超声波探伤方法及超声波探伤装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及使用超声波检查被检体的内部缺陷的超声波探伤方法及超声波探伤
目.0
【背景技术】
[0002]超声波探伤作为检测金属材料中的内部缺陷的技术而被广泛使用。在超声波探伤中，在由接收探头接收的超声波中，不仅包含由金属材料中的内部缺陷引起的超声波(称为缺陷回波)，还包含在金属材料的正面或者背面的反射等所引起的超声波(称为界面回波)。因此，在能够检测出缺陷回波的时刻的范围内设定缺陷回波检测门，仅将缺陷回波检测门的范围中的超声波作为检查对象来进行探伤。
[0003]在自动超声波探伤中，搭载有自动进行上述缺陷回波检测门的设定的功能。S卩，在自动超声波探伤中，以能够检测出在金属材料的正面或背面的反射等所引起的超声波并排除这些缺陷回波以外的超声波的方式，自动设定缺陷回波检测门。
[0004]例如，作为自动超声波探伤中的缺陷回波检测门的自动设定方法，公知有这样的方法:以接收超声波在界面回波检测门内最初超过界面回波检测阈值的时刻为基准，自动设定缺陷回波检测门的终点(参照专利文献I)。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2005-283134号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的课题
[0009]但是，在现有的缺陷回波检测门的设定方法中，在内部缺陷靠近被检体的边界的情况下，不容易将缺陷回波与界面回波分离。特别是在从被检体的边界至内部缺陷的距离与用于探伤的超声波的波长(在被检体内部的波长)相比较为数倍以内的情况下，非常不容易将缺陷回波与界面回波分离。
[0010]而且，界面回波的波形不一定是固定的，而是根据每个被检体而变化。因此，如果将缺陷回波检测门的终点设定在界面回波的附近，则存在将界面回波错误检测为缺陷回波的情况。另一方面，如果将缺陷回波检测门的终点设定在界面回波的远处，则未探伤区域变大，会产生未检测缺陷回波的情况。
[0011]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种即使界面回波的形状对应于每个被检体发生变化也能够使未探伤区域为最小限度并且不会发生错误检测的超声波探伤方法及超声波探伤装置。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本发明的超声波探伤方法的特征在于，该超声波探伤方法包含:条件设定步骤，对应于被检体的种类设定界面回波检测阈值和门终点相对位置；探伤信号获取步骤，将从所述被检体接收的超声波转换为电信号而获取探伤信号；界面回波检测步骤，使用所述界面回波检测阈值检测出所述探伤信号的界面回波检出时刻；缺陷回波检测门设定步骤，从基于所述界面回波检出时刻确定的基准时刻减去所述门终点相对位置，由此设定缺陷回波检测门的终点；以及缺陷回波检测步骤，使用所述缺陷回波检测门内的探伤信号检测出缺陷回波。
[0014]本发明的超声波探伤装置的特征在于，该超声波探伤装置具备:探伤信号获取部，其将从被检体接收的超声波转换为电信号而获取探伤信号；数据库，其记录有与所述被检体的种类相对应的界面回波检测阈值和门终点相对位置；界面回波检测单元，其使用记录在所述数据库中的所述界面回波检测阈值检测出所述探伤信号的界面回波检出时刻；门设定单元，其从基于所述界面回波检出时刻决定的基准时刻减去记录在所述数据库中的所述门终点相对位置，由此设定缺陷回波检测门的终点；以及缺陷回波检测单元，其使用所述缺陷回波检测门内的探伤信号检测出缺陷回波。
[0015]发明效果
[0016]本发明的超声波探伤方法及超声波探伤装置发挥了如下效果:即使界面回波的形状对应于每个被检体变化，也能够使未探伤区域为最小限度并且不会发生错误检测。
【附图说明】
[0017]图1是反射式探伤中的超声波的传播及接收超声波的概要图。
[0018]图2是穿透式探伤中的超声波的传播及接收超声波的概要图。
[0019]图3是示出因界面回波的波形不同而产生的问题点的概要图。
[0020]图4是示出本发明的实施方式的超声波探伤方法中的缺陷检测门的设定方法的概要图。
[0021]图5是示出被检体与界面回波检测阈值及门终点相对位置的对应表的制作例的图。
[0022]图6是示意性地示出本发明的第I实施方式的超声波探伤装置的结构的框图。
[0023]图7是示出本发明的第I实施方式的超声波探伤方法的步骤的流程图。
[0024]图8是示出图7所示的步骤S4的处理的变形例的流程图。
[0025]图9是概要性地说明图8所示的处理步骤的说明图。
[0026]图10是示出基于本发明的第I实施方式的超声波探伤装置及超声波探伤方法的超声波探伤的实施例的探伤信号曲线图。
[0027]图11是示出基于本发明的第I实施方式的超声波探伤装置及超声波探伤方法的超声波探伤的实施例的探伤信号曲线图。
[0028]图12是示意性地示出本发明的第2实施方式的超声波探伤装置的结构的框图。
[0029]图13是示出本发明的第2实施方式的超声波探伤方法的步骤的流程图。
[0030]图14是概要性地说明本发明的第2实施方式的超声波探伤方法的说明图。
【具体实施方式】
[0031]以下，根据附图对本发明的实施方式的超声波探伤方法及超声波探伤装置详细进行说明。本发明不受以下说明的实施方式限定。
[0032]在基于垂直入射法的超声波探伤中，存在垂直反射式超声波探伤(以下，记作反射式探伤)与垂直穿透式超声波探伤(以下，记作穿透式探伤)。本发明的实施方式的超声波探伤方法及超声波探伤装置能够适用于该反射式探伤及穿透式探伤中的任意一种。图1是反射式探伤中的超声波的传播及接收超声波的概要图，图2是穿透式探伤中的超声波的传播及接收超声波的概要图。
[0033]如图1的(a)所示，在反射式探伤中，收发探头I对被检体2发送超声波，并接收从被检体2反射的超声波。此时，在从被检体2反射的超声波中，不仅包含在被检体2中的缺陷3反射的超声波(以下，记作缺陷回波F)，还包括在被检体2的正面2a反射的超声波(以下，记作正面回波R1)和在被检体2的背面2b反射的超声波(以下，记作背面回波R2)。
[0034]图1的(b)是示意性地表示收发探头I所接收的超声波的曲线图。图1的(b)所示的曲线图是关于时间轴表示所接收的超声波探伤信号的曲线图。如图1的(b)所示，缺陷回波F、正面回波R1、及背面回波&在不同时刻被收发探头I接收。这是由于，如图1的(a)所示，缺陷回波F、正面回波R1、及背面回波R2到达收发探头I的传播距离不同。
[0035]缺陷回波F比正面回波R1晚与被检体2中的缺陷深度X相对应的传播时间V的2倍的时间到达收发探头I。此外，背面回波R2比正面回波R1晚与被检体2的厚度T相对应的传播时间T’的2倍的时间到达收发探头I。因此，缺陷回波检测门是从检测出正面回波R1的时刻的终端至检测出背面回波R2的时刻的始端的范围。
[0036]另一方面，如图2的(a)所示，在穿透式探伤中，发送探头Ia向被检体2发送超声波，接收探头Ib接收穿透被检体2的超声波。此时，在由接收探头Ib接收的超声波中，不仅包含在被检体2中的缺陷3和正面2a反射的超声波(以下，记作缺陷回波匕)、以及在被检体2中的缺陷3和背面2b反射的超声波(以下，记作缺陷回波匕)，还包含直接穿透被检体2的超声波(以下，记作穿透回波T1)和在被检体2的正面2a及背面2b反射的超声波(以下，记作反射回波T2)。
[0037]缺陷回波F1比穿透回波T i晚与被检体2中的缺陷深度X:相对应的的传播时间XI’的2倍的时间到达接收探头lb。缺陷回波F2比穿透回波T i晚与被检体2中的相对应背面2b的缺陷深度X2相对应的传播时间X 2’的2倍的时间到达接收探头lb。此外，反射回波T2比穿透回波T:晚与被检体2的厚度T相对应的传播时间T’的2倍的时间到达接收探头Ib0因此，缺陷回波检测门是从检测出穿透回波T1的时刻的终端至检测出反射回波T2的时刻的始端的范围。
[0038]在上述反射式探伤及穿透式探伤的任意的情况下，为了检测靠近被检体2的背面2b的缺陷3，都需要将缺陷回波检测门终点(以下记作门终点)设定在背面回波R2或