JP2010175519A - Ultrasonic inspection device - Google Patents

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Kenichi Kizu
健一 木津
Tomoyuki Sawayama
智之 澤山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acquire an accurate ultrasonic inspection result by removing a noise caused by multi-echoes generated inside a rotator of an ultrasonic probe from a received ultrasonic signal, and to attain efficient continuous measurements. <P>SOLUTION: This ultrasonic inspection device includes the ultrasonic probe 10 for allowing an ultrasonic wave to enter a measuring object, and receiving the ultrasonic wave from the measuring object; and a signal processing part 24 for processing an ultrasonic signal received by the ultrasonic probe 10. The ultrasonic probe 10 includes an ultrasonic vibrator, and the rotator arranged rotatably between the ultrasonic vibrator and the measuring object, and having a circular cross section passed by the ultrasonic wave. The signal processing part 24 includes a filter for removing at least either of frequency components higher than the upper limit frequency set beforehand and a lower frequency component than the lower-limit frequency, set beforehand from the ultrasonic signal received by the ultrasonic probe. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、超音波探傷試験や板厚測定等に好ましく使用することができる超音波検査装置に関する。   The present invention relates to an ultrasonic inspection apparatus that can be preferably used for, for example, an ultrasonic flaw detection test and a plate thickness measurement.

従来から、種々の分野において、金属部品等の厚さを測定するため、あるいは、表面または内部の亀裂の発生やその大きさを調べるため、超音波を用いた検査が行われている(例えば、特許文献1、非特許文献1、非特許文献2、非特許文献3参照)。超音波による厚さの測定は、測定対象物に超音波を入射し、測定対象物の底面で反射した超音波を受信することにより行うことができる。   Conventionally, in various fields, in order to measure the thickness of metal parts or the like, or to examine the occurrence or size of cracks on the surface or inside, inspection using ultrasonic waves has been performed (for example, (See Patent Literature 1, Non-Patent Literature 1, Non-Patent Literature 2, and Non-Patent Literature 3). The measurement of the thickness by the ultrasonic wave can be performed by making the ultrasonic wave incident on the measurement object and receiving the ultrasonic wave reflected by the bottom surface of the measurement object.

また、超音波による亀裂深さの測定は、次のようにして行うことができる。まず、送信用探触子と受信用探触子とがあらかじめ定めた距離を隔てて測定対象物の表面上に配置される。次いで、送信用探触子から測定対象物内に超音波が入射される。入射された超音波のうち、測定対象物内にある亀裂の底部を回折して送信用探触子とは反対側に進む超音波は受信用探触子で受信され、超音波の送信から受信までの時間が計測される。この測定時間から超音波の進んだ距離が算出される。その後、算出した距離と、送信用探触子から受信用探触子までの距離とから、亀裂の深さが算出される。   Moreover, the measurement of the crack depth by an ultrasonic wave can be performed as follows. First, the transmitting probe and the receiving probe are arranged on the surface of the measurement object with a predetermined distance therebetween. Next, an ultrasonic wave enters the measurement object from the transmission probe. Of the incident ultrasonic waves, the ultrasonic waves that are diffracted at the bottom of the crack in the measurement object and go to the opposite side of the transmitting probe are received by the receiving probe and received from the transmission of the ultrasonic waves. Time until is measured. The distance traveled by the ultrasonic wave is calculated from this measurement time. Thereafter, the crack depth is calculated from the calculated distance and the distance from the transmitting probe to the receiving probe.

また、特許文献2には、一対の車輪の内部に送信用探触子及び受信用探触子をそれぞれ内蔵した超音波探傷装置が開示されている。また、特許文献3には、超音波振動子と測定対象物との間に回転可能に保持された球体を備える超音波探触子が開示されている。このような超音波探傷装置によれば、送信用探触子及び受信用探触子、あるいは超音波探触子を測定対象物から離すことなくその位置を移動させることができるので、効率よく連続して測定を行うことができる。
特開昭54−150188号公報 特開2005−315800号公報 特開2008−51557号公報 「ブリティッシュ・スタンダード(BRITISH STANDARD)」、1993年、BS7706 ジョセフ・クラウトクレーマ(Josef Krautkramer)、ヘルベルト・クラウトクレーマ(Herbert Krautkramer)著、「ウルトラソニック・テスティング・オブ・マテリアルズ(Ultrasonic Testing of Materials)」、スプリンガー・ベルラーグ(Springer Verlag)、1990年、p.323 「超音波探傷試験III」、社団法人日本非破壊検査協会、1989年2月1日、p133−134
Further, Patent Document 2 discloses an ultrasonic flaw detector in which a transmission probe and a reception probe are respectively built in a pair of wheels. Patent Document 3 discloses an ultrasonic probe including a sphere rotatably held between an ultrasonic transducer and a measurement object. According to such an ultrasonic flaw detection apparatus, the transmitting probe and the receiving probe, or the position of the ultrasonic probe can be moved without being separated from the object to be measured. Can be measured.
JP 54-150188 A JP 2005-315800 A JP 2008-51557 A "BRITISH STANDARD", 1993, BS 7706 Joseph Krautkramer, by Herbert Krautkramer, "Ultrasonic Testing of Materials", Springer Verlag, 1990, p. . 323 "Ultrasonic flaw detection test III", Japan Nondestructive Inspection Association, February 1, 1989, p133-134

しかしながら、上記従来技術のように、車輪や球体などの断面円形の回転体を超音波が通過する場合、回転体内部で超音波の多重エコーが発生しやすい。この多重エコーは、超音波検査の結果の精度を下げるノイズとなる。   However, when the ultrasonic wave passes through a rotating body having a circular cross section such as a wheel or a sphere as in the above-described prior art, multiple echoes of ultrasonic waves are likely to be generated inside the rotating body. This multiple echo becomes noise that lowers the accuracy of the ultrasonic inspection result.

ゆえに、本発明は、超音波探触子の回転体内部で生じる多重エコーによるノイズを受信超音波信号から除去して正確な超音波検査結果が得られ、かつ、効率のよい連続測定が可能である超音波検査装置を提供することを目的とする。   Therefore, according to the present invention, noise due to multiple echoes generated inside the rotating body of the ultrasonic probe is removed from the received ultrasonic signal, and an accurate ultrasonic inspection result can be obtained, and efficient continuous measurement is possible. An object is to provide an ultrasonic inspection apparatus.

本願明細書に開示する超音波検査装置は、測定対象物に超音波を入射させ、前記測定対象物からの超音波を受信する超音波探触子と、前記超音波探触子が受信する前記超音波の信号を処理する信号処理部とを備え、前記超音波探触子は、超音波振動子と、前記超音波振動子と前記測定対象物との間に回転可能に配置され、超音波が通過する断面円形の回転体を有し、前記信号処理部は、前記超音波探触子が受信した前記超音波の信号から、予め設定された上限周波数より高い周波数成分及び予め設定された下限周波数より低い周波数成分の少なくともいずれかを除去するフィルタを有する。   The ultrasonic inspection apparatus disclosed in the present specification includes an ultrasonic probe that makes an ultrasonic wave incident on a measurement object and receives ultrasonic waves from the measurement object, and the ultrasonic probe receives the ultrasonic probe. A signal processing unit for processing an ultrasonic signal, and the ultrasonic probe is disposed between an ultrasonic transducer and the ultrasonic transducer and the measurement object so as to be rotatable. The signal processing unit has a frequency component higher than a preset upper limit frequency and a preset lower limit from the ultrasonic signal received by the ultrasonic probe. A filter that removes at least one of frequency components lower than the frequency;

超音波探触子と測定対象物との間に配置された回転体により、超音波探触子は、測定対象物との密着状態を維持して、超音波を入射ながら測定対象物の表面上を移動することができる。そのため、超音波探触子を測定対象物から離すことなく、効率よく連続して測定ができる。さらに、信号処理部のフィルタは、超音波探触子が受信した超音波から、上限周波数より高い周波数成分及び下限周波数より低い周波数成分の少なくともいずれかを除去する。そのため、超音波探触子の回転体内部で生じる多重エコーによるノイズを、受信超音波信号から除去することができる。その結果、効率のよい連続測定が可能になるとともに、正確な検査結果を得ることができる。   The rotating probe placed between the ultrasonic probe and the measurement object keeps the ultrasonic probe in close contact with the measurement object and allows the ultrasonic probe to enter the ultrasonic wave on the surface of the measurement object. Can be moved. Therefore, the measurement can be performed efficiently and continuously without separating the ultrasonic probe from the measurement object. Furthermore, the filter of the signal processing unit removes at least one of a frequency component higher than the upper limit frequency and a frequency component lower than the lower limit frequency from the ultrasonic wave received by the ultrasonic probe. Therefore, noise due to multiple echoes generated inside the rotating body of the ultrasonic probe can be removed from the received ultrasonic signal. As a result, efficient continuous measurement is possible, and an accurate inspection result can be obtained.

本願明細書の開示の超音波検査装置によれば、超音波探触子の回転体内部で生じる多重エコーによるノイズを受信超音波信号から除去して正確な超音波検査結果が得られ、かつ、効率のよい連続測定が可能であるが可能になる。   According to the ultrasonic inspection apparatus disclosed in the specification of the present application, an accurate ultrasonic inspection result can be obtained by removing noise caused by multiple echoes generated inside the rotating body of the ultrasonic probe from the received ultrasonic signal, and Efficient continuous measurement is possible but possible.

本発明の実施形態において、超音波検査装置は、前記上限周波数及び下限周波数の少なくともいずれかの入力を、ユーザから受け付けて、前記信号処理部の前記フィルタの前記上限周波数及び下限周波数として記録する設定部をさらに備えてもよい。   In an embodiment of the present invention, the ultrasonic inspection apparatus is configured to receive at least one of the upper limit frequency and the lower limit frequency from a user and record the input as the upper limit frequency and the lower limit frequency of the filter of the signal processing unit. A part may be further provided.

(第1の実施形態)
[超音波検査装置の構成]
図1は、本実施形態にかかる超音波検査装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。図1に示す超音波検査装置は、超音波探触子10とコンピュータ2とを備える。超音波探触子10とコンピュータ2は配線ケーブル14で接続される。コンピュータ2には、入力装置51と表示装置52が接続されている。
(First embodiment)
[Configuration of ultrasonic inspection equipment]
FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the ultrasonic inspection apparatus according to the present embodiment. The ultrasonic inspection apparatus shown in FIG. 1 includes an ultrasonic probe 10 and a computer 2. The ultrasonic probe 10 and the computer 2 are connected by a wiring cable 14. An input device 51 and a display device 52 are connected to the computer 2.

超音波探触子10は、測定対象物に接触して超音波を入射し、測定対象物において反射した超音波を受信する。超音波探触子10の詳細な構成は後述する。なお、コンピュータ2に接続される超音波探触子10の数は、1つに限られず、複数の超音波探触子10がコンピュータ2に接続される構成であってもよい。   The ultrasonic probe 10 comes into contact with the measurement object, enters the ultrasonic wave, and receives the ultrasonic wave reflected from the measurement object. The detailed configuration of the ultrasonic probe 10 will be described later. The number of ultrasonic probes 10 connected to the computer 2 is not limited to one, and a configuration in which a plurality of ultrasonic probes 10 are connected to the computer 2 may be used.

コンピュータ2は、入力装置を介したユーザからの指示に従って、超音波探触子10を制御する。また、コンピュータ2は、超音波探触子10が受信した超音波の信号処理及び解析処理を実行し、その結果を表示装置へ出力する。コンピュータ2は、CPU及びメモリを備えるパーソナルコンピュータ等の汎用コンピュータで構成されてもよいし、超音波検査装置専用の集積回路により構成されてもよい。なお、本実施形態では、超音波探触子10とコンピュータ2がそれぞれ別の筐体で形成されて配線ケーブル14により接続されるが、超音波探触子10とコンピュータ2は、1つの筐体に形成されてもよい。   The computer 2 controls the ultrasonic probe 10 in accordance with an instruction from the user via the input device. Further, the computer 2 executes signal processing and analysis processing of the ultrasonic waves received by the ultrasonic probe 10, and outputs the results to the display device. The computer 2 may be configured by a general-purpose computer such as a personal computer including a CPU and a memory, or may be configured by an integrated circuit dedicated to the ultrasonic inspection apparatus. In the present embodiment, the ultrasonic probe 10 and the computer 2 are formed in separate casings and connected by the wiring cable 14. However, the ultrasonic probe 10 and the computer 2 are in one casing. May be formed.

入力装置51は、例えば、マウス、キーボード、タブレットあるいはボタン等を含む。表示装置52は、例えば、液晶パネル、SED、有機EL等を含む。   The input device 51 includes, for example, a mouse, a keyboard, a tablet, or a button. The display device 52 includes, for example, a liquid crystal panel, SED, organic EL, and the like.

コンピュータ2は、信号処理部24、記録部25、制御部26、設定部27、計算部28及びユーザインタフェース部(UI部)29を備える。信号処理部24、制御部26、設定部27、計算部28、ユーザインタフェース部(UI部)29の各機能部は、コンピュータ2が備えるプロセッサが所定のプログラムを実行することにより実現することができる。記録部25は、例えば、コンピュータ2に内蔵されたメモリ、ハードディスク等の内部記録装置の他、コンピュータ2がアクセス可能な外部記録装置により実現することができる。なお、上記各機能部の処理をコンピュータ2に実行させるプログラム、及びそのようなプログラムを記録した記録媒体も本発明の実施形態に含まれる。   The computer 2 includes a signal processing unit 24, a recording unit 25, a control unit 26, a setting unit 27, a calculation unit 28, and a user interface unit (UI unit) 29. The functional units of the signal processing unit 24, the control unit 26, the setting unit 27, the calculation unit 28, and the user interface unit (UI unit) 29 can be realized by a processor included in the computer 2 executing a predetermined program. . The recording unit 25 can be realized by, for example, an internal recording device such as a memory or a hard disk built in the computer 2 or an external recording device accessible by the computer 2. Note that a program that causes the computer 2 to execute the processing of each functional unit described above and a recording medium that records such a program are also included in the embodiments of the present invention.

[コンピュータ2の各機能部の説明]
UI部29は、ユーザとのコンピュータ2との間の情報のやりとりを可能にするインタフェースである。UI部29は、例えば、入力装置51を介してユーザからの入力を受け付けて、制御部26または設定部27に渡す。また、UI部29は、計算部28の計算結果を受け取り、表示装置52へ表示する。
[Description of each functional unit of the computer 2]
The UI unit 29 is an interface that enables information exchange between the user and the computer 2. For example, the UI unit 29 receives an input from the user via the input device 51 and passes the input to the control unit 26 or the setting unit 27. The UI unit 29 receives the calculation result of the calculation unit 28 and displays it on the display device 52.

制御部26は、ユーザからの入力にしたがって、超音波探触子10の動作を制御する。例えば、制御部26は、超音波探触子10へ超音波の発信及びその停止を指示する信号を送ることにより、超音波入射のタイミングを制御することができる。本実施形態では、超音波探触子10をユーザが直接操作して測定位置を決定する場合について説明するが、超音波探触子10の位置、超音波を測定対象物へ入射する角度等を、制御部26が自動的に制御してもよい。   The control unit 26 controls the operation of the ultrasound probe 10 according to the input from the user. For example, the control unit 26 can control the timing of ultrasonic incidence by sending a signal instructing the ultrasonic probe 10 to transmit and stop the ultrasonic wave. In this embodiment, the case where the user directly operates the ultrasonic probe 10 to determine the measurement position will be described. However, the position of the ultrasonic probe 10, the angle at which the ultrasonic wave is incident on the measurement object, and the like are described. The control unit 26 may automatically control.

信号処理部24は、超音波探触子10が受信した超音波の信号を受け取り、解析に適した状態に加工して記録部25へ記録する。本実施形態では、信号処理部24は、超音波の信号から、予め設定された上限周波数より高い周波数成分及び予め設定された下限周波数より低い周波数成分の少なくともいずれかを除去する。すなわち、信号処理部24は、上限周波数と下限周波数との間の帯域の信号のみを通過させるバンドパスフィルタとして機能する。上限周波数と下限周波数の値は、予め記録部25に記録しておくことができる。   The signal processing unit 24 receives the ultrasonic signal received by the ultrasonic probe 10, processes it into a state suitable for analysis, and records it in the recording unit 25. In the present embodiment, the signal processing unit 24 removes at least one of a frequency component higher than a preset upper limit frequency and a frequency component lower than a preset lower limit frequency from the ultrasonic signal. That is, the signal processing unit 24 functions as a band-pass filter that passes only signals in a band between the upper limit frequency and the lower limit frequency. The values of the upper limit frequency and the lower limit frequency can be recorded in the recording unit 25 in advance.

設定部27は、上限周波数と下限周波数の値の入力を、入力装置51及びUI部29を介して、ユーザから受け付けて、記録部25に記録する。信号処理部24は、記録部25に記録された上限周波数及び下限周波数の間の帯域の信号を通過させるフィルタとして動作することができる。   The setting unit 27 accepts input of the values of the upper limit frequency and the lower limit frequency from the user via the input device 51 and the UI unit 29 and records them in the recording unit 25. The signal processing unit 24 can operate as a filter that passes a signal in a band between the upper limit frequency and the lower limit frequency recorded in the recording unit 25.

ここで、上限周波数及び下限周波数は、超音波の信号に含まれるノイズが除去されるように設定されることが好ましい。特に、後述するように、超音波探触子10が備える球体内で発生した多重エコーが効率よく除去されるような、上限周波数及び下限周波数を設定することが好ましい。   Here, the upper limit frequency and the lower limit frequency are preferably set so that noise included in the ultrasonic signal is removed. In particular, as will be described later, it is preferable to set an upper limit frequency and a lower limit frequency so that multiple echoes generated in the sphere included in the ultrasound probe 10 can be efficiently removed.

例えば、ユーザは、超音波検査装置による検査を実施する場合、事前に検査の対象物と同じ材料で製作した試験片を用いて超音波検査装置を校正することができる。本実施形態の超音波検査装置の場合、試験片を用いた校正時に、ユーザが、上限周波数及び下限周波数を決定することができる。例えば、設定部27は、校正時に、試験片から超音波探触子10が受信した超音波の信号波形と、信号処理部24を通過した超音波の信号波形とを、UI部29を介して表示装置52へ表示させてもよい。ユーザは、これらの信号波形を見ながら、ノイズが最も少なくなるように、信号処理部24のフィルタの上限周波数及び下限周波数の値を調整することができる。   For example, when performing an inspection using an ultrasonic inspection apparatus, the user can calibrate the ultrasonic inspection apparatus using a test piece made of the same material as the object to be inspected in advance. In the case of the ultrasonic inspection apparatus of the present embodiment, the user can determine the upper limit frequency and the lower limit frequency during calibration using the test piece. For example, the setting unit 27 transmits the ultrasonic signal waveform received by the ultrasonic probe 10 from the test piece and the ultrasonic signal waveform passed through the signal processing unit 24 through the UI unit 29 during calibration. You may display on the display apparatus 52. FIG. The user can adjust the values of the upper limit frequency and the lower limit frequency of the filter of the signal processing unit 24 so as to minimize noise while viewing these signal waveforms.

すなわち、設定部27は、超音波探触子10が受信した超音波の信号波形と、信号処理部24で処理された超音波の信号波形とを表示装置52に表示させるとともに、ユーザから、信号処理部24の上限周波数及び下限周波数の値の入力を受け付ける機能を備えることができる。これにより、ユーザは、例えば、校正時に、信号波形を見ながらフィルタの制限周波数の値を設定することができる。なお、校正時には、超音波探触子10における球体(後述)の材質及び寸法、感度などの、測定のためのパラメータも設定されてもよい。   That is, the setting unit 27 causes the display device 52 to display the ultrasonic signal waveform received by the ultrasonic probe 10 and the ultrasonic signal waveform processed by the signal processing unit 24, and from the user, A function of accepting input of values of the upper limit frequency and the lower limit frequency of the processing unit 24 can be provided. Thereby, the user can set the value of the limiting frequency of the filter while observing the signal waveform at the time of calibration, for example. At the time of calibration, parameters for measurement such as the material, size, and sensitivity of a sphere (described later) in the ultrasonic probe 10 may be set.

なお、本実施形態では、信号処理部24は、上限周波数及び下限周波数の間の帯域を通過帯域とするバンドパスフィルタとして機能する場合を説明したが、信号処理部24の機能はこれに限られない。例えば、上限周波数より高い帯域の信号をカットするローパスフィルタとして機能してもよいし、下限周波数より低い帯域の信号をカットするハイパスフィルタとして機能してもよい。また、信号処理部24は、フィルタの機能以外の信号処理を行ってもよい。   In the present embodiment, the case where the signal processing unit 24 functions as a bandpass filter whose pass band is a band between the upper limit frequency and the lower limit frequency has been described. However, the function of the signal processing unit 24 is limited to this. Absent. For example, it may function as a low-pass filter that cuts a signal in a band higher than the upper limit frequency, or may function as a high-pass filter that cuts a signal in a band lower than the lower limit frequency. The signal processing unit 24 may perform signal processing other than the filter function.

計算部28は、信号処理部24によって加工されて記録部25に記録された信号に基づいて、測定対象物の構造を示す値を計算する。計算された値は、UI部29を通じて表示装置52へ表示することができる。計算部28は、例えば、超音波が超音波探触子10から測定対象物へ入射されてから超音波探触子10で受信されるまでの時間を計算し、この時間から超音波の進んだ距離を計算することができる。これにより、例えば、測定対象物の板厚や、亀裂の深さ等を求めることができる。   The calculation unit 28 calculates a value indicating the structure of the measurement object based on the signal processed by the signal processing unit 24 and recorded in the recording unit 25. The calculated value can be displayed on the display device 52 through the UI unit 29. For example, the calculation unit 28 calculates a time from when the ultrasonic wave is incident on the measurement object from the ultrasonic probe 10 until it is received by the ultrasonic probe 10, and the ultrasonic wave advances from this time. The distance can be calculated. Thereby, for example, the plate thickness of the measurement object, the depth of the crack, and the like can be obtained.

[超音波探触子10の構成]
図2は超音波探触子10の概略構成の一例を示した断面図、図3はその外観斜視図、図4はその分解斜視図である。
[Configuration of Ultrasonic Probe 10]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of the ultrasonic probe 10, FIG. 3 is an external perspective view thereof, and FIG. 4 is an exploded perspective view thereof.

超音波探触子10は、超音波を放出し及び/又は超音波を受信する超音波振動子11と、超音波振動子11と測定対象物100との間に配置される球体12とを備える。球体12は、回転体の一例である。   The ultrasonic probe 10 includes an ultrasonic transducer 11 that emits ultrasonic waves and / or receives ultrasonic waves, and a sphere 12 disposed between the ultrasonic transducer 11 and the measurement object 100. . The spherical body 12 is an example of a rotating body.

超音波振動子11は、吸音材などを含む振動子ホルダ13の下端に固定されている。振動子ホルダ13から導出された配線ケーブル14を介して超音波振動子11に対して電気信号の授受が行われる。振動子ホルダ13は、略円柱状の第1支持部材21の中心軸にほぼ沿って形成された貫通孔21a内に挿入され、固定ネジ15を用いて第1支持部材21に固定される。   The ultrasonic transducer 11 is fixed to the lower end of the transducer holder 13 including a sound absorbing material. An electrical signal is transferred to the ultrasonic transducer 11 through the wiring cable 14 led out from the transducer holder 13. The vibrator holder 13 is inserted into a through hole 21 a formed substantially along the central axis of the substantially cylindrical first support member 21, and is fixed to the first support member 21 using a fixing screw 15.

中空円筒形状の第2支持部材22の一方の側の開口から、球体12及び複数の支持ボール16が順に挿入され、更に第1支持部材21が嵌入される。第2支持部材22の他方の側の開口近傍の内壁面にはシール23が環状に突出して形成されている。シール23が、この他方の側の開口から球体12が脱落するのを防止している。複数の支持ボール16及びシール23により、球体12は第1支持部材21及び第2支持部材22により形成されたカップ状の空間内に任意の方向に自由に回転可能に保持される。   From the opening on one side of the hollow cylindrical second support member 22, the sphere 12 and the plurality of support balls 16 are sequentially inserted, and the first support member 21 is further inserted. On the inner wall surface near the opening on the other side of the second support member 22, a seal 23 protrudes in an annular shape. The seal 23 prevents the spherical body 12 from dropping out from the opening on the other side. The sphere 12 is held by the plurality of support balls 16 and the seal 23 so as to be freely rotatable in an arbitrary direction within a cup-shaped space formed by the first support member 21 and the second support member 22.

図2に示すように、超音波振動子11と球体12とは互いに近接し且つ対向して配置されている。超音波振動子11と球体12との間の隙間を含む、球体12が収納されたカップ状の空間内には液状媒体17が充填されている。液状媒体17は、第2支持部材22の側壁に形成された貫通孔に挿入された注入パイプ18を介して注入される。シール23は液状媒体17が漏出するのを防止している。   As shown in FIG. 2, the ultrasonic transducer 11 and the sphere 12 are arranged close to each other and facing each other. A liquid medium 17 is filled in a cup-shaped space in which the sphere 12 is accommodated, including a gap between the ultrasonic transducer 11 and the sphere 12. The liquid medium 17 is injected through an injection pipe 18 inserted into a through hole formed in the side wall of the second support member 22. The seal 23 prevents the liquid medium 17 from leaking out.

球体12の材料は特に限定されないが、ゴム系材料であることが好ましい。ゴム系材料としては、例えばシリコンゴム、NBRゴム、ウレタンゴム、バイトンゴムなどを使用することができる。ゴム系材料を用いることにより、測定に際して球体12が測定対象物100の表面に押し付けられると、球体12が変形して測定対象物100の表面に密着してある面積を有する接触領域110が形成される。これにより、接触領域110を介して測定対象物100と球体12との間での超音波の伝播が容易になり、超音波探傷において通常必要である超音波探触子と測定対象物との間に付与される接触媒質が不要になる。   The material of the sphere 12 is not particularly limited, but is preferably a rubber material. As the rubber material, for example, silicon rubber, NBR rubber, urethane rubber, viton rubber, or the like can be used. By using a rubber-based material, when the sphere 12 is pressed against the surface of the measurement object 100 during measurement, the sphere 12 is deformed and a contact region 110 having an area in close contact with the surface of the measurement object 100 is formed. The This facilitates the propagation of ultrasonic waves between the measurement object 100 and the sphere 12 via the contact region 110, and between the ultrasonic probe and the measurement object, which is normally required in ultrasonic flaw detection. The contact medium applied to is not necessary.

超音波振動子11から放出された超音波は、球体12と測定対象物100の表面との接触領域110内又はその近傍にビーム状に集束されることが好ましい。これにより、より強い超音波を測定対象物100内に入射させることができる。また、超音波が測定対象物100に入射せず、球体12の表面で反射することで発生するノイズを抑制することができる。   The ultrasonic wave emitted from the ultrasonic transducer 11 is preferably focused in a beam shape in or near the contact region 110 between the sphere 12 and the surface of the measurement object 100. Thereby, a stronger ultrasonic wave can be made incident into the measurement object 100. In addition, it is possible to suppress noise that is generated when the ultrasonic wave does not enter the measurement object 100 and is reflected by the surface of the sphere 12.

