NDTフラッシュVol.64,No.07 1/4

ＰＴ・ＰＤレベル２

一般試験のポイント

光浸透探傷試験・乾式現像法が適している。
（ｃ）微細な応力腐食割れのある部品の検査には，高感PT･PDレベル2の新規一次一般試験問題については，度水洗性蛍光浸透液を用いた無現像法が適していこれまで相対的に正答率の低い問題及び基本的に理解してほしい問題と類似の例題を選んで何回か本欄で解る。
（ｄ）大形部品の部分探傷には，溶剤除去性染色浸透探説を行ってきた。

傷試験・湿式現像法が適している。

今回は，これまでの解説でもよく理解されていない問題も見受けられるのでそれらを含めた例題について解説する。

正答

(ｂ)

小物の量産部品について，速乾式現像法を適用する場
合，試験体について一個ずつ適用する必要があり，作業間隔1mmで二枚のガラス平板を平行にして浸透液効率が悪くなる。一般的には試験体をカゴ等に纏めて湿の中に立てた場合に，二枚の平行ガラス板間を上昇す

式現像法あるいは乾式現像法が用いられる。したがって，る浸透液の高さについて，最も近いものを一つ選び記（ａ）は誤っている。

問１号で答えよ。ここで，浸透液の接触角は0°，浸透液の333

密度は0.9g/cm (0.9×10 kg/m )，浸透液の表面張力はボルトのように，形状が複雑な試験体の探傷には，水洗性浸透探傷試験（或いは水ベース後乳化探傷試験）が30dyn/cm(30mN/m)，重力加速度は980cm/s (9.8m/s )と適している。また，現像法としてはねじ底にまで現像剤する。

が行きとどくためには乾式現像法が適している。湿式現22（ａ）1.5mm （ｂ）3.5mm （ｃ）7.0mm （ｄ）10.0mm

像法の場合はねじ底に現像剤のたまりができ，検出精度が悪くなる。したがって，（ｂ）は正しい。

正答(ｃ)

微細なきずの検出には高感度浸透液の適用は正しいが，この問題は毛細管現象による浸透液の上昇高さに関する問題である。これまでも何回か解説しているが，単位系について理解されていないようである。

無現像法は検出感度が劣るため普通は用いられない。したがって，（ｃ）は誤っている。
湿式現像法を，部分的に適用することは難しくあまり浸透液の上昇する高さは，次式で表される。

用いられない。大形部品の部分探傷に最も適している現

h＝2Γcosθ／（dρg）

像法は，速乾式現像法である。したがって，（ｄ）も誤（1）

ここで，Γ：表面張力，θ：接触角，d：平板の間隔，っている。

ρ：密度，g：重力加速度，である。
解答に当たって，注意しなければいけないのは，単位問３

次の文は，正しい試験条件で浸透探傷試験を実施系を合わせることである。問題にはCGS単位系の値を最した場合の指示模様の知覚の難易性について述べたも初に書いてあり，括弧書きでMKS単位系を書いてある。のである。正しいものの組合せを一つ選び記号で答え

接触角はCGS，MKSどちらも同じ値である。

よ。ただし，目の状態は同一状態にあるものとする。

（1）式に数値を代入すると，CGS単位系の場合
h＝2×30×1／（0.1×0.9×980）＝0.68cm≒7mm
MKS単位系の場合
h＝2×30×10 -3×1／（1×10-3×0.9×10 3×9.8）-3＝6.8×10 m≒7mm
したがって，（ｃ）が正答となる。

①一般に染色浸透液を用いた場合より蛍光浸透液を用いた場合の方が指示模様は知覚しやすい。
②染色浸透液を用いて得られる指示模様の知覚の難易度は，バックグラウンドの色とのコントラストと照明の明るさに影響される。
③蛍光浸透液を用いて得られる指示模様の知覚の難易度は，浸透液の種類には関係なく，紫外線照射灯の問２

次の文は，浸透探傷試験方法の選択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）小物の量産部品を多量に検査するには，水洗性蛍光浸透探傷試験・速乾式現像法が適している。
（ｂ）多量のステンレス製ボルトの検査には，水洗性蛍強度によって決まる。
④蛍光浸透液が紫外線の照射を受けて発する光の強度は周辺の暗さに影響される。
（ａ）①と②（ｂ）①と③（ｃ）②と③（ｄ）②と④

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正答 (ａ)
指示模様の知覚については，染色浸透探傷試験は色相液体の性質と固体の性質及びその界面状態に影響される。のコントラストの差を，蛍光浸透探傷試験の場合は明る因子となっている。したがって，（ｂ），（ｄ）は正しい。

さのコントラストの差を識別することにより，判断する。

接触角 θ が 90°以下の場合をぬれるといっており，こコントラストの差を識別できる，限界の値を閾値といっの値が小さいほどぬれやすくなる。したがって，（ｃ）もており，この閾値は色相の場合よりも明るさの場合の方正しい。

液体の性質としては，液体の表面張力，接触角が大きながはるかに低い値となっている。そのため，明るさで指示模様を識別する蛍光浸透探傷試験の方が指示模様は知覚しやすい。したがって，①は正しい。

問５

次の文は，浸透処理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。

指示模様の色とバックグラウンドの色とのコントラ（ａ）浸透処理には，探傷方法あるいは対象物によって，ストが大きい方が指示模様が識別しやすい。また，色相浸漬，吹きつけ，はけ塗り等の方法が用いられるの識別は，目の機能として，周囲の明るさが明るい方が知覚しやすい。したがって，②も正しい。

が，いずれも排液を行う必要がある。
（ｂ）後乳化性浸透探傷試験（油ベース乳化剤）の浸透

蛍光浸透液の感度はその発する輝度の違いにより，五処理では，余剰浸透液の厚さをできる限り均一に段階に分けられている（JIS Z 2343-2）。紫外線強度が同することが必要である。

じであっても，浸透液の違いによって指示模様から発せ（ｃ）浸透時間は，浸透液の種類，試験体の材質，試験られる蛍光輝度は異なり指示模様の知覚は異なる。した体と浸透液の温度，予想されるきずの種類と大きがって，③は誤っている。

さで決める。

蛍光浸透液が紫外線の照射を受けて発する蛍光の強（ｄ） 同一の対象物に対して，浸透処理を浸漬法で行う度は浸透液の種類と紫外線の強度が同じであれば変わら場合と吹きつけ法で行う場合では，浸透時間は同ない。周囲の明るさが変わると，浸透液から発する蛍光じである。の知覚度は変わるが（閾値が変わるため），蛍光の強度そのものは変わらない。したがって，④も誤っている。
①と②が正しいので，正答は（ａ）となる。

正答

(ａ)

浸透液の適用方法には，浸漬，吹きつけ（スプレー），はけ塗り，注ぎかけ及び静電塗布等の方法がある。排液問４

次の文は，ぬれ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）ぬれるということは，「気／固」界面を「気／液」界面に置き換える現象である。

を行うか行わないかは，浸透処理後の洗浄処理方法によって決まってくる。水洗性及び後乳化性（油ベース）探傷方法の場合は，排液が必要になるが，溶剤除去性探傷方法の場合は，最初に余剰浸透液をウエスで拭き取るた（ｂ）ぬれ性は，液体の表面張力に影響される。

め排液は必要ない。したがって，（ａ）は誤っている。

（ｃ）接触角θが小さいほどぬれが起こりやすい。

後乳化性浸透探傷試験（油ベース乳化剤）では，乳化（ｄ）ぬれの程度は，液体の種類，固体の種類，固体表面の状態などにより異なる。

処理を適切に行うために，排液を行い，余剰浸透液の厚さをできる限り均一にすることが必要である。したがって，（ｂ）は正しい。

正答

(ａ)

ぬれるということは，個体の表面に液体が付着し，固体表面を広がって，液体と固体の界面（「液／固」界面）（ｃ）は浸透時間を決めるための必要因子が述べられているので，正しい。
同一対象物であれば，浸透液の適用方法が異なっても，ができることである。ぬれる前の固体の表面は空気層（気試験体表面が浸透液で完全にぬれていれば，浸透時間は体）であるから「気／固」界面になっている。

変わらない。したがって，（ｄ）も正しい。

すなわち，ぬれるということは，「気／固」界面を「液／固」界面に置き換える現象である。したがって，（ａ）は誤っている。
ぬれは液体と固体の界面現象であるため，その程度は以上，本解説を基に，『浸透探傷試験Ⅰ及びⅡ』，『実技参考書』，『問題集』等の内容をよく勉強してほしい。

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ＳＭレベル２

試験問題のポイント

本問のように，モールのひずみ円から図的に求めることもできる。このモール円の描き方の詳細については，『ひすでに NDT フラッシュで紹介してきたが，ひずみ測ずみ測定Ⅱ』を参照してもらいたいが，これは垂直ひず定（SM）レベル 2 非破壊試験技術者資格試験は一次の筆

み ε を横軸，せん断ひずみ γ を縦軸にし，この交点（原記試験と，この試験の合格者に対して実施される実技を点）を O とした座標系に，測定された 3 方向のひずみ主にした二次試験で構成されている。ここでは，SM レ

εⅠ ，εⅡ ，εⅢ の値を OEⅠ ，OEⅡ ，OEⅢ として決定される円

ベル 2 の試験全般についての解説をするが，とくに二次である。この円と横軸との交点を A 及び B とすると，試験の実技とともに課せられている指示書作成試験につOA と OB の長さが主ひずみを示す図になる。したがっいてはこれまであまり本欄で紹介されていなかった。まて，ここでは（ｄ）が正答になる。

た，この試験は今後多少変更される可能性もあるので，この点についても解説をする。

問２

帯板引張試験片の表・裏面の同一位置長手方向に接着された２枚のひずみゲージを下の図の抵抗 Ｒ １ と一次試験

Ｒ３ にし， Ｒ２ と Ｒ４ を固定抵抗にした対辺２アクティ

一次試験はこれまでにも紹介してきたように，一般試ブゲージ法でひずみの測定をした。この場合の出力電験と専門試験があり，いずれも四者択一形式の筆記試験

圧 ｅと１アクティブゲージ法の出力電圧 ｅ １ の関係はである。次に示す問１は一般試験，問２は専門試験の類どうなるか。正しいものを一つ選び，記号で答えよ。

似問題の例である。

問１下の図は任意方向に接着された直角ロゼットゲー

ジで測定した３方向のひずみεⅠ ，εⅡ ，εⅢ と横軸を垂直ひずみε，縦軸をせん断ひずみγとしたモールのひずみ円である。Ｏは座標系の原点，Ａ，Ｂはこの円と横軸の交点である。この図に関する次の記述で，正しいものを一つ選び，記号で答えよ。
（ａ）e＝e１（ｂ）e＝2e１（ｃ）e＝1／e１（ｄ）e＝e１ ／2

正答

（ｂ）

表・裏面に接着されたゲージ率 K の 2 枚のひずみゲージが ε１ 及び ε２ のひずみを受けている場合に，ブリッジ電源の電圧を E とすると，対辺 2 アクティブゲー
ジ法のブリッジ回路の出力電圧 e は次式で与えられる。
e＝1／4・K・（ε１ ＋ε２ ）・E
ここで，例えば試験片が引張荷重を受けたとすると，（ａ）図のＡＣとＢＣが主ひずみである。

2 枚のゲージはいずれも引張を受けるので，ε１，ε２ ともに（ｂ）図のＰＣとＲＣが主ひずみである。

同符号になる。さらに，曲げの影響がないとすると，（ｃ）図のＡＢとＯＣが主ひずみである。

ε１ ＝ε２ になり，（ε １ ＋ε ２ ）＝2ε１ になる。したがって，（ｄ）図のＯＡとＯＢが主ひずみである。

この場合の出力電圧 e は 1 アクティブゲージ法の場合の出力電圧 e１ の 2 倍になり，（ｂ）が正答になる。

正答

（ｄ）

なお，この問題に適用されている方法は 2 枚のひずみ

主方向が不明の場合には，ロゼットゲージにより 3 方ゲージの平均のひずみによる出力電圧が e／2 になり,引向のひずみを測定し，これから主ひずみを求めなければ張試験などで試験片の曲げの影響があっても正確なひずならない。これには，計算式を使用しても求められるが，みが求められるので，知っておいてもらいたい。

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二次試験で規定された各レベルの技術者の職務を知っておかなけ

二次試験では静ひずみ及び動ひずみを測定する実技試ればならない。

験とレベル 1 の技術者に対する指示書作成の試験が課せ項目ｃ）には与えられた測定課題に対し，測定点数，られている。実技試験の静ひずみ測定は従来から行われ静ひずみの測定か動ひずみの測定かなどにより，使用すている試験と同様に，直角ロゼットゲージが任意方向にる測定器や記録器を記載する。また，屋外か屋内か，温接着された試験片が曲げを受けたときのひずみを測定し度変化があるかなどの測定環境条件により，使用するひて，これから主ひずみを求め，さらにこのひずみから主ずみゲージ，接着剤，防湿剤を示しておかなければなら応力を求める試験である。この場合には試験時に与えらない。その他，負荷を要する場合には負荷装置や必要にれた計算式（ここでは省略）を用いて求めるが，モールよっては変位測定器や撮影機器なども記載する。

円のような図的な方法にも対応してので，前の問１の例題も参考にしてもらいたい。
動ひずみの測定は，一次の弾性振動を受けた試験片の項目ｄ）には試験体が構造物なのか部品であるのか，さらに試験体の形状寸法，材質あるいは弾性係数や引張強さなどの特性を記載する。

動ひずみと固有振動（周波）数を求める試験であり，測項目ｅ）は環境条件あるいは静ひずみか動ひずみかに定の基本操作は従来と同じである。しかし，今後は試験より異なってくるので，これに対する機器の準備及び適片が鋼材帯板形状の片持はりではなく，アルミニウム合切な測定条件を記載する。

金正方形断面の角管のはりになる。このため，ひずみゲ

項目ｆ）には測定上の注意事項，あるいは測定結果にージの接着操作が多少変わってくる。また，試験片の形対し，ゲージ率の違いによる補正，リード線の抵抗よる状寸法だけでなく弾性係数などの材料特性も変わり，測補正などについて記載する。

定結果がこれまでの場合とは違ってくるので，注意してもらいたい。

項目ｇ）は測定データ，観察記録などの添付資料について示す項目である。

一方，指示書作成試験についてこれまであまり紹介さ項目ｈ）の報告書には以下のような事項を記載する。

れていないので，ここでは解答法について詳しい解説を（１）試験年月日する。

（２）試験実施場所

表１はこの指示書作成に当たり必要な項目である。

（３）試験実施技術者の氏名及び資格（４）試験装置及び測定機器

表１

指示書の項目（５）試験方法ａ）

まえがき（適用範囲，参考資料）（６）測定結果並びに観察記録結果

ｂ）

技術者

（７）試験結果の検討

ｃ）

調整を含む使用機器ｄ）

試験体（製品）

時間内では，与えられたひずみ測定の課題に対して，表ｅ）

ひずみ測定の準備と測定条件

１の各項目を完全な形で記載した指示書を作成するのはｆ）

ひずみ測定の適用に関する詳細な指示事項不可能である。このため，本試験は与えられた課題に対ｇ）

測定結果及び記録する手順書を参考にして具体的な数値，用語，機器，簡ｈ）

測定結果の報告書単な記述などを書き加えて，各項目の記載事項を完成さ

なお，指示書作成試験の試験時間は 30 分である。このせるような解答形式になる。
すなわち，指示書は与えられたひずみ測定の課題に対し，表１のａ）からｈ）までの各項目で構成された文書であり，以下にこの各項目に記載する事項を示す。
項目ａ）のまえがきの適用範囲は「与えられた測定課題」になり，これについての手順書が参考資料になる。
項目ｂ）では試験を実施する技術者の JIS Z 2305 で規定されたレベルを示す必要がある。これには上述の規格

ひずみ測定を実施するに当たり，指示書は重要な文書である。したがって，この文書がどのような項目で構成され，各項目の事項をどう記載すべきかについて学んでおいてもらいたい。