JP6467859B2 - 超音波探傷方法及び装置 - Google Patents
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Description
(1)一次元アレイ型超音波探触子1が具備する複数の振動子11(図1において、斜線のハッチングを施した振動子、白抜きの振動子、及び、黒で塗りつぶした振動子)の中から、超音波を送信する送信用振動子11T(図1において、斜線のハッチングを施した振動子)と探傷材Bからのエコーを受信する受信用振動子11R(図1において、白抜きの振動子)とからなる振動子群を選択する。
(2)選択した振動子群の送信用振動子11Tから被探傷材Bに向けて超音波を送信し、選択した振動子群の受信用振動子11Rで被探傷材Bからのエコーを受信する。
(3)被探傷材Bからのエコーを選択した振動子群の受信用振動子11Rで受信することで得られる探傷信号に基づき、超音波探触子1に対向する方向の被探傷材Bの部分的断面像Sを生成する。部分的断面像Sの生成には、例えば、開口合成処理が用いられる。
(4)選択する振動子群を順次切り替えて、上記(2)及び(3)の手順を繰り返し実行することで、選択した振動子群毎に部分的断面像Sを生成する。
(5)生成した複数枚の部分的断面像Sを合成することで、一次元アレイ型超音波探触子1に対向する方向の被探傷材Bの全体断面像ASを生成し、生成した全体断面像ASを用いて欠陥を検出する。
これと同様に、一次元アレイ型超音波探触子を用いて被探傷材の断面像を生成し欠陥を検出する従来の超音波探傷方法においても、選択する振動子群を切り替える時間間隔(選択された各振動子群の送信用振動子から超音波を送信する時間間隔)の長短に起因して、断面像に残響エコー(ゴースト)に相当する画素領域が生じ得るという問題がある。
図2(a)に示すように、超音波を繰り返し送信する時間間隔が短いと、1回目の送信(送信エコーT1)によって生じる多重底面エコー(B1 1〜B1 N+2)が十分に減衰する前に、2回目の送信(送信エコーT2)が実行されてしまう。この結果、2回目の送信による探傷ゲート内に、1回目の送信によって生じた底面エコー(B1 N+1)が入り、この底面エコーが残響エコー(ゴースト)となる。残響エコーが一定以上の強度を有すれば、この残響エコーをきずエコーとして誤検出するおそれがある。3回目の送信(送信エコーT3)及びそれ以降の送信についても同様である。
これに対し、図2(b)に示すように、超音波を繰り返し送信する時間間隔が長いと、2回目の送信による探傷ゲート内に、1回目の送信によって生じた底面エコーが入ることがない、又は、問題とならない程度に十分に減衰した底面エコーが入るだけである。2回目の送信及びそれ以降の送信についても同様である。従って、残響エコー(ゴースト)の問題は生じないものの、超音波を繰り返し送信する時間間隔が長いため、単位時間に探傷可能な回数が低減し、探傷速度の低下を招くという問題がある。
例えば、特許文献1に記載の方法では、送信用振動子(圧電素子25)から超音波を送信する時間間隔(Δt)を長く設定することで、残響エコー(ゴースト)の影響を低減している(特許文献1の段落0012)ため、上記のように探傷速度の低下を招くという問題がある。なお、特許文献1では、多重表面エコーによって生じる残響エコーを問題にしているが、図2を参照して説明したように、また、特許文献3に記載のように、多重底面エコーによって生じる残響エコーが問題となる場合もある。また、多重表面エコーによって生じる残響エコー及び多重底面エコーによって生じる残響エコーの双方が問題となる場合もある。
(1)第1ステップ:前記超音波探触子が具備する複数の振動子の中から、超音波を送信する送信用振動子と前記被探傷材からのエコーを受信する受信用振動子とからなる振動子群を選択する。
(2)第2ステップ:前記第1ステップで選択した振動子群の送信用振動子から前記被探傷材に向けて超音波を送信し、前記第1ステップで選択した振動子群の受信用振動子で前記被探傷材からのエコーを受信する。
(3)第3ステップ:前記第2ステップにおいて前記被探傷材からのエコーを前記選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号に基づき、前記超音波探触子に対向する方向の前記被探傷材の部分的断面像を生成する。
(4)第4ステップ:順次選択される3組以上の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するように前記第1ステップで選択する振動子群を順次切り替えて、前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行することで、前記選択した振動子群毎に部分的断面像を生成する。
(5)第5ステップ:前記第4ステップで生成した複数枚の部分的断面像の前記振動子の配列方向についての位置合わせを行った後に、前記複数枚の部分的断面像を構成する各画素の濃度を加算して合成することで、前記一次元アレイ型超音波探触子に対向する方向の前記被探傷材の全体断面像を生成し、該生成した全体断面像を用いて欠陥を検出する。
そして、本発明は、前記第4ステップにおいて、探傷範囲が互いに重複する部分を有する振動子群のうち、いずれか一組の振動子群の送信用振動子から超音波を送信した時点から前記一組の振動子群の次に選択される振動子群の送信用振動子から超音波を送信する時点までの時間間隔が全て異なり、なお且つ、前記時間間隔の差が前記被探傷材から受信する残響エコーの持続時間以上となるように、前記探傷範囲が互いに重複する部分を有する振動子群の各送信用振動子から超音波を送信する時点を制御することを特徴とする。
具体的には、例えば、振動子群A〜D(この順で順次選択される)の4組の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するとすれば、第4ステップで生成される振動子群A〜D毎の部分的断面像(計4枚の部分的断面像)のうち、探傷範囲が重複する部分に相当する画素領域には、いずれの部分的断面像にも同じ残響エコー(例えば、多重底面エコーのいずれか)に相当する画素領域が存在する可能性がある。より具体的には、いずれか一組の振動子群(例えば、振動子群A)の送信用振動子から超音波を送信した時点から前記一組の振動子群の次に選択される振動子群(例えば、振動子群B)の送信用振動子から超音波を送信する時点までの時間間隔が短ければ、振動子群Bによって得られた部分的断面像のうち、振動子群Aと探傷範囲が重複する部分に相当する画素領域には、振動子群Aの送信用振動子から超音波を送信したことに起因して生じた残響エコーに相当する画素領域が存在する可能性がある。同様に、振動子群Cによって得られた部分的断面像のうち、振動子群A、Bと探傷範囲が重複する部分に相当する画素領域には、振動子群Bの送信用振動子から超音波を送信したことに起因して生じた残響エコーに相当する画素領域が存在する可能性がある。また、振動子群Dによって得られた部分的断面像のうち、振動子群A〜Cと探傷範囲が重複する部分に相当する画素領域には、振動子群Cの送信用振動子から超音波を送信したことに起因して生じた残響エコーに相当する画素領域が存在する可能性がある。
しかしながら、本発明では、前述のように、いずれか一組の振動子群の送信用振動子から超音波を送信した時点から前記一組の振動子群の次に選択される振動子群の送信用振動子から超音波を送信する時点までの時間間隔が全て異なるものとなるように制御している。具体的には、振動子群Aの送信用振動子から超音波を送信した時点から振動子群Bの送信用振動子から超音波を送信した時点までの時間間隔をC1、振動子群Bの送信用振動子から超音波を送信した時点から振動子群Cの送信用振動子から超音波を送信した時点までの時間間隔をC2、振動子群Cの送信用振動子から超音波を送信した時点から振動子群Dの送信用振動子から超音波を送信した時点までの時間間隔をC3とすると、C1≠C2≠C3となるように、振動子群A〜Dの各送信用振動子から超音波を送信する時点を制御している。このため、振動子群A〜Dのうち、いずれか一組の振動子群の送信用振動子から超音波を送信した時点から、次に選択される振動子群の受信用振動子で残響エコーを受信する時点までの経過時間がほぼ同等であったとしても、次に選択される振動子群の送信用振動子から超音波を送信した時点から、当該振動子群の受信用振動子で残響エコーを受信する時点までの経過時間には、上記時間間隔C1〜C3の差に応じたズレが生じることになる。従い、各振動子群A〜Dによって得られた部分的断面像における残響エコーに相当する画素領域の位置(部分的断面像における超音波伝搬方向(図1のY方向)に沿った位置)には、上記時間間隔C1〜C3の差に応じたズレが生じることになる。
一方、振動子群A〜Dの探傷範囲が互いに重複する部分にきずが存在する場合、各振動子群A〜Dによって得られた部分的断面像におけるきずに相当する画素領域の位置(部分的断面像における超音波伝搬方向に沿った位置)は、いずれの部分的断面像についてもほぼ同じとなる。
このため、全体断面像のS/N比(S:きずに相当する画素領域の濃度、N:残響エコーに相当する画素領域の濃度)が高まり、残響エコー(ゴースト)に相当する画素領域の影響を低減可能である。
なお、本発明において、好ましくは、前記第3ステップは、前記選択した振動子群の探傷範囲内にある領域の座標空間を複数のメッシュに分割する第3−1ステップと、前記被探傷材からのエコーを前記選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号のうち、前記選択した振動子群の送信用振動子から前記複数のメッシュのうち注目メッシュまでの超音波の伝搬経路と、前記注目メッシュから前記選択した振動子群の受信用振動子までの超音波の伝搬経路とを伝搬する時間に相当する探傷信号の値を前記注目メッシュに入力する第3−2ステップと、前記第3−2ステップを前記選択した振動子群の送信用振動子及び受信用振動子の全ての組み合わせについて実行し、前記探傷信号の値を前記注目メッシュに加算して入力する第3−3ステップと、前記第3−2ステップ及び前記第3−3ステップを前記複数のメッシュの全てに対して実行することで、前記被探傷材の部分的断面像を生成する第3−4ステップと、を含む。
さらに、本発明において、好ましくは、前記第4ステップにおいて、順次選択される3組以上の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するように前記第1ステップで選択する振動子群を前記被探傷材の搬送方向に直交する方向に順次切り替えて、前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行することで、前記選択した振動子群毎に部分的断面像を生成する。
なお、本発明において、好ましくは、前記制御信号処理手段は、前記第3ステップにおいて、前記選択した振動子群の探傷範囲内にある領域の座標空間を複数のメッシュに分割する第3−1ステップと、前記被探傷材からのエコーを前記選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号のうち、前記選択した振動子群の送信用振動子から前記複数のメッシュのうち注目メッシュまでの超音波の伝搬経路と、前記注目メッシュから前記選択した振動子群の受信用振動子までの超音波の伝搬経路とを伝搬する時間に相当する探傷信号の値を前記注目メッシュに入力する第3−2ステップと、前記第3−2ステップを前記選択した振動子群の送信用振動子及び受信用振動子の全ての組み合わせについて実行し、前記探傷信号の値を前記注目メッシュに加算して入力する第3−3ステップと、前記第3−2ステップ及び前記第3−3ステップを前記複数のメッシュの全てに対して実行することで、前記被探傷材の部分的断面像を生成する第3−4ステップと、を実行する。
また、本発明において、好ましくは、前記被探傷材は、前記被探傷材の長手方向に搬送され、前記超音波探触子が具備する複数の振動子は、前記被探傷材の搬送方向に直交する方向に配列され、前記制御信号処理手段は、前記第4ステップにおいて、順次選択される3組以上の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するように前記第1ステップで選択する振動子群を前記被探傷材の搬送方向に直交する方向に順次切り替えて、前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行することで、前記選択した振動子群毎に部分的断面像を生成する。
図3は、本発明の一実施形態に係る超音波探傷装置の概略構成を示す模式図である。また、図4は、図3に示す超音波探傷装置で実行する超音波探傷方法を模式的に説明する図である。なお、図4に示す探傷波形は、順次選択される各振動子群のいずれかの受信用振動子で得られた探傷波形を時間軸を合わせて繋いだものを模式的に示している。
図3に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置100は、被探傷材(例えば、鋼片)Bに対向して配置され、一直線上に配列された複数の振動子11を具備する一次元アレイ型超音波探触子1と、超音波探触子1を制御すると共に、超音波探触子1から出力される探傷信号に基づいて欠陥を検出する制御信号処理手段2とを備えている。本実施形態では、被探傷材Bは長手方向(図3の白抜き矢符の方向)に搬送され、超音波探触子1が具備する複数の振動子11は、この被探傷材Bの搬送方向に直交する方向に配列されている。そして、本実施形態に係る超音波探傷装置100は、被探傷材Bが搬送される距離に応じてパルス信号を出力(例えば、1パルス/10mm)するパルスジェネレータ(PLG)3を備えている。例えば、1パルス/10mmの出力のPLG3を用い、被探傷材Bの搬送速度を500mm/secとすると、PLG3からは、20msec毎にパルス信号が出力されることになる。
送受信制御/画像化手段21は、各振動子11による超音波の送受信を制御するパルサーやレシーバを具備する。また、各振動子11から出力された探傷信号をA/D変換するA/D変換器、A/D変換された探傷データを記録する波形メモリ、波形メモリに記録された探傷データに対して開口合成処理を施して断面像を生成するプログラム等を具備する。
CH切替器22は、超音波探触子1が具備する複数の振動子11の中から、超音波を送信する送信用振動子と被探傷材Bからのエコーを受信する受信用振動子とからなる振動子群を選択すると共に、この選択する振動子群を順次切り替えるための制御信号を出力する。
タイミング発生器23は、PLG3の出力信号をトリガーとして、CH切替器22による振動子群の切り替えタイミングを決定するタイミング信号を出力する。CH切替器22は、タイミング発生器23から出力されるタイミング信号に同期して、選択する振動子群を順次切り替えるための制御信号を送受信制御/画像化手段21に出力する。送受信制御/画像化手段21は、CH切替器22から出力される制御信号に同期して、各振動子11による超音波の送受信制御や断面像の生成を実行する。
図4に示すように、制御信号処理手段2は、PLG3の出力信号をトリガーとして探傷を開始し、超音波探触子1が具備する複数の振動子11の中から、超音波を送信する送信用振動子と被探傷材Bからのエコーを受信する受信用振動子とからなる振動子群を選択する(本発明の第1ステップに相当)。
例えば、1個の送信用振動子(この送信用振動子は受信用振動子としても用いる)、及び、この送信用振動子の両側に配列された10個ずつの受信用振動子(計21個の振動子11)が1組の振動子群として選択される。ただし、送信用振動子の両側に振動子11が10個ずつ存在しなければ、存在する振動子11のみが受信用振動子とされる。
そして、制御信号処理手段2は、第2ステップにおいて被探傷材Bからのエコーを選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号に基づき、超音波探触子1に対向する方向の被探傷材Bの部分的断面像Sを生成する(本発明の第3ステップに相当)。
以下、開口合成処理の概要について説明する。
図5に示すように、開口合成処理に際しては、超音波探触子1に対向する方向の被探傷材Bの断面のうち、選択した振動子群の探傷範囲内にある領域の座標空間(XY座標)がメッシュに分割される。そして、各メッシュに送受信制御/画像化手段21が具備する波形メモリに記録された探傷データの値を入力する。入力する値を決定するに際しては、まず、選択した振動子群の受信用振動子(例えば、21個)のうち、注目する受信用振動子(図5では、振動子Ra及びRb)を決定する。そして、送信用振動子(図5では、振動子P)から注目するメッシュまでの超音波の伝搬経路WIと、当該注目メッシュから受信用振動子Ra及びRbまでの超音波の伝搬経路WRa及びWRbを決定する。これら伝搬経路WI、WRa及びWRbの決定は、振動子P、Ra及びRbと被探傷材Bとの位置関係や、接触媒質及び被探傷材Bにおける音速等に基づき、振動子P、Ra及びRbと被探傷材Bへの超音波の入射点又は出射点とを結ぶ伝搬経路と、被探傷材Bへの超音波の入射点又は出射点と注目メッシュとを結ぶ伝搬経路とが、スネルの法則又はフェルマーの定理を満足するように、超音波の入射点又は出射点を選択することによって行われる。そして、前記波形メモリに記録された受信用振動子Raでの探傷データのうち、伝搬経路WI及びWRaを伝搬する時間(Ta)に相当するデータの値を取得して、注目メッシュに入力する。また、前記波形メモリに記録された受信用振動子Rbでの探傷データのうち、伝搬経路WI及びWRbを伝搬する時間(Tb)に相当するデータの値を取得して、同じ注目メッシュに入力する(加算する)。
以上に述べた処理を、選択した振動子群の送信用振動子及び全ての受信用振動子の組み合わせについて行うことにより、注目メッシュに入力される探傷データの値が決定する。そして、この処理を全てのメッシュに対して行うことにより、断面の開口合成像が生成される。この生成された開口合成像が被探傷材Bの部分的断面像Sとされる。
すなわち、i組目の振動子群の送信用振動子から超音波を送信した時点から、次に選択される(i+1)組目の振動子群の送信用振動子から超音波を送信する時点までの時間間隔をCiとすると、少なくとも探傷範囲が互いに重複する部分を有する振動子群についてCiは全て異なるものとなるように制御される(全ての振動子群についてCiを全て異なるものとすることも可能である)。さらに、時間間隔の差(Ci+1−Ci)が被探傷材Bから受信する残響エコーの持続時間以上となるように制御される。
なお、上記の例では、C1〜C20の合計時間が6.76msecとなり、部分的断面像Sや全体断面像ASの生成に要する時間を含めても、20msec以内に十分収めることが可能である。従い、PLG3から20msec毎にパルス信号が出力される場合、パルス信号が出力される毎に、制御信号処理手段2は上記の動作を繰り返し実行することが可能である。換言すれば、前述のように、PLG3の出力が1パルス/10mmであり、被探傷材Bの搬送速度が500mm/secであれば、被探傷材Bが搬送方向に10mm進む毎に、被探傷材Bの断面を探傷可能である。
一方、振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分にきずが存在する場合、各振動子群によって得られた部分的断面像Sにおけるきずに相当する画素領域の位置(部分的断面像Sにおける超音波伝搬方向に沿った位置)は、いずれの部分的断面像Sについてもほぼ同じとなる。
このため、全体断面像SAのS/N比(S:きずに相当する画素領域の濃度、N:残響エコーに相当する画素領域の濃度)が高まり、残響エコー(ゴースト)に相当する画素領域の影響を低減可能である。
図6(b)と図6(c)とを比較すれば分かるように、残響エコーに相当する画素領域の位置(全体断面像ASにおける超音波伝搬方向(図6のY方向)に沿った位置)には、時間間隔の差に応じたズレが生じている。また、時間間隔の差を4μsec(探傷周波数が3MHzである場合に、超音波の波長の10波相当の時間である3.3μsec以上)とすることにより、残響エコーに相当する画素領域の位置(全体断面像ASにおける超音波伝搬方向に沿った位置)が互いに重ならない程度にずれている。一方、きずに相当する画素領域の位置(全体断面像ASにおける超音波伝搬方向に沿った位置)は、ほぼ同じとなっている。
なお、図6(d)に示すように、時間間隔を大きくすれば、残響エコーに相当する画素領域が生じないことが分かる。ただし、この場合には探傷速度の低下を招く。
2・・・制御信号処理手段
3・・・PLG
11・・・振動子
100・・・超音波探傷装置
B・・・被探傷材
S・・・部分的断面像
AS・・・全体断面像
Claims (6)
- 一直線上に配列された複数の振動子を具備する一次元アレイ型超音波探触子を被探傷材に対向して配置し、前記超音波探触子から出力される探傷信号に基づいて欠陥を検出する超音波探傷方法であって、
前記超音波探触子が具備する複数の振動子の中から、超音波を送信する送信用振動子と前記被探傷材からのエコーを受信する受信用振動子とからなる振動子群を選択する第1ステップと、
前記第1ステップで選択した振動子群の送信用振動子から前記被探傷材に向けて超音波を送信し、前記第1ステップで選択した振動子群の受信用振動子で前記被探傷材からのエコーを受信する第2ステップと、
前記第2ステップにおいて前記被探傷材からのエコーを前記選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号に基づき、前記超音波探触子に対向する方向の前記被探傷材の部分的断面像を生成する第3ステップと、
順次選択される3組以上の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するように前記第1ステップで選択する振動子群を順次切り替えて、前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行することで、前記選択した振動子群毎に部分的断面像を生成する第4ステップと、
前記第4ステップで生成した複数枚の部分的断面像の前記振動子の配列方向についての位置合わせを行った後に、前記複数枚の部分的断面像を構成する各画素の濃度を加算して合成することで、前記一次元アレイ型超音波探触子に対向する方向の前記被探傷材の全体断面像を生成し、該生成した全体断面像を用いて欠陥を検出する第5ステップとを含み、
前記第4ステップにおいて、探傷範囲が互いに重複する部分を有する振動子群のうち、いずれか一組の振動子群の送信用振動子から超音波を送信した時点から前記一組の振動子群の次に選択される振動子群の送信用振動子から超音波を送信する時点までの時間間隔が全て異なり、なお且つ、前記時間間隔の差が前記被探傷材から受信する残響エコーの持続時間以上となるように、前記探傷範囲が互いに重複する部分を有する振動子群の各送信用振動子から超音波を送信する時点を制御することを特徴とする超音波探傷方法。 - 前記第3ステップは、
前記選択した振動子群の探傷範囲内にある領域の座標空間を複数のメッシュに分割する第3−1ステップと、
前記被探傷材からのエコーを前記選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号のうち、前記選択した振動子群の送信用振動子から前記複数のメッシュのうち注目メッシュまでの超音波の伝搬経路と、前記注目メッシュから前記選択した振動子群の受信用振動子までの超音波の伝搬経路とを伝搬する時間に相当する探傷信号の値を前記注目メッシュに入力する第3−2ステップと、
前記第3−2ステップを前記選択した振動子群の送信用振動子及び受信用振動子の全ての組み合わせについて実行し、前記探傷信号の値を前記注目メッシュに加算して入力する第3−3ステップと、
前記第3−2ステップ及び前記第3−3ステップを前記複数のメッシュの全てに対して実行することで、前記被探傷材の部分的断面像を生成する第3−4ステップと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の超音波探傷方法。 - 前記被探傷材は、前記被探傷材の長手方向に搬送され、
前記超音波探触子が具備する複数の振動子は、前記被探傷材の搬送方向に直交する方向に配列され、
前記第4ステップにおいて、順次選択される3組以上の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するように前記第1ステップで選択する振動子群を前記被探傷材の搬送方向に直交する方向に順次切り替えて、前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行することで、前記選択した振動子群毎に部分的断面像を生成する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の超音波探傷方法。 - 被探傷材に対向して配置され、一直線上に配列された複数の振動子を具備する一次元アレイ型超音波探触子と、前記超音波探触子を制御すると共に、前記超音波探触子から出力される探傷信号に基づいて欠陥を検出する制御信号処理手段とを備える超音波探傷装置であって、
前記制御信号処理手段は、
前記超音波探触子が具備する複数の振動子の中から、超音波を送信する送信用振動子と前記被探傷材からのエコーを受信する受信用振動子とからなる振動子群を選択する第1ステップと、
前記第1ステップで選択した振動子群の送信用振動子から前記被探傷材に向けて超音波を送信させ、前記第1ステップで選択した振動子群の受信用振動子で前記被探傷材からのエコーを受信させる第2ステップと、
前記第2ステップにおいて前記被探傷材からのエコーを前記選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号に基づき、前記超音波探触子に対向する方向の前記被探傷材の部分的断面像を生成する第3ステップと、
順次選択される3組以上の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するように前記第1ステップで選択する振動子群を順次切り替えて、前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行することで、前記選択した振動子群毎に部分的断面像を生成する第4ステップと、
前記第4ステップで生成した複数枚の部分的断面像の前記振動子の配列方向についての位置合わせを行った後に、前記複数枚の部分的断面像を構成する各画素の濃度を加算して合成することで、前記一次元アレイ型超音波探触子に対向する方向の前記被探傷材の全体断面像を生成し、該生成した全体断面像を用いて欠陥を検出する第5ステップとを実行し、
前記第4ステップにおいて、探傷範囲が互いに重複する部分を有する振動子群のうち、いずれか一組の振動子群の送信用振動子から超音波を送信した時点から前記一組の振動子群の次に選択される振動子群の送信用振動子から超音波を送信する時点までの時間間隔が全て異なり、なお且つ、前記時間間隔の差が前記被探傷材から受信する残響エコーの持続時間以上となるように、前記探傷範囲が互いに重複する部分を有する振動子群の各送信用振動子から超音波を送信する時点を制御することを特徴とする超音波探傷装置。 - 前記制御信号処理手段は、前記第3ステップにおいて、
前記選択した振動子群の探傷範囲内にある領域の座標空間を複数のメッシュに分割する第3−1ステップと、
前記被探傷材からのエコーを前記選択した振動子群の受信用振動子で受信することで得られる探傷信号のうち、前記選択した振動子群の送信用振動子から前記複数のメッシュのうち注目メッシュまでの超音波の伝搬経路と、前記注目メッシュから前記選択した振動子群の受信用振動子までの超音波の伝搬経路とを伝搬する時間に相当する探傷信号の値を前記注目メッシュに入力する第3−2ステップと、
前記第3−2ステップを前記選択した振動子群の送信用振動子及び受信用振動子の全ての組み合わせについて実行し、前記探傷信号の値を前記注目メッシュに加算して入力する第3−3ステップと、
前記第3−2ステップ及び前記第3−3ステップを前記複数のメッシュの全てに対して実行することで、前記被探傷材の部分的断面像を生成する第3−4ステップと、
を実行することを特徴とする請求項4に記載の超音波探傷装置。 - 前記被探傷材は、前記被探傷材の長手方向に搬送され、
前記超音波探触子が具備する複数の振動子は、前記被探傷材の搬送方向に直交する方向に配列され、
前記制御信号処理手段は、前記第4ステップにおいて、順次選択される3組以上の振動子群の探傷範囲が互いに重複する部分を有するように前記第1ステップで選択する振動子群を前記被探傷材の搬送方向に直交する方向に順次切り替えて、前記第2ステップ及び前記第3ステップを繰り返し実行することで、前記選択した振動子群毎に部分的断面像を生成することを特徴とする請求項5に記載の超音波探傷装置。
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