JPH0384454A - 水浸超音波探傷装置の感度補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明は丸棒鋼の水浸超音波探傷装置における検出感度
の補正手段に係り、より詳しくは被検体に対する探触子
の偏心量を検出し、その偏心量による感度低下を補正し
て欠陥検出能を向上させる感度補正方法に関する。

（従来の技術） 水浸超音波探傷法は周知の通り、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）中を伝搬
させたのち被検体に入射させる方法であり、丸棒鋼の欠
陥検出には一般にこの水浸超音波探傷法が採用されてい
る。

この水浸超音波探傷法により丸棒鋼の欠陥検出を行なう
場合、探触子と丸棒鋼との相対位置、すなわち探触子の
中心線と被検体の中心は常に一致していなければならな
いが、実際には最大１ｍｍ程度ずれることがある。

第３図は水浸超音波探傷法による丸棒鋼の欠陥検出法を
示す概略図であり、被検体（丸棒鋼）（１〉と探触子（
２）の相対位置がΔＸ偏心している状態を示している。

第２１図は偏心量ΔＸと欠陥検出感度の関係を示す図で
、偏心量ΔＸが例えば１Ｗ１１の場合は欠陥検出感度が
８ｄＢ（４０％）低下し、欠陥検出性能上問題となる。

したがって、特に丸棒鋼の超音波探傷においては品質保
証上欠陥検出性能を高める必要があるが、探触子と丸棒
鋼の相対位置がずれるのは、機械装置の据付精度の問題
、被検体搬送用■ローラ等の摩耗、被検体の曲り等によ
るものであるため、これらを超音波探傷上問題のないレ
ベルに維持することは技術的、コスト的に困難であり、
探触子と被検体の相対位置が異なっている状態で超音波
探傷されているのが現状であった。

（発明が解決しようとする課題〉 この発明は前に述べたような実情よりみて、不可避的に
起る探触子と被検体の相対位置のずれによる感度低下を
可及的に低減させるべく、その偏心量に基づいて欠陥検
出感度を電気的に補正し、水浸超音波探傷装置の欠陥検
出性能を高め得る方法を提案しようとするものである。

（課題を解決するための手段） この発明は、水浸超音波探傷装置の探触子を用い、当該
探触子と被検体との距離を測定し、該測定値より被検体
に対する探触子の偏心量を求め、該偏心量と欠陥検出感
度の関係より検出感度補正値を求めて探傷装置の検出感
度を補正することを要旨とするものである。

（作用） 水浸超音波探傷装置の探触子は、検査能率を高めるため
被検体と同心円上に複数個（例えば４個〉配置され、各
探触子により被検体（１）との距離を測定する。この測
定値により、Ｘ軸方向およびｙ軸方向の偏心量を検出す
る。そして、この偏心量より各探触子の感度補正値を演
算して求め、各探触子毎に必要量感度補正を行なう。こ
の感度補正を行なうことで、探触子と被検体との相対位
置ずれによる探傷感度の低下を抑制できるのである９（
実施例） 第１図はこの発明における垂直探傷法の場合の探触子と
被検体との相対位置を例示した説明図、第２図はこの発
明方法を実施するための信号処理回路を示すブロック図
である。ここでは被検体と同心円上に４個の探触子を配
置した場合を例にとり説明する。

垂直探傷法の場合、４個の探触子（２−ＩＨ２−２）（
２−３７（２−４）の中心線は被検体の中心に配置する
ことが基本であるが、前記したように実際にはその相対
位置は異なっている場合がほとんどである。

そこで、４個の探触子を利用してその偏心量を検出する
。

水浸法の場合、各探触子からの超音波の進行方向に対し
てはその距離が１ｍ程度変化しても探傷感度の変化は無
視できる。したがって、探触子（２−１）（２−３）の
場合はＸ軸方向の偏心量を、探触子（２−２０２−４）
の場合はｙ軸方向の偏心量を測定すればよい。

超音波距離計は原理的には超音波探傷と同様であり、信
号処理回路のみが異なるだけである。よって、この発明
では第２図に示す各探触子（２−１）〜（２−４）から
並列に信号を取出し、距離測定回路（４）にて被検体（
１）の表面エコーの立上り位置より探触子と被検体との
距離Ｌ１〜１４を測定し、偏心量演算回路（５）にて偏
心量を求める。この測定例を探触子（２−１）の場合を
例にとり説明する。

この場合は探触子（２−２）（２−４）により１２．　
Ｒａを測定する。この時のＸ軸の偏心量は下記式で求め
られる。

ｊ！２＞Ｒ４の場合 偏心量はＩＩｓ　　ｂ／’２＝−ΔＸ ｂ＜ｆ１４の場合 偏心量はＩＩｓ　　Ｚ２＝＋ΔＸ ｌｔ　＝　ｆｌａの場合 偏心量は１４　１ｔ／’　２　＝　０ また、探触子（２−２）の場合は、探触子（２−１）（
２−３）によりｌ、ｔ、１３を測定し、この時のｙ軸の
偏心量を下記式により求める。

ム＞１３の場合 偏心量はｂ　　Ｚｔ／’２＝−Δｙ Ｌｔ＜１３の場合 偏心量はｂ　　ＬＶ′２−＋Δｙ １、ｔ＝ｂの場合 偏心量はｂ　　１１＝０ 次に、感度補正量演算回路（６）にて第４図に示す偏心
量と感度の関係データより偏心相当分の感度補正値をＡ
ＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇａ１ｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ
）回路（７）に出力する。　ＡＧＣ回路では各探触子毎
に必要量感度補正を行なう。

この発明方法を適用し、直径１３閣の棒鋼に欠陥として
１ｍｅ＋φＸ１５＋ｙｍＪのドリルホールを設けた探傷
試験を行なった結果、従来探傷感度が８ｄＢ低下してい
たのが２ｄＢ以内に抑制することができた。

（発明の効果） 以上説明したごとく、この発明方法によれば、被検体と
探触子との相対位置変化に応じて探触子の感度補正を行
なうことができるので、水浸超音波探傷装置の探傷感度
を大幅に高めることが可能となり、欠陥検出能の向上に
より棒鋼等被検体の品質保証に大きく寄与するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における垂直探傷法の場合の探触子と
被検体の相対位置関係の一例を示す説明図、第２図はこ
の発明方法を実施するための信号処理回路の一例を示す
ブロック図、第３図は水浸超音波探傷法による丸棒鋼等
の欠陥検出法を示す概略図、第４図は同上探傷法におけ
る被検体と探触子の偏心量と欠陥検出感度の関係を示す
図である。 ■・・・被検体、２−１〜２−４・・・探触子、４・・
・距離測定回路、 ５・・・偏心量演算回路、 ６・・・感度補正量演 算回路、 ７・・・ＡＧＣ回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 丸棒鋼の水浸超音波探傷装置において、探触子と被検体
   との距離を測定し、該測定値より被検体に対する探触子
   の偏心量を求め、該偏心量と欠陥検出感度の関係より検
   出感度補正値を求めて探傷装置の検出感度を補正するこ
   とを特徴とする水浸超音波探傷装置の感度補正方法。