JPH06213875A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
- Publication number
- JPH06213875A JPH06213875A JP5006631A JP663193A JPH06213875A JP H06213875 A JPH06213875 A JP H06213875A JP 5006631 A JP5006631 A JP 5006631A JP 663193 A JP663193 A JP 663193A JP H06213875 A JPH06213875 A JP H06213875A
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- JP
- Japan
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- speed
- flaw detection
- test body
- ultrasonic
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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
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼管の搬送速度が変動しても鋼管全面へ超音
波を入射することのできる超音波探傷装置を得ることを
目的とする。 【構成】 パルス発生器４の信号から鋼管１の搬送速度
を測定する搬送速度測定回路２１と、搬送ローラ２の速
度制御を行なう搬送速度制御装置２０と、搬送速度と探
触子７の超音波ビーム幅から回転機構８の回転数を算出
し搬送速度と回転数を指示する回転数探傷水量算出回路
２２と、探傷水の水量を上記回転数により可変させる探
傷水制御回路２５とを備え、鋼管の搬送速度の変化に追
従して回転機構８の回転数を制御するとともに回転数に
より供給探傷水量を変化させる。
波を入射することのできる超音波探傷装置を得ることを
目的とする。 【構成】 パルス発生器４の信号から鋼管１の搬送速度
を測定する搬送速度測定回路２１と、搬送ローラ２の速
度制御を行なう搬送速度制御装置２０と、搬送速度と探
触子７の超音波ビーム幅から回転機構８の回転数を算出
し搬送速度と回転数を指示する回転数探傷水量算出回路
２２と、探傷水の水量を上記回転数により可変させる探
傷水制御回路２５とを備え、鋼管の搬送速度の変化に追
従して回転機構８の回転数を制御するとともに回転数に
より供給探傷水量を変化させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は管、丸棒の試験体内部
を探傷する超音波探傷装置において、試験体の搬送速度
が変動しても試験体の全面を探傷する探傷装置を提供し
ようとするものである。また探触子の回転数が変動して
もこれに応じ最適な探傷用の水量を供給しようとするも
のである。
を探傷する超音波探傷装置において、試験体の搬送速度
が変動しても試験体の全面を探傷する探傷装置を提供し
ようとするものである。また探触子の回転数が変動して
もこれに応じ最適な探傷用の水量を供給しようとするも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の鋼管を探傷する超音波探傷装置と
しては、例えば非破壊検査ＶＯＬ．２９、ＮＯ．１０の
Ｐ７３１に示されたデジタル超音波探傷装置がある。図
２は、例えば従来の鋼管を探傷する超音波探傷装置を示
す図であり、図において、１は試験体である鋼管、２は
試験体を搬送する搬送ローラ、３は前記搬送ローラ２を
駆動する搬送モータ、５は前記試験体１の進行方向、７
は前記試験体１に超音波を送信し又は受信する探触子、
６は前記探触子７を保持し前記試験体１の周囲を回転す
る探触子ホルダ、８は前記探触子ホルダ７を保持する回
転機構、９は前記回転機構８及び探触子ホルダ６を回転
駆動する回転モータ、１０は前記回転モータ９と回転機
構８を結ぶ駆動チェーン、２０は前記搬送モータ３を駆
動制御する搬送速度制御装置、２３は前記回転モータ９
を駆動制御するインバータ、２４は前記搬送速度制御装
置２０およびインバータ２３および前記回転機構に探傷
用の水を供給する探傷水供給装置２６に搬送速度、回転
