JP2000329754A - 電子走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法 - Google Patents
電子走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法Info
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- JP2000329754A JP2000329754A JP11136686A JP13668699A JP2000329754A JP 2000329754 A JP2000329754 A JP 2000329754A JP 11136686 A JP11136686 A JP 11136686A JP 13668699 A JP13668699 A JP 13668699A JP 2000329754 A JP2000329754 A JP 2000329754A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電子走査式超音波探傷装置において、複数の探
傷ライン毎に異なる距離振幅特性を探傷実行中に補正す
ることにより、データ処理の負担を軽減し、検査時間の
短い電子走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探
傷方法を提供する。 【解決手段】電子走査式超音波探傷装置により超音波探
傷を行う場合には、探傷ライン毎に異なる距離振幅特性
の違いを探傷データ収集後に補正しなければならず、デ
ータ処理に多くの時間を要する。標準試験片を用いて、
各探傷ラインの距離振幅特性を測定し、基準となる探傷
ラインとの差異を距離振幅特性補正データ記憶手段１１
に記憶する。次に実際の被検体に対して超音波探傷を行
い、その結果得られた探傷データと距離振幅特性補正デ
ータ記憶手段１１から読み出された探傷ラインに対応す
るデータとの補正演算を行う。
傷ライン毎に異なる距離振幅特性を探傷実行中に補正す
ることにより、データ処理の負担を軽減し、検査時間の
短い電子走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探
傷方法を提供する。 【解決手段】電子走査式超音波探傷装置により超音波探
傷を行う場合には、探傷ライン毎に異なる距離振幅特性
の違いを探傷データ収集後に補正しなければならず、デ
ータ処理に多くの時間を要する。標準試験片を用いて、
各探傷ラインの距離振幅特性を測定し、基準となる探傷
ラインとの差異を距離振幅特性補正データ記憶手段１１
に記憶する。次に実際の被検体に対して超音波探傷を行
い、その結果得られた探傷データと距離振幅特性補正デ
ータ記憶手段１１から読み出された探傷ラインに対応す
るデータとの補正演算を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材の溶接個所等
の欠陥を、超音波を用いて非破壊に検査するための電子
走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法に
関連する。
の欠陥を、超音波を用いて非破壊に検査するための電子
走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法に
関連する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材の溶接個所に生じうる欠陥を非破壊
に検査する方法として、超音波斜角探傷法が知られてい
る。この方法には、超音波を被検体中に入射させ、か
つ、欠陥で反射された超音波を受信するための斜角探触
子が用いられる。欠陥の有無は被検体からの受信超音波
中に発生するエコーのビーム路程と高さを測定すること
により行われる。一方、被検体中を伝播する超音波はビ
ームの拡散や、散乱により伝播距離にしたがいその強度
が減衰するために、同じ大きさの欠陥からの反射エコー
であっても、ビーム路程が短い場合にはエコー高さが高
く、長い場合にはエコー高さが低くなってしまう。斜角
探傷法においては、このビーム路程による欠陥からのエ
コー高さの減衰を補正することが一般に行われている。
これは距離振幅特性の補正と呼ばれているものであり、
以下に本方法を説明する。
に検査する方法として、超音波斜角探傷法が知られてい
る。この方法には、超音波を被検体中に入射させ、か
つ、欠陥で反射された超音波を受信するための斜角探触
子が用いられる。欠陥の有無は被検体からの受信超音波
中に発生するエコーのビーム路程と高さを測定すること
により行われる。一方、被検体中を伝播する超音波はビ
ームの拡散や、散乱により伝播距離にしたがいその強度
が減衰するために、同じ大きさの欠陥からの反射エコー
であっても、ビーム路程が短い場合にはエコー高さが高
く、長い場合にはエコー高さが低くなってしまう。斜角
探傷法においては、このビーム路程による欠陥からのエ
コー高さの減衰を補正することが一般に行われている。
これは距離振幅特性の補正と呼ばれているものであり、
以下に本方法を説明する。
【０００３】距離振幅特性の補正には、規準となる欠陥
を設けた標準試験片を使用する。規準となる欠陥として
は直径４ｍｍ、深さ４ｍｍの縦穴や、直径２．４ｍｍの
横穴等が用いられる。標準試験片として直径４ｍｍ、深
さ４ｍｍの縦穴を設けたものを用いた場合に、距離振幅
特性を測定する方法を図５に示す。図５において、図5
(a)は距離振幅特性測定時の探触子２０と標準試験片２
１の位置関係を表わし、図５(b)は各測定時において測
定された超音波エコー波形を表わす。図５(b)は、横軸
にビーム路程、縦軸にエコー高さをとっている。横軸の
ビーム路程は、超音波が被検体中に入射した時間を起点
として測定した時間に、既知である被検体中での音速を
乗算して得られる値である。また、エコー高さ軸は使用
するアンプの特性によって線形目盛りにも対数目盛りに
もとる場合がある。
を設けた標準試験片を使用する。規準となる欠陥として
は直径４ｍｍ、深さ４ｍｍの縦穴や、直径２．４ｍｍの
横穴等が用いられる。標準試験片として直径４ｍｍ、深
さ４ｍｍの縦穴を設けたものを用いた場合に、距離振幅
特性を測定する方法を図５に示す。図５において、図5
(a)は距離振幅特性測定時の探触子２０と標準試験片２
１の位置関係を表わし、図５(b)は各測定時において測
定された超音波エコー波形を表わす。図５(b)は、横軸
にビーム路程、縦軸にエコー高さをとっている。横軸の
ビーム路程は、超音波が被検体中に入射した時間を起点
として測定した時間に、既知である被検体中での音速を
乗算して得られる値である。また、エコー高さ軸は使用
するアンプの特性によって線形目盛りにも対数目盛りに
もとる場合がある。
【０００４】まず、標準試験片の欠陥がある面と反対側
の面上で探触子を走査して、欠陥からの反射エコー高さ
が最大となる探触子の位置を探す。このときのエコー高
さＨ 1とビーム路程Ｗ1を測定する。次に標準試験片の欠
陥がある面と同じ面上で探触子を走査し、探触子から送
信された超音波が裏面で一回反射して欠陥にあたり、同
じように裏面で反射して探触子に戻ってくる超音波のエ
コー高さが最大となる探触子位置を探す。このときのエ
コー高さＨ2とビーム路程Ｗ2を測定する。最後に欠陥が
ある面と反対の面上で探触子を走査し、探触子を走査し
ている面とその反対の面で１回ずつ反射して超音波が送
信され、かつ、同じように両面で１回ずつ反射して探触
子に戻ってきたときのエコー高さＨ3とビーム路程Ｗ3を
測定する。以上のようにして得られた３つの点Ｐ1〜Ｐ3
を結ぶ線分２２（図５（ｃ）に示す）が距離振幅特性と
呼ばれているものである。また、規準欠陥で測定される
ビーム路程の範囲Ｗ1〜Ｗ3以外の領域については、ビー
ム路程がＷ1より短い場合にはＨ1の値を用い、Ｗ3より
も長い場合にはＰ2とＰ3を結ぶ線分を外挿して用いる。
の面上で探触子を走査して、欠陥からの反射エコー高さ
が最大となる探触子の位置を探す。このときのエコー高
さＨ 1とビーム路程Ｗ1を測定する。次に標準試験片の欠
陥がある面と同じ面上で探触子を走査し、探触子から送
信された超音波が裏面で一回反射して欠陥にあたり、同
じように裏面で反射して探触子に戻ってくる超音波のエ
コー高さが最大となる探触子位置を探す。このときのエ
コー高さＨ2とビーム路程Ｗ2を測定する。最後に欠陥が
ある面と反対の面上で探触子を走査し、探触子を走査し
ている面とその反対の面で１回ずつ反射して超音波が送
信され、かつ、同じように両面で１回ずつ反射して探触
子に戻ってきたときのエコー高さＨ3とビーム路程Ｗ3を
測定する。以上のようにして得られた３つの点Ｐ1〜Ｐ3
を結ぶ線分２２（図５（ｃ）に示す）が距離振幅特性と
呼ばれているものである。また、規準欠陥で測定される
ビーム路程の範囲Ｗ1〜Ｗ3以外の領域については、ビー
ム路程がＷ1より短い場合にはＨ1の値を用い、Ｗ3より
も長い場合にはＰ2とＰ3を結ぶ線分を外挿して用いる。
【０００５】探傷時には前記のごとく定めた距離振幅特
性を用いて、検出されたエコーのエコー高さを補正し、
ビーム路程による感度の低下を補正した上で欠陥の検出
を行う。図６に示すように、得られた反射エコーのビー
ム路程がＷ、エコー高さがＨであったとすると、補正し
たエコー高さの値Ｈcは、使用するアンプが図６(b)に示
すように対数アンプの場合には、
性を用いて、検出されたエコーのエコー高さを補正し、
ビーム路程による感度の低下を補正した上で欠陥の検出
を行う。図６に示すように、得られた反射エコーのビー
ム路程がＷ、エコー高さがＨであったとすると、補正し
たエコー高さの値Ｈcは、使用するアンプが図６(b)に示
すように対数アンプの場合には、
【０００６】
【数１】 により求められる。また、使用するアンプが図６(c)に
示すように線形アンプであった場合は、
示すように線形アンプであった場合は、
【０００７】
【数２】
【０００８】により求められる。
【０００９】以上、従来の斜角探触子を用いて斜角探傷
法を実施する場合に必要となる距離振幅特性の補正方法
について述べた。一方で、斜角探傷法に用いる斜角探触
子として、斜角探傷用電子走査式アレイ探触子（以下
「アレイ探触子」ともいう）がある。アレイ探触子には
たとえば長手方向の垂直断面が図７のように、くさび材
５０の複数の振動子５１を貼り付ける面が１つの平面と
なっているものや、図８のようにくさび材５２の複数の
振動子５３を貼り付ける面が階段状となっているものが
ある。
法を実施する場合に必要となる距離振幅特性の補正方法
について述べた。一方で、斜角探傷法に用いる斜角探触
子として、斜角探傷用電子走査式アレイ探触子（以下
「アレイ探触子」ともいう）がある。アレイ探触子には
たとえば長手方向の垂直断面が図７のように、くさび材
５０の複数の振動子５１を貼り付ける面が１つの平面と
なっているものや、図８のようにくさび材５２の複数の
振動子５３を貼り付ける面が階段状となっているものが
ある。
【００１０】次にアレイ探触子を用いて斜角探傷法を実
施する方法について説明するが、図７に示す形態のアレ
イ探触子と、図８に示す形態のアレイ探触子で基本的な
駆動方法は変わらないので図７に示す形態のアレイ探触
子により説明することにする。
施する方法について説明するが、図７に示す形態のアレ
イ探触子と、図８に示す形態のアレイ探触子で基本的な
駆動方法は変わらないので図７に示す形態のアレイ探触
子により説明することにする。
【００１１】アレイ探触子は、くさびに多数の超音波振
動子を貼り付けたもので、これらを電子的に所定の順番
及びタイミングで走査することにより、従来型斜角探触
子を機械的に走査するのと同じ検査を実施可能とするも
のである。アレイ探触子を用いて探傷を行うためには、
複数の振動子に位相の異なるパルスを印可し、かつ、複
数の振動子で受信された超音波信号に遅延時間を与えた
後に加算することのできるアレイ用探傷器が必要とな
る。このようなアレイ用探傷器として一般的に使用され
ているアレイ用探傷器のブロック図を示す図９と電子走
査の様子を説明した図１０を参照して、アレイ探触子を
用いて斜角探傷を行う方法について説明する。なお、図
９に示した各部の動作は、図示しないマイクロプロセッ
サ等の制御手段によって制御される。また、図９に示す
ように、この超音波探傷装置は、超音波発生部１と超音
波受信部２に大きく分けられる。
動子を貼り付けたもので、これらを電子的に所定の順番
及びタイミングで走査することにより、従来型斜角探触
子を機械的に走査するのと同じ検査を実施可能とするも
のである。アレイ探触子を用いて探傷を行うためには、
複数の振動子に位相の異なるパルスを印可し、かつ、複
数の振動子で受信された超音波信号に遅延時間を与えた
後に加算することのできるアレイ用探傷器が必要とな
る。このようなアレイ用探傷器として一般的に使用され
ているアレイ用探傷器のブロック図を示す図９と電子走
査の様子を説明した図１０を参照して、アレイ探触子を
用いて斜角探傷を行う方法について説明する。なお、図
９に示した各部の動作は、図示しないマイクロプロセッ
サ等の制御手段によって制御される。また、図９に示す
ように、この超音波探傷装置は、超音波発生部１と超音
波受信部２に大きく分けられる。
【００１２】図９において、パルス発生器６０は、くさ
び５０に設けられた超音波振動子５１に供給するパルス
信号を発生する。例えば、超音波振動子５１の数Ｎが１
２８個で、このうち連続する１６個の超音波振動子を一
組として超音波を発生させる場合には、１６チャンネル
分のパルス信号を発生する。このパルス信号は、位相遅
延パルス発生器６１に供給され、ここで、各パルスにつ
いて所定の位相遅延処理が行われる。この位相遅延の態
様によって、被検体中における超音波の進行方向を制御
することができる。マルチプレクサ６２は、前述の１２
８個の超音波振動子のうち、どの組にパルスを供給する
かを決定する。パルサー６３は、内部パルスを高電圧パ
ルスに変換し、超音波振動子に供給するという動作を行
う。パルサー６３から出力されるパルス信号は、対応す
る超音波振動子５１に、前述の位相遅延パルス発生器に
よって決定されるタイミングで供給される。
び５０に設けられた超音波振動子５１に供給するパルス
信号を発生する。例えば、超音波振動子５１の数Ｎが１
２８個で、このうち連続する１６個の超音波振動子を一
組として超音波を発生させる場合には、１６チャンネル
分のパルス信号を発生する。このパルス信号は、位相遅
延パルス発生器６１に供給され、ここで、各パルスにつ
いて所定の位相遅延処理が行われる。この位相遅延の態
様によって、被検体中における超音波の進行方向を制御
することができる。マルチプレクサ６２は、前述の１２
８個の超音波振動子のうち、どの組にパルスを供給する
かを決定する。パルサー６３は、内部パルスを高電圧パ
ルスに変換し、超音波振動子に供給するという動作を行
う。パルサー６３から出力されるパルス信号は、対応す
る超音波振動子５１に、前述の位相遅延パルス発生器に
よって決定されるタイミングで供給される。
【００１３】被検体の内部で反射された超音波の検出に
どの超音波振動子５１を用いるかについても、その検査
の態様によって自由に選択できる。Ｎ個のプリアンプ６
４のうち、超音波を検出しようとする一組の超音波振動
子５１に対応する一組のプリアンプを選択する動作は、
マルチプレクサ６５によって行う。選択されたプリアン
プからの信号は位相遅延回路６６に供給され、ここで各
超音波振動子５１からの信号を所定の時間だけ遅延させ
て同一の位相に戻す処理が行われ、そして、これらの信
号を加算器６７で相互に加算する。ここで得られた信号
は全波整流器６８により全波整流したのちにアンプ６９
で増幅することにより、図６に示したものと同様の信号
波形が得られる。図９に示すアンプ６９の特性を選択す
ることによって、この信号強度の特性を線形値にも対数
値にも選ぶことが可能である。この信号は、Ａ／Ｄコン
バータ７０によりデジタル信号に変換され、波形メモリ
７１に記憶され、必要に応じて種々のデータ処理に供さ
れる。
どの超音波振動子５１を用いるかについても、その検査
の態様によって自由に選択できる。Ｎ個のプリアンプ６
４のうち、超音波を検出しようとする一組の超音波振動
子５１に対応する一組のプリアンプを選択する動作は、
マルチプレクサ６５によって行う。選択されたプリアン
プからの信号は位相遅延回路６６に供給され、ここで各
超音波振動子５１からの信号を所定の時間だけ遅延させ
て同一の位相に戻す処理が行われ、そして、これらの信
号を加算器６７で相互に加算する。ここで得られた信号
は全波整流器６８により全波整流したのちにアンプ６９
で増幅することにより、図６に示したものと同様の信号
波形が得られる。図９に示すアンプ６９の特性を選択す
ることによって、この信号強度の特性を線形値にも対数
値にも選ぶことが可能である。この信号は、Ａ／Ｄコン
バータ７０によりデジタル信号に変換され、波形メモリ
７１に記憶され、必要に応じて種々のデータ処理に供さ
れる。
【００１４】送信と受信に用いる超音波振動子の組はパ
ルサー及びプリアンプをマルチプレクサにより選択する
ことで変更可能である。図１０に示すように、１６個の
送受に用いる超音波振動子の組を１つずつずらすこと
は、超音波が被検体に入射する点を後方にずらすことで
あり、従来型の斜角探触子を機械的に移動させるのと同
じ動作を電子的に実現することが可能である。
ルサー及びプリアンプをマルチプレクサにより選択する
ことで変更可能である。図１０に示すように、１６個の
送受に用いる超音波振動子の組を１つずつずらすこと
は、超音波が被検体に入射する点を後方にずらすことで
あり、従来型の斜角探触子を機械的に移動させるのと同
じ動作を電子的に実現することが可能である。
【００１５】以上述べてきたようにアレイ探触子を用い
た電子走査式斜角探傷装置においては、送信と受信は複
数の振動子を組み合わせて行われる。１つの送受で組み
合わされる振動子の組による探傷を探傷ラインと呼ぶこ
とにする。各探傷ラインについて得られる信号から、被
検体中の欠陥を正確に検出するためには、前述した従来
型斜角探触子を用いた探傷の場合と同じように、距離振
幅特性を補正することが必要となる。
た電子走査式斜角探傷装置においては、送信と受信は複
数の振動子を組み合わせて行われる。１つの送受で組み
合わされる振動子の組による探傷を探傷ラインと呼ぶこ
とにする。各探傷ラインについて得られる信号から、被
検体中の欠陥を正確に検出するためには、前述した従来
型斜角探触子を用いた探傷の場合と同じように、距離振
幅特性を補正することが必要となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図１１に示
すように、各探傷ラインの距離振幅特性は互いに少しず
つ異なる。その主たる原因は、アレイ探触子製作過程に
おいて、振動子を切断するときの加工精度のばらつき
や、振動子を貼り付けるときの接着状態のばらつき等に
より、各超音波振動子の特性がばらつくことである。
すように、各探傷ラインの距離振幅特性は互いに少しず
つ異なる。その主たる原因は、アレイ探触子製作過程に
おいて、振動子を切断するときの加工精度のばらつき
や、振動子を貼り付けるときの接着状態のばらつき等に
より、各超音波振動子の特性がばらつくことである。
【００１７】したがって、１つの探傷ラインについて距
離振幅特性を測定したとしても、それを他の探傷走査ラ
インに適用して距離振幅特性を補正することはできず、
各探傷ライン毎に距離振幅特性を測定することが必要と
なる。さらに、探傷したデータを処理するためには、各
探傷ライン毎に異なる距離振幅特性を用いてエコー高さ
を算出しなければならず、探傷後のデータ処理が煩雑な
ものとなりと同時にデータ処理時間の増大を招き、結果
として検査時間を増加させることとなるという問題点が
あった。
離振幅特性を測定したとしても、それを他の探傷走査ラ
インに適用して距離振幅特性を補正することはできず、
各探傷ライン毎に距離振幅特性を測定することが必要と
なる。さらに、探傷したデータを処理するためには、各
探傷ライン毎に異なる距離振幅特性を用いてエコー高さ
を算出しなければならず、探傷後のデータ処理が煩雑な
ものとなりと同時にデータ処理時間の増大を招き、結果
として検査時間を増加させることとなるという問題点が
あった。
【００１８】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
のであり、探傷中に探傷ライン毎の距離振幅特性の差異
を補正することにより、探傷後のデータ処理の負担を軽
減し、検査時間の短い超音波探傷装置及び超音波探傷方
法を提供することを目的とする。
のであり、探傷中に探傷ライン毎の距離振幅特性の差異
を補正することにより、探傷後のデータ処理の負担を軽
減し、検査時間の短い超音波探傷装置及び超音波探傷方
法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明である電子走査式超音波探傷装
置は、アレイ探触子を用いて、被検体中に超音波を送出
しアレイ探触子を用いて被検体から戻る超音波を受信し
て被検体中の欠陥の検査を行う電子走査式超音波探傷装
置において、各探傷ラインの距離振幅特性と、特定の探
傷ラインの距離振幅特性と、各探傷ラインの距離振幅特
性の差違をそれぞれ記憶する距離振幅特性補正データ記
憶手段と、アレイ探触子により被検体中に送出され、ア
レイ探触子により受信された超音波の信号波形を、距離
振幅特性補正データ記憶手段に記憶された前記探傷ライ
ン毎の距離振幅特性の差違に基づき、前記特定の探傷ラ
インの距離振幅特性を基準とした信号に補正する補正演
算手段と、を具備することを特徴とするものである。
めの請求項１記載の発明である電子走査式超音波探傷装
置は、アレイ探触子を用いて、被検体中に超音波を送出
しアレイ探触子を用いて被検体から戻る超音波を受信し
て被検体中の欠陥の検査を行う電子走査式超音波探傷装
置において、各探傷ラインの距離振幅特性と、特定の探
傷ラインの距離振幅特性と、各探傷ラインの距離振幅特
性の差違をそれぞれ記憶する距離振幅特性補正データ記
憶手段と、アレイ探触子により被検体中に送出され、ア
レイ探触子により受信された超音波の信号波形を、距離
振幅特性補正データ記憶手段に記憶された前記探傷ライ
ン毎の距離振幅特性の差違に基づき、前記特定の探傷ラ
インの距離振幅特性を基準とした信号に補正する補正演
算手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００２０】上記の目的を達成するための請求項２記載
の発明である電子走査式超音波探傷方法は、アレイ探触
子を用いて、被検体中に超音波を送信し前記アレイ探触
子を用いて前記被検体から戻る超音波を受信して前記被
検体中の欠陥の検査を行う電子走査式超音波探傷方法に
おいて、 前記アレイ探触子により検査対象である被検
体中に送信され、前記アレイ探触子により受信された超
音波の信号波形を、予め記憶手段に記憶した各探傷ライ
ンの距離振幅特性と特定の探傷ラインの距離振幅特性と
の差違に基づき、前記特定の探傷ラインの距離振幅特性
を基準とした信号に補正することを特徴とするものであ
る。
の発明である電子走査式超音波探傷方法は、アレイ探触
子を用いて、被検体中に超音波を送信し前記アレイ探触
子を用いて前記被検体から戻る超音波を受信して前記被
検体中の欠陥の検査を行う電子走査式超音波探傷方法に
おいて、 前記アレイ探触子により検査対象である被検
体中に送信され、前記アレイ探触子により受信された超
音波の信号波形を、予め記憶手段に記憶した各探傷ライ
ンの距離振幅特性と特定の探傷ラインの距離振幅特性と
の差違に基づき、前記特定の探傷ラインの距離振幅特性
を基準とした信号に補正することを特徴とするものであ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
一実施形態について説明する。図１は、本発明に係る超
音波探傷装置の一実施形態のブロック図である。ただ
し、探触子としては、図７あるいは図８に示したものと
同じアレイ探触子を用いており、したがって、その部分
についての説明はここでは省略する。また、図１におい
て、図９と同一の部分については同一の符号又は対応す
る符号を付し、その説明を省略する。
一実施形態について説明する。図１は、本発明に係る超
音波探傷装置の一実施形態のブロック図である。ただ
し、探触子としては、図７あるいは図８に示したものと
同じアレイ探触子を用いており、したがって、その部分
についての説明はここでは省略する。また、図１におい
て、図９と同一の部分については同一の符号又は対応す
る符号を付し、その説明を省略する。
【００２２】図１では、超音波受信部２のＡ／Ｄコンバ
ータ７０の後に、補正演算手段１０と距離振幅特性補正
データ記憶手段１１が設けられている点が図９の構成と
異なる。補正演算手段１０は、一時波形メモリ１２と演
算回路１３からなり、距離振幅特性補正データ記憶手段
１１は距離振幅特性補正データ用メモリ１４により構成
される。また、アンプ６９の特性によって、得られる信
号のエコー高さを線形目盛りにも、対数目盛りにもする
ことができる。両者による違いは、線形アンプを用いた
場合には、式（３）〜（５）に示したとおり演算回路１
３の演算方法が乗算となり、対数アンプを用いた場合に
は、式（１）〜（２）に示したとおり演算回路１３の演
算方法が加算となることである。以下では対数アンプを
用いた場合について説明する。
ータ７０の後に、補正演算手段１０と距離振幅特性補正
データ記憶手段１１が設けられている点が図９の構成と
異なる。補正演算手段１０は、一時波形メモリ１２と演
算回路１３からなり、距離振幅特性補正データ記憶手段
１１は距離振幅特性補正データ用メモリ１４により構成
される。また、アンプ６９の特性によって、得られる信
号のエコー高さを線形目盛りにも、対数目盛りにもする
ことができる。両者による違いは、線形アンプを用いた
場合には、式（３）〜（５）に示したとおり演算回路１
３の演算方法が乗算となり、対数アンプを用いた場合に
は、式（１）〜（２）に示したとおり演算回路１３の演
算方法が加算となることである。以下では対数アンプを
用いた場合について説明する。
【００２３】図１に示す電子走査式超音波探傷装置で実
際の探傷を行う様子を図２も用いて説明する。まず、図
２に示すように標準試験片を用いて、各探傷ラインの距
離振幅特性測定し、規準とする探傷ラインＨ１との差Ｈ
０ｎを距離振幅特性補正メモリ１１にセットする。探傷
中は測定した各探傷ラインの信号波形Ｓ０に、距離振幅
特性補正メモリの当該探傷ラインに対応する距離振幅特
性を加算することにより規準とする探傷ラインと同じ距
離振幅特性を適用可能な信号波形に補正する。
際の探傷を行う様子を図２も用いて説明する。まず、図
２に示すように標準試験片を用いて、各探傷ラインの距
離振幅特性測定し、規準とする探傷ラインＨ１との差Ｈ
０ｎを距離振幅特性補正メモリ１１にセットする。探傷
中は測定した各探傷ラインの信号波形Ｓ０に、距離振幅
特性補正メモリの当該探傷ラインに対応する距離振幅特
性を加算することにより規準とする探傷ラインと同じ距
離振幅特性を適用可能な信号波形に補正する。
【００２４】前記距離振幅特性補正方法は、各探傷ライ
ン毎に補正演算を行うものである。本発明の実施形態と
して、画像処理回路を用いることにより、さらなる処理
の高速化を図ることが可能である。以下に画像処理回路
を用いた実施の形態について説明する。
ン毎に補正演算を行うものである。本発明の実施形態と
して、画像処理回路を用いることにより、さらなる処理
の高速化を図ることが可能である。以下に画像処理回路
を用いた実施の形態について説明する。
【００２５】複数ある探傷ラインを探傷したときに得ら
れるデータは１次元データである。画像処理回路を効率
よく用いるためには、データが２次元データである必要
があるため、図３に示すように縦方向に探傷ラインを、
横方向に探傷データ（各探傷ラインの信号波形）をＡ／
Ｄコンバータのサンプリング周期毎に変換したデータを
配列することで探傷データ画像１５を作成する。同様に
して、縦方向に探傷ラインを、横方向に規準とする探傷
ラインの距離振幅特性と、各探傷ラインの距離振幅特性
の差のデータを配列した距離振幅特性補正データ画像１
６を作成する。探傷中は探傷データが一時波形メモリ１
２に保存される。一方で、距離振幅特性補正データ画像
はあらかじめ距離振幅特性補正データ用メモリ１４にセ
ットされる。
れるデータは１次元データである。画像処理回路を効率
よく用いるためには、データが２次元データである必要
があるため、図３に示すように縦方向に探傷ラインを、
横方向に探傷データ（各探傷ラインの信号波形）をＡ／
Ｄコンバータのサンプリング周期毎に変換したデータを
配列することで探傷データ画像１５を作成する。同様に
して、縦方向に探傷ラインを、横方向に規準とする探傷
ラインの距離振幅特性と、各探傷ラインの距離振幅特性
の差のデータを配列した距離振幅特性補正データ画像１
６を作成する。探傷中は探傷データが一時波形メモリ１
２に保存される。一方で、距離振幅特性補正データ画像
はあらかじめ距離振幅特性補正データ用メモリ１４にセ
ットされる。
【００２６】設定した探傷ライン数分の探傷が終了する
と、一時波形メモリには探傷データが保存され、図４に
示すように探傷データと距離振幅特性補正データの加算
が一度に実行可能であり、１探傷ラインずつ補正演算を
行う場合よりも処理が高速化される。
と、一時波形メモリには探傷データが保存され、図４に
示すように探傷データと距離振幅特性補正データの加算
が一度に実行可能であり、１探傷ラインずつ補正演算を
行う場合よりも処理が高速化される。
【００２７】ここでは、補正演算をハードウェアにより
行なうことを仮定して、補正演算手段１０において補正
演算を演算回路１３により行なう構成について説明した
が、演算速度が十分に早く、検査上問題とならなけれ
ば、補正演算をソフトウェアにより実行する実施形態も
可能である。
行なうことを仮定して、補正演算手段１０において補正
演算を演算回路１３により行なう構成について説明した
が、演算速度が十分に早く、検査上問題とならなけれ
ば、補正演算をソフトウェアにより実行する実施形態も
可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の探傷ライン毎に異なる距離振幅特性の相違を探傷
中に補正することが可能となり、検査時間の短い電子走
査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法を提
供することができる。
複数の探傷ライン毎に異なる距離振幅特性の相違を探傷
中に補正することが可能となり、検査時間の短い電子走
査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法を提
供することができる。
【図１】本発明に係る超音波探傷装置の一実施形態のブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】距離振幅特性補正データ用メモリに保存する距
離振幅特性の相違を計算する方法を示す図である。
離振幅特性の相違を計算する方法を示す図である。
【図３】補正演算を画像処理回路により行うために、距
離振幅特性補正メモリ、及び、波形メモリにデータを画
像として保持するための方法を示す図である。
離振幅特性補正メモリ、及び、波形メモリにデータを画
像として保持するための方法を示す図である。
【図４】補正演算を画像処理回路により行う場合の演算
方法の一例を示す図である。
方法の一例を示す図である。
【図５】距離振幅特性を従来型斜角探触子により測定す
る方法を示す図である。
る方法を示す図である。
【図６】従来型斜角探触子を用いて探傷を行う様子と、
得られる探傷波形に距離振幅特性の補正を行う方法を示
す図である。
得られる探傷波形に距離振幅特性の補正を行う方法を示
す図である。
【図７】斜角探傷用電子走査式アレイ探触子の長手方向
の垂直断面図である。
の垂直断面図である。
【図８】斜角探傷用電子走査式アレイ探触子の長手方向
の垂直断面図である。
の垂直断面図である。
【図９】従来の電子走査式超音波探傷装置のブロック図
である。
である。
【図１０】斜角探傷用電子走査式アレイ探触子を用いて
電子走査を行う様子を示す図である。
電子走査を行う様子を示す図である。
【図１１】探傷ラインにより距離振幅特性が異なる場合
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
１ 超音波発生部 ２ 超音波受信部 １０ 補正演算手段 １１ 距離振幅特性補正データ記憶手段 １２ 一時波形メモリ １３ 演算回路 １４ 距離振幅特性補正データ用メモリ １５ 探傷データ画像 １６ 距離振幅特性補正データ画像 １７ 補正された探傷データ画像 ２０ 従来型斜角探触子 ２１ 標準試験片 ２２ 距離振幅特性 ２３ 被検体 ５０ くさび ５１ 超音波振動子 ６０ パルス発生器 ６１ 位相遅延パルス発生器 ６２ マルチプレクサ ６３ パルサー ６４ プリアンプ ６５ マルチプレクサ ６６ 位相遅延回路 ６７ 加算器 ６８ 整流器 ６９ アンプ ７０ Ａ／Ｄコンバータ ７１ 波形メモリ
Claims (2)
- 【請求項１】 アレイ探触子を用いて、被検体中に超音
波を送信し前記アレイ探触子を用いて前記被検体から戻
る超音波を受信して前記被検体中の欠陥の検査を行う電
子走査式超音波探傷装置において、 各探傷ラインの距離振幅特性と、特定の探傷ラインの距
離振幅特性との差違をそれぞれ記憶する距離振幅特性補
正データ記憶手段と、 前記アレイ探触子により検査対象である被検体中に送信
され、前記アレイ探触子により受信された超音波の信号
波形を、前記距離振幅特性補正データ記憶手段に記憶さ
れた前記距離振幅特性の差違に基づき、前記特定の探傷
ラインの距離振幅特性を基準とした信号に補正する補正
演算手段と、 を具備することを特徴とする電子走査式超音波探傷装
置。 - 【請求項２】 アレイ探触子を用いて、被検体中に超音
波を送信し前記アレイ探触子を用いて前記被検体から戻
る超音波を受信して前記被検体中の欠陥の検査を行う電
子走査式超音波探傷方法において、 前記アレイ探触子により検査対象である被検体中に送信
され、前記アレイ探触子により受信された超音波の信号
波形を、予め記憶手段に記憶した各探傷ラインの距離振
幅特性と特定の探傷ラインの距離振幅特性との差違に基
づき、前記特定の探傷ラインの距離振幅特性を基準とし
た信号に補正することを特徴とする電子走査式超音波探
傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136686A JP2000329754A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 電子走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11136686A JP2000329754A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 電子走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000329754A true JP2000329754A (ja) | 2000-11-30 |
Family
ID=15181112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11136686A Withdrawn JP2000329754A (ja) | 1999-05-18 | 1999-05-18 | 電子走査式超音波探傷装置及び電子走査式超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000329754A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245731A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-08-14 | 苏州佳世达电通有限公司 | 超声波探头性能侦测及补偿装置与方法 |
-
1999
- 1999-05-18 JP JP11136686A patent/JP2000329754A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103245731A (zh) * | 2013-04-26 | 2013-08-14 | 苏州佳世达电通有限公司 | 超声波探头性能侦测及补偿装置与方法 |
| CN105021713A (zh) * | 2013-04-26 | 2015-11-04 | 苏州佳世达电通有限公司 | 超声波探头性能侦测及补偿装置与方法 |
| CN105021713B (zh) * | 2013-04-26 | 2017-12-29 | 苏州佳世达电通有限公司 | 超声波探头性能侦测及补偿装置与方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060801 |