(57)【要約】【課題】疑似エコーによる傷の誤検出を低減すること。【解決手段】一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷装置であって、被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、延在方向に交差する被検体の複数の断面像を作成する画像作成部１１と、複数の断面像に共通する特徴量を用いて断面像を補正する補正部１２と、補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出部１３とを具備する超音波探傷装置を提供する。【選択図】図３
2008122187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷装置であって、
前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成手段と、
複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正手段と、
補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出手段と
を具備する超音波探傷装置。
【請求項２】
前記補正手段は、
複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、
特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、
該比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて平滑化信号を作成し、
前記平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像を補正し、
補正対象となる一の前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行う請求項１に記載の超音波探傷装置。
【請求項３】
前記補正手段は、
複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、
特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、
該比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて平滑化信号を作成し、
前記平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像の位置ずれを補正し、
位置ずれ補正後における補正対象の前記断面像及び前記比較断面像から平滑化信号を再度作成し、この平滑化信号を用いて、該断面像を補正し、
補正対象となる一の前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行う請求項１に記載の超音波探傷装置。
【請求項４】
前記補正手段は、補正対象の前記断面像の位置ずれを補正する場合において、
前記平滑化信号と補正対象の前記断面像との相対位置を徐々にずらしながら各位置での相関値をそれぞれ求め、該相関値が最大値となったときのずれ量に基づいて、補正対象の前記断面像の位置ずれを補正する請求項３に記載の超音波探傷装置。
【請求項５】
前記補正手段は、補正対象の前記断面像の位置ずれを補正した後に、更に、補正対象の断面像と前記平滑化信号とを用いてマッチングを行うことにより、前記平滑化信号を補正し、補正後の前記平滑化信号を用いて位置ずれ補正後の前記断面像を補正する請求項４に記載の超音波探傷装置。
【請求項６】
補正手段は、
前記平滑化信号によって各前記断面像を補正したときの補正量をそれぞれ求め、この補正量が他の断面像に比べて予め設定されている規定量よりも大きい場合に、当該断面像の平滑化信号を他の断面像に対応する平滑化信号の特性に基づいて補正し、補正後の前記平滑化信号を用いて、当該断面像の補正をやり直す請求項５に記載の超音波探傷装置。
【請求項７】
複数の前記断面像は、前記超音波ビームを垂直方向に対して所定の角度をなして射出したときのエコー信号に基づいて作成されており、
前記補正手段は、各前記断面像の位置ずれ補正を行う場合において、前記平滑化信号に代えて、前記超音波ビームを垂直方向に対して射出した場合に得られるエコー信号に基づいて作成された参照断面像を用いて、各前記断面像の位置ずれを補正する請求項３から請求項６に記載の超音波探傷装置。
【請求項８】
前記補正手段は、
前記被験体と同一形状、かつ、無欠陥の接合部を有する無欠陥試験体の内部に、前記被検体に対するときと同様の入射角で超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて前記無欠陥試験体の断面像を作成し、これら断面像から平滑化信号を作成し、この平滑化信号を用いて、被検体を補正する請求項１に記載の超音波探傷装置。
【請求項９】
前記被検体の複数の前記断面像を蓄積する記憶手段を備え、
前記補正手段は、前記記憶手段に蓄積されている以前の試験における複数の前記断面像を用いて、今回の試験における前記被検体の複数の前記断面像を補正する請求項１に記載の超音波探傷装置。
【請求項１０】
一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷方法であって、
前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成過程と、
複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正過程と、
補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出過程と
を具備する超音波探傷方法。
【請求項１１】
一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷に用いられる超音波探傷プログラムであって、
前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成処理と、
複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正処理と、
補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出処理と
をコンピュータに実行させるための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、超音波探傷に係り、特に、原子力発電プラント等に用いられるオーステナイト系ステンレス材溶接部からなる配管、機器、容器等の探傷において好適な超音波探傷装置及びその方法並びにプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属などの傷等の欠陥を非破壊で検出する方法として超音波探傷法が知られている。
上記超音波探傷法は、例えば、超音波探触子を介して被検体に所定の入射角にて超音波を入射し、この超音波の戻り波を受信して信号処理することにより欠陥エコーを検出し、金属に発生している傷等を非破壊で検知するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２１１０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、オーステナイト系ステンレス材接合部等を有する金属を試験体として超音波探傷を行う場合、該接合部では、溶接金属が柱状晶組織であること、並びに、音速による異方性を有することから図２１に示すように異常屈折が生じ、傷がないにもかかわらず、あたかも欠陥が生じているようなノイズエコー（以下「疑似エコー」という。）が発生する。この疑似エコーは、図２２及び図２３に示すように、実際に傷がある場合に発生する欠陥エコーとほとんど差異がないため、両者を判別するのは困難であり、傷を誤検出するおそれがあった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、疑似エコーによる傷の誤検出を低減することのできる超音波探傷装置及びその方法並びにプログラム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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷装置であって、前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成手段と、複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正手段と、補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出手段とを具備する超音波探傷装置を提供する。
【０００６】
このような構成によれば、接合部内に、ある範囲にわたって一様に生じている成分を疑似エコーとして取り扱い、この疑似エコーを除去した後の断面像に基づいて欠陥を検出するので、ＳＮ比を向上させることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を低減させることが可能となる。
【０００７】
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、該比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて平滑化信号を作成し、前記平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像を補正し、補正対象となる一の前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行うこととしてもよい。
【０００８】
このような構成によれば、各断面像に対応する平滑化信号をその断面像及びその周辺の断面像に基づいてそれぞれ個別に作成し、各断面像をその断面像に対応する個別の平滑化信号によって平滑化するので、各断面像に生じている一様成分を効果的に除去することが可能となる。これにより、疑似エコーの低減を図ることが可能となるので、疑似エコーによる欠陥の誤検知を低減させることができる。
【０００９】
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、複数の前記断面像の中から補正対象となる一の断面像を特定し、特定した補正対象の断面像を中心とする前後所定数の断面像を比較断面像として抽出し、該比較断面像と補正対象の前記断面像とを用いて平滑化信号を作成し、前記平滑化信号を用いて補正対象の前記断面像の位置ずれを補正し、位置ずれ補正後における補正対象の前記断面像及び前記比較断面像から平滑化信号を再度作成し、この平滑化信号を用いて、該断面像を補正し、補正対象となる一の前記断面像として順次異なる断面像を特定することにより、各断面像の補正を行うこととしてもよい。
【００１０】
このような構成によれば、接合部が前記一方向に直交する方向にずれていても、このずれ量を補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーをより確実に除去する平滑化信号を作成することが可能となるので、疑似エコーを除去したＳＮ比の高い断面像を得ることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を更に低減させることが可能となる。
【００１１】
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、例えば、補正対象の前記断面像の位置ずれを補正する場合において、前記平滑化信号と補正対象の前記断面像との相対位置を徐々にずらしながら各位置での相関値をそれぞれ求め、該相関値が最大値となったときのずれ量に基づいて、補正対象の前記断面像の位置ずれを補正することとしてもよい。
【００１２】
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、補正対象の前記断面像の位置ずれを補正した後に、更に、補正対象の断面像と前記平滑化信号とを用いてマッチングを行うことにより、前記平滑化信号を補正し、補正後の前記平滑化信号を用いて位置ずれ補正後の前記断面像を補正することとしてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、接合部が非線形的にずれている場合でも、このずれ量を補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーをより確実に除去することが可能な補正平滑化信号を作成することができる。
【００１４】
上記超音波探傷装置において、補正手段は、前記平滑化信号を各前記断面像に対し補正したときの補正量をそれぞれ求め、この補正量が他の断面像に比べて予め設定されている規定量よりも大きい場合に、当該断面像の平滑化信号を他の断面像に対応する平滑化信号の特性に基づいて補正し、補正後の前記平滑化信号を用いて、当該断面像の補正をやり直すこととしてもよい。
【００１５】
このような構成によれば、平滑化信号の補正が適切であったか否かを評価し、この平滑化信号の補正が適切でなかった場合には、該平滑化信号を更に補正し、補正した平滑化信号を用いて、対応する断面像の補正を行うこととしたので、常に適切な補正平滑化信号を用いた補正を行うことが可能となる。
【００１６】
上記超音波探傷装置において、複数の前記断面像は、前記超音波ビームを垂直方向に対して所定の角度をなして射出したときのエコー信号に基づいて作成されており、前記補正手段は、各前記断面像の位置ずれ補正を行う場合において、前記平滑化信号に代えて、前記超音波ビームを垂直方向に対して射出した場合に得られるエコー信号に基づいて作成された参照断面像を用いて、各前記断面像の位置ずれを補正することとしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、被検体に対して垂直探傷試験を実施するので、被検体の接合部における内部状況を把握することが可能となる。そして、この垂直探傷試験により得られた各断面像の特徴に基づいて、斜角探傷試験における各断面像の位置ずれを補正することとしたので、位置ずれ補正の精度向上を図ることが可能となる。これにより、平滑化信号の作成精度を向上させることが可能となるので、傷等の欠陥の誤検知を更に低減させることができる。
【００１８】
上記超音波探傷装置において、前記補正手段は、前記被験体と同一形状、かつ、無欠陥の接合部を有する無欠陥試験体の内部に、前記被検体に対するときと同様の入射角で超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて前記無欠陥試験体の断面像を作成し、これら断面像から補正平滑化信号を作成し、この補正平滑化信号を用いて、被検体を補正することとしてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、被検体と同一形状の接合部を有する無欠陥試験体に対して探傷試験を行うことにより得られた断面像から補正平滑化信号を作成し、この補正平滑化信号を用いて被検体の断面像を補正することとしたので、疑似エコーか欠陥エコーかを判別することが可能となる。これにより、疑似エコーのみを確実に除去することができる。
【００２０】
上記超音波探傷装置において、前記被検体の複数の前記断面像を蓄積する記憶手段を備え、前記補正手段は、前記記憶手段に蓄積されている以前の試験における複数の前記断面像を用いて、今回の試験における前記被検体の複数の前記断面像を補正することとしてもよい。
【００２１】
このような構成によれば、以前の探傷試験における各断面像を用いて、今回の探傷試験における各断面像を補正するので、被検体に生じた微小な欠陥についても検出することが可能となる。これにより、欠陥検出の精度を向上させることができる。
【００２２】
本発明は、一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷方法であって、前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成過程と、複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正過程と、補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出過程とを具備する超音波探傷方法を提供する。
【００２３】
本発明は、一方向に延在する接合部を有する被検体の内部に発生した欠陥を検出する超音波探傷に用いられる超音波探傷プログラムであって、前記被検体の内部に超音波を伝搬させたときのエコー信号に基づいて、前記延在方向に交差する前記被検体の複数の断面像を作成する画像作成処理と、複数の前記断面像に共通する特徴量を用いて前記断面像を補正する補正処理と、補正後の断面像を用いて欠陥の検出を行う欠陥検出処理とをコンピュータに実行させるための超音波探傷プログラムを提供する。
また、上記態様は、可能な範囲で組み合わせて利用することができるものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、疑似エコーによる傷の誤検出を低減することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音波探傷装置の概略構成を示した図である。図２は、探触子の走査方向について説明するための図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る超音波探傷装置は、探傷試験を行う探傷試験装置１と、探傷試験装置１により得られた試験データを分析し、試験体Ｓに生じている傷等の欠陥を検出する分析装置２と、試験データを記録する記憶装置３とを備えている。
探傷試験装置１は、被験体Ｓの表面に配置され、被験体Ｓ内に所定の周波数の超音波を所定の屈折角θで射出するとともに、この反射波（以下「エコー信号」という。）を受信する探触子４と、探触子４の走査等を制御する探傷制御装置５と、探触子４に接続されたエンコーダ等の位置検出装置６を備えている。
【００２７】
上記被験体Ｓは、一方向に延在する溶接部（接合部）Ｓｊを有している。溶接部Ｓｊは、例えば、オーステナイト系ステンレス材等からなる。また、溶接部Ｓｊにより接合される金属は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の合金である。
ここで、被験体Ｓにおいて溶接部Ｓｊの延在方向をｙ軸方向、探触子移動面に平行でｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向、試験体Ｓ内での超音波ビームの進行方向をｔ方向と定義する。
ここで、上記ｙ軸方向は、より好ましくは設計上の溶接方向である。例えば、被検体Ｓが円筒状であれば、ｙ軸方向は周方向とされる。なお、本実施形態では、溶接部Ｓｊは蛇行していないが、例えば、溶接部Ｓｊが蛇行していた場合には、この溶接の方向に沿って蛇行したｙ方向が定義されることとなる。
【００２８】
探触子４は、探傷制御装置５からの制御信号により、被検体Ｓの表面（ｙ軸方向とｘ軸方向とで定義される面上）内をｘ軸方向およびｙ軸方向に２次元的に走査され、各位置において適切な探傷条件（例えば、屈折角θ＝４５°、周波数＝約２ＭＨｚ）の下、超音波ビームを被検体Ｓ内に射出するとともに、このときのエコー信号を受信する。受信されたエコー信号は、探傷制御装置５に出力される。
また、探触子４の位置は、探触子４に接続されたエンコーダ等の位置検出装置６により検出され、この検出位置が探傷制御装置５に出力される。探傷制御装置５は、探触子４により受信されたエコー信号と位置検出部６により検出された位置情報とを対応付けた試験データを分析装置２および記憶装置３に出力する。これにより、記憶装置３には、探傷試験の試験データが蓄積されることとなる。
【００２９】
図３は、分析装置２の概略内部構成を示した図である。
分析装置２は、探傷制御装置５から出力される試験データに基づいて、Ａスコープ、Ｂスコープ、Ｃスコープ等の各種画像を作成可能な画像作成部（画像作成手段）１１と、画像作成部１１によって作成された各種画像を信号処理することによりノイズ成分を除去する補正部１２と、補正部１２により補正された後の画像を用いて被検体Ｓ内に発生している傷等の欠陥を検出する欠陥検出部（欠陥検出手段）１３とを備えている。
【００３０】
上述の分析装置２は、内部に、コンピュータシステムを有している。
具体的には、分析装置２は、例えば、図示しないＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。上記各部の機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラム（超音波探傷プログラム）の形式でＲＯＭ等に記録されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各部の機能が実表される。
【００３１】
画像作成部１１は、例えば、図４に示すように、試験データに基づいて、ｙ軸方向に交差する被検体Ｓの複数の断面像Ｖｍを作成する。換言すると、図４に示すように、ｘ軸，ｙ軸，ｔ軸を互いに直交する座標系として表し、上記試験データを用いて３次元画像を構築した場合、上記複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎは、この３次元画像（Ｃスコープ）をｙ軸とｔ軸とを含む平面でｙ軸方向に所定の間隔をおいて切り出した断面像となる。この断面像Ｖ１〜Ｖｎは、いわゆるＢスコープである。
【００３２】
図５は、ｙ＝ｍ（ｍは、１〜ｎの任意の整数）における断面像Ｖｍを示した図である。このように、断面像Ｖｍは、ｘ軸とｔ軸とで定義される。
これに対し、Ａスコープは、図４に示した３次元画像において、ｘ座標とｙ座標とを特定した場合に、その箇所における時間とエコー信号の振幅との関係を表した画像である。例えば、図２２及び図２３がＡスコープにあたる。このように、Ａスコープは、縦軸がエコー信号の振幅、横軸が時間となっている。
なお、Ａスコープ、Ｂスコープ、Ｃスコープの作成方法等については、公知の技術を適宜用いることが可能である。
【００３３】
画像作成部１１は、試験データに基づいて複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎを作成すると、これらの断面像Ｖ１〜Ｖｎを補正部１２に出力する。補正部１２は、これら断面像Ｖ１〜Ｖｎに共通する特徴量を用いて、これら断面像Ｖ１〜Ｖｎをそれぞれ補正する。
ここで、溶接部Ｓｊでは、疑似エコーは局所的に発生するのではなく、ある範囲にわたって一様に発生することがわかった。これに対し、傷等の欠陥は、多くの場合、局所的に発生し、ある範囲にわたって一様に発生する確率は低いといえる。そこで、本実施形態では、ある一定の枚数の断面像に一様に発生しているエコーが存在した場合には、そのエコーを疑似エコー源によるものと判断し、これらの疑似エコー源によるエコーをノイズとしてフィルタ除去することにより、ＳＮ比の高い断面像を作成する。
【００３４】
具体的には、補正部１２は、以下の補正処理を実行する。
まず、補正部１２は、複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎの中から補正対象となる一の断面像Ｖｍを特定し（図６のステップＳＡ１）、特定した補正対象の断面像Ｖｍを中心とする前後所定数の断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を比較断面像として抽出する（ステップＳＡ２）。
続いて、補正部１２は、該比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１と補正対象の断面像Ｖｍとを用いて平滑化信号Ｍを作成し（ステップＳＡ３）、平滑化信号Ｍを用いて補正対象の断面像Ｖｍを補正する（ステップＳＡ４）。そして、補正対象として、全ての断面像を特定したか否かを判定し（ステップＳＡ５）、全ての断面像を特定していない場合には、ステップＳＡ１に戻り、未処理の断面像を補正対象として特定して、ステップＳＡ２以降の処理を行う。一方、ステップＳＡ５において、全ての断面像について補正が終了していた場合には、本補正処理を終了する。
【００３５】
次に、上述の補正部１２による補正処理について図７を参照して具体的に説明する。
ここでは、上記ステップＳＡ１において、補正対象として断面像Ｖ３が特定された場合について説明する。この場合、補正部１２は、特定した断面像Ｖ３を中心とする前後所定枚数Δｙ、ここでは、前後２枚ずつの断面像Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５を比較断面像として抽出し、これらの断面像Ｖ１乃至Ｖ５を用いて平滑化信号Ｍ３を作成する。ここで、平滑化信号Ｍ３を作成する方法としては、例えば、各画素の中央値を用いるメディアンフィルタが一例として挙げられる。
メディアンフィルタＭ(t,x,y)は、例えば、以下の（１）式のように表される。
Ｍ(t,x,y)＝median( { V(t,x,Y) | |Y−y|≦Δy } ）      （１）
【００３６】
例えば、図７に示すように、欠陥Ｐ１は断面像Ｖ１〜Ｖ５に表れているのに対して、欠陥Ｐ２はＶ２とＶ３とにしか表れていない。このような断面像Ｖ１〜Ｖ５を用いた場合、メディアンフィルタの適用結果である平滑化信号Ｍ３は、同図に示されるように、Ｐ１のみが表れた信号となる。そして、補正部１２は、補正対象の断面像Ｖ３と平滑化信号Ｍ３との差分をとることにより、断面像Ｖ３を補正し、補正後の断面像Ｆ３を得る。この結果、断面像Ｖ３に表れていた欠陥Ｐ１は除去され、欠陥Ｐ２のみが残留した断面像Ｆ３が得られる。
なお、差分の演算式は、例えば、以下の（２）式のように表される。
F(t,x,y) = V(t,x,y)−M(t,x,y)      （２）
【００３７】
このようにして、断面像Ｖ３の補正が終了すると、補正部１２は、未処理の断面像、例えば、断面像Ｖ４を補正対象として特定し、断面像Ｖ４の補正処理を行う。この場合の比較断面像は、Ｖ２，Ｖ３，Ｖ５，Ｖ６となる。
【００３８】
補正部１２により補正された後の断面像Ｆ１〜Ｆｎは、欠陥検出部１３に出力される。
欠陥検出部１３は、補正後の断面像Ｆ１〜Ｆｎを用いて欠陥を抽出し、この欠陥の位置に基づいて被検体Ｓにおける欠陥の位置を特定し、その処理結果を図示しない表示装置等に出力する。
【００３９】
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊにおいて、ある範囲にわたって一様に生じているエコーを疑似エコーとして取り扱い、この疑似エコーを除去した後の断面像に基づいて欠陥を検出するので、ＳＮ比を向上させることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を低減させることが可能となる。
なお、本実施形態では、平滑化フィルタとしてメディアンフィルタを用いたが、これに代えて、他の公知のフィルタを用いることとしてもよい。例えば、各断面像を平均化した平均化フィルタを用いることとしてもよい。
また、本実施形態では、比較画像として補正対象の断面像の前後２枚を抽出することとしたが、この枚数は設計事項により適宜変更できるものとする。
【００４０】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
本実施形態に係る超音波探傷装置は、補正部１２の内部処理が上述した第１の実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、主に、第１の実施形態と異なる点について説明する。
【００４１】
本実施形態に係る補正部１２は、溶接部Ｓｊにおける断面像Ｖ１〜Ｖｎのｘ軸方向における位置ずれを解消する位置ずれ補正機能を備えている。例えば、図８に示すように、溶接部Ｓｊが直線ではなく、屈曲していた場合等には、断面像Ｖ１〜Ｖｎ内に発生する疑似エコーに位置ずれが生ずることとなる。本実施形態に係る超音波探傷装置は、この位置ずれを解消し、平滑化フィルタの作成精度の向上を図るものである。
【００４２】
図９は、本実施形態に係る補正部１２により実行される内部処理のフローチャート、図１０は、補正部１２による補正処理を具体的に説明するための説明図である。
まず、補正部１２は、上述の第１の実施形態と同様の手順に従い、複数の断面像Ｖ１〜Ｖｎから補正対象とする断面像Ｖｍを特定し、更に、比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を抽出し、これらの断面像を用いて平滑化信号Ｍｍ＝Ｍ（ｔ，ｘ，ｍ）を作成する（ステップＳＢ１〜ＳＢ３）。
【００４３】
続いて、補正部１２は、平滑化信号Ｍｍをｘ軸方向に微小距離Δｘずつずらし、各ずれ位置において、補正対象の断面像Ｖｍと平滑化信号Ｍｍとの相関値Ｃを求める。そして、相関値Ｃが最大となったときのずれ位置に対応するずれ量Δｘを求め、このずれ量Δｘに基づいて補正対象の断面像Ｖｍをｘ軸方向に平行移動させることにより、位置ずれ補正を行う（ステップＳＢ４）。そして、同様の手順に従って、比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・についても、同平滑化信号Ｍｍを用いて位置ずれ補正を行う（ステップＳＢ５）。
【００４４】
なお、相関値Ｃが最大となるときのずれ量Δｘは、例えば、以下の（３）式にて求めることが可能である。
【００４５】
【数１】
2008122187.tif 000003
【００４６】
上記（３）式において、Ｎｘはｘ軸方向の画素数、Ｎｙはｙ軸方向の画素数、Ｎｔはｔ軸方向の画素数であり、上記Ｃを最大にするΔｘを求める。ここで、画素数は、探傷試験におけるエコー信号のデータ点数に相当する。
【００４７】
続いて、補正対象の断面像Ｖｍおよび比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・の位置ずれ補正が終わると、補正部１２は、位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´および位置ずれ補正後の比較断面像Ｖｍ＋１´，Ｖｍ−１´，・・・を用いて、平滑化信号Ｍｍ´を再度求め（ステップＳＢ６）、この平滑化信号Ｍｍ´を用いて、位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´を補正し、補正後の断面像Ｆｍ´を得る（ステップＳＢ７）。このようにして、断面像Ｆｍ´を得ると、断面像Ｆｍ´を元の位置に戻すべく、ずれ逆補正を行い（ステップＳＢ８）、これを最終的な断面像Ｆｍとする。
【００４８】
そして、上記ステップＳＢ９において、補正対象として全ての断面像Ｖ１〜Ｖｎを特定したか否かを判定し、全ての断面像を特定していない場合には、ステップＳＢ１に戻り、未処理の断面像を補正対象として特定して、ステップＳＢ２以降の処理を行う。一方、ステップＳＢ９において、全ての断面像について補正が終了していた場合には、補正後の断面像Ｆ１〜Ｆｎを欠陥検出部１３に出力し、その後、本処理を終了する。
【００４９】
次に、上述の補正部１２の処理について図１０を参照して具体的に説明する。
ここでは、上記ステップＳＢ１において、補正対象として断面像Ｖ３が特定された場合について説明する。この場合、補正部１２は、特定した断面像Ｖ３を中心とする前後２つの断面像Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５を比較断面像として抽出し、これらの断面像Ｖ１乃至Ｖ５を用いて平滑化信号Ｍ３を作成する。つづいて、この平滑化信号Ｍ３を用いて、補正対象の断面像Ｖ３のずれ量Δｘを検出し、このずれ量に基づいて断面像Ｖ３を平行移動させる。また、比較断面像Ｖ１，Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５についても、同平滑化信号Ｍ３を用いたずれ量Δｘの検出がそれぞれ行われ、このずれ量に基づく平行移動がされることで、位置ずれ補正が行われる。
【００５０】
図１０のＶ１´〜Ｖ５´は、位置ずれ補正を行った後の各断面像を示している。続いて、補正部１２は、ずれ補正後の断面像Ｖ１´〜Ｖ５´を用いて平滑化信号Ｍ３´＝Ｍ´（ｔ，ｘ，３）を求め、この平滑化信号Ｍ３´を用いて補正対象の断面像Ｖ３´を補正することにより、補正後の断面像Ｆ３´を得る。そして、この断面像Ｆ３´を、先ほどのずれ量Δｘに基づいて逆ずれ補正することにより、最終的な断面像Ｆ３を得る。
【００５１】
このようにして、断面像Ｖ３の処理が終了すると、補正部１２は、未処理の断面像、例えば、断面像Ｖ４を補正対象として特定し、断面像Ｖ４の補正を同様に行う。
補正部１２による処理後の断面像Ｆ１〜Ｆｎは、欠陥検出部１３に出力される。
【００５２】
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊが直線的に形成されておらず、屈曲等することにより各ｙ座標においてｘ軸方向におけるずれ量が発生していても、このずれ量を補正するので、疑似エコーの発生位置をそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーを一様な成分とみなして除去することが可能となる。この結果、更にＳＮ比の高い断面像を得ることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を更に低減させることが可能となる。
【００５３】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
本実施形態に係る超音波探傷装置は、補正部１２の内部処理が上述した第２の実施形態と異なる。以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、主に、第２の実施形態と異なる点について説明する。
【００５４】
図１１に示すように、溶接部Ｓｊの形状は、ｙ軸の各座標位置において一様ではなく、非線形的に変化することが考えられる。このような場合には、非線形的な歪みや形状変化等を考慮した平滑化信号を作成することが必要となる。
本実施形態に係る補正部１２は、このように、溶接部Ｓｊの形状が非線形的に変化している場合に、その変化に応じて平滑化信号を補正するものである。
【００５５】
図１２は、本実施形態に係る補正部１２により実行される内部処理のフローチャート、図１３は本実施形態に係る補正処理を具体的に説明するための説明図である。
まず、補正部１２は、複数ある断面像の中から補正対象とする断面像Ｖｍを特定し（ステップＳＣ１）、更に、比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を抽出し（ステップＳＣ２）、これらの断面像Ｖｍ，Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を用いて平滑化信号、例えば、メディアンフィルタによる平滑化信号Ｍｍを作成する（ステップＳＣ３）。続いて、この平滑化信号Ｍｍを用いて、補正対象の断面像Ｖｍおよび比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・の位置ずれ補正を行う（ステップＳＣ４）。続いて、位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´、および比較断面像Ｖｍ＋１，Ｖｍ−１・・・を用いて平滑化信号Ｍｍ´を作成する（ステップＳＣ５）。
【００５６】
次に、補正部１２は、上記断面像Ｖｍ´と平滑化信号Ｍｍ´とを列毎（ｘ座標ごと）に比較し、各列における各画素値の変動に基づいて各画素の対応付けを行い、この対応付けに基づいて平滑化信号Ｍｍ´を補正し、平滑化信号Ｍｍ´´を得る（ステップＳＣ６）。
【００５７】
例えば、図１３に示すように、ｘ＝１０の列を例に挙げると、ｘ＝１０におけるＡスコープを位置ずれ補正後の補正対象の断面像Ｖｍ´と平滑化信号Ｍｍ´とからそれぞれ抽出し、これらのＡスコープから振幅の特異点をそれぞれ抽出する。そして、特異点同士を対応付ける処理を行う。この対応付けは、例えば、ＤＰマッチング等の処理を用いることにより実現可能である。
【００５８】
例えば、振幅比Ｒ（ｘ，ｙ）を以下の（４）式のように定義する。
Ｒ（ｘ，ｙ）＝Ｍ´（ｔ，ｘ，ｙ）振幅／Ｖ´（ｔ，ｘ，ｙ）振幅      （４）
