ＵＭ１実技試験の概要とポイントシリーズで続いている，JIS Z 2305 による資格試験の実技試験について，今月は超音波厚さ測定レベル１（ＵＭ１）の実技試験のポイントを紹介する。
１．UM レベル１の二次試験の概要
試験は３種類の試験体の測定が課せられる。試験体の種類と試験時間は表１に示すとおりである。
（ただし，試験時間は今後微調整される可能性がある。）
表１

試験項目と時間項目

時間(1) 試験内容の確認

約 10 分(2) 実技試験

①平板

10 分

②直管（パイプ）

4分③曲管（エルボ）

12 分

平板には，ラミネーション状の人工きずが加工されていて，その深さとおよその範囲を測定する。また，直管の測定では，φ20mm 程度のパイプの肉厚を測定する。
エルボについては，減厚部分の最小厚さと減厚の範囲を測定する。これらの測定と記録を与えられた指示書に従って行う。
試験時間は試験体ごとに分かれている。NDIS 0601 のUM1 では，３種類の試験体についての測定と記録を 25分間で行い，試験体ごとの時間配分は受験者にまかされていたが，JIS Z 2305 になってこの点が変更された。
２．試験内容の確認
実技試験の前に，出席の確認と試験内容の説明のための時間が約 10 分間とられている。ここでは，試験で使用する厚さ計の取扱説明書（調整方法をフローチャートで示したもの）と，測定手順を示した NDT 指示書とを見ることができるようになっている。これらをあらかじ
めよく読んでおくことで，試験時間を有効に利用できる。
厚さ計は 4 機種あり，試験会場に入室して着席するまではどの機種を使うことになるか決まってはいないので，すべての機種の取扱い方を一通り把握しておく必要がある。ただし，実技試験の最初に，厚さ計の取扱いの練習時間があるので，詳しい取扱い方は，そのときに実際に機器を使いながら理解すれば十分である。
３．実技試験
３．１ 厚さ計の取扱いの練習
フローチャート形式の取扱い説明書を見ながら，厚さ計の使い方を練習する。時間は 2 分間である。この時間
内は，機器の取扱い方についての質問は自由である。

フローチャートに従って，音速の設定値の確認，零点調整などを行い，最後に，厚さ計の校正に使用する階段形の試験片の厚さを測定する。
試験体はすべて鋼なので，音速が 5,920m／s 又は5,930m／s の機種ごとに決められた数値に設定されていることを確認する。もしも外れているときは正しい数値に調整する。また，零点調整は機器に付属した試験片を利用して調整する機種と，試験片を利用しない機種とがある。どちらの場合も厚さ計内部の処理は自動化されているので，落ち着いて作業すれば，はじめての機種でもフローチャート通りに処理を進めることは容易である。
しかし，期待通りに進まない場合や分かりにくいところがあるときには，この時間内に質問して確かめておくべきである。
階段形の試験片には，厚さが 5mm と 15mm の２段が作られている。それぞれの厚さを測定したときに，表示値がフローチャートに書かれた範囲内の数値になれば，厚さ計の調整は完了である。
３．２ 平板の測定（図１）最初に階段形の試験片の厚さを測定し，測定値が許容された範囲内にあることを確認してから，その数値を測定前校正値として答案用紙に記録する。
健全部と異常部（異常部のおよその位置は十字マークで示されている）の厚さは，厚さ計の表示値と同じ0.1mm の桁まで記録する。
試験体表面の十字マーク付近で横方向と縦方向に探触子を走査して，それぞれの方向の異常部の幅を測定する。
横方向の測定で要求されているのは，左右両端で測定値が健全部の厚さに戻る位置なので，最初にその位置を大まかに探し，次にその付近に測定線を選んで精密に連続測定を行うようにすると能率よく位置を求められる。
厚さ計の表示値は異常部の厚さから健全部の厚さに突然変わるのではなく，図２のように，数 mm の幅で段階的に移行していくので，その最後の点を求める。このときに探触子の音響隔離面は，測定線と直交する方向を向いているように注意する。

図１-1-

平板試験体

厚さが最小になる位置にはある程度の幅があり，また，測定値はケガキ線に沿って必ずしも滑らかに変わるわけではないので，最小になる位置を決めにくい場合もある。
そのときには，最初に最小値よりも少し厚い位置を最小値の両側に求め（この位置は最小点よりは求めやすい），その中間付近を丁寧に調べる方法もある。

（健全厚さ）

図２

異常厚から健全厚への表示値の移行

また，測定線を上下に移動して，横方向の異常部の幅がもっとも広くなる位置を探せば，もっとも正確な測定値が得られる。これらの点に気をつければ，厚さ計の表示値は比較的急速に変化するので，測定値が健全部の厚さに戻る位置を 1mm 又はそれ以上の精度で決めることも難しくはない。また，そのときの探触子の位置は，探触子の左右どちらかの側面の位置を求め，後で探触子の半径を補正すると正確な位置を得やすい。
平滑な板の表面は特徴がないので，探触子の位置が不正確になりやすい。そのため，なるべく測定しやすい姿勢で作業することを勧める。縦方向の測定では，試験体の向きを 90°回転することも考えられる。
答案用紙への記入の仕方に迷った場合には，指示書に記入例が示されている。

図４

減厚部の両端の位置は，減厚部側では測定値が一定の方向に変化し，健全部側ではほとんど一定の肉厚を示すため，最小点に比べると求めやすい。しかし，健全部でも表示値はばらつくので，一点ごとに注意深く測定する必要がある。
この試験体でも，最初は探触子を移動する間隔を広めにし，大まかに走査しておよその位置を探し，次に端部の付近を詳しく調べると，早く確実に端部の位置を求められる。探触子の中心がケガキ線から外れないように気をつけることも大切である。

３．３ 直管の測定（図３）
円筒面や曲面の測定では，適切な接触媒質を選ぶことと，音響隔離面の向きとに注意する必要がある。
直管の肉厚は，位置によってばらつく可能性があるので，指示書に従って十字マークの交点付近に探触子面の中心が一致するように測定する。
音響隔離面の向きを管軸と平行にして測定するときには，管軸と直交する方向の探触子の傾きをわずかに変えただけでも表示値は変動するので，注意深く微調整して表示の安定した最小値を求める。

図３

曲管試験体

４． その他
最後に，試験においてよく見られる間違いを記す。
(1) 小数点の位置の間違い。曲管の減厚部の幅などの数値を mm 単位で記入するときに，たとえば 50mm の 50を 5.0 と cm 単位で記入してしまう。この間違いはかなり頻繁にあるので，とくに気をつける必要がある。測定の精度は，厚さは 0.1mm，探触子の位置を表す距離は 1mm程度（場合によっては 0.5mm）と考えられるので，記録も，厚さについては 5.0mm，距離については 50mm というように有効数字が分かるように書くべきである。
(2) 接触媒質の使い分け。平板と階段形試験片にはマシン油，直管と曲管には専用ペーストを使うことが指定されているが，その通りに使われていないことが少なくはない。
(3) 機器の型名の書き忘れ。厚さ計本体や取扱説明書に書かれているので，忘れずに記入する必要がある。

直管試験体３．４ 曲管の測定（図４）
曲管の表面はあまり滑らかではないので，探触子を試
験体の表面に沿ってこするような走査は行ってはならな
い。1 回ごとに表面に垂直に当ててから，傾きを微調整して表示値の安定した最小値を得るようにする。

なお本解説は 2003 年の春と秋に行われた試験内容に沿っているが，今後変わることもあり得る。

-2-

レベル２移行試験問題の傾向(2) マイクロメーターを用い試験体の測定部の厚さ(tM)及び STB の厚さ(tSM)を測定した後，超音波厚さ計，

平成 15 年春期より JIS Z 2305 による資格認証試験が実

横波垂直探触子を使用して試験体の L 方向と C 方向の厚さ(tS)及び STB の厚さ(tSTB)を測定する。

施されるようになり，従来の NDIS 0601 による資格保有者(3) 次式から STB 音速比を小数点以下３桁まで算出する。

は通常移行あるいは早期移行試験により JIS Z 2305 の資V/VSTB = (tM・tSTB)/(tSM・tS)

格へ移行することができる。レベル１については NDIS とJIS との資格内容に差がないため申請のみで移行が可能

6. 超音波探触子（申請料は必要）であるが，レベル２及びレベル３につい(1)溶接部の斜角探傷には公称周波数 5MHz，振動子寸法 10×10ｍｍのものを使用する。ては差異がある部分について試験を受験・合格することに(2)使用する屈折角は，母材の板厚及び探傷する方向でのより移行できる。ここではレベル２の移行試験の内容につ母材と STB との音速比によって，表１に示す STB 屈折角いて各部門毎にシリーズで概説する。

又は探傷屈折角を用いて探傷する。

レベル２の移行試験問題は NDT 指示書作成に関する問
題が 18 問，JIS Z 2305 の認証規格に関する一般的な問題

表1が 2 問の計 20 問である。作業指示書に関する問題は添付

試験体の板厚(mm)6≦t≦25の作業手順を読んで，作業指示書作成の問題を解答するもSTB との音速比による屈折角の選定
STB との音速比探傷に使用する屈折角0.990≦V/VSTB≦1.020

STB 屈折角 63°以上 72°以下

ので，作業手順を確認すれば，レベル１技術者に必要な一0.990＞V/VSTB

探傷屈折角 63°以上 72°以下

般的な知識を除き，ほぼ答えられるようになっている。

V/VSTB＞1.020

探傷屈折角 63°以上 72°以下
省 略
省 略

25＜t≦75
75＜t≦100

今回は UT2 についてその傾向を紹介する。はじめに超音波探傷手順例を示し次に問題例の一部を示す。

(3)遠距離分解能は JIS Z 2352 の 4.8 により測定し，5mmＵＴレベル２移行試験用「超音波探傷手順例」(4)接近限界長さは 15mm 以下以下
(5)不感帯は JIS Z 2350 の 13.4 により測定し，15mm
建築鉄骨溶接部の超音波斜角探傷 NDT 手順

7. 接触媒質(1) 濃度 75%以上のグリセリン又はグリセリンペースト

1. 適用範囲を用いること。

本 NDT 手順は建築鉄骨用部材の工場溶接部に対する超音(2) 探傷終了後はきれいに拭き取ること。

波斜角探傷試験に適用する。

8. 探傷部位2.

準拠規格(1) 斜角探傷を適用する部位は図１に示す溶接部である。

JIS Z 3060（鋼溶接部の超音波探傷試験方法）(2)母材の材質はいずれも SN490 である。

3. 非破壊試験技術者(3)溶接方法は CO2 半自動多層盛溶接である。

探傷試験を行う技術者は JIS Z 2305 による UT レベル１(4)開先はいずれも裏当て金付きのレ形開先である。

又はレベル２の資格者とする。

9. 探傷方法

4. 超音波探傷装置(1)A スコープ形パルス反射超音波装置を使用すること。
(2)超音波探傷器は JIS Z 2352 の５（定期点検）により，19

探傷器の購入時及び 12 ヶ月以内毎に点検し，所定の性能が維持されているものであること。
(3)超音波探傷装置は，以下の性能を満たすこと。

9①増幅直線性は±3%以内。
②時間軸の直線性は±1%以内。
③感度余裕値は JIS Z 2352 の 4.3（垂直探傷の感度余図１裕値）で測定し 40dB 以上。

裏当て金付き突合せ溶接部(1) 探傷部位

5．STB 音速比の測定①(1) 超音波厚さ計により，試験体の STB 音速比を測定する。

-3-

斜角探傷は突合せ継手については片面両側から直射及び１回反射法により探傷を行う。

②

探傷器測定範囲は，使用する探触子で 1.0 スキップ

表２

きずエコー高さの領域ときずの指示長さによる以上 1.5 スキップ未満とする。

きずの分類

単位：mm

(2) エコー高さ区分線の作成
STB‑A2 のφ4×4mm の標準きずを用い，実際に使用領域する探触子により，表示器上に少なくとも３本以上の板厚 mm①M 検出ﾚﾍﾞﾙの場合はⅢL 検出ﾚﾍﾞﾙの場合はⅡとⅢ

Ⅳt≦1818＜t≦ 6060＜tt≦
1818＜t≦ 6060＜t

１類

6 以下

t/3 以下

20 以下

4 以下

t/4 以下15 以下

公称屈折角 70°の探触子を使用する場合には H 線

２類

9 以下

t/2 以下

30 以下

6 以下

t/3 以下20 以下に，公称屈折角 65°の探触子を使用する場合には M

３類

18 以下

t 以下

60 以下

9 以下

t/2 以下30 以下

線にそれぞれ標準きずのエコー高さが一致するよう

４類

エコー高さ区分線を描く。下位から３番目以上の線を分類

H 線とし，これを感度調整基準線とする。
(3) 探傷感度の調整①に探傷感度を合わせる。

３類を超えるもの

12.不合格の場合の措置(4) 探傷面の手入れ

省略① 探傷面に浮いたスケールやスパッタ及び超音波探傷

13.報告書を妨害するような著しいさびなどは除去すること。

省略② 探傷面が粗い場合には適切な方法で仕上げること。
(5) 探傷感度の補正

指示書作成の問題例（抜粋）① 標準試験片と試験体との感度補正は JIS Z 3060 の附
属書２により測定し，試験体の感度が低い場合，その「建築鉄骨溶接部の超音波斜角探傷 NDT 手順」に基づき，差の感度を補正すること。

次に示す超音波 NDT 指示書の各項目について，適切な文，② 標準試験片と試験体との感度差が 2dB 以内であれば又は用語を解答群からそれぞれ一つ選び，記号で答えよ。

感度補正はしなくて良い。
(6) 探触子の走査方法□非破壊試験技術者① 溶接部に向かってジグザグ走査により探傷を行う。

(1)本工事の超音波探傷試験を実施する者は，JIS Z 2305

必要に応じ前後・左右・首振り走査を併用する。
(7) 検査の時期に基づくＵＴ［①①(b)レベル３(a)レベル１］又はレベル２であること。
(c)１級

(d)２級

① 溶接完了後 24 時間経過後探傷を行う。

□超音波探傷装置② 超音波探傷試験は外観検査の後行う。

(1) 超音波探傷装置は定期点検されたものを使用し，増幅(8) きずの検出

直線性は［① エコー高さ区分線で L 線を超えるきずエコーを検出②］以内，時間軸の直線性は［③］以内であることを確認して使用すること。

する。

②(a)＋5%(b)±5%(c)±3%(d)−5%② 最大エコー高さを示す位置でビーム路程，探触子溶③(a)＋1%(b)±1%(c)±2%(d)−1%接部距離を測定し，異常部がきずか否か判定し，きず□探傷方法と判断されたものについて領域の測定，溶接端からの(1) 探傷は指定された部分について実施すること。

距離の測定，及びきずの指示長さの測定を行う。

(2) 裏 当 て 金 付 き 突 合 せ 継 手 は 両 側 か ら 直 射 法 及 び③ L 線を超える範囲をきずの指示長さとして測定する。

［④］により探傷を行う。

10.きずの評価④(a)１回反射法(b)１スキップ(1) 複数のきずが近接して検出された場合は，同一きず群(c)1.5 スキップ(d)Ｖ透過法きず指示長さの測定か否かを判定してきずの指示長さを求める。
(2) 検出したきずエコーはその領域と，きず指示長さによ以上概略を述べたが，記載の項目などの詳細は超音波探って表２により分類する。

傷試験Ⅱを参考にされたい。なお，今後問題の内容，出題

11.合否判定

要領については変更がありうるので注意のこと。

(1)きずの分類が３類，４類となるものは不合格とする。

-4-