JPS58103661A - 探傷デ−タ信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、厚鋼板等の板材の主圧延方向と直角に超音
波探触子を走査させるいわゆるＸ走査の超音波自動探傷
装置における傷情報信号処理を高精度に行なうための方
式に関するものである１、 一般的に厚鋼板の超音波探傷では鋼板の圧延方向に平行
に超音波探触子を走査させるＸ走査方式と、圧延方向に
直角に超音波探触子を走査させるＸ走査方式の２方式が
あり、それぞれ一長一短がある。

圧延方向と傷の形態には深い関連があり、一般に圧延方
向に傷が伸展していることが知られているため、傷の長
さはＸ走査方式で検出するのが良い０他方、微細な傷を
十分な検出部にで検出するためＫは、Ｘ走査方式の方が
すぐれている。

従来、Ｘ走査方式の自動探傷装置では第１図に示すもの
があった。第１図において１ｘｌｔｊ：被検査材の鋼板
で、搬送制御機構装置（図示せず）により矢印方向へ搬
送、停止の制御がされる。

（２ム）Ｓ（２Ｄ）Ｆｉ超音波探触子で鋼板の圧延方向
に等間隔に４個並べられ、探触子ブロック追従機構装置
（図示せず）ＩＩＣよりて鋼板の内部を圧延方向と直角
に、即ちＸ方向に走査する。ここで探触＋　（２Ａ）　
、−（２１））の個数は４個として説明（たが、いくつ
かの探触子をブロック化して構成したり、あるいは探触
子数を増加したシ、又ブロック間の距離は小さくすれば
１回のＸ走査でカバーする探傷領域が大きくなるため、
探傷能率を向上させる性能を持つ。

（３１ｔｉ探傷装置であり、探触子（２Ａ）　−＝　（
２Ｄ）が銅板（１１へ送信する超音波信号の制御と共に
、探触子（２Ａ）　、−（２Ｄ）が鋼板（りから受信す
る反射波の中から銅板内部傷であり、かつもつとも波高
の高い傷情報をサンプリングして抽出するものである。

（４Ａ）　Ｓ＜４Ｄ）　Ｆｉ送受信ケーブルで、探触子
（２Ａ）　、−（２ｐ）と探傷装置（３）との上記信号
の送受信を行なう。Ｆ））　Ｆｉ記録装置で、探傷装置
（３）で抽出した傷情報を走査速度に応じて記録速度を
変化させながら、各探触子（２ム）　５（２Ｄ）毎に記
録するものである。

次に動作について輯明する。鋼板（１）を第１図の装置
に送り込み、鋼板トップ端の検出信号によって鋼板を停
止させる。探触子（２Ａ）　−（２Ｄ）　ｉｆ鋼板表面
へ水膜を介して接触すると共に、第２図（ａ）　Ｋ示す
ように鋼板トップ端及び８エツジ端を検出するまで、鋼
板の外側へ移動する。この後探触子（２Ａ）−（２Ｄ）
　Ｆｉ鋼板Ｎエツジ側へ圧延方向に直角走査即ちＸ走査
して、Ｎエツジ端部まで移動して１回の探傷が終了する
。次に探触子（２Ａ）−（２Ｄ）各々を、鋼板ボトム側
へ１ブロック分だけ圧延方向にずらして、Ｎエツジ端よ
り８エツジ端へＸ走査探傷の２回目が終了する０これら
１往復分の探傷が終了したところで、探傷済の部分を搬
送し、隣接した゛部分を２往復目に探傷する。これらの
繰り返しを銅板ボトム端まで行う。

これら探傷動作と同時に、探傷装置（３）は探触子（２
Ａ）　５（２Ｄ）に超音波信号を発生させ、鋼板内部へ
超音波を送信させると共に、送信波に対応して入力する
反射波の中から、鋼板内部傷情報を抽出し、傷内からの
反射波の大きさをアナログ情報として、記録装置（５）
へ出力する。

記録装置（５）とは２例えばペンレコーダで構成され、
探触子（２Ａ）　５（２Ｄ）の走査速度に応じて記録速
度を変化させ、各探触子（２ム）−（２Ｄ）毎に記録す
ると、第２図（１））のようになる〇第２図（ａ）　、
　（′ｂ）において、（１ム）−（１１１１）は鋼板上
の探触子の走査面であり、（１ム）−（ＩＤ）がそれぞ
れ探触子（２ム）　５（２Ｄ）の８エツジ端よりＮエツ
ジ端へのＸ走査＊　（１Ｋ）　−＝　（ＩＢ）がそれぞ
れ探触子（２ム）　５（２Ｄ）のＮエツジ端より８エツ
ジ端へのＸ走査に対応する。（２ｘ）Ｓ（２ｚ）は鋼板
の傷でありこの傷を探触子が走査した時のペンレコーダ
出力が（３ム）−（３Ｄ）であり、それぞれ探触子（２
ム）−（２Ｄ）の出力に対応する。

（４）はペンレコーダ装置であり、（５）がペンレコー
ダ用紙で矢印の方向に紙送９される。ペンレコーダ出力
波形（６１Ａ）　５（６６Ｄ）と傷（２：［）−（２Ｚ
）との対応は波形（６１ム１（６２ム）　、　（６５Ｂ
）が傷（２Ｘ）　Ｖｃ　、波形（６４Ｂ）　ｅ　（６５
Ｂ）が傷（２Ｙ）に、波形（６６Ｄ）が傷（２ｚ）に各
々対応する０従来の自動探傷で、探触子をＸ方向に走査
させる装置では、Ｘ走査方向の傷情報をそのままアナロ
グ配録していたため、傷の有無はわかるが、圧延方向の
長さと、各探触子が検出した傷相互の関連位置が記録紙
を見た・、だけではわからなかりた〇 この発明は上記のような欠点を解消するためになされた
もので、記録された傷情報から傷の長さ、相互関連位置
が直視できるように、データ処理し、記録するようにし
た鋼板の探傷データ処理装置を提供することを目的とし
ている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第３
図゛において、第１図と同一符号は同−又は相轟部分を
表わす０ （６）ハ量子化装置で、探傷装置（３）から送られてく
る銅板内部の傷のうち、一番高い波高の傷信号をウィン
ドコンパレータ等、を用いて傷無し。

軽い傷、中程、度の傷９重い傷の４段階に分類し。

第１表に示すような傷の程度に応じた４つのコード情報
で表わして、単位区分の傷情報をデイジタル信号に変換
して出力するものである。

第　　１　　表 （７）は信号処理装置で、量子化装置（６）から順次出
力する鋼板０）のＸ走査方向単位区分のディジタル傷情
報を順次入力、保持して、連続した所定数、たとえば２
５個の単位区分からの傷情報を御名コード別に加算して
傷のレベルの最高位のものと、傷の有った単位区分数を
、８つのコード情報に表わして出力するものとする。

（８）は論理判断装置であり、信号処理装置　（７）で
発生する傷の８つのコード情報を鋼板１枚分記憶してお
ける記憶装置を持ち、探触子（２人）−（２Ｄ）のＸ走
査往彷探傷による傷情報を、鋼板（１）の各部分（ＩＡ
）　５（ＩＨ）に展開、接続して、鋼板（１）のどこに
どの程度の長さの傷が存在するかを判断し、記録装置（
９）へ出力する機能を持つ０（９）は記録装置で、論理
判断装置（８）が判定した傷の存在個所−１長さを実際
の鋼板上にレイアウトしてディジタル記録する印字装置
である。

次に動作について説明する。鋼板（１）を第３図の装置
に送り込み、鋼板トップ端の検出信号によって鋼板を停
止させる。探触子ブロック（２ム）−＝　（２Ｄ）は鋼
板表面へ水膜を介して接触すると共に、鋼板トラフ端及
びＳエツジ端を検出するまで、鋼板の外側へ移動する。

この後、探触子ブロック（２ム）−（２Ｄ）は−板Ｎエ
ツジ側へ圧処方向に直角走査即ちＸ走査してＮエツジ端
部まで移動して１回の探傷が終了する。次に探触子ブロ
ック（２ム）−（２Ｄ）各々を、銅板ボトム側へ１ブロ
ック分圧延方向にずらして、Ｎエツジ端より８エツジ端
へＸ゛走査探傷の２回目が終了する。これら１往俵分の
探傷が終了したところで、探傷済の部分を搬送し、１ｉ
ｉｌ接した部分を２往゛復目に探傷する。これらの繰り
返しを行う。

これら探傷動作と同時に、探傷装置（３１ａ探触子（２
Ａ）−（２Ｄ）に超音波信号を発生させ、鋼板内部へ超
音波を送信させると共に、送信波に対応して入力する反
射波の中から、鋼板内部傷情報を抽出し、傷内からの反
射波の大きさをアナログ情報として、量子化回路（６）
へ出力する０量子化回路（６）では単位区分毎に傷のレ
ベルによりディジタル化すると共に信号処理装置（７）
に順次出力する。信号処理装置（７）では、順次入力さ
れる単位区分毎のコード化された傷情報を所定数、たと
えば２５０単位区分だ社の信号保持回路（図示せず）の
レジスタに各コード別に加算して２５単位区分中の最高
位レベルの傷と。

傷の有った単位区分数を２５単位区分のデータが集まり
た時点で論理判断装置（８）へ出力する。

論理判断装置（８）では２５単位区分のまとめられた傷
情報を、鋼板全体での位置付けを考慮して、記憶装置（
図示せず）の所定のエリアに格納するが、記憶装置上の
傷情報の構成は、鋼板（１）の各部分（１人）−（ＩＨ
）に展開、接続して鋼板（１）上の傷°の長さと位置を
把握出来る様に記憶する。

その実施方法を順を追って説明すると、信号処理装置（
７）からの２５単位区分のまとめられた傷情報は第４図
の様に各探触子（２Ａ）　、−（２Ｄ）毎に単位区分当
たりの傷情報で構成された（ＡＩ）−（ムｎ）　Ｉ　（
Ｈ）−（Ｉｎ）　Ｉ　（Ｂ１）−（Ｂｎ）　、　（１１
）−＝（Ｆｎ）　Ｉ（０１）　、−（Ｏｎ）　、　（Ｇ
１）　５（Ｇｎ）　、　（ＤＩ）　−（Ｄｎ）　、　（
Ｈｌ）　−＝（Ｈｎ）からなり論理判断装置（８）によ
り計算機メモリに順次大”力される。−相入力した傷情
報を第５図のように計算機メモリ上で鋼板（１）の各部
分に対応して展開した鋼板イメージに変換を行う０これ
を鋼板（１）１枚分行う。

鋼板イメージに変換された計算機メモリ上の鋼板（１）
１枚分のデータを元に論理判断装置（８）が傷の巾及び
長さを求めることが出来る。

傷の巾及び長さを求める方法としては、第５図の計算機
メモリデータより（Ａす＊　（”）　＊　（”）（ＩＦ
Ｆ）　、　（０１）・・・、　（Ａ２）　Ｉ　（１５）
　Ｉ　（Ｂ２）　Ｉ　（Ｆ５）　、　（０２）・・・、
（ム’）　＊　（Ｅｌ）ｔ　（”ｓ）　ｓ　（Ｆすｅ　
（’６）・・・、の順に傷情報を取り出し傷の連続性を
判断することにより傷のＹ方向の長さが判断出来る。又
（ムリ。

（Ａ２）、（ム５）　、　　（Ａ４）　、　　（Ａ５）
・・・（Ｂ１）　、　　（Ｂ２）　、　　（Ｂ３）　。

（Ｂ４）　ｔ　（Ｂ５）・・・の順に傷の情報を取シ出
し傷の連続性を判断することＫより傷のＸ方向の巾が判
断出来る。

尚、ここで第４図の実施例において鋼板Ｘ方向の分割は
６となっているが、これは単位区分の大きさの探触子個
数及び鋼板の板巾等から規定されるもので６に限らない
。

記録装置（９）では、１枚の鋼板全面を長方形に展開し
た形を印字用紙上にレイアウトして、その長方形上のど
こに、どれだけの巾及び長さの傷があるかを一目でわか
るように記録する。その記録例を第６図に示す０ 第６図について説明する。　（９’）は記録用紙であり
高速ディジタル印字され、矢印の方向へ紙送りされるｏ
（９ム）は超音波探傷を行なった鋼板の名称・仕様など
の鋼板情報である。（９Ｂ）は傷なし箇所で（・）で記
録出力されている。（９Ｘ）　−＝（９ｚ）は傷あり箇
所で凶で記録出力されている。

なお９以上は厚鋼板の超音波探傷装置の実施例について
説明したが、超音波探傷装置に限定されることなく、Ｘ
＃を使用したもの、厚鋼板以外の板状形状物等の非破壊
検査を実施する場合にＸ走査して得られる信号をデータ
処理するものに適用可能な方式である。また得られた傷
の位置、長さを記録するため、高速印字装置として説明
したが、　ＣＲＴ等画面画面表示ことも可能である。

以上のように、この発明によって機械の動きは、探触子
の傷検出能の点で有利なＸ走査方式を行いながら、傷情
報のデータ処理によって本来９判定したいＹ方向の傷の
長さと位置を論理判断して算出することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なＸ走査の超音波自動探傷システムの構
成図、第２図（！Ｌ）は一般的な探傷方法を説明する図
、第２図（ｂ）は一般的システムでの傷の出力例を示す
図、第３＠は本発明を実現するためのＸ走査の超音波自
動探傷システムの構成図、第４図は鋼板上の探触子走査
パターンと単位区分データ図、第５図は第４図の傷デー
タをメモリ上に展開、接続したデータ図、第６図は本発
甲で傷を記録用紙に出力した例を示す図である 図において、（１）は厚鋼板、（２）は探触子、（３）
は探傷装置、（４１ｔｉ探傷データ送受信ケーブル、（
６）は量子化回路、（７）は信号処理装置、（８）は論
理判断装置、（９）はディジタル記録装置である。なお
図中−−符号は同一または相当部分を示す０代理人゛葛
　野　信　− 第１図 ぐ ト 署 第４図 第５図 ／Ａ　　　ＩＥ　　　　ＩＢ　　　ＩＦ　　　ＩＣｔケ
　　Ｉｔ）　　　１１１１にＭ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 板材表面を圧延方向に直角にＸ走査し、単位部位に関す
   る傷情報を取り出す自動探傷装置と。 上記傷情報をディジタル化し、１次情報として出力する
   量子化装置と、上記１次情報を順次入力保持し、所定数
   の１次情報を単位として信号処理した後、傷の２次情報
   を出力する信号処理装置と、上記２次情報を鋼板単位に
   記憶する装置と、その記憶装置上の傷情報を検索するこ
   とによって、実際の傷の存在個所と傷の圧延方向の長さ
   及び巾を判定する論理判断装置と、それらの傷の存在個
   所と傷の長さ及び巾を記録する記録装置とを備えた板材
   の探傷データ信号処理装置。