JPS5920980B2 - 超音波探傷の監視期間を自動的に設定する方法 - Google Patents
超音波探傷の監視期間を自動的に設定する方法Info
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- JPS5920980B2 JPS5920980B2 JP52026566A JP2656677A JPS5920980B2 JP S5920980 B2 JPS5920980 B2 JP S5920980B2 JP 52026566 A JP52026566 A JP 52026566A JP 2656677 A JP2656677 A JP 2656677A JP S5920980 B2 JPS5920980 B2 JP S5920980B2
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、送受信検査ヘツドを用いてたとえば鋼板を検
査するために超音波探傷するとき、監視期間を自動的に
セツトする方法に関する。
査するために超音波探傷するとき、監視期間を自動的に
セツトする方法に関する。
このとき送信パルスと第１底面エコーとの間の伝播時間
が、各送信パルス毎に測定され、欠陥監視期間が、欠陥
のエコーがない場合伝播時間の助けをかりて決定され、
しかして、各送信パルスの周期毎に欠陥監視期間の初め
が決定される。超音波信号を監視するため、いわゆるモ
ニターが使用されている。
が、各送信パルス毎に測定され、欠陥監視期間が、欠陥
のエコーがない場合伝播時間の助けをかりて決定され、
しかして、各送信パルスの周期毎に欠陥監視期間の初め
が決定される。超音波信号を監視するため、いわゆるモ
ニターが使用されている。
各モニターは、直流電圧を介し調節可能かつ位置と幅を
調節することができるゲイトを備えている。監視範囲内
の超音波信号は、いろいろな観点から監視される。従来
から信号モニター、デイジタル・モニター、アナログ・
モニター、積分モニター等が使用されている。この種の
モニターのモニター監視期間は、テスト・ヘツドに取り
付けられた標準試験片を用いて調節され検査の間は一定
のままである。使用例の１つは、表面に垂直に超音波を
照射する検査ヘッドを用いたシート材やストリツプ材パ
イプ材についての検査である。探触子に近い境界面から
検査ヘツドが向けられた境界面の下２．３Ｕ１のところ
までの欠陥を見つけることは公知である。すなわち下部
境界面の手前２．３ｍｍの範囲は、これまでのところ観
測からはずされている。その理由は、試験材の許容公差
値、試験体に対する検査ヘツドの案内精度、これと関連
して下部境界面が欠陥として表示されることにある。伝
播時間の値がエコーパルスにより測定され、欠陥監視期
間を設定するために利用される、独立して欠陥監視期間
を調整する方法がドイツ公開特許第２４２２４３９号に
開示されている。
調節することができるゲイトを備えている。監視範囲内
の超音波信号は、いろいろな観点から監視される。従来
から信号モニター、デイジタル・モニター、アナログ・
モニター、積分モニター等が使用されている。この種の
モニターのモニター監視期間は、テスト・ヘツドに取り
付けられた標準試験片を用いて調節され検査の間は一定
のままである。使用例の１つは、表面に垂直に超音波を
照射する検査ヘッドを用いたシート材やストリツプ材パ
イプ材についての検査である。探触子に近い境界面から
検査ヘツドが向けられた境界面の下２．３Ｕ１のところ
までの欠陥を見つけることは公知である。すなわち下部
境界面の手前２．３ｍｍの範囲は、これまでのところ観
測からはずされている。その理由は、試験材の許容公差
値、試験体に対する検査ヘツドの案内精度、これと関連
して下部境界面が欠陥として表示されることにある。伝
播時間の値がエコーパルスにより測定され、欠陥監視期
間を設定するために利用される、独立して欠陥監視期間
を調整する方法がドイツ公開特許第２４２２４３９号に
