JPH0778491B2 - 超音波検査方法及び装置 - Google Patents
超音波検査方法及び装置Info
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- JPH0778491B2 JPH0778491B2 JP62223095A JP22309587A JPH0778491B2 JP H0778491 B2 JPH0778491 B2 JP H0778491B2 JP 62223095 A JP62223095 A JP 62223095A JP 22309587 A JP22309587 A JP 22309587A JP H0778491 B2 JPH0778491 B2 JP H0778491B2
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- G01N29/4454—Signal recognition, e.g. specific values or portions, signal events, signatures
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- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波により構造物等を検査する方法及び装
置に係り、特にタービンデイスクダブテール溝等の複雑
形状内の欠陥を検出するのに好適な超音波検査方法及び
装置に関する。
置に係り、特にタービンデイスクダブテール溝等の複雑
形状内の欠陥を検出するのに好適な超音波検査方法及び
装置に関する。
第２図に示すような複雑形状を検査するための従来の装
置は、特開昭61−155856号に記載のように、探触子，掃
引水平増幅器、検波回路、ゲート発生器，レベル弁別
器、形状エコーを検出するためのゲート回路，欠陥エコ
ーを検出するためのゲート回路，論理積ゲート，論理和
ゲートから成る。第３図の波形図を参照して、従来の装
置の内容を説明する。第２図において、探触子２から被
検査体１に超音波入射、被検体内からの反射波を受信す
る。その場合、欠陥f,gが存在すると、被検査体の加工
凹凸部a,b,cからの反射波（以下形状エコーと呼ぶ）Pa,
Pb,Pcと欠陥f,gからの反射波（以下欠陥エコーと呼ぶ）
Pf,Pgが受信できる。形状エコーを検出するために形成
したゲートGa,Gb,Gc内に、形状エコーPa,Pb,Pcが得られ
た時に、探触子２が被検査体１上の適切な位置に設置で
きたと判断し、その状態で欠陥エコーPf,Pgを検出する
ために形成したゲートGf,Gg内の少なくともどちらかに
欠陥エコーPf,Pgが得られた時に欠陥が存在すると判断
するものである。
置は、特開昭61−155856号に記載のように、探触子，掃
引水平増幅器、検波回路、ゲート発生器，レベル弁別
器、形状エコーを検出するためのゲート回路，欠陥エコ
ーを検出するためのゲート回路，論理積ゲート，論理和
ゲートから成る。第３図の波形図を参照して、従来の装
置の内容を説明する。第２図において、探触子２から被
検査体１に超音波入射、被検体内からの反射波を受信す
る。その場合、欠陥f,gが存在すると、被検査体の加工
凹凸部a,b,cからの反射波（以下形状エコーと呼ぶ）Pa,
Pb,Pcと欠陥f,gからの反射波（以下欠陥エコーと呼ぶ）
Pf,Pgが受信できる。形状エコーを検出するために形成
したゲートGa,Gb,Gc内に、形状エコーPa,Pb,Pcが得られ
た時に、探触子２が被検査体１上の適切な位置に設置で
きたと判断し、その状態で欠陥エコーPf,Pgを検出する
ために形成したゲートGf,Gg内の少なくともどちらかに
欠陥エコーPf,Pgが得られた時に欠陥が存在すると判断
するものである。
第３図では欠陥ｇが存在しない場合に受信できる形状エ
コーPdが、欠陥エコーPgと分離して表示されている。し
かし、欠陥ｇの位置によりPdとPgが重なることがあり、
また欠陥f,gの大きさにより、形状エコーPd,Peが消えず
に残る。従来の装置ではその場合については配慮されて
いなかつた。
コーPdが、欠陥エコーPgと分離して表示されている。し
かし、欠陥ｇの位置によりPdとPgが重なることがあり、
また欠陥f,gの大きさにより、形状エコーPd,Peが消えず
に残る。従来の装置ではその場合については配慮されて
いなかつた。
上記従来技術では、欠陥の位置によつて、欠陥エコーと
形状エコーが重なる点について配慮されておらず、欠陥
がない場合でも形状エコーは欠陥エコーが受信されると
予想するビーム路程（もしくは伝播時間）で受信される
ため、欠陥がないときでも欠陥が存在すると判断する問
題があつた。
形状エコーが重なる点について配慮されておらず、欠陥
がない場合でも形状エコーは欠陥エコーが受信されると
予想するビーム路程（もしくは伝播時間）で受信される
ため、欠陥がないときでも欠陥が存在すると判断する問
題があつた。
