JPH1123543A - 超音波探傷方法 - Google Patents
超音波探傷方法Info
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- JPH1123543A JPH1123543A JP19521197A JP19521197A JPH1123543A JP H1123543 A JPH1123543 A JP H1123543A JP 19521197 A JP19521197 A JP 19521197A JP 19521197 A JP19521197 A JP 19521197A JP H1123543 A JPH1123543 A JP H1123543A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 欠陥部の立体的形状を把握できるようにし
て、構造部材の正確な強度評価を可能とし、高精度な余
寿命診断を行う。 【解決手段】 構造材料９の表面に、一対の探触子１，
２を離隔配置する。先ず、探触子１から斜めに発した縦
波１１で欠陥部１０の表面情報を検出させる。次に、縦
波１１の発生と同時に発生する横波１２を構造材料９の
底面で反射させ、該横波１２によって欠陥部１０の裏側
情報を検出させる。表側情報に裏側情報を加味して欠陥
部１０の立体的形状を求める。
て、構造部材の正確な強度評価を可能とし、高精度な余
寿命診断を行う。 【解決手段】 構造材料９の表面に、一対の探触子１，
２を離隔配置する。先ず、探触子１から斜めに発した縦
波１１で欠陥部１０の表面情報を検出させる。次に、縦
波１１の発生と同時に発生する横波１２を構造材料９の
底面で反射させ、該横波１２によって欠陥部１０の裏側
情報を検出させる。表側情報に裏側情報を加味して欠陥
部１０の立体的形状を求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種産業用プラント
機器等の構造材料の劣化、損傷を非破壊的に検査する超
音波探傷方法に関するものである。
機器等の構造材料の劣化、損傷を非破壊的に検査する超
音波探傷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、各種産業用プラントの余寿命
評価の研究開発が盛んに行われているが、プラント機器
等の余寿命を予測する上で、構造材料の劣化、損傷によ
る欠陥部を非破壊的に検査する技術は非常に重要であ
る。
評価の研究開発が盛んに行われているが、プラント機器
等の余寿命を予測する上で、構造材料の劣化、損傷によ
る欠陥部を非破壊的に検査する技術は非常に重要であ
る。
【０００３】構造材料の欠陥部を非破壊的に検査する代
表的な方法として、高い周波数の音波である超音波を固
体中に伝播させると、小さい欠陥部でもそれに衝突する
と反射する性質を利用したＴＯＦＤ（time of flit def
lection ）法と称する超音波探傷方法が知られている。
表的な方法として、高い周波数の音波である超音波を固
体中に伝播させると、小さい欠陥部でもそれに衝突する
と反射する性質を利用したＴＯＦＤ（time of flit def
lection ）法と称する超音波探傷方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
超音波探傷方法の場合、欠陥部の先端部を検出して欠陥
部の板厚方向の寸法を測定する技術であるため、欠陥部
の裏側は無視されたＢスコープの画像であり、欠陥部の
形状を求めることはできなかった。
超音波探傷方法の場合、欠陥部の先端部を検出して欠陥
部の板厚方向の寸法を測定する技術であるため、欠陥部
の裏側は無視されたＢスコープの画像であり、欠陥部の
形状を求めることはできなかった。
【０００５】因に、Ｘ線透過試験で用いられるような画
像化装置はあるが、これらは欠陥部の裏側情報を加味し
ていない二次元的表示画像（Ｃスキャン図）である。
像化装置はあるが、これらは欠陥部の裏側情報を加味し
ていない二次元的表示画像（Ｃスキャン図）である。
【０００６】したがって、上記従来技術では、欠陥部の
位置は道程できるが、構造部材の余寿命診断を考えた場
合、欠陥部体積が加味されない評価のため、高精度な診
断は困難である。
位置は道程できるが、構造部材の余寿命診断を考えた場
合、欠陥部体積が加味されない評価のため、高精度な診
断は困難である。
【０００７】そこで、本発明は、欠陥部の立体的形状を
把握できるようにし、構造部材の正確な強度評価を可能
にして高精度な余寿命診断を行うことができるような超
音波探傷方法を提供しようとするものである。
把握できるようにし、構造部材の正確な強度評価を可能
にして高精度な余寿命診断を行うことができるような超
音波探傷方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、構造材料の表面に、送信用一振動子縦波
探触子と受信用一振動子縦波探触子を離隔配置した状態
とし、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに発した
縦波で構造材料中の欠陥部の表面情報を検出させるよう
にし、次に、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに
縦波を発したときに同時に発する横波を構造材料の底面
で反射させて該横波で欠陥部の裏側情報を検出させるよ
うにし、しかる後、これら表面情報と裏側情報を基に欠
陥部の立体画像を求めるようにする超音波探傷方法とす
る。
決するために、構造材料の表面に、送信用一振動子縦波
探触子と受信用一振動子縦波探触子を離隔配置した状態
とし、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに発した
縦波で構造材料中の欠陥部の表面情報を検出させるよう
にし、次に、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに
縦波を発したときに同時に発する横波を構造材料の底面
で反射させて該横波で欠陥部の裏側情報を検出させるよ
うにし、しかる後、これら表面情報と裏側情報を基に欠
陥部の立体画像を求めるようにする超音波探傷方法とす
る。
【０００９】横波を構造部材の底面で反射させ欠陥部の
裏側にビームを当てることにより裏側の位置を道程する
ことができるので、縦波で欠陥部の表面を、又、横波で
欠陥部の裏側を道程すれば、欠陥部の体積を推定するこ
とが可能となる。
裏側にビームを当てることにより裏側の位置を道程する
ことができるので、縦波で欠陥部の表面を、又、横波で
欠陥部の裏側を道程すれば、欠陥部の体積を推定するこ
とが可能となる。
【００１０】又、構造材料中の欠陥部の裏側情報を検出
させるために、送信用一振動子縦波探触子から縦波を発
したときに同時に発する横波を用いることに代えて、送
信用及び受信用一振動子縦波探触子の横に送信用及び受
信用一振動子横波探触子を並列配置し、送信用一振動子
横波探触子から横波を発するようにさせると、横波を強
く発することができるようになるので、精度的により有
利となる。
させるために、送信用一振動子縦波探触子から縦波を発
したときに同時に発する横波を用いることに代えて、送
信用及び受信用一振動子縦波探触子の横に送信用及び受
信用一振動子横波探触子を並列配置し、送信用一振動子
横波探触子から横波を発するようにさせると、横波を強
く発することができるようになるので、精度的により有
利となる。
【００１１】更に、送信用及び受信用一振動子縦波探触
子を用いることに代えて、縦波振動子と横波振動子を備
えてなる送信用及び受信用二振動子縦波・横波探触子を
用いるようにすると、一対の探触子で縦波、横波の使用
を切り替えることができるようになる。
子を用いることに代えて、縦波振動子と横波振動子を備
えてなる送信用及び受信用二振動子縦波・横波探触子を
用いるようにすると、一対の探触子で縦波、横波の使用
を切り替えることができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１３】図１は本発明の超音波探傷方法の実施に用
いる装置の一例を示すもので、一対の送信用一振動子縦
波探触子１と受信用一振動子縦波探触子２を介して超音
波を送受信する超音波送受信器３と、該超音波送受信器
３から送られた電気信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器４と、該Ａ／Ｄ変換器４から送られたデジタル
信号を周波数分析する演算器５と、該演算器５による演
算結果を記録する記憶器６と、上記演算結果と既に記憶
されている周波数分析された信号とを基に欠陥部１０の
立体的形状を求める画像処理器７と、その表示器８とを
備えた構成としてある。９は構造材料を示す。
いる装置の一例を示すもので、一対の送信用一振動子縦
波探触子１と受信用一振動子縦波探触子２を介して超音
波を送受信する超音波送受信器３と、該超音波送受信器
３から送られた電気信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄ変換器４と、該Ａ／Ｄ変換器４から送られたデジタル
信号を周波数分析する演算器５と、該演算器５による演
算結果を記録する記憶器６と、上記演算結果と既に記憶
されている周波数分析された信号とを基に欠陥部１０の
立体的形状を求める画像処理器７と、その表示器８とを
備えた構成としてある。９は構造材料を示す。
【００１４】構造材料９を探傷検査する場合には、構造
材料９の表面に、一対の探触子１と２を所要の間隔を隔
てて配置し、探触子１と２を同方向に、或いは、近接、
離反する方向等に移動させつつ超音波を発して欠陥部１
０を探傷させるようにする。この場合、上記探触子１，
２は、従来のＴＯＦＤ法で用いられたものと同じもので
あるが、縦波１０を発生させると、それと同時に横波１
１も発生するという特性がある。この横波は従来ではほ
とんど無視されていたが、横波はモード変換が少ないこ
とに注目し（縦波は底面でほとんどモード変換する）、
本発明を完成させた。
材料９の表面に、一対の探触子１と２を所要の間隔を隔
てて配置し、探触子１と２を同方向に、或いは、近接、
離反する方向等に移動させつつ超音波を発して欠陥部１
０を探傷させるようにする。この場合、上記探触子１，
２は、従来のＴＯＦＤ法で用いられたものと同じもので
あるが、縦波１０を発生させると、それと同時に横波１
１も発生するという特性がある。この横波は従来ではほ
とんど無視されていたが、横波はモード変換が少ないこ
とに注目し（縦波は底面でほとんどモード変換する）、
本発明を完成させた。
【００１５】すなわち、先ず、従来のＴＯＦＤ法の場合
と同様に、超音波送受信器３の送信部から探触子１を介
して縦波１１を斜めの方向に発信させて伝搬させ、欠陥
部１０の表面に当って反射した波を探触子２を介して超
音波送受信器３の受信部で受け、その信号をＡ／Ｄ変換
器４でデジタル化し、更に、演算器５で周波数分析し、
表面情報として記憶器６に記憶させる。
と同様に、超音波送受信器３の送信部から探触子１を介
して縦波１１を斜めの方向に発信させて伝搬させ、欠陥
部１０の表面に当って反射した波を探触子２を介して超
音波送受信器３の受信部で受け、その信号をＡ／Ｄ変換
器４でデジタル化し、更に、演算器５で周波数分析し、
表面情報として記憶器６に記憶させる。
【００１６】次に、同様に、探触子１から縦波１１を発
信させるが、このとき同時に発する横波１２を構造材料
９の底面で反射させ、欠陥部１０の裏側にビームを当て
ることにより裏側の位置を道程させるようにして、探触
子２を介して超音波送受信器３で受けた信号のうち、横
波１２のみの信号を抽出してＡ／Ｄ変換器４でデジタル
化し、更に、演算器５で周波数分析し、裏側情報を求め
る。
信させるが、このとき同時に発する横波１２を構造材料
９の底面で反射させ、欠陥部１０の裏側にビームを当て
ることにより裏側の位置を道程させるようにして、探触
子２を介して超音波送受信器３で受けた信号のうち、横
波１２のみの信号を抽出してＡ／Ｄ変換器４でデジタル
化し、更に、演算器５で周波数分析し、裏側情報を求め
る。
【００１７】しかる後、この裏側情報と既に記憶器６に
記憶させておいた表面情報とを画像処理器７に送り、立
体的形状として画像化処理し、それを表示器８に表示さ
せる。
記憶させておいた表面情報とを画像処理器７に送り、立
体的形状として画像化処理し、それを表示器８に表示さ
せる。
【００１８】このようにして、裏側情報を加味した欠陥
部１０の画像を描くことができるので、構造部材９の正
確な強度評価が可能となり、高精度な余寿命診断を行う
ことができる。
部１０の画像を描くことができるので、構造部材９の正
確な強度評価が可能となり、高精度な余寿命診断を行う
ことができる。
【００１９】次に、図２は本発明の方法を実施するため
の装置の他の例を示すもので、図１に示したと同様な構
成において、横波１２の発信、受信を専用に行えるよう
にするために、横波専用の超音波送受信器３Ａに接続し
てある送信用及び受信用一振動子横波探触子１Ａ及び２
Ａを、送信用及び受信用一振動子縦波探触子１及び２の
横に並べて配置したものである。なお、探触子１Ａ，２
Ａは振動子の角度を自在に変更できるようにしてある。
の装置の他の例を示すもので、図１に示したと同様な構
成において、横波１２の発信、受信を専用に行えるよう
にするために、横波専用の超音波送受信器３Ａに接続し
てある送信用及び受信用一振動子横波探触子１Ａ及び２
Ａを、送信用及び受信用一振動子縦波探触子１及び２の
横に並べて配置したものである。なお、探触子１Ａ，２
Ａは振動子の角度を自在に変更できるようにしてある。
【００２０】図２に示すような装置を用いて超音波探傷
を行うと、欠陥部１０の裏側情報を得るための横波１２
を、探触子１Ａから専用のものとして強く発することが
できるため、精度的により有利となる。
を行うと、欠陥部１０の裏側情報を得るための横波１２
を、探触子１Ａから専用のものとして強く発することが
できるため、精度的により有利となる。
【００２１】次いで、図３は本発明の方法を実施するた
めの装置の更に他の例を示すもので、図１に示したと同
様な構成において、送信用及び受信用一振動子縦波探触
子１及び２を用いることに代え、縦波振動子１ａ及び２
ａと横波振動子１ｂ及び２ｂを備えた送信用二振動子縦
波・横波探触子１Ｂ及び２Ｂを用いたものである。な
お、横波振動子１ｂ及び２ｂは角度を自在に変更できる
ようにしてある。
めの装置の更に他の例を示すもので、図１に示したと同
様な構成において、送信用及び受信用一振動子縦波探触
子１及び２を用いることに代え、縦波振動子１ａ及び２
ａと横波振動子１ｂ及び２ｂを備えた送信用二振動子縦
波・横波探触子１Ｂ及び２Ｂを用いたものである。な
お、横波振動子１ｂ及び２ｂは角度を自在に変更できる
ようにしてある。
【００２２】図３に示すような装置を用いて超音波探傷
を行うと、欠陥部１０の裏側情報を得るための横波１２
を、探触子１Ｂの横波振動子１ｂから専用のものとして
強く発することができるため、図２に示したものの場合
と同様に精度的に有利となるが、更に、１つの探触子に
縦波振動子及び横波振動子を組み込んで、縦波の発生と
横波の発生を迅速に切り替えられるようにしてあるの
で、探傷作業の能率化を図ることができる。
を行うと、欠陥部１０の裏側情報を得るための横波１２
を、探触子１Ｂの横波振動子１ｂから専用のものとして
強く発することができるため、図２に示したものの場合
と同様に精度的に有利となるが、更に、１つの探触子に
縦波振動子及び横波振動子を組み込んで、縦波の発生と
横波の発生を迅速に切り替えられるようにしてあるの
で、探傷作業の能率化を図ることができる。
【００２３】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の超音波探傷方
法によれば、次の如き優れた効果を発揮する。 (1) 構造材料の表面に、送信用一振動子縦波探触子と受
信用一振動子縦波探触子を離隔配置した状態とし、上記
送信用一振動子縦波探触子から斜めに発した縦波で構造
材料中の欠陥部の表面情報を検出させるようにし、次
に、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに縦波を発
したときに同時に発する横波を構造材料の底面で反射さ
せて該横波で欠陥部の裏側情報を検出させるようにし、
しかる後、これら表面情報と裏側情報を基に欠陥部の立
体画像を求めるようにするので、欠陥部の立体的形状を
把握することができることにより、構造部材の正確な強
度評価を行うことができて、高精度な余寿命診断を行う
ことができ、したがって、Ｘ線透過試験を行っていた製
造ラインにおいても代替として採用することてができ
て、低コスト化を図ることができる。 (2) 構造材料中の欠陥部の裏側情報を検出させるため
に、送信用一振動子縦波探触子から縦波を発したときに
同時に発する横波を用いることに代えて、送信用及び受
信用一振動子縦波探触子の横に送信用及び受信用一振動
子横波探触子を並列配置し、送信用一振動子横波探触子
から横波を発するようにさせることにより、裏側情報を
得るために専用の横波を強く発生させることができるの
で、精度をより向上することができる。 (3) 送信用及び受信用一振動子縦波探触子を用いること
に代えて、縦波振動子と横波振動子を備えてなる送信用
及び受信用二振動子縦波・横波探触子を用いるようにす
ることにより、一対の探触子で縦波、横波の使用を切り
替えることができるので、作業の能率化を図ることがで
きる。
法によれば、次の如き優れた効果を発揮する。 (1) 構造材料の表面に、送信用一振動子縦波探触子と受
信用一振動子縦波探触子を離隔配置した状態とし、上記
送信用一振動子縦波探触子から斜めに発した縦波で構造
材料中の欠陥部の表面情報を検出させるようにし、次
に、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに縦波を発
したときに同時に発する横波を構造材料の底面で反射さ
せて該横波で欠陥部の裏側情報を検出させるようにし、
しかる後、これら表面情報と裏側情報を基に欠陥部の立
体画像を求めるようにするので、欠陥部の立体的形状を
把握することができることにより、構造部材の正確な強
度評価を行うことができて、高精度な余寿命診断を行う
ことができ、したがって、Ｘ線透過試験を行っていた製
造ラインにおいても代替として採用することてができ
て、低コスト化を図ることができる。 (2) 構造材料中の欠陥部の裏側情報を検出させるため
に、送信用一振動子縦波探触子から縦波を発したときに
同時に発する横波を用いることに代えて、送信用及び受
信用一振動子縦波探触子の横に送信用及び受信用一振動
子横波探触子を並列配置し、送信用一振動子横波探触子
から横波を発するようにさせることにより、裏側情報を
得るために専用の横波を強く発生させることができるの
で、精度をより向上することができる。 (3) 送信用及び受信用一振動子縦波探触子を用いること
に代えて、縦波振動子と横波振動子を備えてなる送信用
及び受信用二振動子縦波・横波探触子を用いるようにす
ることにより、一対の探触子で縦波、横波の使用を切り
替えることができるので、作業の能率化を図ることがで
きる。
【図１】本発明の超音波探傷方法を実施するための装置
の一例を示す概略図である。
の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の超音波探傷方法を実施するための装置
の他の例を示す概略図である。
の他の例を示す概略図である。
【図３】本発明の超音波探傷方法を実施するための装置
の更に他の例を示す概略図である。
の更に他の例を示す概略図である。
【符号の説明】 １ 送信用一振動子縦波探触子 １Ａ 送信用一振動子横波探触子 １Ｂ 送信用二振動子縦波・横波探触子 １ａ 縦波振動子 １ｂ 横波振動子 ２ 受信用一振動子縦波探触子 ２Ａ 受信用一振動子横波探触子 ２Ｂ 受信用二振動子縦波・横波探触子 ２ａ 縦波振動子 ２ｂ 横波振動子 ９ 構造材料 １０ 欠陥部
Claims (3)
- 【請求項１】 構造材料の表面に、送信用一振動子縦波
探触子と受信用一振動子縦波探触子を離隔配置した状態
とし、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに発した
縦波で構造材料中の欠陥部の表面情報を検出させるよう
にし、次に、上記送信用一振動子縦波探触子から斜めに
縦波を発したときに同時に発する横波を構造材料の底面
で反射させて該横波で欠陥部の裏側情報を検出させるよ
うにし、しかる後、これら表面情報と裏側情報を基に欠
陥部の立体画像を求めるようにすることを特徴とする超
音波探傷方法。 - 【請求項２】 構造材料中の欠陥部の裏側情報を検出さ
せるために、送信用一振動子縦波探触子から縦波を発し
たときに同時に発する横波を用いることに代えて、送信
用及び受信用一振動子縦波探触子の横に送信用及び受信
用一振動子横波探触子を並列配置し、送信用一振動子横
波探触子から横波を発するようにさせる請求項１記載の
超音波探傷方法。 - 【請求項３】 送信用及び受信用一振動子縦波探触子を
用いることに代えて、縦波振動子と横波振動子を備えて
なる送信用及び受信用二振動子縦波・横波探触子を用い
るようにする請求項１記載の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19521197A JPH1123543A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19521197A JPH1123543A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123543A true JPH1123543A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=16337315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19521197A Pending JPH1123543A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | 超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123543A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1054255A1 (de) * | 1999-05-21 | 2000-11-22 | BETRIEBSFORSCHUNGSINSTITUT VDEh, INSTITUT FÜR ANGEWANDTE FORSCHUNG GmbH | Ultraschallprüfverfahren zur Fehlerartklassierung |
| US6923067B2 (en) | 1999-03-19 | 2005-08-02 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Defect type classifying method |
| JP2010019658A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Shimizu Corp | 超音波によるコンクリート表面ひび割れの深さ測定装置及び測定方法 |
-
1997
- 1997-07-07 JP JP19521197A patent/JPH1123543A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6923067B2 (en) | 1999-03-19 | 2005-08-02 | Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh | Defect type classifying method |
| EP1054255A1 (de) * | 1999-05-21 | 2000-11-22 | BETRIEBSFORSCHUNGSINSTITUT VDEh, INSTITUT FÜR ANGEWANDTE FORSCHUNG GmbH | Ultraschallprüfverfahren zur Fehlerartklassierung |
| JP2010019658A (ja) * | 2008-07-10 | 2010-01-28 | Shimizu Corp | 超音波によるコンクリート表面ひび割れの深さ測定装置及び測定方法 |
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