数、探傷水量を指示する回転数・搬送速度設定回路であ
る。
しては、例えば非破壊検査ＶＯＬ．２９、ＮＯ．１０の
Ｐ７３１に示されたデジタル超音波探傷装置がある。図
２は、例えば従来の鋼管を探傷する超音波探傷装置を示
す図であり、図において、１は試験体である鋼管、２は
試験体を搬送する搬送ローラ、３は前記搬送ローラ２を
駆動する搬送モータ、５は前記試験体１の進行方向、７
は前記試験体１に超音波を送信し又は受信する探触子、
６は前記探触子７を保持し前記試験体１の周囲を回転す
る探触子ホルダ、８は前記探触子ホルダ７を保持する回
転機構、９は前記回転機構８及び探触子ホルダ６を回転
駆動する回転モータ、１０は前記回転モータ９と回転機
構８を結ぶ駆動チェーン、２０は前記搬送モータ３を駆
動制御する搬送速度制御装置、２３は前記回転モータ９
を駆動制御するインバータ、２４は前記搬送速度制御装
置２０およびインバータ２３および前記回転機構に探傷
用の水を供給する探傷水供給装置２６に搬送速度、回転
数、探傷水量を指示する回転数・搬送速度設定回路であ
る。
【０００３】図３、図４及び図５は搬送されてくる試験
体に回転する探触子から繰り返し送信される超音波の軌
跡を表した図であり、１は試験体である鋼管を開いた形
で示している。７ａから７ｄは探触子ホルダー６に取り
付けられている探触子、４０は探触子一つ当りの超音波
の幅（以下ビーム幅と言う）を示し、４１は１回転当り
の搬送距離を示す。斜線は各々の探触子の超音波ビーム
の軌跡を示す。
体に回転する探触子から繰り返し送信される超音波の軌
跡を表した図であり、１は試験体である鋼管を開いた形
で示している。７ａから７ｄは探触子ホルダー６に取り
付けられている探触子、４０は探触子一つ当りの超音波
の幅（以下ビーム幅と言う）を示し、４１は１回転当り
の搬送距離を示す。斜線は各々の探触子の超音波ビーム
の軌跡を示す。
【０００４】次に動作について説明する、鋼管を探傷し
ようとする場合図３に示すように試験体内の有害欠陥を
見逃さないように試験体全面に超音波を入射するため、
探触子が４個の場合、ビーム幅４０の４倍の値が１回転
当りの搬送距離になるように搬送速度と探触子ホルダの
回転数を制御する必要がある。例えばビーム幅を２０ｍ
ｍとした場合図３の寸法４１は探触子の数が４個である
から８０ｍｍとなる。探触子ホルダ６の回転数を６００
ｒｐｍとした場合は搬送速度は次式から８００ｍｍ／秒
となる。
ようとする場合図３に示すように試験体内の有害欠陥を
見逃さないように試験体全面に超音波を入射するため、
探触子が４個の場合、ビーム幅４０の４倍の値が１回転
当りの搬送距離になるように搬送速度と探触子ホルダの
回転数を制御する必要がある。例えばビーム幅を２０ｍ
ｍとした場合図３の寸法４１は探触子の数が４個である
から８０ｍｍとなる。探触子ホルダ６の回転数を６００
ｒｐｍとした場合は搬送速度は次式から８００ｍｍ／秒
となる。
【０００５】
【数１】
【０００６】従来装置ではあらかじめ回転数・搬送速度
設定回路２４から上記回転数と搬送速度を設定し探傷す
る。搬送速度は試験体１の長さや肉厚による重量の変化
や、搬送ローラ２との滑べり等により変動する場合があ
り、搬送速度が設定速度より速くなった場合、超音波の
軌跡は図４に示すようになる。搬送速度が速くなったた
め寸法４２は図３の寸法４１に較べて大きくなってお
り、各々の探触子のビーム幅の間に超音波が入射されな
い部分が出てくる。逆に搬送速度が遅くなった場合、超
音波の軌跡は図５に示すようになり、寸法４３は寸法４
１に比べ小さくなっており、各々の探触子のビーム幅が
重なっている。この場合は試験体の同じ部分を繰り返し
探傷することになり効率の悪い検査となる。
設定回路２４から上記回転数と搬送速度を設定し探傷す
る。搬送速度は試験体１の長さや肉厚による重量の変化
や、搬送ローラ２との滑べり等により変動する場合があ
り、搬送速度が設定速度より速くなった場合、超音波の
軌跡は図４に示すようになる。搬送速度が速くなったた
め寸法４２は図３の寸法４１に較べて大きくなってお
り、各々の探触子のビーム幅の間に超音波が入射されな
い部分が出てくる。逆に搬送速度が遅くなった場合、超
音波の軌跡は図５に示すようになり、寸法４３は寸法４
１に比べ小さくなっており、各々の探触子のビーム幅が
重なっている。この場合は試験体の同じ部分を繰り返し
