JPH022930A - Automatic ultrasonic wave flaw detecting apparatus - Google Patents

Automatic ultrasonic wave flaw detecting apparatus

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JPH022930A
JPH022930A JP63145750A JP14575088A JPH022930A JP H022930 A JPH022930 A JP H022930A JP 63145750 A JP63145750 A JP 63145750A JP 14575088 A JP14575088 A JP 14575088A JP H022930 A JPH022930 A JP H022930A
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JP
Japan
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flaw detection
gate
circuit
echo
signal
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Pending
Application number
JP63145750A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Kato
加藤 政之
Yoji Yoshida
吉田 洋司
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Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Engineering Co Ltd
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Publication of JPH022930A publication Critical patent/JPH022930A/en
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、材料を水浸法で検査する超音波探傷装置に係
り、特に、材料の音速や寸法が変化する材料についても
、自動で材料内部を探傷するのに好適な超音波探傷装置
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ultrasonic flaw detection device that inspects materials using a water immersion method, and in particular, it can automatically inspect materials even when the sound velocity or dimensions of the material change. The present invention relates to an ultrasonic flaw detection device suitable for flaw detection inside.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の超音波探傷器は、(日本学術振興会製鋼第19委
員会編「超音波探傷法」 〔改訂新版〕−P677−)
に示す様に、ゲートスタート点とゲートの幅(範囲)を
マニアル操作によって調整する半固定式の探傷ゲート設
定方式となっていた。
The conventional ultrasonic flaw detector is (“Ultrasonic flaw detection method” edited by the 19th Steelmaking Committee of the Japan Society for the Promotion of Science [revised new edition]-P677-)
As shown in Figure 2, it was a semi-fixed flaw detection gate setting method in which the gate start point and gate width (range) were adjusted manually.

しかし、探傷中に試験材表面から反射される表面エコー
(Slエコー)や試験材底面から反射される底面エコー
(Blエコー)が変動する場合の探傷ゲートの設定につ
いては考慮されていなかった。
However, no consideration was given to setting the flaw detection gate when the surface echo (Sl echo) reflected from the surface of the test material and the bottom echo (Bl echo) reflected from the bottom surface of the test material fluctuate during flaw detection.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記従来技術は、SLエコー検出時間が変化し、同時に
、B1エコー検出時間も変化するような状態での探傷ゲ
ートの設定という点について考慮されておらず、試験材
5中の音速が変化する場合(第3図(a))、及び、探
触子1から試験材表面2までの距離や試験材表面2から
底面3までの距離が変わる場合(第3図(b))には、
第3図(c)に示す様に、SLエコー11やB1エコー
12が、探傷ゲート20に入ったり、また、遠く煎れて
しまい不感帯が発生するため正常な探傷はできなかった
。
The above conventional technology does not take into account the setting of the flaw detection gate in a state where the SL echo detection time changes and the B1 echo detection time changes at the same time, and when the sound velocity in the test material 5 changes. (Fig. 3(a)), and when the distance from the probe 1 to the test material surface 2 or the distance from the test material surface 2 to the bottom surface 3 changes (Fig. 3(b)),
As shown in FIG. 3(c), the SL echo 11 and the B1 echo 12 either entered the flaw detection gate 20 or were scattered far away, creating a dead zone, so normal flaw detection could not be performed.

本発明の目的は、水浸法で探傷を行なう装置において、
材料中の音速や材料の寸法が異なる試験材を探傷する場
合に、試験材表面から底面までの試験範囲に探傷ゲート
が確実に設定できる機能を持った自動超音波探傷装置を
提供することにある。
The purpose of the present invention is to provide a device for flaw detection using the water immersion method.
An object of the present invention is to provide an automatic ultrasonic flaw detection device that has a function of reliably setting a flaw detection gate in the test range from the surface to the bottom of the test material when testing materials with different sound velocities and material dimensions. .

本発明の他の目的は、自動超音波探傷装置において、探
傷を実施するに当り、試験材表面と底面間に数多くの欠
陥が存在する試験材を探傷する場合でも欠陥エコー(F
エコー)と81エコーを確実に判別できるB1エコー判
別装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to use defect echoes (F
An object of the present invention is to provide a B1 echo discriminating device that can reliably discriminate between B1 echoes and 81 echoes.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記自動超音波探傷装置の目的は、探傷ゲートスタート
点を、S1エコーで制御し、かつ、探傷ゲートエンド点
をパルサで発生した一つ前のパルスによって探触子が励
振し送波させた超音波から得られたS1エコーとB1エ
コーとの時間間隔で制御することにより、探傷ゲート範
囲を、常に、S1エコー直後から81エコー直前までと
することができる。
The purpose of the above automatic ultrasonic flaw detection system is to control the flaw detection gate start point using the S1 echo, and to control the flaw detection gate end point by the ultrasonic wave that the probe is excited and transmitted by the previous pulse generated by the pulser. By controlling the time interval between the S1 echo and the B1 echo obtained from the sound waves, the flaw detection gate range can always be set from immediately after the S1 echo to immediately before the 81st echo.

