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Z 2351

:2011

(1)

目  次

ページ

序文 

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  用語及び定義 

1

4

  主要性能の項目 

2

5

  性能測定方法 

2

5.1

  送信部の性能 

2

5.2

  受信部の性能 

6

5.3

  時間軸部 

11

5.4

  ゲート回路 

13

6

  安定性

16

6.1

  温度に対する安定性

16

6.2

  電源電圧に対する安定性 

17

7

  記録

18

附属書 JA(参考)JIS と対応国際規格との対比表 

27


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:2011

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人日本非破

壊検査協会(JSNDI)及び財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を改正

すべきとの申出があり,

日本工業標準調査会の審議を経て,

経済産業大臣が改正した日本工業規格である。

これによって,JIS Z 2351:1992 は改正され,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。


日本工業規格

JIS

 Z

2351

:2011

超音波探傷器の電気的性能測定方法

Method for evaluating electronic characteristics of ultrasonic test instruments

序文 

この規格は,2002 年に第 1 版として発行された ISO 12710 を基に作成した日本工業規格であるが,国内

における JIS Z 2351:1992 の運用実態を踏まえ,この規格の円滑な運用を可能とするため,技術的内容を変

更して作成した日本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある箇所及び

附属書 JA は,対応国際規格にはない事項である。

適用範囲 

この規格は,手動操作で使用する超音波パルス反射法による基本表示器をもつ超音波探傷器で,電子測

定器を用いて行う電気的性能測定方法について規定する。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 12710:2002

,Non-destructive testing−Ultrasonic inspection−Evaluating electronic characteristics

of ultrasonic test instruments(MOD)

なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“修正している”

ことを示す。

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS Z 2300

  非破壊試験用語

JIS Z 8103

  計測用語

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS Z 2300 及び JIS Z 8103 によるほか,次による。

3.1

パルススクウェア率

方形波送信波形の品質を評価する係数。

3.2

時間分解能

近接した信号の分離・識別能力。

3.3

独立ゲート


2

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ゲート内のゲインだけを独立に制御する能力をもつゲート。

3.4

調度

ゲイン,パルス幅,リジェクションなどの,探傷図形に影響を与える全てのつまみの調整値。

3.5

波数(なみかず)

1 サイクルの正弦波を基本単位としたサイクル数。

3.6

確度

指定された条件における誤差限界で表した計測器の精度(JIS Z 8103 参照)

主要性能の項目 

測定しなければならない主要性能の項目は,次による。また,主要項目以外の測定項目並びにその内容

及び範囲については,受渡当事者間の協定による。

a)

送信部の項目は,5.1.15.1.25.1.35.1.4 及び 5.1.6 による。

b)

受信部の項目は,5.2.15.2.25.2.3 及び 5.2.5 による。

c)

時間軸部の項目は,5.3.1 による。

d)

時間分解能の項目は,5.3.2 による。 

性能測定方法 

5.1 

送信部の性能 

5.1.1 

出力インピーダンス 

送信部の出力インピーダンスの測定は,次による。

a)

使用器材  使用器材は,次による。

1)

オシロスコープ  周波数帯域が 100 MHz 以上で,校正されている装置。

2)

終端抵抗  50 Ω の無誘導抵抗とする。

3)

高電圧プローブ  オシロスコープで高い電圧信号を観測するためのもの。

b)

測定方法  測定方法は,次による。

1)

超音波探傷器の送信部の出力端子を

図 のように開放し,送信パルスの電圧をオシロスコープで測

定し,これを V

1

とする。

2)

次に,

出力端子に終端抵抗 R

0

図 のように接続し,送信パルスの電圧をオシロスコープで測定し,

これを V

2

とする。

図 1−出力端子開放時の送信パルスの電圧測定のための各使用器材の接続


3

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図 2−出力端子終端時の送信パルスの電圧測定のための各使用器材の接続

3)

電圧の測定は,ピーク値で行う。

4)

パルスエネルギーを調整できる機能を備えた装置は,エネルギーが最大及び最小の設定について測

定し,また,インピーダンスを切り換える機能がある場合については,それぞれについて測定する。

5)

送信出力インピーダンス Z

0

(Ω)は,次の式によって求める。

(

)

2

2

1

0

0

V

V

V

R

Z

×

ここに,

R

0

終端抵抗の値(

V

1

出力端子開放時の送信パルス電圧(

V

V

2

出力端子終端時の送信パルス電圧(

V

5.1.2 

送信パルス繰返し周波数 

送信パルス繰返し周波数の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.1.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

超音波探傷器と使用器材との接続は,

図 2

による。

2)

送信パルスをオシロスコープの画面に

2

個以上表示させ,パルス間の時間 を測定する。

3)

送信パルス繰返し周波数を設定できる機能をもつ超音波探傷器では,最も低い周波数及び最も高い

周波数の調度における繰返し周波数を測定する。

4)

送信パルス繰返し周波数を変えたとき,送信パルスの振幅が変化するかどうかを観測して記録する。

5)

送信パルス繰返し周波数は,次の式によって求める。

PRF

1/

T

ここに,

PRF

パルス繰返し周波数(

Hz

T

送信パルスの時間間隔(

s

5.1.3 

送信パルスの立上がり時間 

送信パルスの立上がり時間の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.1.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

超音波探傷器と使用器材との接続は,

図 2

による。

2)

オシロスコープの画面に送信パルスを表示する。

3)

図 3

に示す送信パルスの前縁で,送信パルスの最大値の

10

90 %

の間の時間 T

m

を測定する。

4)

パルスエネルギーを調整したとき,この時間が変化する場合には,パルスエネルギーが最大及び最

小について測定を行う。

5)

測定値の補正

測定された測定値について,次の補正を行う。

T

R

2

T

m

2

T

S

2

ここに,

T

R

補正された送信パルスの立上がり時間(

ns


4

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T

m

測定された送信パルスの立上がり時間(

ns

T

S

オシロスコープの周波数帯域 B

W

によって定まる補正時間

ns

であり,次の式で求める。

T

S

350/

B

W

ここに,

B

W

測定に使用したオシロスコープの周波数帯域(

MHz

a)

  正方向の場合 b)  負方向の場合 

図 3

送信パルスの立上がり時間の測定

5.1.4 

送信パルス幅 

送信パルス幅の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.1.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

超音波探傷器と使用器材との接続は,

図 2

による。

2)

オシロスコープの画面に送信パルスを

1

個だけ表示する。

3)

図 4

に示すように,送信パルスの最大値から

10 %

となるパルス前縁部と後縁部との間の時間 T

W

測定する。

4)

終端抵抗を外した場合も同様に測定する。

5)

パルスエネルギーの調整がある超音波探傷器については,最大及び最小の状態にして測定する。

図 4

送信パルス幅の測定

5.1.5 

パルススクウェア率 

送信パルスの波形が方形波の場合は,次の測定を行う。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.1.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

超音波探傷器と使用器材との接続は,

図 2

による。

2)

オシロスコープの画面に送信パルスを

1

個だけ表示する。

3)

図 5

に示すように,送信パルスの最大値から

20 %

80 %

の位置におけるパルス幅の T

W20

及び T

W80


5

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を測定する。

4)

パルススクウェア率 SR

%

)を次の式によって求める。

(%

100

W20

W80

×

=

T

T

SR

ここに,

T

W80

最大値の 80 %レベルでのパルス幅(μs)

T

W20

最大値の 20 %レベルでのパルス幅(μs)

5)

  送信周波数が複数に設定できる場合は,それぞれの周波数ごとに測定する。

図 5

パルススクウェア率の測定

5.1.6 

送信パルスの振幅 

送信パルスの振幅の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.1.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と使用器材との接続は,

図 2

による。

2)

  オシロスコープの画面に送信パルスを表示する。

3)

  送信パルスのピーク値の電圧を測定する。

4)

  パルスエネルギーを調整できる機能によってパルスの振幅が変化する場合には,振幅が最大となる

条件及び最小となる条件での値を測定する。

5)

  終端抵抗を外した状態で,

3)

及び

4)

の測定を行う。

5.1.7 

送信パルスの周波数スペクトラム 

送信パルスの周波数スペクトラムの測定は,次による。

a)

使用器材

1)

周波数解析装置

  スペクトラムアナライザ又は FFT 解析装置(FFT 解析装置とは,コンピュータを

用いて信号の周波数成分を解析する装置)

2)

減衰器

  減衰器は,次の条件を満たすものとする。

2.1)

使用周波数範囲

  DC∼100 MHz 以上とする。

2.2)

減衰量の範囲

  0∼80 dB 以上で,0.2 dB 以下のステップで可変できるものとする。

2.3)

インピーダンス

  50 Ω

2.4)

確度

  20 dB 当たり±0.3 dB 以下とする。

3)

終端抵抗

  50 Ω の無誘導抵抗とする。

b)

測定方法

1)

  超音波探傷器と使用器材との接続は,

図 6

による。

2)

  減衰器の設定を 40 dB 以上とする。周波数解析装置の入力電圧に制限がある場合は,その制限以内


6

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になるように減衰器の設定を行う。

3)

  超音波探傷器の送信パルス幅が変化できる装置の場合は,パルス幅が最大の状態及び最小の状態で

の測定を行う。

図 6

周波数スペクトラムの測定のための各使用器材の接続

4)

ピーク周波数

  最大振幅における周波数 F

TP

を測定する。

5)

上限周波数

  最大振幅の 70.8 %(−3 dB)を示す高い周波数側の周波数 F

TU

を測定する。

6)

下限周波数

  最大振幅の 70.8 %(−3 dB)を示す低い周波数側の周波数 F

TL

を測定する。

7)

中心周波数

5)

及び

6)

の上限周波数,下限周波数の値から,次の式で中心周波数 F

TC

を求める。

(

)

2

TL

TU

TC

F

F

F

+

=

ここに,  F

TC

中心周波数(MHz)

F

TU

上限周波数(MHz)

F

TL

下限周波数(MHz)

5.2 

受信部の性能 

5.2.1 

周波数特性 

周波数特性の測定は,次による。

a)

使用器材

1)

パルスジェネレータ

  パルスジェネレータは,出力パルスを送信パルスの直後から 3 μs 以上任意に

遅延させることができる機器。

2)

バースト波信号発生器

  バースト波信号発生器は,パルスジェネレータのトリガ信号を受けて,任

意の周波数及び任意の波数のバースト波を発生させることができる機器。

3)

オシロスコープ

  オシロスコープは,周波数帯域が 100 MHz 以上で,校正されている機器。

4)

減衰器

  減衰器は,

5.1.7 a) 2)

による。

5)

終端抵抗

  終端抵抗は,50 Ω の無誘導抵抗。

6)

保護回路

  超音波探傷器の送信信号によって,パルスジェネレータの入力が破損することを防ぐた

めの回路。

b)

測定方法

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  測定は,次の手順で行う。

2.1)

  超音波探傷器の探傷法スイッチを“二探触子法”とする。

2.2)

  超音波探傷器への入力信号は,バースト波信号の波数を 5 波とし,その出力をピーク電圧(p-p)

=1 V に設定した後,減衰器によって 20 dB 低下させたレベルとする。

2.3)

  リジェクションは,“0”又は“OFF”とする。

超音波探傷器

終端抵抗

減衰器

周波数解析装置


7

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図 7

バースト波信号を用いて性能測定を行うための各使用器材の接続

2.4)

  バースト波信号発生器の信号が,超音波探傷器の表示器目盛の 80 %の高さとなるよう超音波探傷

器のゲインを調整する。

2.5)

  信号高さが最大となるときの周波数 F

RP

をピーク周波数として記録する。

2.6)

  次に,バースト波信号の周波数を高い方と低い方とに変化させて,最大信号高さから 3 dB 低下し

たときの周波数を記録する。高い側の周波数を F

RU

,低い側の周波数を F

RL

とする。

3)

  帯域幅 ΔF

R

は,次の式によって求め記録する。

ΔF

R

F

RU

F

RL

ここに,

ΔF

R

帯域幅(MHz)

F

RU

最大信号高さから 3 dB 低下する高い側の周波数(MHz)

F

RL

最大信号高さから 3 dB 低下する低い側の周波数(MHz)

4)

  中心周波数 F

RC

は,次の式によって求め記録する。

(

)

2

RL

RU

RC

F

F

F

+

=

ここに,

F

RC

帯域幅の中心周波数(MHz)

5)

  受信周波数が選択できる超音波探傷器においては,それぞれの選択状態におけるピーク周波数,中

心周波数及び帯域幅を同様の方法で測定し記録する。

5.2.2 

感度 

5.2.2.1 

一般 

感度の測定は,次のいずれかの方法で測定する。

5.2.2.2 

基準信号レベルと入力等価雑音レベルとから求める方法 

基準信号レベルと入力等価雑音レベルとから求める感度の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  超音波探傷器の探傷法スイッチを“二探触子法”とすることによって,受信部を送信部から切り離

す。また,

図 7

に示すように,超音波探傷器の高電圧送信パルスからパルスジェネレータを守るた

め,保護回路を使用する。パルスジェネレータを超音波探傷器に同期させ,送信パルスから遅れた

位置にバースト波信号を発生させる。バースト波信号発生器の出力は,減衰器と 50 Ω 終端抵抗とを

介して超音波探傷器の受信入力端に接続する。

3)

  超音波探傷器のリジェクションは,“0”又は“OFF”とする。

超音波探傷器

保護回路

パルスジェネレータ

終端抵抗

減衰器

バースト波信号発生器

送信出力端子

受信入力端子

同期信号

オシロスコープ

表示器


8

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4)

  バースト波信号発生器の設定は,周波数を受信中心周波数(又は試験周波数)とし,波数は,5∼10

波とする。

5)

  測定の手順は,次による。

5.1)

  バースト波信号発生器の出力レベルを

図 8 a)

のように,オシロスコープ上で V

p-p

=1V に調整し,

減衰器の値を 60 dB に設定する。

a)

  バースト波の出力 b)  超音波探傷器の雑音 

図 8

信号高さ

5.2)

  超音波探傷器のゲイン調整器で表示器上のバースト波の信号高さが 50 %となるように調整し,こ

の値 A dB を読み取る。信号の高さの読取りは,バースト波頭部の平たんなところを用いる。

5.3)

  減衰器と終端抵抗との接続を外し,終端抵抗だけが超音波探傷器の受信入力に接続された状態で,

ゲインを調整して,表示器上の雑音が 50 %となるようにして,ゲイン調整器の値を読み取り,N dB

とする。

5.4)

  ゲイン調整器を最大にしても雑音が 50 %にならない場合は,

図 8 b)

のように雑音レベルの高さ n %

と,そのゲイン調整器の値 M dB とを読み取る。

6)

  次の式によって,超音波探傷器の感度 S dB を求め記録する。

6.1)

5.3)

の場合は,次による。

S

NA+60

6.2)

5.4)

の場合は,次による。

S

=20 log(50/n)+MA+60

ここに,

N

:  超音波探傷器の雑音を 50 %の高さにしたときのゲイン調整器

の値(dB)

A

:  バースト波信号を 50 %の高さにしたときのゲイン調整器の値

(dB)

M

:  超音波探傷器の雑音を n %の高さにしたときのゲイン調整器

の値(dB)

n

:  超音波探傷器の雑音の高さ(%)

5.2.2.3 

ゲート警報機能を使用する方法 

ゲート警報機能を使用する感度の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  バースト波の周波数を,超音波探傷器の試験周波数と同じにして,バースト波の波数を 5∼10 波と

する。

3)

  超音波探傷器のゲイン調整を,調整範囲の中間にする。

4)

  バースト波信号発生器と減衰器とを調整して,超音波探傷器の表示器上でバースト波の高さを 20 %

に設定する。

5)

  超音波探傷器のゲート警報機能を動作させて,警報レベルを 20 %に設定する。

6)

  バースト波信号発生器を取り外し,超音波探傷器のゲインを調整して,ノイズによって警報が発生


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しない最大の値になるように調整する。

7)

  バースト波信号発生器を再び接続して,バースト波信号発生器と減衰器とを調整して,信号高さが

超音波探傷器の表示器上で 80 %の高さになるように調整する。

8)

  このときの超音波探傷器の入力信号レベルをオシロスコープで測定し,この値を感度として記録す

る。

9)

  入力信号レベルが小さすぎて,正確に読み取れない場合は,バースト波信号発生器の出力信号レベ

ルを測定し,減衰器の減衰量で補正して超音波探傷器の入力信号レベルを求め,感度として記録す

る。

5.2.3 

ゲイン調整器 

ゲイン調整器の性能測定は,ゲイン調整器が調整ステップの異なる複数の調整器から構成されている場

合は

5.2.3.1

の方法に,ゲイン調整器が単一の調整器で構成されている場合は

5.2.3.2

の方法による。

5.2.3.1 

個別ゲイン調整器測定法 

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。超音波探傷器の探傷法スイッチは“二探触子

法”とする。

2)

  バースト波信号は,周波数を受信中心周波数(又は試験周波数)とし,波数は 5∼10 波とする。

3)

  測定は,各ゲイン調整器ごとに次の手順で行う。

3.1)

  超音波探傷器のゲインを超音波探傷器の表示器上の雑音が表示器目盛の 3.3 %以下で,かつ,最大

になるように設定し,減衰器とバースト波信号発生器の出力を調整して,超音波探傷器の表示器

上で信号高さが 50 %の高さになるようにする。このときの超音波探傷器のゲインと減衰器の値を

読み取り,それぞれ初期値とする。

3.2)

  超音波探傷器のゲイン調整器の最小ステップに応じて,

表 1

に示す測定ステップを選択する。

3.3)

3.2)

で選択した測定ステップで超音波探傷器のゲインを減少させる。

3.4)

  減衰器を調整して,超音波探傷器の表示器上で信号高さが 50 %になったときのゲイン調整器の値

と減衰器の値を記録する。

3.5)

3.3)

及び

3.4)

を繰り返し,ゲイン調整器の調整範囲にわたって測定する。

3.6)

  ゲイン調整器の値及び減衰器の値を表にする。

3.7)

  表からゲイン調整器の調整値(初期値からの変化量)と減衰器の調整値(初期値からの変化量)

との差を読み取り,記録する。さらに,それらの最大差を記録する。

表 1

ゲイン調整器の最小ステップと測定ステップとの関係

単位  dB

ゲイン調整器の最小ステップ

測定ステップ

0.5 以下 1

1.0 2 
2.0 4

6.0 以上

各ステップごと

5.2.3.2 

全範囲測定法 

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。


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1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。超音波探傷器の探傷法スイッチは“二探触子

法”とする。

2)

  バースト波信号は,周波数を受信中心周波数(又は試験周波数)とし,波形は 1 サイクルの正弦波

又は方形波とする。

3)

  測定は,次の手順で行う。

3.1)

  受信部のゲインを最小値に設定し,減衰器及びバースト波信号発生器の出力を調整して,超音波

探傷器の表示器上で信号高さが 50 %の高さになるように調整する。このときの超音波探傷器のゲ

イン調整器及び減衰器の値を読み取り,それぞれ初期値とする。

3.2)

  ゲインを 6 dB のステップで増加させる。

3.3)

  減衰器を調整して,超音波探傷器の表示器上で信号高さが 50 %になったときの減衰器の値を記録

する。

3.4)

3.2)

及び

3.3)

を繰り返し,全範囲にわたって測定する。

3.5)

  ゲイン調整器の値と減衰器の値との関係をグラフ又は表にする。

3.6)

  グラフ又は表からゲイン調整器の調整値(初期値からの変化量)と減衰器の調整値(初期値から

の変化量)との差を読み取り,記録する。さらに,それらの最大差を記録する。

5.2.4 

入力インピーダンス 

超音波探傷器の入力インピーダンスの測定は,次による。

a)

使用器材

1)

  校正されたインピーダンスメータ又は LCR メータ

b)

測定方法

1)

  超音波探傷器の探傷法スイッチを“二探触子法”とし,受信入力端子にインピーダンスメータ又は

LCR メータを

図 9

のように接続する。このとき,計器付属の測定用端子があるものは,それを用い

る。

図 9

入力インピーダンスの測定のための使用器材の接続 

2)

  入力抵抗を測定し,記録する。

5.2.5 

増幅直線性 

増幅直線性は,次のいずれかの方法で測定する。

5.2.5.1 

測定方法 

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。超音波探傷器の探傷法スイッチは“二探触子

法”とする。

2)

  バースト波信号発生器の設定は,周波数を受信中心周波数(又は試験周波数)とし,波数は 5∼10

波とする。

3)

  測定は,次の手順で行う。

3.1)

  バースト波信号発生器の出力を V

P-P

=100 mV に設定する。また,減衰器の値は 0 dB に設定する。

超音波探傷器

受信入力端子

インピーダンスメータ

又は 
LCR メータ


11

Z 2351

:2011

3.2)

  超音波探傷器のゲイン調整器を調整して,信号高さが 100 %になるように調整する。

3.3)

 2

dB ずつ 28 dB まで減衰器の減衰量を増し,各減衰量における信号高さを表示器目盛の百分率(%)

で読み取り,理論値との差を誤差(%)とする。

3.4)

  減衰器の値を 30 dB にして,そのときに表示器でバースト波の存在が確認できるか調べる。確認

できない場合は“消失”と記録する。

3.5)

  超音波探傷器の入力レベルを V

P-P

=10 mV にするために,減衰器の値を 20 dB にする。

3.6)

  超音波探傷器のゲイン調整器を調整して,信号高さが 100 %になるように調整する。

3.7)

 20

dB から 2 dB ずつ 48 dB まで減衰器の減衰量を増し,各減衰量における信号高さを表示器目盛

の百分率(%)で読み取り,理論値との差を誤差(%)とする。

3.8)

  減衰器の値を 50 dB にして,そのときに表示器でバースト波の存在が確認できるか調べる。確認

できない場合は“消失”と記録する。

4)

  増幅直線性の正の最大誤差及び負の最大誤差を記録する。

5)

  帯域フィルタを備えている超音波探傷器においては,各周波数範囲ごとに記録する。

5.2.5.2 

測定方法 

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と使用器材との接続は,

図 7

による。また,その準備は,

5.2.1 b)

2.1)

及び

2.2)

と同

じとする。

2)

  測定は,次の手順で行う。

2.1)

  超音波探傷器のゲインを,ゲイン調整器の調整範囲の 25 %の値に設定する。

2.2)

  バースト波信号発生器の出力レベル及び減衰器を調整して,超音波探傷器の表示器上で信号高さ

を 5 %∼100 %まで 5 %ずつ変化させたときの入力信号レベルを測定する。入力信号レベルは,オ

シロスコープで直接測定するか,又はバースト波信号発生器の出力信号レベル及び減衰器の設定

値を用いて求める。

2.3)

  表示器上の信号高さと入力信号レベルとの関係をグラフに表す。

2.4)

  グラフにおいて,原点と 100 %のプロット点とを直線で結び,直線とプロットした表示器上の信

号高さの差の最大値(%)を読み取り,記録する。

2.5)

  超音波探傷器のゲインを,ゲイン調整範囲の 50 %及び 75 %に設定して,

2.2)

2.4)

の測定を行う。

5.3 

時間軸部 

5.3.1 

時間軸直線性 

時間軸直線性の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。超音波探傷器の探傷法スイッチは“二探触子

法”とする。バースト波信号の周波数は 5 MHz,波数は 1 波とする。

2)

  測定は,次の手順で行う。

2.1)

  バースト波信号発生器の出力レベル及び減衰器と超音波探傷器のゲインとを調整して,超音波探

傷器の表示器上のバースト波信号高さを縦軸目盛 50 %以上の適切な高さに合わせる。

2.2)

  超音波探傷器の測定範囲を 125 mm 又は 250 mm に設定する。

2.3)

  測定範囲の 5/5 目盛の位置に信号が現れるようにパルスジェネレータの遅延量を調整して,そのと


12

Z 2351

:2011

きの遅延量を読み取る。

2.4)

 0/5 目盛の位置に信号が現れるようにパルスジェネレータの遅延量を調整して,そのときの遅延量

を読み取る。

2.5)

2.3)

で読み取った 5/5 目盛の遅延量と

2.4)

で読み取った 0/5 目盛の遅延量との差の値から 1/5,2/5,

3/5,4/5 目盛の位置の理論上の遅延量を計算する。

2.6)

  パルスジェネレータによる遅延量を

2.5)

で計算した 1/5,2/5,3/5,4/5 目盛の理論上の遅延量に順

次設定して,信号位置と 1/5,2/5,3/5,4/5 目盛との誤差を横軸目盛のフルスケールを 100 %とし

たときの百分率(%)で読み取り,表に表す。

2.7)

2.2)

で設定した以外に必要な測定範囲がある場合には,その測定範囲に設定して,

2.3)

2.6)

の測定

を行う。

3)

2.6)

で読み取った誤差の最大値を記録する。

5.3.2 

時間分解能 

時間分解能の測定は,次による。

a)

使用器材

5.2.1 a)

の器材にもう一系統のパルスジェネレータ及びバースト波信号発生器及び加算器

を追加する。加算器は,二つのバースト波信号発生器の出力を混合して,一つの信号として減衰器及

びオシロスコープに入力するためのものである。

b)

測定方法

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 10

による。超音波探傷器の探傷法スイッチは“二探触子

法”とする。バースト波信号発生器(1)及び(2)は共に周波数を 5 MHz とし,その波数を 1 波に

設定する。二つのバースト波信号発生器の出力信号レベルが同じになるように,バースト波信号発

生器の出力レベルを調整する。

2)

  測定は,次の手順で行う。

2.1)

  超音波探傷器のゲイン調整器又は減衰器を調整して,表示器上における信号高さを 100 %とする。

2.2)

  超音波探傷器による送信パルスから 10  μs 以上遅れた位置に,バースト波信号発生器(1)の出力

信号が現れるようにパルスジェネレータ(1)の遅延量を調整する。

2.3)

  バースト波信号発生器(2)の出力信号が,バースト波信号発生器(1)の出力信号の近くになる

ようにパルスジェネレータ(2)の遅延量を調整して,超音波探傷器の表示器上で二つのバースト

波の谷間の信号高さが,

図 11

のように縦軸目盛の 20 %となるようにする。

2.4)

  バースト波信号発生器(1)及び(2)のそれぞれのパルス開始点における時間間隔 T

RES

をオシロ

スコープ上で読み取る。

図 10

2

個のバースト波を用いて性能を測定するときの各使用器材の接続

超音波探傷器

保護回路

パルスジェネレータ(1)

バースト波信号発生器(1)

バースト波信号発生器(2)

加算器

減衰器

終端抵抗

オシロスコープ

パルスジェネレータ(2)


13

Z 2351

:2011

a)

  超音波探傷器の図形 b)  オシロスコープの観測波形 

図 11

分解能の測定における図形及び波形

3)

  超音波探傷器で分解能に影響を与える調整要素,例えばフィルタ,検波,周波数帯域などの調整要

素がある場合は,その設定を記録する。

4)

  受信周波数選択がある超音波探傷器については,それぞれの周波数について測定する。

5.4 

ゲート回路 

5.4.1 

ゲート範囲 

ゲート範囲の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。超音波探傷器の探傷法スイッチは“二探触子

法”とする。バースト波信号発生器の設定は,周波数を試験周波数とし,波数は 1 波の設定とする。

2)

最小ゲート幅

  最小ゲート幅の測定の手順は,次による。

2.1)

  ゲート幅を最小にして,警報レベルは雑音で警報しないレベルで,かつ,可能な限り低いレベル

に設定する。

2.2)

  信号高さが 50 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整する。

2.3)

  信号がゲートの左に出た位置から,パルスジェネレータの遅延量を増加させ,信号がゲートに捉

えられ警報するようになるときの遅延量 T

GSmin

をオシロスコープで測定する。

2.4)

  信号がゲートの右に出た位置から,パルスジェネレータの遅延量を減少させ,信号がゲートに捉

えられ警報するようになるときの遅延量 T

GEmin

をオシロスコープで測定する。

2.5)

  次の計算を行い,最小ゲート幅を求めて記録する。ただし,T

1c

は試験周波数の 1 周期分の時間で

ある。

T

Gmin

T

GEmin

T

GSmin

T

1c

3)

最大ゲート幅

  最大ゲート幅の測定の手順は,次による。

3.1)

  ゲート幅を最大にして,警報レベルは雑音で警報しないレベルで,かつ,可能な限り低いレベル

に設定する。必要な場合は,測定範囲などの設定も変更する。

3.2)

  信号高さが 50 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整する。

3.3)

  信号がゲートの左に出た位置から,パルスジェネレータの遅延量を増加させ,信号がゲートに捉

えられ警報したときの遅延量 T

GSmax

をオシロスコープで測定する。

3.4)

  信号がゲートの右に出た位置から,パルスジェネレータの遅延量を減少させ,信号がゲートに捉

えられ警報したときの遅延量 T

GEmax

をオシロスコープで測定する。

3.5)

  次の計算を行い,最大ゲート幅を求めて記録する。ただし,T

1c

は試験周波数の 1 周期分の時間で


14

Z 2351

:2011

ある。

T

Gmax

T

GEmax

T

GSmax

T

1c

4)

最小ゲート遅延

  最小ゲート遅延の測定の手順は,次による。

4.1)

  ゲート遅延を最小にして,警報レベルは雑音で警報しないレベルで,かつ,可能な限り低いレベ

ルに設定する。必要な場合は,測定範囲などの設定も変更する。

4.2)

  信号高さが 50 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整する。

4.3)

  信号をゲートの左側に位置するようにパルスジェネレータの遅延量を調整する。

4.4)

  信号の遅延量を大きくしていき,信号がゲートに捉えられ警報したときの遅延量をオシロスコー

プで測定する。この遅延量に T

1c

(試験周波数の 1 周期時間)を加えた値を最小ゲート遅延 T

GD1min

として記録する。

5)

最大ゲート遅延

  最大ゲート遅延の測定の手順は,次による。

5.1)

  ゲート遅延を最大にして,警報レベルは雑音で警報しないレベルで,かつ,可能な限り低いレベ

ルに設定する。必要な場合は,測定範囲などの設定も変更する。

5.2)

  信号高さが 50 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整する。

5.3)

  信号がゲートの左側に出た位置から遅延量を大きくしていき,信号がゲートに捉えられ警報する

ときの遅延量をオシロスコープで測定する。この遅延量に T

1c

(試験周波数の 1 周期時間)を加え

た値を最大ゲート遅延 T

GD1max

として記録する。

5.4.2 

ゲートの分解能 

ゲートの分解能の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。超音波探傷器の探傷法スイッチは“二探触子

法”とする。バースト波信号発生器の設定は,周波数を試験周波数とし,波数は 1 波の設定とする。

2)

  測定の手順は,次による。

2.1)

  超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心付近に信号が現れるように,パルスジェネレータの遅延

量を調整する。信号高さは 100 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整

する。

2.2)

  ゲートの起点を超音波探傷器の時間軸目盛で,測定範囲の 1/5 目盛(フルスケールの 20 %)に,

ゲート終点を超音波探傷器の時間軸目盛で,測定範囲の 4/5 目盛(フルスケールの 80 %)になる

ように調整する。警報レベルは,可能な限り低いレベルに設定する。

2.3)

  パルスジェネレータの遅延量を調整して,信号がゲートの左側に外れた位置から右側に移動させ,

警報動作が始まる点に調整して,バースト波の遅延時間をオシロスコープで測定する。この時間

を T

Gres1

とする。

2.4)

  次に,パルスジェネレータの遅延量を調整して,信号を左側に移動させ,警報しなくなる点に調

整して,バースト波の遅延時間をオシロスコープで測定する。この時間を T

Gres2

とする。

2.5)

  次の計算を行い,分解能 T

Gres

を求めて記録する。

T

Gres

T

Gres1

T

Gres2

5.4.3 

警報レベルの動作範囲 

警報レベルの動作範囲の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。


15

Z 2351

:2011

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  測定の手順は,次による。

2.1)

  超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心付近に信号が現れるように,パルスジェネレータの遅延

量を調整する。信号高さは 0∼100 %まで変化できるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減

衰器を調整する。

2.2)

  ゲートの起点及びゲート幅を調整してバースト波信号発生器の信号がゲート内になるように調整

する。

2.3)

  警報レベルを設定可能な最小レベルに設定する。

2.4)

  超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整して,信号高さを小さくしてから少しずつ大きく

し,警報動作が始まるときの信号の高さを,超音波探傷器の縦軸目盛のフルスケールを 100 %と

したときの百分率(%)で読み取り,記録する。

2.5)

  警報レベルを設定可能な最大レベルに設定する。

2.6)

  超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整して,信号の高さを小さくしてから少しずつ大き

くし,警報動作が始まるときの信号の高さを,超音波探傷器の縦軸目盛のフルスケールを 100 %

としたときの百分率(%)で読み取り,記録する。

5.4.4 

警報レベルヒステリシス 

警報レベルヒステリシスの測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  測定の手順は,次による。

2.1)

  超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心付近に信号が現れるように,パルスジェネレータの遅延

量を調整する。信号高さは 50 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整す

る。

2.2)

  ゲートの起点,ゲート幅を調整して,バースト波信号発生器の信号がゲート内になるように調整

する。

2.3)

  警報レベルを調整して,警報しなくなる位置から警報する位置に調整する。

2.4)

  超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整して,信号を減少させて警報動作がしなくなる信

号高さを超音波探傷器の縦軸目盛から読み取る。

2.5)

  超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整して,信号を増加させて再び警報動作する信号高

さを超音波探傷器の縦軸目盛から読み取る。

2.6)

2.4)

2.5)

との信号高さの差が警報ヒステリシス量である。この量を超音波探傷器の縦軸目盛のフ

ルスケールを 100 %としたときの百分率(%)で求め,記録する。

5.4.5 

警報レベルの均一性 

警報レベルの均一性を測定する方法は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

による。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  測定の手順は,次による。


16

Z 2351

:2011

2.1)

  超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心付近に信号が現れるように,パルスジェネレータの遅延

量を調整する。信号高さは 50 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整す

る。

2.2)

  ゲートの起点を最小にし,ゲート幅を最大にしてバースト波信号発生器の信号がゲート内になる

ように調整する。

2.3)

  信号がゲート内の左付近になるように,パルスジェネレータの遅延量を調整する。

2.4)

  減衰器を調整して,入力信号レベルを警報するレベルから 0.2 dB だけ小さくして警報動作が作動

するように設定する。

2.5)

  パルスジェネレータの遅延量を調整して,ゲート内で信号の位置を動かして,この警報動作が持

続するか調べる。

2.6)

  警報動作がしなくなった場合に,その位置で減衰器を調整して,警報動作がされるまでの減衰器

の調整量(変化量)

(dB)を求め,記録する。

2.7)

  減衰器を調整して,入力信号レベルを警報するレベルから減衰器を 0.2 dB だけ大きくして警報動

作が停止するように設定する。

2.8)

  パルスジェネレータの遅延量を調整して,ゲート内で信号の位置を動かして,警報動作停止が持

続するかどうかを調べる。

2.9)

  警報動作がした場合に,その位置で減衰器を調整して,警報動作がされなくなるまでの減衰器の

調整量(変化量)

(dB)を求め,記録する。

5.4.6 

アナログ出力直線性 

アナログ出力機能のある超音波探傷器については,次の方法で性能を測定する。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

の器材及び直流電圧計とする。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

とし,直流電圧計でアナログ出力電圧を測定できるよ

うにする。

2)

  測定の手順は,次による。

2.1)

  超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心付近に信号が現れるように,パルスジェネレータの遅延

量を調整する。信号高さは 0∼100 %まで変化できるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減

衰器を調整する。

2.2)

  ゲートの起点及びゲート幅を調整してバースト波がゲート内になるように調整する。

2.3)

  警報レベルを 5 %に調整する。

2.4)

  超音波探傷器のゲイン調整器又は減衰器を調整して,信号高さを 10 %,20 %,40 %,60 %,80 %

及び 100 %とし,それぞれのアナログ出力電圧を測定し,記録する。

5.4.7 

独立ゲートの増幅直線性 

独立ゲートを装備した超音波探傷器については,

5.2.5

に従って増幅直線性を測定する。

安定性 

6.1 

温度に対する安定性 

温度に対する安定性の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

の器材及び次の器材による。

1)

恒温槽

  超音波探傷器を収納でき,温度を 0  ℃から 40  ℃まで変化させることができる恒温槽。


17

Z 2351

:2011

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  恒温槽の設定温度を 20  ℃にして 2 時間以上置き,超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心に信号

が現れるように,パルスジェネレータの遅延量を調整する。信号高さは 50 %になるように,超音波

探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整する。

3)

  恒温槽の設定温度を 40  ℃に設定し,40  ℃になってから 2 時間置く。2 時間後に信号高さ及び時間

軸位置を読み取る。

4)

  恒温槽の設定温度を 0  ℃に設定し,0  ℃になってから 2 時間置く。2 時間後に信号高さ及び時間軸

位置を読み取る。

5)

 20

℃のときの信号高さ及び時間軸位置を基準として,0  ℃と 40  ℃とにおける信号高さ及び時間軸

位置のそれぞれの変動量を,表示器上の縦軸及び横軸のフルスケールを 100 %としたときの百分率

(%)で求め,記録する。

6.2 

電源電圧に対する安定性 

6.2.1 

商用電源動作 

商用電源動作に対する安定性の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

の器材及び次の器材による。

1)

交流可変電源

2)

交流電圧計

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  商用電源から交流可変電源を経由して,超音波探傷器に電源を供給する。交流電圧計で超音波探傷

器への供給電圧を測定できるようにする。超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

による。

2)

  交流可変電源の電圧を定格電圧になるように調整する。超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心に

信号が現れるように,パルスジェネレータの遅延量を調整する。信号高さは 50 %になるように,超

音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整する。

3)

  交流可変電源の電圧を定格電圧+10 %の電圧になるように調整する。このときの表示器上の信号高

さ及び時間軸目盛の位置を読み取る。

4)

  交流可変電源の電圧を定格電圧−10 %の電圧になるように調整する。このときの表示器上の信号高

さ及び時間軸目盛の位置を読み取る。

5)

  定格電圧における信号高さ及び時間軸位置を基準として,定格電圧±10 %における信号高さ及び時

間軸位置の変動量を,表示器上の縦軸及び横軸のフルスケールを 100 %としたときの百分率(%)

で求め,記録する。

6.2.2 

電池動作 

6.2.2.1 

動作時間 

動作時間の測定は,次による。

a)

使用器材

  使用器材は,

5.2.1 a)

の器材及び次の器材による。

1)

直流電圧計

  直流電圧計は,電池の電圧を測定できるもの。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

  超音波探傷器に十分に充電された電池を装着する。超音波探傷器と各使用器材との接続は,

図 7

よる。超音波探傷器の表示器の時間軸上で中心に信号が現れるように,パルスジェネレータの遅延

量を調整する。信号高さは 50 %になるように,超音波探傷器のゲイン調整器及び減衰器を調整する。


18

Z 2351

:2011

2)

  超音波探傷器の表示器の明るさ調整を最大にして,送信繰返し周波数などの測定条件を記録する。

3)

  超音波探傷器の電源スイッチを入れて,15 分以内の間隔で,信号高さ及び信号の時間軸位置を測定

し,記録する。

4)

  信号高さか又は信号の時間軸位置のいずれかが 10 %変動するか若しくは超音波探傷器が自動的に

電源オフするまでの時間を測定し,分単位で記録する。

5)

  測定データの記録は,放電初期及び予想放電終了時間近くだけで行ってもよい。

6)

  放電終了した時点で電池を取り外し,電池の残存電圧を速やかに測定し,記録する。

6.2.2.2 

充電時間 

充電時間の測定は,次による。

a)

使用器材

1)

直流電圧計

  直流電圧計は,電池の電圧を測定できるもの。

2)

充電器

  充電器は,超音波探傷器の専用のもの。

b)

測定方法

  測定方法は,次による。

1)

6.2.2.1

で放電した電池を充電器に接続して,充電できる状態にする。

2)

  充電器の電源スイッチを入れて充電を開始する。

3)

  予想充電完了時間に近くなったら,5 分以内の間隔で電池の電圧を測定する。

4)

  横軸を時間に,縦軸を電池電圧としてグラフに表す。

5)

  充電器の充電完了が指示されるか,又は電池の電圧が最大値になるまでの時間を分単位で測定し,

測定終了時の電池電圧とともに記録する。

記録 

性能測定の記録は,測定方法,装置,探傷器の調度など,後に再現測定するための十分かつ必要な情報

を全て含む。次の項目を参考に,必要な項目を記録する。

a)

測定日時

b)

測定者氏名

c)

測定器材

  測定器材は,次による。

1)

  測定に使用した計測器の形式及び製造番号

2)

  被測定器材

2.1)

  超音波探傷器の形式及び製造番号

2.2)

  同軸ケーブルの種類及び長さ

d)

測定条件

  測定条件は,次による。

1)

  試験周波数

2)

  超音波探傷器の各つまみの調度

3)

  信号位置及び高さの読取り方法

4)

  その他参考となる事項

e)

測定結果

  測定結果は,次による。

1)

出力インピーダンスの測定

5.1.1

)  送信部の性能の出力インピーダンスの記録は,

表 2

による。


19

Z 2351

:2011

表 2

出力インピーダンスの測定

パルスエネルギーの設定

測定値(Ω)

最大

Z

0(MAX)

最小

Z

0(MIN)

2)

送信パルス繰返し周波数

5.1.2

)  送信パルス繰返し周波数の記録は,

表 3

による。

表 3

送信パルス繰返し周波数

パルス繰返し周波数設定の調度

測定値(Hz)

送信パルスの振幅変化

最高

PRF

MAX

最低

PRF

MIN

3)

送信パルスの立上がり時間

5.1.3

)  送信パルスの立上がり時間の記録は,

表 4

による。

表 4

送信パルスの立上がり時間

パルスエネルギーの設定

測定値(ns)

最大

T

R(MAX)

最小

T

R(MIN)

4)

送信パルス幅

5.1.4

)  送信パルス幅の記録は,

表 5

による。

表 5

送信パルス幅

パルスエネルギー

の設定

終端抵抗

測定値(ns)

50 Ω

T

W(MAX)50

最大

T

W(MAX)

50 Ω

T

W(MIN)50

最小

T

W(MIN)

5)

パルススクウェア率

5.1.5

)  パルススクウェア率の記録は,

表 6

による。

表 6

パルススクウェア率

送信周波数

パルススクウェア率

SR

1

SR

2

6)

送信パルスの振幅

5.1.6

)  送信パルスの振幅の記録は,

表 7

による。

表 7

送信パルスの振幅

パルスエネルギーの設定

終端抵抗

測定値(V)

50 Ω

V

O(MAX)50

最大

V

O(MAX)

50 Ω

V

O(MIN)50

最小

V

O(MIN)


20

Z 2351

:2011

7)

送信パルスの周波数スペクトラム

5.1.7

  送信パルスの周波数スペクトラムの記録は,

表 8

による。

表 8

送信パルスの周波数スペクトラム

送信パルス幅

ピーク周波数(MHz)

上限周波数(MHz)

下限周波数(MHz)

中心周波数(MHz)

最大

F

TP1

F

TU1

F

TL1

F

TC1

最小

F

TP2

F

TU2

F

TL2

F

TC2

8)

周波数特性

5.2.1

)  周波数特性の記録は,

表 9

による。

表 9

周波数特性

受信周波数(MHz)

帯域幅(MHz)

ピーク周波数(MHz)

中心周波数(MHz)

ΔF

R1

F

RP1

F

RC1

ΔF

R2

F

RP2

F

RC2

9)

感度

5.2.2

)  感度の記録は,測定した方法によって,次による。

9.1)

基準信号レベルと入力等価雑音レベルとから求める方法

5.2.2.2

)  基準信号レベルと入力等価雑

音レベルとから求める方法による感度の記録は,

表 10

による。

表 10

基準信号レベルと入力等価雑音レベルとから求める方法

超音波探傷器の感度(dB)

9.2)

ゲート警報機能を使用する方法

5.2.2.3

)  ゲート警報機能を使用する場合の感度の記録は,

表 11

による。

表 11

ゲート警報機能を使用する方法

超音波探傷器の感度(mV)

10)

ゲイン調整器

5.2.3

)  ゲイン調整器の誤差の記録は,測定した方法によって次による。

10.1)

個別ゲイン調整器測定法

5.2.3.1

)  個別ゲイン調整器測定法による記録は,

表 12

による。

表 12

個別ゲイン調整器測定法

ゲイン調整器設定値(dB)

減衰器設定値(dB)

差(dB)

G

1

(初期値)

A

1

(初期値)

G

2

A

2

(G

1

G

2

)−(A

1

A

2

)

G

3

A

3

(G

1

G

3

)−(A

1

A

3

)

最大差=

10.2)

全範囲測定法

5.2.3.2

)  全範囲測定法の記録は,

図 12

及び

表 13

による。


21

Z 2351

:2011

図 12

全範囲測定法(測定例)

表 13

全範囲測定法

ゲイン調整器設定値(dB)

減衰器設定値(dB)

差(dB)

G

1

(初期値)

A

1

(初期値)

G

2

A

2

(G

2

G

1

)−(A

2

A

1

)

G

3

A

3

(G

3

G

1

)−(A

3

A

1

)

最大差=

11)

入力インピーダンス

5.2.4

)  入力インピーダンスの記録は,

表 14

による。

表 14

入力インピーダンス

入力抵抗(Ω)

12)

増幅直線性

5.2.5

)  増幅直線性の記録は,選択した方法によって次による。

12.1)

増幅直線性(測定方法 A

5.2.5.1

)  増幅直線性(測定方法 A)による記録は,

表 15

による。


22

Z 2351

:2011

表 15

増幅直線性(測定方法 A

受信中心周波数 MHz

入力レベル 100 mV

入力レベル 10 mV

減衰器設定

理論値

測定値

誤差

減衰器設定

理論値

測定値

誤差

0 dB

100

−20 dB

100

−2 dB

79.4

−22 dB

79.4

−4 dB

63.1

−24 dB

63.1

−6 dB

50.1

−26 dB

50.1

−8 dB

39.8

−28 dB

39.8

−10 dB

31.6

−30 dB

31.6

−12 dB

25.1

−32 dB

25.1

−14 dB

20.0

−34 dB

20.0

−16 dB

15.8

−36 dB

15.8

−18 dB

12.6

−38 dB

12.6

−20 dB

10.0

−40 dB

10.0

−22

dB 7.9

  −42 dB

7.9

−24

dB 6.3

  −44 dB

6.3

−26

dB 5.0

  −46 dB

5.0

−28

dB 4.0

  −48 dB

4.0

−30 dB

消失せず

−50 dB

消失せず

正の最大誤差

負の最大誤差

12.2)

増幅直線性(測定方法 B

5.2.5.2

)  増幅直線性(測定方法 B)による記録は,

図 13

及び

表 16

よる。

図 13

増幅直線性(測定方法 B)(測定例) 

表 16

増幅直線性(測定方法 B

ゲイン調整器の位置

測定値(最大差)

(%)

25 %

50 %

75 %


23

Z 2351

:2011

13)

時間軸直線性

5.3.1

)  時間軸直線性の記録は,

表 17

による。

表 17

時間軸直線性

測定範囲 125(250)

時間軸目盛

時間(μs)

測定値(誤差)

(%)

5/5

4/5

3/5

2/5

1/5

0/5

最大誤差

14)

時間分解能

5.3.2

)  時間分解能の記録は,

表 18

による。

表 18

時間分解能

つまみ調度

受信周波数(MHz)

検波

フィルタ

周波数帯域

測定値(μs)

15)

ゲート範囲

5.4.1

)  ゲート範囲の記録は,次による。

15.1)

ゲート幅

5.4.1 b) 2)

及び

3)

]  ゲート幅の記録は,

表 19

による。

表 19

ゲート幅

ゲート幅

測定値(μs)

最小

T

Gmin

最大

T

Gmax

15.2)

ゲート遅延

5.4.1 b) 4)

及び

5)

]  ゲート遅延の記録は,

表 20

による。

表 20

ゲート遅延

ゲート遅延

測定値(μs)

最小

T

GD1min

最大

T

GD1max

16)

ゲートの分解能

5.4.2

)  ゲートの分解能の記録は,

表 21

による。

表 21

ゲートの分解能

測定値(μs)

T

Gres


24

Z 2351

:2011

17)

警報レベルの動作範囲

5.4.3

)  警報レベルの動作範囲の記録は,

表 22

による。

表 22

警報レベルの動作範囲

警報レベル

測定値(%)

最小

最大

18)

警報レベルヒステリシス

5.4.4

)  警報レベルヒステリシスの記録は,

表 23

による。

表 23

警報レベルヒステリシス

測定値(%)

19)

警報レベルの均一性

5.4.5

)  警報レベルの均一性の記録は,

表 24

による。

表 24

警報レベルの均一性

動作

時間軸位置(目盛)

測定値(dB)

警報

警報停止

20)

アナログ出力直線性

5.4.6

)  アナログ出力直線性の記録は,

表 25

による。

表 25

アナログ出力直線性

信号高さ(%)

測定値(V)

10  
20  
40  
60  
80

100

21)

独立ゲートの増幅直線性

5.4.7

)  独立ゲートの増幅直線性の記録は,測定方法によって次による。

21.1)

増幅直線性(測定方法 A

  増幅直線性(測定方法 A)による場合の記録は,

表 26

による。


25

Z 2351

:2011

表 26

増幅直線性(測定方法 A

受信中心周波数 MHz

入力レベル 100 mV

入力レベル 10 mV

減衰器設定

理論値

測定値

誤差

減衰器設定

理論値

測定値

誤差

0 dB

100

−20 dB

100

−2 dB

79.4

−22 dB

79.4

−4 dB

63.1

−24 dB

63.1

−6 dB

50.1

−26 dB

50.1

−8 dB

39.8

−28 dB

39.8

−10 dB

31.6

−30 dB

31.6

−12 dB

25.1

−32 dB

25.1

−14 dB

20.0

−34 dB

20.0

−16 dB

15.8

−36 dB

15.8

−18 dB

12.6

−38 dB

12.6

−20 dB

10.0

−40 dB

10.0

−22 dB

7.9

−42 dB

7.9

−24 dB

6.3

−44 dB

6.3

−26 dB

5.0

−46 dB

5.0

−28 dB

4.0

−48 dB

4.0

−30 dB

消失せず

−50 dB

消失せず

正の最大誤差

負の最大誤差

21.2)

増幅直線性(測定方法 B

  増幅直線性(測定方法 B)による場合の記録は,

図 14

及び

表 27

によ

る。

図 14

増幅直線性(測定方法 B)(測定例)

表 27

増幅直線性(測定方法 B

ゲイン調整器の位置

測定値(最大差)

(%)

25 %

50 %

75 %


26

Z 2351

:2011

22)

温度に対する安定性

6.1

)  温度に対する安定性の記録は,

表 28

による。

表 28

温度に対する安定性

測定値

周囲温度

時間軸位置(%)

信号高さ(%)

0

40

23)

電源電圧に対する安定性

6.2

)  電源電圧に対する安定性の記録は,次による。

23.1)

商用電源動作

6.2.1

)  商用電源動作の記録は,

表 29

による。

表 29

商用電源動作

測定値

電源電圧

時間軸位置(%)

信号高さ(%)

+10 %

−10 %

23.2)

動作時間

6.2.2.1

)  動作時間の記録は,

表 30

による。

表 30

動作時間

測定範囲

測定条件

繰返し周波数

経過時間(分)

自動電源オフ

時間軸位置(%)

信号高さ(%)

動作時間

        (分) 電池残存電圧

        (V)

23.3)

充電時間

6.2.2.2

)  充電時間の記録は,

表 31

による。

表 31

充電時間

測定値

項目

時間(分)

終了電池電圧(V)

充電時間


27

Z 2351

:2011

附属書 JA

(参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS Z 2351:2011

  超音波探傷器の電気的性能測定方法

ISO 12710:2002

  Non-destructive testing−Ultrasonic inspection−Evaluating electronic

characteristics of ultrasonic test instruments

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇条番号 
及び題名

内容

(II) 
国際

規格
番号

箇条
番号

内容

箇条ごと
の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技
術 的差 異の理 由及び 今後

の対策

1  適用範囲

手動操作基本表示器をもつ
超音波探傷器。電子的に測定

 1 パルスエコーの表示器付き

探傷器でアナログ式及びデ
ジタル式共通。

一致

2  引用規格

3  用 語 及 び 定

3.1 パルススクウェア率 
3.2 時間分解能 
3.3 独立ゲート 
3.4 調度 
3.5 波数(なみかず) 
3.6 確度

 3

追加

用語の説明明記

ISO

規格見直し時に提案を

検討

4  主 要 性 能 の
項目

追加

測定必須項目明記

ISO

規格見直し時に提案検

5.1.1  出力イン
ピーダンス

50  Ω と無負荷の差の電圧で
測定

追加

探触子の駆動能力測定

ISO

規格見直し時に提案検

5.1.2  送信パル
ス 繰 返 し 周 波

オシロスコープで測定

10.5

一致

5.1.3  送信パル
ス の 立 上 が り
時間

10 %∼90 %の変化時間  8.3.2

一致

5.1.4  送信パル
ス幅

10 %を横切る時間幅

8.3.3

一致

27

Z 2351


201

1


28

Z 2351

:2011

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇条番号

及び題名

内容

(II) 
国際
規格

番号

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技
術 的差 異の理 由及び 今後
の対策

5.1.5  パルスス
クウェア率

送信パルスが方形波のとき

の品質評価

追加

パルススクウェアの品質評価

ISO

規格見直し時に提案検

討。現状ではパルススクウ
ェアの評価ができない。

5.1.6  送信パル
スの振幅

ピーク電圧

8.3.4

一致

5.1.7  送信パル
ス の 周 波 数 ス
ペクトラム

スペクトラムアナライザで,

ピーク,上限,下限及び中心
周波数を測定

 8.4

ス ペ ク ト ラ ム ア ナ ラ イ ザ

で,ピーク,上限及び下限
周波数を測定

変更

中心周波数追加

ISO

規格見直し時に提案検

討。ピーク周波数は測定困
難。

5.2.1  周波数特

5 波バースト波でピーク,上
限,下限及び中心周波数を測

 9.2

5 波バースト波でピーク,上
限及び下限周波数を測定

変更

中心周波数追加

ISO

規格見直し時に提案検

討。ピーク周波数は測定困
難。

5.2.2  感度 
5.2.2.2  基 準 信
号 レ ベ ル と 入

力 等 価 雑 音 レ
ベ ル と か ら 求
める方法

1 Vp-p 入力信号と雑音レベ
ルとの比を測定

追加

従来の方法であり,微小入力信号
時の SN 比で表現

ISO

規格見直し時に提案検

5.2.2  感度 
5.2.2.3  ゲ ー ト
警 報 機 能 を 使

用する方法

SN 比 4:1 のときの入力信号
レベルを測定

 9.4.2.

1

JIS

とほぼ同じ

一致

9.4.2.
2

ノイズと信号を同じ大きさ

に設定して信号の大きさを
測定

削除

ノイズと信号の大きさを同じに

調整することは困難

ISO

規格見直し時に提案検

5.2.3.1  個 別 ゲ
イ ン 調 整 器 測
定法

ゲイン調整器の最小ステッ

プごとに決められたステッ
プ間隔で外部減衰器とゲイ
ン調整器との差を測定

追加

従来の方法であり,複数のゲイン

調整器装備時に適用

ISO

規格見直し時に提案検

5.2.3.2  全 範 囲
測定法

6 dB ステップで外部減衰器
とゲイン調整器との差を測

 9.5

変更

数値表現追加

ISO

規格見直し時に提案検

28

Z 2351


201

1


29

Z 2351

:2011

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇条番号

及び題名

内容

(II) 
国際
規格

番号

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技
術 的差 異の理 由及び 今後
の対策

5.2.4  入力イン
ピーダンス

インピーダンスメータで測

追加

探触子との信号授受に影響を与

える要素で重要

ISO

規格見直し時に提案検

5.2.5  増幅直線
性 
5.2.5.1  測 定 方
法 A

5∼10 波バーストパルスを入
力し外部減衰器で 0∼28 dB

変化させたときの画面表示
の信号高さを測定。30 dB で
消失を確認

追加

従来の方法であり,詳細な性能表
現が可能

ISO

規格見直し時に提案検

5.2.5.2  測 定 方
法 B

バースト波信号を入力し,ゲ
イン調整範囲の 25 %,50 %,
75 %のときの入力電圧と画
面表示の信号高さとの関係
をグラフ化し最大誤差を読

取る。

 9.1

5 波バースト波信号を入力
し,

ゲイン調整範囲の 25 %,

50 %,75 %のときの入力電
圧と画面表示の信号高さと
の関係をグラフ化する。

変更

数値表示追加

ISO

規格見直し時に提案検

5.3.1  時間軸直
線性

単一正弦波を入力して遅延
量を変えて画面上の位置を

測定

 10.1

単一正弦波入力して遅延量
を変えて画面上の位置を測

変更

ISO

:5 %以下のステップで測定

JIS

:20 %ステップで測定。方法

が具体的

ISO

規格見直し時に提案検

10.2

水浸探触子により,探触子

位置を変化させて測定

削除

探触子を使用するので,本来の電

気的な測定でないために削除

ISO

規格見直し時に提案検

 

10.3

接触探触子により,多重反
射エコーで測定

削除

探触子を使用するので,本来の電
気的な測定でないために削除

ISO

規格見直し時に提案検

5.3.2  時間分解

二つの単一 5 MHz バースト
波を入力し,二つの信号の谷

が 20 %になるときの,二つの
信号間隔を測定

追加

二つの信号の分離能力測定で重

ISO

規格見直し時に提案検

5.4.1  ゲート範

単一バースト波信号を入力

し,バースト波信号の遅延量
を変化させて,最小ゲート
幅,最大ゲート幅,最小ゲー

ト遅延量及び最大ゲート遅
延量を測定する。

 11.1

単一バースト波信号を入力

し,バースト波信号の遅延
量を変化させて,最小ゲー
ト幅,最大ゲート幅,最小

ゲート遅延量及び最大ゲー
ト遅延量を測定する。

変更

1 サイクル波信号幅の補正追加

ISO

規格見直し時に提案検

29

Z 2351


201

1


30

Z 2351

:2011

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇条番号

及び題名

内容

(II) 
国際
規格

番号

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技
術 的差 異の理 由及び 今後
の対策

5.4.2  ゲートの
分解能

ゲートの端部で入力信号の

遅延量を変化させて警報す
る遅延量と警報しなくなる
遅延量との差を測定

 11.2

一致

5.4.3  警報レベ
ルの動作範囲

警報レベルを最小,最大に
し,入力信号高さを変化させ
て,それぞれのときの警報す

るレベルを画面から読み取
る。

 11.3

一致

5.4.4  警報レベ
ル ヒ ス テ リ シ

警報するレベルと警報しな
くなるレベルとの差を測定

 11.3.

2

一致

5.4.5  警報レベ
ルの均一性

ゲート内で信号位置を変化
させて警報レベルの変動を
測定

 11.4

一致

5.4.6  アナログ
出力直線性

ゲート内に信号を入力して
変化させ,10 %,20 %,40 %,
60 %,80 %及び 100 %のとき
のアナログ出力電圧を測定

 11.5

アナログ出力と入力信号高
さとの関係をグラフ化

変更

測定方法を具体化

ISO

規格見直し時に提案検

5.4.7  独立ゲー
ト の 増 幅 直 線

増幅直線性を測定

11.6

増幅直線性を測定

追加 5.2.5 と同様に二つの方法を選択

可能とし,数値表現化

ISO

規格見直し時に提案検

6.1  温 度 に 対
する安定性

20  ℃±20  ℃変化させたと
きの信号高さと位置を測定

追加

周囲温度に対する動作安定性は
重要

ISO

規格見直し時に提案検

6.2  電 源 電 圧
に 対 す る 安 定

画面に信号高さ 50 %となる

信号を入力させて,電源電圧
を+10 %,−10 %変化させた
ときの画面の信号高さと位

置の変化を測定

 7.1

信号高さを画面で 50 %にな

るようにして,電源電圧を
変 化 さ せ て , 画 面 表 示 が
10 %変化するときの電源電
圧変化範囲を測定

変更 10

%まで変化しない機器があ

り,測定困難

ISO

規格見直し時に提案検

30

Z 2351


201

1


31

Z 2351

:2011

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇条番号

及び題名

内容

(II) 
国際
規格

番号

箇条

番号

内容

箇条ごと

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技
術 的差 異の理 由及び 今後
の対策

6.2.2.1  動 作 時

画面に信号高さ 50 %となる

信号を入力させて,電池動作
させ,画面表示の信号高さ,
位置が 10 %変化するか,又は

自動的に電源オフが働くま
での電池動作時間を測定。条
件は表示器の明るさだけ最

 7.2.1

画面に信号高さ 50 %となる

信号を入力させて,電池動
作させ,画面表示の信号高
さ,

位置が 10 %変化するか,

又は自動的に電源オフが働
くまでの電池動作時間を測
定。条件は最大消費電力の

設定

変更

ISO

規格は対比試験片のエコー

に対し,JIS ではバースト波信号
発生器による電気信号で確認。 
超音波探傷器の設定は通常の使

用状態での性能を表示。

ISO

規格見直し時に提案検

6.2.2.2  充 電 時

充電池を充電器に接続し,充
電完了までの時間を測定

 7.2.2

充電開始から 5 分間隔で電
圧を測定

変更

予想充電完了時間近くが重要

ISO

規格見直し時に提案検

7  記録

性能測定の記録について規

 12

追加

各項目の変更追加に伴う

ISO

規格見直し時に提案検

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:ISO 12710:2002,MOD

注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。 

−  一致 技術的差異がない。

−  追加 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

−  変更 国際規格の規定内容を変更している。

注記 2  JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。 

−  MOD 国際規格を修正している。

31

Z 2351


201

1