JPH10267901A - 超音波信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】きず信号の伝播時間の差を用いるきずの深さ評
価への雑音による影響を低減し、きずの深さ評価を精度
良く行なう超音波信号処理装置を提供すること。 【解決手段】超音波探傷器２の超音波信号データ採取装
置２３を以て採取された探傷波形にゲートをかけて得ら
れるゲート信号が、きずに係る信号と雑音に係る信号の
いずれであるかを、きず信号の伝播時間変化の特徴を基
に判別する判別手段３１と、この判別手段３１にて雑音
に係る信号であると判別された場合に、きず信号の伝播
時間に置換する置換手段３２と、前記判別手段３１にて
きずに係る信号であると判別された該きずに係る信号と
前記置換手段３２で置換された信号の双方を受け取り、
これらから伝播時間の差を求めてきず深さの評価を行な
う評価手段３３と、を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱交換器伝熱管の
超音波探傷検査に適用される超音波信号処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来のこの種の超音波信号処理
装置の構成を示す図である。この超音波信号処理装置
は、超音波探傷器２と超音波信号処理装置３０を備えて
おり、超音波探傷器２はパルス発生器２１、受信機２２
及び超音波信号データ採取装置２３を有している。また
超音波信号処理装置３は、きず深さの評価手段３３を有
している。

【０００３】超音波探触子１はパルス発生器２１に接続
されているとともに、受信機２２を介して超音波信号デ
ータ採取装置２３に接続されている。超音波信号データ
採取装置２３はきず深さの評価手段３３に接続されてい
る。超音波探触子１は被検体（熱交換器伝熱管）４へ超
音波パルスを入射し、被検体４からの反射波を受ける。

【０００４】図３の（ａ）は、熱交換器伝熱管の超音波
探傷検査のうち斜角探傷の一例を示す図であり、図３の
（ｂ）はこのときの探傷波形の一例を示す図である。図
３の（ｂ）に示すようにゲート信号は、探傷波形に対し
ゲート５３を設けており、このゲート５３のしきい値を
最初に越える時間を検出した値からなる超音波の伝播時
間に関する情報と、前記しきい値以上でゲート範囲内で
ある最大の信号レベルを検出した値からなる超音波のエ
コー高さに関する情報とを有する信号である。

【０００５】図４の（ａ）は、きずの深さ評価をきず信
号の伝播時間の差を用いて行なう方法を説明するための
図であり、図４の（ｂ）は探傷波形中にきず信号以外の
雑音が含まれている場合の一例を示す図である。超音波
探傷検査において斜角探傷により検出されたきずの深さ
評価を行なう方法のひとつに、きず信号の伝播時間の差
を用いる方法がある。

【０００６】この方法は、図４の（ａ）に示すように超
音波探触子１を走査し、きず４１を検出しはじめた位置
でのきず信号の伝播時間と、きずを検出しなくなる直前
の位置でのきず信号の伝播時間の差を求め、これを基に
きずの深さ評価を行なうものである。ここで、きずを検
出した状態とは、きず信号がゲート５３のしきい値以上
になっている場合をいう。従来では上記の方法により、
きずの深さ評価を行なう際に、検出された伝播時間をそ
のままきず信号の伝搬時間として用いている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図４の
（ｂ）に示すように、探傷波形中においてきず信号５２
以外にゲート５３のしきい値を越えるパルス状の電気的
な雑音５４等が存在すると、この雑音５４の発生した時
間をきず信号５２の伝播時間であると誤って検出してし
まい、正確なきず信号５２の伝播時間が得られず、きず
の深さ評価を誤ってしまうことがある。

【０００８】本発明の目的は、きず信号の伝播時間の差
を用いるきずの深さ評価への雑音による影響を低減し、
きずの深さ評価を精度良く行なう超音波信号処理装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の超音波信号処理装置は以下の
如く構成されている。本発明の超音波信号処理装置は、
超音波探傷器の超音波信号データ採取装置を以て採取さ
れた探傷波形にゲートをかけて得られるゲート信号が、
きずに係る信号と雑音に係る信号のいずれであるかを、
きず信号の伝播時間変化の特徴を基に判別する判別手段
と、この判別手段にて雑音に係る信号であると判別され
た場合に、きず信号の伝播時間に置換する置換手段と、
前記判別手段にてきずに係る信号であると判別された該
きずに係る信号と前記置換手段で置換された信号の双方
を受け取り、これらから伝播時間の差を求めてきず深さ
の評価を行なう評価手段と、から構成されている。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る超音波信号処理装置の構成を示す図である。図１にお
いて図２と同一な部分には同一符号を付してある。この
超音波信号処理装置は、超音波探傷器２と超音波信号処
理装置３を備えており、超音波探傷器２はパルス発生器
２１、受信機２２及び超音波信号データ採取装置２３を
有している。また超音波信号処理装置３は、雑音ときず
信号との判別手段３１、きず信号の伝播時間への置換手
段３２及びきず深さの評価手段３３を有している。

【００１１】超音波探触子１は、超音波探傷器２のパル
ス発生器２１に接続されているとともに、受信機２２を
介して超音波信号データ採取装置２３に接続されてい
る。超音波信号データ採取装置２３は、超音波信号処理
装置３の雑音ときず信号との判別手段３１に接続されて
おり、雑音ときず信号との判別手段３１はきず信号の伝
播時間への置換手段３２ときず深さの評価手段３３に接
続されている。きず信号の伝播時間への置換手段３２と
きず深さの評価手段３３とは、互いに接続されている。

【００１２】超音波探触子１は、超音波探傷器２中に設
けられたパルス発生器２１で発生された電気パルスによ
り振動子を振動させ超音波パルスを発生し、これを入射
波として被検体４に入射する。さらに、この入射波が被
検体４中に存在するきずで反射して返ってくる反射波を
前記振動子で電気信号に変換し、超音波探傷器２中に設
けられた受信機２２へ送り込む。

【００１３】超音波探傷器２は、パルス発生器２１で発
生された電気パルスを超音波探触子１へ送り、超音波探
触子１から送られてくる電気信号に変換された反射波を
受信機２２で受信し、その設定条件に従って整流・検波
を行なう。そして、超音波信号データ採取装置２３に
て、前記反射波の波形を採取・記録するとともに、設定
されたゲートに対応するゲート信号を採取・記録する。

【００１４】超音波信号処理装置３は、超音波探傷器２
により採取・記録された超音波信号データから、評価手
段３３を用いてきずの深さ評価を行なう。また、判別手
段３１と、判別手段３１にて信号を雑音と判断した場合
に用いられる置換手段３２を設けており、これらを介し
て評価手段３３へ前記超音波信号データを送り込むよう
構成されている。

【００１５】上記のように構成された超音波信号処理装
置３では、評価手段３３において、きず信号の伝播時間
の差からきずの深さ評価を行なう方法を用いる。この際
まず、判別手段３１により、きず信号の伝播時間変化の
特徴を用いて検出された信号の伝播時間が雑音によるも
のであるのか、あるいは、きずによるものであるのかが
判別される。

【００１６】ここで、きずによるものであると判断され
た場合には、そのきずによる信号を、そのまま評価手段
３３へ送り、雑音によるものであると判断した場合に
は、その雑音による信号を置換手段３２により実際のき
ず信号の伝播時間に置換した後に評価手段３３へ送る。
そして、評価手段３３で、前記きずによる信号と置換手
段３２により置換された信号との伝播時間の差を求め、
この差を用いてきずの深さ評価を行なう。

【００１７】このように本実施の形態による超音波信号
処理装置は、超音波探触子を走査して得られるきず信号
の伝播時間の変化の特徴を用いて、雑音ときず信号とを
判別し、雑音と判断した場合に、きず信号の伝播時間に
置換した後、きずの深さ評価を行なう信号処理機能を設
けている。

【００１８】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。 （実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成およ
び作用効果をまとめると次の通りである。

【００１９】実施の形態に示された超音波信号処理装置
は、超音波探傷器２の超音波信号データ採取装置２３を
以て採取された探傷波形にゲートをかけて得られるゲー
ト信号が、きずに係る信号と雑音に係る信号のいずれで
あるかを、きず信号の伝播時間変化の特徴を基に判別す
る判別手段３１と、この判別手段３１にて雑音に係る信
号であると判別された場合に、きず信号の伝播時間に置
換する置換手段３２と、前記判別手段３１にてきずに係
る信号であると判別された該きずに係る信号と前記置換
手段３２で置換された信号の双方を受け取り、これらか
ら伝播時間の差を求めてきず深さの評価を行なう評価手
段３３と、から構成されている。

【００２０】このように上記超音波信号処理装置は、検
出された信号の伝播時間が雑音に係るものかきずに係る
ものかを判別し、きずに係るものであると判断した場合
にはそのままで、雑音に係るものであると判断した場合
にはきず信号の伝播時間に置換した後に伝播時間の差を
求め、この差を基にきずの深さ評価を行なう。

【００２１】すなわち、きず信号の伝播時間の差を用い
てきずの深さ評価を行なう際、ゲート信号中にパルス状
の電気的雑音等による信号が含まれている場合に、従来
ではきずの深さ評価を誤ってしまうことがあったが、本
実施の形態では雑音による信号ときずによる信号との判
別を行ない、雑音であると判断した場合に、実際のきず
信号の伝播時間に置換した後、きずの深さ評価が行なわ
れることになるので、きず信号の伝播時間の差を用いる
きずの深さ評価への雑音による影響が低減され、雑音を
含んだゲート信号を用いた場合でもきずの深さ評価の精
度が向上する。

【００２２】したがって、探傷波形中にきず信号以外に
ゲートのしきい値を越えるパルス状の電気的雑音が存在
する場合でも、正確なきず信号の伝播時間が得られ、こ
れをきずの深さ評価に用いることができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の超音波信号処理装置によれば、
検出された信号の伝播時間が雑音に係るものかきずに係
るものかを判別し、きずに係るものであると判断した場
合にはそのままで、雑音に係るものであると判断した場
合にはきず信号の伝播時間に置換した後に伝播時間の差
を求め、この差を基にきずの深さ評価を行なう。

【００２４】すなわち、きず信号の伝播時間の差を用い
てきずの深さ評価を行なう際、ゲート信号中にパルス状
の電気的雑音等による信号が含まれている場合に、従来
ではきずの深さ評価を誤ってしまうことがあったが、本
発明では雑音による信号ときずによる信号との判別を行
ない、雑音であると判断した場合に、実際のきず信号の
伝播時間に置換した後、きずの深さ評価が行なわれるこ
とになるので、きず信号の伝播時間の差を用いるきずの
深さ評価への雑音による影響が低減され、雑音を含んだ
ゲート信号を用いた場合でもきずの深さ評価の精度が向
上する。

【００２５】したがって、探傷波形中にきず信号以外に
ゲートのしきい値を越えるパルス状の電気的雑音が存在
する場合でも、正確なきず信号の伝播時間が得られ、こ
れをきずの深さ評価に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る超音波信号処理装置
の構成を示す図。

【図２】従来例に係る超音波信号処理装置の構成を示す
図。

【図３】従来例に係る図であり、（ａ）は熱交換器伝熱
管の超音波探傷検査のうち斜角探傷の一例を示す図、
（ｂ）はこのときの探傷波形の一例を示す図。

【図４】従来例に係る図であり、（ａ）はきずの深さ評
価をきず信号の伝播時間の差を用いて行なう方法を説明
するための図、（ｂ）は探傷波形中にきず信号以外に雑
音が含まれている場合の一例を示す図。

【符号の説明】

１…超音波探触子 ２…超音波探傷器 ２１…パルス発生器 ２２…受信機 ２３…超音波信号データ採取装置 ３…超音波信号処理装置 ３１…雑音ときず信号との判別手段 ３２…きず信号の伝播時間への置換手段 ３３…きず深さの評価手段 ４…被検体（熱交換器伝熱管） ４１…きず ５１…送信パルス ５２…きず信号 ５３…ゲート ５４…雑音

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】超音波探傷器の超音波信号データ採取装置
   を以て採取された探傷波形にゲートをかけて得られるゲ
   ート信号が、きずに係る信号と雑音に係る信号のいずれ
   であるかを、きず信号の伝播時間変化の特徴を基に判別
   する判別手段と、 この判別手段にて雑音に係る信号であると判別された場
   合に、きず信号の伝播時間に置換する置換手段と、 前記判別手段にてきずに係る信号であると判別された該
   きずに係る信号と前記置換手段で置換された信号の双方
   を受け取り、これらから伝播時間の差を求めてきず深さ
   の評価を行なう評価手段と、 を具備したことを特徴とする超音波信号処理装置。