探傷することになり効率の悪い検査となる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波探傷装置
は以上のように構成されているので搬送速度が変動した
場合は超音波ビームが入射されない部分が発生したり、
試験体のある部分を重ねて探傷することになり、有害欠
陥の見落としや効率の悪い検査を行なう等の問題があ
る。
は以上のように構成されているので搬送速度が変動した
場合は超音波ビームが入射されない部分が発生したり、
試験体のある部分を重ねて探傷することになり、有害欠
陥の見落としや効率の悪い検査を行なう等の問題があ
る。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、搬送速度の変動に応じて探触子
ホルダの回転数を制御し試験体全面へ重ならない様に超
音波を入射し、見落としのない効率のよい超音波探傷装
置を提供することを目的とする。
ためになされたもので、搬送速度の変動に応じて探触子
ホルダの回転数を制御し試験体全面へ重ならない様に超
音波を入射し、見落としのない効率のよい超音波探傷装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる超音波
探傷装置は、搬送速度検出の為のパルス発生器と、搬送
速度測定回路とを備え、搬送速度の変動に応じて探触子
ホルダの回転数を制御し試験体全面の探傷を行なうよう
にしたものである。
探傷装置は、搬送速度検出の為のパルス発生器と、搬送
速度測定回路とを備え、搬送速度の変動に応じて探触子
ホルダの回転数を制御し試験体全面の探傷を行なうよう
にしたものである。
【００１０】さらに回転数の変動に応じて探傷水量を制
御し試験体と探触子から送信される超音波の最適なカッ
プリングをとろうとするものである。
御し試験体と探触子から送信される超音波の最適なカッ
プリングをとろうとするものである。
【００１１】
【作用】この発明においては、試験体の重量や搬送ロー
ラの滑べり等による搬送速度の変動に追従して回転数が
変化するため、従来装置の様な搬送速度の頻繁な設定が
不用となる。
ラの滑べり等による搬送速度の変動に追従して回転数が
変化するため、従来装置の様な搬送速度の頻繁な設定が
不用となる。
【００１２】
実施例１．以下この発明の一実施例を図によって説明す
る。図１において、４は前記搬送モータ３に直結してい
るパルス発生器、２１は前記パルス発生器４のパルスか
ら搬送速度を測定する搬送速度測定回路、２２は前記イ
ンバータ２３に回転数指令を与え、搬送速度制御装置２
０に搬送速度指令を与え、探傷水量制御回路２５に探傷
水量指令を与える回転数探傷水量算出回路、２４は前記
回転数探傷水量設定回路に回転数及び搬送速度及び探傷
水量の初期値を設定する初期設定回路、２５は前記探傷
水供給装置２６を制御する探傷水制御回路である。
る。図１において、４は前記搬送モータ３に直結してい
るパルス発生器、２１は前記パルス発生器４のパルスか
ら搬送速度を測定する搬送速度測定回路、２２は前記イ
ンバータ２３に回転数指令を与え、搬送速度制御装置２
０に搬送速度指令を与え、探傷水量制御回路２５に探傷
水量指令を与える回転数探傷水量算出回路、２４は前記
回転数探傷水量設定回路に回転数及び搬送速度及び探傷
水量の初期値を設定する初期設定回路、２５は前記探傷
水供給装置２６を制御する探傷水制御回路である。
【００１３】次にこの発明の実施例による超音波探傷装
置の動作について説明する。図４に示すように搬送速度
が速くなった場合、１回転当りの搬送距離が正規の図３
の場合より大きくなる。例えば探触子４個で搬送速度が
８００ｍｍ／秒から１２００ｍｍ／秒になった場合、搬
送モータ３に直結されたパルス発生器４からのパルス３
０の周波数が速くなり搬送速度測定回路２１により搬送
速度が１２００ｍｍ／秒と測定されこの値が回転数・探
傷水量算出回路２２に送られる。回転数探傷水量算出回
路２２では前記式（１）により回転数を算出する。式
（１）でこの場合Ｖは１２００ｍｍ／秒、Ｂは２０ｍ
ｍ、Ｃは４であるからＲは９００ｒｐｍと求まる。回転
数搬送速度算出回路２２は速度指令３２を９００ｒｐｍ
としてインバータ２３に出力し探触子ホルダ６の回転数
は９００ｒｐｍとなるため１回転当りの搬送距離は８０
ｍｍとなって各々の探触子の軌跡は図３の様になり探傷
の抜けはなくなる。図４に示す様に搬送速度が８００ｍ
