JPH0677003B2 - 超音波自動探傷方法 - Google Patents

超音波自動探傷方法

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JPH0677003B2
JPH0677003B2 JP63212201A JP21220188A JPH0677003B2 JP H0677003 B2 JPH0677003 B2 JP H0677003B2 JP 63212201 A JP63212201 A JP 63212201A JP 21220188 A JP21220188 A JP 21220188A JP H0677003 B2 JPH0677003 B2 JP H0677003B2
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steel plate
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幸郎 杉元
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023Solids
    • G01N2291/0234Metals, e.g. steel
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,搬送テーブル上を搬送されてくる鋼板内部
の欠陥を超音波を利用して検査する鋼板用超音波自動探
傷方法に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に数mmから数十mmの厚さの鋼板を超音波探触子を用
いて非破壊検査する超音波自動探傷の方法には大きく分
けて二つの探傷方法がある。
第1の方法は第3図に示す方法で,(1)は被検鋼板,
(2)は鋼板の中央部を探傷するインサイド探傷機構,
(3)は鋼板の板端いわゆるエッジを探傷するエッジ探
傷機構を表わし,(3)は両端用として2台の装置が必
要である。また(4)は鋼板の幅方向に走行し,先端部
及び後端部の板端を探傷するトップ・ボトム探傷機構で
ある。
この図において,(2)のインサイド探傷機構の中にあ
るI1〜I5は中央部探傷用の探触子群を表わし,図示して
いない探触子保持機構にて保持され,探傷時適当なる圧
力て被検鋼板に押しつけられ,また接触媒質の水も同時
に噴射される。またE1及びE2はエッジ探傷用の探触子又
は探触子群,TBはトップ及びボトル探傷用の探触子又は
探触子群を表わし中央部探傷用の探触子と同様に図示し
ていない探触子保持機構にて保持されている。
今,鋼板(1)が矢印の(ア)方向に搬送されてくる場
合,鋼板(1)の先端がTBのトップ探傷位置に到達した
とき鋼板が停止し,探触子保持機構はエアシリンダー等
にて接板させられ,トップ・ボトム探傷機構が板幅方向
に走行し,鋼板トップ部の探傷を行う。トップ探傷完了
後,再び(ア)方向に搬送され,鋼板(1)の先端がI1
〜I5のインサイド探触子の直下に到達したとき,探触子
保持機構はエアシリンダー等にて接板させられて鋼板中
央部の探傷を行う。インサイド探触子の探傷軌跡は第3
図中SI1〜SI5で示されている。鋼板の先端がエッジ探触
子E1,E2の直下に到達したとき,E1,E2は接板させられ板
端の探傷を行う。エッジ探触子の探傷軌跡は第3図中そ
れぞれSE1,SE2で示されている。
第3図の探傷方法において,鋼板のトップ端及びボトム
端を除いては探傷軌跡と搬送方向とが一致しており,一
般にY走行探傷と呼ばれている。
第2の方法は第4図に示す方法である。第4図において
(1)は被検鋼板,(2)はインサイド探傷機構を表わ
している。I1〜I5は中央部探傷用の探触子群を表わして
いる。
鋼板(1)は(ア)の方向に搬送される。鋼板の先端が
探触子I1の直下に到達したとき,鋼板(1)は搬送を停
止され探触子I1〜I5は全て接板しインサイド探傷機構
(2)は矢印(イ)の方向に自走し,第4図中上方の板
端まで到達すると,探触子群I1〜I5は離板する。一回の
走査で第4図に示すWの幅だけ搬送方向と直交方向に探
傷される。一回の走査探傷後再びWの距離だけ鋼板
(1)は(ア)の方向に搬送され,再び探触子群I1〜I5
を接板させインサイド探傷機構を自走させる。以後この
動作を繰り返して次々と鋼板を搬送方向と直交方向に探
傷してゆく。
第4図は3回目の探傷途中の様子を示しておりSI1〜SI5
は探触子群I1〜I5の探傷軌跡を表わしている。この軌跡
は鋼板の搬送方向(ア)と直交しており,この探傷方式
はX走査探傷と呼ばれる。
第3図,第4図において中央部探傷用の探触子群は便宜
上I1〜I5の5個の探触子群で示されている。
一般に鋼板探傷用の探触子1ケの探傷有効ビーム幅は10
〜20mm程度の有効幅である。第3図,第4図における各
探触子群I1〜I5及びE1,E2,TBの有効ビーム幅はWで示さ
れている。各探触子群は単一の探触子で構成されている
場合と例えば第5図に示す複数個の探触子(第5図の例
では4個)が,図示していない一つの深触子保持機構に
取付けられ,あたかも探傷有効ビーム幅の広い一つの探
触子のように作用する。第5図においては探傷有効ビー
ム幅lの幅を有する4個の探触子A1,A2,A3,A4か各々2
個ずつ図のように配列され,これ等2組が前後の図のよ
うに配列されており全体としてWの探傷有効幅を有する
一つの探触子I1を構成している。
各探触子群I1,I2,…を第5図に示すように複数個の探触
子で構成するとしても,その探傷有効ビーム幅Wは50〜
100mm位が限度である。
いま仮に個々の探触子の有効ビーム幅l=20mmとして第
5図に示したように4個の探触子で一つの探触子群を構
成した場合W=20mm×4=80mmとなる。
4mの板幅の鋼板を全面探傷する場合,第3図に示すY探
傷方式では,必要な探触子群の数は 必要となる。
一方,第4図のX探傷では仮に第4図のままで探触子群
の数が5個のとき W=5×80mm=400mm となり,一走査で400mmの長さを鋼板全幅にわたって探
傷可能となり走査回数を繰り返すことにより鋼板全幅,
全長にわたっての探傷が数少ない探触子群にて可能とな
る。
この発明は鋼板用超音波自動探傷装置のうち,Y走査探傷
に関するものである。
従来のY走査探傷装置は,第3図に示すような構成にな
っているが,探傷機構が4台となり,又,トップ探傷機
構とボトム探傷機構とが別構成の場合もあり,そのとき
は5台の探傷機構が必要であった。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の鋼板用超音波自動探傷装置は以上のように構成さ
れているので,それぞれの探傷機構の制御系も含めて装
置が複雑化し製造コストも大きくなるという課題があっ
た。又,機構装置の数が多いと設置費用の増加を伴い,
設置スペースも広い面積が必要となるなどの課動があっ
た。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
もので,探傷機構の数を少なくすることができる鋼板用
超音波自動探傷方法を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る鋼板用超音波自動探傷方法は,鋼板の搬
送基準と反射側のエッジ端を探傷する探触子保持機構
と,トップ端及びボトム端を探傷する探触子保持機構と
を1つの探傷機構に収納するとともに,搬送基準側のエ
ッジ端はインサイド探傷機構の基準側の探触子保持機構
で探傷するようにしたものである。
〔作 用〕
この発明における鋼板用超音波自動探傷方法は,探傷機
構がトップ・ボトム・エッジ探傷機構とインサイド探傷
機構の2台に集約され,制御系も含めて構成が簡単とな
り,設置に必要なスペースも非常に小さくなるものであ
る。
〔実施例〕
以下,この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において(1)は被検鋼板,(2)は鋼板の中央部を
探傷するインサイド探傷機構,(5)は鋼板のトップ端
とボトム端及び搬送の反基準側のエッジ端を探傷するト
ップ・ボトム・エッジ探傷機構,I1〜Inはインサイド探
傷機構(2)の中にある中央部探傷用の探触子群,TBは
トップ・ボトム・エッジ探傷機構(5)の中にあるトッ
プ端及びボトム端探傷用の探触子群,E2は搬送の反基準
側のエッジ端探傷用の探触子群である。
いま,第1図(a)は被検鋼板(1)が搬送基準RSに沿
って矢印(ア)の方向に搬送されてきて,トップ・ボト
ム探傷用の探触子保持機構の直下で停止後,探触子群TB
が接板(実線で示す。)しトップ・ボトム・エッジ探傷
機構(5)が鋼板の幅方向に走行しながらトップ端を探
傷している様子を示したもので,その探傷軌跡がSTで示
されている。トップ・ボトム・エッジ探傷機構が鋼板の
反基準側端まで走行しトップ探傷が完了すると,トップ
・ボトム探傷用の探触子群TBは離板(破線で示す。)
し,代りに反基準側のエッジ端探傷用探触子群E2が接板
する。その後,鋼板は再び矢印(ア)方向に搬送させら
れ,インサイド探傷機構の直下にきたとき鋼板の幅に見
合った数の中央部探傷用探触子群(I1,I2…)が接板す
る。その後,第1図(b)に示すように鋼板の走行につ
れて,中央部及び基準側,反基準側のエッジ端が探傷さ
れていく。ここで基準側のエッジ端についてはその位置
がほヾ決まっているため,インサイド探傷機構の探触子
群のうち最も基準側にあるI1を使って探傷することがで
き,その探傷軌跡がSI1で示されている。一方,反基準
側のエッジ端については鋼板の板幅が変化するためにイ
ンサイド探傷機構の探触子群では探傷できず,専用の探
触子群E2が必要不可欠で,その探傷軌跡がSE2で示され
ている。
以下,図示されていないが鋼板はこの状態で走行を続
け,そのボトム端がトップ・ボトム探傷用探触子保持機
構の直下にくると再び停止させられ,エッジ探傷用探触
子群EE2が離板し,探触子群TBが再び接板するとトップ
・ボトム・エッジ探傷機構が鋼板の幅方向に走行しなが
らボトム端を端傷していく。ボトム探傷が完了後,鋼板
はまた走行開始し,ボトム端がインサイド探傷機構の直
下を通過するときに接板していた探触子群(I1,I2…)
が離板すると,一連の探傷動作が全て終ることになる。
第1図では,トップ・ボトム・エッジ探傷機構がインサ
イド探傷機構の上流側にある場合を示したが,下流側に
設置されたとしても、類似の動作は可能で同じような効
果を得ることができる。
第2図は,第1図におけるインサイド探傷機構の部分を
拡大して示したもので,この発明を構成する別の付加機
能を説明するための図でらう。鋼板は搬送基準が決めら
れていると,通常はその基準線RSに沿って搬送されてく
るものであるが,場合によっては鋼板(1)搬送につれ
て鋼板(1′)のようにシフトし基準線からずれてしま
うようなケースも想定される。このような場合,基準側
の鋼板エッジ端を探傷するための探触子保持機構I1の位
置が固定化されているとすると,探触子の位置が鋼板エ
ッジ端よりとび出してしまい,音響結合不良が起った
り,疑似欠陥を検出してしまうばかりでなく,探触子や
保持機構が機械的に損傷する恐れがある。上記の問題点
を解決するために,この発明においては探触子保持機構
I1の基準側に鋼板のエッジ端を検知するための例えば渦
流センサーなどによるエッジセンサーESを設けた,さら
にこの探触子保持機構I1のみは板幅方向に単独で可動で
きるような倣い機能を具備したことを特徴とし,走行鋼
板の板幅方向のずれに対してエッジセンサーからのエッ
ジ端検知信号で探触子保持機構I1をI1′で示すように常
にエッジ端に位置するように倣わせるようにしたもので
ある。また,インサイド探傷機構の最も基準側にある探
触子保持機構I1の位置を鋼板のエッジ端に倣わせる方法
としては,インサイド販傷機構(2)の全体やインサイ
ド探触子群(I1,I2…In)全体を板幅方向に可動できる
ようにし,エッジセンサーESの検知信号にしたがって倣
うようにすることも可能であり,鋼板エッジ端の位置変
動が比較的ゆるやかであり,変動量が大きい場合には効
果的である。さらに,両者を併用し,細かい急激な位置
変動に対しては探触子保持機構11単独の倣い機能を追従
させるとともに,11倣い限界範囲を越える大きくゆるや
かな位置変動に対してはインサイド探傷機構(2)全体
の移動で追従させる方法もある。
〔発明の効果〕
以上のように,この発明によれば鋼板のトップ端,ボト
ム端及び反基準側のエッジ端を探傷するための1つの探
傷機構と,鋼板の基準側のエッジ端及び中央部を探傷す
るための1つの探傷機構の,合計2台の探傷機構で構成
するようにしたので,装置が安価にでき,また,設置の
スペースも非常に小さい装置を達成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による鋼板用超音波自動探
傷装置の構成及び動作を示す説明図,第2図はこの発明
に含まれる他の付加機能を示す説明図,第3図及び第4
図は従来の鋼板用超音波自動探傷装置の構成及び動作を
示す図,第5図は1つの探触子保持機構に収納されてい
る探触子群の配置列を示す図である。 図において,(1)は被検鋼板,(2)はインサイド探
傷機構,(3)はエッジ探傷機構,(4)はトップ及び
ボトム探傷機構,(5)はトップ,ボトム及びエッジ探
傷機構である。 なお,図中,同一符号は同一,又は相当部分を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鋼板をその搬送方向と平行な方向に探触子
    群を走査させて探傷するY走査の鋼板用超音波自動探傷
    装置において、鋼板の中央部分および鋼板の基準側の板
    端を探傷する1つのインサイド探傷機構装置と、鋼板の
    長手方向の先後端部および幅方向で搬送基準と反対側の
    板端を探傷する1つのエッジ探傷機構とから構成され、
    鋼板の幅方向で搬送基準側の板端についてはインサイド
    探傷機構に具備している複数台の探触子保持機構のう
    ち、最も搬送基準側に配置されているものを使って探傷
    するようにしたことを特徴とする超音波自動探傷方法。
  2. 【請求項2】前記インサイド探傷機構装置内の最も搬送
    基準側にある探触子保持機構に、鋼板の板端を検知する
    手段とこの検知手段の検知信号により鋼板の幅方向に可
    動させる機構とを具備し、鋼板の幅方向で搬送基準側の
    板端位置の変化に対して上記探触子保持機構が常に板端
    に位置するように鋼板に倣わせる機能を有することを特
    徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の超音波自動探
    傷方法。
  3. 【請求項3】前記インサイド探傷機構装置内の最も搬送
    基準側にある探触子保持機構が鋼板の板端を検知する手
    段を具備し、上記検知手段の検知信号により鋼板の幅方
    向で搬送基準側の板端位置の変化に対して、常に板端に
    位置するようにインサイド探傷機構又は探触子保持機構
    群全体が可動し、鋼板に倣う機能を有することを特徴と
    する特許請求の範囲第(1)項記載の超音波自動探傷方
    法。
JP63212201A 1988-08-26 1988-08-26 超音波自動探傷方法 Expired - Lifetime JPH0677003B2 (ja)

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