JPH09171005A - 超音波探傷による欠陥種類判別方法 - Google Patents
超音波探傷による欠陥種類判別方法Info
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- JPH09171005A JPH09171005A JP7332101A JP33210195A JPH09171005A JP H09171005 A JPH09171005 A JP H09171005A JP 7332101 A JP7332101 A JP 7332101A JP 33210195 A JP33210195 A JP 33210195A JP H09171005 A JPH09171005 A JP H09171005A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】欠陥の形状、存在位置および大きさのばらつき
による影響を排除し、精度良く、介在物と気泡との判別
を行う。 【解決手段】超音波探傷により被検査材３の内部に存在
する欠陥を検出し、この欠陥の種類を判別する方法にお
いて、探触子１によって検出される、欠陥エコー波形よ
り得られるパラメーター（欠陥エコーの位相、周波数、
強度）と、欠陥近傍の底面反射エコーＢの波形より得ら
れるパラメーター（底面エコー強度、欠陥面積）とに基
づいて欠陥の種類を介在物と気泡とに判別する。
による影響を排除し、精度良く、介在物と気泡との判別
を行う。 【解決手段】超音波探傷により被検査材３の内部に存在
する欠陥を検出し、この欠陥の種類を判別する方法にお
いて、探触子１によって検出される、欠陥エコー波形よ
り得られるパラメーター（欠陥エコーの位相、周波数、
強度）と、欠陥近傍の底面反射エコーＢの波形より得ら
れるパラメーター（底面エコー強度、欠陥面積）とに基
づいて欠陥の種類を介在物と気泡とに判別する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、欠陥エコー
波形から得られるパラメーターおよび底面エコー波形か
ら得られるパラメーターを基に、欠陥の種類を判別する
超音波探傷による欠陥種類判別方法に関する。
波形から得られるパラメーターおよび底面エコー波形か
ら得られるパラメーターを基に、欠陥の種類を判別する
超音波探傷による欠陥種類判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年においては、超音波探傷技術が進歩
し、集束型探触子および高周波の超音波を用いることに
より、非金属介在物のような微小欠陥の検出をも可能と
なっている。しかし、このような方法では、非金属介在
物と気泡のような非金属介在物以外のものとを弁別して
検出することができない。
し、集束型探触子および高周波の超音波を用いることに
より、非金属介在物のような微小欠陥の検出をも可能と
なっている。しかし、このような方法では、非金属介在
物と気泡のような非金属介在物以外のものとを弁別して
検出することができない。
【０００３】音波の反射は、ある物質とこれと異なる物
質との境界面において起こる。この時の音波の反射率
は、入射側物質および反射側物質の音響インピーダンス
によって決定され、入射側物質の音響インピーダンスを
Ｚ1 、反射側物質の音響インピーダンスをＺ2 とする
と、その境界面での音圧反射率ｒは、次式で表される。
質との境界面において起こる。この時の音波の反射率
は、入射側物質および反射側物質の音響インピーダンス
によって決定され、入射側物質の音響インピーダンスを
Ｚ1 、反射側物質の音響インピーダンスをＺ2 とする
と、その境界面での音圧反射率ｒは、次式で表される。
【０００４】
【数１】
【０００５】（１）式より、異なる物質の境界面では必
ず音波が反射するため、欠陥の種類を判別することが困
難であることがわかる。
ず音波が反射するため、欠陥の種類を判別することが困
難であることがわかる。
【０００６】このような問題点に対処するために、CAMP
-ISIJ Vol.7 (1994)−1298に掲載の「超音波による鋼中