本発明の目的は、タービンデイスクダブテール溝のよう
な複雑形状の被検査体において、欠陥の位置等により、
欠陥エコーと形状エコーとが重なる場合でも、欠陥の有
無を判断できる超音波検査方法及び装置を提供すること
にある。
な複雑形状の被検査体において、欠陥の位置等により、
欠陥エコーと形状エコーとが重なる場合でも、欠陥の有
無を判断できる超音波検査方法及び装置を提供すること
にある。
上記目的は、受信される多くの形状エコー，欠陥エコー
のうち、欠陥が存在した場合に欠陥が入射波を遮る被検
査体の形状エコーに着目し、欠陥のある場合の形状エコ
ー強度と欠陥のない場合の形状エコー強度とが異なるこ
とに着目し、形状エコーの強度変化から欠陥の有無を判
定することとした。
のうち、欠陥が存在した場合に欠陥が入射波を遮る被検
査体の形状エコーに着目し、欠陥のある場合の形状エコ
ー強度と欠陥のない場合の形状エコー強度とが異なるこ
とに着目し、形状エコーの強度変化から欠陥の有無を判
定することとした。
受信される多くの形状エコー，欠陥エコーのうち、欠陥
が入射波を遮る被検査体の形状エコーに注目し、この形
状エコー強度が変化する場合に欠陥が存在すると判断す
る。これによつて、欠陥エコーが、多くの形状エコーの
うちの１つの形状エコーと重なり、欠陥エコーと形状エ
コーの弁別が困難な場合でも、欠陥を検出することがで
きる。
が入射波を遮る被検査体の形状エコーに注目し、この形
状エコー強度が変化する場合に欠陥が存在すると判断す
る。これによつて、欠陥エコーが、多くの形状エコーの
うちの１つの形状エコーと重なり、欠陥エコーと形状エ
コーの弁別が困難な場合でも、欠陥を検出することがで
きる。
まず、複雑な形状を有し、欠陥エコーと形状エコーが重
なる場合にも確実に欠陥を検出する方法について述べ
る。複雑な形状を有する被検査体として、第４図
（ａ），（ｂ）に示すデイスクダブテール溝を考える。
ここで第４図（ｂ）は第４図（ａ）のＡ部詳細図であ
る。尚、このテール溝の形状部a,b,c,d,eは超音波探触
子の移動方向ARと平行（又は同心円状）に形成されてい
る。被検査体内の１部（加工凹凸部ｂの上部）に深さd,
長さｌの人工欠陥が設けてある。この人工欠陥に対し垂
直に、超音波強度が最大となる点（以下、音軸と呼ぶ）
があたるような位置に、超音波を送・受信するための探
触子２を設置する。このとき、第４図に示す様に被検査
体の角を基準とし、この基準から探触子２までの距離を
Ｌとする（実際には基準はどこでもよい）。Ｌを固定し
たまま探触子２を第４図に示す矢印AR方向に走査し、人
工欠陥のないところに探触子２を設置する。この時の受
信波形を第５図に示す。被検査体１の加工凹凸部b,d,e
からの形状エコーが受信でき、第５図中Pb,Pd,Peで示
す。次に、Ｌを固定したまま人工欠陥のあるところに探
触子２を走査し、固定する。この時の受信波形を第6,7
図に示す。第６図は欠陥深さ（スリツト深さ）ｄ＝2m
m、第７図は欠陥深さ（スリツト深さ）ｄ＝1mmの受信波
形である。第6,7図とも、欠陥の長さｌ＝2,4,8mmの３種
類について示してある。欠陥ｇからの欠陥エコーPgの伝
播時間は、形状エコーPd（第４図）の伝播時間と数百ns
程度の差で一致する。従って、欠陥エコーPgと形状エコ
ーPdとが弁別できず、形状エコーPdを欠陥エコーPgと判
断する可能性がある。また、第６図（ａ），第７
（ａ），（ｂ）の欠陥エコーPgは、第５図の形状エコー
Pdより小さい。このため、第６図（ａ），第７図
（ａ），（ｂ）は欠陥がないと判断する可能性がある。
これは形状エコーPdと欠陥エコーPgの干渉のためであ
る。第5,6,7図において、形状エコーPeに注目すると、
欠陥がある場合（第6,7図）のPeは欠陥がない場合（第
５図）のPeにくらべて小さくなつている。これは、欠陥
ｇが存在すると、入射超音波の１部が欠陥ｇで反射さ
れ、形状ｅまで到達しないためである。欠陥がある場合
の形状エコーPeと欠陥がない場合の形状エコーPe1との
比を縦軸に、欠陥長さｌを横軸にとつて第８図（ａ），
（ｂ）に示す。第８図より明らかなように、Pe/Pe1＜１
すなわち、Pe＜Pe1で欠陥ｇが存在していると判断でき
る。更に、第８図は特性を利用して、欠陥の寸法により
Pe/Pe1の値が違うことから、Pe/Pe1の値から欠陥寸法を
求めることができる。
なる場合にも確実に欠陥を検出する方法について述べ
る。複雑な形状を有する被検査体として、第４図
（ａ），（ｂ）に示すデイスクダブテール溝を考える。
ここで第４図（ｂ）は第４図（ａ）のＡ部詳細図であ
る。尚、このテール溝の形状部a,b,c,d,eは超音波探触
子の移動方向ARと平行（又は同心円状）に形成されてい
る。被検査体内の１部（加工凹凸部ｂの上部）に深さd,
長さｌの人工欠陥が設けてある。この人工欠陥に対し垂
直に、超音波強度が最大となる点（以下、音軸と呼ぶ）
があたるような位置に、超音波を送・受信するための探
触子２を設置する。このとき、第４図に示す様に被検査
体の角を基準とし、この基準から探触子２までの距離を
Ｌとする（実際には基準はどこでもよい）。Ｌを固定し
たまま探触子２を第４図に示す矢印AR方向に走査し、人
工欠陥のないところに探触子２を設置する。この時の受
信波形を第５図に示す。被検査体１の加工凹凸部b,d,e
からの形状エコーが受信でき、第５図中Pb,Pd,Peで示
す。次に、Ｌを固定したまま人工欠陥のあるところに探
触子２を走査し、固定する。この時の受信波形を第6,7
図に示す。第６図は欠陥深さ（スリツト深さ）ｄ＝2m
m、第７図は欠陥深さ（スリツト深さ）ｄ＝1mmの受信波
形である。第6,7図とも、欠陥の長さｌ＝2,4,8mmの３種
類について示してある。欠陥ｇからの欠陥エコーPgの伝
播時間は、形状エコーPd（第４図）の伝播時間と数百ns
程度の差で一致する。従って、欠陥エコーPgと形状エコ
ーPdとが弁別できず、形状エコーPdを欠陥エコーPgと判
断する可能性がある。また、第６図（ａ），第７
（ａ），（ｂ）の欠陥エコーPgは、第５図の形状エコー
Pdより小さい。このため、第６図（ａ），第７図
（ａ），（ｂ）は欠陥がないと判断する可能性がある。
これは形状エコーPdと欠陥エコーPgの干渉のためであ
る。第5,6,7図において、形状エコーPeに注目すると、
欠陥がある場合（第6,7図）のPeは欠陥がない場合（第
５図）のPeにくらべて小さくなつている。これは、欠陥
ｇが存在すると、入射超音波の１部が欠陥ｇで反射さ
れ、形状ｅまで到達しないためである。欠陥がある場合
の形状エコーPeと欠陥がない場合の形状エコーPe1との
比を縦軸に、欠陥長さｌを横軸にとつて第８図（ａ），
（ｂ）に示す。第８図より明らかなように、Pe/Pe1＜１
すなわち、Pe＜Pe1で欠陥ｇが存在していると判断でき
る。更に、第８図は特性を利用して、欠陥の寸法により
Pe/Pe1の値が違うことから、Pe/Pe1の値から欠陥寸法を
求めることができる。
ここでは欠陥が形状ｂの上部にある場合について、述べ
たが、形状a,cの上部に存在する場合でも同様である。
たが、形状a,cの上部に存在する場合でも同様である。
以下でも、代表として形状ｂの上部に欠陥ｇが存在する
場合について述べる。
場合について述べる。
本方法を具体化するための超音波検査装置を第１図に示
す。探触子2,送信パルサ3,増幅回路4,ゲート発生回路5,
切換回路6,ピーク検出回路７、波高弁別回路8,ANDゲー
ト９より成る。最初、切換回路６により、増幅回路４と
ピーク検出回路７とを接続する。あらかじめ、被検査体
のうち欠陥がないことを確認している部分（又は欠陥が
ないことを確認している標準被検査体）に探触子２を設
置する（設置位置は基準位置からＬ離れた位置）。送信
パルサ３で探触子２へパルス電圧を印加し、被検査体１
中へ超音波を入射する。被検査体１からの形状エコー
Pd,Pe等を同じ探触子２で受信し、増幅回路４で増幅し
た後、ピーク検出回路７に送信する。送信される信号を
第９図（ａ）に示す。一方、ゲート発生回路５では、送
信パルサ３からの出力をトリガとして、形状エコーPeが
受信できる時刻にゲートを設定（第９図（ｄ））し、ピ
ーク検出回路７に入力する。ピーク検出回路７では、ゲ
ート発生回路５で設定したゲート内の形状エコーPeのピ
ークを検出し（第９図（ａ）中SL）、その値を波高弁別
回路８に送信する。次に、切換回路６により、増幅回路
４をピーク検出回路７と切りはなし、波高弁別回路８に
接続する。第４図に示す如く、基準位置からＬ離れた被
検査体１上の位置に探触子２を設置する。上記と同様
に、送信パルサ３より探触子２へパルス電圧を印加し、
被検査体１中へ超音波を入射し、エコーを探触子２で受
信する。受信したエコーを増幅回路４で増幅し、波高弁
別回路８へ送る（第９図（ｂ））。波高弁別回路８で
は、前記ピーク検出回路７からの出力あるいはあらかじ
め設定した範囲だけ小さい値をスレツシユホールドレベ
ルSL（第９図）とし、エコーがこのSLより大きい場合に
はレベル“1"とし、SLより小さい場合にはレベル“0"と
して出力する。この出力Ｃを第９図（ｃ）に示す。形状
エコーPeより伝播距離が短かい形状エコーPbは、常にSL
より大きくなりレベル“1"となるが、形状エコーPeは、
欠陥がない場合にはレベル“1"、欠陥がある時にはレベ
ル“0"となる。ANDゲート９では、ゲート発生回路５の
出力と波高弁別回路８の出力との理論積をとるもので、
第９図（ｅ）の如くなる。すなわち、欠陥があるときに
は常にレベル“0"、欠陥がない時にはゲート発生回路５
で設定したゲート内でレベル“1"となる。従つてANDゲ
ート９の出力をみていれば、欠陥の存在の有無を知るこ
とができる。
す。探触子2,送信パルサ3,増幅回路4,ゲート発生回路5,
切換回路6,ピーク検出回路７、波高弁別回路8,ANDゲー
ト９より成る。最初、切換回路６により、増幅回路４と
ピーク検出回路７とを接続する。あらかじめ、被検査体
