JPS61200469A - 超音波診断方法 - 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】 〔曜嫡上の利用ｆ＋計〕 この発明は、超音波によって被測定物内部の欠陥部の形
状および位置を診断する超音波診断方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

木材やプラスチックなど超音波の減衰のきわめて大きい
材料の内部の欠陥の位置および形状を比較的簡易に実現
するための超音波診断方法としては、「＃頼昭Ｆｌ？−
１１Ｆｔ２ｆｉ５号」に示される方法が６つ九。

例えば、この方法を木製電柱の１−釣部（欠陥部）を検
出する場合ｔ−例にとり説明する。電柱として使用され
る松材などで、第φ図に示すような、年輪に七つ之腐朽
部Ｆが生ずる場合の方法について述べるつここで、探触
子を位置ＰＩおよびＰｓ’に接して超音波伝播時間を測
定すｎば、健全部での直径間の伝播時間（例えば、地面
から／、ｓ以上で測定すると帰られる）Ｋはぼ専しくる
。一方、Ｐ、？よびＰνに探触子を接して伝播時間を一
定す慝と、両探触子を結ぶ線上に腐朽部Ｆがあることか
ら、超音波の伝播が腐朽部Ｆ′ｆｔう回する経路となる
ので、伝播時間は健全部に比して長くなり、こｎによっ
て腐朽部の存在を検知することができる。

また、米松などのように前記木柱の腐朽形態と鴨なり、
中心部が腐朽する場合には、「待顧昭５ＳＪ−ＦＩ９０
４２号」に示される方法があつ’ｚｔにの方法について
以下説明する。

第１図は、中心部に腐朽部がある木製電柱でおり、外周
を１６に等分割する位置をそルぞＡＰ＋＊Ｐｇ　、・・
・・・・Ｐｈｉとする。まず、送信探触子管位置Ｐｚに
、受信探触子を位置Ｐａに当接し伝播時間を測定する。

次に、送信接触子を前記位置とし、受信接触子のみを位
１１Ｐ、とじて再び伝播時間を測定する。

以上の様に送信探触子は位置を固定したまま受信探触子
のみを位１ｔＰ、　、　Ｐ、　、　Ｐ、およびＰｔへと
変えながら伝播時間を測定する。この時、両探触子関の
直線距離りと伝播時間Ｔとの関係を示すと第６図のよう
になる。第６図中のプロットにおいて、Ｌの小さい方か
らそｎぞれ受信探触子位置はＰｌ。

Ｐ、　、　？、　、　Ｐ、　、　Ｐ、　、　？＠　、　
Ｐ、およびＰ、に対応するつとｎにより、Ｐ、からＰ、
にすると伝播時間は急に長くなることがわかる２、こｎ
は、Ｐ、とＰ、を結ぶ超音波の伝播経路の途中に腐＋’
５ｆＡＦがあるからである。し九がって、第１図に示す
ように腐朽部Ｆに接する点は、近似的にＰ、とＰ、の中
間点ＱｔとＰ。

奢結ぶ線の中点Ｆ１として表わさ２ｔ、腐朽位置が検出
できる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記の各超音波診断方法は、上記の木柱の例
のように、めらかじめ樹樗がわかり、その腐朽形態が予
想できる場合に腐朽検出が可能でめった。ところが、電
柱等に利用する場合には、樹皮がむかれてい之り、表面
加工がさｎ之すすると、一般には樹種の判別は困難であ
り、よって腐朽形態の予想も困翔な之め、上記の腐朽検
出方法が利用できないという問題があり之。

そこで、この発明では、被測定物内の欠陥の形態を仮定
せずに欠陥検出を行う方法を如何にして実現するかを問
題としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、被測定物内に測定断面を設定し、この測定
断面の外周上の一点から、前記測定断面の内方へ向けて
超音ａｔ−放射し、この放射された超音波を前記測定断
面の外周上の他の一点において受信し、この送受信間の
超音波伝播時間に基づいて前記被測定物内の欠陥部を検
出する超ｆ波給断方法において、一方の探触子の位置を
固定し、　、他方の探触子を前記探触子から外周に沿っ
て遠避けながら複数の位置で超音波伝播時間を測定し、
かつ上記探触子位置をずらすことを磯り返すことにより
探触子間距離を等しくする複数の超音波伝播時間のデー
タｔ％、これらの超音波伝播時間のデータをクラス分け
することによって欠陥の程度を検出することを特徴とし
ているう 〔実施例〕 以下、この発明について、円形本性を診断する場合を例
にして説明する。第１図においてＨは被の外周上の位置
を示す。まず、位＃Ｐ、に送信子を、位置Ｐ、に受信子
をそれぞｎ当接し、超音波伝播時間を測定する。次に、
送信子位ｔはそのままにして受（Ｋ子を位置Ｐ３に轟接
し、伝播時間を測定し、以下同様に受信子のみをＰｓ　
、　Ｐａ　＠・・・Ｐ　Ｉｍ　Ｋ　Ｌ、て伝播時間を測
定すると、第２図に示すようなｌｔの伝播時間のデータ
が得らｎる。次に、送信子をＰ。

とじて前記と同様にして測定し、／１の伝播時間のデー
タを得、以下順に位置をずらし送信子がｐｓｓまでくれ
ば全データは６３０になる。

このデータのうち同一距離（例えばＰ、〜Ｐ　ｖ　）の
データはこの他Ｐ、〜Ｐａ、Ｐｇ〜Ｐ、・・・など３６
個あるが、両位置を結ぶ線上に欠陥がなければ３６個の
データはすべて同一の伝播時間となるはずである。しか
し、欠陥（空洞部）がある場合には、超音波は欠陥をう
かいし遠まわりになるので、伝播時間は長くかかり、ま
た欠陥が大きいほど大きく遠まわりするので伝播時間は
欠陥の大きさと相関かめる。ここで距離を等しくする３
６の伝播時間データを大きさ別に、飼えばり段階に分類
すれば欠陥の大きさ別にり段階表示できることになる。

第２図は、直径２０ｏａの健全円形木柱の中心角と伝播
時間の関係を示し念ものである。通常伝播時間にはその
咳の１０％程度の測定誤差があるので。

ｊ段階に分類し之場合の伝播時間の短かい方のクラスは
健全部と理解すｎば良い。

第３図は、Ｐ、〜Ｐ、に平行な測定線をすべて描いたも
のであるが、いろいろな角度のこのような平行線の組が
ある。したがって測定線は、このような平行線の岨が角
度を変えて交わっていることになるが、前述のり段階に
分類した上位ψ段階の欠陥を遠まわりしていることを示
す測定線もそれぞｎ交わっており、この交点が欠陥部ｔ
−光表示る画素となっている。飼えばｊ段階の最高位同
士の測定線の交点は濃く、また低位同士の交点を淡く着
色して、濃淡表示すｎば超音波ＣＴ　（Ｃｏｍｐｕｔｅ
ｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）として、欠陥表示できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、探触子間距離を等しく
する複数の超音波伝播時間を大きさの順にクラス分けす
ることにより欠陥を検出するので、欠陥の形態を前提と
せずに欠陥部の位峻、形状を共に検出することができ、
またこの結果、画像化を行なうことができる。したがっ
て、欠陥部発見後の補修、取韓え等の処置を的確に行な
い得る利点がある。また、この発明によｔば、比較的低
周波の超音波を用いることができるので、診断装置を簡
単かつ安価に構成し得る利点が得られる。以上の結果、
この発明による方法は、木製電柱、樹木、家の柱等の欠
陥部の検出、鋳物の“す”の検出等において極めて有効
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図であって、超音波診
断方法を示す説明図、第２図は同実施例において雌全柱
における探触子間中心金と伝播時間の関係を示すグラフ
、第３図は第１図における測定線のうち平行なものの組
み合わせの例を示す図、第弘図、第１図はいずｎも従来
の超音波診断方法を示す説明図、第６図は第１図に示す
診断方法における探触子間距離と超音波伝播時間の関係
を示すグラフである。 Ｆ・・・・・・欠陥部、ａ・・・・・・探触子（超音波
送イざ子）、ｂ・・・・・・探触子（超音波受信子）。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被測定物内に測定断面を設定し、この測定断面の外周上
   の一点から、前記測定断面の内方へ向けて超音波を放射
   し、この放射された超音波を前記測定断面の外周上の他
   の一点において受信し、この送受信間の超音波伝播時間
   に基づいて前記被測定物内の欠陥部を検出する超音波診
   断方法において、一方の探触子の位置を固定し、他方の
   探触子を前記探触子から外周に沿つて遠避けながら複数
   の位置で超音波伝播時間を測定し、かつ上記探触子位置
   をずらすことを繰り返すことにより探触子間距離を等し
   くする複数の超音波伝播時間のデータを得、これらの超
   音波伝播時間のデータをクラス分けすることによつて欠
   陥の程度を検出することを特徴とする超音波診断方法。