JPH11133005A - Surface wave probe for inspection of roll and method for setting incident angle thereof - Google Patents

Surface wave probe for inspection of roll and method for setting incident angle thereof

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JPH11133005A
JPH11133005A JP9300409A JP30040997A JPH11133005A JP H11133005 A JPH11133005 A JP H11133005A JP 9300409 A JP9300409 A JP 9300409A JP 30040997 A JP30040997 A JP 30040997A JP H11133005 A JPH11133005 A JP H11133005A
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roll
incident angle
probe
ultrasonic
wave
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Japanese (ja)
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Hajime Takada
一 高田
Takashi Morii
隆史 守井
Ryoichi Sugimoto
良一 杉本
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Kawasaki Steel Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/042Wave modes
    • G01N2291/0423Surface waves, e.g. Rayleigh waves, Love waves
    • GPHYSICS
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    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable transmission and reception of surface waves with high efficiency even in the presence of a difference in materials of rolls and improve a signal to noise ratio (S/N) of reflection waves from defects, by setting an incident angle of ultrasonic waves to satisfy a specific formula. SOLUTION: A surface wave probe for inspection of rolls comes in touch with a surface of a rotating roll via a medium, which comprises an ultrasonic vibrator 40 and a wedge 41 bringing ultrasonic waves into the surface of the roll with an incident angle θi. The surface wave probe is arranged to propagate surface waves in a direction opposite to a rotational direction of the roll, thereby detecting defects present on the roll surface immediately below the roll surface. The incident angle θi of ultrasonic waves is set to satisfy an equation θi=sin<-1> (CW/CRav) wherein CW is a speed of ultrasonic waves in the wedge 41; and CRav is an average value of speeds of surface waves of each roll to be inspected. The incident angle θi is an angle to a vertical plane orthogonal to the roll surface.

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、一般的にハイスロ
ールと称する高速度工具鋼の圧延ロールなどのロールの
表面または表面直下に存在する割れなどの欠陥を表面波
で検査する超音波探傷に適用されるロール検査用の表面
波プローブとその入射角設定方法に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detection for inspecting defects such as cracks existing on the surface of a roll such as a high-speed tool steel roll, generally called high-speed tool roll, or just below the surface with a surface wave. The present invention relates to a surface acoustic wave probe for roll inspection to be applied and an incident angle setting method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハイスロールなどロールの表面または表
面直下に存在する割れなどの欠陥の検出には、特開平4-
276547号公報に開示されているような表面波を用いた超
音波探傷法が用いられる。即ち、回転する円柱体である
ロールの表面に、接触媒質を介して表面波プローブを接
触させ、表面波プローブからロール回転方向の逆方向に
向かって表面波を伝播させるとともに、ロール表面のう
ち表面波が伝播する部分の接触媒質を除去するようにし
ておいて、ロール表面または表面直下に存在する欠陥を
検出する方法である。
2. Description of the Related Art Japanese Patent Laid-Open Publication No.
An ultrasonic flaw detection method using a surface wave as disclosed in Japanese Patent No. 276547 is used. That is, the surface wave probe is brought into contact with the surface of the roll, which is a rotating cylindrical body, via a couplant, and the surface wave is propagated from the surface wave probe in a direction opposite to the roll rotation direction. This is a method of detecting defects existing on the surface of the roll or directly below the surface while removing the couplant from the portion where the wave propagates.

【0003】前記の表面波プローブは少なくとも超音波
振動子と超音波を角度θi でロール表面に入射させるた
めのくさびからなり、その入射角θi は屈折の法則を用
いて、下記(1)式を満足するように設定される。 θi = sin-1 ( CW/CRs ) …(1) ここで、CW :くさび内の超音波速度、 CRs :一般的な鋼での表面波速度。 ただし、入射角θi は、ロール表面に直交する鉛直面と
の角度とする。
The above-mentioned surface acoustic wave probe comprises at least an ultrasonic oscillator and a wedge for causing ultrasonic waves to be incident on the roll surface at an angle θi. The incident angle θi is expressed by the following equation (1) using the law of refraction. Set to satisfy. θi = sin -1 (CW / CR s) ... (1) where, CW: the ultrasonic velocity in the wedge, CR s: surface wave velocity of a general steel. Here, the incident angle θi is an angle with respect to a vertical plane perpendicular to the roll surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近、前記の
表面波プローブを用いてロールの表面探傷を行うと、検
出信号に十分なS/N比が得られない場合のあることが
わかってきた。そのため、本発明者らは、ハイスロール
の製造方法の違いに起因する材質の違いに着目し、その
材質の違いが上記の表面探傷にどのように影響するかの
検討を行った。そして、表1に示すように、材質の異な
る各ロールの表面波速度がその材質によってかなり差の
あることを見出したのである。
However, recently, it has been found that when a surface flaw of a roll is inspected using the above-mentioned surface acoustic wave probe, a sufficient S / N ratio cannot be obtained in a detection signal. . Therefore, the present inventors paid attention to the difference in the material caused by the difference in the method of manufacturing the high-speed roll, and examined how the difference in the material affects the surface flaw detection described above. Then, as shown in Table 1, it was found that the surface wave velocity of each roll made of a different material varies considerably depending on the material.

【0005】[0005]

【表1】 [Table 1]

【0006】また、ハイスロールでの表面波速度は、一
般的な鋼の表面波速度である2980m/sec からも大きく異
なることも見出した。表面波プローブによる表面波のロ
ール表面への送受信は、上記(1)式であらわされる屈
折現象を利用し、入射角θi に対して屈折角90度として
行うのである。そのため、表1のようにロール材質で表
面波の速度が異なる場合には、入射角度をそれぞれの表
面波の速度に応じて変更する必要がある。そうしないと
表面波の送受信効率が低下することとなるのである。
It has also been found that the surface wave velocity at high speed rolls is significantly different from the surface wave velocity of general steel, 2980 m / sec. The transmission and reception of the surface wave to and from the roll surface by the surface acoustic wave probe is performed at an angle of refraction of 90 degrees with respect to the incident angle θi using the refraction phenomenon expressed by the above equation (1). Therefore, when the speed of the surface wave differs depending on the roll material as shown in Table 1, it is necessary to change the incident angle according to the speed of each surface wave. Otherwise, the transmission and reception efficiency of the surface wave will be reduced.

【0007】ところが、現状は、一般的な鋼での表面波
速度である2980m/sec に基づいて入射角θi を決めて表
面波プローブが製作されている。実際は、表1に示すよ
うに、各ハイスロールでの表面波速度は一般的な鋼での
表面波速度とは大きく異なっており、また、各ハイスロ
ール間でもハイスロールの製法による材質の相違から表
面波速度にばらつきが生じているが、その違いは入射角
θi の設計には全く考慮されてされていないのが実状で
ある。そのため、入射角θi は、最適な表面波を送受信
するための適正値から大きく異なっているのである。
However, at present, a surface acoustic wave probe is manufactured by determining an incident angle θi based on a surface acoustic wave velocity of 2980 m / sec in general steel. Actually, as shown in Table 1, the surface wave velocity in each high-speed roll is significantly different from the surface wave velocity in general steel. Although the surface wave velocity varies, the difference is not taken into account at all in the design of the incident angle θi. Therefore, the incident angle θi greatly differs from an appropriate value for transmitting and receiving the optimal surface wave.

【0008】ハイスロールの探傷は、ロール研削設備上
あるいはロール研削設備の近くで実施されるのが通常で
ある。こうした機械設備はモータおよびインバータなど
から大きな電気ノイズを発生する場合が多く、表面波を
用いた探傷信号に大きな電気ノイズが重畳する場合が多
い。すると、ハイスロールの探傷においては前述した表
面波の送受信効率の低下がすでに生じていることから欠
陥の反射波高さが低下することになり、そのため欠陥反
射波と電気ノイズとの振幅の比であるS/N比が低下
し、欠陥検出能が低下してしまうのである。
[0008] The inspection of high speed rolls is usually carried out on or near a roll grinding facility. Such mechanical equipment often generates a large electric noise from a motor, an inverter, and the like, and a large electric noise is often superimposed on a flaw detection signal using a surface wave. Then, in the high-speed roll inspection, since the transmission / reception efficiency of the surface wave described above has already been reduced, the height of the reflected wave of the defect is reduced, and therefore the ratio of the amplitude of the defect reflected wave to the electric noise. The S / N ratio is reduced, and the defect detection ability is reduced.

