[发明专利]超声波探伤装置和超声波探伤程序

说明书

技术领域

本发明涉及超声波探伤装置和超声波探伤方法。详细而言，本发明涉及可实施多种超声波探伤法的超声波探伤装置和超声波探伤方法。 

背景技术

已知沸水型轻水慢反应堆的再循环系统管道的焊接部产生应力腐蚀裂纹。已设火力发电设备也存在老化加重的趋势，例如欧美有长年火力发电厂的高温蒸气管道中热影响部产生并连接蠕变点而造成龟裂所引起的爆裂事故的经验。因此，对发电厂管道焊接部那样的壁厚管道焊接部的非破坏性检查的需求，尤其是检测出伤的产生端和终端以高精度测量伤高度的定尺寸的需求，不断高涨。 

作为能测量伤高度的超声波探伤法，例如有利用垂直探头对探伤面垂直收发超声波的垂直探伤法、对探伤面倾斜入射超声波并接收回波的斜角探伤法(非专利文献1)、从配置成对置的1对斜角探头中的1个入射纵波，并在另一个上接收伤前端出射的衍射波的TOFD法(Time Of Flight Diffraction：飞行时间衍射法)(非专利文献2)、本发明人等提出的称为SPOD法(Short Path OfDiffraction：短路径衍射波法)(非专利文献3)的测量方法。此外，SPOD法组合斜角探头和垂直探头，对探伤面倾斜入射超声波脉冲，并利用垂直探头在伤的上方接收伤的端部中产生的衍射波，根据对伤的上方直接传播的分量和在被检查物的背面一次反射后传播到伤的上方的分量的到达时间差，求出伤高度。 

除上述超声波探伤法外，还提出例如利用超声波横波在测试体背面反射时产生的二次蠕动波的方法和利用相控阵探头的超声波探伤法。非专利文献1：社团法人日本非破坏性检查协会发行“日本非破坏性检查协会标准 端部回波法的伤痕高度测量方法”，平成9年6月1日发行非专利文献2：社团法人日本非破坏性检查协会发行“日本非破坏性检查协会标准TOFD法的伤痕高度 测量方法”，平成13年12月1日发行 

非专利文献3：福富广幸、林山、绪方隆志“超声波探伤测试中简单定伤尺寸方法的建议”，日本保养学会第2次学术讲演会要旨集，2005 

然而，上述各超声波探伤法各有利弊，需要按照测试环境选择较适当的超声波探伤法。例如，垂直探伤法适合钢板的检查。然而，对测试体垂直入射超声波，所以存在难探索伤的位置的问题。斜角探伤法对奥氏体类不锈钢或因科内尔合金(INCONEL，Special Metal Corporation(特种金属公司)的注册商标)也能用，但端部回波微弱，所以对不锈钢焊接部的应力腐蚀裂纹进行探伤时，端部回波被噪声淹没，难发现；检查员需要相当的经验和技术，存在检查员造成的偏差大、不能高精度地测量的问题。 

此外，TOFD法能高精度测量伤高度，但难测量伤的位置。而且，能高精度测量伤高度，限于测试体为碳素钢等，对晶粒大的材料，例如对奥氏体类不锈钢等厚结构物，难检测出衍射波，存在不能用的问题。 

此外，SPOD法能在较短的波束路程接收微弱的衍射波，所以伤探测灵敏度比其它方法高，可用于不能用TOFD法的不锈钢等厚结构物等，与以往的超声波探伤法相比，非常优良，但即使这样也还有存在难探测的区域或比斜角探伤法难作焊接过多部周边的检查等问题。 

因此，考虑探伤测试中分析有没有伤和伤高度时，与其它测量方法组合地实施探伤测试，从而弥补双方的缺点，实现精度较高的超声波探伤。 

然而，为了进行多种超声波探伤法的切换，需要每次进行探头配置位置的更改、超声波探伤装置的探伤器与探头的连接状态的更改等繁杂的作业，检查员难对同一测试体实施多种探伤法的探伤测试。因此，对同一测试体利用多种超声波探伤法进行探伤测试花费检查时间，而且，切换作业困难，未实现。又，为了实现已有的多种探伤法，需要设置多个脉冲接收器的接收部和发送部。这种具有多通道的脉冲接收器一般造价高，成为探伤测试成本高的主要原因。 

因此，本发明的目的在于提供一种超声波探伤测试装置和超声波探伤测试程序，该超声波探伤测试装置和超声波探伤测试程序通过使多种超声波探伤法切换方便，能按照测试环境选择最佳超声波探伤法，进而能根据多个测量结果 以检查员造成的偏差小、迅速且高精度的方式测量伤高度。 

发明内容