[发明专利]超声波探伤系统的控制装置以及超声波探伤系统

说明书

本发明提供即使在检查对象的平面部分中设置了传感器的情况下也能够识别GL的超声波探伤系统的控制装置以及超声波探伤系统。发送传感器(1T)是将长方体的元件一维排列而构成的，发送中心频率的波长为λ的超声波。接收传感器(1R)是将长方体的元件一维排列而构成的，接收超声波的反射波。发送传感器(1T)和接收传感器(1R)被配置成夹着检查对象(301)。接收传感器(1R)接收在最小扫描角Φmin以上、最大扫描角Φmax以下的ML扫描时生成的GL中产生的伪信号。

本申请是申请号为201410636366.8，申请日为2014年11月6日，发明名称为“超声波探伤传感器以及超声波探伤方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用了发送用传感器和接收用传感器的超声波探伤传感器以及超声波探伤方法。

背景技术

最初，说明一般的相控阵列超声波探伤方法(以下将超声波探伤记载为UT(Ultrasonic Testing))的原理。如图8所示，构成UT传感器的长方体的超声波元件(以下记述为元件)成为平行排列。通过调整元件之间的超声波发出开始时间差(以下记述为延迟时间)而使超声波同时到达焦点，提高焦点的声压来进行探伤。通过调整延迟时间来变更焦点位置，扫描超声波。

由该结构构成的阵列传感器的元件间距的制约因子如下所述。在使主瓣(mainlobe，以下记述为ML)收敛于焦点时，如图9所示，除了ML以外，还产生超声波的相位对齐的栅瓣(grating lobe，以下记述为GL)。通过数学式(1)记述GL相对ML的发生角Δφ(例如，参照非专利文献1的p.3的第16行)。

2d·sinΔφ＝n·λ 数学式(1)

此处，

d：元件间距[mm]

n：整数

λ：超声波波长[mm]。

在GL的入射方向上有反射源的情况下，发生误识别为ML的反射波的伪信号。因此，传感器的元件间距d被限定于不发生用数学式(2)记述的GL的范围。

n·λ÷2d＝sinθ>1

d<λ÷2(n＝1) 数学式(2)

另一方面，作为利用传感器面积扩大的相控阵列UT的灵敏度提高方法，已知使超声波元件间距成为λ/2以上的传感器(例如参照专利文献1)。另外，已知组合了相对检查对象的设置角不同的多个阵列传感器的超声波探测器(例如参照专利文献2)。

【专利文献1】日本特开2009-293980号公报

【专利文献2】日本特开2013-42974号公报

【非专利文献1】http：//www.mlit.go.jp/chosahokoku/h16giken/h15/pdf/0502.pdf

发明内容

在专利文献1所示那样的传感器中，发生GL。此处，在GL发生方向上有反射源的情况下，发生伪信号，所以需要与在ML中发生了的信号进行识别。

相对于此，在专利文献2所示那样的探测器中，通过组合相对检查对象的设置角不同的多个阵列传感器，能够识别GL。

如图10所示，在用该结构的探测器的左侧的阵列传感器对反射源进行了探伤的情况下，由于入射ML，所以检测强的回波。在用中央的传感器探伤了的情况下，通过GL检测弱的回波。在用右侧的传感器探伤了的情况下，未检测到反射波。能够利用这些阵列传感器的每一个的反射回波举动的差异，来识别GL所致的反射。

但是，在想要将专利文献2记载那样的传感器应用于外形为平面的检查对象的情况下，存在无法使传感器直接接触这样的问题。