非金属介在物の検出」（以下、先行例という）では、集
束型探触子を用いた場合には、欠陥反射波形の位相変化
（正・反転）により、非金属介在物と気孔との判別が可
能であることが報告されている。通常の探触子を用いた
場合の位相の変化は、（１）式において、Ｚ1 ＜Ｚ2 つ
まりｒ＞０の時に正位相、Ｚ1 ＞Ｚ2 つまりｒ＜０の時
に反転位相となることが知られている。
-ISIJ Vol.7 (1994)−1298に掲載の「超音波による鋼中
非金属介在物の検出」（以下、先行例という）では、集
束型探触子を用いた場合には、欠陥反射波形の位相変化
（正・反転）により、非金属介在物と気孔との判別が可
能であることが報告されている。通常の探触子を用いた
場合の位相の変化は、（１）式において、Ｚ1 ＜Ｚ2 つ
まりｒ＞０の時に正位相、Ｚ1 ＞Ｚ2 つまりｒ＜０の時
に反転位相となることが知られている。
【０００７】しかるに、たとえば、被検査材を鋼、非金
属介在物をアルミナ、非金属介在物以外の欠陥を気泡と
すると、各々の音響インピーダンスは、 鋼：４５ （１０8 ｋｇ／ｍ2 ｓ） アルミナ：４３ （１０8 ｋｇ／ｍ2 ｓ） 気泡：０．０００４ （１０8 ｋｇ／ｍ2 ｓ） であり、アルミナおよび気泡のいずれにおいても（１）
式より位相が反転し、両者の弁別は不可能である。そこ
で、前記報告によると、集束型探触子を用いた場合に
は、欠陥に入射する超音波の垂直以外の入射角を考慮し
て、固体結合表面における境界条件式を、基礎の振動方
程式から求めた結果、超音波が鋼からアルミナに入射す
る際に、入射縦波の全反射領域で位相の連続的変化が起
こることを見い出し、これにより、アルミナからの反射
波は、鋼−アルミナ境界面の入射角によっては、位相の
反転が起こり、結果的には２度の位相反転により正位相
となる。一方、気泡からの反射波は、常に反転位相であ
ることから、アルミナと気泡との判別が可能となるとし
ている。
属介在物をアルミナ、非金属介在物以外の欠陥を気泡と
すると、各々の音響インピーダンスは、 鋼：４５ （１０8 ｋｇ／ｍ2 ｓ） アルミナ：４３ （１０8 ｋｇ／ｍ2 ｓ） 気泡：０．０００４ （１０8 ｋｇ／ｍ2 ｓ） であり、アルミナおよび気泡のいずれにおいても（１）
式より位相が反転し、両者の弁別は不可能である。そこ
で、前記報告によると、集束型探触子を用いた場合に
は、欠陥に入射する超音波の垂直以外の入射角を考慮し
て、固体結合表面における境界条件式を、基礎の振動方
程式から求めた結果、超音波が鋼からアルミナに入射す
る際に、入射縦波の全反射領域で位相の連続的変化が起
こることを見い出し、これにより、アルミナからの反射
波は、鋼−アルミナ境界面の入射角によっては、位相の
反転が起こり、結果的には２度の位相反転により正位相
となる。一方、気泡からの反射波は、常に反転位相であ
ることから、アルミナと気泡との判別が可能となるとし
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記先
行例には以下に示す問題点がある。 ＜問題点１＞先行例では、基礎の振動方程式から固体結
合における境界条件式を求めているが、この固体結合境
界面は無限であるため、この境界条件式を、鋼と、この
鋼内部に存在する欠陥に適用した場合には、鋼−欠陥境
界面が無限になることになる。このため、集束型探触子
から入射された超音波は、欠陥表面に対して、常に垂直
以外の入射角を有することから、反射波の位相の正・反
転により、非金属介在物と気泡とを判別することは可能
である。ところが、実際には、鋼に存在する非金属介在
物は微小であるため、必然的に境界面は有限かつ微小で
あり、入射された超音波は、欠陥表面に対して、常に垂
直以外の入射角を有するとは限らない。
行例には以下に示す問題点がある。 ＜問題点１＞先行例では、基礎の振動方程式から固体結
合における境界条件式を求めているが、この固体結合境
界面は無限であるため、この境界条件式を、鋼と、この
鋼内部に存在する欠陥に適用した場合には、鋼−欠陥境
界面が無限になることになる。このため、集束型探触子
から入射された超音波は、欠陥表面に対して、常に垂直
以外の入射角を有することから、反射波の位相の正・反
転により、非金属介在物と気泡とを判別することは可能
である。ところが、実際には、鋼に存在する非金属介在
物は微小であるため、必然的に境界面は有限かつ微小で
あり、入射された超音波は、欠陥表面に対して、常に垂
直以外の入射角を有するとは限らない。
【０００９】したがって、このような場合には、位相の
正・反転により欠陥を判別することは実質的に困難であ
る。
正・反転により欠陥を判別することは実質的に困難であ
る。
【００１０】＜問題点２＞また、先行例では、固体結合
境界面の形状について検討されていないという問題点が
ある。一般に、被検査材内に存在する欠陥は、平面では
なく様々な形状を有し、さらに、大きさも一定ではな
い。このような欠陥形状の種類によっても位相情報が変
化するため、位相情報のみでの欠陥種類の判別は困難で
ある。
境界面の形状について検討されていないという問題点が
ある。一般に、被検査材内に存在する欠陥は、平面では
なく様々な形状を有し、さらに、大きさも一定ではな
い。このような欠陥形状の種類によっても位相情報が変
化するため、位相情報のみでの欠陥種類の判別は困難で
ある。
【００１１】そこで、本発明の主たる課題は、欠陥の形
状、存在位置および大きさのばらつきによる影響を排除
し、精度良く、介在物と気泡との判別ができる超音波探
傷による欠陥種類判別方法を提供することにある。
状、存在位置および大きさのばらつきによる影響を排除
し、精度良く、介在物と気泡との判別ができる超音波探
傷による欠陥種類判別方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成した、本
発明のうちで請求項１に記載の超音波探傷による欠陥種
類判別方法は、超音波探傷により被検査材内部に存在す
る欠陥を検出し、この欠陥の種類を判別する方法におい
て、欠陥エコー波形より得られるパラメーターおよび欠
陥近傍の底面エコー波形より得られるパラメーターを基
に、欠陥の種類を判別することを特徴とするものであ
る。
発明のうちで請求項１に記載の超音波探傷による欠陥種
類判別方法は、超音波探傷により被検査材内部に存在す
る欠陥を検出し、この欠陥の種類を判別する方法におい
て、欠陥エコー波形より得られるパラメーターおよび欠
陥近傍の底面エコー波形より得られるパラメーターを基
に、欠陥の種類を判別することを特徴とするものであ
る。
【００１３】前述したように、欠陥エコー波形から得ら
れる位相情報のみでは、欠陥の大きさおよび形状のばら
つきに対応することは困難であり、両者を高精度に判別
することは不可能である。一方、欠陥エコー波形より得
られる他のパラメーターとして、欠陥エコー強度に着目
すると、（１）式に示されるように、Ｚ1 ≫Ｚ2 もしく
はＺ1 ≪Ｚ2 の時には、音圧反射率ｒは大きくなる。そ
こで、例えば、鋼からアルミナへ超音波が入射する際の
音圧反射率をｒ1 とし、鋼から気泡へ超音波が入射する
際の音圧反射率をｒ2 とすると、前記した各物質の音響
インピーダンスから、ｒ1 ＝０．０２、ｒ2 ＝１となる
ため、反射音波を全て検出できるとすれば、アルミナと
気泡との判別が可能となる。ところが、反射した超音波
の音圧は、（２）式で示される。
れる位相情報のみでは、欠陥の大きさおよび形状のばら
つきに対応することは困難であり、両者を高精度に判別
することは不可能である。一方、欠陥エコー波形より得
られる他のパラメーターとして、欠陥エコー強度に着目
すると、（１）式に示されるように、Ｚ1 ≫Ｚ2 もしく
はＺ1 ≪Ｚ2 の時には、音圧反射率ｒは大きくなる。そ
こで、例えば、鋼からアルミナへ超音波が入射する際の
音圧反射率をｒ1 とし、鋼から気泡へ超音波が入射する
際の音圧反射率をｒ2 とすると、前記した各物質の音響
インピーダンスから、ｒ1 ＝０．０２、ｒ2 ＝１となる
ため、反射音波を全て検出できるとすれば、アルミナと
気泡との判別が可能となる。ところが、反射した超音波
の音圧は、（２）式で示される。
【００１４】
【数２】
【００１５】ここで、 Ｐｒ ：反射音圧、Ｓ：欠陥面
積、Ｐ0 ：入射音圧 ｘ：伝播距離、α：減衰定数 （２）式より、反射音圧Ｐr は、欠陥面積Ｓおよび伝播
距離ｘにより変化するために、ランダムな形状・位置・
大きさを有する欠陥の種類を判別することは不可能であ
る。
積、Ｐ0 ：入射音圧 ｘ：伝播距離、α：減衰定数 （２）式より、反射音圧Ｐr は、欠陥面積Ｓおよび伝播
距離ｘにより変化するために、ランダムな形状・位置・
大きさを有する欠陥の種類を判別することは不可能であ
る。
【００１６】したがって、欠陥エコー波形から得られる
パラメーターだけで、欠陥種類の判別を行う場合には、
欠陥の形状、存在位置および大きさのばらつきに対応で
きないという短所がある。
パラメーターだけで、欠陥種類の判別を行う場合には、
欠陥の形状、存在位置および大きさのばらつきに対応で
きないという短所がある。
【００１７】他方、欠陥エコー以外に超音波探傷により
検出されるものとしては、表面エコーと底面エコーとが
ある。超音波を集束した場合において、表面エコーの波
形から得られるパラメーターは、被検査材内に存在する
欠陥の有無に関わらず一定であるが、底面エコーから得
られるパラメーターは、例えば、底面エコー強度は、欠
陥の有無により変化する。この変化は、正常部位では底
面まで到達する超音波の略一部が、欠陥存在部位では該
欠陥表面で反射することにより、底面に到達する超音波
の強度が減少するために起こる。これを、例えば、鋼内
に存在するアルミナおよび気泡の判別に適用するとすれ
ば、前述したように、鋼→気泡では音圧反射率が１であ
るから、底面エコー強度はほぼ０となる。これに対し
て、鋼→アルミナの音圧反射率は０．０２なので、底面
エコー強度は、正常部位と比較して２％程度減少する。
したがって、底面エコー強度の変化により、非金属介在
物と気泡との判別が可能である。加えて、欠陥部位での
超音波の透過強度変化が欠陥の形状および存在位置のば
らつきによる影響を受けず、欠陥の面積にのみ支配され
る。しかし、このような底面エコー強度を用いた判別に
おいても、音波面に対して欠陥が非常に小さい場合には
底面エコー強度に有意差が生じない、被検査材底面の表
面性状に影響される等の短所が存在する。
検出されるものとしては、表面エコーと底面エコーとが
ある。超音波を集束した場合において、表面エコーの波
形から得られるパラメーターは、被検査材内に存在する
欠陥の有無に関わらず一定であるが、底面エコーから得
られるパラメーターは、例えば、底面エコー強度は、欠
陥の有無により変化する。この変化は、正常部位では底
面まで到達する超音波の略一部が、欠陥存在部位では該
欠陥表面で反射することにより、底面に到達する超音波
の強度が減少するために起こる。これを、例えば、鋼内
に存在するアルミナおよび気泡の判別に適用するとすれ
ば、前述したように、鋼→気泡では音圧反射率が１であ
るから、底面エコー強度はほぼ０となる。これに対し
て、鋼→アルミナの音圧反射率は０．０２なので、底面
エコー強度は、正常部位と比較して２％程度減少する。
したがって、底面エコー強度の変化により、非金属介在
物と気泡との判別が可能である。加えて、欠陥部位での
超音波の透過強度変化が欠陥の形状および存在位置のば
らつきによる影響を受けず、欠陥の面積にのみ支配され
る。しかし、このような底面エコー強度を用いた判別に
おいても、音波面に対して欠陥が非常に小さい場合には
底面エコー強度に有意差が生じない、被検査材底面の表
面性状に影響される等の短所が存在する。
【００１８】そこで、例えば、欠陥エコー強度と底面エ
コー強度とを組み合わせてこれを基に判別を行うとすれ
ば、欠陥の位置および形状のばらつきによる影響は、欠
陥エコー強度のみを基に判別を行う場合には問題となる
が、底面エコー強度のみを基に判別を行う場合には問題
とならないため、結果的に判別が可能となる。すなわ
ち、両者を組み合わせて判別することにより、一方の短
所を他方が補うことができる。このようにして、欠陥の
種類に対して理論的に特徴が現れる、欠陥エコー波形か
ら得られるパラメーターと底面エコー波形から得られる
