請求の範囲
１ 固体の探傷面に液体を介してほぼ垂直に超音
波を入射し、該超音波の前記固体より反射した反
射波のエコー高さを利用して固体に内在する欠陥
寸法を測定する方法であつて、
(i) 前記固体の探傷面１Sより反射した反射波の
音圧Ｓと、前記固体に内在する欠陥から反射し
た反射波の音圧Ｆとを検出して、両反射波間の
音圧比
hF/S＝20logF／Ｓ
の値を求め、
(ii) 前記両反射波間の遅延時間を検出して探傷面
１Sより欠陥までの深さＸを求め、
(iii) 前記求めたhF/Sの値および探傷面１Sより欠陥
までの深さＸを評価指標とし、予め、前記固体
と同材質の材料からなる標準試験片を測定して
得られたhF/Sの値、探傷面より欠陥までの深さ
Ｘおよび欠陥の大きさの３者間の相関値と比較
することにより、前記固体に内在する欠陥寸法
を求める
ことを特徴とする超音波による固体の欠陥寸法測
定方法。
２ 前記標準試験片を測定して得られるhF/Sの値
と探傷面より欠陥までの深さＸとが、相関式
hF/S＝−alogX−ｂ （ａ，ｂは定数）
で表わされ、該相関式中のａ，ｂの値を、予め、
前記固体と同材質の材料で、かつ異なる複数の欠
陥の大きさを有する標準試験片を測定して求める
ことにより、前記hF/S、探傷面より欠陥までの深
さＸおよび欠陥の大きさの３者間の相関値とする
特許請求の範囲第１項記載の超音波による固体の
欠陥寸法測定方法。
技術分野
本発明は、超音波を利用して各種固体に内在す
る欠陥の寸法を測定する方法に関する。
ここにいう固体は、いろいろな産業分野の、例
えば電気装置、機械装置、化学装置等の装置を構
成している部品または部材であつて、その形状、
寸法および表面あらさに制限されない。また本発
明でいう固体は、金属および非金属（ガラス、セ
ラミツク、コンクリート、合成樹脂、ゴム、木材
など）であつて、超音波が伝搬し得る物体をい
う。
また、ここにいう固体の欠陥寸法は、前記固体
に内在する欠陥の寸法であつて、通常の垂直探傷
法によつて欠陥反射波が固体の表面反射波や底面
反射波から分離して受信できる場合であればその
位置、形状および種類を問はない。
背景技術
本発明に関する技術分野において、装置の強度
および寿命の面から、その構成部品または部材に
ついて、内部欠陥の有無を調査し、欠陥を有する
場合には欠陥の位置、形状、種類はもちろん、そ
のほか特に欠陥の寸法を測定することによりその
欠陥の実体を知り、その欠陥の部品または部材に
およぼす有害度を精度よく解析することが重要か
つ必要なことである。そして特に重要な部品また
は部材にとつては不可欠の事項となる。このた
め、従来から主として超音波を利用して欠陥を探
傷する方法のほか、Ｘ線やγ線などの放射線を利
用する放射線透過試験法が利用されてきた。しか
し、放射線透過試験法は、被測定物の形状、寸
法、材質および欠陥の有無によつて変化する透過
放射線の強さの変化状態、すなわち透過像によつ
て内部欠陥の調査および解析を行う方法であるか
ら、撮影された写真の結果に試験の結果が左右さ
れる。このため写真撮影の被測定物に対応するフ
イルムの選定とともに、撮影から現像までの一連
の写真作成工程が必要であり簡便性がなく、容易
に直接的に試験することができず、また欠陥の形
状や大きさによつてはフイルム感度や解像度が不
足する場合はもちろん、不足していない場合でも
欠陥の寸法の測定はむろんのこと欠陥を検出する
ことさえできない場合があり、欠陥の実態を知り
得ないことが多い。一方、超音波を利用する内部
欠陥の探傷方法も古くから行われており、その代
表的かつ一般的な方法は、パルス反射法のうち垂
直探触子を被検体に直接接触させて探傷する直接
接触垂直法（以下垂直探傷法という）である。垂
直探傷法における欠陥寸法の測定は、現在のとこ
ろ(a)エコーの高さを利用する方法、(b)指向性を使
用する方法、(c)Ｆ／Ｂによる方法の３つの方法が
よく知られている。(a)の方法は、Ａスコープ表示
のパルス反射式超音波探傷装置（以下単に超音波
探傷器という）の総合感度を一定にすれば、出現
するエコーの高さは、探傷面のあらさ、超音波の
減衰、探傷面から欠陥までの距離および欠陥の寸
法に関係するから、既知の欠陥寸法により作成さ
れた基準となる対比試験片と比較し、音場補正や
欠陥の形状などを考慮して補正を行つて欠陥寸法
を推定する方法である。しかしこの方法は、欠陥
寸法が大きくなると音場や欠陥形状などによる補
正が一定でなく、また解明されていない点も多
く、数mm以下のかなり小さな欠陥に限られ、しか
も精度が悪く一般性がない。(b)の方法は、探触子
の指向性を使用する方法で、比較的大きい寸法例
えば振動子の大きさ程度以上の欠陥に対して、主
ビームを外れた位置に探触子をずらすと、出現す
る欠陥エコーが小さくなることを利用し、欠陥エ
コーの出現しなくなる範囲から欠陥寸法を知る方
法である。しかしこの方法は、欠陥の反射指向性
が一定しないこと、欠陥の位置が探傷面から十分
遠方にある必要があること、超音波の減衰やビー
ムの曲りなど種々の因子が影響し合い、精度よく
測定することができない。(c)の方法は、さらに第
１０図に示す欠陥５００のない健全部における底
面１００Bからの音圧BGの反射波の底面エコー
（以下単にBGエコーと記す）の高さに対する欠陥
部の最大欠陥エコー（以下単にＦエコーと記す）
の高さの比を利用するＦ／BG法と、第１１図に
示す欠陥５００から反射する音圧Ｆの反射波のＦ
エコーを検出した位置における底面１００Bから
の音圧BFの反射波の底面エコー（以下単にBFエ
コーと記す）の高さに対するＦエコーの高さの比
を利用するＦ／BF法とに分類される。Ｆ／BG法
は、被検体１００のBGエコーを得る形状および
底面１００Bの表面あらさが標準試験片または対
比試験片と同程度であり、欠陥寸法が振動子の寸
法に比べてかなり小さいときには、たとえば
「STB―Ｇ，V15―４と同程度である」とか、
「AVGダイヤグラムの使用により円形平面欠陥に
換算して６mm程度」というような表現で、或程度
の定量的な評価が行われる。他方Ｆ／BF法は、
Ｆエコー検出位置とBFエコー検出位置とが同じ
であるため、探傷面１００ｓの形状やあらさなど
の影響が比較的少なく検出精度が大きく左右され
ない利点があるほか、欠陥５００の存在によつて
BFエコー高さが低下する影響、すなわち欠陥５
００による陰影効果をも含めて評価できる実際的
な大きい利点がある。この陰影効果は、欠陥５０
０の大きさのみによつて生じ形状には無関係であ
るから、欠陥寸法が大きければBFエコー高さの
低下となつて現われる。このためＦ／BF法でＦ
エコーを評価すれば、大きい欠陥寸法（たゞし振
動子の大きさ程度以下）の評価の精度が向上する
効果も有する。ところがＦ／BG，Ｆ／BFの両法
とも以下に述べる多くの欠点および問題点を有し
ている。まず(i)ＦエコーとBGエコーとの比また
はＦエコーとBFとの比を評価指標とするため、
形状、傾き、あらさなどに起因する底面の反射率
が一定である必要がある。(ii)BGおよびBFエコー
を得るためには平滑で、かつ有効反射面積を有す
る底面１００Bが必要で、BGおよびBFエコーが得
られない形状および大きさの被検体は測定するこ
とができない。(iii)鋳肌面やシヨツトブラスト面の
ように探傷面１００Sの表面あらさがあらい場合
は、探傷面１００Sと探触子４００との間に接触
媒質が必要であるが、探傷面１００Sの形状、傾
斜などに適応した接触媒質を選定しても、空気ま
たは気泡が介在しやすく、超音波の伝達特性を低
下させてエコー高さに変動をもたらすことにな
り、精度よく測定することがむづかしい。(iv)探触
子４００が当接できる面積の探傷面１００sが必
要で、探触子４００が当接できないような狭隘な
場所の探傷は不可能である。(v)Ｆ／BF法の場合
振動子の大きさ程度以上の大きさの欠陥に対して
は、Ｆエコーの高さと欠陥の大きさとの間に相関
がなくなり、また超音波がその欠陥の存在する底
面１００Bまで到達せず、BFエコーが得られなく
なり測定できないことがある。(vi)両法とも欠陥寸
法を求める式が４次方程式となり、その解を得る
のに時間を要する。などである。
ところで、これらの問題点をある程度解決する
欠陥探傷法として、水浸法または油浸法（以下液
浸法という）がある。これは被検体全体を液中に
浸漬し、あるいは探触子と被検部の間だけを局部
的に液で満たす方法で、被検体の探傷面からある
程度距離を設けた探触子から、探傷面に対し液体
を介して超音波を発射させる方法である。しか
し、本方法においても前述した問題点のうち(iii)の
探傷面の表面あらさに影響を受ける点、(iv)の探触
子が当接可能な面積の探傷面が必要な点がほぼ解
消されるだけで、測定上不具合となる問題点は解
消されず、欠陥寸法の測定上大きな隘路となつて
いた。
以上述べたように、従来の欠陥寸法の測定方法
においては、大量の被検体を製造ライン上で直接
的に測定すること、換言すれば、容易に、かつき
わめて短時間に精度よく測定することができず、
また定量的に測定することができない。
また、探触子を被検体の表面に当接した状態で
移動させながら走査探傷を行なう場合、探触子の
被検体に対する接触圧力や当接の傾きなどによ
り、欠陥からの反射エコーの音圧がばらついて欠
陥検出精度の低下を来すが、この探傷感度のばら
つきを自動的に補償して欠陥検出精度を一定の水
準に維持するようにした自動感度補償装置付超音
波探傷装置（例えば、特開昭58−68663号公報）
が提案されている。これは、探触子の接触面圧の
不均等による表面波エコーＳの変動と、そのとき
の欠陥エコーＦの変動との間には比例関係がある
ことに着目し、探触子が検出する表面波エコーＳ
を、基準となる表面波エコーと比較し、その比較
に基づいて受信した欠陥エコーＦを補正して自動
的に感度の補償を行い、探傷精度を一定の水準に
保つようにしたものである。ここには、欠陥エコ
ーＦと表面波エコーＳとの音圧の比（hF/S）を利
用する技術思想が開示されているが、これは単
に、欠陥エコーＦの表示を自動的に補正して同一
精度で探傷するためのものであり、欠陥の内在す
る位置と該欠陥の広がりとが関係する欠陥の寸法
を測定することはできないものである。
本発明は、上述した従来技術の問題点を解消し
て、固体に内在する欠陥の寸法を、探傷面および
底面の表面あらさ、形状、傾き、面積などに影響
を受けることなく、きわめて短時間に精度よく、
かつ定量的な測定が容易にできる、超音波による
固体の欠陥寸法測定方法を提供することを基本的
な目的とする。
また、本発明の他の目的は、大量の被検体を製
造ライン上で自動探傷して測定することができ
る、固体の欠陥寸法測定方法を提供することを目
的とする。
さらに本発明の他の目的は、以下の記述から明
らかに理解できるであろう。
発明の開示
本発明は、固体の探傷面に液体を介してほぼ垂
直に超音波を入射し、該超音波の前記固体より反
射した反射波のエコー高さを利用して固体に内在
する欠陥寸法を測定する方法であつて、
(i) 前記固体の探傷面１Sより反射した反射波の
音圧Ｓと、前記固体に内在する欠陥から反射し
た反射波の音圧Ｆとを検出して、両反射波間の
音圧比
hF/S＝20logF／Ｓ
の値を求め、
(ii) 前記両反射波間の遅延時間を検出して探傷面
１Sより欠陥までの深さＸを求め、
(iii) 前記求めたhF/Sの値および探傷面１Sより欠陥
さでの深まＸを評価指標とし、予め、前記固体
と同材質の材料からなる標準試験片を測定して
得られたhF/Sの値、探傷面より欠陥までの深さ
Ｘおよび欠陥の大きさの３者間の相関値と比較
することにより、前記固体に内在する欠陥寸法
を求める
構成にしたことを特徴とする。
本発明のこの特徴は、つぎに説明する性質、す
なわち、液中に浸漬され、または一部浸漬された
固体の探傷面に対し、同じく液中に浸漬され、ま
たは一部浸漬された探触子からほぼ垂直方向に超
音波を発射し、その超音波の前記固体の探傷面か
ら反射される表面反射波と、前記固体の欠陥から
反射する反射波を前記探触子に受信させた場合
に、前記表面反射波の音圧と、欠陥から反射する
反射波の音圧を比較した比較値と、前記固体の探
傷面から欠陥までの距離および欠陥の大きさとの
間に、一定の相関関係を有する性質を利用するも
のである。この原理を本発明の原理説明図である
第１図および第２図により具体的に説明する。第
１図および第２図は従来から行われている探傷方
法及びそのエコーパターンを示すが、前記した如
く本発明は、表面反射波と欠陥からの反射波の両
者の音圧の比を利用するものであり、もつとも理
解しやすい本図を使用して説明する。
第１図において、１は被検体で、被検体１は水
または油（本説明では水とする）３を満たした水
槽２内に浸漬されている。４は水浸用の垂直探触
子で、被検体１と同じく水槽２内に浸漬されてお
り、被検体１の探傷面１Sに対してほぼ垂直に超
音波が発射されるように、図示しない保持器によ
り保持されている。いま探触子４から探傷面１S
に対してほぼ垂直に超音波を発射すると、超音波
は水３を伝搬して面１Sに達する。ここで超音波
は探触子４と探傷面１Sｓとの距離Ｌにもよるが、
ほぼ被検体１と水３の音響インピーダンスの差に
もとずく反射率により反射し、一部は音圧Ｓの反
射波６として探触子４に受信される。そして残り
の超音波は被検体１内に入射し、全く欠陥がない
場合は、被検体１の底面１Bに達したのち反射し、
音圧Ｂの底面反射波７として探触子４に受信され
る。しかし欠陥５が存在する場合には、反射波６
と底面反射波７のほか、その間に欠陥５から反射
する音圧Ｆの反射波８が探触子４に受信される。
受信された各音圧信号を、Ａスコープ表示の
CRT上に表示させると、第２図に示すようなエ
コーパターンとなる。すなわち、CRTの時間軸
の原点０の位置に送信パルスＴ、送信パルスＴの
位置から、前記距離Ｌと、超音波の水３における
音速CWと被検体１内における音速CMとの比CM／
CWとの積の時間Ｌ・CM／CWだけ離れた位置に反
射波６のエコーＳ、エコーＳの位置から、探傷面
１Sと欠陥５までの距離つまり欠陥深さＸに相当
する時間ｘだけ遅れた位置に反射波８のエコー
Ｆ、さらにエコーＳの位置から、被検体１の厚さ
Ｄに相当する時間ｔだけ遅れた位置に底面反射波
７のエコーＢがそれぞれ同時に表示される。上述
した第１図に示す水浸法により得られる各反射波
６，７，８、およびそれらを第２図に示すCRT
上のエコーパターンとして表示し、被検体１の欠
陥を探傷する。ここまで説明してきた探傷方法は
従来から行われている方法であるが、従来から行
われている方法は、さきに「背景技術」の項(a)(b)
(c)で述べたような方法を利用するものであり、し
たがつて前記した多くの問題点を有する。ところ
が本発明の測定方法においては前記した方法と全
く異なり、欠陥５からの反射波８と被検体１の探
傷面１Sからの反射波６とのエコー高さの比Ｆ／
Ｓ、つまり音圧比Ｆ／Ｓのほか、内在する欠陥５
の深さＸをも利用し、音圧比Ｆ／Ｓおよび欠陥５
の深さＸと、欠陥５の大きさとの間に相関関係の
あることを見出して、欠陥５の寸法を測定可能に
したものである。ここで音圧比Ｆ／Ｓは、具体的
には、エコーＦとエコーＳの比較値であるエコー
高さの比をdB表示したhF/S＝20logＦ／Ｓの値を利用
する。このため、従来の測定方法において問題点
とされていた前述の種々の影響を一切排除するこ
とができ、またhF/S，ｘ，ｔの各値はCRT上に表
示され、それらの値は容易に求めることができる
から、hF/Sの値と欠陥深さＸの値および欠陥の大
きさとの間に存在する相関関係から、被検体内の
欠陥寸法を、きわめて短時間に精度よく、かつ定
量的に容易に測定することができ、さらに大量の
被検体を自動探傷して測定することも容易に可能
になる。
本発明の測定方法は、被検体の探傷面の反射波
音圧と欠陥の反射波音圧の比を利用するため、探
傷結果は表面あらさにより影響を受けず一定とな
るということが大きな特長である。このことを実
証する実験結果を以下に示す。
実験に供した被検体１は第３図および第４図に
示す形状で、寸法は１辺の長さＡ＝100mm、A′＝
50mm、厚さＤ＝50mmである。底面１Bの中央部に
は１つの円形の平底穴が穿設され、その直径ｄが
２mm、探傷面１Sから穴の平底面５′までの距離つ
まり欠陥深さＸが15mmである。なお材質はFCD
４５（JISG5502球状黒鉛鋳鉄）である。探傷面
１Sの表面あらさを、十点平均あらさ6μmないし
200μｍ（20μｍから200μｍまでは20μｍとび）
（JISB0601）の11種類に変化させ、加工精度6μｍ
の場合を基準の0dBとして測定した。なお探触子
の周波数は5MHzである。測定結果を第５図に示
す。図の縦軸はエコーＦの高さとエコーＳの高さ
の比をデシベルで表示したもので、横軸は探傷面
１Sの表面あらさ（十点平均あらさμｍ）である。
図は加工精度が鋳肌面やシヨツトブラスト面に近
似のあらさの200μｍでも、エコーＦの高さとエ
コーＳの高さの比はほとんど変化せず一定である
ことを示しており、Ｆ／Ｓの値を評価指標とすれ
ば、探傷面の表面あらさに影響されないという事
実を裏付けている。
本発明において発明者は、エコーＦの高さは、
探傷面１Sから穴の平底面５′までの距離つまり欠
陥深さＸと、欠陥寸法である穴の直径ｄとによつ
て変化し、これらの間には一定の関数関係がある
ことを見出した。ところで、欠陥が大きくなれば
エコーＦの高さは高くなり、また、欠陥深さＸが
大きくなれば超音波は減衰してエコーＦの高さは
低くなることはよく知られていることである。と
ころが、前記超音波の減衰は、単に欠陥深さＸの
みではなく、欠陥の寸法（ここでは穴の直径ｄ）
によつても変化するのである。いま、エコーＦと
エコーＳとの音圧比hF/Sと、欠陥深さＸとの関係
を、次式
hF/S＝−alogX−ｂ （ａ，ｂは定数）
で表わすと、穴の直径ｄとの関係は、
ａ＝10-a 1 logd+b 1
ｂ＝10-a 2 logd+b 2
となる。
上式中、a1，a2，b1，b2は定数であるから、予
め、測定する被検体と同材質の材料からなる標準
試験片により前記各定数を求めておくことによ
り、上記各式によつて音圧比hF/Sと欠陥深さＸと
の値から欠陥寸法である穴の直径ｄを求めること
