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レール溶接部超音波探傷用校正試験片

国内特許コード P07A011852
整理番号 /NO30618
掲載日 2007年11月30日
出願番号 特願2000-230474
公開番号 特開2002-048773
登録番号 特許第3662482号
出願日 平成12年7月31日(2000.7.31)
公開日 平成14年2月15日(2002.2.15)
登録日 平成17年4月1日(2005.4.1)
発明者
  • 工藤 松一
  • 深田 康人
  • 坂下 積
出願人
  • (財)鉄道総合技術研究所
発明の名称 レール溶接部超音波探傷用校正試験片
従来技術、競合技術の概要 レール溶接部の内部欠陥を検出し、溶接継手としての品質を評価するため、JR等においては仕上り検査の手段の一つとして超音波探傷検査の全数実施が義務付けられている。レール溶接部超音波探傷方法としては、頭頂面、頭部側面及び底部側面を探傷面とする一探触子法と、頭部両側面及び底部両側面を探傷面とする二探触子法による斜角探傷法が適用されている。図3は従来のレール溶接部超音波探傷用対比試験片の構成図であり、図3(a)はその横断面図、図3(b)はその頭部上面図、図3(c)はその側面図、図3(d)はその底部裏面図である。因みに、対比試験片の各部の寸法は以下のようである。対比試験片の頭部103の幅L51は60mm、厚みL52は18mm、底部101の幅L53は140mm、厚みL54は12mm、腹部102の幅(厚み)L55は16mm、対比試験片の高さL56は160mm、対比試験片の長さL57は700mm、標準穴111の反対側の端部からの長さL58は50mm、L59は30mm、標準穴121~127は端部からの長さL60が50mmのピッチで、合計の長さL61が350mm、標準穴121の幅方向の寸法L62は20(140)mm、標準穴122の幅方向の寸法L63は40(120)mm、標準穴123の幅方向の寸法L64は60(100)mm、標準穴124の幅方向の寸法L65は80(80)mm、標準穴125の幅方向の寸法L66は100(60)mm、標準穴126の幅方向の寸法L67は120(40)mm、標準穴127の幅方向の寸法L68は140(20)mm、標準穴112の反対側の端部からの長さL58は50mm、標準穴112の頭頂面からの長さL69は70mmである。これらの図に示すように、従来の「レール溶接部超音波探傷用対比試験片(RW1-60型)」は、超音波探傷検査に使用する探傷装置(超音波探傷器、斜角探触子等)の探傷条件を設定、確認する基準の試験片である。また同試験片は、頭部103と底部101に各1個の二探触子法用基準穴111,112と一探触子法用の基準穴121~127を含め9個の標準穴(φ4×4mmの平底形状)を加工したものである。従来の対比試験片は、アナログ式超音波探傷器の時代に開発、導入されたもので、45度斜角探触子による一探触子法の距離振幅特性曲線及び評価区分線の作成、及び同基準感度を設定することが最大の用途である。二探触子法については、基準感度を設定・校正する用途のみで、距離振幅特性曲線及び評価区分線は作成できない。従って、頭部二探触子法用と底部二探触子法用を個々に設定し対応していた。探傷装置に設定する探傷条件の中で探傷感度は、探傷技術者ごとに探触子の押付け力が異なるため、個人差が最も生じ易い条件である。このため探傷装置を複数の技術者が共用して使用する場合は、特に探傷検査の作業を実施する前後に探傷感度を確認することが望ましい。さらに、探傷中に探触子が著しく摩耗する等のトラブルが発生した場合、代替え器(予備器)を準備していない限りは、探傷検査を実施しても信頼のおける結果は得られない。これらの問題点を解決するために、探傷現場に常時携行可能な大きさの試験片の開発が要望されていた。しかし、従来型の対比試験片は、探傷装置が10kg以下であるのに比べ大型で重量物(長さ700mm、重量26kg)であるため、探傷現場に常時携行することが実質的に不可能である。
産業上の利用分野 本発明は、鉄道用レール溶接部の品質管理を行うためのレール溶接部超音波探傷用校正試験片に係り、特に、超音波探傷検査法を適用する際の、検出感度、評価区分線、等級分類、及び探傷装置(探傷器・探触子)の性能管理に関するものである。
特許請求の範囲 【請求項1】 鉄道用レール溶接部の品質を超音波探傷法により検査する際の探傷感度の基準を設定・校正するために使用する校正試験片において、 45度斜角探触子二つを用いる二探触子法の距離振幅特性曲線を作成することができる、頭部の頭頂面(11)に形成される頭部二接触子法用標準穴(1)と底部の張出部(18)の底面(19)に形成される底部二接触子法用標準穴(5)とからなる標準穴(1,5)と、45度斜角探触子一つを用いる一探触子法の距離振幅特性曲線を作成することができる、腹部の側面部(17)であって該腹部の同一垂線上に配置される一接触子法用標準穴(2~4)と、70度斜角探触子を用いる一探触子法の距離振幅特性曲線を作成することができる、頭部の片側張出部(13)の幅及び長さ方向にずらして貫通される標準穴(6~9)とを一つの試験片に配置し、携行可能とすることを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項2】 請求項1記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、前記45度斜角探触子の標準穴は、φ4×4mmの平底穴であることを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項3】 請求項1又は2記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、前記45度斜角探触子二つを用いる二探触子法の標準穴を前記校正試験片の長さ方向の略中央部に形成することを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項4】 請求項3記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、前記標準穴を前記校正試験片の頭頂面及び底面に各1個形成することを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項5】 請求項1又は2記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、前記45度斜角探触子一つを用いる一探触子法の距離振幅特性曲線を作成することができる標準穴を前記校正試験片の腹部面の同じ垂直線上に3個形成することを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項6】 請求項1記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、前記70度斜角探触子を用いる一探触子法の標準穴は、φ2mmの貫通穴であることを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項7】 請求項6記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、前記貫通穴を前記校正試験片の頭頂部の片側張出部に該校正試験片の幅及び長さ方向にずらして4個形成することを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項8】 請求項1記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、該校正試験片の長さを230mm、底部の幅を120mmにすることを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項9】 請求項8記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、該校正試験片の重さを8kgにすることを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
【請求項10】 請求項4記載のレール溶接部超音波探傷用校正試験片において、前記標準穴の位置を端面から110mmで、かつ頭部幅及び底部幅の1/3とすることを特徴とするレール溶接部超音波探傷用校正試験片。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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