パラメーターとを組み合わせて、これを基に欠陥種類の
判別を行うことにより、判別確率が高くなるのである。
コー強度とを組み合わせてこれを基に判別を行うとすれ
ば、欠陥の位置および形状のばらつきによる影響は、欠
陥エコー強度のみを基に判別を行う場合には問題となる
が、底面エコー強度のみを基に判別を行う場合には問題
とならないため、結果的に判別が可能となる。すなわ
ち、両者を組み合わせて判別することにより、一方の短
所を他方が補うことができる。このようにして、欠陥の
種類に対して理論的に特徴が現れる、欠陥エコー波形か
ら得られるパラメーターと底面エコー波形から得られる
パラメーターとを組み合わせて、これを基に欠陥種類の
判別を行うことにより、判別確率が高くなるのである。
【００１９】また、前記欠陥エコー波形より得られるパ
ラメーターとして、欠陥エコーの位相、周波数、および
強度、のうち、少なくとも１つ以上用いるのが好まし
い。
ラメーターとして、欠陥エコーの位相、周波数、および
強度、のうち、少なくとも１つ以上用いるのが好まし
い。
【００２０】さらに、前記欠陥近傍の底面エコー波形よ
り得られるパラメーターとして、底面エコー強度および
欠陥面積のうち、少なくとも１つ以上用いるのが好まし
い。
り得られるパラメーターとして、底面エコー強度および
欠陥面積のうち、少なくとも１つ以上用いるのが好まし
い。
【００２１】前記欠陥エコー波形より得られるパラメー
ター（位相、周波数、および強度）と、前記欠陥近傍の
底面エコー波形より得られるパラメーター（強度および
欠陥面積）とは、欠陥の種類に対して、表１に示すよう
な特徴を有する。
ター（位相、周波数、および強度）と、前記欠陥近傍の
底面エコー波形より得られるパラメーター（強度および
欠陥面積）とは、欠陥の種類に対して、表１に示すよう
な特徴を有する。
【００２２】
【表１】
【００２３】本発明に係る、超音波探傷による欠陥種類
判別方法は、表１より、塊状介在物、球状介在物および
気泡の判別行うのに好適である。
判別方法は、表１より、塊状介在物、球状介在物および
気泡の判別行うのに好適である。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明に係る、超音波探傷による
欠陥種類判別方法について、以下に詳説する。
欠陥種類判別方法について、以下に詳説する。
【００２５】まず、本発明に係る欠陥種類判別方法を行
う際の、装置構成について図１に示されるブロック図を
用いて説明する。この装置では垂直探傷法を例示してい
るが他の超音波探傷法でも欠陥エコー波形と欠陥透過エ
コーまたは底面エコーの波形が得られる方法であれば問
題はない。また、探触子としては、図示しない集束型探
触子を用いる。この探触子１より送信される超音波ｔ
は、図２に示されるように垂直に被検査材３に入射され
る。被検査材表面、内部および底面で反射した超音波
は、探触子１により受信される。この受信される超音波
は、欠陥の存在しない正常部位では、底面エコーＢおよ
び図示しない表面エコーとであるが、欠陥部位では、欠
陥反射エコーＦ、底面エコーＢおよび図示しない表面エ
コーである。
う際の、装置構成について図１に示されるブロック図を
用いて説明する。この装置では垂直探傷法を例示してい
るが他の超音波探傷法でも欠陥エコー波形と欠陥透過エ
コーまたは底面エコーの波形が得られる方法であれば問
題はない。また、探触子としては、図示しない集束型探
触子を用いる。この探触子１より送信される超音波ｔ
は、図２に示されるように垂直に被検査材３に入射され
る。被検査材表面、内部および底面で反射した超音波
は、探触子１により受信される。この受信される超音波
は、欠陥の存在しない正常部位では、底面エコーＢおよ
び図示しない表面エコーとであるが、欠陥部位では、欠
陥反射エコーＦ、底面エコーＢおよび図示しない表面エ
コーである。
【００２６】探触子１により受信された信号は、該探触
子１で電気信号に変換され、受信器４に入力される。こ
の受信機４で入力信号が定量化され、信号処理部５に入