そして、x座標を特定したＡスコープＶ´（ｔ，ｘ，ｍ）にＭ´´（ｔ，ｘ，ｍ）＝Ｒ（ｘ，ｍ）＊Ｍ´（ｔ，ｘ，ｍ）をＤＰマッチングにより対応付ける。
このとき、以下の（５）式に示される誤差Ｅが最小になる対応付けを求める。
【００５９】
【数２】
2008122187.tif 000004
【００６０】
例えば、Ｖｍ´＝Ｖ´（ｔ，ｘ，ｍ）のｔをｔ１，ｔ２，ｔ３・・・、Ｍｍ＝Ｍ´（ｔ，ｘ，ｍ）のｔをＴ１，Ｔ２，Ｔ３・・・としたとき、図１４の左端から右端へ至る格子点の列（右下がりにならない、左に戻らないパス）のうち、上記Ｅの値が最小になるパスを最適パスとし、最適パスで対応付けられるｔｉとＴｉとの組合せを最適な組合せとして選定する。
【００６１】
例えば、Ｖ´のｔに対応するＭ´のｔをＴと標記すると、図１４に示した最適パスにおける対応付けは、以下のようになる。
ｔ１とＴ２
ｔ２とＴ３
ｔ３とＴ５
ｔ４とＴ６
・・・
【００６２】
このようにして、最終的に、ｘ＝１〜ｎにおいて、ｔ１からｔｎまでの対応付けが決定されると、補正部１２は、この対応付けに基づいて平滑化信号Ｍｍ´を補正し、補正後の平滑化信号Ｍｍ´´を得る。
【００６３】
そして、補正後の平滑化信号Ｍｍ´´を用いて補正対象の断面像Ｖｍ´を補正することで、補正後の断面像Ｆ´（ｔ，ｘ，ｍ）＝Ｆｍ´を得る（ステップＳＣ７）。そして、この断面像Ｆ´（ｔ，ｘ，ｍ）に逆ずれ量補正を施すことにより最終的な断面像Ｆ（ｔ，ｘ，ｍ）を得る（ステップＳＣ８）。
【００６４】
このようにして、補正部１２は、各断面像に対して上記処理を実行することにより、全ての断面像Ｖ１〜Ｖｎについての処理が終了すると（ステップＳＣ９において「ＹＥＳ」）、処理後の断面像Ｆ１〜Ｆｎを欠陥検出部１３に出力する。
【００６５】
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊの形状が非線形的に変形していても、この変形を考慮して各断面像を位置ずれ補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーを一様な成分とみなして除去することが可能となり、疑似エコーによる欠陥の誤検知を更に低減させることができる。
【００６６】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した第３の実施形態においては、ＤＰマッチングを利用することにより、平滑化信号を補正することとしたが、ＤＰマッチングが適切に行われないことがあり、そのような場合、局所的に疑似エコーが消え残ってしまい、欠陥の誤検出が行われる可能性がある。
【００６７】
本実施形態では、ＤＰマッチングを用いた補正が行われた平滑化信号Ｍ´´（ｔ，ｘ，ｍ）＝Ｍｍ´´により各断面像Ｖｍ´が適切に補正されたか否かを評価し、適切な平滑化が行われていなかった場合には、この平滑化信号Ｍ´´を更に補正することで、適切な平滑化信号を求め、この平滑化信号によって断面像Ｖｍ´を再度補正することにより、上述したような局所的に消え残る疑似エコーを除去することとしている。
以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、上述した第３の実施形態と異なる部分について主に説明する。
【００６８】
補正部１２は、上述した第３の実施形態と同様の手順に従って図１２のステップＳＣ１〜ＳＣ７を実行することにより、図１５に示すように、各断面像Ｖ１〜Ｖｎにおいて補正後の断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´を得ると（図１６のステップＳＤ１）、これらの断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´において処理対象とする列（ｘ軸の座標）を選定する（ステップＳＤ２）。ここで、例えば、ｘ＝１を処理対象として選定したとすると、補正部１２は、図１５に示すように、断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´においてｘ＝１の振幅の総和Ｚ１〜Ｚｎをそれぞれ求める（ステップＳＤ３）。
【００６９】
続いて、補正部１２は、各総和Ｚ１〜Ｚｎのメディアン（中央値）Ｚ０を求める（ステップＳＤ４）。続いて、補正部１２は、各断面像Ｆ１´〜Ｆｎ´におけるｘ＝１の振幅の総和Ｚ１〜Ｚｎから上記メディアンＺ０をそれぞれ減算して絶対値をとり、（ステップＳＤ５）、この絶対値Ｚ１´〜Ｚｎ´が予め設定されている規定値Ｚｒｅｆよりも大きいか否かをそれぞれ判断する（ステップＳＤ６）。
この結果、絶対値Ｚ１´〜Ｚｎ´が予め設定されている規定値よりも大きい断面像Ｆ´が存在していた場合には、この断面像Ｆ´に対応する平滑化信号Ｍ´´を補正する（ステップＳＤ７）。
【００７０】
例えば、図１５に示すように、断面像Ｆ３´の絶対値Ｚ３´が規定値Ｚｒｅｆを超えていた場合、この断面像Ｆ３´に対応する平滑化信号Ｍ３´´のｘ＝１の列を、当該断面像Ｆ３´に隣接する断面像Ｆ２´およびＦ４´に対応する平滑化信号Ｍ２´´およびＭ４´´のｘ＝１の列を補間したものに置換することで、平滑化信号Ｍ３´´を補正する。
なお、絶対値が規定値Ｚｒｅｆよりも大きくなる断面像が連続して発生していた場合には、これらの次の断面像における平滑化信号を用いて、平滑化信号の補正（補間）を行う。例えば、上記例において、断面像Ｆ３´及びＦ４´の絶対値Ｚ３´およびＺ４´が規定値Ｚｒｅｆを超えていた場合には、断面像Ｆ２´の平滑化信号Ｍ２´´と断面像Ｆ５´の平滑化信号Ｍ５´´とを用いて、平滑化信号Ｍ３´´を補正する。
【００７１】
そして、減算結果が規定値を超えた全ての断面像における平滑化信号の補正が終了すると、ステップＳＤ８に移行する。
一方、上記ステップＳＤ６において、減算結果が規定値を超える断面像が存在しなかった場合には、そのままステップＳＤ８に移行する。ステップＳＤ８では、全ての列を処理対象として選定したかを判定し、この結果、全ての列を処理対象として選定していなかった場合には、ステップＳＤ２に戻り、未処理の列、例えば、ｘ＝２について上記ステップＳＤ２以降の処理を実行する。
【００７２】
そして、全ての列ｘ＝１〜ｎについて上記処理を行うと、ステップＳＤ８において「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳＤ９に移行する。
ステップＳＤ９では、補正が行われた平滑化信号Ｍ´´によって再度補正処理することにより、新たな断面像Ｆ´を得る。そして、新たに得られた断面像Ｆ´に対してずれ位置逆補正を行い（ステップＳＤ１０）、この結果Ｆ１〜Ｆｎを欠陥検出部に出力する。
【００７３】
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、溶接部Ｓｊの形状が非線形的に変形しており、かつ、溶接信号の対応付けを阻害するような局所的な欠陥がある場合にも、このずれ量を適切に補正するので、疑似エコーの発生位置を同軸上にそろえることが可能となる。これにより、疑似エコーを一様な成分とみなして除去することが可能となる。この結果、更にＳＮ比の高い断面像を得ることができ、疑似エコーによる欠陥の誤検知を更に低減させることができる。
【００７４】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した第２の実施形態においては、補正対象となる断面像の周辺に位置する比較断面像を用いて平滑化信号を作成し、この平滑化信号を用いて補正対象となる断面像の位置ずれ補正を行っていたが、この位置ずれ補正をより高い精度で行うためには、溶接部Ｓｊの実際の形状を把握し、この形状に合わせて位置ずれを補正する方が好ましい。
【００７５】
そこで、本実施形態においては、実際の溶接部Ｓｊの形状を把握するために、超音波ビームを被検体に垂直に入射させる垂直探傷試験を行い、この垂直探傷試験におけるエコー信号に基づいて、上述した斜角探傷試験における各断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれ補正を行う。
なお、垂直探傷試験におけるエコー信号の取得方法は、例えば、上述した斜角探傷試験において、超音波ビームの屈折角θを０°とすればよい。
以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、説明する。
【００７６】
本実施形態においては、まず、分析装置２内の画像作成部１１が垂直探傷試験におけるエコー信号に基づいて各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを作成する。この断面像は、上述した斜角入射における各断面像Ｖ１〜Ｖｎにそれぞれ対応するｙ軸の座標位置ｙ＝１〜ｙ＝ｎにおける画像である。画像作成部１１は、断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを補正部１２´に出力する。
【００７７】
補正部１２´は、断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおけるピーク形状の位置をそれぞれ特定し（図１７のステップＳＥ１）、このピーク形状の位置が所定のｘ軸上の座標（例えば、ｘ＝ａ）にそろうように、各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎをｘ軸方向に平行移動させ、このときの各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎの移動量をずれ量として保有する（図１７のステップＳＥ２）。
【００７８】
例えば、垂直入射探傷試験の場合、被検体Ｓの溶接部Ｓｊに入射された超音波ビームは溶接部Ｓｊの底面で反射して戻ってくるので、図１８に示すように、各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎは被検体Ｓの溶接部Ｓｊの底面部の様子を再現した画像となる。従って、この断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおけるピーク形状の位置を一列にそろえることにより（例えば、図１９参照）、溶接部Ｓｊの曲がりなどに起因する位置ずれを補正することが可能となる。
【００７９】
補正部１２´は、図１９に示すように、各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおいて、ピーク形状の位置を所定の位置に移動させるときのずれ量Δｘを各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎにおいて求めると、このずれ量Δｘに基づいて、斜角探傷試験における各断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれ補正を行う（図１７のステップＳＥ３）。例えば、垂直探傷試験における断面像Ｖｒｎの位置ずれ量が「＋Δｘｎ」であった場合には、斜角探傷試験における断面像Ｖｎを「＋Δｘｎ」平行移動させることにより、位置ずれ補正を行う。このようにして、各断面像Ｖ１〜Ｖｎについて位置ずれ補正を行うと、位置ずれ補正後の各断面像Ｖ１´〜Ｖｎ´を用いて、上述した平滑化等を行うことにより（ステップＳＥ４）、最終的な断面像Ｆ１〜Ｆｎを得、これらを欠陥検出部１３に出力する（ステップＳＥ５）。
【００８０】
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置によれば、超音波ビームを垂直入射させたときのエコー信号に基づいて断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを作成するので、被検体、特に、溶接部Ｓｊの底面形状をより正確に把握することができる。そして、これらの断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎを用いて、斜角探傷試験における各断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれを補正するので、位置ずれ補正の精度を向上させることが可能となる。これにより、平滑化信号の作成精度を向上させることが可能となるので、傷等の欠陥の誤検知を更に低減させることが可能となる。
【００８１】
〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した各実施形態においては、各断面像に発生していた一様なエコー成分については、疑似エコーとして取り扱っていたため、複数の断面像に渡って一様な欠陥が実際に生じていた場合には、これらの欠陥を検出することができないという不都合がある。
そこで、本実施形態では、予め欠陥がないことがわかっている無欠陥試験体を作成し、この無欠陥試験体に対して被検体と同様の条件で超音波ビームを入射させ、このときの超音波エコーを用いて各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎを作成し、これら各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎを用いて平滑化信号を作成することとしている。
以下、本実施形態に係る超音波探傷装置について、説明する。
【００８２】
本実施形態においては、まず、無欠陥試験体を対象として垂直探傷試験と斜角探傷試験との両方を実施し、垂直探傷試験の各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎと、斜角探傷試験の各断面像Ｖｈ１〜Ｖｈｎを作成する。そして、垂直探傷試験のときの各断面像Ｖｋ１〜Ｖｋｎに基づいて斜角探傷試験の各断面像Ｖｈ１〜Ｖｈｎの位置ずれ補正を行う（図２０のＳＦ１〜ＳＦ３）。この手順は、上記第５の実施形態と同様である。
続いて、位置ずれ補正後の全ての断面像Ｖｈ１´〜Ｖｈｎ´から平滑化信号Ｍｋを作成する（ステップＳＦ４）。
【００８３】
次に、被検体Ｓを対象として垂直探傷試験と斜角探傷試験の両方を実施し、垂直探傷試験の各断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎと、斜角探傷試験の各断面像Ｖ１〜Ｖｎを作成する。そして、垂直探傷試験の断面像Ｖｒ１〜Ｖｒｎに基づいて、斜角探傷試験の断面像Ｖ１〜Ｖｎの位置ずれ補正を行う（図２０のステップＳＦ５〜ＳＦ７）。
続いて、補正部１２は、位置ずれ補正後の断面像Ｖ１´〜Ｖｎ´と無欠陥試験体を対象として得られたメディアンフィルタＭｋとを用いて、上述した各実施形態に係る時間軸非線形補正処理や平滑化信号補正処理等を実施することにより（ステップＳＦ８）、最終的な断面像Ｆ１〜Ｆｎを得、これらを欠陥検出部１３に出力する（ステップＳＦ９）。
【００８４】
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置及び方法並びにプログラムによれば、無欠陥試験体に対して探傷試験を行うことにより得られた断面像から平滑化信号を作成し、この平滑化信号を用いて被検体の断面像を補正することとしたので、溶接方向に平行な長い一様な欠陥（例えば、被検体が管状であった場合における全周一様欠陥）があった場合にも見逃しなく欠陥を検出することができる。
【００８５】
なお、本実施形態では、被検体とは試験体から得られた平滑化信号Ｍｋを用いることから、この平滑化信号Ｍｋと被検体の位置ずれ補正後の各断面像Ｖ１´〜Ｖｎ´に位置ずれが発生する場合がある。このため、平滑化信号Ｍｋを用いて平滑化等の処理を開始する際に、まず、両者間の位置ずれを補正してから後続の処理を実行することが好ましい。この場合、例えば、被検体と無欠陥試験体とに対して垂直探傷試験を行ったときの各断面像を用いて位置ずれ補正を行うこととしてもよい。
【００８６】
〔第７の実施形態〕
次に、本発明の第７の実施形態に係る超音波探傷装置および方法並びにプログラムについて説明する。
上述した各実施形態においては、被検体Ｓとは異なる個体である無欠陥試験体を用いて探傷試験を行い、この無欠陥試験体における探傷試験結果を用いて被検体の各断面像を補正することとしていた。本実施形態においては、無欠陥試験体における探傷試験結果に代えて、当該被検体の以前の探傷試験結果を用いて、今回の被検体の探傷試験における各断面像を補正等することにより、最終的な断面像Ｆ１〜Ｆｎを得る。
具体的には、今回の探傷試験において得られた各断面像Ｖ１〜Ｖｎに対応する平滑化信号Ｍのかわりに、以前の探傷試験、例えば、前回の探傷試験における各断面像Ｖｐ１〜Ｖｐｎを用いる。なお、探傷試験時における位置ずれを補正するために、上述した第６の実施形態と同様に、ずれ補正処理およびピーク位置ずれ補正を実行することが好ましい。
【００８７】
以上説明してきたように、本実施形態に係る超音波探傷装置によれば、以前の探傷試験における各断面像を平滑化信号のかわりに用いるので、被検体に生じた微小な欠陥についても検出することが可能となる。これにより、欠陥検出の精度を向上させることができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上記平滑化処理等の各種処理を行った場合には、処理後の画像にノイズが生ずることがある。従って、ローパスフィルタ等を用いたフィルタリング処理を適宜設けることにより、このような局所的に発生するノイズを除去しながら上述した処理を行うこととしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態に係る超音波探傷装置の全体概略構成を示したブロック図である。
【図２】探触子の走査方向について説明するための図である。
【図３】分析装置の概略内部構成を示したブロック図である。
【図４】断面像の定義を説明するための図である。
【図５】断面像の一例を示した図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る超音波探傷装置の補正部が実行する処理手順を示したフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る補正部により実行される処理内容を具体的に説明するための説明図である。
【図８】接合部がｘ軸に対して線形的にずれている場合の一例を示した図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る超音波探傷装置の補正部が実行する処理手順を示したフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る補正部により実行される処理内容を具体的に説明するための説明図である。
【図１１】接合部がｘ軸に対して非線形的にずれている場合の一例を示した図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る超音波探傷装置の補正部が実行する処理手順を示したフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る補正部により実行される処理内容を具体的に説明するための説明図である。
【図１４】ＤＰマッチングの結果の一例を示した図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る補正部により実行される処理内容を具体的に説明するための説明図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態に係る超音波探傷装置の補正部が実行する処理手順を示したフローチャートである。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係る超音波探傷装置の補正部が実行する処理手順を示したフローチャートである。
【図１８】垂直探傷試験における断面像の一例を示した図である。
【図１９】垂直探傷試験における断面像に基づく位置ずれ補正を説明するための説明図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係る超音波探傷装置の補正部が実行する処理手順を示したフローチャートである。
【図２１】接合部において超音波ビームの異常屈曲が発生することを示した図である。
【図２２】疑似エコーの一例を示したＡスコープである。
【図２３】欠陥エコーの一例を示したＡスコープである。
【符号の説明】
【００９０】
１  探傷試験装置
２  分析装置
３  記憶装置
４  探触子
５  探傷制御装置
６  位置検出部
１１  画像作成部
１２  補正部
１３  欠陥検出部
Ｓ  被検体
Ｓｊ  溶接部
【図１】
2008122187.tif 000005
【図２】
2008122187.tif 000006
【図３】
2008122187.tif 000007
【図４】
2008122187.tif 000008
【図５】
2008122187.tif 000009
【図６】
2008122187.tif 000010
【図７】
2008122187.tif 000011
【図８】
2008122187.tif 000012
【図９】
2008122187.tif 000013
【図１０】
2008122187.tif 000014
【図１１】
2008122187.tif 000015
【図１２】
2008122187.tif 000016
【図１３】
2008122187.tif 000017
【図１４】
2008122187.tif 000018
【図１５】
2008122187.tif 000019
【図１６】
2008122187.tif 000020
【図１７】
2008122187.tif 000021
【図１８】
2008122187.tif 000022
【図１９】
2008122187.tif 000023
【図２０】
2008122187.tif 000024
【図２１】
2008122187.tif 000025
【図２２】
2008122187.tif 000026
【図２３】
2008122187.tif 000027