が可能になるのである。
前述の通り本発明の測定方法は、被検体の底面
の形状、寸法、あらさなどにかかわる影響を一切
受けないこと、CRT上に表示されるhF/S，ｘの値
を利用すること、さらに探傷面の表面あらさにほ
とんど影響されないなどの特徴を有するから、表
面あらさのあらい鋳鉄品、鋳鋼品などの製造品の
内部に混入する気泡や形成される空洞（いわゆる
巣）や偏析などの測定、鍛鋼品の砂きず、砂かみ
や割れなどの測定、管材の偏析や割れの測定など
に対して従来の測定方法ではなし得なかつた精度
のよい定量的な測定が容易に可能となつた。hF/S，
Ｘおよび欠陥の大きさ間に存在する相関関係につ
いては、「発明を実施するための最良の形態」の
項における実施例において具体的に説明する。Claim 1 Ultrasonic waves are applied almost perpendicularly to the flaw detection surface of a solid through a liquid, and the echo height of the reflected wave of the ultrasonic waves reflected from the solid is used to measure the size of defects inherent in the solid. The method includes: (i) detecting the sound pressure S of the reflected wave reflected from the flaw detection surface 1 S of the solid and the sound pressure F of the reflected wave reflected from the defect inherent in the solid, and determining the difference between the two reflected waves; Find the value of the sound pressure ratio h F/S = 20logF/S, (ii) Detect the delay time between the two reflected waves and find the depth X from the detection surface 1 S to the defect, (iii) The value of h F/S and the value of h F/S obtained by measuring a standard specimen made of the same material as the solid in advance, using the depth X from the detection surface 1 S to the defect as an evaluation index. Defect size measurement of a solid by ultrasonic waves, characterized in that the defect size inherent in the solid is determined by comparing the three-way correlation value of the depth X from the detection surface to the defect and the size of the defect. Method. 2 The value of h F/S obtained by measuring the standard test piece and the depth X from the detection surface to the defect are expressed by the correlation formula h F/S = -alogX-b (a and b are constants). The values of a and b in the correlation equation are set in advance as follows.
By measuring a standard test piece made of the same material as the solid and having multiple different defect sizes, the h F/S , the depth X from the testing surface to the defect, and the defect size are determined. 2. A method for measuring a defect size of a solid by ultrasonic waves according to claim 1, wherein the correlation value is a correlation value between the three values. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of measuring the dimensions of defects inherent in various solids using ultrasonic waves. The solids referred to here are parts or members that constitute devices in various industrial fields, such as electrical equipment, mechanical equipment, chemical equipment, etc., and their shapes,
Not limited by dimensions and surface roughness. Furthermore, the term "solid" as used in the present invention refers to metals and non-metals (glass, ceramics, concrete, synthetic resins, rubber, wood, etc.), and objects through which ultrasonic waves can propagate. In addition, the defect size of the solid mentioned here is the size of the defect inherent in the solid, and the defect reflected wave can be received separately from the surface reflected wave and bottom surface reflected wave of the solid by normal vertical flaw detection method. If it is a case, its location, shape and type do not matter. BACKGROUND ART In the technical field related to the present invention, from the viewpoint of the strength and life of the device, the presence or absence of internal defects is investigated for the component parts or members of the device, and if there is a defect, the location, shape, type of defect, etc. In particular, it is important and necessary to know the substance of a defect by measuring its dimensions, and to accurately analyze the degree of harm the defect has on parts or members. This is essential for particularly important parts or members. For this reason, in addition to methods of detecting defects mainly using ultrasonic waves, radiographic testing methods that use radiation such as X-rays and γ-rays have been used. However, the