JPH0350989B2 - - Google Patents

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JPH0350989B2
JPH0350989B2 JP58023527A JP2352783A JPH0350989B2 JP H0350989 B2 JPH0350989 B2 JP H0350989B2 JP 58023527 A JP58023527 A JP 58023527A JP 2352783 A JP2352783 A JP 2352783A JP H0350989 B2 JPH0350989 B2 JP H0350989B2
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JP
Japan
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defect
flaw detection
probe
angle
information
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JP58023527A
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Japanese (ja)
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JPS59148865A (en
Inventor
Takehiko Ooshiro
Masayoshi Iwasaki
Hirosuke Sawara
Akio Suzuki
Hitoshi Uchiumi
Kazuo Myake
Kenji Yuya
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPS59148865A publication Critical patent/JPS59148865A/en
Publication of JPH0350989B2 publication Critical patent/JPH0350989B2/ja
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    • 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
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/262Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by electronic orientation or focusing, e.g. with phased arrays
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    • G01N2291/10Number of transducers
    • G01N2291/106Number of transducers one or more transducer arrays

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、超音波探傷による皮下欠陥検出方法
に関し、より具体的には、被検材の表面欠陥と皮
下欠陥とを実用的な手段にて弁別し検出すること
を目的とするものである。 近年、線材・棒鋼の二次加工メーカーでは、省
力・省エネルギ、コストダウンを目的とした工程
省略が進められており、線材・棒鋼に対する加工
条件は過酷になる一方である。そのため、線材・
棒鋼の内部に存在する微細な介在物に起因する冷
間鍛造時の加工割れ、伸線時の断線が問題化され
製銑・製鋼段階での介在物の除去と混入防止のた
めの炉外精錬技術、並びに品質保証の観点から微
細な介在物含有の有無を検出する検査技術の確立
が必要不可欠なものとなつてきている。 この検査技術として、棒鋼成品については棒鋼
を回転させるか、棒鋼の回りを探触子を回転させ
ながら収束超音波ビームを材中に入射させる超音
波探傷装置があるが、線材成品については径が細
いために同様の探傷法は適用できず、またコイル
状にされた最終段階での全周全長の機器探傷は現
状では不可能である。 ところで、問題となる線材、棒鋼中の介在物は
その素材段階から存在するものであり、従つて角
鋼片の段階で介在物を検出すれば製品の内部品質
を保証することにもなり、特に線材の場合では製
品の内部探傷の代用として、角鋼片内部の超音波
探傷が活用される。そして、この中間工程への内
部探傷の導入は、欠陥鋼片を事前に除去すること
ができること、また製品段階での探傷に比較して
被探傷材の長さが短く探傷処理能率が良いことも
あつて、多大な効用が得られるが、反面その信頼
性を確保するために微細な介在物に対しても高い
検出精度を発揮するものであることが要求されて
いる。 従来、角鋼片の超音波探傷法としては、2分割
探触子により垂直探傷する方法が知られている。
しかしこの方法では、内部に存在する欠陥は検出
し得るが、角鋼片の表面皮下に存在する欠陥は検
出できないという大きな問題がある。すなわち、
実際に角鋼片から製品に加工するさい、加工割れ
等で問題となる介在物はその表面皮下に存在する
ことが多く、表面皮下を含む内部欠陥を検出する
探傷法の確立が望まれている。 そこで本願出願人は特願昭57−233944号におい
て斜角探傷を応用した表面層探傷法を提案した。
この斜角探傷を応用した探傷では、角鋼片の表面
から不感帯なしに表面層及び内部の欠陥を検出す
ることができるが、オンライン探傷への適用を考
えると探傷スピードの制約、角鋼片の形状不整等
の理由により、検出した欠陥の位置推定精度があ
まり良くない。そのため、検出した欠陥が表面上
の欠陥であるか又は皮下欠陥であるかを判定する
ことは困難であつた。 表面上の欠陥(表面疵)は、鋼片加工工程のチ
ツピングやグラインダによる加工によつて除去す
ることができ、成品の二次加工時に問題となるも
のではない。それ故、検出した欠陥が角鋼片の表
面欠陥であるのか、皮下欠陥であるのかの識別は
重要となる。 そこで、表面欠陥と皮下欠陥とを弁別する方法
として、例えば、特開昭57−132054号公報に開示
の方法が既に提案されている。 この従来の弁別法は、磁気探傷装置と斜角探傷
装置とを用い、磁気探傷装置のみで検出された欠
陥は表面欠陥とし、磁気探傷装置と斜角探傷装置
の双方で探傷された欠陥は、表面直下欠陥(皮下
欠陥)として弁別するものであつた。 しかしながら、斜角探傷装置にて検出された欠
陥は、表面欠陥か皮下欠陥かそれは単独では判別
できないのであるから、磁気探傷装置でも欠陥を
検出したからと言つて、必ずしも、それが皮下欠
陥であると断定できない。 また、斜角探傷装置による欠陥位置推定と、磁
気探傷装置による欠陥位置推定との精度に差があ
るため、両装置による検出欠陥が、同一欠陥であ
るか否かも不確定である。 従つて、従来技術による皮下欠陥検出方法は、
精度的に今一歩のものであつた。 そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて発明さ
れたものであり、被検材の表面欠陥と皮下欠陥と
を実用的手段により弁別して検出する方法を提供
することを目的とするものであり、その特徴とす
る処は、電子走査アレイ型探触子を用いる縦波斜
角探傷装置により、前記探触子を、角鋼片軸方向
に垂直な面内でその材表面から所定の距離で、か
つ又材表面に対して所定の角度でセツトし、前記
探触子を電子セクター走査に電子リニア走査を組
み合わせて走査することにより、前記材表面での
入射点を略一定にして、角鋼片の内部および入射
面に隣接する側面の表面層を探傷することによ
り、被検材の表面層の欠陥を検出して、その表面
層欠陥の位置を推定し、その位置を情報1とし、 表面欠陥探傷装置により、被検材の表面欠陥を
検出して、その表面欠陥の位置を推定し、該表面
欠陥位置を中心として、前記斜角探傷装置による
位置推定誤差よりも大きな範囲を与えて、その範
囲を表面欠陥領域とし、その領域を情報2とし、 前記情報1から情報2を差引くことにより、皮
下欠陥のみを検出する点にある。 以下、本発明を詳述する。 先ず本発明で斜角探傷法を導入することについ
て説明する。 従来角鋼片の内部欠陥の探傷には、前述の如く
超音波垂直探傷法が応用されているが、この場合
には第1図に示すように、探触子1から角鋼片2
に発信された超音波Sがその入射面で反射エコー
S1、底面で反射エコーB1を生じ、表面近傍は不
感帯となる欠点がある。これに対して斜角探傷法
を用いる場合には、第2図に示すように、超音波
Sの入射面からの反射エコーS1は相当残存してい
るが、角鋼片2の側面からの反射エコーS2は下方
に進向するため、側面では反射エコーによる不感
帯を生じない。そこで斜角探傷法を用い、その入
射面に隣接する側面を探傷域とすることによつ
て、角鋼片2の表面から内部まで不感帯なしに探
傷が可能となる。 更に、入射面と対向する面の表面層を探傷する
場合は、第3図に示すように、側面の探傷の場合
と同様に底面からの反射エコーS1による不感帯は
生じない。故に斜角探傷では、入射面の対面であ
る底面の表面層を探傷域とすることができる。 本発明は、このような斜角探傷法により被検材
である角鋼片2の表面層を探傷することを基本原
理とする。 次に、斜角探傷において、表面層の探傷に使え
る超音波の屈折角の範囲につき説明する。 第4図及び第5図に示すように、屈折角θが
30゜以上になると底面エコーB1は極端に小さくな
る。即ち、底面の表面層の不感帯がなくなり、表
面層探傷が可能となる。従つて、底面の表面層を
探傷するには、屈折角θが30゜以上となるように
することが望ましい。 第6図に示す如き側面表面層を探傷域とする場
合は、上記底面の結果より、側面に対して立てた
法線に対し、30゜以上傾斜して超音波が当たれば
側面からの反射エコーが問題とならず、表面層の
探傷ができることが判る。即ち、屈折角θで60゜
以下であることが望ましい。 次に、縦波による探傷か横波による探傷かにつ
いて説明する。 第7図は、水から鉄に超音波を入射した場合の
入射角α、屈折角θ及び往復通過率の関係をグラ
フにしたものである。グラフ中、TSは横波を示
しTDは縦波を示している。 第7図から明らかな如く、屈折角35゜以上の領
域では、縦波TDよりも横波TSの方が高い通過率
が得られる。従つて、屈折角35゜以上の横波TS
使えば縦波TDが発生しないのでまぎらわしさが
ない。即ち、この範囲で縦波斜角探傷すれば、横
波が同時に発生し、横波で違つた方向からの欠陥
エコーを拾う可能性があるから、底面の表面層探
傷には横波斜角探傷をする方が望ましい。 側面表面層を探傷域とする場合は、屈折角θが
60゜以下であることが望ましいので、屈折角θが
35゜以下の小さな領域において、横波TSより大き
な往復通過率が得られる縦波TDを使用すれば使
用できる屈折角θの角度範囲が広くなる。従つ
て、側面表面層の探傷には縦波斜角探傷をする方
が望ましい。 しかし、探傷目的、探傷しようとする領域に応
じて、横波あるいは縦波の適切な屈折角θを選定
すればよい。 尚、屈折角θと入射角αの関係は次式で示され
る。 sinα/sinθ=C1/C2 α;入射角 θ;屈折角 C1;入射側の物質の音速 C2;屈折側の物質の音速 次に、角鋼片2の横断面における全表面層及び
長手方向全長にわたる探傷のための走査技術につ
き説明する。 角鋼片2の全長にわたつてオンラインで探傷す
るためには、超音波ビームSを高速で走査させな
ければならない。この走査方式を大別すると機械
的走査と電子走査に分けられ、それら各々につい
て超音波ビームを平行に移動させるリニア走査
と、超音波ビームを振るセクター走査が考えられ
る。すなわち、これをまとめると次のようにな
る。
The present invention relates to a method for detecting subcutaneous defects using ultrasonic flaw detection, and more specifically, its purpose is to distinguish and detect surface defects and subcutaneous defects of a test material by practical means. In recent years, manufacturers of secondary processing of wire rods and steel bars have been proceeding with process omissions for the purpose of saving labor, energy, and reducing costs, and the processing conditions for wire rods and steel bars are becoming increasingly severe. Therefore, the wire rod
Processing cracks during cold forging and wire breakage during wire drawing caused by minute inclusions existing inside steel bars have become a problem, and out-of-furnace refining is required to remove inclusions and prevent inclusions during the ironmaking and steelmaking stages. From the viewpoint of technology and quality assurance, it has become essential to establish an inspection technique to detect the presence or absence of fine inclusions. As for this inspection technology, for steel bar products, there is an ultrasonic flaw detection device that rotates the bar or rotates a probe around the steel bar while injecting a focused ultrasonic beam into the material, but for wire products, the diameter is small. Due to its thinness, similar flaw detection methods cannot be applied, and it is currently impossible to perform flaw detection on the entire circumference and length of the coil at the final stage. Incidentally, problematic inclusions in wire rods and steel bars are present from the material stage, so detecting inclusions at the stage of rectangular steel pieces guarantees the internal quality of the product, especially in wire rods. In this case, ultrasonic flaw detection inside a square steel billet is used as a substitute for internal flaw detection of the product. By introducing internal flaw detection into this intermediate process, defective pieces of steel can be removed in advance, and compared to flaw detection at the product stage, the length of the tested material is shorter and the flaw detection process is more efficient. However, in order to ensure its reliability, it is required to exhibit high detection accuracy even for minute inclusions. Conventionally, as an ultrasonic flaw detection method for rectangular steel pieces, a vertical flaw detection method using a two-piece probe is known.
However, this method has a major problem in that, although defects existing inside can be detected, defects existing beneath the surface of the square steel slab cannot be detected. That is,
When actually processing square steel pieces into products, inclusions that can cause problems such as processing cracks are often found beneath the surface of the steel, and it is desired to establish a flaw detection method that detects internal defects, including those beneath the surface. Therefore, the applicant of the present application proposed a surface layer flaw detection method applying angle angle flaw detection in Japanese Patent Application No. 57-233944.
In flaw detection that applies this angle flaw detection, defects in the surface layer and inside can be detected from the surface of a square steel piece without a dead zone. For these reasons, the accuracy of estimating the position of the detected defect is not very good. Therefore, it has been difficult to determine whether the detected defect is a superficial defect or a subcutaneous defect. Defects on the surface (surface flaws) can be removed by chipping or grinding in the billet processing process, and do not pose a problem during secondary processing of the finished product. Therefore, it is important to distinguish whether the detected defect is a surface defect or a subcutaneous defect of the square steel piece. Therefore, as a method for distinguishing between surface defects and subcutaneous defects, a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 132054/1983 has already been proposed. This conventional discrimination method uses a magnetic flaw detector and an angle angle flaw detector, and defects detected only by the magnetic flaw detector are treated as surface defects, while defects detected by both the magnetic flaw detector and the angle angle flaw detector are treated as surface defects. It was classified as a subcutaneous defect (subcutaneous defect). However, since it is not possible to determine whether a defect detected by an angle angle flaw detector is a surface defect or a subcutaneous defect, just because a defect is detected by a magnetic flaw detector does not necessarily mean that it is a subcutaneous defect. I can't say for sure. Further, since there is a difference in accuracy between defect position estimation by the angle flaw detection device and defect position estimation by the magnetic flaw detection device, it is uncertain whether the defects detected by both devices are the same defect. Therefore, the conventional method for detecting subcutaneous defects is as follows:
It was a step up in accuracy. Therefore, the present invention was invented in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for distinguishing and detecting surface defects and subcutaneous defects of a test material by practical means. , is characterized by a longitudinal wave angle flaw detection device using an electronically scanned array type probe. Moreover, by setting the probe at a predetermined angle to the material surface and scanning the probe using a combination of electronic sector scanning and electronic linear scanning, the incident point on the material surface is kept approximately constant and the angle of incidence on the material surface is kept approximately constant. By detecting the surface layer inside and on the side surface adjacent to the entrance plane, defects in the surface layer of the material to be inspected are detected, the position of the surface layer defect is estimated, and the position is set as information 1, and surface defect detection is performed. The device detects a surface defect on the material to be inspected, estimates the position of the surface defect, gives a range larger than the position estimation error by the angle angle flaw detection device, and calculates the range based on the position of the surface defect. is defined as a surface defect area, that area is defined as information 2, and by subtracting information 2 from said information 1, only subcutaneous defects are detected. The present invention will be explained in detail below. First, the introduction of the oblique flaw detection method in the present invention will be explained. Conventionally, the ultrasonic vertical flaw detection method has been applied to detect internal defects in square steel pieces, as described above, but in this case, as shown in Fig.
The ultrasonic wave S emitted from the
S 1 has the disadvantage that a reflected echo B 1 is generated at the bottom surface, and the area near the surface becomes a dead zone. On the other hand, when using the angle angle flaw detection method, as shown in Fig. 2, the reflected echo S1 from the incident surface of the ultrasonic wave S remains, but the reflected echo from the side surface of the square steel piece 2 remains. Since the echo S 2 travels downward, there is no dead zone caused by reflected echoes on the sides. Therefore, by using the angle angle flaw detection method and setting the side surface adjacent to the entrance plane as the flaw detection area, it becomes possible to detect flaws from the surface to the inside of the square steel piece 2 without a dead zone. Furthermore, when testing the surface layer of the surface facing the entrance surface, as shown in FIG. 3, no dead zone is generated due to the reflected echo S1 from the bottom surface, as in the case of testing the side surface. Therefore, in oblique flaw detection, the surface layer of the bottom surface, which is opposite to the entrance surface, can be used as the flaw detection area. The basic principle of the present invention is to detect flaws in the surface layer of the square steel piece 2, which is the test material, by such an angle flaw detection method. Next, in oblique angle flaw detection, the range of refraction angles of ultrasonic waves that can be used to detect flaws in the surface layer will be explained. As shown in Figures 4 and 5, the refraction angle θ is
When the angle exceeds 30°, the bottom echo B1 becomes extremely small. That is, there is no dead zone in the surface layer of the bottom surface, and surface layer flaw detection becomes possible. Therefore, in order to detect flaws in the surface layer of the bottom surface, it is desirable that the refraction angle θ is 30° or more. When using the side surface layer as the flaw detection area as shown in Figure 6, based on the results for the bottom surface above, if the ultrasonic wave hits at an angle of 30° or more with respect to the normal line to the side surface, there will be an echo reflected from the side surface. It can be seen that flaw detection on the surface layer is possible without causing any problems. That is, it is desirable that the refraction angle θ is 60° or less. Next, we will explain whether flaw detection is performed using longitudinal waves or transverse waves. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the angle of incidence α, the angle of refraction θ, and the round-trip passage rate when ultrasonic waves are incident on iron from water. In the graph, T S indicates a transverse wave and T D indicates a longitudinal wave. As is clear from FIG. 7, in the region where the refraction angle is 35° or more, a higher passing rate is obtained for the transverse wave T S than for the longitudinal wave T D. Therefore, if a transverse wave T S with a refraction angle of 35° or more is used, no longitudinal wave T D is generated, so there is no confusion. In other words, if longitudinal wave angle flaw detection is performed in this range, transverse waves will be generated at the same time, and the shear waves may pick up defect echoes from different directions. is desirable. When using the side surface layer as the flaw detection area, the refraction angle θ is
It is desirable that the angle of refraction θ is 60° or less.
In a small area of 35° or less, if longitudinal waves T D are used that provide a higher round trip pass rate than transverse waves T S , the usable angular range of the refraction angle θ becomes wider. Therefore, it is preferable to use longitudinal wave oblique angle flaw detection for flaw detection on the side surface layer. However, an appropriate refraction angle θ of the transverse wave or longitudinal wave may be selected depending on the purpose of flaw detection and the area to be flaw detected. Note that the relationship between the refraction angle θ and the incident angle α is expressed by the following equation. sin α / sin θ = C 1 / C 2 α; angle of incidence θ; angle of refraction C 1 ; speed of sound of the material on the incident side C 2 ; speed of sound of the material on the refracting side A scanning technique for flaw detection over the entire length will be explained. In order to perform online flaw detection over the entire length of the square steel piece 2, the ultrasonic beam S must be scanned at high speed. This scanning method can be roughly divided into mechanical scanning and electronic scanning, and for each of them, linear scanning in which the ultrasonic beam is moved in parallel, and sector scanning in which the ultrasonic beam is waved can be considered. In other words, this can be summarized as follows.

