JP2012127812A - 鋼片の品質評価方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】連続鋳造された鋼片を超音波で探傷し、その探傷結果に基づいて鋼片の品質を評価する際に、水を介して被検査材8の表層部の探傷を行うラインフォーカス状の超音波ビームを送信可能な第一の圧電型振動子20と、ラインフォーカス状の視野を持つ第二の圧電型振動子30とを、前記第一の圧電型振動子20から送信される超音波ビーム21と前記第二の圧電型振動子30で受信するための超音波ビーム範囲(受信信号視野31)の焦点が所定の鋼中深さFで交差するように、音響隔離板40を挟んで対向させて配置して、超音波探傷を行う。
【選択図】図2
Description
水を介して垂直パルスエコー法で探傷する方法において、図1(A)に示すように、圧電型振動子10から被検査材(鋼片)8に対して送信する超音波ビーム11の周波数を高周波化し、更に、振動径を大きくし、かつ、音響レンズなどにより超音波ビーム11を集束することで、焦点近傍にある欠陥8Fから強い反射波(Fエコー)が得られるようにし、かつ、図1(B)に示す如く、高周波化により受信される被検査材表面8Sからの反射波(Sエコー)の時間幅を短くして、できる限り不感帯を少なくする。表面エコーによる不感帯域が完全になくなるわけではないが、例えば、周波数が5MHzの場合には4〜6mm程度ある不感帯が、周波数を10倍の50MHzにすると1〜2mm程度にすることが可能である。
そこで、特許文献1では、超音波の周波数を高周波化した手法において、極表層部にある欠陥から発生する多重反射エコーを検出することで、従来、不感帯に隠れてしまい検出できなかった欠陥を検出できるようにしている。
θ:屈折角度
Vw:水中音速
Vs:鋼中音速
本発明の第一の実施例を図7乃至図13を用いて説明する。
Dxy=Txy×Vs/2 (2)
第二の実施例を図14を用いて説明する。第一の実施例では、センサヘッド一つで実施したが、探傷したい範囲ごとに最適化したセンサヘッドを複合して、探傷範囲をさらに拡張することも可能である。
8F…欠陥
20、22、30、32…圧電型振動子
21…超音波ビーム
31…受信信号視野
40…音響隔離板
50…センサヘッド
F、F1、F2…焦点深さ
Claims (8)
- 連続鋳造された鋼片を超音波で探傷し、その探傷結果に基づいて鋼片の品質を評価する際に、
水を介して被検査材の表層部の探傷を行うラインフォーカス状の超音波ビームを送信可能な第一の圧電型振動子と、ラインフォーカス状の視野を持つ第二の圧電型振動子とを、前記第一の圧電型振動子から送信される超音波ビームと前記第二の圧電型振動子で受信するための超音波ビーム範囲の焦点が所定の鋼中深さで交差するように、音響隔離板を挟んで対向させて配置して、超音波探傷を行うことを特徴とする鋼片の品質評価方法。 - 請求項1において、前記第一、第二の圧電型振動子の長辺方向に超音波を集束させ、かつ、短辺方向に超音波を拡散させることを特徴とする鋼片の品質評価方法。
- 請求項1又は2において、欠陥の深さと前記第一の圧電型振動子および前記第二の圧電型振動子との配置から超音波の伝播経路を計算し、該計算した伝播経路に基づいて欠陥の深さ位置を補正することを特徴とする鋼片の品質評価方法。
- 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前記所定の鋼中深さを複数とし、各鋼中深さに対して、それぞれ前記第一及び第二の圧電型振動子を配設することを特徴とする特徴とする鋼片の品質評価方法。
- 連続鋳造された鋼片を超音波で探傷し、その探傷結果に基づいて鋼片の品質を評価するための鋼片の品質評価装置において、
水を介して被検査材の表層部の探傷を行うラインフォーカス状の超音波ビームを送信可能な第一の圧電型振動子と、ラインフォーカス状の視野を持つ第二の圧電型振動子とを、前記第一の圧電型振動子から送信される超音波ビームと前記第二の圧電型振動子で受信するための超音波ビーム範囲の焦点が所定の鋼中深さで交差するように、音響隔離板を挟んで対向されて配置してなる超音波探傷手段を備えたことを特徴とする鋼片の品質評価装置。 - 請求項5において、前記第一、第二の圧電型振動子が、その長辺方向に超音波を集束し、かつ、短辺方向に超音波を拡散するようにされていることを特徴とする鋼片の品質評価装置。
- 請求項5又は6において、欠陥の深さと前記第一の圧電型振動子および前記第二の圧電型振動子との配置から超音波の伝播経路を計算し、該計算した伝播経路に基づいて欠陥の深さ位置を補正する手段を備えたことを特徴とする鋼片の品質評価装置。
- 請求項5乃至7のいずれかにおいて、前記所定の鋼中深さを複数とし、各鋼中深さに対して、それぞれ前記第一及び第二の圧電型振動子を配設したことを特徴とする鋼片の品質評価装置。
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