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公開番号2023077504
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-06
出願番号2021190789
出願日2021-11-25
発明の名称超音波探傷方法
出願人大同特殊鋼株式会社
代理人個人
主分類G01N 29/04 20060101AFI20230530BHJP(測定;試験)
要約【課題】小径の棒材が位置ずれを生じた場合にも探傷感度を高く維持することが可能な超音波探傷方法を提供する。
【解決手段】集束超音波プローブ2から出力される超音波Usの集束点Pよりも当該プローブ2に近い領域内で、集束超音波プローブ2の近距離音場の音圧分布が極大でかつ集束超音波プローブ2の集束音場の音圧が所定以上の領域内に収まる外径の丸棒材Mを位置させて当該丸棒材Mの探傷を行う。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
集束超音波プローブから出力される超音波の集束点よりも当該プローブに近い領域内で、前記集束超音波プローブの近距離音場の音圧分布が極大でかつ前記集束超音波プローブの集束音場の音圧が所定以上の領域内に収まる外径の棒材を位置させて当該棒材の探傷を行う超音波探傷方法。
続きを表示（約 43 文字）【請求項２】
前記棒材は丸棒材である請求項1に記載の超音波探傷方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波探傷方法に関し、特に小径棒材の探傷に適した超音波探傷方法に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
水浸法による丸棒材の探傷をインラインで行う場合には例えば図１に示すような探傷設備が使用される。図１において、回転する円柱状の筐体１内には水が満たされており、筐体１の両端壁１１，１２には中心に、パッキンで液密性を確保しつつ丸棒材Ｍを貫通通過させるガイド部１３が設けられている。筐体１の中心部を貫通通過する丸棒材Ｍに対して、筐体１の周壁に設けられた超音波プローブ２が筐体１と一体に丸棒材Ｍの周囲を旋回してその探傷を行う。超音波プローブ２としては検出感度を向上させるために超音波を一点に集束させる集束プローブを使用することが多く、特許文献１に示すように、通常は丸棒材Ｍの中心に超音波を集束させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－１３３８５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、筐体１に設けたガイド部１３は丸棒材Ｍの径のばらつき等に対応するためにその内径に余裕を持たせてあり、小径の丸棒材Ｍはガイド部１３を通過する際に比較的自由に変位して位置ずれを生じる。小径の丸棒材Ｍは曲率が大きいために、図２に示すように、わずかに位置ずれｄを生じても超音波プローブ２から発せられた超音波Ｕｓが大きく屈折し（屈折角θ）その経路が大きく変化して探傷領域から外れ、探傷感度が大きく低下するという問題があった。これを図３に示し、直径５０ｍｍの丸棒材Ｍでは位置ずれを生じても探傷感度はそれほど低下しないが、直径６ｍｍ（以下、φ６ｍｍのように記す）の丸棒材Ｍでは少しの位置ずれによっても探傷感度が大きく低下する。
【０００５】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、小径の棒材が位置ずれを生じた場合にも探傷感度を高く維持することが可能な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】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の超音波探傷方法では、集束超音波プローブ（２）から出力される超音波（Ｕｓ）の集束点（Ｐ）よりも当該プローブ（２）に近い領域内で、前記集束超音波プローブ（２）の近距離音場の音圧分布が極大でかつ前記集束超音波プローブ（２）の集束音場の音圧が所定以上の領域内に収まる外径の棒材（Ｍ）を位置させて当該棒材（Ｍ）の探傷を行う。棒材（Ｍ）としては丸棒材が好適であるが、これに限定されず、角棒材でも良い。
【０００７】
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の超音波探傷方法によれば、小径の棒材が位置ずれを生じた場合にも探傷感度を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
探傷設備の全体斜視図である。
探傷設備の横断面図である。
径の異なる丸棒体の位置ずれに伴う感度低下を示す図である。
超音波プローブの集束音場の、異なる軸方向位置での音圧の拡がりを示す図である。
超音波プローブと丸棒材の位置関係を示す図である。
超音波プローブの近距離音場の軸方向における振幅分布を示す図である。
超音波プローブの集束音場の軸方向における振幅分布を示す図である。
超音波プローブと丸棒材の位置関係の一例を従来方法との比較で示す図である。
同一丸棒材の位置ずれに対する探傷感度の変化の一例を、従来方法との比較で示す図である。
丸棒材中のきずの深さ位置を示す図である。
丸棒材のきずの深さ位置に対する探傷感度の変化の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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