缺陷检测装置、缺陷检测方法以及程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供缺陷检测装置、缺陷检测方法以及程序。具备：发送部(131)，从由相控阵探头(110)的一部分的n个超声波振子(111)构成的发送超声波振子(112)朝向焊接部(210)发送超声波束(113)；接收部(132)，经由由包括发送超声波振子(112)所涉及的n个超声波振子在内且大于n个的m个超声波振子(111)构成的接收超声波振子(114)，接收被包括焊接部(210)的焊接钢管(200)反射的反射超声波束；以及缺陷判定部(124)，基于由接收部(132)接收到的反射超声波束，判定在焊接部(210)是否存在缺陷。

Defect Detection Device, Defect Detection Method and Procedure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】缺陷检测装置、缺陷检测方法以及程序
本专利技术涉及对存在于沿着焊接钢管的管轴方向形成的焊接部的缺陷进行检测的缺陷检测装置以及缺陷检测方法、用于使计算机执行该缺陷检测方法的程序。
技术介绍
在电焊钢管等焊接钢管中，焊接部(焊接面)的质量非常重要。作为判定在该焊接钢管的焊接部是否存在缺陷的技术，例如有专利文献1所记载的技术。具体而言，在专利文献1中记载了如下技术：从由构成相控阵探头的多个超声波振子中的一部分超声波振子形成的探伤用超声波振子组，经由焊接钢管的外表面朝向焊接部发送超声波束，并经由发送了该超声波束的探伤用超声波振子组接收由包括焊接部的焊接钢管反射的超声波束，基于该接收到的超声波束判定在焊接部是否存在缺陷。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-38361号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题当在焊接钢管的制造工序中进行焊接部的缺陷检查时，根据焊接钢管的不同，有时焊接部的位置在焊接钢管的周向上偏移。关于这一点，在专利文献1所记载的技术中，使用与朝向焊接部发送了超声波束的超声波振子组相同的超声波振子组来接收由包括焊接部的焊接钢管反射的反射超声波束，因此在焊接部的位置相对于假定的位置在焊接钢管的周向上偏移了的情况下，难以适当地接收来自存在于焊接部的缺陷的反射超声波束。即，在专利文献1所记载的技术中，在焊接部的位置相对于假定的位置在焊接钢管的周向上偏移了的情况下，存在缺陷的检测精度会降低这样的问题。本专利技术是鉴于这样的问题点而完成的，其目的在于提供如下结构：在使用相控阵探头进行焊接钢管的焊接部的缺陷检查时，在焊接部的位置相对于假定的位置在焊接钢管的周向上偏移了的情况下，能够抑制缺陷的检测精度降低。用于解决课题的手段本专利技术的缺陷检测装置为，对存在于沿着焊接钢管的管轴方向形成的焊接部的缺陷进行检测，具有：相控阵探头，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；发送单元，将构成上述相控阵探头的上述多个超声波振子中的一部分的n个超声波振子作为发送超声波振子，从上述发送超声波振子经由上述焊接钢管的外表面朝向上述焊接部发送超声波束；接收单元，从构成上述相控阵探头的上述多个超声波振子中，经由由包括上述n个超声波振子且大于上述n个的m个超声波振子构成的接收超声波振子，接收由包括上述焊接部的上述焊接钢管反射的上述超声波束即反射超声波束；以及缺陷判定单元，基于由上述接收单元接收到的上述反射超声波束，判定在上述焊接部是否存在缺陷。此外，本专利技术包括基于上述缺陷检测装置的缺陷检测方法以及用于使计算机执行该缺陷检测方法的程序。专利技术的效果根据本专利技术，在使用相控阵探头进行焊接钢管的焊接部的缺陷检查时，在焊接部的位置相对于假定的位置在焊接钢管的周向上偏移了的情况下，能够抑制缺陷的检测精度降低。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的缺陷检测装置的概要构成的一例的图。图2A是表示本专利技术的实施方式，且表示图1所示的焊接部的位置的确定方法的一例的图。图2B是表示本专利技术的实施方式，且表示图1所示的焊接部的位置的确定方法的一例的图。图2C是表示本专利技术的实施方式，且表示图1所示的焊接部的位置的确定方法的一例的图。图3A是表示从图1所示的相控阵探头对通过图2C所示的方法确定的焊接部的位置发送超声波束的情况下的状态的图。图3B是表示从图1所示的相控阵探头对通过图2C所示的方法确定的焊接部的位置发送超声波束的情况下的状态的图。图4是表示本专利技术的实施方式，且表示图1的收发控制部进行的超声波束的发送所涉及的发送超声波振子的发送延迟模式以及反射超声波束的接收所涉及的接收超声波振子的接收延迟模式的设定例的图。图5是表示本专利技术的实施方式，且表示从图1的相控阵探头对用于校正图1的焊接钢管的校正管发送超声波束的状态的图。图6是表示参考例，且表示逐次变更图5所示的发送超声波振子的数量n并且使接收超声波振子与发送超声波振子相同的情况下的来自人工缺陷的反射超声波束所涉及的SN比的图。图7是表示本专利技术的实施方式，且表示将图5所示的发送超声波振子的数量n设为规定数并且由相控阵探头的各超声波振子接收到的反射超声波束所涉及的B扫描图像的图。图8是表示本专利技术的实施方式，且将在图7的情况下由相控阵探头的各超声波振子(元件编号为1ch～64ch)接收到的缺陷回波的最大信号强度表示为缺陷回波强度的图。图9A是表示本专利技术的实施方式，且表示存储于图1的存储部的SN比信息的取得处理的一例的图。图9B是表示本专利技术的实施方式，且表示存储于图1的存储部的SN比信息的取得处理的一例的图。图9C是表示本专利技术的实施方式，且表示存储于图1的存储部的SN比信息的取得处理的一例的图。图9D是表示本专利技术的实施方式，且表示存储于图1的存储部的SN比信息的取得处理的一例的图。图10是表示本专利技术的实施方式，且表示存储于图1的存储部的SN比信息的一例的图。图11是表示本专利技术的实施方式的缺陷检测装置进行的缺陷检测方法的处理顺序的一例的流程图。图12A是表示在本专利技术的实施方式的缺陷检测装置中使超声波束聚焦到焊接钢管的厚度方向上的规定的聚焦区域而进行缺陷检测处理的情况下的第1例的图。图12B是表示在本专利技术的实施方式的缺陷检测装置中使超声波束聚焦到焊接钢管的厚度方向上的规定的聚焦区域而进行缺陷检测处理的情况下的第1例的图。图12C是表示在本专利技术的实施方式的缺陷检测装置中使超声波束聚焦到焊接钢管的厚度方向上的规定的聚焦区域而进行缺陷检测处理的情况下的第1例的图。图13A是表示在本专利技术的实施方式的缺陷检测装置中使超声波束聚焦到焊接钢管的厚度方向上的规定的聚焦区域而进行缺陷检测处理的情况下的第2例的图。图13B是表示在本专利技术的实施方式的缺陷检测装置中使超声波束聚焦到焊接钢管的厚度方向上的规定的聚焦区域而进行缺陷检测处理的情况下的第2例的图。图13C表示在本专利技术的实施方式的缺陷检测装置中使超声波束聚焦到焊接钢管的厚度方向上的规定的聚焦区域而进行缺陷检测处理的情况下的第2例的图。图14是表示图11的步骤S4中的接收超声波振子的第1设定处理的详细的处理顺序的一例的流程图。图15是表示图11的步骤S4中的接收超声波振子的第2设定处理的详细的处理顺序的一例的流程图。图16是表示图11的步骤S4中的接收超声波振子的第3设定处理的详细的处理顺序的一例的流程图。图17是表示图11的步骤S4中的接收超声波振子的第4设定处理的详细的处理顺序的一例的流程图。具体实施方式以下，参照附图对用于实施本专利技术的方式(实施方式)进行说明。图1是表示本专利技术的实施方式的缺陷检测装置100的概要构成的一例的图。该缺陷检测装置100是用于对存在于沿着电焊钢管等焊接钢管200的管轴方向形成的焊接部(焊接面)210的缺陷211进行检测的装置。此外，在图1中表示焊接钢管200的截面(更详细来说，是焊接钢管200的截面中的焊接部210附近)。另外，在图1中，为了便于理解说明，而表示了在焊接部210的内部存在缺陷211的例子，但根据焊接钢管200的不同，也有在焊接部210的内部不存在缺陷211的情况。