JPH02304349A - 超音波ボルト欠陥検査装置 - 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】 ［産業上の利用分升コ この発明は、超音波ボルト欠陥検査装置に関し、詳しく
は、ボルト締付は作業において、部材と部材とを締結し
たボルトに欠陥があるか否かを締付は作業とともに検出
するこきができるような超音波ボルト欠陥検査装置に関
する。

［従来の技術］ 超音波を用いて計測を行う超音波測定装置では、超音波
のエコーを検出して欠陥の有％（、欠陥までの距離（或
は位置）、板厚等の測定が行われる。

この場合の欠陥の有無は、超音波探触子（以下探触子）
が受信するエコーの強さを測定し、それが所定値以上で
あるか否かをエコー受信信号のピーク値を検出すること
で行われ、また、その距離は、探触子に対して送出され
る送信パルス信号の発信時点（或は表面エコー検出時点
）から前記ピークの検出時点までの時間をクロック信号
に基づいて計測すること等で行われる。

このような超音波測定の特徴を利用してボルトの軸力測
定（トルクの測定）等も行われるが、それは、超音波の
伝播時間がボルトの軸力に応じて変化することを利用す
るものであって、例えば、探触子から得られるエコー受
信信号をディスプレイの画面上に表示し、その位置が僅
かに変化するのを読取ることなどによる。そして、この
ようなボルトの軸力の測定は、実際にボルトを使用して
組立てや保守を行う作業現場で締結作業をするときに行
われることが多い。

［解決しようとする課題］ ところで、実際に部材と部材とが欠陥のないボルトで正
しく締結されているか否かは、組立てられる構築物の信
頼性、安全性、そして寿命に大きな影響を与える。軸力
が適切な状態で締付けられたボルトでも、ボルト内部に
欠陥があって、それが原因で各種の事故につながること
もある。また、欠陥のあるボルトがボルト締付は作業中
に発見できれば、正常なボルトと取換えることが容易と
なり、従来のようにボルト締付けが終了してボルトが中
間で切れてしまったものを取換える作業が不要になる。

このような場合、特に、部材内部に埋設している残留ボ
ルト部分を部材を傷付けずに取除く作業は、至難の技で
あり、相当な時間を要する。

そこで、ボルトに欠陥があるか否かを作業現場で簡単に
測定できることが望まれている。特に、ボルトの欠陥は
、単体の状態で簡単に検出できるものばかりではないし
、ボルトが締付けられたときにその軸力が発生した状態
で欠陥として現れるものも多い。その理由は、軸力が発
生しているときには、欠陥を中心さして応力が集中し、
欠陥状態をさらに助長するような作用によると考えられ
る。したがって、このような欠陥は、ボルト単体での超
音波探傷による欠陥検出では発見し難い。

そこで、現場でのボルト締結作業においてはより欠陥ボ
ルトが検出し易い。

一方、ボルトの欠陥測定は、その形状に起因してその凹
凸部でも正常なエコーが発生するので難しい。第４図は
、このようなボルトの欠陥測定の説明図であって、図示
するように、ボルトの頭部と軸部との境界部（以下４部
）、軸部に切られたねじ部との境界部（以下ねじ端部）
、そしてボルト底面部（以“ドボルト底部）からエコー
が発生し、これらのエコー受信信号としてＥａ、　Ｅｂ
、Ｅｃがそれぞれ受信される。また、これとは別に、ボ
ルト内部の欠陥Ｆによるエコー受信信号Ｅｆも受信され
る。そこで、いずれが欠陥からのエコーであり、いずれ
かボルトの形状からくる正常なエコーなのかを判別する
のに熟練を要する。特に、欠陥が首部やねじ端部に発生
しているとこれらのエコーと欠陥エコーとが重なるので
実質的にこの判別が困難になる。しかも、締付は状態で
は、正常なエコーの位置が軸力に応じて変化するという
状況も加わる。なお、図において、２は、内部に欠陥の
アルボルトであり、４は、このボルト２の頭部に当接さ
れた探触子である。

このようなことから、欠陥検出のために通常行われるよ
うな基準となるボルトのデータを単純に比較するだけの
欠陥検出処理では正確な欠陥検出ができない。また、そ
のような欠陥検出処理は、データ処理に時間がかかり、
現場での締付は作業に対応して欠陥を検出するような装
置には不向きである。

この発明は、このような従来技術の問題点を解決するも
のであって、締付は状態のボルトの欠陥を簡単に短時間
で検査をすることができる超音波ボルト欠陥検査装置を
提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段コ このような目的を達成するためのこの発明の超音波ボル
ト欠詞検査装置の構成は、ボルトの４部、ねじ端部、そ
してボルト底面のこれら各位置における超音波反射エコ
ーのボルト締付は前及びボルト締付は後の位置を含むよ
うな範囲で各位置に対応して第１．第２．第３のゲート
を設定し、第１のゲートと第２のゲートとの間に第４の
ゲートを設定し、第２のゲートと第３のゲートとの間に
第５のゲートを設定する手段と、基準となるボルトの第
１、第２及び第３のゲートにおける反射エコーのそれぞ
れのピーク値を比較基準値として記憶する手段と、締付
は作業が行われているボルトの第１、第２及び第３のそ
れぞれのゲートにおける反射エコーのピーク値をそれぞ
れ測定してそれぞれのピーク値とそのゲートに対応する
比較基準値との差の絶対値をそれぞれ採り、この絶対値
が第１の所定値以上のときに欠陥として検出し、かつ、
第４及び第５のゲートにおける反射エコーのピーク値を
それぞれ測定してそれぞれのピーク値が第２の所定値以
上のときに欠陥として検出するものである。

［作用コ このように、ボルトの形状からみたその形態の変化点（
特異点）で発生する正常な超音波反射エコーについて、
そのピーク値を得ておき、これを比較基準値として記憶
し、特異点及びその近傍の欠陥については、検出したエ
コー受信信号のピーク値とそれに対応する基準値とを比
較することにより検出し、それ以外の位置では、単に、
スレッシュホールドを設けて欠陥検出しているので、締
付は作業に対応するリアルタイムで短時間のうちにｉｉ
’ｊ！ｌｉに欠陥検出ができる。また、正常な反射エコ
ーの位置が多少変化しても特異点については、比較演算
により欠陥検出をするので、正確な欠陥検出ができる。

その結果、ボルトの凹凸のあるところに欠陥が生じたり
、そこに欠陥があっても確実に検出でき、かつ、現場で
の締付は作業に応じて熟練していない人でもｆｆｒｌｌ
ｉな操作で欠陥検出ができるボルト欠陥検査装置を実現
できる。

［実施例コ 以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第１図（ａ）は、この発明を適用した超音波ボルト欠陥
検査装置の一実施例の基準ボルトを測定した場合のＡス
コープ像とそのゲート設定との関係を示す説明図、第１
図（ｂ）は、その欠陥ボルトのＡスコープ像と設定され
たゲートとの関係を示す説明図、第２図は、この発明を
適用した超音波ボルト欠陥検査装置の構成を示す一実施
例のブロック図、第３図は、その測定データ処理の流れ
図である。

第２図において、２０は、超音波ボルト欠陥検査装置で
あり、探触子４が接続された超音波探傷器６を有してい
る。超音波探傷器６は、探触子４に送信パルス信号を送
出し、これから超音波エコーの受信信号（受信エコー信
号）を受ける。これは、いわゆるパルサ働レシーバを内
蔵する測定部であって、受信したエコー信号を増幅又は
減衰してオシロスコープ５及びゲート設定・ピーク検出
回路７へと送出する。

オシロスコープ５は、受信エコー信号をモニタリングし
、第１図（ａ）、（ｂ）に見るようなＡスコープ像を表
示する。ゲート設定・ピーク検出回路７は、超音波探傷
器６と探触子４によって得られた受信エコー信号の波形
に対して、設定されたゲート部分で受信エコー信号波形
を抽出してそのピーク値を検出する。そして、ゲート内
の受信エコー信号のピークレベルに応じたアナログ電圧
値をその内部に設けられたＡ／Ｄ変換回路８によりＡ／
Ｄ変換してデジタル化し、それを測定データ処理装置１
６に送出する。なお、前記のゲートは、測定データ処理
装置１６からのゲート制御信号に応じて設定する。

ゲート設定・ピーク検出回路７により設定されるゲート
は、複数の連続するゲートであって、それは、第１図（
ａ）のＡスコープ像のド側に連続的に示すゲートＧｌ　
＊　Ｇ４＋　Ｇ２　＋　Ｇｓ　＋　Ｇ３の各ゲートであ
る。これらは、測定データ処理装置１６のゲート制御信
号に応じて送信パルスを発生する都度、超音波探傷器６
から得られる送信パルスに対応する同期信号に応じて切
換えられる。すなわち、測定周期に対応して前記のゲー
トが前記の順で順次設定される。

その結果、各測定周期において、それぞれのゲート対応
に受信エコー信号が順次選択していくことになる。なお
、ゲートＧ１．Ｇ２　、Ｇ３がこの発明における第１、
第２、第３のゲートに対応し、ゲー）Ｇ４．Ｇ５がこの
発明における第４、第５のゲートに対応している。

測定データ処理装置π１６は、マイクロプロセッサ（以
下ＣＰＵ）９及び、キーボード（又は操作パネル、以下
キーボード）１０、インタフェース１２、画像メモリ１
３、メインメモリ１４、そして、ＬＣＤ　（液晶）ディ
スプレイ１５等を備えていて、これらがバス１１により
相互に接続されている。また、前記ゲート設定・ビーク
検出回路７、そして、超音波探傷器６もインタフェース
１２を介してバス１１に接続され、ＣＰＵ９により制御
される。

ＣＰＵ９は、ゲート設定・ビーク検出回路７（そのＡ／
Ｄ変換回路８）からデータを受けて、メインメモリ１４
にそのデータを一旦記憶し、このデータに対してメモリ
に格納された種々の処理プログラムに従って後述する処
理を実行し、その結果を画像メモリ１３に記憶して測定
結果をディスプレイ１５に表示する処理をする。　ここ
で、メインメモリ１４には、特異点ゲート設定処理プロ
グラム１４ａと、ゲート制御プログラム１４ｂ１欠陥判
定処理プログラム１４Ｃ１そして、測定データ表示処理
プログラム１４ｄ等が格納され、特異点のデータや測定
結果等のデータがそのデータ記憶領域１４ｅに記憶され
る。

ここで、特異点とは、ボルトの形状からみたその形態の
変化点に対応していて、この位置で発生するエコーは欠
陥ではなく正常な形状を示すエコーである。それは、前
述したボルトのｍＫやねじ端部、ボルト底部の各位置に
対応する。

さて、第１図の（ａ）に示すような、部材に締付けられ
ていない状態にある基をボルト１（内部に欠陥のない基
準の長さと形状を持つボルト）を例にとると、基をボル
ト１に対して探触子４がその頭部１ａに当てられて内部
の状態が測定された場合に、頭部１ａと軸部１ｂとの境
界部分に対応してエコーＥｌが発生し、軸部１ｂのねじ
１ｃが切られた境界部分に対応してエコーＥ２が発生し
、さらに、軸部の底１ｄの位置に対応して底面エコーＥ
３が発生する。これらの各エコーは、欠陥エコーではな
く、各ボルトに共通し、その形状において発生するエコ
ーである。

そこで、このような正常なエコーを発生させる位置を特
異点としてここでは管理する。これは、［解決しようと
する課題］の項で説明したように、ボルトの凹凸形状に
関係して欠陥でないエコーを発生する位置に対応してい
て、しかも、ボルトの締付は軸力に応じてそのエコーの
位置が変化する点である。また、この凹凸のあるところ
に応力が集中することからこの付近に欠陥が生じ易く、
或はこの付近に欠陥があることが多い。そこで、この特
異点にまずゲートを設定し、そのゲート幅を他のゲート
幅より優先させて決定する。

すなわち、第１図の（ａ）のＧ１が頭部１ａと軸部１ｂ
との境界部分で発生するエコーＥｌ　の位置（首部）に
設定したゲートであって、その幅は、エコーＥｌのボル
ト締付は前及びボルト締付は後の位置を含むような範囲
に亙っている。同様に、Ｇ２は、軸部１ｂのねじ１ｃが
切られた最初の部分で発生するエコーＥ２の位置（ねじ
端部）に設定したゲートであり、このゲート幅も前記と
同様な範囲に亙って設けられている。Ｇ３は、軸部の底
１ｄの位置で発生するエコーＥ３の位置（ボルト底部）
に設定したゲートであり、このゲート幅も前記と同様な
範囲に亙って設けられている。なお、これらのゲート幅
は、あらかじめ測定データ処理装置１６のメインメモ、
す１４に記憶されていて、ボルトの長さと各特異点の位
置とをキーボード１０から入力することにより選択され
る。

この選択とゲートＧｔ　、　Ｇ２　、　Ｇ３　（Ｄ設定
４ｉ、ボルトの全長と各特異点（ボルトの首部やねじ端
部、ボルト底部）の位置（位置は、例えば、頭部１ａの
先端を基準とした距離として入力する）とをキーボード
１０から入力することにより、入力されたデータが特異
点ゲート設定処理プログラム１４ａにより処理されるこ
とで選択され、設定される。

ここで、ゲートＧｌ　＋　Ｇ２　＋　Ｇ３のゲート幅は
、ボルトが締付けられていない状態のときに各エコーが
発生する位置と、ボルトが締付けられて軸力が発生し、
その軸力が最大となったときに各エコーが発生する位置
とをカバーする幅に設定されているが、この幅は、ボル
トの全長に関係していて、ボルト長さに応じたゲート幅
データがボルトの長さと特異点の位置とで整理されてデ
ータ記憶６π域１４ｅの所定の領域に、例えば、テーブ
ル化されて格納されている。これを前記のプログラムに
より選択する。なお、テーブルのゲート幅の６値は、あ
らかじめ実験等により求められていたものである。

ゲート制御プログラム１４ｂは、データ記憶領域１４ｅ
の所定の領域に書込まれた特異点についてのゲートＧｌ
、Ｇ２．Ｇ３　（特異点ゲート）の位置とボルトの全長
とからその幅を参照して、第１図の（ａ）に示すように
、ゲートＧ１　＋　Ｇ２　。

Ｇ３を設定するゲート制御信号を発生してそれをゲート
設定・ピーク検出回路７に送出する。また、残りのゲー
トＧ４　＋　Ｇｓ　　（通常ゲート）については、ゲー
トＧｌ、Ｇ２．Ｇ３の位置と幅とのデータから、同様に
同図（ａ）に示すように設定されるそれぞれのゲート制
御信号を発生してそれをゲート設定・ピーク検出回路７
に送出してゲートＧ４、Ｇ５を設定する処理をする。な
お、ここで、発生する通常ゲートの各ゲー）Ｇ４．Ｇ５
についてのゲート制御信号は、ゲートＧ４の幅がその両
側にある特異点のゲートＧ１．Ｇ２に連続するように、
ゲートＧ５の幅がその両側にある特異点のゲー）Ｇ２．
Ｇ３に連続するように発生される。

また、ゲート制御プログラム１４ｂは、最初の測定周期
ではゲー）Ｇｌ　の制御信号を出力し、次の測定周期で
はゲートＧ４、そして、その次の１ｉｌｌ＋定周期では
ゲートＧ２というように、ゲートＧｌからゲートＧ４＋
　Ｇ２　ｔ　Ｇｓ　＋　Ｇ３の順に順次測定周期が更新
されるごとにゲー１−Ｇ３までの制御信号を順次発生し
てゲート設定・ピーク検出回路７に加え、ゲー）Ｇｌ　
＋　Ｇ４　、Ｇ２　＊　Ｇｓ　＋　Ｇ３が順次更新設定
されるように制御する。さらに、ゲート制御プログラム
１４ｂは、ゲート制御信号をゲート設定・ピーク検出回
路７に送出する都度、欠陥判定処理プログラム１４ｃを
起動する。なお、このゲート制御プログラム１４ｂは、
測定データ表示処理プログラム１４ｄにより起動されて
再びゲートＧｌ　、Ｇ４．Ｇ２１　Ｇ５１　Ｇ３の順に
順次ゲートを測定周期に対応させて設定して行く処理を
する。

欠陥判定処理プログラム１４ｃは、ゲート制御プログラ
ム１４ｂがゲート設定の制御信号を発生する都度（ゲー
トが更新される都度）、ゲート設定に対応して起動され
る。そして、キーボードから入力された機能キーに応じ
て動作し、測定開始時点で、あらかじめキーボード１０
から入力された機能キーが基準ボルト測定であるときに
は、第１図の（ａ）に示すように特異点に対応するゲー
トＧｌ　、Ｇ２　、Ｇ３のそれぞれの設定時において４
１１定した結果書られる基準ボルト１の受信エコー信号
の各ピーク値Ｐｔ　、、Ｐ２　ｖ　　Ｐ３をゲー）Ｇｔ
。

Ｇ２．Ｇ３の設定に応じて得て、それをデータ記憶領域
１４ｅにゲートＧｌ　、Ｇ２．Ｇ３に対応させて記憶す
る。また、実際の現場でボルト検査をする際の測定開始
時点では、そのとき入力されたボルト検査の機能キーに
応じて、ゲートＧｌ、Ｇ２、Ｇ３に対応して１ｉｌｌｌ
定ピーク値を得たときには、これらゲートに対応する特
異点について基準ボルト１で得た基準値と比較演算をし
て欠陥を検出する。ゲートＧ４．Ｇ５に対応するそれ以
外の点に対ついては所定値を越えているか否かの、いわ
ゆるスレッシュホールドによるレベル判定を行って欠陥
を検出する。

すなわち、実際のボルト検査の場合には、第１図（ｂ）
に示すように、ボルト締付は作業において、ボルト２が
部材３に挿入され、部材３と部材３ａとが締結される。

この作業において、ボルト２の締付は作業が行われてい
るときにこのボルト２に対してその頭部２ａに探触子４
が当接されてボルト欠陥検出が行われる。このようなと
きには、その測定開始時点であらかじめキーボード１０
ｈ）らボルト検査の機能キーが入力される。このとき、
欠陥判定処理プログラム１４ｃは、設定されたゲー）Ｇ
ｌ　、　Ｇ２　、　Ｇａのそれぞれに応じて得たそれぞ
れの測定データ（Ａ／Ｄ変換回路８から得られたピーク
値Ｘｔ　＋　Ｘ２１　Ｘ３１第１図の（ｂ）参照））に
ついて、それぞれのゲートに対応する前記の基準ボルト
１についての比較基準値（各ピーク値Ｐ１．Ｐ２．Ｐ３
）との差の絶対値（＝ＩＸｉ−Ｐｉｔ）をそれぞれのゲ
ートにおいて算出し、その算出値が所定の基準値以上で
あるか否かを判定して基準値以上のときに欠陥として検
出し、欠陥が検出されたときにそれをその測定時のゲー
）　（Ｇｌ　、Ｇ２．Ｇ３　）に対応して設けられてい
るデータ記憶領域１４ｅのそれぞれの記憶領域に欠陥フ
ラグとして記憶する。また、ゲート０４１６５が設定さ
れて測定データを得たときには、Ａ／Ｄ変換回路８から
得られた測定値（ピーク値ＹＩ、第１図の（ｂ）参照）
が所定のスレッシュホールド値（ｈ、第１図の（ｂ）参
照））を越えているか否かを判定して越えているときに
欠陥として検出し、同様にそれをその測定時のゲート（
Ｇ４１０ｓ　）に対応して設けられているデータ記憶領
域１４ｅのそれぞれの記憶領域に欠陥フラグとして記憶
する。そして、欠陥判定処理プログラム１４ｃは、最後
のゲートＧ３の欠陥判定が終了した時点で測定データ表
示処理プログラム１４ｄを起動する。なお、データ記憶
領域１４ｅには、ゲートＧｉ　ｐ　Ｇ４　＋　Ｇ２　ｔ
　Ｇｓ　、Ｇ３に対応させてそれぞれにおいて検出され
た欠陥をフラグで記憶する領域が設けられている。

測定データ表示処理プログラム１４ｄは、データ記憶領
域１４ｅに記憶された測定結果のデータを画像メモリ１
３に転送してボルトの軸力、そしてそれが目標値に達し
たか否か、各ゲートＧ１゜Ｇ４ｖ　Ｇ２　＋　Ｇｓ　＋
　Ｇ３のそれぞれの位置（第何番目のゲート）に欠陥が
打るか否か等をディスプレイ１５に表示する処理をする
。そして、この表示処理の後にゲート制御プログラム１
４ｂを起動する。その結果、次の同様なボルト検査測定
が行われ、その後に軸力測定が行われて同様な処理が繰
り返される。この測定の繰り返しは、軸力が目標値に達
したときに、或は、欠陥が発見されたときにキーボード
１０からの測定終了キーの入力により終了する。

次に、その全体的な測定動作について第３図の処理の流
れ図に従って説明する。

第３図のステップ■において、締付は前の各部のボルト
の寸法、特異点の位置をキーボード１０から入力する。

次のステップ■において、この入力情報を受けて特異点
ゲート設定処理プログラム１４ａが起動され、特異点の
ゲートＧｌ、Ｇ２゜Ｇ３の設定を行う。そして、その特
異点ゲート幅と位置とのデータをデータ記憶領域１４ｅ
にそれらを記憶する。

次のステップ■においては、基準ボルト測定処理か否か
をあらかじめ入力された機能キー等により判定する。基
準ボルト測定処理のときには、第１図の（ａ）に示すよ
うな状態で、ステップ■にて基準ボルトの７１Ｉ１１定
を行い、ゲー）Ｇ１．Ｇ２゜Ｇ３における各ピーク値（
Ｐｒ　、Ｐ２．Ｐ３　）を比較基準値としてメモリに記
憶する。また、基準ボルト測定でないときには、その待
ちループに入る。

次のステップ■ではボルト検査か否かの判定に入る。こ
の判定もキーボード１０から入力された機能キーに基づ
いて行われる。他のキーが入力されてボルト検査でない
と判定されたときには、入カキ−に応じて待ちループと
なるか、ここで、処理を終了するか、他の処理へと移る
。なお、処理をここで終了したり、他の処理へ移ったと
きには、次にキーボード１０からボルト検査に対応する
機能キーが入力されたときに、この判定処理のステップ
■から処理が開始される。

ステップ■の判定の結果、ボルト検査であるときにはス
テップ■でゲート制御プログラム１４ｂと欠陥判定処理
プログラム１４ｃが起動されてゲートＧｌ　＋　　Ｇ４
　＋　　Ｇ２　＋　　Ｇｓ　ｗ　　Ｇ３の各ピーク値を
測定周期に対応してこれらのゲートの順に順次測定して
各ゲートにおいて欠陥があるいか否かが検出され、欠陥
があるものについては、そのゲートに対応して欠陥フラ
グがメモリに記憶される。

そして、ステップ■へと移り、ステップ■では、メモリ
に記憶された測定結果が表示される処理が行われ、ステ
ップ■で測定処理が終ｒか否かの判定が終了キー人力の
有無によりなされる。そして、測定処理が終−ｒしてい
ないときには、ステップ■へき戻り、同様な測定が繰り
返される。

以上説明してきたが、実施例では、ゲート設定Ｏビーク
検出回路７を設けてピーク値と路程とを別々に測定する
ようにしているが・、これらは、同時或は連続する次の
測定周期等で測定するようにしてもよく、このようにピ
ーク値と路程とを測定する場合には、各欠陥の位置をも
同時に表示することができる。

また、ピークや路程の測定は、超音波探傷器６から得ら
れる受信エコー信号そのものをＡ／Ｄ変換してサンプリ
ングし、離散値のデジタル値をメモリに記憶しておき、
それをＣＰＵによりデータ処理することでも得ることが
できる。この場合のゲートの設定は、演算処理にてデー
タ処理を行うことで容易に設定できる。したがって、こ
の発明は、実施例に示すようなゲート設定−ピーク検出
回路７を設けてゲート設定を行い、測定するものに限定
されるものではない。

実施例では、特異点においては、そのゲートで検出され
るピーク値に対してそれに対応する比較基準値との差を
以て欠陥を検出しているが、これは、比を以て検出して
もよい。比によるときには、その比の１を基準として所
定値だけ小さいか、或は大きいときに欠陥と判定するこ
とになる。

［発明の効果コ この発明の超音波ボルト欠陥検査装置にあっては、ボル
トの形状からみたその形態の変化点（特異点）で発生す
る正常な超音波反射エコーについて、そのピーク値を得
ておき、これを比較基準値として記憶し、特異点及びそ
の近傍の欠陥については、検出した受信エコー信号のピ
ーク値とこの基準値とを比較することにより検出するよ
うにし、それ以外の場所では、単に、スレッシュホール
ドを設けて欠陥検出をするようにすることで、締付は作
業に対応するリアルタイムで短時間のうちに欠陥検出が
できる。また、正常な反射エコーの位置が多少変化して
も特異点については、比較演算により欠陥検出をするの
で、正常な反射エコーが排除でき、正確な欠陥検出がで
きる。　その結果、ボルトの凹凸のあるところに欠陥が
生じたり、そこに欠陥があっても容易に検出でき、かつ
、現場での締付は作業に応じての欠陥検出が可能であり
、効率よく欠陥検出ができるボルト欠陥検査装置を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、この発明を適用した超音波ボルト欠陥
検査装置の一実施例の基準ボルトを測定した場合のＡス
コープ像とゲート設定との関係を示す説明図、第１図（
ｂ）は、その欠陥ボルトのＡスコープ像とその設定され
たゲートとの関係を示す説明図、第２図は、この発明を
適用した超音波ボルト欠陥検査装置の構成を示す一実施
例のブロック図、第３図は、その測定データ処理の流れ
図、第４図は、従来の欠陥ボルトの測定のＡスコープ像
の説明図である。 １・・・基準ボルト、２・・・締付は状態のボルト、３
・・・部材、４・・・探触子、５・・・オシロスコープ
、６・・・超音波探傷器、７・・・ゲート設定・ピーク
検出回路、８・・・Ａ／Ｄ変換回路、９・・・マイクロ
プロセッサ（ＣＰＵ）、１０・・・キーボード、１１・
・・バス、１３・・・画像メモリ、１４・・・メインメ
モリ、 １４ａ・・・特異点ゲート設定処理プログラム、１４ｂ
・・・ゲート制御プログラム、 １４ｃ・・・欠陥判定処理プログラム、１４ｄ・・・測
定データ表示処理プログラム、１４ｅ・・・データ記憶
領域、 １６・・・測定データ処理装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボルトの頭部と軸部との境界部、軸部に切られた
   ねじ部との境界部、そしてボルト底面部のこれら各位置
   における超音波反射エコーのボルト締付け前及びボルト
   締付け後の位置を含むような範囲で前記各位置に対応し
   て第１、第２、第３のゲートを設定し、第１のゲートと
   第２のゲートとの間に第４のゲートを設定し、第２のゲ
   ートと第３のゲートとの間に第５のゲートを設定する手
   段と、基準となるボルトの第１、第２及び第３のゲート
   における反射エコーのそれぞれのピーク値を比較基準値
   として記憶する手段と、締付け作業が行われているボル
   トの第１、第２及び第３のそれぞれのゲートにおける反
   射エコーのピーク値をそれぞれ測定してそれぞれのピー
   ク値とそのゲートに対応する前記比較基準値との差の絶
   対値をそれぞれ採り、この絶対値が第１の所定値以上の
   ときに欠陥として検出し、かつ、第４及び第５のゲート
   における反射エコーのピーク値をそれぞれ測定してそれ
   ぞれのピーク値が第２の所定値以上のときに欠陥として
   検出することを特徴とする超音波ボルト欠陥検査装置。
2. （２）差の絶対値に換えて比を採り、この比が１を基準
   として所定値だけ小さいか、或は大きいときに欠陥とし
   て検出することを特徴とする請求項１記載の超音波ボル
   ト欠陥検査装置。