(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接鋼管の管軸方向に沿って形成された溶接部に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置であって、
前記溶接鋼管の外表面の外側に設置され、複数の超音波振動子が配列されたフェイズドアレイ探触子と、
前記超音波振動子から前記溶接鋼管の外表面を介して前記溶接部に向けて超音波ビームを送信する送信手段と、
前記溶接部を含む前記溶接鋼管で反射した前記超音波ビームである反射超音波ビームを前記超音波振動子ごとに受信する受信手段と、
前記超音波振動子ごとに、前記受信手段で受信した前記反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する超音波波形データ生成手段と、
前記超音波振動子ごとに前記超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであって前記フェイズドアレイ探触子と前記溶接部との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを用いて、前記原点時刻調整パターンごとに、前記原点時刻が調整された前記超音波波形データを合成する処理を行って合成超音波波形データを生成する超音波波形データ処理手段と、
前記合成超音波波形データに基づいて、前記溶接部に前記欠陥が存在するか否かを判定する欠陥判定手段と、
を有することを特徴とする欠陥検出装置。
【請求項２】
前記送信手段は、前記フェイズドアレイ探触子を構成する前記複数の超音波振動子のうちの一部または全部の超音波振動子を送信超音波振動子とし、前記送信超音波振動子から前記超音波ビームを送信し、
前記受信手段は、前記フェイズドアレイ探触子を構成する前記複数の超音波振動子のうちの一部または全部の超音波振動子を受信超音波振動子とし、前記反射超音波ビームを前記受信超音波振動子を構成する超音波振動子ごとに受信し、
前記超音波波形データ生成手段は、前記受信超音波振動子を構成する超音波振動子ごとに、前記超音波波形データを生成し、
前記超音波波形データ処理手段は、前記受信超音波振動子を構成する超音波振動子ごとに前記超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであって前記フェイズドアレイ探触子と前記溶接部との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを用いて、前記原点時刻調整パターンごとに、前記合成超音波波形データを生成し、
前記欠陥判定手段は、前記超音波波形データ処理手段で前記原点時刻調整パターンごとに生成した前記合成超音波波形データに基づいて、前記溶接部に前記欠陥が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の欠陥検出装置。
【請求項３】
前記送信超音波振動子は、前記フェイズドアレイ探触子を構成する前記複数の超音波振動子のうちの一部のｎ個の超音波振動子で構成され、
前記受信超音波振動子は、前記フェイズドアレイ探触子を構成する前記複数の超音波振動子のうちの一部または全部の超音波振動子であって、前記ｎ個の超音波振動子を含み且つ前記ｎ個よりも大きいｍ個の超音波振動子で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の欠陥検出装置。
【請求項４】
前記複数の原点時刻調整パターンは、
前記溶接鋼管を校正するための鋼管であって前記溶接部に相当する第２溶接部に人工欠陥を形成した校正管を用いて、前記相対的な位置関係として、前記フェイズドアレイ探触子に対する前記第２溶接部の位置に関して前記校正管の周方向の角度を複数設定し、前記角度ごとに、前記人工欠陥で反射した前記超音波ビームである人工欠陥反射超音波ビームを前記超音波振動子ごとに受信して前記超音波振動子ごとに生成した前記超音波波形データにおける前記人工欠陥反射超音波ビームの出現時刻に基づいて、設定されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の欠陥検出装置。
【請求項５】
前記超音波波形データ処理手段は、さらに、前記原点時刻調整パターンごとに、前記合成超音波波形データの所定期間の中から前記振幅が最大となる代表エコー強度を検出し、
前記欠陥判定手段は、前記超音波波形データ処理手段で前記原点時刻調整パターンごとに検出した前記代表エコー強度を用いて、前記溶接部に前記欠陥が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の欠陥検出装置。
【請求項６】
前記超音波波形データ処理手段は、さらに、前記原点時刻調整パターンごとに検出した前記代表エコー強度の中から最大の前記代表エコー強度である最大エコー強度を抽出し、
前記欠陥判定手段は、前記超音波波形データ処理手段で抽出した前記最大エコー強度を用いて、前記溶接部に前記欠陥が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項５に記載の欠陥検出装置。
【請求項７】
前記欠陥判定手段は、前記最大エコー強度が所定の閾値以上である場合に、前記溶接部に前記欠陥が存在すると判定を行うことを特徴とする請求項６に記載の欠陥検出装置。
【請求項８】
溶接鋼管の管軸方向に沿って形成された溶接部に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置による欠陥検出方法であって、
前記欠陥検出装置は、前記溶接鋼管の外表面の外側に設置され、複数の超音波振動子が配列されたフェイズドアレイ探触子と、前記超音波振動子から前記溶接鋼管の外表面を介して前記溶接部に向けて超音波ビームを送信する送信手段と、前記溶接部を含む前記溶接鋼管で反射した前記超音波ビームである反射超音波ビームを前記超音波振動子ごとに受信する受信手段と、を備えており、
前記超音波振動子ごとに、前記受信手段で受信した前記反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する超音波波形データ生成ステップと、
前記超音波振動子ごとに前記超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであって前記フェイズドアレイ探触子と前記溶接部との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを用いて、前記原点時刻調整パターンごとに、前記原点時刻が調整された前記超音波波形データを合成する処理を行って合成超音波波形データを生成する超音波波形データ処理ステップと、
前記合成超音波波形データに基づいて、前記溶接部に前記欠陥が存在するか否かを判定する欠陥判定ステップと、
を有することを特徴とする欠陥検出方法。
【請求項９】
溶接鋼管の管軸方向に沿って形成された溶接部に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置による欠陥検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記欠陥検出装置は、前記溶接鋼管の外表面の外側に設置され、複数の超音波振動子が配列されたフェイズドアレイ探触子と、前記超音波振動子から前記溶接鋼管の外表面を介して前記溶接部に向けて超音波ビームを送信する送信手段と、前記溶接部を含む前記溶接鋼管で反射した前記超音波ビームである反射超音波ビームを前記超音波振動子ごとに受信する受信手段と、を備えており、
前記超音波振動子ごとに、前記受信手段で受信した前記反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する超音波波形データ生成ステップと、
前記超音波振動子ごとに前記超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであって前記フェイズドアレイ探触子と前記溶接部との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを用いて、前記原点時刻調整パターンごとに、前記原点時刻が調整された前記超音波波形データを合成する処理を行って合成超音波波形データを生成する超音波波形データ処理ステップと、
前記合成超音波波形データに基づいて、前記溶接部に前記欠陥が存在するか否かを判定する欠陥判定ステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接鋼管の管軸方向に沿って形成された溶接部に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置及び欠陥検出方法、当該欠陥検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電縫鋼管等の溶接鋼管では、溶接部（溶接面）の品質が非常に重要である。この溶接鋼管の溶接部に欠陥が存在するか否かを判定する技術として、例えば、特許文献１に記載の技術がある。具体的に、特許文献１には、フェイズドアレイ探触子を構成する複数の超音波振動子のうちの一部の超音波振動子からなる探傷用超音波振動子群から、溶接鋼管の外表面を介して溶接部に向けて超音波ビームを送信し、溶接部を含む溶接鋼管で反射した超音波ビームを探傷用超音波振動子群を介して受信し、当該受信した超音波ビームに基づき溶接部に欠陥が存在するか否かを判定する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−３８３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶接鋼管の製造工程において溶接部の欠陥検査を行う際に、溶接鋼管によっては溶接部の位置がずれる（例えば、溶接部の位置が溶接鋼管の周方向にずれる）ことがある。この点、特許文献１に記載の技術では、この溶接部の位置ずれについては何ら考慮していなかった。このため、特許文献１に記載の技術では、溶接部の位置が想定していた位置に対してずれていた場合には、欠陥の検出精度が低下してしまうという問題があった。【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、フェイズドアレイ探触子を用いて溶接鋼管の溶接部の欠陥検査を行う際に、溶接部の位置が想定していた位置に対してずれていた場合に欠陥の検出精度の低下を抑制できる仕組み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】