のうち欠陥がないことを確認している部分（又は欠陥が
ないことを確認している標準被検査体）に探触子２を設
置する（設置位置は基準位置からＬ離れた位置）。送信
パルサ３で探触子２へパルス電圧を印加し、被検査体１
中へ超音波を入射する。被検査体１からの形状エコー
Pd,Pe等を同じ探触子２で受信し、増幅回路４で増幅し
た後、ピーク検出回路７に送信する。送信される信号を
第９図（ａ）に示す。一方、ゲート発生回路５では、送
信パルサ３からの出力をトリガとして、形状エコーPeが
受信できる時刻にゲートを設定（第９図（ｄ））し、ピ
ーク検出回路７に入力する。ピーク検出回路７では、ゲ
ート発生回路５で設定したゲート内の形状エコーPeのピ
ークを検出し（第９図（ａ）中SL）、その値を波高弁別
回路８に送信する。次に、切換回路６により、増幅回路
４をピーク検出回路７と切りはなし、波高弁別回路８に
接続する。第４図に示す如く、基準位置からＬ離れた被
検査体１上の位置に探触子２を設置する。上記と同様
に、送信パルサ３より探触子２へパルス電圧を印加し、
被検査体１中へ超音波を入射し、エコーを探触子２で受
信する。受信したエコーを増幅回路４で増幅し、波高弁
別回路８へ送る（第９図（ｂ））。波高弁別回路８で
は、前記ピーク検出回路７からの出力あるいはあらかじ
め設定した範囲だけ小さい値をスレツシユホールドレベ
ルSL（第９図）とし、エコーがこのSLより大きい場合に
はレベル“1"とし、SLより小さい場合にはレベル“0"と
して出力する。この出力Ｃを第９図（ｃ）に示す。形状
エコーPeより伝播距離が短かい形状エコーPbは、常にSL
より大きくなりレベル“1"となるが、形状エコーPeは、
欠陥がない場合にはレベル“1"、欠陥がある時にはレベ
ル“0"となる。ANDゲート９では、ゲート発生回路５の
出力と波高弁別回路８の出力との理論積をとるもので、
第９図（ｅ）の如くなる。すなわち、欠陥があるときに
は常にレベル“0"、欠陥がない時にはゲート発生回路５
で設定したゲート内でレベル“1"となる。従つてANDゲ
ート９の出力をみていれば、欠陥の存在の有無を知るこ
とができる。
第４図に示す如く、基準位置からの距離Ｌを固定したま
ま、探触子２を矢印ARの方向に移動することで、被検査
体１の全体を検査できる。
ま、探触子２を矢印ARの方向に移動することで、被検査
体１の全体を検査できる。
他の実施例を第10図に示す。第１図の実施例では、標準
被検査体もしくは、欠陥がないことを確認している被検
査体の部分を、はじめに検査する必要があつた。この工
程を省いたのが第10図の実施例である。まず、切換回路
６により、ピーク検出回路７と初期位置のピークメモリ
10とを接続する。探触子２を、基準位置からＬ離れた被
検査体１上の任意の位置に設置する。送信パルサ３で探
触子２へパルス電圧を印加することで、超音波を被検体
１中に入射し、エコーを同じ探触子２で受信する。この
受信したエコーを増幅回路４で増幅し、ピーク検出回路
７へ送る。ピーク検出回路７では、ゲート発生回路５で
形状エコーPeが受信できるように設定したゲート内のエ
コーすなわち形状エコーPeのピークを検出し、初期位置
のピークメモリ10に記憶する。次に、切換回路６によ
り、ピーク検出回路７と除算回路11とを接続する。探触
子２を、第４図の矢印ARの方向に走査する。ピーク検出
回路７までの動作と前述と同じである。探触子２の新し
い設置位置での形状エコーPeのピークは、除算回路11に
送られる。除算回路11では初期位置のピークメモリ10に
記憶されているピークPei-1と現在のピークPeiとの比P
ei-1/Peiを求める。初期位置の検査が欠陥のある場合
（もしくはない場合）で、現在の検査も欠陥のある場合
（もしくはない場合）ならば、除算回路11の結果は１で
ある。これに対し、初期位置の検査が欠陥のない場合
（もしくはある場合）で、現在の検査が欠陥のある場合
（もしくはない場合）には、除算回路12の結果は１以外
である。欠陥の有無判定回路13では、除算回路13の結果
（Pei-1/Pei）が１以外あるいはあらかじめ設定した範
囲外の時には欠陥が存在すると判断する。
被検査体もしくは、欠陥がないことを確認している被検
査体の部分を、はじめに検査する必要があつた。この工
程を省いたのが第10図の実施例である。まず、切換回路
６により、ピーク検出回路７と初期位置のピークメモリ
10とを接続する。探触子２を、基準位置からＬ離れた被
検査体１上の任意の位置に設置する。送信パルサ３で探
触子２へパルス電圧を印加することで、超音波を被検体
１中に入射し、エコーを同じ探触子２で受信する。この
受信したエコーを増幅回路４で増幅し、ピーク検出回路
７へ送る。ピーク検出回路７では、ゲート発生回路５で
形状エコーPeが受信できるように設定したゲート内のエ
コーすなわち形状エコーPeのピークを検出し、初期位置
のピークメモリ10に記憶する。次に、切換回路６によ
り、ピーク検出回路７と除算回路11とを接続する。探触
