JPH1183817A - 管溶接部検査装置および超音波探傷方法 - Google Patents
管溶接部検査装置および超音波探傷方法Info
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- JPH1183817A JPH1183817A JP9252653A JP25265397A JPH1183817A JP H1183817 A JPH1183817 A JP H1183817A JP 9252653 A JP9252653 A JP 9252653A JP 25265397 A JP25265397 A JP 25265397A JP H1183817 A JPH1183817 A JP H1183817A
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- 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
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 管に対する超音波探触子の設定から溶接部に
ある欠陥の検出に至るまで、自動的に行うこと。 【解決手段】 第１の管１の周方向に沿い周辺ガイド４
が装着される。この周辺ガイド４とかみ合う回転移動手
段を有する回転移動装置５が第１の管１のまわりを回転
する。回転移動装置５には軸方向駆動手段を有する軸方
向移動装置７が設けられる。軸方向駆動手段は直線状の
タイミングベルトを装着しているスライド軸８とかみ合
っている。スライド軸８の先端にはシンバル９を介して
超音波探触子１０が設けられる。超音波探触子１０には
欠陥検出用斜角探触子および位置検出用探触子が組み込
まれる。
ある欠陥の検出に至るまで、自動的に行うこと。 【解決手段】 第１の管１の周方向に沿い周辺ガイド４
が装着される。この周辺ガイド４とかみ合う回転移動手
段を有する回転移動装置５が第１の管１のまわりを回転
する。回転移動装置５には軸方向駆動手段を有する軸方
向移動装置７が設けられる。軸方向駆動手段は直線状の
タイミングベルトを装着しているスライド軸８とかみ合
っている。スライド軸８の先端にはシンバル９を介して
超音波探触子１０が設けられる。超音波探触子１０には
欠陥検出用斜角探触子および位置検出用探触子が組み込
まれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は配管等の溶接部を通
過する超音波の範囲を常に一定に保ち、しかも溶接部の
形状による反射エコーの妨害を除いて探傷時の固定ゲー
トを設定し、限定された範囲のエコーの強度のみで欠陥
の有無を判定するようにした管溶接部検査装置および超
音波探傷方法に関する。
過する超音波の範囲を常に一定に保ち、しかも溶接部の
形状による反射エコーの妨害を除いて探傷時の固定ゲー
トを設定し、限定された範囲のエコーの強度のみで欠陥
の有無を判定するようにした管溶接部検査装置および超
音波探傷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、配管に接続された比較的小径の分
岐管の隅肉溶接部にある欠陥を検出するために超音波探
傷法が用いられている。通常、この超音波探傷法を用い
た検査では探触子を手動で操作する方法が多用されてい
る。すなわち、図６に示すように斜角探触子３１を管３
２の外面に当てて、管３２の内面に超音波を発し、探傷
する溶接部３３から反射波を得るように設定する。通
常、超音波の位置等はブラウン管（以下、ＣＲＴと称す
る）上にＡスコープで表示し、検査員がこれを目視によ
り確認することになる。
岐管の隅肉溶接部にある欠陥を検出するために超音波探
傷法が用いられている。通常、この超音波探傷法を用い
た検査では探触子を手動で操作する方法が多用されてい
る。すなわち、図６に示すように斜角探触子３１を管３
２の外面に当てて、管３２の内面に超音波を発し、探傷
する溶接部３３から反射波を得るように設定する。通
常、超音波の位置等はブラウン管（以下、ＣＲＴと称す
る）上にＡスコープで表示し、検査員がこれを目視によ
り確認することになる。
【０００３】また、検査は探触子３１を管３２の外面に
押し当てた状態で管３２の軸方向にジグザグに走査する
ために探触子３１の位置により超音波ビームが管３２の
内面で１回反射する１スキップ法または２回反射する２
スキップ法が好んで利用されている。
押し当てた状態で管３２の軸方向にジグザグに走査する
ために探触子３１の位置により超音波ビームが管３２の
内面で１回反射する１スキップ法または２回反射する２
スキップ法が好んで利用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した超音波探傷法