力される。信号処理部５は、以下に示す動作を行う。 ・しきい値を基に欠陥を判断 ・底面エコーを基に欠陥面積の計算 ・欠陥エコー波形および底面エコー波形から各パラメー
ターを解析 このようにして得られた各パラメーター（欠陥エコーの
位相、欠陥エコーの周波数、欠陥エコー強度、底面エコ
ー強度、欠陥面積）は、予め表２に示されるような気泡
および介在物の特徴量を用いて学習させたニューラルネ
ットワーク６に入力され、欠陥種類の判別結果を得る。
このような超音波探傷および欠陥種類判別の動作は、制
御装置８により制御する。７で図示される記憶装置は、
測定および計算結果を一時的に記憶するために用いるも
のである。
子１で電気信号に変換され、受信器４に入力される。こ
の受信機４で入力信号が定量化され、信号処理部５に入
力される。信号処理部５は、以下に示す動作を行う。 ・しきい値を基に欠陥を判断 ・底面エコーを基に欠陥面積の計算 ・欠陥エコー波形および底面エコー波形から各パラメー
ターを解析 このようにして得られた各パラメーター（欠陥エコーの
位相、欠陥エコーの周波数、欠陥エコー強度、底面エコ
ー強度、欠陥面積）は、予め表２に示されるような気泡
および介在物の特徴量を用いて学習させたニューラルネ
ットワーク６に入力され、欠陥種類の判別結果を得る。
このような超音波探傷および欠陥種類判別の動作は、制
御装置８により制御する。７で図示される記憶装置は、
測定および計算結果を一時的に記憶するために用いるも
のである。
【００２７】
【表２】
【００２８】次に、上記装置を用いての欠陥種類判別方
法について、順を追って説明すると、 ．正常部位での底面エコー強度の測定 予め、被検査材において欠陥が存在しない正常部位での
底面エコー強度を測定し、記憶装置７に記録する。この
正常部位での底面エコー強度は、後に被検査材を超音波
探傷して得られる底面エコー強度の定量化に用いる。 ．欠陥のサイズおよび存在する位置座標の測定 次に、被検査材全面にわたって超音波探傷を行う。この
超音波探傷は、欠陥２の存在する位置座標と欠陥の面積
とを測定することを目的に行うものである。探触子１の
走査によって検出された底面エコー強度は、信号処理部
５において、予め測定された正常部位の底面エコー強度
を基に設定されたしきい値と、常時比較されている。底
面エコー強度が低下して、このしきい値を越えた時に
は、欠陥と判断され、この時の位置座標と底面エコー強
度とが記録される。このようにして、被検査材全面を超
音波探傷した結果を基に、図３に示されるように、被検
査材３におけるを欠陥位置座標および欠陥面積を示す平
面画像を得る。この平面画像を基に、欠陥面積を計算す
る。 ．欠陥位置座標での超音波探傷 前記欠陥の位置座標を基にして、欠陥部位のみ、再度超
音波探傷を行う。この超音波探傷により得られた、欠陥
エコーの位相、周波数および強度、および底面エコー強
度を求める。 ．得られた各パラメーターを基に欠陥の判別を行う。 このようにして得られた各パラメーター（欠陥エコーの
位相、欠陥エコーの周波数、欠陥エコー強度、底面エコ
ー強度および欠陥面積）と正常部位での底面エコー強度
とを、予め判別の対象となる気泡と介在物との特徴量を
用いて学習させたニューラルネットワークに入力し、判
別結果を得る。
法について、順を追って説明すると、 ．正常部位での底面エコー強度の測定 予め、被検査材において欠陥が存在しない正常部位での
底面エコー強度を測定し、記憶装置７に記録する。この
正常部位での底面エコー強度は、後に被検査材を超音波
探傷して得られる底面エコー強度の定量化に用いる。 ．欠陥のサイズおよび存在する位置座標の測定 次に、被検査材全面にわたって超音波探傷を行う。この
超音波探傷は、欠陥２の存在する位置座標と欠陥の面積
とを測定することを目的に行うものである。探触子１の
走査によって検出された底面エコー強度は、信号処理部
５において、予め測定された正常部位の底面エコー強度
を基に設定されたしきい値と、常時比較されている。底
面エコー強度が低下して、このしきい値を越えた時に
は、欠陥と判断され、この時の位置座標と底面エコー強
度とが記録される。このようにして、被検査材全面を超
