JPH0614029B2

JPH0614029B2 - 超音波探傷器の欠陥測定装置

Info

Publication number: JPH0614029B2
Application number: JP61296718A
Authority: JP
Inventors: 康雄田中; 鋭機和泉; 茂徳青木
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1994-02-23
Anticipated expiration: 2009-02-23
Also published as: JPS63150664A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は超音波探傷器において、被検査物体における欠
陥個所を測定する超音波探傷器の欠陥個所測定装置に関
する。

〔従来の技術〕

超音波探傷器は、物体内部の傷の存在の有無を当該物体
を破損することなく検査する装置として良く知られてい
る。この超音波探傷器を図により説明する。

第８図は従来の超音波探傷器のブロツク図である。図
で、１は被検査物体、１ｆは被検査物体１内に存在する
欠陥を示す。２は被検査物体１内に超音波を放射すると
ともに、反射してきた超音波に比例した電気信号を出力
する超音波探触子である。３は超音波探傷器であり、超
音波探触子２に対して超音波発生パルスを出力し、か
つ、超音波探触子２からの信号を受信し、この信号の波
形を表示する。

超音波探傷器３は次の各要素で構成されている。即ち、
４は超音波探傷器３の動作に時間的規制を与える信号電
圧を発生する同期回路、５は同期回路４の信号により超
音波探触子２に超音波発生のためのパルスを出力する送
信部である。６′は超音波探触子２からの信号を受信す
る受信部であり、抵抗器で構成される分圧器の組合せよ
り成る減衰回路６ａ、および増幅回路６ｂ′で構成され
る。７は増幅回路６ｂ′からの信号を整流する検波回
路、８は垂直軸増幅回路である。

９は同期回路４からの同期信号により三角波を発生する
掃引回路、１０は掃引回路９の三角波信号を増幅する増
幅回路である。１１は超音波探触子２からの信号波形を
表示する表示部であり、横軸は増幅回路１０から出力さ
れる三角波で定まる時間軸とされ、縦軸は垂直軸増幅回
路８から出力される信号の大きさとされる。表示部１１
としては陰極線管が用いられ、その表面にはスケールが
表示されている。１２は被検査物体１において、その表
面からの検査すべき範囲（測定範囲）を設定する測定範
囲設定部である。１３は掃引開始信号に遅れ時間をもた
せて表示部１１に表示される波形の位置を平行移動させ
る遅延時間設定部である。

第９図は第８図に示す掃引回路の回路図である。図で、
９ａは増幅器、９ｒは可変抵抗器、９ｃは可変コンデン
サである。測定範囲設定部１２は通常、粗調用のつまみ
と微調用のつまみより成りこれらのつまみを回動するこ
とにより可変抵抗器９ｒの抵抗値および可変コンデンサ
９ｃの容量を調整する。

次に、上記従来の超音波探傷器の動作の概略を説明す
る。同期回路４からの信号電圧により送信部５からパル
スが出力されると、超音波探触子２はこのパルスにより
励起されて被検査物体１に対して超音波を放射する。放
射された超音波の一部は被検査物体１の表面から直ちに
超音波探触子２に戻り、他は被検査物体１内を伝播し、
被検査物体１の底部に達し、ここで反射されて超音波探
触子２に戻る。一方、被検査物体１に欠陥１ｆが存在す
ると、超音波は当該欠陥１ｆにおいても反射されて超音
波探触子２に戻る。これら超音波探触子２に戻った超音
波は超音波探触子２をその大きさに比例して励起し、超
音波探触子２からはこれに応じた電気信号が出力され
る。

この信号は減衰回動６ａに入力され、処理に適した大き
さに調節され、増幅回路６ｂ′を経て検波回路７に入力
される。検波回路７は表示部１１の表示を片振り指示と
するため、入力信号を整流する。この際、当該信号に混
入している雑音成分も除去される。検波回路７の出力信
号は垂直軸増幅回路８を経て表示部１１に入力され、そ
の大きさが表示部１１の縦軸に表される。一方、掃引回
路９は同期回路４の同期信号により三角波電圧を発生
し、この電圧は増幅回路１０を経て表示部１１（陰極線
管）の偏向電極に印加され、電子ビームを掃引する。こ
の掃引と前記垂直軸増幅回路８からの入力信号により、
表示部１１には超音波探触子２つの戻った反射波の波形
が表示される。

