JPS61296266A - Ultrasonic flaw detection apparatus - Google Patents

Ultrasonic flaw detection apparatus

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Publication number
JPS61296266A
JPS61296266A JP60138796A JP13879685A JPS61296266A JP S61296266 A JPS61296266 A JP S61296266A JP 60138796 A JP60138796 A JP 60138796A JP 13879685 A JP13879685 A JP 13879685A JP S61296266 A JPS61296266 A JP S61296266A
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JP
Japan
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ultrasonic
signal
optical
flaw detection
converter
Prior art date
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Pending
Application number
JP60138796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Aratama
新玉 幹夫
Kanehiro Ohashi
大橋 兼広
Hiroshi Naito
博 内藤
Takashi Senba
銭場 敬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp, Kawasaki Steel Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable the flaw detection of a material to be inspected with good accuracy, by transmitting the ultrasonic wave to the material to be inspected and receiving the ultrasonic echo from the material to be inspected. CONSTITUTION:The transmission pulse TP outputted from an ultrasonic flaw detector 10 transmits through a coaxial cable 26 to be applied to the vibrator 16 in a probe 14. The vibrator 16 transmits an ultrasonic wave S to a material 18 to be inspected by the pulse TP and reflected in the material 18 to be inspected to generate an ultrasonic echo which is, in turn, received by the vibrator 16. The vibrator 16 converts the received ultrasonic echo to an electric signal RE which is, in turn, subsequently converted to an optical signal P by an E-O (electrooptical) converter 28 to be inputted to an O-E (photoelectric) converter 32 through an optical fiber cable 30. The converter 32 converts the signal P to an electric signal which is, in turn, inputted to the flaw detector 10 to detect the flaw 20 in the material 18 to be inspected. Therefore, when the ultrasonic flaw detection of the material 18 to be inspected was performed, the superposition of the induced noise to a flaw detection signal is prevented and the flaw detection of the material 18 to be inspected can be performed even in the vicinity of the welding device or induction furnace in a manufacturing equipment line.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、超音波探傷装置に係り、特に電縫鋼管の製造
設備ライン等の極めて大きなノイズの発生し易い場所で
、オンラインの超音波探傷を行う際用いるのに好適な、
超音波探傷装置の改良に関する。
The present invention relates to an ultrasonic flaw detection device, and is particularly suitable for use when performing online ultrasonic flaw detection in places where extremely loud noise is likely to occur, such as a manufacturing equipment line for ERW steel pipes.
Concerning improvements to ultrasonic flaw detection equipment.

【従来の技術】[Conventional technology]

超音波探傷の一般的な方法としては、超音波パルスを送
信して探傷するパルス反射法がある。該パルス反射法を
用いた超音波探($!装置は、例えば第5図に示す如く
、超音波探傷器10と探触子14を備えている。図にお
いて、前記超音波探傷器10から出力された送信電気信
号TE(入射パルス)は、探触子ケーブル12を経て、
探触子14内の振動子16に加わり、そこで機緘振動に
変換され超音波Sを発生する。該超音波Sは、探触子1
4と被検材18間の接触媒質を経て、被検材18中をビ
ーム状に伝播し、該m横材18中の欠陥20、底面22
等の不連続部で反射して欠陥反射波F、底面反射波B等
の超音波エコーとなり、再び振動子16に帰ってくる。 該振動子16に帰ってきた超音波エコー、即ち、欠陥反
射波F、底面反射波B等は、該振動子16で逆に受信の
電気信号REに変換される。該電気信号REは、前記探
触子ケーブル12を経て探傷器1oに入力され、増巾さ
れた後、前記超音波探傷器1oに配設されている画像表
示装置であるCRT24等に表示される。該CRT24
は、その横軸に超音波Sが被検材18中を伝播する時間
をとり、前記CRT24画面に表示される前記欠陥反射
波F1底面反Oj波B等の超音波エコーの前記横軸にお
ける波形位置として欠陥20、底面22等の反射源まで
の距離を表示し、又、縦軸に超音波エコーの高さをとり
、前記CRT24画面に表示される超音波エコーの波形
の高さより、超音波エコーの強さを表示する。更に、前
記のようなCRT24による表示以外でも、記録計へ出
力したり、受信された超音波エコーをある範囲でゲート
処理を行い、ゲート内に入った超音波エコーのエコー高
さをスレッシュホールドレベルで判別して、欠陥20の
有無の判断をする等の処理が行われる場合もある。
A common method of ultrasonic flaw detection is the pulse reflection method, which detects flaws by transmitting ultrasonic pulses. The ultrasonic detector ($!) device using the pulse reflection method is equipped with an ultrasonic flaw detector 10 and a probe 14, as shown in FIG. 5, for example. In the figure, the output from the ultrasonic flaw detector 10 The transmitted electric signal TE (incident pulse) passes through the probe cable 12,
It is added to the vibrator 16 in the probe 14, where it is converted into mechanical vibration and generates an ultrasonic wave S. The ultrasonic wave S is transmitted to the probe 1
4 and the specimen 18, the defects 20 and the bottom surface 22 in the specimen 18 propagate in a beam shape through the specimen 18.
The ultrasonic waves are reflected at discontinuous parts such as the defect reflected wave F, the bottom surface reflected wave B, etc., and return to the transducer 16 again. The ultrasonic echoes returned to the vibrator 16, that is, the defect reflected wave F, the bottom surface reflected wave B, etc., are converted by the vibrator 16 into a received electric signal RE. The electric signal RE is input to the flaw detector 1o via the probe cable 12, amplified, and then displayed on a CRT 24 or the like that is an image display device installed in the ultrasonic flaw detector 1o. . The CRT24
represents the time for the ultrasonic wave S to propagate through the test material 18 on the horizontal axis, and the waveform on the horizontal axis of the ultrasonic echoes such as the defect reflected wave F1 and the bottom anti-Oj wave B displayed on the CRT 24 screen. The distance to the reflection source such as the defect 20 or the bottom surface 22 is displayed as the position, and the height of the ultrasonic echo is plotted on the vertical axis. Displays the strength of the echo. Furthermore, in addition to displaying on the CRT 24 as described above, it is also possible to output to a recorder, perform gate processing on the received ultrasound echoes within a certain range, and set the echo height of the ultrasound echoes that entered the gate to a threshold level. In some cases, processing such as determining the presence or absence of the defect 20 may be performed.

【発明が解決しようとする問題点1 ところで、前記従来の探触子ケーブル12は、例えば特
開昭48−30985でR案されたパルス方式超音波探
傷装置の明細書中に2軟されているように、通常、同軸
ケーブルが用いられていて、その耐ノイズ性を高めてい
る。 しかしながら、例えば、電気溶接直後の溶接部の欠陥検
出や、誘導加熱直前、直後の探傷等の製造設備ライン途
中におけるオンラインでの探1鑓においては、前記電気
溶接や誘導加熱により発生する誘導ノイズが網の目の如
く伝播するので、前記探触子ケーブル12には極めて大
きな誘導ノイズが重畳してしまう。そして、その誘導ノ
イズが前記欠陥反射波F以上のエコー高さとなることも
あるため被検材18の探傷が不可能となってしまう場合
がある。そのため、一般に種々のノイズ対策、例えばケ
ーブルの2重シールド化、ノイズ発生源でのノイズ対策
等が実施されているが、前記の如き極めて大きな誘導ノ
イズを完全に除去することは不可能であり、充分なS−
N比を得ることができなかった。 一方、前記の如きノイズ対策を実施する他に、例えば、
前記特開昭48−30985に提案されたパルス方式超
音波探傷装置により、自己相関形雑音除去回路の閾値を
調整し、外来雑音を除去した状態の検出信号の波形をA
スコープ表示する方法や、特開昭52−143880で
提案された超音波探傷装置の雑音除去回路を用いて、探
傷ゲート内の信号波形を整形し、該信号波形の幅から欠
陥信号を検出する方法や、又、前記特開昭52−143
880で従来例として示されているような、アンテナに
より雑音検出を行い、雑音が検出された場合には探傷を
停止する方法や、同じく、欠陥t< )L/ユをカウン
トする方法等によりノイズ対策が行われている。しかし
、これらの°方法は、いずれも探+1 Hに入ってきた
ノイズを欠陥と弁別する方法であり、誘導ノイズがケー
ブルに重畳して入ってくることを防ぐことはできないと
いう問題点を有していた。 【発明の目的) 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、極めて大きな誘導ノイズの発生する場所、例えば
、製造ラインにおける溶接機や、誘導炉近傍であっても
、11度良く被検材の超音波探傷ができる超音波探傷装
置を提供することを目的とする。 【問題点を解決するための手段】 本発明は、超音波探傷装置において、第1図に示す如く
、超音波を発生させるためのパルス信号を出力するパル
ス信号出力手段と、該パルス信号を伝送するパルス信号
伝送手段と、該パルス信号伝送手段で伝送されたパルス
信号により、被検材に超音波を送信する超音波送信手段
と、被検材で反射された超音波エコーを受信する超音波
受信手段と、該超音波受信手段で受信された超a波工つ
−を光信号に変換する超音波−光信号変換手段と、該超
音波−光信号変換手段で変換された光信号を伝送する光
信号伝送手段と、該光信号伝送手段で伝送された光信号
を電気信号に変換する光−電気情号変換手段とを備え、
該光−電気情号変換手段で変換された電気信号から、前
記被検材の欠陥を探傷することにより、前記目的を達成
したものである。 又、本発明の実施態様は、前記パルス信号出力手段の出
力するパルス信号を、高電圧の高周波信号として、前記
パルス信号伝送手段を、高電圧に耐える高周波ケーブル
として、比較的簡単な構成で確実に超音波を発生できる
ようにしたものである。 更に、本発明の他の実1lIl!態様は、前記パルス信
号伝送手段を、前記パルス信号出力手段から出力された
パルス信号を光信号に変換する151電気−光信号変換
器と、該光信号を伝送する光ファイバケーブルと、該光
ファイバケーブルを伝送された光信号を、前記超音波送
信手段にIE音波を送信させるための電気信号に変換す
る副光−電気信号変換器として、前記超音波送信手段を
、常時印加されている印加電圧を前記電気信号により変
調して超音波を発生するものとして、パルス信号を伝送
する際のS−N比が極めて高くなるようにしたものであ
る。 又、本発明の催の実施態様は、前記超音波受信手段を、
受信した超音波エコーにより振動する振動子として、前
記超音波−光信号変換手段を、該1辰動子に付設された
光弾性効果を有する光弾性素子として、簡単な構成で受
信した超音波エコーを光信号に変換するものである。 更に、本発明の他の実施態様は、前記光ファイバケーブ
ルと、前記光信号伝送手段を、双方向に光信号を伝送す
る単一の光ファイバケーブルとして、信号伝送路の簡略
化を図り、経済性を向上させたものである。
Problem 1 to be Solved by the Invention By the way, the conventional probe cable 12 is described in 2 in the specification of the pulse type ultrasonic flaw detection device proposed R in Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-30985. As such, coaxial cables are usually used to improve their noise resistance. However, for example, when detecting defects in a weld immediately after electric welding, or performing flaw detection immediately before or after induction heating, the induction noise generated by the electric welding or induction heating is difficult to detect. Since the noise propagates like a mesh, an extremely large amount of induced noise is superimposed on the probe cable 12. Since the induced noise may have an echo height higher than the defect reflected wave F, flaw detection of the test material 18 may become impossible. Therefore, various noise countermeasures are generally implemented, such as double shielding of cables and noise countermeasures at the noise source, but it is impossible to completely eliminate the extremely large induced noise as described above. Sufficient S-
It was not possible to obtain the N ratio. On the other hand, in addition to implementing noise countermeasures as described above, for example,
By using the pulse type ultrasonic flaw detection device proposed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-30985, the threshold value of the autocorrelation type noise removal circuit is adjusted, and the waveform of the detection signal with external noise removed is A.
A method of displaying on a scope or a method of shaping a signal waveform in a flaw detection gate using a noise removal circuit of an ultrasonic flaw detection device proposed in JP-A-52-143880, and detecting a defect signal from the width of the signal waveform. Also, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-143
880 as a conventional example, in which noise is detected using an antenna and flaw detection is stopped when noise is detected, or similarly, noise can be detected by counting defects t< )L/U. Measures are being taken. However, all of these methods are methods for distinguishing noise that enters the probe as a defect, and they have the problem that they cannot prevent induced noise from entering the cable in a superimposed manner. was. [Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and even in places where extremely large induction noise occurs, such as near a welding machine on a production line or an induction furnace, It is an object of the present invention to provide an ultrasonic flaw detection device that can perform ultrasonic flaw detection on a material to be tested with an accuracy of 11 degrees. [Means for Solving the Problems] The present invention provides an ultrasonic flaw detection apparatus, as shown in FIG. an ultrasonic wave transmitting means for transmitting ultrasonic waves to a test material using the pulse signal transmitted by the pulse signal transmission means; and an ultrasonic wave transmitter for receiving ultrasonic echoes reflected by the test material. a receiving means, an ultrasonic-optical signal converting means for converting the ultrasonic waves received by the ultrasonic receiving means into an optical signal, and transmitting the optical signal converted by the ultrasonic-optical signal converting means. and an optical-electrical information conversion means that converts the optical signal transmitted by the optical signal transmission means into an electrical signal,
The above object is achieved by detecting defects in the material to be inspected from the electrical signal converted by the optical-electrical information converting means. Further, in an embodiment of the present invention, the pulse signal outputted by the pulse signal output means is a high-voltage high-frequency signal, and the pulse signal transmission means is a high-frequency cable that can withstand high voltage, so that the pulse signal can be reliably produced with a relatively simple configuration. It is designed to generate ultrasonic waves. Furthermore, other fruits of the present invention! In an embodiment, the pulse signal transmission means includes a 151 electric-to-optical signal converter that converts the pulse signal output from the pulse signal output means into an optical signal, an optical fiber cable that transmits the optical signal, and the optical fiber. The ultrasonic transmitting means is used as a sub-optical-to-electrical signal converter that converts an optical signal transmitted through a cable into an electric signal for causing the ultrasonic transmitting means to transmit an IE sound wave. The ultrasonic wave is generated by modulating the pulse signal with the electric signal, so that the S-N ratio when transmitting the pulse signal is extremely high. Further, in a further embodiment of the present invention, the ultrasonic receiving means comprises:
The ultrasonic echoes received with a simple configuration include the ultrasonic-optical signal converting means as a vibrator that vibrates due to the received ultrasonic echoes, and a photoelastic element having a photoelastic effect attached to the one oscillator. This converts the signal into an optical signal. Furthermore, in another embodiment of the present invention, the optical fiber cable and the optical signal transmission means are a single optical fiber cable that transmits optical signals in both directions, thereby simplifying the signal transmission path and making it economical. It has improved characteristics.

【作用】[Effect]

本発明において、超音波探傷する際、パルス信号伝送手
段が、超音波を発生させるlこめパルス信号出力手段か
ら出力されたパルス信号を伝送シ、超音波送信手段が該
パルス信号により、被検材に超音波を送信し、超音波−
光信号変換手段が、該被検材で反射され、超音波受信手
段で受信された超音波エコーを光信号に変換し、光−電
気情号変換手段が、光信号伝送手段で伝送された光信号
を電気信号に変換することにより、前記被検材の欠陥の
探傷を行う。 従って、被検材を超音波探傷する際に、探傷信号に誘導
ノイズが重量することを完全に防止できるため、S−N
比を極めて高くすることが可能である。よって、極めて
大きな誘導ノイズの発生する場所、例えば、製造設備ラ
インにおける、溶接器や誘導炉の近傍であっても、被検
材を高い精度で探傷することが可能となる。
In the present invention, when performing ultrasonic flaw detection, the pulse signal transmission means transmits the pulse signal output from the pulse signal output means for generating ultrasonic waves, and the ultrasonic transmission means uses the pulse signal to Send ultrasonic waves to
The optical signal converting means converts the ultrasonic echo reflected by the test material and received by the ultrasonic receiving means into an optical signal, and the optical-electrical information converting means converts the ultrasonic echo reflected by the test material into an optical signal, and the optical-electrical information converting means converts the ultrasonic echo reflected by the test material into an optical signal. By converting the signal into an electric signal, defects in the material to be inspected are detected. Therefore, when performing ultrasonic flaw detection on the test material, it is possible to completely prevent induced noise from being added to the flaw detection signal.
It is possible to make the ratio extremely high. Therefore, even in a place where extremely large induction noise occurs, for example, near a welding machine or an induction furnace in a manufacturing equipment line, it is possible to detect defects in the test material with high accuracy.

【実施例】【Example】

本発明が適用された超音波探傷装置の実施例について、
以下詳細に説明する。 まず第1実施例について説明する。 この第1実施例は、第2図に示す如く、超音波探傷器1
0と探触子14を(軸えた超音波探傷装置である。図に
おいて超音波探傷器1oは、超音波を発生させるための
送信パルスTPを同軸ケーブル26中に出力し、被検材
18から得られた超音波エコーによる信号を入力して、
該被検材18内部の欠陥20を探傷するものである。前
記同軸ケーブル26は、高電圧及び高周波用の高周波ケ
ーブルであり、送信パルスTPを、前記探触子14中の
振動子16に入力するものである。該探触子14内には
、振動子16と電気−光変換器28(以下E−0変換器
と略記する)が配設されている。 即ち、前記振動子16は、前記送信パルスTPの印加に
より振動して、超音波Sを被検材18に向けて送信し、
又、該超音波Sが、被検材18で反射された反射エコー
を受信し、更に、受信した反射エコーを電気信号REに
変換するものである。 又、前記E−〇変換器28は、前記電気信号REにより
、内蔵された発光ダイオード(LED)あるいはフォト
セル等の発光素子を点滅させ、前記電気信号REをその
電圧に対応した光強度を有する光信号Pに変換するもの
である。なお、前記発光ダイオードを発光素子とする場
合は、温度による特性変化が著しいため、該発光ダイオ
ード表面にその温度を測定する温度測定素子を付設して
用いることができる。又、前記発光素子には、図示され
ていないmsにより、バイアス電圧が印加されている。 更に、前記光信号Pは、周波数変調(FMI調)された
信号でもよい。 前記E−0変換器28には、前記光信号Pを伝送する光
ファイバケーブル30の一端が接続されている。又、光
ファイバケーブル30の他方の一端には、光−電気変換
器32(以下0−E変換器と略記する)が接続されてい
る。該○−E変換器32は、入力された前記光信号Pを
、フォトダイオード若しくは光電子増倍管等で電気信号
に変換するものである。なお、前記フォトダイオードを
前記0−E変換器32として用いる場合は、前記発光ダ
イオードと同様、その表面に温度測定素子を付設して用
いることができる。 この第1実施例は、以上の構成としたので、以下の如き
作用がある。 即ち、超音波探傷器10より出力された送信パルスTP
は、同軸ケーブル26中を伝送されて、探触子14内の
振動子1Gに印すロされる。前記送信パルスTPは、通
常直流300V程度の電圧の直流パルスである。 前記振動子16は、印υ口された送イ=パルスTPによ
り超音波Sを被検材18に向けて送信する。 該超音波Sは、被検材18内で反射されて超音波エコー
となり、再び前記振動子16に受信される。 該振動子16は、受信した超音波エコーを電気信号RE
に変換し、E−0変操器28に入力する。 なお、該電気信号REの信号の強さが、微弱の場合は、
アンプで増幅して出力してもよい。 前記E−0変換器28は、前記電気信号REを光信号P
に変換し、該光信号Pを光ファイバケーブル30を介し
てO−E変換器32に入力する。 該0−E変換器32は、前記光信号Pを電気信号に変換
して前記超音波探傷器1oに入力する。該超音波探傷器
10は、該電気信号を適度に増幅して被検材18中の欠
陥20を検出する。 この第1実施例は、探触子14に超音波Sを発生させる
送信パルスTPが直流300V程度の電圧の直流パルス
であるため、直接振動子16を駆動でき、比較的簡単な
構成で、確実に超音波を送信できる。 次に、第2実施例について説明する。 この第2実施例は、第3図に示す如く、前記第1実施例
に示した超音波探傷装置における、E−0変換器28と
光ファイバケーブル30と0−E変換器32に代えて、
光フアイバループを設け、それにより超音波エコーを光
信号に変換し伝送するものである。 即ち、前記光フアイバループは、第3図に示す如く探触
子14内の振動子16に付設された、歪によって光の透
過率が変わる効果即ち光弾性効果を有する光弾性素子3
4と、超音波探信器10内に配設された光弾性素子34
に光を照射する参照光源と、前記光弾性素子34と参照
光源間を連絡する光ファイバケーブル30で構成したも
のである。なおその他の構成については、前記第1実施
例と同じであるので説明は省略する。 この第2実施例は、以上の記構酸としたので、以下の作
用がある。 被検材18へ向けて超音波Sを送信する際には、前記第
1実施例と同様に送信パルスTPが、超音波探傷器10
より出力され、その送信パルスTPが、同軸ケーブル2
6中を伝送されて振動子16に印加される。該1i動子
16は、その印加された送信パルスTPにより、超音波
Sを被検材18中に送信し、該被検材18から反射して
くる超音波エコーを受信する。該超音波エコーは、前記
振動子16を振動させるので、その上に付設された前記
光弾性素子34も同時に振動する。該光弾性素子34に
は、参照光源から参照光が照射されているため、前記超
音波エコーに対応した光信号Pを発生する。該光信号P
は、光ファイバケーブル3Oを伝送され〇−E変換器3
2に入力される。該0−Ef換器32は、前記光信号P
を電気信号に変え、超音波探傷器10に入力する。 この第2実施例は、探触子14を振動子16と光弾性素
子34で構成したので、該探触子14のを筒中な構成と
することができ、又、前記E−0変換器28に供給する
電源も不必要となる。 次に第3実施例について説明する。 この第3実誇例は、第4図に示す如く、的記第1、第2
実施例とは異なり、送信パルスTPを光信号P1により
伝送するものである。第4図°において、送信パルスT
Pを送信して被検体18内の欠陥20を検出する超音波
探傷器10には、探触子14に電源を供給する電源ケー
ブル36と、前記送信パルスTPを光信号P1に変換す
る副E−0変換器28Aと、前記探触子14から返って
きた光信号Pを電気信号に変換するO−E変換器32が
配設されている。 前記副E−0変換器28Aと、前記0−E変換器32に
は双方向に前記光信号P、P1を伝送する光ファイバケ
ーブル30Aの一端が接続されている。又、該光ファイ
バケーブル30Aの池の一端には、前記探触子14内に
配設されている副O−E変換器32Aと、E−0変換器
28が接続されている。 この副0−E変換器32Aは、前記光信号P1を電気信
号E1に変換し、該電気信号E1を、トリガパルス発生
器38に入力するものである。該トリガパルス発生器3
8は、前記電源ケーブル3Gで供給されているTi源を
、前記電気信号E1で変調して探傷パルスE2を発生さ
せ振動子16に入力するものである。該(昼勤子16は
、前記探傷パルスE2により超音波Sを発生して、被検
材18中に送信し、該被検材18から反射される超音波
エコーを受信して、電気信号E3に変換しプリアンプ4
0に入力するものである。該プリアンプ40は、前記電
気信号E3を増幅してE3Aとし前記E−0変換28に
入力するものであり、該電気信号E3が微弱な場合等に
必要に応じて設けられる。 前記E−0変換器2aは、前記電気信号E3Aを光信号
Pに変換して、前記光ファイバケーブル30Aを介して
前記0−E変換器32に入力するものである。該○−E
変換器32は、入力された光信号P@電気信号に変換し
て、前記超音波探傷器10に入力するものである。 この第3実施例は、以上の構成としたので以下の作用が
ある。 即ち、超音波探傷器10から出力された送信パルスTP
は、副E−〇変換器28Aで光信号P1に変換され、双
方向の光ファイバケーブル30Aを介して、副〇−E変
換器32Aに入力される。 該副0−E変換器32Aは、前記光信号P1を電気信号
E1に変換しトリがパルス発生器38に入力する。その
際、電源ケーブル36を介して該トリがパルス発生器3
8に供給されている電源と、前記電気信号E1により、
前記トリガパルス発生器38は探傷パルスE2を出力す
る。該探傷パルスE2は、振動子16に入力されて、該
振動子16に超音波Sを発生させる。該超音波Sは、被
検材18中に送信されて該被検材18中でで反射され超
音波エコーとなり、前記振動子16に受信σレル。該振
動子16は、該超音波エコーを電気信号E3に変換し、
プリアンプ40に入力する。該プリアンプ40は、該電
気信@E3を増幅して電気信号E3AとしてE−0変換
器28に入力する。 該E−0変操器28は、入力された電気信号E3Aを光
信号Pに変換し、前記光ファイバケーブル3GAを介し
て、O−E変換器32に入力する。 !9i0  E変換器32は、前記光信号Pを電気信号
に変換し、前記超音波探傷器1oに入力する。該超音波
探傷器10は、その光信号Pに基づく電気信号により、
前記被検材18中の欠陥20を検出し探傷する。 なお、この第3実施例におい・では、前記トリガパルス
発生器38に入力される電気信号E1を、超音波探傷器
10より出力される送信パルスTPに基づく電気信号E
1に限定するため、伝送される光信号P1を飽和信号と
し、前記トリがパルス発生器38のスレッシュホールド
を、O−E変換器32の光検出レベルの最大値としてい
る。 又、送信パルスTPを伝送する手段である、前記副E−
0変[128A及びl?l0−E変換器32Aと、超音
波エコーを伝送する手段である、前記E−0変換器28
及び〇−E変換器32との波長特性を異なるようにして
、光信号Pが、前記fWI O−E変換器32Aを介し
てトリがパルス発生器38に回り込み、誤って探傷パル
スE2を発生させてしまうことを防止している。 この第3実施例は、送信パルスTPを光信号P1に変換
して光ファイバケーブル3o△中を伝送させるので、前
記第1、第2実施例の如く同軸ケーブル26を用いて、
振動子16に直接送信パルスTPを伝送する際、該同軸
ケーブル26Aに誘導ノイズが重畳し、前記送信パルス
TPに該誘導ノイズが!1畳して、探傷結果に悪影響を
与えてしまうことを完全に防止することができる。 又、光ファイバケーブル30Aは双方向のものを使用し
ているために、光信号伝送路の簡略化が図れる。 【発明の効果1 以上税明した通り、本発明によれば、被検材を超音波深
間した際の探傷信号に誘導ノイズが重畳することを完全
に防止できるため、S−N比を極めて高くすることが可
能である。従って、極めて大きな誘導ノイズの発生する
場所、例えば、製造設備ラインにおける、溶接器や誘導
炉の近隣であっても、被検材を高い精度で探傷すること
が可0ヒどなるという優れた効果を有する。
Regarding the embodiment of the ultrasonic flaw detection device to which the present invention is applied,
This will be explained in detail below. First, a first example will be described. In this first embodiment, as shown in FIG. 2, an ultrasonic flaw detector 1
This is an ultrasonic flaw detection device with a probe 14 and a probe 14 mounted on the axis. Input the obtained ultrasonic echo signal and
The defect 20 inside the test material 18 is detected. The coaxial cable 26 is a high-frequency cable for high voltage and high frequency, and is used to input the transmission pulse TP to the transducer 16 in the probe 14. Inside the probe 14, a vibrator 16 and an electro-optical converter 28 (hereinafter abbreviated as E-0 converter) are arranged. That is, the vibrator 16 vibrates due to the application of the transmission pulse TP and transmits the ultrasonic wave S toward the specimen 18,
Further, the ultrasonic wave S receives a reflected echo reflected by the test material 18, and further converts the received reflected echo into an electrical signal RE. Further, the E-〇 converter 28 blinks a built-in light emitting element such as a light emitting diode (LED) or a photocell using the electric signal RE, and converts the electric signal RE into a light having a light intensity corresponding to the voltage thereof. It converts it into an optical signal P. Note that when the light emitting diode is used as a light emitting element, since the characteristics change significantly depending on temperature, a temperature measuring element for measuring the temperature can be attached to the surface of the light emitting diode. Further, a bias voltage is applied to the light emitting element by ms (not shown). Furthermore, the optical signal P may be a frequency modulated (FMI modulated) signal. One end of an optical fiber cable 30 for transmitting the optical signal P is connected to the E-0 converter 28. Further, an optical-to-electrical converter 32 (hereinafter abbreviated as 0-E converter) is connected to the other end of the optical fiber cable 30. The O-E converter 32 converts the input optical signal P into an electrical signal using a photodiode, a photomultiplier tube, or the like. Note that when the photodiode is used as the 0-E converter 32, it can be used with a temperature measuring element attached to its surface, similar to the light emitting diode. Since this first embodiment has the above configuration, it has the following effects. That is, the transmission pulse TP output from the ultrasonic flaw detector 10
is transmitted through the coaxial cable 26 and is imprinted on the transducer 1G within the probe 14. The transmission pulse TP is usually a DC pulse with a voltage of about 300V DC. The vibrator 16 transmits the ultrasonic wave S toward the material to be inspected 18 using the stamped transmission pulse TP. The ultrasonic waves S are reflected within the test material 18 and become ultrasonic echoes, which are received by the vibrator 16 again. The transducer 16 converts the received ultrasonic echo into an electrical signal RE.
and input it to the E-0 converter 28. Note that if the signal strength of the electric signal RE is weak,
It may be amplified by an amplifier and output. The E-0 converter 28 converts the electric signal RE into an optical signal P.
The optical signal P is input to the O-E converter 32 via the optical fiber cable 30. The 0-E converter 32 converts the optical signal P into an electrical signal and inputs it to the ultrasonic flaw detector 1o. The ultrasonic flaw detector 10 appropriately amplifies the electrical signal to detect defects 20 in the material 18 to be inspected. In this first embodiment, since the transmission pulse TP that generates the ultrasonic wave S in the probe 14 is a DC pulse with a voltage of about 300 V DC, the transducer 16 can be directly driven, and the configuration is relatively simple and reliable. Ultrasonic waves can be transmitted to Next, a second example will be described. As shown in FIG. 3, in this second embodiment, in place of the E-0 converter 28, optical fiber cable 30, and 0-E converter 32 in the ultrasonic flaw detection apparatus shown in the first embodiment,
An optical fiber loop is provided to convert ultrasonic echoes into optical signals and transmit them. That is, the optical fiber loop is a photoelastic element 3 attached to the vibrator 16 in the probe 14, as shown in FIG.
4 and a photoelastic element 34 disposed within the ultrasonic detector 10
It is constructed of a reference light source that irradiates light to the light source, and an optical fiber cable 30 that connects the photoelastic element 34 and the reference light source. Note that the other configurations are the same as those in the first embodiment, so explanations will be omitted. In this second embodiment, since the above-mentioned structural acid is used, it has the following effects. When transmitting the ultrasonic wave S toward the test material 18, the transmission pulse TP is transmitted to the ultrasonic flaw detector 10 as in the first embodiment.
The transmission pulse TP is output from the coaxial cable 2.
6 and is applied to the vibrator 16. The 1i mover 16 transmits an ultrasonic wave S into the test material 18 using the applied transmission pulse TP, and receives an ultrasonic echo reflected from the test material 18. Since the ultrasonic echo vibrates the vibrator 16, the photoelastic element 34 attached thereon also vibrates at the same time. Since the photoelastic element 34 is irradiated with reference light from a reference light source, it generates an optical signal P corresponding to the ultrasonic echo. The optical signal P
is transmitted through the optical fiber cable 3O and the 〇-E converter 3
2 is input. The 0-Ef converter 32 converts the optical signal P
is converted into an electrical signal and input to the ultrasonic flaw detector 10. In this second embodiment, since the probe 14 is composed of the vibrator 16 and the photoelastic element 34, the probe 14 can be configured as a cylinder, and the E-0 converter 28 It also becomes unnecessary to supply power to the Next, a third embodiment will be described. This third demonstration example, as shown in Figure 4,
Unlike the embodiment, the transmission pulse TP is transmitted as an optical signal P1. In Figure 4 °, the transmitted pulse T
The ultrasonic flaw detector 10 that detects a defect 20 in the object 18 by transmitting pulses P includes a power cable 36 that supplies power to the probe 14, and a sub-E that converts the transmitted pulse TP into an optical signal P1. A -0 converter 28A and an O-E converter 32 that converts the optical signal P returned from the probe 14 into an electrical signal are provided. One end of an optical fiber cable 30A that bidirectionally transmits the optical signals P and P1 is connected to the auxiliary E-0 converter 28A and the 0-E converter 32. Further, a sub O-E converter 32A disposed within the probe 14 and an E-0 converter 28 are connected to one end of the optical fiber cable 30A. This sub 0-E converter 32A converts the optical signal P1 into an electrical signal E1, and inputs the electrical signal E1 to the trigger pulse generator 38. The trigger pulse generator 3
8 modulates the Ti source supplied by the power cable 3G with the electric signal E1 to generate a flaw detection pulse E2, which is input to the vibrator 16. The (day shift worker 16) generates an ultrasonic wave S using the flaw detection pulse E2, transmits it into the test material 18, receives the ultrasonic echo reflected from the test material 18, and generates an electrical signal E3. Convert to preamplifier 4
0. The preamplifier 40 amplifies the electrical signal E3 and converts it into E3A to be input to the E-0 converter 28, and is provided as necessary when the electrical signal E3 is weak. The E-0 converter 2a converts the electrical signal E3A into an optical signal P, and inputs the optical signal P to the 0-E converter 32 via the optical fiber cable 30A. ○-E
The converter 32 converts the input optical signal P@electric signal and inputs it to the ultrasonic flaw detector 10. Since this third embodiment has the above configuration, it has the following effects. That is, the transmission pulse TP output from the ultrasonic flaw detector 10
is converted into an optical signal P1 by the sub E-〇 converter 28A, and is inputted to the sub-〇-E converter 32A via the bidirectional optical fiber cable 30A. The sub 0-E converter 32A converts the optical signal P1 into an electrical signal E1, which is input to the pulse generator 38. At that time, the bird is connected to the pulse generator 3 via the power cable 36.
8 and the electric signal E1,
The trigger pulse generator 38 outputs a flaw detection pulse E2. The flaw detection pulse E2 is input to the vibrator 16 and causes the vibrator 16 to generate an ultrasonic wave S. The ultrasonic wave S is transmitted into the test material 18 and reflected within the test material 18 to become an ultrasonic echo, which is received by the transducer 16. The transducer 16 converts the ultrasonic echo into an electrical signal E3,
input to preamplifier 40. The preamplifier 40 amplifies the electric signal @E3 and inputs it to the E-0 converter 28 as an electric signal E3A. The E-0 converter 28 converts the input electrical signal E3A into an optical signal P, and inputs it to the O-E converter 32 via the optical fiber cable 3GA. ! The 9i0E converter 32 converts the optical signal P into an electrical signal and inputs it to the ultrasonic flaw detector 1o. The ultrasonic flaw detector 10 uses an electric signal based on the optical signal P to
Defects 20 in the test material 18 are detected and inspected. In this third embodiment, the electric signal E1 input to the trigger pulse generator 38 is converted into an electric signal E based on the transmission pulse TP output from the ultrasonic flaw detector 10.
1, the optical signal P1 to be transmitted is a saturation signal, and the threshold of the pulse generator 38 is set to the maximum value of the optical detection level of the O-E converter 32. Further, the sub-E-, which is a means for transmitting the transmission pulse TP,
0 variation [128A and l? 10-E transducer 32A and the E-0 transducer 28, which is a means for transmitting ultrasonic echoes.
By making the wavelength characteristics different from those of the fWI O-E converter 32A, the optical signal P goes around to the pulse generator 38 via the fWI O-E converter 32A, and erroneously generates the flaw detection pulse E2. This prevents this from happening. In this third embodiment, since the transmission pulse TP is converted into an optical signal P1 and transmitted through the optical fiber cable 3o, the coaxial cable 26 is used as in the first and second embodiments.
When directly transmitting the transmission pulse TP to the transducer 16, induced noise is superimposed on the coaxial cable 26A, and the induced noise is superimposed on the transmission pulse TP! It is possible to completely prevent a single tatami mat from having a negative impact on the flaw detection results. Furthermore, since the optical fiber cable 30A is bidirectional, the optical signal transmission path can be simplified. [Effect of the invention 1] As stated above, according to the present invention, it is possible to completely prevent induced noise from being superimposed on the flaw detection signal when the material to be inspected is subjected to deep ultrasonic waves, so the S-N ratio can be extremely improved. It is possible to make it higher. Therefore, even in locations where extremely large induced noise occurs, such as near welding equipment or induction furnaces on manufacturing equipment lines, it is possible to detect defects on the test material with high accuracy. have

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の要旨を示すブロック線図、第2図乃
至第4図は、本発明が適用された超音波探傷i置の第1
乃至第3実施例の構成を示す、一部ブロック線図を含む
断面図、 第5図は、従来例の超音波探傷装置の構成を示す、一部
ブロック線図を含む斜視図である。 10・・・超音波探傷器、  14・・・探触子、16
・・・振動子、     18・・・被検材、20・・
・欠陥、      26・・・同軸ケーブル、28.
28A・・・E−〇変換器、 30.30A・・・光ファイバケーブル、32.32A
・・・O−E変換器、 TP・・・送信パルス、 P、Pl・・・光信号。
FIG. 1 is a block diagram showing the gist of the present invention, and FIGS.
FIG. 5 is a cross-sectional view including a partial block diagram showing the configuration of the third embodiment. FIG. 5 is a perspective view including a partial block diagram showing the configuration of a conventional ultrasonic flaw detection apparatus. 10... Ultrasonic flaw detector, 14... Probe, 16
... Vibrator, 18... Test material, 20...
・Defect, 26... Coaxial cable, 28.
28A...E-〇 converter, 30.30A...Optical fiber cable, 32.32A
...O-E converter, TP...transmission pulse, P, Pl...optical signal.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超音波を発生させるためのパルス信号を出力する
パルス信号出力手段と、 該パルス信号を伝送するパルス信号伝送手段と、該パル
ス信号伝送手段で伝送されたパルス信号により、被検材
に超音波を送信する超音波送信手段と、 被検材で反射された超音波エコーを受信する超音波受信
手段と、 該超音波受信手段で受信された超音波エコーを光信号に
変換する超音波−光信号変換手段と、該超音波−光信号
変換手段で変換された光信号を伝送する光信号伝送手段
と、 該光信号伝送手段で伝送された光信号を電気信号に変換
する光−電気信号変換手段とを備え、該光−電気情号変
換手段で変換された電気信号から、前記被検材の欠陥を
探傷することを特徴とする超音波探傷装置。
(1) Pulse signal output means for outputting a pulse signal for generating ultrasonic waves; pulse signal transmission means for transmitting the pulse signal; An ultrasonic transmitting means for transmitting ultrasonic waves; an ultrasonic receiving means for receiving ultrasonic echoes reflected by a test material; and an ultrasonic wave converter for converting the ultrasonic echoes received by the ultrasonic receiving means into optical signals. - an optical signal conversion means, an optical signal transmission means for transmitting the optical signal converted by the ultrasonic-optical signal conversion means, and an optical-electrical signal for converting the optical signal transmitted by the optical signal transmission means into an electrical signal. 1. An ultrasonic flaw detection apparatus comprising: a signal converting means, and detecting defects in the test material from an electrical signal converted by the optical-electrical information converting means.
(2)前記パルス信号出力手段の出力するパルス信号が
、高電圧の高周波信号であり、前記パルス信号伝送手段
が、高電圧に耐える高周波ケーブルである特許請求の範
囲第1項記載の超音波探傷装置。
(2) The ultrasonic flaw detection according to claim 1, wherein the pulse signal outputted by the pulse signal output means is a high-voltage high-frequency signal, and the pulse signal transmission means is a high-frequency cable that can withstand high voltage. Device.
(3)前記パルス信号伝送手段が、前記パルス信号出力
手段から出力されたパルス信号を光信号に変換する副電
気−光信号変換器と、該光信号を伝送する光ファイバケ
ーブルと、該光ファイバケーブルで伝送された光信号を
、前記超音波送信手段に超音波を送信させるための電気
信号に変換する副光−電気信号変換器とされ、前記超音
波送信手段が、常時印加されている印加電圧を、前記電
気信号により変調して超音波を発生するものである特許
請求の範囲第1項記載の超音波探傷装置。
(3) The pulse signal transmission means includes a sub-electrical-optical signal converter that converts the pulse signal output from the pulse signal output means into an optical signal, an optical fiber cable that transmits the optical signal, and an optical fiber. A sub-optical-to-electrical signal converter converts an optical signal transmitted by a cable into an electrical signal for causing the ultrasonic transmitting means to transmit an ultrasonic wave, and the ultrasonic transmitting means constantly applies an electric signal. 2. The ultrasonic flaw detection apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic flaw detection apparatus generates ultrasonic waves by modulating voltage with the electric signal.
(4)前記超音波受信手段が、受信した超音波エコーに
より振動する振動子であり、前記超音波−光信号変換手
段が、該振動子に付設された光弾性効果を有する光弾性
素子である特許請求の範囲第1項記載の超音波探傷装置
(4) The ultrasonic receiving means is a transducer that vibrates due to received ultrasonic echoes, and the ultrasonic-optical signal converting means is a photoelastic element attached to the transducer and having a photoelastic effect. An ultrasonic flaw detection device according to claim 1.
(5)前記光ファイバケーブルと、前記光信号伝送手段
が、双方向に光信号を伝送する単一の光ファイバケーブ
ルである特許請求の範囲第3項記載の超音波探傷装置。
(5) The ultrasonic flaw detection apparatus according to claim 3, wherein the optical fiber cable and the optical signal transmission means are a single optical fiber cable that transmits optical signals in both directions.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7367945B2 (en) * 2004-03-29 2008-05-06 General Electric Company Ultrasound system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55132950A (en) * 1979-04-05 1980-10-16 Toshiba Corp Defect detector
JPS56157879A (en) * 1980-05-08 1981-12-05 Toshiba Corp Ultrasonic video equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55132950A (en) * 1979-04-05 1980-10-16 Toshiba Corp Defect detector
JPS56157879A (en) * 1980-05-08 1981-12-05 Toshiba Corp Ultrasonic video equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7367945B2 (en) * 2004-03-29 2008-05-06 General Electric Company Ultrasound system

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