JPH02206759A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPH02206759A JPH02206759A JP1027162A JP2716289A JPH02206759A JP H02206759 A JPH02206759 A JP H02206759A JP 1027162 A JP1027162 A JP 1027162A JP 2716289 A JP2716289 A JP 2716289A JP H02206759 A JPH02206759 A JP H02206759A
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 19
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
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- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は金属及び非金属材料の超音波探傷試験に用いら
れる超音波探傷装置に関するものである。
れる超音波探傷装置に関するものである。
（従来の技術）
一般に超音波探傷試験は探触子を検査員が手動で走査し
た・す、あるいは探触子を自動探傷機構によって機械的
に走査して超音波探傷を行なうが、手動走査の場合は検
査員が探傷波形をオシロスコープ等で観察しなから探触
子を走査するため、第９図に示すように試験体すの表面
に未探傷領域ｄが存在する場合があり、高度な技量が検
査員に要求されるなどの問題があった。なお、第９図中
ａは探触子、Ｃは探傷領域を示す。
た・す、あるいは探触子を自動探傷機構によって機械的
に走査して超音波探傷を行なうが、手動走査の場合は検
査員が探傷波形をオシロスコープ等で観察しなから探触
子を走査するため、第９図に示すように試験体すの表面
に未探傷領域ｄが存在する場合があり、高度な技量が検
査員に要求されるなどの問題があった。なお、第９図中
ａは探触子、Ｃは探傷領域を示す。
一方、自動探傷機構を用いて探触子を走査する場合は試
験体の表面に沿って探触子を移動させる必要があるため
、自動探傷機構を適用できる試験体は比較的単純な形状
の試験体に限られ、例えばタービンのブレードや水車の
ライナー羽根のように試験体が三次元曲面形状の場合に
は手動走査によって超音波探傷を行なっていた。
験体の表面に沿って探触子を移動させる必要があるため
、自動探傷機構を適用できる試験体は比較的単純な形状
の試験体に限られ、例えばタービンのブレードや水車の
ライナー羽根のように試験体が三次元曲面形状の場合に
は手動走査によって超音波探傷を行なっていた。
（発明が解決しようとする課題）
従来技術では試験体が三次元曲面形状の場合、手動走査
によって超音波探傷試験を行なっていたが、前述したよ
うに手動走査の場合には検査員がオシロスコープ等を観
察しながら走査するため、探触子が例えば探触子寸法の
１０％オーバラップで正しく走査されているかどうかを
確認することが難しく、試験体の表面に未探傷領域を残
す場合握する必要があった。
によって超音波探傷試験を行なっていたが、前述したよ
うに手動走査の場合には検査員がオシロスコープ等を観
察しながら走査するため、探触子が例えば探触子寸法の
１０％オーバラップで正しく走査されているかどうかを
確認することが難しく、試験体の表面に未探傷領域を残
す場合握する必要があった。
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
り、水車のライナー羽根のように試験体が三次元曲面形
状の場合でも試験体の表面を漏れなく探傷できる超音波
探傷装置を提供することを目的とする。
り、水車のライナー羽根のように試験体が三次元曲面形
状の場合でも試験体の表面を漏れなく探傷できる超音波
探傷装置を提供することを目的とする。
［発明の構成コ
（課題を解決するための手段）
上記課題を解決するために本発明は、超音波探触子と、
この超音波探触子の被試験体上における三次元位置と回
転角度を検出する位置検出器と、前記超音波探触子から
の探傷信号を入力しエコー信号のピーク値とそのビーム
伝播時間及びディスクリレベルを探傷データとして抽出
する超音波探傷器と、前記位置検出器からの位置信号を
受けて前記超音波探触子の三次元位置または回転角度が
所定量変化したとき前記超音波探傷器で抽出された探傷
データを位置信号とともにメモリーに収録し、かつ収録
点を表示器上に表示する手段とを具備したことを特徴と
するものである。
この超音波探触子の被試験体上における三次元位置と回
転角度を検出する位置検出器と、前記超音波探触子から
の探傷信号を入力しエコー信号のピーク値とそのビーム
伝播時間及びディスクリレベルを探傷データとして抽出
する超音波探傷器と、前記位置検出器からの位置信号を
受けて前記超音波探触子の三次元位置または回転角度が
所定量変化したとき前記超音波探傷器で抽出された探傷
データを位置信号とともにメモリーに収録し、かつ収録
点を表示器上に表示する手段とを具備したことを特徴と
するものである。
（作 用）
本発明においては、表示器上に表示された探傷データの
収録点を見ながら超音波探傷を行なうことができるので
、表面が三次元曲面形状の場合でも被試験体の表面を漏
れなく探傷できる。
収録点を見ながら超音波探傷を行なうことができるので
、表面が三次元曲面形状の場合でも被試験体の表面を漏
れなく探傷できる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第７図を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図は超音波探傷装置の概略構成を示す図で、図中１
は超音波探触子である。この超音波探触子１はアーム２
ａの先端に揺動かつ回動自在に取付けられている。上記
アーム２ａの後端には、アーム２ｂの先端が回動自在に
連結されている。このアーム２ｂの後端は位置検出器３
に連結されており、位置検出器３の水平方向（α方向）
及び垂直方向（β方向）に回動自在となっている。上記
位置検出器３は超音波探触子１の被試験体８上における
三次元位置Ｐと回転角度θを検出するためのもので、後
述する信号処理装置５に位置信号を送出している。また
、前記超音波探触子１はリード線を介して超音波探傷器
４に接続されている。この超音波探傷器４は第２図に示
す如く超音波探触子１の探傷信号からエコー信号のピー
ク値ＡＩ＋Ａ ２ ｒ Ａ ３と、そのビーム伝播時間
Ｔ、、Ｔ２゜Ｔ３、および超音波ビームの伝播距離・振
幅特性に相当するディスクリレベルＤ１＋ Ｄ２１ Ｄ
３を抽出するもので、抽出された探傷データは信号処理
装置５に入力される構成となっている。この信号処理装
置５は位置検出器３からの位置信号と超音波探傷器４か
らの探傷データを第３図に示すフローに従って処理する
もので、まずステップＳ１において超音波探触子ｌの基
準点Ｐｏ、θ０を決定する。ここで、Ｐｏについてはア
ーム２ａ。
は超音波探触子である。この超音波探触子１はアーム２
ａの先端に揺動かつ回動自在に取付けられている。上記
アーム２ａの後端には、アーム２ｂの先端が回動自在に
連結されている。このアーム２ｂの後端は位置検出器３
に連結されており、位置検出器３の水平方向（α方向）
及び垂直方向（β方向）に回動自在となっている。上記
位置検出器３は超音波探触子１の被試験体８上における
三次元位置Ｐと回転角度θを検出するためのもので、後
述する信号処理装置５に位置信号を送出している。また
、前記超音波探触子１はリード線を介して超音波探傷器
４に接続されている。この超音波探傷器４は第２図に示
す如く超音波探触子１の探傷信号からエコー信号のピー
ク値ＡＩ＋Ａ ２ ｒ Ａ ３と、そのビーム伝播時間
Ｔ、、Ｔ２゜Ｔ３、および超音波ビームの伝播距離・振
幅特性に相当するディスクリレベルＤ１＋ Ｄ２１ Ｄ
３を抽出するもので、抽出された探傷データは信号処理
装置５に入力される構成となっている。この信号処理装
置５は位置検出器３からの位置信号と超音波探傷器４か
らの探傷データを第３図に示すフローに従って処理する
もので、まずステップＳ１において超音波探触子ｌの基
準点Ｐｏ、θ０を決定する。ここで、Ｐｏについてはア
ーム２ａ。
２ｂの長さをｍ、ｆｌとすると、第４図に示す如くアー
ム２ｂの°先端には ＫｚｍｆＩＩＩｃｏｓβ Ｋｘ −Ｒ−ｓｉｎβ”ｃｏｓａ Ｋｙ ＝Ｄ ｌｌ５ｌｎβΦｓｌｎα より求まり、またアーム２ａの先端ＰはＰｚ −ｍ ・
ｃｏｓ、（９０−７） ＰＸ −ｍ ・ｓｉｎ （９０−７） φｃｏｓ
ａＰｙ ｍｍ ・ｓｉｎ （９０−７） ・ｓｉｎ
ａより求まるので、次式よりＰ。の位置を求めること
ができる。
ム２ｂの°先端には ＫｚｍｆＩＩＩｃｏｓβ Ｋｘ −Ｒ−ｓｉｎβ”ｃｏｓａ Ｋｙ ＝Ｄ ｌｌ５ｌｎβΦｓｌｎα より求まり、またアーム２ａの先端ＰはＰｚ −ｍ ・
ｃｏｓ、（９０−７） ＰＸ −ｍ ・ｓｉｎ （９０−７） φｃｏｓ
ａＰｙ ｍｍ ・ｓｉｎ （９０−７） ・ｓｉｎ
ａより求まるので、次式よりＰ。の位置を求めること
ができる。
Ｘｏ−Ｋｘ＋ＰＸ
Ｙ、−ＫＹ＋ｐＹ
ｚＯ−Ｋｚ＋ＰＺ
次に、ステップＳ２において基準位ＲＰｏ。
θ０におけるエコー高さＡ、を測定した後、位置検出器
３から位置信号（Ｐｌ、θ１）を入力するとともに超音
波探傷器４から探傷データを入力する（ステップＳ３）
そして、ステップＳ４において位置検出器３からの
Ｐｌ、θｌとＰｏ、θ０とを比較し、ＩＰｌ−１ｏ ｌ
または１θ１−θｏ １が予め設定された値より大きい
場合には超音波探傷器４からの探傷データを位置信号と
ともにメモリーに格納するとともに、第５図に示す如く
探傷データの収録点を表示器６上に表示する（ステップ
Ｓ５）。なお、このときエコー高さＡ１がディスクリレ
ベルＤ１を越えた値を保管していた場合には探傷データ
に階調を付けてメモリーへの書込みを行ない、収録点を
輝度変調させて表示器６上に表示する。また、超音波探
触子１の現在位置は表示器６上に点滅表示される。そし
て、収録点を表示器６上に表示した後は、ステップＳ６
においてＰＩ 細ＰＯｒ θ１−１ＩθＯｒ Ａ １
−Ａｏとしたのちステップｓ３に戻る。
３から位置信号（Ｐｌ、θ１）を入力するとともに超音
波探傷器４から探傷データを入力する（ステップＳ３）
そして、ステップＳ４において位置検出器３からの
Ｐｌ、θｌとＰｏ、θ０とを比較し、ＩＰｌ−１ｏ ｌ
または１θ１−θｏ １が予め設定された値より大きい
場合には超音波探傷器４からの探傷データを位置信号と
ともにメモリーに格納するとともに、第５図に示す如く
探傷データの収録点を表示器６上に表示する（ステップ
Ｓ５）。なお、このときエコー高さＡ１がディスクリレ
ベルＤ１を越えた値を保管していた場合には探傷データ
に階調を付けてメモリーへの書込みを行ない、収録点を
輝度変調させて表示器６上に表示する。また、超音波探
触子１の現在位置は表示器６上に点滅表示される。そし
て、収録点を表示器６上に表示した後は、ステップＳ６
においてＰＩ 細ＰＯｒ θ１−１ＩθＯｒ Ａ １
−Ａｏとしたのちステップｓ３に戻る。
また、ステップＳ３においてＩＰｌ−Ｐｏ ｌまたは１
θｌ−θａ１が設定値を越えていない場合はＡ１とＡ。
θｌ−θａ１が設定値を越えていない場合はＡ１とＡ。
とを比較し、Ａ１≦Ａｏの場合にはステップＳ３へ戻る
。また、Ａｌ＞Ａｏの場合にはステップＳ８においてＡ
ｌｗＡｏとしたのちステップＳ３へ戻る。
。また、Ａｌ＞Ａｏの場合にはステップＳ８においてＡ
ｌｗＡｏとしたのちステップＳ３へ戻る。
また、メモリーに格納された探傷データからエコー発生
位置を検出する場合は第６因に示すように探傷データの
収録点Ｐ１を収録した後（ステップ５２１） 、Ｐ１点
近傍のＱｌ 、Ｑ２．０３をメモリーに格納されている
データ群から選び、第７図に示す如＜Ｐｌ点の位置する
平面Ｓの決定を行なう（ステップ５２２）。次に超音波
ビームの入射方向を検出するために平面Ｓに直交しＰｌ
とアーム２ａを含む平面Ｔを決定するとともに、平面Ｓ
に直交しＰｌを含み平面Ｔと角度θで交わる平面Ｔ゛の
決定を行なう（ステップ８２３゜５２４）。そして、超
音波の屈折角φとエコー発生点Ｆまでの距離データを用
い点Ｆの座標決定を行なう（ステップ５２５）。なお、
第１図中７は探傷ボタンである。
位置を検出する場合は第６因に示すように探傷データの
収録点Ｐ１を収録した後（ステップ５２１） 、Ｐ１点
近傍のＱｌ 、Ｑ２．０３をメモリーに格納されている
データ群から選び、第７図に示す如＜Ｐｌ点の位置する
平面Ｓの決定を行なう（ステップ５２２）。次に超音波
ビームの入射方向を検出するために平面Ｓに直交しＰｌ
とアーム２ａを含む平面Ｔを決定するとともに、平面Ｓ
に直交しＰｌを含み平面Ｔと角度θで交わる平面Ｔ゛の
決定を行なう（ステップ８２３゜５２４）。そして、超
音波の屈折角φとエコー発生点Ｆまでの距離データを用
い点Ｆの座標決定を行なう（ステップ５２５）。なお、
第１図中７は探傷ボタンである。
このように本実施例においては、被試験体８上における
超音波探触子１の三次元位置Ｐと回転角度θ・を位置検
出器３で検出し、上記三次元位置Ｐまたは回転角度θが
所定量変化した場合には探傷データと位置信号をメモリ
ーに格納するとともに、探傷データの収録点を表示器６
上に表示するようにしたので、表示器６上の収録点を見
ながら超音波探傷を行なうことができる。したがって、
表面が三次元曲面形状の場合でも被試験体８の表面を漏
れなく探傷できる。
超音波探触子１の三次元位置Ｐと回転角度θ・を位置検
出器３で検出し、上記三次元位置Ｐまたは回転角度θが
所定量変化した場合には探傷データと位置信号をメモリ
ーに格納するとともに、探傷データの収録点を表示器６
上に表示するようにしたので、表示器６上の収録点を見
ながら超音波探傷を行なうことができる。したがって、
表面が三次元曲面形状の場合でも被試験体８の表面を漏
れなく探傷できる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
たとえば上記実施例では関節タイプの位置検出器を用い
たが、第８図に示すような極座標タイプの位置検出器３
を用いてもよい。
たが、第８図に示すような極座標タイプの位置検出器３
を用いてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように本発明は、超音波探触子と、この超
音波探触子の被試験体上における三次元位置と回転角度
を検出する位置検出器と、前記超音波探触子からの探傷
信号を入力しエコー信号のピーク値とそのビーム伝播時
間及びディスクリレベルを探傷データとして抽出する超
音波探傷器と、前記位置検出器からの位置信号を受けて
前記超音波探触子の三次元位置または回転角度が所定量
変化したとき前記超音波探傷器で抽出された探傷データ
を位置信号とともにメモリーに収録し、かつ収録点を表
示器上に表示する手段とを具備したものである゛。した
がって、表示器上の収録点を見ながら超音波探傷を行な
うことができ、表面が三次元曲面形状の被試験体でも試
験体の表面を漏れなく探傷でき、試験体内に存在する欠
陥の位置と寸法を精度よく求めることができる。
音波探触子の被試験体上における三次元位置と回転角度
を検出する位置検出器と、前記超音波探触子からの探傷
信号を入力しエコー信号のピーク値とそのビーム伝播時
間及びディスクリレベルを探傷データとして抽出する超
音波探傷器と、前記位置検出器からの位置信号を受けて
前記超音波探触子の三次元位置または回転角度が所定量
変化したとき前記超音波探傷器で抽出された探傷データ
を位置信号とともにメモリーに収録し、かつ収録点を表
示器上に表示する手段とを具備したものである゛。した
がって、表示器上の収録点を見ながら超音波探傷を行な
うことができ、表面が三次元曲面形状の被試験体でも試
験体の表面を漏れなく探傷でき、試験体内に存在する欠
陥の位置と寸法を精度よく求めることができる。
第１図ないし第８図は本発明の一実施例を示す図で、第
１図は超音波探傷装置の構成図、第２図は超音波探触子
の探傷波形を示す図、第３図は信号処理装置の機能を示
す流れ図、第４図は超音波探触子の三次元位置を検出す
る方法を示す図、第５図は表示器に表示された探傷デー
タの収録点を示す図、第６図および第７図は探傷データ
からエコー発生位置を検出するための方法を示す図、第
８図は本発明の他の実施例を示す図、第９図は従来例を
示す図である。 ・・・超音波探触子、 ２ａ。 ｂ・・・アーム、 ３・・・ 位置検出器、 ４・・・超音波探傷器、 ５・・・信号処理袋 置、 ６・・・表示器、 ７・・・探傷ボタン、 ８・・・被試験体。
１図は超音波探傷装置の構成図、第２図は超音波探触子
の探傷波形を示す図、第３図は信号処理装置の機能を示
す流れ図、第４図は超音波探触子の三次元位置を検出す
る方法を示す図、第５図は表示器に表示された探傷デー
タの収録点を示す図、第６図および第７図は探傷データ
からエコー発生位置を検出するための方法を示す図、第
８図は本発明の他の実施例を示す図、第９図は従来例を
示す図である。 ・・・超音波探触子、 ２ａ。 ｂ・・・アーム、 ３・・・ 位置検出器、 ４・・・超音波探傷器、 ５・・・信号処理袋 置、 ６・・・表示器、 ７・・・探傷ボタン、 ８・・・被試験体。
Claims (1)
- 超音波探触子と、この超音波探触子の被試験体上におけ
る三次元位置と回転角度を検出する位置検出器と、前記
超音波探触子からの探傷信号を入力しエコー信号のピー
ク値とそのビーム伝播時間及びディスクリレベルを探傷
データとして抽出する超音波探傷器と、前記位置検出器
からの位置信号を受けて前記超音波探触子の三次元位置
または回転角度が所定量変化したとき前記超音波探傷器
で抽出された探傷データを位置信号とともにメモリーに
収録し、かつ収録点を表示器上に表示する手段とを具備
