(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水槽内に対向配置した超音波送信子及び超音波受信子の間に金属帯を通し、該金属帯を介して超音波送信子及び超音波受信子間で超音波ビームの送受信を行い、金属帯の内部欠陥を検出するに当り、前記水槽内の前記超音波送信子及び超音波受信子の上流側において、金属帯が帯同する水流を吸引することを特徴とする水浸式超音波探傷方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼帯等の金属帯を水槽内で搬送しながら、該金属帯の内部欠陥を超音波によって連続的に検出する、水浸式超音波探傷方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属帯、例えば鋼帯（以下、鋼帯を典型例として説明する）の内部欠陥を検出するには、超音波探傷方法が用いられることが多い。とくに鋼帯の全幅について介在物などの内部欠陥の検出を目的とした超音波探傷としては、検出対象の鋼帯の幅方向に多数の超音波プローブ（検出部）を配置して、鋼帯を移送しながら検査する方式や、多数の超音波プローブを鋼帯の幅方向に配列し、超音波を鋼帯の搬送方向に略直角に走査する方式等がある。
【０００３】
このような超音波を利用した探傷方法にて鋼帯の内部欠陥を検出する際、超音波プローブと鋼帯との間に良好な音響結合を維持するため、つまり検出精度を上げるために、例えば水槽内に鋼帯を浸漬して検出を行うことが有利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、鋼帯を浸漬する水中には、多数の気泡が混入しているため、これら気泡が超音波プローブと鋼帯との間において超音波を乱反射し、鋼帯の探傷が妨げられることが問題となっていた。
すなわち、工業用水には元々若干の気泡が含まれているが、主に鋼帯を水槽に導入する際に、水面付近で鋼帯に帯同する空気が気泡として水中に混入し、これが水槽中の水流に乗って超音波プローブの設置場所まで運ばれる結果、その検出を妨げることになる。
【０００５】
また、鋼帯を水槽から導出する際に、鋼帯に付着した水が水槽に落下して発生する気泡もあり、この気泡も水槽内の水流によって拡散し、超音波探傷を阻害する原因となる。この気泡に関しては、例えば特開２０００−２３０９７５号公報に開示されるように、水槽から導出した鋼帯の下に液受けを設置し、水槽への水の落下を回避することが提案されている。
【０００６】
しかしながら、鋼帯を水槽に導入する際に発生する気泡など、様々な原因によって水中に混入される気泡の発生を完全に防ぐことは難しく、この気泡による問題を解消することは、水浸式の超音波探傷における大きな課題となっていた。
そこで、本発明は、気泡の水中への混入を前提に、水中の気泡が超音波探傷を阻害するのを回避する方法を提案しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、気泡の水中への混入を完全に防ぐことが難しいことを念頭に、超音波探傷の検出場所に限定して水中の気泡の影響を排除する手段について、鋭意検討した結果、本発明を導くに到った。
すなわち、本発明は、水槽内に対向配置した超音波送信子及び超音波受信子の間に金属帯を通し、該金属帯を介して超音波送信子及び超音波受信子間で超音波ビームの送受信を行い、金属帯の内部欠陥を検出するに当り、前記水槽内の前記超音波送信子及び超音波受信子の上流側において、金属帯が帯同する水流を吸引することを特徴とする水浸式超音波探傷方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の方法について、図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の方法に用いる超音波探傷設備を示す図であり、鋼帯１は左側  （上流側）  から右側  （下流側）  に向けて搬送される。図１の設備は、鋼帯１をデフレクタロール２及び３にて水槽４内に導き、次いで鋼帯１を該水槽４の底面に沿ってシンクロール５及び６間で搬送したのち、デフレクタロール７及び８にて水槽４から導出する過程において、水槽４内に配置した超音波プローブ９によって鋼帯１の内部欠陥の検出を行うものである。
【０００９】
すなわち、水槽４内のシンクロール５及び６間に設定した鋼帯１の搬送ラインと直交する向きに、この搬送ラインを挟んで対向する超音波プローブ９の超音波送信子９ａ及び超音波受信子９ｂを配置し、これら超音波送信子９ａ及び超音波受信子９ｂ間で鋼帯１を介して超音波ビームの送受信を行うことによって、ここを通る鋼帯１の内部欠陥を連続的に検出する。なお、超音波プローブ９は、超音波送信子９ａ及び超音波受信子９ｂを対向して配置すれば機能するものであるから、図に示す超音波送信子９ａ及び超音波受信子９ｂの配置に限らず、両者の位置が入れ替わってもよい。また、以下の説明では、超音波送信子９ａ及び超音波受信子９ｂを便宜上超音波プローブ９と総称する。
【００１０】
以上の超音波探傷で問題になるのは、超音波プローブ９を通る鋼帯１と超音波プローブ９との間隙１０ａ及び１０ｂにおける、水に内在される気泡である。つまり、これら間隙１０ａ及び１０ｂに気泡が存在すると、間隙１０ａでの送信ビーム、そして間隙１０ｂでの受信ビームが気泡に当って乱反射する結果、正確な超音波探傷が阻害されるのである。
【００１１】
そこで、本発明では、図２に示すように、水槽４内の超音波プローブ９の鋼帯進行方向の上流側に設けた取水口１１ａ及び１１ｂを介して、鋼帯１が帯同する水流１２ａ及び１２ｂを吸引する。すなわち、鋼帯１を水槽４に導入する際に水面付近で鋼帯１に帯同する空気が水中に混入する等して気泡が発生し、このような気泡が鋼帯１に付随して超音波プローブ９に至るため、この気泡が混入した随伴流を超音波プローブ９の上流側において超音波プローブ９に至る前に、吸引しておくことが肝要になる。ここで、取水口１１ａ及び１１ｂは、少なくとも鋼帯１の全幅にわたる開口を有することは勿論である。
【００１２】
このように、超音波プローブ９の上流側にて鋼帯１が帯同する水流１２ａ及び１２ｂを吸引することによって、間隙１０ａ及び１０ｂには気泡の混入が少ない水流を導くことができ、気泡による超音波探傷への影響を小さくできる。
さらに、図１に示すように、水槽４から導出した鋼帯１の下に水受け１６を設置し、水槽４への水の落下を回避することも有効である。
【００１３】
【実施例】
図１に示した超音波探傷設備の水槽４内に、幅：６００〜１２００ｍｍ及び厚み：１．６〜２．６ｍｍのブリキ板用熱延鋼板を、搬送速度：３３０ｍ／ｍｉｎ  で導入して超音波探傷による内部欠陥の検出を行った。その際、取水口１１ａ及び１１ｂからの水の吸引を下記の条件にて行ったところ、間隙１０ａ及び１０ｂにおける気泡干渉面積率は１．５％であった。ここで、気泡干渉面積率とは、「超音波ビームの全断面積」に対する「気泡の干渉を受ける超音波ビームの断面積」の割合を表すものであり、気泡の影響を示す適切な指標となる。
記
取水口
配置：鋼帯から５０ｍｍ
吸引量：２０ｍ３／ｈ
また、比較として、取水口１１ａ及び１１ｂからの水の吸引を行わない場合についても、同様に気泡干渉面積率を測定した結果、気泡干渉面積率は２．５％であり、この発明の有効性が確認された。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水槽内に気泡の混入が不可避であっても、少なくとも超音波探傷検出部ではその気泡の影響が低減されるため、超音波探傷による内部欠陥の検出の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に用いる超音波探傷設備の構成を示す図である。
【図２】本発明の方法に用いる超音波探傷設備の要部を示す図である。
【符号の説明】
１  鋼帯
２、３、７、８  デフレクタロール
４  水槽
５、６  シンクロール
９  超音波プローブ
９ａ  超音波送信子
９ｂ  超音波受信子
１０ａ、１０ｂ  間隙
１１ａ、１１ｂ  取水口
１２ａ、１２ｂ  水流
【図１】
0003614115.tif 000002
【図２】
0003614115.tif 000003