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公開番号2025091666
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023207059
出願日2023-12-07
発明の名称超音波探傷装置及び方法
出願人日立GEニュークリア・エナジー株式会社
代理人弁理士法人開知
主分類G01N 29/07 20060101AFI20250612BHJP(測定;試験)
要約【課題】検査体からの超音波素子の微小な浮きを容易に確認することができる超音波探傷装置等を提供する。
【解決手段】超音波探傷装置100は、超音波探触子101と、送受信制御装置103と、演算装置104と、を備える。超音波探触子101は、超音波の送受信を行う超音波素子102を有する。送受信制御装置103は、超音波素子102による超音波の送受信を制御する。演算装置104は、超音波の収録波形を処理するプロセッサを有する。プロセッサは、収録波形から不感帯時間幅(402、602)を測定する。プロセッサは、不感帯時間幅(402、602)から超音波素子102が検査体301に密着しているかを判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超音波の送受信を行う超音波素子を有する超音波探触子と、
前記超音波素子による前記超音波の送受信を制御する送受信制御装置と、
前記超音波の収録波形を処理するプロセッサを有する演算装置と、を備え、
前記プロセッサは、
前記収録波形から不感帯時間幅を測定し、
前記不感帯時間幅から前記超音波素子が検査体に密着しているかを判定する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
請求項１に記載の超音波探傷装置であって、
前記不感帯時間幅は、前記超音波の送信を開始したタイミングから前記超音波の前記収録波形の強度が閾値より小さくなるタイミングまでの期間である
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波探傷装置であって、
前記プロセッサは、
前記超音波探触子が前記検査体から離れた空気中において、前記超音波の送信を開始したタイミングから前記超音波の前記収録波形の強度が前記閾値より小さくなるタイミングまでの期間である前記不感帯時間幅の基準値を測定し、
前記基準値からの前記不感帯時間幅の増減から前記超音波素子が前記検査体に密着しているかを判定する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項４】
請求項１に記載の超音波探傷装置であって、
ユーザに報知する報知装置を備え、
前記プロセッサは、
前記超音波素子が前記検査体に密着していないと判定した場合、前記報知装置を用いて前記ユーザに報知する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項５】
請求項１に記載の超音波探傷装置であって、
前記超音波探触子は、複数の前記超音波素子から構成され、
前記プロセッサは、
それぞれの前記超音波素子が前記検査体に密着しているかを判定する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項６】
請求項５に記載の超音波探傷装置であって、
表示装置を備え、
前記プロセッサは、
複数の前記超音波素子で受信される複数の前記収録波形から前記検査体の内部の画像を生成して前記表示装置に表示する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波探傷装置であって、
前記プロセッサは、
前記検査体に密着していないと判定された前記超音波素子で受信される前記収録波形のうち、前記不感帯時間幅が基準値以上のものを取り除く
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波探傷装置であって、
前記プロセッサは、
前記不感帯時間幅が前記基準値より小さい前記収録波形のみから前記超音波探触子の近傍の前記検査体の表面形状の情報を取得する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項９】
請求項８に記載の超音波探傷装置であって、
前記プロセッサは、
前記検査体の表面形状の情報から前記超音波の伝播経路を計算し、
前記伝播経路から前記検査体の内部の画像を補正する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の超音波探傷装置であって、
前記プロセッサは、
ユーザからの指示に従って、補正前後の前記検査体の内部の画像のいずれか又は両方を前記表示装置に表示する
ことを特徴とする超音波探傷装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波探傷装置及び方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
発電プラント設備には、安全性の担保として余寿命評価が用いられており、その際、検査体内部、主に配管内部の欠陥位置と欠陥寸法の情報が必要である。検査体内部の欠陥情報取得のために非破壊検査が実施されるが、その手法の一つとして超音波探傷が挙げられる。超音波探傷はセンサが受信した超音波波形から、欠陥寸法とセンサからの欠陥位置を測定できる。
【０００３】
従来手法として、複数の素子が内蔵されているアレイセンサを用いたPhased Array法が挙げられるが、超音波探傷前にセンサ内の各素子での超音波発振時間の詳細な設定が必要であった。
【０００４】
近年、超音波センサの超音波送受信素子の位置情報と、検査体内部の超音波音速と、フルマトリクスキャプチャー（FMC）により収録した超音波の受信波形から、検査体内部への超音波の伝播経路を計算し、検査体内部を映像化する開口合成手法が注目されている。開口合成手法により、従来の検査手法で必要であった事前の探傷設定が不要となり、検査の簡易化が可能となる。
【０００５】
開口合成手法においても、従来手法同様センサの密着性は必要である。UT（Ultrasonic Testing）の熟練者においては得られた収録波形からセンサの密着性を確認することができる。しかし、UTの経験が浅い検査員においては波形から判断することは難しく、非密着状態で収録した波形を用いて通常の開口合成にて映像化した場合、画像の歪みが生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第5155692号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献1においては、中間媒質を用いた超音波探傷にて受信した信号を用い、検査体表面までの距離もしくは傾きを検出する。その後、表面での屈折を考慮した映像化を実施する発明である。
【０００８】
しかし、センサと検査体表面の間に中間層が存在する前提の発明であり、密着性の判定を行っていない。そのため、実際の検査に適用した場合、検査体表面のうねりに伴う微小なセンサの浮きが生じた場合、判定及び補正は難しい。
【０００９】
本発明の目的は、検査体からの超音波素子の微小な浮きを容易に確認することができる超音波探傷装置と方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一例の超音波探傷装置は、超音波の送受信を行う超音波素子を有する超音波探触子と、前記超音波素子による前記超音波の送受信を制御する送受信制御装置と、前記超音波の収録波形を処理するプロセッサを有する演算装置と、を備え、前記プロセッサは、前記収録波形から不感帯時間幅を測定し、前記不感帯時間幅から前記超音波素子が検査体に密着しているかを判定する。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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