JPH06258292A - 斜角超音波探傷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査材の位置変動に対応して欠陥エコーを
抽出する斜角超音波探傷装置を提供する。 【構成】 部分水浸タンク10内に所定角度に取付けられ
た探触子１は発振器３にて励振され、超音波を被検査材
２に斜めに入射し、そのエコーが第１増幅器４及び第２
増幅器61へ与えられるようになっている。表面エコー判
別部６の第２増幅器61は微小な表面エコーも検出できる
よう増幅倍率が設定されており、増幅されたエコーはＳ
ゲート62にて表面エコーのタイミングのみ通過され、大
きさ判定器63にて表面エコーと判定される。表面エコー
が判定されるとそれに基づいて、欠陥検出ゲート調整器
７が欠陥検出ゲート５のタイミングを調整し、それによ
って欠陥検出ゲート５は第１増幅器４から与えられたエ
コーの内、欠陥エコーのみを抽出してこれを欠陥判別器
８に与えるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管及び棒等の被検査材に
超音波を斜めに入射させて探傷を行う装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検査材として例えば溶接管には、溶接
部の欠陥を探傷するために超音波を利用した水浸探傷を
行う装置が用いられている。水浸探傷装置としては、部
分水浸タンク内に、溶接管の搬送領域から所定距離隔て
て、その超音波が溶接管に斜めに入射するように、探触
子を所要個数取付け、溶接管が部分水浸タンク内に搬送
されると、該溶接管に探触子から超音波を斜めに入射し
て、溶接部の欠陥を探傷するようになされた部分水浸斜
角探傷装置がある。このような斜角探傷装置において
は、得られたエコーから欠陥エコーのみを抽出して欠陥
の大きさ及び種類等を判別するために、超音波を発振し
てから所定時間経過後に所要時間領域のゲートを設定
し、該ゲートを通過したエコーを欠陥エコーとするよう
になされていた。

【０００３】図３は従来の欠陥信号とゲート信号との関
係を示すタイミングチャートであり、図中Ｔは発振波、
Ｓは被検査材表面で反射した表面エコー、Ｆは被検査材
中の欠陥から反射した欠陥エコー、Ｇはゲート信号であ
る。図３の如くゲート信号Ｇは、発振波Ｔの立ち上がり
を検出した後所定時間（ｔ）経過してオンし、欠陥エコ
ーＦが全て通過するに要するよりやや長い時間経てから
オフするように設定されており、これによって検出した
エコーから発振波Ｔ及び表面エコーＳを除いて欠陥エコ
ーＦのみを抽出するようになされている。

【０００４】しかし、例えば被検査材の端部では被検査
材の曲りが生じていることがあり、被検査材の位置変動
が生じて探触子との距離が変化する。そして被検査材と
探触子との間の距離が変わると検出されるエコーのタイ
ミングが変化するため、被検査材が探触子から離れた場
合には、表面エコーＳがゲート信号Ｇの時間領域に入っ
て欠陥と誤検出され、また被検査材が探触子に接近した
場合には、欠陥エコーＦがゲート信号Ｇの時間領域から
外れて欠陥の見逃しが発生するという問題があった。

【０００５】このため例えば超音波を被検査材に垂直に
入射させる垂直探傷装置においては、被検査材の位置変
動に対応するべく、表面エコーを検出してから所定時間
経過後ゲート信号をオンするようになされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら垂直探傷
装置では、超音波を被検査材に垂直に入射させるため、
検出感度を欠陥の検出に適した感度としても、被検査材
表面における明確な反射エコーを得ることができるが、
斜角探傷装置では、超音波を被検査材に斜めに入射させ
るため、検出される表面エコーは被検査材の表面粗さに
よる反射エコーであるのでその値が非常に小さく、また
反射率も検査部分によって大きく変動するため、欠陥の
検出に適した検出感度では表面エコーを検出し得ない場
合がある。また微小な表面エコーを検出し得るように検
出感度を高くすると、検出する必要がない欠陥まで検出
されて適正な検査ができないという問題があった。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは欠陥検出とは別に微
小な表面エコーを検出し得るように増幅した検出エコー
によって表面エコーを判断し、該判断結果に基づいてゲ
ートをオンするタイミングを調整することによって、被
検査材の位置変動に対応して欠陥エコーを抽出する斜角
超音波探傷装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る斜角超音波
探傷装置は、被検査材に超音波を斜めに入射させ、これ
のエコーを受信することにより欠陥を検出する斜角超音
波探傷装置において、前記エコーを所要倍率増幅し、前
記被検査材の欠陥で反射した欠陥エコーを検出する欠陥
エコー検出手段と、前記エコーを前記欠陥エコー検出手
段より大きくなるよう所要倍率増幅し、所定時間内に所
定値以上の増幅エコーが現れた場合に表面エコーと判断
する表面エコー判断手段と、前記表面エコー判断手段の
結果に基づいて前記欠陥エコー検出手段におけるゲート
のタイミングを調整するゲート調整手段とを備えること
を特徴とする。

【０００９】

【作用】図２は本発明に係る表面エコー，欠陥エコー及
びゲート信号の関係を示すタイミングチャートであり、
図中（ａ）は欠陥エコー検出手段におけるエコー、
（ｂ）はゲート調整手段によって調整されたゲート信
号、（ｃ）は表面エコー判断手段に現れるエコーであ
る。図２（ａ）の如く、欠陥エコー検出手段の検出感度
は欠陥を検出するに適した感度になされているため、表
面エコーＳは非常に小さい。そのため図２（ｃ）の如
く、表面エコー判断手段は欠陥エコー検出手段より大き
い所要倍率でエコーを増幅し、所定時間内に予め定めた
値以上の増幅エコーが現れた場合表面エコーＳと判断す
る。そして図２（ｂ）の如く、表面エコー判断手段によ
って表面エコーＳが判断されると、ゲート調整手段によ
って例えば前記表面エコーＳの立ち上がりからｔｓ時間
後にオンするようにゲート信号を調整する。これによっ
て斜角超音波探傷装置において、欠陥エコーＦに影響す
ることなく表面エコーＳを増幅することによって確実に
表面エコーＳを検出し、該表面エコーＳに基づいてゲー
トＧのタイミングを調整できるため、被検査材の位置変
動に対応して欠陥エコーＦのみを抽出できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て具体的に説明する。図１は本発明に係る斜角超音波探
傷装置の構成を示すブロック図であり、図中１は探触子
である。探触子１はこれが出射する超音波が被検査材２
に対して所要の入射角となるように部分水浸タンク10内
に取付けられており、部分水浸タンク10内には所定の手
段によて水が充填されるようになっている。そして被検
査材２を回転させながら図中白抜き矢符方向へ部分水浸
タンク10内に搬送することによって、被検査材２の全
周，全長を探傷するようになっている。

【００１１】探触子１は発振器３により所定周期毎に励
振させられ、超音波を被検査材２へ斜めに入射する。こ
のように被検査材２へ斜めに入射された超音波は該被検
査材２の外表面及び欠陥等の反射源にて反射し、エコー
として探触子１により検出される。この検出されたエコ
ーは第１増幅器４及び表面エコー判断部６に備えられた
第２増幅器61に与えられる。第１増幅器４はその増幅倍
率が欠陥を検出するに適した値に設定されており、探触
子１より与えられたエコーを増幅して欠陥検出ゲート５
へ与える。

【００１２】表面エコー判断部６は、前記第２増幅器6
1，所要エコーを通過するＳゲート62及び通過したエコ
ーの大きさを判定する大きさ判定器63をこの順に構成し
てある。第２増幅器61の増幅倍率は、前記第１増幅器４
より大きく、微小な表面エコーをも検出し得る値に設定
されており、またＳゲート62のゲート信号は標準試験材
を用いた場合に検出される表面エコーのタイミングを基
準として、被検査材の位置変動を考慮した幅に設定され
ており、更に大きさ判定器63は第２増幅器61の増幅倍率
に応じた所定値が設定されている。

【００１３】第２増幅器61は探触子１より与えられたエ
コーを設定された倍率で増幅してＳゲート62へ与え、Ｓ
ゲート62は設定されたゲート信号に応じたエコーを通過
させて大きさ判定器63に与える。そして大きさ判定器63
は与えられたエコーが所定値以上である場合、そのエコ
ーは表面エコーであるとして信号を欠陥検出ゲート調整
器７へ与える。

【００１４】このようにして表面エコー判断部６から信
号が与えられると欠陥検出ゲート調整器７は、大きさ判
定器63におけるエコーの立ち上がりからｔｓ時間後をゲ
ートの開始タイミングとした信号を、欠陥検出ゲート５
へ与える。欠陥検出ゲート５は、前述した第１増幅器４
から与えられたエコーの内、この開始タイミング後ｔｗ
間のエコーを欠陥エコーとして通過させる。そしてこの
ようにして抽出された欠陥エコーは、欠陥の大きさ，種
類等を判別する欠陥判別器８へ与えられ、ここで欠陥が
判別される。

【００１５】なお本実施例においては探触子を定位置に
設け、被検査材を回転進搬送しながらその測定部分を水
に浸漬する方法について説明したが、本発明はこれに限
るものではなく、被検査材を非回転進搬送し、探触子を
被検査材周りに回転させる方法であってもよく、また被
検査材全体を水に浸漬する方法であってもよいことはい
うまでもない。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明の斜角超音波探
傷装置にあっては、被検査材に斜めに入射させる超音波
であっても、被検査材の表面エコーを確実に検出するこ
とができ、検出した表面エコーに基づいて欠陥検出ゲー
トを調整するため、被検査材の端部等その位置変動が生
じる場合であっても、斜角法による被検査材の欠陥検出
を可能とする等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る斜角超音波探傷装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明に係る表面エコー，欠陥エコー及びゲー
ト信号の関係を示すタイミングチャートである。

【図３】従来の欠陥信号とゲート信号との関係を示すタ
イミングチャートである。

【符号の説明】

１ 探触子 ２ 被検査材 ３ 発振器 ４ 第１増幅器 ５ 欠陥検出ゲート ６ 表面エコー判断器 ７ 欠陥検出ゲート調整器 ６１ 第２増幅器 ６３ 大きさ判定器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査材に超音波を斜めに入射させ、こ
   れのエコーを受信することにより欠陥を検出する斜角超
   音波探傷装置において、 前記エコーを所要倍率増幅し、前記被検査材の欠陥で反
   射した欠陥エコーを検出する欠陥エコー検出手段と、前
   記エコーを前記欠陥エコー検出手段より大きくなるよう
   所要倍率増幅し、所定時間内に所定値以上の増幅エコー
   が現れた場合に表面エコーと判断する表面エコー判断手
   段と、前記表面エコー判断手段の結果に基づいて前記欠
   陥エコー検出手段におけるゲートのタイミングを調整す
   るゲート調整手段とを備えることを特徴とする斜角超音
   波探傷装置。