JPS63191957A - セクタ−走査探傷デ−タの集約処理方法 - Google Patents

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、超音波探傷において、細かい探傷ピッチでセ
クター走査したときの探傷データを集約処理するセクタ
ー走査探傷データの集約方法に関する。

（従来の技術） 電子走査型超音波探傷装置を用い、例えば、特願昭５７
−２３３９４６号等によって既に提案されているように
、電子セクター・電子リニア走査併用による角鋼片の斜
角探傷によって、第１図に示すテストピース１に対して
上面２中央から超音波を入射し、屈折角２０°から４５
°までの範囲を約０．８ピツチの３２ステツプで探傷し
た場合、テストピース１の側面下部の欠陥について、第
２図に示すような探傷結果が得られる。

（発明が解決しようとする問題点） この従来の探傷゛結果では、第２図より明らかなように
、１つの欠陥を数ステップで検出している。

これは超音波ビームの指向性によるもので、ここで、用
いた探触子では、送受信で６　ｄＢ音圧が低下する指向
角が約１，２°　＜ｔａ中）あることに起因している。

すなわち、検出性能を向上させるために、探傷ピッチを
細かくすればするほど、１つの欠陥を何ステップでも検
出し、探傷データばかりが膨大な数になる。

さらに、実際探傷走査では、材を移動させるか、または
探傷ヘッドを移動させるかして長手方向へ所定の探傷ピ
ッチで探傷する。よって探傷生データとしては、ａ）欠
陥検出ステップ（屈折角）、ｂ）欠陥エコー高さ、Ｃ）
欠陥検出時間、ｄ）欠陥の長手方向検出位置　の４項目
のデータで構成され、生データを見ただけでは、被検材
中のどの位置にどの程度の長さの欠陥があるのか、判断
するのが困難である。

本発明は、このような従来の問題点に鑑み、精密な探傷
を行うために、例えば電子走査型超音波探傷装置を用い
て細かい探傷ピッチでセクター走査したときの探傷デー
タを集約し、正確に欠陥の位置を評定できるようにする
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するための手段として、次
のような処理を行なう。すなわち、細かい探傷ピッチで
セクター走査したときの探傷データを集約して正確に欠
陥の位置及び長さを評定するために、まず、１セクター
走査単位で断面内でのデータ集約を行なう。次に、この
断面内で集約されたデータをもとに、長手方向のデータ
の集約を行ない、欠陥の長さを評価する。断面内でのデ
ータ集約は、ステップ間での連続性と欠陥検出時間が所
定の許容差以内であることで判定し、欠陥位置の評定は
欠陥エコー高さがピークとなるステップ（屈折角）と探
触子・被検材の位置関係から算出する。

長手方向データ集約による欠陥長さの評価は、セクター
走査間で断面内集約データが連続してあり、かつ両者の
評定欠陥位置が所定の許容差以内であるとき連続した欠
陥と判定し欠陥終点を更新する。

（作　用） 第３図に示すように被検材３の一側の下部コーナー位置
を基準に、電子走査型探傷装置により探傷領域を１セク
ターとしてｎステップでリニア十セクター走査すると、
各ステップ毎に探傷領域内で予め定めたエコーレベル（
しきい値）以上のエコーがあれば、そのエコーの得られ
たステップ隘、エコー高さ、検出時間、角鋼片軸方向位
置が探傷データとして得られる。前述のように、超音波
ビームには広がりがあるため、１個の欠陥を数ステップ
で検出する可能性がある。そのため探傷データは欠陥と
１対１の対応が取れていない。

そこで、まず、１セクター単位でステップ間のエコー高
さと検出時間の相関から、同一欠陥からのデータである
かどうかを判定し、同一欠陥のものであれば、エコー高
さが最大のときのデータのみを採用する。この処理を断
面内のデータ集約処理という。

この段階では、まだ欠陥は断面毎の点の情報でしかない
ので、次にセクター間の欠陥情報の位置関係から鋼片長
手方向の連続性を判断し、最終的に欠陥磁、欠陥起点（
長手方向）、欠陥終点（長手方向）、幅方向位置、深さ
位置の情報とする。

この処理を長手方向のデータ集約処理という。

断面内のデータ集約処理において、同一欠陥からのデー
タであるかどうかは、 ｉ）連続したステップで検出していること、ｉｉ　）ス
テップ間での欠陥検出時間差ΔＥＤが、許容値以内であ
ること。

の２項目を満足するかどうかで判断し、第４図にＯ印を
付して示すように、欠陥エコー高さＥＨがピークとなる
ステップのデータのみを残す。この断面内のデータ集約
処理のフローチャートの例を第５図に示す。

そして、次の長手方向（セクター走査間）のデータ集約
の前処理として、断面内のデータ集約によって残ったデ
ータのステップ阻、欠陥検出時間およびプリセットデー
タ（音速、探触子と材の位置関係）から、幾何学的に断
面内での幅方向、深さ方向の位置（Ｘ、Ｙ）を正確に計
算により求める。

引き続き長手方向（セクター走査間）のデータ集約処理
を行うには、材長平方向のカウント値ＬＰと合わせ、３
次元の欠陥位置データ（Ｘ、　Ｙ、　ＬＰ）に変換し、
これが元データとなる。

長手方向に対する欠陥の連続性は１．第６図（Ａ）（Ｂ
）に示すように第３番目と第Ｊ＋１番目のセクター断面
内集約後の（幅方向、深さ方向）位置データ、（ＸＪ、
　ＹＪ、　ＬＰＪ）と（ＸＪ＋ｌ、　ＹＪ＋１）ＬＰＪ
＋１）　（Ｄ断面円距離が許容値β以内であるかどうか
で判定する。

すなわち１ 、／（ＸＪ＋Ｉ　　ＸＪ）”＋（ＹＪ＋Ｉ　　ＹＪ）”
　　　　　≦Ａ！であれば、連続欠陥と判定する。

欠陥の起点（ＦＳ）　、欠陥終点（ＦＢ）については、
材長手方向のカウント値ＬＰを基に次表の処理法によっ
て順次更新することによって求める。

（実施例） 電子走査型超音波探傷装置を用い、電子セクター・電子
リニア走査併用による角鋼片の斜角探傷を行う場合を例
に説明する。

被検材としては、第１図に示すように、φ２ｆｌ、長さ
約ｌ００１ｍの横穴を人工欠陥として、断面内での位置
が（Ｘ、　Ｙ　）＝（７５，１０）、（１００，１４）
のもの（第１図の欠陥■■）と、（ｘ、　ｙ　）＝（６
０，１０）、（９０，１０）のもの（第１図の欠陥■■
）を長手方向の２箇所にそれぞれ設けた１）４０で長さ
５５００鶴のテストピースを用いた。

超音波は、図の上面中央から入射し、屈折角２０゜から
４５°までの範囲を約０．８゛ピツチで（１セクター走
査：３２ステツプ）オンライン探傷した。なお、材搬送
スピードは３０ｍ／ｗｉｎである。これにより得られた
探傷生データをグラフインク表示したものが、第７図で
あり、（Ａ）は入射側面からのＣスコープ、（Ｂ）はＢ
スコープを示す。

第７図より明らかなように、各欠陥は約３５点のデータ
で構成され、欠陥の連続性および断面内の位置がよく判
らない。

そこでまず、断面内でのデータ集約を行う。集約処理の
条件として、ここではステップ間の欠陥検出時間差ΔＥ
Ｄは±０．２５μｓｅｃ　（縦波探傷なので距離換算で
±１．５ｍｍ）とした。その結果、第８図（Ａ）（Ｂ）
に示すように、１セクター走査で欠陥エコー高さがピー
クとなった１点のデータのみが残っている。

次に長手方向データ集約の前処理として、断面円集約処
理で残った探傷データのステップ魚（屈折角）、検出時
間および探触子と材の位置関係より、次式によって断面
内での（幅方向、深さ方向）の位置（Ｘ、Ｙ）を計算す
る。

ここで、Ｃ＝５．９　ｆｌ／μｓｅｃ　　（ｍ中縦波音
速）ＥＤ：欠陥検出時間（μ５ｅｃ） θ：屈折角 θ−２０＋０．８・５Ｔ ＩＰ二二人点点ここては面中央であり、１）４／２　＝
　５７ｍ ５Ｔニステツプ患（Ｏ〜３１） 上記計算の結果、セクター走査間の連続性を、ｌ＝５で
判定した結果を、最終的な探傷結果として、リストにし
たものが次表である。なお、この表には、欠陥エコー高
さと断面白欠陥位置についてはセクター走査間の平均値
と、最大値を併記している。

以上の結果、探傷生データとしては１４４個あったもの
が、本発明の集約処理によって、実際の人工欠陥に対応
した位置および長さの欠陥として正確に評定されている
。ここで、欠陥長さにおいて人工欠陥により異差がある
のは、欠陥部を溶接により継ぎ合わせているので、その
時の溶は込み量の違いによるものであり、集約処理によ
る影響ではない。

なお、実施例においては、電子走査型超音波探傷装置を
用いているが、機械的走査によるセクター走査探傷によ
って得られる探傷データの集約にも適用できることは云
うまでもない。被検材としても鋼片に限定されるもので
ない。

（発明の効果） 本発明によれば、セクター走査による探傷データを、断
面内データ集約することにより、断面内での欠陥位置を
正確に評定することができる。

また、長手方向のデータ集約によって、欠陥の連続性お
よび長さを正確に評定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼片テストピースの人工欠陥の位置を示す図、
第２図は電子セクター・電子リニア走査によりテストピ
ースを探傷した結果を示す図、第３図はセクター走査の
ステップを示す図、第４図は断面内データ集約処理の概
念を示す図、第５図は、断面内のデータ集約処理のフロ
ーチャートを示す図、第６図（Ａ）　（Ｂ）は断面内の
欠陥評定位置を示す図、第７図（Ａ）　（Ｂ）は探傷生
データのグラフインク表示を示す図、第８図（Ａ）　（
Ｂ）は断面円集約処理後の探傷データのグラフインク表
示を示す図である。 １−テストピース、３−・−被検材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）細かい探傷ピッチでセクター走査して得られた探
   傷データにおいて、１セクター走査単位でステップ間で
   の連続性と欠陥検出時間が所定の許容差内であることか
   ら同一欠陥の探傷データと判定して断面内データを集約
   し、欠陥エコー高さがピークとなるステップ（屈折角）
   と探触子・被検材の位置関係から幾何学的な計算により
   断面内の欠陥位置を評定する一方、セクター走査間で断
   面内集約データが連続し、かつ、両者の断面内の評定欠
   陥位置が所定の許容差内であるときに連続した欠陥と判
   定し、被検材の長手方向のデータを集約して欠陥の起点
   ・終点を評定することを特徴とするセクター走査探傷デ
   ータの集約処理方法。