JPH0376865B2 - - Google Patents
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- JPH0376865B2 JPH0376865B2 JP59238427A JP23842784A JPH0376865B2 JP H0376865 B2 JPH0376865 B2 JP H0376865B2 JP 59238427 A JP59238427 A JP 59238427A JP 23842784 A JP23842784 A JP 23842784A JP H0376865 B2 JPH0376865 B2 JP H0376865B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating 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
- G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/4445—Classification of defects
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- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
- G01N29/0609—Display arrangements, e.g. colour displays
- G01N29/0618—Display arrangements, e.g. colour displays synchronised with scanning, e.g. in real-time
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- G01N29/42—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by frequency filtering or by tuning to resonant frequency
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は超音波検査装置に係り、特に板材の垂
直割れ等の方向性欠陥の検出に好適なマルチプロ
ーブと、溶接形状からのエコーと該欠陥のエコー
との判別手段を備えた割れ状欠陥自動検出用の超
音波検査装置に関する。
直割れ等の方向性欠陥の検出に好適なマルチプロ
ーブと、溶接形状からのエコーと該欠陥のエコー
との判別手段を備えた割れ状欠陥自動検出用の超
音波検査装置に関する。
第1図は、従来、原子炉の供用期間中検査(I
(ISI)等に用いられる超音波検査装置である。第
1図aは超音波検査装置の全体構成を示し、第1
図bは超音波送受信部の側面構成の概略を示して
いる。被検査体4の探傷面上に、溶接部41と平
行に張られたレール2の上を、探触子走査機構1
が探触子3を走査しながら走行する。この図で
は、探触子3は溶接線41に直角に超音波を送受
信し、被検査部位43を探傷している。超音波探
傷器5は送信パルスを探触子3に送り、エコーを
受信して、そのピーク値と超音波の伝播距離即ち
ビーム路程を出力する。データ収録処理装置6
は、それらの探傷データと探触子の種類とその位
置(座標)を収録し、編集等のデータ処理結果を
プリンタ7に出力する。
(ISI)等に用いられる超音波検査装置である。第
1図aは超音波検査装置の全体構成を示し、第1
図bは超音波送受信部の側面構成の概略を示して
いる。被検査体4の探傷面上に、溶接部41と平
行に張られたレール2の上を、探触子走査機構1
が探触子3を走査しながら走行する。この図で
は、探触子3は溶接線41に直角に超音波を送受
信し、被検査部位43を探傷している。超音波探
傷器5は送信パルスを探触子3に送り、エコーを
受信して、そのピーク値と超音波の伝播距離即ち
ビーム路程を出力する。データ収録処理装置6
は、それらの探傷データと探触子の種類とその位
置(座標)を収録し、編集等のデータ処理結果を
プリンタ7に出力する。
この場合、探触子3は一度に一つの方向からし
か、被検査部位43を探傷できないので、割れ等
の方向性欠陥の向きによつては見逃す恐れがあつ
た。また、色々な方向からの探傷を行うために
は、何度も同じ場所の走査を繰返さねばならず、
時間がかかるという欠点があつた。
か、被検査部位43を探傷できないので、割れ等
の方向性欠陥の向きによつては見逃す恐れがあつ
た。また、色々な方向からの探傷を行うために
