JPWO2007024001A1 - 超音波探傷方法及び継目無管の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)超音波探触子の偏芯量
(2)電子走査による超音波の傾斜角度
(3)管の肉厚t対外径Dの比(=t/D)
に応じて変化してしまうことが原因であると本発明の発明者は考えた。
図2は、本発明の第1実施形態に係る超音波探傷方法を実施するための超音波探傷装置の概略構成を示す模式図であり、図2(a)は正面図を、図2(b)は側面図を示す。図3は、図2に示す超音波探傷装置における超音波の伝搬挙動を示す説明図であり、図3(a)は斜視図を、図3(b)は管周方向断面図を、図3(c)は管軸方向断面図を、図3(d)は超音波伝搬面(図3(a)に示す点O、点A及び点Bを含む面)に沿った断面図を示す。図2に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置100は、複数(本実施形態では128個)の短冊状の振動子(本実施形態では、寸法:0.75mm×10mm、発振周波数:5MHz)11を直線上に配列したリニアアレイ型超音波探触子1と、超音波探触子1による超音波の送受信を制御する送受信制御手段2と備えている。また、本実施形態に係る超音波探傷装置100は、管Pからの反射エコー(より具体的には、後述する波形合成回路223で合成された反射エコー)の振幅を所定のしきい値と比較することにより、管Pに存在するきずを検出するきず判定回路3と、きず判定回路3によってきずが検出された場合に所定の警報等を出力するための警報等出力手段4とを備えている。
図5は、本発明の第2実施形態に係る超音波探傷方法を実施するための超音波探傷装置の概略構成を示す模式図であり、図5(a)は側面図を、図5(b)は正面図を示す。図5に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置100Aは、複数(本実施形態では32個)の短冊状の振動子(本実施形態では、寸法:0.75mm×10mm、発振周波数:5MHz)11を管Pの同心円弧上に配列したアレイ型超音波探触子1Aと、超音波探触子1Aによる超音波の送受信を制御する送受信制御手段2と備えている。また、本実施形態に係る超音波探傷装置100Aも、第1実施形態に係る超音波探傷装置100と同様に、管Pからの反射エコーの振幅を所定のしきい値と比較することにより、管Pに存在するきずを検出するきず判定回路3と、きず判定回路3によってきずが検出された場合に所定の警報等を出力するための警報等出力手段4とを備えている。
本実施形態に係る超音波探傷装置は、図2に示す第1実施形態に係る超音波探傷装置100と、図5に示す第2実施形態に係る超音波探傷装置100Aとを組み合わせた構成である。より具体的には、超音波探傷装置100が具備する超音波探触子1と、超音波探傷装置100Aが具備する超音波探触子1Aとを、管Pの周方向に沿って、或いは、管Pの軸方向に沿って併設した構成とされている。なお、超音波探触子による超音波の送受信を制御する送受信制御手段2は、超音波探触子1及び超音波探触子1Aのそれぞれに対して別個に設けても良いし、超音波探触子1及び超音波探触子1Aの双方について兼用する構成を採用することも可能である。
図6は、本発明の第4実施形態に係る超音波探傷装置の概略構成を示す模式図であり、図6(a)は斜視図を、図6(b)は平面図を示す。図7は、図6に示す超音波探傷装置における超音波の伝搬挙動を示す説明図であり、図7(a)は斜視図を、図7(b)は管周方向断面図を、図7(c)は平面図を、図7(d)は超音波伝搬面(図7(b)に示す点O、点A及び点Bを含む面)に沿った断面図を示す。図6に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置100Bは、超音波探触子1Bと、超音波探触子1Bによる超音波の送受信を制御する送受信制御手段2Bと備えている。また、本実施形態に係る超音波探傷装置100Bは、管Pからの反射エコーの振幅を所定のしきい値と比較することにより、管Pに存在するきずを検出するきず判定回路3と、きず判定回路3によってきずが検出された場合に所定の警報等を出力するための警報等出力手段4とを備えている。
Claims (8)
- 超音波探触子を管状の被探傷材の外面に対向配置して超音波探傷する方法であって、
前記超音波探触子から送信された超音波の前記管状被探傷材への周方向入射角αiと、前記超音波探触子から送信された超音波の前記管状被探傷材への軸方向入射角βiと、前記管状被探傷材の肉厚対外径比t/Dとから算出される内面屈折角θkが35°以上60°以下となるように、前記管状被探傷材の肉厚対外径比t/Dに応じて、前記周方向入射角αi及び前記軸方向入射角βiを設定することを特徴とする超音波探傷方法。 - 前記周方向入射角αiと前記軸方向入射角βiとから算出される前記管状被探傷材に入射した超音波の伝搬方向が、検出対象とするきずの延びる方向と略直交するように、前記周方向入射角αi及び前記軸方向入射角βiを設定した後、
前記内面屈折角θkが35°以上60°以下となるように、前記周方向入射角αi及び前記軸方向入射角βiの内、少なくとも何れか一方を調整することを特徴とする請求項1に記載の超音波探傷方法。 - 前記超音波探触子は、複数の振動子が配列されたアレイ型超音波探触子とされ、
前記複数の振動子による超音波の送受信タイミングを電気的に制御することによって、前記管状被探傷材に送信する超音波の前記周方向入射角αi及び前記軸方向入射角βiの内、少なくとも何れか一方を電気的に調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波探傷方法。 - 前記内面屈折角θkは、下記の式(1)で算出されることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の超音波探傷方法。
- 超音波探触子を管状の被探傷材の外面に対向配置して超音波探傷する方法であって、
前記超音波探触子から送信された超音波の前記管状被探傷材への入射角θwと、前記管状被探傷材に入射した超音波の伝搬角度γと、前記管状被探傷材の肉厚対外径比t/Dとから算出される内面屈折角θkが35°以上60°以下となるように、前記管状被探傷材の肉厚対外径比t/Dに応じて、前記入射角θw及び前記伝搬角度γを設定することを特徴とする超音波探傷方法。 - 前記管状被探傷材に入射した超音波の伝搬方向が、検出対象とするきずの延びる方向と略直交するように、前記伝搬角度γを設定した後、
前記内面屈折角θkが35°以上60°以下となるように、前記入射角θwを調整することを特徴とする請求項5に記載の超音波探傷方法。 - 前記内面屈折角θkは、下記の式(1)で算出されることを特徴とする請求項5又は6に記載の超音波探傷方法。
- 素材ビレットを穿孔加工することによって継目無管を製造する第1工程と、
前記第1工程によって製造された継目無管を請求項1から7の何れかに記載の超音波探傷方法を用いて探傷する第2工程とを含むことを特徴とする継目無管の製造方法。
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