JP2018100852A - 超音波検査装置および超音波検査方法および接合ブロック材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波阻害部が内存する検査対象物に対しても検査可能な範囲をより広範化する超音波検査装置等を提供する。【解決手段】超音波検査装置１０は、内部に超音波阻害部５を備えるとともに、接合面Ｐと接合面に接する辺を有さずに接合面に対向する対向面と、超音波阻害部を備える接合面に接する辺を有する３面以上の非対向面を有するブロック材２と、接合面に接合された他部材３を有する接合ブロック材１の内部を超音波探傷する装置であり、少なくとも前記非対向面のうち予め定めた１面である第１の面から超音波を送信可能に構成された少なくとも１個の主探触子１１と、第１の面から前記超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な範囲と範囲外との情報を設定可能な駆動素子制御手段１４と、超音波が前記範囲外に向くような伝搬経路を設定する補助探触子１２または遅延時間演算部１４２とを具備する。【選択図】 図１

Description

本発明は、超音波検査装置および超音波検査方法および接合ブロック材の製造方法に関する。

溶接やろう付けなどの接合部に発生するボイドやき裂などの欠陥は、接合部の強度を下げる原因となるため、検査が重要である。接合部の溶接状態や溶接欠陥の状態を非破壊で検査する非破壊検査試験の一例として、超音波探傷試験（ＵＴ：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｅｓｔｉｎｇ）がある。

超音波探傷技術を採用した超音波検査装置は、検査対象物の溶接部に超音波を照射し、その反射エコーを画像化処理して表示装置に超音波画像で表示し、表示された溶接部の画像を目視により判断し、溶接部の状態や溶接欠陥の状態を非破壊での検査を実施する。

特開２０１２−１２２８０７号公報 特許第４５４４２４０号公報

しかしながら、検査対象物（被検査物）の内部に、例えば、空洞や異種材料からなる超音波の伝搬を阻害する部分（以下、「超音波阻害部」とする。）が含まれている場合、従前の超音波検査装置および超音波検査方法では、接合部の一部において接合部からの反射波を受信できず、検査できない範囲が生じ得る。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、内部に超音波阻害部が存在する接合ブロック材などの検査対象物に対しても検査可能な範囲をより広範化する超音波検査装置および超音波検査方法および接合ブロック材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る超音波検査装置は、上述した課題を解決するため、内部に音響インピーダンスの異なる超音波阻害部を備えるとともに、接合面と前記接合面に接する辺を有さずに前記接合面に対向する対向面と前記接合面に接する辺を有する３面以上の非対向面を有するブロック材と、前記ブロック材の前記接合面に接合された他部材を有する接合ブロック材の内部を超音波探傷する超音波探傷装置であって、少なくとも前記非対向面のうち予め定めた１面である第１の面から超音波を送信可能に構成された少なくとも１個の超音波送受信手段と、前記接合面に設定され前記第１の面から前記超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な直接探傷可能範囲と前記直接探傷可能範囲外の直接探傷不能範囲の情報を設定可能な探傷範囲設定手段と、前記超音波送受信手段から送信する前記超音波が前記直接探傷不能範囲に向くような伝搬経路を設定する伝搬経路変更手段と、を具備することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る超音波検査方法は、上述した課題を解決するため、内部に音響インピーダンスの異なる超音波阻害部を備えるとともに接合面と前記接合面に接する辺を有さずに前記接合面に対向する対向面と前記接合面に接する辺を有する３面以上の非対向面を有するブロック材と、前記ブロック材の前記接合面に接合された他部材を有する接合ブロック材を超音波探傷する超音波検査方法であって、前記ブロック材の前記非対向面のうちの１面を第１の面として選定する選定工程と、前記接合面に前記第１の面から前記超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な直接探傷可能範囲と前記直接探傷可能範囲外の直接探傷不能範囲を設定する探傷範囲設定工程と、少なくとも前記第１の面に少なくとも１個の超音波送受信手段を配置し、前記超音波送受信手段から前記接合面の前記直接探傷可能範囲に対して直接的に超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷可能範囲の検査を行なう１次検査工程と、前記超音波が前記接合面の前記直接探傷不能範囲を向くように前記１次検査工程とは異なる伝搬経路を設定して前記超音波送受信手段により前記超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷不能範囲の検査を行なう２次検査工程と、を具備することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る接合ブロック材の製造方法は、上述した課題を解決するため、接合面と前記接合面に接する辺を有さずに前記接合面に対向する対向面と前記接合面に接する辺を有する３面以上の非対向面を有するブロック材の内部に音響インピーダンスの異なる超音波阻害部を形成する超音波阻害部形成工程と、前記ブロック材の前記接合面に他部材を接合する接合工程と、前記ブロック材の前記非対向面のうちの１面を第１の面として選定する選定工程と、前記接合面に前記第１の面から前記超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な直接探傷可能範囲と前記直接探傷可能範囲外の直接探傷不能範囲を設定する探傷範囲設定工程と、前記接合工程の後少なくとも前記第１の面に少なくとも１個の超音波送受信手段を配置し前記超音波送受信手段から前記接合面の前記直接探傷可能範囲に対して直接的に超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷可能範囲の検査を行なう１次検査工程と、前記接合工程の後前記超音波が前記接合面の前記直接探傷不能範囲を向くように前記１次検査工程とは異なる伝搬経路を設定して前記超音波送受信手段により前記超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷不能範囲の検査を行なう２次検査工程と、を具備することを特徴とする。

本発明の実施形態によれば、内部に超音波阻害部が存在する検査対象物に対しても検査可能な範囲をより広範化することができる。

本実施形態に係る超音波検査装置の構成を、検査対象物（被検査物）の内部断面ともに示した概略図。 本実施形態に係る超音波検査装置の第１の変形例を説明する説明図。 本実施形態に係る超音波検査装置の第２の変形例を説明する説明図。 本実施形態に係る超音波検査方法（第１の検査方法）の概要を示す説明図。 本実施形態に係る超音波検査方法（第２の検査方法）の概要を示す説明図。 第２の検査方法により検査される検査対象物（被検査物）のVI−VI線断面図。 第２の検査方法により検査される検査対象物（被検査物）のVII−VII線断面図。 本実施形態に係る超音波検査方法（第３の検査方法：単一の単眼プローブを適用）の概要を示す説明図。 本実施形態に係る超音波検査方法（第３の検査方法：１組（２個）の単眼プローブを適用）の概要を示す説明図。 本実施形態に係る超音波検査方法（第３の検査方法：単一のリニアアレイプローブを適用）の概要を示す説明図。 本実施形態に係る超音波検査方法（第３の検査方法：１組（２個）のリニアアレイプローブを適用）の概要を示す説明図。 超音波を集束させるステップを含む本実施形態に係る超音波検査方法の好適な一例を示す説明図であって接合ブロックの接合部付近の部分拡大図。

以下、本発明の実施形態に係る超音波検査装置、超音波検査方法および接合ブロック材の製造方法を添付図面に基づいて説明する。

なお、以下の説明中に使用される上、下、左、右、前、後、水平および鉛直などの方向は、図示の状態または通常の使用（検査）状態を基準とした方向である。また、本文中において、入射波が鏡面反射（正反射）して生じる鏡面反射波（正反射波）と拡散反射（散乱）して生じる拡散反射波（散乱波）とを区別する必要がない箇所では両者を「反射波」と称して包括的に説明する。

図１は、本実施形態に係る超音波検査装置の一例である超音波検査装置１０の構成を、検査対象物（被検査物）である接合ブロック材１の内部断面ともに示した概略図である。

図１に示される、直行する三軸（ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸）からなる三次元直交座標系は、ｘ軸方向が幅（横または左右）方向、ｙ軸方向が奥行（縦または前後）方向、ｚ軸方向が高さ（上下）方向である。

接合ブロック材１は、例えば、直方体などの多面体からなるブロック材２と、ブロック材２とは異なる他部材３とを、例えば金属や樹脂などによる溶着、ＴＩＧやＭＩＧなどの溶接などによって接合して構成されており、ブロック材２と他部材３との間に、ブロック材２と他部材３との接合面Ｐを含む接合部４を有する。すなわち、図１に示されるように、接合ブロック材１のブロック材２をｙ軸（奥行）方向に見ると、接合面Ｐと、接合面Ｐに対向する対向面、および接合面Ｐに対向しない１対の非対向面からなる四角形状となっている。ここで、接合面Ｐに対向する対向面とは、接合面Ｐと接する辺を有さない面であり、接合面Ｐに対向しない非対向面とは、接合面Ｐと接する辺を有する面である。

なお、以下では、ブロック材２は直方体である場合を例として説明するため、上記のブロック材２をｙ軸（奥行）方向に見た場合の接合面Ｐに対向する対向面は、接合面Ｐに平行であり、ｙ軸（奥行）方向に見た場合の１対の非対向面（すなわち、ｘ軸（幅）方向の端面を形成する一対の面）およびｘ軸（幅）方向に見た場合の１対の非対向面（すなわち、ｙ軸（奥行）方向の端面を形成する一対の面）は、それぞれ接合面Ｐに垂直となっている。

本実施形態のブロック材２は直方体に限定されず、接合面Ｐとその対向面、および３面以上の非対向面を備える多面体様であれば適用可能である。なお、接合面Ｐの対向面については、接合面Ｐと接する辺を有さない限り２面以上の面から構成されても構わない。また、当該多面体様のブロック材２において、他部材３と接合される接合面Ｐは接合を行なう関係上平面であることがより好ましいものの、この接合面Ｐを含めた全ての面について、いずれかまたは全てが曲面であっても構わない。

また、ブロック材２の内部には、超音波の伝搬を阻害する超音波阻害部５が設けられている。超音波阻害部５は、ブロック材２の音響インピーダンスとは異なる音響インピーダンスを有する部分であって、例えば、ブロック材２の材料とは異なる材料または空洞で形成されている。

図１の第１実施形態においては、超音波阻害部５はｙ軸（奥行）方向の全体に亘って形成されている例を示しているが、ｙ軸（奥行）方向の一部に超音波阻害部５が形成されているものあっても本実施形態は適用可能である。超音波阻害部５のｙ軸（奥行）方向の存在範囲がｘ軸（幅）方向およびｙ軸（高さ）方向の位置により異なっていても構わない。

本実施の形態の接合ブロック材１の製造方法においては、例えば、まずブロック材２の内部に超音波阻害部５を形成する（超音波阻害部形成工程）。超音波阻害部５は、例えばブロック材２に空洞部を加工し、あるいはブロック材２にブロック材２とは異なる材料を接合するなどしてブロック材２の内部に設けられる。

超音波阻害部５が形成されたブロック材２の接合面Ｐにおいてブロック材２と他部材３を例えば金属や樹脂などによる溶着、ＴＩＧやＭＩＧなどの溶接などによって接合する（接合工程）。

なお、本実施形態において、ブロック材２の内部への超音波阻害部５の形成（超音波阻害部形成工程）とブロック材２と他部材３の接合（接合工程）の順序を逆にして、先にブロック材２と他部材を接合した後にブロック材２の内部に超音波阻害部を形成しても構わない。

本実施形態の接合ブロック材２は、このようにして内部に超音波阻害部５を形成したブロック材２と他部材３との接合部Ｐを後述する本実施形態の超音波検査方法で検査することで製造される。

接合ブロック材１の表面と、超音波検査装置１０の超音波探触子１１および１２との接触面には、超音波を効率良く接合ブロック材１に伝搬するように、音響接触媒質７が密着される。音響接触媒質７は、例えば、マシン油、ひまし油およびグリセリンなどの油脂、水、アクリル、ポリスチレンおよびゲルなどの超音波を伝搬できる媒質である。

このようなブロック材２の内部に超音波阻害部５が設けられている接合ブロック材１に超音波を送信する場合、超音波阻害部５の表面では、ブロック材２の音響インピーダンスとの相違から入射された超音波が反射するため、入射された超音波の進行（伝搬）方向に超音波阻害部５が存在する場合、超音波阻害部５が超音波の更なる進行（伝搬）を妨げてしまう。

このようなブロック材２の内部に超音波阻害部５が設けられている接合ブロック材１の接合状態を検査する場合、接合部４における接合面Ｐの少なくとも一部において、超音波を接合面Ｐに到達させることができない部分、すなわち接合面Ｐで反射波（反射エコー）を得られない部分が存在する。

そこで、超音波検査装置１０は、接合面Ｐとの接辺を有し接合面Ｐに対向しない非対向面（図１の例では接合面Ｐと平行でない面）から任意に選択可能な一つの面（第１の面）から超音波を入射して接合面Ｐに到達させ、接合面Ｐからの反射波（反射エコー）を得る一方、超音波阻害部５によって入射した超音波を接合面Ｐに到達させることができない範囲については、超音波の伝搬経路を変更して超音波を入射して接合面Ｐに到達させ、接合面Ｐからの反射波（反射エコー）を得られるように構成される。

すなわち、本実施形態の超音波検査装置１０は、少なくとも非対向面のうち予め定めた１面である第１の面から超音波を送信可能に構成された少なくとも１個の超音波送受信手段と、接合面Ｐに前記第１の面から超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な直接探傷可能範囲と前記直接探傷可能範囲外の直接探傷不能範囲を設定する探傷範囲設定手段と、前記超音波送受信手段から送信する前記超音波が前記直接探傷不能範囲に向くような伝搬経路を設定する伝搬経路変更手段とを備えている。なお、以下では、第１の面をｘ軸（幅）方向の端面を形成する一対の面のいずれかとしたものを例として説明する。

超音波の伝搬経路を変更する手法としては、例えば、第１の面と対向しない位置関係にある第２の面から超音波を入射して接合面Ｐに到達させる方法、すなわち入射する位置を変更する方法がある。この方法の場合、図４に示すように接合面Ｐの対向面を第２の面とするか、あるいは、例えばｘ軸（幅）方向の端面を形成する一対の面のいずれかを第１の面としたときにｙ軸（奥行）方向の端面を形成する一対の面のいずれかを第２の面とすることができる。この場合、第２の面に設置される超音波送受信手段が伝搬経路変更手段となる。

また、超音波の伝搬経路を変更する別の手法としては、例えば、図８〜図１１に示されるように、超音波阻害部５に一度超音波を反射させてから所望の検査点に到達させる方法もある。この場合、第１の面の入射点から超音波阻害部５に一度超音波を反射させてから所望の検査点に到達する超音波の入射位置や入射角などの入射条件を設定する入射条件設定手段（例えば後述する遅延時間演算部１４２）が伝搬経路変更手段となる。

超音波検査装置１０は、例えば、少なくとも１個の超音波送受信手段としての超音波探触子（以下、「主探触子」とする。）１１と、検査方法に応じて付加される超音波送受信手段としての超音波探触子（以下、「補助探触子」とする。）１２と、信号発生手段１３と、駆動素子制御手段１４と、信号検出手段１５と、画像化情報生成手段１６とを具備し、検査対象物（被検査物）である接合ブロック材１を超音波探傷検査するのに好適な装置である。

超音波送信手段としては、少なくとも超音波探触子１１を備え、これにより少なくとも予め定めた第１の面（図１に示される例においてはｘ軸（幅）方向の端面の一方の面）に設置して当該第１の面から超音波を送信可能に構成される。

超音波送受信手段としての超音波探触子１１および１２は、超音波振動と電気信号とを相互に変換して所要周波数の超音波を送受信する機能を有し、少なくとも１個の圧電素子２１が配置される変換部と、送受信時の超音波の反射を低減するダンピング部とを備える。例えば、超音波探触子１１では、ｎ（ｎは自然数）個の圧電素子２１＿１〜２１＿ｎが、超音波探触子１２では、ｍ（ｍは自然数）個の圧電素子２１＿１〜２１＿ｍが配置されている。なお、ｎとｍとは異なる自然数でもよいし同じ自然数でもよい。すなわち、ｎ≠ｍの場合に限らず、ｎ＝ｍが成立する場合も含まれる。

超音波探触子１１および１２は、電気信号を圧電素子２１＿１〜２１＿ｎの超音波に変換して接合ブロック材１に超音波を入射する一方、接合ブロック材１から超音波の反射波（反射エコー）を受信し、受信した反射波を変換して得られる電気信号、すなわち反射波に基づく電気信号を信号検出手段１５に出力する。

超音波探触子１１および１２が入射可能な超音波の角度（入射角）は、使用する超音波探触子１１および１２によっても異なるが、通常、接合ブロック材１との接触面に対する垂線を基準（０度）として約７０度までの範囲内であれば、超音波探触子１１および１２を必要な検出精度を維持して適用することができる。

入射可能な超音波の角度（入射角）の範囲、超音波探触子１１の第１の面における設置可能位置、接合ブロック材１の接合面Ｐを含めたブロック材２の形状・寸法および超音波阻害部５の形状・寸法が与えられることにより、接合面Ｐのうち、第１の面から超音波探触子１１を用いて直接的に超音波を送受信して探傷が可能な直接探傷可能範囲と、前記直接探傷可能範囲の外であり、ブロック材２内部に超音波阻害部５が存在するために第１の面から超音波探触子１１を用いても直接的には超音波を送受信して探傷することができない直接探傷不能範囲を求めることができる。

ここで、直接的に超音波を送受信できるとは、超音波を反射等させることなく検査点に到達させ、かつ、検査点から反射する反射超音波（反射エコー）を反射等させることなく受信することができることを指す。なお、この場合、超音波の送信点と受信点がそれぞれ別の面に存在することを妨げない。

本実施形態の超音波検査装置１０は、このように、少なくとも超音波阻害部５を含むブロック材２の形状にかかる情報に基づいて求めた直接探傷可能範囲と直接探傷不能範囲を予め入力する等して設定可能な探傷範囲設定手段を備え、探傷範囲設定手段に設定された直接探傷可能範囲と直接探傷不能範囲の情報に基づいて制御される。

探傷範囲設定手段としては、例えば、駆動素子制御手段１４がこれらの直接探傷可能範囲と直接探傷不能範囲の入力を受け付けるように構成することができる。また、他の例としては、別途設けられるとともに駆動素子制御手段１４などに接続され、ＣＰＵ、メモリおよび記憶装置を備えるコンピュータを用い、このコンピュータを探傷範囲設定手段として駆動素子制御手段１４や信号発生手段１３、信号検出手段１５あるいは画像化情報生成手段１６を制御するよう構成しても構わない。

また、このようなコンピュータが、接合ブロック材１の外形、寸法、超音波阻害部５の外形、寸法などの情報の入力を受け付け、予め定められた超音波探触子１１の第１の面での設置可能位置や入射可能な超音波の角度範囲の情報とあわせて例えば幾何学的に直接探傷可能範囲と直接探傷不能範囲を自動で計算し出力するように構成することもできる。

超音波探触子１１および１２は、例えば、１個の圧電素子２１＿１（ｎ＝１の場合）を有する単眼プローブ、複数個の圧電素子２１＿１〜２１＿ｎ（ｎ≦２の場合）が１次元的（直線状）に配列されたリニアアレイプローブ、複数個の圧電素子２１＿１〜２１＿ｎ（ｎ≦２の場合）が２次元的に配列されたマトリクスアレイプローブ、複数個のリング状に形成される圧電素子２１＿１〜２１＿ｎ（ｎ≦２の場合）を同心円状に配列されたリングアレイプローブ、複数個の圧電素子２１＿１〜２１＿ｎ（ｎ≦２の場合）が不均一に配置された不均一アレイプローブなど、各種のプローブから任意に選定できる。

