超音波探傷検査とは?初心者でもわかる基本と実例の解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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超音波探傷検査とは?初心者でもわかる基本と実例の解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


超音波探傷検査とは何か

超音波探傷検査とは、金属や樹脂などの部材の内部にある欠陥を調べるための技術です。傷やひび、内部の空洞などを外から傷つけずに見つけ出すことができるため、飛行機の部品や車のシャシー、建物の鉄骨などでよく使われます。

原理と仕組み

この検査では、高周波の音波を部材に送り込みます。音波は材料の内部を進み、欠陥があるところで跳ね返って戻ってきます。その反射波を受け取る検査機を使って、欠陥の位置や大きさを推定します。イメージとしては、壁の中の取り付け金具の位置を音で探す感じです。

検査を行うときの要点

検査を正しく行うには、結合剤(耕着剤)と呼ばれる物を使い、探触子と材料の間の隙間をなくすことが大切です。これにより音波が空気で跳ね返るのを防ぎ、正確な反射を得られます。

検査の流れ

実際の検査は、次のような流れで進みます。まず部材を清掃して湿度や油分を取り除きます。次に結合剤を塗り、探触子を材料に当てて音波を送ります。探触子を動かしながら材料の様子をスキャンし、反射波のパターンを記録します。最後にデータを解釈して、欠陥の有無や大きさを判断します。

利点と注意点

利点は、部材を壊さずに内部の情報が分かる点と、検査結果が定量的に得られる点です。欠点は、複雑な形状や表面の状態によっては検査が難しくなることや、経験豊富な人が解釈しないと誤判定につながることです。

日常生活での例え

例えば鉄の棒の中にひびがあるかを確かめるとき、鉄棒の外から音を送り、跳ね返りを分析します。実際には機械の装置が行いますが、考え方は「音波が内部を探査して情報を返してくる」というものです。

主な用途と実務でのポイント

超音波探傷検査は航空宇宙、自動車、鉄道、エネルギー産業、橋梁など、さまざまな分野で使われます。検査の正確さは材料の特性や表面状態、温度などにも影響されます。訓練を受けた技術者がデータを読み解くことが重要です。

主な用途航空宇宙部品の検査、自動車部品、油田の配管、橋梁など
特徴非破壊で内部欠陥を検出、結果は定量的に表現可能、専門的な解釈を要する

まとめ

超音波探傷検査は、部材を壊さずに内部の欠陥を見つけ出す強力な検査方法です。正しい手順と経験豊富な技術者の解釈が揃えば、欠陥の早期発見や品質保証に大きく役立ちます。


超音波探傷検査の同意語

超音波探傷検査
材料内部の欠陥を超音波で検出・評価する非破壊検査の一種。主に金属や複合材料の内部のひび・亀裂・空洞などを調べます。
超音波探傷法
超音波を用いて欠陥を探し出す検査の方法。手順や技術の総称として使われます。
超音波探傷試験
欠陥探知を目的とした超音波検査の作業や試験のこと。
超音波検査
超音波を用いて材料の状態を調べる検査。NDT分野では欠陥の検出・評価を目的とすることが多いですが、分野によって意味合いが変わることもあります。
超音波検査法
超音波を用いた検査の具体的な方法のこと。
UT
Ultrasonic Testing の略。超音波を使った非破壊検査の総称で、欠陥の検出や評価を行います。
エコー探傷
エコー法を用いた探傷技術で、欠陥を探して評価します。NDTの用語として使われます。
エコー検査
エコー(超音波)を用いて材料の状態を検査すること。NDTの分野で用いられる表現です。
エコー探傷法
エコー法を用いた探傷の手法。欠陥検出を目的とします。
音響探傷検査
音波(音響)を使って欠陥を探す検査の総称。超音波を含む方法を指す場合が多いです。
超音波欠陥検査
欠陥を検出することを主目的とした超音波による検査。
超音波欠陥検査法
欠陥を探すための超音波検査の方法。
超音波欠陥検出
欠陥を検出することを指す表現。

超音波探傷検査の対義語・反対語

破壊検査
試料を物理的に破壊して内部構造や欠陥を評価する検査。超音波探傷検査の非破壊という特性とは対照的で、検査後には部品を使用できなくなることがあります。
視覚検査
肉眼や拡大鏡で部品の表面の欠陥を確認する検査。内部欠陥は検出しにくく、外観上の問題を中心に評価します。
X線検査
X線を用いて材料の内部を画像化し欠陥を検出する検査。超音波とは異なる原理で内部構造を可視化します。
放射線透視検査
X線を連続的に透過させ、リアルタイムで内部の状態を観察する検査。動的な欠陥の有無を確認できます。
磁粉探傷検査
磁性材料に磁場をかけ、磁粉を付着させて表面や近接部の欠陥を可視化する検査。表層近くの欠陥検出に適しています。
渦電流検査
導電体の表面・近傍の欠陥を渦電流の変化で検出する検査。主に金属の表面・近接部の検査に用いられます。
内視鏡検査
部品内部を細長いカメラで観察する検査。内部構造を直接視認できますが適用範囲が限られます。
熱画像検査
熱画像カメラで温度分布を測定し、欠陥や不良箇所による熱挙動の差を検出する検査。非接触で温度の異常を可視化します。
機械的(破壊的)試験
引張試験、硬さ試験、疲労試験など、材料を破壊・変形させて機械的特性を評価する検査。UTとは対照的に材料を実際に損傷させて評価します。

超音波探傷検査の共起語

探触子
超音波を発信・受信する部品。周波数や形状、接触タイプによって感度や分解能が変わる。
送波
超音波を材料内へ送る操作。パルスを発生させることも含まれる。
受信
材料内部で反射した超音波を受け取り、信号として取り出す行為。
波形
受信した信号の形。欠陥の有無・性質を判断する基礎データ
エコー
反射波の呼称。欠陥境界や表面で生じ、返ってくる信号のこと。
Aスキャン
時間軸と信号強度を1次元で表示する波形。欠陥の深さ推定に用いる基本図。
Bスキャン
材料断面の2次元像を横断的に表示する表示形式。
Cスキャン
平面の2次元断層像を表示する表示形式。
パルスエコー法
短いパルスを材料に発射し、戻ってくるエコーを解析する基本原理。
反射波
境界・欠陥などで反射して戻ってくる超音波の波。
内部欠陥
材料内部に存在する欠陥(割れ・気孔・組織欠陥など)を指す総称。
表面欠陥
材料表面近くにある欠陥。
溶接部
溶接部位の欠陥を検出する代表的な検査対象部位。
鋼材
鉄系の構造材料。UTの代表的対象。
金属
金属材料全般。
アルミニウム
アルミニウム材。
ステンレス
ステンレス鋼。
水浸探傷
水を媒介として超音波を伝える探傷法。高感度で大形部品にも適用可能。
水中探傷
水を介在させて行う水浸探傷と同義の表現。
接触探傷
検査子を試材表面に接触させて行う探傷法。
角度探傷
角度を変えて走査するUT法。内部欠陥の検出範囲を広げる。
周波数
探触子の発振周波数。感度と深達度のバランスを決める要因。
dB表示
信号強度をデシベルで表示する表現形式。
深さ測定
欠陥の深さや板厚を算定する測定項目。
参照ブロック
キャリブレーションに使用する参照材料。感度・深さの基準になる。
キャリブレーションブロック
参照ブロックと同義。感度・深さの校正用部材。
ゲージブロック
感度の基準となる参照機材。検査前の基準設定に用いる。
規格・資格
ISO/ASNT/JISなど、検査の標準や検査員の資格制度の総称。
判定
欠陥の有無・大きさを判断・評価する結論。
レポート
検査結果を記録・報告する文書。
品質保証
品質を確保するためのNDTプロセスのひとつ。
検出閾値
欠陥を検出する最小信号強度の設定。感度設定の要素。
解像度
欠陥を識別できる細かな分解能力。
ノイズ対策
信号ノイズを低減するための方法・技術。
温度補正
温度変化による測定誤差を補正する処理。
校正
機器の基準値へ合わせる作業。定期的に実施する。
前処理
検査前の表面処理(清掃・脱脂など)を指す準備作業。
後処理
検査後のデータ整理・評価・記録を指す処理。
データ処理
信号処理・データ解析を行い、欠陥情報を抽出する作業。

超音波探傷検査の関連用語

超音波探傷検査
材料内部の欠陥を超音波で検出・評価する非破壊検査の総称。検査対象の材質や形状に合わせて適切な手法を選択します。
超音波探傷機
超音波パルスを発生・送受信し、データを表示・解析する検査機器。
探触子
超音波を発生・受信する発音・受音デバイス。材料表面と接触させて波を伝播させます。
カップリング材
探触子と試料の間を満たして超音波の伝播を良くする媒質(例:ジェル、水、油)。
周波数
発生する超音波の振動数。高周波は分解能が高いが侵透性が低く、低周波は深部まで伝わりやすい。最適周波数は材料と欠陥の大きさで決まります。
増幅(ゲイン
受信信号の振幅を調整してエコーを見やすくする設定。過度なゲインはノイズを増やします。
エコー信号
欠陥や境界から反射して検出器へ戻ってくる超音波の信号。欠陥の位置・大きさの指標になります。
減衰
材料を伝搬する間に超音波強度が低下する現象。材料の吸収や散乱、板厚・距離などに影響されます。
パルスエコー法
1つの探触子でパルスを送信し、反射エコーを受信して欠陥や厚さを測定する基本手法。
透過法
送信側と受信側を対になるよう配置して、試料を透過させながら欠陥を検出する方法。欠陥が裏側にある場合に有効。
連続波超音波探傷
連続的に波を発生させて測定する方式。主に材料の厚さ測定に使われることが多い。
Aモード
エコー信号の深さ方向の振幅を時間軸に表示する最も基本的表示形式。深さ推定に用いられます。
Bモード
断面の横断情報を2Dで表示する表示形式。欠陥の位置関係を視覚的に把握可能。
Cモード
平面上を走査して平面図として表示する表示形式、C-Scanとも呼ばれ、欠陥の平面配置を把握できる。
線形アレイ探触子
複数の素子を一直線に配置した探触子。走査エリアを広くとりつつ高分解能で検査可能。
円形アレイ探触子
円形に配置されたアレイ探触子。凹曲面や複雑形状の検査に適します。
角度探触子
した角度で欠除を検出する探触子。代表的な角度は45度、60度など。
探触子の角度
UTで用いる探触子の角度設定。欠除の検出領域を拡げる目的で使われます。
フェーズドアレイ超音波検査
複数素子を電子的に制御してビームを走査する高度なUT手法。複雑部位の欠陥検出に強い。
PAUT
Phased Array Ultrasonic Testingの略。フェーズドアレイを用いた探傷検査全般を指します。
TOFD
Time of Flight Diffractionの略。回折波を用いて欠陥の深さ・形状を高精度に評価するUT法。
超音波トモグラフィ
材料内部の音速分布を再構成して3次元的に欠陥や構造を可視化する高度な UT手法。
標準試験片
キャリブレーションや感度設定に使用する、既知欠陥を含む参考材料。
キャリブレーション
測定系の基準を設定し、データの正確性を担保する調整作業。
ゲート
エコーの受信開始・終了を設定する区間(ゲート位置)で、欠陥の位置推定に影響を与える。
エコー高さ
エコー信号のピーク振幅。欠陥の大きさの指標として用いられます。
エコー幅
エコー波形の幅。欠陥の形状ヒントとして使われます。
欠陥の種類: クラック
材料内部の亀裂・割れ。最も注意される欠陥形態のひとつ。
欠陥の種類: 空洞
内部に空洞・気孔が存在する欠陥。
欠陥の種類: ポア
気孔・孔状欠陥。ポアリティとも呼ばれることがあります。
欠陥のサイズ評価: 深さ
欠陥の深さの推定値。検査データからDepthを算出します。
欠陥のサイズ評価: 長さ
欠陥の水平長さの推定値。欠陥の大きさ評価に重要です。
欠陥のサイズ評価: 面積
欠陥の断面積など、形状に応じた大きさ指標。
検出限界
現場で検出可能とされる最小欠陥サイズ・深さの限界値。
材料音速
材料中を伝搬する音速。温度や材料の組成で変化します。
規格・標準
UTの実施にはJIS、ASTM、ISOなどの規格・標準に準拠します。
自動探傷 (AUT)
検査を自動化して再現性・効率を高めるUT手法。
自動PAUT
PAUTの自動化バージョン。走査を機械・ソフトウェアで自動制御します。
走査/スキャニング
探触子を動かして試料表面を走査しデータを取得する作業。
データ表示: A-Scan
時間軸上の振幅を表示する基本的データ表示形式。
データ表示: B-Scan
材料の横断面を2次元的に表示するデータ表示形式。
データ表示: C-Scan
平面上の欠陥配置を可視化するデータ表示形式。
デジタル信号処理
信号をデジタル化してノイズ除去や特徴抽出を行う処理技術。
ノイズ
背景雑音や干渉信号。欠陥信号と区別する必要があります。
標準ブロック/参照ブロック
キャリブレーション用の既知欠陥を含む参照ブロック。基準データとして使用します。

超音波探傷検査のおすすめ参考サイト


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