(57)【要約】【課題】精度よく校正を行う。【解決手段】超音波探傷装置の校正方法は、第１方向を軸とした貫通孔が形成された試験体に、複数の振動子群が第２方向に並置された振動子群が、第２方向と略直交する方向に複数配されたマトリクスアレイ探触子を、第２方向と第１方向とが略平行となるように設置し（設置工程Ｓ１１０）、振動子群を構成する複数の振動子の送信タイミングを等しくし、複数の振動子群のうち貫通孔からの距離が最も遠い振動子群から最も近い振動子群まで順に超音波を送信させる（送信工程Ｓ１２０）。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向を軸とした貫通孔が形成された試験体に、複数の振動子が第２方向に並置された振動子群が、前記第２方向と略直交する方向に複数配されたマトリクスアレイ探触子を、前記第２方向と前記第１方向とが略平行となるように設置し、
前記振動子群を構成する複数の振動子の送信タイミングを等しくし、前記複数の振動子群のうち前記貫通孔からの距離が最も遠い前記振動子群から最も近い前記振動子群まで順に超音波を送信させる超音波探傷装置の校正方法。
【請求項２】
前記複数の振動子群から送信された超音波の反射波の前記振動子群での受信タイミングが等しくなるように、前記複数の振動子群のうち前記貫通孔からの距離が最も遠い前記振動子群から最も近い前記振動子群まで順に超音波を送信させる請求項１に記載の超音波探傷装置の校正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波探傷装置の校正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、火力発電所、原子力発電所、航空機器、および、その他鉄鋼材料の傷、亀裂、接合不良等の欠陥を検査する際に、超音波探傷装置が利用されている。超音波探傷装置として、例えば、複数の振動子が二次元的に配置されたマトリクスアレイ探触子が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
マトリクスアレイ探触子は、複数の振動子が送信する超音波の送信タイミング（遅延時間）を制御することで、各超音波を点集束させることができ、また、集束位置（集束点）を走査（スキャン）することができる。このため、マトリクスアレイ探触子は、欠陥の位置を高精度に検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４３３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
マトリクスアレイ探触子に限らず、超音波探傷装置の校正は、円柱形状の貫通孔（横穴：Side Drill Hole（ＳＤＨ））が形成された試験体（以下、「横穴試験体」という）を用いて行うのが一般的である（例えば、ＪＩＳ  Ｚ  ２３５０：２００２）。
【０００６】
横穴試験体を用いて、マトリクスアレイ探触子の校正を精度よく行う技術の開発が希求されている。
【０００７】
本開示は、このような課題に鑑み、精度よく校正を行うことが可能な超音波探傷装置の校正方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る超音波探傷装置の校正方法は、第１方向を軸とした貫通孔が形成された試験体に、複数の振動子が第２方向に並置された振動子群が、第２方向と略直交する方向に複数配されたマトリクスアレイ探触子を、第２方向と第１方向とが略平行となるように設置し、振動子群を構成する複数の振動子の送信タイミングを等しくし、複数の振動子群のうち貫通孔からの距離が最も遠い振動子群から最も近い振動子群まで順に超音波を送信させる。
【０００９】
また、複数の振動子群から送信された超音波の反射波の振動子群での受信タイミングが等しくなるように、複数の振動子群のうち貫通孔からの距離が最も遠い振動子群から最も近い振動子群まで順に超音波を送信させてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、精度よく校正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】超音波探傷装置を説明する図である。
【図２】マトリクスアレイ探触子を説明する図である。
【図３】横穴試験体および平底穴試験体を説明する図である。
