[发明专利]缺陷检测装置、缺陷检测方法

权利要求书

1.一种缺陷检测装置，其用于对存在于沿着焊接钢管的管轴线方向形成的焊接面的缺陷进行检测，其中，

该缺陷检测装置包括：

相位阵列探头，其设置于上述焊接钢管的外表面的外侧，排列有多个超声波振子；

发送部件，其自包含上述多个超声波振子中的一部分或全部的探伤用超声波振子组以自上述焊接钢管的外表面入射到上述焊接钢管内的探伤用超声波束不在上述焊接钢管的内表面处反射就直接与上述焊接面大致垂直地向上述焊接面入射且会聚于上述焊接面的方式发送上述探伤用超声波束，

设定部件，其基于上述焊接钢管的管厚度和上述焊接面上的上述探伤用超声波束的由上述焊接钢管的管厚度方向上的内部的位移分布决定的有效束径，设定上述焊接面的上述管厚度的方向的区域的分区数N；

接收部件，其借助上述探伤用超声波振子组接收反射后的上述探伤用超声波束；以及

缺陷判断部件，其基于上述接收部件所接收的上述探伤用超声波束，判断上述焊接面是否存在缺陷，

上述发送部件以向上述焊接面的分区后的各区域依次入射上述探伤用超声波束的方式多次发送上述探伤用超声波束。

2.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其中，

上述焊接钢管是管径5英寸以下、管厚度7.5mm以下的小径的电阻焊接钢管。

3.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其中，

在上述相位阵列探头和上述焊接钢管的外表面之间存在有作为传播上述探伤用超声波束的介质的水，

上述发送部件还自包含上述多个超声波振子中的一部分或全部的水判断用超声波振子组与上述焊接钢管的外表面大致垂直地向上述焊接钢管的外表面发送水判断用超声波束，

上述接收部件还借助上述水判断用超声波振子组接收反射后的上述水判断用超声波束，

上述缺陷检测装置还包括：水判断部件，其基于上述接收部件所接收的上述水判断用超声波束，判断在上述相位阵列探头和上述焊接钢管的外表面之间是否填满水。

4.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其中，

在用上述水判断部件判断为在上述相位阵列探头和上述焊接钢管的外表面之间填满水的情况下，上述发送部件自上述探伤用超声波振子组发送上述探伤用超声波束。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的缺陷检测装置，其中，

上述缺陷检测装置还包括：聚焦透镜，其与上述相位阵列探头相对应地设置在上述相位阵列探头和上述焊接钢管的外表面之间，并用于使上述探伤用超声波束聚焦于上述管轴线方向。

6.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其中，

上述缺陷检测装置还包括：分割部件，其根据由上述设定部件设定的分区数N将包含于上述探伤用超声波振子组的多个超声波振子分割为N个组，

上述发送部件以向上述焊接面的分区后的各区域依次入射探伤用超声波束的方式自被上述分割部件分割而成的各组依次发送探伤用超声波束。

7.根据权利要求6所述的缺陷检测装置，其中，

上述缺陷检测装置还包括：聚焦透镜，其与上述相位阵列探头相对应地设置在上述相位阵列探头和上述焊接钢管的外表面之间，并用于使上述探伤用超声波束聚焦于上述管轴线方向，

上述聚焦透镜的沿着上述管轴线方向的曲面的曲率半径沿着上述多个超声波振子的排列方向发生变化，上述曲率半径朝向上述探伤用超声波束的自上述相位阵列探头到上述焊接面为止的传播距离变大的方向去而变大。

8.根据权利要求1所述的缺陷检测装置，其中，

上述发送部件以上述探伤用超声波束依次向上述焊接面的分区后的各区域入射的方式自包含上述多个超声波振子的一部分的单个探伤用超声波振子组依次切换发送方向来发送上述探伤用超声波束。

9.根据权利要求3所述的缺陷检测装置，其中，

上述发送部件以上述探伤用超声波束依次向上述焊接面的分区后的各区域入射的方式自包含上述多个超声波振子的全部的探伤用超声波振子组依次切换发送方向来发送上述探伤用超声波束，并且，自包含上述多个超声波振子的一部分的水判断用超声波振子组向上述焊接钢管的外表面发送上述水判断用超声波束。