JP2505272Y2 - Ultrasonic inspection equipment - Google Patents
Ultrasonic inspection equipmentInfo
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- JP2505272Y2 JP2505272Y2 JP5391390U JP5391390U JP2505272Y2 JP 2505272 Y2 JP2505272 Y2 JP 2505272Y2 JP 5391390 U JP5391390 U JP 5391390U JP 5391390 U JP5391390 U JP 5391390U JP 2505272 Y2 JP2505272 Y2 JP 2505272Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば溶接構造物等の溶接欠陥等を超音波
により検査するのに用いて好適な超音波検査装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to an ultrasonic inspection apparatus suitable for use in ultrasonic inspection of welding defects and the like of welded structures and the like.
一般に溶接構造物等の内部欠陥は超音波検査装置を用
いて外部から検査するようになっている。Generally, an internal defect of a welded structure or the like is inspected from the outside by using an ultrasonic inspection device.
そこで、第12図および第13図にこの種の従来技術によ
る超音波検査装置を環状溶接部に対する垂直探傷を例に
あげて示す。Therefore, FIGS. 12 and 13 show an ultrasonic inspection apparatus according to the related art of this type, taking vertical flaw detection on an annular weld as an example.
図において、１はパルス発信器（図示せず）からのRF
信号（高周波信号）を超音波に変換して被検査体に照射
し、被検査体からの反射波を受信して受信器（図示せ
ず）にRF信号として送信する超音波変換部および超音波
伝搬体（いずれも図示せず）を有する超音波プローブを
示し、該超音波プローブ１は取付部２を介して、スキャ
ナ本体のアーム（いずれも図示せず）に、X,Y,Z方向に
移動可能で、かつ水平方向および垂直方向に回動可能に
取付られている。また、該超音波プローブ１はハーネス
を介して前記パルス発信器、受信器さらにコントロー
ラ、オシロスコープ（いずれも図示せず）等と接続され
ている。そして、該プローブ１は発信器からの回転支持
台（図示せず）上で回転される筒状の被検査体３に向け
て超音波を発信し、被検査体３から反射された反射波を
受信して受信器、コントローラに出力することにより、
被検査体３の環状溶接部４に存在する溶接欠陥Ｆを検査
するようになっている。In the figure, 1 is RF from a pulse oscillator (not shown)
An ultrasonic transducer and an ultrasonic wave converter that convert a signal (high-frequency signal) into ultrasonic waves, irradiate the object to be inspected, receive reflected waves from the object to be inspected, and transmit it as an RF signal to a receiver (not shown). 1 shows an ultrasonic probe having a propagating body (none of which is shown), the ultrasonic probe 1 being mounted on an arm (not shown) of a scanner main body in an X, Y, Z direction via a mounting portion 2. It is movable and attached so as to be rotatable in the horizontal and vertical directions. Further, the ultrasonic probe 1 is connected to the pulse transmitter, the receiver, the controller, the oscilloscope (all not shown), etc. via a harness. Then, the probe 1 transmits an ultrasonic wave from a transmitter to a cylindrical inspected object 3 which is rotated on a rotary support (not shown), and a reflected wave reflected from the inspected object 3 is emitted. By receiving and outputting to the receiver and controller,
The welding defect F existing in the annular welded portion 4 of the inspected body 3 is inspected.
従来技術による超音波検査装置は、上述の如き構成を
有するもので、作業者は被検査体３を回転支持台の中心
線Ｏ−Ｏに一致させるようにして回転支持台上に載置、
支持した後、この中心線Ｏ−Ｏ上に超音波プローブ１の
発信面1Aが位置するようにスキャナ本体を作動させる。The ultrasonic inspection apparatus according to the prior art has the above-described configuration, and the operator places the object 3 to be inspected on the rotary support so as to match the center line OO of the rotary support.
After supporting, the scanner body is operated so that the transmitting surface 1A of the ultrasonic probe 1 is located on this center line OO.
次に、超音波プローブ１から被検査体３に向けて矢示
Ａ方向に超音波を発信させつつ、回転支持台によって被
検査体３を回転させると、この超音波は被検査体３の内
周面や、欠陥Ｆ等で反射され、この反射波は超音波プロ
ーブ１で受信され、コントローラ，オシロスコープ等に
検査信号として出力される。そして、この反射波は例え
ばオシロスコープ等に表示されると共に、被検査体３の
回転角は回転支持台に設けられた回転角検出器により検
出され、他のハーネス（いずれも図示せず）を介してコ
ントローラに出力される。かくして、作業者はオシロス
コープやコントローラに表示された反射波の波形等から
欠陥Ｆの大きさ、欠陥の種類、欠陥の位置等を判断する
ことができる。Next, when ultrasonic waves are transmitted from the ultrasonic probe 1 toward the object 3 to be inspected in the direction of the arrow A while the object 3 to be inspected is rotated by the rotation support base, the ultrasonic waves are generated in the object 3 to be inspected. The reflected wave is reflected by the peripheral surface, the defect F, etc., and the reflected wave is received by the ultrasonic probe 1 and output as a test signal to a controller, an oscilloscope, or the like. Then, this reflected wave is displayed on, for example, an oscilloscope, and the rotation angle of the DUT 3 is detected by a rotation angle detector provided on the rotation support table and is passed through another harness (not shown). Output to the controller. Thus, the operator can determine the size of the defect F, the type of the defect, the position of the defect, etc. from the waveform of the reflected wave displayed on the oscilloscope or the controller.
ところで、上述した従来技術では、超音波プローブ１
の製造時に生じる誤差や使用に伴う経年劣化等によっ
て、個々の超音波プローブ１の超音波発信方向には多少
の「ずれ」が生じるから、スキャナ本体に取付ける超音
波プローブ１の設定位置が、たとえ同一位置であったと
しても、個々の超音波プローブ１は正規の発信方向であ
るＡ方向からずれて、第12図中の矢示Ａ′方向、または
第13図中の矢示Ａ″方向等に向けて超音波を発信するこ
とがある。By the way, in the above-mentioned conventional technique, the ultrasonic probe 1
Due to errors that occur during manufacturing of the ultrasonic probe, deterioration over time due to use, etc., a slight “deviation” occurs in the ultrasonic wave transmitting direction of each ultrasonic probe 1. Therefore, even if the setting position of the ultrasonic probe 1 attached to the scanner body is Even if they are at the same position, the individual ultrasonic probes 1 are displaced from the normal transmitting direction A, and are shown in the arrow A'direction in FIG. 12 or the arrow A "direction in FIG. May emit ultrasonic waves toward.
このため従来技術では、作業者は欠陥Ｆで反射される
反射波を最も良く検出できるように、スキャナ本体を作
動させて超音波プローブ１の角度、位置等を調節しつつ
超音波を発信させ、欠陥Ｆ等からの反射波の波形をオシ
ロスコープ等で確認しながら初期設定を行うようにして
いるものの、このような初期設定作業には多大の時間、
労力を要する上に、作業者の熟練度や「勘」に頼るとこ
ろが多いから、常に正確に初期設定を行うのは困難であ
るという問題がある。Therefore, in the prior art, the operator operates the scanner main body to adjust the angle and position of the ultrasonic probe 1 so as to emit ultrasonic waves so that the reflected wave reflected by the defect F can be detected best. Although the initial setting is performed while confirming the waveform of the reflected wave from the defect F or the like with an oscilloscope or the like, it takes a lot of time to perform such initial setting work.
There is a problem in that it is difficult to always perform accurate initial setting because it requires labor and depends on the skill and "intuition" of the operator.
また、超音波の発信方向がずれたまま検査を行った場
合は、欠陥Ｆからの反射波の波形が実際よりも小さくな
ったり波形が崩れたりするから、欠陥Ｆの大きさや種
類、位置等の判断を誤り易く、正確な検査を行うことが
できないという問題がある。特に、第12図および第13図
に示すような環状の被検査体３に対する初期設定作業は
極めて難しく、熟練した作業者にとっても正確に行うこ
とは困難であるから、このような環状の被検査体３の欠
陥Ｆを正確に検査することは非常に難しいという問題が
ある。Further, when the inspection is performed with the ultrasonic wave transmission direction being deviated, the waveform of the reflected wave from the defect F may be smaller than the actual waveform or the waveform may be distorted. There is a problem that the judgment is apt to be erroneous and an accurate inspection cannot be performed. Particularly, the initial setting work for the annular inspected body 3 as shown in FIG. 12 and FIG. 13 is extremely difficult, and it is difficult for a skilled worker to perform it accurately. There is a problem that it is very difficult to accurately inspect the defect F of the body 3.
本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもの
で、本考案は超音波プローブの初期設定作業を容易に行
うことができ、超音波プローブから超音波を発信するこ
とによって被検査体の欠陥を正確に検査することができ
るようにした超音波検査装置を提供するものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. The present invention can easily perform the initial setting work of the ultrasonic probe, and the ultrasonic probe emits ultrasonic waves to inspect the object to be inspected. The present invention provides an ultrasonic inspection device capable of accurately inspecting.
上述した課題を解決するために本考案が採用する構成
の特徴は、回転支持台に、超音波プローブの初期設定を
行うときに、被検査体に替えてテストピースを設け、該
テストピースには回転支持台の直径方向に沿って伸長し
て回転支持台の中心軸に対し対称形状をなし、該回転支
持台の支持面に対して所定角度をもった初期設定面を形
成し、超音波プローブから該テストピースの初期設定面
に向けて超音波を発信しつつ、スキャナ本体を作動させ
ることにより、初期設定面からの反射波に基づき前記超
音波プローブの初期設定を行うようにしたことにある。The feature of the configuration adopted by the present invention to solve the above-mentioned problems is that a test piece is provided on the rotary support table in place of the object to be inspected when the ultrasonic probe is initialized. The ultrasonic probe extends along the diametrical direction of the rotary support and has a symmetrical shape with respect to the central axis of the rotary support, and forms an initial setting surface having a predetermined angle with respect to the support surface of the rotary support. The ultrasonic probe is operated while transmitting the ultrasonic wave toward the initial setting surface of the test piece, and the ultrasonic probe is initialized based on the reflected wave from the initial setting surface. .
上記構成により、被検査体を検査する前にテストピー
スを回転支持台上に設け、超音波プローブからテストピ
ースの初期設定面に向けて超音波を発信させつつスキャ
ナ本体を作動させ、これにより初期設定面からの反射波
に基づき超音波プローブの初期設定を行うことができ
る。With the above configuration, the test piece is provided on the rotary support table before inspecting the object to be inspected, and the scanner body is operated while transmitting the ultrasonic wave from the ultrasonic probe toward the initial setting surface of the test piece. The ultrasonic probe can be initialized based on the reflected wave from the setting surface.
また、初期設定後は、テストピースに替えて被検査体
を回転支持台上に設け、該検査体に向けて超音波プロー
ブから超音波を発信することにより、被検査体の検査を
正確に行うことができる。Further, after the initial setting, an object to be inspected is provided on the rotary support table instead of the test piece, and an ultrasonic wave is emitted from the ultrasonic probe toward the object to be inspected accurately. be able to.
以下、本考案の実施例を第１図ないし第11図に基づき
説明する。なお、実施例では上述した従来技術と同一の
構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するもの
とする。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 11. In addition, in the embodiment, the same components as those of the above-described conventional technique are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
而して、第１図ないし第９図は本考案の第１の実施例
を示している。1 to 9 show a first embodiment of the present invention.
図中、11は本実施例による超音波検査装置、12は該超
音波検査装置11の一部を構成するスキャナを示し、該ス
キャナ12は後述のスキャナ本体13および超音波プローブ
20等から構成されている。13はX,Y,Z方向の３軸方向に
移動可能で、かつ水平方向および垂直方向い回動可能に
構成されたスキャナ本体を示し、該スキャナ本体13は第
２図にも示す如く、厚肉板状の基台14と、該基台14の上
面側から上方に延びて設けられ、その上面にガイドレー
ル（図示せず）が取付けられた箱状の支持部15と、該支
持部15のガイドレール上にＹ軸方向に移動可能に設けら
れ、モータ、位置検出器（いずれも図示せず）等を内蔵
し、ロッド16AをＸ軸方向に移動させるX,Y軸移動部16
と、該X,Y軸移動部16のロッド16Aの一端側に設けられ、
ロッド17AをＺ軸方向に移動させるモータ17B、位置検出
器（図示せず）等からなるＺ軸移動部17と、該Ｚ軸移動
部17の下端側に位置し、ロッド17Aに対して水平方向に
回動可能に設けられ、モータ18A、位置検出器（図示せ
ず）等からなる水平旋回部18と、該水平旋回部18に垂直
方向に回動可能に設けられ、モータ19A、位置検出器
（図示せず）等からなる垂直旋回部19とから大略構成さ
れ、該垂直旋回部19には超音波プローブ20が取付けられ
るようになっている。In the figure, 11 is an ultrasonic inspection apparatus according to the present embodiment, 12 is a scanner forming a part of the ultrasonic inspection apparatus 11, the scanner 12 is a scanner body 13 and an ultrasonic probe described later.
It is composed of 20 mag. Reference numeral 13 denotes a scanner main body which is movable in three axial directions of X, Y and Z directions and is rotatable in horizontal and vertical directions. As shown in FIG. A flesh-plate-shaped base 14, a box-shaped support portion 15 provided upwardly extending from the upper surface side of the base 14 and having a guide rail (not shown) attached to the upper surface, and the support portion 15 X- and Y-axis moving section 16 for moving the rod 16A in the X-axis direction.
And provided on one end side of the rod 16A of the X, Y axis moving unit 16,
A motor 17B for moving the rod 17A in the Z-axis direction, a Z-axis moving unit 17 including a position detector (not shown), and a lower end side of the Z-axis moving unit 17, and a horizontal direction with respect to the rod 17A. A horizontal swivel unit 18 that is rotatably provided on the horizontal swivel unit 18 and includes a motor 18A, a position detector (not shown), and the like. The vertical swivel unit 19 (not shown) and the like are roughly configured, and an ultrasonic probe 20 is attached to the vertical swivel unit 19.
そして、該スキャナ本体13のX,Y軸移動部16、Ｚ軸移
動部17、水平旋回部18,垂直旋回部19の各位置検出器お
よびモータ17B,18A,19A等はハーネスを介してコントロ
ーラ（いずれも図示せず）と接続され、コントローラか
らハーネスを介して出力された駆動信号によって各モー
タ17B,18A,19A等が駆動され、これにより超音波プロー
ブ20をX,Y,Z方向、水平方向および垂直方向に移動させ
るようになっている。The position detectors of the X and Y axis moving unit 16, the Z axis moving unit 17, the horizontal swivel unit 18, and the vertical swivel unit 19 of the scanner body 13 and the motors 17B, 18A, 19A, etc. are connected via a harness to a controller ( (Not shown), each motor 17B, 18A, 19A, etc. are driven by the drive signal output from the controller via the harness, and thereby the ultrasonic probe 20 is moved in the X, Y, Z directions and the horizontal direction. And it is designed to move vertically.
20はスキャナ本体13の先端側に位置する垂直旋回部19
に取付けられた超音波プローブを示し、該超音波プロー
ブ20は従来技術で述べた超音波プローブ１とほぼ同様
に、超音波変換部および超音波伝搬体（いずれも図示せ
ず）等から構成され、ハーネスを介してパルス発信器、
受信器、オシロスコープ、コントローラ（いずれも図示
せず）等と接続されている。そして、該超音波プローブ
20は後述のテストピース25に向けて超音波を発信し、受
信器で受信した反射波をコントローラに出力することに
よってその初期設定が行われると共に、初期設定後は被
検査体３等に向けて超音波を発信し、被検査体３の溶接
部４に存在する溶接欠陥Ｆ等を検査するようになってい
る。20 is a vertical swivel unit 19 located on the tip side of the scanner body 13.
The ultrasonic probe 20 is attached to the ultrasonic probe 20. The ultrasonic probe 20 is composed of an ultrasonic transducer and an ultrasonic wave propagating body (neither of which is shown), similar to the ultrasonic wave probe 1 described in the prior art. , Pulse generator via harness,
It is connected to a receiver, an oscilloscope, a controller (all not shown) and the like. And the ultrasonic probe
The reference numeral 20 transmits an ultrasonic wave toward a test piece 25 described later, and the reflected wave received by the receiver is output to the controller for initial setting, and after the initial setting, it is directed toward the inspected body 3 or the like. Ultrasonic waves are transmitted to inspect the welding defect F and the like existing in the welded portion 4 of the inspected body 3.
21は有底筒状に形成され、例えば水等の検査液Ｋを収
容した水槽、22は該水槽21内に位置し、モータ23によっ
て回転可能に設けられた略円板状の回転支持台を示し、
該回転支持台22の支持面22Aには、その中心線Ｏ−Ｏ上
に位置決め用のピン24が挿嵌される有底のピン嵌合穴22
Bが形成されている。そして、該回転支持台22は支持面2
2A上にテストピース25、被検査体３等をピン24を介して
支持、固定しつつ、モータ23の回転により水槽21内で回
転されると共に、その回転角はモータ23側の回転角検出
器によって検出され、ハーネス（いずれも図示せず）を
介してコントローラに出力されるようになっている。Reference numeral 21 denotes a bottomed tubular shape, for example, a water tank that stores a test liquid K such as water, 22 is a water tank 21 located inside the water tank 21, and is a substantially disk-shaped rotation support table rotatably provided by a motor 23. Shows,
A bottomed pin fitting hole 22 into which a positioning pin 24 is fitted on the center line OO of the support surface 22A of the rotation support base 22.
B is formed. Then, the rotation support base 22 has the support surface 2
While supporting and fixing the test piece 25, the inspected body 3 and the like on the 2A through the pin 24, the rotation of the motor 23 causes the rotation in the water tank 21, and the rotation angle of the rotation angle detector on the motor 23 side. Is detected by and is output to the controller via a harness (neither is shown).
25は超音波プローブ20の初期設定に用いられるべく、
金属材料等から略段付円筒状に形成され、回転支持台22
上に被検査体３等に替えて配置されたテストピースを示
し、該テストピース25は第３図に示す如く、回転支持台
22の支持面22A上に載置される大径円筒部25Aと、該大径
円筒部25Aの上側に一体的に設けられ、その両端面に後
述の初期設定面26,26が形成された半円筒部25Bとから大
略構成され、該テストピース25には中心線Ｏ−Ｏ上にピ
ン24が挿嵌されるピン挿嵌穴25Cが穿設されている。そ
して、該テストピース25はピン24を介して回転支持台22
上に位置決めされて固定されるようになっている。25 is to be used for the initial setting of the ultrasonic probe 20,
The rotation support base 22 is formed from a metal material or the like into a substantially stepped cylindrical shape.
A test piece arranged in place of the object 3 to be inspected and the like is shown above, and the test piece 25 is, as shown in FIG.
A large-diameter cylindrical portion 25A to be mounted on the support surface 22A of 22, and integrally provided on the upper side of the large-diameter cylindrical portion 25A, the both ends of which are provided with initial setting surfaces 26, 26 described later. The test piece 25 is provided with a pin insertion hole 25C into which the pin 24 is inserted on the center line O-O. Then, the test piece 25 is attached to the rotary support 22 via the pin 24.
It is positioned and fixed on the top.
26,26は第３図および第４図に示す如く、テストピー
ス25の半円筒部25Bの両端面に形成された一対の初期設
定面を示し、該各初期設定面26は回転支持台22の直径OY
−OY方向に沿って伸長し、回転支持台22の支持面22Aに
対して直角で、かつ中心軸Ｏ−Ｏに対して対称形状をな
して形成されている。そして、該各初期設定面26は所定
の平面度をもって鏡面状に形成され、超音波プローブ20
から発信された超音波を均一に反射させるようになって
いる。As shown in FIGS. 3 and 4, reference numerals 26, 26 denote a pair of initial setting surfaces formed on both end surfaces of the semi-cylindrical portion 25B of the test piece 25. Diameter O Y
It extends along the -O Y direction, is formed at a right angle to the support surface 22A of the rotary support base 22 and is symmetrical with respect to the central axis O-O. Then, each initial setting surface 26 is formed into a mirror surface with a predetermined flatness, and the ultrasonic probe 20
It is designed to uniformly reflect the ultrasonic waves transmitted from.
そして、前記テストピース25は各初期設定面26に対し
て発信された超音波プローブ20からの超音波を各初期設
定面26で反射することにより、超音波プローブ20の初期
設定作業を行えるようになっている。Then, the test piece 25 reflects the ultrasonic wave from the ultrasonic probe 20 transmitted to each initial setting surface 26 on each initial setting surface 26, so that the initial setting work of the ultrasonic probe 20 can be performed. Has become.
本実施例による超音波検査装置11は上述の如き構成を
有するもので、次に、その初期設定方法について第４図
ないし第９図を参照しつつ説明する。The ultrasonic inspection apparatus 11 according to the present embodiment has the above-mentioned configuration. Next, the initial setting method will be described with reference to FIGS. 4 to 9.
まず、作業者は第４図に示す如くテストピース25をピ
ン24によって回転支持台22上に支持、固定し、テストピ
ース25の各初期設定面26がスキャナ本体13とほぼ平行に
なるように回転支持台22を回転させて粗調整した後、超
音波プローブ20の超音波発信面20Aが各初期設定面26に
対してほぼ平行になるように、スキャナ本体13の水平旋
回部18,垂直旋回部19を水平方向、垂直方向に駆動させ
て粗調整する。First, as shown in FIG. 4, the operator supports and fixes the test piece 25 on the rotation support base 22 by the pin 24, and rotates so that each initial setting surface 26 of the test piece 25 becomes substantially parallel to the scanner body 13. After the support base 22 is rotated to perform rough adjustment, the horizontal swivel unit 18 and the vertical swivel unit of the scanner body 13 are arranged so that the ultrasonic wave transmitting surface 20A of the ultrasonic probe 20 is substantially parallel to each initial setting surface 26. Roughly adjust by driving 19 horizontally and vertically.
次に、超音波プローブ20から超音波を各初期設定面26
に向けて発信させ、初期設定面26で反射された反射波
（表面エコー）の波形をオシロスコープで確認しつつ、
この反射波の波形が最大となるようにX,Y軸移動部16に
よりロッド16Aを超音波プローブ20等と共にＸ軸方向に
移動させ、超音波プローブ20の初期設定面26に対するＸ
軸方向の位置を調整する。また、超音波プローブ20を水
平旋回部18,垂直旋回部19により水平方向、垂直方向に
回動させつつ超音波を発信させ、その反射波に基づき超
音波プローブ20の超音波発信面20Aが各初期設定面26に
対して正対するように調整する。Next, the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic probe 20 to each initial setting surface 26.
While checking the waveform of the reflected wave (surface echo) reflected on the initial setting surface 26 with an oscilloscope,
The rod 16A is moved in the X-axis direction together with the ultrasonic probe 20 and the like by the X, Y-axis moving unit 16 so that the waveform of this reflected wave becomes maximum, and the X-axis with respect to the initial setting surface 26 of the ultrasonic probe 20 is moved.
Adjust the axial position. In addition, the ultrasonic probe 20 is horizontally and vertically rotated by the horizontal swivel unit 18 and the vertical swivel unit 19 to emit ultrasonic waves, and the ultrasonic wave transmission surfaces 20A of the ultrasonic probe 20 are set based on the reflected waves. Adjust so as to face the initial setting surface 26.
そして、第５図に示す如くX,Y軸移動部16を支持台15
上でＹ軸方向に移動させることによって、超音波プロー
ブ20を一側の初期設定面26と他側の初期設定面26との間
でＹ軸方向に往復させつつ超音波を発信させ、これによ
り一側の初期設定面26からの反射波の中心と他側の初期
設定面26からの反射波の中心とが第６図に示す如く、オ
シロスコープの表示画面上でそれぞれ同一線Ｃ−Ｃ上に
くるように回転支持台22を矢示Ｂ方向に微小回転させ
て、超音波プローブ20の超音波発信面20Aとテストピー
ス25の各初期設定面26とが平行になるように微調整す
る。Then, as shown in FIG.
By moving the ultrasonic probe 20 upward in the Y-axis direction, the ultrasonic probe 20 reciprocates in the Y-axis direction between the initial setting surface 26 on one side and the initial setting surface 26 on the other side, thereby transmitting ultrasonic waves. As shown in FIG. 6, the center of the reflected wave from the initial setting surface 26 on the one side and the center of the reflected wave from the initial setting surface 26 on the other side are respectively on the same line CC on the display screen of the oscilloscope. The rotation support base 22 is slightly rotated in the direction of the arrow B so that the ultrasonic wave transmission surface 20A of the ultrasonic probe 20 and the respective initial setting surfaces 26 of the test pieces 25 are finely adjusted.
次に、第７図（イ）に示す如く、超音波プローブ20を
X,Y軸移動部16により一側の初期設定面26の位置（Ｉ）
から他側の初期設定面26の位置（II）まで直径OY−OYに
沿わせてＹ軸方向に移動させつつ、超音波を発信させ
る。ここで、超音波プローブ20が受信するテストピース
25からの反射波は第７図（ロ）に示す如く、超音波プロ
ーブ20が各初期設定面26の前にあるときは波形が高く、
各初期設定面26から離れるに従って急速に低下する台形
状になる。そこで、超音波プローブ20が受信する波形の
最大高さを100％としたときに、各位置（Ｉ），（II）
において波形が50％の高さとなる超音波プローブ20のＹ
軸方向の位置座標Y1，Y1′およびY2，Y2′を求め、これ
から中心軸Ｏ−Ｏを通って直径OY−OYと直交する直径OX
−OXの位置座標を、 として求め、この直径OX−OX上に超音波プローブ20が位
置するように調整する。Next, as shown in FIG. 7A, the ultrasonic probe 20
Position of the initial setting surface 26 on one side by the X and Y axis moving unit 16 (I)
To the position (II) of the initial setting surface 26 on the other side, ultrasonic waves are emitted while moving along the diameter O Y -O Y in the Y-axis direction. Here, the test piece that the ultrasonic probe 20 receives
The reflected wave from 25 has a high waveform when the ultrasonic probe 20 is in front of each initial setting surface 26, as shown in FIG.
It has a trapezoidal shape that rapidly decreases with distance from each initial setting surface 26. Therefore, assuming that the maximum height of the waveform received by the ultrasonic probe 20 is 100%, each position (I), (II)
Of the ultrasonic probe 20 where the waveform becomes 50% higher at
Axial position coordinates Y 1 , Y 1 ′ and Y 2 , Y 2 ′ are obtained, and from this, a diameter O X that passes through the central axis O-O and is orthogonal to the diameter O Y -O Y is obtained.
-O X position coordinate, Then, the ultrasonic probe 20 is adjusted so as to be located on this diameter O X −O X.
次に、テストピース25に替えて、全周に未溶接の溶接
欠陥Ｆを有する初期設定用の環状の被検査体27を第８図
に示す如く、回転支持台22の支持面22A上にピン24と同
様の突出部28Aを有する円板状の位置決め部材28によっ
て固定して設け、超音波プローブ20から被検査体27に向
けて超音波を発信させつつ、X,Y軸移動部16によりロッ
ド16AをＸ軸方向に移動させる。そして、被検査体27の
溶接欠陥Ｆから反射される反射波が最大となるように超
音波プローブ20の被検査体27に対するＸ軸方向の位置を
調整する。Next, in place of the test piece 25, a ring-shaped test object 27 for initialization having an unwelded welding defect F on the entire circumference is pinned on the support surface 22A of the rotary support base 22 as shown in FIG. A positioning member 28 having a disk shape having a protruding portion 28A similar to that of 24 is provided so as to be fixed, and while the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic probe 20 toward the object 27 to be inspected, the rod is moved by the X, Y axis moving portion 16. Move 16A in the X-axis direction. Then, the position of the ultrasonic probe 20 in the X-axis direction with respect to the inspection object 27 is adjusted so that the reflected wave reflected from the welding defect F of the inspection object 27 becomes maximum.
次に、第９図に示す如く被検査体27の替わりに、全周
に亘り溶接された合格部Ｓと不合格溶接の欠陥Ｆとが混
在する他の初期設定用の被検査体29を位置決め部材28に
よって回転支持台22の支持面22A上に固定し、これを回
転支持台22と共に回転させつつ、超音波プローブ20から
被検査体29に向かって超音波を発信させると共に、超音
波プローブ20をＺ軸移動部17によってＺ軸方向に上，下
動させることにより、合格部Ｓからの反射波と不合格溶
接の欠陥Ｆからの反射波との波形高さの差が最大となる
ような位置で超音波プローブ20のＺ軸方向の位置を調整
する。Next, as shown in FIG. 9, instead of the inspected object 27, another inspected object 29 for initial setting in which the pass portion S welded over the entire circumference and the defect F of the rejected welding are mixed is positioned. The member 28 is fixed on the support surface 22A of the rotary support 22 and is rotated together with the rotary support 22, while transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic probe 20 toward the object 29 to be inspected, and the ultrasonic probe 20. By moving up and down in the Z-axis direction by the Z-axis moving part 17, the difference in the waveform height between the reflected wave from the pass portion S and the reflected wave from the defect F of the reject welding is maximized. The position of the ultrasonic probe 20 in the Z-axis direction is adjusted by the position.
かくして、本実施例によれば、超音波プローブ20から
テストピース25の各初期設定面26等に向けて超音波を発
信させつつ、スキャナ本体13、回転支持台22を作動させ
ることにより、超音波プローブ20の初期設定を各初期設
定面26等からの反射波に基づいて極めて容易に行うこと
ができる上に、初期設定後には、テストピース25等に替
えて被検査体３を回転支持台22上に位置決めし、これを
回転させつつ、超音波プローブ20から被検査体３に向け
て超音波を発信させることにより、被検査体３の溶接欠
陥Ｆ等を全周に亘って正確に検査することができ、欠陥
検査の作業性や信頼性を大幅に向上させることができる
等、種々の効果を奏する。Thus, according to the present embodiment, while the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic probe 20 toward the respective initial setting surfaces 26 of the test piece 25, the scanner body 13 and the rotation support base 22 are operated to generate ultrasonic waves. The initial setting of the probe 20 can be performed very easily based on the reflected wave from each initial setting surface 26 and the like, and after the initial setting, the test piece 25 or the like is replaced with the rotating support base 22. The welding defect F or the like of the inspection object 3 is accurately inspected over the entire circumference by positioning the ultrasonic sensor 20 on the upper side and rotating the ultrasonic wave while transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic probe 20 toward the inspection object 3. Thus, various effects such as the workability and reliability of the defect inspection can be significantly improved can be obtained.
また、第10図は本考案の第２の実施例を示し、本実施
例の特徴は、テストピース31を略半円柱状に形成したこ
とにある。Further, FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention, and the feature of this embodiment is that the test piece 31 is formed in a substantially semi-cylindrical shape.
ここで、該テストピース31は前記第１の実施例で述べ
たピン24に替えて回転支持台22上に取付けられ、回転支
持台22のピン嵌合穴22B内に嵌合される円柱状の嵌合部3
2と、該嵌合部32から上方に突出して中心軸Ｏ−Ｏに対
し対称形状をなし、回転支持台22の直径方向に沿って伸
長し、かつ支持面22Aに対して直角をなす初期設定面33A
を有した半円柱部33とから構成されている。Here, the test piece 31 is mounted on the rotary support base 22 in place of the pin 24 described in the first embodiment, and has a cylindrical shape fitted in the pin fitting hole 22B of the rotary support base 22. Mating part 3
2, an initial setting that protrudes upward from the fitting portion 32 and has a symmetrical shape with respect to the central axis OO, extends along the diameter direction of the rotary support base 22 and is orthogonal to the support surface 22A. Face 33A
And a semi-cylindrical portion 33 having.
かくして、このように構成される本実施例でも、前記
第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる
が、特に本実施例では、テストピース31はピン24を用い
ずに回転支持台22に固定することができ、また、該テス
トピース31は前記第１の実施例で述べたテストピース25
と比べて簡単な構造であるから、超音波プローブ20の初
期設定作業をより低コストに行うことができる。Thus, in this embodiment configured as described above, substantially the same effects as those of the first embodiment can be obtained, but particularly in this embodiment, the test piece 31 is rotatably supported without using the pin 24. The test piece 31 can be fixed to the table 22, and the test piece 31 can be the test piece 25 described in the first embodiment.
Since the structure is simpler than that of, the initial setting operation of the ultrasonic probe 20 can be performed at a lower cost.
次に、第11図は本考案の第３の実施例を示し、本実施
例の特徴は、テストピース41を円筒状の嵌合部42と板状
の平板部43とから断面逆Ｔ字形状に形成したことにあ
る。Next, FIG. 11 shows a third embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the test piece 41 is composed of a cylindrical fitting portion 42 and a plate-like flat portion 43 and has an inverted T-shaped cross section. It was formed in.
ここで、該テストピース41は前記第２の実施例で述べ
たテストピース31とほぼ同様に、円筒状の嵌合部42と、
該嵌合部42から上方に突出して中心軸Ｏ−Ｏに対し対称
形状をなし、回転支持台22の直径方向に沿って伸長し、
かつ支持面22Aに対して直角をなす初期設定面43Aを有し
た平板部43とから構成されている。Here, the test piece 41 is similar to the test piece 31 described in the second embodiment, and has a cylindrical fitting portion 42,
Projecting upward from the fitting portion 42, forming a symmetrical shape with respect to the central axis O-O, and extending along the diameter direction of the rotary support base 22,
In addition, the flat plate portion 43 has an initial setting surface 43A that is perpendicular to the support surface 22A.
かくして、このように構成される本実施例でも、前記
第１、第２の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることが
できる。Thus, in this embodiment having such a configuration, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first and second embodiments.
なお、前記各実施例では、スキャナ本体13は超音波プ
ローブ20をX,Y軸移動部16、Ｚ軸移動部17によりX,Y,Z方
向の３軸方向に移動可能で、水平旋回部18および垂直旋
回部19により水平方向および垂直方向に回動可能に支持
するものとして述べたが、これに替えて、例えばX,Y軸
移動部16はＹ軸方向のみ移動可能に構成し、支持台15を
基台14上でＸ軸方向に移動させるようにしてもよく、あ
るいは他の動きを行うロボットを用いてもよく、あくま
でもスキャナ本体13は超音波プローブ20をX,Y,Z方向の
３軸方向に移動可能で、かつ水平方向および垂直方向に
回動可能に支持するようになっていればよいものであ
る。In each of the above-described embodiments, the scanner body 13 can move the ultrasonic probe 20 in the three axis directions of X, Y, and Z by the X, Y-axis moving unit 16 and the Z-axis moving unit 17, and the horizontal swivel unit 18. Also, the vertical swivel unit 19 has been described as being rotatably supported in the horizontal and vertical directions. However, instead of this, for example, the X, Y axis moving unit 16 is configured to be movable only in the Y axis direction, and the support base is provided. 15 may be moved on the base 14 in the X-axis direction, or a robot that performs other movements may be used, and the scanner body 13 does not move the ultrasonic probe 20 in the X, Y, and Z directions. It suffices as long as it can move in the axial direction and can rotate in the horizontal and vertical directions.
また、前記各実施例では、回転支持台22の中心部にピ
ン嵌合穴22Bを形成し、該ピン嵌合穴22B内にピン24を嵌
合することにより、テストピース25,被検査体３等を回
転支持台22上に位置決めして支持するものとして述べた
が、これに替えて、回転支持台22の外周面とテストピー
ス25,位置決め部材28等の下部を嵌合するようにして位
置決めをしてもよい。Further, in each of the above-described embodiments, the pin fitting hole 22B is formed in the central portion of the rotation support base 22 and the pin 24 is fitted into the pin fitting hole 22B, so that the test piece 25 and the inspection object 3 are Although it was described that they are positioned and supported on the rotation support base 22, instead of this, the outer peripheral surface of the rotation support base 22 and the lower portion of the test piece 25, the positioning member 28, etc. are fitted and positioned. You may
また、前記各実施例では、超音波検査装置11を環状の
被検査体３の垂直探傷に用いた場合を例にあげて述べた
が、本考案はこれに限るものではなく、例えば被検査体
の検査面が円錐状をなしているときには、テストピース
25（31,41）の各初期設定面26（33A,43A）を円錐の傾斜
に合せて設定したものを用いてプローブ20を調整すれば
よい。さらに、所謂「斜角探傷」にも適用することがで
き、この場合は、テストピース25（31,41）を各初期設
定面26（33A,43A）を、回転支持台22の支持面22Aに対し
て斜角探傷に用いる所定角度をもつように形成すればよ
い。Further, in each of the above-described embodiments, the case where the ultrasonic inspection device 11 is used for vertical flaw detection of the annular inspection object 3 has been described as an example, but the present invention is not limited to this, and for example, the inspection object is When the inspection surface of the is conical, the test piece
The probe 20 may be adjusted by using the initial setting surfaces 26 (33A, 43A) of 25 (31, 41) set according to the inclination of the cone. Furthermore, it can be applied to so-called "angled flaw detection". In this case, the test piece 25 (31, 41) is used as the initial setting surface 26 (33A, 43A) on the support surface 22A of the rotary support 22. On the other hand, it may be formed so as to have a predetermined angle used for oblique flaw detection.
以上詳述した通り、本考案によれば、テストピースに
回転支持台の直径方向に伸長して中心軸に対し対称形状
をなし、該回転支持台の支持面に対して所定角度をもっ
た初期設定面を形成し、超音波プローブからテストピー
スの初期設定面に向けて超音波を発信しつつ、スキャナ
本体を作動させることにより、初期設定面からの反射波
に基づき超音波プローブの初期設定を行うようにしたか
ら、超音波プローブの初期設定作業を容易に行うことが
でき、超音波発信方向がずれた超音波プローブを更正し
て用いることができる上に、初期設定作業の作業性を高
めることができる。As described in detail above, according to the present invention, the test piece extends in the diametrical direction of the rotary support to have a symmetrical shape with respect to the central axis, and has an initial angle with respect to the support surface of the rotary support. By forming a setting surface and transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic probe to the initial setting surface of the test piece, the scanner body is activated to initialize the ultrasonic probe based on the reflected waves from the initial setting surface. Since this is done, the initial setting work of the ultrasonic probe can be easily performed, the ultrasonic probe whose ultrasonic wave transmission direction is deviated can be used again, and the workability of the initial setting work is improved. be able to.
また、初期設定後は、テストピースに替えて被検査体
を回転支持台に設け、該被検査体に向けて超音波プロー
ブから超音波を発信することにより、被検査体の検査を
正確に行うことができる等、種々の効果を有する。Further, after the initial setting, the test piece is replaced with the test piece on the rotary support, and ultrasonic waves are emitted from the ultrasonic probe toward the test piece, thereby accurately inspecting the test piece. It has various effects such as being able to.
第１図ないし第９図は本考案の第１の実施例を示し、第
１図は超音波検査装置の縦断面図、第２図はスキャナを
示す斜視図、第３図はテストピースを示す斜視図、第４
図はテストピースに対する超音波プローブのＸ軸方向の
位置を調整する状態を示す平面図、第５図は超音波プロ
ーブをテストピースに平行に調節する状態を示す平面
図、第６図はオシロスコープに表示された反射波の状態
を示す波形図、第７図（イ）は超音波プローブのＹ軸方
向の位置を調整する状態を示す平面図、第７図（ロ）は
反射波の変化を示す波形図、第８図は超音波プローブの
被検査体に対するＸ軸方向の位置を調整する状態を示す
超音波検査装置の縦断面図、第９図は超音波プローブの
Ｚ軸方向の位置を調整する状態を示す超音波検査装置の
縦断面図、第10図は本考案の第２の実施例を示すテスト
ピースの斜視図、第11図は本考案の第３の実施例を示す
テストピースの斜視図、第12図および第13図は従来技術
を示し、第12図は超音波プローブによる被検査体の検査
状態を示す平面図、第13図は第12図中の矢示XII−XII方
向断面図である。 ３…被検査体、11…超音波検査装置、13…スキャナ本
体、20…超音波プローブ、22…回転支持台、22A…支持
面、25,31,41…テストピース、26,33A,43A…初期設定
面。1 to 9 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an ultrasonic inspection apparatus, FIG. 2 is a perspective view showing a scanner, and FIG. 3 is a test piece. Perspective view, 4th
The figure is a plan view showing a state of adjusting the position of the ultrasonic probe in the X-axis direction with respect to the test piece, FIG. 5 is a plan view showing a state of adjusting the ultrasonic probe parallel to the test piece, and FIG. A waveform diagram showing the state of the displayed reflected wave, FIG. 7 (a) is a plan view showing a state in which the position of the ultrasonic probe in the Y-axis direction is adjusted, and FIG. 7 (b) shows changes in the reflected wave. Waveform diagram, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of the ultrasonic inspection apparatus showing a state of adjusting the position of the ultrasonic probe in the X-axis direction with respect to the object to be inspected, and FIG. 9 is adjusting the position of the ultrasonic probe in the Z-axis direction. FIG. 10 is a perspective view of a test piece showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a test piece showing a third embodiment of the present invention. Perspective views, FIGS. 12 and 13 show prior art, and FIG. 12 shows ultrasonic waves. FIG. 13 is a plan view showing an inspection state of an object to be inspected by a probe, and FIG. 13 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. 3 ... Inspected object, 11 ... Ultrasonic inspection device, 13 ... Scanner body, 20 ... Ultrasonic probe, 22 ... Rotation support base, 22A ... Support surface, 25, 31, 41 ... Test piece, 26, 33A, 43A ... Initial setting surface.
Claims (1)
水平方向および垂直方向に回動可能に構成されたスキャ
ナ本体と、該スキャナ本体の先端側に取付けられ、被検
査体に向けて超音波を発信することにより該被検査体の
検査を行う超音波プローブと、前記被検査体を支持し、
該被検査体を超音波プローブに対して回転させる回転支
持台とからなる超音波検査装置において、前記回転支持
台には、前記超音波プローブの初期設定を行うときに、
前記被検査体に替えてテストピースを設け、該テストピ
ースには回転支持台の直径方向に伸長して回転支持台の
中心軸に対し対称形状をなし、該回転支持台の支持面に
対して所定角度をもった初期設定面を形成し、前記超音
波プローブから該テストピースの初期設定面に向けて超
音波を発信しつつ、前記スキャナ本体を作動させること
により、初期設定面からの反射波に基づき前記超音波プ
ローブの初期設定を行う構成としたことを特徴とする超
音波検査装置。1. A scanner body which is movable in three axial directions of X, Y and Z directions and which is rotatable in horizontal and vertical directions, and a scanner body which is attached to the tip side of the scanner body and is inspected. An ultrasonic probe for inspecting the inspection object by transmitting ultrasonic waves toward the body, and supporting the inspection object,
In an ultrasonic inspection apparatus consisting of a rotation support base for rotating the object to be inspected with respect to the ultrasonic probe, in the rotation support base, when performing initialization of the ultrasonic probe,
A test piece is provided in place of the object to be inspected, and the test piece extends in the diameter direction of the rotary support so as to have a symmetrical shape with respect to the central axis of the rotary support, and to the support surface of the rotary support. A reflected wave from the initial setting surface is formed by operating the scanner main body while forming an initial setting surface having a predetermined angle and transmitting ultrasonic waves from the ultrasonic probe toward the initial setting surface of the test piece. An ultrasonic inspection apparatus characterized in that the ultrasonic probe is initialized based on the above.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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