JP6068311B2

JP6068311B2 - Ultrasonic flaw detection apparatus and ultrasonic flaw detection method

Info

Publication number: JP6068311B2
Application number: JP2013212601A
Authority: JP
Inventors: 佑己大島; 将裕三木; 河野　尚幸; 尚幸河野; 聡北澤; 秀孝小室
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-10-10
Also published as: JP2015075415A

Description

本発明は、手動走査式の超音波探傷装置及び超音波探傷方法に関する。 The present invention relates to a manual scanning type ultrasonic flaw detection apparatus and an ultrasonic flaw detection method.

原子力プラントや火力プラントにおける配管や容器等の被検体に対する非破壊検査において、超音波探傷装置がしばし用いられている。超音波探傷装置には、検査者が超音波プローブを移動させる手動走査式と、走査装置（スキャナ）で超音波プローブを移動させる自動走査式がある。 Ultrasonic flaw detectors are often used in non-destructive inspection of objects such as pipes and containers in nuclear power plants and thermal power plants. Ultrasonic flaw detectors include a manual scanning type in which an inspector moves an ultrasonic probe and an automatic scanning type in which an ultrasonic probe is moved by a scanning device (scanner).

手動走査式の超音波探傷装置は、一般的に、超音波プローブで受信した超音波の波形を表示するようになっている。そして、検査者は、表示された超音波の波形から、被検体に欠陥が存在するかを判断し、その結果を紙等で記録する。 A manual scanning ultrasonic flaw detector generally displays an ultrasonic waveform received by an ultrasonic probe. Then, the examiner determines from the displayed ultrasonic waveform whether the subject has a defect, and records the result on paper or the like.

自動走査式の超音波探傷装置は、プローブの位置情報を取得するようになっている。具体的に説明すると、走査装置は、例えばレールやガイドケーブル等で構成されており、プローブをＸ軸方向のみ移動させる１軸タイプ、プローブをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる２軸タイプ、プローブを３つ以上の軸方向に（言い換えれば、三次元空間で）移動させる多軸タイプがある。そして、例えばエンコーダを用い、各軸方向におけるプローブの移動量を回転量に変換して検出し、その検出結果に基づいてプローブの位置情報を取得する。 The automatic scanning ultrasonic flaw detector acquires the position information of the probe. More specifically, the scanning device is composed of, for example, a rail, a guide cable, etc., and is a 1-axis type that moves the probe only in the X-axis direction, a 2-axis type that moves the probe in the X-axis direction and the Y-axis direction, There is a multi-axis type in which the probe is moved in three or more axial directions (in other words, in a three-dimensional space). Then, for example, using an encoder, the amount of movement of the probe in each axial direction is detected by converting it into a rotation amount, and the position information of the probe is acquired based on the detection result.

そして、超音波プローブからの波形信号に対し所定の処理を行って波形データ（詳細には、超音波の路程と波高値の関係からなる離散データ）を取得し、この波形データをプローブの位置情報と対応づける。そして、波形データ及びプローブの位置情報に基づいて探傷データ（詳細には、超音波の反射位置と波高値の関係からなる離散データ）を作成し、この探傷データを表示するようになっている。 Then, predetermined processing is performed on the waveform signal from the ultrasonic probe to obtain waveform data (specifically, discrete data having a relationship between the ultrasonic path length and the peak value), and this waveform data is used as position information of the probe. Correlate with. Based on the waveform data and the probe position information, flaw detection data (specifically, discrete data consisting of the relationship between the reflection position of the ultrasonic wave and the crest value) is created, and this flaw detection data is displayed.

上述した自動走査式の超音波探傷装置では、検査結果が位置情報と関連付けられているので、検査結果の記録の精度や再現性の点で優れている。しかし、走査装置にモータ類等を搭載することから、走査装置が大型化する。そのため、狭隘部の検査に適していない。また、被検体の形状変化部分への対応が容易でない。具体的に説明すると、走査装置がレール等で構成されていると、例えば直管の表面に沿ってプローブを移動させることが容易であるものの、例えばエルボや管台の表面に沿ってプローブを移動させることが容易でない。 The automatic scanning ultrasonic flaw detector described above is excellent in the accuracy and reproducibility of the inspection result recording because the inspection result is associated with the position information. However, the mounting of motors and the like on the scanning device increases the size of the scanning device. Therefore, it is not suitable for inspection of narrow areas. In addition, it is not easy to deal with the shape change portion of the subject. More specifically, when the scanning device is composed of rails or the like, for example, it is easy to move the probe along the surface of the straight pipe, but the probe is moved along the surface of the elbow or the nozzle base, for example. Not easy to do.

これに対し、手動走査式の超音波探傷装置は、狭隘部の検査に適しているし、被検体の形状変化部分への対応も容易である。しかし、一般的に、検査結果が位置情報と関連付けられていないので、検査結果の記録の精度や再現性の点で課題が生じる。そこで、手動走査式の超音波探傷装置において、プローブの位置情報を取得して、探傷データ（Ｂスコープ）を表示するものが提唱されている（例えば特許文献１参照）。 On the other hand, the manual scanning ultrasonic flaw detector is suitable for inspection of a narrow portion and can easily cope with a shape change portion of a subject. However, generally, since the inspection result is not associated with the position information, a problem arises in terms of the accuracy and reproducibility of the inspection result recording. Therefore, a manual scanning ultrasonic flaw detector has been proposed that acquires probe position information and displays flaw detection data (B scope) (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６−１７０７６６号公報JP 2006-170766 A

しかしながら、上記従来技術には、以下のような課題が存在する。すなわち、手動走査式では、手ぶれに起因するプローブの位置ズレや姿勢ズレが発生する。そのため、特許文献１に記載の従来技術のように、プローブの位置情報を取得して探傷データを表示しても、検査漏れが発生していないかどうかを精度よく確認することができない。また、プローブの移動速度を一定に保つことも容易でない。そのため、一定の時間間隔で周期的に検査結果を収録しても、検査漏れが発生する可能性がある。かといって、検査漏れを抑制するために、プローブの移動速度を遅くすると、検査効率が低下する。 However, the following problems exist in the above-described conventional technology. That is, in the manual scanning method, positional deviation and posture deviation of the probe due to camera shake occur. Therefore, as in the prior art described in Patent Document 1, even if the position information of the probe is acquired and the flaw detection data is displayed, it cannot be accurately confirmed whether or not an inspection omission has occurred. Moreover, it is not easy to keep the moving speed of the probe constant. For this reason, even if inspection results are periodically recorded at regular time intervals, there is a possibility that inspection failures will occur. On the other hand, if the moving speed of the probe is decreased in order to suppress the inspection omission, the inspection efficiency is lowered.

本発明は、検査漏れを抑制でき、且つ検査効率を高めることができる超音波探傷装置及び超音波探傷方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection apparatus and an ultrasonic flaw detection method that can suppress inspection leakage and increase inspection efficiency.

上記目的を達成するために、本発明は、検査者が超音波プローブを被検体の表面に沿って移動させる超音波探傷装置において、前記超音波プローブの位置に係わる状態量を検出する位置検出器と、前記超音波プローブの姿勢に係わる状態量を検出する姿勢検出器と、前記位置検出器及び前記姿勢検出器の検出結果に基づいて前記超音波プローブの位置及び姿勢を取得し、さらに前記超音波プローブの位置及び姿勢に基づいて前記被検体の超音波入射位置及び入射方向を取得する超音波入射情報取得部と、前記被検体の形状情報を記憶する被検体形状情報記憶部と、前記被検体の超音波入射位置及び入射方向、並びに前記被検体の形状情報に基づき、前記被検体内の超音波伝播経路を解析して、前記被検体内の超音波伝播エリアを取得する超音波伝播解析部と、前記超音波プローブからの波形信号に基づいて取得された波形データ又は／及び探傷データを、対応する超音波伝播エリアと共に収録する記憶装置と、前記被検体の画像上、前記記憶装置で収録された超音波伝播エリアと共に、前記超音波伝播解析部で取得された現在の超音波伝播経路又は／及び現在の超音波伝播エリアを識別可能に表示する超音波伝播エリア表示機能を有する表示装置と、を備える。 In order to achieve the above object, the present invention provides a position detector for detecting a state quantity related to the position of the ultrasonic probe in an ultrasonic flaw detector in which an examiner moves the ultrasonic probe along the surface of the subject. And a posture detector for detecting a state quantity related to the posture of the ultrasonic probe, a position and posture of the ultrasonic probe based on detection results of the position detector and the posture detector, and An ultrasonic incident information acquisition unit that acquires an ultrasonic incident position and an incident direction of the subject based on the position and orientation of the ultrasonic probe; an object shape information storage unit that stores shape information of the subject; Based on the ultrasonic incident position and direction of the specimen, and the shape information of the subject, the ultrasonic wave that analyzes the ultrasonic propagation path in the subject and obtains the ultrasonic propagation area in the subject A propagation analysis unit, a storage device that records waveform data or / and flaw detection data acquired based on a waveform signal from the ultrasonic probe, together with a corresponding ultrasonic propagation area, and on the image of the subject, the storage Along with the ultrasonic propagation area recorded by the apparatus, it has an ultrasonic propagation area display function for displaying the current ultrasonic propagation path acquired by the ultrasonic propagation analysis unit and / or the current ultrasonic propagation area in an identifiable manner. A display device.

