JPH058779B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH058779B2 JPH058779B2 JP59128879A JP12887984A JPH058779B2 JP H058779 B2 JPH058779 B2 JP H058779B2 JP 59128879 A JP59128879 A JP 59128879A JP 12887984 A JP12887984 A JP 12887984A JP H058779 B2 JPH058779 B2 JP H058779B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- edge
- steel plate
- probe
- ultrasonic
- flaw detection
- Prior art date
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
- G01N29/265—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
-
- 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
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/023—Solids
- G01N2291/0237—Thin materials, e.g. paper, membranes, thin films
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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
-
- 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
- G01N2291/26—Scanned objects
- G01N2291/263—Surfaces
- G01N2291/2632—Surfaces flat
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は厚板熱延鋼帯等の鋼板の内部欠陥検出
を目的とした分割形垂直探触子により超音波探傷
を行なう方法の改良に関し、特に鋼板エツジ部の
不探傷領域縮小を行なうための深傷方法に関す
る。
を目的とした分割形垂直探触子により超音波探傷
を行なう方法の改良に関し、特に鋼板エツジ部の
不探傷領域縮小を行なうための深傷方法に関す
る。
鋼板エツジ部は、圧延後、後工程で加工された
り溶接される用途が多く、その際に残存する欠陥
を起因とした溶接欠陥の発生等の原因となるた
め、厳格な非破壊検査を行う必要がある部位であ
る。一方、鋼板エツジ部はシヤーによるだれ等、
形状が不均一なため超音波探傷を行うに当つて最
エツジ部には探傷できない領域であり、従来から
この最エツジ部の不感帯を縮小することが超音波
探傷上大きな課題となつていたが有効な方法がな
かつた。
り溶接される用途が多く、その際に残存する欠陥
を起因とした溶接欠陥の発生等の原因となるた
め、厳格な非破壊検査を行う必要がある部位であ
る。一方、鋼板エツジ部はシヤーによるだれ等、
形状が不均一なため超音波探傷を行うに当つて最
エツジ部には探傷できない領域であり、従来から
この最エツジ部の不感帯を縮小することが超音波
探傷上大きな課題となつていたが有効な方法がな
かつた。
従来の分割形垂直探触子による鋼板の探傷方法
（例えば日本非破壊検査協会発行〈1976.4.1〉の
「超音波探傷試験Ａ」のP61に示される。）の原理
を第１図に示す。
（例えば日本非破壊検査協会発行〈1976.4.1〉の
「超音波探傷試験Ａ」のP61に示される。）の原理
を第１図に示す。
第１図において、分割形垂直探触子２は、送信
用およビ受信用に分割された二つの振動子３，お
よび３ａ，くさび４，接栓６および音響分割面５
からなり、送信振動子３から送信された超音波ビ
ームは、数度の入射角をもち、被検材鋼板１の表
面で屈折し鋼板に照射され、さらに欠陥等による
反射エコー７ａが送信ビームと対称な逆向きの経
路をたどり、受信用振動子３ａにより受信され
る。
用およビ受信用に分割された二つの振動子３，お
よび３ａ，くさび４，接栓６および音響分割面５
からなり、送信振動子３から送信された超音波ビ
ームは、数度の入射角をもち、被検材鋼板１の表
面で屈折し鋼板に照射され、さらに欠陥等による
反射エコー７ａが送信ビームと対称な逆向きの経
路をたどり、受信用振動子３ａにより受信され
る。
振動子の大きさ、入射角等の探触子の諸元は、
検出すべき欠陥の種類，大きさと適用板厚節囲に
より決定されるが、従来、送受信振動子は、同一
入射角，同一寸法のものすなわち左右対称のもの
が使用され、鋼板エツジ部では第２ａ図（平面
図）および第２ｂ図（側面図）に示す探触子２の
配置方法で行つていた。
検出すべき欠陥の種類，大きさと適用板厚節囲に
より決定されるが、従来、送受信振動子は、同一
入射角，同一寸法のものすなわち左右対称のもの
が使用され、鋼板エツジ部では第２ａ図（平面
図）および第２ｂ図（側面図）に示す探触子２の
配置方法で行つていた。
すなわち第２ａ図および第２ｂ図に示すよう
に、探触子走査方向９（矢印）は、鋼板エツジに
対して平行方向に、そして探触子２の音響分割面
５は鋼板エツジに対して直角に配置していた。
に、探触子走査方向９（矢印）は、鋼板エツジに
対して平行方向に、そして探触子２の音響分割面
５は鋼板エツジに対して直角に配置していた。
この結果、従来の方法による探傷性能は、先づ
第一に鋼板エツジ部シヤーだれ等により傾きθt10
による感度低下をきたしていた。この感度低下は
第３図に例を示すが、感度低下が1/2（−6dB）
となる傾き角θtは、振動子の寸法にもよるが、
0.2゜〜1.0゜と、わずかな傾き角で著しく起こる。
第二に第２ｂ図に示す最エツジ部の不感帯１１は
第４図に示すように探傷子２として5z8×8NDす
なわち5MHf振動子，寸法８mm×８mmの分割形垂
直探触子２を使用した例であるが、疵エツジから
距離７mm以上離れていないと充分な検出性能が得
られないことが判つている。
第一に鋼板エツジ部シヤーだれ等により傾きθt10
による感度低下をきたしていた。この感度低下は
第３図に例を示すが、感度低下が1/2（−6dB）
となる傾き角θtは、振動子の寸法にもよるが、
0.2゜〜1.0゜と、わずかな傾き角で著しく起こる。
第二に第２ｂ図に示す最エツジ部の不感帯１１は
第４図に示すように探傷子２として5z8×8NDす
なわち5MHf振動子，寸法８mm×８mmの分割形垂
直探触子２を使用した例であるが、疵エツジから
距離７mm以上離れていないと充分な検出性能が得
られないことが判つている。
本発明は上述の問題点を克服した鋼板エツジ部
の新しい超音波探傷方法を提供すること、すなわ
ち鋼板エツジ部の不探傷領域を縮小することを目
的とする。
の新しい超音波探傷方法を提供すること、すなわ
ち鋼板エツジ部の不探傷領域を縮小することを目
的とする。
本発明の骨子は、分割形垂直探触子による鋼板
エツジ部の超音波探傷方法において、分割形垂直
探触子の音響分割面が鋼板エツジ部と平行になる
ように配置し、該音響分割面を挟んで分割された
送受信用の振動子の超音波ビームの入射角を偏ら
せて鋼板エツジ部側にビーム伝播位置をずらせて
探傷する、にある。
エツジ部の超音波探傷方法において、分割形垂直
探触子の音響分割面が鋼板エツジ部と平行になる
ように配置し、該音響分割面を挟んで分割された
送受信用の振動子の超音波ビームの入射角を偏ら
せて鋼板エツジ部側にビーム伝播位置をずらせて
探傷する、にある。
以下本発明方法の詳細を実施例に従つて説明す
る。
る。
第５図に本発明方法の原理図を示す。探触子２
の向きは第５ａ図に示すように、音響分割面５を
鋼板エツジに対し平行方向になるように配置し、
鋼板最エツジ部８に出来るだけ近づけておき、鋼
板エツジ８と平行に探触子走査方向９をとる。
の向きは第５ａ図に示すように、音響分割面５を
鋼板エツジに対し平行方向になるように配置し、
鋼板最エツジ部８に出来るだけ近づけておき、鋼
板エツジ８と平行に探触子走査方向９をとる。
又、第５ｂ図に示すように送信振動子３および
受信振動子３ａの超音波入射角は、それぞれ異つ
た角度にし、ビーム伝播位置をエツジ部側８へ偏
らせるようにする。すなわち、例えば第５ｂ図の
ようにエツジ部側８に位置する受信振子の入射角
を0゜とし、送信側を従来約4゜程度を使用していた
ものを約8゜前後にするものである。
受信振動子３ａの超音波入射角は、それぞれ異つ
た角度にし、ビーム伝播位置をエツジ部側８へ偏
らせるようにする。すなわち、例えば第５ｂ図の
ようにエツジ部側８に位置する受信振子の入射角
を0゜とし、送信側を従来約4゜程度を使用していた
ものを約8゜前後にするものである。
本発明はこのような方法を採用することによ
り、第５ｂ図に示すエツジ部８の傾きθh12に対
する感度低下は、第６図に示す例のように従来法
に比較してエコー高さが1/2に低下する角度は
2.0゜と大幅に改善され、また、エツジ部の不感帯
１１は第７図に示すように４mmでも充分探傷可能
である。上述の第６図，第７図に示すプローブ
は、5z8×8NDのプローブすなわち5MHz，振動
子寸法８mm×８mmの分割形垂直探触子で送信振動
子３の入射角8゜，受信振動子３ａの入射角0゜であ
る。
り、第５ｂ図に示すエツジ部８の傾きθh12に対
する感度低下は、第６図に示す例のように従来法
に比較してエコー高さが1/2に低下する角度は
2.0゜と大幅に改善され、また、エツジ部の不感帯
１１は第７図に示すように４mmでも充分探傷可能
である。上述の第６図，第７図に示すプローブ
は、5z8×8NDのプローブすなわち5MHz，振動
子寸法８mm×８mmの分割形垂直探触子で送信振動
子３の入射角8゜，受信振動子３ａの入射角0゜であ
る。
本発明方法を実施するために用いる探触子構造
は、前記の他に、送受信振動子を音響分割面を挟
んで複数個組み合せる方法もある。
は、前記の他に、送受信振動子を音響分割面を挟
んで複数個組み合せる方法もある。
その例を第８ａ図および第８ｂ図に示す。
第８ａ図は、送信振動子を３1，３2，３3と三
分割（入射角と寸法はそれぞれ同じ）にしたもの
で、、送信ビームの音場分布が鋼板内で異なり、
特に板厚方向の音場の均一化の手段として効果が
ある。
分割（入射角と寸法はそれぞれ同じ）にしたもの
で、、送信ビームの音場分布が鋼板内で異なり、
特に板厚方向の音場の均一化の手段として効果が
ある。
又、第８ｂ図は更に三分割した送信振動子の３
４，３5，３6の入射角θ1，θ2，θ3および寸法を変
え、これも板厚方向の音場の均一化を更に図るも
のである。
４，３5，３6の入射角θ1，θ2，θ3および寸法を変
え、これも板厚方向の音場の均一化を更に図るも
のである。
さらに第９図に示すように受信振動子におわん
形の焦点形振動子等の利用により、微小欠陥を検
出できるよう検出性能を向上させることも可能で
ある。今まで受信振動子３ａをエツジ側に、送信
振動子３をエツジ内部に配置した例で説明して来
たが逆配置でも実施可能である。
形の焦点形振動子等の利用により、微小欠陥を検
出できるよう検出性能を向上させることも可能で
ある。今まで受信振動子３ａをエツジ側に、送信
振動子３をエツジ内部に配置した例で説明して来
たが逆配置でも実施可能である。
以上説明したように、本発明は分割形垂直探触
子の左右の振動子の入射角を偏らせてエツジ部側
に超音波ビームの伝播経路がなるようにして、鋼
板板厚，検出すべき欠陥を考慮して、振動子寸
法，入射角度等の探触子諸元を決定し、適用する
ことにより鋼板エツジ部不感帯の大幅な縮小が可
能となり、得られる効果は非常に大きいものがあ
る。
子の左右の振動子の入射角を偏らせてエツジ部側
に超音波ビームの伝播経路がなるようにして、鋼
板板厚，検出すべき欠陥を考慮して、振動子寸
法，入射角度等の探触子諸元を決定し、適用する
ことにより鋼板エツジ部不感帯の大幅な縮小が可
能となり、得られる効果は非常に大きいものがあ
る。
第１図は従来法の分割形探触子の断面構造図、
第２ａ図および第２ｂ図は従来法の原理図であ
り、第２ａ図は平面図、第２ｂ図は側面図であ
る。第３図は従来法のエツジ部の傾き特性例を示
すグラフ、第４図は従来法のエツジ部の欠陥検出
能力例を示すグラフ、第５ａ図および第５ｂ図は
本発明法の原理図であり、第５ａ図は平面図、第
５ｂ図は側面図である。第６図は本発明法のエツ
ジ部の傾き特性例を示すグラフ、第７図は本発明
法のエツジ部欠陥検出能力例を示すグラフであ
る。第８ａ図，第８ｂ図および第９図は、それぞ
れ、本発明を実施するのに用いる他の探触子構造
を示す断面図である。 １……試験材、２……分割形垂直探触子、３，
３1〜３6……送信用振動子、３ａ，３a1……受信
用振動子、４……くさび、５……音響分割面、６
……接栓、７……送信超音波ビーム、７ａ……反
射エコー、８……鋼板エツジ、９……探触子走査
方向、１０……傾き角θt、１１……エツジ不感
帯、１２……傾き角θh。
第２ａ図および第２ｂ図は従来法の原理図であ
り、第２ａ図は平面図、第２ｂ図は側面図であ
る。第３図は従来法のエツジ部の傾き特性例を示
すグラフ、第４図は従来法のエツジ部の欠陥検出
能力例を示すグラフ、第５ａ図および第５ｂ図は
本発明法の原理図であり、第５ａ図は平面図、第
５ｂ図は側面図である。第６図は本発明法のエツ
ジ部の傾き特性例を示すグラフ、第７図は本発明
法のエツジ部欠陥検出能力例を示すグラフであ
る。第８ａ図，第８ｂ図および第９図は、それぞ
れ、本発明を実施するのに用いる他の探触子構造
を示す断面図である。 １……試験材、２……分割形垂直探触子、３，
３1〜３6……送信用振動子、３ａ，３a1……受信
用振動子、４……くさび、５……音響分割面、６
……接栓、７……送信超音波ビーム、７ａ……反
射エコー、８……鋼板エツジ、９……探触子走査
方向、１０……傾き角θt、１１……エツジ不感
帯、１２……傾き角θh。
Claims (1)
- １ 分割形垂直探触子による鋼板エツジ部の超音
波深傷方法において、分割形垂直探触子の音響分
割面が、鋼板エツジ部と平行になるように配置
し、該音響分割面を挟んで分割された送受信用の
振動子の超音波ビームの入射角を偏らせて、鋼板
エツジ部側にビーム伝播位置をずらせて探傷する
ことを特徴とする鋼板エツジ部の超音波探傷方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128879A JPS618657A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 鋼板エツジ部の超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59128879A JPS618657A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 鋼板エツジ部の超音波探傷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS618657A JPS618657A (ja) | 1986-01-16 |
| JPH058779B2 true JPH058779B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=14995608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59128879A Granted JPS618657A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | 鋼板エツジ部の超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS618657A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210278373A1 (en) * | 2017-01-19 | 2021-09-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Ultrasonic probe |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57171512U (ja) * | 1981-04-23 | 1982-10-28 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP59128879A patent/JPS618657A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS618657A (ja) | 1986-01-16 |
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