JPS6055257A - 超音波検査装置 - Google Patents
超音波検査装置Info
- Publication number
- JPS6055257A JPS6055257A JP58163623A JP16362383A JPS6055257A JP S6055257 A JPS6055257 A JP S6055257A JP 58163623 A JP58163623 A JP 58163623A JP 16362383 A JP16362383 A JP 16362383A JP S6055257 A JPS6055257 A JP S6055257A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- circuit
- signal processing
- acoustic coupling
- receiving circuit
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/28—Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water
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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。
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〕
本発明は超音波を使用して材料内部を検査する検査装置
に関するものであり、超音波を発生するトランスデユー
サ−(以後探触子と称する)が発生した超音波が材料中
に確実に入射(−たことを確認する有効な装置を提供す
るものである。
に関するものであり、超音波を発生するトランスデユー
サ−(以後探触子と称する)が発生した超音波が材料中
に確実に入射(−たことを確認する有効な装置を提供す
るものである。
〔従来技術J
従来超音波探触子が発生した超音波が材料中に確実に入
射したことを確認することを音響結合状態のモニターと
称しこれを実現する方法として超音波が材料中を透過し
あるいは材料中又は材料表面の反射源によって反射し、
再び材料のある表面に超音波が到達する位置に検出用の
探触子を設置し、到達した超音波信号の大きさをモニタ
ーする方法や探触子が発生した超音波が材料表面で反射
してきた表面反射エコーをモニターする方法等がとられ
ている。前者の方法は材料中を透過又は反射してきた超
音波が再び材料のある面に到達したときの到達位置が既
知であれば採用可能であるがこの到達位置が未知である
場合はこの方法の採用は非常に困難である。又板状の材
料の一面から超音波を入射し他面で反射されてきた超音
波反射エコーをモニターする場合等のように入射超音波
が再び同じ位置にかえってくるような反射源が材料中に
ある場合を除いては発生用の探触子とモニター用の探触
子が別々に必要となるため、構造上複雑であり又高価格
となる。従って後者の方法を採用する場合が多い。後者
の場合実際に材料に入射した超音波を検出しているわけ
ではないため、完全な方法とは言えないが超音波の材料
中への入射が損われる原因のほとんどが探触子と材料の
間の接触媒質が適切に形成されていないことによるため
材料表面まで超音波が到達していることを確認すればほ
ぼ間違いなく材料中に超音波が入射されたとみなして良
い。
射したことを確認することを音響結合状態のモニターと
称しこれを実現する方法として超音波が材料中を透過し
あるいは材料中又は材料表面の反射源によって反射し、
再び材料のある表面に超音波が到達する位置に検出用の
探触子を設置し、到達した超音波信号の大きさをモニタ
ーする方法や探触子が発生した超音波が材料表面で反射
してきた表面反射エコーをモニターする方法等がとられ
ている。前者の方法は材料中を透過又は反射してきた超
音波が再び材料のある面に到達したときの到達位置が既
知であれば採用可能であるがこの到達位置が未知である
場合はこの方法の採用は非常に困難である。又板状の材
料の一面から超音波を入射し他面で反射されてきた超音
波反射エコーをモニターする場合等のように入射超音波
が再び同じ位置にかえってくるような反射源が材料中に
ある場合を除いては発生用の探触子とモニター用の探触
子が別々に必要となるため、構造上複雑であり又高価格
となる。従って後者の方法を採用する場合が多い。後者
の場合実際に材料に入射した超音波を検出しているわけ
ではないため、完全な方法とは言えないが超音波の材料
中への入射が損われる原因のほとんどが探触子と材料の
間の接触媒質が適切に形成されていないことによるため
材料表面まで超音波が到達していることを確認すればほ
ぼ間違いなく材料中に超音波が入射されたとみなして良
い。
第1図は上記後者の方法の一例を示す図である。
この例は鉄等の金属の溶接部の溶接不良を検出する目的
で超音波を材料に斜めに入射し、溶接不良部から反射さ
れてかえってくる反射エコーな検出して溶接不良があっ
たことを知る超音波探傷法の例である。図において(1
)は送信回路、 (2a)は探傷用の振動子、 (21
))は音響結合状態モニター用振動子、(3)は振動子
(2a)、 (2b)と材料の間の音の伝搬を行うくさ
び、14)は検査される材料、(5)は材料(4)の溶
接部、(6)は探触子、f7)は受信回路、 (8a)
は第一の信号処理回路、 (8b)は第二の信号処理回
路。
で超音波を材料に斜めに入射し、溶接不良部から反射さ
れてかえってくる反射エコーな検出して溶接不良があっ
たことを知る超音波探傷法の例である。図において(1
)は送信回路、 (2a)は探傷用の振動子、 (21
))は音響結合状態モニター用振動子、(3)は振動子
(2a)、 (2b)と材料の間の音の伝搬を行うくさ
び、14)は検査される材料、(5)は材料(4)の溶
接部、(6)は探触子、f7)は受信回路、 (8a)
は第一の信号処理回路、 (8b)は第二の信号処理回
路。
(9a)は第一の出力回路、 (9b)は第二の出力回
路。
路。
Fは溶接部(5)の溶接不良である。
第1図に示す従来例の動作について説明する。
送信回路(1)によって励振された超音波振動子(2a
)。
)。
(2b)は超音波ビームを発生し、くさび(3)及び図
示されていない接触媒質を経由し材料(4)に超音波ビ
ームを入射する。振動子(2a)が発生した超音波ビー
ムは材料(4)に対し斜めに入射し、溶接部(5)に到
達する。溶接部(5)にもし溶接不良等の欠陥Fがあれ
ばこの欠陥Fによって超音波が反射され再び探触子(6
)Kもとってくるため、超音波振動子(2a)によって
反射エコーが受信され受信回路(7)に入力される。受
信回路(7)は受信信号を増幅し、第一の信号処理回路
(8a)は欠陥判定等の信号処理を行い。
示されていない接触媒質を経由し材料(4)に超音波ビ
ームを入射する。振動子(2a)が発生した超音波ビー
ムは材料(4)に対し斜めに入射し、溶接部(5)に到
達する。溶接部(5)にもし溶接不良等の欠陥Fがあれ
ばこの欠陥Fによって超音波が反射され再び探触子(6
)Kもとってくるため、超音波振動子(2a)によって
反射エコーが受信され受信回路(7)に入力される。受
信回路(7)は受信信号を増幅し、第一の信号処理回路
(8a)は欠陥判定等の信号処理を行い。
第一の出力回路(9a)はその結果を表示、出力する回
路である。
路である。
一方振動子(2b)が発生した超音波ビームは材料(4
)に対し垂直に入射し、材料表面及び底面にて反射され
再び探触子(6ンにもどってくるため、超音波振動子(
2b)によってこの反射エコーが受信され受信回路(7
)に入力される。受信回路(7)は受信信号を増幅し、
第二の信号処理回路(8b)は音響結合状態のモニター
等の信号処理を行い、第二の出力回路(9b)はその結
果を表示、出方する回路である。
)に対し垂直に入射し、材料表面及び底面にて反射され
再び探触子(6ンにもどってくるため、超音波振動子(
2b)によってこの反射エコーが受信され受信回路(7
)に入力される。受信回路(7)は受信信号を増幅し、
第二の信号処理回路(8b)は音響結合状態のモニター
等の信号処理を行い、第二の出力回路(9b)はその結
果を表示、出方する回路である。
ところがここに示す従来例では次に述べるような問題点
があった。すなわち、音響結合状態をモニターするため
に設けられた超音波振動子(2b)の発生する超音波ビ
ームが材料(4)の底面反射等により超音波振動子(2
a)に受信されてしまうためこれが有害な信号として本
来の溶接不良信号のノイズとなってしまうことである。
があった。すなわち、音響結合状態をモニターするため
に設けられた超音波振動子(2b)の発生する超音波ビ
ームが材料(4)の底面反射等により超音波振動子(2
a)に受信されてしまうためこれが有害な信号として本
来の溶接不良信号のノイズとなってしまうことである。
本発明は従来のこのような欠点を改善するためになされ
たもので9本来の超音波信号に対して有害なノイズとな
らないように音響結合状態のモニターを行う超音波検査
装置を提供するものである。
たもので9本来の超音波信号に対して有害なノイズとな
らないように音響結合状態のモニターを行う超音波検査
装置を提供するものである。
(発明の実施例〕
第2図は本発明の一実施例を示す図である。図において
(1a)は第一の送信回路、(1b)は第二の送信回路
、(2a)、 (2b)は超音波振動子7(3)はくさ
び。
(1a)は第一の送信回路、(1b)は第二の送信回路
、(2a)、 (2b)は超音波振動子7(3)はくさ
び。
(4)は材料、(5Jは溶接部、(61は探触子、(7
a)は第一の受信回路、 (7b)は第二の受信回路、
(8a)は第一の信号処理回路、 (8b)は第二の
信号処理回路、(9a)は第一の出力回路、 (9b)
は第二の出力回路1oeは加算回路、Fは溶接部(5)
の溶接不良である。又第3図は第2図に示す装置の送信
パルス及び受信信号を示す図である。図においてAは振
動子(2a)に加えられる送信パルス波形、Bは振動子
(2b)に加えられる送信パルス波形、Cは加算回路Q
1の出力波形、Dは第二の受信回路(7b)の出力波形
である。
a)は第一の受信回路、 (7b)は第二の受信回路、
(8a)は第一の信号処理回路、 (8b)は第二の
信号処理回路、(9a)は第一の出力回路、 (9b)
は第二の出力回路1oeは加算回路、Fは溶接部(5)
の溶接不良である。又第3図は第2図に示す装置の送信
パルス及び受信信号を示す図である。図においてAは振
動子(2a)に加えられる送信パルス波形、Bは振動子
(2b)に加えられる送信パルス波形、Cは加算回路Q
1の出力波形、Dは第二の受信回路(7b)の出力波形
である。
SoはT。に、 E’abはTa及びTbに対応する材
料(4)の表面からかえってくる表面エコー+FQはT
。に。
料(4)の表面からかえってくる表面エコー+FQはT
。に。
’abはTa、およびTbに対応する欠陥Fのエコーで
ある。
ある。
次に動作に9いて説明する。
第一の送信回路(1a)及び第二の送信回路(1b)に
より励振された超音波振動子(2a)、 (2b)は超
音波ビームを発生し、(さび(3)及び図示されていな
い接触媒質を経由し、材料(4)に超音波ビームな入射
する。振動子(2a)及び(2b)は近接して設置され
ており同時に励振するとちょうど一枚の振動子と同等の
挙動を示すようになっている。次に本発明では振動子(
2a)及び(2b)を同時に励振するタイミングとは別
に振動子(2b)を単独で励振するタイミングを有して
おりこの振動子(2b)は寸法を小さくしであるため指
向角が広くかつ超音波エネルギーが小さい超音波ビーム
が発生する。指向角が広いため材料(4)の表面からも
反射エコーが十分得られ。
より励振された超音波振動子(2a)、 (2b)は超
音波ビームを発生し、(さび(3)及び図示されていな
い接触媒質を経由し、材料(4)に超音波ビームな入射
する。振動子(2a)及び(2b)は近接して設置され
ており同時に励振するとちょうど一枚の振動子と同等の
挙動を示すようになっている。次に本発明では振動子(
2a)及び(2b)を同時に励振するタイミングとは別
に振動子(2b)を単独で励振するタイミングを有して
おりこの振動子(2b)は寸法を小さくしであるため指
向角が広くかつ超音波エネルギーが小さい超音波ビーム
が発生する。指向角が広いため材料(4)の表面からも
反射エコーが十分得られ。
逆に材料中に入射されていく超音波ビームは振動分小さ
くなる。従って有害な超音波信号とはならない。さて、
振動子(2a)は振動子(2a)及び(2b)の発生し
た超音波ビームが材料表面及び材料中にて反射されもど
ってきた超音波信号を受信し、第一の受信回路(7a)
に入力される。同様に振動子(2b)により受信された
超音波信号も第二の受信回路(7b)に入力される。第
一の受信回路(7a)および第二の受信回路(7′o)
の出力は加算回路Cl11によって加算され第一の信号
処理回路(8a)に入力され欠陥判定等の信号処理を行
い第一の出力回路(9a)によりその結果が出力される
。一方第二の受信回路(7b)の出力は単独で第二の信
号処理回路(8b)に入力され音響結合状態のモニター
等の信号処理が行われ、その結果が第二の出力回路(9
b)にて出方される。すなわち、第3図A、Bに示すよ
うに振動子(2a)を励振する励振パルスT2と振動子
(2b)の励振パルスTbとが同じタイミングであり、
これとは別に振動子(2b)だげを励振する励振パルス
Tcがあるため第一の信号処理回路(8a)の入力波形
はO,Dのよ5にT。に対応する材料表面エコーSCは
振動子(2a)側では小さく振動子(2b)側では大き
くなる。又+TOに対応する材料内部からの反射エコー
はT、及びTbが作る反射エコーにくらべ十分に小さい
ため有害なノイズ成分とはならない。本発明の実施例で
はToはTbの前顛あるがT。はTbの後にあっても同
様の効果を発揮する。又、 TbよりもToの強度な小
さくすればさらにその効果を増すことは言うまでもない
ことである。一方加算回路四を省略しても振動子(2b
)が振動子(2a)にくらべ十分小さかったりT。が’
rbにくらべ十分に小さいなどの工夫を行うことによっ
て同様の効果が期待できる。又。
くなる。従って有害な超音波信号とはならない。さて、
振動子(2a)は振動子(2a)及び(2b)の発生し
た超音波ビームが材料表面及び材料中にて反射されもど
ってきた超音波信号を受信し、第一の受信回路(7a)
に入力される。同様に振動子(2b)により受信された
超音波信号も第二の受信回路(7b)に入力される。第
一の受信回路(7a)および第二の受信回路(7′o)
の出力は加算回路Cl11によって加算され第一の信号
処理回路(8a)に入力され欠陥判定等の信号処理を行
い第一の出力回路(9a)によりその結果が出力される
。一方第二の受信回路(7b)の出力は単独で第二の信
号処理回路(8b)に入力され音響結合状態のモニター
等の信号処理が行われ、その結果が第二の出力回路(9
b)にて出方される。すなわち、第3図A、Bに示すよ
うに振動子(2a)を励振する励振パルスT2と振動子
(2b)の励振パルスTbとが同じタイミングであり、
これとは別に振動子(2b)だげを励振する励振パルス
Tcがあるため第一の信号処理回路(8a)の入力波形
はO,Dのよ5にT。に対応する材料表面エコーSCは
振動子(2a)側では小さく振動子(2b)側では大き
くなる。又+TOに対応する材料内部からの反射エコー
はT、及びTbが作る反射エコーにくらべ十分に小さい
ため有害なノイズ成分とはならない。本発明の実施例で
はToはTbの前顛あるがT。はTbの後にあっても同
様の効果を発揮する。又、 TbよりもToの強度な小
さくすればさらにその効果を増すことは言うまでもない
ことである。一方加算回路四を省略しても振動子(2b
)が振動子(2a)にくらべ十分小さかったりT。が’
rbにくらべ十分に小さいなどの工夫を行うことによっ
て同様の効果が期待できる。又。
探触子(6)が複数の振動子をプレイ状に配したアレイ
探触子であった場合も本発明の効果が通用できることは
当然のことである。この場合T。の送信が行われる振動
子が複数個あったとしても本発明の要旨はなんら損われ
ることはない。この場合第一の送信回路(1a)及び第
二の送信回路(1b)が複数個により構成されたり、前
記複数個の振動子に対して検査及び音響結合状態のモニ
ターに都合の良−・配線がなされて使用されたとしても
同じ効果が得られることは言うまでもない。
探触子であった場合も本発明の効果が通用できることは
当然のことである。この場合T。の送信が行われる振動
子が複数個あったとしても本発明の要旨はなんら損われ
ることはない。この場合第一の送信回路(1a)及び第
二の送信回路(1b)が複数個により構成されたり、前
記複数個の振動子に対して検査及び音響結合状態のモニ
ターに都合の良−・配線がなされて使用されたとしても
同じ効果が得られることは言うまでもない。
又9本発明の実施例として超音波探傷によって溶接部を
探傷する例を挙げたが、この発明の効果はこの例にとど
まらず材料表面から戻ってくる表面エコーを使用して音
響結合状態をモニターする超音波検査装置すべてに適用
可能である。
探傷する例を挙げたが、この発明の効果はこの例にとど
まらず材料表面から戻ってくる表面エコーを使用して音
響結合状態をモニターする超音波検査装置すべてに適用
可能である。
以上述べたように本発明は本来の検査を行うための送信
パルスとは別に音響結合状態をモニターするだめの送信