【０００６】
本発明の欠陥検出装置は、溶接鋼管の管軸方向に沿って形成された溶接部に存在する欠陥を検出する欠陥検出装置であって、前記溶接鋼管の外表面の外側に設置され、複数の超音波振動子が配列されたフェイズドアレイ探触子と、前記超音波振動子から前記溶接鋼管の外表面を介して前記溶接部に向けて超音波ビームを送信する送信手段と、前記溶接部を含む前記溶接鋼管で反射した前記超音波ビームである反射超音波ビームを前記超音波振動子ごとに受信する受信手段と、前記超音波振動子ごとに、前記受信手段で受信した前記反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する超音波波形データ生成手段と、前記超音波振動子ごとに前記超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであって前記フェイズドアレイ探触子と前記溶接部との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを用いて、前記原点時刻調整パターンごとに、前記原点時刻が調整された前記超音波波形データを合成する処理を行って合成超音波波形データを生成する超音波波形データ処理手段と、前記合成超音波波形データに基づいて、前記溶接部に前記欠陥が存在するか否かを判定する欠陥判定手段と、を有する。
また、本発明は、上述した欠陥検出装置による欠陥検出方法、及び、当該欠陥検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フェイズドアレイ探触子を用いて溶接鋼管の溶接部の欠陥検査を行う際に、溶接部の位置が想定していた位置に対してずれていた場合に欠陥の検出精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置の概略構成の一例を示す図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施形態を示し、図１に示す溶接部の位置の特定方法の一例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施形態を示し、図１に示す溶接部の位置の特定方法の一例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施形態を示し、図１に示す溶接部の位置の特定方法の一例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部の位置に対して、図１に示すフェイズドアレイ探触子から超音波ビームを送信した場合の様子を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部の位置に対して、図１に示すフェイズドアレイ探触子から超音波ビームを送信した場合の様子を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態を示し、図１の記憶部に記憶する原点時刻調整パターン情報に含まれる複数の原点時刻調整パターンの取得処理の一例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図４に示すずれ角度が０°の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子の特性の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図４に示すずれ角度が０°の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子の特性の一例を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図４に示すずれ角度が０°の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子の特性の一例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図４に示すずれ角度が−８°（β＝８）の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子の特性の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図４に示すずれ角度が−８°（β＝８）の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子の特性の一例を示す図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図４に示すずれ角度が−８°（β＝８）の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子の特性の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態を示し、図１に示す原点時刻調整パターン情報取得部、送受信制御部、送受信部、超音波波形データ生成部及び超音波波形データ処理部の処理の流れの一例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１１に対する超音波波形データ処理部の処理の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１１に対する超音波波形データ処理部の処理の一例を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１１に対する超音波波形データ処理部の処理の一例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１９に対する超音波波形データ処理部の処理の一例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１９に対する超音波波形データ処理部の処理の一例を示す図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１９に対する超音波波形データ処理部の処理の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置による欠陥検出方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置において、溶接鋼管の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビームを集束させて欠陥検出処理を行う場合の第１例を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置において、溶接鋼管の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビームを集束させて欠陥検出処理を行う場合の第１例を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置において、溶接鋼管の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビームを集束させて欠陥検出処理を行う場合の第１例を示す図である。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置において、溶接鋼管の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビームを集束させて欠陥検出処理を行う場合の第２例を示す図である。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置において、溶接鋼管の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビームを集束させて欠陥検出処理を行う場合の第２例を示す図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置において、溶接鋼管の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビームを集束させて欠陥検出処理を行う場合の第２例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置の効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（実施形態）について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置１００の概略構成の一例を示す図である。この欠陥検出装置１００は、電縫鋼管等の溶接鋼管２００の管軸方向に沿って形成された溶接部（溶接面）２１０に存在する欠陥２１１を検出するための装置である。また、図１には、溶接鋼管２００の断面（より詳細には、溶接鋼管２００の断面のうちの溶接部２１０付近）を示している。なお、図１では、説明を分かりやすくするために、溶接部２１０の内部に欠陥２１１が存在している例を示しているが、溶接鋼管２００によっては溶接部２１０の内部に欠陥２１１が存在していないものもある。また、本実施形態においては、溶接鋼管２００の外径は、例えば３８．１ｍｍ〜１１４．３ｍｍが好適であり、溶接鋼管２００の厚み（外表面２００Ｇと内表面２００Ｎとの間の長さ）は、例えば１．６ｍｍ〜１０ｍｍが好適である。
【００１１】
本実施形態に係る欠陥検出装置１００は、図１に示すように、フェイズドアレイ探触子１１０、制御・処理部１２０、送受信部１３０、記憶部１４０、入力部１５０、及び、表示部１６０を有して構成されている。
【００１２】
フェイズドアレイ探触子１１０は、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇの外側に設置され、複数の超音波振動子１１１が配列されて形成されている。具体的に、図１には、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する複数の超音波振動子１１１として、ｃｈ１からｃｈＮまでのＮ個の超音波振動子が形成されている例を示している。また、図１には、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する複数の超音波振動子１１１のうち、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇを介して溶接部２１０に向けて超音波ビーム１１３を送信する送信超音波振動子１１２が示されている。この際、図１に示す超音波ビーム１１３は、溶接部２１０の１点（集束位置１１３ｂ）に集束するように描かれているが、これは飽くまでも設定上の経路を示しているものであり、実際にはフェイズドアレイ探触子１１０の仕様（例えば、超音波振動子１１１の幅や周波数、個数等）によっては、溶接部２１０の１点に集束しないこともあり得る。そのため、本実施形態では、溶接鋼管２００の厚み方向において、超音波ビーム１１３が溶接部２１０に集束する部分を集束領域として記載する。さらに、図１には、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する複数の超音波振動子１１１のうち、溶接部２１０を含む溶接鋼管２００で反射した超音波ビーム１１３である反射超音波ビーム（以下、単に「反射超音波ビーム」と記載することがある。）を受信する受信超音波振動子１１４が示されている。また、フェイズドアレイ探触子１１０と溶接鋼管２００の外表面２００Ｇとの間には、超音波ビーム１１３を効率的に伝播させるための媒体として、例えば水が存在している。
【００１３】
制御・処理部１２０は、例えば入力部１５０から入力された入力情報に基づいて、欠陥検出装置１００の各構成部を制御し、欠陥検出装置１００の動作を統括的に制御する。また、制御・処理部１２０は、例えば入力部１５０から入力された入力情報に基づいて、各種の処理を行う。この制御・処理部１２０は、図１に示すように、原点時刻調整パターン情報取得部１２１、送受信制御部１２２、超音波波形データ生成部１２３、超音波波形データ処理部１２４、欠陥判定部１２５、及び、表示制御部１２６を有して構成されている。
【００１４】
原点時刻調整パターン情報取得部１２１は、例えば入力部１５０から入力された入力情報に基づいて、記憶部１４０に記憶されている原点時刻調整パターン情報１４１を取得する。この原点時刻調整パターン情報取得部１２１で取得する原点時刻調整パターン情報１４１には、受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであってフェイズドアレイ探触子１１０と溶接部２１０との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンが含まれている。ここで、本明細書においては、「原点時刻」は、各受信波形を合成する際の各受信波形の起点（開始点）を表す時刻で、超音波ビーム１１３の送信または受信の開始時点から所定時間が経過した時刻であるものとする。
【００１５】
送受信制御部１２２は、例えば入力部１５０から入力された入力情報に基づいて、送受信部１３０の制御を行う。具体的に、送受信制御部１２２は、例えば入力部１５０から入力された入力情報に基づいて、送信超音波振動子１１２の設定及び受信超音波振動子１１４の設定を行う。
【００１６】
また、送受信制御部１２２は、例えば以下の要素を考慮して、送信超音波振動子１１２による送信遅延パターン及び受信超音波振動子１１４による原点時刻調整パターンを設定する。
・送信超音波振動子１１２の数（ｎ）
・受信超音波振動子１１４の数（ｍ）
・溶接鋼管２００の外径
・溶接鋼管２００の厚み（外表面２００Ｇと内表面２００Ｎとの間の長さ）
・フェイズドアレイ探触子１１０と溶接鋼管２００の幾何学的位置関係
・角度θと超音波ビーム１１３の集束位置１１３ｂ
・フェイズドアレイ探触子１１０の仕様（周波数、ピッチ、素子数、素子サイズ等）
・フェイズドアレイ探触子１１０と溶接鋼管２００の外表面２００Ｇとの間に存在する媒体（水）の物性値（超音波ビーム１１３が伝搬する音速等）
・溶接鋼管２００の鋼材の物性値（超音波ビーム１１３が伝搬する音速等）
【００１７】
また、本実施形態においては、フェイズドアレイ探触子１１０の位置は、例えば以下のようにして設定する。
まず、指定された超音波ビーム１１３の集束位置１１３ｂに基づき溶接部２１０に直交する線を溶接鋼管２００の外表面２００Ｇに向かって延長する。そして、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇにおいてスネルの法則に基づく屈折角度θで線をフェイズドアレイ探触子１１０の方向に延長する。そして、当該延長線上にフェイズドアレイ探触子１１０の中心が位置し、且つ、当該延長線と超音波振動子１１１の配置面とが直交するように、フェイズドアレイ探触子１１０を配置する。
【００１８】
また、フェイズドアレイ探触子１１０と溶接鋼管２００の外表面２００Ｇとの間の距離（水距離）は、溶接部２１０に存在する欠陥２１１からの反射超音波ビームの伝搬時間によって影響される検査時間（水距離が長ければ伝搬時間、即ち検査時間が長くなる）や、フェイズドアレイ探触子１１０と溶接鋼管２００の外表面２００Ｇとの間で往復する残響エコーの影響が無視できること等を考慮して決定する。
【００１９】
超音波波形データ生成部１２３は、受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに、受信部１３２で受信した反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する。
【００２０】
超音波波形データ処理部１２４は、超音波波形データ生成部１２３で生成された超音波波形データに対して、各種の処理を行う。具体的に、超音波波形データ処理部１２４は、原点時刻調整パターン情報取得部１２１で取得された複数の原点時刻調整パターンを用いて、原点時刻調整パターンごとに、超音波波形データ生成部１２３で受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに生成された超音波波形データの原点時刻を調整し、原点時刻が調整された超音波波形データを合成する処理を行って合成超音波波形データを生成する。さらに、超音波波形データ処理部１２４は、原点時刻調整パターンごとに生成した合成超音波波形データに対して、各種の処理を行う。
【００２１】
欠陥判定部１２５は、超音波波形データ処理部１２４で原点時刻調整パターンごとに生成した合成超音波波形データに基づいて、溶接部２１０に欠陥２１１が存在するか否かを判定する。
【００２２】
表示制御部１２６は、欠陥判定部１２５による欠陥２１１の判定結果を表示部１６０に表示する制御を行う。さらに、表示制御部１２６は、必要に応じて、各種の情報を表示部１６０に表示する制御を行う。
【００２３】
送受信部１３０は、送受信制御部１２２の制御に基づいて、溶接鋼管２００との間で超音波ビームの送受信を行う。この送受信部１３０は、送信部１３１、及び、受信部１３２を有して構成されている。送信部１３１は、送受信制御部１２２で設定された送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する処理を行う。本実施形態では、送信部１３１は、送受信制御部１２２の制御に基づいて、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇから溶接鋼管内に入射した超音波ビーム１１３が溶接鋼管２００の内表面２００Ｎで反射することなく溶接部２１０に対して略垂直に直接入射し且つ溶接部２１０で集束するように、送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する処理を行う。具体的に、本実施形態では、送信部１３１は、送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信して、この超音波ビーム１１３を、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇにおける入射軸１１３ａに対して角度θ（図１に示す例では、約７０°）で屈折させて、溶接鋼管２００の内表面２００Ｎで反射させることなく直接溶接部２１０に略垂直に入射させる。また、受信部１３２は、送受信制御部１２２で設定された受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに反射超音波ビームを受信する処理を行う。
【００２４】
記憶部１４０は、受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであってフェイズドアレイ探触子１１０と溶接部２１０との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを含む原点時刻調整パターン情報１４１を記憶している。この原点時刻調整パターン情報１４１に含まれている複数の原点時刻調整パターンについては、図４〜図７を用いて後述する。さらに、記憶部１４０は、制御・処理部１２０で用いる各種の情報やプログラム等、また、制御・処理部１２０の処理で得られた各種の情報等を記憶する。
【００２５】
入力部１５０は、例えば、ユーザにより操作入力された入力情報を制御・処理部１２０に入力する。
【００２６】
表示部１６０は、表示制御部１２６の制御に基づいて、欠陥判定部１２５による欠陥２１１の判定結果を表示する。さらに、表示部１６０は、表示制御部１２６の制御に基づいて、各種の情報を表示する。
【００２７】
次に、溶接鋼管２００の周方向における溶接部２１０の位置ずれについて、図２Ａ〜図２Ｃ及び図３Ａ〜図３Ｂを用いて説明する。
【００２８】
図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の実施形態を示し、図１に示す溶接部２１０の位置の特定方法の一例を示す図である。図２Ａは、例えば帯状の鋼板（帯鋼）を溶接部２１０で溶接して溶接鋼管２００を製造した場合の一例を示す模式図である。この図２Ａに示すように、溶接時には、溶接部２１０にビードと呼ばれる盛り上がった部分が形成される。
【００２９】
図２Ｂは、溶接部２１０の位置を特定するための一例として、図２Ａに示すビードを切削して当該切削面に対して光照射を行った上で当該切削面をラインカメラで撮影する様子を示す図である。また、図２Ｃは、図２Ｂに示すラインカメラで撮影された切削面画像の輝度プロファイルの一例を示す図である。この際、切削面の中心点では、照射した光がより乱反射すること等に起因して輝度が低下するため、この図２Ｃに示す例では、輝度が最も低下する位置を溶接部２１０の位置として特定する。即ち、この図２Ｃでは、切削面における切削幅の中心点を溶接部２１０の位置として特定する例を示している。この図２Ａ〜図２Ｃに示す方法で溶接部２１０の位置を特定するのは、ビードを切削した後に溶接部２１０の位置を直接計測して決定することが困難である場合が多いからである。
【００３０】
図３Ａ及び図３Ｂは、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部２１０の位置に対して、図１に示すフェイズドアレイ探触子１１０から超音波ビーム１１３を送信した場合の様子を示す図である。図３Ａは、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部２１０の位置（切削幅中心）に、実際に溶接部２１０が位置する場合を示している。この図３Ａに示す場合、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部２１０の位置に実際に溶接部２１０が位置しているため、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部２１０の位置に超音波ビーム１１３が集束するように制御することにより、実際の溶接部２１０の位置に超音波ビーム１１３の集束位置１１３ｂを設定することができる。これに対して、図３Ｂは、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部２１０の位置（切削幅中心）に対して、実際の溶接部２１０の位置が溶接鋼管２００の周方向にずれている場合を示している。この図３Ｂに示す場合、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部２１０の位置に対して実際の溶接部２１０の位置が溶接鋼管２００の周方向にずれているため、図２Ｃに示す方法で特定した溶接部２１０の位置に超音波ビーム１１３が集束するように制御すると、実際の溶接部２１０の位置に超音波ビーム１１３の集束位置１１３ｂを設定することができない。このため、この図３Ｂに示す場合には、欠陥２１１の検出精度の低下が懸念される。そして、この図３Ｂに示す場合において欠陥２１１の検出精度の低下を抑制すべく、本実施形態においては、フェイズドアレイ探触子１１０と溶接部２１０との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを用いて、原点時刻調整パターンごとに、超音波波形データ生成部１２３で受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに生成した超音波波形データの原点時刻を調整し、原点時刻が調整された超音波波形データを合成して合成超音波波形データを生成し、この原点時刻調整パターンごとに生成した合成超音波波形データに基づいて溶接部２１０に欠陥２１１が存在するか否かを判定するようにしている。
【００３１】
次に、記憶部１４０に記憶する原点時刻調整パターン情報１４１について、図４〜図７を用いて説明する。
【００３２】
図４は、本発明の実施形態を示し、図１の記憶部１４０に記憶する原点時刻調整パターン情報１４１に含まれる複数の原点時刻調整パターンの取得処理の一例を示す図である。本実施形態では、複数の原点時刻調整パターンの取得に際して、図４に示す校正管３００を用いる。
【００３３】
この図４に示す校正管（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｐｉｐｅ）３００は、図１に示す溶接鋼管２００を校正するための鋼管であって、溶接鋼管２００の溶接部２１０に相当する第２溶接部３１０に人工欠陥３１１を形成した鋼管である。この際、人工欠陥３１１としては、所定の大きさの貫通穴を形成する。また、図４では、校正管３００の外表面３００Ｇ及び校正管３００の内表面３００Ｎも図示している。
【００３４】
図４では、図１の溶接鋼管２００を校正するための校正管３００に対して図１のフェイズドアレイ探触子１１０の送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する様子を示している。この図４では、第２溶接部３１０の位置が校正管３００の周方向にずれた場合も示しており、フェイズドアレイ探触子１１０に対する第２溶接部３１０の基準位置を第１位置４０１とし、第２溶接部３１０の位置が第１位置４０１から校正管３００の周方向に時計回りに角度α（時計回りを＋方向とすると、角度＋α）だけずれた位置を第２位置４０２とし、第２溶接部３１０の位置が第１位置４０１から校正管３００の周方向に反時計回りに角度β（時計回りを＋方向とすると、角度−β）だけずれた位置を第３位置４０３としている。また、超音波ビーム１１３の集束位置１１３ｂは、第２溶接部３１０が第１位置４０１にある場合に第２溶接部３１０に位置するように設定している。
【００３５】
ここで、本実施形態においては、フェイズドアレイ探触子１１０は、ｃｈ１からｃｈ６４までの６４個の超音波振動子１１１を具備して構成されているものとする。また、送信超音波振動子１１２は、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、一部の２４個（ｃｈ２１〜ｃｈ４４）の超音波振動子１１１で構成されているものとする。そして、本実施形態においては、受信超音波振動子１１４は、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、送信超音波振動子１１２と同じｎ個（具体的には、ｃｈ２１〜ｃｈ４４の２４個）の超音波振動子１１１で構成する態様も含みうるが、好適には、送信超音波振動子１１２を構成する上述したｎ個の超音波振動子１１１（ｃｈ２１〜ｃｈ４４）を含み且つ当該ｎ個よりも大きいｍ個の超音波振動子１１１で構成する態様を採る。このように、送信超音波振動子１１２を構成する超音波振動子を含み且つ当該送信超音波振動子１１２の超音波振動子の数よりも大きい数の超音波振動子で受信超音波振動子１１４を構成することにより、例えば送信超音波振動子１１２を構成する超音波振動子を受信超音波振動子１１４として構成する場合と比較して、欠陥検出精度の低下の更なる抑制を期待できる。また、本発明者は、送信超音波振動子１１２を２４個（ｃｈ２１〜ｃｈ４４）の超音波振動子１１１で構成した上で、受信超音波振動子１１４を２４個（ｃｈ２１〜ｃｈ４４）の超音波振動子１１１で構成した場合、受信超音波振動子１１４を３２個（ｃｈ１７〜ｃｈ４８）の超音波振動子１１１で構成した場合、受信超音波振動子１１４を４８個（ｃｈ９〜ｃｈ５６）の超音波振動子１１１で構成した場合、及び、受信超音波振動子１１４を６４個（ｃｈ１〜ｃｈ６４）の超音波振動子１１１で構成した場合のそれぞれについて、溶接部２１０の位置が溶接鋼管２００の周方向にずれた際のＳＮ比の観点から、受信超音波振動子１１４を６４個（ｃｈ１〜ｃｈ６４）の超音波振動子１１１で構成した場合が最も優れているという知見を得ている。そのため、以下に記載する本実施形態の説明においては、受信超音波振動子１１４は、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、全部の６４個（ｃｈ１〜ｃｈ６４）の超音波振動子１１１で構成されているものとして説明を行う。
【００３６】
図５Ａ〜図５Ｃは、図４に示すずれ角度が０°の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子１１４の特性の一例を示す図である。
【００３７】
具体的に、図５Ａは、図４に示すずれ角度が０°の場合に、ｃｈ２１〜ｃｈ４４の送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信し、ｃｈ１〜ｃｈ６４の受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１で受信した反射超音波ビームに係るＢスキャン画像の一例を示す図である。この図５Ａでは、横軸を受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１の素子番号（ｃｈ１〜ｃｈ６４）とし、縦軸を反射超音波ビームのビーム路程（μｓ）としている。
【００３８】
図５Ａにおいて、外表面エコーと記載された領域において色の付された部分が、受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１において、校正管３００の外表面３００Ｇからの反射超音波ビームを受信したことを示している。また、図５Ａにおいて、欠陥エコーと記載された領域において色の付された部分が、受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１において、人工欠陥３１１からの反射超音波ビーム（人工欠陥反射超音波ビーム）を受信したことを示している。
【００３９】
図５Ｂは、図４に示すずれ角度が０°の場合に、図５Ａの場合において受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１（素子番号が１ｃｈ〜６４ｃｈ）で受信した欠陥エコーの最大信号強度を欠陥エコー強度として示した特性図である。具体的に、図５Ｂでは、横軸を受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１の素子番号（ｃｈ１〜ｃｈ６４）とし、縦軸を欠陥エコー強度としている。
【００４０】
図５Ｃは、図４に示すずれ角度が０°の場合に、図５Ｂの場合において受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１（素子番号が１ｃｈ〜６４ｃｈ）の超音波波形データ上の欠陥エコー出現時刻を示す特性図である。具体的に、図５Ｃでは、横軸を受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１の素子番号（ｃｈ１〜ｃｈ６４）とし、縦軸を超音波波形データ上の欠陥エコー出現時刻（時間）としている。また、縦軸に示す時間は、基準時点からの経過時間を示している。ここで、本明細書においては、「基準時点」は、超音波波形データ処理部１２４において、超音波ビーム１１３の送信または受信の開始時点から所定時間が経過した時刻の点である。
【００４１】
図６Ａ〜図６Ｃは、図４に示すずれ角度が−８°（β＝８）の場合に反射超音波ビームを受信した受信超音波振動子１１４の特性の一例を示す図である。
【００４２】
具体的に、図６Ａは、図４に示すずれ角度が−８°の場合に、ｃｈ２１〜ｃｈ４４の送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信し、ｃｈ１〜ｃｈ６４の受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１で受信した反射超音波ビームに係るＢスキャン画像の一例を示す図である。この図６Ａにおいても、図５Ａと同様に、横軸を受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１の素子番号（ｃｈ１〜ｃｈ６４）とし、縦軸を反射超音波ビームのビーム路程（μｓ）としている。
【００４３】
図６Ａにおいて、外表面エコーと記載された領域において色の付された部分が、受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１において、校正管３００の外表面３００Ｇからの反射超音波ビームを受信したことを示している。また、図６Ａにおいて、欠陥エコーと記載された領域において色の付された部分が、受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１において、人工欠陥３１１からの反射超音波ビーム（人工欠陥反射超音波ビーム）を受信したことを示している。
【００４４】
図６Ｂは、図４に示すずれ角度が−８°の場合に、図６Ａの場合において受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１（素子番号が１ｃｈ〜６４ｃｈ）で受信した欠陥エコーの最大信号強度を欠陥エコー強度として示した特性図である。この図６Ｂにおいても、図５Ｂと同様に、横軸を受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１の素子番号（ｃｈ１〜ｃｈ６４）とし、縦軸を欠陥エコー強度としている。
【００４５】
図６Ｃは、図４に示すずれ角度が−８°の場合に、図６Ｂの場合において受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１（素子番号が１ｃｈ〜６４ｃｈ）の超音波波形データ上の欠陥エコー出現時刻を示す特性図である。この図６Ｃにおいても、図５Ｃと同様に、横軸を受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１の素子番号（ｃｈ１〜ｃｈ６４）とし、縦軸を超音波波形データ上の欠陥エコー出現時刻（時間）としている。また、縦軸に示す時間は、基準時点からの経過時間を示している。
【００４６】
ここで、図５Ａ〜図５Ｃと図６Ａ〜図６Ｃの比較を交えた説明を行う。
図５Ｂと図６Ｂを比較すると、図６Ｂのずれ角度が大きい（ずれ角度＝−８°）場合でも、受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１（素子番号が１ｃｈ〜６４ｃｈ）は、十分な強度の欠陥エコーを受信していることがわかる。また、図５Ｃと図６Ｃを比較すると、それぞれのプロファイルのピークがずれていること、及び、それぞれのプロファイルが大きく異なることがわかる。
【００４７】
そして、本発明者は、図５Ｃに示すプロファイルと図６Ｃに示すプロファイルは、それぞれの状態での受信超音波振動子１１４における最適な受信遅延パターンに相当し、この最適な受信遅延パターンを、超音波波形データを処理する際に受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンとして用いることを考えた。具体的に、本発明者は、各ずれ角度に対応した最適な受信遅延パターンに対応する原点時刻調整パターンを用意して、当該原点時刻調整パターンごとに原点時刻が調整された超音波波形データを合成する処理を行って合成超音波波形データを生成し、生成した合成超音波波形データに基づいて欠陥２１１の有無を判定することで、欠陥２１１の検出精度の低下を抑制することを想到した。このため、本実施形態では、図５Ｃに示すプロファイルを「ずれ角度＝０°用の原点時刻調整パターン５１０」として適用し、図６Ｃに示すプロファイルを「ずれ角度＝−８°用の原点時刻調整パターン６１０」として適用する形態を採る。
【００４８】
図７は、本発明の実施形態を示し、図１に示す原点時刻調整パターン情報取得部１２１、送受信制御部１２２、送受信部１３０、超音波波形データ生成部１２３及び超音波波形データ処理部１２４の処理の流れの一例を示す図である。この図７において、図１に示す構成と同様の構成については同じ符号を付している。
【００４９】
この図７では、原点時刻調整パターン情報取得部１２１が、記憶部１４０から、原点時刻調整パターン１〜原点時刻調整パターン２１までの２１個の原点時刻調整パターンを含む原点時刻調整パターン情報１４１を取得した例を示している。
【００５０】
具体的に、図７に示す原点時刻調整パターン１１は、図４に示すずれ角度が０°の場合に、図５Ａ〜図５Ｃで説明した処理を行うことによって得られた図５Ｃに示す「ずれ角度＝０°用の原点時刻調整パターン５１０」に相当するものである。また、図７に示す原点時刻調整パターン１９は、図４に示すずれ角度が−８°の場合に、図６Ａ〜図６Ｃで説明した処理を行うことによって得られた図６Ｃに示す「ずれ角度＝−８°用の原点時刻調整パターン６１０」に相当するものである。さらに、図７に示す原点時刻調整パターン１は、図４に示すずれ角度が＋１０°（α＝１０）の場合に、図５Ａ〜図５Ｃや図６Ａ〜図６Ｃで説明した処理と同様の処理を行うことによって得られた「ずれ角度＝＋１０°用の原点時刻調整パターン」である。また、図７に示す原点時刻調整パターン２は、図４に示すずれ角度が＋９°（α＝９）の場合に、図５Ａ〜図５Ｃや図６Ａ〜図６Ｃで説明した処理と同様の処理を行うことによって得られた「ずれ角度＝＋９°用の原点時刻調整パターン」である。また、図７に示す原点時刻調整パターン２１は、図４に示すずれ角度が−１０°（β＝１０）の場合に、図５Ａ〜図５Ｃや図６Ａ〜図６Ｃで説明した処理と同様の処理を行うことによって得られた「ずれ角度＝−１０°用の原点時刻調整パターン」である。即ち、この図７に示す複数の原点時刻調整パターン１〜原点時刻調整パターン２１は、図４に示すずれ角度を＋１０°〜−１０°の範囲について１°ごとに設定したものである。
【００５１】
この場合、まず、送受信制御部１２２は、例えば入力部１５０から入力された入力情報に基づいて、送信超音波振動子１１２の設定及び受信超音波振動子１１４の設定を行った上で、送受信部１３０の制御を行う。送受信部１３０は、送受信制御部１２２の制御に基づいて、溶接鋼管２００との間で超音波ビームの送受信を行う。具体的に、送信部１３１は、送受信制御部１２２で設定された送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する処理を行う。なお、送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信させる際には、超音波ビーム１１３の集束位置１１３ｂは、ずれ角度が０°の場合に溶接部２１０に位置するように設定する。また、受信部１３２は、送受信制御部１２２で設定された受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに反射超音波ビームを受信する処理を行う。
【００５２】
そして、超音波波形データ生成部１２３は、受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに、受信部１３２で受信した反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する。
【００５３】
続いて、超音波波形データ処理部１２４は、原点時刻調整パターン情報取得部１２１で取得された複数の原点時刻調整パターンを用いて、原点時刻調整パターンごとに、超音波波形データ生成部１２３で受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに生成された超音波波形データの原点時刻を調整し、原点時刻が調整された超音波波形データを合成して合成超音波波形データを生成する。図７では、この合成超音波波形データの生成処理を「波形合成７０１」として記載している。具体的に、図７では、原点時刻調整パターン１に係る合成超音波波形データの生成処理を波形合成７０１−１として記載し、原点時刻調整パターン２に係る合成超音波波形データの生成処理を波形合成７０１−２として記載し、原点時刻調整パターン１１に係る合成超音波波形データの生成処理を波形合成７０１−１１として記載し、原点時刻調整パターン１９に係る合成超音波波形データの生成処理を波形合成７０１−１９として記載し、原点時刻調整パターン２１に係る合成超音波波形データの生成処理を波形合成７０１−２１として記載している。
【００５４】
続いて、超音波波形データ処理部１２４は、原点時刻調整パターンごとに、合成超音波波形データの所定期間の中から振幅が最大となる代表エコー強度を検出する。図７では、この代表エコー強度の検出処理を「代表エコー強度の検出７０２」として記載している。具体的に、図７では、原点時刻調整パターン１に係る代表エコー強度の検出処理を代表エコー強度の検出７０２−１として記載し、原点時刻調整パターン２に係る代表エコー強度の検出処理を代表エコー強度の検出７０２−２として記載し、原点時刻調整パターン１１に係る代表エコー強度の検出処理を代表エコー強度の検出７０２−１１として記載し、原点時刻調整パターン１９に係る代表エコー強度の検出処理を代表エコー強度の検出７０２−１９として記載し、原点時刻調整パターン２１に係る代表エコー強度の検出処理を代表エコー強度の検出７０２−２１として記載している。
【００５５】
続いて、超音波波形データ処理部１２４は、原点時刻調整パターンごとに検出した代表エコー強度の中から、最大の代表エコー強度である最大エコー強度を抽出する。図７では、この最大エコー強度の抽出処理を「最大エコー強度の抽出７０３」として記載している。
【００５６】
以下、図７に示す原点時刻調整パターン１１に対する超音波波形データ処理部１２４の処理と、図７に示す原点時刻調整パターン１９に対する超音波波形データ処理部１２４の処理を代表して説明を行う。
【００５７】
図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１１に対する超音波波形データ処理部１２４の処理の一例を示す図である。
【００５８】
図８Ａは、図７に示す原点時刻調整パターン１１であって、図５Ｃに示す「ずれ角度＝０°用の原点時刻調整パターン５１０」を示している。ここで、以下の説明では、受信超音波振動子１１４を構成する複数の超音波振動子１１１のうち、ｃｈ１の超音波振動子１１１、ｃｈ３２の超音波振動子１１１、ｃｈ６４の超音波振動子１１１を代表して説明する。
【００５９】
超音波波形データ処理部１２４は、まず、ずれ角度＝０°用の原点時刻調整パターン５１０について、受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１ごとに、基準時点（時間０）からの経過時間Δｔを算出する。例えば、ｃｈ１の超音波振動子１１１については経過時間Δｔ１を算出し、ｃｈ３２の超音波振動子１１１については経過時間Δｔ３２を算出し、ｃｈ６４の超音波振動子１１１については経過時間Δｔ６４を算出する。
【００６０】
図８Ｂは、ｃｈ１の超音波振動子１１１、ｃｈ３２の超音波振動子１１１及びｃｈ６４の超音波振動子１１１の超音波波形データを示している。この図８Ｂでは、横軸を経過時間とし、縦軸を受信した反射超音波ビームの振幅としている。また、この図８Ｂでは、図５Ａに示す外表面エコー及び欠陥エコーに相当する部分を図示している。また、図８Ｂでは、超音波波形データ８１１の原点時刻Ｔ１、超音波波形データ８２１の原点時刻Ｔ３２、超音波波形データ８２１の原点時刻Ｔ６４が設定されている。
【００６１】
具体的に、図８Ｂでは、ｃｈ１の超音波振動子１１１については、超音波波形データ生成部１２３で生成した超音波波形データ８１１と、波形合成のために超音波波形データ８１１を図８Ａに示す経過時間Δｔ１だけ前にずらして原点時刻Ｔ１を調整した超音波波形データ８１２を示している。同様に、図８Ｂでは、ｃｈ３２の超音波振動子１１１については、超音波波形データ生成部１２３で生成した超音波波形データ８２１と、波形合成のために超音波波形データ８２１を図８Ａに示す経過時間Δｔ３２だけ前にずらして原点時刻Ｔ３２を調整した超音波波形データ８２２を示している。同様に、図８Ｂでは、ｃｈ６４の超音波振動子１１１については、超音波波形データ生成部１２３で生成した超音波波形データ８３１と、波形合成のために超音波波形データ８３１を図８Ａに示す経過時間Δｔ６４だけ前にずらして原点時刻Ｔ６４を調整した超音波波形データ８３２を示している。また、超音波波形データ処理部１２４は、その他のｃｈの超音波振動子１１１についても、同様の処理を行う。
【００６２】
図８Ｃは、超音波波形データ処理部１２４において、図８Ｂに示す超音波波形データ８１２、超音波波形データ８２２及び超音波波形データ８３２、更には、これらに相当する他のｃｈの超音波波形データを合成して生成した合成超音波波形データ８４０を示している。この合成超音波波形データ８４０の生成処理は、図７の「波形合成７０１−１１」に相当する処理である。
【００６３】
続いて、超音波波形データ処理部１２４は、図８Ｃに示す合成超音波波形データ８４０の所定期間（例えば、図８Ｂに欠陥エコーとして記載した期間）８５０の中から、振幅が最大となる代表エコー強度８４１を検出する。この代表エコー強度８４１の検出処理は、図７の「代表エコー強度の検出７０２−１１」に相当する処理である。
【００６４】
図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の実施形態を示し、図７に示す原点時刻調整パターン１９に対する超音波波形データ処理部１２４の処理の一例を示す図である。
【００６５】
図９Ａは、図７に示す原点時刻調整パターン１９であって、図６Ｃに示す「ずれ角度＝−８°用の原点時刻調整パターン６１０」を示している。ここで、以下の説明では、受信超音波振動子１１４を構成する複数の超音波振動子１１１のうち、ｃｈ１の超音波振動子１１１、ｃｈ３２の超音波振動子１１１、ｃｈ６４の超音波振動子１１１を代表して説明する。
【００６６】
超音波波形データ処理部１２４は、まず、ずれ角度＝−８°用の原点時刻調整パターン６１０について、受信超音波振動子１１４を構成する各超音波振動子１１１ごとに、基準時点（時間０）からの経過時間Δｔを算出する。例えば、ｃｈ１の超音波振動子１１１については経過時間Δｔ１を算出し、ｃｈ３２の超音波振動子１１１については経過時間Δｔ３２を算出し、ｃｈ６４の超音波振動子１１１については経過時間Δｔ６４を算出する。
【００６７】
図９Ｂは、ｃｈ１の超音波振動子１１１、ｃｈ３２の超音波振動子１１１及びｃｈ６４の超音波振動子１１１の超音波波形データを示している。この図９Ｂでは、横軸を経過時間とし、縦軸を受信した反射超音波ビームの振幅としている。また、この図９Ｂでは、図６Ａに示す外表面エコー及び欠陥エコーに相当する部分を図示している。また、図９Ｂでは、超音波波形データ９１１の原点時刻Ｔ１、超音波波形データ９２１の原点時刻Ｔ３２、超音波波形データ９２１の原点時刻Ｔ６４が設定されている。
【００６８】
具体的に、図９Ｂでは、ｃｈ１の超音波振動子１１１については、超音波波形データ生成部１２３で生成した超音波波形データ９１１と、波形合成のために超音波波形データ９１１を図９Ａに示す経過時間Δｔ１だけ前にずらして原点時刻Ｔ１を調整した超音波波形データ９１２を示している。同様に、図９Ｂでは、ｃｈ３２の超音波振動子１１１については、超音波波形データ生成部１２３で生成した超音波波形データ９２１と、波形合成のために超音波波形データ９２１を図９Ａに示す経過時間Δｔ３２だけ前にずらして原点時刻Ｔ３２を調整した超音波波形データ９２２を示している。同様に、図９Ｂでは、ｃｈ６４の超音波振動子１１１については、超音波波形データ生成部１２３で生成した超音波波形データ９３１と、波形合成のために超音波波形データ９３１を図９Ａに示す経過時間Δｔ６４だけ前にずらして原点時刻Ｔ６４を調整した超音波波形データ９３２を示している。また、超音波波形データ処理部１２４は、その他のｃｈの超音波振動子１１１についても、同様の処理を行う。
【００６９】
図９Ｃは、超音波波形データ処理部１２４において、図９Ｂに示す超音波波形データ９１２、超音波波形データ９２２及び超音波波形データ９３２、更には、これらに相当する他のｃｈの超音波波形データを合成して生成した合成超音波波形データ９４０を示している。この合成超音波波形データ９４０の生成処理は、図７の「波形合成７０１−１９」に相当する処理である。
【００７０】
続いて、超音波波形データ処理部１２４は、図９Ｃに示す合成超音波波形データ９４０の所定期間（例えば、図９Ｂに欠陥エコーとして記載した期間）９５０の中から、振幅が最大となる代表エコー強度９４１を検出する。この代表エコー強度９４１の検出処理は、図７の「代表エコー強度の検出７０２−１９」に相当する処理である。
【００７１】
以上の説明では、図７に示す原点時刻調整パターン１１については図８Ａ〜図８Ｃを用いて代表エコー強度８４１の検出処理までを説明し、図７に示す原点時刻調整パターン１９については図９Ａ〜図９Ｃを用いて代表エコー強度９４１の検出処理までを説明したが、図７に示す他の原点時刻調整パターンについても同様の処理を行って代表エコー強度の検出処理までを行う。これにより、原点時刻調整パターン１〜原点時刻調整パターン２１までの合計２１個の代表エコー強度の検出処理が行われることになる。
【００７２】
続いて、超音波波形データ処理部１２４は、原点時刻調整パターンごとに検出した２１個の代表エコー強度の中から、最大の代表エコー強度である最大エコー強度を抽出する。ここでは、図８Ｃに示す原点時刻調整パターン１１における代表エコー強度８４１が最大エコー強度として抽出されたものとする。
【００７３】
その後、欠陥判定部１２５は、超音波波形データ処理部１２４で抽出された最大エコー強度（本実施形態では、図８Ｃに示す８４１）を用いて、溶接部２１０に欠陥２１１が存在するか否かを判定する。具体的に、欠陥判定部１２５は、図８Ｃに示す最大エコー強度８４１が欠陥判定に係る所定の閾値以上である場合に、溶接部２１０に欠陥２１１が存在すると判定を行う。例えば、図８Ｃに示す所定の閾値８６０を欠陥判定に係る閾値とした場合、最大エコー強度８４１は所定の閾値８６０以上であるため、この場合には、欠陥判定部１２５により、溶接部２１０に欠陥２１１が存在すると判定される。
【００７４】
図１０は、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置１００による欠陥検出方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００７５】
まず、図１０のステップＳ１において、送受信制御部１２２は、例えば入力部１５０から入力された入力情報に基づいて、溶接鋼管２００の厚み方向において超音波ビーム１１３を集束させる集束領域の数を示す集束領域数Ｒを設定する。
【００７６】
図１１Ａ〜図１１Ｃは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置１００において、溶接鋼管２００の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビーム１１３を集束させて欠陥検出処理を行う場合の第１例を示す図である。
【００７７】
この図１１Ａ〜図１１Ｃでは、溶接鋼管２００の厚み方向を３つの集束領域ｒ１〜ｒ３に分けて超音波ビーム１１３を走査（スキャン）する場合を示しており、この場合、上述した図１０のステップＳ１において集束領域数Ｒが３と設定されることになる。具体的に、図１１Ａは、３つの集束領域ｒ１〜ｒ３のうち、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇに近い集束領域ｒ１の欠陥検出処理を行うために、フェイズドアレイ探触子１１０の素子番号が小さい側（ｃｈ１側）のｎ個の超音波振動子１１１で構成される送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する場合を示している。また、図１１Ｂは、３つの集束領域ｒ１〜ｒ３のうち、溶接鋼管２００の厚み方向の中央部に位置する集束領域ｒ２の欠陥検出処理を行うために、フェイズドアレイ探触子１１０の中心付近のｎ個の超音波振動子１１１で構成される送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する場合を示している。また、図１１Ｃは、３つの集束領域ｒ１〜ｒ３のうち、溶接鋼管２００の内表面２００Ｎに近い集束領域ｒ３の欠陥検出処理を行うために、フェイズドアレイ探触子１１０の素子番号が大きい側（ｃｈＮ側）のｎ個の超音波振動子１１１で構成される送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する場合を示している。即ち、図１１Ａ〜図１１Ｃに示す第１例では、フェイズドアレイ探触子１１０における送信超音波振動子１１２の位置を順次変更することによって、溶接鋼管２００の厚み方向における各集束領域ｒ１〜ｒ３に超音波ビーム１１３を走査（スキャン）する場合を示している。
【００７８】
この図１１Ａ〜図１１Ｃに示す第１例の場合、図１の記憶部１４０には、集束領域ｒ１〜ｒ３ごとに、図１に示す原点時刻調整パターン情報１４１が記憶されている形態を採る。
【００７９】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置１００において、溶接鋼管２００の厚み方向における所定の集束領域に超音波ビーム１１３を集束させて欠陥検出処理を行う場合の第２例を示す図である。
【００８０】
この図１２Ａ〜図１２Ｃにおいても、上述した図１１Ａ〜図１１Ｃの場合と同様に、溶接鋼管２００の厚み方向を３つの集束領域ｒ１〜ｒ３に分けて超音波ビーム１１３を走査（スキャン）する場合を示しており、この場合、上述した図１０のステップＳ１において集束領域数Ｒが３と設定されることになる。具体的に、図１２Ａは、３つの集束領域ｒ１〜ｒ３のうち、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇに近い集束領域ｒ１の欠陥検出処理を行うために送受信制御部１２２が上述した送信遅延パターンを調整して、フェイズドアレイ探触子１１０の中心付近のｎ個の超音波振動子１１１で構成される送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する場合を示している。また、図１２Ｂは、３つの集束領域ｒ１〜ｒ３のうち、溶接鋼管２００の厚み方向の中央部に位置する集束領域ｒ２の欠陥検出処理を行うために送受信制御部１２２が上述した送信遅延パターンを調整して、フェイズドアレイ探触子１１０の中心付近のｎ個の超音波振動子１１１で構成される送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する場合を示している。また、図１２Ｃは、３つの集束領域ｒ１〜ｒ３のうち、溶接鋼管２００の内表面２００Ｎに近い集束領域ｒ３の欠陥検出処理を行うために送受信制御部１２２が上述した送信遅延パターンを調整して、フェイズドアレイ探触子１１０の中心付近のｎ個の超音波振動子１１１で構成される送信超音波振動子１１２から超音波ビーム１１３を送信する場合を示している。即ち、図１２Ａ〜図１２Ｃに示す第２例では、フェイズドアレイ探触子１１０における送信超音波振動子１１２の位置を中央部に固定して送受信制御部１２２が送信超音波振動子１１２による送信遅延パターンを順次変更することによって、溶接鋼管２００の厚み方向における各集束領域ｒ１〜ｒ３に超音波ビーム１１３を走査（スキャン）する場合を示している。
【００８１】
この図１２Ａ〜図１２Ｃに示す第２例の場合、図１の記憶部１４０には、集束領域ｒ１〜ｒ３ごとに、図１に示す原点時刻調整パターン情報１４１が記憶されている形態を採る。
【００８２】
ここで、再び、図１０の説明に戻る。
ステップＳ１の処理が終了すると、続いて、ステップＳ２において、送受信制御部１２２は、溶接鋼管２００の厚み方向における送信対象の集束領域を表す変数ｒに１を設定する。これにより、送信対象の集束領域ｒに１が設定される。例えば、図１１Ａ〜図１１Ｃに示す第１例の場合には図１１Ａに示す集束領域ｒ１が設定され、図１２Ａ〜図１２Ｃに示す第２例の場合には図１２Ａに示す集束領域ｒ１が設定されることになる。
【００８３】
続いて、ステップＳ３において、原点時刻調整パターン情報取得部１２１は、記憶部１４０から、現在設定されている集束領域ｒの原点時刻調整パターン情報１４１を取得する。ここでは、この原点時刻調整パターン情報取得部１２１で取得する原点時刻調整パターン情報１４１には、図７に示す原点時刻調整パターン１〜原点時刻調整パターン２１が含まれているものとする。この場合、制御・処理部１２０は、原点時刻調整パターンの数Ｆとして、２１を設定する形態を採る。
【００８４】
続いて、ステップＳ４において、制御・処理部１２０は、処理対象原点時刻調整パターンを示す変数ｆに１を代入する。これにより、処理対象原点時刻調整パターンｆとして、図７に示す原点時刻調整パターン１が設定される。
【００８５】
続いて、ステップＳ５において、送信部１３１は、送受信制御部１２２の制御に基づいて、送信超音波振動子１１２から、溶接鋼管２００の外表面２００Ｇを介して溶接部２１０の集束領域ｒに向けて超音波ビーム１１３を送信する処理を行う。この際、超音波ビーム１１３の集束位置１１３ｂは、ずれ角度が０°の場合に溶接部２１０に位置するように設定する。
【００８６】
続いて、ステップＳ６において、受信部１３２は、送受信制御部１２２の制御に基づいて、溶接部２１０を含む溶接鋼管２００で反射した反射超音波ビームを、受信超音波振動子１１４の各超音波振動子１１１ごとに受信する処理を行う。
【００８７】
続いて、ステップＳ７において、超音波波形データ生成部１２３は、受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに、受信部１３２で受信した反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する。
【００８８】
続いて、ステップＳ８において、超音波波形データ処理部１２４は、処理対象原点時刻調整パターンｆに基づいて、ステップＳ５で受信超音波振動子１１４を構成する超音波振動子１１１ごとに生成された超音波波形データの原点時刻を調整し、原点時刻が調整された超音波波形データを合成して合成超音波波形データを生成する。これらの処理は、図７〜図９Ｃを用いて具体的に説明したため、その詳細な説明は省略する。
【００８９】
続いて、ステップＳ９において、超音波波形データ処理部１２４は、ステップＳ７で生成した合成超音波波形データの所定期間の中から振幅が最大となる代表エコー強度を検出する。この処理は、図７〜図９Ｃを用いて具体的に説明したため、その詳細な説明は省略する。
【００９０】
続いて、ステップＳ１０において、制御・処理部１２０は、処理対象原点時刻調整パターンを示す変数ｆが、原点時刻調整パターンの数Ｆよりも小さいか否かを判断する。
【００９１】
ステップＳ１０の判断の結果、処理対象原点時刻調整パターンを示す変数ｆが、原点時刻調整パターンの数Ｆよりも小さい場合には（Ｓ１０／ＹＥＳ）、未だ処理を行っていない原点時刻調整パターンがあると判断して、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１に進むと、制御・処理部１２０は、処理対象原点時刻調整パターンを示す変数ｆに１を加算する。これにより、新たな原点時刻調整パターンが処理対象原点時刻調整パターンｆとして設定される。そして、ステップＳ１１の処理が終了すると、ステップＳ８に戻り、ステップＳ８以降の処理を再度行う。
【００９２】
一方、ステップＳ１０の判断の結果、処理対象原点時刻調整パターンを示す変数ｆが、原点時刻調整パターンの数Ｆよりも小さくない（即ち、ｆ≧Ｆである）場合には（Ｓ１０／ＮＯ）、ステップＳ３で取得した全ての原点時刻調整パターンについて処理を行ったと判断して、ステップＳ１２に進む。なお、ステップＳ１２に進む場合、図７に示す原点時刻調整パターン１〜原点時刻調整パターン２１までの合計２１個の代表エコー強度の検出が行われていることになる。
【００９３】
ステップＳ１２に進むと、超音波波形データ処理部１２４は、原点時刻調整パターンごとに検出した２１個の代表エコー強度の中から、最大の代表エコー強度である最大エコー強度を抽出する。ここでは、図８Ｃに示す原点時刻調整パターン１１における代表エコー強度８４１が最大エコー強度として抽出されたものとする。
【００９４】
続いて、ステップＳ１３において、欠陥判定部１２５は、ステップＳ１２で抽出された最大エコー強度（本実施形態では、図８Ｃに示す８４１）を用いて、溶接部２１０の集束領域ｒに欠陥２１１が存在するか否かを判定する。具体的に、欠陥判定部１２５は、図８Ｃに示す最大エコー強度８４１が欠陥判定に係る所定の閾値以上である場合に、溶接部２１０の集束領域ｒに欠陥２１１が存在すると判定を行う。例えば、図８Ｃに示す所定の閾値８６０を欠陥判定に係る閾値とした場合、最大エコー強度８４１は所定の閾値８６０以上であるため、この場合には、欠陥判定部１２５により、溶接部２１０の集束領域ｒに欠陥２１１が存在すると判定される。
【００９５】
続いて、ステップＳ１４において、表示制御部１２６は、ステップＳ１３による欠陥２１１の有無に関する判定結果を表示部１６０に表示する制御を行う。
【００９６】
続いて、ステップＳ１５において、送受信制御部１２２は、送信対象の集束領域を表す変数ｒが、ステップＳ１で設定した集束領域数Ｒ未満であるか否かを判断する。
【００９７】
ステップＳ１５の判断の結果、送信対象の集束領域を表す変数ｒが、ステップＳ１で設定した集束領域数Ｒ未満である場合には（Ｓ１５／ＹＥＳ）、全ての集束領域については未だ欠陥検出処理を行っていないと判断し、ステップＳ１６に進む。
【００９８】
ステップＳ１６に進むと、送受信制御部１２２は、溶接鋼管２００の厚み方向における送信対象の集束領域を表す変数ｒに１を加算する。これにより、新たな送信対象の集束領域ｒが設定される。その後、ステップＳ３に戻り、ステップＳ１６において新たに設定された集束領域ｒについて、ステップＳ３以降の処理を行う。
【００９９】
一方、ステップＳ１５の判断の結果、送信対象の集束領域を表す変数ｒが、ステップＳ１で設定した集束領域数Ｒ未満でない場合には（Ｓ１６／ＮＯ）、全ての集束領域について欠陥検出処理を行ったと判断し、図１０のフローチャートの処理を終了する。なお、図１０のフローチャートの処理では、ステップＳ８〜ステップＳ１１に示すように、ステップＳ１で取得された複数の原点時刻調整パターンを１つずつ直列的に処理する形態を示しているが、本発明においてはこの形態に限定されるものではなく、例えば、ステップＳ１で取得された複数の原点時刻調整パターンを同時に並列的に処理する形態も、本発明に適用可能である。
【０１００】
図１３は、本発明の実施形態に係る欠陥検出装置１００の効果を説明するための図である。具体的に、図１３は、図４に示す校正管３００を用いて、受信超音波振動子１１４で受信した人工欠陥３１１からの反射超音波ビーム（人工欠陥反射超音波ビーム）における欠陥エコー強度を測定した結果を示している。この図１３では、横軸に図４に示す第１位置４０１からのずれ角度を示し、縦軸に欠陥エコー強度が最大となるずれ角度０°の場合の欠陥エコー強度を０とした相対エコー強度（ｄＢ）を示している。
【０１０１】
この図１３において、測定結果１１１０は、本発明の測定結果を示し、複数の原点時刻調整パターン１〜原点時刻調整パターン２１を用いて図１０に示すフローチャートの処理を行うことによって得られた測定結果である。また、測定結果１１２０は、比較例の測定結果を示し、溶接部２１０の位置ずれを想定していない１つの原点時刻調整パターン（例えば、ずれ角度＝０°用の原点時刻調整パターン１１）のみを用いて得られた測定結果である。ここで、例えば、安定検出下限１１３０を−３ｄＢに設定すると、比較例の測定結果１１２０では、有効角度（許容角度）が５°程度であるのに対して、本発明の測定結果１１１０では、有効角度（許容角度）が１２°程度となった。このように、本発明は、比較例と比較して有効角度（許容角度）を大きくすることができるため、溶接部２１０の位置が想定していた位置に対してずれていた場合に欠陥２１１の検出精度の低下を抑制できることがわかった。
【０１０２】
（その他の実施形態）
上述した本発明の実施形態では、図７に示す原点時刻調整パターン１〜原点時刻調整パターン２１までの２１個の原点時刻調整パターンを処理する例について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、図１３に示す本発明の測定結果１１１０を考慮して、ずれ角度＝＋５°用の原点時刻調整パターン（この場合、図１０のフローチャートの処理を考慮して、この原点時刻調整パターンを原点時刻調整パターン１とする）〜ずれ角度＝−５°用の原点時刻調整パターン（この場合、図１０のフローチャートの処理を考慮して、この原点時刻調整パターンを原点時刻調整パターン１１とする）までの１１個の原点時刻調整パターンを処理する形態も、本発明に含まれる。なお、この形態の場合、例えばユーザが入力部１５０を介して、適用するずれ角度の範囲に係る原点時刻調整パターンを指定する形態を採り得る。
【０１０３】
また、上述した本発明の実施形態では、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、一部の２４個（ｃｈ２１〜ｃｈ４４）の超音波振動子１１１で送信超音波振動子１１２を構成する例について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、全部の６４個（ｃｈ１〜ｃｈ６４）の超音波振動子１１１で送信超音波振動子１１２を構成する形態も、本発明に適用可能である。また、例えば、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、一部の超音波振動子であって２４個以外の超音波振動子で送信超音波振動子１１２を構成する形態も、本発明に適用可能である。
【０１０４】
また、上述した本発明の実施形態では、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、全部の６４個（ｃｈ１〜ｃｈ６４）の超音波振動子１１１で受信超音波振動子１１４を構成する例について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、フェイズドアレイ探触子１１０を構成する６４個の超音波振動子１１１のうち、一部の超音波振動子で受信超音波振動子１１４を構成する形態も、本発明に適用可能である。
【０１０５】
また、上述した本発明の実施形態では、フェイズドアレイ探触子１１０を６４個の超音波振動子１１１で構成する例について説明を行ったが、本発明においてはこの形態に限定されるものではない。例えば、フェイズドアレイ探触子１１０を、６４個以外の複数の超音波振動子１１１で構成する形態も、本発明に適用可能である。
【０１０６】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
このプログラム及び当該プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、本発明に含まれる。
【０１０７】
なお、上述した本発明の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、または、その主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【要約】
受信超音波振動子（１１４）を構成する超音波振動子（１１１）ごとに、受信部（１３２）で受信した反射超音波ビームの振幅を時系列で示した超音波波形データを生成する超音波波形データ生成部（１２３）と、受信超音波振動子（１１４）を構成する超音波振動子（１１１）ごとに超音波波形データの原点時刻を調整するための原点時刻調整パターンであってフェイズドアレイ探触子（１１０）と溶接部（２１０）との相対的な位置関係を複数設定した複数の原点時刻調整パターンを用いて、原点時刻調整パターンごとに、原点時刻が調整された超音波波形データを合成する処理を行って合成超音波波形データを生成する超音波波形データ処理部（１２４）と、合成超音波波形データに基づいて、溶接部（２１０）に欠陥（２１１）が存在するか否かを判定する欠陥判定部（１２５）を備える。【図１】
0006562192.tif 000002
【図２Ａ】
0006562192.tif 000003
【図２Ｂ】
0006562192.tif 000004
【図２Ｃ】
0006562192.tif 000005
【図３Ａ】
0006562192.tif 000006
【図３Ｂ】
0006562192.tif 000007
【図４】
0006562192.tif 000008
【図５Ａ】
0006562192.tif 000009
【図５Ｂ】
0006562192.tif 000010
【図５Ｃ】
0006562192.tif 000011
【図６Ａ】
0006562192.tif 000012
【図６Ｂ】
0006562192.tif 000013
【図６Ｃ】
0006562192.tif 000014
【図７】
0006562192.tif 000015
【図８Ａ】
0006562192.tif 000016
【図８Ｂ】
0006562192.tif 000017
【図８Ｃ】
0006562192.tif 000018
【図９Ａ】
0006562192.tif 000019
【図９Ｂ】
0006562192.tif 000020
【図９Ｃ】
0006562192.tif 000021
【図１０】
0006562192.tif 000022
【図１１Ａ】
0006562192.tif 000023
【図１１Ｂ】
0006562192.tif 000024
【図１１Ｃ】
0006562192.tif 000025
【図１２Ａ】
0006562192.tif 000026
【図１２Ｂ】
0006562192.tif 000027
【図１２Ｃ】
0006562192.tif 000028
【図１３】
0006562192.tif 000029