【表】 機械的リニア走査として、第8図に示すベルト
式リニア走査がある。これは、ベルト3に振動子
4を多数配列し、該ベルトを回転させつつ角鋼片
2上を相対移動させて超音波ビームを走査させる
ものである。 また機械的リニア走査として、第9図に示すよ
うな振動式リニア走査を採用することも可能であ
る。この走査手段は、複数の振動子4を一列に配
列し、これを角鋼片2の幅方向に振動させつつ相
対移動させて超音波ビームを走査させるものであ
る。 第10図に示すものは、機械的擬リニア走査で
あり、この走査手段は、円板5の外周上に多数振
動子4を配列し、該円板5を回転させつつ角鋼片
2上を相対移動させて超音波ビームを走査させる
ものである。 機械的セクター走査としては、第11図に示す
ものがあり、振動子4は反射板6に対し固定する
一方、該反射板6を振動させ、角鋼片2に対し超
音波ビームSを振り走査させるものである。 次に、電子走査につき説明する。電子走査には
第12図に示すような電子走査アレイ型探触子7
が用いられる。この探触子7は、多数の振動子素
子8を基体9平面上に一列に配列させ、その表面
にコーテイング10を施して構成される。該探触
子からの超音波ビームの制御は、各素子8の送受
波のタイミングを遅延時間制御回路で調整するこ
とにより行なわれる。 例えば、第13図Iに示すように遅延時間を設
定しない場合には、その超音波ビームSは単一の
大口径振動子からの波面と等価な波面を形成する
がこの遅延時間Tを適宜に設定すると、第13図
aのようにビームSを傾けたり、第13図b
のように絞つたりあるいは第13図cのように
ビームSを絞つて傾ける波面を自在に形成するこ
とができる。 このような探触子を電子走査し、超音波ビーム
を入射面上に平行移動させるかもしくは振る電子
リニアもしくはセクター走査の特徴を要約すると
次の通りである。 (i) 高速走査性 機械的走査に比べて高速走査が容易である。 (ii) 鋭い指向性 電子走査型探触子は多数の振動子エレメント
を同時に動作させるため、全体としては大口径
の振動子と同じであり、鋭い指向性を有してい
る。 (iii) 電子収束 電子走査型探触子は、前述の通り、送受波信
号に所定の遅延時間を与えることにより、凹面
振動子やレンズ付き振動子と同様にビームを細
く絞り分解能を上げた探傷を可能にする。そし
てこの焦点距離は任意に設定できるため、材中
の探傷領域にビームを収束させることによつて
微小な欠陥の検出精度を向上させることができ
ると同時に、欠陥位置推定精度も向上する。参
考として、角鋼片探傷時の超音波ビーム径と
φ2の横穴に対するS/Nの関係を第14図に
示す。 (iv) 探触子を固定した状態で超音波ビームを走査
させることが出来るので、一つの探触子で広い
探傷域が得られる。 次に、このような特徴を有する電子走査アレイ
型探触子7を用いて電子リニア走査する場合と、
電子セクター走査する場合を対比して説明する。 まず電子リニア走査する場合では、探触子7を
所定の状態でセツトして、第15図a,b,cに
示すように、超音波ビームSを入射面上に平行移
動させ乍ら、その隣接する側面の表面層の側を探
傷して行くものである。このさい必要な走査回路
例を挙げれば、第16図に示す通りである。すな
わち、例えば総エレメント8数64個のリニアアレ
イ探触子7を16個のエレメント8を1セツトとし
て、探触子7と送受信器11とを先に述べた遅延
回路12に加えてリードリレー回路13を介して
接続し、切換スイツチで順次送受信のエレメント
8をずらし、超音波ビームを走査するのである。 一方、電子セクター走査する場合では、やはり
探触子7を所定の状態にセツトして、第17図
a,b,cに示すように、超音波ビームSを入射
面に対して振り乍ら、その隣接する側面下半分の
表面層の側を探傷して行くものである。このさい
必要な走査回路例を挙げれば、第18図に示す通
りである。すなわち、例えば総分割エレメント数
32個の探触子7と送受信器11とを遅延回路12
を介して1対1に対応させて接続し、その遅延回
路12による遅延時間設定を順次変えることによ
つて、超音波ビームの傾き角を変化させ、ビーム
を振る走査をするのである。 上記電子リニア走査と電子セクター走査とを比
較すると、後者は前記のもつ下記の欠点が解消さ
れる点で有利なものといえる。 (i) 電子リニア走査の場合、送受信エレメントを
順次ずらすため、エレメント総数が多くなり全
体として振動子径が大きくなる。 (ii) 切り換えに多数のリレーが必要であり、この
リレーの寿命が短い。 (iii) 送受信エレメントを順次ずらすため、送受信
器(T/RUnit)とエレメントが1対1の対応
にならないため、感度バラツキの調整が困難で
ある。 (iv) 超音波ビームの入射点の移動量が大きいため
第19図に示すように、角鋼片2の表面凹凸の
影響を受け屈折角が変化し、欠陥位置推定精度
が劣化する。 一方、電子セクター走査では、送受信エレメン
トを順次ずらす必要がないため、エレメント総数
が少なくてすみ、かつリレー13が不要となり、
然も、1つの送受器11は1つのエレメント8に
対応するため感度のバラツキ調整が容易となる。 しかも、電子セクター走査では、超音波ビーム
の入射点の移動量が少ないため、第20図に示す
ように、入射面の凹凸の影響を受けにくい。 このように、電子セクター走査の場合は、実用
化において特に問題となる点はないが、入射面の
凹凸の影響をさらに少なくするため、次に説明す
る電子セクター+リニア走査を用いることが望ま
しい。 電子セクター+リニア走査は、第21図Iに示
すように、電子セクター走査では、超音波ビーム
Sの入射点が若干ずれるので、このずれを補正す
るために行なうものである。 即ち、第21図a,b,cに示すよう
に、各ビーム傾斜角に応じて送受信エレメントを
シフトさせ(リニア走査させ)、これによつて入
射点のずれを最小限におさえ、電子セクター走査
以上に入射面の影響を受け難くし、欠陥位置推定
精度の向上を図つたものである。 次に、このような特徴を有する電子走査を行な
うための探触子セツト方法について説明する。 電子走査アレイ型探触子においては、グレーテ
イングローブの発生を防ぐために必要とされる振
動子エレメント間隔dは、超音波ビームSの最大
傾斜角を±ioとすれば、 d<λ/1+|sin io| λ;超音波伝播媒質中の波長 で表わされる。よつて超音波ビームSの傾斜角を
大きくするためには、λ一定ではそのエレメント
間隔dを小さくしなければならない(第22図
a,bにエレメント幅と最大ビーム傾斜角ioとの
関係を示す)。すなわち、エレメント幅は小さく
する必要がある。 ここで、グレーテイングローブとは、前述の第
13図の様な傾けたい方向以外の方向に、強度
の高いビームが発生することを言う。特に後述の
音響結合法で述べる水浸または局部水浸の場合、
水中の波長λが小さいため、エレメント間隔dを
小さくする事により、このグレーテイングローブ
の発生を抑制する事が重要となる。 さて、具体的に電子リニア走査する場合の探触
子のセツト法につき説明する。この場合、次の二
通りの方法がある。 (i) 一つは、角鋼片軸方向に垂直な面内でその材
表面から所定の距離に位置して、探触子をその
入射面に対して平行にセツトする方法である。
但し、この場合には探触子の各エレメント幅を
小さくし、分割数を多くする。このセツト法に
よる場合の特徴は、最大ビーム傾斜角が大きい
ので、入射面に隣接する両側面の探傷が可能と
なることである。 (ii) もう一つは、やはり角鋼片軸方向に垂直な面
内でその材表面から所定の距離に位置して、探
触子をその入射面に対して所定の傾斜角度i0 0
傾斜させてセツトする方法である。このセツト
法による場合の特徴は、上記傾斜角度i0 0を入射
角と同じに設定することにより、ビームを傾斜
させるための各エレメントの遅延動作が不要に
なることである。また探触子の分割エレメント
幅が大きくてもよく、同一エレメント分割の探
触子の比較では、水平セツト時よりも大きな入
射角がとれる。 今、角鋼片2に対して上記のような所定の状態
で探触子7をセツトし、リニア走査するさいの様
子を概念的に示すと、第15図a,b,cに示す
通りである。 第23図は角鋼片2に対する探触子7の配置状
態の応用例を示し、この場合角鋼片2の各面に対
して探触子7は水平に一個ずつ配置される。すな
わち、1個の探触子7で図示の如く入射面に隣接
する角鋼片2の片側面あるいは両側面の側を探傷
するのであるが、4個の探触子7を配設すること
によつて、角鋼片2の全表面層を探傷することが
できる。なお、両側面を探傷する場合では、全表
面層を二方向から重複探傷することになるが、重
複探傷が不要な場合では角鋼片2の相隣接する入
射面に対し各々一つの探触子を配置すれば、2個
の探触子で全表面層の探傷が可能となる。 次に、電子セクター走査または電子セクター+
リニア走査する場合の探触子のセツト法について
説明する。 (i) 一つは、角鋼片軸方向に垂直な面内でその材
表面から所定の距離に位置して、探触子をその
入射面に対して水平にセツトする方法である。
但し、この場合には探触子の各エレメント幅を
小さくし、分割数を多くする。このセツト法に
よる場合の特徴は、最大ビーム傾斜角が大きい
ので、入射面に隣接する両側面の探傷が可能と
なることである。 (ii) もう一つは、やはり角鋼片軸方向に垂直な面
内でその材表面から所定の距離に位置して、探
触子をその入射面に対してセクター走査の振り
の中心となる入射角分だけ傾斜させてセツトす
る方法である。このセツト法による場合の特徴
は、ビーム傾斜角の絶対値が小さくなるので、
最大遅延時間が小さくて済むことである。また
ビーム傾斜角の絶対値が小さくなるので、探触
子のエレメント分割数が少なくてもよい。 今、角鋼片2に対して上記のような所定の状態
で探触子7をセツトし、セクター走査するさいの
様子を概念的に示すと、第17図a,b,cに示
す通りである。 電子セクター+リニア走査するさいの様子を概
念的に示すと、第21図a,b,cに示す
通りである。 第24図と第25図は角鋼片2に対する探触子
7の配置状態の応用例を示す。まず第24図の例
の場合では、角鋼片2の各面に対して平行に一個
ずつ探触子7が配置される。すなわち、1個の探
触子7で図示の如く入射面に隣接する角鋼片2の
両側面下半分を探傷するのであり、4個の探触子
7で角鋼片2の全表面層を探傷するのである。一
方第25図の例の場合では、角鋼片2の各面に対
して所定の角度をもつて2個ずつ探触子7が配置
される。すなわち、この場合には1個の探触子7
で図示の如く入射面に隣接する角鋼片2の片側面
下半分を探傷し、合計8個の探触子7を用いて角
鋼片2全表面層を探傷するのである。いずれの配
置による場合でも、オンラインで角鋼片全表面層
に亘る高速探傷が可能とされる。 次に、本発明に用いられる被検材2の探触子7
の音響結合方法について説明する。 音響結合方法としては、直接接触方法と水浸方
法とがある。 直接接触法では、探触子と被検材の超音波入射
面は水または他の液体の接触媒質の薄膜を介して
接触する。本発明では、第23図及び第24図の
ように、アレイ型探触子7の材面に対して平行に
配置する場合には応用することが可能である。た
だし直接接触の場合には、接触媒質の厚さ及び被
検材2の超音波入射面のアラサ及び形状不整によ
り、超音波の送受の能率が変動しやすい。 水浸法は、探触子から放射された超音波を、あ
る程度長い距離の水(または液体)中を伝播させ
た後、被検材に入射させる方法であり、第26図
に示すように、被検材である角鋼片2の一定の長
さだけ水14に浸漬する水槽貫通方式(第26図
a)と、探触子7の被検材2の超音波入射面との
間だけを局部的に満たす局部水浸方式(第26図
b,c)とが考えられる。 この水浸法の場合には、超音波はまず第1に探
触子7から水中14に発射されるのであるから、
直接接触法に比べて音の送受は安定する。本発明
においては、いずれを用いてもよい。 さて以上の説明は、「超音波探触子7により被
検材2の表面層を斜角探傷する」具体的手段を詳
述したのである。前記のごとく斜角探傷を導入す
ることにより、被検材2の表面から不感帯なく表
面皮下探傷をすることができるのであるが、この
とき表面欠陥(表面上の疵)も同時に検出してし
まうおそれがある。 この表面欠陥については鋼片加工工程のチツピ
ングやグラインダによる加工によつて除去するこ
とができ、線材・棒鋼成品の二次加工時に問題と
なるものではない。それ故に、検出欠陥を表面欠
陥と皮下欠陥とに弁別し、抽出する必要があるこ
とはすでに冒頭に述べたところである。 そこで、次に、本発明の最も重要な点である表
面欠陥弁別処理について説明する。 欠陥位置を表面エコー(S1エコー)と欠陥エコ
ーFの検出時間差により推定する場合、屈折角θ
の設定は既知であり、超音波ビームSの入射点に
ついては、前述のどのような走査方式を採用する
にしても探触子7と被検材2の位置関係より演算
によつて求めることができる。 今、第27図に示す角鋼片2の右上コーナを基
準にして入射点位置x0を演算により求めたとする
と、欠陥位置(x、h)は次式で示される。 x=x0−ΔT×C/2sinθ h=ΔT×C/2cosθ ΔT;S1エコーと欠陥エコーFの時間差 C;鋼中の音速 実際には超音波ビームの広がり、被検材2の形
状不整(表面凹凸、たおれ等)、探触子7の追従
誤差等のために、欠陥推定位置には誤差があり、
斜角探傷情報のみでは、表面欠陥と皮下欠陥を識
別することは困難である。 そこで、これらを弁別するためには、表面欠陥
を検出する探傷法により、表面欠陥のみを別途検
出し、表面欠陥と皮下欠陥の探傷情報を含む前述
の斜角探傷情報から、表面欠陥情報を差し引くこ
とにより、表面皮下欠陥のみを抽出する。 表面欠陥弁別のための情報処理方法として、基
本的には第28図に示すように、情報1から情報
2を差し引けばよいのであるが、前述のように斜
角探傷は、欠陥位置推定精度を低下させる要因を
多く含んでいるため、情報1は表面欠陥探傷から
の欠陥位置情報(情報2)に比べて信頼性が低
く、欠陥位置推定誤差範囲が大きいため、単純に
差し引くことができない。 即ち、第29図に示すように、実際の表面欠陥
15に対し、前述の超音波斜角探傷により検出し
た欠陥位置は図中◎印の位置であるとして情報1
を得、他の表面欠陥探傷装置により検出した表面
欠陥位置は図中○×印の位置であるとして情報2を
得た場合、これらの情報をそのまま処理すると、
各々別個の欠陥と判断され、情報1は皮下欠陥情
報であるとして残される。すなわち、実際には表
面欠陥15しか有さないのに、皮下欠陥材とされ
てしまう。 これを防ぐために、情報2に一定の領域を持た
せ、その領域に入る情報1はキヤンセルすること
により、表面欠陥を皮下欠陥と誤検出することを
防止する。 ここで、情報2に持たせる領域は、第29図の
一点鎖線で示す領域であり、情報1の欠陥位置推
定誤差範囲(図中点線の領域)より大きく取る必
要がある。従つて、情報2の表面欠陥推定位置
(○×印)に対して、角鋼片幅方向で±ΔHの幅、
深さ方向では探傷域全体δの領域(1点鎖線の領
域)内にある情報1はキヤンセルされる。このよ
うに、情報2に、ある領域をもたせて情報1を表
面欠陥と判断することができる。 ここで、角鋼片2の幅方向で±ΔHの幅につい
て斜角探傷情報をキヤンセルするということは、
実際にはその領域の皮下欠陥を検出しているの
に、皮下欠陥でないとする場合が生じる。この矛
盾が生じる確率を少なくするためには、±ΔHの
幅を小さくしなければならない。すなわち、斜角
探傷において、欠陥位置推定精度の良い走査方式
を導入した方が良い。 前述のリニア走査では被検材の形状不整の影響
が大きく欠陥位置推定精度がセクター走査の場合
より悪い。従つて、セクター走査が優位である。
更に、入射点の位置の変動を極力小さくしたセク
ター+リニア走査が最も優位であることは言うま
でもない。 セクター走査及びセクター+リニア走査で、よ
り一層欠陥位置推定精度を向上するために次の二
つの方法を併用することができる。 一つは入射面の凹凸の影響も最も少ないと考え
られる面中央部から超音波を入射することであ
る。つまりこうすることにより、第30図a,b
に示す如く、角鋼片2の表面に凹凸があつても、
面中央部ではほぼ平坦と近似することができる。 もう一つの方法は、第31図に示すように入射
面の傾斜による見かけ上の屈折角の変化(So→
S)を補正するために、コーナー部からのエコー
を検出し、その最大値を示す入射角を求めること
である。そしてその値より入射面の傾斜を算出
し、所望の探傷域にビームが入るように入射角を
補正すればよい。 さて、次に、前記表面欠陥15を検出するため
の表面欠陥探傷装置につき説明する。 表面欠陥探傷法としては、磁粉探傷法、渦流探
傷法、表面波探傷法そして光学的探傷法等があり
それぞれの方法に適した装置は公知である。しか
し、上記各々の表面欠陥探傷法により、かつ、表
面欠陥の種類によつて、その検出能は異なる。 例えば、第32図に示すような各種表面欠陥に
対して、各探傷法の検出能は次表の通りである。
第32図の15aは割れ、15bはヘゲ、15c
はカキ疵を示す。
[Table] As mechanical linear scanning, there is a belt-type linear scanning shown in FIG. In this system, a large number of transducers 4 are arranged on a belt 3, and while the belt is rotated, the ultrasonic beam is scanned by relatively moving the rectangular steel piece 2. Furthermore, as the mechanical linear scanning, it is also possible to employ a vibrating linear scanning as shown in FIG. This scanning means arranges a plurality of transducers 4 in a row, vibrates them in the width direction of the square steel piece 2, and moves them relative to each other to scan the ultrasonic beam. What is shown in FIG. 10 is mechanical quasi-linear scanning, in which a large number of vibrators 4 are arranged on the outer circumference of a disk 5, and while rotating the disk 5, a square steel piece 2 is scanned relative to each other. It moves to scan the ultrasonic beam. As a mechanical sector scan, there is one shown in FIG. 11, in which the vibrator 4 is fixed to a reflection plate 6, and the reflection plate 6 is vibrated to swing and scan the ultrasonic beam S against the square steel piece 2. It is something. Next, electronic scanning will be explained. For electronic scanning, an electronic scanning array type probe 7 as shown in Fig. 12 is used.
is used. This probe 7 is constructed by arranging a large number of transducer elements 8 in a line on the plane of a base 9, and applying a coating 10 to the surface thereof. The ultrasonic beam from the probe is controlled by adjusting the timing of wave transmission and reception of each element 8 using a delay time control circuit. For example, if the delay time is not set as shown in FIG. When set, the beam S can be tilted as shown in Figure 13a, or the beam S can be tilted as shown in Figure 13b.
It is possible to freely form a wavefront that narrows the beam S as shown in FIG. 13, or narrows and tilts the beam S as shown in FIG. The characteristics of electronic linear or sector scanning, in which such a probe is electronically scanned and the ultrasonic beam is translated or swung onto the incident surface, are summarized as follows. (i) High-speed scanning ability High-speed scanning is easier than mechanical scanning. (ii) Sharp directivity Since an electronic scanning probe operates many transducer elements simultaneously, the probe as a whole is the same as a large-diameter transducer, and has sharp directivity. (iii) Electron focusing As mentioned above, electronic scanning probes can be used for flaw detection by narrowing the beam and increasing resolution, similar to concave vibrators and lensed vibrators, by giving a predetermined delay time to the transmitted and received signals. enable. Since this focal length can be set arbitrarily, by converging the beam on the flaw detection area in the material, the accuracy of detecting minute defects can be improved, and at the same time, the accuracy of estimating the defect position can also be improved. For reference, Fig. 14 shows the relationship between the ultrasonic beam diameter during flaw detection of a square steel piece and the S/N for a φ2 horizontal hole. (iv) Since the ultrasonic beam can be scanned with the probe fixed, a wide flaw detection area can be obtained with one probe. Next, a case where electronic linear scanning is performed using the electronic scanning array type probe 7 having such characteristics,
A case of electronic sector scanning will be compared and explained. First, in the case of electronic linear scanning, the probe 7 is set in a predetermined state, and the ultrasonic beam S is moved parallel to the incident surface as shown in FIGS. The flaws are detected on the surface layer side of the adjacent side surface. An example of the scanning circuit required in this case is shown in FIG. That is, for example, by using a linear array probe 7 with a total of 8 elements (64) as one set of 16 elements 8, the probe 7 and the transceiver 11 are connected to the delay circuit 12 described above as well as a reed relay circuit. 13, and the transmitting/receiving elements 8 are sequentially shifted using a changeover switch to scan the ultrasonic beam. On the other hand, in the case of electronic sector scanning, the probe 7 is set in a predetermined state, and the ultrasonic beam S is swung toward the incident surface as shown in FIGS. 17a, b, and c. The flaws are detected on the surface layer side of the lower half of the adjacent side surface. An example of the scanning circuit required in this case is shown in FIG. That is, for example, the total number of divided elements
A delay circuit 12 connects the 32 probes 7 and the transmitter/receiver 11.
By sequentially changing the delay time setting by the delay circuit 12, the inclination angle of the ultrasonic beam is changed and scanning is performed by swinging the beam. Comparing the above-mentioned electronic linear scanning and electronic sector scanning, the latter can be said to be advantageous in that the following disadvantages mentioned above are overcome. (i) In the case of electronic linear scanning, the transmitting and receiving elements are sequentially shifted, which increases the total number of elements and increases the overall transducer diameter. (ii) A large number of relays are required for switching, and the lifespan of these relays is short. (iii) Since the transmitter/receiver elements are sequentially shifted, there is no one-to-one correspondence between the transmitter/receiver (T/RUnit) and the element, making it difficult to adjust sensitivity variations. (iv) Since the amount of movement of the incident point of the ultrasonic beam is large, as shown in FIG. 19, the refraction angle changes due to the influence of the surface unevenness of the square steel piece 2, and the defect position estimation accuracy deteriorates. On the other hand, in electronic sector scanning, there is no need to sequentially shift the transmitting and receiving elements, so the total number of elements is small, and the relay 13 is not required.
However, since one handset 11 corresponds to one element 8, variations in sensitivity can be easily adjusted. Furthermore, in electronic sector scanning, since the amount of movement of the incident point of the ultrasonic beam is small, it is less susceptible to the effects of irregularities on the incident surface, as shown in FIG. Thus, in the case of electronic sector scanning, there is no particular problem in practical use, but in order to further reduce the influence of irregularities on the incident surface, it is desirable to use electronic sector + linear scanning, which will be described below. As shown in FIG. 21I, electronic sector + linear scanning is performed to correct the deviation of the incident point of the ultrasonic beam S due to electronic sector scanning. That is, as shown in FIGS. 21a, b, and c, the transmitting and receiving elements are shifted (linearly scanned) according to each beam inclination angle, thereby minimizing the deviation of the incident point, and performing electronic sector scanning. As described above, the defect position estimation accuracy is improved by making it less susceptible to the influence of the entrance surface. Next, a method of setting a probe for performing electronic scanning having such characteristics will be explained. In an electronically scanned array type probe, the transducer element spacing d required to prevent the occurrence of grating globe is d<λ/1+|, assuming that the maximum inclination angle of the ultrasound beam S is ±io. sin io | λ; expressed by the wavelength in the ultrasonic propagation medium. Therefore, in order to increase the inclination angle of the ultrasonic beam S, the element spacing d must be reduced when λ is constant (Figures 22a and b show the relationship between the element width and the maximum beam inclination angle io). ). That is, the element width needs to be made small. Here, the grating globe refers to the generation of a beam with high intensity in a direction other than the desired direction as shown in FIG. 13 described above. Particularly in the case of water immersion or local water immersion as described in the acoustic coupling method described below,
Since the wavelength λ in water is small, it is important to suppress the generation of grating globe by reducing the element spacing d. Now, we will specifically explain how to set up the probe when performing electronic linear scanning. In this case, there are two methods: (i) One method is to position the probe at a predetermined distance from the surface of the rectangular steel piece in a plane perpendicular to its axial direction, and set the probe parallel to the plane of incidence.
However, in this case, the width of each element of the probe is made smaller and the number of divisions is increased. A feature of this setting method is that since the maximum beam inclination angle is large, it is possible to detect flaws on both sides adjacent to the entrance surface. (ii) The other method is to position the probe at a predetermined distance from the surface of the rectangular steel piece in a plane perpendicular to its axial direction, and tilt the probe at a predetermined inclination angle i 0 0 with respect to the incident plane. This method is to set the A feature of this setting method is that by setting the above-mentioned inclination angle i 0 0 to be the same as the incident angle, there is no need for a delay operation of each element to incline the beam. Further, the divided element width of the probe may be large, and when comparing probes with the same element division, a larger angle of incidence can be obtained than when the probe is set horizontally. Now, when the probe 7 is set in the predetermined state as described above with respect to the square steel piece 2, and the situation is conceptually shown when performing linear scanning, it is as shown in Fig. 15 a, b, and c. . FIG. 23 shows an example of how the probes 7 are arranged on the square steel piece 2. In this case, one probe 7 is arranged horizontally on each surface of the square steel piece 2. That is, one probe 7 is used to detect flaws on one side or both sides of the square steel piece 2 adjacent to the entrance plane as shown in the figure, but by arranging four probes 7, flaws can be detected. Thus, the entire surface layer of the square steel piece 2 can be inspected for flaws. In addition, when testing both sides, the entire surface layer will be tested redundantly from two directions, but if redundant testing is not required, one probe will be placed on each of the adjacent entrance surfaces of the square steel piece 2. If arranged, it becomes possible to detect flaws on the entire surface layer with two probes. Then electronic sector scan or electronic sector +
The method of setting the probe for linear scanning will be explained. (i) One method is to position the probe at a predetermined distance from the surface of the square piece of steel in a plane perpendicular to the axial direction of the piece, and set the probe horizontally to the plane of incidence.
However, in this case, the width of each element of the probe is made smaller and the number of divisions is increased. A feature of this setting method is that since the maximum beam inclination angle is large, it is possible to detect flaws on both sides adjacent to the entrance surface. (ii) The other method is to position the probe at a predetermined distance from the surface of the square steel piece in a plane perpendicular to the axis of the piece, and to make the probe the center of incidence for sector scanning with respect to the incidence plane. This is a method of setting it by tilting it by an angle. The feature of this setting method is that the absolute value of the beam inclination angle becomes small, so
The maximum delay time can be small. Furthermore, since the absolute value of the beam inclination angle becomes small, the number of element divisions of the probe may be small. Now, the situation when the probe 7 is set in the above-mentioned predetermined state with respect to the square steel piece 2 and the sector is scanned is conceptually shown as shown in Fig. 17 a, b, and c. . The state of electronic sector + linear scanning is conceptually shown in FIGS. 21a, b, and c. 24 and 25 show an example of how the probe 7 is arranged with respect to the square steel piece 2. First, in the case of the example shown in FIG. 24, one probe 7 is arranged parallel to each surface of the square steel piece 2. That is, as shown in the figure, one probe 7 detects flaws in the lower half of both sides of the square steel piece 2 adjacent to the entrance surface, and four probes 7 test the entire surface layer of the square steel piece 2. It is. On the other hand, in the case of the example shown in FIG. 25, two probes 7 are arranged at a predetermined angle to each surface of the square steel piece 2. That is, in this case, one probe 7
As shown in the figure, the lower half of one side of the square steel piece 2 adjacent to the entrance plane is inspected for flaws, and a total of eight probes 7 are used to detect flaws on the entire surface layer of the square steel piece 2. In either arrangement, high-speed flaw detection can be performed online over the entire surface layer of a square steel piece. Next, the probe 7 of the test material 2 used in the present invention
The acoustic coupling method will be explained. Acoustic coupling methods include a direct contact method and a water immersion method. In the direct contact method, the probe and the ultrasound entrance surface of the specimen are in contact through a thin film of water or other liquid couplant. The present invention can be applied to the case where the array type probe 7 is arranged parallel to the material surface as shown in FIGS. 23 and 24. However, in the case of direct contact, the efficiency of transmitting and receiving ultrasonic waves tends to fluctuate due to the thickness of the couplant and the roughness and irregular shape of the ultrasonic incident surface of the specimen 2. The water immersion method is a method in which ultrasonic waves emitted from a probe are propagated through water (or liquid) over a fairly long distance and then made to enter the specimen.As shown in Figure 26, A water tank penetrating method (Fig. 26a) in which the rectangular steel piece 2, which is the test material, is immersed in water 14 for a certain length and the ultrasonic wave incident surface of the test material 2 of the probe 7 is locally immersed. A local water immersion method (FIGS. 26b and 26c) that satisfies the above conditions can be considered. In the case of this water immersion method, the ultrasonic waves are first emitted from the probe 7 into the water 14.
Sound transmission and reception is more stable than the direct contact method. In the present invention, either may be used. Now, the above explanation is a detailed explanation of a specific means for "oblique angle flaw detection of the surface layer of the test material 2 using the ultrasonic probe 7". By introducing the angle angle flaw detection as described above, surface subcutaneous flaw detection can be performed from the surface of the material to be inspected 2 without a dead zone, but at this time there is a risk that surface defects (flaws on the surface) may also be detected at the same time. There is. These surface defects can be removed by chipping or grinding in the billet processing process, and do not pose a problem during secondary processing of wire rod and steel bar products. Therefore, as already mentioned at the beginning, it is necessary to distinguish and extract detected defects into surface defects and subcutaneous defects. Therefore, next, the surface defect discrimination process, which is the most important point of the present invention, will be explained. When estimating the defect position based on the detection time difference between the surface echo (S 1 echo) and the defect echo F, the refraction angle θ
The settings of the ultrasonic beam S are known, and no matter which scanning method described above is used, the point of incidence of the ultrasonic beam S can be determined by calculation from the positional relationship between the probe 7 and the specimen 2. can. Now, assuming that the position of the incident point x 0 is determined by calculation with the upper right corner of the square steel piece 2 shown in FIG. 27 as a reference, the defect position (x, h) is expressed by the following equation. x=x 0 −ΔT×C/2sinθ h=ΔT×C/2cosθ ΔT; Time difference between S1 echo and defect echo F C; Sound speed in steel In reality, the spread of the ultrasonic beam, the irregular shape of the specimen 2 ( There is an error in the estimated defect position due to surface irregularities, sagging, etc.), tracking error of the probe 7, etc.
It is difficult to distinguish between surface defects and subcutaneous defects using oblique flaw detection information alone. Therefore, in order to distinguish between these, only the surface defects are separately detected using a surface defect detection method, and the surface defect information is subtracted from the above-mentioned oblique inspection information, which includes the surface defect and subcutaneous defect detection information. By doing so, only surface subcutaneous defects are extracted. As an information processing method for surface defect discrimination, basically all you have to do is subtract information 2 from information 1, as shown in Figure 28. However, as mentioned above, angle flaw detection is difficult to estimate defect position accuracy. Information 1 is less reliable than the defect position information (information 2) from surface defect detection because it includes many factors that reduce the defect position, and the defect position estimation error range is large, so it cannot be simply subtracted. That is, as shown in FIG. 29, for an actual surface defect 15, the defect position detected by the above-mentioned ultrasonic angle flaw detection is the position marked with ◎ in the figure, and information 1 is used.
If information 2 is obtained by assuming that the surface defect position detected by another surface defect detection device is the position marked with ○× in the figure, if these information are processed as is,
Each defect is determined to be a separate defect, and information 1 is left as subcutaneous defect information. That is, even though it actually has only surface defects 15, it is treated as a subcutaneously defective material. In order to prevent this, information 2 has a certain area, and information 1 that falls within that area is canceled, thereby preventing erroneous detection of a surface defect as a subcutaneous defect. Here, the area provided for information 2 is the area shown by the dashed line in FIG. 29, and needs to be larger than the defect position estimation error range of information 1 (the area indicated by the dotted line in the figure). Therefore, with respect to the estimated surface defect position (○× mark) of information 2, the width of ±ΔH in the width direction of the square steel piece,
In the depth direction, information 1 within the entire flaw detection area δ (area indicated by a dashed-dotted line) is canceled. In this way, information 2 can be given a certain area and information 1 can be determined to be a surface defect. Here, canceling the angle inspection information for the width of ±ΔH in the width direction of the square steel slab 2 means:
Even though a subcutaneous defect in that area is actually detected, it may be determined that the defect is not a subcutaneous defect. In order to reduce the probability that this contradiction will occur, the width of ±ΔH must be made small. That is, in oblique flaw detection, it is better to introduce a scanning method with high defect position estimation accuracy. In the above-mentioned linear scanning, the influence of irregularities in the shape of the material to be inspected is large, and the defect position estimation accuracy is worse than in the case of sector scanning. Therefore, sector scanning is preferred.
Furthermore, it goes without saying that sector+linear scanning, which minimizes fluctuations in the position of the incident point, is the most advantageous. In sector scanning and sector+linear scanning, the following two methods can be used in combination to further improve defect position estimation accuracy. One method is to make the ultrasonic wave incident from the center of the surface, where the influence of irregularities on the incident surface is considered to be the least. In other words, by doing this, Figure 30 a, b
As shown in the figure, even if the surface of the square steel piece 2 is uneven,
The central part of the surface can be approximated as being substantially flat. Another method is to change the apparent angle of refraction (So→
In order to correct S), the echoes from the corners are detected and the angle of incidence indicating the maximum value thereof is determined. Then, the slope of the incident surface is calculated from that value, and the incident angle is corrected so that the beam enters the desired flaw detection area. Next, a surface defect detection device for detecting the surface defect 15 will be explained. Surface flaw detection methods include magnetic particle flaw detection, eddy current flaw detection, surface wave flaw detection, and optical flaw detection, and equipment suitable for each method is well known. However, the detection ability differs depending on each of the above-mentioned surface defect detection methods and the type of surface defect. For example, the detection performance of each flaw detection method for various surface defects as shown in FIG. 32 is as shown in the following table.
15a in Figure 32 is cracked, 15b is broken, 15c
indicates oyster scratches.

【表】 即ち、上記表によれば、斜角探傷で検出する表
面欠陥に対し、表面波探傷ではその全てを検出す
るが、磁粉探傷では割れ15a以外は検出し難
い。ただし、表面波探傷では表面欠陥が1つある
と、それ以遠への音波の伝播が極端に低下するた
め、多数の表面欠陥を有する場合には見落す可能
性がある。 このように、各表面欠陥探傷法には一長一短が
あり、どの方法と斜角探傷とを組合わせるかによ
つて、表面欠陥15と皮下欠陥の弁別特性が異な
る。 次に、本発明の具体的な実施例として、斜角探
傷用に電子走査型探傷装置を用い、表面欠陥探傷
用に表面波探傷装置と磁粉探傷装置とを用いた場
合の表面層欠陥と表面欠陥との弁別のための情報
処理について説明する。 まず斜角探傷データの処理方法につき説明す
る。 第33図に示すように、電子走査型探傷装置に
より探傷域を、下部コーナー位置を基準にして8
ステツプでセクター+リニア走査し、各ステツプ
毎に探傷領域内で予め設定したエコーレベル(関
値)以上のエコーがあれば、その最大エコーの得
られた、ステツプNo.、エコー高さ、検出時間、及
び角鋼片2軸方向位置を探傷データとして取り込
み、まず、屈折角と検出時間より角鋼片の幅方向
位置h(第23頁参照)を算出する。次に角鋼片の
軸方向の欠陥の連続性を評価するために、幅方向
位置を一定分解能で分割したときの位置情報(投
影推定位置)に置換する。 第34図aは角鋼片2の断面を示し、17は検
出欠陥位置、18は欠陥の投影位置情報をしめ
す。第34図bは、角鋼片2の投影表面マトリツ
クスを示し、P1は幅方向分割ピツチであり、P
2は角鋼片軸方向探傷ピツチである。このマトリ
ツクス上の欠陥投影推定位置情報18をもとに鋼
片軸方向の欠陥の連続性を評価する。この情報1
8が、角鋼片軸方向に2回以上連続しない情報の
場合は、ノイズ19と判断して欠陥情報とはしな
い。従つて、2回以上連続した情報18を欠陥情
報として処理する。即ち、検出欠陥17は、第3
4図bの太枠で囲われた如く、最終的に欠陥No.、
欠陥起点(軸方向)、欠陥長さ、幅方向位置の情
報とされる。 尚、第33図において、探傷領域内の探傷ゲー
ト16は、被検材2の変形等による路程変化を考
慮し、完全に表面から探傷できるように長い目に
かける。但し、コーナ部では、コーナエコーを拾
わない範囲に限定する。 ここで、電子走査型探傷装置により探傷領域を
8ステツプでセクター+リニア走査する例をあげ
たが、ステツプ数を増やせば、それだけ密な探傷
ができ、弁別性能が向上することは明らかであ
る。 次に、表面欠陥探傷データの処理方法につき説
明する。 第35図に示すように、表面波探傷には、タイ
ヤ探触子22を用いる。この場合、探傷領域は探
触子22接地側面と対向面であり、各面とコーナ
ー部に3分割してゲートをかける。そして第1ゲ
ート23・第2ゲート24については閾値を越え
るエコーについて最大3個まで、コーナー部ゲー
ト25からは閾値を越える最大エコーについて、
各々エコー高さ、検出時間、角鋼片軸方向位置を
探傷データとして取り込み、斜角探傷データの集
約と同様に、検出時間より角鋼片軸方向の欠陥の
推定位置を算出し、一定ピツチで分割したときの
角鋼片幅方向位置情報に変換し、角鋼片軸方向の
連続性を調べ欠陥No.、欠陥起点(軸方向)、欠陥
長さ(軸方向)、幅方向位置の情報とする。 磁粉探傷装置による磁粉探傷データについても
情報のフオーマツトを斜角探傷、表面波探傷の集
約情報と同型式とする。 そして、上記斜角探傷による情報と、表面欠陥
探傷による情報から、皮下欠陥情報のみを弁別処
理するに当つては、既述のように、表面欠陥情報
に一定領域を付加した表面欠陥領域情報とし、該
情報を斜角探傷集約情報から差引くのである。そ
の処理ブロツク図を第36図に示す。 上記表面欠陥領域情報は、表面波探傷、磁粉探
傷、またはその両方の表面欠陥集約情報の幅方向
位置情報に、角鋼片幅方向分割の数ブロツク分の
幅と、欠陥起点及び長さ情報を数十mm延長した領
域とする。 第37図は、本発明の弁別処理の概念を示した
ものであり、表面波探傷と磁粉探傷の組合せによ
つて表面欠陥を皮下欠陥として処理する誤検出が
防止されることを示している。 尚、斜角探傷時、全面探傷の探触子配置につい
ては第23,24図等で既述した。そこで全表面
探傷のためのタイヤ探触子の配置について説明す
れば第38図に示す如く、タイヤ26内に探触子
27を2個内蔵する型式とし、このタイヤ探触子
22を対向して2個設ければよい。勿論被検材は
軸方向に移動させる。 上記本発明の実施例では、電子走査型探傷装置
と、表面波探傷装置と磁粉探傷装置とを組合わせ
ることにより、表面欠陥と皮下欠陥を識別判定で
きる上に、表面欠陥についても単独の表面欠陥探
傷の場合より、見落しが少なくなる。特に磁粉探
傷では、コーナー部の欠陥の検出能が低いので、
タイヤ探傷の第2ゲートの探傷情報でおぎなうこ
とができる。 尚、本発明は、前述の実施例に限定されるもの
ではなく、被検材は丸棒状であつてもよく、この
場合、特願昭58−3198号に記載された環状アレイ
型探触子を用いて同時に表面層及び表面の探傷を
行ない、その欠陥弁別を行なうことができる。 以上詳述した如く、本発明は、従来の皮下欠陥
弁別法のように、斜角探傷装置と表面欠陥探傷装
置の双方で検出した場合に、その欠陥を皮下欠陥
であると弁別するのではなく、斜角探傷装置によ
る欠陥情報から、表面欠陥探傷装置による欠陥情
報を差引くことにより、皮下欠陥を弁別するもの
である。従つて、弁別された欠陥が皮下欠陥であ
る確率は、前記従来例のものに比べて高くなる。 また、斜角探傷装置による欠陥位置推定精度
と、表面欠陥探傷装置による同精度とに差がある
ため、共に検出した欠陥が同一欠陥か否かの判断
が困難になるが、本発明では、精度の良い表面欠
陥探傷装置により検出した欠陥位置に、所定の領
域を与えて、前記斜角探傷装置による欠陥情報か
ら差引くようにしているので、皮下欠陥の誤検出
が防止される。 更に、本発明によれば、電子走査アレイ型探触
子を用いる縦波斜角探傷装置により、前記探触子
を、角鋼片軸方向に垂直な面内でその材表面から
所定の距離で、かつ又材表面に対して所定の角度
でセツトし、前記探触子を電子セクター走査に電
子リニア走査を組み合わせて走査することによ
り、前記材表面での入射点を略一定にして、角鋼
片の内部および入射面に隣接する側面の表面層を
探傷し、被検材の表面層の欠陥を検出して、その
表面層欠陥の位置を推定している。 従つて、表面層欠陥位置推定精度が向上し、高
精度に皮下欠陥を検出することができる。 即ち、鋼材表面には第19,20図及び30図
に示す様な凹凸があり、第19および20図の様
な方法では、表面層欠陥の位置の特定が不可能で
ある。そのため、検出された全欠陥から表面欠陥
の検出結果を差し引いて皮下欠陥のみを抽出する
ことができない。 ところで、一般に、鋼材の中央部は鋼材の形状
が凹または凸の長手方向に安定している。 そこで、本発明においては、表層部を探傷する
斜角超音波探傷方に於ける超音波の入射位置を入
射面の一定位置(中央部子からの入射するよう構
成している。これにより表層部欠陥の位置推定精
度が高まり、結果として探傷確度が増大した。
[Table] That is, according to the above table, surface wave flaw detection detects all surface defects detected by oblique flaw detection, but magnetic particle flaw detection hardly detects anything other than the crack 15a. However, in surface wave flaw detection, if there is one surface defect, the propagation of sound waves to other areas is extremely reduced, so if there are many surface defects, it may be overlooked. As described above, each surface defect detection method has advantages and disadvantages, and the discrimination characteristics between the surface defect 15 and the subcutaneous defect differ depending on which method is combined with the angle inspection. Next, as a specific example of the present invention, surface layer defects and surface Information processing for discrimination from defects will be explained. First, a method for processing oblique flaw detection data will be explained. As shown in FIG.
Sector + linear scanning is performed in steps, and if there is an echo higher than the preset echo level (function value) within the flaw detection area for each step, the step number, echo height, and detection time where the maximum echo was obtained are displayed. , and the two-axis direction position of the square steel piece are taken in as flaw detection data, and first, the width direction position h of the square steel piece (see page 23) is calculated from the refraction angle and detection time. Next, in order to evaluate the continuity of defects in the axial direction of the square steel piece, position information (estimated projected position) obtained when the width direction position is divided at a constant resolution is substituted. FIG. 34a shows a cross section of the square steel piece 2, 17 indicates the detected defect position, and 18 indicates the projected position information of the defect. FIG. 34b shows the projected surface matrix of the square steel piece 2, where P1 is the dividing pitch in the width direction;
2 is the flaw detection pitch in the axial direction of the square steel piece. Based on the estimated defect projection position information 18 on this matrix, the continuity of defects in the axial direction of the steel piece is evaluated. This information 1
If 8 does not occur consecutively two or more times in the axial direction of the square steel piece, it is determined to be noise 19 and is not treated as defect information. Therefore, information 18 that occurs two or more times consecutively is treated as defect information. That is, the detected defect 17 is the third
As shown by the thick frame in Figure 4b, the final defect No.
The information includes the defect origin (in the axial direction), defect length, and position in the width direction. In addition, in FIG. 33, the flaw detection gate 16 in the flaw detection area is designed for a long period of time so that flaw detection can be performed completely from the surface, taking into account changes in the path due to deformation of the test material 2 and the like. However, at corners, limit the range so that corner echoes are not picked up. Here, we have given an example in which the flaw detection area is sector + linear scanned in 8 steps using an electronic scanning flaw detection device, but it is clear that increasing the number of steps allows for more detailed flaw detection and improves discrimination performance. Next, a method of processing surface defect detection data will be explained. As shown in FIG. 35, a tire probe 22 is used for surface wave flaw detection. In this case, the flaw detection area is the surface facing the ground side surface of the probe 22, and is divided into three parts and gated on each surface and corner part. For the first gate 23 and second gate 24, up to three echoes exceed the threshold, and from the corner gate 25, for the maximum echo exceeding the threshold,
Each echo height, detection time, and position in the axial direction of the square steel piece were taken in as flaw detection data, and the estimated position of the defect in the axial direction of the square steel piece was calculated from the detection time, similar to the aggregation of oblique flaw detection data, and divided at a constant pitch. The information is converted to the position information in the width direction of the square steel piece, and the continuity in the axial direction of the square steel piece is checked to obtain information on the defect number, defect origin (axial direction), defect length (axial direction), and position in the width direction. The information format for magnetic particle flaw detection data from magnetic particle flaw detection equipment will be the same as the aggregated information for angle angle flaw detection and surface wave flaw detection. Then, when discriminating only the subcutaneous defect information from the information obtained by the above-mentioned angle flaw detection and the information obtained by surface defect flaw detection, as described above, surface defect area information is obtained by adding a certain area to the surface defect information. , this information is subtracted from the angle angle flaw detection aggregate information. The processing block diagram is shown in FIG. The above surface defect area information includes the width of several blocks in the width direction of a square steel strip, defect origin and length information, in addition to the width direction position information of surface defect aggregation information of surface wave flaw detection, magnetic particle flaw detection, or both. The area is extended by 10 mm. FIG. 37 shows the concept of the discrimination processing of the present invention, and shows that the combination of surface wave flaw detection and magnetic particle flaw detection prevents erroneous detection in which surface defects are treated as subcutaneous defects. The probe arrangement for full-surface flaw detection during oblique flaw detection has already been described in FIGS. 23 and 24. Therefore, to explain the arrangement of tire probes for full surface flaw detection, as shown in FIG. It is sufficient to provide two. Of course, the test material is moved in the axial direction. In the above embodiment of the present invention, by combining an electronic scanning flaw detection device, a surface wave flaw detection device, and a magnetic particle flaw detection device, surface defects and subcutaneous defects can be identified and determined. There are fewer oversights than with flaw detection. In particular, magnetic particle testing has low detection ability for defects at corners, so
You can use the flaw detection information from the second gate of tire flaw detection. It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and the material to be tested may be in the shape of a round bar. It is possible to perform flaw detection on the surface layer and the surface at the same time using this method, and to discriminate the defects. As detailed above, the present invention does not distinguish a defect as a subcutaneous defect when it is detected by both an angle flaw detector and a surface defect detector, as in the conventional subcutaneous defect discrimination method. , subcutaneous defects are discriminated by subtracting the defect information obtained by the surface defect detection device from the defect information obtained by the angle inspection device. Therefore, the probability that the discriminated defect is a subcutaneous defect is higher than that of the conventional example. In addition, since there is a difference between the accuracy of defect position estimation by an angle flaw detector and the same accuracy by a surface flaw detector, it becomes difficult to judge whether or not the defects detected at the same time are the same defect. Since a predetermined area is given to the defect position detected by the surface defect detection device with good quality and subtracted from the defect information obtained by the angle angle flaw detection device, erroneous detection of subcutaneous defects is prevented. Furthermore, according to the present invention, a longitudinal wave angle flaw detection device using an electronically scanned array type probe is used to detect the probe at a predetermined distance from the surface of the steel piece in a plane perpendicular to the axial direction of the steel piece. Moreover, by setting the probe at a predetermined angle to the material surface and scanning the probe using a combination of electronic sector scanning and electronic linear scanning, the incident point on the material surface is kept approximately constant and the angle of incidence on the material surface is kept approximately constant. The surface layer inside and on the side surface adjacent to the entrance plane is inspected to detect defects in the surface layer of the material to be inspected, and the positions of the surface layer defects are estimated. Therefore, the surface layer defect position estimation accuracy is improved, and subcutaneous defects can be detected with high accuracy. That is, the surface of the steel material has irregularities as shown in FIGS. 19, 20, and 30, and it is impossible to specify the position of surface layer defects using the methods shown in FIGS. 19 and 20. Therefore, it is not possible to extract only subcutaneous defects by subtracting the detection results of surface defects from all detected defects. By the way, generally, the shape of the steel material is stable in the longitudinal direction of the central part of the steel material, which is concave or convex. Therefore, in the present invention, the incident position of the ultrasonic wave in the oblique ultrasonic flaw detection method for detecting flaws in the surface layer is configured to be at a certain position on the incident surface (injecting from the central part. The accuracy of defect location estimation has increased, resulting in an increase in flaw detection accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の垂直探傷法による不感帯を示す
図、第2図は本発明に係る斜角探傷法による側面
反射エコーを示す図、第3図は同底面反射エコー
を示す図、第4図は反射エコー高さと屈折角の関
係を示すグラフ、第5図は底面エコーの場合の屈
折角を示す図、第6図は側面エコーの場合の屈折
角を示す図、第7図は入射角、屈折角及び往復通
過率の関係を示すグラフ、第8図はベルト式リニ
ア走査の原理図、第9図は振動式リニア走査の原
理図、第10図は機械的擬リニア走査の原理図、
第11図は機械的セクター走査の原理図、第12
図は電子走査アレイ型探触子の斜視図、第13図
は電子走査アレイ型探触子による超音波ビームの
制御態様を示す図、第14図は超音波ビーム径と
S/Nの関係を示すグラフ、第15図は電子リニ
ア走査の原理を示す図、第16図は電子リニア走
査の制御回路図、第17図は電子セクター走査の
原理図、第18図は電子セクター走査の制御回路
図、第19図は電子リニア走査のバラツキを示す
図、第20図は電子セクター走査のバラツキを示
す図、第21図は電子セクター+リニア走査の原
理図、第22図はエレメント幅とビーム傾斜角と
の関係を示す図、第23図はリニア走査の探触子
の配置図、第24図及び第25図はセクター走査
の探触子の配置図、第26図は音響結合方法を示
す図、第27図は欠陥位置を示す図、第28図は
弁別処理のフローチヤート図、第29図は弁別処
理の原理図、第30図は超音波ビームの入射点を
示す図、第31図は被検材コーナー部より入射点
を求める図、第32図は表面欠陥の種類を示す
図、第33図は電子セクター走査を示す図、第3
4図は検出欠陥を集約するための説明図、第35
図はタイヤ探触子の配置図、第36図は弁別処理
フローチヤート図、第37図は弁別処理概念を示
す図、第38図はタイヤ探触子の配置図である。 2……角鋼片(被検材)、7……探触子、15
……表面欠陥、17……検出欠陥位置、18……
投影位置、20……欠陥集約情報、22……タイ
ヤ探触子(表面欠陥探傷装置)、S……超音波、
α……入射角。
Fig. 1 is a diagram showing a dead zone by the conventional vertical flaw detection method, Fig. 2 is a diagram showing a side reflection echo by the oblique flaw detection method according to the present invention, Fig. 3 is a diagram showing the bottom reflection echo, and Fig. 4 is a graph showing the relationship between reflected echo height and refraction angle, Figure 5 is a diagram showing the refraction angle in the case of bottom echo, Figure 6 is a diagram showing the refraction angle in the case of side echo, Figure 7 is the angle of incidence, Graph showing the relationship between refraction angle and reciprocating pass rate, Figure 8 is a diagram of the principle of belt-type linear scanning, Figure 9 is a diagram of the principle of vibration-type linear scanning, Figure 10 is a diagram of the principle of mechanical pseudo-linear scanning,
Figure 11 is a diagram of the principle of mechanical sector scanning;
The figure is a perspective view of an electronically scanned array type probe, Figure 13 is a diagram showing how the ultrasonic beam is controlled by the electronically scanned array type probe, and Figure 14 is a diagram showing the relationship between the ultrasonic beam diameter and S/N. Fig. 15 is a diagram showing the principle of electronic linear scanning, Fig. 16 is a control circuit diagram of electronic linear scanning, Fig. 17 is a diagram showing the principle of electronic sector scanning, and Fig. 18 is a control circuit diagram of electronic sector scanning. , Figure 19 is a diagram showing variations in electronic linear scanning, Figure 20 is a diagram showing variations in electronic sector scanning, Figure 21 is a diagram of the principle of electronic sector + linear scanning, and Figure 22 is the element width and beam inclination angle. 23 is a diagram showing the arrangement of the linear scanning probe, FIGS. 24 and 25 are the arrangement diagram of the sector scanning probe, and FIG. 26 is a diagram showing the acoustic coupling method. Fig. 27 is a diagram showing the defect position, Fig. 28 is a flowchart of the discrimination process, Fig. 29 is a diagram of the principle of the discrimination process, Fig. 30 is a diagram showing the incident point of the ultrasonic beam, and Fig. 31 is a diagram showing the defect position. Figure 32 is a diagram showing the type of surface defects; Figure 33 is a diagram showing electronic sector scanning;
Figure 4 is an explanatory diagram for aggregating detected defects, No. 35
36 is a flowchart of the discrimination process, FIG. 37 is a diagram showing the concept of the discrimination process, and FIG. 38 is a diagram of the arrangement of the tire probes. 2... Square steel piece (test material), 7... Probe, 15
...Surface defect, 17...Detected defect position, 18...
Projection position, 20... Defect aggregate information, 22... Tire probe (surface defect detection device), S... Ultrasonic wave,
α……Incidence angle.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電子走査アレイ型探触子を用いる縦波斜角探
傷装置により、前記探触子を、角鋼片軸方向に垂
直な面内でその材表面から所定の距離で、かつ又
材表面に対して所定の角度でセツトし、前記探触
子を電子セクター走査に電子リニア走査を組み合
わせて走査することにより、前記材表面での入射
点を略一定にして、角鋼片の内部及び入射面に隣
接する側面の表面層を探傷することにより、被検
材の表面層の欠陥を検出して、その表面層欠陥の
位置を推定し、その位置を情報1とし、 表面欠陥探傷装置により、被検材の表面欠陥を
検出して、その表面欠陥の位置を推定し、該表面
欠陥位置を中心として、前記斜角探傷装置による
位置推定誤差よりも大きな範囲を与えて、その範
囲を表面欠陥領域とし、その領域を情報2とし、 前記情報1から情報2を差引くことにより、皮
下欠陥のみを検出することを特徴とする超音波探
傷による皮下欠陥検出方法。
[Scope of Claims] 1. A longitudinal wave angle flaw detection device using an electronically scanned array type probe is used to detect the probe at a predetermined distance from the surface of the steel piece in a plane perpendicular to the axial direction of the piece. In addition, by setting the probe at a predetermined angle to the material surface and scanning the probe using a combination of electronic sector scanning and electronic linear scanning, the incident point on the material surface is kept approximately constant and the inside of the square steel piece is scanned. and the surface layer on the side surface adjacent to the entrance surface, detects defects in the surface layer of the material to be inspected, estimates the position of the surface layer defect, and uses the position as information 1, and the surface defect detection device Detects a surface defect on the material to be inspected, estimates the position of the surface defect, and calculates the range by giving a range larger than the position estimation error by the angle angle flaw detection device, centering on the surface defect position. A method for detecting subcutaneous defects by ultrasonic flaw detection, characterized in that only subcutaneous defects are detected by defining a surface defect area as information 2, and subtracting information 2 from information 1.
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