ＵＴレベル２

一次試験のポイント

コー高さを 100％に調整したときの第 1 回底面エコー高さは［Ａ］％となる。ただし，材料中の減衰及び音場のJIS Z 2305 によるＵＴレベル２の新規一次試験は，一拡散は考慮に入れないものとする。また，鋼材の密度は般試験と専門試験で構成されている。一般試験はＵＴの7.8 g/cm3，縦波音速は 5920 m/s，水の密度は 1 g/cm3，基礎知識に関する問題が 40 問以上，専門試験はＮＤＴの音速は 1480 m/s とした。

適用に関する問題が 20 問以上で，両者共に原則として四［解答群］者択一形式で行われる。各々の試験において，70％以上

正答(a)12(b)13(c)15(d)34(b)音響インピーダンス(Z)＝媒質の密度（ρ）×音速(C)の得点で合格ラインに達する。
本稿では，2004 年春期に行われた新規一次試験のうで決まる。媒質１(水)から媒質２(鋼)に垂直入射するとち，一般試験と専門試験で特に正答率の低かった問題ときの音圧反射率と音圧往復通過率から表面エコー高さと類似した問題をＮＤＩ発行の超音波探傷試験問題集

第１回目の底面エコ−高さの比を求めるもので，詳細は2002 から抽出し，解き方のポイントを解説する。

参考書「超音波探傷試験Ⅱ」の 2.3「超音波の境界面での反射と通過」の項を参照されたい。なお，鋼以外のア

問

次の文は，音響異方性の測定について述べたものである。正しいものを選べ。［一般試験］

ルミニウムやアクリルなどについても計算練習をしておくと良い。

(a) 試験体の音響異方性を測定するために，縦波垂直探子を用いる。
(b) 試験体の音響異方性を測定するために，横波垂直探触子を用いる。
(c) 試験体の音響異方性の測定は，公称屈折角 60 度の斜

問 次の文は，垂直探傷の感度調整に関する，試験片方式と底面エコー方式について述べたものである。正しいものを選べ。［専門試験］(a) 試験片方式できずを評価すると，試験体の減衰係数

角探触子 2 個を用いて，圧延方向及びそれに直角な方向で，V 透過法を用いて行う。

が大きい場合には，きずは過大評価される。
(b) 試験片方式で等価きず直径を計算すると，試験体の(d) 試験体の音響異方性の測定は，公称屈折角 45 度の斜減衰が大きい場合は，等価きず直径は過大評価される。

角探触子 2 個を用いて，圧延方向及びそれに直角な方(c) 底面エコー方式できずを評価すると，試験体の減衰向で，V 透過法を用いて行う。
正答(b)が大きい場合には，等価きず直径は過大評価される。
(d) 底面エコー方式できずを評価すると，試験体の減衰音響異方性とは，鋼材の板厚方向の横波音速のうち振動方向が圧延方向に一致する場合と圧延方向に直角な方が大きい場合には，等価きず直径は過小評価される。
正答(c)向の場合とで差が生じる現象のことを言う。JIS Z 3060

垂直探傷試験の感度調整で，試験片方式と底面エコー

では，STB との音速比の測定方法として，横波垂直探触方式の特徴や長所及び短所に関する問題は出題頻度も高子による方法が規定されている。また，探傷屈折角の測く類題も問題集に多く紹介されている。

定方法として，STB 音速比による方法と探傷に使用する斜角探触子２個を用いて V 透過法による方法が規定され問ているが，前者の方が簡便である。V 透過法はパルスの答えよ。

ピークが明瞭に得られないことがある。詳細は参考書「超音波探傷試験Ⅱ」の 6.1.4 を参照のこと。

次の文中の［Ｂ］に適する数値を一つ選び，記号で［専門試験］

厚さが 500 mm で Rz25 に仕上げ加工した鍛鋼品を 垂直探触子 2Z28N で探傷したところ，健全部において B1/B2の値が 12.5 dB であった。この鍛鋼品の減衰係数を計算