パルスを設けることにより、音響結合状態をモニターす
ることによる有害な超音波信号を取り除き、良好な超音
波による検査を行うことができる。
パルスとは別に音響結合状態をモニターするだめの送信
パルスを設けることにより、音響結合状態をモニターす
ることによる有害な超音波信号を取り除き、良好な超音
波による検査を行うことができる。
第1図は従来の超音波検査装置の構成を示す図。
第2図は本発明の超音波検査装置の構成を示す図。
第3図は第2図に示す図の送信パルス及び受信信号を示
す図である。図において、(I)は送信回路。 (2a)、 (2b)は振動子、(3)はくさび、(4
)は材料7(6)は探触子、(力は受信回路、 (8a
)、 (8b)は信号処理回路、 (9a)、 (9b
)は出力回路である。 なお9図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄 第1図
す図である。図において、(I)は送信回路。 (2a)、 (2b)は振動子、(3)はくさび、(4
)は材料7(6)は探触子、(力は受信回路、 (8a
)、 (8b)は信号処理回路、 (9a)、 (9b
)は出力回路である。 なお9図中同一あるいは相当部分には同一符号を付して
示しである。 代理人大岩増雄 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 複数の超音波振動子を有する超音波トランスデユーサ−
と、前記超音波振動子に対し所定の接続方法で配線され
た一個又は複数個の第一の送信回路又は送信回路群と、
前記第一の送信回路又は送信回路群と一対一に配線され
た第一の受信回路又は受信回路群と、前記第一の受信回
路又は受信回路群の出力を信号処理し超音波による材料
内部を検査し判定結果な出力する第一の信号処理回路と
。 前記第一の信号処理回路の信号処理結果を出力する第一
の出力回路と、前記超音波振動子に対し所定の接続方法
で配線された一個又は複数個の第二の送信回路又は送信
回路群と、前記第二の送信回路又は送信回路群と一対一
に配線された第二の受信回路又は受信回路群と、前記第
二の受信回路又は受信回路群の出力を信号処理し前記材
料と前記超音波トランスデユーサ−の間の音響結合状態
のモニターし判定結果を出力する第二の信号処理回路と
、前記第二の信号処理回路の信号処理結果を出力する第
二の出力回路とを有することを特徴とする超音波検査装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163623A JPS6055257A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | 超音波検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58163623A JPS6055257A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | 超音波検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055257A true JPS6055257A (ja) | 1985-03-30 |
Family
ID=15777443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58163623A Pending JPS6055257A (ja) | 1983-09-06 | 1983-09-06 | 超音波検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03257363A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波探傷装置 |
-
1983
- 1983-09-06 JP JP58163623A patent/JPS6055257A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03257363A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-15 | Mitsubishi Electric Corp | 超音波探傷装置 |
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