JPH11118771A - Ultrasonic flaw-detecting method and device of thin plate with plate-thickness change - Google Patents
Ultrasonic flaw-detecting method and device of thin plate with plate-thickness changeInfo
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- JPH11118771A JPH11118771A JP9303304A JP30330497A JPH11118771A JP H11118771 A JPH11118771 A JP H11118771A JP 9303304 A JP9303304 A JP 9303304A JP 30330497 A JP30330497 A JP 30330497A JP H11118771 A JPH11118771 A JP H11118771A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、板厚変化のある薄
板の欠陥を超音波により探傷する方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a defect of a thin plate having a thickness change by ultrasonic waves.
【０００２】[0002]
【従来の技術】溶接部のように板厚変化のある薄板の内
部欠陥を超音波により探傷する方法として、例えば実開
平５−８４６２号公報に示されるような技術が公知とな
っている。実開平５−８４６２号公報に示される技術を
図７に示す。図７において、１は検査物、２は欠陥、３
は探触子、４ａは板厚測定用振動子、４ｂは板波発生用
振動子、５は超音波探傷器、６は周波数可変超音波探傷
器、７は制御処理装置、８は楔材である。2. Description of the Related Art As a method of detecting an internal defect of a thin plate having a thickness change such as a welded portion by ultrasonic waves, a technique disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-8462 is known. FIG. 7 shows a technique disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-8462. In FIG. 7, 1 is an inspection object, 2 is a defect, 3
Is a probe, 4a is a plate thickness measuring vibrator, 4b is a plate wave generating vibrator, 5 is an ultrasonic flaw detector, 6 is a frequency variable ultrasonic flaw detector, 7 is a control processing device, and 8 is a wedge material. is there.
【０００３】突き合わせ溶接部を有する薄板検査物１の
板面に超音波が垂直入射するように板厚測定用振動子４
ａを設置すると共に、検査物１の表面に一定入射角を保
持するように板波発生用振動子４ｂを設置する。そし
て、超音波探傷器５により板厚測定用振動子４ａにパル
ス電圧を加え、超音波を検査物１に垂直入射させて検査
物１の板厚を測定し、この板厚測定値を制御処理装置７
に伝える。制御処理装置７は、この板厚測定結果と予め
入力した超音波入射角、使用する板波モードを基に適正
周波数を演算し、この周波数が得られるように周波数可
変超音波探傷器６を制御する。これにより、板波発生用
振動子４ｂが発振する超音波の周波数が決定され、板波
発生用振動子４ｂからは所定の板波が発生する。この板
波は欠陥２が存在するとそれにより反射され、板波発生
用振動子４ｂにより検出される。これにより、欠陥の有
無の検出が可能である。[0003] A vibrator 4 for measuring the thickness of the thin plate inspection object 1 having a butt welded portion so that ultrasonic waves are vertically incident on the plate surface.
a, and a plate wave generating vibrator 4b is installed on the surface of the inspection object 1 so as to maintain a constant incident angle. Then, a pulse voltage is applied to the plate thickness measuring transducer 4a by the ultrasonic flaw detector 5, the ultrasonic wave is perpendicularly incident on the test object 1, the plate thickness of the test object 1 is measured, and the measured value of the plate thickness is controlled. Device 7
Tell The control processing device 7 calculates an appropriate frequency based on the thickness measurement result, the ultrasonic wave incident angle input in advance, and the plate wave mode to be used, and controls the frequency variable ultrasonic flaw detector 6 to obtain this frequency. I do. Thereby, the frequency of the ultrasonic wave oscillated by the plate wave generating vibrator 4b is determined, and a predetermined plate wave is generated from the plate wave generating vibrator 4b. This plate wave is reflected by the defect 2 if it exists, and is detected by the plate wave generating vibrator 4b. This makes it possible to detect the presence or absence of a defect.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
５−８４６２号公報に記載される方法では、ナローラッ
プシーム溶接部のような局所的な板厚変化を持つ溶接部
の検査ができないという問題点がある。However, the method described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 5-8462 cannot inspect a weld having a local thickness change such as a narrow lap seam weld. There is.
【０００５】板波は板厚毎に異なる「周波数−位相速度
曲線」を持つ。例として板厚0.7mmと0.9mmのＳ0、Ａ1、
Ｓ1モード板波の「周波数−位相速度曲線」を図８に示
す。図８によると、ある境界で分けられた２つの板厚
（0.7mmと0.9mm）を持つ板中を、Ａ1モード板波が一方
から他方へ伝搬するときに、２つの板厚におけるＡ1モ
ードの曲線間に大きな隔たりがあるために、境界面にお
いて板波の全てを同じモードで透過させることができな
いことが分かる。このため、ナローラップシーム溶接部
のような板厚変化のある場所では、欠陥の有無に関わら
ず超音波の反射が起こり、反射信号が検出されてしまっ
て、欠陥からの信号と区別ができず、従って、溶接部の
検査ができないのである。[0005] A plate wave has a "frequency-phase velocity curve" that differs for each plate thickness. For example, S 0 , A 1 ,
FIG. 8 shows the “frequency-phase velocity curve” of the S 1 mode plate wave. According to FIG. 8, when propagating plate in with two sheet thickness, separated by a certain boundary (0.7 mm and 0.9 mm), A 1 mode plate wave from one to the other, A 1 in the two thickness It can be seen that because of the large separation between the mode curves, not all of the plate waves can be transmitted in the same mode at the interface. For this reason, in places where the thickness changes, such as a narrow lap seam weld, ultrasonic reflection occurs regardless of the presence or absence of a defect, and a reflected signal is detected, making it impossible to distinguish from a signal from the defect. Therefore, the weld cannot be inspected.
【０００６】このような溶接部の欠陥を探傷する方法と
して、超音波透過法を使用する方法が考えられるが、実
際には、この方法では安定な探傷ができず、実用化され
ていない。その理由は、従来の透過法においては、透過
超音波のエコー高さによって欠陥の有無を判定するた
め、探触子と薄板との安定な音響接触ができない場合、
板波を発生又は受信する際にエコー高さの揺らぎが発生
し、検出感度を上げることができないからである。As a method of detecting a defect in such a welded portion, a method using an ultrasonic transmission method can be considered. However, in practice, this method cannot perform stable flaw detection and has not been put to practical use. The reason is that in the conventional transmission method, since the presence or absence of a defect is determined by the echo height of the transmitted ultrasonic wave, when stable acoustic contact between the probe and the thin plate cannot be made,
This is because when generating or receiving a plate wave, fluctuations in the echo height occur, and the detection sensitivity cannot be increased.
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ナローラップシーム溶接部のような局所的な
板厚変化を持つ溶接部の欠陥であっても、安定して検出
可能な探傷方法及び装置を提供することを課題とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and can stably detect a defect in a weld having a local thickness change such as a narrow lap seam weld. It is an object to provide a flaw detection method and apparatus.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、板厚変化のある薄板の内部欠陥を超音
波により探傷する方法であって、位相速度が縦波音速付
近のＳモード板波を用いて透過法により探傷を行うこと
を特徴とする板厚変化のある薄板の超音波探傷方法（請
求項１）である。A first means for solving the above-mentioned problem is a method of detecting an internal defect of a thin plate having a change in thickness by ultrasonic waves, wherein the phase velocity is close to the longitudinal wave velocity. An ultrasonic flaw detection method for a thin plate having a change in thickness, wherein flaw detection is performed by a transmission method using S-mode plate waves.
【０００９】「位相速度が縦波音速付近」とは、位相速
度が理論上縦波音速となるような条件で超音波を発生さ
せたとき、超音波パルスの周波数分布や、超音波発生機
構の製造上の誤差や、超音波発生機構中における超音波
の広がり等の理由により、位相速度が縦波音速よりずれ
たり、縦波音速付近で分布を有したりするが、これらの
誤差や分布を許容する趣旨であり、この程度であれば、
位相速度が完全に縦波音速に一致していないものをも含
む趣旨である。"Phase velocity near longitudinal wave velocity" means that when an ultrasonic wave is generated under the condition that the phase velocity theoretically becomes longitudinal wave velocity, the frequency distribution of the ultrasonic pulse and the ultrasonic generation mechanism Due to manufacturing errors and the spread of ultrasonic waves in the ultrasonic wave generating mechanism, the phase velocity deviates from the longitudinal wave velocity, or has a distribution near the longitudinal wave velocity. It is an intention to tolerate, and if this is the case,
This is intended to include those in which the phase velocity does not completely match the longitudinal wave velocity.
【００１０】縦波音速付近の位相速度を有するＳモード
板波は、周波数が広く変化しても位相速度がそれほど変
化しないという特性を有する。よって、狭い範囲の位相
速度を有する板波に対して広い範囲の周波数成分を持た
せることができ、これにより、超音波のパルスを短くす
ることが可能となる。逆に言えば、超音波のパルスを短
くしても、位相速度分布が狭い範囲に保たれる。従っ
て、分解能を上げて探傷することが可能となる。An S-mode plate wave having a phase velocity near the longitudinal sound velocity has a characteristic that the phase velocity does not change so much even if the frequency changes widely. Therefore, a plate wave having a phase velocity in a narrow range can have a wide range of frequency components, thereby making it possible to shorten an ultrasonic pulse. Conversely, even if the ultrasonic pulse is shortened, the phase velocity distribution is kept in a narrow range. Accordingly, flaw detection can be performed with increased resolution.
【００１１】さらにこの部分においては、板厚が若干変
化しても、「周波数−位相速度曲線」のずれが小さいの
で超音波が溶接部で反射されにく。よって、探傷感度を
上げることができる。Further, in this portion, even if the plate thickness slightly changes, the deviation of the "frequency-phase velocity curve" is small, so that the ultrasonic wave is hardly reflected at the welded portion. Therefore, the flaw detection sensitivity can be increased.
【００１２】前記課題を解決するための第２の手段は、
板厚変化のある薄板の内部欠陥を超音波により探傷する
方法であって、周波数−位相速度曲線において、周波数
変化に対して位相速度変化の緩やかな低周波数領域のＳ
0モードの板波を用いて透過法により探傷を行うことを
特徴とする板厚変化のある薄板の超音波探傷方法（請求
項２）である。A second means for solving the above-mentioned problem is as follows.
This is a method of detecting an internal defect of a thin plate having a change in plate thickness by ultrasonic waves. In a frequency-phase speed curve, S in a low frequency region where a phase speed change is gradual with respect to a frequency change.
An ultrasonic flaw detection method for a thin plate having a thickness change, wherein flaw detection is performed by a transmission method using a 0- mode plate wave.
【００１３】図２に示す板波の周波数−位相速度曲線に
おいて、Ｓ0モードの板波は、Ｓ字カーブを描き、周波
数変化に対して位相速度変化が緩やかな領域を低周波領
域と高周波領域の２個所に有する。「周波数−位相速度
曲線において、周波数変化に対して位相速度変化の緩や
かな低周波数領域」とは、この内の低周波側の領域を指
し、図２におけるＳ0に対応するカーブの左側の傾斜の
緩やかな部分を指す。[0013] frequency of Lamb wave shown in FIG. 2 - in phase velocity curve, the plate wave of S 0 mode, draw a S-shaped curve, a low-frequency region and high frequency region phase velocity change is a gradual region with respect to the frequency change In two places. “In the frequency-phase velocity curve, the low-frequency area where the phase velocity changes gently with respect to the frequency change” refers to an area on the low frequency side, and the slope on the left side of the curve corresponding to S 0 in FIG. Refers to the loose part.
【００１４】この領域においては、狭い範囲の位相速度
を有する板波に対して広い範囲の周波数成分を持たせる
ことができ、これにより、超音波のパルスを短くするこ
とが可能となる。逆に言えば、超音波のパルスを短くし
ても、位相速度分布が狭い範囲に保たれる。従って、分
解能を上げて探傷することが可能となる。In this region, a plate wave having a narrow range of phase velocities can have a wide range of frequency components, thereby making it possible to shorten the ultrasonic pulse. Conversely, even if the ultrasonic pulse is shortened, the phase velocity distribution is kept in a narrow range. Accordingly, flaw detection can be performed with increased resolution.
【００１５】さらにこの部分においては、板厚が若干変
化しても、「周波数−位相速度曲線」のずれが小さいの
で超音波が溶接部で反射されにくい。よって、探傷感度
を上げることができる。また、この部分においては周波
数が低いので、超音波が溶接部で反射されること無く通
過し、探傷感度を上げることができる。Further, in this portion, even if the plate thickness slightly changes, the deviation of the "frequency-phase velocity curve" is small, so that the ultrasonic wave is hardly reflected at the welded portion. Therefore, the flaw detection sensitivity can be increased. Further, since the frequency is low in this portion, the ultrasonic wave passes without being reflected at the welded portion, and the flaw detection sensitivity can be increased.
【００１６】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段であって、透過波の波形
の変化から、薄板に存在する欠陥を検出することを特徴
とするもの（請求項３）である。A third means for solving the above-mentioned problem is as follows.
The first means or the second means, wherein a defect existing in the thin plate is detected from a change in the waveform of the transmitted wave (claim 3).
【００１７】透過波の音圧は、探触子と薄板との接触状
態等により変化するが、透過波の波形はこれらの原因に
よっては変化しにくい。よって、本手段によれば、これ
ら外乱の影響を受けずに薄板に存在する欠陥を検出する
ことができる。The sound pressure of the transmitted wave changes depending on the state of contact between the probe and the thin plate, etc., but the waveform of the transmitted wave hardly changes due to these causes. Therefore, according to this means, it is possible to detect a defect existing in the thin plate without being affected by these disturbances.
