JPS5960353A - 超音波探傷装置 - Google Patents
超音波探傷装置Info
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- JPS5960353A JPS5960353A JP57171391A JP17139182A JPS5960353A JP S5960353 A JPS5960353 A JP S5960353A JP 57171391 A JP57171391 A JP 57171391A JP 17139182 A JP17139182 A JP 17139182A JP S5960353 A JPS5960353 A JP S5960353A
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- Japan
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- ultrasonic
- signals
- vibrator
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/4409—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
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-
- G—PHYSICS
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- G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
- G01N29/40—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by amplitude filtering, e.g. by applying a threshold or by gain control
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- G—PHYSICS
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- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
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- G—PHYSICS
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は開口合成法による超音波探傷袋）置に門する。
第１図ないし第２図を参照して従来例を説明する。第１
図中２は金属等の被検材であって、被検′！Ａ２の上面
には振動子４が密着している。
図中２は金属等の被検材であって、被検′！Ａ２の上面
には振動子４が密着している。
この振動子４は被検材２内に超音波を入射して欠陥Ａ、
Ｂからの反射波を受信するように構成されている。した
がって、前記振動子４の受信信号レベルは第２図に示す
ように振動子４と欠陥との距離が遠くなるにつれて小さ
くなる。このため、遠距離にある欠陥の検出感度が低下
する不具合があった。
Ｂからの反射波を受信するように構成されている。した
がって、前記振動子４の受信信号レベルは第２図に示す
ように振動子４と欠陥との距離が遠くなるにつれて小さ
くなる。このため、遠距離にある欠陥の検出感度が低下
する不具合があった。
また、遠距離からの欠陥検出Ｉｉβ度を維持するために
は常時受信信号を信号処理する必要があり探傷に要する
時間が長くなる不具合もあった。
は常時受信信号を信号処理する必要があり探傷に要する
時間が長くなる不具合もあった。
本発す［Ｉの目的は、遠距離にある欠陥の検出／ｊ１３
度を向上させるとともに短時間で探傷を行なうことがで
きる超音波探傷装置を提供することにある。
度を向上させるとともに短時間で探傷を行なうことがで
きる超音波探傷装置を提供することにある。
本発明による超音波探傷装置は、被検材の表面に密着す
る複数の振動子と、この振動子に超音波を送信させる超
音波送信器群と、この送信器群を制御して送信タイミン
グと超音波の伝播方向を指令する制御装置と、前記振動
子からの反射波受信信号を受信する超音波受信器群と、
この受信器群からのアナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力信号をメ
モリする波形メモリと、この波形メモリに記憶された各
振動子毎の受信信号を加算して単一の加算波形を作成し
所定の超音波伝播方向内で前記加算波形がしきい値レベ
ルを超えた時に信号を出力する波形加算器と、この波形
加算器からの信号が入力され前記波形メモリからの受信
信号と前記しきい値レベルを超えた加算受信号とを加算
し記憶する加算メモリと、この加算メモリに記１．ホさ
れた信号を処理して開口合成法による画像信号を作成す
る信号処理回路と、この信号処理回路からの画像信号に
もとすいて画像を表示する画像表示器とを具備したもの
である。
る複数の振動子と、この振動子に超音波を送信させる超
音波送信器群と、この送信器群を制御して送信タイミン
グと超音波の伝播方向を指令する制御装置と、前記振動
子からの反射波受信信号を受信する超音波受信器群と、
この受信器群からのアナログ信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器と、このＡ／Ｄ変換器の出力信号をメ
モリする波形メモリと、この波形メモリに記憶された各
振動子毎の受信信号を加算して単一の加算波形を作成し
所定の超音波伝播方向内で前記加算波形がしきい値レベ
ルを超えた時に信号を出力する波形加算器と、この波形
加算器からの信号が入力され前記波形メモリからの受信
信号と前記しきい値レベルを超えた加算受信号とを加算
し記憶する加算メモリと、この加算メモリに記１．ホさ
れた信号を処理して開口合成法による画像信号を作成す
る信号処理回路と、この信号処理回路からの画像信号に
もとすいて画像を表示する画像表示器とを具備したもの
である。
第３図ないし第８図を参照して本発明の一実施例を説明
する。第３図中１０２は被検体であって、この被検体１
０２の上面には振動子１０４１・・・（ｉ；１〜ｎ）が
設置されている。振動子１０４１の接触面と被検体１０
２との間には水又は油等の液体が介在されており、振動
子１０４１の接触面を被検体１０２に密着させるように
考慮されている。
する。第３図中１０２は被検体であって、この被検体１
０２の上面には振動子１０４１・・・（ｉ；１〜ｎ）が
設置されている。振動子１０４１の接触面と被検体１０
２との間には水又は油等の液体が介在されており、振動
子１０４１の接触面を被検体１０２に密着させるように
考慮されている。
振動子１０４１は超音波送信器群１０６によって発振駆
動されるように構成されている。前記超音波送信器群１
０６はｉ個の超音波送信器からなりタイミング信号発生
器ＪＯＢによって制御されるように構成されている。タ
イミング信号発生器１０Ｂは演算装置としてのコンビ二
一タ１１θによって制御される。
動されるように構成されている。前記超音波送信器群１
０６はｉ個の超音波送信器からなりタイミング信号発生
器ＪＯＢによって制御されるように構成されている。タ
イミング信号発生器１０Ｂは演算装置としてのコンビ二
一タ１１θによって制御される。
また、前記振動子１０４１は被検体１０２内の欠陥から
の反射波を受信し受信信号を出力するように構成されて
いる。振動子１０４Ｉからの受信信号は超音波受信器群
１１２へ伝達される。
の反射波を受信し受信信号を出力するように構成されて
いる。振動子１０４Ｉからの受信信号は超音波受信器群
１１２へ伝達される。
受信器群１１２からの信号は信号切換器１１４へ伝達さ
れる。信号切換器１１４は前記コ″／、キユータ１１θ
によって制御されあらかじめ定められているに個（１≦
に≦ｎ）の信号をＡ／Ｄ変換器１１６へ入力するように
構成されている。
れる。信号切換器１１４は前記コ″／、キユータ１１θ
によって制御されあらかじめ定められているに個（１≦
に≦ｎ）の信号をＡ／Ｄ変換器１１６へ入力するように
構成されている。
Ａ ／ Ｄ変換器１１６は入力された各アナログ信号を
デジタル信号に変換するものであり、変換後のデジタル
信号は信号切換器１１８へ伝達される。信号切換器１１
８は前記コンビエータ１１０によって制御され前記信号
切換器１１４と同期してに個の信号を波形メモリ１２０
に入力するように構成されている。前記Ａ／Ｄ変換器１
１６はタイミング信号発生器１０８を介してコンピュー
タ１１０により制御される。また、前記受信器群１１２
はム個の受信；（ｄからなり、信号切換器１１４．Ａ／
Ｄ変換器１１６．信号切換器１１８．波形メモＩＪ １
２０もそれぞれｌＬ゛ 個のものが設は鬼れている。
デジタル信号に変換するものであり、変換後のデジタル
信号は信号切換器１１８へ伝達される。信号切換器１１
８は前記コンビエータ１１０によって制御され前記信号
切換器１１４と同期してに個の信号を波形メモリ１２０
に入力するように構成されている。前記Ａ／Ｄ変換器１
１６はタイミング信号発生器１０８を介してコンピュー
タ１１０により制御される。また、前記受信器群１１２
はム個の受信；（ｄからなり、信号切換器１１４．Ａ／
Ｄ変換器１１６．信号切換器１１８．波形メモＩＪ １
２０もそれぞれｌＬ゛ 個のものが設は鬼れている。
波形メモリー２０からの信号は波形加ｒｆ器１２２およ
び加算メモリー２４に送出される。
び加算メモリー２４に送出される。
波形加算器１２２は波形メモリー２０に記憶された信号
をデジタル加算し単一の受信号波形を作成し、さらに受
信号波形信号をＤ／Ａ変換するように構成されている。
をデジタル加算し単一の受信号波形を作成し、さらに受
信号波形信号をＤ／Ａ変換するように構成されている。
加算器１２２からの信号は波形表示器１２６に伝送され
る。表示器１２６は前記受信号波形を表示するとともに
、所定の超音波伝播方向内からの反射波にしきい値レベ
ルを設定し、このしきい値レベルを受信号が超えた場合
に加算器１２２に信号を出力するように構成されている
。
る。表示器１２６は前記受信号波形を表示するとともに
、所定の超音波伝播方向内からの反射波にしきい値レベ
ルを設定し、このしきい値レベルを受信号が超えた場合
に加算器１２２に信号を出力するように構成されている
。
前記加算メモリー２４は波形メモリー２０と同様に１個
のものが設けられており、前記波形表示器１２６からの
しきい値超過信号によって波形メモリー ２０から入力
される波形信号と既に加算メモリー２４に記憶されてい
る波形信号とを加算するように構成されている。
のものが設けられており、前記波形表示器１２６からの
しきい値超過信号によって波形メモリー ２０から入力
される波形信号と既に加算メモリー２４に記憶されてい
る波形信号とを加算するように構成されている。
加算メモリー２４に記憶された前記各振動子１０４１毎
の加算波形は処理信号回路１２８に入力され開口合成法
によって信号処理され画像信号となって画イψ表示器１
３０へ送出される。また、信号処理回路１２８には波形
加算器１２２から前記しきい値し々ルを超えた受信号が
被検材１０２内を伝播するのに要した路程時間ＴＩが入
力される。さらに前記コンビ五−夕１１０からは各振動
子１０４１の超音波伝播方向θＩが信号処理回路１２８
に入力される。信号処理回路１２８では前記路程時間Ｔ
Ｉ 、伝播方向θＩ。
の加算波形は処理信号回路１２８に入力され開口合成法
によって信号処理され画像信号となって画イψ表示器１
３０へ送出される。また、信号処理回路１２８には波形
加算器１２２から前記しきい値し々ルを超えた受信号が
被検材１０２内を伝播するのに要した路程時間ＴＩが入
力される。さらに前記コンビ五−夕１１０からは各振動
子１０４１の超音波伝播方向θＩが信号処理回路１２８
に入力される。信号処理回路１２８では前記路程時間Ｔ
Ｉ 、伝播方向θＩ。
および被検体ノ０２内の音速νにもとづいて次式の演算
を行ない欠陥深さｚｉを演算する。
を行ない欠陥深さｚｉを演算する。
１ ｖ
Ｚｌ＝ Ｘｃｃｓθ１
そして、この欠陥深さＺｉの９出結果も前記画像表示器
１３０へ出力される。
１３０へ出力される。
画ｆが表示器１３０は前８Ｂ画像伯号およびｚｌの昇出
結果にもとすいて前記被検体１０２内の欠陥の断面像を
画像表示するように（１＋４成されている。
結果にもとすいて前記被検体１０２内の欠陥の断面像を
画像表示するように（１＋４成されている。
以上の如き構成の装置の動作を第４図々いし第８図を参
照して説明する。第４図はある振動子１０４量からの超
音波の伝播葡示す図で、振動子１０４１はコンビーータ
１１０にょ多制御され伝播方向θ１で超五波を発振する
。この時、前記Ａ／Ｄ変換器１１６を動作させるタイミ
ングをコンビーータ１１０で制ｆｉｌｉｌ Ｌで全振動
子１０４１の中央に位置する振動子からう′ら振が開始
された時点に同期させる。このようにすると、揚猟１子
１０４Ｈ，１０４Ｉ＋１，１０４１＋２の受信号波形は
第５図に示すように欠陥からの距１’Ｊ［差分だけが延
した受信号波形１３２１，１３２１＋１，１３２１＋ｓ
となる。また、第５図中１３４１＃１３４１＋１゜１３
４１＋２は各振動子１０４１ 、１０４１−１−１．１
０４１−４−２の送信号波形である。
照して説明する。第４図はある振動子１０４量からの超
音波の伝播葡示す図で、振動子１０４１はコンビーータ
１１０にょ多制御され伝播方向θ１で超五波を発振する
。この時、前記Ａ／Ｄ変換器１１６を動作させるタイミ
ングをコンビーータ１１０で制ｆｉｌｉｌ Ｌで全振動
子１０４１の中央に位置する振動子からう′ら振が開始
された時点に同期させる。このようにすると、揚猟１子
１０４Ｈ，１０４Ｉ＋１，１０４１＋２の受信号波形は
第５図に示すように欠陥からの距１’Ｊ［差分だけが延
した受信号波形１３２１，１３２１＋１，１３２１＋ｓ
となる。また、第５図中１３４１＃１３４１＋１゜１３
４１＋２は各振動子１０４１ 、１０４１−１−１．１
０４１−４−２の送信号波形である。
次に前記受信号波形１３２１・・・を波形加算器１２２
で加算すると第６図および第７図に示すような受信号加
算波形が得られる。この加算波形レベルには前述の所定
伝播方向を規定するゲート１４０としきい値レベル１４
２とが設定されている。したがって、ダート１４０内の
加算波形がしきい値レベル１４２を超えると加ＪＲ，器
１２２からは検出信号１４４が出力され、このとき発振
時から検出信号１４４出力時までの時間すなわち路程時
間ＴＩが算出される。そしてこのＴＩを信号処理回路１
２８へ入力し前述の如き演算によシ欠陥深さ２１を算出
する。さらに以上の動作を超音波伝播方向θ１を変更し
ながら順次行なって探傷の必要な範囲について探傷をイ
ｊなう。
で加算すると第６図および第７図に示すような受信号加
算波形が得られる。この加算波形レベルには前述の所定
伝播方向を規定するゲート１４０としきい値レベル１４
２とが設定されている。したがって、ダート１４０内の
加算波形がしきい値レベル１４２を超えると加ＪＲ，器
１２２からは検出信号１４４が出力され、このとき発振
時から検出信号１４４出力時までの時間すなわち路程時
間ＴＩが算出される。そしてこのＴＩを信号処理回路１
２８へ入力し前述の如き演算によシ欠陥深さ２１を算出
する。さらに以上の動作を超音波伝播方向θ１を変更し
ながら順次行なって探傷の必要な範囲について探傷をイ
ｊなう。
前記信号処理回路１２８では第８図に示すように開口合
成法の信号処理に必要な基準信号を得る。すなわち、超
音波の発振起点は前記θｉによらず一定点Ａにある。一
方、各振動子１０４１の位置は特定の距離ｒ１になるた
め撮動子１０４ｉからの超音波伝播領域は一定点Ａとｒ
ｌとを焦点とした格円軌跡内になる。したがって、この
楕円軌跡と前記欠陥深さｚｉとを一致させることによ勺
前記基準信号を通常の手段で得ることができる。
成法の信号処理に必要な基準信号を得る。すなわち、超
音波の発振起点は前記θｉによらず一定点Ａにある。一
方、各振動子１０４１の位置は特定の距離ｒ１になるた
め撮動子１０４ｉからの超音波伝播領域は一定点Ａとｒ
ｌとを焦点とした格円軌跡内になる。したがって、この
楕円軌跡と前記欠陥深さｚｉとを一致させることによ勺
前記基準信号を通常の手段で得ることができる。
以上の如き装置は次の利点を有する。まず、波形加算器
１２２でしきい値レベル、１４２を超過した信号につい
て加算メモリ１２４で加力ヲ行なうので遠距離にある欠
陥からの微弱な反射波の検出感度を向上させることがで
きる。
１２２でしきい値レベル、１４２を超過した信号につい
て加算メモリ１２４で加力ヲ行なうので遠距離にある欠
陥からの微弱な反射波の検出感度を向上させることがで
きる。
また、前記１’−ト１４（７内におけるしきい値レベル
１４２を超えた信号についてのみ信号処理を行なうので
探傷に要する時間を短縮できる。
１４２を超えた信号についてのみ信号処理を行なうので
探傷に要する時間を短縮できる。
なお、本発明は以上の一実施例に限定されるものではな
い。たとえば前記基準信号は第８図に示すように、振動
子１０４１を移動させて点Ｂとｒｌとを焦点とする楕円
軌跡を求めて基準信号の精度を向上させることもできる
。また、Ａ／Ｄ変換器１１６は１個のものが設けられて
いるものに限らず１個のものでもよい。
い。たとえば前記基準信号は第８図に示すように、振動
子１０４１を移動させて点Ｂとｒｌとを焦点とする楕円
軌跡を求めて基準信号の精度を向上させることもできる
。また、Ａ／Ｄ変換器１１６は１個のものが設けられて
いるものに限らず１個のものでもよい。
本発明によれば、遠距離にある欠陥の検出感度を向上さ
せ探傷に要する時間を短縮することができ、その効果は
犬である。
せ探傷に要する時間を短縮することができ、その効果は
犬である。
第１図ないし第２図は従来例をＧ（ト明する図で、第１
図は構成図、第２図は受信号レベルの変化を示す特性図
、第３図ないし第８図は本発明の一実施例を示す図で、
第３図は構成図、第４図は振動子１０４Ｉからの伝播方
向θｉを示す拡大図、第５図は振動子の送受信号レベル
の変化を示す特性図、第６図は波形加算器１２２での加
害９波形レベルの変化を示す特性図、第７図は波形加算
器１２２の出力レベルの変化を示す特性図、第８図は開
口合成法の基準信号の検出方法を示す構成図である。 １０２・・・被検祠、１０４１・・・振動子、１０６・
・・超音波送信器群、１０８・・・タイミング信号発生
器、１１０・・・コンピュータ（制御装置）、１１２・
・・超音波受信器群、１１４１１１８・・・信号切換器
、１１６・・・Ａ／Ｄ変換器、１２０・・・波形メモリ
、１２２・・・波形加算器、１２４・・・加算メモリ、
１２６・・・波形表示器、１２８・・・信号処理回路、
１３０・・・画像表示器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第５図 第６図 第８図 手続補正書 昭和５７ヂ１１月゛１ 日 １、事件の表示 特願昭５７−１°７１３９１号 ２、発明の名称 超自、伎探傷装置 ３、補ｒｔＥをする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５リ 第１７森ビ
ル〒１０５ ＴＬ話０３ （５０２） ３１８１
（大代表）６、補Ｊにの夕・］象
図は構成図、第２図は受信号レベルの変化を示す特性図
、第３図ないし第８図は本発明の一実施例を示す図で、
第３図は構成図、第４図は振動子１０４Ｉからの伝播方
向θｉを示す拡大図、第５図は振動子の送受信号レベル
の変化を示す特性図、第６図は波形加算器１２２での加
害９波形レベルの変化を示す特性図、第７図は波形加算
器１２２の出力レベルの変化を示す特性図、第８図は開
口合成法の基準信号の検出方法を示す構成図である。 １０２・・・被検祠、１０４１・・・振動子、１０６・
・・超音波送信器群、１０８・・・タイミング信号発生
器、１１０・・・コンピュータ（制御装置）、１１２・
・・超音波受信器群、１１４１１１８・・・信号切換器
、１１６・・・Ａ／Ｄ変換器、１２０・・・波形メモリ
、１２２・・・波形加算器、１２４・・・加算メモリ、
１２６・・・波形表示器、１２８・・・信号処理回路、
１３０・・・画像表示器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第５図 第６図 第８図 手続補正書 昭和５７ヂ１１月゛１ 日 １、事件の表示 特願昭５７−１°７１３９１号 ２、発明の名称 超自、伎探傷装置 ３、補ｒｔＥをする者 事件との関係 特許出願人 （３０７） 東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 住所 東京都港区虎ノ門１丁目２６番５リ 第１７森ビ
ル〒１０５ ＴＬ話０３ （５０２） ３１８１
（大代表）６、補Ｊにの夕・］象
Claims (1)
- 被検材の表面に密着する複数の振動子と、この撮動子に
超音波を送信させる超音波送信器群と、この送信器群を
制御して送信タイミングと超音波の伝播方向を指令する
制御装置と、前記振動子からの反射波受信信号を受信す
る超音波受信器群と、この受信器群からのアナログ信号
をデジタル信号に変換するＡ ／ Ｄ変換器と、このＡ
／Ｄ変換器の出力信号をメモリする波形メモリと、この
波形メモリに記憶された各振動子毎の受信信号を加算し
て単一の加算波形を作成し所定の超音波伝播方向内で前
記加算波形がしきい値レベルを超えた時に信号を出力す
る波形加算器と、この波形加算器からの信号が入力され
前記波形メモリからの受信信号と前記しきい値レベルを
超えた加算受信号とを加算し記憶する加算メモリと、こ
の加算メモリに記憶された信号を処理して開口合成法に
よる画像信号を作成する信号処理回路と、この信号処理
回路からの画像信号にもとづいて画像を表示する画像表
示器とを具備した超音波探傷装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171391A JPS5960353A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 超音波探傷装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57171391A JPS5960353A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 超音波探傷装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5960353A true JPS5960353A (ja) | 1984-04-06 |
Family
ID=15922288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57171391A Pending JPS5960353A (ja) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | 超音波探傷装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5960353A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61159156A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-18 | Jgc Corp | 超音波探傷装置 |
-
1982
- 1982-09-30 JP JP57171391A patent/JPS5960353A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61159156A (ja) * | 1984-12-29 | 1986-07-18 | Jgc Corp | 超音波探傷装置 |
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