(57)【要約】【課題】  表示画面によらず音響によって欠陥の有無を告知し、表示画面を監視することなく作業を行うことのできる超音波探傷検査方法における告知方法とそれを用いる超音波探傷検査装置を提供する。【解決手段】  超音波探傷検査装置１０は、超音波送受信器１１Ａが探触子１２を介して超音波を送信すると共にその反射波を受信し、その送受信した超音波を信号処理装置１１Ｂが基準材を計測した基準情報と被検査材を計測した計測情報とを比較してその差を所定の相関関係で可聴域の音波情報に変換し、音響駆動回路１１Ｄを介して基準肉厚に対する被検査材の厚さや欠陥部の位置をスピーカー１４及び又はヘッドホン１５で音響によって告知するように構成されている。【選択図】  図１
2005227119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査材に超音波を伝播させると共にその反射波を受信して欠陥の有無や厚さを計測する超音波探傷検査方法において、
基準材を計測した基準情報と被検査材を計測した計測情報とを比較し、その差を所定の相関関係で可聴域の音に変換して出力することで、基準情報と計測情報の差異を音で告知することを特徴とする超音波探傷検査方法における告知方法。
【請求項２】
探触子を介して超音波を出射すると共にその反射波を受信する超音波送受信器と、その送受信波を演算処理する信号処理装置と、音響告知手段と、該音響告知手段を駆動する音響告知手段駆動回路とを備え、
前記信号処理装置は、基準材を計測した基準情報と被検査材を計測した計測情報とを比較してその差を所定の相関関係で可聴域の音波情報に変換し、前記音響告知手段駆動回路によって前記音響告知手段を介して前記基準情報と計測情報の差異と対応した可聴域の音を発するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の告知方法を用いる超音波探傷検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査材に超音波を伝播させて欠陥の有無や厚さを計測する超音波探傷検査方法に関し、詳しくは、その探傷結果の告知方法及びそれを用いる超音波探傷検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種産業用プラントの機器、構造物等を非破壊的に計測して、構造材料の劣化、損傷による傷や溶接部のブローホール等の欠陥部を検出したり厚さを測定する非破壊検査法の一つとして、横波の超音波を被検査材に伝播させ、欠陥部に衝突して反射する欠陥部エコーを検出することによって該欠陥部を検出する超音波探傷方法がある。（特許文献１参照）
【０００３】
このような超音波探傷方法を用いる超音波探傷検査装置は、例えば、図５（Ａ）にその一例のブロック構成図を示す如く、超音波送受信器１１Ａ′と、信号処理装置１１Ｂ′と、表示駆動回路１１Ｃ′を備える装置本体１１′に、探触子１２′と、画像表示するＣＲＴディスプレイ１３′が接続されて成り、超音波受信器１１Ａ′が、探触子１２′を介して超音波３を被検査材２′に伝播させると共にその超音波探傷エコー３′を受信し、信号処理装置１１Ｂ′によって演算処理して表示駆動回路１１Ｃ′を介してＣＲＴディスプレイ１３′に図中に示す如くＸ軸を時間軸として探傷波形を画像表示させるようになっている。図中Ｐは出射パルス，Ｐ′は底部エコーパルスであり、欠陥がある場合には両者の間に欠陥部エコーパルスが発現し、出射パルスＰから欠陥部エコーパルスまでのＸ軸方向長さが欠陥部の位置を表す。
【特許文献１】特開２００２−１３９４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のごとき超音波探傷検査装置を用いた検査作業は、探触子を被検査材に密着させて、被検査部位に沿って移動させながら行うものであるため、一人の作業者で行う場合には、図５（Ｂ）に概念図を示すように作業者１′は探触子１２′を被検査材２′に対して正しい姿勢を保って移動させつつＣＲＴディスプレイ１３′に表示される探傷波形を監視するという二つの作業を同時に行わなければならず、面倒で疲労度が高いものであった。特に、大型ボイラの伝熱管の全数検査等の際には、探触子を伝熱管の円弧状の外周面に所定の姿勢で当接させつつ移動させなければならないため、その探触子の当接・移動のみでも難しく、これに更に表示画面（ＣＲＴディスプレイ）を監視するという作業が加わると極めて困難で、作業能率が著しく悪く検査精度にも影響するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、表示画面によらず音響によって欠陥の有無を告知し、表示画面を監視することなく作業を行うことのできる超音波探傷検査方法における告知方法とそれを用いる超音波探傷検査装置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】
