JPS6330578B2 - - Google Patents
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- JPS6330578B2 JPS6330578B2 JP55079816A JP7981680A JPS6330578B2 JP S6330578 B2 JPS6330578 B2 JP S6330578B2 JP 55079816 A JP55079816 A JP 55079816A JP 7981680 A JP7981680 A JP 7981680A JP S6330578 B2 JPS6330578 B2 JP S6330578B2
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- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 84
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 28
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 29
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/38—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by time filtering, e.g. using time gates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/10—Number of transducers
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波探触子を管のまわりに回転させ
ながら探傷を行う超音波探傷方法に関するもので
ある。
ながら探傷を行う超音波探傷方法に関するもので
ある。
いわゆる回転探触子型といわれる管の超音波探
傷方法は公知である。この回転探触子型超音波探
傷方法において、同一断面上に多数個の探触子を
配置した場合に生ずる問題の１つとして、隣り合
う探触子相互間の干渉エコーの問題がある。
傷方法は公知である。この回転探触子型超音波探
傷方法において、同一断面上に多数個の探触子を
配置した場合に生ずる問題の１つとして、隣り合
う探触子相互間の干渉エコーの問題がある。
この干渉エコーについて説明すると、いま第１
ａ図の場合のように隣り合う探触子１ａ，２ａ間
の間隔が大きい場合は、欠陥がどの位置にあつて
も一方の探触子（１ａ又は２ａ）から発信された
超音波が欠陥によつて反射された反射波が他方の
探触子（２ａ又は１ａ）に影響を与えることはな
い。何故ならば、通常各探触子に対する探傷ゲー
トは、図に示す１スキツプ分の距離ｓ（ｓ／２×
２）の0.5〜2.5倍に相当する範囲内に１スキツプ
分の長さをもつて定められるので、探触子を回転
させて、探傷中に欠陥が、ある探触子の探傷ゲー
ト内に位置するときに当該探触子で欠陥が検出さ
れるだけで、この欠陥からの反射波が他の探触子
の探傷ゲート内に入ることはないからである。と
ころが、第１ｂ図の場合のように同一断面に小さ
い間隔で多数個（４個，６個，……）の探触子を
配置した場合は、一方の探触子（１ｂ又は２ｂ）
から発信された超音波が欠陥によつて反射された
反射波が、他方の探触子（２ｂ又は１ｂ）の探傷
ゲート内に入ることがあり、また欠陥の位置や形
状によつては、当該探触子の探傷ゲート内に入つ
てきた前記他の探触子からの欠陥反射波（干渉エ
コー）が、その欠陥が当該探触子の探傷ゲート内
にあるときの当該探触子からの欠陥反射波（疵エ
コー）より大きくなることがあり、このようなと
きは小さい欠陥であつてもあたかも大きい欠陥の
ごとく認識され、無害欠陥を有害欠陥と誤つて判
定するという問題が生ずる。
ａ図の場合のように隣り合う探触子１ａ，２ａ間
の間隔が大きい場合は、欠陥がどの位置にあつて
も一方の探触子（１ａ又は２ａ）から発信された
超音波が欠陥によつて反射された反射波が他方の
探触子（２ａ又は１ａ）に影響を与えることはな
い。何故ならば、通常各探触子に対する探傷ゲー
トは、図に示す１スキツプ分の距離ｓ（ｓ／２×
２）の0.5〜2.5倍に相当する範囲内に１スキツプ
分の長さをもつて定められるので、探触子を回転
させて、探傷中に欠陥が、ある探触子の探傷ゲー
ト内に位置するときに当該探触子で欠陥が検出さ
れるだけで、この欠陥からの反射波が他の探触子
の探傷ゲート内に入ることはないからである。と
ころが、第１ｂ図の場合のように同一断面に小さ
い間隔で多数個（４個，６個，……）の探触子を
配置した場合は、一方の探触子（１ｂ又は２ｂ）
から発信された超音波が欠陥によつて反射された
反射波が、他方の探触子（２ｂ又は１ｂ）の探傷
ゲート内に入ることがあり、また欠陥の位置や形
状によつては、当該探触子の探傷ゲート内に入つ
てきた前記他の探触子からの欠陥反射波（干渉エ
コー）が、その欠陥が当該探触子の探傷ゲート内
にあるときの当該探触子からの欠陥反射波（疵エ
コー）より大きくなることがあり、このようなと
きは小さい欠陥であつてもあたかも大きい欠陥の
ごとく認識され、無害欠陥を有害欠陥と誤つて判
定するという問題が生ずる。
たとえば第１ｂ図において、欠陥ｄが探触子２
ｂの直下に位置し、ゲート範囲が１スキツプ分の
長さの場合を考えると、この欠陥ｄは探触子１ｂ
の探傷ゲート外にあり、また探触子２ｂに対して
は0.5スキツプよりも近いところにあるので探触
子２ｂの探傷ゲート外にあり、従つていづれの探
触子でも欠陥反射波は検出されないはずである。
ところが、欠陥の形状（向き）によつては探触子
１ｂからの超音波が探触子２ｂの方向に反射され
て探触子２ｂによつて検出されたり、あるいは探
触子２ｂからの超音波が探触子１ｂの方向に反射
されて探触子１ｂによつて検出される事がある。
第１ｂ図の場合、欠陥ｄと探触子１ｂとの距離は
約２スキツプ分（１スキツプ分の往復に相当す
る）であるので、前記反射波は探触子１ｂないし
２ｂの探傷ゲート内に入ることとなり、しかも欠
陥ｄの超音波反射指向性が欠陥ｄで反射されて探
触子２ｂに向う反射波の方が探触子１ｂに戻る反
射波より大きいようなときには、探触子２ｂでの
受信レベルが、欠陥ｄが探触子２ｂから１スキツ
プの位置にあるときの探触子２ｂの受信レベルよ
り大きくなる。このような理由により、第１ｂ図
の場合は、第１ａ図の場合に比して同一欠陥を大
きく認識して無害欠陥を有害欠陥と誤つて判定す
るという問題があるのである。探触子２ｂに探触
子１ｂからの干渉エコーが欠陥ｄからの直射で入
るときの、探傷信号波形（第２図に示す）上の干
渉エコー出現位置は、管寸法、探触子配置位置お
よび超音波入射角などの幾何学的関係により次式
で定まる。
ｂの直下に位置し、ゲート範囲が１スキツプ分の
長さの場合を考えると、この欠陥ｄは探触子１ｂ
の探傷ゲート外にあり、また探触子２ｂに対して
は0.5スキツプよりも近いところにあるので探触
子２ｂの探傷ゲート外にあり、従つていづれの探
触子でも欠陥反射波は検出されないはずである。
ところが、欠陥の形状（向き）によつては探触子
１ｂからの超音波が探触子２ｂの方向に反射され
て探触子２ｂによつて検出されたり、あるいは探
触子２ｂからの超音波が探触子１ｂの方向に反射
されて探触子１ｂによつて検出される事がある。
第１ｂ図の場合、欠陥ｄと探触子１ｂとの距離は
約２スキツプ分（１スキツプ分の往復に相当す
る）であるので、前記反射波は探触子１ｂないし
２ｂの探傷ゲート内に入ることとなり、しかも欠
陥ｄの超音波反射指向性が欠陥ｄで反射されて探
触子２ｂに向う反射波の方が探触子１ｂに戻る反
射波より大きいようなときには、探触子２ｂでの
受信レベルが、欠陥ｄが探触子２ｂから１スキツ
プの位置にあるときの探触子２ｂの受信レベルよ
り大きくなる。このような理由により、第１ｂ図
の場合は、第１ａ図の場合に比して同一欠陥を大
きく認識して無害欠陥を有害欠陥と誤つて判定す
るという問題があるのである。探触子２ｂに探触
子１ｂからの干渉エコーが欠陥ｄからの直射で入
るときの、探傷信号波形（第２図に示す）上の干
渉エコー出現位置は、管寸法、探触子配置位置お
よび超音波入射角などの幾何学的関係により次式
で定まる。
ｔ／Ｄ＝１／２｛１−sinθs／sin（θs＋ｓ・θ／４
・ｌ）｝…… ここでｔ：被検査管の肉厚（mm）、Ｄ：被検査
管の外径（mm）、θs：第１ｂ図に示す超音波屈折
角、θ：第１ｂ図に示す探触子配置角度、ｓ：１
スキツプ分の距離（mm）、ｌ：第２図は時間Ｌに
対応する距離（時間Ｌ／２×音速ｃ mm）であ
る。
・ｌ）｝…… ここでｔ：被検査管の肉厚（mm）、Ｄ：被検査
管の外径（mm）、θs：第１ｂ図に示す超音波屈折
角、θ：第１ｂ図に示す探触子配置角度、ｓ：１
スキツプ分の距離（mm）、ｌ：第２図は時間Ｌに
対応する距離（時間Ｌ／２×音速ｃ mm）であ
る。
第２図に示す探傷ゲートＧは、前述したように
通常１スキツプ分の距離ｓを0.5〜2.5倍に相当す
る範囲内に１スキツプ分の長さをもつて定められ
るので、管のｔ／Ｄが大きく探触子配置角度θが
小さいときに、干渉エコーF′が探傷ゲートＧ内に
入つてくる現象が生じる。この干渉エコーの問題
を避けるために、従来は同一断面に配置する探触
子を少なく（２個又は３個）していた。そして、
探傷処理能力をあげるためには接近した別な断面
に追加の探触子を設けていた。しかし、異なる断
面に探触子を配置する場合は、各探触子による被
検査管上のスパイラル状の走査軌跡を等間隔にす
るために、管径や管移送速度に応じて探触子の管
周方向位置や管長さ方向位置を変えるか、又は管
移送速度を特定の速度にしなければならず、装置
設計上および作業上の制約が大きく問題であつ
た。
通常１スキツプ分の距離ｓを0.5〜2.5倍に相当す
る範囲内に１スキツプ分の長さをもつて定められ
るので、管のｔ／Ｄが大きく探触子配置角度θが
小さいときに、干渉エコーF′が探傷ゲートＧ内に
入つてくる現象が生じる。この干渉エコーの問題
を避けるために、従来は同一断面に配置する探触
子を少なく（２個又は３個）していた。そして、
探傷処理能力をあげるためには接近した別な断面
に追加の探触子を設けていた。しかし、異なる断
面に探触子を配置する場合は、各探触子による被
検査管上のスパイラル状の走査軌跡を等間隔にす
るために、管径や管移送速度に応じて探触子の管
周方向位置や管長さ方向位置を変えるか、又は管
移送速度を特定の速度にしなければならず、装置
設計上および作業上の制約が大きく問題であつ
た。
本発明は上述のような問題を解決したものであ
り、管軸に垂直な同一面に多数個の探触子を設け
た場合でも、隣りあう探触子相互間の干渉エコー
を実用上探傷に支障がないようにすることを目的
とする。この目的を達成するために本発明におい
ては干渉エコーの出現位置を互いにずらすように
する。すなわち本発明では、管軸に垂直な同一面
に放射状に等間隔配置した超音波探触子を管の周
りに回転させて探傷する管の超音波探傷方法にお
いて、探触子の数を４個以上の偶数個とし、互い
に隣接しない位置にある複数個の探触子を１組と
し、各組毎に超音波の発信タイミングをずらす。
以下本発明を実施例にもとづき詳細に説明する。
り、管軸に垂直な同一面に多数個の探触子を設け
た場合でも、隣りあう探触子相互間の干渉エコー
を実用上探傷に支障がないようにすることを目的
とする。この目的を達成するために本発明におい
ては干渉エコーの出現位置を互いにずらすように
する。すなわち本発明では、管軸に垂直な同一面
に放射状に等間隔配置した超音波探触子を管の周
りに回転させて探傷する管の超音波探傷方法にお
いて、探触子の数を４個以上の偶数個とし、互い
に隣接しない位置にある複数個の探触子を１組と
し、各組毎に超音波の発信タイミングをずらす。
以下本発明を実施例にもとづき詳細に説明する。
第３図は本発明の一実施例における各探触子の
超音波発信タイミングを説明するためのブロツク
図であり、探触子の配置は第１ｂ図に示したのと
同じである。本実施例では互いに隣接しない位
置、すなわち互いに向き合う探触子１ｂと３ｂお
よび２ｂと４ｂをそれぞれ１組とし、各組毎に超
音波の発信タイミングをずらすようにした。タイ
ミングのずらし方は第３図のブロツク図に示すよ
うに、一方の組の探触子（本実施例では１ｂと３
ｂ）に対して他方の組の探触子（２ｂと４ｂ）
は、同期信号発生器１０からの同期信号を遅延回
路２０にて所定の時間ｔだけ遅延させておこな
う。すなわち超音波発信器３１，３３から探触子
１ｂ，３ｂへの励振のタイミングと超音波発信器
３２，３４から探触子２ｂ，４ｂへの励振タイミ
ングをずらせる。このタイミングをずらせる時間
tdは前述の式から第２図に示した干渉エコー
F′のあらわれる時間Ｌを求め、この干渉エコー
F′が探傷ゲートＧの始点よりも前（又は終点より
後）にあらわれるようなずらし時間を求めること
により定められる。第２図に示した探傷信号波形
は探触子２ｂを探触子１ｂと同時に励振したとき
の信号波形であるので、いま探触子２ｂを探触子
１ｂよりもある時間（td）だけ遅く（又ははや
く）励振すると、干渉エコーF′は探傷ゲートＧの
始点よりも前（又は終点よりも後）にあらわれる
ことになる。また、ずらせ時間tdを求める他の方
法として、人工疵を付した試験片を探傷しながら
探触子１ｂの信号波形および探触子２ｂの信号波
形をモニターで観察し、探傷ゲート内に本来ある
べき疵エコーの他に干渉エコーがある場合、いず
れか一方の探触子の励振タイミングをずらせなが
ら探傷ゲート内に干渉エコーがなくなる励振タイ
ミングを求める方法もある。
超音波発信タイミングを説明するためのブロツク
図であり、探触子の配置は第１ｂ図に示したのと
同じである。本実施例では互いに隣接しない位
置、すなわち互いに向き合う探触子１ｂと３ｂお
よび２ｂと４ｂをそれぞれ１組とし、各組毎に超
音波の発信タイミングをずらすようにした。タイ
ミングのずらし方は第３図のブロツク図に示すよ
うに、一方の組の探触子（本実施例では１ｂと３
ｂ）に対して他方の組の探触子（２ｂと４ｂ）
は、同期信号発生器１０からの同期信号を遅延回
路２０にて所定の時間ｔだけ遅延させておこな
う。すなわち超音波発信器３１，３３から探触子
１ｂ，３ｂへの励振のタイミングと超音波発信器
３２，３４から探触子２ｂ，４ｂへの励振タイミ
ングをずらせる。このタイミングをずらせる時間
tdは前述の式から第２図に示した干渉エコー
F′のあらわれる時間Ｌを求め、この干渉エコー
F′が探傷ゲートＧの始点よりも前（又は終点より
後）にあらわれるようなずらし時間を求めること
により定められる。第２図に示した探傷信号波形
は探触子２ｂを探触子１ｂと同時に励振したとき
の信号波形であるので、いま探触子２ｂを探触子
１ｂよりもある時間（td）だけ遅く（又ははや
く）励振すると、干渉エコーF′は探傷ゲートＧの
始点よりも前（又は終点よりも後）にあらわれる
ことになる。また、ずらせ時間tdを求める他の方
法として、人工疵を付した試験片を探傷しながら
探触子１ｂの信号波形および探触子２ｂの信号波
形をモニターで観察し、探傷ゲート内に本来ある
べき疵エコーの他に干渉エコーがある場合、いず
れか一方の探触子の励振タイミングをずらせなが
ら探傷ゲート内に干渉エコーがなくなる励振タイ
ミングを求める方法もある。
なお以上の実施例は探触子の数が４個の場合の
例であるが、探触子の数が６個あるいは８個の場
合は第４図あるいは第５図に示すように、互いに
隣接しない３個の探触子１ｃ，３ｃ，５ｃと２
ｃ，４ｃ，６ｃあるいは互いに隣接しない４個の
探触子１ｄ，３ｄ，５ｄ，７ｄと２ｄ，４ｄ，６
ｄ，８ｄを各１組とし各組毎に超音波の発信タイ
ミングをずらすようにすればよい。
例であるが、探触子の数が６個あるいは８個の場
合は第４図あるいは第５図に示すように、互いに
隣接しない３個の探触子１ｃ，３ｃ，５ｃと２
ｃ，４ｃ，６ｃあるいは互いに隣接しない４個の
探触子１ｄ，３ｄ，５ｄ，７ｄと２ｄ，４ｄ，６
ｄ，８ｄを各１組とし各組毎に超音波の発信タイ
ミングをずらすようにすればよい。
以上のようにして互いに隣接しない位置にある
複数個の探触子を１組とし、各組毎に超音波の発
信タイミングをずらすことにより、干渉エコーの
影響を実用的に支障のないように排除することが
できる。
複数個の探触子を１組とし、各組毎に超音波の発
信タイミングをずらすことにより、干渉エコーの
影響を実用的に支障のないように排除することが
できる。
第１ａ図および第１ｂ図は隣りあう探触子同士
の干渉エコーを説明するための、管の横断面図、
第２図は探傷信号波形の例を示す波形図、第３図
は本発明の一実施例における各探触子の超音波発
振タイミングをずらす装置構成を示すブロツク
図、第４図および第５図は探触子が６個あるいは
８個のときの、探触子の配列を示す、管の横断面
図である。 １ａ，２ａ，１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜６ｃ，１ｄ〜
８ｄ：探触子、１０：同期信号発生器、２０：遅
延回路、３１〜３４：超音波発振器、ｄ：欠陥。
の干渉エコーを説明するための、管の横断面図、
第２図は探傷信号波形の例を示す波形図、第３図
は本発明の一実施例における各探触子の超音波発
振タイミングをずらす装置構成を示すブロツク
図、第４図および第５図は探触子が６個あるいは
８個のときの、探触子の配列を示す、管の横断面
図である。 １ａ，２ａ，１ｂ〜４ｂ，１ｃ〜６ｃ，１ｄ〜
８ｄ：探触子、１０：同期信号発生器、２０：遅
延回路、３１〜３４：超音波発振器、ｄ：欠陥。
Claims (1)
- １ 管軸に垂直な同一面に放射状に等間隔配置し
た超音波探触子を管の周りに回転させて探傷する
管の超音波探傷方法において、探触子の数を４個
以上の偶数個とし、互いに隣接しない位置にある
複数個の探触子を１組とし、各組毎に超音波の発
信タイミングを隣接する探触子からの超音波をゲ
ートの外にずらすことを特徴とする管の超音波探
傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7981680A JPS576356A (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Ultrasonic flaw detection method for pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7981680A JPS576356A (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Ultrasonic flaw detection method for pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS576356A JPS576356A (en) | 1982-01-13 |
| JPS6330578B2 true JPS6330578B2 (ja) | 1988-06-20 |
Family
ID=13700719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7981680A Granted JPS576356A (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Ultrasonic flaw detection method for pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS576356A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0357283U (ja) * | 1989-08-03 | 1991-05-31 | ||
| JP2013134118A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管溶接部の超音波探傷装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5880563U (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | 三菱電機株式会社 | 超音波探傷装置 |
| JPH073410B2 (ja) * | 1985-11-11 | 1995-01-18 | 三菱電機株式会社 | 超音波斜角探傷方法 |
-
1980
- 1980-06-13 JP JP7981680A patent/JPS576356A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0357283U (ja) * | 1989-08-03 | 1991-05-31 | ||
| JP2013134118A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 配管溶接部の超音波探傷装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS576356A (en) | 1982-01-13 |
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