JP6517539B2 - 超音波探傷装置及び方法 - Google Patents
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Description
[A]第1実施形態(図1〜図6)
図1は、第1実施形態の超音波探傷装置を示すブロック図である。この図1に示す超音波探傷装置10は、超音波アレイプローブ11を、音響接触媒質12を用いて検査対象1の表面2に設置し、超音波アレイプローブ11から検査対象1へ超音波Uを送信し、検査対象1の内部及び表面2で反射した超音波Uを超音波アレイプローブ11が受信し、その受信超音波を処理することで検査対象1の内部の欠陥3を検査する。図1では、検査対象1は例えば配管を示す。
図5に示すように、欠陥検査工程では、まず、超音波探傷装置10の動作を保証したり、感度を調整するために探傷前キャリブレーションを行う(S21)。この探傷前キャリブレーションの後に、超音波探傷のオンライン工程を実施する(S22)。
(1)超音波探傷のオンライン工程は、超音波アレイプローブ11の圧電素子13を順次切り換えて行う超音波Uの送信と、超音波アレイプローブ11における全ての圧電素子13による超音波Uの受信とを、所定の探傷条件数にかかわらず一通り実施することで終了する。従って、超音波探傷のオンライン工程時間を短縮でき、この結果、超音波探傷を用いた検査対象1の検査時間を短縮できる。
図7は、第2実施形態の超音波探傷装置を示すブロック図である。この第2実施形態において、第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
(2)超音波探傷のオンライン工程は、超音波アレイプローブ11の送信素子群31を順次切り換えて行う超音波Uの送信と、超音波アレイプローブ11における全ての圧電素子13による超音波Uの受信とを、所定の探傷条件数に拘わらず一通り実施することで終了する。従って、超音波探傷のオンライン工程を短縮でき、この結果、超音波探傷による検査対象1の検査時間を短縮できる。
3 欠陥
6 合成信号(合成波形)
10 超音波探傷装置
11 超音波アレイプローブ
13 圧電素子(超音波素子)
15 切換手段
17 伝送記録手段(記録手段)
18 駆動素子定義手段
19 第1遅延時間計算手段
20 信号合成手段
22 表示手段
30 超音波探傷装置
31 送信素子群
32 第2遅延時間設定手段
U 超音波
Uf(p、q) 基本波形
Uf(p(a、b)、q) 基本波形
o 中心素子
to 第2遅延時間
β 探傷屈折角
Claims (5)
- 検査対象へ超音波を送信し、前記検査対象の内部及び表面で反射した超音波を受信することで前記検査対象の内部を検査する超音波探傷装置において、
前記検査対象へ超音波を送受信する超音波素子が複数個並設されて構成された超音波アレイプローブと、
前記超音波アレイプローブの前記超音波素子のうち、超音波を送信させるべき全てを除く複数の前記超音波素子を送信素子群として順次切り換えて設定する切換手段と、
前記送信素子群が前記切換手段により順次切り換えられながら超音波を送信したときに、前記超音波アレイプローブにおける全ての前記超音波素子のそれぞれが超音波を受信することで得られる受信超音波全波形を、前記超音波素子毎に記録する記録手段と、
超音波探傷の信号合成に用いられる前記超音波素子を駆動素子として定義する駆動素子定義手段と、
探傷条件に基づいて送信用及び受信用の第1遅延時間を計算する第1遅延時間計算手段と、
前記超音波アレイプローブの前記送信素子群が送信する超音波の超音波波形が所望波形となるように、前記送信素子群を構成する前記各超音波素子に対し超音波の送信タイミングをずらす第2遅延時間を設定する第2遅延時間設定手段と、
前記記録手段に前記超音波素子毎に記録された前記受信超音波全波形から前記駆動素子の受信超音波波形を抽出し、抽出した前記受信超音波波形について前記送信素子群の中心素子に設定された前記第2遅延時間相当分の時間だけ時間を減少させ、時間を減少させた前記受信超音波波形を前記第1遅延時間に従って時間軸を移動して合成することで合成信号を得る信号合成手段と、
前記合成信号とこの合成信号から再構成された画像との少なくとも一方を表示する表示手段と、を有して構成されたことを特徴とする超音波探傷装置。 - 前記第2遅延時間設定手段は、送信素子群が送信する超音波の超音波波形が、前記送信素子群の中心素子から同心円状に拡散する拡散波となるように、前記送信素子群の前記中心素子から両側の超音波素子へ向かって第2遅延時間を漸次増加させて設定することを特徴とする請求項1に記載の超音波探傷装置。
- 前記第1遅延時間計算手段が基準とする探傷条件が、探傷屈折角及び焦点位置であることを特徴とする請求項1または2に記載の超音波探傷装置。
- 前記超音波素子は、所定波形の電位差の印加により超音波を発生する圧電素子であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の超音波探傷装置。
- 検査対象へ超音波を送信し、前記検査対象の内部及び表面で反射した超音波を受信することで前記検査対象の内部を検査する超音波探傷方法において、
前記検査対象へ超音波を送受信する超音波素子が複数個並設されて構成された超音波アレイプローブを用意し、
前記超音波アレイプローブの前記超音波素子のうち、超音波を送信させるべき全てを除く複数の前記超音波素子を送信素子群として順次切り換えて超音波を送信させたときに、前記超音波アレイプローブにおける全ての前記超音波素子のそれぞれが超音波を受信することで得られる受信超音波全波形を、前記超音波素子毎に記録し、
超音波探傷の信号合成に用いられる前記超音波素子を駆動素子として定義すると共に、探傷条件に基づいて送信用及び受信用の第1遅延時間を計算し、
前記超音波アレイプローブの前記送信素子群が送信する超音波の超音波波形が所望波形となるように、前記送信素子群を構成する前記各超音波素子に対し超音波の送信タイミングをずらす第2遅延時間を設定し、
前記超音波素子毎に記録された前記受信超音波全波形から前記駆動素子の受信超音波波形を抽出し、抽出した前記受信超音波波形について前記送信素子群の中心素子に設定された前記第2遅延時間相当分の時間だけ時間を減少させ、時間を減少させた前記受信超音波波形を前記第1遅延時間に従って時間軸を移動して合成することで合成信号を得、この合成信号とこの合成信号を再構成した画像との少なくとも一方を表示することを特徴とする超音波探傷方法。
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