JPH08128994A - アレイ型探傷器におけるアレイ探触子及びこの入射角制御装置 - Google Patents
アレイ型探傷器におけるアレイ探触子及びこの入射角制御装置Info
- Publication number
- JPH08128994A JPH08128994A JP6267209A JP26720994A JPH08128994A JP H08128994 A JPH08128994 A JP H08128994A JP 6267209 A JP6267209 A JP 6267209A JP 26720994 A JP26720994 A JP 26720994A JP H08128994 A JPH08128994 A JP H08128994A
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- motor
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 入射角の変化を目標角に制御して探傷精度を
高める。 【構成】 アレイ探触子１内のアレイ振動子２の角度を
モータ５により調整自在に構成し、初めに音速からアレ
イ振動子２の被検体Ａに対する角度を計算し、この角度
が目標角度になるように目標角設定器１１でモータ５を
制御してアレイ振動子２の角度を調整し、更にエンコー
ダ１４によりアレイ振動子２の角度を検出してフィード
バック制御回路１５によりフィードバック制御を行うこ
とにより、被検体Ａに対するアレイ振動子２の角度を設
定角度に制御して探傷精度を高める。
高める。 【構成】 アレイ探触子１内のアレイ振動子２の角度を
モータ５により調整自在に構成し、初めに音速からアレ
イ振動子２の被検体Ａに対する角度を計算し、この角度
が目標角度になるように目標角設定器１１でモータ５を
制御してアレイ振動子２の角度を調整し、更にエンコー
ダ１４によりアレイ振動子２の角度を検出してフィード
バック制御回路１５によりフィードバック制御を行うこ
とにより、被検体Ａに対するアレイ振動子２の角度を設
定角度に制御して探傷精度を高める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶接部分のきずを超音
波を用いて探傷する際に用いられるアレイ型探傷器にお
けるアレイ探触子とこの入射角制御装置に関する。
波を用いて探傷する際に用いられるアレイ型探傷器にお
けるアレイ探触子とこの入射角制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常のアレイ型探傷器のアレイ探触子で
振動子の配列方向と超音波の進行方向が直交しているも
のの場合、内部に組み込まれているアレイ振動子の角度
は固定である。
振動子の配列方向と超音波の進行方向が直交しているも
のの場合、内部に組み込まれているアレイ振動子の角度
は固定である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため、超音波の入
射角も固定化してしまう。その際に、音速が想定した値
からずれてしまう場合には、入射角が想定した値からず
れてしまう。入射角が想定した値からずれてしまうと、
探傷の精度、特にきず位置の測定精度が低下するという
問題がある。本発明の目的は、アレイ型探傷器のアレイ
探触子で、アレイ振動子の配列方向と超音波の進行方向
が直交しているものにおいて、アレイ探触子からの入射
角を音速によらずに想定した値と同一になるように制御
して、測定精度を高めることである。
射角も固定化してしまう。その際に、音速が想定した値
からずれてしまう場合には、入射角が想定した値からず
れてしまう。入射角が想定した値からずれてしまうと、
探傷の精度、特にきず位置の測定精度が低下するという
問題がある。本発明の目的は、アレイ型探傷器のアレイ
探触子で、アレイ振動子の配列方向と超音波の進行方向
が直交しているものにおいて、アレイ探触子からの入射
角を音速によらずに想定した値と同一になるように制御
して、測定精度を高めることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアレイ型探
傷器におけるアレイ探触子とこの入射角制御装置の構成
は次のとおりである。 １．モータ駆動により被検体面に対するアレイ振動子の
角度を制御自在に構成して成るアレイ型探傷器における
アレイ探触子。 ２．アレイ振動子の被検体面に対する角度から超音波の
被検体中への入射点及びシュー中の伝播時間が変化する
場合に、その量を評価し、探傷データを校正するアレイ
型探傷器におけるアレイ探触子の入射角制御装置。 ３．モータ駆動により被検体面に対するアレイ振動子の
角度を制御自在に構成して成るアレイ探触子と、前記モ
ータを制御するモータコントローラと、アレイ振動子か
ら入射する音速を測定してこの値を目標角設定器に送る
音速測定器と、前記音速測定器による音速からアレイ振
動子の被検体面に対する角度を計算し、その結果に合わ
せて前記モータコントローラに制御信号を送ってモータ
を駆動することにより、アレイ振動子を回転させてアレ
イ振動子の角度を設定角度に制御する目標角設定器と、
前記モータによる回転角をエンコーダにより検出してこ
の値を目標角設定器に戻し、実際回転角と目標角との間
に差があった場合にモータをフィードバック制御するフ
ィードバック制御回路と、前記アレイ振動子の角度から
入射点の位置及びシュー中の伝播時間を計算する計算器
と、から成るアレイ型探傷器におけるアレイ探触子の入
射角制御装置。
傷器におけるアレイ探触子とこの入射角制御装置の構成
は次のとおりである。 １．モータ駆動により被検体面に対するアレイ振動子の
角度を制御自在に構成して成るアレイ型探傷器における
アレイ探触子。 ２．アレイ振動子の被検体面に対する角度から超音波の
被検体中への入射点及びシュー中の伝播時間が変化する
場合に、その量を評価し、探傷データを校正するアレイ
型探傷器におけるアレイ探触子の入射角制御装置。 ３．モータ駆動により被検体面に対するアレイ振動子の
角度を制御自在に構成して成るアレイ探触子と、前記モ
ータを制御するモータコントローラと、アレイ振動子か
ら入射する音速を測定してこの値を目標角設定器に送る
音速測定器と、前記音速測定器による音速からアレイ振
動子の被検体面に対する角度を計算し、その結果に合わ
せて前記モータコントローラに制御信号を送ってモータ
を駆動することにより、アレイ振動子を回転させてアレ
イ振動子の角度を設定角度に制御する目標角設定器と、
前記モータによる回転角をエンコーダにより検出してこ
の値を目標角設定器に戻し、実際回転角と目標角との間
に差があった場合にモータをフィードバック制御するフ
ィードバック制御回路と、前記アレイ振動子の角度から
入射点の位置及びシュー中の伝播時間を計算する計算器
と、から成るアレイ型探傷器におけるアレイ探触子の入
射角制御装置。
【０００５】
【作用】探触子を被検体の表面にセットし、超音波探傷
器により振動子に電圧を印加して超音波を発生させる。
この超音波は、被検体中に入射し、被検体の裏面又はき
ず部分で反射する。この反射波はアレイ探触子の接触面
から再びアレイ探触子内に入り、アレイ振動子で受信さ
れる。この際、音速測定器は、音速を測定し、この値を
目標角設定器に送る。目標角設定器は、この音速から数
１のように振動子の検査面に対する角度θを計算し、こ
の角度をアレイ振動子の角度設定値としてモータコント
ローラに送り、モータを制御する。又、このモータによ
る制御角をエンコーダで検出し、この値を目標角設定器
に戻し、目標角との差分を計算してこの差分が零になる
ようにフィードバック制御を行う。この結果、超音波の
入射角が補正されて正しい角度となり、高精度探傷が可
能となる。
器により振動子に電圧を印加して超音波を発生させる。
この超音波は、被検体中に入射し、被検体の裏面又はき
ず部分で反射する。この反射波はアレイ探触子の接触面
から再びアレイ探触子内に入り、アレイ振動子で受信さ
れる。この際、音速測定器は、音速を測定し、この値を
目標角設定器に送る。目標角設定器は、この音速から数
１のように振動子の検査面に対する角度θを計算し、こ
の角度をアレイ振動子の角度設定値としてモータコント
ローラに送り、モータを制御する。又、このモータによ
る制御角をエンコーダで検出し、この値を目標角設定器
に戻し、目標角との差分を計算してこの差分が零になる
ようにフィードバック制御を行う。この結果、超音波の
入射角が補正されて正しい角度となり、高精度探傷が可
能となる。
【０００６】
【数１】
【０００７】一方、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すようにア
レイ振動子の角度が変わることによって超音波の入射点
及びシュー中の伝播時間が変化する。入射角がθ１から
θ２へ変化した場合の入射点の変化量をｄｌ、シュー中
の伝播時間の変化量をｄｔとし、また振動子の回転軸の
中心と被検体面との距離をｄ、シュー中の音速をＶａと
した場合、ｄｌ及びｄｔは数２で表される。
レイ振動子の角度が変わることによって超音波の入射点
及びシュー中の伝播時間が変化する。入射角がθ１から
θ２へ変化した場合の入射点の変化量をｄｌ、シュー中
の伝播時間の変化量をｄｔとし、また振動子の回転軸の
中心と被検体面との距離をｄ、シュー中の音速をＶａと
した場合、ｄｌ及びｄｔは数２で表される。
【０００８】
【数２】
【０００９】これらの値により超音波探傷データを校正
することで、超音波の入射位置及び超音波の鋼中の伝播
時間が判るので、反射源の位置の測定精度を上げること
が可能となる。
することで、超音波の入射位置及び超音波の鋼中の伝播
時間が判るので、反射源の位置の測定精度を上げること
が可能となる。
【００１０】
【実施例】図２及び図３に基づいて本発明に係るアレイ
探触子とこの駆動装置の実施例を説明する。符号の１は
内部にアレイ振動子２を組み込んで成るアレイ探触子で
あって、このアレイ探触子１は、シュー３内において、
回転軸４により水平に支持されていると共に駆動モータ
５により回転（角度制御）することができる。６、６ａ
は回転軸４を支持している軸受板、７は駆動モータ５の
回転を回転軸４に伝達する伝達軸である。図４は図２及
び図３に示したアレイ探触子１を用いた入射角制御装置
であって、８はアレイ超音波探傷器、９は制御装置、１
０は音速測定器、１１は目標角設定器、１２はモータコ
ントローラ、１３は計算器、１４はエンコーダ、１５は
フィードバック制御回路である。
探触子とこの駆動装置の実施例を説明する。符号の１は
内部にアレイ振動子２を組み込んで成るアレイ探触子で
あって、このアレイ探触子１は、シュー３内において、
回転軸４により水平に支持されていると共に駆動モータ
５により回転（角度制御）することができる。６、６ａ
は回転軸４を支持している軸受板、７は駆動モータ５の
回転を回転軸４に伝達する伝達軸である。図４は図２及
び図３に示したアレイ探触子１を用いた入射角制御装置
であって、８はアレイ超音波探傷器、９は制御装置、１
０は音速測定器、１１は目標角設定器、１２はモータコ
ントローラ、１３は計算器、１４はエンコーダ、１５は
フィードバック制御回路である。
【００１１】上記実施例の場合、シュー３を被検体Ａの
表面にセットし（図３）、アレイ超音波探傷器８により
アレイ振動子２に電圧を印加して超音波を発生させる。
この超音波は、図２、図３に示すように被検体Ａ中へ入
射し、被検体Ａの裏面又はきず部分で反射する。この反
射波はシュー３からアレイ探触子１内に入り、アレイ振
動子２で受信される。この際、音速測定器１０は、音速
を測定し、この値を目標角設定器１１に送る。目標角設
定器１１は、この音速から数１のようにアレイ振動子の
検査面に対する角度を計算し、この角度をアレイ振動子
２の角度設定値としてモータコントローラ１２に送り、
モータ５を制御する。又、このモータ８による制御角を
エンコーダ１４で検出し、この値をフィードバック制御
回路１５から目標角設定器１１に戻し、目標角との差分
を計算してこの差分が零になるようにフィードバック制
御を行う。一方、アレイ探触子１の角度が変化すると超
音波の被検体Ａ中への入射点及びシュー中の伝播時間が
変化する。その変化量を計算器１３で計算し、その値を
用いてアレイ超音波探傷器８で探傷試験を行う。
表面にセットし（図３）、アレイ超音波探傷器８により
アレイ振動子２に電圧を印加して超音波を発生させる。
この超音波は、図２、図３に示すように被検体Ａ中へ入
射し、被検体Ａの裏面又はきず部分で反射する。この反
射波はシュー３からアレイ探触子１内に入り、アレイ振
動子２で受信される。この際、音速測定器１０は、音速
を測定し、この値を目標角設定器１１に送る。目標角設
定器１１は、この音速から数１のようにアレイ振動子の
検査面に対する角度を計算し、この角度をアレイ振動子
２の角度設定値としてモータコントローラ１２に送り、
モータ５を制御する。又、このモータ８による制御角を
エンコーダ１４で検出し、この値をフィードバック制御
回路１５から目標角設定器１１に戻し、目標角との差分
を計算してこの差分が零になるようにフィードバック制
御を行う。一方、アレイ探触子１の角度が変化すると超
音波の被検体Ａ中への入射点及びシュー中の伝播時間が
変化する。その変化量を計算器１３で計算し、その値を
用いてアレイ超音波探傷器８で探傷試験を行う。
【００１２】
【発明の効果】本発明は以上のように、アレイ振動子を
回転させてアレイ振動子で発生した超音波の入射角を制
御することにより、被検体の音速の変化による超音波の
入射角の変化を相殺することができる。この結果、従来
の角度固定方式に比較して探傷精度を大幅に向上させる
ことができる。
回転させてアレイ振動子で発生した超音波の入射角を制
御することにより、被検体の音速の変化による超音波の
入射角の変化を相殺することができる。この結果、従来
の角度固定方式に比較して探傷精度を大幅に向上させる
ことができる。
【図１】本発明の作用の説明図。
【図２】本発明に係るアレイ探触子とこの駆動装置を示
す平面図。
す平面図。
【図３】本発明に係るアレイ探触子とこの駆動装置を示
す側面図。
す側面図。
【図４】本発明に係るアレイ探触子とこの入射角制御装
置の説明図。
置の説明図。
