JPH0843361A - Ultrasonic measuring device - Google Patents

Ultrasonic measuring device

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Publication number
JPH0843361A
JPH0843361A JP6192746A JP19274694A JPH0843361A JP H0843361 A JPH0843361 A JP H0843361A JP 6192746 A JP6192746 A JP 6192746A JP 19274694 A JP19274694 A JP 19274694A JP H0843361 A JPH0843361 A JP H0843361A
Authority
JP
Japan
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signal
echo
circuit
level
secondary side
Prior art date
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Pending
Application number
JP6192746A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ken Nishizuka
建 西塚
Yuichi Kunitomo
裕一 國友
Takenori Hiroki
武則 広木
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication of JPH0843361A publication Critical patent/JPH0843361A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】試料表面エコーと欠陥エコーとの干渉波から欠
陥エコーを簡単に抽出することができる超音波測定装置
を提供することにある。 【構成】信号絶縁伝送回路を設けて二次側の信号レベル
の基準を表面エコーのレベルに対応させ、表面エコーの
レベルをオフセットとみなして補正するようにしている
ので、例えば、正側のエコー受信信号を得る場合には、
表面エコーレベルが0V近くまで下げられて検出され
る。そこで、このレベルを基準として反射エコーのレベ
ル検出が可能になる。しかも、表面エコーの信号レベル
が排除され、小さくなるので、検出された反射エコーを
大きく増幅することが可能になり、欠陥信号がより正確
に分離できる。
(57) [Abstract] [Purpose] It is an object of the present invention to provide an ultrasonic measuring device capable of easily extracting a defect echo from an interference wave between a sample surface echo and a defect echo. [Structure] A signal-isolated transmission circuit is provided so that the reference of the signal level on the secondary side corresponds to the level of the surface echo, and the level of the surface echo is regarded as an offset for correction. To get the received signal,
The surface echo level is lowered to near 0V and detected. Therefore, the level of the reflected echo can be detected with this level as a reference. Moreover, since the signal level of the surface echo is eliminated and reduced, the detected reflected echo can be greatly amplified, and the defect signal can be separated more accurately.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、超音波測定装置に関
し、詳しくは、バースト波(連続波)の超音波を送出し
て表面直下の映像を採取する超音波検査映像装置におい
て、表面エコーと欠陥エコーとを簡単に分離して検出す
ることができる超音波測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic measuring device, and more particularly, to an ultrasonic inspection imaging device for transmitting a burst wave (continuous wave) ultrasonic wave to collect an image immediately below a surface, The present invention relates to an ultrasonic measuring device capable of easily separating and detecting a defect echo.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波測定装置の1つである超音波映像
検査装置は、被検体の内部をBスコープ像やCスコープ
像の映像として表示することが可能である。より鮮明な
映像を採取するために、この種の映像装置は、プローブ
の音響特性や媒体、被検体内部でのそのときの温度によ
る音速等の各種の測定条件を入力し、それに応じて被検
体内の所望の深さ位置にプローブの焦点を設定する。そ
のために焦点合わせ作業やゲート位置、ゲート幅の設定
が行われる。
2. Description of the Related Art An ultrasonic image inspection apparatus, which is one of ultrasonic measurement apparatuses, can display the inside of a subject as an image of a B scope image or a C scope image. In order to collect clearer images, this type of imaging device inputs various measurement conditions such as the acoustic characteristics of the probe, the medium, the speed of sound inside the subject at that time, and the like. Set the focus of the probe to the desired depth position within. For that purpose, focus work, gate position, and gate width are set.

【0003】高分解能の超音波映像探査装置は、その分
解能が高くなればなるほど高価であり、また、その測定
操作には熟練を要する。これとは別に、高い周波数を使
用せずに分解能を上げる超音波映像検査装置がある。こ
れは、試料表面エコーと欠陥エコー(試料界面エコーを
含む、以下同じ)との干渉波を利用するものであるが、
この場合、測定に使用する超音波はパルス波ではなく、
バースト波になる。
A high-resolution ultrasonic image exploration apparatus is more expensive as its resolution is higher, and its measurement operation requires skill. Apart from this, there is an ultrasonic image inspection apparatus that improves resolution without using high frequencies. This utilizes the interference wave between the sample surface echo and the defect echo (including the sample interface echo, the same applies below),
In this case, the ultrasonic waves used for measurement are not pulse waves,
It becomes a burst wave.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】IC等の検査では、表
面下近傍の境界面(欠陥)を検査するものであるが、部
材の表面の直下にあるクラック等の映像を得る場合に
は、表面エコーのレベルが高く、クラックの位置が表面
に非常に近いためにクラックの反射エコーが表面エコー
に重畳されて、干渉波から反射エコーのレベルを検出す
ることが非常に難しくなる。また、バースト波による試
料表面エコーと欠陥エコーとの干渉波の抽出は、ゲート
位置を適正に設定して行われるが、バースト波による場
合にパルス波の場合異なり、連続波である関係からスタ
ート時点の波の状態を固定することが難しく、また、周
波数に応じて波の状態が変化するために適正なピークを
検出し難く、欠陥エコーの部分に対して適正にゲート位
置を設定し難い。この発明の目的は、このような従来技
術の問題点を解決するものであって、試料表面エコーと
欠陥エコーとの干渉波から欠陥エコーを簡単に抽出する
ことができる超音波測定装置を提供することにある。
In the inspection of IC or the like, the boundary surface (defect) near the surface is inspected. However, when an image such as a crack directly below the surface of a member is obtained, Since the echo level is high and the position of the crack is very close to the surface, the reflection echo of the crack is superimposed on the surface echo, which makes it very difficult to detect the level of the reflection echo from the interference wave. In addition, the extraction of the interference wave between the sample surface echo and the defect echo by the burst wave is performed by setting the gate position appropriately.However, when the burst wave is used and the pulse wave is different, it is a continuous wave. It is difficult to fix the wave state of the wave, and it is difficult to detect an appropriate peak because the wave state changes depending on the frequency, and it is difficult to properly set the gate position for the defective echo portion. An object of the present invention is to solve such a problem of the conventional technique, and to provide an ultrasonic measurement device capable of easily extracting a defect echo from an interference wave between a sample surface echo and a defect echo. Especially.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るためのこの発明の超音波測定装置の特徴は、超音波探
触子と、この超音波探触子を駆動するバースト信号を発
生するバースト信号発生回路と、一次側と二次側とが絶
縁され一次側に超音波探触子からのエコー受信信号が加
えられ二次側からエコー受信信号を取り出す信号絶縁伝
送回路と、この信号絶縁伝送回路の二次側の信号の基準
レベルを制御信号に応じて設定する電圧発生回路と、信
号絶縁伝送回路の二次側の信号の検波信号に対してその
ピーク値を検出するピーク検出回路と、このピーク検出
回路により得られる表面エコーあるいは表面エコーと表
面直下の欠陥エコーとの干渉波のピーク値から表面エコ
ーのレベルに対応するような電圧値を得てこの電圧分だ
け相殺するような基準レベルを発生させる制御信号を前
記電圧発生回路に送出する制御回路とを備えるものであ
る。
The features of the ultrasonic measuring apparatus of the present invention for achieving such an object are that an ultrasonic probe and a burst signal for driving the ultrasonic probe are generated. The burst signal generation circuit, the primary side and the secondary side are insulated, and the signal insulation transmission circuit that extracts the echo reception signal from the secondary side by adding the echo reception signal from the ultrasonic probe to the primary side and this signal insulation A voltage generation circuit that sets the reference level of the secondary side signal of the transmission circuit according to the control signal, and a peak detection circuit that detects the peak value of the detection signal of the secondary side signal of the signal isolation transmission circuit. , The peak value of the interference wave between the surface echo or the surface echo and the defect echo directly under the surface obtained by this peak detection circuit is obtained, and a voltage value corresponding to the level of the surface echo is obtained and offset by this voltage amount. In which a control circuit for sending a control signal to generate a reference level to the voltage generating circuit.

【0006】[0006]

【作用】このように、信号絶縁伝送回路を設けて二次側
の信号レベルの基準を表面エコーのレベルに対応させる
ことで、表面エコーのレベルをオフセットとみなして補
正する。これにより、例えば、正側のエコー受信信号を
得る場合には、表面エコーレベルが0V近くまで下げら
れて検出されるので、このレベルを基準として反射エコ
ーのレベル検出が可能になる。しかも、表面エコーの信
号レベルが排除され、小さくなるので、検出された反射
エコーを大きく増幅することが可能になり、欠陥信号が
より正確に分離できる。また、ゲート位置の設定は、表
面エコーと欠陥エコーとの干渉波を捉えればよいので、
干渉波から欠陥エコー部分のみを抽出するような設定は
不要になり、比較的粗くてよく、簡単に設定がでる。
As described above, by providing the signal isolation transmission circuit and making the reference of the signal level on the secondary side correspond to the level of the surface echo, the level of the surface echo is regarded as an offset and corrected. As a result, for example, when the echo reception signal on the positive side is obtained, the surface echo level is lowered to near 0 V for detection, and the level of the reflected echo can be detected with this level as a reference. Moreover, since the signal level of the surface echo is eliminated and reduced, the detected reflected echo can be greatly amplified, and the defect signal can be separated more accurately. Further, the gate position can be set by capturing the interference wave between the surface echo and the defect echo,
The setting for extracting only the defective echo portion from the interference wave is not required, and the setting can be easily made because it is relatively rough.

【0007】[0007]

【実施例】図1は、この発明の一実施例の超音波映像検
査装置のブロック図であり、図2は、その各部の信号波
形の説明図である。図1において、20は、超音波映像
検査装置であって、1は、XYZ移動機構を有するその
走査機構である。焦点型のプローブ3は、この走査機構
1に取付られていて被検体15をY方向に主走査をし、
X方向に副走査をする。
1 is a block diagram of an ultrasonic image inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of signal waveforms of respective parts thereof. In FIG. 1, 20 is an ultrasonic image inspection apparatus, and 1 is its scanning mechanism having an XYZ moving mechanism. The focus type probe 3 is attached to the scanning mechanism 1 to perform a main scan of the subject 15 in the Y direction,
The sub-scan is performed in the X direction.

【0008】超音波映像検査装置20は、このXY走査
によりそれぞれの測定点でAスコープ像が得られる測定
値を得て、これに基づいてBスコープ像の表示データや
Cスコープ像の表示データを生成してBスコープ像やC
スコープ像の画像を表示する。なお、この実施例におけ
る被検体15は、例えば、表面直下にクラックなどが発
生する容器の底などである。
The ultrasonic image inspection apparatus 20 obtains a measurement value by which an A scope image is obtained at each measurement point by this XY scanning, and based on this, display data of the B scope image and display data of the C scope image are obtained. Generate B scope image and C
Display the image of the scope image. The subject 15 in this embodiment is, for example, the bottom of a container in which a crack or the like occurs just below the surface.

【0009】走査機構1は、スキャン制御装置2により
制御され、スキャン制御装置2は、インタフェース8を
介して画像処理・制御装置11により制御される。プロ
ーブ3は、超音波探傷器4に接続されている。超音波探
傷器4は、受信回路40と、ゲート回路41、エコー受
信信号をプローブ3から受ける高周波パルストランス
(パルストランス)42、オフセット電圧発生回路4
3、ダイオード44、高周波増幅器45、検波回路4
6、そしてバースト波発信器47とからなる。
The scanning mechanism 1 is controlled by the scan control device 2, and the scan control device 2 is controlled by the image processing / control device 11 via the interface 8. The probe 3 is connected to the ultrasonic flaw detector 4. The ultrasonic flaw detector 4 includes a reception circuit 40, a gate circuit 41, a high-frequency pulse transformer (pulse transformer) 42 that receives an echo reception signal from the probe 3, and an offset voltage generation circuit 4.
3, diode 44, high frequency amplifier 45, detection circuit 4
6, and a burst wave transmitter 47.

【0010】受信回路40は、高周波増幅回路を内部に
有していて、プローブ3からのエコー受信信号を受けて
画像処理・制御装置11からの制御信号に従った増幅率
で受信信号を増幅してT波(送信波の受信側での信号)
と表面エコー(Sエコー)、欠陥エコー(Fエコー)、
そして底面エコー(Bエコー)からなるRF信号(図2
(a) 参照)を発生してゲート回路41に送出する。ゲー
ト回路41は、画像処理・制御装置11からの制御信号
に従って増幅された前記のエコー受信信号に対して所定
の位置にゲート(図2(b) 参照)をかけて必要なエコー
部分として表面エコーと表面直下の欠陥エコーとの干渉
波部分(図2(c) 参照)を抽出してパルストランス42
に加える。なお、ゲート位置とその幅とは、インタフェ
ース8を介して画像処理・制御装置11から受けた設定
信号により決定される。パルストランス42は、一次巻
き線に図2(c) の信号を受けて二次側巻き線からの出力
を高周波増幅器45に加える。なお、一次巻き線の入力
側ではない端子42aは接地されている。
The receiving circuit 40 has a high frequency amplifying circuit inside, and receives an echo received signal from the probe 3 and amplifies the received signal with an amplification factor according to a control signal from the image processing / control device 11. T wave (transmitted signal on the receiving side)
And surface echo (S echo), defect echo (F echo),
Then, the RF signal composed of the bottom echo (B echo) (see FIG.
(see (a)) is generated and sent to the gate circuit 41. The gate circuit 41 applies a gate (see FIG. 2 (b)) to a predetermined position with respect to the echo reception signal amplified according to the control signal from the image processing / control device 11 to generate a surface echo as a necessary echo portion. The pulse transformer 42 is extracted by extracting the interference wave part (see FIG. 2 (c)) between the defect echo under the surface and the defect echo.
Add to The gate position and its width are determined by a setting signal received from the image processing / control device 11 via the interface 8. The pulse transformer 42 receives the signal of FIG. 2 (c) on the primary winding and applies the output from the secondary winding to the high frequency amplifier 45. The terminal 42a, which is not the input side of the primary winding, is grounded.

【0011】オフセット電圧発生回路43は、内部に接
地電位に接続されたスイッチ回路を有するプログラマブ
ル定電流源回路43aと抵抗Rとからなり、画像処理・
制御装置11からの信号により前記スイッチ回路をON
させて出力側の抵抗Rの端子に“0”Vにし、あるいは
スイッチ回路がOFFしているときに負の一定電圧を発
生する。そして、この電圧は、パルストランス42の二
次側巻き線の出力側ではない端子42bにオフセット電
圧として加えられる。高周波増幅器45は、整流された
エコー受信信号(図2(d) 参照)を増幅して包絡線検波
をする検波回路46に送出する。ダイオード44は、高
周波増幅器45の入力と接地間に逆方向に挿入された、
エコー受信信号の負側の信号成分をカットする整流回路
であって、ここでは、正側の信号のみ高周波増幅器45
に加える(図2(d) 参照)。
The offset voltage generating circuit 43 comprises a programmable constant current source circuit 43a having a switch circuit internally connected to the ground potential and a resistor R.
The switch circuit is turned on by a signal from the control device 11.
Then, the terminal of the resistor R on the output side is set to "0" V, or a constant negative voltage is generated when the switch circuit is OFF. Then, this voltage is applied as an offset voltage to the terminal 42b which is not the output side of the secondary winding of the pulse transformer 42. The high frequency amplifier 45 amplifies the rectified echo reception signal (see FIG. 2 (d)) and sends it to a detection circuit 46 for envelope detection. The diode 44 is inserted in the reverse direction between the input of the high frequency amplifier 45 and the ground,
This is a rectifier circuit that cuts the negative-side signal component of the echo reception signal, and here only the positive-side signal is the high-frequency amplifier 45.
(See Fig. 2 (d)).

【0012】画像処理・制御装置11は、測定周期に応
じた繰り返しパルスPRFの制御信号を発生してバース
ト波発信器47に加えて、プローブ3をバースト波によ
り駆動する。それに応じて発生したバースト波の送信波
T(図2(a) 参照)に対して被検体15から得られるエ
コーをプローブ3が電気信号に変換し、この変換された
電気信号をプローブ3からのエコー受信信号を受信回路
40が受ける。この受信信号がゲート回路41、パルス
トランス42を経て高周波増幅回路45で増幅され(図
2(e) 参照)、検波回路46で検波される(図2(f) 参
照)。そして、ピーク検出回路5や時間計測回路6に送
出される。ピーク検出回路5は、ピークホールド回路と
サンプルホールド回路とを有していて、入力信号のピー
ク値を検出し、これをA/D変換回路7に出力する。
The image processing / control device 11 generates a control signal of a repetitive pulse PRF according to the measurement cycle and, in addition to the burst wave oscillator 47, drives the probe 3 by the burst wave. The probe 3 converts an echo obtained from the subject 15 into an electric signal with respect to the transmission wave T (see FIG. 2 (a)) of the burst wave generated in response thereto, and the converted electric signal from the probe 3 is transmitted. The reception circuit 40 receives the echo reception signal. The received signal passes through the gate circuit 41 and the pulse transformer 42, is amplified by the high frequency amplifier circuit 45 (see FIG. 2 (e)), and is detected by the detection circuit 46 (see FIG. 2 (f)). Then, it is sent to the peak detection circuit 5 and the time measurement circuit 6. The peak detection circuit 5 has a peak hold circuit and a sample hold circuit, detects the peak value of the input signal, and outputs this to the A / D conversion circuit 7.

【0013】時間計測回路6は、表面エコー検出後の経
過時間を計測する回路であり、測定データごとに表面エ
コーからあるいはカウントスタート信号からデータ測定
までの経過時間を求め、これをインターフェイス8を介
して画像処理・制御装置11に送出する。A/D変換回
路7は、画像処理・制御装置11からの制御信号に応じ
て得られたピーク値のアナログ信号を、例えば、8ビッ
ト256段階でデジタル値に変換する。このデジタル値
を画像処理・制御装置11のマイクロプロセッサ(MP
U)9が処理できるように入力データとしてバス14に
送出する。画像処理・制御装置11は、マイクロプロセ
ッサ9のほかに、操作パネル(図示せず)、各種プログ
ラムやデータを記憶したメモリ10、画像メモリ12、
ディスプレイ13等を有していて、これらがバス14を
介して接続されている。そして、メモリ10には、オフ
セット電圧測定プログラム10a、平面走査プログラム
10b、焦点合わせプログラム10c、そして、パラメ
ータ記憶領域10d等が設けられている。
The time measuring circuit 6 is a circuit for measuring the elapsed time after the surface echo is detected. The time measuring circuit 6 obtains the elapsed time from the surface echo or from the count start signal to the data measurement for each measurement data, and this is measured via the interface 8. And sends it to the image processing / control device 11. The A / D conversion circuit 7 converts the analog signal of the peak value obtained according to the control signal from the image processing / control device 11 into a digital value in 8-bit 256 steps, for example. This digital value is converted into a microprocessor (MP of the image processing / control device 11
U) 9 is sent to the bus 14 as input data so that it can be processed. The image processing / control device 11 includes, in addition to the microprocessor 9, an operation panel (not shown), a memory 10 storing various programs and data, an image memory 12,
It has a display 13 and the like, which are connected via a bus 14. The memory 10 is provided with an offset voltage measurement program 10a, a plane scanning program 10b, a focusing program 10c, a parameter storage area 10d, and the like.

【0014】以上の構成において超音波映像検査装置2
0は、通常の測定状態にあっては、例えば、プローブ3
は、Y方向に1ライン走査後にX方向にピッチ送りさ
れ、Y方向に先とは逆方向に走査する、いわゆるY方向
での往復走査により被検体15をXY平面上で走査す
る。この走査で所定のピッチで割り当てられる各測定点
ごとにピーク検出回路5でピーク値が検出され、それを
デジタル値の形でMPU9が取込む。MPU9は、これ
らピーク値のデータを各測定点に対応して順次メモリ1
0に記憶していく。
In the above configuration, the ultrasonic image inspection apparatus 2
0 indicates that the probe 3
Scans the subject 15 on the XY plane by reciprocal scanning in the Y direction, which is one line scan in the Y direction and is then pitch-fed in the X direction. In this scanning, the peak value is detected by the peak detection circuit 5 for each measurement point assigned at a predetermined pitch, and the MPU 9 takes in the peak value in the form of a digital value. The MPU 9 sequentially stores the peak value data in the memory 1 corresponding to each measurement point.
It will be memorized at 0.