による検査では溶接部３３を通過している超音波の位置
をＣＲＴにＡスコープで表示させても、超音波の通過範
囲が１スキップ分、常に広くなることが避けられず、判
定基準を超えるエコーが発生するような場合、欠陥位置
を特定することが難しく、判定結果を得るまでに無駄な
時間を費やすことになる。
による検査では溶接部３３を通過している超音波の位置
をＣＲＴにＡスコープで表示させても、超音波の通過範
囲が１スキップ分、常に広くなることが避けられず、判
定基準を超えるエコーが発生するような場合、欠陥位置
を特定することが難しく、判定結果を得るまでに無駄な
時間を費やすことになる。
【０００５】また、溶接ビードの端部近辺にはビードの
重なり、および表面の凸凹等による形状急変箇所があ
り、１スキップ法で操作するときに超音波がこの部分に
当たると、形状の変化に起因して生じたエコーである
か、あるいは溶接の際に生じた欠陥からのエコーである
かの判別が困難になる。
重なり、および表面の凸凹等による形状急変箇所があ
り、１スキップ法で操作するときに超音波がこの部分に
当たると、形状の変化に起因して生じたエコーである
か、あるいは溶接の際に生じた欠陥からのエコーである
かの判別が困難になる。
【０００６】さらに、前後にジグザグに走査する探触子
３１の操作自体は自動化することができても、欠陥の判
定までを自動的に行うのは難しく、検査員の介入が欠か
せないという問題がある。
３１の操作自体は自動化することができても、欠陥の判
定までを自動的に行うのは難しく、検査員の介入が欠か
せないという問題がある。
【０００７】そこで、本発明の目的は管に対する超音波
探触子の設定から溶接部にある欠陥の検出に至るまで、
自動的に行うことのできる管溶接部検査装置を提供する
ことにある。
探触子の設定から溶接部にある欠陥の検出に至るまで、
自動的に行うことのできる管溶接部検査装置を提供する
ことにある。
【０００８】また、別の目的は超音波探触子をビードに
対して一定の位置に保ち、しかも斜角探触子による超音
波ビームを１回反射法により設定することで、探傷時に
固定ゲートの設定を可能にした超音波探傷方法を提供す
ることにある。
対して一定の位置に保ち、しかも斜角探触子による超音
波ビームを１回反射法により設定することで、探傷時に
固定ゲートの設定を可能にした超音波探傷方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に係る発明は第２の管の軸心に対してほぼ垂
直方向を向くように溶接された第１の管を備え、この第
１の管の全周を巡って移動する超音波探触子を用いて溶
接部にある欠陥を検出する管溶接部検査装置において、
第１の管と第２の管との溶接部から一定の離間距離を保
って第１の管の全周にわたり設けられた周辺ガイドと、
この周辺ガイドに沿って周方向に回転可能に設けられ、
探傷中、検査装置自身を間欠的に動作させる回転駆動手
段を有する回転移動装置と、この回転移動装置に設けら
れ、探傷中、第１の管の軸方向に沿ってスライド軸を動
作させる軸方向駆動手段を有する軸方向移動装置と、ス
ライド軸の先端に設けられ、欠陥検出用斜角探触子を有
する超音波探触子と、回転駆動手段、軸方向駆動手段お
よび超音波探触子を個別に制御する制御装置とを備える
ことを特徴とするものである。
に請求項１に係る発明は第２の管の軸心に対してほぼ垂
直方向を向くように溶接された第１の管を備え、この第
１の管の全周を巡って移動する超音波探触子を用いて溶
接部にある欠陥を検出する管溶接部検査装置において、
第１の管と第２の管との溶接部から一定の離間距離を保
って第１の管の全周にわたり設けられた周辺ガイドと、
この周辺ガイドに沿って周方向に回転可能に設けられ、
探傷中、検査装置自身を間欠的に動作させる回転駆動手
段を有する回転移動装置と、この回転移動装置に設けら
れ、探傷中、第１の管の軸方向に沿ってスライド軸を動
作させる軸方向駆動手段を有する軸方向移動装置と、ス
ライド軸の先端に設けられ、欠陥検出用斜角探触子を有
する超音波探触子と、回転駆動手段、軸方向駆動手段お
よび超音波探触子を個別に制御する制御装置とを備える
ことを特徴とするものである。
【００１０】上記構成からなる管溶接部検査装置におい
ては超音波探触子の設定から欠陥の検出に至るまで自動
的に果たすことができ、溶接部の欠陥検査における作業
能率を大きく高めることが可能になる。
ては超音波探触子の設定から欠陥の検出に至るまで自動
的に果たすことができ、溶接部の欠陥検査における作業
能率を大きく高めることが可能になる。
【００１１】また、請求項２に係る発明は制御装置が位
置検出用探触子で検出された超音波探触子の設定位置を
示す位置信号に基づいて第１の管の軸方向に沿う超音波
探触子の移動量を演算して軸方向駆動手段に出力する手
段を備えることを特徴とするものである。
置検出用探触子で検出された超音波探触子の設定位置を
示す位置信号に基づいて第１の管の軸方向に沿う超音波
探触子の移動量を演算して軸方向駆動手段に出力する手
段を備えることを特徴とするものである。
【００１２】上記構成からなる管溶接部検査装置におい
ては位置検出用探触子からの検出位置信号から第１の管
の軸方向に沿う超音波探触子の移動量を演算して軸方向
駆動手段に出力するので、常に斜角探触子の欠陥検出性
能の最もよくなる位置に設定することができ、超音波探
傷法による理想的な欠陥検出が可能になる。
ては位置検出用探触子からの検出位置信号から第１の管
の軸方向に沿う超音波探触子の移動量を演算して軸方向
駆動手段に出力するので、常に斜角探触子の欠陥検出性
能の最もよくなる位置に設定することができ、超音波探
傷法による理想的な欠陥検出が可能になる。
【００１３】さらに、請求項３に係る発明は超音波探触
子が欠陥検出用斜角探触子と共に位置検出用探触子を備
えることを特徴とするものである。
子が欠陥検出用斜角探触子と共に位置検出用探触子を備
えることを特徴とするものである。
【００１４】上記構成からなる検査装置においては欠陥
検出機能と位置検出機能とが分離されるので、それぞれ
の目的に応じて最適な探触子を選定することが可能であ
って、自動検査に適したより望ましい検査装置を構成す
ることができる。
検出機能と位置検出機能とが分離されるので、それぞれ
の目的に応じて最適な探触子を選定することが可能であ
って、自動検査に適したより望ましい検査装置を構成す
ることができる。
【００１５】また、請求項４に係る発明は位置検出用探
触子が表面波探触子あるいは欠陥検出用斜角探触子より
も入射角の大きい斜角探触子からなることを特徴とする
ものである。
触子が表面波探触子あるいは欠陥検出用斜角探触子より
も入射角の大きい斜角探触子からなることを特徴とする
ものである。
【００１６】上記構成からなる検査装置においては溶接
端部で超音波の反射エコーが発生し易くなり、超音波探
触子の位置を検出することが極めて容易であって、設定
の都度、無駄時間が生じるのを回避することができる。
端部で超音波の反射エコーが発生し易くなり、超音波探
触子の位置を検出することが極めて容易であって、設定
の都度、無駄時間が生じるのを回避することができる。
【００１７】さらに、請求項５に係る発明は第２の管の
軸心に対してほぼ垂直方向を向くように溶接された第１
の管の全周を巡って移動する超音波探触子を備えた検査
装置を用いて溶接部にある欠陥を検出する超音波探傷方
法において、探傷開始にあたり検査装置を第１の管の周
方向に一定量だけ回転させ、次に、超音波探触子の位置
検出用探触子の反射エコー発生位置に基づいて超音波探
触子および溶接部の位置を定め、さらに超音波探触子を
第１の管の軸方向位置の予め決められた範囲に移動し、
しかる後、超音波探触子の欠陥検出用探触子から溶接部
に対して超音波を発し、そこからの超音波エコーに基づ
いて欠陥を検出することを特徴とするものである。
軸心に対してほぼ垂直方向を向くように溶接された第１
の管の全周を巡って移動する超音波探触子を備えた検査
装置を用いて溶接部にある欠陥を検出する超音波探傷方
法において、探傷開始にあたり検査装置を第１の管の周
方向に一定量だけ回転させ、次に、超音波探触子の位置
検出用探触子の反射エコー発生位置に基づいて超音波探
触子および溶接部の位置を定め、さらに超音波探触子を
第１の管の軸方向位置の予め決められた範囲に移動し、
しかる後、超音波探触子の欠陥検出用探触子から溶接部
に対して超音波を発し、そこからの超音波エコーに基づ
いて欠陥を検出することを特徴とするものである。
【００１８】上記超音波探傷方法においては超音波探触
子のジグザグ走査が不要となり、ビードに対する超音波
探触子の位置を安定に保ち、かつ斜角探触子による超音
波ビームを１回反射法により設定することで、溶接部を
通過する超音波の範囲を常に一定に保つことができる。
しかも溶接部の形状反射エコーの妨害を除くことが可能
で、探傷時には固定ゲートを設定し、この範囲のエコー
を強度のみで判定することができる。
子のジグザグ走査が不要となり、ビードに対する超音波
探触子の位置を安定に保ち、かつ斜角探触子による超音
波ビームを１回反射法により設定することで、溶接部を
通過する超音波の範囲を常に一定に保つことができる。
しかも溶接部の形状反射エコーの妨害を除くことが可能
で、探傷時には固定ゲートを設定し、この範囲のエコー
を強度のみで判定することができる。
【００１９】また、請求項６に係る発明は位置検出用探
触子と欠陥検出用探触子とが互いに自身の反射エコーお
よび残響エコーが減衰するまで時間間隔をおいて超音波
を発することを特徴とするものである。
触子と欠陥検出用探触子とが互いに自身の反射エコーお
よび残響エコーが減衰するまで時間間隔をおいて超音波
を発することを特徴とするものである。
【００２０】上記の超音波探傷方法においては一方の残
響エコーが他方の探触子に入るのを効果的に防ぐことが
可能であって、誤判断の原因となるノイズが入り込むの
を除くことができる。
響エコーが他方の探触子に入るのを効果的に防ぐことが
可能であって、誤判断の原因となるノイズが入り込むの
を除くことができる。
【００２１】さらに、請求項７に係る発明は超音波エコ
ーによる欠陥判定を行うにあたり、固定ゲートを設定し
たことを特徴とするものである。
ーによる欠陥判定を行うにあたり、固定ゲートを設定し
たことを特徴とするものである。
【００２２】上記の超音波探傷方法においては限定され
た範囲のエコーを強度のみで判定することが可能であっ
て、自動検査を行う場合、簡素な回路で構成することが
できる。
た範囲のエコーを強度のみで判定することが可能であっ
て、自動検査を行う場合、簡素な回路で構成することが
できる。
【００２３】また、請求項８に係る発明は固定ゲート開
始位置を位置検出用探触子が検出した溶接開始点と、探
傷波が溶接部の内部を進行する場合の欠陥検出用探触子
の幾何学的位置とに基づいて決定することを特徴とする
ものである。
始位置を位置検出用探触子が検出した溶接開始点と、探
傷波が溶接部の内部を進行する場合の欠陥検出用探触子
の幾何学的位置とに基づいて決定することを特徴とする
ものである。
【００２４】上記の超音波探傷方法においては複雑な方
法によらず、固定ゲート開始位置を決めることが可能に
なる。
法によらず、固定ゲート開始位置を決めることが可能に
なる。
【００２５】
【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。図１および図２において、第１の
管１は第２の管２の軸心に対して垂直方向に溶接され、
双方の管１、２の接合部に沿って溶接により形成された
ビード３が延びている。この第１の管１の周方向に沿い
環状の周辺ガイド４が装着されている。この周辺ガイド
４は、たとえば凸凹部が正確なピッチで刻まれたタイミ
ングベルトのような手段からなり、これとかみ合う後記
の回転駆動手段を有する回転移動装置５が第１の管１の
まわりを回転するようになっている。回転移動装置５の
回転駆動手段はパルスモータを有し、パルスモータのモ
ータ軸と直結のシャフトに装着された歯車（いずれも図
示せず）が周辺ガイド４とかみ合っている。また、周辺
ガイド４の前方の端部に沿って回転移動装置５を滑らか
に周方向に案内する摺動プレート６が設けられる。
を参照して説明する。図１および図２において、第１の
管１は第２の管２の軸心に対して垂直方向に溶接され、
双方の管１、２の接合部に沿って溶接により形成された
ビード３が延びている。この第１の管１の周方向に沿い
環状の周辺ガイド４が装着されている。この周辺ガイド
４は、たとえば凸凹部が正確なピッチで刻まれたタイミ
ングベルトのような手段からなり、これとかみ合う後記
の回転駆動手段を有する回転移動装置５が第１の管１の
まわりを回転するようになっている。回転移動装置５の
回転駆動手段はパルスモータを有し、パルスモータのモ
ータ軸と直結のシャフトに装着された歯車（いずれも図
示せず）が周辺ガイド４とかみ合っている。また、周辺
ガイド４の前方の端部に沿って回転移動装置５を滑らか
に周方向に案内する摺動プレート６が設けられる。
【００２６】さらに、回転移動装置５には後記の軸方向
駆動手段を有する軸方向移動装置７が設けられる。軸方
向駆動手段はパルスモータを有し、パルスモータのモー
タ軸と直結のシャフトに固定された歯車（いずれも図示
せず）が直線状のタイミングベルトを装着しているスラ
イド軸８とかみ合っている。
駆動手段を有する軸方向移動装置７が設けられる。軸方
向駆動手段はパルスモータを有し、パルスモータのモー
タ軸と直結のシャフトに固定された歯車（いずれも図示
せず）が直線状のタイミングベルトを装着しているスラ
イド軸８とかみ合っている。
【００２７】スライド軸８の先端にはジンバル９が設け
られている。このジンバル９に超音波探触子１０が回動
可能に設けられる。この超音波探触子９の内部には欠陥
検出用斜角探触子１０および位置検出用探触子１１が組
み込まれている。ここで、欠陥検出用斜角探触子１０は
位置検出用探触子１１よりも前方に配置し、斜角探触子
１０の超音波ビームが第１の管１の内面で反射して１回
反射で第１の管１と第２の管２との溶接部に入射できる
ように、超音波探触子１０を接近させても、ビード３に
当たらない程度に接近限界距離を短く設定している。
られている。このジンバル９に超音波探触子１０が回動
可能に設けられる。この超音波探触子９の内部には欠陥
検出用斜角探触子１０および位置検出用探触子１１が組
み込まれている。ここで、欠陥検出用斜角探触子１０は
位置検出用探触子１１よりも前方に配置し、斜角探触子
１０の超音波ビームが第１の管１の内面で反射して１回
反射で第１の管１と第２の管２との溶接部に入射できる
ように、超音波探触子１０を接近させても、ビード３に
当たらない程度に接近限界距離を短く設定している。
【００２８】一方、位置検出用の探触子１２は表面波あ
るいは表面波に近い屈折角を有する超音波を発し、第１
の管１の表面に沿って軸方向に進ませ、溶接端部で反射
させたときの反射エコーを受信を可能な位置に設定して
いる。
るいは表面波に近い屈折角を有する超音波を発し、第１
の管１の表面に沿って軸方向に進ませ、溶接端部で反射
させたときの反射エコーを受信を可能な位置に設定して
いる。
【００２９】なお、位置検出用探触子１１は表面波探触
子によらないときは斜角探触子を用いる。ここで使用す
る斜角探触子については欠陥検出用斜角探触子よりも入
射角が大きいものが望ましい。
子によらないときは斜角探触子を用いる。ここで使用す
る斜角探触子については欠陥検出用斜角探触子よりも入
射角が大きいものが望ましい。
【００３０】また、管溶接部検査装置を制御する制御装
置の構成を図３に示している。制御装置１３は主として
指令制御信号の発生および欠陥の判定を行う主制御部１
４、主制御部１４からの指令制御信号を受けて管溶接部
検査装置を駆動する駆動部１５および超音波探触子１０
から構成される。
置の構成を図３に示している。制御装置１３は主として
指令制御信号の発生および欠陥の判定を行う主制御部１
４、主制御部１４からの指令制御信号を受けて管溶接部
検査装置を駆動する駆動部１５および超音波探触子１０
から構成される。
【００３１】駆動部１５は回転駆動手段１６および軸方
向駆動手段１７を有し、それぞれパルスモータの回転量
を制御する。超音波探触子１０の内部の斜角探触子１１
および探触子１２には超音波を発生するためのパルス発
生信号を受けて超音波を発すると共に、反射してくる超
音波エコーを検出して制御装置１３に送るための回路が
備えられる。
向駆動手段１７を有し、それぞれパルスモータの回転量
を制御する。超音波探触子１０の内部の斜角探触子１１
および探触子１２には超音波を発生するためのパルス発
生信号を受けて超音波を発すると共に、反射してくる超
音波エコーを検出して制御装置１３に送るための回路が
備えられる。
【００３２】主制御部１４には検査開始指令信号が与え
られたとき、回転方向を決めて動作指令信号を駆動部１
５に送り、回転量が一周したことを演算したとき、動作
停止信号を出力する回転オン／オフ回路１８と、位置計
測用の表面波を発生させる表面波発生回路１９と、探触
子１２の位置を計測する一体探触子位置計測回路２０
と、探触子１２の所定位置からのずれ量を計算して軸方
向の移動量を決定する位置補正回路２１と、斜角探触子
１１に対して超音波を発する指令信号を出力する探傷始
動回路２２と、斜角探触子１１のエコーに基づいて欠陥
の有無を判定する判定回路２３とが備えられる。
られたとき、回転方向を決めて動作指令信号を駆動部１
５に送り、回転量が一周したことを演算したとき、動作
停止信号を出力する回転オン／オフ回路１８と、位置計
測用の表面波を発生させる表面波発生回路１９と、探触
子１２の位置を計測する一体探触子位置計測回路２０
と、探触子１２の所定位置からのずれ量を計算して軸方
向の移動量を決定する位置補正回路２１と、斜角探触子
１１に対して超音波を発する指令信号を出力する探傷始
動回路２２と、斜角探触子１１のエコーに基づいて欠陥
の有無を判定する判定回路２３とが備えられる。
【００３３】本実施の形態は上記構成からなり、検査開
始指令信号が回転オン／オフ回路１８に入力され、回転
駆動手段１６にパルスモータを一定量だけ回転させる信
号が出力される。このパルスモータの回転により管溶接
部検査装置が第１の管１のまわりを少し回転する。表面
波発生回路１９はこの回転の終了後、ある時間遅れをも
って位置検出用探触子１２に信号を送り、表面波が第１
の管１内に送られる。溶接端部で反射したエコーが探触
子１２で捕らえられ、この信号が一体探触子位置計測回
路２０に入力される。
始指令信号が回転オン／オフ回路１８に入力され、回転
駆動手段１６にパルスモータを一定量だけ回転させる信
号が出力される。このパルスモータの回転により管溶接
部検査装置が第１の管１のまわりを少し回転する。表面
波発生回路１９はこの回転の終了後、ある時間遅れをも
って位置検出用探触子１２に信号を送り、表面波が第１
の管１内に送られる。溶接端部で反射したエコーが探触
子１２で捕らえられ、この信号が一体探触子位置計測回
路２０に入力される。
【００３４】一体探触子位置計測回路２０ではエコー信
号が解析され、超音波探触子１０の現在位置の算定によ
り、最適位置からの偏差量が求められる。位置補正回路
２１ではこの偏差量に応じた補正信号が軸方向駆動手段
１７に与えられる。軸方向駆動手段１７に補正信号が入
力されると、パルスモータが超音波探触子１０を最適位
置に移動させる。補正信号が出力されない場合でも、位
置補正回路２１は探傷始動回路２２に作業完了信号を送
る。
号が解析され、超音波探触子１０の現在位置の算定によ
り、最適位置からの偏差量が求められる。位置補正回路
２１ではこの偏差量に応じた補正信号が軸方向駆動手段
１７に与えられる。軸方向駆動手段１７に補正信号が入
力されると、パルスモータが超音波探触子１０を最適位
置に移動させる。補正信号が出力されない場合でも、位
置補正回路２１は探傷始動回路２２に作業完了信号を送
る。
【００３５】この後、探傷始動回路２２がある時間遅れ
をもって欠陥検出用斜角探触子１１に超音波の発生を促
す信号を出力する。斜角探触子１１から超音波が第１の
管１と第２の管２との溶接部に送られる。反射したエコ
ーは斜角探触子１１で受け、エコー信号が判定回路２３
に入力される。判定回路２３では後記の方法により欠陥
の有無が判定される。
をもって欠陥検出用斜角探触子１１に超音波の発生を促
す信号を出力する。斜角探触子１１から超音波が第１の
管１と第２の管２との溶接部に送られる。反射したエコ
ーは斜角探触子１１で受け、エコー信号が判定回路２３
に入力される。判定回路２３では後記の方法により欠陥
の有無が判定される。
【００３６】さらに、次の検査位置に管溶接部検査装置
を移動させるべく信号が発せられ、１回分の検査が終了
する。この検査が第１の管１の全周にわたり間欠的に繰
り返されて全作業が終了する。
を移動させるべく信号が発せられ、１回分の検査が終了
する。この検査が第１の管１の全周にわたり間欠的に繰
り返されて全作業が終了する。
【００３７】上記の表面波を用いてビード３の位置を検
出し、この信号に従いゲートを設定し、探傷エコーの判
定を行う手順を図４に示している。また、表面波および
探傷波の双方が伝播する様子を図５に示している。表面
波Ｗｓは第１の管１の表面近くを進み、ビード３に当た
ると、一部がＡ点で反射する。この反射点の位置は表面
波Ｗｓの音速と伝播時間から求めることができ、さらに
斜角探触子１１の幾何学的位置から探傷波Ｗｕが進む管
内厚のビード始端直下部Ａ´のビーム路程が計算により
決定することが可能である。Ａ´点を図５では断面図上
に形状位置関係で表現したもので、図４では超音波の伝
達時間で表したものである。
出し、この信号に従いゲートを設定し、探傷エコーの判
定を行う手順を図４に示している。また、表面波および
探傷波の双方が伝播する様子を図５に示している。表面
波Ｗｓは第１の管１の表面近くを進み、ビード３に当た
ると、一部がＡ点で反射する。この反射点の位置は表面
波Ｗｓの音速と伝播時間から求めることができ、さらに
斜角探触子１１の幾何学的位置から探傷波Ｗｕが進む管
内厚のビード始端直下部Ａ´のビーム路程が計算により
決定することが可能である。Ａ´点を図５では断面図上
に形状位置関係で表現したもので、図４では超音波の伝
達時間で表したものである。
【００３８】探傷波Ｗｕは第１の管１の表面近くを通過
し、Ａ´点を超えて溶接部Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄで示される溶
着部を通過し、第２の管２の母材まで達するが、超音波
は広がりを持ちながら進行するために溶接部の内部を対
象とした検査では溶着部Ｌ近傍の未溶着部や溶接欠陥を
検出するのに距離が最も深くなる範囲を検査の対象とす
ればよい。すなわち、ビード始端直下部Ａ´から溶着部
Ｌまでに相当するビーム路程の部分にゲートＧを設定
し、この範囲に現れる探傷波Ｗｕの基準エコーを超える
エコーが検出されるか、否かにより欠陥の有無を判定す
ることができる。たとえば、図５に示した欠陥Ｆは図４
のエコーｆが固定されたゲートＧの範囲に出現すること
から、欠陥判定が可能になる。
し、Ａ´点を超えて溶接部Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｄで示される溶
着部を通過し、第２の管２の母材まで達するが、超音波
は広がりを持ちながら進行するために溶接部の内部を対
象とした検査では溶着部Ｌ近傍の未溶着部や溶接欠陥を
検出するのに距離が最も深くなる範囲を検査の対象とす
ればよい。すなわち、ビード始端直下部Ａ´から溶着部
Ｌまでに相当するビーム路程の部分にゲートＧを設定
し、この範囲に現れる探傷波Ｗｕの基準エコーを超える
エコーが検出されるか、否かにより欠陥の有無を判定す
ることができる。たとえば、図５に示した欠陥Ｆは図４
のエコーｆが固定されたゲートＧの範囲に出現すること
から、欠陥判定が可能になる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に係る発明
によれば超音波探触子の設定から欠陥の検出に至るまで
自動的に行うことができ、溶接部の欠陥検査における作
業能率を大きく高めることができる。
によれば超音波探触子の設定から欠陥の検出に至るまで
自動的に行うことができ、溶接部の欠陥検査における作
業能率を大きく高めることができる。
【００４０】また、請求項５に係る発明によれば、超音
波探触子のジグザグ走査が不要となり、ビードに対する
超音波探触子の位置が安定することから、斜角探触子に
よる超音波ビームを１回反射法により設定することで、
溶接部を通過する超音波の範囲を常に一定に保つことが
できる。しかも溶接部の形状反射エコーの妨害を除くこ
とが可能で、探傷時には固定ゲートを設定し、この範囲
のエコーを強度のみで判定することができる。
波探触子のジグザグ走査が不要となり、ビードに対する
超音波探触子の位置が安定することから、斜角探触子に
よる超音波ビームを１回反射法により設定することで、
溶接部を通過する超音波の範囲を常に一定に保つことが
できる。しかも溶接部の形状反射エコーの妨害を除くこ
とが可能で、探傷時には固定ゲートを設定し、この範囲
のエコーを強度のみで判定することができる。
【図１】本発明による管溶接部検査装置の実施の形態を
示す正面図。
示す正面図。
【図２】図１に示される検査装置の側面図。
【図３】本発明による管溶接部検査装置の制御装置を示
すブロック図。
すブロック図。
【図４】超音波探傷用ゲート設定を説明するための図。
【図５】超音波の伝播する様子を示す詳細図。
【図６】従来技術による超音波探傷法を示すための図。
１ 第１の管 ２ 第２の管 ４ 周辺ガイド ６ 回転移動装置 ７ 軸方向移動装置 ８ スライド軸 １０ 超音波探触子 １３ 制御装置
Claims (8)
- 【請求項１】 第２の管の軸心に対してほぼ垂直方向を
向くように溶接された第１の管を備え、この第１の管の
全周を巡って移動する超音波探触子を用いて該溶接部に
ある欠陥を検出する管溶接部検査装置において、前記第
１の管と前記第２の管との溶接部から一定の離間距離を
保って該第１の管の全周にわたり設けられた周辺ガイド
と、この周辺ガイドに沿って周方向に回転可能に設けら
れ、探傷中、該検査装置自身を間欠的に動作させる回転
駆動手段を有する回転移動装置と、この回転移動装置に
設けられ、探傷中、前記第１の管の軸方向に沿ってスラ
イド軸を動作させる軸方向駆動手段を有する軸方向移動
装置と、前記スライド軸の先端に設けられ、欠陥検出用
斜角探触子を有する超音波探触子と、前記回転駆動手
段、前記軸方向駆動手段および前記超音波探触子を個別
に制御する制御装置とを備えることを特徴とする管溶接
部検査装置。 - 【請求項２】 前記制御装置が該位置検出用探触子で検
出された該超音波探触子の設定位置を示す位置信号に基
づいて前記第１の管の軸方向に沿う前記超音波探触子の
移動量を演算して前記軸方向駆動手段に出力する手段を
備えることを特徴とする請求項１記載の管溶接部検査装
置。 - 【請求項３】 前記超音波探触子が欠陥検出用斜角探触
子と共に位置検出用探触子を備えることを特徴とする請
求項１記載の管溶接部検査装置。 - 【請求項４】 前記位置検出用探触子が表面波探触子あ
るいは前記欠陥検出用斜角探触子よりも入射角の大きい
斜角探触子からなることを特徴とする請求項１記載の管
溶接部検査装置。 - 【請求項５】 第２の管の軸心に対してほぼ垂直方向を
向くように溶接された第１の管の全周を巡って移動する
超音波探触子を備えた検査装置を用いて該溶接部にある
欠陥を検出する超音波探傷方法において、探傷開始にあ
たり前記検査装置を前記第１の管の周方向に一定量だけ
回転させ、次に、前記超音波探触子の位置検出用探触子
の反射エコー発生位置に基づいて該超音波探触子および
該溶接部の位置を定め、さらに前記超音波探触子を前記
第１の管の軸方向位置の予め決められた範囲に移動し、
しかる後、該超音波探触子の欠陥検出用探触子から前記
溶接部に対して超音波を発し、そこからの超音波エコー
に基づいて欠陥を検出することを特徴とする超音波探傷
方法。 - 【請求項６】 前記位置検出用探触子と前記欠陥検出用
探触子とが互いに自身の反射エコーおよび残響エコーが
減衰するまで時間間隔をおいて超音波を発することを特
徴とする請求項５記載の超音波探傷方法。 - 【請求項７】 超音波エコーによる欠陥判定を行うにあ
たり、固定ゲートを設定したことを特徴とする請求項５
記載の超音波探傷方法。 - 【請求項８】 固定ゲート開始位置を前記位置検出用探
触子が検出した溶接開始点と、探傷波が溶接部の内部を
進行する場合の前記欠陥検出用探触子の幾何学的位置と
に基づいて決定することを特徴とする請求項５記載の超
音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252653A JPH1183817A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 管溶接部検査装置および超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9252653A JPH1183817A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 管溶接部検査装置および超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183817A true JPH1183817A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17240358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9252653A Pending JPH1183817A (ja) | 1997-09-03 | 1997-09-03 | 管溶接部検査装置および超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183817A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001153850A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Tokimec Inc | 超音波探傷画像表示方法及び超音波探傷画像表示装置 |
| JP2001153846A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Tokimec Inc | 被検査体傷判定方法及び被検査体傷判定装置 |
| KR101171106B1 (ko) | 2010-07-30 | 2012-08-03 | 한국전력공사 | 프로브 위치제어모듈 및 이를 포함하는 초음파 검사장치 |
| KR101293574B1 (ko) * | 2012-04-09 | 2013-08-06 | (주)아이엠이 | 밸브스핀들의 용접육성부를 검사하는 초음파 검사장치 |
| JP2015021937A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 株式会社日立製作所 | 超音波検査装置及び超音波検査方法 |
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| CN106645383A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 用于交叉管道焊缝的磁记忆检测装置 |
| CN106770662A (zh) * | 2017-02-16 | 2017-05-31 | 沈阳工业大学 | 风力发电机组塔筒在线探伤装置 |
| CN106996960A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-08-01 | 赣州经纬科技股份有限公司 | 一种轴类合件电子束焊缝超声探伤装置 |
| CN108072696A (zh) * | 2016-11-17 | 2018-05-25 | 天津奥华通航科技有限公司 | 一种轮船管道脉冲涡流检测装置 |
| CN111610196A (zh) * | 2019-02-22 | 2020-09-01 | 汉阳Eng株式会社 | 焊管的焊道检查装置 |
| CN114184686A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-15 | 蚌埠市特种设备监督检验中心 | 一种管道缺陷的超声波无损检测装置 |
| CN115494156A (zh) * | 2022-09-26 | 2022-12-20 | 周志勇 | 一种用于压力容器的焊缝探伤检测装置及使用方法 |
| WO2023028488A1 (en) * | 2021-08-24 | 2023-03-02 | Saudi Arabian Oil Company | Convex ultrasonic sensor for weld inspection |
-
1997
- 1997-09-03 JP JP9252653A patent/JPH1183817A/ja active Pending
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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