JPH063334A - ２探触子超音波探傷方法 - Google Patents
２探触子超音波探傷方法Info
- Publication number
- JPH063334A JPH063334A JP4166063A JP16606392A JPH063334A JP H063334 A JPH063334 A JP H063334A JP 4166063 A JP4166063 A JP 4166063A JP 16606392 A JP16606392 A JP 16606392A JP H063334 A JPH063334 A JP H063334A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- steel plate
- focusing
- receiver
- transmitter
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
-
- 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
- G01N2291/048—Transmission, i.e. analysed material between transmitter and receiver
Abstract
(57)【要約】
【目的】 被検査板のパスライン変動や形状不良による
板面レベル変動や、傾きの方向・角度の変動の影響を小
さくする。 【構成】 被検査板１０を挟んで対向配置した超音波送
信子２０及び受信子２２を用いて、板面表裏面間の反射
エコーの強度を測定するに際して、前記送信子２０を、
超音波ビームが板面近傍で焦点を結ぶ集束型とし、前記
受信子２２を非集束型とする。
板面レベル変動や、傾きの方向・角度の変動の影響を小
さくする。 【構成】 被検査板１０を挟んで対向配置した超音波送
信子２０及び受信子２２を用いて、板面表裏面間の反射
エコーの強度を測定するに際して、前記送信子２０を、
超音波ビームが板面近傍で焦点を結ぶ集束型とし、前記
受信子２２を非集束型とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被検査板を挟んで対向
配置した超音波送信子及び受信子を用いて、板面表裏面
間の反射エコーの強度を測定する２探触子超音波探傷方
法に係り、特に、方向性珪素鋼板の結晶粒方向の異常を
検出する際に用いるのに好適な、板面レベル変動や傾き
による感度低下が少ない２探触子超音波探傷方法に関す
るものである。
配置した超音波送信子及び受信子を用いて、板面表裏面
間の反射エコーの強度を測定する２探触子超音波探傷方
法に係り、特に、方向性珪素鋼板の結晶粒方向の異常を
検出する際に用いるのに好適な、板面レベル変動や傾き
による感度低下が少ない２探触子超音波探傷方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】交流電流の昇圧トランスのコア等への適
用を目的として、圧延方向に電磁特性が優れた方向性珪
素鋼板が製造されている。この方向性珪素鋼板は、圧延
方向の２次再結晶方位を、＜１０００＞（Ｇoss 方位）
に揃えて、磁性を大幅に向上させている。
用を目的として、圧延方向に電磁特性が優れた方向性珪
素鋼板が製造されている。この方向性珪素鋼板は、圧延
方向の２次再結晶方位を、＜１０００＞（Ｇoss 方位）
に揃えて、磁性を大幅に向上させている。
【０００３】前記Ｇoss 方位に近い結晶粒が多いほど、
電磁特性が優れた方向性珪素鋼板となるわけであるが、
実際の製造工程では、必ずしもＧoss 方位に近い結晶粒
のみを作れるわけではなく、製造条件の変化や外乱によ
って２次再結晶が不充分であると、このＧoss 方位から
大きくずれた結晶粒、いわゆる異常粒ができてしまい、
磁気特性が悪化して、品質上不合格となる。
電磁特性が優れた方向性珪素鋼板となるわけであるが、
実際の製造工程では、必ずしもＧoss 方位に近い結晶粒
のみを作れるわけではなく、製造条件の変化や外乱によ
って２次再結晶が不充分であると、このＧoss 方位から
大きくずれた結晶粒、いわゆる異常粒ができてしまい、
磁気特性が悪化して、品質上不合格となる。
【０００４】この異常粒１０Ａができた製品鋼板１０の
模式図を図１に示す。Ｇoss 方位に近い正常粒１０Ｂ
は、粒形が数mm〜数十mmと大きいが、異常粒１０Ａでは
一般に粒形が数mm以下で、結晶粒の方位はランダムな向
きになっており、図１に示した如く、圧延方向に長く伸
びて分布する。
模式図を図１に示す。Ｇoss 方位に近い正常粒１０Ｂ
は、粒形が数mm〜数十mmと大きいが、異常粒１０Ａでは
一般に粒形が数mm以下で、結晶粒の方位はランダムな向
きになっており、図１に示した如く、圧延方向に長く伸
びて分布する。
【０００５】このような方向性珪素鋼板の異常粒を検出
する装置として、出願人は既に特開平１−２２９９６２
号で、正常粒と異常粒との超音波伝播速度の差を、鋼板
内の多重反射干渉による共振現象を利用して振幅の差に
変換し、異常粒が発生したときの振幅減衰量から異常粒
を検出するようにした方向性珪素鋼板の結晶粒方位分布
測定方法及び装置を提案している。
する装置として、出願人は既に特開平１−２２９９６２
号で、正常粒と異常粒との超音波伝播速度の差を、鋼板
内の多重反射干渉による共振現象を利用して振幅の差に
変換し、異常粒が発生したときの振幅減衰量から異常粒
を検出するようにした方向性珪素鋼板の結晶粒方位分布
測定方法及び装置を提案している。
【０００６】この測定に際しては、例えば図２に示す如
く、被検査板である鋼板１０を挟んで対向配置した超音
波送信子２０及び受信子２２を用いて、板面表裏面間の
反射エコーの強度を測定するようにされる。
く、被検査板である鋼板１０を挟んで対向配置した超音
波送信子２０及び受信子２２を用いて、板面表裏面間の
反射エコーの強度を測定するようにされる。
【０００７】この場合、鋼板１０上における分解能を向
上するべく、送信子２０及び受信子２２を、いずれも、
超音波ビームが板面近傍で焦点を結ぶ集束型とすること
が考えられる。
上するべく、送信子２０及び受信子２２を、いずれも、
超音波ビームが板面近傍で焦点を結ぶ集束型とすること
が考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
の実験によると、このように送信子２０及び受信子２２
を共に集束型とした場合、異常粒の検出感度は高くなる
ものの、鋼板１０のパスライン角度変動に対して信号レ
ベルの変化が大きく、特にオンライン調整において、前
工程であるコイル焼鈍時に発生した測定鋼板１０の形状
不良（主に板端部の面折れとＣ反り）により板端部が過
検出になるという問題が判明した。
の実験によると、このように送信子２０及び受信子２２
を共に集束型とした場合、異常粒の検出感度は高くなる
ものの、鋼板１０のパスライン角度変動に対して信号レ
ベルの変化が大きく、特にオンライン調整において、前
工程であるコイル焼鈍時に発生した測定鋼板１０の形状
不良（主に板端部の面折れとＣ反り）により板端部が過
検出になるという問題が判明した。
【０００９】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、被検査板のパスライン変動や形状不
良による板面レベル変動や、傾きの方向・角度の変動に
拘らず、正確な探傷を行うことが可能な２探触子超音波
探傷方法を提供することを目的とする。
くなされたもので、被検査板のパスライン変動や形状不
良による板面レベル変動や、傾きの方向・角度の変動に
拘らず、正確な探傷を行うことが可能な２探触子超音波
探傷方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検査板を挟
んで対向配置した超音波送信子及び受信子を用いて、板
面表裏面間の反射エコーの強度を測定するに際して、前
記送信子を、超音波ビームが板面近傍で焦点を結ぶ集束
型とし、前記受信子を非集束型とすることにより、前記
目的を達成したものである。
んで対向配置した超音波送信子及び受信子を用いて、板
面表裏面間の反射エコーの強度を測定するに際して、前
記送信子を、超音波ビームが板面近傍で焦点を結ぶ集束
型とし、前記受信子を非集束型とすることにより、前記
目的を達成したものである。
【００１１】
【作用】本発明においては、超音波受信子を非集束型と
したので、パスライン変動や形状不良による板面レベル
変動や傾きに拘らず、正確な測定が行えるようになっ
た。
したので、パスライン変動や形状不良による板面レベル
変動や傾きに拘らず、正確な測定が行えるようになっ
た。
【００１２】なお、板面上での分解能を上げる必要か
ら、超音波送信子は焦点型とする。
ら、超音波送信子は焦点型とする。
【００１３】図３の実線Ａは、本発明により集束型超音
波送信子と非集束型超音波受信子を組合せた場合の角度
変動特性の測定例を示すものである。同じく図３に破線
Ｂで示した、超音波送信子と受信子のいずれも焦点型と
した比較例に比べて、耳伸び、腹伸び、Ｃ反り等による
実際の板面の角度変動範囲である−５°〜＋５°の範囲
では、減衰量が−０．７ dＢ程度と小さく、許容範囲の
−２．０ dＢ以内である。これに対して、超音波送信子
及び受信子をいずれも焦点型とした場合には、角度が５
°変動しただけで、減衰量が既に許容範囲を超えて、−
３．８ dＢ程度まで低下していることがわかる。なお、
異常粒判定レベルは、例えば−６．０ dＢとされる。
波送信子と非集束型超音波受信子を組合せた場合の角度
変動特性の測定例を示すものである。同じく図３に破線
Ｂで示した、超音波送信子と受信子のいずれも焦点型と
した比較例に比べて、耳伸び、腹伸び、Ｃ反り等による
実際の板面の角度変動範囲である−５°〜＋５°の範囲
では、減衰量が−０．７ dＢ程度と小さく、許容範囲の
