JPH0587781A - 積層材の超音波探傷方法 - Google Patents
積層材の超音波探傷方法Info
- Publication number
- JPH0587781A JPH0587781A JP3252184A JP25218491A JPH0587781A JP H0587781 A JPH0587781 A JP H0587781A JP 3252184 A JP3252184 A JP 3252184A JP 25218491 A JP25218491 A JP 25218491A JP H0587781 A JPH0587781 A JP H0587781A
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- JP
- Japan
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- interface
- echo
- echoes
- laminate material
- multiple reflection
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
-
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 積層材の厚さが薄い場合にも積層材界面の剥
離や界面欠陥を評価できるようにする。 【構成】 積層材8 に超音波を入射し、その多重反射エ
コーを観察して、反射エコーの減衰状態から積層材8 の
剥離を検出する。
離や界面欠陥を評価できるようにする。 【構成】 積層材8 に超音波を入射し、その多重反射エ
コーを観察して、反射エコーの減衰状態から積層材8 の
剥離を検出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波によって積層材
(接合体)の剥離を検出するための超音波探傷方法に関
するものである。
(接合体)の剥離を検出するための超音波探傷方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】積層材や接合体の剥離や欠陥を非破壊で
検査する方法として水中で超音波による探傷が行われて
いる。通常、超音波による剥離面の検査には反射法が用
いられている。反射法とはまず、図９に示すようにトラ
ンスデューサ1 から材料2 と材料3 とを接合してなる積
層材4 に超音波を入射する。次に図１０に示す如く積層
材4 からの表面エコーや界面エコーをオシロスコープな
どによって観察し、界面で反射された界面エコーをゲー
トをかけて検出する。さらにパーソナルコンピュータな
どを用いてその界面エコーの信号処理を行なうことによ
り積層材 (接合体) の界面の剥離面や欠陥を評価する方
法である。
検査する方法として水中で超音波による探傷が行われて
いる。通常、超音波による剥離面の検査には反射法が用
いられている。反射法とはまず、図９に示すようにトラ
ンスデューサ1 から材料2 と材料3 とを接合してなる積
層材4 に超音波を入射する。次に図１０に示す如く積層
材4 からの表面エコーや界面エコーをオシロスコープな
どによって観察し、界面で反射された界面エコーをゲー
トをかけて検出する。さらにパーソナルコンピュータな
どを用いてその界面エコーの信号処理を行なうことによ
り積層材 (接合体) の界面の剥離面や欠陥を評価する方
法である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、図１
１のように各々の積層材の厚さがある厚さよりも薄い場
合には、図１２に示すように表面エコーと界面エコーが
重なってしまう。そのため、界面エコーの検出が困難に
なり、剥離面や欠陥を正確に検査することが不可能にな
る。
１のように各々の積層材の厚さがある厚さよりも薄い場
合には、図１２に示すように表面エコーと界面エコーが
重なってしまう。そのため、界面エコーの検出が困難に
なり、剥離面や欠陥を正確に検査することが不可能にな
る。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑み、積層材（接合
体）の厚さが薄い場合にも積層材（接合体）界面の剥離
や界面欠陥を評価できる積層材の超音波探傷方法を提供
することを目的とする。
体）の厚さが薄い場合にも積層材（接合体）界面の剥離
や界面欠陥を評価できる積層材の超音波探傷方法を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この技術的課題を解決す
る本発明の技術的手段は、積層材8 に超音波を入射し、
その多重反射エコーを観察して、反射エコーの減衰状態
から積層材8 の剥離を検出する点にある。
る本発明の技術的手段は、積層材8 に超音波を入射し、
その多重反射エコーを観察して、反射エコーの減衰状態
から積層材8 の剥離を検出する点にある。
【０００６】
【作用】多重反射エコーの減衰状態から積層材の剥離を
検出する方法によって、積層材（接合体）8 の厚さが薄
い場合にも、積層材 (接合体) 8 界面の剥離や欠陥を容
易に評価できる。この方法は多重反射エコーの減衰に着
目している。従って、図９及び図１０に示すような表面
エコーと界面エコーを、分離して界面エコーを検出する
必要がなく、材料の厚さが薄く図１１及び図１２に示す
ように表面エコーと界面エコーがほぼ重なり合ってしま
う場合でも問題なく積層材（接合体）8 の界面状態を評
価できる。
検出する方法によって、積層材（接合体）8 の厚さが薄
い場合にも、積層材 (接合体) 8 界面の剥離や欠陥を容
易に評価できる。この方法は多重反射エコーの減衰に着
目している。従って、図９及び図１０に示すような表面
エコーと界面エコーを、分離して界面エコーを検出する
必要がなく、材料の厚さが薄く図１１及び図１２に示す
ように表面エコーと界面エコーがほぼ重なり合ってしま
う場合でも問題なく積層材（接合体）8 の界面状態を評
価できる。
【０００７】
【実施例】本発明は、積層材 (接合体) 中での超音波の
多重反射エコーの減衰に着目し、以下に示す方法を用い
て積層材 (接合体) 界面の剥離や界面欠陥の検出を行な
う。通常、トランスデューサ7 から、材料9,10,11 を接
合してなる積層材 (接合体) 8 に入射された超音波は、
図１に示すように一部は材料9 の上表面で反射され（表
面エコーＳ1)、残りは材料9 中に透過する (透過波
Ｔ1)。さらにこの透過波Ｔ1 は材料9 ／材料10の界面に
おいて一部は材料10上面で反射され（界面エコーＦ1)、
残りは材料10中に透過する。このとき材料10上面で反射
された界面エコーＦ1 は再び材料9 の上表面で一部は反
射され（反射エコーＦ2)、残りは水中に透過する。この
ように反射されたエコー (Ｆ1,Ｆ2,Ｆ3 ───) をここ
では多重反射エコーと呼ぶことにする。
多重反射エコーの減衰に着目し、以下に示す方法を用い
て積層材 (接合体) 界面の剥離や界面欠陥の検出を行な
う。通常、トランスデューサ7 から、材料9,10,11 を接
合してなる積層材 (接合体) 8 に入射された超音波は、
図１に示すように一部は材料9 の上表面で反射され（表
面エコーＳ1)、残りは材料9 中に透過する (透過波
Ｔ1)。さらにこの透過波Ｔ1 は材料9 ／材料10の界面に
おいて一部は材料10上面で反射され（界面エコーＦ1)、
残りは材料10中に透過する。このとき材料10上面で反射
された界面エコーＦ1 は再び材料9 の上表面で一部は反
射され（反射エコーＦ2)、残りは水中に透過する。この
ように反射されたエコー (Ｆ1,Ｆ2,Ｆ3 ───) をここ
では多重反射エコーと呼ぶことにする。
【０００８】ここで反射エコーの強さ (反射率) Ｒは次
式で表わされる。 ここで、Ｚ1 , Ｚ2 はそれぞれ材料9 、材料10の音響イ
ンピーダンスと呼ばれ、密度ρと音速Ｃd の積、Ｚ＝ρ
×Ｃd で表される。よって材料9 と材料10との界面に剥
離があれば、材料10の密度は零となり、上式より反射率
は100 ％となり、材料9 に入射したエコーはそのままの
強さで反射されることになる。
式で表わされる。 ここで、Ｚ1 , Ｚ2 はそれぞれ材料9 、材料10の音響イ
ンピーダンスと呼ばれ、密度ρと音速Ｃd の積、Ｚ＝ρ
×Ｃd で表される。よって材料9 と材料10との界面に剥
離があれば、材料10の密度は零となり、上式より反射率
は100 ％となり、材料9 に入射したエコーはそのままの
強さで反射されることになる。
【０００９】もし、積層材 (接合体) 8 界面が健全に接
合されていれば、材料10中に透過するエネルギーは大き
くなる（図２参照）。この現象は材料9 内部に着目する
と、始めに材料9 に入射されたエコーのエネルギーは、
界面が健全に接合されている部分では減少量が大きく、
界面に剥離がある場合は減少量が小さい。よって、材料
9 の中の反射エコーのエネルギーは健全に接合されてい
る界面では反射を重ねる度に小さくなり、そのため図５
及び図６に示すように材料9 中の多重反射エコーは剥離
がある場合よりも早く減衰する。
合されていれば、材料10中に透過するエネルギーは大き
くなる（図２参照）。この現象は材料9 内部に着目する
と、始めに材料9 に入射されたエコーのエネルギーは、
界面が健全に接合されている部分では減少量が大きく、
界面に剥離がある場合は減少量が小さい。よって、材料
9 の中の反射エコーのエネルギーは健全に接合されてい
る界面では反射を重ねる度に小さくなり、そのため図５
及び図６に示すように材料9 中の多重反射エコーは剥離
がある場合よりも早く減衰する。
【００１０】そこで、本発明は多重反射エコーの減衰に
着目して、トランスデューサ7 により積層材8 に超音波
を入射し、その多重反射エコーをオシロスコープ等によ
って観察し、該反射エコーの減衰状態から積層材8 の剥
離を検出するのである。次に、本発明を図３に示すよう
な制振鋼板（厚さ0.4mm の鋼板13,14 の間に樹脂層15を
もつ３層からなる積層材8 ）を一例にとり説明する。
着目して、トランスデューサ7 により積層材8 に超音波
を入射し、その多重反射エコーをオシロスコープ等によ
って観察し、該反射エコーの減衰状態から積層材8 の剥
離を検出するのである。次に、本発明を図３に示すよう
な制振鋼板（厚さ0.4mm の鋼板13,14 の間に樹脂層15を
もつ３層からなる積層材8 ）を一例にとり説明する。
【００１１】この積層材8 に超音波を入射し、その表面
エコーや界面エコーをオシロスコープで観察すると、図
７からも明らかなように表面エコーと界面エコーがかな
り接近している。このような状態では界面エコーにのみ
ゲートをかけて界面エコーを検出し、その界面エコーを
評価することはかなり困難である。そこで、本発明によ
る方法では、図４に示すように表面エコーからある一定
時間はなれた位置ｔからある範囲Δｔにゲートをかけて
この範囲のエコーのピーク値を検出する。この場合もし
鋼板13と樹脂層14との界面が健全に接合され剥離が無け
れば図５に示すように多重反射エコーは早く減衰し、上
述のゲートで検出したエコーレベルも小さいものとな
る。一方、鋼板13と樹脂層14との間に剥離があれば、図
６に示すように多重反射エコーが減衰するのに要する時
間は長くなる。よって、ゲートで検出した界面エコーの
レベルは健全な界面での界面エコーレベルよりも大きな
ものとなる。
エコーや界面エコーをオシロスコープで観察すると、図
７からも明らかなように表面エコーと界面エコーがかな
り接近している。このような状態では界面エコーにのみ
ゲートをかけて界面エコーを検出し、その界面エコーを
評価することはかなり困難である。そこで、本発明によ
る方法では、図４に示すように表面エコーからある一定
時間はなれた位置ｔからある範囲Δｔにゲートをかけて
この範囲のエコーのピーク値を検出する。この場合もし
鋼板13と樹脂層14との界面が健全に接合され剥離が無け
れば図５に示すように多重反射エコーは早く減衰し、上
述のゲートで検出したエコーレベルも小さいものとな
る。一方、鋼板13と樹脂層14との間に剥離があれば、図
６に示すように多重反射エコーが減衰するのに要する時
間は長くなる。よって、ゲートで検出した界面エコーの
レベルは健全な界面での界面エコーレベルよりも大きな
ものとなる。
【００１２】以上述べた方法に従って、超音波探傷を行
いＣスコープ表示したものを図８に示す。これより図中
のＡ部に剥離があることが判明した。なお、ここで剥離
面と健全部の判定を行なうエコーレベルの基準値はダミ
ー材（人工的に剥離部を設けた制振鋼板）を用いて基準
値を設定した。ただし、以上述べた方法は多重反射エコ
ーの利用の一例であってゲートをかけてピーク値を検出
する方法のみに限定されるものではない。また試験体も
制振鋼板に限定されない。
いＣスコープ表示したものを図８に示す。これより図中
のＡ部に剥離があることが判明した。なお、ここで剥離
面と健全部の判定を行なうエコーレベルの基準値はダミ
ー材（人工的に剥離部を設けた制振鋼板）を用いて基準
値を設定した。ただし、以上述べた方法は多重反射エコ
ーの利用の一例であってゲートをかけてピーク値を検出
する方法のみに限定されるものではない。また試験体も
制振鋼板に限定されない。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、積層材8 に超音波を入
射し、その多重反射エコーを観察して、反射エコーの減
衰状態から積層材8 の剥離を検出するので、積層材料の
厚さが薄い場合にも、積層材の界面の剥離や界面欠陥を
確実に検出できる。
射し、その多重反射エコーを観察して、反射エコーの減
衰状態から積層材8 の剥離を検出するので、積層材料の
厚さが薄い場合にも、積層材の界面の剥離や界面欠陥を
確実に検出できる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】反射エコーと透過エコーの状態を示す構成図で
ある。
ある。
【図３】本発明の具体的実施例を示す斜視図である。
【図４】エコーの検出方法を示す図である。
【図５】健全な界面の場合の多重反射エコーのグラフで
ある。
ある。
【図６】剥離がある場合の多重反射エコーのグラフであ
る。
る。
【図７】表面エコーや界面エコーをオシロスコープで観
察した結果を示すグラフである。
察した結果を示すグラフである。
【図８】超音波探傷を行いＣスコープ表示したグラフで
ある。
ある。
【図９】従来例を示す構成図である。
【図１０】エコーの状態を示すグラフである。
【図１１】従来例を示す構成図である。
【図１２】エコーの状態を示すグラフである。
8 積層材
Claims (1)
- 【請求項１】 積層材(8) に超音波を入射し、その多重
反射エコーを観察して、反射エコーの減衰状態から積層
材(8) の剥離を検出することを特徴とする積層材の超音
波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252184A JPH0587781A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 積層材の超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3252184A JPH0587781A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 積層材の超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0587781A true JPH0587781A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17233665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3252184A Pending JPH0587781A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 積層材の超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0587781A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003185642A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 強化プラスチック製風車翼根部剥離検査方法及び装置 |
| JP2008309564A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 境界面検査装置及び境界面検査方法 |
| WO2013161835A1 (ja) * | 2012-04-24 | 2013-10-31 | 非破壊検査株式会社 | 積層体の剥離検査方法及び剥離検査装置 |
| KR101449068B1 (ko) * | 2009-12-01 | 2014-10-14 | 현대자동차주식회사 | 플러그인 타입 콘덴서 결합 퓨즈 |
| WO2022209974A1 (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 株式会社デンソー | 電子装置およびパワーモジュール |
| WO2022259710A1 (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | コニカミノルタ株式会社 | 波動解析装置、探傷装置、波動解析システム、波動解析方法および、プログラム |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3252184A patent/JPH0587781A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003185642A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 強化プラスチック製風車翼根部剥離検査方法及び装置 |
| JP2008309564A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Mitsubishi Electric Corp | 境界面検査装置及び境界面検査方法 |
| KR101449068B1 (ko) * | 2009-12-01 | 2014-10-14 | 현대자동차주식회사 | 플러그인 타입 콘덴서 결합 퓨즈 |
| WO2013161835A1 (ja) * | 2012-04-24 | 2013-10-31 | 非破壊検査株式会社 | 積層体の剥離検査方法及び剥離検査装置 |
| JP5624250B2 (ja) * | 2012-04-24 | 2014-11-12 | 非破壊検査株式会社 | 積層体の剥離検査方法及び剥離検査装置 |
| WO2022209974A1 (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 株式会社デンソー | 電子装置およびパワーモジュール |
| WO2022259710A1 (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-15 | コニカミノルタ株式会社 | 波動解析装置、探傷装置、波動解析システム、波動解析方法および、プログラム |
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