TWI589872B - 超音波探傷系統 - Google Patents

Description

超音波探傷系統

本發明係關於檢查系統。

本案係基於2013年11月15日於日本國申請之特願2013-237274號申請案主張優先權，並在此援用其內容。

專利文獻1中，揭示一種可正確取得被檢測體上的位置資料之超音波探觸元件。此超音波探觸元件係具備：對於上述被檢測體發送接收超音波的振動元件；具有以不變的周期讀取上述被檢測體的對向面的圖案(pattern)之光學檢測器，基於上述光學檢測器以任意週期讀取之圖案與前一個週期讀取之同一圖案的移動量，檢測出於上述被檢測體上之本身的現在位置之光學位置檢測器；以及收納上述振動元件及上述光學位置檢測器的容器。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利公開公報特開2001-349878號

上述先前技術中，藉由設有光學檢測器之超音波探觸元件，於配管等的被檢測體上掃描，連續性地取得位置資料之期間並不會有問題，然而一旦超音波探觸元件離開上述被檢測體，則將變得無法了解距上述被檢測體上的基準座標(原點)的總移動距離，即使將上述超音波探觸元件放回上述被檢測體上，亦會有無法取得上述被檢測體上的正確的位置資料的情況。

本發明係有鑑於上述情事而研創者，目的在於：即使超音波探觸元件從配管上離開，若將上述超音波探觸元件放回上述配管上，則取得上述配管上的正確位置資料，並將上述位置資料與從上述超音波探觸元件之檢測結果所獲得之上述配管的探傷結果賦予關聯性。

本發明的第1態樣係一種檢查系統，具有：超音波探觸元件，於配管上自由移動，對配管照射超音波並檢測反射波；及運算處裡裝置，依據超音波探觸元件之檢測結果執行運算處理，而取得上述配管的探傷結果；其中，該檢查系統係具備：膜材，貼附於上述配管的表面，排列於上述配管上且描繪有表示配管上的位置之二維圖樣；以及讀取器，安裝於上述超音波探觸元件，讀取上述二維圖樣；且上述運算處理裝置係依據由上述讀取器讀取之上述二維圖樣，取得上述配管上的位置資料，並將上述位置資料與從超音波探觸元件之檢測結果所獲得的探傷結果賦予關聯性。

本發明的第2態樣係於上述第1態樣中，更具備移動量感測器，安裝於上述超音波探觸元件，檢測上述配管上的上述超音波探觸元件的移動量；其中，上述運算處理裝置係依據由上述移動量感測器檢測之上述超音波探觸元件的移動量，取得於上述超音波探觸元件的移動方向上之鄰接的二個二維圖樣之間的上述配管上的位置資料，並將上述位置資料與上述探傷結果賦予關聯性。

本發明的第3態樣係於上述第1態樣中，上述膜材係描繪有排列於上述配管的圓周方向之上述二維圖樣，該檢查系統更具備：移動量感測器，安裝於上述超音波探觸元件，檢測上述配管的軸方向的上述超音波探觸元件的移動量；上述運算處理裝置係依據由上述讀取器讀取之上述二維圖樣，取得上述配管上的圓周方向的位置資料，並且依據由上述移動量感測器檢測之上述超音波探觸元件的移動量，取得上述配管上的軸方向的位置資料，並將上述配管上的圓周方向及軸方向的位置資料與上述探傷結果賦予關聯性。

本發明的第4態樣係於上述第1至3之任一態樣中，前述膜材係包含半透明膜。

本發明的第5態樣係於上述第1至4之任一態樣中，前述二維圖樣係QR碼(註冊商標)。

本發明的第6態樣係一種位置把握方法，把握探觸元件相對於膜材的位置資料，該膜材係排列印刷有複數個QR碼，該些QR碼係將表示被檢測體的位置資料之資料予以 密碼化而得者，該位置把握方法係具備下述步驟：從與上述探觸元件一體成形之攝影部所攝影之上述膜材的攝影影像的中心，取得最靠近的上述QR碼的識別點之步驟；取得包含已取得之上述識別點的上述QR碼中所包含的其他二個識別點之步驟；確認上述之三個上述識別點是否包含於一個QR碼中之步驟；以及從上述之三個上述識別點取得上述QR碼的位置資料之步驟。

本發明的第7態樣係於上述第6態樣中，其更包含計算出上述探觸元件對於上述膜材的傾斜之步驟。

本發明的第8態樣係一種膜材，排列印刷有複數個QR碼，該些QR碼係將表示被檢測體的位置資料之資料予以密碼化而得者，上述膜材係具有防水性、耐熱性、及穿透性，且可密接於上述被檢測體。

本發明的第9態樣係於上述第8態樣中，上述QR碼係配置為錯位狀。

依據本發明，則可提供一種檢查系統，其具備：膜材，貼附於配管的表面，排列於上述配管上且描繪有表示上述配管上的位置之二維圖樣；以及讀取器，安裝於超音波探觸元件，讀取上述二維圖樣。上述檢查系統更具備之運算處裡裝置，依據上述讀取器讀取之上述二維圖樣而取得上述配管上的位置資料，並將上述位置資料與從上述超音波探觸元件之檢測結果所獲得的探傷結果賦予關聯性。如此，即使上述超音波探觸元件從上述配管上離 開，若將上述超音波探觸元件放回上述配管上之上述膜材的二維圖樣上，則可取得上述配管上的正確位置資料。因此，可將上述位置資料與從上述超音波探觸元件之檢測結果所獲得之上述配管的探傷結果賦予關聯性。

1、50、100‧‧‧膜材

1a、1a1至1a4、50a、100a‧‧‧QR碼

2‧‧‧超音波探觸元件

3‧‧‧讀取器

4‧‧‧超音波探傷器

5‧‧‧運算處理裝置

6‧‧‧移動量感測器

11‧‧‧顯示部

12‧‧‧操作部

13‧‧‧通信I/F部

14‧‧‧運算控制部

14a‧‧‧檢查程式

P‧‧‧配管

第1圖係本發明的第一實施型態之檢查系統的機能方塊圖。

第2圖係示意顯示本發明的第一實施型態中之膜材的表面之圖。

第3圖係用以說明本發明的第一實施型態中之QR碼的位置資料的讀取原理之一例的示意圖。

第4圖係顯示本發明的第一實施型態之檢查系統的動作之流程圖。

第5圖係本發明的第二實施型態之檢查系統的機能方塊圖。

第6圖係示意顯示本發明的第二實施型態中之膜材的表面之圖。

第7圖係顯示本發明的第二實施型態之檢查系統的動作之流程圖。

第8圖係示意顯示本發明的其他實施型態中之膜材的表面之圖。

第9圖係本發明的第一實施型態的變化例之檢查系統的機能方塊圖。

第10圖係本發明的第二實施型態的變化例之檢查系統的機能方塊圖。

[第一實施型態]

首先說明第一實施型態。第一實施型態之檢查系統係例如用於屬於被檢測體的配管P的檢查，檢測於配管P的熔接線產生的龜裂等。此檢查系統係如第1圖所示，由膜材1、超音波探觸元件2、讀取器3、超音波探傷器4、及運算處理裝置5所構成。

膜材1係如第1圖所示，貼附於配管P的表面。此膜材1係如第2圖所示，於表面沿著配管P上的軸方向及圓周方向描繪有QR碼1a。QR碼1a中係將表示配管P上的位置(座標)之資料密碼化，例如，於配管P的軸方向及圓周方向以間隔10mm配置。另外，膜材1並非直接貼附於配管P的表面，而是於配管P的表面塗佈使超音波傳遞之甘油膏(接觸介質)之後貼附。如此，從配管P上塗佈之甘油膏之上貼附膜材1，藉此可藉由甘油膏的黏著性，將膜材1吸附於配管P，再者，即使配管P的表面有凹凸時，亦可平坦地貼附膜材1。

在此，亦可直接貼附凝膠狀的膜材1於配管P的表面，來取代隔著接觸介質將膜材1貼附於配管P的表面。因使用凝膠狀的膜材1，於未使用接觸介質時，不會有多餘的接觸介質從膜材1的貼附之處漏出的情況。以同樣的目的，亦可使用背面塗佈有黏著性的物質之貼紙狀的膜。

另外，膜材1的貼附位置亦可設於與後述的超音波探觸元件2掃描配管P的表面相異的面。

另外，設於膜材1的表面之QR碼1a亦可使用反射率高的反射材來描繪。

另外，亦可於QR碼1a的印刷面施以封膜、透明塗料(清漆)等的被覆。

另外，通常係於白色的膜材1以黑色描繪QR碼1a，但亦可於黑色的膜材1以白色描繪QR碼1a。

又，膜材1係可使用具有防水性、耐熱性，且具備透過超音波之性質的半透明膜(燈飾用紙)。檢查員將膜材1貼附於配管P等的被檢測體之際，為了容易確認膜材1中未混入氣泡且藉由接觸介質均勻地濕潤，膜材1係以適度地透視為較佳。此係由於若膜材1的內側混入氣泡，因超音波不會透過氣泡，而無法獲得良好的探傷結果。

就半透明膜而言，例如可使用聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate；PET)作為基材，且提高表層強度之半透明膜。

超音波探觸元件2係經由同軸纜線連接於超音波探傷器4，自由移動於配管P上。另外，超音波探觸元件2係從前端產生超音波且檢測上述超音波的反射波，並將上述檢測結果以檢測信號輸出至超音波探傷器4。例如，此超音波探觸元件2係藉由檢查員的手動而掃描配管P的表面，檢測表示配管P的龜裂等之超音波的反射波。

讀取器3係安裝於超音波探觸元件2，讀取 貼附於配管P上的膜材1表面的QR碼1a之光學式讀取器，經由信號線連接於通信I/F部13，將包含所讀取的QR碼1a的影像之影像信號輸出至通信I/F部13。例如，讀取器3係包含具備發光二極體(Light-Emitting Diode；LED)等的發光元件之發光部、及電荷耦合元件(Charge-coupled Device；CCD)照相機等的攝影部，且安裝於超音波探觸元件2的移動方向(掃描方向)的後側。又，讀取器3係可藉由相同殼體而與超音波探觸元件2一體化。

本實施型態中係假定設置一個攝影部的例子，但亦可設置複數個上述攝影部。例如，亦可為以隔著超音波探觸元件2之方式，於超音波探觸元件2的前後，合計設置二個上述攝影部。

另外，本實施型態中，以具備LED等的發光元件之發光部作為讀取器3，但亦可為雷射振盪器。使用雷射振盪器時，可增大以雷射光照射的膜材1上之描繪有QR碼1a之處與未照射之處的對比。

上述攝影部不限於黑白照相機而亦可為彩色照相機。

另外，上述攝影部中亦可設置超音波探觸元件2。

另外，亦可於超音波探觸元件2設置按鈕、滾輪等，使其具有可進行後述之個人電腦的操作之滑鼠的機能。藉由使超音波探觸元件2具有滑鼠的機能，可進行探傷的開始、結束等資料的區隔等的操作。

超音波探傷器4係連接於超音波探觸元件2，並且連接於運算處理裝置5的通信I/F部13，將電力供 給至超音波探觸元件2及讀取器3，另外，將從超音波探觸元件2輸入之檢測信號進行A/D變換，並輸出至運算處理裝置5的通信I/F部13。

又，第1圖中的箭號的方向係表示信號的進行方向，與上述的電力供給的方向沒有關係。

另外，亦可從超音波探傷器4供給電力至超音波探觸元件2，亦可從通信I/F部13供給電力至讀取器3。

又，超音波探觸元件2及讀取器3的連接不限於有限連接而亦可為無限連接。

另外，超音波探觸元件2亦可設置複數台。

再者，超音波探觸元件2亦可使用相位陣列超音波探傷法。此時，即使是一個超音波探觸元件2，亦可進行更廣範圍的掃描。

運算處理裝置5係例如連接於超音波探傷器4的桌上型或筆記型的個人電腦，如第1圖所示，具備顯示部11、操作部12、通信I/F部13、及運算控制部14。

顯示部11係陰極射線管(Cathode Ray Tube；CRT)顯示器或液晶顯示器，於運算控制部14的控制之下，顯示各種畫面。

操作部12係由滑鼠等的指標元件及鍵盤所構成，將接受自使用者之操作指示輸出至運算控制部14。

通信I/F部13係於運算控制部14的控制之下，經由通信線於超音波探傷器4之間，進行各種信號的傳送接收。

通信I/F部13係進一步地經由信號線連接於讀取器 3，接收讀取器3所讀取之QR碼1a的影像信號。通信I/F部13係將接收之影像信號進行A/D變換。

又，操作部12的滑鼠等的指標元件亦可兼用超音波探觸元件2。

運算控制部14係由CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read-Only Memory，ROM)、RAM(Random Access Memory)、及與互相電性連接之各部進行各種信號的傳送接收之介面電路等所構成。此運算控制部14係基於上述ROM中記憶的各種運算控制程式進行各種運算處理，並且與各部進行通信，以控制運算處理裝置5的整體動作。

運算控制部14係於ROM中記憶檢查程式14a並基於檢查程式14a而動作，以解析由讀取器3讀取之QR碼1a，取得配管P上的位置資料(絕對座標)，並將所取得之配管P上的位置資料與從超音波探觸元件2之檢測結果所得之探傷結果賦予關聯性，詳細於後敘述。

接著，說明如此構成的檢查系統的動作。

超音波探觸元件2係為了檢測產生於可超音波探傷的被檢測體中的龜裂等的缺陷或管壁變薄，由檢查員掃描配管P上的檢測部位。例如，超音波探觸元件2係藉由檢查員沿著配管P的軸方向從配管P上的檢測部位的起始端至末端為止進行掃描之後，回到配管P的檢查部位的起始端，並且從朝圓周方向偏移的位置起，再次於軸方向掃描配管P上。然後，檢查員係反覆進行對於超音波探觸元件2之上述操作，藉此以超音波探觸元件2掃描配管P上的 檢查部位整體。

此時，超音波探觸元件2係輸出檢測信號至超音波探傷器4。另外，讀取器3係將所讀取之影像資料輸出至通信I/F部13。

超音波探傷器4係於輸入來自超音波探觸元件2的檢測信號時，對於此信號施以A/D變換等的處理後，輸出至運算處理裝置5的通信I/F部13。

通信I/F部13係將從超音波探傷器4輸入之來自超音波探觸元件2的檢測信號，輸出至運算控制部14。通信I/F部13係進一步地從讀取器3輸入影像信號時，對於此信號施以A/D變換等的處理，並將此輸出至運算控制部14。

運算處理裝置5中，來自超音波探觸元件2的檢測信號係經由超音波探傷器4及通信I/F部13而輸入至運算控制部14，進一步地，經由通信I/F部13輸入影像資料時，運算控制部14係依據檢查程式14a，執行以下的特徵性處理(參照第4圖)。

首先，運算處理裝置5中，從安裝於超音波探觸元件2之讀取器3，經由通信I/F部13輸入影像信號至運算控制部14(步驟S1)，基於影像信號中所包含的QR碼1a的影像，取得配管P上的位置資料(絕對座標)(步驟S2)。亦即，運算控制部14係基於檢查程式14a中所包含之用以解析QR碼1a的解析程式來解析QR碼1a，藉此取得QR碼1a中所包含之密碼化的位置資料。

在此，詳細說明解析QR碼1a以取得位置資料的原理 之一例。第3圖係用以說明QR碼1a的座標的讀取原理的示意圖。

第3圖係表示讀取器3的攝影部的視野。T係表示上述視野的中心。此時，將上述視野中所包含的四個QR碼1a，簡便地稱為QR碼1a1至1a4。

首先，運算控制部14係從上述視野之中尋找最靠近中心T的QR碼1a的識別點。在此，識別點係第3圖的P1至P3所示的點，且於檢測QR碼1a的絕對座標、傾斜等之際使用。本實施型態的情況時，對於一個QR碼1a，於三處設置識別點P1至P3。本實施型態中，QR碼1a係正方形，識別點P1至P3係設於正方形的四角內的三角。又，第3圖中，為了方便，僅於QR碼1a2顯示識別點P1至P3，但實際上，全部的QR碼1a皆設有識別點P1至P3。

第3圖的情況時，因QR碼1a2的識別點P1為最靠近上述視野的中心T的識別點，故運轉控制部14係取得識別點P1的絕對座標。

接著，運算控制部14係如以下所述，取得QR碼1a2的絕對座標。

取得識別點P1的絕對座標之後，運算控制部14係取得包含識別點P1之QR碼1a2所包含的其他二個識別點(識別點P2、P3)的絕對座標。

在此，例如受異物遮擋等的原因而無法取得QR碼1a2的三個識別點全部的絕對座標的情況時，運算控制部14係取得距中心T第二靠近的QR碼1a1的識別點的絕對座標。

採用xy座標的識別點P1的絕對座標為(a、b)，識別點P2的絕對座標為(c、d)，識別點P3的絕對座標為(e、f)的情況時，由該等三個絕對座標算出QR碼1a的中心的絕對座標，將此作為QR碼1a2的絕對座標而取得。

接著，利用第3圖的點線所示之對於上述視野未傾斜時的QR碼，算出對於超音波探觸元件2的QR碼1a2的傾斜θ。此時，若可取得識別點P1至P3之中的二個座標，即可利用以上述二個座標的連結線段作為長邊之直角三角形算出傾斜θ。

例如，使用識別點P1與識別點P2的絕對座標時，若利用以識別點P1、識別點P2之線段作為長邊之直角三角形，上述直角三角形的其他二邊的長度可表示為(c-a)、(d-b)，因此，可算出θ=arctan(d-b/c-a)。

如此，若可算出超音波探觸元件2之對於QR碼1a2的傾斜，則可把握對於膜材1之超音波探觸元件2及讀取器3的所成之角度。因此，藉由位置資料與超音波探觸元件2的傾斜，可於顯示部11顯示超音波束的傳遞位置。

在此，由二個識別點可算出QR碼1a的傾斜，然而，藉由進一步取得第三個識別點的座標，可確定QR碼1a的位置(中心的絕對座標)，因而取得三個QR碼1a的識別點。

另外，認識一個QR碼1a時，除了取得識別點P1至P3之外，運算控制部14係確認一個QR碼1a被膜材1的顏色(例如白色)所包圍。如此，可防止QR碼1a的誤認識。

又，上述的例中，僅使用QR碼1a2算出傾斜，然而 若使用QR碼1a2與QR碼1a1之二個QR碼1a來算出角度θ，則可算出更正確的傾斜θ。

依此，可由如上所述地算出而取得之QR碼1a的絕對座標、QR碼1a的傾斜θ、及預先設定之讀取器3的攝影部至超音波探觸元件2的距離，算出超音波探觸元件2的絕對座標。

接著，運算控制部14係從超音波探觸元件2經由超音波探傷器4及通信I/F部13輸入檢測信號時，基於上述檢測信號執行運算處理，取得配管P的探傷結果，並將上述位置資料與上述探傷結果賦予關聯性並保存(步驟S3)，作成基於上述位置資料及探傷結果之探傷分布資料(步驟S4)。亦即，步驟S3中，超音波探觸元件2取得檢測結果的同時，運算控制部14取得超音波探觸元件2取得上述檢測結果之位置的QR碼1a的絕對座標。運算控制部14係從運算控制部14取得的QR碼1a的絕對座標，算出取得上述檢測結果之位置的超音波探觸元件2的絕對座標。運算控制部14係進一步保存超音波探觸元件2取得之檢測結果與運算控制部14取得上述檢測結果之位置的超音波探觸元件2的絕對座標的組合。

然後，運算控制部14係由檢查員操作操作部12，當按下停止鈕時，停止上述處理。顯示於顯示部11的情況時，上述之探傷分布資料係以顯示探傷結果之各色(例如紅色、藍色、黃色等)對映(mapping)於配管P上的各位置之影像來顯示。

如上所述，運算控制部14係將超音波探觸元件2之檢測結果與配管P上的位置資料賦予關聯性並記憶。此時，若設定為隨著經過時間而同時記憶，則可顯示超音波探觸元件2的軌跡。

另外，就對映之影像的顯示形式而言，不僅是超音波探觸元件2的位置，亦可進行已考量超音波探觸元件2的傾斜及被檢測體(例如配管P的形狀)之立體描繪(volume rendering)處理。

另外，可記錄使超音波探觸元件2迴繞於被檢測體的缺陷、管壁變薄的周圍等之自由的超音波探觸元件2的操作。使用習知的機械式掃描器進行之探傷中，超音波探觸元件2的動作係直線方向、圓周方向等之一定的動作，超音波束的方向亦為一定。然而，若依據本實施型態之檢查系統，則即使檢查員以手動而自由地移動超音波探觸元件2，亦可自動地取得超音波的反射波的檢測結果之取得地點的絕對座標。因此，可消除對於超音波探觸元件2的掃描方向的限制，使檢查系統的便利性大幅提高。

另外，在噴嘴等的複雜的形狀之處的探傷中，因可即時通知檢查員超音波探觸元件2的位置、角度等，故可給予檢查員更多的資訊。因此，檢查員即使不看著配管P，只要觀看即時顯示超音波探觸元件2的位置、角度之顯示部11即可。依此，本實施型態的超音波探觸元件2可說是能夠引導檢查員。再者，由超音波探觸元件2的位置資料與傾斜，以三維等顯示超音波束的傳遞位置，則檢查員可 進行區別形狀反射波與損傷反射波之支援。

依據如此的本實施型態，運算處理裝置5係基於藉由讀取器3所讀取之QR碼1a取得配管P上的位置資料，並將上述位置資料與從超音波探觸元件2之檢測結果所得之探傷結果賦予關聯性。因此，即使超音波探觸元件2從上述配管P上離開，若將超音波探觸元件2放回配管P上之膜材1的QR碼1a上，則可取得配管P上的正確位置資料，可將上述位置資料與從超音波探觸元件2之檢測結果所獲得之配管P的探傷結果賦予關聯性。

即，上述實施型態中，如第1圖所示，超音波探觸元件2之檢測結果透過超音波探傷器4輸入至運算處理裝置5之通信I/F部13，而從讀取器3來的影像信號係直接輸入至運算處理裝置5之通信I/F部13。通信I/F部13將此等超音波探觸元件2之檢測結果與讀取器3之影像信號輸出至運算控制部14，而運算控制部14藉由進行上述之處理，保存超音波探觸元件2取得之檢測結果與運算控制部14取得之超音波探觸元件2的絕對座標的組合。這種系統係探傷機能與位置資訊運算機成為一體之系統。

於此，如第9圖所示，亦可使超音波探觸元件2的檢測結果輸入至超音波探傷器4，另一方面，從讀取器3來的影像信號係直接輸入至運算處理裝置5之通信I/F部13，而於通信I/F部13施予A/D變換等之處理之影像信號係輸出至運算控制部14，於運算控制部14中，從上述影像信號取得超音波探觸元件2的絕對座標，而上述絕對座 標從通信I/F部13輸出至超音波探傷器4。此時，於超音波探傷器4中，可保存超音波探觸元件2取得之檢測結果與運算控制部14取得之超音波探觸元件2的絕對座標的組合。

如該第9圖所示之系統中，可以習知之泛用探傷裝置代用上述實施型態之超音波探觸元件2所扮演的探傷機能。因此，藉由將習知之泛用探傷機能與採用上述實施型態中所記載之QR碼1a之絕對座標的取得機能予以組合，則可得到與上述實施型態相同的結果。此時，可與上述實施型態同樣地將超音波探傷器4中所被組合之超音波探觸元件2取得的檢測結果，與運算控制部14中取得之超音波探觸元件2的絕對座標予以顯示於運算處理裝置5的顯示部11。此時，如第9圖所示，超音波探傷器4與通信I/F部13之間係進行雙向性的通信。

[第二實施型態]

接著，說明第二實施型態之檢查系統。

本第二實施型態之檢查系統係於以下各點與上述第一實施型態相異。亦即，本實施型態之檢查系統係如第5圖所示，更具備移動量感測器6，另外，描繪於膜材50的QR碼50a的排列相異之點，亦與上述第一實施型態相異。此外的構成要素係與第一實施型態相同。依此，對於第二實施型態中與第一實施型態相同的構成要素係省略說明。

移動量感測器6係安裝於超音波探觸元件2，檢測超音波探觸元件2於配管P的軸方向的移動量之光 學感測器，經由信號線連接於運算處理裝置5的通信I/F部13，並將表示超音波探觸元件2的移動量之移動量信號輸出至通信I/F部13。例如，移動量感測器6係包含光學滑鼠用的感測器，以鄰接於讀取器3之方式，安裝於超音波探觸元件2的移動方向(掃描方向)之後側。又，移動量感測器6亦可藉由相同殼體，與超音波探觸元件2及讀取器3一體化。

又，與第一實施型態相同地，第5圖中的箭號的方向係表示信號的進行方向。

另外，亦可由超音波探傷器4供給電力至超音波探觸元件2，亦可由通信I/F部13供給電力至讀取器3與移動量感測器6。或者，超音波探傷器4亦可供給電力至超音波探觸元件2、讀取器3、及移動量感測器6。

另外，於膜材50的起始端側，如第6圖所示，QR碼50a係於配管P的圓周方向以間隔10mm配置。

接著，說明如此地構成之檢查系統的動作。

為了檢測出平行於配管P的熔接線(配管P的圓周方向)所產生的龜裂等的缺陷或管壁變薄，超音波探觸元件2係由檢查員掃描配管P上的檢查部位。例如，超音波探觸元件2係藉由檢查員沿著配管P的軸方向從配管P上的檢測部位的起始端至末端為止進行掃描之後，回到配管P的檢查部位的起始端，並且從朝圓周方向偏移的位置起，再次於軸方向掃描配管P上。然後，檢查員係反覆進行對於超音波探觸元件2之上述操作，藉此以超音波探觸元件2檢 查配管P上的檢查部位整體。

此時，超音波探觸元件2係輸出檢測信號至超音波探傷器4。另外，讀取器3係將所讀取之影像資料輸出至運算處理裝置5的通信I/F部13。另外，移動量感測器6亦將移動量信號輸出至運算處理裝置5的通信I/F部13。

超音波探傷器4係於輸入來自超音波探觸元件2的檢測信號時，對於此信號施以A/D變換等的處理後，輸出至運算處理裝置5的通信I/F部13。

通信I/F部13係將從超音波探傷器4輸入之來自超音波探觸元件2的檢測信號，輸出至運算控制部14。另外，通信I/F部13係輸入來自讀取器3的影像信號及來自移動量感測器6的移動量信號時，對於此等信號施以A/D變換等的處理，並將此輸出至運算控制部14。

運算處理裝置5中，來自超音波探觸元件2的檢測信號係經由超音波探傷器4及通信I/F部13而輸入至運算控制部14，來自讀取器3的影像信號及來自移動量感測器6的移動量信號經由通信I/F部13輸入至運算控制部14時，依據檢查程式14a，執行以下的特徵性處理(參照第7圖)。

首先，運算處理裝置5中，從安裝於超音波探觸元件2之讀取器3，經由通信I/F部13輸入影像信號至運算控制部14(步驟S11)，運算控制部14係基於影像信號中所包含的QR碼50a的影像，取得配管P上的圓周方 向的位置資料(配管P的圓周方向的絕對座標)(步驟S12)。亦即，運算控制部14係基於檢查程式14a中所包含之用以解析QR碼50a的解析程式來解析QR碼50a，藉此取得QR碼50a中所包含之密碼化的配管P的圓周方向的位置資料(絕對座標)。

接著，運算控指部14中，從安裝於超音波探觸元件2之移動量感測器6，經由通信I/F部13，輸入移動量信號(步驟S13)，運算控制部14係基於移動量信號所表示的超音波探觸元件2的移動量(在此係指超音波探觸元件2的配管P的軸方向的移動量)，取得配管P上的軸方向的位置資料(配管P的軸方向的絕對座標)(步驟S14)。亦即，運算控制部14係由檢查員使超音波探觸元件2朝軸方向移動，基於此移動之超音波探觸元件2的移動量，取得配管P上的軸方向的位置資料(絕對座標)。

接著，運算控制部14係從超音波探觸元件2經由超音波探傷器4及通信I/F部13輸入檢測信號時，基於上述檢測信號執行運算處理，取得配管P的探傷結果，並將上述圓周方向及軸方向的位置資料與上述探傷結果賦予關聯性並保存(步驟S15)，作成基於上述位置資料及探傷結果之探傷分布資料(步驟S16)。然後，運算控制部14係由檢查員操作操作部12，當按下停止鈕時，停止上述處理。顯示於顯示部11的情況時，上述之探傷分布資料係以顯示探傷結果之各色(例如紅色、藍色、黃色等)對映於配管P上的各位置之影像來顯示。

依據如此的本實施型態，運算控制部14係經由通信I/F部13，基於由讀取器3所讀取之QR碼50a，取得配管P上的圓周方向的位置資料，並且基於由移動量感測器6所檢測出之超音波探觸元件2的移動量，取得配管P上的軸方向的位置資料。因此，運算控制部14係將配管P上的圓周方向及軸方向的位置資料與上述探傷結果賦予關聯性，藉此，即使超音波探觸元件2從配管P上離開，亦可產生以下的效果。亦即，若將超音波探觸元件2放回配管P上之膜材50的QR碼50a上，則可取得配管P上的正確位置資料，而可將上述位置資料與從超音波探觸元件2之檢測結果所獲得之配管P的探傷結果賦予關聯性。

亦即，上述實施型態中，如第5圖所示，超音波探觸元件2的檢測結果經由超音波探傷器4輸入至運算處理裝置5的通信I/F部13，來自讀取器3的影像信號及來自移動量感測器6的移動量信號直接輸入至運算處理裝置5的通信I/F部13。通信I/F部13係將這些超音波探觸元件2的檢測結果、讀取器3的影像信號、及移動量感測器6的移動量信號，輸出至運算控制部14，而運算控制部14係藉由進行上述的處理，將超音波探觸元件2所取得的檢測結果與運算控制部14所取得的超音波探觸元件2的位置資料(絕對座標)賦予關聯性並予以保存。如此的系統係探傷機能與位置資訊機成為一體之系統。

在此，如第10圖所示，亦可超音波探觸元件2的檢測結果輸入至超音波探傷器4，另一方面，來自讀取器3的 影像信號與來自移動量感測器6的移動量信號直接輸入至運算處理裝置5的通信I/F部13，於通信I/F部13施以A/D變換處理之影像信號與移動量信號係輸出至運算控制部14，於運算控制部14中，從上述影像信號與上述移動量信號取得超音波探觸元件2的絕對座標，上述絕對座標從通信I/F部13輸出至超音波探傷器4。此時，可於超音波探傷器4中，將超音波探觸元件2所取得之檢測結果與運算控制部14所取得之超音波探觸元件2的絕對座標賦予關聯性。

如此的系統中，可由習知的泛用探傷裝置代用上述實施型態的超音波探觸元件2扮演的探傷機能。因此，藉由組合習知的泛用探傷機能與採用上述實施型態中所記載之QR碼1a的絕對座標的算出機能，即可獲得與上述實施型態同樣的結果。此時，與上述實施型態同樣地，可將於超音波探傷器4中賦予關聯性之超音波探觸元件2所取得之檢測結果，與於運算控制部14取得之超音波探觸元件2的絕對座標，顯示於運算處理裝置5的顯示部11。此時，如第10圖所示，於超音波探傷器4與通信I/F部13之間係進行雙向性的通信。

以上已說明了本發明的實施型態，然而本發明不限定於上述實施型態而可為如以下的變化。

(1)上述第一實施型態之檢查系統之中係單純地基於QR碼1a取得位置資料。然而，例如，亦可搭載移動量感測器6，基於由移動量感測器6所檢測之超音波探觸元件2 的移動量，取得超音波探觸元件2的移動方向(配管P的軸方向)中之鄰接的二個QR碼1a之間(例如10mm的間隙)的配管P上的位置資料，並將上述位置資料與上述探傷結果賦予關聯性，作為補充處理。例如，運算處理裝置5的運算控制部14係以讀取器3讀取二個QR碼1a之間。亦即，由讀取器3所攝影之影像中未包含QR碼1a的情況時，亦可基於由移動量感測器6所檢測出之超音波探觸元件2的移動量來取得二個QR碼1a之間的配管P上的位置資料。

(2)上述第二實施型態之檢查系統之中係基於以10mm間隔配置於配管P的圓周方向之QR碼1a，從配管P的圓周方向取得位置資料，配管P的軸方向的位置資料係由檢測出超音波探觸元件2的移動量之移動量感測器6取得。然而，例如，亦可基於以100mm間隔配置於配管P的圓周方向之QR碼1a來取得配管P上的位置資料，以檢測超音波探觸元件2的移動量之移動量感測器6來取得鄰接之二個QR碼1a之間(配管P的圓周方向)及配管P的軸方向的位置資料，並將上述位置資料與上述探傷結果賦予關聯性。例如，運算處理裝置5的運算控制部14係藉由以讀取器3讀取沿著圓周方向並排的二個QR碼1a的一方，而取得基於上述一方的QR碼1a之配管P上的位置資料，超音波探觸元件2從上述一方的QR碼1a起沿著圓周方向移動，此時，基於由移動量感測器6所檢測之移動量，取得二個QR碼1a之間的配管P的圓周方向的位置資料。此外，超音波探觸元件2從二個QR碼1a之間朝配管P的 軸方向移動，此時，基於由移動量感測器6所檢測出之移動量，取得配管P的軸方向的位置資料。

(3)上述第一、二實施型態之檢查系統之中係以半透明膜做為膜材1，然而，本發明係不限於此，只要是薄塑膠膜、可平坦地貼附於配管P、且為可傳遞超音波之膜即可。

又，即使配管P連接有肘管、U字管等的情況時，將膜材1配合肘管、U字管等的形狀形成，藉此，不限於直管狀的配管P，即使對於複雜的形狀的被檢測體，亦可使用膜材1。就將膜材1配合肘管、U字管等的形狀形成的方法而言，可將膜材1以立體圖形的展開圖之方式形成，亦可為立體成型。

再者，可適用本發明之檢查對象不限於配管，而可概括壓力容器、橋樑等的鋼鐵建造物全般。依此，上述實施型態中記載之以配管作為被檢查體的例子為一例，檢查對象係不限定於配管。

(4)上述第一、二實施型態檢查系統之中係於膜材1的表面描繪表示配管P上的位置之QR碼1a，然而，本發明不限定於此。例如，亦可於膜材1的表面描繪三角形、四角形等的圖形、或除了通常的QR碼1a之外的微QR碼等的二維圖樣來取代QR碼1a。又，膜材1的表面描繪有三角形、四角形等的圖形的情況時，運算處理裝置5的運算控制部14係記憶預先將圖形與位置資料賦予關聯性之資料庫，基於上述資料庫取得位置資料。

另外，亦可使用QR碼1a以外的條碼等的圖碼。再者，亦可於條碼、QR碼1a附加顏色資訊。就附加之顏色資訊而言，可舉例如黑白、灰階、彩色(多色印刷)。

又，亦可使用IC標籤，將表示配管P上的位置(座標)之資料密碼化來取代QR碼1a。或者，亦可使用線圈來取代QR碼1a。

(5)上述第一、二實施型態之檢查系統之中，讀取器3、移動量感測器6係安裝於超音波探觸元件2的移動方向(掃描方向)之後側，然而，亦可於前側，亦可於橫側。

(6)上述第一、二實施型態之檢查系統之中係超音波探傷器4與運算處理裝置5為個別的裝置，然而亦可一體化。

(7)上述第一、二實施型態之檢查系統之中係與超音波探觸元件2組合而使用。然而，亦可不與超音波探觸元件2組合而注目於位置檢測之目的來使用上述檢查系統。或者，亦可與醫療用的超音波(echo)機器組合使用。

(8)上述第一、二實施型態檢查系統係使用超音波探觸元件2之配管P的檢查系統。然而，因可用於板厚的計測，故可進行詳細的板厚的計測。亦即，使用上述第一、二實施型態之檢查系統時，可於顯示部11顯示超音波探觸元件2的位置、傾斜、超音波束的傳遞位置。依此，例如，將顯示部11的顯示畫面予以數位處理，藉此可將上述顯示畫面擴大所希望的倍率。依此，對於欲詳細計測板厚之被檢測體，只要依照需求而提高上述倍率，以正確地取得可進 行板厚的計測的二點的絕對座標即可。

(9)上述第一、二實施型態之檢查系統之中係將QR碼1a描繪於膜材1。然而，亦可將QR碼藉由印刷等直接描繪於配管P。

(10)上述第一、二實施型態之檢查系統之中，可將膜材1形成為滾筒狀。如此，則亦可使用於尺寸大的配管P。

(11)上述第一、二實施形態之檢查系統之中，如第8圖所示，亦可將描繪於膜材100之QR碼100a配置成錯位狀。藉由將QR碼100a配置成錯位狀，認識一個QR碼100a時，即使運算控制部14除了取得包含於一個QR碼100a的識別點P1至P3之外，並未確認一個QR碼100a被膜材100的顏色(例如白色)包圍，亦可防止由識別點P1至P3進行一個QR碼100a的認識之際的誤認識。依此，可使檢查程式14a更輕載、更簡單。

[產業上的可利用性]

即使超音波探觸元件從配管上離開，若將上述超音波探觸元件放回上述配管上，則可取得上述配管上的正確位置資料，而將上述位置資料與從上述超音波探觸元件之檢測結果所獲得之上述配管的探傷結果賦予關聯性。

1‧‧‧膜材

2‧‧‧超音波探觸元件

3‧‧‧讀取器

4‧‧‧超音波探傷器

5‧‧‧運算處理裝置

11‧‧‧顯示部

12‧‧‧操作部

13‧‧‧通信I/F部

14‧‧‧運算控制部

14a‧‧‧檢查程式

P‧‧‧配管

Claims (8)

1. 一種超音波探傷系統，具有：超音波探觸元件，於配管上自由移動，對前述配管照射超音波並檢測反射波；及運算處理裝置，依據前述超音波探觸元件之檢測結果執行運算處理，而取得前述配管的探傷結果；其中，該超音波探傷系統係具備：膜材，貼附於前述配管的表面，排列於前述配管上且描繪有表示前述配管上的位置之二維圖樣；以及讀取器，安裝於前述超音波探觸元件，讀取前述二維圖樣；且前述運算處理裝置係依據由前述讀取器讀取之前述二維圖樣，取得前述配管上的位置資料，並將前述位置資料與從前述超音波探觸元件之檢測結果所獲得的探傷結果賦予關聯性。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探傷系統，更具備：移動量感測器，安裝於前述超音波探觸元件，檢測前述配管上的前述超音波探觸元件的移動量；其中，前述運算處理裝置係依據由前述移動量感測器檢測之前述超音波探觸元件的移動量，取得於前述超音波探觸元件的移動方向上之鄰接的二個二維圖樣之間的前述配管上的位置資料，並將前述位置資料與前述探傷結果賦予關聯性。
3. 如申請專利範圍第1項所述之超音波探傷系統，其中，前述膜材係描繪有排列於前述配管的圓周方向之前 述二維圖樣，該超音波探傷系統更具備：移動量感測器，安裝於前述超音波探觸元件，檢測前述配管的軸方向的前述超音波探觸元件的移動量，前述運算處理裝置係依據由前述讀取器讀取之前述二維圖樣，取得前述配管上的圓周方向的位置資料，並且依據由前述移動量感測器檢測之前述超音波探觸元件的移動量，取得前述配管上的軸方向的位置資料，並將前述配管上的圓周方向及軸方向的位置資料與前述探傷結果賦予關聯性。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之超音波探傷系統，其中，前述膜材係包含OHP膜。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之超音波探傷系統，其中，前述二維圖樣係QR碼。
6. 如申請專利範圍第4項所述之超音波探傷系統，其中，前述二維圖樣係QR碼。
7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之超音波探傷系統，其中，前述膜材係具有防水性、耐熱性、及穿透性，且可密接於前述被檢測體。
8. 如申請專利範圍第5項所述之超音波探傷系統，其中，前述QR碼係配置為錯位狀。