JPH1151911A - ラインフォーカス型超音波探傷方法および装置 - Google Patents
ラインフォーカス型超音波探傷方法および装置Info
- Publication number
- JPH1151911A JPH1151911A JP9204793A JP20479397A JPH1151911A JP H1151911 A JPH1151911 A JP H1151911A JP 9204793 A JP9204793 A JP 9204793A JP 20479397 A JP20479397 A JP 20479397A JP H1151911 A JPH1151911 A JP H1151911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- ultrasonic
- focusing
- focus
- wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/023—Solids
- G01N2291/0234—Metals, e.g. steel
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、鋼板をはじめとする圧延金属板の
内部の非金属介在物などの内部欠陥の検出を行うのに好
適なラインフォーカス型超音波探傷方法と装置を提供す
る。 【解決手段】 圧延金属板を挟んで対向配置したライン
フォーカス型超音波送信子とラインフォーカス型超音波
受信子のラインフォーカス超音波ビームのライン方向が
前記圧延金属板の圧延方向と平行になるようにし、前記
ラインフォーカス型超音波送信子とラインフォーカス型
超音波受信子の走査方向を前記圧延金属板の圧延方向と
直交する方向とする。
内部の非金属介在物などの内部欠陥の検出を行うのに好
適なラインフォーカス型超音波探傷方法と装置を提供す
る。 【解決手段】 圧延金属板を挟んで対向配置したライン
フォーカス型超音波送信子とラインフォーカス型超音波
受信子のラインフォーカス超音波ビームのライン方向が
前記圧延金属板の圧延方向と平行になるようにし、前記
ラインフォーカス型超音波送信子とラインフォーカス型
超音波受信子の走査方向を前記圧延金属板の圧延方向と
直交する方向とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波探傷方法と装
置に係り、鋼板をはじめとする圧延金属板の内部の非金
属介在物などの内部欠陥の検出を行うのに好適なライン
フォーカス型超音波探傷方法と装置を提供する。
置に係り、鋼板をはじめとする圧延金属板の内部の非金
属介在物などの内部欠陥の検出を行うのに好適なライン
フォーカス型超音波探傷方法と装置を提供する。
【０００２】
【従来の技術】圧延金属板内部に発生する内部欠陥であ
る非金属介在物は幅が50μm の微細なものであってもプ
レス成形や絞り加工などにおいて割れの原因となるとい
われており、このような微細な内部欠陥を検出すること
が要求されている。一般に、圧延金属板内部に発生する
非金属介在物などの内部欠陥の検出には、超音波探傷法
を用いることが好適である。この方法は、圧延金属板内
部に超音波を伝播させ、欠陥による超音波伝播の乱れを
検出するものである。
る非金属介在物は幅が50μm の微細なものであってもプ
レス成形や絞り加工などにおいて割れの原因となるとい
われており、このような微細な内部欠陥を検出すること
が要求されている。一般に、圧延金属板内部に発生する
非金属介在物などの内部欠陥の検出には、超音波探傷法
を用いることが好適である。この方法は、圧延金属板内
部に超音波を伝播させ、欠陥による超音波伝播の乱れを
検出するものである。
【０００３】圧延金属板の内部欠陥の形態は圧延方向に
伸びたものが多い。これは溶融金属を凝固させた金属片
を圧延により主に１方向に引き伸ばすことにより圧延金
属板が製造されることに起因する。非金属介在物などの
内部欠陥は、この溶融金属を凝固させた金属片を製造す
る段階で発生するものであり、その後の圧延によって周
囲の金属が１方向に引き伸ばされるのに伴い同様に伸ば
されて、圧延方向に伸びた形態となるのである。
伸びたものが多い。これは溶融金属を凝固させた金属片
を圧延により主に１方向に引き伸ばすことにより圧延金
属板が製造されることに起因する。非金属介在物などの
内部欠陥は、この溶融金属を凝固させた金属片を製造す
る段階で発生するものであり、その後の圧延によって周
囲の金属が１方向に引き伸ばされるのに伴い同様に伸ば
されて、圧延方向に伸びた形態となるのである。
【０００４】これらの内部欠陥の探傷は、出荷する圧延
金属板全面にわたり実施することが望ましいが、圧延金
属板の一定の面積をサンプリング検査し、その結果によ
って圧延金属板全体を評価する方法でも品質保証上十分
な場合もある。圧延金属板のオンライン全面探傷を行う
ものとしては、特開平7-253414号公報をあげることがで
きる。これは、被検査材（圧延金属板）を挟んでライン
フォーカス型超音波送信プローブと１次元アレイ型超音
波プローブとを対抗させて配置し、送信プローブから帯
状超音波ビームを被検査板に向けてほぼ垂直に送信し、
