(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１母材部の送信点から所定の送信角で超音波ビームを溶接部に送信させる送信部と、
前記溶接部の内部欠陥からの超音波エコーを所定の受信角で第２母材部の受信点で受信させる受信部と、
前記超音波エコーの受信感度を判定する感度判定部と、
前記送信点から前記受信点に至る超音波の伝播時間を導出する伝播時間導出部と、
前記送信点及び前記受信点を結ぶ線分のうち前記第１母材部が占める第１間隔、前記溶接部が占める溶接間隔、前記第２母材部が占める第２間隔を演算パラメータとして取得するパラメータ取得部と、
少なくとも超音波の伝播速度、前記伝播時間、前記送信角、前記受信角、前記第１間隔、前記第２間隔及び前記溶接間隔を演算パラメータとして前記欠陥の深度を演算する演算部と、を備えることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の超音波探傷装置において、
前記送信部は、単一の振動素子を有する送信プローブに接続され、
前記送信プローブの前記送信点を所定範囲内で移動走査して前記超音波エコーの受信感度が最大になるように前記第１間隔が設定されることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の超音波探傷装置において、
前記受信部は、単一の振動素子を有する受信プローブに接続され、
前記受信プローブの前記受信点を所定範囲内で移動走査して前記超音波エコーの受信感度が最大になるように前記第２間隔が設定されることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の超音波探傷装置において、
前記受信部は、複数の振動素子がアレイ状に配列された受信プローブに接続され、
前記受信プローブの前記受信角を所定範囲内で電子走査して前記超音波エコーの受信感度が最大になるように前記受信角が設定されることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項５】
請求項１、請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載の超音波探傷装置において、
前記送信部は、複数の振動素子がアレイ状に配列された送信プローブに接続され、
前記送信プローブの前記送信角を所定範囲内で電子走査して前記超音波エコーの受信感度が最大になるように前記送信角が設定されることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の超音波探傷装置において、
前記送信プローブ又は前記受信プローブを構成する一つの振動素子が送信又は受信する超音波の前記伝播時間に基づいて、前記超音波エコーの受信感度が最大になるように前記送信角又は前記受信角が設定されることを特徴とする超音波探傷装置。
【請求項７】
第１母材部の送信点から所定の送信角で超音波ビームを溶接部に送信させるステップと、
前記溶接部の内部欠陥からの超音波エコーを所定の受信角で第２母材部の受信点で受信させるステップと、
前記超音波エコーの受信感度を判定するステップと、
前記送信点から前記受信点に至る超音波の伝播時間を導出するステップと、
前記送信点及び前記受信点を結ぶ線分のうち前記第１母材部が占める第１間隔、前記溶接部が占める溶接間隔、前記第２母材部が占める第２間隔を演算パラメータとして取得するステップと、
少なくとも超音波の伝播速度、前記伝播時間、前記送信角、前記受信角、前記第１間隔、前記第２間隔及び前記溶接間隔を演算パラメータとして前記欠陥の深度を演算するステップと、を含むことを特徴とする超音波探傷方法。
【請求項８】
コンピュータに、
第１母材部の送信点から所定の送信角で超音波ビームを溶接部に送信させるステップ、
前記溶接部の内部欠陥からの超音波エコーを所定の受信角で第２母材部の受信点で受信させるステップ、
前記超音波エコーの受信感度を判定するステップ、
前記送信点から前記受信点に至る超音波の伝播時間を導出するステップ、
前記送信点及び前記受信点を結ぶ線分のうち前記第１母材部が占める第１間隔、前記溶接部が占める溶接間隔、前記第２母材部が占める第２間隔を演算パラメータとして取得するステップ、
少なくとも超音波の伝播速度、前記伝播時間、前記送信角、前記受信角、前記第１間隔、前記第２間隔及び前記溶接間隔を演算パラメータとして前記欠陥の深度を演算するステップ、を実行させることを特徴とする超音波探傷プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の溶接部に含まれる欠陥を探知する超音波探傷技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接により作製された構造物は、その品質確保のために、溶接後の非破壊検査が必須である。そのような構造物の内部欠陥を検出する手法としては超音波探傷試験（ＵＴ：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）や放射線透過探傷（ＲＴ：Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｔｅｓｔｉｎｇ）がある。
このうち超音波探傷試験ＵＴは、放射線透過探傷試験ＲＴで必要とされる遮蔽等の大掛かりな付帯装置が不要なために、現場計測方法として広く応用されている。
【０００３】
超音波探傷試験ＵＴは、欠陥を精度良く高速に検出するために、斜角探傷法、ＴＯＦＤ法（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）、及びフェーズドアレイ法といった種々の方式が、測定対象や現場状況に応じて適宜使い分けされている。また、さらなる欠陥計測の精度向上と高速化を目的としてこれら方式の改良が進められている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４５２００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、溶接部の内部欠陥を超音波探傷試験ＵＴで計測する場合、超音波の伝播経路が、溶接境界面における屈折や結晶粒の影響によって変化することが知られている。この場合、検出された欠陥深度、サイジングの計測値に誤差が計上されてしまう。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、溶接部の内部欠陥の検査を高精度で実施する超音波探傷技術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】
【０００７】
超音波探傷装置において、第１母材部の送信点から所定の送信角で超音波ビームを溶接部に送信させる送信部と、前記溶接部の内部欠陥からの超音波エコーを所定の受信角で第２母材部の受信点で受信させる受信部と、前記超音波エコーの受信感度を判定する感度判定部と、前記送信点から前記受信点に至る超音波の伝播時間を導出する伝播時間導出部と、前記送信点及び前記受信点を結ぶ線分のうち前記第１母材部が占める第１間隔、前記溶接部が占める溶接間隔、前記第２母材部が占める第２間隔を演算パラメータとして取得するパラメータ取得部と、少なくとも超音波の伝播速度、前記伝播時間、前記送信角、前記受信角、前記第１間隔、前記第２間隔及び前記溶接間隔を演算パラメータとして前記欠陥の深度を演算する演算部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、溶接部の内部欠陥の検査を高精度で実施する超音波探傷技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る超音波探傷装置の第１実施形態を示すブロック図。
【図２】（Ａ）は超音波の伝播経路の説明図、（Ｂ）は検出された超音波の波形グラフ、（Ｃ）は各種演算パラメータから欠陥深度を演算するための演算式。
