JP5091461B2 - Ultrasonic flaw detector, method and program thereof - Google Patents
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Description
本発明は、超音波探傷に係り、特に、原子力発電プラント等に用いられるオーステナイト系ステンレス材溶接部からなる配管、機器、容器等の探傷において好適な超音波探傷装置及びその方法並びにプログラムに関するものである。 The present invention relates to ultrasonic flaw detection, and more particularly to an ultrasonic flaw detection apparatus suitable for flaw detection of pipes, equipment, containers, etc. made of austenitic stainless steel welds used in nuclear power plants and the like, a method thereof, and a program. is there.
従来、金属などの傷等の欠陥を非破壊で検出する方法として超音波探傷法が知られている。
上記超音波探傷法は、例えば、超音波探触子を介して被検体に所定の入射角にて超音波を入射し、この超音波の戻り波を受信して信号処理することにより欠陥エコーを検出し、金属に発生している傷等を非破壊で検知するものである（例えば、特許文献１参照）。
In the ultrasonic flaw detection method, for example, an ultrasonic wave is incident on a subject at a predetermined incident angle via an ultrasonic probe, a return wave of the ultrasonic wave is received, and signal processing is performed to detect a defect echo. It detects and detects the damage | wound etc. which have generate | occur | produced in the metal nondestructively (for example, refer patent document 1).
ところで、オーステナイト系ステンレス材接合部等を有する金属を試験体として超音波探傷を行う場合、該接合部では、溶接金属が柱状晶組織であること、並びに、音速による異方性を有することから図２１に示すように異常屈折が生じ、傷がないにもかかわらず、あたかも欠陥が生じているようなノイズエコー（以下「疑似エコー」という。）が発生する。この疑似エコーは、図２２及び図２３に示すように、実際に傷がある場合に発生する欠陥エコーとほとんど差異がないため、両者を判別するのは困難であり、傷を誤検出するおそれがあった。 By the way, when ultrasonic flaw detection is performed using a metal having an austenitic stainless steel joint as a test specimen, the weld metal has a columnar crystal structure and anisotropy due to the speed of sound. As shown in FIG. 21, anomalous refraction occurs, and a noise echo (hereinafter referred to as “pseudo echo”) is generated as if a defect is generated even though there is no flaw. As shown in FIG. 22 and FIG. 23, this pseudo echo has almost no difference from a defect echo that is actually generated when there is a flaw, so that it is difficult to discriminate both, and there is a possibility that a flaw is erroneously detected. there were.
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、疑似エコーによる傷の誤検出を低減することのできる超音波探傷装置及びその方法並びにプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic flaw detection apparatus, a method thereof, and a program that can reduce false detection of flaws due to pseudo echoes.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷装置であって、前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成手段と、複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正手段と、補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出手段とを備え、前記補正手段は、複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、複数の前記比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて第１平滑化信号を作成し、前記第１平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像及び複数の前記比較断面像の位置ずれを補正し、位置ずれ補正後の補正対象の前記断面像及び位置ずれ補正後の複数の前記比較断面像を用いて第２平滑化信号を作成し、前記第２平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の前記補正対象の断面像を補正し、補正対象となる前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行う超音波探傷装置を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
The present invention relates to an ultrasonic flaw detection apparatus that detects a defect generated inside a subject having a joint extending in one direction, and an echo signal when ultrasonic waves are propagated inside the subject. An image creation unit that creates a plurality of cross-sectional images of the subject that intersects the extending direction, a correction unit that corrects the cross-sectional image using a feature amount common to the plurality of cross-sectional images, and a correction and a defect detection means for detecting a defect by using a cross-sectional image after the correction means specifies one of a cross-sectional image to be corrected from among the plurality of cross-sectional images, the specific correction target section A predetermined number of cross-sectional images around the image are extracted as comparative cross-sectional images, a first smoothing signal is generated using a plurality of the comparative cross-sectional images and the cross-sectional images to be corrected, and the first smoothing is performed. It said cross-sectional images and a plurality of said comparison section to be corrected by using a signal Correcting the positional deviation of to create a second smoothed signal by using a plurality of the comparison section image after the cross-sectional image and the positional deviation correction to be corrected in the displacement-corrected, using the second smoothing signal Thus, there is provided an ultrasonic flaw detector that corrects each cross-sectional image by correcting the cross-sectional image of the correction target after the positional deviation correction and specifying sequentially different cross-sectional images as the cross-sectional image to be corrected.
このような構成によれば、接合部内に、ある範囲にわたって一様に生じている成分を疑似エコーとして取り扱い、この疑似エコーを除去した後の断面像に基づいて欠陥を検出するので、ＳＮ比を向上させることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を低減させることが可能となる。
また、このような構成によれば、接合部が前記一方向に直交する方向にずれていても、このずれ量を補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。そして、位置ずれ補正が行われた補正対象の断面像及び複数の比較断面像を用いて第２平滑化信号が作成され、この第２平滑化信号を用いて位置ずれ補正後の断面像が補正される、このように、各断面像に対応する第２平滑化信号をその断面像及びその周辺の断面像に基づいてそれぞれ個別に作成し、各断面像をその断面像に対応する個別の第２平滑化信号によって平滑化するので、各断面像に生じている一様成分を効果的に除去することが可能となる。これにより、疑似エコーを除去したＳＮ比の高い断面像を得ることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を低減させることができる。
According to such a configuration, a component that is uniformly generated over a certain range in the joint is handled as a pseudo echo, and a defect is detected based on a cross-sectional image after the pseudo echo is removed. It is possible to improve, and it is possible to reduce false detection of defects due to pseudo echo.
Further, according to such a configuration, even if the joint portion is displaced in a direction orthogonal to the one direction, the amount of displacement is corrected, so that the positions where the pseudo echoes are generated can be aligned on the same axis. Then, a second smoothed signal is generated using the cross-sectional image to be corrected and the plurality of comparative cross-sectional images subjected to the positional deviation correction, and the sectional image after the positional deviation correction is corrected using the second smoothed signal. In this way, the second smoothed signal corresponding to each cross-sectional image is individually created based on the cross-sectional image and the peripheral cross-sectional image, and each cross-sectional image is individually generated corresponding to the cross-sectional image. Since the smoothing is performed using the two smoothed signals, it is possible to effectively remove the uniform component generated in each cross-sectional image. Thereby, a cross-sectional image with a high S / N ratio from which pseudo echoes are removed can be obtained, and erroneous detection of defects due to pseudo echoes can be reduced.
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、補正対象の前記断面像または前記比較断面像の位置ずれを補正する場合において、前記第１平滑化信号と補正対象の前記断面像または前記比較断面像との相対位置を徐々にずらしながら各位置での相関値をそれぞれ求め、該相関値が最大値となったときのずれ量に基づいて、補正対象の前記断面像または前記比較断面像の位置ずれを補正することとしてもよい。 In the ultrasonic flaw detection apparatus, the correction unit corrects the positional deviation of the cross- sectional image or the comparative cross-sectional image to be corrected, and the first smoothed signal and the cross-sectional image or the comparative cross- sectional image to be corrected. The correlation value at each position is obtained while gradually shifting the relative position with respect to each other, and based on the amount of deviation when the correlation value reaches the maximum value, the positional deviation of the cross- sectional image to be corrected or the comparative cross-sectional image May be corrected.
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、補正対象の前記断面像の位置ずれを補正した後に、更に、補正対象の断面像と前記第２平滑化信号とを用いてマッチングを行うことにより、前記第２平滑化信号を補正し、補正後の前記第２平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の補正対象の前記断面像を補正することとしてもよい。 In the ultrasonic flaw detection apparatus, the correction unit corrects the positional deviation of the cross-sectional image to be corrected, and further performs matching using the cross-sectional image to be corrected and the second smoothed signal, the second corrected smoothed signal, using the second smoothing signal after correction, it is also possible to correct the cross-sectional image to be corrected after the positional deviation correction.
このような構成によれば、接合部が非線形的にずれている場合でも、このずれ量を補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーをより確実に除去することが可能な第２平滑化信号を作成することができる。 According to such a configuration, even when the joint portion is non-linearly shifted, the shift amount is corrected, so that the positions where the pseudo echoes are generated can be aligned on the same axis. Thereby, the 2nd smoothing signal which can remove a pseudo echo more reliably can be created.
上記超音波探傷装置において、補正手段は、前記第２平滑化信号によって各前記断面像を補正したときの補正量をそれぞれ求め、この補正量が他の断面像に比べて予め設定されている規定量よりも大きい断面像が存在した場合に、当該断面像の第２平滑化信号を他の断面像に対応する第２平滑化信号の特性に基づいて補正し、補正後の前記第２平滑化信号を用いて、当該断面像の補正をやり直すこととしてもよい。 In the ultrasonic flaw detection apparatus, the correction unit obtains a correction amount when each of the cross-sectional images is corrected by the second smoothing signal, and the correction amount is set in advance compared to other cross-sectional images. When a cross-sectional image larger than the amount exists , the second smoothed signal of the cross-sectional image is corrected based on the characteristic of the second smoothed signal corresponding to the other cross-sectional image, and the corrected second smoothed The signal may be used to correct the cross-sectional image again.
このような構成によれば、第２平滑化信号の補正が適切であったか否かを評価し、この第２平滑化信号の補正が適切でなかった場合には、該第２平滑化信号を更に補正し、補正した第２平滑化信号を用いて、対応する断面像の補正を行うこととしたので、常に適切な第２平滑化信号を用いた補正を行うことが可能となる。 According to this construction, when the correction of the second smoothed signal to evaluate whether there was appropriate, the correction of the second smoothed signal was not appropriate, further the second smoothed signal correcting, using a second smoothing signal corrected, so it was decided to correct the corresponding cross-sectional image, always corrected it is possible to perform with an appropriate second smoothed signal.
上記超音波探傷装置において、複数の前記断面像は、前記超音波ビームを垂直方向に対して所定の角度をなして射出したときのエコー信号に基づいて作成されており、前記補正手段は、各前記断面像の位置ずれ補正を行う場合において、前記第１平滑化信号に代えて、前記超音波ビームを垂直方向に対して射出した場合に得られるエコー信号に基づいて作成された参照断面像を用いて、各前記断面像の位置ずれを補正することとしてもよい。 In the ultrasonic flaw detection apparatus, the plurality of cross-sectional images are created based on an echo signal when the ultrasonic beam is emitted at a predetermined angle with respect to a vertical direction, and the correction unit includes: When correcting the positional deviation of the cross-sectional image, a reference cross-sectional image created based on an echo signal obtained when the ultrasonic beam is emitted in the vertical direction is used instead of the first smoothing signal. It is good also as correcting the position shift of each said cross-sectional image using.
このような構成によれば、被検体に対して垂直探傷試験を実施するので、被検体の接合部における内部状況を把握することが可能となる。そして、この垂直探傷試験により得られた各断面像の特徴に基づいて、斜角探傷試験における各断面像の位置ずれを補正することとしたので、位置ずれ補正の精度向上を図ることが可能となる。これにより、第１平滑化信号の作成精度を向上させることが可能となるので、傷等の欠陥の誤検知を更に低減させることができる。 According to such a configuration, since the vertical flaw detection test is performed on the subject, it is possible to grasp the internal state at the joint portion of the subject. And, based on the characteristics of each cross-sectional image obtained by this vertical flaw detection test, it was decided to correct the positional deviation of each cross-sectional image in the oblique flaw detection test, so it is possible to improve the accuracy of the positional deviation correction. Become. As a result, it is possible to improve the generation accuracy of the first smoothed signal, and thus it is possible to further reduce false detection of defects such as scratches.
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、前記第２平滑化信号に代えて、前記被験体と同一形状、かつ、無欠陥の接合部を有する無欠陥試験体の内部に、前記被検体に対するときと同様の入射角で超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記無欠陥試験体の第１断面像を作成し、前記第１断面像を用いて第３平滑化信号を作成し、前記第３平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の前記断面像を補正することとしてもよい。 In the ultrasonic flaw detection apparatus, the correction unit may replace the second smoothed signal with respect to the subject in a defect-free test body having the same shape as the subject and a defect-free joint. when based on the echo signals obtained while propagating ultrasound at an incident angle similar to the create a first sectional image of the defect-free specimen, creating a third smoothed signal using the first sectional image Then, the cross-sectional image after the positional deviation correction may be corrected using the third smoothed signal.
このような構成によれば、被検体と同一形状の接合部を有する無欠陥試験体に対して探傷試験を行うことにより得られた断面像から第２平滑化信号を作成し、この第２平滑化信号を用いて被検体の断面像を補正することとしたので、疑似エコーか欠陥エコーかを判別することが可能となる。これにより、疑似エコーのみを確実に除去することができる。
また、上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、前記無欠陥試験体の内部に、超音波ビームを垂直方向に射出した場合に得られるエコー信号に基づいて複数の第２断面像を作成し、複数の前記第２断面像を用いて前記第１断面像の位置ずれ補正を行い、位置ずれ補正後の前記第１断面像を用いて前記第３平滑化信号を作成することとしてもよい。
According to such a configuration, a second smoothed signal is created from a cross-sectional image obtained by performing a flaw detection test on a defect-free test body having a joint portion having the same shape as the subject, and this second smoothing signal is generated. Since the cross-sectional image of the subject is corrected using the digitized signal, it is possible to determine whether it is a pseudo echo or a defect echo. Thereby, only a pseudo echo can be removed reliably.
In the ultrasonic flaw detector described above, the correction unit creates a plurality of second cross-sectional images based on echo signals obtained when an ultrasonic beam is emitted in the vertical direction inside the defect-free test body. The positional deviation of the first sectional image may be corrected using a plurality of the second sectional images, and the third smoothed signal may be generated using the first sectional image after the positional deviation correction.
上記超音波探傷装置において、前記被検体の複数の前記断面像を蓄積する記憶手段を備え、前記補正手段は、前記第２平滑化信号に代えて、前記記憶手段に蓄積されている以前の試験における１または複数の前記断面像を用いて、今回の試験における前記被検体の１または複数の前記断面像を補正することとしてもよい。 The ultrasonic flaw detection apparatus further includes a storage unit that stores the plurality of cross-sectional images of the subject, and the correction unit replaces the second smoothed signal and the previous test stored in the storage unit. using one or more of the cross-section image in, it is also possible to correct the one or more of the cross-sectional image of the subject in this study.
このような構成によれば、以前の探傷試験における各断面像を用いて、今回の探傷試験における各断面像を補正するので、被検体に生じた微小な欠陥についても検出することが可能となる。これにより、欠陥検出の精度を向上させることができる。 According to such a configuration, since each cross-sectional image in the current flaw detection test is corrected using each cross-sectional image in the previous flaw detection test, it is possible to detect a minute defect generated in the subject. . Thereby, the accuracy of defect detection can be improved.
本発明は、一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷方法であって、前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成過程と、複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正過程と、補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出過程とを備え、前記補正過程は、複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、複数の前記比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて第１平滑化信号を作成し、前記第１平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像及び複数の前記比較断面像の位置ずれを補正し、位置ずれ補正後の補正対象の前記断面像及び位置ずれ補正後の複数の前記比較断面像を用いて第２平滑化信号を作成し、前記第２平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の前記補正対象の断面像を補正し、補正対象となる前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行う超音波探傷方法を提供する。 The present invention relates to an ultrasonic flaw detection method for detecting a defect generated inside a subject having a joint extending in one direction, and an echo signal when ultrasonic waves are propagated inside the subject. An image creating process for creating a plurality of cross-sectional images of the subject intersecting the extending direction, a correction process for correcting the cross-sectional image using a feature amount common to the plurality of cross-sectional images, and a correction A defect detection process for detecting a defect using a later cross-sectional image , wherein the correction process specifies one cross-sectional image to be corrected from among the plurality of cross-sectional images, and the cross-section of the specified correction target A predetermined number of cross-sectional images around the image are extracted as comparative cross-sectional images, a first smoothing signal is generated using a plurality of the comparative cross-sectional images and the cross-sectional images to be corrected, and the first smoothing is performed. The cross-sectional image to be corrected using a signal and a plurality of the comparative cross-sections , The second smoothed signal is generated using the cross-sectional image to be corrected after the positional shift correction and the plurality of comparative cross-sectional images after the positional shift correction, and the second smoothed signal is used. Thus, there is provided an ultrasonic flaw detection method that corrects each cross-sectional image by correcting the cross-sectional image of the correction target after the positional deviation correction and specifying sequentially different cross-sectional images as the cross-sectional image to be corrected .
本発明は、一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷に用いられる超音波探傷プログラムであって、前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成処理と、複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正処理と、補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムであり、前記補正処理は、複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定するステップと、特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出するステップと、複数の前記比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて第１平滑化信号を作成するステップと、前記第１平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像及び複数の前記比較断面像の位置ずれを補正するステップと、位置ずれ補正後の補正対象の前記断面像及び位置ずれ補正後の複数の前記比較断面像を用いて第２平滑化信号を作成するステップと、前記第２平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の前記補正対象の断面像を補正するステップと、補正対象となる前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行うステップとを含む超音波探傷プログラムを提供する。
また、上記態様は、可能な範囲で組み合わせて利用することができるものである。
The present invention is an ultrasonic flaw detection program used for ultrasonic flaw detection that detects a defect generated inside a subject having a joint extending in one direction, and the ultrasonic wave is propagated inside the subject. The cross-sectional image is corrected by using an image creation process for creating a plurality of cross-sectional images of the subject intersecting the extending direction based on echo signals obtained at the time, and a feature amount common to the plurality of cross-sectional images. And a defect detection process for detecting a defect using the corrected cross-sectional image. The correction process is a correction target from the plurality of cross-sectional images. A step of specifying one cross-sectional image, a step of extracting a predetermined number of cross-sectional images around the specified cross-sectional image to be corrected as comparative cross-sectional images, a plurality of the comparative cross-sectional images and the cross-sectional images to be corrected And A step of generating a first smoothed signal; a step of correcting a positional deviation of the cross-sectional image to be corrected and the plurality of comparative cross-sectional images using the first smoothed signal; A step of creating a second smoothed signal using the cross-sectional image and the plurality of comparative cross-sectional images after positional deviation correction, and a cross-sectional image of the correction target after positional deviation correction using the second smoothed signal. And a step of correcting each cross-sectional image by sequentially specifying different cross-sectional images as the cross-sectional images to be corrected, an ultrasonic flaw detection program is provided.
Moreover, the said aspect can be utilized combining in the possible range.
本発明に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、疑似エコーによる傷の誤検出を低減することができるという効果を奏する。 According to the ultrasonic flaw detection apparatus and method and the program according to the present invention, there is an effect that false detection of flaws due to pseudo echo can be reduced.
以下に、本発明に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of an ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the present invention will be described with reference to the drawings.