問 次の文は音圧反射率について述べたものである。文中

した結果［Ｂ］dB/mmの［Ａ］に適する数字を解答群から一つ選び記号で記せ。

損失は 3.0 dB/回，底面での反射損失は 1.0 dB/回とす

ただし，答は小数点以下第 1 位を四捨五入せよ。

る。

［一般試験］［解答群］ (a)0.001

局部水浸法で厚さ 30 mm の鋼板を垂直探傷し，表面エ正答(c)となった。ただし探傷面での反射(b)0.002(c)0.003(d)0.005

減衰係数(α)は次式により求められる。参考書「超音溶接線の中心からのずれ

場合は 0，左の場合は 1 をマークせよ）

波探傷試験Ⅱ」の 6.1.3 を参照のこと。
α＝｛(B1/B2)−［B1/B2］｝/2t (dB/㎜)
題意からビーム路程は 500 ㎜で，近距離音場限界距離

ずれ：［Ｆ]mm［解答群］（x0）の 4 倍以上あるので，［B1/B2］は 6dB とする。

［C］(a)64.5(b)65.6し た が っ て ， α ＝ {12.5 − 6 − 3.0 − 1.0}/(2 × 500) ＝［D］(a)8.7(b)9.70.0025［E］(a)0(dB/㎜)［F］(a) 0
問方向：［Ｅ］側（右の次の文は，JIS Z 2355 で定められた表示器付き超音(c)67.2(c)11.2(d)69.0(d)12.2(b)1(b) 1.1(c) 1.2(d) 2.291

波厚さ計とその適用について述べたものである。正しい

Ａ面

入射点

左側 右側

25ものを一つ選び，記号で答えよ。［専門試験］(a) 基本表示の超音波探傷器と同様な表示器により，ゲB面ート内のエコー信号間隔からデジタルで厚さ表示する

単位 mm

厚さ計を指している。

図 １(b) 材料の音速をあらかじめ設定し，材料中のパルス伝搬時間を厚さに換算してデジタル表示する厚さ計を指している。
(c) 厚さ測定で異常な表示値が現れたときは超音波探傷器を併用するので，表示器付き厚さ計は用いない。
(d) 連続測定法/精密測定法では表示器付き厚さ計の併用を義務づけている。
正答(ａ)

レベル２の技術要求には超音波厚さ測定も含まれている。一般及び専門試験を併せて３〜４題出題されている。

図 ２
正答

問

［C］(c) ，［D］(d)，［E］(b)，［F］(b)

次の文はアルミニウム合金溶接部の超音波探傷について述べたものである。文中の［Ｃ］〜［Ｆ］に適する

この問題のポイントは，鋼（STB‑A1）で測定範囲の調数値を解答群からそれぞれ一つ選び，記号で答えよ。

整や探触子の屈折角を測定しているので，音速の異なる［専門試験］

アルミニウム溶接部を探傷したときの探傷屈折角及び表板厚が 25 mm のアルミニウム合金の突合せ溶接部を示器に現れるきずエコーの位置をアルミニウム中のビー

5Z10×10A70（STB 屈折角 71.0 度）を用いて測定範囲をム路程に換算することがポイントとなる。つまり，この200 mm にして探傷したところ，図 1 の探触子位置で最問題は斜角探触子の屈折角の計算，音速比と表示器上の大エコー高さを示し，図 2 の探傷図形が得られた。測定

エコー位置との関係，溶接部のきず位置の計算が含まれ範囲の調整及び屈折角の測定は STB‑A1（縦波音速 5900ている。解法と類題は「超音波探傷試験問題集 2002」にm/s，横波音速 3230 m/s）を用いて行い，特に補正を加詳述されているので参考にされたい。

えていない。ただし，答の小数点以下第 2 位を四捨五入せよ。なお，このアルミニウム合金中の縦波音速を 6380m/s，横波音速を 3150 m/s とする。
（1） この探触子のアルミニウム合金中の屈折角は［Ｃ］度となる。

距離音場限界距離，指向角，スネルの法則及び溶接部のきず位置計算等が出題される。これらの計算問題はほぼ毎回出題されるので，十分に理解しておくことが重要で（2）きずの位置を計算せよ。
きずの深さ位置

超音波探傷試験レベル２では DGS 線図，減衰係数，近［Ｄ]mmある。直近の試験で出題された問題にとらわれず，参考書と問題集を幅広く勉強することをお勧めする。

ＰＴレベル３

二次試験のポイント（Ｃ1 Ｃ2）

面に平行に作用する場合。
(d)付着力と凝集力と重力の合力が，液体の表面張力よJIS Z 2305 による資格試験について，今月号ではＰＴり大きい場合。
正答

レベル３のＣ1 ，Ｃ2 試験のポイントについて解説する。

(a)

ＰT レベル３の二次試験は，３つの筆記試験（Ｃ1 ：付着力とは，物質の分子間に働く引力のうち，異種のＰT に関するレベル３の知識，Ｃ2 ：規格，仕様を含む分子間に働く力であり，同種の分子間に働く力を凝集力

関連する工業分野におけるＰT の適用，Ｃ3 ：手順書のと言っている。いま，固体と液体が接触した場合，液体作成）を行う。Ｃ1 ，Ｃ2 は四者択一形式，Ｃ3 は記述式の凝集力と，液体と固体間の付着力さらに重力の合力がである。以下にＣ1 ，Ｃ2 について，正答率の低い問題に固体側に作用した場合に，液体の接触角は 90°未満とな類似した問題例のポイントを解説する。

る。
また，表面張力Γと接触角θとの関係についてはヤン（ΓＳ＝ΓＳＬ ＋ΓＬcosθ）が「浸透探傷試

Ｃ1

例題

グの方程式

問

直径 0.1 ㎜の毛細管を液中に立てたところ，液面は験Ⅲ」の 1.3「ぬれ性」の項に解説されているので勉強30 ㎜ 上昇して静止した。いま同じ液体中に板の間隔をしておくとよい。

0.1 ㎜ にしてガラスの平行板を立てた場合，平行板間を上昇する液面の高さはいくらか。正しいものを一つ選び問記号で答えよ。

を照射した場合の影響について述べたものである。正し(a)15 ㎜
正答(b)30 ㎜(c)45 ㎜(d)60 ㎜

次の文は，蛍光浸透液に含まれる蛍光物質に紫外線いものを一つ選び記号で答えよ。

(a)(a)輝度の低下は照射時間に影響されない。

毛細管を上昇する液面の高さの公式はレベル 2 技術者(b)薄膜の浸透液ほど輝度が低下する。

をはじめ，ほとんどの受験者が理解していると思われる。

(c)厚膜の浸透液ほど輝度が低下する。

しかし，平行板間の液面の公式が解らないため，正答率(d)輝度の低下は膜厚に影響されない。

が悪くなると考えられる。

正答

(b)

毛細管の液面の式

ｈ=2Γcosθ／ｒρｇ

蛍光浸透液に含まれる蛍光物質に紫外線を照射した場

平行板の液面の式

ｈ=2Γcosθ／ｄρｇ

合，紫外線は浸透液に対し，反射，透過，散乱，吸収を

ここで，注意しなければならない点は管の場合は半径起こし，浸透液中の蛍光物質と相互作用し，蛍光を発すで与えられている点である。管の半径（ｒ）と平行板のる。このとき，長時間紫外線を受けると，蛍光物質は劣隙間（ｄ）が同じ場合，それぞれ上昇する液面の高さが化してくる。そのため，蛍光輝度が低下する。この程度同じになる。この場合は，管の半径（ｒ）は平行板の隙は，浸透液の膜厚が薄いと浸透液中の大部分の蛍光物質間（ｄ）の 1/2 であるから，管の液面は，平行板の 2 倍と紫外線との相互作用が起こるが，膜厚が厚くなると浸の高さになる。

透液の表層にしか紫外線が作用せず浸透液の劣化の割合

類似の問題としては，一端を接触させた 2 平板間の液は小さくなる。

面の高さを計算する問題などが考えられる。
「浸透探傷試

浸透液の蛍光輝度に関する問題としては，蛍光浸透液験Ⅲ」の 1.5「毛管現象」の項をよく勉強されるとよい。の膜厚と蛍光輝度の関係や蛍光輝度の強さを測定するメニスカス法などが考えられる。メニスカス法については、液体が固体に接触して，ある接触角を形成するとき，「浸透探傷試験問題集 2001」に例題が掲載されているの接触角が 90°未満となるときの説明で正しいものを一で「浸透探傷試験Ⅲ」と共に勉強されることが望ましい。

問

つ選び記号で答えよ。
(a)付着力と凝集力と重力の合力が，固体側に作用する場合。
(b)付着力と凝集力と重力の合力が，液体側に作用する場合。
(c)付着力と凝集力と重力の合力が，液体と固体の接触

Ｃ2
問

例題
次の文は，溶剤除去性蛍光浸透探傷試験の処理方法について述べたものである。適切でないものを一つ選び記号で答えよ。
(a)ウエスや紙タオルを使用して，浸透液をふき取って除去するときは，一方向にふき取り，往復させるの問は避けた方がよい。

記号で答えよ。

(b)除去処理で注意が必要なのは過剰除去と除去不足

下記の語群から「Ａ」に入る適当な言葉を一つ選び
蛍光浸透探傷試験において，現像塗膜中に毛細管現象である。とぬれにより形成された蛍光浸透液の色調は現像塗膜の(c)除去の程度は，紫外線を照射して，バックグランド厚さに関係する。速乾式現像剤を使用したとき，現像塗からの蛍光輝度が指示模様のコントラストを低下さ

膜が厚すぎると，指示模様の色調は，「Ａ」色になる。

せない程度までとする。
(d)まず乾いたウエスや紙タオルで丹念に繰り返しよ(a)黄緑
正答(b)黄(c)青白(d)白(c)くふき取った方が，溶剤を滲みこませたウエスでふ

本来，蛍光浸透液の蛍光の色調は黄緑色をしている。

き取る時の作業を軽減でき，的確な探傷ができる。

速乾式現像剤の塗膜が厚くなると指示模様の色調は本来

正答

(d)

選択肢（a）の除去の時ウエス等を往復させることは，の色調である黄緑から青白になり，比視感度が低下し，蛍光輝度も低下する。蛍光浸透探傷試験に速乾式現像剤汚れを拡大することになり，好ましくない。（b）は除去を使用する場合は塗膜の厚さに十分注意する必要がある。の基本的なことを言っている。(c)の場合，完全にバック

ここで，暗所視における目の比視感度は波長 510nm

グラウンドをきれいにすることは，きずからの指示模様付近（黄緑色）で最大を示すことも覚えておくとよい。

も低下させてしまうことになるため，指示模様のコントラストを低下させない適度な除去が必要とされる。

問 次は JIS Z 2343‑1:2001 に示す独立したきずの分類と(d)の何回も丹念に繰り返し試験面をふき取ることは，自定義に関するものである。誤っているものを一つ選び記号

己現像により，試験面に溢れた浸透液を過剰に除去してで答えよ。

しまうことになり，検出精度を低下させる原因となるため，避けるべきである。

(a)独立したきず：指示模様を取り除いて試験体表面に現われた形状及び存在の状態から，３種類に分類する。
(b)割れ：試験体表面に現われたきずを観察し，割れと問

次の文は，目の順応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。
(a)暗いところでも目が暗さに慣れて物が見えるような状態になることを暗順応という。
(b)一般的に，人の目で丁度見える明るさ，あるいは丁認められたもの。
(c)線状のきず：割れ以外のきずで，その長さが幅の３倍以上のもの。
(d)円形状のきず：割れ以外のきずで，その長さが幅の３倍以下のもの。

度見えなくなる限界の刺激光の強さを閾値（いきち）正答と呼んでいる。

少なくとも，レベル 3 を受験しようと考えている人は(c)暗順応の場合には，網膜感度が次第に増大し光に対する閾値が上がる。

(d)

JIS を一通り読んでおく必要があると思われる。
円形状のきずの定義は，「割れ以外のきずで，線状きずで(d)暗順応の場合の閾値の低下は，第１段階では錐状体ないもの」とされている。選択肢(d)も一見正しそうに見細胞の機能によるもの，第２段階では杆状体細胞のえるが「以下」と「未満」の定義をはっきりと理解して機能によるものとされている。

おく必要がある。

正答(c)以上，これまでに出題された問題の類似の問題を参考

目の順応については，「浸透探傷試験Ⅲ」に詳しく説明に解説してきたが，これからレベル３の資格を取得しよされている。選択肢(a)，(b)，(d)はともに正しく，(c)うとされる方は，本解説を参考にして参考書，問題集をの選択肢において網膜感度が大きくなった場合は，光に学習して欲しい。特に浸透試験問題集の 3 章の問題が，対する閾値は下がってくる。目の順応に関しては，比視四者択一形式に変更されて出題される傾向も見受けられ感度曲線の問題もよく出題されているので合わせて勉強るので，よく勉強しておくことが望まれる。

しておくとよい。

また，本解説についての問い合わせには応じていないので，悪しからずご了承願いたい。