JP2001066130A - 膜厚測定方法及び装置 - Google Patents

膜厚測定方法及び装置

Info

Publication number
JP2001066130A
JP2001066130A JP23983699A JP23983699A JP2001066130A JP 2001066130 A JP2001066130 A JP 2001066130A JP 23983699 A JP23983699 A JP 23983699A JP 23983699 A JP23983699 A JP 23983699A JP 2001066130 A JP2001066130 A JP 2001066130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
waveform
base material
interface
reflected wave
film thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP23983699A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4126817B2 (ja
Inventor
Hiroaki Hatanaka
宏明 畠中
Takahiro Arakawa
敬弘 荒川
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP23983699A priority Critical patent/JP4126817B2/ja
Publication of JP2001066130A publication Critical patent/JP2001066130A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4126817B2 publication Critical patent/JP4126817B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 皮膜の膜厚を容易に測定できるようにする。 【解決手段】 送信用振動子4a及び受信用振動子4b
を有する二振動子型超音波探触子4と、受信用振動子4
bで受信した超音波Pの反射波Eを表示するオシロスコ
ープ6と、オシロスコープ6により得た反射波の波形に
対してウェブレット変換を順次行なう波形変換手段7
と、波形変換手段7により得た変換後の波形に含まれて
いる溶射皮膜2と母材1との界面相当部分を識別し且つ
波形中の界面相当部分の位置に基づき溶射皮膜2の膜厚
を算出し得る演算手段8とを備え、溶射皮膜2及び母材
1の物性の影響を受けることなく、溶射皮膜2の膜厚を
測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は膜厚測定方法及び装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、母材表面に形成した厚さ0.5m
m前後の溶射皮膜などの膜厚を計測する手段として電磁
膜厚計が用いられている。
【0003】この電磁膜厚計は、渦電流によって生じる
磁場の強度に基づき、皮膜表面から皮膜と母材との界面
までの距離を求めるものであるため、膜厚測定にあたっ
ては、皮膜が非磁性で且つ母材が磁性をもつことが条件
となる。
【0004】そこで近年、図5に示すように、母材1上
に形成された膜厚を測定すべき溶射皮膜2の表面に、一
振動子型超音波探触子3の送受信兼用振動子3aを当接
させ、該送受信兼用振動子3aから溶射皮膜2及び母材
1に超音波Pを伝播させるとともに、該超音波Pが溶射
皮膜2と母材1との界面、あるいは母材1の底面で反射
する反射波Eを送受信兼用振動子3aで受信し、図6に
示すように、時刻を横軸とし且つ反射波Eの強度を縦軸
とした波形から、該波形中における溶射皮膜2と母材1
との界面相当部分を識別し、溶射皮膜2の膜厚を求める
ことが検討されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一振動
子型超音波探触子3を用いた膜厚測定では、超音波P及
びその反射波Eが多孔質である溶射皮膜2の内部を伝播
しにくいこと、並びに、溶射皮膜2の膜厚が薄いことに
起因して、反射波Eの波形に含まれている溶射皮膜2と
母材1との界面相当部分を容易に識別できないことがあ
る。
【0006】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、皮膜の膜厚を確実に測定できるようにする膜厚測定
方法及び装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項1に記載の膜厚測定方法では、母材
上に形成された皮膜の表面に、二振動子型超音波探触子
の送信用振動子及び受信用振動子を当接させ、送信用振
動子から皮膜及び母材へ超音波を伝播させ且つその反射
波を受信用振動子で受信し、反射波の波形に対してウェ
ーブレット変換を順次行ない、変換後の波形に含まれて
いる皮膜と母材との界面相当部分を識別し、波形中の界
面相当部分の位置に基づき皮膜の膜厚を算出する。
【0008】本発明の請求項2に記載の膜厚測定装置で
は、送信用振動子及び受信用振動子を有する二振動子型
超音波探触子と、前記の受信用振動子で受信した超音波
の反射波を表示するオシロスコープと、該オシロスコー
プにより得た反射波の波形に対してウェブレット変換を
順次行なう波形変換手段と、該波形変換手段により得た
変換後の波形中から皮膜と母材との界面相当部分を識別
し且つ波形中の界面相当部分の位置に基づき皮膜の膜厚
を算出し得る演算手段とを備えている。
【0009】本発明の請求項1に記載の膜厚測定方法に
おいては、受信用振動子で得た反射波の波形に対して順
次ウェーブレット変換を行なって、反射波の波形に含ま
れている皮膜と母材との界面相当部分の形状を顕著化さ
せ、当該界面相当部分の波形中での位置に基づき皮膜の
膜厚を求める。
【0010】本発明の請求項2に記載の膜厚測定装置に
おいては、受信用振動子で反射波を受信した後、波形変
換手段により反射波の波形に対して順次ウェーブレット
変換を行なって、波形に含まれている皮膜と母材との界
面相当部分の形状を顕著化させ、当該界面相当部分の波
形中での位置に基づき皮膜の膜厚を求める。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【0012】図1は本発明の膜厚測定方法を実施するた
めの装置の一例であり、この膜厚測定装置は、二振動子
型超音波探触子4、パルサーレシーバ5、オシロスコー
プ6、波形変換手段7、演算手段8、及び表示器9を備
えている。
【0013】二振動子型超音波探触子4には、母材1上
に形成された溶射皮膜2の表面に当接可能な送信用振動
子4a及び受信用振動子4bが設けられており、送信用
振動子4aから溶射皮膜2及び母材1に超音波Pを伝播
させるとともに、溶射皮膜2と母材1との界面、あるい
は母材1の底面で反射する超音波Pの反射波Eを受信用
振動子4bで受信し得るように構成されている。
【0014】オシロスコープ6は、パルサーレシーバ5
を介して得た受信用振動子4bで得た反射波Eの信号4
sを、図2に示すように、時刻を横軸とし且つ反射波強
度を縦軸とした原波形S0として表示する機能を有して
いる。
【0015】なお、図2における原波形S0は、200
点のプロットを連続した線状にしたものである。
【0016】波形変換手段7は、オシロスコープ6に表
示された原波形信号6sに対して、図2に示す波形D
1,A1,D2,A2,D3,A3のように、順次ウエーブレ
ット変換を行なう機能を有している(図2における波形
D4〜D6、波形A4〜A6は参考用)。
【0017】演算手段8は、波形変換手段7からの波形
信号7sに基づいて、図3における波形A3に含まれて
いる溶射皮膜2と母材1との界面相当部分K(波形A3
のピーク値)を識別する機能と、時刻に対する界面相当
部分Kの位置に基づき、溶射皮膜2の膜厚を算出する機
能とを有している。
【0018】表示器9は、演算手段8から出力される膜
厚信号8sに応じて、溶射皮膜2の膜厚を表示するよう
に構成されている。
【0019】母材1上に形成された溶射皮膜2の膜厚を
測定する際には、該溶射皮膜2の表面に、二振動子型超
音波探触子4の送信用振動子4aと受信用振動子4bと
を当接させた状態で、送信用振動子4aから溶射皮膜2
及び母材1に超音波Pを伝播させると、受信用振動子4
bが超音波Pの反射波Eを受信し、受信用振動子4bか
らパルサーレシーバ5を介してオシロスコープ6へ、反
射波Eの信号4sが超音波Pの影響を受けることなく送
信される。
【0020】オシロスコープ6は、信号4sを、横軸を
時間とし且つ縦軸を反射波強度とした原波形S0として
表示する。
【0021】波形変換手段7は、オシロスコープ6から
の原波形信号6sにより、原波形S0における特定周波
数成分(たとえば40MHz)の波形D1を求め且つ原
波形S0から波形D1に相当する周波数成分を取り除いた
波形A1を求めるウェーブレット変換、波形A1における
前記の特定周波数成分の1/2の周波数成分(20MH
z)の波形D2を求め且つ波形A1から波形D2に相当す
る周波数成分を取り除いた波形A2を求めるウェーブレ
ット変換、波形A2における前記の特定周波数成分の1
/4の周波数成分(10MHz)の波形D3を求め且つ
波形A2から波形D3に相当する周波数成分を取り除いた
波形A3を求めるウェーブレット変換を順次行なう。
【0022】上述したように、原波形S0に対して3段
階のウェーブレット変換を行なった波形A3には、溶射
皮膜2が多孔質であることに起因したノイズが除去さ
れ、溶射皮膜2と母材1との界面相当部分Kがピーク値
として顕著に現れる。
【0023】また、原波形S0のプロットが400点で
ある場合には、波形A3における前記の特定周波数成分
の1/8の周波数成分(5MHz)の波形D4を求め且
つ波形A3から波形D4に相当する周波数成分を取り除い
た4段階のウェーブレット変換で得られる波形A4に、
上記の界面相当部分Kがピーク値として現れることにな
る。
【0024】つまり、原波形S0のプロットを倍にする
と、波形D1において2倍の周波数成分の解析が可能に
なり、結果として、波形A4に界面相当部分が現れるこ
とになる。
【0025】波形A3における界面相当部分Kの位置
は、図3に示すように、溶射皮膜2の厚さが薄いほど左
側へ移動する。
【0026】演算手段8は、波形変換手段7からの波形
信号7sにより、波形A3の界面相当部分Kを識別し且
つ時刻に対する界面相当部分Kの位置に基づいて溶射皮
膜2の膜厚を算出する。
【0027】すなわち、予め、種々の厚さの溶射皮膜2
を母材1上に形成した複数の試験片を用いて、図4に示
すように、時間軸に対する界面相当部分Kの位置を把握
しておくことにより、溶射皮膜2の厚さを知ることがで
きる。
【0028】更に、表示器9は、演算手段8から出力さ
れる膜厚信号8sに応じて、溶射皮膜2の膜厚を数値表
示する。
【0029】このように、図1に示す膜厚測定装置にお
いては、二振動子型超音波探触子4の受信用振動子4b
で受信した反射波Eをオシロスコープ6により表示した
後、波形変換手段7により反射波強度の原波形S0に対
して順次ウェーブレット変換を行なって、波形A3中の
溶射皮膜2と母材1との界面相当部分Kを顕著化させる
ので、母材1及び溶射皮膜2の物性の影響を受けること
なく、界面相当部分Kの波形A3中での位置に基づいて
溶射皮膜2の膜厚を確実に測定することができる。
【0030】なお、本発明の膜厚測定方法及び装置は上
述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発
明を塗膜やボイラチューブ内面に形成される酸化皮膜の
厚さ測定に用いること、その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【0031】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の膜厚測定方
法及び装置によれば、下記のような種々の優れた効果を
奏し得る。
【0032】(1)本発明の請求項1に記載の膜厚測定
方法においては、受信用振動子で得た反射波の波形に対
して順次ウェーブレット変換を行なって、反射波の波形
に含まれている皮膜と母材との界面相当部分を顕著化さ
せ、当該界面相当部分の波形中での位置に基づき皮膜の
膜厚を求めるので、皮膜及び母材の物性の影響を受ける
ことなく、皮膜の膜厚を確実に測定することが可能にな
る。
【0033】(2)本発明の請求項2に記載の膜厚測定
装置においては、受信用振動子で受信した反射波をオシ
ロスコープにより表示させた後、波形変換手段により反
射波強度の波形に対して順次ウェーブレット変換を行な
って、波形に含まれている皮膜と母材との界面相当部分
を顕著化させ、当該界面相当部分の波形中での位置に基
づき皮膜の膜厚を求めるので、皮膜及び母材の物性の影
響を受けることなく、皮膜の膜厚を確実に測定すること
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の膜厚測定方法を実施するための装置の
一例を示す概念図である。
【図2】膜厚300μmの皮膜が形成されている試験片
の反射波の原波形と該原波形に対して順次ウェーブレッ
ト変換を行なった波形を示すグラフである。
【図3】種々の膜厚の皮膜が形成されている試験片の反
射波の原波形と該原波形に対して界面相当部分が顕著に
なる状態までウェーブレット変換を行なった波形を示す
グラフである。
【図4】各試験片の皮膜の膜厚と界面相当部分検出時刻
との関係を示すグラフである。
【図5】近年検討されている膜厚測定方法の一例を示す
概念図である。
【図6】近年検討されている膜厚測定方法で得られる時
刻と反射波強度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 母材 2 溶射皮膜 4 二振動子型超音波探触子 4a 送信用振動子 4b 受信用振動子 6 オシロスコープ 7 波形変換手段 8 演算手段 E 反射波 K 界面相当部分 P 超音波
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F068 AA28 BB14 FF04 FF12 FF14 FF16 KK13 LL03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 母材上に形成された皮膜の表面に、二振
    動子型超音波探触子の送信用振動子及び受信用振動子を
    当接させ、送信用振動子から皮膜及び母材へ超音波を伝
    播させ且つその反射波を受信用振動子で受信し、反射波
    の波形に対してウェーブレット変換を順次行ない、変換
    後の波形に含まれている皮膜と母材との界面相当部分を
    識別し、波形中の界面相当部分の位置に基づき皮膜の膜
    厚を算出することを特徴とする膜厚測定方法。
  2. 【請求項2】 送信用振動子及び受信用振動子を有する
    二振動子型超音波探触子と、前記の受信用振動子で受信
    した超音波の反射波を表示するオシロスコープと、該オ
    シロスコープにより得た反射波の波形に対してウェブレ
    ット変換を順次行なう波形変換手段と、該波形変換手段
    により得た変換後の波形中から皮膜と母材との界面相当
    部分を識別し且つ波形中の界面相当部分の位置に基づき
    皮膜の膜厚を算出し得る演算手段とを備えてなることを
    特徴とする膜厚測定装置。
JP23983699A 1999-08-26 1999-08-26 膜厚測定方法及び装置 Expired - Lifetime JP4126817B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23983699A JP4126817B2 (ja) 1999-08-26 1999-08-26 膜厚測定方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23983699A JP4126817B2 (ja) 1999-08-26 1999-08-26 膜厚測定方法及び装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001066130A true JP2001066130A (ja) 2001-03-16
JP4126817B2 JP4126817B2 (ja) 2008-07-30

Family

ID=17050594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23983699A Expired - Lifetime JP4126817B2 (ja) 1999-08-26 1999-08-26 膜厚測定方法及び装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4126817B2 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139479A (ja) * 2000-11-02 2002-05-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 超音波探傷方法及び装置
JP2011141236A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 減衰材の肉厚算出方法及びその装置
JP2012052820A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 溶射部材の腐食評価方法及び腐食評価装置
JP2015025664A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 東レエンジニアリング株式会社 超音波厚み測定方法および超音波厚み測定システム
JP2017534766A (ja) * 2014-09-19 2017-11-24 スコペルタ・インコーポレイテッドScoperta, Inc. 読取可能な熱溶射
US11939646B2 (en) 2018-10-26 2024-03-26 Oerlikon Metco (Us) Inc. Corrosion and wear resistant nickel based alloys

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107727749B (zh) * 2017-08-30 2020-08-07 南京航空航天大学 一种基于小波包融合特征提取算法的超声定量检测方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002139479A (ja) * 2000-11-02 2002-05-17 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 超音波探傷方法及び装置
JP4552309B2 (ja) * 2000-11-02 2010-09-29 株式会社Ihi 超音波探傷方法及び装置
JP2011141236A (ja) * 2010-01-08 2011-07-21 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 減衰材の肉厚算出方法及びその装置
JP2012052820A (ja) * 2010-08-31 2012-03-15 Ihi Inspection & Instrumentation Co Ltd 溶射部材の腐食評価方法及び腐食評価装置
JP2015025664A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 東レエンジニアリング株式会社 超音波厚み測定方法および超音波厚み測定システム
JP2017534766A (ja) * 2014-09-19 2017-11-24 スコペルタ・インコーポレイテッドScoperta, Inc. 読取可能な熱溶射
US11939646B2 (en) 2018-10-26 2024-03-26 Oerlikon Metco (Us) Inc. Corrosion and wear resistant nickel based alloys

Also Published As

Publication number Publication date
JP4126817B2 (ja) 2008-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5271274A (en) Thin film process monitoring techniques using acoustic waves
JP3022955B2 (ja) 超音波形検出装置、基板上の皮膜の厚さを測定する方法および遅延ラインの識別方法
JP2003207463A (ja) コンクリート構造物及びそれ以外の構造物の非破壊検査方法
US4494224A (en) Pipe measuring method and apparatus
JP2001066130A (ja) 膜厚測定方法及び装置
JP4553459B2 (ja) 構造物診断方法および構造物診断装置
JP2001343365A (ja) 金属薄板の厚み共振スペクトル測定方法及び金属薄板の電磁超音波計測方法
Bucci et al. Numerical method for transit time measurement in ultrasonic sensor applications
JPH0353137A (ja) 応力測定法
JP2001337077A (ja) コンクリート構造物の剥離の非破壊検査方法
JP2001201487A (ja) 超音波を用いたコンクリート構造物の非破壊検査方法及び装置
JP2004361131A (ja) 振動計測方法および装置
JP3956486B2 (ja) 構造物表面の溶射被膜剥離検出方法及び装置
JP2003149214A (ja) 超音波センサを用いた非破壊検査法及びその装置
JPS6145773B2 (ja)
JP2002195989A (ja) 構造物の非破壊検査方法
JPH08285938A (ja) 導波棒を用いた超音波距離計測装置
JP3417932B2 (ja) 超音波厚さ計
JPH0933318A (ja) 超音波式液位測定方法
JPH10253340A (ja) チューブ内面のスケール厚さ測定方法
JP2740871B2 (ja) 超音波試験における横波音速測定方法および装置
JP3207740B2 (ja) 欠陥位置推定装置
JPS6235256A (ja) 超音波を利用した非破壊試験機
JP3670438B2 (ja) 拡管率演算方法
JP3844282B2 (ja) 物体識別装置及び方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060724

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080205

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080401

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080422

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080505

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4126817

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110523

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120523

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130523

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140523

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term