JPS60190855A - ２探触子超音波探傷装置 - Google Patents
２探触子超音波探傷装置Info
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- JPS60190855A JPS60190855A JP59045637A JP4563784A JPS60190855A JP S60190855 A JPS60190855 A JP S60190855A JP 59045637 A JP59045637 A JP 59045637A JP 4563784 A JP4563784 A JP 4563784A JP S60190855 A JPS60190855 A JP S60190855A
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は２個の探触子を用いた知音阪探傷装置に係し、
特に圧力容器、タービンロータディスク等の厚肉月の非
破壊検丘に好適な２探触子超音波探偏装置に関する。
特に圧力容器、タービンロータディスク等の厚肉月の非
破壊検丘に好適な２探触子超音波探偏装置に関する。
タービンディスク等の複雑な形状の被検体を探傷するに
は、送信用と受信用の探触子を分離して別の位１ｄに配
Ｗｔシたタンデム走査方式が用いられており、このよう
な探庖子を送受で分離したものを２探触子超廿波探傷装
置とよんでいる。この２探触子超音波探傷装置の従来の
ものでは、送信探触子に対する受信探触子の位置を、送
信探触子から被検体へ入射した超音波ビームの音軸（入
射超音波ビームの強度の最も強い方向）の幾何光学的反
射位置としていた。例えば、第１図に示す被検体１の溶
接部９を検査する場合には、被検体１表面に配置した送
信探触子２から被検体内へ超音波を入射する。この時入
射超音波の音軸６Ａが溶接部９へ角度ｒで入射するとす
ると溶接部９からの反射超音波の強度が最も強いビーム
の中心、即ち反射超音波の音軸６Ｂは、溶接部９への入
射角ｒと同角度で反射するものと考え、この反射超音波
ビームの音軸６ Ｂが被検体１裏面に達する位置に受信
探触子３を配置していた。従って送信探触子２が同図の
点線の位ｉＫある時には受信探触子３も同図の点線の位
置にくるようにしていた。しかし、被検体１の形状及び
被検体１への超音波入射角によっては、音軸の幾何光学
的反射位１？イで受信強度が必ずしも最大となるとは限
らない。そしてこの差がある時は、その差の大きさは被
検体ｌの厚さに依存し、肉厚が厚いほど差が犬きくなる
。
は、送信用と受信用の探触子を分離して別の位１ｄに配
Ｗｔシたタンデム走査方式が用いられており、このよう
な探庖子を送受で分離したものを２探触子超廿波探傷装
置とよんでいる。この２探触子超音波探傷装置の従来の
ものでは、送信探触子に対する受信探触子の位置を、送
信探触子から被検体へ入射した超音波ビームの音軸（入
射超音波ビームの強度の最も強い方向）の幾何光学的反
射位置としていた。例えば、第１図に示す被検体１の溶
接部９を検査する場合には、被検体１表面に配置した送
信探触子２から被検体内へ超音波を入射する。この時入
射超音波の音軸６Ａが溶接部９へ角度ｒで入射するとす
ると溶接部９からの反射超音波の強度が最も強いビーム
の中心、即ち反射超音波の音軸６Ｂは、溶接部９への入
射角ｒと同角度で反射するものと考え、この反射超音波
ビームの音軸６ Ｂが被検体１裏面に達する位置に受信
探触子３を配置していた。従って送信探触子２が同図の
点線の位ｉＫある時には受信探触子３も同図の点線の位
置にくるようにしていた。しかし、被検体１の形状及び
被検体１への超音波入射角によっては、音軸の幾何光学
的反射位１？イで受信強度が必ずしも最大となるとは限
らない。そしてこの差がある時は、その差の大きさは被
検体ｌの厚さに依存し、肉厚が厚いほど差が犬きくなる
。
従って、厚肉材の超音波探傷において受信探触子を音軸
の幾何光学的反射位置に配置するという従来装置では受
信；ｉＵが低下し、欠陥等の検出感度が低いという問題
があった。
の幾何光学的反射位置に配置するという従来装置では受
信；ｉＵが低下し、欠陥等の検出感度が低いという問題
があった。
本発明の目的は、圧力容器、タービンロータディスク等
の厚肉材の探傷を行うに当って、受信探触子が常に受信
強度がほぼ最大となる位置に配置されるようにした、高
感度で探傷を行える２探触子超音波深傷装置を提供する
にある。
の厚肉材の探傷を行うに当って、受信探触子が常に受信
強度がほぼ最大となる位置に配置されるようにした、高
感度で探傷を行える２探触子超音波深傷装置を提供する
にある。
本発明は、送信探触子の位置と送受探触子及び被検体の
超音波に関する６柚の特性直ヤ寸法等から各受イｄ位置
強度を計算し、この受信強度が最大となる受信位置に受
信探触子を配置するようにしたことを特徴とするもので
ある。
超音波に関する６柚の特性直ヤ寸法等から各受イｄ位置
強度を計算し、この受信強度が最大となる受信位置に受
信探触子を配置するようにしたことを特徴とするもので
ある。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
第２図は本発明の装置の実施例を示すブロック図で、送
信探触子用の制御装置１１は、送信探触子用の駆動装置
１０を作動させて、送信探触子２からの被検体への入射
超音波の音軸が探傷したい部分に達するように送１」探
触子２の位置及び入射角を所定の値になるように制御す
る。そしてこの時指示した送信探触子２の位置、被検体
への超音波入射角の１１ｉを受１ｄ位置演算装置１５へ
人力する。
信探触子用の制御装置１１は、送信探触子用の駆動装置
１０を作動させて、送信探触子２からの被検体への入射
超音波の音軸が探傷したい部分に達するように送１」探
触子２の位置及び入射角を所定の値になるように制御す
る。そしてこの時指示した送信探触子２の位置、被検体
への超音波入射角の１１ｉを受１ｄ位置演算装置１５へ
人力する。
受信位置演算装置１５は後に詳述するようにして受信強
度が最大となる位１１ｔをハ、出し、この位置情報を受
信探触子用の制御装置１３へ知らせる。制御装置１３は
受信探触子用の駆動装置１２を作動させて、上記受信位
置演算装置１５で算出された位置ヘラ信探触子３を移動
させる。以上の送７受信探触子２，３の位置決めが終了
すると探傷器１４（は、送信探触子２へ超音波を発信さ
せる信号を送シ、発イ１（された〕謬最波が被検体を介
して受信探触子３へ受信されるとここからの４？号を受
信して処理する。この処理結果にもとづいて映像表示装
置１６では、１ル検体内の欠陥等を立体的に表示する。
度が最大となる位１１ｔをハ、出し、この位置情報を受
信探触子用の制御装置１３へ知らせる。制御装置１３は
受信探触子用の駆動装置１２を作動させて、上記受信位
置演算装置１５で算出された位置ヘラ信探触子３を移動
させる。以上の送７受信探触子２，３の位置決めが終了
すると探傷器１４（は、送信探触子２へ超音波を発信さ
せる信号を送シ、発イ１（された〕謬最波が被検体を介
して受信探触子３へ受信されるとここからの４？号を受
信して処理する。この処理結果にもとづいて映像表示装
置１６では、１ル検体内の欠陥等を立体的に表示する。
仄に送信探触子２の位置を変えて、上記の順序を繰り返
す。
す。
以上の実施例で、本発明の特徴とするところの反射波の
受信強度が最大となる位置をめる方法を次に説明する。
受信強度が最大となる位置をめる方法を次に説明する。
第３図は一般的な被検体ｌとこれに送、受信探触子２，
３をとシつけた様子を示しており、送信探触子２から入
射される超音波の音軸６Ａは反射面ＣＤで反射され幾何
光学的反射位置へ音軸６Ｂとして向うと考えたのが従来
装置であった。しかし本発明では、音軸６Ｂの方向が必
ずしも真の音軸とは限らないので、これを以下のように
してＷ、出する。今受信面Ｄ Ｂに沿ってＤ点よりの距
離Ｘに受信探触子３があるとすると、ここへ到達する超
音波は第３図のＢＪＩやＲｚのような点で反射されたも
のすべての合成波である。
３をとシつけた様子を示しており、送信探触子２から入
射される超音波の音軸６Ａは反射面ＣＤで反射され幾何
光学的反射位置へ音軸６Ｂとして向うと考えたのが従来
装置であった。しかし本発明では、音軸６Ｂの方向が必
ずしも真の音軸とは限らないので、これを以下のように
してＷ、出する。今受信面Ｄ Ｂに沿ってＤ点よりの距
離Ｘに受信探触子３があるとすると、ここへ到達する超
音波は第３図のＢＪＩやＲｚのような点で反射されたも
のすべての合成波である。
そこで今反射’ｄＢ ＣＤ上のＣ点よｐの距Ｐｔｙの位
置に点Ｒ＋があるとしかつ送信探触子２の位置をＰ゛と
した時几ＩＩＩ”の長さを１．とする。送信探触子２よ
り発射される超音波の強度は超音波ビームの中心即ち音
＋ｌｌｌ１６ Ａ方向で最も強く、音軸から離れるに従
い弱くなるという指向性をもっている。従って送信探触
子２からの点Ｒ＋へ向けての超音波強度（以下指向係数
という）を帽とするととわ５はｙの関数となる。また点
Ｆ −Ｒ＋間の超音波伝播距離１．による減衰割合をＬ
＋とするとこれもｙの関数となる。そして点Ｒ【へ到達
する超祈波の瞬時値φ＋ （３’）は、式（１）で与え
られる。
置に点Ｒ＋があるとしかつ送信探触子２の位置をＰ゛と
した時几ＩＩＩ”の長さを１．とする。送信探触子２よ
り発射される超音波の強度は超音波ビームの中心即ち音
＋ｌｌｌ１６ Ａ方向で最も強く、音軸から離れるに従
い弱くなるという指向性をもっている。従って送信探触
子２からの点Ｒ＋へ向けての超音波強度（以下指向係数
という）を帽とするととわ５はｙの関数となる。また点
Ｆ −Ｒ＋間の超音波伝播距離１．による減衰割合をＬ
＋とするとこれもｙの関数となる。そして点Ｒ【へ到達
する超祈波の瞬時値φ＋ （３’）は、式（１）で与え
られる。
φ＋ｆＶ）−Ｌ＋’Ｄ＋’ｅＸｐ（ｉ・ｋ’ｌｙ） ・
”（１）ここでｋは波数、即ち超音波の波光をλとする
と１（＝２π／λである。式（１）で表される超音波は
点Ｒ＋で反射されるが、この時反射面への入射角γによ
り横波から縦波へのモード変換の割合が異なるため、横
波で入射し横波で反射する割合即ち超音波反射率Ｒ１は
入射角ｒの関数となり、これは２つの探触子２，３の位
置と几ｌの位置の関数であることを意味する。更にこの
反射率で反射された超音波は受信探触子３の位置をＧと
しだときＲＩＧ＝ｔ、を通過し、この間にり、の減畏を
うけ、受信探触子３に対しβの入射角で入る。この入射
角βに対して受信探触子の指向係数Ｄｒ。
”（１）ここでｋは波数、即ち超音波の波光をλとする
と１（＝２π／λである。式（１）で表される超音波は
点Ｒ＋で反射されるが、この時反射面への入射角γによ
り横波から縦波へのモード変換の割合が異なるため、横
波で入射し横波で反射する割合即ち超音波反射率Ｒ１は
入射角ｒの関数となり、これは２つの探触子２，３の位
置と几ｌの位置の関数であることを意味する。更にこの
反射率で反射された超音波は受信探触子３の位置をＧと
しだときＲＩＧ＝ｔ、を通過し、この間にり、の減畏を
うけ、受信探触子３に対しβの入射角で入る。この入射
角βに対して受信探触子の指向係数Ｄｒ。
また超音波が被検体から探触子３のくさび中へ通過する
割合（超音波通過率）Ｔの大きさが定まり、これらも結
局は探触子２，３及び点几ｌの位置の関数として定寸る
。これらを総合すると点Ｒｔで反射され受信探触子３へ
人力される超音波の瞬時値は φｒ（ｘ、ｙ＋−φ＋（Ｙ）Ｒ−ＤｒＬｒＴｅＸｌ’
（１ｋｔ−） −（２）で与えられる。Ｒ＋ を反射面
ＣＪＪ上で移動させた式（２）の呟を合成する。即ち式
（２）のｙを反射面上のＣからＤまで０≦ｙ≦ｔｏ （
−ＣＤ）の範囲で変化させてイ六分すれば受信探触子３
の位置Ｇに於る受信超音波の瞬時値φ１（Ｘ）がめられ
る。
割合（超音波通過率）Ｔの大きさが定まり、これらも結
局は探触子２，３及び点几ｌの位置の関数として定寸る
。これらを総合すると点Ｒｔで反射され受信探触子３へ
人力される超音波の瞬時値は φｒ（ｘ、ｙ＋−φ＋（Ｙ）Ｒ−ＤｒＬｒＴｅＸｌ’
（１ｋｔ−） −（２）で与えられる。Ｒ＋ を反射面
ＣＪＪ上で移動させた式（２）の呟を合成する。即ち式
（２）のｙを反射面上のＣからＤまで０≦ｙ≦ｔｏ （
−ＣＤ）の範囲で変化させてイ六分すれば受信探触子３
の位置Ｇに於る受信超音波の瞬時値φ１（Ｘ）がめられ
る。
φ、＜ｘ＞−’） φｒ （ｘ、 ｙ）ｄｙ ・・・・
・・・（３）従って位置Ｇに於る受信強Ｕ Ｐ 、 （
Ｘ）はＰｒ（Ｘ）＝ｌφ、 （Ｘ） ＋２・−・・・−
（４）でめられる。以下この強度を具体的に計算した結
果及びそれと実験との比較を示す。そのために、第２図
で送信面ＣＦと受信面ＤＧが平行でかつ反射向ＣＰが送
受信面に直角であるとする。これは丁度第１図のような
状況に相当する。
・・・（３）従って位置Ｇに於る受信強Ｕ Ｐ 、 （
Ｘ）はＰｒ（Ｘ）＝ｌφ、 （Ｘ） ＋２・−・・・−
（４）でめられる。以下この強度を具体的に計算した結
果及びそれと実験との比較を示す。そのために、第２図
で送信面ＣＦと受信面ＤＧが平行でかつ反射向ＣＰが送
受信面に直角であるとする。これは丁度第１図のような
状況に相当する。
第４図は被検体への超音波入射角ψが５２．５゜の場合
の結果である。横軸が受信位＠’Ｘ、縦軸が受信強度Ｐ
、であシ、図中実線はＨ゛算呟破線は実験１直である。
の結果である。横軸が受信位＠’Ｘ、縦軸が受信強度Ｐ
、であシ、図中実線はＨ゛算呟破線は実験１直である。
受信強度が最大となる位置Ｘ、ｎはどちらも幾何光年的
な反射位置ｘＯに一致している。しかし、第５図に示す
如く、被検体への超音波入射角ψが５７，５°の場合に
は、計算値（実線）の受信強度が成人となる位置Ｘ、は
実ｊ横値（破線）とほぼ一致するが、１輔の反射位置Ｘ
Ｏからは犬きく（約４３Ｎ）ずれている。この主な原因
は、反射面での横？皮から縦波へのモード変換による超
音波通過率几・の違いによるものと考えられる。
な反射位置ｘＯに一致している。しかし、第５図に示す
如く、被検体への超音波入射角ψが５７，５°の場合に
は、計算値（実線）の受信強度が成人となる位置Ｘ、は
実ｊ横値（破線）とほぼ一致するが、１輔の反射位置Ｘ
Ｏからは犬きく（約４３Ｎ）ずれている。この主な原因