１ アレイ探触子 ２ アレイ振動子 ３ シュー ４ 回転軸 ５ モータ ６、６ａ 軸受板 ７ 伝達軸 ８ アレイ超音波探傷器 ９ 制御装置 １０ 音速測定器 １１ 目標角設定器 １２ モータコントローラ １３ 計算器 １４ エンコーダ １５ フィードバック制御回路
Claims (3)
- 【請求項１】 モータ駆動により被検体面に対するアレ
イ振動子の角度を制御自在に構成して成るアレイ型探傷
器におけるアレイ探触子。 - 【請求項２】 アレイ振動子の被検体面に対する角度か
ら超音波の被検体中への入射点及びシュー中の伝播時間
が変化する場合に、その量を評価し、探傷データを校正
するアレイ型探傷器におけるアレイ探触子の入射角制御
装置。 - 【請求項３】 モータ駆動により被検体面に対するアレ
イ振動子の角度を制御自在に構成して成るアレイ探触子
と、 前記モータを制御するモータコントローラと、 アレイ振動子から入射する音速を測定してこの値を目標
角設定器に送る音速測定器と、 前記音速測定器による音速からアレイ振動子の被検体面
に対する角度を計算し、その結果に合わせて前記モータ
コントローラに制御信号を送ってモータを駆動すること
により、アレイ振動子を回転させてアレイ振動子の角度
を設定角度に制御する目標角設定器と、 前記モータによる回転角をエンコーダにより検出してこ
の値を目標角設定器に戻し、実際回転角と目標角との間
に差があった場合にモータをフィードバック制御するフ
ィードバック制御回路と、 前記アレイ振動子の角度から入射点の位置及びシュー中
の伝播時間を計算する計算器と、 から成るアレイ型探傷器におけるアレイ探触子の入射角
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6267209A JPH08128994A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | アレイ型探傷器におけるアレイ探触子及びこの入射角制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6267209A JPH08128994A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | アレイ型探傷器におけるアレイ探触子及びこの入射角制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128994A true JPH08128994A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17441655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6267209A Pending JPH08128994A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | アレイ型探傷器におけるアレイ探触子及びこの入射角制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08128994A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11108903A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ボイラチューブの内面損傷検査用ヘッド |
| JP2008082864A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Hitachi Ltd | 超音波探傷装置及び超音波探傷方法 |
| KR20160023290A (ko) * | 2014-08-22 | 2016-03-03 | 박창희 | 오염방지 어항장치 |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP6267209A patent/JPH08128994A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11108903A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ボイラチューブの内面損傷検査用ヘッド |
| JP2008082864A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Hitachi Ltd | 超音波探傷装置及び超音波探傷方法 |
| KR20160023290A (ko) * | 2014-08-22 | 2016-03-03 | 박창희 | 오염방지 어항장치 |
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