第１０図は表示された反射波の波形図である。図で、横
軸は時間、縦軸は反射波の大きさを示す。Ｔは被検査物
体１の表面からの反射波、Ｆ_１は欠陥１ｆからの反射
波、Ｂ_１は被検査物体１の底面からの反射波である。底
面から反射した反射波の一部は表面で再反射されて再び
被検査物体１内に戻る。これにより、欠陥１ｆからの反
射波Ｆ_２、底面からの反射波Ｂ_２が再び現れるが反射波
Ｆ_２，Ｂ_２の大きさは当然ながら反射波Ｆ_１、Ｂ_１の大
きさより小さい。このように、欠陥１ｆからの反射波お
よび底面からの反射波が減衰しながら繰返し現れること
になる。なお、被検査物体１内における超音波の音速は
一定であるので、横軸（時間軸）は被検査物体１内の表
面からの距離を表すことになり、この波形図から欠陥１
ｆの位置が判明する。

ところで、一般に、被検査物体１を探傷する場合、必ず
しもその表面から底面まで全体を検査する必要はなく、
被検査物体１に施された又は施される加工，溶接等によ
って定まる特定の領域を検査すればよい場合が多い。こ
のような領域（特定領域）を図により説明する。第１１
図は被検査物体１の側面図である。図で、２は超音波探
触子、ｆ₁₀，ｆ₁₁，ｆ₁₂，ｆ₁₃は被検査物体１内の欠
陥、Ａ_１，Ａ_２は超音波探触子２の位置、Ｄは一点鎖線
で限定される特定領域を示す。又、ｌ_Ｂは被検査物体１
の表面から底面までの距離、ｌ_Ｓは当該表面から特定領
域Ｄの上限までの距離、ｌ_Ｅは当該表面から特定領域Ｄ
の下限までの距離である。特定領域Ｄは距離ｌ_Ｓと距離
ｌ_Ｅとの間に存在する領域となる。

上記第１１図に示される被検査物体１の場合、特定領域
Ｄ内に存在する欠陥ｆ₁₀，ｆ₁₃が特に問題であり、欠陥
ｆ₁₀は超音波探触子２を位置Ａ_１に位置せしめた場合に
検出され、欠陥ｆ₁₃は位置Ａ_２に位置せしめた場合に検
出される。そして、表示部１１にそれら欠陥の波形を表
示することにより、それらの位置と大きさを知ることが
できる。これに対して、欠陥ｆ₁₁，ｆ₁₂は特定領域Ｄ外
に存在し、欠陥ｆ₁₀，ｆ₁₃に比較してそれ程問題ではな
い。しかし、どの程度の欠陥がどの位置に存在している
かを知ることが必要な場合がしばしばあり、特に、特定
領域Ｄに近い位置に欠陥が存在するか否かを知ることは
望ましい。したがって、一般には、表示部１１の表示面
全体に被検査物体１の厚さｌ_Ｂに対応する波形を表示さ
せることが必要となる。以下、表示部１１に表示された
波形について説明する。

第１２図(a),(b)は表示部１１に表示された波形図であ
り。それぞれ超音波探触子２を位置Ａ_１，Ａ_２に位置せ
しめた場合の波形を示す。波形Ｔ，Ｂはそれぞれ被検査
物体１の表面および底面からの反射波、Ｆ₁₀〜Ｆ₁₃はそ
れぞれ欠陥ｆ₁₀〜ｆ₁₃からの反射波である。このよう
に、被検査物体１の厚さｌ_Ｂに対応する全域を表示した
場合、特に注意して観察すべき特定領域Ｄが表示部１１
の表示面上ではどの部分であるかを知ることが必要とな
る。このため、表示面上における反射波Ｔ，Ｂ間の寸法
ｌ_Ｂ′と距離ｌ_Ｂとの比ｌ_Ｂ′／ｌ_Ｂをそれぞれ距離ｌ
_Ｓ，ｌ_Ｅに乗じて得られる表示面上における反射波Ｔか
らの寸法ｌ_Ｓ′，ｌ_Ｅ′の個所に、マーカーＭ_１，Ｍ_２
が筆記具等により描かれる。これにより、マーカー
Ｍ_１，Ｍ_２間が特定領域Ｄに相当する部分であることが
明らかとなり、測定が容易になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来装置においては、反射波Ｔと反射波Ｂとを表示
部１１の表示面両端に表示させるには、測定範囲設定部
１２の粗調用つまみ微調用つまみを調整して波形の拡
張、縮小を行うとともに遅延時間設定部１３のつまみを
操作して波形の平行移動を行う操作を繰返えさねばなら
ず、相当の熟練を必要とし面倒である。又、マーカーＭ
_１，Ｍ_２の記入個所を知るには上記の計算が必要であ
り、記入個所が判明しても記入すること自体面倒であ
る。

さらに、上記のような操作により第１２図(a),(b)に示
す波形表示およびマーカーＭ_１，Ｍ_２が得られたとして
も、次のような問題が生じる。

即ち、掃引回路９の抵抗９ｒの抵抗値、コンデンサ９ｃ
の容量、および増幅回路１０の増幅率は温度により変化
する。したがって、周囲温度が変化すると反射波に横軸
方向のずれが生じる。

一方、記入されたマーカーＭ_１，Ｍ_２の位置は変化せず
そのままである。この結果、例えば波形のずれが表示面
上左方向に生じると、欠陥ｆ₁₀の反射波Ｆ₁₀はマーカー
Ｍ_１，Ｍ_２間から外れ、又、例えばそのずれが表示面上
右方向に生じると、欠陥ｆ13の反射波Ｆ₁₃はマーカーＭ
_１，Ｍ_２間から外れることになり、いずれの場合も、特
定領域Ｄ内に欠陥は存在しないと誤診断されることにな
る。これらの場合とは逆に、特定領域Ｄ外ではあるがそ
の近辺に欠陥がある場合、当該欠陥の反射波がマーカー
Ｍ_１．Ｍ_２間にずれ込み、特定領域Ｄ内に欠陥が存在す
ると誤診断されてしまう。即ち、不良品を良品、良品を
不良品とする誤判断が生じる。

さらに又、欠陥の位置や大きさは、表示面上において所
定の寸法を計らねば知ることができず、このような計測
は面倒である。そればかりではなく、当該計測は必ずし
も正確に行われるとは限らず、したがって、得られた欠
陥の位置や大きさの測定精度が低くなるおそれがある。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、波形表
示を温度変化に関係なく正確に行うことができるととも
に、特定領域の指示をマーカー記入の手間を要すること
なく容易かつ正確に行うことができ、さらに特定領域内
の最大欠陥の位置と大きさを容易かつ正確に知ることが
できる超音波探傷器の欠陥測定装置に関する。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、超音波探触子に
対して所定のパルスを出力する送信部と、超音波探触子
からの信号を受信する受信部と、この受信部で受信され
た信号に基づいてその信号の波形を表示する表示部とを
備えた超音波探傷器において、波形メモリを設けて受信
部で受信された入力信号を所定のサンプリング周期で当
該波形メモリにそのアドレス順に順次記憶させ、又、波
形メモリとは別に表示部に表示するデータを記憶させる
表示メモリを設け、表示部に表示すべき測定範囲に応じ
て前記波形メモリのアドレスを選択して前記表示メモリ
のアドレスに対応させ、選択された波形メモリのアドレ
スに記憶されているデータを対応する表示メモリのアド
レスに移送し、さらに、カーソル入力部で測定範囲内の
特定領域を指示する２つのカーソル位置が指示されたと
き、これら指示された２つのカーソルの位置に基づいて
表示メモリにおける当該各カーソルの位置に対応する２
つのアドレスを演算し、これら２つのアドレスに対応す
る位置にカーソルを表示するとともに、当該２つのアド
レスの間の各アドレスのデータのうち最大ピーク値、お
よびその最大ピーク値を記憶するアドレスの少なくとも
一方を求めるようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

