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公開番号2025109383
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003234
出願日2024-01-12
発明の名称超音波検査装置、超音波検査方法及びプログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G01N 29/40 20060101AFI20250717BHJP(測定;試験)
要約【課題】母材と肉盛溶接部との境界面における接合状態を適切にかつ容易に評価すること。
【解決手段】超音波検査装置30は、母材に施工した肉盛溶接部と母材との境界面における接合状態の判定に適用される超音波検査装置であって、母材に施工した肉盛溶接部を有する被検査体に対して超音波を送信したときの反射エコー信号を検査エコー信号として取得する信号取得部41と、曲率に関するパラメータと補正値とが関連付けられた補正情報を用いて、被検査体の表面形状に応じた補正値を取得する補正値取得部44と、取得した補正値を用いて検査エコー信号の信号値又は接合状態を評価するための閾値を補正する補正部45とを備える。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
母材に施工した肉盛溶接部と前記母材との境界面における接合状態の判定に適用される超音波検査装置であって、
母材に施工した肉盛溶接部を有する被検査体に対して超音波を送信したときの反射エコー信号を検査エコー信号として取得する信号取得部と、
曲率に関するパラメータと補正値とが関連付けられた補正情報を用いて、前記被検査体の表面形状に応じた補正値を取得する補正値取得部と、
取得した補正値を用いて前記検査エコー信号の信号値又は接合状態を評価するための閾値を補正する補正部と
を備える超音波検査装置。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記補正情報は、曲率、補正値、及び接触媒質が関連付けられており、
前記補正値取得部は、前記被検査体の表面形状及び超音波検査に使用した接触媒質に応じた補正値を前記補正情報から取得する請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項３】
前記被検査体の表面形状の曲率に関するパラメータが所定の条件を満たす場合に、補正不要と判定する補正要否判定部を備える請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項４】
前記被検査体は、蒸気タービンにおける蒸気弁の弁体又は弁座であり、
前記曲率に関するパラメータは、前記弁体又は弁座の蒸気流れ方向における曲率又は曲率半径である請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項５】
補正後の前記検査エコー信号の信号値と所定の閾値との比較、又は、前記検査エコー信号と補正後の前記閾値との比較に基づいて、前記母材と前記肉盛溶接部との境界面における接合状態を評価する評価部を備える請求項１に記載の超音波検査装置。
【請求項６】
母材に施工した肉盛溶接部と前記母材との境界面における接合状態の判定に適用される超音波検査方法であって、
母材に施工した肉盛溶接部を有する被検査体に対して超音波を送信したときの反射エコー信号を検査エコー信号として取得する検査信号取得工程と、
曲率に関するパラメータと補正値とが関連付けられた補正情報を用いて、前記被検査体の表面形状に応じた補正値を取得する補正値取得工程と、
取得した補正値を用いて前記検査エコー信号の信号値又は接合状態を評価するための閾値を補正する補正工程と
をコンピュータが実行する超音波検査方法。
【請求項７】
コンピュータを請求項１から５のいずれかに記載の超音波検査装置として機能させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、超音波検査装置、超音波検査方法及びプログラムに関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、蒸気タービンに用いられる蒸気加減弁などの主要弁の弁座や弁体に、弁母材より硬度の高いコバルト基硬質合金を肉盛溶接することが知られている。このような肉盛溶接を行うことにより、高温高圧の過熱蒸気の流入や流出による熱衝撃や、エロージョン・コロージョン等の摩耗による損傷を受けにくくすることが可能となる。
【０００３】
しかしながら、肉盛溶接時に溶接不良があると、蒸気タービンの運転中に肉盛溶接部が剥離し、弁を損傷する可能性がある。また、蒸気タービンの運転の経過とともに、肉盛溶接部が損傷して剥離が起こる可能性があるため、定期的に肉盛溶接部の検査を行う必要がある。
【０００４】
従来、肉盛溶接部の検査には、超音波探傷試験（ＵＴ：ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＴｅｓｔｉｎｇ）が用いられる。ＵＴは、探触子と被検査体に隙間が生じると感度低下が生じることが知られている。
蒸気タービン、特に、中小型（産業用）向けの蒸気タービンに用いられる弁座や弁体は、蒸気流れ方向、周方向共に曲率が大きく、探触子が浮いてしまうため、試験体の間に隙間が生じるおそれがある。したがって、このような被検査体に、従来のＵＴを適用した場合には、感度低下が発生し、適切な検査が行えないおそれがある。
【０００５】
このような課題を解決する検査方法として、例えば、特許文献１に開示される方法が知られている。特許文献１には、被検査体を模擬した試験片に接合良否判定の評価基準となるサイズの欠陥を設け、この試験片に対して超音波検査を行ったときの反射エコー信号に基づいて合否判定に用いる閾値（基準エコー強度）を設定し、この閾値と実際の被検査体の検査エコー信号とを比較することで、母材と肉盛溶接部との境界面における接合状態を評価する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２３－１０８９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示される手法は、被検査体を模擬した試験片を用いて接合良否判定の閾値を設定しているため、上述したような感度低下の問題を解消し、適切な検査を行うことが可能である。しかしながら、被検査体と同様形状の試験片を試験の度に用意する必要があり、手間と時間を要する。
【０００８】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、母材と肉盛溶接部との境界面における接合状態を適切にかつ容易に評価することのできる超音波検査装置、超音波検査方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様は、母材に施工した肉盛溶接部と前記母材との境界面における接合状態の判定に適用される超音波検査装置であって、母材に施工した肉盛溶接部を有する被検査体に対して超音波を送信したときの反射エコー信号を検査エコー信号として取得する信号取得部と、曲率に関するパラメータと補正値とが関連付けられた補正情報を用いて、前記被検査体の表面形状に応じた補正値を取得する補正値取得部と、取得した補正値を用いて前記検査エコー信号の信号値又は接合状態を評価するための閾値を補正する補正部とを備える超音波検査装置である。
【００１０】
本開示の一態様は、母材に施工した肉盛溶接部と前記母材との境界面における接合状態の判定に適用される超音波検査方法であって、母材に施工した肉盛溶接部を有する被検査体に対して超音波を送信したときの反射エコー信号を検査エコー信号として取得する検査信号取得工程と、曲率に関するパラメータと補正値とが関連付けられた補正情報を用いて、前記被検査体の表面形状に応じた補正値を取得する補正値取得工程と、取得した補正値を用いて前記検査エコー信号の信号値又は接合状態を評価するための閾値を補正する補正工程とをコンピュータが実行する超音波検査方法である。
（【００１１】以降は省略されています）

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