JPH084611Y2

JPH084611Y2 - 超音波探傷制御装置

Info

Publication number: JPH084611Y2
Application number: JP10426989U
Authority: JP
Inventors: 繁俊兵藤
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-09-05
Filing date: 1989-09-05
Publication date: 1996-02-07
Anticipated expiration: 2004-09-05
Also published as: JPH0342557U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、水浸式超音波探傷に用いる被検査材の探傷
制御装置に関するものである。

（従来の技術）従来技術を鋼管の超音波探傷法を用いて説明する。

一般的な水浸式超音波探傷法では、第４図に示すよう
に、被検査材である鋼管１を部分的に水２に浸漬させた
状態で回転させながら前進させ、水中に設けた探触子３
から発信される超音波によって全周、全長の疵検査が行
われている。また、これに代えて鋼管１を直進させ、探
触子３を回転して探傷する方法も広く用いられている。

しかしながら、前記したような一般的な探傷方法では
被検査材の端部において反射エコーを生じ、欠陥と判定
するのでこれを防止するために、端部未探傷域を設けて
いる。そして、この未探傷域の設定法としては、一般的
には被検査材の搬送上流側にセンサーを設け、タイマー
を設定することによって行っているため、このタイマー
の設定に誤差があれば未探傷域が大きすぎたり、また未
探傷域が小さすぎて反射エコーを欠陥と判定したりす
る。

そこで、この対応策として、特公昭53−23235号公報
で表面エコーを利用する方法が開示されている。

（考案が解決しようとする課題）前記特公昭53−23235号公報に開示された方法は、表
面エコー用と欠陥エコー用の２チャンネルゲート回路を
用いており、このゲート回路に入力される信号は標準疵
からの反射信号が所定の大きさになるように増幅されて
入力される。

従って、垂直探傷のように表面エコーが大きい場合は
前記ゲート回路に入力される信号が大きくなってこのゲ
ート回路で検出されるため有効である。また、斜角探傷
でも被検査材の表面が粗く、表面エコーが大きい場合も
前記垂直探傷と同様に有効である。

しかし、表面粗さが良好な材料（例えば、研摩仕上
材、ヘール仕上材）では、斜角探傷の場合、表面からの
反射エコーが小さいため、標準疵からの反射信号が所定
の大きさになるように増幅してもゲート回路で検出され
ないことがある。なお、これを防ぐために表面エコーが
ゲート回路で検出されるように増幅すれば、標準疵から
の信号が飽和してしまい、疵判定のためのレベル設定が
できなくなる。

また、水浸式の超音波探傷法では、管内への浸水防止
のために例えばポリエチレン製の栓体を管端に装着する
のが一般的であるが、この場合には該栓体から反射エコ
ーが生じるため、鋼管がセンサー部に到達していないの
に探傷を開始するという誤動作をさけられない。

更に、後端部では表面エコーの消失時には管端信号が
すでに発生しているため、形状によっては誤検出を生じ
る等種々の問題があり、汎用技術として利用されるには
達しえない。

本考案はかかる問題点を解決できる被検査材の超音波
探傷制御装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本考案に係る被検査材の超
音波探傷制御装置は、被検査材表面で反射した超音波信
号を入力しこれを増幅する増幅器と、該増幅器によって
増幅された信号から表面エコーのみを取出すゲート器
と、被検査材搬送ライン中における探触子より上流側の
同一断面位置に配置され、金属の有無を検知する電磁セ
ンサー及び被検査材の両端に装着された栓体の有無を検
知する光電センサーと、これら両センサーからの夫々の
出力信号及び前記ゲート器からの出力信号に基づき、表
面エコーの検出タイミングと栓体長さを判断する判定器
と、この判定器からの出力信号に基づいて欠陥信号にお
ける被検査材先端部でのゲートをON、被検査材後端部で
のゲートをOFF、並びに被検査材後端側の栓体の長さに
相当する時間を遅延させる遅延器を具備させているので
ある。

（作用）本考案に係る被検査材の超音波探傷制御装置によれ
ば、欠陥判定系とは別の回路で被検査材の表面エコーを
検出するので、表面エコーを検出するのに適した大きさ
に増幅でき、確実に被検査材の存在の有無を検出でき
る。

また、管端に栓体を装着していても、光電センサーと
電磁センサーによって管端から突出している栓体の長さ
を検出して、先端側管端では先端に装着した栓体の長さ
に相当する時間分だけ探傷開始を遅らせるべく判定器か
ら遅延器に出力し、後端側管端では後端に装着した栓体
の長さに相当する時間分だけ遅延させるべく判定器から
遅延器に出力するので、栓体からのノイズは消去され、
正確な欠陥探傷が行なえることになる。

（実施例）以下本考案を第１図〜第３図に示す一実施例に基づい
て説明する。

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図をであ
る。

第１図において、11は発振器12によって励振され超音
波を発信する探触子である。そして、この探触子11は超
音波エネルギの被検査材からの反射波を受信して電気変
換する。

電気変換された信号はアンプ13で増幅され、ゲート器
14で必要な欠陥信号のみを取り出してアナログ信号15と
して出力している。

以上が欠陥判定装置Ｂである。

このような欠陥判定装置Ｂに対し、本考案に係る超音
波探傷制御装置Ａを並設するのである。

本考案に係る超音波探傷制御装置Ａは、前記電気変換
された受信信号16と、アナログ信号15を制御入力とし
て、被検査材が存在する時のみ探傷信号を出力させるの
である。

しかして、本考案に係る超音波探傷制御装置Ａは次の
如く構成されている。

17及び18は前記電気変換された受信信号から被検査材
の表面エコーを検出するのに適した大きさに増幅して取
出すアンプ及びゲート器であり、このゲート器18からの
出力信号は判定器19に入力される。

一方、この判定器19には前記探触子11の上流側に配置
された光電センサー20と電磁センサー21からの出力信号
も入力される。

これら両センサー20、21は第２図に示すように被検査
材搬送ライン中の同一断面位置に配置され、このうち光
電センサー20で被検査材の両端に装着された例えばポリ
エチエン製の栓体22の有無を検出し、電磁センサー21で
被検査材23の有無を検出するのである。

そして、これら両センサー20、21の動作時間の差で栓
体22の長さを検出するのである。

判定器19は前記ゲート器18からの出力信号による表面
エコーの検出タイミングと、光電センサー20及び電磁セ
ンサー21の出力信号による栓体長さに応じて遅延器24へ
の前記アナログ信号15の入力のON/OFF信号25と、後端部
の遅延距離信号26を遅延器24に出力している。

この制御タイミングのフローチャートを第３図に示
す。

第３図（イ）に示すのは表面エコーであり、この表面
エコーのON/OFFには前後端共栓体が含まれているので、
これら栓体部分で超音波が反射してノイズが検出され
る。

しかして、被検査材が搬送され、前端が検出されると
同図（ロ）に示すように光電センサー20からのPH信号が
ONとなり、次いで同図（ハ）に示すように電磁センサー
21からのX_S信号がONとなる。このPH信号をX_S信号がONに
時間差αから先端に装着された栓体の長さが求められ、
表面エコーからこの時間差α後にアナログ信号の入力を
開始し、先端に装着された栓体からのノイズを消去する
のである（同図（ニ）（ヘ））。

一方、後端ではX_S信号のOFFと、PH信号のOFFとの時間
差βから後端に装着された栓体の長さが求められる（同
図（ロ）（ハ））。ところで、後端部が探触子11を通過
しても栓体によって表面エコーは存在するので、ゲート
をOFFにできない。そこで、後端では前記時間差βだけ
アナログ出力を遅延させるように遅延器24に信号を入力
し、遅延を開始するのである（同図（ホ））。なお、こ
の時一瞬、出力が不連続となるが、実操業には問題とな
らない程の短時間である。

これにより表面エコーOFFで遅延出力をOFFするので後
端の栓体からのノイズ消去される（同図（イ）
（ホ））。

（考案の効果）以上説明したように、本考案による場合には探傷セン
サー自身の信号で管端を検知するので、搬送速度の影響
を受けることなしに制御が可能となる。そしてこれによ
って端部未探傷長さは大幅に短縮できることになる。

なお、本説明では管の斜角探傷の場合について説明し
たが、他の材料、探傷法への適用も十分に可能である。

また、本考案によれば管端部に栓体を装着した場合で
も正確な制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図は
光電センサーと電磁センサーの説明図、第３図（イ）〜
（ヘ）は本考案の制御タイミングのフローチャートを示
す図、第４図は一般的な水浸式超音波探傷法の説明図で
ある。 17はアンプ、18はゲート器、19は判定器、20は光電セン
サー、21は電磁センサー、24は遅延器、Ａは超音波探傷
制御装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】被検査材表面で反射した超音波信号を入力
しこれを増幅する増幅器と、該増幅器によって増幅され
た信号から表面エコーのみを取出すゲート器と、被検査
材搬送ライン中における探触子より上流側の同一断面位
置に配置され、金属の有無を検知する電磁センサー及び
被検査材の両端に装着された栓体の有無を検知する光電
センサーと、これら両センサーからの夫々の出力信号及
び前記ゲート器からの出力信号に基づき、表面エコーの
検出タイミングと栓体長さを判断する判定器と、この判
定器からの出力信号に基づいて欠陥信号における被検査
材先端部でのゲートをON、被検査材後端部でのゲートを
OFF、並びに被検査材後端側の栓体の長さに相当する時
間を遅延させる遅延器を具備したことを特徴とする超音
波探傷制御装置。