[发明专利]超声波探伤方法及装置

权利要求书

1.一种超声波探伤方法，该方法包括：

配置步骤，将具有沿着规定方向排列的n个(n≥2)振子的超声波探头与被探伤材料相对配置；

探伤步骤，选择上述n个振子中的m个(n＞m≥1)振子，通过由该选择振子相对于上述被探伤材料收发超声波来对上述被探伤材料进行探伤；

扫描步骤，按顺序切换上述选择振子；

通过交替地重复上述探伤步骤和上述扫描步骤，对上述被探伤材料进行超声波探伤，其特征在于，

在上述扫描步骤中，在将上述n个振子的排列方向与上述被探伤材料的超声波所入射的表面所成的角度设为θ(°)、将上述切换的各选择振子相对于检测对象伤痕的有效波束宽度设为W1(mm)时，以满足下述式(1)的切换间距长度P(mm)按顺序切换上述选择振子，

P≤W1·cosθ…(1)

在上述探伤步骤中，以针对上述各选择振子预先调整的探伤灵敏度对上述被探伤材料进行探伤，使得由上述切换的各选择振子分别接收的、来自检测对象伤痕的最大回波强度大致相等。

2.根据权利要求1所述的超声波探伤方法，其特征在于，

上述超声波探头所具有的上述n个振子以等间隔d(mm)的排列间距排列；

在上述扫描步骤中，在将上述n个振子的排列方向与上述被探伤材料的超声波所入射的表面所成的角度设为θ(°)、将上述切换的各选择振子相对于检测对象伤痕的有效波束宽度设为W1(mm)时，以满足下述式(2)的切换间距个数K(个)按顺序切换上述选择振子，

K≤W1·cosθ/d…(2)。

3.一种超声波探伤方法，该方法将用于检测在作为被探伤材料的管上产生的轴向伤痕的第1超声波探头、用于检测在上述管上产生的周向伤痕的第2超声波探头及用于检测在上述管上产生的夹层的第3超声波探头分别与上述管相对配置；

一边使上述管沿周向旋转，并且使上述第1～第3超声波探头沿上述管的轴向相对移动，一边自上述第1～第3超声波探头所分别具有的振子相对于上述管收发超声波，从而对上述管进行超声波探伤，其特征在于，

从上述第1～第3超声波探头中选择的至少1个超声波探头为权利要求1或2所述的超声波探头，使该选择超声波探头所具有的n个振子的排列方向沿着上述管的轴向，使该选择超声波探头执行权利要求1或2所述的超声波探伤方法；

将上述管的每旋转一圈时的上述第1～第3超声波探头沿上述管的轴向的相对移动量设定为上述第1～第3超声波探头相对于检测对象伤痕的上述管的轴向上的实质的有效波束宽度中的、最小的实质的有效波束宽度以下。

4.一种超声波探伤装置，其特征在于，该超声波探伤装置包括：

超声波探头，其与被探伤材料相对配置，具有沿着规定方向排列的n个(n≥2)振子；

收发控制部件，其选择上述n个振子中的m个(n＞m≥1)振子，由该选择振子相对于上述被探伤材料收发超声波，并且，按顺序切换上述选择振子；

在将上述n个振子的排列方向与上述被探伤材料的超声波所入射的表面所成的角度设为θ(°)、将上述切换的各选择振子相对于检测对象伤痕的有效波束宽度设为W1(mm)时，上述收发控制部件以满足下述式(1)的切换间距长度P(mm)按顺序切换上述选择振子，

P≤W1·cosθ…(1)

在上述收发控制部件中，预先调整针对上述各选择振子的探伤灵敏度，使得由上述切换的各选择振子分别接收的、来自检测对象伤痕的最大回波强度大致相等。

5.根据权利要求4所述的超声波探伤装置，其特征在于，

上述超声波探头所具有的上述n个振子以等间隔d(mm)的排列间距排列；

在将上述n个振子的排列方向与上述被探伤材料的超声波所入射的表面所成的角度设为θ(°)、将上述切换的各选择振子相对于检测对象伤痕的有效波束宽度设为W1(mm)时，上述收发控制部件以满足下述式(2)的切换间距个数K(个)按顺序切换上述选择振子，

K≤W1·cosθ/d…(2)。

6.一种超声波探伤装置，其特征在于，该超声波探伤装置包括：

第1超声波探头，其与作为被探伤材料的管相对配置，用于检测在上述管上产生的轴向伤痕；

第2超声波探头，其与上述管相对配置，用于检测在上述管上产生的周向伤痕；

第3超声波探头，其与上述管相对配置，用于检测在上述管上产生的夹层；

第1收发控制部件，其由上述第1超声波探头所具有的振子相对于上述管收发超声波；

第2收发控制部件，其由上述第2超声波探头所具有的振子相对于上述管收发超声波；

第3收发控制部件，其由上述第3超声波探头所具有的振子相对于上述管收发超声波；

驱动部件，其使上述管沿周向旋转，并且，使上述第1～第3超声波探头沿上述管的轴向相对移动；

从上述第1～第3超声波探头中选择的至少1个超声波探头是权利要求4或5所述的超声波探头，该选择超声波探头所具有的n个振子的排列方向沿着上述管的轴向；

上述第1～第3收发控制部件中的、与上述选择超声波探头相对应的收发控制部件是权利要求4或5所述的收发控制部件；

上述驱动部件使上述管沿周向旋转，并使上述第1～第3超声波探头沿上述管的轴向相对移动，使得上述管的旋转每一圈时的上述第1～第3超声波探头沿上述管的轴向的相对移动量为上述第1～第3超声波探头相对于检测对象伤痕的上述管的轴向上的实质的有效波束宽度中的、最小的实质的有效波束宽度以下。