此外，在本实施方式中，焊接钢管200的外径例如优选为38.1mm～114.3mm，焊接钢管200的厚度(外表面200G与内表面200N之间的长度)例如优选为1.6mm～本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缺陷检测装置，对存在于沿着焊接钢管的管轴方向形成的焊接部的缺陷进行检测，其特征在于，具有：相控阵探头，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；发送单元，将构成上述相控阵探头的上述多个超声波振子中的一部分的n个超声波振子设为发送超声波振子，从上述发送超声波振子经由上述焊接钢管的外表面朝向上述焊接部发送超声波束；接收单元，从构成上述相控阵探头的上述多个超声波振子中、经由由包括上述n个超声波振子在内且大于上述n个的m个超声波振子构成的接收超声波振子，接收被包括上述焊接部的上述焊接钢管反射后的上述超声波束即反射超声波束；以及缺陷判定单元，基于由上述接收单元接收到的上述反射超声波束，判定在上述焊接部是否存在缺陷。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.29 JP 2017-0647791.一种缺陷检测装置，对存在于沿着焊接钢管的管轴方向形成的焊接部的缺陷进行检测，其特征在于，具有：相控阵探头，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；发送单元，将构成上述相控阵探头的上述多个超声波振子中的一部分的n个超声波振子设为发送超声波振子，从上述发送超声波振子经由上述焊接钢管的外表面朝向上述焊接部发送超声波束；接收单元，从构成上述相控阵探头的上述多个超声波振子中、经由由包括上述n个超声波振子在内且大于上述n个的m个超声波振子构成的接收超声波振子，接收被包括上述焊接部的上述焊接钢管反射后的上述超声波束即反射超声波束；以及缺陷判定单元，基于由上述接收单元接收到的上述反射超声波束，判定在上述焊接部是否存在缺陷。2.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，使用用于校正上述焊接钢管的钢管且是在相当于上述焊接部的第2焊接部形成有人工缺陷的校正管，基于SN比来设定上述接收超声波振子，上述SN比是相对于上述发送超声波振子所涉及的上述n个超声波振子变更上述接收超声波振子所涉及的上述m个超声波振子中的m值而取得的上述反射超声波束所涉及的SN比，且是按照每个上述m值，相对于上述相控阵探头将上述第2焊接部配置于上述校正管的周向的第1位置的情况下、来自上述人工缺陷的上述反射超声波束所涉及的SN比即第1SN比，相对于上述相控阵探头将上述第2焊接部配置于在上述校正管的周向上从上述第1位置顺时针偏移了角度α的第2位置的情况下、来自上述人工缺陷的上述反射超声波束所涉及的SN比即第2SN比，以及相对于上述相控阵探头将上述第2焊接部配置于在上述校正管的周向上从上述第1位置逆时针偏移了角度β的第3位置的情况下、来自上述人工缺陷的上述反射超声波束所涉及的SN比即第3SN比。3.如权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，基于上述第1SN比与上述第2SN比之差以及上述第1SN比与上述第3SN比之差中的至少任意一方的差成为最小的上述m值，设定上述接收超声波振子。4.如权利要求2所述的缺陷检测装置，其特征在于，基于上述第1SN比与上述第2SN比之差以及上述第1SN比与上述第3SN比之差的合计成为最小的上述m值，设定上述接收超声波振子。5.如权利要求3或4所述的缺陷检测装置，其特征在于，提取上述第1SN比成为规定的阈值以上的上述m值，从该提取出的m值中选择成为上述最小的m值，基于该选择出的m值，设定上述接收超声波振子。6.如权利要求3或4所述的缺陷检测装置，其特征在于，提取上述第1SN比、上述第2SN比以及上述第3SN比成为规定的阈值以上的上述m值，从该提取出的m值中选择成为上述最小的m值，基于该选择出的m值，设定上述接收超声波振子。7.如权利要求1所述的缺陷检测装置，其特征在于，使用用于校正上述焊接钢管的钢管且是在相当于上述焊接部的第2焊接部形成有人工缺陷的校正管，基于回波强度来设定上述接收超声波振子，上述回波强度是相对于上述发送超声波振子所涉及的上述n个超声波振子变更上述接收超声波振子所涉及的上述m个超声波振子中的m值而取得的上述反射超声波束所涉及的回波强度，且是按照每个上述m值，相对于上述相控阵探头将上述第2焊接部配置于上述校正管的周向的第1位置的情况下、来自上述人工缺陷的上述反射超声波束所涉及的回波...

【专利技术属性】
技术研发人员：上田佳央，冈本康平，山野正树，长谷川昇，青木宏道，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP