JPH0658362B2 - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPH0658362B2 JPH0658362B2 JP62304936A JP30493687A JPH0658362B2 JP H0658362 B2 JPH0658362 B2 JP H0658362B2 JP 62304936 A JP62304936 A JP 62304936A JP 30493687 A JP30493687 A JP 30493687A JP H0658362 B2 JPH0658362 B2 JP H0658362B2
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- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
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- 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
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- G—PHYSICS
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- G—PHYSICS
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- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/269—Various geometry objects
- G01N2291/2693—Rotor or turbine parts
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、タービン発電機ロータのコイル端部
に焼ばめで設けられる保持環のような被探傷体の超音波
探傷装置に関する。
に焼ばめで設けられる保持環のような被探傷体の超音波
探傷装置に関する。
（従来の技術） 一般に、タービン発電機ロータのコイル端部に焼ばめさ
れた保持環は、ロータの軸方向の移動を位置規制するた
めのものであり、これは、非磁性体の材料で冷間拡管手
段で製造されるため、その材料組織は粗大化した金属結
晶粒を組成している。
れた保持環は、ロータの軸方向の移動を位置規制するた
めのものであり、これは、非磁性体の材料で冷間拡管手
段で製造されるため、その材料組織は粗大化した金属結
晶粒を組成している。
又、上記ロータのコイル端部に焼ばめされる保持環は、
ロータの高速回転に伴い、回転中に応力歪割れ（亀裂）
を生じて破損したり、脱落しないために、焼ばめ終了
後、非破壊検出手段として超音波探傷手段が採用されて
いる。
ロータの高速回転に伴い、回転中に応力歪割れ（亀裂）
を生じて破損したり、脱落しないために、焼ばめ終了
後、非破壊検出手段として超音波探傷手段が採用されて
いる。
既に提案されているこの種の超音波探傷手段は、第８図
に示されるように、例えば、ロータのコイル端部に一体
的に設けられた凹凸部ａ１を形成した短絡環ａの外がわ
に焼ばめされた保持環としての被探傷体（試験体ともい
う）ｂの内周面ｂ１の近傍に生じた応力腐蝕割れによる
亀裂ｃを非破壊試験による超音波探傷するとき、超音波
発振子とこれを受波する超音波受波子とを内蔵した超音
波探触子ｄを上記被探傷体ｂに接触移動させると共に、
上記超音波発振子から接触角に対して約３５°〜４５°
程度（経験値）の傾斜角度αで超音波ビームｅを発信
し、この超音波ビームｅを上記超音波受波子で受波し、
これによって、第９図のグラフに示されるように、被探
傷体ｂを組成する材料組織のノイズエコー（エコー波）
βを受波する。しかして、この受波されたエコー波β
は、図示されない超音波探傷分析装置で上記被探傷体ｂ
の亀裂ｃを探傷検出するようになっている。
に示されるように、例えば、ロータのコイル端部に一体
的に設けられた凹凸部ａ１を形成した短絡環ａの外がわ
に焼ばめされた保持環としての被探傷体（試験体ともい
う）ｂの内周面ｂ１の近傍に生じた応力腐蝕割れによる
亀裂ｃを非破壊試験による超音波探傷するとき、超音波
発振子とこれを受波する超音波受波子とを内蔵した超音
波探触子ｄを上記被探傷体ｂに接触移動させると共に、
上記超音波発振子から接触角に対して約３５°〜４５°
程度（経験値）の傾斜角度αで超音波ビームｅを発信
し、この超音波ビームｅを上記超音波受波子で受波し、
これによって、第９図のグラフに示されるように、被探
傷体ｂを組成する材料組織のノイズエコー（エコー波）
βを受波する。しかして、この受波されたエコー波β
は、図示されない超音波探傷分析装置で上記被探傷体ｂ
の亀裂ｃを探傷検出するようになっている。
即ち、第８図及び第９図のグラフに示されるように、上
記超音波ビームｅの探傷路上に亀裂部ｃを探傷すると、
上記超音波受波子は、エコー波βのエコー高さを異にし
た異常波β１を受波し、これによって、経験的に亀裂部
ｃと判断している。
記超音波ビームｅの探傷路上に亀裂部ｃを探傷すると、
上記超音波受波子は、エコー波βのエコー高さを異にし
た異常波β１を受波し、これによって、経験的に亀裂部
ｃと判断している。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した超音波探傷手段は、探傷時に生
じる雑音エコーに加え、焼ばめされた被探傷体ｂの内周
面ｂ１の接触圧の高い部位で音響インピーダンスの不連
続を生じる。特に、前記短絡環ａにおける凹凸部ａ１の
角隅部ａ０で反射した超音波ビームｅを受波した超音波
受波子は、疑似エコーを受波し、あたかも、亀裂部ｃの
異常波（亀裂エコー）β１と焼ばめによる接触エコーと
混同誤認するおそれがある。
じる雑音エコーに加え、焼ばめされた被探傷体ｂの内周
面ｂ１の接触圧の高い部位で音響インピーダンスの不連
続を生じる。特に、前記短絡環ａにおける凹凸部ａ１の
角隅部ａ０で反射した超音波ビームｅを受波した超音波
受波子は、疑似エコーを受波し、あたかも、亀裂部ｃの
異常波（亀裂エコー）β１と焼ばめによる接触エコーと
混同誤認するおそれがある。
特に、上述した超音波探傷手段は、超音波の減衰や材料
組織によるノイズエコーに妨げられて、上記被探傷体ｂ
の内周面ｂ１に生じる数ミリ以下の亀裂ｃを正確に検出
することは、熟練を要し、探傷検査の信頼性に問題があ
る。
組織によるノイズエコーに妨げられて、上記被探傷体ｂ
の内周面ｂ１に生じる数ミリ以下の亀裂ｃを正確に検出
することは、熟練を要し、探傷検査の信頼性に問題があ
る。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであっ
て、アレイ型探触子で超音波ビームを送波及び受波する
と共に、垂直探接子でも超音波を受波し、両者のエコー
レベル比から、超音波音源が焼ばめによる接触エコーか
亀裂エコーかを判別し、しかも、超音波の減衰を少く
し、材料組織によるノイズエコーを低減させると共に、
疑似エコーを解消し、超音波探傷精度及び信頼性の向上
を図ることを目的とする超音波探傷装置を提供するもの
である。
て、アレイ型探触子で超音波ビームを送波及び受波する
と共に、垂直探接子でも超音波を受波し、両者のエコー
レベル比から、超音波音源が焼ばめによる接触エコーか
亀裂エコーかを判別し、しかも、超音波の減衰を少く
し、材料組織によるノイズエコーを低減させると共に、
疑似エコーを解消し、超音波探傷精度及び信頼性の向上
を図ることを目的とする超音波探傷装置を提供するもの
である。
（問題点を解決するための手段とその作用） 本発明は、焼きばめして一体に構成されたリング状の被
探傷体を非破壊探傷する超音波探傷装置において、音響
クサビとしてのアクリルシューの背部に複数の振動発振
子を備えたアレイ型探触子を設け、このアレイ型探触子
に垂直探触子を調整螺杆で連結し、上記調整螺杆にパル
スモータを連結機構を介して連結し、上記垂直探触子と
上記アレイ型探触子からの超音波ビームと上記被探傷体
の内周面との交叉部真上に配設し、上記アレイ型探触子
にパルサー設定器をパルサーを介して接続し、このパル
サー設定器にコンピュータを接続し、このコンピュータ
に駆動制御器を上記パルスモータを制御するように接続
し、これに信号処理器及びデータメモリを上記両探触子
からの超音波ビームを受波するように接続し、上記アレ
イ型探触子から発信される超音波ビームを上記交叉部直
上に位置する上記垂直探触子で受波し、かつ、上記アレ
イ型探触子で受波し、この２つの受波信号レベルの比率
を用いて上記内周面の音源の特性を分離して、超音波音
源を焼きばめによる接触エコーか、亀裂エコーかを判別
して探傷時の疑似エコーを解消して超音波探傷精度の向
上を図るものである。
探傷体を非破壊探傷する超音波探傷装置において、音響
クサビとしてのアクリルシューの背部に複数の振動発振
子を備えたアレイ型探触子を設け、このアレイ型探触子
に垂直探触子を調整螺杆で連結し、上記調整螺杆にパル
スモータを連結機構を介して連結し、上記垂直探触子と
上記アレイ型探触子からの超音波ビームと上記被探傷体
の内周面との交叉部真上に配設し、上記アレイ型探触子
にパルサー設定器をパルサーを介して接続し、このパル
サー設定器にコンピュータを接続し、このコンピュータ
に駆動制御器を上記パルスモータを制御するように接続
し、これに信号処理器及びデータメモリを上記両探触子
からの超音波ビームを受波するように接続し、上記アレ
イ型探触子から発信される超音波ビームを上記交叉部直
上に位置する上記垂直探触子で受波し、かつ、上記アレ
イ型探触子で受波し、この２つの受波信号レベルの比率
を用いて上記内周面の音源の特性を分離して、超音波音
源を焼きばめによる接触エコーか、亀裂エコーかを判別
して探傷時の疑似エコーを解消して超音波探傷精度の向
上を図るものである。
（実施例） 以下、本発明を、タービン発電機ロータのコイル端部に
焼ばめして設けられる保持環のような被探傷体に適用し
た図示の一実施例について説明する。
焼ばめして設けられる保持環のような被探傷体に適用し
た図示の一実施例について説明する。
第１図乃至第４図において、符号ｗは、例えば、ロータ
のコイル端部に一体的に設けられた凹凸部ａ１を形成し
た短絡環ａの外側に焼ばめされた保持環による被探傷体
であって、この被探傷体ｗの内周面ｗａの近傍には、応
力腐蝕割れによる亀裂ｗｃが生じたものと仮定する。
又、上記被探傷体ｗの外周ｗｂ側には、アレイ型（超音
波）探触子１が上記被探傷体ｗの外周ｗｂに接して設け
られており、このアレイ型探触子１は駒形に形成された
アクリルシュー１ａの背面に複数の振動発振子１ｂを列
設して構成したものである。すなわち、このアクリルシ
ュー１ａの内周面は上記被探傷体ｗの外周面ｗｂに円滑
に接触するように円弧面を形成しており、上記アクリル
シュー１ａの背部は傾斜面を形成しており、このアクリ
ルシュー１ａの傾斜面には、アレイ型探傷子１の複数の
振動発振子１ｂが列設されている。従って、このアレイ
型探触子１から発振される超音波ビームＢは、上記被探
傷体ｗの内周面ｗａの接線方向へ発振し得るようになっ
ている（第２図参照）。
のコイル端部に一体的に設けられた凹凸部ａ１を形成し
た短絡環ａの外側に焼ばめされた保持環による被探傷体
であって、この被探傷体ｗの内周面ｗａの近傍には、応
力腐蝕割れによる亀裂ｗｃが生じたものと仮定する。
又、上記被探傷体ｗの外周ｗｂ側には、アレイ型（超音
波）探触子１が上記被探傷体ｗの外周ｗｂに接して設け
られており、このアレイ型探触子１は駒形に形成された
アクリルシュー１ａの背面に複数の振動発振子１ｂを列
設して構成したものである。すなわち、このアクリルシ
ュー１ａの内周面は上記被探傷体ｗの外周面ｗｂに円滑
に接触するように円弧面を形成しており、上記アクリル
シュー１ａの背部は傾斜面を形成しており、このアクリ
ルシュー１ａの傾斜面には、アレイ型探傷子１の複数の
振動発振子１ｂが列設されている。従って、このアレイ
型探触子１から発振される超音波ビームＢは、上記被探
傷体ｗの内周面ｗａの接線方向へ発振し得るようになっ
ている（第２図参照）。
一方、上記アレイ型探触子１には、例えば、ボールねじ
のような調整螺杆２が螺装されており、この調整螺杆の
一部には、パルスモータ３が連結機構４を介して螺装さ
れている。さらに、上記調整螺杆２の一端部には、垂直
探触子５が螺装されており、この垂直探触子５は、前記
被探傷体ｗの外周面ｗｂに接触するようになっている。
のような調整螺杆２が螺装されており、この調整螺杆の
一部には、パルスモータ３が連結機構４を介して螺装さ
れている。さらに、上記調整螺杆２の一端部には、垂直
探触子５が螺装されており、この垂直探触子５は、前記
被探傷体ｗの外周面ｗｂに接触するようになっている。
特に、上記垂直探触子５は、上記超音波ビームＢが上記
被探傷体ｗの内周面Ｗａの接線方向へ発信したとき、こ
の接線方向に位置する上記内周面ｗａの交叉部ｗｄ（第
２図参照）の直上に位置する上記被探傷体ｗを外周面ｗ
ｂに接触しており、上記パルスモータ３を駆動すること
により調整されている。即ち、このパルスモータ３を駆
動することにより、これは連結機構４を介して連結した
調整螺杆２が回転し、これに螺合した垂直探触子５を右
