超声波探伤方法以及超声波探伤装置的制作方法

专利名称：超声波探伤方法以及超声波探伤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及超声波探伤方法以及超声波探伤装置，其用于使用超声波对在钢管等 管状被探伤件上存在的裂纹进行探伤。尤其，本发明涉及在对相对于管状被探伤件的轴向 具有各种倾斜角度的裂纹(倾斜裂纹)进行手动探伤时能够容易地评价关于管状被探伤件 的壁厚方向的倾斜裂纹的位置、倾斜裂纹的倾斜角度的超声波探伤方法以及超声波探伤装 置、以及在进行手动探伤时不改变超声波探头对管状被探伤件的姿势就能够得到可靠性高 的探伤结果的超声波探伤装置。
背景技术：
近年来，随着对管的高质量要求提高，存在管的无损检查基准变严格的倾向。例如，作为代表性管的无缝管，是通过利用穿轧机对钢坯穿孔形成空心管坯，并利 用芯棒式无缝管轧机等压制该空心管坯制造而成。在该无缝管上，存在相对于轴向具有各 种倾斜角度的裂纹(以下适当地称为“倾斜裂纹”)。该倾斜裂纹被认为因如下情况产生在钢坯上原本就存在的纵向裂纹在上述制造 工序中沿轴向发生变形，或者在用于维持空心管坯的轧制中心(path center)的导块的引 导面上存在的裂纹转印。因而，倾斜裂纹相对于无缝管轴向的倾斜角度根据无缝管的管径 或其产生原因的不同而变化。即，在无缝管上存在具有各种倾斜角度的倾斜裂纹。存在无缝管的使用环境年年变恶劣的倾向，因此要求其具有高质量，从而对高精 度检测上述倾斜裂纹也在变得严格。以往提出了用于对在无缝管上存在的倾斜裂纹进行探伤的各种方法。例如，专利文献1(日本国特开昭55-116251号公报)提出了如下方法根据作为 检测对象的倾斜裂纹的位置和倾斜角度以合适的位置和倾斜角度配置超声波探头，从而对 倾斜裂纹进行探伤。可是，专利文献1所述的方法存在如下问题由于需要每次根据作为检测对象的 倾斜裂纹的倾斜角度来改变超声波探头的倾斜角度，极费工夫。而且，要想通过一次探伤作 业检测出如上所述在无缝管中存在的具有各种倾斜角度的倾斜裂纹，需要准备多个超声波 探头并以各不相同的倾斜角度进行配置。即，存在超声波探头的配置设定、校准等繁琐并且 需要大型装置、导致费用高涨这样的问题。为了解决上述专利文献1所述的方法中的问题点，专利文献2(日本国特开昭 61-223553号公报)提出了应用呈一列排列多个振子(超声波发送接收用元件)的阵列型 超声波探头的探伤方法。更具体地说，使上述振子的排列方向与管的轴向一致，并且超声波 探头偏离管轴心配置，从而在管内传输超声横波。而且是如下方法通过电子扫描来改变由 超声波探头发送接收的超声波的倾斜角度(相对于管轴向的倾斜角度)，从而对具有各种 倾斜角度的倾斜裂纹进行探伤，其中所述电子扫描电气控制由各个振子产生的超声波的发 送接收定时。可是，在专利文献2所述的方法中，主要存在如下两个课题(第1课题和第2课题)。〈第1课题〉在专利文献2所述的方法中，即使是相同大小的倾斜裂纹，来自倾斜裂纹的反射 回波的强度也会根据倾斜裂纹的倾斜角度而不同。这是因为即使以倾斜裂纹的延伸方向 与从超声波探头发送的超声波的传输方向(从包含超声波的入射点的管的切平面的法线 方向观察的传输方向)正交的方式根据各个倾斜裂纹的倾斜角度并通过电子扫描改变了 超声波的倾斜角度，外表面折射角(对存在于管外表面的外表面裂纹的入射角)和内表面 折射角(对存在于管内表面的内表面裂纹的入射角)也会根据各个倾斜裂纹的倾斜角度 (根据超声波的传输方向)发生变化。如果来自倾斜裂纹的反射回波的强度根据倾斜裂纹 的倾斜角度而不同，则会存在导致漏掉有害的裂纹或者将不需要检测的微小裂纹过度地检 测出来的担心。〈第2课题〉在通过专利文献2所述的电气控制阵列型超声波探头的各个振子产生的超声波 的发送接收定时的电子扫描来改变由超声波探头发送接收的超声波的倾斜角度时，需要在 管的特定部位重复与作为检测对象的倾斜裂纹的倾斜角度对应的次数的电子扫描。即，例 如检测分别具有3个不同的倾斜角度的倾斜裂纹，需要在管的特定部位重复3次电子扫描， 与检测具有一个方向的倾斜角度的裂纹的情况相比，探伤效率降低至1/3。如此，在专利文 献2所述的方法中，存在探伤效率根据作为检测对象的倾斜裂纹的倾斜角度数量而降低这 样的问题。另一方面，专利文献3(日本国特开昭59-163563号公报)提出了如下方法为了 对具有各种倾斜角度的倾斜裂纹进行探伤，使用呈矩阵状排列的振子群使超声波朝任意方 向入射。更具体地说，从振子群中选择适当个数的任意振子，通过电气控制该发送接收定时 (驱动时间)的电子扫描，任意改变超声波的入射方向。而且，公开了将改变超声波的入射 方向的模式预先存为程序这样的技术。但是，专利文献3并未提及前述的反射回波的强度根据各个倾斜裂纹的倾斜角度 发生变化这样的第1课题，而且关于为了解决该课题用什么样的变更模式来改变超声波的 入射方向这一点，也没有任何公开。另外，具有与上述的关于专利文献2所述的方法的第2 课题相同的课题。即，需要重复与作为检测对象的倾斜裂纹的倾斜角度对应的次数的电子 扫描，因此存在探伤效率降低这样的问题。鉴于如上所述的现有技术所存在的问题，本发明人提出了专利文献4(国际公开 第2007/024000号单行本)所述的超声波探伤方法。具体而言，专利文献4提出了一种超声波探伤方法，其特征在于，包含将具有多个 振子的超声波探头与管状被探伤件相对配置的步骤、和以超声波在上述管状被探伤件内的 传输方向成为多个不同的传输方向的方式从上述多个振子中选择合适的振子来发送接收 超声波的步骤，其中，设定上述超声波探头的探伤条件，以使得关于上述多个传输方向的超 声波的外表面折射角θ r大致相等以及/或者使得关于上述多个传输方向的超声波的内表 面折射角θ k大致相等(专利文献的权利要求1等)。而且，记载有如下技术特征上述超声波探头具有多个振子，该多个振子沿环状曲 面排列，该环状曲面是将预定的旋转椭球体利用不通过该旋转椭球体的中心且不隔着该旋转椭球体的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个平行的平面切割而得 到的，在将上述超声波探头与上述管状被探伤件相对配置的步骤中，以上述超声波探头的 长径方向顺沿上述管状被探伤件的轴向、上述超声波探头的短径方向顺沿上述管状被探伤 件的圆周方向、并且上述旋转椭球体的中心与上述管状被探伤件的轴心正对的方式配置， 上述环状曲面的形状决定成使得关于上述多个传输方向的超声波的外表面折射角θ r大 致相等以及/或者使得关于上述多个传输方向的超声波的内表面折射角θk大致相等(专 利文献4的权利要求5等)。根据专利文献4所记载的方法，能够高精度地对沿与多个超声波的传输方向分别 正交的方向延伸的多个倾斜裂纹进行探伤。而且，通过沿多个不同的传输方向大致同时地 发送接收超声波，能够高速地对多个裂纹进行探伤。在管的一系列制造工序过程中进行检查的在线检查中，只要高速评价是否存在预 先规定的预定尺寸以上的裂纹即可，因此应用本发明人在专利文献4中提出的超声波探伤 方法是足够的。另一方面，对于在在线检查中被判断为了“有裂纹”的管，需要进行再次检查。在 该再次检查中，通过有资格的检查员手动探伤，从而检查有无裂纹是理所当然的，还要详细 地评价关于管的壁厚方向的裂纹的位置(内表面、外表面、壁厚中央部等)、倾斜裂纹的倾 斜角度等。在进行上述的再次检查时，期望检查员能够容易地评价裂纹的位置、倾斜角度等， 但是在专利文献4中没有提出关于这一点的解决手段。而且，在手动进行超声波探头的扫 描时，期望不改变超声波探头相对于管状被探伤件的姿势就能够得到可靠性高的探伤结 果，但是在专利文献4中也没有提出关于这一点的解决手段。

发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术的问题点而做成的，其课题在于提供一种在对 相对于管状被探伤件的轴向具有各种倾斜角度的裂纹(倾斜裂纹)手动探伤时能够容易地 评价关于管状被探伤件的壁厚方向的倾斜裂纹的位置、倾斜裂纹的倾斜角度的超声波探伤 方法以及超声波探伤装置、以及在手动探伤时不改变超声波探头相对于管状被探伤件的姿 势就能够得到可靠性高的探伤结果的超声波探伤装置。为了解决上述课题，本发明的超声波探伤方法包含以下(1) (3)的步骤(1)将具有多个振子的超声波探头以该超声波探头的长径方向顺沿管状被探伤件 的轴向、上述超声波探头的短径方向顺沿上述管状被探伤件的圆周方向、并且预定的旋转 椭球体的中心与上述管状被探伤件的轴心正对的方式与上述管状被探伤件相对配置的步 骤，该多个振子沿环状曲面排列，该环状曲面是利用不通过上述旋转椭球体的中心且不隔 着该旋转椭球体的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个平行的平面切 割该旋转椭球体而得到的；(2)以使超声波的传输方向在上述管状被探伤件内成为多个不同的传输方向的方 式从上述多个振子中选择合适的振子来发送接收超声波的步骤；以及(3)将由上述选择的振子接收的探伤波形与从该振子发送接收的超声波的传输方 向对应地显示成放射状的步骤。
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而且，上述环状曲面的形状决定成使得关于上述多个传输方向的超声波的外表面 折射角大致相等以及/或者使得关于上述多个传输方向的超声波的内表面折射角大致相寸。根据本发明，因为使用了具有沿使用不通过预定的旋转椭球体的中心且不隔着该 旋转椭球体的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个平行的平面切割该 旋转椭球体而得到的环状曲面排列的多个振子的超声波探头，所以从各个振子发送的超声 波朝向旋转椭球体的中心传输。而且，根据本发明，因为将超声波探头以超声波探头的长径 方向顺沿管状被探伤件的轴向、超声波探头的短径方向顺沿管状被探伤件的圆周方向、并 且旋转椭球体的中心与管状被探伤件的轴心正对的方式与管状被探伤件相对配置，所以从 旋转椭球体的中心观察的各个振子的仰角根据各个振子的排列位置而不同，从而从各个振 子发送的超声波对管状被探伤件的入射角也不同。因而，只要适当设定超声波探头的形状 (环状曲面的形状)，就能够使得从各个振子发送的超声波的传输方向与作为检测对象的 裂纹的延伸方向正交，同时使得外表面折射角和/或内表面折射角大致相等。当将环状曲面的形状决定成了关于多个传输方向的超声波的外表面折射角大致 相等时，不管是多个传输方向中的哪一个，关于外表面裂纹均都能够得到大致相等的反射 回波强度。另外，当将环状曲面的形状决定成了关于多个传输方向的超声波的内表面折射 角大致相等时，不管是多个传输方向中的哪一个，关于内表面裂纹均都能够得到大致相等 的反射回波强度。而且，当将环状曲面的形状决定成了关于多个传输方向的超声波的外表 面折射角和内表面折射角这两者分别大致相等时，不管多个传输方向中的哪一个，关于外 表面裂纹和内表面裂纹均都能够得到大致相等的反射回波强度。因而，能够高精度地对沿 与多个传输方向分别正交的方向延伸的多个裂纹(外表面裂纹和/或内表面裂纹)进行探 伤。另外，根据本发明，因为将由所选择的振子接收的探伤波形与从该振子发送接收 的超声波的传输方向对应地显示成放射状，所以通过目视显示的、包含来自倾斜裂纹的反 射回波的探伤波形的方向，能够容易地评价该倾斜裂纹的倾斜角度(与该显示的探伤波形 的方向正交的方向相当于倾斜角度)。进而，通过目视在显示成放射状的探伤波形的任意时点是否包含来自倾斜裂纹的 反射回波，能够容易地评价关于管状被探伤件的壁厚方向的该倾斜裂纹的位置(内表面， 外表面，壁厚中央部等)。如上所述，根据本发明的超声波探伤方法，能够高精度地对相对于管状被探伤件 的轴向具有各种倾斜角度的倾斜裂纹进行探伤，并且能够容易地评价关于管状被探伤件的 壁厚方向的倾斜裂纹的位置、倾斜裂纹的倾斜角度等。另外，在本发明中，“沿环状曲面排列的多个振子”是指如下意思除了各个振子 (各个振子的振动面)形成为形状与环状曲面的局部一致的曲面的情况之外，还包含排列 成各个振子(各个振子的振动面)形成为平面状且分别与各个环状曲面相切的情况。“旋转椭球体的中心与管状被探伤件的轴心正对”是指如下意思通过旋转椭球体 的中心并且与上述2个平行的平面正交的直线(相当于旋转椭球体的旋转轴线)通过管状 被探伤件的轴心。“旋转椭球体”是指也包含长径和短径相等的球体的术语。
“超声波的传输方向”是指从包含超声波的入射点在内的管状被探伤件的切平面 的法线方向观察的超声波的传输方向。“外表面折射角”是指在管状被探伤件P的超声波传输面上管状被探伤件P的法线 Ll与上述超声波U (超声波波束的中心线)在入射到管状被探伤件P内的超声波U (超声波 波束的中心线)到达管状被探伤件P的外表面的点B处所成的角度ΘΓ(参照图2(d))。“内表面折射角”是指在管状被探伤件P的超声波传输面上管状被探伤件P的法线 L2与上述超声波U(超声波波束的中心线)在入射到管状被探伤件P内的超声波U(超声波 波束的中心线)到达管状被探伤件P的内表面的点A处所成的角度9k(参照图2(d))。“关于多个传输方向的超声波的外表面折射角(或内表面折射角)大致相等”是指 外表面折射角(或内表面折射角)的变动范围为10°以内。优选的是，在将上述探伤波形显示成放射状的步骤中，以与包含在上述探伤波形 中的、超声波对上述管状被探伤件的入射点处的反射回波相当的时点为起点将上述探伤波 形显示成放射状，并且显示圆，该圆以上述起点为中心表示与上述管状被探伤件的内表面 和/或外表面处的反射回波相当的时点。根据该优选结构，因为将探伤波形显示 成放射状，并且显示表示与管状被探伤件 的内表面和/或外表面处的反射回波相当的时点的圆，所以通过一起目视上述显示的圆和 在显示成放射状的探伤波形的任意时点是否包含来自倾斜裂纹的反射回波(通过评价包 含来自倾斜裂纹的反射回波的时点与圆之间的位置关系)，能够进一步容易地评价关于管 状被探伤件的壁厚方向的该倾斜裂纹的位置。另外，为了解决上述课题，本发明还提供一种超声波探伤装置，其特征在于，该超 声波探伤装置包括超声波探头，其具有多个振子，并以该超声波探头的长径方向顺沿管状 被探伤件的轴向、该超声波探头的短径方向顺沿上述管状被探伤件的圆周方向、并且预定 的旋转椭球体的中心与上述管状被探伤件的轴心正对的方式与上述管状被探伤件相对配 置，该多个振子沿环状曲面排列，该环状曲面是利用不通过上述旋转椭球体的中心且不隔 着该旋转椭球体的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个平行的平面切 割该旋转椭球体而得到的；发送接收控制部件，其在上述多个振子中选择至少2个振子，并 使所选择的振子相对于上述管状被探伤件发送接收超声波；以及探伤波形显示部件，其将 由上述选择的振子接收的探伤波形与从该振子发送接收的超声波的传输方向对应地显示 成放射状。优选的是，上述探伤波形显示部件以与包含在上述探伤波形中的、超声波对上述 管状被探伤件的入射点处的反射回波相当的时点为起点，将上述探伤波形显示成放射状， 并且显示圆，该圆以上述起点为中心表示与上述管状被探伤件的内表面和/或外表面处的 反射回波相当的时点。另外，为了解决上述课题，本发明还提供用于对管状被探伤件进行超声波探伤的 超声波探伤装置，其特征在于，该超声波探伤装置包括超声波探头；一对追随机构，其隔 着上述超声波探头沿上述管状被探伤件的轴向配置，并与上述超声波探头连结；以及一对 臂机构，其隔着上述超声波探头和上述追随机构沿上述管状被探伤件的圆周方向配置，并 与上述超声波探头连结，该一对臂机构能够调整彼此的间隔；上述追随机构具有接触于上 述管状被探伤件的外表面滚动的至少一个滚动辊，上述臂机构具有隔着上述超声波探头的中心进行配置并接触于上述管状被探伤件的外表面滚动的至少一对滚动辊。本发明的超声波探伤装置包括隔着超声波探头沿管状被探伤件的轴向配置并与 超声波探头连结的一对追随机构。该追随机构具有接触于管状被探伤件的外表面滚动的至 少一个滚动辊。因而，超声波探头借助一对追随机构分别具有的至少一个滚动辊(因而，至 少2个滚动辊)而载置在管状被探伤件的外表面上，使滚动辊滚动，从而能够使超声波探头 在管状被探伤件的外表面上进行扫描。而且，本发明的超声波探伤装置包括一对臂机构，该一对臂机构隔着超声波探头 和追随机构沿管状被探伤件的圆周方向配置，并与超声波探头连结，该一对臂机构能够调 整彼此的间隔。该臂机构具有隔着超声波探头的中心配置并接触于管状被探伤件的外表面 滚动的至少一对滚动辊。因而，通过调整一对臂机构的间隔并用该一对臂机构从圆周方向 夹入管状被探伤件，能够恒定地保持与该一对臂机构连结的超声波探头相对于管状被探伤 件的姿势。而且，即使是用一对臂机构从圆周方向夹入管状被探伤件的状态下，因为各个臂 机构具有滚动辊，所以通过使滚动辊滚动，也能够沿管状被探伤件的外表面进行超声波探 头的扫描。如上所述，根据本发明的超声波探伤装置，不改变超声波探头相对于管状被探伤 件的姿势就能够得到可靠性高的探伤结果。上述超声波探伤装置尤其在超声波探头是如上所述具有沿环状曲面排列的多个 振子的结构的情况下有用。即，上述超声波探头具有多个振子，并以该超声波探头的长径方 向顺沿上述管状被探伤件的轴向、该超声波探头的短径方向顺沿上述管状被探伤件的圆周 方向、并且预定的旋转椭球体的中心与上述管状被探伤件的轴心正对的方式与上述管状被 探伤件相对配置，该多个振子沿环状曲面排列，该环状曲面是利用不通过上述旋转椭球体 的中心且不隔着该旋转椭球体的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个 平行的平面切割该旋转椭球体而得到的。而且，优选的是，上述超声波探伤装置包括发送接 收控制部件，该发送接收控制部件在上述多个振子中选择至少2个振子并使其相对于上述 管状被探伤件发送接收超声波。根据该优选结构，能够高精度地对倾斜裂纹进行探伤，并且不改变超声波探头相 对于管状被探伤件的姿势就能够得到可靠性高的探伤结果。而且，优选的是，上述超声波探伤装置包括探伤波形显示部件，该探伤波形显示部 件将由上述所选择的振子接收的探伤波形与从该振子发送接收的超声波的传输方向对应 地显示成放射状。根据该优选结构，能够得到能够容易地评价关于管状被探伤件的壁厚方向的倾斜 裂纹的位置、倾斜裂纹的倾斜角度这样的更好的优点。优选的是，上述探伤波形显示部件以与包含在上述探伤波形中的、超声波对上述 管状被探伤件的入射点处的反射回波相当的时点为起点将上述探伤波形显示成放射状，并 且显示圆，该圆以上述起点为中心表示与上述管状被探伤件的内表面和/或外表面处的反 射回波相当的时点。根据该优选结构，能够进一步容易地评价关于管状被探伤件的壁厚方向的倾斜裂 纹的位置。根据本发明，在对相对于管状被探伤件的轴向具有各种倾斜角度的倾斜裂纹手动探伤时，能够容易地评价关于管状被探伤件的壁厚方向的倾斜裂纹的位置、倾斜裂纹的倾 斜角度。另外，在手动探伤时，不改变超声波探头相对于管状被探伤件的姿势就能够得到可 靠性高的探伤结果。


图1是表示本发明的一实施方式的超声波探伤装置的简要结构的示意图，图1(a) 表示立体图，图1(b)表示俯视图，图1(c)表示侧视图，图1(d)表示说明图；图2是表示图1所示的超声波探伤装置中的超声波的传输动作的说明图，图2(a) 表示立体图，图2(b)表示管圆周方向剖面图，图2(c)表示俯视图，图2(d)表示沿超声波传 输面(包含图2(b)中所示的点0、点A和点B的面)的剖面图。图3是说明图1所示的探伤波形显示部件的功能的说明图，图3(a)表示所选择的 振子与从该选择的振子发送的超声波的传输方向之间的关系，图3(b)表示由所选择的振 子接收的探伤波形例子，图3(c)表示探伤波形的显示例；图4表示使用图1所示的超声波探伤装置对在钢管上产生的倾斜裂纹进行探伤并 通过探伤波形显示部件显示探伤波形的例子；图5表示由图1所示的探伤波形显示部件显示的探伤波形的其他显示例；图6是表示图1所示的超声波探伤装置所具有的机构部周边的简要结构的示意 图；图6(a)表示俯视图，图6(b)表示侧视图，图6(c)表示后视图；图7是说明通过图6所示的超声波探伤装置对管端部进行探伤的状况的主视图；图8是表示应用图6所示的机构部的其他超声波探伤装置的简要结构的示意图； 图8(a)表示俯视图，图8(b)表示侧视图，图8(c)表示主视图。
具体实施例方式以下，参照附图来说明本发明的超声波探伤方法和超声波探伤装置的一实施方 式。图1是表示本发明的一实施方式的超声波探伤装置的简要结构的示意图。图1(a) 表示立体图，图1(b)表示俯视图，图1(c)表示侧视图，图1(d)表示说明图。图2是表示图 1所示的超声波探伤装置中的超声波的传输动作的说明图。图2(a)表示立体图，图2(b)表 示管圆周方向剖面图，图2(c)表示俯视图，图2(d)表示沿超声波传输面(包含图2(b)中 所示的点0、点A和点B的面)的剖面图。如图1所示，本实施方式的超声波探伤装置100是用于对管P进行超声波探伤的 超声波探伤装置，具有超声波探头1、控制由超声波探头1产生的超声波的发送接收的发送 接收控制部件2、显示由超声波探头1接收的探伤波形的探伤波形显示部件3。另外，本实 施方式的超声波探伤装置100具有机构部4，该机构部4用于使超声波探头1在管P的外表 面上进行扫描(图1中未示出)。超声波探头1具有沿环状曲面排列的多个振子11。上述环状曲面是将预定的旋转 椭球体M利用不通过该旋转椭球体M的中心0且不隔着该旋转椭球体M的中心0地相对、 并且与该旋转椭球体M的旋转轴线正交的2个平行的平面Sl和S2切割而得到的曲面(参 照图1(c)、图1(d))。而且，超声波探头1以其长径方向(图1(b)中所示的χ方向)顺沿管P的轴向、短径方向(图1(b)中所示的y方向)顺沿管P的圆周方向、并且上述旋转椭 球体M的中心0与管P的轴心正对的方式与管P相对配置。本实施方式的发送接收控制部件2包括发送电路、接收电路和控制电路。上述发 送电路包括分别与各个振子11连接并供应用于从各个振子11发送超声波的脉冲信号的脉 冲发生器、和用于设定从各个脉冲发生器供应给各个振子11的脉冲信号的延迟时间的延 迟电路A。上述接收电路包括分别与各个振子11连接并用于放大由各个振子11接收的探 伤波形的接收器、和用于设定由各个接收器放大了的探伤波形的延迟时间的延迟电路B。上 述控制电路进行动作使得在排列的多个振子11中选择发送接收超声波的振子11，并且决 定通过关于该选择的各个振子11的由延迟电路A或延迟电路B设定的延迟时间。具有以上结构的发送接收控制部件2进行动作使得在多个振子11中选择至少2 个的振子11并从该选择的振子11相对于管P发送接收超声波。以下，参照图2来说明决定超声波探头1的形状(环状曲面的形状)的具体方法。 在决定超声波探头1的形状时，如图2所示，考虑以上述旋转椭球体M的中心0位于管P的 外表面近旁(因而，从各个振子11发送的超声波以上述中心0为入射点入射到管P)的方 式配置超声波探头1的状态。如图2所示，从构成超声波探头1的各个振子11发送的超声波从管P的外表面上 的点0(旋转椭球体的中心0)入射之后，在管P的内表面上的点A被反射，到达管P的外表 面上的点B。然后，将从点0入射的超声波的传输方向(从包含入射点0的管P的切平面 的法线方向观察的传输方向)与通过入射点0的管P的圆周方向切线L所成的角度(传输 角度)设为Y (以下也适当称为“传输方向Y ”)，将点B处的外表面折射角(在图2(d)所 示的超声波传输面上，管P的点B处的法线L 1与超声波波束U所成的角度)设为ΘΓ，将 点A处的内表面折射角(在图2 (d)所示的超声波传输面上，管P的点A处的法线L2与超 声波波束U所成的角度)设为9 k。另外，将超声波对管P的入射角(在图2(d)所示的超 声波传输面上，管P的入射点0处的法线L3与入射的超声波波束U所成的角度)设为θ w， 将管P上的超声波的折射角(在图2(d)所示的超声波传输面上，管P的入射点0处的法线 L3与入射后的超声波波束U所成的角度)设为θ s。以入射角θ w入射到管P的超声波表示几何光学性传输动作。即，以入射角θ w 入射到管P的超声波以根据斯涅耳定律决定的折射角θ s向管P内传输。而且，如几何学 上导出的那样，外表面折射角ΘΓ与折射角θ8相等。g卩，下式(7)成立。公式1sin θ r = Vs/Vi · sin θ w ... (7)在此，在上式(7)中，Vs表示在管P中传输的超声波的传输速度，Vi表示超声波在 填充于超声波探头IA和管P之间的接触介质中的传输速度。另一方面，内表面折射角9 k成为如在专利文献4中也记载的那样入射角θ w、传 输角度Y和管P的壁厚与外径之比t/D的函数。而且，在超声波的传输方向Y与管P的 轴向一致(即，传输角度Y =90° )时成为最小值，与外表面折射角θ r(=折射角θ s) 相等，在超声波的传输方向Y与管P的圆周方向一致(即，传输角度Y = 0° )时成为最 大值，用下式(8)表示。公式2
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在此，如果管P的壁厚与外径之比t/D是百分之几左右，则由上式(8)计算出的内 表面折射角θ k与外表面折射角θ r之差在10°左右的范围内。因而，在检测出沿管P的 轴向延伸的内表面裂纹(由传输方向Y与管P的圆周方向一致的超声波检测出)时的内表 面折射角θk与在检测出沿管P的圆周方向延伸的内表面裂纹(由传输方向Y与管P的 轴向一致的超声波检测出)时的内表面折射角θ k( = θ S)之差会在10°左右的范围内， 从而在两内表面裂纹的检测能力上不会产生显著差异。但是，一旦管P的t/D为15%以上， 则由上式(8)计算出的内表面折射角9k相对于外表面折射角θ8增大20°以上(即，由 于将传输方向Y从管P的轴向改变到圆周方向，导致内表面折射角θ k增大20°以上)， 对沿管P的轴向延伸的内表面裂纹的检测能力大幅降低。对于具有管P的轴向和圆周方向 之间的倾斜角度的内表面裂纹，检测能力也同样伴随内表面折射角θ k的增加而降低。要抑制如上说明的裂纹检测能力伴随内表面折射角θ k的变动而降低，只要根据 超声波的传输方向Y (即，根据与超声波的传输方向Y正交的裂纹的倾斜角度)并以使得 与各个传输方向Y对应的内表面折射角θk成为大致恒定的值的方式改变与各个传输方 向Y对应的折射角θ s( g卩，改变入射角θ W)即可。因此，本实施方式的超声波探头1设计成如下形状与各个传输方向Y对应的入 射角θ w根据从各个振子11发送的超声波的传输方向Υ发生变化，以使得与各个传输方 向Y对应的内表面折射角9 k成为大致恒定的值。如上所述，超声波探头1包括沿环状曲 面排列的多个振子11，上述环状曲面是将预定的旋转椭球体M利用不通过该旋转椭球体M 的中心0且不隔着该旋转椭球体M的中心0地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交 的2个平行的平面Sl和S2(参照图1(c)、图1(d))切割而得到的曲面。由此，从各个振子 11发送的超声波的传输方向Y在-180° 180°的范围内。另外，从旋转椭球体M的中心 0观察的各个振子11的仰角根据各个振子11的排列位置而不同。换言之，各个振子11的 仰角是根据超声波探头1的长径、短径以及超声波探头1距上述旋转椭球体M的中心0的 距离而决定的，仰角根据各个振子11的排列位置(根据从各个振子11发送的超声波的传 输方向Y)而不同。从90°减去该仰角后的角度相当于入射角ew。因而，本实施方式的 超声波探头1是通过适当设定超声波探头1的长径、短径以及超声波探头1距上述旋转椭 球体M的中心0的距离来设计成如下形状与各个传输方向Y对应的入射角9 根据从各 个振子11发送的超声波的传输方向Y发生变化，以使得与各个传输方向Y对应的内表面 折射角θk成为大致恒定的值。更具体地说，如图1所示，当将超声波探头1的长径设为2x、将短径设为2y、将超 声波探头1距旋转椭球体M的中心0的距离(从旋转椭球体M的中心0到平面Sl和S2 的平均距离)设为h时，从位于超声波探头1的长径部的振子11发送的超声波的入射角 θ w(称为θ wl)和从位于超声波探头1的短径部的振子11发送的超声波的入射角θ w(称 为0w2)分别用下式(9)和(10)表示。公式3θ wl = tarT1 (x/h)... (9)
θ w2 = tarT1 (y/h)…(10)而且，由上式(9)和(10)所表示的入射角θ w 1和θ W2以满足下式(11)的方式 并根据探伤的管P的t/D来决定超声波探头1的形状(X、y和h)。公式4sin θ w2 = sin θ W1 · {1—2 (t/D)}... (11)通过使入射角θ w 1和θ W2满足上式(11)，如在专利文献4中也记载的那样超 声波的传输方向Y与管P的轴向一致时(从位于超声波探头1的长径部的振子11发送超 声波时)的内表面折射角θk大致相等于超声波的传输方向γ与管P的圆周方向一致时 (从位于超声波探头1的短径部的振子11发送超声波时)的内表面折射角9k。由此，在 超声波的传输方向Y位于管P的轴向和圆周方向之间的情况下，也能够得到大致相等的内 表面折射角9k。即，即使超声波的传输方向Y是-180° 180°范围内的任意一个，也能 够得到大致相等的内表面折射角9 k。本实施方式的超声波探头1的形状被如上述那样决定，因此能够使得从各个振子 11发送的超声波的传输方向Y与作为检测对象的裂纹的延伸方向正交，同时使内表面折 射角θ k大致恒定，从而不管各个裂纹的倾斜角度如何，均能够得到相等的反射回波强度。 这样，只要通过发送接收控制部件2选择与作为检测对象的裂纹的倾斜角度的数量相等的 数量的振子11并从该选择的各个振子11发送接收超声波，就能够高精度地对具有各种倾 斜角度的裂纹进行探伤。优选的是，本实施方式的超声波探头1配置成上述旋转椭球体的中心0不仅在决 定上述的形状时还在实际探伤时也位于管P的外表面附近。通过上述优选装置，从各个振子11发送的超声波对管P的入射点大致一致(旋转 椭球体的中心O成为入射点)，因此能够得到在决定超声波探头IA的形状时所预定的那样 的超声波的传输动作(不管超声波的传输方向如何，内表面折射角9k大致恒定)，进而能 够高精度地对具有各种倾斜角度的裂纹进行探伤。另外，根据本实施方式的超声波探头1的形状，能够将内表面折射角θ k设为大致 恒定，另一方面，外表面折射角ΘΓ也根据传输方向Υ而变化。换言之，本实施方式的超声 波探头1在高精度地对具有各种倾斜角度的内表面裂纹进行探伤方面是合适的形状。相 反，要高精度地对具有各种倾斜角度的外表面裂纹进行探伤，需要使外表面折射角θ r不 管各个裂纹的倾斜角度如何(即，不管超声波的传输方向Y如何)均都大致恒定。如上所 述，外表面折射角θ r与折射角θ s相等，因此只要使该折射角θ s不管传输方向γ如何 均都大致恒定即可，为此只要使入射角θ w不管传输方向Υ如何均都大致恒定即可。要使 入射角θ w不管超声波的传输方向Υ如何均都大致恒定，只要将超声波探头的长径(2χ) 和短径(2y)的长度设定为大致相等的值即可。即，只要设定为在将上述旋转椭球体设为球 体时得到的形状即可。根据该形状的超声波探头，能够使外表面折射角θ r不管传输方向 Y如何均都大致恒定，从而能够高精度地对具有各种倾斜角度的外表面裂纹进行探伤。而且，只要根据管P上的裂纹的主要检查对象是内表面裂纹或外表面裂纹的哪一 个，选择适合检测各个裂纹的超声波探头的形状即可。或者，在需要同等级地检测内表面 裂纹和外表面裂纹这两者时，只要设为具有如下两个形状的大致中间的χ、y的值的形状即 可满足适合检测内表面裂纹的式(11)的超声波探头的形状(χ、y和h)、和满足适合检测
13外表面裂纹的χ = y的超声波探头的形状。以下，参照图3来说明探伤波形显示部件3的功能。图3是说明图1所示的探伤波形显示部件的功能的说明图。图3(a)表示所选择 的振子与从该选择的振子发送的超声波的传输方向之间的关系，图3(b)表示由所选择的 振子接收的探伤波形例子，图3(c)表示探伤波形的显示例。探伤波形显示部件3将由选择的振子11 (在图3所示的例子中为振子11A、11B、 lie)接收的探伤波形与从该振子11发送接收的超声波的传输方向Y对应地显示成放射 状。具体而言，探伤波形显示部件3以与包含在各个探伤波形中的、超声波对管P的入 射点处的反射回波相当的时点为起点S将各个探伤波形显示成放射状。更具体地说，探伤 波形显示部件3在A/D转换从发送接收控制部件2输出并各个振子IlA IlC接收的各个 探伤波形之后，在合适的监视器等上显示与探伤波形的强度对应的浓淡图像、按照探伤波 形的强度划分颜色的彩色图像、或者以预定的阈值二值化探伤波形后的二值化图像。另外，探伤波形显示部件3如上所述将探伤波形显示成放射状，并且显示圆，该圆 以起点S为中心表示与管P的内表面和/或外表面处的反射回波相当的时点。可根据管P 的壁厚、超声波在管P上的折射角θ S以及在管P中传输的超声波的传输速度Vs计算出该 圆的坐标。在图3所示的例子中显示了圆Cl和圆C2，所述圆Cl表示与入射到管P的超声 波最初到达管P的内表面时的反射回波相当的时点(所谓的0.5跨距(skip))，所述圆C2 表示与入射到管P的超声波在管P的内表面反射后初次到达管P的外表面时的反射回波相 当的时点(所谓的1.0跨距)。图4表示使用本实施方式的超声波探伤装置100对在钢管上产生的倾斜裂纹进行 探伤并用探伤波形显示部件3显示探伤波形的例子。另外，进行探伤的钢管为外径178mm、 壁厚10mm，超声波探头1的形状(环状曲面的形状)设为如下形状具有满足适合检测内 表面裂纹的式(11)的超声波探头的形状(χ、y和h)和满足适合检测外表面裂纹的χ = y 的超声波探头的形状的大致中间的χ、y的值。在图4所示的例子中显示了上述圆C2和表 示与入射到管P的超声波在管P内反射后第2次到达管P的内表面时的反射回波相当的时 点(所谓的1.5跨距)的圆C3。如图4所示，探伤波形显示部件3将由选择的振子11接收的探伤波形与从该振子 11发送接收的超声波的传输方向Y对应地显示成放射状，因此通过目视所显示的包含来 自倾斜裂纹的反射回波的探伤波形的方向，能够容易地评价该倾斜裂纹的倾斜角度(与该 所显示的探伤波形的方向正交的方向相当于倾斜角度)。在图4(a)所示的例子中，能够容 易地识别出在超声波的传输角度Y为大致0°的位置上存在与该传输方向正交延伸的倾 斜裂纹。另外，在图4(b)所示的例子中，能够容易地识别出在超声波的传输角度Y为大致 30°的位置上存在与该传输方向正交延伸的倾斜裂纹。另外，如图4所示，探伤波形显示部件3将探伤波形显示成放射状，并且显示表示 与管P的内表面和/或外表面处的反射回波相当的时点的圆(在图4所示的例子中为圆C2、 C3)，因此通过一起目视上述显示的圆和在被显示成放射状的探伤波形的任意时点是否包 含来自倾斜裂纹的反射回波，能够容易地评价关于管P的壁厚方向的该倾斜裂纹的位置。 在图4(a)和图4(b)所示的例子中，在圆C2上存在来自倾斜裂纹的反射回波，因此能够容易地识别出在管P的外表面上存在倾斜裂纹。另外，在本实施方式中，如图3 (C)、图4等所示，说明了将与超声波的传输方向 Y (Y =-180° 180° )建立了对应关系的所有探伤波形从同一起点S显示成放射状的 方式。但是，本发明并不限于此，如图5所示，也可以将超声波的传输方向γ (γ =-180° 180° )划分为多个区域，并将探伤波形按照各个划分区域从在显示上不同的起点S显示成 放射状。以下，参照图6来说明用于使超声波探头1在管P的外表面上扫描的机构部4。机 构部4构成为在通过超声波探头1扫描来手动探伤时不改变超声波探头1相对于管P的姿 势就能够得到可靠性高的探伤结果。这是因为由于超声波探头1的姿势发生变化，例如如 果设计为了以0°的传输角度Y发送接收超声波的振子11以其他传输角度Y发送接收超 声波，则裂纹的探伤精度变差，并且不能准确地评价裂纹的倾斜角度。图6是表示超声波探伤装置100所具有的机构部4周边的简要结构的示意图。图 6(a)表示俯视图，图6(b)表示侧视图，图6(c)表示后视图。另外，在图6(c)中只示出机构 部4。如图6所示，本实施方式的机构部4包括一对追随机构41A、41B和一对臂机构 42A、42B。一对追随机构41A、41B隔着超声波探头1沿管P的轴向配置，通过适当的构件(未 图示)与超声波探头1连结。追随机构41A、41B具有接触于管P的外表面滚动的至少一个 滚动辊41R。本实施方式的追随机构41A、41B隔着超声波探头1的中心(重心)配置，具有 接触于管P的外表面滚动的一对滚动辊41R。在本实施方式中，至于滚动辊41R，使用了能 够全方位转动的球状轴承，但是并不限于此，例如也能够使用由株式会社土佐电子(日本 公司)销售的、能够沿双轴方向滚动的全方位轮(Omniwheel)等。该超声波探头1借助一对追随机构41A、41B分别具有的一对滚动辊41R(因而，是 4个滚动辊41R)载置在管P的外表面上，并使滚动辊41R转动，从而使该超声波探头1能够 在恒定地保持管P的外表面和超声波探头1之间的距离的情况下在管P的外表面上扫描。 在本实施方式中，至于滚动辊41R，使用了共计4个的滚动辊，但是并不限于此，例如即使是 各个追随机构41A、41B分别具有一个滚动辊41R的结构，也能够恒定地保持管P的外表面 和超声波探头1之间的距离，因此是没有问题的。另外，优选的是，超声波探头1和追随机 构41A、41B以上述旋转椭球体的中心0的位置成为管P的外表面近旁那样的位置关系相互 连结。本实施方式的追随机构41A、41B优选的结构是在一对滚动辊41R之间具有永久磁 铁41M。在管P具有磁性时，永久磁铁41M的吸引力有助于恒定地保持超声波探头1相对于 管P的姿势。另外，通过上述适当的构件来连结的超声波探头1和追随机构41A、41B被安装在 适当的框架(未图示)上。优选的是，超声波探头1和追随机构41A、41B安装成相对于上 述框架沿管P的径向一体自由移动。一对臂机构42A、42B形成为在俯视下呈大致二字形，隔着超声波探头1和追随机 构41A、41B并沿管P的圆周方向配置，与超声波探头1连结。具体而言，各个臂机构42A、 42B的转动中心轴421A、421B自由转动地安装在上述框架上。如上所述，在该框架上安装有通过适当的构件来连结的超声波探头1和追随机构41A、41B。通过上述结构，一对臂机构 42A、42B连结于超声波探头1。一对臂机构42A、42B构成为能够调整彼此的间隔。具体而言，在各个臂机构42A、 42B的一端部422A、422B上安装有滚珠丝杠机构43。，通过转动滚珠丝杠机构43的调整旋 钮431，使各个臂机构42A、42B的一端部422A、422B彼此靠近或离开。由此，各个臂机构 42A、42B以转动中心轴421A、421B为基准转动，各个臂机构42A、42B的另一端部423A、423B 彼此靠近或离开。这样，一对臂机构42A、42B能够调整彼此的间隔。臂机构42A、42B具有至少一对(在本实施方式中为5个)滚动辊42R，该一对滚动 辊42R隔着超声波探头1的中心(重心)配置并接触于管P的外表面滚动。滚动辊42R安 装在臂机构42A、42B的另一端部423A、423B上。在本实施方式中，使用球状轴承作为滚动 辊42R，但是并不限于此，这一点与滚动辊41R相同。另外，与追随机构41A、41B相同，本实 施方式的臂机构42A、42B优选的结构是在配置于中央部的3个滚动辊42R之间具有永久磁 铁 42M。通过调整具有以上结构的一对臂机构42A、42B的间隔并用一对臂机构42A、42B从 圆周方向夹入管P，能够恒定地保持与一对臂机构42A、42B连结的超声波探头1相对于管P 的姿势。而且，即使是用一对臂机构42A、42B从圆周方向夹入了管P的状态，因为各个臂机 构42A、42B具有滚动辊42R，所以也能够通过使滚动辊42R滚动，沿管P的外表面进行超声 波探头1扫描。另外，臂机构42A、42B安装成相对于上述框架沿管P的径向不移动。因此，如上所 述，优选的结构是，在将超声波探头1和追随机构41A、41B相对于上述框架沿管P的径向一 体自由移动地安装的情况下，超声波探头1和追随机构41A、41B相对于臂机构42A、42B能 够沿管P的径向相对移动。因而，即使管P的外表面稍微发生变形而不是正圆，在通过用一 对臂机构42A、42B从圆周方向夹入管P来恒定地保持超声波探头1的姿势的状态下，超声 波探头1和追随机构41A、41B也顺着管P的外表面沿管P的径向移动。由此，能够保持旋 转椭球体的中心0的位置成为管P的外表面近旁那样的位置关系。另外，本实施方式的机构部4构成为在超声波探头1和钢管P之间填充水等液状 接触介质。或者在超声波探头1的下表面上夹设由树脂等制作的吸声尖劈时，构成为在该 吸声尖劈和钢管P之间填充水等接触介质。根据具有如上所述的机构部4的超声波探伤装置100，不改变超声波探头1相对于 管P的姿势就能够得到可靠性高的探伤结果。另外，通过应用本实施方式的机构部4，如图7所示，能够探伤至管P的端部。艮口， 即使在一个追随机构41A越过管P的端部的情况下，也能够通过一对臂机构42A、42B和另 一个追随机构41B将超声波探头1保持在管P的外表面上，因此能够探伤至管P的端部。使用如上所述的超声波探伤装置100来手动探伤对钢管进行放电加工后的裂纹， 并对此时的探伤再现性进行了评价，其结果如表1所示。表1
权利要求
一种超声波探伤方法，其特征在于，该超声波探伤方法包括以下步骤将具有多个振子的超声波探头以该超声波探头的长径方向顺沿管状被探伤件的轴向、上述超声波探头的短径方向顺沿上述管状被探伤件的圆周方向、并且预定的旋转椭球体的中心与上述管状被探伤件的轴心正对的方式与上述管状被探伤件相对配置的步骤，该多个振子沿环状曲面排列，该环状曲面是利用不通过上述旋转椭球体的中心且不隔着该旋转椭球体的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个平行的平面切割该旋转椭球体而得到的；以使超声波的传输方向在上述管状被探伤件内成为多个不同的传输方向的方式从上述多个振子中选择合适的振子来发送接收超声波的步骤；以及将由上述选择的振子接收的探伤波形与从该振子发送接收的超声波的传输方向对应地显示成放射状的步骤；上述环状曲面的形状决定成使得关于上述多个传输方向的超声波的外表面折射角大致相等以及/或者使得关于上述多个传输方向的超声波的内表面折射角大致相等。
2.根据权利要求1所述的超声波探伤方法，其特征在于，在将上述探伤波形显示成放射状的步骤中，以与包含在上述探伤波形中的、超声波对 上述管状被探伤件的入射点处的反射回波相当的时点为起点将上述探伤波形显示成放射 状，并且显示圆，该圆以上述起点为中心表示与上述管状被探伤件的内表面和/或外表面 处的反射回波相当的时点。
3.一种超声波探伤装置，其特征在于，该超声波探伤装置包括超声波探头，其具有多个振子，并以该超声波探头的长径方向顺沿管状被探伤件的轴 向、该超声波探头的短径方向顺沿上述管状被探伤件的圆周方向、并且预定的旋转椭球体 的中心与上述管状被探伤件的轴心正对的方式与上述管状被探伤件相对配置，该多个振子 沿环状曲面排列，该环状曲面是利用不通过上述旋转椭球体的中心且不隔着该旋转椭球体 的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个平行的平面切割该旋转椭球体 而得到的；发送接收控制部件，其在上述多个振子中选择至少2个振子，并使所选择的振子相对 于上述管状被探伤件发送接收超声波；以及探伤波形显示部件，其将由上述所选择的振子接收的探伤波形与从该振子发送接收的 超声波的传输方向对应地显示成放射状。
4.根据权利要求3所述的超声波探伤装置，其特征在于，上述探伤波形显示部件以与包含在上述探伤波形中的、超声波对上述管状被探伤件的 入射点处的反射回波相当的时点为起点将上述探伤波形显示成放射状，并且显示圆，该圆 以上述起点为中心表示与上述管状被探伤件的内表面和/或外表面处的反射回波相当的 时点。
5.一种超声波探伤装置，用于对管状被探伤件进行超声波探伤，其特征在于，该超声波 探伤装置包括超声波探头；一对追随机构，其隔着上述超声波探头沿上述管状被探伤件的轴向配置，并与上述超 声波探头连结；以及一对臂机构，其隔着上述超声波探头和上述追随机构沿上述管状被探伤件的圆周方向 配置，并与上述超声波探头连结，该一对臂机构能够调整彼此的间隔；上述追随机构具有接触于上述管状被探伤件的外表面滚动的至少一个滚动辊，上述臂机构具有隔着上述超声波探头的中心配置并接触于上述管状被探伤件的外表 面滚动的至少一对滚动辊。
6.根据权利要求5所述的超声波探伤装置，其特征在于，上述超声波探头具有多个振子，并以该超声波探头的长径方向顺沿上述管状被探伤件 的轴向、该超声波探头的短径方向顺沿上述管状被探伤件的圆周方向、并且预定的旋转椭 球体的中心与上述管状被探伤件的轴心正对的方式与上述管状被探伤件相对配置，该多个 振子沿环状曲面排列，该环状曲面是利用不通过上述旋转椭球体的中心且不隔着该旋转椭 球体的中心地相对、并且与该旋转椭球体的旋转轴线正交的2个平行的平面切割该旋转椭 球体而得到的，上述超声波探伤装置包括发送接收控制部件，该发送接收控制部件在上述多个振子中 选择至少2个振子并使所选择的振子相对于上述管状被探伤件发送接收超声波。
7.根据权利要求6所述的超声波探伤装置，其特征在于，上述超声波探伤装置包括探伤波形显示部件，该探伤波形显示部件将由上述所选择的 振子接收的探伤波形与从该振子发送接收的超声波的传输方向对应地显示成放射状。
8.根据权利要求7所述的超声波探伤装置，其特征在于，上述探伤波形显示部件以与包含在上述探伤波形中的、超声波对上述管状被探伤件的 入射点处的反射回波相当的时点为起点将上述探伤波形显示成放射状，并且显示圆，该圆 以上述起点为中心表示与上述管状被探伤件的内表面和/或外表面处的反射回波相当的 时点。全文摘要
本发明提供超声波探伤方法以及超声波探伤装置。该装置(100)包括超声波探头(1)，其具有多个振子(11)，该振子沿预定的环状曲面排列；发送接收控制部件(2)，其在多个振子中选择至少2个以上的振子，并使其相对于管状被探伤件(P)发送接收超声波；以及探伤波形显示部件(3)，其将由上述选择的振子接收的探伤波形与从该振子发送接收的超声波的传输方向对应地显示成放射状。探伤波形显示部件(3)以与包含在探伤波形中的、超声波对管状被探伤件的入射点处的反射回波相当的时点为起点(S)将探伤波形显示成放射状，并且显示圆(C1、C2)，该圆以起点(S)为中心表示与管状被探伤件(P)的内表面和/或外表面处的反射回波相当的时点。
文档编号G01N29/26GK101983334SQ20098011190
公开日2011年3月2日 申请日期2009年3月27日 优先权日2008年3月31日
发明者山野正树, 藤原健二, 鹿田弘 申请人:住友金属工业株式会社