缺陷檢查方法及缺陷檢查裝置的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請基于2013年2月1日在日本提出的特愿2013 - 018560號主張優(yōu)先權(quán)，這 里引用其內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及缺陷檢查方法及缺陷檢查裝置。
【背景技術(shù)】
[0003] 最近，周知有通過使用超聲波非接觸地檢測鋼鐵材料等的內(nèi)部缺陷（例如夾雜 物、內(nèi)部裂紋、氫類缺陷等）的電磁超聲波探頭。例如，在專利文獻(xiàn)1中，記載有具備永久磁 鐵和適合于探傷脈沖的形成及反射脈沖的接收的電感線圈的電磁超聲波探頭（EMAT)。此 外，在專利文獻(xiàn)2中，記載有具備用來對被檢體施加偏置磁場的磁化器、和用來將超聲波向 被檢體發(fā)送并將由被檢體反射的超聲波接收的多個(gè)傳感器線圈的陣列型電磁超聲波探頭 (EMAT) 〇
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1 :日本特許4842922號公報(bào)
[0006] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005 - 214686號公報(bào) 發(fā)明概要
[0007] 發(fā)明要解決的課題
[0008] 但是，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了以下問題：在使用上述電磁超聲波探頭對鋼板等被檢體 (檢查對象物）進(jìn)行探傷的情況下，在將被檢體切換為希望的制品尺寸的前階段中，被檢體 的邊緣附近的反射波相對于邊緣附近以外的反射波衰減。特別是，由邊緣附近的底面反射 的反射波相對于由邊緣附近以外的底面反射的反射波顯著地衰減?？紤]這是因?yàn)?，通過軋 制或冷卻的過程，邊緣附近的結(jié)晶組織具有與邊緣附近以外的結(jié)晶組織不同的性質(zhì)，在邊 緣附近發(fā)生了聲響各向異性等。上述電磁超聲波探頭由于使被檢體產(chǎn)生橫波，所以聲響各 向異性的影響顯著地顯現(xiàn)。因此，在根據(jù)由被檢體的底面反射的反射波和由內(nèi)部缺陷反射 的反射波之比對內(nèi)部缺陷進(jìn)行評價(jià)（等級分類）的情況下，有通過邊緣附近的反射波的衰 減而不能正確地評價(jià)內(nèi)部缺陷的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]
[0010] 所以，本發(fā)明是鑒于上述課題而做出的，目的是提供一種在電磁超聲波探傷中能 夠高精度地檢測檢查對象物的邊緣附近的反射波的新的且改良的缺陷檢查方法及缺陷檢 查裝置。
[0011] 用于解決課題的手段
[0012] 為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的技術(shù)手段。
[0013] (1)有關(guān)本發(fā)明的第1技術(shù)方案的缺陷檢查方法，具有：第1工序，沿著鋼板的 寬度方向使上述鋼板的表面產(chǎn)生超聲波振動(dòng)；第2工序，檢測上述超聲波振動(dòng)的F回波 (echo)及B回波；第3工序，基于在上述鋼板的寬度方向上在除了上述鋼板的端部以外的 通常評價(jià)區(qū)域中檢測出的上述B回波的檢測值，對在上述鋼板的端部檢測出的上述B回波 的檢測值進(jìn)行修正；以及第4工序，關(guān)于上述通常評價(jià)區(qū)域，基于在上述第2工序中得到的 上述F回波的檢測值和上述B回波的檢測值來進(jìn)行上述鋼板的內(nèi)部缺陷的評價(jià)，關(guān)于上述 鋼板的端部，基于在上述第2工序中得到的上述F回波的檢測值和在上述第3工序中修正 后的上述B回波的檢測值來進(jìn)行上述內(nèi)部缺陷的評價(jià)。
[0014] (2)在上述（1)的技術(shù)方案中，上述第3工序可以具有：基于在上述通常評價(jià)區(qū)域 中檢測出的上述B回波的檢測值，來計(jì)算與在上述通常評價(jià)區(qū)域中不存在上述內(nèi)部缺陷的 狀態(tài)下檢測出的上述B回波的檢測值相當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)值的工序，以及將在上述鋼板的端部檢測 出的上述B回波的檢測值，修正為從上述基準(zhǔn)值減去預(yù)先設(shè)定的設(shè)定修正值而得到的值的 工序。
[0015] (3)在上述（2)的技術(shù)方案中，上述設(shè)定修正值可以是預(yù)先在上述通常評價(jià)區(qū)域 中不存在上述內(nèi)部缺陷的狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)性地得到的上述B回波的檢測值、與預(yù)先在上述通常 評價(jià)區(qū)域中存在重缺陷水平的上述內(nèi)部缺陷的狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)性地得到的上述B回波的檢測 值的差分值。
[0016] (4)在上述（1)的技術(shù)方案中，上述第3工序可以具有：基于在上述通常評價(jià)區(qū)域 中檢測出的上述B回波的檢測值，來計(jì)算與在上述通常評價(jià)區(qū)域中不存在上述內(nèi)部缺陷的 狀態(tài)下檢測出的上述B回波的檢測值相當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)值的工序；基于在上述通常評價(jià)區(qū)域中檢 測出的上述F回波的檢測值和上述基準(zhǔn)值來計(jì)算設(shè)定修正值的工序；以及將在上述鋼板的 端部檢測出的上述B回波的檢測值，修正為從上述基準(zhǔn)值減去上述設(shè)定修正值而得到的值 的工序。
[0017] (5)在上述（2)~（4)的任一項(xiàng)所述的技術(shù)方案中，上述基準(zhǔn)值可以是在上述通常 評價(jià)區(qū)域中檢測出的上述B回波的檢測值中的最大值。
[0018] (6)在上述（2)~（4)的任一項(xiàng)所述的技術(shù)方案中，上述基準(zhǔn)值可以是在上述通常 評價(jià)區(qū)域中檢測出的上述B回波的檢測值中的、除了比規(guī)定值小的值以外的值。
[0019] (7)在上述（2)~（4)的任一項(xiàng)所述的技術(shù)方案中，上述基準(zhǔn)值可以是在上述通常 評價(jià)區(qū)域中檢測出的上述B回波的檢測值中的、除了比規(guī)定值小的值以外的值的平均值或 中值。
[0020] (8)有關(guān)本發(fā)明的第2技術(shù)方案的缺陷檢查裝置，具備：電磁超聲波探頭，沿著鋼 板的寬度方向使上述鋼板的表面產(chǎn)生超聲波振動(dòng)，并具有多個(gè)對上述超聲波振動(dòng)的F回波 及B回波進(jìn)行檢測的線圈；修正執(zhí)行部，基于由在上述鋼板的寬度方向上包含在除了上述 鋼板的端部以外的通常評價(jià)區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值，對由包含在 上述鋼板的端部中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值進(jìn)行修正；F/B運(yùn)算部，計(jì)算上 述F回波相對于由包含在上述通常評價(jià)區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值的 比率，并計(jì)算上述F回波的檢測值相對于由上述修正執(zhí)行部修正后的上述B回波的檢測值 的比率；以及缺陷評價(jià)部，基于上述比率評價(jià)上述鋼板的內(nèi)部缺陷。
[0021] (9)在上述（8)的技術(shù)方案中，上述修正執(zhí)行部可以基于由包含在上述通常評價(jià) 區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值，計(jì)算與在上述通常評價(jià)區(qū)域中不存在上 述內(nèi)部缺陷的狀態(tài)下檢測出的上述B回波的檢測值相當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)值；將由包含在上述鋼板的 端部中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值，修正為從上述基準(zhǔn)值減去預(yù)先設(shè)定的設(shè) 定修正值而得到的值。
[0022] (10)在上述（9)的技術(shù)方案中，上述設(shè)定修正值可以是預(yù)先在上述通常評價(jià)區(qū)域 中不存在上述內(nèi)部缺陷的狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)性地得到的上述B回波的檢測值、與預(yù)先在上述通常 評價(jià)區(qū)域中存在重缺陷水平的上述內(nèi)部缺陷的狀態(tài)下實(shí)驗(yàn)性地得到的上述B回波的檢測 值的差分值。
[0023] (11)在上述⑶的技術(shù)方案中，也可以是如下構(gòu)成：還具備修正值運(yùn)算部，基于由 包含在上述通常評價(jià)區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值，計(jì)算與在上述通常 評價(jià)區(qū)域中不存在上述內(nèi)部缺陷的狀態(tài)下檢測出的上述B回波的檢測值相當(dāng)?shù)幕鶞?zhǔn)值，并 基于由包含在上述通常評價(jià)區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述F回波的檢測值和上述基準(zhǔn) 值來計(jì)算設(shè)定修正值；上述修正執(zhí)行部將由包含在上述鋼板的端部中的上述線圈檢測出的 上述B回波的檢測值，修正為從上述基準(zhǔn)值減去上述設(shè)定修正值而得到的值。
[0024] (12)在上述（9)~（11)的任一項(xiàng)所述的技術(shù)方案中，上述基準(zhǔn)值可以是由包含在 上述通常評價(jià)區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值中的最大值。
[0025] (13)在上述（9)~（11)的任一項(xiàng)所述的技術(shù)方案中，上述基準(zhǔn)值可以是由包含在 上述通常評價(jià)區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值中的、除了比規(guī)定值小的值 以外的值。
[0026] (14)在上述（9)~（11)的任一項(xiàng)所述的技術(shù)方案中，上述基準(zhǔn)值可以是由包含在 上述通常評價(jià)區(qū)域中的上述線圈檢測出的上述B回波的檢測值中的、除了比規(guī)定值小的值 以外的值的平均值或中值。
[0027] 發(fā)明的效果
[0028] 根據(jù)上述各技術(shù)方案，在電磁超聲波探傷中能夠高精度地檢測檢查對象物的邊緣 附近的反射波。
【附圖說明】
[0029] 圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電磁超聲波裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0030] 圖2是表示從圖1的Y方向觀察的電磁超聲波裝置的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0031] 圖3A是表示鋼板的探傷位置和電磁超聲波探頭檢測出的信號強(qiáng)度（F回波、B回 波）的特性圖。
[0032] 圖3B是表示鋼板的探傷位置和電磁超聲波探頭檢測出的信號強(qiáng)度（F/B比）的特 性圖。
[0033] 圖4是表示鋼板的缺陷地圖（map)的示意圖。
[0034] 圖5是表示在鋼板中產(chǎn)生的超聲波在鋼板中傳播的狀況的示意圖。
[0035] 圖6是將設(shè)在電磁超聲波探頭102上的線圈1~3從圖5的Z方向觀察的平面圖。
[0036] 圖7是表示對不存在內(nèi)部缺陷的鋼板進(jìn)行探傷的情況下的鋼板的邊緣附近的B回 波及F/B比的特性圖。
[0037] 圖8A是表示邊緣附近以外的B回波及F回波的特性圖。
[0038] 圖8B是表示邊緣附近的B回波及F回波的特性圖。
[0039] 圖8C是表示邊緣附近以外的F/B比的特性圖。
[0040] 圖8D是表示邊緣附近的F/B比的特性圖。
[0041] 圖9A是用來說明有關(guān)第1實(shí)施方式的修正方法的特性圖。
[0042] 圖9B是表示邊緣附近以外的F/B比與通過有關(guān)第1實(shí)施方式的修正方法求出的 邊緣附近的F/B比的特性圖。
[0043] 圖10是表示內(nèi)部缺陷的尺寸（橫軸）與F/B比（縱軸）的關(guān)系的特性圖。
[0044] 圖11是表示有關(guān)第1實(shí)施方式的B回波的檢測值的修正處理的流程圖。
[0045] 圖12A是用來說明有關(guān)第2實(shí)施方式的修正方法的特性圖。
[0046] 圖12B是表示邊緣附近以外的F/B比和通過有關(guān)第2實(shí)施方式的修正方法求出的 邊緣附近的F/B比的特性圖。
[0047] 圖13是表示從預(yù)先探傷試驗(yàn)的不同尺寸的內(nèi)部缺陷的檢測信號取得的F/Bmax與 B回波的下降量的關(guān)系的特性圖。
[0048] 圖14是將F回波的值與B回波的下降量的關(guān)系標(biāo)繪出的特性圖。
[0049] 圖15是表示有關(guān)第2實(shí)施方式的修正方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地說明。另外，在本說明書及附圖 中，關(guān)于實(shí)質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素賦予相同的標(biāo)號而省略重復(fù)說明。
[0051] (第1實(shí)施方式）
[0052] [電磁超聲波裝置的結(jié)構(gòu)例]
[0053] 首先，參照圖1及圖2對有關(guān)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電磁超聲波裝置（缺陷檢 查裝置）100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示電磁超聲波裝置100的結(jié)構(gòu)的示意圖。電磁超 聲波裝置100由電磁超聲波探頭102、放大器104(在圖1中未圖示）、測量輥106、前端檢測 傳感器108、運(yùn)算裝置110、顯示裝置120及警報(bào)裝置130