JPH11287788A

JPH11287788A - 超音波試験方法

Info

Publication number: JPH11287788A
Application number: JP10105620A
Authority: JP
Inventors: Hideo Maruyama; 英雄丸山; Shigeyuki Matsubara; 重行松原; Takuichi Imanaka; 拓一今中
Original assignee: Non Destructive Inspection Co Ltd
Current assignee: Non Destructive Inspection Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】水素侵食による微小割れやクリープボイドに
起因する欠陥エコーと内面クラッド界面や結晶粒界等に
起因する疑似エコーとを明確に弁別し得る超音波探傷試
験方法を提供すること。【解決手段】探触子から送信する超音波パルスの波数
を１波以上３波以下、望ましくは、１波以上２波以下と
する。欠陥エコーと疑似エコーとを弁別するための特徴
パラメーターとして、識別用受信超音波パルスの周波数
領域における分散、重心、バンド幅等の各種パラメータ
ーや、識別用受信超音波パルスの鋭さを表すパラメータ
ーが適当である旨が、発明者らの実験によって明らかと
なった。また、デコンボリューション法を用いること
で、欠陥部以外の影響を除去でき、検査精度をさらに向
上させることが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、探触子から超音波
パルスを送信し且つ受信することで、試験対象部の劣化
度評価や探傷を行うための超音波試験方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、超音波試験方法においては、波数
が十数波以上の超音波パルスを発信する狭帯域センサと
称される探触子が使用されていた。一般的にこのような
波数の多い超音波パルスを使用していたのは、高エネル
ギーのパルスが望まれていたからである。そして、試験
対象部に超音波パルスを送信し、受信時間ゲートを掛け
たり超音波パルスのエコー高さや振幅を拠り所とするこ
とで、劣化の程度や欠陥の有無を判定していた。

【０００３】ところで、例えば、クロム鋼では水素侵食
による微小割れからの反射信号を欠陥エコーとして捕ら
えることにより、試験対象部の材料劣化を判断すること
が可能である。一方、同様の試験対象部において、内面
クラッド界面によって疑似エコーの生じる場合もある。
そして、上述の波数の多い超音波パルスを発する探触子
を用いた超音波試験方法においては両エコーの形状同士
が極めて近似しており、未熟練者にとってこれら近似し
た形状のエコーを弁別することは極めて困難であった。
また、かかる欠陥エコーと疑似エコーとの近似現象は、
例えば、クリープ損傷におけるクリープボイドからの反
射エコーと結晶粒界からの反射エコーとの関係や、溶接
ルート部に生じる粒界応力腐食割からの反射エコーと形
状エコーとの関係においても生じている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来技術の実状
に鑑みて、本発明は、欠陥エコーと疑似エコーとを明確
に弁別し得る超音波試験方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る超音波試験方法の特徴は、探触子から
超音波パルスを送受信する超音波試験方法において、送
信超音波パルスの波数が１波以上３波以下であり、受信
超音波パルスの特徴パラメーターにより欠陥エコーと疑
似エコーとを識別することにある。

【０００６】発明者らの実験によれば、波数３以下の鋭
い超音波パルスを微小割れ等の欠陥に向けて発信する
と、受信超音波パルスも同じく波数の少ない鋭い波形と
なることが確認された。これに対し、内面クラッド界面
等の疑似エコーを発生する部分に向けて波数３以下の超
音波パルスを発信すると、波数の増大した冗長な超音波
パルスの受信されることが判明した。通常、このような
疑似エコーと欠陥エコーとの差異は、波数の多い探触子
を用いていた従来では僅かな差異であるため検出し難
く、本発明の如く鋭いパルスを発信することによって、
かかる差異を明確に識別し得るようになった。

【０００７】したがって、送信超音波パルスが鋭いほど
欠陥エコーと疑似エコーとを識別し易く、可能であれば
送信超音波パルスの波数が１波以上２波以下とすること
が望ましい。

【０００８】発明者らの実験によれば前記特徴パラメー
ターとして前記識別用受信超音波パルスの周波数領域に
おける各種パラメーターを用いると、欠陥エコーと疑似
エコーの弁別も容易となることが判明した。送信超音波
パルスが広帯域であることから、その周波数成分を活用
して僅かなエコーの差を把握することが可能になったも
のと考えられる。また、前記特徴パラメーターとして、
識別用受信超音波パルスの鋭さを表すパラメーターを用
いてもよい。

【０００９】一方、前記識別用受信超音波パルスとし
て、上記式（１）の周波数応答関数Ｈ（ω）を逆フーリ
エ変換した時間応答関数ｈ（ｔ）を用いるとよい。試験
対象である受信超音波パルスの周波数応答関数Ｏ（ω）
と、基準とする受信超音波パルスの周波数応答関数Ｂ
（ω）との共通する部分を相殺することにより、周波数
応答関数Ｈ（ω）から、欠陥又は基準反射源での散乱・
反射により超音波が受ける影響Ｆ（ω），Ｅ（ω）以外
の影響を除去することができるからである。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、図１〜５を参照しながら、
本発明の第一の実施形態について説明する。図２（ａ）
は、本発明に係る超音波試験装置１の論理ブロック図を
示し、この超音波試験装置１は、大略、探触子２、パル
サー／レシーバー３、Ａ／Ｄコンバーター４、パーソナ
ルコンピューター５、ＣＲＴ装置６及びアラーム７によ
り構成されている。パルサー／レシーバー３はパーソナ
ルコンピューター５に制御され、探触子２から超音波を
試験対象部Ｓに対し発信し受信する。探触子２により受
信された超音波は、パルサー／レシーバー３及びＡ／Ｄ
コンバーター４を介してパーソナルコンピューター５に
より後述のごとく処理され、ＣＲＴ装置６にその受信波
形が表示される。また、パーソナルコンピューター５
は、後述する受信超音波パルスの立ち上がりの鋭さを表
すパラメーターが一定のしきい値を越えた場合に、アラ
ーム７を動作させて警報情報を目視可能なように表示さ
せると共に警報音を発生する。

【００１１】図２（ｂ）に示すように探触子２は、大
略、ケース１１及びシールド筒１１ｂの内部で底板１１
ａの上に振動子１４を設け、さらにこの上部にダンパー
１５を順次設けることで構成してある。コネクター１２
及び接続ケーブル１２ａを介して振動子１４に印加され
る急激な電圧により、振動子１４はその厚さ方向に伸縮
し、試験対象部Ｓに対し矢印の如く超音波パルスを発信
し、再びこれを受信する。振動子１４の裏面に設けたダ
ンパー１５は、本発明において振動子１４の振動を急激
に減衰させるように調整してある。

【００１２】図３（ａ）は、本発明に係る探触子が発信
するエコーの波形である。同図のものは波数が２波であ
るが、発明者らの実験によれば、波数が３波以下であれ
ば、疑似エコーと欠陥エコーとの弁別を行い得ることが
確認されている。但し、波数が少ないほど弁別精度は向
上するため、さらに望ましくは、送信パルスの波数は２
波以下である。この種の波数の少ない探触子は、一般的
に広帯域探触子と呼ばれており、先のダンパー１５によ
る減衰効率を非常に向上させたものである。但し、これ
に対し、図３（ｂ）に示す波形は、従来型のいわゆる狭
帯域探触子と呼ばれる探触子を使用した場合における、
送信超音波パルスの波形を示している。これらの波数の
差は、先のダンパー１５の減衰能力の差によるものであ
る。なお、狭帯域及び広帯域とは、結果的に超音波パル
スを構成する周波数がそのようになるだけであって、本
発明では波数のみを問題とする。

【００１３】図４（ａ）〜（ｃ）は受信超音波パルスの
周波数スペクトルと各種パラメーターとの関係を示し、
（ａ）はパワースペクトルの分散、（ｂ）は周波数スペ
クトルの重心、（ｃ）はバンド幅をそれぞれ説明するた
めの図である。本発明では、特徴パラメーターとして、
これら識別用受信超音波パルスの周波数領域における各
種パラメーターを用いる。

【００１４】ここに、「パワースペクトルの分散」を求
めるには、図４（ａ）に示すように、まず、周波数スペ
クトルの関数Ｐ（ｆ）が最大値の５０％に達する周波数
ｆｈ１及びｆｈ２を求める。また、これら周波数ｆｈ１
及びｆｈ２の中央値である周波数ｆｈｃを求める。次い
で、下側のｆｈ１におけるＰ（ｆ）の値を示す点ｑ１と
中央周波数ｆｈｃにおけるＰ（ｆ）の値を示す点ｑ２と
を通る直線Ｑを求める。パワースペクトルの分散Ｐｍ
は、これらＰ（ｆ）とＱとの差分の最大値である。

【００１５】一方、「周波数スペクトルの重心」は、同
図（ｂ）及び次式によって示される。Ｐ（ｆ）・ｆｄｆ／Ｐ（ｆ）ｄｆ

【００１６】また、「バンド幅」を求めるには、同図
（ｃ）に示すように、先述の周波数ｆｈ１及びｆｈ２の
差分ｄｆｈと中央周波数ｆｈｃとを求める。そして、バ
ンド幅は次式によって示される。ｄｆｈ／ｆｈｃ

【００１７】さらに、同図（ｄ）は探触子２による識別
用受信超音波パルスの検波後の波形における包絡線と、
受信超音波パルスの立ち上がりの鋭さを表す各種パラメ
ーターとの関係を示す図である。同図（ｄ）における値
ｗ１は包絡線の全幅を示し、値ｗ２は包絡線の電圧がピ
ーク電圧の２５％に達する場合の時間幅を示している。
値ｘは２５％からピークへの包絡線の立ち上がり時間を
示している。また、値ｙは２５％からピークまでの電
圧、θはピーク及び２５％に達した包絡線の電圧を結ぶ
線分の勾配を示す。すなわち、ｚ＝ｔａｎθとすればｚ
＝ｙ／ｘとなり、値ｘ及び値ｚ＝ｔａｎθは、いずれも
受信超音波パルスの立ち上がりの鋭さを表すパラメータ
ーに等しい。

【００１８】次に、図５を参照しながら、上記信号処理
に加え、デコンボリューション法を用いてさらに底面エ
コーと欠陥エコーとの識別精度を向上させる手法につい
て説明する。

【００１９】まず、試験対象である受信超音波パルスの
時間応答関数ｏ（ｔ）をフーリエ変換して得られる周波
数応答関数Ｏ（ω）は次の式（２）の通り求められる。Ｏ（ω）＝Ｉ(ω)Ｃ1(ω)Ｍ1(ω)Ｆ(ω)Ｍ2(ω)Ｃ2(ω) −（２）

【００２０】ここに、上式の右辺における各関数は周波
数領域における関数を示し、Ｉ(ω)は入射超音波、Ｃ1
(ω)は探触子と試験体表面との接触状況等の超音波が探
触子から試験体へ通過する際に受ける影響、Ｍ1(ω)は
試験体表面から欠陥までの間で超音波が受ける拡散・減
衰の影響、Ｆ(ω)は欠陥での散乱・反射により超音波が
受ける影響、Ｍ2(ω)は欠陥から試験体表面までの間で
超音波が受ける拡散・減衰の影響、Ｃ2(ω)は探触子と
試験体表面との接触状況等の超音波が試験体から探触子
へ通過する際に受ける影響をそれぞれ示す。

【００２１】一方、基準とする受信超音波パルスの時間
応答関数ｂ（ｔ）をフーリエ変換して得られる周波数応
答関数Ｂ（ω）は次の式（３）の通り求められる。参照
とする受信超音波パルスは、例えば、先の図１における
符号Ｐ３に探触子２を位置させて角部Ｃからの反射信号
を得る。基準とする受信超音波パルスは上記凹状の角部
以外の既知形状の基準反射源、例えばＲ面や凸状の角部
から得ても構わない。Ｂ（ω）＝Ｉ(ω)Ｃ1(ω)Ｍ1(ω)Ｅ(ω)Ｍ2(ω)Ｃ2(ω) −（３）

【００２２】ここに、Ｉ(ω)、Ｃ1(ω)、Ｍ1(ω)、Ｍ2
(ω)及びＣ2(ω)は、同じ探触子を用いて同様の試験体
から基準とする受信超音波パルスを得るのであるから、
上記Ｏ（ω）における関数と同一であると考えられる。
Ｅ(ω)は基準反射源での散乱・反射により超音波が受け
る影響の特性関数である。

【００２３】上記式（２）、（３）を用いて、次の周波
数応答関数Ｈ（ω）を求める。Ｈ（ω）＝Ｏ（ω）／Ｂ（ω）＝（Ｉ(ω)Ｃ1(ω)Ｍ1(ω)Ｆ(ω)Ｍ2(ω)Ｃ2(ω)）／（Ｉ(ω)Ｃ1(ω)Ｍ1(ω)Ｅ(ω)Ｍ2(ω)Ｃ2(ω)）＝Ｆ（ω）／Ｅ（ω） −（４）

【００２４】すなわち、上式（４）によれば、周波数応
答関数Ｈ（ω）から、欠陥又は基準反射源での散乱・反
射により超音波が受ける影響Ｆ（ω），Ｅ（ω）以外の
影響を除去することができ、受信超音波パルスの解析精
度を向上させることが可能となる。そして、式（４）の
周波数応答関数Ｈ（ω）を逆フーリエ変換して時間応答
関数ｈ（ｔ）求め、この時間応答関数ｈ（ｔ）における
受信超音波パルスの立ち上がりの鋭さを示すパラメータ
ーをもって、欠陥の識別を上記第一実施形態の如く行
う。上述の如き時間応答関数ｈ（ｔ）求める一連の手順
をデコンボリューション法という。なお、これらデコン
ボリューション法にかかる式（２）〜（４）の処理及び
逆フーリエ変換処理は、上記パーソナルコンピューター
５においてなされる。

【００２５】図５における（ａ）は欠陥エコー、（ｂ）
は内面クラッド界面からの疑似エコー、（ｃ）は基準エ
コーの原波形を示す。また、図５における（ｄ）はデコ
ンボリューション後の欠陥エコー、（ｅ）はデコンボリ
ューション後の疑似エコーである。本実施形態では、デ
コンボリューション後の時間応答関数ｈ（ｔ）、すなわ
ち、図５（ｄ）（ｅ）のエコーを識別用受信超音波パル
スとして用いる。

【００２６】次に、図６，７を参照しながら、本発明の
第二実施形態について説明する。以下、上記第一実施形
態と同様の部材には同様の符号を付してある。本実施形
態は、例えば溶接ルート部を斜角探傷により検査する際
に適用されるものである。

【００２７】図６は、本実施形態に用いられる探触子２
の断面図である。この探触子２の基本構造はほぼ第一実
施形態と同様であるが、アクリル樹脂製の楔１３を介し
て振動子１４から試験対象部Ｓに対して斜めに超音波を
入射しかつ受信する点が異なっている。振動子１４の背
面にはダンパー１５が設けられている。また、振動子１
４から楔１３内に伝達される超音波の内、余分な表面反
射波等は吸音材１６により吸収される。

【００２８】試験を行うに際しては、例えば、探触子２
を、図７の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に示す如く、適宜移動
させる。ここに、本実施形態における試験対象部Ｓは、
オーステナイト系ステンレス鋼管Ｓ１の端部を溶接した
溶接ビードＳ２及びその近傍である。符号Ｄは粒界応力
腐食割れによる亀裂、符号Ｒは溶接ビードＳ２における
ルート部、符号Ｃは鋼管Ｓ１の内面における角部であ
る。そして、探触子２が符号Ｐ１に位置するときは亀裂
Ｄに起因する亀裂信号、符号Ｐ２に位置するときには溶
接ルート部Ｒにおける柱状晶に起因する信号、符号Ｐ３
に位置するときには角部Ｃに起因する形状信号が、それ
ぞれ受信されることとなる。なお、図７における亀裂Ｄ
から生ずるエコーは欠陥エコーであり、溶接ルート部Ｒ
及び角部Ｃから生ずるエコーは疑似エコーであるが、こ
の場合、角部Ｃは溶接ルート部Ｒ及び亀裂Ｄと離れてい
るため識別し易く、通常は互いに近接していることの多
い溶接ルート部Ｒと亀裂Ｄとの識別が問題となる。

【００２９】

【実施例】まず、第一実施例について説明する。本実施
例では、板厚２５．４ｍｍの0.5Ｃr鋼を高温・高圧の水
素雰囲気内で５００時間暴露することにより水素侵食を
発生させた暴露材と健全な同板厚の0.5Ｃr鋼との比較試
験を行った。また、本実施例及び第二実施例では、上記
第一実施形態にかかる垂直探傷用の探触子を用いて試験
を行った。

【００３０】図８（ａ）は、同比較試験における波数３
の探触子を使用した場合における周波数スペクトルの重
心とパワースペクトルの分散との関係を示すグラフであ
る。水素侵食による微小割れに起因する欠陥エコーの分
布範囲Ａ１は、内面クラッド界面から発生する疑似エコ
ーの分布範囲Ａ２と明確に弁別されている。すなわち、
欠陥エコー範囲Ａ１は、疑似エコー範囲Ａ２よりも周波
数スペクトルの重心及びパワースペクトルの分散の双方
のパラメーターが大きい傾向にあることが伺える。

【００３１】これに対し、図８（ｂ）に示すように、図
３（ｂ）を引用して説明した従来型の多波数探触子を使
用した場合における周波数スペクトルの重心とパワース
ペクトルの分散との関係を示すグラフでは、欠陥エコー
の範囲Ａ１と疑似エコーの範囲Ａ２とが互いに交錯して
おり、両者を弁別することが困難であることが伺える。

【００３２】また、図８（ａ）から明らかなように、欠
陥エコーと疑似エコーとの弁別は、パラメーターである
周波数スペクトルの重心又はパワースペクトルの分散の
うちいずれか一方のみを用いる場合でも可能である。よ
って、これら欠陥エコーの分布範囲Ａ１及び疑似エコー
の分布範囲Ａ２間におけるパラメーターｚのしきい値ｚ
ｇと、パラメーターｘのしきい値ｘｇとのうち、少なく
ともいずれか一方を、各パラメーターｚ，ｘが越えるか
下回る場合に、両者を区別するようにすることができ
る。以下の各実施例においても同様である。

【００３３】先のパーソナルコンピューター５及びアラ
ーム７は、パラメーターｚがしきい値ｚｇを越える場
合、及び、パラメーターｘがしきい値ｘｇを下回る場合
のいずれかの場合に、アラーム７を作動させるように構
成してある。アラーム７により発せられる信号には、ブ
ザー等の音信号の他、ランプや発光ダイオード等の光信
号を用いても構わない。なお、図５の各グラフは、本実
施例の結果を示している。

【００３４】次に、本発明の第二実施例について説明す
る。本実施例では、直径１０ｍｍのＳＵＳ３０４製丸棒
を摂氏５５０度下においてクリープを発生させるべく８
万時間引っ張り加重を加えた劣化材と健全材との比較試
験を行った。

【００３５】図９（ａ）は、同比較試験における波数３
の探触子を使用した場合における周波数スペクトルの重
心とバンド幅との関係を示すグラフである。クリープボ
イドに起因する欠陥エコーの分布範囲Ａ１は、結晶粒界
から発生する疑似エコーの分布範囲Ａ２と明確に弁別さ
れている。すなわち、欠陥エコー範囲Ａ１は、疑似エコ
ー範囲Ａ２よりも周波数スペクトルの重心において小さ
い一方、バンド幅において大きい傾向にあることが伺え
る。

【００３６】これに対し、図９（ｂ）に示すように従来
型の多波数探触子を使用した場合における図９（ａ）と
同趣旨のグラフでは、欠陥エコーの範囲Ａ１と疑似エコ
ーの範囲Ａ２とが互いに交錯しており、両者を弁別する
ことが困難であることが伺える。

【００３７】次に、本発明の第三実施例について説明す
る。本実施例では、オーステナイト系ステンレス鋼管の
溶接部について、上記第二実施形態にかかる斜角探傷用
の探触子を用いて探傷試験を行った。この種の溶接部で
は、冷却時の柱状晶の発達により、溶接ルート部のエコ
ーや形状エコーの生じることが知られている。一方、試
験対象部における粒界応力腐食割れ等の欠陥部から生じ
る欠陥エコーは、溶接ルート部等から生じる疑似エコー
と同様の部位に現れることがある。かかる疑似エコーは
溶接線全長にわたってほぼ連続的に現れるものの、上述
の波数の多い超音波パルスを発する探触子を用いた超音
波探傷試験方法においては両エコーの形状同士が極めて
近似しており、未熟練者にとってこれら近似した形状の
エコーを弁別することは極めて困難であった。本実施例
では、これら近似した両エコーの判別を行った。

【００３８】図１０（ａ）は、波数３の探触子を使用し
た場合におけるパラメーターｚ＝ｔａｎθとパラメータ
ーｘとの関係を示すグラフである。先の亀裂Ｄに起因す
る欠陥エコーの分布範囲Ａ１は、先のルート部Ｒに発生
する疑似エコーの分布範囲Ａ２と明確に弁別されてい
る。すなわち、欠陥エコー範囲Ａ１は、疑似エコー範囲
Ａ２よりもパラメーターｔａｎθが大きく、且つパラメ
ーターｘが小さい傾向にあることが伺え、欠陥エコーは
疑似エコーよりも立ち上がりが鋭いといえる。

【００３９】これに対し、図４（ｂ）に示す従来型の多
波数探触子を使用した場合におけるパラメーターｚ＝ｔ
ａｎθとパラメーターｘとの関係を示すグラフでは、欠
陥エコーの範囲Ａ１と疑似エコーの範囲Ａ２とが互いに
交錯しており、両者を弁別することが困難であることが
伺える。

【００４０】図５に相当する第三実施例での各波形を図
１０に示す。この図１０において、（ａ）は欠陥エコ
ー、（ｂ）は底面エコー、（ｃ）は基準エコーの原波形
を示す。また、図１０における（ｄ）はデコンボリュー
ション後の欠陥エコー、（ｅ）はデコンボリューション
後の底面エコーである。本実施形態では、デコンボリュ
ーション後の時間応答関数ｈ（ｔ）、すなわち、図１０
（ｄ）（ｅ）のエコーを識別用受信超音波パルスとして
用いればよい。

【００４１】最後に、本発明のさらに他の実施の可能性
について説明する。探触子の特性における広帯域又は狭
帯域とは、あくまでも結果的に周波数成分が広く分布し
たり狭い範囲で分布することによりそのように称される
のであって、狭帯域探触子といわれるものでも、中心周
波数の成分を探触子の固有振動数に合わせることによっ
て、波数を３以下にすることは可能である。

【００４２】上記各実施形態では、受信超音波パルスの
立ち上がりの鋭さを表すパラメーターとして、上述の
ｘ，ｚ＝ｔａｎθを用いたが、これら以外のパラメータ
ーにより受信超音波パルスの立ち上がりの鋭さを評価す
ることも可能である。また、受信超音波パルスの立ち上
がりの鋭さを表すパラメーター以外の特徴パラメーター
により、底面エコーと欠陥エコーとを識別できる。底面
エコーは欠陥エコーよりも冗長となる傾向にあるので、
例えば上記図３（ｂ）の符号ｗ２、ｗ３等に示す受信超
音波パルス全体の鋭さを表すパラメーターや、図３
（ｂ）の符号ｘ’に示すパルス持続時間、中心周波数を
特徴パラメーターとして用いることが可能である。

【００４３】上記実施形態では、同一の探触子により超
音波パルスの送信及び受信を行ったが、送信用の探触子
と受信用の探触子を個別に設けてもよい。但し、欠陥部
や基準反射源以外の影響をできるだけ除去するには、上
記実施形態を採用することが望ましい。

【００４４】

【発明の効果】このように、上記本発明に係る超音波試
験方法の特徴によれば、熟練者でなくとも欠陥エコーと
疑似エコーとを明確且つ迅速に弁別することが可能とな
り、超音波試験方法の検査精度をさらに向上させること
が可能となった。

【００４５】特に、上記式（１）の試験周波数応答関数
Ｈ（ω）を逆フーリエ変換した時間応答関数ｈ（ｔ）を
用いると、周波数応答関数Ｈ（ω）から、欠陥又は基準
反射源での散乱・反射により超音波が受ける影響Ｆ
（ω），Ｅ（ω）以外の影響を除去することができるの
で、検査精度をより向上させることが可能となった。

【００４６】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】本発明にかかる超音波試験装置の論理ブロック
図である。

【図２】第一実施形態にかかる探触子の縦断面図であ
る。

【図３】（ａ）は本発明に係る探触子使用時における送
信超音波パルスの波形を示すグラフ、（ｂ）は従来型の
多波数探触子使用時における送信超音波パルスの波形を
示すグラフである。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は受信超音波パルスの周波数ス
ペクトルと各種パラメーターとの関係を示し、（ａ）は
パワースペクトルの分散、（ｂ）は周波数スペクトルの
重心、（ｃ）はバンド幅をそれぞれ説明し、（ｄ）は受
信超音波パルスの波形の包絡線と２５％からピークへの
包絡線の勾配（ｔａｎθ）及び２５％からピークへの立
ち上がり時間（ｘ）との関係を説明するための図であ
る。

【図５】第一実施例にかかる受信超音波パルスの時間応
答関数を示し、（ａ）は欠陥エコー、（ｂ）は疑似エコ
ー、（ｃ）は基準エコー、（ｄ）はデコンボリューショ
ン後の疑似エコー、（ｅ）はデコンボリューション後の
底面エコーである。

【図６】第二実施形態にかかる探触子の縦断面図であ
る。

【図７】第二実施形態にかかる厚肉配管溶接部の拡大縦
断面図である。

【図８】第一実施例にかかる周波数スペクトルの重心と
パワースペクトルの分散との関係を示すグラフであり、
（ａ）は波数３の探触子使用時、（ｂ）は多波数探触子
使用時におけるグラフである。

【図９】第二実施例にかかる周波数スペクトルの重心と
バンド幅との関係を示すグラフであり、（ａ）は波数３
の探触子使用時、（ｂ）は多波数探触子使用時における
グラフである。

【図１０】第三実施例にかかる２５％からピークへの包
絡線の勾配（ｔａｎθ）と２５％からピークへの立ち上
がり時間（ｘ）との関係を示すグラフであり、（ａ）は
波数３の探触子使用時、（ｂ）は多波数探触子使用時に
おけるグラフである。

【図１１】第三実施例にかかる図５相当図である。

【符号の説明】

１超音波試験装置２探触子３パルサーレシーバー４Ａ／Ｄコンバーター５パーソナルコンピューター６ＣＲＴ装置７アラーム１１ケース１１ａ底板１１ｂシールド筒１２コネクター１２ａ接続ケーブル１３楔１４振動子１５ダンパー１６吸音材Ｓ試験対象部Ｓ１鋼管Ｓ２溶接ビードＣ角部Ｄ亀裂Ｒ溶接ルート部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】探触子（２）から超音波パルスを送受信
する超音波試験方法において、送信超音波パルスの波数
が１波以上３波以下であり、識別用受信超音波パルスの
特徴パラメーターにより欠陥エコーと疑似エコーとを識
別することを特徴とする超音波試験方法。
【請求項２】前記送信超音波パルスの波数が１波以上
２波以下であり、前記特徴パラメーターが前記識別用受
信超音波パルスの周波数領域における各種パラメーター
であることを特徴とする請求項１に記載の超音波試験方
法。
【請求項３】前記送信超音波パルスの波数が１波以上
２波以下であり、前記特徴パラメーター（ｘ，ｚ）が前
記識別用受信超音波パルスの鋭さを表すパラメーターで
あることを特徴とする請求項１に記載の超音波試験方
法。
【請求項４】前記識別用受信超音波パルスとして、次
の式（１）の周波数応答関数Ｈ（ω）を逆フーリエ変換
した時間応答関数ｈ（ｔ）を用いることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載の超音波試験方法。Ｈ（ω）＝Ｏ（ω）／Ｂ（ω） −（１）但し、Ｏ（ω）は試験対象である受信超音波パルスの周
波数応答関数、Ｂ（ω）は基準とする受信超音波パルスの周波数応答関
数である。