【図３】第１実施形態に係る超音波探傷装置の動作を示すフローチャート。
【図４】本発明に係る超音波探傷装置の第２実施形態を示すブロック図。
【図５】第２実施形態に係る超音波探傷装置の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明に係る超音波探傷装置の第３実施形態を示すブロック図。
【図７】第３実施形態に係る超音波探傷装置の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明に係る超音波探傷装置の第４実施形態を示すブロック図。
【図９】第４実施形態に係る超音波探傷装置の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示すように第１実施形態の超音波探傷装置１０は、第１母材部４３ａの送信点２３から所定の送信角θｔで超音波ビームＢを溶接部４１に送信させる送信部２０と、この溶接部４１の内部欠陥４２からの超音波エコーＥを所定の受信角θｒで第２母材部４３ｂの受信点３３で受信させる受信部３０と、超音波エコーＥの受信感度を判定する感度判定部１３と、送信点２３から受信点３３に至る超音波の伝播時間ｔを導出する伝播時間導出部１４と、送信点２３及び受信点３３を結ぶ線分のうち第１母材部４３ａが占める第１間隔Ｌｔ、溶接部４１が占める溶接間隔Ｌｗ、第２母材部４３ｂが占める第２間隔Ｌｒを演算パラメータとして取得するパラメータ取得部１２と、少なくとも超音波の伝播速度ｖ、伝播時間ｔ、送信角θｔ、受信角θｒ、第１間隔Ｌｔ、第２間隔Ｌｒ及び溶接間隔Ｌｗを演算パラメータとして欠陥４２の深度Ｄｄを演算する演算部１５と、を備える。
【００１１】
構造物４０としては、厚肉の板材である第１母材部４３ａ及び第２母材部４３ｂを突き合わせて溶接部４１を形成したものを例示している。しかし、各実施形態に係る超音波探傷装置１０が適用される構造物は、特に限定されない。
【００１２】
送信部２０には、単一の振動素子２５からなる送信プローブ２１が接続されている。この振動素子２５は、所定の角度でシュー２２に固定され、このシュー２２が構造物４０の表面に当接する。そして、この送信プローブ２１は、送信点２３から所定の送信角θｔで超音波ビームＢを送信する。なお、送信プローブ２１における送信点２３の位置及び送信角θｔは、予め校正により正確に導いておく。
【００１３】
受信部３０にも、単一の振動素子３５からなる受信プローブ３１が接続されている。この振動素子３５も、所定の角度でシュー３２に固定され、このシュー３２が構造物４０の表面に当接する。そして、この受信プローブ３１は、構造物４０からの超音波エコーＥを所定の受信角θｒで受信点３３において受信する。なお、受信プローブ３１における受信点３３の位置及び受信角θｒも、予め校正により正確に導いておく。
【００１４】
送信プローブ２１及び受信プローブ３１は、溶接部４１を挟んで、構造物４０の表面を移動走査できるように対向配置されている。また、振動素子２５，３５の取付角度が変更され種々の送信角θｔ及び受信角θｒを有する複数の送信プローブ２１及び受信プローブ３１を準備しておく。
このように、送信角θｔ及び受信角θｒの異なる複数のプローブを用いて超音波探傷試験を実施することにより、内部欠陥４２の深度Ｄｄの計測精度を向上させることができる。
【００１５】
図２（Ａ）に基づいて、超音波の伝播経路を説明する。
欠陥４２は、溶接部４１の横方向中心に存在していることを前提とし、縦方向の存在位置（欠陥深度Ｄｄ）を求める。また、図２（Ａ）は、溶接部４１形状を縦断面上で長方形としてモデル化されたものである。
【００１６】
そして、超音波ビームＢは、送信点２３から送信角θｔで第１母材部４３ａを直進し、溶接部４１との境界面に到達すると伝播方向が変化する。そして、溶接部４１を伝播する超音波が欠陥４２に入射すると、反射して超音波エコーＥとなる。
この超音波エコーＥは、第２母材部４３ｂとの境界面に到達すると伝播方向が変化して、第２母材部４３ｂを直進し、受信角θｒで受信点３３に到達する。