被検査物体からの超音波の反射波は超音波探触子に戻
り、超音波探触子からはこの反射波に応じた信号が出力
される。受信部ではこの信号を受信し、受信部からの出
力信号は所定のサンプリング周期でメモリに順に記憶さ
れる。この状態で、表示すべき測定範囲の波形メモリの
アドレスが所定の手段で選択されて表示メモリのアドレ
スと対応せしめられ、そのデータが対応する表示メモリ
のアドレスに入力される。又、カーソル入力部により、
特定の領域を指示する２つのカーソルの位置が指示され
ると、当該各位置に対応する表示メモリのアドレスの演
算を行い、得られた２つのアドレスの間にあるアドレス
が記憶しているデータの最大ピーク値およびそのアドレ
スの少なくとも一方をも求め、ピーク値から欠陥の大き
さ等を、又、アドレスから欠陥の位置を知ることができ
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器のブロツク
図である。図で、第８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。超音波探傷器において
は、反射波を検波して表示する場合と、検波せずに表示
する場合とがあるが、いずれの場合でも本発明は適用可
能である。従って、以下では、第８図の増幅器６ｂ′と
検波回路７と合わせたものを増幅回路６ｂとして受信部
６を構成し、検波を行なった場合の実施例を示す。２１
は本実施例の超音波探傷器を示す。この超音波探傷器２
１は次の各要素により構成されている。即ち、２２は受
信部６の出力信号をディジタル値に変換するＡ／Ｄ変換
部、２３はＡ／Ｄ変換部２２で変換された値を記憶する
波形メモリ、２４は波形メモリ２３の各アドレスを順に
指定してゆくアドレスカウンタである。２５はタイミン
グ回路であり、送信部５、Ａ／Ｄ変換部２２およびアド
レスカウンタ２４へそれぞれ起動信号を与える。このタ
イミング回路２５の発振には水晶発振子が用いられる。

２６は所要の演算、制御を行うＣＰＵ（中央処理装
置）、２７は演算のためのパラメータやデータ等を一時
記憶するＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）、２８
はＣＰＵ２６の処理手順を記憶するＲＯＭ（リード・オ
ンリ・メモリ）である。２９は所望の測定範囲を入力す
る測定範囲設定部、３０は被検査物体１内を超音波が伝
播する速度（音速）を入力する音速入力部である。３１
は液晶表示部、３２はＣＰＵ２６の演算、制御の結果得
られたデータに基づいて液晶表示部３１の表示を制御す
る表示部コントローラである。３２ｍは表示部コントロ
ーラ３２に設けられた表示メモリであり、この表示メモ
リ３２ｍには液晶表示部３１に表示するデータが格納さ
れる。３３は第１１図に示す特定領域Ｄの上限の値（距
離）ｌ_Ｓと下限の値（距離）ｌ_Ｅとを表示するカーソル
指示部である。

次に、本実施例の動作を第２図に示す反射波の波形図、
第３図に示す波形メモリ２３のブロツク図、および第４
図に示すフローチャートを参照しながら説明する。な
お、以下の説明において被検査物体１は第１１図に示す
ものであり、超音波探触子２が位置Ａ_１又は位置Ａ_２に
ある場合を想定して説明する。最初に、測定範囲設定部
２９に所望の測定範囲を設定する。第１２図(a),(b)に
示すような表示をする場合、測定範囲の値は距離ｌ_Ｂで
あり、これが設定される。又、音速入力部にも被検査物
体１の材質で定まる音速ｖ_Ｓを入力する。この状態にお
いて、タイミング回路２５から送信部５へトリガ信号が
出力されると、送信部５は超音波探触子２にパルスを出
力し、超音波探触子２から被検査物体１内に超音波が放
射される。この超音波の反射波は超音波探触子２により
電気信号に変換され、この信号は受信部６で受信され
る。受信部６は、受信した反射波信号を以後の処理に適
した値として出力する。この出力された反射波信号は、
所定のサンプリング周期毎にＡ／Ｄ変換部２２において
ディジタル値に変換され、この変換された値は順次波形
メモリ２３に記憶される。この記憶は、アドレスカウン
タ２４が波形メモリ２３のアドレスを順次指定すること
によりなされる。反射波信号のサンプリング、波形メモ
リ２３のアドレス指定はタイミング回路２５から出力さ
れる起動信号により実行される。このような反射波信号
のサンプリングと、そのディジタル値の波形メモリ２３
への収容を第２図および第３図により説明する。

第２図は反射波信号の波形図である。図で、横軸には時
間が、縦軸には反射波信号の大きさ（電圧）がとってあ
る。Ｔ，Ｆ₁₀は第１２図(a)に示すものと同じ反射波を
示す。なお、第２図では横軸のみが極端に拡大して描か
れている。次に、第３図は波形メモリ２３の内容説明図
である。縦列に並べて示された各ブロツクは波形メモリ
２３におけるデータの収容部を意味し、各収容部に記載
されたＤ₍₀₎，Ｄ₍₁₎，………Ｄ_(n-1)，Ｄ_(n)，Ｄ_(n+1)
………はＡ／Ｄ変換部２２でディジタル値に変換された
反射波信号のデータである。これらデータを一般形とし
てＤ_(i)で表わす。又、各収容部の左側に記載された符
号Ａ_M(0)，Ａ_M(1)，………Ａ_M(n-1)，Ａ_M(n)，Ａ_M(n+1)
………は対応する収容部のアドレスを示す。これらアド
レスを一般形としてＡ_M(i)で表わす。

今、第２図に示す時刻ｔ_０において、タイミング回路２
５からＡ／Ｄ変換部２２およびアドレスカウンタ２４に
起動信号が出力されると、Ａ／Ｄ変換部２２ではそのと
きの反射波Ｔの電圧をＡ／Ｄ変換してデータＤ₍₀₎を得
る。又、アドレスカウンタ２４は波形メモリ２３のアド
レスＡ_M(0)を指定する。この結果、データＤ₍₀₎は波形
メモリ２３のアドレスＡ_M(0)に収容される。次いで、時
間τ_Ｓ経過後の時間ｔ_１において、タイミング回路２５
から再びＡ／Ｄ変換部２２およびアドレスカウンタ２４
に起動信号が出力されると、同じくそのときの反射波Ｔ
の電圧がＡ／Ｄ変換部２２で変換されてデータＤ₍₁₎が
得られ、アドレスカウンタ２４は次のアドレスＡ_M(1)を
指定するので、波形メモリ２３のアドレスＡ_M(1)にデー
タＤ₍₁₎が収容される。この場合、時間τ_Ｓがサンプリ
ング時間（例えば５０ｎｓ）となる。以下、同様にして
反射波Ｔ、Ｆ₁₀，Ｂとその繰返えしの反射波のデータが
波形メモリ２３に記憶されることになる。

次に、ＣＰＵ２６はＲＯＭ２８に記憶されている手順に
したがって、まず音速入力部３０に入力された音速ｖ_Ｓ
および測定範囲設定部２９に設定された測定範囲ｌ_Ｂを
順次読み込む（第４図に示す手順Ｐ_１，Ｐ_２）。次い
で、液晶表示部３１の横方向全体に測定範囲ｌ_Ｂを表示
するには、即ち、液晶表示部３１の表示面左端に反射波
Ｔを、右端に距離ｌ_Ｂに対応する反射波Ｂを表示するに
は、波形メモリ２３に記憶されているデータをどのよう
にとり出せばよいかが演算により求められる（手順
Ｐ_３）。以下、この演算について説明する。

波形メモリ２３には、前述のように反射波Ｔ以下の繰返
しの反射波のデータが記憶されている。しかし、この中
で必要とされるのは、測定範囲内のデータであり、これ
ら測定範囲内のデータを液晶表示部３１の表示面左右端
の間に表示すればよいことになる。一般に、液晶表示部
３１に表示を行う場合には、表示部コントローラ３２に
設けられた表示メモリ３２ｍに表示のためのデータが格
納される。この表示メモリ３２ｍのアドレスは液晶ドッ
トの横方向の配列数（例えば２００個）に対して用意
されている。このアドレスを一般形としてＡ_L(j)（ｊ＝
０，１，２，………１９９）で表す。この表示メモリ３
２ｍのアドレスは測定範囲がある程度の値であれば、波
形メモリ23に記憶されている測定範囲内のデータの数
（即ち、測定範囲内のアドレスの数）より少ないのが通
常である。そこで、測定範囲内のデータを前記表示面左
右端間に表示するには、波形メモリ２３における測定範
囲内のアドレスをどのように選択すればよいか、を決定
するために上記演算が実行されることになる。

