NDT フラッシュ Vol.62 No.5

ＲＴレベル２1/4

輝度が 8000 cd/m2 の観察器を使い，濃度 2.00 の透過写

一般・専門試験のポイント

真を観察する場合，透過写真を透過した光（透過光）の機関誌 Vol.53 No.8(2004)，Vol.54 No.9(2005)，Vol.55
No.4(2006)，Vol.57 No.11(2008)，Vol.58 No.6(2009)，Vol.60

輝度 L は［］cd/m2 となる。

Ｂ

透過光以外の光が透過光の 1.2 倍あったと仮定すれば，No.2 及び No.6(2011)の計 7 回の本欄において，RT レベ

見掛けの透過写真のコントラストΔD’は透過光以外のル 2 の一次試験問題のポイントを紹介して，受験者の参光がないときの［Ｃ］%になる。

考に供した。今回は第 1 回と同様に最近の一般問題と専門問題を合わせて，比較的に正答率の低かった問題に類［解答群］似した問題を取り上げて解説を行なう。

［ Ｂ ］（ａ）80 （ｂ）800 （ｃ）80000 （ｄ）800000

問１［ Ｃ ］（ａ）23 （ｂ）32（ｃ）45

正答Ｃ（ｄ）65

次の文は，増感紙について述べたものである。正しいものを一つ選び，記号で答えよ。［Ａ］[Ｂ]（ａ）,[]（ｃ）

透過写真の濃度 D は，入射光の輝度が L０ ,透過光の輝（ａ）一般に，軟 X 線装置を使用する場合は，鉛箔増感度が L とすれば，D＝Log10（L０／L）の関係から，紙を使用しない方が透過写真のコントラストは大濃度が 2.00 では透過光の輝度は入射光の輝度の 1／100きくなる。

であるから，8000／100＝80 となる。

（ｂ）鉛箔増感紙を使用する場合は，前面の増感紙の厚さは後面の増感紙の厚さに比べて必ず大きくしなみ，後面の増感紙は増感効果のみである。
（ｄ）金属箔増感紙の増感効果は，コンプトン効果によＡ

ΔD’＝ΔD／(1＋n’)である。したがって，ΔD’／ΔD＝1／（1＋n’）となりn’が 1.2 であるから1／2.2＝0.45 から 45%が得られる。っておこる。

［ントラストΔD’は，ここで，n’は透過光以外の光が透過光の何倍かを示す値ければならない。
（ｃ）X 線フィルムの前面の増感紙は散乱線低減効果の正答

また，透過写真の観察における見掛けの透過写真のコ

問３］（ｄ）（ａ）は一見正しいように思われる。軟 X 線装置では次の文中の［Ｄ］に入れる最も適切な数値を一つ選び，記号で答えよ。

80 kV 以下の撮影において一般の X 線装置と差異が現れ，その場合には鉛箔増感紙を使用しないで撮影を行う。し

母材の厚さ 20.0mm，余盛の高さ 4.0mm の鋼板の突合かし，軟 X 線装置は 80 kV 以下に限られているのではな

せ溶接継手を撮影した。母材部及び余盛部では，X 線フく，100 kV，又はそれ以上の装置も存在するので，錯覚ィルムの感度係数を考慮した散乱比がそれぞれ 2.5 及びをしてはいけない。
（ｂ）は前面と後面の鉛箔の厚さにつ3.5 であり，試験部を透過する厚さが異なっても線質のいて述べているが，一般的には前面，後面共に同じ厚さ変化がなく，使用した X 線に対する試験体の半価層がの場合が多く，あえて変える場合は前面より後面を厚く2.0mm であるとすれば，母材部において X 線フィルムにするので，完全に間違っている。
（ｃ）は前面の増感紙も到達する線量（透過線量と散乱線量の合計）は，余盛部後面の増感紙もいずれもが，増感効果及び散乱線低減効において X 線フィルムに到達する線量の［果を果たしているので間違いである。
（ｄ）の金属箔増感あるか。

Ｄ］倍で紙の増感効果は，鉛などの金属箔から発生するコンプトン効果による反跳電子によっておこるので正しい。

（ａ）2.5問２正答

次の文中の［Ｂ］及び［Ｃ］に入れる適切な数値を解答群からそれぞれ一つ選び，記号で答えよ。

［（ｂ）3.1Ｄ（ｃ）4.3（ｄ）5.6］（ｂ）

母材部と余盛部の透過線量をそれぞれ I１及び I２とす
ると，余盛の高さが 4.0mm，半価層の値が 2.0mm から，
I１ ＝4I ２ である。また，母材部及び余盛部を透過して X

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2/4

線フィルムに到達する線量をそれぞれ E１及び E２とする継手を撮影する際，試験部の線源側表面とフィルム間のと，それぞれの部分における散乱比が，2.5 及び 3.5 から距離 L２は 34mm であった。透過写真の像質としては，JIS

E１＝I１(1+2.5)=4I２×3.5＝14I２

Z 3104:1995 に規定する A 級が要求されており，また，

E２＝I２(1+3.5)=4.5 I２

試験部の有効長さ L３は 200mm にする必要がある。このとなる。したがって，とき，線源とフィルム間の距離は［Ｆ］mm 以上に

E１／E２= 14 I２／4.5 I２＝3.1しなければならない。ただし，使用した X 線装置の焦点となり（ｂ）が正答となる。

寸法 f は 2.0mm である。解答にあたって必要とする場合，
JIS Z 3104:1995 の附属書 1 表 2～表 4 を用いよ。

問４

次の文中の［Ｅ］に入れる適切な数値を一つ選び，記号で答えよ。

（ａ）434外径 400mm，肉厚 8.5mm，余盛は片面だけにあってそ

正答［（ｂ）544Ｆ（ｃ）600（ｄ）634］（ａ）の高さが最高 4.0mm の鋼管の円周溶接部の撮影を，内部JIS Z 3104:1995 の附属書 1 の鋼板の突合せ溶接継手のフィルム撮影方法によって行う場合，試験部の線源側表撮影における撮影配置についての基本的な問題であるが，面とフィルム間の距離 L２は 15.0mm であった。実効焦点

受験者の解答が何故か（ａ）から（ｄ）のすべてにわた

寸法 f が 3.0mm の装置を使用して，JIS Z 3104:1995 の P1っていたので，取り上げることにした。

級の規定を満足する撮影を行うためには，線源とフィルム間の距離を少なくとも［平板の溶接継手の撮影配置については，二つの条件が］mm 以上にしなけれ規定されている。すなわち，線源とフィルム間の距離

なお，この場合の識別されなければならない線径はL２の m 倍以上とする。m の値は像質の種類によって附属Ｅ（L１+L２）は，試験部の線源側表面とフィルム間の距離ばならない。

0.32mm である。

書 1 表 2 とする。線源と試験部の線源側表面間の距離
L１は，試験部の有効長さ L３の n 倍以上とする。n の値は（ａ）125（ｂ）141（ｃ）225（ｄ）450

像質の種類によって附属書 1 表 3 とする。
問題にも記載されているように，附属書 1 表 2 及び表正答［Ｅ

3 は試験問題の巻末についているが，RT レベル 2 の受験］（ｂ）

JIS Z 3104:1995 の附属書 2 に規定されている内部フィ者であれば，巻末を見るまでもない筈である。最初の条

ルム撮影方法についての問題である。鋼管の円周溶接継件である m の値については，像質 A 級については 2 f／d

手の撮影方法には，内部線源撮影方法，内部フィルム撮又は 6 のいずれか大きい方の値と規定されいるが，d の影方法，二重壁片面撮影方法，二重壁両面撮影方法の 4

値は附属書 1 表 4 から 0.50mm が得られるので，m の値方法があり，それぞれの方法における規定をしっかり記

は 2×2.0／0.50＝8 と 6 の大きい方の値から 8 となる。し憶しておく必要がある。内部フィルム撮影方法では，線たがって，L２の 8 倍は 34×8＝272mm 以上が得られる。

源とフィルム間距離（L１+L２）は試験部の線源側表面としかし，もう一つの条件から L１は L３の 2 倍以上が必要

フィルム間距離 L２の m 倍以上とすると規定され，m のであるから，L１は L２の 200mm の 2 倍の 400mm 以上と値は f／d で与えられる。f は焦点寸法(mm)，d は像質のなる。この値は 272mm より大きいから，この L１の値と種類に対応して規定されている透過度計の識別最小線径L２の値 34mm の合計の 434mm が求める値となる。

(mm)である。この問題では 0.32mm と与えられている。
求める（L１+L２）の値は，今回は 5 問を取り上げたが，比較的基本的な問題にもL２×f／d ＝15.0×3.0／0.32＝140.6 となる。

拘らず,正答以外の解答にマークが付けられていたので，もう一度基本をしっかり勉強して欲しいと考えたからで

問５

次の文中の［Ｆ］に適する数値を一つ選び，記号で答えよ。

母材の厚さが 28.0mm で両面に余盛のある突合せ溶接ある。なお，冒頭に挙げた掲載記事についても眼を通していただきたい。

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ＵＴレベル２

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問２

一般試験のポイント

次の文は，音圧反射率について述べたものである。

文中の[ 5 ]に適する数値を一つ選び，記号で答えよ。
UT レベル 2 の一般試験問題は，過去に機関誌 Vol.53

ただし，答は小数点以下第一位を四捨五入せよ。

No.10(2004)，Vol.54 No.11(2005)，Vol.57 No.5(2008)及び
局部水浸法で厚さ 25mm のアルミニウム合金を垂直探Vol.60 No.3(2011)で紹介した経緯がある。今回解説の問題

傷し，表面エコー高さを 80%に調整したときの第 1 回底と共に過去の記事も参考にして戴きたい。

5

面エコー高さは[問１]%となる。ただし，材料中の減衰次の文は，垂直探触子による超音波ビームの特性及び音場の拡散は考慮に入れないものとする。また，アについて述べたものである。[ 1 ]～[ 4 ]に適するもルミニウム合金の密度は 2.8g/cm3，縦波音速は 6320m/s，のを解答群からそれぞれ一つ選び，記号で答えよ。

水の密度は 1.0g/cm3，音速は 1480m/s とする。
[5]（ａ）27正答（ａ）（ｂ）29（ｃ）34（ｄ）37

垂直探触子 5Z10N 及び 2Z25N の二つの探触子を，鋼試験体に適用した場合で比較すると，次のことが言える。
(1) 垂直探触子 5Z10N の指向角φ０は，約[り，2Z25N の指向角 φ０と比べて[21]度であ]。

境界面での超音波の反射と通過については，参考書『超音波探傷試験Ⅱ』2 章 2.3 項に記載されている。表面エ(2) 垂直探触子 5Z10N の近距離音場限界距離 X０は，約コー高さは表面における音圧反射率 r に比例し，r は(3)[式で表される。

3]mm であり，2Z25N の X０と比べて[4]。

解答群

r ＝（Z２– Z１）／（Z１＋Z２）・・・・・・・・ (3)[1]（ａ）6.65[2]（ａ）大きい（ｂ）小さい面エコー高さは，水－アルミニウム境界面の往復通過率（ｃ）違いがない（ｄ）2 倍以上大きい

T に比例し，T は(4)式で表される。

（ｂ）8.26 （ｃ）11.8 （ｄ）12.9[3]（ａ）1.84（ｂ）10.6 （ｃ）21.2 （ｄ）24.9[4]（ａ）長い（ｂ）短い（ｃ）違いがない（ｄ）2 倍以上長い

また，アルミニウム合金の底面で反射して戻ってきた底T ＝（4×Z１×Z２）／（Z１＋Z２）２・・・・・・(4)
ここで，Z は音響インピーダンスで，Z ＝ ρ×C（ρ：密度，C：音速）・・・・・・(5)

添字の 1,2 はそれぞれ水とアルミニウムを表し，音響イ
正答[ 1 ]（ｂ） [ 2 ]（ｃ） [ 3 ]（ｃ） [ 4 ]（ｂ）

ンピーダンスを求めると，
3

これは超音波探傷における基本的な問題である。超音Z １ =1480×103kg/m2s,

Z２2=17696×10 kg/m sとなり，(3)式及び(4)式を用いて計波垂直探触子の指向角φ０（度）は(1)式で表される。

算すると，r＝0.846，T＝0.285

φ０ ≒ 70×（λ／D）＝70×（C／（D×f ））・・・・(1)

スを 1 とした場合の音圧であるから表面エコー高さ hS

ここでを 80%にした場合の底面エコー高さ hB はλ：波長(mm)，D：振動子の直径(mm)，となる。これは送信パル

hB＝hS×（T／r）＝80×（0.285／0.846）＝26．95 →C：音速(mm), f：周波数(Hz)27%

65Z10N の探触子の周波数は 5MHz= 5×10 Hz，鋼中のとなる。

3縦波音速は 5,900m/s = 5,900×10 mm/s，振動子の直径は10mm であるから，(1)式を用いて指向角を求めると 8.26度となる。また，2Z25N の指向角を同様にして求めると8.26 度となり 5Z10N の探触子の指向角と同じになる。また，垂直探触子の近距離音場限界距離 X0 は(2)式で表される。

問３

次の文は，斜角探触子について述べたものである。

正しいものを一つ選び，記号で答えよ。
（ａ）斜角探触子の屈折角は，くさびの温度が変化しても変化しない。
（ｂ）斜角探触子の接触面が摩耗すると，接近限界長さ

X0 ＝D ／（4×λ）＝D ×f／（4×C）・・・・・(2)
２２設問の条件を(2)式に代入することにより近距離音場限界距離が求められ，5Z10N の場合は，21.2mm，2Z25Nの場合は，53.0mm となる。したがって，5Z10N の近距離音場限界距離の方が短い。

が変化することがある。
（ｃ）一般に使用されている斜角探触子は，振動子から横波が発生している。
（ｄ）斜角探触子の使用中における入射点のずれは，探触子ケーブルの接続が不完全な場合に発生する。

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正答4/4（ｂ）

されたもので曲率半径が 250mm 未満の試験体の探傷に一般的な斜角探触子は，アクリルなどのくさびに振動おけるエコー高さ区分線の作成及び感度調整に用いる。

子を貼り，振動子により発生した縦波がくさびを通じ，ARB は，日本建築学会の規準「鋼構造建築溶接部の超音接触媒質を介して鋼材などの試験体に入射する際，音速波探傷検査規準・同解説」に規定されたもので斜角探傷，の違いにより横波だけが屈折通過するように設計されて垂直探傷におけるエコー高さ区分線の作成及び感度調整いる。鋼材の探傷の場合は，横波屈折角が 70 度，あるいに用いる。

は 65 度などの角度になるよう製作されている。この屈折角はスネルの法則により(6)式で表される。

問５次の文は，二振動子垂直探触子による垂直探傷試

sinα／くさび中の音速＝sinθ／鋼中の音速・・(6)験について述べたものである。文中の[ 6 ]～[ 9 ]にα：入射角，θ：屈折角適する語句を解答群からそれぞれ一つ選び，記号で答

探触子のくさびの温度が変化すると弾性係数が変わるえよ。

ため音速が変化する。くさび中の音速が変化すると(6)式により屈折角も変化する。くさびの温度が高くなると二振動子垂直探触子による探傷試験では，[6]にあ音速は遅くなり，鋼中の音速が変わらなければ鋼材中へるきずからのエコー高さが最大になり，それよりきずのの屈折角は大きくなる。

位置が近くても遠くても，きずエコー高さは[

斜角探触子の接触面はアクリルなどのくさびが付いてまた，[87]する。

]エコー高さは，一振動子垂直探触子によるおり，探触子の筐体から 2mm 程度の厚さがある。この

垂直探傷と異なり，きずエコー高さを評価するときのくさびが摩耗した場合，わずかではあるが入射点は変化[する。接近限界長さは入射点位置から探触子先端までの解答群寸法であるから入射点位置が変化することにより同様に[96変化する。
探触子ケーブルの接続の不完全さと入射点のずれとは[7関連はない。
[問４8次の文は，対比試験片について述べたものである。

誤っているものを一つ選び，記号で答えよ。

[9（ａ）RB-E は，二振動子垂直探触子の性能と探傷感度]として使えないことに注意する必要がある。

]（ａ）探触子直下（ｂ）交軸点（ｃ）近距離音場内（ｄ）ビーム中心軸上]（ａ）低下（ｂ）増加（ｃ）上下（ｄ）一定化]（ａ）きず（ｂ）底面（ｃ）F１/B１（ｄ）表面]（ａ）比較値（ｂ）平均値（ｃ）基準（ｄ）目標値の調整に使用する。
（ｂ）RB-41 は，斜角探傷及び垂直探傷の距離振幅特性

正答[ 6 ]（ｂ） [ 7 ]（ａ） [ 8 ]（ｂ） [ 9 ]（ｃ）

曲線の作成及び探傷感度の調整に使用する。

二振動子垂直探触子は，鋼板の表面近傍の不感帯を小（ｃ）RB-A6 は，曲率半径が 50mm 以上 250mm 未満のさくする目的で二振動子とし，一方の振動子から超音波円周継手溶接部の探傷に使用する。
（ｄ）ARB は，一振動子垂直探触子の性能と探傷感度の調整に使用する。

を発信し，他方の振動子でエコーを受信するように設計されており，『超音波探傷試験Ⅱ』P39 図 3.27 に示す形状となっている。このため，一振動子垂直探触子と異なり，交軸点部分で最もエコー高さが高くなる距離振幅特正答（ｄ）

RB-E は，JIS G 0801「圧力容器用鋼板の超音波探傷検性を有するため底面エコー高さを感度調整の基準とすることができない。

査方法」で規定された二振動子垂直探触子の性能測定及び探傷感度の調整に用いる試験片である。RB-41 は，JIS以上 UT レベル 2 の一般問題について解説を行った。

Z 3060「鋼溶接部の超音波探傷試験方法」で規定された

UT レベル 2 の試験問題は，『超音波探傷試験Ⅰ，Ⅱ』か対比試験片で，斜角探傷及び垂直探傷におけるエコー高ら幅広く出題されているので『超音波探傷試験問題集』

さ区分線の作成及び探傷感度の調整に用いる。RB-A6 は，のみならず知識の習得に努めて戴きたい。

JIS Z 3060 附属書 3「円周継手溶接部の探傷方法」で規定