JPS5999251A - 溶接部の超音波探傷装置 - Google Patents

溶接部の超音波探傷装置

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JPS5999251A
JPS5999251A JP57208072A JP20807282A JPS5999251A JP S5999251 A JPS5999251 A JP S5999251A JP 57208072 A JP57208072 A JP 57208072A JP 20807282 A JP20807282 A JP 20807282A JP S5999251 A JPS5999251 A JP S5999251A
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Hirobumi Miyamoto
博文 宮本
Masayoshi Sasakura
笹倉 正義
Nobuaki Umitachi
宣明 海達
Nobuhiro Ito
伊藤 宣広
Tetsuo Kaji
鍛治 哲雄
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Osaka Gas Co Ltd
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Osaka Gas Co Ltd
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    • G01MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/06Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
    • G01N29/0609Display arrangements, e.g. colour displays
    • G01N29/0618Display arrangements, e.g. colour displays synchronised with scanning, e.g. in real-time
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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、例えば水素製造用リフオーマ−チューブ等の
化学プラント用反応管、その他各種用途の管あるいは鋼
板において、被連結部材どうしを連接した溶接部に対し
て超音波透過法により探傷する装置に関する。
従来、上記探傷装置において、第5図に示すように、単
純に一方の管(la)K溶接部(2)近傍から発信探触
子(8a)により入射させた超音波を、他方の管(1b
)の溶接部(2)近傍に付設した受信探触子(8b)に
9信させて、溶接部(2)を管軸芯tP1方向に横断す
るに伴う超音波の減衰状態から溶接部(2)における欠
陥の有無を判定していた。 しかし、金属製の管(1m
)、(lb)のマクロ組織や表面ラフネス等の悪影響を
受けるために探傷精度が低い欠点があった。。
上記従来欠点を解消すべく、特願昭56−145118
号によって竿6図及び第7図に示すように管(1a) 
、(lb)夫々の溶接部(2)近傍における管軸芯IP
+方向での超音波透過を発信探触子r4a)、(5m)
及び受信探触子(4b)、r5b)により行うと共に、
第5図に示すように溶接部(2)を横断する超音波透過
を行い、それら超音波透過夫々について受信音波のデシ
ベル値を測定し、管r1m)、rib)に対する測定デ
シベル値の算術平均値と溶接部(2)に対する測定デシ
ベル値との偏差によって、溶接部(2)の欠陥の有無を
判定することが提案された。
上記新提案においては、管(la)、(lb)自体のマ
クロ組織や表面ラフネス等を偏差をとることによって消
去でき、管(la)、rlb)のマクロ組織や表面ラフ
ネス等の悪影響の無い精度良い探傷が可能であるが、単
に溶接部(2)に欠陥が有るが否かを検出できるにすぎ
ず、溶接部(2)の欠陥状態を定J1的に把握する首で
は至らず、未だ改善の余地があった。
本発明は、上記実情に鑑み、被連結部材のマクロ組織や
表面ラフネスてよる悪影響の無い状態で高精度の探傷を
行えるのみならず、溶接部の欠陥状態を定量的に把握で
べろように、がっ、その定量的な把握を行うためのデー
タを、溶接部の長手方向での位相差に起因する精度低下
を確実に回避して迅速に得られるようにすることを目的
とす乙。
本発明は、上記目的の達成のために、胃記した溶接部の
超音波探傷装置において、前記被連結部材に着脱自在に
取付ける支持部材を設け、前記被連結部材夫々の前記溶
接部近傍においてその溶接部長手方向に交差する方向に
超音波を発信透過させる第2及び第3発信用探触子、並
びに、前記溶接部をその長手方向に交差する方向に横断
するように超音波を発信透過させる第1発信用探触子夫
々を、前記被連結部材への取付状態において前記溶接部
の長手方向に直交する仮想直線上に並ぶ状態で前記支持
部材に取付け、かつ、前記第1ないし第8発信用探触子
夫々からの超音波を受信する第1ないし第3受信用探触
子を、前記仮想直線と平行で前記第1ないし第8発信用
探触子の並設間隔と等しい間隔で前記支持部材に取付け
、前記溶接部の張手方向特定方向特定位置における前記
被連結部材に対する測定デシベ14/値T及びBの算術
平均値と前記溶接部に対する測定デVべ/I/値との偏
差を前記溶接部の長手方向全長あるいはほぼ全長にわた
って連続的に求めるために前記第1ないしつまり、溶接
部に対するデシベル値w、評価(5) 点を求めるためのデシベル値T及びBという三種のデー
タを、溶接部のに手方向での位相が同じ状態で同時に得
、上記評価点と溶接部に対するデシベル値に基いて溶接
部に対する探傷を行うのである。
従って、溶接部の長手方向特定位置個々において、既に
説明したように、被連結部材のマクロ組織や表面ラフネ
スの悪影響を斐けずに高精度の探傷が行えるのであり、
しかも、上述の偏差を溶接部の長手方向全長あるいはほ
ぼ全長にわたる極めて多くの点から連続的に求め、その
偏差の溶接部長手方向における変化状態、例えば、欠陥
夫々の溶接部長手方向における存在幅や欠陥の分布状態
等に基いて溶接部の欠陥状態を判定するから、欠陥の度
合いといったように欠陥状態を定量的に把握でき、破壊
検査等の再検査を所定の箇所に施して交換の要・不要を
確実に知る等、安全性を確実に高めて溶接部からのリー
ク等のトリプルを防止で作るように匁うた。 更に、例
えば、−組の発信用探触子と受(6) 信用探触子によって、前記三デシベfV値W、T及びB
夫々を順に測定する場合であると、その測定において、
溶接部の長手方向における測定開始位置の位相を合わせ
なければならない上K、溶接部の長手方向に直交する方
向に両探触子夫々のセット位置を変更しなければならず
、又、不測に測定開始位置の位相に狂いを生じ、それが
ために探傷精度の低下を招く虞があるが、本発明によれ
ば、測定開始位置の位相の狂い発生を確実に回避して探
傷精度を確実に向上できると共に、上述の位相合わせや
セット位置の変更のための手間を不要にして容易迅速に
三デシベ/I/値を得られるようになった。
以下、本発明の実施例を例示図に基いて詳述する。
’ff (1m)、(1b)の端部どうしを連結する溶
接部(2)に対しての超音波探傷装置IA)を構成する
に、第1ないし第8発信用探触子(3a)、r4a)、
(5++)と第1ないし第8受信用探触子(3b)、r
4b)、(5b)及び、探傷器(6a)を備えた測定装
置(6)を設け、前記第1ないし第8受信用探触子(3
b)、r4b)。
(5b)夫々で9信された測定データをディジタル信号
に変換するA−D変換器(7)、A−D変換器())か
ら入力される情報に基いて評価点Xnを算出する演算処
理装置(8)、及び、演算処理装置(8)からの信号に
基いて、前記評価点Xnを連ねた評価ワインXと溶接部
(2)に対するデシベル値W夫々のグラフを表示させる
プロツタ−(9)と、管r1m)。
(lb)の周方向特定位置火々における三個のデシペル
値W、T及びB並びに評価点Xnを数値で表示させるプ
リンター(lO)が備えられている。
前記測定装置(8)を構成するに、溶接部(2)長手方
向に直交すると共に管(1@)、(lb)の軸芯と平子
r8a)、(4a)、(5a)  に対して管(1m)
、(lb)の周方向に所定位相偏位させると共に全体的
に所定距離だけ下方に位置させ、前記仮懇直線(■、)
と平(4m)、(5m)の並設間隔と等しい間隔で第1
ないし第39信用探触子(3b)、(、s、b)、(5
b)  が取付けられている。
前記第1支持部材(11)は、第8図に示すように、環
状の第2支持部材(1″4に管rl@)、rib)の軸
芯周りで回転自在に取付けられ、その第2支持部材(1
匂の下部内周面に内歯ギア輪が設けられると共に、第1
支持部材(11)に、前記内歯ギア!I濁に咬合するピ
ニオンギア(I4)とそれを駆動す7・電動モータ0荀
が設けられ、第1支持部材(!1)の駆動回転により管
(im) 、(lb)の全周にわたって探傷できるよう
に構成されている。 第1支持部材(11)に、溶接部
(2)に対する第1発信用探触子(8a)と第1受信用
探触子(8b)の管軸芯方向中央に位置させて溶接部(
2)を検出するセンサー幀が付設されている。
前記第1及び第2支持部材(o) 、 +12は、夫々
管(1m)、rlb) K嵌脱するために二つ割秒自在
に構成され、そして、第2支持部材(1匂においては、
管rim) 、(ib)  への外嵌状態で管外周面に
摺接し、それにより第1支持部材(11)の管(1m)
、(lb)の径方向への位置決めを行うように構成され
ている。
前記第2支持部材(12)は第3支持部材(lηに吊下
げ保持され、その第3支持部材(I′tIに、第4図に
示すように、電動モータで駆動される走行用の摩擦ベル
ト0瞬が付設されると共に、その摩擦べ#トHを管外周
面に押圧させながら第8支持部材0乃を管r1m)、(
lb)に保持させるためのq個のがイドローラH・・が
付設され、管(ill)、rlb)へのセット状態で、
遠隔操作により測定装置(6)を管rla)、rlb)
の軸芯方向に駆動昇降させ、前記センサー0句により所
定位置で停止させ石と共に、その停止状態での前記モー
タ鉤の駆動により第1支持部材(11)を駆動回動させ
るように構成されている。
前記ガイドローラ!Il・・夫々の取付支軸(社)がそ
の軸芯周りで回転及び固定自在に第8支持部材Qηに取
付けられてお抄、第2図に示すように、摩擦ベルト(1
@との協働によって管rla)、rlb)に保持させる
状態と、第2図に二点鎖線で示すように、ガイドローラ
(l→・・夫々を管(la)、(1b)から離間させて
管r1m)、rib)に対する挿脱を許容する状態とに
切換え、それにより、測定装置(6)を管(1m)、(
lb)に対して着脱自在に取付けるように構成されてい
る。
図中嬶)は、隣接して立設された管に回り止めのために
係止される回り止め部材を示す。 又、図中(ロ)は、
前記探触子(8a)・・、 (ab)・・夫々に外乱防
止のために給水するポンプを示し、そして、(23)は
、給水に伴い管rla)、rlb)の外周面を伝って流
下する水を受止めて回収する水斐を示す。
以上の構成により、第1発信用探触子(8a)と第1受
信用探触子(8b)とによって、溶接部(2)を管軸芯
IP1方向に横断する超音波透過を行いながら、測探触
子r3a)、(8b)を一体的に管周方向に等速移動さ
せて、管周方向における探傷位置の変化と、第1受信用
探触子(8b)による受信超音波の最大飽和デシベル値
Wの変化との相関な演算処理装置(8)に入力し、かつ
、上下の管(1m) 。
(lb)に対しても、第2発信用探触子(4a)と第2
受信用探触子(4b)、並びに、第3発信用探触子(5
a)と第8受信用探触子(5b)夫々によって、溶接部
(2)の上下夫々の近傍において管軸芯CP+方向での
超音波透過を行いながら、測探触子(4m)。
(4b)及び(5m)、(5b)を一体的に管周方向に
等速飽和デシベル値T及びBとの相関を演算処理装置(
8)に入力する。上記デシベ/I/fi!W、T及びB
は、夫々管(1m)、(lb)の全周においC1例えば
3tO箇所で求めるものである。
(4b)、r5b)からの両デシペfi7値T及びBに
基いて評価点Xnを求めるための下記式 7式%() : に:定数(一般的には7.5程度) が予めプログラムされており、前記評価点Xnを算出さ
せると共に、その評価点Xnに基く評価ワインX、及び
、溶接部(2)に対するデシベル値W夫々のグラフを、
第7図に示すように、ブロック−(9)によって表示さ
せるのである。
上記グラフに基き、評価フィンXよりもデシベ/I/f
[Wが小さい箇所に欠陥が有ると判定すると共にその欠
陥箇所を判別し、かつ、欠陥夫々の管周方向における存
在幅(1)・や欠陥の分布状態に基いて欠陥状態を定量
的に把握し、破壊検査による再検査を所定の箇所に施し
、欠陥が外表面にまで到達しているかどうかを判別し、
交換の要・不要を適確に判定するのである。
尚、上記プロッター(9)により溶接部(2)の横断面
を表示させると共にそとに欠陥状態を表示させるようK
しても艮い。
本発明は、管r1m)、rlb)の端部どぅしの溶接部
(2)の探傷に限らず、例えば、船体における鋼板どう
しの溶接部(2)等の探傷にも適用でき、管Ha)、r
ib)や鋼板等をして被連結部材(1m) 。
(1b)と聡称する。 そして、鋼板等の板部材どうし
の溶接部(2)K適用するにおいては第1支持部材(1
1)を被連結部材Ha)、(ib) K取付けた状態に
おいて、溶接部(2)の長手方向に直交する仮想直線f
Ll上に並ぶ状態で、第1ないし第8発信用探触子(8
m)、(4m)、(5a)  を第1支持部材(11)
に取付け、かつ、前記仮想直線(Llと平行で、かつ、
第1ないし第3発信用探触子(8a)、(4m)、(5
a)の並設間隔と等しい間隔で並ぶ状態で第1ないし第
8受信用探触子(8b)、(4b)、(5b)  を第
1支持部材(11)に取付ければ良い。
又、上記実施例では、第1支持部材(11)を、第8及
び第8支持部材(la、Oη、モータθり及び走行用摩
擦ベルト0@を介して、溶接部(2)の長手方向及びそ
れに直交する方向に駆動変位できるようにし、被連結部
材(1m)、rlb)の多数を連結している場合とか溶
接部(2)の長手方向長さが比較的大の場合でも、遠隔
操作によって探傷を能率良く行えるようにffff l
ff1しているが、本発明としては、第2及び第8支持
部材H、(+ηを設けずに、第1支持部材(II)のみ
により、それを被連結部材(la)、(lb)に適宜人
為的にV位させて探傷を行うようなものでも良い。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る溶腔部の超音波探傷装置の実施SR
示し、第1図は全体概略斜視図、第2図は測定装置の斜
視図、第8図は@2支持部材に対する第1支持部材の回
転部構造を示す要部の縦断面図、第4図は第3支持部材
の要部の縦断面図、第5図は溶接部に対する探傷状態を
示す概略縦断面図、第6図は上方の管に対する探傷状態
を示す概略縦断面図、第7図は下方の管に対する探傷状
態を示す概略縦断面図、第8図はプロッターで表示され
たグラフである。 rlm)、rlb)・・・・・・被連結部材、(2)・
・・・・・溶接部、(8a)・・・・・・第1!iIi
信用探触子、C3b)・・・・・・第1受信用探触子、
(4a)・・・・・・第2発信用探触子、〔4b)・・
・・・・第2受信用探触子、(5a)・・・・・・第3
発信用探触子、(5b)・・・・・・第8受信用探触子
、(6)・・・−・測定装置、(11)・・・・・・支
持部材、(T、)・・・・・・仮偲直線。 P〜、− ■七 ゞ゛−19〜−一 20 021 1.1 1 : ]7 ”       ・/A ず 14.2、     。 15      1 ; 1寺開口a59−99251   (6)第 3 図 ′°セ引4a l 第4図 第1頁の続き ■出 願 人 大阪瓦斯株式会社 大阪市東区平野町5丁目1番地 301−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 被連結部材(im)、rlb)どうしを連接した溶接部
    (2)に対して超音波透過法により探傷する装置であっ
    て、前記被連結部材rla)、(lb)に着脱自在に取
    付ける支持部材(11)を設け、前記被連結部材(la
    )、(ib)夫々の前記溶接部(2)近傍においてその
    溶接部(2)長手方向に交差する方向に超音波を発信透
    過させる第2及び第1発信用探触子r4a)、(5a)
     、並びに、前記溶接部(2)をその長手方向に交差す
    る方向に横断するように超音波を発信透過させる第1発
    信用探触子(8a)夫々を、前記被連結部材rla)、
    (lb)への取付状態において前記溶接部(2)の長手
    方向に直交する仮想直線tLl上に並ぶ状態で前記支持
    部材(11)に取付け、かつ、前記第1ないし第8発信
    用探触子(3a)。 r4m)、(5m)夫々からの超音波を受信する第1な
    いし第89信用探触子(8b) 、(4b)、(5b)
      を、前記仮想直線(Llと平行で前記第1ないし第
    8発信用探触子(3麿)、(4++)、r5m)  の
    並設間隔と等しい間隔で前記支持部材(11)に取付け
    、前記溶接部(2)の長手方向特定方向特定位置におけ
    る前記被連結部材(li)Jib)に対する測定デシベ
    ル値T及びBの算術平均値と前記溶接部(2)に対する
    測定デシベル値Wとの偏差を前記溶接部(2)の長手方
    向全長あるいはほぼ全長にわたって連続的に求めるため
    に前記第1ないし第8受信探触子rab)。 (4b)、(5b)の受信超音波のデシベル値B%T及
    びWを測定する装置(6)を付設しである事を特徴とす
    る溶接部の超音波探傷装置。
JP57208072A 1982-11-27 1982-11-27 溶接部の超音波探傷装置 Granted JPS5999251A (ja)

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JPH0237987B2 JPH0237987B2 (ja) 1990-08-28

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61230665A (ja) * 1985-04-06 1986-10-14 Pioneer Electronic Corp マルチデイスクプレ−ヤ
JPS61189292U (ja) * 1985-05-16 1986-11-26

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61230665A (ja) * 1985-04-06 1986-10-14 Pioneer Electronic Corp マルチデイスクプレ−ヤ
JPS61189292U (ja) * 1985-05-16 1986-11-26

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