JPH0565027B2 - - Google Patents
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- JPH0565027B2 JPH0565027B2 JP60220972A JP22097285A JPH0565027B2 JP H0565027 B2 JPH0565027 B2 JP H0565027B2 JP 60220972 A JP60220972 A JP 60220972A JP 22097285 A JP22097285 A JP 22097285A JP H0565027 B2 JPH0565027 B2 JP H0565027B2
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- Japan
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- roll
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
本発明は、圧延用ロール等のロールの表面上及
び表面直下付近(以下表層部という)に存在す
る、クラツク、ピンホール等の傷を、ロールの研
削作業中に、同時かつ自動的に探傷することので
きる超音波探傷法に関するものである。
び表面直下付近(以下表層部という)に存在す
る、クラツク、ピンホール等の傷を、ロールの研
削作業中に、同時かつ自動的に探傷することので
きる超音波探傷法に関するものである。
ロール等金属製品の表層部の傷を探知する主な
方法としては、大別して、 表面波探傷法
(SUT法)、 渦流探傷法(ECT法)、 二重
腐食法(DE法)、 浸透探傷法(PT法)等が
ある。 これらは次に概説するように夫々一長一短を有
しているが、いずれもロールの研削作業中に、研
削と同時かつ自動的にロールの表層部に存在する
各種の傷を探知する方法としては適用しがたいも
のである。 表面波探傷法(SUT法)…超音波ビームを
発振し、表面波で傷を探知する方法であつて、
微小傷に対して検出精度は高いが、探傷面の汚
れに敏感で自動化が難しく、特に圧延ロール等
の円筒体の探傷は不可能であり、手動探傷法に
よつて行なわれている。しかも、検査技術者に
高度の熟練が要求される探傷法である。 渦流探傷法(ECT法)…電流の抵抗値の変
化を検出して傷を探知するもので自動化しやす
く広く用いられているが、傷以外の組織変化や
磁気変化等も察知するため、SUT法に比べ信
頼性が薄く、特に圧延ロールに使用した場合、
微小傷に体する検出精度は低い。 二重腐食法(DE法)…硝酸と塩酸で二重に
腐食させて、組織の違いによる腐食色の違いを
見る方法で一番確実であるが、酸を使うこと、
内部及び鋳鉄系は検出できないこと並びに自動
化が困難である等の問題がある。 浸透探傷法(PT法)…浸透液、現像液によ
り表面に開口している傷に対し、毛細管現像を
利用した方法であるが、作業性が悪く、かつ微
小傷に対する信頼性が低い。 最近、自動化が容易なことからECT法が普及
してきたが、硬さムラ、微妙な組織差、残留磁気
等の検出や、炭化物と黒鉛が混在し結晶粒も大き
く組織差の著しい鋳鉄品等には確実性等の点から
不向きでこのような面でSUT法に比し一歩を譲
らざるを得ない。 一方、SUT法は、傷検出の確実性に富み、手
軽で広範囲の表面を一度に探傷できるので、ロー
ルの探傷法として手動により活用されているが、
探傷作業並びに探傷結果の判定に高度な経験を要
するという欠点があつた。SUT法に類似した探
傷法で、圧延鋼板等平たん面の探傷用には、タイ
ヤ型探触子を用いた板波探傷法が用いられ自動化
されている(例えば実公昭53−31835号)。しか
し、この板波探傷法は、板厚が一定以上厚くなつ
たり、円柱体になると探傷不可能となる。 また、ローラーや圧延ロール等の円柱体では、
曲率面を探傷することや、半径に大小の違いがあ
るため、探触子を確実に円筒面に接触させる方法
が解決されず、そのため自動化が難しく手作業に
頼つてきた。 また、SUT法は、感度が非常に優れているこ
とから表面にたとえ小さな異物が付着していて
も、傷として検出されるので表面をきれいな布で
よくふく等清浄化に特に気をつける必要があつ
た。 即ち、手動による最初の探傷部分には接触媒質
を均一に塗り探傷するが、次の探傷範囲を探傷す
る際には、前記接触媒質が傷として検出されるた
め、事前にきれいにふきとつておくことが必要で
あつた。 従来、手動でSUT法は行なわれているが、探
傷結果の再現性並びに検出精度に難があり、特に
円筒物に対し平底面を有している探触子を線接触
させ、かつ表面波を円筒物の周方向に発信させる
ことは非常に熟練を要する作業であつた。 このため、現在まで多少の問題点があるもの
の、自動化できるECT法が圧延ロールの探傷に
は適していると判断され、相応に普及してきた。
方法としては、大別して、 表面波探傷法
(SUT法)、 渦流探傷法(ECT法)、 二重
腐食法(DE法)、 浸透探傷法(PT法)等が
ある。 これらは次に概説するように夫々一長一短を有
しているが、いずれもロールの研削作業中に、研
削と同時かつ自動的にロールの表層部に存在する
各種の傷を探知する方法としては適用しがたいも
のである。 表面波探傷法(SUT法)…超音波ビームを
発振し、表面波で傷を探知する方法であつて、
微小傷に対して検出精度は高いが、探傷面の汚
れに敏感で自動化が難しく、特に圧延ロール等
の円筒体の探傷は不可能であり、手動探傷法に
よつて行なわれている。しかも、検査技術者に
高度の熟練が要求される探傷法である。 渦流探傷法(ECT法)…電流の抵抗値の変
化を検出して傷を探知するもので自動化しやす
く広く用いられているが、傷以外の組織変化や
磁気変化等も察知するため、SUT法に比べ信
頼性が薄く、特に圧延ロールに使用した場合、
微小傷に体する検出精度は低い。 二重腐食法(DE法)…硝酸と塩酸で二重に
腐食させて、組織の違いによる腐食色の違いを
見る方法で一番確実であるが、酸を使うこと、
内部及び鋳鉄系は検出できないこと並びに自動
化が困難である等の問題がある。 浸透探傷法(PT法)…浸透液、現像液によ
り表面に開口している傷に対し、毛細管現像を
利用した方法であるが、作業性が悪く、かつ微
小傷に対する信頼性が低い。 最近、自動化が容易なことからECT法が普及
してきたが、硬さムラ、微妙な組織差、残留磁気
等の検出や、炭化物と黒鉛が混在し結晶粒も大き
く組織差の著しい鋳鉄品等には確実性等の点から
不向きでこのような面でSUT法に比し一歩を譲
らざるを得ない。 一方、SUT法は、傷検出の確実性に富み、手
軽で広範囲の表面を一度に探傷できるので、ロー
ルの探傷法として手動により活用されているが、
探傷作業並びに探傷結果の判定に高度な経験を要
するという欠点があつた。SUT法に類似した探
傷法で、圧延鋼板等平たん面の探傷用には、タイ
ヤ型探触子を用いた板波探傷法が用いられ自動化
されている(例えば実公昭53−31835号)。しか
し、この板波探傷法は、板厚が一定以上厚くなつ
たり、円柱体になると探傷不可能となる。 また、ローラーや圧延ロール等の円柱体では、
曲率面を探傷することや、半径に大小の違いがあ
るため、探触子を確実に円筒面に接触させる方法
が解決されず、そのため自動化が難しく手作業に
頼つてきた。 また、SUT法は、感度が非常に優れているこ
とから表面にたとえ小さな異物が付着していて
も、傷として検出されるので表面をきれいな布で
よくふく等清浄化に特に気をつける必要があつ
た。 即ち、手動による最初の探傷部分には接触媒質
を均一に塗り探傷するが、次の探傷範囲を探傷す
る際には、前記接触媒質が傷として検出されるた
め、事前にきれいにふきとつておくことが必要で
あつた。 従来、手動でSUT法は行なわれているが、探
傷結果の再現性並びに検出精度に難があり、特に
円筒物に対し平底面を有している探触子を線接触
させ、かつ表面波を円筒物の周方向に発信させる
ことは非常に熟練を要する作業であつた。 このため、現在まで多少の問題点があるもの
の、自動化できるECT法が圧延ロールの探傷に
は適していると判断され、相応に普及してきた。
以上を総括して、ロールの探傷作業において、
現在最も要望されているのは、 (イ) 高精度の探傷結果が得られること、 (ロ) 作業者に熟練が要求されないこと、 (ハ) 自動化が容易であること、 (ニ) 作業時間を最大限に短縮できることである。
現在最も要望されているのは、 (イ) 高精度の探傷結果が得られること、 (ロ) 作業者に熟練が要求されないこと、 (ハ) 自動化が容易であること、 (ニ) 作業時間を最大限に短縮できることである。
本発明者は、以上の課題を解決するための手段
を探求の結果、次の諸条件を備えた探傷方法を採
用することにより本発明の目的を達成したもので
ある。即ち、 a) タイヤ型固定角表面波探触子を用い、ロー
ルの曲面上を転がり接触させることにより確実
な表面波発信がてきるようにしたこと。 b) 回転するロールと研削具の間に供給される
研削液を、タイヤ型探触子の接触媒質として用
いること。 c) ロールとタイヤ型探触子が接触する直前位
置に、ロール表面との間に適当な接触間隙をお
いて設けたワイパーにより、前記研削液中の浮
遊夾雑物の排除と、超音波ビームの伝播経路
(探傷領域)のロール表面上に略均一な液膜を
形成させることを同時に行うこと。 即ち本発明は、回転する研削具により表面を研
削中のロール表層部の傷を探知する超音波探傷法
において、タイヤ型表面波探触子を被検ロールの
回転面に転がり接触させながら、該探触子より超
音波ビームを発信させるとともに、回転する被検
ロールと研削具の間に研削液を供給し、該被検ロ
ールと前記探触子の接触位置直前に設置されたワ
イパーにより、供給された研削液中の夾雑物を排
除するとともに、前記超音波ビームの伝播領域に
接触媒質として均一な液膜を形成させることを特
徴とするロールの研削と同時に表層部の探傷を行
うロールの自動表層部探傷法を要旨とするもので
あつて、このように、ロール表層部探傷の自動化
と、ロール研削、探傷作業の同時化による操業時
間の短縮という、最も要望されている課題を解決
したものである。
を探求の結果、次の諸条件を備えた探傷方法を採
用することにより本発明の目的を達成したもので
ある。即ち、 a) タイヤ型固定角表面波探触子を用い、ロー
ルの曲面上を転がり接触させることにより確実
な表面波発信がてきるようにしたこと。 b) 回転するロールと研削具の間に供給される
研削液を、タイヤ型探触子の接触媒質として用
いること。 c) ロールとタイヤ型探触子が接触する直前位
置に、ロール表面との間に適当な接触間隙をお
いて設けたワイパーにより、前記研削液中の浮
遊夾雑物の排除と、超音波ビームの伝播経路
(探傷領域)のロール表面上に略均一な液膜を
形成させることを同時に行うこと。 即ち本発明は、回転する研削具により表面を研
削中のロール表層部の傷を探知する超音波探傷法
において、タイヤ型表面波探触子を被検ロールの
回転面に転がり接触させながら、該探触子より超
音波ビームを発信させるとともに、回転する被検
ロールと研削具の間に研削液を供給し、該被検ロ
ールと前記探触子の接触位置直前に設置されたワ
イパーにより、供給された研削液中の夾雑物を排
除するとともに、前記超音波ビームの伝播領域に
接触媒質として均一な液膜を形成させることを特
徴とするロールの研削と同時に表層部の探傷を行
うロールの自動表層部探傷法を要旨とするもので
あつて、このように、ロール表層部探傷の自動化
と、ロール研削、探傷作業の同時化による操業時
間の短縮という、最も要望されている課題を解決
したものである。
次に、本発明の好ましい実施態様の1例を図面
に基づいて説明する。 添付図面は、研摩機で研削中の圧延ロールの表
層部を探傷する場合の断面模式図である。 図において、1は研摩機ヘツド、2は被検圧延
ロール、3は回転研削石である。4はタイヤ型探
触子で、移動しうる砥石台に取り付けられた支持
棒13,14を調節することによりロール2の
略々直上位置に係止され、接触圧調整ネジ15,
16により、タイヤ型探触子4から発信される表
面波がピークとなるように面圧が調整されてい
る。タイヤ型探触子4は、圧延ロール2の回転に
より遊転し、ロール表面上を転がり接触しなが
ら、圧延ロール2の回転方向(矢印)と同一方向
に表面波を連続的に発信し、傷5からの反射波を
受信し、高周波ケーブル6により超音波探傷器7
に導かれ、ブラウン管8に写し出される傷エコー
が記録計に記録されるようになつている。 タイヤ型探触子4と圧延ロール2との間には、
研削液10が供給蛇口9より研削部にかけられ
る。圧延ロール2とタイヤ型探触子4が接触する
位置の直前にはワイパー12が、研削液量その他
の条件を考慮して圧延ロールとの接触間隙を適当
に設定して設けられている。 このワイパー12の作用により、研削液は混入
している夾雑物を排除されるともに、接触媒質と
して均一な液膜11を超音波ビームの伝播領域全
般にわたつて形成するように調整される。 即ち、本発明においては、接触媒質としての液
体を別途供給することなく、研削液の処理により
活用することにより作業の同時化と自動化に寄与
させたものである。 以上のようにして検出された反射波は、超音波
探傷器7に戻され、傷エコーとしてブラウン管8
に表示されるとともに、一定深さ以上の傷が選別
され、超音波探触子7に内在されている警報器で
ブザーを鳴らして記録計によつて位置が用紙に記
録されるようになつている。 尚、上記例では、支持棒13,14、調整ネジ
15,16を取り付けたが、被検ロールの寸法形
状が一定の場合には固定式のものでもよい。 また、例では記録計により用紙に傷位置を示し
たが、被検ロールに直接マークしてもよく、ブザ
ーを聞いて手でマークしてもよい。
に基づいて説明する。 添付図面は、研摩機で研削中の圧延ロールの表
層部を探傷する場合の断面模式図である。 図において、1は研摩機ヘツド、2は被検圧延
ロール、3は回転研削石である。4はタイヤ型探
触子で、移動しうる砥石台に取り付けられた支持
棒13,14を調節することによりロール2の
略々直上位置に係止され、接触圧調整ネジ15,
16により、タイヤ型探触子4から発信される表
面波がピークとなるように面圧が調整されてい
る。タイヤ型探触子4は、圧延ロール2の回転に
より遊転し、ロール表面上を転がり接触しなが
ら、圧延ロール2の回転方向(矢印)と同一方向
に表面波を連続的に発信し、傷5からの反射波を
受信し、高周波ケーブル6により超音波探傷器7
に導かれ、ブラウン管8に写し出される傷エコー
が記録計に記録されるようになつている。 タイヤ型探触子4と圧延ロール2との間には、
研削液10が供給蛇口9より研削部にかけられ
る。圧延ロール2とタイヤ型探触子4が接触する
位置の直前にはワイパー12が、研削液量その他
の条件を考慮して圧延ロールとの接触間隙を適当
に設定して設けられている。 このワイパー12の作用により、研削液は混入
している夾雑物を排除されるともに、接触媒質と
して均一な液膜11を超音波ビームの伝播領域全
般にわたつて形成するように調整される。 即ち、本発明においては、接触媒質としての液
体を別途供給することなく、研削液の処理により
活用することにより作業の同時化と自動化に寄与
させたものである。 以上のようにして検出された反射波は、超音波
探傷器7に戻され、傷エコーとしてブラウン管8
に表示されるとともに、一定深さ以上の傷が選別
され、超音波探触子7に内在されている警報器で
ブザーを鳴らして記録計によつて位置が用紙に記
録されるようになつている。 尚、上記例では、支持棒13,14、調整ネジ
15,16を取り付けたが、被検ロールの寸法形
状が一定の場合には固定式のものでもよい。 また、例では記録計により用紙に傷位置を示し
たが、被検ロールに直接マークしてもよく、ブザ
ーを聞いて手でマークしてもよい。
図面に示した方法及び装置により、ロール表面
上に円周方向幅0.6mm×軸方向長さ1mm×深さ
0.01mmの人口欠陥Aと、同0.2mm×0.5mm×0.1mmの
自然欠陥B及びロール表面直下0.7mmに存在する
とみられる同0.2mm×0.6mm×0.1mm(推定)の自然
欠陥Cが存在する胴径φ610mm×胴長1422mm×全
長3365mmの鍛鋼製焼入ロールについて、研摩機上
で研削中に自動探傷した。探傷条件は次のとおり
であつた。 周波数 2.25MHz 感度 2×0.1mm−90% 探傷ピツチ 5mm/riv ロール回転数 23rpm 傷判定高さ 50% 結果はA,B,Cいずれの欠陥も検出でき、ロ
ールを回転していない時よりも検出しやすかつ
た。ブザー、記録計も正確に作動した。 また、手動探傷と比較して同等の精度であつ
た。
上に円周方向幅0.6mm×軸方向長さ1mm×深さ
0.01mmの人口欠陥Aと、同0.2mm×0.5mm×0.1mmの
自然欠陥B及びロール表面直下0.7mmに存在する
とみられる同0.2mm×0.6mm×0.1mm(推定)の自然
欠陥Cが存在する胴径φ610mm×胴長1422mm×全
長3365mmの鍛鋼製焼入ロールについて、研摩機上
で研削中に自動探傷した。探傷条件は次のとおり
であつた。 周波数 2.25MHz 感度 2×0.1mm−90% 探傷ピツチ 5mm/riv ロール回転数 23rpm 傷判定高さ 50% 結果はA,B,Cいずれの欠陥も検出でき、ロ
ールを回転していない時よりも検出しやすかつ
た。ブザー、記録計も正確に作動した。 また、手動探傷と比較して同等の精度であつ
た。
本発明の探傷方法は、被検ロールの研削中に、
探傷作業を同時、自動的に行うので、探傷自体に
に要する時間は実質的に0であり、この効率性は
実操業に当たつて極めて有効である。 また、従来のように操作、判定に熟練技術を必
要とせず、探傷結果も的確であつて、その工業的
価値は非常に大きいものである。
探傷作業を同時、自動的に行うので、探傷自体に
に要する時間は実質的に0であり、この効率性は
実操業に当たつて極めて有効である。 また、従来のように操作、判定に熟練技術を必
要とせず、探傷結果も的確であつて、その工業的
価値は非常に大きいものである。
添付図面は、本発明の実施態様を説明する断面
模式図である。 図において、1は研摩機ヘツド、2は被検圧延
ロール、3は砥石、4はタイヤ型探触子、5は
傷、6は高周波ケーブル、7は超音波探傷器、8
はブラウン管、9は研削液蛇口、10は研削液、
11は液膜、12はワイパーである。
模式図である。 図において、1は研摩機ヘツド、2は被検圧延
ロール、3は砥石、4はタイヤ型探触子、5は
傷、6は高周波ケーブル、7は超音波探傷器、8
はブラウン管、9は研削液蛇口、10は研削液、
11は液膜、12はワイパーである。
Claims (1)
- 1 回転する研削具により表面を研削中のロール
表層部の傷を探知する超音波探傷法において、タ
イヤ型表面波探触子を被検ロールの回転面に転が
り接触させながら該探触子より超音波ビームを発
信させるとともに、回転する被検ロールと研削具
の間に研削液を供給し、該被検ロールと前記探触
子の探触位置直前に設置されたワイパーにより、
供給された研削液中の夾雑物を排除するととも
に、前記超音波ビームの伝播領域に接触媒質とし
て均一な液膜を形成させることを特徴とするロー
ルの研削と同時に表層部の探傷を行うロールの自
動表層部探傷法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60220972A JPS6280553A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | ロールの超音波探傷法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60220972A JPS6280553A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | ロールの超音波探傷法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6280553A JPS6280553A (ja) | 1987-04-14 |
JPH0565027B2 true JPH0565027B2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=16759447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60220972A Granted JPS6280553A (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | ロールの超音波探傷法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6280553A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05142215A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Kanto Special Steel Works Ltd | 超音波探傷法による円筒物表面探傷装置 |
US5433113A (en) * | 1993-05-12 | 1995-07-18 | Hitachi Metals Ltd. | Probe and apparatus for detecting defects of cylindrical member with surface ultrasonic wave |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5036185A (ja) * | 1973-08-02 | 1975-04-05 | ||
JPS5041589A (ja) * | 1973-08-17 | 1975-04-16 | ||
JPS5658661A (en) * | 1979-10-19 | 1981-05-21 | Chugoku Electric Power Co Ltd:The | Defect locating device using ultrasonic wave |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP60220972A patent/JPS6280553A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5036185A (ja) * | 1973-08-02 | 1975-04-05 | ||
JPS5041589A (ja) * | 1973-08-17 | 1975-04-16 | ||
JPS5658661A (en) * | 1979-10-19 | 1981-05-21 | Chugoku Electric Power Co Ltd:The | Defect locating device using ultrasonic wave |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6280553A (ja) | 1987-04-14 |
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