−２．０ dＢ以内である。これに対して、超音波送信子
及び受信子をいずれも焦点型とした場合には、角度が５
°変動しただけで、減衰量が既に許容範囲を超えて、−
３．８ dＢ程度まで低下していることがわかる。なお、
異常粒判定レベルは、例えば−６．０ dＢとされる。
【００１４】このように、超音波受信子を非焦点型とし
た場合、焦点型の場合に比べて検出感度では劣るもの
の、板面レベル変動や、傾きの方向・角度の変動による
感度低下が少なく、安定した探傷を行うことができる。
た場合、焦点型の場合に比べて検出感度では劣るもの
の、板面レベル変動や、傾きの方向・角度の変動による
感度低下が少なく、安定した探傷を行うことができる。
【００１５】
【実施例】以下図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１６】本実施例は、方向性珪素鋼板の異常粒検出
に本発明を適用したものである。
に本発明を適用したものである。
【００１７】本発明を実施するための２探触子超音波探
傷装置は、図４に示す如く、例えば送信用のバースト波
（例えば４０波の連続正弦波）を発生するための関数発
生器３０と、該関数発生器３０で発生したバースト波を
電力増幅するための送信アンプ３２と、該送信アンプ３
２で電力増幅されたバースト波が供給される集束型の超
音波送信子２０と、媒体（例えば水）を介して鋼板１０
に到達し、該鋼板１０内で多重反射した反射エコーを受
信する非焦点型の超音波受信子２２と、該超音波受信子
２２の受信信号を増幅する受信アンプ４０と、該受信ア
ンプ４０で増幅された受信信号のうち、ゲート範囲内の
ピーク電圧をホールドするゲートピークディテクタ４２
と、該ゲートピークディテクタ４２の出力値を読み込ん
で編集するパソコン４４とから構成されている。
傷装置は、図４に示す如く、例えば送信用のバースト波
（例えば４０波の連続正弦波）を発生するための関数発
生器３０と、該関数発生器３０で発生したバースト波を
電力増幅するための送信アンプ３２と、該送信アンプ３
２で電力増幅されたバースト波が供給される集束型の超
音波送信子２０と、媒体（例えば水）を介して鋼板１０
に到達し、該鋼板１０内で多重反射した反射エコーを受
信する非焦点型の超音波受信子２２と、該超音波受信子
２２の受信信号を増幅する受信アンプ４０と、該受信ア
ンプ４０で増幅された受信信号のうち、ゲート範囲内の
ピーク電圧をホールドするゲートピークディテクタ４２
と、該ゲートピークディテクタ４２の出力値を読み込ん
で編集するパソコン４４とから構成されている。
【００１８】前記超音波送信子２０は、鋼板１０の板面
における分解能を向上するべく、超音波ビームが板面近
傍で焦点を結ぶ集束型とされている。
における分解能を向上するべく、超音波ビームが板面近
傍で焦点を結ぶ集束型とされている。
【００１９】一方、前記超音波受信子２２は、角度変動
の影響を減少させるべく、本発明により非集束型とされ
ている。
の影響を減少させるべく、本発明により非集束型とされ
ている。
【００２０】本実施例による角度変動の影響を測定した
ところ、前出図３の実線Ａで示す如くであり、送信子及
び受信子を共に集束型とした破線Ｂの場合に比べて、角
度変動の影響が大幅に軽減されていることが確認でき
た。
ところ、前出図３の実線Ａで示す如くであり、送信子及
び受信子を共に集束型とした破線Ｂの場合に比べて、角
度変動の影響が大幅に軽減されていることが確認でき
た。
【００２１】なお前記実施例においては、本発明が方向
性珪素鋼板の異常粒検出に適用されていたが、本発明の
適用範囲はこれに限定されず、他の目的の２探触子超音
波探傷方法にも同様に適用できることは明らかである。
又、測定対象も鋼板に限定されない。
性珪素鋼板の異常粒検出に適用されていたが、本発明の
適用範囲はこれに限定されず、他の目的の２探触子超音
波探傷方法にも同様に適用できることは明らかである。
又、測定対象も鋼板に限定されない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
鋼板のパスライン角度変動や形状不良による板面レベル
変動や、傾きの方向・角度の変動に拘らず、安定した超
音波探傷を行うことが可能となるという優れた効果を有
する。
鋼板のパスライン角度変動や形状不良による板面レベル
変動や、傾きの方向・角度の変動に拘らず、安定した超
音波探傷を行うことが可能となるという優れた効果を有
する。
【図１】本発明の測定対象の一例である異常粒を含んだ
珪素鋼板を模式的に示す斜視図
珪素鋼板を模式的に示す斜視図
【図２】２探触子超音波探傷方法の原理を示す線図
【図３】本発明の実施例及び比較例の角度変動特性を比
較して示す線図
較して示す線図
【図４】本発明を実施するための２探触子超音波探傷装
置の実施例の構成を示すブロック線図
置の実施例の構成を示すブロック線図
１０…鋼板 １０Ａ…異常粒 ２０…超音波送信子 ２２…超音波受信子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 穴吹 善範 岡山県倉敷市水島川崎通一丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 市川 文彦 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内
Claims (1)
- 【請求項１】被検査板を挟んで対向配置した超音波送信
子及び受信子を用いて、板面表裏面間の反射エコーの強
度を測定するに際して、 前記送信子を、超音波ビームが板面近傍で焦点を結ぶ集
束型とし、 前記受信子を非集束型とすることを特徴とする２探触子
超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4166063A JPH063334A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ２探触子超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4166063A JPH063334A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ２探触子超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH063334A true JPH063334A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15824291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4166063A Pending JPH063334A (ja) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | ２探触子超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063334A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100347007B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2002-07-31 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 초음파를 이용한 박판 형상측정방법 |
| EP1798549A1 (de) * | 2005-12-06 | 2007-06-20 | BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschalldetektion von Diskontinuitäten in einem Materialbereich |
| CN103404008A (zh) * | 2011-01-27 | 2013-11-20 | 株式会社电装 | 燃料泵用的碳刷及其制造方法 |
-
1992
- 1992-06-24 JP JP4166063A patent/JPH063334A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100347007B1 (ko) * | 1999-12-23 | 2002-07-31 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 초음파를 이용한 박판 형상측정방법 |
| EP1798549A1 (de) * | 2005-12-06 | 2007-06-20 | BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung | Verfahren und Vorrichtung zur Ultraschalldetektion von Diskontinuitäten in einem Materialbereich |
| US7752913B2 (en) | 2005-12-06 | 2010-07-13 | Bam | Method and device for detecting discontinuities in a material region |
| CN103404008A (zh) * | 2011-01-27 | 2013-11-20 | 株式会社电装 | 燃料泵用的碳刷及其制造方法 |
| US9337599B2 (en) | 2011-01-27 | 2016-05-10 | Denso Corporation | Carbon brush for fuel pump and method for manufacturing same |
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