JPH07294498A - 超音波探傷方法及び装置 - Google Patents
超音波探傷方法及び装置Info
- Publication number
- JPH07294498A JPH07294498A JP6091936A JP9193694A JPH07294498A JP H07294498 A JPH07294498 A JP H07294498A JP 6091936 A JP6091936 A JP 6091936A JP 9193694 A JP9193694 A JP 9193694A JP H07294498 A JPH07294498 A JP H07294498A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beam width
- effective beam
- pulse
- ultrasonic
- average number
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波探傷における同期加算平均処理での最
適な平均回数を自動的に求め、ＳＮ比を改善する。 【構成】 予め有効ビーム幅検出装置１９により有効ビ
ーム幅Ｄを求めておき、走査速度検出装置１６により検
出した走査速度Ｖと、パルス繰り返し周波数検出装置１
５により検出したパルス繰り返し周波数PRF とから、パ
ルス密度算出装置１８でパルス密度Ｐd ＝Ｖ／PRF を求
め、求められたパルス密度と有効ビーム幅とから平均回
数算出装置２０で平均回数Ｎ＝Ｄ／Ｐd （但し、Ｄ＞４
ｍｍのときはＮ＝４／Ｐd とする）を求め、この平均回
数を同期加算平均処理装置１３に設定することにより、
同期加算平均を行う。
適な平均回数を自動的に求め、ＳＮ比を改善する。 【構成】 予め有効ビーム幅検出装置１９により有効ビ
ーム幅Ｄを求めておき、走査速度検出装置１６により検
出した走査速度Ｖと、パルス繰り返し周波数検出装置１
５により検出したパルス繰り返し周波数PRF とから、パ
ルス密度算出装置１８でパルス密度Ｐd ＝Ｖ／PRF を求
め、求められたパルス密度と有効ビーム幅とから平均回
数算出装置２０で平均回数Ｎ＝Ｄ／Ｐd （但し、Ｄ＞４
ｍｍのときはＮ＝４／Ｐd とする）を求め、この平均回
数を同期加算平均処理装置１３に設定することにより、
同期加算平均を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波パルス反射法に
より溶接部などを走査探傷する超音波探傷方法及び装置
に関し、特に反射波信号の同期加算平均において、ＳＮ
比を改善する技術に関する。
より溶接部などを走査探傷する超音波探傷方法及び装置
に関し、特に反射波信号の同期加算平均において、ＳＮ
比を改善する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶接部の探傷検査は、溶接鋼管や建築構
造物の製造において、溶接部の品質保証に欠かせないも
のである。検出能に優れている点から、一般的に超音波
探傷が用いられている。探傷上の問題点はノイズであ
る。ノイズには２種類あり、工場内の他の設備などから
飛来する飛来電気ノイズと溶接部の粒界散乱に起因する
材料ノイズとがある。これらのノイズがあると、欠陥エ
コーがノイズ信号中に埋もれてしまうので、欠陥エコー
を識別することが困難になる。従って、反射エコーの信
号中からノイズ信号を低減し、ＳＮ比を改善することが
重要になってくる。
造物の製造において、溶接部の品質保証に欠かせないも
のである。検出能に優れている点から、一般的に超音波
探傷が用いられている。探傷上の問題点はノイズであ
る。ノイズには２種類あり、工場内の他の設備などから
飛来する飛来電気ノイズと溶接部の粒界散乱に起因する
材料ノイズとがある。これらのノイズがあると、欠陥エ
コーがノイズ信号中に埋もれてしまうので、欠陥エコー
を識別することが困難になる。従って、反射エコーの信
号中からノイズ信号を低減し、ＳＮ比を改善することが
重要になってくる。
【０００３】ノイズ信号の低減には同期加算平均処理が
有効である。これは、繰り返し到来する超音波信号のエ
コー高さの加算平均をとるものであり、ノイズの強度を
１／Ｎ1/2 （Ｎ＝平均回数）にすることができる（例え
ば、特開昭５２−１４１６９号公報、特開昭５８−１６
９０５５号公報）。
有効である。これは、繰り返し到来する超音波信号のエ
コー高さの加算平均をとるものであり、ノイズの強度を
１／Ｎ1/2 （Ｎ＝平均回数）にすることができる（例え
ば、特開昭５２−１４１６９号公報、特開昭５８−１６
９０５５号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術には
以下の問題がある。例えば溶接鋼管のオンライン探傷の
ように、被検体を移動させながら溶接線を探傷する場
合、欠陥が超音波ビームを横切る時間は限られている。
このため、平均回数が多すぎると、平均処理後の欠陥エ
コー強度が低下し、欠陥を見落とすことが多くなる。一
方、欠陥を見落とさないように平均回数を少なくする
と、ＳＮ比の改善効果が低くなる。以上のように、平均
回数には最適値が存在するが、従来技術では最適な平均
回数は試行錯誤により求めなければならなかった。この
ため、ライン速度や探触子などの探傷条件が変更される
と、その都度試行錯誤が必要であり、手間がかかり、コ
スト高の要因となっていた。
以下の問題がある。例えば溶接鋼管のオンライン探傷の
ように、被検体を移動させながら溶接線を探傷する場
合、欠陥が超音波ビームを横切る時間は限られている。
このため、平均回数が多すぎると、平均処理後の欠陥エ
コー強度が低下し、欠陥を見落とすことが多くなる。一
方、欠陥を見落とさないように平均回数を少なくする
と、ＳＮ比の改善効果が低くなる。以上のように、平均
回数には最適値が存在するが、従来技術では最適な平均
回数は試行錯誤により求めなければならなかった。この
ため、ライン速度や探触子などの探傷条件が変更される
と、その都度試行錯誤が必要であり、手間がかかり、コ
スト高の要因となっていた。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、超音波探傷において、試行錯誤なしに、同
期加算平均処理のための最適な平均回数を容易かつ速や
かに決定することを目的とする。
れたもので、超音波探傷において、試行錯誤なしに、同
期加算平均処理のための最適な平均回数を容易かつ速や
かに決定することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波探傷
方法は、超音波パルス反射法により被検体を走査探傷
し、検出された反射波信号を同期加算平均することによ
りＳＮ比を改善する方法において、あらかじめ有効ビー
ム幅Ｄを検出しておき、パルス繰り返し周波数と走査速
度から、パルス密度Ｐd を算出し、Ｎ＝Ｄ／Ｐd より算
出した平均回数Ｎで前記反射波信号の同期加算平均を行
うことを特徴とする。
方法は、超音波パルス反射法により被検体を走査探傷
し、検出された反射波信号を同期加算平均することによ
りＳＮ比を改善する方法において、あらかじめ有効ビー
ム幅Ｄを検出しておき、パルス繰り返し周波数と走査速
度から、パルス密度Ｐd を算出し、Ｎ＝Ｄ／Ｐd より算
出した平均回数Ｎで前記反射波信号の同期加算平均を行
うことを特徴とする。
【０００７】有効ビーム幅Ｄの検出は、あらかじめ人工
的に作られた試験体上のピンホールのような微小欠陥孔
に対する超音波探傷試験で、平均回数は１としておき、
有効ビーム幅Ｄを求めておく。実際の被検体における有
効ビーム幅ＤR は、少なくともＤR ≧Ｄとなる。
的に作られた試験体上のピンホールのような微小欠陥孔
に対する超音波探傷試験で、平均回数は１としておき、
有効ビーム幅Ｄを求めておく。実際の被検体における有
効ビーム幅ＤR は、少なくともＤR ≧Ｄとなる。
【０００８】また、本発明は、前記の有効ビーム幅が４
ｍｍより狭いときは、平均回数ＮをＮ＝Ｄ／Ｐd より求
め、有効ビーム幅が４ｍｍより広いときは、平均回数Ｎ
をＮ＝４／Ｐd より求めることとする。
ｍｍより狭いときは、平均回数ＮをＮ＝Ｄ／Ｐd より求
め、有効ビーム幅が４ｍｍより広いときは、平均回数Ｎ
をＮ＝４／Ｐd より求めることとする。
【０００９】本発明方法に使用する超音波探傷装置は、
超音波探触子に送信するパルスの繰り返し周波数を検出
する手段（パルス繰り返し周波数検出手段）と、前記超
音波探触子と被検体との相対的な走査速度を検出する手
段（走査速度検出手段）と、前記の両手段により検出さ
れたパルス繰り返し周波数及び走査速度から、パルス密
度を算出する手段（パルス密度算出手段）と、前記超音
波探触子の有効ビーム幅を検出する手段（有効ビーム幅
検出手段）と、前記の後二者の手段（パルス密度算出手
段と有効ビーム幅検出手段）によりそれぞれ算出、検出
されたパルス密度及び有効ビーム幅から平均回数を算出
し、その平均回数を反射波信号の同期加算平均処理手段
に設定する手段（平均回数算出手段）とを備えたことを
特徴とする。
超音波探触子に送信するパルスの繰り返し周波数を検出
する手段（パルス繰り返し周波数検出手段）と、前記超
音波探触子と被検体との相対的な走査速度を検出する手
段（走査速度検出手段）と、前記の両手段により検出さ
れたパルス繰り返し周波数及び走査速度から、パルス密
度を算出する手段（パルス密度算出手段）と、前記超音
波探触子の有効ビーム幅を検出する手段（有効ビーム幅
検出手段）と、前記の後二者の手段（パルス密度算出手
段と有効ビーム幅検出手段）によりそれぞれ算出、検出
されたパルス密度及び有効ビーム幅から平均回数を算出
し、その平均回数を反射波信号の同期加算平均処理手段
に設定する手段（平均回数算出手段）とを備えたことを
特徴とする。
【００１０】
【作用】同期加算平均処理後の欠陥エコーの低下は、欠
陥エコーが現れる回数以上に平均回数を設定した場合に
発生する。そこで、欠陥エコーの現れる回数を求めるこ
とにより最適な平均回数を求めることができる。
陥エコーが現れる回数以上に平均回数を設定した場合に
発生する。そこで、欠陥エコーの現れる回数を求めるこ
とにより最適な平均回数を求めることができる。
【００１１】本発明においては、まず、有効ビーム幅検
出手段により、人工的に作られた微小欠陥孔などのエコ
ー信号から有効ビーム幅を求める。有効ビーム幅とは、
エコー強度の分布幅をいい、例えば、最大エコー強度よ
り−３ｄＢだけ低下した値に基準レベルを設定したとき
のエコー強度分布幅である。この基準となる有効ビーム
幅は、前述のように人工的に作られた微小欠陥孔などに
対する超音波探傷試験で求めておく。従って、この範囲
に微小欠陥孔の大きさ以上の欠陥があれば欠陥エコーが
現れる。
出手段により、人工的に作られた微小欠陥孔などのエコ
ー信号から有効ビーム幅を求める。有効ビーム幅とは、
エコー強度の分布幅をいい、例えば、最大エコー強度よ
り−３ｄＢだけ低下した値に基準レベルを設定したとき
のエコー強度分布幅である。この基準となる有効ビーム
幅は、前述のように人工的に作られた微小欠陥孔などに
対する超音波探傷試験で求めておく。従って、この範囲
に微小欠陥孔の大きさ以上の欠陥があれば欠陥エコーが
現れる。
【００１２】一方、パルス密度算出手段によりパルス密
度Ｐd を算出する。パルス密度算出手段はパルス繰り返
し周波数検出手段と走査速度検出手段とで構成されてい
るので、これらの手段により検出されたパルス繰り返し
周波数PRF と走査速度Ｖにより、Ｐd ＝Ｖ／PRF よりパ
ルス密度Ｐd を求める。そして、前記の有効ビーム幅を
パルス密度で割った値が欠陥エコーの現れる回数とな
る。平均回数をこの値に設定すれば、平均処理後の欠陥
エコーは低下せず、かつＳＮ比をより適切に改善するこ
とができる。
度Ｐd を算出する。パルス密度算出手段はパルス繰り返
し周波数検出手段と走査速度検出手段とで構成されてい
るので、これらの手段により検出されたパルス繰り返し
周波数PRF と走査速度Ｖにより、Ｐd ＝Ｖ／PRF よりパ
ルス密度Ｐd を求める。そして、前記の有効ビーム幅を
パルス密度で割った値が欠陥エコーの現れる回数とな
る。平均回数をこの値に設定すれば、平均処理後の欠陥
エコーは低下せず、かつＳＮ比をより適切に改善するこ
とができる。
【００１３】溶接鋼管のようにオンラインで行う溶接部
の超音波探傷では、実験によると有効ビーム幅が４ｍｍ
を境に、最適な平均回数が頭打ちになることが判明し
た。これは、有効ビーム幅が４ｍｍ以上になると、欠陥
が超音波ビームを横切っていく際に各点において、欠陥
エコーのビーム路程がわずかに変化し、ビーム路程がず
れた波形同士を加算平均すると欠陥エコーは低下してし
まうためである。そこで、有効ビーム幅が４ｍｍ以上の
場合は、平均回数は４／パルス密度とする。このずれ方
は波長によって異なるが、公称周波数が２ＭＨｚから１
０ＭＨｚの範囲では上記結果を適用することができる。
の超音波探傷では、実験によると有効ビーム幅が４ｍｍ
を境に、最適な平均回数が頭打ちになることが判明し
た。これは、有効ビーム幅が４ｍｍ以上になると、欠陥
が超音波ビームを横切っていく際に各点において、欠陥
エコーのビーム路程がわずかに変化し、ビーム路程がず
れた波形同士を加算平均すると欠陥エコーは低下してし
まうためである。そこで、有効ビーム幅が４ｍｍ以上の
場合は、平均回数は４／パルス密度とする。このずれ方
は波長によって異なるが、公称周波数が２ＭＨｚから１
０ＭＨｚの範囲では上記結果を適用することができる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る超音波探傷装
置のブロック構成図である。同図において、１００は被
検体であり、ここでは電縫管の場合を示している。１０
１は溶接部、１０２は溶接部における溶け込み不足など
による欠陥である。鋼管１００は、図中、上方に向かっ
て速度Ｖで直進している。
置のブロック構成図である。同図において、１００は被
検体であり、ここでは電縫管の場合を示している。１０
１は溶接部、１０２は溶接部における溶け込み不足など
による欠陥である。鋼管１００は、図中、上方に向かっ
て速度Ｖで直進している。
【００１５】本実施例の超音波探傷装置１０は、以下の
要素11〜20より構成されている。
要素11〜20より構成されている。
【００１６】超音波探触子１１は、公称周波数５ＭＨ
ｚ、振動子幅１０ｍｍのものを用いている。超音波は屈
折角４５°の横波として鋼管１００に入射され、溶接部
１００を探傷するようにしている。
ｚ、振動子幅１０ｍｍのものを用いている。超音波は屈
折角４５°の横波として鋼管１００に入射され、溶接部
１００を探傷するようにしている。
【００１７】超音波送受信装置１２は、電気パルスを探
触子１１に送信して超音波を発生させ、溶接部１０１か
ら反射した超音波を探触子１１で捉えこれを電気信号に
変換して検出する。
触子１１に送信して超音波を発生させ、溶接部１０１か
ら反射した超音波を探触子１１で捉えこれを電気信号に
変換して検出する。
【００１８】同期加算平均処理装置１３は、超音波送受
信装置１２より繰り返し到来する超音波の電気信号（図
２に示す平均処理前の電気信号）を位相を揃えて加算平
均するものである。ちなみに図２では平均回数４の場合
を示している。
信装置１２より繰り返し到来する超音波の電気信号（図
２に示す平均処理前の電気信号）を位相を揃えて加算平
均するものである。ちなみに図２では平均回数４の場合
を示している。
【００１９】欠陥判定装置１４は、ある強度以上の欠陥
が現れた場合に、欠陥の検出を知らせるものである。
が現れた場合に、欠陥の検出を知らせるものである。
【００２０】パルス繰り返し周波数検出装置１５は、超
音波送受信装置１２の超音波パルス発生のためのクロッ
ク信号の設定周波数を検出することにしている。
音波送受信装置１２の超音波パルス発生のためのクロッ
ク信号の設定周波数を検出することにしている。
【００２１】走査速度検出装置１６は、例えば、鋼管１
００に接触させたセンサロール１７の回転速度から走査
速度Ｖを検出するようにしている。
００に接触させたセンサロール１７の回転速度から走査
速度Ｖを検出するようにしている。
【００２２】パルス密度算出装置１８は、パルス密度Ｐ
d を、Ｐd ＝Ｖ／PRF の式から算出する。ここで、Ｖは
走査速度検出装置１６により検出された走査速度、PRF
はパルス繰り返し周波数検出装置１５により検出された
パルス繰り返し周波数である。
d を、Ｐd ＝Ｖ／PRF の式から算出する。ここで、Ｖは
走査速度検出装置１６により検出された走査速度、PRF
はパルス繰り返し周波数検出装置１５により検出された
パルス繰り返し周波数である。
【００２３】有効ビーム幅検出装置１９は、図３に示す
ように、あらかじめ試験鋼管１１０に設けた針状の欠陥
孔１１１からのエコー列を測定し、その欠陥エコーの最
大強度から、例えば−３ｄＢだけ低下する値を基準レベ
ルとして、その基準レベル上におけるエコー強度分布幅
を有効ビーム幅と規定して求めるものである。なお、こ
の測定の際は、平均回数は１としておく。
ように、あらかじめ試験鋼管１１０に設けた針状の欠陥
孔１１１からのエコー列を測定し、その欠陥エコーの最
大強度から、例えば−３ｄＢだけ低下する値を基準レベ
ルとして、その基準レベル上におけるエコー強度分布幅
を有効ビーム幅と規定して求めるものである。なお、こ
の測定の際は、平均回数は１としておく。
【００２４】平均回数算出装置２０は、後述するごと
く、Ｄ＜４ｍｍの場合はＮ＝Ｄ／Ｐd、Ｄ＞４ｍｍの場
合はＮ＝４／Ｐd より平均回数Ｎを算出するものであ
る。
く、Ｄ＜４ｍｍの場合はＮ＝Ｄ／Ｐd、Ｄ＞４ｍｍの場
合はＮ＝４／Ｐd より平均回数Ｎを算出するものであ
る。
【００２５】次に、平均回数算出の根拠について実験結
果を交えて説明する。図４は、最適な平均回数を、平均
処理後のエコー強度低下が−１ｄＢにとどまる回数を平
均回数と規定して、有効ビーム幅との関係を求めた結果
である。ここでは、パルス密度Ｐd ＝０．１ｍｍ／ｐ、
０．２５ｍｍ／ｐ、０．５ｍｍ／ｐの場合が例示されて
いる。エコー強度の低下を−１ｄＢに規定したのは、探
傷の再現性の範囲であり、この程度のエコー強度の低下
では欠陥エコーの見逃しにはつながらないためである。
また、有効ビーム幅は、斜角探傷におけるスキップ数を
変化させることにより、変化させた。
果を交えて説明する。図４は、最適な平均回数を、平均
処理後のエコー強度低下が−１ｄＢにとどまる回数を平
均回数と規定して、有効ビーム幅との関係を求めた結果
である。ここでは、パルス密度Ｐd ＝０．１ｍｍ／ｐ、
０．２５ｍｍ／ｐ、０．５ｍｍ／ｐの場合が例示されて
いる。エコー強度の低下を−１ｄＢに規定したのは、探
傷の再現性の範囲であり、この程度のエコー強度の低下
では欠陥エコーの見逃しにはつながらないためである。
また、有効ビーム幅は、斜角探傷におけるスキップ数を
変化させることにより、変化させた。
【００２６】図４に示されているように、有効ビーム幅
が４ｍｍより狭い場合、最適な平均回数は少なくなる。
その関係は、およそＮ＝Ｄ／Ｐd となっている。一方、
有効ビーム幅が４ｍｍより広い場合、最適な平均回数は
およそ４ｍｍを境に頭打ちとなり、その関係は、およそ
Ｎ＝４／Ｐd となっている。この理由は、欠陥が超音波
ビームを横切っていく際に各点において、欠陥エコーの
ビーム路程がわずかに変化し、ビーム路程がずれた波形
同士を加算平均すると欠陥エコーは低下してしまうため
であり、４ｍｍ以上移動させた場合において、このビー
ム路程のずれが顕著になるためである。
が４ｍｍより狭い場合、最適な平均回数は少なくなる。
その関係は、およそＮ＝Ｄ／Ｐd となっている。一方、
有効ビーム幅が４ｍｍより広い場合、最適な平均回数は
およそ４ｍｍを境に頭打ちとなり、その関係は、およそ
Ｎ＝４／Ｐd となっている。この理由は、欠陥が超音波
ビームを横切っていく際に各点において、欠陥エコーの
ビーム路程がわずかに変化し、ビーム路程がずれた波形
同士を加算平均すると欠陥エコーは低下してしまうため
であり、４ｍｍ以上移動させた場合において、このビー
ム路程のずれが顕著になるためである。
【００２７】図５は、有効ビーム幅が４ｍｍ以上の場合
について、平均回数とエコー強度低下量との関係を示し
た実験結果である。図のように、パルス密度が小さいほ
ど、平均回数を多くしてもエコー強度は低下しない。ま
た、図中にはノイズ強度の低下量も示しており、平均回
数が多いほど、ノイズ強度は低くなっている。この図か
ら、それぞれのパルス密度ごとに、エコー強度の低下量
が−１ｄＢに対応する平均回数がわかる。従って、上記
の方法により平均回数を決めることにより、ＳＮ比を最
適に改善できることが実証されている。
について、平均回数とエコー強度低下量との関係を示し
た実験結果である。図のように、パルス密度が小さいほ
ど、平均回数を多くしてもエコー強度は低下しない。ま
た、図中にはノイズ強度の低下量も示しており、平均回
数が多いほど、ノイズ強度は低くなっている。この図か
ら、それぞれのパルス密度ごとに、エコー強度の低下量
が−１ｄＢに対応する平均回数がわかる。従って、上記
の方法により平均回数を決めることにより、ＳＮ比を最
適に改善できることが実証されている。
【００２８】本実施例の超音波探傷では、まず、試験鋼
管１１０をライン速度Ｖで搬送し、そのときのピンホー
ル１１１からの反射エコー信号から、図３に示すような
方法で有効ビーム幅Ｄを求めておく。
管１１０をライン速度Ｖで搬送し、そのときのピンホー
ル１１１からの反射エコー信号から、図３に示すような
方法で有効ビーム幅Ｄを求めておく。
【００２９】次に、実際の溶接鋼管１００について超音
波探傷を行う。パルス繰り返し周波数検出装置１５で超
音波探触子１１に送信される超音波パルスの繰り返し周
波数PRF を検出し、また走査速度検出装置１６でセンサ
ロール１７から送られてくる回転速度に基づき、溶接鋼
管１００の移動速度Ｖを検出し、これらをパルス密度算
出装置１８に送り、パルス密度Ｐd をＰd ＝Ｖ／PRF よ
り算出する。この求められたパルス密度Ｐd は平均回数
算出装置２０に送られ、この装置２０で、Ｄ＜４ｍｍの
ときは、Ｎ＝Ｄ／Ｐd とし、Ｄ＞４ｍｍのときは、Ｎ＝
４／Ｐd として、その平均回数Ｎを同期加算平均処理装
置１３に設定する。このように最適な平均回数Ｎで欠陥
エコー信号の同期加算平均処理を行うことにより、欠陥
エコーの低下がなく、ＳＮ比を最高の状態に改善するこ
とができる。従って、溶接部に欠陥があれば、欠陥判定
装置１４が見逃すことなく欠陥を知らしめる。
波探傷を行う。パルス繰り返し周波数検出装置１５で超
音波探触子１１に送信される超音波パルスの繰り返し周
波数PRF を検出し、また走査速度検出装置１６でセンサ
ロール１７から送られてくる回転速度に基づき、溶接鋼
管１００の移動速度Ｖを検出し、これらをパルス密度算
出装置１８に送り、パルス密度Ｐd をＰd ＝Ｖ／PRF よ
り算出する。この求められたパルス密度Ｐd は平均回数
算出装置２０に送られ、この装置２０で、Ｄ＜４ｍｍの
ときは、Ｎ＝Ｄ／Ｐd とし、Ｄ＞４ｍｍのときは、Ｎ＝
４／Ｐd として、その平均回数Ｎを同期加算平均処理装
置１３に設定する。このように最適な平均回数Ｎで欠陥
エコー信号の同期加算平均処理を行うことにより、欠陥
エコーの低下がなく、ＳＮ比を最高の状態に改善するこ
とができる。従って、溶接部に欠陥があれば、欠陥判定
装置１４が見逃すことなく欠陥を知らしめる。
【００３０】次に、鋼管の造管速度すなわちライン速度
を変化させ、同時に平均回数も変化させて探傷した具体
例について説明する。図６に示す例では、すべてPRF ＝
２ｋＨｚ、鋼管：外径２１９．１ｍｍ、厚さ８．２ｍ
ｍ、探触子：５Ｚ１０×１０Ａ４５、スキップ数：２と
したものである。
を変化させ、同時に平均回数も変化させて探傷した具体
例について説明する。図６に示す例では、すべてPRF ＝
２ｋＨｚ、鋼管：外径２１９．１ｍｍ、厚さ８．２ｍ
ｍ、探触子：５Ｚ１０×１０Ａ４５、スキップ数：２と
したものである。
【００３１】まず、図６（ａ）に示したものは、平均回
数を１にして探傷した例で、外径３．２ｍｍのドリルホ
ールからのエコーが捉えられていることが示されてい
る。また、ノイズが一様に発生していることも示されて
いる。次に、図６（ｂ）は平均回数を８に固定して探傷
した例である。ノイズは（ａ）のものに比べて約１／３
になっているが、ライン速度が速いためパルス密度が大
きい場合では、欠陥エコーの低下が起こっていることが
わかる。
数を１にして探傷した例で、外径３．２ｍｍのドリルホ
ールからのエコーが捉えられていることが示されてい
る。また、ノイズが一様に発生していることも示されて
いる。次に、図６（ｂ）は平均回数を８に固定して探傷
した例である。ノイズは（ａ）のものに比べて約１／３
になっているが、ライン速度が速いためパルス密度が大
きい場合では、欠陥エコーの低下が起こっていることが
わかる。
【００３２】図６（ｃ）は本発明の実施例であり、平均
回数はライン速度に応じて変化させている。このため、
ライン速度が変わっても欠陥エコーの低下はなく、ノイ
ズは最適に低減されていることがわかる。
回数はライン速度に応じて変化させている。このため、
ライン速度が変わっても欠陥エコーの低下はなく、ノイ
ズは最適に低減されていることがわかる。
【００３３】本発明は、金属材料の溶接部の欠陥検出に
限られるものではなく、複合材料やラミネート鋼板のよ
うな接合部の欠陥検出にも応用できるものである。超音
波探触子には電磁超音波探触子のような非接触式のもの
も使用することができ、また被検体を固定し、探触子の
ほうを移動させる走査形式でも良いものである。
限られるものではなく、複合材料やラミネート鋼板のよ
うな接合部の欠陥検出にも応用できるものである。超音
波探触子には電磁超音波探触子のような非接触式のもの
も使用することができ、また被検体を固定し、探触子の
ほうを移動させる走査形式でも良いものである。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、超音波
の反射波信号の同期加算平均処理における平均回数を自
動的かつ最適に設定するようになっているので、ライン
速度などの探傷条件が変わっても、容易かつ速やかに平
均回数を設定することができ、欠陥の見落としを防ぎつ
つ最高のＳＮ比改善を行うことができる。
の反射波信号の同期加算平均処理における平均回数を自
動的かつ最適に設定するようになっているので、ライン
速度などの探傷条件が変わっても、容易かつ速やかに平
均回数を設定することができ、欠陥の見落としを防ぎつ
つ最高のＳＮ比改善を行うことができる。
【図１】本発明の実施例による超音波探傷装置の構成図
である。
である。
【図２】同期加算平均処理装置の動作を示す図である。
【図３】有効ビーム幅検出装置の動作を示す図である。
【図４】有効ビーム幅と最適平均回数との関係を示す図
である。
である。
【図５】平均回数と平均処理後の信号強度との関係を示
す図である。
す図である。
【図６】ライン速度を変化させて探傷した例を示す図で
ある。
ある。
１１ 超音波探触子 １２ 超音波送受信装置 １３ 同期加算平均処理装置 １４ 欠陥判定装置 １５ パルス繰り返し周波数検出装置 １６ 走査速度検出装置 １８ パルス密度算出装置 １９ 有効ビーム幅検出装置 ２０ 平均回数算出装置 １００ 被検体 １０１ 溶接部 １０２ 欠陥
Claims (3)
- 【請求項１】 超音波パルス反射法により被検体を走査
探傷し、検出された反射波信号を同期加算平均すること
によりＳＮ比を改善する方法において、 あらかじめ有効ビーム幅Ｄを検出しておき、 パルス繰り返し周波数と走査速度から、パルス密度Ｐd
を算出し、 Ｎ＝Ｄ／Ｐd より算出した平均回数Ｎで前記反射波信号
の同期加算平均を行うことを特徴とする超音波探傷方
法。 - 【請求項２】 金属材料の検査部位に沿って走査探傷し
たときの有効ビーム幅が４ｍｍより狭い場合には、平均
回数ＮをＮ＝Ｄ／Ｐd より求め、有効ビーム幅が４ｍｍ
より広い場合には、平均回数ＮをＮ＝４／Ｐd より求め
ることを特徴とする請求項１記載の検査部位の超音波探
傷方法。 - 【請求項３】 超音波探触子に送信するパルスの繰り返
し周波数を検出する手段と、 前記超音波探触子と被検体との相対的な走査速度を検出
する手段と、 前記の両手段により検出されたパルス繰り返し周波数及
び走査速度から、パルス密度を算出する手段と、 前記超音波探触子の有効ビーム幅を検出する手段と、 前記の後二者の手段によりそれぞれ算出、検出されたパ
ルス密度及び有効ビーム幅から平均回数を算出し、その
平均回数を反射波信号の同期加算平均処理手段に設定す
る手段とを備え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 |
|---|---|---|---|
| JP6091936A JP2953301B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 超音波探傷方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6091936A JP2953301B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 超音波探傷方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294498A true JPH07294498A (ja) | 1995-11-10 |
| JP2953301B2 JP2953301B2 (ja) | 1999-09-27 |
Family
ID=14040490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6091936A Expired - Fee Related JP2953301B2 (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 超音波探傷方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2953301B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6691576B1 (en) | 1999-08-04 | 2004-02-17 | Asahi Engineering Co., Ltd. | Thickness measuring device for cylindrical tank bottom plate |
| JP2010230692A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-10-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接部の超音波探傷方法及び装置 |
| JP2013246046A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 電磁超音波検査装置及び鋼材の電磁超音波検査方法 |
| JP2019090682A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 日本製鉄株式会社 | 超音波探傷方法 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP6091936A patent/JP2953301B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6691576B1 (en) | 1999-08-04 | 2004-02-17 | Asahi Engineering Co., Ltd. | Thickness measuring device for cylindrical tank bottom plate |
| JP2010230692A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-10-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接部の超音波探傷方法及び装置 |
| JP2013246046A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 電磁超音波検査装置及び鋼材の電磁超音波検査方法 |
| JP2019090682A (ja) * | 2017-11-14 | 2019-06-13 | 日本製鉄株式会社 | 超音波探傷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2953301B2 (ja) | 1999-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5085082A (en) | Apparatus and method of discriminating flaw depths in the inspection of tubular products | |
| CA2298085C (en) | Edge detection and seam tracking with emats | |
| US5763786A (en) | Automated mill roll inspection system | |
| US4068524A (en) | Ultrasonic inspection of articles | |
| JPH0219424B2 (ja) | ||
| CN105353035A (zh) | 一种利用相控阵对tky管节点的检测方法 | |
| JP4345734B2 (ja) | 溶接鋼管溶接部の品質検査方法 | |
| JP2953301B2 (ja) | 超音波探傷方法及び装置 | |
| CN105717197A (zh) | 一种厚壁管环焊缝表层缺陷衍射时差超声检测方法 | |
| JP2001021542A (ja) | 溶接線横割れ欠陥長さ測定方法 | |
| RU2643866C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля алюминотермитного сварного соединения рельсов | |
| JP3740874B2 (ja) | 薄板重ね合わせシーム溶接部の検査方法及びその装置 | |
| JPH11118771A (ja) | 板厚変化のある薄板の超音波探傷方法及び装置 | |
| JP2003322643A (ja) | 溶接鋼管溶接部の品質検査方法 | |
| JP2003262621A (ja) | 超音波探傷方法 | |
| JP2682390B2 (ja) | 溶接部の超音波探傷装置 | |
| JP2002277447A (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
| JP2003222617A (ja) | 超音波探傷における有害欠陥判定方法及びその判定結果の利用方法 | |
| JPS6342744B2 (ja) | ||
| KR102690778B1 (ko) | 상수도관 내부용접부 품질검사장치의 음속조정 방법 | |
| JP3800133B2 (ja) | 溶接鋼管溶接部の超音波探傷方法及び装置 | |
| RU2044313C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля тавровых сварных соединений закладных деталей | |
| JP2019060676A (ja) | 斜角超音波探傷の健全性評価方法、及びこれを用いた斜角超音波探傷方法 | |
| JP2002122573A (ja) | 丸材の欠陥検査方法および装置 | |
| JP2922508B1 (ja) | 自動超音波探傷装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080716 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090716 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100716 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110716 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120716 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130716 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |