JP3023660B2 - 超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法 - Google Patents
超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ソケット溶接部に
おける溶込不良のみならず疲労割れも検出でき、しか
も、疲労割れの形状も推定可能な超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法に関
する。
おける溶込不良のみならず疲労割れも検出でき、しか
も、疲労割れの形状も推定可能な超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、先に、特開平７−１２８３
１４号公報において、ソケット溶接部におけるきずを超
音波を用いて容易、迅速かつ確実に検出することができ
る超音波探傷方法を開示した。この超音波探傷方法は、
図２１に示すような斜角探触子９５を用いてソケット溶
接部におけるきずを検出するものであり、この斜角探触
子９５の構造を簡単に説明すると以下のごとくなる。
１４号公報において、ソケット溶接部におけるきずを超
音波を用いて容易、迅速かつ確実に検出することができ
る超音波探傷方法を開示した。この超音波探傷方法は、
図２１に示すような斜角探触子９５を用いてソケット溶
接部におけるきずを検出するものであり、この斜角探触
子９５の構造を簡単に説明すると以下のごとくなる。
【０００３】図２１に示すように、斜角探触子９５は、
送信側くさび９６に取付けられた平板状の送信振動子９
７を具備する送信部９８と、送信部９８の前方に近接配
置されて、受信側くさび９９に取付けられた平板状の受
信振動子１００を具備すると共に、受信側くさび９９の
振動子取付け面が、送信側くさび９６の振動子取付け面
に対してやや内側に傾いた受信部１０１とを具備する。
送信側くさび９６に取付けられた平板状の送信振動子９
７を具備する送信部９８と、送信部９８の前方に近接配
置されて、受信側くさび９９に取付けられた平板状の受
信振動子１００を具備すると共に、受信側くさび９９の
振動子取付け面が、送信側くさび９６の振動子取付け面
に対してやや内側に傾いた受信部１０１とを具備する。
【０００４】そして、この斜角探触子９５を回転手段に
よってソケットの外周面１０２周りに回転させながら、
ソケット溶接部１０３に向けて超音波からなるビーム１
０４を送信し、ソケット溶接部１０３内に存在するきず
１０５に起因する反射ビーム１０６を受信し、この受信
信号に基づいてきず１０５の有無を検出することができ
る。
よってソケットの外周面１０２周りに回転させながら、
ソケット溶接部１０３に向けて超音波からなるビーム１
０４を送信し、ソケット溶接部１０３内に存在するきず
１０５に起因する反射ビーム１０６を受信し、この受信
信号に基づいてきず１０５の有無を検出することができ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した超音
波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割
れの検出方法は、未だ、以下の解決すべき課題を有して
いた。即ち、上記した斜角探触子９５は、専ら、ソケッ
ト溶接部１０３におけるきず１０５の有無のみを検出す
るものであり、きず１０５の種類や形状について何ら判
断又は推定するものではなかったため、ソケット溶接部
１０３の内部を正確に判断することができず、探傷作業
の信頼性に問題があった。
波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割
れの検出方法は、未だ、以下の解決すべき課題を有して
いた。即ち、上記した斜角探触子９５は、専ら、ソケッ
ト溶接部１０３におけるきず１０５の有無のみを検出す
るものであり、きず１０５の種類や形状について何ら判
断又は推定するものではなかったため、ソケット溶接部
１０３の内部を正確に判断することができず、探傷作業
の信頼性に問題があった。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、ソケット溶接部におけるきずの有無のみな
らず、きずの種類及び形状も正確に判断でき、ソケット
溶接部の内部状態を正確に判断することができ、探傷作
業の信頼性を高めることができる超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法を提
供することを目的とする。
ものであり、ソケット溶接部におけるきずの有無のみな
らず、きずの種類及び形状も正確に判断でき、ソケット
溶接部の内部状態を正確に判断することができ、探傷作
業の信頼性を高めることができる超音波探傷装置による
ソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良
及び疲労割れの検出方法は、パイプの一端が対応するソ
ケットの開口端部に嵌入されて環状段差部が形成され、
該環状段差部を溶接することによって形成される環状の
ソケット溶接部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方
法であって、前記ソケットの開口端部の外周面上に超音
波探傷装置の斜角探触子を取付け、該斜角探触子を前記
外周面に沿って軸線方向に移動すると共に前記外周面周
りに円周方向にも回転させながら前記ソケット溶接部に
向けて超音波からなるビームを送信し、前記ソケット溶
接部内の前記溶込不良に起因する反射ビームのみなら
ず、前記ソケット溶接部内の前記疲労割れに起因する反
射ビームも受信し、該反射ビームをデータ分析して、前
記溶込不良及び疲労割れの有無のみならず、前記疲労割
れの形状も推定するようにし、しかも、前記斜角探触子
を、前記ソケットの開口端部の外周面に沿って軸線方向
に粗ピッチで移動すると共に円周方向に回転させながら
前記ソケット溶接部に向けてビームを送信して粗探傷を
行い、粗探傷データから作成された円周方向角度ごとの
疲労割れの粗分布図から精密探傷を行う角度を選び、該
角度位置において、前記斜角探触子を、前記ソケットの
開口端部の外周面に沿って軸線方向に細ピッチで移動さ
せながら前記ソケット溶接部に向けてビームを送信して
精密探傷を行い、前記疲労割れの精密分布図を再度作成
し、前記疲労割れの深さ、高さ、及び軸方向位置を正確
に推定する。
記載の超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良
及び疲労割れの検出方法は、パイプの一端が対応するソ
ケットの開口端部に嵌入されて環状段差部が形成され、
該環状段差部を溶接することによって形成される環状の
ソケット溶接部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方
法であって、前記ソケットの開口端部の外周面上に超音
波探傷装置の斜角探触子を取付け、該斜角探触子を前記
外周面に沿って軸線方向に移動すると共に前記外周面周
りに円周方向にも回転させながら前記ソケット溶接部に
向けて超音波からなるビームを送信し、前記ソケット溶
接部内の前記溶込不良に起因する反射ビームのみなら
ず、前記ソケット溶接部内の前記疲労割れに起因する反
射ビームも受信し、該反射ビームをデータ分析して、前
記溶込不良及び疲労割れの有無のみならず、前記疲労割
れの形状も推定するようにし、しかも、前記斜角探触子
を、前記ソケットの開口端部の外周面に沿って軸線方向
に粗ピッチで移動すると共に円周方向に回転させながら
前記ソケット溶接部に向けてビームを送信して粗探傷を
行い、粗探傷データから作成された円周方向角度ごとの
疲労割れの粗分布図から精密探傷を行う角度を選び、該
角度位置において、前記斜角探触子を、前記ソケットの
開口端部の外周面に沿って軸線方向に細ピッチで移動さ
せながら前記ソケット溶接部に向けてビームを送信して
精密探傷を行い、前記疲労割れの精密分布図を再度作成
し、前記疲労割れの深さ、高さ、及び軸方向位置を正確
に推定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。
【０００９】まず、図１〜図３を参照して、本発明の一
実施の形態に係る超音波探傷装置によるソケット溶接部
の溶込不良及び疲労割れの検出方法に用いる超音波探傷
装置Ａの全体構成について説明する。
実施の形態に係る超音波探傷装置によるソケット溶接部
の溶込不良及び疲労割れの検出方法に用いる超音波探傷
装置Ａの全体構成について説明する。
【００１０】図１〜図３に示すように、パイプ１０の一
端が対応するソケット１１の開口端部１２に嵌入されて
環状段差部１３が形成されており、環状段差部１３には
溶接によって略直角三角形状の横断面を有する環状のソ
ケット溶接部１４が形成されている。また、図１１を参
照して後述するように、ソケット溶接部１４には、溶込
不良１５と疲労割れ１６とが生じているものとする。
端が対応するソケット１１の開口端部１２に嵌入されて
環状段差部１３が形成されており、環状段差部１３には
溶接によって略直角三角形状の横断面を有する環状のソ
ケット溶接部１４が形成されている。また、図１１を参
照して後述するように、ソケット溶接部１４には、溶込
不良１５と疲労割れ１６とが生じているものとする。
【００１１】図１〜図３に示すように、超音波探傷装置
Ａは、パイプ１０の外周面であって、ソケット溶接部１
４の近傍に跨設状態に取付けられている。図示するよう
に、超音波探傷装置Ａは、下方にパイプ１０が嵌入され
る開口部１７を具備する正面視で馬蹄形状の偏平箱体か
らなる装置本体１８と、一部が装置本体１８の開口部１
７と同じ幅で切欠されると共に、ソケット溶接部１４と
対向する装置本体１８の前面に回転機構１９によって、
パイプ１０又はソケット１１の軸線周りに３６０°回転
自在に取付けられるＣ字状の回転環２０と、回転環２０
の前面に半径方向移動機構２１によって半径方向に移動
自在に取付けられる正面視で門形形状の半径方向移動機
枠２２と、半径方向移動機枠２２の中央部に進退機構２
４によってパイプ１０の軸線方向に進退自在に取付けら
れる探触子取付機枠２５と、探触子取付機枠２５の先部
に取付けられる斜角探触子２６と、装置本体１８の裏面
に取付けられ、超音波探傷装置Ａを固定状態にパイプ１
０に取付けるための装置固定機構２７とからなる。
Ａは、パイプ１０の外周面であって、ソケット溶接部１
４の近傍に跨設状態に取付けられている。図示するよう
に、超音波探傷装置Ａは、下方にパイプ１０が嵌入され
る開口部１７を具備する正面視で馬蹄形状の偏平箱体か
らなる装置本体１８と、一部が装置本体１８の開口部１
７と同じ幅で切欠されると共に、ソケット溶接部１４と
対向する装置本体１８の前面に回転機構１９によって、
パイプ１０又はソケット１１の軸線周りに３６０°回転
自在に取付けられるＣ字状の回転環２０と、回転環２０
の前面に半径方向移動機構２１によって半径方向に移動
自在に取付けられる正面視で門形形状の半径方向移動機
枠２２と、半径方向移動機枠２２の中央部に進退機構２
４によってパイプ１０の軸線方向に進退自在に取付けら
れる探触子取付機枠２５と、探触子取付機枠２５の先部
に取付けられる斜角探触子２６と、装置本体１８の裏面
に取付けられ、超音波探傷装置Ａを固定状態にパイプ１
０に取付けるための装置固定機構２７とからなる。
【００１２】次に、超音波探傷装置Ａの各部の構成につ
いて説明する。まず、ソケット溶接部１４と対向する装
置本体１８の前面にパイプ１０又はソケット１１の軸線
周りに３６０°回転自在に取付けられる回転環２０及び
回転環２０を回転するための回転機構１９について説明
する。
いて説明する。まず、ソケット溶接部１４と対向する装
置本体１８の前面にパイプ１０又はソケット１１の軸線
周りに３６０°回転自在に取付けられる回転環２０及び
回転環２０を回転するための回転機構１９について説明
する。
【００１３】図３〜図５に示すように、装置本体１８の
内面にはＣ字状の環状案内溝２８が設けられており、環
状案内溝２８にはＣ字状の回転環２０がパイプ１０の軸
線周りに回転自在に配設されている。また、回転環２０
の外周面にはＣ字状のセクターギア２９が一体的に固着
されており、セクターギア２９は装置本体１８に枢支さ
れた複数の軸受３０、３１によって、パイプ１０の軸線
周りに回転自在に支持されている。
内面にはＣ字状の環状案内溝２８が設けられており、環
状案内溝２８にはＣ字状の回転環２０がパイプ１０の軸
線周りに回転自在に配設されている。また、回転環２０
の外周面にはＣ字状のセクターギア２９が一体的に固着
されており、セクターギア２９は装置本体１８に枢支さ
れた複数の軸受３０、３１によって、パイプ１０の軸線
周りに回転自在に支持されている。
【００１４】回転環２０を回転する回転機構１９につい
て説明すると、図３〜図５に示すように、装置本体１８
の上部の前面にはモータケーシング３２が取付けられて
おり、モータケーシング３２内に探触子回転用モータ３
３が配設されている。探触子回転用モータ３３の出力軸
には装置本体１８内に配設された第１ギア３４が固着さ
れており、第１ギア３４は、同様に装置本体１８内に配
設された第２ギア３５、第３ギア３６、第４ギア３７か
らなるギアトレインを介してセクターギア２９に連動連
結されている。このような構成とすることによって、探
触子回転用モータ３３を作動することによってセクター
ギア２９と一体をなす回転環２０を時計方向又は反時計
方向に回転することができる。
て説明すると、図３〜図５に示すように、装置本体１８
の上部の前面にはモータケーシング３２が取付けられて
おり、モータケーシング３２内に探触子回転用モータ３
３が配設されている。探触子回転用モータ３３の出力軸
には装置本体１８内に配設された第１ギア３４が固着さ
れており、第１ギア３４は、同様に装置本体１８内に配
設された第２ギア３５、第３ギア３６、第４ギア３７か
らなるギアトレインを介してセクターギア２９に連動連
結されている。このような構成とすることによって、探
触子回転用モータ３３を作動することによってセクター
ギア２９と一体をなす回転環２０を時計方向又は反時計
方向に回転することができる。
【００１５】図５に示すように、モータケーシング３２
内には回転角度検出用エンコーダ３８が配設されてお
り、回転角度検出用エンコーダ３８の入力軸に固着され
た第５ギア３９は探触子回転用モータ３３の出力軸に固
着された第６ギア４０と噛合されている。従って、探触
子回転用モータ３３の出力軸の回転数を回転角度検出用
エンコーダ３８によって検出することができ、回転環２
０の回転角度が正確に後述する制御装置８５に記憶され
ることになる。
内には回転角度検出用エンコーダ３８が配設されてお
り、回転角度検出用エンコーダ３８の入力軸に固着され
た第５ギア３９は探触子回転用モータ３３の出力軸に固
着された第６ギア４０と噛合されている。従って、探触
子回転用モータ３３の出力軸の回転数を回転角度検出用
エンコーダ３８によって検出することができ、回転環２
０の回転角度が正確に後述する制御装置８５に記憶され
ることになる。
【００１６】次に、回転環２０の前面に半径方向に移動
自在に取付けられる正面視で門形形状の半径方向移動機
枠２２、及び、半径方向移動機枠２２を移動するための
半径方向移動機構２１について説明する。
自在に取付けられる正面視で門形形状の半径方向移動機
枠２２、及び、半径方向移動機枠２２を移動するための
半径方向移動機構２１について説明する。
【００１７】図６〜図９に示すように、回転環２０の表
面の一側部には、側面視でＬ字状断面を有するブラケッ
ト４１が取付けられており、ブラケット４１の上部を形
成する矩形平板４２には垂直方向にねじ孔４３が設けら
れている。
面の一側部には、側面視でＬ字状断面を有するブラケッ
ト４１が取付けられており、ブラケット４１の上部を形
成する矩形平板４２には垂直方向にねじ孔４３が設けら
れている。
【００１８】ブラケット４１の周りには昇降スリーブ４
４が取付けられており、昇降スリーブ４４の内面には、
ブラケット４１の矩形平板４２の周縁と摺動接触する昇
降案内面が形成されている。昇降スリーブ４４の上端に
一体的に取付けられた天板４５には、上端に回転ノブ４
６を具備する回転螺軸４７が回転自在に支持されてお
り、回転螺軸４７の下部はねじ孔４３に螺着されてい
る。そして、図６に示すように、昇降スリーブ４４には
半径方向移動機枠２２が一体的に取付けられている。
４が取付けられており、昇降スリーブ４４の内面には、
ブラケット４１の矩形平板４２の周縁と摺動接触する昇
降案内面が形成されている。昇降スリーブ４４の上端に
一体的に取付けられた天板４５には、上端に回転ノブ４
６を具備する回転螺軸４７が回転自在に支持されてお
り、回転螺軸４７の下部はねじ孔４３に螺着されてい
る。そして、図６に示すように、昇降スリーブ４４には
半径方向移動機枠２２が一体的に取付けられている。
【００１９】従って、手動で回転ノブ４６を回転するこ
とによって回転螺軸４７を回転すると、昇降スリーブ４
４はブラケット４１の矩形平板４２との摺動関係によっ
て回転することができないので、昇降スリーブ４４はパ
イプ１０の軸に対して半径方向に移動することができ
る。また、図１に示すように、半径方向移動機枠２２の
半径方向移動を案内するため、回転環２０の表面の両側
部には、それぞれガイドレール４８が取付けられてい
る。
とによって回転螺軸４７を回転すると、昇降スリーブ４
４はブラケット４１の矩形平板４２との摺動関係によっ
て回転することができないので、昇降スリーブ４４はパ
イプ１０の軸に対して半径方向に移動することができ
る。また、図１に示すように、半径方向移動機枠２２の
半径方向移動を案内するため、回転環２０の表面の両側
部には、それぞれガイドレール４８が取付けられてい
る。
【００２０】次に、半径方向移動機枠２２の中央部にパ
イプ１０の軸線方向に進退自在に取付けられる探触子取
付機枠２５、及び、探触子取付機枠２５を進退する進退
機構２４について説明する。図６〜図８及び図１０に示
すように、後述する進退機構２４のスライダ５７に連結
される垂直移動案内板４９の前面には、探触子取付ブロ
ック５１の後面が、スプリング５０によってパイプ１０
の外周面に向けて付勢された状態で摺動自在に取付けら
れている。一方、探触子取付ブロック５１の前面には斜
角探触子２６が着脱自在に取付けられている。
イプ１０の軸線方向に進退自在に取付けられる探触子取
付機枠２５、及び、探触子取付機枠２５を進退する進退
機構２４について説明する。図６〜図８及び図１０に示
すように、後述する進退機構２４のスライダ５７に連結
される垂直移動案内板４９の前面には、探触子取付ブロ
ック５１の後面が、スプリング５０によってパイプ１０
の外周面に向けて付勢された状態で摺動自在に取付けら
れている。一方、探触子取付ブロック５１の前面には斜
角探触子２６が着脱自在に取付けられている。
【００２１】上記した探触子取付機枠２５を進退する進
退機構２４について説明すると、図６及び図８に示すよ
うに、半径方向移動機枠２２の前面の一側部には前方に
向けて伸延する筒状のケーシング５２の基部が取付けら
れている。図７及び図１０に示すように、ケーシング５
２内には、探触子進退用モータ５３が配設されており、
探触子進退用モータ５３の出力軸に固着されたギア５４
は、探触子進退用モータ５３に並設されている螺軸５５
の一端に固着されたギア５６と噛合されている。そし
て、螺軸５５には回転が規制されたスライダ５７が螺着
されており、スライダ５７には、図８に示すように、探
触子取付機枠２５の垂直移動案内板４９が取付けられて
いる。
退機構２４について説明すると、図６及び図８に示すよ
うに、半径方向移動機枠２２の前面の一側部には前方に
向けて伸延する筒状のケーシング５２の基部が取付けら
れている。図７及び図１０に示すように、ケーシング５
２内には、探触子進退用モータ５３が配設されており、
探触子進退用モータ５３の出力軸に固着されたギア５４
は、探触子進退用モータ５３に並設されている螺軸５５
の一端に固着されたギア５６と噛合されている。そし
て、螺軸５５には回転が規制されたスライダ５７が螺着
されており、スライダ５７には、図８に示すように、探
触子取付機枠２５の垂直移動案内板４９が取付けられて
いる。
【００２２】このような構成によって、探触子進退用モ
ータ５３を作動させることによって、スライダ５７、垂
直移動案内板４９及び探触子取付ブロック５１を介し
て、斜角探触子２６をパイプ１０の軸線と平行に進退さ
せることができる。また、図１０に示すように、ケーシ
ング５２内において、探触子進退用モータ５３と平行に
進退位置検出用エンコーダ５８が配設されており、進退
位置検出用エンコーダ５８の入力軸に取付けられたギア
５９は探触子進退用モータ５３の出力軸に固着されたギ
ア５４と噛合されている。従って、探触子進退用モータ
５３の出力軸の回転数を進退位置検出用エンコーダ５８
によって検出することができ、斜角探触子２６の進退量
を正確に後述する制御装置８５に記憶させることができ
る。
ータ５３を作動させることによって、スライダ５７、垂
直移動案内板４９及び探触子取付ブロック５１を介し
て、斜角探触子２６をパイプ１０の軸線と平行に進退さ
せることができる。また、図１０に示すように、ケーシ
ング５２内において、探触子進退用モータ５３と平行に
進退位置検出用エンコーダ５８が配設されており、進退
位置検出用エンコーダ５８の入力軸に取付けられたギア
５９は探触子進退用モータ５３の出力軸に固着されたギ
ア５４と噛合されている。従って、探触子進退用モータ
５３の出力軸の回転数を進退位置検出用エンコーダ５８
によって検出することができ、斜角探触子２６の進退量
を正確に後述する制御装置８５に記憶させることができ
る。
【００２３】次に、斜角探触子２６の構成について説明
する。図１１に示すように、探触子取付ブロック５１の
前面に取付けられたステンレス鋼からなる箱状のケーシ
ング６０内には、パイプ１０の軸線方向に間隔を開け
て、送信部６１と受信部６２とが配設されている。
する。図１１に示すように、探触子取付ブロック５１の
前面に取付けられたステンレス鋼からなる箱状のケーシ
ング６０内には、パイプ１０の軸線方向に間隔を開け
て、送信部６１と受信部６２とが配設されている。
【００２４】即ち、ケーシング６０内には、吸音材から
なる仕切り板６０ａが、上部がソケット溶接部１４から
離れる方向に傾斜する状態に配設されており、仕切り板
６０ａの長手方向の前後には、仕切り板６０ａと同一方
向に同一角度で傾斜する送信部６１と受信部６２とが配
設されている。送信部６１は、平坦な下面がソケット１
１の外周面に当接されると共に傾斜状態の上面に振動子
取付面が形成される合成樹脂製の送信側くさび６３と、
送信側くさび６３の振動子取付面に取付けられる薄肉板
状の送信振動子６４とからなる。一方、受信部６２は、
平坦な下面がソケット１１の外周面に当接されると共に
傾斜状態の上面に振動子取付面が形成される合成樹脂製
の受信側くさび６５と、受信側くさび６５の振動子取付
面に取付けられる薄肉板状の受信振動子６６とからな
る。
なる仕切り板６０ａが、上部がソケット溶接部１４から
離れる方向に傾斜する状態に配設されており、仕切り板
６０ａの長手方向の前後には、仕切り板６０ａと同一方
向に同一角度で傾斜する送信部６１と受信部６２とが配
設されている。送信部６１は、平坦な下面がソケット１
１の外周面に当接されると共に傾斜状態の上面に振動子
取付面が形成される合成樹脂製の送信側くさび６３と、
送信側くさび６３の振動子取付面に取付けられる薄肉板
状の送信振動子６４とからなる。一方、受信部６２は、
平坦な下面がソケット１１の外周面に当接されると共に
傾斜状態の上面に振動子取付面が形成される合成樹脂製
の受信側くさび６５と、受信側くさび６５の振動子取付
面に取付けられる薄肉板状の受信振動子６６とからな
る。
【００２５】上記した構成において、送信部６１から発
射された超音波からなるビームａは、ソケット１１に所
定の入射角α１で入った後、ソケット溶接部１４に到達
し、ソケット溶接部１４内にきず、即ち、溶込不良１５
や疲労割れ１６が存在すれば、きずエコーが発生する。
このきずエコーからなる反射ビームｂは受信部６２によ
って受信され、受信された信号は制御装置８５に送ら
れ、データ処理された後、後述するＣＲＴ９０上にエコ
ー高さ分布図等として表示されるので、溶込不良１５や
疲労割れ１６の存在や形状を推定又は認識することがで
きる。なお、上記したビームａの入射角α１と反射ビー
ムｂの反射角α２の合成屈折角α〔（α１＋α２）／
２〕は、好ましくは、４４〜４６°とする。これは、ソ
ケット溶接部１４内に発生する疲労割れ１６はパイプ１
０の軸線に対して４５°前後で生じる場合が多く、一
方、疲労割れ１６に対して直交状態に、ビームａを入射
させたり、反射ビームｂを反射させるのが、反射ビーム
ｂのエコー高さ等のデータを正確に得る上で望ましいか
らである。
射された超音波からなるビームａは、ソケット１１に所
定の入射角α１で入った後、ソケット溶接部１４に到達
し、ソケット溶接部１４内にきず、即ち、溶込不良１５
や疲労割れ１６が存在すれば、きずエコーが発生する。
このきずエコーからなる反射ビームｂは受信部６２によ
って受信され、受信された信号は制御装置８５に送ら
れ、データ処理された後、後述するＣＲＴ９０上にエコ
ー高さ分布図等として表示されるので、溶込不良１５や
疲労割れ１６の存在や形状を推定又は認識することがで
きる。なお、上記したビームａの入射角α１と反射ビー
ムｂの反射角α２の合成屈折角α〔（α１＋α２）／
２〕は、好ましくは、４４〜４６°とする。これは、ソ
ケット溶接部１４内に発生する疲労割れ１６はパイプ１
０の軸線に対して４５°前後で生じる場合が多く、一
方、疲労割れ１６に対して直交状態に、ビームａを入射
させたり、反射ビームｂを反射させるのが、反射ビーム
ｂのエコー高さ等のデータを正確に得る上で望ましいか
らである。
【００２６】次に、装置固定機構２７の構成について説
明する。図１、図１２及び図１３に示すように、装置固
定機構２７は、超音波探傷装置Ａの装置本体１８の後面
側に配設されている。図１２及び図１３に示すように、
装置固定機構２７は、パイプ１０の頂面と、この頂面か
ら左右に１２０度対称に振り分けられた左右下部傾斜面
に当接可能な広角Ｖ字状のクランプ片６７〜６９と、ク
ランプ片６７〜６９をパイプ１０の軸線から半径方向に
放射状に移動するクランプ片移動機構７０とからなる。
明する。図１、図１２及び図１３に示すように、装置固
定機構２７は、超音波探傷装置Ａの装置本体１８の後面
側に配設されている。図１２及び図１３に示すように、
装置固定機構２７は、パイプ１０の頂面と、この頂面か
ら左右に１２０度対称に振り分けられた左右下部傾斜面
に当接可能な広角Ｖ字状のクランプ片６７〜６９と、ク
ランプ片６７〜６９をパイプ１０の軸線から半径方向に
放射状に移動するクランプ片移動機構７０とからなる。
【００２７】かかる構成によって、クランプ片移動機構
７０によってクランプ片６７〜６９を半径方向に自在に
移動することができ、パイプ１０の直径が異なっても、
容易にパイプ１０を装置本体１８に固定保持することが
できる。
７０によってクランプ片６７〜６９を半径方向に自在に
移動することができ、パイプ１０の直径が異なっても、
容易にパイプ１０を装置本体１８に固定保持することが
できる。
【００２８】本実施の形態では、クランプ片移動機構７
０は、以下の構成を有する。超音波探傷装置Ａの装置本
体１８の後面にはブラケット７１によって中空矩形断面
の昇降ガイド筒７２が固着されている。昇降ガイド筒７
２には、同様に矩形断面の昇降ブロック７３が、スライ
ドレール７４に沿って上下方向に移動自在に配設されて
いる。昇降ブロック７３には上下方向にねじ孔が穿設さ
れており、このねじ孔内には上下端部が昇降ガイド筒７
２の上下端部によって回転自在に支持されたブロック昇
降ねじ７６が螺着されている。また、ブロック昇降ねじ
７６の上端には手動ハンドル７７が取付けられている。
０は、以下の構成を有する。超音波探傷装置Ａの装置本
体１８の後面にはブラケット７１によって中空矩形断面
の昇降ガイド筒７２が固着されている。昇降ガイド筒７
２には、同様に矩形断面の昇降ブロック７３が、スライ
ドレール７４に沿って上下方向に移動自在に配設されて
いる。昇降ブロック７３には上下方向にねじ孔が穿設さ
れており、このねじ孔内には上下端部が昇降ガイド筒７
２の上下端部によって回転自在に支持されたブロック昇
降ねじ７６が螺着されている。また、ブロック昇降ねじ
７６の上端には手動ハンドル７７が取付けられている。
【００２９】一方、昇降ガイド筒７２の両側壁には開口
７８が設けられており、基端を昇降ブロック７３の両側
壁に固着されたリンク取付アーム７９の先部が開口７８
を通して左右側方に突出されている。リンク取付アーム
７９の先部には、それぞれ、連結リンク８０の上端が連
結されている。装置本体１８の裏面の左右側部には、パ
イプ１０を囲む状態で一対のＬ字状揺動アーム８１が、
枢軸８２周りに左右対称に回転自在に取付けられてい
る。両Ｌ字状揺動アーム８１の下端にはそれぞれクラン
プ片６８、６９が取付けられている。一方、両Ｌ字状揺
動アーム８１の上端は、それぞれ、連結リンク８０の下
端に連結されている。
７８が設けられており、基端を昇降ブロック７３の両側
壁に固着されたリンク取付アーム７９の先部が開口７８
を通して左右側方に突出されている。リンク取付アーム
７９の先部には、それぞれ、連結リンク８０の上端が連
結されている。装置本体１８の裏面の左右側部には、パ
イプ１０を囲む状態で一対のＬ字状揺動アーム８１が、
枢軸８２周りに左右対称に回転自在に取付けられてい
る。両Ｌ字状揺動アーム８１の下端にはそれぞれクラン
プ片６８、６９が取付けられている。一方、両Ｌ字状揺
動アーム８１の上端は、それぞれ、連結リンク８０の下
端に連結されている。
【００３０】かかる構成によって、手動ハンドル７７を
回転して昇降ブロック７３を昇降させることによって、
両Ｌ字状揺動アーム８１を左右方向に移動させることが
でき、Ｌ字状揺動アーム８１の先部に取付けられたクラ
ンプ片６８、６９をパイプ１０の軸線から半径方向に移
動させることができる。
回転して昇降ブロック７３を昇降させることによって、
両Ｌ字状揺動アーム８１を左右方向に移動させることが
でき、Ｌ字状揺動アーム８１の先部に取付けられたクラ
ンプ片６８、６９をパイプ１０の軸線から半径方向に移
動させることができる。
【００３１】また、図１２に示すように、昇降ガイド筒
７２の下端には、先部がパイプ１０の軸線に向けて伸延
する昇降枠８３の基部が固着されており、昇降枠８３内
に設けられた摺動溝内には、先部にクランプ片６７が取
付けられたクランプ片取付レバー８４が上下方向に摺動
自在に嵌入されている。なお、クランプ片取付レバー８
４は固定ボルト８４ａによって、任意の昇降位置で、昇
降枠８３に固定することができる。
７２の下端には、先部がパイプ１０の軸線に向けて伸延
する昇降枠８３の基部が固着されており、昇降枠８３内
に設けられた摺動溝内には、先部にクランプ片６７が取
付けられたクランプ片取付レバー８４が上下方向に摺動
自在に嵌入されている。なお、クランプ片取付レバー８
４は固定ボルト８４ａによって、任意の昇降位置で、昇
降枠８３に固定することができる。
【００３２】かかる構成によって、クランプ片取付レバ
ー８４を昇降枠８３に沿って摺動することによって、ク
ランプ片６７をパイプ１０の軸線から半径方向に移動さ
せることができる。
ー８４を昇降枠８３に沿って摺動することによって、ク
ランプ片６７をパイプ１０の軸線から半径方向に移動さ
せることができる。
【００３３】次に、上記した超音波探傷装置Ａに用いる
制御装置８５の構成について説明する。図１４に示すよ
うに、制御装置８５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）８
６と、入、出力インターフェース８７、８８と、メモリ
８９とからなる。入力インターフェース８７には、斜角
探触子２６と、回転角度検出用エンコーダ３８と、進退
位置検出用エンコーダ５８とが接続されている。
制御装置８５の構成について説明する。図１４に示すよ
うに、制御装置８５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）８
６と、入、出力インターフェース８７、８８と、メモリ
８９とからなる。入力インターフェース８７には、斜角
探触子２６と、回転角度検出用エンコーダ３８と、進退
位置検出用エンコーダ５８とが接続されている。
【００３４】一方、出力インターフェース８８には、斜
角探触子２６によって得られた溶込不良１５と疲労割れ
１６に関するデータをグラフ化して表示するＣＲＴ９０
と、このグラフ化された情報を印刷するプリンタ９１
と、予めメモリ８９に記憶されているプログラムに基づ
いて駆動され、探触子回転用モータ３３を駆動する探触
子回転用モータ駆動回路９２と、予めメモリ８９に記憶
されているプログラムに基づいて駆動され、探触子進退
用モータ５３を駆動する探触子進退用モータ駆動回路９
３とが接続されている。また、斜角探触子２６の探傷感
度の個体差を補正するため、必要に応じて、出力インタ
ーフェース８８にシンクロスコープ９４を接続すること
もできる。
角探触子２６によって得られた溶込不良１５と疲労割れ
１６に関するデータをグラフ化して表示するＣＲＴ９０
と、このグラフ化された情報を印刷するプリンタ９１
と、予めメモリ８９に記憶されているプログラムに基づ
いて駆動され、探触子回転用モータ３３を駆動する探触
子回転用モータ駆動回路９２と、予めメモリ８９に記憶
されているプログラムに基づいて駆動され、探触子進退
用モータ５３を駆動する探触子進退用モータ駆動回路９
３とが接続されている。また、斜角探触子２６の探傷感
度の個体差を補正するため、必要に応じて、出力インタ
ーフェース８８にシンクロスコープ９４を接続すること
もできる。
【００３５】次に、上記した全体構成を有する超音波探
傷装置Ａによるソケット溶接部１４の溶込不良１５及び
疲労割れ１６の検出方法について、図１５に示すフロー
チャートに基づいて以下説明する。まず、テストピース
に超音波探傷装置Ａを取付け、斜角探触子２６より超音
波からなるビームａをテストピースに発射し、シンクロ
スコープ９４上にエコー信号からなる反射ビームｂのデ
ータ出力を表示させ、時間軸、探傷感度の調整を行う
（ステップ１１０）。
傷装置Ａによるソケット溶接部１４の溶込不良１５及び
疲労割れ１６の検出方法について、図１５に示すフロー
チャートに基づいて以下説明する。まず、テストピース
に超音波探傷装置Ａを取付け、斜角探触子２６より超音
波からなるビームａをテストピースに発射し、シンクロ
スコープ９４上にエコー信号からなる反射ビームｂのデ
ータ出力を表示させ、時間軸、探傷感度の調整を行う
（ステップ１１０）。
【００３６】制御装置８５のＣＰＵ８６に、継手情報、
探傷条件、判定レベル等を入力する（ステップ１１
１）。
探傷条件、判定レベル等を入力する（ステップ１１
１）。
【００３７】パイプ１０に、装置固定機構２７を用い
て、超音波探傷装置Ａを跨設状態に強固に取付けると共
に、ソケット溶接部１４の近傍をなすソケット１１の外
周面上に斜角探触子２６を位置させる（ステップ１１
２）。
て、超音波探傷装置Ａを跨設状態に強固に取付けると共
に、ソケット溶接部１４の近傍をなすソケット１１の外
周面上に斜角探触子２６を位置させる（ステップ１１
２）。
【００３８】次に、ソケット溶接部１４の粗探傷を行う
（ステップ１１３）。具体的には、回転機構１９を駆動
して、斜角探触子２６をソケット溶接部１４の周りに、
円周方向に１°ピッチごとにデータを取り込みながら、
１回転３６０°探傷する。また、上記したデータ取り込
み作業を、進退機構２４を駆動して、図１１に示すよう
に、パイプ１０の軸線方向に沿って、１ｍｍごとに移動
しながら１２回行う。なお、図１１において、1)〜6)
は、１２回のデータ取り込み作業における６回の軸線方
向探傷位置を示す。
（ステップ１１３）。具体的には、回転機構１９を駆動
して、斜角探触子２６をソケット溶接部１４の周りに、
円周方向に１°ピッチごとにデータを取り込みながら、
１回転３６０°探傷する。また、上記したデータ取り込
み作業を、進退機構２４を駆動して、図１１に示すよう
に、パイプ１０の軸線方向に沿って、１ｍｍごとに移動
しながら１２回行う。なお、図１１において、1)〜6)
は、１２回のデータ取り込み作業における６回の軸線方
向探傷位置を示す。
【００３９】この粗探傷によって、図１６及び図１７に
示すように、各回ごとに、各軸線方向探傷位置におけ
る、円周方向角度、エコー高さ分布図を作成し、円周方
向の溶込不良１５及び疲労割れ１６からなるきずに関す
るデータとして、ＣＲＴ９０上に表示したり、プリンタ
９１によって打ち出す。そして、これらのきずエコーデ
ータの包絡線より、ソケット溶接部１４におけるきずの
存在の有無を判断できると共に、溶込不良１５や疲労割
れ１６の存在もある程度推定することができる（ステッ
プ１１４）。
示すように、各回ごとに、各軸線方向探傷位置におけ
る、円周方向角度、エコー高さ分布図を作成し、円周方
向の溶込不良１５及び疲労割れ１６からなるきずに関す
るデータとして、ＣＲＴ９０上に表示したり、プリンタ
９１によって打ち出す。そして、これらのきずエコーデ
ータの包絡線より、ソケット溶接部１４におけるきずの
存在の有無を判断できると共に、溶込不良１５や疲労割
れ１６の存在もある程度推定することができる（ステッ
プ１１４）。
【００４０】次に、ソケット溶接部１４の精密探傷を行
う（ステップ１１４〜ステップ１１７）。即ち、ステッ
プ１１４において、ソケット溶接部１４にきずが存在す
ると判断した場合は（ステップ１１４Ｙ）、粗探傷で得
られた円周方向角度ごとの溶込不良１５及び疲労割れ１
６の分布図から、精密探傷を行う角度を選び、入力する
（ステップ１１５）。
う（ステップ１１４〜ステップ１１７）。即ち、ステッ
プ１１４において、ソケット溶接部１４にきずが存在す
ると判断した場合は（ステップ１１４Ｙ）、粗探傷で得
られた円周方向角度ごとの溶込不良１５及び疲労割れ１
６の分布図から、精密探傷を行う角度を選び、入力する
（ステップ１１５）。
【００４１】入力された角度位置において、軸線方向に
０．１ｍｍピッチでデータを取り込みながら１２ｍｍ
（計１２０回）探傷する（ステップ１１６）。なお、取
り込みピッチは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで調整すること
ができる。このデータを基に、図１９及び図２０に示す
ような、溶込不良１５及び疲労割れ１６の分布図を作成
し、特に疲労割れ１６の深さ、高さ、及び軸方向位置を
ＣＰＵ８６で計算し、きずに関するデータとして、ＣＲ
Ｔ９０上に表示したり、プリンタ９１によって打ち出す
（ステップ１１６）。以上の精密探傷を、疲労割れ１６
の数だけ繰り返す（ステップ１１７）。
０．１ｍｍピッチでデータを取り込みながら１２ｍｍ
（計１２０回）探傷する（ステップ１１６）。なお、取
り込みピッチは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍで調整すること
ができる。このデータを基に、図１９及び図２０に示す
ような、溶込不良１５及び疲労割れ１６の分布図を作成
し、特に疲労割れ１６の深さ、高さ、及び軸方向位置を
ＣＰＵ８６で計算し、きずに関するデータとして、ＣＲ
Ｔ９０上に表示したり、プリンタ９１によって打ち出す
（ステップ１１６）。以上の精密探傷を、疲労割れ１６
の数だけ繰り返す（ステップ１１７）。
【００４２】図１８にソケット溶接部１４の実際の切断
面を示す。図１８〜図２０から明らかなように、図１９
及び図２０に示す溶込不良１５と疲労割れ１６の分布図
は、ソケット溶接部１４に現実に存在する溶込不良１５
と疲労割れ１６の形状（深さ、高さ、及び軸方向位置）
を正確に表している。即ち、本発明に係るソケット溶接
部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方法によって、
ソケット溶接部１４における溶込不良１５と疲労割れ１
６の形状を正確に認識することができるので、探傷作業
の信頼性を著しく高めることができる。
面を示す。図１８〜図２０から明らかなように、図１９
及び図２０に示す溶込不良１５と疲労割れ１６の分布図
は、ソケット溶接部１４に現実に存在する溶込不良１５
と疲労割れ１６の形状（深さ、高さ、及び軸方向位置）
を正確に表している。即ち、本発明に係るソケット溶接
部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方法によって、
ソケット溶接部１４における溶込不良１５と疲労割れ１
６の形状を正確に認識することができるので、探傷作業
の信頼性を著しく高めることができる。
【００４３】その後、他のソケット溶接部１４へ超音波
探傷装置Ａを取付け、同様にしてソケット溶接部１４の
溶込不良１５及び疲労割れ１６の検出を行う。
探傷装置Ａを取付け、同様にしてソケット溶接部１４の
溶込不良１５及び疲労割れ１６の検出を行う。
【００４４】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
具体的に説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の
形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形
態や変容例も含むものである。例えば、実施の形態で
は、超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及
び疲労割れの検出方法は、直列に連結されるパイプのジ
ョイント溶接部の探傷装置に用いたが、これに限定しな
くても、例えば、エルボ、チーズあるいは曲管のソケッ
ト溶接部の探傷などにも用いることができる。
具体的に説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の
形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載
されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形
態や変容例も含むものである。例えば、実施の形態で
は、超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及
び疲労割れの検出方法は、直列に連結されるパイプのジ
ョイント溶接部の探傷装置に用いたが、これに限定しな
くても、例えば、エルボ、チーズあるいは曲管のソケッ
ト溶接部の探傷などにも用いることができる。
【００４５】
【発明の効果】請求項１記載の超音波探傷装置によるソ
ケット溶接部内の溶込不良及び疲労割れの検出方法にお
いては、ソケットの開口端部の外周面上に超音波探傷装
置の斜角探触子を取付け、斜角探触子を外周面に沿って
軸線方向に移動すると共に外周面周りに円周方向にも回
転させながらソケット溶接部に向けて超音波からなるビ
ームを送信し、ソケット溶接部内の溶込不良に起因する
反射ビームのみならず、ソケット溶接部内の疲労割れに
起因する反射ビームも受信し、反射ビームをデータ分析
して、溶込不良及び疲労割れの有無のみならず、疲労割
れの形状も推定するようにしている。従って、ソケット
溶接部における溶込不良のみならず疲労割れも容易かつ
迅速に測定することができ、ソケット溶接部における探
傷作業の信頼性を高めることができる。
ケット溶接部内の溶込不良及び疲労割れの検出方法にお
いては、ソケットの開口端部の外周面上に超音波探傷装
置の斜角探触子を取付け、斜角探触子を外周面に沿って
軸線方向に移動すると共に外周面周りに円周方向にも回
転させながらソケット溶接部に向けて超音波からなるビ
ームを送信し、ソケット溶接部内の溶込不良に起因する
反射ビームのみならず、ソケット溶接部内の疲労割れに
起因する反射ビームも受信し、反射ビームをデータ分析
して、溶込不良及び疲労割れの有無のみならず、疲労割
れの形状も推定するようにしている。従って、ソケット
溶接部における溶込不良のみならず疲労割れも容易かつ
迅速に測定することができ、ソケット溶接部における探
傷作業の信頼性を高めることができる。
【００４６】そして、この超音波探傷装置によるソケッ
ト溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法において
は、斜角探触子を、ソケットの開口端部の外周面に沿っ
て軸線方向に粗ピッチで移動すると共に円周方向に回転
させながらソケット溶接部に向けてビームを送信して粗
探傷を行い、粗探傷データから作成された円周方向角度
ごとの疲労割れの粗分布図から精密探傷を行う角度を選
び、該角度位置において、斜角探触子を、ソケットの開
口端部の外周面に沿って軸線方向に細ピッチで移動させ
ながらソケット溶接部に向けてビームを送信して精密探
傷を行い、疲労割れの精密分布図を再度作成し、疲労割
れの深さ、高さ、及び軸方向位置を正確に推定するよう
にしている。
ト溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法において
は、斜角探触子を、ソケットの開口端部の外周面に沿っ
て軸線方向に粗ピッチで移動すると共に円周方向に回転
させながらソケット溶接部に向けてビームを送信して粗
探傷を行い、粗探傷データから作成された円周方向角度
ごとの疲労割れの粗分布図から精密探傷を行う角度を選
び、該角度位置において、斜角探触子を、ソケットの開
口端部の外周面に沿って軸線方向に細ピッチで移動させ
ながらソケット溶接部に向けてビームを送信して精密探
傷を行い、疲労割れの精密分布図を再度作成し、疲労割
れの深さ、高さ、及び軸方向位置を正確に推定するよう
にしている。
【００４８】従って、ソケット溶接部内の疲労割れの形
状を正確に推定することができ、ソケット溶接部におけ
る探傷作業の信頼性をさらに高めることができる。
状を正確に推定することができ、ソケット溶接部におけ
る探傷作業の信頼性をさらに高めることができる。
【図１】本発明に係る超音波探傷装置によるソケット溶
接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法に用いる超音波
探傷装置の側面図である。
接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法に用いる超音波
探傷装置の側面図である。
【図２】同超音波探傷装置の正面図である。
【図３】同超音波探傷装置の裏面図である。
【図４】図３のII−II線による断面図である。
【図５】図３のＩ−Ｉ線による断面図である。
【図６】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す斜視図
である。
である。
【図７】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す正面図
である。
である。
【図８】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す平面図
である。
である。
【図９】超音波探傷装置の要部を示す側面図である。
【図１０】超音波探傷装置の進退機構の要部を示す平断
面図である。
面図である。
【図１１】超音波探傷装置の探傷状態を示す説明図であ
る。
る。
【図１２】超音波探傷装置の装置固定機構の要部を示す
正面図である。
正面図である。
【図１３】超音波探傷装置の装置固定機構の要部を示す
平面図である。
平面図である。
【図１４】超音波探傷装置の制御装置のブロック図であ
る。
る。
【図１５】本発明に係る超音波探傷装置によるソケット
溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法のフローチャ
ートである。
溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法のフローチャ
ートである。
【図１６】粗探傷における溶込不良と疲労割れの分布図
である。
である。
【図１７】粗探傷における溶込不良と疲労割れの分布図
である。
である。
【図１８】ソケット溶接部の実際の断面図である。
【図１９】精密探傷における溶込不良と疲労割れの分布
図である。
図である。
【図２０】精密探傷における溶込不良と疲労割れの分布
図である。
図である。
【図２１】従来のソケット溶接部内の溶込不良及び疲労
割れを検出する方法の説明図である。
割れを検出する方法の説明図である。
Ａ：超音波探傷装置、ａ：ビーム、ｂ：反射ビーム、
α：合成屈折角、α１：入射角、α２：反射角、１０：
パイプ、１１：ソケット、１２：開口端部、１３：環状
段差部、１４：ソケット溶接部、１５：溶込不良、１
６：疲労割れ、１７：開口部、１８：装置本体、１９：
回転機構、２０：回転環、２１：半径方向移動機構、２
２：半径方向移動機枠、２４：進退機構、２５：探触子
取付機枠、２６：斜角探触子、２７：装置固定機構、２
８：環状案内溝、２９：セクターギア、３０：軸受、３
１：軸受、３２：モータケーシング、３３：探触子回転
用モータ、３４：第１ギア、３５：第２ギア、３６：第
３ギア、３７：第４ギア、３８：回転角度検出用エンコ
ーダ、３９：第５ギア、４０：第６ギア、４１：ブラケ
ット、４２：矩形平板、４３：ねじ孔、４４：昇降スリ
ーブ、４５：天板、４６：回転ノブ、４７：回転螺軸、
４８：ガイドレール、４９：垂直移動案内板、５０：ス
プリング、５１：探触子取付ブロック、５２：ケーシン
グ、５３：探触子進退用モータ、５４：ギア、５５：螺
軸、５６：ギア、５７：スライダ、５８：進退位置検出
用エンコーダ、５９：ギア、６０：ケーシング、６０
ａ：仕切り板、６１：送信部、６２：受信部、６３：送
信側くさび、６４：送信振動子、６５：受信側くさび、
６６：受信振動子、６７：クランプ片、６８：クランプ
片、６９：クランプ片、７０：クランプ片移動機構、７
１：ブラケット、７２：昇降ガイド筒、７３：昇降ブロ
ック、７４：スライドレール、７６：ブロック昇降ね
じ、７７：手動ハンドル、７８：開口、７９：リンク取
付アーム、８０：連結リンク、８１：Ｌ字状揺動アー
ム、８２：枢軸、８３：昇降枠、８４：クランプ片取付
レバー、８４ａ：固定ボルト、８５：制御装置、８６：
ＣＰＵ（中央演算処理装置）、８７：入力インターフェ
ース、８８：出力インターフェース、８９：メモリ、９
０：ＣＲＴ、９１：プリンタ、９２：探触子回転用モー
タ駆動回路、９３：探触子進退用モータ駆動回路、９
４：シンクロスコープ
α：合成屈折角、α１：入射角、α２：反射角、１０：
パイプ、１１：ソケット、１２：開口端部、１３：環状
段差部、１４：ソケット溶接部、１５：溶込不良、１
６：疲労割れ、１７：開口部、１８：装置本体、１９：
回転機構、２０：回転環、２１：半径方向移動機構、２
２：半径方向移動機枠、２４：進退機構、２５：探触子
取付機枠、２６：斜角探触子、２７：装置固定機構、２
８：環状案内溝、２９：セクターギア、３０：軸受、３
１：軸受、３２：モータケーシング、３３：探触子回転
用モータ、３４：第１ギア、３５：第２ギア、３６：第
３ギア、３７：第４ギア、３８：回転角度検出用エンコ
ーダ、３９：第５ギア、４０：第６ギア、４１：ブラケ
ット、４２：矩形平板、４３：ねじ孔、４４：昇降スリ
ーブ、４５：天板、４６：回転ノブ、４７：回転螺軸、
４８：ガイドレール、４９：垂直移動案内板、５０：ス
プリング、５１：探触子取付ブロック、５２：ケーシン
グ、５３：探触子進退用モータ、５４：ギア、５５：螺
軸、５６：ギア、５７：スライダ、５８：進退位置検出
用エンコーダ、５９：ギア、６０：ケーシング、６０
ａ：仕切り板、６１：送信部、６２：受信部、６３：送
信側くさび、６４：送信振動子、６５：受信側くさび、
６６：受信振動子、６７：クランプ片、６８：クランプ
片、６９：クランプ片、７０：クランプ片移動機構、７
１：ブラケット、７２：昇降ガイド筒、７３：昇降ブロ
ック、７４：スライドレール、７６：ブロック昇降ね
じ、７７：手動ハンドル、７８：開口、７９：リンク取
付アーム、８０：連結リンク、８１：Ｌ字状揺動アー
ム、８２：枢軸、８３：昇降枠、８４：クランプ片取付
レバー、８４ａ：固定ボルト、８５：制御装置、８６：
ＣＰＵ（中央演算処理装置）、８７：入力インターフェ
ース、８８：出力インターフェース、８９：メモリ、９
０：ＣＲＴ、９１：プリンタ、９２：探触子回転用モー
タ駆動回路、９３：探触子進退用モータ駆動回路、９
４：シンクロスコープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱島 隆之 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝 横浜事業所内 (72)発明者 荒川 豊 東京都港区西新橋３丁目７番１号 東芝 プラント建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−128314（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 29/00 - 29/28
Claims (1)
- 【請求項１】 パイプの一端が対応するソケットの開口
端部に嵌入されて環状段差部が形成され、該環状段差部
を溶接することによって形成される環状のソケット溶接
部内の溶込不良及び疲労割れを検出する方法であって、 前記ソケットの開口端部の外周面上に超音波探傷装置の
斜角探触子を取付け、該斜角探触子を前記外周面に沿っ
て軸線方向に移動すると共に前記外周面周りに円周方向
にも回転させながら前記ソケット溶接部に向けて超音波
からなるビームを送信し、前記ソケット溶接部内の前記
溶込不良に起因する反射ビームのみならず、前記ソケッ
ト溶接部内の前記疲労割れに起因する反射ビームも受信
し、該反射ビームをデータ分析して、前記溶込不良及び
疲労割れの有無のみならず、前記疲労割れの形状も推定
するようにし、 しかも、前記斜角探触子を、前記ソケットの開口端部の
外周面に沿って軸線方向に粗ピッチで移動すると共に円
周方向に回転させながら前記ソケット溶接部に向けてビ
ームを送信して粗探傷を行い、粗探傷データから作成さ
れた円周方向角度ごとの疲労割れの粗分布図から精密探
傷を行う角度を選び、該角度位置において、前記斜角探
触子を、前記ソケットの開口端部の外周面に沿って軸線
方向に細ピッチで移動させながら前記ソケット溶接部に
向けてビームを送信して精密探傷を行い、前記疲労割れ
の精密分布図を再度作成し、前記疲労割れの深さ、高
さ、及び軸方向位置を正確に推定するようにしたことを
特徴とする超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込
不良及び疲労割れの検出方法。
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|---|---|---|---|
| JP8282967A JP3023660B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8282967A JP3023660B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10111282A JPH10111282A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3023660B2 true JP3023660B2 (ja) | 2000-03-21 |
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ID=17659459
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|---|---|---|---|
| JP8282967A Expired - Fee Related JP3023660B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 超音波探傷装置によるソケット溶接部の溶込不良及び疲労割れの検出方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3023660B2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2012237765A (ja) * | 2012-09-03 | 2012-12-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 超音波探傷検査用探触子および超音波探傷検査用スキャナ |
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| JP5739649B2 (ja) * | 2010-11-25 | 2015-06-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 配管溶接部のき裂検査方法および配管溶接部のき裂検査装置 |
| JP6498071B2 (ja) * | 2015-08-05 | 2019-04-10 | 株式会社Ｉｈｉ検査計測 | 管溶接部探傷装置と方法 |
| CN112665967A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-16 | 武汉理工大学 | 用于江海直达船复合型裂纹扩展测试的精准调角装置 |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP8282967A patent/JP3023660B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009041139A1 (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-02 | Taiyo Nippon Sanso Corporation | 超音波探傷検査用探触子および超音波探傷検査用スキャナ |
| JP2012237765A (ja) * | 2012-09-03 | 2012-12-06 | Taiyo Nippon Sanso Corp | 超音波探傷検査用探触子および超音波探傷検査用スキャナ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10111282A (ja) | 1998-04-28 |
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