JPH0562299B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は探触子により水中にて管、特に小径薄
肉管を超音波探傷するに先立つ超音波探傷装置の
探触子位置設定方法及び装置に関する。

〔従来技術〕

鋼管の品質保証は、一般に水浸法を用いた超音
波探傷装置による疵検査に基づいて行われてい
る。この疵検査には第１３図に示す如く一般に斜
角法が適用されており、超音波探触子２は軸長方
向の疵を検査する場合には水中を搬送されるよう
になした被検査材たる鋼管１′の表面に対して管
軸に直交する方向に所定の入射角ψとなるように
配される。超音波探触子（以下単に探触子とい
う）２より発振された超音波は鋼管１′に入射さ
れるとその内、外面にて方向を変えながら管の周
方向へ伝播していき、伝播経路に例えば内面疵Ａ
が存在する場合は超音波がこれにて反射され、そ
のエコーは探触子２にて検出される。このように
して欠陥の有無、大きさの検査がなされるが、超
音波のエネルギーが伝播距離に応じて減衰される
ため探触子２の入射角を適当に設定していない場
合は、例えば内面側と外面側とに同一寸法形状の
疵が存在していても捉えられるエコーレベルが異
なり、このため疵の大きさが異なるという誤判定
がなされる虞れがあり、従つて探触子２の鋼管
１′に対する入射角、即ち探触子２の位置、角度
の設定は内面疵、外面疵を同一感度にて検出する
ために重要である。そのために角度については第
１４図に示すように検出エコー高さが入射角によ
り影響を受けるので検査前に被検査材と同一材
質、寸法であつて、その内、外面夫々に同一寸法
形状の人工疵を形成させた試験用の鋼管を使用し
てこれを予め検出し、内面疵IDの検出エコーレ
ベルとと外面疵ODの検出エコーレベルとを比べ
て夫々がほぼ同値となる入射角ψに設定してい
る。これにより疵の存在位置に拘わらず疵を同一
感度にて検査することが可能となり、疵の大きさ
を精度よく検出できる。

しかしながらこの方法による場合は、第１５図
に示すように入射角設定まで行つた後に内、外面
疵の検出エコーレベルを同一とすべく増幅調整
し、この調整後にゲート設定するためこの設定を
誤つて内、外面疵の検出エコーレベルが同一にな
らない場合には再度、入射角の設定を行なわなけ
ればならず、このため特に小径薄肉管、例えば
10.72mmφ×0.64mmｔ鋼管のときには探触子の位
置設定を±15μｍの範囲で行う必要があり、位置
設定に５〜６時間も要するという難点があつた。

而して近年、感度調整を短時間で自動的に実施
できる超音波探傷装置が開発された。この装置は
探触子を予め所定の角度に固定して感度調整を行
うようになつており、その感度調整原理は試験用
管の軸長方向同一位置に人工的に設けた内面疵と
外面疵との肉厚方向における存在位置の違いに基
づく時間差を利用している。これを詳述すると第
１６図イ（図中Ｓは表面エコー）に示す如く内面
疵、外面疵の各エコーID，ODが現れる時間帯に
夫々内、外面疵用ゲートａ，ｂを予め設定してお
き〔第１６図ロ〕、各ゲート内にて現れたエコー
を夫々内、外面疵のエコーとして検出し、減衰に
よりODエコーの方がIDエコーよりも検出レベル
が低下するため第１６図ハに示すように表面エコ
ーＳを検出してからのODエコー、IDエコー夫々
を検出する各時点の間で増幅器のゲインを増大さ
せ、この感度特性の調節により第１６図ニに示す
如く内面疵、外面疵を同一感度にて検査できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら自動感度調整可能な装置にて薄肉
鋼管を検査する場合の感度調整について、その感
度調整用の鋼管の肉厚が極めて薄い場合には内、
外面の人工疵の検出エコーの現れる時間差が殆ど
なく、このためゲートによる両検出エコーの分離
が困難であるので、感度調整ができず、また第１
５図に示す方法の場合には前述した如く探触子の
位置設定に時間が掛かり過ぎるという問題点があ
つた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は斯かる問題点を解決すべくなされたも
のであり、夫々の軸長方向位置を相異せしめて
内、外面に人工疵を形成してある試験用の管の側
方に探触子を移動、回動可能に設け、管表面から
のエコーを探触子にて捉えてそのエコーレベルに
基づいて探触子を原点設定し、この点から更に移
動させて所定の入射角となるように仮設定し、次
いで試験用の管をその軸長方向に搬送して検出時
間が異なる内、外面の人工疵からのエコーを捉
え、そのエコーレベルを同一とすべき位置を求め
る為に入射角又は水距離を補正することにより小
径薄肉管の場合であつても超音波探傷装置の感度
調整が可能な探触子の位置設定方法及び装置を提
供することを目的とする。

本発明に係る超音波探傷装置の探触子の位置設
定方法は、被検査管の管軸に垂直でかつ管軸に接
離するＸ軸方向及び管軸に垂直でかつ前記Ｘ軸に
垂直なＺ軸方向へ移動すると共に、前記Ｚ軸まわ
りのθ方向に回動する超音波探傷装置の探触子に
より、被検査管を水中で超音波探傷するに先立ち
前記探触子の位置を設定する方法において、被検
査管と同一材質で同一の内、外径を有し、夫々の
軸長方向位置を相異せしめて内、外面に同一寸法
形状の人工疵を形成してある試験用管を探触子に
対向して水中に定置し、予め入力された水距離と
試験用管の外径に基づき、探触子を、水距離が前
記予め入力された水距離になるＸ軸方向位置、試
験用管の円周方向の超音波入射角が０になるＺ軸
方向位置及び試験用管の軸長方向の超音波入射角
が０になるθ方向位置に調整した後、探触子から
超音波を発信し、Ｚ軸方向に探触子を移動させ、
またθ方向に回動させ、試験用管表面からのエコ
ー信号が最大レベルとなる位置設定原点を定め、
次に位置設定原点における水距離を保持した状態
で試験用管に対する超音波入射角を予め入力され
た所定値とすべく、探触子を位置設定原点からＸ
軸方向及びＺ軸方向へ移動するか又は、Ｘ軸方向
へ移動するとともにθ方向に回動させて、探触子
の探傷位置、角度を仮設定し、次いでその軸長方
向に試験用管を移動させ、仮設定した探傷位置、
角度及びその周りの探傷位置、角度にて試験用管
に超音波を入射させ、内、外面の人工疵からのエ
コーレベルを分離検出し、これらのエコーレベル
差が最小となる探傷位置、角度に探触子を補正設
定することを特徴とする。

第２発明の位置設定装置は、被検査管の管軸に
垂直でかつ管軸に接離するＸ軸方向及び管軸に垂
直でかつ前記Ｘ軸に垂直なＺ軸方向へ移動すると
共に、前記Ｚ軸まわりのθ方向に回動する超音波
探傷装置の探触子により、被検査管を水中で超音
波探傷するに先立ち被検査管と同一材質で同一の
内、外径を有し、夫々の軸長方向位置を相異せし
めて内、外面に同一寸法形状の人工疵を形成して
ある試験用管を探触子に対向して水中に定置し、
前記探触子の位置を設定する装置であつて、探触
子をＸ軸及びＺ軸方向へ移動させθ方向に回動さ
せるべき取付けてある探触子移動装置と、予め入
力された水距離と試験用管の外径に基づき、探触
子を、水距離が前記予め入力された水距離になる
Ｘ軸方向位置、試験用管の円周方向の超音波入射
角が０になるＺ軸方向位置及び試験用管の軸長方
向の超音波入射角が０になるθ方向位置に調整し
た後、探触子から超音波を発信し、Ｚ軸方向に探
触子を移動させ、またθ方向に回動させ、試験用
管表面からのエコー信号が最大レベルとなる位置
設定原点を定め、次に位置設定原点における水距
離を保持した状態で試験用管に対する超音波入射
角を予め入力された所定値とすべく、探触子を位
置設定原点からＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動する
か又は、Ｘ軸方向へ移動するとともにθ方向に回
動させて、探触子の探傷位置、角度を仮設定し、
次いでその軸長方向に試験用管を移動させ、仮設
定した探傷位置、角度及びその周りの探傷位置、
角度にて試験用管に超音波を入射させ、内、外面
の人工疵からのエコーレベルを分離検出し、これ
らのエコーレベル差が最小となる探傷位置、角度
に探触子を補正設定する演算制御器とを具備する
ことを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第１図は超音波探傷装置の感度を自動調整する本
発明装置を超音波探傷装置と共に示すブロツク
図、第２図は探触子移動装置８の正面図、第３図
はその側面図であり、図中１は試験用鋼管（以下
単に鋼管１という）を示す。鋼管１はその軸心よ
り水平方向に少し傾けた軸心の２本１組の太鼓状
のロール１４（図には一方のみが現れている）を
複数組備えた搬送装置に水平に載置されてこのロ
ール１４が回転すると、予めスキユー角が与えら
れているので、鋼管１はその軸長方向（白抜矢符
方向）に水中をスパイラル送りされるようになつ
ており、先端よりL₂の位置に人工の内面疵Ａが、
内面疵ＡよりL₃の位置に内面疵Ａと同一寸法形
状の人工の外面疵Ｂが夫々形成されている。

