JPS6166959A - 溶接部等の超音波探傷方法 - Google Patents
溶接部等の超音波探傷方法Info
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- JPS6166959A JPS6166959A JP59189413A JP18941384A JPS6166959A JP S6166959 A JPS6166959 A JP S6166959A JP 59189413 A JP59189413 A JP 59189413A JP 18941384 A JP18941384 A JP 18941384A JP S6166959 A JPS6166959 A JP S6166959A
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating 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
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- G01N29/0618—Display 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。
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−１−のｆｌＩ用分野」
本発明は、溶接部等の超音波探傷方法に係り、特に探傷
における平面投影図の検出点の分布等をエコー波形の特
徴点の検出、最小自乗法、標準偏差等により処理して異
常を判別する超音波探傷方法に関するものである。
における平面投影図の検出点の分布等をエコー波形の特
徴点の検出、最小自乗法、標準偏差等により処理して異
常を判別する超音波探傷方法に関するものである。
［従来の技術」
従来、超音波探傷方法は、金属材料の、溶接部等におけ
る異常を検出する手法として広く適用されている。その
手法について、−例を説明すると、第９図に示すような
溶接部Ａがあるとき、超音波探触子Ｂより超音波ビーム
Ｃを発生させて、該超音波ビームＣの路程における伝達
条件の変化に基づく検出点（以下指示という）をＸ方向
及びＹ方向について検出し、該指示により例えば第１Ｏ
図に示すような平面投影図を作画して、欠陥の位置を判
別するようにしている。
る異常を検出する手法として広く適用されている。その
手法について、−例を説明すると、第９図に示すような
溶接部Ａがあるとき、超音波探触子Ｂより超音波ビーム
Ｃを発生させて、該超音波ビームＣの路程における伝達
条件の変化に基づく検出点（以下指示という）をＸ方向
及びＹ方向について検出し、該指示により例えば第１Ｏ
図に示すような平面投影図を作画して、欠陥の位置を判
別するようにしている。
「発明が解決しようとずろ問題点」
しかしながら、第９図に示すように、溶接部Ａの開先合
わせの部分等には、溶接時に溶接材あるいは母材等の溶
融金属が垂れること等に起因して、超音波ビームＣが反
射する部分Ｄ （以下裏波発生部りという）が、断続的
にあるいは連続的に存在することが多い。このような裏
波発生部りの付近に欠陥Ｅがある場合や、裏波発生部り
が断続している間に欠陥Ｅがある場合には、前記平面投
影図を作画しても、第１１図のように、裏波発生部りと
欠陥Ｅとのエコーが接近あるいは重なって、その差が微
少であるために、判別が困難なものとなる。
わせの部分等には、溶接時に溶接材あるいは母材等の溶
融金属が垂れること等に起因して、超音波ビームＣが反
射する部分Ｄ （以下裏波発生部りという）が、断続的
にあるいは連続的に存在することが多い。このような裏
波発生部りの付近に欠陥Ｅがある場合や、裏波発生部り
が断続している間に欠陥Ｅがある場合には、前記平面投
影図を作画しても、第１１図のように、裏波発生部りと
欠陥Ｅとのエコーが接近あるいは重なって、その差が微
少であるために、判別が困難なものとなる。
本発明は、このような問題点を解決して、データのコン
ピュータ処理を容易にし、超音波探傷における精度を向
上させることができるとともに、溶接中心線を求めるこ
とにも応用可能である等の用途範囲の広い超音波探傷方
法の提供を目的とするものである。
ピュータ処理を容易にし、超音波探傷における精度を向
上させることができるとともに、溶接中心線を求めるこ
とにも応用可能である等の用途範囲の広い超音波探傷方
法の提供を目的とするものである。
「問題点を解決するための手段」
本発明は、このような目的を達成するための５つの方法
を提案するもので、第１図に示すように、第１の発明は
、Ｓｌの如く平面投影図において出力さＵ゛た超音波探
傷データの各指示位置について、Ｓ２ないしＳ６の如く
各エコーの中央値、各エコーのピーク値、各エコーの高
さを複数レベルに分類して得たデータの加重平均値によ
り、分布の中心線を算出し、次いでＳ７ないしＳＩＯに
示すように、各中心線の差を求めて、これらの差の大小
を判別することを特徴とするものであり、第２の発明は
、第１の発明の工程におけるエコーの中心値及びピーク
値の処理に加えて、Ｓｌｌ及びＳ１２のように中心線に
対する各指示の標準偏差を求めて、その標準偏差の大小
を判別することを特徴とするものであり、第３の発明は
、第２の発明におけるＳ１２の次ぎに、Ｓｋｉ及びＳ１
４に示す如く各部分における指示の小エリア標準偏差を
求めるとともに、さらに、小エリア標準偏差及び中心線
と、全体の標準偏差及び中心線との差を算出する技術構
成を加えて判別することを特徴とするものであり、第４
の発明は、第１の発明における加重平均値について、Ｓ
１１及びＳＩ２のように中心線に対する各指示の標準偏
差を求めて、その標準偏差の大小を判別することを特徴
とするものであり、第５の発明は、第４の発明における
Ｓ１２の次ぎに、Ｓ１３及びＳＩ４に示す如く各部分に
おける指示の小エリア標準偏差を求めるとともに、さら
に、小エリア標準偏差及び中心線と、全体の標準偏差及
び中心線との差を算出する技術構成を加えて判別するこ
とを特徴とするものである。
を提案するもので、第１図に示すように、第１の発明は
、Ｓｌの如く平面投影図において出力さＵ゛た超音波探
傷データの各指示位置について、Ｓ２ないしＳ６の如く
各エコーの中央値、各エコーのピーク値、各エコーの高
さを複数レベルに分類して得たデータの加重平均値によ
り、分布の中心線を算出し、次いでＳ７ないしＳＩＯに
示すように、各中心線の差を求めて、これらの差の大小
を判別することを特徴とするものであり、第２の発明は
、第１の発明の工程におけるエコーの中心値及びピーク
値の処理に加えて、Ｓｌｌ及びＳ１２のように中心線に
対する各指示の標準偏差を求めて、その標準偏差の大小
を判別することを特徴とするものであり、第３の発明は
、第２の発明におけるＳ１２の次ぎに、Ｓｋｉ及びＳ１
４に示す如く各部分における指示の小エリア標準偏差を
求めるとともに、さらに、小エリア標準偏差及び中心線
と、全体の標準偏差及び中心線との差を算出する技術構
成を加えて判別することを特徴とするものであり、第４
の発明は、第１の発明における加重平均値について、Ｓ
１１及びＳＩ２のように中心線に対する各指示の標準偏
差を求めて、その標準偏差の大小を判別することを特徴
とするものであり、第５の発明は、第４の発明における
Ｓ１２の次ぎに、Ｓ１３及びＳＩ４に示す如く各部分に
おける指示の小エリア標準偏差を求めるとともに、さら
に、小エリア標準偏差及び中心線と、全体の標準偏差及
び中心線との差を算出する技術構成を加えて判別するこ
とを特徴とするものである。
「実施例」
以下、本発明の一実施例を第２図ないし第８図に基づき
説明すると、平面投影図を作図する際に、第２図に示す
ように解析範囲にウィンドウＷをかけて、解析範囲外の
影譬を除去するようにするとともに、超音波探触子の各
検出点における第３図Ｙ方向の移動に伴うエコー高さの
包落線を求めて、第３図に示すエコー波形を得るととも
に、これらＪ、コー波形について、中心値と、ピーク値
と、加重平均値とをそれぞれ求めて、これらの各データ
に括づき最小自乗法による分布の各中心線を算出する。
説明すると、平面投影図を作図する際に、第２図に示す
ように解析範囲にウィンドウＷをかけて、解析範囲外の
影譬を除去するようにするとともに、超音波探触子の各
検出点における第３図Ｙ方向の移動に伴うエコー高さの
包落線を求めて、第３図に示すエコー波形を得るととも
に、これらＪ、コー波形について、中心値と、ピーク値
と、加重平均値とをそれぞれ求めて、これらの各データ
に括づき最小自乗法による分布の各中心線を算出する。
このうち、加重平均値による中心線の算出は、エコー高
さを１−１ 、、Ｈ、、Ｈ３で示す複数レベルに分類し
て表示すると、第４図のようになる。この第４図におい
て、斜線の多い指示は、エコー波形が高いことを表して
いる。
さを１−１ 、、Ｈ、、Ｈ３で示す複数レベルに分類し
て表示すると、第４図のようになる。この第４図におい
て、斜線の多い指示は、エコー波形が高いことを表して
いる。
次いで、各エコーの中央値、ピーク値、加重平均値につ
いて、最小自乗法により第５図に示ずように、各指示位
置の分布の中心線Ｆを求める。そして、中央値、ピーク
値、加重平均値それぞれの中心値の相互比較を８７ない
しＳＩＯにより実施して、差が大きい場合は、［欠陥あ
りｊの判定をする。ＳＩＯについて説明を補足すれば、
■■■の中心線の差とは、例えば、加重平均値の中心線
は、エコー波形の広がりの中心である中央値と、エコー
波形の最高点であるピーク値との間に位置して、エコー
高さの傾向を顕著に表すことが多いと考えられるので、
■■■の中心線について、第１図における■■の差と■
■の差とを比較して、その比率が大きいときや、■■の
間で傾きの違いが大きいとき等の意味を有するもので、
このような意味を有する差により、判定を実施するので
ある。
いて、最小自乗法により第５図に示ずように、各指示位
置の分布の中心線Ｆを求める。そして、中央値、ピーク
値、加重平均値それぞれの中心値の相互比較を８７ない
しＳＩＯにより実施して、差が大きい場合は、［欠陥あ
りｊの判定をする。ＳＩＯについて説明を補足すれば、
■■■の中心線の差とは、例えば、加重平均値の中心線
は、エコー波形の広がりの中心である中央値と、エコー
波形の最高点であるピーク値との間に位置して、エコー
高さの傾向を顕著に表すことが多いと考えられるので、
■■■の中心線について、第１図における■■の差と■
■の差とを比較して、その比率が大きいときや、■■の
間で傾きの違いが大きいとき等の意味を有するもので、
このような意味を有する差により、判定を実施するので
ある。
このような判定の後、各中央値、ピーク値、加重平均値
について、第６図に示すように、中心線Ｆに対する全部
の指示の標準偏差σ、を求める。
について、第６図に示すように、中心線Ｆに対する全部
の指示の標準偏差σ、を求める。
この標準偏差σ１が異常に大きければ（例えば従来の類
似データ等と比較して大差があるとき）、多数の欠陥Ｅ
が発生している可能性がある。
似データ等と比較して大差があるとき）、多数の欠陥Ｅ
が発生している可能性がある。
さらに、第６図までの手法に、第７図及び第８図の手法
を加えることにより、標準偏差σ１が大きくなっている
部分をさらに詳細に判別することや、特定部分を詳細に
判別することができる。即ち、第７図に示すように、全
体を小部分ΔＸに分けて、その各小部分ΔＸの指示の中
心線ｒと、この中心線ｒに対する標準偏差σ、とを求め
、第８図に示すように、中心線Ｆと中心線ｒとの差Ｇを
求めるとともに、全体の標準偏差σ、と小エリア標準偏
差σ、とを比較して、異常の判別を行なう。
を加えることにより、標準偏差σ１が大きくなっている
部分をさらに詳細に判別することや、特定部分を詳細に
判別することができる。即ち、第７図に示すように、全
体を小部分ΔＸに分けて、その各小部分ΔＸの指示の中
心線ｒと、この中心線ｒに対する標準偏差σ、とを求め
、第８図に示すように、中心線Ｆと中心線ｒとの差Ｇを
求めるとともに、全体の標準偏差σ、と小エリア標準偏
差σ、とを比較して、異常の判別を行なう。
このとき、中心線のずれが大きく、かつ、標準偏差の分
布の形状が横に広がっている場合は、限定された小部分
ΔＸに欠陥Ｅが存在することになる。
布の形状が横に広がっている場合は、限定された小部分
ΔＸに欠陥Ｅが存在することになる。
そして、このように、各中央値、ピーク値、加重平均値
に基づいた解析を行なうことにより、中央値解析の場合
であると、そのばらつきが大きくなることは、エコー波
形の広がりが大きいと見なされるので、裏波発生部がほ
ぼ一直線に並んでいるとすれば、その中心線とずれた部
分に欠陥が発生している可能性を有していると考えられ
、ピーク値解析の場合であると、欠陥が小さいときは、
ピーク値が裏波発生部を表すことになるが、欠陥が大き
くなると、その検出点及びばらつきが顕著に現れると考
えられ、加重平均値解析の場合であると、データ個数が
実質的に増加することに基づき、精度が向上すると考え
られる。したがって、第７図の小部分ΔＸを小さくして
、欠陥の位置を正確に検出することができるようになる
。このような中央値、ピーク値、加重平均値について得
られるデータを組み合わせ、さらに解析を加えることに
より、裏波発生部との区別が明らかになることは勿論で
あるが、裏波発生部が存在することを利用し、この検出
点の位置、エコー波形の高さ等を基準として、解析範囲
を拡大できることになる。
に基づいた解析を行なうことにより、中央値解析の場合
であると、そのばらつきが大きくなることは、エコー波
形の広がりが大きいと見なされるので、裏波発生部がほ
ぼ一直線に並んでいるとすれば、その中心線とずれた部
分に欠陥が発生している可能性を有していると考えられ
、ピーク値解析の場合であると、欠陥が小さいときは、
ピーク値が裏波発生部を表すことになるが、欠陥が大き
くなると、その検出点及びばらつきが顕著に現れると考
えられ、加重平均値解析の場合であると、データ個数が
実質的に増加することに基づき、精度が向上すると考え
られる。したがって、第７図の小部分ΔＸを小さくして
、欠陥の位置を正確に検出することができるようになる
。このような中央値、ピーク値、加重平均値について得
られるデータを組み合わせ、さらに解析を加えることに
より、裏波発生部との区別が明らかになることは勿論で
あるが、裏波発生部が存在することを利用し、この検出
点の位置、エコー波形の高さ等を基準として、解析範囲
を拡大できることになる。
また、従来技術では、裏波発生部りが不連続である場合
、連続的で規則的な場合と比較して、欠陥Ｅの検出が困
難であったが、この場合は、第８図のように中心線Ｆが
求められているので、簡単な比較により、欠陥Ｅを判別
することができるものである。
、連続的で規則的な場合と比較して、欠陥Ｅの検出が困
難であったが、この場合は、第８図のように中心線Ｆが
求められているので、簡単な比較により、欠陥Ｅを判別
することができるものである。
なお、一実施例においては、第３図のように、ウィンド
ウＷをかけるようにしたが、解析範囲外に指示が少なく
、最小自乗法によって求める中心線に影響を与えない場
合は、ウィンドウＷを省略することもできる。
ウＷをかけるようにしたが、解析範囲外に指示が少なく
、最小自乗法によって求める中心線に影響を与えない場
合は、ウィンドウＷを省略することもできる。
「発明の効果」
このように本発明によれば、溶接部に沿って超音波ビー
ムの裏波発生部が存在することを利用して、裏波発生部
及び欠陥から発生する超音波探傷データについて、ｈエ
コーの中央値、ピーク値、加ｉＲ・ト均値の分布の中心
線を求め、複数の中心線に対４′ろ６値の標準偏差を求
めて、その大小を判別４ろ等により欠陥を検出ずろらの
であるから、従来技術において裏波発生部と欠陥とのエ
コーが接近あるいは重なって、その差が微少であるため
に判別が困難な場合等においても、欠陥の判別が１’ｌ
Ｊ能となる。かつ、多方面から欠陥の検出を行なうらの
であるから、裏波発生部が検出精度に影響を与えること
が少なく、超音波探傷における精度を向１−させること
ができるとともに、これらのデータ処理が有機的に結合
されているものであるから、データのコンピュータ処理
を容易に行なうことができる。また、溶接中心線を求め
ることにも応用可能である等の用途範囲の広い超音波探
傷方法の提供を４゛ることかできる。
ムの裏波発生部が存在することを利用して、裏波発生部
及び欠陥から発生する超音波探傷データについて、ｈエ
コーの中央値、ピーク値、加ｉＲ・ト均値の分布の中心
線を求め、複数の中心線に対４′ろ６値の標準偏差を求
めて、その大小を判別４ろ等により欠陥を検出ずろらの
であるから、従来技術において裏波発生部と欠陥とのエ
コーが接近あるいは重なって、その差が微少であるため
に判別が困難な場合等においても、欠陥の判別が１’ｌ
Ｊ能となる。かつ、多方面から欠陥の検出を行なうらの
であるから、裏波発生部が検出精度に影響を与えること
が少なく、超音波探傷における精度を向１−させること
ができるとともに、これらのデータ処理が有機的に結合
されているものであるから、データのコンピュータ処理
を容易に行なうことができる。また、溶接中心線を求め
ることにも応用可能である等の用途範囲の広い超音波探
傷方法の提供を４゛ることかできる。
第１図は本発明の技術構成を示すフローチャート、第２
図ないし第８図は本発明の一実施例を示す工程説明図、
第９図は超音波探傷例の説明図、第１０図は従来の甲面
投影図の例の説明図、第１１図は裏波エコーと欠陥エコ
ーとの関係説明図である。 Ａ・・溶接部、Ｂ・ ・超音波探傷子、Ｃ・・・・超音
波ビーム、Ｄ 裏波発生部、Ｅ・ 欠陥、Ｆ・・中心
線、 ［・・・・・中心線、Ｇ・ ・差、Ｗ・・・・・
・ウィンドウ、ΔＸ 小部分、σ、・ ・全体の標準
偏差、σ、・・・・小エリア標準偏差。 区 区 区 区 区 ω ロ
図ないし第８図は本発明の一実施例を示す工程説明図、
第９図は超音波探傷例の説明図、第１０図は従来の甲面
投影図の例の説明図、第１１図は裏波エコーと欠陥エコ
ーとの関係説明図である。 Ａ・・溶接部、Ｂ・ ・超音波探傷子、Ｃ・・・・超音
波ビーム、Ｄ 裏波発生部、Ｅ・ 欠陥、Ｆ・・中心
線、 ［・・・・・中心線、Ｇ・ ・差、Ｗ・・・・・
・ウィンドウ、ΔＸ 小部分、σ、・ ・全体の標準
偏差、σ、・・・・小エリア標準偏差。 区 区 区 区 区 ω ロ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ｉ）溶接部等における超音波ビームの裏波発生部の付
近に分布する超音波探傷データについて、各エコー高さ
を複数レベルに分類したデータの加重平均値、各エコー
の中央値、各エコーのピーク値の少なくとも２つの分布
の中心線を求めるとともに、これら各中心線相互の差を
検出することを特徴とする溶接部等の超音波探傷方法。 （ｉｉ）溶接部等における超音波ビームの裏波発生部の
付近に分布する超音波探傷データの各中央値または各ピ
ーク点位置について、最小自乗法により分布の中心線を
求めるとともに、該中心線に対する各中央値または各ピ
ーク点位置の標準偏差を求め、該標準偏差の大小を判別
することを特徴とする溶接部等の超音波探傷方法。 （ｉｉｉ）溶接部等における超音波ビームの裏波発生部
の付近に分布する超音波探傷データの各中央値または各
ピーク点位置について、最小自乗法により分布の中心線
を求めるとともに、該中心線に対する各中央値または各
ピーク点位置の標準偏差を求め、該標準偏差及び全体の
中心と、各部分における中央値またはピーク点位置の小
エリア標準偏差との差を検出することを特徴とする溶接
部等の超音波探傷方法。 （ｉｖ）溶接部等における超音波ビームの裏波発生部の
付近に分布する超音波探傷データのエコー高さを複数レ
ベルに分類し、該分類データのレベルの加重平均値につ
いて、最小自乗法により分布の中心線を求めるとともに
、該中心線に対する各加重平均値の標準偏差を求め、該
標準偏差の大小を判別することを特徴とする溶接部等の
超音波探傷方法。 （ｖ）溶接部等における超音波ビームの裏波発生部の付
近に分布する超音波探傷データのエコー高さを複数レベ
ルに分類し、該分類データのレベルの加重平均値につい
て、最小自乗法により分布の中心線を求めるとともに、
該中心線に対する各加重平均値の標準偏差を求め、該標
準偏差及び全体の中心と、各部分における前記加重平均
値の小エリア標準偏差との差を検出することを特徴とす
る溶接部等の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59189413A JPS6166959A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 溶接部等の超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59189413A JPS6166959A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 溶接部等の超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166959A true JPS6166959A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16240848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59189413A Pending JPS6166959A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 溶接部等の超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166959A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6410960B1 (en) | 1993-05-21 | 2002-06-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Hybrid integrated circuit component |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP59189413A patent/JPS6166959A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6410960B1 (en) | 1993-05-21 | 2002-06-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Hybrid integrated circuit component |
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