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JP7757328B2 - Non-destructive testing device, method and program - Google Patents
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JP7757328B2 - Non-destructive testing device, method and program - Google Patents

Non-destructive testing device, method and program

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JP7757328B2 JP2023004064A JP2023004064A JP7757328B2 JP 7757328 B2 JP7757328 B2 JP 7757328B2 JP 2023004064 A JP2023004064 A JP 2023004064A JP 2023004064 A JP2023004064 A JP 2023004064A JP 7757328 B2 JP7757328 B2 JP 7757328B2
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Description

本発明の実施形態は、超音波探傷試験による非破壊検査技術に関する。 Embodiments of the present invention relate to non-destructive testing technology using ultrasonic flaw detection testing.

発電プラントの車軸摺動面には、摩擦低減のためホワイトメタル、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等の材料が金属面にコーティングされている。この車軸摺動面における異常検知は、軸振動に伴い発生する“異音”の有無で判断するのが一般的である。 To reduce friction, the metal surfaces of axle sliding surfaces in power plants are coated with materials such as white metal, PEEK (polyether ether ketone), and PTFE (polytetrafluoroethylene). Abnormalities in these axle sliding surfaces are typically detected by detecting the presence or absence of abnormal noises that occur due to shaft vibration.

そして、車軸摺動面に異常が発生した場合は、異音などが検知されて初めて、プラントの運転を停止し対処することになる。このため、発電プラントの信頼性向上、及び稼働率向上のためには、コーティング部を定期的に検査し健全性を担保することは重要である。 If an abnormality occurs in the axle sliding surface, it is only when an abnormal noise or other problem is detected that plant operations are stopped and an appropriate response is made. For this reason, in order to improve the reliability and availability of power plants, it is important to regularly inspect the coating parts and ensure their integrity.

ところで、車軸摺動面のコーティング部に対する検査は、現状においては、表面観察にとどまっており、内部観察までは一般的に実施されていない。その理由は、コーティング部の内部に欠陥が発生する確率は低いと考えられているためである。その一方で、コーティング部を観察する公知技術として、走査型超音波プローブを適用し、大型回転機器のボスとブッシュの接合面における摩耗を、超音波の反射から異常状態となる前に予知する技術が開示されている。 Currently, inspections of coatings on axle sliding surfaces are limited to surface observations, and internal inspections are not generally carried out. This is because the probability of defects occurring inside the coating is considered low. However, one known technique for observing coatings is to use a scanning ultrasonic probe to predict wear at the joint surface between the boss and bush of large rotating equipment from the reflection of ultrasonic waves before an abnormal condition occurs.

特開2001-227935号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-227935

車軸摺動面のコーティング部の全体を検査するためには超音波探傷試験あるいは放射線透過試験が考えられる。構造上の制約や形状の観点から、放射線透過試験を適用することは困難で、超音波探傷試験の適用が検討されている。 Ultrasonic testing or radiographic testing could be used to inspect the entire coating on the axle sliding surface. However, due to structural constraints and the shape, it is difficult to apply radiographic testing, so the application of ultrasonic testing is being considered.

ところで、コーティング部に超音波探傷試験を適用する場合には、次のような課題がある。すなわち、(1)コーティング部の厚さは数mm程度であるため、多重エコーの影響が大きい。(2)斜角探傷を適用する場合は、樹脂材料の音速は金属材料と比較して遅いため、探傷試験が困難である。(3)コーティング部は、金属面に接合されているため、複雑な構造を持つ。 However, when applying ultrasonic flaw detection testing to coated parts, the following issues arise: (1) Because the thickness of the coated part is only a few millimeters, the influence of multiple echoes is significant. (2) When applying angle beam testing, flaw detection testing is difficult because the sound speed in resin materials is slower than that in metal materials. (3) Because the coated part is bonded to the metal surface, it has a complex structure.

上述の走査型超音波プローブを用いた公知技術では、超音波の反射強度から、ボスとブッシュの接合面の剥離状態を判断している。しかしながら、この公知技術は、コーティング部の接触面の状態のみを判断するもので、その内部欠陥を検出することは困難である。 The known technology using the scanning ultrasonic probe described above determines the state of separation at the joint surface between the boss and bushing from the reflected intensity of ultrasonic waves. However, this known technology only determines the state of the contact surface of the coating, making it difficult to detect internal defects.