このような本発明においては、記憶装置で収録された超音波伝播エリア、すなわち、記憶装置で収録された波形データ又は／及び探傷データに対応する超音波伝播エリアを表示するので、検査者が被検体内の探傷済みエリアを把握でき、検査漏れが生じていないかどうかを確認することができる。また、現在の超音波伝播経路又は／及び現在の超音波伝播エリアも表示するので、検査者が現在の検査状況を把握でき、プローブの位置や姿勢をどのように変えたほうがよいかを判断することができる。したがって、検査漏れを抑制でき、かつ検査効率を高めることができる。 In the present invention, the ultrasonic propagation area recorded in the storage device, that is, the ultrasonic propagation area corresponding to the waveform data or / and the flaw detection data recorded in the storage device is displayed. The flaw-detected area in the sample can be grasped, and it can be confirmed whether or not there is an inspection omission. In addition, since the current ultrasonic propagation path or / and the current ultrasonic propagation area are also displayed, the inspector can grasp the current inspection status and determine how to change the position and orientation of the probe. be able to. Therefore, inspection omission can be suppressed and inspection efficiency can be increased.

また、上記目的を達成するために、本発明は、検査者が超音波プローブを被検体の表面に沿って移動させる超音波探傷方法において、位置検出器及び姿勢検出器の検出結果に基づいて前記超音波プローブの位置及び姿勢を取得し、さらに前記超音波プローブの位置及び姿勢に基づいて前記被検体の超音波入射位置及び入射方向を取得し、前記被検体の超音波入射位置及び入射方向、並びに前記被検体の形状情報に基づき、前記被検体内の超音波伝播経路を解析して、前記被検体内の超音波伝播エリアを取得し、前記超音波プローブからの波形信号に基づいて取得された波形データ又は／及び探傷データを、対応する超音波伝播エリアと共に記憶装置で収録し、前記被検体の画像上、前記記憶装置で収録された超音波伝播エリアと共に、前記超音波伝播解析部で取得された現在の超音波伝播経路又は／及び現在の超音波伝播エリアを識別可能に表示装置で表示する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic flaw detection method in which an examiner moves an ultrasonic probe along the surface of a subject, based on the detection results of a position detector and a posture detector. Obtaining the position and orientation of the ultrasonic probe, further obtaining the ultrasonic incident position and direction of the subject based on the position and orientation of the ultrasonic probe, and the ultrasonic incidence position and direction of the subject; In addition, based on the shape information of the subject, an ultrasound propagation path in the subject is analyzed, an ultrasound propagation area in the subject is obtained, and obtained based on a waveform signal from the ultrasound probe. Waveform data and / or flaw detection data is recorded together with the corresponding ultrasonic propagation area by a storage device, and the ultrasonic wave is recorded together with the ultrasonic propagation area recorded by the storage device on the image of the subject. To display the current ultrasonic wave propagation path or / and the current ultrasonic wave propagation area obtained by the wave-propagating analyzer at identifiably displayed device.

本発明によれば、検査漏れを抑制でき、かつ検査効率を高めることができる。 According to the present invention, inspection omission can be suppressed and inspection efficiency can be increased.

本発明の第１の実施形態における超音波探傷装置の構成を、被検体である配管とともに表す概略図である。It is the schematic showing the structure of the ultrasonic flaw detector in the 1st Embodiment of this invention with piping which is a subject. 図１中断面II−IIによる配管の断面図であり、超音波プローブから配管に送信した超音波を示す。It is sectional drawing of piping by the cross section II-II in FIG. 1, and shows the ultrasonic wave transmitted to piping from the ultrasonic probe. 本発明の第１の実施形態における超音波プローブの構成を表す概略図である。It is the schematic showing the structure of the ultrasonic probe in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における計算装置の処理内容を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the processing content of the calculation apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における計算装置の座標変換処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the coordinate transformation process of the calculation apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における計算装置の超音波伝播解析で取得された超音波伝播経路の具体例を表す図である。It is a figure showing the specific example of the ultrasonic propagation path acquired by the ultrasonic propagation analysis of the computer apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における計算装置の超音波伝播解析で用いる超音波ビームモデルの具体例を表す図である。It is a figure showing the specific example of the ultrasonic beam model used by the ultrasonic propagation analysis of the calculation apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における超計算装置の音波伝播解析で取得された超音波伝播エリアの具体例を表す図である。It is a figure showing the specific example of the ultrasonic wave propagation area acquired by the sound wave analysis of the supercomputer in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における計算装置の超音波伝播解析で取得された、被検体の検査対象エリアと重なる部分的な超音波伝播解析エリアの具体例を表す図である。It is a figure showing the specific example of the partial ultrasonic propagation analysis area which overlaps with the test object area of a subject acquired by the ultrasonic propagation analysis of the computer apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における表示装置の超音波伝播エリア表示画面を表す図である。It is a figure showing the ultrasonic propagation area display screen of the display apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態における表示装置の波形データ表示画面を表す図である。It is a figure showing the waveform data display screen of the display apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態における超音波探傷装置の構成を、被検体である配管とともに表す概略図である。It is the schematic showing the structure of the ultrasonic flaw detector in the 2nd Embodiment of this invention with piping which is a test object. 本発明の第２の実施形態における計算装置の処理内容を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the processing content of the calculation apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態における表示装置の三次元探傷データ表示画面を表す図である。It is a figure showing the three-dimensional flaw detection data display screen of the display apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の変形例における超音波プローブの構成を表す概略図である。It is the schematic showing the structure of the ultrasonic probe in the 1st modification of this invention. 本発明の第１の変形例における計算装置の処理内容を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the processing content of the calculation apparatus in the 1st modification of this invention. 本発明の第２の変形例における超音波探傷装置の構成を、被検体である配管とともに表す概略図である。It is the schematic showing the structure of the ultrasonic flaw detector in the 2nd modification of this invention with piping which is a subject. 本発明の第２の変形例における計算装置で演算された検査対象路程範囲を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the range range of a test object calculated with the calculation apparatus in the 2nd modification of this invention.

本発明の第１の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態における超音波探傷装置の構成を、被検体である配管とともに表す概略図である。図２は、図１中断面II−IIによる配管の断面図であり、超音波プローブから配管に送信した超音波を示す。図３は、本実施形態における超音波プローブの構成を表す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment together with piping that is a subject. FIG. 2 is a cross-sectional view of the pipe taken along section II-II in FIG. 1 and shows ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic probe to the pipe. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the ultrasonic probe in the present embodiment.

本実施形態の超音波探傷装置は、超音波プローブ１０と、超音波プローブ１０で送受信される超音波を制御する超音波送受信装置２０と、超音波プローブ１０及び超音波送受信装置２０に配線を介して接続され、ＣＰＵ等を搭載した基板を有する計算装置（情報処理装置）３０と、計算装置３０に配線を介して接続され、ハードディスク等で構成された記憶装置４０と、計算装置３０及び記憶装置４０に配線を介して接続され、ディスプレイ等で構成された表示装置５０とを備えている。また、図示しないが、キーボードやマウス等で構成された入力装置も備えている。 The ultrasonic flaw detector according to the present embodiment includes an ultrasonic probe 10, an ultrasonic transmission / reception device 20 that controls ultrasonic waves transmitted / received by the ultrasonic probe 10, and wiring between the ultrasonic probe 10 and the ultrasonic transmission / reception device 20. A computing device (information processing device) 30 having a substrate mounted with a CPU or the like, a storage device 40 connected to the computing device 30 via wiring and configured by a hard disk, the computing device 30 and the storage device 40 is provided with a display device 50 that is connected to the terminal 40 via a wiring and is configured by a display or the like. Although not shown, an input device composed of a keyboard, a mouse, and the like is also provided.

超音波プローブ１０は、圧電素子１１及びシュー１２からなる斜角探触子を有している。そして、検査者が超音波プローブ１０を保持し、超音波プローブ１０を配管１の表面（外周面）に沿って移動させることにより、配管１の溶接継手部２（図２参照。図１では便宜上、溶接線３で示す）及びその近傍を探傷することが可能である。 The ultrasonic probe 10 has an oblique probe composed of a piezoelectric element 11 and a shoe 12. Then, the inspector holds the ultrasonic probe 10 and moves the ultrasonic probe 10 along the surface (outer peripheral surface) of the pipe 1, so that the welded joint portion 2 of the pipe 1 (see FIG. 2. For convenience in FIG. 1). , And the vicinity thereof can be detected.

超音波送受信装置２０は、圧電素子１１に電圧を印加して圧電素子１１を振動させ、超音波を発生させる。そして、圧電素子１１からシュー１２を介して送信された超音波が、配管１の表面で屈折し、配管１の内部に斜角で入射する。そして、配管１の内部に欠陥が存在する場合は、その欠陥で反射した超音波が圧電素子１１で受信され、波形信号（電気信号）に変換されて出力される。超音波送受信装置２０は、超音波プローブ１０からの波形信号に対し所定の処理（詳細には、アナログ信号からデジタル信号への変換処理等）を行って波形データを取得し、計算装置３０へ出力するようになっている。波形データは、超音波の路程と波高値の関係からなる離散データである。 The ultrasonic transmission / reception device 20 applies a voltage to the piezoelectric element 11 to vibrate the piezoelectric element 11 to generate ultrasonic waves. Then, the ultrasonic wave transmitted from the piezoelectric element 11 via the shoe 12 is refracted on the surface of the pipe 1 and enters the inside of the pipe 1 at an oblique angle. If there is a defect inside the pipe 1, the ultrasonic wave reflected by the defect is received by the piezoelectric element 11, converted into a waveform signal (electric signal), and output. The ultrasonic transmission / reception device 20 obtains waveform data by performing predetermined processing (specifically, conversion processing from an analog signal to a digital signal, etc.) on the waveform signal from the ultrasonic probe 10 and outputs the waveform data to the calculation device 30. It is supposed to be. The waveform data is discrete data composed of the relationship between the ultrasonic path length and the peak value.

超音波プローブ１０は、例えば撮像素子１３及び画像処理プロセッサ１４で構成された位置検出器を有している。この位置検出器は、パーソナルコンピュータの入力装置として利用される光学式マウスと同様のものである。画像処理プロセッサ１４は、撮像素子１３で撮像した配管１の表面の画像を処理して、配管１の表面の二次元座標系（詳細は後述）における微小時間毎の相対的な移動方向及び移動量を演算し、計算装置３０へ出力するようになっている。 The ultrasonic probe 10 includes a position detector that includes, for example, an image sensor 13 and an image processor 14. This position detector is the same as an optical mouse used as an input device of a personal computer. The image processor 14 processes the image of the surface of the pipe 1 imaged by the image sensor 13, and the relative moving direction and moving amount for each minute time in the two-dimensional coordinate system (details will be described later) of the surface of the pipe 1. Is calculated and output to the calculation device 30.

また、超音波プローブ１０は、例えばジャイロセンサ１５で構成された姿勢検出器を有している。ジャイロセンサ１５は、三次元座標系の各軸周りの角速度を検出して、計算装置３０へ出力するようになっている。 Further, the ultrasonic probe 10 has a posture detector composed of, for example, a gyro sensor 15. The gyro sensor 15 detects an angular velocity around each axis of the three-dimensional coordinate system and outputs the angular velocity to the calculation device 30.

計算装置３０は、機能的構成として、超音波送受信装置２０から入力された波形データを一時的に記憶する波形データメモリ３１と、超音波プローブ１０から入力された位置検出器及び姿勢検出器の検出結果に基づいて配管１の超音波入射位置及び入射方向を取得する超音波入射情報取得部３２とを有している。なお、位置検出器及び姿勢検出器の検出結果は、探触子の波形信号と同期して得られており、波形データと対応づけられるようになっている。 As a functional configuration, the calculation device 30 has a waveform data memory 31 that temporarily stores waveform data input from the ultrasonic transmission / reception device 20, and detection of a position detector and posture detector input from the ultrasonic probe 10. An ultrasonic incident information acquisition unit 32 that acquires the ultrasonic incident position and incident direction of the pipe 1 based on the result is provided. Note that the detection results of the position detector and the attitude detector are obtained in synchronization with the waveform signal of the probe, and are associated with the waveform data.

また、計算装置３０は、被検体形状情報記憶部３３、検査範囲設定部３４、超音波伝播解析部３５、及び収録制御部３６を有している。被検体形状情報記憶部３３は、被検体の形状情報として、例えばＣＡＤデータや関数等を記憶している。本実施形態では、配管１の外周面の形状を表す関数（下記の式（１）参照。Ｒ_０：配管の外径）及び配管１の内周面の形状を表す関数等を記憶している。検査範囲設定部３４は、例えば表示装置５０で表示された被検体の画像上で検査対象エリアを指定することにより、被検体の検査対象エリアを設定可能としている。 The calculation device 30 also includes a subject shape information storage unit 33, an examination range setting unit 34, an ultrasonic wave propagation analysis unit 35, and a recording control unit 36. The subject shape information storage unit 33 stores, for example, CAD data and functions as the shape information of the subject. In the present embodiment, a function representing the shape of the outer peripheral surface of the pipe 1 (see the following formula (1), R ₀ : outer diameter of the pipe), a function representing the shape of the inner peripheral surface of the pipe 1, and the like are stored. . The examination range setting unit 34 can set the examination target area of the subject by designating the examination target area on the subject image displayed on the display device 50, for example.

ｘ^２＋ｚ^２＝Ｒ_０ ^２ …（１） x ² + z ² = R ₀ ² (1)

次に、本実施形態の計算装置３０の処理内容について説明する。図４は、本実施形態における計算装置３０の処理内容を表すフローチャートである。 Next, the processing content of the calculation apparatus 30 of this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a flowchart showing the processing contents of the computing device 30 in this embodiment.

ステップ１００にて、波形データメモリ３１は、超音波送受信装置２０から一定の時間間隔で入力された波形データを一時的に記憶する。そして、波形データモリ３１で記憶された波形データに対応して、後述するステップ１０１以降の処理が順次行われる。 In step 100, the waveform data memory 31 temporarily stores the waveform data input from the ultrasonic transmission / reception apparatus 20 at regular time intervals. Then, corresponding to the waveform data stored in the waveform data memory 31, processing from step 101 described later is sequentially performed.

まず、ステップ１０１にて、超音波入射情報取得部３２は、超音波プローブ１０から入力された位置検出器及び姿勢検出器の検出結果に基づき、プローブ１０の位置及び姿勢を取得する。 First, in step 101, the ultrasonic incident information acquisition unit 32 acquires the position and posture of the probe 10 based on the detection results of the position detector and posture detector input from the ultrasonic probe 10.

詳しく説明すると、配管１の表面の二次元座標系（詳細には、図５で示すように配管１の周方向のＣＸ軸と配管１の軸方向のＣＹ軸からなる二次元座標系）において、予め設定された超音波プローブ１０の初期位置（詳細には、例えば二次元座標系の原点ＣＯ）と、画像処理プロセッサ１４で演算された微小時間毎の相対的な移動方向及び移動量に基づき、プローブ１０の位置（ｃｘ，ｃｙ）を演算する。そして、例えば被検体形状情報記憶部３３で記憶された配管１の表面の形状情報や、予め設定された二次元座標系の原点ＣＯと三次元座標系（詳細には、図５で示すように配管１の半径方向で互いに直交するＸ軸及びＺ軸と配管１の軸方向のＹ軸からなる三次元座標系）の原点Ｏとの関係（詳細には、例えば図５で示すように、Ｘ軸方向の間隔ゼロ、Ｙ軸方向の間隔ｙ_０、Ｚ軸方向の間隔Ｒ_０）に基づき、プローブ１０の二次元座標位置（ｃｘ，ｃｙ）を三次元座標位置（ｘ，ｙ，ｚ）に変換する。具体的には、例えば下記の式（２）を用いて変換する。 More specifically, in the two-dimensional coordinate system on the surface of the pipe 1 (more specifically, as shown in FIG. 5, the two-dimensional coordinate system including the circumferential CX axis of the pipe 1 and the CY axis of the pipe 1 in the axial direction) Based on the initial position of the ultrasonic probe 10 set in advance (specifically, for example, the origin CO of the two-dimensional coordinate system) and the relative moving direction and moving amount for each minute time calculated by the image processor 14, The position (cx, cy) of the probe 10 is calculated. For example, the shape information of the surface of the pipe 1 stored in the object shape information storage unit 33, the origin CO of the preset two-dimensional coordinate system, and the three-dimensional coordinate system (in detail, as shown in FIG. 5). The relationship between the origin O of the X-axis and Z-axis orthogonal to each other in the radial direction of the pipe 1 and the Y-axis in the axial direction of the pipe 1 (in detail, for example, as shown in FIG. The two-dimensional coordinate position (cx, cy) of the probe 10 is changed to the three-dimensional coordinate position (x, y, z) based on the axial interval zero, the Y-axis direction interval y ₀ , and the Z-axis direction interval R ₀ ). Convert. Specifically, for example, conversion is performed using the following equation (2).

また、ジャイロセンサ１５で検出された微小時間毎の角速度を積算して、プローブ１０の姿勢（ロール角、ピッチ角、ヨー角）を演算する。 Further, the angular velocity for each minute time detected by the gyro sensor 15 is integrated to calculate the posture (roll angle, pitch angle, yaw angle) of the probe 10.

そして、ステップ１０２に進み、超音波入射情報取得部３２は、前述のステップ１０１で取得されたプローブ１０の三次元座標位置及び姿勢に基づき、配管１の超音波入射位置及び入射方向を演算する。詳細には、まず、三次元座標系のプローブ１０の三次元座標位置及び姿勢並びに予め設定されたプローブ１０の幾何情報に基づき、配管１の表面での超音波入射位置及び入射角θ_ａを演算する。そして、スネルの法則（下記の式（３）参照）を用い、超音波の入射角θ_ａ及び予め設定された音響情報（詳細には、シュー１２の音速Ｃ_０及び配管１の音速Ｃ_１）から、超音波の屈折角θ_ｂを演算する。この屈折角θ_ｂに基づき、超音波入射方向（三次元ベクトル）を取得する。 Then, the process proceeds to step 102, and the ultrasonic incident information acquisition unit 32 calculates the ultrasonic incident position and incident direction of the pipe 1 based on the three-dimensional coordinate position and orientation of the probe 10 acquired in step 101 described above. More specifically, first, based on the three-dimensional coordinate position and orientation, as well as preset geometric information of the probe 10 of the probe 10 of the three-dimensional coordinate system, calculating the ultrasonic incident position and the incident angle theta _a at the surface of the pipe 1 To do. The Snell's law using (Equation (3) see below), ultrasound incidence angle theta _a and preset sound information (in particular, sound velocity C ₁ sonic C ₀ and the pipe 1 of the shoe 12) from calculates the refraction angle theta _b ultrasound. Based on this refraction angle theta _b, to acquire ultrasound incident direction (three-dimensional vector).

そして、ステップ１０３に進み、超音波伝播解析部３５は、超音波伝播解析を行う。詳細には、前述のステップ１０２で取得された配管１の超音波入射位置及び入射方向、並びに被検体形状情報記憶部３３で記憶された配管１の形状情報に基づき、音線追跡法を用いて超音波伝播経路を解析する。図６（ａ）及び図６（ｂ）を用い、超音波伝播経路の解析について説明する。 In step 103, the ultrasonic propagation analysis unit 35 performs ultrasonic propagation analysis. Specifically, based on the ultrasonic wave incident position and direction of the pipe 1 acquired in the above-described step 102 and the shape information of the pipe 1 stored in the subject shape information storage unit 33, the sound ray tracing method is used. Analyze the ultrasonic propagation path. The analysis of the ultrasonic propagation path will be described with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b).

