JPS5831868B2 - Automatic ultrasonic flaw detection equipment - Google Patents

Automatic ultrasonic flaw detection equipment

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Publication number
JPS5831868B2
JPS5831868B2 JP51075501A JP7550176A JPS5831868B2 JP S5831868 B2 JPS5831868 B2 JP S5831868B2 JP 51075501 A JP51075501 A JP 51075501A JP 7550176 A JP7550176 A JP 7550176A JP S5831868 B2 JPS5831868 B2 JP S5831868B2
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JP
Japan
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probes
probe
flaw detection
ultrasonic
ultrasonic flaw
Prior art date
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Expired
Application number
JP51075501A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS531586A (en
Inventor
善茂 桜井
博 山田
良一 石井
邦治 内田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接部のあらゆる欠陥を検出するために複数個
(9個)の異ったプローブを有し、同時へ に4個のプローブからの信号をタイマーで切換え1つの
CRT(ブラウン管)上に表示し、複数個の異った目的
の探傷を1回の操作で同時に行う自動超音波探傷装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention has a plurality of (9) different probes in order to detect any defects in the weld, and simultaneously switches the signals from the four probes using a timer. This invention relates to an automatic ultrasonic flaw detection device that displays on a single CRT (cathode ray tube) and simultaneously performs flaw detection for a plurality of different purposes in one operation.

溶接部の欠陥を検出する場合、欠陥が亀裂、線状のもの
である場合には超音波探傷試験による方法で検出するこ
とが適していると云える。
When detecting a defect in a welded part, if the defect is a crack or a line, it is appropriate to use an ultrasonic flaw detection method.

超音波探傷法による欠陥検出では中でも超音波ビームの
進行方向に対して垂直な欠陥はど検出しやすいことが判
っている。
In defect detection using ultrasonic flaw detection, it has been found that defects that are perpendicular to the direction of travel of the ultrasonic beam are easier to detect.

溶接部の欠陥としては溶接部内にある場合、溶接部と母
材との間にある場合など考えられるが溶接部の形状によ
り垂直法、斜角法などによって溶接部に超音波ビームを
当てる角度を変えて行うことも必要であり、斜角法では
45゜および45°〜70°の間で15°以上異った2
つの角度で超音波探傷試験を行う方があらゆる欠陥を検
出するために効果があると云われている。
Defects in the weld may be within the weld or between the weld and the base metal, but depending on the shape of the weld, the angle at which the ultrasonic beam is applied to the weld may be determined by the vertical or oblique method. In the bevel method, two angles that differ by more than 15° between 45° and 45° to 70° are necessary.
It is said that performing an ultrasonic flaw detection test at two angles is more effective in detecting all kinds of defects.

手作業では実際にプローブを変えても行うことが容易で
あるが自動化した場合には探傷方向まで変化させると9
種類(図9)にもなり装置をコンパクトに収めることが
必要となってくる。
When done manually, it is easy to actually change the probe, but when automated, even changing the direction of flaw detection will result in a
(Fig. 9), it is necessary to store the device compactly.

9種類にも及ぶプローブを同時に操作した例はすでにあ
るがもし同時に9種類の試験を行うとすれは探傷器を9
台設置し、9人の超音波作業者が同時に探傷を行うこと
は費用、人員等の問題で難しく、一般には1台(または
数台)の探傷器で9回(または数回)プローブを切換え
て作業を行っている。
There are already examples of operating as many as nine types of probes at the same time.
It is difficult to install a flaw detector and have nine ultrasonic operators perform flaw detection at the same time due to cost, manpower, etc., and in general, one (or several) flaw detectors change probes nine times (or several times). work is being carried out.

溶接部の欠陥を検出し位置とその欠陥大きさを記録して
おくことは被試験体(溶接部を含む)装置の保守管理上
重要なことであり1部ではすでに実施されている。
Detecting defects in welds and recording their positions and defect sizes is important for maintenance management of equipment under test (including welds), and is already being carried out in some cases.

また欠陥信号により自動的に停止する装置についてもす
でに存在する。
Additionally, there are already devices that automatically shut down due to a defect signal.

本発明は溶接部のあらゆる欠陥をタイマーによってチャ
ンネルを切換えることで同時に9個のプローブからの信
号を送受信し、超音波プローブの固有信号または常時で
ている被試験体形状から出る信号等を除外し、1つのC
RT上に4個のプローブからの信号を同時に表示するこ
とで作業者の人数を節約し、1個の操作で異なる9種類
の超音波探傷を行うことが出来、欠陥のエコー高さと探
傷距離を探傷位置に対応させて検出し、欠陥位置で警報
を発し自動的に動作が停止できる自動超音波探傷試験を
行うことの出来る装置を提供することを目的とする。
The present invention detects any defects in the weld by switching the channels using a timer to simultaneously transmit and receive signals from nine probes, and excludes signals unique to the ultrasonic probe or signals emitted from the shape of the test object that are always present. , one C
By displaying signals from four probes simultaneously on the RT, the number of workers can be saved, nine different types of ultrasonic flaw detection can be performed with one operation, and the echo height and detection distance of defects can be adjusted. It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of performing an automatic ultrasonic flaw detection test that detects flaws corresponding to the flaw detection position, issues an alarm at the flaw position, and automatically stops the operation.

即ち本発明は、異った9種類のプローブ、チャンネル切
換式、2ゲートを有するCRT上へ同時表示される超音
波探傷器、プローブ駆動装置および超音波探傷器と連動
し、反射エコー高さと探傷距離とプローブ位置を同時に
記録する記録装置から成り異った9種類のプローブを利
用した超音波探傷試験を1回の操作で自動探傷が行える
ことを特徴とするものである。
That is, the present invention works in conjunction with an ultrasonic flaw detector, a probe drive device, and an ultrasonic flaw detector that simultaneously display on a CRT having nine different types of probes, channel switching type, and two gates, and detects the reflected echo height and flaw detection. This system is characterized by the ability to automatically perform ultrasonic flaw detection in one operation using a recording device that simultaneously records distance and probe position, and nine different types of probes.

以下図面を参照し本発明の一実施例を説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図イは材料3に大きさが同じで深さの異る欠陥穴を
設けた例であり、一般に超音波探触子(以Fプローブと
略)7の特性からCRT(ブラウン管)1上ではA、B
、Cの欠陥穴は第1図口に示すようになっている。
Figure 1A shows an example in which defective holes of the same size but different depths are provided in the material 3. Generally speaking, due to the characteristics of the ultrasonic probe (hereinafter referred to as F probe) 7, it is possible to So A, B
, C are as shown in the opening of Figure 1.

このことは同じ大きさの欠陥でも探傷距離(プローブか
ら欠陥までの距離)が異る場合には受信した信号(エコ
ー高さ)の高さが異ることを意味している。
This means that even for defects of the same size, if the detection distance (distance from the probe to the defect) is different, the height of the received signal (echo height) will be different.

エコー高さだけでは第1図口に示した通り欠陥の大きさ
を判断することが難しいので距離振巾較正曲線(DAC
カーブと略) 15(1)が必要になる。
As shown in Figure 1, it is difficult to judge the size of the defect based on the echo height alone, so a distance amplitude calibration curve (DAC) is used.
Curve) 15(1) is required.

このDACカーブによって探傷距離の異る位置の欠陥形
状(大きさ)の判断がつくことになる。
Using this DAC curve, it is possible to determine the shape (size) of defects at different locations of flaw detection distances.

もしこのDACカーブを電気的に水平にすることが出来
るならDACカーブ15(5)のように探傷距離にかか
わらず欠陥の大きさがエコー高さく電圧)だけで判るこ
とが出来る。
If this DAC curve can be made electrically horizontal, the size of the defect can be determined only from the echo height and voltage, regardless of the detection distance, as shown in DAC curve 15 (5).

在来の超音波探傷器では炭素鋼材に対しては約40デシ
ベル(100倍)の補正が可能なものもあるが減衰の大
きいような材料、例えは主としてオーステナイト系ステ
ンレス鋼材料およびその溶接部などでは数デシベル(約
2倍)程度の補正しか出来ないことがある。
Conventional ultrasonic flaw detectors can correct carbon steel materials by about 40 decibels (100 times), but they can be used for materials with large attenuation, such as mainly austenitic stainless steel materials and their welded parts. In some cases, only a few decibels (approximately twice as much) of correction can be made.

第2図は1つのCRTl上に4つのプローブ7からの信
号を表示した例で第2図イは4つのプローブ7からの信
号によって4本のDACカーブ15を表示した例を示し
ている。
FIG. 2 shows an example in which signals from four probes 7 are displayed on one CRTl, and FIG. 2B shows an example in which four DAC curves 15 are displayed based on signals from four probes 7.

4つのプローブ7を同時に動かしてCRTl上に表示す
ると口に吊すように4本の送信波14と反射(欠陥)エ
コー16が表れる。
When the four probes 7 are moved simultaneously and displayed on the CRTl, four transmitted waves 14 and reflected (defect) echoes 16 appear as if hanging over the mouth.

DACカーブ15が4本15(1)。(2) 、 (3
) 、 (4)ある場合には一般に4種類のDACカー
ブ15と4種類の反射エコー16を区別してCRTl上
で目視することは出来ない。
4 DAC curves 15 (1). (2) , (3
), (4) In some cases, it is generally not possible to visually distinguish between the four types of DAC curves 15 and the four types of reflected echoes 16 on the CRTl.

そこで予じめ測定した4包のDACカーブ15 (1)
、 (2) 、 (3)。
Therefore, we measured the 4 packets of DAC curves in advance 15 (1)
, (2), (3).

(4)のうちエコー高さの低いエコー高さを選びシビア
サイドとして第2図口に示すようなりACカーブ15を
作る。
Among (4), select the echo height with the lowest echo height and create an AC curve 15 as shown in the opening of Figure 2 as the severe side.

このD’ACカーブ15を基準にしてCRTlを目視す
れば、このカーブ以上のエコー高さのものがCRTl上
に出て来なけれはA。
If you visually observe the CRTl using this D'AC curve 15 as a reference, it is A if no echo height higher than this curve appears on the CRTl.

B、Cの基準式以上の大きさの欠陥はないと云える。It can be said that there are no defects larger than the standard formulas B and C.

第3図はCRTl上に反射(欠陥)エコー16が出た場
合の例を示す。
FIG. 3 shows an example where a reflected (defective) echo 16 appears on the CRTl.

ゲート18はゲート内(Gの巾の間)にあるスレッシュ
ホールドレベル17以上の反射エコー16の高さH(一
般には0〜11■)を外部へ信号として検出するのに用
いる。
The gate 18 is used to detect the height H (generally 0 to 11 cm) of the reflected echo 16 above the threshold level 17 within the gate (between the width G) as a signal to the outside.

またこのゲート内にある反射エコーまでの時間Tが直流
電圧として外部へ直接取り出せるようになっている場合
もある。
In some cases, the time T until the reflected echo within the gate can be taken out directly to the outside as a DC voltage.

第3図イはスレッシュホールプレベル17以上の反射エ
コー16(1)がゲート内に現われた場合で外部への信
号としては反射エコー高さH(1)と時間軸T(1)が
取り出せる。
FIG. 3A shows a case where a reflected echo 16(1) with a threshold level of 17 or higher appears in the gate, and the reflected echo height H(1) and time axis T(1) can be extracted as signals to the outside.

第3図口はスレッシュホールドレベル17以上の反射エ
コー16 (1) 、 (2)がゲート18内に2箇所
現れた場合で外部信号としてはスレッシュホールドレベ
ル17以上の反射エコー16(1)と(2)のうちエコ
ー高さの大きな反射エコー16(2)のエコー高さH(
2)が現れ、時間軸としては外部信号へゲート18内の
スレッシュホールドレベル17以上で時間軸の短いT(
1)が現れるので、2箇所以上の反射エコー16がある
場合には、反射エコーのエコー高さHl、2′と時間軸
T1,2の外部信号の対応がつかない場合がある。
The opening in Figure 3 is a case where reflected echoes 16 (1) and (2) with a threshold level of 17 or higher appear in two places within the gate 18, and the external signals include reflected echoes 16 (1) and (2) with a threshold level of 17 or higher. 2), the echo height H(
2) appears, and the time axis is T(
1) appears, so if there are two or more reflected echoes 16, the echo heights H1, 2' of the reflected echoes may not correspond to the external signals on the time axes T1, 2.

そこでこのような場合にはビデオテープレコーダでCR
Tl上の反射エコーを録画しておくか、CRT1上の反
射エコーを目視しなければならない。
Therefore, in such cases, use a video tape recorder to record the CR.
The reflected echo on Tl must be recorded or the reflected echo on CRT1 must be visually observed.

この場合に4ケのプローブを同時にCRTl上に現して
いる時は動作を停止し、どのプローブからの信号が大き
く出ているか(反射エコーの高さが高いか)調べる必要
がある。
In this case, when four probes are displayed on the CRTl at the same time, it is necessary to stop the operation and check which probe is emitting a large signal (whether the height of the reflected echo is high).

第4図は4つの異った種類のプローブを同時に動かすた
めのシステムでプローブ7は距離振巾較正装置6、送受
信装置5を介しタイマー2で切換えられCRTlに表示
される、レコーダ8へはトランジゲート4を介しゲート
18内の最大エコー高さを記録できると共にスレッシュ
ホールドレベル17以上の信号により制御装置9ヘトラ
ンジゲート4からの信号で制御装置9で停止信号として
プローブ7のプローブ駆動装置10を停止させる、ここ
で各4ケのプローブ7からの信号を受信したレコーダ8
の記録紙上の図は第5図に示すように各プローブ毎(c
h1〜4)に時間軸とエコー高さを同時に対応させて記
録(各ペンは交叉しない)しているのでスレッシュホー
ルドレベル17以上のエコー高さがどのプローブ7 (
ch1〜4)の反射エコーかが記録紙上からすぐ判明し
、且つプローブ駆動装置10を停止し記録紙上で判明し
たスレッシュホールドレベル17以上の反射エコー高さ
をCRTl上から検知し、CRTlを写真、ビデオテー
プレコーダ、模写等で記録する。
Fig. 4 shows a system for simultaneously moving four different types of probes.The probe 7 is switched by a timer 2 via a distance amplitude calibration device 6, a transmitting/receiving device 5, and is displayed on a CRTl, and a transition is sent to a recorder 8. The maximum echo height within the gate 18 can be recorded through the gate 4, and a signal higher than the threshold level 17 is transmitted to the control device 9.The signal from the gate 4 is transmitted to the control device 9 as a stop signal to activate the probe driving device 10 of the probe 7. The recorders 8 that have received signals from each of the four probes 7 are stopped.
The diagram on the recording paper is for each probe (c
Since the time axis and echo height are recorded simultaneously for h1 to h4) (each pen does not intersect), which probe 7 has an echo height of threshold level 17 or higher?
The reflected echoes of channels 1 to 4) were immediately determined from the recording paper, and the probe driving device 10 was stopped, and the reflected echo height of threshold level 17 or higher found on the recording paper was detected from the CRTl, and the CRTl was photographed. Record by video tape recorder, copying, etc.

各プローブからの反射エコーの指示量を4ch同時に動
かすことで記録紙上の各チャンネル毎の対応を付けるこ
とも容易である。
It is also easy to correspond to each channel on the recording paper by moving the indicated amount of reflected echoes from each probe for 4 channels at the same time.

第5図はレコーダ8で記録する場合の例を示したもので
超音波探傷器の出力信号としてCRTl上の時間軸およ
びエコー高さを直流電圧としてレコーダ8に入れ記録紙
21上に記録する。
FIG. 5 shows an example of recording with the recorder 8, in which the time axis and echo height on the CRTl are converted into DC voltages and are input to the recorder 8 and recorded on the recording paper 21 as output signals of the ultrasonic flaw detector.

レコーダ8の各ペンは交叉していると時間軸とエコー高
さの関係が多少づれてしまうのでお互いに交叉しないで
紙送りに対して同位置(同時)を動いている。
If the pens of the recorder 8 cross each other, the relationship between the time axis and the echo height will be slightly different, so they do not cross each other and move at the same position (simultaneously) with respect to paper feed.

紙送り速度は記録後の解析が容易なようにプローブ1の
旋回(配管の内側または外側から探傷する場合)に対し
、1回転(360°)で360m1nの倍数である36
,72,90,180,360朋動くようにプローブ駆
動装置からのパルス信号とレコーダ8のパルスモータの
関係を定める、また軸方向の移動に対してはプローブ7
の移動量1間に対して記録紙が0.5,1.2,5.1
0rn11L動くように設定出来るような記録速度を有
している。
The paper feeding speed is a multiple of 360 m1n per rotation (360°) for the rotation of the probe 1 (when detecting flaws from the inside or outside of the pipe) to facilitate analysis after recording.
, 72, 90, 180, 360 determine the relationship between the pulse signal from the probe drive device and the pulse motor of the recorder 8, and for axial movement, the probe 7
The recording paper is 0.5, 1.2, 5.1 for each movement distance of
It has a recording speed that can be set to move 0rn11L.

ペンレコーダとして10ペン式のものを2台または20
ペン式のものを1台とすることで9種類の異ったプロー
ブを有する超音波探傷試験を1回の操作で記録紙上へ記
録出来る。
2 or 20 pen recorders with 10 pens
By using one pen-type device, ultrasonic flaw detection tests using nine different types of probes can be recorded on recording paper in one operation.

第6図は母材12上に2分割型斜角プローブ22を接触
させた例でプローブケーブル23を伝わってきた電気信
号を振動板20へ導き、電圧を振動板20で超音波信号
に変え超音波19は矢印の方向に添って進む母材12の
表面で1部は母材12中へ伝わり、反射した1部は吸収
板24に伝わる。
FIG. 6 shows an example in which a two-part bevel probe 22 is brought into contact with a base material 12. An electric signal transmitted through a probe cable 23 is guided to a diaphragm 20, and the voltage is converted into an ultrasonic signal by the diaphragm 20. A portion of the sound wave 19 travels in the direction of the arrow on the surface of the base material 12 and is transmitted into the base material 12, and a reflected portion is transmitted to the absorption plate 24.

この吸収板24は超音波19を完全に吸収する必要があ
るが、吸収板24で吸収しきれない反射波が元来た道を
戻り振動板20に多少到達し、(振動板20は超音波を
受は電圧に変えて)反射エコー16として第7図のよう
に現れることがある。
This absorption plate 24 needs to completely absorb the ultrasonic wave 19, but the reflected waves that cannot be absorbed by the absorption plate 24 return to the original path and reach the diaphragm 20 to some extent (the diaphragm 20 (converted to voltage) may appear as a reflected echo 16 as shown in FIG.

(また常時現れるエコーとしては被試験体形状により現
れることもある。
(Echoes that always appear may also appear depending on the shape of the test object.

)この反射エコー16は常時同じ距離(振動板20と吸
収板24との間の距離は一定)に出ているので欠陥から
の反射エコーとの区別はCRTlを目視していれば判る
(欠陥の場合には反射エコーの時間軸が動く)が記録紙
21上では判り難いのでゲート18を01、G2と2つ
セットし常時現れるプローブ固有の反射エコーを除いて
記録させる。
) Since this reflected echo 16 always appears at the same distance (the distance between the diaphragm 20 and the absorption plate 24 is constant), it can be distinguished from the reflected echo from a defect by visually observing the CRT1 (the distance between the diaphragm 20 and the absorption plate 24 is constant). Since it is difficult to see on the recording paper 21 (if the time axis of the reflected echo moves), two gates 18 are set, 01 and G2, and the reflected echo unique to the probe, which always appears, is excluded and recorded.

この常時反射するエコーは一般にプローブ7の近距離音
場内に現れるので母材12の肉厚が大きい場合や母材1
2の肉厚が薄くても遠くの欠陥をさがすような場合には
ゲート18を第7図に示すように常時反射しているエコ
ー16の後部G2のゲート範囲とすることで単一ゲート
方式でも使うことは出来る。
This constantly reflected echo generally appears in the near field of the probe 7, so if the base material 12 is thick or
Even if the wall thickness of the echo 16 is thin, if a distant defect is to be searched for, the gate 18 can be set to the rear G2 of the echo 16 that is constantly reflected, as shown in Fig. 7, so that even a single gate method can be used. You can use it.

超音波探傷試験では欠陥に対して直接超音波を当てるの
が欠陥解析には良く、伺回も反射した超音波は反射、屈
折により、超音波ビームの拡り、超音波の一部遅れエコ
ーの現出、形状等による縦横波のモード変換が生じるな
ど解析が難しくなる。
In ultrasonic flaw detection testing, applying ultrasonic waves directly to defects is good for defect analysis, and the reflected ultrasonic waves are reflected and refracted, resulting in the spread of the ultrasonic beam and the partially delayed echoes of the ultrasonic waves. Analysis becomes difficult due to mode conversion of vertical and transverse waves due to appearance, shape, etc.

薄肉の母材12や母材の溶接部を直接(反射させず)探
傷する場合にはプローブ7によって常時反射する反射エ
コー16を第7図に示すように除ける必要がある。
When inspecting a thin base metal 12 or a welded part of the base metal directly (without reflection), it is necessary to remove the reflected echo 16 that is constantly reflected by the probe 7, as shown in FIG.

この常時現れる反射エコーは2分割型プローブ22を採
用するとほとんど少くなる、2分割型プローブ22は第
8図イのプローブ7を横から見た側面図で口はプローブ
7を上から見た平面図である。
This constantly appearing reflected echo is almost reduced by adopting the two-segment probe 22.The two-segment probe 22 is a side view of the probe 7 seen from the side in FIG. 8A, and the mouth is a plan view of the probe 7 seen from above. It is.

第8図口に示すように振動板20が2ケあれば、お互い
にある角度をもっているため超音波19は元来た道を戻
って来ないからプローブ7の中での反射エコーはほとん
ど現れない。
If there are two diaphragms 20 as shown in Figure 8, the ultrasonic waves 19 will not return the way they came because they are at a certain angle to each other, so almost no reflected echo will appear in the probe 7. .

第9図は配管の円周溶接部を外側から超音波探傷試験を
行うプローブ7の配置例を示したものである。
FIG. 9 shows an example of the arrangement of the probe 7 for performing an ultrasonic flaw detection test on a circumferential welded portion of a pipe from the outside.

ここで垂直探触子としては7(1)と7(2)があり2
分割型である場合2つの振動板20の角度が90°異っ
たもの2種類を配管の対称の位置に設置し、斜角探傷と
しては円周方向に右、左向きの45°斜角プローブで7
(3) 、 7(4) 、 60’斜角プローブで7
(5) 、 ? (6)、軸方向層、左(または上、下
:向きとして45°斜角プローブで7(7) 、 ?(
8) 、 60゜斜角プローブで7 (9) 、 7
(10)として第10図の4チヤンネル型超音波探傷器
25(1)へ7(8) 、 7(4) 。
Here, there are 7(1) and 7(2) as vertical probes, and 2
In the case of a split type, two types of diaphragms 20 with different angles of 90° are installed at symmetrical positions on the piping, and for angle flaw detection, a 45° bevel probe pointing to the right and left in the circumferential direction is used. 7
(3), 7(4), 7 with 60' bevel probe
(5) ? (6), axial layer, left (or top, bottom: 7 (7), ?( with 45° oblique probe as orientation)
8), 7 with a 60° bevel probe (9), 7
(10), 7(8), 7(4) to the 4-channel ultrasonic flaw detector 25(1) in FIG.

7 (5) 、 ? (9)を、25(2)へ7(7)
、 ?(3) 、 7(6) 、 7(10)を、ま
た1チヤンネル探傷器26へ7(2)からの信号を継ぐ
ことで各々の信号が干渉しないように考慮されている。
7 (5), ? (9) to 25(2) to 7(7)
, ? (3), 7(6), 7(10), and the signal from 7(2) is connected to the one-channel flaw detector 26 so that the respective signals do not interfere.

もちろん4チヤンネル探傷器25(1)の中の4つのプ
ローブへの信号は100〜500Hzでタイマーにより
切換でいるので25(1)に継いだプローブ同志での干
渉は生じない。
Of course, since the signals to the four probes in the 4-channel flaw detector 25(1) are switched between 100 and 500 Hz by a timer, no interference occurs between the probes connected to the 4-channel flaw detector 25(1).

ここには外側からの探傷例を示したが内側からの探傷に
ついても同様に考えられる。
Although an example of flaw detection from the outside is shown here, flaw detection from the inside can be considered in the same way.

第10図は前に述べた第1図から第9図までの内容を充
分考慮に入れた全体のシステムを示す。
FIG. 10 shows an overall system that takes into account the contents of FIGS. 1 through 9 described above.

溶接部(母材を含む)13に接触したプローブ7(1)
〜7(10)を動作させるプローブ駆動装置10は制御
装置9の信号で制御され、制御装置9上へはプローブ7
(1)〜700)の位置がプローブ駆動装置10のリー
ドスイッチ11によるパルス信号を受はディジタル表示
される。
Probe 7 (1) in contact with welding part (including base metal) 13
The probe driving device 10 that operates the probes 7 (10) is controlled by a signal from the control device 9, and the probe 7 is connected to the control device 9.
The positions (1) to 700) receiving pulse signals from the reed switch 11 of the probe driving device 10 are digitally displayed.

超音波探傷器25(1)はプローブ?(8) 、 7(
4) 、 7(5) 、 7(9)の信号を受はレコー
ダ8へ反射エコー高さと探傷距離を記録する、またプロ
ーブ駆動装置10からプローブ位置信号を受けた制御装
置9からの信号でレコーダ8はプローブ7(1)〜7(
10)の位置を示すリードスイッチ11のパルス信号と
同期して動く。
Is ultrasonic flaw detector 25 (1) a probe? (8), 7(
4) Receiving the signals of 7(5) and 7(9), the recorder 8 records the reflected echo height and the flaw detection distance, and the recorder receives the probe position signal from the probe driving device 10 with a signal from the control device 9. 8 is probe 7(1) to 7(
10) It moves in synchronization with the pulse signal of the reed switch 11 indicating the position.

4チヤンネル探傷器25(1) 、 25(2)の2台
と1チヤンネル探傷器26の1台はプローブ7(1)〜
7(10)の組合せをこの様にすることであらゆる欠陥
検出可能なように考慮された探傷が9ケのプローブ7(
2)〜700)同時に1回で各プローブの干渉もなく超
音波探傷が行える。
The two 4-channel flaw detectors 25(1) and 25(2) and one of the 1-channel flaw detectors 26 are connected to the probes 7(1) to 25(2).
By combining 7(10) in this way, flaw detection is possible with 9 probes 7(
2) to 700) Ultrasonic flaw detection can be performed at the same time without interference of each probe.

次に上記装置の作用効果について述べる。Next, the effects of the above device will be described.

超音波探傷試験を溶接欠陥検出用として使用するには、
各種の欠陥検出が行えるために数種類の異ったプローブ
(センサー)を併用することが、必要である。
To use ultrasonic testing for welding defect detection,
In order to detect various defects, it is necessary to use several different types of probes (sensors) together.

異ったプローブからの信号を1台の探傷器を使用して探
傷試験を行う場合にはプローブの数(9回:だけの回数
の試験を行わねばならないので時間がかかる。
When testing signals from different probes using one flaw detector, the test must be performed as many times as the number of probes (9 times), which takes time.

特に放射線被曝を受ける原子力発電所内での作業では時
間を短縮し作業者の放射線被曝量を最低限度でおさえる
ことが重要である。
In particular, when working inside a nuclear power plant where workers are exposed to radiation, it is important to shorten the time and minimize the radiation exposure of workers.

ここでは探傷方向または角度の異る9種類のプロニブを
用いて探傷作業を効率よく行うために各プローブからの
信号を同時に送受信する4チヤンネル探傷器2台と1チ
ヤンネル探傷器1台を組合せ全体で3台とすることで同
時に9種類のプローブからの送受信号により1回の探傷
操作で全ての欠陥検出を行おうとするもので4チャンネ
ル分については1つのCRT上に同時に表示(タイマー
で切換、目視上では同時表示)させることで4チャンネ
ル分の探傷結果がCRT上で1人の作業者の目視で充分
判る、4チャンネル分の欠陥エコー高さト探傷距離は探
傷作業中記録されまたゲートは各チャンネル毎に2ケ有
しておりプローブ個有のエコーや被試験体形状から出る
溶接欠陥ではないエコーを除外して記録することが可能
である。
Here, in order to perform flaw detection efficiently using nine types of professional nibs with different flaw detection directions or angles, we combined two 4-channel flaw detectors that simultaneously transmit and receive signals from each probe and one single-channel flaw detector to perform the entire flaw detection process. By using three probes, it is possible to detect all defects in one flaw detection operation by transmitting and receiving signals from nine types of probes at the same time, and four channels are simultaneously displayed on one CRT (switched by a timer, visually checked). By displaying the flaw detection results for four channels on a CRT (simultaneous display above), one worker can easily see the flaw detection results on the CRT.Fault echo heights and flaw detection distances for the four channels are recorded during flaw detection, and each gate is Each channel has two echoes, and it is possible to exclude and record echoes unique to the probe and echoes that are not due to welding defects due to the shape of the test object.

スレッシュホールドレベル以上の反射エコーが現れた場
合にはプローブは自動停止し、すみやかに欠陥位置、欠
陥形状、探傷距離など記録、再調査(精密調査)する。
If a reflected echo above the threshold level appears, the probe automatically stops, immediately records the defect location, defect shape, and detection distance, and re-investigates (detailed investigation).

記録送り速度は円周方向に対しては360;また軸方向
に対しては1間の倍数目盛で動作する10(20)ペン
レコーダで記録でき且つ記録紙上で各欠陥位置形状を同
時に調査できるように各ペンが互いに交叉しないように
なっている。
The recording feed speed is 360 in the circumferential direction; and in the axial direction, it can be recorded with a 10 (20) pen recorder that operates on a scale of multiples of 1, and it is possible to simultaneously investigate each defect position and shape on the recording paper. The pens are designed so that they do not cross each other.

9ケのプローブへ同時に信号を送り同時に送受信すると
各プローブの超音波ビームは干渉し合いまたは他プロー
ブからの信号を受けたりして探傷作業が不可能となる。
If signals are sent to and received from nine probes at the same time, the ultrasonic beams of each probe will interfere with each other or receive signals from other probes, making flaw detection impossible.

そこで9ケのうち斜角プローブを4ケづつに分け、その
4ケは瞬間的にタイマーで切換え各プローブ間の探傷に
対する妨害を防いだ、4ケのプローブは切換えて超音波
を送受信しているので探傷距離として200m111以
下で使用することが望しい。
Therefore, out of the 9 probes, the bevel probes were divided into 4 probes, and the 4 probes were switched instantaneously using a timer to prevent interference with the flaw detection between each probe, and the 4 probes were switched to transmit and receive ultrasonic waves. Therefore, it is desirable to use it at a flaw detection distance of 200 m111 or less.

また垂直用プローブはプローブと被試験体の間で超音波
を伝達する接触媒質である水または他の液体の充分往き
渡っていることを確認するカップリングチェックの目的
にも使われる。
Vertical probes are also used for coupling checks to ensure that there is sufficient flow of water or other liquid as a couplant to transmit ultrasound between the probe and the test object.

以上説明したように本発明によれば異った9種類の超音
波探傷用プローブを同時に操作し、プローブ同志が互い
に干渉したり、他のプローブからの信号を拾ったりしな
いように考慮したプローブの配置および超音波の送受信
方法(タイマー切換など)をとったため、同時に9種類
の超音波探傷が可能となり、探傷時間を9分の1と短縮
することが出来る。
As explained above, according to the present invention, nine different types of ultrasonic flaw detection probes can be operated simultaneously, and the probes are designed to prevent the probes from interfering with each other or picking up signals from other probes. Due to the arrangement and ultrasonic transmission/reception method (timer switching, etc.), nine types of ultrasonic flaw detection can be performed simultaneously, and the flaw detection time can be reduced to one-ninth.

一般に1台の超音波探傷器には必ず1人の超音波探傷作
業者が探傷器のブラウン管(CRT)上を目視していな
ければならないが、異ったプローブの信号を同時に表示
させることで4チヤンネル(4人分)は1人の作業者の
目視で探傷作業が行えると共に探傷位置に同期したレコ
ーダによって欠陥エコー高さと探傷距離が同時に記録表
示されると共に2ゲ一ト方式の採用により欠陥以外のエ
コーを記録しないようにしていると共に欠陥エコーを検
出し自動停止させると共に垂直プローブはカップリング
チェックの役目をし、第2ゲートによりカップリングが
悪い場合には自動停止が出来る。
Generally, one ultrasonic flaw detector requires one ultrasonic flaw detector operator to visually inspect the cathode ray tube (CRT) of the flaw detector, but by displaying signals from different probes simultaneously, The channel (for 4 people) allows flaw detection to be carried out visually by one operator, and a recorder synchronized with the flaw detection position records and displays the defect echo height and flaw detection distance at the same time.The 2-gate system also allows detection of defects other than defects. The vertical probe serves as a coupling check, and the second gate allows automatic stopping if the coupling is bad.

以上のような各種機能を組合せることで多種プローブを
有する超音波探傷試験の合理的なシステムとして初めて
自動化が可能となるものである。
By combining the various functions described above, automation becomes possible for the first time as a rational system for ultrasonic flaw detection testing that has multiple types of probes.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図イは寸法形状が同じで、欠陥までの距離の異なる
欠陥の図形を示す図、第1図口は第1図イの欠陥(対比
標準穴)を表示した図、第2図イは4個のプローブから
の信号で各プローブの距離振巾曲線(DACカーブ)を
示す図、第2図口は第2図イの4個のDACカーブの各
点のうち最も低い点を選んだシビャサイドを示す図、第
3図は欠陥からの反射エコーとゲートの関係を示したも
ので第3図イでは1つの反射エコーの例を第3図口では
1つのゲートに2つの反射エコーが現れた場合の例を示
す図、第4図は4チヤンネル型超音波探傷器の各チャン
ネルをタイマーで切換えた例を示す図、第5図は記録の
1例を示している図、第6図は斜仲プローブ固有のプロ
ーブ内からの反射エコーの生じる原理図、第7図はプロ
ーブ内からの反射エコーをCRT上に表示した例を示す
図、第8図イは斜角2分割プローブの横断面を示す図、
第8図口はイの斜角2分割プローブ上から見た図、第9
図は配管溶接部を外側から超音波探傷試験する例として
プローブの配置例を示す図、第10図は4チャンネル超
音波探傷器2台と1チャンネル探傷器1台を組合せたシ
ステムの1例を示す図である。 1・・・・・・CRT(ブラウン管)、2・・・・・・
タイマー4・・・・・・トランジゲート、5・・・・・
・パルサーレシーバ(送受信装置)、6・・・・・・距
離振巾較正装置、7・・・プローブ(サーチユニット)
、8・・・・・・レコーダ、9・・・・・・制御装置、
10・・・・・・プローブ駆動装置、20・・・・・・
振動板、22・・・・・・2分割斜角プローブ、24・
・・・・・吸収板、25・・・・・・超音波探傷器(4
チヤンネル型)、26・・・・・・超音波探傷器(1チ
ヤンネル型)。
Figure 1 A is a diagram showing the shapes of defects with the same dimensions and shape but different distances to the defect. A diagram showing the distance amplitude curve (DAC curve) of each probe using the signals from the four probes. Figure 3 shows the relationship between the reflected echo from the defect and the gate. In Figure 3 A, there is an example of one reflected echo, and in Figure 3, two reflected echoes appear on one gate. Figure 4 is a diagram showing an example of switching each channel of a 4-channel ultrasonic flaw detector using a timer, Figure 5 is a diagram showing an example of recording, and Figure 6 is a diagram showing an example of recording. Figure 7 is a diagram showing the principle behind the generation of reflected echoes from inside the probe, which is unique to the middle probe. Figure 7 shows an example of displaying reflected echoes from inside the probe on a CRT. Figure 8A shows the cross section of the beveled two-piece probe. diagram showing,
Figure 8 is a view from above of the beveled two-piece probe of A, Figure 9
The figure shows an example of probe arrangement as an example of ultrasonic flaw detection testing of pipe welds from the outside. Figure 10 shows an example of a system that combines two 4-channel ultrasonic flaw detectors and one 1-channel flaw detector. FIG. 1...CRT (cathode ray tube), 2...
Timer 4...Transition gate, 5...
・Pulsar receiver (transmission/reception device), 6... Distance amplitude calibration device, 7... Probe (search unit)
, 8...Recorder, 9...Control device,
10... Probe drive device, 20...
Vibration plate, 22...2-split bevel probe, 24.
...Absorption plate, 25 ... Ultrasonic flaw detector (4
channel type), 26... Ultrasonic flaw detector (1 channel type).

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 被試験円管に取付けられた複数個の超音波探傷用の
プローブと、これらのプローブを前記被護1験円管に沿
って駆動する駆動機構と、これらのプローブから得られ
た超音波信号を増幅する超音波探傷器と、超音波探傷器
で増幅された信号を表示する表示器とを含む自動超音波
探傷装置において、前記プローブを被護1験円管に円環
状に取付け、これらのプローブの超音波発信方向をこの
円環を含む面の方向と被護1験円管の軸とプローブとを
含む面の方向に設定し、超音波発信方向を前記円環を含
む面の方向衣まわり向きに設定した複数個のプローブと
、被護7験円管の軸とプローブとを含む面の方向上向き
および下向きに設定したそれぞれ1個のプローブとを選
択して第1の群とし、さらに超音波発信方向を前記円環
を含む面の方向差まわり向きに設定した複数個プローブ
と、被試験管の軸とプローブとを含む面の方向上向きお
よび下向きに設定したそれぞれ1個のプローブとを選択
して第2の群とし、これらの同一群内のプローブを所定
の時間隔をおいて順次発受信せしめるようにしたことを
特徴とする自動超音波探傷装置。
1. A plurality of ultrasonic flaw detection probes attached to the test tube, a drive mechanism that drives these probes along the test tube, and ultrasonic signals obtained from these probes. In an automatic ultrasonic flaw detection device that includes an ultrasonic flaw detector that amplifies the signal and a display that displays the signal amplified by the ultrasonic flaw detector, the probes are attached in a circular shape to the test tube to be protected, and these The ultrasonic emission direction of the probe is set to the direction of the plane containing this ring, the axis of the protected first circular tube, and the probe, and the ultrasonic emission direction is set to the direction of the plane containing the ring. Selecting a plurality of probes facing around the circumference and one probe each facing upward and downward in the direction of the plane containing the axis of the protected tube and the probes as a first group; A plurality of probes whose ultrasonic emission directions are set around the difference in direction of the plane containing the annular ring, and one probe each whose ultrasonic emission direction is set upward and downward in the direction of the plane containing the axis of the test tube and the probes. An automatic ultrasonic flaw detection apparatus characterized in that the probes in the same group are selected as a second group, and the probes in the same group are sequentially emitted and received at predetermined time intervals.
JP51075501A 1976-06-28 1976-06-28 Automatic ultrasonic flaw detection equipment Expired JPS5831868B2 (en)

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Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4122319Y1 (en) * 1965-12-24 1966-11-07
JPS5525790A (en) * 1978-08-15 1980-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Controller for air heater

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