JPS6287854A - 超音波探傷方法 - Google Patents
超音波探傷方法Info
- Publication number
- JPS6287854A JPS6287854A JP60227007A JP22700785A JPS6287854A JP S6287854 A JPS6287854 A JP S6287854A JP 60227007 A JP60227007 A JP 60227007A JP 22700785 A JP22700785 A JP 22700785A JP S6287854 A JPS6287854 A JP S6287854A
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- Japan
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- gate
- flaw detection
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は材料または製品の内部欠陥を検査する超音波探
傷方法に関し、特に被検体例えば金属材料、セラミック
ス、ＩＣ等の表面近傍や掻薄材に内在する微細な欠陥を
検査するのに好適な探傷方法である。
傷方法に関し、特に被検体例えば金属材料、セラミック
ス、ＩＣ等の表面近傍や掻薄材に内在する微細な欠陥を
検査するのに好適な探傷方法である。
（発明の背景〕
材料または工業製品において、厚さの薄いいわゆる薄材
の内部欠陥や、厚さがそれほど薄くなくてもその被検体
の表面付近に内在する欠陥（以下表層欠陥という）を探
傷することは、従来がらいろいろな技術分野でかなり実
施されている。そして前記探傷は、新しい素材や電子製
品等に対し従来と比較して格段に高い性能、機能を発揮
せしめるため、一層表面に近い表層欠陥や微細な欠陥を
も確実に検出することが要求されてきている。従来の一
般的な探傷装置を用いた探傷方法の１例を第３図ないし
第５図について説明する。第３図は探傷装置の構成説明
図で、１は水２を満たした水槽、３は水槽１内の底に設
置された薄材の被検体、４は水２に浸漬された探触子で
ある。５は探触子４に超音波パルスを発信させるパルス
回路、６は被検体３の表面、欠陥および底面から反射す
る反射波を探触子４を介して受信し増幅する受信回路、
７′は受信回路６で増幅された反射波のピーク値を検波
してその値に比例するＤＣ電圧を出力するピークディテ
クタ、８はピークディテクタ７′から出力された波形を
表示するオシロスコープである。第４図は前記ピークデ
ィテクタ７′の主要ブロック回路図で、９は前記受信回
路６で増幅された反射板のパルスが入力される入力回路
、１０はトリガ回路、１１は遅延トリガのパルスを立ち
上げるしきい値を設定する遅延トリガしきい値設定回路
、１２はモニタ回路、１３はモニタシンクロ回路、１４
は前記探触子４の送信パルスのレベルが、前記しきい値
を越えたときに作動する遅延トリガのパルス幅を設定す
る遅延トリガ回路、１５は遅延のパルス幅を設定する遅
延回路、１６はゲートのパルス幅を任意の位置と幅に設
定できるゲート回路で、いずれもマルチプレクサ１７に
接続され、遅延トリガ、遅延およびゲートの各パルス幅
を調節するゲートコントロール回路１８を形成している
。１９は入力回路９に入力されたパルスを検波するＲＦ
稜波回路、２０はＲＦ検波回路１９の出力信号をその値
に比例するＤＣ’［圧に変換し、前記ゲートコントロー
ル回路１８のゲート信号が閉じるまでその値を保持する
ピーク検波回路、２１は前記ＤＣ電圧を出力する出力回
路である。第５図は前記探傷装置を使用した探傷方法を
説明する特性線図である。図において＋８＞は被検体３
からの反射波のエコーパターンの１例で、Ｔは送信パル
ス、Ｓは表面エコー、Ｆは欠陥エコー、Ｂは底面エコー
