JPH1090239A - 斜角探触子 - Google Patents
斜角探触子Info
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- JPH1090239A JPH1090239A JP8239332A JP23933296A JPH1090239A JP H1090239 A JPH1090239 A JP H1090239A JP 8239332 A JP8239332 A JP 8239332A JP 23933296 A JP23933296 A JP 23933296A JP H1090239 A JPH1090239 A JP H1090239A
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- steel pipe
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- ultrasonic
- ultrasonic wave
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は鋼管の肉厚／外径比が大きな条件
でも内面の探傷が確実に行うことができる超音波自動探
傷装置に最適な複合型斜角探傷子を提供する。 【解決手段】 鋼管中の屈折角が３５゜より大きい値と
なる第一の振動子と、屈折角が３５゜より小さい値とな
る第二の振動子とを備え、第一の振動子、及び第二の振
動子の基材、または電極を平行四辺形の形状として鋼管
の軸長方向に２個以上の複数個配置し、第二の振動子の
振動周波数を第一の振動子の振動周波数より低くしたも
のである。
でも内面の探傷が確実に行うことができる超音波自動探
傷装置に最適な複合型斜角探傷子を提供する。 【解決手段】 鋼管中の屈折角が３５゜より大きい値と
なる第一の振動子と、屈折角が３５゜より小さい値とな
る第二の振動子とを備え、第一の振動子、及び第二の振
動子の基材、または電極を平行四辺形の形状として鋼管
の軸長方向に２個以上の複数個配置し、第二の振動子の
振動周波数を第一の振動子の振動周波数より低くしたも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば鋼管等円筒
形状の試験体の超音波探傷試験に使用する自動探傷装置
用の水浸式の超音波探触子に関するものである。
形状の試験体の超音波探傷試験に使用する自動探傷装置
用の水浸式の超音波探触子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の肉厚／外径比が２０％以下
の鋼管用の斜角探触子の断面図、図４は肉厚／外径比が
２０％を越える鋼管用の斜角探触子の断面図である。図
において１は振動子の基材、２は第一の電極、３は第二
の電極、４は超音波を屈折させるためのくさび、５は水
等の接触媒体、６は試験体である鋼管、６ａは鋼管６の
内面、６ｂは鋼管６の外面、７は接触媒体５を伝搬する
超音波ビーム、８は鋼管６中を伝搬する超音波ビーム、
Ｄは鋼管６の外径、ｔ１は肉厚／外径比が２０％以下の
条件となる鋼管６の肉厚、ｔ２は肉厚／外径比が２０％
を越える条件となる鋼管６の肉厚、θ１は接触媒体５中
における鋼管６の外面６ｂに対する超音波の入射角、θ
２は鋼管６中における超音波の屈折角、Ｙは鋼管６の中
心を通る法線である。
の鋼管用の斜角探触子の断面図、図４は肉厚／外径比が
２０％を越える鋼管用の斜角探触子の断面図である。図
において１は振動子の基材、２は第一の電極、３は第二
の電極、４は超音波を屈折させるためのくさび、５は水
等の接触媒体、６は試験体である鋼管、６ａは鋼管６の
内面、６ｂは鋼管６の外面、７は接触媒体５を伝搬する
超音波ビーム、８は鋼管６中を伝搬する超音波ビーム、
Ｄは鋼管６の外径、ｔ１は肉厚／外径比が２０％以下の
条件となる鋼管６の肉厚、ｔ２は肉厚／外径比が２０％
を越える条件となる鋼管６の肉厚、θ１は接触媒体５中
における鋼管６の外面６ｂに対する超音波の入射角、θ
２は鋼管６中における超音波の屈折角、Ｙは鋼管６の中
心を通る法線である。
【０００３】従来の斜角探触子は上記に示すように１個
の振動子基材１の両面に振動子基材１の形状と同一な正
方形、または長方形形状で振動子基材１の両面に第一の
電極２と第二の電極３を備え、鋼管６中で一定の屈折角
θ２が得られるようなくさび４が設けられており、振動
子１から発生した超音波はアクリル樹脂等からなるくさ
び４と接触媒体である水５との境界面でスネルの法則に
従って一度屈折し、屈折した超音波ビーム７は試験体で
ある鋼管６の外面６ｂに到達する。ここで、鋼管６の中
心を通る法線Ｙと超音波ビーム７とに挟まれた角度が入
射角θ１となり、この鋼管６外面６ｂで再びスネルの法
則に従って超音波が屈折して鋼管６中で横波に変換され
る。この時の鋼管６の中心を通る法線Ｙと横波超音波ビ
ーム８に挟まれた角度θ２が屈折角となり、上記超音波
ビーム８は鋼管６の肉厚ｔ１／外径Ｄ比が２０％より小
さい場合には鋼管６中の内面６ａと外面ｂとの間をジク
ザグに伝搬する。上記屈折角θ２は横波として高い感度
が得られる条件で一般的には３５゜より大きい角度が使
用される。しかし、屈折角θ２が３５゜の条件では「超
音波探傷シリーズ（ＩＩＩ）継目無鋼管の超音波探傷法
の３０頁（昭和６３年４月１５日、社団法人：日本鉄鋼
協会発行）に示されるように鋼管６の肉厚ｔ２／外径Ｄ
比が２０％を越えると超音波ビーム８は鋼管６の内面６
ａに当たらず、外面６ｂだけをバウンドし、鋼管６の外
面６ｂに存在する欠陥のみを検出する。
の振動子基材１の両面に振動子基材１の形状と同一な正
方形、または長方形形状で振動子基材１の両面に第一の
電極２と第二の電極３を備え、鋼管６中で一定の屈折角
θ２が得られるようなくさび４が設けられており、振動
子１から発生した超音波はアクリル樹脂等からなるくさ
び４と接触媒体である水５との境界面でスネルの法則に
従って一度屈折し、屈折した超音波ビーム７は試験体で
ある鋼管６の外面６ｂに到達する。ここで、鋼管６の中
心を通る法線Ｙと超音波ビーム７とに挟まれた角度が入
射角θ１となり、この鋼管６外面６ｂで再びスネルの法
則に従って超音波が屈折して鋼管６中で横波に変換され
る。この時の鋼管６の中心を通る法線Ｙと横波超音波ビ
ーム８に挟まれた角度θ２が屈折角となり、上記超音波
ビーム８は鋼管６の肉厚ｔ１／外径Ｄ比が２０％より小
さい場合には鋼管６中の内面６ａと外面ｂとの間をジク
ザグに伝搬する。上記屈折角θ２は横波として高い感度
が得られる条件で一般的には３５゜より大きい角度が使
用される。しかし、屈折角θ２が３５゜の条件では「超
音波探傷シリーズ（ＩＩＩ）継目無鋼管の超音波探傷法
の３０頁（昭和６３年４月１５日、社団法人：日本鉄鋼
協会発行）に示されるように鋼管６の肉厚ｔ２／外径Ｄ
比が２０％を越えると超音波ビーム８は鋼管６の内面６
ａに当たらず、外面６ｂだけをバウンドし、鋼管６の外
面６ｂに存在する欠陥のみを検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の斜角探触子では
鋼管６中で発生する超音波の屈折角θ２が３５゜より大
きい値の一定条件で超音波を送受信しているため、鋼管
６の肉厚ｔ２／外径Ｄ比が２０％を越える場合には鋼管
６の内面６ａに超音波が到達しなくなり、その結果鋼管
６の内面６ａに存在する欠陥を検出できないという課題
があった。また、屈折角θ２が３５゜より小さい斜角探
触子を使用すると、鋼管６の外面６ｂに存在する欠陥を
検出する場合に、鋼管６内面６ａで反射する横波超音波
がモード変換により縦波超音波に変換されて複雑な条件
を引き起こし、欠陥が存在した位置を正確に特定できな
くなる課題があった。
鋼管６中で発生する超音波の屈折角θ２が３５゜より大
きい値の一定条件で超音波を送受信しているため、鋼管
６の肉厚ｔ２／外径Ｄ比が２０％を越える場合には鋼管
６の内面６ａに超音波が到達しなくなり、その結果鋼管
６の内面６ａに存在する欠陥を検出できないという課題
があった。また、屈折角θ２が３５゜より小さい斜角探
触子を使用すると、鋼管６の外面６ｂに存在する欠陥を
検出する場合に、鋼管６内面６ａで反射する横波超音波
がモード変換により縦波超音波に変換されて複雑な条件
を引き起こし、欠陥が存在した位置を正確に特定できな
くなる課題があった。
【０００５】この発明は、かかる課題を解決するために
なされたものであり、鋼管の肉厚／外径比が２０％を越
える場合でも鋼管内面、及び外面の欠陥検出を可能と
し、かつ、鋼管の軸長方向における超音波ビームのカバ
ー率を向上させることを目的としている。
なされたものであり、鋼管の肉厚／外径比が２０％を越
える場合でも鋼管内面、及び外面の欠陥検出を可能と
し、かつ、鋼管の軸長方向における超音波ビームのカバ
ー率を向上させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明における斜角探
触子においては超音波の伝搬方向の前後方向において、
後方側に鋼管中での屈折角が約３５゜以上となるように
第一の振動子を配置し、第一の振動子の前方側に鋼管中
での屈折角が約３５゜より小さな値となるように第二の
振動子をくさび上に配置したものである。
触子においては超音波の伝搬方向の前後方向において、
後方側に鋼管中での屈折角が約３５゜以上となるように
第一の振動子を配置し、第一の振動子の前方側に鋼管中
での屈折角が約３５゜より小さな値となるように第二の
振動子をくさび上に配置したものである。
【０００７】また、第一の振動子において電極、または
振動子の基材の形状が平行四辺形で、かつ上記電極、ま
たは基材を鋼管の軸方向に２個以上の複数個で構成した
ものである。
振動子の基材の形状が平行四辺形で、かつ上記電極、ま
たは基材を鋼管の軸方向に２個以上の複数個で構成した
ものである。
【０００８】また、第二の振動子において振動周波数を
第一の振動子の振動周波数より低い周波数で駆動させる
ものである。
第一の振動子の振動周波数より低い周波数で駆動させる
ものである。
【０００９】また、第二の振動子において電極、または
振動子の基材の形状が平行四辺形で、かつ上記電極、ま
たは基材を鋼管の軸方向に２個以上の複数個で構成した
ものである。
振動子の基材の形状が平行四辺形で、かつ上記電極、ま
たは基材を鋼管の軸方向に２個以上の複数個で構成した
ものである。
【００１０】
実施の形態１．図１（ａ）、および図１（ｂ）はこの発
明の実施の形態１を示す複合型斜角探触子の断面図であ
る。図において２ａから２ｄは平行四辺形の形状をした
第一の電極、１１はこの発明による第一の振動子、１２
はこの発明による第２の振動子、１３はくさび、１３ａ
は第一の振動子１１が取り付けられる面、１３ｂは第二
の振動子１２が取り付けられる面、１４は第一の振動子
１１で送受信される接触媒体５中での超音波ビーム、１
５は鋼管６中を伝搬する３５゜より大きい屈折角θ２を
有する横波超音波ビーム、１６は第二の振動子１２で送
受信される接触媒体５中での超音波ビーム、１７は鋼管
６中を伝搬する３５゜より小さい屈折角θ４を有する横
波超音波ビーム、１８ａから１８ｄは第一の振動子１１
の第一の電極２ａから２ｄに対応して形成されるビーム
プロフィール、１９は第一の振動子１１全体で形成され
る有効ビーム幅、２０は第二の振動子１２で形成される
ビームプロフィール、２１は第二の振動子で形成される
有効ビーム幅、ｙは互いに隣接するビームプロフィール
１８ａから１８ｄのそれぞれの中間部に生じる感度の低
下量である。
明の実施の形態１を示す複合型斜角探触子の断面図であ
る。図において２ａから２ｄは平行四辺形の形状をした
第一の電極、１１はこの発明による第一の振動子、１２
はこの発明による第２の振動子、１３はくさび、１３ａ
は第一の振動子１１が取り付けられる面、１３ｂは第二
の振動子１２が取り付けられる面、１４は第一の振動子
１１で送受信される接触媒体５中での超音波ビーム、１
５は鋼管６中を伝搬する３５゜より大きい屈折角θ２を
有する横波超音波ビーム、１６は第二の振動子１２で送
受信される接触媒体５中での超音波ビーム、１７は鋼管
６中を伝搬する３５゜より小さい屈折角θ４を有する横
波超音波ビーム、１８ａから１８ｄは第一の振動子１１
の第一の電極２ａから２ｄに対応して形成されるビーム
プロフィール、１９は第一の振動子１１全体で形成され
る有効ビーム幅、２０は第二の振動子１２で形成される
ビームプロフィール、２１は第二の振動子で形成される
有効ビーム幅、ｙは互いに隣接するビームプロフィール
１８ａから１８ｄのそれぞれの中間部に生じる感度の低
下量である。
【００１１】上記のように構成された複合型斜角探触子
においては、超音波を屈折させるためのくさび１３に第
一の振動子１１を取り付ける面１３ａと第二の振動子１
２を取り付ける面１３ｂとを有しており、上記第一の振
動子１１を取り付ける面１３ａは鋼管６中の屈折角θ２
が３５゜より大きい角度（３５゜から４５゜程度の範
囲）となるように設定され、さらに上記第二の振動子１
２を取り付ける面１３ｂは上記第一の振動子１１の超音
波伝搬方向において前方側で鋼管６中の屈折角θ４が３
５゜より小さい角度となるように設定されているため、
第一の振動子１１から送信された超音波１４は接触媒体
５を経由して鋼管６の内部を屈折角θ２が３５゜より大
きい角度で伝搬する。また、第二の振動子１２から送信
された超音波１６は接触媒体５を経由して鋼管６の内部
を屈折角θ４が３５゜より小さい角度で伝搬する。上記
条件において、肉厚ｔ２／外径Ｄ比が２０％より大きい
場合には第一の振動子１１から送信された超音波ビーム
１５は鋼管６の内面６ａに到達できないが、第二の振動
子１２から送信された超音波ビーム１７が鋼管６の内面
６ａに到達できるため、鋼管６の内面６ａと外面６ｂに
存在する欠陥は第一の振動子１１と第二の振動子１２と
を組み合わせて使用することにより検出可能となる。ま
た、肉厚ｔ１／外径Ｄ比が２０％より小さい場合には第
一の振動子１１だけで内面６ａと外面６ｂにそれぞれ存
在する欠陥を検出できるようになっている。上記第一の
振動子１１と第二の振動子１２との使い分けは図示して
いない探傷装置のコントローラーにより肉厚／外径比の
情報から自動的に選択される。
においては、超音波を屈折させるためのくさび１３に第
一の振動子１１を取り付ける面１３ａと第二の振動子１
２を取り付ける面１３ｂとを有しており、上記第一の振
動子１１を取り付ける面１３ａは鋼管６中の屈折角θ２
が３５゜より大きい角度（３５゜から４５゜程度の範
囲）となるように設定され、さらに上記第二の振動子１
２を取り付ける面１３ｂは上記第一の振動子１１の超音
波伝搬方向において前方側で鋼管６中の屈折角θ４が３
５゜より小さい角度となるように設定されているため、
第一の振動子１１から送信された超音波１４は接触媒体
５を経由して鋼管６の内部を屈折角θ２が３５゜より大
きい角度で伝搬する。また、第二の振動子１２から送信
された超音波１６は接触媒体５を経由して鋼管６の内部
を屈折角θ４が３５゜より小さい角度で伝搬する。上記
条件において、肉厚ｔ２／外径Ｄ比が２０％より大きい
場合には第一の振動子１１から送信された超音波ビーム
１５は鋼管６の内面６ａに到達できないが、第二の振動
子１２から送信された超音波ビーム１７が鋼管６の内面
６ａに到達できるため、鋼管６の内面６ａと外面６ｂに
存在する欠陥は第一の振動子１１と第二の振動子１２と
を組み合わせて使用することにより検出可能となる。ま
た、肉厚ｔ１／外径Ｄ比が２０％より小さい場合には第
一の振動子１１だけで内面６ａと外面６ｂにそれぞれ存
在する欠陥を検出できるようになっている。上記第一の
振動子１１と第二の振動子１２との使い分けは図示して
いない探傷装置のコントローラーにより肉厚／外径比の
情報から自動的に選択される。
【００１２】また、上記のように構成された複合型斜角
探触子では、鋼管６の軸長方向において第一の振動子１
１は平行四辺形の形状をした第一の電極２ａから２ｄが
２個以上（本図の例では４個）の複数個配置されている
ため、第一の振動子１１の第一の電極２ａから２ｄの形
状と配列数に対応してビームプロフィール１８ａから１
８ｄｇａ形成される。この時に第一の電極２ａから２ｄ
の形状が平行四辺形であると、互いに隣接する電極２ａ
から２ｄ間で小さな欠陥が電極２ａから２ｄの斜め分割
面沿って相対的に移動しない限り、確実にいずれかの電
極２ａから２ｄの領域を欠陥が横断し、欠陥を検出でき
ることになる。すなわち、第一の振動子１１で形成され
る超音波のビーム特性は電極２ａから２ｄに対応してビ
ームプロフィール１８ａから１８ｄが形成され、上記ビ
ームプロフィール１８ａから１８ｄのお互いに隣接する
それぞれの中間部に生じる感度低下量ｙを小さくするこ
とができるために確実に欠陥を検出できるものである。
探触子では、鋼管６の軸長方向において第一の振動子１
１は平行四辺形の形状をした第一の電極２ａから２ｄが
２個以上（本図の例では４個）の複数個配置されている
ため、第一の振動子１１の第一の電極２ａから２ｄの形
状と配列数に対応してビームプロフィール１８ａから１
８ｄｇａ形成される。この時に第一の電極２ａから２ｄ
の形状が平行四辺形であると、互いに隣接する電極２ａ
から２ｄ間で小さな欠陥が電極２ａから２ｄの斜め分割
面沿って相対的に移動しない限り、確実にいずれかの電
極２ａから２ｄの領域を欠陥が横断し、欠陥を検出でき
ることになる。すなわち、第一の振動子１１で形成され
る超音波のビーム特性は電極２ａから２ｄに対応してビ
ームプロフィール１８ａから１８ｄが形成され、上記ビ
ームプロフィール１８ａから１８ｄのお互いに隣接する
それぞれの中間部に生じる感度低下量ｙを小さくするこ
とができるために確実に欠陥を検出できるものである。
【００１３】また、第二の振動子１２の振動周波数が第
一の振動子１１の振動周波数より低いため、鋼管６の肉
厚ｔ２が厚くなって超音波の伝搬距離が増加することに
伴って感度が低下することを軽減でき、さらに、振動周
波数が低いことから広い指向性が得られるため、鋼管６
の肉厚ｔ２／外径Ｄ比が２０％より大きい場合でも屈折
角θ４をあまり小さくしないで内面６ａに到達できる超
音波ビーム１７を得ることができる。
一の振動子１１の振動周波数より低いため、鋼管６の肉
厚ｔ２が厚くなって超音波の伝搬距離が増加することに
伴って感度が低下することを軽減でき、さらに、振動周
波数が低いことから広い指向性が得られるため、鋼管６
の肉厚ｔ２／外径Ｄ比が２０％より大きい場合でも屈折
角θ４をあまり小さくしないで内面６ａに到達できる超
音波ビーム１７を得ることができる。
【００１４】実施の形態２．図２（ａ）、図２（ｂ）は
この発明による実施の形態２を示す複合型斜角探触子の
断面図である。図において２２はこの発明による第二の
振動子、２２ａから２２ｄは第二の振動子の平行四辺形
の形状した第一の電極、２３ａから２３ｄは第二の振動
子２２の第一の電極２２ａから２２ｄに対応して形成さ
れるビームプロフィール、２４は第二の振動子２２全体
で形成される有効ビーム幅である。
この発明による実施の形態２を示す複合型斜角探触子の
断面図である。図において２２はこの発明による第二の
振動子、２２ａから２２ｄは第二の振動子の平行四辺形
の形状した第一の電極、２３ａから２３ｄは第二の振動
子２２の第一の電極２２ａから２２ｄに対応して形成さ
れるビームプロフィール、２４は第二の振動子２２全体
で形成される有効ビーム幅である。
【００１５】上記のように構成された複合型斜角探触子
では、鋼管６の軸長方向において第二の振動子２２は平
行四辺形の形状をした第一の電極２２ａから２２ｄが２
個以上（本図の例では４個）の複数個配置されているた
め、第二の振動子２２の第一の電極２２ａから２２ｄの
形状と配列数に対応してビームプロフィール２３ａから
２３ｄが形成される。この時に第一の電極２２ａから２
２ｄの形状が平行四辺形であると、互いに隣接する電極
２２ａから２２ｄ間で小さな欠陥が電極２２ａから２２
ｄの斜めの分割面に沿って振動子２２と相対的に移動し
ない限り、確実にいずれかの電極２２ａから２２ｄの領
域を横断し、欠陥を検出できることになる。すなわち、
第二の振動子２２で形成される超音波のビーム特性は電
極２２ａから２２ｄに対応してビームプロフィール２３
ａから２３ｄが形成され、上記ビームプロフィール２３
ａから２３ｄのお互いに隣接するそれぞれの中間部に生
じる感度低下量ｙを小さくすることができるために確実
に欠陥を検出できるものである。
では、鋼管６の軸長方向において第二の振動子２２は平
行四辺形の形状をした第一の電極２２ａから２２ｄが２
個以上（本図の例では４個）の複数個配置されているた
め、第二の振動子２２の第一の電極２２ａから２２ｄの
形状と配列数に対応してビームプロフィール２３ａから
２３ｄが形成される。この時に第一の電極２２ａから２
２ｄの形状が平行四辺形であると、互いに隣接する電極
２２ａから２２ｄ間で小さな欠陥が電極２２ａから２２
ｄの斜めの分割面に沿って振動子２２と相対的に移動し
ない限り、確実にいずれかの電極２２ａから２２ｄの領
域を横断し、欠陥を検出できることになる。すなわち、
第二の振動子２２で形成される超音波のビーム特性は電
極２２ａから２２ｄに対応してビームプロフィール２３
ａから２３ｄが形成され、上記ビームプロフィール２３
ａから２３ｄのお互いに隣接するそれぞれの中間部に生
じる感度低下量ｙを小さくすることができるために確実
に欠陥を検出できるものである。
【００１６】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を有する。
れているので、以下に記載されるような効果を有する。
【００１７】超音波が伝搬する前後方向において同一く
さび上の後方側に第一の振動子を備え、前方側に第二の
振動子を備え、上記第一の振動子から送信される超音波
は円筒形状の試験体中で約３５゜より大きい屈折角とな
るように配置され、上記第二の振動子から送信される超
音波は試験体中で３５゜より小さい屈折角となるように
配置されているため、肉厚／外径比が２０％を越える場
合でも肉厚／外径比が２０％以下で使用する斜角探触子
にその都度交換したり、探触子の位置を屈折角が小さく
なるように変換する必要がないので、例えばオンライン
化された自動探傷装置では、段取り替えが不要となり、
検査の処理能力を向上できる。
さび上の後方側に第一の振動子を備え、前方側に第二の
振動子を備え、上記第一の振動子から送信される超音波
は円筒形状の試験体中で約３５゜より大きい屈折角とな
るように配置され、上記第二の振動子から送信される超
音波は試験体中で３５゜より小さい屈折角となるように
配置されているため、肉厚／外径比が２０％を越える場
合でも肉厚／外径比が２０％以下で使用する斜角探触子
にその都度交換したり、探触子の位置を屈折角が小さく
なるように変換する必要がないので、例えばオンライン
化された自動探傷装置では、段取り替えが不要となり、
検査の処理能力を向上できる。
【００１８】第一の振動子において、電極または振動子
の形状を平行四辺形として、さらに上記電極または振動
子を鋼管の軸長方向に２個以上の複数個配置しているた
め、斜角探触子１個で形成される有効ビーム幅を広くす
ることができ、かつ、互いに隣接するビームプロフィー
ルのオーバーラップ率を向上できるため、試験体の軸長
方向に長さを長く持たない欠陥でも確実に検出できる斜
角探触子を提供できる。
の形状を平行四辺形として、さらに上記電極または振動
子を鋼管の軸長方向に２個以上の複数個配置しているた
め、斜角探触子１個で形成される有効ビーム幅を広くす
ることができ、かつ、互いに隣接するビームプロフィー
ルのオーバーラップ率を向上できるため、試験体の軸長
方向に長さを長く持たない欠陥でも確実に検出できる斜
角探触子を提供できる。
【００１９】第二の振動子において、振動周波数が第一
の振動子の振動周波数より低い周波数で駆動するように
なっているため、鋼管の肉厚が厚くなって超音波の伝搬
距離が長くなっても、減衰の影響による感度低下を受け
にくく、さらに超音波の屈折角方向における超音波の指
向性を鈍くできるため、偏肉がある試験体でも屈折角を
あまり小さくせずに内面に超音波を到達させることがで
き、信頼性の高い検査ができるようになる。
の振動子の振動周波数より低い周波数で駆動するように
なっているため、鋼管の肉厚が厚くなって超音波の伝搬
距離が長くなっても、減衰の影響による感度低下を受け
にくく、さらに超音波の屈折角方向における超音波の指
向性を鈍くできるため、偏肉がある試験体でも屈折角を
あまり小さくせずに内面に超音波を到達させることがで
き、信頼性の高い検査ができるようになる。
【００２０】第二の振動子において、電極または振動子
の基材の形状が平行四辺形からなり、さらに、試験体の
軸長方向に上記電極または振動子を２個以上の複数個配
置しているため、斜角探触子１個で形成される有効ビー
ム幅を広くすることができ、かつ、互いに隣接するビー
ム幅のオーバーラップ率を向上できるため、鋼管の軸長
方向に長さを長く持たない欠陥でも十分に検出できる斜
角探触子を提供できる。
の基材の形状が平行四辺形からなり、さらに、試験体の
軸長方向に上記電極または振動子を２個以上の複数個配
置しているため、斜角探触子１個で形成される有効ビー
ム幅を広くすることができ、かつ、互いに隣接するビー
ム幅のオーバーラップ率を向上できるため、鋼管の軸長
方向に長さを長く持たない欠陥でも十分に検出できる斜
角探触子を提供できる。
【図１】 この発明の実施の形態１の複合型斜角探触子
を示す図である。
を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２の複合型探触子を示
す図である。
す図である。
【図３】 肉厚／外径比が２０％より小さい鋼管に使用
する従来の斜角探触子を示す図である。
する従来の斜角探触子を示す図である。
【図４】 肉厚／外径比が２０％より大きい鋼管に使用
する従来の斜角探触子を示す図である。
する従来の斜角探触子を示す図である。
１ 振動子のセラミック基材、２ 第一の電極、３ 第
二の電極、２ａ 第一の電極、２ｂ 第一の電極、２ｃ
第一の電極、２ｄ 第一の電極、４ くさび、１１
第一の振動子、１２ 第二の振動子、１３ くさび、２
２ａ 第一の電極、２２ｂ 第一の電極、２２ｃ 第一
の電極、２２ｄ 第一の電極。
二の電極、２ａ 第一の電極、２ｂ 第一の電極、２ｃ
第一の電極、２ｄ 第一の電極、４ くさび、１１
第一の振動子、１２ 第二の振動子、１３ くさび、２
２ａ 第一の電極、２２ｂ 第一の電極、２２ｃ 第一
の電極、２２ｄ 第一の電極。
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒形状の試験体の円周方向に横波を斜
めに伝搬させて検査を行う超音波探傷装置に用いる超音
波斜角探触子において、超音波の伝搬する前後方向の後
方部に備えられた第一の振動子と、超音波の伝搬する前
後方向の前方部に備えられた第二の振動子と、上記第一
の振動子と第二の振動子の試験体に対向する面に、上記
第一の振動子が取り付けられる面の角度は試験体中の屈
折角で約３５゜より大きくなる角度を有し、かつ上記第
二の振動子が取り付けられる面の角度は試験体中の屈折
角で約３５゜より小さくなる角度を有するくさびとを備
えたことを特徴とする斜角探触子。 - 【請求項２】 上記第一の振動子は、電極または振動子
の基材の形状が平行四辺形からなり、上記平行四辺形の
電極または振動子基材を２個以上の複数で試験体の軸長
方向に配列させたことを特徴とする請求項１記載の斜角
探触子。 - 【請求項３】 上記第二の振動子は、振動周波数が第一
の振動子の振動周波数より低い周波数で駆動するように
したことを特徴とする請求項１記載の斜角探触子。 - 【請求項４】 上記第二の振動子は、電極または振動子
の基材の形状が平行四辺形からなり、上記平行四辺形の
電極または振動子基材を２個以上の複数で試験体の軸長
方向に構成させたことを特徴とする請求項１記載の斜角
探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8239332A JPH1090239A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 斜角探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8239332A JPH1090239A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 斜角探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090239A true JPH1090239A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17043161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8239332A Pending JPH1090239A (ja) | 1996-09-10 | 1996-09-10 | 斜角探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090239A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007113907A1 (ja) | 2006-04-05 | 2007-10-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 超音波探触子、超音波探傷方法及び超音波探傷装置 |
| US20100005846A1 (en) * | 2005-08-26 | 2010-01-14 | Masaki Yamano | Ultrasonic testing method and manufacturing method of seamless pipe or tube |
| JP2010025817A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Kyushu Electric Power Co Inc | 非接触空中超音波による管体超音波探傷装置及びその方法 |
| JP2022052580A (ja) * | 2020-09-23 | 2022-04-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 管状被検体の超音波探傷方法 |
-
1996
- 1996-09-10 JP JP8239332A patent/JPH1090239A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100005846A1 (en) * | 2005-08-26 | 2010-01-14 | Masaki Yamano | Ultrasonic testing method and manufacturing method of seamless pipe or tube |
| US8495915B2 (en) * | 2005-08-26 | 2013-07-30 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Ultrasonic testing method and manufacturing method of seamless pipe or tube |
| WO2007113907A1 (ja) | 2006-04-05 | 2007-10-11 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | 超音波探触子、超音波探傷方法及び超音波探傷装置 |
| US7874212B2 (en) | 2006-04-05 | 2011-01-25 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Ultrasonic probe, ultrasonic flaw detection method, and ultrasonic flaw detection apparatus |
| JP2010025817A (ja) * | 2008-07-22 | 2010-02-04 | Kyushu Electric Power Co Inc | 非接触空中超音波による管体超音波探傷装置及びその方法 |
| JP2022052580A (ja) * | 2020-09-23 | 2022-04-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 管状被検体の超音波探傷方法 |
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