缺陷检查方法及缺陷检查装置的制造方法_3

文档序号:9221482阅读:来源:国知局
及图8B中,作为内部缺陷202的水平,以缺陷 较小的顺序表示轻缺陷(水平〇)、中缺陷(水平A)、重缺陷(水平X、水平XX)。关于 重缺陷,与水平X相比,水平XX是更重度(大)的缺陷。另外,为了将水平XX与水 平X区别,以下将水平X X称作超重缺陷。
[0077] 如图8A所示,在电磁超声波探头102X的内侧(边缘附近以外)的线圈3~8中, 如果检测内部缺陷202,则根据内部缺陷202的尺寸而F回波上升,B回波下降。由此,如图 8C的特性所示,根据内部缺陷202的尺寸而F/B比的值变化。在F/B比的值为阈值T1以 上、不到阈值T2的情况下判断为轻缺陷(水平〇)。此外,在F/B比的值为阈值T2以上、不 到阈值T3的情况下判断为中缺陷(水平A ),在F/B比的值为阈值T3以上的情况下判断为 重缺陷(水平X)或超重缺陷(水平X X)。这样,在电磁超声波探头102X的内侧的线圈 3~8中,不发生图7中说明那样的B回波的衰减,所以能够基于F/B比的值判断内部缺陷 202的水平。
[0078] 另一方面,如图7及图8B所示,在边缘附近的线圈1、2中,B回波的值衰减。此外, 图8B表示在钢板200的边缘附近处B回波的衰减量是D的情况。因此,如图8D所示,边缘 附近的F/B比的值与边缘附近以外的F/B比的值相比整体上增加。因而,本来无缺陷的钢 板200被识别为具有中缺陷(水平A )以上的内部缺陷,进行了误判断。
[0079] 在本第1实施方式中,为了抑制这样的误判断,在电磁超声波探头102X中,不采用 位于钢板200的边缘附近的线圈1、2的B回波的检测值,而使用基于电磁超声波探头102X 的边缘附近以外的线圈3~8的B回波的值,将边缘附近的(线圈1、2的)B回波修正。另 一方面,关于F回波,原样使用边缘附近的线圈1、2的检测值,通过边缘附近的线圈1、2检 测出的F回波和修正后的B回波来计算F/B比。采用电磁超声波探头102X中的边缘附近 以外的线圈3~8的B回波的理由是因为,如果是相同的电磁超声波探头,则间距量及钢板 温度也大致相同,所以起因于它们的B回波水平的变化相同。
[0080] [本第1实施方式的具体的结构例]
[0081] 如图3A所示,根据内部缺陷202的尺寸,F回波上升,B回波下降。另一方面,如果 不存在内部缺陷202,则不发生由内部缺陷202带来的B回波的下降。因此,在边缘附近的 线圈正下方发生内部缺陷202、在边缘附近以外的线圈正下方不发生内部缺陷202的情况 下,如果仅将边缘附近的线圈1、2的B回波替换为边缘附近以外的线圈3~8的B回波,则 可以想到边缘附近的线圈1、2的F/B比的值变得过小、不能检测内部缺陷202的状况。
[0082] 因此,在本第1实施方式中,对通过事前试验加工人工缺陷而设置的试验片(人工 缺陷板)进行探伤来预先求出人工缺陷的尺寸和B回波的下降量B'。由此,能够得到与内 部缺陷202的尺寸对应的B回波的下降量B'。并且,将边缘附近的线圈1、2的B回波通过 下述的式(1)修正。
[0083] Ba = Bmax - B' ? ? ? ?(1)
[0084] 这里,在式(1)中,
[0085] Ba :电磁超声波探头102X的线圈1、2中的修正后的B回波值,
[0086] Bmax :由电磁超声波探头102X的线圈3~8检测出的B回波水平的最大值,
[0087] B' :预先求出的B回波的下降量(以下,也称作设定修正值)。
[0088] 另外,Bmax相当于在钢板200的端部(边缘)附近以外且不存在缺陷的位置处电 磁超声波探头102的线圈检测的正常的B回波水平,称作基准值。
[0089] B回波的下降量B'(设定修正值B')相当于由边缘附近以外且不存在内部缺陷的 位置的线圈检测出的B回波的值、与由在边缘附近以外且存在内部缺陷的位置的线圈检测 出的B回波的值的差分。因而,在通过人工缺陷板求出B回波的下降量B'的情况下,例如 只要对跨越线圈3~8地设置了人工缺陷的人工缺陷板进行探伤、根据检测出人工缺陷的 情况下的B回波的值与检测出无缺陷的区域的情况下的B回波的值之差求出B回波的下降 量B'就可以。在此情况下,既可以将由线圈3~8得到的差分的某个作为B回波的下降量 B',也可以将线圈3~8检测的差分的最大值、平均值或中值(日语:中央数)作为B回波 的下降量B'。
[0090] 如上述那样,在JISG0801中设定为,将超声波探伤中的内部缺陷202根据检测水 平区分为〇、A、X这3个级别来评价。在进行修正的情况下,使得内部缺陷202的判断不 变得过小。因此,作为(1)式的设定修正值B',优选的是一律采用在钢板上加工设置重缺陷 (水平X)的尺寸的人工缺陷、对该钢板探伤而得到的B回波的下降量B'。
[0091] 图9A及图9B是用来说明有关本第1实施方式的修正方法的特性图。这里,图9A 的左侧表示钢板200的电磁超声波探头102X中的边缘附近以外的线圈(对应于图7的线 圈3~8)的特性。此外,图9A的右侧表示边缘附近的线圈(对应于图7的线圈1、2)中的、 通过上述(1)式修正后的B回波值Ba(实线)和修正前的B回波值(点线)。此外,图9B 的左侧表示根据图9A的左侧所示的B回波及F回波的检测值计算出的边缘附近以外的F/ B比的值,图9B的右侧表示根据图9A的右侧所示的B回波及F回波的检测值计算出的边缘 附近的FABmax - B')的值。
[0092] 如图9A的右侧的特性所示,在边缘附近的线圈1、2中,不使用检测出的B回波的 值,而采用由上述(1)式计算出的B回波的值Ba。B回波的设定修正值B'为对边缘附近以 外的区域进行探伤时检测出重缺陷(水平X)的情况下的B回波的下降量。由此,如图9B 的右侧那样,FABmax - B')的值即F/Ba的值与图8D的F/B比的值相比在整体上下降,所 以能够抑制基于F/B比的值而进行误判断。
[0093] 在存在重缺陷(水平X)的情况下,如图8A及图9A的左侧的特性所示,边缘附近 以外的B回波与无缺陷的情况相比下降B'。因此,基于⑴式,将从在没有缺陷的情况下检 测到的边缘附近以外的B回波减去B'后的值,作为边缘附近的B回波的值Ba。此时,内部 缺陷202的钢板宽度方向Y的长度通常比在电磁超声波探头102X中排列的8个线圈的合 计长度(80mm)短,所以可以将8个线圈的B回波检测值的最大值Bmax考虑为无缺陷部分 的B回波。因而,通过基于(1)式计算Bmax - B',能够计算与发生了重缺陷(水平X)的 部位对应的B回波的值Ba。由此,在边缘附近也通过基于阈值T3评价F/B比的值,能够与 边缘附近以外同样地检测重缺陷(水平X)。
[0094] 在钢板200的探伤中,在检测出重缺陷(水平X)的发生的情况下,将钢板200移 转到离线(offline)工序而更详细地检查内部缺陷202。因而,重缺陷(水平X)的有无是 关于钢板200的合格与否的,不将重缺陷(水平X)过小评价而可靠地判断是重要的。如上 述那样,通过在边缘附近将B回波的值修正为Ba( = Bmax - B'),在边缘附近也能够与边 缘附近以外同样,可靠地判断重缺陷(水平X)的有无。因而,在包括边缘附近的钢板200 的整个区域中,能够不过小评价作为判断钢板200的合格与否的基准的重缺陷(水平X) 而可靠地检测。
[0095] 此外,在存在超重缺陷(水平X X)的情况下,由于与无缺陷对应的B回波的下降 量比B'大,所以如果将B回波修正为Ba( = Bmax - B'),则使用该Ba的边缘附近的F/B比 的值比相当于超重缺陷(水平XX)的值下降。但是,在此情况下,也由于边缘附近的F/B 比的值比重缺陷(水平X)的判断的阈值T3大,所以至少被判断为重缺陷(水平X)以上 的缺陷。因而,在边缘附近存在超重缺陷(水平XX)的情况下,尽管缺陷的水平作为重缺 陷(水平X)而被稍稍过小评价,但由于被判断为存在作为合格与否的基准的重缺陷(水 平X)以上的缺陷,所以不会发生给钢板200的合格与否带来影响那样的误判断,不发生实 质性的问题。
[0096] 此外,如图9B的右侧的特性所示,在边缘附近存在轻缺陷(水平〇)的情况下,通 过将边缘附近的B回波修正为Ba( = Bmax - B'),使用了该Ba的F/B比的值增加。因而, 虽然将轻缺陷(水平〇)稍稍过大地评价,但能够可靠地抑制轻缺陷(〇)成为未检测的 情况。
[0097] 同样,在边缘附近存在中缺陷(水平A )的情况下,也通过将边缘附近的B回波修 正为Ba( = Bmax - B'),使用了该Ba的F/B比的值增加,成为将中缺陷(水平A )稍稍过 大地评价的情况。但是,能够可靠地抑制中缺陷(A)成为未检测的情况。
[0098] 图10是表示内部缺陷202的尺寸(横轴)与F/B比的值(纵轴)的关系的特性 图。图10的虚线表示边缘附近以外的判断基准的特性,表示在计算F/B比时不将B回波修 正的情况。在此情况下,在F/B比为阈值T1以上、不到阈值T2的情况下判断为轻缺陷(水 平〇)。此外,在F/B比为阈值T2以上、不到阈值T3的情况下判断为中缺陷(水平A )。此 外,在F/B比的值为阈值T3以上、不到阈值T4的情况下判断为重缺陷(水平X)。
[0099]此外,图10的实线表示边缘附近的判断基准的特性,表示在计算F/B比时通过(1) 式将B回波修正为Ba( = Bmax - B')的情况。在此情况下,轻缺陷(水平〇)的F/B比为 T1'以上、不到T2'。此外,中缺陷(水平A )的F/B比为T2'以上、不到T3。
[0100] 在边缘附近中,将B回波通过(1)式修正。此时的B回波的下降量B'与在边缘附 近以外存在重缺陷(水平X)的情况下的B回波的下降量是同样的。因而,在边缘附近,也 是作为重缺陷(水平X)的判断基准的F/B比的值与阈值T3-致,是否存在重缺陷(水 平X)的判断通过与图10的虚线的特性相同的基准(阈值T3)进行。由此,与边缘附近以 外同样,在边缘附近,也能够基于阈值T3正确地判断是否存在重缺陷(水平X)。
[0101]在边缘附近存在比重缺陷(水平X)大的超重缺陷(水平XX)的情况下,虽然 在边缘附近以外B回波的下降量比设定修正值B'大,但通过⑴式将B回波的下降量作为 B'而计算Ba,进而使用该Ba计算F/B比。因而,该F/B比变得比图10的虚线的特性小。
[0102] 因而,在边缘附近,像根据图10的实线可知的那样,关于轻缺陷(水平〇)、中缺陷 (水平A )做出过大评价,关于超过重缺陷(水平X)的缺陷做出过小评价,是否超过重缺 陷(水平X)的判断与图10的虚线同样通过阈值T3进行。因而,能够正确地判断是否超 过重缺陷(水平X)。
[0103] 如以上那样,在基于将B回波修正后的F/Ba即FABmax - B')的评价中,能够抑 制将无缺陷部判断为缺陷(阈值T
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