[发明专利]管体的超声波探伤装置和超声波探伤方法

权利要求书

1.一种管体的超声波探伤装置，其特征在于，包括：

发射接收部，具有以相对于管体的管轴方向焊接部的焊接面和所述管体的内表面分别以33.2°至56.8°的范围内的角度入射的方式发射超声波的发射部、和接收相对于所述焊接面上的正反射方向向-12°至16°的范围内的方向反射的一部分或全部反射波的接收部，所述发射部和所述接收部由沿管体圆周方向配置的一个或两个以上的阵列探头上的不同的振子组构成；和

控制部，进行控制以在所述阵列探头上改变与所述发射部和所述接收部对应的振子组或改变所述阵列探头的角度，从而在所述管体的厚度方向上进行扫描，并且，控制各发射和接收中超声波发射波束和接收波束相对于管体的入射角，以使向所述焊接面和所述内表面的入射角度和所述焊接面上的反射波的角度维持在发射和接收各自规定的范围内。

2.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述控制部，通过使所述振子组中的各振子的发射时序或接收时序的至少一方偏离，控制向所述管体的入射角和焦点位置，以将向所述焊接面和所述内表面的入射角度和所述焊接面上的反射波的角度维持在所述各自规定的范围内。

3.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，将发射侧的超声波发射波束或接收侧的超声波接收波束的至少一方相对于所述管体的入射角保持为一定。

4.如权利要求3所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述控制部，控制各振子的发射或接收的至少一方，以使超声波发射波束或接收波束向所述管体的入射角为一定。

5.如权利要求4所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述控制部，根据所述管体的曲率使振子组中的各振子的发射时序或接收时序的至少一方偏离，由此控制向所述管体的入射角和焦点位置。

6.如权利要求3所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述阵列探头，沿着所述管体圆周方向具有曲率地配置振子组。

7.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述发射部或接收部的至少一方，发射或接收聚焦系数为5dB以上、50dB以下的超声波。

8.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，在所述阵列探头上，设有用于使发射波束和接收波束在管体的管轴方向上聚焦的声透镜，将该声透镜的焦点距离设定为越是靠近焊接部越短，越是远离焊接部越长。

9.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述发射接收部由多个阵列探头形成，并且在各阵列探头上具有发射部和接收部。

10.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述发射接收部的发射部和接收部由各自的阵列探头构成。

11.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述发射接收部的发射部和接收部由各自的阵列探头构成，所述控制部改变来自各阵列探头的发射波束和接收波束的偏向角。

12.如权利要求1所述的管体的超声波探伤装置，其特征在于，所述控制部，改变各发射或接收的至少一方中超声波发射波束或接收波束相对于所述管体的入射角和焦点位置，以使发射波束的扫描线和接收波束的扫描线在管体圆周方向的多个位置上交叉。

13.一种管体的超声波探伤方法，其特征在于，利用由发射部和接收部构成的管体的超声波探伤装置，所述发射部和接收部由沿管体圆周方向配置的一个或两个以上的阵列探头上的不同的振子组构成；

以相对于所述管体的管轴方向焊接部的焊接面和所述管体的内表面分别以33.2°至56.8°的范围内的角度入射的方式由所述发射部发射超声波，由所述接收部接收相对于所述焊接面上的正反射方向向-12°至16°的范围内的方向反射的一部分或全部反射波；

进行控制以在所述阵列探头上改变与所述发射部和所述接收部对应的振子组，或改变所述阵列探头的角度，从而在所述管体的厚度方向上进行扫描。

14.如权利要求13所述的管体的超声波探伤方法，其特征在于，使所述振子组中的各振子的发射波束发射时序或接收波束接收时序的至少一方偏离，控制向所述管体的入射角和焦点位置。