音波探傷した結果を基に、図３に示されるように、被検
査材３におけるを欠陥位置座標および欠陥面積を示す平
面画像を得る。この平面画像を基に、欠陥面積を計算す
る。 ．欠陥位置座標での超音波探傷 前記欠陥の位置座標を基にして、欠陥部位のみ、再度超
音波探傷を行う。この超音波探傷により得られた、欠陥
エコーの位相、周波数および強度、および底面エコー強
度を求める。 ．得られた各パラメーターを基に欠陥の判別を行う。 このようにして得られた各パラメーター（欠陥エコーの
位相、欠陥エコーの周波数、欠陥エコー強度、底面エコ
ー強度および欠陥面積）と正常部位での底面エコー強度
とを、予め判別の対象となる気泡と介在物との特徴量を
用いて学習させたニューラルネットワークに入力し、判
別結果を得る。
【００２９】＜実施例＞本発明に係る、超音波探傷によ
る欠陥種類判別方法により、被検査材の超音波探傷を行
った時に得られる反射エコーの波形例を図４〜６に示
す。図４に示される反射エコーの波形は、正常部位であ
り表面エコーＳおよび底面エコーＢのみが現れている。
これに対して、図５に示される介在物存在部位および図
６に示される気泡存在部位の反射エコーの波形では、表
面反射エコーＳと底面反射エコーＢとに加えて、欠陥反
射エコーＦが現れている。ここで、図５と図６とを欠陥
反射エコー周波数、欠陥反射エコー位相、欠陥反射エコ
ー強度および底面反射エコー強度の点で比較すれば、表
１に示される欠陥種類と判別要素との関係、と同様な相
違点が現れていることが判る。
る欠陥種類判別方法により、被検査材の超音波探傷を行
った時に得られる反射エコーの波形例を図４〜６に示
す。図４に示される反射エコーの波形は、正常部位であ
り表面エコーＳおよび底面エコーＢのみが現れている。
これに対して、図５に示される介在物存在部位および図
６に示される気泡存在部位の反射エコーの波形では、表
面反射エコーＳと底面反射エコーＢとに加えて、欠陥反
射エコーＦが現れている。ここで、図５と図６とを欠陥
反射エコー周波数、欠陥反射エコー位相、欠陥反射エコ
ー強度および底面反射エコー強度の点で比較すれば、表
１に示される欠陥種類と判別要素との関係、と同様な相
違点が現れていることが判る。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、欠陥の形状、存在位置および大きさのばらつ
きによる影響を排除し、精度良く、介在物と気泡との判
別ができる。
によれば、欠陥の形状、存在位置および大きさのばらつ
きによる影響を排除し、精度良く、介在物と気泡との判
別ができる。
【図１】本発明に係る、超音波探傷による欠陥種類判別
装置のブロック図である。
装置のブロック図である。
【図２】その要部拡大図である。
【図３】被検査材の平面画像例を示す概略図である。
【図４】正常部位における反射エコーの波形である。
【図５】介在物存在部位における反射エコーの波形であ
る。
る。
【図６】気泡存在部位における反射エコーの波形であ
る。
る。
１…探触子、２…欠陥、３…被検査材、４…受信機、５
…信号処理部、６…ニューラルネットワーク、７…記憶
装置、８…制御装置
…信号処理部、６…ニューラルネットワーク、７…記憶
装置、８…制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】超音波探傷により被検査材内部に存在する
欠陥を検出し、この欠陥の種類を判別する方法におい
て、 欠陥エコー波形より得られるパラメーターおよび欠陥近
傍の底面エコー波形より得られるパラメーターを基に、
欠陥の種類を判別することを特徴とする超音波探傷によ
る欠陥種類判別方法。 - 【請求項２】前記欠陥エコー波形より得られるパラメー
ターとして、欠陥エコーの位相、周波数および強度を用
い、前記欠陥近傍の底面エコー波形より得られるパラメ
ーターとして、底面エコー強度および欠陥面積を用いる
請求項１に記載の超音波探傷による欠陥種類判別方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332101A JPH09171005A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 超音波探傷による欠陥種類判別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7332101A JPH09171005A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 超音波探傷による欠陥種類判別方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09171005A true JPH09171005A (ja) | 1997-06-30 |
Family
ID=18251167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7332101A Pending JPH09171005A (ja) | 1995-12-20 | 1995-12-20 | 超音波探傷による欠陥種類判別方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09171005A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532895A (ja) * | 2000-05-11 | 2003-11-05 | トーソー エスエムディー，インク． | 音波の位相変化の検出を使用する、スパッターターゲット清浄度の非破壊評価のための方法と装置 |
| US7523554B2 (en) | 2003-06-17 | 2009-04-28 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing a wheel rim |
| JP2010101822A (ja) * | 2008-10-27 | 2010-05-06 | Tlv Co Ltd | 配管内部状態検査装置および配管内部状態検査方法 |
| KR101224964B1 (ko) * | 2011-01-28 | 2013-01-22 | 현대제철 주식회사 | 슬라브내 핀홀 분포 분석장치 및 분석방법 |
| JP2015021738A (ja) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 大同特殊鋼株式会社 | 超音波探傷方法 |
| JP2019078557A (ja) * | 2017-10-20 | 2019-05-23 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | 微粒子分散エラストマーのはく離計測装置及びはく離計測方法 |
| WO2021053939A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 日立造船株式会社 | 超音波検査方法および超音波検査装置 |
-
1995
- 1995-12-20 JP JP7332101A patent/JPH09171005A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003532895A (ja) * | 2000-05-11 | 2003-11-05 | トーソー エスエムディー，インク． | 音波の位相変化の検出を使用する、スパッターターゲット清浄度の非破壊評価のための方法と装置 |
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| WO2021053939A1 (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | 日立造船株式会社 | 超音波検査方法および超音波検査装置 |
| CN114341632A (zh) * | 2019-09-19 | 2022-04-12 | 日立造船株式会社 | 超声波检查方法及超声波检查装置 |
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