ｍ／秒から６００ｍｍ／秒に遅くなった場合、上記と同
様に回転数を回転数探傷水量算出回路２２にて算出し、
回転数４５０ｒｐｍとインバータ２３に指令するため１
回転当りの搬送距離は８０ｍｍとなって各々の探触子の
軌跡は図２の様になり効率のよい検査となる。上記の様
に搬送速度によって回転数が制御されるが、回転数が変
化した場合探傷水量もこれに応じて変化させる必要があ
る。回転数探傷水量算出回路２２では次式により探傷水
量を算出する。
置の動作について説明する。図４に示すように搬送速度
が速くなった場合、１回転当りの搬送距離が正規の図３
の場合より大きくなる。例えば探触子４個で搬送速度が
８００ｍｍ／秒から１２００ｍｍ／秒になった場合、搬
送モータ３に直結されたパルス発生器４からのパルス３
０の周波数が速くなり搬送速度測定回路２１により搬送
速度が１２００ｍｍ／秒と測定されこの値が回転数・探
傷水量算出回路２２に送られる。回転数探傷水量算出回
路２２では前記式（１）により回転数を算出する。式
（１）でこの場合Ｖは１２００ｍｍ／秒、Ｂは２０ｍ
ｍ、Ｃは４であるからＲは９００ｒｐｍと求まる。回転
数搬送速度算出回路２２は速度指令３２を９００ｒｐｍ
としてインバータ２３に出力し探触子ホルダ６の回転数
は９００ｒｐｍとなるため１回転当りの搬送距離は８０
ｍｍとなって各々の探触子の軌跡は図３の様になり探傷
の抜けはなくなる。図４に示す様に搬送速度が８００ｍ
ｍ／秒から６００ｍｍ／秒に遅くなった場合、上記と同
様に回転数を回転数探傷水量算出回路２２にて算出し、
回転数４５０ｒｐｍとインバータ２３に指令するため１
回転当りの搬送距離は８０ｍｍとなって各々の探触子の
軌跡は図２の様になり効率のよい検査となる。上記の様
に搬送速度によって回転数が制御されるが、回転数が変
化した場合探傷水量もこれに応じて変化させる必要があ
る。回転数探傷水量算出回路２２では次式により探傷水
量を算出する。
【００１４】
【数２】
【００１５】式（２）においてＷは探傷水量指令値（ｌ
／ｍｉｎ）、Ｗｉは回転数・搬送速度設定回路２４で設
定された探傷水量初期値（ｌ／ｍｉｎ）、Ｒは回転数指
令値（ｒｐｍ）、Ｒｉは設定された回転数初期値（ｒｐ
ｍ）、Ａは回転機構固有の補正値で図４の場合の様に回
転数が増加した場合、Ｗｉを４００ｌ／ｍｉｎ、Ｒを６
００ｒｐｍ、Ａを１とすると、Ｒが９００ｒｐｍになる
のでＷは７００ｌ／ｍｉｎとなりこの値が探傷水量制御
回路２５に送られ探傷水供給装置２６により回転数の増
加にともない水量も７００ｌ／ｍｉｎと増加し供給され
る。
／ｍｉｎ）、Ｗｉは回転数・搬送速度設定回路２４で設
定された探傷水量初期値（ｌ／ｍｉｎ）、Ｒは回転数指
令値（ｒｐｍ）、Ｒｉは設定された回転数初期値（ｒｐ
ｍ）、Ａは回転機構固有の補正値で図４の場合の様に回
転数が増加した場合、Ｗｉを４００ｌ／ｍｉｎ、Ｒを６
００ｒｐｍ、Ａを１とすると、Ｒが９００ｒｐｍになる
のでＷは７００ｌ／ｍｉｎとなりこの値が探傷水量制御
回路２５に送られ探傷水供給装置２６により回転数の増
加にともない水量も７００ｌ／ｍｉｎと増加し供給され
る。
【００１６】
【発明の効果】この発明は以上説明した通り、搬送速度
が変動してもこれに応じて探触子ホルダの回転数を制御
するため常に試験体全面に超音波を入射し探触出来ると
いう効果がある。
が変動してもこれに応じて探触子ホルダの回転数を制御
するため常に試験体全面に超音波を入射し探触出来ると
いう効果がある。
【００１７】また回転数が変化することに伴い回転機構
に供給する探傷水量も最適量に変化するため安定した検
査が行なえるという効果がある。
に供給する探傷水量も最適量に変化するため安定した検
査が行なえるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例による超音波探傷装置の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】従来の超音波探傷装置を示す構成図である。
【図３】試験体の周囲を回転して探傷する探触子の超音
波の軌跡を示す図である。
波の軌跡を示す図である。
【図４】試験体の周囲を回転して探傷する探触子の超音
波の軌跡を示す図である。
波の軌跡を示す図である。
【図５】試験体の周囲を回転して探傷する探触子の超音
波の軌跡を示す図である。
波の軌跡を示す図である。
４ パルス発生器 ６ 探触子ホルダ ７ 探触子 ８ 回転機構 ２０ 搬送速度制御装置 ２１ 搬送速度測定回路 ２２ 回転数探傷水量算出回路 ２３ インバータ ２５ 探傷水量制御回路 ２６ 探傷水供給装置
Claims (2)
- 【請求項１】 管、丸棒の試験体内部に、外側表面より
繰り返し超音波を送信し、その試験体内部の欠陥から反
射された超音波信号を受信する装置において、試験体に
超音波を送信又は受信する探触子と、この探触子を保持
し試験体の周囲を回転する探触子ホルダーと、この探触
子ホルダーを保持し回転する回転機構と、この回転機構
の回転を制御するインバータと、試験体の搬送速度を検
出するためのパルス発生器と、このパルス発生器の信号
から試験体の搬送速度を測定する搬送速度測定装置と、
前記搬送装置の速度制御を行なう搬送速度制御装置と、
前記搬送速度と探触子の超音波ビーム幅から前記回転機
構の回転数を算出し搬送速度と回転数を指示する回転数
探傷水量算出回路とを備えたことを特徴とする超音波探
傷装置。 - 【請求項２】 探傷用の水を供給する探傷水供給装置
と、探傷水の水量を前記回転数により可変させる探傷水
制御装置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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5006631A JPH06213875A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5006631A JPH06213875A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06213875A true JPH06213875A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11643714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5006631A Pending JPH06213875A (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06213875A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237421A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-24 | Olympus Ndt | 非破壊検査のための回転アレイプローブシステム |
| WO2020019045A1 (en) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | Vallourec Tubos Do Brasil Ltda. | Method for assessing inclusive level in steel tubes using high frequency transducer in the automatic ultrasound inspection |
-
1993
- 1993-01-19 JP JP5006631A patent/JPH06213875A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011237421A (ja) * | 2010-04-16 | 2011-11-24 | Olympus Ndt | 非破壊検査のための回転アレイプローブシステム |
| CN102262129A (zh) * | 2010-04-16 | 2011-11-30 | 奥林巴斯Ndt公司 | 用于无损检测的旋转阵列探头系统 |
| WO2020019045A1 (en) * | 2018-07-26 | 2020-01-30 | Vallourec Tubos Do Brasil Ltda. | Method for assessing inclusive level in steel tubes using high frequency transducer in the automatic ultrasound inspection |
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