子２を、第４図の矢印ARの方向に走査する。ピーク検出
回路７までの動作と前述と同じである。探触子２の新し
い設置位置での形状エコーPeのピークは、除算回路11に
送られる。除算回路11では初期位置のピークメモリ10に
記憶されているピークPei-1と現在のピークPeiとの比P
ei-1/Peiを求める。初期位置の検査が欠陥のある場合
（もしくはない場合）で、現在の検査も欠陥のある場合
（もしくはない場合）ならば、除算回路11の結果は１で
ある。これに対し、初期位置の検査が欠陥のない場合
（もしくはある場合）で、現在の検査が欠陥のある場合
（もしくはない場合）には、除算回路12の結果は１以外
である。欠陥の有無判定回路13では、除算回路13の結果
（Pei-1/Pei）が１以外あるいはあらかじめ設定した範
囲外の時には欠陥が存在すると判断する。
他の実施例を第11図に示す。探触子２を基準位置からＬ
離れた位置に設置し、送信パルサ３で探触子２へパルス
電圧を印加することで被検査体１中へ超音波を入射す
る。被検査体１からのエコーを増幅回路４で増幅し、ピ
ーク検出回路７へ送る。ピーク検出回路７では、ゲート
発生回路５で形状エコーPeが受信できるところに設定し
たゲート内のエコーのピークを求める。このピークを、
前の位置のピークメモリ10で記憶する。制御回路14,探
触子走査装置13により、基準位置からの距離Ｌを固定し
たまま、第４図の矢印AR方向に探触子２を走査する。探
触子位置検出装置15で、探触子２の位置を表示装置17へ
送り、探触子２の位置が変化したことを表わす信号をAN
Dゲート９へ送る。新しい位置での形状エコーPeのピー
クが、前の位置のピークメモリ10と除算回路11へ送られ
る。しかし、前の位置のピークメモリ10のメモリ内容は
まだ更新されない。除算回路11では、新しい位置での形
状エコーPeのピークと前の位置のピークメモリ10に記憶
されている前の位置での形状エコーPeのピークとを除算
する。除算が終了した段階で、除算が終了したことを表
わす信号をANDゲート９へ送る。欠陥の有無判定回路12
では、除算回路11での除算結果より欠陥の有無を判定す
る。すなわち第10図の実施例と同様に除算結果が１以外
あるいはあらかじめ設定した範囲外の場合に欠陥がある
と判定する。欠陥があると判定された場合には、表示装
置17で探触子位置検出回路15から送られてきた探触子２
の位置に欠陥があることを表示する。一方、ANDゲート
９では、探触子位置検出回路15から送られる探触子位置
の変化信号と、除算回路11から送られる除算終了信号と
の論理積をとり、両信号がレベル“1"のとき、レベル
“1"を出力する。このANDゲート９からの出力信号が、
探触子位置検出回路15の探触子位置の変化信号及び前の
位置のピークメモリ10のリセット信号となる。すなわ
ち、この信号により、前の位置のピークメモリ10内のメ
モリ内容が、新しい位置での形状エコーPeのピークに更
新される。探触子２が新しい位置に走査されるたびに上
記のことが繰される。これにより、切換回路６が不要に
なること、欠陥の位置が自動的に求めることができる利
点がある。
離れた位置に設置し、送信パルサ３で探触子２へパルス
電圧を印加することで被検査体１中へ超音波を入射す
る。被検査体１からのエコーを増幅回路４で増幅し、ピ
ーク検出回路７へ送る。ピーク検出回路７では、ゲート
発生回路５で形状エコーPeが受信できるところに設定し
たゲート内のエコーのピークを求める。このピークを、
前の位置のピークメモリ10で記憶する。制御回路14,探
触子走査装置13により、基準位置からの距離Ｌを固定し
たまま、第４図の矢印AR方向に探触子２を走査する。探
触子位置検出装置15で、探触子２の位置を表示装置17へ
送り、探触子２の位置が変化したことを表わす信号をAN
Dゲート９へ送る。新しい位置での形状エコーPeのピー
クが、前の位置のピークメモリ10と除算回路11へ送られ
る。しかし、前の位置のピークメモリ10のメモリ内容は
まだ更新されない。除算回路11では、新しい位置での形
状エコーPeのピークと前の位置のピークメモリ10に記憶
されている前の位置での形状エコーPeのピークとを除算
する。除算が終了した段階で、除算が終了したことを表
わす信号をANDゲート９へ送る。欠陥の有無判定回路12
では、除算回路11での除算結果より欠陥の有無を判定す
る。すなわち第10図の実施例と同様に除算結果が１以外
あるいはあらかじめ設定した範囲外の場合に欠陥がある
と判定する。欠陥があると判定された場合には、表示装
置17で探触子位置検出回路15から送られてきた探触子２
の位置に欠陥があることを表示する。一方、ANDゲート
９では、探触子位置検出回路15から送られる探触子位置
の変化信号と、除算回路11から送られる除算終了信号と
の論理積をとり、両信号がレベル“1"のとき、レベル
“1"を出力する。このANDゲート９からの出力信号が、
探触子位置検出回路15の探触子位置の変化信号及び前の
位置のピークメモリ10のリセット信号となる。すなわ
ち、この信号により、前の位置のピークメモリ10内のメ
モリ内容が、新しい位置での形状エコーPeのピークに更
新される。探触子２が新しい位置に走査されるたびに上
記のことが繰される。これにより、切換回路６が不要に
なること、欠陥の位置が自動的に求めることができる利
点がある。
他の実施例を第12図に示す。第11図の実施例では、探触
子２が１個だつたために、探触子２の前の位置における
形状エコーPeのピークを記憶しておく必要があつた。こ
のメモリをなくしたのが第12図の実施例である。今まで
の探触子2,増幅器4,ピーク検出回路７と同じものをもう
一組用意し、探触子2Aを探触子２より、第４図の矢印AR
の方向に両探触子からの超音波が干渉しあわない程度離
して設置する。ピーク検出回路7,7Aまでの動作は前述と
同じである。除算回路11では、両探触子2,2′の位置で
の形状エコーPeのピーク比を算出する。両位置が、欠陥
のない位置同士あるいは欠陥のある位置同士ならば、除
算回路11の結果が１となり、どちらか一方の位置が欠陥
のない位置で、他方の位置が欠陥のある位置の場合に
は、除算回路11の結果が１と異なる。従つて、欠陥の有
無判定回路12では、除算回路12の結果が１以外あるいは
あらかじめ設定した範囲外のとき、欠陥があると判断す
る。
子２が１個だつたために、探触子２の前の位置における
形状エコーPeのピークを記憶しておく必要があつた。こ
のメモリをなくしたのが第12図の実施例である。今まで
の探触子2,増幅器4,ピーク検出回路７と同じものをもう
一組用意し、探触子2Aを探触子２より、第４図の矢印AR
の方向に両探触子からの超音波が干渉しあわない程度離
して設置する。ピーク検出回路7,7Aまでの動作は前述と
同じである。除算回路11では、両探触子2,2′の位置で
の形状エコーPeのピーク比を算出する。両位置が、欠陥
のない位置同士あるいは欠陥のある位置同士ならば、除
算回路11の結果が１となり、どちらか一方の位置が欠陥
のない位置で、他方の位置が欠陥のある位置の場合に
は、除算回路11の結果が１と異なる。従つて、欠陥の有
無判定回路12では、除算回路12の結果が１以外あるいは
あらかじめ設定した範囲外のとき、欠陥があると判断す
る。
他の実施例を第13図に示す。今までの実施例は欠陥の有
無のみを判断したものである。前述したように第８図よ
り、欠陥のあるところの形状のエコーPeと欠陥のないと
ころの形状エコーPe1との比Pe/Pe1の値より欠陥の大き
さを求めることができることがわかる。すなわち、欠陥
が小さい時にはPe/Pe1の値が大きく、欠陥が大きい時に
はPe/Pe1の値が小さい。。このPe/Pe1の値から、欠陥の
寸法を求めるようにしたのが第13図の実施例である。基
本的には第１図の実施例に欠陥寸法判定回路17と表示回
路16を加えたものである。切換回路６により、ピーク検
出回路６と欠陥のない位置のピークメモリ10とを接続
し、あらかじめ、標準被検査体もしくは、欠陥のないこ
とを確認している被検査体の一部を用いて、欠陥がない
場合の形状エコーPeのピークを、欠陥がない位置のピー
クメモリ10に記憶する。次に、切換回路16により、ピー
ク検出回路７と除算回路11とを接続する。除算回路11で
は、探触子２を基準位置からＬ離れて矢印ARの方向に走
査して得た形状エコーPeのピークと欠陥がない位置のピ
ークメモリ10のメモリ内容とを除算する。その結果が１
以外あるいはあらかじめ設定した範囲外ならば、欠陥が
あると、欠陥の有無判定回路12で判定する。欠陥寸法測
定回路17では、Pe/Pe1の値から欠陥の寸法を求める。欠
陥の寸法Pe/Pe1の値の関係は、実験あるいは計算であら
かじめ求めておく必要がある。例えば第６図の特性を使
用する。欠陥の有無及び欠陥寸法の測定結果は、表示装
置16に表示される。
無のみを判断したものである。前述したように第８図よ
り、欠陥のあるところの形状のエコーPeと欠陥のないと
ころの形状エコーPe1との比Pe/Pe1の値より欠陥の大き
さを求めることができることがわかる。すなわち、欠陥
が小さい時にはPe/Pe1の値が大きく、欠陥が大きい時に
はPe/Pe1の値が小さい。。このPe/Pe1の値から、欠陥の
寸法を求めるようにしたのが第13図の実施例である。基
本的には第１図の実施例に欠陥寸法判定回路17と表示回
路16を加えたものである。切換回路６により、ピーク検
出回路６と欠陥のない位置のピークメモリ10とを接続
し、あらかじめ、標準被検査体もしくは、欠陥のないこ
とを確認している被検査体の一部を用いて、欠陥がない
場合の形状エコーPeのピークを、欠陥がない位置のピー
クメモリ10に記憶する。次に、切換回路16により、ピー
ク検出回路７と除算回路11とを接続する。除算回路11で
は、探触子２を基準位置からＬ離れて矢印ARの方向に走
査して得た形状エコーPeのピークと欠陥がない位置のピ
ークメモリ10のメモリ内容とを除算する。その結果が１