したことを特徴とする超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027162A JP2755651B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1027162A JP2755651B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206759A true JPH02206759A (ja) | 1990-08-16 |
| JP2755651B2 JP2755651B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=12213363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1027162A Expired - Fee Related JP2755651B2 (ja) | 1989-02-06 | 1989-02-06 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755651B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488366B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2005-05-11 | 주식회사 에스알에스텍 | 초음파를 이용한 수소유기균열 및 부식 측정 시스템과안전성 평가 방법 |
| JP2015075415A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 超音波探傷装置及び超音波探傷方法 |
| CN113655116A (zh) * | 2020-05-12 | 2021-11-16 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种超声波探伤的辅助装置以及判断方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5586317B2 (ja) * | 2010-05-13 | 2014-09-10 | オリンパス株式会社 | 超音波探傷システムおよび超音波探傷方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6010167A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-19 | Japan Steel Works Ltd:The | 超音波探傷信号処理装置 |
-
1989
- 1989-02-06 JP JP1027162A patent/JP2755651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6010167A (ja) * | 1983-06-30 | 1985-01-19 | Japan Steel Works Ltd:The | 超音波探傷信号処理装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100488366B1 (ko) * | 2002-03-13 | 2005-05-11 | 주식회사 에스알에스텍 | 초음파를 이용한 수소유기균열 및 부식 측정 시스템과안전성 평가 방법 |
| JP2015075415A (ja) * | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 超音波探傷装置及び超音波探傷方法 |
| CN113655116A (zh) * | 2020-05-12 | 2021-11-16 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种超声波探伤的辅助装置以及判断方法 |
| CN113655116B (zh) * | 2020-05-12 | 2023-10-03 | 中车唐山机车车辆有限公司 | 一种超声波探伤的辅助装置以及判断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2755651B2 (ja) | 1998-05-20 |
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