【0015】この実施例においては、超音波測定の開始
時点で、まず、オフセット電圧測定プログラム10aが
MPU9により実行される。これによりオフセット電圧
測定プログラム10aは、内部のスイッチ回路をONし
て出力を接地し、パルストランス42の二次側巻き線の
出力側ではない端子42bに“0”Vの電圧を発生させ
て接地させる。そして、ゲート範囲として表面エコーS
と欠陥エコーFとを含む範囲でゲートを設定して(図2
(b) 参照)、ピーク検出回路5から得られたピーク値p
(図2(f) 参照)からこれより少し低い値Ps =p−α
を算出して、オフセット電圧発生回路43に抵抗Rの端
子電圧をPs にする制御信号を加える。なお、Ps は、
表面エコーのレベルに対応するものであって、この場合
のαは、Ps を表面エコーのレベルに対応させるような
実験値として求めることができる。なお、このαに代え
てゲート幅を狭くして表面エコー部分のみを抽出してこ
のピーク値を基準電圧値Ps として採取してもよい。
In this embodiment, the offset voltage measuring program 10a is first executed by the MPU 9 at the start of ultrasonic measurement. As a result, the offset voltage measurement program 10a turns on the internal switch circuit to ground the output, and generates a voltage of "0" V at the terminal 42b that is not the output side of the secondary winding of the pulse transformer 42 to ground it. Let Then, the surface echo S is used as the gate range.
And a defect echo F are included in the range (see FIG. 2).
(See (b)), the peak value p obtained from the peak detection circuit 5
(See FIG. 2 (f)).
Is calculated and a control signal for setting the terminal voltage of the resistor R to Ps is added to the offset voltage generating circuit 43. Note that Ps is
It corresponds to the level of the surface echo, and α in this case can be obtained as an experimental value that makes Ps correspond to the level of the surface echo. Instead of α, the gate width may be narrowed to extract only the surface echo portion and the peak value may be sampled as the reference voltage value Ps.

【0016】これにより、図2(d) に示されるように、
パルストランス42の二次巻き線の接地側端子電圧42
bは、−Ps になる。これにより図2の(d) (e) の点線
で示すように接地レベルが表面エコーレベルの付近まで
シフトする。このときパルストランス42の一次側の基
準は“0”Vである。そこで、ピーク検出回路5で検出
されるピーク値は、図2(g) のようになり、そのA/D
変換回路7に対するピークホールド出力は、図2(h) の
ようになる。その結果、表面エコーレベルが“0”V近
傍になって表面エコーのレベルを低く抑えられる。した
がって、高周波増幅器45の増幅度を上げてもこの増幅
器は飽和することはなく、その増幅率を大きく採ること
ができるので、従来よりも欠陥エコーのみを明確に検出
できる。
As a result, as shown in FIG. 2 (d),
Grounding side terminal voltage 42 of the secondary winding of the pulse transformer 42
b becomes -Ps. As a result, the ground level shifts to near the surface echo level as shown by the dotted line in (d) and (e) of FIG. At this time, the reference on the primary side of the pulse transformer 42 is "0" V. Therefore, the peak value detected by the peak detection circuit 5 is as shown in FIG.
The peak hold output to the conversion circuit 7 is as shown in FIG. As a result, the surface echo level becomes close to "0" V, and the surface echo level can be suppressed low. Therefore, even if the amplification degree of the high frequency amplifier 45 is increased, this amplifier will not be saturated and the amplification factor can be made large, so that only the defect echo can be detected more clearly than in the conventional case.

【0017】以上説明してきたが、実施例では、パルス
トランスを用いているが、一次側と二次側とを分離でき
るホトカップラ等の信号絶縁伝送回路を用いてもよい。
また、実施例では、パルストランスの後に高周波増幅回
路を設けているが、受信回路に高周波増幅回路が設けら
れているので高周波増幅回路45を省略することもでき
る。高周波増幅回路45で増幅するエコー受信信号は、
負側をカットして正側の信号成分を得ているが、これ
は、正側をカットして負側の信号成分を得てもよい。こ
の場合には、パルストランスの二次側の基準レベルは正
側にシフトさせることになる。さらに、実施例では、超
音波映像検査装置のみの例を挙げているが、この発明
は、ピーク検出する手前の表面エコーのレベルに対応す
るオフセット調整が中心であるので、各種の超音波測定
装置に適用可能である。
Although the pulse transformer is used in the embodiment as described above, a signal-insulated transmission circuit such as a photocoupler capable of separating the primary side and the secondary side may be used.
Further, in the embodiment, the high frequency amplifier circuit is provided after the pulse transformer, but since the high frequency amplifier circuit is provided in the receiving circuit, the high frequency amplifier circuit 45 can be omitted. The echo reception signal amplified by the high frequency amplifier circuit 45 is
Although the negative side is cut to obtain the positive side signal component, the positive side may be cut to obtain the negative side signal component. In this case, the reference level on the secondary side of the pulse transformer is shifted to the positive side. Further, in the embodiment, only the ultrasonic image inspection device is given as an example, but since the present invention is mainly focused on the offset adjustment corresponding to the level of the surface echo before the peak detection, various ultrasonic measurement devices are used. Is applicable to.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、この
発明にあっては、信号絶縁伝送回路を設けて二次側の信
号レベルの基準を表面エコーのレベルに対応させ、表面
エコーのレベルをオフセットとみなして補正するように
しているので、例えば、正側のエコー受信信号を得る場
合には、表面エコーレベルが0V近くまで下げられて検
出される。そこで、このレベルを基準として反射エコー
のレベル検出が可能になる。しかも、表面エコーの信号
レベルが排除され、小さくなるので、検出された反射エ
コーを大きく増幅することが可能になり、欠陥信号がよ
り正確に分離できる。また、ゲート位置の設定は、表面
エコーと欠陥エコーとの干渉波を捉えればよいので、干
渉波から欠陥エコー部分のみを抽出するような設定は不
要になり、比較的粗くてよく、簡単に設定がでる。その
結果、表面エコーのレベルが高くても、欠陥エコーを検
出することができ、表面直下の欠陥を明確に検出でき
る。表面直下の欠陥についての測定において、測定が簡
単にでき、装置の操作性も向上する。
As can be understood from the above description, in the present invention, the signal isolation transmission circuit is provided so that the reference of the signal level on the secondary side corresponds to the level of the surface echo, and the level of the surface echo is changed. Since the correction is performed by regarding it as an offset, for example, when an echo reception signal on the positive side is obtained, the surface echo level is lowered to near 0 V and detected. Therefore, the level of the reflected echo can be detected with this level as a reference. Moreover, since the signal level of the surface echo is eliminated and reduced, the detected reflected echo can be greatly amplified, and the defect signal can be separated more accurately. In addition, the gate position can be set simply by capturing the interference wave between the surface echo and the defect echo, so the setting that extracts only the defect echo part from the interference wave is not required, and it can be relatively rough and easy to set. Get out. As a result, even if the level of the surface echo is high, the defect echo can be detected, and the defect immediately below the surface can be clearly detected. When measuring a defect directly under the surface, the measurement can be easily performed and the operability of the device is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、この発明の一実施例の超音波映像検査
装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic image inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、図1の各部の信号波形の説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of signal waveforms of respective parts of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…走査機構、2…スキャン制御装置、3…プローブ、
4…超音波探傷器、5…ピーク検出回路、5a…ゲート
位置調整回路。6…時間計測回路、7…A/D変換回
路、8…インタフェース、9…マイクロプロセッサ(M
PU)、10…メモリ、10a…オフセット電圧測定プ
ログラム、10b…平面走査プログラム、10c…焦点
合わせプログラム、10d…パラメータ記憶領域、11
…画像処理装置、12…画像メモリ、13…ディスプレ
イ、14…バス、15…タッチスクリーン、16…タッ
チスクリーンインタフェース、15…被検体、20…超
音波測定装置、40…バースト波発信器、41…受信回
路、42…高周波パルストランス(パルストランス)、
43…オフセット電圧発生回路、44…ダイオード、4
5…高周波増幅器、46…検波回路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scanning mechanism, 2 ... Scan control device, 3 ... Probe
4 ... Ultrasonic flaw detector, 5 ... Peak detecting circuit, 5a ... Gate position adjusting circuit. 6 ... Time measuring circuit, 7 ... A / D conversion circuit, 8 ... Interface, 9 ... Microprocessor (M
PU), 10 ... Memory, 10a ... Offset voltage measurement program, 10b ... Planar scanning program, 10c ... Focusing program, 10d ... Parameter storage area, 11
... image processing device, 12 ... image memory, 13 ... display, 14 ... bus, 15 ... touch screen, 16 ... touch screen interface, 15 ... object, 20 ... ultrasonic measurement device, 40 ... burst wave transmitter, 41 ... Receiver circuit, 42 ... High frequency pulse transformer (pulse transformer),
43 ... Offset voltage generating circuit, 44 ... Diode, 4
5 ... High frequency amplifier, 46 ... Detection circuit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】超音波探触子と、この超音波探触子を駆動
するバースト信号を発生するバースト信号発生回路と、
一次側と二次側とが絶縁され前記一次側に前記超音波探
触子からのエコー受信信号が加えられ前記二次側から前
記エコー受信信号を取り出す信号絶縁伝送回路と、この
信号絶縁伝送回路の二次側の信号の基準レベルを制御信
号に応じて設定する電圧発生回路と、前記信号絶縁伝送
回路の二次側の信号の検波信号に対してそのピーク値を
検出するピーク検出回路と、このピーク検出回路により
得られる表面エコーあるいは表面エコーと表面直下の欠
陥エコーとの干渉波のピーク値から前記表面エコーのレ
ベルに対応するような電圧値を得てこの電圧分だけ相殺
するような前記基準レベルを発生させる前記制御信号を
前記電圧発生回路に送出する制御回路とを備える超音波
測定装置。
1. An ultrasonic probe, and a burst signal generation circuit for generating a burst signal for driving the ultrasonic probe,
A signal insulation transmission circuit, in which a primary side and a secondary side are insulated, and an echo reception signal from the ultrasonic probe is applied to the primary side to take out the echo reception signal from the secondary side, and this signal insulation transmission circuit A voltage generating circuit that sets the reference level of the secondary side signal according to the control signal, and a peak detection circuit that detects the peak value of the detection signal of the secondary side signal of the signal isolation transmission circuit, A voltage value corresponding to the level of the surface echo is obtained from the peak value of the surface echo obtained by this peak detection circuit or the interference wave between the surface echo and the defect echo immediately below the surface, and the voltage value is canceled by the voltage value. An ultrasonic measurement device, comprising: a control circuit that sends the control signal that generates a reference level to the voltage generation circuit.
【請求項2】さらに高周波増幅回路と検波回路とを備
え、前信号絶縁伝送回路は高周波パルストランスであ
り、この高周波パルストランスの二次側の信号を前記高
周波増幅回路で増幅して前記検波回路で検波して前記ピ
ーク検出回路に送出するものであり、前記二次側の信号
は、ダイオードにより整流されて正側の信号が前記高周
波増幅回路に加えられ、前記相殺は、前記基準レベルを
負側にシフトさせるものである請求項1記載の超音波測
定装置。
2. A high-frequency amplification circuit and a detection circuit are further provided, and the front signal insulation transmission circuit is a high-frequency pulse transformer. The signal on the secondary side of the high-frequency pulse transformer is amplified by the high-frequency amplification circuit to detect the detection circuit. The signal on the secondary side is rectified by a diode and the signal on the positive side is added to the high-frequency amplifier circuit, and the cancellation is performed with the reference level being negative. The ultrasonic measurement device according to claim 1, which is for shifting to the side.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021192033A (en) * 2020-06-03 2021-12-16 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company Dead zone inspection with ultrasonic testing using signal integration
CN113916989A (en) * 2021-09-24 2022-01-11 广东电网有限责任公司广州供电局 Method and system for detecting internal defects of high-performance epoxy insulating part of power system
CN116429892A (en) * 2023-04-21 2023-07-14 广东电网有限责任公司 Method and device for detecting defects in epoxy materials

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