JP2966179B2 - 超音波探傷装置およびその探傷方法 - Google Patents

超音波探傷装置およびその探傷方法

Info

Publication number
JP2966179B2
JP2966179B2 JP4047279A JP4727992A JP2966179B2 JP 2966179 B2 JP2966179 B2 JP 2966179B2 JP 4047279 A JP4047279 A JP 4047279A JP 4727992 A JP4727992 A JP 4727992A JP 2966179 B2 JP2966179 B2 JP 2966179B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
probe
movable block
sliding surface
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4047279A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05249091A (ja
Inventor
紘一 竹中
治基 秋山
利夫 棚橋
繁俊 兵藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OSUTETSUKUSU KK
TOKI METSUKU KK
Nippon Steel Corp
Original Assignee
OSUTETSUKUSU KK
TOKI METSUKU KK
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OSUTETSUKUSU KK, TOKI METSUKU KK, Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical OSUTETSUKUSU KK
Priority to JP4047279A priority Critical patent/JP2966179B2/ja
Publication of JPH05249091A publication Critical patent/JPH05249091A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2966179B2 publication Critical patent/JP2966179B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、管材等の管軸に対し斜
めの傷を探傷可能な超音波探傷装置およびその探傷方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】超音波探傷装置は、非破壊で内部の傷、
割れ等を検出することができるため、現在、多くの分野
で使用されるようになっている。
【0003】この超音波探傷は、検査対象の表面から超
音波を所定の角度(入射角)で入射し、これが内部で反
射されて戻ってくるエコ−を検出することにより傷を発
見するものである。従って、発見しうる傷は、受信部の
存在する位置に超音波を反射させる方向の傷に限られ
る。つまり、入射する超音波の方向とほぼ垂直な角度で
なければ探傷範囲内にあっても十分な信頼性をもって探
傷できない。そのため、通常、超音波探傷は、角度を9
0度変えて多方向から行っている。例えば、管材の検査
においては、軸方向に超音波を入射して管周方向の傷を
検知する管軸斜角探傷と、管周方向に入射し管軸方向の
傷を検知する管周斜角探傷(図9参照)とがある。な
お、超音波ビ−ムと傷との位置関係をより明確にするた
め、図9を方向Aから見た状態を図10に示した。もの
である。
【0004】しかし、超音波の入射方向に対して45度
程度の傾きをもった傷では、エコ−が横方向に逃げてし
まうため、上述のように角度を90度変えるだけでは、
まだ、不十分であった。例えば、上述の管材の場合につ
いていえば、管軸に対して約45度の傾きをもった傷
(以下「斜め傷」という)は、上述の管軸斜角探傷、管
周斜角探傷の両方を行っても十分には検知できない。
【0005】そのため、近年は、角度を45度変えての
測定も行われるようになっている。管材を対象としたこ
の45度の角度での探傷方法は、特開昭55−1162
51号に記載されている通りである。
【0006】これ以降、該特開昭55−116251号
記載の探傷方法について図11を用いて説明する。
【0007】なお、図中に示したX軸は、管材100の
中心軸Rと平行で、管材100の円周面上にある。Y軸
は、X軸と垂直に交わり、且つ、管材100の円周面の
接線となる軸である。また、Z軸は、X軸、Y軸の交点
を通る軸であり、当然、中心軸Rと交わるものである。
【0008】この方法は、入射方向を管軸方向と管周方
向の両方に同時に傾けたものである。つまり、管周斜角
探傷法と同じように、探触子の位置(超音波の発射位
置)Gを、Y−Z平面上において、原点と結んだ方向が
Z軸に対して角度θとなる位置に置く(この場合、通常
の、管周斜角探傷方では、該原点P0(0,0)が入射
位置となり、また、入射角はθとなる)。そして、さら
に、該位置Gから、X軸上の入射点P1に向けて、つま
り、中心軸Rに対して45度の角度を有する傷と垂直と
なる方向に超音波を発射するものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、入射した超音波は斜め傷に対して垂直にはなる
が、その場合の入射角βは、角度θと異なったものとな
ってしまった。
【0010】なお、この入射角βと角度θとの関係は、
下記の数1に数2乃至数6を、代入・変形することによ
り数7のようなものであることがわかっている。
【0011】
【数1】
【0012】ここで、
【0013】
【数2】
【0014】また
【0015】
【数3】
【0016】であるから、
【0017】
【数4】
【0018】また、
【0019】
【数5】
【0020】であるから
【0021】
【数6】
【0022】従って、数2、数4、数6を数1に代入す
ると、
【0023】
【数7】
【0024】となる。
【0025】この入射角の違いは、欠陥からの超音波反
射率を決定する要因である屈折角の違いを意味する。従
って、同じ探触子を用いても、管周斜角探傷法等により
測定した場合とは測定条件が異なり内面欠陥と外面欠陥
の信号の大きさが大きく変化するので適正な評価が困難
であった。線収束プロ−ブを使用した場合には、その影
響が大きかった。
【0026】また、屈折角が同じ値となるように角度調
整すると、傷と超音波との角度が垂直位置からずれてゆ
くため最適条件を見い出すのは困難であった。特に線収
束プロ−ブを使用した場合には更にプロ−ブを回転させ
る必要がありその影響が大きかった。
【0027】本発明の目的は、超音波照射の向きを変え
ても入射角、すなわち屈折角を一定に保つことのできる
超音波探傷装置およびその探傷方法を提供することであ
る。
【0028】上記課題を解決するため、本発明は、超音
波で管状部品を探傷する超音波探傷装置であって、前記
超音波を送受波する探触子を保持するための探触子ホル
ダを備え、当該探触子ホルダは、Z軸を中心とした円弧
を描く第1滑り面が形成された固定ブロックと、前記探
触子が固定され、かつ、前記Z軸を含む面上で円弧を描
く第2滑り面が形成された第1可動ブロックと前記固定
ブロックと前記第1可動ブロックとの間に介在する第2
可動ブロックであって、前記固定ブロックとの対向面
に、前記第1滑り面と摺動する、当該第1滑り面に沿っ
た滑り面が形成され、かつ、前記第1可動ブロックとの
対向面に、前記第2滑り面と摺動する、当該第2滑り面
に沿った滑り面が形成されている第2可動ブロックと、
を備えることを特徴とする超音波探傷装置を提供する。
【0029】さらに、本発明は、被検材への超音波の入
射点を頂点とし、かつ、該入射点における垂線を中心軸
とする円錐の側面上に超音波の照射方向ベクトルが存在
する状態を維持して、前記被検材を探傷する超音波探傷
方法であって、上記の超音波探傷装置を用いることを特
徴とする超音波探傷方法を提供する。
【0030】
【作用】照射方向変更手段により探触子を移動させる。
この場合の移動は、超音波の入射点を頂点とし且つ該入
射点における垂線を中心軸とするある円錐の側面上に、
超音波の照射方向ベクトルを存在させることにより、入
射角を一定に保ちつつ行うことができる。ただし、この
状態は、少なくとも探傷時に達成されていれば十分であ
る。
【0031】
【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
【0032】まず、最初に、本発明の概念説明を図1を
用いて行う。
【0033】この図のX,Y,Z軸は上記従来例の説明
の場合と同じである。
【0034】本発明では、探触子4の発射する超音波の
入射角度を常に同じに保つため、入射点をP0から動か
さないようにしながら、探触子4をZ軸を中心とした円
周上を動くようにしている。つまり、探触子から入射点
にいたるまでの超音波の経路が、入射点を頂点とし、Z
軸を中心とするある円錐の側面上にあるようにしてい
る。
【0035】これにより、探触子4は位置aにあるとき
と、該位置aから角度αだけ回転した位置bにあるとき
は、同じ入射角θをもつことになる。
【0036】次に、本実施例の超音波探傷装置をより具
体的に説明する。
【0037】図2はその全体図である。
【0038】この超音波探傷装置は探触子4と、探触子
を保持する探触子ホルダ3と、探触子ホルダ3等を保持
する探触子保持機構2と、昇降機構1とから主に構成さ
れれる。
【0039】昇降機構1は、探触子保持機構2を上下方
向に移動させるものである。該昇降機構1は上下方向に
配置されたネジ14を有している。該ネジ14はその上
部に設けられているモ−タ12により回転する構成とな
っている。また、該ネジ14と平行なガイド16をネジ
14の両側に有している。
【0040】一方、探触子保持機構2はベ−ス20と、
退避シリンダ22と、ピン24と、ア−ム26等からな
る。
【0041】ベ−ス20は、上記ネジ14と平行に配置
された板状の部材である。その背面側にはネジ穴部があ
り上記ネジ14が貫通している。そのため、ネジ14の
回転に従って、ベ−ス20は上下方向に移動される構成
となっている。なお、ベ−ス20は、この他にも上記ガ
イド16の貫通する穴部を有しており、これにより、ネ
ジ14の回転に伴って、ベ−ス20に発生するブレ、回
転等を防ぐ構成となっている。
【0042】ベ−ス20の前側下部には、ピン24によ
り上下方向に回動可能に保持されたア−ム26が設けら
れている。なお、該上下方向の回動は、ア−ム26の上
方に設けられている退避シリンダ22の伸縮によりなさ
れるものである。
【0043】ア−ム26の先端には、探触子ホルダ3が
プレ−ト34等を介して取り付けられている。従って、
ア−ム26を上下方向に回動させることにより、探触子
4を探傷可能な位置に移動させる構成となっている。
【0044】本実施例のポイントとなるこの探触子ホル
ダ3の部分について図3を用いてより詳細に説明する。
【0045】この探触子ホルダ3は、固定ブロック52
と、可動ブロック53と、可動ブロック54とから主に
構成されている。
【0046】固定ブロック52の可動ブロック53との
接合面は、円弧を形成する凹面となっている。また、該
接合面には円周方向の嵌合溝55が設けられている。一
方、可動ブロック53側の接合面は、上記固定ブロック
52側と同じ曲率の円弧を形成する凸面となっている。
そして、該凸面には嵌合溝55と噛み合う突起部が設け
られている。また、これら接合面の形成する円弧は、Z
軸を中心とするものである。従って、嵌合溝55等によ
り、可動ブロック53を固定ブロック52に係止し、こ
の状態で、可動ブロック53を上記接合面に沿ってスラ
イドすることにより、可動ブロック53自身が、材料表
面に対して垂直な軸を中心とした円弧を描くようにして
移動可能な構成となっている。
【0047】さらに、可動ブロック53には探触子ホル
ダ−を有する可動ブロック54が取り付けられている。
【0048】可動ブロック53の可動ブロック54との
対向する面はZ軸と平行な平面となっている。そして、
該平面には、図4に示すとおり、上方に凸の円弧状の入
射角調整溝56が設けられている。該円弧は、図3に示
す超音波の入射点位置P0を中心とするものである。一
方、可動ブロック54の側には、図には示さないが、該
入射角調整溝56と噛み合う凸部が設けられており、可
動ブロック54を入射角調整溝56に沿ってスライド可
能な構成となっている。なお、可動ブロック54に取り
付けられている探触子3または4は、入射角を0とした
場合、超音波照射軸がZ軸と一致するようになってい
る。
【0049】これにより可動ブロック54の角度、すな
わち超音波の入射角を、該入射角調整溝56上における
可動ブロック54の位置に対応して変化させる構成とな
っている。この場合、上述したとおり、入射角調整溝5
6の円弧は、その円弧の中心がちょうど入射点位置とな
るようにされているため、入射角を変更しても入射点が
移動することはない。
【0050】より具体的且つ詳細な形状については図5
乃至図8に示したとおりである。
【0051】図5は正面から見た図である。図6は上面
から見た図である。なお、円周位置を変更した状態をこ
の図中、点線で示している。また、図7は側面図であ
る。なお、図8は入射角を変更した状態を図5と同じ角
度から見た図である。
【0052】なお、Z軸周りの回転は調整ネジ550を
まわすことにより行う構成である。入射角については、
調整ネジ560により調整するものである。また、一旦
設定した位置等は、それぞれ、ロックノブ555,56
により固定することができる。
【0053】ただし、以上説明した探触子3移動のため
の具体的な形状、機構は、単なる一例であって、同様の
動きを達成することができれば、これに限定されるもの
ではない。
【0054】以上のように本実施例においては、同一の
探触子を用いながら、入射角、言い替えれば、屈折角を
一定に保ちながら、探触子の向きを変えることができ
る。従って、管周斜角探傷法、管軸斜角探傷法、さらに
は斜め傷の探傷を行ったデ−タに比較が容易となる。ま
た、線収束プロ−ブを用いた高能率な探傷が容易とな
る。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように本発明の超音波探傷
装置及び探傷方法では、入射角、言い替えれば、屈折角
を変えることなく斜め傷の探傷を行うことができる。従
って、管軸斜角探傷法等により得られたデ−タとの比較
が容易になる。また、線収束プロ−ブを用いた高能率な
探傷が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の探触子の動きを示す模式図である。
【図2】本発明の一実施例を示す全体構成図である。
【図3】探触子ホルダの二自由度機構の構成を示す斜視
図である。
【図4】可動ブロック53の入射角調整溝を示す説明図
である。
【図5】探触子ホルダ部分の詳細な構成を示す正面図で
ある。
【図6】探触子ホルダ部分の詳細な構成を示す上面図あ
る。
【図7】探触子ホルダ部分の詳細な構成を示す側面図で
ある。
【図8】入射角を変更した状態を示す探触子ホルダ部分
の正面図である。
【図9】斜角探傷法を示す説明図である。
【図10】超音波ビ−ムと傷との関係を示す説明図であ
る。
【図11】従来の斜め傷探傷法を示す説明図である。
【符号の説明】
1:昇降機構、2:探触子保持機構、3:探触子ホル
ダ、4:探触子、12:モ−タ、14:ネジ、16:ガ
イド、20:ベ−ス、22:退避シリンダ、24:ピ
ン、26:ア−ム、33:ピン、34:プレ−ト、3
5:ピン、36:シュ−、52:固定ブロック、53:
可動ブロック、54:可動ブロック、55:嵌合溝、5
6:入射角調整溝、100:管材、550:調整ネジ、
555:ロックノブ、560:調整ネジ、565:ロッ
クノブ、a:位置、b:位置、P0:入射点、P1:入射
点、K:被検材、θ:入射角、β:入射角、ψ:屈折角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 治基 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株 式会社トキメック内 (72)発明者 棚橋 利夫 大阪府大阪市港区磯路2丁目2番19号 オステックス株式会社内 (72)発明者 兵藤 繁俊 兵庫県尼崎市東向島西之町1番地 住友 金属工業株式会社鋼管製造所内 (56)参考文献 特開 昭63−44165(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 29/00 - 29/28

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超音波で管状部品を探傷する超音波探傷装
    置であって、 前記超音波を送受波する探触子を保持するための探触子
    ホルダを備え、 当該探触子ホルダは、 Z軸を中心とした円弧を描く第1滑り面が形成された固
    定ブロックと、 前記探触子が固定され、かつ、前記Z軸を含む面上で円
    弧を描く第2滑り面が形成された第1可動ブロックと前
    記固定ブロックと前記第1可動ブロックとの間に介在す
    る第2可動ブロックであって、前記固定ブロックとの対
    向面に、前記第1滑り面と摺動する、当該第1滑り面に
    沿った滑り面が形成され、かつ、前記第1可動ブロック
    との対向面に、前記第2滑り面と摺動する、当該第2滑
    り面に沿った滑り面が形成されている第2可動ブロック
    と、 を備えることを特徴とする超音波探傷装置。
  2. 【請求項2】被検材への超音波の入射点を頂点とし、か
    つ、該入射点における垂線を中心軸とする円錐の側面上
    に超音波の照射方向ベクトルが存在する状態を維持し
    て、前記被検材を探傷する超音波探傷方法であって、 請求項1記載の超音波探傷装置を用いることを特徴とす
    る超音波探傷方法。
JP4047279A 1992-03-04 1992-03-04 超音波探傷装置およびその探傷方法 Expired - Lifetime JP2966179B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4047279A JP2966179B2 (ja) 1992-03-04 1992-03-04 超音波探傷装置およびその探傷方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4047279A JP2966179B2 (ja) 1992-03-04 1992-03-04 超音波探傷装置およびその探傷方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05249091A JPH05249091A (ja) 1993-09-28
JP2966179B2 true JP2966179B2 (ja) 1999-10-25

Family

ID=12770856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4047279A Expired - Lifetime JP2966179B2 (ja) 1992-03-04 1992-03-04 超音波探傷装置およびその探傷方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2966179B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009115782A (ja) * 2007-10-19 2009-05-28 Toshiba Corp 倣い装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05249091A (ja) 1993-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5859535A (en) System for determining size and location of defects in material by use of microwave radiation
US4526037A (en) Nozzle inner radius inspection system
CN112763574B (zh) 一种用于铝合金薄板对焊接缝的相控阵超声检测方法
US4627289A (en) Method for the ultrasonic flaw detection of an electric welded pipe
US5665893A (en) Reference block for determining operating characteristics of ultrasonic transducer in right circular cylinder type probe
JP2966179B2 (ja) 超音波探傷装置およびその探傷方法
CN113884035A (zh) 一种厚壁管材的超声波检测***及检测方法
CN1138699A (zh) 小口径管对接焊缝的超声波检验方法
US5524038A (en) Method of non-destructively inspecting a curved wall portion
JPH10239242A (ja) サンプルの平滑面を検査するための装置と方法
JPH11183445A (ja) 探傷装置
JP2001056318A (ja) 超音波による管の探傷方法及び超音波探傷器
JP3442899B2 (ja) 基準欠陥探傷用治具および基準欠陥探傷用治具を用いた超音波探傷方法
JPH01235848A (ja) 管の継手部のねじの超音波探傷方法およびその装置
JPS5933226B2 (ja) 超音波によるシ−ムレス管の斜め割れ検出方法及び装置
JPS61153562A (ja) 超音波探傷方法
JP2598756Y2 (ja) 反射板式超音波探傷装置
RU2057333C1 (ru) Образец для ультразвукового контроля
JPH0684958B2 (ja) 電縫管管端部の超音波探傷方法
JPS5873860A (ja) 曲画探傷法及び装置
JPS61118658A (ja) 2探触子超音波探傷法及びその装置
JPS6252455A (ja) 超音波探傷方法及び装置
CN110455928A (zh) 一种超声波凹凸双探头手动检测装置和方法
Zhang et al. Image Analysis of Indications in Fillet Welding by Phased Array Ultrasonic Technique
US20190170658A1 (en) Inspection system, inspection device, and inspecting method

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080813

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090813

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100813

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110813

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120813

Year of fee payment: 13