まず、入射位置を基点として入射方向に延在する音線と配管１の裏面（境界）との第１の交点の座標を求める。そして、圧電素子１１から第１の交点までの経路の往復長さである路程を演算し、演算された路程が予め設定された波形信号の取込み路程を超えるかどうかを判定する。例えば演算された路程が波形信号の取込み路程を超える場合は、図示しないが、波形信号の取込み路程に対応する音線の終点を演算する。 First, the coordinates of the first intersection of the sound ray extending in the incident direction with the incident position as the base point and the back surface (boundary) of the pipe 1 are obtained. Then, a path which is the reciprocal length of the path from the piezoelectric element 11 to the first intersection is calculated, and it is determined whether or not the calculated path exceeds a preset waveform signal acquisition path. For example, when the calculated path exceeds the waveform signal acquisition path, although not shown, the end point of the sound ray corresponding to the waveform signal acquisition path is calculated.

一方、例えば演算された路程が波形信号の取込み路程を超えない場合は、図示のように、第１の交点での入射角θ_ｃを演算し、さらにスネルの法則を用いて反射角θ_ｃを演算する。この反射角θ_ｄに基づき、反射方向（三次元ベクトル）を取得する。そして、第１の交点を基点として反射方向に延在する音線と配管１の表面（境界）との第２の交点の座標を求める。そして、圧電素子から第２の交点までの経路の往復長さである路程を演算し、演算された路程が波形信号の取込み路程を超えるかどうかを判定する。例えば演算された路程が波形信号の取込み路程を超える場合は、図示のように、波形信号の取込み路程に対応する音線の終点を演算する。 On the other hand, for example, if the computed path length does not exceed the capture path length of the waveform signal, as shown, the incident angle theta _c at the first intersection point is calculated, further a reflection angle theta _c using Snell's law Calculate. Based on the reflection angle theta _d, obtains the reflection direction (three-dimensional vector). Then, the coordinates of the second intersection point between the sound ray extending in the reflection direction with the first intersection point as a base point and the surface (boundary) of the pipe 1 are obtained. Then, a path that is the reciprocal length of the path from the piezoelectric element to the second intersection is calculated, and it is determined whether or not the calculated path exceeds the waveform signal acquisition path. For example, if the calculated path exceeds the waveform signal acquisition path, the end point of the sound ray corresponding to the waveform signal acquisition path is calculated as shown in the figure.

以上のように、波形信号の取込み路程に対応する音線の終点が得られるまで、音線を演算して、音線からなる超音波伝播経路を取得する。 As described above, the sound ray is calculated until the end point of the sound ray corresponding to the waveform signal acquisition path is obtained, and the ultrasonic wave propagation path including the sound ray is acquired.

その後、超音波伝播解析部３５は、予め設定された超音波ビームモデルを用いて、上述した超音波伝播経路から、超音波伝播エリア（言い換えれば、超音波伝播経路にビーム幅を持たせたもの）を演算する。図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）は、超音波ビームモデルの具体例を表す図である。 Thereafter, the ultrasonic wave propagation analysis unit 35 uses the ultrasonic beam model set in advance to change the ultrasonic wave propagation path from the above-described ultrasonic wave propagation path (in other words, the ultrasonic wave propagation path has a beam width). ) Is calculated. FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C are diagrams illustrating specific examples of the ultrasonic beam model.

図７（ａ）で示す超音波ビームモデルは、平行ビームモデルであって、ビーム幅が一定で圧電素子１１の開口幅Ｄと等しいと仮定したものである。図７（ｂ）で示す超音波ビームモデルは、拡散ビームモデルであって、近距離限界距離Ｈ_０より遠方の遠距離音場領域において、指向角φで拡散すると仮定したものである。なお、近距離限界距離Ｈ_０及び指向角φは、一般的に、下記の式（４）及び式（５）により求めることができる。なお、式中のλは超音波の波長、ｆは超音波の周波数である。 The ultrasonic beam model shown in FIG. 7A is a parallel beam model and is assumed to have a constant beam width and equal to the opening width D of the piezoelectric element 11. Ultrasonic beam model shown in FIG. 7 (b), spread a beam model, the far field regions distant from the short-range limit distance H _0, is obtained by assuming that the diffusion in the directivity angle phi. Note that the short distance limit distance H ₀ and the directivity angle φ can be generally obtained by the following equations (4) and (5). In the equation, λ is the wavelength of the ultrasonic wave, and f is the frequency of the ultrasonic wave.

図７（ｃ）で示す超音波ビームモデルは、拡散・減衰ビームモデルであって、音軸上の距離増加に従い減少する超音波の音圧強度や、音軸方向から離れる程、音圧強度が弱くなる超音波の指向性に基づいたビーム音場の演算結果により、音圧強度が高くなるエリアを設定したものである。 The ultrasonic beam model shown in FIG. 7C is a diffusion / attenuation beam model, and the sound pressure intensity of the ultrasonic wave that decreases as the distance on the sound axis decreases or the sound pressure intensity increases as the distance from the sound axis direction increases. The area where the sound pressure intensity is increased is set based on the calculation result of the beam sound field based on the directivity of the ultrasonic wave that becomes weaker.

そして、複数の超音波ビームモデルが用意され、そのうちの１つの超音波ビームモデルが入力装置の入力によって予め設定されるか、若しくは、１つの超音波ビームモデルのみが用意されて予め設定されている。例えば図７（ｂ）で示す超音波ビームモデルが予め設定されていた場合には、図６（ａ）及び図６（ｂ）で示す超音波伝播経路から、図８（ａ）及び図８（ｂ）で示す超音波伝播エリアを取得する。 A plurality of ultrasonic beam models are prepared, and one of the ultrasonic beam models is preset by an input of the input device, or only one ultrasonic beam model is prepared and preset. . For example, when the ultrasonic beam model shown in FIG. 7B is set in advance, from the ultrasonic wave propagation paths shown in FIGS. 6A and 6B, FIGS. The ultrasonic wave propagation area shown in b) is acquired.

なお、本実施形態では、超音波ビームモデルに対し、有効率（言い換えれば、ビーム幅の割合）も予め設定されている。すなわち、例えば有効率が１００％に予め設定されてもよいが、後述する超音波伝播エリアの表示や重なり具合の判定を考慮して、有効率が１００％未満（具体的には、例えば図７（ａ）〜図７（ｂ）で示すように５０％）に予め設定されてもよい。超音波ビームモデルの有効率が１００％未満に予め設定された場合は、その超音波ビームモデルを用いて取得された一の超音波伝播エリアと他の超音波伝播エリアがぎりぎり重なるように表示又は判定されても、ある程度の重なり部分を確保することが可能である。言い換えれば、ある程度の重なり部分がなければ、一の超音波伝播エリアと他の超音波伝播エリアがぎりぎり重なっているように表示又は判定しないようにすることが可能である。 In the present embodiment, the effective rate (in other words, the ratio of the beam width) is also set in advance for the ultrasonic beam model. That is, for example, the effective rate may be set in advance to 100%, but the effective rate is less than 100% (specifically, for example, FIG. (A) to 50% as shown in FIG. 7B may be set in advance. When the effective rate of the ultrasonic beam model is preset to less than 100%, display is performed so that one ultrasonic propagation area acquired using the ultrasonic beam model and the other ultrasonic propagation area overlap with each other. Even if it is determined, it is possible to secure a certain amount of overlap. In other words, if there is no overlapping portion to some extent, it is possible not to display or determine that one ultrasonic wave propagation area and the other ultrasonic wave propagation area are overlapped.

また、本実施形態では、検査範囲設定部３４で検査対象エリアが予め設定されていることから、超音波伝播解析部３５は、検査対象エリア内の超音波伝播エリアを演算する。検査対象エリアは、図９（ａ）及び図９（ｂ）で示すように、ボクセル（言い換えれば、三次元空間上の微小な直方体）の集合として構成されている。そこで、検査対象エリアを構成するボクセルのうち、超音波伝播エリアに収まるものを、超音波通過ボクセルとして取得し、それらの集合を、検査対象エリア内の超音波伝播エリアとして取得する。 In the present embodiment, since the inspection target area is set in advance by the inspection range setting unit 34, the ultrasonic propagation analysis unit 35 calculates the ultrasonic propagation area in the inspection target area. As shown in FIGS. 9A and 9B, the inspection target area is configured as a set of voxels (in other words, a minute rectangular parallelepiped in a three-dimensional space). Therefore, among the voxels constituting the inspection target area, those that fit in the ultrasonic propagation area are acquired as ultrasonic passing voxels, and a set thereof is acquired as the ultrasonic propagation area in the inspection target area.

そして、図４のステップ１０４にて、収録制御部３６は、超音波伝播解析部３５で取得された、検査対象エリア内の現在の超音波伝播エリアと、後述するステップ１０５で記憶装置４０に収録された、検査対象エリア内の過去の超音波伝播エリアとの重なり具合を判定する。例えば重なり具合が予め設定された閾値（詳細には、例えば１００％であってもよいし、１００％未満であってもよい）未満である場合は、ステップ１０４の判定が満たされず、前述のステップ１００に戻る。 In step 104 of FIG. 4, the recording control unit 36 records the current ultrasonic propagation area in the inspection target area acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35 and the storage device 40 in step 105 described later. The degree of overlap with the past ultrasonic wave propagation area in the inspection target area is determined. For example, when the degree of overlap is less than a preset threshold (specifically, for example, it may be 100% or may be less than 100%), the determination in step 104 is not satisfied, and the above-described step Return to 100.

一方、例えば重なり具合が閾値以上である場合は、ステップ１０４の判定が満たされ、ステップ１０５に移る。ステップ１０５では、収録制御部３６は、超音波伝播解析部３５で取得された、検査対象エリア内の現在の超音波伝播エリアと、波形データメモリ３１で記憶された対応する波形データを、記憶装置４０に出力して収録させる。 On the other hand, for example, when the overlapping degree is equal to or greater than the threshold value, the determination at Step 104 is satisfied, and the routine goes to Step 105. In step 105, the recording control unit 36 stores the current ultrasonic propagation area in the examination target area acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35 and the corresponding waveform data stored in the waveform data memory 31. Output to 40 and record.

その後、ステップ１０５に進み、収録制御部３６は、記憶装置４０で収録された超音波伝播エリアと検査対象エリアとが完全に重なるかどうかを判定する。最初のうちは、記憶装置４０で収録された超音波伝播エリアと検査対象エリアとが完全に重ならないため、ステップ１０５の判定が満たされず、前述のステップ１００に戻る。そして、記憶装置４０で収録された超音波伝播エリアと検査対象エリアとが完全に重なれば、ステップ１０５の判定が満たされ、検査対象エリアの検査が終了する。 Thereafter, the process proceeds to step 105, and the recording control unit 36 determines whether or not the ultrasonic wave propagation area recorded in the storage device 40 and the inspection target area completely overlap. Initially, since the ultrasonic wave propagation area recorded in the storage device 40 and the inspection target area do not completely overlap, the determination in step 105 is not satisfied, and the process returns to step 100 described above. If the ultrasonic wave propagation area recorded in the storage device 40 and the inspection target area completely overlap, the determination in step 105 is satisfied, and the inspection of the inspection target area is completed.

次に、本実施形態の表示装置５０の表示画面を説明するとともに、その作用効果を説明する。 Next, the display screen of the display device 50 according to the present embodiment will be described, and the effects thereof will be described.

表示装置５０は、超音波伝播エリア表示機能を有しており、入力装置で入力された指令に応じて、例えば図１０で示すような超音波伝播エリア表示画面６０を表示するようになっている。 The display device 50 has an ultrasonic propagation area display function, and displays an ultrasonic propagation area display screen 60 as shown in FIG. 10, for example, in accordance with a command input by the input device. .

詳しく説明すると、表示装置５０は、計算装置３０の被検体形状情報記憶部３３で記憶された配管１の形状情報、計算装置３０の検査範囲設定部３４で設定された配管１の検査対象エリア（上述の図９（ａ）及び図９（ｂ）参照）、記憶装置４０で収録された過去の超音波伝播エリア（但し、超音波伝播エリアが複数存在する場合は、それらの総合エリア）、並びに計算装置３０の超音波伝播解析部３５で取得された現在の超音波伝播経路（上述の図６（ａ）及び図６（ｂ））及び現在の超音波伝播エリア（上述の図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）を入力している。 More specifically, the display device 50 includes the shape information of the pipe 1 stored in the subject shape information storage unit 33 of the calculation device 30, and the inspection target area of the pipe 1 set by the inspection range setting unit 34 of the calculation device 30 ( 9 (a) and 9 (b) above, past ultrasonic wave propagation areas recorded in the storage device 40 (however, when there are a plurality of ultrasonic wave propagation areas, their total area), and The current ultrasonic propagation path (the above-described FIG. 6A and FIG. 6B) acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35 of the calculation device 30 and the current ultrasonic propagation area (the above-described FIG. 8A). And FIG. 8B).

そして、超音波伝播エリア表示画面６０にて、入力装置で入力された指令に応じて配管１の三次元形状を全体的に又は部分的に拡大して表示するとともに、その三次元画像上、検査対象エリアのマーカ６１、収録済みの超音波伝播エリアのマーカ６２、現在の超音波伝播経路のマーカ６３、現在の超音波伝播エリアのマーカ６４、及びプローブのマーカ６５を識別可能に表示する。これらのマーカ６１〜６５は、例えばサーフェイスレンダリング法又はボリュームレンダリング法等で作成され、色調又は透明度等が変えられて識別可能になっている。また、マーカ６５は、好ましくは、プローブ１０の位置だけでなく、プローブ１０の姿勢も可視化している。また、各マーカの表示を、入力装置で入力された指令に応じてＯＮ／ＯＦＦに切替え可能としてもよい。 Then, on the ultrasonic propagation area display screen 60, the three-dimensional shape of the pipe 1 is displayed entirely or partially in accordance with a command input by the input device, and the inspection is performed on the three-dimensional image. The marker 61 of the target area, the marker 62 of the recorded ultrasonic propagation area, the marker 63 of the current ultrasonic propagation path, the marker 64 of the current ultrasonic propagation area, and the marker 65 of the probe are displayed in an identifiable manner. These markers 61 to 65 are created by, for example, a surface rendering method or a volume rendering method, and can be identified by changing the color tone or transparency. The marker 65 preferably visualizes not only the position of the probe 10 but also the posture of the probe 10. Further, the display of each marker may be switched ON / OFF according to a command input by the input device.

なお、図１０では、収録済みの超音波伝播エリアのマーカ６２と現在の超音波伝播エリアのマーカ６４が重なる部分では、マーカ６２が優先されて表示されているもの、その重なる部分が重ならない部分に対し色調等が変えられて識別可能に表示されてもよい。また、超音波伝播エリア表示画面６０は、記憶装置４０で超音波伝播エリア等が収録される度に、また計算装置３０の超音波伝播解析部３５で現在の超音波伝播経路及び現在の超音波伝播エリアが取得される度に、更新されるようになっている。 In FIG. 10, in the portion where the recorded ultrasonic wave propagation area marker 62 and the current ultrasonic wave propagation area marker 64 overlap, the marker 62 is displayed with priority, and the overlapping portion does not overlap. For example, the color tone may be changed and displayed in an identifiable manner. The ultrasonic wave propagation area display screen 60 is displayed every time an ultrasonic wave propagation area or the like is recorded in the storage device 40, and also in the ultrasonic wave propagation analysis unit 35 of the calculation device 30. Every time a propagation area is acquired, it is updated.

上述した超音波伝播エリア表示画面６０では、記憶装置４０で収録された超音波伝播エリア、すなわち、記憶装置４０で収録された波形データに対応する超音波伝播エリアを表示するので、検査者が配管１内の探傷済みエリアを把握でき、検査漏れが生じていないかどうかを確認することができる。また、現在の超音波伝播経路（及び現在の超音波伝播エリア）も表示するので、検査者が現在の検査状況を把握でき、プローブ１０の位置や姿勢をどのように変えたほうがよいかを判断することができる。したがって、検査漏れを抑制でき、かつ検査効率を高めることができる。 In the ultrasonic wave propagation area display screen 60 described above, the ultrasonic wave propagation area recorded in the storage device 40, that is, the ultrasonic wave propagation area corresponding to the waveform data recorded in the storage device 40 is displayed. The flaw-detected area in 1 can be grasped, and it can be confirmed whether or not an inspection omission has occurred. In addition, since the current ultrasonic propagation path (and the current ultrasonic propagation area) is also displayed, the inspector can grasp the current inspection status and determine how to change the position and posture of the probe 10. can do. Therefore, inspection omission can be suppressed and inspection efficiency can be increased.

表示装置５０は、波形データ表示機能をさらに有し、入力装置で入力された指令に応じて、例えば図１１で示すような波形データ表示画面６６を表示するようになっている。 The display device 50 further has a waveform data display function, and displays a waveform data display screen 66 as shown in FIG. 11, for example, in response to a command input by the input device.

詳しく説明すると、表示装置５０は、例えば、計算装置３０の波形データメモリ３１で記憶された波形データを入力し、この波形データを波形データ表示画面６６で表示してもよい。この場合は、検査者が現在の検査結果を把握できる。なお、波形データ表示画面６６は、記憶装置３０の波形データメモリで波形データが記憶される度に、更新されればよい。また、波形データ表示画面６６と超音波伝播エリア表示画面６０が同時に表示されてもよい。 More specifically, the display device 50 may input the waveform data stored in the waveform data memory 31 of the calculation device 30 and display the waveform data on the waveform data display screen 66, for example. In this case, the inspector can grasp the current inspection result. The waveform data display screen 66 may be updated each time waveform data is stored in the waveform data memory of the storage device 30. Further, the waveform data display screen 66 and the ultrasonic wave propagation area display screen 60 may be displayed at the same time.

あるいは、表示装置５０は、例えば、入力装置で入力された指令に応じて、記憶装置４０で収録された波形データを入力し、この波形データを波形データ表示画面６６で表示してもよい。この場合は、検査者が過去の検査結果を把握できる。 Alternatively, for example, the display device 50 may input the waveform data recorded in the storage device 40 in response to a command input by the input device, and display the waveform data on the waveform data display screen 66. In this case, the inspector can grasp past inspection results.

本発明の第２の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、探傷データを取得する実施形態である。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment is an embodiment for acquiring flaw detection data.

図１２は、本実施形態における超音波探傷装置の構成を、被検体である配管とともに表す概略図である。なお、本実施形態において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。 FIG. 12 is a schematic diagram illustrating the configuration of the ultrasonic flaw detector according to the present embodiment together with the piping that is the subject. Note that in this embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.

本実施形態では、計算装置３０は、超音波伝播解析部３５で取得された超音波電波経路に基づき、波形データメモリ３１で記憶された波形データから三次元探傷データを作成する三次元探傷データ取得部３７をさらに有している。三次元探傷データは、超音波の三次元的な反射位置と波高値の関係からなる離散データである。 In the present embodiment, the computing device 30 acquires 3D flaw detection data that creates 3D flaw detection data from the waveform data stored in the waveform data memory 31 based on the ultrasonic wave path acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35. A portion 37 is further provided. The three-dimensional flaw detection data is discrete data composed of a relationship between a three-dimensional reflection position of ultrasonic waves and a peak value.

次に、本実施形態の計算装置の処理内容について説明する。図１３は、本実施形態における計算装置の処理内容を表すフローチャートである。 Next, processing contents of the computing device of this embodiment will be described. FIG. 13 is a flowchart showing the processing contents of the computing device in this embodiment.

上記第１の実施形態と同様、ステップ１００〜１０３を経て、ステップ１０４にて、収録制御部３６は、超音波伝播解析部３５で取得された、検査対象エリア内の現在の超音波伝播エリアと、記憶装置４０に収録された、検査対象エリア内の過去の超音波伝播エリアとの重なり具合を判定する。例えば重なり具合が予め設定された閾値未満である場合は、ステップ１０４の判定が満たされず、前述のステップ１００に戻る。 As in the first embodiment, after steps 100 to 103, in step 104, the recording control unit 36 obtains the current ultrasonic propagation area in the inspection target area acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35. The degree of overlap with the past ultrasonic wave propagation area in the inspection target area recorded in the storage device 40 is determined. For example, if the overlap is less than a preset threshold, the determination in step 104 is not satisfied, and the process returns to step 100 described above.

一方、例えば重なり具合が閾値以上である場合は、ステップ１０４の判定が満たされ、ステップ１０７に移る。ステップ１０７では、収録制御部３６は、三次元探傷データの作成指令を三次元探傷データ取得部３７に出力する。三次元探傷データ取得部３７は、超音波伝播解析部３５で取得された現在の超音波伝播経路に基づき、波形データメモリ３１で記憶された対応する波形データから三次元探傷データを作成する。詳細には、超音波伝播経路に基づき、波形データにおける超音波の路程を三次元座標位置に変換して、三次元探傷データを作成する。 On the other hand, for example, if the degree of overlap is equal to or greater than the threshold value, the determination at step 104 is satisfied, and the routine proceeds to step 107. In step 107, the recording control unit 36 outputs a 3D flaw detection data creation command to the 3D flaw detection data acquisition unit 37. The three-dimensional flaw detection data acquisition unit 37 creates three-dimensional flaw detection data from the corresponding waveform data stored in the waveform data memory 31 based on the current ultrasonic propagation path acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35. Specifically, based on the ultrasonic wave propagation path, the ultrasonic path in the waveform data is converted into a three-dimensional coordinate position to create three-dimensional flaw detection data.

そして、ステップ１０８に進み、収録制御部３６は、超音波伝播解析部３５で取得された、検査対象エリア内の現在の超音波伝播エリアと、波形データメモリ３１で記憶された対応する波形データと、三次元探傷データ取得部３７で取得された対応する三次元探傷データを、記憶装置４０に出力して収録させる。 In step 108, the recording control unit 36 acquires the current ultrasonic propagation area in the inspection target area acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35 and the corresponding waveform data stored in the waveform data memory 31. The corresponding 3D flaw detection data acquired by the 3D flaw detection data acquisition unit 37 is output to the storage device 40 and recorded.

表示装置５０は、上記第１の実施形態と同様、超音波伝播エリア表示機能を有しており、入力装置で入力された指令に応じて、超音波伝播エリア表示画面６０を表示するようになっている。超音波伝播エリア表示画面６０では、記憶装置４０で収録された超音波伝播エリア、すなわち、記憶装置４０で収録された波形データに対応する超音波伝播エリアを、検査対象エリアと共に表示するので、検査者が配管１内の探傷済みエリアを把握でき、検査漏れが生じていないかどうかを確認することができる。また、現在の超音波伝播経路（及び現在の超音波伝播エリア）も表示するので、検査者が現在の検査状況を把握でき、プローブ１０の位置や姿勢をどのように変えたほうがよいかを判断することができる。したがって、検査漏れを抑制でき、かつ検査効率を高めることができる。 Similar to the first embodiment, the display device 50 has an ultrasonic wave propagation area display function, and displays the ultrasonic wave propagation area display screen 60 in response to a command input by the input device. ing. On the ultrasonic wave propagation area display screen 60, the ultrasonic wave propagation area recorded in the storage device 40, that is, the ultrasonic wave propagation area corresponding to the waveform data recorded in the storage device 40 is displayed together with the inspection target area. A person can grasp the flaw-detected area in the pipe 1 and can confirm whether or not an inspection omission has occurred. In addition, since the current ultrasonic propagation path (and the current ultrasonic propagation area) is also displayed, the inspector can grasp the current inspection status and determine how to change the position and posture of the probe 10. can do. Therefore, inspection omission can be suppressed and inspection efficiency can be increased.

また、表示装置５０は、上記第１の実施形態と同様、波形データ表示機能を有し、入力装置で入力された指令に応じて、波形データ表示画面６６を表示するようになっている。波形データ表示画面６６では、計算装置３０の波形データメモリ３１で記憶された波形データ、又は記憶装置４０で収録された波形データを表示する。これにより、検査者が現在又は過去の検査結果を把握できる。 In addition, the display device 50 has a waveform data display function as in the first embodiment, and displays the waveform data display screen 66 in accordance with a command input from the input device. On the waveform data display screen 66, the waveform data stored in the waveform data memory 31 of the calculation device 30 or the waveform data recorded in the storage device 40 is displayed. Thereby, the inspector can grasp the present or past inspection result.

さらに、表示装置５０は、三次元探傷データ表示機能を有し、入力装置で入力された指令に応じて、例えば図１４で示すような三次元探傷データ表示画面６７を表示するようになっている。 Further, the display device 50 has a three-dimensional flaw detection data display function, and displays a three-dimensional flaw detection data display screen 67 as shown in FIG. 14, for example, in response to a command input by the input device. .

詳しく説明すると、表示装置５０は、計算装置３０の被検体形状情報記憶部３３で記憶された配管１の形状情報、記憶装置４０で収録された三次元探傷データ、並びに計算装置３０の超音波伝播解析部３５で取得された現在の超音波伝播経路を入力している。そして、三次元探傷データ表示画面６７にて、入力装置で入力された指令に応じて配管１の三次元形状を全体的に又は部分的に拡大して表示するとともに、その三次元画像上、三次元探傷データの波高値６８、現在の超音波伝播経路のマーカ６３、及びプローブのマーカ６５を識別可能に表示する。 More specifically, the display device 50 includes the shape information of the pipe 1 stored in the subject shape information storage unit 33 of the calculation device 30, the three-dimensional flaw detection data recorded in the storage device 40, and the ultrasonic propagation of the calculation device 30. The current ultrasonic propagation path acquired by the analysis unit 35 is input. Then, on the three-dimensional flaw detection data display screen 67, the three-dimensional shape of the pipe 1 is displayed entirely or partially in accordance with a command input by the input device, and on the three-dimensional image, The peak value 68 of the original flaw detection data, the marker 63 of the current ultrasonic propagation path, and the marker 65 of the probe are displayed in an identifiable manner.

なお、三次元探傷データの波高値６８は、三次元探傷データの三次元座標位置にそれぞれ対応して表示されるものである。そして、記憶装置４０で収録された三次元探傷データにおいて、同一の三次元座標位置に複数の波高値が存在すれば、それらの平均値か最大値をとるような演算処理が行われている。また、三次元探傷データ表示画面６７は、記憶装置４０で三次元探傷データ等が収録される度に、また計算装置３０の超音波伝播解析部３５で現在の超音波伝播経路が取得される度に、更新されるようになっている。また、三次元探傷データ表示画面６７と波形データ表示画面６６が同時に表示されてもよい。 The peak value 68 of the three-dimensional flaw detection data is displayed corresponding to the three-dimensional coordinate position of the three-dimensional flaw detection data. Then, in the three-dimensional flaw detection data recorded in the storage device 40, if there are a plurality of peak values at the same three-dimensional coordinate position, arithmetic processing is performed so as to obtain the average value or the maximum value thereof. The three-dimensional flaw detection data display screen 67 is displayed every time three-dimensional flaw detection data or the like is recorded in the storage device 40, and each time the current ultrasonic propagation path is acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35 of the calculation device 30. It is supposed to be updated. Further, the three-dimensional flaw detection data display screen 67 and the waveform data display screen 66 may be displayed simultaneously.

上述した三次元探傷データ表示画面６７では、記憶装置４０で収録された三次元探傷データを表示するので、検査者が検査結果も把握することができる。そして、三次元探傷データ表示画面６７で現在の超音波伝播経路も表示するので、現在の検査状況を把握でき、プローブ１０の位置や姿勢をどのように変えたほうがよいかを判断することができる。したがって、検査効率をさらに高めることができる。 Since the three-dimensional flaw detection data display screen 67 described above displays the three-dimensional flaw detection data recorded in the storage device 40, the inspector can also grasp the inspection result. Since the current ultrasonic propagation path is also displayed on the three-dimensional flaw detection data display screen 67, the current inspection status can be grasped and it can be determined how to change the position and orientation of the probe 10. . Therefore, inspection efficiency can be further increased.

なお、上記第１及び第２の実施形態においては、特に説明しなかったが、例えば図１５で示すように、超音波プローブ１０に近接スイッチ１６Ａ，１６Ｂを設け、超音波探傷プローブ１０と配管１の表面との接触状態を検出してもよい。近接スイッチは、２つ以上あることが好ましいものの、１つであってもよい。そして、例えば図１６のステップ１０９で示すように、計算装置３０の超音波伝播解析部３５は、超音波プローブ１０から入力された近接センサ１６Ａ，１６Ｂの検出結果に基づき、超音波プローブ１０と配管１の表面との接触状態が予め設定された許容レベルであるかどうかを判定する。例えば接触状態が許容レベルでない場合は、ステップ１０９の判定が満たされず、ステップ１００に戻る。一方、例えば接触状態が許容レベルである場合は、ステップ１０３に進み、ステップ１０３に進み、超音波伝播解析部３５は、超音波伝播経路を解析して、超音波伝播エリアを取得する。あるいは、近接スイッチを設けない場合でも、超音波伝播解析部３５は、波形データメモリ３１で記憶された波形データにおける特定領域（詳細には、例えばシュー１２の位置に相当する領域）の波高値により、超音波プローブ１０と配管１の表面との接触状態が許容レベルであるかどうかを判定してもよい。これらの変形例においては、超音波伝播解析の精度を高めることができる。 Although not particularly described in the first and second embodiments, the ultrasonic probe 10 is provided with proximity switches 16A and 16B, for example, as shown in FIG. You may detect a contact state with the surface. The proximity switch is preferably two or more, but may be one. For example, as shown in step 109 of FIG. 16, the ultrasonic propagation analysis unit 35 of the calculation device 30 is based on the detection results of the proximity sensors 16A and 16B input from the ultrasonic probe 10, and the ultrasonic probe 10 and the piping. It is determined whether or not the contact state with the surface of 1 is at a preset allowable level. For example, if the contact state is not an allowable level, the determination at step 109 is not satisfied, and the routine returns to step 100. On the other hand, if the contact state is at an acceptable level, for example, the process proceeds to step 103, and the process proceeds to step 103, where the ultrasonic propagation analysis unit 35 analyzes the ultrasonic propagation path and acquires the ultrasonic propagation area. Alternatively, even when the proximity switch is not provided, the ultrasonic wave propagation analysis unit 35 uses the peak value of a specific area (specifically, for example, an area corresponding to the position of the shoe 12) in the waveform data stored in the waveform data memory 31. It may be determined whether the contact state between the ultrasonic probe 10 and the surface of the pipe 1 is at an acceptable level. In these modified examples, the accuracy of ultrasonic wave propagation analysis can be increased.

また、上記第１及び第２の実施形態においては、計算装置３０が収録制御部３６を有し、現在の超音波伝播エリアと収録済みの過去の超音波伝播エリアとの重なり具合を判定し、その判定結果に応じて現在の超音波伝播エリア等を記憶装置４０に収録させる場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、計算装置３０が収録制御部３６を有しなくともよく、現在の超音波伝播エリアと収録済みの過去の超音波伝播エリアとの重なり具合を判定することなく、現在の超音波伝播エリア等を記憶装置４０に収録させてもよい。このような変形例においては、記憶装置４０に収録するデータ量が増加するものの、上記同様の効果を得ることができる。 In the first and second embodiments, the calculation device 30 includes the recording control unit 36, and determines the overlapping state between the current ultrasonic propagation area and the recorded past ultrasonic propagation area, Although the case where the current ultrasonic propagation area or the like is recorded in the storage device 40 according to the determination result has been described as an example, the present invention is not limited to this, and can be modified without departing from the spirit and technical idea of the present invention. is there. That is, the calculation device 30 does not have to include the recording control unit 36, and the current ultrasonic propagation area or the like can be determined without determining the overlap between the current ultrasonic propagation area and the recorded past ultrasonic propagation area. May be recorded in the storage device 40. In such a modification, although the amount of data recorded in the storage device 40 increases, the same effect as described above can be obtained.

また、上記第１及び第２の実施形態においては、特に説明しなかったが、計算装置３０の検査範囲設定部３４は、被検体の検査対象エリア及び超音波伝播経路に基づき、波形データに対する検査対象路程範囲（検出ゲート）を演算してもよい。そして、図１７で示すように、計算装置３０が欠陥判定部３８を有してもよい。詳しく説明すると、超音波プローブ１０の位置や姿勢に応じて超音波伝播経路が異なることから、検査対象エリアに対応する検査対象路程範囲も波形データ毎に異なる。具体的には、例えば図１８（ａ）及び図１８（ｂ）で示すように、波形データの検査対象路程範囲Ｇ１（言い換えれば、路程Ｌ１から路程Ｌ２までの範囲）と、波形データの検査対象路程範囲Ｇ２（言い換えれば、路程Ｌ３から路程Ｌ４までの範囲）が異なる。そのため、検査範囲設定部３４は、超音波伝播解析部３５で取得された超音波伝播経路毎に、検査対象エリアに対応する検査対象路程範囲を演算する。欠陥判定部３８は、波形データメモリ３１で記憶された波形データを入力するとともに、検査範囲設定部３４で演算された対応する検査対象路程範囲を入力する。あるいは、欠陥判定部３８は、入力装置で入力された指令に応じて、記憶装置４０で収録された波形データを入力するとともに、検査範囲設定部３４で演算されて記憶装置４０で収録された対応する検査対象路程範囲を入力する。そして、波形データに対し検査対象路程範囲内の波高値が予め設定された閾値を超えるかどうかを判定することにより、欠陥の有無を判定し、その判定結果を表示装置５０で表示させるか、若しくはその判定結果に応じてブザー等の報知器（図示せず）を駆動させる。このような変形例においては、欠陥の有無を自動的に検知するので、検査効率を高めることができる。 Although not particularly described in the first and second embodiments, the examination range setting unit 34 of the calculation apparatus 30 performs examination on waveform data based on the examination target area and the ultrasonic propagation path of the subject. The target path range (detection gate) may be calculated. And as shown in FIG. 17, the calculation apparatus 30 may have the defect determination part 38. FIG. More specifically, since the ultrasonic propagation path differs depending on the position and orientation of the ultrasonic probe 10, the inspection target path range corresponding to the inspection target area also differs for each waveform data. Specifically, for example, as shown in FIGS. 18A and 18B, the waveform data inspection target path range G1 (in other words, the range from the path L1 to the path L2) and the waveform data inspection target. The route range G2 (in other words, the range from the route L3 to the route L4) is different. Therefore, the inspection range setting unit 34 calculates the inspection target path range corresponding to the inspection target area for each ultrasonic propagation path acquired by the ultrasonic propagation analysis unit 35. The defect determination unit 38 inputs the waveform data stored in the waveform data memory 31 and also inputs the corresponding inspection target path range calculated by the inspection range setting unit 34. Alternatively, the defect determination unit 38 inputs the waveform data recorded in the storage device 40 in response to a command input by the input device, and is calculated by the inspection range setting unit 34 and recorded in the storage device 40. Enter the route range to be inspected. Then, by determining whether or not the wave height value within the inspection target path range exceeds a preset threshold with respect to the waveform data, the presence or absence of a defect is determined, and the determination result is displayed on the display device 50, or An alarm (not shown) such as a buzzer is driven according to the determination result. In such a modification, since the presence or absence of a defect is automatically detected, inspection efficiency can be improved.

また、上記第１及び第２の実施形態においては、計算装置３０が検査範囲設定部３４を有し、被検体の検査対象エリアを設定する場合（詳細には、計算装置３０の超音波伝播解析部３５が部分的な超音波伝播エリア（上述の図９（ａ）及び図９（ｂ）参照）を取得して、記憶装置４０が部分的な超音波伝播エリアを収録する場合）を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば、計算装置３０が検査範囲設定部３４を有しなくともよい。そして、計算装置３０の超音波伝播解析部３５が部分的な超音波伝播エリアを取得せず、記憶装置４０が全体的な超音波伝播エリア（上述の図８（ａ）及び図８（ｂ）参照）を収録してもよい。そして、表示装置５０は、超音波伝播エリア表示画面にて、被検体の画像上、検査対象エリアのマーカを表示しない。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。 In the first and second embodiments, the calculation device 30 includes the examination range setting unit 34 and sets the examination target area of the subject (in detail, the ultrasonic propagation analysis of the calculation device 30). Taking as an example a case where the unit 35 acquires a partial ultrasonic propagation area (see FIGS. 9A and 9B described above) and the storage device 40 records a partial ultrasonic propagation area). Although described, the present invention is not limited to this, and modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. That is, for example, the calculation device 30 may not have the inspection range setting unit 34. Then, the ultrasonic wave propagation analysis unit 35 of the calculation device 30 does not acquire a partial ultrasonic wave propagation area, and the storage device 40 does not acquire the entire ultrasonic wave propagation area (the above-described FIGS. 8A and 8B). Reference) may be recorded. Then, the display device 50 does not display the marker of the examination target area on the image of the subject on the ultrasonic propagation area display screen. In such a case, the same effect as described above can be obtained.

また、上記第１及び第２の実施形態においては、音波伝播エリア表示画面は、現在の超音波伝播経路のマーカ６３及び現在の超音波伝播エリアのマーカ６４の両方を表示する場合を例にとって説明したが、これに限られず、マーカ６３及びマーカ６４のうちの一方のみを表示してもよい。また、上記第１及び第２の実施形態においては、音波伝播エリア表示画面は、プローブのマーカ６５を表示する場合を例にとって説明したが、これに限られず、マーカ６５を表示しなくともよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。 In the first and second embodiments described above, the case where the sound wave propagation area display screen displays both the current ultrasonic wave propagation path marker 63 and the current ultrasonic wave propagation area marker 64 will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and only one of the marker 63 and the marker 64 may be displayed. In the first and second embodiments, the case where the sound wave propagation area display screen displays the marker 65 of the probe has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the marker 65 may not be displayed. In these cases, the same effect as described above can be obtained.

また、上記第１の実施形態においては、表示装置４０が超音波伝播エリア表示機能及び波形データ表示機能を有する場合を例にとって説明し、上記第２の実施形態においては、表示装置４０が超音波伝播エリア表示機能、波形データ表示機能、及び三次元探傷データ表示機能を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば、表示装置４０が超音波伝播エリア表示機能のみを有していてもよい。また、例えば、表示装置４０が超音波伝播エリア表示機能及び三次元探傷データ表示機能のみを有し、波形データ表示機能を有していなくともよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。 In the first embodiment, the case where the display device 40 has an ultrasonic wave propagation area display function and a waveform data display function will be described as an example. In the second embodiment, the display device 40 has an ultrasonic wave. The case of having a propagation area display function, a waveform data display function, and a three-dimensional flaw detection data display function has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. . That is, for example, the display device 40 may have only an ultrasonic wave propagation area display function. Further, for example, the display device 40 may have only the ultrasonic wave propagation area display function and the three-dimensional flaw detection data display function, and may not have the waveform data display function. In these cases, the same effect as described above can be obtained.

また、上記第１の実施形態においては、記憶装置４０で波形データを収録する場合を例にとって説明し、上記第２の実施形態においては、記憶装置４０で波形データ及び三次元探傷データを収録する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば、記憶装置４０で三次元探傷データを収録し、波形データを収録しなくともよい。あるいは、三次元探傷データに代えて、二次元探傷データ（詳細には、超音波の二次元的な反射位置と波高値の関係からなる離散データ）を作成し、記憶装置４０で二次元探傷データ等を収録してもよい。そして、表示装置５０が二次元探傷データ表示機能を有し、二次元探傷データ表示画面を表示してもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。 In the first embodiment, a case where waveform data is recorded in the storage device 40 will be described as an example. In the second embodiment, waveform data and three-dimensional flaw detection data are recorded in the storage device 40. Although the case has been described as an example, the present invention is not limited to this, and modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. That is, for example, the storage device 40 may record 3D flaw detection data and may not record waveform data. Alternatively, in place of the three-dimensional flaw detection data, two-dimensional flaw detection data (specifically, discrete data including the relationship between the two-dimensional reflection position of the ultrasonic wave and the peak value) is created, and the two-dimensional flaw detection data is stored in the storage device 40. Etc. may be recorded. The display device 50 may have a two-dimensional flaw detection data display function and display a two-dimensional flaw detection data display screen. In these cases, the same effect as described above can be obtained.

また、上記第１及び第２の実施形態においては、超音波プローブ１０は、単一の圧電素子１１及びシュー１２からなる斜角探触子を有する場合を例にとって説明したが、これに限られず、本発明の趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲内で変形が可能である。すなわち、例えば、単一の圧電素子からなる垂直探触子を有してもよい。あるいは、例えば、複数の圧電素子が一次元的又は二次元的に配列されたアレイ型探触子を有してもよい。そして、超音波送受信装置２０は、各圧電素子を制御して、超音波の入射位置及び入射方向を可変制御してもよい。そして、計算装置３０の超音波入射情報取得部３１は、超音波プローブ１０から入力された位置検出器及び姿勢検出器の検出結果、並びに超音波送受信装置２０から入力された各圧電素子の制御情報に基づいて被検体の超音波入射位置及び入射方向を取得してもよい。これらの場合も、上記同様の効果を得ることができる。 In the first and second embodiments described above, the ultrasonic probe 10 has been described by taking as an example the case where the ultrasonic probe 10 has an oblique probe composed of a single piezoelectric element 11 and a shoe 12, but the present invention is not limited to this. Modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. That is, for example, you may have a vertical probe which consists of a single piezoelectric element. Alternatively, for example, an array type probe in which a plurality of piezoelectric elements are arranged one-dimensionally or two-dimensionally may be included. Then, the ultrasonic transmission / reception device 20 may control each piezoelectric element to variably control the incident position and the incident direction of the ultrasonic wave. Then, the ultrasonic incident information acquisition unit 31 of the calculation device 30 detects the detection results of the position detector and the posture detector input from the ultrasonic probe 10 and the control information of each piezoelectric element input from the ultrasonic transmission / reception device 20. Based on the above, the ultrasonic incident position and incident direction of the subject may be acquired. In these cases, the same effect as described above can be obtained.

また、上記第１及び第２の実施形態においては、その表面が単純な曲面である配管１の検査に本発明を適用した場合を例にとって説明したが、これに限られず、例えばその表面が平面又は複雑な曲面である被検体の検査に本発明を適用してもよいことは言うまでもない。 In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to the inspection of the pipe 1 whose surface is a simple curved surface has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention may be applied to examination of a subject having a complicated curved surface.

１配管（被検体）
１０超音波プローブ
１３撮像素子（位置検出器）
１４画像処理プロセッサ（位置検出器）
１５ジャイロセンサ（姿勢検出器）
１７Ａ，１７Ｂ近接センサ
３２超音波入射情報取得部
３３被検体形状情報記憶部
３４検査範囲設定部
３５超音波伝播解析部
３６収録制御部
３７三次元探傷データ取得部
３８欠陥判定部
４０記憶装置
５０表示装置 1 Piping (subject)
10 Ultrasonic probe 13 Image sensor (position detector)
14 Image processor (position detector)
15 Gyro sensor (Attitude detector)
17A, 17B Proximity sensor 32 Ultrasonic incident information acquisition unit 33 Subject shape information storage unit 34 Inspection range setting unit 35 Ultrasonic propagation analysis unit 36 Recording control unit 37 Three-dimensional flaw detection data acquisition unit 38 Defect determination unit 40 Storage device 50 Display apparatus

Claims

In the ultrasonic flaw detector in which the examiner moves the ultrasonic probe along the surface of the subject,
A position detector for detecting a state quantity related to the position of the ultrasonic probe;
A posture detector for detecting a state quantity related to the posture of the ultrasonic probe;
Based on the detection results of the position detector and the posture detector, the position and posture of the ultrasonic probe are acquired, and further, the ultrasonic incident position and incident direction of the subject are acquired based on the position and posture of the ultrasonic probe. An ultrasonic incident information acquisition unit for acquiring
A subject shape information storage unit for storing the shape information of the subject;
Based on the ultrasonic incident position and incident direction of the subject, and the shape information of the subject, an ultrasonic propagation path in the subject is analyzed to obtain an ultrasonic propagation area in the subject. A propagation analysis unit;
A storage device that records waveform data acquired based on a waveform signal from the ultrasonic probe or / and flaw detection data acquired based on the waveform data together with a corresponding ultrasonic propagation area;
Along with the ultrasonic wave propagation area recorded in the storage device, the current ultrasonic wave propagation path acquired by the ultrasonic wave propagation analysis unit and / or the current ultrasonic wave propagation area are displayed on the image of the subject in an identifiable manner. An ultrasonic flaw detection apparatus comprising: a display device having an ultrasonic propagation area display function.

The ultrasonic flaw detector according to claim 1,
It is determined whether or not the degree of overlap between the current ultrasonic propagation area acquired by the ultrasonic propagation analysis unit and the ultrasonic propagation area recorded in the storage device is equal to or less than a preset threshold, and the degree of overlap An ultrasonic flaw detector comprising: a recording control unit that records the corresponding waveform data and / or flaw detection data in the storage device together with the current ultrasonic wave propagation area when is equal to or less than a threshold value.

The ultrasonic flaw detector according to claim 2,
A proximity sensor that detects a contact state between the ultrasonic probe and the surface of the subject;
The ultrasonic propagation analysis unit determines whether a contact state between the ultrasonic probe and the surface of the subject is a preset allowable level based on a detection result of the proximity sensor, and the contact state is An ultrasonic flaw detector which analyzes an ultrasonic propagation path in the subject and obtains an ultrasonic propagation area in the subject when the level is acceptable.

The ultrasonic flaw detector according to claim 1,
An inspection range setting unit for setting an inspection target area in the subject;
The ultrasonic propagation analysis unit acquires an ultrasonic propagation area in the inspection target area,
The storage device records the corresponding waveform data or / and flaw detection data together with the ultrasonic propagation area in the inspection target area acquired by the ultrasonic propagation analysis unit,
The display device is obtained by the ultrasonic propagation analysis unit together with the examination target area in the subject and the ultrasonic propagation area in the subject recorded in the storage device on the image of the subject. An ultrasonic flaw detector characterized by displaying an ultrasonic propagation path or / and a current ultrasonic propagation area in a distinguishable manner.

The ultrasonic flaw detector according to claim 4,
The inspection range setting unit calculates an inspection target path range for waveform data based on an inspection target area and an ultrasonic propagation path in the subject,
By determining whether or not the peak value within the range of the path to be inspected exceeds a preset threshold with respect to the waveform data, the presence or absence of a defect is determined, and the determination result is displayed on the display device, or the determination An ultrasonic flaw detector comprising a defect determination unit that drives an alarm according to a result.

The ultrasonic flaw detector according to claim 1,
The ultrasonic flaw detection apparatus, wherein the display device has a data display function for displaying waveform data and / or flaw detection data.

The ultrasonic flaw detector according to claim 1,
Based on the ultrasonic propagation path acquired by the ultrasonic propagation analysis unit, comprising a three-dimensional flaw detection data acquisition unit that creates three-dimensional flaw detection data from the corresponding waveform data,
The storage device records the three-dimensional flaw detection data acquired by the three-dimensional flaw detection data acquisition unit together with the corresponding ultrasonic propagation area,
The display device includes a three-dimensional flaw data recorded in the storage device on a three-dimensional image of the subject, a current ultrasonic propagation path acquired by the ultrasonic propagation analyzer, and / or a current ultrasonic wave. An ultrasonic flaw detector having a three-dimensional flaw detection data display function for displaying a propagation area in an identifiable manner.

In the ultrasonic flaw detection method in which the examiner moves the ultrasonic probe along the surface of the subject,
Acquire the position and orientation of the ultrasonic probe based on the detection results of the position detector and orientation detector, and further acquire the ultrasonic incident position and incident direction of the subject based on the position and orientation of the ultrasonic probe. And
Based on the ultrasonic incident position and incident direction of the subject, and the shape information of the subject, analyze the ultrasonic propagation path in the subject to obtain an ultrasonic propagation area in the subject,
Waveform data or / and flaw detection data acquired based on the waveform signal from the ultrasonic probe is recorded in a storage device together with the corresponding ultrasonic propagation area,
Along with the ultrasonic wave propagation area recorded in the storage device, the current ultrasonic wave propagation path acquired by the ultrasonic wave propagation analysis unit and / or the current ultrasonic wave propagation area are displayed on the image of the subject in an identifiable manner. An ultrasonic flaw detection method characterized by displaying on an apparatus.