技術資料(よくわかる講座)

鋼材の厚さ測定

鋼とは、硬度や引っ張り強さを人工的に高めた鉄を主成分とする合金のことです。
原材料の入手が容易で、加工性にも優れているため、古くから使用されており、特に18世紀以降は、製法の革新により飛躍的に生産量が高まりました。
鉄道、船舶、自動車、プラントをはじめ、建築や構造物等に使用されており、高度成長期には産業のコメと呼ばれるほど、産業の発展に重要な役割を果たしてきました。

超音波厚さ計は、鋼材の厚さ管理の必要性とともに、普及したと言っても過言ではありません。
ここでは、鋼材の厚さ測定に適したトランスデューサー(プローブ・探触子)について説明します。

測定方法

鋼材の超音波厚さ測定は、タンクや配管等の減肉・腐食状況を確認するための保守管理と、プレスや曲げ・絞りや切削等の加工後の厚さ管理の2つの用途で主に行われています。
以下では、用途別のトランスデューサー(探触子・プローブ)の選定について説明します。

腐食検査

腐食検査は、鋼の超音波厚さ計測定で、最も中心的に行われている測定用途です。
外径が12mm以下の5MHzの二振動子のトランスデューサーを使用します。
詳細は、腐食検査を参照ください。

腐食検査

厚物や表面が粗い場合

厚物の測定には、2.25MHz以下のトランスデューサーを使用します。
低周波のトランスデューサーを使用することで、より厚物の測定が可能になります。
また、端面が粗い場合の測定においても、低周波のトランスデューサーが適しています。

厚さを正確に測定したい場合

7.5MHz以上の高周波のトランスデューサーを使用します。
二振動子のトランスデューサーよりも、一振動子のトランスデューサーの方が、より高い精度での測定が可能です。ただし、一振動子のトランスデューサーは、腐食検査のような裏面に凹凸がある測定物では使用することはできません。

薄物(1mm以下)の測定

10~20MHzの高周波の遅延材付き一振動子トランスデューサーを使用します。
詳細は、薄物(1mm以下)の測定を参照ください。

薄物(1mm以下の測定)

プレスや曲げ、絞り等の加工後の厚さ測定

プレスや曲げ、絞り加工後の厚さ測定では、湾曲部をピンポイントで測定する必要があります。通常のトランスデューサーでは径が大きすぎるため、鉛筆のように先端が細い、ペン型トランスデューサーを用いて測定を行います。
詳細は、湾曲・コーナー部および自動車のボディを参照ください。

湾曲・コーナー部自動車のボディ

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*本資料は、測定の一例を示すものであり、規格・法令等により定められた測定方法を説明するものではありません。