主探触子１１は、検査対象物（被検査物）である接合ブロック材１に内在する接合部４の接合面Ｐに対して非平行な第１の面の面上に移動可能に配置され、第１の面から超音波を送信および受信の少なくとも一方を行なう。例えば、図１に例示される超音波検査装置１０では、接合面Ｐに対して非平行な面（図１に例示されるブロック材２では四つの側面）の一つである左側面の面上に主探触子１１が高さ方向（ｚ軸方向）へ移動可能に配置される。

なお、超音波探触子１１を送信側と受信側とを個別に用意して検査するピッチキャッチ方式の場合、超音波送信手段としての送信側主探触子１１ｔ（図２など）および超音波受信手段としての受信側主探触子１１ｒ（図２など）の１組（２個）の超音波探触子１１を用いる。受信側主探触子１１ｒを配置する面は送信側主探触子１１ｔを配置する面と同一でも異なる面でもよい。

補助探触子１２は、後述する第１の検査方法などのように、主探触子１１では直接的に探傷できない接合面Ｐの直接探傷不能範囲の探傷を行なうために用いられる伝搬経路変更手段の一例であり、主探触子１１が移動する接合ブロック材１の表面に対して平行でない面上を移動可能に配置される。すなわち、補助探触子１２は、補助探触子１２が送信する超音波が接合面Ｐのうちの直接探傷不能範囲に向くような伝搬経路を設定することが可能なように構成されている。

例えば、図１に例示される超音波検査装置１０では、接合ブロック材１に内在する接合面Ｐと平行であって上方に位置する上面（頂面）、すなわち主探触子１１が移動可能に配置される接合ブロック材１の側面に対して垂直な面の面上に、補助探触子１２が左右方向（ｘ軸方向）へ移動可能に配置される。

なお、以下の説明では、超音波探触子１１および１２の一例として、単眼プローブまたはリニアアレイプローブを適用する場合を説明する。

信号発生手段１３は、駆動素子制御手段１４から受け取る制御信号に従って超音波探触子１１および１２内に配列される圧電素子２１＿１〜２１＿ｎに与える駆動信号を発生する機能を有する。

駆動素子制御手段１４は、例えば、超音波探触子１１および１２内に配列される圧電素子２１＿１〜２１＿ｎを選択的に駆動させる制御信号を生成する機能を有する制御信号生成部１４１と、主探触子１１内の圧電素子２１＿１〜２１＿ｎのうち、駆動させる圧電素子２１＿１〜２１＿ｎに電圧を励起するタイミングを調整する遅延時間を計算する機能を有する遅延時間演算部１４２とを備え、生成した制御信号を信号発生手段１３に与えることで、駆動させる圧電素子２１＿１〜２１＿ｎを個別に制御する。本実施形態において、遅延時間演算部１４２が、超音波送受信手段である主探触子１１から送信する超音波が接合部Ｐの直接探傷不能範囲に向くような伝搬経路を設定する伝搬経路変更手段であり、上述の入射条件設定手段の一例に相当する。

また、駆動素子制御手段１４は、遅延時間の計算結果に基づく制御信号を信号発生手段１３に与えることで、主探触子１１から所定の入射角度で超音波を送信する、または主探触子１１から入射する超音波を１点（焦点Ｆ：図８など）に集束させることができる。

信号検出手段１５は、接合ブロック１（検査対象物）内の接合部４からの反射エコーの電気信号を超音波探触子１１および１２から受信して検出する。信号検出手段１５が検出した反射エコーの電気信号は、画像化情報生成手段１６に送られる。

画像化情報生成手段１６は、信号検出手段１５が検出した反射エコーの電気信号を演算処理して例えば三次元（３Ｄ）超音波画像などの超音波画像を表す画像化情報（データ）を生成する。

なお、上述する超音波検査装置１０は、一例であり、画像化情報（データ）に基づく画像を所定の形式で表示する表示手段など、他の手段をさらに具備していてもよい。また、コーキングやパッキングを適宜追設した超音波探触子１１および１２を適用し、超音波検査装置１０を気中および水中を問わずに利用可能に構成してもよい。

さらに、接合ブロック材１の外形および寸法が既知である場合、接合ブロック材１の外面に合わせて配置可能な形状および寸法の超音波探触子１１および１２を備える超音波検査装置１０を構成することもできる。

図２および図３は、それぞれ、超音波検査装置１０の第１の変形例および第２の変形例を説明する説明図であり、接合ブロック材１の形状および寸法を考慮して設計される超音波探触子１１および１２を示す概略図である。

なお、図２以降の図面においては、超音波検査装置１０のうち、信号発生手段１３などの超音波探触子１１および１２以外の構成要素について図示を省略している。また、接合ブロック材１（被検査物）、主探触子１１および補助探触子１２などのように、図１に示される構成要素と重複する構成要素については、同じ符号を付して説明を省略する。

接合ブロック材１の外形および寸法が既知である場合、例えば、図２に示されるように、超音波探触子１１または超音波探触子１１および１２を、接合ブロック材１の外面に合わせて載置可能な形状および寸法のリニアアレイプローブやマトリクスアレイプローブなどで構成することができる。

特にこの場合、超音波検査装置１０の駆動素子制御手段１４や信号発生手段１３は、設定された直接探傷可能範囲と直接探傷不能範囲の情報に基づいて、主探触子１１および補助探触子１２の制御を切り替えるように構成されることが好ましい。すなわち、主探触子１１および補助探触子１２に内蔵される圧電素子２１（２１＿１〜２１＿ｎ，２１＿１〜２１＿ｍ）の単位で独立して制御可能に構成されることが好ましい。

なお、図２に例示される超音波探触子１１は１個のリニアアレイプローブを送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒとする例であるが、１組（２個）のリニアアレイプローブによって送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒを構成してもよい。

また、図３に例示されるように、超音波探触子１１または超音波探触子１１および１２を、接合ブロック材１が接しながら通過可能な門型（ゲート型）に構成してもよい。すなわち、超音波探触子１１または超音波探触子１１および１２は、超音波探触子１１または超音波探触子１１および１２を備える探触子ゲート１７でもよい。

さらに、図３に例示されるように、接合ブロック材１を（図３の例ではｙ軸方向に）搬送する手段であって、接合ブロック材１の搬送経路上に門型（ゲート型）の超音波探触子１１または超音波探触子１１および１２が配置されるベルトコンベアなどの搬送手段１８を超音波検査装置１０に追設し、超音波検査装置１０を検査ライン化してもよい。この際、超音波検査装置１０全体を水や油などの音響接触媒質内に浸漬させて設け、接合ブロック材１をこれらの超音波接触媒質に浸漬した状態で検査するように構成することも可能である。

次に、本発明の実施形態に係る超音波検査方法について、検査対象物（被検査物）が上述した接合ブロック材１である場合を例に説明する。

本発明の実施形態に係る超音波検査方法は、超音波阻害部５が設けられるブロック材２側から超音波を送受信することを前提とする検査方法であり、他部材３側からは超音波を送受信しない検査方法である。

本発明の実施形態に係る超音波検査方法は、従来の手法では狙った検査点へ超音波を到達させる前に超音波阻害部５に到達してしまい、狙った検査点へ超音波を到達させることができない検査点が存在する接合ブロック材１（被検査物）に対して、接合ブロック材１（被検査物）の左側面などの接合面Ｐに対して非平行な面（第１の面）から超音波を入射し、第１の面からの超音波により直接的に探傷できる範囲（すなわち、上述の直接探傷可能範囲）の検査点から反射エコーを得る１次検査工程と、１次検査工程では超音波を到達させることができないなどの理由により探傷ができない検査点（すなわち、上述の直接探傷不能範囲にある検査点）に対して１次検査工程とは異なる伝搬経路（超音波が直接探傷不能範囲の接合面に向かうような１次検査工程とは別の伝搬経路）で超音波を伝搬させて当該検査点からの反射エコーを得る２次検査工程とを具備する。

すなわち、本実施形態に係る超音波検査方法では、接合ブロック材１（被検査物）におけるブロック材２の非対向面のうちの１面を第１の面として選定する選定工程と、接合面Ｐを第１の面から超音波探触子１１により直接的に探傷できる直接探傷可能範囲と第１の面から超音波探触子１１により直接的に探傷できない直接探傷不能範囲に分けて設定する探傷範囲設定工程と、接合面Ｐのうち直接探傷可能範囲の探傷を行なう１次検査工程と、接合面Ｐのうちの直接探傷不能範囲の探傷を行なう２次検査工程から構成される。１次検査工程および２次検査工程はブロック材２と他部材３が接合面Ｐで接合された後に行なわれるが、その他の工程である選定工程、探傷範囲設定工程はブロック材２と他部材３の接合前に行なっても構わない。

選定工程では、ブロック材２の非対向面のうちの任意の１面を第１の面として選定する。図１に示される例では、ブロック材２のｘ軸（幅）方向の端面のうちの左側の面を第１の面として選定している。

探傷範囲設定工程は、選定工程で選定した第１の面に超音波探触子１１を設置した場合に、接合面Ｐのうち超音波探触子１１により直接的に探傷が可能な直接探傷可能範囲と、ブロック材２の内部に超音波阻害部５が存在することにより第１の面に設置した超音波探触子１１では直接的に探傷ができない直接探傷不能範囲を求める。

直接探傷可能範囲および直接探傷不能範囲は、超音波探触子１１から入射させる超音波の入射角の範囲、超音波探触子１１の第１の面における設置可能位置の範囲、接合ブロック材１の接合面Ｐを含めたブロック材２の形状・寸法および超音波阻害部５の形状・寸法が与えられることにより求めることができる。そして、探傷範囲設定工程では、このように少なくとも超音波阻害部５を含むブロック材２の形状にかかる情報に基づいて求めた直接探傷可能範囲と直接探傷不能範囲を設定する。

後述する各検査方法において、選定工程、探傷範囲設定工程、および１次検査工程が共通する一方、１次検査工程では超音波を到達させることができない検査点（直接探傷不能範囲）に対する検査手法、すなわち２次検査工程がそれぞれ異なる。以下、各検査方法について説明する。

[第１の検査方法]
図４は、本発明の実施形態に係る超音波検査方法の一例である第１の検査方法について概要を示す説明図である。

第１の検査方法は、先ず、接合ブロック材１（被検査物）の左側面などの接合面Ｐに対して非平行な面（すなわち非対向面）のいずれかを第１の面として選定する。そして、選定した第１の面に主探触子１１を設置して接合面Ｐの探傷を行なうときに主探触子１１により直接的に探傷が可能な接合面Ｐのうちの直接探傷可能範囲と、主探触子１１では直接的に探傷ができない接合面Ｐのうちの直接探傷不能範囲を設定する。そして第１の面に主探触子１１を配置し、主探触子１１を用いて１次検査工程を行なう。

１次検査工程では、先ず、主探触子１１が接合面Ｐ上の検査点へ向けて超音波（入射波Ｔ）を照射して接合面Ｐからの反射エコーを生じさせる。反射エコーには、接合面Ｐにおいて、入射波Ｔが鏡面反射（正反射）して生じる鏡面反射波Ｒや入射波Ｔが拡散反射（散乱）して生じる拡散反射波（以下、「散乱波」とする。）Ｓがある。

続いて、主探触子１１が接合面Ｐへ向けて入射された入射波Ｔが接合面Ｐに到達して生じる反射エコーの受信を試みる。なお、反射波の受信を試みる主探触子１１は、入射波Ｔを発生して入射する主探触子１１（送信側主探触子１１ｔ）と同じでもよいし、送信側主探触子１１ｔとは異なる受信側主探触子１１ｒでもよい。

続いて、主探触子１１が接合面Ｐにおいて生じる反射エコーを受信した場合、信号検出手段１５（図４において省略）が、受信した反射エコーが散乱波Ｓであるか否かを判定し、当該判定結果に基づいてブローホール、融合不良または割れなどの欠陥Ｄが存在するか否かを判定する。

接合部４の検査点において健全な状態で接合されているか欠陥Ｄが存在する不健全な状態で接合されているかによって、信号検出手段１５が受信する信号波形が異なる。

具体的には、欠陥Ｄが存在しない健全な接合箇所では入射波Ｔは散乱波Ｓを生じずに反射し、鏡面反射波Ｒとして入射波Ｔの進行方向（対面方向）に伝搬する。一方、欠陥Ｄでは、入射波Ｔが散乱波Ｓを生じさせる。従って、散乱波Ｓを受信するか否かによって欠陥Ｄの有無を判定することができる。

例えば、検査点が欠陥Ｄである場合、送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒが同一の主探触子１１の場合であっても送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒが別々の主探触子１１の場合であっても当該欠陥Ｄからの散乱波Ｓを受信するため、受信側主探触子１１ｒが散乱波Ｓを受信する場合には検査点に欠陥Ｄが存在することを判定することができる。

一方、検査点に欠陥Ｄがない（検査点が健全な接合箇所である）場合、送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒが同一の主探触子１１の場合には、鏡面反射波Ｒは受信できないため、超音波を送信してから何も反射エコーを受信しなければ検査点に欠陥Ｄが存在しない（検査点は健全な接合箇所である）と判定することができる。

また、送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒが別々の主探触子１１の場合、受信側主探触子１１ｒが受信する反射エコーの強度が散乱波Ｓを受信する場合よりも強くなるため受信する反射エコーの強度が相対的に強ければ検査点に欠陥Ｄが存在しない（検査点は健全な接合箇所である）と判定することができ、相対的に弱ければ検査点に欠陥Ｄが存在すると判定することができる。

超音波の入射位置や入射角を調整しながら超音波の入射と反射エコーの受信とを繰り返していき、接合面Ｐ上の各検査点のうち欠陥Ｄの有無を判定することができる検査点について判定が完了すると、１次検査工程を完了する。１次検査工程を完了すると、続いて、１次検査工程で欠陥Ｄの有無を判定することができない接合面Ｐのうちの直接探傷不能範囲の検査点（以下、「未判定検査点」とする。）について２次検査工程を行なう。

第１の検査方法における２次検査工程は、主探触子１１を配置した第１の面とは異なり、接合面Ｐの直接探傷不能範囲の未判定検査点に超音波を送信可能な面を第２の面として設定する。このような第２の面としては、例えば第１の面に非平行な位置関係にあり、接合面Ｐと平行な頂面などを設定することができる。こうして設定した第２の面である頂面に補助探触子１２を配置し、配置した補助探触子１２から未判定検査点へ向けて超音波を送信して未判定検査点からの反射エコーを得る。

図４に例示されるように、接合ブロック材１（ブロック材２）の中央部に超音波阻害部５が内在する場合、側面に近い範囲は未判定検査点として残存するため、当該未判定検査点を狙える接合ブロック材１（被検査物）の側面に近い範囲に補助探触子１２を移動させて上方から未判定検査点へ向けて超音波を送信して未判定検査点からの反射エコーを受信する（垂直探傷）。

受信した反射エコーは、１次検査工程と同様に、信号検出手段１５が、受信した反射エコーが散乱波Ｓであるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて欠陥Ｄが存在するか否かを判定する。

補助探触子１２から入射する超音波の入射位置や入射角を調整しながら超音波の送信と反射エコーの受信とを繰り返していき、未判定検査点について判定が完了すると、２次検査工程を完了し、２次検査工程の完了をもって第１の検査方法の全工程を終了する。なお、本実施形態においては１次検査工程の後に２次検査工程を実施しているが、設定された直接探傷可能範囲と直接探傷不能範囲の情報に基づいて、先に２次検査工程を実施しその後１次検査工程を行なってもよく、あるいは第１検査工程と第２検査工程を並行して行なってもよい。

なお、図４に示される補助探触子１２は、超音波の送信と受信とを兼用する単一の超音波探触子１２で構成される例であるが、補助探触子１２は、必ずしも単一の超音波探触子１２で構成される必要はなく、超音波の送信と受信とを個別に切り分けて構成した１組（２個）の超音波探触子１２（１２ｔ，１２ｒ）で構成されていてもよい。この場合、１組（２個）の超音波探触子１２（１２ｔ，１２ｒ）は、何れも接合ブロック１の頂面に配置される。

また、超音波探触子１１および１２の設置に際しては、指向性の高い角度で接合ブロック材１へ入射するために、超音波が伝搬可能で音響インピーダンスが既知の楔（図示省略）を利用してもよい。

楔の材料としては、例えば、アクリル、ポリイミド、高分子のゲル、およびその他の高分子材料など、音響インピーダンスに対して異方性のない材料（等方材）であることが好ましいが、この限りではない。他にも、超音波探触子１１および１２の前面板またはブロック材２と音響インピーダンスが同程度の材料や、音響インピーダンスを段階的または漸次的に変化させる複合材料を用いることができる。

[第２の検査方法]
図５は、本発明の実施形態に係る超音波検査方法の一例である第２の検査方法の概要を示す説明図である。

図６および図７は、それぞれ、接合ブロック材１のVI−VI線（図５）で切断した場合の断面図（VI−VI線断面図）およびVII−VII線（図５）で切断した場合の断面図（VII−VII線断面図）である。

第２の検査方法は、第１の検査方法に対して、２次検査工程で用いる補助探触子１２（図６および図７）を配置する面が異なるものの、その他の点については実質的に相違しない。すなわち、第２の検査方法は、第１の検査方法に対して、２次検査工程が相違する。そこで、第２の検査方法の説明については、第１の検査方法と相違する２次検査工程を中心に説明し、第１の検査方法と実質的に相違しないその他の内容については重複する説明を省略する。

第２の検査方法は、第１の検査方法と同様に、主探触子１１（図５）を用いて１次検査工程を行ない、その後、１次検査工程で欠陥Ｄの有無を判定することができなかった未判定検査点について２次検査工程を行なう。

第２の検査方法における２次検査工程では、主探触子１１を配置した第１の面とは非平行な位置関係にある第２の面として、接合面Ｐと非平行な側面（前面または背面）を選択して補助探触子１２を配置し（図６および図７）、第１の面および接合面Ｐの何れとも非平行な第２の面に配置した補助探触子１２から未判定検査点へ向けて超音波を送信して未判定検査点からの反射エコーを受信する。なお、第２の検査方法においても、主探触子１１を配置した第１の面とは異なり、かつ接合面Ｐのうちの直接探傷不能範囲にある未判定検査点に超音波を送信可能な面を第２の面として設定する点は、第１の検査方法と同じである。

補助探触子１２は、超音波送信手段としての送信側探触子１２ｔと超音波受信手段としての受信側探触子１２ｒとを一体的に構成した単眼プローブやリニアアレイプローブでもよいし（図６）、送信側探触子１２ｔと受信側探触子１２ｒとを個別に構成した１組（２個）の単眼プローブやリニアアレイプローブでもよい（図７）。

受信した反射エコーは、１次検査工程と同様に、信号検出手段１５（図５において省略）が、受信した反射エコーが散乱波Ｓであるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて欠陥Ｄが存在するか否かを判定する。以降のステップは第１の検査方法と同様である。
得る。

[第３の検査方法]
図８〜図１１は、本発明の実施形態に係る超音波検査方法の一例である第３の検査方法の概要を示す説明図である。

第３の検査方法は、第１の検査方法に対して、２次検査工程の内容が相違するが、その他のステップについては実質的に相違しない。そこで、第３の検査方法の説明に際して、第１の検査方法と実質的に相違しない点については重複する説明を省略する。

第３の検査方法は、第１の検査方法と同様に、主探触子１１を用いて１次検査工程を行ない、その後、１次検査工程で欠陥Ｄの有無を判定することができなかった未判定検査点について２次検査工程を行なう。

第３の検査方法における２次検査工程では、第１の面に配置した主探触子１１から超音波を送信し、超音波阻害部５に一度超音波を反射させてから接合面Ｐのうちの直接探傷不能範囲にある未判定検査点に到達させて反射エコー（以下、「多重反射エコー」とする。）を生じさせ、未判定検査点からの多重反射エコーを受信する。

つまり、第３の検査方法では、第１および第２の検査方法とは異なり、１次検査工程で使用した第１の面に配置される主探触子１１を用い、入射する超音波の伝搬経路を、超音波阻害部５を経由させて直接探傷不能範囲の接合面Ｐを向くような１次検査工程とは異なる経路に変更して設定することで、１次検査工程で欠陥Ｄの有無を判定している検査点とは異なる未判定検査点を狙うことを可能にしている。

第３の検査方法は、単眼プローブやリニアアレイプローブを主探触子１１として適用することができる（図８〜図１１）。例えば、単眼プローブを主探触子１１として適用する場合、単一の単眼プローブを送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒとして兼用して適用したり（図８）、１組（２個）の単眼プローブを送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒとに分けて適用したり（図９）することができる。

また、リニアアレイプローブを主探触子１１として適用する場合、単一のリニアアレイプローブを送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒとして兼用して適用したり（図１０）、１個のリニアアレイプローブに内蔵される、例えば１６個などの複数個の圧電素子２１（ｎ＝１６の場合）を、前半部のグループを構成する圧電素子２１＿１〜２１＿８と後半部のグループを構成する圧電素子２１＿９〜２１＿１６との２個のグループに分け、例えば後半部の圧電素子２１＿９〜２１＿１６を送信側主探触子１１ｔとして、前半部の圧電素子２１＿１〜２１＿８を受信側主探触子１１ｒとして適用したり（図１１）することができる。

焦点Ｆに超音波を集束させるためには、主探触子１１に内蔵される圧電素子２１に電圧を励起するタイミングをずらす遅延時間が必要となる。遅延時間は、駆動素子制御手段１４における遅延時間演算部１４２（図１）が、既知の情報である、主探触子１１（送信側主探触子１１ｔおよび受信側主探触子１１ｒ）と接合ブロック材１（ブロック材２の部分）との相対位置関係、超音波の入射角度もしくは焦点位置、接合ブロック材１（ブロック材２の部分）の表面形状、接合ブロック材１内の超音波伝搬を阻害する超音波阻害部５の形状および大きさ、音響接触媒質７および接合ブロック材１（ブロック材２の部分）の音速を用いて、算出する。

超音波阻害部５の形状および大きさの情報については、例えば、検査対象物である接合ブロック材１が製造用の図面に基づいて製造された物である場合、当該図面のデータを入力することで得ることができる。また、主探触子１１から送信して受信する超音波の飛行時間を用いて計算することで得ることもできる。

接合ブロック材１の表面形状の情報については、例えば、検査対象物である接合ブロック材１が製造用の図面に基づいて製造された物である場合、当該図面のデータを入力することで得ることができる。また、カメラやレーザ距離計などの表面形状計測手段を用いて計測することで得ることもできる。

未判定検査点が焦点Ｆとなるような遅延時間が算出または入力されると、主探触子１１（送信側主探触子１１ｔ）から超音波を送信し、超音波阻害部５に一度反射させてから焦点Ｆに到達させて焦点Ｆからの多重反射エコーを主探触子１１（受信側主探触子１１ｒ）が受信する。

受信した反射エコーは、１次検査工程と同様に、信号検出手段１５（図８〜１１において省略）が受信した反射エコーが散乱波Ｓであるか否かを判定し、当該判定結果に基づいて欠陥Ｄが存在するか否かを判定する。以降のステップは第１の検査方法と同様である。

なお、焦点Ｆに超音波を集束させるステップは、上述した第３の検査方法の２次検査工程において、未判定検査点を検査する場合に超音波阻害部５に一度反射させる形で用いているが必ずしも上記の場合に限定されない。

例えば、第３の検査方法の１次検査工程や他の検査方法の１次検査工程および２次検査工程において、超音波阻害部５に一度反射させずに狙える検査点を検査する場合に適用することもできる。超音波を集束させるステップは、得られる反射エコーの強度が弱い場合に、接合部４に到達する超音波の強度をより強めることができ、得られる反射エコーの強度をより強めることができる。

図１２は、超音波を集束させるステップを含む本実施形態に係る超音波検査方法の好適な一例を示す説明図であって接合ブロック１の接合部４付近の部分拡大図である。

図１２に例示される接合ブロック材１は、他部材３が薄い金属板や樹脂等の介在物８を間に挟んでブロック材２と接合して構成されている。介在物８に対してブロック材２側の第１の接合部４ａと他部材３側の第２の接合部４ｂとが形成される接合部４が接合ブロック材１内に存在している場合、第１の接合部４ａが強い反射源となって第２の接合部４ｂまで超音波が伝搬しにくいことがある。

第２の接合部４ｂからの反射エコーの強度が欠陥Ｄの有無を十分な精度で判定できる程度に得られない場合には、入射する超音波（入射波Ｔ）を第２の接合部４ｂに集束させることで、第２の接合部４ｂからの反射エコー（鏡面反射波Ｒ）の強度を増加させることができる。

なお、図１２に示される例は、介在物８が１個、すなわち異なる２個の接合部４ａおよび４ｂからなる接合部４であるが、介在物８が２個以上の場合でも介在物８が１個の場合と同様である。

以上、上述した超音波検査装置および超音波検査方法によれば、従来、接合ブロック材１のように内部に超音波阻害部５が存在して接合面Ｐに設定した検査点の一部（未判定検査点）に直接超音波を到達させることができない検査対象物に対しても、未判定検査点からの反射エコーを得て検査することができるので、検査可能な範囲をより広範化することができる。

また、超音波検査装置１０および第３の超音波検査方法によれば、１次検査工程と同じ主探触子１１を用いて、すなわち補助探触子１２を追設することなく、未判定検査点からの多重反射エコーを得て検査することができるので、少ない個数の超音波探触子で検査可能な範囲をより広範化することができる。

さらに、超音波検査装置１０および超音波を集束させるステップを含む超音波検査方法によれば、得られる反射エコーの強度が弱い場合に、接合部４に到達する超音波の強度をより強めることができ、得られる反射エコーの強度をより強めることができる。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した実施例以外にも様々な形態で実施することができる。本発明は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、追加、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…接合ブロック材（被検査物）、２…ブロック材、３…他部材、４…接合部、４ａ…第１の接合部、４ｂ…第２の接合部、５…超音波阻害部、７…音響接触媒質、８…介在物、１０…超音波検査装置、１１…主探触子（超音波探触子：超音波送受信手段）、１１ｔ…送信側主探触子（超音波送信手段）、１１ｒ…受信側主探触子（超音波受信手段）、１２…補助探触子（超音波探触子：超音波送受信手段）、１２ｔ…送信側補助探触子（超音波送信手段）、１２ｒ…受信側補助探触子（超音波受信手段）、１３…信号発生手段、１４…駆動素子制御手段、１４１…制御信号生成部、１４２…遅延時間演算部、１５…信号検出手段、１６…画像化情報生成手段、１７…探触子ゲート、１８…搬送手段、２１（２１＿１〜２１＿ｎ，２１＿１〜２１＿ｍ）…圧電素子、Ｄ…欠陥、Ｆ…焦点、Ｐ…接合面、Ｒ…鏡面反射波（正反射波）、Ｓ…拡散反射波（散乱波）、Ｔ…入射波。

Claims (9)

1. 内部に音響インピーダンスの異なる超音波阻害部を備えるとともに、接合面と、前記接合面に接する辺を有さずに前記接合面に対向する対向面と、前記接合面に接する辺を有する３面以上の非対向面を有するブロック材と、前記ブロック材の前記接合面に接合された他部材を有する接合ブロック材の内部を超音波探傷する超音波検査装置であって、
   少なくとも前記非対向面のうち予め定めた１面である第１の面から超音波を送信可能に構成された少なくとも１個の超音波送受信手段と、
   前記接合面に設定され、前記第１の面から前記超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な直接探傷可能範囲と、前記直接探傷可能範囲外の直接探傷不能範囲の情報を設定可能な探傷範囲設定手段と、
   前記超音波送受信手段から送信する前記超音波が前記直接探傷不能範囲に向くような伝搬経路を設定する伝搬経路変更手段と、
   を具備することを特徴とする超音波検査装置。
2. 前記伝搬経路変更手段は、前記ブロック材の前記第１の面とは異なる面から前記直接探傷不能範囲の前記接合面に前記超音波を送信可能に構成された前記超音波送信手段である請求項１記載の超音波検査装置。
3. 前記伝搬経路変更手段は、前記超音波送受信手段からの前記超音波が、前記ブロック材の第１の面から前記超音波阻害部で反射した後に前記直接探傷不能範囲の前記接合面に向かうように前記ブロック材への前記超音波の入射位置および入射角を設定する入射条件設定手段である請求項１記載の超音波検査装置。
4. 前記超音波送受信手段には複数個の圧電素子が備えられるとともに、前記圧電素子のそれぞれを予め求めた遅延時間に基づいて選択的に駆動させる駆動素子制御手段を備え、
   前記伝搬経路変更手段は、前記超音波送受信手段から送信される前記超音波が前記超音波阻害部で反射した後に前記直接探傷不能範囲の前記接合面に集束するような前記遅延時間を計算する遅延時間演算部である請求項１記載の超音波検査装置。
5. 内部に音響インピーダンスの異なる超音波阻害部を備えるとともに、接合面と、前記接合面に接する辺を有さずに前記接合面に対向する対向面と、前記接合面に接する辺を有する３面以上の非対向面を有するブロック材と、前記ブロック材の前記接合面に接合された他部材を有する接合ブロック材を超音波探傷する超音波検査方法であって、
   前記ブロック材の前記非対向面のうちの１面を第１の面として選定する選定工程と、
   前記接合面に、前記第１の面から前記超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な直接探傷可能範囲と、前記直接探傷可能範囲外の直接探傷不能範囲を設定する探傷範囲設定工程と、
   少なくとも前記第１の面に少なくとも１個の超音波送受信手段を配置し、前記超音波送受信手段から前記接合面の前記直接探傷可能範囲に対して直接的に超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷可能範囲の検査を行なう１次検査工程と、
   前記超音波が前記接合面の前記直接探傷不能範囲を向くように前記１次検査工程とは異なる伝搬経路を設定して前記超音波送受信手段により前記超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷不能範囲の検査を行なう２次検査工程と、を具備することを特徴とする超音波検査方法。
6. 前記２次検査工程は、前記超音波送受信手段を前記ブロック材の前記第１の面とは異なる面から前記接合面の前記直接探傷不能範囲に送信する請求項５記載の超音波検査方法。
7. 前記２次検査工程は、前記超音波を前記ブロック材の第１の面から前記超音波阻害部で反射させた後に前記直接探傷不能範囲の前記接合面に向かうように送信する請求項５記載の超音波検査方法。
8. 前記超音波送受信手段には複数個の圧電素子が備えられるとともに、前記圧電素子のそれぞれを予め求めた遅延時間に基づいて選択的に駆動させるように構成され、
   前記２次検査工程は、前記超音波送受信手段から送信される前記超音波が前記超音波阻害部で反射した後に前記直接探傷不能範囲の前記接合面に集束するような前記遅延時間を計算する請求項５記載の超音波検査方法。
9. 接合面と、前記接合面に接する辺を有さずに前記接合面に対向する対向面と、前記接合面に接する辺を有する３面以上の非対向面を有するブロック材の内部に音響インピーダンスの異なる超音波阻害部を形成する超音波阻害部形成工程と、
   前記ブロック材の前記接合面に他部材を接合する接合工程と、
   前記ブロック材の前記非対向面のうちの１面を第１の面として選定する選定工程と、
   前記接合面に、前記第１の面から前記超音波送受信手段を用いて直接探傷が可能な直接探傷可能範囲と、前記直接探傷可能範囲外の直接探傷不能範囲を設定する探傷範囲設定工程と、
   前記接合工程の後、少なくとも前記第１の面に少なくとも１個の超音波送受信手段を配置し、前記超音波送受信手段から前記接合面の前記直接探傷可能範囲に対して直接的に超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷可能範囲の検査を行なう１次検査工程と、
   前記接合工程の後、前記超音波が前記接合面の前記直接探傷不能範囲を向くように前記１次検査工程とは異なる伝搬経路を設定して前記超音波送受信手段により前記超音波を送信して前記接合面の前記直接探傷不能範囲の検査を行なう２次検査工程と、を具備することを特徴とする接合ブロック材の製造方法。

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