JPS60196654A - 放射線による被覆溶接棒の透過検査方法 - Google Patents

放射線による被覆溶接棒の透過検査方法

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JPS60196654A
JPS60196654A JP59053177A JP5317784A JPS60196654A JP S60196654 A JPS60196654 A JP S60196654A JP 59053177 A JP59053177 A JP 59053177A JP 5317784 A JP5317784 A JP 5317784A JP S60196654 A JPS60196654 A JP S60196654A
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JP
Japan
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radiation
welding rod
radiation beam
cross
image
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JP59053177A
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English (en)
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Isamu Taguchi
勇 田口
Toshitaro Kakimoto
柿本 穎太郎
Norimitsu Baba
馬場 則光
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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    • GPHYSICS
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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】 (産業上の利用分&’f ) 本光明は、仮覆溶接伸の製造時或いは製造後に被4JI
浴砿俸に放射線を照射し、被覆浴掻棒を断層的に非破壊
検査する方法に関する。
(従来技術および問題点) 最近放射線(X線など)を使用した断層撮影法(CT 
: Computerized Tomography
 )が普及し、そOCT装f1tが医療機関に設置され
、活用されて多大や、成果を挙げている。この方法は、
従来できなかった外部からの人体の内部観察を可能とし
てお広現在では@部専用、全防用などの装置数が市販さ
れている。
一方、工学分野では金属化合物等の材料の内部欠陥の検
出にX祿″Pr憩などの放射線による透過試験が広く実
流されている。しかし、この方法は欠陥の定性的な検出
が目的であり、断面像をめるのでもなく、また成分の分
析を目的とするものでもなかった。しかし、最近、医療
用のC′1゛法をそのま\工学の分野においても利用し
↓9という試みがなされ、例えば、特開u1:1sr−
67846号公報、%向昭57−76443号公報など
に開示されている。
しかし、エネルギーの尚いM射扮が容易に侍られないこ
とや適当な検出器がないなどの理由から一断層fH影法
によシ金輌や笠属化合物から成るa覆1e;掻棒の定量
的な検査を付うまでには至っていない。すなわち、被覆
溶接棒1は第1図に示す如く、金属石w 1/に7ラツ
クス1“を所定の厚さに傾装し、乾燥、焼成したもので
おる。このスラックス1#は全長にわたって均質に被覆
されていなければならない。もし金i心線1’が偏心し
たシ、スラックス中に空隙等が生じたシすると溶接中に
アークが偏向して不安定になる。フラックスl“は脱酸
剤、合金剤などの金属粉、アーク安定剤、ガス生成剤、
スラグ生成剤などの金属の酸化物、沸化物、炭酸基或t
よセルローズ等のM愼物及び固眉剤としての水ガラス等
から成っている。これらの成分は均質に分イIT Lで
いなヴれはブローポール、スラグ巻込みなどの欠陥発生
、機械的性質の不ノリ寅などの問題を生じ、溶接結果に
著しい悪′#智を及e−よすことになる。
従来、スラックス塗装の均亘性検皇は外観検査或はサン
プルを抜き*り、破壊検査が行われてきた。これでは全
製品の非破壊検葺はできないばかりでなく、フシックス
成分ヤ塗装性の−り負性の検査は測定に時間を要し、逸
切な検査はできない。
(元甲Jの目的) 本発明はこれらの問題に対し、製造ライン上、或いは製
造後において、被覆溶接棒の任意の断面について詳細に
非破壊検査ができる画期的な検査方法を提供するもので
ある。
(発明の構成) 本発明は間圧X腺、r線、中性子線等の放射蛛會史用し
、かつ高感ノ斐の検出器を使用して被覆溶接棒の内部に
関する↑δ雇を画1絨として取り出し、この1謙情報を
解析することによ、!lll彼楓浴接棒の掻棒要素を分
析し、かつ色別に表示するものである。すなわち、本発
明は放射線による断層撮影法によシ被覆溶接俸の断面を
非破硫状慇で撮影し、得られた断層写真のlI!iI鍼
を構成する谷画素t1放射線透過量の多少に従って二つ
以上のレベルに分割し、レベル毎の1系の#)淑葡求め
、全歯系に肘する比率をめることにより目119とする
構成要素を分析することおよび各レベル毎の画素を色別
表示することを特徴とするものである。
以下、本発明について詳細に説明する。第2図は本発明
方法を示す略図で、1は被fjf浴掻棒 1/は免租心
線で、その外0111にスラックスII′が塗装されて
いる。2はその横断面である。3は放射線照射装置で1
40KV以上のX、k(因みに医療用は130 K ’
11’以下である。)や137c、または60COなど
のγhM、””fなどの中性子線などのラジオアイソト
ープ等を用いることができる。例えば420KVの高圧
X 線k R’) 、さらにスリットを用いて直径0.
5 mのビーム5にして被覆浴+Ij:俸1を透過させ
る。4は放射ね検出器で一敗的なシンテレ−シロン呂”
1数管、GIVi(ガイガーミュラー)計数管等を用い
ることもできるが、高感度の測定にはB 、G、0 (
B1−Ge (Jxide )などの半導体検出研やマ
ルチシンナレーション検出器などを使用することが望ま
しい。また、第3図は本発明方法実jiの概要を示す脱
明図で、8は放射称源、9はモニター用放射艇検出器で
ある。lOは放射線検出器4および9からの16号を増
幅する増幅器、11は該増幅器と接続したアナログディ
ジタル変換器、12は演算装置で、バッファメモリ13
、プログラムストア14、中央処理装置15、主メモリ
16、読出装置17から構成石れている。18はディジ
、ぞルアナログ変換器、19は増幅器、20はディスプ
レイ装置である。
本発明方法によシ被核溶接俸lの構成要素の分析を何う
には、まず、被覆溶接棒1の断層写真を撮影するが、第
2図および第3図に示すように、放射称ビーム5が目的
とする1析面を透過するように放射線照射装置3および
放射線検出器4をセリトン、放射線ビーム5を照射しな
がら、放射組照射装置3と放射線検出器4と全走査始点
7,7から走f線6に沿って一体に移動させ、被榎浴嵌
砕lf:透過した放射蛛遺aを理11冗的に検出する。
なお、このとき、放射線照射装置3からの放射線量b’
lモニター用放射放射出器で直接検出しておく。
この放射線検出器4および9で検出した放射線纜aおよ
びbei壇幅器10、アナログディジタル宸換器11を
経て演詐装置12のバッファメモリ13に入力され、a
とbとの比が走査始点7,7からの放射線照射装置3の
移動距離と対応して記録される。すなわち、走査方向に
沿った透過放射線の強度分布が記1、はされることにな
る。このバッファメモl) l 3に記録された信号は
さらに中央処理装置15において被榎溶依捧lの横断面
2に逆投影されるように演算処理される。例えは、第4
図(、)に示すように検出された強度工は走査方向Sに
対して14角方向に沿い、横断面2上に強[Iに比例し
て一様に配分式れる。この配分式れた値は画像がf+4
#成されたときの画像の講演i紫六わすものである。
このようにして横断面2について1回目の走査を終了す
ると、放射給照射装置3と放射線検出器4の対を横断面
2において破稜溶接俸lを甲心として回転越せ、(ある
いは被覆浴接棒B7−回動さセ、)丹UiiT回と同様
の操作を行う。このような操作r繰り返して第4図(a
) 、 (b) 、 (e) 、・・・・・・・・・に
ボすような逆投影塚全侍る。この画像は例えは512X
512の画素によシ構成され、透過放射線量の多少に比
例してグレイスケールで表示される。さらに、これらの
逆投影像は中央処理装置15において演算処理によりf
fiね合され、主メモリ16に2次元配置の奇地にそれ
ヤれの査地に対応する画素が記憶される。なお、11I
!+I:If5と被憶浴懐俸1の横断面2との対応は例
えVi O,l調X−0,1mで必る(この重ね台場れ
再構成された像?l:模式的に第5図に示す)。このと
き被憶溶埃棒1の走青芒lした横=面2に放射線透過性
が異る成分P゛か仔在すると、その位置に他成分像Gが
生じる。なお、放射線の矩食回叙は少くとも3回以上が
必安でめシ、鮮り」な鐵全僧るためには30回以上か望
ましい。
主メモリ16に記憶された1IiIIぼは続出装置17
VtL Jニジ読ケ出恥れ、ティジタル・アナログ裳侠
器18によりアナログ1b−8−1Fに伎侠込ノし心。
このアナログ信号は増幅器19盆紅でアイスプレイ装置
20に人力され、仮榎浴掻棒1 (7)慣萌面2の画像
が表示される。なお、演舅装−15VC4=−ける前記
のむ演算処理はグログツムストア14がら読牟出された
プログラムに従って実行される。
次にディスグレイ装置i20に表示された画像を撮影し
、j崩形された画隊を公知の画像解析装置に入れ、骨画
素lαの放射IIM虚過量全例えは16段階にレベル分
り°し、試料のマトリックスに相当する放射線、去過盾
會もつ画素と、目的とする成分(2つ以上でもよい)に
相当する放射線透過量をもつ画素とに分け、それぞれの
画素音数える。このとぎ目的とする成分の分析は目的と
する成分に相当するX線込過MをもつIl!Ii≠数と
画素総数の比(面積率になる)に基いて行う。また、目
的とする成分が2つ以上の場合には前−己のレベル分l
′jを2つ以上にし、それぞれの+jffl累故をめ、
画素総数との比をめれはよい。なお−、この場付付られ
る分析1直は囲瑣割曾であるので、これを産量割合に俊
換するには検−線法;tどt更用する必侵がめる。
なお、4を榎浴掻棒1の断層の撮影に除しては上記の説
明の他、放射線ビームr狭いファン状に1仮数の検出器
を用いて放射W透過量を測蔵したり、あるいは広いファ
ン状放射線と300個以上の多数の検出器列を組合せ、
回転連動のみで試料に放射線を走査する方法、さらには
600個以上の多数個の検出器を全円周に並べ、放射線
の今を回転させる方法等任意の方法を使用することがで
き、これらはいずれも本光明の卸面に瞥まれるものでφ
るO これらの検−1!:は製造上1至の鋼中段階で第2図に
示すごとく間欠的或いは連続して!1111定検査する
ことができる。これらは、第6図に示すごとく同時に楡
数本をまとめて伏、lt−ラ゛ることができる。また、
こ\に言う4L復溶接樟どは十溶俵に用いるものから、
厘力式浴依倖など特殊な浴援に用いられるもの、或いは
8g7図にボすごときエレクトロスラグ′#候等に用い
る中窒骸属管にフシックス會塗装した消耗ノズル、或い
は第8図に示すごとき異ル沼懐棒等の検素にも使J+j
″j′ることができり。仄に本発明の冥施しlIを示す
実施料 直径4. Owaφの軟鋼心線に第1次に示すフシック
ス會1.1 mの厚さに塗装し、乾床焼成後10梅を第
6図に示す枠体30に整列装填し、本発明の放射線透過
検査装置により軟鋼心線の偏心、フラックス中の空隙な
どの欠陥ならびにフラックス組成の金属成分と非姉属成
分の分析ケ行った。検査位1直は被覆溶接棒の先端力・
ら50m、中央部、ホルダ一つかみ部端からI U O
mmの3個ノフ[である。
第1表 検査に用いたX?LMyL過装置には尚圧X線照射装置
(420KV、3mA)および検出器(BGO)である
被覆溶接棒の束の中心を軸として6度ずつ回転させ、ス
ライス幅0.5寵で311g1走食しlc0第 2 表 検査の結果は第2衣に示す。ます、心線の偏心が2チ以
上あるものが選び出され、その被覆溶接棒の位置を第2
表の備考に示すとと<(X、Y)で表示される。同様に
フラックス中に欠損或いは巣などの欠陥があるものも示
される。被覆溶接棒のそれぞれの断面の画像は画像解析
装置によシ4段階にレベル分けし、それらをX憩透過量
の少いものから とした。これらのレベル分けはそれぞれの標準試料のX
線透過性を調査し、この値を基に実施しもこれらのレベ
ル分けは第1段階は白、第2〜4段階は険背から一背に
それぞれ着色されてディスプレーに表示される。この中
から中央の軟鋼心線部を除いたフラックス部分で笠禍成
分と非金域成分の面積を昇出し、標準試料で得ら7した
ディスプレーに表示された面積と車量との関係からそれ
ぞれの成分の厘重チを共用した。こnによシがr建の成
分値からの偏差が±2%以上のものの位置を(,1(。
Y)で表示した。
(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば被覆′t4接棒の構成要素
を非接触、非破壊状態で精度よく検査することができる
°。
【図面の簡単な説明】
、第1図は被覆溶接棒の態様を説ψ」する略図、第2図
は本発明における放射線の照射と検出の態様を説明′す
る略図、第3図は本光り」の実例を示す説明図、第4図
は本発明における画像の再構成法の一列を示す説明図、
第5図は第4図における再構成法の一例(逆投影法)に
よってl+!]l像が構成される原理を説明する説明図
、第6図は被覆溶接棒を被数本まとめて検査する感体を
説明する略図、第7図、第8図は被榎雛掻棒の異なる恕
4求の説明図である。 1・・・被覆溶接棒、1′・・・釡属心線、1“・・・
フラックス、ピ・・−金属管、2・・・横断面、3・・
・放射線照射装置、 4・・・放射綴僅出器、5・・・
放射線ビーム、6・−・走食蛛、7・・・走畳始点、8
・・・放射線源、9・・・モニター用放射1tM検出器
、lO・・・増幅器、11・・・アナログディジタル変
換器、12・・・演算装置、 13・・・バッファメモ
リ、14・・・プログラムストア、15・・・中央処理
装置、16・・・主メモリ、 17・・・読出装置、 
18・・・ディジタルアナログ変換器、19・・・増幅
器、20・・・ディスプレー装置、30・・・被榎浴接
俸検青用枠体。 出願人 ヤ[日本製鐵株式会社 代理人弁理± 18 稔 第3図 第4図 (a) 第5図 第6図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)放射線による断層撮影法によシ被覆溶接棒の断面を
    非破壊状態で撮影し、侍られた断層写真のlN!]I像
    を構成する各画素を、放射線透過量の多少にしたがって
    、二つ以上のレベルに分割し、レベル毎のIfiI素の
    総数をめ翫全画素数に対する比率をめることによジ被積
    浴接禅を検査することr行値とする放射線による被a浴
    接俸の透過m食方法。 2)谷レベル母の画累會已別に表示すゐことにより被覆
    溶接傑の快食を行うことを特徴とする特『f訪求の範囲
    第1唄記載の放射解による被覆浴掻棒の透過検査方法。
JP59053177A 1984-03-19 1984-03-19 放射線による被覆溶接棒の透過検査方法 Pending JPS60196654A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06100451B2 (ja) * 1987-10-30 1994-12-12 フォー・ピー・アイ・システムズ・コーポレーション エレクトロニクスの検査のための自動ラミノグラフシステム
US5687209A (en) * 1995-04-11 1997-11-11 Hewlett-Packard Co. Automatic warp compensation for laminographic circuit board inspection
CN111766203A (zh) * 2020-07-15 2020-10-13 龙游岛式智能科技有限公司 一种电焊条药皮缺陷和牢固填补检测装置

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