JP3017346B2 - 管台内面疵検査方法 - Google Patents
管台内面疵検査方法Info
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- JP3017346B2 JP3017346B2 JP3339143A JP33914391A JP3017346B2 JP 3017346 B2 JP3017346 B2 JP 3017346B2 JP 3339143 A JP3339143 A JP 3339143A JP 33914391 A JP33914391 A JP 33914391A JP 3017346 B2 JP3017346 B2 JP 3017346B2
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- probe
- ultrasonic
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波探傷方法に関し、
特に管台の穴の内面の欠陥の探傷を行うに好適な超音波
探傷方法に関する。
特に管台の穴の内面の欠陥の探傷を行うに好適な超音波
探傷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波探傷装置は、図７に示すよ
うに固定角探触子１’と探傷装置２’とから構成されて
いる。構造物の内部欠陥を探傷する場合には板厚ｔの２
倍程度の探触子走査スペ−スが必要であった。そのた
め、図８に示すように、管台ピッチが狭く、探触子の走
査するスペ−スが確保できない管台部において内面欠陥
検出の目的で超音波探傷装置を使用することは不可能で
あった。なお、従来技術の例が特公平２−１５８２１号
公報に記載されている。
うに固定角探触子１’と探傷装置２’とから構成されて
いる。構造物の内部欠陥を探傷する場合には板厚ｔの２
倍程度の探触子走査スペ−スが必要であった。そのた
め、図８に示すように、管台ピッチが狭く、探触子の走
査するスペ−スが確保できない管台部において内面欠陥
検出の目的で超音波探傷装置を使用することは不可能で
あった。なお、従来技術の例が特公平２−１５８２１号
公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術は、
管台の内面欠陥の検出について配慮がなされておらず、
超音波探傷が管台の内面欠陥の検出に適用できないとい
う問題点があった。
管台の内面欠陥の検出について配慮がなされておらず、
超音波探傷が管台の内面欠陥の検出に適用できないとい
う問題点があった。
【０００４】本発明は、上記した問題点を解決すること
を目的としており、電子セクタスキャン一点入射型探触
子を管台の穴の中心から管台の穴ピッチと管寄の厚さと
によって定まる所定の距離で、かつ管台の穴エッジの接
線方向に対して所定の角度でセットして形状エコ−と欠
陥エコ−との識別を容易とし、探触子位置検出手段と超
音波ビ−ムの屈折角とビ−ム路程を演算する回路とゲ−
ト範囲内のエコ−信号のみを出力させる手段とビ−ム路
程／振幅自動補正回路とを有し、欠陥位置推定精度の向
上、欠陥定量精度を向上させた装置により、管台内面疵
検査に超音波探傷法を適用するにある。
を目的としており、電子セクタスキャン一点入射型探触
子を管台の穴の中心から管台の穴ピッチと管寄の厚さと
によって定まる所定の距離で、かつ管台の穴エッジの接
線方向に対して所定の角度でセットして形状エコ−と欠
陥エコ−との識別を容易とし、探触子位置検出手段と超
音波ビ−ムの屈折角とビ−ム路程を演算する回路とゲ−
ト範囲内のエコ−信号のみを出力させる手段とビ−ム路
程／振幅自動補正回路とを有し、欠陥位置推定精度の向
上、欠陥定量精度を向上させた装置により、管台内面疵
検査に超音波探傷法を適用するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電子セ
クタスキャン一点入射型探触子を用いる縦波・横波併用
探傷法にして、該探触子を管台の穴の中心から管台の穴
ピッチと管寄の厚さとによって定まる所定の距離、か
つ、管台の穴エッジの接線方向に対して２０±１０度の
範囲内の角度にセットして超音波ビ−ムを電子セクタス
キャンすることを特徴とする管台内面疵検査方法が提供
される。
クタスキャン一点入射型探触子を用いる縦波・横波併用
探傷法にして、該探触子を管台の穴の中心から管台の穴
ピッチと管寄の厚さとによって定まる所定の距離、か
つ、管台の穴エッジの接線方向に対して２０±１０度の
範囲内の角度にセットして超音波ビ−ムを電子セクタス
キャンすることを特徴とする管台内面疵検査方法が提供
される。
【０００６】この場合、上記管台内面に送信される超音
波ビ−ムの入射角、屈折角、ビ−ム路程を演算する回路
と、探触子のビ−ム入射点位置計測手段と、ゲ−ト範囲
内のエコ−信号のみ出力せしめる手段と、ビ−ム路程／
振幅自動補正回路と、を用いて欠陥位置推定および欠陥
エコー信号レベルの補償を行うことを特徴とする。
波ビ−ムの入射角、屈折角、ビ−ム路程を演算する回路
と、探触子のビ−ム入射点位置計測手段と、ゲ−ト範囲
内のエコ−信号のみ出力せしめる手段と、ビ−ム路程／
振幅自動補正回路と、を用いて欠陥位置推定および欠陥
エコー信号レベルの補償を行うことを特徴とする。
【０００７】
【作用】一点入射電子セクタスキャン超音波探傷法は超
音波ビ−ムを広範囲に送信することができる。従って探
触子を管台の穴の中心から管台の穴ピッチと管寄の厚さ
とによって定まる所定の距離、かつ管台の穴エッジの接
線方向に対して２０±１０度の範囲内の角度にセットす
ることができるので、狭隘な管台部において探触子を走
査する必要がない。
音波ビ−ムを広範囲に送信することができる。従って探
触子を管台の穴の中心から管台の穴ピッチと管寄の厚さ
とによって定まる所定の距離、かつ管台の穴エッジの接
線方向に対して２０±１０度の範囲内の角度にセットす
ることができるので、狭隘な管台部において探触子を走
査する必要がない。
【０００８】さらに本発明によれば、探触子を管台の穴
エッジの接線方向に対して２０±１０度の範囲内の角度
にセットすることにより管台内面の形状エコ−を検出し
なくなるので、形状エコ−と欠陥エコ−との識別が容易
となる。
エッジの接線方向に対して２０±１０度の範囲内の角度
にセットすることにより管台内面の形状エコ−を検出し
なくなるので、形状エコ−と欠陥エコ−との識別が容易
となる。
【０００９】さらに本発明によれば、探触子のビ−ム入
射位置、入射角、屈折角、ビ−ム路程の演算機能および
ゲ−ト範囲内のエコ−信号のみを出力させる機能、さら
に、ビ−ム路程／振幅自動補正回路機能により、欠陥位
置推定精度、欠陥定量精度が増加するので、管台内面の
欠陥検出に超音波探傷法が適用できる。
射位置、入射角、屈折角、ビ−ム路程の演算機能および
ゲ−ト範囲内のエコ−信号のみを出力させる機能、さら
に、ビ−ム路程／振幅自動補正回路機能により、欠陥位
置推定精度、欠陥定量精度が増加するので、管台内面の
欠陥検出に超音波探傷法が適用できる。
【００１０】
【実施例】図１を参照して本発明の実施例を詳述すれ
ば、管台内面の超音波探傷は、一点入射電子セクタスキ
ャン探触子１、電子スキャン超音波探傷装置２、電源装
置３およびモニタテレビ４で構成された超音波探傷装置
を使用し、探触子１を管台穴の中心Ｏから次式
ば、管台内面の超音波探傷は、一点入射電子セクタスキ
ャン探触子１、電子スキャン超音波探傷装置２、電源装
置３およびモニタテレビ４で構成された超音波探傷装置
を使用し、探触子１を管台穴の中心Ｏから次式
【数１】 で求められる距離ＡＬに超音波ビ−ム５の入射
点６を合せてセットする。
点６を合せてセットする。
【数１】 AL=［{(B2+GAP+B3）sin70°｝2＋{(B2+GAP+B3)cos70°+R1}2］1/2
【数２】 B2={(R2cos70°+R2sin70°×tan70°)-R1}cos70° ここで、Ｒ１は管台の内半径、Ｒ２は溶接線の半径、Ｇ
ＡＰは探触子と溶接線との間隔、Ｂ３は探触子の前面か
らビ−ム入射点６までの距離を示す。
ＡＰは探触子と溶接線との間隔、Ｂ３は探触子の前面か
らビ−ム入射点６までの距離を示す。
【００１１】管台内面Ａ点の欠陥を探傷する場合、探触
子１のビ−ム入射点６を前述の管台穴の中心Ｏ点から距
離ＡＬの円周上にセットして、かつＡ点の接線方向に対
して２０度の角度をつけて超音波ビ−ム５を投射する。
子１のビ−ム入射点６を前述の管台穴の中心Ｏ点から距
離ＡＬの円周上にセットして、かつＡ点の接線方向に対
して２０度の角度をつけて超音波ビ−ム５を投射する。
【００１２】図２について探傷原理を説明する。一点入
射電子セクタスキャン探触子１は、素子１０が円弧状に
６４個配列され、その１６個の素子をイで示すように電
子スキャン超音波探傷装置２によって同時に励振して超
音波ビ−ム５を発生させる。次にロおよびハのように素
子１個分ずつシフトさせながら１６個の素子を同時に励
振させることにより、円弧上から管寄２０への一点入射
角度を変化させることによって、屈折角の異なる広範囲
の超音波ビ−ム５を管台内面に投射することができ、探
触子１を走査せしめずに探傷することが可能となる。
射電子セクタスキャン探触子１は、素子１０が円弧状に
６４個配列され、その１６個の素子をイで示すように電
子スキャン超音波探傷装置２によって同時に励振して超
音波ビ−ム５を発生させる。次にロおよびハのように素
子１個分ずつシフトさせながら１６個の素子を同時に励
振させることにより、円弧上から管寄２０への一点入射
角度を変化させることによって、屈折角の異なる広範囲
の超音波ビ−ム５を管台内面に投射することができ、探
触子１を走査せしめずに探傷することが可能となる。
【００１３】図３によって管寄と管台の内面の探傷につ
いて説明する。管台の内面の亀裂はエッジ部Ａ点を起点
として放射状に発生するものが大部分であるので、亀裂
発生方向に対して４５ないし９０度の角度で超音波ビ−
ムを投射し探傷するが、図４に示す角度と欠陥／コ−ナ
−エコ−との関係からコ−ナ−エコ−が検出されなくな
るエッジ接線方向に対して２０度の角度で超音波ビ−ム
を投射すれば、充分に大きい欠陥エコ−が検出可能であ
り、コ−ナ−エコ−を検出することがない。
いて説明する。管台の内面の亀裂はエッジ部Ａ点を起点
として放射状に発生するものが大部分であるので、亀裂
発生方向に対して４５ないし９０度の角度で超音波ビ−
ムを投射し探傷するが、図４に示す角度と欠陥／コ−ナ
−エコ−との関係からコ−ナ−エコ−が検出されなくな
るエッジ接線方向に対して２０度の角度で超音波ビ−ム
を投射すれば、充分に大きい欠陥エコ−が検出可能であ
り、コ−ナ−エコ−を検出することがない。
【００１４】図５は管寄、管台部内面の超音波ビ−ムの
入射点６の方位における屈折角の変化の一例を示してお
り、図でＭＡＸと記載した位置で最大であることが理解
される。
入射点６の方位における屈折角の変化の一例を示してお
り、図でＭＡＸと記載した位置で最大であることが理解
される。
【００１５】前述したように探触子をセットしても探傷
する管台内面の位置によって屈折角および超音波ビ−ム
路程が異なるため、図６に示すように欠陥エコ−検出レ
ベルが相違し、欠陥を過小評価する危険性がある。しか
し、探傷位置に対する超音波ビ−ムの屈折角・ビ−ム路
程の演算回路およびビ−ム路程／振幅自動補正回路を備
えていることで検出位置が相違しても欠陥の大きさは同
一に評価され、定量評価精度を向上することが可能であ
る。
する管台内面の位置によって屈折角および超音波ビ−ム
路程が異なるため、図６に示すように欠陥エコ−検出レ
ベルが相違し、欠陥を過小評価する危険性がある。しか
し、探傷位置に対する超音波ビ−ムの屈折角・ビ−ム路
程の演算回路およびビ−ム路程／振幅自動補正回路を備
えていることで検出位置が相違しても欠陥の大きさは同
一に評価され、定量評価精度を向上することが可能であ
る。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、広範囲超音波ビ−ムを
投射する一点入射電子セクタスキャン探触子を管台内面
の形状エコ−が表れない探傷位置にセットすることがで
きるので、管台内面の欠陥検出に超音波探傷が適用可能
となるという効果がある。
投射する一点入射電子セクタスキャン探触子を管台内面
の形状エコ−が表れない探傷位置にセットすることがで
きるので、管台内面の欠陥検出に超音波探傷が適用可能
となるという効果がある。
【００１７】また、超音波ビ−ムの入射位置、入射角、
屈折角、ビ−ム路程の演算、ゲ−ト範囲内のエコ−信号
のみを出力させる機能、およびビ−ム路程／振幅自動補
正機能を備えているので、欠陥位置推定精度および欠陥
定量精度向上の効果がある。
屈折角、ビ−ム路程の演算、ゲ−ト範囲内のエコ−信号
のみを出力させる機能、およびビ−ム路程／振幅自動補
正機能を備えているので、欠陥位置推定精度および欠陥
定量精度向上の効果がある。
【００１８】特に従来技術と対比した場合、従来技術で
は検査ができなかった管台、管内面などの狭隘部の検査
を非破壊的かつ高精度、短時間で検査できるという著し
い効果がある。
は検査ができなかった管台、管内面などの狭隘部の検査
を非破壊的かつ高精度、短時間で検査できるという著し
い効果がある。
【図１】本発明による管台内面の超音波探傷方法および
装置の概略図。
装置の概略図。
【図２】一点入射電子セクタスキャン超音波探傷原理の
説明図。
説明図。
【図３】管台内面の探傷の実施例を示す断面図。
【図４】探傷角度に対する管台内面の欠陥エコ−と形状
エコ−とを示す図。
エコ−とを示す図。
【図５】管台内面欠陥検出に最適位置に探触子がある場
合の屈折角の変化を示す図。
合の屈折角の変化を示す図。
【図６】屈折角の変化（ビ−ム路程）とエコ−信号レベ
ルの関係を示す図。
ルの関係を示す図。
【図７】従来の超音波探傷における探触子の走査スペ−
スを示す断面図。
スを示す断面図。
【図８】超音波探傷が適用されるボイラ管寄、管台の平
面図。
面図。
１…一点入射電子セクタスキャン探触子 ２…電子スキャン超音波探傷装置 ３…電源装置 ４…モニタテレビ ５…超音波ビ−ム ６…入射点 １０…素子 ２０…管寄 ２１…管台 １’…固定角探触子 ２’…超音波探傷装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−194349（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−26186（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28
Claims (2)
- 【請求項１】電子セクタスキャン一点入射型探触子を用
いる縦波・横波併用探傷法にして、前記探触子を管台の
穴の中心から管台の穴ピッチと管寄の厚さとによって定
まる所定の距離で、かつ、管台の穴エッジの接線方向に
対して２０±１０度の範囲内の角度にセットして超音波
ビ−ムを電子セクタスキャンすることを特徴とする管台
内面疵検査方法。 - 【請求項２】請求項１記載の管台内面疵検査方法におい
て、上記管台内面に送信される超音波ビ−ムの入射角、
屈折角、ビ−ム路程を演算する回路と、探触子のビ−ム
入射点位置計測手段と、ゲ−ト範囲内のエコ−信号のみ
出力せしめる手段と、ビ−ム路程／振幅自動補正回路
と、を用いて欠陥位置推定および欠陥エコー信号レベル
の補償を行うことを特徴とする管台内面疵検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3339143A JP3017346B2 (ja) | 1991-12-21 | 1991-12-21 | 管台内面疵検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3339143A JP3017346B2 (ja) | 1991-12-21 | 1991-12-21 | 管台内面疵検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05172790A JPH05172790A (ja) | 1993-07-09 |
| JP3017346B2 true JP3017346B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=18324646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3339143A Expired - Lifetime JP3017346B2 (ja) | 1991-12-21 | 1991-12-21 | 管台内面疵検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017346B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011149888A (ja) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Toden Kogyo Co Ltd | 複合型超音波探触子及びそれを用いたｔｏｆｄ法による超音波探傷法 |
| CN108845029B (zh) * | 2018-04-26 | 2023-10-31 | 隆华科技集团（洛阳）股份有限公司 | 一种用于复合型冷却器的d型管箱的无损检测方法 |
| CN113514548A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-10-19 | 厦门大学 | 基于特征导波的焊缝缺陷检测方法 |
-
1991
- 1991-12-21 JP JP3339143A patent/JP3017346B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05172790A (ja) | 1993-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |