式
の超音波自動探傷装置が知られている。このような形式
の超音波自動探傷装置は、人工欠陥に基づく探傷信号の
レベルを所定の大きさ、たとえば入力レンジ（フルスケ
−ル）の８０％程度とすることにより、欠陥の有無の自
動的な判断を確実に実行できるように構成されているた
め、材質、寸法、溶解製法などの異なる異種類の被検査
部材毎に、それと同じ種類の被検査部材に人工欠陥を設
けた基準片を用いて、探傷信号を増幅する増幅器の感度
較正を行う必要があった。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記の感度較正作業は、異種類の被検査部材
毎に手作業にて行う必要があって、作業が煩雑であると
ともに超音波自動探傷ラインの稼動率を低下させる原因
となっていた。特に、そのような不都合は、超音波自動
探傷ラインを高速化するほど顕著となる。

本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、異種類の被検査部材毎の感度
較正作業が軽減される超音波自動探傷装置を提供するこ
とにある。

課題を解決するための手段 斯る目的を達成するための本発明の要旨とするところは
、超音波探傷子から出力される探傷信号を増幅するため
の増幅器の感度が、人工欠陥を有する基準部材を用いる
ことにより被検査部材の種類毎に較正される一方、感度
較正された前記増幅器を通して供給される探傷信号に基
づいて自動的に欠陥を判断する形式の超音波自動探傷装
置であって、（ａ）前記超音波探傷子から一定の大きさ
の超音波を発射させ、前記被検査部材の探傷領域を透過
した超音波透過信号の大きさを検出する超音波透過信号
検出手段と、（ｂ）既に探傷完了した第１種類の被検査
部材における前記超音波透過信号の大きさと、次に探傷
すべき第２種類の被検査部材における超音波透過信号の
大きさとの信号差を検出する信号差検出手段と、（Ｃ）
前記信号差が予め定められた許容範囲内であるか否かを
判断する判定手段と、（ｄ）その判定手段によって前記
信号差が予め定められた許容範囲内であると判断される
と、前記第１種類の被検査部材の探傷に用いた感度較正
状態で前記第２種類の被検査部材の自動探傷を実施させ
る制御手段とを、含むことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、前回の第１種類の被検査部材におけ
る前記超音波透過信号の大きさと、次回の第２種類の被
検査部材における超音波透過信号の大きさとの信号差が
予め定められた許容範囲内であると判断されると、較正
作業を開始させることなく、前回の第１種類の被検査部
材の探傷に用いた感度較正状態で前記第２８Ｍの被検査
部材の自動探傷が実施されるので、異種類の被検査部材
毎の感度較正作業が軽減されるとともに、超音波自動探
傷装置の稼動率が高められる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、角柱状の被検査部材であるビレット１
０は、ローラ１２とそれを回転駆動する駆動装置１４と
を備えたローラコンベア１６によって図中矢印の方向へ
搬送されるようになっている。このローラコンベア１６
による搬送ラインには、超音波を発射し且つエコーを検
出する超音波探傷子１８および欠陥位置を示す印を付す
ためのマーカ２０が配設されている。超音波探傷子１８
は、ビレットＩＯの上面に僅かな間隔を隔てて配設され
るとともに、図示しないカバーによって覆われることに
よりビレット１０との間に水が充填されるようになって
いる。発振器２２からの高周波駆動信号に従って超音波
探傷子１８から発射された超音波パルスは、ビシッ）１
０に入射させられて探傷領域を透過させられる。この探
傷領域に欠陥が存在した場合には、その欠陥により反射
されたエコーが超音波探傷子１８により検出される。

また、ビレット１０の底面により反射されたエコーも超
音波探傷子１８により検出される。このようにして超音
波探傷子１８により検出されたエコーすなわち探傷信号
や超音波透過信号は、増幅器２４において増幅された後
、Ａ／Ｄ変換器２６にてコード信号に変換されて、制御
回路２８へ供給される。本実施例では、上記超音波探傷
子１８が超音波透過信号検出手段に対応している。

上記増幅器２４は増幅感度（ゲイン）を変化させるよう
に構成されており、ゲインコントローラ３０は、制御回
路２８からの指令に従って上記増幅器２４ヘゲイン信号
を供給し、増幅器２４において制御回路２８から指令さ
れたゲインが得られるようにする。また、基準信号発生
回路３２は、キーボード３４から人力された探傷対象と
なるビレット１０の種類に応じて、探傷のための判定基
準値と増幅器２４のゲインの基本値とを制御回路２８へ
出力する。なお、上記制御回路２８および基準信号発生
回路３２は、所謂マイクロコンピュータにより構成され
ている。

新たなロフトを構成するビレッ１−１０の探傷に際して
は、そのロフトの先頭に位置するビレットＩＯが図示し
ない操作装置による操作に従って搬送され、その先端が
超音波探傷子１Ｂの位置に到達させられる。このように
して新たなビレット１０が到達させられると、上記制御
回路２８の感度較正モードにおける作動が開始される。

第２図のステップＳ１においては、新たなビレット１０
の先端が超音波探傷子１８の位置に到達したか否かが判
断される。到達したと判断された場合には、ステップＳ
２において、前回のロットにおける探傷において、その
ときの鋼種に応じて設定された増幅器２４の較正感度に
て検出され且つ記憶された超音波透過信号の大きさが読
み込まれる。この超音波透過信号は、垂直探傷において
は底面反射エコーが用いられ、表面波探傷においてはひ
とまわりした信号が用いられる。また、ステップＳ３に
おいては、超音波パルスが発射されて今回のビレット１
０の超音波透過信号が検出されるとともに、その大きさ
が読み込まれ且つ次回に備えて記憶される。そして、続
くステップＳ４においては、上記ステップＳ２にて読み
込まれた前回のロフトの超音波透過信号の大きさ（たと
えば、フルスケールに対する％）と、ステップＳ３にて
読み込まれた今回のロットの超音波透過信号の大きさ（
たとえば、フルスケールに対する％）との信号差ΔＨ（
％）が算出される。本実施例では、上記ステップＳ４が
、信号差検出手段に対応している。

