JPS61233362A - 板波超音波探傷方法 - Google Patents

板波超音波探傷方法

Info

Publication number
JPS61233362A
JPS61233362A JP60064737A JP6473785A JPS61233362A JP S61233362 A JPS61233362 A JP S61233362A JP 60064737 A JP60064737 A JP 60064737A JP 6473785 A JP6473785 A JP 6473785A JP S61233362 A JPS61233362 A JP S61233362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wave
plate
ultrasonic
frequency
dead zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60064737A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Kinoshita
敬之 木下
Akio Suzuki
紀生 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP60064737A priority Critical patent/JPS61233362A/ja
Publication of JPS61233362A publication Critical patent/JPS61233362A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • 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
    • G01N29/11Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • 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
    • G01N29/34Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/346Generating the ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. electronic circuits specially adapted therefor with amplitude characteristics, e.g. modulated signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/26Scanned objects
    • G01N2291/263Surfaces
    • G01N2291/2632Surfaces flat

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は&熱間圧延、冷間圧延により製造され連続搬送
されて来る金属薄板の辰m疵、クミネ・−ジョン、非金
属介在物等の欠陥′t−検出するための新規の板波超音
rlL探傷方法に関する。
(従来の技術) 前記の板材の欠陥検出のためには、&音波探I1. ?
l板波超音波による探傷方法が有利に用いられる。その
方法は、第1図の平面図で示すように被検板材への超f
波の導入の九め搬送方向(−の板材(1)の端部近傍に
板材の振動に強いタイヤ探触子(2)を配置して超音波
パルスを入射し点線図示の板波の伝播方向(b)が搬送
方向(a)と直角になるようにする。タイヤ探触子によ
る板材の探傷では斜線指摘の探傷不能の不感帯(01)
(0諺)が生ずることが問題となる。不感帯(Os)は
タイヤ探触子内の雑エコーの几め、t7を不感帯(Cm
)は板波の速度分数の丸め不感となる。
超音IjL探触子は板材の幅に応じて2以上使用するこ
ともあるが、探触子を複歇個使用すること忙よって不感
帯(01)の探傷が可能となる。しかし速度分数による
不感帯(OS)の不惑は解消されない。
端部の不感帯を減少させる次めの1策として。
最近、第2図に示すようなトーンバースト技を送信波に
用いるようになり次。トーンバースト技を入射すると1
通常のパルス反射の波忙較べて周波数分散が小さいので
、速度分飲忙よる伝播方向の音の拡がりが小さくなり端
部の不感帯(0−を減少させろことができる。また欠陥
の検出感度も向上する。しかし板幅1500mの板材で
150al程度の端部の不感帯がまだ存在している。
(発明が解消しようとする問題点) 本発明は板材の板波超音波探傷に関し、板材端部の不感
帯を前記従来技術によるそれよりも顕著に減少させるこ
とのできる方法を1!供することを目的とする。
(問題点を解決する几めの手段1作用、実施例)前記の
従来技術の問題点の不感帯の減少の几め1本発明方法に
おいては、薄肉の被検板材に超音波探触子から振幅変5
Iill波(ムM波)を入射し板波超音波により探傷す
るようにする。第5図は入射AM波を示す。AM&を用
いると第2図のトーンパース)iK較べて周波数分数が
小さくなり波の拡がりが減少する。その結果、板材11
!IIの不感帯の幅を減少させることが可能上なる。
また1本発明方法においては、AM波超超音波探触子周
波数持性を広帯域特性のものとする。
広帯域の探触子を使うと狭帯域のものに較べて周波数可
変範囲が拡がる。周波&を広帯域幅内で変化°させるこ
とにより、同じ探傷条件で探傷できる板材の厚さの範囲
が拡がる。探触子の共振周波数とその受信電圧oH技数
とが異なる場合、従来技術のトーンバースト波では探触
子の共振周波数の影響が探傷tIIIII−yる原因と
して加わる。本発明方法では広帯域範囲内の周波数の異
なるAM波を用いることによりその影智が軽減され、不
感帯の幅を減少させることか可能となる。
本発明は従来技術のトーンバースト波の場合との比較判
断が発明の技術的内含を明111にする性質のもののた
め、以下、バρス波、トーンバースト波の場合と対比し
ながら具体的に説明する。
第4図はOp = 5990 、 On −2960の
Tiの板材を被検材とし、弾性波理論を使っての計算に
より、 Ti板板波位相Ma!の変化を示したものであ
る。横軸KmfllEIl技款(Mliz/5ea)と
板厚(gw)との積(f@d積)をと〕、縦軸に位相速
度(m/s・C)をとっている。図中の符号Sは板の中
央面に関して対称なモード、Aは斜対称の毫−ドを表わ
しそれぞれの添数字は次数を表わす。
第5図は同じ被検材で弾性波理論を使っての計算によ)
T1板板波群速度の変化を示したものである。横軸に周
波数X板厚(MHz/aec x■)をとシ、縦軸に群
速度(Vg)(fFl/age)をとっている。図中の
符号、添数字は 第4図と同じである。
板材の端ill不感帯が生ずる原因は、第5図に示すよ
うに、周波&によって群速度が異なるいわゆる速度分散
による。パルス探傷法で使用するパルスは搬送周波数を
中心にしである周波数帯域を持っている。この場合、端
部の不感帯を減少させるにFiS周m&分布に対して群
速度の変化の少いところ、または群速度の極大値の近傍
を用いれはよい。しかし、検出能の問題。
板厚等によって、上記以外の条件を使用しなければなら
ない場合が多い。
第6図に示すような、被検材板(1)、水域(3)。
超音波探触子(2)、の局部水浸法の実験装置により矢
印で示す板波を発生させたときの端面エフ−¥を第7図
(4)k示す。根板(1)は厚畜0.55−のT1板を
用い友・板波モードは8oで、送信波は。
87図(イ)上部に示す中心周波数2.5 MHzのト
ーンバースト波で波数は9である。距離(嚇は645−
である。
ag7図「)下部はBlエコーを示す。これから3.6
μsecの入射波が速度分散によって約60μmeck
拡がっていることが判る。wXz図(ロ)燻第7間開下
部の端面エコーで「こぶ」状となった波をそれぞれ周波
数解析した結果である。こぶ状のエコーは図中記入の周
波数成分を持っている。
第7図(ハ)は送信電圧を周波数解析した結果である・
入射波は中心周波数の両側にテグビークを持っており、
その周波数は第7図(ロ)kM応している・技&を増加
させると中心周波数の高さはi&に比例して大きくなり
、tグピークのN波数は波数に比例して中心周波数に近
づく。このコトカらトーンバースト波の波数を増加させ
ると、伝播に伴う波の拡がりが小さくなる。しかしなが
らある程度以上&&が多くなると、入射波の時間幅によ
りエコー高さは一定となり却って波の拡がりが大きくな
るばかりであって、ここにトーンバースト波によ4&善
の限界が存在する。
本発明方法のAM波探傷をトーンバースト波R傷と比較
する72.め、第6図と同様な、しかし第8間開のよう
に%人工欠陥として2w径ドリル孔(4)を設は次被検
板材(1a) t−用りて局部水浸法微傷実験を行なっ
た結果を第8因(ロ)←→に示す。
送信周波数#:t2.5 MEIzとしSoモード會使
用した。
縞85A(ロ)は1本発明との比較のため、トーンバー
ストtILを不感帯の幅が最小となる波数で入射した場
合を示す。トーンバースト波は12技としその送信電圧
tMB図(ロ)の上111に示し、下1iK受信エコー
を示す。受信エコーには端部エフ−(B1)および欠陥
エコー僚)がおる。不感帯OSは対象とする欠陥エコー
の高さkよって決まる・欠陥エコーの高さより高い端部
エコーの部分を不感帯とすると、トーン−櫂−スト波で
は25alで64゜ こtLに対し、88図を号は本発明にLりムM技を不感
帯の#1が最小となる技&を選んで入射した場合を示す
。その送信電圧を第8図(−→の上部に示し、下郎に端
部エコー(Bs)*よび欠陥エコー(至)を含む受信エ
コーを示す。不感帯の幅をI11崗様の評価法で攻めれ
は14@1IF−減少する。
第8図(ロ)のトーンバースト波の場合のm形に対応す
るX1波数スペクトルtgP図に示し、第8図し→の本
発明によるAM波の場合の波形(対応する同波数スペク
トルを1810図に示す。
両心の比較〃為ら明らかなように1本発明の五M技では
中心周波数のサイドのサイドピークがトーンバースト波
に較べて極端に小ざくなっていることが判る。その結果
として1本発明により不感帯t−試少名せることが可能
となりな。
なお、上記においてAM波は包Mmが三角波のものを用
いたが、ガクスi!1llkのものを用いるとさらに不
感帯t−減少させることが可能である。
次に、超音波探触子を広帯域特性とすることに関して説
明する。
第4図および第5図に示されるように1位相速度および
群速度はf@d積の函数でるる。異なる板厚に対して同
一のf−d積の条件を用いれば。
不感帯の艮嘔は一定となりまた探傷感度も一定となって
評価に都合がよい。
第11図(樽のように超音ItL#1部水浸法実験装置
ヲ用いテ、トーンバースト波とムMmと比較した。(t
b) Fiこの場合の偵検材で黍る。
探触子の共振周&数より高いJ!1波敗のトーンバース
ト波の送信電圧を加えると次のようになる。すなわち5
.5 MHz O)−ンパーストi t 2.2511
Hzの広帯域の探触子に電圧を加えたときの81エコー
を第118i!I(噂の下11#c示す。波の最初と最
後の部分では振幅が大きくなっている以外に中央の部分
と周波数が異る。中央部分は3.5&の時間間隔の波で
あるが両端では2.25 Rmz O7間隔である。
このように、)−ンバースト技では送信波に他の周波数
成分を持つ九波が含iれ、これが不感帯が生ずる原因と
なる不都合がある。
こtic対し、上記と同条件で本発明により送信lIL
KAM波を用いた場合のSlニー−1第11図←→の下
i11に示す・この堝合AM波を用いることKより両端
部の影響を小さぐすることができこれが不感帯の減少を
導くことが知られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は板波超音fIL探傷の実施方法を示す平面図、
第2図は従来技術のトーンバースト波の波形図、第3図
は本発明に用いるAM波の波形図、第4図はf@dll
tic対する位相速度変化を示す図、第5図はf−d槓
に対する群速度変化を示す図、7M6図は局部水浸性実
験装置の図、第7図(4はトーンバースト波による波形
図、縞7図(ロ)はその端面エコーの周波数分析図、第
7図p→はその送信電圧の周技数分析崗、第8図(槓は
人工欠陥付被検板材に対する北較夷験装置の図、第8図
(ロ)はトーンバースト波忙よる波形rIA、第8図←
→は本発#4によるAM波による波形図、第9図は第8
図(ロ)IZ)ill、lli&スペクトル図、第10
図は第8図(ハ)の周波数スペクトル、it 1図(イ
)は他の実験装置の図、第11図(ロ)はそのトーンバ
ースト波による波形図、第11図し→はその本発明によ
るAM波の波形図でるる。 (1)・・被横板材、(1a)(1b)・@被検材s 
tz) e *探触子、(3)・・水域、(4)・・ド
リル穴、(−・・板材搬送方向、(b)−・伝播方向=
  (Ot)(o s)・・不感帯a  ffg)・・
群速度、(−・・距離、  (El)・・4191 面
:c =+ −、(至)・・欠陥エコー。 特許出−人代塩入氏名 弁理士  角  1) 嘉  宏 ′( 手続補正書0.) 昭和61年5月9日 1、事件の表示 昭和6a 年 特 許 願第6a75
7  号2、発明の名称 板波超音波探傷方法 3、補正をする者事件との関係  特 許 出願人板厚
(■(zX龍〕」に惰止しX 9 。 (3)図面(第1図、第、4図、N5図ンを別紙の通り
補正します。 墓 1 ・07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)被検板材に超音波探触子から振幅変調した超音波
    を入射し板波超音波により探傷することを特徴とする板
    波超音波探傷方法。
  2. (2)超音波探触子の周波数持性を広帯域特性とするこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の板波超晋
    波探傷方法。
JP60064737A 1985-03-27 1985-03-27 板波超音波探傷方法 Pending JPS61233362A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60064737A JPS61233362A (ja) 1985-03-27 1985-03-27 板波超音波探傷方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60064737A JPS61233362A (ja) 1985-03-27 1985-03-27 板波超音波探傷方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61233362A true JPS61233362A (ja) 1986-10-17

Family

ID=13266759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60064737A Pending JPS61233362A (ja) 1985-03-27 1985-03-27 板波超音波探傷方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61233362A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008107165A (ja) * 2006-10-24 2008-05-08 Nagoya Institute Of Technology 超音波探傷方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS557605A (en) * 1978-06-29 1980-01-19 Kaaru Doitsuchie Puriyufundo M Method and device for generating audio pulse
JPS5794647A (en) * 1980-12-04 1982-06-12 Kawasaki Steel Corp Ultrasonic plate wave testing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS557605A (en) * 1978-06-29 1980-01-19 Kaaru Doitsuchie Puriyufundo M Method and device for generating audio pulse
JPS5794647A (en) * 1980-12-04 1982-06-12 Kawasaki Steel Corp Ultrasonic plate wave testing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008107165A (ja) * 2006-10-24 2008-05-08 Nagoya Institute Of Technology 超音波探傷方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ghosh et al. Efficient use of Lamb modes for detecting defects in large plates
EP0826148B1 (en) Ultrasonic inspection
Zhao et al. Estimation of ultrasound attenuation and dispersion using short time Fourier transform
Dutton et al. Near field enhancements from angled surface defects; a comparison of scanning laser source and scanning laser detection techniques
Hayashi et al. Single mode extraction from multiple modes of Lamb wave and its application to defect detection
CN105388214A (zh) 一种粘接质量的超声波检测方法
JPH04348275A (ja) 超音波探傷方法
JPH04323553A (ja) 超音波共振探傷方法および装置
JPS61233362A (ja) 板波超音波探傷方法
RU2379675C2 (ru) Способ определения глубины локальной (местной) коррозии и слежения за ее развитием
Budenkov et al. Principal regularities of Pochhammer-wave interaction with defects
Aussel et al. Study of surface acoustic wave dispersion using laser-ultrasonics and application to thickness measurement
JP2001013118A (ja) 電磁超音波探触子
Wooh Doppler-based airborne ultrasound for detecting surface discontinuities on a moving target
Wooh et al. Real-time processing of continuous Doppler signals for high-speed monitoring of rail tracks
Crostack Basic aspects of the application of frequency analysis
JPS63221211A (ja) 層状物体の超音波厚さ計測方法
Engle et al. Relationship between near-surface ultrasonic shear-wave backscatter and grain size in metals
Sun et al. Effect of rivet rows on propagation of Lamb waves in mechanically fastened two-layer aluminum plates
Shokouhi et al. Applicability and limitations of impact echo in bridge deck condition monitoring
Zhu et al. Experimental study on hidden corrosion/delamination detection with ultrasonic guided waves
Budenkov et al. Acoustic nondestructive testing of rods using multiple reflections
Lowe et al. Comparison of reflection coefficient minima with dispersion curves for ultrasonic waves in embedded layers
Halabe et al. Fatigue crack detection in metallic members using spectral analysis of ultrasonic Rayleigh Waves
Benson et al. Experimental generation of Lamb wave dispersion using Fourier analysis of leaky modes