【００１８】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第３の手段であって、透過波の波形の変化から、薄
板に存在する欠陥を検出する方法が、受信波形を全波整
流し、全波整流波形の包絡線波形を求め、包絡線上の値
が、その最大値に対して予め定められた割合の値以上に
ある時間長を測定し、その時間長から薄板に存在する欠
陥を検出する方法であることを特徴とするもの（請求項
４）である。後に述べるように、この手段によると、欠
陥の大きさが正確に測定できる。A fourth means for solving the above problem is as follows.
In the third means, a method for detecting a defect existing in a thin plate from a change in the waveform of a transmitted wave includes full-wave rectification of a received waveform, obtaining an envelope waveform of the full-wave rectified waveform, A method of measuring a time length in which the value is equal to or greater than a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value, and detecting a defect existing in the thin plate from the time length. ). As will be described later, according to this means, the size of the defect can be accurately measured.
【００１９】前記課題を解決するための第５の手段は、
薄板に位相速度が縦波音速付近のＳモード板波を発生さ
せる超音波発信探触子と、板厚変化のある被探傷部を透
過した前記板波を検出する超音波受信探触子と、受信波
形を全波整流する全波整流器と、全波整流波形の包絡線
を作成する包絡線作成部と、包絡線上の値が、その最大
値に対して予め定められた割合の値以上にある時間長を
検出する時間測定部と、時間測定部で測定された時間長
から欠陥の有無、欠陥の大きさを検出する欠陥検出部と
を有してなることを特徴とする板厚変化のある薄板の超
音波探傷装置（請求項５）である。「位相速度が縦波音
速付近」の意味は、第１の手段の説明で述べたものと同
じである。A fifth means for solving the above-mentioned problem is:
An ultrasonic transmission probe that generates an S-mode plate wave having a phase velocity near the longitudinal wave sound speed on a thin plate, and an ultrasonic reception probe that detects the plate wave transmitted through a flaw-detected part having a change in plate thickness, A full-wave rectifier that performs full-wave rectification on the received waveform, an envelope creating unit that creates an envelope of the full-wave rectified waveform, and a value on the envelope is equal to or greater than a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value. A time measuring unit for detecting a time length; and a defect detecting unit for detecting the presence or absence of a defect and the size of the defect based on the time length measured by the time measuring unit. This is a thin plate ultrasonic flaw detector. The meaning of “the phase velocity is near the longitudinal wave velocity” is the same as that described in the description of the first means.
【００２０】超音波発信探触子から発信された位相速度
が縦波音速付近のＳモード板波は、板厚変化のある被探
傷部を透過した後、超音波受信探触子により受信され、
電気信号に変えられる。この信号は、全波整流器により
全波整流され、その包絡線が包絡線作成部により作成さ
れる。時間測定部は、包絡線上の値が、その最大値に対
して予め定められた割合の値以上にある時間長を検出す
る。欠陥検出部は、この時間長から、欠陥の有無、欠陥
の大きさを検出する。The S-mode plate wave having a phase velocity near the longitudinal sound velocity transmitted from the ultrasonic transmission probe is received by the ultrasonic reception probe after passing through a flaw-detected portion having a change in plate thickness.
Can be converted to electrical signals. This signal is full-wave rectified by a full-wave rectifier, and its envelope is created by an envelope creator. The time measuring unit detects a time length in which the value on the envelope is equal to or greater than a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value. The defect detection unit detects the presence or absence of a defect and the size of the defect based on the time length.
【００２１】第１の手段の説明で述べたように、縦波音
速付近の位相速度を有するＳモード板波を使用している
ので超音波のパルスを短くしても、位相速度分布が狭い
範囲に保たれ、分解能を上げて探傷することが可能とな
る。As described in the description of the first means, since the S-mode plate wave having a phase velocity near the longitudinal wave velocity is used, even if the ultrasonic pulse is shortened, the phase velocity distribution is narrow. And the flaw detection can be performed with an increased resolution.
【００２２】さらにこの部分においては、板厚が若干変
化しても、「周波数−位相速度曲線」のずれが小さいの
で超音波が溶接部で反射されにくい。よって、探傷感度
を上げることができる。Further, in this part, even if the plate thickness slightly changes, the deviation of the "frequency-phase velocity curve" is small, so that the ultrasonic waves are hardly reflected at the welded portion. Therefore, the flaw detection sensitivity can be increased.
【００２３】また、第３の手段の説明で述べたように、
受信波形を全波整流し、全波整流波形の包絡線波形を求
め、包絡線上の値が、その最大値に対して予め定められ
た割合の値以上にある時間長を測定し、その時間長から
薄板に存在する欠陥を検出しているので、欠陥の大きさ
が正確に測定できる。As described in the description of the third means,
Full-wave rectification of the received waveform, obtaining an envelope waveform of the full-wave rectified waveform, measuring a time length in which a value on the envelope is equal to or greater than a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value, and measuring the time length. Since the defect existing in the thin plate is detected from the sample, the size of the defect can be accurately measured.
【００２４】前記課題を解決するための第６の手段は、
薄板に、周波数−位相速度曲線において、周波数変化に
対して位相速度変化の緩やかな低周波数領域のＳ0モー
ドの板波を発生させる超音波発信探触子と、板厚変化の
ある被探傷部を透過した前記板波を検出する超音波受信
探触子と、受信波形を全波整流する全波整流器と、全波
整流波形の包絡線を作成する包絡線作成部と、包絡線上
の値が、その最大値に対して予め定められた割合の値以
上にある時間長を検出する時間測定部と、時間測定部で
測定された時間長から欠陥の有無、欠陥の大きさを検出
する欠陥検出部とを有してなることを特徴とする板厚変
化のある薄板の超音波探傷装置（請求項６）である。A sixth means for solving the above-mentioned problem is as follows.
Laminated, frequency - in phase velocity curve, and the ultrasonic transmitter probe to generate a Lamb wave in the S 0 mode a gentle low frequency range of the phase velocity varies with frequency change, the flaw portion with a thickness change An ultrasonic receiving probe that detects the plate wave transmitted through the antenna, a full-wave rectifier that performs full-wave rectification on the received waveform, an envelope creating unit that creates an envelope of the full-wave rectified waveform, and a value on the envelope is , A time measuring unit that detects a time length that is equal to or greater than a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value, and a defect detection that detects the presence or absence of a defect and the size of the defect from the time length measured by the time measuring unit. And a thin plate ultrasonic flaw detector having a thickness change.
【００２５】「周波数−位相速度曲線において、周波数
変化に対して位相速度変化の緩やかな低周波数領域」意
味は、第２の手段の説明で述べたものと同じである。The meaning of “in the frequency-phase speed curve, a low frequency region where the phase speed change is gentle relative to the frequency change” is the same as that described in the description of the second means.
【００２６】超音波発信探触子から発信された周波数変
化に対して位相速度変化の緩やかな低周波数領域のＳ0
モードの板波は、板厚変化のある被探傷部を透過した
後、超音波受信探触子により受信され、電気信号に変え
られる。この信号は、全波整流器により全波整流され、
その包絡線が包絡線作成部により作成される。時間測定
部は、包絡線上の値が、その最大値に対して予め定めら
れた割合の値以上にある時間長を検出する。欠陥検出部
は、この時間長から、欠陥の有無、欠陥の大きさを検出
する。S 0 in a low frequency region where the phase velocity changes slowly with respect to the frequency change transmitted from the ultrasonic transmission probe.
The plate wave in the mode is transmitted through the flaw-detected portion having a change in plate thickness, is received by the ultrasonic receiving probe, and is converted into an electric signal. This signal is full-wave rectified by a full-wave rectifier,
The envelope is created by the envelope creating unit. The time measuring unit detects a time length in which the value on the envelope is equal to or greater than a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value. The defect detection unit detects the presence or absence of a defect and the size of the defect based on the time length.
【００２７】第２の手段の説明で述べたように、周波数
−位相速度曲線において、周波数変化に対して位相速度
変化の緩やかな低周波数領域の板波を使用しているの
で、超音波のパルスを短くしても、位相速度分布が狭い
範囲に保たれ、分解能を上げて探傷することが可能とな
る。As described in the description of the second means, in the frequency-phase velocity curve, a plate wave in a low frequency region where the phase velocity changes gradually with respect to the frequency is used. Even if is shortened, the phase velocity distribution is kept in a narrow range, and it becomes possible to increase the resolution and perform flaw detection.
【００２８】さらにこの部分においては、板厚が若干変
化しても、「周波数−位相速度曲線」のずれが小さいの
で超音波が溶接部で反射されにくい。よって、探傷感度
を上げることができる。Further, in this portion, even if the plate thickness slightly changes, the deviation of the "frequency-phase velocity curve" is small, so that the ultrasonic wave is hardly reflected at the welded portion. Therefore, the flaw detection sensitivity can be increased.
【００２９】また、使用する周波数が低いので、超音波
が溶接部で反射されること無く通過し、探傷感度を上げ
ることができる。更に、第３の手段の説明で述べたよう
に、受信波形を全波整流し、全波整流波形の包絡線波形
を求め、包絡線上の値が、その最大値に対して予め定め
られた割合の値以上にある時間長を測定し、その時間長
から薄板に存在する欠陥を検出しているので、欠陥の大
きさが正確に測定できる。Further, since the frequency used is low, the ultrasonic wave passes without being reflected at the welded portion, and the flaw detection sensitivity can be increased. Further, as described in the description of the third means, the received waveform is full-wave rectified, the envelope waveform of the full-wave rectified waveform is obtained, and the value on the envelope is a predetermined ratio with respect to the maximum value. Is measured, and a defect existing in the thin plate is detected from the time length, so that the size of the defect can be accurately measured.
【００３０】[0030]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態の一例
を示す図である。図１において１０ａ、１０ｂはタイヤ
探触子、１１ａ、１１ｂは超音波振動子、１２ａ、１２
ｂはゴム部、１３ａ、１３ｂはタイヤ、１４ａ、１４ｂ
は接触媒質、１５、１６は板波超音波、１７はナローラ
ップシーム溶接部、１８は薄鋼板、１９は溶接線、２０
は超音波探傷器、２１は信号処理部、２２は良否判定
部、２３は出力装置である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an example of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 10a and 10b are tire probes, 11a and 11b are ultrasonic transducers, 12a and 12
b is a rubber part, 13a and 13b are tires, 14a and 14b
Is a couplant, 15 and 16 are plate wave ultrasonic waves, 17 is a narrow lap seam weld, 18 is a thin steel sheet, 19 is a welding line, 20
Is an ultrasonic flaw detector, 21 is a signal processing unit, 22 is a pass / fail judgment unit, and 23 is an output device.
【００３１】タイヤ探触子１０ａ、１０ｂは、ナローラ
ップシーム溶接部１７を挟んで薄鋼板１８に接触するよ
うに配置してある。超音波探傷器２０は、送信用のタイ
ヤ探触子１０ａに電気的なパルス信号を送り、超音波振
動子１１ａに超音波を発生させる。発生した超音波は、
接触媒質１４ａ、ゴム部１２ａを介して薄鋼板１８に入
射し、モード変換されて板波超音波１５となる。板波超
音波１５は、薄鋼板１８を伝わり、溶接線１９を横切っ
た板波超音波１６がタイヤ探触子１０ｂに達し、モード
変換されて、ゴム部１２ｂ、接触媒質１４ｂを介して超
音波振動子１１ｂで検出される。The tire probes 10a and 10b are arranged so as to contact the thin steel plate 18 with the narrow lap seam weld 17 therebetween. The ultrasonic flaw detector 20 sends an electric pulse signal to the transmitting tire probe 10a to generate ultrasonic waves in the ultrasonic transducer 11a. The generated ultrasonic waves
The light enters the thin steel plate 18 via the couplant 14a and the rubber portion 12a, and is subjected to mode conversion into a plate wave ultrasonic wave 15. The plate wave ultrasonic wave 15 is transmitted through the thin steel plate 18, and the plate wave ultrasonic wave 16 traversing the welding line 19 reaches the tire probe 10b, is mode-converted, and is transmitted through the rubber portion 12b and the couplant 14b. Detected by the vibrator 11b.
【００３２】検出された超音波は、超音波探傷器２０で
増幅されて信号処理部２１に送られる。信号処理部２１
では、受信信号をＡ／Ｄ変換し、更にそれを全波整流
し、ローパスフィルタ（包絡線作成部）を通して全波整
流波形の包絡線波形を求めて良否判定部２２に送る。The detected ultrasonic waves are amplified by the ultrasonic flaw detector 20 and sent to the signal processing unit 21. Signal processing unit 21
Then, the received signal is subjected to A / D conversion, further subjected to full-wave rectification, and an envelope waveform of the full-wave rectified waveform is obtained through a low-pass filter (envelope creating unit) and sent to the pass / fail determination unit 22.
【００３３】良否判定部２２では、包絡線波形から信号
がその最大値の２０％以上の高さにある時間を算出し、
その時間を予め定められた計算式に代入することによ
り、欠陥の有無と大きさを算出する（それぞれ時間測定
部と欠陥検出部に対応）。算出された欠陥の有無と大き
さは、出力装置２２から出力される。The pass / fail judgment unit 22 calculates a time during which the signal is at a height of 20% or more of the maximum value from the envelope waveform,
The presence / absence and size of a defect are calculated by substituting the time into a predetermined calculation formula (corresponding to a time measurement unit and a defect detection unit, respectively). The calculated presence / absence and size of the defect are output from the output device 22.
【００３４】タイヤ探触子１０ａ、１０ｂ内の超音波振
動子１１ａ、１１ｂは、薄鋼板１８に位相速度5300ｍ／
ｓのＳ0モードの板波を発生せしめる角度を有してい
る。本実施の形態においては、タイヤ探触子１０ａ内の
超音波振動子１１ａから発振した超音波は、接触媒質１
４ａを通過し、ゴム部１２ａを経て薄鋼板１８に角度θ
で入射するようになっている。The ultrasonic transducers 11a and 11b in the tire probes 10a and 10b are connected to the thin steel plate 18 at a phase speed of 5300 m /
It has an angle that generates a plate wave of S 0 mode of s. In the present embodiment, the ultrasonic waves oscillated from the ultrasonic transducer 11a in the tire probe 10a
4a, and through the rubber portion 12a to the thin steel plate 18 at an angle θ.
It is designed to be incident.
【００３５】角度θは、板波の位相速度ＣLと接触媒質
の音速ＣIと入射角θを関係づけるス ネルの法則 ＣL＝ＣI／sinθ … （１） にＣL＝5300、ＣI＝1500を代入して、θ＝16.4°とされ
ている。The angle θ is, C L = 5300 in phase velocity C L and couplant acoustic velocity C I a scan panel relating the incident angle θ of the law C L = C I / sinθ ... (1) of the plate wave, C By substituting I = 1500, θ = 16.4 °.
【００３６】図２に、板厚が0.55mmの薄鋼板における板
波超音波の周波数と位相速度との関係を示す。図２にお
いて、２４はＡ0モード板波、２５はＳ0モード板波、２
６はＡ1モード板波、２７はＳ1モード板波の特性であ
る。本実施の形態で探傷に用いた位相速度5300ｍ／ｓ付
近のＳ0モードの板波２５は、０〜４ＭHzの広い周波数
をとることができるために、送信超音波を短いパルス状
にできる。FIG. 2 shows the relationship between the frequency of the plate wave ultrasonic wave and the phase velocity in a thin steel plate having a thickness of 0.55 mm. 2, reference numeral 24 denotes an A 0 mode plate wave, 25 denotes an S 0 mode plate wave, 2
6 A 1 mode plate wave, 27 is a characteristic of the S 1 mode Lamb waves. S 0 mode Lamb wave 25 near the phase velocity 5300m / s used for flaw detection in this embodiment, in order to be able to take a wide frequency of 0～4MHz, can transmit ultrasonic waves to the short pulses.
【００３７】逆に言えば、送信超音波を短いパルスとす
ることにより、周波数領域が広がっても、位相速度分布
はあまり広がらないので、送信波と受信波の相似性が崩
れることが無い。よって、パルスの短さとあいまって、
探傷分解能を上げることができる。また波長が長いので
表面粗さや溶接部での板厚変化等によってはほとんど反
射されないで透過する。To put it the other way around, by making the transmission ultrasonic waves short pulses, the phase velocity distribution does not spread so much even if the frequency domain is widened, so that the similarity between the transmitted waves and the received waves is not broken. Therefore, coupled with the short pulse,
Flaw detection resolution can be increased. In addition, since the wavelength is long, the light is hardly reflected and is transmitted depending on the surface roughness or a change in the thickness of the welded portion.
【００３８】図３は、ナローラップシーム溶接部の状態
を示すもので、（３ａ）は健全な溶接部、（３ｂ）は長
さ約850μｍの亀裂の入った溶接部、（３ｃ）は約1100
μｍの亀裂の入った溶接部を示す。FIG. 3 shows a state of a narrow lap seam weld, where (3a) is a sound weld, (3b) is a cracked weld having a length of about 850 μm, and (3c) is about 1100.
1 shows a weld with a μm crack.
【００３９】図４は、これらの溶接部を通過した板波超
音波の波形を示すもので、（４ａ）は（３ａ）に、（４
ｂ）は（３ｂ）に、（４ｃ）は（３ｃ）に、それぞれ対
応している。この波形は、受信波形を全波整流し、ロー
パスフィルタを通すことによってその包絡線を求めたも
ので、以下、この波形を包絡線波形と称する。いずれの
波形も、最大値が１となるように正規化してある。FIG. 4 shows the waveforms of the plate wave ultrasonic waves passing through these welds. (4a) is (3a), (4a)
b) corresponds to (3b), and (4c) corresponds to (3c). This waveform is obtained by performing full-wave rectification on a received waveform and passing through a low-pass filter to obtain an envelope thereof. Hereinafter, this waveform is referred to as an envelope waveform. Each waveform is normalized so that the maximum value is 1.
【００４０】図５は、これらの板波波形のパワースペク
トルを示すもので、（５ａ）は（４ａ）に、（５ｂ）は
（４ｂ）に、（５ｃ）は（４ｃ）に、それぞれ対応して
いる。いずれにおいても、最大値が１となるように正規
化してある。FIG. 5 shows the power spectra of these plate wave waveforms. (5a) corresponds to (4a), (5b) corresponds to (4b), and (5c) corresponds to (4c). ing. In each case, normalization is performed so that the maximum value is 1.
【００４１】図４において、（４ａ）と（４ｂ）、（４
ｃ）を比較すると、欠陥のある溶接部を通過した超音波
の包絡線波形（４ｂ）、（４ｃ）は、正常部を通過した
超音波の包絡線波形（４ａ）に比してパルスが鈍り、時
間的にすそ野が広がっている。図５において、（５ａ）
と（５ｂ）、（５ｃ）を比較すると、欠陥のある溶接部
を通過した超音波のパワースペクトル（５ｂ）、（５
ｃ）は、正常部を通過した超音波のパワースペクトル
（５ａ）に比して減衰が大きい。これは、板波超音波が
ナローラップシーム溶接部を通過する際、溶接不良の亀
裂によりモード変化を起こし干渉したためである。In FIG. 4, (4a), (4b) and (4
Comparison of c) shows that the envelope waveforms (4b) and (4c) of the ultrasonic wave passing through the welded portion having the defect have a pulse that is blunter than the envelope waveform (4a) of the ultrasonic wave passing through the normal portion. , The time base is spreading. In FIG. 5, (5a)
When comparing (5b) and (5c), the power spectra (5b) and (5
c) has a larger attenuation than the power spectrum (5a) of the ultrasonic wave that has passed through the normal part. This is because, when the plate wave ultrasonic wave passes through the narrow lap seam weld, a mode change is caused by a crack due to poor welding and interfered.
【００４２】図４のように、受信された波形の包絡線波
形を、その最大値が１となるように正規化して、信号が
最大値の２０％以上の高さにある時間長をｔ20とし、ｔ
20と溶接部の亀裂の大きさの対応を調査した結果（薄鋼
板の板厚が0.55mmの場合）を図６に示す。ここで、包絡
線波形を正規化して比べるのは、送受信の際に探触子の
接触状態に応じて超音波強度の絶対値が揺らぐので、こ
の影響を補正するためである。As shown in FIG. 4, the envelope waveform of the received waveform is normalized so that its maximum value becomes 1, and the time length during which the signal is at least 20% of the maximum value is represented by t 20. And t
FIG. 6 shows the result of investigation on the correspondence between 20 and the size of the crack in the welded portion (when the thickness of the thin steel sheet is 0.55 mm). Here, the reason why the envelope waveforms are normalized and compared is to correct the influence because the absolute value of the ultrasonic intensity fluctuates according to the contact state of the probe during transmission and reception.
【００４３】図６より、ｔ20（μｓ）と溶接部の亀裂の
深さΔＣ（μｍ）との関係を１次関数で回帰すると、 ΔＣ＝104・ｔ20−501 … （２） となり、ｔ20を求めることにより溶接部の亀裂の有無及
びその深さを求めることができる。（２）式の値が０以
下であれば、欠陥は無いと判断する。From FIG. 6, when the relationship between t 20 (μs) and the crack depth ΔC (μm) of the welded portion is regressed by a linear function, ΔC = 104 · t 20 −501 (2) By obtaining the value of 20 , it is possible to obtain the presence or absence of a crack in the welded portion and the depth thereof. If the value of equation (2) is 0 or less, it is determined that there is no defect.
【００４４】なお、本実施の形態では、信号が最大値の
２０％以上の高さにある時間長から溶接部の亀裂の深さ
を求めているが、２０％に限らず、信号が最大値の所定
割合以上の高さにある時間長を求め、それから回帰式を
用いて溶接部の亀裂の深さを求めてもよい。In the present embodiment, the depth of the crack in the weld is determined from the length of time at which the signal is at a height of 20% or more of the maximum value. May be obtained at a height equal to or higher than the predetermined ratio, and then the depth of the crack in the welded portion may be obtained using a regression equation.
【００４５】また、本実施の形態では、板厚0.55mmの薄
鋼板を用いたが、板厚が異なる場合には、それに対応し
て「周波数−位相速度曲線」が異なる。よって、発生し
うる板波の周波数分布が変化するので、板波のパルス幅
も異なることになる。従って、回帰式（２）は、板厚毎
に係数が異なるので、板厚が0.55mm以外の板厚変化のあ
る薄板の超音波探傷に適用する場合は、板厚毎の係数を
本実施の形態のような方法で求めて使用する。In this embodiment, a thin steel plate having a thickness of 0.55 mm is used. However, when the thickness is different, the "frequency-phase velocity curve" is different correspondingly. Therefore, since the frequency distribution of the plate wave that can be generated changes, the pulse width of the plate wave also differs. Therefore, since the coefficient of the regression equation (2) is different for each sheet thickness, when applied to ultrasonic testing of a thin sheet having a sheet thickness change other than 0.55 mm, the coefficient for each sheet thickness is used in this embodiment. It is determined and used in a form-like manner.
【００４６】以上の実施の形態においては、位相速度が
5300ｍ／ｓのＳ0モードの板波、即ち、「周波数−位相
速度曲線において、周波数変化に対して位相速度変化の
緩やかな低周波数領域のＳ0モードの板波」を使用した
が、位相速度が鋼板中の縦波音速である5900ｍ／ｓのＳ
1以上のＳモード板波を使用しても良い。Ｓ1以上のＳモ
ード板波は、図２において一部（Ｓ1モード）が示され
ているように、縦波音速付近で周波数−位相速度特性
が、周波数変動に対して位相速度変動が小さくなる特性
を有する。よって、パルス幅を小さくして周波数分布を
広くしても、位相速度の変化は小さいので、探傷分解能
を上げることができる。In the above embodiment, the phase velocity is
S 0 mode Lamb wave of 5300m / s, i.e., "frequency - in phase velocity curve, S 0 mode Lamb wave in the gentle low frequency range of the phase velocity varies with frequency change" but using the phase velocity Is the longitudinal wave speed in steel sheet, 5900m / s S
One or more S-mode plate waves may be used. S 1 or more S mode plate wave, as part (S 1 mode) is shown in FIG. 2, the frequency in the vicinity of the longitudinal wave sonic speed - phase velocity characteristics, low phase velocity varies with respect to frequency variation It has the following characteristics. Therefore, even if the pulse width is reduced and the frequency distribution is widened, the change in phase velocity is small, so that the flaw detection resolution can be increased.
【００４７】さらにこの部分においては、板厚が若干変
化しても、「周波数−位相速度曲線」のずれが小さいの
で超音波が溶接部で反射されにくい。よって、探傷感度
を上げることができる。Further, in this portion, even if the plate thickness slightly changes, the deviation of the "frequency-phase velocity curve" is small, so that the ultrasonic wave is hardly reflected at the welded portion. Therefore, the flaw detection sensitivity can be increased.
【００４８】これらは、高次のＳモード板波についても
成り立つが、周波数−位相速度特性が、周波数変動に対
して位相速度変動が小さくなる領域が、高次のＳモード
板波になるほど高周波方向に移動するので、なるべく低
次のモードを使用することが望ましい。These are also true for higher-order S-mode plate waves. However, the frequency-phase velocity characteristics indicate that the region where the phase velocity fluctuations become smaller with respect to the frequency fluctuations becomes higher as the higher-order S-mode plane waves become higher. Therefore, it is desirable to use a lower-order mode as much as possible.
【００４９】[0049]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明においては、板厚変化のある薄板の内部欠陥を超音波
により探傷するに際し、位相速度が縦波音速付近のＳモ
ード板波を用いて透過法により探傷を行っているので、
超音波のパルスを短くしても位相速度分布が狭い範囲に
保たれ、分解能を上げて探傷することが可能となる。ま
た、使用する周波数が比較的低いので、超音波が溶接部
で反射されること無く通過し、探傷感度を上げることが
できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, when an internal defect of a thin plate having a thickness change is detected by an ultrasonic wave, an S-mode plate wave having a phase velocity near a longitudinal sound velocity is detected. Flaw detection by the transmission method using
Even if the ultrasonic pulse is shortened, the phase velocity distribution is kept in a narrow range, and it becomes possible to increase the resolution and perform flaw detection. Further, since the frequency used is relatively low, the ultrasonic wave passes without being reflected at the welded portion, and the flaw detection sensitivity can be increased.
【００５０】請求項２に係る発明においては、板厚変化
のある薄板の内部欠陥を超音波により探傷するに際し、
周波数−位相速度曲線において、周波数変化に対して位
相速度変化の緩やかな低周波数領域のＳ0モードの板波
を用いて透過法により探傷を行っているので、請求項１
に係る発明と同様、超音波のパルスを短くしても位相速
度分布が狭い範囲に保たれ、分解能を上げて探傷するこ
とが可能となる。また、使用する周波数が低いので、超
音波が溶接部で反射されること無く通過し、探傷感度を
上げることができる。According to the second aspect of the present invention, in detecting an internal defect of a thin plate having a thickness change by ultrasonic waves,
Frequency - the phase velocity curve, since performing flaw detection by a transmission method using a plate wave of S 0 mode a gentle low frequency range of the phase velocity varies with frequency changes, according to claim 1
As in the invention according to the first aspect, even if the pulse of the ultrasonic wave is shortened, the phase velocity distribution is kept in a narrow range, and the flaw detection can be performed with increased resolution. Further, since the frequency used is low, the ultrasonic wave passes without being reflected at the welded portion, and the flaw detection sensitivity can be increased.
【００５１】請求項３に係る発明においては、透過波の
波形の変化から、薄板に存在する欠陥を検出しているの
で、探触子と薄板との接触状態等の外乱の影響を受けず
に薄板に存在する欠陥を検出することができる。According to the third aspect of the present invention, the defect existing in the thin plate is detected from the change in the waveform of the transmitted wave, so that it is not affected by disturbance such as the contact state between the probe and the thin plate. Defects present in the thin plate can be detected.
【００５２】請求項４に係る発明においては、受信波形
を全波整流し、全波整流波形の包絡線波形を求め、包絡
線上の値が、その最大値に対して予め定められた割合の
値以上にある時間長を測定し、その時間長から薄板に存
在する欠陥を検出しているので、欠陥の大きさが正確に
測定できる。In the invention according to claim 4, the received waveform is full-wave rectified, an envelope waveform of the full-wave rectified waveform is obtained, and the value on the envelope is a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value. Since the above-described time length is measured and the defect existing in the thin plate is detected from the time length, the size of the defect can be accurately measured.
【００５３】請求項５係る発明は、薄板に位相速度が縦
波音速付近のＳモード板波を発生させる超音波発信探触
子と、板厚変化のある被探傷部を透過した前記板波を検
出する超音波受信探触子と、受信波形を全波整流する全
波整流器と、全波整流波形の包絡線を作成する包絡線作
成部と、包絡線上の値が、その最大値に対して予め定め
られた割合の値以上にある時間長を検出する時間測定部
と、時間測定部で測定された時間長から欠陥の有無、欠
陥の大きさを検出する欠陥検出部とを有してなるもので
あるので、超音波のパルスを短くしても、位相速度分布
が狭い範囲に保たれ、分解能を上げて探傷することが可
能となる。また、使用する周波数が比較的低いので、超
音波が溶接部で反射されること無く通過し、探傷感度を
上げることができる。更に、欠陥の大きさが正確に測定
できる。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic transmission probe for generating an S-mode plate wave having a phase velocity near a longitudinal sound velocity on a thin plate, and the plate wave transmitted through a flaw-detected portion having a change in plate thickness. An ultrasonic receiving probe to be detected, a full-wave rectifier for full-wave rectification of the received waveform, an envelope generator for creating an envelope of the full-wave rectified waveform, and a value on the envelope corresponding to the maximum value. It has a time measuring unit for detecting a time length that is equal to or greater than a predetermined ratio value, and a defect detecting unit for detecting the presence or absence of a defect and the size of the defect from the time length measured by the time measuring unit. Therefore, even if the pulse of the ultrasonic wave is shortened, the phase velocity distribution is kept in a narrow range, and the flaw detection can be performed with increased resolution. Further, since the frequency used is relatively low, the ultrasonic wave passes without being reflected at the welded portion, and the flaw detection sensitivity can be increased. Further, the size of the defect can be accurately measured.
【００５４】請求項６に係る発明は、薄板に、周波数−
位相速度曲線において、周波数変化に対して位相速度変
化の緩やかな低周波数領域のＳ0モードの板波を発生さ
せる超音波発信探触子と、板厚変化のある被探傷部を透
過した前記板波を検出する超音波受信探触子と、受信波
形を全波整流する全波整流器と、全波整流波形の包絡線
を作成する包絡線作成部と、包絡線上の値が、その最大
値に対して予め定められた割合の値以上にある時間長を
検出する時間測定部と、時間測定部で測定された時間長
から欠陥の有無、欠陥の大きさを検出する欠陥検出部と
を有してなるものであるので、請求項５に係る発明と同
様、超音波のパルスを短くしても、位相速度分布が狭い
範囲に保たれ、分解能を上げて探傷することが可能とな
る。また、使用する周波数が低いので、超音波が溶接部
で反射されること無く通過し、探傷感度を上げることが
できる。更に、欠陥の大きさが正確に測定できる。According to the sixth aspect of the present invention, the frequency-
In phase velocity curve, the plate transmitted through the ultrasonic wave transmission probe to generate a Lamb wave in the S 0 mode a gentle low frequency range of the phase velocity varies with frequency change, a test object portion with a thickness change An ultrasonic receiving probe that detects waves, a full-wave rectifier that full-wave rectifies the received waveform, an envelope generator that creates the envelope of the full-wave rectified waveform, and the value on the envelope is the maximum value A time measurement unit that detects a time length that is equal to or greater than a predetermined ratio value, and a defect detection unit that detects the presence or absence of a defect from the time length measured by the time measurement unit and the size of the defect. Therefore, similarly to the invention according to claim 5, even if the pulse of the ultrasonic wave is shortened, the phase velocity distribution is kept in a narrow range, and the flaw detection can be performed with increased resolution. Further, since the frequency used is low, the ultrasonic wave passes without being reflected at the welded portion, and the flaw detection sensitivity can be increased. Further, the size of the defect can be accurately measured.
【図１】本発明の実施の形態の装置の例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】板厚0.55mmの薄鋼板における板波超音波の周波
数と位相速度との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a frequency of a plate wave ultrasonic wave and a phase velocity in a thin steel plate having a thickness of 0.55 mm.
【図３】測定に使用したナローラップシーム溶接部の断
面図である。FIG. 3 is a sectional view of a narrow lap seam weld used for measurement.
【図４】図３に示すナローラップシーム溶接部を透過法
にて探傷した探傷波形の包絡線を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an envelope of a flaw detection waveform obtained by flaw detection of the narrow lap seam welded portion shown in FIG. 3 by a transmission method.
【図５】図４に示す探傷波形のパワースペクトルを示す
図である。5 is a diagram showing a power spectrum of the flaw detection waveform shown in FIG.
【図６】ｔ20とナローラップシーム部の亀裂の深さの関
係を示す図である。6 is a diagram showing the relationship between t 20 and the depth of the narrow lap seam crack.
【図７】従来の溶接部探傷装置の例を示す図である。FIG. 7 is a view showing an example of a conventional welding part flaw detection apparatus.
【図８】板厚0.7mmと0.9mmの薄鋼板における板波超音波
の周波数と位相速度との関係を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the frequency of the plate wave ultrasonic wave and the phase velocity in the thin steel plates having a thickness of 0.7 mm and 0.9 mm.
１０ａ、１０ｂ タイヤ探触子 １１ａ、１１ｂ 超音波振動子 １２ａ、１２ｂ ゴム部 １３ａ、１３ｂ タイヤ １４ａ、１４ｂ 接触媒質 １５ 板波超音波 １６ 板波超音波 １７ ナローラップシーム溶接部 １８ 薄鋼板 １９ 溶接線 ２０ 超音波探傷器 ２１ 信号処理部 ２２ 良否判定部 ２３ 出力装置 ２４ Ａ0モード板波（ＳＶ波） ２５ Ｓ0モード板波（ＳＶ波） ２６ Ａ1モード板波（ＳＶ波） ２７ Ｓ1モード板波（ＳＶ波） ２８ 板厚0.9mmの鋼板に発生するＳ0モード板波 ２９ 板厚0.7mmの鋼板に発生するＳ0モード板波 ３０ 板厚0.9mmの鋼板に発生するＡ1モード板波 ３１ 板厚0.7mmの鋼板に発生するＡ1モード板波 ３２ 板厚0.9mmの鋼板に発生するＳ1モード板波 ３３ 板厚0.7mmの鋼板に発生するＳ1モード板波DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a, 10b Tire probe 11a, 11b Ultrasonic transducer 12a, 12b Rubber part 13a, 13b Tire 14a, 14b Coupling agent 15 Plate wave ultrasonic 16 Plate wave ultrasonic 17 Narrow lap seam welded part 18 Thin steel plate 19 Welding line 20 ultrasonic flaw detector 21 signal processor 22 nondefective determination unit 23 output device 24 A 0 mode plate wave (SV waves) 25 S 0 mode plate wave (SV waves) 26 A 1 mode plate wave (SV waves) 27 S 1 mode plate wave a 1 mode plate occurring on the steel sheet of the S 0 mode plate wave 30 thickness 0.9mm occur steel S 0 mode plate wave 29 thickness 0.7mm occur steel (SV waves) 28 thickness 0.9mm S 1 mode plate wave generated on the steel sheet of the S 1 mode plate wave 33 thickness 0.7mm occur steel a 1 mode plate wave 32 thickness 0.9mm generated on the steel sheet wave 31 thickness 0.7mm
Claims (6)
により探傷する方法であって、位相速度が縦波音速付近
のＳモード板波を用いて透過法により探傷を行うことを
特徴とする板厚変化のある薄板の超音波探傷方法。1. A method for detecting an internal defect of a thin plate having a change in plate thickness by ultrasonic waves, wherein the flaw detection is performed by a transmission method using an S-mode plate wave having a phase velocity near a longitudinal sound speed. Flaw detection method for thin plates with variable thickness.
により探傷する方法であって、周波数−位相速度曲線に
おいて、周波数変化に対して位相速度変化の緩やかな低
周波数領域のＳ0モードの板波を用いて透過法により探
傷を行うことを特徴とする板厚変化のある薄板の超音波
探傷方法。2. A method for detecting an internal defect of a thin plate having a change in thickness by ultrasonic waves, wherein an S 0 mode in a low frequency region where a phase speed change is gradual with respect to a frequency change in a frequency-phase speed curve. An ultrasonic flaw detection method for a thin plate having a change in thickness, wherein flaw detection is performed by a transmission method using the plate wave of the above.
る欠陥を検出することを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の板厚変化のある薄板の超音波探傷方法。3. The ultrasonic flaw detection method for a thin plate having a change in thickness according to claim 1, wherein a defect existing in the thin plate is detected from a change in the waveform of the transmitted wave.
る欠陥を検出する方法が、受信波形を全波整流し、全波
整流波形の包絡線波形を求め、包絡線上の値が、その最
大値に対して予め定められた割合の値以上にある時間長
を測定し、その時間長から薄板に存在する欠陥を検出す
る方法であることを特徴とする請求項３に記載の板厚変
化のある薄板の超音波探傷方法。4. A method for detecting a defect existing in a thin plate from a change in the waveform of a transmitted wave includes performing full-wave rectification on a received waveform, obtaining an envelope waveform of the full-wave rectified waveform, and determining a value on the envelope. 4. The method according to claim 3, wherein a time length that is equal to or greater than a predetermined ratio with respect to the maximum value is measured, and a defect existing in the thin plate is detected based on the measured time length. Flaw detection method for thin plates with cracks.
ド板波を発生させる超音波発信探触子と、板厚変化のあ
る被探傷部を透過した前記板波を検出する超音波受信探
触子と、受信波形を全波整流する全波整流器と、全波整
流波形の包絡線を作成する包絡線作成部と、包絡線上の
値が、その最大値に対して予め定められた割合の値以上
にある時間長を検出する時間測定部と、時間測定部で測
定された時間長から欠陥の有無、欠陥の大きさを検出す
る欠陥検出部とを有してなることを特徴とする板厚変化
のある薄板の超音波探傷装置。5. An ultrasonic transmission probe for generating an S-mode plate wave having a phase velocity close to a longitudinal sound speed on a thin plate, and an ultrasonic wave reception for detecting the plate wave transmitted through a flaw-detected portion having a change in plate thickness. A probe, a full-wave rectifier for full-wave rectification of the received waveform, an envelope creator for creating an envelope of the full-wave rectified waveform, and a value on the envelope that is a predetermined ratio with respect to the maximum value. A time measuring unit that detects a time length that is equal to or greater than the value of, and the presence or absence of a defect based on the time length measured by the time measuring unit, and a defect detecting unit that detects the size of the defect. Ultrasonic flaw detector for thin plates with thickness change.
て、周波数変化に対して位相速度変化の緩やかな低周波
数領域のＳ0モードの板波を発生させる超音波発信探触
子と、板厚変化のある被探傷部を透過した前記板波を検
出する超音波受信探触子と、受信波形を全波整流する全
波整流器と、全波整流波形の包絡線を作成する包絡線作
成部と、包絡線上の値が、その最大値に対して予め定め
られた割合の値以上にある時間長を検出する時間測定部
と、時間測定部で測定された時間長から欠陥の有無、欠
陥の大きさを検出する欠陥検出部とを有してなることを
特徴とする板厚変化のある薄板の超音波探傷装置。6. A thin plate, the frequency - in phase velocity curve, and the ultrasonic transmitter probe to generate a Lamb wave in the S 0 mode a gentle low frequency range of the phase velocity varies with frequency change, thickness change An ultrasonic receiving probe that detects the plate wave transmitted through the flaw-detected part having a full-wave rectifier that performs full-wave rectification of a received waveform, and an envelope creating unit that creates an envelope of the full-wave rectified waveform, A time measurement unit that detects a time length in which the value on the envelope is equal to or greater than a value of a predetermined ratio with respect to the maximum value, and the presence or absence of a defect and the size of the defect based on the time length measured by the time measurement unit And a defect detecting unit for detecting a thin plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303304A JPH11118771A (en) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | Ultrasonic flaw-detecting method and device of thin plate with plate-thickness change |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303304A JPH11118771A (en) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | Ultrasonic flaw-detecting method and device of thin plate with plate-thickness change |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11118771A true JPH11118771A (en) | 1999-04-30 |
Family
ID=17919353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9303304A Pending JPH11118771A (en) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | Ultrasonic flaw-detecting method and device of thin plate with plate-thickness change |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11118771A (en) |
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