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音波探傷装置の概略構成を示した図である。図２は、探触子の走査方向について説明するための図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置は、探傷試験を行う探傷試験装置１と、探傷試験装置１により得られた試験データを分析し、試験体Ｓに生じている傷等の欠陥を検出する分析装置２と、試験データを記録する記憶装置３とを備えている。
探傷試験装置１は、被験体Ｓの表面に配置され、被験体Ｓ内に所定の周波数の超音波を所定の屈折角θで射出するとともに、この反射波（以下「エコー信号」という。）を受信する探触子４と、探触子４の走査等を制御する探傷制御装置５と、探触子４に接続されたエンコーダ等の位置検出装置６を備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an ultrasonic flaw detector according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the scanning direction of the probe.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment analyzes the test data obtained by the flaw
The flaw
上記被験体Ｓは、一方向に延在する溶接部（接合部）Ｓｊを有している。溶接部Ｓｊは、例えば、オーステナイト系ステンレス材等からなる。また、溶接部Ｓｊにより接合される金属は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の合金である。
ここで、被験体Ｓにおいて溶接部Ｓｊの延在方向をｙ軸方向、探触子移動面に平行でｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向、試験体Ｓ内での超音波ビームの進行方向をｔ方向と定義する。
ここで、上記ｙ軸方向は、より好ましくは設計上の溶接方向である。例えば、被検体Ｓが円筒状であれば、ｙ軸方向は周方向とされる。なお、本実施形態では、溶接部Ｓｊは蛇行していないが、例えば、溶接部Ｓｊが蛇行していた場合には、この溶接の方向に沿って蛇行したｙ方向が定義されることとなる。
The subject S has a welded part (joined part) Sj extending in one direction. The welded portion Sj is made of, for example, an austenitic stainless material. Moreover, the metal joined by the welding part Sj is alloys, such as SUS (stainless steel), for example.
Here, in the subject S, the extending direction of the welded portion Sj is the y-axis direction, the direction parallel to the probe moving surface and perpendicular to the y-axis direction is the x-axis direction, and the ultrasonic beam travels in the specimen S. The direction is defined as the t direction.
Here, the y-axis direction is more preferably a designed welding direction. For example, if the subject S is cylindrical, the y-axis direction is the circumferential direction. In this embodiment, the welded portion Sj does not meander, but for example, when the welded portion Sj meanders, the y-direction meandering along the welding direction is defined.
探触子４は、探傷制御装置５からの制御信号により、被検体Ｓの表面（ｙ軸方向とｘ軸方向とで定義される面上）内をｘ軸方向およびｙ軸方向に２次元的に走査され、各位置において適切な探傷条件（例えば、屈折角θ＝４５°、周波数＝約２ＭＨｚ）の下、超音波ビームを被検体Ｓ内に射出するとともに、このときのエコー信号を受信する。受信されたエコー信号は、探傷制御装置５に出力される。
また、探触子４の位置は、探触子４に接続されたエンコーダ等の位置検出装置６により検出され、この検出位置が探傷制御装置５に出力される。探傷制御装置５は、探触子４により受信されたエコー信号と位置検出部６により検出された位置情報とを対応付けた試験データを分析装置２および記憶装置３に出力する。これにより、記憶装置３には、探傷試験の試験データが蓄積されることとなる。
The
The position of the
図３は、分析装置２の概略内部構成を示した図である。
分析装置２は、探傷制御装置５から出力される試験データに基づいて、Ａスコープ、Ｂスコープ、Ｃスコープ等の各種画像を作成可能な画像作成部（画像作成手段）１１と、画像作成部１１によって作成された各種画像を信号処理することによりノイズ成分を除去する補正部１２と、補正部１２により補正された後の画像を用いて被検体Ｓ内に発生している傷等の欠陥を検出する欠陥検出部（欠陥検出手段）１３とを備えている。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic internal configuration of the
The
上述の分析装置２は、内部に、コンピュータシステムを有している。
具体的には、分析装置２は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。上記各部の機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラム（超音波探傷プログラム）の形式でＲＯＭ等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各部の機能が実表される。
The above-described
Specifically, the
Only Memory), RAM (Random Access Memory), etc. are provided. A series of processing steps for realizing the functions of the above-described units are recorded in a ROM or the like in the form of a program (ultrasonic flaw detection program), and the CPU reads the program into the RAM or the like to process and calculate information. By executing the processing, the functions of each unit described later are realized.
画像作成部１１は、例えば、図４に示すように、試験データに基づいて、ｙ軸方向に交差する被検体Ｓの複数の断面像Ｖｍを作成する。換言すると、図４に示すように、ｘ軸，ｙ軸，ｔ軸を互いに直交する座標系として表し、上記試験データを用いて３次元画像を構築した場合、上記複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎは、この３次元画像（Ｃスコープ）をｙ軸とｔ軸とを含む平面でｙ軸方向に所定の間隔をおいて切り出した断面像となる。この断面像Ｖ１〜Ｖｎは、いわゆるＢスコープである。
For example, as illustrated in FIG. 4, the
図５は、ｙ＝ｍ（ｍは、１〜ｎの任意の整数）における断面像Ｖｍを示した図である。このように、断面像Ｖｍは、ｘ軸とｔ軸とで定義される。
これに対し、Ａスコープは、図４に示した３次元画像において、ｘ座標とｙ座標とを特定した場合に、その箇所における時間とエコー信号の振幅との関係を表した画像である。例えば、図２２及び図２３がＡスコープにあたる。このように、Ａスコープは、縦軸がエコー信号の振幅、横軸が時間となっている。
なお、Ａスコープ、Ｂスコープ、Ｃスコープの作成方法等については、公知の技術を適宜用いることが可能である。
FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional image Vm at y = m (m is an arbitrary integer from 1 to n). Thus, the cross-sectional image Vm is defined by the x axis and the t axis.
On the other hand, the A scope is an image representing the relationship between the time and the amplitude of the echo signal at the location when the x coordinate and the y coordinate are specified in the three-dimensional image shown in FIG. For example, FIGS. 22 and 23 correspond to the A scope. Thus, in the A scope, the vertical axis represents the amplitude of the echo signal and the horizontal axis represents time.
It should be noted that a known technique can be appropriately used for the A scope, B scope, C scope creation method, and the like.
画像作成部１１は、試験データに基づいて複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎを作成すると、これらの断面像Ｖ１〜Ｖｎを補正部１２に出力する。補正部１２は、これら断面像Ｖ１〜Ｖｎに共通する特徴量を用いて、これら断面像Ｖ１〜Ｖｎをそれぞれ補正する。
ここで、溶接部Ｓｊでは、疑似エコーは局所的に発生するのではなく、ある範囲にわたって一様に発生することがわかった。これに対し、傷等の欠陥は、多くの場合、局所的に発生し、ある範囲にわたって一様に発生する確率は低いといえる。そこで、本実施形態では、ある一定の枚数の断面像に一様に発生しているエコーが存在した場合には、そのエコーを疑似エコー源によるものと判断し、これらの疑似エコー源によるエコーをノイズとしてフィルタ除去することにより、ＳＮ比の高い断面像を作成する。
When the
Here, in the welding part Sj, it turned out that a pseudo echo does not generate | occur | produce locally but generate | occur | produces uniformly over a certain range. In contrast, defects such as scratches often occur locally and have a low probability of occurring uniformly over a certain range. Therefore, in the present embodiment, when there is an echo that is uniformly generated in a certain number of cross-sectional images, it is determined that the echo is caused by a pseudo echo source, and the echo caused by these pseudo echo sources is determined. By removing the filter as noise, a cross-sectional image with a high S / N ratio is created.
具体的には、補正部１２は、以下の補正処理を実行する。
まず、補正部１２は、複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎの中から補正対象となる一の断面像Ｖｍを特定し（図６のステップＳＡ１）、特定した補正対象の断面像Ｖｍを中心とする前後所定数の断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を比較断面像として抽出する（ステップＳＡ２）。
続いて、補正部１２は、該比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１と補正対象の断面像Ｖｍとを用いて平滑化信号Ｍを作成し（ステップＳＡ３）、平滑化信号Ｍを用いて補正対象の断面像Ｖｍを補正する（ステップＳＡ４）。そして、補正対象として、全ての断面像を特定したか否かを判定し（ステップＳＡ５）、全ての断面像を特定していない場合には、ステップＳＡ１に戻り、未処理の断面像を補正対象として特定して、ステップＳＡ２以降の処理を行う。一方、ステップＳＡ５において、全ての断面像について補正が終了していた場合には、本補正処理を終了する。
Specifically, the
First, the
Subsequently, the
次に、上述の補正部１２による補正処理について図７を参照して具体的に説明する。
ここでは、上記ステップＳＡ１において、補正対象として断面像Ｖ３が特定された場合について説明する。この場合、補正部１２は、特定した断面像Ｖ３を中心とする前後所定枚数Δｙ、ここでは、前後２枚ずつの断面像Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５を比較断面像として抽出し、これらの断面像Ｖ１乃至Ｖ５を用いて平滑化信号Ｍ３を作成する。ここで、平滑化信号Ｍ３を作成する方法としては、例えば、各画素の中央値を用いるメディアンフィルタが一例として挙げられる。
メディアンフィルタＭ(t,x,y)は、例えば、以下の（１）式のように表される。
Ｍ(t,x,y)＝median( { V(t,x,Y) | |Y−y|≦Δy } ） （１）
Next, the correction process by the
Here, the case where the cross-sectional image V3 is specified as the correction target in step SA1 will be described. In this case, the correcting
The median filter M (t, x, y) is expressed by, for example, the following equation (1).
M (t, x, y) = median ({V (t, x, Y) | | Y−y | ≦ Δy}) (1)
例えば、図７に示すように、欠陥Ｐ１は断面像Ｖ１〜Ｖ５に表れているのに対して、欠陥Ｐ２はＶ２とＶ３とにしか表れていない。このような断面像Ｖ１〜Ｖ５を用いた場合、メディアンフィルタの適用結果である平滑化信号Ｍ３は、同図に示されるように、Ｐ１のみが表れた信号となる。そして、補正部１２は、補正対象の断面像Ｖ３と平滑化信号Ｍ３との差分をとることにより、断面像Ｖ３を補正し、補正後の断面像Ｆ３を得る。この結果、断面像Ｖ３に表れていた欠陥Ｐ１は除去され、欠陥Ｐ２のみが残留した断面像Ｆ３が得られる。
なお、差分の演算式は、例えば、以下の（２）式のように表される。
F(t,x,y) = V(t,x,y)−M(t,x,y) （２）
For example, as shown in FIG. 7, the defect P1 appears in the cross-sectional images V1 to V5, whereas the defect P2 appears only in V2 and V3. When such cross-sectional images V1 to V5 are used, the smoothed signal M3 that is the result of applying the median filter is a signal in which only P1 appears, as shown in FIG. Then, the
The difference calculation formula is expressed, for example, by the following formula (2).
F (t, x, y) = V (t, x, y) −M (t, x, y) (2)
このようにして、断面像Ｖ３の補正が終了すると、補正部１２は、未処理の断面像、例えば、断面像Ｖ４を補正対象として特定し、断面像Ｖ４の補正処理を行う。この場合の比較断面像は、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６となる。
In this way, when the correction of the cross-sectional image V3 is completed, the
補正部１２により補正された後の断面像Ｆ１〜Ｆｎは、欠陥検出部１３に出力される。
欠陥検出部１３は、補正後の断面像Ｆ１〜Ｆｎを用いて欠陥を抽出し、この欠陥の位置に基づいて被検体Ｓにおける欠陥の位置を特定し、その処理結果を図示しない表示装置等に出力する。
The cross-sectional images F <b> 1 to Fn after being corrected by the
The
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊにおいて、ある範囲にわたって一様に生じているエコーを疑似エコーとして取り扱い、この疑似エコーを除去した後の断面像に基づいて欠陥を検出するので、ＳＮ比を向上させることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を低減させることが可能となる。
なお、本実施形態では、平滑化フィルタとしてメディアンフィルタを用いたが、これに代えて、他の公知のフィルタを用いることとしてもよい。例えば、各断面像を平均化した平均化フィルタを用いることとしてもよい。
また、本実施形態では、比較画像として補正対象の断面像の前後２枚を抽出することとしたが、この枚数は設計事項により適宜変更できるものとする。
As described above, according to the ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the present embodiment, an echo generated uniformly over a certain range is treated as a pseudo echo in the welded portion Sj, and the pseudo echo is removed. Since the defect is detected based on the cross-sectional image after the correction, the SN ratio can be improved, and the erroneous detection of the defect due to the pseudo echo can be reduced.
In the present embodiment, the median filter is used as the smoothing filter, but another known filter may be used instead. For example, an averaging filter obtained by averaging the cross-sectional images may be used.
In the present embodiment, two images before and after the cross-sectional image to be corrected are extracted as comparison images. However, this number can be appropriately changed depending on design matters.
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
本実施形態に係る超音波探傷装置は、補正部１２の内部処理が上述した第１の実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、主に、第１の実施形態と異なる点について説明する。
[Second Embodiment]
Next, an ultrasonic flaw detection apparatus, method and program according to the second embodiment of the present invention will be described.
In the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment, the internal processing of the
本実施形態に係る補正部１２は、溶接部Ｓｊにおける断面像Ｖ１〜Ｖｎのｘ軸方向における位置ずれを解消する位置ずれ補正機能を備えている。例えば、図８に示すように、溶接部Ｓｊが直線ではなく、屈曲していた場合等には、断面像Ｖ１〜Ｖｎ内に発生する疑似エコーに位置ずれが生ずることとなる。本実施形態に係る超音波探傷装置は、この位置ずれを解消し、平滑化フィルタの作成精度の向上を図るものである。
The
図９は、本実施形態に係る補正部１２により実行される内部処理のフローチャート、図１０は、補正部１２による補正処理を具体的に説明するための説明図である。
まず、補正部１２は、上述の第１の実施形態と同様の手順に従い、複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎから補正対象とする断面像Ｖｍを特定し、更に、比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を抽出し、これらの断面像を用いて平滑化信号Ｍｍ＝Ｍ（ｔ，ｘ，ｍ）を作成する（ステップＳＢ１〜ＳＢ３）。
FIG. 9 is a flowchart of internal processing executed by the
First, the
続いて、補正部１２は、平滑化信号Ｍｍをｘ軸方向に微小距離Δｘずつずらし、各ずれ位置において、補正対象の断面像Ｖｍと平滑化信号Ｍｍとの相関値Ｃを求める。そして、相関値Ｃが最大となったときのずれ位置に対応するずれ量Δｘを求め、このずれ量Δｘに基づいて補正対象の断面像Ｖｍをｘ軸方向に平行移動させることにより、位置ずれ補正を行う（ステップＳＢ４）。そして、同様の手順に従って、比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・についても、同平滑化信号Ｍｍを用いて位置ずれ補正を行う（ステップＳＢ５）。
Subsequently, the
なお、相関値Ｃが最大となるときのずれ量Δｘは、例えば、以下の（３）式にて求めることが可能である。 The deviation amount Δx when the correlation value C is maximized can be obtained, for example, by the following equation (3).
上記（３）式において、Ｎｘはｘ軸方向の画素数、Ｎｙはｙ軸方向の画素数、Ｎｔはｔ軸方向の画素数であり、上記Ｃを最大にするΔｘを求める。ここで、画素数は、探傷試験におけるエコー信号のデータ点数に相当する。 In the above equation (3), Nx is the number of pixels in the x-axis direction, Ny is the number of pixels in the y-axis direction, Nt is the number of pixels in the t-axis direction, and Δx that maximizes C is obtained. Here, the number of pixels corresponds to the number of data points of the echo signal in the flaw detection test.
続いて、補正対象の断面像Ｖｍおよび比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・の位置ずれ補正が終わると、補正部１２は、位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´および位置ずれ補正後の比較断面像Ｖｍ＋１´，Ｖｍ−１´，・・・を用いて、平滑化信号Ｍｍ´を再度求め（ステップＳＢ６）、この平滑化信号Ｍｍ´を用いて、位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´を補正し、補正後の断面像Ｆｍ´を得る（ステップＳＢ７）。このようにして、断面像Ｆｍ´を得ると、断面像Ｆｍ´を元の位置に戻すべく、ずれ逆補正を行い（ステップＳＢ８）、これを最終的な断面像Ｆｍとする。
Subsequently, when the positional deviation correction of the cross-sectional image Vm to be corrected and the comparative cross-sectional
そして、上記ステップＳＢ９において、補正対象として全ての断面像Ｖ１〜Ｖｎを特定したか否かを判定し、全ての断面像を特定していない場合には、ステップＳＢ１に戻り、未処理の断面像を補正対象として特定して、ステップＳＢ２以降の処理を行う。一方、ステップＳＢ９において、全ての断面像について補正が終了していた場合には、補正後の断面像Ｆ１〜Ｆｎを欠陥検出部１３に出力し、その後、本処理を終了する。
In step SB9, it is determined whether or not all cross-sectional images V1 to Vn have been specified as correction targets. If all cross-sectional images have not been specified, the process returns to step SB1 and an unprocessed cross-sectional image is obtained. Is specified as a correction target, and the processing after step SB2 is performed. On the other hand, if the correction has been completed for all the cross-sectional images in step SB9, the corrected cross-sectional images F1 to Fn are output to the
次に、上述の補正部１２の処理について図１０を参照して具体的に説明する。
ここでは、上記ステップＳＢ１において、補正対象として断面像Ｖ３が特定された場合について説明する。この場合、補正部１２は、特定した断面像Ｖ３を中心とする前後２つの断面像Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５を比較断面像として抽出し、これらの断面像Ｖ１乃至Ｖ５を用いて平滑化信号Ｍ３を作成する。つづいて、この平滑化信号Ｍ３を用いて、補正対象の断面像Ｖ３のずれ量Δｘを検出し、このずれ量に基づいて断面像Ｖ３を平行移動させる。また、比較断面像Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５についても、同平滑化信号Ｍ３を用いたずれ量Δｘの検出がそれぞれ行われ、このずれ量に基づく平行移動がされることで、位置ずれ補正が行われる。
Next, the processing of the
Here, the case where the cross-sectional image V3 is specified as the correction target in step SB1 will be described. In this case, the
図１０のＶ１´〜Ｖ５´は、位置ずれ補正を行った後の各断面像を示している。続いて、補正部１２は、ずれ補正後の断面像Ｖ１´〜Ｖ５´を用いて平滑化信号Ｍ３´＝Ｍ´（ｔ，ｘ，３）を求め、この平滑化信号Ｍ３´を用いて補正対象の断面像Ｖ３´を補正することにより、補正後の断面像Ｆ３´を得る。そして、この断面像Ｆ３´を、先ほどのずれ量Δｘに基づいて逆ずれ補正することにより、最終的な断面像Ｆ３を得る。
V1 ′ to V5 ′ in FIG. 10 indicate cross-sectional images after the positional deviation correction is performed. Subsequently, the correcting
このようにして、断面像Ｖ３の処理が終了すると、補正部１２は、未処理の断面像、例えば、断面像Ｖ４を補正対象として特定し、断面像Ｖ４の補正を同様に行う。
補正部１２による処理後の断面像Ｆ１〜Ｆｎは、欠陥検出部１３に出力される。
In this way, when the processing of the cross-sectional image V3 is completed, the
The cross-sectional images F <b> 1 to Fn processed by the
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊが直線的に形成されておらず、屈曲等することにより各ｙ座標においてｘ軸方向におけるずれ量が発生していても、このずれ量を補正するので、疑似エコーの発生位置をそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーを一様な成分とみなして除去することが可能となる。この結果、更にＳＮ比の高い断面像を得ることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を更に低減させることが可能となる。 As described above, according to the ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the present embodiment, the welded portion Sj is not formed linearly, and is bent in the x-axis direction at each y coordinate. Even if a deviation amount occurs, the deviation amount is corrected, so that the positions where the pseudo echoes are generated can be aligned. As a result, the pseudo echo can be regarded as a uniform component and removed. As a result, a cross-sectional image with a higher SN ratio can be obtained, and erroneous detection of defects due to pseudo echo can be further reduced.
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
本実施形態に係る超音波探傷装置は、補正部１２の内部処理が上述した第２の実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、主に、第２の実施形態と異なる点について説明する。
[Third Embodiment]
Next, an ultrasonic flaw detection apparatus, method and program according to the third embodiment of the present invention will be described.
The ultrasonic flaw detector according to the present embodiment differs from the second embodiment described above in the internal processing of the
図１１に示すように、溶接部Ｓｊの形状は、ｙ軸の各座標位置において一様ではなく、非線形的に変化することが考えられる。このような場合には、非線形的な歪みや形状変化等を考慮した平滑化信号を作成することが必要となる。
本実施形態に係る補正部１２は、このように、溶接部Ｓｊの形状が非線形的に変化している場合に、その変化に応じて平滑化信号を補正するものである。
As shown in FIG. 11, the shape of the welded portion Sj is not uniform at each coordinate position on the y-axis, and may vary nonlinearly. In such a case, it is necessary to create a smoothed signal in consideration of nonlinear distortion, shape change, and the like.
As described above, when the shape of the welded portion Sj changes nonlinearly, the
図１２は、本実施形態に係る補正部１２により実行される内部処理のフローチャート、図１３は本実施形態に係る補正処理を具体的に説明するための説明図である。
まず、補正部１２は、複数ある断面像の中から補正対象とする断面像Ｖｍを特定し（ステップＳＣ１）、更に、比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を抽出し（ステップＳＣ２）、これらの断面像Ｖｍ，Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を用いて平滑化信号、例えば、メディアンフィルタによる平滑化信号Ｍｍを作成する（ステップＳＣ３）。続いて、この平滑化信号Ｍｍを用いて、補正対象の断面像Ｖｍおよび比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・の位置ずれ補正を行う（ステップＳＣ４）。続いて、位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´、および比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を用いて平滑化信号Ｍｍ´を作成する（ステップＳＣ５）。
FIG. 12 is a flowchart of internal processing executed by the
First, the correcting
次に、補正部１２は、上記断面像Ｖｍ´と平滑化信号Ｍｍ´とを列毎（ｘ座標ごと）に比較し、各列における各画素値の変動に基づいて各画素の対応付けを行い、この対応付けに基づいて平滑化信号Ｍｍ´を補正し、平滑化信号Ｍｍ´´を得る（ステップＳＣ６）。
Next, the
例えば、図１３に示すように、ｘ＝１０の列を例に挙げると、ｘ＝１０におけるＡスコープを位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´と平滑化信号Ｍｍ´とからそれぞれ抽出し、これらのＡスコープから振幅の特異点をそれぞれ抽出する。そして、特異点同士を対応付ける処理を行う。この対応付けは、例えば、ＤＰマッチング等の処理を用いることにより実現可能である。 For example, as shown in FIG. 13, taking the column of x = 10 as an example, the A scope at x = 10 is extracted from the cross-sectional image Vm ′ to be corrected and the smoothed signal Mm ′ after the positional deviation correction. The singular points of the amplitude are extracted from these A scopes. Then, processing for associating singular points with each other is performed. This association can be realized by using a process such as DP matching.
例えば、振幅比Ｒ（ｘ，ｙ）を以下の（４）式のように定義する。
Ｒ（ｘ，ｙ）＝Ｍ´（ｔ，ｘ，ｙ）振幅／Ｖ´（ｔ，ｘ，ｙ）振幅 （４）
そして、x座標を特定したＡスコープＶ´（ｔ，ｘ，ｍ）にＭ´´（ｔ，ｘ，ｍ）＝Ｒ（ｘ，ｍ）＊Ｍ´（ｔ，ｘ，ｍ）をＤＰマッチングにより対応付ける。
このとき、以下の（５）式に示される誤差Ｅが最小になる対応付けを求める。
For example, the amplitude ratio R (x, y) is defined as in the following equation (4).
R (x, y) = M ′ (t, x, y) amplitude / V ′ (t, x, y) amplitude (4)
Then, M ″ (t, x, m) = R (x, m) * M ′ (t, x, m) is subjected to DP matching in the A scope V ′ (t, x, m) specifying the x coordinate. Associate.
At this time, the association that minimizes the error E shown in the following equation (5) is obtained.
例えば、Ｖｍ´＝Ｖ´（ｔ，ｘ，ｍ）のｔをｔ１，ｔ２，ｔ３・・・、Ｍｍ＝Ｍ´（ｔ，ｘ，ｍ）のｔをＴ１，Ｔ２，Ｔ３・・・としたとき、図１４の左端から右端へ至る格子点の列（右下がりにならない、左に戻らないパス）のうち、上記Ｅの値が最小になるパスを最適パスとし、最適パスで対応付けられるｔｉとＴｉとの組合せを最適な組合せとして選定する。 For example, t of Vm ′ = V ′ (t, x, m) is t1, t2, t3..., T of Mm = M ′ (t, x, m) is T1, T2, T3. In the grid point sequence from the left end to the right end in FIG. 14 (the path that does not descend to the right and does not return to the left), the path with the minimum value of E is set as the optimal path, and ti associated with the optimal path. The combination of Ti and Ti is selected as the optimal combination.
例えば、Ｖ´のｔに対応するＭ´のｔをＴと標記すると、図１４に示した最適パスにおける対応付けは、以下のようになる。
ｔ１とＴ２
ｔ２とＴ３
ｔ３とＴ５
ｔ４とＴ６
・・・
For example, if T of M ′ corresponding to t of V ′ is denoted as T, the correspondence in the optimum path shown in FIG. 14 is as follows.
t1 and T2
t2 and T3
t3 and T5
t4 and T6
...
このようにして、最終的に、ｘ＝１〜ｎにおいて、ｔ１からｔｎまでの対応付けが決定されると、補正部１２は、この対応付けに基づいて平滑化信号Ｍｍ´を補正し、補正後の平滑化信号Ｍｍ´´を得る。
In this way, when the association from t1 to tn is finally determined in x = 1 to n, the
そして、補正後の平滑化信号Ｍｍ´´を用いて補正対象の断面像Ｖｍ´を補正することで、補正後の断面像Ｆ´（ｔ，ｘ，ｍ）＝Ｆｍ´を得る（ステップＳＣ７）。そして、この断面像Ｆ´（ｔ，ｘ，ｍ）に逆ずれ量補正を施すことにより最終的な断面像Ｆ（ｔ，ｘ，ｍ）を得る（ステップＳＣ８）。 Then, the corrected cross-sectional image Vm ′ is corrected using the corrected smoothed signal Mm ″ to obtain a corrected cross-sectional image F ′ (t, x, m) = Fm ′ (step SC7). . Then, a final cross-sectional image F (t, x, m) is obtained by performing reverse shift correction on the cross-sectional image F ′ (t, x, m) (step SC8).
このようにして、補正部１２は、各断面像に対して上記処理を実行することにより、全ての断面像Ｖ１〜Ｖｎについての処理が終了すると（ステップＳＣ９において「ＹＥＳ」）、処理後の断面像Ｆ１〜Ｆｎを欠陥検出部１３に出力する。
In this manner, the
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊの形状が非線形的に変形していても、この変形を考慮して各断面像を位置ずれ補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーを一様な成分とみなして除去することが可能となり、疑似エコーによる欠陥の誤検知を更に低減させることができる。 As described above, according to the ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the present embodiment, even if the shape of the weld Sj is nonlinearly deformed, each sectional image is positioned in consideration of this deformation. Since the deviation is corrected, the positions where the pseudo echoes are generated can be aligned on the same axis. As a result, the pseudo echo can be regarded as a uniform component and removed, and the erroneous detection of defects due to the pseudo echo can be further reduced.
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した第３の実施形態においては、ＤＰマッチングを利用することにより、平滑化信号を補正することとしたが、ＤＰマッチングが適切に行われないことがあり、そのような場合、局所的に疑似エコーが消え残ってしまい、欠陥の誤検出が行われる可能性がある。
[Fourth Embodiment]
Next, an ultrasonic flaw detection apparatus, method and program according to the fourth embodiment of the present invention will be described.
In the above-described third embodiment, the smoothed signal is corrected by using DP matching. However, DP matching may not be performed properly. There is a possibility that the echo disappears and a defect is erroneously detected.
本実施形態では、ＤＰマッチングを用いた補正が行われた平滑化信号Ｍ´´（ｔ，ｘ，ｍ）＝Ｍｍ´´により各断面像Ｖｍ´が適切に補正されたか否かを評価し、適切な平滑化が行われていなかった場合には、この平滑化信号Ｍ´´を更に補正することで、適切な平滑化信号を求め、この平滑化信号によって断面像Ｖｍ´を再度補正することにより、上述したような局所的に消え残る疑似エコーを除去することとしている。
以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、上述した第３の実施形態と異なる部分について主に説明する。
In the present embodiment, it is evaluated whether or not each cross-sectional image Vm ′ is appropriately corrected by the smoothed signal M ″ (t, x, m) = Mm ″ that has been corrected using DP matching. If appropriate smoothing has not been performed, the smoothed signal M ″ is further corrected to obtain an appropriate smoothed signal, and the cross-sectional image Vm ′ is corrected again using the smoothed signal. Thus, the pseudo echo that remains locally disappears as described above is removed.
Hereinafter, the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment will be described mainly with respect to differences from the third embodiment described above.
補正部１２は、上述した第３の実施形態と同様の手順に従って図１２のステップＳＣ１〜ＳＣ７を実行することにより、図１５に示すように、各断面像Ｖ１〜Ｖｎにおいて補正後の断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´を得ると（図１６のステップＳＤ１）、これらの断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´において処理対象とする列（ｘ軸の座標）を選定する（ステップＳＤ２）。ここで、例えば、ｘ＝１を処理対象として選定したとすると、補正部１２は、図１５に示すように、断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´においてｘ＝１の振幅の総和Ｚ１〜Ｚｎをそれぞれ求める（ステップＳＤ３）。
The
続いて、補正部１２は、各総和Ｚ１〜Ｚｎのメディアン（中央値）Ｚ０を求める（ステップＳＤ４）。続いて、補正部１２は、各断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´におけるｘ＝１の振幅の総和Ｚ１〜Ｚｎから上記メディアンＺ０をそれぞれ減算して絶対値をとり、（ステップＳＤ５）、この絶対値Ｚ１´〜Ｚｎ´が予め設定されている規定値Ｚｒｅｆよりも大きいか否かをそれぞれ判断する（ステップＳＤ６）。
この結果、絶対値Ｚ１´〜Ｚｎ´が予め設定されている規定値よりも大きい断面像Ｆ´が存在していた場合には、この断面像Ｆ´に対応する平滑化信号Ｍ´´を補正する（ステップＳＤ７）。
Subsequently, the
As a result, when there is a cross-sectional image F ′ whose absolute values Z1 ′ to Zn ′ are larger than a preset specified value, the smoothing signal M ″ corresponding to the cross-sectional image F ′ is corrected. (Step SD7).
例えば、図１５に示すように、断面像Ｆ３´の絶対値Ｚ３´が規定値Ｚｒｅｆを超えていた場合、この断面像Ｆ３´に対応する平滑化信号Ｍ３´´のｘ＝１の列を、当該断面像Ｆ３´に隣接する断面像Ｆ２´およびＦ４´に対応する平滑化信号Ｍ２´´およびＭ４´´のｘ＝１の列を補間したものに置換することで、平滑化信号Ｍ３´´を補正する。
なお、絶対値が規定値Ｚｒｅｆよりも大きくなる断面像が連続して発生していた場合には、これらの次の断面像における平滑化信号を用いて、平滑化信号の補正（補間）を行う。例えば、上記例において、断面像Ｆ３´及びＦ４´の絶対値Ｚ３´およびＺ４´が規定値Ｚｒｅｆを超えていた場合には、断面像Ｆ２´の平滑化信号Ｍ２´´と断面像Ｆ５´の平滑化信号Ｍ５´´とを用いて、平滑化信号Ｍ３´´を補正する。
For example, as shown in FIG. 15, when the absolute value Z3 ′ of the cross-sectional image F3 ′ exceeds the specified value Zref, the column of x = 1 of the smoothed signal M3 ″ corresponding to the cross-sectional image F3 ′ is By replacing the smoothed signals M2 ″ and M4 ″ corresponding to the cross-sectional images F2 ′ and F4 ′ adjacent to the cross-sectional image F3 ′ with the interpolated x = 1 column, the smoothed signal M3 ″ is obtained. Correct.
If cross-sectional images having an absolute value larger than the specified value Zref are continuously generated, the smoothed signal is corrected (interpolated) using the smoothed signal in these next cross-sectional images. . For example, in the above example, when the absolute values Z3 ′ and Z4 ′ of the cross-sectional images F3 ′ and F4 ′ exceed the specified value Zref, the smoothing signal M2 ″ of the cross-sectional image F2 ′ and the cross-sectional image F5 ′ The smoothed signal M3 ″ is corrected using the smoothed signal M5 ″.
そして、減算結果が規定値を超えた全ての断面像における平滑化信号の補正が終了すると、ステップＳＤ８に移行する。
一方、上記ステップＳＤ６において、減算結果が規定値を超える断面像が存在しなかった場合には、そのままステップＳＤ８に移行する。ステップＳＤ８では、全ての列を処理対象として選定したかを判定し、この結果、全ての列を処理対象として選定していなかった場合には、ステップＳＤ２に戻り、未処理の列、例えば、ｘ＝２について上記ステップＳＤ２以降の処理を実行する。
When the correction of the smoothing signal in all the cross-sectional images whose subtraction results exceed the specified value is completed, the process proceeds to step SD8.
On the other hand, if there is no cross-sectional image whose subtraction result exceeds the specified value in step SD6, the process proceeds to step SD8 as it is. In step SD8, it is determined whether all columns have been selected as processing targets. As a result, if all columns have not been selected as processing targets, the process returns to step SD2, and unprocessed columns, for example, x The process after step SD2 is executed for = 2.
そして、全ての列ｘ＝１〜ｎについて上記処理を行うと、ステップＳＤ８において「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳＤ９に移行する。
ステップＳＤ９では、補正が行われた平滑化信号Ｍ´´によって再度補正処理することにより、新たな断面像Ｆ´を得る。そして、新たに得られた断面像Ｆ´に対してずれ位置逆補正を行い（ステップＳＤ１０）、この結果Ｆ１〜Ｆｎを欠陥検出部に出力する。
When the above process is performed for all columns x = 1 to n, “YES” is determined in step SD8, and the process proceeds to step SD9.
In step SD9, a new cross-sectional image F ′ is obtained by performing the correction process again using the corrected smoothed signal M ″. Then, the displacement position reverse correction is performed on the newly obtained cross-sectional image F ′ (step SD10), and the results F1 to Fn are output to the defect detection unit.
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊの形状が非線形的に変形しており、かつ、溶接信号の対応付けを阻害するような局所的な欠陥がある場合にも、このずれ量を適切に補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーを一様な成分とみなして除去することが可能となる。この結果、更にＳＮ比の高い断面像を得ることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を更に低減させることができる。 As described above, according to the ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the present embodiment, the shape of the welded portion Sj is nonlinearly deformed and the correlation of the welding signals is hindered. Even when there is a local defect, the shift amount is appropriately corrected, so that the positions of the pseudo echoes can be aligned on the same axis. As a result, the pseudo echo can be regarded as a uniform component and removed. As a result, a cross-sectional image with a higher SN ratio can be obtained, and erroneous detection of defects due to pseudo echo can be further reduced.
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した第２の実施形態においては、補正対象となる断面像の周辺に位置する比較断面像を用いて平滑化信号を作成し、この平滑化信号を用いて補正対象となる断面像の位置ずれ補正を行っていたが、この位置ずれ補正をより高い精度で行うためには、溶接部Ｓｊの実際の形状を把握し、この形状に合わせて位置ずれを補正する方が好ましい。
[Fifth Embodiment]
Next, an ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
In the above-described second embodiment, a smoothed signal is created using a comparative cross-sectional image located around the cross-sectional image to be corrected, and the positional deviation of the cross-sectional image to be corrected using this smoothed signal. Although correction has been performed, in order to perform this positional deviation correction with higher accuracy, it is preferable to grasp the actual shape of the welded portion Sj and correct the positional deviation according to this shape.
そこで、本実施形態においては、実際の溶接部Ｓｊの形状を把握するために、超音波ビームを被検体に垂直に入射させる垂直探傷試験を行い、この垂直探傷試験におけるエコー信号に基づいて、上述した斜角探傷試験における各断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれ補正を行う。
なお、垂直探傷試験におけるエコー信号の取得方法は、例えば、上述した斜角探傷試験において、超音波ビームの屈折角θを０°とすればよい。
以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、説明する。
Therefore, in the present embodiment, in order to grasp the actual shape of the welded portion Sj, a vertical flaw detection test in which an ultrasonic beam is vertically incident on the subject is performed, and the above-mentioned is based on the echo signal in the vertical flaw detection test. The positional deviation correction of each of the cross-sectional images V1 to Vn in the oblique angle flaw detection test is performed.
Note that the echo signal acquisition method in the vertical flaw detection test may be, for example, that the refraction angle θ of the ultrasonic beam is set to 0 ° in the above-described oblique flaw detection test.
Hereinafter, the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment will be described.
本実施形態においては、まず、分析装置２内の画像作成部１１が垂直探傷試験におけるエコー信号に基づいて各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを作成する。この断面像は、上述した斜角入射における各断面像Ｖ１〜Ｖｎにそれぞれ対応するｙ軸の座標位置ｙ＝１〜ｙ＝ｎにおける画像である。画像作成部１１は、断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを補正部１２´に出力する。
In the present embodiment, first, the
補正部１２´は、断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおけるピーク形状の位置をそれぞれ特定し（図１７のステップＳＥ１）、このピーク形状の位置が所定のｘ軸上の座標（例えば、ｘ＝ａ）にそろうように、各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎをｘ軸方向に平行移動させ、このときの各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎの移動量をずれ量として保有する（図１７のステップＳＥ２）。
The correcting
例えば、垂直入射探傷試験の場合、被検体Ｓの溶接部Ｓｊに入射された超音波ビームは溶接部Ｓｊの底面で反射して戻ってくるので、図１８に示すように、各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎは被検体Ｓの溶接部Ｓｊの底面部の様子を再現した画像となる。従って、この断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおけるピーク形状の位置を一列にそろえることにより（例えば、図１９参照）、溶接部Ｓｊの曲がりなどに起因する位置ずれを補正することが可能となる。 For example, in the case of a normal incidence flaw detection test, the ultrasonic beam incident on the welded portion Sj of the subject S is reflected and returned by the bottom surface of the welded portion Sj, and therefore, as shown in FIG. Vrn is an image that reproduces the state of the bottom surface of the welded portion Sj of the subject S. Therefore, by aligning the positions of the peak shapes in the cross-sectional images Vr1 to Vrn in a line (see, for example, FIG. 19), it is possible to correct the positional deviation due to the bending of the welded portion Sj.
補正部１２´は、図１９に示すように、各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおいて、ピーク形状の位置を所定の位置に移動させるときのずれ量Δｘを各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおいて求めると、このずれ量Δｘに基づいて、斜角探傷試験における各断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれ補正を行う（図１７のステップＳＥ３）。例えば、垂直探傷試験における断面像Ｖｒｎの位置ずれ量が「＋Δｘｎ」であった場合には、斜角探傷試験における断面像Ｖｎを「＋Δｘｎ」平行移動させることにより、位置ずれ補正を行う。このようにして、各断面像Ｖ１〜Ｖｎについて位置ずれ補正を行うと、位置ずれ補正後の各断面像Ｖ１´〜Ｖｎ´を用いて、上述した平滑化等を行うことにより（ステップＳＥ４）、最終的な断面像Ｆ１〜Ｆｎを得、これらを欠陥検出部１３に出力する（ステップＳＥ５）。
As shown in FIG. 19, when the
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置によれば、超音波ビームを垂直入射させたときのエコー信号に基づいて断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを作成するので、被検体、特に、溶接部Ｓｊの底面形状をより正確に把握することができる。そして、これらの断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを用いて、斜角探傷試験における各断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれを補正するので、位置ずれ補正の精度を向上させることが可能となる。これにより、平滑化信号の作成精度を向上させることが可能となるので、傷等の欠陥の誤検知を更に低減させることが可能となる。 As described above, according to the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment, since the cross-sectional images Vr1 to Vrn are created based on the echo signal when the ultrasonic beam is vertically incident, the subject, in particular, The bottom shape of the welded portion Sj can be grasped more accurately. Since the cross-sectional images Vr1 to Vrn are used to correct the positional deviation of the cross-sectional images V1 to Vn in the oblique flaw detection test, it is possible to improve the accuracy of the positional deviation correction. As a result, it is possible to improve the generation accuracy of the smoothed signal, so that it is possible to further reduce false detection of defects such as scratches.
〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した各実施形態においては、各断面像に発生していた一様なエコー成分については、疑似エコーとして取り扱っていたため、複数の断面像に渡って一様な欠陥が実際に生じていた場合には、これらの欠陥を検出することができないという不都合がある。
そこで、本実施形態では、予め欠陥がないことがわかっている無欠陥試験体を作成し、この無欠陥試験体に対して被検体と同様の条件で超音波ビームを入射させ、このときの超音波エコーを用いて各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎを作成し、これら各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎを用いて平滑化信号を作成することとしている。
以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、説明する。
[Sixth Embodiment]
Next, an ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
In each of the above-described embodiments, the uniform echo component generated in each cross-sectional image is handled as a pseudo echo, and thus when a uniform defect has actually occurred over a plurality of cross-sectional images. Has the disadvantage that these defects cannot be detected.
Therefore, in this embodiment, a defect-free test body that is known to be free of defects in advance is created, and an ultrasonic beam is incident on the defect-free test body under the same conditions as the subject, Each cross-sectional image Vk1 to Vkn is created using a sound wave echo, and a smoothed signal is created using each of the cross-sectional images Vk1 to Vkn.
Hereinafter, the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment will be described.
本実施形態においては、まず、無欠陥試験体を対象として垂直探傷試験と斜角探傷試験との両方を実施し、垂直探傷試験の各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎと、斜角探傷試験の各断面像Ｖｈ１〜Ｖｈｎを作成する。そして、垂直探傷試験のときの各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎに基づいて斜角探傷試験の各断面像Ｖｈ１〜Ｖｈｎの位置ずれ補正を行う（図２０のＳＦ１〜ＳＦ３）。この手順は、上記第５の実施形態と同様である。
続いて、位置ずれ補正後の全ての断面像Ｖｈ１´〜Ｖｈｎ´から平滑化信号Ｍｋを作成する（ステップＳＦ４）。
In the present embodiment, first, both the vertical flaw detection test and the oblique flaw detection test are performed on a defect-free test object, and each cross-sectional image Vk1 to Vkn of the vertical flaw detection test and each cross-sectional image of the oblique flaw detection test. Vh1 to Vhn are created. Then, based on the cross-sectional images Vk1 to Vkn at the time of the vertical flaw detection test, positional deviation correction of the cross-sectional images Vh1 to Vhn of the oblique flaw detection test is performed (SF1 to SF3 in FIG. 20). This procedure is the same as in the fifth embodiment.
Subsequently, a smoothing signal Mk is created from all the cross-sectional images Vh1 ′ to Vhn ′ after the positional deviation correction (step SF4).
次に、被検体Ｓを対象として垂直探傷試験と斜角探傷試験の両方を実施し、垂直探傷試験の各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎと、斜角探傷試験の各断面像Ｖ１〜Ｖｎを作成する。そして、垂直探傷試験の断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎに基づいて、斜角探傷試験の断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれ補正を行う（図２０のステップＳＦ５〜ＳＦ７）。
続いて、補正部１２は、位置ずれ補正後の断面像Ｖ１´〜Ｖｎ´と無欠陥試験体を対象として得られたメディアンフィルタＭｋとを用いて、上述した各実施形態に係る時間軸非線形補正処理や平滑化信号補正処理等を実施することにより（ステップＳＦ８）、最終的な断面像Ｆ１〜Ｆｎを得、これらを欠陥検出部１３に出力する（ステップＳＦ９）。
Next, both the vertical flaw detection test and the oblique flaw detection test are performed on the subject S, and the cross-sectional images Vr1 to Vrn of the vertical flaw detection test and the cross-sectional images V1 to Vn of the oblique flaw detection test are created. Then, based on the cross-sectional images Vr1 to Vrn of the vertical flaw detection test, the displacement of the cross-sectional images V1 to Vn of the oblique flaw detection test is corrected (steps SF5 to SF7 in FIG. 20).
Subsequently, the
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、無欠陥試験体に対して探傷試験を行うことにより得られた断面像から平滑化信号を作成し、この平滑化信号を用いて被検体の断面像を補正することとしたので、溶接方向に平行な長い一様な欠陥（例えば、被検体が管状であった場合における全周一様欠陥）があった場合にも見逃しなく欠陥を検出することができる。 As described above, according to the ultrasonic flaw detection apparatus and method and the program according to the present embodiment, a smoothing signal is created from a cross-sectional image obtained by performing a flaw detection test on a defect-free specimen, Because the smoothed signal is used to correct the cross-sectional image of the specimen, there was a long uniform defect parallel to the welding direction (for example, a uniform defect around the circumference when the specimen was tubular). Even in this case, it is possible to detect a defect without missing it.
なお、本実施形態では、被検体とは試験体から得られた平滑化信号Ｍｋを用いることから、この平滑化信号Ｍｋと被検体の位置ずれ補正後の各断面像Ｖ１´〜Ｖｎ´に位置ずれが発生する場合がある。このため、平滑化信号Ｍｋを用いて平滑化等の処理を開始する際に、まず、両者間の位置ずれを補正してから後続の処理を実行することが好ましい。この場合、例えば、被検体と無欠陥試験体とに対して垂直探傷試験を行ったときの各断面像を用いて位置ずれ補正を行うこととしてもよい。 In this embodiment, since the subject uses the smoothed signal Mk obtained from the specimen, the smoothed signal Mk and the position of each of the cross-sectional images V1 ′ to Vn ′ after correcting the positional deviation of the subject are used. Deviation may occur. For this reason, when a process such as smoothing is started using the smoothed signal Mk, it is preferable to first execute the subsequent process after correcting the positional deviation between them. In this case, for example, misalignment correction may be performed using each cross-sectional image when the vertical flaw detection test is performed on the subject and the defect-free test specimen.
〔第７の実施形態〕
次に、本発明の第７の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した各実施形態においては、被検体Ｓとは異なる個体である無欠陥試験体を用いて探傷試験を行い、この無欠陥試験体における探傷試験結果を用いて被検体の各断面像を補正することとしていた。本実施形態においては、無欠陥試験体における探傷試験結果に代えて、当該被検体の以前の探傷試験結果を用いて、今回の被検体の探傷試験における各断面像を補正等することにより、最終的な断面像Ｆ１〜Ｆｎを得る。
具体的には、今回の探傷試験において得られた各断面像Ｖ１〜Ｖｎに対応する平滑化信号Ｍのかわりに、以前の探傷試験、例えば、前回の探傷試験における各断面像Ｖｐ１〜Ｖｐｎを用いる。なお、探傷試験時における位置ずれを補正するために、上述した第６の実施形態と同様に、ずれ補正処理およびピーク位置ずれ補正を実行することが好ましい。
[Seventh Embodiment]
Next, an ultrasonic flaw detection apparatus, method, and program according to the seventh embodiment of the present invention will be described.
In each of the above-described embodiments, a flaw detection test is performed using a defect-free test specimen that is an individual different from the subject S, and each cross-sectional image of the subject is corrected using a flaw detection test result in the defect-free test specimen. I was going to do that. In this embodiment, instead of the flaw detection test result in the defect-free test specimen, the previous flaw detection test result of the subject is used to correct each cross-sectional image in the flaw detection test of the subject, thereby obtaining the final result. Typical cross-sectional images F1 to Fn are obtained.
Specifically, instead of the smoothing signal M corresponding to the cross-sectional images V1 to Vn obtained in the current flaw detection test, the cross-sectional images Vp1 to Vpn in the previous flaw detection test, for example, the previous flaw detection test are used. . In addition, in order to correct the misalignment during the flaw detection test, it is preferable to execute the misalignment correction process and the peak misalignment correction as in the above-described sixth embodiment.
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置によれば、以前の探傷試験における各断面像を平滑化信号のかわりに用いるので、被検体に生じた微小な欠陥についても検出することが可能となる。これにより、欠陥検出の精度を向上させることができる。 As described above, according to the ultrasonic flaw detection apparatus according to the present embodiment, each cross-sectional image in the previous flaw detection test is used instead of the smoothing signal, so that even a minute defect generated in the subject is detected. It becomes possible. Thereby, the accuracy of defect detection can be improved.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記平滑化処理等の各種処理を行った場合には、処理後の画像にノイズが生ずることがある。従って、ローパスフィルタ等を用いたフィルタリング処理を適宜設けることにより、このような局所的に発生するノイズを除去しながら上述した処理を行うこととしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
For example, when various processes such as the smoothing process are performed, noise may occur in the processed image. Therefore, the above-described processing may be performed while removing such locally generated noise by appropriately providing a filtering processing using a low-pass filter or the like.
１ 探傷試験装置
２ 分析装置
３ 記憶装置
４ 探触子
５ 探傷制御装置
６ 位置検出部
１１ 画像作成部
１２ 補正部
１３ 欠陥検出部
Ｓ 被検体
Ｓｊ 溶接部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成手段と、
複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正手段と、
補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出手段と
を備え、
前記補正手段は、
複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、
特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、
複数の前記比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて第１平滑化信号を作成し、
前記第１平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像及び複数の前記比較断面像の位置ずれを補正し、
位置ずれ補正後の補正対象の前記断面像及び位置ずれ補正後の複数の前記比較断面像を用いて第２平滑化信号を作成し、
前記第２平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の前記補正対象の断面像を補正し、
補正対象となる前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行う超音波探傷装置。 An ultrasonic flaw detector that detects a defect generated inside a subject having a joint extending in one direction,
An image creating means for creating a plurality of cross-sectional images of the subject intersecting the extending direction based on an echo signal when an ultrasonic wave is propagated inside the subject;
Correction means for correcting the cross-sectional image using a characteristic amount common to the plurality of cross-sectional images;
A defect detection means for detecting a defect using the cross-sectional image after correction ,
The correction means includes
Identify one cross-sectional image to be corrected from among the plurality of cross-sectional images,
Extract a predetermined number of cross-sectional images around the specified cross-sectional image to be corrected as comparative cross-sectional images,
Creating a first smoothed signal using the plurality of comparative cross-sectional images and the cross-sectional image to be corrected;
Using the first smoothing signal to correct the positional deviation of the cross-sectional image to be corrected and the plurality of comparative cross-sectional images ,
Second to create the smoothed signal using a plurality of the comparison section image after the cross-sectional image and the positional deviation correction to be corrected in the displacement-corrected,
Using the second smoothed signal, correct the cross-sectional image of the correction target after the positional deviation correction ,
An ultrasonic flaw detector that corrects each cross-sectional image by sequentially specifying different cross-sectional images as the cross-sectional images to be corrected.
前記第１平滑化信号と補正対象の前記断面像または前記比較断面像との相対位置を徐々にずらしながら各位置での相関値をそれぞれ求め、該相関値が最大値となったときのずれ量に基づいて、補正対象の前記断面像または前記比較断面像の位置ずれを補正する請求項１に記載の超音波探傷装置。 In the case of correcting the positional deviation of the cross- sectional image or the comparative cross-sectional image to be corrected,
The correlation value at each position is obtained while gradually shifting the relative position between the first smoothed signal and the cross-sectional image to be corrected or the comparative cross-sectional image, and the amount of deviation when the correlation value reaches the maximum value The ultrasonic flaw detection apparatus according to claim 1 , wherein a position shift of the cross- sectional image or the comparative cross- sectional image to be corrected is corrected based on the above.
前記第２平滑化信号によって各前記断面像を補正したときの補正量をそれぞれ求め、この補正量が他の断面像に比べて予め設定されている規定量よりも大きい断面像が存在した場合に、当該断面像の第２平滑化信号を他の断面像に対応する第２平滑化信号の特性に基づいて補正し、補正後の前記第２平滑化信号を用いて、当該断面像の補正をやり直す請求項１から請求項３のいずれかに記載の超音波探傷装置。 The correction means is
Obtain a correction amount when the correcting each said cross-sectional image by the second smoothed signal, respectively, when a large cross-sectional image than the prescribed amount of the correction amount is set in advance as compared to other cross-sectional image is present The second smoothing signal of the cross-sectional image is corrected based on the characteristics of the second smoothing signal corresponding to the other cross-sectional image, and the correction of the cross-sectional image is performed using the corrected second smoothing signal. The ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 3, wherein redoing is performed.
前記補正手段は、各前記断面像の位置ずれ補正を行う場合において、前記第１平滑化信号に代えて、前記超音波ビームを垂直方向に対して射出した場合に得られるエコー信号に基づいて作成された参照断面像を用いて、各前記断面像の位置ずれを補正する請求項１から請求項４のいずれかに記載の超音波探傷装置。 The plurality of cross-sectional images are created based on echo signals when the ultrasonic beam is emitted at a predetermined angle with respect to a vertical direction,
The correction means is created based on an echo signal obtained when the ultrasonic beam is emitted in the vertical direction instead of the first smoothing signal when correcting the positional deviation of each cross-sectional image. The ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 4, wherein a positional shift of each of the cross-sectional images is corrected by using the reference cross-sectional image thus obtained.
前記無欠陥試験体の内部に、超音波ビームを垂直方向に射出した場合に得られるエコー信号に基づいて複数の第２断面像を作成し、 A plurality of second cross-sectional images are created based on echo signals obtained when the ultrasonic beam is emitted in the vertical direction inside the defect-free test body,
複数の前記第２断面像を用いて前記第１断面像の位置ずれ補正を行い、 A positional deviation correction of the first cross-sectional image is performed using a plurality of the second cross-sectional images,
位置ずれ補正後の前記第１断面像を用いて前記第３平滑化信号を作成する請求項６に記載の超音波探傷装置。 The ultrasonic flaw detector according to claim 6, wherein the third smoothed signal is created using the first cross-sectional image after the positional deviation correction.
前記補正手段は、前記第２平滑化信号に代えて、前記記憶手段に蓄積されている以前の試験における１または複数の前記断面像を用いて、今回の試験における前記被検体の１または複数の前記断面像を補正する請求項１から請求項５のいずれかに記載の超音波探傷装置。 Storage means for accumulating a plurality of the cross-sectional images of the subject;
The correction means uses one or more of the cross-sectional images of the previous test accumulated in the storage means instead of the second smoothing signal, and uses one or more of the subject in the current test. The ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 5, wherein the cross-sectional image is corrected.
前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成過程と、
複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正過程と、
補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出過程と
を備え、
前記補正過程は、
複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、
特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、
複数の前記比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて第１平滑化信号を作成し、
前記第１平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像及び複数の前記比較断面像の位置ずれを補正し、
位置ずれ補正後の補正対象の前記断面像及び位置ずれ補正後の複数の前記比較断面像を用いて第２平滑化信号を作成し、
前記第２平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の前記補正対象の断面像を補正し、
補正対象となる前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行う超音波探傷方法。 An ultrasonic flaw detection method for detecting a defect generated inside a subject having a joint extending in one direction,
An image creating process for creating a plurality of cross-sectional images of the subject intersecting the extending direction based on an echo signal when ultrasonic waves are propagated inside the subject;
A correction process for correcting the cross-sectional image using a feature amount common to the plurality of cross-sectional images;
A defect detection process for detecting defects using a cross-sectional image after correction ,
The correction process includes:
Identify one cross-sectional image to be corrected from among the plurality of cross-sectional images,
Extract a predetermined number of cross-sectional images around the specified cross-sectional image to be corrected as comparative cross-sectional images,
Creating a first smoothed signal using the plurality of comparative cross-sectional images and the cross-sectional image to be corrected;
Using the first smoothing signal to correct the positional deviation of the cross-sectional image to be corrected and the plurality of comparative cross-sectional images,
A second smoothing signal is created using the cross-sectional image to be corrected after misalignment correction and the plurality of comparative cross-sectional images after misalignment correction,
Using the second smoothed signal, correct the cross-sectional image of the correction target after the positional deviation correction,
An ultrasonic flaw detection method that corrects each cross-sectional image by sequentially specifying different cross-sectional images as the cross-sectional image to be corrected .
前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成処理と、
複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正処理と、
補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出処理と
をコンピュータに実行させるためのプログラムであり、
前記補正処理は、
複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定するステップと、
特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出するステップと、
複数の前記比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて第１平滑化信号を作成するステップと、
前記第１平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像及び複数の前記比較断面像の位置ずれを補正するステップと、
位置ずれ補正後の補正対象の前記断面像及び位置ずれ補正後の複数の前記比較断面像を用いて第２平滑化信号を作成するステップと、
前記第２平滑化信号を用いて、位置ずれ補正後の前記補正対象の断面像を補正するステップと、
補正対象となる前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行うステップと
を含む超音波探傷プログラム。 An ultrasonic flaw detection program used for ultrasonic flaw detection that detects a defect generated inside a subject having a joint extending in one direction,
An image creation process for creating a plurality of cross-sectional images of the subject intersecting the extending direction, based on an echo signal when ultrasonic waves are propagated inside the subject;
A correction process for correcting the cross-sectional image using a feature amount common to the plurality of cross-sectional images;
A program for causing a computer to execute a defect detection process for detecting a defect using a cross-sectional image after correction,
The correction process includes
Identifying one cross-sectional image to be corrected from among the plurality of cross-sectional images;
Extracting a predetermined number of cross-sectional images around the identified correction target cross-sectional image as comparative cross-sectional images;
Creating a first smoothed signal using a plurality of the comparative cross-sectional images and the cross-sectional image to be corrected;
Correcting the positional deviation of the cross-sectional image to be corrected and the plurality of comparative cross-sectional images using the first smoothed signal;
Creating a second smoothed signal using the cross-sectional image to be corrected after misalignment correction and the plurality of comparison cross-sectional images after misalignment correction;
Using the second smoothed signal, correcting the cross-sectional image of the correction target after positional deviation correction;
Correcting each cross-sectional image by sequentially identifying different cross-sectional images as the cross-sectional images to be corrected; and
Ultrasonic flaw detection program including .
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