B1エコー判別装置の目的は、試験材の寸法や音速が変
化することによって、B1エコーが変動する最大時刻に
相当するパルスを作り、S1工コー検出時刻からそのパ
ルス発生時刻までに検出されるエコーをすべて取込み、
そのパルス発生時刻の一つ前の時刻に出現するエコーを
検知することにより、常に、B1エコーを検出すること
ができる。
The purpose of the B1 echo discriminator is to create a pulse corresponding to the maximum time at which the B1 echo fluctuates due to changes in the dimensions and sound speed of the test material, and to detect the echoes detected from the S1 echo detection time to the pulse generation time. Incorporate all
A B1 echo can always be detected by detecting an echo that appears at a time immediately before the pulse generation time.

〔作用〕[Effect]

本発明による自動探傷ゲート設定法では、一定周期の同
期信号を基卆にして、S1エコー、Blエコーの検出時
刻、及び、両者の時間間隔を測定して探傷ゲートのスタ
ート点、及び、エンド点を制御しながら、逐次、同期信
号によって探傷ゲート設定を行い探傷する。これにより
材料寸法が異なる試験材、及び、材料中の音速が不均一
な試験材を超音波探傷することが可能となる。
In the automatic flaw detection gate setting method according to the present invention, the detection times of S1 echo and Bl echo and the time interval between the two are measured based on a synchronization signal of a constant period, and the start point and end point of the flaw detection gate are determined. While controlling, flaw detection is performed by sequentially setting flaw detection gates using synchronization signals. This makes it possible to perform ultrasonic flaw detection on test materials with different material dimensions and test materials with uneven sound velocities in the material.

〔実施例〕〔Example〕

以下1本発明の一実施例を添付図を参考に説明する。第
1図は、第4図に示した通常の超音波探傷装置の基本構
成に本発明による自動探傷ゲート設定装置と探触子自動
走査装置を付加したものである。そこで第4図の基本的
な構成を先に説明する。第4図は試験材5と探触子1を
水4中に浸したもので、探触子1は、パルサ31によっ
て励振され水4を介して試験材5に超音波を送り込む。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the basic configuration of the conventional ultrasonic flaw detection apparatus shown in FIG. 4, with the addition of an automatic flaw detection gate setting device and an automatic probe scanning device according to the present invention. Therefore, the basic configuration shown in FIG. 4 will be explained first. FIG. 4 shows a test material 5 and a probe 1 immersed in water 4. The probe 1 is excited by a pulser 31 and sends ultrasonic waves to the test material 5 through the water 4.

水4と試験材表面2との境界面や試験材5の底面から反
射する超音波、すなわち、S1エコーとB1エコーは、
探触子1によって電気信号に変換され、増幅器32によ
り増幅され、さらに、検波器33で検波されてビデオ増
幅器69とゲート回路67に送られる。また、ゲート回
路67にはゲートマーカ発生器66で、あらかじめ、設
定しておいた探傷ゲート信号、つまり、S1エコーとB
1エコー間の範囲にエコーが検出されるか否かを監視す
る信号が送られる。ゲート回路67は探傷ゲート範囲内
にエコーが検出されると、そのデータをレコーダ68に
出力する。一方、ビデオ増幅器71は検波器33で検波
された信号を増幅して表示器70に出力する。
The ultrasonic waves reflected from the interface between the water 4 and the test material surface 2 and the bottom surface of the test material 5, that is, the S1 echo and the B1 echo, are
The signal is converted into an electrical signal by the probe 1, amplified by the amplifier 32, detected by the detector 33, and sent to the video amplifier 69 and gate circuit 67. In addition, the gate circuit 67 is supplied with flaw detection gate signals set in advance by a gate marker generator 66, that is, S1 echo and B
A signal is sent to monitor whether or not an echo is detected in the range between one echo. When an echo is detected within the flaw detection gate range, the gate circuit 67 outputs the data to the recorder 68. On the other hand, the video amplifier 71 amplifies the signal detected by the detector 33 and outputs it to the display 70.

このとき、探触子1と試験材表面2との距離や試験材表
面2と底面3との距離が変動したり、試験材5中の音速
が変化する場合には、探傷ゲートを、その都度設定し直
して探傷しなければならずこの半固定式のゲート設定で
は、自動探傷法を適用できないことは、第3図で述べた
。
At this time, if the distance between the probe 1 and the test material surface 2 or the distance between the test material surface 2 and the bottom surface 3 changes, or if the sound speed in the test material 5 changes, the flaw detection gate should be changed each time. As mentioned in Figure 3, automatic flaw detection cannot be applied with this semi-fixed gate setting, which requires resetting and flaw detection.

これらの問題を解決するために、第1図では、第4図の
基本構成に本発明による自動探傷ゲート設定装置と連結
器71.スキャナ72.スキャナコントローラ73を付
加しである。
In order to solve these problems, in FIG. 1, the basic configuration of FIG. 4 is combined with an automatic flaw detection gate setting device and a coupler 71 according to the present invention. Scanner 72. A scanner controller 73 is added.

本発明による自動探傷ゲート設定装置について。Regarding the automatic flaw detection gate setting device according to the present invention.

第1図と第2図を中心に添付図を使用して構成。Constructed using the attached figures, mainly Figures 1 and 2.

及び、動作を説明する。And the operation will be explained.

同期回路30は本装匝の各部の動作を同期させるための
矩形波のパルス列(第2図の(1)以下(1)と省略)
を発生し、パルサ31.遅延回路34、二安定のフリッ
プフロップ回路37.Bllエコー監視ゲート口回路4
5カウンタ回路62にその同期信号(1)を出力する。
The synchronization circuit 30 is a rectangular wave pulse train (abbreviated as (1) below (1) in Fig. 2) for synchronizing the operation of each part of the main casing.
is generated, and the pulser 31. Delay circuit 34, bistable flip-flop circuit 37. Bll echo monitoring gate entrance circuit 4
The synchronizing signal (1) is output to the 5 counter circuit 62.

パルサ31は同期回路30のパルスを受けて探触子1を
励振するためのパルス電圧(2)を発生する。接触子1
が受信した超音波エコーは増幅器32を経て、検波器3
3で超音波エコー信号(3)に検波される。
The pulser 31 receives pulses from the synchronous circuit 30 and generates a pulse voltage (2) for exciting the probe 1. contact 1
The ultrasonic echo received by
3, it is detected as an ultrasonic echo signal (3).

その超音波エコー信号(3)は、ゲート回路35゜67
に出力される。遅延回路34はゲート回路35の開く時
間を同期信号(1)から遅らせる回路で、そのゲートを
開く信号をゲート回路35に送る。ゲート回路35は検
波器33から入力される超音波エコー信号(3)の送信
波10の直後に開かれて、それ以降のエコー信号(31
エコー11.81エコー12.Fエコー13)を検出す
るもので、その信号を波形整形器36に伝えて波形整形
信号(4)に変換し、AND回路40゜41.61に伝
える。
The ultrasonic echo signal (3) is sent to the gate circuit 35°67
is output to. The delay circuit 34 is a circuit that delays the opening time of the gate circuit 35 from the synchronization signal (1), and sends the gate opening signal to the gate circuit 35. The gate circuit 35 is opened immediately after the transmission wave 10 of the ultrasonic echo signal (3) inputted from the detector 33, and is opened immediately after the transmission wave 10 of the ultrasonic echo signal (3) inputted from the detector 33.
Echo 11.81 Echo 12. The F echo 13) is detected, and the signal is transmitted to the waveform shaper 36 to be converted into a waveform shaped signal (4) and transmitted to the AND circuit 40°41.61.

一方、安定フリップフロップ回路37は、同期信号(1
)のn回目の立上り時刻でハイレベルとなり、n+1回
目の立上り時刻でローレベルになる信号、すなわち、フ
リップフロップ信号(5)を、AND回路39,40.
41及びカウンタ回路38,42、レジスタ回路44.
電圧比較回路57、NOT回路60に出力する。
On the other hand, the stable flip-flop circuit 37 receives the synchronization signal (1
), which becomes a high level at the nth rising time and becomes a low level at the n+1st rising time, that is, the flip-flop signal (5), is applied to AND circuits 39, 40 .
41, counter circuits 38, 42, and register circuit 44.
It is output to the voltage comparison circuit 57 and NOT circuit 60.

AND回路41は、フリップフロップ信号(5)がハイ
レベル(n回目の同期)のとき、波形整形信号(6)を
カウンタ回路42に送くる。カウンタ回路42は、第5
図(、)および(e)に示す様に、フリップフロップ信
号(5)が入力されるとクリアーされ、AND回路41
出力信号(22)が入力するとそのパルス列の一番目の
パルス(SLパルス14)だけ出力する回路である。そ
のカウンタ回路、42の出力信号(6)は、積分回路4
7,49.50,51.52に送られる。積分回路47
,49.50,51.52はカウンタ回路42の出力信
号(6)が入力するとパルス発生器43が送られるパル
スで積分計算を開始する。
The AND circuit 41 sends the waveform shaping signal (6) to the counter circuit 42 when the flip-flop signal (5) is at a high level (n-th synchronization). The counter circuit 42 has a fifth
As shown in figures (,) and (e), when the flip-flop signal (5) is input, it is cleared and the AND circuit 41
This circuit outputs only the first pulse (SL pulse 14) of the pulse train when the output signal (22) is input. The output signal (6) of the counter circuit 42 is transmitted to the integrator circuit 4
Sent on 7, 49.50, 51.52. Integrating circuit 47
, 49.50, 51.52, when the output signal (6) of the counter circuit 42 is input, the pulse generator 43 starts integral calculation with the sent pulse.

すなわち、n回目の81パルス14の立上り時刻から計
算を開始する。
That is, the calculation is started from the rise time of the n-th 81st pulse 14.

次に、AND回路40は、AND回路41と同様にフリ
ップフロップ信号(5)がハイレベルのとき、波形整形
信号(4)をカウンタ回路38に伝える。カウンタ回路
38は、第6図(a)。
Next, like the AND circuit 41, the AND circuit 40 transmits the waveform shaping signal (4) to the counter circuit 38 when the flip-flop signal (5) is at a high level. The counter circuit 38 is shown in FIG. 6(a).

(b)に示す様に、AND回路40出力信号(23)の
パルス列の二番目のパルス位降のパルス(Fパルス15
.Blパルス16)を最大n番目まで順次出力する回路
であり、カウンタ回路38出力信号(7)を、レジスタ
回路44に出力する。また。
As shown in (b), the pulse (F pulse 15) of the second pulse of the pulse train of the AND circuit 40 output signal (23)
.. This circuit sequentially outputs Bl pulses 16) up to the n-th pulse at most, and outputs the counter circuit 38 output signal (7) to the register circuit 44. Also.

B1エコー監視ゲート回路45はB1エコーの変動範囲
より少し大きめにセットされたB1エコ一監視ゲート4
5信号(8)をNOT回路46に伝え、その信号を反転
させて微分回路46′に送る。
The B1 echo monitoring gate circuit 45 is a B1 echo monitoring gate 4 that is set slightly larger than the variation range of the B1 echo.
5 signal (8) is transmitted to the NOT circuit 46, and the signal is inverted and sent to the differentiating circuit 46'.

微分回路46′は、B1エコー監視ゲートの閉じ時刻に
パルスを発生する信号、即ち、GEパルス信号(9)を
作り、AND回路39に送る。
The differentiating circuit 46' generates a signal that generates a pulse at the closing time of the B1 echo monitoring gate, that is, a GE pulse signal (9), and sends it to the AND circuit 39.

A N D回路39は、フリップフロップ信号(5)が
ハイレベルのとき、GEパルス信号(9)をレジスタ回
路44及び積分回路47に出力する。
The A N D circuit 39 outputs the GE pulse signal (9) to the register circuit 44 and the integration circuit 47 when the flip-flop signal (5) is at a high level.

次に、レジスタ回路44の動作について第7図の1,2
を用いて説明する。レジスタ回路44は、カウンタ回路
38の出力信号(7)  (F パルス15、Blパル
ス16)が入力するとこのパルス列の一番目から端子1
,2・・・nに、順次、パルスを積分回路49〜5oに
出力する。またGEパルス信号(9)が入力されるとそ
の時刻で、すなわち、B1エコー監視ゲートの閉じ時刻
で未出力端子金てに強制的にパルスを出力する回路であ
る。
Next, regarding the operation of the register circuit 44, 1 and 2 in FIG.
Explain using. When the output signal (7) (F pulse 15, Bl pulse 16) of the counter circuit 38 is input, the register circuit 44 inputs the output signal from the first terminal of this pulse train to the terminal 1.
, 2...n, the pulses are sequentially output to the integrating circuits 49 to 5o. Furthermore, when the GE pulse signal (9) is input, the circuit forcibly outputs a pulse to the non-output terminal at that time, that is, at the closing time of the B1 echo monitoring gate.

このレジスタ回路の機能を得た回路の一例を第9図に示
した。
An example of a circuit that obtains the function of this register circuit is shown in FIG.

レジスタ回路44の出力端1,2・・・nから出力され
たパルス信号は、各々積分回路49,50゜51.52
に入力され、それぞれのパルスの立上り時刻で積分計算
を終了させる。積分回路49゜50.51.52は、S
1パルスと入力パルスの間隔に比例した電圧を測定し、
積分回路49゜50.51.52出力信号((j)、(
k)。
The pulse signals outputted from the output terminals 1, 2, . . .
is input, and the integral calculation ends at the rise time of each pulse. Integrating circuit 49°50.51.52 is S
Measures the voltage proportional to the interval between one pulse and the input pulse,
Integrating circuit 49°50.51.52 output signal ((j), (
k).

(Q)、(m))をそれぞれピークホールド回路53.
54,55.56に伝える。ピークホールド回路は、ピ
ーク電圧をホールドして、電圧比較回路57にそれらの
電圧値(Vl 、Vx +・・・Vn)を送くる。
(Q), (m)) respectively to peak hold circuits 53.
54, 55, and 56. The peak hold circuit holds the peak voltages and sends these voltage values (Vl, Vx +...Vn) to the voltage comparison circuit 57.

また、積分回路47は、S1パルスの立上り時刻からG
Eパルス信号(9)の立上り時刻までを積分計算し、S
1パルスとGEパルスの間隔に比例した電圧値(Vaε
)を測定して、その信号(n)をピークホールド回路4
8に伝える。ピークホールド回路48は、その電圧値(
VGE)をホールドして電圧比較回路57に送る。
Further, the integrating circuit 47 performs G from the rising time of the S1 pulse.
Perform integral calculations up to the rise time of the E pulse signal (9), and calculate the S
The voltage value (Vaε
) and send the signal (n) to the peak hold circuit 4.
Tell 8. The peak hold circuit 48 maintains its voltage value (
VGE) and sends it to the voltage comparator circuit 57.

電圧比較回路57は、積分回路(51〜54)で出力さ
れた電圧値(Vl、・・・vTh)と積分回路47で出
力された電圧値(VGE)を比較する回路で、電圧値(
VGE)と電圧値(v、 ) 、−、fTl、正値(V
l )の順に比較しVGE>Vのときその電圧値(V)
を出力する。第8図(a)、(b)この実施例の場合に
は、 f1分回路50から入力される電圧値(v2)の
とき、すなわち、S1パルスとB1パルスの間隔に比例
した電圧値でVGE>V2となるので、電圧比較回路5
7出力信号(15)をコンパレータ58に出力する。
The voltage comparison circuit 57 is a circuit that compares the voltage value (Vl, . . . vTh) output from the integration circuits (51 to 54) and the voltage value (VGE) output from the integration circuit 47, and compares the voltage value (VGE) output from the integration circuit 47.
VGE) and voltage value (v, ), -, fTl, positive value (V
l), and when VGE>V, the voltage value (V)
Output. 8(a), (b) In the case of this embodiment, when the voltage value (v2) is input from the f1 dividing circuit 50, that is, at the voltage value proportional to the interval between the S1 pulse and the B1 pulse, VGE is >V2, so the voltage comparator circuit 5
7 output signal (15) is output to the comparator 58.

一方、NOT回路60は、フリップフロップ信号(5)
のローレベル信号が入力された時、すなわち、n+1回
目の同期が打たれた時にハイレベルの信号を発生し、A
ND回路61に出力する。
On the other hand, the NOT circuit 60 receives the flip-flop signal (5)
When the low level signal of A is input, that is, when the n+1th synchronization is performed, a high level signal is generated
Output to ND circuit 61.

AND回路61は、ハイレベルの信号が入力されると、
波形整形回路36から送られてくる波形整形信号(4)
をカウンタ回路62に出力する。カウンタ回路62は、
入力するパルス列の一番目のパルス(S1パルス17)
だけ出力する回路(第5図(b)、(c))で、そのカ
ウンタ回路62出力信号(16)を遅延回路63に出力
する。遅延回路63は、ゲートスタート時刻を指定する
パルスを発生する回路で、S1パルス17の立上り時刻
から81エコー11のパルス幅以上の時間だけ遅れた時
刻にパルスが発生するゲートスタート信号(17)をゲ
ートマーカ発生器66、積分回路64に出力する。積分
回路64は、積分定数設定器65で少し大きめに設定さ
れた積分定数に基づいて、パルス発生器43から送られ
るパルスにより遅延回路63から入力されるゲートスタ
ート信号(17)のパルス立上り時刻から積分計算を行
って積分回路64出力信号(18)をコンパレータ58
に出力する。
When the AND circuit 61 receives a high level signal,
Waveform shaping signal (4) sent from the waveform shaping circuit 36
is output to the counter circuit 62. The counter circuit 62 is
The first pulse of the input pulse train (S1 pulse 17)
The counter circuit 62 output signal (16) is outputted to the delay circuit 63 (FIG. 5(b), (c)). The delay circuit 63 is a circuit that generates a pulse that specifies the gate start time, and generates a gate start signal (17) at a time delayed by a time equal to or longer than the pulse width of the 81 echo 11 from the rising time of the S1 pulse 17. It is output to the gate marker generator 66 and the integrating circuit 64. The integration circuit 64 uses a pulse sent from the pulse generator 43 to calculate the timing from the pulse rise time of the gate start signal (17) inputted from the delay circuit 63 based on the integration constant set slightly larger by the integration constant setting device 65. Integral calculation is performed and the output signal (18) of the integration circuit 64 is sent to the comparator 58.
Output to.

コンパレータ58は、電圧比較回路57の出力信号(1
5)と積分回路64出力信号(18)を比較する装置で
あり、積分回路64の出力信号(18)の電圧がV2ど
なる時刻を検知して波形整形回路59に出力する。波形
整形回路59は、その検知された時刻、すなわち、探傷
ゲートを閉じさせる時刻にゲートエンド信号(19)の
パルスをゲートマーカ発生器66に出力する。
The comparator 58 receives the output signal (1
5) and the output signal (18) of the integrating circuit 64, it detects the time when the voltage of the output signal (18) of the integrating circuit 64 reaches V2 and outputs it to the waveform shaping circuit 59. The waveform shaping circuit 59 outputs a pulse of the gate end signal (19) to the gate marker generator 66 at the detected time, that is, at the time when the flaw detection gate is closed.

ゲートマーカ発生器66は、遅延回路63から入力され
るゲートスタート信号(17)と波形整形器59から入
力されるゲートエンド信号(19)から探傷ゲート信号
(2o)を作成しゲート回路67に出力する。ゲート回
路67は、探傷ゲート信号(20)によりゲートを開閉
して特定の時間帯のみ検波器33からの超音波エコー信
号(3)を通過させる回路である。本実施例では、欠陥
エコー信号18がこの探傷ゲー1−を通過する。また、
ゲート回路67は、レコーダ68に接続され、ゲートを
通過した信号があれば、レコーダに記録することができ
る。
The gate marker generator 66 creates a flaw detection gate signal (2o) from the gate start signal (17) input from the delay circuit 63 and the gate end signal (19) input from the waveform shaper 59, and outputs it to the gate circuit 67. do. The gate circuit 67 is a circuit that opens and closes the gate in response to a flaw detection gate signal (20) and allows the ultrasonic echo signal (3) from the detector 33 to pass only during a specific time period. In this embodiment, the defect echo signal 18 passes through this flaw detection gate 1-. Also,
The gate circuit 67 is connected to a recorder 68, and if there is a signal that has passed through the gate, it can be recorded on the recorder.

本発明による自動探傷設定方式は、一定同期の同期信号
をもとに、探触子は一定間隔で試験材中に超音波を送り
込み、試験表面、及び、底面で反射されるS1エコー、
及び、B1エコーを受波する。この場合、n回目の同期
信号によって、探触子が受波した超音波エコーからゲー
トの閉じ時刻を決定する情報を採取し、また、n+1回
目のそれからはゲートスタート時刻を決定する情報を得
る。この両者の情報から探傷ゲートを作成し、n+1回
目の同期信号で探傷する。
In the automatic flaw detection setting method according to the present invention, the probe sends ultrasonic waves into the test material at regular intervals based on a constant synchronization signal, and the S1 echo reflected from the test surface and the bottom surface.
And, the B1 echo is received. In this case, information for determining the gate closing time is collected from the ultrasonic echo received by the probe by the nth synchronization signal, and information for determining the gate start time is obtained from the (n+1)th synchronization signal. A flaw detection gate is created from both of these pieces of information, and flaw detection is performed using the (n+1)th synchronization signal.

次に探触子1は、連結器71によりスキャナ72と連結
され、スキャナ72はスキャナコントローラ73に接続
されている。スキャナ65はスキャナコントローラから
X、Y制御信号を入力されると、その信号に基づいて作
動し、探触子1を試験材5上でスキャナできる。
Next, the probe 1 is connected to a scanner 72 by a coupler 71, and the scanner 72 is connected to a scanner controller 73. When the scanner 65 receives X and Y control signals from the scanner controller, it operates based on the signals and can scan the probe 1 on the test material 5.

本実施例によれば、探触子を自動で走査させながら、探
触ゲートを必ず試験材表面2と底面3の間に設定でき、
試験材5中の欠陥を検出することができる。
According to this embodiment, the probe gate can be set between the surface 2 and the bottom surface 3 of the test material while automatically scanning the probe.
Defects in the test material 5 can be detected.

今回、カーボングラファイト(黒鉛材)の超音波探傷試
験を行った。この材料は、試験材の材質や超音波伝搬方
向によって音速が異なる特性を持っていることが分った
。カーボングラファイトのブロック試験片の長手方向、
横方向、厚さ方向。
This time, we conducted an ultrasonic flaw detection test on carbon graphite (graphite material). It was found that this material has the characteristic that the sound speed varies depending on the material of the test material and the direction of ultrasonic propagation. Longitudinal direction of carbon graphite block specimen,
Lateral direction, thickness direction.

厚さ方向について、音速の異方性を測定した結果を添付
資料2に示す。材質、特に、密度によってその音速が異
なるほか、同一材料でもその方向によって差があり、今
回測定した三種類の材料では、最大970m/seeの
差があった。また、同一の超音波伝搬方向でも試験材の
位置によって音速が変化することが認められた。
Attachment 2 shows the results of measuring the anisotropy of sound velocity in the thickness direction. The speed of sound differs depending on the material, especially the density, and even within the same material there is a difference depending on the direction. Among the three types of materials measured this time, there was a maximum difference of 970 m/see. Furthermore, it was observed that the sound speed changed depending on the position of the test material even in the same ultrasonic propagation direction.

水浸式自動超音波探傷を行う場合は、試験材の底面エコ
ーと欠陥エコーを区別して検出するために、ゲート回路
を使用するが、そのゲートの位置は音速の影響を受ける
ため、音速が不均等な部分の探傷や材質、探傷方向によ
って設定し直す必要がある。また、試験材は素材ブロッ
クの状態であること、材料の切断面は荒削りのため粗く
、寸法精度もよくないことなどから材料の表面エコーの
位置を変化する。従って、このような材料を幾つも益へ
て一度に探傷することは難かしい。
When performing water immersion automatic ultrasonic flaw detection, a gate circuit is used to distinguish and detect the bottom echo of the test material and the defect echo, but the position of the gate is affected by the speed of sound. It is necessary to reset the settings depending on the flaw detection of the uniform area, the material, and the flaw detection direction. In addition, the position of the surface echo of the material changes because the test material is in the form of a block of material, the cut surface of the material is rough due to rough cutting, and the dimensional accuracy is poor. Therefore, it is difficult to perform flaw detection on a number of such materials at once.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、試験材の内部で音速が変化する材料や
試験材の寸法が変化する材料、あるいは。
According to the invention, a material in which the speed of sound changes inside the test material, a material in which the dimensions of the test material change, or.

試験材寸法が多種類あるものを一緒に探傷する場合でも
、探傷ゲートを自動で、しかも確実に設定することがで
き、欠陥の見落しや誤評価等を防ぐことができる。
Even when testing materials with many different dimensions, the flaw detection gate can be set automatically and reliably, preventing defects from being overlooked and erroneous evaluations.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の装置の系統図、第2図は第
1図は装置の主要信号特性図、第3図(a)は従来の試
験材の音速が変った場合の説明図、第3図(b)は従来
の試験材の寸法が変った場合の説明図、第3図(c)は
従来の探傷ゲートが適用できないケースの説明図、第4
図は従来の超音波探傷装置の系統図、第5図(a)はカ
ウンタ回路42の回路説明図、第5図(b)はカウン夕
回路62の回路図、第5図(C)はカウンタ回路42.
62の信号説明図、第6図(a)はカウンタ回路38の
説明図、第6図(b)はカウンタ回路38の信号説明図
、第7図(a)はレジスタ回路44の回路説明図、第7
図(b)はレジスタ回路44のフローチャート、第8図
(a)は電圧比較回路57の回路説明図、第8図(b)
は電圧比較回路57のフローチャー1・、第9図はレジ
スタ回路44の系統図である。 1・・・探触子、2・・・試験材表面、3・・底面、4
・・・水、(21)揮イl、yL)イay 墳Zω し−一一一 tl−) CC) Φ 5の CC) 、LIJ4シラ も4 第6121 (L) S フ1ツγフO−、プ4已号(5) CA) 工n43号 (A) (jン
Figure 1 is a system diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram of the main signal characteristics of the apparatus, and Figure 3 (a) is an explanation of the case where the sound speed of a conventional test material changes. Fig. 3(b) is an explanatory diagram of the case where the dimensions of the conventional test material change, Fig. 3(c) is an explanatory diagram of the case where the conventional flaw detection gate cannot be applied, and Fig. 4.
The figure is a system diagram of a conventional ultrasonic flaw detection device, FIG. 5(a) is a circuit diagram of the counter circuit 42, FIG. 5(b) is a circuit diagram of the counter circuit 62, and FIG. 5(C) is a circuit diagram of the counter circuit 42. Circuit 42.
62, FIG. 6(a) is an explanatory diagram of the counter circuit 38, FIG. 6(b) is an explanatory diagram of the signals of the counter circuit 38, FIG. 7(a) is a circuit explanatory diagram of the register circuit 44, 7th
FIG. 8(b) is a flowchart of the register circuit 44, FIG. 8(a) is a circuit explanatory diagram of the voltage comparison circuit 57, and FIG. 8(b)
is a flowchart 1 of the voltage comparison circuit 57, and FIG. 9 is a system diagram of the register circuit 44. 1... Probe, 2... Test material surface, 3... Bottom surface, 4
...Water, (21) Vol. -, Pu 4 No. 4 (5) CA) Engineering No. 43 (A) (j

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、超音波を送受波する振動子を備えた探触子と、前記
振動子を励振するパルサと、前記振動子の受波信号を増
幅するレシーバと、その受波信号のうち特定の時間帯の
みの信号を通過させるゲート回路とを備えた超音波探傷
装置において、前記探触子と試験材表面間の超音波伝播
時間を、常時、検知する装置と、試験材の底面から反射
される底面エコーを検出する底面エコー判別装置とを設
けて、試験材表面と底面間の超音波伝播時間を常に検知
することによりゲート位置、ゲート設定範囲を連続的に
調整することを特徴とする自動超音波探傷装置。 2、特許請求の範囲第1項の自動超音波探傷装置に於い
て、 B1エコー判別装置のゲート閉じ信号を発生する回路に
あつて、基準となるパルス数と入力パルス数とを比較す
ることでゲート幅を調整することを特徴とする自動超音
波探傷装置。 3、特許請求の範囲第1項の自動超音波探傷装置に於い
て、 発生する一連の超音波パルス列のうちの一つのパルスを
トリガーにしてゲート幅を設定する信号を作成し、それ
に続く次のパルスでゲート開を設定する信号を作成して
探傷する。即ち、ゲート幅設定サイクルと探傷サイクル
を交互に実行することを特徴とする自動超音波探傷装置
。 4、特許請求の範囲第1項の自動超音波探傷送置に於い
て、 同期用クロックパルスの二倍の周期の矩形波を発生させ
て、そのハイレベルを前記ゲート幅設定サイクルに使用
し、そのローレベルを探傷サイクルの切替信号として使
用することを特徴とする自動超音波探傷装置。 5、前記底面エコー判別装置に於いて、予じめ変動する
試験材の底面を監視するゲートを設定し、前記試験材の
表面エコー発生時刻からこの監視ゲートの閉じ信号発生
時刻までに発生するエコーを全て検知して、それらのエ
コーのうち監視ゲート閉じ信号発生時刻の一つ手前に検
知されたエコーを検出して、前記底面エコーを抽出する
底面エコー判別装置を設けたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の自動超音波探傷装置。 6、入力パルス数に比例した電圧を発生する積分回路の
出力電圧と、予じめ設定された基準電圧とを比較してゲ
ート閉じ信号を発生する回路と、前記回路に於いて、前
記積分回路の積分定数を変更することによつて、ゲート
幅を調整する手段とからなることを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の自動超音波探傷装置。
[Claims] 1. A probe equipped with a transducer that transmits and receives ultrasonic waves, a pulser that excites the transducer, a receiver that amplifies the received signal of the transducer, and the received signal. In an ultrasonic flaw detection device equipped with a gate circuit that allows signals to pass only during a specific time period, the ultrasonic flaw detection device includes a device that constantly detects the ultrasonic propagation time between the probe and the surface of the test material; A bottom echo discriminator is installed to detect bottom echoes reflected from the bottom surface, and the gate position and gate setting range can be continuously adjusted by constantly detecting the ultrasonic propagation time between the surface of the test material and the bottom surface. Features of automatic ultrasonic flaw detection equipment. 2. In the automatic ultrasonic flaw detection device according to claim 1, in the circuit that generates the gate closing signal of the B1 echo discrimination device, by comparing the number of reference pulses and the number of input pulses. An automatic ultrasonic flaw detection device that features adjustable gate width. 3. In the automatic ultrasonic flaw detection device according to claim 1, a signal for setting a gate width is created using one pulse of a series of generated ultrasonic pulse trains as a trigger; Detect flaws by creating a signal that sets the gate open with a pulse. That is, the automatic ultrasonic flaw detection apparatus is characterized in that it alternately executes a gate width setting cycle and a flaw detection cycle. 4. In the automatic ultrasonic flaw detection device according to claim 1, generating a rectangular wave with a period twice that of the synchronization clock pulse, and using its high level for the gate width setting cycle, An automatic ultrasonic flaw detection device characterized in that the low level is used as a switching signal for a flaw detection cycle. 5. In the bottom echo discriminator, a gate is set in advance to monitor the bottom surface of the changing test material, and the echoes generated from the time when the surface echo of the test material is generated to the time when the closing signal of this monitoring gate is generated. A patent characterized in that a bottom echo discrimination device is provided for detecting all of the echoes, detecting the echo detected one time before the monitoring gate closing signal generation time, and extracting the bottom echo. An automatic ultrasonic flaw detection device according to claim 1. 6. A circuit that generates a gate closing signal by comparing the output voltage of an integrator circuit that generates a voltage proportional to the number of input pulses with a preset reference voltage, and in the circuit, the integrator circuit 2. The automatic ultrasonic flaw detection apparatus according to claim 1, further comprising means for adjusting the gate width by changing the integral constant of.
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