JIS Z 2305 によるレベル３の基礎試験及び再認証試験の概要

表２ レベル３の基礎試験の内容,出題数,出題形式及び時間基礎試験の内容

出題数

出題形式

１ 概要

最大試験
時間

レベル３の資格試験は,新規試験と再認証試験とに大別される。前者は新規に資格を取得しようとする場合に受験し,後者は資格証明書の所持者が，第２の有効期間終了時に継続して資格を保有する場合に，更に NDIS O601 の３種資格者が通常移行試
験を受けて JIS Z 2305 のレベル３に移行し，継続して資格を保有する場合に，また，早期移行により NDIS 0601 から JIS Z 2305
資格に移行済みの方が，その資格の有効期間完了時に受験することになる。
試験概要を表１に示す。試験実施時期の面では,一次試験と二次試験とに大別される。レベル３の一次試験は,基礎試験が行われ,再認証試験も一次試験実施時期に合わせて実施される。
通常移行の場合は,移行試験も再認証試験受験時に受験することになる。本稿では,一次試験として行われる基礎試験とそれに実施時期を合わせて行われる再認証試験の概要を述べる。
表１ レベル３試験内容
分 類

材料科学及び製品・製造25 問
技術に関する問題
認証システムに関する10 問
問題
レベル２の４NDT方法に 各 NDT 方関する問題（６NDT 方法 法 に つ き
15 問（合より選択）
計 60 問）

四者択一
（筆記）
四者択一
（筆記）
四者択一
（筆記）

合計
150 分

2.5 基礎試験の合格基準基礎試験で 70％以上の得点を得た者は一次試験合格となり,二次試験を受験することができる。
2.6 基礎試験の有効期間
基礎試験の合格者には,合格証明書が発行される。その有効期間は,５年間である。
2.7 材料科学及び製品・製造技術に関する問題に対する参考書
非破壊試験技術者のための金属材料概論（1998 年版）

一次二次

新 規

基礎試験

主要な方法の試験

非破壊試験概論（1993）
・同問題集

資格者：第２の有効期間終了時
早期移行者：資格有効期限完了時再認証試験―

2.8 認証システムに関する問題に対する参考書

NDIS 0601 から JIS Z 2305 に 再認証試験
通常移行する場合
移行試験*1

非破壊試験技術者のための金属材料入門（1998 年版）
JIS Z 2300 非破壊試験用語などがある。

JIS Z 2305（2001 年版）―

なお,基礎試験では,認証システムに関する書籍の持込みは不可となっている。

注 *1：３種を複数保有している場合は第１回目の移行試験のみ

２ 基礎試験
2.1 基礎試験は,ＲＴ,ＵＴ,ＭＴ,ＰＴ,ＥＴ,ＳＭの６ＮＤＴ方法に共通の筆記試験である。
2.2 基礎試験の試験時間は,最大 150 分である。
2.3 基礎試験の内容,出題数,出題形式及び試験時間は,表２の通りである。
2.4 選択問題の選択方法

３ 再認証試験
3.1 認証システムに関する問題とＮＤＴ方法の適用に関する問題が出題される。出題数,出題形式及び試験時間は,表３の通りである。
表３ 再認証試験の出題数,出題形式及び試験時間NDT 方法

出題数

出題形式

試験時間

各 NDT
方法

認証システムに関する問題
５問
NDT 方法に関する問
題
20 問

四者択一
（筆記）

60 分

受験申請時に６ＮＤＴ方法中の４ＮＤＴ方法の試験問題を,以下の要領で選択する。
(1) 受験したＮＤＴ方法がＲＴ又はＵＴの場合には,受験申3.2 合格基準

請したＮＤＴ方法と,それ以外のいずれか３ＮＤＴ方法

認証システムとＮＤＴ方法の適用に関する問題を合わせてとを合わせて,４ＮＤＴ方法を選択する。

採点し,80％以上得点すれば合格である。

(2) 受験したＮＤＴ方法がＲＴ又はＵＴ以外の場合には,受3.3 認証システムに関する参考書

験したＮＤＴ方法とＲＴ又はＵＴのいずれかを必ず選択

JIS Z 2305（2001 年版）

し（両方選択も可）,これらとその他のＮＤＴ方法とを合

なお,再認証試験では,認証システムに関する書籍の持込み計して４ＮＤＴ方法を選択する。

は不可となっている。

2.2 ひずみゲ−ジの接着

ＳＭ２二次試験の概要とポイント

ひずみゲ−ジ接着の試験は試験片２の表面に単軸リ−

従来から行われていた NDIS 0601 による非破壊試

ド線付きのひずみゲ−ジをシアノアクリレ−ト系接着剤

験 技 術 者 の 技 量 認 定 試 験 が 2003 年 春 期 よ り JIS Zで接着する作業である。この接着作業では，接着前の試2305 に基づいた資格試験に移行された。ここでは，特験片表面の処理や接着の位置決め，あるいは接着後の状に移行後のひずみ測定（ＳＭ）部門レベル２の資格試験

態や絶縁抵抗のチェックなどを行ってもらう。したがっにおける二次試験の要点について紹介をする。て，これらの作業に関することを十分心得ておかないと良好な接着ができず，ひずみ測定を実施する際に正確な測定ができなくなる。

1. ＳＭレベル２の二次試験の概要
ＳＭ部門レベル２の二次試験はひずみゲ−ジの接着，静と動のひずみ測定を行う実技，及びレベル１の技術者

2.3 静ひずみの測定
静ひずみ測定の試験は前述の試験片１を使用し，このに対する作業指示書作成の試験が行われる。表１にはこ試験片を図２に示すような試験装置に固定して片持はりの二次試験の項目と時間配分を示してある。にする。

表１

二次試験の項目と時間配分
試験項目

時間配分

単軸ゲージ（リード線付き）の接着

１０分

静ひずみの測定３０分

動ひずみの測定３０分

解答用紙（試験報告書）の作成

２０分

作業指示書の作成

３０分

本試験では直角３軸型ロゼットゲ−ジが接着された試

１２０分

験片のひずみを測定するので，まずこの３方向のひずみ合計

図２ひずみ測定の試験装置が測定できるように静ひずみ測定器へ２線式結線法によ
なお，試験時間の合計は 120 分（２時間）になっている結線をする。次に，図 2 のように試験片の自由端近傍るが，各項目はそれぞれに与えられた時間内で作業を終に荷重をかけて曲げ変形を与え，このときに生じる表面了するようにされている。のひずみを測定する。また，図３にはここで使用する直角３軸型ロゼットゲ−ジを示してある。

2. ひずみ測定の実技試験
2.1 試験片
ひずみ測定の実技試験では図１のような寸法で厚さが2 mm の２本の軟鋼短冊形試験片（試験片１，試験片２）が用意されている。

図１

試験片の形状寸法

試験片１は静ひずみ測定試験用のもので，あらかじめ表面にはリ−ド線付きの直角３軸型ロゼットゲ−ジが接

図３

直角３軸型ロゼットゲージ着されている。一方，試験片２は接着並びに動ひずみ測

このロゼットゲ−ジは図 3 のように軸が 45°方向異な定試験用のもので，受験者各自によりこの試験片の表面った３枚のひずみゲ−ジで構成されているが，ここで扱にひずみゲ−ジを接着してもらう。

う試験片には，いずれのゲ−ジも長手（主）方向には一致していない状態で接着されている。したがって，主方向とは異なった３方向のひずみを測定することになる。
また，この静ひずみ測定試験ではデジタル静ひずみ測れたひずみの値， Ｋm 及び Ｋg は測定器の設定ゲ−ジ率
及び使用したひずみゲ−ジのゲ−ジ率である。

定器を使用する。しかし，測定器は必ずしも受験者が手次に，この３方向のひずみの値から最大，最小の主ひ慣れた機種のものである保証はなく，試験場で与えられずみと最大のせん断ひずみを求め，さらにこれに対応したものを使用しなければならない。このため，不慣れなた最大，最小の主応力と最大のせん断応力並びに主方向機種の場合でも取扱い説明書を参照しながらひずみゲ−を求めることが要求されている。これらの値はモ−ルのジの結線，あるいは測定器の初期調整やプリンタ操作な円による図的な方法あるいは計算式による方法で求めらどが手際よくできるよう心掛けておく必要がある。

れるが，詳細については参考書「ひずみ測定Ⅱ」に掲載

2.4 動ひずみの測定されている。本試験では計算式による方法で上述の各値

動ひずみ測定の試験にはゲ−ジの接着試験で受験者各を求める。直角３軸型ロゼットゲ−ジにおける最大，最自が単軸ひずみゲ−ジを接着した試験片２を使用する。

小の主ひずみと最大のせん断ひずみは以下に示す式（２）本試験では，まず静ひずみ測定の場合と同じ装置に試験を用いて算出することができる。

片２を固定して片持はりにする。つぎに，自由端近傍の任意の位置におもりを取付けた状態で曲げ一次の自由振動を与え，このときに生じる試験片表面の動ひずみに関係した図４のような波形を記録してもらう。

ここで、 ε max， ε min，γ max は主ひずみ及び最大せん断ひずみ， εⅠ， εⅡ ， εⅢ は直角３軸型ロゼットゲ−ジで測定された３方向のひずみである。
図４

記録された振動波形の例

なお，この試験では自動バランス式動ひずみ測定器及さらに，最大，最小の主応力と最大のせん断応力並びに主方向は次の式（３）で算出する。

びアナログ（サ−マルドット）レコ−ダを使用する。しかし，この場合も試験場で与えられた測定器並びにレコ−ダを使用するので，取扱い説明書を参照しながら操作が円滑にできるよう心掛けておく必要がある。
3. 試験報告書（解答用紙）の作成
静ひずみ及び動ひずみ測定を実施して得られた資料を基に試験結果として要求されている各値を計算し，これここで，σmax，σmin，τmax 及びθは主応力と最大せんを記入した解答用紙を作成して提出する。

断応力及び主方向である。また，Ｅ及びνは試験片材料

3.1 静ひずみ測定結果による解答用紙の作成の縦弾性係数及びポアソン比で，試験に使用される軟鋼静ひずみ測定の試験では前に述べたように直角３軸型ロゼットゲ−ジによる３方向のひずみの値が得られてい材料では 200 GPa 及び 0.3 程度であるが，これらの正確な値は試験時に与えられる。

る。しかし，測定器の設定ゲ−ジ率と異なったゲ−ジ率

また，上で示した式は多少複雑である。しかし，試験のひずみゲ−ジを使用するので，まず次の式（１）によ時にはこれらの式もあらかじめ与えられているので，測る補正をして各方向の真のひずみの値を求めなければな

定された値を代入すれば要求されている各値が容易に得らない。

られるようになっている。
3.2 動ひずみ測定結果による解答用紙の作成
先の図４は動ひずみ測定試験のレコ−ダで記録された波形の例であるが，この図の縦軸はひずみによる出力電ここで， εi 及び εim は真のひずみの値及び測定さ圧を，横軸は時間変化を示している。また，これには標準ひずみの校正値も示してある。そこで，まずひずみをと緯線方向のひずみを長いリ−ド線付きの単軸ひずみゲ測定するように指定された波の片振幅と校正値との比較−ジで測定する場合の指示書を作成せよ」と言う課題をにより，ここでの動ひずみを求めてもらう。この動ひず選択したとする。この場合は屋外における静ひずみの測み測定の場合も測定器のゲ−ジ率と異なったゲ−ジ率の定で，多少温度変化があり，しかも長いリ−ド線を用いひずみゲ−ジが使われている。このため，前の式（１）ていることも考慮すると，解答例として以下のような記により真のひずみを算出する必要がある。

述が考えられる。

次に，ここで得られたひずみに対応した応力も求めることになっている。これに対しては，片持はりの弾性振動によるひずみを測定していると見なせるので，以下に示す式（４）で算出することができる。

σi ＝Ｅ εi（４）ここで， σ i は単軸ひずみゲ−ジが接着された方向の・ ゲ−ジ長 20 mm ，抵抗 120 Ωの３線リ−ド線付き単軸ひずみゲ−ジを使用する。
・ 使用したひずみゲ−ジのゲ−ジ率を記録しておく。

(2) ひずみゲ−ジの接着についての指示項目
・ タンクの中央経線上の指定された２箇所にひずみゲ−ジを接着する。

応力である。
さらに，レコ−ダで記録された図４のような波形から振動の周期を測定して周波数も求めることになっているが，この場合には次の式（５）を利用する。
1f=
Τ(1) 使用するひずみゲ−ジについての指示項目（５）

ここで，ｆ及びＴは振動の周波数及び周期である。
4. 作業指示書の作成
作業指示書はレベル１の技術者に対してひずみ測定作業の指示を与える内容のものである。また，本試験ではひずみ測定に関する課題が数題与えられていて，そのうちから受験者が選択した一課題について解答をする形式になっている。課題によって静ひずみ測定に該当するもの，動ひずみ測定に該当するもの，あるいは温度変化の・ ひずみゲ−ジは各箇所でタンクの経線方向と緯線方向に１枚ずつ接着する。
・ 接着にはフェノ−ル系接着剤を使用する。
・ 接着後は接着状態並びに絶縁抵抗が 100 MΩ以上あるかチェックをする。
・ マイクロクリスタリンワックスで防湿処理をする。

(3) 測定器と結線法適用の指示項目
・ スイッチボックス及びプリンタ内蔵のデジタル式ひずみ測定器（デ−タロガ−）を使用する。
・ ３線結線法で４点のひずみが測定できる結線をする。

(4) 測定実施についての指示項目
・ 温度計を用意して環境の温度を測定しておく。
・ 長い３線リ−ド線を使用するので測定値はつぎの式で補正して真のひずみを求める。

ある場合の測定や屋外で長時間にわたる測定に該当するものなどがあるが，いずれにしても被測定物表面へのひずみゲ−ジ接着作業に関する指示項目が含まれている。

ここで、ｒ及びＲはリ−ド線抵抗値及びひずみゲ−ジの

この指示項目に対しては，どのようなひずみゲ−ジを使抵抗値である。

用するのか，被測定物のどこに接着するのか，どのようしかしながら，これは一例であって，必ずしもこれとな接着剤を使用するのか，あるいは接着作業や接着後の同じような記述をする必要はなく，受験者が選択した課チェックをどのように実施するのかなどを簡単に記述す

題の各項目に対して適切なことを具体的に記述すればよる。

い。

さらに，ひずみ測定実施にあたっての指示項目で，静ひずみ測定をする課題に対してはどのような結線法を適

ここでは，ＳＭ部門レベル２の二次試験の要点とその用するのか，どのような測定器を使用するのか，あるい対応についての紹介をした。とくに，本試験はＳＭ部門は測定における注意事項などを簡単に記述する。一方，における技術者用の参考書「ひずみ測定Ⅰ」並びに「ひ動ひずみ測定をする課題では使用する測定器や記録器ずみ測定Ⅱ」の内容に基づいて実施されている。このた（レコ−ダ）などについての記述する。

め，試験の対策としては，まずこれらの参考書を十分勉参考までに作業指示書の作成に関する例題を示しておく。いま，「球形高圧タンクの内圧による表面の経線方向強しておくことが重要である。