JPH10318995A

JPH10318995A - 表面波による試験体の劣化度等評価方法

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Publication number: JPH10318995A
Application number: JP9141005A
Authority: JP
Inventors: Takuichi Imanaka; 拓一今中; Yasukazu Yokono; 泰和横野; Shigeyuki Matsubara; 重行松原
Original assignee: Non Destructive Inspection Co Ltd
Current assignee: Non Destructive Inspection Co Ltd
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1998-12-04

Abstract

(57)【要約】【課題】熱脆化等の材料劣化や粒界腐食等の損傷を、
特に現場において非破壊的手法により評価することの可
能な劣化度等評価方法を提供すること。【解決手段】超音波を探触子２１から試験体Ｓに入射
することにより試験体Ｓ表面に表面波Ｐ５を発生させ
る。探触子２１が円弧状の振動子２１ａを有し、試験体
Ｓ表面から直接反射する反射波Ｐ２と表面波Ｐ５に起因
する漏洩波Ｐ４とを振動子２１ａにより受信し、これら
反射波Ｐ２及び漏洩波Ｐ４を比較することで、表面波Ｐ
５の音速を求める。この試験体の表面波Ｐ５音速によ
り、試験体Ｓの劣化又は損傷の程度を評価する。表面波
音速又はその代表値に実質的に超音波の波長を乗ずるこ
とで試験体表面の損傷の深さを推定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材等の試験体に
生じる熱脆化等の材料劣化の程度及び粒界腐食（ＩＧ
Ａ）等の損傷の程度（以下、「劣化度等」という。）を
表面波により評価する方法、及び、その劣化度等を評価
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】化学プラントや発電プラントにおける配
管、反応搭、タービン等の鋼材は、高温高圧環境下で酷
使され、熱脆化等の材料劣化や粒界腐食等の損傷が発生
する。かかる材料劣化等の進行程度を把握することで、
施設の各部位の寿命を推定する非破壊的手法の確立が嘱
望されていた。

【０００３】ところで、鋼材等はその劣化や材料損傷に
よって音速の変化することが知られている。そして、実
験室レベルでは垂直探傷法や探触子を２つ用いた表面探
傷法を用いて劣化材等の音速を測定することも可能であ
る。

【０００４】しかし、現実の現場では、配管等は腐食に
よりその肉厚が一定しておらず、また、表面探傷法にお
いても探触子間の距離を一定に保ちがたい。したがっ
て、材料劣化等に伴う僅かな音速の変化を正確に捉える
ことは困難であった。また、例えばＩＧＡは溶接部近傍
等に局所的に発生するが、このような部分の局所的な音
速を表面探傷法により測定するには２つの探触子同士を
非常に近接させねばならず、測定誤差が拡大するばかり
でなく、探触子の接触自体が不可能となる場合も多い。

【０００５】一方、湾曲した振動子を有する探触子から
試験体に超音波を入射し、直接反射波と表面波による漏
洩波とを比較することで、試験体の応力分布等を測定す
る手法については知られている。しかし、当該技術をも
って材料の劣化度等を評価する手法については未だ知ら
れていないし、その実用性も明かではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来の実状に鑑
みて、本発明の目的は、熱脆化等の材料劣化や粒界腐食
等の損傷を、特に現場において非破壊的手法により評価
することの可能な劣化度等評価方法を提供することにあ
る。

【０００７】また、本発明の他の目的は、材料表面の損
傷の深さを推定することの可能な劣化度等評価方法及び
評価装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる表面波による試験体の劣化度等評価
方法の特徴は、超音波を探触子から試験体に入射するこ
とにより試験体表面に表面波を発生させると共に、この
探触子により前記表面波に起因する漏洩波を受信し、こ
の試験体の表面波音速により試験体の劣化又は損傷の程
度を評価することにある。

【０００９】同特徴によれば、同一の探触子により超音
波の送信及び受信を行うので、試験体の肉厚や探触子間
の距離といった測定誤差の原因となる寸法的不確定要素
が払拭される。しかも、１つの探触子で試験体の表面波
音速を測定するので、１測定当たりの試験実施面積が非
常に少なくて、局所的な劣化部分や入り組んだ部分の試
験・評価を実施し易い。

【００１０】本発明にかかる表面波による試験体の劣化
度等評価方法の他の特徴は、前記探触子が円弧状の振動
子を有し、前記試験体表面から直接反射する反射波と前
記表面波に起因する漏洩波とを前記振動子により受信
し、これら反射波及び漏洩波を比較することで、前記表
面波音速を求めることにある。

【００１１】同特徴によれば、表面波の音速を求めるに
当たり、直接反射波及び表面波に起因する反射波の受信
時間の差、又は、いわゆるＶ（Ｚ）曲線を用いる。した
がって、試験体表面に対する超音波の入射臨界角を直接
的に計測する必要がない。

【００１２】上記他の目的を達成するため、本発明にか
かる表面波による試験体の劣化度等評価方法のさらに他
の特徴は、前記表面波音速又はその代表値に実質的に前
記超音波の波長を乗ずることで前記試験体表面の損傷の
深さを評価することにある。後述する発明者らの実験に
よれば、表面波の音速と、ＩＧＡの深さを表面波の波長
で除した値とはリニアな関係にあることが判明し、本特
徴はこの関係に基づくものである。

【００１３】また、本発明を実施するに際しては、前記
試験体表面の損傷の深さが深いほど前記超音波の波長を
長くすることが望ましい。発明者らの実験によれば、Ｉ
ＧＡの深さを表面波の波長で除した値が０．７を越える
と、表面波音速を代表する値は一定となることが判明
し、この制限を除去するためである。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図１〜図５を参照しなが
ら、本発明の第一の実施形態を説明する。図１に示すよ
うに本発明にかかる劣化度等評価装置１は、試験体Ｓ上
の二次元平面を走査するセンサーユニット２０と駆動ユ
ニット３０とパーソナルコンピュータ４０とＣＲＴ装置
５０とにより構成されている。パーソナルコンピュータ
４０は、汎用品に特定機能を実現するためのソフトウェ
アを組み込んだものである。このパーソナルコンピュー
タ４０の操作により、駆動ユニット３０を介してセンサ
ーユニット２０を制御し、超音波を送・受信する。そし
て、その受信波形をパーソナルコンピュータ４０で処理
し、処理結果をＣＲＴ装置５０に表示する。

【００１５】先の駆動ユニット３０は、探触子２１から
超音波を発信させ、また、探触子２１から受信した超音
波を受信するためのパルサー／レシーバー３１と、三つ
の駆動モーター２２を駆動させるためのモータードライ
バ３２とを備えている。これらパルサー／レシーバー３
１及びモータードライバ３２は、パーソナルコンピュー
タ４０により制御される。パーソナルコンピュータ４０
におけるトリガー４１及びモーターコントローラ４２
は、キーボード等の制御手段４３からの入力により起動
する。トリガー４１は、パルサー／レシーバー３１から
超音波を発信させると共に、後述するゲートを設定する
ためのタイマー４５を起動させる。モーターコントロー
ラ４２は、モータードライバ３２を介して駆動モーター
２２を駆動させると共に、その座標信号をメモリ４４に
送り込む。

【００１６】パルサー／レシーバー３１で受信された信
号は、Ａ／Ｄコンバーター３３でデジタル化された後に
メモリ４４に蓄積され、図３に示す焦点Ｆを通過するＺ
軸平行線と試験体Ｓ表面との交点Ｆｓを代表する座標信
号と共に、処理結果が処理手段４６を介してＣＲＴ装置
５０に表示される。また、メモリ４４に座標信号と共に
蓄えられた受信波は処理手段４６を介して信号処理がな
され、分析結果が色調表示によりＣＲＴ装置５０に表示
される。なお、タイマー４５は、メモリ４４に座標信号
と共に蓄えられた受信波をゲート毎に分別して処理する
場合に使用できる。

【００１７】図２に示すように、本発明にかかるセンサ
ーユニット２０は、大略、先の探触子２１と、貯液手段
である水Ｗを蓄える水槽２４と、探触子２１を走査させ
るための走査機構２５とより構成されている。この走査
機構２５において、同図紙面垂直方向に配向した一対の
Ｙ軸ガイド２５ａ，２５ａが水槽２４上に載置されてお
り、一対のＹ軸スライダー２５ｂ，２５ｂが図示しない
第一の駆動モーター２２により駆動されて各Ｙ軸ガイド
２５ａ上で摺動する。また、一対のＹ軸スライダー２５
ｂ，２５ｂに跨る一本のＸ軸ガイド２５ｃに沿ってＸ軸
スライダー２５ｄが先の第二の駆動モーター２２の駆動
により摺動する。Ｚ軸スライダー２５ｆに支持した探触
子２１は、Ｘ軸スライダー２５ｄ上に設けられたＺ軸ガ
イド２５ｅに沿って先の第三の駆動モーター２２により
Ｚ軸方向に駆動する。

【００１８】本実施形態に用いられる試験体Ｓは平板状
に形成されており、上面略水平な載置台２４ａ上に載置
される。先のＹ軸ガイド２５ａ及びＸ軸ガイド２５ｃ
は、試験体Ｓの表面ないし載置台２４ａの表面と平行を
保って載置される。そして、後述のゲート位置を合わせ
易いように、これら試験体Ｓ及び載置台２４ａ上面とほ
ぼ平行を維持する状態で探触子２１を走査させることが
できる。

【００１９】図３に、本発明に使用する探触子２１の拡
大図を示す。この探触子２１は、側面視で焦点Ｆを中心
に円弧面をなす高分子ポリマ振動子２１ａを円弧面状の
凹部を有する基台２１ｂに張り付けたものである。本実
施形態では、曲率半径５ｍｍ、開口角９０度、幅２ｍ
ｍ、公称周波数１０ＭＨｚのものを用いているが、これ
に限られるものではない。振動子２１ａから発信した超
音波は焦点Ｆに収束するように進行するが、それらのう
ち、振動子２１ａに受信されるものは２通りである。第
一のものは、試験体Ｓの表面に直交状に入射・反射する
直交入射波Ｐ１，直交反射波Ｐ２である。また、第二の
ものは、試験体Ｓの表面に直交する軸に対して一定の臨
界角ｉｃｒで入射・反射する斜角入射波Ｐ３，漏洩波Ｐ
４である。斜角入射波Ｐ３は試験体Ｓの表面波音速によ
って定まる一定の臨界角ｉｃｒをとる場合にのみ試験体
表面で漏洩弾性表面波Ｐ５になる。また、漏洩弾性表面
波Ｐ５は同じく一定の臨界角ｉｃｒをもって試験体Ｓ表
面から振動子２１ａ側に向かう。

【００２０】このように、直交反射波Ｐ２及び漏洩波Ｐ
４は行程の違いから、探触子２１（振動子２１ａ）での
受信時間が異なる。振動子２１ａからの入射波を例えば
２０波程度のバースト波とし、試験体Ｓの表面と焦点Ｆ
との距離をＺ軸方向に例えば１０μｍ程度の微小距離ず
つ変化させつつ、振動子２１ａで受信される直交反射波
Ｐ２及び漏洩波Ｐ４の干渉し合う合成波を観測し、図４
に示すＶ（Ｚ）曲線を得る。このＶ（Ｚ）曲線より共鳴
周期ｄＺを求め、次式により、漏洩弾性表面波の音速Ｖ
ｒを求める。Ｖｒ＝（Ｖｗ²／（１−（１−Ｖｗ／（２ｆ・ｄＺ））²））^1/2 （１）ここに、Ｖｗは水中の音速、ｆは超音波の周波数であ
る。

【００２１】図５に示すように、熱時効で破壊靭性値を
異ならせた各試験体Ａ，Ｂの破壊靭性値と漏洩弾性表面
波の音速Ｖｒとの間に相関がみられた。したがって、本
発明に係る評価方法により、熱時効等による材質劣化の
程度を推定し得ることが確認された。

【００２２】次に、図６及び図７を参照しつつ、本発明
の第二の実施形態について説明する。なお、以下の各実
施形態について、先の実施形態と同様の部材には同様の
符号を付してある。

【００２３】本実施形態では、基本的に第一実施形態と
同様の装置を用いている。但し、評価対象である試験体
Ｓには鋭敏化したステンレス鋼を用いており、材料損傷
の一例である粒界腐食（ＩＧＡ）の程度を評価すること
を主眼としている。

【００２４】先の実施形態では、試験体表面における漏
洩弾性表面波の音速Ｖｒを求めるにあたり、Ｖ（Ｚ）曲
線を用いたが、本実施形態では、図６に示すように、表
面エコーＥ１及び漏洩波エコーＥ２の現れる時間差ｄｔ
を用いている。したがって、入射する超音波としては、
直交反射波Ｐ２及び漏洩波Ｐ４が互いに干渉し合わない
ように波数の少ないパルスを用いることが望ましい。表
面エコーＥ１は直交反射波Ｐ２が振動子２１ａに、ま
た、漏洩波エコーＥ２は漏洩波Ｐ４が振動子２１ａにそ
れぞれ到達することにより発生している。漏洩弾性表面
波の音速Ｖｒは次式により求められる。Ｖｒ＝Ｖｗ／（ｄｔＶｗ／Ｌｄ−（ｄｔ／（２Ｌｄ））²）^1/2 （２）ここに、Ｌｄは試験体Ｓの表面から探触子２１の焦点Ｆ
までの距離である。

【００２５】図７に示すように、ＩＧＡの亀裂の深さと
漏洩弾性表面波の音速Ｖｒとの間には一定の相関がみら
れた。したがって、本発明に係る評価方法により、材料
鋭敏化によるＩＧＡ等材料損傷の程度を推定し得ること
が確認された。なお、ＩＧＡ亀裂の深さは、試験体Ｓに
一定の曲げ応力を加えて変形させて表面に割れを発生さ
せ、このときの割れの最大深さをＩＧＡ深さとした。

【００２６】次に、図８〜図１１を参照しつつ、本発明
の第三実施形態について説明する。本実施形態では、図
８及び図９に示す如く、第一実施形態とは図１及び図２
のセンサユニット２０の構成が異なっている。本実施形
態におけるセンサユニットでは、Ｘ軸スライダー２５ｄ
上に設けられた角調節部２５ｇ及び支持棒２５ｈを介し
て探触子６１を支持してある。この角調節部２５ｇは、
第三の駆動モーター２２により支持棒２５ｆの角度を調
節し、所望の入射角ｉで超音波を矢印Ｐに示す如く試験
体Ｓに送信する。試験体Ｓには第二実施形態同様、鋭敏
化したステンレス鋼を用いており、粒界腐食の程度を評
価することを主眼としている。試験に際しては、試験体
Ｓの上面には、１〜２ｍｍ程度の小さな健全材よりなる
比較用試験片Ｃを載置しておく。

【００２７】図９に示すように、探触子６１から水Ｗを
介して試験体Ｓの表面に矢印Ｐの如く入射される超音波
は、次の式（１）の関係を満たす入射角ｉをとる場合、
表面波Ｐ５として試験体Ｓ内に入射する。Ｃ１／Ｓｉｎ（ｉ）＝Ｃ２／Ｓｉｎ９０° （３）ここに入射角ｉは探触子６１からの超音波の入射角であ
り、Ｃ１は水Ｗ中における超音波の音速であり、Ｃ２は
Ｓにおける表面波の音速である。式（１）のＣ１＝１４
８０（ｍ／ｓ）、Ｓｉｎ９０°＝１をそれぞれ代入して
整理すると、次式（２）が得られる。よって、入射角ｉ
の大きさにより、表面波の音速Ｃ２が求められる。Ｃ２＝１４８０／Ｓｉｎ（ｉ）（ｍ／ｓ）（４）

【００２８】そして、表面波（漏洩弾性表面波）Ｐ５の
発生に伴い、この表面波Ｐ５の進行方向とは反対側に向
かって後方散乱波Ｐｒが発生する。この後方散乱波Ｐｒ
は、入射部Ｓｉを通って再び先の矢印Ｐ方向とは逆の矢
印Ｒ方向に漏洩波として向かい、探触子６１により受信
される。入射角ｉの値が試験体Ｓの表面波音速にとって
最も適切な値となる場合に、受信される後方散乱波の強
度は最も高くなる。よって、選択されたゲートにおける
後方散乱波の受信強度が極大となる入射角ｉの値を求め
ることによって、試験体Ｓの表面波音速Ｃ２を求めるこ
とができ、さらに、試験体Ｓの表面の劣化度等ないしそ
の試験体全体の劣化度等を表面波の音速により評価する
ことが可能となる。

【００２９】図９において、後方散乱波Ｐｒは表面反射
による受信波が観察される時間ｔｉ以降の部分に相当
し、この後方散乱波Ｐｒを選択的に受信するために、複
数のゲートＧ１〜Ｇ８が設定される。各ゲートＧ１〜Ｇ
８の間隔は、時間にして１μｓ、距離にして１．４４ｍ
ｍ程度に相当するが、受信波形の状況に応じて適宜変更
する。時間ｔｉの値は、グラフの観察によっても推定可
能であるが、水Ｗの音速Ｃ１及び探触子６１と試験体Ｓ
との表面の距離が走査機構２５ほぼ一定の既知の値であ
ることから、図１のトリガー４１及びタイマー４５によ
り把握可能であり、同様に各ゲートＧ１〜Ｇ８の間隔も
適宜設定変更が可能である。なお、先の比較用試験片Ｃ
を試験体Ｓの表面に載置したとしても、その厚みが１〜
２ｍｍ程度であれば、先のゲートの位置のずれも僅かで
あるため、特に後半部のゲートにおいて評価を行う場合
にはその誤差影響が非常に小さいものとなる利点があ
る。

【００３０】上述の本劣化度等評価装置１により試験体
ＳのＩＧＡの程度を評価するに当たっては、先の走査機
構２５により探触子６１をＸ−Ｙ方向に移動させて、超
音波により試験体Ｓの表面をくまなく走査する。そし
て、所望のゲートＧ１〜Ｇ８毎にその選択されたゲート
の信号強度の最大値ないしそのゲートの信号強度の積分
値を、各データの座標値に連動させて記憶する。これら
最大値又は積分値の最大となる入射角ｉが先の臨界角ｉ
ｃｒとなり、この臨界角の値を先の式（４）に代入する
ことで、表面波の音速を求めることができる。この音速
の算出は先の処理手段４６によってなされ、先のＸ−Ｙ
二次元座標に対応させて色調表示によりＣＲＴ装置５０
または図示しないカラープリンター等に表示され、評価
に供される。なお、先の比較用試験片Ｃを試験体Ｓ上に
載置しておくことによって、劣化度等の評価がより確実
に行える。

【００３１】図１０は、ＩＧＡ深さと臨界角ｉｃｒとの
関係を示すグラフである。入射超音波の周波数を３．５
ＭＨｚ，１０ＭＨｚ及び２０ＭＨｚに変更し損傷程度の
異なる試験体を用いて試験を行った。同グラフによれ
ば、ＩＧＡ深さが深くなるほど臨界角ｉｃｒは増加し、
音速の低下していることが伺える。図１１は図１０の横
軸であるＩＧＡ深さの値ｄの代わりにこの値を入射超音
波の波長λで除した値を用い、グラフを規準化してい
る。この規準化により、ｄ／λの値と臨界角ｉｃｒとは
周波数に拘わりなくリニアとなる関係（比例関係）を有
していることが判明した。また、ＩＧＡの深さが波長λ
の０．７倍より大きくなると臨界角ｉｃｒは一定となる
ことが判明した。さらに、発明者らの実験によれば、第
二実施形態の装置においても、ＩＧＡの深さが波長λの
０．７倍以下の領域で、同様の規準化によりｄ／λの値
と臨界角ｉｃｒとは周波数に拘わりなくリニアとなる関
係を有していることが判明した。先の図７の結果もこれ
に該当している。

【００３２】ＩＧＡの深さが波長λの０．７倍を越える
と測定不能となるわけであるから、その制限を払拭する
ために、深いＩＧＡの場合ほど長い波長の超音波を使用
すればよいこととなる。但し、短い波長の超音波の方が
分解能の優れていることは実験より明かとなっている。
また、表面波の音速又はこれを代表する臨界角等に、補
正係数と共に超音波の波長λを実質的に乗じることで、
ＩＧＡの深さを直接求め得ることとなる。なお、「実質
的に乗じる」とは、例えば超音波の周波数で除する場合
をも含む趣旨である。

【００３３】次に、本発明のさらに他の実施形態の可能
性について説明する。上記各実施形態においては水液手
段として水槽２４を用いたが、この水槽２４の代わりに
超音波を通し易いゴム膜を備えたタンクを貯液手段とし
て用い、先の走査機構２５や探触子６１を収納したポー
タブル型のセンサヘッドにより、試験体の表面を超音波
走査することも可能である。

【００３４】上記各実施形態では、鋼材の熱脆化や粒界
腐食の程度を評価した。しかし、本発明は、粒界腐食以
外の損傷や、他の材料劣化の程度を評価できることが発
明者らによって確認されている。また、本発明における
「劣化度等」には、例えば酸化皮膜の形成、浸炭、窒
化、脱炭、元素の濃化のような表面改質等をも含むもの
とする。上記各実施形態においては、表面が平らな鋼材
に本発明を適用したが、鋼管等の表面が屈曲した種々の
形状や、鋼材以外の材料の試験体に対しても本発明は適
用可能である。

【００３５】

【発明の効果】このように、上記本発明にかかる表面波
による試験体の劣化度等評価方法の特徴によれば、測定
誤差の原因となる寸法要素が払拭され、且つ、１測定当
たりの試験実施面積が非常に少なくて、局所的な劣化部
分の入り組んだ部分の試験・評価を実施し易くなった。
したがって、熱脆化等の材料劣化や粒界腐食等の損傷
を、特に現場において非破壊的手法により評価すること
が可能となった。

【００３６】しかも、円弧状の振動子を用い、前記試験
体表面から直接反射する反射波と前記表面波に起因する
反射波とを比較することで、試験体表面に対する超音波
の入射臨界角の直接的測定が不要となった。したがっ
て、表面角度の不明なことが多い配管等を検査する場合
にも本発明は非常に適している。

【００３７】また、本発明のさらに他の特徴によれば、
表面波の音速又はその代表値に実質的に超音波の波長を
乗ずることで、規格化がなされ、試験体表面の損傷の深
さをより性格に評価することが可能となった。

【００３８】さらに、試験体表面の損傷の深さが深いほ
ど超音波の波長を長くすることで、損傷の深い試験体で
あっても、その深さを評価することが可能となった。

【００３９】なお、特許請求の範囲の項に記入した符号
は、あくまでも図面との対照を便利にするためのものに
すぎず、該記入により本発明は添付図面の構成に限定さ
れるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態にかかる劣化度等評価装
置の論理ブロック図である。

【図２】センターユニットの概略を示す水槽の一部を切
り欠いた側面図である。

【図３】探触子と試験体表面との関係を示す側面図であ
る。

【図４】探触子焦点及び試験体表面の距離と受信強度と
の関係を示すいわゆるＶ（Ｚ）曲線を表すグラフであ
る。

【図５】試験体の表面波音速と破壊靭性値との関係を示
すグラフである。

【図６】第二実施形態にかかる探触子による受信信号強
度と時間軸と関係を示すグラフである。

【図７】第二実施形態にかかるＩＧＡ深さと試験体の表
面波音速との関係を示すグラフである。

【図８】本発明の第三実施形態にかかる図２相当図であ
る。

【図９】探触子から試験体に入射される表面波と後方散
乱波との関係を示す説明図である。

【図１０】ＩＧＡ深さと臨界角との関係を示すグラフで
ある。

【図１１】規準化されたＩＧＡ深さと臨界角との関係を
示すグラフである。

【符号の説明】

１劣化度等評価装置２０センサーユニット２１探触子２１ａ振動子２１ｂ基台２２駆動モーター２４水槽（貯液手段）２４ａ載置台２５走査手段２５ａＹ軸ガイド２５ｂＹ軸スライダー２５ｃＸ軸ガイド２５ｄＸ軸スライター２５ｅＺ軸ガイド２５ｆＺ軸スライダー２５ｇ角調節部２５ｈ支持棒３０駆動ユニット３１パルサー／レシーバー３２モータードライバ３３Ａ／Ｄコンバーター４０パーソナルコンピュータ４１トリガー４２モーターコントローラ４３制御手段４４メモリ４５タイマー４６処理手段５０ＣＲＴ装置６１探触子ｉｃｒ臨界角Ｐ１直交入射波Ｐ２直交反射波Ｐ３斜角入射波Ｐ４漏洩波Ｐ５漏洩弾性表面波Ｅ１表面エコーＥ２漏洩波エコーＦ焦点Ｐｒ後方散乱波Ｓ試験体Ｓｉ入射部Ｗ水

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波を探触子（２１，６１）から試験
体（Ｓ）に入射することにより試験体（Ｓ）表面に表面
波（Ｐ５）を発生させると共に、この探触子（２１，６
１）により前記表面波（Ｐ５）に起因する漏洩波（Ｐ
４，Ｒ）を受信し、この試験体（Ｓ）の表面波（Ｐ５）
音速により試験体（Ｓ）の劣化又は損傷の程度を評価す
ることを特徴とする表面波による試験体の劣化度等評価
方法。
【請求項２】前記探触子（２１）が円弧状の振動子
（２１ａ）を有し、前記試験体（Ｓ）表面から直接反射
する反射波（Ｐ２）と前記表面波（Ｐ５）に起因する漏
洩波（Ｐ４）とを前記振動子（２１ａ）により受信し、
これら反射波（Ｐ２）及び漏洩波（Ｐ４）を比較するこ
とで、前記表面波音速を求めることを特徴とする請求項
１に記載の表面波による試験体の劣化度等評価方法。
【請求項３】前記表面波音速又はその代表値に実質的
に前記超音波の波長を乗ずることで前記試験体（Ｓ）表
面の損傷の深さを評価することを特徴とする請求項１に
記載の表面波による試験体の劣化度等評価方法。
【請求項４】前記試験体（Ｓ）表面の損傷の深さが深
いほど前記超音波の波長を長くすることを特徴とする請
求項１に記載の表面波による試験体の劣化度等評価方
法。