超音波を集束するための方法は特に限定されない。例えば、図2に示すように、超音波振動子11としてコンポジット振動子を用い、その球体12に対向する面が凹曲面となるようにコンポジット振動子を変形させてもよい。コンポジット振動子とは、ポリマーなどのシート状物に多数の微小な圧電セラミックを格子点状に埋め込んだ複合振動子である。コンポジット振動子は可撓性を有し、任意の3次元曲面に容易に成形することができる。特に1−3コンポジット振動子はエネルギー変換効率が高く、高感度であるので好ましい。コンポジット振動子の球体12に対向する面が凹曲面となるようにコンポジット振動子を変形させることにより、球体12に対する超音波の入射角が小さくなるので、球体12
の表面で反射され、球体12内に入射しない超音波を低減できるという効果も得られる。
A method for focusing the ultrasonic wave is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 2, a composite vibrator may be used as the ultrasonic vibrator 11, and the composite vibrator may be deformed so that the surface facing the sphere 12 is a concave curved surface. The composite vibrator is a composite vibrator in which a large number of minute piezoelectric ceramics are embedded in lattice points in a sheet-like material such as a polymer. The composite vibrator has flexibility and can be easily formed into an arbitrary three-dimensional curved surface. In particular, the 1-3 composite vibrator is preferable because it has high energy conversion efficiency and high sensitivity. By deforming the composite vibrator so that the surface of the composite vibrator facing the sphere 12 is a concave curved surface, the incident angle of the ultrasonic wave with respect to the sphere 12 is reduced.
It is also possible to reduce the number of ultrasonic waves that are reflected by the surface and do not enter the sphere 12.

コンポジット振動子の球体12に対向する面の曲率半径は、球体12の外表面の曲率半径よりやや大きいことが好ましい。これにより、集束された超音波ビームの焦点位置を、球体12と測定対象物100の表面との接触領域110にほぼ一致させることができる。なお、超音波を集束するための方法は、上記に限定されない。   The curvature radius of the surface of the composite vibrator facing the sphere 12 is preferably slightly larger than the curvature radius of the outer surface of the sphere 12. Thereby, the focal position of the focused ultrasonic beam can be made to substantially coincide with the contact region 110 between the sphere 12 and the surface of the measurement object 100. In addition, the method for focusing an ultrasonic wave is not limited to the above.

液状媒体17は、超音波振動子11と球体12との間での超音波の伝播を容易にする。液状媒体17の材料は特に制限はないが、例えばグリース、グリセリンなどを使用することができる。液状媒体17中を伝播する超音波の伝播速度が球体12中を伝播する超音波の伝播速度及び/又は支持部材中を伝播する超音波の伝播速度と同じになるように液状媒体17の材料を選択すれば、超音波探触子10の各部での超音波の反射によるノイズを低減することができる。   The liquid medium 17 facilitates the propagation of ultrasonic waves between the ultrasonic transducer 11 and the sphere 12. The material of the liquid medium 17 is not particularly limited, but for example, grease, glycerin, or the like can be used. The material of the liquid medium 17 is set so that the propagation speed of the ultrasonic wave propagating in the liquid medium 17 is the same as the propagation speed of the ultrasonic wave propagating in the sphere 12 and / or the propagation speed of the ultrasonic wave propagating in the support member. If selected, noise caused by reflection of ultrasonic waves at each part of the ultrasonic probe 10 can be reduced.

支持ボール16は球体12より小径の球状体である。支持ボール16の材料は特に制限はないが例えばステンレス鋼を用いることができる。支持ボール16の個数も特に制限はない。なお、球体12を自由に回転させることができれば、複数の支持ボール16以外の方法により球体12を支持してもよい。   The support ball 16 is a sphere having a smaller diameter than the sphere 12. The material of the support balls 16 is not particularly limited, but for example, stainless steel can be used. The number of support balls 16 is not particularly limited. Note that the sphere 12 may be supported by a method other than the plurality of support balls 16 as long as the sphere 12 can be freely rotated.

[測定対象物の厚さ測定方法の例]
次に、超音波探触子10を用いた測定対象物100の厚さ測定方法の一例を説明する。図5は、測定対象物100の厚さ測定時における超音波探触子10の配置を説明するための図である。図5に示す厚さ測定の例では、1つの超音波探触子10が用いられる。まず、ユーザは、図2に示すように、接触領域110での測定対象物100の表面に対する法線上に超音波振動子11がほぼ位置するように、超音波探触子10を測定対象物100に押し付ける。次いで、コンピュータ2の制御部26からの指示により、超音波振動子11を振動させる。超音波振動子11から放出された超音波は、液状媒体17、球体12を順に通過して、接触領域110を介して測定対象物100に入射する。入射した超音波は測定対象物100の入射面とは反対側の面に到達し、ここで反射されて、上記と逆の経路を通って超音波振動子11に入射してこれを振動させる。超音波振動子11はこの振動を電気信号に変換して、コンピュータ2へ出力する。コンピュータ2において、前記電気信号を信号処理部24でフィルタ通過させてから、超音波振動子11による超音波の送信から受信までの時間を計測すれば、測定対象物100の厚さを計算することができる。
[Example of thickness measurement method]
Next, an example of a method for measuring the thickness of the measurement object 100 using the ultrasonic probe 10 will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the arrangement of the ultrasound probe 10 when the thickness of the measurement object 100 is measured. In the example of thickness measurement shown in FIG. 5, one ultrasonic probe 10 is used. First, as shown in FIG. 2, the user moves the ultrasonic probe 10 to the measurement object 100 so that the ultrasonic transducer 11 is substantially located on the normal line to the surface of the measurement object 100 in the contact region 110. Press on. Next, the ultrasonic transducer 11 is vibrated according to an instruction from the control unit 26 of the computer 2. The ultrasonic wave emitted from the ultrasonic vibrator 11 passes through the liquid medium 17 and the sphere 12 in this order, and enters the measurement object 100 through the contact region 110. The incident ultrasonic wave reaches the surface opposite to the incident surface of the measuring object 100, is reflected here, and enters the ultrasonic transducer 11 through the path opposite to the above to vibrate it. The ultrasonic transducer 11 converts this vibration into an electric signal and outputs it to the computer 2. In the computer 2, the thickness of the measurement object 100 can be calculated by measuring the time from the transmission of the electrical signal through the signal processing unit 24 to the reception of the ultrasonic wave by the ultrasonic transducer 11. Can do.

測定対象物100上の測定位置を変えるには、超音波探触子10を測定対象物100に押し付けたままで超音波探触子10を任意の方向に移動させればよい。移動中、球体12は測定対象物100の表面との密着状態を維持しながら測定対象物100上を転がる。従って、移動中も超音波の送信と受信とを繰り返し行えば、厚さ測定を次々に連続的に行うことができる。記録部25には、例えば、超音波探触子10の測定対象物100上の位置と、その位置において受信した超音波の信号とが対応付けられて記録される。   In order to change the measurement position on the measurement object 100, the ultrasonic probe 10 may be moved in an arbitrary direction while the ultrasonic probe 10 is pressed against the measurement object 100. During movement, the sphere 12 rolls on the measurement object 100 while maintaining a close contact state with the surface of the measurement object 100. Therefore, if the transmission and reception of ultrasonic waves are repeated during movement, the thickness measurement can be performed continuously one after another. For example, the position of the ultrasonic probe 10 on the measurement object 100 and the ultrasonic signal received at the position are recorded in the recording unit 25 in association with each other.

[測定対象物の亀裂深さの測定方法の例]
次に、超音波探触子10を用いた、測定対象物100上に形成された亀裂深さの測定方法の例を説明する。亀裂深さ測定では2つの超音波探触子10を備えた超音波検査装置を用いる。2つの超音波探触子10のうちの一方を、超音波を送信する送信用探触子(送波子)とし、他方を超音波を受信する受信用探触子(受波子)とする。図6は、亀裂深さの測定時の超音波探触子10の配置例を示す図である。図6に示す例では、送信用探触子10−1と受信用探触子10−2とをあらかじめ定めた距離を隔てて測定対象物100の表面上に配置する。このとき、送信用探触子10−1と受信用探触子10−2との間を測定対象物100の表面に形成されている亀裂101が横切るように、2つの超音波探触子10−1,10−2の位置を調整する。
[Example of method for measuring crack depth of measurement object]
Next, an example of a method for measuring the crack depth formed on the measurement object 100 using the ultrasonic probe 10 will be described. In the crack depth measurement, an ultrasonic inspection apparatus including two ultrasonic probes 10 is used. One of the two ultrasonic probes 10 is a transmitting probe (transmitter) that transmits ultrasonic waves, and the other is a receiving probe (receiver) that receives ultrasonic waves. FIG. 6 is a diagram illustrating an arrangement example of the ultrasonic probe 10 when the crack depth is measured. In the example shown in FIG. 6, the transmission probe 10-1 and the reception probe 10-2 are arranged on the surface of the measurement object 100 with a predetermined distance therebetween. At this time, the two ultrasonic probes 10 are arranged so that the crack 101 formed on the surface of the measuring object 100 crosses between the transmitting probe 10-1 and the receiving probe 10-2. Adjust the positions of -1, 10-2.

ユーザは、2つの超音波探触子10−1,10−2を測定対象物100に同時に押し付ける。このとき、測定対象物100に対する超音波探触子10−1,10−2の角度は、垂直、即ち、図2に示すように接触領域110での測定対象物100の表面に対する法線上に超音波振動子11が位置する角度であってもよい。しかしながら、2つの超音波探触子10−1,10−2の間の亀裂に向かって超音波が送信され、且つこの亀裂からの超音波が受信されるように、図7に示すように、測定対象物100の表面に対して2つの超音波探触子10を互いに反対方向に傾斜させることが好ましい。測定中に2つの超音波探触子10−1,10−2の相対的位置関係(間隔及び傾斜角度など)が一定に維持されるように、2つの超音波探触子10はホルダ(図示せず)で一体に保持されていることが好ましい。   The user simultaneously presses the two ultrasonic probes 10-1 and 10-2 against the measurement object 100. At this time, the angles of the ultrasonic probes 10-1 and 10-2 with respect to the measurement object 100 are perpendicular, that is, exceed the normal to the surface of the measurement object 100 in the contact region 110 as shown in FIG. The angle at which the acoustic transducer 11 is positioned may be used. However, as shown in FIG. 7, so that ultrasonic waves are transmitted toward and received from the crack between the two ultrasonic probes 10-1 and 10-2, It is preferable to incline the two ultrasonic probes 10 in opposite directions with respect to the surface of the measurement object 100. The two ultrasonic probes 10 are holders (see FIG. 2) so that the relative positional relationship (interval, inclination angle, etc.) of the two ultrasonic probes 10-1 and 10-2 is kept constant during measurement. (Not shown) are preferably held together.

図8に一方の超音波探触子10−1についての測定対象物100と球体12と超音波振動子11との相対的位置関係を示す。図2と異なり、図8に示すように超音波探触子10−1を傾斜させると、接触領域110での測定対象物100の表面に対する法線からずれた位置に超音波振動子11が配置される。このとき、図8に示した超音波振動子11と球体12との間の間隔d1,d2がd1<d2を満足すると、超音波振動子11から放出された超音波を接触領域110内に集束させやすくなるので好ましい。亀裂の深さが相対的に深い場合には超音波の減衰が大きくなるので、図7のように超音波探触子10−1,10−2を傾斜させること、更に、超音波振動子11から放出された超音波を接触領域110内に集束させることは、亀裂深さを正確に測定するのに効果的である。   FIG. 8 shows the relative positional relationship among the measurement object 100, the sphere 12, and the ultrasonic transducer 11 for one ultrasonic probe 10-1. Unlike FIG. 2, when the ultrasonic probe 10-1 is tilted as shown in FIG. 8, the ultrasonic transducer 11 is arranged at a position shifted from the normal to the surface of the measurement object 100 in the contact region 110. Is done. At this time, if the distances d1 and d2 between the ultrasonic transducer 11 and the sphere 12 shown in FIG. 8 satisfy d1 <d2, the ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer 11 are focused in the contact region 110. It is preferable because it is easy to be made. When the depth of the crack is relatively deep, attenuation of the ultrasonic wave becomes large. Therefore, the ultrasonic probes 10-1 and 10-2 are inclined as shown in FIG. Focusing the ultrasonic waves emitted from the contact region 110 is effective in accurately measuring the crack depth.

ユーザは、送波子から超音波を放出させながら、2つの超音波探触子10−1,10−2を測定対象物100に同時に押し付けたまま移動させる。2つの超音波探触子10−1,10−2間に亀裂がなければ受波子(受信用探触子10−2)は測定対象物100の表面に沿って直進する超音波を受信し、2つの超音波探触子10−1,10−2間に亀裂があれば受波子は亀裂の底部(図6の底部101aを参照)を回折した超音波を受信する。亀裂が深いほど受波子が受信する超音波のエネルギーは小さくなるので、コンピュータ2は、受信した超音波の振幅から亀裂の深さを測定することができる。また、深い亀裂であれば、超音波が送波子(送信用探触子10−1)から送信された後、亀裂の底部を回折して受波子に受信されるまでの時間が長くなるので、コンピュータ2は、厚さ測定の場合と同様に、超音波の送信から受信までの時間を計測することにより、亀裂の深さを算出することもできる。   The user moves the two ultrasonic probes 10-1 and 10-2 while simultaneously pressing the ultrasonic probes 10-1 and 10-2 against the measurement object 100 while emitting ultrasonic waves from the transmitter. If there is no crack between the two ultrasonic probes 10-1 and 10-2, the wave receiver (reception probe 10-2) receives ultrasonic waves that travel straight along the surface of the measurement object 100. If there is a crack between the two ultrasonic probes 10-1 and 10-2, the receiver receives the ultrasonic wave diffracted at the bottom of the crack (see the bottom 101 a in FIG. 6). The deeper the crack, the smaller the energy of the ultrasonic wave received by the receiver, and the computer 2 can measure the depth of the crack from the amplitude of the received ultrasonic wave. Further, if the crack is deep, it takes a long time until the ultrasonic wave is transmitted from the transmitter (transmitting probe 10-1) and then diffracted at the bottom of the crack and received by the receiver. Similarly to the thickness measurement, the computer 2 can also calculate the depth of the crack by measuring the time from transmission to reception of the ultrasonic wave.

また、測定対象物100の裏面で反射した超音波を受波子で受信し、超音波の送信から受信までの時間を計測することにより、2つの超音波探触子10を用いて測定対象物100の厚さを測定することもできる。   In addition, the ultrasonic wave reflected by the back surface of the measurement object 100 is received by the wave receiver, and the measurement object 100 is measured using the two ultrasonic probes 10 by measuring the time from transmission to reception of the ultrasonic wave. Can also be measured.

[測定結果の例]
図9は、本実施形態における超音波検査装置で板厚測定を実施した場合の超音波探触子10からの出力信号の例を示す図である。図9に示すグラフでは、縦軸が信号の大きさ、横軸が時間を示している。図10は、設定部27が、ユーザからの下限周波数及び上限周波数の入力を受け付ける際に、表示装置52に表示される画面の例である。図10に示す画面は、下限周波数(低域遮断周波数)及び上限周波数(高域遮断周波数)の入力エリアN1、N2を含んでいる。また、超音波探触子10からの出力信号の周波数特性S1を示すグラフに、ユーザが入力した下限周波数L1及び上限周波数H1を示す線が表示されている。
[Example of measurement results]
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an output signal from the ultrasonic probe 10 when the plate thickness measurement is performed by the ultrasonic inspection apparatus according to the present embodiment. In the graph shown in FIG. 9, the vertical axis indicates the signal magnitude and the horizontal axis indicates time. FIG. 10 is an example of a screen displayed on the display device 52 when the setting unit 27 receives an input of the lower limit frequency and the upper limit frequency from the user. The screen shown in FIG. 10 includes input areas N1 and N2 for a lower limit frequency (low cutoff frequency) and an upper limit frequency (high cutoff frequency). A line indicating the lower limit frequency L1 and the upper limit frequency H1 input by the user is displayed on the graph indicating the frequency characteristic S1 of the output signal from the ultrasound probe 10.

図11は、図9に示す出力信号が、信号処理部24のフィルタで処理された後の信号を表すグラフである。信号処理部24のフィルタは、超音波探触子10の出力信号から、球体12内部での多重エコーを除去する。その結果、図11に示すようなノイズが低減された信号が得られ、記録部25に記録される。計算部28は、ノイズが低減された信号を基に、測定対象物の板厚を計算するので、より正確な計算が可能になる。   FIG. 11 is a graph showing a signal after the output signal shown in FIG. 9 is processed by the filter of the signal processing unit 24. The filter of the signal processing unit 24 removes multiple echoes inside the sphere 12 from the output signal of the ultrasonic probe 10. As a result, a signal with reduced noise as shown in FIG. 11 is obtained and recorded in the recording unit 25. Since the calculation unit 28 calculates the plate thickness of the measurement object based on the signal with reduced noise, more accurate calculation is possible.

なお、ユーザは、図9の受信波形(超音波探触子10からの出力信号)、図10に示す周波数特性S1、及び図11の信号波形を見て、板厚の多重エコーが明確になるように、適切な下限周波数及び上限周波数の値を決定することができる。ユーザは、決定した下限周波数及び上限周波数の値を、図10に示す画面で入力することができる。 図12は、本実施形態における超音波検査装置で亀裂深さ測定を実施した場合の超音波探触子10−2からの出力信号の例を示す図である。図13は、設定部27が、ユーザからの下限周波数及び上限周波数の入力を受け付ける際に、表示装置52に表示される画面の例である。図13に示す画面は、下限周波数及び上限周波数の入力エリアN1、N2を含んでいる。また、超音波探触子10−2からの出力信号の周波数特性S2を示すグラフに、ユーザが入力した下限周波数L2を示す線が表示されている。   The user sees the received waveform of FIG. 9 (output signal from the ultrasound probe 10), the frequency characteristic S1 shown in FIG. 10, and the signal waveform of FIG. As described above, appropriate values of the lower limit frequency and the upper limit frequency can be determined. The user can input the determined lower limit frequency and upper limit frequency values on the screen shown in FIG. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an output signal from the ultrasonic probe 10-2 when crack depth measurement is performed by the ultrasonic inspection apparatus according to the present embodiment. FIG. 13 is an example of a screen displayed on the display device 52 when the setting unit 27 receives an input of the lower limit frequency and the upper limit frequency from the user. The screen shown in FIG. 13 includes input areas N1 and N2 for the lower limit frequency and the upper limit frequency. In addition, a line indicating the lower limit frequency L2 input by the user is displayed on the graph indicating the frequency characteristic S2 of the output signal from the ultrasonic probe 10-2.

図14は、図12に示す出力信号が、信号処理部24のフィルタで処理された後の信号を表すグラフである。信号処理部24のフィルタは、超音波探触子10−2の出力信号から、球体12内部での多重エコーを除去する。その結果、図14に示すようなノイズが低減された信号が得られる。その結果、より正確な亀裂深さの計算が可能になる。   FIG. 14 is a graph showing a signal after the output signal shown in FIG. 12 is processed by the filter of the signal processing unit 24. The filter of the signal processing unit 24 removes multiple echoes inside the sphere 12 from the output signal of the ultrasonic probe 10-2. As a result, a signal with reduced noise as shown in FIG. 14 is obtained. As a result, more accurate calculation of crack depth is possible.

なお、ユーザは、例えば、図12に示す超音波探触子10−2からの出力信号、図13に示す周波数特性S2、及び図14に示す信号処理部24のフィルタで処理された後の信号を見て、低周波ノイズが除去されるように、適切な下限周波数及び上限周波数の値を決定し、図13に示す画面で入力することができる。   For example, the user may output the signal from the ultrasound probe 10-2 shown in FIG. 12, the frequency characteristic S2 shown in FIG. 13, and the signal after being processed by the filter of the signal processing unit 24 shown in FIG. The appropriate lower limit frequency and upper limit frequency can be determined and input on the screen shown in FIG. 13 so that the low frequency noise is removed.

以上のとおり、本実施形態によれば、信号処理部24のフィルタにより、超音波探触子からの出力信号のノイズが低減されるので、より精密にゲート測定をすることが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, the noise of the output signal from the ultrasonic probe is reduced by the filter of the signal processing unit 24, so that the gate measurement can be performed more precisely.

なお、上記実施形態では、板厚と亀裂深さ測定について説明したが、本発明にかかる超音波検査装置の用途は、これらの測定に限られない。例えば、材料粗度の測定、材料または材質の判別、あるいは材料内部欠陥(ラミネーション、ボイド等)の推定も可能である。   In addition, although the said embodiment demonstrated plate | board thickness and crack depth measurement, the use of the ultrasonic inspection apparatus concerning this invention is not restricted to these measurements. For example, measurement of material roughness, discrimination of material or material, or estimation of internal defects (lamination, void, etc.) can be performed.

第1の実施形態にかかる超音波検査装置の構成の一例を示す機能ブロック図1 is a functional block diagram showing an example of the configuration of an ultrasonic inspection apparatus according to the first embodiment. 超音波探触子10の概略構成の一例を示した断面図Sectional drawing which showed an example of schematic structure of the ultrasound probe 10 図2に示す超音波探触子の外観斜視図External perspective view of the ultrasonic probe shown in FIG. 図2に示す超音波探触子の分解斜視図2 is an exploded perspective view of the ultrasonic probe shown in FIG. 測定対象物の厚さ測定時における超音波探触子の配置を説明するための図Diagram for explaining the arrangement of ultrasonic probes when measuring the thickness of the measurement object 亀裂深さの測定時の超音波探触子10の配置例を示す図The figure which shows the example of arrangement | positioning of the ultrasonic probe 10 at the time of measurement of crack depth 2つの超音波探触子を互いに反対方向に傾斜させた構成を示す図The figure which shows the structure which inclined the two ultrasonic probes in the mutually opposite direction 測定対象物と球体と超音波振動子との相対的位置関係を示すIndicates the relative positional relationship between the measurement object, sphere, and ultrasonic transducer 板厚測定を実施した場合の超音波探触子からの出力信号の例を示す図The figure which shows the example of the output signal from an ultrasonic probe at the time of carrying out thickness measurement 設定部が、ユーザからの下限周波数及び上限周波数の入力を受け付ける際に、表示装置に表示される画面例を示す図The figure which shows the example of a screen displayed on a display apparatus, when a setting part receives the input of the lower limit frequency and upper limit frequency from a user. 図9に示す出力信号が信号処理部のフィルタで処理された後の信号を表すグラフThe graph showing the signal after the output signal shown in FIG. 9 is processed by the filter of the signal processing unit 亀裂深さ測定を実施した場合の超音波探触子からの出力信号の例を示す図The figure which shows the example of the output signal from an ultrasonic probe at the time of carrying out crack depth measurement 設定部が、ユーザからの下限周波数及び上限周波数の入力を受け付ける際に、表示装置に表示される画面例を示す図The figure which shows the example of a screen displayed on a display apparatus, when a setting part receives the input of the lower limit frequency and upper limit frequency from a user. 図12に示す出力信号が、信号処理部のフィルタで処理された後の信号を表すグラフThe graph showing the signal after the output signal shown in FIG. 12 is processed by the filter of the signal processing unit

2 コンピュータ
10 超音波探触子
11 超音波振動子
12 球体
13 振動子ホルダ
14 配線ケーブル
15 固定ネジ
16 支持ボール
17 液状媒体
18 注入パイプ
21 支持部材
21a 貫通孔
22 支持部材
23 シール
24 信号処理部
25 記録部
25 計算部
26 制御部
27 設定部
28 計算部
28a 計算部
29 UI部
51 入力装置
52 表示装置
100 測定対象物
2 Computer 10 Ultrasonic probe 11 Ultrasonic transducer 12 Sphere 13 Transducer holder 14 Wiring cable 15 Fixing screw 16 Support ball 17 Liquid medium 18 Injection pipe 21 Support member 21a Through hole 22 Support member 23 Seal 24 Signal processor 25 Recording unit 25 Calculation unit 26 Control unit 27 Setting unit 28 Calculation unit 28a Calculation unit 29 UI unit 51 Input device 52 Display device 100 Measurement object

Claims (2)

測定対象物に超音波を入射させ、前記測定対象物からの超音波を受信する超音波探触子と、
前記超音波探触子が受信する前記超音波の信号を処理する信号処理部とを備え、
前記超音波探触子は、
超音波振動子と、
前記超音波振動子と前記測定対象物との間に回転可能に配置され、超音波が通過する断面円形の回転体を有し、
前記信号処理部は、前記超音波探触子が受信した前記超音波の信号から、予め設定された上限周波数より高い周波数成分及び予め設定された下限周波数より低い周波数成分の少なくともいずれかを除去するフィルタを有する、超音波検査装置。
An ultrasonic probe that makes ultrasonic waves incident on a measurement object and receives ultrasonic waves from the measurement object; and
A signal processing unit for processing the ultrasonic signal received by the ultrasonic probe;
The ultrasonic probe is
An ultrasonic transducer,
A rotating body having a circular cross section through which the ultrasonic wave is disposed, rotatably disposed between the ultrasonic transducer and the measurement object;
The signal processing unit removes at least one of a frequency component higher than a preset upper limit frequency and a frequency component lower than a preset lower limit frequency from the ultrasonic signal received by the ultrasound probe. An ultrasonic inspection apparatus having a filter.
前記上限周波数及び下限周波数の少なくともいずれかの入力を、ユーザから受け付けて、前記信号処理部の前記フィルタの前記上限周波数及び下限周波数として記録する設定部をさらに備える、超音波検査装置。   The ultrasonic inspection apparatus further includes a setting unit that receives an input of at least one of the upper limit frequency and the lower limit frequency from a user and records the input as the upper limit frequency and the lower limit frequency of the filter of the signal processing unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016148563A (en) * 2015-02-11 2016-08-18 高周波熱錬株式会社 Ultrasonic probe for measuring heat treatment layer depth, and method for measuring heat treatment layer depth
WO2022259710A1 (en) 2021-06-10 2022-12-15 コニカミノルタ株式会社 Wave motion analysis device, scanning device, wave motion analysis system, wave motion analysis method, and program

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0185665U (en) * 1987-11-28 1989-06-07
JPH01250226A (en) * 1988-03-31 1989-10-05 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH03214053A (en) * 1990-01-18 1991-09-19 Hitachi Constr Mach Co Ltd Focal point probe
JP2008051557A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Kansai Electric Power Co Inc:The Ultrasonic probe and ultrasonic flaw detector
JP2008209107A (en) * 2007-01-29 2008-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for monitoring refractory on furnace bottom in melting furnace

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0185665U (en) * 1987-11-28 1989-06-07
JPH01250226A (en) * 1988-03-31 1989-10-05 Toshiba Corp Ultrasonic diagnostic apparatus
JPH03214053A (en) * 1990-01-18 1991-09-19 Hitachi Constr Mach Co Ltd Focal point probe
JP2008051557A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Kansai Electric Power Co Inc:The Ultrasonic probe and ultrasonic flaw detector
JP2008209107A (en) * 2007-01-29 2008-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method for monitoring refractory on furnace bottom in melting furnace

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016148563A (en) * 2015-02-11 2016-08-18 高周波熱錬株式会社 Ultrasonic probe for measuring heat treatment layer depth, and method for measuring heat treatment layer depth
WO2022259710A1 (en) 2021-06-10 2022-12-15 コニカミノルタ株式会社 Wave motion analysis device, scanning device, wave motion analysis system, wave motion analysis method, and program

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