鋼管１の搬送域には下流側から搬送速度検出用
の光電スイツチ３，４及び探触子２が夫々距離
L₀、L₁隔てて配されており、光電スイツチ３，
４は鋼管１先端の通過を検出するものであり、検
出信号はこれらに接続されたインターフエース６
を介して演算制御器７へ与えられる。

探触子２は水中にて超音波を発振して内面疵
Ａ、外面疵Ｂ及び管表面からのエコーを捉えるも
のであり、鋼管１に対する角度、位置について調
整されるようになつている。

探触子２にて捉えられるエコーに関する信号は
超音波探傷装置５へ与えられる。

超音波探傷装置５は探触子２の発振タイミング
を司り、また探触子２にて捉えられた信号を増
幅、検波して探傷するものであり、演算制御器７
によりエコー検出用のゲートを設定できるように
なつている。

超音波探傷装置５の出力端子には前記インター
フエース６が接続されており、捉えた信号をイン
ターフエース６を介して演算制御器７へ出力す
る。演算制御器７には入力装置１１が接続されて
おり、これにて前記光電スイツチ３，４の離隔距
離L₀、鋼管１の寸法、搬送装置のロール１４半
径、探触子の水距離、入射角等が演算制御器７に
入力され、また探傷すべき疵の方向に基づく２つ
の仮設定位置への探触子２の移動方式及びその仮
設定位置での探触子２の入射角又は水距離の補正
方式を選定できるようになつている。

演算制御器７はその離隔距離L₀と光電スイツ
チ３，４夫々からのオン信号の立上りの時間差と
に基づき鋼管１の搬送速度を測定し、また超音波
探傷装置５から出力される検出エコー高さに関す
る信号がインターフエース６を介して入力され、
これを読込む。

演算制御器７の出力端子には表示器１２、プリ
ンタ１３が接続されており、演算制御器７にて算
出された搬送速度及びエコー高さはこれらに表
示・記録される。なお表示器１２、プリンタ１３
は超音波探傷装置５の感度調整後に被検査材たる
鋼管を探傷した結果を表示、記録するために使用
される。

探触子２は探触子移動装置８に取付けられてお
り、探触子移動装置８によりＸ軸方向、即ち鋼管
１の軸心に直交する水平方向、Ｚ軸方向、即ち鋼
管１の軸心に直交する鉛直方向に移動でき、また
θ方向、即ちＺ軸回りに回動できるようになつて
いる。

探触子移動装置８は探触子２を取付けてこれを
所定方向に移動可能になした探触子移動機構１０
とこれを駆動する駆動装置９とから構成されてお
り、例えば第２図、第３図に示すようになつてい
る。即ち、鋼管１の上方には断面形状が倒立台形
状の摺動台１００が長手方向を管軸に直交させて
水平に設けられており、その上側には移動台車１
０１が摺動可能に係合載置されている。移動台車
１０１はステツピングモータ９３の回転にて回転
される摺動台１００と平行の送りネジ１０８にて
Ｘ軸方向に進退させる変速機１２３によりＸ軸方
向に移動される。この移動台車１０１には鉛直方
向に長い探触子支持用の丸棒１０５が貫通されて
おり、丸棒１０５の下端に設けられた探触子取付
部材１０３にその軸芯を水平にして取付けられた
探触子２は移動台車１０１の移動によりＸ軸方向
に移動する。移動台車１０１上には箱体１０２が
固定されてあり、その一側面にはフの字状の支持
腕１０４の下部が固定されている。支持腕１０４
の上部には出力軸を鉛直方向としたＺ軸用ステツ
ピングモータ９１が設けられており、これにより
回転駆動される送りネジ１０６を回転させて探触
子２をＺ軸方向に移動させる、即ち昇降させる高
さ調節機構１２１が取付けられている。送りネジ
１０６は箱体１０２の上に設けられた後述するギ
ヤ箱１２２及び箱体１０２、移動台車１０１を貫
通した前記丸棒１０５と連結されてあつて、Ｚ軸
用ステツピングモータ９１によりその下端はＺ軸
方向に移動する。丸棒１０５は前述のギヤ箱１２
２に設けたベアリングを介して送りネジの回転に
対して回転自在に取付けられており、その外周に
はキーが設けられている。この丸棒１０５の外側
にはキー溝が鉛直方向に所定長さ切られてあつて
キーを上下方向に移動可能な外筒１０７が外挿さ
れている。この外筒１０７にはギヤ箱１２２内の
ベルギアを介して回転用ステツプングモータ９２
に連結され、ステツピングモータ９２の回転によ
り外筒１０７、従つて探触子２をＺ軸回り（θ方
向）に回転するようになつている。

駆動装置９はインターフエース６を介して演算
制御器７から入力される作動信号に基づきステツ
ピングモータ９１，９２，９３を正転又は逆転す
る。従つてこの正転、逆転により探触子移動機構
１０は探触子２を、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向、θ方向
に所定量だけ移動又は回動させ、その移動量、回
動量は角ステツピングモータ９１，９２，９３に
取付けたパルスジエネレータ（図示せず）により
検出され、検出信号は演算制御器７へ与えられ
る。

探触子２の鋼管１に対する角度、位置の設定は
演算制御器７に予め入力設定されたプログラムに
より探触子移動装置８を制御して自動的に行われ
る。第４図はその制御順序を示すフローチヤート
である。

以下に探触子２の鋼管１に対する角度、位置の
設定につき説明する。被検査材たる鋼管の検査に
先立ち、第５図に示す如く被検査材と同一材質で
同一内、外径を有し、予め前述の人工疵Ａ，Ｂを
形成させた鋼管１を探触子２の検査域に達するよ
うに搬送し、これに対する探触子２の位置設定を
すべく、入力装置１１のスタートボタンをオペレ
ータがオンすると、演算制御器７は探触子２の角
度、位置を設定する操作を連続的かつ自動的に行
わせる。

第６図は鋼管１の寸法に応じた探触子２の位置
設定原点への設定の説明図である。スタートボタ
ンがオンされると演算制御器７はまず探触子２を
ホームポジシヨンに移動させるべくステツピング
モータ９１，９２，９３へ信号を発する。このホ
ームポジシヨンとしては、Ｘ軸方向の基準位置
（例えばＸ軸方向の後退限位置）、Ｚ軸方向の基準
位置（例えば搬送装置のロール１４上に載置され
る各種外径の鋼管１の内、平均的な外径の鋼管１
の軸芯と略同高位置）及び探触子２の軸芯がＸ軸
に一致する、換言すれば鋼管１の軸長方向の入射
角が０となるθ方向の基準位置がそれぞれ規定さ
れている。

ホームポジシヨンに相当する探触子移動機構１
０の所定位置に設けられたリミツトスイツチが作
動せられると探触子２はホームポジシヨンにて停
止せしめられる。

次いで演算制御器７は予め入力されている搬送
装置のロール１４半径、鋼管１の半径及び下記(1)
式に基づいてロール１４の軸心より高さH₀だけ
高い位置、つまり鋼管１の軸心と同高となる位置
を算出し、その算出値とホームポジシヨンとの高
さ関係に基づいてＺ軸用のステツピングモータ９
１へ信号を出力し、探触子２をＺ軸方向の上方又
は下方に移動させてその高さH₀の位置、換言す
れば鋼管１の円周方向の入射角が０となる位置に
占位させるとともに、予め入力されている水距離
と鋼管１の半径とに基づいて、鋼管１の外表面ま
での距離が水距離に等しくなる位置を算出し、Ｘ
軸用のステツピングモータ９３へ信号を出力し、
探触子２を鋼管１に接近させて、水距離を設定す
る。

H₀＝（Ｒ＋ｒ）sin｛cos^-1Ｌ／２（Ｒ＋ｒ）｝……(1
) 但し、Ｒ：ロール１４の半径 ｒ：鋼管１の半径 Ｌ：ロール１４の軸心間距離 この高さH₀の位置及び予め入力された水距離
の位置へ探触子２が移動されたあと、演算制御器
７は超音波探傷装置５を起動し、第７図に示す如
く超音波探傷装置５が発振信号Ｔを出力すると、
探触子２は表面エコーS₁，S₂…を捉えるようにな
り、超音波探傷装置５からの発振信号Ｔが演算制
御器７へ入力されると、演算制御器７は超音波探
傷装置５に表面エコーゲートをＴ〜S₁の時間差に
基づいてS₁を含む可及的に狭い範囲に設定する。
これにより超音波探傷装置５は表面エコーS₁のみ
を検出する。

高さH₀は計算上求められる鋼管１の軸心と同
高さレベルに探触子２が位置する高さであり、表
面エコーゲートが設定されると演算制御器７は探
触子２を鋼管１からの表面エコーレベルが最大と
なる角度、位置へ探触子２を設定すべく以下のよ
うにしてその探査を開始する。まず演算制御器７
はステツピングモータ９１を作動させ、高さH₀
を中心としてその上下方向（Ｚ軸方向）に探触子
２を移動させて探査し、第８図（探査結果を示す
アナログチヤート）に示す如く表面エコーのピー
クとなる高さ位置H₁を求め、ステツピングモー
タ９１を作動させてその高さ位置H₁に探触子２
を移動させ、次にステツピングモータ９２を作動
させて探触子２をθ、−θ方向に回転させる。こ
のときの表面エコーのピークとなる角度θ₁を求め
る。以後、前同様の操作を例えば２回繰り換して
計３回行う。これによりピーク位置、角度として
演算制御器７は３回目の探傷結果のH₃，θ₃を位
置設定原点として記憶する。

この位置設定原点H₃，θ₃が定まると演算制御
器７は定まつた位置設定原点H₃，θ₃を基準とし
て探触子２を予め設定されている入射角αとなる
仮設定位置に探触子２を占位せしめるべく必要な
ステツピングモータ９１，９２，９３へ作動信号
を出力する。

この仮設定については、探傷すべき疵の方向に
より設定方式が異なり、軸長方向の疵を探傷する
ように選定した場合には、第９図に示すように、
Ｚ軸方向に下記(2)式にて算出される高さH₄、ま
たＸ軸方向に下記(3)式にて算出される距離x₁だけ
探触子２を移動させる。

H₄＝rsinα ……(2) x₁＝ｒ−rcosα ……(3) この移動により探触子２は位置設定原点におけ
る水距離を保持した状態で鋼管１の周方向に対し
て所定の入射角αとなる角度、位置に仮設定され
る。

一方、周方向の疵を探傷するように入力装置１
１にて選定した場合には、第１０図に示す如くＺ
軸方向、即ち高さを一定として、θ方向へαだけ
回転させ、またｘ軸方向へ下記(4)式にて算出され
る距離x₂だけ探触子２を移動させる。

x₂＝（Ｄ＋Ｅ）（１−cosα） ……(4) 但し、Ｄ：水距離 Ｅ：探触子先端〜振動子間距離 この移動により探触子２は位置設定原点におけ
る水距離を保持した状態で鋼管１の軸長方向に対
して所定の入射角αとなる角度、位置に仮設定さ
れる。

次に最適探傷条件角度、位置への補正設定がな
される。この設定には入射角を補正する方式と水
距離を補正する方式とがある。例えば軸長方向の
疵を探傷する方法で入射角を補正する方式を選定
した場合には演算制御器７は次のように演算制御
する。まず、仮設定位置にて欠陥エコーゲートの
設定をすべく、第５図に示す如く鋼管１をスパイ
ラル送りしてその先端が光電スイツチ３，４を
夫々通過すると、光電スイツチ３と４の検出信号
の立上り時間差と、入力されている離隔距離L₀
とに基づいて搬送速度ｖを測定する。

そして演算制御器７は超音波探傷装置５に、光
電スイツチ４を鋼管１の先端が通過してからの時
間（L₁＋L₂）／ｖを中心として内面疵を検出で
きる可及的に狭い時間範囲に内面疵用ゲートを設
定し、更に時間（L₁＋L₂＋L₃）／ｖを中心とし
て外面疵を検出できる可及的に狭い時間範囲に外
面疵用ゲートを設定する。これにより超音波探傷
装置５は内、外面の人工疵からのエコーを夫々検
出するようになる。

なおこのゲート設定のときに増幅器又は減衰器
（超音波探傷装置５に内蔵されている）のゲイン
を調整する。

このようにして仮設定の角度、位置にて探査を
行つて欠陥エコー用ゲートが設定された後、演算
制御器７は探触子２を第１１図に示すごとく仮設
定角度、位置での水距離を保持したままステツピ
ングモータ９１，９３の作動により仮設定位置の
入射角αを中心としてその上下方向へ一定の角度
Δαのピツチにて入射角を変更すべく、Ｚ軸方向
に下記(5)式に示される高さH₅、またＸ軸方向に
下記(6)式にて示される距離x₃となる位置に探触子
２を順次移動する。

H₅＝rsin（α＋ｎ・Δα） ……(5) 但し、ｎ＝−３、−２、−１、０、１、２、３ x₃＝ｒ−rcos（α＋ｎ・Δα） ……(6) これにより探触子２は仮設定位置の入射角αを
中心としてその上側へ３点Δα，２Δα，３Δα、
下側へ３点−Δα，−２Δα，−３Δα移動される。

そして各変更角度、位置にて鋼管１を搬送して
探査し、演算制御器７は検出した内、外面の人工
疵からのエコーレベルの差を求めてそれが最小と
なる角度を選定し、ステツピングモータ９１，９
３を作動させてその角度をとる位置に探触子２を
占位させる。つまり最適探傷条件位置への補正設
定がなされる。

なおこの最適条件角度、位置の最終設定は水距
離を補正する方式によつてもよい。その場合は次
のようになされる。

即ち、前述した入射角を補正する方法と同様に
内面疵用ゲート及び外面疵用ゲートを設定した
後、第１２図に示す如く演算制御器７の出力信号
に基づき探触子移動装置８は入射角αを一定とし
たまま仮設定位置を中心として探触子２の水距離
を一定ピツチΔβにて変更し、例えば水距離が短
かくなる方向へ３点、逆に長くなる方向へ３点移
動し、探触子２、超音波探傷装置５は各変更位置
にてスパイラル送りされる鋼管１の内面疵、外面
疵の検出を行い、演算制御器７はその検出結果に
基づいて前方式同様に両検出エコー差が最小とな
るいずれかの位置に探触子を設定する。

なおこの最終設定は入射角を補正する方式、水
距離を補正する方式のいずれか一方に限らず、両
方式の探査を行つた後、内、外面の人工疵の検出
エコー差が最小となる角度、位置に探触子２を設
定するようにしてもよい。

更にこのような最適位置への補正設定は第１０
図に示す周方向疵の場合にも同様にして行われ
る。

以上のように本発明では内外の疵の位置を相違
させることによつて薄肉管の場合にあつても感度
調整が可能となるのである。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明は超音波探傷装置の探
触子の位置設定を入射角の仮設定の後に試験用管
の軸長方向に離隔形成させた内面疵と外面疵とを
検出し、この検出結果に基づき入射角及び／又は
水距離を補正するので金属管、特に薄肉管であつ
てもその位置に拘わらず疵を同一感度での検出が
可能であり、また本発明により探触子の位置設定
を30分程度で行うことが可能となり、大幅な時間
短縮が図れ、本発明装置による場合は自動的に探
触子の位置設定できる等、本発明は優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を超音波探傷装置と共に示
すブロツク図、第２図、第３図は探触子移動装置
の正面図及び側面図、第４図は本発明の探触子の
位置設定順序を示すフローチヤート、第５図はゲ
ート設定の説明図、第６図は探触子の原点設定説
明図、第７図は探触子の試験用鋼管に対するＺ軸
方向の位置設定に伴つて検出される表面エコーと
ゲート設定の説明図、第８図は探触子の位置設定
原点設定の説明図、第９図、第１０図は探触子の
仮設定説明図、第１１図、第１２図は最適探傷条
件角度、位置の設定の説明図、第１３図、第１４
図、第１６図は従来の感度調整の説明図、第１５
図は従来の感度調整方法のフローチヤートであ
る。 １……試験用鋼管 ２……探触子 ３，４……
光電スイツチ ５……超音波探傷装置 ７……演
算制御器 ８……探触子移動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検査管の管軸に垂直でかつ管軸に接離する
   Ｘ軸方向及び管軸に垂直でかつ前記Ｘ軸に垂直な
   Ｚ軸方向へ移動すると共に、前記Ｚ軸まわりのθ
   方向に回動する超音波探傷装置の探触子により、
   被検査管を水中で超音波探傷するに先立ち前記探
   触子の位置を設定する方法において、 被検査管と同一材質で同一の内、外径を有し、
   夫々の軸長方向位置を相異せしめて内、外面に同
   一寸法形状の人工疵を形成してある試験用管を探
   触子に対向して水中に定置し、予め入力された水
   距離と試験用管の外径に基づき、探触子を、水距
   離が前記予め入力された水距離になるＸ軸方向位
   置、試験用管の円周方向の超音波入射角が０にな
   るＺ軸方向位置及び試験用管の軸長方向の超音波
   入射角が０になるθ方向位置に調整した後、探触
   子から超音波を発信し、Ｚ軸方向に探触子を移動
   させ、またθ方向に回動させ、試験用管表面から
   のエコー信号が最大レベルとなる位置設定原点を
   定め、次に位置設定原点における水距離を保持し
   た状態で試験用管に対する超音波入射角を予め入
   力された所定値とすべく、探触子を位置設定原点
   からＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動するか又は、Ｘ
   軸方向へ移動するとともにθ方向に回動させて、
   探触子の探傷位置、角度を仮設定し、次いでその
   軸長方向に試験用管を移動させ、仮設定した探傷
   位置、角度及びその周りの探傷位置、角度にて試
   験用管に超音波を入射させ、内、外面の人工疵か
   らのエコーレベルを分離検出し、これらのエコー
   レベル差が最小となる探傷位置、角度に探触子を
   補正設定することを特徴とする超音波探傷装置の
   探触子の位置設定方法。 ２ 被検査管の管軸に垂直でかつ管軸に接離する
   Ｘ軸方向及び管軸に垂直でかつ前記Ｘ軸に垂直な
   Ｚ軸方向へ移動すると共に、前記Ｚ軸まわりのθ
   方向に回動する超音波探傷装置の探触子により、
   被検査管を水中で超音波探傷するに先立ち被検査
   管と同一材質で同一の内、外径を有し、夫々の軸
   長方向位置を相異せしめて内、外面に同一寸法形
   状の人工疵を形成してある試験用管を探触子に対
   向して水中に定置し、前記探触子の位置を設定す
   る装置であつて、探触子をＸ軸及びＺ軸方向へ移
   動させθ方向に回動させるべく取付けてある探触
   子移動装置と、予め入力された水距離と試験用管
   の外径に基づき、探触子を、水距離が前記予め入
   力された水距離になるＸ軸方向位置、試験用管の
   円周方向の超音波入射角が０になるＺ軸方向位置
   及び試験用管の軸長方向の超音波入射角が０にな
   るθ方向位置に調整した後、探触子から超音波を
   発信し、Ｚ軸方向に探触子を移動させ、またθ方
   向に回動させ、試験用管表面からのエコー信号が
   最大レベルとなる位置設定原点を定め、次に位置
   設定原点における水距離を保持した状態で試験用
   管に対する超音波入射角を予め入力された所定値
   とすべく、探触子を位置設定原点からＸ軸方向及
   びＺ軸方向へ移動するか又は、Ｘ軸方向へ移動す
   るとともにθ方向に回動させて、探触子の探傷位
   置、角度を仮設定し、次いでその軸長方向に試験
   用管を移動させ、仮設定した探傷位置、角度及び
   その周りの探傷位置、角度にて試験用管に超音波
   を入射させ、内、外面の人工疵からのエコーレベ
   ルを分離検出し、これらのエコーレベル差が最小
   となる探傷位置、角度に探触子を補正設定する演
   算制御器とを具備することを特徴とする超音波探
   傷装置の探触子の位置設定装置。