方又は左方へ移動し、上記アレイ型探触子１からの超音
波ビームＢを自ら受波すると共に、上記アレイ型探触子
１からの超音波ビームの一部を上記垂直探触子５で略直
角に受波するようになっている。
被探傷体ｗの内周面Ｗａの接線方向へ発信したとき、こ
の接線方向に位置する上記内周面ｗａの交叉部ｗｄ（第
２図参照）の直上に位置する上記被探傷体ｗを外周面ｗ
ｂに接触しており、上記パルスモータ３を駆動すること
により調整されている。即ち、このパルスモータ３を駆
動することにより、これは連結機構４を介して連結した
調整螺杆２が回転し、これに螺合した垂直探触子５を右
方又は左方へ移動し、上記アレイ型探触子１からの超音
波ビームＢを自ら受波すると共に、上記アレイ型探触子
１からの超音波ビームの一部を上記垂直探触子５で略直
角に受波するようになっている。
他方、第１図に示されるように、上記アレイ型探触子１
には、パルサー設定器６がパルサー７を介して接続され
ており、このパルサー設定器６には、記録表示器（記録
表示部）８を備えたコンピュータ（制御装置又は中央処
理装置）９が接続されている。又、このコンピュータ９
には、上記パルスモータ３を駆動制御する駆動制御器１
０、信号処理器１１及びデータメモリー１２それぞれ接
続されており、この信号処理器１１１には、前記アレイ
型探触子１が受波した超音波ビームＢ及び前記垂直探触
子５が受波した超音波ビームＢを増幅器１３を通して受
波し、これを上記データメモリー１２へ送信し得るよう
になっている。
には、パルサー設定器６がパルサー７を介して接続され
ており、このパルサー設定器６には、記録表示器（記録
表示部）８を備えたコンピュータ（制御装置又は中央処
理装置）９が接続されている。又、このコンピュータ９
には、上記パルスモータ３を駆動制御する駆動制御器１
０、信号処理器１１及びデータメモリー１２それぞれ接
続されており、この信号処理器１１１には、前記アレイ
型探触子１が受波した超音波ビームＢ及び前記垂直探触
子５が受波した超音波ビームＢを増幅器１３を通して受
波し、これを上記データメモリー１２へ送信し得るよう
になっている。
以下、本発明の作用について説明する。
本発明に使用される超音波ビームは、超音波減衰や材料
組織に伴う雑音エコーの少ない縦波モードであり、これ
を上記垂直探触子５で受信し、上記アレイ型探触子１か
らの超音波は、縦波又は横波を選択的に送波する。
組織に伴う雑音エコーの少ない縦波モードであり、これ
を上記垂直探触子５で受信し、上記アレイ型探触子１か
らの超音波は、縦波又は横波を選択的に送波する。
又、上記アレイ型探触子１を構成する全部又は一部の超
音波振動子は、上記垂直探触子５と同様に受信する。従
って、上記アレイ型探触子１の受波は送波超音波ビーム
と同一の超音波モードとなる。
音波振動子は、上記垂直探触子５と同様に受信する。従
って、上記アレイ型探触子１の受波は送波超音波ビーム
と同一の超音波モードとなる。
即ち、第２図に示すように、アレイ型探触子１に付した
音響クサビとしてのアクリルシュー１ａの傾きによって
縦波又は横波若しくは両者が混在した超音波ビームが被
探傷体ｗへ入射される。
音響クサビとしてのアクリルシュー１ａの傾きによって
縦波又は横波若しくは両者が混在した超音波ビームが被
探傷体ｗへ入射される。
さらに、上記アレイ型探触子１は探触子を構成する個々
の振動子１ｂに対応した高圧電気パルス発生器群からな
るパルサー７によって超音波ビームを送波するけれど
も、この時、第２図に示されるように、個々の振動子群
からの超音波ビームが被探傷体ｗの内周面Ｗａの一点Ｗ
ｄで交差するように、個々の振動子からの超音波ビーム
発生タイミングが上記パルサー選定器６で制御される。
さらに、このパルサー選定器６は、第２図に示すよう
に、超音波ビームの交差点Ｗｄが被探傷体Ｗの半径方向
へ反射するように、順次、超音波ビームの偏向を制御す
るものである。
の振動子１ｂに対応した高圧電気パルス発生器群からな
るパルサー７によって超音波ビームを送波するけれど
も、この時、第２図に示されるように、個々の振動子群
からの超音波ビームが被探傷体ｗの内周面Ｗａの一点Ｗ
ｄで交差するように、個々の振動子からの超音波ビーム
発生タイミングが上記パルサー選定器６で制御される。
さらに、このパルサー選定器６は、第２図に示すよう
に、超音波ビームの交差点Ｗｄが被探傷体Ｗの半径方向
へ反射するように、順次、超音波ビームの偏向を制御す
るものである。
なお、上記超音波ビーム発生タイミングは、上記コンピ
ュータ９で予め演算されて、決定されるものである。
ュータ９で予め演算されて、決定されるものである。
次に、被探傷体Ｗの内周面Ｗａで反射したり、若しくは
散乱した超音波Ｂ′は、内周面Ｗａの超音波ビーム入射
位置の真上に配置された前記垂直探触子５およびアレイ
型探触子１の一部又は全部の振動子群で検出され、これ
らの信号を一まとめとして、増幅器１３へ入力され、適
時信号増幅される。
散乱した超音波Ｂ′は、内周面Ｗａの超音波ビーム入射
位置の真上に配置された前記垂直探触子５およびアレイ
型探触子１の一部又は全部の振動子群で検出され、これ
らの信号を一まとめとして、増幅器１３へ入力され、適
時信号増幅される。
ここで、上記垂直探触子５および上記アレイ型探触子１
で受波される超音波信号は、第３図に示されるように、
被探傷体Ｗの内周面Ｗａに生じる亀裂Ｗｃ若しくは、短
絡環ａの凹凸部の接触部と非接触部の境界Ｗｅ部からの
反射波Ｂ若しくは散乱波Ｂ′である場合が主である。
で受波される超音波信号は、第３図に示されるように、
被探傷体Ｗの内周面Ｗａに生じる亀裂Ｗｃ若しくは、短
絡環ａの凹凸部の接触部と非接触部の境界Ｗｅ部からの
反射波Ｂ若しくは散乱波Ｂ′である場合が主である。
なお、増幅器１３は、第４図に示されるように、垂直探
触子５とアレイ型探触子１とに、それぞれ増幅度を調整
できるものであるが、単に、信号加算を行ない増幅度が
共通な増幅器１３であってもよい。
触子５とアレイ型探触子１とに、それぞれ増幅度を調整
できるものであるが、単に、信号加算を行ない増幅度が
共通な増幅器１３であってもよい。
又、増幅器１３で増幅された超音波信号は、信号処理器
１１へ入力されるけれども、信号処理器１１は上記垂直
探触子５とアレイ型探触子１で受波され、増幅された加
算信号について、第５図に示されるグラフのように、信
号波形の検波を行うと共に、ビーム路程中に２つのゲー
トＧ１およびＧ２を付し、各ゲートＧ１，Ｇ２内の垂直
探触子５による最大エコーＰ１およびアレイ型探触子１
による最大エコーＰ２を測定する。ここで、２つのゲー
トＧ１，Ｇ２は、それぞれ垂直探触子５とアレイ型探触
子１とで受波される被探傷体Ｗの内周面Ｗａからの超音
波ビームのビーム路程上に相当する領域に設定されるも
のである。さらに、ここで、亀裂ＷｃのＰ１／Ｐ２は、
接触境界部ＷｅのＰ１／Ｐ２より小さい。
１１へ入力されるけれども、信号処理器１１は上記垂直
探触子５とアレイ型探触子１で受波され、増幅された加
算信号について、第５図に示されるグラフのように、信
号波形の検波を行うと共に、ビーム路程中に２つのゲー
トＧ１およびＧ２を付し、各ゲートＧ１，Ｇ２内の垂直
探触子５による最大エコーＰ１およびアレイ型探触子１
による最大エコーＰ２を測定する。ここで、２つのゲー
トＧ１，Ｇ２は、それぞれ垂直探触子５とアレイ型探触
子１とで受波される被探傷体Ｗの内周面Ｗａからの超音
波ビームのビーム路程上に相当する領域に設定されるも
のである。さらに、ここで、亀裂ＷｃのＰ１／Ｐ２は、
接触境界部ＷｅのＰ１／Ｐ２より小さい。
さらにまた、これらのデータＰ１およびＰ２と共に、上
記垂直探触子５と上記アレイ型探触子１とで受波される
被探傷体Ｗの内周面Ｗａからの超音波ビームのビーム路
程上に相当するビーム路程Ｔ１，Ｔ２は、最大エコーレ
ベルの発生時にそれぞれ測定されて上記データメモリ１
２内に記録される。さらに、上記アレイ型探触子１から
の超音波ビームＢが偏向制御されると共に、上記データ
Ｐ１およびＰ２が上記データメモリ１２内にビーム偏向
値と一緒に記録される。
記垂直探触子５と上記アレイ型探触子１とで受波される
被探傷体Ｗの内周面Ｗａからの超音波ビームのビーム路
程上に相当するビーム路程Ｔ１，Ｔ２は、最大エコーレ
ベルの発生時にそれぞれ測定されて上記データメモリ１
２内に記録される。さらに、上記アレイ型探触子１から
の超音波ビームＢが偏向制御されると共に、上記データ
Ｐ１およびＰ２が上記データメモリ１２内にビーム偏向
値と一緒に記録される。
又一方、コンピュータ９は垂直探触子５の駆動制御器１
０に指令信号を発し、アレイ型探触子１と垂直探触子５
の距離に応じて、前記パルサー選定器６の超音波ビーム
発生タイミングが決定されると共に、前記信号処理器１
１内のゲート範囲Ｇ１，Ｇ２を決定するものである。
０に指令信号を発し、アレイ型探触子１と垂直探触子５
の距離に応じて、前記パルサー選定器６の超音波ビーム
発生タイミングが決定されると共に、前記信号処理器１
１内のゲート範囲Ｇ１，Ｇ２を決定するものである。
さらに、データメモリー１２内に記録されたデータ群
は、コンピュータ９によって引出され、データ処理をし
た後、記録表示器８に出力される。次に、第６図は、コ
ンピュータ９内で処理し、記録表示器８に出力した一例
を示したものであり、各種データの比較を容易としてい
る。即ち、例えば、前記エコーレベルＰ１とＰ２の比率
を取ることによって、亀裂Ｗｃと接触部境界Ｗｅによっ
て、第６図に示すように、前記比率が異なることが認め
られ、亀裂Ｗｃと接触部境界Ｗｅの判別も可能にしてい
る。
は、コンピュータ９によって引出され、データ処理をし
た後、記録表示器８に出力される。次に、第６図は、コ
ンピュータ９内で処理し、記録表示器８に出力した一例
を示したものであり、各種データの比較を容易としてい
る。即ち、例えば、前記エコーレベルＰ１とＰ２の比率
を取ることによって、亀裂Ｗｃと接触部境界Ｗｅによっ
て、第６図に示すように、前記比率が異なることが認め
られ、亀裂Ｗｃと接触部境界Ｗｅの判別も可能にしてい
る。
なお、この効果は、アレイ型探触子１から縦波を送波し
た場合も横波を送波した場合も同様であり、亀裂Ｗｃと
接触境界部Ｗｅを判別可能としている。
た場合も横波を送波した場合も同様であり、亀裂Ｗｃと
接触境界部Ｗｅを判別可能としている。
さらに、コンピュータ９は、アレイ型探触子１からのビ
ーム偏向制御に伴うエコーレベルＰ１，Ｐ２とビーム路
程値Ｔ１，Ｔ２を計測し、亀裂Ｗｃの被探傷体Ｗの半径
方向への深さ寸法をも推定を可能としている。又、第７
図は、本発明によって探傷される亀裂等を探傷したとき
のビーム偏向制御量とエコー高さ及びビーム路程の関係
を示す図であって、第７図は、垂直探触子５によるエコ
ー高さとビーム路程長に基づき、ビーム偏向制御量から
亀裂Ｗｃの深さ寸法を算定する例を示したものである。
即ち、上記アレイ型探触子１によるエコー高さとビーム
路程長及びビーム偏向制御量から亀裂Ｗｃの深さ寸法を
算定する。さらに、上記両者の結果を組合せれば、さら
に、亀裂Ｗｃの深さ寸法推定精度は向上する。
ーム偏向制御に伴うエコーレベルＰ１，Ｐ２とビーム路
程値Ｔ１，Ｔ２を計測し、亀裂Ｗｃの被探傷体Ｗの半径
方向への深さ寸法をも推定を可能としている。又、第７
図は、本発明によって探傷される亀裂等を探傷したとき
のビーム偏向制御量とエコー高さ及びビーム路程の関係
を示す図であって、第７図は、垂直探触子５によるエコ
ー高さとビーム路程長に基づき、ビーム偏向制御量から
亀裂Ｗｃの深さ寸法を算定する例を示したものである。
即ち、上記アレイ型探触子１によるエコー高さとビーム
路程長及びビーム偏向制御量から亀裂Ｗｃの深さ寸法を
算定する。さらに、上記両者の結果を組合せれば、さら
に、亀裂Ｗｃの深さ寸法推定精度は向上する。
なお、第７図において、ビーム路程長Ｔ１におけるＴＥ
及びＴｐは、亀裂Ｗｃの被試験体Ｗの内周面Ｗａの位置
と半径方向の延びの位置と亀裂Ｗｃの先端部の位置に対
するビーム路程長をそれぞれ示したものであり、これに
よりビーム偏向量、つまり、超音波ビームの送波点位置
と送波方向からの亀裂先端位置を知ることが可能であ
る。
及びＴｐは、亀裂Ｗｃの被試験体Ｗの内周面Ｗａの位置
と半径方向の延びの位置と亀裂Ｗｃの先端部の位置に対
するビーム路程長をそれぞれ示したものであり、これに
よりビーム偏向量、つまり、超音波ビームの送波点位置
と送波方向からの亀裂先端位置を知ることが可能であ
る。
なお、本発明では、垂直探触子５として縦波用の探触子
を用いたが、横波用探触子でも同様な効果が得られる。
ただし、横波用垂直探触子の場合には、水ガラス等の横
波伝播特性のよい接触媒質を用いることが望まれる。
を用いたが、横波用探触子でも同様な効果が得られる。
ただし、横波用垂直探触子の場合には、水ガラス等の横
波伝播特性のよい接触媒質を用いることが望まれる。
以上述べたように本発明は、焼きばめして一体に構成さ
れたリング状の被探傷体を非破壊探傷する超音波探傷装
置において、音響クサビとしてのアクリルシューの背部
に複数の振動発振子を備えたアレイ型探触子を設け、こ
のアレイ型探触子に垂直探触子を調整螺杆で連結し、上
記調整螺杆にパルスモータを連結機構を介して連結し、
上記垂直探触子を上記アレイ型探触子からの超音波ビー
ムと上記被探傷体の内周面との交叉部直上に配設し、上
記アレイ型探触子にパルサー設定器をパルサーを介して
接続し、このパルサー設定器にコンピュータを接続し、
このコンピュータに駆動制御器を上記パルスモータを制
御するように接続し、これに信号処理器及びデータメモ
リを上記両探触子からの超音波ビームを受波するように
接続し、上記アレイ型探触子から発信される超音波ビー
ムを上記交叉部真上に位置する上記垂直探触子で受波
し、かつ、上記アレイ型探触子で受波し、この２つの受
波信号レベルの比率を用いて上記内周面の音源の特性を
分離して、超音波音源を焼きばめによる接触エコーか、
亀裂エコーかを判別するので、アレイ型超音波探触子１
で受波された所定ビーム路程長内のエコーと垂直探触子
５で受波された所定ビーム路程長内のエコーとを比較し
て、疑似エコーと亀裂エコーを判別できるばりでなく、
亀裂の深さや寸法についての推定測定して精度の向上を
図ることができるし、さらに、取扱い操作も簡単である
等優れた効果を有するものである。
れたリング状の被探傷体を非破壊探傷する超音波探傷装
置において、音響クサビとしてのアクリルシューの背部
に複数の振動発振子を備えたアレイ型探触子を設け、こ
のアレイ型探触子に垂直探触子を調整螺杆で連結し、上
記調整螺杆にパルスモータを連結機構を介して連結し、
上記垂直探触子を上記アレイ型探触子からの超音波ビー
ムと上記被探傷体の内周面との交叉部直上に配設し、上
記アレイ型探触子にパルサー設定器をパルサーを介して
接続し、このパルサー設定器にコンピュータを接続し、
このコンピュータに駆動制御器を上記パルスモータを制
御するように接続し、これに信号処理器及びデータメモ
リを上記両探触子からの超音波ビームを受波するように
接続し、上記アレイ型探触子から発信される超音波ビー
ムを上記交叉部真上に位置する上記垂直探触子で受波
し、かつ、上記アレイ型探触子で受波し、この２つの受
波信号レベルの比率を用いて上記内周面の音源の特性を
分離して、超音波音源を焼きばめによる接触エコーか、
亀裂エコーかを判別するので、アレイ型超音波探触子１
で受波された所定ビーム路程長内のエコーと垂直探触子
５で受波された所定ビーム路程長内のエコーとを比較し
て、疑似エコーと亀裂エコーを判別できるばりでなく、
亀裂の深さや寸法についての推定測定して精度の向上を
図ることができるし、さらに、取扱い操作も簡単である
等優れた効果を有するものである。
第１図は、本発明による超音波探傷装置の斜面図、第２
図及び第３図は、本発明の作用を説明するための各図、
第４図は、本発明に組込まれる増幅器の作用を説明する
ための図、第５図は、本発明に使用される信号処理器の
作用を説明するためめのグラフ、第６図は、本発明で得
られる疑似エコーと亀裂エコーの判別例を示すグラフ、
第７図は、本発明によって探傷される亀裂等を探傷した
ときのビーム偏向制御量とエコー高さ及びビーム路程の
関係を示す図、第８図は、既に提案されている超音波探
傷装置の線図、第９図は、超音波ビームによるエコー曲
線を示すグラフである。 １…アレイ型探触子、３…パルスモータ、４…連結機
構、５…垂直探触子、６…パルサー選定器、７…パルサ
ー、８…記録表示器、９…コンピュータ、１０…駆動制
御器、１１…信号処理器、１２…データメモリー、１３
…増幅器。
図及び第３図は、本発明の作用を説明するための各図、
第４図は、本発明に組込まれる増幅器の作用を説明する
ための図、第５図は、本発明に使用される信号処理器の
作用を説明するためめのグラフ、第６図は、本発明で得
られる疑似エコーと亀裂エコーの判別例を示すグラフ、
第７図は、本発明によって探傷される亀裂等を探傷した
ときのビーム偏向制御量とエコー高さ及びビーム路程の
関係を示す図、第８図は、既に提案されている超音波探
傷装置の線図、第９図は、超音波ビームによるエコー曲
線を示すグラフである。 １…アレイ型探触子、３…パルスモータ、４…連結機
構、５…垂直探触子、６…パルサー選定器、７…パルサ
ー、８…記録表示器、９…コンピュータ、１０…駆動制
御器、１１…信号処理器、１２…データメモリー、１３
…増幅器。
Claims (1)
- 【請求項１】焼きばめして一体に構成されたリング状の
被探傷体を非破壊探傷する超音波探傷装置において、音
響クサビとしてのアクリルシューと、このアクリルシュ
ーの背部の傾斜面に上記被探傷体の内周面の接線方向に
超音波ビームを発信するように設けられた複数の振動発
振子を備えたアレイ型探触子と、このアレイ型探触子に
調整螺杆を螺合して連結され上記アレイ型探触子の振動
発振子から発信した超音波ビームを受信する垂直探触子
と、上記調整螺杆にこれを回転して上記垂直探触子を移
動する連結機構を介して連結されたパルスモータと、上
記アレイ型探触子にパルサーを介して接続されたパルサ
ー設定器と、このパルサー設定器に接続されたコンピュ
ータと、このコンピュータに上記パルスモータを制御す
るように接続された駆動制御器と、これに上記両探傷子
からの超音波ビームを受波するように接続された信号処
理器及びデータメモリとよりなり、上記垂直探触子を上
記アレイ型探触子からの超音波ビームと上記被探傷体の
内周面との交差部直上に配設したことを特徴とする超音
波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304936A JPH0658362B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62304936A JPH0658362B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145565A JPH01145565A (ja) | 1989-06-07 |
| JPH0658362B2 true JPH0658362B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=17939098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62304936A Expired - Lifetime JPH0658362B2 (ja) | 1987-12-02 | 1987-12-02 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658362B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4633268B2 (ja) * | 2001-01-12 | 2011-02-16 | 川崎重工業株式会社 | 超音波探傷装置 |
| JP4943736B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2012-05-30 | 株式会社森山鉄工 | 折畳み式台車 |
| JP2007322350A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 超音波探傷装置及び方法 |
| JP5800667B2 (ja) | 2011-10-17 | 2015-10-28 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 超音波検査方法，超音波探傷方法及び超音波検査装置 |
| US9995716B2 (en) | 2012-10-12 | 2018-06-12 | General Electric Technology Gmbh | Method for determining boiler tube cold side cracking and article for accomplishing the same |
| JP6089805B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2017-03-08 | 新日鐵住金株式会社 | 測定装置、測定方法、プログラム及び記憶媒体 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5374279U (ja) * | 1976-11-25 | 1978-06-21 | ||
| JPS5960256A (ja) * | 1982-09-30 | 1984-04-06 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 超音波探傷装置 |
-
1987
- 1987-12-02 JP JP62304936A patent/JPH0658362B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01145565A (ja) | 1989-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070803 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080803 Year of fee payment: 14 |