JPH0465669A - 超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は分割型探触子と垂直探触子とを用いた超音波探
傷装置に関する。

［従来の技術］ 例えば鋼板等の被測定体内に存在する欠陥を検出する欠
陥探傷装置の一つとして超音波探傷装置が実用化されて
いる。そして、その超音波探傷手法はＪＩＳにも規定さ
れている（例えばＪＩＳ　Ｇ−０８０１）。

この垂直超音波探傷法に用られる超音波探触子は大きく
分けて垂直探触子と分割型探触子との２種類があり、そ
れぞれ被測定体の厚みや使用目的に応じて使い分けられ
ている。

第７図（、ａ）は垂直探触子の概略構成を示す図である
。この垂直探触子１はダンパー材が充填された容器２内
に超音波の送信と受信とを行う１枚の振動子３が被測定
体としての鋼板４の取付面４ａに平行に配設されている
。そして、外部の制御装置から信号線５を介してパルス
信号を振動子３に印加すると、振動子３から超音波６が
鋼板４の厚み方向（垂直方向）に送出される。鋼板４内
を垂直方向に伝播される超音波６は例えば鋼板４の反対
面（底面）で反射されて、同一の振動子３へ入射する。

したがって、この振動子３に接続された信号線５を介し
て検出される受信信号ａには第７図（ａ）の右側に示す
ように、送信パルス波Ｔと底面での反射波Ｂとが含まれ
る。

こ、こて、鋼板４の内部に欠陥が存在すると、この欠陥
で超音波６が反射されるので、受信信号ａにおけ−る送
信パルス波Ｔと底面反射波Ｂとの間に欠陥に起因する欠
陥波が生じる。よって、欠陥の発生位置（発生深さ）と
波高さ（レベル）で示される欠陥規模とを特定できる。

第７図（ｂ）は分割型探触子の概略構成を示す図である
。この分割型探触子７はくさび材及びダンパー材が充填
された容器８内に超音波の送信振動子９と受信振動子１
０とが鋼板４の取付面４ａに対して多少傾斜して配置さ
れている。そして、垂線上に位置する焦点１１の上下位
置は、前記傾斜角を変化させることで調整可能である。

外部の制御装置から信号線１２ａを介してパルス信号を
送信振動子９に印加すると、送信振動子９から超音波６
が鋼板４内の焦点１１方向に送出される。

また、受信振動子１０は、前記焦点１１方向から入力さ
れる超音波を受信し、その受信信号すを信号線１２ｂを
介して制御装置へ送出する。したがって、この受信信号
すには第７図（ｂ）の右側に示すように、受信振動子１
０の取付位置での送信パルス波Ｔと、取付面４ａでの表
面反射波Ｓと、底面での底面反射波Ｂとが含まれる。

したがって、鋼板４内の前記焦点１１近傍に欠陥が存在
すると、この欠陥で超音波６が反射されるので、受信信
号すにおける表面反射波Ｓと底面反射波Ｂとの間に欠陥
に起因する欠陥波が生じる。

よって、欠陥の発生位置と規模とを特定できる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしなから第７図に示す垂直探触子１または分割型探
触子７を用いた超音波探傷装置においてもまだ解消すべ
き次のような問題があった。

すなわち、第７図（ａ）に示す垂直探触子１を用いた超
音波探傷装置においては、同図の右側の受信信号ａの波
形に示すように、被測定体としての鋼板４のごく浅い部
分には送信パルス波Ｔが重畳するので、たとえその部分
に欠陥が存在したとしてもその欠陥に起因する反射波（
エコー）は送信パルス波Ｔに埋もれてしまうので、正確
に検出できない問題がある。例えば、５　Ｍ　Ｈｚの振
動子を用いた場合には、前記欠陥が測定できない範囲は
取付面４ａから１０＋ａａ＋にも達する場合がある。前
述したＪＩＳにおいても、この垂直探触子１を用いて測
定できる鋼板４の厚みｔは１３ａｍ以上であると規定さ
れている。

また、たとえ水浸法を採用したとしても、幅広い表面反
射波が生じるので、取付面近傍の欠陥を検出できない距
離範囲を狭くすることは困難である。

一方、第７図（ｂ）に示す分割型探触子７におい°Ｃは
、受信信号すにおける鋼板４の取付面４ａ（表面）近傍
には送信パルス波Ｔが現れないので、表面下１〜２ｍｍ
より深い位置にある欠陥を検出することが可能である。

しかし、受信振動子１０でもって精度良く欠陥を検出で
きる領域は、第８図に示すように、焦点１１を中心とす
る両方の振動子９．１０が同時にカバーする斜線で示し
た領域（焦点範囲）１３のみとなる。したがって、受信
信号すにて得られる欠陥に起因する欠陥波の検出感度は
同図の右側に示すようにこの領域１３で最大鏡を示す。

第９図は鋼板４の厚み方向の各距離ｄにおける欠陥の検
出感度を示す検出感度特性図である。図示するように、
前記領域１３を越える距離ｄの領域で欠陥検出感度は大
幅に低下する。

したがって、この分割型探触子７においては、厚い鋼板
４を測定できない問題がある。前述したＪＩＳにおいて
も、この分割型探触子７を用いて測定できる鋼板４の厚
みｔは２０＋ｅ＋ａ未満であると規定されている。

また、分割型探触子７を用いて、例えば板厚約６′０■
までの広い距離範囲に亘って欠陥を検出可能にした超音
波探傷装置が開発されている。

この場合、分割型探触子７の欠陥検出感度は第９図に示
すようにそれぞれ距離ｄによって大きく変化するので、
ＤＡＣ（距離感度補正）回路を用いて、底面近傍の遠距
離位置に発生した欠陥に起因する欠陥波を該当欠陥の規
模に相当する大きさに補正するようにしている。

このようにＤＡＣ回路を用いて感度補正を行うことによ
って、操作者は出力された欠陥波の高さ（レベル）のみ
を観測することによって、発生位置に関係なく欠陥規模
を正確に把握できる。また、発生位置に関係なく、一定
レベル以上の欠陥波を無条件に検出して警報を出力すれ
ばよいので、操作者が欠陥波を観測して判断する必要が
なく、欠陥の探傷速度を高めることができる。

しかし、この感度補正を行うためのＤＡＣ回路の補正曲
線（ＤＡＣ曲線）を作成する作業は操作者−かその都度
行っている。このＤＡＣ曲線を作成するには、ＤＡＣ起
点、ＤＡＣ範囲、ＤＡＣマーク　ＤＡＣ傾斜値等のＤＡ
Ｃ関係の各調整つまみを鋼板４の各厚みｔ毎に探触子を
移動させながら、一定のレベルに調整する必要がある。

この調整作業は非常に繁雑で、また高度な熟練度が要求
されるので、この作業は熟達した者が実施する必要があ
った。また、測定を実行する毎に調整を実施する必要が
あった。

さらに、遠距離の検出感度を例えば増幅器等を用いて強
制的に上昇させているので、増幅に起因する雑音が混入
しやすく、Ｓ／Ｎが低下する問題があった。すなわち、
本質的に遠距離の欠陥検出におけるＳ／Ｎは近距離にお
けるＳ／Ｎに比較し格段に低下する。よって、厚み方向
の全測定範囲に亘って均一なＳ／Ｎ特性を得ることがで
きないので、この分割型探触子を用いた超音波探傷装置
全体の欠陥検出精度か低下する問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
分割型探触子と垂直探触子とを測定位置の距離、に応じ
て切換使用することによって、被測定体における取付面
からの近距離および遠距離の広い距離範囲に亘って欠陥
をほぼ均一な検出感度で検出でき、欠陥の検出範囲の拡
大と検出精度の向上とを図ることができる超音波探傷装
置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明の超音波探傷装置に
おいては、超音波の送信振動子と受信振動子とを被測定
体の取付面に直交する垂線上に焦点を結ぶように配設し
た分割型探触子と、被測定体の取付面と直交する方向に
超音波を同一の振動子で送受信する垂直探触子と、分割
型探触子の送信振動子と垂直探゛触子の振動子へパルス
信号を印加してそれぞれパルス状の超音波を発生させる
送信回路と、分割型探触子の受信振動子から出力された
受信信号に含まれる欠陥等に起因する各種反射波に対応
するピーク波を有する第１のピーク波□信号を出力する
第１の受信′回路と、垂直探触、子の振動子から出力さ
゛れた受信信号に含まれる欠陥等に起因する各種反射波
に対応するピーク波を有する第２のピーク波信号を出力
する第２の受信回路と、第１．第２のピーク波信号に基
づいて欠陥の発生位置および欠陥規模を解析する欠陥解
析手段とを備えたものである。

また、別の発明においては、上記各手段に加えて、第１
．第２の受信回路から出力された第１゜第２のピーク波
信号のうちの取付面から規定距離ま４での近距離区間は
第１のピーク波信号を選択し、また取付面から規定距離
をこえる遠距離区間は第２のピーク波信号を″選択して
欠陥解析手段へ出力する信号切換回路を備えたものであ
る。

さらに別の発明においては、分割型探触子と垂直探触子
とを一つの複合超音波探触子として同一容器内に組込ん
でいる。

［作用］ このように構成された超音波探傷装置には分割型探触子
と垂直探触子とが備えられている。そして、分割型探触
子における焦点位置を調整して取付面から比較的近距離
の範囲における欠陥に起因する欠陥波の検出感度を上昇
させることによって、比較的近距離の欠陥を検出する。

また、取付面から比較的遠距離の範囲においては、垂直
探触子でもって欠陥に起因する・欠陥波を検出する。な
お、垂直探触子においては、欠陥に起因する反射波は、
入射波に対して垂直に反射された波であるので、たとえ
長距離に存在する欠陥に起因する反射波であったとして
も一定の距離範囲においてはほとんど減衰しない。

具体的には、送信回路からパルス信号を各探触子に印加
・して、各探触子から出力される各受信信考がら各探触
子に対応するそれぞれのピーク波信号を抽出し、この抽
出された各ピーク波信号を用いることによって、欠陥の
発生位置にかかわらず、欠陥波の高さ（レベル）のみで
欠陥規模を正確に把握できる。

よって、広い距離範囲に亘って欠陥の発生位置およびそ
の規模を精度良く測定できる。

また、信号切換回路でもって、近距離に相当する区間は
分割型探触子に対応するピーク波信号を取出し、遠距離
に相当する区間は垂直探触子に対応するピーク波信号を
取出す。したかって、この信号切換回路から出力される
ピーク波信号を用いることによって、操作者がピーク波
信号を切換操作することなく、欠陥の発生位置にかかわ
らず、欠陥規模を正確に把握できる。

また、分割型探触子と垂直探触子とを一つの複合超音波
探触子として同一容器内に組込んでいるので、探触子の
取扱いが簡単になり、超音波探傷装置全体の操作性を向
上できる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第１図は実施例の超音波探傷装置全体を示す断面模式図
であり、第２図はこの超音波探傷装置に備えられた複合
超音波探触子の概略構成を示す透視斜視図である。

この超音波探傷装置は、大きく分けて、垂直探触子と分
割型探触子とが組込まれた複合超音波探触子２０と、こ
の複合超音波探触子２０を作動する制御装置３０とで構
成されている。

そして、複合超音波探触子２０においては、箱型の容器
２１内に、垂直探触子を構成する２枚の振動子２．２ａ
、２２ｂと、分割型探触子を構成する１枚の・送信振動
子２３ａと１枚の受信振動子２３ｂとが組込まれている
。また、この容器２１内には、くさび材及びダンパー材
が充填されている。そして、各振動子２２ａ、２２ｂは
音響分割板２４を挟んで鋼板４の取付面４ａに平行に配
設されている。また、送信振動子２３ａ１受信振動子２
３ｂは前記音響分割板２４を挾んだ対称位置に略ハ字形
に傾斜して配設されている。そして、この送信振動子２
３ａおよび受信振動子２３ｂで構成される分割型探触子
の焦点２５の取付面４ａから・の厚み方向の距離ｄＦは
前記傾斜角度によって定まる。

また、容器２１の上面２１ａには各振動子２２ａ、２２
ｂ、２３ａ、２３ｂに対応する４個の接続端子２６ａ、
２６ｂ、２．７ａ、２７ｂが取付けられている。そして
、各接続端子２６ａ〜２７ｂと各振動子２２ａ〜２３ｂ
とはそれぞれ例えばコイルからなる整合器２８を介して
接続されている。もちろん整合器２８を必要としない場
合もあり得る。

そして、送信振動子２３ａと受信振動子２３ｂとで構成
される分割型探触子における厚み方向の各距離ｄにおけ
る前述した欠陥に起因する欠陥波の検出感度は第３図の
感度特性Ｂとなる。すなわち、焦点２５の位置（距離ｄ
’ｐ）が最大感度となる。また、垂直探触子を構成する
各振動子２２ａ。

２２ｂは鋼板４の取付面４ａに対して垂直に超音波を送
信すると共に、鋼板４の表面（取付面４ａ）や鋼板内部
の欠陥や底面で反射された超音波を受信する。したがっ
て、各振動子２２ａ、２２ｂは全く同一機能を有する。

そして、この各振動子２２ａ、２２ｂで構成された垂直
探触子における鋼板４の厚み方向の各距離ｄにおける欠
陥波の検出感度は第３図の感度特性Ａとなる。そして、
この垂直探触子においては、斜゛線で示す取付面４ａか
ら距離ｄ、までの範囲が検出不能範囲となる。

なお、分割゛型探触子の検□出感度と垂直探触子の検出
感度はその検出手法が異なるので一致しないが、前述し
た例えばコイルかテなる各整合器２８の物理特性を変化
させることによって、第３図に示すように、□分割型探
触子の感度特性Ｂの最大値を垂直ｉ触子の“感度□特性
に□はぼ一致させている。

また、複合超音波探触子２０を作動する制御装置３０″
は゛第４図１に示すように構成されている。

送信回路３１は規定周期Ｐ′毎にパルス信号Ｃを接続端
子２７ａを介して分割□型探触子の送信振動子２’３ａ
に印加する。また、受信振動子２３ｂから出力された受
信信号ｅは第１の受信回路３２へ入力される。第１の受
信回路３２は、入力した受信信号ｅの雑音成分を予め設
定されているスレッショルド電圧ＶＳＨで除去して、第
１のピーク波信号ｅ１として信号切換回路３３を介して
欠陥解析手段としてのＣＲ７表示器３４の縦軸へ印加す
る。

なお、第１の受信回路３２から出力された第１のピーク
波信号ｅ１は欠陥ゲート回路３５を介して例えばレコー
ダに出力される。

また、送信回路３６も同様に規定周期Ｐ毎にパルス信号
ｆを接続端子２６ａ、２６ｂを共通に介して振動子２２
ａ、２２ｂに同時に印加する。また、各振動子２２ａ、
２２ｂから出力された受信信号ｇは合成されて第２の受
信回路３７へ入力される。第２の受信回路３７は、入力
した受信信号ｇの雑音成分を予め設定されているスレッ
ショルド電圧ＶＳＨで除去して、第２のピーク波信号ｇ
１として信号切換回路３３を介してＣＲ７表示器３４の
縦軸へ印加する。なお、第２の受信回路３７から出力さ
れた第２のピーク波信号ｇ１は欠陥ゲート回路３８・□
を介して例えばレコーダに出力される。

また、各送信回路３１．３６の各パルス信号Ｃ９ｆの出
力タイミングは同期回路３９にて制御される。この曲期
回路３９には操作者が操作する切換スイッ升３’９ａが
接続されてお炉、この切換スイッチ３”９ａを同時励振
側に投入すると、各パルス信号ｃ、ｆは第５図（ａ）に
示すように完全に同時に出力される。一方、切換スイッ
チ３９ａを交首□側“に”’ｍ人すると、各パルス信号
Ｃ，ｆは第５図（ｂ）に示すよ□うに、互いにｌ／２だ
け周期がずれて交互に出力さ°れる。

