金属内部を３次元探傷　日立製作所　配管保守作業に威力

日立製作所はこのほど、数秒で厚さ２００ｍｍ程度の金属内部を鮮明に、３次元映像表示できる超音波探傷システムを開発した。今後、原子力などの発電プラントの配管保守作業に利用する。

現在の超音波探傷技術は、超音波の入射方向を変えながら反射波形を観測して検査し、検査物の内部を２次元画像で観測する「フェーズドアレイ法」が主流。センサーに組込み超音波を発生する振動子の動作タイミングを電子的に制御し、超音波ビームを任意の方向に移動あるいは任意の位置に焦点を当て、検査物の内部を観測する。

このため検査物の内部全体の観測にはセンサー自体を移動し、複数の画像から評価する必要があり、検査に時間を要するという課題があった。

今回開発した「３次元超音波探傷システム」は、センサーを固定したまま、高感度の超音波送受信回路を２５６チャンネル用い、超音波ビームを３次元で高速走査し、その結果を数秒後に３次元映像として表示できる。検査対象に合わせた任意の３次元走査により、特定領域だけの検査も可能。また３Ｄ―ＣＡＤ（コンピュータ支援による３次元設計）などの設計データと同時に表示でき、複雑な形状の検査対象でも傷の位置や寸法の評価が容易。

３次元走査では、各振動子の動作タイミングを制御する条件設定が複雑になるが、新システムでは３Ｄ―ＣＡＤと連携した超音波伝播経路解析で設定も簡単という。