【図４】平底穴試験体を用いた校正方法を説明する図である。
【図５】超音波探傷装置の表示器上のグラフを説明する図である。
【図６】横穴試験体を用いた比較例の校正方法を説明する図である。
【図７】実施形態の超音波探傷装置の校正方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施形態の超音波探傷装置の校正方法を説明する図である。
【図９】実施例および比較例の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の一実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１３】
（超音波探傷装置１００）
図１は、超音波探傷装置１００を説明する図である。図１（ａ）は、超音波探傷装置１００の斜視図である。図１（ｂ）は、超音波探傷装置１００の側面図である。
【００１４】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、超音波探傷装置１００は、マトリクスアレイ探触子１１０と、遅延材１２０と、制御部１３０とを含む。マトリクスアレイ探触子１１０は、送信部としても受信部としても機能する。マトリクスアレイ探触子１１０は、送信部として機能する場合、後述する制御部１３０による制御指令に応じて超音波を送信する。また、マトリクスアレイ探触子１１０は、受信部として機能する場合、制御部１３０による制御指令に応じて超音波を受信する。
【００１５】
マトリクスアレイ探触子１１０（送信部）から送信された超音波（図１（ｂ）中、破線の矢印で示す）は、遅延材１２０を通過して検査対象物１０内に入射される。そして、検査対象物１０内で反射された超音波は、遅延材１２０を通過して、マトリクスアレイ探触子１１０（受信部）に到達する。遅延材１２０は、例えば、アクリルで構成され、超音波を屈折させる。
【００１６】
制御部１３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成される。制御部１３０は、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出す。制御部１３０は、ワークエリアとしてのＲＡＭや他の電子回路と協働して超音波探傷装置１００全体を管理および制御する。本実施形態において、制御部１３０は、マトリクスアレイ探触子１１０（後述する振動子１１４）による超音波の送信タイミング（励磁タイミング）および超音波の受信タイミングを制御する。
【００１７】
図２は、マトリクスアレイ探触子１１０を説明する図である。図２（ａ）は、マトリクスアレイ探触子１１０の各振動子１１４の配列を説明する図である。図２（ｂ）は、マトリクスアレイ探触子１１０による超音波の集束を説明する図である。本実施形態の図２をはじめ以下の図では、垂直に交わるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を図示の通り定義している。なお、理解を容易にするために、図２（ｂ）中、遅延材１２０および遅延材１２０による超音波の屈折を省略する。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、本実施形態のマトリクスアレイ探触子１１０は、直方体形状の筐体１１２内に、複数（例えば、２５個）の振動子１１４がマトリクス状（５個×５個）に固定された探触子である。換言すれば、本実施形態のマトリクスアレイ探触子１１０は、複数（例えば、５個）の振動子１１４が、図２（ａ）中Ｘ軸方向（第２方向）に並置された振動子群２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄ、２１０Ｅが、Ｘ軸方向と直交する方向（図２（ａ）中Ｙ軸方向）に複数（例えば、５個）配されている。具体的に説明すると、振動子群２１０Ａでは、振動子１１４Ａ１〜振動子１１４Ａ５がＸ軸方向に配置されている。同様に、振動子群２１０Ｂでは、振動子１１４Ｂ１〜振動子１１４Ｂ５が、振動子群２１０Ｃでは、振動子１１４Ｃ１〜振動子１１４Ｃ５が、振動子群２１０Ｄでは、振動子１１４Ｄ１〜振動子１１４Ｄ５が、振動子群２１０Ｅでは、振動子１１４Ｅ１〜振動子１１４Ｅ５がＸ軸方向に配置されている。振動子群２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄ、２１０Ｅは、図２（ａ）中、Ｙ軸方向に配置されている。また、複数の振動子１１４は、送信面（受信面）が同一平面内に位置するように、筐体１１２に固定される。