上記目的を達成する超音波探傷検査方法における告知方法は、被検査材に超音波を伝播させると共にその反射波を受信して欠陥の有無や厚さを計測する超音波探傷検査方法において、基準材を計測した基準情報と被検査材を計測した計測情報とを比較し、その差を所定の相関関係で可聴域の音に変換して出力することで、基準情報と計測情報の差異を音で告知することを特徴とする。
【０００７】
この方法では、基準情報と計測情報の差を所定の相関関係で可聴周波数や可聴音域の音量等に変換することで、基準情報と計測情報の差異を音の高さや音量等で告知する。
【０００８】
また、その告知方法を用いる超音波探傷検査装置として、探触子を介して超音波を出射すると共にその反射波を受信する超音波送受信器と、その送受信波を演算処理する信号処理装置と、音響告知手段と、該音響告知手段を駆動する音響告知手段駆動回路とを備え、前記信号処理装置は、基準材を計測した基準情報と被検査材を計測した計測情報とを比較してその差を所定の相関関係で可聴域の音波情報に変換し、前記音響告知手段駆動回路によって前記音響告知手段を介して前記基準情報と計測情報の差異と対応した可聴域の音を発するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
この構成では、信号処理装置が基準情報と計測情報の差を所定の相関関係で可聴周波数や可聴音域の音量等に変換することで、音響告知手段駆動回路によって音響告知手段を介して基準情報と計測情報の差異を音の高さや音量等で告知する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る超音波探傷検査方法における告知方法によれば、基準材を計測した基準情報と被検査材を計測した計測情報の差異を可聴音域の音の高さや音量等で告知するため、作業者は聴覚によって基準材に対する被検査材の差異や欠陥の有無を知ることができ、ＣＲＴディスプレイを監視することなく作業を行うことができる。これにより、作業者は視覚を探触子の被検査材への当接状態に集中させることができ、作業が容易となって疲労度も軽減されることから、作業効率や検査精度の向上に寄与し得るものである。
【００１１】
また、その告知方法を用いる超音波探傷検査装置によれば、基準材を計測した基準情報と被検査材を計測した計測情報の差異を可聴音域の音の高さや音量等で告知することができ、作業者はＣＲＴディスプレイを監視することなく聴覚によって基準材に対する被検査材の差異や欠陥の有無を知ることができる。これにより、作業者は視覚を探触子の被検査材への当接状態に集中させることができ、作業が容易となって疲労度も軽減されることから、作業効率や検査精度の向上に寄与するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。  
図１は本発明に係る超音波探傷検査方法における告知方法を適用した超音波探傷検査装置の一構成例のブロック構成図である。
【００１３】
この超音波探傷検査装置１０は、装置本体１１に、探触子１２と、ＣＲＴディスプレイ１３，音響告知手段としてのスピーカー１４及びヘッドホン１５が接続されて構成されている。
【００１４】
装置本体１１は、超音波送受信器１１Ａと、信号処理装置１１Ｂと、表示駆動回路１１Ｃと、増幅回路を含む音響告知手段駆動回路としての音響駆動回路１１Ｄとを備えている。
【００１５】
そして、超音波送受信器１１Ａが探触子１２を介して超音波を送信すると共にその反射波を受信し、その送受信した超音波を信号処理装置１１Ｂが演算処理し、表示駆動回路１１Ｃを介してＣＲＴディスプレイ１３に経過時間をＸ軸として表示すると共に、音響駆動回路１１Ｄを介して基準肉厚に対する被検査材の厚さや欠陥部の位置をスピーカー１４及び又はヘッドホン１５で音響によって告知するようになっているものである。
【００１６】
ここで、基準肉厚に対する被検査材の厚さの判定とその音響変換は、図２に概念的フロー図を示すようにして行う。
【００１７】
即ち、まず、予め基準肉厚の標準試験片を計測してその基準情報（基準波形：Ｗｓ）を記憶しておき（Ｓ１）、次いで、被検査材の計測を行って計測情報（計測波形：Ｗ１）を得（Ｓ２）、基準波形：Ｗｓと計測波形：Ｗ１とを減算してその絶対値を得る（Ｓ３）。その結果、基準肉厚と被検査材の肉厚に差がある場合には、処理波形：Ｗ２に示すように基準肉厚の底部エコーパルス：ＥＰ１と被検査材の底部エコーパルス：ＥＰ２とが残存するため、これらエコーパルスの時間差から肉厚の差を得る（Ｓ４）。尚、基準肉厚と被検査材の肉厚に差がなければ演算結果はゼロとなって当該ルーチンは終了する。
【００１８】
次に、このようにして得られた肉厚差を基準肉厚で除して基準肉厚に対する減少率を得、その値を所定の相関関数に基づく肉厚減少率−周波数変換テーブル：Ｔ１によって可聴域の周波数に割り当て（Ｓ５）、スピーカー１４及び又はヘッドホン１５から音響として出力するものである。周波数は、可聴周波数２０〜２０，０００Ｈｚの範囲中、聴き取り易さの観点から１，０００〜８，０００Ｈｚ程度とするのが好ましい。
【００１９】
これにより、基準肉厚に対して被検査材の厚さが異なる場合には、スピーカー１４及び又はヘッドホン１５から音響を発し、その音の高さは基準肉厚に対する被検査材の肉厚の減少率によって変化する。このため、作業者は、作業中ＣＲＴディスプレイ１３を凝視し続けること無く、スピーカー１４又はヘッドホン１５からの音響によって、被検査材の基準肉厚に対する差の有無とその大小を知ることができるものである。それによって必要と感じた場合には、検査部位を再度計測してＣＲＴディスプレイ１３によって視覚的に確認することができる。また、告知音を画像記録のトリガーとして用いても良い。尚、本構成例では基準肉厚に対する被検査材の厚さの減少率を可聴域の周波数に対応させているが、肉厚差を周波数に対応させても良い。また、その相関関数は任意に設定可能なものであり、現場の雰囲気等に合わせて調節し得るようにしても良い。
【００２０】
また、欠陥部の有無の判定とその音響変換は、図３に概念的フロー図を示すようにして行う。
【００２１】
即ち、まず、予め欠陥の無い基準材を計測した基準情報（基準波形：Ｗｓ）を記憶しておき（Ｓ１１）、次いで、被検査材の計測を行って計測情報（計測波形：Ｗ１）を得（Ｓ１２）、基準波形：Ｗｓと計測波形：Ｗ１とを減算してその絶対値を得る（Ｓ１３）。その結果、被検査材の内部に欠陥がある場合には、当該欠陥部からの欠陥エコーパルス：ＥＰ３が残り、送信パルス：ＳＰの送信時：ＳＴからその欠陥エコーパルス：ＥＰ３までの時間によって欠陥部の深さを得る。また、その欠陥エコーパルス：ＥＰ３の強さから欠陥部の大きさを得る（Ｓ１４）。尚、被検査材の内部に欠陥がなければ演算結果はゼロとなり、当該ルーチンは終了する。
【００２２】
次に、このようにして得られた欠陥部の深さを肉厚で除して肉厚に対する欠陥部位置の割合を得、その値を所定相関関数に基づく深さ−周波数変換テーブル：Ｔ２によって可聴域の周波数に割り当てる（Ｓ１５）と共に、所定相関関数に基づく強度−音量テーブル：Ｔ３によって欠陥エコーの強さを音量に対応させ（Ｓ１６）、スピーカー１４及び又はヘッドホン１５から音響として出力するものである。
【００２３】
これにより、欠陥がある場合には、スピーカー１４及び又はヘッドホン１５から音響を発し、その音の高さは肉厚に対する欠陥部の深さの割合によって変化すると共に、その音量は欠陥の大きさによって変化する。このため、作業者は、作業中ＣＲＴディスプレイ１３を凝視し続けること無く、スピーカー１４又はヘッドホン１５からの音響によって、被検査材の欠陥の有無とその深さ及び大小を知ることができるものである。尚、本構成例では肉厚に対する欠陥部の深さの割合を周波数に対応させているが、深さの絶対値を周波数に対応させても良い。また、その相関関数は、任意に設定可能である。
【００２４】
上記のごとく構成された超音波探傷検査装置１０では、被検査材の基準肉厚に対する差や、欠陥の有無とその深さ及び大きさの情報を、スピーカー１４やヘッドホン１５からの音響によって作業者に告知することができる。このため、概念図である図４に示すように、作業者１は作業中表示画面（ＣＲＴディスプレイ１３）を凝視し続ける必要が無く、探触子１２の被検査材２への当接・移動に視覚を集中させて作業を行うことができる。その結果、作業者の負担が軽減され、作業能率の向上と検査精度の維持が可能となるものである。また、肉厚が同一であったり欠陥が無い場合でも、探触子１２の被検査材への当接状態が変化すると計測情報が基準情報と異なるため、スピーカー１４やヘッドホン１５から何らかの音響が発せられることとなり、これによって探触子１２の当接不良も知ることができる。
【００２５】
尚、上記構成例では、基準情報と計測情報の差を可聴域の周波数又は音量に対応させて変換しているが、これに限らず基準情報と計測情報の差を波形の違いに変換し、音色の違いによって告知するように構成しても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る超音波探傷検査方法における告知方法を適用した超音波探傷検査装置の一構成例のブロック構成図である。
【図２】基準肉厚に対する被検査材の厚さの判定とその音響変換の概念的フロー図である。
【図３】欠陥部の有無の判定とその音響変換の概念的フロー図である。
【図４】作業状態を示す概念図である。
【図５】（Ａ）は従来例としての超音波探傷検査装置のブロック構成図，（Ｂ）はその作業状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  超音波探傷検査装置
１１  装置本体
１１Ａ  超音波送受信器
１１Ｂ  信号処理装置
１１Ｄ  音響駆動回路（音響告知手段駆動回路）
１２  探触子
１４  スピーカー（音響告知手段）
１５  ヘッドホン（音響告知手段）
【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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