JPH01199152A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPH01199152A JPH01199152A JP63022858A JP2285888A JPH01199152A JP H01199152 A JPH01199152 A JP H01199152A JP 63022858 A JP63022858 A JP 63022858A JP 2285888 A JP2285888 A JP 2285888A JP H01199152 A JPH01199152 A JP H01199152A
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- Japan
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- array transducer
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は超音波により被検材の探傷を行なう超音波探傷
装置に関する。
装置に関する。
超音波探傷装置は、被検材を破壊することなくその内部
の欠陥を検出することができ、多くの分野において用い
られている。被検材内部の欠陥の有無は、被検材の所定
の範囲についてチエツクされることが多く、その場合に
は、被検材表面の上記範囲を探触子で走査して探傷が実
施される。このような探触子による走査は、被検材の形
状に応じて行なわれるが、被検材が円筒又は円柱形状で
ある場合には特殊な走査が行なわれる。これを第７図お
よび第８図により説明する。
の欠陥を検出することができ、多くの分野において用い
られている。被検材内部の欠陥の有無は、被検材の所定
の範囲についてチエツクされることが多く、その場合に
は、被検材表面の上記範囲を探触子で走査して探傷が実
施される。このような探触子による走査は、被検材の形
状に応じて行なわれるが、被検材が円筒又は円柱形状で
ある場合には特殊な走査が行なわれる。これを第７図お
よび第８図により説明する。
第７図は従来の超音波探傷装置の平面図、第８図はその
側面図である。各図で、ｌは水槽、２は水槽１の底部に
設置された回転テーブル、３は水槽１の上部に設けられ
たアームである。４は探触子であり、超音波の放射を行
なうとともに被検材からの反射波の受信を行なう。５は
探触子４の取付部材、６は取付部材５と協働して探触子
４を図の上下方向（Ｚ軸方向）に駆動する２軸スキヤナ
である。Ｚ軸スキャナ６はアーム３に装架され、アーム
３により左右（Ｘ軸方向）に移動せしめられる。７は水
槽１に注入された水、８は回転テーブル２上に載置固定
された円筒状の被検材である。
側面図である。各図で、ｌは水槽、２は水槽１の底部に
設置された回転テーブル、３は水槽１の上部に設けられ
たアームである。４は探触子であり、超音波の放射を行
なうとともに被検材からの反射波の受信を行なう。５は
探触子４の取付部材、６は取付部材５と協働して探触子
４を図の上下方向（Ｚ軸方向）に駆動する２軸スキヤナ
である。Ｚ軸スキャナ６はアーム３に装架され、アーム
３により左右（Ｘ軸方向）に移動せしめられる。７は水
槽１に注入された水、８は回転テーブル２上に載置固定
された円筒状の被検材である。
なお、θは回転テーブル２の回転方向を示す。
円筒状被検材８の探傷走査は次のようにして行なわれる
。先ず、アーム３により被検材８の表面と探触子４との
距離を所定の距離に設定し、Ｚ軸スキャナ６により探触
子４を被検材８の上方の走査開始点（原点）まで引上げ
る。この状態から、まずＺ軸スキャナ６により探触子４
が下方に降下されてゆき、その降下経路における各サン
プル点において探触子４から超音波が放射され、探傷デ
ータがサンプルされる。探触子４が当該経路の最下点の
サンプル点に到達すると、今度は回転テーブル２が所定
の角度Δθだけ回動される。次いで、Ｚ軸スキャナ６に
より探触子４が上方へ引上げられてゆき、その経路にお
いて探傷データがサンプルされてゆく。探触子４が最上
部のサンプル点に到達すると、再び回転テーブル２が角
度Δθだけ回動され、次いで探触子４が降下せしめられ
る。
。先ず、アーム３により被検材８の表面と探触子４との
距離を所定の距離に設定し、Ｚ軸スキャナ６により探触
子４を被検材８の上方の走査開始点（原点）まで引上げ
る。この状態から、まずＺ軸スキャナ６により探触子４
が下方に降下されてゆき、その降下経路における各サン
プル点において探触子４から超音波が放射され、探傷デ
ータがサンプルされる。探触子４が当該経路の最下点の
サンプル点に到達すると、今度は回転テーブル２が所定
の角度Δθだけ回動される。次いで、Ｚ軸スキャナ６に
より探触子４が上方へ引上げられてゆき、その経路にお
いて探傷データがサンプルされてゆく。探触子４が最上
部のサンプル点に到達すると、再び回転テーブル２が角
度Δθだけ回動され、次いで探触子４が降下せしめられ
る。
この動作が被検材８の所定の範囲をカバーするまで繰返
される。被検材８の全部の探傷を行なう場合、角度Δθ
の合計は３６０”となる、このような走査により、被検
材８である円筒を展開した状態での各点の探傷データを
得ることができる。
される。被検材８の全部の探傷を行なう場合、角度Δθ
の合計は３６０”となる、このような走査により、被検
材８である円筒を展開した状態での各点の探傷データを
得ることができる。
なお、上記走査方法の他に回転テーブル２の回転を継続
したまま探触子４をＺ軸方向に長さΔＺずつ移動させる
走査方法も考えられる。
したまま探触子４をＺ軸方向に長さΔＺずつ移動させる
走査方法も考えられる。
上記従来の超音波探傷装置による円筒形状被検材８の探
傷走査は、探触子４をＺ軸方向に、又、被検材８をθ方
向にそれぞれ駆動して実施されるが、その駆動は２軸ス
キヤナ６に設けられたモータおよび回転テーブル２を駆
動するモータにより行なわれるため、各サンプリング点
での探傷データのサンプリングは微小時間で完了するに
もかかわらず、探傷走査に要する時間が極めて長くなる
−という不都合があった。
傷走査は、探触子４をＺ軸方向に、又、被検材８をθ方
向にそれぞれ駆動して実施されるが、その駆動は２軸ス
キヤナ６に設けられたモータおよび回転テーブル２を駆
動するモータにより行なわれるため、各サンプリング点
での探傷データのサンプリングは微小時間で完了するに
もかかわらず、探傷走査に要する時間が極めて長くなる
−という不都合があった。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、短時間
で探傷走査を行なうことができる超音波探傷装置を提供
するにある。
で探傷走査を行なうことができる超音波探傷装置を提供
するにある。
上記の目的を達成するため、本発明は、円筒形状又は円
柱形状の被検材の周面の所定範囲の探傷を行なう超音波
探傷装置において、前記被検材と対向し、かつ、当該被
検材の軸方向と同一方向に沿って一列に多数配置された
探触子列と、前記被検材および前記探触子列を前記軸を
中心に相対的に回転させる回転機構とを設けたことを特
徴とする。
柱形状の被検材の周面の所定範囲の探傷を行なう超音波
探傷装置において、前記被検材と対向し、かつ、当該被
検材の軸方向と同一方向に沿って一列に多数配置された
探触子列と、前記被検材および前記探触子列を前記軸を
中心に相対的に回転させる回転機構とを設けたことを特
徴とする。
被検材と探触子列とを対向させ、探触子列の各探触子を
電子的に所定の態様で順次励起することにより、被検材
の軸方向の走査が実施される。この走査と同時に、被検
材又は探触子列は適宜の手段で連続回転せしめられる。
電子的に所定の態様で順次励起することにより、被検材
の軸方向の走査が実施される。この走査と同時に、被検
材又は探触子列は適宜の手段で連続回転せしめられる。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第１図は本発明の実施例に係る超音波探傷装置の平面図
、第２図は第１図に示す線■−■に沿う断面図、第３図
（ａ）、 （ｂ）はアレー探触子のケースの正面図およ
び一部破断平面図である。各図で、１は水槽、８は円筒
形状の被検材であり、これらは第７図および第８図に示
すものと同じである。１０は第７図および第８図の回転
テーブルに相当する回転テーブル、１１は回転テーブル
１０の表面に形成されたガイド溝である。ガイド溝１１
は回転テーブルｌＯの回転中心部から周縁まで９０″の
間隔で放射状に伸びている。１２はガ、イド溝１１に案
内されこれに沿って移動するストッパである。
、第２図は第１図に示す線■−■に沿う断面図、第３図
（ａ）、 （ｂ）はアレー探触子のケースの正面図およ
び一部破断平面図である。各図で、１は水槽、８は円筒
形状の被検材であり、これらは第７図および第８図に示
すものと同じである。１０は第７図および第８図の回転
テーブルに相当する回転テーブル、１１は回転テーブル
１０の表面に形成されたガイド溝である。ガイド溝１１
は回転テーブルｌＯの回転中心部から周縁まで９０″の
間隔で放射状に伸びている。１２はガ、イド溝１１に案
内されこれに沿って移動するストッパである。
各ストッパ１２は回転テーブル１０内に設けられたモー
タにより駆動され、各ストッパ１２が被検材８を外方に
押圧することによりこれを回転テーブル１０上に固定す
る。１３は水槽１の一隅に設・置されたケースであり、
後述するようにアレー探触子を収納する。１４はコネク
タを示す。
タにより駆動され、各ストッパ１２が被検材８を外方に
押圧することによりこれを回転テーブル１０上に固定す
る。１３は水槽１の一隅に設・置されたケースであり、
後述するようにアレー探触子を収納する。１４はコネク
タを示す。
上記ケース１３を水槽１内からみた正面図が第３図（ａ
）に示されている。この図に破線で示される被検材８と
回転テーブルｌＯは図で、手前側に存在する。１５はア
レー探触子を示し、多数のアレー振動子１５＋〜１５、
が−列に配列されて構成される。そして、その配列の方
向は被検材の軸方向と一致する。各アレー振動子１５＋
〜１５１は、その超音波放射面のみをケース１３から露
出させ、他の部分はケース１３内部に納められている。
）に示されている。この図に破線で示される被検材８と
回転テーブルｌＯは図で、手前側に存在する。１５はア
レー探触子を示し、多数のアレー振動子１５＋〜１５、
が−列に配列されて構成される。そして、その配列の方
向は被検材の軸方向と一致する。各アレー振動子１５＋
〜１５１は、その超音波放射面のみをケース１３から露
出させ、他の部分はケース１３内部に納められている。
第３図（ｂ）はケース１３の内部の一部を示す図で、１
５ａはアレー探触子１５のハウジング、１５ｂは音響レ
ンズ、１５ｃはバッキング材であり、これらを示す。１
６はプリント基板であり、後述するような超音波の送受
信処理のための回路が構成されている。１７は各段のプ
リント基板１６を隔てるスペーサである。
５ａはアレー探触子１５のハウジング、１５ｂは音響レ
ンズ、１５ｃはバッキング材であり、これらを示す。１
６はプリント基板であり、後述するような超音波の送受
信処理のための回路が構成されている。１７は各段のプ
リント基板１６を隔てるスペーサである。
次に、第３図（ａ）に示すアレー探触子１５の機能の概
略を第４図（ａ）、 （ｂｌを参照しながら説明する。
略を第４図（ａ）、 （ｂｌを参照しながら説明する。
第４図１８）で、Ｔ Ｉ−Ｔ Ｉは一列に配置されたア
レー振動子、Ｄ１〜Ｄ、は各アレー振動子ＤＩ”’Ｄ９
に接続された遅延素子、ｐは各アレー揉ｅ’ｆ、〜Ｔ、
に入力されるパルスである。遅延素子ＤＩ＋Ｄ４の遅延
時間（ｔ＋、）は等しく設定されている。同じく、遅延
素子Ｄ！＋Ｄｌｌの遅延時間（ｔ！ｌｌ）、遅延素子Ｄ
ＩＤ？の遅延時間（ｊ３？）、遅延素子Ｄ４＋Ｄ６の遅
延時間（ｔ Ｊ＆）もそれぞれ等しく設定されている。
レー振動子、Ｄ１〜Ｄ、は各アレー振動子ＤＩ”’Ｄ９
に接続された遅延素子、ｐは各アレー揉ｅ’ｆ、〜Ｔ、
に入力されるパルスである。遅延素子ＤＩ＋Ｄ４の遅延
時間（ｔ＋、）は等しく設定されている。同じく、遅延
素子Ｄ！＋Ｄｌｌの遅延時間（ｔ！ｌｌ）、遅延素子Ｄ
ＩＤ？の遅延時間（ｊ３？）、遅延素子Ｄ４＋Ｄ６の遅
延時間（ｔ Ｊ＆）もそれぞれ等しく設定されている。
そして、設定された各遅延時間の関係は、遅延素子り、
の遅延時間をｔ、とすると次式の関係にある。
の遅延時間をｔ、とすると次式の関係にある。
１、、＜１！、＜１３７＜ｔ４ｂ＜ｔ’、 −−
−−−・−・（１）今、各遅延素子り、〜Ｄ、の遅延時
間を、上記（１）式の関係を保持しながら所定の値に設
定してパルスｐを入力すると、アレー振動子Ｔ、〜Ｔ、
か又、アシヨ’播ｆｓから最も遅く放射される。このよ
うにして放射された超音波は放射状に拡がって進行する
が、各丁、ピ′鼻祷放射超音波の振動の最大振幅がすべ
て合致する地点が生じる。第４図（ａ）でこの地点が符
号Ｂで示されている。この地点Ｂにおける超音波のエネ
ルギーは他の地点に比較して這かに大きいので、恰も各
アレー振動子Ｔ１〜Ｔ９からの超音波が破線に示すよう
に地点Ｂに集束したのと同じ状態となる。換言すれば、
−列に配列したｍｌいイａ＊％１８．）超音波放射、適
９］４遅延を与えてやれば、それらの超音波を地点Ｂに
集束させた状態とすることができる。この地点Ｂを焦点
と称する。＋１）式の関係を保持しながら各遅延時間を
上記の遅延時間より小さく設定すれば、焦点Ｂは一点鎖
線で示すようにより長い焦点Ｂ′に移行する。したがっ
て、各説請ｔＳ−←÷Ｄ、〜Ｄ、の遅延時間を調節する
ことにより、焦点の位置を選択することが可能となり、
これを被検材８の探傷に適用する場合、探傷深さを選択
することができる。
−−−・−・（１）今、各遅延素子り、〜Ｄ、の遅延時
間を、上記（１）式の関係を保持しながら所定の値に設
定してパルスｐを入力すると、アレー振動子Ｔ、〜Ｔ、
か又、アシヨ’播ｆｓから最も遅く放射される。このよ
うにして放射された超音波は放射状に拡がって進行する
が、各丁、ピ′鼻祷放射超音波の振動の最大振幅がすべ
て合致する地点が生じる。第４図（ａ）でこの地点が符
号Ｂで示されている。この地点Ｂにおける超音波のエネ
ルギーは他の地点に比較して這かに大きいので、恰も各
アレー振動子Ｔ１〜Ｔ９からの超音波が破線に示すよう
に地点Ｂに集束したのと同じ状態となる。換言すれば、
−列に配列したｍｌいイａ＊％１８．）超音波放射、適
９］４遅延を与えてやれば、それらの超音波を地点Ｂに
集束させた状態とすることができる。この地点Ｂを焦点
と称する。＋１）式の関係を保持しながら各遅延時間を
上記の遅延時間より小さく設定すれば、焦点Ｂは一点鎖
線で示すようにより長い焦点Ｂ′に移行する。したがっ
て、各説請ｔＳ−←÷Ｄ、〜Ｄ、の遅延時間を調節する
ことにより、焦点の位置を選択することが可能となり、
これを被検材８の探傷に適用する場合、探傷深さを選択
することができる。
第４図（ｂ）は第４図（ａ）に示す手段を本実施例に適
用した場合の説゛明図である。この図で、１５．〜１５
、は第３図（ａ）に示すものと同じアレー振動子であり
、各アレー振動子１５＋〜１５７にはそれぞれ図示され
ていないが遅延素子が接続されている。本実施例では、
まずｍ個の探触子素子１５゜〜１５．を選択し、それら
から放射される超音波の遅延時間を適切に設定すること
により、前述のように超音波をみかけ上１つの焦点に集
める。こレー振動子１５．〜１５１１や、に対して、前
回のアレー振動子１５．〜１５．に与えた遅延時間と同
一パターンの遅延時間を与える。このときの焦点が符号
Ｂ２で示されている。以下、アレー振動子を１つずつ順
に切換えてゆき、最後にアレー振動子１５．、。１〜１
５ゎを選択して同じパターンの遅延時間を与え、焦点Ｂ
７−、。、を得る。このような手段により、結果的には
アレー探触子１５によって焦点Ｂ、〜Ｂイー１１４１ま
での探傷走査が実行されたことになる。なお、第４図（
ｂ）で、ＡＰはアレー振動１子ピツチ、ＳＰはサンプリ
ングピッチを示し、図示の場合両者は等しいが、送信時
と受信時のアレー振動子を変える等の手段により、ｓｐ
＝’八ＡＰへ又はＳＰ＝’／４ＡＰとすることもできる
。
用した場合の説゛明図である。この図で、１５．〜１５
、は第３図（ａ）に示すものと同じアレー振動子であり
、各アレー振動子１５＋〜１５７にはそれぞれ図示され
ていないが遅延素子が接続されている。本実施例では、
まずｍ個の探触子素子１５゜〜１５．を選択し、それら
から放射される超音波の遅延時間を適切に設定すること
により、前述のように超音波をみかけ上１つの焦点に集
める。こレー振動子１５．〜１５１１や、に対して、前
回のアレー振動子１５．〜１５．に与えた遅延時間と同
一パターンの遅延時間を与える。このときの焦点が符号
Ｂ２で示されている。以下、アレー振動子を１つずつ順
に切換えてゆき、最後にアレー振動子１５．、。１〜１
５ゎを選択して同じパターンの遅延時間を与え、焦点Ｂ
７−、。、を得る。このような手段により、結果的には
アレー探触子１５によって焦点Ｂ、〜Ｂイー１１４１ま
での探傷走査が実行されたことになる。なお、第４図（
ｂ）で、ＡＰはアレー振動１子ピツチ、ＳＰはサンプリ
ングピッチを示し、図示の場合両者は等しいが、送信時
と受信時のアレー振動子を変える等の手段により、ｓｐ
＝’八ＡＰへ又はＳＰ＝’／４ＡＰとすることもできる
。
ここで、本実施例の超音波探傷装置の制御回路について
説明する。第５図はその制御回路のブロック図である。
説明する。第５図はその制御回路のブロック図である。
第５図で、１５はさきに説明したアレー探触子、ＩＯＭ
、１２Ｍはそれぞれ回転テーブル１０．ストッパ１２を
駆動するモータ、１０Ｂ、１２ＢはそれぞれモータＩＯ
Ｍ、１２Ｍに駆動信号を出力するとともにそれらの駆動
量を検出して出力するエンコーダである。２０は信号処
理装置を示し、ＣＰＵ （中央処理装置）２０ａ、画像
処理のための画像メモリ２０ｂ、信号処理装置２０と外
部回路との間で入出力を行なうためのインタフェース２
０Ｃ１キーボード２０ｄ等で構成されている。信号処理
装置２０はその他ＲＡＭ。
、１２Ｍはそれぞれ回転テーブル１０．ストッパ１２を
駆動するモータ、１０Ｂ、１２ＢはそれぞれモータＩＯ
Ｍ、１２Ｍに駆動信号を出力するとともにそれらの駆動
量を検出して出力するエンコーダである。２０は信号処
理装置を示し、ＣＰＵ （中央処理装置）２０ａ、画像
処理のための画像メモリ２０ｂ、信号処理装置２０と外
部回路との間で入出力を行なうためのインタフェース２
０Ｃ１キーボード２０ｄ等で構成されている。信号処理
装置２０はその他ＲＡＭ。
ＲＯＭ等の素子を備えているが、図示は省略する。
２１は表示装置を示す。
２２は送信制御回路であり、ＣＰＵ２０ ａからの指令
により、第４図（ａ）、 （ｂ）に基づいて説明した遅
延時間、アレー振動子の選択、切換えを制御する。２３
はパルスｐを出力するパルサであり、この場合、アレー
振動子毎に設けられている。２４はアレー振動子からの
超音波反射波信号を受信増幅する増幅器であり、同じく
アレー振動子毎に設けられている。２５は受信制御回路
であり、探触子素子からの各信号に対する前述の遅延１
選択。
により、第４図（ａ）、 （ｂ）に基づいて説明した遅
延時間、アレー振動子の選択、切換えを制御する。２３
はパルスｐを出力するパルサであり、この場合、アレー
振動子毎に設けられている。２４はアレー振動子からの
超音波反射波信号を受信増幅する増幅器であり、同じく
アレー振動子毎に設けられている。２５は受信制御回路
であり、探触子素子からの各信号に対する前述の遅延１
選択。
切換えの制御を行なう。２６は波形加算器であり、受信
制御回路２５における遅延の結果、同時刻に出力される
各受信信号をすべて加算する。２７はピーク検出回路で
あり、被検材８０表面からの所定の深さ範囲の信号のみ
を採取するゲート機能を有するとともにその範囲内での
ピーク値のみを保持して出力する機能を備えている。２
８はピーク検出器２７に保持されｈピーク値をディジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換器である。
制御回路２５における遅延の結果、同時刻に出力される
各受信信号をすべて加算する。２７はピーク検出回路で
あり、被検材８０表面からの所定の深さ範囲の信号のみ
を採取するゲート機能を有するとともにその範囲内での
ピーク値のみを保持して出力する機能を備えている。２
８はピーク検出器２７に保持されｈピーク値をディジタ
ル値に変換するＡ／Ｄ変換器である。
以上の回路構成中、送信制御回路２２）バルサ２３、増
幅器２４、受信制御回路２５および波形加算器２６は第
３図中）に示すようにケース１３内の各プリント基板１
６に装架される。なお、ピーク検出器２７およびＡ／Ｄ
変換器２８をもケース１３内に収納することもできる。
幅器２４、受信制御回路２５および波形加算器２６は第
３図中）に示すようにケース１３内の各プリント基板１
６に装架される。なお、ピーク検出器２７およびＡ／Ｄ
変換器２８をもケース１３内に収納することもできる。
次に、本実施例の動作を第６図に示すフローチャートを
参照しながら説明する。まず、キーボード２０ｄを用い
て信号処理装置２０に、被検材８ビームの焦点Ｂの長さ
（焦点距離）、サンプリング角度（Δθ）等の初期設定
値が入力される（第６図に示す手順Ｓυ。次いで、入力
された設定値から回転テーブル１０の回転速度が演算さ
れる（手順ＳＺ）。この演算は次のように行なわれる。
参照しながら説明する。まず、キーボード２０ｄを用い
て信号処理装置２０に、被検材８ビームの焦点Ｂの長さ
（焦点距離）、サンプリング角度（Δθ）等の初期設定
値が入力される（第６図に示す手順Ｓυ。次いで、入力
された設定値から回転テーブル１０の回転速度が演算さ
れる（手順ＳＺ）。この演算は次のように行なわれる。
今、アレー探触子１５の走査に要する時間、即ち第４図
（ｂ）に示す焦点Ｂ１〜Ｂ ｆｉ−０１の移行時間をｔ
Ｌとし、かつ、初期設定した微小角度Δθ毎に回転方向
のサンプリングを行なうものとすると、回転テーブル１
０の速度は、回転テーブル１０が上記微小角度Δθだけ
回転する間にアレー探触子１５の走査を終了すればよい
のであるから、即ち、微小角度Δθに相当するモータＩ
ＯＭの回転量毎にエンコーダＩＯＥよりエンコーダパル
スカ出力されるように設定し、当該エンコーダパルスが
出力される毎にアレー探触子１５の１ラインの走査を行
なえばよいのであるから、Δθ／ ｔ Ｌを演算して得
ることができる。なお、サンプリングデータの総数は、
サンプリング角度範囲を０９とすると、（（ｎ−ｍ＋１
） ・θＳ／Δθ）である。
（ｂ）に示す焦点Ｂ１〜Ｂ ｆｉ−０１の移行時間をｔ
Ｌとし、かつ、初期設定した微小角度Δθ毎に回転方向
のサンプリングを行なうものとすると、回転テーブル１
０の速度は、回転テーブル１０が上記微小角度Δθだけ
回転する間にアレー探触子１５の走査を終了すればよい
のであるから、即ち、微小角度Δθに相当するモータＩ
ＯＭの回転量毎にエンコーダＩＯＥよりエンコーダパル
スカ出力されるように設定し、当該エンコーダパルスが
出力される毎にアレー探触子１５の１ラインの走査を行
なえばよいのであるから、Δθ／ ｔ Ｌを演算して得
ることができる。なお、サンプリングデータの総数は、
サンプリング角度範囲を０９とすると、（（ｎ−ｍ＋１
） ・θＳ／Δθ）である。
ＣＰＵ２０ ａは上記の演算を行なった後、被検材８が
回転テーブル１０上に載置されたか否かを、適宜の検出
手段の検出信号をみることにより判断しく手順３３）、
載置されたと判断したときエンコーダ１２Ｅに指令信号
を出力してモータ１２Ｍを駆動し、ストッパ１２を各ガ
イド溝１１に沿って同一速度で（又は中心からの距離を
同一に保持しながら）外方に移動させる。これにより被
検材８がその軸と回転テーブル１０の回転軸とが一致し
た位置で固定される（手順３４）。次いで、手順Ｓ２に
おいて算出した回転速度により回転テーブルｌＯを回転
すべくエンコーダＩＯＢに指令が与えられ、これにより
モータＩＯＭが駆動され、回転テーブル１０が回転を開
始する（手順ＳＳ）。回転が所定の回転速度に達し、被
検材８のサンプリング原位置がアレー探触子１５と対向
したとき、超音波によるサンプリングが開始される（手
順Ｓ６）。
回転テーブル１０上に載置されたか否かを、適宜の検出
手段の検出信号をみることにより判断しく手順３３）、
載置されたと判断したときエンコーダ１２Ｅに指令信号
を出力してモータ１２Ｍを駆動し、ストッパ１２を各ガ
イド溝１１に沿って同一速度で（又は中心からの距離を
同一に保持しながら）外方に移動させる。これにより被
検材８がその軸と回転テーブル１０の回転軸とが一致し
た位置で固定される（手順３４）。次いで、手順Ｓ２に
おいて算出した回転速度により回転テーブルｌＯを回転
すべくエンコーダＩＯＢに指令が与えられ、これにより
モータＩＯＭが駆動され、回転テーブル１０が回転を開
始する（手順ＳＳ）。回転が所定の回転速度に達し、被
検材８のサンプリング原位置がアレー探触子１５と対向
したとき、超音波によるサンプリングが開始される（手
順Ｓ６）。
以後、回転テーブル１０は上記の速度で回転を継続し、
角度Δθ毎にアレー探触子１５によるサンプリングが実
行されてゆく。そして、ＣＰＵ２０ａは適宜回転テーブ
ル１０の回転角度をチエツクしく例えば角度Δθ回動毎
にチエツクし）て回動が所定の角度に達したか否かを判
断する（手順Ｓ？）。
角度Δθ毎にアレー探触子１５によるサンプリングが実
行されてゆく。そして、ＣＰＵ２０ａは適宜回転テーブ
ル１０の回転角度をチエツクしく例えば角度Δθ回動毎
にチエツクし）て回動が所定の角度に達したか否かを判
断する（手順Ｓ？）。
回動が所定角度（θＳ）に達すると、アレー探触子１５
によるサンプリングは停止され（手順Ｓｓ）、次いで回
転テーブル１０も停止され（手順Ｓ９）、モータ１２Ｍ
が逆回転されてストッパ１２が回転テーブル１０の中心
方向に移行し、被検材８が解放される（手順Ｓ１゜）。
によるサンプリングは停止され（手順Ｓｓ）、次いで回
転テーブル１０も停止され（手順Ｓ９）、モータ１２Ｍ
が逆回転されてストッパ１２が回転テーブル１０の中心
方向に移行し、被検材８が解放される（手順Ｓ１゜）。
一方、手順Ｓ、のサンプリングにより採取されたデータ
は信号処理装置に取込まれ、−旦画像メモリ２０ｂに格
納された後、定められた画像処理手段により表示装置２
１に円筒を展開した状態で、所定深さ断面の状態が表示
されることになる。
は信号処理装置に取込まれ、−旦画像メモリ２０ｂに格
納された後、定められた画像処理手段により表示装置２
１に円筒を展開した状態で、所定深さ断面の状態が表示
されることになる。
このように、本実施例では、円筒形状の被検材に対して
アレー探触子によりサンプリングを行なうようにしたの
で、従来装置において被検材軸方向のモータ駆動による
走査をアレー探触子の電子的切換え走査とすることがで
き、探傷走査時間を大幅に短縮することができる。
アレー探触子によりサンプリングを行なうようにしたの
で、従来装置において被検材軸方向のモータ駆動による
走査をアレー探触子の電子的切換え走査とすることがで
き、探傷走査時間を大幅に短縮することができる。
又、アレー探触子を用いたので、超音波の焦点距離を自
由に変更することができ、これにより、被検材の外径に
変更があっても探触子位置を機械的に調節する手間を省
くことができ、かつ、被検材の表面、中間深さ、底面の
いずれでも自動的に焦点を変更してサンプリングを行な
うことができる。
由に変更することができ、これにより、被検材の外径に
変更があっても探触子位置を機械的に調節する手間を省
くことができ、かつ、被検材の表面、中間深さ、底面の
いずれでも自動的に焦点を変更してサンプリングを行な
うことができる。
さらに、所要の回路構成をケース内のアレー探触子近く
に設置したので、ノイズの影響を受けることが少なく、
装置の信頼性を向上せしめることができる。
に設置したので、ノイズの影響を受けることが少なく、
装置の信頼性を向上せしめることができる。
さらに又、ケースを水槽内に着脱自在に設置することが
できるので、保守が容易となる。
できるので、保守が容易となる。
なお、上記実施例の説明では、円筒形状の被検材を例示
して説明したが、円柱形状の被検材に対しても適用可能
であるのは明らかである。そして、円柱形状の被検材の
場合には、ストッパは当然円柱の外周面を抑えることに
なる。又、上記実施例の説明では、アレー探触子を固定
し、被検材を回転する例について説明したが、アレー探
触子を被検材の周囲に回転せしめるようにしてもよい。
して説明したが、円柱形状の被検材に対しても適用可能
であるのは明らかである。そして、円柱形状の被検材の
場合には、ストッパは当然円柱の外周面を抑えることに
なる。又、上記実施例の説明では、アレー探触子を固定
し、被検材を回転する例について説明したが、アレー探
触子を被検材の周囲に回転せしめるようにしてもよい。
さらに、被検材の固定手段はガイド溝とストッパに限る
ことはなく、どのような手段であってもよい。
ことはなく、どのような手段であってもよい。
さらに又、所定の回路は必ずしもケース内に収納する必
要はなく、他の適所に設置することができる。
要はなく、他の適所に設置することができる。
グを行なうようにしたので、被検材の軸方向の走査を電
子的に行なうことができ、探傷走査時間を従来の装置の
それに比較して大幅に短縮することができる。
子的に行なうことができ、探傷走査時間を従来の装置の
それに比較して大幅に短縮することができる。
第１図は本発明の実施例に係る超音波探傷装置の平面図
、第２図は第１図に示す線■−■に沿う断面図、第３図
（ａ）、 （ｂ）は第１図に示すアレー探触子のケース
の正面図および一部破断平面図、第４図（ａ）、 （ｂ
）はアレー探触子の動作の説明図、第５図は第１図に示
す装置の制御回路の回路図、第６図は第１図に示す装置
および第５図に示す回路の動作を説明するフローチャー
ト、第７図および第８図は従来の超音波探傷装置の平面
図および側面図である。 １−−−−−−一水槽、８−・−・−・被検材、１０−
・−・回転テーブル、１５−・−・・−アレー探触子、
１５＋〜１５．−・−・アＵイ礒動チ。 第１図 第２図 第３図 （ｂ） 第４図 （Ｑ） 第４図 （ｂ） 第６図
、第２図は第１図に示す線■−■に沿う断面図、第３図
（ａ）、 （ｂ）は第１図に示すアレー探触子のケース
の正面図および一部破断平面図、第４図（ａ）、 （ｂ
）はアレー探触子の動作の説明図、第５図は第１図に示
す装置の制御回路の回路図、第６図は第１図に示す装置
および第５図に示す回路の動作を説明するフローチャー
ト、第７図および第８図は従来の超音波探傷装置の平面
図および側面図である。 １−−−−−−一水槽、８−・−・−・被検材、１０−
・−・回転テーブル、１５−・−・・−アレー探触子、
１５＋〜１５．−・−・アＵイ礒動チ。 第１図 第２図 第３図 （ｂ） 第４図 （Ｑ） 第４図 （ｂ） 第６図
Claims (6)
- （１）円筒形状又は円柱形状の被検材の周面の所定範囲
の探傷を行なう超音波探傷装置において、前記被検材と
対向し、かつ、当該被検材の軸方向と同一方向に沿つて
一列に多数配置されたアレー振動子列と、前記被検材お
よび前記アレー振動子列を前記軸を中心に相対的に回転
させる回転機構とを設けたことを特徴とする超音波探傷
装置。 - （２）特許請求の範囲第（１）項において、前記回転機
構は、前記被検材を載置する回転テーブルと、この回転
テーブルを駆動するモータとで構成されていることを特
徴とする超音波探傷装置。 - （３）特許請求の範囲第（２）項において、前記回転テ
ーブルは、その被検材載置面に設けられその回転中心か
ら放射状に伸びる複数の溝と、この溝に沿つて移動し前
記被検材を固定するストッパとを備えていることを特徴
とする超音波探傷装置。 - （４）特許請求の範囲第（１）項において、前記アレー
振動子列は、それらの超音波送受面のみを外部に露出し
た状態でケースに収納されていることを特徴とする超音
波探傷装置。 - （５）特許請求の範囲第（４）項において、前記ケース
は、前記アレー振動子列による超音波の送受を行なう制
御回路を収納していることを特徴とする超音波探傷装置
。 - （６）特許請求の範囲第（５）項において、前記制御回
路は、前記アレー振動子列のうちの所定の数のアレー振
動子群を、探触子を１つずつずらしながら順次選択して
ゆく選択手段と、前記アレー振動子群の各アレー振動子
の送受信号に所定の遅延を与える遅延手段とを有するこ
とを特徴とする超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022858A JPH01199152A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022858A JPH01199152A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199152A true JPH01199152A (ja) | 1989-08-10 |
Family
ID=12094416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63022858A Pending JPH01199152A (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01199152A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015004530A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 日本精工株式会社 | 丸棒鋼の超音波検査方法及び超音波検査装置 |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP63022858A patent/JPH01199152A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015004530A (ja) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 日本精工株式会社 | 丸棒鋼の超音波検査方法及び超音波検査装置 |
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