特許 6850275 超音波探傷装置、超音波探傷プログラム及び超音波探傷方法

(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】6850275

(24)【登録日】2021年3月9日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】超音波探傷装置、超音波探傷プログラム及び超音波探傷方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 29/26 20060101AFI20210322BHJP

   G01N 29/48 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   G01N29/26

   G01N29/48

【請求項の数】12

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2018-170787(P2018-170787)

(22)【出願日】2018年9月12日

(65)【公開番号】特開2020-41951(P2020-41951A)

(43)【公開日】2020年3月19日

【審査請求日】2019年6月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】392036153

【氏名又は名称】菱電湘南エレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002491

【氏名又は名称】溝井国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】梅澤 功崇

(72)【発明者】

【氏名】松井 晃一

(72)【発明者】

【氏名】内藤 博

【審査官】 田中 洋介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１４８３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１６１２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６６４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２４２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１８／０１２８６５７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２９／００−２９／５２

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アレイ探触子から出射され、試験体への入射位置が設定されている複数の走査線の走査線ごとに、エコー高さが対応付けられているエコー高さ分布情報を取得する取得部と、
前記エコー高さ分布情報におけるエコー高さの分布状況を分析し、分析結果に基づいて前記エコー高さがノイズかどうかを判定する判定部と
を備え、
前記エコー高さ分布情報は、
格子状に横方向と縦方向とに並ぶ複数のセルに分割されている展開図であって、前記横方向と前記縦方向とのうち一方が試験体の長手方向を示し、他方が試験体の周に沿う方向を示し、各セルは、アレイ探触子の出射する１本の走査線が入射し入射した前記走査線のエコーが出射する前記試験体の表面の一部に対応し、かつ、前記エコー高さが設定されている電子データの展開図である試験体展開図であり、
前記判定部は、
前記試験体展開図に含まれる複数のセルの中から、前記エコー高さに基づいて、前記エコー高さが傷を示すと予想される傷セルを検出する第１検出部と、
検出された前記傷セルの周囲から、少なくとも一つの前記セルをチェックセルとして選択するチェックセル選択部と、
選択された前記チェックセルの中から前記第１検出部が検出した前記傷セルである検出傷セルと異なる傷セルである参照傷セルを、前記チェックセルのエコー高さに基づいて検出する第２検出部と、
前記第２検出部の検出結果に基づいて、前記第１検出部が検出した前記検出傷セルのエコー高さがノイズかどうかを識別するノイズ識別部と
を備える超音波探傷装置。

【請求項2】

前記超音波探傷装置は、
前記１本の走査線が時間を異にして一つの前記セルに対応する前記試験体の表面の一部に複数回入射する場合、各時間における最大のエコー高さをその時間に入射する前記走査線のエコー高さの候補として採用し、採用した複数個のエコー高さのうち、時間的に連続して閾値を超える複数個のエコー高さが存在しないときは、採用した前記複数個のエコー高さのうち前記閾値未満のいずれかの前記エコー高さを、前記セルのエコー高さとして設定するエコー高さ設定部を備える請求項１に記載の超音波探傷装置。

【請求項3】

前記試験体展開図において前記試験体の長手方向に一列に並ぶ複数の前記セルの一列は、
複数本の走査線を出射する前記アレイ探触子の前記複数本の走査線のうちの同一の１本の走査線が入射される前記試験体の表面を示し、
前記試験体展開図の前記試験体の長手方向は、
前記試験体の搬送方向であり、
前記チェックセル選択部は、
前記試験体の長手方向に一列に並ぶ複数の前記セルのうち前記第１検出部が検出した前記検出傷セルを起点として、前記試験体が搬送される方向と逆の方向に並ぶ少なくとも一つの前記セルを前記チェックセルとして選択する請求項１または請求項２に記載の超音波探傷装置。

【請求項4】

前記ノイズ識別部は、
前記第２検出部によってすべての前記チェックセルが前記参照傷セルとして検出される以外は、前記第１検出部が検出した前記検出傷セルのエコー高さを、ノイズと識別する請求項３に記載の超音波探傷装置。

【請求項5】

前記ノイズ識別部は、
前記第２検出部によって少なくとも一つの前記チェックセルが前記参照傷セルとして検出される場合、前記第１検出部が検出した前記検出傷セルのエコー高さを、ノイズと識別しない請求項１または請求項２に記載の超音波探傷装置。

【請求項6】

前記試験体展開図の各セルは、
前記エコー高さに加え、前記エコー高さの発生するエコー深さが設定されており、
前記第２検出部は、
各セルに設定された前記エコー高さと、前記エコー高さの発生するエコー深さとに基づいて、前記参照傷セルを検出する請求項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。

【請求項7】

前記ノイズ識別部は、
前記アレイ探触子の出射する１本の走査線のエコーのエコー深さが前記試験体の表面の位置よりも浅い場合には、前記１本の走査線によって検出されたエコーの全部を、ノイズと識別する請求項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。

【請求項8】

前記試験体は、
長手方向が搬送方向であり、
前記ノイズ識別部は、
前記試験体の搬送方向と直交する方向に対向するように配置されて互いの間を前記試験体が搬送され、搬送される前記試験体に互いに向かい合う走査線を出射する２つのアレイ探触子のそれぞれから出射された前記走査線による検出結果を照合し、照合の結果、一方の走査線のみで検出されたエコーをノイズと認識する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の超音波探傷装置。

【請求項9】

前記ノイズ識別部は、
１本の走査線である第１の走査線を出射する第１のアレイ探触子の前記第１の走査線による検出結果と、前記第１のアレイ探触子よりも前記試験体の搬送方向の位置に配置されたアレイ探触子であり、前記第１のアレイ探触子と試験体の同じ断面を探傷するように設定されており前記第１の走査線と同じ向きで前記断面に入射する第２の走査線を出射するアレイ探触子である第２のアレイ探触子の前記第２の走査線による検出結果とを照合し、照合の結果、一方の走査線のみで検出されたエコーをノイズと認識する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の超音波探傷装置。

【請求項10】

前記ノイズ識別部は、
前記試験体の表面エコーが連続して検出されることにより前記試験体の存在を認識し、前記試験体が存在しないと認識する場合に検出されるエコーをノイズと識別する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の超音波探傷装置。

【請求項11】

コンピュータに、
アレイ探触子から出射され、試験体への入射位置が設定されている複数の走査線の走査線ごとに、エコー高さが対応付けられているエコー高さ分布情報を取得する処理と、
前記エコー高さ分布情報におけるエコー高さの分布状況を分析し、分析結果に基づいて前記エコー高さがノイズかどうかを判定する処理と
を実行させる超音波探傷プログラムであり、
前記エコー高さ分布情報は、
格子状に横方向と縦方向とに並ぶ複数のセルに分割されている展開図であって、前記横方向と前記縦方向とのうち一方が試験体の長手方向を示し、他方が試験体の周に沿う方向を示し、各セルは、アレイ探触子の出射する１本の走査線が入射し入射した前記走査線のエコーが出射する前記試験体の表面の一部に対応し、かつ、前記エコー高さが設定されている電子データの展開図である試験体展開図であり、
前記分析結果に基づいて前記エコー高さがノイズかどうかを判定する前記処理は、
前記試験体展開図に含まれる複数のセルの中から、前記エコー高さに基づいて、前記エコー高さが傷を示すと予想される傷セルを検出し、
検出された前記傷セルの周囲から、少なくとも一つの前記セルをチェックセルとして選択し、
選択された前記チェックセルの中から、検出された前記傷セルである検出傷セルと異なる傷セルである参照傷セルを、前記チェックセルのエコー高さに基づいて検出し、
前記参照傷セルの検出結果に基づいて、検出された前記検出傷セルのエコー高さがノイズかどうかを識別する超音波探傷プログラム。

【請求項12】

コンピュータが、
アレイ探触子から出射され、試験体への入射位置が設定されている複数の走査線の走査線ごとに、エコー高さが対応付けられているエコー高さ分布情報を取得し、
前記エコー高さ分布情報におけるエコー高さの分布状況を分析し、分析結果に基づいて前記エコー高さがノイズかどうかを判定する超音波探傷方法であり、
前記エコー高さ分布情報は、
格子状に横方向と縦方向とに並ぶ複数のセルに分割されている展開図であって、前記横方向と前記縦方向とのうち一方が試験体の長手方向を示し、他方が試験体の周に沿う方向を示し、各セルは、アレイ探触子の出射する１本の走査線が入射し入射した前記走査線のエコーが出射する前記試験体の表面の一部に対応し、かつ、前記エコー高さが設定されている電子データの展開図である試験体展開図であり、
前記コンピュータは、
前記試験体展開図に含まれる複数のセルの中から、前記エコー高さに基づいて、前記エコー高さが傷を示すと予想される傷セルを検出し、
検出された前記傷セルの周囲から、少なくとも一つの前記セルをチェックセルとして選択し、
選択された前記チェックセルの中から検出された前記傷セルである検出傷セルと異なる傷セルである参照傷セルを、前記チェックセルのエコー高さに基づいて検出し、
前記参照傷セルの検出結果に基づいて、検出された前記検出傷セルのエコー高さがノイズかどうかを識別する超音波探傷方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明はアレイ探触子を使用する超音波探傷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

超音波探傷では、複数のアレイ探触子は、接触媒質が充填された槽の中に設置される。接触媒質は通常、水または不凍液のような液体である。
接触媒質は超音波の伝達効率を高めるために使用される。超音波探傷装置のＳ／Ｎ比は、ごみ、スケールまたは気泡のような接触媒質に含まれる異物等に左右される為、接触媒質の中に異物を混入させないことが重要である。しかし、接触媒質の中に異物をまったく混入させないことは困難である。
従来では、機械的に水槽内に水流を発生させ、検出エリアからの気泡、異物の排出を促していた（例えば特許文献１）。また、従来では接触媒質である水の精密濾過を行う場合もあった。このような水流の発生装置の設置及び水の濾過装置の設置は超音波探傷に際して作業負担であり、装置自体にコストがかかるという課題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１４８３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、接触媒質に含まれる異物によるエコーが検出エコーに含まれている場合に、検出エコーに対する信号処理によって、検出エコーのうち異物によるエコーをノイズとして特定する超音波探傷装置の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この発明の超音波探傷装置は、
アレイ探触子から出射され、試験体への入射位置が設定されている複数の走査線の走査線ごとに、エコー高さが対応付けられているエコー高さ分布情報を取得する取得部と、
前記エコー高さ分布情報におけるエコー高さの分布状況を分析し、分析結果に基づいて前記エコー高さがノイズかどうかを判定する判定部と
を備える。

【0006】

前記エコー高さ分布情報は、
格子状に横方向と縦方向とに並ぶ複数のセルに分割されている展開図であって、前記横方向と前記縦方向とのうち一方が試験体の長手方向を示し、他方が試験体の周に沿う方向を示し、各セルは、アレイ探触子の出射する１本の走査線が入射し入射した前記走査線のエコーが出射する前記試験体の表面の一部に対応し、かつ、前記エコー高さが設定されている電子データの展開図である試験体展開図であり、
前記判定部は、
前記試験体展開図に含まれる複数のセルの中から、前記エコー高さに基づいて、前記エコー高さが傷を示すと予想される傷セルを検出する第１検出部と、
検出された前記傷セルの周囲から、少なくとも一つの前記セルをチェックセルとして選択するチェックセル選択部と、
選択された前記チェックセルの中から前記第１検出部が検出した前記傷セルである検出傷セルと異なる傷セルである参照傷セルを、前記チェックセルのエコー高さに基づいて検出する第２検出部と、
前記第２検出部の検出結果に基づいて、前記第１検出部が検出した前記検出傷セルのエコー高さがノイズかどうかを識別するノイズ識別部と
を備える。

【0007】

前記超音波探傷装置は、
前記１本の走査線が時間を異にして一つの前記セルに対応する前記試験体の表面の一部に複数回入射する場合、各時間における最大のエコー高さをその時間に入射する前記走査線のエコー高さの候補として採用し、採用した複数個のエコー高さのうち、時間的に連続して閾値を超える複数個のエコー高さが存在しないときは、採用した前記複数個のエコー高さのうち前記閾値未満のいずれかの前記エコー高さを、前記セルのエコー高さとして設定するエコー高さ設定部を備える。

【0008】

前記試験体展開図において前記試験体の長手方向に一列に並ぶ複数の前記セルの一列は、
複数本の走査線を出射する前記アレイ探触子の前記複数本の走査線のうちの同一の１本の走査線が入射される前記試験体の表面を示し、
前記試験体展開図の前記試験体の長手方向は、
前記試験体の搬送方向であり、
前記チェックセル選択部は、
前記試験体の長手方向に一列に並ぶ複数の前記セルのうち前記第１検出部が検出した前記検出傷セルを起点として、前記試験体が搬送される方向と逆の方向に並ぶ少なくとも一つの前記セルを前記チェックセルとして選択する。

【0009】

前記ノイズ識別部は、
前記第２検出部によってすべての前記チェックセルが前記参照傷セルとして検出される以外は、前記第１検出部が検出した前記検出傷セルのエコー高さを、ノイズと識別する。

【0010】

前記ノイズ識別部は、
前記第２検出部によって少なくとも一つの前記チェックセルが前記参照傷セルとして検出される場合、前記第１検出部が検出した前記検出傷セルのエコー高さを、ノイズと識別しない。

【0011】

前記試験体展開図の各セルは、
前記エコー高さに加え、前記エコー高さの発生するエコー深さが設定されており、
前記第２検出部は、
各セルに設定された前記エコー高さと、前記エコー高さの発生するエコー深さとに基づいて、前記参照傷セルを検出する。

【0012】

前記ノイズ識別部は、
前記アレイ探触子の出射する１本の走査線のエコーのエコー深さが前記試験体の表面の位置よりも浅い場合には、前記１本の走査線によって検出されたエコーの全部を、ノイズと識別する。

【0013】

前記試験体は、
長手方向が搬送方向であり、
前記ノイズ識別部は、
前記試験体の搬送方向と直交する方向に対向するように配置されて互いの間を前記試験体が搬送され、搬送される前記試験体に互いに向かい合う走査線を出射する２つのアレイ探触子のそれぞれから出射された前記走査線による検出結果を照合し、照合の結果、一方の走査線のみで検出されたエコーをノイズと認識する。

【0014】

前記ノイズ識別部は、
１本の走査線である第１の走査線を出射する第１のアレイ探触子の前記第１の走査線による検出結果と、前記第１のアレイ探触子よりも前記試験体の搬送方向の位置に配置されたアレイ探触子であり、前記第１のアレイ探触子と試験体の同じ断面を探傷するように設定されており前記第１の走査線と同じ向きで前記断面に入射する第２の走査線を出射するアレイ探触子である第２のアレイ探触子の前記第２の走査線による検出結果とを照合し、照合の結果、一方の走査線のみで検出されたエコーをノイズと認識する。

【0015】

前記ノイズ識別部は、
前記試験体の表面エコーが連続して検出されることにより前記試験体の存在を認識し、前記試験体が存在しないと認識する場合に検出されるエコーをノイズと識別する。

【0016】

この発明の超音波探傷プログラムは、
コンピュータに、
アレイ探触子から出射され、試験体への入射位置が設定されている複数の走査線の走査線ごとに、エコー高さが対応付けられているエコー高さ分布情報を取得する処理と、
前記エコー高さ分布情報におけるエコー高さの分布状況を分析し、分析結果に基づいて前記エコー高さがノイズかどうかを判定する処理と
を実行させる。

【0017】

この発明の超音波探傷方法は、
コンピュータが、
アレイ探触子から出射され、試験体への入射位置が設定されている複数の走査線の走査線ごとに、エコー高さが対応付けられているエコー高さ分布情報を取得しと、
前記エコー高さ分布情報におけるエコー高さの分布状況を分析し、分析結果に基づいて前記エコー高さがノイズかどうかを判定する。

【発明の効果】

【0018】

本発明により、接触媒質に含まれる異物によるエコーが検出エコーに含まれている場合に、検出エコーに対する信号処理によって、検出エコーのうち異物によるエコーをノイズとして特定する超音波探傷装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施の形態１の図で、探傷システム５０を模式的に示す図。

【図2】実施の形態１の図で、図１における４つのアレイ探触子Ｔ１からＴ４の配置を、斜視図として模式的に示す図。

【図3】実施の形態１の図で、８個のアレイ探触子Ｔ１からＴ４，Ｔ１１からＴ１４を使用する場合の取付配置を示す図。

【図4】実施の形態１の図で、図２及び図３のＸ方向矢視におけるアレイ探触子の配置を模式的に示す図。

【図5】実施の形態１の図で、超音波探傷装置１０のハードウェア構成を示す図。

【図6】実施の形態１の図で、垂直走査線を示す図。

【図7】実施の形態１の図で、斜角探傷に使用される斜角走査線を示す図。

【図8】実施の形態１の図で、スキャンとステップとの関係を示す図。

【図9】実施の形態１の図で、超音波探傷を説明する図。

【図10】実施の形態１の図で、異物の検出状況を説明する図。

【図11】実施の形態１の図で、図１０での走査線３、走査線１、走査線５、走査線２及び走査線４による、エコーデータの検出結果の例を示す図。

【図12】実施の形態１の図で、試験体展開図４００を示す図。

【図13】実施の形態１の図で、平面展開図４００と試験体３０の表面との関係を説明する図。

【図14】実施の形態１の図で、図１３の左の端部をＸ方向から見た図。

【図15】実施の形態１の図で、図１４の４つのアレイ探触子の配置と試験体３０との関係を模式的に示す図。

【図16】実施の形態１の図で、試験体３０に対する探傷結果の試験体展開図４００の例を示す図。

【図17】実施の形態１の図で、判定方式Ａ１を説明する図。

【図18】実施の形態１の図で、超音波探傷装置１０の判定方式Ａ１の動作を示すフローチャート。

【図19】実施の形態１の図で、判定方式Ａ２を説明する図。

【図20】実施の形態１の図で、判定方式Ａ３を説明する図。

【図21】実施の形態１の図で、判定方式Ａ１のバリエーションを示す図。

【図22】実施の形態１の図で、対向するアレイ探触子どうしによるノイズ識別を説明する図。

【図23】実施の形態１の図で、ノイズ識別法Ｃにおけるアレイ探触子の配置を示す図。

【図24】実施の形態１の図で、試験体３０の同一箇所の断面に同一角度で入射する走査線を出射し、搬送方向１０２で異なる位置に配置された２つのアレイ探触子の探傷結果の照合によるノイズ識別を説明する図。

【図25】実施の形態１の図で、ノイズ識別法Ｄにおけるアレイ探触子の配置を示す図。

【図26】実施の形態１の図で、試験体３０の探傷開始及び探傷終了の状況を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一または相当する部分については、説明を適宜省略または簡略化する。

【0021】

図１は、探傷システム５０を模式的に示す図である。探傷システム５０は接触媒質を使用する。従って、複数のアレイ探触子は槽に満たされている接触媒質の中に配置される。探傷システム５０は接触媒質として水を使用する例で説明するが、接触媒質は水に限らず不凍液あるいはその他の液体でもよい。探傷システム５０では水槽２００に満たされた水の中で試験体３０の超音波探傷を行う。探傷システム５０では複数のアレイ探触子は、水槽２００に満たされた水の中に配置される。
図２は、図１における４つのアレイ探触子Ｔ１からＴ４の配置を、斜視図として、模式的に示す図である。
図３は、８個のアレイ探触子Ｔ１からＴ４，Ｔ１１からＴ１４を使用する場合の取付配置を示す。
図４は、図２及び図３のＸ方向矢視におけるアレイ探触子の配置を模式的に示している。なお、Ｘ方向は試験体３０の搬送方向１０２に同じである。
図５は、超音波探傷装置１０のハードウェア構成を示す。

【0022】

（超音波探傷の概要）
図１に示すように、試験体３０は、入り口側押さえ機構部３１０の上側ロール機構３１１と下側ロール機構３１２とに押さえられながら、下側ロール機構３１２によって搬送方向１０２へ送り出される。これにより、試験体３０は、入り口側パッキン２１０から水槽２００内部の水１０４の中に入っていく。図１の例では、水槽２００の水中には、４個のアレイ探触子Ｔ１からアレイ探触子Ｔ４が設置されている。４個のアレイ探触子Ｔ１からアレイ探触子Ｔ４は探触子ホルダ２３０に取り付けられている。試験体３０は、この４個のアレイ探触子から超音波を照射されながら、出口側パッキン２２０から送り出され、その先端が出口側押さえ機構部３２０に達する。試験体３０の先端が出口側押さえ機構部３２０に達すると、上側ロール機構３２１が下降して下側ロール機構３２２と共に試験体３０を押さえ、下側ロール機構３２２の駆動で試験体３０を搬送方向１０２へ送り出す。以上の動作により、４つのアレイ探触子で、試験体３０の超音波探傷が実施される。なお、水槽２００の水１０４の中にアレイ探触子を配置して、水中で超音波探傷を行うのは、アレイ探触子Ｔ１〜Ｔと試験体３０との間における超音波の伝達効率を高めるためである。図１では、図２のように、４個のアレイ探触子が搬送方向１０２に一つずつ、仮想円柱１０１の各断面を示すＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面に配置されている。図２のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面は、図１に示すＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面及びＤ−Ｄ断面に対応する。

【0023】

図３では、図２の範囲Ｌ１のアレイ探触子Ｔ１からＴ４の配置が、範囲Ｌ２で繰り返されている。つまり、４個のアレイ探触子Ｔ１からアレイ探触子Ｔ４の並びが、アレイ探触子Ｔ１１からアレイ探触子Ｔ１４の並びとして繰り返されている。図３に示すアレイ探触子を８個使用する方式は、後述する。

【0024】

（アレイ探触子のエコー検出範囲）
図４を参照して、アレイ探触子のエコーの検出範囲を説明する。アレイ探触子Ｔ１は範囲２１のエコーを検出し、アレイ探触子Ｔ２は範囲２２のエコーを検出し、アレイ探触子Ｔ３は範囲２３のエコーを検出し、アレイ探触子Ｔ４は範囲２４のエコーを検出する。
具体的には、図２において、試験体３０の搬送方向１０２の全長における全周を、アレイ探触子Ｔ１からアレイ探触子Ｔ４で探傷する。同様に、アレイ探触子Ｔ１１は範囲２１のエコーを検出し、アレイ探触子Ｔ１２は範囲２２のエコーを検出し、アレイ探触子Ｔ１３は範囲２３のエコーを検出し、アレイ探触子Ｔ１４は範囲２４のエコーを検出する。試験体３０の搬送方向１０２の全長における全周を、アレイ探触子Ｔ１１からアレイ探触子Ｔ１４で、アレイ探触子Ｔ１からアレイ探触子Ｔ４と同様に、再度、探傷する。

【0025】

（試験体３０）
試験体３０は、水槽２００の水中を略直線的な軌道で通過する棒状体を想定する。試験体３０は、入り口側押さえ機構部３１０によって搬送されることにより、水槽２００に形成された入り口側パッキン２１０を介して、大気中から水槽２００の水中に進入する。そして、試験体３０は、出口側押さえ機構部３２０によって水槽２００から引き出されるようにして、水槽２００に形成された出口側パッキン２２０を介して水中から大気中へ出ていく。試験体３０は、例えば、長さが３ｍ〜６ｍ程度であり、直径φｄは１８ｍｍ〜１２０ｍｍ程度である。ただし、この寸法は一例であり、試験体３０の寸法はこれらに限定されない。
試験体３０は、断面が円形、矩形、多角形等であるが、特に限定されない。図１の探傷システム５０では、上記のような寸法の試験体３０が、０．５秒程度の間隔で、水槽２００の中に搬入される。

【0026】

（アレイ探触子）
図１に示すように、アレイ探触子Ｔ１からアレイ探触子Ｔ４は、試験体３０が入り口側パッキン２１０から出口側パッキン２２０に向かう搬送方向１０２において、順次一つずつ設置されている。図１に示すように、Ａ−Ａ断面位置にはアレイ探触子Ｔ１が設置され、Ｂ−Ｂ断面位置にはアレイ探触子Ｔ２が設置され、Ｃ−Ｃ断面位置にはアレイ探触子Ｔ３が設置され、Ｄ−Ｄ断面位置にはアレイ探触子Ｔ４が設置されている。

【0027】

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図５の左側は、図１のＸ方向矢視における４つのアレイ探触子Ｔ１からＴ４の配置の概略図である。図５の右側は超音波探傷装置１０のハードウェア構成を示している。図５のように、４つのアレイ探触子Ｔ１からＴ４は、試験体３０のまわりに配置されている。各アレイ探触子は、走査線を発する。走査線は超音波ビームと呼ばれることもある。本明細書では走査線と表記する。

【0028】

図５に示すように超音波探傷装置１０は、ハードウェア構成として、プロセッサ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、送受信部１４、アレイ探触子Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を備えている。超音波探傷装置１０はコンピュータである。アレイ探触子の個数は４個でもよいし８個でも良いし、それ以外の複数個でも良い。プロセッサ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、送受信部１４は、バス１５で接続されている。

【0029】

各アレイ探触子は、信号線１８によって、送受信部１４と接続している。各アレイ探触子は、試験体３０に向けて超音波を送信し、そのエコーを受信する。一つのアレイ探触子は、複数の振動子を有している。複数の振動子の発振によって一本の走査線が形成される。送受信部１４は、アレイ探触子を用いて走査線を送信し、送信した走査線のエコーを受信する。

【0030】

超音波探傷装置１０は機能要素として、制御部１１０、取得部１２０、判定部１３０を備える。判定部１３０は、第１検出部１３１、チェックセル選択部１３２、第２検出部１３３、ノイズ識別部１３４、エコー高さ設定部１３５を備えている。制御部１１０、取得部１２０及び判定部１３０を実現する超音波探傷プログラムは、補助記憶装置１３に格納されている。制御部１１０、取得部１２０及び判定部１３０を実現する超音波探傷プログラムは、プロセッサ１１により主記憶装置１２に読み出され、プロセッサ１１が主記憶装置１２から読み出して実行することで、制御部１１０、取得部１２０及び判定部１３０の機能が実現される。
なお超音波探傷プログラムは、記録媒体に記録されてもよいし、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。

【0031】

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図６から図２６を参照して、超音波探傷装置１０の動作を説明する。超音波探傷装置１０の動作は、制御部１１０、取得部１２０及び判定部１３０が実行する。超音波探傷装置１０の動作は超音波探傷プログラムによって行われる。超音波探傷装置１０の動作は超音波探傷方法である。アレイ探触子では、取得部１２０による、送受信素子の選択及び各種の送受信設定に従って、１本の走査線が形成される。
図６は、垂直走査線を示す図である。
図７は、斜角探傷に使用される斜角走査線を示す図である。指定された探傷方式に従って、垂直探傷に使用される図６に示す垂直走査線、斜角探傷に使用される図７に示す斜角走査線などの探傷用の走査線が制御部１１０の制御によってアレイ探触子から送信され、超音波探傷が行われる。

【0032】

図８は、スキャンとステップとの関係を示す図である。本実施の形態では、１スキャンとは、一つのアレイ探触子において複数の走査線を順次送信する一巡をいう。図８では、走査線１、走査線２、走査線３、走査線４の４本が一巡である例を示している。１スキャンの次は、次の１スキャンとなるが、次の１スキャンも走査線１、走査線２、走査線３、走査線４の一巡である。このように、走査線１から走査線４の走査線の一巡をスキャンと称し、スキャン中の各走査線による探傷をステップと称する。図８の例のように、ステップ＜１＞は素子１〜素子２０の２０個の素子を制御部１１０が送信制御することにより一本の走査線１を生成する工程である。ステップ＜２＞は、素子２１〜素子４０を制御部１１０が送信制御することにより一本の走査線２を生成する工程である。ステップ＜３＞は、素子４１〜素子６０を制御部１１０が送信制御することにより一本の走査線３を生成する工程である。ステップ＜４＞は、素子６１〜素子８０を制御部１１０が送信制御することにより一本の走査線４を生成する工程である。

【0033】

（ノイズと試験体内傷の識別方法）
アレイ探触子では送受信素子の選択及び各種の送受信設定に従って、１つの走査線が形成されるが、実施する探傷方式に従って、垂直探傷を行う垂直走査線、斜角探傷を行う斜角走査線のような走査線を用いて超音波探傷が行われる。図８で述べたように、設定された走査線の一巡をスキャンと称し、スキャン中の各走査線の探傷をステップと称する。

【0034】

以下に、取得部１２０及び判定部１３０が実行する、ノイズ識別方法Ａからノイズ識別方法Ｄの４つのノイズ識別方法を説明する。

【0035】

＜ノイズ識別法Ａ＞
ノイズ識別法Ａとしてエコー高さの領域的な連続性によるノイズ識別を説明する。

【0036】

（基本的な考え方）
検出傷に対し、アレイ探触子から発振される走査線は傷を検出するのに十分なビーム幅を持っている。よって、傷は隣接する走査線でも検出される。これに対し、異物は走査線単体、つまり１本の走査線で検出されやすい特性がある。
図９は、超音波探傷を説明するである。図９の内容を図１０を用いて説明する。

【0037】

図１０は、異物の検出状況を説明する図である。図１０はアレイ探触子Ｔ１が垂直走査線を発振する場合を示している。図１０ではアレイ探触子Ｔ１は走査線１から走査線５を送信するものとする。＜１＞から＜５＞は、走査線１から走査線５の発振元を概念的に示している。アレイ探触子は走査線１から走査線５のうち、最初に、走査線３を送信する。傷は隣接する走査線でも検出される。つまり、走査線３の送信後に、走査線２、走査線４によっても、傷は検出される。しかし、走査線３を送信後に、走査線２、走査線４を送信した場合、異物は、走査線２及び走査線４で検出されにくい。このような、傷と異物とのエコーの特性の相違から、後述するエコー高さの連続性の判定により、エコー高さに対してそのエコー高さがノイズであるか傷であるかを識別する。また、エコー高さの連続性の判定の効果を上げる為、走査線の送信順は隣接する走査線から離れた位置の走査線から発振を行い、隣接する走査線を連続的に発振しないように設定する。具体的には図１０において、最初に走査線３を送信した場合は、制御部１１０は、走査線３の隣接走査線である走査線２及び走査線４は送信せず、走査線２及び走査線４以外の走査線、つまり走査線１または走査線５を走査線１の次に送信する。図１０では、発振の順番は、早い順に、走査線３、走査線１、走査線５、走査線２、走査線４である。このような走査線の送信順序であれば、最初の走査線３で異物のエコーを検出した場合、走査線３の隣接走査線２，４が送信されるまで、走査線１及び走査線５を発振する時間△Ｔが生じる。この時間△Ｔの間に異物が移動して隣接走査線２，４によって異物が検出される可能性がさらに低くなる。したがって、制御部１１０が隣接走査線を連続的に発振しないことで、エコー連続性の判定の効果があがる。

【0038】

図１１は、図１０の走査線３、走査線１、走査線５、走査線２及び走査線４による、エコーデータの検出結果の例を示す。５つの各グラフにおいて、横軸は深さ（または時間）を示し、縦軸はエコー高さを示す。エコー高さはエコーの信号強度を示す。図１１にはエコー高さの閾値であるエコー閾値ＴＨを記載している。走査線３によって、傷の可能性のあるエコー８１、異物の直接反射エコーの可能性のあるエコー９８及び異物の多重反射エコーの可能性のあるエコー９９が検出されている。図１０の説明で述べた「傷と異物との特性の相違」によって、走査線１、走査線５及び走査線２のグラフでは、エコー９８及びエコー９９は出現していない。言い換えれば、出現していないエコーの高さをゼロと考えれば、エコー９８及びエコー９９のエコー高さはエコー閾値ＴＨよりも低い。
走査線４のグラフではエコー９９が出現しているがエコー９９のエコー高さはエコー閾値ＴＨよりも低い。一方、５つのグラフの全てにおいてエコー８１はエコー閾値ＴＨを超えており、エコー高さの連続性がある。

【0039】

判定部１３０は、例えば、エコー高さの連続性の判定を例えば以下のように行う。走査線１、走査線５、走査線２及び走査線４のグラフでは、エコー閾値ＴＨ以上のエコーはエコー８１のみである。つまり、走査線３、１、５、２、４に関してエコー高さの連続性のあるエコーは、Ｓエコー及びＢエコーを除きエコー８１のみでる。よって、判定部１３０はエコー高さの連続性がないエコー９８及びエコー９９をノイズと判定する。一方、判定部１３０は、エコー高さの連続性のあるエコー８１を傷エコーであると判定する。

【0040】

超音波探傷装置１０は「エコー高さの連続性によるノイズ識別の判定方式」を実行し、エコー高さがノイズかどうかを識別する。
以下に示す判定方式Ａ１と判定方式Ａ３では、取得部１２０は、アレイ探触子から出射され、試験体３０への入射位置が設定されている複数の走査線の走査線ごとに、エコー高さが対応付けられているエコー高さ分布情報を取得する。エコー高さ分布情報の例は後述の平面展開図４００である。判定部１３０は、エコー高さ分布情報におけるエコー高さの分布状況を分析し、分析結果に基づいてエコー高さがノイズかどうかを判定する。以下に、「エコー高さの連続性によるノイズ識別の判定方式」として、判定方式Ａ１、判定方式Ａ２及び判定方式Ａ３を説明する。判定方式Ａ１、判定方式Ａ２及び判定方式Ａ３は、互いに独立の判定方式である。

【0041】

（探傷結果の試験体展開図）
判定方式Ａ１から判定方式Ａ３の説明の前に、判定方式Ａ１から判定方式Ａ３の基礎となる探傷結果の試験体展開図４００を説明する。
図１２は、試験体展開図４００を示す。
図１３は、平面展開図４００と試験体３０の表面との関係を説明する図である。図１３では、アレイ探触子Ｔは省略しているがアレイ探触子Ｔの配置は図２と同じである。
平面展開図４００は電子データである。図１２の平面展開図４００は、図１３の０度から３６０度の試験体３０の表面が展開されたものに相当する。
図１４は、図１３の左の端部をＸ方向から見た図であり、４つのアレイ探触子の配置を模式的に示す。アレイ探触子Ｔの配置は図４と同じであるが、見易さのため、アレイ探触子Ｔを試験体３０の周方向にずらしている。図１４では１本の走査線＜３＞をハッチングで示しているが他の走査線も走査線＜３＞と同様である。
図１５は、図１４の４つのアレイ探触子の配置と試験体３０との関係を模式的に示す。図１５では試験体３０の長手方向（搬送方向１０２に同じ）に配置された４つのアレイ探触子と周に沿う角度との関係も示している。

【0042】

図１２に示すように、試験体展開図４００は、格子状に横方向と縦方向とに並ぶ複数のセルに分割されている展開図である。平面展開図４００は、横方向と縦方向とのうち一方が試験体３０の長手方向を示し、他方が試験体３０の周に沿う方向を示す。図１２では横方向が試験体３０の長手方向であり、縦方向が試験体３０の周に沿う方向である。試験体展開図４００では、各セルは、アレイ探触子の出射する１本の走査線が入射し入射した走査線のエコーが出射する試験体３０の表面の一部に対応する。図１２において＜１＞等はアレイ探触子の走査線１等の発振元に対応するセルであることを示している。例えばアレイ探触子Ｔ１に対応する各セルには、エコー高さが設定されている。
試験体展開図４００において試験体３０の長手方向である搬送方向１０２に一列に並ぶ複数のセルの一列は、複数本の走査線を出射するアレイ探触子の複数本の走査線のうちの同一の１本の走査線が入射される試験体３０の表面を示す。つまり図１２のアレイ探触子Ｔ１の最上段の横一列の各セルには走査線１のエコー高さが設定される。以下の図１６から図２１、及び図２５では、０度から３６０度のうち周に沿う方向の一部を模式的に表している。

【0043】

図１６は、試験体３０に対する探傷結果の試験体展開図４００の例を示している。図１６では、わかり易さのため、便宜的に試験体展開図４００にアレイ探触子Ｔ１を記載している。アレイ探触子Ｔ１は走査線１から走査線５を発振する。図１６の左側には、試験体３０及びアレイ探触子ＴのＸ方向矢視を概念的に記載している。試験体３０を示す試験体展開図４００には、走査線１の探傷結果が格納される上から１番目の横並びの複数のセルと、走査線２の探傷結果を格納される上から２番目の横並びの複数のセルと、走査線３の探傷結果を格納される上から３番目の横並びの複数のセルと、走査線４の探傷結果を格納される上から４番目の横並びの複数のセルと、走査線５の探傷結果を格納される上から５番目の横並びの複数のセルと、が設定されている。それぞれの横並びのセルは、各走査線に対応する。走査線１を例にすれば、一つのセルは走査線１の１回または複数回の発振に対応している。

【0044】

試験体展開図４００の各セルには、エコー高さ設定部１３５によって、探傷結果であるエコー高さが設定されている。探傷結果は補助記憶装置１３に記憶されている。エコー高さ設定部１３５は、記憶されているデータを補助記憶装置１３から取得して試験体展開図４００に設定し、データを設定した平面展開図４００を補助記憶装置１３に格納する。取得部１２０は、処理が必要な場合は補助記憶装置１３から平面展開図４００を取得する。判定部１３０は、取得部１２０の取得した平面展開図４００を処理する。図１６では試験体展開図４００の縦の列（Ｙ方向の列）は、一つのアレイ探触子の走査線１から走査線５の探傷結果を示す。試験体展開図４００の横方向（Ｘ方向）は試験体３０の搬送方向１０２の長さを表す。Ｙ方向は試験体３０の周に沿う方向を示す。

【0045】

（判定方式Ａ１）
エコー高さの連続性によるノイズ識別の判定方式Ａ１は、ステップ方向（図８）の連続性判定である。後述の図１７で説明するが、チェックエリアに「連続性のあるエコー高さ」が検出されない場合、ノイズ識別部１３４は、エコー閾値ＴＨを超えたエコーであってもそのエコーをノイズと判定する。

【0046】

（連続性のあるエコー高さの定義）
「連続性のあるエコー高さ」とは、以下の定義１または定義２の場合をいう。「連続性のあるエコー高さ」の定義として定義１を採用するか定義２を採用するか、判定部１３０に自由に設定できる。

【0047】

定義１：エコー閾値ＴＨ以上のエコー高さが連続する」場合に、連続性のあるエコー高さという。
定義２：エコー閾値ＴＨ以上のエコー高さ、かつ、同じエコー深さが連続する」場合を、連続性のあるエコー高さという。そのエコーが「連続性のあるエコー高さ」に該当しない場合、ノイズ識別部１３４は、そのエコーをノイズと判定する。詳細は後述する。

【0048】

図１７は、判定方式Ａ１を説明する図である。
図１８は、超音波探傷装置１０の判定方式Ａ１の動作を示すフローチャートである。図１７は、図１６のうち走査線２から走査線４を示している。図１７では各セルには走査線が１回送信された際のエコー高さが格納されるとする。

【0049】

（１）ステップ１０において、第１検出部１３１は、試験体展開図４００に含まれる複数のセルの中から、エコー高さに基づいて、エコー高さが傷を示すと予想される傷セルを検出する。試験体展開図４００は取得部１２０が取得する。具体的には、第１検出部１３１は、走査線３のセル［０］にエコー閾値ＴＨを超えるエコー高さが設定されていることを検出する。検出されるセル［０］は検出傷セルである。
（２）ステップ２０において、チェックセル選択部１３２は、検出された検出傷セルの周囲から、少なくとも一つのセルをチェックセルとして選択する。つまり、チェックセル選択部１３２は、セル［０］の周囲から少なくとも一つのセルをチェックセルとして選択する。図１７では、チェックセル選択部１３２は、チェックセルとして、走査線２の探傷結果が格納されているセル［１］からセル［５］、走査線４の探傷結果が格納されているセル［６］からセル［１０］をチェックセルとして選択している。チェックセルの領域をチェックエリアと呼ぶ。チェックセル選択部１３２によるチェックセルの選択個数は自由に設定できる。例えば、チェックセル選択部１３２によるチェックセルの選択規則は予めチェックセル選択部１３２のプログラムに設定されていてもよいし、チェックセル選択部１３２が機械学習によりチェックセルの選択規則を学習してもよい。但しエコー高さの連続性の確認をするので、セル［０］に隣接するセル、その隣接するセルに隣接するセル・・・というように、チェックセルは隣接関係が連続するように選択されることが好ましい。（３）ステップ３０において、第２検出部１３３は、選択されたチェックセルの中から第１検出部１３１が検出した傷セルである検出傷セルと異なる傷セルである参照傷セルを、チェックセルのエコー高さに基づいて検出する。具体的には第２検出部１３３は、チェックセルとして選択されたセル［１］からセル［５］、及び、セル［６］からセル［１０］から照合傷セルを検出する。第２検出部１３３による照合傷セルの検出方法は上記の（ａ）または（ｂ）による。
以下に（ａ）の場合と（ｂ）の場合を分けて説明する。

【0050】

（定義１の場合）
（３−１）定義１の場合、
第２検出部１３３は、セル［１］からセル［５］及びセル［６］からセル［１０］のなかから、エコー閾値ＴＨ以上のエコー高さが格納されているセルを照合傷セルとして検出する。ノイズ識別部１３４は、第２検出部１３３の検出結果に基づいて、第１検出部１３１が検出した検出傷セルのエコー高さがノイズかどうかを識別する（ステップ４０）。ここではノイズ識別部１３４は、第２検出部１３３によって一つでも照合傷セルが検出された場合、検出傷セルであるセル［０］に格納されているエコー高さに連続性があると判定し、セル［０］のエコー高さをノイズとは識別しない。このように、ノイズ識別部１３４は、第２検出部１３３によって少なくとも一つのチェックセルが参照傷セルとして検出される場合に、第１検出部１３１が検出した検出傷セルのエコー高さを、ノイズと識別しない。第２検出部１３３によって、セル［１］からセル［５］及びセル［６］からセル［１０］の全部のセルが照合傷セルとして検出されない場合にのみ、ノイズ識別部１３４は、セル［０］に格納されているエコー高さに連続性がなく、セル［０］に格納されているエコー高さをノイズと判定する。

【0051】

（定義２の場合）
（３−２）定義２の場合、第２検出部１３３は、さらに、エコー深さの同一性をチェックする。エコー深さの同一性とは、検出傷セルであるセル［０］のエコーの深さと、チェックセル選択部１３２が選択するチェックセルのエコー深さとの差分（絶対値）が許容範囲に納まる場合である。具体例で述べる。許容範囲を０．３ｍｍとする。セル［１］からセル［１０］のエコー高さは全部エコー閾値ＴＨ以上であるとする。セル［０］のエコー深さが１０．３ｍｍであり、セル［１］からセル［９］が１０．１ｍｍであり、セル［１０］のエコー深さが１０．７ｍｍまたは９．９ｍｍの場合、許容範囲の０．３ｍｍを超えるため、セル［０］のエコー高さには連続性がない。第２検出部１３３は、チェックセルのなかから照合傷セルとして、エコー閾値ＴＨ以上のエコー高さ、かつ、検出傷セルとエコー深さの同一性あるセルを検出する。ノイズ識別部１３４は、第２検出部１３３の検出結果に基づいて、第１検出部１３１が検出した検出傷セルのエコー高さがノイズかどうかを識別する（ステップ４０）。この場合も、ノイズ識別部１３４は、第２検出部１３３によって少なくとも一つのチェックセルが参照傷セルとして検出される場合に、第１検出部１３１が検出した検出傷セルのエコー高さを、ノイズとは識別しない。

【0052】

（判定方式Ａ２）
エコー高さの連続性によるノイズ識別の判定方式Ａ２は、セル内でのエコー高さの連続性の判定である。判定方式Ａ２は、エコー高さ設定部１３５によって、ある一つのセルにエコー高さを設定する際の判定方式である。判定方式Ａ２は、一つのセルに複数のエコーが対応していることが前提である。
エコー高さ設定部１３５は、「連続性のあるエコー高さ」を検出した場合、検出したエコー高さをセルに設定する。判定方式Ａ２では、エコー高さ設定部１３５は、１本の走査線が時間を異にして一つのセルに対応する試験体３０の表面の一部に複数回入射する場合、各時間における最大のエコー高さをその時間に入射する走査線のエコー高さの候補として採用する。エコー高さ設定部１３５は、採用した複数個のエコー高さのうち、時間的に連続してエコー閾値ＴＨを超える複数個のエコー高さが存在しないときは、採用した複数個のエコー高さのうち閾値未満のいずれかのエコー高さを（通常、最小値）、セルのエコー高さとして設定する。「連続性のあるエコー高さ」の定義は上記の定義１，定義２のとおりである。エコー高さ設定部１３５は、「連続性のあるエコー高さ」のセルが検出されない場合、エコー閾値ＴＨ以上の信号強度を持つエコーであっても採用しない。具体的には以下のようである。
図１９は、判定方式Ａ２を説明する図である。図１９を参照して説明する。

【0053】

（定義１の場合）
エコー閾値ＴＨは２０とする。セル［０］に対応する走査線３の５回の発振で検出されたエコー高さが検出順に「３０，３０，５，５，５」とする。すなわち、エコー高さ設定部１３５は、１本の走査線＜３＞が時間を異にして一つのセル［０］に対応する試験体３０の表面の一部に５回入射する場合、各時間における最大のエコー高さをその時間に入射する走査線のエコー高さの候補として、「３０，３０，５，５，５」と採用する。「３０，３０，５，５，５」の場合、エコー閾値ＴＨの値２０を超えるエコー高さ３０は連続性がある。よってエコー高さ設定部１３５は、エコー高さ３０を採用し、セル［０］に３０を設定する。図１９を例に述べれば、「３０，３０，５，５，５」は、セル［０］において５回連続する走査線３の１回目から５回目の最大のエコー高さである。この場合、エコー高さ設定部１３５は、１本の走査線＜３＞が時間を異にして一つのセル［０］に対応する試験体３０の表面の一部に５回入射する場合、各時間における最大のエコー高さをその時間に入射する走査線のエコー高さを候補として，「３０，３０，５，５，５」と採用する。エコー高さ設定部１３５は３０，３０が連続するので、セル［０］のエコー高さとして３０を設定する。一方、エコー高さが検出順に「３０，５，５，５，３０」のような場合、エコー高さの出現に連続性がないので、エコー高さ設定部１３５は、エコー高さ３０を採用せずセル［０］のエコー高さに、最低値のエコー高さ５を設定する。エコー高さ設定部１３５は、採用する複数個のエコー高さ「３０，５，５，５，３０」のうち、時間的に連続してエコー閾値ＴＨを超える複数個のエコー高さが存在しないときは、採用する複数個のエコー高さのうち閾値未満のいずれかのエコー高さを（通常、最小値）、セルのエコー高さとして設定する。

【0054】

（定義２の場合）
定義２の場合の場合は、エコー高さ設定部１３５は、エコー深さもチェックするので以下のようである。定義１の場合は「３０，３０，５，５，５」についてはエコー高さとしてエコー高さ設定部１３５により３０がセル［０］に設定される。定義２の場合、「３０，３０，５，５，５」を例にとれば、最初の３０と２番目の３０とのエコー深さの差分が０．３ｍｍを超える場合はエコー高さの連続性がないので、エコー高さ設定部１３５は、エコー高さとして３０を採用せず、セル［０］のエコー高さに５を採用してセル［０］に設定する。

【0055】

（判定方式Ａ３）
エコー高さの連続性によるノイズ識別の判定方式Ａ３では、エコー高さ設定部１３５は、照合傷セルが検出傷セルに対して搬送方向１０２と逆方向に連続するかどうかを判定する
検出傷セルを起点として搬送方向１０２と逆方向に照合傷セルが連続しない場合、検出傷セルのエコー高さがエコー閾値ＴＨ以上あっても、ノイズ識別部１３４は検出傷セルのエコー高さをノイズと判定する。
図２０は、判定方式Ａ３を説明する図である。試験体展開図４００において試験体３０の長手方向である搬送方向１０２に一列に並ぶ複数のセルの一列は、複数本の走査線を出射するアレイ探触子の複数本の走査線のうちの同一の１本の走査線が入射される試験体３０の表面を示す。これは図１２等の説明で述べたとおりである。試験体展開図４００の試験体３０の長手方向は、試験体３０の搬送方向１０２である。図２０において、チェックセル選択部１３２は、試験体３０の長手方向に一列に並ぶ複数のセルのうち第１検出部１３１が検出した検出傷セルであるセル［０］を起点として、試験体３０が搬送される方向と逆の方向に並ぶ少なくとも一つのセルをチェックセルとして選択する。図２０ではセル［１］，セル［２］がチェックセルとして選択された状態を示している。しかしチェックセル選択部１３２は、走査線３のセルの一列において、セル［０］を起点として連続するチェックセルとして、セル［１］のみを選択してもよいし、セル［２］の左へ連続するセルを設定してもよい。第２検出部１３３は、チェックセルとして選択されたセル［１］、セル［２］から照合傷セルを検出する。第２検出部１３３による検出方法は判定方式Ａ１で述べた（ａ）または（ｂ）と同様である。

【0056】

ノイズ識別部１３４は、セル［０］に対して「連続性のあるエコー高さ」が検出されない場合、セル［０］のエコー高さがエコー閾値ＴＨ以上であってもノイズと認識する。
具体的には以下のようである。

【0057】

（定義１の場合）
エコー閾値ＴＨは２０とする。図２０において、セル［０］のエコー高さが３０であるとする。第２検出部１３３は、セル［１］及びセル［２］のエコー高さが２０以上であれば、両方のセルを照合傷セルとして検出する。判定方式Ａ３の場合、ノイズ識別部１３４は、第２検出部１３３によってすべてのチェックセルが参照傷セルとして検出される以外は、第１検出部１３１が検出した検出傷セルのエコー高さを、ノイズと識別する。

【0058】

（定義２の場合）
定義１の場合は、チェックセルのエコー高さが２０以上であれば第２検出部１３３は、チェックセルを照合傷セルとして検出する。これに対して定義２の場合は、第２検出部１３３はチェックセルのエコー深さもチェックするので、セル［１］及びセル［２］のエコー高さが２０以上であっても、セル［０］のエコー深さとの差分が０．３ｍｍを超える場合は、そのチェックセルは照合傷セルとして検出しない。
ノイズ識別部１３４の動作は定義１と同じである。

【0059】

（判定方式Ａ１のバリエーション）
図２１は、判定方式Ａ１のバリエーションを示す。図２１は、図３に示す８連のアレイ探触子の配置において、アレイ探触子Ｔ１とアレイ探触子Ｔ１１との連携を示す。アレイ探触子Ｔ１とアレイ探触子Ｔ１１とはＸ方向矢視で同じ位置にある（図４）。アレイ探触子Ｔ１及びアレイ探触子Ｔ１１に関する説明はＸ方向矢視で同じ位置にある、アレイ探触子Ｔ２とアレイ探触子Ｔ１２、アレイ探触子Ｔ３とアレイ探触子Ｔ１３及びアレイ探触子Ｔ４とアレイ探触子Ｔ１４にも当てはまる。

【0060】

図２１の最上段は、アレイ探触子Ｔ１とアレイ探触子Ｔ１１の配置を示している。アレイ探触子Ｔ１では走査線１，走査線３及び走査線５が使用され、アレイ探触子Ｔ１１では走査線２及び走査線４が使用される。図２１の中段は、試験体３０がアレイ探触子Ｔ１を通過している状態を示す。この状態の探傷結果として、セル［０］にエコー高さとして３０が格納されているとする。図２１の下段は、試験体３０がアレイ探触子Ｔ１１を通過している状態を示す。この状態で、判定部１３０は、走査線２で探傷されたチェックエリアであるセル［１］からセル［５］と、走査線４で探傷されたチェックエリアであるセル［６］からセル［１０］を対象に、図１７と同様に、エコー高さの連続性をチェックする。図２１の場合は、セル［０］のエコー高さはアレイ探触子Ｔ１によって検出されており、チェックエリアのセル［１］からセル［１０］のエコー高さはアレイ探触子Ｔ１１によって検出されているので、セル［０］とチェックエリアのセルとは検出環境が異なる。このため、アレイ探触子Ｔ１でエコー閾値ＴＨ以上として検出された異物エコーは、アレイ探触子Ｔ１１で検出されない可能性が高いので、判定方式Ａ１において異物エコーをノイズとして判定する精度が向上する。

【0061】

＜ノイズ識別法Ｂ＞
次にノイズ識別法Ｂを説明する。ノイズ識別法Ｂでは、ノイズ識別部１３４は、アレイ探触子の出射する１本の走査線のエコーのエコー深さが試験体３０の表面の位置よりも浅い場合には、この１本の走査線によって検出される複数のエコーの全部をノイズと識別する。具体的にはノイズ識別法Ｂは次のようである。ノイズ識別部１３４は、異物による直接反射エコーの検出があった場合、その走査線によって検出されるエコーの全部をノイズと判断する。つまり、図１１においてＳエコーよりも深さの浅いエコーを検出した走査線によって、その他のエコーが検出された場合、ノイズ識別部１３４は全部のエコーをノイズと判定する。

【0062】

＜ノイズ識別法Ｃ＞
次にノイズ識別法Ｃを説明する。
図２２は、対向するアレイ探触子どうしによるノイズ識別を説明する図である。
図２３は、ノイズ識別法Ｃにおけるアレイ探触子の配置を示し、図２２の具体的なアレイ探触子の配置を示す。試験体３０は、長手方向が搬送方向１０２である。ノイズ識別部１３４は、試験体３０の搬送方向１０２と直交する方向に対向するように配置されて互いの間を試験体３０が搬送され、搬送される試験体３０に互いに向かい合う走査線を出射する２つのアレイ探触子のそれぞれから出射される走査線による検出結果を照合する。２つのアレイ探触子とは、図２３のアレイ探触子Ｔ１とＴ１ａ、または、アレイ探触子Ｔ２とＴ２ａ、または、アレイ探触子Ｔ３とＴ３ａ、または、アレイ探触子Ｔ４とＴａである。ノイズ識別部１３４は、照合の結果、一方の走査線のみで検出されたエコーをノイズと認識する。図２３は図３に対して、アレイ探触子Ｔ１からアレイ探触子Ｔ４と対向するアレイ探触子Ｔ１ａからアレイ探触子Ｔ４ａを設けた構成である。このようにノイズ識別法Ｃでは、ノイズ識別部１３４は、対向する一方の走査線での検出エコーがエコー閾値ＴＨ以上であっても他方のアレイ探触子で検出が無い場合、エコー閾値ＴＨ以上のエコー高さを異物によるノイズと判断する。

【0063】

＜ノイズ識別法Ｄ＞
ノイズ識別法Ｄは、試験体３０の同一箇所の断面に同一角度で入射する走査線を出射し、搬送方向１０２で異なる位置に配置された２つのアレイ探触子の探傷結果の照合によるノイズ識別である。
ノイズ識別法Ｄでは、ノイズ識別部１３４は、１本の走査線である第１の走査線を出射する第１のアレイ探触子Ｔ１の第１の走査線による検出結果と、第２のアレイ探触子Ｔ２の第２の走査線による検出結果とを照合する。第２のアレイ探触子Ｔ２は、第１のアレイ探触子よりも試験体３０の搬送方向の位置に配置されたアレイ探触子である。第２のアレイ探触子Ｔ２は、１本の走査線である第２の走査線を出射する。第２の走査線は、第１のアレイ探触子と試験体３０の同じ断面を探傷するように設定されており第１の走査線と同じ向きで試験体３０の断面に入射する。ノイズ識別部１３４は、照合の結果、一方の走査線のみで検出されたエコーをノイズと認識する。
以下に具体的に説明する。
図２４は、試験体３０の同一箇所の断面に同一角度で入射する走査線を出射し、搬送方向１０２で異なる位置に配置された２つのアレイ探触子の探傷結果の照合によるノイズ識別を説明する図である。
図２５は、ノイズ識別法Ｄにおけるアレイ探触子の配置を示し、図２３の具体的なアレイ探触子の配置を示す。図２５のアレイ探触子の配置は図３に示す８連である。図２５は図２１に対して、アレイ探触子Ｔ１とアレイ探触子Ｔ１１とは同じ状態の走査線を発振する。つまりアレイ探触子Ｔ１は走査線３、１、５、２、４の順に発振するとすれば、アレイ探触子Ｔ１１も同様に走査線３、１、５、２、４の順に発振する。ノイズ識別部１３４は、図３のアレイ探触子Ｔ１とアレイ探触子Ｔ１１のように、試験体３０の同一箇所の断面に同一角度で入射する走査線を出射し、搬送方向１０２で異なる位置に配置された２つのアレイ探触子の走査線どうしの照合を行い、一方で検出が無い場合はノイズ識別部１３４は異物によるノイズと判断する。

【0064】

（組合わせノイズ識別）
上述のノイズ識別法Ａからのノイズ識別法Ｄを組合わせる事でノイズ除去レベルを設定する。

【0065】

（探傷開始、終了地点ずれノイズ除去）
図２６は、試験体３０の探傷開始及び探傷終了の状況を示す。ノイズ識別部１３４は、試験体３０の表面エコーが連続して検出されることにより試験体３０の存在を認識する。ノイズ識別部１３４は、試験体３０が存在しないと認識する場合に検出されるエコーをノイズと識別する。具体的には以下のようである。試験体３０を搬送してアレイ探触子直下で探傷を開始する場合、探傷開始タイミング及び探傷終了タイミングが、試験体３０の速度検出及び通過センサ検出誤差のためずれることがある。その場合、接触媒質または試験体３０の角が探傷された時に、ノイズが発生する。そこで、試験材３０がアレイ探触子の直下に無い場合にはＳエコー反射が無い事を利用し、探傷開始と探傷終了の設定区間においては、ノイズ識別部１３４は、アレイ探触子の各走査線Ｓエコー検出に連続性が無いときに検出されたエコーをノイズと判断する。

【0066】

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１の超音波探傷装置はエコー高さの分布状況を分析するので、媒質接触中の異物による多重ノイズと試験体内の傷との識別を、信号処理によって行うことができる。
また、実施の形態１の超音波探傷装置は、異物の特性を使用してエコー高さがノイズかどうかを識別するので、高い精度でノイズ識別を行うことができる。

【符号の説明】

【0067】

ＴＨ エコー閾値、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４ アレイ探触子、１０ 超音波探傷装置、１１ プロセッサ、１１０ 制御部、１１１ 警報部、１２ 主記憶装置、１３ 補助記憶装置、１４ 送受信部、１５ バス、１８ 信号線、３０ 試験体、３１ 丸棒、５０ 探傷システム、８１，９８，９９ エコー、１０１ 仮想円柱、１０２ 搬送方向、１０４ 水、１１０ 制御部、１２０ 取得部、１３０ 判定部、１３１ 第１検出部、１３２ チェックセル選択部、１３３ 第２検出部、１３４ ノイズ識別部、１３５ エコー高さ設定部、２００ 水槽、２１０ 入り口側パッキン、２２０ 出口側パッキン、２３０ 探触子ホルダ、３１０ 入り口側押さえ機構部、３１１ 上側ロール機構、１２ 下側ロール機構、３２０ 出口側押さえ機構部、３２１ 上側ロール機構、３２２ 下側ロール機構、４００ 試験体展開図。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】