ステップＳ５においては、上記信号差ΔＨ（％）の値が
予め定められた判断基準範囲−ａ（％）〜十ａ（％）内
であるか否かが判断される。この判断基準範囲−ａ（％
）〜十ａ（％）は、感度較正作業を必要とするか否かを
判断するために予め設定されたものであり、たとえば数
％程度の値が用いられる。本実施例では、上記ステップ
Ｓ５が、信号差ΔＨが予め定められた許容範囲内である
か否かを判断する判定手段に対応している。上記ステッ
プＳ５における判断が否定された場合には、超音波透過
信号の差ΔＨが比較的大きく、鋼材の材質、寸法、或い
は製法によって超音波の伝播状態の差が大きい状態であ
るので、ステップＳ６において感度較正作業の表示が表
示器３６上に行われて、較正作業の開始が指示される。

そして、ステップＳ７において図示しない較正作業完了
キーが操作されたか否かが判断される。通常は、直ちに
操作されないので、ステップ３６以下が繰り返し実行さ
れる。

上記の表示により、作業者は、今回のロフトと同じ鋼材
から構成され且つ人工欠陥が形成された基準片を用い、
これに対して前記超音波探傷子１８から超音波パルスを
入射させ、人工欠陥により反射されたエコーに基づいて
増幅器２４の感度を１［ｉする。たとえば、そのエコー
の大きさがフルスケールの８０％となるように設定する
。この設定は、キーボード３４を操作することにより実
施される。このようにして感度較正作業が行われて、図
示しない較正作業完了キーが操作されると、ステップＳ
７における判断が肯定されるので、ステップＳ８におい
て、今回のロフトのビレットｌＯの探傷が開始される。

この探傷の開始により、ローラコンベア１６がビレット
１０を連続的に走行させるとともに、前記超音波探傷子
１８からは探傷のための超音波パルスが所定の周期で発
射され、ビレットＩＯ内からのエコーの大きさが前記基
準信号発生回路３２から鋼種毎に供給される判断基準値
を超えたか否かに基づいて自動的に欠陥が判断され、欠
陥が検出された場合には、その場所を示すための印がマ
ーカ２０により付される。

しかし、前記ステップＳ５における判断が肯定された場
合には、超音波透過信号の差ΔＨが比較的小さく、鋼材
の材質、寸法、或いは製法に従う超音波の伝播状態が前
回のロフトと比較して類（以している状態であるので、
感度較正をする必要がない。このため、前記ステップＳ
８が直接実行されることにより、感度較正作業が省略さ
れる。この結果、面倒な感度較正作業が不要となるとと
もに、感度較正作業に要する時間が節約されて、超音波
自動探傷ラインの稼動率が向上するのである。

本実施例では、上記ステップＳ８が、信号差ΔＨが予め
定められた許容範囲内であると判断されると、前回のロ
フトのビレット１０の探傷に用いた感度較正状態で今回
のロフトのビレット１０の自動探傷を実施させる制御手
段に対応している。

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて説明したが、
本発明はその他の態様においても通用される。

たとえば、前述の実施例において、超音波自動探傷ライ
ンでは１カ所にて探傷が行われていたが、たとえばビレ
ット１０の上面からの探傷と下面からの探傷のように２
力所以上の位置において探傷が行われていてもよいので
ある。この場合、この２カ所において設けられている増
幅器の感度差α３ｄＢを予め求めておき、その２カ所の
一方における感度較正作業により求められた増幅器の感
度α。

ｄＢに上記感度差α３　ｄＢを差し引くことにより他方
における自動探傷の感度αｔ　ｄＢを求め且つ自動設定
するとかできる。このようにすれば、他方における自動
探傷のための感度較正作業が不要となる利点がある。

また、前述の実施例においては、１個の超音波探傷子１
８が用いられていたが、複数個の超音波探傷子１８が用
いられていてもよい。

また、前述の実施例の制御回路２８と基準信号発生回路
３２とは、共通のマイクロコンピュータにより構成され
てもよい。

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり
、本発明はその精神を逸脱しない範囲において種々変更
が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を説明する図である
。第２図は、第１図の実施例の作動を説明するフローチ
ャートで、ある。 １０；ビレットＣ被検査部材） １８：超音波探傷子（超音波透過信号検出手段）２４：
増幅器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超音波探傷子から出力される探傷信号を増幅するための
   増幅器の感度が、人工欠陥を有する基準部材を用いるこ
   とにより被検査部材の種類毎に較正される一方、感度較
   正された前記増幅器を通して供給される探傷信号に基づ
   いて自動的に欠陥を判断する形式の超音波自動探傷装置
   であって、前記超音波探傷子から一定の大きさの超音波
   を発射させ、前記被検査部材の探傷領域を透過した超音
   波透過信号の大きさを検出する超音波透過信号検出手段
   と、 既に探傷完了した第１種類の被検査部材における前記超
   音波透過信号の大きさと、次に探傷すべき第２種類の被
   検査部材における超音波透過信号の大きさとの信号差を
   検出する信号差検出手段と、前記信号差が予め定められ
   た許容範囲内であるか否かを判断する判定手段と、 該判定手段によって前記信号差が予め定められた許容範
   囲内であると判断されると、前記第１種類の被検査部材
   の探傷に用いた感度較正状態で前記第２種類の被検査部
   材の自動探傷を実施させる制御手段と、 を含むことを特徴とする超音波自動探傷装置。