また、同期回路３９は時間軸回路４０へ各パールス信号
ｃ、ｆの出力タイミング信号を送出する。

時間軸回路４０は、入力した出力タイミング信号に基づ
いて、ＣＲ７表示器３４の横軸（時間軸）に距離ｄに対
応する掃引信号を印加する。同時に、切換スイッチ３”
９ａが同時励振側に投入されていた場合には、横軸の距
離ｄか切換距離ｄＣに達したタイミングで切換信号りを
信号切換回路３３へ出力して、ＣＲ７表示器３４へ入力
されるピーク波信号を、分割型探触子に対応する第１の
受信回路３２からの第１のピーク波信号ｅ１から垂直探
触子に対応する第２の受信回路３７からの第２のピーク
波信号ｇ１へ切換え□る。

な゛お、゛□同期回路３９における切換スイッチ３９ａ
が交互励振側に投入されていた場合には、時間軸回路４
０から信号切換回路３３へ切換信号りが送出されること
はな・い。この場合、操作者かマニアル操作でもって、
信号切換回路３３を切換操作する。

また、各電子回路部品゛には電源回路４１から駆動電圧
ＶＣか供給される。

このような制御装置３０において、同期回路３９の切換
スイッチ３９’ａを同時励振側に投入した状態で電源を
投入すると、送信回路３１．３６から各パルス信号ｃ、
ｆが分割型探触子および垂直探触子へ規定周期Ｐでもっ
て送出される。その結果、分割型探触子の送信振動子２
３ａおよび垂直探触子２２ａ、２２ｂからパルス状の超
音波が出力される。各振動子２３ａ、２２ａ、２２ｂか
ら出力された超音波は取付面４ａにてその一部が反射さ
れ、残りが鋼板４内へ入射して焦点方向および垂線方向
に伝播される。そして、底面で反射さ゛れた反射波が振
動子２２ｇ、２２ｂへ入射される。また、伝播途中で欠
陥に遭遇するとその欠陥にて反射された欠陥波が受信振
動子２３ｂおよび振動子２２ａ、２２ｂへ入射する。

よって、分割型探触子に対応する第１の受信回路３２か
ら出力される第１のピーク波信号ｅ１には、第６図に示
すように、送信パルス波Ｔ２表面反射波Ｓ、底面反射波
Ｂの他に、欠陥に起因する、欠陥反射波Ｆ、、Ｆ２が生
じる。この場合、取付面４ａ（表面）近傍に発生する欠
陥の欠陥波Ｆ１の欠陥規模に対応する波高さ（レベル）
は大きいが、底面近傍に発生する欠陥の欠陥波Ｆ２の欠
陥規模に対応する波高さは低い。

一方、垂直探触子に対応する第２の受信回路３７から出
力される第２のピーク波信号ｇ１には、第６図に示すよ
うに、送信パルス波Ｔ、底面反射波Ｂの他に、欠陥に起
因する欠陥波Ｆ２か生じる。

なお、取付面４ａ（表面）近傍にも欠陥が存在するので
、二の欠陥に起因する欠陥波Ｆ１も存在するが、大きい
送信パルス波Ｔに埋もれてしまって識別できない。

そして、第１、第２のピーク波信号ｅ＋＋ｇ＋は信号切
換回路３３を介してＣＲ７表示器３４へ入力されるが、
距離ｄが取付面４ａ　（ｄ＝０）から切換距離（、ｄ＝
ｄｃ）までの期間は、時間軸回路４０からの切換信号り
にて信号切換回路３３が第１の受信回路３２側に切換接
続されているので、二の期間には、ＣＲ７表示器３４に
は垂直探触子からの第２のピーク波信号ｇ１が入力され
なくて、分割型探触子からの第１のピーク波信号ｅ１が
表示される。なお、垂直探触子と分割型探触子における
超音波相互間には経路差が存在するが、この差は信号切
換回路３３の切換動作に応動してＣＲ７表示器３４に入
力される掃引信号のゲインが自動的に微調整される。よ
って、ＣＲ７表示器３４に表示される第６図に示すつな
ぎ合わされたピーク波信号の波形位置と取付面４ａから
の深さを示す距離ｄとは１対１に対応している。

このよう”な構成の超音波探傷装置であれば、距離ｄが
取付面（距離ｄ−０）から切換距離（ｄ−ｄｃ）までの
近距離区間においては、ＣＲ７表示器３４には゛、第６
図に示すように、分割型探触子からのピーク波信号ｅ１
が表示される。この状態においては、第２のピーク波信
号ｇ１は表示されないので、取付面４ａ近傍に大きな送
信パルス波形Ｔが現れない。したがって、取付面近傍の
欠陥に起因する欠陥波Ｆ１を確実に検出できる。

また、距離ｄが切換距離（ｄ＝ｄｃ）から底面位置（ｄ
−ｔ）までの遠距離区間においては、ＣＲ７表示器３４
には、第６図に示すように、垂直探触子からのピーク波
信号ｇ１が表示される。

この状態においては、たとえ遠距離区間であってもも十
分大きい均一な欠陥検出感度が維持されるので、底−面
近傍に発生した欠陥の反射波Ｆ２がその欠陥規模に対応
する十分な大きさ（レベル）で表示される。したがって
、底面近傍の欠陥に起因する欠陥波Ｆ２を確実に検出で
きる。

このように、垂直探触子と分割型探触子とを組込んだ複
合超音波探触子２０を使用することによって、ＤＡＣ回
路を使用せずに、鋼板４の複合超音波探触子２０の取付
面４ａから反対面（底面）までの広い距離範囲に亘って
、十分大きい均一な欠陥検出感度が得られる。よって、
欠陥の検出精度を大幅に向上できる。

また、従来の分割型探触子のみを用いた超音波探傷装置
で使用したＤＡＣ回路を用いて感度補正を行う必要がな
い。その結果、繁雑な調整作業を除去できるので、この
複合超音波探触子２０を用いた超音波探傷装置の操作性
を大幅に向上できる。

さらに、取付面４ａから反対面までの広い距離範囲に亘
って均一な欠陥検出感度が維持される。

よって、欠陥の発生位置に関係なく、一定レベル以上の
欠陥波Ｆを無条件に検出して警報を出力すればよいので
、操作者が欠陥波を観測して判断する必要がない。よっ
て、欠、陥の探傷速度を上昇できる。

また、操作者が波形を観察して判断する必要がないので
、欠陥の探傷処理を自動化できる。したかって、工場等
における製品の検査工程において、連続して移動する帯
状の鋼板に対してオンラインでもってこの鋼板内に存在
する欠陥を連続的に自動探傷できる。

次に、同期回路３９の切換スイッチ３９ａを交互励振側
に投入した場合を説明する。

切換スイッチ３９ａを交互励振側に投入すると、第５図
（ｂ）に示すように、各送信回路３１゜３６から互いに
周期が１／２だけずれたパルス信号ｃ、ｆが分割型探触
子および垂直探触子の各振動子２３ａ、２２ａ、２２ｂ
に印加される。その結果、送信振動子２３ａの超音波の
出力タイミングと振動子２２ａ、２２ｂの超音波の出力
タイミングがずれる。よって、両方の超音波が互いに干
渉しあうことが未然に防止される。したがって、各探触
子から出力される各受信信号ｅ、ｇのＳ／Ｎを向上でき
るので、結果として欠陥の検出精度をさらに向上できる
。

なお、この場合は、ピーク波信号ｅ＋＋ｇｌ相互間で周
期がｌ／２だけずれているので、ＣＲＴ表示器３４に同
時に表示することはなく、操作者が信号切換回路３３を
手動で切換操作して、各ピーク波信号ｅ＋＋ｇ＋を交互
にＣＲＴ表示器３４に表示させて、欠陥波Ｆを観察すれ
ばよい。

すなわち、通常は切換スイッチ３９ａを同時励振側に投
入してオンライン探、傷を実行させ、異常か発生したり
、オフライン探傷を実行する場合には、切換スイッチ３
９ａを交互励振側に投入して、操作者が詳細に欠陥波を
観測する□等の選択か可能である。

さらに、分割型探触子と垂直探触子とを一つの複合超音
波探触子２０として同一容器２１内に組込んでいるので
、探触子の取扱いか簡単になり、超音波探傷装置全体の
操作性を大幅に向上できる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。すなわち、複合超音波探触子２０を作動する制御装
置３０をもっと簡略化することが可能である。例えば受
信回路３２．３７は入力した受信信号ｅ、ｇを簡単なフ
ィルタで雑音成分のみを除去してＣＲＴ表示器３４へ送
出してもよい。

また、時間軸回路４０から切換信号りを送出しなくて、
信号切換回路３３を操作者が必要に応じてマニアル操作
で切換えるようにしてもよい。さらに、同時励振のみを
行う場合には、送信回路３１゜３６は１個のみでよい。

このように、複雑な制御装置を用いなくても前述した複
合超音波探触子２０としての機能を十分発揮することが
可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明の超音波探傷装置によれば、
分割型探触子と垂直探触子とを測定位置の距離に応じて
切換使用している。したがって、被測定体における取付
面からの近距離および遠距離の広い距離範囲に亘って欠
陥をほぼ均一な検出感度で検出でき、欠陥の検出範囲の
拡大と検出精度の向上とを図ることができる・。

また、近距離を測定する分割型探触子と遠距離を測定す
る垂直探触子とを同二容器内に組込んだ複合超音波探触
子を用いているので、操作性を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】 第１図乃至第６図は本発明の一実施例に係わる超音波探
傷装置を示すものであり、第１図は装置全体の概略構成
を示す断面模式図、第２図は複合超音波探触子の概略構
成を示す透視斜視図、第３図は各探触子の検出感度特性
図、第４図は制御装置を示すブロック構成図、第５図は
複合超音波探触子・に印加するパルス信号を示すタイム
チャート、第６図はピーク波信号を示す波形図であり、
第７図は一般的な探触子を示す断面模式図、第８図は一
般的な分割型探触子の動作を説明するための図、第９図
は一般的な分割型探触子の欠陥検出感度特性図である。 ４・・・鋼板、４ａ・・・取付面、２０・・・複合超音
波探触子、２１・・・容器、２２ａ、２２ｂ、・・・振
動子、２３　ａ・・・送信振動子、２３ｂ・・・受信振
動子、２５・・・焦点、３０・・・制御装置、３１．３
６・・・送信回路、３２・・・第１の受信回路、３３・
・・信号切換回路、３４・・・ＣＲＴ表示器、３７・・
・第２の受信回路、３９・・・同期回路、３９ａ・・・
切換スイッチ。 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） 第 ア ｑ 第 図 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超音波の送信振動子と受信振動子とを被測定体の
   取付面に直交する垂線上に焦点を結ぶように配設した分
   割型探触子と、被測定体の取付面と直交する方向に超音
   波を同一の振動子で送受信する垂直探触子と、前記分割
   型探触子の送信振動子と前記垂直探触子の振動子へパル
   ス信号を印加してそれぞれパルス状の超音波を発生させ
   る送信回路と、前記分割型探触子の受信振動子から出力
   された受信信号に含まれる欠陥等に起因する各種反射波
   に対応するピーク波を有する第１のピーク波信号を出力
   する第１の受信回路と、前記垂直探触子の振動子から出
   力された受信信号に含まれる欠陥等に起因する各種反射
   波に対応するピーク波を有する第２のピーク波信号を出
   力する第２の受信回路と、前記第１，第２のピーク波信
   号に基づいて前記欠陥の発生位置および欠陥規模を解析
   する欠陥解析手段とを備えた超音波探傷装置。
2. （２）前記第１，第２の受信回路から出力された第１，
   第２のピーク波信号のうちの前記取付面から規定距離ま
   での近距離区間は前記第１のピーク波信号を選択し、ま
   た前記取付面から前記規定距離をこえる遠距離区間は前
   記第２のピーク波信号を選択して前記欠陥解析手段へ出
   力する信号切換回路を備えたことを特徴とする請求項１
   記載の超音波探傷装置。
3. （３）前記分割型探触子と垂直探触子とを一つの複合超
   音波探触子として同一容器内に組込んだことを特徴とす
   る請求項１記載の超音波探傷装置。