をそれぞれ示す。Ｌは送信パルスＴのレベルのしきい値
のレベルを示す線である。ｆｂ）は遅延トリガ回路１４
で設定される連通トリガのパルス幅ＰＬ、（Ｃ）は遅延
回路１５で設定される遅延のパルス幅Ｐｄ、（ｄｌはゲ
ート回路１６で設定されるゲートのパルス幅Ｐ９である
。
の内部欠陥や、厚さがそれほど薄くなくてもその被検体
の表面付近に内在する欠陥（以下表層欠陥という）を探
傷することは、従来がらいろいろな技術分野でかなり実
施されている。そして前記探傷は、新しい素材や電子製
品等に対し従来と比較して格段に高い性能、機能を発揮
せしめるため、一層表面に近い表層欠陥や微細な欠陥を
も確実に検出することが要求されてきている。従来の一
般的な探傷装置を用いた探傷方法の１例を第３図ないし
第５図について説明する。第３図は探傷装置の構成説明
図で、１は水２を満たした水槽、３は水槽１内の底に設
置された薄材の被検体、４は水２に浸漬された探触子で
ある。５は探触子４に超音波パルスを発信させるパルス
回路、６は被検体３の表面、欠陥および底面から反射す
る反射波を探触子４を介して受信し増幅する受信回路、
７′は受信回路６で増幅された反射波のピーク値を検波
してその値に比例するＤＣ電圧を出力するピークディテ
クタ、８はピークディテクタ７′から出力された波形を
表示するオシロスコープである。第４図は前記ピークデ
ィテクタ７′の主要ブロック回路図で、９は前記受信回
路６で増幅された反射板のパルスが入力される入力回路
、１０はトリガ回路、１１は遅延トリガのパルスを立ち
上げるしきい値を設定する遅延トリガしきい値設定回路
、１２はモニタ回路、１３はモニタシンクロ回路、１４
は前記探触子４の送信パルスのレベルが、前記しきい値
を越えたときに作動する遅延トリガのパルス幅を設定す
る遅延トリガ回路、１５は遅延のパルス幅を設定する遅
延回路、１６はゲートのパルス幅を任意の位置と幅に設
定できるゲート回路で、いずれもマルチプレクサ１７に
接続され、遅延トリガ、遅延およびゲートの各パルス幅
を調節するゲートコントロール回路１８を形成している
。１９は入力回路９に入力されたパルスを検波するＲＦ
稜波回路、２０はＲＦ検波回路１９の出力信号をその値
に比例するＤＣ’［圧に変換し、前記ゲートコントロー
ル回路１８のゲート信号が閉じるまでその値を保持する
ピーク検波回路、２１は前記ＤＣ電圧を出力する出力回
路である。第５図は前記探傷装置を使用した探傷方法を
説明する特性線図である。図において＋８＞は被検体３
からの反射波のエコーパターンの１例で、Ｔは送信パル
ス、Ｓは表面エコー、Ｆは欠陥エコー、Ｂは底面エコー
をそれぞれ示す。Ｌは送信パルスＴのレベルのしきい値
のレベルを示す線である。ｆｂ）は遅延トリガ回路１４
で設定される連通トリガのパルス幅ＰＬ、（Ｃ）は遅延
回路１５で設定される遅延のパルス幅Ｐｄ、（ｄｌはゲ
ート回路１６で設定されるゲートのパルス幅Ｐ９である
。
探触子４から発射された送信パルスＴのレベルが、設定
されたしきい値りを越すと直ち；こ遅延ト１）ガ回路１
４が作動し、遅延トリガのパルス・”、Ｄ ｐＬが設定
される。続いて表面エコーＳがしきい値りを越えると、
遅延回路１５およびゲート回路１６が作動してシーケン
スが始まり、遅延のパルス幅Ｐｄが閉じると同時にゲー
トが開き、設定されたパルス幅Ｐ９経過後に閉じる。こ
こで第５図（ｄ）に示すように、表面エコーＳにおける
遅延のパルスが閉じると同時にゲートを開くように回路
を構成しても、回路間における信号の伝搬遅延時間Ｐ９
□が必ずあるから、あたかもゲートは遅延のパルス幅Ｐ
。
されたしきい値りを越すと直ち；こ遅延ト１）ガ回路１
４が作動し、遅延トリガのパルス・”、Ｄ ｐＬが設定
される。続いて表面エコーＳがしきい値りを越えると、
遅延回路１５およびゲート回路１６が作動してシーケン
スが始まり、遅延のパルス幅Ｐｄが閉じると同時にゲー
トが開き、設定されたパルス幅Ｐ９経過後に閉じる。こ
こで第５図（ｄ）に示すように、表面エコーＳにおける
遅延のパルスが閉じると同時にゲートを開くように回路
を構成しても、回路間における信号の伝搬遅延時間Ｐ９
□が必ずあるから、あたかもゲートは遅延のパルス幅Ｐ
。
が閉じてから伝搬遅延時間Ｐ ９ｎ経過後に開いたと同
じ状態となり、パルス幅をＰ、に設定しても実際に開い
ているゲートのパルス幅はＰ９．となる。
じ状態となり、パルス幅をＰ、に設定しても実際に開い
ているゲートのパルス幅はＰ９．となる。
そしてちょうど欠陥エコーＦがパルス幅Ｐ、、内に含ま
れるようにされている。この状態は被検体３の厚さがあ
る程度例えば１１前後の厚さ以上ある薄材の場合の探傷
において出現するが、被検体３の表面にきわめて近い微
細な表層欠陥や９．極薄材例えば厚さが２００〜３００
μｍ程度の被検体に内在する微細な欠陥を検査する場合
には、表面エコーＳと欠陥エコーＦがきわめて接近して
出現するため、欠陥エコーＦを前記ゲートのパルス幅ｐ
９ｓ内に出現させることができない。これは現在の遅
延回路１５やゲート回路１６で設定できる最小のパルス
幅Ｐａ、Ｐ、、が約６０〜８０ｎｓであり、この時間に
相当するパルスの伝搬距離が約３５０μｍとなり、被検
体３の表面から欠陥部までの距離が約３５０μｍ以上で
なければ、欠陥エコーＦはゲートのパルス幅Ｐ、内に出
現し得ないことを意味し、一方、前記表面から欠陥部ま
での距離が３５０μｍ以上であってパルス幅Ｐ９内に出
現しても、伝搬遅延時間Ｐ ９１１内に出現する程度の
被検体３の厚さや表層欠陥では事実上ゲートをかけたこ
とにならず、いずれも欠陥エコーＦを検出することがで
きない、したがって被検体の検査をすることができない
不具合点があった。
れるようにされている。この状態は被検体３の厚さがあ
る程度例えば１１前後の厚さ以上ある薄材の場合の探傷
において出現するが、被検体３の表面にきわめて近い微
細な表層欠陥や９．極薄材例えば厚さが２００〜３００
μｍ程度の被検体に内在する微細な欠陥を検査する場合
には、表面エコーＳと欠陥エコーＦがきわめて接近して
出現するため、欠陥エコーＦを前記ゲートのパルス幅ｐ
９ｓ内に出現させることができない。これは現在の遅
延回路１５やゲート回路１６で設定できる最小のパルス
幅Ｐａ、Ｐ、、が約６０〜８０ｎｓであり、この時間に
相当するパルスの伝搬距離が約３５０μｍとなり、被検
体３の表面から欠陥部までの距離が約３５０μｍ以上で
なければ、欠陥エコーＦはゲートのパルス幅Ｐ、内に出
現し得ないことを意味し、一方、前記表面から欠陥部ま
での距離が３５０μｍ以上であってパルス幅Ｐ９内に出
現しても、伝搬遅延時間Ｐ ９１１内に出現する程度の
被検体３の厚さや表層欠陥では事実上ゲートをかけたこ
とにならず、いずれも欠陥エコーＦを検出することがで
きない、したがって被検体の検査をすることができない
不具合点があった。
本発明は前記従来技術の問題点を解消し、被検体の表面
にきわめて近い表層欠陥や極薄材に内在する微細な欠陥
を、回路間における信号の伝搬遅延時間に影響されるこ
となく、確実に欠陥エコーをゲートにかけて検査をする
ことができる超音波探傷方法を提供することを目的とす
る。
にきわめて近い表層欠陥や極薄材に内在する微細な欠陥
を、回路間における信号の伝搬遅延時間に影響されるこ
となく、確実に欠陥エコーをゲートにかけて検査をする
ことができる超音波探傷方法を提供することを目的とす
る。
本発明は探触子に超音波パルスを発信させるパルス回路
と、被検体の表面、欠陥および底面から反射する反射波
を前記探触子を介して受信し増幅する受信回路と、前記
探触子の送信パルスのレベルが、しきい値を越えたとき
に作動する遅延トリガのパルス幅を設定する遅延トリガ
回路やゲートのパルス幅を任意の位置と幅に設定できる
ゲート回路を有し、かつ前記受信回路で増幅された反射
波のピーク値を検波してその値に比例する電圧を出力す
るピークディテクタと、ピークディテクタから出力され
た波形を表示するオシロスコープとを備えた超音波探傷
装置により、液槽内の被検体を探傷する探傷方法におい
て、前記遅延トリガ回路により設定されたパルス幅が、
閉じられた後の最初に表れる前記被検体の表面から反射
する反射波の表面エコーのパルスで、前記ゲート回路を
作動させてゲートを開くようにすることにより、被検体
の表面にきわめて近い表層欠陥や極薄材に内在する微細
な欠陥を、回路間における信号の伝搬遅延時間に影響さ
れることなく、確実に欠陥エコーを検出して検査をする
ことができるようにした方法である。
と、被検体の表面、欠陥および底面から反射する反射波
を前記探触子を介して受信し増幅する受信回路と、前記
探触子の送信パルスのレベルが、しきい値を越えたとき
に作動する遅延トリガのパルス幅を設定する遅延トリガ
回路やゲートのパルス幅を任意の位置と幅に設定できる
ゲート回路を有し、かつ前記受信回路で増幅された反射
波のピーク値を検波してその値に比例する電圧を出力す
るピークディテクタと、ピークディテクタから出力され
た波形を表示するオシロスコープとを備えた超音波探傷
装置により、液槽内の被検体を探傷する探傷方法におい
て、前記遅延トリガ回路により設定されたパルス幅が、
閉じられた後の最初に表れる前記被検体の表面から反射
する反射波の表面エコーのパルスで、前記ゲート回路を
作動させてゲートを開くようにすることにより、被検体
の表面にきわめて近い表層欠陥や極薄材に内在する微細
な欠陥を、回路間における信号の伝搬遅延時間に影響さ
れることなく、確実に欠陥エコーを検出して検査をする
ことができるようにした方法である。
本発明の１実施例を第１図および第２図により説明する
。第２図は本実施例のピークディチクタフの主要ブロッ
ク回路図で、前記従来の第４図に示すピークディテクタ
７′に比し遅延回路１５を排した回路構成となっている
。第１図はピークディテクタ７を備えた前記第３図に示
す探傷装置を使用した探傷方法の説明用の特性線図であ
る。第１図および第２図において第３図ないし第５図と
同じ符号のものは同じものを示す。（ａ）のエコーパタ
ーンで示すように、被検体３の表面にきわめて近い表層
欠陥や極薄材に内在する微細な欠陥の欠陥エコーＦは、
表面エコーＳときわめて接近して出現する。このため本
発明では送信パルスＴのレベルが、設定されたしきい値
りを越して遅延トリガ回路１４が作動し、設定された山
）のパルス幅Ｐ、が閉じられると、表面エコーＳのパル
スで遅延をかけずその後の最初に表れる前記表面エコー
Ｓのパルスで、ゲート回路１６を作動させてゲートを開
くようにし、（ｄ）のゲートのパルス幅Ｐ９内に表面エ
コーＳと欠陥エコーＦが含まれるようにする。この場合
ゲートのパルス幅２ｇ内におけるエコーのピーク値は表
面エコーＳとなるが、前記回路間における信号の伝搬遅
延時間Ｐ。があるからゲートのパルス幅はＰ９であって
も実際に開いているゲートのパルスＩ！ばＰ ９ｍとな
り、表面エコーＳは伝搬遅延時間Ｐ９、内に入るため検
出されない。したがって結局パルス幅２９ｍ内における
欠陥エコーＦのみが検出されそのピーク値を評価するこ
とができる。このように表面エコーＳと欠陥エコーＦと
が接近しているが分離して表示される表層欠陥や極薄材
の内部欠陥を、伝搬遅延時間のパルス幅Ｐ９、と表面エ
コーＳの領域とを対応させるようシこして逆利用し確実
に検査することができる。
。第２図は本実施例のピークディチクタフの主要ブロッ
ク回路図で、前記従来の第４図に示すピークディテクタ
７′に比し遅延回路１５を排した回路構成となっている
。第１図はピークディテクタ７を備えた前記第３図に示
す探傷装置を使用した探傷方法の説明用の特性線図であ
る。第１図および第２図において第３図ないし第５図と
同じ符号のものは同じものを示す。（ａ）のエコーパタ
ーンで示すように、被検体３の表面にきわめて近い表層
欠陥や極薄材に内在する微細な欠陥の欠陥エコーＦは、
表面エコーＳときわめて接近して出現する。このため本
発明では送信パルスＴのレベルが、設定されたしきい値
りを越して遅延トリガ回路１４が作動し、設定された山
）のパルス幅Ｐ、が閉じられると、表面エコーＳのパル
スで遅延をかけずその後の最初に表れる前記表面エコー
Ｓのパルスで、ゲート回路１６を作動させてゲートを開
くようにし、（ｄ）のゲートのパルス幅Ｐ９内に表面エ
コーＳと欠陥エコーＦが含まれるようにする。この場合
ゲートのパルス幅２ｇ内におけるエコーのピーク値は表
面エコーＳとなるが、前記回路間における信号の伝搬遅
延時間Ｐ。があるからゲートのパルス幅はＰ９であって
も実際に開いているゲートのパルスＩ！ばＰ ９ｍとな
り、表面エコーＳは伝搬遅延時間Ｐ９、内に入るため検
出されない。したがって結局パルス幅２９ｍ内における
欠陥エコーＦのみが検出されそのピーク値を評価するこ
とができる。このように表面エコーＳと欠陥エコーＦと
が接近しているが分離して表示される表層欠陥や極薄材
の内部欠陥を、伝搬遅延時間のパルス幅Ｐ９、と表面エ
コーＳの領域とを対応させるようシこして逆利用し確実
に検査することができる。
以上説明したように本発明は、液槽内の被検体を探傷す
る探傷方法において、遅延トリガ回路により設定された
パルスの幅が、閉じられた後の最初に表れる前記被検体
の表面から反射する反射波の表面エコーのパルスで、ゲ
ート回路を作動させてゲートを開くようにしたから、被
検体の表面にきわめて近い表層欠陥や極薄材に内在する
微細な欠陥を、回路間の信号の伝搬遅延時間に影響され
ることなく、確実に欠陥エコーをゲートにかけて検出し
探傷することができる優れた効果を有する。
る探傷方法において、遅延トリガ回路により設定された
パルスの幅が、閉じられた後の最初に表れる前記被検体
の表面から反射する反射波の表面エコーのパルスで、ゲ
ート回路を作動させてゲートを開くようにしたから、被
検体の表面にきわめて近い表層欠陥や極薄材に内在する
微細な欠陥を、回路間の信号の伝搬遅延時間に影響され
ることなく、確実に欠陥エコーをゲートにかけて検出し
探傷することができる優れた効果を有する。
第１図は本発明の探傷方法の１例を説明する特性線図、
第２図は第１図に示す特性線図を出現するピークディテ
クタの主要ブロック回路の１例を示す図である。 第３図は一般的な探傷装置の構成説明図、第４図は従来
のピークディテクタの主要ブロック回路図、第５図は第
４図に示すピークディテクタを用いた従来の探傷方法を
説明する特性線図である。 ｌ・・・水槽、３・・・被検体、４・・・探触子、５・
・・パルス回路、６・・・受信回路、７．７′・・・ピ
ークディテクタ、８・・・オシロスコープ、１４・・・
遅延トリガ回路、１５・・・遅延回路、１６・・・ゲー
ト回路、Ｓ・・・表面エコー、Ｆ・・・欠陥エコー、Ｐ
９ｎ・・・伝搬遅延時間。 特許出願人 日立建機株式会社 株式会社 日立製作所 代理人 弁理士 秋 本 正 実第
１ 図 第２図 第 ４ 図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６１年５月１２日
第２図は第１図に示す特性線図を出現するピークディテ
クタの主要ブロック回路の１例を示す図である。 第３図は一般的な探傷装置の構成説明図、第４図は従来
のピークディテクタの主要ブロック回路図、第５図は第
４図に示すピークディテクタを用いた従来の探傷方法を
説明する特性線図である。 ｌ・・・水槽、３・・・被検体、４・・・探触子、５・
・・パルス回路、６・・・受信回路、７．７′・・・ピ
ークディテクタ、８・・・オシロスコープ、１４・・・
遅延トリガ回路、１５・・・遅延回路、１６・・・ゲー
ト回路、Ｓ・・・表面エコー、Ｆ・・・欠陥エコー、Ｐ
９ｎ・・・伝搬遅延時間。 特許出願人 日立建機株式会社 株式会社 日立製作所 代理人 弁理士 秋 本 正 実第
１ 図 第２図 第 ４ 図 第５図 手続補正書（自発） 昭和６１年５月１２日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、探触子に超音波パルスを発信させるパルス回路と、
被検体の表面、欠陥および底面から反射する反射波を前
記探触子を介して受信し増幅する受信回路と、前記探触
子の送信パルスのレベルが、しきい値を越えたときに作
動する遅延トリガのパルス幅を設定する遅延トリガ回路
やゲートのパルス幅を任意の位置と幅に設定できるゲー
ト回路を有し、かつ前記受信回路で増幅された反射波の
ピーク値を検波してその値に比例する電圧を出力するピ
ークディテクタと、ピークディテクタから出力された波
形を表示するオシロスコープとを備えた超音波探傷装置
により、液槽内の被検体を探傷する探傷方法において、
前記遅延トリガ回路により設定されたパルス幅が、閉じ
られた後の最初に表れる前記被検体の表面から反射する
反射波の表面エコーのパルスで、前記ゲート回路を作動
させてゲートを開くようにしたことを特徴とする超音波
探傷方法。 ２、ゲート回路のゲートのパルス幅が、前記被検体の表
面エコーおよび欠陥エコーを含み、かつ前記超音波探傷
装置における回路間の信号の伝搬遅延時間を、前記表面
エコーの領域に対応させるようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の超音波探傷方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227007A JPS6287854A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 超音波探傷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60227007A JPS6287854A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 超音波探傷方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6287854A true JPS6287854A (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=16854046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60227007A Pending JPS6287854A (ja) | 1985-10-14 | 1985-10-14 | 超音波探傷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6287854A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291786A (en) * | 1991-12-18 | 1994-03-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic microscope |
-
1985
- 1985-10-14 JP JP60227007A patent/JPS6287854A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5291786A (en) * | 1991-12-18 | 1994-03-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultrasonic microscope |
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