專利名稱：超聲波探傷方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能高精度且簡便地測量沿被檢查件的軋制方向延伸的缺陷的面積的 超聲波探傷方法和裝置。
背景技術(shù)：
為了保證鋼鐵產(chǎn)品等被軋制的金屬產(chǎn)品(包括半成品)的質(zhì)量，通過超聲波探傷 來檢測存在于產(chǎn)品內(nèi)的缺陷和判定合格與否。判定合格與否的基準(zhǔn)，例如由應(yīng)該檢測出 的缺陷的尺寸等規(guī)定。例如，在作為油井用鋼管相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之一的API標(biāo)準(zhǔn)5CT中規(guī)定， 在鋼管內(nèi)檢測到表面不開口(未露出到鋼管的內(nèi)外表面)的缺陷的情況下，該缺陷的面積 不得大于260mm2(APISpecification5CT/ISO 11960)。這樣，缺陷的面積在保證產(chǎn)品的質(zhì) 量方面是重要的項目。在超聲波探傷中，作為定量地計算缺陷的面積的以往的方法，如非專利文獻 1( “超聲波探傷試驗III”、2001年版、(社)日本非破壞檢查協(xié)會、平成13年6月11 日、57-58頁和117-118頁)記載的那樣，公知有(A)利用反射波(echo)高度計算缺陷 的面積的方法、(B)使超聲波探頭移動，利用出現(xiàn)缺陷反射波的移動距離，計算缺陷的 面積的方法。此外，在專利文獻1(日本國特開2005-31061號公報)中提出有(C)用合 成孔徑處理(aperture synthetic processing)計算缺陷的面積的方法。以下，具體地說明這些方法。(A)利用反射波高度計算缺陷的面積的方法在缺陷的大小比超聲波束的有效面積小的情況下，利用缺陷的面積和反射波高 度成比例的關(guān)系，能計算缺陷的面積。來自圓形的平面缺陷的反射波高度Pr用以下的式(1)表示，該圓形的平面缺陷 位于距構(gòu)成超聲波探頭的圓形振子的距離(圓形振子的中心軸線上的距離)Xl的點上。數(shù)學(xué)式權(quán)利要求
1.一種超聲波探傷方法，其特征在于，包括將沿與被檢查件的軋制方向正交的方 向排列有多個振子而成的線性排列型超聲波探頭與被檢查件相對地配置的步驟；使上述 超聲波探頭沿被檢查件的軋制方向相對移動的步驟；基于從上述超聲波探頭輸出的探傷 信號，計算存在于被檢查件中的缺陷的面積的步驟，計算上述缺陷的面積的步驟包括第1步驟，通過對從上述超聲波探頭輸出的探傷信號實施合成孔徑處理，而對于與 上述超聲波探頭相對的方向上的被檢查件的各截面，生成探傷信號的合成孔徑圖像，第2步驟，對上述合成孔徑圖像抽取上述相對的方向上的探傷信號的最大值，并生 成上述振子的排列方向上的探傷信號的最大值分布，第3步驟，基于上述振子的排列方向上的探傷信號的最大值分布，計算被檢查件的 各截面中的上述缺陷的寬度方向的兩端部，利用該計算出的兩端部間的距離，計算被檢 查件的各截面中的上述缺陷的寬度，第4步驟，根據(jù)被檢查件的多個截面中的上述振子的排列方向上的探傷信號的最大 值分布，生成上述軋制方向上的探傷信號的最大值分布，第5步驟，基于由上述第4步驟而生成的上述軋制方向上的探傷信號的最大值分布， 計算上述缺陷的長度，第6步驟，基于由上述第5步驟計算出的上述缺陷的長度和由上述第3步驟計算出的 各截面中的上述缺陷的寬度，計算上述缺陷的面積。
2.—種超聲波探傷裝置，其特征在于，包括線性排列型超聲波探頭，該探頭與被檢查件相對配置，沿被檢查件的軋制方向相對 移動，沿與該軋制方向正交的方向排列有多個振子；信號處理部件，基于從上述超聲波探頭輸出的探傷信號，計算存在于被檢查件中的 缺陷的面積，上述信號處理部件實行下述步驟，第1步驟，通過對從上述超聲波探頭輸出的探傷信號實施合成孔徑處理，而對于與 上述超聲波探頭相對的方向上的被檢查件的各截面，生成探傷信號的合成孔徑圖像，第2步驟，對上述合成孔徑圖像抽取上述相對的方向上的探傷信號的最大值，并生 成上述振子的排列方向上的探傷信號的最大值分布，第3步驟，基于上述振子的排列方向上的探傷信號的最大值分布，計算被檢查件的 各截面中的上述缺陷的寬度方向的兩端部，利用該計算出的兩端部間的距離，計算被檢 查件的各截面中的上述缺陷的寬度，第4步驟，根據(jù)被檢查件的多個截面中的上述振子的排列方向上的探傷信號的最大 值分布，生成上述軋制方向上的探傷信號的最大值分布，第5步驟，基于由上述第4步驟而生成的上述軋制方向上的探傷信號的最大值分布， 計算上述缺陷的長度，第6步驟，基于由上述第5步驟計算出的上述缺陷的長度和由上述第3步驟計算出的 各截面中的上述缺陷的寬度，計算上述缺陷的面積。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超聲波探傷方法和裝置，超聲波探傷裝置100包括沿與被檢查件M的軋制方向正交的方向排列有多個振子11而成的線性排列型超聲波探頭10和信號處理部件2。信號處理部件實行以下(1)～(6)(1)對于被檢查件的各截面生成探傷信號的合成孔徑圖像；(2)生成振子的排列方向上的探傷信號的最大值分布；(3)基于上述最大值分布，計算各截面中的缺陷的寬度；(4)根據(jù)被檢查件的多個截面中的上述最大值分布，生成軋制方向上的探傷信號的最大值分布；(5)基于軋制方向上的探傷信號的最大值分布計算缺陷的長度；(6)基于計算出的缺陷的長度和計算出的各截面的缺陷的寬度，計算缺陷的面積。
文檔編號G01N29/04GK102016566SQ20098011111
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者上田佳央, 山野正樹, 池田正美 申請人:住友金屬工業(yè)株式會社