特開2019-138700IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

溶接部を超音波探傷検査する溶接部探傷装置と方法

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】直線状に長い溶接線に対し、経験の浅い検査員であっても、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる可視化画像を作成できる溶接部探傷装置と方法を提供する。
【解決手段】位置決めステップS11、探傷ステップS12、極座標データ作成ステップS2、直交座標データ作成ステップS3、マージ処理ステップS4、及び画像出力ステップS5を有する。マージ処理ステップS4において、直交座標データB(X,Y,Z)から、Z座標の設定長さ毎に、反射波データ4の強度を優先して統合した強調画像6を作成する。
【選択図】図5

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した特許文献1,2はいずれも、超音波探触子としてフェーズドアレイ探触子を用い溶接部を検査する。 特許文献1における出力装置(モニタ)は、反射波の受信波形を可視化して表示する。しかし受信波形は、時間と反射波強度との関係を示す波形データであり、この波形データから溶接欠陥を判断するのは、経験豊富な検査員であっても困難であった。 また、この波形データは、超音波の入射方向毎に異なる。そのため、溶接線と直交する1つの面内において超音波の入射方向が異なる多数の波形データが得られる。さらに、溶接線に沿って異なる位置毎にも異なる波形データが得られる。そのため、軸方向に長い溶接線を検査する場合、波形データのデータ数が膨大となり、経験豊富な検査員であっても長期間を要していた。 特許文献2は、中空管の周方向に延びる溶接部を対象としており、可視化装置により軸方向断面と周方向断面の可視化画像を出力する。この可視化画像は、超音波の入射方向毎に異なる複数の波形データの強度を1枚の2次元画像に変換したものであり、この可視化画像から溶接欠陥を判断するのは、上述した波形データよりは通常容易である。 しかし、溶接線に沿って異なる位置毎に異なる可視化画像が得られるため、軸方向に長い溶接線を検査する場合、可視化画像の数は膨大となり、経験豊富な検査員であっても長期間を要していた。 また、従来の手段では、超音波の入射方向毎に波形データが得られるが、超音波の入射位置からの距離が大きくなると、隣接するビーム角の間に未計測点が発生し、可視化画像にデータ空白部が生じる。そのため、可視化画像から溶接欠陥を判断するのが困難になる。 本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の第1の目的は、直線状に長い溶接線に対し、経験の浅い検査員であっても、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる可視化画像を作成できる溶接部探傷装置と方法を提供することにある。また、本発明の第2の目的は、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる可視化資料を作成することにある。さらに、本発明の第3の目的は、可視化画像のデータ空白部を低減し溶接欠陥の判断を容易化することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、ワークの溶接部を超音波により検査する溶接部探傷装置であって、 前記ワークの外面に接触し、溶接線に交差する計測平面内で前記溶接部に向けてビーム角の異なる複数の超音波ビームを入射し複数の反射波データを受信する超音波探触子と、 前記超音波探触子の位置を検出する位置検出装置と、 前記反射波データと前記超音波探触子の溶接線方向のZ座標から、前記Z座標の設定長さ毎に、強調画像・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明によれば、反射波データと超音波探触子の溶接線方向のZ座標から、Z座標の設定長さ毎に、強調画像を作成する。従って、直線状に長い溶接線であっても、強調画像が設定長さ毎に作成されるので、強調画像の数は大幅に少なくなる。 また、この強調画像は、反射波データの強度分布を示す複数の溶接部断面画像を反射波データの強度を優先して統合しているので、その範囲に含まれる溶接欠陥が強調して表示される。従って、経験の浅い検査員であっても、従来より容易かつ短時間に溶接欠陥を判断できる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明による溶接部探傷装置の全体構成図である。

【図2】計測平面の説明図である。

【図3】溶接線平行断面の説明図である。

【図4】溶接部断面画像の説明図である。

【図5】本発明による溶接部探傷方法のフロー図である。

【図6】直交座標データのデータ構造を示す模式図である。

【図7】データ補間ステップの説明図である。

【図8】本発明により出力用スライドに貼り付けされた強調垂直画像の一例を示す図である。

【図9】本発明により出力用スライドに貼り付けされた強調平行画像の一例を示す図である。

【図10】図9の強調垂直画像の拡大図である。

選択図 図5出願人が指定した本件の代表的な図

e オフセット量、O1 XY座標原点、O2 極座標原点、   O3 Z軸原点、R 極座標原点からの距離、   X X軸上の座標位置、Y Y軸上の座標位置、θ ビーム角、   1 ワーク(溶接管)、1a 外面(試験体表面)、2 溶接部、   2a 溶接線、3 超音波ビーム、4 反射波データ、   5 溶接部断面画像、5a 垂直断面画像、5b 平行断面画像、   6 強調画像、6a 強調垂直画像、6b 強調平行画像、   8 計測平面、9 溶接線平行断面、   10 超音波探触子(フェーズドアレイ探触子)、11 特定点、   12 入射点、20 位置検出装置、21 特定点、   30 データ処理装置、32 データ解析装置、   34 コンピュータ(PC)、100 溶接部探傷装置  

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