JPS6048700B2 - 表面波法超音波探傷装置 - Google Patents

表面波法超音波探傷装置

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JPS6048700B2
JPS6048700B2 JP52006373A JP637377A JPS6048700B2 JP S6048700 B2 JPS6048700 B2 JP S6048700B2 JP 52006373 A JP52006373 A JP 52006373A JP 637377 A JP637377 A JP 637377A JP S6048700 B2 JPS6048700 B2 JP S6048700B2
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JP
Japan
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flaw
signal
circuit
length
test material
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JP52006373A
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一郎 遠山
尚武 大久保
光廣 大田
秀哉 牧野
政孝 中目
宏 松山
勝美 河野
春治 佐藤
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Mitsubishi Electric Corp
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表面技法超音波探傷において、被検材全面を
一定面積ことに分割し、前記各面積あたりの疵個数およ
び疵長さを検出し、これに基づいて前記各面積ごとの疵
評価を行なう表面技法超音波探傷装置に関する。
表面技法超音波探傷において、被検材表面の平坦度が悪
い場合に、前記被検材の疵評価をエコー高さのみで行な
うと、その評価精度は充分とは言えない。
これは、被検材の疵と、それに対応するエコー高さとの
相関が良好でないことによる。本発明の目的は、表面技
法超音波探傷方法によ・り被検材の疵を検知し、被検材
疵の評価を行なうにあたつて、被検材全面を一定評価面
積ごとに区分し、前記各評価面積あたりの疵個数および
疵長さを求め、これに基づいて、前記各評価面積ごとの
疵評価を行ない、さらに、被検材全体を評価すフる装置
を提供することにある。また、本発明の要旨は、探触子
と被検材とを相対運動させて被検材全面を評価する表面
波法超音波探傷装置において:探触子で検知した信号と
設定レベルとを比較し、さらに、この信号波形を形成す
るゲートレベル波形成形器と;被検材と探触子との相対
的な移動量を検知し、電気信号に変換する移動量検出回
路と;基準長さ信号を発生する基準信号発生器と;前記
ゲートレベル波形成形回路から信号を受けて疵個数をカ
ウントする疵個数計数回路と;前記ゲートレベル波形成
形回路と前記移動量検出回路との論理積信号を受けて疵
長をカウントする疵長計数回路と;前記疵個数計数回路
および疵長計数回路から信号を受けて疵評価値を算出す
る演算装置と:前記演算装置からの信号を出力する出力
装置と;を備えており、被検材の超音波進行方向および
これと直交する方向のそれぞれを、規定のゲート巾およ
び基準長さに区分してなる各評価面積ごとに疵評価値を
算出し、さらにこれに基づいて被検材全面についての疵
評価を行なう表面波法超音波探傷装置にある。
以下、図面を参照して、本発明による実施例を説明する
第1図は、本発明の一実施例を示す概略説明図てある。
図において、1は被検材、2は探触子である。探触子2
から発信された超音波は、点線矢印の方向、すなわち被
検材搬送方向と垂直に伝搬し、その有効探傷距離は、例
えば約6007mである。本実施例では、この有効探傷
距離をほぼ均等に6分割してあり、探触子側からG,,
G。・・・・・・G。と称することにする。また、前記
G,,G。・・・・・・G。の巾をゲート巾と称する。
被検材搬送方向は、一般に被検材長手方向と一 .致さ
せるが、この方向に沿つて被検材を評価の都合上、基準
長さΔ1毎に区分する。前記評価面積は、したがつて(
ゲート巾)×(基準長さ)の大きさをもつ。本実施例で
は、ゲート巾は約100−、基準長さは約40−にとつ
ている。さて、第2図の如く、例えば被検材のG,ゲー
トに相等する個所に3個の疵があつたとする。
そして、被検材1と探触子2との相対運動を行なわずに
探触子2から超音波を発信すると、前記疵3により反射
された反射波が生じる。この関係を例えばブラウン管表
示すると第3図の如くなる。図において、4は入射(発
信)波、5は反射波を示している。また、例えば被検材
を搬送し、この搬送方向に垂直に超音波を発信した場合
の、被検材疵部からの反射波形をアナログ出力と称する
ことにする。
第2図の如く数個の疵が密集してる場合には、、このア
ナログ出力は、第4図の6に示したようにフなる。アナ
ログ出力のエコー高さH2は、第3図の反射波のうちの
最大エコー高さH,にほぼ等しく、その幅は、疵3のう
ちの最も長い疵長1に相当する時間uで示される大きさ
をもつ。そして、疵相互の間隔が広い場合には、アナ口
;グ出力は、第5図aのようになる。
次に、第6図は、本発明による疵評価装置の実施例を説
明するブロック図である。
10は、探傷装置で、前記アナログ出力を出力する。
ゲートレベル波形成形器11は、前記アナJログ出力を
入力し、品質管理上あるいはノイズ対策上から定めた設
定レベルと前記入力信号を比較して、規定以上の疵に対
応する信号をピックアップし、さらにこれを例えば矩形
パルスに形成する。これを第5図cに示しておいた。前
記ゲートレベル波形成形器11の出力信号は、疵個数カ
ウンタ12およびAND回路21へ加えられる。このア
ナログ出力信号は、前述の説明のとおり疵の密集度が高
い場合には、被検材疵の個数に完全に対応するものでは
ないが、便宜上、この信号の数を疵個数とする。18は
、メジャーリングロー゛ルで、被検材搬送に伴なう移動
量を検出する。
パルスジェネレータは、前記メジヤーリングロールに係
合しており、被検材移動量を電気信号に変換するものて
ある。前記パルスジェネレータの出力信号は、増巾器2
0を介して、前記ΛND回路21および定距離カウンタ
22に加えられるが、その波形は、第5図bに示してあ
る。定距離カウンタ22は、前記基準長さΔ1に相当す
るパルス数を数え、この値に達すると、ワンツヨツトパ
ルス発生器23に信号を与える。ワンツヨツトパルス発
生器23で、例えば矩形パルスに成形された信号は、ゲ
ート回路13,25および遅延タイマ16,28に加え
られる。さて、前記AND回路21には、前述のとおり
、増巾器20およびゲートレベル波形成形器11からの
信号(それぞれ第5図B,cに示されている)が入力す
るから、このAND回路21の出力は、第5図dのよう
になる。
ここでは、論理積bをとつて疵長に比例するパルス数だ
け出力しているのが示されている。このパルス信号は、
疵長カウンタ24に加えられ、基準長さに相当する時間
の間だけカウントされる。基準長さに相当する時間が経
過すると、前記ワンツヨツトパルス発生器123よりパ
ルスが送られ、ゲート回路25のゲートを開く。すると
、前記疵長カウンタでカウントされた値がバッファメモ
リ26へ送られ、さらにD/A変換器27、増巾器29
を介して演算装置30へ入力される。また、前記ワンツ
ヨツトパル,ス発生器23からのパルスは、遅延タイマ
28て、例えば200msec程度遅延された後、疵長
カウンタ24へ加えられ、疵長カウンタ24をリセット
する。こうして、ある区間の疵長が求められる。同様に
して、疵個数が求められる。
前述のとおり、疵個数カウンタ12には、ゲートレベル
波形成形器11からの信号が加えられ、ここでカウント
した疵個数は、基準長さの探傷が終了すると、前記ワン
ツヨツトパルス発生器23からのパルスにより、ゲート
回路13のゲートが開き、バッフアメモニ月4に記憶さ
れる。その直後に、疵個数カウンタ12は、遅延タイマ
16を介して加えられたパルス信号によつてリセットさ
れる。前記バッファメモ1月4の情報は、D/A変換器
15、増巾器17を介して演算装置30へ入力される。
第7図は、演算方法の一例を説明する図てある。増巾器
17からの疵個数信号は、比較器32〜34へ加えられ
、この実施例では3段階の設定レベルL,,M,,H,
に対する分類が行なわれる。 ′同様に、増巾器29か
らの疵長信号は、比較器35〜37へ加えられ、3段階
の設定レベルL。,隅,H。に対する分類が行なわれる
。各比較器の出力は、例えばその設定レベルより入力信
号が大きい場合は出力有り、小さい場合には出力なしと
ιなるようにする。比較回路32〜37からのそれぞ
れの出力は、信号処理回路38に備えた論理回路に入力
される。この論理回路の出力は、例えば第8図に示され
たように行なわれ、疵個数あるいは疵長のどちらかにウ
ェイトをおいた評価を行なえるようにする。あるいは、
上述の実施例とは異なる方法、例えば比較器32〜34
の出力と比較器35〜37の出力とにそれぞれ異なる係
数を定めて乗算し、これを加え合わせ、さらに設定値と
比較し分類することも好適である。
また、比較器32〜34の出力、比較器35〜37の出
力の代わりに、それぞれ増巾器17及び29からの出力
信号を加えても良い。上述の実施例では、疵個数および
疵長に関する情報をアナログ信号として演算装置30へ
入力したが、前記疵個数カウンタ12および疵長カウン
タ24として、例えば2進カウンタを用いるなどしてデ
ジタル信号を演算装置30へ入力する方式をとつても良
い。
要するに、あるゲートGi(i=1,2,・・・・・・
6)の、ある基準長さ区間Δ1i(i=1,2,・・・
・・・n)に相当する評価単位面積内の疵個数及び疵長
を検出し、この情報を演算装置30て処理した結果が、
被検材の実際の疵状況と正しい相関をもつような演算処
理を行なうことができる方法ならば、いずれの方法も本
発明を実施するに好適であると云える。
さて、演算装置30で各評価面積ごとに演算した結果は
、演算装置30の出力信号であり、表示装置31に加え
られる。
表示装置31は、例えば高速度マルチプレクサーを備え
ており、演算装置30からの入力信号を各評価面積ごと
にサンプリングし、これをディスプレイするものである
。また、演算装置30は、各評価面積ごとの演算結果を
記憶しておき、被検材全面に対する疵パターンを算出す
る。そして、予め定めた条件と比較して、例えは被検材
全面の疵状況、被検材中央部の疵状況等を判定し、被検
材の良否判定および全面スカーフ指令といつた後工程処
理を定める。この判定は、例えばプリンター40を介し
て出力する。上述の説明のとおり、本発明の装置によれ
ば、ク表面波法超音波探傷方式での被検材評価がオンラ
イン方式で可能であり、かつ評価精度が極めて良好にな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す概略平面図、第2図は被
検材の疵状況の一例を示す概略平面図、第3図は被検材
と探触子との相対運動を行なわない場合の反射波形の一
例を示すグラフ、第4図および第5図aは、本発明装置
によるアナログ出力の一例を示すグラフ、第5図bは本
発明の実施例装置の増巾器20からの出力を示すグラフ
、第5図cは同様にゲートレベル波形成形器11からの
出力を示すグラフ、第5図dはAND回路21の出力を
示すグラフ、第6図は本発明による疵評価装置の実施例
を説明するブロック図、第7図は本発明の演算装置30
の変形例を示す図、第8図は信号処理装置の論理判断を
説明する図である。 1:被検材、2:探触子、3:疵、4:入射波、5:反
射波、6:アナログ出力、10:探傷装置、11:ゲー
トレベル波形成形器、12:疵個数カウンタ、13:ゲ
ート回路、14:バツフアメモリ、15:D/A変換器
、16:遅延タイマ、17:増巾器、18:メジヤーリ
ングロール、19:パルスジエネレータ、20:増巾器
、21:AND回路、22:定距離カウンタ、23:ワ
ンツヨツトパルス発生器、24疵長カウンタ、25:ゲ
ート回路、26:バツフアメモリ、.27:D/A変換
器、28:遅延タイマ、29:増巾器、30:演算装置
、31:表示装置、32〜37:比較器、38:信号処
理回路、40:プリンター、G,,G2,・・・・・・
G6:ゲート巾、Δ1:基準長さ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 探触子と被検材とを相対運動させて被検材全面を評
    価する表面波法超音波探傷装置において:探触子で検知
    した信号と設定レベルとを比較し、さらに、この信号波
    形を形成するゲートレベル波形成形器と;被検材と探触
    子との相対的な移動量を検知し、電気信号に変換する移
    動量検出回路と;基準長さ信号を発生する基準信号発生
    器と;前記ゲートレベル波形成形回路から信号を受けて
    疵個数をカウントする疵個数計数回路と;前記ゲートレ
    ベル波形成形回路と前記移動量検出回路との論理積信号
    を受けて疵長をカウントする疵長計数回路と;前記疵個
    数計数回路および疵長計数回路から信号を受けて疵評価
    値を算出する演算装置と;前記演算装置からの信号を出
    力する出力装置と;を備えており、超音波進行方向およ
    びこれと直交する方向のそれぞれについて規定のゲート
    巾および基準長さに区分してなる被検材の各評価面積ご
    とに疵評価値を算出し、さらにこれに基づいて被検材全
    面について疵評価を行なうことを特徴とする、表面波法
    超音波探傷装置。
JP52006373A 1977-01-25 1977-01-25 表面波法超音波探傷装置 Expired JPS6048700B2 (ja)

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JPS5392186A JPS5392186A (en) 1978-08-12
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS58103661A (ja) * 1981-12-16 1983-06-20 Mitsubishi Electric Corp 探傷デ−タ信号処理装置
JP5372875B2 (ja) * 2010-09-10 2013-12-18 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 アレイ探触子を用いた超音波探傷方法及び装置

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JPS5392186A (en) 1978-08-12

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