は、何度も同じ場所の走査を繰返さねばならず、
時間がかかるという欠点があつた。
また、溶接部の余盛や裏波等による形状エコー
と欠陥の識別は人間が行わねばならず、自動検査
では、それらを誤認することが多いという欠点が
あつた。
と欠陥の識別は人間が行わねばならず、自動検査
では、それらを誤認することが多いという欠点が
あつた。
本発明の目的は、上記の欠点を無くし、方向性
欠陥を漏れなく検出でき、かつ、形状エコーと欠
陥エコーの識別のできる割れ状欠陥検出用超音波
検査装置を提供することにある。
欠陥を漏れなく検出でき、かつ、形状エコーと欠
陥エコーの識別のできる割れ状欠陥検出用超音波
検査装置を提供することにある。
方向性欠陥の検出のためには、同一の被検査部
位を多方向から探傷する必要があるが、本発明で
は該被検査部位へ同時に超音波を送受信できるよ
うに配置したトランスジユーサを、それぞれ単独
で送受信できるようにし、さらに各トランスジユ
ーサ相互間の信号の授受によつても探傷が可能な
事を確認して実際のトランスジユーサの数を減じ
たものである。また、溶接部の形状エコーは、そ
の連続性・規則性と共に、両側から検出したイン
デイケーシヨンの位置の差異から、識別できるこ
とを確認し、判別回路を備えたシステムとしたも
のである。
位を多方向から探傷する必要があるが、本発明で
は該被検査部位へ同時に超音波を送受信できるよ
うに配置したトランスジユーサを、それぞれ単独
で送受信できるようにし、さらに各トランスジユ
ーサ相互間の信号の授受によつても探傷が可能な
事を確認して実際のトランスジユーサの数を減じ
たものである。また、溶接部の形状エコーは、そ
の連続性・規則性と共に、両側から検出したイン
デイケーシヨンの位置の差異から、識別できるこ
とを確認し、判別回路を備えたシステムとしたも
のである。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。第2図において、パルサー51の発生する送
信パルスは、マルチプレクサ1(以下MPX1)5
2により、トランスジユーサ31〜34のうちの
1つに選択的に供給され、超音波パルスとなつて
被検査部位43に送出される。トランスジユーサ
31〜34の受信する、欠陥等からのエコーは、
マルチプレクサ2(以下MPX2)53によつて、
反射エコーの受信トランスジユーサが、31〜3
4のうちの1つに選択され、受信器54で周波数
選択的に増幅される。この増幅されたエコーは、
ゲート55によつて被検査部位43からの信号の
到着するはずの時刻の信号のみ時間的に選択され
る。トランスジユーサ31〜34から被検査部位
43までのビーム路程は、例えば第3図のように
結合手段37によりトランスジユーサ相互が固定
され(即ち第3図に示すように三角形固定配置さ
れ)、被検査部位43との相対座標が予め設定さ
れるか、位置検出器(図示せず)により既知であ
れば、計算でき、上記時刻のゲート55における
設定に支障はない。ビーム路程演算器56は、前
記超音波パルスが被検査体42を伝播してエコー
として受信されるまでの時間を精密に測定し、ビ
ーム路程として出力する。振幅検出器57は、上
記エコーの振幅を検出し、振幅データとして出力
する。欠陥エコー識別装置8は、上記ビーム路程
と、上記振幅データ、及び送受信トランスジユー
サ番号によつて決まる探傷方向等のデータや、該
エコー受信時のトランスジユーサの座標データ等
から、該エコーの反射源の位置を計算し、その位
置を、上記各データと共に記憶し、探傷方向及び
探触子の走査に伴う上記各データの分布状況か
ら、欠陥と欠陥以外の識別及び欠陥の方向性の判
別を行う。ここに欠陥以外からのエコーは、溶接
部の余盛や裏波等の被検体形状によつて出る形状
エコーが主である。識別された欠陥に関する各デ
ータは、その欠陥の位置・方向性・サイズ等に関
するデータとして、記録器71に記録される。コ
ントローラ9は、各部の動作タイミングや、デー
タの収納場所を制御する。
る。第2図において、パルサー51の発生する送
信パルスは、マルチプレクサ1(以下MPX1)5
2により、トランスジユーサ31〜34のうちの
1つに選択的に供給され、超音波パルスとなつて
被検査部位43に送出される。トランスジユーサ
31〜34の受信する、欠陥等からのエコーは、
マルチプレクサ2(以下MPX2)53によつて、
反射エコーの受信トランスジユーサが、31〜3
4のうちの1つに選択され、受信器54で周波数
選択的に増幅される。この増幅されたエコーは、
ゲート55によつて被検査部位43からの信号の
到着するはずの時刻の信号のみ時間的に選択され
る。トランスジユーサ31〜34から被検査部位
43までのビーム路程は、例えば第3図のように
結合手段37によりトランスジユーサ相互が固定
され(即ち第3図に示すように三角形固定配置さ
れ)、被検査部位43との相対座標が予め設定さ
れるか、位置検出器(図示せず)により既知であ
れば、計算でき、上記時刻のゲート55における
設定に支障はない。ビーム路程演算器56は、前
記超音波パルスが被検査体42を伝播してエコー
として受信されるまでの時間を精密に測定し、ビ
ーム路程として出力する。振幅検出器57は、上
記エコーの振幅を検出し、振幅データとして出力
する。欠陥エコー識別装置8は、上記ビーム路程
と、上記振幅データ、及び送受信トランスジユー
サ番号によつて決まる探傷方向等のデータや、該
エコー受信時のトランスジユーサの座標データ等
から、該エコーの反射源の位置を計算し、その位
置を、上記各データと共に記憶し、探傷方向及び
探触子の走査に伴う上記各データの分布状況か
ら、欠陥と欠陥以外の識別及び欠陥の方向性の判
別を行う。ここに欠陥以外からのエコーは、溶接
部の余盛や裏波等の被検体形状によつて出る形状
エコーが主である。識別された欠陥に関する各デ
ータは、その欠陥の位置・方向性・サイズ等に関
するデータとして、記録器71に記録される。コ
ントローラ9は、各部の動作タイミングや、デー
タの収納場所を制御する。
欠陥エコー識別装置8の動作の詳細を以下に述
べる。設定器82は板厚や音速等のデータを設定
し、上記のビーム路程及びトランスジユーサ31
〜34の座標とから、欠陥位置計算器81が該エ
コーの反射源位置を計算し、メモリ83に記憶さ
せる。弁別器84は、設定器85に従う設定レベ
ル以上の信号のみ選択して、メモリ86に収納す
る。欠陥方向性判別回路87は、溶接部を挟んで
両側対称な方向からの探傷データから同じ位置に
インデイケーシヨンがあれば欠陥、片方のみなら
形状エコーと区別、また、溶接線に沿つたエコー
の連続性・規則性等を認識して欠陥・形状各エコ
ーの区別を行い、欠陥エコーについて、探傷方向
による欠陥エコーの方向分布を、エコーを受信し
たトランスジユーサ番号から求め、欠陥の方向性
を判別する。
べる。設定器82は板厚や音速等のデータを設定
し、上記のビーム路程及びトランスジユーサ31
〜34の座標とから、欠陥位置計算器81が該エ
コーの反射源位置を計算し、メモリ83に記憶さ
せる。弁別器84は、設定器85に従う設定レベ
ル以上の信号のみ選択して、メモリ86に収納す
る。欠陥方向性判別回路87は、溶接部を挟んで
両側対称な方向からの探傷データから同じ位置に
インデイケーシヨンがあれば欠陥、片方のみなら
形状エコーと区別、また、溶接線に沿つたエコー
の連続性・規則性等を認識して欠陥・形状各エコ
ーの区別を行い、欠陥エコーについて、探傷方向
による欠陥エコーの方向分布を、エコーを受信し
たトランスジユーサ番号から求め、欠陥の方向性
を判別する。
探傷動作としてはまず、トランスジユーサ31
乃至34が順次パルスを送受信してその方向の反
射指向性を持つ欠陥等のエコーを検出し、その反
射源の位置と振幅が夫々トランスジユーサ番号と
対応づけてメモリ83及び86に記憶される。次
にトランスジユーサ31から送信、32で受信す
るが、この場合、トランスジユーサ315で送受
信するのと等価な動作となり、被検査部位43か
ら見て各トランスジユーサの中間の方角が補間さ
れる。その動作を隣接トランスジユーサ間で繰返
して一連のサイクル動作を終了する。
乃至34が順次パルスを送受信してその方向の反
射指向性を持つ欠陥等のエコーを検出し、その反
射源の位置と振幅が夫々トランスジユーサ番号と
対応づけてメモリ83及び86に記憶される。次
にトランスジユーサ31から送信、32で受信す
るが、この場合、トランスジユーサ315で送受
信するのと等価な動作となり、被検査部位43か
ら見て各トランスジユーサの中間の方角が補間さ
れる。その動作を隣接トランスジユーサ間で繰返
して一連のサイクル動作を終了する。
この時、欠陥であれば一般に、多少の感度の差
異はあつても、例えばトランスジユーサ31で検
出されたインデイケーシヨンは反対側のトランス
ジユーサ33でも検出され、一方、形状エコーは
片側のみで検出されることが多いので、その動作
をメモリ83及び86に蓄えられたデータを比較
することによつて行うことができる。
異はあつても、例えばトランスジユーサ31で検
出されたインデイケーシヨンは反対側のトランス
ジユーサ33でも検出され、一方、形状エコーは
片側のみで検出されることが多いので、その動作
をメモリ83及び86に蓄えられたデータを比較
することによつて行うことができる。
