JPH0815230A - 渦流探傷信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】検査員の熟練に頼ることなく正しく複合欠陥の
種類と大きさを推定する渦流探傷信号処理装置を提供す
る。 【構成】複合性探傷欠陥信号を入力する信号入力部１
と、人工単一欠陥信号を格納する人工単一欠陥信号記憶
部３と、複合可能な人工単一欠陥信号を抽出する抽出部
４と、上記抽出された人工単一欠陥信号のうちから任意
に二つを選択し、その二つを相互位置、振幅又は時間幅
を変数にして合成し、探傷欠陥波形と重ね合せる選択・
合成・重合部５と、この複合性を判定する重合度判定部
６と、全ての合成欠陥波形に有為性が無い場合にエラー
メッセージを出力する組合終了判定部７と、合成変数が
振幅又は時間幅の場合に、個々の人工単一欠陥信号の大
きさを演算する欠陥寸法演算部８と、上記複合性探傷欠
陥信号の個々の単一欠陥信号の種類と大きさとを出力す
る欠陥特定部９とを具備してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、渦流探傷信号を処理す
る装置に適用して好適な渦流探傷信号処理装置に係り、
特に検査員の熟練に頼ることなしに正しく複合欠陥の種
類と大きさとを推定することを可能とする渦流探傷信号
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】渦流探傷で検出される欠陥信号は通常、
図１０に示すように、リサージュ図形で表示される。ま
た、この欠陥信号を縦成分と横成分とに分けて表示した
ものが図１１であり、これらは表示方法が異なるだけで
表示内容は同じである。そして、これらの欠陥の種類や
大きさの推定は、以下に記述する位相振幅法により行っ
ている。

【０００３】まず、性状の分かっている人工欠陥信号の
位相角を用いて評価曲線を作成する。図１２は、作成さ
れる評価曲線の例である。また、探傷欠陥信号の位相角
と振幅とをリサージュ図形表示より読み取る。そして、
この図１２の評価曲線より探傷欠陥信号の種類と大きさ
とを推定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この位
相振幅法で処理可能な欠陥信号は単純なものに限られ
る。即ち、異なる種類の欠陥が同一位置に混在している
場合や、支持板部に欠陥が存在する場合等では、各々の
信号が複合した状態で検出される。従って、このような
複合欠陥の場合には、上記の手法で欠陥の推定を行うと
誤った結果となってしまう。図１３に複合陥信号に位相
振幅法を適用して誤判断した例を示す。本例は支持板の
減肉欠陥を外面８５％欠陥と誤判断している例である。

【０００５】従来、複合欠陥が検出された場合には、検
査員の経験等に基づいて判断されていたが、その判定結
果に確固たる理論的裏付けが無く信頼性に欠けていた。
本発明は上記実情に鑑みなされたものであり、検査員の
熟練に頼ることなく正しく複合欠陥の種類と大きさを推
定する渦流探傷信号処理装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複合性探傷欠
陥信号を入力する手段と、複数種類の人工単一欠陥信号
を格納する手段と、上記入力した複合性探傷欠陥信号の
発生位置、探傷条件、及び被試験物の環境条件に基づい
て、上記格納手段より複合可能な人工単一欠陥信号を抽
出する手段と、上記抽出された人工単一欠陥信号のうち
から任意に二つを選択し、その二つを相互位置、振幅、
又は時間幅を変数にして合成し、この合成欠陥波形と探
傷欠陥波形とを重ね合せる手段と、この合成欠陥波形と
探傷欠陥波形との重合度を所定の複合基準値と比較して
複合性を判定する手段と、上記人工単一欠陥信号の抽出
数と選択数とを比較して、選択数と抽出数が等しい条件
下において全ての合成欠陥波形と探傷欠陥波形との重合
度に有為性が無い場合にエラーメッセージを出力する手
段と、合成変数が振幅又は時間幅の場合に、合成された
個々の人工単一欠陥信号の大きさを合成条件より演算す
る手段と、上記複合性探傷欠陥信号の個々の単一欠陥信
号の種類と大きさとを出力する手段とを具備してなるこ
とを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の構成によれば、まず、複合性探傷欠陥
信号と、発生位置、探傷条件、及び被試験物の環境条件
とを入力して人工単一欠陥信号を抽出する。この抽出さ
れた人工単一欠陥信号を任意に二つずつ取り出して合成
し、この合成した合成欠陥波形と探傷欠陥波形とを重ね
合せる。

