超音波探傷方法
【課題】被検体の底面側表層部に超音波を伝播させて欠陥から検出した反射波により波形データの画像処理と解析処理をして欠陥深さを高精度に測定する。
【解決手段】過去の運転履歴から選定された溶接構造物の検査対象部分に対し探傷条件に基づいてアレイ型超音波探触子を用いた電子走査する。超音波を反射させて探傷した超音波波形データを検出して収録（ステップＳＴ１〜ＳＴ３）する。収録された波形データの画像処理結果を検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示（ステップＳＴ４）する。超音波波形データを送信振動子および受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算した結果から超音波波形データに基づく検査対象部分の欠陥情報を解析（ステップＳＴ５）し、カラー階調表示結果と欠陥情報解析結果とに基づき検査対象部分の欠陥の有無を判定して探傷結果を表示（ステップＳＴ６，ＳＴ７）する各ステップを備える。
【解決手段】過去の運転履歴から選定された溶接構造物の検査対象部分に対し探傷条件に基づいてアレイ型超音波探触子を用いた電子走査する。超音波を反射させて探傷した超音波波形データを検出して収録（ステップＳＴ１〜ＳＴ３）する。収録された波形データの画像処理結果を検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示（ステップＳＴ４）する。超音波波形データを送信振動子および受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算した結果から超音波波形データに基づく検査対象部分の欠陥情報を解析（ステップＳＴ５）し、カラー階調表示結果と欠陥情報解析結果とに基づき検査対象部分の欠陥の有無を判定して探傷結果を表示（ステップＳＴ６，ＳＴ７）する各ステップを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同種あるいは異種金属の溶接部の欠陥検査において、欠陥情報を効率的かつ高精度に可能とする溶接部の超音波探傷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電設備等で用いられている、例えばオーステナイト系ステンレス鋼、ニッケル基超合金の同種あるいは炭素鋼、低合金鋼などを加えた異種金属で構成される溶接部は、温度、溶接残留応力などの運転環境により経年的に劣化・損傷し、割れなどの欠陥が生じる場合がある。これら欠陥を検出し、寸法を高精度に測定し評価することが、これらの機器・構造物の安定運用にとって極めて重要である。溶接部の欠陥検査については、一振動子の斜角探触子を用いて溶接部を探傷し欠陥からの反射波を検出して、欠陥位置、欠陥深さを求めるものがあり、例えば、非特許文献１などに記載されているパルス探傷法が広く用いられている。また、アレイ型超音波探触子を用いるケースについては、例えば、特許文献１や特許文献２などが開示されている。
【特許文献１】特開平９−２５７７６３号公報
【特許文献２】特開平９−２５７７７４号公報
【非特許文献１】日本工業規格、鋼溶接構造部の超音波探傷法（ＪＩＳ Ｚ３０６０−１９９６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
オーステナイト系ステンレス鋼、ニッケル基超合金などの同種あるいは異種金属で構成される溶接部の溶接金属部では、溶接により結晶粒が粗大化し、柱状晶組織が生成されるため、被検体への超音波入射時には超音波減衰や歪曲が生じることが知られている。
【０００４】
溶接部の超音波探傷法としては、一振動子の斜角探触子を用いて溶接部を探傷し欠陥からの反射波を検出して、欠陥位置、欠陥深さを求める方法としてパルス反射法があるが、欠陥からの反射波が材料ノイズ波形に埋もれ、欠陥波形を検出できない場合、あるいは柱状晶組織などの材料からの擬似波形を誤って欠陥波形と認識する場合がある。また、欠陥波形を検出できても欠陥位置、欠陥深さ、欠陥の傾き等の欠陥情報を正確に測定できない場合がある。
【０００５】
また、アレイ型超音波探触子を用いた通常の超音波探傷法についても、前記パルス反射法と同様、欠陥を正確に測定できない場合がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、複数個の振動子から成るアレイ型超音波探触子を被検体の表面側に設置し、被検体底面側に開口する欠陥検査においては、被検体の底面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、欠陥先端からの回折波および欠陥コーナ部からの反射波を、あるいは欠陥からの反射波を検出して、欠陥情報を高精度に測定する。また、被検体表面側に開口する欠陥検査においては、被検体の表面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、あるいは、表面側の表層部から内部に渡って順次超音波入射させ、欠陥からの反射波を検出し、超音波入射角と反射波の振幅値との関係から欠陥の検出、欠陥深さ、欠陥の傾き等の欠陥情報を高精度に測定する溶接部の超音波探傷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の基本構成としての第１構成に係る超音波探傷方法は、過去の運転履歴に基づき選定された溶接構造物の検査対象部分に対して、溶接部材料、開先条件、溶接条件を含む探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により超音波送信振動子から前記検査対象部分に超音波を反射させて超音波受信振動子で受信して探傷した超音波波形データを検出して収録し、収録された前記超音波波形データを画像処理した画像処理結果を、前記検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示により表示し、前記超音波波形データを超音波送信振動子および超音波受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算して、前記溶接構造物の前記検査対象部分から検出した前記超音波波形データに基づいて前記検査対象部分における欠陥情報を解析し、前記カラー階調表示の結果と前記欠陥情報の解析結果とに基づいて前記検査対象部分における欠陥の有無を判定して探傷結果を表示し、するステップを備えることを特徴とする。
【０００８】
第２構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記超音波波形データの検出および収録は、過去の運転履歴に基づいて溶接構造物の検査対象部分を選定するステップと、予めデータベースに格納しておいた探傷条件を、溶接部材料、開先条件、溶接条件に基づいて設定するステップと、設定された前記探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により前記検査対象部分を探勝して超音波波形データを検出し、検出された前記超音波波形データを収録するステップと、を備え、前記欠陥の有無を判定した後に、前記欠陥の位置や深さを含む探傷結果を表示するステップと、をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
第３構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させて、超音波受信用振動子群の受信角度を前記入射角と異なる角度に設定し、前記欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、検出された前記超音波波形に基づいて、ビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像を得て、これらの探傷結果から前記欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１０】
第４構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する前記入射角で超音波を入射させる際に、前記超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、受信時に送信用振動子群と異なる位置の受信用振動子群を設定することを特徴とする。
【００１１】
第５構成に係る超音波探傷方法は、上記第４構成に記載されたものにおいて、前記送信用振動子群と前記受信用振動子群の位置を入れ替えることを特徴とする。
【００１２】
第６構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、前記検査対象部分を探勝して得られた超音波波形データの受信時に超音波受信用振動子群を用いて扇形走査することを特徴とする。
【００１３】
第７構成に係る超音波探傷方法は、第６構成に記載されたものにおいて、受信時に前記扇形走査に用いる前記受信用振動子群は、送信用振動子群とは異なるように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
第８構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の表面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を検査対象物に対して直角に設定し、欠陥先端からの発生する回折波および欠陥コーナ部から発生する反射波を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１５】
第９構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、欠陥位置を中心とする円弧状に設定し、前記超音波受信用振動子群で受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１６】
第１０構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、仮想反射源位置を音源として受信できるように設定し、前記仮想反射源位置を前記検査対象物の探傷範囲の全てを網羅するように順次変化させて探傷し、各仮想音源での探傷毎に受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１７】
第１１構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１８】
第１２構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、アレイ型超音波探触子を検査対象物の探傷部分に対して平行になる角度に設置し、前記アレイ型超音波探触子の中から超音波送受信用振動子群を選定し、前記アレイ型超音波送受信用振動子群の入射角度を同一に設定して、前記検査対象物の表層部を伝播するように前記アレイ型超音波探触子をリニア走査させて探傷するステップと、前記超音波受信用振動子群から検出した欠陥の反射波形からエコー振幅値の分布を求めるステップと、求めた振幅値の分布に、予めデータベース化しておいた欠陥深さ測定用基準線を当てはめ、特定の超音波受信用振動子を求めるステップと、求めた特定の超音波受信用振動子群からの欠陥波形の超音波ビーム路程と入射角とに基づいて欠陥情報を求めるステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、同種あるいは異種材料で溶接されている溶接構造物の超音波探傷の際に、複数の振動子から成るアレイ型超音波探触子を被検体の表面側に設置し、被検体底面側の欠陥検査では、被検体の底面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、欠陥先端からの回折波および欠陥コーナ部あるいは欠陥からの反射波を検出して、波形データの画像処理および解析処理を行なうことにより、欠陥情報を求めることができる。
【００２０】
また、溶接構造物の表面側の欠陥検査では、被検体の表面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、リニア走査による探傷を行ない、あるいは、表面側の表層部から内部に渡って順次超音波入射角度を変化させて探傷する、いわゆる扇形走査による探傷を行ない、欠陥からの反射波を検出し、波形データの画像処理および解析処理を行なうことで、超音波入射角と反射波の振幅値との関係から欠陥の検出、欠陥深さを高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波溶接欠陥探傷方法の実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法を説明するためのブロック図である。本第１実施形態は、例えば、インコネルとインコネルの突合せ溶接部における溶接金属内部の欠陥検査を一例にとっている。また、この第１実施形態は、本発明の第１および第２構成に相当する。したがって、図１に示された第１実施形態は、過去の運転履歴に基づき選定された溶接構造物の検査対象部分に対して、溶接部材料、開先条件、溶接条件を含む探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により超音波送信振動子から前記検査対象部分に超音波を反射させて超音波受信振動子で受信して探傷した超音波波形データを検出して収録し（ステップＳＴ１〜ＳＴ３）、収録された前記超音波波形データを画像処理した画像処理結果を、前記検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示により表示し（ステップＳＴ４）、前記超音波波形データを超音波送信振動子および超音波受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算して、前記溶接構造物の前記検査対象部分から検出した前記超音波波形データに基づいて前記検査対象部分における欠陥情報を解析し（ステップＳＴ５）、前記カラー階調表示の結果と前記欠陥情報の解析結果とに基づいて前記検査対象部分における欠陥の有無を判定して探傷結果を表示し（ステップＳＴ６，ＳＴ７）する各ステップを備える第１構成に係る超音波探傷方法を含んでいる。
【００２３】
過去の運転履歴などから溶接部構造物の対象部位を選定して（ステップＳＴ１）、溶接部の材料、開先形状、溶接条件などを基に、予めデータベースに格納しておいた探傷条件を選定する（ステップＳＴ２）。選定された探傷条件をもとに被検体に対して探傷し、欠陥からの反射波などの超音波波形データを収録する（ステップＳＴ３）。なお、このステップＳＳＴ１〜ＳＴ３は、超音波波形データの検出と収録の処理を行なっている。
【００２４】
収録された波形データは、リアルタイムで画像処理されて、その画像処理結果を被検体形状に重ね合わせて、断面画像表示、平面画像表示、立体画像表示などをエコー振幅値の大きさに対応したカラー階調表示を行なう（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４は、画像処理と画像表示の処理を行なっている。
【００２５】
また、収録した波形データは、ビーム路程、エコー振幅値を振動子群ごとの位置に合わせて演算し、欠陥先端からの回折波データと欠陥コーナ部からのデータから欠陥深さを求める処理、あるいは欠陥からの反射波のエコー振幅値を演算し予めデータベース化しておいたエコー高さと欠陥深さの関係に照合して欠陥深さを求める処理などの解析処理を行なう（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ４と並列的に処理される、このステップＳＴ５は、欠陥情報の解析処理を行なっている。
【００２６】
次に、ステップＳＴ４の画像処理・表示およびステップＳＴ５の欠陥情報の解析処理の結果に基づいて、前記指示位置が、溶接部の内部、溶接熱影響部、あるいは母材部かによって欠陥か否かを判定する（ステップＳＴ６）。さらにこれらの画像処理結果および信号処理結果を表示装置に所定の形式で表示する（ステップＳＴ７）。このステップＳＴ６およびＳＴ７が欠陥判定と探傷結果の表示処理を行なっている。
【００２７】
このように、本発明の第１および第２構成に相当する本第１実施形態では、適正な探傷条件で探傷して、検出した波形データの画像処理、解析処理により、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００２８】
［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図２中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００２９】
本第２実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定された送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…を用い、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させている。
【００３０】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。このとき、各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…は、経路Ｕ３で受信できるように、受信角度θ２を設定し、超音波の欠陥への入射により欠陥部分でモード変換した反射波を図２（ｂ）に示すように検出する。
【００３１】
各送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ）…で検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図２（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図２（ｃ）の分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図２（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用の基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００３２】
このように、本発明の第３構成に想到する本第２実施形態は、適正な探傷条件で探傷して、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００３３】
［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図３中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００３４】
本第３実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定された送受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…を用い、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させている。
【００３５】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。このとき、各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…は、経路Ｕ３で受信できるように、受信角度θ２を設定し、超音波の欠陥への入射により欠陥部分でモード変換した反射波を図３（ｂ）に示すように検出する。
【００３６】
各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…において検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図３（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図３（ｃ）の分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図３（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００３７】
このように、本発明の第４構成に相当する第３実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００３８】
［第４実施形態］
図４は、本発明の第４実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図４中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００３９】
この第４実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送受信用アレイ振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ）を用いて、送信用超音波ビームを溶接構造物１への入射角度θ２を設定し、経路Ｕ３で欠陥方向に入射させる。受信時には、経路Ｕ２→Ｕ１→Ｕｗで受信角度θ１を設定し、欠陥からの反射波を検出する。検出した波形データは、図４（ｂ）に示すように検出する。
【００４０】
各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…において検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図４（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図４（ｃ）の分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図４（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００４１】
このように、本発明の第５構成に相当する第４実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００４２】
［第５実施形態］
図５は、本発明の第６構成に相当する第５実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図５中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００４３】
本第５実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），…，Ｇ（ｐｒｎ）を用いて、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように、往路用に超音波を入射角θ１で入射させ、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で欠陥へ入射させる。受信時には前記送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），…，Ｇ（ｐｒｎ）を用いて扇形走査による探傷を行ない欠陥からの反射波を検出する。このような扇形走査を行なうことで、広い範囲に渡って欠陥からの反射波を検出できる。
【００４４】
このとき、受信用振動子群Ｇ（ｐｒｉ）において特定の受信角度で検出した波形は図５（ｂ）に示すように得られ、さらに、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査における受信角度に対する検出波形の振幅分布は、図５（ｃ）に示すように得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図５（ｃ）のように分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図５（ｃ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）、および、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００４５】
また、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査において受信波形の振幅値をカラー階調表示し、溶接構造物１の断面画像として表示すると、図５（ｄ）が得られ、この図を用い、実験等で予め求めておいた画像上のエコー振幅値と欠陥深さｄの関係から、欠陥深さｄを求めることもできる。
【００４６】
［第６実施形態］
図６は、本発明の第７構成に相当する第６実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図６中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００４７】
本第６実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｎ）を用い、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させ、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で欠陥へ入射させる。受信時には受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｎ）を用いて扇形走査による探傷を行ない欠陥からの反射波を検出する。このような扇形走査を行なうことで、広い範囲に渡って欠陥からの反射波を検出できる。
【００４８】
このとき、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）において、特定の受信角度で検出した波形は図６（ｂ）に示すように得られ、さらに、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査における受信角度に対する検出波形の振幅分布は、図６（ｃ）に示すように得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図６（ｃ）のように分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図６（ｃ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００４９】
また、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査において受信波形の振幅値をカラー階調表示し、溶接構造物１の断面画像として表示すると、図６（ｄ）が得られ、この図を用い、実験等で予め求めておいた画像上のエコー振幅値と欠陥深さｄの関係から、欠陥深さｄを求めることもできる。
【００５０】
［第７実施形態］
図７は、本発明の第８構成に相当する第７実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図７において（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ−１）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−２）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−３）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｋ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）が検出した反射波としての端部エコーＦｔｉｐの最大振幅値を示すグラフであり、（ｄ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとを対比させたグラフである。
【００５１】
本第７実施形態は溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｊ），…，Ｇ（ｐｎ）を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θで入射させている。
【００５２】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。欠陥１ｃに入射された超音波は、欠陥１ｃで振動し、その先端から端部エコーＦｔｉｐ、そのコーナ部から反射波Ｆｃが発生する。この波形の受信において送信用振動子群Ｇ（ｐ１），…，Ｇ（ｐｉ），…，Ｇ（ｐｎ）は、溶接構造物１に対して直角方向からの信号を受信できるように設定して、順次、電子走査を行なって受信すると、図８（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３）に示すように、端部エコーＦｔｉｐ、反射波Ｆｃを検出する。
【００５３】
次に、図７（ｃ）に示すように端部エコーＦｔｉｐを受信する、受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）のうち、振幅値の最大値を得る受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の検出波形をベースにして図７（ｄ）に示すように、反射波Ｆｃと端部エコーＦｔｉｐのビーム路程差（Ｗｃ−Ｗｔｉｐ）から、欠陥深さｄを求める。
【００５４】
このように、本第７実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００５５】
［第８実施形態］
図８は、本発明の第９構成に相当する第８実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図８において（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ−１）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−２）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−３）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｋ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）が検出した反射波としての端部エコーＦｔｉｐの最大振幅値を示すグラフであり、（ｄ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとを対比させたグラフである。
【００５６】
本第８実施形態は溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｊ），…，Ｇ（ｐｎ）を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θで入射させている。
【００５７】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。欠陥１ｃに入射された超音波は、欠陥１ｃで振動し、その先端から端部エコーＦｔｉｐ、そのコーナ部から反射波Ｆｃが発生する。発生した点部エコーＦｔｉｐおよび反射波Ｆｃは、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）が欠陥１ｃの先端を中心とする円弧状に受信できるように電子走査を行なう。すると、受信波形は、順次電子走査を行なって受信すると、図８（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３）に示すように、欠陥１ｃから端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとが各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）から検出される。
【００５８】
さらに、図８（ｃ）に示すように、端部エコーＦｔｉｐを受信する、受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）のうち、振幅値の最大値を得る受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の検出波形をベースにして図８（ｄ）に示すように、反射波Ｆｃと端部エコーＦｔｉｐのビーム路程差（Ｗｃ−Ｗｔｉｐ）から、欠陥深さｄを求める。
【００５９】
このように、本第８実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００６０】
［第９実施形態］
図９は、本発明の第１０構成に相当する第９実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図９において（ａ）は探傷を示す概念図であり、（ｂ−１）は検査対象部分に欠陥がない場合の仮想音源からの検出波形を示すグラフであり、（ｂ−２）は検査対象部分に欠陥がある場合の仮想音源からの検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）が検出した反射波としての端部エコーＦｔｉｐの最大振幅値を示すグラフであり、（ｄ）は受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとを対比させたグラフである。また、本実施形態は、図４に示した構成部分と同一または対応する部分には同一の符号を付している。
【００６１】
本第９実施形態は溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｊ），…，Ｇ（ｐｎ）、および受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｊ），…，Ｇ（ｒｎ）を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射角θで入射させている。
【００６２】
このとき各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｊ），…，Ｇ（ｒｎ）は、仮想反射を音源Ｐ１から受信できるように受信角度を設定する一方、他の仮想音源Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎからも受信でき、かつ欠陥１ｃの先端を中心とする円弧状に受信できるように順次設定される。そして、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１）〜Ｇ（ｒｎ）は、溶接構造物１の欠陥１ｃが発生していない部位を探傷する場合には、図９の（ｂ−１）に示すように欠陥からの反射波形が検出されない。また、溶接構造物１の溶接金属１ｂに欠陥１ｃが発生している場合には、図９（ｂ−２）に示す端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとのそれぞれの波形が検出される。
【００６３】
各音源Ｐ１〜Ｐｎでの探傷結果から端部エコーＦｔｉｐの最大値が得られたデータをもとに、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の振幅値から得られる。このようにして得られた最大値の受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の位置が欠陥１ｃの位置に相当すると判定される。またこのときの受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の位置における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとは図９（ｄ）に示す波形となる。図９（ｄ）に示した波形のうち、反射波Ｆｃと端部エコーＦｔｉｐのビーム路程差（Ｗｃ−Ｗｔｉｐ）から、欠陥深さｄを求める。
【００６４】
このように、本第９実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００６５】
［第１０実施形態］
図１０は、本発明の第１１構成に相当する第１０実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図１０において、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は欠陥深さｄをパラメータにとってリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値を受信振動子群の中心位置との関係で示したグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００６６】
本第１０実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定された送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｎ），…を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させている。 このとき、送信用超音波は、表縁側の表層部を伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。
【００６７】
このとき、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…は、受信角度θ４で受信できるように設定し、超音波の欠陥への入射により欠陥部分でモード変換した反射波を図１０（ｂ）に示すように検出する。
【００６８】
各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…において検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図１０（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図１０（ｃ）のように分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図１６（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００６９】
また、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の受信波形の振幅値をカラー階調表示し、溶接構造物１の断面画像として表示すると、図１０（ｄ）が得られ、この図を用い、実験等で予め求めておいた画像上のエコー振幅値と欠陥深さｄの関係から、欠陥深さｄを求めることもできる。
【００７０】
また、選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），…，Ｇ（ｐｎ）を用いて線形走査による探傷を行なう時に、その都度受信用振動子群Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）を用いて連続的に線形走査を行なうことも可能であり、この操作により溶接構造物１の全体の詳細な探傷ができる。このときの検出波形の解析処理は、図１０で示した方法を用いること、あるいは各受信用振動子群Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）での検出波形データの比較、加算平均処理等の処理を行なうことで、欠陥深さを測定することができる。
【００７１】
このように、本第１０実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００７２】
［第１１実施形態］
図１１は、本発明の第１２構成に相当する第１１実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法に関する具体例の説明図である。
【００７３】
図１１（ａ）は、被検体１の表面側に設置したアレイ探触子２を構成している多数の振動子Ａ（１），…，Ａ（ｎ）の中から選定した送信振動子群Ｇ（ｐ１），…，Ｇ（ｐｎ）および受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ）を用い、被検体の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射角θで送受信しつつ、リニア走査による探傷を行なうと、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ）では、欠陥からの反射波が得られ、各受信振動子群位置に対する検出波形の振幅値分布は、屈折角θの場合、図１１（ｂ）のように得られる。この振幅値分布に予めデータベース化しておいた欠陥深さ測定用基準線を当てはめ、深さ測定に用いる受信振動子群の中心位置Ｇ（ｐｒｊ）を求める。この位置Ｇ（ｐｒｊ）での検出波形（図１１（ｃ））から、欠陥までのビーム路程Ｗｄにより欠陥深さｄは、ｄ＝Ｗｄ・cosθで、欠陥位置Lは、L＝Ｗｄ・sinθで求めることができる。
【００７４】
このように、本第１１実施形態では、適正な探傷条件で探傷して検出波形による振幅値分布データを元に各種演算処理することで、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法のブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図７】本発明の第７の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【図８】本発明の第８の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【図９】本発明の第９の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【図１０】本発明の第１０の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図１１】本発明の第１１の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【符号の説明】
【００７６】
１ 溶接構造物
１ｂ 溶接金属
１ｃ 内部の欠陥
ＳＴ１ 探傷部位選定（波形データ収録）
ＳＴ２ 探傷条件設定（波形データ収録）
ＳＴ３ 探傷（波形データ収録）
ＳＴ４ 波形データ画像処理・表示
ＳＴ５ 波形データ解析処理
ＳＴ６ 欠陥評価（欠陥判定・結果表示）
ＳＴ７ 探傷結果表示（欠陥判定・結果表示）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同種あるいは異種金属の溶接部の欠陥検査において、欠陥情報を効率的かつ高精度に可能とする溶接部の超音波探傷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電設備等で用いられている、例えばオーステナイト系ステンレス鋼、ニッケル基超合金の同種あるいは炭素鋼、低合金鋼などを加えた異種金属で構成される溶接部は、温度、溶接残留応力などの運転環境により経年的に劣化・損傷し、割れなどの欠陥が生じる場合がある。これら欠陥を検出し、寸法を高精度に測定し評価することが、これらの機器・構造物の安定運用にとって極めて重要である。溶接部の欠陥検査については、一振動子の斜角探触子を用いて溶接部を探傷し欠陥からの反射波を検出して、欠陥位置、欠陥深さを求めるものがあり、例えば、非特許文献１などに記載されているパルス探傷法が広く用いられている。また、アレイ型超音波探触子を用いるケースについては、例えば、特許文献１や特許文献２などが開示されている。
【特許文献１】特開平９−２５７７６３号公報
【特許文献２】特開平９−２５７７７４号公報
【非特許文献１】日本工業規格、鋼溶接構造部の超音波探傷法（ＪＩＳ Ｚ３０６０−１９９６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
オーステナイト系ステンレス鋼、ニッケル基超合金などの同種あるいは異種金属で構成される溶接部の溶接金属部では、溶接により結晶粒が粗大化し、柱状晶組織が生成されるため、被検体への超音波入射時には超音波減衰や歪曲が生じることが知られている。
【０００４】
溶接部の超音波探傷法としては、一振動子の斜角探触子を用いて溶接部を探傷し欠陥からの反射波を検出して、欠陥位置、欠陥深さを求める方法としてパルス反射法があるが、欠陥からの反射波が材料ノイズ波形に埋もれ、欠陥波形を検出できない場合、あるいは柱状晶組織などの材料からの擬似波形を誤って欠陥波形と認識する場合がある。また、欠陥波形を検出できても欠陥位置、欠陥深さ、欠陥の傾き等の欠陥情報を正確に測定できない場合がある。
【０００５】
また、アレイ型超音波探触子を用いた通常の超音波探傷法についても、前記パルス反射法と同様、欠陥を正確に測定できない場合がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みて成されたものであり、複数個の振動子から成るアレイ型超音波探触子を被検体の表面側に設置し、被検体底面側に開口する欠陥検査においては、被検体の底面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、欠陥先端からの回折波および欠陥コーナ部からの反射波を、あるいは欠陥からの反射波を検出して、欠陥情報を高精度に測定する。また、被検体表面側に開口する欠陥検査においては、被検体の表面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、あるいは、表面側の表層部から内部に渡って順次超音波入射させ、欠陥からの反射波を検出し、超音波入射角と反射波の振幅値との関係から欠陥の検出、欠陥深さ、欠陥の傾き等の欠陥情報を高精度に測定する溶接部の超音波探傷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の基本構成としての第１構成に係る超音波探傷方法は、過去の運転履歴に基づき選定された溶接構造物の検査対象部分に対して、溶接部材料、開先条件、溶接条件を含む探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により超音波送信振動子から前記検査対象部分に超音波を反射させて超音波受信振動子で受信して探傷した超音波波形データを検出して収録し、収録された前記超音波波形データを画像処理した画像処理結果を、前記検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示により表示し、前記超音波波形データを超音波送信振動子および超音波受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算して、前記溶接構造物の前記検査対象部分から検出した前記超音波波形データに基づいて前記検査対象部分における欠陥情報を解析し、前記カラー階調表示の結果と前記欠陥情報の解析結果とに基づいて前記検査対象部分における欠陥の有無を判定して探傷結果を表示し、するステップを備えることを特徴とする。
【０００８】
第２構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記超音波波形データの検出および収録は、過去の運転履歴に基づいて溶接構造物の検査対象部分を選定するステップと、予めデータベースに格納しておいた探傷条件を、溶接部材料、開先条件、溶接条件に基づいて設定するステップと、設定された前記探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により前記検査対象部分を探勝して超音波波形データを検出し、検出された前記超音波波形データを収録するステップと、を備え、前記欠陥の有無を判定した後に、前記欠陥の位置や深さを含む探傷結果を表示するステップと、をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
第３構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させて、超音波受信用振動子群の受信角度を前記入射角と異なる角度に設定し、前記欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、検出された前記超音波波形に基づいて、ビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像を得て、これらの探傷結果から前記欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１０】
第４構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する前記入射角で超音波を入射させる際に、前記超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、受信時に送信用振動子群と異なる位置の受信用振動子群を設定することを特徴とする。
【００１１】
第５構成に係る超音波探傷方法は、上記第４構成に記載されたものにおいて、前記送信用振動子群と前記受信用振動子群の位置を入れ替えることを特徴とする。
【００１２】
第６構成に係る超音波探傷方法は、上記第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、前記検査対象部分を探勝して得られた超音波波形データの受信時に超音波受信用振動子群を用いて扇形走査することを特徴とする。
【００１３】
第７構成に係る超音波探傷方法は、第６構成に記載されたものにおいて、受信時に前記扇形走査に用いる前記受信用振動子群は、送信用振動子群とは異なるように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
第８構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、前記検査対象物の表面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を検査対象物に対して直角に設定し、欠陥先端からの発生する回折波および欠陥コーナ部から発生する反射波を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１５】
第９構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、欠陥位置を中心とする円弧状に設定し、前記超音波受信用振動子群で受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１６】
第１０構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、仮想反射源位置を音源として受信できるように設定し、前記仮想反射源位置を前記検査対象物の探傷範囲の全てを網羅するように順次変化させて探傷し、各仮想音源での探傷毎に受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１７】
第１１構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする。
【００１８】
第１２構成に係る超音波探傷方法は、第１構成に記載されたものにおいて、アレイ型超音波探触子を検査対象物の探傷部分に対して平行になる角度に設置し、前記アレイ型超音波探触子の中から超音波送受信用振動子群を選定し、前記アレイ型超音波送受信用振動子群の入射角度を同一に設定して、前記検査対象物の表層部を伝播するように前記アレイ型超音波探触子をリニア走査させて探傷するステップと、前記超音波受信用振動子群から検出した欠陥の反射波形からエコー振幅値の分布を求めるステップと、求めた振幅値の分布に、予めデータベース化しておいた欠陥深さ測定用基準線を当てはめ、特定の超音波受信用振動子を求めるステップと、求めた特定の超音波受信用振動子群からの欠陥波形の超音波ビーム路程と入射角とに基づいて欠陥情報を求めるステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、同種あるいは異種材料で溶接されている溶接構造物の超音波探傷の際に、複数の振動子から成るアレイ型超音波探触子を被検体の表面側に設置し、被検体底面側の欠陥検査では、被検体の底面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、欠陥先端からの回折波および欠陥コーナ部あるいは欠陥からの反射波を検出して、波形データの画像処理および解析処理を行なうことにより、欠陥情報を求めることができる。
【００２０】
また、溶接構造物の表面側の欠陥検査では、被検体の表面側の表層部を伝播するように超音波を伝播させ、リニア走査による探傷を行ない、あるいは、表面側の表層部から内部に渡って順次超音波入射角度を変化させて探傷する、いわゆる扇形走査による探傷を行ない、欠陥からの反射波を検出し、波形データの画像処理および解析処理を行なうことで、超音波入射角と反射波の振幅値との関係から欠陥の検出、欠陥深さを高精度に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る超音波溶接欠陥探傷方法の実施形態について詳細に説明する。
【００２２】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法を説明するためのブロック図である。本第１実施形態は、例えば、インコネルとインコネルの突合せ溶接部における溶接金属内部の欠陥検査を一例にとっている。また、この第１実施形態は、本発明の第１および第２構成に相当する。したがって、図１に示された第１実施形態は、過去の運転履歴に基づき選定された溶接構造物の検査対象部分に対して、溶接部材料、開先条件、溶接条件を含む探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により超音波送信振動子から前記検査対象部分に超音波を反射させて超音波受信振動子で受信して探傷した超音波波形データを検出して収録し（ステップＳＴ１〜ＳＴ３）、収録された前記超音波波形データを画像処理した画像処理結果を、前記検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示により表示し（ステップＳＴ４）、前記超音波波形データを超音波送信振動子および超音波受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算して、前記溶接構造物の前記検査対象部分から検出した前記超音波波形データに基づいて前記検査対象部分における欠陥情報を解析し（ステップＳＴ５）、前記カラー階調表示の結果と前記欠陥情報の解析結果とに基づいて前記検査対象部分における欠陥の有無を判定して探傷結果を表示し（ステップＳＴ６，ＳＴ７）する各ステップを備える第１構成に係る超音波探傷方法を含んでいる。
【００２３】
過去の運転履歴などから溶接部構造物の対象部位を選定して（ステップＳＴ１）、溶接部の材料、開先形状、溶接条件などを基に、予めデータベースに格納しておいた探傷条件を選定する（ステップＳＴ２）。選定された探傷条件をもとに被検体に対して探傷し、欠陥からの反射波などの超音波波形データを収録する（ステップＳＴ３）。なお、このステップＳＳＴ１〜ＳＴ３は、超音波波形データの検出と収録の処理を行なっている。
【００２４】
収録された波形データは、リアルタイムで画像処理されて、その画像処理結果を被検体形状に重ね合わせて、断面画像表示、平面画像表示、立体画像表示などをエコー振幅値の大きさに対応したカラー階調表示を行なう（ステップＳＴ４）。このステップＳＴ４は、画像処理と画像表示の処理を行なっている。
【００２５】
また、収録した波形データは、ビーム路程、エコー振幅値を振動子群ごとの位置に合わせて演算し、欠陥先端からの回折波データと欠陥コーナ部からのデータから欠陥深さを求める処理、あるいは欠陥からの反射波のエコー振幅値を演算し予めデータベース化しておいたエコー高さと欠陥深さの関係に照合して欠陥深さを求める処理などの解析処理を行なう（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ４と並列的に処理される、このステップＳＴ５は、欠陥情報の解析処理を行なっている。
【００２６】
次に、ステップＳＴ４の画像処理・表示およびステップＳＴ５の欠陥情報の解析処理の結果に基づいて、前記指示位置が、溶接部の内部、溶接熱影響部、あるいは母材部かによって欠陥か否かを判定する（ステップＳＴ６）。さらにこれらの画像処理結果および信号処理結果を表示装置に所定の形式で表示する（ステップＳＴ７）。このステップＳＴ６およびＳＴ７が欠陥判定と探傷結果の表示処理を行なっている。
【００２７】
このように、本発明の第１および第２構成に相当する本第１実施形態では、適正な探傷条件で探傷して、検出した波形データの画像処理、解析処理により、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００２８】
［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図２中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００２９】
本第２実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定された送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…を用い、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させている。
【００３０】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。このとき、各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…は、経路Ｕ３で受信できるように、受信角度θ２を設定し、超音波の欠陥への入射により欠陥部分でモード変換した反射波を図２（ｂ）に示すように検出する。
【００３１】
各送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ）…で検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図２（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図２（ｃ）の分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図２（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用の基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００３２】
このように、本発明の第３構成に想到する本第２実施形態は、適正な探傷条件で探傷して、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００３３】
［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図３中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００３４】
本第３実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定された送受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…を用い、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させている。
【００３５】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。このとき、各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…は、経路Ｕ３で受信できるように、受信角度θ２を設定し、超音波の欠陥への入射により欠陥部分でモード変換した反射波を図３（ｂ）に示すように検出する。
【００３６】
各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…において検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図３（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図３（ｃ）の分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図３（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００３７】
このように、本発明の第４構成に相当する第３実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００３８】
［第４実施形態］
図４は、本発明の第４実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図４中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００３９】
この第４実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送受信用アレイ振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ）を用いて、送信用超音波ビームを溶接構造物１への入射角度θ２を設定し、経路Ｕ３で欠陥方向に入射させる。受信時には、経路Ｕ２→Ｕ１→Ｕｗで受信角度θ１を設定し、欠陥からの反射波を検出する。検出した波形データは、図４（ｂ）に示すように検出する。
【００４０】
各受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），Ｇ（ｐｒ２），…，Ｇ（ｐｒｎ），…において検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図４（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図４（ｃ）の分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図４（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００４１】
このように、本発明の第５構成に相当する第４実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００４２】
［第５実施形態］
図５は、本発明の第６構成に相当する第５実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図５中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００４３】
本第５実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），…，Ｇ（ｐｒｎ）を用いて、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように、往路用に超音波を入射角θ１で入射させ、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で欠陥へ入射させる。受信時には前記送受信用振動子群Ｇ（ｐｒ１），…，Ｇ（ｐｒｎ）を用いて扇形走査による探傷を行ない欠陥からの反射波を検出する。このような扇形走査を行なうことで、広い範囲に渡って欠陥からの反射波を検出できる。
【００４４】
このとき、受信用振動子群Ｇ（ｐｒｉ）において特定の受信角度で検出した波形は図５（ｂ）に示すように得られ、さらに、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査における受信角度に対する検出波形の振幅分布は、図５（ｃ）に示すように得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図５（ｃ）のように分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図５（ｃ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）、および、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００４５】
また、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査において受信波形の振幅値をカラー階調表示し、溶接構造物１の断面画像として表示すると、図５（ｄ）が得られ、この図を用い、実験等で予め求めておいた画像上のエコー振幅値と欠陥深さｄの関係から、欠陥深さｄを求めることもできる。
【００４６】
［第６実施形態］
図６は、本発明の第７構成に相当する第６実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図６中、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｒｎ）における検出波形を示すグラフ、（ｃ）は、欠陥深さｄをパラメータとしてリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値と受信振動子群の中心位置との関係を示すグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００４７】
本第６実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｎ）を用い、溶接構造物１の底面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させ、経路Ｕｗ→Ｕ１→Ｕ２で欠陥へ入射させる。受信時には受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｎ）を用いて扇形走査による探傷を行ない欠陥からの反射波を検出する。このような扇形走査を行なうことで、広い範囲に渡って欠陥からの反射波を検出できる。
【００４８】
このとき、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）において、特定の受信角度で検出した波形は図６（ｂ）に示すように得られ、さらに、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査における受信角度に対する検出波形の振幅分布は、図６（ｃ）に示すように得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図６（ｃ）のように分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図６（ｃ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００４９】
また、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の扇形走査において受信波形の振幅値をカラー階調表示し、溶接構造物１の断面画像として表示すると、図６（ｄ）が得られ、この図を用い、実験等で予め求めておいた画像上のエコー振幅値と欠陥深さｄの関係から、欠陥深さｄを求めることもできる。
【００５０】
［第７実施形態］
図７は、本発明の第８構成に相当する第７実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図７において（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ−１）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−２）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−３）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｋ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）が検出した反射波としての端部エコーＦｔｉｐの最大振幅値を示すグラフであり、（ｄ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとを対比させたグラフである。
【００５１】
本第７実施形態は溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｊ），…，Ｇ（ｐｎ）を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θで入射させている。
【００５２】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。欠陥１ｃに入射された超音波は、欠陥１ｃで振動し、その先端から端部エコーＦｔｉｐ、そのコーナ部から反射波Ｆｃが発生する。この波形の受信において送信用振動子群Ｇ（ｐ１），…，Ｇ（ｐｉ），…，Ｇ（ｐｎ）は、溶接構造物１に対して直角方向からの信号を受信できるように設定して、順次、電子走査を行なって受信すると、図８（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３）に示すように、端部エコーＦｔｉｐ、反射波Ｆｃを検出する。
【００５３】
次に、図７（ｃ）に示すように端部エコーＦｔｉｐを受信する、受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）のうち、振幅値の最大値を得る受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の検出波形をベースにして図７（ｄ）に示すように、反射波Ｆｃと端部エコーＦｔｉｐのビーム路程差（Ｗｃ−Ｗｔｉｐ）から、欠陥深さｄを求める。
【００５４】
このように、本第７実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００５５】
［第８実施形態］
図８は、本発明の第９構成に相当する第８実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図８において（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ−１）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−２）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における検出波形を示すグラフであり、（ｂ−３）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｋ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）が検出した反射波としての端部エコーＦｔｉｐの最大振幅値を示すグラフであり、（ｄ）は、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとを対比させたグラフである。
【００５６】
本第８実施形態は溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｊ），…，Ｇ（ｐｎ）を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θで入射させている。
【００５７】
このとき、送信用超音波は、経路Ｕｗ→Ｕ１で伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。欠陥１ｃに入射された超音波は、欠陥１ｃで振動し、その先端から端部エコーＦｔｉｐ、そのコーナ部から反射波Ｆｃが発生する。発生した点部エコーＦｔｉｐおよび反射波Ｆｃは、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）が欠陥１ｃの先端を中心とする円弧状に受信できるように電子走査を行なう。すると、受信波形は、順次電子走査を行なって受信すると、図８（ｂ−１），（ｂ−２），（ｂ−３）に示すように、欠陥１ｃから端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとが各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）から検出される。
【００５８】
さらに、図８（ｃ）に示すように、端部エコーＦｔｉｐを受信する、受信用振動子群Ｇ（ｒ１），…，Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）のうち、振幅値の最大値を得る受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の検出波形をベースにして図８（ｄ）に示すように、反射波Ｆｃと端部エコーＦｔｉｐのビーム路程差（Ｗｃ−Ｗｔｉｐ）から、欠陥深さｄを求める。
【００５９】
このように、本第８実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００６０】
［第９実施形態］
図９は、本発明の第１０構成に相当する第９実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図９において（ａ）は探傷を示す概念図であり、（ｂ−１）は検査対象部分に欠陥がない場合の仮想音源からの検出波形を示すグラフであり、（ｂ−２）は検査対象部分に欠陥がある場合の仮想音源からの検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）が検出した反射波としての端部エコーＦｔｉｐの最大振幅値を示すグラフであり、（ｄ）は受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとを対比させたグラフである。また、本実施形態は、図４に示した構成部分と同一または対応する部分には同一の符号を付している。
【００６１】
本第９実施形態は溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｊ），…，Ｇ（ｐｎ）、および受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｊ），…，Ｇ（ｒｎ）を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射角θで入射させている。
【００６２】
このとき各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｊ），…，Ｇ（ｒｎ）は、仮想反射を音源Ｐ１から受信できるように受信角度を設定する一方、他の仮想音源Ｐ２，Ｐ３，…，Ｐｎからも受信でき、かつ欠陥１ｃの先端を中心とする円弧状に受信できるように順次設定される。そして、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１）〜Ｇ（ｒｎ）は、溶接構造物１の欠陥１ｃが発生していない部位を探傷する場合には、図９の（ｂ−１）に示すように欠陥からの反射波形が検出されない。また、溶接構造物１の溶接金属１ｂに欠陥１ｃが発生している場合には、図９（ｂ−２）に示す端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとのそれぞれの波形が検出される。
【００６３】
各音源Ｐ１〜Ｐｎでの探傷結果から端部エコーＦｔｉｐの最大値が得られたデータをもとに、受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の振幅値から得られる。このようにして得られた最大値の受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の位置が欠陥１ｃの位置に相当すると判定される。またこのときの受信用振動子群Ｇ（ｒｊ）の位置における端部エコーＦｔｉｐと反射波Ｆｃとは図９（ｄ）に示す波形となる。図９（ｄ）に示した波形のうち、反射波Ｆｃと端部エコーＦｔｉｐのビーム路程差（Ｗｃ−Ｗｔｉｐ）から、欠陥深さｄを求める。
【００６４】
このように、本第９実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００６５】
［第１０実施形態］
図１０は、本発明の第１１構成に相当する第１０実施形態に係る超音波探傷方法を説明する概念図である。なお、図１０において、（ａ）は、探傷を示す概念図であり、（ｂ）は、任意に検出した受信用振動子群Ｇ（ｐｒｎ）における検出波形を示すグラフであり、（ｃ）は欠陥深さｄをパラメータにとってリニア走査を用いた探傷時の検出波形の振幅値を受信振動子群の中心位置との関係で示したグラフであり、（ｄ）は、リニア走査時に検出した欠陥からのエコー振幅値強度をカラー階調表示した溶接構造物の断面画像の模式図である。
【００６６】
本第１０実施形態は、溶接構造物の表面側に設置したアレイ型超音波探触子２を構成する多数の振動子の中から選定された送信用振動子群Ｇ（ｐ１），Ｇ（ｐ２），…，Ｇ（ｐｎ），…を用い、溶接構造物１の表面側の表層部を伝播するように往路用に超音波を入射角θ１で入射させている。 このとき、送信用超音波は、表縁側の表層部を伝播し、溶接構造物１の溶接金属１ｂ内部の欠陥１ｃに入射される。
【００６７】
このとき、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…は、受信角度θ４で受信できるように設定し、超音波の欠陥への入射により欠陥部分でモード変換した反射波を図１０（ｂ）に示すように検出する。
【００６８】
各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…において検出した波形の振幅値Ｈを、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ），…の中心位置との関係を求めると図１０（ｃ）のような分布が得られる。このとき、欠陥深さが異なっている場合は、図１０（ｃ）のように分布の形が異なる。欠陥深さｄは、図１６（ｄ）の振幅値分布のピーク位置Ｐで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｐ）と、欠陥深さ測定用基準線と振幅値分布の交点Ｑで求められる受信振動子群の中心位置Ｇ（Ｑ）から、ｄ＝Ｇ（Ｑ）−Ｇ（Ｐ）として求められる。
【００６９】
また、受信用振動子群Ｇ（ｒｉ）の受信波形の振幅値をカラー階調表示し、溶接構造物１の断面画像として表示すると、図１０（ｄ）が得られ、この図を用い、実験等で予め求めておいた画像上のエコー振幅値と欠陥深さｄの関係から、欠陥深さｄを求めることもできる。
【００７０】
また、選定した送信用振動子群Ｇ（ｐ１），…，Ｇ（ｐｎ）を用いて線形走査による探傷を行なう時に、その都度受信用振動子群Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）を用いて連続的に線形走査を行なうことも可能であり、この操作により溶接構造物１の全体の詳細な探傷ができる。このときの検出波形の解析処理は、図１０で示した方法を用いること、あるいは各受信用振動子群Ｇ（ｒｉ），…，Ｇ（ｒｎ）での検出波形データの比較、加算平均処理等の処理を行なうことで、欠陥深さを測定することができる。
【００７１】
このように、本第１０実施形態は、適正な探傷条件で探傷し、検出した波形データをもとに各種演算処理することにより、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【００７２】
［第１１実施形態］
図１１は、本発明の第１２構成に相当する第１１実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法に関する具体例の説明図である。
【００７３】
図１１（ａ）は、被検体１の表面側に設置したアレイ探触子２を構成している多数の振動子Ａ（１），…，Ａ（ｎ）の中から選定した送信振動子群Ｇ（ｐ１），…，Ｇ（ｐｎ）および受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ）を用い、被検体の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射角θで送受信しつつ、リニア走査による探傷を行なうと、各受信用振動子群Ｇ（ｒ１），Ｇ（ｒ２），…，Ｇ（ｒｎ）では、欠陥からの反射波が得られ、各受信振動子群位置に対する検出波形の振幅値分布は、屈折角θの場合、図１１（ｂ）のように得られる。この振幅値分布に予めデータベース化しておいた欠陥深さ測定用基準線を当てはめ、深さ測定に用いる受信振動子群の中心位置Ｇ（ｐｒｊ）を求める。この位置Ｇ（ｐｒｊ）での検出波形（図１１（ｃ））から、欠陥までのビーム路程Ｗｄにより欠陥深さｄは、ｄ＝Ｗｄ・cosθで、欠陥位置Lは、L＝Ｗｄ・sinθで求めることができる。
【００７４】
このように、本第１１実施形態では、適正な探傷条件で探傷して検出波形による振幅値分布データを元に各種演算処理することで、欠陥位置、欠陥深さを効率的かつ高精度に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法のブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図７】本発明の第７の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【図８】本発明の第８の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【図９】本発明の第９の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【図１０】本発明の第１０の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、特定の位置における受信時の検出波形、（ｃ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、画像処理結果に関する説明図。
【図１１】本発明の第１１の実施形態に係る溶接部の超音波探傷方法において、（ａ）は、超音波送探傷方法、（ｂ）は、検出波形の振幅値分布、（ｄ）は、欠陥情報を求めるときの検出波形に関する説明図。
【符号の説明】
【００７６】
１ 溶接構造物
１ｂ 溶接金属
１ｃ 内部の欠陥
ＳＴ１ 探傷部位選定（波形データ収録）
ＳＴ２ 探傷条件設定（波形データ収録）
ＳＴ３ 探傷（波形データ収録）
ＳＴ４ 波形データ画像処理・表示
ＳＴ５ 波形データ解析処理
ＳＴ６ 欠陥評価（欠陥判定・結果表示）
ＳＴ７ 探傷結果表示（欠陥判定・結果表示）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過去の運転履歴に基づき選定された溶接構造物の検査対象部分に対して、溶接部材料、開先条件、溶接条件を含む探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により超音波送信振動子から前記検査対象部分に超音波を反射させて超音波受信振動子で受信して探傷した超音波波形データを検出して収録し、
収録された前記超音波波形データを画像処理した画像処理結果を、前記検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示により表示し、
前記超音波波形データを超音波送信振動子および超音波受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算して、前記溶接構造物の前記検査対象部分から検出した前記超音波波形データに基づいて前記検査対象部分における欠陥情報を解析し、
前記カラー階調表示の結果と前記欠陥情報の解析結果とに基づいて前記検査対象部分における欠陥の有無を判定して探傷結果を表示し、
するステップを備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項２】
前記超音波波形データの検出および収録は、過去の運転履歴に基づいて溶接構造物の検査対象部分を選定するステップと、
予めデータベースに格納しておいた探傷条件を、溶接部材料、開先条件、溶接条件に基づいて設定するステップと、
設定された前記探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により前記検査対象部分を探勝して超音波波形データを検出し、検出された前記超音波波形データを収録するステップと、
を備え、
前記欠陥の有無を判定した後に、前記欠陥の位置や深さを含む探傷結果を表示するステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷方法。
【請求項３】
前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させて、超音波受信用振動子群の受信角度を前記入射角と異なる角度に設定し、前記欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、検出された前記超音波波形に基づいて、ビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像を得て、これらの探傷結果から前記欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷方法。
【請求項４】
前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する前記入射角で超音波を入射させる際に、前記超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、受信時に送信用振動子群と異なる位置の受信用振動子群を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方法。
【請求項５】
前記送信用振動子群と前記受信用振動子群の位置を入れ替えることを特徴とする請求項４に記載の超音波探傷方法。
【請求項６】
前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、前記検査対象部分を探勝して得られた超音波波形データの受信時に超音波受信用振動子群を用いて扇形走査することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷方法。
【請求項７】
受信時に前記扇形走査に用いる前記受信用振動子群は、送信用振動子群とは異なるように設定されていることを特徴とする請求項６に記載の超音波探傷方法。
【請求項８】
前記検査対象物の表面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を検査対象物に対して直角に設定し、欠陥先端からの発生する回折波および欠陥コーナ部から発生する反射波を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項９】
検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、欠陥位置を中心とする円弧状に設定し、前記超音波受信用振動子群で受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項１０】
検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、仮想反射源位置を音源として受信できるように設定し、前記仮想反射源位置を前記検査対象物の探傷範囲の全てを網羅するように順次変化させて探傷し、各仮想音源での探傷毎に受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項１１】
検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項１２】
アレイ型超音波探触子を検査対象物の探傷部分に対して平行になる角度に設置し、前記アレイ型超音波探触子の中から超音波送受信用振動子群を選定し、前記アレイ型超音波送受信用振動子群の入射角度を同一に設定して、前記検査対象物の表層部を伝播するように前記アレイ型超音波探触子をリニア走査させて探傷するステップと、前記超音波受信用振動子群から検出した欠陥の反射波形からエコー振幅値の分布を求めるステップと、求めた振幅値の分布に、予めデータベース化しておいた欠陥深さ測定用基準線を当てはめ、特定の超音波受信用振動子を求めるステップと、求めた特定の超音波受信用振動子群からの欠陥波形の超音波ビーム路程と入射角とに基づいて欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項１】
過去の運転履歴に基づき選定された溶接構造物の検査対象部分に対して、溶接部材料、開先条件、溶接条件を含む探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により超音波送信振動子から前記検査対象部分に超音波を反射させて超音波受信振動子で受信して探傷した超音波波形データを検出して収録し、
収録された前記超音波波形データを画像処理した画像処理結果を、前記検査対象部分の形状に重ね合わせてエコー振幅値の大きさに対応させたカラー階調表示により表示し、
前記超音波波形データを超音波送信振動子および超音波受信振動子の群ごとの位置に合わせて演算して、前記溶接構造物の前記検査対象部分から検出した前記超音波波形データに基づいて前記検査対象部分における欠陥情報を解析し、
前記カラー階調表示の結果と前記欠陥情報の解析結果とに基づいて前記検査対象部分における欠陥の有無を判定して探傷結果を表示し、
するステップを備えることを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項２】
前記超音波波形データの検出および収録は、過去の運転履歴に基づいて溶接構造物の検査対象部分を選定するステップと、
予めデータベースに格納しておいた探傷条件を、溶接部材料、開先条件、溶接条件に基づいて設定するステップと、
設定された前記探傷条件に基づいて、アレイ型超音波探触子を用いた電子走査により前記検査対象部分を探勝して超音波波形データを検出し、検出された前記超音波波形データを収録するステップと、
を備え、
前記欠陥の有無を判定した後に、前記欠陥の位置や深さを含む探傷結果を表示するステップと、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷方法。
【請求項３】
前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させて、超音波受信用振動子群の受信角度を前記入射角と異なる角度に設定し、前記欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、検出された前記超音波波形に基づいて、ビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像を得て、これらの探傷結果から前記欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷方法。
【請求項４】
前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する前記入射角で超音波を入射させる際に、前記超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、受信時に送信用振動子群と異なる位置の受信用振動子群を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方法。
【請求項５】
前記送信用振動子群と前記受信用振動子群の位置を入れ替えることを特徴とする請求項４に記載の超音波探傷方法。
【請求項６】
前記検査対象物の底面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、前記検査対象部分を探勝して得られた超音波波形データの受信時に超音波受信用振動子群を用いて扇形走査することを特徴とする請求項１に記載の超音波探傷方法。
【請求項７】
受信時に前記扇形走査に用いる前記受信用振動子群は、送信用振動子群とは異なるように設定されていることを特徴とする請求項６に記載の超音波探傷方法。
【請求項８】
前記検査対象物の表面側の表層部を伝播する入射角で超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を検査対象物に対して直角に設定し、欠陥先端からの発生する回折波および欠陥コーナ部から発生する反射波を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項９】
検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、欠陥位置を中心とする円弧状に設定し、前記超音波受信用振動子群で受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項１０】
検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を、仮想反射源位置を音源として受信できるように設定し、前記仮想反射源位置を前記検査対象物の探傷範囲の全てを網羅するように順次変化させて探傷し、各仮想音源での探傷毎に受信した振動子群の位置と欠陥からの回折波のエコー振幅値で生成されるエコー振幅値分布および前記エコー振幅値の最大値から選定された特定の超音波受信振動子群に基づいて得られた超音波ビーム路程から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項１１】
検査対象物の表面側の表層部を伝播するように超音波を入射させる際、超音波受信用振動子群の受信角度を入射角と異なる角度に設定し、欠陥でモード変換した超音波波形を検出し、その検出したビーム路程、エコー振幅値、探傷断面画像から欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【請求項１２】
アレイ型超音波探触子を検査対象物の探傷部分に対して平行になる角度に設置し、前記アレイ型超音波探触子の中から超音波送受信用振動子群を選定し、前記アレイ型超音波送受信用振動子群の入射角度を同一に設定して、前記検査対象物の表層部を伝播するように前記アレイ型超音波探触子をリニア走査させて探傷するステップと、前記超音波受信用振動子群から検出した欠陥の反射波形からエコー振幅値の分布を求めるステップと、求めた振幅値の分布に、予めデータベース化しておいた欠陥深さ測定用基準線を当てはめ、特定の超音波受信用振動子を求めるステップと、求めた特定の超音波受信用振動子群からの欠陥波形の超音波ビーム路程と入射角とに基づいて欠陥情報を求めるステップを備えることを特徴とする請求項１記載の超音波探傷方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−９７８７６（Ｐ２００９−９７８７６Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６６７８８（Ｐ２００７−２６６７８８）
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１２日（２００７．１０．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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