超音波探傷器の測定原理 - 垂直探傷と斜角探傷のご説明

技術資料

垂直探傷と斜角探傷

垂直探傷と斜角探傷

探傷方法には、垂直探傷斜角探傷の二つの方式があります。

垂直探傷とは、垂直に超音波を出力して探傷を行う方法です。
試験体の表面が平滑な場合に適用します。

斜角探傷とは、斜めに超音波を発信して探傷を行う方法です。
例えば、溶接部では余盛のため垂直探傷が行うことができません。このような場合に、余盛りを避けて斜めに超音波を発信することができる斜角探傷を使用します。
超音波の発信角度(屈折角)は、主に40度、60度、70度が使用されています。

垂直探傷と斜角探傷

斜角探触子の基本的な走査方法

斜角探傷では、前後走査左右走査首振り走査の三つの基本となる探触子の動かし方(走査)があります。きずの最大エコーを求める際に、これらの走査を組み合わせて行います。

基本的な走査方法

縦波と横波

超音波の波の種類には、縦波横波表面波板波などがあります。超音波探傷では、主に縦波横波が使用されます。

縦波とは、粒子の振動が波の進行方向と同じ縦方向に起こる波のことで、最も伝達が速い波です。垂直探傷では、主に縦波が使用されます。

横波は、粒子の振動が波の進行方向と直角の横方向に起こる波のことです。縦波よりも伝達が遅く、約半分の伝達速度となります。斜角探傷では主に横波が使用されます。

下表は、主要な材料の縦波と横波の音速です。 材質により縦波と横波の音速は異なります。誤った音速で計測を行った場合、正確なきずの深さや大きさを検出することができなくなります。

縦波と横波

単位:m/秒
材料 音速
縦波 横波
5,920 3,240
ステンレス 5,660 3,120
アルミニウム 6,380 3,130
鋳鉄 4,550 2,700
4,650 2,260
ガラス 5,770 3,430
ポリ塩化ビニル 2,390 1,060
ナイロン 2,690 1,090

その他各種材料の音速一覧表

次のページ トランスデューサーの種類