JPS6010167A - 超音波探傷信号処理装置 - Google Patents

超音波探傷信号処理装置

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JPS6010167A
JPS6010167A JP58117122A JP11712283A JPS6010167A JP S6010167 A JPS6010167 A JP S6010167A JP 58117122 A JP58117122 A JP 58117122A JP 11712283 A JP11712283 A JP 11712283A JP S6010167 A JPS6010167 A JP S6010167A
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processing
defect
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大久保 吉雄
Hideaki Tanaka
秀秋 田中
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細工藤 龍司
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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】 本発明は超音波探傷信号処理装置に係り、管に物体に生
ずる内部亀裂空洞等を非破かい的に検出して探傷信号と
して電子計算機で処理するものである。
従来超音波探傷による探傷信号を電子計n様に送り情報
として加工ファイルするシステムにおいては探触子にて
受信され超音波探傷器にて増幅された探傷信号を設定し
た時間範囲(ゲート範囲)において時間的に一定なスレ
ッショルドレベル(しきい値)を越えた信号についてピ
ークホールド又はサンプルホールドしアナログディジタ
ル変換(以下A/D変換と呼称す)を行なったのち電子
計算機に送られる。超音波の特性としては探触子からの
距離に反比例して弱まり同−欠陥大きさでも距離によっ
て受信されるレベルが変化する。同様に被検査材料の結
晶組織にて発生する林状エコーも距離によって変化しこ
のため林状エコーに対して例えば2倍以上の信号を欠陥
信号として処理する場合近距離から遠距離までを林状エ
コーさ欠陥信号との比(SN)を同一比率にて区別する
ことができない。
このため探傷機の入力伯号増幅部において増幅量を時間
的に減少させCRTディスプレイ上の表示としては林状
エコー又は欠陥信号を距離の変化に対して一定とする付
加機能が付けられている装置もある。しかし増幅器の時
間的な減少量そのものを表示されておらず、信頼性に乏
しく又その減少量を測定し探傷結果を保証する試験材料
を各製品ごとに作成し探傷のステップごとに確認する必
要があった。
又、電子計n機によるプログラミング制御には一定時間
を必要とするため、探傷器より繰返し得られる信号をそ
の才\超音速にてディジタル化した信号を処理すること
ができず、前処理としてピークホールド回路又はディジ
タル比較回路によって一定時間内の最大値を電子計1I
Ai機の情報としていた。このため、−パルス信号によ
って複数個の欠陥信号を受信し処理する高精度ノデータ
処理システムにおいては、処理速度の対応可能な高速な
大型電子計算機を必要とした。このためマイクロコンピ
ュータ−の処理速度では処理できずそれら複数個の欠陥
の中で最大の信号のみを処理していた。このような装置
では複数個の欠陥が内在して不合格となるレベルに欠陥
情報を得た場合には再度1人によってその欠陥部を確認
する必要があった0又特公昭kA−J4LOI、0号公
報記載のように受信信号を直接A/D変換する場合には
データ量が膨大となる。
特にノイズレベルの一倍以上の欠陥信号を処理する目的
では、表層近傍のノイズエコーを全て、信号として処理
しなければならない。前記公報においても欠陥信号を受
信してからSOμeea間のみをA/D変換しているだ
けで全域にわたりてA/n変換を行なっておらす処理能
力上限界と思われる。
以上の点を考慮して本発明では電子計算機からの信号に
より或は手動−にて調整可能な時間的に変化するスレッ
ショルドレベル信号を探傷信号を同−CRTディスプレ
イ上に表示し、又これらの(i号を11接比較して欠陥
信号のみを取り出すことができるようにして本来の探傷
信号を変化させることなく林状エコーに対して例えば一
倍以上の欠陥4M号を取り出すようにしたものである。
また複数個の欠陥信号が一パルス信号によって受信され
、それらを超高速でA/D変換し1に子計n機で処理す
る場合に、その電子計算機の処理速度に対応させるため
ディジタル信号を一時的にP°工FOメモリーに格納し
マイクロコンピュータ−の処理速度でも高速なディジタ
ル信号を処理可能とするものである。
尚、超音波探傷による受信信号の速度は200μθOQ
程度(o、s yn日ea)であり、又、探傷信号はパ
ルス信号であるため、各々のパルス信号0量隔は//A
O〜t/loo sea (/ 4m5ec〜/θm5
ec )である。又、複数の欠陥を処理可能とするため
には/μsecごとにデータ処理をする必要がある0こ
の点ではF工FOメモリ(F工FOバッファレジスタ或
は一時格納用バッファメモリ)を用いることによりパル
ス信号の間に(/Am5ec〜/θ7g 5ec)デー
タ処理を行えばよいことになる。尚F工FOは処理速度
への対応であり、林状エコーの2倍以上の信号はスレッ
ショルドレベルと探傷信号の比較によって可能となる。
第3図はこの場合の信号例線図でa、 a、はパルス信
号、bは欠陥信号、Cは欠陥信号の受信される時間θ、
jmBec、d 1iFIFOメモリなしの処理時間で
ある。
かくて本発明は超音波探傷の探傷信号を電子計算機を介
して処理する場合においてクロック信号をもとに発生す
るトリガ信号を受けて時間的に変化するスレッショルド
レベル信号とゲート範囲信号とを発生するスレッショル
ド回路と、前記探傷信号とスレッショルドレベル信号と
を与えられ欠陥信号だけをとりたす比較回路と、前記欠
陥(g号をディジタル化するサンプルボールド回路並び
にA/Di換回路と、前記ディジタル化ぜる欠陥信号を
一時的に格納する第1のF工FOメモリと、前記ゲート
範囲信号のスタート並びにエンド信号々クロック信号が
送られクロック数がカウントされるカウンタ回路と、前
記クロッ、クイ6号のカウンタ量をとりだし、欠陥信号
との一致により距離信号としてとりだす一致回路並びに
前記距離信号を一時的に格納する第一のF工FOメモリ
とを備え、これら格納された信号をCPUに組込才れた
プログラムにもとすいてデータの解析処理を行いその結
果を主メモリに格納するようにしたことを特徴とする−
0かくて本発明によれば先の特公昭!;t−3’lOA
θ号公報と相異して最大lμ!ooHH間を処理する必
要がある場合膨大なメモリと超高速な処理が必要で現実
的には不可能であるのをアナログ比較回路によってデー
タ量を減少させることによって、A/D変換する範囲を
限定することなく処理が行なえるようにしたものである
本発明を図の実施例装置について説明すると、第7図は
超音波探傷信号処理装丁のブロック構成図である。図で
lは探触子52は超音波探傷器、3はクロック回路、弘
はトリガー回路、Sはスレッショルド回路、乙は比較回
路、りはサンプルホールド回路%gはA/D変換回路、
?は第1のF工FOメモリー、IOはカウンタ回路、l
/は一致回路、lコは第一のF工FOメモリである。
その低電子計算機に属するものでは、13はCPU、/
4Iはメモリ、或は図示しないが入出力コントローラ′
、演算制御器等があり/3はパスラインであり、パスラ
インは一例として16ビツトのデータバスとlクピット
のアドレスバス並びにλビットのコントロールバスで構
成されるものとする。次に第1図について動作説明を行
う。
まずOPU/、?がクロック回路3に始動信号を与える
ことによりクロック回路3においてクロック信号を発生
し、これをもとにトリガー回路グに与えてトリガー信号
を発生する。このトリガー信号を超音波探傷器−に与え
ることによりパルス信号としては探触子/から超音波を
被検査物に向って発生しこれにより被検査物の内部に存
する亀裂や空洞などが探触子lから探傷器コへの反射波
中に探傷信号として含まれてとりだされる。一方スレッ
ショルド回路3はトリガー回j11151Iよりのトリ
ガー信号を受けて時間的に変化するスレッショルドレベ
ル信号とゲート信号を発生し探傷器コに送られ探傷器コ
のORTディスプレイ上に探傷信号と同時に表示される
又探傷器λよりの探傷信号とスレッショルド回路lより
発生せるスレッショルドレベル信号(!:ゲート範囲信
号つまりゲートの始動信号と終了信号は比較回路乙に送
られ欠陥信号だけが取り出される。この欠陥信号はアナ
ログ信号であるのでサンプルホールド回路7とA/D変
挽回路gによってディジタル化された電圧レベル信号と
してとりだされ第1のFIFOメモリープに一時的に格
納される。又、クロック回路よりのクロック信号はスレ
ッショルド回路よりのゲート範囲の始動信号によってカ
ウンタ回路ioに送られてクロック数がカウントされ始
め終了信号によりカウントアウトされる。カウンタ回路
10よりのカウンタ量と比較回路6よりの欠陥信号は一
致回路/lに与えられ°にのカウント数は距離信号つま
り探触子lから超音波が亀裂等にて反射され探傷器コで
受信されるまでの時間信号として取り出され、第一のF
IFOメモリー/コに一時的に格納される。尚この距離
信号はカウンタ回路ioで処理されるので数値処理が既
にディジタルでありA/D変換器は不用である。これら
第7と第一のFIFOメモリーも12に格納された信号
はCPUに組み込まれたプログラムに基づいてデーター
の解析処理を行ないその結果を主メモIJ−tllに格
納するもので必要に応じ読みだすことができる。
尚、第一図ハ従来のスレッショルドレベルにおける探傷
線図、第3図は同距離振幅補正回路を用いた探傷線図、
第9図は本発明による探傷線図である。−例としてトリ
ガー信号は60〜2 k OHz、サンプルホールドと
しては30μsecで欠陥信号を標本化し、/μsec
の間連続して量子化するこ1とによりその間の最大差圧
を抽出し、サンプルホールド回路で抽出された差圧を1
IsoμSecに2gビットの数値にアナロクーテデイ
ジタル変換部でディジタル化する。
この発明は、以上説明したように探傷信号をそのま\に
して林状エコーの2倍以上の信号を取り出すことができ
、さらに繰返し発生する高速のディジタル化された信号
をマイクロコンピュータ−にて処理できることより、安
価なシステムにて信頼性の高い超音波探傷信号を得るこ
とが不可能になった。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明超音波探傷信号処理装置の実施例で第7図
はブロック4昔成図、第2図は従来のスレッショルドレ
ベルにおける探傷線図、第3図は同距離振幅補正回路を
用いた探傷線図、第9図は本発明による探傷線図、第S
図は説明のための信号例線図である。 図で/は探触子、コは超音波探傷器、3はクロック発生
回路、ダはトリガー回路、5はスレッショルドレベル発
生回路、乙は比較回路、りはサンプルホールド回路、g
はアナログディジタル変換回路、ワは第1のF工FOメ
モIJ−1/θはカウンタ一部、//は一致回路、/2
は第コのFIFOメモリー、13はCPU%lグはメモ
リー〇 #%軒出出願人 株式会社日本製鍋所

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 超音波探傷の探傷信号を電子計算機を介して処
    理する場合においηクロック信号をもとに発生するトリ
    ガ信号を受けて時間的に変化するスレッショルドレベル
    信号とゲート範囲信号とを発生するスレッショルド回路
    と、前記探m 信号とスレッショルドレベル信号とを与
    えられ欠陥信号だけをとりだす比較回路と、前記欠陥信
    号をディジタル化するサンプルホールド回路並びにA/
    D変換回路と、前記ディジタル化せる欠陥信号を一時的
    に格納する第1のF工FOメモリと、前記ゲート範囲信
    号のスタート並びにエンド信号とクロック信号が送られ
    クロック数がカウントされるカウンター回路と、前記ク
    ロック信号のカウンタ量をとりだし欠陥信号との一致に
    より距離信号としてとりだす一致回路並びに前記距離信
    号を一時的に格納する第コのF工FOメモリとを備え、
    これら格納された信号をCPHに組込まれたプログラム
    にもとすいてデータの解析処理を行いその、結果を主メ
    モリに格納するようにしたことを特徴とする超音波探傷
    信号処理装置0
JP58117122A 1983-06-30 1983-06-30 超音波探傷信号処理装置 Granted JPS6010167A (ja)

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JPS6010167A true JPS6010167A (ja) 1985-01-19
JPH0123730B2 JPH0123730B2 (ja) 1989-05-08

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JP (1) JPS6010167A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61181958A (ja) * 1985-02-07 1986-08-14 Tokyo Keiki Co Ltd 探傷器用リジエクシヨン回路
JPH02110365A (ja) * 1988-10-20 1990-04-23 Hitachi Constr Mach Co Ltd 超音波探傷器のゲート回路
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JPH0123730B2 (ja) 1989-05-08

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