JPS59176668A - 超音波探傷法 - Google Patents
超音波探傷法Info
- Publication number
- JPS59176668A JPS59176668A JP58051795A JP5179583A JPS59176668A JP S59176668 A JPS59176668 A JP S59176668A JP 58051795 A JP58051795 A JP 58051795A JP 5179583 A JP5179583 A JP 5179583A JP S59176668 A JPS59176668 A JP S59176668A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic
- defect part
- difference
- transducers
- radius
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating 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
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
-
- 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
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
-
- G—PHYSICS
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波探傷法に関するものである。
従来、超音波を測定対象物に照射し、その反射のようす
から内部の傷やひび割れなどの欠陥部の位置、寸法等を
測定する方法は公知であるが、従来のとの種探傷法にお
いては、反射波の振幅を定量化に使用しているため、測
定精度が探傷器の設定ゲインや感度に依存し、信頼性の
高い測定を行うことができないという欠点があった。
から内部の傷やひび割れなどの欠陥部の位置、寸法等を
測定する方法は公知であるが、従来のとの種探傷法にお
いては、反射波の振幅を定量化に使用しているため、測
定精度が探傷器の設定ゲインや感度に依存し、信頼性の
高い測定を行うことができないという欠点があった。
本発明は、反射波をλつの受信用トランスデユーサに受
信させ、それらの伝搬時間即ち位相から２つの超音波伝
搬経路長の差を求め、それに基づいて欠陥部の断面寸法
を推定することにより、探傷器の設定ゲインや感度に依
存することなく高精度の測定を行い得るようにすること
を目的とするもので、７個の超音波送信用トランスデー
−サと２個の超音波受信用トランスデー−サとを一定間
隔に配置して測定対象物を走査し、送信用トランスデー
−サから出力されて測定対象物中の欠陥部、において反
射した超音波を２個の受信用トランスデー−サで受信す
ることによりλつの超音波伝搬経路長を測定し、これら
の超音波伝搬経路長の差に基づｂて上記欠陥部の断面寸
法を推定するととを特徴とするものである。
信させ、それらの伝搬時間即ち位相から２つの超音波伝
搬経路長の差を求め、それに基づいて欠陥部の断面寸法
を推定することにより、探傷器の設定ゲインや感度に依
存することなく高精度の測定を行い得るようにすること
を目的とするもので、７個の超音波送信用トランスデー
−サと２個の超音波受信用トランスデー−サとを一定間
隔に配置して測定対象物を走査し、送信用トランスデー
−サから出力されて測定対象物中の欠陥部、において反
射した超音波を２個の受信用トランスデー−サで受信す
ることによりλつの超音波伝搬経路長を測定し、これら
の超音波伝搬経路長の差に基づｂて上記欠陥部の断面寸
法を推定するととを特徴とするものである。
以下、本発明の方法について図面を参照しながら詳述す
る。
る。
第１図は、本発明を直接接触法へ適用した場合φ測定原
理を示すもので、超音波の送信用トランスデー−サ１と
２個の受信用トランスデー−サ２゜３とを一定間隔に配
置し、それらを測定対象物４の表面４ａに接触させた状
態で該測定対象物４に沿って走査する。この場合、送信
用トランスデユー−！ｒ１から出力された超音波は測定
対象物４の内部の円柱状欠陥部５において反射し、受信
用トランスデー−サ２，３にそれぞれ受信されるが、例
えば送信用トランスデー−サ１から受信用トランスデー
−サ２までの超音波の伝搬時間ｔは、それらのトランス
デユーサが、図示しだように、欠陥部５の中心から測定
対象物４の表面に垂直に引いた基準線６に対して対称位
置にある場合に最小となり、この場合の欠陥部の深さし
け、音速をＶ、基準線６と受信用トランスデユーサ２と
の間の距離をＸとすると、 として求められる。
理を示すもので、超音波の送信用トランスデー−サ１と
２個の受信用トランスデー−サ２゜３とを一定間隔に配
置し、それらを測定対象物４の表面４ａに接触させた状
態で該測定対象物４に沿って走査する。この場合、送信
用トランスデユー−！ｒ１から出力された超音波は測定
対象物４の内部の円柱状欠陥部５において反射し、受信
用トランスデー−サ２，３にそれぞれ受信されるが、例
えば送信用トランスデー−サ１から受信用トランスデー
−サ２までの超音波の伝搬時間ｔは、それらのトランス
デユーサが、図示しだように、欠陥部５の中心から測定
対象物４の表面に垂直に引いた基準線６に対して対称位
置にある場合に最小となり、この場合の欠陥部の深さし
け、音速をＶ、基準線６と受信用トランスデユーサ２と
の間の距離をＸとすると、 として求められる。
一方、送信用トランスデユーサ１から欠陥部５を経て受
信用トランスデー−サ２，３に至るλつ・の超音波伝搬
経路長ＡＢＣとＡＤＥとの差Δｌは、欠陥部の深さＬと
欠陥部断面の半径ｒとの関数と怖り、走査短離と共に変
化する。そこで、上記（１）式から求められた欠陥部の
深さＬをもと釦、様々な欠陥部断面の半径ｒの値をパラ
メータにして超音波伝搬経路長の差Δｌと走査距離との
関係を幾何学的に計算しておき、上述した走査によって
実測した超音波伝搬経路長の差Δｌを上記計算によるも
のと比較することにより、欠陥部断面の半径γを推定す
ることができる。
信用トランスデー−サ２，３に至るλつ・の超音波伝搬
経路長ＡＢＣとＡＤＥとの差Δｌは、欠陥部の深さＬと
欠陥部断面の半径ｒとの関数と怖り、走査短離と共に変
化する。そこで、上記（１）式から求められた欠陥部の
深さＬをもと釦、様々な欠陥部断面の半径ｒの値をパラ
メータにして超音波伝搬経路長の差Δｌと走査距離との
関係を幾何学的に計算しておき、上述した走査によって
実測した超音波伝搬経路長の差Δｌを上記計算によるも
のと比較することにより、欠陥部断面の半径γを推定す
ることができる。
続いて、測定対象物４の表面４αが円弧状の曲率をもつ
場合の測定方法を第２図により鋭、明する。
場合の測定方法を第２図により鋭、明する。
この場合の測定では、水などの接触媒質７を弁明て、一
定間隔で配置した送信用トランスデユーサｌ及び受信用
トランスデユーサ２，３にょシ測狗対像物４を接触媒質
７の表面７αに沿って走査する。このときの受信用トラ
ンスデー−サ２または３への反射波の入力は、送信用ト
ランスデー−サ１が測定対象物４の表面４ａの曲率中心
０．と欠陥部５の中心０２とを結ぶ中心＠８上に位置す
る場合に最小となり、そこで、この位置でパルス・エコ
ー法を用いることにより欠陥部５の位置測定を行う、こ
とができる。第３図は、上記パルス・エコー法１ｒよる
測定原理を説明するも・ので、いま、送信用ゞ］トラン
スデーーサ１が上言己中心線８上にあるとき受信用トラ
ンスデユーサにおける受信振幅が最小値になったとする
と、曲率中心０．から接触媒質７の表面７αに垂直に引
いた基準線９に対する上記中心線８の傾斜角θけ次式に
よって求められる。
定間隔で配置した送信用トランスデユーサｌ及び受信用
トランスデユーサ２，３にょシ測狗対像物４を接触媒質
７の表面７αに沿って走査する。このときの受信用トラ
ンスデー−サ２または３への反射波の入力は、送信用ト
ランスデー−サ１が測定対象物４の表面４ａの曲率中心
０．と欠陥部５の中心０２とを結ぶ中心＠８上に位置す
る場合に最小となり、そこで、この位置でパルス・エコ
ー法を用いることにより欠陥部５の位置測定を行う、こ
とができる。第３図は、上記パルス・エコー法１ｒよる
測定原理を説明するも・ので、いま、送信用ゞ］トラン
スデーーサ１が上言己中心線８上にあるとき受信用トラ
ンスデユーサにおける受信振幅が最小値になったとする
と、曲率中心０．から接触媒質７の表面７αに垂直に引
いた基準線９に対する上記中心線８の傾斜角θけ次式に
よって求められる。
ｔαｎθ””ｌｃＬ／（Ｒ−Ｈ）
但し、ｌｃＬ：送信用トランスデユーサ１の基準線９か
らの距離 Ｒ：曲率半径 Ｈ：接触媒質７の最大深さ また、送信用トランスデユーサ１から欠陥部５までの距
離Ｌａはパルスエコー法により測定可能であるから、θ
方向で距離ＬｃＬの位ｆｔ１ｃある円柱状欠陥部５にお
ける半径ｒの様々な値に５対して、第２図中のλつの超
音波伝搬経路長ＡＢＣＤＥとＡＦＧＨＩとの差に基づく
伝搬時間差Δｔを計算してかき、上記走査によって実測
した伝搬時間差を計算したものと比較することにより半
径ｒを推定することができる。その結果、欠陥部５の基
準線９からの距離ｌｂは Ａ！６ ＝ （ｒ ＋Ｌａ ） ｓｉｎθ＋ｌ（Ｌとし
て求められる。
らの距離 Ｒ：曲率半径 Ｈ：接触媒質７の最大深さ また、送信用トランスデユーサ１から欠陥部５までの距
離Ｌａはパルスエコー法により測定可能であるから、θ
方向で距離ＬｃＬの位ｆｔ１ｃある円柱状欠陥部５にお
ける半径ｒの様々な値に５対して、第２図中のλつの超
音波伝搬経路長ＡＢＣＤＥとＡＦＧＨＩとの差に基づく
伝搬時間差Δｔを計算してかき、上記走査によって実測
した伝搬時間差を計算したものと比較することにより半
径ｒを推定することができる。その結果、欠陥部５の基
準線９からの距離ｌｂは Ａ！６ ＝ （ｒ ＋Ｌａ ） ｓｉｎθ＋ｌ（Ｌとし
て求められる。
このような本発明の超音波探傷法によれば、次に列挙す
るような効果を期待することができる。
るような効果を期待することができる。
（１）超音波の伝搬時間即ち位相に基づいて欠陥部の断
面寸法を推定するようにしたので、反射波の振幅を定量
化に使用する従来のものに比べ、探傷器の設定ゲインや
感度に依存するようなことがなく、従って感度標準試験
片の作られていない材料中の欠陥測定にも適用すること
ができる。
面寸法を推定するようにしたので、反射波の振幅を定量
化に使用する従来のものに比べ、探傷器の設定ゲインや
感度に依存するようなことがなく、従って感度標準試験
片の作られていない材料中の欠陥測定にも適用すること
ができる。
１ｊ２） ）ランスデー−サと測定対象物との接触状
態隷従来の手法に比較して１−要ではなく、より信頼性
の高い測定が可能である。
態隷従来の手法に比較して１−要ではなく、より信頼性
の高い測定が可能である。
（３）時間測定の分解能を高くすれば、欠陥寸法測定の
分解能もあげることができる。
分解能もあげることができる。
第１図〜第３図は本発明の超音波探傷法による測定原理
の説明図で”ある。 １・・・送信用トランスデユーサ、 ２．３・・・受信用トランスデユーサ、４・・・測定対
象物、 ５・・・欠陥部。 第１図 第７図
の説明図で”ある。 １・・・送信用トランスデユーサ、 ２．３・・・受信用トランスデユーサ、４・・・測定対
象物、 ５・・・欠陥部。 第１図 第７図
Claims (1)
- １．７個の超音波送信用トランスデユーサと２個の超音
波受信用トランスデー−サとを一定間隔に配置して測定
対象物を走査し、送信用トランスデー−サから出力され
て測定対象物中の欠陥部において反射した超音波を２個
の受信用トランスデユーサで受信することによりλつの
超音波伝搬経路長を測定し５これらの超音波伝搬経路長
の差に基づいて上記欠陥部の断面寸法を推定することを
＠徴とする超音波探傷法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051795A JPS59176668A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 超音波探傷法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051795A JPS59176668A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 超音波探傷法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59176668A true JPS59176668A (ja) | 1984-10-06 |
Family
ID=12896867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051795A Pending JPS59176668A (ja) | 1983-03-28 | 1983-03-28 | 超音波探傷法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59176668A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02118447A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-02 | Hitachi Ltd | 超音波探傷方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145183A (en) * | 1978-05-02 | 1979-11-13 | Hitachi Ltd | Supervisory apparatus |
-
1983
- 1983-03-28 JP JP58051795A patent/JPS59176668A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54145183A (en) * | 1978-05-02 | 1979-11-13 | Hitachi Ltd | Supervisory apparatus |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02118447A (ja) * | 1988-10-28 | 1990-05-02 | Hitachi Ltd | 超音波探傷方法 |
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