【００１７】
図２（Ｂ）は、受信点３３において検出される超音波の波形グラフである。
この波形グラフは、端末１１のモニタに表示され、送信点２３から超音波ビームＢが送信された時点を基準として、受信点３３において構造物４０の表面を伝わるラテラル波４５が最初に観測される。その次に、欠陥４２から反射された欠陥エコー４６が観測され、その後、構造物４０の裏面からの裏面エコー４７が観測される。
なお、図示を省略しているが、欠陥４２の上端と下端から反射したエコーの伝播時間をそれぞれ別々に検出することにより、欠陥４２のサイジングを実施することができる。
【００１８】
感度判定部１３は、波形グラフに示される欠陥エコー４６の強度に基づいて、受信点３３における超音波エコーＥの受信感度を判定するものである。
感度判定部１３の具体例としては、端末１１のモニタに欠陥エコー４６を表示させて、オペレータにその強度を把握させるためのスケール調整手段等が挙げられる。もしくは、欠陥エコー４６の波形から極大値及び極小値等の特徴点を自動的に読み取り、その強度を評価するための定量値の導出手段として実現することもできる。
【００１９】
オペレータは、端末１１に表示される波形グラフ等を注視しつつ、送信プローブ２１の送信点２３を移動走査して超音波エコーＥの受信感度が最大になるように第１間隔Ｌｔを設定する。さらに、受信プローブ３１の受信点３３を移動走査して超音波エコーＥの受信感度が最大になるように第２間隔Ｌｒを設定する。
【００２０】
伝播時間導出部１４は、このように超音波エコーＥの受信感度が最大となるよう第１間隔Ｌｔ及び第２間隔Ｌｒを調整した後に、欠陥エコー４６の伝播時間ｔを導出する。
パラメータ取得部１２は、オペレータにより端末１１から入力された第１間隔Ｌｔ、溶接間隔Ｌｗ、第２間隔Ｌｒ、超音波の伝播速度ｖ等の演算パラメータを取得する他に、超音波ビームＢの条件パラメータ等も取得する。
【００２１】
図２（Ｃ）は、各種演算パラメータから欠陥深度Ｄｄを演算するための演算式である。
演算部１５は、少なくとも超音波の伝播速度ｖ、伝播時間ｔ、送信角θｔ、受信角θｒ、第１間隔Ｌｔ、第２間隔Ｌｒ及び溶接間隔Ｌｗを演算パラメータとして欠陥４２の深度Ｄｄを演算する。
【００２２】
つまり、送信点２３から受信点３３に到達する超音波の全路程長は（ｖ・ｔ）で表される。そして、第１母材部４３ａを直進する超音波の路程長は（Ｌｔ／ｓｉｎθｔ）で表され、第２母材部４３ｂを直進する超音波の路程長は（Ｌｒ／ｓｉｎθｒ）で表される。
また、超音波が第１母材部４３ａから溶接部４１に入射する深さＤｔは（Ｌｔ／ｔａｎθｔ）で表され、超音波が溶接部４１から第２母材部４３ｂに入射する深さＤｒは（Ｌｒ／ｔａｎθｒ）で表される。
【００２３】
このように、溶接部４１を伝播する超音波の入射位置、路程長及び出射位置が規定されるので、溶接部４１の横方向中心に位置していることを前提として、内部欠陥４２の欠陥深度Ｄｄが、図２（Ｃ）の方程式の解として導かれる。
なお、図２（Ｃ）の演算式は、本質的な項のみを抽出して表現した簡略式であり、実際には種々の補正項が付加された演算式を用いる。
【００２４】
図３のフローチャートに基づいて第１実施形態に係る超音波探傷装置の動作を説明する（適宜、図１参照）。
検査対象の構造物４０及び使用するプローブ２１，３１が決定すると、演算パラメータのうち、溶接間隔Ｌｗ、送信角θｔ、受信角θｒを取得することができる（Ｓ１１）。
送信プローブ２１及び受信プローブ３１を、溶接部４１を挟んで、構造物４０の表面に対向配置する（Ｓ１２）。
【００２５】
次に、送信プローブ２１を所定範囲において移動走査させながら（Ｓ１３）、超音波ビームＢを送信し、受信プローブ３１において超音波エコーＥを受信する（Ｓ１４，Ｓ１５；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる第１間隔Ｌｔを見出し、その位置に送信プローブ２１を設定する（Ｓ１５；Ｙｅｓ，Ｓ１６）。
【００２６】
引き続いて、受信プローブ３１を所定範囲において移動走査させながら（Ｓ１７）、固定した送信プローブ２１から超音波ビームＢを送信し、超音波エコーＥを受信する（Ｓ１８，Ｓ１９；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる第２間隔Ｌｒを見出し、その位置に受信プローブ３１を設定する（Ｓ１９；Ｙｅｓ，Ｓ２０）。
【００２７】
そして、送信プローブ２１及び受信プローブ３１がそれぞれ第１間隔Ｌｔ及び第２間隔Ｌｒで固定された状態で、超音波の伝播時間ｔを導出する（Ｓ２１）。次に、演算式（図２（Ｃ））にこの第１間隔Ｌｔ及び第２間隔Ｌｒを演算パラメータとして入力し（Ｓ２２）、欠陥深度Ｄｄを演算する（Ｓ２３）。
【００２８】
なお、送信角θｔ、受信角θｒの異なる送信プローブ２１及び受信プローブ３１に変更し、（Ｓ１１）〜（Ｓ２３）のフローを繰り返して統計処理をすることにより、より正確な欠陥深度Ｄｄを得ることができる。
また、実施形態において、送信プローブ２１を先に移動走査したが、受信プローブ３１を先に移動走査して、欠陥エコー４６の信号感度の最大判定を実施してもよい。
【００２９】
（第２実施形態）
図４に基づいて、第２実施形態に係る超音波探傷装置を説明する。なお、図４において図１に対応する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
第２実施形態の受信部３０には、複数の振動素子３５がアレイ状に配列した受信プローブ３４に接続されている。
【００３０】
この受信部３０は、超音波エコーＥが入射した振動素子３５の各々から出力される信号を検出する信号検出部３６と、各々の検出信号の位相遅延時間を調整することにより受信角θｒを変化させる受信角走査部３７と、位相遅延処理のなされた各々の検出信号を加算する加算部３８とから構成されている。
感度判定部１３においては、加算信号の波形強度をモニタし、受信角走査部３７において受信角θｒを電子走査し、超音波エコーＥの受信感度が最大になる受信角θｒを判定し設定値にする。
【００３１】
図５のフローチャートに基づいて第２実施形態に係る超音波探傷装置の動作を説明する（適宜、図３参照）。
検査対象の構造物４０及び使用するプローブ２１，３４が決定すると、アレイ式の受信プローブ３４は固定して使用するために、演算パラメータのうち、送信角θｔ、溶接間隔Ｌｗ、第２間隔Ｌｒを取得することができる（Ｓ１１Ａ）。
送信プローブ２１及び受信プローブ３４を、溶接部４１を挟んで、構造物４０の表面に対向配置する（Ｓ１２）。この時点で、受信プローブ３４の初期受信角を任意に設定しておく。
【００３２】
次に、送信プローブ２１を所定範囲において移動走査させながら（Ｓ１３）、超音波ビームＢを送信し、受信プローブ３４において超音波エコーＥを受信する（Ｓ１４；Ｓ１５；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる第１間隔Ｌｔを見出し、その位置に送信プローブ２１を設定する（Ｓ１６）。
【００３３】
引き続いて、受信プローブ３４を所定範囲において電子走査させながら（Ｓ１７Ａ）、固定した送信プローブ２１から超音波ビームＢを送信し、超音波エコーＥを受信する（Ｓ１８，Ｓ１９；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる受信角θｒを見出し、この受信角θｒに受信プローブ３４を設定する（Ｓ１９；Ｙｅｓ，Ｓ２０）。
【００３４】
そして、送信プローブ２１の第１間隔Ｌｔ及び受信プローブ３４の受信角θｒを固定した状態で、超音波の伝播時間ｔを導出する（Ｓ２１）。次に、演算式（図２（Ｃ））にこの第１間隔Ｌｔ及び受信角θｒを演算パラメータとして入力し（Ｓ２２Ａ）、欠陥深度Ｄｄを演算する（Ｓ２３）。
【００３５】
なお、実施形態において、送信プローブ２１を先に移動走査したが、受信プローブ３４を先に電子走査して、欠陥エコー４６の信号感度の最大判定を実施してもよい。
また、受信角θｒを電子走査しながら超音波エコーＥの最大感度を観測する手法を例示したが、受信プローブ３４を構成する一つの振動素子３５が受信する超音波の伝播時間に基づいて、超音波エコーＥの受信感度が最大になるような受信角θｒを設定してもよい。
【００３６】
（第３実施形態）
図６に基づいて、第３実施形態に係る超音波探傷装置を説明する。なお、図６において図１に対応する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
第３実施形態の送信部２０は、複数の振動素子２５がアレイ状に配列した送信プローブ２４に接続されている。
【００３７】
この送信部２０は、振動素子２５に超音波を生じさせる信号を発生する信号発生部２６と、各々の発生信号の位相遅延時間を調整することにより送信角θｔを変化させる送信角走査部２７と、各々の発生信号に基づいて対応する振動素子２５から超音波ビームＢを出力させる素子駆動部２８とから構成されている。
感度判定部１３においては、超音波エコーＥの波形強度をモニタし、送信角走査部２７において送信角θｔを電子走査し、超音波エコーＥの受信感度が最大になる送信角θｔを判定し設定値にする。
【００３８】
図７のフローチャートに基づいて第３実施形態に係る超音波探傷装置の動作を説明する（適宜、図６参照）。
検査対象の構造物４０及び使用するプローブ２４，３１が決定すると、アレイ式の送信プローブ２４は固定して使用するために、演算パラメータのうち、第１間隔Ｌｔ、溶接間隔Ｌｗ、受信角θｒを取得することができる（Ｓ１１Ｂ）。
送信プローブ２４及び受信プローブ３１を、溶接部４１を挟んで、構造物４０の表面に対向配置する（Ｓ１２）。この時点で、受信プローブ３１の初期位置は任意に設定しておく。
【００３９】
次に、送信プローブ２４を所定範囲において電子走査させながら（Ｓ１３Ｂ）、超音波ビームＢを送信し、受信プローブ３１において超音波エコーＥを受信する（Ｓ１４，Ｓ１５；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる送信角θｔを見出し、この送信角θｔに送信プローブ２４を設定する（Ｓ１５；Ｙｅｓ，Ｓ１６）。
【００４０】
引き続いて、受信プローブ３１を所定範囲において移動走査させながら（Ｓ１７）、送信角θｔの固定された送信プローブ２４から超音波ビームＢを送信し、超音波エコーＥを受信する（Ｓ１８；Ｓ１９；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる第２間隔Ｌｒを見出し、その位置に受信プローブ３１を設定する（Ｓ１９；Ｙｅｓ，Ｓ２０）。
【００４１】
そして、送信プローブ２４の送信角θｔ及び受信プローブ３１の第２間隔Ｌｒを固定した状態で、超音波の伝播時間ｔを導出する（Ｓ２１）。次に、演算式（図２（Ｃ））にこの送信角θｔ及び第２間隔Ｌｒを演算パラメータとして入力し（Ｓ２２Ｂ）、欠陥深度Ｄｄを演算する（Ｓ２３）。
【００４２】
なお、実施形態において、送信プローブ２４を先に電子走査したが、受信プローブ３１を先に移動走査して、欠陥エコー４６の信号感度の最大判定を実施してもよい。
また、送信角θｔを電子走査しながら超音波エコーＥの最大感度を観測する手法を例示したが、送信プローブ２４を構成する一つの振動素子２５が送信する超音波の伝播時間に基づいて、超音波エコーＥの受信感度が最大になるような送信角θｔを設定してもよい。
【００４３】
（第４実施形態）
図８に基づいて、第４実施形態に係る超音波探傷装置を説明する。第４実施形態において送信プローブ２４及び受信プローブ３４は、共にアレイ式のものが採用されている。なお、図８において図４及び図６に対応する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
【００４４】
図９のフローチャートに基づいて第４実施形態に係る超音波探傷装置の動作を説明する（適宜、図８参照）。
検査対象の構造物４０及び使用するプローブ２４，３４が決定すると、アレイ式のプローブ２４，３４は固定して使用するために、演算パラメータのうち、第１間隔Ｌｔ、溶接間隔Ｌｗ、第２間隔Ｌｒを取得することができる（Ｓ１１Ｃ）。
送信プローブ２４及び受信プローブ３４を、溶接部４１を挟んで、構造物４０の表面に対向配置する（Ｓ１２）。この時点で、プローブ２４，３４の初期送信角及び初期受信角を任意に設定しておく。
【００４５】
次に、送信プローブ２４を所定範囲において電子走査させながら（Ｓ１３Ｃ）、超音波ビームＢを送信し、受信プローブ３４において超音波エコーＥを受信する（Ｓ１４，Ｓ１５；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる送信角θｔを見出し、この送信角θｔに送信プローブ２４を設定する（Ｓ１５；Ｙｅｓ，Ｓ１６）。
【００４６】
引き続いて、受信プローブ３４を所定範囲において電子走査させながら（Ｓ１７Ｃ）、送信角θｔの固定された送信プローブ２４から超音波ビームＢを送信し、超音波エコーＥを受信する（Ｓ１８，Ｓ１９；Ｎｏ）。そして、波形グラフ（図２（Ｂ））を参照しつつ欠陥エコー４６の信号感度が最大となる受信角θｒを見出し、この受信角θｒに受信プローブ３４を設定する（Ｓ１９；Ｙｅｓ，Ｓ２０）。
【００４７】
そして、送信プローブ２４の送信角θｔ及び受信プローブ３４の受信角θｒを固定した状態で、超音波の伝播時間ｔを導出する（Ｓ２１）。次に、演算式（図２（Ｃ））にこの送信角θｔ及び受信角θｒを演算パラメータとして入力し（Ｓ２２Ｃ）、欠陥深度Ｄｄを演算する（Ｓ２３）。
なお、実施形態において、送信プローブ２４を先に電子走査したが、受信プローブ３４を先に電子走査して、欠陥エコー４６の信号感度の最大判定を実施してもよい。
【００４８】
以上において、超音波ビームＢは特定の送信角θｔで入射し、超音波エコーＥは特定の受信角θｒで反射するものとして説明したが、実際の超音波の進行方向は、一定範囲内の広がりを有する。従って、移動走査によって設定される第１間隔Ｌｔ及び第２間隔Ｌｒ並びに電子走査によって設定される送信角θｔ及び受信角θｒは、誤差の許容範囲を広げることにより固定値として初期設定することもできる。
【００４９】
以上述べた少なくともひとつの実施形態の超音波探傷装置によれば、溶接部における超音波伝播経路の変化を考慮するために、内部欠陥の位置計測及びサイジングを高精度で実施することが可能となる。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００５１】
例えば、図２（Ａ）について、溶接部４１は縦断面上で長方形となるモデルを用いて説明したが、例えば溶接条件による溶接形状の解析、モックアップによる形状分析、過去の同一又は近似した条件による溶接の溶接形状データ等に基づいて、より実際の溶接部形状に即したモデルとすることが可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…超音波探傷装置、１１…端末、１２…パラメータ取得部、１３…感度判定部、１４…伝播時間導出部、１５…演算部、２０…送信部、２１…送信プローブ、２２…シュー、２３…送信点、２４…アレイ式の送信プローブ、２５…振動素子、２６…信号発生部、２７…送信角走査部、２８…素子駆動部、３０…受信部、３１…受信プローブ、３２…シュー、３３…受信点、３４…アレイ式の受信プローブ、３５…振動素子、３６…信号検出部、３７…受信角走査部、３８…加算部、４０…構造物、４１…溶接部、４２…欠陥、４３ａ…第１母材部、４３ｂ…第２母材部、４５…ラテラル波、４６…欠陥エコー、４７…裏面エコー、Ｂ…超音波ビーム、Ｅ…超音波エコー、ｖ…伝播速度、ｔ…伝播時間、θｔ…送信角、θｒ…受信角、Ｌｔ…第１間隔、Ｌｒ…第２間隔、Ｌｗ…溶接間隔、Ｄｄ…欠陥深度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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