JPH09243608A - Oblique angle flaw detection method and apparatus - Google Patents

Oblique angle flaw detection method and apparatus

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JPH09243608A
JPH09243608A JP8051766A JP5176696A JPH09243608A JP H09243608 A JPH09243608 A JP H09243608A JP 8051766 A JP8051766 A JP 8051766A JP 5176696 A JP5176696 A JP 5176696A JP H09243608 A JPH09243608 A JP H09243608A
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ultrasonic
flaw detection
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ultrasonic probe
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the noise at a specific position like the reflected wave from a non-objective while enhancing only the intensity of the reflected wave from an objective and to enhance the relative SN ratio of a detection signal in oblique flaw detection. SOLUTION: Time shift quantity is set corresponding to the relative position of a probe 14 and a flaw 21 so that the phase only of the reflected wave from an object 20 to be inspected is matched with the same phase. The waveform operational processing of the mutual receiving signals at respective positions having this time shift quantity is executed by a waveform data operation part 6 to increase the intensity only of the reflected wave from the object. Since the phases of the receiving signals at the respective positions are different in the reflected wave from a non-objective, the intensity thereof is lowered by this waveform operational processing. By this constitution, the relative SN ratio of a detection signal can be enhanced in oblique angle flaw detection and the minute flaw of a welded part can be detected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、検査対象に超音波
を特定の入射角で送受信し、検査対象内の欠陥を検出す
るための斜角探傷方法および斜角探傷装置、ならびにこ
の斜角探傷装置を使用した超音波検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oblique-angle flaw detection method and an oblique-angle flaw detection device for transmitting and receiving ultrasonic waves to and from an inspection target at a specific incident angle to detect defects in the inspection target, and this oblique-angle flaw detection. The present invention relates to an ultrasonic inspection device using the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】表面波を用いた反射体位置検出装置にお
いて、検出信号のSN比を向上させる技術としては、例
えば特開昭63−214664号公報および特開昭63
−262562号公報記載の技術が知られている。一
方、溶接部の欠陥を検出するために用いられる方法とし
て縦波斜角探傷法も知られている。しかし、この方法で
は、検出信号のSN比が低いため、精度が低くなり、使
用範囲に限界があった。そこで、このような斜角探傷法
におけるSN比の向上が望まれ、例えば、特開昭60−
14165号に記載のように探触子と欠陥の距離を一定
にして、複数回超音波を送受信し、受信信号を時間加算
処理してSN比を向上させるようにした方法も知られて
いる。
2. Description of the Related Art Techniques for improving the SN ratio of a detection signal in a reflector position detecting device using surface waves include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 63-214664 and 63.
The technique described in Japanese Patent No. 2626262 is known. On the other hand, a longitudinal wave bevel flaw detection method is also known as a method used for detecting a defect in a welded portion. However, in this method, since the SN ratio of the detection signal is low, the accuracy is low and the range of use is limited. Therefore, it is desired to improve the SN ratio in such a bevel flaw detection method.
As described in Japanese Patent No. 14165, there is also known a method in which the distance between the probe and the defect is kept constant, ultrasonic waves are transmitted and received a plurality of times, and the received signals are time-added to improve the SN ratio.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記斜角探
傷における従来技術では、電気ノイズなどのように時間
軸上でランダムに発生するノイズを加算平均することに
よりこれを相対的に低下させるようにしているが、非対
象物からの反射波のように時間軸上の特定の位置に生ず
るノイズを低減する点については配慮されておらず、結
果的に充分にSN比を向上させるには至っていない。
By the way, in the conventional technique in the above-mentioned oblique flaw detection, noises such as electrical noises which are randomly generated on the time axis are added and averaged to relatively reduce the noises. However, no consideration is given to the reduction of noise that occurs at a specific position on the time axis, such as reflected waves from non-objects, and as a result, the SN ratio has not been sufficiently improved. .

【0004】本発明は、このような背景に鑑みてなされ
たもので、その目的は、ランダムノイズおよび特定位置
のノイズを相対的に低減し、斜角探傷における検出信号
のSN比を向上させ、溶接部の微小欠陥を高感度で検出
可能な斜角探傷方法および斜角探傷装置を提供すること
にある。
The present invention has been made in view of such a background, and an object thereof is to relatively reduce random noise and noise at a specific position and improve the SN ratio of a detection signal in oblique flaw detection. An object of the present invention is to provide a bevel angle flaw detection method and a bevel angle flaw detection device capable of detecting minute defects in a welded portion with high sensitivity.

【0005】また、他の目的は、上記斜角探傷装置を使
用して原子力プラントの溶接部の欠陥を検査することの
できる超音波検査装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an ultrasonic inspection apparatus capable of inspecting a welded portion of a nuclear power plant for defects by using the above-described bevel flaw detector.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の手段は、被検査体上で超音波探触子を走査
し、被検査体内に被検査体の表面に対して斜めの入射角
で超音波を送信するとともに対象物からの反射信号を受
信して得られた対象物の反射波データと超音波探触子の
位置信号から対象物の有無と位置を検出する斜角探傷方
法において、前記超音波探触子と対象物の相対位置に応
じて遅延時間を設定する工程と、当該設定された遅延時
間ずれた受信信号同志の波形を加算する工程とを含み、
前記受信信号の波形の加算により反射波強度を高めて前
記対象物の有無と位置の検出を行うことを特徴としてい
る。
In order to achieve the above object, a first means is to scan an ultrasonic probe on an object to be inspected, and to incline the object to be inspected with respect to the surface of the object to be inspected. Angle that detects the presence and position of the object from the reflected wave data of the object and the position signal of the ultrasonic probe obtained by receiving the reflected signal from the object while transmitting the ultrasonic wave at the incident angle of In the flaw detection method, a step of setting a delay time according to the relative position of the ultrasonic probe and the object, and a step of adding the waveforms of the received signals comrades with the set delay time deviation,
It is characterized in that the presence or absence and the position of the object are detected by increasing the intensity of the reflected wave by adding the waveforms of the received signals.

【0007】この場合、前記受信信号の波形を加算する
工程が、計測する各位置のy方向の受信信号を加算処理
した信号のピーク値からx方向の仮想欠陥位置を求め、
この仮想欠陥位置を基準とし、x方向の相対位置に応じ
て時間シフト量を設定して受信信号同志の波形を加算す
る処理を含むように構成するとよい。なお、前記時間シ
フト量(Δt)は、前記仮想欠陥位置からの伝播距離を
0 、前記仮想欠陥位置から任意の距離だけシフトした
位置からの伝播距離をLi 、音速をCとしたときに、 Δt=2(Li −L0 )/C で設定される量と定義することができる。
In this case, in the step of adding the waveforms of the received signals, the virtual defect position in the x direction is obtained from the peak value of the signal obtained by adding the received signals in the y direction at each position to be measured,
It is preferable that the virtual defect position is used as a reference and a process of setting a time shift amount according to the relative position in the x direction and adding the waveforms of the received signals is included. It should be noted that the time shift amount (Δt) is obtained when L 0 is a propagation distance from the virtual defect position, L i is a propagation distance from a position shifted from the virtual defect position by an arbitrary distance, and C is a sound velocity. , Δt = 2 (L i −L 0 ) / C.

【0008】また、前記波形を加算する工程において、
波形を加算する領域を予め測定しておいた超音波探触子
のビームの拡がりから設定することもできる。
In the step of adding the waveforms,
It is also possible to set the area where the waveforms are added from the divergence of the beam of the ultrasonic probe that has been measured in advance.

【0009】また、前記超音波探触子に送信する送信波
をバースト波とし、ギャップを介して配された被検体の
欠陥の検出に適用することも可能である。
Further, it is also possible to use a transmission wave to be transmitted to the ultrasonic probe as a burst wave and apply it to the detection of a defect of a subject arranged through a gap.

【0010】第2の手段は、被検査体上で超音波探触子
を走査し、被検査体内に被検査体の表面に対して斜めの
入射角で超音波を送信するとともに対象物からの反射信
号を受信して得られた対象物の反射波データと超音波探
触子の位置信号から対象物の有無と位置を検出する斜角
探傷装置において、超音波探触子と対象物の相対位置に
応じて遅延時間を設定するための演算手段と、受信信号
の波形加算処理を行うための波形加算手段とを備えてい
ることを特徴としている。
The second means scans the ultrasonic probe on the object to be inspected, transmits ultrasonic waves into the object to be inspected at an oblique incident angle with respect to the surface of the object to be inspected, and at the same time from the object. In the bevel flaw detector that detects the presence and position of the object from the reflected wave data of the object obtained by receiving the reflected signal and the position signal of the ultrasonic probe, the relative position of the ultrasonic probe and the object It is characterized in that it is provided with a computing means for setting a delay time according to the position and a waveform adding means for performing a waveform adding process of a received signal.

【0011】この場合、予め測定しておいた超音波探触
子のビームの拡がりから設定した波形加算領域を記憶す
る手段をさらに設け、前記波形加算手段が前記波形加算
領域において加算処理を実行するように構成することも
できる。
In this case, there is further provided means for storing the waveform addition area set from the beam divergence of the ultrasonic probe measured in advance, and the waveform addition means executes the addition processing in the waveform addition area. It can also be configured as follows.

【0012】また、前記超音波探触子にバースト波を送
信する送信手段と、被検査体内のギャップ長に応じてバ
ースト波の周波数を制御する送信制御手段とをさらに設
け、ギャップを介して配された被検査体内の欠陥を検出
するように構成することもできる。
Further, transmission means for transmitting a burst wave to the ultrasonic probe and transmission control means for controlling the frequency of the burst wave according to the gap length in the body to be inspected are further provided, and are arranged via the gap. It can also be configured to detect defects in the inspected body.

【0013】さらに、前記超音波探触子を複数の超音波
探触子を直線上に並べてなる超音波アレイ探触子から構
成し、当該超音波アレイ探触子の各探触子の遅延時間を
設定する遅延制御手段と、各探触子の動作を切り替える
切替手段とを設け、物理的に探触子を移動させることな
く、電気的に位置を変更して走査するように構成するこ
ともできる。
Further, the ultrasonic probe is composed of an ultrasonic array probe in which a plurality of ultrasonic probes are arranged in a straight line, and the delay time of each probe of the ultrasonic array probe. It is also possible to provide a delay control means for setting the probe and a switching means for switching the operation of each probe, and to electrically change the position and perform scanning without physically moving the probe. it can.

【0014】なお、前記被検査体として、例えば原子力
プラントのシュラウドやCRDスタブチューブにも適用
することが可能であり、これによりシュラウドやCRD
スタブチューブの溶接部の欠陥検出手段として前記斜角
探傷装置を超音波検査装置に組み込んで検査を行うよう
に構成することもできる。
The inspected object can be applied to, for example, a shroud of a nuclear power plant or a CRD stub tube, whereby a shroud or a CRD is used.
The oblique angle flaw detection device may be incorporated in the ultrasonic inspection device as a defect detection means for the welded portion of the stub tube to perform the inspection.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の測
定原理および実施形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The measurement principle and embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】[測定原理]まず、本発明に係る斜角探傷
方法の原理について図2〜図7を参照して説明する。本
発明では、欠陥と探触子の相対位置に応じて各受信信号
に時間シフト量を設定する必要があるため、欠陥の仮想
位置を求めることが必要である。以下に、この欠陥の仮
想位置の設定法について記述する。
[Principle of Measurement] First, the principle of the oblique angle flaw detection method according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the present invention, since it is necessary to set the amount of time shift for each received signal according to the relative position of the defect and the probe, it is necessary to obtain the virtual position of the defect. The method of setting the virtual position of this defect will be described below.

【0017】図2は本発明の検査法を説明するための図
であり、ここでは、被検査体20の溶接部22内の欠陥
21を検出する場合の検査法を示している。この例で
は、被検査体20の上面に配置した探触子14から被検
査体20内へ被検査体20の上面に垂直なz軸(前記上
面に平行にx軸およびy軸が設定されているとする。)
に対してあらかじめ設定された入射角θ(例えば45
°)の方向に超音波ビーム15を送信し、欠陥21から
の反射波を受信するようになっている。ここで、探触子
14を被検査体20上でx,y方向にΔxi ,Δyj
ッチ単位で二次元走査し、各位置(xi,j )における
受信信号E(i,j)を受信し、波形メモリで記憶す
る。
FIG. 2 is a diagram for explaining the inspection method of the present invention. Here, the inspection method for detecting the defect 21 in the welded portion 22 of the inspection object 20 is shown. In this example, from the probe 14 arranged on the upper surface of the inspected object 20 into the inspected object 20, the z axis perpendicular to the upper surface of the inspected object 20 (x axis and y axis parallel to the upper surface are set. It is assumed that
For the incident angle θ (for example, 45
The ultrasonic beam 15 is transmitted in the direction of ()) and the reflected wave from the defect 21 is received. Here, the probe 14 is two-dimensionally scanned in the x and y directions in Δx i and Δy j pitch units on the inspected object 20, and the received signal E (i, j) at each position (x i, y j ) is obtained. Is received and stored in the waveform memory.

【0018】次に、この受信信号E(i,j)を用いて
仮想欠陥位置x0 を求める。ここでは、欠陥は発生頻度
の高い溶接部に平行なy方向の欠陥を対象としている。
したがって、欠陥反射波が受信される位置近傍xi にお
いて、y方向の各受信信号を加算することで欠陥反射波
の強度を高めることができる。この処理により、欠陥の
仮想位置を決定することが可能となる。図3に示すよう
に位置(xi,j )の受信信号E(i,j)と位置(x
i,j+1 )の受信信号E(i,j+1)を加算すれば、
欠陥エコー42の強度を高くすることができる。このよ
うにして求めた欠陥エコー42の波高値pとx方向の位
置の関係を求めたものが図4である。この位置xと波高
値pとの関係43で最大波高値p0 となる位置を仮想欠
陥位置x0 とする。このようにして、波形加算処理の基
準となる仮想欠陥位置を求める。
Next, using this received signal E (i, j), a virtual defect position x 0 is obtained. Here, the defect is targeted at a defect in the y direction which is parallel to the welded part having a high occurrence frequency.
Therefore, the intensity of the defect reflected wave can be increased by adding the respective received signals in the y direction in the vicinity x i of the position where the defect reflected wave is received. By this processing, it becomes possible to determine the virtual position of the defect. Position as shown in FIG. 3 (x i, y j) the received signal E (i, j) between the position (x
If the received signals E (i, j + 1) of i, y j + 1) are added,
The intensity of the defect echo 42 can be increased. FIG. 4 shows the relationship between the peak value p of the defect echo 42 thus obtained and the position in the x direction. The position having the maximum crest value p 0 in the relationship 43 between the position x and the crest value p is defined as a virtual defect position x 0 . In this way, the virtual defect position that is the reference for the waveform addition process is obtained.

【0019】以下、特定位置ノイズを低減し、欠陥エコ
ーを高めるための波形加算処理を用いた本発明の原理に
ついて説明する。
The principle of the present invention using the waveform addition process for reducing the specific position noise and enhancing the defect echo will be described below.

【0020】図5および図6は波形加算処理の原理を示
す説明図である。探触子14の仮想欠陥位置x0 で超音
波15を送受信し、欠陥21からの受信信号E0 (t)
を受信する。次に、探触子14をΔxi だけシフトし、
位置xi から超音波15を送受信し、受信信号E
i (t)を受信する。位置xi の受信信号Ei (t)で
は位置x0 より欠陥21までの距離が長くなるため、欠
陥エコー42の伝播時間は特定位置ノイズ41よりΔt
i だけシフトする。このシフト時間Δti は、
5 and 6 are explanatory views showing the principle of the waveform addition processing. The ultrasonic wave 15 is transmitted and received at the virtual defect position x 0 of the probe 14, and the reception signal E 0 (t) from the defect 21 is transmitted.
To receive. Next, shift the probe 14 by Δx i ,
The ultrasonic wave 15 is transmitted and received from the position x i , and the received signal E
i (t) is received. The distance from the received signal E i (t) at the position x 0 to the defect 21 of the position x i becomes longer, Delta] t from the specific position noise 41 propagation time of defect echo 42
shift i only. This shift time Δt i is

【0021】[0021]

【数1】 [Equation 1]

【0022】で表される。## EQU2 ##

【0023】ここで、L0 は仮想欠陥位置x0 での伝播
距離、Li は位置xi の伝播距離、Cは音速である。
Here, L 0 is the propagation distance at the virtual defect position x 0 , L i is the propagation distance at the position x i , and C is the speed of sound.

【0024】一方、欠陥に起因するものでないノイズ、
すなわち、特定位置ノイズ41は探触子14の走査に依
存しないため、図6に示すように探触子14をシフトし
ても反射波は同一伝播時間に現われる。ここで、受信信
号Ei (t)を−Δti だけシフトした信号Ei (t−
Δti )を考える。この信号Ei (t−Δti )では、
欠陥エコー42は信号E0 (t)と同一伝播時間に現わ
れる。また、特定位置ノイズ41は、原信号の時間をシ
フトするため、その伝播時間は距離Δxi によって変わ
る。したがって、信号E0 (t)と原信号の時間をシフ
トした信号Ei(t−Δti )を加算することにより、
欠陥エコー42では反射波の位相が同位相になるため強
度は高くなる。一方、特定位置ノイズ41では同位相を
ならないため強度は低くなる。このように探触子14の
位置を変えてEi (t−Δti )をn回加算した信号S
(t)は、
On the other hand, noise not caused by defects,
That is, since the specific position noise 41 does not depend on the scanning of the probe 14, the reflected wave appears at the same propagation time even if the probe 14 is shifted as shown in FIG. Here, the received signal E i (t) is shifted by −Δt i, and the signal E i (t−
Consider Δt i ). With this signal E i (t−Δt i ),
The defect echo 42 appears at the same propagation time as the signal E 0 (t). Further, since the specific position noise 41 shifts the time of the original signal, its propagation time changes depending on the distance Δx i . Therefore, by adding the signal E 0 (t) and the time-shifted signal E i (t−Δt i ) of the original signal,
In the defect echo 42, since the phases of the reflected waves are the same, the intensity is high. On the other hand, the specific position noise 41 does not have the same phase, so the intensity is low. In this way, the signal S obtained by changing the position of the probe 14 and adding E i (t−Δt i ) n times
(T)

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】で表される。この信号S(t)において
は、特定位置ノイズが低減されて欠陥エコーの強度は高
くなり検出信号のSN比は向上する。
## EQU2 ## In this signal S (t), the specific position noise is reduced, the intensity of the defect echo is increased, and the SN ratio of the detection signal is improved.

【0027】以上のような波形加算処理を実行すること
により検出信号のSN比を向上させることができる。
The S / N ratio of the detection signal can be improved by executing the waveform addition processing as described above.

【0028】[第1の実施形態]次に本発明の第1の実
施形態に係る斜角探傷装置について図1および図8を参
照して説明する。図1は第1の実施形態に係る斜角探傷
装置の構成を示すブロック図、図8は送受信信号を示す
図である。
[First Embodiment] Next, a bevel flaw detector according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 8. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the bevel flaw detector according to the first embodiment, and FIG. 8 is a diagram showing transmitted / received signals.

【0029】図1において、斜角探傷装置は、送信器
1、受信器2、ゲート回路3、A/D変換器4、波形メ
モリ5、波形データ演算部6、走査制御部7、走査機構
8、位置検出器9、メモリ10、データ記憶部11、波
形データ表示部12、画像表示部13および探触子14
から基本的に構成されている。このような各構成要素を
備えた斜角探傷装置では、まず、送信器1から送信パル
スP(t)を探触子14に送信する。これにより探触子
14から被検査体20内に所定の入射角で超音波ビーム
15が送信され、溶接部22内に欠陥21があると、そ
の欠陥21からの反射波を探触子14で受信する。一
方、探触子14で受信した信号E”(t)には図8に示
すように電気ノイズ40が重畳され、受信器2で増幅さ
れる。この信号E”はゲート回路3で時間ゲート31を
かけられ,特定エコー(位置ノイズ41および欠陥エコ
ー42)のみを抽出され信号E’(t)となる。この信
号E’(t)はA/D変換器4を介して波形メモリ5で
デジタル信号として記憶される。この記憶された波形デ
ータは波形データ演算部6に送られ、前述の時間加算平
均処理が行われて電気ノイズ40が低減され、メモリ1
0に各位置の受信信号E(t)として記憶される。波形
データ演算部6にはメモリ10、データ記憶部11が接
続されており、波形データ同志の加算処理等の演算が実
行される。この演算結果は、波形データ表示部12に波
形の形で、また、画像表示部13に超音波で映像化した
被検査体の断面情報等の形で表示される。さらに、探触
子14は、x,y方向に走査できる走査機構8に接続さ
れており、走査制御部7の指令によりx,y方向に二次
元走査する。この走査における位置信号は位置検出器9
で検出され、波形データ演算部6に送られる。各位置の
受信信号は、探触子14の走査位置(xi , yj )に対
応した波形データとしてメモリ10に記憶される。
In FIG. 1, the bevel flaw detector comprises a transmitter 1, a receiver 2, a gate circuit 3, an A / D converter 4, a waveform memory 5, a waveform data calculator 6, a scan controller 7, and a scanning mechanism 8. , Position detector 9, memory 10, data storage unit 11, waveform data display unit 12, image display unit 13, and probe 14.
It is basically composed of In the oblique angle flaw detection device including such components, first, the transmitter 1 transmits a transmission pulse P (t) to the probe 14. As a result, the ultrasonic beam 15 is transmitted from the probe 14 into the object 20 to be inspected at a predetermined angle of incidence, and if there is a defect 21 in the welded portion 22, the probe 14 reflects the reflected wave from the defect 21. To receive. On the other hand, electric noise 40 is superimposed on the signal E "(t) received by the probe 14 and amplified by the receiver 2. This signal E" is time gate 31 by the gate circuit 3. The specific echo (positional noise 41 and defect echo 42) is extracted and becomes a signal E ′ (t). This signal E ′ (t) is stored as a digital signal in the waveform memory 5 via the A / D converter 4. The stored waveform data is sent to the waveform data calculation unit 6, and the above-mentioned time addition and averaging process is performed to reduce the electrical noise 40.
0 is stored as the received signal E (t) at each position. A memory 10 and a data storage unit 11 are connected to the waveform data calculation unit 6, and calculations such as addition processing of waveform data are performed. The calculation result is displayed on the waveform data display unit 12 in the form of a waveform, and on the image display unit 13 in the form of cross-sectional information of an object to be inspected visualized by ultrasonic waves. Further, the probe 14 is connected to a scanning mechanism 8 capable of scanning in the x and y directions, and two-dimensionally scans in the x and y directions according to a command from the scanning control unit 7. The position signal in this scanning is the position detector 9
Is detected by and is sent to the waveform data calculation unit 6. The received signal at each position is stored in the memory 10 as waveform data corresponding to the scanning position (x i , y j ) of the probe 14.

【0030】このように構成された斜角探傷装置におけ
る斜角探傷のアルゴリズムを図7のフローチャートに示
す。すなわち、このアルゴリズムでは、まず最初に探触
子14を二次元走査し、特定ピッチ単位で各位置
(xi , yj )の受信信号を時間加算平均し、受信信号
E(t)として波形メモリに記憶する(ステップ70
1)。次に、x方向位置xi においてy方向の各受信信
号を加算し、欠陥と予想される伝播時間の反射波の波高
値を求める(ステップ702)。ここで、x方向で反射
波の波高値が最大となる位置x0 を求め、仮想欠陥位置
とする(ステップ703)。この仮想欠陥位置x0 を基
準として、位置xi の受信信号Ei (t)を−Δti
けシフトし信号Ei (t−Δti )を求める(ステップ
704)。さらに位置x0 の受信信号E0 (t)と信号
i (t−Δti )の加算処理を実行する(ステップ7
05)。このような波形加算処理をΔxi ピッチずれた
位置で受信した信号Ei (t)を用い、終了するまで継
続して実行する(ステップ706)。さらにこの処理で
求めた欠陥信号強度が最大値かどうか判定する(ステッ
プ707)。ここで、欠陥信号強度が最大でなければ、
仮想欠陥位置x0 を更新しながら最大値になるまで継続
して実行する(ステップ708)。
The algorithm of the bevel flaw detection in the bevel flaw detector thus constructed is shown in the flowchart of FIG. That is, in this algorithm, first, the probe 14 is two-dimensionally scanned, and the reception signals at each position (x i , y j ) are time-averaged in a specific pitch unit to obtain a reception signal E (t) in a waveform memory. (Step 70)
1). Next, each received signal in the y direction is added at the position x i in the x direction to obtain the peak value of the reflected wave having the propagation time expected to be a defect (step 702). Here, the position x 0 at which the peak value of the reflected wave is maximum in the x direction is obtained and set as a virtual defect position (step 703). With reference to this virtual defect position x 0 , the received signal E i (t) at the position x i is shifted by −Δt i to obtain the signal E i (t−Δt i ) (step 704). Further, addition processing of the received signal E 0 (t) at the position x 0 and the signal E i (t−Δt i ) is executed (step 7).
05). Such waveform addition processing is continuously executed until the end by using the signal E i (t) received at the position shifted by Δx i pitch (step 706). Further, it is judged whether or not the defect signal strength obtained by this processing is the maximum value (step 707). Here, if the defect signal strength is not maximum,
The virtual defect position x 0 is updated and continuously executed until the maximum value is reached (step 708).

【0031】上記のような装置とアルゴリズムによって
斜角探傷を行った実験結果は以下のようになる。図9に
実験装置の構成を、図10にその実験結果を示す。
The results of the experiment in which the oblique flaw detection is performed by the above apparatus and algorithm are as follows. FIG. 9 shows the configuration of the experimental device, and FIG. 10 shows the experimental result.

【0032】この実験結果は厚さ19mm平板試験体2
0の溶接部22内に存在する長さ10mmのスリット欠
陥21を検出したもので、探触子14をΔxi =0.2
5mmだけシフトし、入射角θ=45°で斜角探傷した
場合のものである。
The results of this experiment are shown in FIG.
The slit defect 21 having a length of 10 mm existing in the welded portion 22 of 0 is detected, and the probe 14 is set to Δx i = 0.2.
This is a case in which oblique angle flaw detection is performed at an incident angle θ = 45 ° after shifting by 5 mm.

【0033】図10(a)に示す原波形では欠陥エコー
42の強度は位置ノイズ41の強度より小さく、SN比
は1以下である。しかし、図10(b)に示すように式
(2)で示す波形加算処理を実施することにより、欠陥
エコー42の強度を位置ノイズ41の強度より高くする
ことができ、SN比を2以上にすることができる。これ
より、本発明が斜角探傷におけるSN比の向上に有効で
あることを確認できた。なお、この実施形態における加
算回数は6回である。
In the original waveform shown in FIG. 10A, the intensity of the defect echo 42 is smaller than the intensity of the position noise 41, and the SN ratio is 1 or less. However, by performing the waveform addition process shown in equation (2) as shown in FIG. 10B, the intensity of the defect echo 42 can be made higher than the intensity of the position noise 41, and the SN ratio becomes 2 or more. can do. From this, it was confirmed that the present invention is effective in improving the SN ratio in oblique angle flaw detection. The number of additions in this embodiment is six.

【0034】[第2の実施形態]図11は第2の実施形
態の概要を示す説明図、図12は欠陥位置におけるx方
向の超音波ビームの拡がりを示す特性図である。
[Second Embodiment] FIG. 11 is an explanatory view showing the outline of the second embodiment, and FIG. 12 is a characteristic view showing the spread of the ultrasonic beam in the x direction at the defect position.

【0035】図11に示すように探触子14から送信さ
れる超音波ビーム15uは特定の拡がりを持っている。
超音波ビームの拡がりは、位置x0 を中心に図12にお
いて符号43で示すような強度分布を持っている。波形
加算処理において、欠陥エコー強度向上に寄与する領域
はその強度の最大値I0 がI0 /2になる位置xe まで
であると考えられる。したがって、波形加算処理では位
置x0 から位置xe までの波形データを加算すればよ
い。このことから、この実施形態では位置x0 から位置
e までの波形データを用いて波形加算処理を実行す
る。なお、斜角探傷装置自体は、前述の図1に示したも
のと同等に構成されているので、同等な各部には同一の
参照符号を付し、説明は省略する。
As shown in FIG. 11, the ultrasonic beam 15u transmitted from the probe 14 has a specific spread.
The divergence of the ultrasonic beam has an intensity distribution as indicated by reference numeral 43 in FIG. 12 centered on the position x 0 . In the waveform addition process, it is considered that the region contributing to the improvement of the defect echo intensity is up to the position x e at which the maximum intensity I 0 becomes I 0/2 . Therefore, in the waveform addition processing, the waveform data from the position x 0 to the position x e may be added. Therefore, in this embodiment, the waveform addition processing is executed using the waveform data from the position x 0 to the position x e . Since the bevel flaw detector itself is configured in the same manner as that shown in FIG. 1 described above, the same reference numerals are given to the same parts and the description thereof will be omitted.

【0036】このように超音波ビームが広がっている場
合の処理のアルゴリズムを図13のフローチャートに示
す。このアルゴリズムでは、まず、ステップ700−1
で予め検査位置における探触子のビームの拡がりを測定
し、加算領域x0 〜xe をデータ記憶部11に記憶す
る。そして、前述の図7と同等のステップ701からス
テップ705までの処理を実行し、ステップ706−1
で前記設定した加算領域x0 〜xe において位置x0
ら位置xe までの波形データを用いて波形加算処理を実
行する。そして、ステップ707、もしくはステップ7
07およびステップ708の処理を実行して終了する。
すなわち、この実施形態においては、ステップ700と
ステップ706−1の処理を除いて第1の実施形態と同
等のアルゴリズムで処理されることとなる。
The algorithm of the processing when the ultrasonic beam is thus spread is shown in the flowchart of FIG. In this algorithm, first, step 700-1
Then, the divergence of the beam of the probe at the inspection position is measured in advance, and the addition areas x 0 to x e are stored in the data storage unit 11. Then, the processing from step 701 to step 705, which is equivalent to that in FIG. 7 described above, is executed, and step 706-1 is executed.
In using the waveform data from the position x 0 in the setting the addition region x 0 ~x e to the position x e executes waveform addition. Then, step 707 or step 7
The processing of 07 and step 708 is executed and the processing ends.
That is, in this embodiment, processing is performed by the same algorithm as that of the first embodiment except for the processing of step 700 and step 706-1.

【0037】[第3の実施形態]第3の実施形態は、図
14に示すように2つの被検査体の間にギャップがある
場合の超音波検査に本発明を適用した場合の例である。
[Third Embodiment] The third embodiment is an example in which the present invention is applied to ultrasonic inspection in the case where there is a gap between two inspection objects as shown in FIG. .

【0038】図14では、超音波は媒質51より伝播
し、ギャップ35内の媒質52を経由して媒質53に伝
播する場合を想定している。超音波は媒質51と媒質5
2との境界面54で反射し、さらに、媒質52と媒質5
3との境界面55でも反射する。ところが、ギャップ長
がギャップ内波長の1/4の場合には、媒質52と媒質
53との境界面55を通過した超音波とギャップ35を
往復した超音波の位相は逆相になるので、媒質53を伝
播する超音波は打ち消し合う(図14−C)。一方、ギ
ャップ長がギャップ内波長の1/2の場合には、媒質5
2と媒質53との境界面55を通過した超音波とギャッ
プ35を往復した超音波の位相は同相になるので、媒質
53を伝播する超音波は強めあって媒質53へ超音波が
伝播する(図14−F)。このようにギャップ35を介
して伝播する超音波強度が最大になる条件は、
In FIG. 14, it is assumed that the ultrasonic wave propagates from the medium 51 and propagates to the medium 53 via the medium 52 in the gap 35. Ultrasonic waves are medium 51 and medium 5.
2 is reflected by the interface 54 with the medium 2, and the medium 52 and the medium 5 are further reflected.
It is also reflected on the boundary surface 55 with 3. However, when the gap length is ¼ of the wavelength in the gap, the phases of the ultrasonic waves that have passed through the boundary surface 55 between the medium 52 and the medium 53 and the ultrasonic waves that have reciprocated through the gap 35 are opposite phases, The ultrasonic waves propagating through 53 cancel each other (FIG. 14-C). On the other hand, when the gap length is half the wavelength in the gap, the medium 5
The ultrasonic waves that have passed through the boundary surface 55 between the medium 2 and the medium 53 and the ultrasonic waves that have reciprocated through the gap 35 have the same phase, so that the ultrasonic waves that propagate through the medium 53 strengthen each other and propagate to the medium 53 ( Figure 14-F). The conditions under which the intensity of the ultrasonic wave propagating through the gap 35 is maximum are as follows.

【0039】[0039]

【数3】 (Equation 3)

【0040】で表される。ここで、Lはギャップ長、λ
w はギャップ内の波長、nは整数である。
It is represented by Where L is the gap length, λ
w is the wavelength in the gap and n is an integer.

【0041】さらに、超音波強度が最大になる周波数
は、
Further, the frequency at which the ultrasonic intensity is maximum is

【0042】[0042]

【数4】 (Equation 4)

【0043】となる。ここで、fp は通過周波数、vw
はギャップ内の音速である。
Is as follows. Where f p is the pass frequency and v w
Is the speed of sound in the gap.

【0044】したがって、ギャップ長に応じて最適な周
波数を設定することにより、境界面55での通過率を大
きくすることができ、ギャップ35を介した超音波検査
を実現することができる。
Therefore, by setting the optimum frequency in accordance with the gap length, it is possible to increase the pass ratio at the boundary surface 55 and realize ultrasonic inspection through the gap 35.

【0045】このようにギャップがある場合に斜角探傷
を行う斜角探傷装置の概略的な構成を図15に示す。ま
た、図16はこの送受信信号を示す図である。ここで
は、図15のブロック図から分かるように欠陥21の反
射波を受信する第1の探触子14aとギャップ35から
の反射波を受信する第2の探触子14bの2つの探触子
を用いている。また、第1の実施形態における送信器1
に代えて、電力増幅器1a、バースト波発生回路1bお
よび送信制御部1cを設け、送信制御部1cは波形デー
タ演算部6と双方向に送受信可能に構成し、前記電力増
幅器1aから第1の探触子14aに信号が出力され、受
信した信号は受信器2に入力されるように構成し、第2
の探触子14bから受信した信号は受信器2に入力され
るように構成されている。その他の各部は前述の第1の
実施形態における各部と同等に構成されている。
FIG. 15 shows a schematic structure of a bevel flaw detector for performing bevel flaw detection when there is such a gap. FIG. 16 is a diagram showing this transmission / reception signal. Here, as can be seen from the block diagram of FIG. 15, the two probes, that is, the first probe 14a that receives the reflected wave of the defect 21 and the second probe 14b that receives the reflected wave from the gap 35. Is used. In addition, the transmitter 1 in the first embodiment
Instead, a power amplifier 1a, a burst wave generation circuit 1b, and a transmission control unit 1c are provided, and the transmission control unit 1c is configured to be capable of bidirectionally transmitting and receiving with the waveform data calculation unit 6, and the power amplifier 1a is connected to the first search unit. A signal is output to the tentacle 14a and the received signal is input to the receiver 2.
The signal received from the probe 14b is input to the receiver 2. The other parts are configured in the same manner as the parts in the first embodiment described above.

【0046】このように構成された斜角探傷装置では、
バースト波発生回路1bと電力増幅器1aで発生した高
電圧のP(t)で示されるバースト波45を第1の探触
子14aに印加する。この印加に応じて第1の探触子1
4aからはバースト波状の超音波15aが被検査体20
a,20b内に所定の入射角をもって送信され、欠陥2
1からの反射波E”(t)を受信する。一方、第2の探
触子14bではギャップ35から超音波15bが反射さ
れ反射波g(t)を受信する。送信制御部1cではこの
信号g(t)のギャップエコー強度46(図16)が最
小になるように送信周波数を設定し、高電圧のバースト
波を第1の探触子14aに送信する。受信器2で受信す
る信号はバースト波状の超音波信号E”(t)である。
これ以降の処理は前述の第1の実施形態と同一である。
In the oblique angle flaw detector thus constructed,
The burst wave 45 represented by P (t) of high voltage generated by the burst wave generation circuit 1b and the power amplifier 1a is applied to the first probe 14a. In response to this application, the first probe 1
A burst wave ultrasonic wave 15a is emitted from 4a.
Defect 2 is transmitted with a certain incident angle in a and 20b.
1 receives the reflected wave E ″ (t). On the other hand, in the second probe 14b, the ultrasonic wave 15b is reflected from the gap 35, and the reflected wave g (t) is received. The transmission frequency is set so that the gap echo intensity 46 (FIG. 16) of g (t) is minimized, and a high-voltage burst wave is transmitted to the first probe 14a. It is a burst wave ultrasonic signal E ″ (t).
Subsequent processing is the same as that of the first embodiment described above.

【0047】この第3の実施形態の処理アルゴリズムを
図19のフローチャートに示す。このアルゴリズムで
は、まず最初に、ギャップ長に応じて送信バースト波P
(t)の周波数を掃引し、ギャップ通過周波数を設定す
る(ステップ700−2)。この設定した周波数の送信
バースト波P(t)を用いて超音波を送信し、さらに受
信した波形データを用いて波形加算処理を実行する。こ
れ以降の処理は図7に示した第1の実施形態における処
理手順と同一である。
The processing algorithm of the third embodiment is shown in the flowchart of FIG. In this algorithm, first, the transmitted burst wave P
The frequency of (t) is swept and the gap passing frequency is set (step 700-2). Ultrasonic waves are transmitted using the transmission burst wave P (t) having the set frequency, and waveform addition processing is executed using the received waveform data. The subsequent processing is the same as the processing procedure in the first embodiment shown in FIG.

【0048】上記のような装置とアルゴリズムによって
斜角探傷を行った実験結果は以下のようになる。図17
に実験装置の構成を、図18にその実験結果を示す。
The results of the experiment in which the oblique flaw detection is performed by the above-described device and algorithm are as follows. FIG.
Fig. 18 shows the configuration of the experimental apparatus, and Fig. 18 shows the experimental results.

【0049】この実験は、第1の平板試験体20aから
ギャップ35を介して配置された第2の平板試験体20
bの溶接部22内のスリット欠陥21を検出した実験結
果であり、第1および第2の平板試験体20a,20b
の板厚は、それぞれ16mmおよび19mmであり、欠
陥21の長さ10mmで、Δxi を0.2mmとして実
行した。図18(a)に示す原波形では欠陥エコー42
の強度は位置ノイズ41の強度より小さく、SN比は1
以下である。しかし、図18(b)に示すように本発明
の波形加算処理を実施すると、10回の波形加算処理で
欠陥エコー42の強度を位置ノイズ41の強度より高く
することができ、SN比を2以上にすることができる。
これより、本実施形態における探傷装置および探傷方法
がギャップを介した斜角探傷におけるSN比の向上に有
効であることを確認できた。
In this experiment, the second flat plate test body 20 arranged from the first flat plate test body 20a through the gap 35 was used.
It is an experimental result which detected the slit defect 21 in the welding part 22 of b, and is the 1st and 2nd flat plate test body 20a, 20b.
The plate thicknesses were 16 mm and 19 mm, the defect 21 was 10 mm in length, and Δx i was 0.2 mm. In the original waveform shown in FIG. 18A, the defect echo 42
Is smaller than the position noise 41 and the SN ratio is 1
It is as follows. However, when the waveform addition processing of the present invention is performed as shown in FIG. 18B, the intensity of the defect echo 42 can be made higher than the intensity of the position noise 41 by performing the waveform addition processing 10 times, and the SN ratio is 2 The above can be done.
From this, it has been confirmed that the flaw detection apparatus and flaw detection method of the present embodiment are effective in improving the SN ratio in oblique angle flaw detection through a gap.

【0050】[第4の実施形態]図20は本発明の第4
の実施形態に係る斜角探傷装置の構成を示すブロック図
である。この実施形態は、複数の振動子を並べたアレイ
探触子を用い、x方向の超音波ビームの走査を電子的に
実施する斜角探傷装置の例である。
[Fourth Embodiment] FIG. 20 shows a fourth embodiment of the present invention.
It is a block diagram showing a configuration of a bevel flaw detector according to the embodiment. This embodiment is an example of a bevel flaw detector that electronically scans an ultrasonic beam in the x direction using an array probe in which a plurality of transducers are arranged.

【0051】この斜角探傷装置では、図1に示した第1
の実施形態における探触子14に代えて、アレイ探触子
14c、高電圧スイッチ16、遅延素子17および遅延
制御部17aを設けるともに、スイッチ制御部16aと
位置検出部16bを設けたもので、その他の各部は前述
の第1の実施形態における斜角探傷装置と同等に構成さ
れている。
In this bevel flaw detector, the first flaw angle detector shown in FIG.
In place of the probe 14 in the embodiment, an array probe 14c, a high voltage switch 16, a delay element 17 and a delay controller 17a are provided, and a switch controller 16a and a position detector 16b are provided. The other parts are configured in the same manner as the bevel flaw detector in the first embodiment described above.

【0052】このような構成では、送信器1から送信パ
ルスを遅延素子17および高電圧スイッチ16を介して
アレイ探触子36に送信する。遅延制御部17aでは、
超音波ビームの入射角に対応して各アレイ素子の遅延時
間を遅延素子17に設定しており、アレイ探触子14c
から被検査体20内に超音波ビーム15が送信される。
スイッチ制御部16aでは高電圧スイッチ16の制御デ
ータを設定しており、この高電圧スイッチ16を切り替
えることにより超音波ビーム15を被検査体20のx方
向に電子的に走査することができる。さらにスイッチ制
御部16aは、位置検出部16bに接続されており、x
方向の位置データを波形データ演算部6に入力する。こ
のような操作によりアレイ探触子14cを用いて、x方
向に超音波ビームを走査し、各位置の受信信号を探触子
の走査位置(xi , j )に対応した波形データとして
メモリ10に記憶され、第1の実施形態と同等に処理さ
れる。
In such a configuration, the transmitter 1 transmits a transmission pulse to the array probe 36 via the delay element 17 and the high voltage switch 16. In the delay control unit 17a,
The delay time of each array element is set in the delay element 17 in accordance with the incident angle of the ultrasonic beam.
The ultrasonic beam 15 is transmitted from the inside of the object 20 to be inspected.
The control data of the high-voltage switch 16 is set in the switch control unit 16a, and by switching the high-voltage switch 16, the ultrasonic beam 15 can be electronically scanned in the x direction of the inspection object 20. Further, the switch control unit 16a is connected to the position detection unit 16b, and x
Directional position data is input to the waveform data calculation unit 6. By such an operation, the array probe 14c is used to scan the ultrasonic beam in the x direction, and the received signal at each position is stored in the memory as waveform data corresponding to the scanning position (x i, y j ) of the probe. 10 and processed in the same manner as in the first embodiment.

【0053】このように構成された斜角探傷装置の処理
アルゴリズムを図21のフローチャートに示す。このア
ルゴリズムでは、まず最初に、被検査体のx方向はアレ
イ探触子を電子的に走査し、被検査体のy方向はアレイ
探触子を機械的に走査することで超音波ビームを二次元
走査する(ステップ700−3)。このように、この実
施例では探触子の走査がy方向の1軸走査だけで済む。
これ以降の処理は第1実施例と同一である。
The processing algorithm of the oblique angle flaw detector thus constructed is shown in the flowchart of FIG. In this algorithm, first, the array probe is electronically scanned in the x direction of the device under test, and the array probe is mechanically scanned in the y direction of the device under test to scan the ultrasonic beam. The dimension is scanned (step 700-3). Thus, in this embodiment, the scanning of the probe only needs to be the uniaxial scanning in the y direction.
The subsequent processing is the same as in the first embodiment.

【0054】[第5の実施形態]図22は本発明に係る
斜角探傷装置を原子炉圧力容器内のシュラウド溶接線の
検査装置に適用した第5の実施形態を示す概略図であ
る。
[Fifth Embodiment] FIG. 22 is a schematic view showing a fifth embodiment in which the bevel flaw detector according to the present invention is applied to an apparatus for inspecting a shroud welding line in a reactor pressure vessel.

【0055】同図において、検査装置63はシュラウド
61の上部のフランジ60に取付けられており、走査制
御装置71の制御により周方向および軸方向へ移動する
ことによって検査を実施する。この検査装置63の先端
はリンク構造になっておりジェットポンプ64等の障害
物を回避して溶接線62近傍に探触子14を設置するこ
とが可能である。探傷信号および走査位置信号は超音波
検査装置72へ送られ、前述の処理を含む各種信号処理
を行い検査結果を断面図および平面図の形で映像として
表示する。
In the figure, the inspection device 63 is attached to the flange 60 on the upper part of the shroud 61, and is inspected by moving in the circumferential direction and the axial direction under the control of the scanning control device 71. The tip of this inspection device 63 has a link structure, and it is possible to install the probe 14 in the vicinity of the welding line 62 while avoiding obstacles such as the jet pump 64. The flaw detection signal and the scanning position signal are sent to the ultrasonic inspection apparatus 72, where various signal processing including the above-described processing is performed and the inspection result is displayed as an image in the form of a sectional view and a plan view.

【0056】[第6の実施形態]図23は本発明の超音
波探傷装置を原子炉圧力容器下部のCRDスタブチュー
ブ溶接部の検査装置に適用した第6の実施形態を示す概
略図である。検査はCRDハウジング83に設置した探
触子14から超音波を送信し、ギャップ35を介してC
RDスタブチューブ81と圧力容器下鏡80の溶接部8
2の欠陥84を検出するものである。探触子14は走査
制御装置71に接続されており、CRDハウジング83
内部を走査する。また、探傷信号および走査位置信号は
超音波検査装置72へ送られ前述の処理を含む各種信号
処理を行い検査結果を断面図および平面図の形で映像と
して表示する。なお、このギャップ35が前述の第3の
実施形態におけるギャップ35に相当し、第3の実施形
態がこのような装置の検査に有効なことが分かる。
[Sixth Embodiment] FIG. 23 is a schematic view showing a sixth embodiment in which the ultrasonic flaw detector of the present invention is applied to an inspection device for a CRD stub tube welded portion under a reactor pressure vessel. For inspection, ultrasonic waves are transmitted from the probe 14 installed in the CRD housing 83, and C is transmitted through the gap 35.
Welded portion 8 of RD stub tube 81 and pressure vessel lower mirror 80
The second defect 84 is detected. The probe 14 is connected to the scanning control device 71, and has a CRD housing 83.
Scan inside. Further, the flaw detection signal and the scanning position signal are sent to the ultrasonic inspection apparatus 72 and various signal processing including the above-described processing is performed to display the inspection result as an image in the form of a sectional view and a plan view. It should be noted that this gap 35 corresponds to the gap 35 in the above-described third embodiment, and it can be seen that the third embodiment is effective for the inspection of such an apparatus.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
探触子と欠陥の相対位置に応じて時間シフト量を設定し
た受信信号同志の波形加算処理を実施することにより、
対象物からの反射波強度を高め、ランダムノイズおよび
特定位置のノイズを低減させ、相対的に検出信号のSN
比を向上させることができるため、溶接部内の微小欠陥
を高感度で検出することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
By performing the waveform addition processing of the received signals that set the time shift amount according to the relative position of the probe and the defect,
The intensity of the reflected wave from the object is increased, random noise and noise at a specific position are reduced, and the SN of the detection signal is relatively increased.
Since the ratio can be improved, it becomes possible to detect minute defects in the welded portion with high sensitivity.

【0058】また、ギャップを介して配された奥側の部
材の欠陥も高感度で検出することができる。
Further, it is possible to detect with high sensitivity a defect of the member on the back side arranged through the gap.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る斜角探傷装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a bevel flaw detector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る斜角探傷方法を説明するための図
である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an oblique angle flaw detection method according to the present invention.

【図3】本発明に係る斜角探傷方法の原理を説明するた
めの図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the principle of the oblique angle flaw detection method according to the present invention.

【図4】本発明に係る斜角探傷方法で使用する波高値を
位置の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship between crest values used in the oblique angle flaw detection method according to the present invention.

【図5】本発明に係る斜角探傷方法における波形加算時
の探触子のシフト量と探触子の位置の関係を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a probe shift amount and a probe position when waveforms are added in the oblique angle flaw detection method according to the present invention.

【図6】本発明に係る斜角探傷方法における波形加算の
原理を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of waveform addition in the bevel flaw detection method according to the present invention.

【図7】第1の実施形態における処理手順を示す示すフ
ローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure in the first embodiment.

【図8】第1の実施形態における波形処理の方法を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a waveform processing method according to the first embodiment.

【図9】第1の実施形態に係る斜角探傷装置を用いた実
験結果を説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining an experimental result using the bevel flaw detector according to the first embodiment.

【図10】第1の実施形態に係る斜角探傷装置における
波形加算処理の状態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a state of waveform addition processing in the bevel flaw detector according to the first embodiment.

【図11】第2の実施形態に係る斜角探傷装置の探傷の
状態を示す図である。
FIG. 11 is a view showing a flaw detection state of the oblique angle flaw detection device according to the second embodiment.

【図12】第2の実施形態に係る斜角探傷における超音
波強度と加算領域の関係を示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between an ultrasonic wave intensity and an addition area in oblique-angle flaw detection according to the second embodiment.

【図13】第2の実施形態における処理手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure according to the second embodiment.

【図14】第3の実施形態における超音波の透過の状態
を説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining a state of transmission of ultrasonic waves in the third embodiment.

【図15】第3の実施形態における斜角探傷装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a bevel flaw detector according to a third embodiment.

【図16】第3の実施形態におけるバースト波を使用し
たときの信号処理の状態を説明するための図である。
FIG. 16 is a diagram for explaining a state of signal processing when a burst wave is used in the third embodiment.

【図17】第3の実施形態に係る斜角探傷装置の探傷時
の状態を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a state during flaw detection of the bevel flaw detector according to the third embodiment.

【図18】第3の実施形態に係る斜角探傷装置における
波形加算処理の状態を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a state of waveform addition processing in the bevel flaw detector according to the third embodiment.

【図19】第3の実施形態における処理手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 19 is a flowchart showing a processing procedure according to the third embodiment.

【図20】第4の実施形態に係る斜角探傷装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a bevel flaw detector according to a fourth embodiment.

【図21】第4の実施形態における処理手順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 21 is a flowchart showing a processing procedure according to the fourth embodiment.

【図22】本発明の斜角探傷装置を原子力プラントのシ
ュラウド検査装置に適用した例を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing an example in which the bevel flaw detector of the present invention is applied to a shroud inspection device of a nuclear power plant.

【図23】本発明の斜角探傷装置を原子力プラントのC
RDスタブチューブ検査装置に適用した例を示す図であ
る。
FIG. 23 is a perspective view of the angle beam inspection apparatus of the present invention used in a nuclear power plant C;
It is a figure which shows the example applied to the RD stub tube inspection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信器 1a 電力増幅器 1b バースト波発生回路 1c 送信制御部 2 受信器 3 ゲート回路 4 A/D変換器 5 波形メモリ 6 波形データ記憶部 7 走査制御部 8 走査機構 9 位置検出器 10 メモリ 11 データ記憶部 12 波形データ表示部 13 画像表示部 14,14a,14b 探触子 14c アレイ探触子 15 超音波 15a バースト状の超音波 15b 反射波 15u 超音波ビーム 16 高電圧スイッチ 16a スイッチ制御部 16b 位置検出部 17 遅延素子 17a 遅延制御部 20 被検査体 20a,20b 平板試験体 21 欠陥部 22 溶接部 31 時間ゲート 35 ギャップ 40 電気ノイズ 41 位置ノイズ 42 欠陥エコー 46 ギャップエコー強度 71 走査制御装置 72 超音波検査装置 1 transmitter 1a power amplifier 1b burst wave generation circuit 1c transmission control unit 2 receiver 3 gate circuit 4 A / D converter 5 waveform memory 6 waveform data storage unit 7 scanning control unit 8 scanning mechanism 9 position detector 10 memory 11 data Storage unit 12 Waveform data display unit 13 Image display unit 14, 14a, 14b Probe 14c Array probe 15 Ultrasonic wave 15a Burst ultrasonic wave 15b Reflected wave 15u Ultrasonic beam 16 High voltage switch 16a Switch control unit 16b Position Detection unit 17 Delay element 17a Delay control unit 20 Inspected object 20a, 20b Flat plate test body 21 Defect part 22 Welded part 31 Hours gate 35 Gap 40 Electrical noise 41 Position noise 42 Defect echo 46 Gap echo intensity 71 Scan control device 72 Ultrasonic wave Inspection equipment

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 文信 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Bunshin Takahashi 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検査体上で超音波探触子を走査し、被
検査体内に被検査体の表面に対して斜めの入射角で超音
波を送信するとともに対象物からの反射信号を受信して
得られた対象物の反射波データと超音波探触子の位置信
号から対象物の有無と位置を検出する斜角探傷方法にお
いて、 前記超音波探触子と対象物の相対位置に応じて遅延時間
を設定する工程と、 当該設定された遅延時間ずれた受信信号の波形を加算す
る工程と、を含み、前記受信信号の波形の加算により反
射波強度を高めて前記検出を行うことを特徴とする斜角
探傷方法。
1. An ultrasonic probe is scanned on an object to be inspected, ultrasonic waves are transmitted into the object to be inspected at an oblique incident angle with respect to the surface of the object to be inspected, and a reflection signal from the object is received. In the oblique angle flaw detection method for detecting the presence and the position of the target object from the reflected wave data of the target object and the position signal of the ultrasonic probe obtained according to the relative position of the ultrasonic probe and the target object. Setting the delay time and adding the waveforms of the received signals with the set delay time deviations, the reflected wave intensity is increased by the addition of the waveforms of the received signals to perform the detection. A characteristic angle beam testing method.
【請求項2】 前記波形を加算する工程が、計測する各
位置のy方向の受信信号を加算処理した信号のピーク値
からx方向の仮想欠陥位置を求め、この仮想欠陥位置を
基準とし、x方向の相対位置に応じて時間シフト量を設
定して受信信号の波形を加算する処理を含むことを特徴
とする請求項1記載の斜角探傷方法。
2. The step of adding the waveforms obtains a virtual defect position in the x direction from the peak value of the signal obtained by adding the received signals in the y direction at each position to be measured, and using this virtual defect position as a reference, x The oblique angle flaw detection method according to claim 1, further comprising a process of setting a time shift amount according to a relative position in the direction and adding the waveforms of the received signals.
【請求項3】 前記時間シフト量(Δt)が、前記仮想
欠陥位置からの伝播距離をL0 、前記仮想欠陥位置から
任意の距離だけシフトした位置からの伝播距離をLi
音速をCとしたときに、 Δt=2(Li −L0 )/C で設定される量であることを特徴とする請求項2記載の
斜角探傷方法。
3. The time shift amount (Δt) is a propagation distance from the virtual defect position L 0 , a propagation distance from a position shifted from the virtual defect position by an arbitrary distance L i ,
The oblique angle flaw detection method according to claim 2, wherein when the sound velocity is C, the amount is Δt = 2 (L i −L 0 ) / C.
【請求項4】 前記受信信号の波形を加算する工程にお
いて、波形を加算する領域を予め測定しておいた超音波
探触子のビームの拡がりから設定することを特徴とする
請求項1または2記載の斜角探傷方法。
4. The step of adding the waveforms of the received signals, wherein the area to which the waveforms are added is set based on the beam divergence of the ultrasonic probe that has been measured in advance. Angled flaw detection method described.
【請求項5】 前記超音波探触子に送信する送信波がバ
ースト波であり、前記被検体がギャップを介して配され
ていることを特徴とする請求項1記載の斜角探傷方法。
5. The oblique flaw detection method according to claim 1, wherein the transmission wave to be transmitted to the ultrasonic probe is a burst wave, and the subject is arranged via a gap.
【請求項6】 被検査体上で超音波探触子を走査し、被
検査体内に被検査体の表面に対して斜めの入射角で超音
波を送信するとともに対象物からの反射信号を受信して
得られた対象物の反射波データと超音波探触子の位置信
号から対象物の有無と位置を検出する斜角探傷装置にお
いて、 超音波探触子と対象物の相対位置に応じて遅延時間を設
定する演算手段と、 受信信号の波形加算処理を行う波形加算手段と、を備え
ていることを特徴とする斜角探傷装置。
6. An ultrasonic probe is scanned on an object to be inspected, ultrasonic waves are transmitted into the object to be inspected at an oblique incident angle with respect to the surface of the object to be inspected, and a reflection signal from the object is received. In the bevel flaw detector that detects the presence and position of the target object from the reflected wave data of the target object and the position signal of the ultrasonic probe obtained according to the relative position of the ultrasonic probe and the target object. An oblique flaw detection apparatus comprising: a calculation unit that sets a delay time; and a waveform addition unit that performs a waveform addition process of received signals.
【請求項7】 予め測定しておいた超音波探触子のビー
ムの拡がりから設定した波形加算領域を記憶する手段を
さらに備え、前記波形加算手段は前記波形加算領域にお
いて加算処理を実行することを特徴とする請求項6記載
の斜角探傷装置。
7. The apparatus further comprises means for storing a waveform addition area set from the beam divergence of the ultrasonic probe measured in advance, wherein the waveform addition means executes addition processing in the waveform addition area. The bevel flaw detector according to claim 6.
【請求項8】 前記超音波探触子にバースト波を送信す
る送信手段と、被検査体内のギャップ長に応じてバース
ト波の周波数を制御する送信制御手段とをさらに備えて
いることを特徴とする請求項6または7記載の斜角探傷
装置。
8. A transmission means for transmitting a burst wave to the ultrasonic probe, and a transmission control means for controlling the frequency of the burst wave according to the gap length in the body to be inspected. The bevel flaw detector according to claim 6 or 7.
【請求項9】 前記超音波探触子が複数の超音波探触子
を直線上に並べてなる超音波アレイ探触子からなるとと
もに、当該超音波アレイ探触子の各探触子の遅延時間を
設定する遅延制御手段と、各探触子の動作を切り替える
切替手段とを備えていることを特徴とする請求項6ない
し8のいずれか1項に記載の斜角探傷装置。
9. The ultrasonic probe comprises an ultrasonic array probe in which a plurality of ultrasonic probes are arranged in a straight line, and a delay time of each probe of the ultrasonic array probe. 9. The oblique angle flaw detection apparatus according to claim 6, further comprising: a delay control unit that sets the position of the probe and a switching unit that switches the operation of each probe.
【請求項10】 請求項6ないし9のいずれか1項に記
載の斜角探傷装置が、原子力プラントのシュラウドまた
はCRDスタブチューブの溶接部の欠陥検出手段として
含まれていることを特徴とする超音波検査装置。
10. The supersonic beam flaw detector according to claim 6 is included as defect detection means for a welded portion of a shroud or a CRD stub tube of a nuclear power plant. Sound wave inspection device.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500340A (en) * 2003-07-29 2007-01-11 ゲーイー・インスペクチオン・テクノロジーズ・ゲーエムベーハー Method and circuit apparatus for ultrasonic nondestructive testing of an object
JP2007024704A (en) * 2005-07-19 2007-02-01 Non-Destructive Inspection Co Ltd Inside inspection method of article, and inside inspection device of article
JP2008298454A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Hitachi Ltd Ultrasonic flaw inspection device and method
JP2009229355A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Toshiba Corp Device and method for monitoring oscillation of nuclear reactor
JP2010008215A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Jfe Steel Corp Ultrasonic measuring instrument and ultrasonic measuring method
JP2011154040A (en) * 2011-04-08 2011-08-11 Toshiba Corp Apparatus for monitoring of reactor vibration
JP2013088118A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd Inspection method using guide wave
CN104634866A (en) * 2015-02-16 2015-05-20 爱德森(厦门)电子有限公司 Device and method for evaluating directions and depths of metal cracks by using ultrasonic electromagnetic principle
KR20210131419A (en) * 2019-03-13 2021-11-02 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Ultrasonic flaw detection method, ultrasonic flaw detection device, steel manufacturing equipment, steel manufacturing method, and steel quality control method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007500340A (en) * 2003-07-29 2007-01-11 ゲーイー・インスペクチオン・テクノロジーズ・ゲーエムベーハー Method and circuit apparatus for ultrasonic nondestructive testing of an object
JP2011027754A (en) * 2003-07-29 2011-02-10 Ge Inspection Technologies Gmbh Circuit device for ultrasonic nondestructive test of test object
JP4705568B2 (en) * 2003-07-29 2011-06-22 ゲーイー・インスペクチオン・テクノロジーズ・ゲーエムベーハー Methods for ultrasonic nondestructive testing of specimens
JP2007024704A (en) * 2005-07-19 2007-02-01 Non-Destructive Inspection Co Ltd Inside inspection method of article, and inside inspection device of article
JP2008298454A (en) * 2007-05-29 2008-12-11 Hitachi Ltd Ultrasonic flaw inspection device and method
JP2009229355A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Toshiba Corp Device and method for monitoring oscillation of nuclear reactor
US8774340B2 (en) 2008-03-25 2014-07-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Nuclear reactor vibration surveillance system and its method
JP2010008215A (en) * 2008-06-26 2010-01-14 Jfe Steel Corp Ultrasonic measuring instrument and ultrasonic measuring method
JP2011154040A (en) * 2011-04-08 2011-08-11 Toshiba Corp Apparatus for monitoring of reactor vibration
JP2013088118A (en) * 2011-10-13 2013-05-13 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd Inspection method using guide wave
CN104634866A (en) * 2015-02-16 2015-05-20 爱德森(厦门)电子有限公司 Device and method for evaluating directions and depths of metal cracks by using ultrasonic electromagnetic principle
KR20210131419A (en) * 2019-03-13 2021-11-02 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 Ultrasonic flaw detection method, ultrasonic flaw detection device, steel manufacturing equipment, steel manufacturing method, and steel quality control method

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