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、超音波探傷試験により、樹脂コーティング部の内部欠陥を簡便に検出することができる非破壊検査技術を提供することを目的とする。 Embodiments of the present invention have been made in consideration of these circumstances, and aim to provide a non-destructive testing technology that can easily detect internal defects in resin-coated areas using ultrasonic flaw detection testing.

実施形態に係る非破壊検査装置において、プローブに設けられた振動子を発振させ超音波ビームを送信させる送信部と、規則的な凹凸構造にコーティングされた樹脂層に入射させた前記超音波ビームのエコー波形を受信する受信部と、前記エコー波形のうち前記樹脂層の入射面に由来するものを第1基準信号に認定する第1認定部と、前記エコー波形のうち前記樹脂層の深さ位置が共通し面方向において規則的に受信されたものを前記凹凸構造に由来する第2基準信号に認定する第2認定部と、前記エコー波形のうち前記第1基準信号から前記第2基準信号に挟まれるビーム路程で受信されたものを欠陥信号として抽出する抽出部と、を備える。 A non-destructive inspection device according to an embodiment includes a transmitter that oscillates a transducer mounted on a probe to transmit an ultrasonic beam; a receiver that receives echo waveforms of the ultrasonic beam incident on a resin layer coated with a regular uneven structure; a first identifier that identifies, among the echo waveforms, those originating from the incident surface of the resin layer as first reference signals; a second identifier that identifies, among the echo waveforms, those received regularly in the surface direction at a common depth position in the resin layer as second reference signals originating from the uneven structure; and an extractor that extracts, among the echo waveforms, those received in the beam path between the first and second reference signals as defect signals.

本発明の実施形態により、超音波探傷試験により、樹脂コーティング部の内部欠陥を簡便に検出することができる非破壊検査技術が提供される。 Embodiments of the present invention provide a non-destructive testing technique that can easily detect internal defects in resin-coated areas using ultrasonic flaw detection testing.

本発明の第1実施形態において規則的な凹凸構造にコーティングされた樹脂層を超音波探傷試験する非破壊検査装置のブロック図。1 is a block diagram of a non-destructive testing device that performs ultrasonic flaw detection testing on a resin layer coated with a regular uneven structure in a first embodiment of the present invention. 樹脂層の超音波探傷結果を示す断面画像。Cross-sectional image showing the results of ultrasonic testing of a resin layer. 横軸をビーム路程の伝搬時間とし縦軸を強度として超音波ビームのエコー波形を示したグラフ。1 is a graph showing the echo waveform of an ultrasonic beam, with the horizontal axis representing the propagation time of the beam path and the vertical axis representing the intensity. 車軸摺動面の規則的な凹凸構造を形成するパンチングメタルの斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a punched metal that forms a regular uneven structure on the axle sliding surface. 第2実施形態において規則的な凹凸構造にコーティングされた樹脂層を超音波探傷試験する非破壊検査装置のブロック図。FIG. 10 is a block diagram of a non-destructive testing device that performs ultrasonic flaw detection testing on a resin layer coated with a regular uneven structure in a second embodiment. 実施形態に係る非破壊検査方法の工程及び非破壊検査プログラムのアルゴリズムを説明するフローチャート。3 is a flowchart illustrating the steps of a nondestructive inspection method according to an embodiment and an algorithm of a nondestructive inspection program.

(第1実施形態)
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態において、規則的な凹凸構造31にコーティングされた樹脂層30を超音波探傷試験する非破壊検査装置10A(10)のブロック図である。図2は樹脂層30の超音波探傷結果を示す断面画像である。図3は横軸をビーム路程35(A)~(I)の伝搬時間とし縦軸を強度として超音波ビーム26のエコー波形20を示したグラフである。
(First embodiment)
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. Fig. 1 is a block diagram of a non-destructive testing device 10A (10) according to a first embodiment of the present invention, which performs ultrasonic testing on a resin layer 30 coated with a regular uneven structure 31. Fig. 2 is a cross-sectional image showing the results of ultrasonic testing on the resin layer 30. Fig. 3 is a graph showing an echo waveform 20 of an ultrasonic beam 26, with the horizontal axis representing the propagation time of the beam path 35 (A) to (I) and the vertical axis representing intensity.

図1に示すように非破壊検査装置10は、プローブ27に設けられた振動子25を発振させ超音波ビーム26を送信させる送信部17と、規則的な凹凸構造31にコーティングされた樹脂層30に入射させた超音波ビーム26のエコー波形20を受信する受信部18と、エコー波形20のうち樹脂層30の入射面32に由来するものを第1基準信号21に認定する第1認定部11と、エコー波形20のうち樹脂層30の深さ位置が共通し面方向において規則的に受信されたものを凹凸構造31に由来する第2基準信号22に認定する第2認定部12と、エコー波形20のうち第1基準信号21から第2基準信号22に挟まれるビーム路程28で受信されたものを欠陥信号23として抽出する抽出部13と、を備えている。 As shown in FIG. 1, the nondestructive testing device 10 includes a transmitter 17 that oscillates a transducer 25 attached to a probe 27 to transmit an ultrasonic beam 26; a receiver 18 that receives an echo waveform 20 of the ultrasonic beam 26 incident on a resin layer 30 coated with a regular uneven structure 31; a first identifier 11 that identifies, as a first reference signal 21, the echo waveform 20 originating from the incident surface 32 of the resin layer 30; a second identifier 12 that identifies, as a second reference signal 22 originating from the uneven structure 31, the echo waveform 20 received at a common depth position in the resin layer 30 and regularly in the surface direction; and an extractor 13 that extracts, as a defect signal 23, the echo waveform 20 received on a beam path 28 sandwiched between the first reference signal 21 and the second reference signal 22.

超音波ビーム26を用いた非破壊検査は、検査対象である構造物や部品内の、欠陥、ボイド及び接合部の剥がれ等の状態を評価することが広く実施されている。検査対象である樹脂層30に入射させた超音波ビーム26の反射であるエコー波形20は、樹脂層30の表面(入射面32)、欠陥33、界面(凹凸構造31)の三つに由来している。そして、欠陥33を検出するためにはエコー波形20のなかから欠陥信号23に着目し抽出する処理が必要になる。そして、この欠陥由来の欠陥信号23の強度およびタイミングを検出することにより、検査対象である樹脂層30における欠陥33の位置、大きさ等の情報を可視化する。 Non-destructive testing using ultrasonic beams 26 is widely used to evaluate defects, voids, peeling at joints, and other conditions within structures and parts being inspected. The echo waveform 20, which is the reflection of the ultrasonic beam 26 incident on the resin layer 30 being inspected, originates from three sources: the surface (incident surface 32) of the resin layer 30, the defect 33, and the interface (uneven structure 31). Detecting the defect 33 requires processing to focus on and extract the defect signal 23 from the echo waveform 20. Then, by detecting the intensity and timing of this defect-derived defect signal 23, information such as the position and size of the defect 33 in the resin layer 30 being inspected is visualized.

プローブ27は、圧電素子からなる振動子25と楔型のシュー29とから成り、液体音響媒体である音響カップラント(図示略)を介し、検査対象である樹脂層30の表面(入射面32)に密着配置される。なお、樹脂層30は、一般的な金属と比較して超音波ビーム26の伝播速度が小さい。このため、楔型のシュー29を構成する材質は、液状又はゲル状の音響媒体をケースに封入したものや、樹脂成型体(樹脂層30と同材質であるか否かは問わない)であることが望ましい。 The probe 27 consists of a vibrator 25 made of a piezoelectric element and a wedge-shaped shoe 29, and is placed in close contact with the surface (incident surface 32) of the resin layer 30 to be inspected, via an acoustic couplant (not shown), which is a liquid acoustic medium. The propagation speed of the ultrasonic beam 26 through the resin layer 30 is slower than that of ordinary metals. Therefore, the wedge-shaped shoe 29 is preferably made of a material in which a liquid or gel acoustic medium is enclosed in a case, or a molded resin (whether or not made of the same material as the resin layer 30).

樹脂層30の音速と同程度の音速を持つ材料を楔型のシュー29に用いることで、斜角探傷による高精度な非破壊検査を実現できる。樹脂層30としてPTFE(ポリテトラフルオロエチレン;縦波音速1490m/s)を用いる場合は、シュー29としてゲル状の音響媒体(音速:1410m/s)を用いるのが好適である。また第1実施形態においてプローブ27は、入射面32を手動走査させることで、広範にわたる樹脂層30の探傷を実施することを想定している。 By using a material for the wedge-shaped shoe 29 that has a sound velocity similar to that of the resin layer 30, highly accurate non-destructive testing using angle beam testing can be achieved. When using PTFE (polytetrafluoroethylene; longitudinal wave sound velocity: 1490 m/s) for the resin layer 30, it is preferable to use a gel-like acoustic medium (sound velocity: 1410 m/s) for the shoe 29. Furthermore, in the first embodiment, the probe 27 is designed to perform flaw detection over a wide area of the resin layer 30 by manually scanning the incident surface 32.

送信部17は、プローブ27に設けられた振動子25を発振させ超音波ビーム26を送信させる。このように超音波ビーム26が樹脂層30に入射すると、入射面32において第1基準信号21を反射し凹凸構造31において第2基準信号22を反射する。そして、ビーム路程35に欠陥33が存在するとそこで反射し、欠陥信号23として振動子25に検出される。 The transmitter 17 oscillates the transducer 25 provided on the probe 27 to transmit an ultrasonic beam 26. When the ultrasonic beam 26 enters the resin layer 30, the first reference signal 21 is reflected from the incident surface 32 and the second reference signal 22 is reflected from the uneven structure 31. If a defect 33 is present in the beam path 35, the beam is reflected there and detected by the transducer 25 as a defect signal 23.

受信部18(図1)では、そのような超音波ビーム26の反射を振動子25が検出し出力したエコー波形20を受信する。この振動子25から微弱なアナログ信号として出力されるエコー波形20は、受信部18に受信され増幅された後にデジタル信号に変換される。 The receiver 18 (Figure 1) receives the echo waveform 20 output by the transducer 25 after detecting the reflection of the ultrasonic beam 26. The echo waveform 20 output from the transducer 25 as a weak analog signal is received by the receiver 18, amplified, and then converted into a digital signal.

第1認定部11は、エコー波形20のうち樹脂層30の入射面32に由来するものを第1基準信号21に認定する。具体的には、振動子25を発振させた後、エコー波形20に最初に検出されるものを第1基準信号21として認定する。 The first identification unit 11 identifies the echo waveform 20 that originates from the incident surface 32 of the resin layer 30 as the first reference signal 21. Specifically, after the oscillator 25 is oscillated, the first signal detected in the echo waveform 20 is identified as the first reference signal 21.

第2認定部12は、エコー波形20のうち樹脂層30の深さ位置が共通し面方向において規則的に受信されたものを凹凸構造31に由来する第2基準信号22に認定する。パンチングメタル(図4)のような凹凸構造31で観測される第2基準信号22は、上面角部からの反射と下面角部からの反射の微小時間ずれにより、図示するようエコー波形20においてダブルピークを持つ。このようなダブルピークに基づいて第2基準信号22を認定することもできる。 The second identification unit 12 identifies the echo waveforms 20 that are received regularly in the surface direction at the same depth position in the resin layer 30 as second reference signals 22 originating from the uneven structure 31. The second reference signal 22 observed in an uneven structure 31 such as punched metal (Figure 4) has double peaks in the echo waveform 20 as shown in the figure due to a slight time lag between reflections from the corners of the upper surface and those from the corners of the lower surface. The second reference signal 22 can also be identified based on such double peaks.

抽出部13は、エコー波形20のうち第1基準信号21を樹脂層30の入射面32と境界設定し、第2基準信号22を凹凸構造31との界面と境界設定する。そして、ビーム路程28に設定した境界の両端に挟まれる領域で検出された欠陥信号23を抽出する。これにより、凹凸構造31からの反射などのノイズの影響を受けず樹脂層30から欠陥33を高感度で検出できる。 The extraction unit 13 sets the boundary of the first reference signal 21 of the echo waveform 20 to the incident surface 32 of the resin layer 30, and sets the boundary of the second reference signal 22 to the interface with the uneven structure 31. Then, it extracts the defect signal 23 detected in the region sandwiched between both ends of the boundary set in the beam path 28. This allows for highly sensitive detection of defects 33 in the resin layer 30 without being affected by noise such as reflection from the uneven structure 31.

画像化部19は、欠陥信号23に基づいて樹脂層30の深さ方向に沿う断面像又は入射面32からの透視像を画像化する。つまり、一般にAスコープと呼ばれるエコー波形20(図3)、Bスコープと呼ばれる樹脂層30の断面画像(図2)、Cスコープと呼ばれる樹脂層30の平面透視像(図示略)を表示する。図2及び図3の画像を得る場合、プローブ27の走査手段(図示略)と、それぞれのビーム路程35(A)~(I)の始点の位置認識手段(図示略)と、が必要となる。 The imaging unit 19 generates a cross-sectional image along the depth direction of the resin layer 30 or a perspective image from the incident plane 32 based on the defect signal 23. That is, it displays an echo waveform 20 (Figure 3), generally called an A-scope, a cross-sectional image of the resin layer 30, called a B-scope (Figure 2), and a planar perspective image of the resin layer 30, called a C-scope (not shown). To obtain the images of Figures 2 and 3, a scanning means (not shown) for the probe 27 and a position recognition means (not shown) for identifying the starting points of each beam path 35 (A) to (I) are required.

図4は、車軸摺動面の規則的な凹凸構造31を形成するパンチングメタルの斜視図である。車軸摺動面では、鋼材の上にパンチングメタルあるいはワイヤなどを接着し、さらにその上に樹脂層30がコーティングされている。このような規則的な凹凸構造31の上にコーティングされることで、摺動による樹脂層30の剥離等が抑制される。 Figure 4 is a perspective view of a perforated metal that forms a regular uneven structure 31 on the axle sliding surface. On the axle sliding surface, perforated metal or wire is bonded onto a steel material, and then a resin layer 30 is coated on top of that. By coating this regular uneven structure 31, peeling of the resin layer 30 due to sliding is suppressed.

なお、樹脂層30をコーティングするための規則的な凹凸構造31としてパンチングメタルを例示したがこれに限定されるものではない。コーティング材料との接合面が規則正しい凹凸などの形状が形成されていればよく、ワイヤが規則正しく並んだ構造なども含めて適用可能である。また、樹脂層30の材料としては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)が挙げられるが、これも特に限定されない。 Note that, although punched metal is used as an example of the regular uneven structure 31 for coating the resin layer 30, this is not a limitation. As long as the surface to be bonded to the coating material has a regular uneven shape, structures such as regularly arranged wires are also applicable. Furthermore, examples of materials for the resin layer 30 include PTFE (polytetrafluoroethylene), but this is not particularly limited.

(第2実施形態)
次に図5を参照して本発明における第2実施形態について説明する。図5は第2実施形態において規則的な凹凸構造31にコーティングされた樹脂層30を超音波探傷試験する非破壊検査装置10B(10)のブロック図である。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a block diagram of a non-destructive testing device 10B (10) for performing ultrasonic flaw detection testing on a resin layer 30 coated with a regular uneven structure 31 in the second embodiment.

第2実施形態の非破壊検査装置10Bは、上述した第1実施形態の構成に、電子走査部16及び機械走査部14の少なくとも一方をさらに追加した構成をとる。第2実施形態においてプローブ27は、入射面32を電子的及び機械的に走査させることで、広範にわたる樹脂層30の探傷が自動的に実施される。なお、図5において図1と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。 The non-destructive testing device 10B of the second embodiment has a configuration in which at least one of an electronic scanning unit 16 and a mechanical scanning unit 14 is added to the configuration of the first embodiment described above. In the second embodiment, the probe 27 automatically performs flaw detection over a wide area of the resin layer 30 by electronically and mechanically scanning the incident surface 32. Note that in Figure 5, parts that have the same configuration or function as Figure 1 are indicated by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.

第2実施形態のプローブ27は、複数の振動子25が、リニアまたはマトリックスといったアレイ状に配列している。これら隣接する振動子25において発振タイミングの遅延時間を調節することで、超音波ビーム26の入射方向及び焦点距離を任意に設定することができる。そして設定部15において、入射方向等の走査条件が設定される。 The probe 27 of the second embodiment has multiple transducers 25 arranged in a linear or matrix array. By adjusting the delay time of the oscillation timing of adjacent transducers 25, the incident direction and focal length of the ultrasonic beam 26 can be set arbitrarily. The setting unit 15 then sets the scanning conditions, such as the incident direction.

電子走査部16は、そのような発振タイミングを調整することでアレイ状の振動子25から照射する超音波ビーム26を走査させる。また電子走査部16は、設定部15の入力に基づいて、振動子25の発振タイミングの遅延時間を演算する。送信部17は、電子走査部16で演算された遅延時間に基づいて、パルス信号36をそれぞれの振動子25に送信し発振させる。 The electronic scanning unit 16 adjusts the oscillation timing to scan the ultrasonic beam 26 emitted from the array of transducers 25. The electronic scanning unit 16 also calculates the delay time for the oscillation timing of the transducers 25 based on input from the setting unit 15. The transmission unit 17 transmits a pulse signal 36 to each transducer 25 to cause it to oscillate, based on the delay time calculated by the electronic scanning unit 16.

機械走査部14は、プローブ27を機械的に移動させることで超音波ビーム26を走査させるものである。プローブ27は、入射面32に沿って機械的に移動する駆動部37に連結している。駆動部37は、機械走査部14から送信される駆動信号38に基づいて、入射面32上でプローブ27を走査する。また、図示はプローブ27を一次元的にのみ移動させているが、二次元的に移動させることもできる。 The mechanical scanning unit 14 scans the ultrasonic beam 26 by mechanically moving the probe 27. The probe 27 is connected to a drive unit 37 that mechanically moves along the incident surface 32. The drive unit 37 scans the probe 27 on the incident surface 32 based on a drive signal 38 transmitted from the mechanical scanning unit 14. Although the probe 27 is shown moving only one-dimensionally, it can also be moved two-dimensionally.

なお第2実施形態における超音波ビーム26はアレイ状ではなく単一の振動子25が設けられたプローブ27を機械的に移動させて超音波ビーム26を走査することもできる。 In the second embodiment, the ultrasonic beam 26 can be scanned by mechanically moving a probe 27 equipped with a single transducer 25, rather than an array.

図6のフローチャートに基づいて実施形態に係る非破壊検査方法の工程及び非破壊検査プログラムのアルゴリズムを説明する(適宜、図1及び図5参照)。まず入射面32に当接させたプローブ27に設けられた振動子25を発振させ(S11)、超音波ビーム26を送信させる(S12)。そして、樹脂層30に入射した超音波ビーム26が反射したエコー波形20を受信する(S13)。 The steps of the non-destructive testing method according to the embodiment and the algorithm of the non-destructive testing program will be described based on the flowchart in Figure 6 (see Figures 1 and 5 as appropriate). First, the transducer 25 attached to the probe 27 in contact with the incident surface 32 is oscillated (S11), causing an ultrasonic beam 26 to be transmitted (S12). Then, the echo waveform 20 reflected by the ultrasonic beam 26 incident on the resin layer 30 is received (S13).

次に、エコー波形20のうち樹脂層30の入射面32に由来するものを第1基準信号21に認定する(S14)。そして、エコー波形20のうち樹脂層30の深さ位置が共通し面方向において規則的に受信されたものを凹凸構造31に由来する第2基準信号22に認定する(S15)。さらに、エコー波形20のうち第1基準信号21から第2基準信号22に挟まれるビーム路程28で受信されたものを欠陥信号23として抽出する(S16)。そして、欠陥信号23に基づいて樹脂層30の縦断面像又は平面透視像を画像化する(S17、END)。 Next, the echo waveform 20 originating from the incident surface 32 of the resin layer 30 is recognized as a first reference signal 21 (S14). Then, the echo waveform 20 received at a common depth position in the resin layer 30 and regularly in the surface direction is recognized as a second reference signal 22 originating from the uneven structure 31 (S15). Furthermore, the echo waveform 20 received at the beam path 28 between the first reference signal 21 and the second reference signal 22 is extracted as a defect signal 23 (S16). Then, a longitudinal cross-sectional image or a planar perspective image of the resin layer 30 is generated based on the defect signal 23 (S17, END).

以上述べた少なくともひとつの実施形態の非破壊検査装置によれば、超音波探傷試験によるエコー波形のうち深さ位置が共通し面方向において規則的に受信された信号を界面の凹凸構造に由来するに認定することにより、樹脂コーティング部の内部欠陥を簡便に検出することが可能となる。 With at least one of the embodiments of the non-destructive testing device described above, it is possible to easily detect internal defects in resin-coated sections by recognizing echo waveforms from ultrasonic testing that are received at a common depth position and regularly in the surface direction as originating from the uneven structure of the interface.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments may be embodied in a variety of other forms, and various omissions, substitutions, modifications, and combinations may be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their variations are within the scope of the invention and its equivalents as defined in the claims, as well as the scope and spirit of the invention.

以上説明した非破壊検査装置は、専用のチップ、FPGA(Field Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)、又はCPU(Central Processing Unit)などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)などの記憶装置と、HDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスやキーボードなどの入力装置と、通信I/Fとを、備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。このため非破壊検査装置の構成要素は、コンピュータのプロセッサで実現することも可能であり、非破壊検査プログラムにより動作させることが可能である The nondestructive testing device described above includes a control device with a highly integrated processor, such as a dedicated chip, FPGA (Field Programmable Gate Array), GPU (Graphics Processing Unit), or CPU (Central Processing Unit), a storage device such as ROM (Read Only Memory) or RAM (Random Access Memory), an external storage device such as HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive), a display device, an input device such as a mouse or keyboard, and a communication interface. This allows for hardware configuration using a standard computer. Therefore, the components of the nondestructive testing device can also be implemented using a computer processor and can be operated by a nondestructive testing program.

また非破壊検査プログラムは、ROM等に予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、CD-R、メモリカード、DVD、フレキシブルディスク(FD)等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供するようにしてもよい。 The non-destructive testing program may also be provided pre-installed in a ROM or the like. Alternatively, the program may be provided stored in an installable or executable file format on a computer-readable storage medium such as a CD-ROM, CD-R, memory card, DVD, or flexible disk (FD).

また、本実施形態に係る非破壊検査プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしてもよい。また、非破壊検査装置は、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワーク又は専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。 The non-destructive testing program according to this embodiment may also be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by downloading it via the network. The non-destructive testing device may also be configured by combining separate modules that independently perform the functions of their components and interconnecting them via a network or dedicated lines.

10…非破壊検査装置、11…第1認定部、12…第2認定部、13…抽出部、14…機械走査部、15…設定部、16…電子走査部、17…送信部、18…受信部、19…画像化部、20…エコー波形、21…第1基準信号、22…第2基準信号、23…欠陥信号、25…振動子、26…超音波ビーム、27…プローブ、28…ビーム路程、29…シュー、30…樹脂層、31…凹凸構造、32…入射面、33…欠陥、35…ビーム路程、36…パルス信号、37…駆動部、38…駆動信号。 10...Non-destructive testing device, 11...First qualification unit, 12...Second qualification unit, 13...Extraction unit, 14...Mechanical scanning unit, 15...Setting unit, 16...Electronic scanning unit, 17...Transmitting unit, 18...Receiving unit, 19...Imaging unit, 20...Echo waveform, 21...First reference signal, 22...Second reference signal, 23...Defect signal, 25...Transducer, 26...Ultrasonic beam, 27...Probe, 28...Beam path, 29...Shoe, 30...Resin layer, 31...Uneven structure, 32...Inciding surface, 33...Defect, 35...Beam path, 36...Pulse signal, 37...Driver, 38...Drive signal.

Claims (7)

プローブに設けられた振動子を発振させ超音波ビームを送信させる送信部と、
規則的な凹凸構造にコーティングされた樹脂層に入射させた前記超音波ビームのエコー波形を受信する受信部と、
前記エコー波形のうち、前記樹脂層の入射面に由来するものを第1基準信号に認定する第1認定部と、
前記エコー波形のうち、前記樹脂層の深さ位置が共通し面方向において規則的に受信されたものを前記凹凸構造に由来する第2基準信号に認定する第2認定部と、
前記エコー波形のうち、前記第1基準信号から前記第2基準信号に挟まれるビーム路程で受信されたものを欠陥信号として抽出する抽出部と、を備える非破壊検査装置。
a transmitter that oscillates a transducer provided in the probe to transmit an ultrasonic beam;
a receiving unit that receives an echo waveform of the ultrasonic beam that is incident on a resin layer coated with a regular uneven structure;
a first determination unit that determines, among the echo waveforms, a waveform originating from the incident surface of the resin layer as a first reference signal;
a second identification unit that identifies, among the echo waveforms, those that are received at a common depth position in the resin layer and are regularly received in a surface direction as second reference signals derived from the uneven structure;
an extractor that extracts, from the echo waveform, one received in a beam path between the first reference signal and the second reference signal as a defect signal.
請求項1に記載の非破壊検査装置において、
アレイ状に配置した複数の前記振動子の各々の発振タイミングを調整することで前記超音波ビームを走査させる電子走査部を備える非破壊検査装置。
2. The non-destructive inspection device according to claim 1,
A non-destructive testing device comprising an electronic scanning unit that scans the ultrasonic beam by adjusting the oscillation timing of each of the plurality of transducers arranged in an array.
請求項1又は請求項2に記載の非破壊検査装置において、
前記プローブを移動することで前記超音波ビームを走査させる機械走査部を備える非破壊検査装置。
3. The non-destructive inspection device according to claim 1 or 2,
A non-destructive testing device comprising a mechanical scanning unit that moves the probe to scan the ultrasonic beam.
請求項3に記載の非破壊検査装置において、
前記欠陥信号に基づいて前記樹脂層の深さ方向に沿う断面像又は前記入射面からの透視像を画像化する画像化部を備える非破壊検査装置。
4. The non-destructive inspection device according to claim 3,
A non-destructive inspection device including an imaging unit that generates a cross-sectional image along the depth direction of the resin layer or a perspective image from the incident surface based on the defect signal.
プローブに設けられた振動子を発振させ超音波ビームを送信させるステップと、
規則的な凹凸構造にコーティングされた樹脂層に入射させた前記超音波ビームのエコー波形を受信するステップと、
前記エコー波形のうち、前記樹脂層の入射面に由来するものを第1基準信号に認定するステップと、
前記エコー波形のうち、前記樹脂層の深さ位置が共通し面方向において規則的に受信されたものを前記凹凸構造に由来する第2基準信号に認定するステップと、
前記エコー波形のうち、前記第1基準信号から前記第2基準信号に挟まれるビーム路程で受信されたものを欠陥信号として抽出するステップと、を含む非破壊検査方法。
a step of oscillating a transducer provided in the probe to transmit an ultrasonic beam;
receiving an echo waveform of the ultrasonic beam incident on a resin layer coated with a regular uneven structure;
identifying, among the echo waveforms, one originating from the incident surface of the resin layer as a first reference signal;
a step of identifying, among the echo waveforms, those that are received regularly in a surface direction at a common depth position in the resin layer as second reference signals derived from the concavo-convex structure;
and extracting, from the echo waveforms, those received in a beam path between the first reference signal and the second reference signal as defect signals.
請求項5に記載の非破壊検査方法において、
前記規則的な凹凸構造は車軸摺動面に形成されたものである非破壊検査方法。
6. The non-destructive inspection method according to claim 5,
A non-destructive inspection method in which the regular uneven structure is formed on the sliding surface of an axle.
コンピュータに、
プローブに設けられた振動子を発振させ超音波ビームを送信させるステップ、
規則的な凹凸構造にコーティングされた樹脂層に入射させた前記超音波ビームのエコー波形を受信するステップ、
前記エコー波形のうち、前記樹脂層の入射面に由来するものを第1基準信号に認定するステップ、
前記エコー波形のうち、前記樹脂層の深さ位置が共通し面方向において規則的に受信されたものを前記凹凸構造に由来する第2基準信号に認定するステップ、
前記エコー波形のうち、前記第1基準信号から前記第2基準信号に挟まれるビーム路程で受信されたものを欠陥信号として抽出するステップ、を実行させる非破壊検査プログラム。
On the computer,
a step of oscillating a transducer provided in the probe to transmit an ultrasonic beam;
receiving an echo waveform of the ultrasonic beam incident on a resin layer coated with a regular uneven structure;
identifying, among the echo waveforms, one originating from the incident surface of the resin layer as a first reference signal;
a step of identifying, among the echo waveforms, those received regularly in a surface direction at a common depth position in the resin layer as second reference signals derived from the concavo-convex structure;
extracting, from the echo waveforms, those received in a beam path between the first reference signal and the second reference signal as defect signals.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006316248A (en) 2005-02-15 2006-11-24 Soc Nationale Des Chemins De Fer Francais Sncf Protective film for axle
WO2008129832A1 (en) 2007-03-29 2008-10-30 Panasonic Corporation Ultrasonic wave measuring method and device
US20220381743A1 (en) 2021-05-27 2022-12-01 Olympus NDT Canada Inc. Techniques for adapting time delays of ultrasound inspection system during data acquisition

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5860253A (en) * 1981-10-07 1983-04-09 Hitachi Ltd Ultrasonic flaw detection equipment
JPH04331365A (en) * 1991-05-07 1992-11-19 Nissan Motor Co Ltd Non-destructive inspection method for resin molded product
JP2002062281A (en) * 2000-08-15 2002-02-28 Toshiba Corp Defect depth measuring method and apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006316248A (en) 2005-02-15 2006-11-24 Soc Nationale Des Chemins De Fer Francais Sncf Protective film for axle
WO2008129832A1 (en) 2007-03-29 2008-10-30 Panasonic Corporation Ultrasonic wave measuring method and device
US20220381743A1 (en) 2021-05-27 2022-12-01 Olympus NDT Canada Inc. Techniques for adapting time delays of ultrasound inspection system during data acquisition

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