(57)【要約】【課題】溶接のビード側に進展した亀裂を確実に検出すること。【解決手段】板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査する探傷方法であり、前記構造体に対して前記第１部材側の第１位置及び前記第２部材側の第２位置の２箇所から超音波を発信し、前記超音波の反射波を検出する工程と、前記第１位置で得られた反射波に基づいて、前記第１部材と前記第２部材との未溶着部分の板厚方向における未溶着深さを求める工程と、前記第１位置で得られた反射波及び前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部並びに前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に発生した亀裂を求める工程と、を含む。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査するにあたって、
前記構造体に対して前記第１部材側の第１位置及び前記第２部材側の第２位置の２箇所から超音波を発信し、前記超音波の反射波を検出する工程と、
前記第１位置で得られた反射波に基づいて、前記第１部材と前記第２部材との未溶着部分の板厚方向における未溶着深さを求める工程と、
前記第１位置で得られた反射波及び前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部並びに前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に発生した亀裂を求める工程と、
を含む、探傷方法。
【請求項２】
前記亀裂の大きさを求める工程において、
前記第１位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部に検出された亀裂の第１の大きさと、前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部に検出された亀裂の第２の大きさとから、前記溶接部の亀裂の大きさを求める、請求項１に記載の探傷方法。
【請求項３】
前記亀裂の大きさを求める工程において、
前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記第２部材の内部に検出された亀裂の大きさを求める、請求項１又は請求項２に記載の探傷方法。
【請求項４】
構造体に検査波を発信して前記構造体からの反射波を検出する第１探触子と、
前記第１探触子とは異なる位置で前記構造体に検査波を発信して前記構造体からの反射波を検出する第２探触子と、
所定の方向に移動し、かつ前記第１探触子及び前記第２探触子を前記所定の方向における一方側又は他方側に保持する保持体と、
前記保持体の前記構造体と面する部分に設けられて、前記保持体の前記所定の方向への移動を案内する回転体と、
前記保持体の前記構造体と面する部分に設けられて、前記保持体と前記構造体との間に吸引力を発生させる吸引機構と、
を含む探傷装置。
【請求項５】
前記所定の方向と直交する方向に前記第１探触子を移動させる第１移動機構と、
前記所定の方向と直交する方向に前記第２探触子を移動させる第２移動機構と、を有する、請求項４に記載の探傷装置。
【請求項６】
前記所定の方向と直交する方向に延在し、かつ前記第１探触子を保持する第１保持体と、
前記所定の方向と直交する方向に延在し、かつ前記第２探触子を保持する第２保持体と、
前記第１保持体と前記第２保持体とを、それぞれの一端部側で、前記第１保持体と前記第２保持体とのなす角度を変更できるように連結する連結部と、を有する、請求項４又は請求項５に記載の探傷装置。
【請求項７】
板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査するにあたり、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の探傷装置と、
前記第１探触子によって得られた反射波及び前記第２探触子によって得られた反射波から前記構造体の内部の状態を表示する情報処理装置と、
を含む、探傷システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体の内部に存在する亀裂を検知する探傷方法、探傷装置及び探傷システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鋼床板とその下面に溶接されたリブとを備えた高架構造体等の溶接の健全性を検査するために、超音波探傷法を用いる方法がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２０９２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶接のビード側に進展した亀裂を超音波探傷法によって検査する場合、鋼床版及びリブに対する亀裂の傾きが異なることがあり、この傾きによっては、ビード側に進展した亀裂を鋼床板から検出することは難しいことがある。
【０００５】
本発明は、溶接のビード側に進展した亀裂を確実に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査するにあたって、前記構造体に対して前記第１部材側の第１位置及び前記第２部材側の第２位置の２箇所から超音波を発信し、前記超音波の反射波を検出する工程と、前記第１位置で得られた反射波に基づいて、前記第１部材と前記第２部材との未溶着部分の板厚方向における未溶着深さを求める工程と、前記第１位置で得られた反射波及び前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部並びに前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に発生した亀裂を求める工程と、を含む、探傷方法である。
【０００７】
前記亀裂の大きさを求める工程において、前記第１位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部に検出された亀裂の第１の大きさと、前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部に検出された亀裂の第２の大きさとから、前記溶接部の亀裂の大きさを求めることが好ましい。
【０００８】
前記亀裂の大きさを求める工程において、前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記第２部材の内部に検出された亀裂の大きさを求めることが好ましい。
【０００９】
構造体に検査波を発信して前記構造体からの反射波を検出する第１探触子と、前記第１探触子とは異なる位置で前記構造体に検査波を発信して前記構造体からの反射波を検出する第２探触子と、所定の方向に移動し、かつ前記第１探触子及び前記第２探触子を前記所定の方向における一方側又は他方側に保持する保持体と、前記保持体の前記構造体と面する部分に設けられて、前記保持体の前記所定の方向への移動を案内する回転体と、前記保持体の前記構造体と面する部分に設けられて、前記保持体と前記構造体との間に吸引力を発生させる吸引機構と、を含む探傷装置である。
【００１０】
前記所定の方向と直交する方向に前記第１探触子を移動させる第１移動機構と、前記所定の方向と直交する方向に前記第２探触子を移動させる第２移動機構と、を有することが好ましい。
【００１１】
前記所定の方向と直交する方向に延在し、かつ前記第１探触子を保持する第１保持体と、前記所定の方向と直交する方向に延在し、かつ前記第２探触子を保持する第２保持体と、前記第１保持体と前記第２保持体とを、それぞれの一端部側で、前記第１保持体と前記第２保持体とのなす角度を変更できるように連結する連結部と、を有することが好ましい。
【００１２】
板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査するにあたり、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の探傷装置と、前記第１探触子によって得られた反射波及び前記第２探触子によって得られた反射波から前記構造体の内部の状態を表示する情報処理装置と、を含む、探傷システムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、溶接のビード側に進展した亀裂を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本実施形態に係る探傷方法によって検査される構造体の一例を示す図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る探傷装置を用いて構造体の内部の亀裂を検査する一例を示す図である。
【図３】図３は、第１探触子及び第２探触子を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る探傷システムを示す図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る探傷装置の構造を示す図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る探傷装置の構造を示す側面図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る探傷装置の構造を示す側面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る探傷装置が備える位置変更機構の変形例を示す図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る探傷方法の適用対象である構造体の寸法の定義を説明するための図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る探傷方法の工程を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、溶接形状の評価の各工程を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、溶接線ＷＬ方向におけるエコーの高さを示す図である。
【図１４】図１４は、未溶着深さを求める方法の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、リブ側における探傷データの評価の各工程を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。
【図１８】図１８は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。
【図２０】図２０は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。
【図２１】図２１は、ビード部に発生した亀裂を示す図である。
【図２２】図２２は、デッキ側における探傷データの評価の各工程を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。
【図２４】図２４は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。
【図２５】図２５は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。
【図２６】図２６は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。
【図２７】図２７は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。
【図２８】図２８は、ビード部に発生した亀裂を示す図である。
【図２９】図２９は、ビード部側における亀裂を評価する工程を示すフローチャートである。
【図３０】図３０は、デッキ側における亀裂を評価する工程を示すフローチャートである。
【図３１】図３１は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。
【図３２】図３２は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る探傷方法によって検査される構造体の一例を示す図である。図２は、本実施形態に係る探傷装置を用いて構造体の内部の亀裂を検査する一例を示す図である。図３は、第１探触子及び第２探触子を示す図である。本実施形態に係る探傷方法、探傷装置及び超音波探傷システムは、超音波探傷法によって構造体の内部の亀裂を検査するために用いられる。次の説明においては、部材同士を溶接した溶接部及びその近傍の部材を検査する場合を例とするが、本実施形態に係る探傷方法、探傷装置及び超音波探傷システムの検査対象はこれらに限定されるものではない。
【００１７】
図１に示す構造体１００は、例えば、道路の高架線等に用いられる鋼床板１０１に補強材１０２が取り付けられたものである。鋼床板１０１は鋼板であり、表面１０１Ｐに、例えば舗装された道路が形成される。補強材１０２は、所定の方向に延在する部材であり、所定の方向と直交する断面が略Ｕ字形状である。補強材１０２は、鋼床板１０１の表面１０１Ｐ、すなわち道路が形成される面とは反対面に、溶接によって接合されて取り付けられる。補強材１０２は、例えば、鋼板を曲げ加工することにより製造される。
【００１８】
本実施形態において、図２に示すように、鋼床板１０１と補強材１０２とは、例えば、隅肉溶接によって接合される。溶接部１０３は、ビード部１０４及び溶け込み部１０５を含む。探傷装置１０は、第１探触子１１と第２探触子１２とを有しており、構造体１００を２箇所の異なる位置から検査する。本実施形態において、第１部材としての補強材１０２側の第１位置Ｐ１に第１探触子１１が配置され、第２部材としての鋼床板１０１側の第２位置Ｐ２に第２探触子１２が配置される。
【００１９】
第１探触子１１及び第２探触子１２は、図３に示すように、送受信部１１Ｔ、１２Ｔを有している。送受信部１１Ｔ、１２Ｔは、図２に示すように、構造体１００の内部に向かって検査波としての超音波ＳＳを発信し、構造体１００の内部で反射した超音波を反射波として検出する。なお、第１探触子１１及び第２探触子１２は、構造体１００の内部に向かって超音波ＳＳを発進する発信部と、構造体１００の内部で反射した超音波を反射波として検出する受信部とを別個に備えていてもよい。本実施形態において、第１探触子１１及び第２探触子１２は、フェイズドアレイ方式により構造体１００の内部を検査する。
【００２０】
フェイズドアレイ方式は、第１探触子１１及び第２探触子１２にアレイ状の複数の振動子を有し、この複数の振動子の発振タイミングを独立して制御することにより、超音波ビームの入射角及び集束位置の少なくとも一方を、高い自由度で変更するものである。このようにすることで、第１探触子１１及び第２探触子１２の位置を変更することなく、構造体１００の内部の断面方向を広範囲にわたって走査し、亀裂等を検出することができる。
【００２１】
図４は、本実施形態に係る探傷システムを示す図である。探傷システム１は、探傷装置１０と、情報処理装置２０と、表示装置３０とを含む。構造体１００の内部の亀裂ＣＲを、超音波を用いて検査するにあたって、探傷装置１０は、構造体１００に取り付けられる。探傷装置１０は、第１探触子１１及び第２探触子１２を保持した保持体１３が、第１探触子１１及び第２探触子１２とともに構造体１００の溶接部１０３における溶接線ＷＬに沿って移動する。第１探触子１１及び第２探触子１２は、溶接線ＷＬの方向に移動しながら構造体１００を検査する。
【００２２】
第１探触子１１は補強材１０２側から、第２探触子１２は鋼床板１０１側から、超音波を発信するとともに、例えば、屈折角が３５度から８５度の範囲で電子的に走査しながら、溶接線ＷＬ方向に移動する。第１探触子１１及び第２探触子１２は、構造体１００の内部からの反射波として、亀裂ＣＲの面からの直接反射、鋼床板１０１又は補強材１０２の裏面を反射して亀裂ＣＲで反射したエコー及び亀裂ＣＲの先端部での散乱波を検出する。本実施形態において、第１探触子１１及び第２探触子１２は、所定の方向としての溶接線ＷＬが延びる方向において、同じ位置で超音波を発信し、その反射波を検出する。
【００２３】
情報処理装置２０は、第１探触子１１及び第２探触子１２が検出した反射波の情報を取得する。情報処理装置２０は、例えばコンピュータである。情報処理装置２０は、処理部２１と、記憶部２２とを有する。情報処理装置２０は、第１探触子１１及び第２探触子１２が検出した反射波の情報を処理して、例えば、構造体１００の内部の状態を示す画像を生成する。情報処理装置２０は、生成した画像を表示装置３０に表示する。反射波の情報の処理及び画像の生成は、情報処理装置２０の処理部２１が実行する。記憶部２２は、処理部２１が実行する処理に必要な情報及びコンピュータプログラムを記憶している。処理部２１は、記憶部２２から適宜コンピュータプログラム及び必要な情報を読み出して、前述した処理を実行する。
【００２４】
（探傷装置）
図５は、本実施形態に係る探傷装置の構造を示す図である。図６及び図７は、本実施形態に係る探傷装置の構造を示す側面図である。探傷装置１０は、第１探触子１１と、第２探触子１２と、保持体１０Ｈと、図６及び図７に示す回転体５５と、同じく図６及び図７に示す吸引機構５６とを含む。第１探触子１１は、図１等に示す構造体１００に超音波を発信して構造体１００の内部からの反射波を検出する。第２探触子１２は、第１探触子１１とは異なる位置で構造体１００の内部に超音波を発信して、構造体１００からの反射波を検出する。このため、探傷装置１０の保持体１０Ｈは、第１探触子１１と第２探触子１２とを、それぞれ異なる位置で保持する。
【００２５】
保持体１０Ｈは、所定の方向、本実施形態では溶接線ＷＬが延びる方向に移動する。保持体１０Ｈは、第１探触子１１及び第２探触子１２を所定の方向における一方側又は他方側に保持する。本実施形態において、保持体１０Ｈは、第１保持体１３と、第２保持体１４と、両者を連結する連結装置６０とを含む。第１保持体１３は第１探触子１１を保持し、第２保持体１４は第２探触子１２を保持する。
【００２６】
まず、第１保持体１３について説明する。第１保持体１３は、互いに平行に配置された棒状の第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂと、第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂの一端部側で両者を連結する第３部材１３Ｃと、第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂの他端部側で両者を連結する第４部材１３Ｄとを備える。第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂは、所定の方向に対して直交する方向に延在する。
【００２７】
第２保持体１４は、互いに平行に配置された棒状の第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂと、第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂの一端部側で両者を連結する第３部材１４Ｃと、第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂの他端部側で両者を連結する第４部材１４Ｄとを備える。第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂは、所定の方向に対して直交する方向に延在する。
【００２８】
第１保持体１３及び第２保持体１４は、それぞれの第４部材１３Ｄ、１４Ｄ側の両側に配置された一対の連結装置６０、６０によって連結されている。
【００２９】
第１連結部材６１は、第１保持体１３が備える第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂの第４部材１３Ｄ側に取り付けられる。第２連結部材６２は、第２保持体１４が備える第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂの第４部材１４Ｄ側に取り付けられる。このような構造とすることで、連結装置６０は、第１保持体１３と第２保持体１４とのなす角度θ（図７参照）を変更できるようになっている。
【００３０】
第１保持体１３は、第１部材１３Ａと、第２部材１３Ｂと、第３部材１３Ｃと、第４部材１３Ｄとで囲まれた部分に、第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂが延びる方向に移動する第１移動体１５が設けられる。第１移動体１５は、第１保持体１３の第３部材１３Ｃと第４部材１３Ｄとに回転可能に支持された、第１移動機構としてのねじ１５Ｓがねじ込まれている。また、第１移動体１５は、第１保持体１３の第３部材１３Ｃと第４部材１３Ｄとの間、かつねじ１５Ｓの両側に架け渡された一対の棒状の案内部材１５Ｇ、１５Ｇによって保持されて、案内部材１５Ｇ、１５Ｇに沿って移動する。ねじ１５Ｓは、第３部材１３Ｃ側に設けられたハンドル１５Ｈと連結されている。ハンドル１５Ｈが回されることにより、第１移動体１５は、案内部材１５Ｇ、１５Ｇに沿って、第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂが延びる方向に移動する。
【００３１】
第１移動体１５は、ねじ１５Ｓを挟んで両側に、台座１５ＢＡ、１５ＢＢを有する。台座１５ＢＡ、１５ＢＢは、いずれか一方に、第１探触子１１を保持するために用いられる第１腕１７が取り付けられる。第１腕１７は、第１移動体１５のいずれか一方の台座１５ＢＡ又は台座１５ＢＢに一端部が取り付けられる。図５に示す例では、第１腕１７は、第１部材１３Ａ側の台座１５ＢＡに取り付けられる。第１腕１７の他端部には、第１探触子１１を保持する第１保持器具４１が取り付けられる。
【００３２】
第１保持体１３は、第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂに、それぞれ第１案内部材１３ＲＡ及び第２案内部材１３ＲＢを備える。第１案内部材１３ＲＡ及び第２案内部材１３ＲＢは、第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂが延在する方向に沿って延びている。第１腕１７は、第１案内部材１３ＲＡ又は第２案内部材１３ＲＢのいずれか一方に案内されて、第１移動体１５とともに第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂが延びる方向に移動する。
【００３３】
第１移動体１５の台座１５ＢＡ、１５ＢＢは、それぞれピン４３Ａ、４３Ｂ及びねじ穴４５Ａ、４５Ｂを有している。ピン４３Ａ、４３Ｂの数はそれぞれ２本であるが、本実施形態において、これに限定されるものではない。第１保持器具４１は、一対の台座４１ＢＡ、４１ＢＢを有する。これらの台座４１ＢＡ、４１ＢＢは、それぞれピン４９及びねじ穴５１を有している。本実施形態において、ピン４９の数は２本であるが、これに限定されるものではない。
【００３４】
第１腕１７は、例えば、その一端部が台座１５ＢＡに設けられたピン４３Ａに嵌め合わされることによって位置決めされた後、ねじ４８が台座１５ＢＡのねじ穴４５Ａにねじ込まれて台座１５ＢＡに固定される。第１腕１７は、他端部が第１保持器具４１の一方の台座４１ＢＢに設けられたピン４９に嵌め合わされることによって位置決めされた後、ねじ５３が台座４１ＢＢのねじ穴５１にねじ込まれて台座４１ＢＢに固定される。このようにして、第１探触子１１は、第１保持器具４１、第１腕１７及び第１移動体１５を介して第１保持体１３に保持される。
【００３５】
ハンドル１５Ｈを回転させることにより、第１移動体１５は、第１部材１３Ａ及び第２部材１３Ｂが延びる方向に移動するので、この移動にともなって第１保持器具４１に保持された第１探触子１１も第１移動体１５とともに移動する。この移動により、図１に示す構造体１００の探傷時には、第１探触子１１の位置を調整することができる。
【００３６】
探傷装置１０は、第１腕１７の一端部を第１移動体１５の台座１５ＢＢに取り付けるとともに、他端部を第１保持器具４１の台座４１ＢＡに取り付けることができる。このようにすると、第１保持器具４１の位置を、第１保持体１３の第１部材１３Ａ側から第２部材１３Ｂ側に変更することができる。より具体的には、第１保持器具４１の位置は、ねじ１５Ｓの回転中心となる軸線に対して線対称の位置に変更される。第１保持器具４１に保持される第１探触子１１も同様である。
【００３７】
次に、第２保持体１４について説明する。第２保持体１４は、第１部材１４Ａと、第２部材１４Ｂと、第３部材１４Ｃと、第４部材１４Ｄとで囲まれた部分に、第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂが延びる方向に移動する第２移動体１６が設けられる。第２移動体１６は、第２保持体１４の第３部材１４Ｃと第４部材１４Ｄとに回転可能に支持された、第２移動機構としてのねじ１６Ｓがねじ込まれている。また、第２移動体１６は、第２保持体１４の第３部材１４Ｃと第４部材１４Ｄとの間、かつねじ１６Ｓの両側に架け渡された一対の棒状の案内部材１６Ｇ、１６Ｇによって保持されて、案内部材１６Ｇ、１６Ｇに沿って移動する。ねじ１６Ｓは、第３部材１４Ｃ側に設けられたハンドル１６Ｈと連結されている。ハンドル１６Ｈが回されることにより、第２移動体１６は、案内部材１６Ｇ、１６Ｇに沿って、第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂが延びる方向に移動する。
【００３８】
第２移動体１６は、ねじ１６Ｓを挟んで両側に、台座１６ＢＡ、１６ＢＢを有する。台座１６ＢＡ、１６ＢＢは、いずれか一方に、第２探触子１２を保持するために用いられる第２腕１８が取り付けられる。第２腕１８は、第２移動体１６のいずれか一方の台座１６ＢＡ又は台座１６ＢＢに一端部が取り付けられる。図５に示す例では、第２部材１４Ｂ側の台座１６ＢＢに第２腕１８が取り付けられる。第２腕１８の他端部には、第２探触子１２を保持する第２保持器具４２が取り付けられる。
【００３９】
第２保持体１４は、第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂに、それぞれ第１案内部材１４ＲＡ及び第２案内部材１４ＲＢを備える。第１案内部材１４ＲＡ及び第２案内部材１４ＲＢは、第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂが延在する方向に沿って延びている。第２腕１８は、第１案内部材１４ＲＡ又は第２案内部材１４ＲＢのいずれか一方に案内されて、第２移動体１６とともに第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂが延びる方向に移動する。
【００４０】
第２移動体１６の台座１６ＢＡ、１６ＢＢは、それぞれピン４４Ａ、４４Ｂ及びねじ穴４６Ａ、４６Ｂを有している。ピン４４Ａ、４４Ｂの数はそれぞれ２本であるが、本実施形態において、これに限定されるものではない。第２保持器具４２は、一対の台座４２ＢＡ、４２ＢＢを有する。これらの台座４２ＢＡ、４２ＢＢは、それぞれピン５０及びねじ穴５２を有している。本実施形態において、ピン５０の数は２本であるが、これに限定されるものではない。
【００４１】
第２腕１８は、例えば、その一端部が台座１６ＢＢに設けられたピン４４Ｂに嵌め合わされることによって位置決めされた後、ねじ４８が台座１６ＢＢのねじ穴４６Ｂにねじ込まれて台座１６ＢＢに固定される。第２腕１８は、他端部が第２保持器具４２の一方の台座４２ＢＡに設けられたピン５０に嵌め合わされることによって位置決めされた後、ねじ５４が台座４２ＢＡのねじ穴５２にねじ込まれて台座４２ＢＡに固定される。このようにして、第２探触子１２は、第２保持器具４２、第２腕１８及び第２移動体１６を介して第２保持体１４に保持される。
【００４２】
ハンドル１６Ｈを回転させることにより、第２移動体１６は、第１部材１４Ａ及び第２部材１４Ｂが延びる方向に移動するので、この移動にともなって第２保持器具４２に保持された第２探触子１２も第２移動体１６とともに移動する。この移動により、図１に示す構造体１００の探傷時には、第２探触子１２の位置を調整することができる。
【００４３】
探傷装置１０は、第２腕１８の一端部を第２移動体１６の台座１５ＢＡに取り付けるとともに、他端部を第２保持器具４２の台座４２ＢＢに取り付けることができる。このようにすると、第２保持器具４２の位置を、第２保持体１４の第２部材１４Ｂ側から第１部材１４Ａ側に変更することができる。より具体的には、第２保持器具４２の位置は、ねじ１６Ｓの回転中心となる軸線に対して線対称の位置に変更される。第２保持器具４２に保持される第２探触子１２も同様である。
図６に示すように、探傷装置１０の第１部材１３Ａ、１４Ａ及び第２部材１３Ｂ、１４Ｂは、構造体１００と面する部分に、回転体５５及び吸引機構５６を有する。第１部材１３Ａ、１４Ａ及び第２部材１３Ｂ、１４Ｂの構造体１００と面する部分は、第１案内部材１３ＲＡ、１４ＲＡ及び第２案内部材１３ＲＢ、１４ＲＢが設けられている面とは反対側の部分である。本実施形態において、回転体５５は、回転体支持部材５５Ｈを介して第１部材１３Ａ、１４Ａ及び第２部材１３Ｂ、１４Ｂに取り付けられて、回転中心軸Ｚを中心として回転する。回転体５５を第１部材１３Ａ、１４Ａ及び第２部材１３Ｂ、１４Ｂに取り付ける構造は、回転体支持部材５５Ｈによるものに限定されない。
【００４４】
回転体５５は、探傷装置１０による探傷の対象となる構造体１００の表面に接して、図５に示す保持体１０Ｈの所定の方向への移動を案内する。回転体５５は、駆動装置によって回転力を発生できるようにしてもよい。このようにすれば、探傷装置１０を自動で移動させることができる。
【００４５】
吸引機構５６は、図５に示す保持体１０Ｈと構造体１００との間に吸引力を発生させる。吸引機構５６が発生する吸引力によって、探傷装置１０は、構造体１００に取り付けられる。本実施形態において、構造体１００は鋼板なので、吸引機構５６には、例えば永久磁石が用いられる。この場合、永久磁石と構造体１００との間に発生する磁力によって両者の間に吸引力が発生する。この他にも、吸引機構５６として真空ポンプ等が用いられてもよい。
【００４６】
図７に示すように、探傷装置１０は、構造体１００の鋼床板１０１と補強材１０２との間に取り付けられる。本実施形態において、第１探触子１１が補強材１０２側に、第２探触子１２が鋼床板１０１側に配置される。第１保持体１３の吸引機構５６は第１保持体１３と補強材１０２との間に吸引力を発生させ、第２保持体１４の吸引機構５６は第２保持体１４と鋼床板１０１との間に吸引力を発生させる。この吸引力により、探傷装置１０が構造体１００に取り付けられる。
【００４７】
前述したように、第１保持体１３と第２保持体１４とは、連結装置６０によって連結されている。第１保持体１３と第２保持体１４とは、鋼床板１０１と補強材１０２とのなす角度の大きさに応じて、連結装置６０の仮想中心軸Ｚｐを中心として回動する。このため、探傷装置１０は、第１探触子１１と補強材１０２との位置関係及び第２探触子１２と鋼床板１０１との位置関係を適切にすることができるので、補強材１０２及び鋼床板１０１の内部に超音波を確実に入射させ、反射を検出することができる。
【００４８】
探傷装置１０は、第１腕１７によって第１探触子１１が第１保持体１３の第１部材１３Ａ又は第２部材１３Ｂの外側に配置され、第２腕１８によって第２探触子１２が第２保持体１４の第２部材１４Ｂ又は第１部材１４Ａの外側に配置される。このため、例えば、探傷装置１０が溶接線ＷＬに沿って移動して探傷する場合、壁１０７の近傍まで第１探触子１１及び第２探触子１２を接近させて探傷することができる。また、探傷装置１０は、第１探触子１１の位置を第１部材１３Ａ側から第２部材１３Ｂ側に入れ替え、第２探触子１２の位置を第２部材１４Ｂ側から第１部材１４Ａ側に入れ替えることができる。このため、探傷装置１０は、自身の移動方向のいずれに壁１０７が存在しても、壁１０７の近傍まで第１探触子１１及び第２探触子１２を接近させて探傷することができる。
【００４９】
（位置変更機構の変形例）
図８は、本実施形態に係る探傷装置が備える位置変更機構の変形例を示す図である。この位置変更機構は、第１移動体１５及び第２移動体１６に設けられた支持部７０に、第１腕１７ａ及び第２腕１７ｂが、軸線Ｙを中心として回動できるように支持されている（図８の矢印Ｒで示す方向）。軸線Ｙは、ねじ１５Ｓ及びねじ１６Ｓの回転中心となる軸線と平行である。第１腕１７ａ及び第２腕１７ｂの一端部は支持部７０に支持され、他端部は、それぞれ第１保持器具４１ａ及び第２保持器具４２ａに取り付けられている。第１保持器具４１ａは第１探触子１１を保持し、第２保持器具４２ａは第２探触子１２を保持する。第１腕１７ａ及び第２腕１７ｂが、軸線Ｙを中心として回動することにより、第１探触子１１及び第２探触子１２の位置は、軸線Ｙを線対称とした位置に変更される。
【００５０】
第１腕１７ａは、一方の面に第１案内部材１３ＲＡと嵌り合う部材７５Ａを備え、他方の面に第２案内部材１３ＲＢと嵌り合う部材７５Ｂを備える。同様に、第２腕１８ａは、一方の面に第２案内部材１４ＲＢと嵌り合う部材７６Ａを備え、他方の面に第１案内部材１４ＲＡと嵌り合う部材７６Ｂを備える。
【００５１】
第１腕１７ａが有する部材７５Ａは、第１探触子１１が図５に示す第１保持体１３の第１部材１３Ａ側にあるときには、第１部材１３Ａに取り付けられた第１案内部材１３ＲＡと嵌り合う。第２腕１８ａが有する部材７６Ａは、第２探触子１２が図５に示す第２保持体１４の第２部材１４Ｂ側にあるときには、第２部材１４Ｂに取り付けられた第２案内部材１４ＲＢと嵌り合う。
【００５２】
第１腕１７ａが有する部材７５Ｂは、第１腕１７ａが回動して、第１探触子１１が図５に示す第１保持体１３の第２部材１３Ｂ側に移動したときには、第２部材１３Ｂに取り付けられた第２案内部材１３ＲＢと嵌り合う。第２腕１８ａが有する部材７６Ａは、第２腕１８ａが回動して、第２探触子１２が図５に示す第２保持体１４の第１部材１４Ａ側に移動したときには、第１部材１４Ａに取り付けられた第１案内部材１４ＲＡと嵌り合う。
【００５３】
本変形例の位置変更機構によれば、ねじの取り外し並びに第１腕１７ａ及び第２腕１７ｂの取り替え等が不要になる。その結果、比較的簡単に第１探触子１１及び第２探触子１２の位置を変更することができる。次に、本実施形態に係る探傷方法を説明する。本実施形態に係る探傷方法は、図６等に示す探傷装置１０及び図４に示す探傷システム１によって実現できる。
【００５４】
（探傷方法）
図９は、本実施形態に係る探傷方法の適用対象である構造体の寸法の定義を説明するための図である。本実施形態において、構造体１００を見る方向をＥ、Ｓ、ＴＰで表す。方向Ｅ、方向Ｓ及び方向ＴＰは、互いに直交する。方向Ｓは、鋼床板１０１の補強材１０２が取り付けられている表面１０１Ｐｂ側から構造体１００を見たときの方向である。方向Ｅは、鋼床板１０１及び補強材１０２が延びる方向と平行な方向である。方向ＴＰは、方向Ｓと方向Ｅとに直交する方向である。
【００５５】
Ｔｒは、補強材１０２を形成する板材の厚み（板厚）である。Ｔｄは、鋼床板１０１を形成する板材の厚み（板厚）である。Ｔｈｔは、溶接部１０３のビード部１０４の厚みであり、のど厚という。のど厚Ｔｈｔは、ビード部１０４の表面１０４Ｐと直交する方向におけるビード部１０４の寸法である。Ｄｉｐは、未溶着深さである。未溶着深さＤｉｐは、未溶着部１０６の寸法である。未溶着部１０６は、補強材１０２と鋼床板１０１との間において、ビード部１０４及び溶け込み部１０５が存在しない部分である。未溶着深さＤｉｐは、補強材１０２と鋼床板１０１との溶接部１０３とは反対側の接触部から、溶け込み部１０５までの距離である。
【００５６】
図９に示す構造体１００は、ビード部１０４に亀裂ＣＲＢを有し、鋼床板１０１に亀裂ＣＲＤを有している。Ｈｗは、のど厚Ｔｈｔ方向におけるビード部１０４の亀裂ＣＲＢの大きさである。Ｈｐは、鋼床板１０１の厚みＴｄ方向における亀裂ＣＲＤの大きさである。Ｙは、補強材１０２に超音波が入射するとともに反射波が検出される検査位置ＩＰから補強材１０２と鋼床板１０１との交差部ＣＰとの距離である。交差部ＣＰは、補強材１０２の溶接部１０３側の表面１０２Ｐａを延長した面と、鋼床板１０１の溶接部１０３側の表面１０１Ｐｂとが交差した部分である。
【００５７】
図１０は、本実施形態に係る探傷方法の工程を示すフローチャートである。以下において、補強材を適宜リブと称し、鋼床板を適宜デッキと称する。ステップＳ１において、溶接形状が評価される。具体的には未溶着部１０６の寸法である未溶着深さＤｉｐが求められる。ステップＳ２において、リブ１０２側における探傷データが評価される。ここでは、Ｌｒ、Ｈｒが求められる。Ｌｒは、リブ１０２側から探傷したビード部１０４内の亀裂ＣＲＢのＥ方向における長さである。Ｈｒは、方向ＴＰと方向Ｓとで形成される平面内におけるビード部１０４の亀裂ＣＲＢの寸法である。
【００５８】
ステップＳ３において、デッキ１０１側の探傷データが評価される。ここでは、Ｌｄ、Ｈｄが求められる。Ｌｄは、デッキ１０１側から探傷したビード部１０４内の亀裂ＣＲＢのＥ方向における長さである。Ｈｄは、方向ＴＰと方向Ｓとで形成される平面内におけるビード部１０４の亀裂ＣＲＢの寸法である。
【００５９】
ステップＳ４において、ステップＳ２及びステップＳ３の結果からビード部１０４の亀裂を総合評価する。ここでは、ビード部１０４の亀裂ＣＲＢの溶接線ＷＬ方向における長さＬｗと、ビード部１０４ののど厚Ｔｈｔ方向におけるビード部１０４の亀裂ＣＲＢの大きさＨｗとが求められて評価される。ステップＳ２からステップＳ４は、ビード部１０４側における亀裂ＣＲＢの評価工程である。
【００６０】
ステップＳ５は、デッキ１０１側における亀裂ＣＲＤの評価工程である。ステップＳ５において、デッキ１０１側に存在する亀裂ＣＲＤが検出され、評価される。ここでは、デッキ１０１内に発生した亀裂ＣＲＤの溶接線ＷＬ方向における長さＬｐと、デッキ１０１内に発生した亀裂ＣＲＤの大きさＨｐとが求められて評価される。次に、溶接形状の評価についてより詳細に説明する。
【００６１】
（溶接形状の評価）
図１１は、溶接形状の評価の各工程を示すフローチャートである。図１２は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。図１３は、溶接線ＷＬ方向におけるエコーの高さを示す図である。図１４は、未溶着深さを求める方法の一例を示す図である。溶接形状が評価される前に、図４に示す探傷システム１の探傷装置１０は、構造体１００のデッキ１０１とリブ１０２との溶接線ＷＬ方向に沿って移動していき、第１探触子１１及び第２探触子１２により溶接部１０３を走査していくことにより、構造体１００を探傷する。
【００６２】
ステップＳ１０１において、図４に示す情報処理装置２０は、構造体１００のデッキ１０１及びリブ１０２の両方に取り付けられた探傷装置１０のリブ１０２側から探傷したデータ（探傷データ）を読み込む。リブ１０２側には、第１探触子１１が配置されるので、情報処理装置２０は、第１探触子１１が探傷したデータを読み込む。このデータは、第１探触子１１が検出した、構造体１００内で反射した超音波である反射波（エコー）の情報及び探傷装置１０の溶接線ＷＬ方向における移動距離の情報等である。
【００６３】
情報処理装置２０は、第１探触子１１が探傷したデータを処理して、例えば反射波の強弱に変換し、探傷装置１０の移動距離と関連付けることにより、例えば、図１２に示すような、溶接線ＷＬが延びる方向、すなわちビード部１０４が延びる方向と直交する断面内の画像（エコー画像）を生成する。情報処理装置２０は、記憶部２２に記憶されているデッキ１０１及びリブ１０２の設計図面データを呼び出し、探傷データから得られた画像に重ね合わせて、図４に示す表示装置３０に出力する。このとき、設計図面データの原点を、画像の原点に重ね合わせる。
【００６４】
このようにして情報処理装置２０が生成した画像は、図１２に示すように、デッキ１０１、リブ１０２、ビード部１０４を示す外殻線が、ビード部１０４が延びる方向と直交する断面内の画像に重ね合わされている。この画像には、未溶着部１０６からのエコー及び溶け込み部１０５からのエコー等が画像化されている。情報処理装置２０は、リブ１０２の検査位置ＩＰとは反対側の面を基準として、検査対象の構造体１００を反転させた構造体１００Ｒの画像を生成する。
【００６５】
デッキ１０１を反転させた画像はデッキ１０１Ｒであり、リブ１０２を反転させた画像はリブ１０２Ｒであり、ビード部１０４を反転させた画像はビード部１０４Ｒであり、溶け込み部１０５を反転させた画像は溶け込み部１０５Ｒであり、未溶着部１０６を反転させた画像は未溶着部１０６Ｒである。このように、本実施形態では、反転させない画像と反転させた画像との両方を用いて、溶接形状及び亀裂等を評価するので、溶接部１０３の溶け込み深さが十分なものであるかの判断が容易になる。
【００６６】
図７等に示す第１探触子１１が、図１２に示す検査位置ＩＰで検出した反射波ＲＷＡは、リブ１０２の内側角部ＩＣからの反射波（直射）である。リブ１０２の内側角部ＩＣは、ビード部１０４とは反対側かつデッキ１０１側におけるリブ１０２の角部である。第１探触子１１が検査位置ＩＰで検出した反射波ＲＷＢは、未溶着部１０６からの反射波（１回反射）である。
【００６７】
ステップＳ１０２において、情報処理装置２０は、リブ１０２の内側角部ＩＣからの反射波ＲＷＡによるエコーを検出し、リブ１０２の裏面位置Ｄ１を決定する。裏面位置Ｄ１は、オペレータが画像から決定してもよい。次に、ステップＳ１０３において、情報処理装置２０は、第１探触子１１が検出した反射波の弱い信号を強調して、溶け込み部１０５、１０５Ｒを画像化する。
【００６８】
ステップＳ１０４に進み、裏面位置Ｄ１からリブ１０２の板厚Ｔｒまでの範囲、すなわち、Ｄ１＋Ｔｒの範囲を板厚Ｔｒ方向における監視範囲として、図１３に示すように、溶接線ＷＬ方向にエコーＨｅｃｈを抽出する。図１３は、方向Ｓから構造体１００を見たときのエコーＨｅｃｈを示している。図１３に示すエコーＨｅｃｈは、図１２に示す反転画像の未溶着部１０６Ｒの未溶着深さＤｉｐに相当する。
【００６９】
エコーＨｅｃｈが抽出されたら、次にステップＳ１０５において、検査対象の構造体１００の未溶着深さＤｉｐを求める。未溶着深さＤｉｐは、抽出されたエコーＨｅｃｈに対応する寸法の平均的な値である。次に、検査対象の構造体１００の未溶着深さＤｉｐを求める手法を説明する。
【００７０】
まず、反転画像の未溶着部１０６Ｒに対応するエコーＨｅｃｈの最頻値が所定の変動幅Ｈｖ内における中央値Ｈ０に入るように、所定の変動幅Ｈｖの位置を調整する。所定の変動幅Ｈｖは、図１４の−Ｈから＋Ｈの範囲である。本実施形態において、Ｈ＝２ｍｍとすると、所定の変動幅Ｈｖは±２ｍｍとなる。Ｈの大きさは２ｍｍに限定されるものではなく、例えば、構造体１００の材料又は構造体１００の製造時からの経過時間等に応じて変更してもよい。
【００７１】
本実施形態において、所定の変動幅ＨｖよりもエコーＨｅｃｈが小さい部分を、未溶着部１０６Ｒ（又は未溶着部１０６）とみなす。所定の変動幅Ｈｖの中央値Ｈ０を、未溶着部１０６Ｒ（又は未溶着部１０６）の平均的な値とする。図１４中の一点鎖線ＬＡＶは、前述した平均的な値を示す直線である。Ｈ０は、検査対象の構造体１００の未溶着深さＤｉｐに相当する。未溶着深さＤｉｐは、式（１）で求めることができる。
Ｄｉｐ＝Ｈ０−Ｄ１・・・（１）
【００７２】
未溶着深さＤｉｐを決定する方法は、前述した方法に限定されない。例えば、情報処理装置２０は、エコーＨｅｃｈの平均値を求めて中央値Ｈ０とし、これを式（１）に与えて未溶着深さＤｉｐを求めてもよい。また、情報処理装置２０は、エコーＨｅｃｈの平均値を求めた後、得られた平均値を基準とした所定の範囲を超えるエコーＨｅｃｈを除いたデータを用いて、再度エコーＨｅｃｈの平均値を求める。情報処理装置２０は、これを繰り返して、エコーＨｅｃｈの平均値の前回値と今回値との差が所定の範囲内に収束したときの値を中央値Ｈ０とし、これを式（１）に与えて未溶着深さＤｉｐを求めてもよい。
【００７３】
本実施形態において、エコーＨｅｃｈが、未溶着深さＤｉｐに相当する中央値Ｈ０を超える部分は、溶け込み部１０５Ｒ（又は溶け込み部１０５）又はビード部１０４Ｒ（又はビード部１０４）である。溶け込み部１０５Ｒ又はビード部１０４Ｒの亀裂ＣＲＢを評価する場合、中央値Ｈ０を超えたエコーＨｅｃｈを抽出し、評価する。この場合、エコーＨｅｃｈが中央値Ｈ０を超えていても、溶接線ＷＬ方向における寸法（エコー長さ）Ｗが所定の大きさ（例えば２０ｍｍ）以下であるものは評価対象としない（図１４中Ａで示す部分）。また、エコーＨｅｃｈがＨ０よりも小さいものは評価対象としない（図１４中Ｂで示す部分）。本実施形態においては、エコーＨｅｃｈがＨ０を超えており、かつエコー長さＷが所定の大きさよりも大きいものが、有意な指示エコーとして、亀裂ＣＲＢの評価対象となる（図１４中Ｃで示す部分）。指示エコーは、亀裂ＣＲＢの可能性があるエコーである。指示エコーは、図４に示す情報処理装置２０が中央値Ｈ０に基づいて抽出することができる。また、検査対象の構造体１００の画像から、オペレータが抽出することもできる。次に、リブ１０２側における探傷データの評価を説明する。
【００７４】
（リブ側における探傷データの評価）
図１５は、リブ側における探傷データの評価の各工程を示すフローチャートである。図１６は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。図１７は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。図１８は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。図１９は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。図２０は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。図２１は、ビード部に発生した亀裂を示す図である。
【００７５】
ステップＳ２０１において、図４に示す情報処理装置２０は、リブ１０２側から探傷したデータ、すなわち図７等に示す第１探触子１１が探傷したデータを読み込む。情報処理装置２０は、第１探触子１１が探傷したデータを処理して、例えば反射波の強弱にすることにより、例えば、図１６に示すような、溶接線ＷＬが延びる方向、すなわちビード部１０４が延びる方向と直交する断面内の画像を生成する。
【００７６】
次に、ステップＳ２０２において、情報処理装置２０は、前述したように、リブ１０２（又はリブ１０２Ｒ）の板厚Ｔｒ方向において、Ｄ１＋Ｄｉｐよりも深いエコーＨｅｃｈを抽出する。そして、ステップＳ２０３において、抽出されたエコーＨｅｃｈが指示エコーとして特定される。ステップＳ２０４に進み、指示エコーの長さ（指示長さ）Ｌｒが求められる。指示長さＬｒは、図１７に示す方向Ｓから見たときの指示長さＬｒｖと、図１８に示す方向ＴＰから見たときの指示長さＬｒｈとのうち、大きい方である。指示長さＬｒは、リブ１０２側の第１探触子１１の探傷結果から得られた亀裂ＣＲＢＲ（又は亀裂ＣＲＢ）の長さ（亀裂長さ）である。
【００７７】
次に、ステップＳ２０５において、情報処理装置２０は、指示高さＨｒを求める。指示高さＨｒは、図１９に示す方向Ｓから見たときの指示高さＨｒｖと、図２０に示す方向ＴＰから見たときの指示高さＨｒｈとの二乗和の平方根である。指示高さＨｒと、指示高さＨｒｖと、指示高さＨｒｈとの関係は、図２１に示すようになるので、指示高さＨｒは、式（２）で求めることができる。指示高さＨｒは、リブ１０２側の第１探触子１１の探傷結果から得られた亀裂ＣＲＢＲ（又は亀裂ＣＲＢ）の高さ（亀裂高さ）である。
Ｈｒ＝√（Ｈｒｖ２＋Ｈｒｈ２）・・・（２）
【００７８】
このようにして、ステップＳ２０６に示すように、リブ１０２側の第１探触子１１の探傷結果から、亀裂長さＬｒと亀裂高さＨｒとが求められる。次に、デッキ１０１側における探傷データによるビード部１０４側の亀裂の評価を説明する。
【００７９】
（デッキ側における探傷データの評価）
図２２は、デッキ側における探傷データの評価の各工程を示すフローチャートである。図２３は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。図２４は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。図２５は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。図２６は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。図２７は、方向ＴＰから見た亀裂の一例を示す図である。図２８は、ビード部に発生した亀裂を示す図である。
【００８０】
本実施形態において、デッキ１０１側における探傷データを評価する場合、方向ＴＰ及び方向Ｓとデッキ１０１及びリブ１０２との関係は、リブ１０２側における探傷データを評価する場合とは異なる。デッキ１０１側における探傷データを評価する場合、方向Ｅはデッキ１０１及びリブ１０２が延びる方向と平行な方向であるが、方向Ｓは、デッキ１０１の表面１０１Ｐｂと平行かつ方向Ｅと直交する方向であり、方向ＴＰは、方向Ｓ及び方向Ｅと直交する方向である。
【００８１】
ステップＳ３０１において、図４に示す情報処理装置２０は、デッキ１０１側から探傷したデータ、すなわち図７等に示す第２探触子１２が探傷したデータを読み込む。情報処理装置２０は、第２探触子１２が探傷したデータを処理して、例えば反射波の強弱にすることにより、例えば、図２３に示すような、溶接線ＷＬが延びる方向、すなわちビード部１０４が延びる方向と直交する断面内の画像を生成する。
【００８２】
次に、ステップＳ３０２において、情報処理装置２０は、前述したように、デッキ１０１（又はデッキ１０１Ｒ）の板厚Ｔｄ方向において、２×Ｔｄよりも深いエコーＨｅｃｈを抽出する。２×Ｔｄよりも深いエコーＨｅｃｈが抽出されるのは、位置Ｙ０Ｒ（位置Ｙ０）を基準として、ビード部１０４Ｒ（１０４）とデッキ１０１Ｒ（１０１）の表面１０１ＰｂＲ（１０１Ｐｂ）とが交差する部分Ｂｓｄｒ（Ｂｓｄ）を超えた位置までの範囲である。部分Ｂｓｄｒ（Ｂｓｄ）は、デッキ側ビード止端部である。位置Ｙ０Ｒ（Ｙ０）は、デッキ１０１Ｒ（１０１）の表面１０１ＰｂＲ（１０１Ｐｂ）において、未溶着部１０６Ｒ（１０６）と溶け込み部１０５Ｒ（１０５）との境界である。
【００８３】
ステップＳ３０３において、抽出されたエコーＨｅｃｈが指示エコーとして特定される。ステップＳ３０４に進み、指示エコーの長さ（指示長さ）Ｌｄが求められる。指示長さＬｄは、図２４に示す方向Ｓから見たときの指示長さＬｄｖと、図２５に示す方向ＴＰから見たときの指示長さＬｄｈとのうち、大きい方である。指示長さＬｄは、デッキ１０１側の第２探触子１２の探傷結果から得られた亀裂ＣＲＢＲ（又は亀裂ＣＲＢ）の長さ（亀裂長さ）である。
【００８４】
次に、ステップＳ３０５において、情報処理装置２０は、指示高さＨｄを求める。指示高さＨｄは、図２６に示す方向Ｓから見たときの指示高さＨｄｖと、図２７に示す方向ＴＰから見たときの指示高さＨｄｈとの二乗和の平方根である。指示高さＨｄと、指示高さＨｄｖと、指示高さＨｄｈとの関係は、図２８に示すようになるので、指示高さＨｄは、式（３）で求めることができる。指示高さＨｄは、デッキ１０１側の第２探触子１２の探傷結果から得られた亀裂ＣＲＢＲ（又は亀裂ＣＲＢ）の高さ（亀裂高さ）である。
Ｈｄ＝√（Ｈｄｖ２＋Ｈｄｈ２）・・・（３）
【００８５】
このようにして、ステップＳ３０６に示すように、デッキ１０１側の第２探触子１２の探傷結果から、亀裂長さＬｄと亀裂高さＨｄとが求められる。次に、リブ１０２側の第１探触子１１の探傷結果から得られた亀裂長さＬｒ及び亀裂高さＨｒと、デッキ１０１側の第２探触子１２の探傷結果から得られた亀裂長さＬｄ及び亀裂高さＨｄとを用いて、ビード部１０４側における亀裂ＣＲＢを総合評価する工程を説明する。
【００８６】
（ビード部側における亀裂の総合評価）
図２９は、ビード部側における亀裂を評価する工程を示すフローチャートである。ステップＳ４０１において、情報処理装置２０は、亀裂長さＬｄの起点と亀裂長さＬｒの起点とを比較する。また、情報処理装置２０は、亀裂長さＬｄの終点と亀裂長さＬｒの終点とを比較する。ステップＳ４０２において、情報処理装置２０は、ステップＳ４０１の比較結果から、起点がより小さい方をＸｓとし、ステップＳ４０３において、ステップＳ４０１の比較結果から、終点がより大きい方をＸｅとする。ステップＳ４０４において、情報処理装置２０は、ビード部１０４側における亀裂ＣＲＢの亀裂長さＬｗを式（４）から求める。
Ｌｗ＝Ｘｅ−Ｘｓ・・・（４）
【００８７】
次に、ステップＳ４０５に進み、情報処理装置２０は、リブ１０２側の第１探触子１１の探傷結果から得られた亀裂高さＨｒと、デッキ１０１側の第２探触子１２の探傷結果から得られた亀裂高さＨｄとのより大きい方を、ビード部１０４側における亀裂ＣＲＢの亀裂高さＨｗとする。このようにして、ステップＳ４０６において、ビード部１０４側における亀裂ＣＲＢの亀裂長さＬｗ及び亀裂高さＨｗが決定される。決定された亀裂ＣＲＢの亀裂長さＬｗ及び亀裂高さＨｗに基づいて、構造体１００の溶接部１０３の健全性が評価される。
【００８８】
溶接部１０３の亀裂ＣＲＢは、溶接部１０３の形状によって、傾きが大きく変わる可能性がある。例えば、溶接部１０３の亀裂ＣＲＢがリブ１０２寄りに傾斜している場合、リブ１０２側からの探傷であってもデッキ１０１側からの探傷であっても、面反射が得られやすいので、亀裂ＣＲＢは比較的確実に検出できる。溶接部１０３の亀裂ＣＲＢがデッキ１０１寄りに傾斜している場合、デッキ１０１側からの探傷では面反射が得られにくい。しかし、リブ１０２側からの探傷では、面反射は得られにくいが亀裂ＣＲＢの面とビード部１０４との間での多重反射が検出される。探傷装置１０及び本実施形態に係る探傷方法は、リブ１０２側とデッキ１０１側との両方から探傷することにより亀裂ＣＲＢの傾きの影響を相互に補完できるので、溶接部１０３に発生した亀裂ＣＲＢの傾きが変化した場合でも、溶接部１０３の亀裂ＣＲＢを確実に検出できる。次に、デッキ１０１側における亀裂ＣＲＤの評価工程について説明する。
【００８９】
（デッキ側における亀裂の評価）
図３０は、デッキ側における亀裂を評価する工程を示すフローチャートである。図３１は、本実施形態に係る探傷装置による探傷結果に基づいて生成された断面の画像の一例を示す図である。図３１は、図９の方向Ｅから見た状態を示している。図３２は、方向Ｓから見た亀裂の一例を示す図である。
【００９０】
ステップＳ５０１において、図４に示す情報処理装置２０は、デッキ１０１側から探傷したデータ、すなわち図７等に示す第２探触子１２が探傷したデータを読み込む。情報処理装置２０は、第２探触子１２が探傷したデータを処理して、例えば反射波の強弱にすることにより、例えば、図３１に示すような、溶接線ＷＬが延びる方向、すなわちビード部１０４（１０４Ｒ）が延びる方向と直交する断面内の画像を生成する。
【００９１】
次に、ステップＳ５０２において、情報処理装置２０は、前述したように、デッキ１０１（又はデッキ１０１Ｒ）の板厚Ｔｄ方向において、２×Ｔｄよりも深いエコーＨｅｃｈを、デッキ１０１の亀裂ＣＲＤの候補として抽出する。ステップＳ５０３において、抽出されたエコーＨｅｃｈが指示エコーとして特定される。ステップＳ５０４に進み、方向Ｅから見た状態、すなわち図３１に示す状態又は方向Ｓから見た状態、すなわち図３２に示す状態において、デッキ１０１の亀裂ＣＲＤに対応する指示エコーの高さＨｄｒと、デッキ１０１Ｒの亀裂ＣＲＤＲに対応する指示エコーの高さＨｓｋとが求められる。次に、ステップＳ５０５に進み、情報処理装置２０は、ステップＳ５０４で求めた指示エコーの高さＨｄｒ、Ｈｓｋのうち、数値の大きい方をデッキ１０１側に発生した亀裂ＣＲＤの亀裂高さＨｐとする。
【００９２】
次に、ステップＳ５０６において、図３２に示す、方向Ｓから見た状態において、デッキ１０１の亀裂ＣＲＤに対応する指示エコーの長さＬｄｒと、デッキ１０１Ｒの亀裂ＣＲＤＲに対応する指示エコーの長さＬｓｋとが求められる。図３２中の位置Ｚ０は、図３１中の位置Ｚ０に対応し、デッキ１０１のリブ１０２側における表面１０１Ｐｂの位置を意味する。
【００９３】
次に、ステップＳ５０７に進み、情報処理装置２０は、ステップＳ５０６で求めた指示エコーの長さＬｄｒ、Ｌｓｋのうち、数値の大きい方をデッキ１０１側に発生した亀裂ＣＲＤの亀裂長さＬｐとする。このようにして、ステップＳ５０７に示すように、デッキ１０１側の第２探触子１２の探傷結果から、デッキ１０１に発生した亀裂ＣＲＤの亀裂長さＬｐと亀裂高さＨｐとが求められる。デッキ１０２側における亀裂ＣＲＤの評価において、ステップＳ５０４及びステップＳ５０５と、ステップＳ５０６及びステップＳ５０７との順序は問わない。
【００９４】
本実施形態は、リブ１０２側の第１探触子１１によって検出されたリブ１０２側の探傷データと、デッキ１０１側の第２探触子１２によって検出されたデッキ１０１側の探傷データとの両方を用いることで、２方向からの探傷データを関連付けながら構造体１００の溶接部１０３を評価することができる。また、探傷装置１０及び本実施形態に係る探傷方法を用いることで、溶接部１０３に進展した亀裂ＣＲＢ及びデッキ１０１側に進展した亀裂ＣＲＤの同時に検出し、評価することができる。
【００９５】
単一角度での超音波探傷は、浅い亀裂と深い亀裂とを同時に評価することは困難で、必要に応じて複数手法を併用したり、探傷ラインを追加したりすることが必要であった。本実施形態は、第１探触子１１及び第２探触子１２を用いるとともに、複数の角度で同時にデータを収集するため、再探傷の必要はなく、効率的に検査を進めることができる。
【００９６】
溶接部１０３の亀裂ＣＲＢは、従来の超音波探傷では検査できず、塗膜の上から目視で観察して亀裂を検出し、亀裂の発生が予測される箇所の塗装を剥がしてから磁粉探傷等の表面検査手法で検査する必要があったが、本実施形態では、前述したように、超音波探傷法によって溶接部１０３に発生した亀裂ＣＲＢを検出し、評価することができる。
【００９７】
本実施形態に係る探傷方法は、２箇所からの探傷データが得られるが、図４に示す情報処理装置２０の記憶部２２は探傷データを反射波の波形として保存することができる。このようにすることで、得られた探傷データを用いて、構造体１００の経年変化を監視することもできる。例えば、将来に新しい亀裂等が確認された場合であっても、記憶部２２に保存してある探傷データを確認することで、亀裂等の進展を評価することもできる。
【００９８】
本実施形態において、オペレータがエコー画像から未溶着深さＤｉｐ、亀裂ＣＲＢ、ＣＲＤの亀裂長さＬｒ、Ｌｐ及び亀裂高さＨｒ、Ｈｐ等を求めてもよい。また、本実施形態において説明したように、情報処理装置２０がエコー画像にエッジ強調等の画像処理を施すことによって未溶着部１０６Ｒ（又は１０６）等を抽出し、抽出された各部の位置から未溶着深さＤｉｐ、亀裂ＣＲＢ、ＣＲＤの亀裂長さＬｒ、Ｌｐ及び亀裂高さＨｒ、Ｈｐ等を自動的に求めてもよい。
【００９９】
以上、本実施形態及びその変形例について説明したが、前述した内容により本実施形態及びその変形例が限定されるものではない。また、前述した本実施形態及びその変形例の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態及びその変形例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１００】
１  探傷システム
１０  探傷装置
１０Ｈ  保持体
１１  第１探触子
１２  第２探触子
１３  第１保持体
１４  第２保持体
１５  第１移動体
１６  第２移動体
１７、１７ａ  第１腕
１８、１８ａ  第２腕
２０  情報処理装置
２１  処理部
２２  記憶部
３０  表示装置
４１、４１ａ  第１保持器具
４２、４２ａ  第２保持器具
４２ＢＡ、４２ＢＢ  台座
５５  回転体
５５Ｈ  回転体支持部材
５６  吸引機構
６０  連結装置
７０  支持部
７５Ａ、７５Ｂ、７６Ａ、７６Ｂ  部材
１００  構造体
１０１、１０１Ｒ  鋼床板（デッキ）
１０２、１０２Ｒ  補強材（リブ）
１０３  溶接部
１０４、１０４Ｒ  ビード部
１０４Ｐ  表面
１０５、１０５Ｒ  溶け込み部
１０６、１０６Ｒ  未溶着部
ＣＲ、ＣＲＢ、ＣＲＢＲ、ＣＲＤ、ＣＲＤＲ  亀裂
ＩＰ  検査位置
Ｐ１  第１位置
Ｐ２  第２位置
【図１】
2015197326.tif 000003
【図２】
2015197326.tif 000004
【図３】
2015197326.tif 000005
【図４】
2015197326.tif 000006
【図５】
2015197326.tif 000007
【図６】
2015197326.tif 000008
【図７】
2015197326.tif 000009
【図８】
2015197326.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2015197326.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2015197326.tif 000014
【図１３】
2015197326.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2015197326.tif 000017
【図１６】
2015197326.tif 000018
【図１７】
2015197326.tif 000019
【図１８】
2015197326.tif 000020
【図１９】
2015197326.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2015197326.tif 000023
【図２２】
2015197326.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2015197326.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2015197326.tif 000029
【図２８】
2015197326.tif 000030
【図２９】
2015197326.tif 000031
【図３０】
2015197326.tif 000032
【図３１】
2015197326.tif 000033
【図３２】
2015197326.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月13日(2015.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査するにあたり、
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の探傷装置と、
前記第１探触子によって得られた反射波及び前記第２探触子によって得られた反射波から前記構造体の内部の状態を表示する情報処理装置と、
を含む、探傷システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査するにあたり、前記探傷装置と、前記第１探触子によって得られた反射波及び前記第２探触子によって得られた反射波から前記構造体の内部の状態を表示する情報処理装置と、を含む、探傷システムである。
【手続補正書】
【提出日】平成27年8月3日(2015.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の第１部材、板状の第２部材及び前記第１部材と前記第２部材と接合した溶接部を有する構造体の内部に発生した亀裂を、超音波を用いて検査するにあたって、
前記構造体に対して前記第１部材側の第１位置及び前記第２部材側の第２位置の２箇所から超音波を発信し、前記超音波の反射波を検出する工程と、
前記第１位置で得られた反射波に基づいて、前記第１部材と前記第２部材との未溶着部分の板厚方向における未溶着深さを求める工程と、
前記第１位置で得られた反射波及び前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部並びに前記第１部材及び前記第２部材の少なくとも一方に発生した亀裂を求める工程と、
を含み、
前記亀裂を求める工程において、
前記第１位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部に検出された亀裂の第１の大きさと、前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記溶接部に検出された亀裂の第２の大きさとから、前記溶接部の亀裂の大きさを求める、探傷方法。
【請求項２】
前記亀裂を求める工程において、
前記第２位置で得られた反射波に基づいて前記第２部材の内部に検出された亀裂の大きさを求める、請求項１に記載の探傷方法。