radiographic testing method is a method for investigating and analyzing internal defects using transmitted images, which are changes in the intensity of transmitted radiation that change depending on the shape, size, material, and presence or absence of defects of the object to be measured. Therefore, the results of the test depend on the results of the photographs taken. For this reason, it is necessary to select a film that corresponds to the object to be photographed and to go through a series of photographic production processes from photographing to developing. Depending on the shape and size, film sensitivity and resolution may be insufficient, and even if they are not insufficient, it may not be possible to measure the size of the defect or even detect the defect. I often don't get it. On the other hand, methods for detecting internal defects using ultrasonic waves have been used for a long time, and the most representative and common method is the pulse reflection method, which involves direct flaw detection by bringing a vertical probe into direct contact with the specimen. This is the vertical contact method (hereinafter referred to as the vertical flaw detection method). Currently, there are three well-known methods for measuring defect dimensions in vertical flaw detection: (a) using echo height, (b) using directivity, and (c) using F/B. It is being In method (a), if the overall sensitivity of the A-scope display pulse reflection ultrasonic flaw detector (hereinafter simply referred to as the ultrasonic flaw detector) is kept constant, the height of the echo that appears will depend on the roughness of the flaw detection surface and the ultrasonic flaw detector. Since it is related to the attenuation of sound waves, the distance from the detection surface to the defect, and the defect size, it is compared with a standard control specimen created with known defect dimensions, and consideration is given to sound field correction, defect shape, etc. This is a method of estimating defect size by making corrections. However, with this method, when the defect size becomes large, the correction due to the sound field and defect shape is not constant, and there are many points that are not yet clarified.This method is limited to fairly small defects of several mm or less, and is not accurate and generalizable. do not have. Method (b) uses the directivity of the probe, and for defects that are relatively large, for example the size of a transducer, the probe is moved to a position away from the main beam. This method utilizes the fact that the defect echoes that appear become smaller and determines the defect size from the range in which the defect echoes no longer appear. However, with this method, various factors such as the inconsistent reflection directivity of the defect, the need for the defect position to be sufficiently far from the testing surface, ultrasonic attenuation, and beam curvature influence the accuracy of this method. cannot be measured. The method of (c) further shows that the height of the bottom echo (hereinafter simply referred to as B G echo) of the sound pressure B G reflected wave from the bottom surface 100 B in the healthy part without the defect 500 shown in FIG. maximum defect echo (hereinafter simply referred to as F echo)
The F/B G method uses the height ratio of
The F/B F method uses the ratio of the height of the F echo to the height of the bottom echo (hereinafter simply referred to as the B F echo) of the reflected wave of the sound pressure B F from the bottom surface 100 B at the position where the echo was detected. are categorized. In the F/B G method, the shape of the object 100 from which the B G echo is obtained and the surface roughness of the bottom surface 100 B are comparable to those of the standard test piece or control test piece, and the defect size is considerably smaller than the size of the transducer. Sometimes, for example, "It's about the same as STB-G, V15-4."