以外あるいはあらかじめ設定した範囲外ならば、欠陥が
あると、欠陥の有無判定回路12で判定する。欠陥寸法測
定回路17では、Pe/Pe1の値から欠陥の寸法を求める。欠
陥の寸法Pe/Pe1の値の関係は、実験あるいは計算であら
かじめ求めておく必要がある。例えば第６図の特性を使
用する。欠陥の有無及び欠陥寸法の測定結果は、表示装
置16に表示される。
第14図は計算機使用の実験例である。この実施例は第11
図の実施例対応をなす。新たに付加した部分は、A/D変
換器20,インターフエース18,計算機19である。A/D変換
器20は、送信パルサ３と増巾回路４との出力を選択して
取込みAD変換する。インターフエース18は各種の接続制
御を行う。計算機19は処理の中心をなし、その詳細フロ
ーは第15図に示す。
図の実施例対応をなす。新たに付加した部分は、A/D変
換器20,インターフエース18,計算機19である。A/D変換
器20は、送信パルサ３と増巾回路４との出力を選択して
取込みAD変換する。インターフエース18は各種の接続制
御を行う。計算機19は処理の中心をなし、その詳細フロ
ーは第15図に示す。
計算機使用による実施例は、前記したその他の実施例に
も適用できることは云うまでもない。
も適用できることは云うまでもない。
本発明によれば、欠陥が存在した場合に、欠陥が入射超
音波を遮る形状からの反射波（形状エコー）に着目し、
この形状エコーの強度変化から欠陥の有無が判定できる
ため、被検査体が複雑で欠陥エコーと１部の形状エコー
が重なつて弁別が困難な場合でも、確実に欠陥の有無が
判定できる効果がある。加えて、前記形状エコーの健全
部との強度比は欠陥寸法と密接な完結があるため、欠陥
寸法を求めることもできる効果がある。
音波を遮る形状からの反射波（形状エコー）に着目し、
この形状エコーの強度変化から欠陥の有無が判定できる
ため、被検査体が複雑で欠陥エコーと１部の形状エコー
が重なつて弁別が困難な場合でも、確実に欠陥の有無が
判定できる効果がある。加えて、前記形状エコーの健全
部との強度比は欠陥寸法と密接な完結があるため、欠陥
寸法を求めることもできる効果がある。
第１図は本発明の一実施例、第２図，第３図は従来方法
の説明図、第４図は検査状況と欠陥の形状を示す図、第
５図，第６図，第７図，第８図は本発明方法の内容を説
明するための図、第９図は第１図の信号波形の図、第10
図，第11図，第12図，第13図は本発明の他の実施例図、
第14図は計算機使用の実施例図、第15図はそのフローチ
ヤートである。 １……被検査体、２……探触子、３……送信パルサ、４
……増幅回路、５……ゲート発生回路、６……切換回
路、７……ピーク検出回路、８……波高弁回路、９……
ANDゲート、10……ピークメモリ、11……除算回路、12
……欠陥の有無判定回路、13……探触子走査装置、14…
…制御回路、15……探触子位置検出回路、16……表示装
置、17……欠陥寸法判定回路。
の説明図、第４図は検査状況と欠陥の形状を示す図、第
５図，第６図，第７図，第８図は本発明方法の内容を説
明するための図、第９図は第１図の信号波形の図、第10
図，第11図，第12図，第13図は本発明の他の実施例図、
第14図は計算機使用の実施例図、第15図はそのフローチ
ヤートである。 １……被検査体、２……探触子、３……送信パルサ、４
……増幅回路、５……ゲート発生回路、６……切換回
路、７……ピーク検出回路、８……波高弁回路、９……
ANDゲート、10……ピークメモリ、11……除算回路、12
……欠陥の有無判定回路、13……探触子走査装置、14…
…制御回路、15……探触子位置検出回路、16……表示装
置、17……欠陥寸法判定回路。
Claims (6)
- 【請求項１】欠陥により入射超音波が遮られる被検査体
内の加工凹凸部からの反射波を、予め設定した反射波が
受信できる伝播時間の範囲で抽出し、この抽出した反射
波強度で欠陥を検出する超音波検査方法において、欠陥
の無い加工凹凸部からの反射波強度と任意の位置の加工
凹凸部からの反射波強度とを比較し、その大小関係欠陥
判定を行う超音波検査方法。 - 【請求項２】超音波を送・受信する探触子と、欠陥が入
射超音波を遮る被検査体内の加工凹凸部からの反射波が
受信できる時刻に送信のタイミングに従ってゲート信号
を出力するタイミング手段と、該タイミング手段による
ゲート信号で得た反射波の最大強度を求めるピーク検出
手段と、該ピーク検出手段で得た欠陥の無い加工凹凸部
からの反射波強度と任意の位置で受信した加工凹凸部か
らの反射波強度のピーク相互を比較してその大小関係か
ら欠陥の存在を判定する判定手段と、より成る超音波検
査装置。 - 【請求項３】超音波を送・受信する探触子と、欠陥が入
射超音波を遮る被検査体内の加工凹凸部からの反射波が
受信できる時刻に送信のタイミングに従ってゲート信号
を出力するタイミング手段と、該タイミング手段による
ゲート信号で得た反射波の最大強度を求めるピーク検出
手段と、該ピーク検出手段で求めた最大強度を、予め求
