JP3209475B2 - 電縫管内面ビード切削形状の測定方法 - Google Patents
電縫管内面ビード切削形状の測定方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管軸方向に沿う付き合
わせ溶接部をビードカッター等で切削した電縫管内面切
削形状を超音波を用いて測定する方法に関するものであ
る。
わせ溶接部をビードカッター等で切削した電縫管内面切
削形状を超音波を用いて測定する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】超音波を利用して管の肉厚を測定する技
術はすでに実用化されている。また、電縫管溶接部の内
面切削形状を測定する際に超音波を用いる技術も従来よ
り多く提案されている〔例えば特開昭５４−２１３７２
号公報、特開昭５６−３５０５７号公報、特開昭６１−
２７３２７３号公報、特開平２−１２００５号公報〕。
術はすでに実用化されている。また、電縫管溶接部の内
面切削形状を測定する際に超音波を用いる技術も従来よ
り多く提案されている〔例えば特開昭５４−２１３７２
号公報、特開昭５６−３５０５７号公報、特開昭６１−
２７３２７３号公報、特開平２−１２００５号公報〕。
【０００３】これら公報に開示された方法は、いずれも
超音波を用いた厚み測定方法、すなわち図８（ａ）
（ｂ）に示すように、電縫管１の外周側から超音波を垂
直に入射させた場合における外面反射波Ｓと内面反射波
Ｂの間の時間ｔを測定し、１／２×Ｃ×ｔ（Ｃは鋼中音
速）により内面プロフィールを求めようとしたものであ
る。なお、図８（ａ）中の２は超音波探触子を、また図
８（ｂ）中のＴは送信波を示す。
超音波を用いた厚み測定方法、すなわち図８（ａ）
（ｂ）に示すように、電縫管１の外周側から超音波を垂
直に入射させた場合における外面反射波Ｓと内面反射波
Ｂの間の時間ｔを測定し、１／２×Ｃ×ｔ（Ｃは鋼中音
速）により内面プロフィールを求めようとしたものであ
る。なお、図８（ａ）中の２は超音波探触子を、また図
８（ｂ）中のＴは送信波を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
公報に開示された方法はいずれも外面の形状が真円より
外れたり、外面切削部の端部が尖って（以下、「外削エ
ッジ部」という）いたりする電縫管に対しては、その部
分で外面反射波Ｓや内面反射波Ｂが安定して得られない
ので、図８（ａ）に示すような内面ビード切削形状の良
好な場合であっても、図８（ｃ）に示すような不良肉厚
の内面プロフィール表示となり、合否判定上問題とな
る。
公報に開示された方法はいずれも外面の形状が真円より
外れたり、外面切削部の端部が尖って（以下、「外削エ
ッジ部」という）いたりする電縫管に対しては、その部
分で外面反射波Ｓや内面反射波Ｂが安定して得られない
ので、図８（ａ）に示すような内面ビード切削形状の良
好な場合であっても、図８（ｃ）に示すような不良肉厚
の内面プロフィール表示となり、合否判定上問題とな
る。
【０００５】本発明は、上記した従来の超音波を利用し
て電縫管溶接部の内面切削形状を測定する方法にあった
問題点に鑑みてなされたものであり、外面形状が真円よ
り外れるものや、さらには外削エッジ部を有する電縫管
に対してでも良好に内面切削形状を測定できる電縫管内
面ビード切削形状の測定方法を提供することを目的とし
ている。
て電縫管溶接部の内面切削形状を測定する方法にあった
問題点に鑑みてなされたものであり、外面形状が真円よ
り外れるものや、さらには外削エッジ部を有する電縫管
に対してでも良好に内面切削形状を測定できる電縫管内
面ビード切削形状の測定方法を提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明電縫管内面ビード切削形状の測定方法
は、管軸方向に沿う付き合わせ部を溶接した後、その外
面溶接部をビードカッター等で切削した電縫管の内面切
削形状を超音波を用いて測定する方法において、測定し
ようとする電縫管の外周側から超音波を垂直に入射させ
て前記溶接部を含んでその管周方向走査時における内外
面反射エコー位置を検出した後、これら検出位置より内
外面のプロフィール処理を行い、母材部における外面プ
ロフィールの平均値を求めてこの平均値に対して上下方
向の変動許容幅を設け、前記変動許容幅を越える範囲を
形状影響幅として、内面プロフィールにおいて前記形状
影響幅を除去しているのである。
ために、本発明電縫管内面ビード切削形状の測定方法
は、管軸方向に沿う付き合わせ部を溶接した後、その外
面溶接部をビードカッター等で切削した電縫管の内面切
削形状を超音波を用いて測定する方法において、測定し
ようとする電縫管の外周側から超音波を垂直に入射させ
て前記溶接部を含んでその管周方向走査時における内外
面反射エコー位置を検出した後、これら検出位置より内
外面のプロフィール処理を行い、母材部における外面プ
ロフィールの平均値を求めてこの平均値に対して上下方
向の変動許容幅を設け、前記変動許容幅を越える範囲を
形状影響幅として、内面プロフィールにおいて前記形状
影響幅を除去しているのである。
【０００７】
【作用】本発明電縫管内面ビード切削形状の測定方法
は、測定しようとする電縫管の外周側から超音波を垂直
に入射させて前記溶接部を含んでその管周方向走査時に
おける内外面反射エコー位置を検出した後、これら検出
位置より内外面のプロフィール処理を行い、母材部にお
ける外面プロフィールの平均値を求めてこの平均値に対
して上下方向の変動許容幅を設け、前記変動許容幅を越
える範囲を形状影響幅として、内面プロフィールにおい
て前記形状影響幅を除去するので、外削影響のない内面
プロフィールが得られる。
は、測定しようとする電縫管の外周側から超音波を垂直
に入射させて前記溶接部を含んでその管周方向走査時に
おける内外面反射エコー位置を検出した後、これら検出
位置より内外面のプロフィール処理を行い、母材部にお
ける外面プロフィールの平均値を求めてこの平均値に対
して上下方向の変動許容幅を設け、前記変動許容幅を越
える範囲を形状影響幅として、内面プロフィールにおい
て前記形状影響幅を除去するので、外削影響のない内面
プロフィールが得られる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の電縫管内面ビード切削形状の
測定方法を図１〜図７に示す実施例に基づいて説明す
る。図１（ａ）は本発明方法に使用する超音波の垂直反
射の説明図、（ｂ）はその反射エコーの説明図、図２は
本発明方法の信号処理説明図で、（ａ）は電縫管の溶接
部近傍の図面、（ｂ）は外面プロフィールを示す図面、
（ｃ）は信号処理前の内面プロフィールを示す図面、
（ｄ）は信号処理後の内面プロフィールを示す図面、図
３は本発明方法のフローチャート、図４は本発明方法を
実施する装置のブロック図、図５は本発明方法を実施し
た場合の内面プロフィールの測定結果を示す図で、
（ａ）は電縫管の溶接部近傍の図面、（ｂ）は内外面プ
ロフィールを示す図面、（ｃ）は信号処理後の内面プロ
フィールを示す図面、図６は本発明方法を実施する装置
の１例を示す正面図、図７は図６の接触ローラ部の拡大
説明図である。
測定方法を図１〜図７に示す実施例に基づいて説明す
る。図１（ａ）は本発明方法に使用する超音波の垂直反
射の説明図、（ｂ）はその反射エコーの説明図、図２は
本発明方法の信号処理説明図で、（ａ）は電縫管の溶接
部近傍の図面、（ｂ）は外面プロフィールを示す図面、
（ｃ）は信号処理前の内面プロフィールを示す図面、
（ｄ）は信号処理後の内面プロフィールを示す図面、図
３は本発明方法のフローチャート、図４は本発明方法を
実施する装置のブロック図、図５は本発明方法を実施し
た場合の内面プロフィールの測定結果を示す図で、
（ａ）は電縫管の溶接部近傍の図面、（ｂ）は内外面プ
ロフィールを示す図面、（ｃ）は信号処理後の内面プロ
フィールを示す図面、図６は本発明方法を実施する装置
の１例を示す正面図、図７は図６の接触ローラ部の拡大
説明図である。
【０００９】本発明方法における測定原理は、超音波の
垂直反射を利用したものである。すなわち、図１（ａ）
に示すように水中で電縫管１に超音波探触子２より超音
波を垂直に入射させた場合には、図１（ｂ）に示すよう
に外面と内面よりその反射波ＳとＢが得られる。この
時、送信波Ｔより外面反射波Ｓまでの時間をｔ1 、また
内面反射波Ｂまでの時間をｔ2 とする。外面プロフィー
ルはｔ1 ×水中音速で求め、内面プロフィールはｔ1 ×
水中音速と（ｔ2 −ｔ1 ）×鋼中音速を合計した寸法よ
り求める。
垂直反射を利用したものである。すなわち、図１（ａ）
に示すように水中で電縫管１に超音波探触子２より超音
波を垂直に入射させた場合には、図１（ｂ）に示すよう
に外面と内面よりその反射波ＳとＢが得られる。この
時、送信波Ｔより外面反射波Ｓまでの時間をｔ1 、また
内面反射波Ｂまでの時間をｔ2 とする。外面プロフィー
ルはｔ1 ×水中音速で求め、内面プロフィールはｔ1 ×
水中音速と（ｔ2 −ｔ1 ）×鋼中音速を合計した寸法よ
り求める。
【００１０】電縫管１の溶接部１ａを、図７に示すよう
な接触ローラ３を有する追従機構を用いて走査した場合
には、電縫管１の母材部ＡとＥ及び外削中央部Ｃにおい
ては安定した内外面プロフィールが得られるが、電縫管
１の外削エッジ部ＢとＤにおいては外面プロフィールは
水距離（超音波探触子２から外表面までの距離）が短く
なるので図２（ｂ）に示すように山形形状が発生し、ま
た内面プロフィールは超音波が複雑に反射屈折して図２
（ｃ）に示すように内面形状に一致した結果が得られな
い。
な接触ローラ３を有する追従機構を用いて走査した場合
には、電縫管１の母材部ＡとＥ及び外削中央部Ｃにおい
ては安定した内外面プロフィールが得られるが、電縫管
１の外削エッジ部ＢとＤにおいては外面プロフィールは
水距離（超音波探触子２から外表面までの距離）が短く
なるので図２（ｂ）に示すように山形形状が発生し、ま
た内面プロフィールは超音波が複雑に反射屈折して図２
（ｃ）に示すように内面形状に一致した結果が得られな
い。
【００１１】そこで、本発明者は外面プロフィールが山
形形状になる時には内面プロフィールが安定していない
ことに着目し、以下のような本発明方法を成立させたの
である。
形形状になる時には内面プロフィールが安定していない
ことに着目し、以下のような本発明方法を成立させたの
である。
【００１２】すなわち、本発明方法は、図３にフローチ
ャートで示すように、先ず測定しようとする電縫管１の
外周側から超音波を垂直に入射させて溶接部１ａを含ん
でその管周方向走査時における外面反射波Ｓのエコー位
置から外面プロフィールを得るべく処理し、その母材部
の平均値を求めるのである。そして、その平均値の上下
に変動許容値を設けて変動許容幅を設定するのである
〔図２（ｂ）〕。
ャートで示すように、先ず測定しようとする電縫管１の
外周側から超音波を垂直に入射させて溶接部１ａを含ん
でその管周方向走査時における外面反射波Ｓのエコー位
置から外面プロフィールを得るべく処理し、その母材部
の平均値を求めるのである。そして、その平均値の上下
に変動許容値を設けて変動許容幅を設定するのである
〔図２（ｂ）〕。
【００１３】次に、外面プロフィールが前記変動許容幅
を超える範囲をｃとし、そのｃに拡大幅ｄを加えて形状
影響幅Ｌとする。そして、前記外面プロフィールと同様
にして内面プロフィールを求め〔図２（ｃ）〕、その内
面プロフィールにおいて前記形状影響幅Ｌの両端を直線
で結べば、図２（ｄ）に示すように、外削影響のない内
面プロフィールが得られることになる。なお、本実施例
において、内面プロフィールの求め方についてはｔ×鋼
中音速の値により求めてもよい。
を超える範囲をｃとし、そのｃに拡大幅ｄを加えて形状
影響幅Ｌとする。そして、前記外面プロフィールと同様
にして内面プロフィールを求め〔図２（ｃ）〕、その内
面プロフィールにおいて前記形状影響幅Ｌの両端を直線
で結べば、図２（ｄ）に示すように、外削影響のない内
面プロフィールが得られることになる。なお、本実施例
において、内面プロフィールの求め方についてはｔ×鋼
中音速の値により求めてもよい。
【００１４】本発明方法の効果を確認するために、図７
に示すような接触ローラ３を有する追従機構を備えた装
置を電縫管製造ラインの溶接部切削直後に設置し、高周
波、ポイントフォーカスタイプの探触子を用いて部分水
浸法で測定を行った。
に示すような接触ローラ３を有する追従機構を備えた装
置を電縫管製造ラインの溶接部切削直後に設置し、高周
波、ポイントフォーカスタイプの探触子を用いて部分水
浸法で測定を行った。
【００１５】図４に本発明方法を実施する装置構成のブ
ロック図を示すが、超音波探触子２の走査は走査制御回
路４で行い、超音波探触子２の信号は探傷器５に入力さ
れてここで送信波Ｔより外面反射波Ｓまでの時間をｔ1
と内面反射波Ｂまでの時間をｔ2 を測定され、内外面の
プロフィール処理が行われる。そしてこれらプロフィー
ル処理が行われた後はその結果を演算器６に出力し、演
算器６ではこの二つの合成処理演算が行われモニター７
に処理後の内面プロフィールを表示する。
ロック図を示すが、超音波探触子２の走査は走査制御回
路４で行い、超音波探触子２の信号は探傷器５に入力さ
れてここで送信波Ｔより外面反射波Ｓまでの時間をｔ1
と内面反射波Ｂまでの時間をｔ2 を測定され、内外面の
プロフィール処理が行われる。そしてこれらプロフィー
ル処理が行われた後はその結果を演算器６に出力し、演
算器６ではこの二つの合成処理演算が行われモニター７
に処理後の内面プロフィールを表示する。
【００１６】上記説明した装置を用いて外径が５０８ｍ
ｍ、肉厚が８．７４ｍｍの電縫管１の溶接部１ａにおけ
る内面の切削不足部１ｂ〔図５（ａ）参照〕の内外面プ
ロフィールを測定した結果を図５に示す。図５の（ｂ）
は処理前の内外面プロフィールを、（ｃ）は本発明方法
による処理後の内面プロフィールを示すが、本発明方法
によれば外削エッジの影響を受けない内面プロフィール
が得られることが確認できた。
ｍ、肉厚が８．７４ｍｍの電縫管１の溶接部１ａにおけ
る内面の切削不足部１ｂ〔図５（ａ）参照〕の内外面プ
ロフィールを測定した結果を図５に示す。図５の（ｂ）
は処理前の内外面プロフィールを、（ｃ）は本発明方法
による処理後の内面プロフィールを示すが、本発明方法
によれば外削エッジの影響を受けない内面プロフィール
が得られることが確認できた。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電縫管内
面ビード切削形状の測定方法によれば、電縫管における
溶接部の内面切削形状を外面形状の影響を受けることな
く測定でき、ひいては電縫管製造時の品質や歩留りの向
上が図れる。
面ビード切削形状の測定方法によれば、電縫管における
溶接部の内面切削形状を外面形状の影響を受けることな
く測定でき、ひいては電縫管製造時の品質や歩留りの向
上が図れる。
【図１】（ａ）は本発明方法に使用する超音波の垂直反
射の説明図、（ｂ）はその反射エコーの説明図である。
射の説明図、（ｂ）はその反射エコーの説明図である。
【図２】本発明方法の信号処理説明図で、（ａ）は電縫
管の溶接部近傍の図面、（ｂ）は外面プロフィールを示
す図面、（ｃ）は信号処理前の内面プロフィールを示す
図面、（ｄ）は信号処理後の内面プロフィールを示す図
面である。
管の溶接部近傍の図面、（ｂ）は外面プロフィールを示
す図面、（ｃ）は信号処理前の内面プロフィールを示す
図面、（ｄ）は信号処理後の内面プロフィールを示す図
面である。
【図３】本発明方法のフローチャートである。
【図４】本発明方法を実施する装置のブロック図であ
る。
る。
【図５】本発明方法を実施した場合の内面プロフィール
の測定結果を示す図で、（ａ）は電縫管の溶接部近傍の
図面、（ｂ）は内外面プロフィールを示す図面、（ｃ）
は信号処理後の内面プロフィールを示す図面である。
の測定結果を示す図で、（ａ）は電縫管の溶接部近傍の
図面、（ｂ）は内外面プロフィールを示す図面、（ｃ）
は信号処理後の内面プロフィールを示す図面である。
【図６】本発明方法を実施する装置の１例を示す正面図
である。
である。
【図７】図６の接触ローラ部の拡大説明図である。
【図８】従来の超音波厚み計による内面プロフィール測
定方法の説明図で、（ａ）は超音波の垂直反射の説明
図、（ｂ）はその反射エコーの説明図、（ｃ）はその内
面プロフィールを示す図面である。
定方法の説明図で、（ａ）は超音波の垂直反射の説明
図、（ｂ）はその反射エコーの説明図、（ｃ）はその内
面プロフィールを示す図面である。
１ 電縫管 １ａ 溶接部 Ｌ 形状影響幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田川 義夫 東京都渋谷区道玄坂２丁目10番12号 日 本クラウトクレーマー株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−12005（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−97003（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−317418（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−35057（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 17/00 - 17/08 G01N 29/00 - 29/28
Claims (1)
- 【請求項１】 管軸方向に沿う付き合わせ部を溶接した
後、その外面溶接部をビードカッター等で切削した電縫
管の内面切削形状を超音波を用いて測定する方法におい
て、測定しようとする電縫管の外周側から超音波を垂直
に入射させて前記溶接部を含んでその管周方向走査時に
おける内外面反射エコー位置を検出した後、これら検出
位置より内外面のプロフィール処理を行い、母材部にお
ける外面プロフィールの平均値を求めてこの平均値に対
して上下方向の変動許容幅を設け、前記変動許容幅を越
える範囲を形状影響幅として、内面プロフィールにおい
て前記形状影響幅を除去することを特徴とする電縫管内
面ビード切削形状の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02943294A JP3209475B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 電縫管内面ビード切削形状の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02943294A JP3209475B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 電縫管内面ビード切削形状の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239226A JPH07239226A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3209475B2 true JP3209475B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=12275983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02943294A Expired - Fee Related JP3209475B2 (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 電縫管内面ビード切削形状の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3209475B2 (ja) |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP02943294A patent/JP3209475B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07239226A (ja) | 1995-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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