【００１９】
マトリクスアレイ探触子１１０は、制御部１３０によって各振動子１１４の励磁タイミングが制御され、各振動子１１４から送信される超音波の送信タイミング（送信時間）が制御される。具体的に説明すると、図２（ｂ）に示すように、各振動子１１４から送信される各超音波（図２（ｂ）中、破線で示す）が目標位置（目標点）Ｍに集束するように、励磁タイミングが制御される。例えば、振動子１１４Ｃ３の鉛直下方（真下）に目標位置Ｍを設定する場合、制御部１３０は、振動子１１４Ａ１、振動子１１４Ａ５、振動子１１４Ｅ１、振動子１１４Ｅ５を最も早く同じタイミングで励磁する。制御部１３０は、次に、振動子１１４Ａ２、振動子１１４Ａ４、振動子１１４Ｂ１、振動子１１４Ｂ５、振動子１１４Ｄ１、振動子１１４Ｄ５、振動子１１４Ｅ２、振動子１１４Ｅ４を同じタイミングで励磁する。その後、制御部１３０は、振動子１１４Ａ３、振動子１１４Ｃ１、振動子１１４Ｃ５、振動子１１４Ｅ３を同じタイミングで励磁する。そして、制御部１３０は、振動子１１４Ｂ２、振動子１１４Ｂ４、振動子１１４Ｄ２、振動子１１４Ｄ４を同じタイミングで励磁する。その後、制御部１３０は、振動子１１４Ｂ３、振動子１１４Ｃ２、振動子１１４Ｃ４、振動子１１４Ｄ３を同じタイミングで励磁し、最後に、振動子１１４Ｃ３を励磁する。
【００２０】
つまり、目標位置Ｍとの距離が最も遠い振動子１１４が最も早く励磁され、目標位置Ｍとの距離が最も近い振動子１１４が最も遅く励磁される。換言すれば、各振動子１１４は、目標位置Ｍとの距離が近くなるに従って、励磁タイミングが遅くなる。このように、制御部１３０が、目標位置Ｍに超音波が集束されるように各振動子１１４の励磁タイミングを制御することにより、目標位置Ｍを超音波の集束位置（集束点）とすることができる。
【００２１】
そして、制御部１３０は、各振動子１１４に、集束させた超音波の反射波を受信させる。こうして、振動子１１４によって受信された各反射波は、制御部１３０によって合成される。そして、制御部１３０が合成波を解析することで、欠陥の有無、欠陥の位置等が検知される。また、マトリクスアレイ探触子１１０では、超音波の送信タイミングを変更することで、超音波の集束位置を任意の角度や深さに移動させることができる。したがって、マトリクスアレイ探触子１１０は、欠陥の位置を高精度に検出することが可能となる。
【００２２】
ところで、超音波探傷装置は、一般的に、横穴試験体（試験体）や平底穴試験体を用いて校正が行われる。図３は、横穴試験体および平底穴試験体を説明する図である。図３（ａ）は、横穴試験体ＳＤＨを説明する図である。図３（ｂ）、図３（ｃ）は、平底穴試験体ＦＢＨを説明する図である。
【００２３】
図３（ａ）に示すように、横穴試験体ＳＤＨは、直方体の鋼材に、円柱形状の貫通孔２０（横穴）が複数（例えば、６個）形成されたものである。貫通孔２０は、中心軸が、図３（ａ）中、Ｘ軸方向に延在している。貫通孔２０の直径Ｄ（中心軸と直交する断面の径）は、例えば、３ｍｍである。隣り合う貫通孔２０同士の距離Ｌは等しく、例えば、２０ｍｍである。また、横穴試験体ＳＤＨの表面のうち、超音波探傷装置１００の設置面２２と、貫通孔２０との最短距離は、貫通孔２０同士の距離Ｌと等しい。
【００２４】
図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、平底穴試験体ＦＢＨは、直方体の鋼材に、底部が平面の平底穴３０が複数（例えば、４個）形成されたものである。平底穴３０は、底部が、図３（ｂ）、図３（ｃ）中、ＸＺ平面に沿っている。平底穴３０の直径は、例えば、２ｍｍである。また、平底穴試験体ＦＢＨの表面のうち、超音波探傷装置１００の設置面３２と、平底穴３０との最短距離は、平底穴３０（底部の中心）同士の距離Ｌと等しく、例えば、２０ｍｍである。
【００２５】
図４は、平底穴試験体ＦＢＨを用いた校正方法を説明する図である。図４（ａ）は、マトリクスアレイ探触子１１０から平底穴試験体ＦＢＨへ送信される超音波を説明する図である。図４（ｂ）は、超音波探傷装置１００によって受信された、平底穴試験体ＦＢＨから反射した反射波の波形の一例を説明する図である。なお、図４（ａ）中、理解を容易にするために、マトリクスアレイ探触子１１０の振動子１１４Ｃ３の鉛直下方に、平底穴３０の頂部が位置する場合を例に挙げて説明する。また、図４（ａ）中、遅延材１２０および遅延材１２０による超音波の屈折を省略する。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、平底穴試験体ＦＢＨを用いて超音波探傷装置１００の校正を行う場合、平底穴３０における１の目標位置Ｍ（頂部）に超音波を集束させるべく、制御部１３０が、振動子１１４の送信タイミングを制御する。ここで、振動子１１４Ｃ３が目標位置Ｍと最も近い距離となるように、マトリクスアレイ探触子１１０が設置されると仮定する。
【００２７】
平底穴３０は点音源とみなすことができるため、図４（ａ）に示すように、各振動子１１４によって送信された超音波は、目標位置Ｍで反射する。以下、振動子１１４によって送信された超音波の反射波を「振動子１１４の反射波」と称する。
【００２８】
そうすると、超音波探傷装置１００によって受信される、１の振動子１１４の反射波は、図４（ｂ）に示す波形となる。また、各振動子１１４の反射波の波形も、それぞれ、図４（ｂ）に示す波形と実質的に等しくなる。つまり、各振動子１１４の反射波（ピークＰ）は受信時間が実質的に等しく、ピークＰの振幅値Ｓも実質的に等しくなる。
【００２９】
したがって、制御部１３０が各振動子１１４の反射波を合成した場合、合成波のピークの振幅値はＳ×２５（振動子１１４の数）となる。そして、制御部１３０は、平底穴試験体ＦＢＨに形成された複数の平底穴３０のうち、合成波のピークの振幅値が最も大きい位置の平底穴３０の振幅値を、超音波探傷装置１００の表示器上のグラフの所定の値（例えば、８０％）とする。
【００３０】
図５は、超音波探傷装置１００の表示器上のグラフを説明する図である。図５に示すように、複数の平底穴３０のうち、合成波のピークの振幅値が最も大きい平底穴３０の位置の値（図５中、黒色の丸で示す）を８０％に設定する。そして、このピークの振幅値を基準として、他の位置の平底穴３０の振幅値を百分率に換算してグラフ上にプロットする。こうして、超音波探傷装置１００の基準線（Ｈ線）が作成される。また、Ｈ線から−６ｄＢした線をＭ線とし、Ｍ線から−６ｄＢした線をＬ線として規定する。Ｈ線、Ｍ線、Ｌ線を合せてＤＡＣ線という。そして、超音波探傷装置１００は、実際に検査対象物の探傷を行い、欠陥の振幅値と、ＤＡＣ線とを比較する。例えば、図５に示すように、欠陥ａ、欠陥ｂ、欠陥ｃが検出された場合、判定基準がＭ線以上であれば、欠陥ａは不合格、欠陥ｂ、欠陥ｃは合格となる。
【００３１】
なお、ＤＡＣ線は、一般的に横穴試験体ＳＤＨ（貫通孔２０）を用いて作成されるが、ここでは、平底穴試験体ＦＢＨ（平底穴３０）を用いてＤＡＣ線を作成したと仮定した。また、横穴試験体ＳＤＨ（貫通孔２０）と、平底穴試験体ＦＢＨ（平底穴３０）とは、同径であっても反射強度が異なる。したがって、貫通孔２０と実質的に等しい反射面積を有する平底穴３０が形成された平底穴試験体ＦＢＨを用いてＤＡＣ線を作成したと仮定した。
【００３２】
しかし、マトリクスアレイ探触子１１０から目標位置Ｍの距離に応じて、複数の平底穴試験体ＦＢＨを作製する必要があり、平底穴試験体ＦＢＨの作製に要するコストがかかるという問題がある。
【００３３】
そこで、マトリクスアレイ探触子１１０を移動させるだけで目標位置Ｍまでの距離を変更できる横穴試験体ＳＤＨを用いて超音波探傷装置１００の校正を行うことが望ましい。しかし、比較例の校正方法で超音波探傷装置１００によって横穴試験体ＳＤＨの貫通孔２０を測定した場合の測定値（合成波の振幅値）は、本来検出されるべき値（真値）より小さくなってしまう。このため、真値より小さい横穴試験体ＳＤＨの測定値を、表示器上の８０％に設定すると、基準感度が不要に高くなってしまうという問題がある。
【００３４】
図６は、横穴試験体ＳＤＨを用いた比較例の校正方法を説明する図である。図６（ａ）は、マトリクスアレイ探触子１１０から横穴試験体ＳＤＨへ送信される超音波を説明する図である。図６（ｂ）は、超音波探傷装置１００によって受信された、横穴試験体ＳＤＨから反射した反射波の波形の一例を説明する図である。なお、図６（ａ）中、理解を容易にするために、マトリクスアレイ探触子１１０の振動子１１４Ｃ３の鉛直下方に、貫通孔２０が位置する場合を例に挙げて説明する。また、図６（ａ）中、遅延材１２０および遅延材１２０による超音波の屈折を省略する。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、超音波探傷装置１００の比較例の校正方法は、上記平底穴試験体ＦＢＨを用いた構成方法と実質的に等しい。具体的に説明すると、横穴試験体ＳＤＨの貫通孔２０のうち、１の目標位置Ｍに超音波を集束させるべく（図６（ａ）中、一点鎖線の矢印で示す）、制御部１３０が、振動子１１４の送信タイミングを制御する。ここで、目標位置Ｍは、貫通孔２０のうち、振動子１１４Ｃ３からの距離が最も近い位置と仮定する。この場合、図６（ａ）において、振動子１１４Ｃ１および振動子１１４Ｃ５から最も早く超音波が送信され、次に、振動子１１４Ｃ２および振動子１１４Ｃ４から超音波が送信され、最後に振動子１１４Ｃ３から超音波が送信される。
【００３６】
そうすると、図６（ａ）に示すように、振動子１１４Ｃ３によって送信された超音波は、目標位置Ｍで反射する。しかし、振動子１１４Ｃ３以外の他の振動子１１４によって送信された超音波は、目標位置Ｍに到達する前に、貫通孔２０における各振動子１１４から最も距離が近い箇所で反射する。このため、他の振動子１１４によって送信された超音波は、目標位置Ｍにおいても反射するものの、他の振動子１１４の反射波の強度は、貫通孔２０における各振動子１１４から最も距離が近い箇所で反射した反射波が最も大きくなる。例えば、図６（ａ）に示すように、振動子１１４Ｃ１の反射波のうち、最も強度が大きい反射波は、貫通孔２０における位置Ｍｃ１で反射した反射波である。同様に、振動子１１４Ｃ２の反射波のうち、最も強度が大きい反射波は、貫通孔２０における位置Ｍｃ２で反射した反射波である。また、振動子１１４Ｃ４の反射波のうち、最も強度が大きい反射波は、貫通孔２０における位置Ｍｃ４で反射した反射波である。また、振動子１１４Ｃ５の反射波のうち、最も強度が大きい反射波は、貫通孔２０における位置Ｍｃ５で反射した反射波である。以下、最も強度が大きい反射波を「最大反射波」という。
【００３７】
そうすると、振動子１１４Ｃ３以外の他の振動子１１４は、振動子１１４Ｃ３よりも遅く超音波を送信しているにも拘わらず、振動子１１４Ｃ３以外の他の振動子１１４の最大反射波は、振動子１１４Ｃ３の最大反射波よりも早く受信される。例えば、図６（ｂ）に示すように、振動子１１４Ｃ３の最大反射波（図６（ｂ）中、実線で示す）と比較して、振動子１１４Ｃ２の最大反射波（図６（ｂ）中、破線で示す）は、受信時間が短く（早く）なる。また、振動子１１４Ｃ１の最大反射波（図６（ｂ）中、一点鎖線で示す）は、振動子１１４Ｃ２の最大反射波より受信時間が短くなる。そうすると、振動子１１４Ｃ３の最大反射波のピークＰＣ３より、振動子１１４Ｃ２の最大反射波のピークＰＣ２の方が受信時間が短くなり、さらに、振動子１１４Ｃ１の最大反射波のピークＰＣ１の方が受信時間が短くなる。つまり、振動子１１４から目標位置Ｍまでの距離が遠くなるに従って、振動子１１４の最大反射波（ピーク）の受信時間が短くなる。換言すれば、各振動子１１４の最大反射波の位相がずれることになる。
【００３８】
また、図６（ｂ）に示すように、振動子１１４Ｃ２の最大反射波の振幅は、振動子１１４Ｃ３の最大反射波より小さい。また、振動子１１４Ｃ１の最大反射波の振幅は、振動子１１４Ｃ２の最大反射波より小さい。したがって、振動子１１４Ｃ１の最大反射波のピークの振幅値ＳＣ１は、振動子１１４Ｃ２の最大反射波のピークの振幅値ＳＣ２より小さくなる。また、振動子１１４Ｃ２の最大反射波のピークの振幅値ＳＣ２は、振動子１１４Ｃ３の最大反射波のピークの振幅値ＳＣ３より小さくなる。つまり、振動子１１４から目標位置Ｍまでの距離が遠くなるに従って、振動子１１４の最大反射波の振幅（ピークの振幅値）が小さくなる。
【００３９】
そうすると、振動子１１４Ｃ３の最大反射波のピークＰＣ３を受信するタイミングで各振動子１１４の最大反射波を合成しても、振動子１１４Ｃ３の最大反射波のピークＰＣ３と、他の振動子１１４の最大反射波のピークの受信時間がずれているため、各最大反射波のピークの振幅値同士が合算されない。このため、合成波のピークの振幅値が、真値より低くなってしまい、この振幅値に基づいて校正を行うと、基準感度が不要に高くなってしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態の超音波探傷装置１００の校正方法は、貫通孔２０の軸方向に対する、マトリクスアレイ探触子１１０の設置方向を工夫する。また、制御部１３０による各振動子１１４の超音波の送信タイミングを工夫することで、各振動子１１４の最大反射波の位相ずれを抑制する。
【００４１】
図７は、本実施形態の超音波探傷装置１００の校正方法の処理の流れを示すフローチャートである。図８は、本実施形態の超音波探傷装置１００の校正方法を説明する図である。図８（ａ）は、設置工程Ｓ１１０を説明する図である。図８（ｂ）は、送信工程Ｓ１２０を説明する図である。なお、図８（ａ）、図８（ｂ）中、理解を容易にするために、マトリクスアレイ探触子１１０の振動子群２１０Ｃの鉛直下方に、貫通孔２０が位置する場合を例に挙げて説明する。
【００４２】
図７に示すように、本実施形態の超音波探傷装置１００の校正方法は、設置工程Ｓ１１０、送信工程Ｓ１２０、校正工程Ｓ１３０を含む。以下、各工程について詳述する。
【００４３】
（設置工程Ｓ１１０）
図８（ａ）に示すように、まず、マトリクスアレイ探触子１１０を構成する振動子群２１０Ａ、２１０Ｂ、２１０Ｃ、２１０Ｄ、２１０Ｅにおける各振動子１１４の並置（配列）方向（第２方向、図８（ａ）、図８（ｂ）中、Ｘ軸方向）が、横穴試験体ＳＤＨの貫通孔２０の軸方向（第１方向、図８（ａ）、図８（ｂ）中、Ｘ軸方向）と平行になるように、マトリクスアレイ探触子１１０を横穴試験体ＳＤＨの設置面２２に設置（載置）する。
【００４４】
なお、図８（ａ）、図８（ｂ）に示す例では、振動子群２１０Ｃの鉛直下方に貫通孔２０が位置するように、マトリクスアレイ探触子１１０を横穴試験体ＳＤＨの設置面２２に設置している。
【００４５】
（送信工程Ｓ１２０）
制御部１３０は、振動子群を構成する複数の振動子１１４による超音波の送信タイミングを等しくしつつ、貫通孔２０からの距離が最も遠い振動子群から最も近い振動子群まで、順に超音波を送信させる。また、制御部１３０は、各振動子群の反射波の受信タイミングが等しくなるように、振動子群ごとの送信タイミングを制御する。
【００４６】
具体的に説明すると、制御部１３０は、振動子群２１０Ａを構成する振動子１１４Ａ１〜振動子１１４Ａ５による超音波の送信タイミングを等しくする。同様に、制御部１３０は、振動子群２１０Ｂを構成する振動子１１４Ｂ１〜振動子１１４Ｂ５による超音波の送信タイミングを等しくする。制御部１３０は、振動子群２１０Ｃを構成する振動子１１４Ｃ１〜振動子１１４Ｃ５による超音波の送信タイミングを等しくする。制御部１３０は、振動子群２１０Ｄを構成する振動子１１４Ｄ１〜振動子１１４Ｄ５による超音波の送信タイミングを等しくする。制御部１３０は、振動子群２１０Ｅを構成する振動子１１４Ｅ１〜振動子１１４Ｅ５による超音波の送信タイミングを等しくする。
【００４７】
また、図８（ａ）に示す例において、制御部１３０は、まず、振動子群２１０Ａ、および、振動子群２１０Ｅから超音波を送信させる。次に、制御部１３０は、振動子群２１０Ｂ、および、振動子群２１０Ｄから超音波を送信させる。最後に、制御部１３０は、振動子群２１０Ｃから超音波を送信させる。
【００４８】
そうすると、振動子群を構成する各振動子１１４から送信された超音波は、貫通孔２０における各振動子１１４から最も距離が近い箇所で反射することになる。例えば、図８（ｂ）に示すように、振動子１１４Ａ１によって送信された超音波の反射波のうち、貫通孔２０における位置Ｍａ１で反射した反射波が最大反射波となる。同様に、振動子１１４Ａ２によって送信された超音波の反射波のうち、貫通孔２０における位置Ｍａ２で反射した反射波が最大反射波となる。また、振動子１１４Ａ３によって送信された超音波の反射波のうち、貫通孔２０における位置Ｍａ３で反射した反射波が最大反射波となる。振動子１１４Ａ４によって送信された超音波の反射波のうち、貫通孔２０における位置Ｍａ４で反射した反射波が最大反射波となる。振動子１１４Ａ５によって送信された超音波の反射波のうち、貫通孔２０における位置Ｍａ５で反射した反射波が最大反射波となる。
【００４９】
上記したように、振動子群を構成する複数の振動子１１４の並置方向（第２方向）と、貫通孔２０の軸方向（第１方向）とが平行になっている。つまり、１の振動子群を構成する複数の振動子１１４はすべて、貫通孔２０からの最短距離が実質的に等しい。また、制御部１３０は、振動子群を構成する各振動子１１４の送信タイミングを等しくしている。このため、振動子群２１０Ａを構成する振動子１１４Ａ１〜振動子１１４Ａ５の各反射波は、同じタイミングで受信される。また、制御部１３０は、振動子群２１０Ａ、振動子群２１０Ｂ、振動子群２１０Ｃ、振動子群２１０Ｄ、振動子群２１０Ｅの反射波の受信タイミングが等しくなるように、各振動子群の送信タイミングを制御している。
【００５０】
（校正工程Ｓ１３０）
制御部１３０は、各振動子の反射波を受信し、受信した最大反射波をすべて合成して合成波を生成する。そして、制御部１３０は、横穴試験体ＳＤＨに形成された各貫通孔２０の合成波のピークの振幅値を算出する。制御部１３０は、各貫通孔２０の合成波のピークの振幅値のうち、最も大きいピークの振幅値を表示器上のグラフの８０％に設定する。そして、このピークの振幅値を基準として、他の位置の貫通孔２０の振幅値を百分率に換算してグラフ上にプロットする。こうして、超音波探傷装置１００の校正（基準線（Ｈ線）の作成）が為される。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態の超音波探傷装置１００の校正方法によれば、貫通孔２０の軸方向と平行な方向に配された振動子１１４の送信タイミングを等しくする。つまり、振動子群の送信タイミングを等しくしているため、振動子群の最大反射波の受信タイミングを等しくすることができる。これにより、振動子群を構成する各振動子１１４の最大反射波の位相のずれを抑制（防止）することができる。また、各振動子群からの最大反射波の受信タイミングが等しくなるように、貫通孔２０からの距離が最も遠い振動子群から順に超音波を送信させる。これにより、振動子群間の最大反射波の位相のずれを抑制（防止）することができる。したがって、本実施形態の超音波探傷装置１００の校正方法は、横穴試験体ＳＤＨを用いて、平底穴試験体ＦＢＨを用いた場合と同等の精度で校正を行うことが可能となる。
【００５２】
（実施例）
横穴試験体ＳＤＨを用いて、超音波探傷装置１００およびリニアアレイ探触子を有する超音波探傷装置の校正を行った。そして、校正後の超音波探傷装置１００、および、校正後のリニアアレイ探触子を有する超音波探傷装置を用いて、平底穴試験体ＦＢＨを測定した。
【００５３】
リニアアレイ探触子は、複数の振動子１１４が１方向に並置された探触子である。つまり、リニアアレイ探触子は、超音波探傷装置１００のマトリクスアレイ探触子１１０における１の探触子群のみを備えた探触子である。
【００５４】
実施例は、上記実施形態の超音波探傷装置１００の校正方法で校正した後、平底穴試験体ＦＢＨを測定したものである。比較例Ａは、超音波探傷装置１００の上記比較例の校正方法で校正した後、平底穴試験体ＦＢＨを測定したものである。なお、実施例、および、比較例Ａでは、振動子１１４を６４個（８個×８個）有する超音波探傷装置１００を用いた。また、比較例Ｂは、６４個の振動子１１４で構成されたリニアアレイ探触子を有する超音波探傷装置を用いて横穴試験体ＳＤＨで校正した後、平底穴試験体ＦＢＨを測定したものである。比較例Ｃは、３２個の振動子１１４で構成されたリニアアレイ探触子を有する超音波探傷装置を用いて横穴試験体ＳＤＨで校正した後、平底穴試験体ＦＢＨを測定したものである。
【００５５】
図９は、実施例および比較例Ａ〜Ｃの測定結果を示す図である。なお、図９中、実施例の結果を白色の菱形で示し、比較例Ａの結果を黒色の菱形で示し、比較例Ｂの結果を黒色の丸で示し、比較例Ｃの結果を白色の丸で示す。
【００５６】
図９に示すように、比較例Ｂは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが２０ｍｍである場合、−２５．１ｄＢとなった。また、比較例Ｂは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが４０ｍｍである場合、−２５．５ｄＢとなった。比較例Ｂは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが６０ｍｍである場合、−２６．９ｄＢとなった。
【００５７】
また、比較例Ｃは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが２０ｍｍである場合、−２７．４ｄＢとなった。比較例Ｃは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが４０ｍｍである場合、−２６．９ｄＢとなった。比較例Ｃは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが６０ｍｍである場合、−２７．７ｄＢとなった。
【００５８】
一方、比較例Ａは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが２０ｍｍである場合、−１３．２ｄＢとなった。比較例Ａは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが４０ｍｍである場合、−１２．９ｄＢとなった。比較例Ａは、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが６０ｍｍである場合、−１４．２ｄＢとなった。つまり、比較例Ａは、比較例Ｂ、Ｃと比べて、約１２ｄＢ（４倍）の過大評価となることが分った。
【００５９】
これに対し、実施例は、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが２０ｍｍである場合、−２１．０ｄＢとなった。実施例は、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが４０ｍｍである場合、−２０．６ｄＢとなった。実施例は、平底穴試験体ＦＢＨの平底穴３０の頂部の深さが６０ｍｍである場合、−２２．５ｄＢとなった。つまり、実施例は、比較例Ｂ、Ｃとほとんど変わらないことが確認された。
【００６０】
以上、添付図面を参照しながら一実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６１】
なお、上記実施形態では、第２方向に並置された複数の振動子１１４を有する振動子群が第２方向と直交する方向に複数配されたマトリクスアレイ探触子１１０を例に挙げて説明した。しかし、振動子群が第２方向と略直交する方向に複数配されたマトリクスアレイ探触子であってもよい。例えば、複数の振動子群は、第２方向と直交する方向から所定の第１角度（例えば、±４５度）ずれた方向に配されてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態において、マトリクスアレイ探触子１１０の振動子群２１０Ｃの鉛直下方に、貫通孔２０が位置する場合を例に挙げて説明した。しかし、マトリクスアレイ探触子１１０の第２方向と、貫通孔２０の軸方向（第１方向）とが平行となるようにマトリクスアレイ探触子１１０が設置されればよい。したがって、貫通孔２０の下方にマトリクスアレイ探触子１１０が設置されてもよいし、貫通孔２０の側方にマトリクスアレイ探触子１１０が設置されてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態において、マトリクスアレイ探触子１１０の第２方向と、貫通孔２０の軸方向（第１方向）とが平行となるようにマトリクスアレイ探触子１１０を設置する設置工程Ｓ１１０を例に挙げて説明した。しかし、設置工程Ｓ１１０は、マトリクスアレイ探触子１１０の第２方向と、貫通孔２０の軸方向（第１方向）とが略平行となるようにマトリクスアレイ探触子１１０を設置すればよい。例えば、マトリクスアレイ探触子１１０の第２方向と、貫通孔２０の軸方向（第１方向）とが所定の第２角度（例えば、±４５度）で交差するようにマトリクスアレイ探触子１１０を設置してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態において、貫通孔２０が円柱形状である場合を例に挙げて説明した。しかし、貫通孔２０の形状に限定はない。例えば、貫通孔２０は、楕円柱形状であってもよい。
【００６５】
また、上記実施形態において、２５個の振動子１１４がマトリクス状（５個×５個）に固定されたマトリクスアレイ探触子１１０を例に挙げて説明した。しかし、マトリクスアレイ探触子１１０を構成する振動子１１４の数に限定はない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本開示は、超音波探傷装置の校正方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
Ｓ１１０  設置工程
Ｓ１２０  送信工程
【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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