"ロータシャフトの外周側に形成されてキーが嵌合されたキー溝における探傷を行う超音波探傷装置において、超音波探触子と、前記超音波探触子の位置および向きを制御する超音波探触子位置制御手段と、該探傷部位の形状情報を記憶した形状情報記憶手段と、前記超音波探触子の信号と、前記超音波探触子位置制御手段の制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置とを照合する超音波信号照合手段と、前記照合手段により得られた探傷断面より欠陥特徴点を抽出する欠陥特徴点抽出手段と、前記欠陥特徴点よりき裂高さを算出するき裂高さ算出手段を備えたことを特徴とする超音波探傷装置。請求項1に記載の超音波探傷装置において前記超音波探触子の信号と、前記超音波探触子位置制御手段の制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置を補正する位置合せ手段を備えたことを特徴とする超音波探傷装置。請求項1に記載の超音波探傷装置において前記欠陥特徴点の信号強度を抽出する信号強度抽出手段と、前記き裂高さ算出手段において、予め測定しておいたき裂高さと信号強度の関係を示す校正曲線を記憶する校正曲線記憶手段から、前記信号強度抽出手段から得られた信号強度を前記校正曲線記憶手段に照合し、き裂高さを算出することを特徴とする超音波探傷装置。請求項1に記載の超音波探傷装置において、欠陥特徴点の信号強度を抽出する信号強度抽出手段と、前記信号強度抽出手段により得られた欠陥特徴点の内、欠陥特徴点のき裂先端部信号とき裂根元部信号を判別する欠陥特徴点判別手段と、前記き裂高さ算出手段において、前記欠陥特徴点判別手段で得られた信号からき裂高さを算出することを特徴とする超音波探傷装置。請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の超音波探傷装置において、前記ロータシャフトの周方向一方側に位置するコーナ部を検査対象とし、前記ロータシャフトの外周面の法線方向に対し斜めに超音波を入射させる超音波探触子を用いて検査する超音波探傷装置。請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の超音波探傷装置において、前記超音波探触子を前記ロータシャフトの外周面に沿って前記ロータシャフトの周方向及び軸方向に移動可能としかつ回転させる探触子移動機構を備えた超音波探傷装置。請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の超音波探傷装置において、超音波探触子として超音波アレイセンサを用いることを特徴とする超音波探傷装置。ロータシャフトの外周側に形成されてキーが嵌合されたキー溝における探傷を行う超音波探傷方法において、超音波探触子の位置および向きを制御して超音波を照射するステップと、超音波探触子から照射した超音波の信号と、前記位置および向きの制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置とを照合するステップと、前記照合ステップで得られた探傷断面より欠陥特徴点を抽出するステップと、前記欠陥特徴点に基づいてき裂高さを算出するステップを有することを特徴とする超音波探傷方法。請求項8に記載の超音波探傷方法において、超音波探触子の信号と、前記位置および向きの制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置を補正する位置合せステップを有することを特徴とする超音波探傷方法。請求項8に記載の超音波探傷方法において、前記欠陥特徴点の信号強度を抽出する信号強度抽出ステップと、前記き裂高さ算出ステップにおいて、予め測定しておいたき裂高さと信号強度の関係を示す校正曲線を記憶する校正曲線から、前記信号強度抽出ステップで得られた信号強度を前記校正曲線とを照合し、き裂高さを算出することを特徴とする超音波探傷方法。請求項8に記載の超音波探傷方法において、欠陥特徴点の信号強度を抽出する信号強度抽出ステップと、前記信号強度抽出ステップで得られた欠陥特徴点の内、欠陥特徴点のき裂先端部信号とき裂根元部信号を判別する欠陥特徴点判別ステップと、前記き裂高さ算出ステップにおいて、前記欠陥特徴点判別ステップで得られた信号からき裂高さを算出することを特徴とする超音波探傷方法。請求項8から請求項11のいずれか一項に記載の超音波探傷方法において、前記ロータシャフトの周方向一方側に位置するコーナ部を検査対象とし、前記ロータシャフトの外周面の法線方向に対し斜めに超音波を入射させて検査することを特徴とする超音波探傷方法。請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の超音波探傷方法において、前記超音波探触子を前記ロータシャフトの外周面に沿って前記ロータシャフトの周方向及び軸方向に移動させて探傷することを特徴とする超音波探傷方法。請求項8から請求項13のいずれか一項に記載の超音波探傷方法において、前記超音波探触子に超音波アレイセンサを用い、超音波アレイセンサを構成する振動子毎の励振時間を制御して探傷することを特徴とする超音波探傷方法。上述したロータシャフトの構造では、例えばロータシャフトの回転加速に伴い、キー溝における4つのコーナ部に、ねじれ応力が集中する。そして、一般に、応力集中によってキー溝のコーナ部にき裂が発生することのないように、ロータシャフトの材質や構造等が決められている。具体例の一つとして、キー溝のコーナ部は、応力集中を分散しやすいように曲面形状となっている。しかしながら、キー溝のコーナ部にき裂が万一発生していないかどうかを検査することが好ましく、初期段階のき裂を検出できることが好ましい。なお、キー溝のコーナ部に発生する初期段階のき裂は、ロータシャフトの軸方向に対して斜め方向に延在する。ロータシャフトのキー溝のコーナ部を検査する方法としては、ロータシャフトからカップリングを取外すことが困難である等の理由から、超音波探触子等を用いて探傷する超音波探傷方法が考えられる。すなわち、ロータシャフトの外周面の非カップリング領域言い換えれば、カップリングが設けられていない領域に超音波探触子を配置し、この超音波探触子からロータシャフトの外周面に対し斜めに超音波を入射させてキー溝のコーナ部の近傍詳細には、き裂が存在しそうな範囲であって、コーナ部の表面から部材側に数ミリメートルの範囲に到達させ、き裂が存在する場合はその反射波を超音波探触子で受信する方法である。ここで、き裂の存在が分かった場合、何らかの方法でき裂寸法を測定し、それに基づいて構造強度評価を行って、運転継続,補修交換等を実施する必要がある。解体検査を行った場合、き裂深度計のような測定装置を用いればき裂高さを測定できるが、当該部の解体および修繕には多くの時間と労力が必要である。そこで、解体することなくき裂寸法を測定する手法が求められるが、その有効な手段の例として、前述の超音波探傷による測定法が考えられる。しかし、上述のロータシャフトの検査では、超音波設置面が曲面であり、超音波をロータシャフト軸方向に対して斜め方向に入射させる必要がある。そのため、超音波探触子位置に応じて、超音波入射角度は変化する。また、表面曲率の影響で、超音波探触子を回転させるとロータシャフト内への超音波入射角度は変化するため、端部エコー法を適用するに当たり、探傷結果の信頼性の点で改善の余地がある。上述の配管の溶接部の検査装置においても配管軸方向に対する超音波探傷が考慮されているだけで斜め方向から超音波を入射させる点について考慮されていない。本発明の目的は、ロータシャフトキー溝部に発生したき裂を何らかの方法で検出した場合に、非解体検査でロータシャフトの外周面に超音波探触子を設置し、き裂高さを測定する超音波探傷装置及び方法を提供することにある。1上記目的を達成するために、本発明は、ロータシャフトの外周側に形成されてキーが嵌合されたキー溝における探傷を行う超音波探傷装置において、超音波探触子と、前記超音波探触子の位置および向きを制御する超音波探触子位置制御手段と、該探傷部位の形状情報を記憶した形状情報記憶手段と、前記超音波探触子の信号と、前記超音波探触子位置制御手段の制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置とを照合する超音波信号照合手段と、前記照合手段により得られた探傷断面より欠陥特徴点を抽出する欠陥特徴点抽出手段と前記欠陥特徴点よりき裂高さを算出するき裂高さ算出手段とを備える。2上記1において、好ましくは、超音波探触子の信号と、前記超音波探触子位置制御手段の制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置を補正する位置合せ手段とを備える。3上記1において、好ましくは、欠陥特徴点を1点抽出した場合、欠陥特徴点の信号強度を抽出する信号強度抽出手段と、予め測定しておいたき裂高さと信号強度の関係を示す校正曲線を記憶する校正曲線記憶手段と、前記信号強度抽出手段から得られた信号強度を前記校正曲線記憶手段に照合し、き裂高さを算出するき裂高さ算出手段とを備える。4上記1において、好ましくは、欠陥特徴点を2点以上抽出した場合、欠陥特徴点のき裂先端部信号とき裂根元部信号を判別する欠陥特徴点判別手段と、前記欠陥特徴点判別手段に得られた信号から端部エコー法に基づいてき裂高さを算出するき裂高さ算出手段とを備える。5上記1から上記4において、好ましくは、ロータシャフトの外周側に形成されてキーが嵌合されたキー溝における複数のコーナ部のうち、前記ロータシャフトの周方向一方側に位置するコーナ部を検査対象とし、前記ロータシャフトの外周面に対し斜めに超音波を入射させる超音波探触子を備える。6上記1から上記5において、好ましくは、前記超音波探触子を前記ロータシャフトの外周面に沿って前記ロータシャフトの周方向及び軸方向に移動可能としかつ回転させる探触子移動機構を備える。7上記1から上記6において、好ましくは、超音波探触子として超音波アレイセンサを用いる。8また上記目的を達成するために、本発明の方法においては、ロータシャフトの外周側に形成されてキーが嵌合されたキー溝における探傷を行う超音波探傷方法において、超音波探触子の位置および向きを制御して超音波を照射するステップと、超音波探触子から照射した超音波の信号と、前記位置および向きの制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置とを照合するステップと、前記照合ステップで得られた探傷断面より欠陥特徴点を抽出するステップと前記欠陥特徴点に基づいてき裂高さを算出するステップを有する。9上記8において、好ましくは、超音波探触子の信号と、前記位置および向きの制御に基づく超音波照射方向に対応した形状断面情報に基づいて超音波信号が反射すると予測される信号位置を補正する位置合せステップを有する。10上記8において、好ましくは、前記欠陥特徴点の信号強度を抽出する信号強度抽出ステップと、前記き裂高さ算出ステップにおいて、予め測定しておいたき裂高さと信号強度の関係を示す校正曲線を記憶する校正曲線から、前記信号強度抽出ステップで得られた信号強度を前記校正曲線とを照合し、き裂高さを算出する。11上記8において、好ましくは、欠陥特徴点の信号強度を抽出する信号強度抽出ステップと、前記信号強度抽出ステップで得られた欠陥特徴点の内、欠陥特徴点のき裂先端部信号とき裂根元部信号を判別する欠陥特徴点判別ステップと、前記き裂高さ算出ステップにおいて、前記欠陥特徴点判別ステップで得られた信号からき裂高さを算出する。12上記8から上記11において、好ましくは、前記ロータシャフトの周方向一方側に位置するコーナ部を検査対象とし、前記ロータシャフトの外周面の法線方向に対し斜めに超音波を入射させて検査する。13上記8から上記12において、前記超音波探触子を前記ロータシャフトの外周面に沿って前記ロータシャフトの周方向及び軸方向に移動させて探傷する。14上記8から上記13において、前記超音波探触子に超音波アレイセンサを用い、アレイセンサを構成する振動子毎の励振時間を制御して探傷する。本発明によれば、ロータシャフトの超音波検査において、非解体検査によりき裂高さを測定し、探傷結果の信頼性を向上させることができる。以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の検査対象であるロータシャフトの構造を表す斜視図である。発電機のロータシャフト1は、その直径が数百ミリメートルに及ぶものもある。この発電機のロータシャフト1の端部と図示しない蒸気タービンのロータシャフトの端部は、略円筒状のカップリング2図1中、便宜上、二点鎖線で示すで連結されている。すなわち、ロータシャフト1端部の外周側にカップリング2が焼嵌めされている。また、ロータシャフト1の端部の外周側には略直方体状のキー溝3が形成されている。なお、図1では、便宜上、キー溝3を1つだけ示しているが、周方向に2つ以上あってもよい。そして、カップリング2の内周側には略直方体状のキー図示せずが形成されており、このキーがロータシャフト1のキー溝3に嵌合されている。図1に示す座標系は、ロータシャフト1の軸心をZ軸にとっている。また、ロータシャフト1の軸心と直交する径方向断面において、ロータシャフト1の軸心Oとキー溝3の幅方向中心X-Y面におけるキー溝3の中心とを結ぶ直線をY軸にとりY軸はZ軸と直交する、ロータシャフト1の軸心Oを通ってY軸及びZ軸に直交する直線をX軸にとっている。図2a,図2b、及び図2cは、ロータシャフト1のキー溝3の構造を表すY-Z面断面図,X-Y面断面図、及びZ-X面断面図である。ロータシャフト1のキー溝3はコーナ部4A~4Dを有し、これらコーナ部4A~4Dは曲面形状となっている。キー溝3のコーナ部に、超音波検査を含む何らかの方法で4Bにき裂が発生していることが分かったという条件で、き裂高さを測定する本実施形態は説明する。なお、図示のようにコーナ部4Bに初期段階のき裂5が発生した場合、当該部はロータシャフトの回転時に発生するねじり応力によってき裂が発生すると想定される。このため、き裂5はロータシャフト1の軸方向に対して斜め方向約45度の方向に延在する。なお、き裂はロータシャフト1のキー溝3の曲面形状を有するコーナ部に発生する。図3は、本発明の一実施形態における超音波探傷装置の構成を、ロータシャフト1とともに表す概略図である。本実施形態の超音波探傷装置は、円柱形状をしたロータシャフト1の外周面の法線に対し斜めに超音波を入射させる超音波探触子として、超音波探触子6を用いている。ここで、外周面の法線に対し斜めに超音波を入射させるためには、超音波探触子にシューを取付ける又はフェーズドアレイ法により超音波探触子の代わりに超音波アレイセンサを構成する振動子毎の励振時間を探傷制御器等で制御することにより行う方法がある。また超音波探触子6はカップリング2以外のロータシャフト1の外周面に設置されるため、キー溝3の検査を行うには超音波を斜めに入射させる必要がある。この超音波探傷装置は、大別して、超音波探触子6をロータシャフト1の外周面の非カップリング領域に沿ってロータシャフト1の軸方向及び周方向に移動させる探触子移動機構と、制御系とで構成されている。探触子移動機構は、ロータシャフト1の外周側に取付けられ、ロータシャフト1の全周に亘って延在する円環状のレール7と、このレール7上にすなわち、ロータシャフト1の周方向に移動可能に設けられたスキャナ8と、このスキャナ8からロータシャフト1の軸方向に延在するアーム9と、このアーム9上にすなわち、ロータシャフト1の軸方向に移動可能に設けられ、超音波探触子6を固定保持する探触子保持部図示せずとを備えている。また、探触子保持部は超音波探触子6をき裂が発生している方向に向ける必要があるため、ロータシャフト外面の法線方向に対して回転走査できる機構を備えている。これら装置には移動量や回転角を検知するリニヤエンコーダやロータリエンコーダ等が備え付けられている。なお、き裂高さ測定を行う場合には、超音波探触子に超音波アレイセンサを用いて、フェーズドアレイ法により得られた探傷画像を用いてき裂高さ測定をすることが有効である。フェーズドアレイ法では超音波アレイセンサを構成する振動子の超音波送信タイミングを制御することで送信角度方向を変えることができるため走査が不要となる。他の例として斜角探触子を用いた端部エコー法によりき裂高さを測定することも考えられる。この場合、き裂高さの方向や大きさによっては探触子を走査させることが必要になることがあり、ロータシャフト1のような曲面形状を有する検査対象では、超音波探触子の設置位置,角度に応じて表面曲率が変化するため、この影響も考慮し走査させる必要がある。制御系は、探触子移動制御器10,探傷制御器11、及び表示器モニタ12を備えており、探触子移動制御器10及び探傷制御器11は、互いに連携して制御を行うようになっている。探触子移動制御器10は、レール7上のスキャナ8の移動すなわち、超音波探触子6のX軸方向及びY軸方向の移動及びアーム9上の探触子保持部の移動すなわち、超音波探触子6のZ軸方向移動及び回転超音波探触子設置位置でのロータシャフト外面の法線方向に対する回転を制御して、超音波探触子6の位置を制御するようになっている。探傷制御器11は、超音波探触子6における超音波の送信及びその反射波の受信を制御するとともに、超音波探触子6の位置情報と超音波探触子6で受信した反射波の情報を含む探傷情報を演算処理するようになっている。探傷制御器11の探傷情報は、探触子移動制御器10で得た超音波探触子の位置情報等とともに、探傷制御器11内に記憶する。表示器12は、探触子移動制御器10及び探傷制御器11からの出力信号に基づき、超音波探触子6の位置や探傷結果等を表示するようになっている。形状情報記憶装置13は探傷制御器11に接続され、検査対象部のCAD等の形状情報を有している。また、探傷制御器11は、超音波信号照合手段11a,位置合せ手段11b,欠陥特徴点抽出手段11c,信号強度抽出手段11d,欠陥特徴点判別手段11e,校正曲線記憶手段11f,き裂高さ算出手段11gを有しており、図4に示すブロック図のように機能連携している。超音波信号照合手段11aは、超音波信号と形状情報記憶装置13が有する形状情報に基づいて形状あるいは欠陥から超音波信号が反射すると予測される信号位置との照合を行う。位置合せ手段11bは、超音波信号照合手段11aにおいて、超音波信号と形状情報に基づいて形状あるいは欠陥から超音波信号が反射すると予測される信号位置と照合し、位置がずれていた場合には複数の特徴点情報に基づいて超音波探傷結果画像と形状情報の位置合せを行う。欠陥特徴点抽出手段11cは、超音波信号照合手段11aにおける複数の信号から欠陥特徴点の抽出を行う。信号強度抽出手段11dで欠陥特徴点抽出手段11cにより得られた欠陥反射波の信号強度を抽出する。ここで、欠陥特徴点が2つ以上の場合、欠陥特徴点判別手段11eで特徴点を判別し、その特徴点に基づいてき裂高さを算出することができる。また、欠陥特徴点が1つの場合、信号強度抽出手段11dで得た信号強度を校正曲線記憶手段11fと照合して、き裂高さを算出することができる。き裂高さ算出手段11gは、欠陥特徴点判別手段11eまたは校正曲線記憶手段11fを用いてき裂高さを算出する。次に、超音波探傷装置の駆動系と制御系の連携動作について記す。例えば、探触子移動制御器10は、探触子移動機構を制御して超音波探触子6を図5a及び図5bで示す位置に配置させ、探傷制御器11は、超音波探触子6からロータシャフト1のキー溝3のコーナ部4Bの近傍に超音波を照射させる。このとき、図示のようにコーナ部4Bの近傍にき裂5が発生していたならば、その反射波が超音波探触子6で受信される。探傷制御器11は、超音波探触子6で受信した反射波により、コーナ部4Bに生じたき裂5を検出し、その結果を表示器12に表示させる。また、当該部の形状情報を保有した形状情報記憶装置13は、超音波探触子位置情報とともに記憶した探傷情報に基づいて形状情報と重ねて、表示器12に表示させる。超音波探触子6の配置は、予め、超音波探触子6の仕様やロータシャフト1及びキー溝3の寸法等に基づき幾何学的に決められ設定されている。具体例の一つとして、例えば図5a及び図5bに示すように超音波探触子6が配置された場合、言い換えれば、図5bに示すように超音波探触子6からロータシャフト1のキー溝3のコーナ部4Bへの超音波伝搬方向がX軸に平行である場合、超音波入射位置IIx,Iy,Izは下記の数式1で与えられる。rはロータシャフト1の半径、hはキー溝3の深さ、wはキー溝3の幅X軸方向寸法、αはZ-X面における超音波の照射角度例えば約45度である。また、コーナ部4Bの近傍の超音波照射位置をJとし、上記の超音波入射位置IからZ軸へ降ろした垂線の交点をKとしたときの立体角∠JIKすなわち、超音波の照射立体角θは、ベクトル演算を用いて下記の数式2で与えられる。図6に、図5における超音波ビーム照射方向の断面図IJ通過面を示す。この断面はロータシャフト軸図中Z軸に対して45°方位であるため、表面は楕円形状になる。図6中に超音波探触子6とキー溝に発生するき裂を図示した。超音波ビームの伝播方向図中実線矢印は、超音波探触子6の設置位置と正対方向における円柱形状をしたロータシャフト1の外周面の法線方向に対して超音波屈折角θの方向である。言い換えれば、超音波探触子6の設置位置や正対方向によって、超音波屈折角θが変わることが、本検査対象の難しい点である。例えば、き裂発生方向がずれた場合、き裂に対する超音波入射角を変える必要があり、超音波探触子6を前後左右に移動する必要がある。このため、図6の楕円の長軸と短軸の比が異なるため、超音波探触子の屈折角θを調整する必要がある。次に、上述した超音波探傷装置の動作と制御手順を、図7を用いて説明する。図7は、本実施形態における超音波探傷装置での制御処理内容を表すフローチャートである。なお、この制御処理は、探触子移動制御器10の内部メモリ及び探傷制御器11の内部メモリに予め記憶されたプログラムに基づいて行われるものである。また、超音波探触子に超音波アレイセンサを用いた場合、探傷制御器11で超音波アレイセンサへの超音波送信制御,受信信号処理を行う。以下では、超音波アレイレンサを用いた場合について記す。まず、ステップ100において、探触子移動制御器10は探触子移動機構を制御して超音波探触子6を移動して例えば図8で示す位置6a、超音波を照射する。探傷制御器11は、超音波探触子6に送信指令を出力して超音波探触子6からき裂が発生した検査対象のコーナ部4Bに超音波を照射させる。例えば図8で示すように、上述した超音波入射位置Iに配置させて、欠陥特徴点の信号であるコーナエコーあるいは端部エコーが探傷結果として表示器12に表示されるように、位置6aにおけるロータシャフト1の外面の法線方向を回転軸として超音波探触子6を回転させる。ステップ110では、位置6aにおける探傷結果を表示器12に表示させる。探傷結果の表示においては、例えば、センサ位置を固定して超音波の送受信角度を電子的に切り替え表示するフェーズドアレイ法でのセクタ走査を行う。セクタ走査では、検査対象の断面を表示する。例えば、位置6aでの探傷画像はA-A′断面が表示される。ステップ120では、超音波信号と形状情報との照合を行う。これは、超音波信号照合手段11aの実行内容である。ここでは、ステップ110で得た探傷画像に形状情報記憶装置13が有する形状情報に基づいて形状あるいは欠陥から超音波信号が反射すると予測される信号位置との照合を行う。ここで形状あるいは欠陥から超音波信号が反射すると予測される信号位置は、形状情報と超音波探触子の位置,角度から超音波の伝播経路を解析することで求められる。ステップ120で得られる探傷画像において、超音波探触子を移動あるいは回転した場合、図6を用いて説明したように、超音波探触子位置,角度によって超音波検査を実施している断面形状が大きく変化する。例えば、図8における位置6aでの探傷面であるA-A断面はロータシャフト軸に対して約45°方向であるため、ロータシャフト外面輪郭形状は図6に示すように長軸と短軸の比が2:1の略楕円形状となる。しかし、図8における位置6bでの探傷面におけるロータシャフト外面輪郭形状は略長方形形状になる。また、図8における位置6cでの探傷面におけるロータシャフト外面輪郭形状は略楕円形状になる。このとき、曲面上の探傷であるため超音波探傷面の設置状態により超音波探触子が安定せず、超音波探傷結果に出現する形状信号が形状信号出現位置情報と一致しない場合も想定される。この場合、探触子の設置状態を考慮して探傷結果と形状信号位置を一致させる位置合せを行う。これは、位置合せ手段11bの実行内容である。これにより超音波探触子の設置面が不安定で、設定した位置や角度とずれが生じていても、ずれを補正し測定が可能となり、より信頼性の高い測定が行える。ステップ130では、欠陥特徴点の抽出を行う。これは、欠陥特徴点抽出手段11cの実行内容である。ここで、欠陥特徴点の抽出方法について説明する。超音波探触子位置と超音波ビーム照射方向から先に述べた探傷断面が得られる。超音波信号の反射源は、欠陥想定部あるいはキー溝のR部であるため、CAD等の形状情報に基づいた幾何学的位置関係から、超音波探触子位置と反射が予想できる位置との距離が算出される。一方、超音波探傷で得られる信号は反射強度の時刻歴情報であるが、予め測定あるいは入手した材料音速を考慮すれば、超音波反射信号源までの距離が算出できる。そこで、超音波信号から得られた距離を形状情報から幾何学的位置関係に算出した距離を比較することで、超音波信号が形状に起因した信号か、欠陥に起因した信号かが判別できる。また、ステップ110で位置合せにより、超音波探触子が安定せず、超音波探傷結果に出現する形状信号が形状信号出現位置情報と一致しない場合でも、形状に起因した信号は判別できるようになる。これにより、形状情報記憶装置13から当該部の形状情報を抽出し、探傷制御器11から得た超音波探触子の位置情報に基づいて探傷結果を形状情報上に表示させることで、欠陥に起因した信号コーナエコー、端部エコーを含むか、形状に起因した信号かの判別ができ、欠陥特徴点の情報を抽出できる。ステップ140では、信号強度の抽出を行う。これは、信号強度抽出手段11dの実行内容である。超音波探傷で得られる信号は反射強度の時刻歴情報である。そのため、ステップ130で超音波探触子位置情報と形状情報から、欠陥信号が出現する時刻歴範囲が計算により得られる。そこで、その時刻歴範囲にゲートを設定し、その範囲における最大信号強度を抽出する。信号強度の抽出に当たっては、例えば、信号強度のしきい値を設定し、そのしきい値より大きい強度の信号を要分析信号として抽出し、探傷制御器11内に記憶する。この信号強度は後で説明するステップ200で用いる。本発明では、き裂を検出した場合にき裂高さを測定する際に適用する方法である。したがって、本発明による超音波探傷装置を適用するに当たって、き裂が発生する方向に対して適切に超音波を照射すれば、後述する欠陥特徴点が画像に表示される。超音波探触子で受信した超音波から欠陥特徴点として表示される信号として、き裂先端部から発生する回折波である端部エコーと、き裂根元部からの反射信号であるコーナエコーがある。ステップ150では、欠陥特徴点の個数に関する判定を行う。欠陥特徴点の個数が1つか、2つ以上かの判定を行い、それによりこの後の処理が異なる。欠陥特徴点が1つの場合、コーナエコーのみしか抽出できていないと判断して、超音波探触子位置を移動して、端部エコーの抽出を行うため、ステップ180の手続きに進む。欠陥特徴点が2つ以上の場合はコーナエコーと端部エコーが含まれていると判断し、き裂高さ算出の手続きのためステップ160に進む。ステップ160では、欠陥特徴点の中からき裂先端部の信号である端部エコーとき裂根元部の信号であるコーナエコーの信号を抽出する。これは、欠陥特徴点判別手段11eの実行内容である。ここで、信号が2つの場合は超音波探触子の位置および向き、超音波ビーム照射方向,検査対象であるロータシャフトとの位置関係から、端部エコーとコーナエコーを判別することができる。詳細はステップ170で述べる。しかし、欠陥特徴点が3点以上抽出された場合、超音波探触子の位置および向き、超音波ビーム照射方向,検査対象であるロータシャフトとの位置関係から、まずコーナエコーを抽出する。コーナエコーはき裂根元部であることから形状との境界部に発生する特徴を利用して、抽出できる。また、一般にコーナエコー強度が他の欠陥信号に比べて最も大きくなるため、信号強度に基づいて抽出することもできる。次に、端部エコーの抽出であるが、コーナエコーから最も離れたエコーを端部エコーとして抽出する。これは、他の欠陥特徴点の要因として、き裂根元部とき裂先端部の途中に発生する屈曲点のような部位から反射波が発生する場合があることによる。ステップ170では、ステップ160で抽出されたコーナエコーと端部エコーの2点の信号に基づいて欠陥高さを算出する。これは、き裂高さ算出手段11gの実行内容である。例えば、図9に示すような探傷画像が得られたとする。これは、図8の位置6aに超音波アレイセンサを設置し、セクタ走査をすることにより得られた画像の一例である。参考に、超音波ビーム照射方向の断面を点線で図示した。D1に示す扇形の範囲が超音波測定範囲であり、D2は超音波アレイセンサの基準点である。また、D3およびD4が欠陥特徴点であり、超音波アレイセンサの位置と向き,超音波ビーム照射方向,検査対象であるロータシャフトとの位置関係,き裂の進展方向を考慮すると、D3がコーナエコーとなり、D4が端部エコーとなる。図中角度θは、数式2で得られる超音波の照射立体角である。また、D3とD4の距離Hを測定することにより、き裂高さを算出することができる。ここで、き裂高さを算出して、検査は終了となる。上記方法によりロータシャフトのような曲面形状であっても超音波探触子を用いたき裂高さを測定することができる。なお、この後に検査データの拡充と更なる信頼性向上のために、ステップ100から検査してもよい。しかし、ステップ150において、欠陥特徴点が1つしか抽出されなかった場合、ステップ180に進む。この場合、超音波探触子の位置を移動させて再度探傷を行い、欠陥特徴点が2つ抽出できるように試みる。その際、超音波探触子の移動は、例えば、図8に示すように位置6aから位置6b、そして位置6cへと移動させる。このとき、超音波探傷により探傷データを収録する際には、超音波をき裂に照射するように、超音波探触子を回転させて常に欠陥発生部の方に向けるように超音波探触子の向きを制御する。なお、ステップ180では超音波探触子の移動量に限界値例えば、位置6cを設定しておき、その位置までステップ100に戻り、ステップ100以下の手順で探傷を行う。しかし、ステップ180において、超音波探触子の移動量の限界に達したとき例えば、位置6cまで移動、ステップ190に進む。ステップ190ではステップ140で得た信号強度からき裂高さを算出する。これは、校正曲線記憶手段11fの実行内容である。このステップでは、き裂が小さい場合やき裂の向きと超音波探触子の位置関係から、信号が1つしか検出できない場合を想定している。この場合の信号はコーナエコーとして扱う。コーナエコー強度はき裂高さと相対関係があるため、予め作成した校正曲線例えば図10とコーナエコー強度を照合する。そして、ステップ190において、ステップ180の照合結果からき裂高さを算出する。ここでは、図10に示す校正曲線を用いて、き裂高さ算出法を簡単に説明する。図中●記号は、試験体等で予め測定したデータであり、これらを元に図中直線で示す校正曲線を作成しておく。実際の測定において、コーナエコー強度がMと得られたとき、校正曲線図では図中□記号のデータとなり、校正曲線に基づいてき裂高さはNで算出できる。ここで、き裂高さを算出して、検査は終了となる。以上によりコーナの近くにき裂が発生し信号が1つしか検出できない場合であっても精度よくき裂高さを評価できる。本実施形態の作用効果を説明する。本発明の実施形態によれば、超音波をロータシャフト軸方向に対して斜め方向に入射させるようなロータシャフトの超音波検査において、非解体検査によりき裂高さを測定することができる。また、探傷結果の信頼性を向上させることができる。"