めた欠陥のない加工凹凸部分からの反射波の最大強度で
徐算する手段と、この除算の結果から欠陥を判定する手
段と、予め求めておいた除算の結果と欠陥寸法との関係
と、前記求めた除算の結果とを比較して欠陥寸法を求め
る手段と、より成る超音波検査装置。 - 【請求項４】超音波を送・受信する探触子と、欠陥が入
射超音波を遮る被検査体内の加工凹凸部からの反射波が
受信できる時刻に送信のタイミングに従って、ゲート信
号を出力するタイミング手段と、該タイミング手段によ
るゲート信号で得た反射波の最大強度を求めるピーク検
出手段と、該ピーク検出手段で予め求めおいた欠陥の無
い加工凹凸部からの反射波強度のピーク値をしきい値と
して、該しきい値と任意の位置で受信した加工凹凸部か
らの反射波強度との大小関係を求める波高弁別手段と、
該大小関係から欠陥の存在を判定する判定手段と、よる
成る超音波検査装置。 - 【請求項５】超音波を送・受信する探触子と、欠陥が入
射超音波を遮る被検査体内の加工凹凸部からの反射波が
受信できる時刻に送信のタイミングに従って、ゲート信
号を出力するタイミング手段と、該タイミング手段によ
るゲート信号で得た反射波の最大強度を求めるピーク検
出手段と、該ピーク検出手段で求めた初期探触子位置ま
たは前の探触子位置での反射波強度のピークを記憶する
ピーク記憶手段と、該ピーク記憶手段に記憶したピーク
値と任意の探触子位置で受信した反射波強度のピーク値
との比を求める除算手段と、該除算結果から欠陥の存在
を判定する判定手段と、より成る超音波検査装置。 - 【請求項６】超音波を送・受信する２個の探触子と、欠
陥が入射超音波を遮る被検査体内の加工凹凸部からの反
射波が受信できる時刻に送信のタイミングに従って、ゲ
ート信号を出力するタイミング手段と、該タイミング手
段によるゲート信号で得た反射波の最大強度を求める２
個のピーク検出手段と、該２個のピーク検出手段で求め
た被検査体内の加工凹凸部からの２個の反射波強度のピ
ーク値の比を求める除算手段と、該除算結果から欠陥の
存在を判定する判定手段と、より成る超音波検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62223095A JPH0778491B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 超音波検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62223095A JPH0778491B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 超音波検査方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6466560A JPS6466560A (en) | 1989-03-13 |
| JPH0778491B2 true JPH0778491B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=16792753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62223095A Expired - Fee Related JPH0778491B2 (ja) | 1987-09-08 | 1987-09-08 | 超音波検査方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0778491B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208978A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Hitachi Ltd | タービン翼植込み部の超音波検査方法および装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5104469B2 (ja) * | 2008-03-31 | 2012-12-19 | 東京電力株式会社 | タービン翼植込部超音波探傷装置および探傷方法 |
-
1987
- 1987-09-08 JP JP62223095A patent/JPH0778491B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208978A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Hitachi Ltd | タービン翼植込み部の超音波検査方法および装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6466560A (en) | 1989-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |