JPH10213573A - 表層傷の推定法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体の表層傷の方向にかかわりなく、表層
傷の種類と深さを自動的に精度良く推定できるようにす
ること。 【解決手段】 被検体の表層傷を探傷する場合、所定の
周波数の表面波となる送信波を用い、送信波に対応した
周波数の透過波の減衰量を所定のしきい値と比較し、該
減衰量が所定のしきい値を越えれば開口傷と推定し、越
えないときは非開口傷と推定するようにし、又異なる周
波数を含む送信波を用い、送信波の各周波数に対応した
それぞれの透過波が、開口傷が浅い場合は高い周波数側
のみが大きく減衰し、開口傷が浅くなるにつれて低い周
波数まで減衰するという性質から求められた開口傷の深
さと各周波数に対応したそれぞれの透過波の減衰量との
間で相関関係を示す式に基づき、送信波の各周波数に対
応したそれぞれの透過波の減衰量から計算して開口傷の
深さを推定するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波の表面波を用
いて材料の表層部の探傷を行ない、表層傷の種類と深さ
を推定するようにした表層傷の推定法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】超音波の表面波は材料の表層部を探傷す
る手段として良く知られている。表面波を用いた超音波
探傷の一般的構成は、被検体の表面に表面波を送信する
表面波探触子を用い、その探触子を用いて受信し、傷か
らのエコーの有無から傷の有無を判断するようにしてい
る。表面波は被検体の表面に沿って伝搬する弾性波であ
り、その浸透深さは波長に依存していることが良く知ら
れている。この性質を利用して傷の深さを推定すること
が行われている。

【０００３】例えば、特開昭６０−２３５０５６号公報
に示す従来の表面波による欠陥深さの推定方法は、内在
する傷の深さ位置を推定する方法であり、反射法の構成
で広帯域の表面波を用い、高周波の成分ほど表面近傍で
振動していることから深い位置の傷では反射せず、低い
周波数の成分ほど深い位置の傷からも反射することを利
用したものである。しかしながら、本法では開口してい
る傷において、割れの表面からの深さが測定ができない
問題があった。また、反射法のため、超音波ビーム方向
と傷のなす角度が直角から傾いていると反射波が弱くな
り、さらにビームの広がりは周波数に依存しているた
め、深さ位置の推定精度も悪くなるという問題もあっ
た。

【０００４】また、特開平１−３１０４８号公報に示す
従来の超音波によるコンクリートの開口き裂深さの測定
方法は、対向させた送信用と受信用探触子を用い、送信
した表面波がき裂に沿ってその先端まで伝搬し、き裂の
先端にてモード変換した横波が受信用探触子に届くまで
の時間とき裂を回り込んだ表面波が受信用探触子に届く
までの時間との差を基にき裂の深さを測定する方法であ
る。しかしながら、本法では非常に弱いモード変換波を
受信する必要があるため、ノイズの多い環境下では使い
にくく、また透過してくる表面波などの様々なエコーと
分離することが難しいため、自動化が困難な問題があっ
た。また、傷形状が凹み状の場合は、き裂先端のような
モード変換が起こらず、適用できないという問題もあっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題点
を解決するためになされたもので、傷の方向にかかわり
なく、表層傷の種類と深さを自動的に精度良く推定でき
る表層傷の推定法を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の表層
傷の推定法は、所定の周波数の送信波を用い、送信波に
対応した周波数の透過波の減衰量を所定のしきい値と比
較し、該減衰量が所定のしきい値を越えるときは開口傷
と推定し、該減衰量が所定のしきい値を越えないときは
非開口傷と推定するようにしたものである。かかる表層
傷の推定法によれば、送信波に対応した透過波の減衰量
を求めれば、しきい値と比較することにより、被検体の
表層部の傷の種類を容易に高精度に推定することができ
る。

【０００７】本発明の請求項２の表層傷の推定法は、異
なる周波数を含む送信波を用い、前記送信波の各周波数
に対応したそれぞれの透過波が、開口傷が浅い場合は高
い周波数側のみが大きく減衰し、開口傷が浅くなるにつ
れて低い周波数まで減衰するという性質から求められた
開口傷の深さと各周波数に対応したそれぞれの透過波の
減衰量との間で相関関係を示す式に基づき、前記送信波
の各周波数に対応したそれぞれの透過波の減衰量から計
算して開口傷の深さを推定するようにしたものである。
かかる表層傷の推定法によれば、送信波の各周波数に対
応したそれぞれの透過波の減衰量を求めれば、所定の式
を計算することにより、被検体の表層部の開口傷の深さ
を容易に高精度に推定することができる。

【０００８】本発明の請求項３の表層傷の推定法は、異
なる周波数を含む送信波を用い、前記送信波の各周波数
に対応したそれぞれの透過波が、深さ位置が浅いほど高
い周波数の減衰は小さく、深くなるほど低い周波数の減
衰も小さくなるという性質から求められた非開口傷の深
さと、各周波数に対応したそれぞれの透過波の減衰量と
の間で相関関係を示す式に基づき、前記送信波の各周波
数に対応したそれぞれの透過波の減衰量から計算して非
開口傷の深さを推定するようにしたものである。かかる
表層傷の推定法によれば、送信波の各周波数に対応した
それぞれの透過波の減衰量を求めれば、所定の式を計算
することにより、被検体の表層部の非開口傷の深さを容
易に高精度に推定することができる。

【０００９】本発明の請求項４の表層傷の推定法は、所
定の周波数の送信波を用い、前記送信波に対応した周波
数の透過波の遅延時間が凹みの深さが深くなるほど長く
なるという性質から求められた凹みの深さと該透過波の
周波数の遅延時間との間で相関関係を示す式に基づき、
前記送信波に対応した透過波の周波数の遅延時間から計
算して凹みの深さを推定するようにしたものである。か
かる表層傷の推定法によれば、送信波の所定の周波数に
対応した遅延時間を求めれば、所定の式を計算すること
により、被検体の表層部の凹みの深さを容易に高精度に
推定することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１は本発明の表層傷の推定方法を実施
する実施の形態１の装置の構成を示すブロック図、図２
は同装置を用いて測定した開口傷及び非開口傷に対する
透過波の減衰量の測定結果を示す図、図３は同装置を用
いて測定した開口傷に対する透過波の減衰量の比と傷の
深さ／波長との関係を示すグラフ、図４は同装置を用い
て測定した非開口傷に対する透過波の減衰量の比と傷の
深さ／波長との関係を示すグラフ、図５は本発明の実施
形態１の表層傷の推定方法を示すフローチャートであ
る。

【００１１】図１において、１はトーンバースト波を発
生させるバースト波送信器であり、トーンバースト波の
周波数と波数を各々任意に定めることができるようにな
っている。トーンバースト波の周波数は１ＭＨｚから９
ＭＨｚまで可変できるものとし、その出力は２００Ｖｐ
ｐとした。２は送信用の表面波探触子で、被検体３にト
ーンバースト波に基づく表面波を送信するものであり、
表面波探触子２と被検体３とは水などで音響接触されて
いる。４は被検体３の傷であり、受信用の表面波探触子
５と送信用の表面波探触子２の間に位置する時に本発明
は適用できる。送信用と受信用の表面波探触子２、５に
は、帯域が０．５〜９ＭＨｚの広帯域のものを用いた。
６は透過波の強度と透過時間を測定するための受信器で
あり、透過波の透過時間は図には書いていないが送信器
から送信タイミング時間に同期した同期信号を受けその
信号を基に測定するようにしている。

【００１２】次に、本発明の表層傷の推定方法を実施す
る実施の形態１の装置を用いて実際に測定した結果につ
いて述べる。まず傷に割れ状の人工傷を用い、その深さ
を推定した。開口した割れ（以下、「開口傷」という）
の深さは０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍとし、非
開口の割れ（以下、「非開口傷」という）は深さ０．３
ｍｍで位置は０．１ｍｍ、０．３ｍｍとした。バースト
波の周波数は１ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚとした。

【００１３】図２は各々の送信波に対応した透過波にお
ける被検体の健全部に対する傷部の減衰量を測定した結
果であり、開口傷では傷が浅い場合は高い周波数側のみ
大きく減衰し、傷が深くなるにつれて低い周波数まで減
衰するようになった。また、非開口傷では、深さ位置が
浅いほど高い周波数の減衰は小さく、深くなるほど低い
周波数の減衰も小さくなった。この結果から、例えば次
のように傷を推定することができる。まず、傷の種類に
ついては、しきい値を−５ｄＢと定める。傷が開口して
いるか否かは、５ＭＨｚでの減衰量を調べる。しきい値
より減衰量が大きければ開口傷、小さければ非開口傷で
ある。

【００１４】開口傷の場合の深さは次のようになる。全
ての周波数での減衰量がしきい値を越えていれば０．５
ｍｍ以上、３ＭＨｚと５ＭＨｚでの減衰量がしきい値を
越えていれば０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、５ＭＨｚのみし
きい値を越えていれば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍである。
また、非開口傷の深さ位置は次のようになる。１ＭＨｚ
と３ＭＨｚでの減衰量がしきい値を越えていれば０．１
ｍｍ以下、１ＭＨｚでの減衰量のみしきい値を越えてい
れば０．３ｍｍ〜０．１ｍｍである。さらに、傷に凹み
の人工傷を用い、その深さを推定した。ここでは図６の
（ａ）に示すような形状の傷を用い、その深さは０．２
ｍｍ〜１ｍｍとし、バースト波の周波数は５ＭＨｚとし
た。

【００１５】更に、その後実験を繰り返した結果、開口
傷の深さと透過波の減衰量について、概略、図３のグラ
フに示すような関係があることを見い出した。また、非
開口傷の深さと透過波の減衰量については、図４のグラ
フに示すような関係があることを見い出した。図３及び
図４のグラフにおいて、縦軸に透過波減衰量の比をと
り、横軸に深さ／波長をとっている。なお、透過波減衰
量の比とは健全面に対する透過波の減衰量の比をいう。

【００１６】開口傷については、図３のグラフを見ると
分かるように、深さ／波長が０．５までは比較的直線的
に透過波が減衰し、あるところからサチュレーションす
ること分かる。そこで、この直線領域においては、開口
傷の深さと各周波数に対応したそれぞれの透過波の減衰
量との間で相関関係が成立し、特定の周波数に対応した
透過波の減衰量が分かれば開口傷の深さを推定すること
ができる。即ち、開口傷の場合の直線領域の式は、周波
数ｆの時の透過波減衰量をα（ｆ）とすると、 深さ／波長＝０．６（１−α（ｆ）） となり、波長＝表面波音速／音速周波数であるから、表
面波音速を3000m/s とすると、深さｈは次式で表され
る。ｈ＝１．８（１−α（ｆ））／ｆ 但し、透過波減
衰量の比は０．５＜α（ｆ）＜１の範囲で推定すること
ができる。

【００１７】また、非開口傷の深さ位置については、図
４のグラフを見ると分かるように、深さ／波長が０．３
までは比較的直線的に透過波の減衰が減少し、あるとこ
ろからサチュレーションすること分かる。そこで、この
直線領域においては、非開口傷の深さ位置と、各周波数
に対応したそれぞれの透過波の減衰量との間で相関関係
が成立し、特定の周波数に対応した透過波の減衰量が分
かれば非開口傷の深さ位置を推定することができる。即
ち、非開口傷の場合の直線領域の式は、周波数ｆの時の
透過波減衰量をα（ｆ）とすると、非開口傷の深さ位置
ｄは次式で表される。ｄ＝１．８α（ｆ））／ｆ 但
し、透過波減衰量の比は０＜α（ｆ）＜０．５の範囲で
推定することができる。

【００１８】そこで、上記式に基づき、３つの周波数か
ら開口傷と非開口傷の種別の判定と、これらの傷のある
程度の深さ範囲の推定について、図５のフローチャート
に基づいて説明する。スタートし（ステップＳ１）、透
過波の周波数が９ＭＨｚの場合、透過波減衰量の比の
０．５をしきい値として開口傷か非開口傷かを判定す
る。即ち、透過波減衰量の比が０．５以上であるときは
開口傷があると判定し、透過波減衰量の比が０．５未満
であるときは非開口傷と判定することができるが、透過
波の周波数が９ＭＨｚの場合は開口傷と非開口傷の深さ
についていはいずれも上記式に基づいて計算により求め
ることはできない（ステップＳ２）。

【００１９】次に、透過波の周波数が９ＭＨｚで透過波
減衰量の比が０．５未満のときで、透過波の周波数が３
ＭＨｚで透過波減衰量の比が０．５以上の場合は開口傷
の深さｈについて上記式に基づいて計算により求めるこ
とができ（ステップＳ３、４）、透過波の周波数が３Ｍ
Ｈｚで透過波減衰量の比が０．５未満の場合は開口傷の
深さｈについて上記式に基づいて計算により求めること
ができない。更に、透過波の周波数が３ＭＨｚで透過波
減衰量の比が０．５未満のときで、透過波の周波数が１
ＭＨｚで透過波減衰量の比が０．５以上の場合は開口傷
の深さｈについて上記式に基づいて計算により求めるこ
とができ（ステップＳ５、６）、透過波の周波数が１Ｍ
Ｈｚで透過波減衰量の比が０．５未満の場合は開口傷の
深さｈは０．９以上と推定する（ステップＳ７）。

【００２０】他方、透過波の周波数が９ＭＨｚで透過波
減衰量の比が０．５以上のときで、透過波の周波数が３
ＭＨｚで透過波減衰量の比が０．５未満の場合は非開口
傷の深さｈについて上記式に基づいて計算により求める
ことができ（ステップＳ８、９）、透過波の周波数が３
ＭＨｚで透過波減衰量の比が０．５以上の場合は非開口
傷の深さ位置ｄについて上記式に基づいて計算により求
めることができない。次に、透過波の周波数が３ＭＨｚ
で透過波減衰量の比が０．５以上のときで、透過波の周
波数が１ＭＨｚで透過波減衰量の比が０．５未満の場合
は非開口傷の深さ位置ｄについて上記式に基づいて計算
により求めることができ（ステップＳ１０、１１）、透
過波の周波数が１ＭＨｚで透過波減衰量の比が０．５以
上の場合は非開口傷はなく、健全部であると推定する
（ステップＳ１２）。このように、３つの周波数から開
口傷と非開口傷の種別の判定と、これらの傷のある程度
の深さ範囲の推定について、上記式に基づいて計算によ
り求めることができるから、被検体の表層部の開口及び
非開口傷の種別の判定と、これらの傷の深さを容易に高
精度に推定することができる。

【００２１】次に、被検体の表層部の凹みの傷の深さの
推定法について説明する。図６の（ａ）は被検体の表層
部の凹みの傷の状態を示し、図６の（ｂ）に示すグラフ
は縦軸に透過波の遅延時間をとり、横軸に凹みの傷の深
さをとっている。図７は被検体の健全部と凹みの傷とに
対する透過波の遅延時間の違いを示す波形図である。図
７の波形図は、まず被検体の健全部での透過波を測定
し、送信した時間からの経過時間ｔ１を求めておく、次
に凹みの傷を測定したときの透過波の送信からの経過時
間ｔ２を求め、両者から遅延時間はｔ２−ｔ１で求めて
いる。また、凹みの傷の深さの推定は、予め図６の
（ｂ）に示すグラフに示すように、被検体の表層部の凹
みの傷に対する所定の周波数の透過波の遅延時間を測定
し、凹み状の傷の深さと遅延時間との関係を表したもの
である。

【００２２】このグラフを見ると、凹みの傷が深くなる
ほど透過波の遅延時間が長くなっており、両者の間には
直線的な相関関係があることが分かり、両者の相関関係
を次の式で表すことができ、その式を計算することによ
り、遅延時間から凹みの傷の深さを求めることができ
る。 Ｄ＝ｋ・ｔ ここで、Ｄは凹みの傷の深さ、ｋは係数であり、実験的
に求めたもので、ここでは０．２５である。ｔは遅延時
間である。

【００２３】このように凹みの傷が深くなるほど透過波
の遅延時間が長くなるのは、表面波は割れでは反射しや
すく、凹みの傷ではそのまま透過しやすい性質から、割
れでは透過波が減衰するので上記に述べた関係から推定
できるのに対し、凹みの傷では透過波がほとんど減衰し
ないため上記に述べた関係が適用できない。しかし、健
全部に比較して凹みの傷の表面に沿って伝搬する分、透
過波が遅れるため、透過波の遅延時間を基に凹みの傷の
深さを推定することができる。なお透過波を用いている
ので、傷の方向に関りなく以上の深さ推定を行なうこと
ができる。

【００２４】なお、以上の実施の形態では、トーンバー
スト波の周波数を切換えるようにしたが、例えば３つの
トーンバースト波を加算した送信信号を用い、受信では
それらの周波数に対応したバンドパスフィルタで３つの
信号に分離するようにしても良く、また受信ではバンド
パスフィルタを使わずデジタル的にＦＦＴなどで周波数
解析を行っても良く、また透過波の解析に用いる周波数
は３つ以上でも良い。

【００２５】実施の形態２．次に、本発明の実施の形態
２について説明する。図８は本発明の表層傷の推定方法
を実施する実施の形態２の装置の構成を示すブロック
図、図９は同装置を用いて測定した開口傷及び非開口傷
に対する透過波の時間一周波数分布を示す図、図１０は
同装置を用いて測定した凹みの傷に対する透過波の時間
−周波数分布を示す図、図１１は同装置を用いて測定し
た凹みの傷に対する透過波の遅延時間の波形図である。
図８において、７は広帯域パルス波を発生させるパルス
波送信器であり、パルス波の幅は５ｎｓ、出力電圧は２
００Ｖである。２〜５は実施の形態１と同じである。８
は透過波を時間−周波数解析するための受信器であり、
透過波を増幅した後、サンプリング周波数５０ＭＨｚで
Ａ／Ｄ変換し、そのデータをＦＦＴ（高速フーリエ変
換）を用いて時間−周波数解析するようになっている。

【００２６】その時間−周波数解析の方法は、信号の解
析したい時間範囲に窓関数をかけてその範囲のみ取り出
してＦＦＴし、その時間範囲をわずかずつずらしていく
方法としたが、ウェーブレット処理など他の時間−周波
数解析方法でもよい。ここでは窓関数にはハミング窓を
用い、窓の幅は０．４μｓとした。窓幅内のデータ点数
は２０点であるが、そのデータに０データを足して１０
２４点にしてＦＦＴを行った。次に、実際に測定した結
果について述べる。まず、実施の形態１と同様に、割れ
状の人工傷を用い、その深さを推定した。開口傷の深さ
は０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、０．５ｍｍとし、非開口傷
の深さは０．３ｍｍで、位置は０．１ｍｍ、０．３ｍｍ
である。

【００２７】図９は解析した透過波の時間−周波数分布
であり、スペクトラムの強さに応じて等高線表示されて
いる。傷の深さに応じて時間−周波数分布が変化した。
ここで、周波数１ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚの時のス
ペクトラムの最大値を求めると、その関係は先の図２と
同様になった。よって、その結果から傷の深さや深さ位
置を推定することができる。また、その後実験を繰り返
した結果、透過波の時間−周波数分布についても、開口
傷及び非開口傷の深さと透過波の減衰量の関係は、実施
の形態１における図３及び図４のグラフに示すのと同様
な関係があることを見い出した。

【００２８】これは、実施の形態１では、複数のトーン
バースト波の周波数を切換えるようにしていたが、この
実施の形態１では、発信側で１つのパルス波を用い、受
信側でデジタル的にＦＦＴなどで周波数解析を行い、透
過波の解析に用いる周波数を３つ選んだだけの違いしか
実質的にはないからである。従って、受信側で透過波の
解析に用いる選んだ３つの周波数の透過波の減衰量が求
められれば、実施の形態１と同様の式により、計算で３
つの周波数から開口傷と非開口傷の種別の判定とある程
度の深さ範囲の推定について求めることができることに
なる。

【００２９】また、被検体の表層部の凹みの傷の深さの
推定法についても、図１０に示すように解析した透過波
の時間−周波数分布をみると、傷が深くなるほど高い周
波数は遅延するようになった。そこで、周波数５ＭＨｚ
の時にスペクトラムの値が最大となる時間を求め、健全
部の時の時間に対する遅延時間を求めた結果、遅延時間
と深さの関係は実施の形態１の図６と同様になった。従
って、この結果から、遅延時間が求められれば、実施の
形態１と同様の式を計算することにより、凹みの傷の深
さを推定することができる。なお、図１１の波形図は、
実施の形態１の図７と同様に遅延時間を示すものであ
る。

【００３０】なお、以上の実施例では、時間−周波数解
析にデジタル的な処理を用いたが、受信した信号を例え
ば３つのバンドパスフィルタで分けるようにして時間−
周波数分布を求めてもよく、また解析に用いる周波数は
３つ以上でもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
の表層傷の推定法によれば、所定の周波数の送信波を用
い、送信波に対応した周波数の透過波の減衰量を所定の
しきい値と比較し、該減衰量が所定のしきい値を越える
ときは開口傷と推定し、該減衰量が所定のしきい値を越
えないときは非開口傷と推定するようにしたものであ
り、送信波に対応した透過波の減衰量を求めてしきい値
と比較することにより、被検体の表層部の傷の種類を容
易に高精度に判定できるという効果を有する。

【００３２】また、本発明の請求項２の表層傷の推定法
によれば、異なる周波数を含む送信波を用い、前記送信
波の各周波数に対応したそれぞれの透過波が、開口傷が
浅い場合は高い周波数側のみが大きく減衰し、開口傷が
浅くなるにつれて低い周波数まで減衰するという性質か
ら求められた開口傷の深さと各周波数に対応したそれぞ
れの透過波の減衰量との間で相関関係を示す式に基づ
き、前記送信波の各周波数に対応したそれぞれの透過波
の減衰量から計算して開口傷の深さを推定するようにし
たものであり、送信波の各周波数に対応したそれぞれの
透過波の減衰量を求めて所定の式を計算することによ
り、被検体の表層部の開口傷の深さを容易に高精度に推
定できるという効果を有する。

【００３３】さらに、本発明の請求項３の表層傷の推定
法によれば、異なる周波数を含む送信波を用い、前記送
信波の各周波数に対応したそれぞれの透過波が、深さ位
置が浅いほど高い周波数の減衰は小さく、深くなるほど
低い周波数の減衰も小さくなるという性質から求められ
た非開口傷の深さと各周波数に対応したそれぞれの透過
波の減衰量との間で相関関係を示す式に基づき、前記送
信波の各周波数に対応したそれぞれの透過波の減衰量か
ら計算して非開口傷の深さを推定するようにしたもので
あり、送信波の各周波数に対応したそれぞれの透過波の
減衰量を求めて所定の式を計算することにより、被検体
の表層部の非開口傷の深さを容易に高精度に推定すでき
るという効果を有する。

【００３４】さらにまた、本発明の請求項４の表層傷の
推定法は、所定の周波数の送信波を用い、前記送信波に
対応した周波数の透過波の遅延時間が凹みの深さが深く
なるほど長くなるという性質から求められた凹みの深さ
と該透過波の周波数の遅延時間との間で相関関係を示す
式に基づき、前記送信波に対応した透過波の周波数の遅
延時間から計算して凹みの深さを推定するようにしたも
のであり、送信波の所定の周波数に対応した遅延時間を
求めれて所定の式を計算することにより、被検体の表層
部の凹みの深さを容易に高精度に推定できるという効果
を有する。

【００３５】このように、本発明は傷の方向に関りなく
表層傷の深さを自動的に精度良く推定できるので、被検
体の表層部の傷をオンラインで検出してその傷の深さを
容易に高精度に推定できるようになり、表面波を用いた
表層部探傷の信頼性向上と適用範囲拡大に極めて効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表層傷の推定方法を実施する実施の形
態１の装置の構成を示すブロック図である。

【図２】同装置を用いて測定した開口傷及び非開口傷に
対する透過波の減衰量の測定結果を示す図である。

【図３】同装置を用いて測定した開口傷に対する透過波
の減衰量の比と傷の深さ／波長との関係を示すグラフで
ある。

【図４】同装置を用いて測定した非開口傷に対する透過
波の減衰量の比と傷の深さ／波長との関係を示すグラフ
である。

【図５】本発明の実施形態１の表層傷の推定方法を示す
フローチャートである。

【図６】同装置を用いて測定した凹みの傷に対する透過
波の遅延時間の測定結果を示す図である。

【図７】同装置を用いて測定した凹みの傷に対する透過
波の遅延時間の波形図である。

【図８】本発明の表層傷の推定方法を実施する実施の形
態２の装置の構成を示すブロック図である。

【図９】同装置を用いて測定した開口傷及び非開口傷に
対する透過波の時間一周波数分布を示す図である。

【図１０】同装置を用いて測定した凹みの傷に対する透
過波の時間−周波数分布を示す図である。

【図１１】同装置を用いて測定した凹みの傷に対する透
過波の遅延時間の波形図である。

【符号の説明】

１ バースト波送信器 ２ 送信用表面波探触子 ３ 被検体 ４ 傷 ５ 受信用表面波探触子 ６ 受信器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面波の透過波を用いて被検体の表層傷
   を探傷し、表層傷の種類を推定する表層傷の推定法にお
   いて、 所定の周波数の表面波となる送信波を用い、前記送信波
   に対応した周波数の透過波の減衰量を所定のしきい値と
   比較し、該減衰量が所定のしきい値を越えるときは開口
   傷と推定し、該減衰量が所定のしきい値を越えないとき
   は非開口傷と推定することを特徴とする表層傷の推定
   法。
2. 【請求項２】 表面波の透過波を用いて被検体の表層傷
   を探傷し、開口の表層傷の深さを推定する表層傷の推定
   法において、 異なる周波数を含む送信波を用い、前記送信波の各周波
   数に対応したそれぞれの透過波が、開口傷が浅い場合は
   高い周波数側のみが大きく減衰し、開口傷が浅くなるに
   つれて低い周波数まで減衰するという性質から求められ
   た開口傷の深さと各周波数に対応したそれぞれの透過波
   の減衰量との間で相関関係を示す式に基づき、前記送信
   波の各周波数に対応したそれぞれの透過波の減衰量から
   計算して開口傷の深さを推定することを特徴とする表層
   傷の推定法。
3. 【請求項３】 表面波の透過波を用いて被検体の表層傷
   を探傷し、非開口の表層傷の深さを推定する表層傷の推
   定法において、 異なる周波数を含む送信波を用い、前記送信波の各周波
   数に対応したそれぞれの透過波が、深さ位置が浅いほど
   高い周波数の減衰は小さく、深くなるほど低い周波数の
   減衰も小さくなるという性質から求められた非開口傷の
   深さと、各周波数に対応したそれぞれの透過波の減衰量
   との間で相関関係を示す式に基づき、前記送信波の各周
   波数に対応したそれぞれの透過波の減衰量から計算して
   非開口傷の深さを推定することを特徴とする表層傷の推
   定法。
4. 【請求項４】 表面波の透過波を用いて被検体の表層傷
   を探傷し、凹みの表層傷の深さを推定する表層傷の推定
   法において、 所定の周波数の送信波を用い、前記送信波に対応した周
   波数の透過波の遅延時間が凹みの深さが深くなるほど長
   くなるという性質から求められた凹みの深さと所定の周
   波数の送信波に対応した透過波の周波数の遅延時間との
   間で相関関係を示す式に基づき、前記送信波に対応した
   透過波の周波数の遅延時間から計算して凹みの深さを推
   定することを特徴とする表層傷の推定法。