ここで、 τ_Ｓ：サンプリング時間ｌ_Ｂ：測定範囲ｖ_Ｓ：被検査物体１内の超音波の音速ｔ：反射波が戻るまでの時間 ΔＡ：測定範囲ｌ_Ｂに対応する波形メモリ２３内のアド
レスの数Ｄ_ｔ：液晶表示部３１の横方向の液晶ドットの配列数
（又は表示メモリ３２ｍのアドレス数）とすると、表面から測定範囲ｌ_Ｂの距離の反射波が戻る
に必要な時間ｔは、ｔ＝２ｌ_Ｂ／ｖ_Ｓ ………（１）この時間内に波形メモリに記憶されるアドレス数ΔＤ
は、このアドレス数ΔＡのアドレスのうち、液晶ドット数Ｄ
_ｔ（表示メモリ３２ｍのアドレス数）に応じてアドレス
を選択するには、ΔＡ／Ｄ_ｔの比率でアドレスを選択し
てゆけばよいことになる。即ち、第３図に示す波形メモ
リ２３の各アドレスＡ_M(0)，Ａ_M(1)，………Ａ_M(n-1)，
Ａ_M(n)，Ａ_M(n+1)、………のうち測定範囲ｌ_Ｂを表示す
るためｉ番目毎のアドレスを選択するものとすると、数
ｉは次式で表示される。

ただし、ｊは正の整数｛０から（Ｄ_ｔ−１）まで｝であ
る。手順Ｐ_３ではこの（３）式の演算が実行される。

手順Ｐ_３で得られた数ｉは波形メモリのアドレスの番号
なので当然整数でなければならない。したがって、この
数ｉは適宜の手段で整数化される（手順Ｐ_４）。次に、
波形メモリ２３のアドレスＡ_M(i)のデータを表示メモリ
３２ｍのアドレスＡ_L(j)に転送する（手順Ｐ_５）。次い
で、表示部コントローラ３２により液晶表示部３１が駆
動され（手順Ｐ_６）、上記表示メモリに収容されたデー
タが順次表示される。これにより、液晶表示部３１には
その左右両端のスケール間に測定範囲ｌ_Ｂ内における反
射波の波形がすべて現れることになる。

次に、上記の手順を具体的な例を適用して説明する。
今、サンプリング時間τ_Ｓ、測定範囲ｌ_Ｂ、音速ｖ_Ｓ、
液晶ドット数Ｄ_ｔが下記の数値であるとする。

τ_Ｓ＝５０ｎｓ（２０ＭHZ）ｌ_Ｂ＝２００mm ｖ_ｓ＝5.9Km／ｓ（被検査材を鋼とする）Ｄ_ｔ＝２００点まず、音速入力部３０に数値5.9が、又、測定範囲設定
部２９に数値２００が入力され、この値が読込まれる
（手順Ｐ_１，Ｐ_２）。次いで、手順Ｐ_３において、測定
範囲２００mmに対応する波形メモリ２３内のアドレスの
数ΔＡが（２）式から求められる。

即ち、波形メモリ２３のアドレスＡ_M(0)〜Ａ
_M(1355)に、表面から２００mmの範囲の波形データが格
納されていることになる。これらアドレスのデータを表
示メモリ３２ｍの全アドレスＡ_L(0)〜Ａ_L(199)に格納す
るため、上記波形メモリ２３のアドレスＡ_M(0)〜Ａ
_M(1355)のうち、どのアドレスを選択するかを（３）式
により求める。

ここで、数6.81に整数０〜１９９を順次乗じてゆき、選
択すべきアドレスを決定してゆくのであるが、この乗算
の際に数ｉが整数化される（手順Ｐ_４）。本例では整数
化は四捨五入により行う。

このようにして選択された波形メモリの各アドレスを、
順に表示メモリ３２ｍの各アドレスＡ_L(0)〜Ａ_L(199)に
対応させ、前者のアドレスのデータを後者のアドレスに
格納する（手順Ｐ_５）。これを表にまとめると次のよう
になる。

即ち、上記表の波形メモリアドレスに格納されているデ
ータを、その左側に記載されている表示メモリアドレス
に格納する。最後に、これら格納されたデータに基づい
て液晶表示部３１に表示が行われる（手順Ｐ_６）。

以上述べた動作により、液晶表示部３１の表示面に測定
範囲内の波形が表示される。この表示波形に対して、前
述のように特定領域Ｄ２を明確にするためのマークを付
することが必要である。本実施例は、このマークとして
波形中に表示される２つのカーソルを用いるものであ
る。以下、カーソル表示の動作を第５図に示す表示波形
図および第６図に示すフローチャートを参照しながら説
明する。

第５図で、３１は第１図に示す液晶表示部、Ｔ，Ｆ₁₀，
Ｂは第１２図(a)に示すものと同じ反射波である。
Ｃ_Ｓ，Ｃ_Ｅはそれぞれ前カーソルおよび後カーソルを示
し、表示面中に垂直の破線で表示される。Ｇ_１は欠陥ｆ
₁₀の大きさをdBで表示する第１表示部、Ｇ_２は欠陥ｆ₁₀
の表面からの距離をmmで表示する第２表示部である。上
記前カーソルＣ_Ｓおよび後カーソルＣ_Ｅは次のようにし
て表示される。

まず、カーソル指示部３３に特定領域Ｄの上限値ｌ_Ｓお
よび下限値ｌ_Ｅが指示される、ＣＰＵ２６はこれらの値
l_S,l_Eを読込む（第６図に示す手順Ｐ₁₁）。次いで、値l
_S,l_Eに対応する表示メモリのアドレスを演算により求め
る（手順Ｐ₁₂）。ここで、値ｌ_Ｓ対応するアドレス、即
ち前カーソルのアドレスをＡ_L(CS)，値ｌ_Ｅに対応する
アドレス、即ち後カーソルのアドレスをＡ_L(CE)とし、
表示メモリ３２ｍのアドレスの総数（さきの例では２０
０）はＤ_ｔなので、各アドレスは次のように求められ
る。即ち、Ａ_L(CS)＊，Ａ_L(CE)＊を用いて、を求め、Ａ_L(CS)＊，Ａ_L(CE)＊を整数化して（手順
Ｐ₁₃）、これにより表示メモリ３２ｍにおける前カーソ
ルＣ_ＳのアドレスＡ_L(CS)、および後カーソルＣ_Ｅのア
ドレスＡ_L(CE)を決定する。これらアドレスには、既に
波形データが記憶されているが、このデータはカーソル
を意味する破線表示のデータに変更される（手順
Ｐ₁₄）。次いで、表示部コントローラ３２を駆動して上
記２つのアドレスＡ_L(CS)，Ａ_L(CE)のデータを表示部３
１の表示面に表示する（手順Ｐ₁₅）と、波形中にカーソ
ルＣ_Ｓ，Ｃ_Ｅが第５図に示すように表示されることにな
る。

次に、前カーソルＣ_Ｓと後カーソルＣ_Ｅとで挟まれた特
定領域Ｄの波形において、最大のピーク値（第５図に示
す場合は反射波Ｆ₁₀のみ）およびそのピーク値の位置
（被検査物体１の表面からの距離）を求め、これらを表
示する動作について、第７図に示すフローチャートを参
照しながら説明する。

まず、表示メモリ３２ｍにおいて、上記前カーソルＣ_Ｓ
のアドレスＡ_L(CS)と後カーソルＣ_ＥのアドレスＡ_L(CE)
との間のアドレスに記憶されているデータからピーク値
データＤ_pk（Ｄ_p1，Ｄ_p2，……）を求める（第７図に示
す手順Ｐ₂₁）。このようなピーク値データの求め方は、
各アドレスのデータを順に読取り、その値が増加から減
少に変化したときのデータをとり出せば、これがピーク
値データＤ_pkとなる。第５図に示す波形の場合、ピーク
値データは１つである。次に、ピーク値データＤ_pkのう
ちから最大のピーク値データＤ_pmaxおよびそのデータを
格納しているアドレスＡ_L(pmax)を求める（手順
Ｐ₂₂）。次に、このアドレスＡ_L(pmax)に対応する位
置、即ち被検査物体１の表面からの距離ｌ_pmax(mm)，お
よび実際のピーク値ｈ_pmax(dB)を求める（手順Ｐ₂₃）。
これらは次式から求めることができる。

なお、(6)で(pmax)はアドレスＡ_L(pmax)の番号であり、
又、(7)式でＫ_０は正の定数である。最後に、手順Ｐ₂₃
で得られた値ｌ_pmaxを第５図に示す第２表示部Ｇ_１に、
又、値ｈ_pmaxを第１表示部Ｇ_２にそれぞれ表示する（手
順Ｐ₂₄）。

以上、本実施例の波形表示，カーソル表示，およびピー
ク値とその位置の表示について説明した。これらから判
るように、本実施例では、波形表示において、反射波の
データを一旦波形メモリに収容し、測定範囲に応じて選
択すべきアドレスを演算により求め、そのアドレスのデ
ータを表示するようにしたので、波形表示を容易に行う
ことができ、又、一旦表示された波形は温度変化等の周
囲の条件によってずれを生じさせることはなく、正確な
表示を行うことができる。

又、カーソル表示において、特定領域の上限値と下限値
をカーソル指示部に指示するだけで表示面に前カーソル
と後カーソルを表示することができ、これにより、マー
カー等の記入の手間を要することなく特定領域の指示を
容易かつ正確に行うことができる。

さらに、特定領域における反射波のピーク値のうち最大
ピーク値の位置と大きさを表示するようにしたので、特
定領域内の最大欠陥の状態を容易かつ正確に把握するこ
とができる。

なお、上記実施例の説明では、表示部として液晶表示部
を例示して説明したが、液晶表示部に限ることはなく、
陰極線管、プラズマ表示部等を用いることができるのは
明らかである。又、特定領域の欠陥は、その最大のもの
を表示するのみではなく、すべての欠陥又は所定のピー
ク値以上のピーク値を有する欠陥を表示するようにして
もよい。さらに、ピーク値と位置の表示は適宜個所に行
うことができ、又、それらは表示でなくプリント等によ
り表すこともできる。又、上記ピーク値と位置は、それ
らのいずれか一方を求めるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明では、受信した反射波のデー
タを波形メモリに記憶させ、測定範囲に応じて選択する
各アドレスを演算により求め、これらアドレスのデータ
を表示するようにしたので、波形を正確に表示すること
ができる。又、カーソル入力部にカーソル位置を入力す
るだけで表示面に前カーソルと後カーソルを表示するこ
とができ、ひいては特定領域を容易且つ正確に指示する
ことができる。さらに、特定領域内のピーク値およびそ
のピーク値のアドレスを求める手段を設けたので、特定
領域内に存在する欠陥を正確に把握することができる。

【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器のブロツク
図、第２図は反射波の一部の波形図、第３図は第１図に
示す波形メモリの内容説明図、第４図は第１図に示す超
音波探傷器の波形表示の動作を説明するフローチャー
ト、第５図は第１図に示す液晶表示部の正面図、第６図
はカーソル表示の動作を説明するフローチャート、第７
図はピーク値表示の動作を説明するフローチャート、第
８図は従来の超音波探傷器のブロック図、第９図は第８
図に示す掃引回路の回路図、第１０図は反射波の波形
図、第１１図は被検査物体の側面図、第１２図(a),(b)
は第８図に示す表示部の正面図である。１……被検査物体、１ｆ……欠陥、２……超音波探触
子、５……送信部、６……受信部、２１……超音波探傷
器、２２……Ａ／Ｄ変換部、２３……波形メモリ、２４
……アドレスカウンタ、２５……タイミング回路、２６
……ＣＰＵ、２７……ＲＡＭ、２８……ＲＯＭ、２９…
…測定範囲設定部、３０……音速入力部、３１……液晶
表示部、３２……表示部コントローラ、３２ｍ……表示
メモリ、３３……カーソル指示部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波探触子に対して所定のパルスを出力
する送信部と、前記超音波探触子からの信号を受信する
受信部と、この受信部で受信された信号に基づいて当該
信号の波形を表示する表示部とを備えた超音波探傷器に
おいて、前記受信部で受信された入力信号を所定のサン
プリング周期で順次アドレスに記憶する波形メモリと、
前記表示部に表示するデータを記憶する表示メモリと、
前記表示部に表示すべき測定範囲に応じて前記波形メモ
リのアドレスを選択する選択手段と、この選択手段によ
り選択されたアドレスのデータを対応する前記表示メモ
リのアドレスに移送するデータ移送手段と、前記測定範
囲内において特定の領域を指示する２つのカーソルの位
置を入力するカーソル入力部と、このカーソル入力部に
入力された２つの位置に基づいてこれら２つの位置に対
応する前記表示メモリの２つのアドレスを演算する演算
手段と、この演算手段で得られた２つのアドレスに対応
する位置にカーソルを表示するカーソル表示手段と、前
記演算手段により演算された２つのアドレスの間にある
各アドレスに記憶された各データ中の最大ピーク値およ
びその最大ピーク値を記憶するアドレスのうちの少なく
とも一方を求める手段とを設けたことを特徴とする超音
波探傷器の欠陥測定装置。