特許 6682913 損傷評価装置および損傷評価方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6682913

(24)【登録日】2020年3月30日

(45)【発行日】2020年4月15日

(54)【発明の名称】損傷評価装置および損傷評価方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/11 20060101AFI20200406BHJP

   G01N 29/48 20060101ALI20200406BHJP

【ＦＩ】

   G01N29/11

   G01N29/48

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-36804(P2016-36804)

(22)【出願日】2016年2月29日

(65)【公開番号】特開2017-156101(P2017-156101A)

(43)【公開日】2017年9月7日

【審査請求日】2018年12月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅海 雄人

(72)【発明者】

【氏名】倉茂 有紗

(72)【発明者】

【氏名】畠中 宏明

【審査官】 横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０３２４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２５３９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２５６０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５８−０８２１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００８／０２２９８３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２６１５３０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２９／００−２９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査対象物に対して常設され、超音波を発信および受信可能な超音波探触子と、
前記超音波探触子から発信され、前記検査対象物の内部で反射して該超音波探触子で受信された超音波が示される超音波信号を取得する信号取得部と、
前記信号取得部により取得された前記超音波信号に基づいて前記検査対象物の損傷度を評価する損傷評価部と、
を備え、
前記損傷評価部は、
未使用の試験体で取得された前記超音波信号と、所定のタイミングにおいて取得された前記超音波信号との差分信号とに基づいて、前記検査対象物の損傷度を推定し、未使用の前記検査対象物に対する損傷閾値から、推定した損傷度に応じた補正値を減算し、
前記所定のタイミングにおいて取得された前記超音波信号と、前記所定のタイミング後に取得された前記超音波信号との差分信号、および、補正後の前記損傷閾値に基づいて、前記検査対象物の損傷度を評価することを特徴とする損傷評価装置。

【請求項2】

前記差分導出部は、
前記差分信号の包絡線を導出し、導出した該包絡線を積分することにより該包絡線の面積を導出し、
前記損傷評価部は、
前記面積に基づいて、前記検査対象物の損傷度を評価することを特徴とする請求項１に記載の損傷評価装置。

【請求項3】

検査対象物に対して常設された超音波探触子から超音波を発信し、
前記検査対象物の内部で反射し前記超音波探触子によって受信された超音波が示される超音波信号を取得し、
未使用の試験体で取得された前記超音波信号と、所定のタイミングにおいて取得された前記超音波信号との差分信号とに基づいて、前記検査対象物の損傷度を推定し、未使用の前記検査対象物に対する損傷閾値から、推定した損傷度に応じた補正値を減算し、
前記所定のタイミングにおいて取得された前記超音波信号と、前記所定のタイミング後に取得された前記超音波信号との差分信号、および、補正後の前記損傷閾値に基づいて、前記検査対象物の損傷度を評価することを特徴とする損傷評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超音波を用いて検査対象物の損傷度を評価する損傷評価装置および損傷評価方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、検査対象物のクリープ損傷による損傷度を評価する方法として、温度、歪み、応力といったパラメータ値を計測し、計測したパラメータ値に基づいて損傷度を推定する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４０６７８１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記の方法では、検査対象物の損傷度を、温度、歪み、応力といった間接的なパラメータ値で推定しているため、想定外の現象が起こった場合等には、損傷度に推定誤差が発生してしまい、精度よく損傷度を評価することができないといった問題があった。

【0005】

一方、検査対象物、または、検査対象物に接続された装置の運転を停止させ、定期的に検査対象物の損傷度を計測することも可能であるが、この方法であると、損傷度の計測位置に誤差が発生してしまうなど計測条件が変化し、精度よく損傷度を評価することができないといった問題があった。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑み、リアルタイムで、精度よく損傷度を評価することが可能な損傷評価装置および損傷評価方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の損傷評価装置は、検査対象物に対して常設され、超音波を発信および受信可能な超音波探触子と、超音波探触子から発信され、検査対象物の内部で反射して超音波探触子で受信された超音波が示される超音波信号を取得する信号取得部と、信号取得部により取得された超音波信号に基づいて検査対象物の損傷度を評価する損傷評価部と、を備え、損傷評価部は、未使用の試験体で取得された超音波信号と、所定のタイミングにおいて取得された超音波信号との差分信号とに基づいて、検査対象物の損傷度を推定し、未使用の検査対象物に対する損傷閾値から、推定した損傷度に応じた補正値を減算し、所定のタイミングにおいて取得された超音波信号と、所定のタイミング後に取得された超音波信号との差分信号、および、補正後の損傷閾値に基づいて、検査対象物の損傷度を評価する。

【0009】

また、差分導出部は、差分信号の包絡線を導出し、導出した包絡線を積分することにより包絡線の面積を導出し、損傷評価部は、面積に基づいて、検査対象物の損傷度を評価してもよい。

【0010】

また、本発明の損傷評価方法は、検査対象物に対して常設された超音波探触子から超音波を発信し、検査対象物の内部で反射し超音波探触子によって受信された超音波が示される超音波信号を取得し、未使用の試験体で取得された超音波信号と、所定のタイミングにおいて取得された超音波信号との差分信号とに基づいて、検査対象物の損傷度を推定し、未使用の検査対象物に対する損傷閾値から、推定した損傷度に応じた補正値を減算し、所定のタイミングにおいて取得された超音波信号と、所定のタイミング後に取得された超音波信号との差分信号、および、補正後の損傷閾値に基づいて、検査対象物の損傷度を評価する。

【0011】

また、本発明の損傷評価方法は、検査対象物に対して常設された超音波探触子から超音波を発信し、前記検査対象物の内部で反射し前記超音波探触子によって受信された超音波が示される超音波信号を取得し、取得した前記超音波信号に基づいて前記検査対象物の損傷度を評価する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、リアルタイムで、精度よく損傷度を評価することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】損傷評価装置の構成を説明する図である。

【図2】差分導出部の処理を説明する図である。

【図3】検査対象物の損傷度と面積との関係を示す図である。

【図4】制御部による処理の流れを説明するフローチャートである。

【図5】損傷評価装置、および、定期的に損傷度を計測する損傷評価装置によるパラメータ値の導出間隔の比較を示す図である。

【図6】変形例１の超音波探触子の配置を説明する図である。

【図7】変形例２における検査対象物の損傷度の評価方法を説明する図である。

【図8】既に使用されている検査対象物に超音波探触子を常設させた場合の損傷閾値を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0015】

図１は、損傷評価装置１００の構成を説明する図である。図１に示すように、損傷評価装置１００は、超音波探触子１１０、パルサレシーバ１１２、デジタイザ１１４、制御装置１１６および警告装置１１８を含んで構成される。損傷評価装置１００は、例えば、ステンレスや合金鋼でなるボイラの配管等、２００℃以上（より具体的には５００℃〜８００℃）の高温環境下に曝される検査対象物Ｍのクリープ損傷による損傷度を評価する。

【0016】

超音波探触子１１０は、高温環境に耐性を有し、超音波を発信および受信可能な探触子であり、検査対象物Ｍの外表面に、接着剤や、バンド等の締結機構によって固定されることで常設される。超音波探触子１１０は、検査対象物Ｍの内部に向けて超音波を発信し、検査対象物Ｍの内部で反射（または、回折、散乱）した超音波（反射波）を受信して電気信号（アナログ信号）に変換する。

【0017】

ここで、超音波は密度が異なる物質の境界において反射するという特性を有するため、検査対象物Ｍにおいてクリープ損傷が発生していると、クリープ損傷が発生した箇所において超音波の反射量が増加する。したがって、損傷評価装置１００は、検査対象物Ｍの内部で反射した超音波を受信して解析することで、検査対象物Ｍのクリープ損傷による損傷度を把握することができる。

【0018】

パルサレシーバ１１２は、超音波探触子１１０に電力を供給して超音波を発信させる。また、パルサレシーバ１１２は、超音波探触子１１０によって受信した超音波（の振幅）が示される電気信号（アナログ信号）を取得する。

【0019】

デジタイザ１１４は、パルサレシーバ１１２で取得した電気信号を、デジタル値で表される超音波信号に変換して制御装置１１６に送信する。

【0020】

制御装置１１６は、制御部１２０および記憶部１２２を含んで構成されるコンピュータである。制御部１２０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭからＣＰＵ自体を動作させるためのプログラム等を読み出し、ワークエリアとして機能するＲＡＭや他の電子回路と協働して損傷評価装置１００全体を管理および制御する。

【0021】

記憶部１２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等でなる記憶媒体であり、詳しくは後述する初期超音波信号１４０を記憶する。

【0022】

制御部１２０は、本実施形態において、信号取得部１３０、差分導出部１３２、損傷評価部１３４、警告制御部１３６として機能する。

【0023】

信号取得部１３０は、未使用の検査対象物Ｍに超音波探触子１１０が常設された後、検査対象物Ｍが未使用であるときに（所定のタイミングで）、パルサレシーバ１１２およびデジタイザ１１４を制御し、超音波探触子１１０から検査対象物Ｍに対して超音波を発信および受信させる。そして、信号取得部１３０は、未使用の検査対象物Ｍの内部で反射された超音波に基づく超音波信号を初期超音波信号１４０として記憶部１２２に記憶する。

【0024】

その後、検査対象物Ｍが使用されると（ボイラ等が稼働されると）、信号取得部１３０は、予め設定された検査間隔ごとに（所定のタイミング後に）、パルサレシーバ１１２およびデジタイザ１１４を制御し、超音波探触子１１０から検査対象物Ｍに対して超音波を発信および受信させる。そして、信号取得部１３０は、検査対象物Ｍの内部で反射された超音波に基づく超音波信号を評価超音波信号１４２（図２（ｂ）参照）として取得する。

【0025】

図２は、差分導出部１３２の処理を説明する図である。なお、図２では、横軸に距離（外表面からの距離）をとり、縦軸に信号の振幅（強さ）をとっている。実際には、各種信号は時分割されたデジタル値で取得されることになるが、超音波の伝搬速度が既知であるため、超音波が発信されてから受信されるまでの時間と、伝搬速度とに基づいて、外表面からの距離に換算できる。

【0026】

図２（ａ）および図２（ｂ）を比較すると、未使用の検査対象物Ｍはクリープ損傷が発生していないので、内部で反射される超音波が殆どなく、図２（ａ）に示す初期超音波信号１４０の振幅は小さくなる。一方、検査対象物Ｍは使用される環境（温度、時間等）に応じてクリープ損傷が発生、進行していくので、使用される期間が長くなるほど、検査対象物Ｍの内部でクリープ損傷が増加していく。したがって、使用される期間が長くなるほど、内部で反射される超音波も増加していくため、図２（ｂ）に示す評価超音波信号１４２の振幅は大きくなっていく。

【0027】

差分導出部１３２は、信号取得部１３０により評価超音波信号１４２が取得されると、図２（ｃ）に示すように、取得された評価超音波信号１４２と、記憶部１２２に記憶された初期超音波信号１４０との差分を差分信号１４４（評価超音波信号１４２−初期超音波信号１４０）として導出する。

【0028】

その後、差分導出部１３２は、差分信号１４４に対してヒルベルト変換を施すことにより、図２（ｄ）に示すように、差分信号１４４の包絡線を導出して包絡線信号１４６とする。初期超音波信号１４０、評価超音波信号１４２および差分信号１４４は、０を基準としてプラス側およびマイナス側に振れているが、包絡線信号１４６は、０を基準としてプラス側のみに振れている。なお、図２（ｄ）においては、包絡線信号１４６のうち、評価範囲１４８について拡大して示している。

【0029】

続いて、差分導出部１３２は、検査対象物Ｍにおける評価対象となる評価範囲１４８（Ｘ１−Ｘ２間）の包絡線信号１４６を積分することにより、図２（ｄ）中、ハッチングで示すように、評価範囲１４８の面積を導出する。なお、評価範囲１４８は、検査対象物Ｍにおいてクリープ損傷が発生しやすい範囲（距離）に予め設定されている。

【0030】

図３は、検査対象物Ｍの損傷度と面積との関係を示す図である。上記したように、検査対象物Ｍでクリープ損傷が進行していくと（損傷度が増加していくと）、評価超音波信号１４２の振幅が大きくなるため、初期超音波信号１４０との差分である差分信号１４４の振幅も大きくなり、評価範囲１４８の面積も拡大していく。したがって、図３に示すように、検査対象物Ｍにおける評価範囲１４８のクリープ損傷による損傷度が増加していくに連れて、評価範囲１４８の面積も増加する。

【0031】

そこで、損傷評価部１３４は、差分導出部１３２により導出された面積に基づいて、検査対象物Ｍにおける評価範囲１４８のクリープ損傷による損傷度を評価する。具体的に、損傷評価部１３４は、差分導出部１３２により導出された面積と、予め設定された損傷閾値Ｔｈとを比較する。なお、損傷閾値Ｔｈは、予め実験により決定され、検査対象物Ｍがクリープ損傷により破断するおそれがある、または、検査対象物Ｍを交換する必要があるとされる損傷度に対応する値に設定されている。

【0032】

警告制御部１３６は、差分導出部１３２により導出された面積が損傷閾値Ｔｈ以上となった場合に、警告装置１１８を介して、検査対象物Ｍがクリープ損傷により破断するおそれがある、または、検査対象物Ｍを交換する必要があることを示す警告を行う。なお、警告装置１１８は、スピーカや表示装置であり、音声や画像によって警告を行う。

【0033】

図４は、制御部１２０による処理の流れを説明するフローチャートである。なお、図４に示す処理（損傷評価方法）は、検査間隔ごとに実行される。図４に示すように、まず、信号取得部１３０は、パルサレシーバ１１２およびデジタイザ１１４を制御し、超音波探触子１１０から検査対象物Ｍに対して超音波を発信および受信させ、検査対象物Ｍの内部で反射された超音波に基づく超音波信号を取得する（Ｓ１００）。

【0034】

そして、信号取得部１３０は、未使用の検査対象物Ｍに対する超音波信号を取得したか否か判定する（Ｓ１０２）。なお、未使用の検査対象物Ｍに対する超音波信号か否かは、ユーザの指示により判定する。

【0035】

その結果、未使用の検査対象物Ｍに対する超音波信号を取得した場合（Ｓ１０２におけるＹＥＳ）、信号取得部１３０は、取得した超音波信号を初期超音波信号１４０として記憶部１２２に記憶する（Ｓ１０４）。

【0036】

一方、未使用の検査対象物Ｍに対する超音波信号を取得していない場合（Ｓ１０２におけるＮＯ）、つまり、使用中の検査対象物Ｍに対する超音波信号を取得した場合、差分導出部１３２は、上記ステップＳ１００で取得された評価超音波信号１４２と、記憶部１２２に記憶された初期超音波信号１４０との差分を差分信号１４４として導出する（Ｓ１０６）。

【0037】

その後、差分導出部１３２は、ステップＳ１０６で導出した差分信号１４４に対してヒルベルト変換を施すことにより、差分信号１４４の包絡線を導出して包絡線信号１４６とする（Ｓ１０８）。また、差分導出部１３２は、検査対象物Ｍにおける評価対象となる評価範囲１４８の包絡線信号１４６を積分することにより、評価範囲１４８の面積を導出する（Ｓ１１０）。

【0038】

続いて、損傷評価部１３４は、上記ステップＳ１１０において導出された面積が損傷閾値Ｔｈ以上であるか否か判定する（Ｓ１１２）。その結果、面積が損傷閾値Ｔｈ以上である場合（Ｓ１１２におけるＹＥＳ）、警告制御部１３６は、警告装置１１８を介して警告を行い（Ｓ１１４）、当該処理を終了する。なお、警告に関しては、処理を繰り返す度に行うようにしてもよく、また、一度警告した後は、再び警告しないようにしてもよい。一方、面積が損傷閾値Ｔｈ以上でない場合（Ｓ１１２におけるＮＯ）、警告制御部１３６は、警告を行わずに当該処理を終了する。

【0039】

以上のように、損傷評価装置１００では、超音波探触子１１０を検査対象物Ｍに対して常設することで、検査対象物Ｍのクリープ損傷に関するパラメータ値（面積）をリアルタイムで導出し、検査対象物Ｍのクリープ損傷による損傷度をリアルタイムで評価することができる。

【0040】

図５は、連続的に損傷度を評価する損傷評価装置１００、および、定期的に損傷度を検査する損傷評価装置１０によるパラメータ値の導出間隔の比較を示す図である。図５に示すように、損傷評価装置１００は、リアルタイムで連続的に、パラメータ値（面積）を導出するとともに、損傷度を評価することができる。一方、損傷評価装置１０では、例えば１年毎のように定期的にしかパラメータ値を導出することができないため、パラメータ値が離散的になってしまう。

【0041】

したがって、損傷評価装置１０では、警告すべきタイミングで警告することができない場合があり、検査と検査との間でクリープ損傷が進行した場合には、検査対象物Ｍが破損してしまうといったことが起こり得る。これに対して、損傷評価装置１００では、リアルタイムでパラメータ値（面積）を連続的に導出して損傷度を評価することができるため、検査対象物Ｍが破損してしまう前に、警告を行うことができる。また、損傷評価装置１００では、検査対象物Ｍのクリープ損傷を早期に発見することができる。

【0042】

また、損傷評価装置１０では、パラメータ値を導出（計測）する際に、検査対象物Ｍと接続された装置（例えば、ボイラ）を停止させる必要がある。これに対して、損傷評価装置１００では、検査対象物Ｍと接続された装置を停止させる必要がなく、検査対象物Ｍと接続された装置の稼働効率を向上させることができる。

【0043】

また、損傷評価装置１０では、検査の度に超音波探触子１１０を検査対象物Ｍに対して取り付けるため、取付位置の誤差によって、パラメータ値の導出精度が悪化してしまうといった問題が起こってしまう。これに対して、損傷評価装置１００では、超音波探触子１１０を検査対象物Ｍに対して常設することで、取付位置の誤差が発生しないため、パラメータ値（面積）を精度よく導出でき、損傷度を精度よく評価することができる。

【0044】

また、検査対象物の損傷度を、温度、歪み、応力といった間接的なパラメータ値で推定する方法と比較して、損傷評価装置１００では、超音波により直接、検査対象物Ｍにおけるクリープ損傷による損傷度を面積として導出するので、推定による判断を極力減らして、損傷度（面積）を精度よく評価することができる。

【0045】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0046】

<変形例１>
図６は、変形例１の超音波探触子１１０の配置を説明する図である。上記の損傷評価装置１００では、１つの超音波探触子１１０を用いて超音波信号を取得するようにしたが、複数の超音波探触子１１０を用いてそれぞれ超音波信号を取得するようにしてもよい。例えば、図６に示すように、検査対象物Ｍが湾曲している場合に、検査対象物Ｍにおける流体の流れ方向に直交する外表面に対して、９０°ずらした位置にそれぞれ超音波探触子１１０を４つ常設するようにしてもよい。

【0047】

これにより、検査対象物Ｍが湾曲している等、損傷が生じる条件が周方向に異なる場合に、特にクリープ損傷の進行が速い位置を特定することが可能となるとともに、その位置での損傷度（面積）に応じて警告を行うことが可能となる。

【0048】

なお、複数の超音波探触子１１０を用いる場合、１つの超音波探触子１１０に対して１つのパルサレシーバ１１２を設けるようにしてもよい。また、１つのパルサレシーバ１１２と、複数の超音波探触子１１０との間にマルチプレクサを設け、１つのパルサレシーバ１１２で送受信する超音波信号を複数の超音波探触子１１０に対して分岐させるようにしてもよい。

【0049】

<変形例２>
上記の損傷評価装置１００では、評価超音波信号１４２と初期超音波信号１４０との差分信号１４４を導出し、差分信号１４４の包絡線を導出して包絡線信号１４６とし、包絡線信号１４６に基づいてパラメータ値（面積）を導出するようにした。しかしながら、検査対象物Ｍの損傷度を評価する方法はこれに限らない。

【0050】

図７は、変形例２における検査対象物Ｍの損傷度の評価方法を説明する。例えば、損傷評価部１３４は、図７に示すように、初期超音波信号１４０および評価超音波信号１４２に対して、横軸が振幅、縦軸が振幅の頻度となる信号分布を導出する。なお、信号分布の中心は０となる。

【0051】

その後、損傷評価部１３４は、導出した信号分布を正規分布に当てはめ、分散σを導出し、分散σよりもプラス側の領域について、下記の数式１を用いてパラメータ値Ｓを導出する。また、損傷評価部１３４は、分散−σよりもマイナス側の領域についても同様にパラメータ値Ｓを導出する。

【0052】

【数1】

…（数式１）
ここで、Ｖｐは振幅を示し、ＮｐはＶｐの信号の個数を示し、Ｖｔｈは分散σの振幅を示し、ΔＶは振幅の最小単位を示す。

【0053】

そして、損傷評価部１３４は、プラス側のパラメータ値Ｓとマイナス側のパラメータ値Ｓを加算する。また、損傷評価部１３４は、導出したパラメータ値Ｓの合計値が、予め実験により決定された損傷度に対応する損傷閾値以上となった場合に、検査対象物Ｍがクリープ損傷により破断するおそれがある、または、検査対象物Ｍを交換する必要があると判定する。これにより、検査対象物Ｍのクリープ損傷による損傷度をリアルタイムで評価することができる。

【0054】

<変形例３>
上記の損傷評価装置１００では、未使用の検査対象物Ｍに超音波探触子１１０が常設され、未使用の検査対象物Ｍに超音波を発信させることで初期超音波信号１４０を取得し、初期超音波信号１４０と評価超音波信号１４２とに基づいて、検査対象物Ｍの損傷度を評価するようにした。しかしながら、これに限らず、既に使用されている検査対象物Ｍに超音波探触子１１０を常設させ、その後の検査対象物Ｍの損傷度を評価するようにしてもよい。

【0055】

図８は、既に使用されている検査対象物Ｍに超音波探触子１１０を常設させた場合の損傷閾値を説明する図である。既に使用されている検査対象物Ｍに超音波探触子１１０が常設される場合、制御装置１１６の記憶部１２２には、予め検査対象物Ｍと同一の材質および形状でなる未使用の試験体の初期超音波信号１４０を記憶しておく。

【0056】

そして、検査対象物Ｍに超音波探触子１１０が常設された後、初めて超音波信号（評価超音波信号１４２）が取得されると、差分導出部１３２は、記憶部１２２に記憶された初期超音波信号１４０と、評価超音波信号１４２との差分信号１４４を導出する。また、差分導出部１３２は、差分信号１４４に対してヒルベルト変換を施すことにより、差分信号１４４の包絡線を導出して包絡線信号１４６とし、検査対象物Ｍにおける評価範囲１４８の面積を導出する。

【0057】

そして、損傷評価部１３４は、予め実験的に計測された面積と検査対象物Ｍの損傷度との関係を参照して、導出された面積に基づいて現在の損傷度を推定し、未使用の検査対象物Ｍに対する損傷閾値Ｔｈから、推定した損傷度に応じた補正値を減算することで、補正された損傷閾値Ｔｈを導出する。また、信号取得部１３０は、初めて取得された超音波信号（評価超音波信号１４２）を初期超音波信号１４０として記憶する。

【0058】

これにより、未使用の検査対象物Ｍだけでなく、既に使用されている検査対象物Ｍに対しても、損傷度を評価することが可能となる。

【0059】

<変形例４>
上記の損傷評価装置１００では、超音波探触子１１０が検査対象物Ｍの外表面に、接着剤や、バンド等の締結機構等によって固定されることで常設されるようにした。しかしながら、これに限らず、例えば、ゾル−ゲル法等により検査対象物Ｍの外表面に超音波探触子１１０を埋め込むようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明は、超音波を用いて検査対象物の損傷を評価する損傷評価装置および損傷評価方法に利用することができる。

【符号の説明】

【0061】

１００ 損傷評価装置
１１０ 超音波探触子
１３０ 信号取得部
１３２ 差分導出部
１３４ 損傷評価部
Ｍ 検査対象物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】