初めて厚さ計をご検討の方へ

超音波厚さ計のご使用を検討されている方のために、対話形式の分かりやすいページを作成しました。

山ちゃん

NDTマートでは、超音波厚さ計を販売してますけど、なぜ超音波厚さ計が必要なのですか?
ただ厚さを測るだけなら、定規で十分なんじゃないかなって思うんですけど・・・

セキネ博士

なるほど・・・いい質問ですね。それでは今回は「超音波厚さ計」の話をしましょう。

山ちゃん

厚さ計講座の始まりですね! よろしくお願いします!

セキネ博士

では始めますよ。
まず、NDTマートの厚さ計は、「超音波」で厚さを測ります。
超音波の特徴を理解することで、超音波厚さ計がどのような原理で厚さを計るのか、知ることができます。

山ちゃん

なるほど、超音波を知ることイコール超音波厚さ計を知ることなんですね・・・・・。
・・・ところで超音波って、一体どんなものなのですか???

セキネ博士

超音波には、3つの大きな特徴があります。
まあ厳密にいうと3つよりもっとあるんですが、まずは基本的な3つを覚えてほしいと思います。

山ちゃん

むむ、3つですか・・・メモしなきゃ。(メモ帳とペンを取り出す)
・・・準備できました! お願いします・・・!

セキネ博士

では1つ目。
超音波とは、「人間には聞こえない、高い音」のことです。
ただ単に高い音なので、X線とは違い危険性がなく、とても安全です。
病院で行われているエコー検査のエコーは、超音波のことですよ。

山ちゃん

人に安全というのが、ポイントですね。
エコー検査は、妊婦さんにも行われているぐらいだから、超音波って安全なんですね。
メモしましたよー!

セキネ博士

次に、2つ目の特徴。
超音波が液体や固体を伝わる速度を音速といいますが、「音速は、物質により異なる」ということです。

山ちゃん

音速??

セキネ博士

音速とは、超音波が一定の時間にどれだけ進むかという、速さのことです。通常、メートル毎秒(m/秒)を使用します。
例えば、超音波が金属を伝わる速度と、水を伝わる速度はそれぞれ異なります。
また、金属でも鉄やアルミ、銅などいろいろな種類がありますが、それぞれ音速が違います。

山ちゃん

材質ごとに、超音波が1秒間に何メートル移動するが決まってるんですか!
なんか、車とか電車みたいですね・・・

セキネ博士

音速は、超音波厚さ計を理解するための不可欠な要素です。
「音速は、物質ごとに違う」ということは、忘れないでください。

山ちゃん

はい!

セキネ博士

最後の3つ目の特徴は、「超音波は、物質と物質の境界で反射する」ということです。
たとえば、机の上に鉄板を置いて、鉄板の厚さを測定しても、机の厚さまで測ってしまうことはありません。
ただし、隣り合う物質の組み合わせにより、何割かの超音波が通過して、接している物質に伝わる場合もあります。

山ちゃん

えっ!
じゃあ、超音波がたくさん通過しちゃう組み合わせのもの同士がくっついたら、どうなるんですか?
両方の厚さを測定してしまう? それとも何も測定できなくなっちゃいますか?

セキネ博士

いい質問ですね。
例えば、塩化ビニールで作られた容器の中に水をいれた状態で、容器の厚さを測定しようとしても、すごくはかりにくくなります。
塩化ビニールと水が隣り合わせになると、境界面で反射する超音波はたった3割程度で、7割は水に通過してしまうのです。
発信した超音波の量に対して、戻ってきた超音波の量が少なすぎると、厚さを測定できないんですよ。

山ちゃん

そうなんですか〜・・・
じゃあ、厚さ測定の前には、ちゃんと超音波を反射できるものなのかっていうのを、確認しないといけませんね。

セキネ博士

空気との境界では100%近く反射するので、日常の測定ではあまり意識しなくても問題ないですよ。
例えば、鉄板と鉄板を強い力でくっ付けても、わずかでも空気の層があれば境界面で超音波は反射するので、溶接でもしない限り、問題なく片側の厚みだけを測ります。

セキネ博士

山ちゃんは最初に、「厚さは定規を使えば測れるのに、どうして厚さ計を使うんだろう」と言ってましたね。

山ちゃん

はい、言いました。
超音波厚さ計は厚さを計るものだから・・・それなら定規を当てて目盛を読むだけでいいと思って・・・

セキネ博士

それでは質問です。配管の厚みは定規で測定できますか? 鉄板の中央部の厚みは、定規で測定できますか?

山ちゃん

あっ、なるほど・・・ どっちも定規じゃ測定できないです。

セキネ博士

そうですよね。
超音波厚さ計は、定規で測れないところを、簡単に測ることができるのです。

山ちゃん

定規が使えないところを、超音波厚さ計で測ることはわかりました。
NDTマートの厚さ計は、具体的に何を測定する目的で使われているんでしょうか?

セキネ博士

NDTマートの厚さ計をはじめ、多くの厚さ計は「腐食検査用超音波厚さ計」とも呼ばれています。

山ちゃん

「ふしょくけんさ」???

セキネ博士

超音波厚さ計の腐食検査とは、さびや摩耗、劣化などにより、測定物がどの程度減肉しているかを調べる検査です。
例えば、配管の内側が腐食している場合、外から見ただけでは分からないですね。
超音波厚さ計を使用すると、内部の腐食によってどれぐらい薄くなっているかを測定することができるのです。

山ちゃん

もし、測定するものの「表面」にさびがあるときは、どうなるんですか??

セキネ博士

いい質問ですね。
軽い錆びの場合は、そのまま測定することができますが、浮き錆びがある場合は、ワイヤーブラシやウエスなどでしっかりと落としてから測定しなければいけません。誤差が大きくなったり場合によっては測定できない場合もあります。
また、腐食により測定面がでこぼこしている場合は、なめらかに仕上げてから測定する必要があります。

山ちゃん

なるほど。表面にさびがあると、きちんと測れないんですね。
お客様の測るものの表面に、さびがあるかどうか、確認しなきゃいけないですね。
他にはどういう目的で使用されているのですか?

セキネ博士

金属を加工した後の厚さ測定や、ガラスやプラスチックの測定等、本当に様々な用途で使われていますよ。

山ちゃん

超音波厚さ計って、すごい!!
いろんなところで役に立ってるんだぁ。

セキネ博士

その通りです。
超音波厚さ計は素晴らしい装置なんですが、残念ながら測定できないものもあるんです。
たとえば、「木材」、「コンクリート」、「ゴム」は測定できません。
「木材」は、内部の空気の層で超音波が阻まれてしまうため測定できないし、「コンクリート」と「ゴム」は、超音波をとても通しづらいので、測定できません。

山ちゃん

木材、コンクリート、ゴム、よし! メモしました!
これらが代表的な、厚さ測定できないものですね。

セキネ博士

金属やプラスチックでも種類によっては測定できない場合もあるので、NDTマートへお問い合わせください。