また、形状エコーは、一般に溶接線に沿つた方
向に連続性・規則性があるので、トランスジユー
サの走行を行いながら、メモリ83及び86のデ
ータからインデイケーシヨンの連続性・規則性を
認識して、欠陥エコーとの区別ができる。
向に連続性・規則性があるので、トランスジユー
サの走行を行いながら、メモリ83及び86のデ
ータからインデイケーシヨンの連続性・規則性を
認識して、欠陥エコーとの区別ができる。
欠陥の方向性については、トランスジユーサ3
1の方向、315の方向、32の方向と、全周に
亘る探傷方向のエコーの分布から、例えば、31
と33の方向にピークがあれば、第2図のような
欠陥の方向性と判別される。
1の方向、315の方向、32の方向と、全周に
亘る探傷方向のエコーの分布から、例えば、31
と33の方向にピークがあれば、第2図のような
欠陥の方向性と判別される。
データ収録処理装置は、デイジタルコンピユー
タによつて構成することも可能である。
タによつて構成することも可能である。
本発明においては、この他、第4図のように、
トランスジユーサの数を6個に増し、そのうちの
各3個ずつを、夫々距離Lだけ離し、被検査部位
43及び44に対応してその周囲に配置した第3
図のような超音波プローブを用いることもでき
る。この場合、トランスジユーサの配置の自由度
が増すため、溶接部等探傷面形状によつて接近性
の悪い個所への適応性が向上する。さらに第4図
のように、トランスジユーサのうちの1乃至全部
をスキツプ探傷位置に溶接部から後退させて配置
することにより、溶接部と直角方向への走査範
囲、ひいてはその方向の探傷範囲を拡大すること
が可能となる。
トランスジユーサの数を6個に増し、そのうちの
各3個ずつを、夫々距離Lだけ離し、被検査部位
43及び44に対応してその周囲に配置した第3
図のような超音波プローブを用いることもでき
る。この場合、トランスジユーサの配置の自由度
が増すため、溶接部等探傷面形状によつて接近性
の悪い個所への適応性が向上する。さらに第4図
のように、トランスジユーサのうちの1乃至全部
をスキツプ探傷位置に溶接部から後退させて配置
することにより、溶接部と直角方向への走査範
囲、ひいてはその方向の探傷範囲を拡大すること
が可能となる。
マルチプレクサは、クロスポイントスイツチや
PINダイオード等の、市販の半導体スイツチを用
いて構成することができる。
PINダイオード等の、市販の半導体スイツチを用
いて構成することができる。
送信パワーの増大を要する時は、第2図の
MPX1 52とパルサー51の組合せの替りに、
第4図のように各トランスジユーサ31〜36に
対応するパルサーP1 511〜P6 516を使
用することも可能である。
MPX1 52とパルサー51の組合せの替りに、
第4図のように各トランスジユーサ31〜36に
対応するパルサーP1 511〜P6 516を使
用することも可能である。
一方、受信時のSN比を向上させたい場合には、
第2図のMPX2 53の替りに、外部信号により
選択的に動作するプリアンプを、第4図のA1
101〜A6 106のように用いることもでき
る。
第2図のMPX2 53の替りに、外部信号により
選択的に動作するプリアンプを、第4図のA1
101〜A6 106のように用いることもでき
る。
本発明によれば、最少限の数のトランスジユー
サを組合せたプローブによつて振子走査と等価な
探傷が高速にでき、かつ対称方向からのエコー信
号を比較する機能により、形状エコーと欠陥エコ
ーの識別ができるので、溶接部等の自動探傷に用
いても、特に垂直割れ状欠陥のような方向性のあ
る欠陥の迅速かつ確実な検出が可能となる効果が
ある。
サを組合せたプローブによつて振子走査と等価な
探傷が高速にでき、かつ対称方向からのエコー信
号を比較する機能により、形状エコーと欠陥エコ
ーの識別ができるので、溶接部等の自動探傷に用
いても、特に垂直割れ状欠陥のような方向性のあ
る欠陥の迅速かつ確実な検出が可能となる効果が
ある。
第1図は従来の自動探傷装置の概略ブロツク
図、第2図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第3図は本発明の超音波プローブ部分の概略
を示す平面図、第4図は本発明の他の実施例を示
すブロツク図である。 5……超音波探傷器、6……データ収録・処理
装置、31,32,33,34……トランスジユ
ーサ。
図、第2図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第3図は本発明の超音波プローブ部分の概略
を示す平面図、第4図は本発明の他の実施例を示
すブロツク図である。 5……超音波探傷器、6……データ収録・処理
装置、31,32,33,34……トランスジユ
ーサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被検査部位周りに配され超音波送信方向の異
なる少なくとも3つ以上の送受信兼用のトランス
ジユーサと、1つのトランスジユーサの送信信号
のエコーを当該トランスジユーサに受信させる動
作を各トランスジユーサに対して順次選択的に実
行させる制御と1つのトランスジユーサの送信信
号のエコーを該トランスジユーサに隣接するトラ
ンスジユーサに受信させる動作を各トランスジユ
ーサに対し順次選択的に実行させる制御とを行う
制御手段と、各トランスジユーサの受信データか
らエコー源位置を算出する手段と、エコー源を挟
んだ両側対称方向からの夫々の受信データにより
同じ位置にあると算出されたエコー源を欠陥エコ
ー源とする識別手段とを備えることを特徴とする
割れ状欠陥検出用超音波検査装置。 2 被検査部位周りに配され超音波送信方向の異
なる少なくとも3つ以上の送受信兼用のトランス
ジユーサと、1つのトランスジユーサの送信信号
のエコーを当該トランスジユーサに受信させる動
作を各トランスジユーサに対して順次選択的に実
行させる制御と1つのトランスジユーサの送信信
号のエコーを該トランスジユーサに隣接するトラ
ンスジユーサに受信させる動作を各トランスジユ
ーサに対し順次選択的に実行させる制御とを行う
制御手段と、各トランスジユーサの受信データか
らエコー源位置を算出する手段と、エコー源に対
し片側からのみ受信データが得られ該受信データ
から算出されたエコー源位置が連続するものであ
る場合には当該エコー源を形状エコー源とする識
別手段とを備えることを特徴とする割れ状欠陥検
出用超音波検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59238427A JPS61117450A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 割れ状欠陥検出用超音波検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59238427A JPS61117450A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 割れ状欠陥検出用超音波検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61117450A JPS61117450A (ja) | 1986-06-04 |
JPH0376865B2 true JPH0376865B2 (ja) | 1991-12-06 |
Family
ID=17030047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59238427A Granted JPS61117450A (ja) | 1984-11-14 | 1984-11-14 | 割れ状欠陥検出用超音波検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61117450A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6480859A (en) * | 1987-09-24 | 1989-03-27 | Hitachi Ltd | Multichannel flaw detection system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5310484A (en) * | 1976-07-16 | 1978-01-30 | Nippon Steel Corp | Surface wave and ultrasonic flaw detection |
JPS5599065A (en) * | 1979-01-24 | 1980-07-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Ultrasonic flaw detection |
-
1984
- 1984-11-14 JP JP59238427A patent/JPS61117450A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61117450A (ja) | 1986-06-04 |
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