A certain degree of quantitative evaluation is performed using expressions such as ``Using an AVG diagram, it is approximately 6 mm in terms of a circular plane defect.'' On the other hand, the F/B F method is
Since the F echo detection position and the B F echo detection position are the same, there is an advantage that the influence of the shape and roughness of the flaw detection surface 100s is relatively small, and the detection accuracy is not greatly affected.
B Effect of decreasing echo height, i.e. defect 5
There is a great practical advantage of being able to evaluate including the shadow effect caused by 00. This shading effect is caused by defect 50
Since it is caused only by the size of 0 and is unrelated to the shape, if the defect size is large, it will appear as a decrease in the B F echo height. Therefore, using the F/B F method, F
Evaluating echoes also has the effect of improving the accuracy of evaluating large defect sizes (about the size of a transducer or less). However, both the F/B G and F/B F methods have many drawbacks and problems as described below. First, (i) to use the ratio of F echo and B G echo or the ratio of F echo and B F as an evaluation index,
The reflectance of the bottom surface due to shape, inclination, roughness, etc. needs to be constant. (ii) In order to obtain B G and B F echoes, a smooth bottom surface 100 B is required that has an effective reflective area, and objects with shapes and sizes that do not allow B G and B F echoes to be measured should be measured. I can't. (iii) If the surface of the flaw detection surface 100S is rough, such as a cast surface or a shot blasted surface, a couplant is required between the flaw detection surface 100S and the probe 400. Even if a couplant suitable for the shape and inclination of S is selected, air or bubbles are likely to intervene, reducing the ultrasonic transmission characteristics and causing fluctuations in the echo height, making it difficult to measure accurately. It's difficult. (iv) It is necessary to have a flaw detection surface 100 s with an area that the probe 400 can touch, and it is impossible to detect flaws in narrow places where the probe 400 cannot touch. (v) In the case of the F/B F method, for defects larger than the size of the transducer, there is no correlation between the height of the F echo and the size of the defect, and the ultrasonic wave It may not reach the existing bottom surface 100 B , making it impossible to obtain a B F echo and making it impossible to measure. (vi) In both methods, the equation for determining the defect size is a quartic equation, and it takes time to obtain the solution. etc. By the way, as a defect detection method that solves these problems to some extent, there is a water immersion method or an oil immersion method (hereinafter referred to as a liquid immersion method). This method involves immersing the entire object in liquid, or filling only the space between the probe and the object with liquid locally. This is a method of emitting ultrasonic waves to a surface through a liquid. However, this method also almost eliminates the above-mentioned problems (iii) being affected by the surface roughness of the flaw detection surface, and (iv) requiring a flaw detection surface with an area that can be contacted by the probe. However, the problem of defective measurement cannot be solved, and this has become a major bottleneck in measuring defect dimensions. As mentioned above, in the conventional defect size measurement method, it is not possible to directly measure a large number of specimens on the production line, in other words, it is not possible to measure them easily, in an extremely short time, and with high precision. I can't do it,
Furthermore, it cannot be measured quantitatively. In addition, when performing scanning flaw detection while moving the probe in contact with the surface of the test object, the sound pressure of the echo reflected from the defect may be affected by the contact pressure of the probe against the test object or the inclination of contact. However, ultrasonic flaw detection equipment with an automatic sensitivity compensation device (for example, (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-68663)
is proposed. This method focuses on the fact that there is a proportional relationship between the variation in the surface wave echo S due to unevenness in the contact surface pressure of the probe and the variation in the defect echo F at that time. surface wave echo S
is compared with a reference surface wave echo, and based on the comparison, the received defective echo F is corrected to automatically compensate for sensitivity and maintain flaw detection accuracy at a constant level. This document discloses a technical idea that utilizes the sound pressure ratio (h F/S ) between the defective echo F and the surface wave echo S, but this merely automatically corrects the display of the defective echo F. However, it is not possible to measure the size of a defect, which is related to the location of the defect and the extent of the defect. The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and can measure the dimensions of defects inherent in a solid in a very short time without being affected by the surface roughness, shape, inclination, area, etc. of the testing surface and bottom surface. Accurately,
The basic object of the present invention is to provide a method for measuring the size of defects in solids using ultrasonic waves, which can easily perform quantitative measurements. Another object of the present invention is to provide a method for measuring the size of defects in solids, which can automatically detect and measure a large number of specimens on a production line. Further objects of the invention will become apparent from the following description. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention involves injecting ultrasonic waves almost perpendicularly into the flaw detection surface of a solid through a liquid, and using the echo height of the reflected waves of the ultrasonic waves reflected from the solid to measure defects inherent in the solid. (i) detecting the sound pressure S of a reflected wave reflected from the flaw detection surface 1 S of the solid and the sound pressure F of the reflected wave reflected from a defect inherent in the solid; Find the value of the sound pressure ratio h F/S = 20logF/S between both reflected waves, (ii) Detect the delay time between both reflected waves and find the depth X from the detection surface 1 S to the defect, (iii) Using the value of h F / S obtained above and the depth X at the defect depth from the detection surface 1 S as evaluation indicators, h F obtained by measuring a standard test piece made of the same material as the solid in advance The present invention is characterized in that the size of the defect inherent in the solid is determined by comparing the correlation value between the value of /S , the depth X from the detection surface to the defect, and the size of the defect. This feature of the invention is characterized by the property described below, i.e., for a solid surface to be tested that is immersed or partially immersed in a liquid, a probe that is also immersed or partially immersed in a liquid. When an ultrasonic wave is emitted in a substantially vertical direction from the surface of the solid and the surface reflected wave reflected from the flaw detection surface of the solid and the reflected wave reflected from a defect in the solid are received by the probe, There is a certain correlation between the sound pressure of the surface reflected wave and the sound pressure of the reflected wave reflected from the defect, and the distance from the testing surface of the solid to the defect and the size of the defect. It is something that takes advantage of its nature. This principle will be specifically explained with reference to FIGS. 1 and 2, which are diagrams illustrating the principle of the present invention. 1 and 2 show a conventional flaw detection method and its echo pattern, but as mentioned above, the present invention utilizes the ratio of the sound pressure of the surface reflected wave and the reflected wave from the defect. We will explain this using this diagram, which is very easy to understand. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a subject, and the subject 1 is immersed in a water tank 2 filled with water or oil (water is used in this explanation). Reference numeral 4 denotes a vertical probe for water immersion, which is immersed in the water tank 2 like the test object 1, and is set so that the ultrasonic waves are emitted almost perpendicularly to the flaw detection surface 1S of the test object 1, as shown in the figure. It is held by a cage that does not Now from probe 4 to flaw detection surface 1 S
When an ultrasonic wave is emitted almost perpendicular to the surface, the ultrasonic wave propagates through the water 3 and reaches the surface 1 S. Here, the ultrasonic wave depends on the distance L between the probe 4 and the flaw detection surface 1 S s,
It is reflected by the reflectance based on the difference in acoustic impedance between the object 1 and the water 3, and a part of it is received by the probe 4 as a reflected wave 6 of sound pressure S. The remaining ultrasound waves enter the object 1, and if there are no defects, they reach the bottom surface 1B of the object 1 and are reflected.