は、反射面での横？皮から縦波へのモード変換による超
音波通過率几・の違いによるものと考えられる。
第６図は被検体への超音波入射角と受信強度が最大とな
る位置Ｘ。の関係を示すもので、横軸は被検体への超音
波入射角ψ、縦軸は受信強度Ｐｒが最大となる位置が音
軸の幾何光学的反射位置になるような超音波入射角（以
下実効入射角という）ψ０である。弔６図中４５°の１
Ｌ１１１きで引いた一点鎖線上であｉｔば、受イ、■強
匹が最大となる位置は音軸の幾何光学的反射位置に一致
していることを示す。同図から被検体へのＡ’＝波入射
入射が５３゜以上６８°以下の、１台に、受信強度が最
大となる位置Ｘｒ、は、音軸の幾何光学的反射位置Ｘｏ
よシ反射面に近い方へずれることがわかる。図中実験１
百を表す点Ｍ＋は第４図、Ｍ２は第５図の結果に対応し
ている。
る位置Ｘ。の関係を示すもので、横軸は被検体への超音
波入射角ψ、縦軸は受信強度Ｐｒが最大となる位置が音
軸の幾何光学的反射位置になるような超音波入射角（以
下実効入射角という）ψ０である。弔６図中４５°の１
Ｌ１１１きで引いた一点鎖線上であｉｔば、受イ、■強
匹が最大となる位置は音軸の幾何光学的反射位置に一致
していることを示す。同図から被検体へのＡ’＝波入射
入射が５３゜以上６８°以下の、１台に、受信強度が最
大となる位置Ｘｒ、は、音軸の幾何光学的反射位置Ｘｏ
よシ反射面に近い方へずれることがわかる。図中実験１
百を表す点Ｍ＋は第４図、Ｍ２は第５図の結果に対応し
ている。
以上は入射角ψを変化させた時の受信位置Ｘに対する受
信強度１−’ Ｆ （Ｘ）の変化の様子を他のパラメー
タを固定して例示したものであるが、次に幾何光学的反
射位置Ｘｏと実際の受信強度最大位置Ｘあとが異る入射
角ψ−６０°を固定し、第２図の被検体１の厚さＣＤ
＝ ｌ ｏの変化に対する受信強度最大位置Ｘｍの変化
を示したのが第７図である。同図で工と軸にはｔｏ と
同時に幾何光学的反射位置Ｘｏも示しであるが、これは
第３図で送受信面が・ド行、ｘ＝０の基準位置は反射…
」であり、ψ−６０°という条件から という簡単な関係があるためで、４５°傾斜の一点鎖線
上にＸ、ｆｉがあればＸニーｘ（、である。しかしψ＝
６０°の時はこれはＴ一致せず、ｔｏが犬なるほど受信
強す！が最内となる位置Ｘ□と音軸の反射位置Ｘｏとの
ずれが大きくなることを示している。
信強度１−’ Ｆ （Ｘ）の変化の様子を他のパラメー
タを固定して例示したものであるが、次に幾何光学的反
射位置Ｘｏと実際の受信強度最大位置Ｘあとが異る入射
角ψ−６０°を固定し、第２図の被検体１の厚さＣＤ
＝ ｌ ｏの変化に対する受信強度最大位置Ｘｍの変化
を示したのが第７図である。同図で工と軸にはｔｏ と
同時に幾何光学的反射位置Ｘｏも示しであるが、これは
第３図で送受信面が・ド行、ｘ＝０の基準位置は反射…
」であり、ψ−６０°という条件から という簡単な関係があるためで、４５°傾斜の一点鎖線
上にＸ、ｆｉがあればＸニーｘ（、である。しかしψ＝
６０°の時はこれはＴ一致せず、ｔｏが犬なるほど受信
強す！が最内となる位置Ｘ□と音軸の反射位置Ｘｏとの
ずれが大きくなることを示している。
以上、第３図の様に送、受信探触子２，３を被検体１の
相対する面上に設置した場合についての受信強度最大位
置の算出法についてのべたが、第８図の工うに両探触子
２，３を被検体１の同一面」二に配置する場合もある。
相対する面上に設置した場合についての受信強度最大位
置の算出法についてのべたが、第８図の工うに両探触子
２，３を被検体１の同一面」二に配置する場合もある。
この時は送信探触子２から被検体１内へ角度ψで入射し
た超音波は、送信面に平行な欠陥１７で反射され、送信
探触子２と同じばηに配置された受信探触子３により受
信される。この場合の探触子２よりの超音波入射角ψと
反射ｍｊへの入射角ｒとは等しく、一方第３図で送受信
面平行の時はψ十γ−９０°であった。受信強度に直接
関係するのはγの方であるから、第８図の入射角ψを９
０°から差引いたものを改めてψとすると、第３図の場
合と同じ反射面への入射角γがえられる。従って第３図
に対して得られた第６図の特性のよこ軸ψを、第８図の
ψを９０゜−ψに置き換えた飴とすれば第８図の場合の
特性とみなせる。同様な理由で第６図たて軸も９０゜か
ら実効入射角を差引いた値としてよみとる。従って例え
ば第８Ｎでψ−３０°なら、第６図のよこ軸はψ−６０
°のところを見、この時の実効入射角は３６°となる。
た超音波は、送信面に平行な欠陥１７で反射され、送信
探触子２と同じばηに配置された受信探触子３により受
信される。この場合の探触子２よりの超音波入射角ψと
反射ｍｊへの入射角ｒとは等しく、一方第３図で送受信
面平行の時はψ十γ−９０°であった。受信強度に直接
関係するのはγの方であるから、第８図の入射角ψを９
０°から差引いたものを改めてψとすると、第３図の場
合と同じ反射面への入射角γがえられる。従って第３図
に対して得られた第６図の特性のよこ軸ψを、第８図の
ψを９０゜−ψに置き換えた飴とすれば第８図の場合の
特性とみなせる。同様な理由で第６図たて軸も９０゜か
ら実効入射角を差引いた値としてよみとる。従って例え
ば第８Ｎでψ−３０°なら、第６図のよこ軸はψ−６０
°のところを見、この時の実効入射角は３６°となる。
まだこの場合、基１（Ｘ＝０の線）から受信強度が最大
となる位置Ｘｍｔでの距離は、音軸の幾何光学的反射位
置よシ遠くなる。例えば、被検体への超音波入射角ψが
３０°、送信面から欠陥１７までの距離ｔが１００節の
場合に、受信強度の最大となる位置と音軸の幾何光学的
反射位置との差は３５ｍである。
となる位置Ｘｍｔでの距離は、音軸の幾何光学的反射位
置よシ遠くなる。例えば、被検体への超音波入射角ψが
３０°、送信面から欠陥１７までの距離ｔが１００節の
場合に、受信強度の最大となる位置と音軸の幾何光学的
反射位置との差は３５ｍである。
第９図は第８図の場合の被検体１への超音波入射角をψ
−３０°に固定した時の送信面から欠陥までの距離ｔに
対する受信強度最大位置Ｘｍを示している。送信面から
欠陥までの距離ｔが長い程、受信強度最大位置Ｘ□と音
軸の幾何光学的反射位置Ｘｏとの差が大きくなる。なお
以上は送信面に直角もしくは平行な欠陥に対するもので
あつ／こが、本発明は欠陥が送信部とある角度を有して
いても、同様に適用可能である。しかしこの場合には受
信強度最大位置Ｘ□と音軸の幾何光学的反射位置Ｘｏが
一致しないノ沼音波入射角ψの範囲は欠陥面が送信面に
直角な嘔。合の５３°〜６８°又は平行な場合の２２°
〜３７° とは異なる特性となる。
−３０°に固定した時の送信面から欠陥までの距離ｔに
対する受信強度最大位置Ｘｍを示している。送信面から
欠陥までの距離ｔが長い程、受信強度最大位置Ｘ□と音
軸の幾何光学的反射位置Ｘｏとの差が大きくなる。なお
以上は送信面に直角もしくは平行な欠陥に対するもので
あつ／こが、本発明は欠陥が送信部とある角度を有して
いても、同様に適用可能である。しかしこの場合には受
信強度最大位置Ｘ□と音軸の幾何光学的反射位置Ｘｏが
一致しないノ沼音波入射角ψの範囲は欠陥面が送信面に
直角な嘔。合の５３°〜６８°又は平行な場合の２２°
〜３７° とは異なる特性となる。
第３図〜第９図で詳細に説明したように、受信強度最大
位置は必ずして音軸の幾何光学的反射位置とは一致しな
い。このため例えば第５図の例では幾何光学的反射位置
Ｘ。よりも実際の受信強度最大位置では受信強度Ｐ、は
約１４ ｄ Ｂも高くなる。従って不発明の装置による
と検出感度がこれたけ上昇し、今迄検出不能／とった欠
陥の検出も可能に々ね、これは第２図の実施例に於て、
受イＪ位置演３１装置１５によって」―述した受信強度
最大位ｔｅｌ、を以千のようにして算出することによｒ
夷、ａ＋、される。
位置は必ずして音軸の幾何光学的反射位置とは一致しな
い。このため例えば第５図の例では幾何光学的反射位置
Ｘ。よりも実際の受信強度最大位置では受信強度Ｐ、は
約１４ ｄ Ｂも高くなる。従って不発明の装置による
と検出感度がこれたけ上昇し、今迄検出不能／とった欠
陥の検出も可能に々ね、これは第２図の実施例に於て、
受イＪ位置演３１装置１５によって」―述した受信強度
最大位ｔｅｌ、を以千のようにして算出することによｒ
夷、ａ＋、される。
第１０図は受信位置演算装置１５内の演算のフローを示
す図である。ステップ１００では被検体中の横波の音速
対被検体及び探触子の条件があらかじめオフラインで人
力されでいる。ステップ１０１以下はオンライン動作で
あって、まずステップ１０１では送信探触子用の制御装
置１１から送信探触子２の位置及び被検体１への超音波
入射角ψをとシ込み、ステップ１０２では式（１）によ
って反射面での超音波振幅φＩ（Ｙ）を算出し、ステッ
プ１０３では反射面での超音波反射率Ｒ１をめ、ステッ
プ１０４では受信向での超音波振幅を式（３）に従って
め、ステップ１０５では受信向での超音波強度Ｐ 、
（Ｘ）を式（４）に従って計算する。以上の計算は受信
探朋子３の位置Ｘの種１重の１直について行い、そして
ステップ１０６では受信強度が最大となる位置ｘ０を決
定する。この演算フローによりどのような送信探触子２
の位置、被検体への超音波入射角等に対しても、短時間
で受信強度が最大となる位置を計算できる。
す図である。ステップ１００では被検体中の横波の音速
対被検体及び探触子の条件があらかじめオフラインで人
力されでいる。ステップ１０１以下はオンライン動作で
あって、まずステップ１０１では送信探触子用の制御装
置１１から送信探触子２の位置及び被検体１への超音波
入射角ψをとシ込み、ステップ１０２では式（１）によ
って反射面での超音波振幅φＩ（Ｙ）を算出し、ステッ
プ１０３では反射面での超音波反射率Ｒ１をめ、ステッ
プ１０４では受信向での超音波振幅を式（３）に従って
め、ステップ１０５では受信向での超音波強度Ｐ 、
（Ｘ）を式（４）に従って計算する。以上の計算は受信
探朋子３の位置Ｘの種１重の１直について行い、そして
ステップ１０６では受信強度が最大となる位置ｘ０を決
定する。この演算フローによりどのような送信探触子２
の位置、被検体への超音波入射角等に対しても、短時間
で受信強度が最大となる位置を計算できる。
第１１図は他の演算フローを示す図である。送信探触子
２の位置、被検体への超音波入射角等に対し、受信強度
が最大となる位置をあらかじめ計算してマツプを作成し
メモリに記憶させておく。
２の位置、被検体への超音波入射角等に対し、受信強度
が最大となる位置をあらかじめ計算してマツプを作成し
メモリに記憶させておく。
そしてオフラインのステップ１１０とオンラインのステ
ップ１１１で第１０図の時と同様に各種ノ＜ラメータを
とり込むとそれらのパラメータに対応する受信強度最大
位置をステップ１１２にてメモリから引き出す。この演
算フローでは、送信探触子の位置、イ及検体への超音波
入射角等の変更に対して毎回割算する必要がないため、
受信強度が最大となる位置をめるのがよシ短時間ですむ
という特徴がある。
ップ１１１で第１０図の時と同様に各種ノ＜ラメータを
とり込むとそれらのパラメータに対応する受信強度最大
位置をステップ１１２にてメモリから引き出す。この演
算フローでは、送信探触子の位置、イ及検体への超音波
入射角等の変更に対して毎回割算する必要がないため、
受信強度が最大となる位置をめるのがよシ短時間ですむ
という特徴がある。
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、受
信探触子を常に受信強度が最大となる位置に配置するこ
とができるだめ、欠陥の検出感度を高めることができ、
従来の方法では反射波の受信強度が低く検出できなかっ
た欠陥も検出できるという効果がある。
信探触子を常に受信強度が最大となる位置に配置するこ
とができるだめ、欠陥の検出感度を高めることができ、
従来の方法では反射波の受信強度が低く検出できなかっ
た欠陥も検出できるという効果がある。
第１図は従来の探傷法における送・受信探触子の位置関
係を示す図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック
図、第３図は受信強既を計算する時の送・受信探触子の
位置関係を示す図、第４〜７図は第３図の位置関係に対
応する受信強度最大位置の計算例を示す図、第８図及び
第９図は第３図とは別の送・受信探触子の配置例と対応
する受１ｄ強度最大位置の計算例を示す区、第１０図及
び第１１図は受信強度最大位置計算のためのフローチャ
ート例を示す図である。 １・・・被検体、２・・・送信探触子、３・・・受信探
触子、１０・・・送信探触子用駆動装置、１１・・・送
信探触子用制御装置、１２・・・受信探触子用駆動装置
、１３・・・受信探触子用制御装置、１４・・・探傷器
、１５・・・受信位置演算装置、１６・・・映像表示装
置、１７・・・欠陥。 代理人 弁理士 秋本正実 領３０ 寮 ４図 受 イ自 イで１ ｆ ｘ （ガ９ １ Ｇ？〕 心と イＪ イ止２ χ（、にｍｌ 晒ら囚 ｍ触子う起昔慣Ｎ射ηｆ（度う 餞ｒＴ 元 寝２ 区 ｌめ′Ｉ 図 第１６い 第′岨
係を示す図、第２図は本発明の一実施例を示すブロック
図、第３図は受信強既を計算する時の送・受信探触子の
位置関係を示す図、第４〜７図は第３図の位置関係に対
応する受信強度最大位置の計算例を示す図、第８図及び
第９図は第３図とは別の送・受信探触子の配置例と対応
する受１ｄ強度最大位置の計算例を示す区、第１０図及
び第１１図は受信強度最大位置計算のためのフローチャ
ート例を示す図である。 １・・・被検体、２・・・送信探触子、３・・・受信探
触子、１０・・・送信探触子用駆動装置、１１・・・送
信探触子用制御装置、１２・・・受信探触子用駆動装置
、１３・・・受信探触子用制御装置、１４・・・探傷器
、１５・・・受信位置演算装置、１６・・・映像表示装
置、１７・・・欠陥。 代理人 弁理士 秋本正実 領３０ 寮 ４図 受 イ自 イで１ ｆ ｘ （ガ９ １ Ｇ？〕 心と イＪ イ止２ χ（、にｍｌ 晒ら囚 ｍ触子う起昔慣Ｎ射ηｆ（度う 餞ｒＴ 元 寝２ 区 ｌめ′Ｉ 図 第１６い 第′岨
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、送信探触子から被検体へ超音波を入射し、被検体内
の反射面から反射してきた超音波を送信探触子と別に設
けた受信探触子で受（ｇする２探触子超音波探傷装（４
に於て、送信探触子の位１１イと被検体、送伯探乃沢子
及び受信探触子の超音波特性とを人力パラメータとして
反射１ｍの各部より反射され合成される超音波の強度が
最大になる位置を決定する受信強度最大位置決定手段と
、該手段により決定された」二記受信強１死最大位１１
ｔへ受信探触子を駆動して配向１する受伯保触子位置＋
ｌｉ：Ｊ呻手段とを備えたことを特徴とする２ ｆｉｌ
ｓ’触子超音触子採音装置。 ２、前記受信強度最大位１ｈ決定手段ケ、ｆｊｆＪ記人
カバラメ〜りが更新される毎に該人力パラメータを用い
た理論式にもとづいて受信強度最大位置を算出する改↓
Ｔ手段により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２探触子超音波探傷装置。 ３、前記受信強度最大位置決定手段を、人力パラメータ
の各種の直に対して予め理論式もしくは実験によって得
た受信強度最大位置を格納したメモリと、人力パラメー
タが与えられた時に上記メモリから対応する受信強度最
大位置を読み出すアクセス手段とから構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の２探触子超音波探
傷装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045637A JPS60190855A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | ２探触子超音波探傷装置 |
| US06/709,704 US4615217A (en) | 1984-03-12 | 1985-03-08 | Two-probe ultrasonic flaw detection apparatus |
| EP85102745A EP0158819B1 (en) | 1984-03-12 | 1985-03-11 | Two-probe ultrasonic flaw detection apparatus |
| DE8585102745T DE3572032D1 (en) | 1984-03-12 | 1985-03-11 | Two-probe ultrasonic flaw detection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59045637A JPS60190855A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | ２探触子超音波探傷装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60190855A true JPS60190855A (ja) | 1985-09-28 |
| JPH0550706B2 JPH0550706B2 (ja) | 1993-07-29 |
Family
ID=12724872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59045637A Granted JPS60190855A (ja) | 1984-03-12 | 1984-03-12 | ２探触子超音波探傷装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4615217A (ja) |
| EP (1) | EP0158819B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60190855A (ja) |
| DE (1) | DE3572032D1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2579764B1 (fr) * | 1985-03-29 | 1987-05-15 | Labo Electronique Physique | Procede et appareil d'exploration de milieux par echographie ultrasonore |
| GB9000314D0 (en) * | 1990-01-06 | 1990-03-07 | Lk Ltd | A control system |
| US5475613A (en) * | 1991-04-19 | 1995-12-12 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Ultrasonic defect testing method and apparatus |
| US8156784B2 (en) * | 2009-12-04 | 2012-04-17 | Olympus Ndt, Inc. | System and method for derivation and real-time application of acoustic V-path correction data |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357893A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | Inspecting apparatus of flaw by ultrasonic wave |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3407650A (en) * | 1965-04-05 | 1968-10-29 | Ben Wade Oakes Dickinson | Ultrasonic apparatus for detecting flaws |
| DE1648664A1 (de) * | 1967-01-31 | 1972-05-04 | Ruhrgas Ag | Verfahren und Vorrichtung zum zerstoerungsfreien Pruefen von Werkstuecken mittels Ultraschallwellen im Impuls-Echo-Verfahren |
| FR2244173A1 (en) * | 1973-09-19 | 1975-04-11 | Thome Paul | Non-destructive ultrasonic testing system - permits location and indication of contour of fault to be determined |
| US3996791A (en) * | 1975-04-24 | 1976-12-14 | Krautkramer-Branson, Incorporated | Ultrasonic test method and apparatus utilizing scattered signals |
| JPS5826550A (ja) * | 1981-08-05 | 1983-02-17 | Toshiba Corp | 固定子コイル插入装置 |
| DE3203827A1 (de) * | 1982-02-04 | 1983-08-18 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München | Datenauswerte-verfahren und geraet fuer die zerstoerungsfreie ultraschall-werkstoffpruefung und ultraschall-ortung |
-
1984
- 1984-03-12 JP JP59045637A patent/JPS60190855A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-08 US US06/709,704 patent/US4615217A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-03-11 EP EP85102745A patent/EP0158819B1/en not_active Expired
- 1985-03-11 DE DE8585102745T patent/DE3572032D1/de not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5357893A (en) * | 1976-11-04 | 1978-05-25 | Mitsubishi Electric Corp | Inspecting apparatus of flaw by ultrasonic wave |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4615217A (en) | 1986-10-07 |
| EP0158819A1 (en) | 1985-10-23 |
| EP0158819B1 (en) | 1989-08-02 |
| JPH0550706B2 (ja) | 1993-07-29 |
| DE3572032D1 (en) | 1989-09-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |