JPH1137982A - 手動式超音波探傷装置の位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手動式超音波探傷装置による検査位置を容易
に検出して記憶させることができるようにする。 【解決手段】 下面に探触子１を備え、且つ水平な直交
する４方向にレーザ光Ｒを放射するレーザ放射部６を備
えた手動式超音波探傷装置７と、手動式超音波探傷装置
７を包囲し且つ内面にレーザ放射部６から放射されるレ
ーザ光Ｒを検出する受光セル１０を規則的に配置した受
光部材９と、受光部材９からの検出信号により手動式超
音波探傷装置７の位置を検出する信号処理制御器１２と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手動式超音波探傷
装置の位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、溶接部材或いはその他の部材
からなる被検査部材の内部欠陥等を外部から検査する非
破壊検査方法として、手動式の超音波探傷装置が用いら
れている。

【０００３】その一例を図６に示すように、下方に向け
て超音波Ｃを発信すると同時に、反射して戻ってくる超
音波Ｃを検出するようにした探触子１を内蔵した手動式
超音波探傷装置２を、被検査部材３の表面に接触させた
状態にして、前記探触子１から被検査部材３の溶接部４
に向けて超音波Ｃを発信させ、被検査部材３から反射し
て戻ってくる超音波Ｃを検出し、検出した信号を図示し
ない信号処理装置に導いて処理することにより、被検査
部材３内部の溶接欠陥５等を検出するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の方
式においては、図６の手動式超音波探傷装置２によって
被検査部材３に溶接欠陥５等が検出された場合には、作
業者が被検査部材３の上面にその都度マーキングを行
い、更にこの溶接欠陥の程度と、何番目に検出された溶
接欠陥であるかを信号処理装置に記憶させるようにして
いるが、前記マーキングする作業が煩雑で探傷作業が非
能率的であるという問題を有すると共に、マーキングが
不鮮明であったり消えてしまったような場合には、信号
処理装置に記憶されたデータと溶接欠陥の検出位置とが
対応しない全く違ったものとなってしまう可能性がある
という問題を有していた。

【０００５】本発明は、かかる従来装置のもつ問題点を
解決すべくなしたもので、手動式超音波探傷装置による
検査位置を容易に検出して記憶させることができるよう
にした手動式超音波探傷装置の位置検出装置を提供する
ことを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、下面に探触子を備え、且つ水平な直交する４方向に
レーザ光を放射するレーザ放射部を備えた手動式超音波
探傷装置と、該手動式超音波探傷装置を矩形形状に包囲
し且つ内面に前記レーザ放射部から放射されるレーザ光
を検出する受光セルを規則的に配置した矩形形状の受光
部材と、該受光部材からの検出信号により手動式超音波
探傷装置の位置を検出する信号処理制御器とを備えたこ
とを特徴とする手動式超音波探傷装置の位置検出装置、
に係るものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、矩形形状の受光
部材に代えて、平行に配置され対向面に受光セルが配置
された平行受光部材を備えたことを特徴とする請求項１
に記載の手動式超音波探傷装置の位置検出装置、に係る
ものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、下面に探触子を
備え、且つ水平な直交する４方向にレーザ光を放射する
と同時にレーザ光を受光するレーザ放射受光部を備えた
手動式超音波探傷装置と、該手動式超音波探傷装置を矩
形形状に包囲し且つ内面にレーザ光を反射する反射面を
有する矩形形状の反射部材と、レーザ放射受光部からの
検出信号により手動式超音波探傷装置の位置を検出する
信号処理制御器とを備えたことを特徴とする手動式超音
波探傷装置の位置検出装置、に係るものである。

【０００９】請求項４に記載の発明は、矩形形状の反射
部材に代えて、互に平行に配置され対向面に反射面を有
する平行反射部材を備えたことを特徴とする請求項３に
記載の手動式超音波探傷装置の位置検出装置、に係るも
のである。

【００１０】請求項１に記載の発明では、手動式超音波
探傷装置に、水平な直交する４方向にレーザ光を放射す
るレーザ放射部を設け、且つ手動式超音波探傷装置を矩
形形状に包囲してレーザ光を検出する受光部材を備えて
いるので、手動式超音波探傷装置を用いて被検査部材の
超音波探傷検査を行うのみで、溶接欠陥等の検出データ
と、手動式超音波探傷装置によって溶接欠陥等が検出さ
れた位置検出データとを信号処理制御器に記憶すること
ができ、よって従来のようなマーキング作業等を要する
ことなしに超音波探傷検査を能率的に行うことができ、
更に、手動式超音波探傷装置によって検出された溶接欠
陥等の程度と、検出された位置検出データとを正確に対
応させることができる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、長い長さを有
する平行受光部材を備えることによって、長く延びた溶
接部の超音波探傷を行うような場合に好適である。

【００１２】請求項３に記載の発明では、手動式超音波
探傷装置に、水平な直交する４方向にレーザ光を放射す
ると同時にレーザ光を受光するレーザ放射受光部を設
け、且つ手動式超音波探傷装置を矩形形状に包囲してレ
ーザ光を反射する反射部材を備えているので、より簡単
な構成にて手動式超音波探傷装置の位置を検出できる。

【００１３】請求項４に記載の発明では、長い長さを有
する平行反射部材を備えることによって、長く延びた溶
接部の超音波探傷を行うような場合に好適である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００１５】図１及び図２は請求項１に記載の発明を実
施する形態の一例であって、下面に探触子１を備え、水
平な直交する４方向にレーザ光Ｒを放射するレーザ放射
部６を上部に備えた手動式超音波探傷装置７を設ける。
８は手動式超音波探傷装置７を作業者が手で把持して移
動するための把手である。

【００１６】更に、前記手動式超音波探傷装置７を矩形
形状を有して包囲するようにした受光部材９を設ける。
該受光部材９は、矩形形状を有している４つの辺９ａ，
９ｂ，９ｃ，９ｄの夫々の内面に、前記レーザ放射部６
から放射されるレーザ光Ｒを検出するようにした多数の
受光セル１０を所定間隔で規則的に配置するようにして
おり、前記受光部材９の前記４辺９ａ，９ｂ，９ｃ，９
ｄの長さ寸法、及び各受光セル１０の位置は予め求めら
れている。

【００１７】前記手動式超音波探傷装置７のレーザ放射
部６は、ケーブル１１を介して信号処理制御器１２に接
続されており、手動式超音波探傷装置７によって検出さ
れた信号はケーブル１１により信号処理制御器１２に導
かれて信号処理されることにより溶接欠陥等が検出さ
れ、その検出データは信号処理制御器１２に記憶される
ようになっている。

【００１８】また、前記手動式超音波探傷装置７のレー
ザ放射部６は、前記ケーブル１１内を通る光ファイバー
により信号処理制御器１２に接続されていると共に、該
信号処理制御器１２にはレーザ発振装置１３が接続され
ており、前記信号処理制御器１２によって、前記レーザ
発振装置１３からのレーザ光Ｒを前記レーザ放射部６に
対して供給したり、停止したりできるようになってい
る。

【００１９】また、前記受光部材９の４辺９ａ，９ｂ，
９ｃ，９ｄにおける各受光セル１０は、信号ケーブル１
４を介して前記信号処理制御器１２に接続されており、
該信号処理制御器１２は、前記レーザ光Ｒを検出した複
数（４個）の受光セル１０の検出信号によって、検出し
た受光セル１０の位置の交点を計算することによって手
動式超音波探傷装置７の位置を検出し、その位置検出デ
ータを記憶することができるようになっている。

【００２０】更に、前記信号処理制御器１２には、該信
号処理制御器１２で検出した溶接欠陥等の検出データ、
及び手動式超音波探傷装置７の位置検出データを表示で
きるようにしたモニター１５が接続されていると共に、
必要に応じて信号処理制御器１２に記憶されたデータを
プリントアウトできるようにしたプリンターを接続する
ことができる。

【００２１】以下、上記図１、図２に示した実施の形態
例の作用を説明する。

【００２２】前記手動式超音波探傷装置７を用いて被検
査部材３の超音波探傷検査を行うに当たっては、先ず被
検査部材３に設定した基準点Ｓ₁に、矩形形状の受光部
材９の１つのコーナー部を合わせ、副基準点Ｓ₂に１つ
の辺（図２では９ｄ）を合せるようにして受光部材９を
被検査部材３上に設置する。

【００２３】続いて、受光部材９内において手動式超音
波探傷装置７を被検査部材３上に載置し、探触子１から
被検査部材３の溶接部４（図６）等に向けて超音波を発
信させ、被検査部材３から反射して戻ってくる超音波を
検出し、検出した信号を信号処理制御器１２に導いて信
号処理することにより、被検査部材３内部の溶接欠陥等
を検出する。手動式超音波探傷装置７を被検査部材３上
に沿って移動させることにより必要箇所の検出を行う。

【００２４】上記検出操作において、レーザ発振装置１
３からのレーザ光Ｒを、信号処理制御器１２を介して水
平４方向に備えられたレーザ放射部６に供給して放射さ
せる。

【００２５】すると、図２に示すように受光部材９の４
辺９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄにおける各々１つの受光セル
１０がレーザ光Ｒを検出し、その検出信号が信号処理制
御器１２に送られる。

【００２６】前記受光部材９は各辺９ａ，９ｂ，９ｃ，
９ｄの長さ寸法及び各受光セル１０の位置が予め分って
いるので、信号処理制御器１２はレーザ光Ｒを検出して
いる４つの受光セル１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの
位置から、手動式超音波探傷装置７の現在位置を検出す
ることができる。

【００２７】即ち、辺９ａ方向をＸ軸とし、辺９ｄ方向
をＹ軸とし、受光セル１０ａの座標がｘ₁＝０，ｙ₁＝１
１、受光セル１０ｂの座標がｘ₂＝１０，ｙ₂＝２０、受
光セル１０ｃの座標がｘ₃＝２０，ｙ₃＝５、受光セル１
０ｄの座標がｘ₄＝４，ｙ₄＝０であった場合の手動式超
音波探傷装置７の位置（ｘ，ｙ）は、以下のようにして
求めることができる。

【００２８】手動式超音波探傷装置７から放射されるレ
ーザ光Ｒは、直交する２方向の光と見做すことができ、
Ｙ軸をｂ₁で横切る傾きａ₁の光と、Ｙ軸をｂ₂で横切る
傾きａ₂の光となる。

【００２９】

【数１】 であるから

【数２】 であり、上記式（１）（２）に既に分っているレーザ光
Ｒを検出している４つの受光セル１０ａ，１０ｂ，１０
ｃ，１０ｄの位置を当てはめると、手動式超音波探傷装
置７の位置（ｘ，ｙ）を求めることができる。

【００３０】図２に示した受光セル１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄの位置の数値を前記式（１）（２）に入れ
て計算した例を以下に示す。

【００３１】

【数３】 であるから

【数４】 であるので、前記式（３）（４）を解いてｘを求める
と、

【数５】ｘ＝７９０／１０９＝（約）６．７ となり、求めたｘの値を式（３）（４）に当てはめてｙ
を求めると、

【数６】ｙ＝２９４０／３２７＝（約）９ を求めることができる。

【００３２】上記によって求められた手動式超音波探傷
装置７の位置は、信号処理制御器１２に記憶され、モニ
ター１５に表示することができる。

【００３３】従って、上記によれば、手動式超音波探傷
装置７を用いて被検査部材３の超音波探傷検査を行うの
みで、溶接欠陥等の検出データと、手動式超音波探傷装
置７によって溶接欠陥等が検出された位置検出データと
を信号処理制御器１２に記憶することができるので、従
来のようなマーキング作業等を要することなしに超音波
探傷検査を能率的に行うことができ、更に、手動式超音
波探傷装置７によって検出された溶接欠陥等の程度と、
検出された位置検出データとを正確に対応させることが
できる。

【００３４】図３は請求項２に記載の発明の形態例を示
したもので、図１、図２に示した矩形形状の受光部材９
に代えて、図３の如く平行に配置されて対向面に受光セ
ル１０が配置された平行受光部材１６，１７を設けるよ
うにしている。１８は平行受光部材１６，１７を連結す
る連結部材を示す。

【００３５】この方式ではレーザ放射部６から４方向に
放射されるレーザ光Ｒが平行受光部材１６，１７に放射
されるように手動式超音波探傷装置７の姿勢を保ちなが
ら超音波探傷検査を行うと、図１に示した装置と同様の
方法によって、溶接欠陥等の検出と、該溶接欠陥等が検
出された位置を求めることができる。尚、図３に示した
形態例では、長い長さを有する平行受光部材１６，１７
を備えることによって、長く延びた溶接部４の超音波探
傷を行うような場合に好適である。

【００３６】図４は請求項３に記載の発明の形態例を示
したもので、図１と同様に下面に探触子１を備えている
手動式超音波探傷装置７に、水平な直交する４方向にレ
ーザ光Ｒを放射すると同時にレーザ光Ｒを受光するよう
にしたレーザ放射受光部１９を備えている。

【００３７】また、手動式超音波探傷装置７を矩形形状
を有して包囲し、且つ内面にレーザ光Ｒを反射する反射
面２０を備えた４辺２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄか
らなる反射部材２１を備える。前記反射面２０は、図４
に示すように前記レーザ放射受光部１９からのレーザ光
Ｒを反射させて再びレーザ放射受光部１９に戻すことが
できるように湾曲した形状を有している。

【００３８】上記図４に示した形態例においては、各レ
ーザ放射受光部１９から放射されて反射部材２１の反射
面２０によって反射され、再びレーザ放射受光部１９に
戻ってくるレーザ光Ｒの所要時間を信号処理制御器１２
によって求めることにより、手動式超音波探傷装置７と
各辺２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄにおけるレーザ光
Ｒを反射した反射面２０との距離を求めることができ、
これによって手動式超音波探傷装置７の位置を検出する
ことができる。

【００３９】上記図４の形態例では、レーザ放射受光部
１９と反射部材２１とを組合わせて構成するようにした
ので、図１に示した装置のように受光部材９の総ての受
光セル１０に検出信号を導くための信号ケーブルを接続
する必要がある構成に比して、構成を簡略なものとする
ことができる。

【００４０】図５は請求項４に記載の発明の形態例を示
したもので、図４に示した矩形形状の反射部材２１に代
えて、図５の如く平行に配置されて対向面に反射面２０
が配置された平行反射部材２２，２３を設けるようにし
ている。この方式では、長い長さを有する平行反射部材
２２，２３を備えることによって、長く延びた溶接部４
の超音波探傷を行うような場合に好適である。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、手動式
超音波探傷装置に、水平な直交する４方向にレーザ光を
放射するレーザ放射部を設け、且つ手動式超音波探傷装
置を矩形形状に包囲してレーザ光を検出する受光部材を
備えているので、手動式超音波探傷装置を用いて被検査
部材の超音波探傷検査を行うのみで、溶接欠陥等の検出
データと、手動式超音波探傷装置によって溶接欠陥等が
検出された位置検出データとを信号処理制御器に記憶す
ることができ、よって従来のようなマーキング作業等を
要することなしに超音波探傷検査を能率的に行うことが
でき、更に、手動式超音波探傷装置によって検出された
溶接欠陥等の程度と、検出された位置検出データとを正
確に対応させることができる効果がある。

【００４２】請求項２に記載の発明によれば、長い長さ
を有する平行受光部材を備えることによって、長く延び
た溶接部の超音波探傷を行うような場合に好適である。

【００４３】請求項３に記載の発明によれば、手動式超
音波探傷装置に、水平な直交する４方向にレーザ光を放
射すると同時にレーザ光を受光するレーザ放射受光部を
設け、且つ手動式超音波探傷装置を矩形形状に包囲して
レーザ光を反射する反射部材を備えているので、より簡
単な構成にて手動式超音波探傷装置の位置を検出できる
効果がある。

【００４４】請求項４に記載の発明によれば、長い長さ
を有する平行反射部材を備えることによって、長く延び
た溶接部の超音波探傷を行うような場合に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明を実施する形態の一例を
示す斜視図である。

【図２】図１の装置の作用を示す平面図である。

【図３】請求項２に記載の発明を実施する形態の一例を
示す平面図である。

【図４】請求項３に記載の発明を実施する形態の一例を
示す斜視図である。

【図５】請求項４に記載の発明を実施する形態の一例を
示す平面図である。

【図６】従来の手動式超音波探傷装置の一例を示す側面
図である。

【符号の説明】

１ 探触子 ６ レーザ放射部 ７ 手動式超音波探傷装置 ９ 受光部材 １０ 受光セル １２ 信号処理制御器 １６，１７ 平行受光部材 １９ レーザ放射受光部 ２０ 反射面 ２１ 反射部材 ２２，２３ 平行反射部材 Ｒ レーザ光

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下面に探触子を備え、且つ水平な直交す
   る４方向にレーザ光を放射するレーザ放射部を備えた手
   動式超音波探傷装置と、該手動式超音波探傷装置を矩形
   形状に包囲し且つ内面に前記レーザ放射部から放射され
   るレーザ光を検出する受光セルを規則的に配置した矩形
   形状の受光部材と、該受光部材からの検出信号により手
   動式超音波探傷装置の位置を検出する信号処理制御器と
   を備えたことを特徴とする手動式超音波探傷装置の位置
   検出装置。
2. 【請求項２】 矩形形状の受光部材に代えて、平行に配
   置され対向面に受光セルが配置された平行受光部材を備
   えたことを特徴とする請求項１に記載の手動式超音波探
   傷装置の位置検出装置。
3. 【請求項３】 下面に探触子を備え、且つ水平な直交す
   る４方向にレーザ光を放射すると同時にレーザ光を受光
   するレーザ放射受光部を備えた手動式超音波探傷装置
   と、該手動式超音波探傷装置を矩形形状に包囲し且つ内
   面にレーザ光を反射する反射面を有する矩形形状の反射
   部材と、レーザ放射受光部からの検出信号により手動式
   超音波探傷装置の位置を検出する信号処理制御器とを備
   えたことを特徴とする手動式超音波探傷装置の位置検出
   装置。
4. 【請求項４】 矩形形状の反射部材に代えて、互に平行
   に配置され対向面に反射面を有する平行反射部材を備え
   たことを特徴とする請求項３に記載の手動式超音波探傷
   装置の位置検出装置。