JPS58147645A - 超音波試験における信号弁別方法 - 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】 この発明はノ４ルスエコ一方式によるワークピース超音
波試験に際して、ワークピースの傷によって発生する信
号と、結合手段内に妨害物として存在する例えば気泡に
起因する妨害信号とを弁別する方法に関する。

西独特許出願第２７０４１２８号にはダイナミック弁別
法が記載されており、この方法は超音波試験において被
検体内に実在の傷からの信号と、例えば気泡、浮遊物の
ような小さな反射物からの信号とを、トランス７Ｊユー
サと傷との間における相対的な動きを伴って区別するも
のである。

この方法においては送信パルスとその後受信した信号と
の間の各トランジット時間を比較しで、その受信信号が
結合媒体内ｔに存在する妨害−・によるものか、わるい
はワークピース内の傷によるものか判定される。このよ
うな弁別をするために、は、ワークピースをトランスデ
ユーサに対して回転させて、結合媒体内に妨害物が介在
しないような動きを得る必要がある。

ｎ独特許公開公報第２９１６９３８号にはインマージ、
ン（Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　）技術の超音波試験によって
虚像信号を減じる装置および方法が記載されている。妨
害信号を充分に削除するため、超音波トランスデユーサ
は音響吸収材でなるシュノーケルで囲み、好ましくは被
検体表面に達するようにする。これによって確証される
ことは、シュノーケル部分の外側に存在するどの妨害物
本試験結果に影参を与えられなくなることである。しか
しながら、気泡その他の粒子がシュノーケル領域内に存
在する場合には以然として妨害信号が発生し、誤った評
価に導くことになる。

また、シュノーケル端部が直接ワークピースに係接され
ると、超音波試験で頻繁に要求されるような回転設定を
できない。さらに、超音波トランスデユーサおよび妨害
反射物量で音波が往復振動すると、その結果多数のエコ
ーが発生し、これが傷の存在を確かめる評価領域に含ま
れてＴｏたかも傷に見せかけるようになり、偽の試験結
果が得られることになる。上述の方法ではこれら多数の
エコーを削除することができず、それゆえ従来技術の重
大な欠点を表している。

この発明は上記のような方法を改善し、例えば遮へい部
材のような機械的手段を用いることなく、システムが先
行、または後続サイクルでそれぞれ独立り、ｆＣｌつの
テストサイクルにおいて、多数のエコーに起因する妨害
信号を正確に把握できる方法を提供することを目的とす
る。

この発明によれば前記欠点は次のようにして解決される
。単一のテストサイクルにおいて可変ス−，レッシュホ
ールドの設定レベルを越え送信パルスとワークピース表
面エコーとの間に位置した信号の発生に対応して、傷の
予想されるワークピースにあたる領域（評価領域）に含
まれたそのサイクル中の信号を抑圧するようにする。

これは、超音波が水中を通過する期間、すなわち送信パ
ルスと表面エコーの区間に含まれたパルスでトＩＪ　、
ｆｆ信号を放ち、ワークピース部分にあたる評価領域に
含まれた信号を評価されなくすることで小る。そうでな
いと、偽の傷が評価に付されてしまう。このようにすれ
ば、なんら機械的手段を用いず従来の電気的評価手段を
用いて、評価領域内に現れた信号がワークピースに実在
の傷によるものか、おるいは結合媒体内にある妨害反射
物によるものかを見分けることができる・ この発１ｊｌＫ係る実施例では、送信ノ４ルスと、ワー
クピース表面工′コー以前に現れた妨害ｉ号との時間間
隔ｔが確定され、この送信／４’ルス以降においてワー
クピースに予想される傷の評価領域に含まれた信号ｎＸ
ｔが抑制されることが提案される。

すなわち、単一の妨害物の多重エコーに伴なって、１テ
ストサイクル中の評価領域に現れる信号のみを抑制でき
るので、妨害信号の混在する領域において実在の傷から
の到来／４’ルスが検出できるようになる。したがって
、非破壊試験においてワークピースのよりよい評価が得
られる・ ことに開示された解決法はこの発明を特徴づけるもので
、評価領域内に含まれる多数のエコーに起因するパルス
の信頼のおける検出性が簡単に提供されることを明確に
示している。

したがって気泡、浮遊物等、結合媒体内にいずれの妨害
反射物が存在しても、試験されたワークピースの評価に
は偽りがない。

この発明による他の利点は次の場合を例にすると明らか
である。すなわち、送信パルスから表面エコーまでの期
間に信号が現れないか、あるいは増幅率調整して固定さ
れたスレ、シーホールドに信号が交差しない場合、この
発明では評価領域内に現れる信号は傷の評価に一度供さ
れるだけである。これに対して従来技術では傷の予想領
域に含まれる信号が数回連続して現れてはじめて傷と断
定される。したがって１この発明はワークピースに実在
する傷とそうでないものとの識別を容易にする。

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。第
１図はワークピース１０の一部を示したもので、トラン
スデユーサ１２の超音波ニさらされている。これらは例
えば水の部分を介して音響エネルギの結合をする。ワー
クピース１０Ｆ！傷１４を有し、この傷１４が超音波１
６で検出される。結合媒体内には妨害物Ｉ８が存在して
おり、この妨害物１８にも上記同様の超音波２０があた
るようにする。この超音波２０は妨害物１８とトランス
デユーサ１２の間を数回往復することになる。超音波は
第２図および５１３図に示される送信パルス２２によっ
てトリガされ励起する。超音波がワークピースにあたる
と（参照番号２４に示されるように）、すぐにその一部
が反射してトランスデユーサに戻り、表面のエコーが振
幅一時間ダイヤグラムに現れるようＫなる。したがって
、送信パルス２２と表面エコー２６との間隔は結合媒体
を超音波が通過する時間に等しい。

送信パルス２２によって励起された超音波エネルギの一
部は、波の進路２０で示された妨害物１ｇにＴｏたり、
その結果反射して超音波トランスデユーサ１２に戻るよ
うになる。これに相当する信号は振幅一時間ダイヤグラ
ムに参照番号２８で示されている。そしてさらに、超音
波トランスデユーサ１２と妨害物１８との間で多重反射
した結果、送信パルス２２と信号２８との間隔に対応す
る等間隔のパルス３０．３２が現れるように々る。

ワークピース１０に実在する傷によって発生するパルス
は評価領域内に現れる。これをパルス３６で示し、この
パルス３６は傷１４をまちがいなく表わしている。とこ
ろが、妨害物１８によって多数のエコーパルスを生じた
場合には、評価領域内において実在の１つの傷を象徴す
るパルス３６の他ニ更にエコーパルス３０をワークピー
スに実在の傷として検出してしまい、誤った評価をする
ことになる。

このような欠点を回避するため、この発明ではトランジ
ット時間Ｓのあいだに可変スレ、シーホールド３８と交
差する信号のモニタが行なわれる。すなわち、このモニ
タは傾斜した右側面の送信ノ母ルス２２と表面エコーと
の間に行なわれるもので、これはトランジット時間Ｓま
たはそれ以下となる。第３図に示されるように嘱妨害−
１８によって生じたパルス２８はスレッシ、ホールド３
８に交差している。これに伴つ、てテストサイクルの評
価領域３４内に現れる全信号を、電子評価技術を利用し
て以降処理しなければ、明らかに音響エラーであるよう
な評価は排除できる。

これに代って送信ノ臂ルス２２に続いて妨害パルス２８
の出現する時間ｔは測定記録して、評価領域内で時間ｔ
の倍数に相当する部分だけを無効にすることができる。

これは第３図の評価領域３４０区間４０に現れる信号が
時間的に送信／ｌパルス２の後方にあって処理されず、
評価算定から除外されることを意味する。これに対し、
欠陥地点である傷１４によって発生した信号７１１その
まま電子的処理段へ導かれる。

９４図におけるブロックダイヤグラムは電子的評価回路
を示すもので、実在の傷からのトラブル信号の処理と、
偽の信号の抑制を可能にしたものである。

トランスデユーサ１２から供給される信号は増幅器を介
して比較器４８および評価部４２に供給される。この評
価部４２は評価領域３４についてのスクリーンおよびス
レッシュホールドを設定する。比較器４８での信号がチ
ェ、クスクリーン４４（結合媒体内におけるトランノッ
ト時間Ｓの間隔に相当している）に含まれてスレッショ
ルド３８に交差すると、ただちに比較器４８が動作する
。これによってスイッチ５２が閉じられ、このスイッチ
で評価部４２からの信号が阻止される。したがって、こ
のときの信号は偽りの検出信号となるので、あるテスト
サイクルの期間評価されなくなる。比較器４８から供給
される信号はノにルス発生器５０を介して無効にするこ
とができる。すなわち、これによってテストサイクル中
に後続して発生する信号に対する評価が再開可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１ＷＪけこの発明を説明するためのもので、超音波試
験を受けるワークピースを示す図、第２図および第３図
は超音波影像を振幅／時間で示す図、第４図は信号弁別
用の電子的評価回路を示すプロ、り図である。 １０・・・ワークヒース、１２・・・トランスデユーサ
、１８・・・妨害物、２２・・・送信パルス、３４・・
・Ｗ価領域、ｓｓ・・・スレ、シュホールド、４２・・
・Ｗ価１ｍ、４４・・・チェックスクリーン、４８・・
・比較器、５０・・・パルス発生器、５２・・・スイッ
チ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦（”′Ｊ、Ｃｎ −山 一 畔１？

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （り　　ワークピース内の傷により生じた信号と、結合
   媒体内に存在する例えば気泡等の妨害物に起因した妨害
   信号とが区別される、）母ルスエコ〜を用いたワークピ
   ース超音波試験に際し、ｌ試験サイクル期間中において
   送信・ヤルスがら表面エコー信号までの期間内に可変ス
   レッシュホールドと交差する信号の発生に対応して、予
   想されるワークピースの傷のための上記試験サイクル内
   領域に現れるすべての信号を抑制することを特徴とした
   超音波試験における信号弁別方法。 （２）　　前記送信・９ルスと、前記表面エコーの前に
   発生した妨害信号との時間間隔ｔを測定し５、上記送信
   パルスからｎＸｔ時間経過して、前記予想されるワーク
   ピースの傷の領域に現れる信号を抑制することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の超音波試験における信
   号弁別方法。