開示されている。
しかしこの方法は試料のいろいろな肉厚を検査ヘツドご
とにかつ各送信パルスの周期毎に補正することができな
い欠点があり、肉厚が薄いとき底面エコーを欠陥として
検出する可能性がある反面、検査ヘツドに面した表面の
すぐ下にある欠陥を拾わないことがある。この欠陥信号
は、関係するエコー信号に影響を及ぼし、このため間違
つた欠陥監視期間が設定されるおそれがある。鋼板の両
側から検査することが規定され実施されることがしばし
ばであり、このために必要な装置費用が不必要にかさむ
こととなり、しかもこの在来公知の装置と方法の場合に
は調査された検査データの記録、整理、チエツク等に少
なからぬ困難が伴なう。
とにかつ各送信パルスの周期毎に補正することができな
い欠点があり、肉厚が薄いとき底面エコーを欠陥として
検出する可能性がある反面、検査ヘツドに面した表面の
すぐ下にある欠陥を拾わないことがある。この欠陥信号
は、関係するエコー信号に影響を及ぼし、このため間違
つた欠陥監視期間が設定されるおそれがある。鋼板の両
側から検査することが規定され実施されることがしばし
ばであり、このために必要な装置費用が不必要にかさむ
こととなり、しかもこの在来公知の装置と方法の場合に
は調査された検査データの記録、整理、チエツク等に少
なからぬ困難が伴なう。
この種の検査の場合検査ヘツド特性曲線の補正が行なわ
れていること、たとえば底面エコーについて相対的な調
整が行なわれることが前提条件である。本発明の目的は
、表面近傍と底面表面を含めた範囲で試験片の厚さ全体
にわたる検査が、一方の側から１組の検査ヘツドについ
てあらかじめ与えられた欠陥サイズについて実施され、
しかして検査を始めるさい試験片の一部分が検査されな
いままであることがない方法を提供することである。
れていること、たとえば底面エコーについて相対的な調
整が行なわれることが前提条件である。本発明の目的は
、表面近傍と底面表面を含めた範囲で試験片の厚さ全体
にわたる検査が、一方の側から１組の検査ヘツドについ
てあらかじめ与えられた欠陥サイズについて実施され、
しかして検査を始めるさい試験片の一部分が検査されな
いままであることがない方法を提供することである。
上記の目的は、本発明に係る方法によれば、（ａ）欠陥
監視期間の終りの設定が、送信パルスと第１の底面エコ
ーとの間の測定ずみの伝播時間とあらかじめ与えられた
セツト時間に基づいて行なわれ、他方、第１の底面エコ
ー監視期間の始めを該欠陥監視期間の終りの時点から一
定時間後と設定することと、（ｂ）第１と第２の底面エ
コーの間の伝播時間の測定が実際の肉厚を求めるために
実施されることと（ｃ）欠陥監視期間の始めの設定が、
送信パルスと第１の底面エコーの間の伝播時間と（ｂ）
項記載の伝播時間の差を計算することにより行なわれる
ことと（ｄ）第２の底面エコー監視期間の初めが、上記
欠陥監視期間の終りの時点と（ｂ）項の記載に従がつて
求められた実際の肉厚に基づいて決定されることと（ｅ
）第１と第２の底面エコー監視期間の終りの計算が、あ
らかじめ与えられた一定値をそれぞれの監視期間の初め
の時点に加えることにより行うこと、から成る処理ステ
ツプにより達成される。
監視期間の終りの設定が、送信パルスと第１の底面エコ
ーとの間の測定ずみの伝播時間とあらかじめ与えられた
セツト時間に基づいて行なわれ、他方、第１の底面エコ
ー監視期間の始めを該欠陥監視期間の終りの時点から一
定時間後と設定することと、（ｂ）第１と第２の底面エ
コーの間の伝播時間の測定が実際の肉厚を求めるために
実施されることと（ｃ）欠陥監視期間の始めの設定が、
送信パルスと第１の底面エコーの間の伝播時間と（ｂ）
項記載の伝播時間の差を計算することにより行なわれる
ことと（ｄ）第２の底面エコー監視期間の初めが、上記
欠陥監視期間の終りの時点と（ｂ）項の記載に従がつて
求められた実際の肉厚に基づいて決定されることと（ｅ
）第１と第２の底面エコー監視期間の終りの計算が、あ
らかじめ与えられた一定値をそれぞれの監視期間の初め
の時点に加えることにより行うこと、から成る処理ステ
ツプにより達成される。
さらに、本発明に係る方法は、標準ヘツドが使用される
場合、（表面エコーを遮蔽するため）欠陥監視期間の初
めを一定値でもつて補足的に補正することを特徴として
いる。
場合、（表面エコーを遮蔽するため）欠陥監視期間の初
めを一定値でもつて補足的に補正することを特徴として
いる。
欠陥信号の伝播時間が、最小肉厚についてのあらかじめ
与えられた伝播時間より大きいときは、欠陥信号の伝播
時間が第１の底面エコーの伝播時間とみなされるように
、欠陥エコーの伝播時間が最小肉厚についてあらかじめ
与えられた伝播時間と補足的に比較される。在来公知の
検査方法と異なり、本発明に従がつて提案されている方
法を使用すれば、最小肉厚と実際の肉厚との間の範囲内
の欠陥も確実に検出される。さらに本発明の方法では、
在来の方法の場合には必要な調節を省略することができ
る。以下、本発明に係る方法の理解を容易ならしめるた
めに本発明の実施例を図解した添付図面を参照しながら
、本発明を詳細に説明する。試験片の実際の肉厚により
制御されるロジツクが使用されるが、このロジツクによ
り各送信パルスの周期ごとにあとに続く送信パルスに対
する監視範囲が定められる。
与えられた伝播時間より大きいときは、欠陥信号の伝播
時間が第１の底面エコーの伝播時間とみなされるように
、欠陥エコーの伝播時間が最小肉厚についてあらかじめ
与えられた伝播時間と補足的に比較される。在来公知の
検査方法と異なり、本発明に従がつて提案されている方
法を使用すれば、最小肉厚と実際の肉厚との間の範囲内
の欠陥も確実に検出される。さらに本発明の方法では、
在来の方法の場合には必要な調節を省略することができ
る。以下、本発明に係る方法の理解を容易ならしめるた
めに本発明の実施例を図解した添付図面を参照しながら
、本発明を詳細に説明する。試験片の実際の肉厚により
制御されるロジツクが使用されるが、このロジツクによ
り各送信パルスの周期ごとにあとに続く送信パルスに対
する監視範囲が定められる。
第１図には、１つの送信パルスの周期における超音波信
号の波形の図解が簡単に示されている。監視期間のセツ
トにあたつて、各送信パルスの周期について送信信号１
と第１底面エコー２の間の時間差を求める。このことは
、たとえば送信パルス１と第１の底面エコー２との間の
デイジタル計算プロセスによつて行なわれる。監視範囲
３の終り（欠陥監視期間の終り３ｂ）は、上記の測定さ
れた時間からあらかじめ与えられた許容公差（たとえば
、鋼中の０．３ｍｍの音響伝播タイム）を差し引いた時
点である。いま１つ必要な測定量は、実際の肉厚である
。
号の波形の図解が簡単に示されている。監視期間のセツ
トにあたつて、各送信パルスの周期について送信信号１
と第１底面エコー２の間の時間差を求める。このことは
、たとえば送信パルス１と第１の底面エコー２との間の
デイジタル計算プロセスによつて行なわれる。監視範囲
３の終り（欠陥監視期間の終り３ｂ）は、上記の測定さ
れた時間からあらかじめ与えられた許容公差（たとえば
、鋼中の０．３ｍｍの音響伝播タイム）を差し引いた時
点である。いま１つ必要な測定量は、実際の肉厚である
。
この測定量は、第１の底面エコー２と第２の底面工コ一
６との間の時間の測定により求められる。監視期間３の
初め３ａは、送信パルス１と第１の底面エコー２の間の
時間差から第１底面エコー２と第２底面エコー６の間の
時間を差し引くことにより求められる。検査中の検査ヘ
ツドと試料上面の間の距離の変動は、各送信パルスの周
期ごとに監視期間の初めを定めることにより考慮されて
いる。
６との間の時間の測定により求められる。監視期間３の
初め３ａは、送信パルス１と第１の底面エコー２の間の
時間差から第１底面エコー２と第２底面エコー６の間の
時間を差し引くことにより求められる。検査中の検査ヘ
ツドと試料上面の間の距離の変動は、各送信パルスの周
期ごとに監視期間の初めを定めることにより考慮されて
いる。
さらに、測定された伝播時間にもとづいて各送信パルス
の周期ごとに監視期間４と５に対する初めと終りが計算
される。第２図は、監視期間セツトのためのロジツクを
図解したプロツク線図である。
の周期ごとに監視期間４と５に対する初めと終りが計算
される。第２図は、監視期間セツトのためのロジツクを
図解したプロツク線図である。
検査９が始まると暫定的な監視期間は、既知の最小肉厚
をあらかじめ与えておくことにより、そしてまた送信パ
ルス１、第１底面エコー２、第２の底面エコー６間の直
接測定された伝播時間をロジツク的に結び合わせること
により、あらかじめ設定１０される。第１の送信パルス
周期の欠陥監視期間３の中に信号がはいつているのかど
うかがロジツク的な判断１１を介して判別される。欠陥
エコー７（または第２の欠陥エコー８）があると、監視
期間はあとに続く送信パルスの周期で変更されない。い
ま１つのロジツク的な判断１２は、第１底面エコーがあ
ることについてなされる。すなわち底面エコーがない限
り、監視期間が改めて変更されることはない。第１底面
エコーが当該送信パルスの周期にあり欠陥監視期間に欠
陥信号がないという条件が満たされているときにはじめ
て、第１底面エコーと第２底面エコーの間の時間差と、
送信パルスと第１の底面エコーの間の時間差（伝播時間
）の測定１３が行なわれる。求められた時間差にもとづ
いて、監視期間の初めと終りが設定１４される（欠陥監
視期間の終り３ｂ＋定数＝底面エコー監視期間の初め）
。いま１つの判断１５は、欠陥監視期間の終りについて
行なわれる。欠陥監視期間が試料の与えられた最小肉厚
より小さいとき、欠陥監視期間の終り３ｂは、あらかじ
め与えられた最小肉厚に等しいよう設定１６される。次
の送信パルスの周期は、欠陥監視期間内に信号があるこ
とについての判断１７から始められる。
をあらかじめ与えておくことにより、そしてまた送信パ
ルス１、第１底面エコー２、第２の底面エコー６間の直
接測定された伝播時間をロジツク的に結び合わせること
により、あらかじめ設定１０される。第１の送信パルス
周期の欠陥監視期間３の中に信号がはいつているのかど
うかがロジツク的な判断１１を介して判別される。欠陥
エコー７（または第２の欠陥エコー８）があると、監視
期間はあとに続く送信パルスの周期で変更されない。い
ま１つのロジツク的な判断１２は、第１底面エコーがあ
ることについてなされる。すなわち底面エコーがない限
り、監視期間が改めて変更されることはない。第１底面
エコーが当該送信パルスの周期にあり欠陥監視期間に欠
陥信号がないという条件が満たされているときにはじめ
て、第１底面エコーと第２底面エコーの間の時間差と、
送信パルスと第１の底面エコーの間の時間差（伝播時間
）の測定１３が行なわれる。求められた時間差にもとづ
いて、監視期間の初めと終りが設定１４される（欠陥監
視期間の終り３ｂ＋定数＝底面エコー監視期間の初め）
。いま１つの判断１５は、欠陥監視期間の終りについて
行なわれる。欠陥監視期間が試料の与えられた最小肉厚
より小さいとき、欠陥監視期間の終り３ｂは、あらかじ
め与えられた最小肉厚に等しいよう設定１６される。次
の送信パルスの周期は、欠陥監視期間内に信号があるこ
とについての判断１７から始められる。
信号がないときは、底面エコーが到来しているかノ ど
うか２０が判断される。底面エコーがあるときは、あと
に続く送信パルスの周期の監視期間を定めるため、伝播
時間の測定１３が再び行なわれる。判断２０で底面エコ
ーが見出されないときは、あとに続く送信パルスの周期
ではもとのままの監視５期間で行なわれる。そしてあと
に続く送信パルスの周期のための新しい監視期間の設定
は、阻止される２１０欠陥監視期間１７内に信号がある
ときは、別の判断が行なわれる。前記信号が、試料の最
小厚さの範囲内にあるかどうか１８が判断され９る。前
記信号が最小厚さの範囲内にあるときは、あとに続く送
信パルスの周期に対する自動的な監視期間設定は阻止さ
れる１９。前記信号が、最小厚さの範囲からはずれてい
る場合、この信号の伝播時間を、底面エコーの伝播時間
と同じに設定する２２。底面エコーの伝播時間が求めら
れた２２あとあとに続く検査ダクトについて伝播時間の
測定１３の測定値を直接利用しないで、欠陥エコー監視
期間の始まりと終りに対する新しい値と底面エコーの監
視期間の初めと終りが計算される１４０判断１８をする
理由は、監視期間が狭い場合欠陥も底面も共に欠陥監視
期間に信号を発するからである。
うか２０が判断される。底面エコーがあるときは、あと
に続く送信パルスの周期の監視期間を定めるため、伝播
時間の測定１３が再び行なわれる。判断２０で底面エコ
ーが見出されないときは、あとに続く送信パルスの周期
ではもとのままの監視５期間で行なわれる。そしてあと
に続く送信パルスの周期のための新しい監視期間の設定
は、阻止される２１０欠陥監視期間１７内に信号がある
ときは、別の判断が行なわれる。前記信号が、試料の最
小厚さの範囲内にあるかどうか１８が判断され９る。前
記信号が最小厚さの範囲内にあるときは、あとに続く送
信パルスの周期に対する自動的な監視期間設定は阻止さ
れる１９。前記信号が、最小厚さの範囲からはずれてい
る場合、この信号の伝播時間を、底面エコーの伝播時間
と同じに設定する２２。底面エコーの伝播時間が求めら
れた２２あとあとに続く検査ダクトについて伝播時間の
測定１３の測定値を直接利用しないで、欠陥エコー監視
期間の始まりと終りに対する新しい値と底面エコーの監
視期間の初めと終りが計算される１４０判断１８をする
理由は、監視期間が狭い場合欠陥も底面も共に欠陥監視
期間に信号を発するからである。
したがつて、検査結果の評価にあたつては、別の判断基
準を満たさなければならない。すなわち、第１底面エコ
ーの伝播時間は、各送信パルスの周期ごとに先行の送信
パルスの周期の伝播時間と比較されなければならない。
欠陥として底面エコーが評価されることは、たとえばそ
れの伝播時間があらかじめ与えられた伝播時間を突然大
幅に上回つたときあるいは下回つたときに起こる。本発
明に係る方法を使用することにより、たとえば最小厚さ
の範囲内で試料の中に斜めに存在する欠陥も、欠陥とし
て検知することができる。
準を満たさなければならない。すなわち、第１底面エコ
ーの伝播時間は、各送信パルスの周期ごとに先行の送信
パルスの周期の伝播時間と比較されなければならない。
欠陥として底面エコーが評価されることは、たとえばそ
れの伝播時間があらかじめ与えられた伝播時間を突然大
幅に上回つたときあるいは下回つたときに起こる。本発
明に係る方法を使用することにより、たとえば最小厚さ
の範囲内で試料の中に斜めに存在する欠陥も、欠陥とし
て検知することができる。
本方法は、ハードウエアの態様でもソフトウエアの態様
でも実施することができる。
でも実施することができる。
第１図は、１つの送信パルスの周期における超音波信号
の波形の経過を示すダイアグラム、第２図は、監視期間
のセツトのプロツクダイアグラムである。 １・・・・・・送信信号、２・・・・・・第１底面エコ
ー、３，４，５・・・・・・監視期間、６・・・・・・
第２底面エコー、７，８・・・・・・欠陥、９・・・・
・・検査開始、１０・・・・・・暫定的監視期間設定、
１１・・・・・・欠陥監視期間３中の信号の有無の判断
、１２・・・・・・底面エコーの有無の判断、１３・・
・・・・伝播時間測定、１４・・・・・・新しい監視期
間の設定、１５・・・・・・欠陥監視期間の終りについ
ての判断、１６・・・・・・欠陥監視期間の終りを最小
肉厚に設定、１７・・・・・・欠陥監視期間３中の信号
の有無の判断、１８・・・・・・欠陥信号と最小厚さの
比較、１９・・・・・・新しい監視期間設定の阻止、２
０・・・・・・底面エコーの有無の判断、２１・・・・
・・新しい監視期間設定の阻止、２２・・・・・・底面
エコーの伝播時間の設定。
の波形の経過を示すダイアグラム、第２図は、監視期間
のセツトのプロツクダイアグラムである。 １・・・・・・送信信号、２・・・・・・第１底面エコ
ー、３，４，５・・・・・・監視期間、６・・・・・・
第２底面エコー、７，８・・・・・・欠陥、９・・・・
・・検査開始、１０・・・・・・暫定的監視期間設定、
１１・・・・・・欠陥監視期間３中の信号の有無の判断
、１２・・・・・・底面エコーの有無の判断、１３・・
・・・・伝播時間測定、１４・・・・・・新しい監視期
間の設定、１５・・・・・・欠陥監視期間の終りについ
ての判断、１６・・・・・・欠陥監視期間の終りを最小
肉厚に設定、１７・・・・・・欠陥監視期間３中の信号
の有無の判断、１８・・・・・・欠陥信号と最小厚さの
比較、１９・・・・・・新しい監視期間設定の阻止、２
０・・・・・・底面エコーの有無の判断、２１・・・・
・・新しい監視期間設定の阻止、２２・・・・・・底面
エコーの伝播時間の設定。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 送受信用超音波トランスジューサを用いる超音波探
傷における監視期間を自動的にセットする方法であつて
、送信パルスと第１底面エコーの間の伝播時間が各送信
パルスの周期において測定され、そして欠陥エコーが存
在しないときに上記伝播時間によつて欠陥監視期間が設
定され、かつ各送信パルスの周期毎に欠陥監視期間の始
まりが設定される方法において、（イ）欠陥監視期間３
の終り３ｂを送信パルス１と第１底面エコー２の間の時
間差から予め与えておいた時間差を差引くことにより設
定し、第１底面エコー監視期間４の始まりを、上記欠陥
監視期間の終り３ｂから一定時間遅れた時点と設定し、
（ロ）実際の肉厚を知るために、第１底面エコー２と第
２底面エコー６の間の時間差が測定され、（ハ）欠陥監
視期間３の始まり３ａを、送信パルス１と第１底面エコ
ー２の間の上記時間差から（ロ）項の時間差を差引くこ
とにより設定し、（ニ）第２底面エコー監視期間５の始
まりを、欠陥監視期間３の上記終り３ｂの、（ロ）項で
得られた実際の肉厚に対応する時間後と設定し、（ホ）
第１底面エコー監視期間４と第２底面エコー監視期間５
の終りを、欠陥監視期間の始まり３ａから、それぞれ予
め設定されている肉厚に対応する時間差または２倍だけ
遅れた時点と設定する。 ことを特徴とする超音波探傷の監視期間を自動的に設定
する方法。 ２ 標準ヘッドを使用する場合、（表面エコーを遮蔽す
るため）欠陥監視期間の初めを一定値で補足的に補正す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 欠陥エコーの伝播時間が、最少肉厚についてあらか
じめ与えられた伝播時間より大きいときは、欠陥エコー
の伝播時間が第１底面エコー２の伝播時間として判断さ
れるよう、欠陥エコーの伝播時間が最少肉厚についての
あらかじめ与えられた伝播時間と補足的に比較されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項あるいは第２項記
載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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| DE000P26104574 | 1976-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5366779A JPS5366779A (en) | 1978-06-14 |
| JPS5920980B2 true JPS5920980B2 (ja) | 1984-05-16 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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