被検査板に入射した超音波によって生起された内部欠陥
からの反射波を１次元アレイ型超音波プローブによって
受信し、受信された超音波信号を増幅し、反射波のみを
抽出した後に所定の振幅に達した反射波の有無を検出す
ることを特徴とする超音波探傷方法である。
金属板全面にわたり実施することが望ましいが、圧延金
属板の一定の面積をサンプリング検査し、その結果によ
って圧延金属板全体を評価する方法でも品質保証上十分
な場合もある。圧延金属板のオンライン全面探傷を行う
ものとしては、特開平7-253414号公報をあげることがで
きる。これは、被検査材（圧延金属板）を挟んでライン
フォーカス型超音波送信プローブと１次元アレイ型超音
波プローブとを対抗させて配置し、送信プローブから帯
状超音波ビームを被検査板に向けてほぼ垂直に送信し、
被検査板に入射した超音波によって生起された内部欠陥
からの反射波を１次元アレイ型超音波プローブによって
受信し、受信された超音波信号を増幅し、反射波のみを
抽出した後に所定の振幅に達した反射波の有無を検出す
ることを特徴とする超音波探傷方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法を実施するためには、設備が大規模になり設備コスト
がアップし、ひいては製品コストがアップすることとな
る。そして、製品の用途からして品質保証上サンプリン
グ検査で十分な（つまりは加工条件が厳しくない）圧延
金属板の探傷に特開平7-253414号公報の方法を適用した
設備を用いることは、いたずらに製品の製造コストを上
昇させるのみで不経済といわざるを得ない。
法を実施するためには、設備が大規模になり設備コスト
がアップし、ひいては製品コストがアップすることとな
る。そして、製品の用途からして品質保証上サンプリン
グ検査で十分な（つまりは加工条件が厳しくない）圧延
金属板の探傷に特開平7-253414号公報の方法を適用した
設備を用いることは、いたずらに製品の製造コストを上
昇させるのみで不経済といわざるを得ない。
【０００６】本発明は、以上のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、設備をいたずらに大規模化させる必要
がなく、圧延金属板の全面ではなくサンプリングした一
部分を探傷するのに適し、かつ欠陥反射波のＳ／Ｎ比を
向上させることが可能な超音波探傷方法を提供するもの
である。
れたものであり、設備をいたずらに大規模化させる必要
がなく、圧延金属板の全面ではなくサンプリングした一
部分を探傷するのに適し、かつ欠陥反射波のＳ／Ｎ比を
向上させることが可能な超音波探傷方法を提供するもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検査材であ
る圧延金属板を挟んでラインフォーカス型超音波送信子
とラインフォーカス型超音波受信子を対向配置し、該ラ
インフォーカス型超音波送信子からラインフォーカス超
音波ビームを被検査材に向けてほぼ垂直に送信し、被検
査材に入射した超音波と該超音波によって生起された内
部欠陥からの反射波をラインフォーカス受信ビームを形
成している前記ラインフォーカス型超音波受信子により
受信し、受信された超音波を増幅し、反射波のみを抽出
した後に所定の振幅に達した反射波の有無を検出するラ
インフォーカス型超音波探傷方法において、前記ライン
フォーカス型超音波送信子とラインフォーカス型超音波
受信子の対向配置をそれらのラインフォーカスビームの
ラインの方向が前記圧延金属板の圧延方向と平行になる
ようにし、前記ラインフォーカス型超音波送信子とライ
ンフォーカス型超音波受信子の走査方向を前記圧延金属
板の圧延方向と直交する方向とすることを特徴とするラ
インフォーカス型超音波探傷方法により、上記課題を解
決したものである。
る圧延金属板を挟んでラインフォーカス型超音波送信子
とラインフォーカス型超音波受信子を対向配置し、該ラ
インフォーカス型超音波送信子からラインフォーカス超
音波ビームを被検査材に向けてほぼ垂直に送信し、被検
査材に入射した超音波と該超音波によって生起された内
部欠陥からの反射波をラインフォーカス受信ビームを形
成している前記ラインフォーカス型超音波受信子により
受信し、受信された超音波を増幅し、反射波のみを抽出
した後に所定の振幅に達した反射波の有無を検出するラ
インフォーカス型超音波探傷方法において、前記ライン
フォーカス型超音波送信子とラインフォーカス型超音波
受信子の対向配置をそれらのラインフォーカスビームの
ラインの方向が前記圧延金属板の圧延方向と平行になる
ようにし、前記ラインフォーカス型超音波送信子とライ
ンフォーカス型超音波受信子の走査方向を前記圧延金属
板の圧延方向と直交する方向とすることを特徴とするラ
インフォーカス型超音波探傷方法により、上記課題を解
決したものである。
【０００８】さらに、前記ラインフォーカス型超音波送
信子とラインフォーカス型超音波受信子をそれぞれリニ
アアレイプローブとすることが好適であることを見出し
たものである。また本発明は、ラインフォーカス超音波
ビームを被検査材に向けてほぼ垂直に送信するラインフ
ォーカス型超音波送信子と、被検査材に入射した超音波
と該超音波によって生起された内部欠陥からの反射波を
ラインフォーカス受信ビームにより受信するラインフォ
ーカス型超音波受信子とが圧延金属板を挟んで対向配置
されており、前記ラインフォーカス型超音波受信子で受
信した超音波を増幅する受信増幅器と、該受信増幅器で
増幅した信号のうち反射波のみを抽出するゲート手段
と、抽出した反射波のうち所定の振幅に達した反射波の
有無を検出するコンパレータとを有するラインフォーカ
ス型超音波探傷装置において、前記ラインフォーカス型
超音波送信子とラインフォーカス型超音波受信子の対向
配置方向をそれらのラインフォーカスビームのラインの
方向が前記圧延金属板の圧延方向と平行になるように配
置し、走査方向を前記圧延金属板の圧延方向と直交する
方向として走査可能としたことを特徴とするラインフォ
ーカス型超音波探傷装置を提供するものである。
信子とラインフォーカス型超音波受信子をそれぞれリニ
アアレイプローブとすることが好適であることを見出し
たものである。また本発明は、ラインフォーカス超音波
ビームを被検査材に向けてほぼ垂直に送信するラインフ
ォーカス型超音波送信子と、被検査材に入射した超音波
と該超音波によって生起された内部欠陥からの反射波を
ラインフォーカス受信ビームにより受信するラインフォ
ーカス型超音波受信子とが圧延金属板を挟んで対向配置
されており、前記ラインフォーカス型超音波受信子で受
信した超音波を増幅する受信増幅器と、該受信増幅器で
増幅した信号のうち反射波のみを抽出するゲート手段
と、抽出した反射波のうち所定の振幅に達した反射波の
有無を検出するコンパレータとを有するラインフォーカ
ス型超音波探傷装置において、前記ラインフォーカス型
超音波送信子とラインフォーカス型超音波受信子の対向
配置方向をそれらのラインフォーカスビームのラインの
方向が前記圧延金属板の圧延方向と平行になるように配
置し、走査方向を前記圧延金属板の圧延方向と直交する
方向として走査可能としたことを特徴とするラインフォ
ーカス型超音波探傷装置を提供するものである。
【０００９】さらに前記装置において、ラインフォーカ
ス型超音波送信子とラインフォーカス型超音波受信子を
それぞれリニアアレイプローブとすることが好適である
ことを見出したものである。
ス型超音波送信子とラインフォーカス型超音波受信子を
それぞれリニアアレイプローブとすることが好適である
ことを見出したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図に沿い本発明を詳細に説
明する。図２は、本発明における圧延機の圧延方向とビ
ームのライン方向及び走査方向の関係を示す概念図であ
る。圧延金属板である被検査板10を挟んでラインフォー
カス型超音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信
子30とを対向させて配置し、これらラインフォーカス型
超音波送信子20およびラインフォーカス型超音波受信子
30と被検査板10との間には、超音波伝播媒質として例え
ば水70が介在される。ラインフォーカス型超音波送信子
20およびラインフォーカス型超音波受信子30としては、
ラインフォーカス型の単素子プローブまたはラインフォ
ーカス型のリニア（１次元）アレイプローブを用いるこ
とができる。ラインフォーカス型超音波送信子20から送
信されるラインフォーカス超音波ビーム21およびライン
フォーカス型超音波受信子30により形成されるラインフ
ォーカス受信ビーム31のラインの方向（非集束方向）が
圧延方向と平行となるように、ラインフォーカス型超音
波送信子20とラインフォーカス型超音波受信子30とを配
置し、ラインフォーカス型超音波送信子20とラインフォ
ーカス型超音波受信子30とを圧延方向と直交する方向に
走査する。
明する。図２は、本発明における圧延機の圧延方向とビ
ームのライン方向及び走査方向の関係を示す概念図であ
る。圧延金属板である被検査板10を挟んでラインフォー
カス型超音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信
子30とを対向させて配置し、これらラインフォーカス型
超音波送信子20およびラインフォーカス型超音波受信子
30と被検査板10との間には、超音波伝播媒質として例え
ば水70が介在される。ラインフォーカス型超音波送信子
20およびラインフォーカス型超音波受信子30としては、
ラインフォーカス型の単素子プローブまたはラインフォ
ーカス型のリニア（１次元）アレイプローブを用いるこ
とができる。ラインフォーカス型超音波送信子20から送
信されるラインフォーカス超音波ビーム21およびライン
フォーカス型超音波受信子30により形成されるラインフ
ォーカス受信ビーム31のラインの方向（非集束方向）が
圧延方向と平行となるように、ラインフォーカス型超音
波送信子20とラインフォーカス型超音波受信子30とを配
置し、ラインフォーカス型超音波送信子20とラインフォ
ーカス型超音波受信子30とを圧延方向と直交する方向に
走査する。
【００１１】圧延金属板の内部欠陥15の形態は圧延方向
に伸びた形態となることが多いが、内部欠陥15の伸びた
方向（圧延方向）と、ラインフォーカス超音波ビーム21
およびラインフォーカス受信ビーム31のライン方向とな
す角度θとを図３に示すように平面的に変化させて、圧
延金属板にある内部欠陥15からの反射波の高さと前記角
度θとの関係を調査した結果を図４に示す。この調査
は、板厚2.0mm の鋼板に存在する幅50μｍ、長さ200 μ
ｍの非金属介在物からなる内部欠陥15をサンプルとして
用い、周波数25MHz 、ラインフォーカスビームの幅Ｗ
（ライン方向の長さ）が６mm、水中での焦点距離が38mm
のラインフォーカス型超音波送信子とラインフォーカス
型超音波受信子を用いて行った。図４から、θが０また
は180 °、即ち、ラインフォーカス超音波ビームおよび
ラインフォーカス受信ビームのラインの方向が内部欠陥
の伸びる方向と一致したときに内部欠陥からの反射波の
高さが最大となることがわかる。これは内部欠陥からの
反射波が欠陥の長さにわたって積算されるためである。
このときの内部欠陥からの反射波のＳ／Ｎ比は約30dBで
あったが、参考のために周波数25MHz 、振動子径６mm、
水中での焦点距離が38mmの点焦点型超音波プローブを用
い、従来法のパルス反射法で欠陥に焦点を合わせて同一
の欠陥サンプルを探傷したときの欠陥反射波のＳ／Ｎ比
は約16dBであった。これにより、本発明の方法によれば
従来法よりも10dB以上高いＳ／Ｎ比で欠陥検出が可能で
あることが確認できた。ラインフォーカス型超音波送信
子20から送信されるラインフォーカス超音波ビーム21お
よびラインフォーカス型超音波受信子30により形成され
るラインフォーカス受信ビーム31のラインの方向（非集
束方向）を圧延方向と平行となるようにすることは、一
般的な圧延方向に伸びた内部欠陥を検出するのに最適な
方法といえる。
に伸びた形態となることが多いが、内部欠陥15の伸びた
方向（圧延方向）と、ラインフォーカス超音波ビーム21
およびラインフォーカス受信ビーム31のライン方向とな
す角度θとを図３に示すように平面的に変化させて、圧
延金属板にある内部欠陥15からの反射波の高さと前記角
度θとの関係を調査した結果を図４に示す。この調査
は、板厚2.0mm の鋼板に存在する幅50μｍ、長さ200 μ
ｍの非金属介在物からなる内部欠陥15をサンプルとして
用い、周波数25MHz 、ラインフォーカスビームの幅Ｗ
（ライン方向の長さ）が６mm、水中での焦点距離が38mm
のラインフォーカス型超音波送信子とラインフォーカス
型超音波受信子を用いて行った。図４から、θが０また
は180 °、即ち、ラインフォーカス超音波ビームおよび
ラインフォーカス受信ビームのラインの方向が内部欠陥
の伸びる方向と一致したときに内部欠陥からの反射波の
高さが最大となることがわかる。これは内部欠陥からの
反射波が欠陥の長さにわたって積算されるためである。
このときの内部欠陥からの反射波のＳ／Ｎ比は約30dBで
あったが、参考のために周波数25MHz 、振動子径６mm、
水中での焦点距離が38mmの点焦点型超音波プローブを用
い、従来法のパルス反射法で欠陥に焦点を合わせて同一
の欠陥サンプルを探傷したときの欠陥反射波のＳ／Ｎ比
は約16dBであった。これにより、本発明の方法によれば
従来法よりも10dB以上高いＳ／Ｎ比で欠陥検出が可能で
あることが確認できた。ラインフォーカス型超音波送信
子20から送信されるラインフォーカス超音波ビーム21お
よびラインフォーカス型超音波受信子30により形成され
るラインフォーカス受信ビーム31のラインの方向（非集
束方向）を圧延方向と平行となるようにすることは、一
般的な圧延方向に伸びた内部欠陥を検出するのに最適な
方法といえる。
【００１２】また、本発明の方法では１回の超音波送受
信によってラインフォーカスビームのライン方向の長さ
分の線状領域の探傷が可能であり、ラインフォーカス型
超音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信子30を
圧延金属板である被検査板10が移送される搬送ライン上
で被検査板10の圧延方向と直交する方向に走査するの
で、従来の点集束ビームによる探傷に比べ、サンプリン
グ率を大幅に向上させることができる。
信によってラインフォーカスビームのライン方向の長さ
分の線状領域の探傷が可能であり、ラインフォーカス型
超音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信子30を
圧延金属板である被検査板10が移送される搬送ライン上
で被検査板10の圧延方向と直交する方向に走査するの
で、従来の点集束ビームによる探傷に比べ、サンプリン
グ率を大幅に向上させることができる。
【００１３】以下、本発明の構成の概念を示す図１を用
いて詳細に説明する。被検査材10を挟んでラインフォー
カス型超音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信
子30を対向させて配置する。これらと被検査材10との間
には超音波伝播媒質として例えば水70が介在される。こ
こではラインフォーカス型超音波送信子20とラインフォ
ーカス型超音波受信子30はともにラインフォーカス型リ
ニア（１次元）アレイプローブを適用している。（以
下、ラインフォーカス型超音波送信子20とラインフォー
カス型超音波受信子30とをあわせてプローブ対40と称す
る。）ここで、それぞれがラインフォーカス型リニア
（１次元）アレイプローブであるラインフォーカス型超
音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信子30の素
子数をNTとNRとする。NTとNRの数は例えばそれぞれ10で
ある。プローブ対40は図示を省略している支持装置によ
り支持されている。支持装置はやはり図示を略した走査
装置によって被検査板10の圧延方向と直交する方向に走
査される。ラインフォーカス型超音波送信子20には、素
子数NTと同数の電気パルス送信器511 〜51NTが素子ごと
に接続されている。電気パルス送信器には、それぞれ１
個ないし複数個（図１では１個）の同期信号発生器50が
接続され、電気パルス送信器が電気パルスを全台同時に
あるいは複数台同時に（図１では全台同時に）送信する
ためのクロックパルスを出力する。同期信号発生器50か
らのクロックパルスを受け、電気パルス送信器から電気
パルスが送信され、ラインフォーカス型超音波送信子20
の各素子に印加されラインフォーカス超音波ビーム211
〜21NTが送信される。（図１では全素子同時に送信され
る。）送信されたラインフォーカス超音波ビームは、水
中を伝播して被検査板10の表面に達し、つぎに被検査板
10の内部に入射するとほぼ板厚方向に伝播していく。こ
のとき、その伝播経路に内部欠陥が存在するとラインフ
ォーカス超音波ビームがこれにより反射されることにな
る。この反射波は、被検査板10の表面または裏面で反射
されて、被検査板10を通り抜けて水中に伝播していき、
ラインフォーカス型超音波受信子30のラインフォーカス
受信ビーム311 〜31NRによりラインフォーカス型超音波
受信子30に受信される。この反射波がラインフォーカス
型超音波受信子30のどの素子に受信されるかは内部欠陥
の被検査板10での長手方向位置によって決まることにな
る。ラインフォーカス型超音波受信子30に受信された反
射波は、ふたたび電気信号に変換されて受信増幅器521
〜52NRによって増幅される。そしてゲート手段531 〜53
NRによって内部欠陥からの反射波のみが抽出されてコン
パレータ541 〜54NRに送られる。コンパレータ541 〜54
NRは振幅が所定レベル以上の反射波が入射されると電気
パルスを出力する。これが内部欠陥の検出信号となる。
いて詳細に説明する。被検査材10を挟んでラインフォー
カス型超音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信
子30を対向させて配置する。これらと被検査材10との間
には超音波伝播媒質として例えば水70が介在される。こ
こではラインフォーカス型超音波送信子20とラインフォ
ーカス型超音波受信子30はともにラインフォーカス型リ
ニア（１次元）アレイプローブを適用している。（以
下、ラインフォーカス型超音波送信子20とラインフォー
カス型超音波受信子30とをあわせてプローブ対40と称す
る。）ここで、それぞれがラインフォーカス型リニア
（１次元）アレイプローブであるラインフォーカス型超
音波送信子20とラインフォーカス型超音波受信子30の素
子数をNTとNRとする。NTとNRの数は例えばそれぞれ10で
ある。プローブ対40は図示を省略している支持装置によ
り支持されている。支持装置はやはり図示を略した走査
装置によって被検査板10の圧延方向と直交する方向に走
査される。ラインフォーカス型超音波送信子20には、素
子数NTと同数の電気パルス送信器511 〜51NTが素子ごと
に接続されている。電気パルス送信器には、それぞれ１
個ないし複数個（図１では１個）の同期信号発生器50が
接続され、電気パルス送信器が電気パルスを全台同時に
あるいは複数台同時に（図１では全台同時に）送信する
ためのクロックパルスを出力する。同期信号発生器50か
らのクロックパルスを受け、電気パルス送信器から電気
パルスが送信され、ラインフォーカス型超音波送信子20
の各素子に印加されラインフォーカス超音波ビーム211
〜21NTが送信される。（図１では全素子同時に送信され
る。）送信されたラインフォーカス超音波ビームは、水
中を伝播して被検査板10の表面に達し、つぎに被検査板
10の内部に入射するとほぼ板厚方向に伝播していく。こ
のとき、その伝播経路に内部欠陥が存在するとラインフ
ォーカス超音波ビームがこれにより反射されることにな
る。この反射波は、被検査板10の表面または裏面で反射
されて、被検査板10を通り抜けて水中に伝播していき、
ラインフォーカス型超音波受信子30のラインフォーカス
受信ビーム311 〜31NRによりラインフォーカス型超音波
受信子30に受信される。この反射波がラインフォーカス
型超音波受信子30のどの素子に受信されるかは内部欠陥
の被検査板10での長手方向位置によって決まることにな
る。ラインフォーカス型超音波受信子30に受信された反
射波は、ふたたび電気信号に変換されて受信増幅器521
〜52NRによって増幅される。そしてゲート手段531 〜53
NRによって内部欠陥からの反射波のみが抽出されてコン
パレータ541 〜54NRに送られる。コンパレータ541 〜54
NRは振幅が所定レベル以上の反射波が入射されると電気
パルスを出力する。これが内部欠陥の検出信号となる。
【００１４】
【実施例】以上のように構成した超音波探傷装置を用い
て、板幅1000mm、板厚2.0mm の鋼板を探傷した。リニア
アレイプローブであるラインフォーカス型超音波送信子
20の素子数を10とする。個々のラインフォーカス型超音
波受信子30の各素子から送信されるラインフォーカス超
音波ビームの幅Ｗ（ライン方向の長さ）を６mmとする。
また、ラインフォーカス型超音波受信子30の素子数も10
とする。個々の素子により形成されるラインフォーカス
受信ビームの幅Ｗ（ライン方向の長さ）を６mmとしたと
ころ、１つのプローブ対40により60mm長さの線状領域の
探傷が可能であることを確認できた。
て、板幅1000mm、板厚2.0mm の鋼板を探傷した。リニア
アレイプローブであるラインフォーカス型超音波送信子
20の素子数を10とする。個々のラインフォーカス型超音
波受信子30の各素子から送信されるラインフォーカス超
音波ビームの幅Ｗ（ライン方向の長さ）を６mmとする。
また、ラインフォーカス型超音波受信子30の素子数も10
とする。個々の素子により形成されるラインフォーカス
受信ビームの幅Ｗ（ライン方向の長さ）を６mmとしたと
ころ、１つのプローブ対40により60mm長さの線状領域の
探傷が可能であることを確認できた。
【００１５】被検査板から前記の本発明の装置で検出さ
れた非金属介在物を含む部分を切り出してＣスキャン超
音波探傷装置（超音波により2 次元の内部欠陥映像を測
定表示する検査装置）で精密に評価した結果、本発明に
より30μｍ程度までの微小な内部欠陥を検出可能である
ことが確認できた。
れた非金属介在物を含む部分を切り出してＣスキャン超
音波探傷装置（超音波により2 次元の内部欠陥映像を測
定表示する検査装置）で精密に評価した結果、本発明に
より30μｍ程度までの微小な内部欠陥を検出可能である
ことが確認できた。
【００１６】
【発明の効果】圧延金属板などの被検査板の中の介在物
に起因する微小な内部欠陥を高いＳ／Ｎ比で検出するこ
とが可能であり、サンプリング検査におけるサンプリン
グ率を大幅に向上させることができるようになった。
に起因する微小な内部欠陥を高いＳ／Ｎ比で検出するこ
とが可能であり、サンプリング検査におけるサンプリン
グ率を大幅に向上させることができるようになった。
【図１】本発明の超音波探傷の構成を示す概念図であ
る。
る。
【図２】本発明における圧延機の圧延方向とビームのラ
イン方向及び走査方向の関係を示す概念図である。
イン方向及び走査方向の関係を示す概念図である。
【図３】内部欠陥の伸びる方向である圧延方向とライン
フォーカスビームのライン方向とのなす角度θについて
の説明図である。
フォーカスビームのライン方向とのなす角度θについて
の説明図である。
【図４】欠陥からの反射エコー高さと角度θとの関係を
説明する図である。
説明する図である。
10 被検査板 15 内部欠陥 20 ラインフォーカス型超音波送信子 21 ラインフォーカス超音波ビーム 30 ラインフォーカス型超音波受信子 31 ラインフォーカス受信ビーム 40 プローブ対 50 同期信号発生器
Claims (4)
- 【請求項１】 被検査材である圧延金属板を挟んでライ
ンフォーカス型超音波送信子とラインフォーカス型超音
波受信子を対向配置し、該ラインフォーカス型超音波送
信子からラインフォーカスビームを被検査材に向けてほ
ぼ垂直に送信し、被検査材に入射した超音波と該超音波
によって生起された内部欠陥からの反射波をラインフォ
ーカス受信ビームを形成している前記ラインフォーカス
型超音波受信子により受信し、受信された超音波を増幅
し、反射波のみを抽出した後に所定の振幅に達した反射
波の有無を検出するラインフォーカス型超音波探傷方法
において、前記ラインフォーカス型超音波送信子とライ
ンフォーカス型超音波受信子の対向配置をそれらのライ
ンフォーカスビームのライン方向が前記圧延金属板の圧
延方向と平行になるようにし、前記ラインフォーカス型
超音波送信子とラインフォーカス型超音波受信子の走査
方向を前記圧延金属板の圧延方向と直交する方向とする
ことを特徴とするラインフォーカス型超音波探傷方法。 - 【請求項２】 前記ラインフォーカス型超音波送信子と
ラインフォーカス型超音波受信子がそれぞれリニアアレ
イプローブであることを特徴とする請求項１記載のライ
ンフォーカス型超音波探傷方法。 - 【請求項３】 ラインフォーカス超音波ビームを被検査
材に向けてほぼ垂直に送信するラインフォーカス型超音
波送信子と、被検査材に入射した超音波と該超音波によ
って生起された内部欠陥からの反射波をラインフォーカ
ス受信ビームによって受信するラインフォーカス型超音
波受信子とが被検査材を挟んで対向配置されており、前
記ラインフォーカス型超音波受信子で受信した超音波を
増幅する受信増幅器と、該受信増幅器で増幅した信号の
うち反射波のみを抽出するゲート手段と、抽出した反射
波のうち所定の振幅に達した反射波の有無を検出するコ
ンパレータとを有するラインフォーカス型超音波探傷装
置において、前記ラインフォーカス型超音波送信子とラ
インフォーカス型超音波受信子の対向配置方向をそれら
のラインフォーカスビームのラインの方向が前記圧延金
属板の圧延方向と平行になるように配置し、走査方向を
前記圧延金属板の圧延方向と直交する方向として走査可
能としたことを特徴とするラインフォーカス型超音波探
傷装置。 - 【請求項４】 前記ラインフォーカス型超音波送信子と
ラインフォーカス型超音波受信子がそれぞれリニアアレ
イプローブであることを特徴とする請求項３記載のライ
ンフォーカス型超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20479397A JP3629908B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ラインフォーカス型超音波探傷方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20479397A JP3629908B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ラインフォーカス型超音波探傷方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1151911A true JPH1151911A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3629908B2 JP3629908B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=16496458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20479397A Expired - Fee Related JP3629908B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | ラインフォーカス型超音波探傷方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3629908B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6474163B1 (en) * | 1997-09-05 | 2002-11-05 | Kawasaki Steel Corporation | Ultrasonic flaw detection method and instrument therefor |
| JP2010133893A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 鋼中介在物の検出評価方法 |
| CN102939266A (zh) * | 2010-06-03 | 2013-02-20 | 奥加诺株式会社 | 用于制备去离子水的电去离子装置 |
| US20210086282A1 (en) * | 2019-09-24 | 2021-03-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Processing system, processing method, and storage medium |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20479397A patent/JP3629908B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6474163B1 (en) * | 1997-09-05 | 2002-11-05 | Kawasaki Steel Corporation | Ultrasonic flaw detection method and instrument therefor |
| JP2010133893A (ja) * | 2008-12-08 | 2010-06-17 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 鋼中介在物の検出評価方法 |
| CN102939266A (zh) * | 2010-06-03 | 2013-02-20 | 奥加诺株式会社 | 用于制备去离子水的电去离子装置 |
| US20210086282A1 (en) * | 2019-09-24 | 2021-03-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Processing system, processing method, and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3629908B2 (ja) | 2005-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5431054A (en) | Ultrasonic flaw detection device | |
| EP0826148A1 (en) | Ultrasonic inspection | |
| KR20150021530A (ko) | 결함 검출 장치, 결함 검출 방법 및 기억 매체 | |
| US4760737A (en) | Procedure for flaw detection in cast stainless steel | |
| CN114858919A (zh) | 基于透射式激光超声的增材制造在线检测装置及方法 | |
| US11415554B2 (en) | Ultrasonic inspection method | |
| JP3629913B2 (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
| JP3629908B2 (ja) | ラインフォーカス型超音波探傷方法および装置 | |
| JP2009058238A (ja) | 欠陥検査方法および装置 | |
| JP3165888B2 (ja) | 超音波探傷方法及び超音波探傷装置 | |
| JP3241519B2 (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
| RU2644438C1 (ru) | Способ ультразвукового контроля поверхностных и подповерхностных дефектов металлопродукции и устройство для его осуществления | |
| JP3612849B2 (ja) | Ｃスキャン超音波探傷方法および装置 | |
| Norli et al. | Ultrasonic detection of stress corrosion cracks in pipe samples using guided waves | |
| JPH05288722A (ja) | 面状欠陥の超音波探傷方法 | |
| JPH08304352A (ja) | Ｃスキャン超音波探傷方法および装置 | |
| Farlow et al. | Advances in air coupled NDE for rapid scanning applications | |
| JP3298085B2 (ja) | 超音波探傷方法及び装置 | |
| JPH07260747A (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
| US4620443A (en) | Low frequency acoustic microscope | |
| JP3821149B2 (ja) | Ｃスキャン超音波探傷方法および装置 | |
| JPH04256852A (ja) | 薄板の超音波探傷方法 | |
| KR100574136B1 (ko) | 초음파 탐상 방법 및 장치 | |
| JPS58216950A (ja) | 超音波探傷方法 | |
| Goode et al. | A momentary-contact system for ultrasonic testing of steel at temperatures up to 1 200° C |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040716 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040727 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040927 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041124 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041207 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071224 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081224 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091224 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101224 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111224 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121224 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121224 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131224 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |