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【発明の名称】 超音波探傷試験の感度校正方法
【発明者】 【氏名】西峯 保
【要約】 【課題】ギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験を行うにあたって、安定した探傷感度の校正作業が行える方法を提供する。

【解決手段】探触子と対比試験片とのギャップに接触媒質としてシリコンゲルを用いる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】探触子と対比試験片とのギャップに接触媒質としてシリコンゲルを用いることを特徴とするギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験の感度校正方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波探傷試験の感度校正方法に関し、より詳しくはギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験の感度校正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波は波長が短く、直進性があり、固体（本明細書においては以下、「固体」を「金属材料」で代表させて述べることとする）と液体あるいは気体との境界面で反射されやすいので金属材料の不健全部を検出するのに適している。
【０００３】金属材料中を伝わる超音波には、気体中、液体中を伝わる縦波の他、横波、表面波、板波があり、いずれも探傷に用いられている。これらの各種超音波を利用した探傷方法は、金属材料に超音波を入射する手段によって、全没水浸法、部分水浸法、直接接触法、ギャップ法や噴流法などに分類されている。
【０００４】なお、前記した各種超音波のうちで表面波は、金属材料の表面近傍にエネルギーが集中した特殊な波である。このため、金属材料の表層部の探傷に極めて適しており、例えば、圧延した板バネ材の表裏面及び表面直下の微小な割れやへげ疵の検出に表面波が用いられている。
【０００５】上記の表面波による探傷は、従来、全没水浸法や部分水浸法を用いて行われていた。しかし、前記した全没水浸法や部分水浸法を用いた場合には、表面波の減衰が大きくなることによる探傷精度の低下を避け難い。更に、「水浸法」の場合には、被検材である金属材料を水に浸すための水槽にゴミや気泡が存在し、これが原因で探傷時にたびたびノイズが発生して探傷精度が低くなることもあった。
【０００６】「水浸法」を用いた表面波による超音波探傷時の上記問題点を解決するために、ギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験が検討されている。なお、ギャップ法とは、探触子と被検材との間に０．５〜１．０ｍｍの水膜をつくり、この水膜を介して超音波を被検材に入射する探傷方法で、探触子の前面が摩耗しないという効果を有する。
【０００７】表面波による超音波探傷試験時にギャップ法を用いれば探傷精度を高めることができる反面、安定して探傷感度を校正することが困難であった。これは、探傷感度の校正は対比試験片を静止させて行う必要があるためである。つまり、従来の「水浸法」を用いた場合、探傷試験そのものが「水浸」の状態で行われるため、探傷感度の校正も「水浸」の状態で対比試験片を静止させて容易に安定して行うことが可能であった。一方、ギャップ法を用いた場合、探傷試験そのものは探触子と被検材である金属材料とのギャップに接触媒質として水を充填させ、この水を介して表面波が入射される。これに対して、探傷感度の校正は既に述べたように対比試験片を静止させて行う必要があるが、対比試験片を静止させた状態で前記試験片と探触子のギャップに水を安定して充填させ、表面波の伝播方向に対して接触媒質である水を安定して切る（「水切り」を確実に行わないとノイズ発生の原因となる）ことは極めて困難である。このため安定した探傷感度の校正が行えなかったのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に鑑みなされたもので、その目的は、ギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験を行うにあたって、安定した探傷感度の校正作業が行える方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記に示す超音波探傷試験の感度校正方法にある。
【００１０】すなわち、「探触子と対比試験片とのギャップに接触媒質としてシリコンゲルを用いることを特徴とするギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験の感度校正方法」である。
【００１１】ここで、「探触子」とは「振動子」をダンパーなどと合わせて取り扱いやすいよう一つのケースに組み込んだものをいう。なお、「振動子」は、これにパルス発振器で発生させた電圧を加えて超音波を発生させるものである。
【００１２】本発明者らは、前記した課題を解決するために、探触子と対比試験片とのギャップに充填する接触媒質について鋭意検討を行った。
【００１３】すなわち、ギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験の感度校正を安定したものとするために、下記■〜■の条件をすべて満たす接触媒質について検討した。
【００１４】■「（その物質の）密度」×「（その物質中の）音速」で表される音響インピーダンスが、ギャップ法を用いた表面波による実際の探傷試験時の接触媒質である水に極めて近いものであること。
【００１５】■表面波による超音波探傷の場合、対比試験片と探触子のギャップに付着した接触媒質は妨害エコーとなる。このため、探傷感度の校正を安定して行うために、接触媒質は前記ギャップ以外に付着しないこと。
【００１６】■再現性の良い感度校正が行えるものであること。
【００１７】■取り扱いが比較的容易なものであること。
【００１８】■ある程度の機械的強度を有するものであること。
【００１９】その結果、シリコンゲルが上記■〜■の条件をすべて満たすことを見いだした。
【００２０】本発明は上記の知見に基づいて完成されたものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の方法を説明する。
【００２２】先ず、人工疵を設けた対比試験片を準備する。次いで、振動子の寸法と同じ寸法で、例えば、厚み０．７５ｍｍのシリコンゲルを水に浸し、探触子の前面に貼り付ける。最後に、シリコンゲルを貼り付けた前記の探触子を対比試験片に押しつけて表面波を入射し、探傷時の感度校正作業を行う。
【００２３】以下、実施例により本発明を説明する。
【００２４】
【実施例】ギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験の感度校正を行うために、疵深さ０．１５ｍｍのスリット人工疵を設けた対比試験片を準備した。次いで、探触子と対比試験片とのギャップに接触媒質として水とシリコンゲルの２種類を用いて表面波を入射して感度校正作業を行い、探傷感度を校正する際の安定性と再現性を比較調査した。なお、探触子の振動子のサイズは１０ｍｍ×１０ｍｍとした。
【００２５】図１に２つの接触媒質を用いた場合の探傷図形を比較して示す。図１の（ａ）、（ｂ）はそれぞれ接触媒質として水とシリコンゲルを用いた場合の探傷図形である。この図から、接触媒質としてシリコンゲルを用いた場合、安定した感度校正結果が得られることが明らかである。なお、各接触媒質を用いて感度校正作業を５回行ったところ、感度校正のバラツキは、接触媒質にシリコンゲルを用いた場合が±１．５ｄＢ、接触媒質に水を用いた場合が±３．０ｄＢで、接触媒質としてシリコンゲルを用いた場合には再現性が良いことも確認できた。
【００２６】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ギャップ法を用いた表面波による超音波探傷試験を行うにあたって、安定した探傷感度の校正作業が行える。
【出願人】 【識別番号】０００００２１１８
【氏名又は名称】住友金属工業株式会社
【出願日】 平成１１年６月２２日（１９９９．６．２２）
【代理人】 【識別番号】１００１０３４８１
【弁理士】
【氏名又は名称】森 道雄 （外１名）
【公開番号】 特開２００１−４６０８（Ｐ２００１−４６０８Ａ）
【公開日】 平成１３年１月１２日（２００１．１．１２）
【出願番号】 特願平１１−１７６０９１