JPH08193985A - 超音波測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シールドを必要とせずにスイッチングノイズに
起因する測定精度の劣化を防止する低価格化及び小型化
に適した超音波測定装置を提供する。 【構成】スイッチング動作により発生される直流高圧に
基づいて得られる超音波パルス発生用のパルスＡの発生
に同期して、予め定めた時間Ｔだけスイッチング動作を
停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波測定装置に関し、
特に低価格化と小型化を容易とする超音波測定装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】超音波パルスを被測定物に向けて発射
し、該被測定物からの反射または通過超音波を一定時間
受信し、受信信号を解析することによって、当該被測定
物に関する各種情報（傷等）を得る超音波探傷装置は種
々の分野で採用されている。

【０００３】かかる超音波測定装置では、超音波パルス
を発生するために、ＤＣ／ＤＣコンバータ等のスイッチ
ング方式による昇圧回路を有する直流高圧電源を備える
ものが多い。

【０００４】従来の超音波測定装置の構成例が図３のブ
ロック図に示されている。直流高圧電源部１は上述スイ
ッチング方式による電圧の昇圧回路を有する。パルス発
生部３は、直流高圧電源部１からの直流高圧電源を受
け、所定のデューティのパルスを発生する。パルス発生
部３からの出力パルスは、出力コネクタ４及び同軸ケー
ブル５を介して超音波トランスジューサ６に供給され、
超音波トランスジューサ６が駆動される。超音波トラン
スジューサ６から発生された超音波パルスは、被測定物
に向けて発射される。

【０００５】一方、被測定物で反射または被測定物を通
過した超音波は、超音波センサ１１で受波、受信され、
電気信号に変換されて、受信信号として同軸ケーブル１
０、入力コネクタ９を介して増幅器８に供給され、増幅
される。分析装置７は、増幅器８からの信号を受け、所
定の分析処理を実行し、当該被測定物に存在する傷等を
検査する。

【０００６】上記超音波特定装置では、直流高圧電源部
１にスイッチング方式による昇圧回路が具備されている
ため、スイッチングノイズが発生してしまう。このスイ
ッチングノイズは、超音波センサ１１で受信した反射信
号に大きな影響を与え、受信した超音波の信号対雑音比
（ＳＮ比）の低下を来たし、測定精度が劣化する。

【０００７】このようなスイッチングノイズの誘導に起
因する測定精度の劣化を防止するため、従来の超音波測
定装置では、送信側において、直流高圧電源部１とパル
ス発生部３にシールド１００を施し、入力コネクタ４の
シールドとともに接地されている。また、受信側におい
ても、分析装置７と増幅器８にシールド２００を施し、
出力コネクタ９のシールドとともに接地される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
超音波測定装置では、直流高圧電源部１のスイッチング
ノイズの影響を防止するため、シールド１００と２００
が必須であり、構造的にかなり大規模となり、低価格化
及び小型化の大きな障害となっている。

【０００９】そこで、発明の目的は、シールドを必要と
せずにスイッチングノイズに起因する測定精度の劣化を
防止する超音波測定装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、低価格化及び小型化
を容易とする超音波測定装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め本発明の超音波測定装置は、スイッチング動作により
発生される直流高圧に基づいて得られるパルスにより超
音波パルスを送出し、受波した超音波に対応する受信信
号に基づいて所定の測定を行う超音波測定装置におい
て、前記パルスの発生に同期して、予め定めた時間だけ
前記スイッチング動作を停止せしめるように構成され
る。

【００１２】

【作用】本発明では、スイッチング動作により発生され
る直流高圧に基づいて得られる超音波パルス発生用のパ
ルスの発生に同期して、予め定めた時間だけスイッチン
グ動作を停止している。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図１は本発明による超音波測定装置の
一実施例を示す構成ブロック図である。

【００１４】本実施例では、制御信号発生回路２から供
給される制御パルス信号により、直流高圧電源部１の動
作を制御してスイッチングノイズの受信信号に及ぼす影
響を低減している。直流高圧電源部１からの直流高圧
は、パルス発生部３に供給され、高圧パルスが発生され
る。この高圧パルスは、出力コネクタ４と同軸ケーブル
５を介して超音波トランスジューサ６に供給され、超音
波が被測定物に向けて発射される。

【００１５】被測定物からの反射または通過超音波は、
超音波センサ１１で受波、電気信号に変換されて受信信
号として同軸ケーブル１０と入力コネクタ９を介して増
幅器８に供給される。分析部７は、増幅器８で増幅され
た信号を受け、所定の分析処理を実行して被測定物の傷
を探知する探傷等の分析を行なう。

【００１６】さて、制御信号発生回路２からの制御パル
ス信号に基づく本実施例の動作を、図１の各部信号のタ
イミングチャートを示す図２を参照しながら説明する。

【００１７】制御信号発生回路２は、パルス発生部３か
ら出力されるパルスＡに応答して所定長Ｔの制御パルス
信号Ｂを直流高圧電源部１に供給する。直流高圧電源部
１は、この制御パルス信号Ｂに応答して、出力電圧Ｃを
パルス発生部３に供給する。すなわち、直流高圧電源部
１は、制御パルス信号Ｂが“０”レベルのとき、スイッ
チング動作が実行され、“１”レベルでスイッチング動
作が停止して出力電圧Ｃを発生する。

【００１８】図２から明らかなように、パルス発生部３
からパルスが発生される直前は、パルス出力Ａは“０”
レベルであるから制御信号発生回路２からの制御パルス
信号Ｂも“０”レベルで直流高圧電源部１からの直流高
圧出力Ｃは規定電圧Ｖｃｃとなっている。

【００１９】次に、パルス発生部３からパルスが出力さ
れると、制御信号発生回路２から発生される制御パルス
信号は“１”レベルとなり、直流高圧電源部１のスイッ
チング動作が停止する。一方、直流高圧電源出力Ｃは、
直流高圧電源部３が通常コンデンサを利用した構成であ
るため、パルス出力とともに低下する。つまり、出力パ
ルスＡが制御パルス信号Ｂが存在している間は、高圧電
源出力Ｃのレベルは低下し、出力パルスＡが“０”レベ
ルに戻っても、制御パルス信号Ｂによるスイッチング動
作停止中は、図示の如く、徐々に低下する。

【００２０】制御パルス信号の存続時間Ｔが経過する
と、再び直流高圧電源部１のスイッチング動作が開始
し、直流高圧出力Ｃは規定出力電圧Ｖｃｃまで増大す
る。

【００２１】直流高圧電源部１におけるスイッチング動
作が停止している期間は、スイッチングノイズは発生し
ないから、制御パルス信号のパルス幅を適切に選択すれ
ば、つまり、スイッチング動作停止期間を、超音波エコ
ーを受信する期間と同等またはそれ以上とすることによ
り、従来のように、シールド等の対策を施すことなく、
増幅器８や分析装置７にスイッチングノイズが誘導して
ＳＮの劣化を防止することができる。

【００２２】以上の実施例では、パルス発生回路３の出
力パルスＡは正極性パルスであったが負極性パルスでも
良い。また、出力パルスＡの立ち上がりに応答して直ち
にスイッチング動作を停止させる制御パルス信号Ｂを発
生しているが、出力パルスＡの立ち上がりから任意の所
定時間経過後、あるいは出力パルスＡの立ち上がりから
任意の所定時間経過前から制御パルス信号Ｂを発生させ
ても良いことは勿論である。更に、本実施例では、超音
波トランスジューサ６と超音波センサ１１を別個に設置
しているが、両者を同一部品として共用し、一本のケー
ブルで接続することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による超音
波測定装置は、スイッチング動作による直流高圧発生回
路のスイッチング動作を、制御信号発生回路からの制御
信号により出力超音波パルス発生後、所定時間停止する
ように制御しているので、従来のようにシールド対策を
施すことなく、簡単な構成でスイッチングノイズに起因
する悪影響を除去できるという顕著な効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波測定装置の一の実施例を示
す回路図である。

【図２】図１に示す実施例の動作タイミングチャートで
ある。

【図３】従来の超音波測定装置の回路図である。

【符号の説明】

１ 直流高圧電源部 ２ 制御信号発生回路 ３ パルス発生部 ４ 出力コネクタ ５，１０ 同軸ケーブル ６ 超音波トランスジューサ ７ 分析装置 ８ 増幅器 ９ 入力コネクタ １１ 超音波センサ １００，２００ シールド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スイッチング動作により発生される直流高
   圧に基づいて得られるパルスにより超音波パルスを送出
   し、受波した超音波に対応する受信信号に基づいて所定
   の測定を行う超音波測定装置において、 前記パルスの発生に同期して、予め定めた時間だけ前記
   スイッチング動作を停止せしめることを特徴とする超音
   波測定装置。