JPH02108961A - 超音波探傷装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波を用いて物体内部の探傷を行なう超音
波探傷装置に関する。

〔従来の技術〕

超音波探傷装置は、物体内部の傷の存在の有無や°大き
さ等を当該物体を破壊することなく検査する装置として
良く知られている。従来、このような超音波探傷装置と
しては、物体から反射された超音波反射波をオシロスコ
ープに表示させるアナログ形のものが用いられていた。

これに対して、近年、超音波反射波をより一層探傷に都
合の良いように処理し得るディジタル値の超音波探傷装
置が提案されてい秦。これを第２図および第３図により
説明する。

第２図は従来のディジタル形超音波探傷装置のブロック
図である。図で、１は検査対象物体（被検体）、Ｆは被
検体１内の欠陥を示す。２は探触子であり、被検体１に
対して超音波を放射するとともに被検体１からの反射波
を受けてこれに応じた電気信号を出力する。３は探触子
２にパルスを与えて超音波を発生せしめるとともに探触
子２からの信号を受信してこれを検波、増幅するパルサ
・レシーバ部、４はパルサーレシーバ部３の出力信号音
ディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部である。５はパル
サ・レシーバ部３およびＡ／Ｄ変換部４を制御する制御
部であり、Ａ／Ｄ変換部４に詠 よりディジタル値に変換された液、検体１かもの超音波
反射波の信号音とり込み所定の処理を行なう。

６は制御部５で処理されたデータに基づいて制御部５の
制御により超音波反射波の波形等の表示を行なう表示装
置である。

第３図は第２図に示すＡ／Ｄ変換部４の詳細構成を示す
ブロック図である。図で、４０はパルサ・レフフッ部３
からの信号ＣをＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータ、４１
はＡ／Ｄコンバータ４０で変換されたデータの導通、遮
断を行なうデータバスゲート、４２はデータバスゲート
４１を通過したデータを格納するメモリ、４３は制御部
５からの信号すによりメモリ４２へのデータの格納や格
納されているデータの読出しを行なうリード−ライトコ
ントローラである。４４はメモリ４２に格納されたデー
タの読出し時に導通して制御部５にデータｄを出力する
データバスゲート、４５は８０１回路、４６は制御部５
からのＡ／Ｄ変換変換部起動信号上り出力レベルを変化
させろフリップフロップ回路である。４７はメモリ４２
のアドレスを項に指定してゆくアドレスカウンタ、４８
はリード・ライトコントローラ４３の指令によりアドレ
スカウンタ４７のアドレス信号と制御部５からのアドレ
ス信号Ｃとを切換えるマルチプレクサである。４９はＡ
／Ｄ変換部４の動作を規制する発振器であり、Ａ／Ｄ変
換部４の所定の素子は発振器４９から出力されるクロッ
ク信号に同期して作動する。

次に、上記Ａ／Ｄ変換部４の動作を説明する。

まず、制御部５から第２図に示すように、パルサ自しシ
ーバ部３とＡ／Ｄ変換部４に対して起動信号ａが出力さ
れる。これにより、パルサ・レシーバ部３から探触子２
にパルスが出力されて超音波が放射され、その反射波信
号ｅがパルサーレシーバ部３からＡ／Ｄ変換部４のＡ／
ｐｒンバータ４０に入力される。

一方、起動信号ａはＡ／Ｄ変換部４のフリップフロップ
回路４６１７ｍも入力され、その出力レベルを例えば低
レベルから高レベルに変化させる。これＫより、リード
リライトコントローラ４３が作動してメモリ４２を書込
み可能の状態とし、マルチプレクサ４８をアドレスカウ
ンタ４７の出力信号を選択する状態に切換え、アドレス
カウンタ４７を起動し、さらに、データバスゲート４１
を導通状態に、又、データバスゲート４４を遮断状態に
する。

リード・ライトコントローラ４３およびアドレスカウン
タ４７は発振器４９のクロック信号と同期して作動する
ので、リード−ライトコントローラ４３から信号が出力
されると同時に、アドレスカウンタ４７は発振器４９０
周期でメモリ４２のアドレスを屓に指定してゆく。この
状態で反射波信号ｅがＡ／Ｄコンバータ４０に入力され
ると、Ａ／Ｄコンバータ４０は発振器４９のクロック信
号と同期して反射波信号ｅのＡ／Ｄ変換を行なう。

変換されたデータは導通状態にあるデータバスゲート４
１を介して、アドレスカウンタ４７で指定されているメ
モリ４２のアドレスに格納される。

アドレスカウンタ４７はメモリ４２の容量（アドレスの
数）に対応してカウント数が設定されている。そして、
上記の動作が継続されてアドレスカウンタ４フ０カウン
トが上記カウント数に達すると、アドレスカウンタ４７
からフリップフロップ回路４６にカウントアツプ信号が
出力され、フリップフロップ回路４６の出力を高レベル
から低レベルに変化せしめろ。これにより、データバス
ゲート４１が遮断状態、データバスゲート４４が導通状
態に変化し、アドレスカウンタ４７０カウントは停止し
、マルチプレクサ４８は信号Ｃを選択する状態に切換え
られ、メモリ４２への書込入が終了する。

次いで、Ａ／Ｄ変換された超音波反射波信号のデータの
読出し動作？説明する。まず、制御部５からリード０ラ
イトコントローラ４３にリード信号すが出力されると同
時に、アドレス信号Ｃがマルチプレクサ４８乞介してメ
モリ４２に出力される。この場合、リード信号すおよび
アドレス信号Ｃは制御部５０図示されていない発振器の
クロック信号に同期して出力される。リード信号すの入
力釦より、リード・ライトコントローラ４３はメモリ４
２を読出し状態とする。これにより、メモリ４２からは
アドレス信号Ｃにより順次指定されてゆくアドレスのデ
ータが、導通状態にあるデータバスゲート４４を介して
制御部５にデータ信号ｄとして出力される。

制御部５は、これらのデータ信号ｄに基づいて所要の演
算、制御を行ない、反射波信号の波形等上記超音波探傷
装置において％Ａ／Ｄ変換部４でなされるＡ／Ｄ変換は
高速であるπめ、Ａ／Ｄ変換部４には制一部５の発振器
とは別に専用の発振器４９が設けられている。したがっ
て、制御部５の発振器のクロック信号と発振器４９のク
ロック信号とは非同期である。

ところで、起動信号ａは制御部５の発振器のクロック信
号に同期して出力されるが、メモリ４２への変換データ
の書込みは前述のように発振器４９のクロック信号に同
期して行なわれ、制御部５の発振器のクロック信号には
同期していない。

このため、起動信号ａが出力されてからメモリ４２にお
ける最初のアドレスが指定されるまでの時間は、各Ａ／
Ｄ変換期毎に異なる時間となる。

換言すれば、バルサ・レシーバ部３が駆動されてから、
反射波信号のＡ／Ｄ変換を開始するまでの時間は、各Ａ
／Ｄ変換期毎に異なる時間となる。

この結果、反射波の波形を表示装置６に表示した場合、
表示された波形は常時時間軸方向く微動して一定しない
こととなり、探傷に大きな不都合をし、時間軸方向の微
動を防止することができる超上記の目的を達成するため
、本発明は、探触子へ超音波出力信号を送信するととも
に前記探触子からの超音波信号ケ受信する送受信部と、
第１の発振器の信号に同期して前記送受信部からの超音
波信号なＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、この人／Ｄ変
換部からのデータに基づき第２の発信器の信号に同期し
て表示処理を行なう制御部とを備えた超音波探傷装置に
おいて、Ａ／Ｄ変換変換部側御部からの指令信号により
Ａ／Ｄ変換の起動信号および送受信部の起動信号を、第
１の発振器の信号に同期して同時に出方する起動手段を
設げたことを特徴とする。

〔作　用〕

制御部からの起動指令信号は、Ａ／Ｄ変換部の起動手段
に入力される。起動手段は当該起動指令信号を一旦入力
し、第１の発振器のクロック信号と同期して、Ａ／Ｄ変
換の起動信号および送受信部の起動信号を同時に出力す
る。これにより、表示されろ反射波信号の時間軸方向の
位置が各Ａ／Ｄ変換変換期毎化変化のを防止することが
できる。

〔実施例〕

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Ａ／Ｄ
変換部のブロック図である。図で、第３図に示す部分と
同一部分には同一符号を付して説明を省略する。本実施
例において、バルサ滲しシーバ部３、制御部５および表
示装置６の構成は第２図に示す従来装置と同じである。

本実施例と従来の装置とは、従来の装置がパルサ・レシ
ーバ部３の起動信号ａを制御部から出力しているのく対
し、本実施例ではＡ／Ｄ変換部から出力している点、お
よび本実施例のＡ／Ｄ変換部は、従来装置のＡ／Ｄ変換
部４の構成にフリップフロップ回路５０が付加されてい
る点のみで異なり、その他の構成は両者同一である。

フリップフロップ回路５０はフリップフロップ回路４６
の出力の変化に対応してその出力を変化する。データバ
スゲート４１．４４、アドレスカウンタ４７、およびマ
ルチプレクサ４８はフリップフロップ５０の出力により
駆動せしめられる。

又、フリップフロップ５０の出力はパルサレシーバ３の
起動信号ａ′としてパルサレシーバ３に入力される。

ここで、本実施例の動作を説明する。制御部５からの起
動信号ａ′がＡ／Ｄ変換部のフリップフロップ回路４６
に入力されると、フリップフロップ回路４６の出力は、
例えば低レベルから高レベルに変化する。なお、この場
合、フリップフロッグ回路４６に入力される信号ａ′は
、従来装置において同じフリップフロップ回路４６に入
力される信号ａがＡ　／　Ｄ変換の起動信号であるのに
対して、Ａ／Ｄ変換の起動信号およびパルサ・レシーバ
部３の起動信号の機能を有する信号である。フリップフ
ロップ回路４６の出力が高レベルに変化した状態で、フ
リップフロップ回路５０に発振器４９のクロック信号が
入力すると、フリップフロップ回路５０の出力が、例え
ば低レベルから高レベルに変化する。この変化により、
データバスゲート４１が導通状態、データバスゲート４
４が遮断状態となり、マルチプレクサ４８がアドレスカ
ウンタ４７の出力側に切換えられ、リード・ライトコン
トローラ４３がメモリ４２を読込み状態とし、アドレス
カウンタ４７が発振器４９のクロック信号にしたがって
アドレス信号の出力を開始する。

これらの動作と同時に、パルサ・レシーバ部３にその起
動信号ａ＃が出力される。

以後、メモリ４２のアドレスが順次指定され、そのとき
Ａ／ＤコンバータによりＡ／Ｄ変換されたデータが当該
アドレスに格納される。このような動作は従来装置の動
作と同じである。この動作が継続されてゆき、アドレス
カウンタ４７がカウントアツプすると、そのカウントア
ツプ信号はフリップフロップ回路４６．５０に入力され
、それらの出力を低レベルとする。フリップフロップ回
路５０の出力が低レベルになると、データバスゲート４
１が遮断状態、データバスゲート４４が導通状態になり
、マルチプレクサ４８が制御部５からのアドレス信号Ｃ
の入力側に切換えられ、アドレスカウンタ４７が停止せ
しめられる。この状態から、従来装置と同じ手段で、制
御部５にメモリ４２に格納されているデータが読出され
る。

制御部５は読出されたデータに基づいて反射波信号を表
示装置６に表示する。この場合、本実施例においてはフ
リップフロップ回路５０が設けられ、このフリップフロ
ップ回路５０か発振器４９のクロック信号に同期して出
力を変化するように構成され、この出力をメモリ４２の
格納開始とバルサφレシーバ部３の起動に使用するよう
にしたので、メモリ４２の格納開始時とパルサ・レシー
バ部３の起動時とが同一で一定となる。この結果、パル
サ・レシーバ部３が駆動されてから反射波信号のＡ／Ｄ
変換が開始されるまでの時間が各Ａ／Ｄ変換期毎に変化
するのを防ぐことができ、反射波の波形を表示した場合
、当該波形が時間軸方向に微動することはない。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、Ａ／Ｄ変換部に起動手
段を設げ、Ａ／Ｄ変換の起動信号および送受信部の起動
信号を同時に出力するようにし１こので、反射波の波形
表示における時間軸方向の微動を防止することができ、
安定した探傷を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る超音波探傷装置のＡ／Ｄ
変換部のブロック図、第２図は従来の超音波探傷装置の
ブロック図、第３図は第２図に示すＡ／Ｄ変換部のブロ
ック図である。 ２・・・・・・探触子、３・・・・・・パルサーレシー
バ部、５・・・・・・制御部、６・・・・・・表示装置
、４０・・・・・・Ａ／Ｄフンバータ、４１．４４・・
・・・・データバスケート、４２・・・・・・メモリ、
４３・・・・・・リード・ライトコントローラ・、４６
，５０・・・・・・フリップフロップ回路、４７・・・
・・・アドレスカウンタ、４８・・・・・・マルチプレ
クサ。 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）探触子へ超音波出力信号を送信するとともに前記
   探触子からの超音波信号を受信する送受信部と、第１の
   発振器の信号に同期して前記送受信部からの前記超音波
   信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部と、このＡ／Ｄ変換
   部からのデータに基づき第２の発振器の信号に同期して
   表示処理を行なう制御部とを備えた超音波探傷装置にお
   いて、前記Ａ／Ｄ変換部に、前記制御部からの指令信号
   によりＡ／Ｄ変換の起動信号および前記送受信部の起動
   信号を前記第１の発振器の信号に同期して同時に出力す
   る起動手段を設けたことを特徴とする超音波探傷装置。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項において、前記起動手
   段は、前記制御部の前記指令信号により出力状態を変化
   する第１のフリップフロップ回路と、前記第１の発振器
   の信号の入力により前記第１のフリップフロップ回路の
   出力状態をＡ／Ｄ変換起動部と前記送受信部に出力する
   第２のフリップフロップ回路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. （３）特許請求の範囲第（２）項において、前記Ａ／Ｄ
   変換起動部は、Ａ／Ｄ変換されたデータの導通および阻
   止を行なうゲート手段であることを特徴とする超音波探
   傷装置。