The sound pressure B is received by the probe 4 as a bottom surface reflected wave 7 . However, if the defect 5 exists, the reflected wave 6
In addition to the bottom surface reflected wave 7 , a reflected wave 8 of sound pressure F reflected from the defect 5 is received by the probe 4 .
Each received sound pressure signal is displayed on the A-scope display.
When displayed on a CRT, the echo pattern shown in Figure 2 will be obtained. That is, the transmission pulse T is at the origin 0 position of the time axis of the CRT, the distance L from the position of the transmission pulse T, and the ratio C of the sound speed C W in the ultrasonic water 3 and the sound speed C M in the subject 1. M /
The echo S of the reflected wave 6 is located at a position separated by the time L・C M /C W , which is the product of C W. From the position of the echo S, the distance from the position of the echo S to the flaw detection surface 1 S and the defect 5 is equivalent to the defect depth X. Echo F of reflected wave 8 is displayed at a position delayed by time x, and echo B of bottom surface reflected wave 7 is displayed at a position delayed by time t corresponding to thickness D of object 1 from the position of echo S. Ru. The reflected waves 6, 7, 8 obtained by the water immersion method shown in Fig. 1 above, and the CRT shown in Fig. 2.
The above echo pattern is displayed to detect defects in the object 1 to be inspected. The flaw detection methods explained up to this point are methods that have been used in the past.
This method uses the method described in (c), and therefore has many of the problems mentioned above. However, in the measuring method of the present invention, which is completely different from the above-described method, the echo height ratio F/
In addition to S, that is, the sound pressure ratio F/S, the inherent defect 5
Also using depth X, sound pressure ratio F/S and defect 5
It was discovered that there is a correlation between the depth X of the defect 5 and the size of the defect 5, and the size of the defect 5 can be measured. Here, the sound pressure ratio F/S specifically uses the value h F/S =20logF/S, which is the echo height ratio, which is a comparison value between echo F and echo S, expressed in dB. Therefore, it is possible to completely eliminate the various effects mentioned above that were problems in conventional measurement methods, and the values of h F/S , x, and t are displayed on the CRT, and their values are Since it can be easily determined, from the correlation that exists between the value of h F/S , the value of defect depth Moreover, it can be easily measured quantitatively, and it is also easily possible to automatically detect and measure a large number of specimens. The measuring method of the present invention utilizes the ratio of the sound pressure of the reflected wave from the test surface of the test object to the sound pressure of the reflected wave from the defect, so a major feature is that the flaw detection results are not affected by surface roughness and are constant. Experimental results demonstrating this are shown below. The test object 1 used in the experiment has the shape shown in Figures 3 and 4, and the dimensions are: length of one side A = 100 mm, A' =
50mm, thickness D=50mm. One circular flat-bottomed hole is bored in the center of the bottom surface 1B , the diameter d of which is 2 mm, and the distance from the flaw detection surface 1S to the flat bottom surface 5' of the hole, that is, the defect depth X, is 15 mm. The material is FCD.
45 (JISG5502 spheroidal graphite cast iron). The surface roughness of the flaw detection surface 1 S is 6μm or
200μm (20μm steps from 20μm to 200μm)
(JISB0601) 11 types, processing accuracy 6μm
Measurements were made with the case of 0dB as the standard. Note that the frequency of the probe is 5MHz. The measurement results are shown in FIG. The vertical axis of the figure is the ratio of the height of the echo F to the height of the echo S expressed in decibels, and the horizontal axis is the surface roughness of the flaw detection surface 1 S (ten-point average roughness μm).
The figure shows that even when the machining accuracy is 200 μm, which is similar to the roughness of a cast surface or a shot blasted surface, the ratio of the echo F height to the echo S height remains constant with almost no change. This confirms the fact that if the value of is used as an evaluation index, it is not affected by the surface roughness of the surface being tested. In the present invention, the inventor has determined that the height of echo F is
It was found that the distance from the detection surface 1 S to the flat bottom surface 5' of the hole varies depending on the defect depth Ta. By the way, it is well known that the larger the defect, the higher the height of the echo F, and the larger the defect depth X, the attenuated ultrasonic waves and the lower the height of the echo F. . However, the attenuation of the ultrasonic waves depends not only on the defect depth X but also on the defect dimension (here, the hole diameter d).
It also changes depending on. Now, if the relationship between the sound pressure ratio h F/S of echo F and echo S and the defect depth X is expressed by the following formula h F/S = -alogX-b (a and b are constants), The relationship with the diameter d is as follows: a=10 -a 1 logd+b 1 b=10 -a 2 logd+b 2 . In the above formula, a 1 , a 2 , b 1 , and b 2 are constants, so each of the above constants can be calculated by determining the above constants in advance using a standard test piece made of the same material as the object to be measured. Using the formula, it is possible to determine the diameter d of the hole, which is the defect size, from the values of the sound pressure ratio h F/S and the defect depth X. As mentioned above, the measurement method of the present invention is not affected by the shape, dimensions, roughness, etc. of the bottom surface of the object, uses the values of hF /S and x displayed on the CRT, and furthermore Because it has characteristics such as being almost unaffected by the surface roughness of the flaw detection surface, it can be used to measure air bubbles mixed in, cavities formed (so-called cavities), and segregation inside manufactured products such as cast iron and cast steel products with rough surfaces. It is now possible to easily perform highly accurate quantitative measurements that were not possible with conventional measurement methods, such as measuring sand flaws, sand holes, and cracks in forged steel products, and measuring segregation and cracks in pipe materials. hF /S ,
The correlation that exists between X and defect size will be specifically explained in the examples in the "Detailed Description of the Invention" section.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明の測定方法の基本原理説明図、
第２図は第１図に示す方法により得られたCRT
上のエコーパターンを示す説明図、第３図は本発
明を実証するために使用された被検体の平面図、
第４図は第３図の―断面図、第５図は探傷面
のあらさと欠陥エコーＦと探傷面のエコーＳの比
の値の変化との関係を示すグラフである。
第６図は本発明の実施例を示す概要説明図、第
７図は第６図に示す方法により得られた欠陥深さ
とＦ／Ｓエコーの高さの差との相関を示すグラ
フ、第８図は被検体に穿設された平底穴の直径ｄ
と回帰式の傾きを示す比例定数ａとの相関を示す
図、第９図は被検体に穿設された平底穴の直径ｄ
と回帰式の定数ｂとの相関を示す図である。
第１０図は従来の欠陥探傷法であるＦ／BG法
の原理説明図、第１１図は同じく従来のＦ／BF
法の原理説明図である。
発明を実施するための最良の形態
以下第２図ないし第４図および第６図ないし第
９図を参照しながら本発明の好ましい実施例につ
いて説明する。
第６図において、１は感度標準試験片に似せて
作られた被検体で、水３を満たした水槽２内に浸
漬されている。被検体１の形状および外形寸法
は、第３図および第４図に示すものと同じで、厚
さＤ＝50mm、１辺の長さＡ＝100mm角の厚板であ
る。そして底面１Bの中央部に１つの円形の平底
穴が穿設されている。平底穴の直径ｄはφ２，φ
４，φ６の３種類で、それぞれの平底穴の直径ｄ
について、探傷面１Sから穴の平底面５′までの距
離つまり欠陥深さＸは、５，６，８，10，15，
20，25，30，35，40，45（単位mm）の11種類であ
る。被検体１の各部の加工精度は、十点平均あら
さ約6μｍないし15μｍ（JISB0601）である。なお
材質は球状黒鉛鋳鉄のFCD４５（JIS G5502）で
ある。４は水浸用の探触子で、水槽２内に浸漬さ
れており、被検体１の探傷面１Sに対して距離Ｌ
＝100mmの位置からほぼ垂直に超音波が発射され
るように、図示しない十分な剛性を有する保持器
により保持されている。そして保持のしかたは被
検体１に対する角度を変化させることなく前後左
右に移動でき、かつ前記角度の微調整ができるよ
うにする。また水３は新しい水でなく、一度60℃
〜70℃に加熱して水中の過飽和の空気を追い出し
た後冷却して使用し、受信感度の低下を防ぐよう
にする。なお探触子４は、周波数5MHz、振動子
材料がジルコンチタン酸鉛系磁器、振動子直径10
mmの5Z10i（JISZ2344）を使用しており、超音波
探傷器１０と高周波ケーブルで接続されている。
探触子４から探傷面１Sに対して超音波を発射す
ると、一部は探傷面１Sにおいて反射し音圧Ｓの
反射波６が発生し、残りの超音波は平底面５′に
達したのち反射して音圧Ｆの反射波８が発生し、
さらに残りの超音波は底面１Bに達して反射し、
音圧Ｂの底面反射波７が発生する。各反射波６，
７，８は、探触子４に受信されたのち超音波探傷
器１０のCRT上に、送信パルスＴ、エコーＳ、
エコーＦ、エコーＢの順に同時に表示され、前述
した第２図に示すようなエコーパターンで表示さ
れる。表示されたＦエコーとＳエコーの高さの比
を前記各種類の被検体について求め、その結果を
まとめると第７図が得られる。図の縦軸はＦエコ
ーとＳエコーの高さの比をdB表示したhF/Sの値、
横軸は探傷面１Sから平底面５′までの距離すなわ
ち欠陥深さＸ（単位mm）の対数値である。パラメ
ータは平底穴の直径ｄで、φ２の穴の測定値を〇
印、φ４の測定値を△印、φ６の測定値を□印で
プロツトしたものである。グラフはhF/Sの値と欠
陥深さＸとの間に、直線的な相関関係が成立する
ことを明瞭に示している。
前記測定値を最小２乗法にて回帰式
hF/S＝−ａ logX−ｂ ………(1)
を、前記各平底穴の直径ｄについて求めると下表
のようになる。
FIG. 1 is an explanatory diagram of the basic principle of the measurement method of the present invention.
Figure 2 shows a CRT obtained by the method shown in Figure 1.
An explanatory diagram showing the above echo pattern; FIG. 3 is a plan view of the subject used to demonstrate the present invention;
FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 3, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the roughness of the flaw detection surface and the change in the ratio of the defect echo F to the echo S of the flaw detection surface. FIG. 6 is a schematic explanatory diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a graph showing the correlation between the defect depth obtained by the method shown in FIG. 6 and the difference in F/S echo height, and FIG. The figure shows the diameter d of the flat-bottomed hole drilled in the specimen.
Figure 9 shows the correlation between the constant of proportionality a and the slope of the regression equation.
It is a figure which shows the correlation between and the constant b of a regression formula. Figure 10 is a diagram explaining the principle of the F/B G method, which is a conventional defect detection method, and Figure 11 is a diagram explaining the principle of the F/B G method, which is a conventional defect detection method .
It is a diagram explaining the principle of the law. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 4 and 6 to 9. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a specimen made to resemble a sensitivity standard test piece, which is immersed in a water tank 2 filled with water 3. The shape and external dimensions of the object 1 are the same as those shown in FIGS. 3 and 4, and are a thick plate with a thickness D=50 mm and a side length A=100 mm. A circular flat-bottomed hole is bored in the center of the bottom surface 1B . The diameter d of the flat bottom hole is φ2, φ
4, φ6, each flat bottom hole diameter d
, the distance from the detection surface 1 S to the flat bottom surface 5' of the hole, that is, the defect depth X, is 5, 6, 8, 10, 15,
There are 11 types: 20, 25, 30, 35, 40, 45 (unit: mm). The processing accuracy of each part of the object 1 is approximately 6 μm to 15 μm (JISB0601) with a ten-point average roughness. The material is FCD45 (JIS G5502), which is spheroidal graphite cast iron. 4 is a water immersion probe, which is immersed in a water tank 2, and is located at a distance L from the test surface 1 S of the object 1.
It is held by a holder (not shown) having sufficient rigidity so that ultrasonic waves are emitted almost vertically from a position of = 100 mm. The holding method is such that it can be moved back and forth and left and right without changing the angle with respect to the subject 1, and that the angle can be finely adjusted. Also, water 3 is not new water, but once heated to 60°C.
It is heated to ~70℃ to expel supersaturated air from the water and then cooled before use to prevent a decrease in reception sensitivity. The frequency of probe 4 is 5MHz, the transducer material is zirconium titanate-based porcelain, and the transducer diameter is 10.
mm 5Z10i (JISZ2344), and is connected to the ultrasonic flaw detector 10 with a high frequency cable.
When ultrasonic waves are emitted from the probe 4 to the flaw detection surface 1 S , a portion of the ultrasonic waves is reflected at the flaw detection surface 1 S , generating a reflected wave 6 with a sound pressure S, and the remaining ultrasonic waves reach the flat bottom surface 5'. After that, it is reflected and a reflected wave 8 of sound pressure F is generated.
Furthermore, the remaining ultrasonic waves reach the bottom surface 1B and are reflected.
A bottom surface reflected wave 7 of sound pressure B is generated. Each reflected wave 6,
7 and 8 are transmitted pulses T, echoes S,
Echo F and echo B are displayed simultaneously in this order, and are displayed in an echo pattern as shown in FIG. 2 described above. The height ratio of the displayed F-echo and S-echo is determined for each of the above-mentioned types of subjects, and the results are summarized as shown in FIG. 7. The vertical axis of the figure is the value of h F/S , which is the ratio of the heights of F echo and S echo, expressed in dB.
The horizontal axis is the logarithm of the distance from the flaw detection surface 1 S to the flat bottom surface 5', that is, the defect depth X (unit: mm). The parameter is the diameter d of the flat-bottomed hole, and the measured value of the φ2 hole is plotted with ◯, the measured value of φ4 is plotted with △, and the measured value of φ6 is plotted with □. The graph clearly shows that there is a linear correlation between the value of h F/S and the defect depth X. When the regression equation h F/S =-a log
【表】
前記(1)式のａは比例定数、ｂは定数で、各回帰
式のｂの値は、欠陥深さＸ＝１のときのhF/Sの値
である。
つぎに上表各回帰式の比例定数ａ（(1)式のａ）
と、平底穴の直径ｄとの関係をまとめると第８図
が得られる。ここに図の縦軸は比例定数ａの対数
値、横軸は平底穴の直径ｄ（単位mm）を対数値で
示したものである。本図においても両者は直線的
な相関関係が成立することを示しており、平底穴
の直径ｄが大きくなるほど比例定数ａの値は小さ
くなつていることが判る。またこの回帰式を最小
２乗法により求めると、
ａ＝10-0.164logd+0.78 ………(2)
となる。
一方、上表各回帰式の定数ｂ（(1)式のｂ）と、
平底穴の直径ｄとの関係をまとめると第９図が得
られる。ここに図の縦軸は定数ｂの対数値、横軸
は平底穴の直径ｄ（単位mm）の対数値で示したも
のである。本図においてもまた両者は直線的な相
関関係がが成立することを示しており、平底穴の
直径ｄが大きくなるほど定数ｂの値は小さくなつ
ていることが判る。またこの回帰式を最小２乗法
により求めると、
ｂ＝10-0.47logd+1.57 ………(3)
となる。
(2)式および(3)式を(1)式に代入すると、
hF/S＝10-0.16logd+0.78・logX−10-0.47logd+1.57
………(4)
が求まる。(4)式からhF/Sの値と欠陥深さＸがわか
れば、平底穴の直径ｄの寸法が定量的にわかるこ
とになる。ここでhF/Sの値と欠陥深さＸの値は、
超音波探傷器１０のCRT上に表示されるエコー
ＦとエコーＳの高さ比、および時間軸の遅れ時間
ｘから簡単かつ容易に知ることができるから、き
わめて短時間に精度よく、かつ定量的に容易に欠
陥寸法を知ることできる。
(1)式中の比例定数ａおよび定数ｂは、被検体の
材料の音響特性により定める定数であり、実験に
より種々の固体について求めておくことにより、
前述の実施例と同様にきわめて簡単かつ容易に欠
陥寸法を知ることができる。
以上説明した測定方法は、CRT上にエコーを
表示して目視による測定方法であるが、CRT上
に表示せず、エコー高さおよび時間軸上の探傷距
離のアナログ量を、通常慣用されている手段によ
つてデジタル化しさらにそのアナログ量を欠陥寸
法と相関する関係式で計算させて、欠陥寸法とと
もにこれらの値を数値化して表わすことも可能で
ある。またさらにこれらを記憶装置に記憶させ、
基準値と比較させることにより機器の故障診断お
よび予防をさせたり、大量の被検体を製造ライン
上で自動探傷により容易に測定することも可能で
ある。
なお、当然のことであるが、本発明は、前記実
施例のみに限定されるものではなく、本発明の技
術的思想の範囲内において、種々変更し得ること
は勿論である。[Table] In the above equation (1), a is a proportional constant, b is a constant, and the value of b in each regression equation is the value of h F/S when the defect depth X=1. Next, the proportionality constant a of each regression equation in the table above (a in equation (1))
FIG. 8 is a summary of the relationship between d and the diameter d of the flat-bottomed hole. Here, the vertical axis of the figure is the logarithmic value of the proportionality constant a, and the horizontal axis is the logarithmic value of the diameter d (unit: mm) of the flat-bottomed hole. This figure also shows that a linear correlation is established between the two, and it can be seen that the larger the diameter d of the flat-bottomed hole becomes, the smaller the value of the proportionality constant a becomes. Moreover, when this regression equation is found by the least squares method, it becomes a=10 -0.164logd+0.78 (2). On the other hand, the constant b of each regression equation in the table above (b in equation (1)) is
Fig. 9 shows the relationship with the diameter d of the flat-bottomed hole. Here, the vertical axis of the figure is the logarithmic value of the constant b, and the horizontal axis is the logarithmic value of the diameter d (unit: mm) of the flat-bottomed hole. This figure also shows that a linear correlation holds true between the two, and it can be seen that the larger the diameter d of the flat-bottomed hole becomes, the smaller the value of the constant b becomes. Moreover, when this regression equation is found by the least squares method, it becomes b=10 -0.47logd+1.57 (3). Substituting equations (2) and (3) into equation (1), h F/S = 10 -0.16logd+0.78・logX−10 -0.47logd+1.57
......(4) is found. If the value of h F/S and the defect depth X are known from equation (4), the diameter d of the flat-bottomed hole can be quantitatively determined. Here, the value of h F/S and the value of defect depth X are:
Since it can be easily and easily determined from the height ratio of echo F and echo S displayed on the CRT of the ultrasonic flaw detector 10 and the delay time x on the time axis, accurate and quantitative information can be obtained in an extremely short time. Defect dimensions can be easily determined. The proportionality constant a and the constant b in formula (1) are constants determined by the acoustic characteristics of the material of the test object, and by determining them for various solids through experiments,
As in the previous embodiment, the defect size can be determined very simply and easily. The measurement method explained above is a visual measurement method by displaying the echo on the CRT, but it is not displayed on the CRT and is usually used to measure analog quantities of echo height and flaw detection distance on the time axis. It is also possible to digitize the data by means of digital means, and then calculate the analog value using a relational expression that correlates with the defect size, and express these values numerically together with the defect size. Furthermore, store these in a storage device,
By comparing with standard values, it is possible to diagnose and prevent equipment failures, and it is also possible to easily measure a large number of specimens by automatic flaw detection on a production line. It should be noted that, as a matter of course, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.