【0009】また、特定の材質のハイスロールでの表面
波速度に合わせて、入射角θi を決め、表面波プローブ
を製作したとしても、その表面波速度の値を例えば表1
の3090m/sec または3180m/sec のような最小もしくは最
大の値となるハイスロールでの表面波速度のいずれかに
合わせたとすると、表面波速度がその逆の最大もしくは
最小値となる材質のハイスロールにおいては表面波の送
受信効率が低下し、欠陥検出能が低下してしまうことに
なり、問題は解決されない。
Further, even if an incident angle θi is determined in accordance with the surface wave velocity of a high-speed roll of a specific material, and a surface wave probe is manufactured, the value of the surface wave velocity is, for example, as shown in Table 1.
If the speed is adjusted to either the minimum or maximum value of the surface wave velocity such as 3090m / sec or 3180m / sec, the material has the maximum or minimum value of the surface wave velocity and vice versa. In this case, the transmission / reception efficiency of the surface wave is reduced and the defect detection capability is reduced, and the problem cannot be solved.

【0010】また、材質の異なるロール毎に表面波プロ
ーブを最適なものに交換することは操業に時間的なロス
をきたすことになり実用的ではない。本発明の目的は、
表面波を用いたハイスロールの超音波探傷法において、
製造方法の違いによるロール材質の相違があっても、高
い効率で表面波を送受信でき、欠陥からの反射波のS/
N比を高めることができるロール検査用表面波プローブ
とその入射角設定方法を提供することにある。
[0010] Further, replacing the surface acoustic wave probe with an optimum one for each roll of a different material results in a time loss in operation and is not practical. The purpose of the present invention is
In high-speed ultrasonic inspection of high-speed rolls using surface waves,
Even if the roll material is different due to the difference in manufacturing method, the surface wave can be transmitted and received with high efficiency, and the S /
An object of the present invention is to provide a roll inspection surface acoustic wave probe capable of increasing the N ratio and a method of setting an incident angle thereof.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明では、回転するロ
ールの表面に媒質を介して接触し、少なくとも超音波振
動子と超音波を入射角θi でロール表面に入射させるく
さびとから構成されており、前記ロールの回転方向と逆
方向に表面波を伝播させるように配設して前記ロール表
面と表面直下に存在する欠陥を検出するロール検査用表
面波プローブにおいて、その入射角θi が下記(2)式
を満足するように設定することで上記課題を解決したの
である。
According to the present invention, at least an ultrasonic vibrator and a wedge which makes an ultrasonic wave incident on the roll surface at an incident angle θi are brought into contact with the surface of the rotating roll via a medium. In a roll inspection surface wave probe that is disposed so as to propagate a surface wave in a direction opposite to the rotation direction of the roll and detects a defect existing immediately below the surface of the roll, an incident angle θi of the probe is as follows: The above problem was solved by setting to satisfy the expression 2).

【0012】 θi = sin-1 (CW/CRav) …(2) ここで、 CWは、くさび内の超音波速度であり、CRav
は、検査対象とする各ロールの表面波速度の平均値であ
る。ただし、入射角θi は、ロール表面に直交する鉛直
面との角度とする。さらに、回転するロールの表面に媒
質を介して接触し、少なくとも超音波振動子と超音波を
入射角θi でロール表面に入射させるくさびとから構成
されており、前記ロールの回転方向と逆方向に表面波を
伝播させるように配設して前記ロール表面と表面直下に
存在する欠陥を検出するロール検査用表面波プローブの
入射角設定方法として、その入射角θi を上記(2)式
が満足されるように設定することで上記課題を解決した
のである。
Θi = sin −1 (CW / CRav) (2) where CW is the ultrasonic velocity in the wedge, and CRav
Is the average value of the surface wave velocity of each roll to be inspected. Here, the incident angle θi is an angle with respect to a vertical plane perpendicular to the roll surface. Further, the medium is in contact with the surface of the rotating roll via a medium, and is composed of at least an ultrasonic vibrator and a wedge that causes ultrasonic waves to be incident on the roll surface at an incident angle θi, in a direction opposite to the rotation direction of the roll. As a method of setting an incident angle of a roll inspection surface wave probe that is arranged so as to propagate a surface wave and detects a defect existing immediately below the surface of the roll, the incident angle θi satisfies the above expression (2). The above problem was solved by setting as follows.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明に係わる表面波プローブ4
は、図1に示すように、少なくとも超音波振動子40と樹
脂などからできたくさび41から構成される。超音波振動
子40としてはニオブ酸鉛系磁器、チタン酸鉛系磁器、ニ
オブ酸リチウム系磁器、チタン酸バリウム系磁器、ジル
コン酸チタン酸鉛系磁器などの圧電振動子が用いられ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A surface acoustic wave probe 4 according to the present invention.
As shown in FIG. 1, is composed of at least an ultrasonic transducer 40 and a wedge 41 made of resin or the like. As the ultrasonic vibrator 40, a piezoelectric vibrator such as a lead niobate porcelain, a lead titanate porcelain, a lithium niobate porcelain, a barium titanate porcelain, or a lead zirconate titanate porcelain is used.

【0014】くさび41としてはアクリル樹脂、ポリスチ
ロール樹脂、ポリイミド樹脂などを用い、超音波振動子
40からの超音波が(2)式を満足して、被検材であるロ
ール表面に表面波として入射するように入射角θi を与
える。図4をもとに本発明の実施の形態を具体的に説明
する。本発明の表面波プローブ4は超音波の伝播媒体と
なる水等の媒質を表面波プローブ4と被検体であるロー
ル110 の表面との間に供給する機能を有する超音波探傷
装置に適用され、特に、ハイスロールなどのロール110
の表面上に表面波プローブ4を走査移動させて探傷する
のに適している。
The wedge 41 is made of an acrylic resin, a polystyrene resin, a polyimide resin, or the like.
The incident angle θi is given so that the ultrasonic wave from 40 satisfies the expression (2) and is incident as a surface wave on the surface of the roll as the test material. An embodiment of the present invention will be specifically described based on FIG. The surface acoustic wave probe 4 of the present invention is applied to an ultrasonic flaw detector having a function of supplying a medium such as water, which is a propagation medium of ultrasonic waves, between the surface acoustic wave probe 4 and the surface of the roll 110 as an object. In particular, rolls 110 such as high-speed rolls
It is suitable for scanning and moving the surface acoustic wave probe 4 on the surface of the surface to perform flaw detection.

【0015】超音波探傷装置は、ロール110 を回転させ
る図示しない回転手段と、表面波プローブ4とここでは
図示しない媒質供給手段を保持するプローブホルダ10が
取り付けられ、ロール表面を倣わせる倣いローラ11、2
1、22でプローブホルダ10をロール表面に倣わせ、ロー
ル表面とプローブとの間に適正な一定ギャップを保つよ
うにしたプローブホルダ保持機構20と、表面波プローブ
4から送信される表面波での探傷のために阻害要因とな
るロール表面の媒質を除去するスクレーパ50と、プロー
ブホルダ保持機構20とスクレーパ50とが取り付けられロ
ール表面に垂直にそれらを案内するガイド70と、ガイド
70が取り付けられた取り付けベース32とから構成されて
おり、プローブホルダ保持機構20がそのガイド70にそっ
てモータ31でロール表面に対し垂直に上下に案内される
構造となっている。モータ31の動力の伝達方法は、従来
周知のギアなどの適当な手段を用いればよく、ここで
は、その図示と説明を省略する。
The ultrasonic flaw detector is provided with a rotating means (not shown) for rotating the roll 110, a probe holder 10 for holding the surface wave probe 4 and a medium supply means (not shown), and a copying roller for copying the roll surface. 11, 2
The probe holder 10 is made to follow the roll surface at 1 and 22 to maintain a proper constant gap between the roll surface and the probe. A scraper 50 that removes a medium on the roll surface that is an obstructive factor for flaw detection, a guide 70 on which the probe holder holding mechanism 20 and the scraper 50 are attached and guides them vertically to the roll surface,
The probe holder holding mechanism 20 is guided vertically along the guide 70 by a motor 31 along a roll surface. As a method of transmitting the power of the motor 31, any suitable means such as a conventionally well-known gear may be used, and illustration and description thereof are omitted here.

【0016】探傷用の媒質は、図5に示すようにプロー
ブホルダ4の、ロール回転方向を基準に上流側に取り付
けられた媒質供給手段60によって供給される。媒質供給
手段60は、媒質の導管61と、媒質の収容部62と、媒質の
放出孔63から構成され、表面波プローブ4の下に気泡の
ない媒質を供給する。この媒質がロールの表面に付着す
ることは、表面波での探傷においては探傷の阻害要因と
なるため、上記で説明したようにスクレーパを用いて除
去しておくことが行われる。
The medium for flaw detection is supplied by medium supply means 60 attached to the probe holder 4 on the upstream side with respect to the roll rotation direction as shown in FIG. The medium supply means 60 includes a medium conduit 61, a medium accommodating portion 62, and a medium discharge hole 63, and supplies a medium without bubbles under the surface acoustic wave probe 4. The adhesion of the medium to the surface of the roll is a hindrance to flaw detection in surface flaw detection, and is thus removed using a scraper as described above.

【0017】プローブホルダ保持機構20に対し上下に摺
動可能に遊嵌する棒状体25の先端にプローブホルダ10が
取り付けられ、前記棒状体25の周囲の適宜位置に図示し
ないバネが設けられ、常にプローブホルダ10を下方に付
勢している。プローブホルダ10には、上記で説明した表
面波プローブ4が設けられている。
The probe holder 10 is attached to the tip of a rod 25 which is loosely fitted to the probe holder holding mechanism 20 so as to be slidable up and down. A spring (not shown) is provided at an appropriate position around the rod 25, and is always provided. The probe holder 10 is urged downward. The probe holder 10 is provided with the surface acoustic wave probe 4 described above.

【0018】[0018]

【実施例】図2と図3は、本発明の表面波プローブと2
種類の従来法の表面波プローブとを用いて、表1に示し
た5種類のロールに加工した人工欠陥を測定した結果を
示すグラフである。図2は人工欠陥の反射波のエコー高
さを測定したグラフであり、図3は人工欠陥の反射波の
S/N比を測定したグラフである。
2 and 3 show a surface acoustic wave probe according to the present invention and FIG.
5 is a graph showing the results of measuring artificial defects processed into five types of rolls shown in Table 1 using various types of conventional surface acoustic wave probes. FIG. 2 is a graph in which the echo height of the reflected wave of the artificial defect is measured, and FIG. 3 is a graph in which the S / N ratio of the reflected wave of the artificial defect is measured.

【0019】人工欠陥は、それぞれのロール表面に1mm
φ、1mm深さの縦ドリル穴を加工したものを用いてい
る。表面波プローブのくさびは、ここではポリスチロー
ル樹脂(CW=2340m/sec)製としている。表面波プローブ
は、前述のように次の3種類を用意した。
The artificial defect is 1 mm on each roll surface.
φ, 1mm depth drilled holes are used. Here, the wedge of the surface acoustic wave probe is made of polystyrene resin (CW = 2340 m / sec). The following three types of surface acoustic wave probes were prepared as described above.

【0020】プローブF:対象となる5種類のロールの
表面波速度を平均し、その平均値CRavと、ポリスチロー
ル樹脂の超音波速度CWとから(2)式を用いて算出した
θiに適合するように構成した表面波プローブ。つま
り、θi =48.1度としている。本発明の表面波プローブ
である。 プローブG:表1のロール番号#4の表面波速度とポリ
スチロール樹脂の超音波速度とから算出したθi に適合
するように構成した表面波プローブ。つまり、θi =4
9.2度としている。従来例の表面波プローブである。
Probe F: Averages the surface wave velocities of five types of rolls of interest, and conforms to θi calculated from the average value CRav and the ultrasonic velocity CW of the polystyrene resin using equation (2). Surface wave probe configured as follows. That is, θi = 48.1 degrees. 3 is a surface wave probe of the present invention. Probe G: a surface wave probe configured to conform to θi calculated from the surface wave velocity of roll number # 4 in Table 1 and the ultrasonic velocity of the polystyrene resin. That is, θi = 4
9.2 degrees. It is a conventional surface acoustic wave probe.

【0021】プローブH:一般的な鋼での表面波の速度
(2980m/sec) とポリスチロール樹脂の超音波速度とから
算出したθi に適合するように構成した表面波プロー
ブ。つまり、θi =51.7度としている。別の従来例の表
面波プローブである。図2と図3から、本発明のプロー
ブFが、ロールの種類によらず高いエコー高さおよびS
/N比を安定的にえられることを確認することができ
た。
Probe H: velocity of surface wave on general steel
(2980 m / sec) and a surface acoustic wave probe configured to match θi calculated from the ultrasonic velocity of polystyrene resin. That is, θi = 51.7 degrees. 9 shows another conventional surface acoustic wave probe. 2 and 3 that the probe F of the present invention has a high echo height and high S regardless of the type of roll.
It was confirmed that the / N ratio could be obtained stably.

【0022】ここで、図2の縦軸は、ロール番号#1の
人工欠陥を表面波プローブFで探傷したときの反射波の
エコー高さを0dBとして表示している。次に、表1に示
した5種類の各ロールにつきそれぞれ4個、合計20個の
表面欠陥を実際のロールからサンプリングし、それらの
表面欠陥からの反射波のS/N比を測定した。図6は、
20個の表面欠陥に通し番号を付してその番号を横軸と
し、S/N比を縦軸としてグラフ化している。
Here, the vertical axis in FIG. 2 shows the echo height of the reflected wave when the artificial defect of roll number # 1 is detected by the surface wave probe F as 0 dB. Next, a total of 20 surface defects, four for each of the five types of rolls shown in Table 1, were sampled from actual rolls, and the S / N ratio of the reflected waves from those surface defects was measured. FIG.
Serial numbers are assigned to the 20 surface defects, and the numbers are plotted on the horizontal axis and the S / N ratio is plotted on the vertical axis.

【0023】ここで、表面波プローブは、前述の3種類
のプローブF、G、Hを適用している。図6からも、本
発明のプローブFを適用することで、実際の表面欠陥に
おいても安定的に高S/N比で探傷できることが確認で
きた。
Here, the above-described three types of probes F, G and H are applied to the surface acoustic wave probe. FIG. 6 also confirms that the probe F of the present invention can stably detect a flaw even at an actual surface defect at a high S / N ratio.

【0024】[0024]

【発明の効果】表面波を用いたロールの超音波探傷法に
おける本発明の適用で、製造法の違いによるロール材質
の相違にもかかわらず、高い効率で表面波を送受信する
ことが可能となり、表面波プローブの交換をしないで探
傷することが可能となり、共通の表面波プローブで欠陥
反射波のS/N比を高めることが可能となった。
By applying the present invention to the ultrasonic inspection method for rolls using surface waves, it is possible to transmit and receive surface waves with high efficiency despite the difference in roll material due to the difference in manufacturing method. The flaw detection can be performed without exchanging the surface wave probe, and the S / N ratio of the defect reflected wave can be increased with the common surface wave probe.

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

【図1】本発明の表面波プローブの構造を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a surface acoustic wave probe according to the present invention.

【図2】本発明のプローブと従来法のプローブとを用
い、5種類のロールに加工した人工欠陥の反射波高さを
測定した結果を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the reflected wave heights of artificial defects processed into five types of rolls using the probe of the present invention and a conventional probe.

【図3】本発明のプローブと従来法のプローブとを用
い、5種類のロールに加工した人工欠陥の反射波のS/
N比を測定した結果を示すグラフである。
FIG. 3 shows the S / S of the reflected wave of an artificial defect processed into five types of rolls using the probe of the present invention and the probe of the conventional method.
It is a graph which shows the result of having measured N ratio.

【図4】本発明の表面波プローブを適用する超音波検査
装置の一例を示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing an example of an ultrasonic inspection apparatus to which the surface acoustic wave probe of the present invention is applied.

【図5】本発明での媒質供給方法を説明するため、表面
波プローブと媒質供給手段のみを示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing only a surface acoustic wave probe and a medium supply unit for describing a medium supply method according to the present invention.

【図6】本発明のプローブと従来法のプローブとを用
い、20個の表面欠陥を探傷検査した結果をS/N比とし
て示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing, as an S / N ratio, a result of flaw detection inspection of 20 surface defects using a probe of the present invention and a probe of a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 表面波プローブ 10 プローブホルダ 20 プローブホルダ保持機構 40 超音波振動子 41 くさび 50 スクレーパ 110 ロール 4 Surface acoustic wave probe 10 Probe holder 20 Probe holder holding mechanism 40 Ultrasonic transducer 41 Wedge 50 Scraper 110 Roll

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転するロールの表面に媒質を介して接
触し、少なくとも超音波振動子と超音波を入射角θi で
ロール表面に入射させるくさびとから構成されており、
前記ロール表面と表面直下に存在する欠陥を検出するロ
ール検査用表面波プローブであって、その入射角θi が
下記式を満足するように設定されていることを特徴とす
るロール検査用表面波プローブ。 記 θi = sin-1 (CW/CRav) ここで、 CW:くさび内の超音波速度 CRav:検査対象とする各ロールの表面波速度の平均値 ただし、入射角θi は、ロール表面に直交する鉛直面と
の角度とする。
1. A wedge that contacts a surface of a rotating roll via a medium and that causes at least an ultrasonic vibrator and an ultrasonic wave to be incident on the roll surface at an incident angle θi;
A roll surface acoustic wave probe for detecting defects existing directly under and above the roll surface, wherein the incident angle θi is set so as to satisfy the following equation: . Note θi = sin -1 (CW / CRav) where CW: Ultrasonic velocity in the wedge CRav: Average value of the surface wave velocity of each roll to be inspected, where the incident angle θi is perpendicular to the roll surface Angle with the plane.
【請求項2】 回転するロールの表面に媒質を介して接
触し、少なくとも超音波振動子と超音波を入射角θi で
ロール表面に入射させるくさびとから構成されており、
前記ロールの回転方向と逆方向に表面波を伝播させるよ
うに配設して前記ロール表面と表面直下に存在する欠陥
を検出するロール検査用表面波プローブの入射角設定方
法であって、その入射角θi を下記式が満足されるよう
に設定することを特徴とするロール検査用表面波プロー
ブの入射角設定方法。 記 θi = sin-1 (CW/CRav) ここで、 CW:くさび内の超音波速度 CRav:検査対象とする各ロールの表面波速度の平均値 ただし、入射角θi は、ロール表面に直交する鉛直面と
の角度とする。
2. A wedge, which is in contact with the surface of a rotating roll via a medium, and at least causes an ultrasonic transducer and ultrasonic waves to be incident on the roll surface at an incident angle θi.
A method for setting an incident angle of a roll inspection surface wave probe for arranging a surface wave in a direction opposite to a rotation direction of the roll and detecting a defect existing immediately below the surface of the roll. A method for setting an incident angle of a roll inspection surface wave probe, wherein the angle θi is set so as to satisfy the following expression. Note θi = sin -1 (CW / CRav) where CW: Ultrasonic velocity in the wedge CRav: Average value of the surface wave velocity of each roll to be inspected, where the incident angle θi is perpendicular to the roll surface Angle with the plane.
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JP2018115979A (en) * 2017-01-19 2018-07-26 株式会社神戸製鋼所 Inspection method

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