【０００８】そして、この重合度を求めて、この値が所
定の複合基準値より大きいか、又は小さいかにより複合
性を判定する。なおここで、全ての合成が終了しても合
成欠陥波形と探傷欠陥波形との重合度に有為性が無い場
合、エラーメッセージを出力する。

【０００９】一方、いずれかの合成欠陥波形に有為性が
認められた場合には、その合成欠陥波形を構成する個々
の欠陥信号の大きさを求める。そして、複合性探傷欠陥
信号の個々の欠陥信号の種類と大きさとを特定して出力
する。

【００１０】

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。図１は同実施例に係る渦流探傷信号処理装置の機
能ブロック図である。同実施例に係る渦流探傷信号処理
装置は、図１に示すように、信号入力部１、条件入力部
２、人工単一欠陥信号記憶部３、波形表示・欠陥情報出
力部１０、及び中央制御装置１００を備えてなる。

【００１１】また、中央制御装置１００は、抽出部４、
選択・合成・重合部５、重合度判定部６、組合終了判定
部７、欠陥寸法演算部８、及び欠陥特定部９を有してい
る。信号入力部１は、探傷信号を全て入力し、この入力
信号を波形表示・欠陥情報出力部のＣＲＴ画面に表示す
る。そして、手動判定により複合性探傷欠陥信号と判別
したもののみを残す。

【００１２】条件入力部２は、複合性探傷欠陥信号に関
する被試験物の材質、寸法、形状及びプローブの種類等
の探傷条件、被検査物の環境条件、例えばアンモニア雰
囲気等、及び欠陥発生位置、例えばＵベンド部、直管
部、支持板部等を入力する。

【００１３】なお、本実施例では熱交換器伝熱管の渦流
探傷について説明する。人工単一欠陥信号記憶部３は、
予め欠陥性状の分かっている試験片を用いて渦流探傷を
行い、探傷条件を含めてその結果により得られたデータ
がデータベースとして登録される。

【００１４】抽出部４は、人工単一欠陥信号記憶部３か
ら複合性探傷欠陥信号、探傷条件、環境条件、欠陥発生
位置に適合する人工単一欠陥信号を全て抽出する。選択
・合成・重合部５は、抽出部４により抽出された人工単
一欠陥信号から任意の二つを選択し、その二つを合成し
て合成欠陥波形を作り、探傷欠陥波形と重ね合せる。

【００１５】重合度判定部６は、合成欠陥波形と探傷欠
陥波形との重合度が所定の複合基準値以上であるとき
に、探傷欠陥は合成欠陥を構成する単一欠陥の複合した
ものと判定する。

【００１６】組合終了判定部７は、人工単一欠陥信号の
抽出数と選択数が等しく、かつ所定の複合基準値以上の
重合度の合成欠陥波形が得られなかった場合に、エラー
メッセージを出力する。

【００１７】欠陥寸法演算部８は、合成変数が振幅又は
時間幅の場合に、単一欠陥の大きさを求める。欠陥特定
部９は、所定の複合基準値以上の合成欠陥波形が得られ
た場合に、探傷欠陥を複合欠陥として、その合成欠陥波
形を構成する単一欠陥それぞれの種類と大きさとを出力
する。

【００１８】波形表示・欠陥情報出力部１０は、波形及
び欠陥情報を表示、出力する。次に図１及び図２を参照
して同実施例の動作を説明する。図２は同実施例の動作
を説明するためのフローチャートである。

【００１９】まず、中央制御装置１００に、信号入力部
１より複合性探傷欠陥信号Ｔが入力され（図２のステッ
プＡ１）、条件入力部２より探傷条件、被検査物の環境
条件及び欠陥発生位置情報が入力される（図２のステッ
プＡ２）。

【００２０】そして、中央制御装置１００の抽出部４で
は、探傷条件、被検査物の環境条件及び欠陥発生位置情
報に基づいて、人工単一欠陥信号記憶部３に格納された
全データより、複合可能な全ての人工単一欠陥信号Ｓ
（個数Ｎ個）が複合優先順に抽出される（図２のステッ
プＡ３）。

【００２１】ここで、選択・合成・重合部５は、この抽
出された人工単一欠陥信号Ｓ（個数Ｎ個）から、複合優
先順位の高い順に２個の人工単一欠陥信号Ｓ1 ，Ｓ2 を
選択する（図２のステップＡ４）。そして、この選択し
た２個の人工単一欠陥信号Ｓ1 ，Ｓ2 を図４に示すよう
に、その相互位置を合成変数として合成する（図２のス
テップＡ５）。図７の（ａ）に合成欠陥波形Ｄの例を示
す。さらに、この合成欠陥波形Ｄと図８に示す探傷欠陥
波形Ｔとを重ね合せる（図２のステップＡ４）。

【００２２】そして、重合度判定部６では、この合成欠
陥波形Ｄと探傷欠陥波形Ｔとの重合度と、所定の複合基
準値とを比較して（図２のステップＡ７）、前者が後者
以上の場合には（図２のステップＡ７のＹ）、選択した
人工単一欠陥信号Ｓ1 、Ｓ2が合成変数である相互位置
関係で複合しているものとして解析を打ち切り、欠陥特
定部９により欠陥情報を出力する（図２のステップＡ１
７〜ステップＡ１８）。

【００２３】一方、重合度が所定の複合基準値未満の場
合には（図２のステップＡ７のＮ）、合成変数として図
５に示す振幅を採用して上記手順を繰返す（図２のステ
ップＡ８〜ステップＡ１０）。

【００２４】合成変数を振幅としても良好な解析結果が
得られない場合には（図２のステップＡ１０のＮ）は、
今度は合成変数に図６に示す時間幅を採用して同様の手
順を繰返す（図２のステップＡ１１〜ステップＡ１
３）。

【００２５】いずれの合成変数においても良好な結果が
得られない場合には（図２のステップＡ１３のＮ）、抽
出部４で抽出された別の人工単一欠陥信号Ｓ3 を選択し
て上記手順を繰返す（図２のステップＡ４〜ステップＡ
１３）。

【００２６】組合終了判定部７は、抽出部４で抽出され
た人工単一欠陥信号数Ｎと選択・合成・重合部５で選択
された人工単一欠陥信号数Ａとを比較して、Ａ≧Ｎでも
上述の手順で良好な解析結果が得られない場合には（図
２のステップＡ１４のＹ）、エラー情報を波形表示・欠
陥情報出力部１０に出力し、解析不能として解析を終了
する（図２のステップＡ１５〜ステップＡ１８）。

【００２７】一方、欠陥寸法演算部８では、合成変数が
振幅又は時間幅の場合に、合成欠陥波形Ｄを構成する人
工単一欠陥信号Ｓ1 又はＳ2 の大きさを合成条件より演
算する（図２のステップＡ１６）。

【００２８】そして、欠陥特定部９では、良好な解析結
果が得られた合成欠陥波形Ｄを構成する人工単一欠陥信
号Ｓ1 、Ｓ2 を探傷欠陥信Ｔの単一欠陥Ｔ1 、Ｔ2 の種
類及び大きさ等を特定して出力する（図２のステップＡ
１７）。単一欠陥Ｔ1 、Ｔ2の大きさは（図２のステッ
プＡ１６）により補正されている。図９に、時間幅を変
数にして良好な解析結果が得られた例を示す。

【００２９】最後に、波形表示、欠陥情報出力部では、
ＣＲＴ画面で波形観察をし、欠陥情報をＣＲＴ画面及び
プリンタ等に表示又は記録する（図２のステップＡ１
８）。なお、全体構成の例としては、図３に示すよう
に、入力側に光ディスク等の信号入力部１及びキーボー
ド等の条件入力部２を配置する。そして、記憶装置とし
て、人工単一欠陥信号記憶部３と、信号入力部１から送
信されてくる複合欠陥信号、及び条件入力部２から送信
されてくる探傷条件、環境条件、及び発生条件を受信
し、人工単一欠陥信号記憶部３に格納された人工単一欠
陥信号から解析を行うＣＰＵ１００を配置する。そし
て、出力側にＣＲＴやプリンタ等の波形表示・欠陥情報
出力部１０を配置し、ＣＰＵ１００から送信されてくる
解析結果を表示する。これにより、検査員の熟練に頼る
ことなく正しく複合欠陥の種類と大きさとを推定するこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、性状の
既知の欠陥信号を用いて種々の条件で合成を行うこと
で、従来は推定不可能だった複雑な複合信号の欠陥の種
類及び大きさを推定可能とするものである。これにより
渦流探傷欠陥信号の解析が容易となり、かつ、その解析
結果の信頼性向上は著しい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る渦流探傷信号処理装置の
機能ブロック図。

【図２】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図３】同実施例に係る渦流探傷信号処理装置の全体構
成図。

【図４】合成変数−相互位置説明図。

【図５】合成変数−振幅説明図。

【図６】合成変数−時間幅説明図。

【図７】合成変数−相互位置の合成例図。

【図８】探傷欠陥波形Ｔの例図。

【図９】合成欠陥波形Ｄの例図。

【図１０】リサージュ図形による欠陥信号の表示図。

【図１１】縦成分と横成分とに分けた欠陥信号の表示
図。

【図１２】従来技術の評価曲線図。

【図１３】従来技術の誤判定の例図。

【符号の説明】

１…信号入力部、２…条件入力部、３…人工単一欠陥信
号記憶部、４…抽出部、５…選択・合成・重合部、６…
重合度判定部、７…組合終了判定部、８…欠陥寸法演算
部、９…欠陥特定部、１０…波形表示・欠陥情報出力
部、１００…ＣＰＵ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複合性探傷欠陥信号を入力する手段と、 複数種類の人工単一欠陥信号を格納する手段と、 上記入力した複合性探傷欠陥信号の発生位置、探傷条
   件、及び被試験物の環境条件に基づいて、上記格納手段
   より複合可能な人工単一欠陥信号を抽出する手段と、 上記抽出された人工単一欠陥信号のうちから任意に二つ
   を選択し、その二つを相互位置、振幅、又は時間幅を変
   数にして合成し、この合成欠陥波形と探傷欠陥波形とを
   重ね合せる手段と、 この合成欠陥波形と探傷欠陥波形との重合度を所定の複
   合基準値と比較して複合性を判定する手段と、 上記人工単一欠陥信号の抽出数と選択数とを比較して、
   選択数と抽出数が等しい条件下において全ての合成欠陥
   波形と探傷欠陥波形との重合度に有為性が無い場合にエ
   ラーメッセージを出力する手段と、 合成変数が振幅又は時間幅の場合に、合成された個々の
   人工単一欠陥信号の大きさを合成条件より演算する手段
   と、 上記複合性探傷欠陥信号の個々の単一欠陥信号の種類と
   大きさとを出力する手段とを具備してなることを特徴と
   する渦流探傷信号処理装置。