JP2000249534A - 超音波による肉厚測定方法とその装置 - Google Patents
超音波による肉厚測定方法とその装置Info
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- JP2000249534A JP2000249534A JP11056063A JP5606399A JP2000249534A JP 2000249534 A JP2000249534 A JP 2000249534A JP 11056063 A JP11056063 A JP 11056063A JP 5606399 A JP5606399 A JP 5606399A JP 2000249534 A JP2000249534 A JP 2000249534A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】林状エコーや散乱波の影響を受けても、正確な
肉厚測定ができる超音波による肉厚測定方法とその装置
を提供する。 【解決手段】測定対象物の表面からの超音波の送信時刻
と該測定対象物の裏面からの超音波の反射波受信時刻を
得て、両時刻の間隔から該測定対象物の肉厚を測定する
超音波による肉厚測定方法において、平滑な表裏面を持
つ試験片を用い超音波探触子の反射波立上がり方向を得
ておき、該超音波探触子により測定対象物における反射
波の最大エコー高さを得て、該反射波に対し上記反射波
立上がり方向とは反対の方向に上記最大エコー高さを基
にしきい値を設定し、このしきい値を最初に超える反射
波の波形における最大値を示す時刻を得て、この時刻か
ら３／４周期を遡った時刻を反射波受信時刻とすること
である。
肉厚測定ができる超音波による肉厚測定方法とその装置
を提供する。 【解決手段】測定対象物の表面からの超音波の送信時刻
と該測定対象物の裏面からの超音波の反射波受信時刻を
得て、両時刻の間隔から該測定対象物の肉厚を測定する
超音波による肉厚測定方法において、平滑な表裏面を持
つ試験片を用い超音波探触子の反射波立上がり方向を得
ておき、該超音波探触子により測定対象物における反射
波の最大エコー高さを得て、該反射波に対し上記反射波
立上がり方向とは反対の方向に上記最大エコー高さを基
にしきい値を設定し、このしきい値を最初に超える反射
波の波形における最大値を示す時刻を得て、この時刻か
ら３／４周期を遡った時刻を反射波受信時刻とすること
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波による肉厚測
定方法とその装置に係り、特に測定対象物の表裏面が塗
装や腐食により粗さ、凹凸を有している鋳鉄及び鋳鋼な
どの肉厚測定方法とその装置に関する。
定方法とその装置に係り、特に測定対象物の表裏面が塗
装や腐食により粗さ、凹凸を有している鋳鉄及び鋳鋼な
どの肉厚測定方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】測定対象物の表面に固有振動数を持つ超
音波探触子を接触させ、図５に示すように送信波１５と
して超音波を発振させて入射すると、測定対象物の裏面
から底面反射波１６が受信できる。この原理を利用し底
面反射波１６を受信して測定対象物の肉厚値Ｄを測定す
る場合、肉厚値Ｄは測定対象物の音速Ｃと測定対象物内
部を伝播し往復した時間（路程）ｔから以下の式を用い
て算出される。
音波探触子を接触させ、図５に示すように送信波１５と
して超音波を発振させて入射すると、測定対象物の裏面
から底面反射波１６が受信できる。この原理を利用し底
面反射波１６を受信して測定対象物の肉厚値Ｄを測定す
る場合、肉厚値Ｄは測定対象物の音速Ｃと測定対象物内
部を伝播し往復した時間（路程）ｔから以下の式を用い
て算出される。
【０００３】 Ｄ＝Ｃ・ｔ／２ …（１） 従来の測定方法においては（１）式の時間ｔは、超音波
探触子からの送信波１５がしきい値１８を最初に超えた
時刻を送信波の立上がり時刻Ｔ１を送信時刻とし、底面
反射波１６がしきい値１８を最初に超えた時刻を底面反
射波１６の立上がり時刻Ｔ２を反射波受信時刻としてこ
れらの時刻Ｔ１，Ｔ２における時間（間隔）ｔｐを用い
ていた。
探触子からの送信波１５がしきい値１８を最初に超えた
時刻を送信波の立上がり時刻Ｔ１を送信時刻とし、底面
反射波１６がしきい値１８を最初に超えた時刻を底面反
射波１６の立上がり時刻Ｔ２を反射波受信時刻としてこ
れらの時刻Ｔ１，Ｔ２における時間（間隔）ｔｐを用い
ていた。
【０００４】なお、しきい値１８は、測定者が波形を見
て経験からノイズを除去できるような値に任意に設定し
ていた。また、エコー高さは送信波や反射波の強度であ
る。
て経験からノイズを除去できるような値に任意に設定し
ていた。また、エコー高さは送信波や反射波の強度であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】超音波による肉厚測定
を行った時に、測定対象物の表裏面が平滑な場合は図５
のロ部を拡大して表わした図６に示すように底面反射波
１６を得る（以下、このような底面反射波１６の波形を
基本パターンと呼ぶ）。測定対象物の表裏面の粗さや凹
凸による超音波の散乱や測定対象物内部にある多くの微
少な境界面（金属の結晶粒の境界面）からの反射波であ
る林状エコーが生じると、散乱波や林状エコーの影響
（波形の干渉）を受けて底面反射波１６の基本パターン
と比較して立上がりの小さい底面反射波１７（破線で示
す）を得ることがある。
を行った時に、測定対象物の表裏面が平滑な場合は図５
のロ部を拡大して表わした図６に示すように底面反射波
１６を得る（以下、このような底面反射波１６の波形を
基本パターンと呼ぶ）。測定対象物の表裏面の粗さや凹
凸による超音波の散乱や測定対象物内部にある多くの微
少な境界面（金属の結晶粒の境界面）からの反射波であ
る林状エコーが生じると、散乱波や林状エコーの影響
（波形の干渉）を受けて底面反射波１６の基本パターン
と比較して立上がりの小さい底面反射波１７（破線で示
す）を得ることがある。
【０００６】この場合には、底面反射波１７がしきい値
１８を最初に超えた時刻Ｔｂを立ち上がり時刻として検
出する。しかし、この時刻Ｔｂは本来の立上がり時刻で
はなく、図６で示すように本来の立上がりは時刻Ｔａで
ある。この結果、測定で得た立上がり時刻Ｔｂと本来の
立ち上がり時刻Ｔａの間隔である時間ｔｇの遅れを生じ
るために正確な路程を得ることができない。また、逆に
散乱波や林状エコーの影響を受けて立上がりを早く検出
する底面反射波（図示していない）を生じて正確な路程
を得ることができない場合もある。
１８を最初に超えた時刻Ｔｂを立ち上がり時刻として検
出する。しかし、この時刻Ｔｂは本来の立上がり時刻で
はなく、図６で示すように本来の立上がりは時刻Ｔａで
ある。この結果、測定で得た立上がり時刻Ｔｂと本来の
立ち上がり時刻Ｔａの間隔である時間ｔｇの遅れを生じ
るために正確な路程を得ることができない。また、逆に
散乱波や林状エコーの影響を受けて立上がりを早く検出
する底面反射波（図示していない）を生じて正確な路程
を得ることができない場合もある。
【０００７】また、従来の測定方法では散乱波や林状エ
コーの影響を受けなくてもしきい値１８により底面反射
波の立上がりの検出を行うため、例えば底面反射波１６
においては本来の立上がり時刻Ｔａとしきい値１８によ
って検出された立上がり時刻Ｔｃではｔｈなる時間のず
れが生じるため正確な路程を得ることができない。
コーの影響を受けなくてもしきい値１８により底面反射
波の立上がりの検出を行うため、例えば底面反射波１６
においては本来の立上がり時刻Ｔａとしきい値１８によ
って検出された立上がり時刻Ｔｃではｔｈなる時間のず
れが生じるため正確な路程を得ることができない。
【０００８】一方、底面反射波１７の最大エコー高さを
示す時刻を用い、その波形から立上がり時刻を算出する
方法もあるが、底面反射波は散乱波や林状エコーの影響
を受けて、基本パターンの様な奇麗な波形とならず、最
大エコー高さを示す時刻がずれてしまうので、最大エコ
ー高さを示す時刻を用いても正確な路程を得ることはで
きなかった。
示す時刻を用い、その波形から立上がり時刻を算出する
方法もあるが、底面反射波は散乱波や林状エコーの影響
を受けて、基本パターンの様な奇麗な波形とならず、最
大エコー高さを示す時刻がずれてしまうので、最大エコ
ー高さを示す時刻を用いても正確な路程を得ることはで
きなかった。
【０００９】従って、これらの理由により従来の測定方
法においては正確な肉厚測定ができないという問題があ
った。
法においては正確な肉厚測定ができないという問題があ
った。
【００１０】それゆえ、本発明の目的は、林状エコーや
散乱波の影響を受けても、正確な肉厚測定ができる超音
波による肉厚測定方法とその装置を提供することにあ
る。
散乱波の影響を受けても、正確な肉厚測定ができる超音
波による肉厚測定方法とその装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の特徴とするところは、測定対象物の表面からの超音
波の送信時刻と該測定対象物の裏面からの超音波の反射
波受信時刻を得て、両時刻の間隔から該測定対象物の肉
厚を測定する超音波による肉厚測定方法において、平滑
な表裏面を持つ試験片を用い超音波探触子の反射波立上
がり方向を得ておき、該超音波探触子により測定対象物
における反射波の最大エコー高さを得て、該反射波に対
し上記反射波立上がり方向とは反対の方向に上記最大エ
コー高さを基にしきい値を設定し、このしきい値を最初
に超える反射波の波形における最大値を示す時刻を得
て、この時刻から３／４周期を遡った時刻を反射波受信
時刻とすることにある。
明の特徴とするところは、測定対象物の表面からの超音
波の送信時刻と該測定対象物の裏面からの超音波の反射
波受信時刻を得て、両時刻の間隔から該測定対象物の肉
厚を測定する超音波による肉厚測定方法において、平滑
な表裏面を持つ試験片を用い超音波探触子の反射波立上
がり方向を得ておき、該超音波探触子により測定対象物
における反射波の最大エコー高さを得て、該反射波に対
し上記反射波立上がり方向とは反対の方向に上記最大エ
コー高さを基にしきい値を設定し、このしきい値を最初
に超える反射波の波形における最大値を示す時刻を得
て、この時刻から３／４周期を遡った時刻を反射波受信
時刻とすることにある。
【００１２】さらに、本発明の他の特徴は、測定対象物
の表面からの超音波の送信時刻と該測定対象物の裏面か
らの超音波の反射波受信時刻を得て、両時刻の間隔から
該測定対象物の肉厚を測定するものにおいて、測定対象
物の表面に超音波を入射し該測定対象物の裏面からの反
射波を受信する超音波探触子の反射波立上がり方向を記
憶しておく手段、該測定対象物における反射波の最大エ
コー高さを基に該反射波に対し上記反射波立上がり方向
と反対の方向にしきい値を設定する手段、該しきい値を
最初に超える反射波の波形の最大値を示す時刻を得て、
この時刻から３／４周期を遡った時刻を該反射波の受信
時刻とする手段を設けたことにある。
の表面からの超音波の送信時刻と該測定対象物の裏面か
らの超音波の反射波受信時刻を得て、両時刻の間隔から
該測定対象物の肉厚を測定するものにおいて、測定対象
物の表面に超音波を入射し該測定対象物の裏面からの反
射波を受信する超音波探触子の反射波立上がり方向を記
憶しておく手段、該測定対象物における反射波の最大エ
コー高さを基に該反射波に対し上記反射波立上がり方向
と反対の方向にしきい値を設定する手段、該しきい値を
最初に超える反射波の波形の最大値を示す時刻を得て、
この時刻から３／４周期を遡った時刻を該反射波の受信
時刻とする手段を設けたことにある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図を
用いて説明する。図１は本発明の第一の実施例になる超
音波による肉厚測定装置の構成図である。１は肉厚測定
対象物、２は超音波探触子、３は送信部、４は受信部、
５は計測部、６は演算部、７は記憶部、８は入力部、９
は表示部である。また、１０は送信波、１１は底面反射
波を示す。
用いて説明する。図１は本発明の第一の実施例になる超
音波による肉厚測定装置の構成図である。１は肉厚測定
対象物、２は超音波探触子、３は送信部、４は受信部、
５は計測部、６は演算部、７は記憶部、８は入力部、９
は表示部である。また、１０は送信波、１１は底面反射
波を示す。
【００１４】超音波は、送信部３から超音波探触子２に
電圧を加えることによって発生し、測定対象物１の内部
で反射と透過をして伝播する。その後、測定対象物１か
らの底面反射波１１は超音波探触子２で受信され、受信
部４で超音波の強度に比例した電圧値に変換される。計
測部５は、底面反射波１１の反射時間とその時間に対す
る電圧値を計測する。計測された反射時間と電圧値及び
記憶部７に記憶された底面反射波から、演算部６で路程
を演算し、その路程と入力部８から予じめ記憶部７に記
憶された測定対象物の音速値とから肉厚値を算出し、そ
の結果を表示部９に表示すると共に、記憶部７にも記憶
する。なお入力部８は、測定対象物の音速値の他に材
質，測定回数等を入力する時に必要なものである。
電圧を加えることによって発生し、測定対象物１の内部
で反射と透過をして伝播する。その後、測定対象物１か
らの底面反射波１１は超音波探触子２で受信され、受信
部４で超音波の強度に比例した電圧値に変換される。計
測部５は、底面反射波１１の反射時間とその時間に対す
る電圧値を計測する。計測された反射時間と電圧値及び
記憶部７に記憶された底面反射波から、演算部６で路程
を演算し、その路程と入力部８から予じめ記憶部７に記
憶された測定対象物の音速値とから肉厚値を算出し、そ
の結果を表示部９に表示すると共に、記憶部７にも記憶
する。なお入力部８は、測定対象物の音速値の他に材
質，測定回数等を入力する時に必要なものである。
【００１５】次に、上記構成からなる本発明の第一の実
施形態の動作について説明する。図２は、本発明におけ
る肉厚測定方法のフロー図、図３は超音波による測定に
より生じた底面反射波である。図４は、図３で示したイ
部に示す底面反射波の拡大図である。
施形態の動作について説明する。図２は、本発明におけ
る肉厚測定方法のフロー図、図３は超音波による測定に
より生じた底面反射波である。図４は、図３で示したイ
部に示す底面反射波の拡大図である。
【００１６】本発明における超音波による肉厚測定方法
においては、まず、表裏面が平滑で内部減衰率が小さい
試験片に対して超音波による入射を行った時に発生する
図５に示すような底面反射波１６，測定対象物の材質に
おける音速Ｃ，超音波の周波数，しきい値係数α，底面
反射波の立上がり方向など、肉厚値を算出する際に必要
なデータを入力部８より入力し記憶部７（図１）に記憶
させておく（図２のステップ（Ｓ）１）。
においては、まず、表裏面が平滑で内部減衰率が小さい
試験片に対して超音波による入射を行った時に発生する
図５に示すような底面反射波１６，測定対象物の材質に
おける音速Ｃ，超音波の周波数，しきい値係数α，底面
反射波の立上がり方向など、肉厚値を算出する際に必要
なデータを入力部８より入力し記憶部７（図１）に記憶
させておく（図２のステップ（Ｓ）１）。
【００１７】底面反射波の立上がり方向は、超音波探触
子２の固有の特性である。即ち、表示部９に示される図
４のような底面反射波１１は、超音波探触子２を交換す
ると、その波形の立上がり方向が反転していることがあ
る。そこで、使用しようとしている超音波探触子２にお
ける底面反射波の波形の立上がり方向を、波形が奇麗に
表れる試験片で測定しておいて、後述するしきい値の設
定に用いることとする。
子２の固有の特性である。即ち、表示部９に示される図
４のような底面反射波１１は、超音波探触子２を交換す
ると、その波形の立上がり方向が反転していることがあ
る。そこで、使用しようとしている超音波探触子２にお
ける底面反射波の波形の立上がり方向を、波形が奇麗に
表れる試験片で測定しておいて、後述するしきい値の設
定に用いることとする。
【００１８】しきい係数αは、図６に示す該試験片の底
面反射波の最大エコー高さをＥｐ１，底面反射波の立上
がりから３／４周期目のエコー高さをＥｔとすると底面
反射波と下式（式（２））に示す実験により確立した実
験式により求められる。なお、このしきい値係数αの設
定の考え方は後述する。
面反射波の最大エコー高さをＥｐ１，底面反射波の立上
がりから３／４周期目のエコー高さをＥｔとすると底面
反射波と下式（式（２））に示す実験により確立した実
験式により求められる。なお、このしきい値係数αの設
定の考え方は後述する。
【００１９】 α＝（Ｅｔ／Ｅｐ１）−０．１ …（２） Ｓ２で超音波探触子２を測定対象物１の測定位置へ移動
し、Ｓ３で超音波探触子２により測定対象物１に対して
超音波を入射し、Ｓ４で超音波を入射することにより得
られる送信波１０と図３に示すような底面反射波１１を
記憶部７に取り込む。Ｓ５で図４に示すように取り込ん
だ底面反射波１１からエコー高さのピーク値（最大エコ
ー高さ）Ｅｐを検出し、Ｓ６において、予めＳ１で記憶
させておいたしきい値係数α、底面反射波の立上がり方
向等を記憶部７から呼び出す。Ｓ７で、ピーク値（最大
エコー高さ）Ｅｐと入力部８より入力したしきい値係数
αからしきい値Ｅ１が下式の演算により求められる。な
お、Ｓ６以降は、図１の演算部６で実行される。
し、Ｓ３で超音波探触子２により測定対象物１に対して
超音波を入射し、Ｓ４で超音波を入射することにより得
られる送信波１０と図３に示すような底面反射波１１を
記憶部７に取り込む。Ｓ５で図４に示すように取り込ん
だ底面反射波１１からエコー高さのピーク値（最大エコ
ー高さ）Ｅｐを検出し、Ｓ６において、予めＳ１で記憶
させておいたしきい値係数α、底面反射波の立上がり方
向等を記憶部７から呼び出す。Ｓ７で、ピーク値（最大
エコー高さ）Ｅｐと入力部８より入力したしきい値係数
αからしきい値Ｅ１が下式の演算により求められる。な
お、Ｓ６以降は、図１の演算部６で実行される。
【００２０】 Ｅ１＝α・Ｅｐ …（３） Ｓ８で、底面反射波１６（図６）の立上がり方向と逆符
号方向つまり、この場合は負方向にしきい値Ｅ１を設定
する。Ｓ９で、しきい値Ｅ１と底面反射波１１の最初の
交点ｕを検出する。Ｓ１０で、波形判定のための時間軸
上の任意の時間（ゲート）として交点ｕを時刻の起点と
して１周期分のゲート１４を時間軸上に設定して、Ｓ１
１でゲート１４間のエコー高さのピーク値Ｅｓとその時
刻Ｔｖを検出する。
号方向つまり、この場合は負方向にしきい値Ｅ１を設定
する。Ｓ９で、しきい値Ｅ１と底面反射波１１の最初の
交点ｕを検出する。Ｓ１０で、波形判定のための時間軸
上の任意の時間（ゲート）として交点ｕを時刻の起点と
して１周期分のゲート１４を時間軸上に設定して、Ｓ１
１でゲート１４間のエコー高さのピーク値Ｅｓとその時
刻Ｔｖを検出する。
【００２１】Ｓ１２で、底面反射波１１のピーク値Ｅｓ
となる時刻Ｔｖから底面反射波１１の周波数を基に３／
４周期迄の時間ｔｍを遡った時刻を底面反射波１１の立
上がり時刻（反射波受信時刻）Ｔｓとする。
となる時刻Ｔｖから底面反射波１１の周波数を基に３／
４周期迄の時間ｔｍを遡った時刻を底面反射波１１の立
上がり時刻（反射波受信時刻）Ｔｓとする。
【００２２】Ｓ１３で、図５に示すように送信波（図示
していない）のしきい値から立上がり時刻Ｔ１を求め
る。Ｓ１４で、Ｓ１３で得た送信波の立上がり時刻Ｔ１
を送信時刻とし、Ｓ１２で得た底面反射波の立上がり時
刻Ｔｓを反射波受信時刻として、超音波の測定対象物に
おける時間（路程）ｔを算出する。
していない）のしきい値から立上がり時刻Ｔ１を求め
る。Ｓ１４で、Ｓ１３で得た送信波の立上がり時刻Ｔ１
を送信時刻とし、Ｓ１２で得た底面反射波の立上がり時
刻Ｔｓを反射波受信時刻として、超音波の測定対象物に
おける時間（路程）ｔを算出する。
【００２３】Ｓ１５で前述の式（１）より時間ｔ，音速
Ｃより肉厚Ｄを算出する。Ｓ１６で測定続行であればＳ
３に戻って測定位置を移動して測定を行う。
Ｃより肉厚Ｄを算出する。Ｓ１６で測定続行であればＳ
３に戻って測定位置を移動して測定を行う。
【００２４】さて、本発明者らの実験によれば、図４に
おいて、エコー高さのピーク値（最大エコー高さ）Ｅｐ
を示す波形は得やすいものの、散乱波の影響を受けて、
ピーク値Ｅｐを示す時刻は異なったところに表れ、また
林状エコーの影響を受けて反射波の立上がりは小さくな
る。しかしながら、反射波の立上がりから１／２周期目
と１周期目の間の波形は散乱波や林状エコーの影響を受
けず、その波形がピーク値Ｅｓを示す時刻Ｔｖは極めて
揃っていることを見出した。
おいて、エコー高さのピーク値（最大エコー高さ）Ｅｐ
を示す波形は得やすいものの、散乱波の影響を受けて、
ピーク値Ｅｐを示す時刻は異なったところに表れ、また
林状エコーの影響を受けて反射波の立上がりは小さくな
る。しかしながら、反射波の立上がりから１／２周期目
と１周期目の間の波形は散乱波や林状エコーの影響を受
けず、その波形がピーク値Ｅｓを示す時刻Ｔｖは極めて
揃っていることを見出した。
【００２５】そこで、この時刻Ｔｖを持つ波形の入手を
最大エコー高さＥｐからしきい値Ｅ１を得てゲート１４
を設定すると、波形から容易にピーク値Ｅｓの波形を得
て、時刻Ｔｖを得ることができた。
最大エコー高さＥｐからしきい値Ｅ１を得てゲート１４
を設定すると、波形から容易にピーク値Ｅｓの波形を得
て、時刻Ｔｖを得ることができた。
【００２６】ここで、前述の式（２）の決めた考え方で
あるが、式（２）により得たしきい値係数αは式（３）
より得られるしきい値Ｅ１が ０＜Ｅ１＜Ｅｓ …（４） の値をとり、ピーク値Ｅｓの波形を容易に得やすいこと
による。
あるが、式（２）により得たしきい値係数αは式（３）
より得られるしきい値Ｅ１が ０＜Ｅ１＜Ｅｓ …（４） の値をとり、ピーク値Ｅｓの波形を容易に得やすいこと
による。
【００２７】即ち、反射波の立上がり時刻そのものは分
らないので、試験片で得ておいた超音波探触子２固有の
立上がり方向（特性）を基に、その反対方向にしきい値
Ｅ１設定する。このしきい値Ｅ１を超える最初の波形を
反射波の立上がりから１／２周期目と１周期目の波形、
つまり、前述した散乱波や林状エコーの影響を受けずピ
ーク値Ｅｓの時刻Ｔｖが揃っている波形とすることがで
きる。
らないので、試験片で得ておいた超音波探触子２固有の
立上がり方向（特性）を基に、その反対方向にしきい値
Ｅ１設定する。このしきい値Ｅ１を超える最初の波形を
反射波の立上がりから１／２周期目と１周期目の波形、
つまり、前述した散乱波や林状エコーの影響を受けずピ
ーク値Ｅｓの時刻Ｔｖが揃っている波形とすることがで
きる。
【００２８】超音波探触子としては、表示部９に映され
る反射波が比較的長く持続される高感度型のものと、早
目に減衰してしまう高分解能型があって、測定対象物１
における超音波の吸収度合に応じて、使い分けられてい
るが、上記いづれの型の超音波探触子であっても、それ
らは、底面反射波の立上がり状況では同様な傾向を示
す。よって、本発明に従って、このしきい値Ｅ１を用い
てピーク値Ｅｓを持つ波形を得て底面反射波の立上がり
時刻Ｔｓを求め、肉厚Ｄを算出することができる。
る反射波が比較的長く持続される高感度型のものと、早
目に減衰してしまう高分解能型があって、測定対象物１
における超音波の吸収度合に応じて、使い分けられてい
るが、上記いづれの型の超音波探触子であっても、それ
らは、底面反射波の立上がり状況では同様な傾向を示
す。よって、本発明に従って、このしきい値Ｅ１を用い
てピーク値Ｅｓを持つ波形を得て底面反射波の立上がり
時刻Ｔｓを求め、肉厚Ｄを算出することができる。
【００２９】また、超音波探触子２の固有の発振周波数
に基づいて時刻Ｔｖから３／４周期を遡れば、反射波の
立上がり時刻Ｔｓを反射波受信時刻として容易に入手す
ることができる訳である。
に基づいて時刻Ｔｖから３／４周期を遡れば、反射波の
立上がり時刻Ｔｓを反射波受信時刻として容易に入手す
ることができる訳である。
【００３０】高分解能型の超音波探触子を用い、散乱波
や林状エコーが発生しやすい表裏面の粗い測定対象物の
肉厚を測定した結果、ノギスでの肉厚測定平均値（３０
回）が１９．９９ｍｍであり、従来方法により測定した
肉厚測定平均値（３０回）は１７．３２ｍｍであった
が、本発明方法により測定した肉厚測定平均値（３０
回）は１９．７６ｍｍで、ノギスによる測定時を目安と
した場合、従来方法と比較してより一層誤差の少ない結
果を得た。
や林状エコーが発生しやすい表裏面の粗い測定対象物の
肉厚を測定した結果、ノギスでの肉厚測定平均値（３０
回）が１９．９９ｍｍであり、従来方法により測定した
肉厚測定平均値（３０回）は１７．３２ｍｍであった
が、本発明方法により測定した肉厚測定平均値（３０
回）は１９．７６ｍｍで、ノギスによる測定時を目安と
した場合、従来方法と比較してより一層誤差の少ない結
果を得た。
【００３１】さらに、測定対象物の底面反射波の零クロ
ス点を得て、１／４周期の整数倍の周期分を遡った位置
を反射波の立上がり時刻とし、送信波の立上がり時刻ま
での時間ｔを求めてもよい。
ス点を得て、１／４周期の整数倍の周期分を遡った位置
を反射波の立上がり時刻とし、送信波の立上がり時刻ま
での時間ｔを求めてもよい。
【００３２】さらに、上記の実施形態では送信波と１回
目（一次）における測定対象物の底面反射波を利用して
路程を求めているが、送信波と２回目（２次）以降及び
反射波同士たとえば１回目（一次）と２回目（二次）に
おける測定対象物の底面反射波を利用して路程を求めて
もよい。
目（一次）における測定対象物の底面反射波を利用して
路程を求めているが、送信波と２回目（２次）以降及び
反射波同士たとえば１回目（一次）と２回目（二次）に
おける測定対象物の底面反射波を利用して路程を求めて
もよい。
【００３３】なお、上記実施形態で示した機器構成部の
送信部３，受信部４，計測部５の部分を超音波探触子２
と合体させたものを用い、演算部６と記憶部７の部分を
パソコン本体、入力部８をキーボード、表示部９をディ
スプレイとしてもよい。
送信部３，受信部４，計測部５の部分を超音波探触子２
と合体させたものを用い、演算部６と記憶部７の部分を
パソコン本体、入力部８をキーボード、表示部９をディ
スプレイとしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波による肉厚測定において林状エコーや散乱波の影
響を受けても、正確な肉厚測定ができる。
超音波による肉厚測定において林状エコーや散乱波の影
響を受けても、正確な肉厚測定ができる。
【図１】本発明の一実施例になる超音波による肉厚測定
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】本発明における第一の実施形態を示したフロー
図である。
図である。
【図３】超音波による測定により生じた底面反射波を示
す図である。
す図である。
【図４】図３に示したイ部に示す底面反射波の拡大図で
ある。
ある。
【図５】超音波による測定により生じた送信波と底面反
射波を示す図である。
射波を示す図である。
【図６】図５に示したロ部に示す底面反射波の拡大図で
ある。
ある。
１…測定対象物 ２…超音波探触子 ３…送信部 ４…受信部 ５…計測部 ６…演算部 ７…記憶部 ８…入力部 ９…表示部 １１，１６，１７…底面反射波 １４…ゲート １５…送信波 １８…しきい値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨永 徹也 茨城県土浦市神立東二丁目28番４号 日立 テクノエンジニアリング株式会社土浦事業 所内 (72)発明者 山口 敏之 茨城県土浦市神立東二丁目28番４号 日立 テクノエンジニアリング株式会社土浦事業 所内 Ｆターム(参考） 2F068 AA28 BB23 DD03 FF12 FF16 FF25 GG01 QQ42 QQ45
Claims (3)
- 【請求項１】測定対象物の表面からの超音波の送信時刻
と該測定対象物の裏面からの超音波の反射波受信時刻を
得て、両時刻の間隔から該測定対象物の肉厚を測定する
超音波による肉厚測定方法において、 平滑な表裏面を持つ試験片を用い超音波探触子の反射波
立上がり方向を得ておき、該超音波探触子により測定対
象物における反射波の最大エコー高さを得て、該反射波
に対し上記反射波立上がり方向とは反対の方向に上記最
大エコー高さを基にしきい値を設定し、このしきい値を
最初に超える反射波の波形における最大値を示す時刻を
得て、この時刻から３／４周期を遡った時刻を反射波受
信時刻とすることを特徴とする超音波による肉厚測定方
法。 - 【請求項２】測定対象物の表面からの超音波の送信時刻
と該測定対象物の裏面からの超音波の反射波受信時刻を
得て、両時刻の間隔から該測定対象物の肉厚を測定する
ものにおいて、 測定対象物の表面に超音波を入射し該測定対象物の裏面
からの反射波を受信する超音波探触子の反射波立上がり
方向を記憶しておく手段、該測定対象物における反射波
の最大エコー高さを基に該反射波に対し上記反射波立上
がり方向と反対の方向にしきい値を設定する手段、該し
きい値を最初に超える反射波の波形の最大値を示す時刻
を得て、この時刻から３／４周期を遡った時刻を該反射
波の受信時刻とする手段を設けたことを特徴とする超音
波による肉厚測定装置。 - 【請求項３】上記請求項２に記載のものにおいて、超音
波探触子の反射波立上がり方向は、平滑な表裏面を持つ
試験片を用いて得たものであることを特徴とする超音波
による肉厚測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05606399A JP3510137B2 (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 超音波による肉厚測定方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05606399A JP3510137B2 (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 超音波による肉厚測定方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249534A true JP2000249534A (ja) | 2000-09-14 |
| JP3510137B2 JP3510137B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=13016636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05606399A Expired - Fee Related JP3510137B2 (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | 超音波による肉厚測定方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3510137B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014202525A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 超音波探傷方法および超音波探傷装置 |
| CN110017799A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-16 | 精工爱普生株式会社 | 超声波测定装置以及测定方法 |
| WO2021176630A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | オリンパス株式会社 | 超音波計測装置 |
-
1999
- 1999-03-03 JP JP05606399A patent/JP3510137B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014202525A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 超音波探傷方法および超音波探傷装置 |
| CN110017799A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-16 | 精工爱普生株式会社 | 超声波测定装置以及测定方法 |
| CN110017799B (zh) * | 2017-12-27 | 2022-03-29 | 精工爱普生株式会社 | 超声波测定装置以及测定方法 |
| WO2021176630A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | オリンパス株式会社 | 超音波計測装置 |
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|---|---|
| JP3510137B2 (ja) | 2004-03-22 |
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