JPS63292010A - 超音波厚さ測定装置 - Google Patents
超音波厚さ測定装置Info
- Publication number
- JPS63292010A JPS63292010A JP12904587A JP12904587A JPS63292010A JP S63292010 A JPS63292010 A JP S63292010A JP 12904587 A JP12904587 A JP 12904587A JP 12904587 A JP12904587 A JP 12904587A JP S63292010 A JPS63292010 A JP S63292010A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- measured
- ultrasonic
- time
- thickness
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は金属等の薄板や薄膜等の厚さ・測定に適した超
音波厚さ測定装置に関する。
音波厚さ測定装置に関する。
〈従来の技術〉
従来の超音波厚さ測定装置は、第４図に示すように、超
音波発信器１０１より発生させた超音波信号を被測定物
１０３に伝播させ、この超音波信号が被測定物１０３の
裏面１０３ｂで反射して表面１０３ａ上の超音波受信器
１０２に到達した時点からこの超音波信号が表面１０３
ａで反射して再び被測定物１０３内で往復して再度超音
波受信器１０２に到達するまでの時間を計測する。そし
て、計測された時間と被測定物１０３の音の伝播速度か
ら被測定物１０３の厚さを求める。
音波発信器１０１より発生させた超音波信号を被測定物
１０３に伝播させ、この超音波信号が被測定物１０３の
裏面１０３ｂで反射して表面１０３ａ上の超音波受信器
１０２に到達した時点からこの超音波信号が表面１０３
ａで反射して再び被測定物１０３内で往復して再度超音
波受信器１０２に到達するまでの時間を計測する。そし
て、計測された時間と被測定物１０３の音の伝播速度か
ら被測定物１０３の厚さを求める。
〈発明が解決しようとする問題点〉
上述の超音波厚さ測定装置は、超音波信号が被測定物１
０３内を１往復するのに要する時間を計測することによ
り、被測定物１０３の厚さを求めている。しかるに、被
測定物の厚さが比較的薄い場合や、被測定物内の音速が
比較的に高い場合には、ｌ往復では計測する時間が小さ
くなり、高′精度の測定が困難となる場合があった。
０３内を１往復するのに要する時間を計測することによ
り、被測定物１０３の厚さを求めている。しかるに、被
測定物の厚さが比較的薄い場合や、被測定物内の音速が
比較的に高い場合には、ｌ往復では計測する時間が小さ
くなり、高′精度の測定が困難となる場合があった。
本発明は、このような問題点を解決し、簡易な構成で高
精度の測定ができるようにした超音波厚さ測定装置を提
供することを目的とする。
精度の測定ができるようにした超音波厚さ測定装置を提
供することを目的とする。
く問題点を解決するための手段〉
本発明に係る超音波厚さ測定装置は、超音波信号が被測
定物内部で複数回反射往復するに要する時間を計測する
計測手段と、上記反射往復に要する時間と反射往復の回
数並びに被測定物の音の伝播速度とから被測定物の厚さ
を算出する演算手段とを備える。
定物内部で複数回反射往復するに要する時間を計測する
計測手段と、上記反射往復に要する時間と反射往復の回
数並びに被測定物の音の伝播速度とから被測定物の厚さ
を算出する演算手段とを備える。
〈作用〉
本発明に係る超音波厚さ測定装置は、被測定物内の超音
波の反射往復を複数回行ない、この往復の回数と時間並
びに被測定物の音の伝播速度とから厚さを算出するよう
にしたことにより、厚さが薄い被測定物や音の伝播速度
が高い被測定物においても計測する時間が長くなる。
波の反射往復を複数回行ない、この往復の回数と時間並
びに被測定物の音の伝播速度とから厚さを算出するよう
にしたことにより、厚さが薄い被測定物や音の伝播速度
が高い被測定物においても計測する時間が長くなる。
〈実施例〉。
第１図は本実施例の超音波厚さ測定装置の基本構成を示
す。図中、１は超音波発信器、２は超音波受信器、３は
被測定物、４はカウンタ回路、５は時間測定回路、６は
演算回路、７は表示装置である。
す。図中、１は超音波発信器、２は超音波受信器、３は
被測定物、４はカウンタ回路、５は時間測定回路、６は
演算回路、７は表示装置である。
超音波発信器１は、被測定物３の表面３ａから被測定物
３に対して超音波を発信する。超音波受信器２は、被測
定物３内を伝播して裏面３ｂで反射しさらに被測定物３
内を伝播して表面３ａに到達した超音波を受信し、この
ときパルスを出力する。カウンタ回路４は、超音波受信
器２からのパルスをカウントし、カウント値がＸになっ
たときとＸ＋ｎになったときに信号を出力する（ただし
、ｘ、ｎは正の整数である）。時間測定回路５は、カウ
ンタ回路４が出力する信号間の時間を測定する。演算回
路６は、時間測定回路５にて測定された時間ｔとカウン
タ回路４のカウント値ｎ及び被測定物３の音の伝播速度
■とから被測定物３の厚さｄを式ｄ ＝ Ｖ ｔ ／
２ｎにしたがって算出する。
３に対して超音波を発信する。超音波受信器２は、被測
定物３内を伝播して裏面３ｂで反射しさらに被測定物３
内を伝播して表面３ａに到達した超音波を受信し、この
ときパルスを出力する。カウンタ回路４は、超音波受信
器２からのパルスをカウントし、カウント値がＸになっ
たときとＸ＋ｎになったときに信号を出力する（ただし
、ｘ、ｎは正の整数である）。時間測定回路５は、カウ
ンタ回路４が出力する信号間の時間を測定する。演算回
路６は、時間測定回路５にて測定された時間ｔとカウン
タ回路４のカウント値ｎ及び被測定物３の音の伝播速度
■とから被測定物３の厚さｄを式ｄ ＝ Ｖ ｔ ／
２ｎにしたがって算出する。
表示装置７は、算出された被測定物３の厚さのデータを
表示する。
表示する。
次に、動作を説明する。
超音波発信器１から発せられた超音波信号は、被測定物
３に伝播し、被測定物３の裏面３ｂ及び表面３ａで反射
して被測定物３の内部を減衰するまでに複数回往復する
。その際、超音波受信器２は、超音波信号が被測定物３
の表面３ａに到達したときにのみ超音波信号を受信し、
この超音波信号を電気信号に変換する。この電気信号は
、超音波信号が被測定物３の内部を複数回往復すること
により複数回出力され、その時間間隔は一定で被測定物
３の厚さに比例している。
３に伝播し、被測定物３の裏面３ｂ及び表面３ａで反射
して被測定物３の内部を減衰するまでに複数回往復する
。その際、超音波受信器２は、超音波信号が被測定物３
の表面３ａに到達したときにのみ超音波信号を受信し、
この超音波信号を電気信号に変換する。この電気信号は
、超音波信号が被測定物３の内部を複数回往復すること
により複数回出力され、その時間間隔は一定で被測定物
３の厚さに比例している。
カウンタ回路４は、超音波受信器２が出力する複数個の
電気信号の任意のＸ個目とｘ＋ｎ個目をカウントしたと
き、時間測定回路５に信号を出力する。時間測定回路５
は、入力された信号の時間間隔ｔを計測する。演算回路
６は、時間測定回路５が計測した時間ｔと被測定物３内
の音速Ｖから被測定物３の厚さｄを式ｄ ＝ Ｖ ｔ
／ ２ ｎにしたがって計算する。そして、表示装置７
はこの被測定物３の厚さのデータを表示する。
電気信号の任意のＸ個目とｘ＋ｎ個目をカウントしたと
き、時間測定回路５に信号を出力する。時間測定回路５
は、入力された信号の時間間隔ｔを計測する。演算回路
６は、時間測定回路５が計測した時間ｔと被測定物３内
の音速Ｖから被測定物３の厚さｄを式ｄ ＝ Ｖ ｔ
／ ２ ｎにしたがって計算する。そして、表示装置７
はこの被測定物３の厚さのデータを表示する。
第２図は本実施例の超音波厚さ測定装置の実際の構成例
を示す。図中、８はプローブ、９，１０はパルスカウン
タ、１１は電子計算機、１２はパルス信号発生回路、１
３はクロック発振器である。
を示す。図中、８はプローブ、９，１０はパルスカウン
タ、１１は電子計算機、１２はパルス信号発生回路、１
３はクロック発振器である。
この例では第１図に示す超音波発信器１と超音波受信器
２の機能を圧電素子を用いた１個のプローブ８にて実現
している。また、パルスカウンタ９はカウンタ回路４の
機能を、パルスカウンタ１０とクロック発振器１３は時
間測定回路５の機能を、電子計算機１１は演算回路６と
表示装置７の機能を夫々実現している。
２の機能を圧電素子を用いた１個のプローブ８にて実現
している。また、パルスカウンタ９はカウンタ回路４の
機能を、パルスカウンタ１０とクロック発振器１３は時
間測定回路５の機能を、電子計算機１１は演算回路６と
表示装置７の機能を夫々実現している。
超音波信号としてパルス状波形のものを用いた場合、プ
ローブ８に入力される電気信号及びプローブ８が出力す
る電気信号をオシロスコープにて表示すると第３図に示
す波形となる。図中、Ｐｏがプローブ８にて超音波信号
に変換される電気パルスであり、Ｐ、からＰｍは超音波
信号が被測定物３の内部を反射往復する際にプローブ８
にて受信され電気信号に変換されたパルス列である。
ローブ８に入力される電気信号及びプローブ８が出力す
る電気信号をオシロスコープにて表示すると第３図に示
す波形となる。図中、Ｐｏがプローブ８にて超音波信号
に変換される電気パルスであり、Ｐ、からＰｍは超音波
信号が被測定物３の内部を反射往復する際にプローブ８
にて受信され電気信号に変換されたパルス列である。
パルスカウンタ９は、このパルス列をカウントし、Ｘ個
目のパルスＰ、からＸ＋ｎ個目のパルスＰＸ、、ｌまで
カウントする時間ｔの間、パルスカウンタ１０へ一定レ
ベルを保持した信号を出力する。
目のパルスＰ、からＸ＋ｎ個目のパルスＰＸ、、ｌまで
カウントする時間ｔの間、パルスカウンタ１０へ一定レ
ベルを保持した信号を出力する。
パルスカウンタ１０は、パルスカウンタ９からの信号が
一定レベルである間、クロック発振器１３から出力され
るクロックパルスをカウントする。
一定レベルである間、クロック発振器１３から出力され
るクロックパルスをカウントする。
このクロック発振器１３が出力するクロソクパルスは、
この超音波厚さ測定装置の動作の基準時間１．を定める
ものである。クロック発振器１３は、測定精度を高める
ため仝こ、できるだけ高い周波数の水晶式発振器あるい
はそれ以上の発振精度のものが望ましい。
この超音波厚さ測定装置の動作の基準時間１．を定める
ものである。クロック発振器１３は、測定精度を高める
ため仝こ、できるだけ高い周波数の水晶式発振器あるい
はそれ以上の発振精度のものが望ましい。
電子計算機１１は、パルスカウンタ１０が出力するカウ
ントデータｔを読み込み、あらかじめ設定されている被
測定物３内の音速Ｖ、パルスカウンタ９のカウント値ｎ
、基準時間ｔ、を用いて弐ｄ ＝Ｖ ｔ ｔ ｓ ／
２ ｎにしたがって被測定物３の厚さｄを求め、求めた
厚さｄのデータを表示する。
ントデータｔを読み込み、あらかじめ設定されている被
測定物３内の音速Ｖ、パルスカウンタ９のカウント値ｎ
、基準時間ｔ、を用いて弐ｄ ＝Ｖ ｔ ｔ ｓ ／
２ ｎにしたがって被測定物３の厚さｄを求め、求めた
厚さｄのデータを表示する。
〈発明の効果〉
以上説明したように本発明においては、被測定物内の超
音波の反射往復を複数回行ない、この往復の回数と時間
及び被測定物内の音速とから厚さを算出するようにした
ので、計測する時間が大きくなることにより、薄い被測
定物や音の伝播速度が高い被測定物においても高精度の
測定ができる。
音波の反射往復を複数回行ない、この往復の回数と時間
及び被測定物内の音速とから厚さを算出するようにした
ので、計測する時間が大きくなることにより、薄い被測
定物や音の伝播速度が高い被測定物においても高精度の
測定ができる。
しかも、その構成は簡単な回路からなるので、コストア
ップにもならない。
ップにもならない。
第１図は本発明実施例の基本構成を示すブロック図、
第２図は本発明実施例の具体的な回路構成を示すブロッ
ク図、 第３図は本発明実施例の信号波形を示す図、第４図は従
来例の構成を説明する図である。 １・・・超音波発信器 ２・・・超音波受信器 ３・・・被測定物 ４・・・カウンタ ５・・・時間測定回路 ６・・・演算回路 ７・・・表示装置
ク図、 第３図は本発明実施例の信号波形を示す図、第４図は従
来例の構成を説明する図である。 １・・・超音波発信器 ２・・・超音波受信器 ３・・・被測定物 ４・・・カウンタ ５・・・時間測定回路 ６・・・演算回路 ７・・・表示装置
Claims (1)
- 被測定物に超音波信号を伝播させたときに被測定物内部
で超音波信号が複数回反射往復するに要する時間を計測
する計測手段と、この計測手段により計測された時間と
被測定物内部の超音波信号の反射往復の回数並びに被測
定物の音の伝播速度から被測定物の厚さを算出する演算
手段とを備えたことを特徴とする超音波厚さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904587A JPS63292010A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 超音波厚さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904587A JPS63292010A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 超音波厚さ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63292010A true JPS63292010A (ja) | 1988-11-29 |
Family
ID=14999725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12904587A Pending JPS63292010A (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | 超音波厚さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63292010A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053805A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-27 | Hitachi Ltd | 超音波厚さ計 |
| JPS6070306A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 厚さ測定方法 |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP12904587A patent/JPS63292010A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6053805A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-27 | Hitachi Ltd | 超音波厚さ計 |
| JPS6070306A (ja) * | 1983-09-27 | 1985-04-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 厚さ測定方法 |
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