JPH11337534A

JPH11337534A - 携帯用超音波探傷器

Info

Publication number: JPH11337534A
Application number: JP10164207A
Authority: JP
Inventors: Hajime Mizunoya; 一水野谷; Shigenori Aoki; 茂徳青木; Yoshio Akutsu; 義夫阿久津; Shigeru Miwa; 茂三輪
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-10
Anticipated expiration: 2018-05-28
Also published as: KR19990088598A; US6397681B1; JP3499747B2; EP0961116A2; KR100355810B1; EP0961116A3

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成によってＢスコープ画像や斜角探
傷における画像の作成・表示を行えるようにすることに
より、欠陥エコー波形の取得を容易にし、欠陥位置の検
出精度を高めた携帯用超音波探傷器を提供する。【解決手段】携帯用超音波探傷器10のＢスコープ画像
等の内部スコープ画像を表示する装置である。可動部を
有するエンコーダ51とカウンタからなる移動距離計測器
を備える。可動部先端は超音波プローブ36に連結され、
超音波プローブを被検体38上で移動させると、その移動
量が移動距離計測器で計測される。超音波プローブの移
動距離は探傷器本体の演算処理部に伝送される。超音波
探傷器は、Ａスコープ画像62,65 のデータを取得し、さ
らにＢスコープ画像63,66 を作成する。Ｂスコープ画像
の作成・表示で被検体の同一箇所を繰り返し走査すると
き、欠陥エコー波形のピークデータを重ねて記憶し、Ｂ
スコープ画像で２以上の欠陥画像64,67 が表示される。
蓄積型Ｂスコープ表示装置として構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯用超音波探傷器
に係り、特に、携帯用探傷器でエンコーダを利用して位
置情報を得るように構成し、Ａスコープデータと位置情
報とに基づき被検体の内部状態を画像化し表示させるこ
とにより精度良く欠陥を検出できる携帯用超音波探傷器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波探傷器は、例えば被検体の表面に
超音波プローブ（以下「プローブ」という）に配置し、
プローブを一定方向に移動させながら当該プローブから
パルス状の超音波を被検体に対して周期的に送信し、被
検体から戻る超音波エコーを受信して検出し、そのエコ
ー波形をデジタルデータで波形メモリに格納するように
構成される。超音波探傷器によれば、波形メモリに格納
されたデータを適時タイミングで読み出し、表示部の画
面に欠陥エコー等の波形を表示してＡスコープ画像が表
示される。さらに、Ａスコープとプローブの移動距離
（位置情報）を組合わせて表示画面に内部スコープ画
像、すなわちＢスコープ画像あるいはＣスコープ画像等
を表示できる。

【０００３】Ｂスコープ画像あるいはＣスコープ画像を
作成・表示できるように構成された従来の超音波探傷器
は主に設置型の装置である。設置型超音波探傷器は、装
置本体の試料テーブルに配置した被検体に対し、移動機
構によって支持されたプローブを走査移動するように構
成され、移動機構にはプローブの移動量を計測する計測
装置が付設されている。これらの画像を作成する際には
当該計測装置で得られた移動量データが用いられる。

【０００４】また、溶接部材等に存在するクラック等の
欠陥を検出する場合には、斜角探傷法が採用される場合
がある。この斜角探傷法は、被検体の表面に沿って超音
波プローブを一定方向に移動させながら、超音波プロー
ブから被検体に対してある角度で傾斜させた方向に超音
波を照射し、被検体内部からの反射エコーを検出する方
法である。この斜角探傷法によれば、例えば被検体の内
部で深さ方向の割れや巣等の欠陥が存在する場合に、傷
の上側端部と下側端部を検出することができ、それによ
って例えば傷の大きさを測定して欠陥の大きさを評価で
き、欠陥の形態や種類等を評価することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】携帯用超音波探傷器で
は、超音波探傷器が被検体の存在する現場に持ち運ば
れ、現場で検査者は手でプローブを持ちこのプローブを
被検体の表面に当てて手動で移動させ、Ａスコープ画像
を作成するように構成されていた。従来の携帯用超音波
探傷器では、構造的にプローブの移動量を得ることがで
きなかったので、Ｂスコープ画像や斜角探傷法によって
得られたデータからその画像を作成・表示を行うことが
できなかった。しかしながら、携帯用超音波探傷器で
も、適宜な構造のプローブ移動量計測装置を備えること
により、Ｂスコープ画像や斜角探傷における画像の作成
・表示ができることが望まれるとともに、さらに当該計
測装置により得られるプローブの位置情報を利用して欠
陥エコー波形の取得を容易にし、かつ、精度良く欠陥位
置を検出できることが望まれる。

【０００６】本発明の目的は、上記要望に応えることに
あり、簡易な構成によってＢスコープ画像や斜角探傷に
おける画像の作成・表示を行えるようにすることによ
り、欠陥エコー波形の取得を容易にし、欠陥位置の検出
精度を高めた携帯用超音波探傷器を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る携帯用超音
波探傷器は、上記目的を達成するため、次のように構成
される。携帯用超音波探傷器は、超音波プローブの位置
情報を得る手段として、移動量を検出するエンコーダと
このエンコーダから出力される移動量信号を計数する計
数部（カウンタ）とからなる移動距離計測器を備えてい
る。計数部は探傷器本体のメイン基板側に設けられてい
る。従って、検査の際に超音波プローブを被検体の表面
で移動すると、超音波プローブの移動量は移動距離計測
器で計測される。計測された超音波プローブの移動量は
探傷器本体の演算処理部に伝送される。一方、超音波探
傷器は、超音波プローブで被検体を走査するときにＡス
コープデータを取込み、このＡスコープデータを基本に
所定の処理が行われる。請求項１に記載の発明では、こ
のＡスコープデータを超音波プローブの移動距離データ
と組合わせて内部スコープ画像（Ｂスコープ画像等）を
作成する構成を備えている。このＢスコープ画像等の作
成・表示において、被検体の同一箇所を超音波プローブ
で繰り返し走査するとき欠陥エコー波形のピークを重ね
て記憶し、Ｂスコープ画像等で２以上の欠陥画像を表示
するように構成されている。このような構成では、被検
体の同一箇所を繰り返し走査して検査を行うとき、各走
査でのＡスコープで発生する欠陥エコー波形においてピ
ークをその都度検出し、記憶する。そして例えばＢスコ
ープの描画では１つの欠陥について複数の欠陥画像を表
示する。このように蓄積型のＢスコープ画像等として構
成される。これによって欠陥画像の詳細な評価が可能に
なり、正確な欠陥位置を求めることが可能になる。また
請求項２に記載の発明は、斜角探傷を行う際の内部スコ
ープ画像の作成・表示を対象とするもので、演算処理部
では、超音波プローブをエンコーダの可動方向と異なる
方向に走査させたときに得られる複数のＡスコープデー
タを重ねて記憶する。そして、画像化に際しては、表示
手段が演算処理部に記憶したデータに基づき被検体の内
部状態を画像化するようになっている。一般に斜角探傷
を行うに際しては、超音波プローブを実際の走査方向
（エンコーダの可動方向）とほぼ直交する方向に微小に
反復走査させ、深さ方向や幅方向を確認しながら検査を
行う。このように超音波プローブを微小に走査させた際
の欠陥エコー（Ａスコープデータ）を重ね合わせ蓄積す
ることにより、２次元（欠陥の幅および深さ）情報が蓄
積され、画像化した際に正確な欠陥位置、および欠陥の
形状を求めることが可能になる。特に携帯用の超音波探
傷器によれば、環境の悪い現場で斜角探傷プローブを手
動で小刻みに移動して走査を行って検査を行わなければ
ならない。検査環境は劣悪である。このような検査で
は、十分な経験を有する検査者に比較して経験の少ない
検査者の場合には有効な画像を得ることが難しい。そこ
で、作成された画像が適切な検査で得られたものか否
か、すなわち超音波プローブの手動走査が妥当であった
か否かを判断するための基準を提示する構成および手段
が設けられている。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を図面に基づき説明する。図１〜図６は、本発明による
第１の実施形態を説明するための図であり、図１は第１
の実施形態における携帯用超音波探傷器の正面側の外観
図、図２は超音波探傷器のシステム構成を示すブロック
図、図３は超音波プローブで被検体を走査する状態を示
す斜視図、図４はＡスコープ画像の一例を示す図、図５
は蓄積型Ｂスコープ画像表示を行うフローチャート、図
６は蓄積型Ｂスコープ画像表示を解説するための図であ
る。

【０００９】超音波探傷器は本来的に携帯型装置である
が、図１では設置状態での使用を示している。図１に示
すように、超音波探傷器１０は、超音波を利用した検査
を行う装置本体１１と、装置本体１１を取付けて据え置
くための支持筐体１２とから構成されている。

【００１０】支持筐体１２は例えば金属板を用いて箱状
に形成され、装置本体１１を支持するのに必要な強度を
備えている。支持筐体１２は、手前部分に装置本体１１
を取付けるための開口部を有している。また支持筐体１
２の両側壁の間には、開口部に近い箇所で回転自在な取
手１３が設けられている。この取手１３は、設置型で使
用するときに支柱としての働きを有している。

【００１１】装置本体１１の正面部には液晶で作られた
表示部２１が設けられている。表示部２１の液晶として
例えばＴＦＴを利用し、好ましくは横長に形成され、カ
ラー大画面として作られる。表示部２１には測定でで得
られたエコー波形等が表示される。表示部２１の周囲に
は、測定の際に用いられる各種の複数のコマンド用操作
キー２２、電源スイッチ２３、ブザー２４、ＬＥＤ２
５、入力端子２６、出力端子２７などが設けられてい
る。装置本体１１の上部には携帯用バンドを取付けるた
めの係止部２８が両側の２箇所に設けられている。

【００１２】上記装置本体１１の内部にはメイン基板が
内蔵され、このメイン基板上には、超音波測定（超音波
探傷）を実行するために各種の制御処理および信号処理
等を行う電気回路部が設けられている。図２は当該電気
回路部３０のシステム構成を示す。この電気回路部３０
は、超音波の送信・受信の制御、測定データの演算・処
理、表示部２１の表示内容の制御等を実行するＭＰＵ３
１を含んでいる。このＭＰＵ３１と入力部および出力部
との間には入出力制御回路３２が介設される。入出力制
御回路３２は、ＭＰＵ３１の指令を受けて入力部または
出力部を制御する。入力部としてはキースイッチ３３が
含まれる。このキースイッチ３３は前述の各種の操作キ
ー２２に対応し、実際には複数のキースイッチが備えら
れる。また出力部としては、例えばパルサ３４、レシー
バ３５、さらに前述のＬＥＤ２５やブザー２４等が含ま
れる。

【００１３】入出力制御回路３２から出力された超音波
出射信号はパルサ３４に供給され、パルサ３４は超音波
プローブ（プローブ）３６に対してパルス信号を出力す
る。プローブ３６は圧電素子を含み、圧電変換作用でパ
ルス信号を超音波３７に変換する。なお超音波プローブ
には例えば垂直探傷用のプローブ（垂直プローブ）や斜
角探傷用のプローブ（斜角プローブ）が存在するが、こ
こではプローブ３６は垂直プローブであるとする。当該
超音波３７は被検体３８の内部に欠陥があると、そこで
超音波の反射波すなわち欠陥エコーが発生し、プローブ
３６に戻り、受信される。欠陥エコーはプローブ３６で
電気的エコー信号に変換される。このエコー信号はレシ
ーバ３５に供給される。レシーバ３５では、入出力制御
回路３２からの制御信号を受けてゲイン等が設定され
る。レシーバ３５で取込まれたエコー信号（波形信号）
はＡ／Ｄ変換器３９でアナログ信号からデジタル信号に
変換され、波形メモリ４０に記憶される。

【００１４】操作キーの操作に対応して複数のキースイ
ッチ３３を通して入力される各種の操作信号（コマン
ド）は入出力制御回路３２に入力される。各種のキース
イッチ３３のオン・オフ動作によって測定に関する各種
指令が入出力制御回路３２を経由してＭＰＵ３１に入力
される。複数のキースイッチ３３による指示内容として
は、例えばゲインの設定、パルスやゲートの位置、ゲー
トの幅、波形の拡大等がある。また入出力制御回路３２
は、ＬＥＤ２５やブザー２４を駆動し、測定操作者（検
査者）に必要なメッセージを提供する。

【００１５】測定データの演算・処理等を行うＭＰＵ３
１に対して、前述の波形メモリ４０と、さらにタイミン
グ回路４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、表示部コントロ
ーラ４４とがバス４５を経由して接続されている。タイ
ミング回路４１は、パルサ３４の出力動作とＡ／Ｄ変換
器３９の変換動作と波形メモリ４０の記憶動作のタイミ
ングを調整する。ＲＯＭ４２の中には、ＭＰＵ３１にお
いて各種機能部を形成するためのプログラムが格納され
ている。本実施形態では、ＲＯＭ４２に、演算部（欠陥
の深さ演算等）を形成するプログラム４２ａ、波形表示
部プログラム４２ｂ、Ａスコープ画像作成プログラム４
２ｃ、Ｂスコープ画像作成プログラム４２ｄ等が格納さ
れている。ＭＰＵ３１は、ＲＯＭ４２に格納されたプロ
グラムを読み出して必要な機能を実現する。ＭＰＵ３１
は、例えば、プログラム４２ｂを実行して表示部２１に
波形表示部を形成し、プログラム４２ａ，４２ｃを実行
して波形メモリ４０に記憶された測定波形データを処理
して画像信号および制御信号等を作成し、ＲＡＭ４３に
データを一時保存しながら表示部コントローラ４４に送
る。表示部コントローラ４４は画像信号等、すなわち画
像表示のための信号に基づいて表示部２１の表示内容を
制御する。こうして表示部２１にＡスコープ画像が表示
される。またプログラム４２ｄを実行することにより同
様に表示部２１にＢスコープ画像が表示される。Ｂスコ
ープ画像の表示では以下に設するプローブ移動距離計測
器によって得られるプローブ３６の位置情報が利用され
る。

【００１６】次にＢスコープ画像の作成・表示に用いら
れるプローブ移動距離情報を得る計測器について説明す
る。図１に示すように、超音波探傷器１０にはエンコー
ダ５１が付設されている。このエンコーダ５１は巻取式
構造のワイヤ５２を備える。ワイヤ５２は通常において
巻取状態にあり、ワイヤ５２を外へ引き出すと、その引
き出し量に対応してエンコ―ダ５１はパルス（移動量信
号）を出力する。従ってエンコーダ５１から出力される
パルス数をカウンタ（計数部）で計数することによって
ワイヤ５２の引き出し量を計測することができる。エン
コーダ５１とワイヤ５２とカウンタによってプローブ移
動距離測定器が構成される。通常、カウンタはＭＰＵ３
１側に設けられる。

【００１７】エンコーダ５１の出力線５３は、支持筐体
１２の内部に設けられたサブ基板５４（図２に示す）の
接続端子に接続される。サブ基板５４は支持筐体１２の
側壁部の近傍に設けられており、当該側壁部に形成され
た蓋部５５を開くことによりサブ基板５４の接続端子と
の接続が可能になる。図２に示す通り、サブ基板５４は
入出力制御回路３２を経由してＭＰＵ３１に接続され
る。ＭＰＵ３１は計数機能（エンコーダ用カウンタ）を
備え、エンコーダ５１から提供されるパルスの数をカウ
ントしてワイヤ５２の引き出し量情報を得る。

【００１８】一方、ワイヤ５２の先端は、図１および図
２に示されるように、プローブ３６に連結されている。
プローブ３６はケーブル５６を介して装置本体１１の正
面部の入力端子２６に接続され、被検体に対して探傷の
ためのスキャン動作（走査動作）が可能な状態にある。

【００１９】上記の構成において、図３に示すごとく測
定操作者がプローブ３６を把持して被検体３８に対して
特定方向（描画ライン）にスキャン動作を行うと、超音
波反射エコーにより被検体３８の内部の情報が得られ、
併せて、プローブ３６の動作に連動しその動作量に対応
してワイヤ５２が張った状態でエンコーダ５１から引き
出されるため、前述のごとくプローブ３６の移動量に対
応してエンコーダ５１がパルス出力し、ＭＰＵ３１の側
ではエンコーダ用カウンタでパルスを計数することによ
ってプローブ３６の移動距離が計測される。

【００２０】上記構成を有する超音波探傷器１０は、そ
の超音波探傷機能によりプローブ３６で得られた被検体
３８からのエコー信号に基づいて図４に示すようなＡス
コープ画像を表示する。図４で、Ｔは送信波の波形、Ｆ
は欠陥エコーの波形、Ｂは底面エコーの波形である。さ
らにエンコーダ５１によりプローブ３６のスキャン動作
時の移動距離データ（プローブ３６の位置情報）を得る
ことができるので、当該移動距離データとＡスコープ画
像のデータを組合わせることにより、Ｂスコ―プ画像を
作成し表示できる。エンコーダ５１でプローブの位置情
報を得ることによりＢスコープ画像を表示でき、被検体
の内部状態の確認、傷の長さ等の測定を有効に行える。

【００２１】上記Ｂスコープ画像作成プログラム４２ｄ
によるＢスコープ画像の表示は蓄積型の表示である。Ｂ
スコープ画像作成プログラム４２ｄの要部である蓄積型
表示を実行する部分のフローチャートを図５に示す。次
に図５のフロ―チャートおよび解説のための図６を参照
して蓄積型のＢスコープ画像表示を説明する。

【００２２】図３に示されるように被検体３８に対して
測定範囲を定めプローブ３６を走査する。このとき測定
範囲を例えば往復するようにプローブ３６を移動させ
る。図６において（１）は１回目の走査（往路）による
測定を示し、（２）は２回目の走査（復路）による測定
を示し、いずれも被検体３８における同一箇所すなわち
同じ欠陥６１の測定を示している。１回目のプローブ走
査によって１回目のＡスコープ画像（Ａスコープデー
タ）６２と１回目のＢスコープ画像６３が得られる。Ｆ
１はＡスコープ画像６２で表示された欠陥エコーの波形
であり、６４はＢスコープ画像６３で表示された欠陥像
である。２回目のプローブ走査によって２回目のＡスコ
ープ画像（Ａスコープデータ）６５と２回目のＢスコー
プ画像６６が得られる。Ｆ２はＡスコープ画像６５で表
示された欠陥エコーの波形であり、６７はＢスコープ画
像６６で表示された欠陥像である。Ｂスコープ画像６６
では、上記欠陥像６４と共に欠陥像６７が表示されてい
る。すなわちプローブ３６が被検体３８において同じ箇
所を走査して測定を行うと、そのたびに前回測定の欠陥
データ（欠陥エコー波形Ｆ１のピークレベル）と比較し
て、大きなピークレベルを有する欠陥データ（欠陥エコ
ー波形Ｆ１のピークレベル）を取得し、記憶し、Ｂスコ
ープ画像の上で重ねて表示するように構成されている。
つまり蓄積型のＢスコープ画像表示の構成となってい
る。この表示方式によれば、例えばＢスコープ画像６６
においてピーク点を見出すことが容易になるという利点
を有し、高い精度で欠陥を検出することができる。

【００２３】上記の蓄積型Ｂスコープ画像表示は図５に
示した処理プロセスで実行される。最初のステップＳ１
ではまずＭＰＵ３１側に設けられたエンコーダ用カウン
タをリセットする。これによってプローブ３６を被検体
３８上で走査して移動させるとき、プローブ３６の移動
量（位置）のデータを得ることができる。判定ステップ
Ｓ２では、エンコーダ５１からの出力パルスに基づいて
得られる被検体３８上のプローブ３６の位置が調べられ
る。プローブ３６が測定範囲外にあるときには測定を終
了する。プローブ３６が測定範囲内にあるときには描画
位置を決定する（ステップＳ３）ここで描画位置とはプ
ローブ３６を走査動作させるために被検体表面上の描画
ラインの意味である。その後、検査者はプローブ３６を
把持して描画ラインに沿ってプローブ３６を往復移動さ
せる。上記の１回目および２回目の走査が行われる。こ
れらの走査によって得られたエコーデータがデジタル化
されて上記波形メモリ40に保存される。各走査による測
定で得られた欠陥エコーに関するピークデータはそれぞ
れ蓄積される（ステップＳ５）。蓄積された欠陥エコー
に関するピークデータは、図６に説明したようにＢスコ
ープ画像６６に同時に描画され、表示される（ステップ
Ｓ６）。以上のステップを繰り返すことにより蓄積型の
Ｂスコープ画像表示が行われる。

【００２４】上記第１の実施形態では形態型の超音波探
傷器に適用して簡易にＢスコープ画像を表示する例を説
明したが、上記エンコーダを利用した移動距離計測器を
他の形式の超音波探傷器に適用できるのは勿論である。

【００２５】上記実施形態においてプローブ３６は垂直
プローブであったが、斜角探傷に使用される斜角プロー
ブであってもよい。プローブ３６が斜角プローブである
場合には、通常の動作でＡスコープデータを取得し、上
記プローブ移動距離計測器によってプローブ３６の移動
距離データを取得し、これらのデータを組合せて用いて
上記のＢスコープ画像作成プログラム４２ｄを実行し、
被検体の内部状態の画像を作成して表示すると、Ｃスコ
ープ画像に相当する画像が表示される。以下に斜角プロ
ーブを用いる場合を詳述する。

【００２６】図７〜図１１に基づき本発明による第２の
実施形態を説明する。この第２の実施形態は、斜角探傷
法を行う際に得られるＡスコープデータに基づき被検体
内部の状態を画像化するものである。図７は斜角探傷に
おける検査状況を示す図、図８は斜角探傷における超音
波プローブの走査状況を示す図、図９は斜角探傷におけ
る検査状況の縦断面図、図１０は第２の実施形態によっ
て得られるＡスコープデータとゲート信号との対応図、
図１１はＡスコープデータを処理し得られる画像の一例
を示す図である。

【００２７】なお、上述した第１の実施形態と共通する
ものについては同一の符号を付しておりその説明は省略
する。また第２の実施形態に用いる超音波探傷器および
信号処理については上記した第１の実施形態に用いたも
のとほぼ同等であり、その説明も省略する。

【００２８】図７に示すように、この第２の実施形態で
は、被検体３８Ａに存在する欠陥５１を斜角探傷用の超
音波プローブ３６ａを用い検出する。そして、この第２
の実施形態における斜角探傷法では、図８に示すように
超音波プローブ３６ａを、エンコーダ５１による超音波
プローブ３６ａの位置検出方向とほぼ直交するＸ方向に
微小に反復走査（図７中との間）させながら、か
つ、Ｙ方向へ走査（図７中距離Ｌ）させ、その際に得ら
れる反射エコー３７とエンコーダ５１からの位置情報と
を超音波探傷器１０の装置本体１１に入力する。反射エ
コー３７は、予め設定されるゲート内の信号が入出力制
御回路３２、Ａ／Ｄ変換器３９を介し波形メモリ４０に
記憶される。なお第２の実施形態におけるゲートの幅は
比較的広めに設定される。

【００２９】以上のように構成された第２実施形態で
は、欠陥５１が深さ方向に長さを持って存在した場合
に、Ｘ方向への微小走査により図９のＩ，II，III に示
すように、それぞれの位置で超音波の伝播路程が変化す
る。すなわち、Ｉの路程は比較的短く、IIの路程はＩに
比べ長くかつIII に比べ短く、III の位置では最も長く
なり、欠陥５１からの反射エコー３７が超音波プローブ
３６ａに戻る時間が異なる。このために、Ａスコープデ
ータとして検出したとき、図１０に示すようにそれぞれ
超音波プローブ３６ａの位置で欠陥５１に相当する信号
の位置が異なる。すなわち、超音波プローブ３６ａがＩ
の位置では、欠陥５１からの反射エコー３７が信号６４
−Ｉとして検出され、IIおよびIII の位置では、それぞ
れ６４−II，６４−III として検出される。第２実施形
態では、図１０に示すようにゲート１００の設定幅を比
較的長くし、それぞれの反射エコー信号６４−Ｉ，６４
−II，６４−III を検出可能に設定すると共に、ゲート
１００で設定されるしきい値以上の信号（図１０の斜線
部）をエンコーダ５１の信号と対応させてすべて波形メ
モリ４０内に記憶される。ここで、上述したようにＸ方
向への走査は微小であり、エンコーダ５１からの出力値
はＩ，II，III の位置ではほぼ同等の値として検出され
る。このため、波形メモリ４０に記憶したＡスコープデ
ータについて画像化すると、図１１に示すように、横方
向が欠陥５１の深さＨを、縦方向が欠陥５１の長さＬ５
１に相当することになる。従って第２の実施形態によれ
ば、斜角探傷によって得られたＡスコープデータから欠
陥５１の位置を検出できると共に、その深さ、長さ等の
形状に関して正確に検出することができる。

【００３０】次に、図１２〜図１６を用いて本発明の第
３の実施形態について説明する。図１２は第３の実施形
態における斜角探傷の検査状況を示す図、図１３は第３
の実施形態におけるＡスコープ画像の一例を示す図、図
１４はＡスコープデータを処理し得られる画像の一例を
示す図、図１５は斜角探傷において好ましくない走査例
を示す図、図１６は斜角探傷において好ましくない走査
を行って得られる画像の一例を示す図である。

【００３１】第３の実施形態は、被検体３８Ｂの測定対
象部位に対しその近傍に端面３８ｂ２が存在し、この端
面３８ｂ２からの反射エコー信号を波形メモリ４０に取
り込む点で上述した第２の実施形態と異なる。なお、超
音波プローブ３６ａによるＹ方向の走査は、端面３８ｂ
２とほぼ平行して行われる。その他の構成については、
第２の実施形態と基本的に同一である。

【００３２】以上のように構成された第３の実施形態で
は、Ｘ方向の微小走査により図１３に示すように、欠陥
５１からの反射エコー信号Ｆ（Ｆ１，Ｆ２）と端面３８
ｂ２からの反射エコーＢ（Ｂ１，Ｂ２）とが検出され
る。そして、この第３の実施形態では、端面３８ｂ２か
らの反射エコー信号Ｂに関しても波形メモリ４０に記憶
されるように第２の実施形態に比べさらにゲート１００
の設定幅を長くする。このため、波形メモリ４０に記憶
されたデータを画像化した場合には、図１４に示すよう
に、端面３８ｂ２からの反射エコーに相当する部分１０
１と、欠陥５１に相当する部分１０２とが両方表示され
る。なお、図１３において、Ｆ１，Ｂ１は超音波３６ａ
がの位置にある場合の欠陥からの反射エコー信号およ
び端面３８ｂ２からの反射エコー信号を示し、Ｆ２，Ｂ
２は超音波３６ａがの位置にある場合の欠陥からの反
射エコー信号および端面３８ｂ２からの反射エコー信号
を示し、Ｔは超音波照射時の表面反射エコー信号を示
す。

【００３３】ところで、上述したように携帯用超音波探
傷器１０では、人手（手動）により超音波プローブ３６
ａを操作するために、走査方向および走査位置にばらつ
きが生じる。例えば図１５に示すように走査がＸ方向に
大きくばらついた場合には、それに応じて欠陥５１およ
び端面３８ｂ２からの反射エコー信号Ｆ，Ｂもばらつく
ことになる。当然、画像化した際には、図１６に示すよ
うに欠陥５１、端面３８ｂ２に相当する画像１０１ａ，
１０２ａとも、実体から大きくずれたものとなる。ここ
で、端面３８ｂ２についてはその形状が外観から明らか
であり、図１６による結果が妥当なもであるかどうか一
目瞭然である。これに伴い、得られた欠陥データも妥当
であるかどうかを判別することができる。端面３８ｂ２
は被検体の基準部として使用され、被検体の内部状態を
表す画像の中に、本来の検査対象である欠陥の画像と共
に、手動走査の妥当性の評価に資する基準部の像とを含
めるように構成されている。

【００３４】従って第３実施形態によれば、上述した第
２実施形態による効果に加え、端面３８ｂ２に関する反
射エコーデータＢをも画像化することにより、斜角探傷
法により得たデータが妥当なものであるかどうか容易に
判断することができる。特に検査者による斜角プローブ
の手動走査が適切に行われたか否かを容易に判断するこ
とができる。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、エンコーダを利用して移動距離計測器を実現し、
これを超音波探傷器に付設するように構成したため、超
音波探傷器において簡易な構成にてＢスコープ画像およ
び斜角探傷における画像等の内部スコープ画像を表示で
き、欠陥エコー波形の取得を容易にし、欠陥位置の検出
精度を高めることができる。

【００３６】さらに、斜角探傷法により得たデータを画
像化し、欠陥位置の検出精度を高めることができると共
に、被検体が基準となる面を有し、ゲート信号を基準面
からの反射エコー信号を含む幅を有するように設定する
ことにより、斜角探傷法により得たデータが妥当なもの
であるかどうか容易に判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る携帯用超音波探傷器を示す外観図
である。

【図２】超音波探傷器のシステム構成を示すブロック図
である。

【図３】超音波プローブで被検体をスキャンする状態を
示す図である。

【図４】Ａスコープ画像の一例を示す図である。

【図５】第１の実施形態において蓄積型Ｂスコープ画像
表示を行うフローチャートである。

【図６】第１の実施形態において蓄積型Ｂスコープ画像
表示を解説する図である。

【図７】本発明の第２の実施形態における斜角探傷の検
査状況を示す図である。

【図８】第２の実施形態における斜角探傷の検査状況の
縦断面図である。

【図９】第２の実施形態における被検体のスキャン状態
を示す図である。

【図１０】第２の実施形態によって得られるＡスコープ
データとゲート信号との対応図である。

【図１１】第２の実施形態によりＡスコープデータを処
理し得られる画像の一例を示す図である。

【図１２】第３の実施形態における斜角探傷の検査状況
を示す図である。

【図１３】第３の実施形態におけるＡスコープ画像の一
例を示す図である。

【図１４】第３の実施形態によりＡスコープデータを処
理して得られる画像の一例を示す図である。

【図１５】斜角探傷において好ましくない走査例を示す
図である。

【図１６】斜角探傷において好ましくない走査を行って
得られる画像の一例を示す図である。

【符号の説明】

１０超音波探傷器１１装置本体１２支持筐体２１表示部３６超音波プローブ５１エンコーダ５２ワイヤ５３出力線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三輪茂茨城県土浦市神立町650番地日立建機エンジニアリング株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動量を検出するエンコーダとこのエン
コーダから出力される移動量信号を計数する計数部とか
らなる移動距離計測器と、前記エンコーダの可動先端部位を超音波プローブに連結
し、前記超音波プローブの移動距離を前記移動距離計測
器で計測して演算処理部に伝送し、前記超音波プローブ
で被検体を走査するとき超音波探傷部でＡスコープデー
タを取込み、このＡスコープデータを前記超音波プロー
ブの移動距離と組合わせて内部スコープ画像を作成する
構成を備え、前記被検体の同一箇所を前記超音波プローブで繰り返し
走査するとき欠陥エコー波形のピークを重ねて記憶し、
前記内部スコープ画像で２以上の欠陥画像を表示するよ
うにしたことを特徴とする携帯用超音波探傷器。
【請求項２】斜角探傷用の超音波プローブと、この超
音波プローブで被検体を走査するときに超音波プローブ
から得られる超音波信号に基づき前記被検体の内部の状
態を表示する表示手段とを備えた携帯用超音波探傷器に
おいて、前記超音波プローブの移動量を検出するエンコーダと、このエンコーダから出力される移動量信号を計数する計
数部からなる移動距離計測器と、前記超音波プローブで被検体を走査するときに得られる
Ａスコープデータと前記移動距離計測器から出力される
超音波プローブの移動距離信号とに基づき前記被検体の
内部状態を画像化するための演算処理部とを備え、前記演算処理部が前記超音波プローブを前記エンコーダ
の可動方向と異なる方向に走査させたときに得られる複
数のＡスコープデータを重ねて記憶し、前記表示手段が前記演算処理部に記憶したデータに基づ
き前記被検体の内部状態を画像化することを特徴とする
携帯用超音波探傷器。
【請求項３】前記表示手段によって表示される画像の
うち、一方の軸が前記超音波プローブの移動距離に相当
し、他方の軸が時間の関数に相当することを特徴とする
請求項１または２記載の携帯用超音波探傷器。
【請求項４】前記演算処理部に記憶されるＡスコープ
データが、予め設定されたゲート信号の範囲内で検出さ
れた反射エコー信号であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の携帯用超音波探傷器。
【請求項５】前記被検体が基準となる面を有し、前記
ゲート信号はこの基準面からの反射エコー信号を含む幅
を有するように設定したことを特徴とする請求項４記載
の携帯用超音波探傷器。
【請求項６】前記超音波プローブは手動で走査される
ことを特徴とする請求項２記載の携帯用超音波探傷器。
【請求項７】前記被検体は基準部を有し、前記被検体
の内部状態を表す画像の中に本来の検査対象部の像と手
動走査の妥当性の評価に資する前記基準部の像とが含ま
れることを特徴とする請求項６記載の携帯用超音波探傷
器。