JPH0333652A - 超音波検査方法及び超音波検査装置 - Google Patents

超音波検査方法及び超音波検査装置

Info

Publication number
JPH0333652A
JPH0333652A JP1166670A JP16667089A JPH0333652A JP H0333652 A JPH0333652 A JP H0333652A JP 1166670 A JP1166670 A JP 1166670A JP 16667089 A JP16667089 A JP 16667089A JP H0333652 A JPH0333652 A JP H0333652A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
subject
ultrasonic
target
target region
propagation path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1166670A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotoshi Kino
裕敏 木野
Hisao Okada
久雄 岡田
Yoshinori Takesute
義則 武捨
Jun Kubota
純 窪田
Shoichi Furutoku
古徳 正一
Hiroaki Chiba
弘明 千葉
Soji Sasaki
佐々木 荘二
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP1166670A priority Critical patent/JPH0333652A/ja
Publication of JPH0333652A publication Critical patent/JPH0333652A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/11Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/025Change of phase or condition
    • G01N2291/0258Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02854Length, thickness
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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〕 本発明は超音波探傷装置に係り、特に被検体の表面或い
は探傷部位の形状が曲面、凸面、凹面またはこれらの形
状の組合せから戊る構造物や部品の欠陥探傷および肉厚
測定に好適な超音波探傷(または検査)方法及びその装
置に関する。
〔従来の技術〕
近年、発電設備等の各種プラントの予測保全技術が重要
となり、その中で構造物に発生する欠陥等の異″7+を
部の検出や評価を行う手段として、超音波探傷法に対す
る期待は大きい。しかしながら、従来の超音波探傷法は
被検体内から得られるエコーのエコー強度及びビーム路
程(または伝播時間)によって欠陥等による異常部を検
出するAスコープ法が一般的である。この場合、被検体
の表面或いは検査対象個所となる探傷部位の形状が曲面
、凸面、凹面またはこれらの形状の組合せから成る構造
物等の探傷においては、形状に起因する種々の検査方法
上の問題が生じ、探傷困難とされる場合が少なくなかっ
た。鋳造品や成型品に代表される各種の量産部品におい
ても上記と同様に被検体の形状が超音波探傷法の適用を
阻害する大きな要因となっていた。
即ち、従来の超音波探傷法では被検体内に超音波を送波
または受波するときの超音波ビームの照射角度が垂直ま
たは斜角であっても、−殻内には一定の送受信角度に固
定されていた。このために被検体形状に起因して次のよ
うな点て問題となつ1 ている。
(1)ビーム路程とエコー強度のみの情報からでは、欠
陥エコーなのか、形状エコーなのかの識別ができない。
(2)超音波を送受するら探触子を被検体表面に沿って
走査しながら移動する場合、表面の形状変化に対して探
触子の接触面サイズが大きいときは適用できない。仮に
適用できた状態においても、被検体の表面形状と探傷部
位形状の相対位置関係によって探傷部位に超音波を伝播
到達させることが困難になる場合がある。
(3)水浸漬等で見受けられるように、被検体に対して
探触子を直線的成いは円孤状に走査した場合、被検体の
表面形状によって探触子の移動に伴って超音波の入射角
度が変化し、適正な探傷条件の走査範囲を逸脱すること
がある。
具体的には、表面形状が曲面から成る被検体を探傷する
場合について以下に説明する。
第23図(a)に構造を例示した被検体1は「ボイラの
管寄せJである。これは、伝熱管を接2 続するための多数の管台6が設けられているものである
。被検体lの断面を示した第23図(b)において、管
台6は管台穴7に溶接されており、この管台穴7の付は
根に当たるコーナ部Qに発生する欠陥5が検査対象(対
象部位)となる。
超音波の送受を行う探傷面は円筒状をした被検体1の表
面となり、隣接する他の管台との狭い空隙を利用して検
査対象とするコーナ部上部の管台6周りに旅回走査し、
コーナ部の全周を探傷することになる。このとき、探触
子2の走査軌跡並びにコーナ部の形状はいずれも鞘状(
馬の鞘状)となり、超音波ビーム4の入射点I) (探
触子位置)によって探傷面からコーナ部に超音波ビーム
4を伝播させるための角度条件が第23図(c)に示す
ように変化する。このため、超音波の送受信角度を固定
して探傷する従来の超音波探傷法では探傷が困難であっ
た。尚、第23図(c)において()内に示した各点(
P a−)P b−+p c’ )における角度は、被
検体1内での屈折角onを示したものであり、14..
56から26.8°の角度範囲で変化している。
一方、上述したような被検体形状に伴う種々の問題に対
処するため、超音波ビームを被検体内で扇形(セクタ)
走査することにより、広い角度範囲の超音波ビームで照
射し、併せて被検体断面のBスコープ像を表示すること
により、欠陥エコーと形状エコーを識別する探傷法が試
みられている。
その試みの一つとして、第24図(a)に示すように探
傷部位が櫛歯状に凹凸したタービン動翼ダブテール部を
被検体1として探傷する場合について説明すると、多数
の振動子を配列したアレイ型探触2を用い、N個を1群
とする各振動子の送受信タイミングを電子的に制御して
、超音波ビーム4を所定の角度範囲(例えば+70’か
ら一70°)で扉形に走査し、その扉形走査の位置を左
右に移動する直線走査を複合化することにより、被検体
1内の2次元的な超音波断面像を第24図(b)に示す
ように映像化して表示している。
この結果、得られた断面像のパターンから形状エコーと
欠陥エコー5′の識別が映像−1−では可能となる。
〔発明が解決しようとする課題〕
このようなアレイ型探触子を用いて超音波ビームを広い
角度範囲で扉形走査し、被検体の断面像を表示する超音
波探傷装置によれば、ボイラの管寄せ部の探傷で、探傷
部位に超音波ビームが照射されない問題も解決され、タ
ービン動翼ダブテール部の探傷においても探傷部位の形
状エコーと欠陥エコーの識別がAスコープ法に比べて容
易に行うことができる。
しかしながら、扉形走査による探傷方式においては、広
い角度範囲で超音波ビームを走査することから、被検体
内の各形状部で反射される形状エコーが夫々最大となる
ビーム角度を含んでおり、結果的には必要以上の強いレ
ベルの形状エコーが受信されることになる。このため、
各形状部に近接した欠陥、特に微細な欠陥のエコーが形
状エコに理もれて識別が困難になる。このとき、形状部
による多重エコーの発生も同様に欠陥の識別を妨げる原
因となっていた。
=35− このような問題に対処するための手段として、欠陥のな
い被検体によって探傷データを予め集録しておき、これ
を比較参照用のデータとして、各被検体を探傷したとき
の実探傷データと比較演算を行い、形状エコーと欠陥エ
コーを識別する方法等も試みられている。しかし、この
場合も比較参照用データ集録時と実探傷データ集録時に
おける探傷条件(例えば探触子の位置及び探傷感度等)
が異った場合に問題が生じる他、比較演算のための処理
時間が増太し、検査速度が低下する等の問題があった。
本発明は上記した種々の問題に鑑みてなされたものであ
り、被検体表面及び探傷部位の形状が曲面、凹面、凸面
、或いはこれらの形状が組合せられた多様な形状を有す
る被検体の超音波探傷に際して、探触子の走査時に表面
形状が変化した場合にも探傷部位に超音波ビームを伝播
到達させる(伝搬ともいう)と共に、被検体内での形状
エコーにより本来検査したい欠陥のエコーの識別が妨害
されることを回避し、複雑な信号処理手段を介6 さずに迅速で高精度の探傷が行い得る超音波探傷方法及
びその装置を提供することを目的とする。
ここで、探傷とは必ずしも傷、欠陥に限定されるもので
はなく、検査の対象とする部位を含むものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、超音波ビームを送受信し、被検体内の欠陥
探傷または肉厚測定等の内部探索を行う超音波探傷方法
及びその装置において、超音波ビームの入射点(送信点
)及び受信号の各座標位置に連動して超音波ビームの伝
播径路を制御し、所望の領域に該超音波ビームを伝播さ
せる方法及び上記の手段を備えたことを特徴とする超音
波探傷装置により達成される。
〔作用〕
このような探傷方法及びこれを実施するための手段を備
えた超音波探傷装置によれば、第23図で説明した被検
体で示されるように、曲面からなる探傷面を介して曲面
からなる探傷部位を探傷する際にも、超音波ビームの入
射する各座標位置に連動して、第23図(c)に示した
夫々のビーム角度を設定することにより、全ての探傷部
位に至る所望の伝播径路を選択する。これにより、探傷
部位以外の形状エコーによる妨害を最小とした探傷部位
のエコーを明瞭にする。
また、第24図で説明した被検体のように複雑な形状の
探傷部位を探傷する際にも、探傷部位の各点に対して、
欠陥エコーのレベルはできるだけ大きく、かつ形状エコ
ーのレベルはできるだけ少なくなるように受信されるよ
うにし、ビーム径路にある探傷面の各座標位置から超音
波ビームが伝播されるように、超音波ビームの入射する
各座標位置に連動して伝播径路を選択する。これにより
複雑な形状の探傷部位を、形状エコーによる妨害を受け
ることなく探傷し、より微細な欠陥まで検出するように
したものである。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。
第1図は本発明による超音波探傷装置の主要な構成を示
すブロック図である。送受信する超音波ビーム4のビー
ム角度を任意に変えられる可変角型の探触子2と、入力
されるビーム制御データに基づいて探触子2のビーム角
度及び送受信タイミングを制御し、かっ探触子2で受信
された超音波信号の増幅検波を行うビーム制御部100
と、人力される座標信号に連動してビーム制御の内容を
指令するためのビーム制御データを発生する制御データ
発生部200と、超音波ビーム 4の入射点(探触子位
置)に連動した座標信号を発生する座標信号発生部30
0と、ビーム制御部100から出力される超音波信号及
び座標信号に基づいて探傷結果を表示する信号処理表示
部400とから構成されている。
なお、第1図で例示した探触子2は複数個の振動子群3
を円孤状に配列したアークアレイ型の探触子であり、i
個を1群とする各振動子の送受信タイミングを制御する
ことにより任意の深さを焦点とする集束ビームを得るこ
とができる。さらに、送受信する振動子群を1素子ずつ
シフトする(切9− 換える)ことにより探触子の一点から任意のビーム角度
の超音波を発射することができる。
この他、探触子2としては複数個の振動子を直線状に配
列したりニアアレイ型探触子、探触子自体の傾きをモー
タ駆動等により機械的に可変する探触子を用いることも
ある。リニアアレイ型探触子は、アークアレイ型探触子
と同様に電子走査式の探触子であり、送受信タイミング
の制御によって任意のビーム角度または焦点の設定がで
きる他、送受信する振動子群のシフト(切換え)走査に
より超音波ビームの入射点位置を電子的に移動すること
ができる。
一方、座標信号発生部300で超音波ビーム4の入射点
に連動した座標信号を発生する際に、アークアレイ型探
触子のような一点入射型の探触子では、探触子を機械的
に移動し、その際の移動量をポテンショメータまたはエ
ンコーダ等により検出して超音波ビームの入射点の移動
量に比例した信号を発生する。また、リニアアレイ型探
触子のように、超音波ビーム4の入射点を電子的に走査
40 する場合は、その際の走査信号を入力して座標信号を発
生することができる。
ビーム制御部100の構成は、超音波ビーム4のビーム
角度を機械的に変化する場合と、電子的に変化する場合
とで異なる。
ビーム角度を機械的に変化する場合のビーム制御部は、
制御データ発生部200から入力される制御データに基
づいて探触子2の傾きを機械的に駆動して任意角度に設
定するための駆動機構と、送信パルスを発生し、受信信
号に増幅検波を行う一般的な超音波送受信部によって構
成することができる(構成図は省略する)。
第2図にビーム角度を電子的に変化する場合のビーム制
御部100を組込んだ本発明による超音波探傷装置の構
成を示す。第2図において、ビーム制御部100は、送
信器群10↓、送信遅延回路102.遅延制御回路10
3.受信器群104゜受信遅延回路105.加算回路1
06.増幅検波回路107とを備え、探触子2のビーム
角度及び送受信タイミングを制御する。
即ち、探触子2の振動子群3の個々の探動子にはそれぞ
れ送信パルスを発生する送信器群101及び各振動子か
らの受信信号を増幅する受信器群104が接続されてお
り、送信器群101は送信遅延回路102から出力され
るパルス発生用のトリガ信号によって選択したi個の送
信器に対応する振動子へ送信パルスを与え、超音波ビー
ムを送波する。
送信遅延回路10’2はi個の独立した遅延回路と、こ
の遅延回路の出力を送信器群101の中からi個の送信
器を選択して接続する走査回路とを有し、遅延制御回路
103から与入られた設定信号に基づいて、各遅延回路
に入力されたトリガ信号を夫々遅延すると共に、i個の
送信器を選択する。このため、探触子2から送波される
超音波ビムは、選択された送信器に接続したi個の振動
子の仮付位置によってビームの角度が決定され、各振動
子の送信タイミングによって集束ビームの焦点距離が設
定される。
送波された超音波ビームは被検体内部で反射され、各振
動子によって受波される。各振動子の受信信号は、受信
器群104の対応する受信器で増幅された後、受信遅延
回路105に入力される。
受信遅延回路は独立したi個の遅延回路と、この遅延回
路の各入力に接続するi個の受信器を選択するための走
査回路を有しており、いずれの場合も遅延制御回路10
3から出力される設定信号に基づいて設定される。j個
の受信信号は対応する遅延回路によって所望の焦点深さ
位置で反射され、かつ受信された信号の位相が揃えられ
た後、加算回路106で合成される。加算回路106の
出力信号は増幅検波回路107て増幅及び検波が行オ〕
れ、信号処理表示部400に入力される。信珍処理表示
部400は信号処理部401と表示部402とから成り
、信号処理部401では入力された受信信号を1次元ま
たは2次元座標]二に一旦記憶し表示するための処理や
、欠陥信号等の選別処理を行っており、座標信号発生部
300から超音波ビームの入射点に連動した座標信号が
人力されている。したがって、信号処理部4.01には
入射魚座3− 標に同期して表示部4.02の画面上でビームの角度方
向を制御する手段も設けられている。
次に第3図は、第2図に示した構成の超音波探傷装置に
よる動作を説11jlするための探傷フローチャートの
例を示すものであり、第23図に示した被検体を探傷の
対象としている。
第3図では、ます、条件データとして被検体1の幾何学
的寸法と超音波ビームの入射点軌跡から各入射点から探
傷部位に至る超音波ビームの伝播径路を決定するための
演算をし、各入射点毎のビーム制御データを作成する。
これらの処理は第2図に示した超音波探傷装置に例えば
パーソナルコンピュータ等の計算機のような制御手段を
付加することによって行われる。
作成されたビーム制御データは制御データ発生部200
内のメモリ(例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM
)、あらかしめデータが分っている場合にはリードオン
リーメモリ(ROM)に格納される。ビーム制御データ
は、例えば表1の示すようになる。このデータは超音波
ビームの各人44 射点座標(探触子座標)毎に、探傷部位に至るビーム伝
播径路を設定するために必要なビーム角及び焦点距離が
テーブル化されて記憶されている。
ここで、探触子2は探傷部位」二部の管台6を11心軸
として旋回走査され探傷が開始される。このときの探触
子2の移動距離は座標信号発生部300によって検出さ
れ、探触子2の動きに連動して超音波ビームの入射点座
標信号として出力し、制御データ発生部200に入力さ
れる。
制御データ発生部200は、入力された入射点座標信号
に対応したアドレスにより表1に示したビーム制御デー
タテーブルを索引(アクセス)し、所望のビーム伝播径
路を設定するために必要なビーム角及び焦点距離の値を
読み出し、制御データとして遅延制御回路103に入力
する。遅延制御回路103のメモリ(ROM)内には、
表2に例示するような遅延データテーブルが予め格納さ
れており、入力された制御データのうち、ビーム角のデ
ータで駆動する計16個の振動子の番号が読み出され、
送信器群101及び受信器群]、 O4の中から必要な
送信器及び受信器を選択するための走査信号として出力
される。さらに、焦点距離のデータによって、8Lから
8Rまでの計16個の遅延データが読み出され、走査信
号と共に設定データとして送信遅延回路102及び受信
遅延回路105へ出力している。
これにより各遅延回路↓02,105では遅延時間の設
定並びに送信器及び受信器の選択が超音波ビームの入射
点座標に連動して設定され、超音波の送受信が行われる
。被検体lから得られた探傷信号は、入射点の座標信号
や角度データに基づいて信号処理が行われる。例えば断
面像が表示部402に表示される。このようにして第2
図に示した超音波探傷装置の構成により、超音波ビーム
の入射点座標毎に、ビーム角度や焦点距離を制御するこ
と、すなわち伝播径路を制御することが可能となる。
第4図は本発明による一実施例を示した第2図の構成に
成る超音波探傷装置を用いて、第23図に示した被検体
の超音波探傷を実施した際の動作を説明する図である。
第23図(c)に対応させたビーム入射点の軌跡、ビー
ム角、ビーム径路。
探傷部位の形状を示している。
即ち、制御データ発生部200のメモリに格納されるビ
ーム制御データテーブルに第23図(C)に示した各入
射点の座標に対応したビーム角度を与えることによって
、探触子を第4図中の上側の輪の周上に示したPa点か
らpb点を経てPc点まで移動することにより、各入射
点座標から探傷部位に至る伝播径路が設定され、超音波
ビームは探傷部位のQa点からQb点を経てQa点に至
る各探傷部位を照射し、探傷を行うことができる。
この結果、探傷部位を洩れなく探傷できると共に、透視
平面上で見たビーム径路の方向を第23図(c)のよう
に管台穴に傾め方向から超音波ビームを送受信する(探
触子の向きで設定する)ことによって、管台穴コーナ部
による反射波を回避でき、欠陥エコーのみを検出するこ
とができる効果がある。
次に、第5図は第2の実施例を説明する図であ47 す、第24図に示すような被検体を探傷する場合に有効
である。このような探傷部位が複雑な形状から成る被検
体の超音波探傷では、探傷部位の形状による反射波と欠
陥エコーとの識別を容易にすることが重要な課題となる
そこで、探傷部位の形状による反射波のレベルについて
考察する。第5図において、探傷部位の反射面を細かく
分割した各分割面を微小な反射面と考えたときの各反射
面ΔQの傾きαを例えば、被検体の設計図面から求める
とかして何らかの方法で得られたとし、反射面ΔQに対
して直角な方向(ΔQ上の一点Qから点O′に至る線分
)に超音波ビームの伝播径路が存在するときに、反射面
△Qによる反射波のレベルは最大となり、線分(○’−
Q)と線分(p−Q)で示される伝播径路との成す角度
βが大きい程、反射面ΔQによる反射波のレベルは低く
なる。微小な反射面ΔQに垂直な方向の割れ状欠陥を検
査対象とするときは、入射点座標がP点におけるビーム
角度をORに設定することによってP点から反射面ΔQ
に至る伝8 播種路が形成さ・れる。したがって1反射面ΔQによる
反射波の妨害を受けることなく、より微小な割れ状欠陥
の検出が可能となる。なお、P点でのビーム角度をOR
としたとき、β=α十01(となる。
一方、厚み測定等で被検体形状の超音波断面像を必要と
するような場合は、入射点座標が○′点のときビーム角
度がαとなるように設定することにより、O′点から反
射面へ〇に至る伝播径路が形成され、この結果、明確な
形状反射波を得ることができる。
上記したように、まず探傷部位の微小反射面各点につい
て反射面の傾きを求め、次にこの各反射面による反射波
のレベルを制御するために必要な伝播径路を与える条件
として、各入射点座標におけるビーム角度や焦点距離を
導き、これをビーム制御データとしてテーブル化し、第
2図に構成を示した超音波探傷装置の制御データ発生部
200のメモリに格納することによって、入射点座標に
連動して探傷部位の形状による反射波レベルを制御する
ことが可能となる。
第6図は、探傷部位を微小分割した各反射面の反射波レ
ベルを一定に制御しながら探傷する場合の入射点座標を
移動する方式の場合について示している。
第6図(a)は−点入射式のアークアレイ型の探触子2
を用いて、探触子2の機械的な走査により入射点座標を
移動する探傷方式を示しており、このときの入射点座標
の検出は探触子2の移動量をポテンショメータや各種の
エンコーダで計測することによって行われる。
今、探触子2を入射点座標PlからPs’の方向へ連続
的に移動させるとき、超音波ビーム4の伝播径路は、探
傷部位の各微小反射面に直角な反射面法線に対してβの
傾きになるように各ビーム角が制御され、かつ電子的に
集束された超音波ビーム4の焦点も各反射面になるよう
に設定されている。
即ち、QaからQbに至る各反射面に対しては、入射点
座標がPlからP1′の範囲で実線で示す超音波ビーム
4のビーム角で探傷を行い、QbからQcに至る各反射
面に対しては、入射点座標がPzからP2’ の範囲で
破線で示す超音波ビーム4のビーム角で探傷を行う。さ
らにQcからQdに至る各反射面に対しては、入射点座
標がPaからP3’  の範囲で一点鎖線で示す超音波
ビーム4のビーム角で探傷を行う。
しかしながら、入射点座標がPaからPz′の範囲では
、各入射点座標において破線で示した超音波ビーム4と
一点鎖線で示した超音波ビーム4との異なる2方尚の超
音波ビーム4を必要とし、第2図に示した構成の超音波
探傷装置において、制御データ発生部200のビーム制
御データの読み出しに際して、入射点座標信号をそのま
ま71−レス信号として利用することができない。
このため、制御データ発生部200では超音波探傷装置
の同期信号の繰返し毎に入射点座標信号を取り込み、こ
の同期信号の繰返しを利用して、同−入射点の座標信号
であっても上位アドレスと下位アドレスの2種類のビー
ム制御データを交互1 に読み出すようにしである。
一方、同図(b)にリニアアレイ型の探触子2を用いて
、i個の振動子で形成されるビーム束を電子的に切換え
て、入射点座標を移動する方式であり、このときの入射
点座標は振動子の配列ピッチと駆動する振動子を切換え
るための走査信号のモートによって決定される。
例えば、探傷部位のQaからQbに至る各反射面に対し
ては実線に示す方向の超音波ビームで探傷を行うが、入
射点座標がPlのときは■の範囲にある8個の振動子を
用いて1つのビーム束を形成し、入射点座標がPzのと
きは■の範囲にある8個の振動子を用いてビーム束を形
成する。同様にQbからQcに至る各反射面に対しては
破線で示すビーム束を形成するのに、入射点座標がpa
のときは■の範囲にある8個の振動子で形成し、入射点
座標がP4のときは■の範囲にある8個の振動子で形成
する。更にQcからQdに至る各反射面に対しては二点
鎖線で示すビーム束を、入射点座標がPa 、Pgのと
き夫々■、■の各8個の52− 振動子を用いて形成する。
このように、電子走査により入射点座標を移動する際の
入射点座標信号は振動子を切換えるための走査信号と振
動子ピッチとを基にして生成することができる。
第7図は第3の実施例を説明するための参考図であり、
第23図に示した被検体を更に効果的に探傷する方法を
示している。即ち、第7図(、)は被検体に溶接された
3個の管台6を平面的に見た状態を示しており、隣接す
る管台との間隙が狭いことから探触子2を360°に亘
って旋回走査することが困難である。そこで、ビーム方
向の異なるPz 、Pzの2個の探触子を用いることに
よって、Pl及びPzをP2’及びP工′の位置まで不
完全な旋回走査を行った場合でもPl及びP2’付近の
超音波ビームで狭隘部の探傷を行うことが可能となる。
更に、第7図(b)は中央に位置する管台の管台穴コー
ナ部を探傷する場合の方法を示したものであり、当該管
台の周囲は左右両側が狭隘部となっている。この場合は
Pl、Pzと相対する側にビーム方向の異なるPs 、
Paの探触子を配置することにより、やはり探触子の不
完全な旋回走査で両側の狭隘部まで探傷可能となる。な
お、ここで1個の探触子2の向きや位置を旋回走査の都
度変化させて探傷することも可能であるが、探触子2の
設定や走査に多大な時間を費やすことになる。
そこで、第7図に示すような探傷方法に本発明を実施す
る場合の超音波探傷装置の構成例を第8図に示す。
第8図に構成を示した超音波探傷装置は、入射点座標毎
に複数の超音波ビームの伝播径路を制御する手段を備え
た超音波探傷装置の構成例として、2つの超音波ビーム
の伝播径路を入射点座標毎に夫々独立して制御できるよ
うにしである。
第8図において、ビーム制御部100.制御データ発生
部200.座標信号発生部300は、いずれも独立した
2組の系統(A)、(B)を有しており、これらの各部
における機能動作は第1図及び第2図に構成を示した超
音波探傷装置と夫々同様である。
2つの探触子2A及び2Bは夫々ビーム制御部100の
制御部(A)及び制御部(B)によって送受信タイミン
グが制御される。各送受信タイミングは、探触子2A及
び2Bから座標信号xi+ A 。
111Bを取り込んだ座標信号発生部300のイa号発
生部(A)、信号発生部(13)から出力される入射点
座標信号112A、112Bに対応して制御データ発生
部200のデータ発生部(A)及びデータ発生部(B)
から読み出された制御データ113A、]13Bによっ
て設定される。
被検体lの探傷によって得られた2つの探傷信号↓↓3
A、113Bはビーム制御部100の制御部(A)及び
制御部(B)から出力され、信号処理表示部4−00の
信号処理部4.01に入力される。信号処理部401で
は入力された2つの探傷信号を各探触子の各座標信号に
基づいて書込みと読み出しが可能な2次元メモリに一旦
記憶した後、読み出して表示部4−00に断面像として
表示する。
したがって、第7図(a)に示した探傷法を用55− いて第8図の超音波探傷装置を構成すれば入射点座標毎
に2つの超音波ビームの伝播径路を制御することができ
るので探傷部位の全周を精度よく、かつ迅速に探傷する
ことができる。
第9図は本発明による第4の実施例を説明するための実
施例である。この実施例では3次元的に複雑な形状をし
た被検体1の探傷を行う場合の立体状態図を示す。第9
図に示した被検体1は例えば風車状の形をしたターボチ
ャージャー用ロータ羽根であり、この被検体1を送波用
探触子2Tと受波用探触子2Rを用いて探傷するものと
する。
各探触子2T及び2Rはいずれも振動子を2次元的に配
列した2次元アレイ型の探触子で、m列×n行の面内に
ある各振動子の超音波ビーム送信または受信のタイミン
グを制御することにより、超音波ビームの方向や焦点距
離を変化させることができ、伝播径路を空間的に設定す
ることができる。
この場合に使用する超音波探傷装置の構成は、第1図に
示した超音波探傷装置に対して、探触子lは2次元アレ
イ型の探触子2個を夫々送信用まノ56 たは受信用として用い、ビーム制御部100はm×n個
から成る送信ビーム制御回路と受信ビーム制御回路を設
け、各ビーム制御回路は制御データ発生部200の送信
用データ発生回路と受信用データ発生回路から出力され
るデータ制御信号に基づいたビーム制御を行うようにし
たものである。
制御データ発生部200は座標信号発生部300から送
波用探触子2Tと受波用探触子2Rの入射点または受信
点に連動した座標信号を受けて、各入射点または受信点
毎に予じめビーム制御データテーブル内に格納された制
御データを読み出し、ビーム制御部200に出力する。
また、信号処理表示部4. OOではビーム制御部10
0から出力された受信信号を受信点の座標信号に基づい
て処理し、その結果を表示するように構成しである。
一方、第9図において試料送り台50は、試料回転台5
↓と垂直駆動台52が備えられ、垂直駆動台52はモー
タ53の駆動力をギヤ機構54を介してボールネジ55
に伝達し、−1−下方向の移動を可能にしてあり、その
移動量は垂直位置検出用のポテンショメータ56によっ
て検出されている。
試料回転台51は、被検体lの軸を回転するものであり
、被検体1の他端の軸を回転用チャック57で支持し、
これをギヤ機構58を介してモータ59により回転する
ことができる。このときの被検体1の回転角はポテンシ
ョメータ60によって検出することができる。
以上の装置構成において、被検体1の羽根の中から検査
対象とする羽根が送波用探触子2Tと受波用探触子2R
の夫々の音場内に位置するよ−うに被検体1を回転駆動
または垂直駆動を行う。このとき、各探触子2T、2R
と被検体1の相対的な位置関係は予め決められている。
その相対的位置関係から被検体↓の探傷部位の分割され
た微小部分に対して所定の伝播径路で超音波ビームが送
受波されるように探触子2T、2Rにおける各入射点毎
または各受信点毎(この場合は二次元アレイの座標面)
に伝播径路を制御するのである。このような複雑な形状
をした被検体であっても、その全ての面を探傷すること
ができる。
第10図は本発明による第5の実施例を説明する超音波
探傷装置の構成であり、超音波ビー11の入射点座標毎
に検出されたエコー信号の中から所望の範囲の信号を抽
出するための制御手段を備えている。
第10図において、ビーム制御部100.制御データ発
生部200.座標信号発生部300.信号処理部401
2表示部402の各部の機能動作は第工図に示した構成
の超音波探傷装置の場合と同様である。
ゲート回路10はビーム制御部100から出力された探
傷信号を入力し、その探傷信号の中からゲート信号が開
かれた時間範囲の信号のみ115力することができる。
ゲート信号はグー1−制御回路11で生成されゲート回
路IOに与えられる。ゲート制御回路11内では、表3
に示すようなゲト制御データがテーブルとしてROM等
のメモリに格納されており、座標信号発生部300から
出力される入射点に連動した座標信号に基づいてゲート
制御データが読み出され、デー1〜信号を発生59− する。
グー1−制御データテーブルには探触子の座標(入射点
座標に対応する)毎に抽出すべき探傷信診のビーム路程
(経路長)と、ゲート信珍の開始点(超音波を送波して
からゲートを開くまでの時間:立上り時間)並びにゲー
ト幅(立」−りから立下りまでの時間)が格納されてい
る。このようなグー1−時間を設定する必要があるのは
ビーム路程によって計算される受信信号をあらかじめ予
測して、不要なノイズ信号を除くためである。したがっ
て、例えば制御データ発生部200のビーム制御データ
内にある探触子座標毎の焦点距離に対応させて、ゲート
制御データテーブル内のビーム路程を格納しておけば、
焦点付近の探傷信号のみ抽出しなから探傷を行うことが
できる。探傷信Zの表示はスイッチ13を介して、信号
処理部401で座標信号に基づいて探傷信号の画像化を
行い。
表示部4.02に断面像(Bスコープ)として表示する
場合と、単にビーム走査毎の探傷信号を表示(Aスコー
プ)する場合を選択できる。後者のA−杓 スコープでは複雑形状な被検体であっても容易に欠陥の
識別が可能となる。
第I1図は第10図に示した構成の超音波探傷装置を用
いて、タービン動翼ダブテール部を被検体1として探傷
するときの探傷状態図を(a)に示し、探傷結果の表示
例を(b)に示す。
まず、同図(a)に示すように、被検体1のフック側(
複雑形状部)を探傷部位としたとき、各入射点座標毎の
超音波ビームの伝播径路は夫々、探傷部位の形状による
反射波の妨害を受けない方向に制御されるように、制御
データ発生部200のビーム制御データが設定されてい
る。ゲート制御回路11のゲート制御データは、入射点
座標毎に振動子から送波された超音波ビームが各探傷部
位で反射して振動子に受信される期間における受信信号
のみゲート回路10で抽出するように設定しである。こ
の理由は前記したように被検体1の探傷部位に到達した
超音波ビームが更に他の形状部へ伝播したり、或いは被
検体l内で多重反射されたことにより受信された信号は
ゲート回路10によって除去するためである。
したがって、スイッチ13を信号処理部401に接続す
ることにより、表示部402には第11図(b)に示す
ような探傷結果が得られ、被検体1内の微細な欠陥5も
欠陥エコー5′として容易に識別できる。なお、本実施
例において、探傷部位の各点に集束超音波ビームの焦点
を形成して、探傷部位の検出感度及び分解能を向上する
ことは勿論のこと、同図(b)の探傷結果の表示に欠陥
の座標位置を数値的に示したり、欠陥部の受信信号の部
分拡大を行うことは容易に達成される。
第12図は本発明による第6の実施例を説明するための
参考図であり、第11図に示した構成の超音波探傷装置
において、制御データ発生部200のビーム制御データ
テーブルを変更することにより、同装置に各入射点座標
毎の超音波ビームの伝播径路が同一の反射体に至るよう
に制御する手段を備えさせて、欠陥検出後における評価
試験を実施したときの入射点座標に対する欠陥エコーレ
ベルの応答特性を各種欠陥について示したものである。
即ち、探傷試験によって検出された欠陥5の上方で探触
子2の入射点座標を走査したとき、各入射点座標毎の超
音波ビームが全て同一の欠陥5に至るように伝播径路を
制御して探傷することにより、欠陥5の形状や規模を精
度良く評価することができる。
第12図(a)において、被検体1に平面欠陥5が存在
する状態では、欠陥5の面に重直な方向の超音波ビーム
で探傷した場合に最も高い欠陥エコーレベルが得られ、
欠陥5の面に垂直に入射する超音波ビームを基準として
その角度が大きくなるに従って欠陥エコーレベルが低下
する。その結果、入射点座標と欠陥エコーレベルの関係
は次のようになる。入射点座標がPoのときビーム角O
0が最小(Oo)となり、Oo近傍の角度で欠陥エコー
レベルが高く検出され、ビーム角度が大きくなる一OL
や+onの入射点座標P+、 、 T)Hの位置では欠
陥エコーレベルが検出されない。
また、第12図(b)は球面欠陥または円柱形欠陥が存
在する場合の入射点座標と欠陥エコーレベルの関係を示
す。広い角度範囲で欠陥が検出されることから、欠陥エ
コーレベルが各入射点座標で高く検出されている。以下
、第↓2図(c)に示す垂直割れ欠陥が存在する場合や
、第12図(、、d )の斜め割れ欠陥が7j在する場
合についても夫々入射点座標に対する欠陥エコーレベル
の分布は皆異なるものとなる。
したがって、第10図に示される欠陥表示部403にx
y倍信号入力可能な記録計やオッシロスコープを用いる
ことにより入射点座標に対する欠陥エコーレベルの分布
を得ることができ、欠陥5の種類や形状を図表や映像で
推定することができる。さらに、画像メモリと演算処理
部を付加することにより、・第13図に示すように開口
合成による超音波断面像が容易に得られ、欠陥5の大き
さの規模評価が精度良く、しかも迅速に行うことができ
る。つまり、第13図(a)に示すように欠陥エコーが
出現してから消失するまでの入射点座標の範囲が開口幅
Wとなり、同図(b)に示す64 ように画像メモリの欠陥位置座標上の各入射点座標毎の
欠陥エコーレベルが合成加算されることにより、同図(
C1)に示すような合成信号を得る。
この合成信号からより忠実な欠陥の映像を得ることがで
きる。また、各入射点座標で送受される超音波ビームの
指向領域が狭くできることから、信号合成時の演算処理
も簡単化され、探傷処理の、1′6速化が図られる。
第14図は本発明による第7の実施例及び第8の実施例
を実現するための超音波探傷装置の構成を示す。第7の
実施例とは、被検体の形状情報に基づいて、探傷部位の
分割された各領域について探傷面に対する傾きを求める
演算手段を備えたことである。さらに第8の実施例とは
、被検体の各入射点座標毎に探傷部位に至る超音波ビー
ムの伝播径路を設定するための演算手段を備えたことで
ある。
第14図において、モード切換スイッチ202は3連の
スイッチであり、夫々St側に接続したときに探傷モー
ドとなり、夫々を82側に接続したときは制御データ生
成モードとなる。
まず、モード切換スイッチ202を82側に接続して制
御データ生成モードにしたとき、被検体上の形状が既知
であれば制御データ生成部210内の切換スイッチ21
3を84側に接続し、その形状情報を図面等によりイメ
ージスキャナ214で読み込んだ後画像メモリ212に
入力し、被検体lの形状の書き込みを行う。尚、ここで
、イメージスキャナ214の代わりに工業用テレビカメ
ラ、またはビデオ信号が得られる画像入力手段ならどん
なものでも用いることが可能である。
被検体1の形状が既知でない場合には切換スイッチ21
3をSa側に接続し、全角走査データ発生部201から
同期信号の繰返し毎に約±70’に亘る広範囲のビーム
角データを順次出力することによって、ビー11制御部
100では探触子2による超音波ビームの扉形走査を行
いながら、被検体2内の全面を探索する。このようにし
て、被検体2から得られた探傷信号はビーム制御部lO
Oから出力された後、信号処理部4. OLで座標信号
発生部300から入力された座標信号に基づいて画像化
のための処理を行ない、表示部4−0.2の表・示画面
上に被検体上の断面像として表示すると共に、画像メモ
リ212に書き込まれる。
イメージスキャナ214または超音波による断面映像化
によって画像メモリ212に書き込まれた被検体1の形
状データは、演算処理部211に読み出され、第15図
に示した参考図のように、形状輪郭の抽出及び入射点座
標位置毎のビーム角度の演算処理が行われる。
即ち、第15図(a)に示した形状データは被検体1の
断面形状を画像メモリ212の2次元座標上にドツトと
して書き込まれており、これを演算処理部20’3によ
って、隣接するドラ1−間の変曲点をサーチして折れ線
状に結び、第工5図(b)に示すように形状の輪郭の抽
出を行う。しかる後に、第15図(c)において、隣接
する変曲点の2つの座標(xi+ y2)及び(X2.
 yI)から変曲点間を結ぶ直線の探傷面に対する傾き
αを求める。このα°が探傷部位の各点における反射面
の=67 傾きであり、次にこの反射面を更に細分割した各微小反
射面に対して所望の伝播径路の超音波ビームを与えるた
めの入射点座標を演算する。
微小変曲点間を結ぶ直線の中心をQとすると、線分OQ
から反射面の傾きα°に相当する角度を傾斜させた位置
の入射点座標は○′点であり、線分○′Qを伝播径路と
するとき反射面に直角な径路となり反射面からの反射波
はエコーレベルが最も高く得られ、このときのビーム角
はα°となる。
探傷試験等で、この反射面によるエコーの妨害を回避す
ることを望む場合は、線分○′Qに対して角度を大きく
する程、反射面から反射するエコーレベルは低下し、逆
に反射面に直角に伸展する割れ状欠陥に対しての検出感
度は高くなる。つまり、入射点座標を0点としたときは
反射面に対してα°の傾きで超音波ビームが伝播し、入
射点座標をP点としたとき反射面に対してα°+On°
  の傾きで超音波ビーl\が伝播する。
なお、入射点座標が0点のときのビーム角はOoであり
、入射点座標がP点のときのビーム角8 は/IR°である。
したがって、探傷部位の各反射面について傾きαを求め
、次にこの反射面に対して直角な伝播径路が設定できる
入射点座標を基準として所望のビーム角ORを設定でき
る入射点座標を求めることができる。これらの演算処理
を演算処理部211で行うことにより上記入射点座標を
逐次求めることができる。
演算処理部211で探傷部位の各反射点に対する入射点
座標とそのときのビーム角或いは焦点距離を演算した後
、入射点座標の小さい(または大きい)順にデータを並
べ換え、これらのデータをビーム制御データとして制御
データ発生部200に出力する。
制御データ発生部200にはデータの書き込みまたは読
み出し可能なメモリ(RAM等)が備えられており、入
力されたビーム制御データを書き込みビーム制御データ
テーブルとして格納する。
次に、モード切換スイッチ202をS+側に接続して探
傷モートに設定すると、座標信号発生部300から出力
される入射点座標信号に基づいて制御データ発生部20
0からビー11制御データが読み出され、ビーム制御部
100に入力する。このため、ビーム制御部100によ
って制御駆動される探触子2は、入射点座標毎に超音波
ビームの伝播径路を制御しながら、被検体lの探傷を行
うことができる。
ビーム制御部100から出力される探傷信号はミキサ4
04において、座標信号に連動して画像メモリ部212
から読み出される被検体1の形状データと合成した後に
信号処理部4.01に入力される。したがって、表示部
402の表示画面上には第16図(a)に示す形状デー
タが同図(b)の探傷データと合成され、表示部402
の表示画面」二には同図(c)に示すような合成像が得
られる。
この結果、本発明による第7及び第8の実施例によれば
、被検体1の図面または超音波断面像による形状情報に
基づいて、探傷部位の分割された各領域についてその傾
きが自動的に演算されることから、各領域に対する適正
ビーム角を設定できる。更に探傷部位の分割された各領
域の傾きから、被検体1の各入射点座標毎に探傷部位に
至る所望の伝播径路を演算する手段によって、自動的に
各入射点座標におけるビーム制御データが設定でき、ビ
ーム制御による精度の高い探傷を迅速に行い得る効果が
ある。その他、被検体上の形状が既知でない場合にも超
音波断面像からその形状データを画像メモリ212に格
納し、この結果、ビーム制御データを得ることができる
。また、形状データと探傷データの合成によって、欠陥
エコーの存在位置が明確になる効果がある。
ところで、前述した欠陥の評価において、同一の反射体
に対してもビーム角の違いによって探傷面での超音波ビ
ームの入射効果が異なったり、焦点距離の長さによって
伝播時の減衰量が異なり検出感度が変化する。例えば、
ビーム角が大きく焦点距離が長い場合には検出感度が低
くなり反射体からのエコーが受信されないことも右る。
このため、精度の良い欠陥の評価が妨げられる恐れがあ
1− そこで、本発明になる第9の実施例としては、第エフ図
に示すように超音波ビームの伝播径路の違いによる検出
感度の変化をできるだけ少なくする目的から、入射点座
標毎に受信信号の増幅ゲインを所望の値に設定可能な超
音波探傷装置の構成にしたことである。即ち第2図に示
した超音波探傷装置の構成において、増幅検波回路10
7の増幅段に、増幅ゲインを電圧によって制御可能なゲ
イン制御型増幅回路を組込み、その制御データは制御デ
ータ発生部200内のビーム制御データテーブルにゲイ
ン制御データを付加することによって発生させるように
した。ゲイン制御データは、ビーム角や焦点距離の組合
せ毎にその時の感度低下分が補足される増幅ゲインにな
るように設定されている。
上記の装置構成により、入射点座標信号に同期して超音
波ビームの伝播径路が制御され、そのとき増幅ゲインも
同時に補正されることから、ビーム角や焦点距離の違い
によって検出感度が変化す2 ることも少なく、広い角度範囲において反射体を検出で
きる。したがって、より精度の高い欠陥の評価を行うこ
とができる。
本発明になる第10の実施例としては、被検体↓の探傷
面からビームを扉形に走査するセクタスキャン方式にお
いて、入射点座標毎に被検体1の反射面形状に適応した
ビームの制御手段を設けたことである。
第18図(a)は従来のセクタスキャン方式を示すが、
入射点Pを中心として被検体(内で円孤状にビームの扉
形走査を行うことから、仮りに被検体lの底面に集束ビ
ームの焦点を設定した場合でも、焦点の軌跡は被検体1
の反射面形状とは無関係に走査され、忠実な断面像を得
ることができない。
そこで、第14図の超音波探傷装置において、制御デー
タ発生部200内のビーム制御データテーブルとしては
、各入射点座標毎にビームの扉形走査に必要な角度デー
タと被検体1の形状に対応して各角度における焦点距離
またはゲイン制御データを準備し、各入射点座標を」二
値アドレスとし扉形走査のための各角度を下位アドレス
とすることによって、第18図(b)に示すように各入
射点座標毎に被検体1の反射面形状に適応したビーム制
御を行うことができ、被検体1の忠実な超音波断面像を
得ることができる。なお、ここで、上位ピッ1−は座標
信号でアドレスを指定し、下位ビットは探傷装置の同期
信号でアドレスを指定するため、同期信号の繰返し周期
と一点当りのビーム走査回数とから探触子の移動速度を
設定しである。
さらに、各アドレスに対応したゲート制御データテーブ
ル(表3参照)とゲート制御回路及びゲト回路(第10
図参照)を付加することによって、第■8図(c)に示
すように扉形走査時におけるビーム角度の選択が可能と
なる。即ち破線で示されるビーム角度の受信信号の通過
を阻止するようにゲート範囲を設定することによって、
探傷装置の表示画面上には必要とされるビーム角度での
受信信号のみが表示される。したがって、極端な例では
各入射点座標について所望とする1つのビーム角度で得
られた受信信号のみを表示することができ、被検体1の
形状に適応した超音波探傷を行うことができる。
その他、第↓4図において、従来方式の扉形走査を行な
いつつ、制御データ生成回路210で被検体1の断面形
状から、その入射点座標に適応したビーム角度や焦点距
離を設定することも可能であり、この場合は、従来方式
の扉形走査で得られた受信信号をゲート回路で選択する
ことにより、表示画面上での表示は任意にできる。
また、入射点座標毎のビームの制御方式としては、ライ
トペン等の座標指示装置を利用することによって、任意
の入射点座標から表示画面上で指定された座標位置に超
音波ビームが伝播するために必要なビーム角や焦点距離
を制御データ生成回路210で演算出力させ、ビームを
制御することも可能である。
本発明になる第11の実施例としては、被検体の超音波
探傷試験を実施後、経年変化を考慮した欠陥信号の評価
判定が行ない得るような超音波探75− 傷装置の構成にしたことである。
第19図に示した超音波探傷装置のブロック構成は、第
工4図に示した超音波探傷装置に探傷試験によって得ら
れた欠陥信号の評価及び判定を行う評価判定演算部50
0と、過去の探傷試験データ及び今回の探傷試験データ
をデータベースとして集録する探傷データ集録部501
と、制御データ主成部210で生成されたビーム制御デ
ータを記憶保存する制御データ記憶部502とが付加さ
れた構成となっている。
制御データ記憶部502は、フロッピーディスク等の記
憶素子にビーム制御データが記憶されており、量産品の
検査や定期検査等で同一形状の被検体または同一の被検
体を探傷する際に、その都度制御データ生成部2(0で
ビーム制御データを生成する必要がなく、ビーム制御デ
ータの生成時間を短縮できる効果がある。したがって、
過去に同一形状の被検体を探傷した実績があれば制御ブ
タ記憶部502から該当するビーム制御データを読み出
し、スイッチS6を閉じることによって、76− 制御データ主成部210を通さずに制御データ発生部2
00に入力することができる。
評価判定演算部500は、信号処理部40↓から探傷試
験によって得られた受信信号が入力され欠陥信号の波高
値や検出位置、または分布状況等から欠陥の種類や規模
を評価するために、例えば波高値と欠陥規模の校正曲線
や欠陥信号の分布状況と欠陥形状の関係等が基準データ
として内蔵されたメモリ内に格納されており、探傷試験
によって得られた欠陥信号を比較することによって評価
を行なう。次に欠陥の種類の区別と欠陥の規模の評価を
行った欠陥信号は、探傷データ集録部501に集録され
ている表4に示すような過去の探傷試験データをスイッ
チS8を通して読み出し、工程仕訳のための判定処理を
行う。
判定処理は、そのフロー線図を第20図に示すように、
欠陥の規模、欠陥サイズ毎の度数分布。
過去の探傷データとの比較等を行うことによって、異常
無し、要監視、寿命時交換、交換、補修算の工程仕訳が
行われる。
この場合、全数検査を行う場合と一部を抜取ってサンプ
ル検査を行う場合とのいずれの場合にも判定処理が可能
なフローにしである。まず、全数検査を行う際は各被検
体毎に会同の探傷試験で検出された欠陥の規模を許容欠
陥の規模と比較し、大きい場合には交換するかまたは補
修すると判定し、破壊力学的な観点から欠陥の存在が影
響しない規模に設定された下位レベルのしきい値を越え
ない欠陥は異常無しとして判定される。また、下位レベ
ルのしきい値を越え、かつ許容される欠陥の規模より小
さい欠陥については、同一被検体の過去の探傷データを
読み出し座標位置を照合する。
なお、表4及び表5に示した探傷データは一部のデータ
を例示したものであり、実際は欠陥毎に欠陥の存在位置
や欠陥の幅及び長さに相当するデータが併わせで格納さ
れている。例えば第21図(b)に示すような欠陥の座
標分布を準備することによって照合が容易に行われる。
座標照合の結果、不一致の欠陥については新規に検出さ
れた欠陥と見なし、以後の定期検査において十分な点検
を行うようにする要監視の判定としている。座標位置が
一致した場合には、次に欠陥の進展性を調べるために、
過去の探傷試験ブタと今回の探傷試験データについて欠
陥のサイズが比較される。両者の欠陥のサイズが同し場
合には進展性が無いものとして要監視の判定となるが、
表4及び表5の探傷試験データにおいて、被検体Nα6
で検出された欠陥の座標位置が仮に一致していた場合は
、欠陥のサイズが0 、5 nunからQ 、 8 +
nnに変化しており、欠陥の進展性有りと判定され余寿
命が推定される。余寿命は第22図に示されるように定
期検査の間隔(年)と欠陥サイズの変化分とから一年当
りの欠陥の進展率が求められ、さらに許容欠陥のサイズ
に進展するまでの期間が余寿命として求められる。ここ
で欠陥の進展率は定期検査の都度更新され、過去の推移
を考慮することによって、データが蓄積される程、より
正確な余寿命を求めることができる。このように求めら
れた余寿命から交換の時期が判定される。
なお、前記しきい値ラインは統計データが少な79 い段階でも、破壊力学的な考慮からの設定により前記ラ
インを決めることができる。データが集まるに従って確
度の高いしきい値ラインに学習させていくこともできる
一方、サンプル検査を実施した場合には、更にサンプル
全数について統計的処理が行われ第21図CQ)に示す
ような欠陥サイズの度数分布を作成し、しきい値に対す
る比較を行なう。しきい値は許容欠陥サイズの度数を零
として、サイズが小さくなるにしたがって許容度数が増
大する傾向に設定しである。しきい値を越えた場合には
交換または補修するものとし、それ以外の未検査被検体
についても全数検査を行なうような判定が示される。ま
た、しきい値以下の場合には、欠陥サイズの度数分布を
過去の探傷データと比較し、進展性を調人る。進展性は
欠陥サイズの分布幅Wと度数のピーク値りの積またはW
とhの接する座標点の比較によって行われ、進展性が黒
い場合は要監視と判定され、進展性有の場合は定期検査
の間隔と進展率から余寿命推定が行われる。ここで、欠
陥8〇− サイズの度数分布を基にして得られた進展率を重みづけ
因子として、座標分布から得られた進展率にこの重みづ
けをすることによって、さらに’Pl’l I−=の高
い余の命推定を行うこともできる。
この他、第19図において、データ4!、緑部501内
に第21図(a)に示すような被検体断面像を集録して
おき、同一被検体から過去に得られた一連の断面像と今
回の探傷試験で得られた断面像を連続的に重畳して表示
することにより、これまでの欠陥の進展状況を視覚的に
直視観測することもできる。なお、この場合にはスイッ
チS7は開放されている。
〔発明の効果〕
本発明によれば、超音波ビームの入射魚座1’X イα
にビーム角や焦点距離等の伝播径路を制御することがで
き、被検体探傷部位の所望する位置に必要な超音波ビー
ムを伝播できることから、探傷部拉を洩れなく、しかも
効率的に探傷し得る。さI2、に被検体の形状に対応し
た最適など−11角度及び焦点距離に設定して探傷でき
ることから、複雑形状の被検体においても従来の固定角
探傷や扉形走査探傷に比べ検出感度や信号対雑音比(S
N比)が老−しく向上できる。
また、検出された欠陥の評価に際しても各入射点座標か
ら同一の反射体に至る各超音波ビームで探傷し、入射点
座標毎の欠陥の分イ11や開[1合歳処理を組合せた断
面表示を実施することにより、欠陥の形状2種類、規模
等を精度良く推定できる効果がある。
更に、被検体の形状情報を人力することにより各入射点
座標における超?“↑波ビー11の伝播径路を自動的に
演算する手段と、この演算結果でビーム制御を行う手段
を連動したことによって、各種形状の被検体に対しても
迅速に適用できる効果がある。
この他、入射点座標に連動して、所望の時間範囲に到来
する受信信号の抽出手段や増幅利得を制御する手段、格
納された形状データを読み出す手段等によって、欠陥の
識別や評価が更に容易にできる効果も有り、全体的には
超音波探傷の適用範囲を著しく拡大できる。
4、図面の簡単な説明 第1図は本発明による超音波探傷装置の一丈飽例を示す
ブロック構成図、第2図は第1図のブロック構成を更に
詳細化した構成図、第3図〜第7図、第9図、第11図
〜第13図、第151ノ1〜第18図、第20図〜第2
2図2表1〜表5は本発明による実施例を説明するため
の参考図及び参考衣、第8図、第10図及び第14図及
び第191メ1は夫々本発明による超音波探傷装置の他
の実施例を示すブロック構成国、第23図及び第2 /
l 121は従来例を説明するための図である。
1 被検体、2・探触子、4・超音波ビー11.10・
・・ゲート回路、11・・・ゲート制御回路、100・
・・ビーム制御部、101・・送信器群、102・・・
送信遅延回路、103・・・遅延制御回路、104・・
・受信器群、105・・・受信遅延回路、200・制御
データ発生部、203・・演算処理部、204・・両像
メモリ、300・・座標信号発生部、400・・・信号
処理表示部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記対
    象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体の対
    象部位を検査する検査方法において、 前記超音波ビームの入射点の座標毎に、前記被検体の前
    記対象部位を含む形状情報に基づいて前記入射点から前
    記対象部位に至る前記超音波ビームの伝搬径路を制御す
    ることを特徴とする超音波検査方法。 2、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記対
    象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体の対
    象部位を検査する検査方法において、 前記超音波ビームの入射点の座標毎に、前記被検体の前
    記対象部位を含む形状情報に基づいて前記入射点から前
    記対象部位に至る集束された超音波ビームの伝搬径路お
    よび焦点距離を制御することを特徴とする超音波検査方
    法。 3、被検体の探触子接触面の軌跡を探傷面領域とし、 前記探傷面領域の入射点座標毎に超音波ビームの伝搬径
    路を制御して探査する対象部位の全領域に前記超音波ビ
    ームを照射し、 前記対象部位からの探査情報を得ることを特徴とする超
    音波検査方法。 4、被検体の対象部位に達する超音波ビームの反射面に
    対する傾きが所定の角度になる制御を行つて前記超音波
    ビームを照射し、 前記対象部位の探査情報を得ることを特徴とする超音波
    検査方法。 5、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射し、前
    記対象部位から得られた受信信号について、 入射点の座標毎に、超音波ビームの伝搬径路ないし焦点
    距離に基づいて前記超音波ビームの伝搬径路上の超音波
    エネルギー損失を補正し、対象部位の探査情報を得るこ
    とを特徴とする超音波検査方法。 6、被検体に超音波ビームを送信ないし受信する探触子
    と前記被検体との相対位置の変化に対応して、 少なくとも1つの超音波ビームの伝搬径路を二次元ない
    し三次元に制御して前記被検体の対象部位に前記超音波
    ビームを照射し、 前記対象部位からの探査情報を得ることを特徴とする超
    音波検査方法。 7、被検体の同一の反射体に達するように超音波ビーム
    の入射点の座標毎に伝搬径路を制御して前記超音波ビー
    ムを照射し、 前記反射体の探査情報を得ることを特徴とする超音波検
    査方法。 8、被検体の対象部位の一点を超音波ビームの反射点と
    し、 その反射点を含む反射面の法線と前記被検体表面との交
    点を前記超音波ビームの入射点座標として、 前記入射点座標毎に前記超音波ビームを前記法線に沿つ
    て伝搬させ、 前記反射面からの受信信号に基づいて対象部位の探査情
    報を得ることを特徴とする超音波検査方法。 9、被検体の対象部位上の一点を超音波ビームの反射点
    とし、 前記反射点を頂角としてその反射点を含む反射面の法線
    と所定の角度をなす被検体表面上の点を入射点座標とし
    て、 それぞれの入射点座標毎に前記超音波ビームを各入射点
    から各反射点に至る径路で伝搬させることにより、 前記反射面からの受信信号に基づいて対象部位の探査情
    報を得ることを特徴とする超音波検査方法。 10、被検体の対象部位を含む形状情報を入力してこれ
    を記憶するとともに、被検体の入射点座標毎に伝搬径路
    を制御して前記超音波ビームを照射し、 前記超音波ビームの入射点座標に対応して前記形状情報
    を読み出し、 この読み出した形状情報を前記対象部位からの探査情報
    と合成して出力し、 この出力の情報に基づいて前記探査情報と前記被検体と
    の相対位置を判定することを特徴とする超音波検査方法
    。 11、被検体の入射点座標毎に超音波ビームの伝搬径路
    を制御して超音波ビームを照射し、 前記被検体の対象部位から得られる受信信号のうち、所
    望の時間範囲内に到来する受信信号のみを抽出して探査
    情報を得ることを特徴とする超音波検査方法。 12、被検体の同一の反射体に達するように超音波ビー
    ムの入射点の座標毎に、 前記超音波ビームの伝搬径路を制御して前記反射体から
    得られる受信信号の大きさを前記入射点の座標毎に対応
    させて前記反射体の形状情報を得ることを特徴とする超
    音波検査方法。 13、被検体の入射点の座標毎に、集束された超音波ビ
    ームの照射角を扉形に走査し、 前記照射角度に、焦点を前記被検体の対象部位に一致さ
    せて前記超音波ビームを照射し、前記対象部位の探査情
    報を得ることを特徴とする超音波検査方法。 14、被検体の入射点の座標毎に、集束された超音波ビ
    ームの照射角を扉形に走査して前記超音波ビームを照射
    し、 対象部位から得られる受信信号について、前記照射角毎
    に、前記超音波ビームの伝搬径路ないし焦点距離に基づ
    く超音波エネルギーの損失を補正して、 前記対象部位の探査情報を得ることを特徴とする超音波
    検査方法。 15、被検体の入射点の座標毎に、集束された超音波ビ
    ームの照射角を扉形に走査して前記超音波ビームを照射
    し、 前記照射角毎に、前記被検体の対象部位から得られる受
    信信号を前記対象部位の反射面に対する前記超音波ビー
    ムの角度に基づいて選択抽前記対象部位の探査情報を得
    ることを特徴とする超音波検査方法。 16、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位の欠陥部から得られる探査情報を前記被検体の
    入射点の座標毎に、過去の探査情報と照合し、この照合
    結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定して、 前記被検体の余寿命を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 17、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、 前記被検体の対象部位の欠陥部から得られる探査情報を
    前記被検体の入射点の座標毎に、過去の探査情報と照合
    し、 この照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定
    して、 前記被検体の余寿命を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 18、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、と過
    去に得られた探査情報とをそれぞれ、欠陥部のサイズに
    対する度数分布として照合し、この照合結果に基づいて
    前記欠陥部の進展の度合を推定することにより、 前記被検体の余寿令を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 19、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、対象部位からの受信信号に基づいて
    前記被検体を検査する検査方法において、 前記対象部位の欠陥部から得られる探査情報と過去に得
    られた探査情報とをそれぞれ、欠陥部のサイズに対する
    度数分布として照合し、この照合結果に基づいて前記欠
    陥部の進展の度合を推定することにより、 前記被検体の余寿命を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 20、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、対象
    部位からの受信信号に基づいて前記被検体を検査する検
    査方法において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報と過去に得られた探査情報とをそれぞ
    れ、欠陥部のサイズに対する度数分布として照合し、 この照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定
    することにより、 前記被検体の余寿命を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 21、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、対象部位からの受信信号に基づいて
    前記被検体を検査する検査方法において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報と過去に得られた探査情報とをそれぞ
    れ、欠陥部のサイズに対する度数分布として照合し、 この照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定
    することにより、 前記被検体の余寿命を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 22、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、超音
    波ビームの入射点座標毎の欠陥分布と欠陥部のサイズに
    対する度数分布、それぞれを被検体対象部位の欠陥部か
    ら得られる探査情報と過去に得られた探査情報とについ
    て照合し、 この照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定
    することにより、 前記被検体の余寿命を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 23、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、超音波ビームの入射点座標毎の欠陥
    分布と欠陥部のサイズに対する度数分布、それぞれを被
    検体対象部位の欠陥部から得られる探査情報と過去に得
    られた探査情報とについて照合し、 この照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定
    することにより、 前記被検体の余寿命を予測することを特徴とする超音波
    検査方法。 24、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体を
    検査する検査方法において、抜取り検査により複数の前
    記被検体から得られる前記対象部位の探査情報に基づい
    て欠陥部のサイズに対する度数分布を求め、 前記度数分布とあらかじめ設定された所定のしきい値領
    域との相対関係によつて全数検査の要否を判定すること
    を特徴とする超音波検査方法。 25、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体を
    検査する検査方法において、抜取り検査により複数の前
    記被検体から得られる前記対象部位の探査情報に基づい
    て欠陥部のサイズに対する度数分布を求め、 前記度数分布とあらかじめ設定された所定のしきい値領
    域との相対関係と、 前記度数分布と過去に得られた探査情報の度数分布の照
    合結果を用いて、 保守管理の仕訳を行なうことを特徴とする超音波検査方
    法。 26、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、前記対象部位から得られた受信信号
    に基づいて前記被検体を検査する検査方法において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報に基づいて欠陥部のサイズに対する度
    数分布を求め、 前記度数分布とあらかじめ設定された所定のしきい値領
    域との相対関係と、 前記度数分布と過去に得られた探査情報の度数分布の照
    合結果を用いて、 保守管理の仕訳を行なうことを特徴とする超音波検査方
    法。 27、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体の
    対象部位を検査する検査方法において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報に基づいて欠陥部のサイズに対する度
    数分布を求め、 前記度数分布とあらかじめ設定された所定のしきい値領
    域との相対関係と、 前記度数分布と過去に得られた探査情報の度数分布との
    照合結果を用いて、 生産管理の仕訳を行なうことを特徴とする超音波検査方
    法。 28、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、前記対象部位から得られた受信信号
    に基づいて前記被検体の対象部位を検査する検査方法に
    おいて、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報に基づいて欠陥部のサイズに対する度
    数分布を求め、 前記度数分布とあらかじめ設定された所定のしきい値領
    域との相対関係と、 前記度数分布と過去に得られた探査情報の度数分布との
    照合結果を用いて、 生産管理の仕訳を行なうことを特徴とする超音波検査方
    法。 29、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体の
    対象部位を検査する検査装置において、 前記超音波ビームの入射点の座標毎に、前記被検体の前
    記対象部位を含む形状情報に基づいて前記入射点から前
    記対象部位に至る前記超音波ビームの伝搬径路を制御す
    る手段を備えたことを特徴とする超音波検査装置。 30、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体の
    対象部位を検査する検査装置において、 前記超音波ビームの入射点の座標毎に、前記被検体の前
    記対象部位を含む形状情報に基づいて前記入射点から前
    記対象部位に至る集束された超音波ビームの伝搬径路お
    よび焦点距離を制御する手段を備えたことを特徴とする
    超音波検査装置。 31、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の探触子接触面の軌跡を探傷面領域とし、前記探
    傷面領域の入射点座標毎に超音波ビームの伝搬径路を、
    探査する対象部位の全領域に渡るように前記超音波ビー
    ムが照射される超音波ビーム制御手段と、 前記対象部位からの探査情報を得る探査情報入力手段と
    、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 32、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の対象部位に達する超音波ビームの反射面に対す
    る傾きを所定の角度とする前記超音波ビーム制御手段と
    、 前記対象部位の探査情報を得る探査情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 33、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記対象部位から得られる受信信号について、入射点の
    座標毎に、超音波ビームの伝搬径路ないし焦点距離に基
    づいて前記超音波ビームの伝搬径路上の超音波エネルギ
    ー損失を補正する補正手段と、 対象部位の探査情報を得る探査情報入力手段とを有する
    ことを特徴とする超音波検査装置。 34、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記被検体との相対位置の変化に対応して、少なくとも
    1つの超音波ビームの伝搬径路を二次元ないし三次元に
    制御する超音波ビーム照射手段と、 前記対象部位からの探査情報を得る探査情報入力手段と
    、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 35、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の同一の反射体に達するように超音波ビームの入
    射点の座標毎に伝搬径路を制御する制御手段と、 前記反射体の探査情報を得る探査情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 36、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の対象部位上の一点を超音波ビームの反射点とし
    、その反射点を含む反射面の法線と前記被検体表面との
    交点を前記超音波ビームの入射点座標として、前記入射
    点座標毎に前記超音波ビームを前記法線に沿つて伝搬さ
    せる超音波ビーム制御手段と、 前記反射面からの受信信号に基づいて対象部位の探査情
    報を得る探査情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 37、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の対象部位上の一点を超音波ビームの反射点とし
    、前記反射点を頂角としてその反射点を含む反射面の法
    線と所定の角度をなす被検体表面上の点を入射点座標と
    して、それぞれの入射点座標毎に前記超音波ビームを各
    入射点から各反射点に至る径路で伝搬させる超音波ビー
    ム制御手段と、 前記反射面からの受信信号に基づいて対象部位の探査情
    報を得る探査情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 38、被検体の対象部位を含む形状情報を入力する形状
    情報入力手段と、 入力した形状情報を記憶する記憶手段と、 被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する手段と
    、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の入射点座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を
    前記演算手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段
    と、 前記超音波ビームの入射点座標に対応して前記形状情報
    を読み出す形状情報読出し手段と、この読み出した形状
    情報を前記対象部位からの探査情報と合成する情報合成
    手段と、 この出力の情報に基づいて前記探査情報と前記被検体と
    の相対位置を判定する判定手段と、を有することを特徴
    とする超音波検査装置。 39、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の入射点座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を
    前記演算手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段
    と、 前記被検体の対象部位から得られる受信信号のうち、所
    望の時間範囲内に到来する受信信号のみを抽出する信号
    抽出手段と、 前記抽出された信号に基づいて探査情報を得る探査情報
    入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 40、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の同一の反射体に達するように超音波ビームの入
    射点の座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を前記演算
    手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段と、 前記反射体から得られる受信信号の大きさを前記入射点
    の座標毎に対応させて前記反射体の形状情報を得る探査
    情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 41、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の入射点の座標毎に、集束された超音波ビームの
    照射角を扉形に走査する走査手段と、前記照射角毎に、
    焦点を前記被検体の対象部位に一致させて前記超音波ビ
    ームを照射する超音波ビーム制御手段と、 前記対象部位の探査情報を得る探査情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 42、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の入射点の座標毎に、集束された超音波ビームの
    照射角を扉形に走査する走査手段と、対象部位から得ら
    れる受信信号について、前記照射角毎に、前記超音波ビ
    ームの伝搬径路ないし焦点距離に基づく超音波エネルギ
    ーの損失を補正する補正手段と、 前記対象部位の探査情報を得る探査情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 43、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 被検体の入射点の座標毎に、集束された超音波ビームの
    照射角を扉形に走査する走査手段と、前記照射角毎に、
    前記被検体の対象部位から得られる受信信号を前記対象
    部位の反射面に対する前記超音波ビームの角度に基づい
    て選択抽出する抽出手段と、 前記対象部位の探査情報を得る探査情報入力手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 44、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の入射点座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を
    前記演算手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段
    と、 前記対象部位の欠陥部から得られる探査情報を前記被検
    体の入射点の座標毎に、過去の探査情報と照合し、この
    照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定する
    推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 45、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の入射点座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を
    前記演算手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段
    と、 前記被検体の対象部位の欠陥部から得られる探査情報を
    前記被検体の入射点の座標毎に、過去の探査情報と照合
    し、この照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を
    推定する推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 46、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の入射点座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を
    前記演算手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段
    と、 前記対象部位の欠陥部から得られる探査情報と過去に得
    られた探査情報とをそれぞれ、欠陥部のサイズに対する
    度数分布として照合し、この照合結果に基づいて前記欠
    陥部の進展の度合を推定する推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 47、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、対象部位からの受信信号に基づいて
    前記被検体を検査する検査装置において、 前記対象部位の欠陥部から得られる探査情報と過去に得
    られた探査情報とをそれぞれ、欠陥部のサイズに対する
    度数分布として照合し、この照合結果に基づいて前記欠
    陥部の進展の度合を推定する推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 48、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、対象
    部位からの受信信号に基づいて前記被検体を検査する検
    査装置において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報と過去に得られた探査情報とをそれぞ
    れ、欠陥部のサイズに対する度数分布として照合し、こ
    の照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定す
    る推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 49、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、対象部位からの受信信号に基づいて
    前記被検体を検査する検査装置において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報と過去に得られた探査情報とをそれぞ
    れ、欠陥部のサイズに対する度数分布として照合し、こ
    の照合結果に基づいて前記欠陥部の進展の度合を推定す
    る推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 50、被検体の対象部位に前記超音波ビームを照射する
    手段と、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の入射点座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を
    前記演算手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段
    と、 超音波ビームの入射点座標毎の欠陥分布と欠陥部のサイ
    ズに対する度数分布、それぞれを被検体対象部位の欠陥
    部から得られる探査情報と過去に得られた探査情報とに
    ついて照合し、この照合結果に基づいて前記欠陥部の進
    展の度合を推定する推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 51、被検体の対象部位に超音波ビームを照射する手段
    と、 前記超音波ビームの伝搬径路を決定する演算手段と、 被検体の入射点座標毎に前記超音波ビームの伝搬径路を
    前記演算手段の出力によつて制御する伝搬径路制御手段
    と、 超音波ビームの入射点座標毎の欠陥分布と欠陥部のサイ
    ズに対する度数分布、それぞれを被検体対象部位の欠陥
    部から得られる探査情報と過去に得られた探査情報とに
    ついて照合し、この照合結果に基づいて前記欠陥部の進
    展の度合を推定する推定手段と、 前記推定手段の出力情報に基づいて前記被検体の余寿命
    を予測する余寿命予測手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 52、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体を
    検査する検査装置において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報に基づいて欠陥部のサイズに対する度
    数分布を求め、前記度数分布とあらかじめ設定された所
    定のしきい値領域との相対関係によつて全数検査の要否
    を判定する判定手段と、 を有することを特徴とする超音波検査装置。 53、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体を
    検査する検査装置において、抜取り検査により複数の前
    記被検体から得られる前記対象部位の探査情報に基づい
    て欠陥部のサイズに対する度数分布を求め、前記度数分
    布とあらかじめ設定された所定のしきい値領域との相対
    関係と、前記度数分布と過去に得られた探査情報の度数
    分布の照合結果を用いて保守管理の仕訳を行なう手段を
    有することを特徴とする超音波検査装置。 54、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、前記対象部位から得られた受信信号
    に基づいて前記被検体を検査する検査装置において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報に基づいて欠陥部のサイズに対する度
    数分布を求め、前記度数分布とあらかじめ設定された所
    定のしきい値領域との相対関係と、前記度数分布と過去
    に得られた探査情報の度数分布の照合結果を用いて保守
    管理の仕訳を行なう手段を有することを特徴とする超音
    波検査装置。 55、被検体の対象部位に超音波ビームを照射し、前記
    対象部位から得られた受信信号に基づいて前記被検体の
    対象部位を検査する検査装置において、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報に基づいて欠陥部のサイズに対する度
    数分布を求め、前記度数分布とあらかじめ設定された所
    定のしきい値領域との相対関係と、前記度数分布と過去
    に得られた探査情報の度数分布との照合結果を用いて生
    産管理の仕訳を行なう手段を有することを特徴とする超
    音波検査装置。 56、被検体の入射点座標毎に伝搬径路を制御して超音
    波ビームを照射し、前記対象部位から得られた受信信号
    に基づいて前記被検体の対象部位を検査する検査装置に
    おいて、 抜取り検査により複数の前記被検体から得られる前記対
    象部位の探査情報に基づいて欠陥部のサイズに対する度
    数分布を求め、前記度数分布とあらかじめ設定された所
    定のしきい値領域との相対関係と、前記度数分布と過去
    に得られた探査情報の度数分布との照合結果を用いて生
    産管理の仕訳を行なう手段を有することを特徴とする超
    音波検査装置。
JP1166670A 1989-06-30 1989-06-30 超音波検査方法及び超音波検査装置 Pending JPH0333652A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1166670A JPH0333652A (ja) 1989-06-30 1989-06-30 超音波検査方法及び超音波検査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1166670A JPH0333652A (ja) 1989-06-30 1989-06-30 超音波検査方法及び超音波検査装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0333652A true JPH0333652A (ja) 1991-02-13

Family

ID=15835550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1166670A Pending JPH0333652A (ja) 1989-06-30 1989-06-30 超音波検査方法及び超音波検査装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0333652A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214205A (ja) * 2001-01-12 2002-07-31 Kawasaki Heavy Ind Ltd 超音波探傷装置
JP2002250718A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Kawasaki Steel Corp 金属板の圧延用ロールの探傷方法、装置、及び、これを用いた金属板の圧延操業方法
JP2007170877A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超音波探傷方法及び装置
JP2010008212A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Toshiba Corp 探傷試験方法
JP2015055530A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 東海旅客鉄道株式会社 超音波探傷装置
JP2016080567A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 新日鐵住金株式会社 超音波探傷方法及び装置
JP2020524797A (ja) * 2017-06-23 2020-08-20 ヴァルレック チューブ フランス 複雑な形状を有する管状製品の非破壊検査
CN112997047A (zh) * 2018-11-01 2021-06-18 株式会社海博特 超声波探头以及利用其的被检配管厚度测定方法
JP2021167730A (ja) * 2020-04-09 2021-10-21 大同特殊鋼株式会社 丸棒材の超音波探傷方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4990189A (ja) * 1972-12-27 1974-08-28
JPS5663253A (en) * 1979-10-29 1981-05-29 Hitachi Ltd Nondestructive measuring method
JPS58113746A (ja) * 1981-12-26 1983-07-06 Toshiba Corp 電子走査型超音波探傷装置
JPS6130762A (ja) * 1984-07-23 1986-02-13 Toshiba Corp 超音波探傷方法及びその装置
JPS63134951A (ja) * 1986-11-26 1988-06-07 Sumitomo Metal Ind Ltd 軸対称物の超音波探傷方法
JPS63309853A (ja) * 1987-06-12 1988-12-16 Nippon Steel Corp 超音波探傷方法
JPH01119759A (ja) * 1987-11-02 1989-05-11 Toshiba Corp 超音波探傷装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4990189A (ja) * 1972-12-27 1974-08-28
JPS5663253A (en) * 1979-10-29 1981-05-29 Hitachi Ltd Nondestructive measuring method
JPS58113746A (ja) * 1981-12-26 1983-07-06 Toshiba Corp 電子走査型超音波探傷装置
JPS6130762A (ja) * 1984-07-23 1986-02-13 Toshiba Corp 超音波探傷方法及びその装置
JPS63134951A (ja) * 1986-11-26 1988-06-07 Sumitomo Metal Ind Ltd 軸対称物の超音波探傷方法
JPS63309853A (ja) * 1987-06-12 1988-12-16 Nippon Steel Corp 超音波探傷方法
JPH01119759A (ja) * 1987-11-02 1989-05-11 Toshiba Corp 超音波探傷装置

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002214205A (ja) * 2001-01-12 2002-07-31 Kawasaki Heavy Ind Ltd 超音波探傷装置
JP4633268B2 (ja) * 2001-01-12 2011-02-16 川崎重工業株式会社 超音波探傷装置
JP2002250718A (ja) * 2001-02-22 2002-09-06 Kawasaki Steel Corp 金属板の圧延用ロールの探傷方法、装置、及び、これを用いた金属板の圧延操業方法
JP4576726B2 (ja) * 2001-02-22 2010-11-10 Jfeスチール株式会社 金属板の圧延用ロールの探傷方法、装置、及び、これを用いた金属板の圧延操業方法
JP2007170877A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 超音波探傷方法及び装置
JP2010008212A (ja) * 2008-06-26 2010-01-14 Toshiba Corp 探傷試験方法
JP2015055530A (ja) * 2013-09-11 2015-03-23 東海旅客鉄道株式会社 超音波探傷装置
JP2016080567A (ja) * 2014-10-20 2016-05-16 新日鐵住金株式会社 超音波探傷方法及び装置
JP2020524797A (ja) * 2017-06-23 2020-08-20 ヴァルレック チューブ フランス 複雑な形状を有する管状製品の非破壊検査
CN112997047A (zh) * 2018-11-01 2021-06-18 株式会社海博特 超声波探头以及利用其的被检配管厚度测定方法
JP2021167730A (ja) * 2020-04-09 2021-10-21 大同特殊鋼株式会社 丸棒材の超音波探傷方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535044B2 (ja) 被検体の超音波無破壊試験のための回路装置
Doctor et al. SAFT—the evolution of a signal processing technology for ultrasonic testing
CN101477085B (zh) 三维超声波成像装置
JP4694576B2 (ja) タービン部品の欠陥検出方法および装置
US8616062B2 (en) Ultrasonic inspection system and ultrasonic inspection method
KR102251819B1 (ko) 특히 현지에서 전기음향 위상망을 사용한 튜브형 제품들의 비파괴 제어를 위한 장치 및 방법
CN110018241A (zh) 基于超声相控阵的大型厚壁容器焊接接头缺陷的检测方法
JP5889742B2 (ja) 超音波探傷装置及びその方法
CA1270940A (en) Method for classification of point and elongated single defects in workpieces by means of ultrasonics
JP2013088240A (ja) 超音波検査方法,超音波探傷方法及び超音波検査装置
JP4792440B2 (ja) 配管溶接部検査装置
US20180231508A1 (en) Ultrasonic inspection configuration with beam overlap verification
JP2009281805A (ja) 超音波探傷方法及び装置
CN108431592A (zh) 用于控制和测量圆柱形壁上的焊接缺陷的设备及其实现方法
JPH0333652A (ja) 超音波検査方法及び超音波検査装置
JP3535417B2 (ja) 超音波による欠陥高さ測定装置及び欠陥高さ測定方法
JP6290748B2 (ja) 超音波検査方法及び超音波検査装置
JP2007278854A (ja) 超音波検査方法及び装置
CN113075297B (zh) 钛合金相控阵线阵超声检测声场模型构建方法
JP2002214204A (ja) 超音波探傷装置およびその方法
JPH03122563A (ja) 超音波探傷装置
JP5468408B2 (ja) 使用中のボルトネジ部の検査方法
JPH09325136A (ja) 遠心形羽根車の自動欠陥評価方法
Sutcliffe et al. Virtual source aperture imaging and calibration for ultrasonic inspections through dual-layered media for non-destructive testing
JPH01299456A (ja) 超音波探傷装置