超音波検査機器

超音波検査は、超音波の「異なる物質の境界面で反射する」「指向性が高い（直線的に伝播する）」という2つの特徴を利用し、厚さ測定や、材料内部のきずを確認する検査手法です。検出能力に優れ、しかも安全性が高い検査手法のため、非破壊検査の中心的な検査手法として利用されています。NDTマートでは、超音波検査機器に特に力を入れており、超音波厚さ計・超音波探傷器はもちろんのこと、探触子やケーブルも豊富に取り揃えています。

＜超音波とは＞
超音波とは、人に聞こえない高い周波数の音のことです。人が音として感じる周波数は20Hz～20kHzで、20kHzより高い音波のことを超音波と呼びます。超音波厚さ測定や超音波探傷試験では、5MHzの周波数が主に使用されていますが、きずのサイズや厚さ（ビーム路程）など、用途・目的に合わせて1MHz～20MHz程度の周波数も使用されます。

＜音速について＞
超音波の伝わる速度を「音速」といいます。音速は一定ではなく物質により異なります。さらに、同じ物質でも組成や粒子の配向、温度により、音速は異なり、特に鋳造品やプラスチック、複合材などでは、その差が大きくなります。
超音波検査では、音速と伝播時間を基に厚さやきずまでの距離を計算するため、検査対象物の正しい音速を知ることは非常に重要です。

＜音響インピーダンスについて＞
超音波は、異なる物質が接する境界面で反射しますが、境界面ですべての超音波が反射するのではなく、一部は透過していきます。反射する超音波と透過する超音波の割合は、音響インピーダンスにより決まります。それぞれの物質の音響インピーダンスの値が近い場合は、透過する超音波の割合が大きくなり、値が離れている場合は反射する超音波の割合が大きくなります。

＜接触媒質の必要性＞
探触子と金属や樹脂等の測定物の間には空気の層が介在します。探触子と測定物は固体ですが、空気は気体のため、それぞれの音響インピーダンスは大きく異なります。このため、境界面で反射する超音波の割合が極めて大きく、探触子から測定物には超音波がほとんど透過しません。
このため、超音波検査では、探触子と測定物の間にカプラントと呼んでいるゼリー状の液体を塗布します。探触子と測定物の間に液体を塗布することで、音響インピーダンスの差が小さくなり、一部の超音波が透過するようになります。液体には、専用材のカプラントの他にも、水、油、グリセリンも使用されています。

超音波検査は、自動車、航空機、鉄道、建築等の幅広い分野で、材料内部の欠陥検出や、溶接部の検査、接着・剥離検査、腐食検査、部品の加工精度管理等に使用されています。初めてのご使用で不安な場合も、NDTマートに是非お問い合わせください。スタッフが丁寧にご案内します。

超音波厚さ計
超音波厚さ計へのリンク

超音波厚さ計は、測定物の片側だけから厚さを測定できるため、ノギス・マイクロメーターで挟み込むことができない配管や板の中央部も切断することなく測定することができます。一般に厚さ計は腐食検査に使用されることが多く、パイプやタンクなど外観からの発見が困難な、内面の腐食状況などを調査し、構造物の安全性の確保をはかっています。

超音波探傷器
超音波探傷器へのリンク

超音波探傷器は、溶接部や材料内部の割れやきずの検査に適した検査装置です。超音波を伝播させ反射した信号を受信することで、きずの有無だけでなく、位置、大きさも推定することができます。測定方法には、垂直探傷と斜角探傷の大きく2つの方法があります。
また、超音波厚さ計では測定できない厚物や高減衰材の測定も可能です。

フェーズドアレイ探傷器
フェーズドアレイ探傷器へのリンク

フェーズドアレイ探傷器は、試験体の内部状態を画像化することができる全く新しい探傷器です。探触子を動かさなくても任意の方向に超音波を収束できるため、複雑な形状の試験体にも適用できます。
また、探傷結果を画像で評価するため、従来の超音波探傷に比べ、欠陥の位置や大きさ・形状を推定しやすく、急速に普及が進んでいます。

探触子（プローブ）
超音波探傷器・厚さ計用探触子（プローブ）へのリンク