JPS5868663A - 自動感度補償装置付超音波探傷装置 - Google Patents

自動感度補償装置付超音波探傷装置

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JPS5868663A
JPS5868663A JP56167132A JP16713281A JPS5868663A JP S5868663 A JPS5868663 A JP S5868663A JP 56167132 A JP56167132 A JP 56167132A JP 16713281 A JP16713281 A JP 16713281A JP S5868663 A JPS5868663 A JP S5868663A
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JP
Japan
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echo
surface wave
flaw detection
probe
sensitivity
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JP56167132A
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Kazuo Sugai
一夫 菅井
Yasuaki Sato
泰章 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4463Signal correction, e.g. distance amplitude correction [DAC], distance gain size [DGS], noise filtering
    • GPHYSICS
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/30Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超−波探協装置に恍り、特に、探傷走査中の
体傷感度を補償することにより信頼性を向上させた超音
波探傷装置に関する。
本発明は、超音波探触子を被検体の表面に沿って移動さ
せながら走査探傷を行う超音波探傷装置全牧顛適用でき
る。そして、例えは被検体の長い中心孔内面に探触子を
挿入してhr tsを行う内押回転型の超音波探傷など
には、特に好適に用いることができる。以下にこれを例
に挙げて説明する。
回転型の機械、クリえばタービンや兜電機ロータ等は、
その予防保全のため、従来から製造及び定検時にロータ
の中心孔から前6C超音波探傷を実施している。ところ
が、その中心孔は例えばφ70m、長さ12mもあって
長いので、超音波探触子の接触回圧の不均等が生じ、そ
れが起因して感度のほらつきが発生している。
これを図面について説明すると、第・1図において、フ
レーム1上のタービン又は発′市磯のロータ2の中心孔
内面3には、ロータの外部に設置した昇降台4上の横行
装置5に設けたチャック6で保持したシャフト7が挿入
されている。そして、該シャフト7は、前記の逼り長い
ので、複叡本のシャフトをジヨイント8で隅結し、かつ
ガイド9で保持しており、その先端には超音波探触子1
0を内蔵した探触子ホルダ11が装着されている。いま
、信号授受用のスリップリングを備えた回転駆動装置1
2で前記シャフト7を回転させながら。
シャフト7を回転駆動装置12ごと、前記横行装置5に
より軸方向に移動すると、探触子10はらせん状に中心
孔内面3を走査するので、ロータ全体の探傷ができる。
(な罫、同図において、13は奄詠装置、14はケーブ
ル、15は受込信用高周波ケーヲルを示す。) そして1回転探傷中は、第2図に示す叩く、探触子10
とロータ2の中心孔内面3との間の音響カップリング、
つまり、超音波伝搬のための結合は、接触媒体16(例
えば水など)で保付し、一方機械的にはばね17,18
によって探触子に接触圧力を加えてがたつかぬような偽
造としている。
しかし、前記の通り中心孔が長いので、探触子10と中
上・孔内面3との接触面バーを勺等に保つことがむずか
しく、回転探傷中に感度のばらつき(実測で約6.dB
)が生じ、検出精度の低下を来し、高精度の欠陥評価の
障害となっている。
本発明は、以上の障害を解消するべくなされたもので、
その目的は、探傷中探触子と被検体表面との間を絶えず
モニタし、接触面圧に不均等がある時はこれに起因する
探傷感度のばらつきを自動的に補償して、検出精度を一
定の水準に維持することができる自動感度補償装置付の
超音波探傷装置を提供するにある。
本発明の特徴は、超音波探触子の接触面圧の不均等によ
る表面波エコーの変動と、その時の欠陥エコーの変動と
の間には比例の関係があることに着目し、探触子が検出
する表面談エコーを、基準となる表面波エコーと比較し
、その比較に基づいて受信した欠陥エコーを補正して自
動的に感度の補償を竹い、探傷精度を一定に保つ構成と
した点にある。
以下、本発明の一実施例を、第3図及び第4図に基づい
て説明する。なお、機械の構成は、第1図及び第2図で
説明したものと同一であり、同一符号のものは同一であ
るから、その説明を省略する。
この実施例は、中心孔内面3に配置された回転型の探触
子10に探傷器20から超音波19を送受信し、被検体
の欠陥検出を行うものである。
この装置は、探触子10が検知した被検体2の表面3の
表面波エコーを抽出するゲート手段(具体的には後記ゲ
ート設定回路24から成る)と、このゲート手段で得た
表面波エコーを基準となる表面波エコーと比較演算する
感度補償回路25と。
この感度補償回路25からの補正信号により前記欠陥エ
コーを補正する補正手段(この実施例ではメインアンプ
27がこの役割を果す)とを備えている。
史に詳しく具体的に述べれば、第3図において20は探
傷器で、該探傷器20は、トリガー21と、入力端が該
トリガーに接続し、出力端が前記高周波ケーブル15を
介して前記探触子10に接続したパルサー22とから成
る送信銅回路と、高騰波ケーブル15に接続したプリア
ンプ23と。
該プリアンプに接続したゲート設定回路24と、該ゲー
ト設定回路に接続した感度補償回路25と。
該感度補償回路に接続した警報回路26と、前記プリア
ンプ23及び感度補償回路25の出力端に接続したメイ
ンアンプ27と、該メインアンプに接続した検波回路2
8及びこれに接続したブラウン管29とから成る受信側
各回路から構成され、前記トリガー21の出力端は前記
ゲート設定回路24に接続している。
次に、以上のような構成における作動について説明する
探傷器20内のトリガー21から同期パルスをパルサー
22に印加すると%該バルサーからは励振信号としてパ
ルス電圧が、高周波ケーブル15を介して探触子10に
加えられるので、該探触子内の振動子(図示していない
)からロータ2中に超音波19が発信される。
発信された超音波19は、欠陥部若しくは底面で反射し
、前記の発信とは逆のJgで、探触子内の振動子で検出
エコー信号として受信され、前記高周波ケーブル15を
経て、プリアンプ23で増幅される。この増幅された信
号は分岐して、一つFi、メインアンプ27に送られ、
他の一つはゲート設定回路24に送られる。該ゲート設
定回路では。
前記トリガー21からの同期パルスが第4図(b)の如
きゲート信号として別途に入力するから、第4図(a)
に示す前記プリアンプ23からの入力信号から、第4図
(C)に示す如きゲート信号間隔での表面波エコーSが
抽出される。一方゛、探触子と被検体表面との接触面圧
の不均等に基づく表面波エコーの変動は、前記の通り欠
陥エコーの変動に比例するから、この表面波エコーSは
、次の感度補償回路25で基準となる表面波エコー(第
4図において破線で示す)と比較演算され、補正信号が
メインアンプ27に発せられる。次に′タイ/アンプ2
フでは、前記プリアンプ23からの欠陥エコーを含む検
出信号が、この補正信号によシ補正され、増幅される。
そして検波回路28で検波してビデ如く、感度補償され
たAスコープの波形として表示される。なお、図中破?
w、は、感度補償前の検出信号を示す。従って、ブラウ
ン言上の欠陥エコーの表示は、自動的に感度が補償され
た探傷精度一定のものであるから、この表示から高精度
の欠陥評価ができる。
なお、感度補償回路25では、前記の通り、抽出した表
面波エコーを、基準となる表面波エコーと比較演算する
ので、この時、抽出した表面波エコーが許容値以下であ
乙か否かを判型して、許容頃以下の時には、これに接続
する警報回路26に。
少なくとも警報信号か又は探傷停止信号のいずれかを発
する構成としている。従って1回転探傷中。
探触子10と中心孔内@3との間の音譬カップリングの
異常をブザー等により警報表示し、必要に応じで探傷を
停止させることができるから、これに起因した探鵠上の
検出漏れを防止できる。
以上説明したように1本発明によれば、超音波探触子と
被検体表面との接触面圧の不均等による探傷感度の補償
が、探傷中白動的に行われ、同一精度の探傷データが得
られるから、該テークに基づいて極めて精度の高い欠陥
評価を行い1品質管理の向上を図ると共に、信頼性の高
い予防保全を行うことができる。なお1本装置によれば
、探傷中音響カップリングの異常を監視して、検出漏れ
を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はロータの中心孔内面からロータの探傷を行う内
押回転型の超音波探傷装置の説明図、第2図は第1図の
探触子と探触子ホルダ部の詳細を示す縦断面図、第3図
は本発明の一実施例を示す探傷器ブロック線図、第4図
はゲート設定による表面波エコーの抽出説明図、第5図
は感度補償後のブラウン管上の表示の一例を示す。 2・・・ロータ(被検体)、3・・・中上・孔内面(N
@)。 10・・・探触子、21・・・トリガー、22・・・パ
ルサー。 23・・・プリアンプs24・・・ゲート設定回路(ゲ
ート手段)、25・・・感度補償回路、27・・・メイ
ンアンプ(補正手段)、T・・・発信波エコー、S・・
・表面波エコー、 B・・・底面波エコー、F・・・欠
陥エコー。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被検体表面を走査する超音波探触子により欠陥エコ
    ーを検出して探傷を行う超音波探傷装置において、前記
    超音波探触子が検知する被検体表面の表面波エコーを抽
    出するゲート手段と、該ゲート手段が抽出した前記表面
    波エコーを基準となる表面波エコーと比較演算する感度
    補償回路と、該感度補償回路からの補正信号によシ前記
    欠陥エコーを補正する補正手段とを備えたことを特徴と
    する自動感度補償装置付超音波探傷装置。 2、 前記感度補償回路は、基準となる表面波エコーと
    の比較演算により表面波エコーが許容値以下か否かをも
    、判定するものであり、かつ許容値以下の時には。 少なくとも警報信号又は探傷停止信号のいずれかを発す
    るように構成したことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の自動感度補償装置付超音波探傷装置。
JP56167132A 1981-10-21 1981-10-21 自動感度補償装置付超音波探傷装置 Pending JPS5868663A (ja)

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