JP2001311615A - 非接触超音波厚さ測定方法及び非接触超音波厚さ測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】センサと被検査体との距離を大きく取り得ると
共に、被検査体内を伝播する超音波の伝播時間を高精度
にはかって、被検査体の厚さを測定する。 【解決手段】導電性を有する被検査体２０に対してパル
スレーザ光３１を照射して、該被検査体２０内に超音波
３２を発生させるパルスレーザ発振器１１と、前記被検
査体２０内を伝搬する前記超音波３２を非接触で受信す
る電磁超音波センサ１２と、この電磁超音波センサ１２
が受信した超音波の伝播波形から、前記超音波が前記被
検査体内を伝播する伝播時間を求め、求められた伝播時
間から該被検査体の厚さを求める厚さ算出部１６とを具
備してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ超音波と電
磁超音波を応用して、導電性材料の厚みを計測する非接
触超音波厚さ測定方法及び非接触超音波厚さ測定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属材料の厚さを超音波で測定す
る場合、圧電素子を使って超音波を発生させ水等の接触
媒質を介して被検査体へ超音波を伝播させていた。受信
は、送信の逆過程で行い、接触媒質の使用は不可欠であ
った。このため、金属材料の製造工程の理由から接触媒
質の使えないライン等では、放射線を使った高額な厚さ
計を導入せざるを得なかった。

【０００３】そこで、接触媒質が使用できない被検査体
でも超音波で厚さが測定できる方法として、電磁超音波
による厚さ計（特開昭５４−２８１６３号公報）が提案
されている。この厚さ計によれば、被検査体と電磁超音
波センサとの間の電磁相互作用をもちいて、超音波を送
受信することから接触媒質が不要になるという利点があ
った。

【０００４】しかし、電磁超音波センサは、圧電素子に
比較して変換効率が１／１００〜１／１０００と低いの
で、送受信では１／１００００〜１／１００００００の
感度低下となってしまう難点があった。そのため、送受
信感度を高める、即ち強い電磁相互作用を得るため、被
検査体と電磁超音波センサとの距離（リフトオフ量）を
大きく離すことができず、結局、接触〜４ｍｍ程度の距
離（リフトオフ量）しか離すことしかできないのが現状
であった。製品のバスライン変動の少ない生産ラインで
は、リフトオフ量を小さくすることができるが、鉄鋼材
料の製造工程のようなバスライン変動の大きいラインで
は、使いものにならない。

【０００５】そこで、レーザを用いた超音波送受信法
（特開昭５８−９０１６４号公報）が提案されている。
この方法によれば、パルスレーザ光の被検査体への照射
により、超音波が送信され、もう一つのプローブレーザ
の反射光の干渉で、超音波が受信されるので、超音波の
検出装置を検査対象から離すことができるという利点が
あった。しかし、この方法は受信感度が悪いという問題
があり、被検査体の反射率が低いと受信信号を得ること
ができなくなってしまう。厚板の圧延肌を例にとっても
圧電素子にくらべて１／１００００〜１／１０００００
の感度低下が避けることができないのが現状である。即
ち、工場のオンラインで十分な感度で超音波を非接触に
送受信する方法はないのが現状である。

【０００６】また、超音波を使った厚さ計の精度という
点でみると、従来の圧電素子の厚さ計は、超音波の被検
査体内での往復伝播時間を正確に測定できないため、高
い精度で厚さを計測することができないという問題があ
る。それは、圧電素子を用いた厚さ計では超音波が振動
子圧着面で反射する時、その一部が振動子内に入り受信
される訳だが、圧電振動子は、パッキング材、圧電素
子、電極、保護膜などで構成されるため、接触媒質を含
めたこの層構造内で超音波が反射されて、被検査体表面
からの主反射エコーにこの反射が重畳されてしまい、反
射を起こす毎に反射波形が崩れていく現象が起こるから
である。これは、言い換えれば、反射が起こるたびに超
音波の位相が変形していくということであり、Ｂ１エコ
ー・Ｂ２エコーの位相情報を使った伝播時間算出法の一
つであるパルス・エコーオーバーラップ法を使っても位
相の変形がある以上の精度は低くなるのである。

【０００７】感度は悪いものの、非接触の超音波送受信
法である電磁超音波法やレーザ超音波法を使えば、位相
の変化の無い被検査体内の超音波伝播波形が得られるた
め、パルス・エコーオーバーラップ法等の高精度伝播時
間測定手法で伝播時間を測定することができる。しか
し、従来の電磁超音波法は、時間分解能が高い測定を行
うために、送信側に高電圧・広帯域の電磁超音波用パル
サーが必要となるのだが、パルサーの限界から１０ＭＨ
ｚ以上の高周波のパルスを超音波を発生することができ
ない、また、感度が高くするため送信波をバースト波形
にする必要がある、という理由で、高精度の厚み測定が
実現できなかった。

【０００８】さらに、従来の高精度超音波厚み計のハン
ドリングという点でみると、パルス・エコーオーバーラ
ップ法等の高精度伝播時間測定手法では、一般に被検査
体内の超音波伝播波形のＢnエコーとＢn+1エコーから伝
播時間測定をするために、Ａスコープ（超音波の多重反
射エコー）内の波形から手動操作によりエコーを抽出す
るためのゲートをかけるなどの操作をしてやる必要があ
る。鋼材の製造工程などでは、種々の厚さの材料が流れ
てくる場合もあるので、手動でゲートかけるという操作
は非常に面倒であり、検査効率がわるくなるという問題
がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、接触
媒質が使えない検査ラインで超音波を送受信する方法と
して、または、超音波で高精度に厚さを測る方法とし
て、利点のある電磁超音波法とレーザ超音波法がある
が、感度が低いという問題があり、現状、製造工程など
で使われている例はない。さらに、それらの手法で得ら
れる歪みの無い超音波伝播波形を余すところなく高精度
に伝播時間を算出することは容易でない。これが高精度
の厚さ測定を、オンラインでの利用からいっそう遠ざけ
ている。

【００１０】本発明の目的は、センサと被検査体との距
離を大きく取り得ると共に、被検査体内を伝播する超音
波の伝播時間を高精度に計り得る非接触超音波厚さ測定
方法及び非接触超音波厚さ測定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】［構成］本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。

【００１２】（１）本発明（請求項１）の非接触超音波
厚さ測定方法は、導電性を有する被検査体に対してパル
スレーザ光を照射して、該被検査体内に超音波を発生さ
せるステップと、前記被検査体内を伝搬する前記超音波
を電磁超音波センサにより非接触で受信するステップ
と、受信した超音波の伝播波形から、前記超音波が前記
被検査体内を伝播する伝播時間を求め、求められた伝播
時間から該被検査体の厚さを求めるステップとを含むこ
とを特徴とする。

【００１３】（１’）本発明（請求項４）の非接触超音
波厚さ測定装置は、導電性を有する被検査体に対してパ
ルスレーザ光を照射して、該被検査体内に超音波を発生
させるパルスレーザ発振器と、前記被検査体内を伝搬す
る前記超音波を非接触で受信する電磁超音波センサと、
この電磁超音波センサが受信した超音波の伝播波形か
ら、前記超音波が前記被検査体内を伝播する伝播時間を
求め、求められた伝播時間から該被検査体の厚さを求め
る厚さ算出部とを具備してなることを特徴とする。

【００１４】超音波の送信にパルスレーザ光を用いると
次のように超音波を発生することができる。ある値以上
のエネルギーのパルスレーザ光を導電性材料の被検査面
に照射すると、表面が溶発しその反作用で超音波が発生
する。この時、発生する超音波パルスは、半波程度であ
り、圧電素子・電磁超音波で発生できるものより広帯域
で非常に高分解の時間測定を可能にするものである。ま
た、発生強度もレーザ光の条件次第で圧電素子の１０倍
以上にすることができる。その超音波を受信する手段と
して、コイルの巻き数を数ターンと少なくした電磁超音
波センサを用いると、その広帯域の超音波を若干のロス
で受信することができる。なぜなら、電磁超音波センサ
は、コイルの巻き数を数ターンと少なくすることでコイ
ルのインピーダンスが下がるので、約数１０ｋＨｚ〜１
００ＭＨｚまで帯域を広げることができるからである。

【００１５】このように、従来の接触式の超音波送受信
法にない広帯域の超音波を発生・受信することができ、
さらに非接触で検査体の超音波を受信しているので、波
形を崩すことなく伝播を測定できて、高精度に伝播時間
を測ることができる。

【００１６】受信で電磁超音波センサを使うことによっ
て、受信感度は圧電素子に比較して下がるが、送信でレ
ーザを用いているので、圧電素子に比較し１／１０〜１
／１００の感度低下ですむ。そのため、電磁超音波セン
サのリフトオフを〜１０ｍｍぐらいまで離しても、厚さ
計として使うには十分な感度を得ることできるのであ
る。

【００１７】（２）前記伝播時間は、前記伝播波形に対
して周波数解析を行って、解析結果の周波数波形のスペ
クトピークの間隔を計算し、計算された間隔の逆数から
計算される。

【００１８】パルスレーザ光で被検査体に超音波を発生
させ多重反射によるエコーを受信した場合、電磁超音波
センサによる超音波強度〜電気信号の変換効率が悪いた
め、非常に多くの多重反射エコーを検出することができ
る。よって、長い時間に渡って超音波の伝播をサンプリ
ングすれば、多くの多重反射エコーを得ることができ
る。それらのデータをフーリエ変換等の周波数解析をす
ることによって、多重反射エコーの時間間隔の逆数の間
隔で周波数軸のピークが複数得られる。この周波数軸の
間隔を検出し、逆数を算出すると、超音波が被検査体を
往復した時間（伝播時間）を検出することになる。この
伝播時間は、時間軸の多重反射エコーの周期性を全て使
ったものであるので、この伝着時間を使って、厚さを算
出すると、従来には無い高精度の厚さを測定できる。さ
らに、この超音波の波形は、圧電素子の能力以上の広帯
域であることも起因して、精度が高くなっている。

【００１９】従来の厚さ計では、超音波の帯域が狭いだ
けでなく、超音波多重反射エコーのうちの隣り合う２つ
のエコーの１点から伝播時間を算出しており、請求項２
の方法の精度に及ぶものでない。本方法で伝播時間を求
める場合は、多重反射エコーを全部使うため、波形毎に
個別にゲートを設定する必要が無いということも、利点
である。

【００２０】（３） 前記伝播時間は、前記伝播波形の
自己相関を計算し、計算結果のピーク間隔から算出され
る。

【００２１】本方法は、伝播波形（多重反射エコー）を
自己相関演算し、最も相関ある位置（同じ位置）と次に
相関のある位置、の波形を検出するものである。前項と
同様に、多重反射エコーを全て使うので波形毎に個別に
ゲートを設定する必要が無く、さらに、多重反射エコー
を全て使用することがから、従来法より精度が高くなる
ことは、いうまでもない。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。

【００２３】［第１実施形態］図１は、被検査体及び非
接触超音波厚さ測定装置の概略構成を示す図である。図
１において、１０は非接触超音波厚さ測定装置、１１は
パルスレーザ発振器、１２は電磁超音波センサ、１３は
広帯域アンプ、１４はバンドパスフィルタ、１５はＡ／
Ｄ変換部、１６は厚さ算出部、１７は表示部、２０は被
検査体としての鋼板である。

【００２４】本実施の形態の場合、パルスレーザ発振器
１１としては、Ｑ−スイッチＮｄ：ＹＡＧレーザを用い
ている。パルスレーザ発振器１１から、尖塔値で約１０
ＭＷ／ｃｍ² 以上のエネルギーのパルスレーザ光３１を
被検査体である鋼板２０に照射すると、鋼板２０の表面
が溶融し、その反作用で鋼板２０に超音波３２が発生す
る。

【００２５】この時、鋼板２０に発生する超音波３２
は、半波程度であり、圧電素子・電磁超音波で発生でき
るものより広帯域で非常に高分解の時間測定を可能にす
るものである。また、発生強度もレーザ光の条件次第で
圧電素子の１０倍以上にすることができる。溶融による
鋼板２０表面の損傷は、深さ１μｍ未満であり被検査体
の品質保証厚さに影響が出るほどでは無かった。

【００２６】図２は、レーザ光のパルス尖塔値の光密度
と、発生した縦波超音波の強度の関係を示すものであ
る。図２中、３つのデータ系列は、ビームの直径Ｄを区
別するものである。ビームの直径Ｄに応じて発生する超
音波の拡散に違いがあり、検出される強度に違いがある
が、ある閾値以上の光密度で鋼板２０表面の溶融が起こ
り、縦波が発生していることがわかる。

【００２７】この時、縦波および横波の超音波が、鋼板
２０内に同時に発生するが、その強度は縦波が支配的で
あり、圧電素子で発生しうる強度以上の超音波が発生す
る。本実施形態の場合、エネルギー２００ｍＪ、パルス
幅５ｎｓ、波長５３２ｎｍのパルスレーザ光をもちい
て、圧電素子を用いて発生させる超音波の強度に対して
約１０倍の強度の超音波を発生させている。

【００２８】鋼板２０を伝播する超音波を検出する電磁
超音波センサ１２は、縦波検出用のものであり、反射法
で厚さを測定するために、電磁超音波センサ１２の中心
にパルスレーザを貫通させる穴を設けてある。電磁超音
波センサ１２は鋼板２０内を何度も往復する超音波を鋼
板２０の表面で検出し、検出された信号は広帯域アンプ
１３で増幅され、バンドパスフィルタ１４でノイズが除
去された後、Ａ／Ｄ変換部１５で超音波のＡ−スコープ
（超音波の多重反射エコー：伝播波形）が得られる。

【００２９】コイルの巻き数を数ターンと少なくした電
磁超音波センサを用いると、その広帯域の超音波を若干
のロスで受信することができる。なぜなら、電磁超音波
センサは、コイルの巻き数を数ターンと少なくすること
でコイルのインピーダンスが下がるので、約数１０ｋＨ
ｚ〜１００ＭＨｚまで帯域を広げることができるからで
ある。

【００３０】被検査体を伝播する超音波の受信に電磁超
音波センサを使うことによって、受信感度は圧電素子に
比較して下がるが、超音波の発生にレーザを用いて発生
する超音波の強度が高いので、圧電素子を用いた場合に
比較して１／１０〜１／１００の感度低下ですむ。その
ため、電磁超音波センサのリフトオフ量を〜１０ｍｍぐ
らいにしても、厚さ測定装置として使うには十分な感度
を得ることできる。

【００３１】図３は、厚さ５．９ｍｍの被検査体を測定
した際に得られたＡ−スコープである。このＡ−スコー
プを得た際の条件は、電磁超音波センサと被検査体の距
離、即ちリフトオフ量が１０ｍｍ、広帯域アンプの増幅
度は６０ｄＢ、バンドパスフィルタは１ＭＨｚ〜５ＭＨ
ｚである。バンドパスフィルタで高域を狭めたのは、Ｓ
／Ｎ比を向上させるためであり、Ｓ／Ｎ比を犠牲にし
て、バンドパスフィルタをローパスフィルタだけにすれ
ば、超音波受信波形を、より広帯域化させることも可能
である。

【００３２】Ａ−スコープで超音波の多重反射振幅が、
多重反射を増やすごとに大きくなっていくのは、超音波
の発振場所が電磁超音波センサ１２の中心（レーザ光が
通過する貫通穴部）で、受信している場所が超音波の発
振場所の回りにあるコイルであるからである。即ち、レ
ーザ光の照射により発生した超音波が、最初は照射部位
程度のビーム径であったのが、次第に拡散により拡がっ
ていき、多重反射を起こすうちに、コイル程度の拡がり
になり最大振幅になるというわけである。そういうこと
から考えると、Ａ−スコープの多重反射エコーの最初の
方は、板厚方向に対して斜めに伝播するので正しい板厚
方向の伝播時間を示すものではない。

【００３３】そこで、厚さ算出部１６では、ゲートを用
いて最初の数回のエコーを除いて、高速フーリエ解析
（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）を行い、図４に示
すような周波数に対する強度を示すスペクトルを求め
る。

【００３４】このスペクトルのピーク間隔を測定する
と、どの隣あう２つの差をとっても一定となる。この周
波数間隔は、多重反射エコーの隣り合う２つのの時間間
隔の逆数は超音波の伝播時間をあらわすものである。

【００３５】そこで、厚さ算出部１６は、高速フーリエ
解析を行って得られたスペクトルのピークの間隔を計算
して、その逆数から伝播時間を算出する。そして、算出
された伝播時間と鋼板２０の音速をつかって、鋼板２０
の厚さを計算する。そして、計算された鋼板２０の厚さ
の結果を表示部１７に表示する。

【００３６】図４に示すスペクトルの場合、ピークの間
隔が０．４８８９３２ＭＨｚ、ピーク間隔の逆数である
鋼板２０を１往復した超音波の伝播時間２．０４５２７
４μｓ、鋼板（ＳＵＳ３０４）２０の音速が５．７６０
ｍｍ／μｓであることから、鋼板２０の厚さが５．８９
０３９ｍｍと計算される。多数回測定を行ったところ、
σ〜０．８μｍ程度であった。表面粗さが数μｍ程度あ
るので、鋼板等の対象を測定するには、十分な精度であ
る。

【００３７】上述したように、パルスレーザ光により従
来の接触式の超音波送信法にない広帯域の超音波を被検
査体内に伝播させると共に、電磁超音波センサにより非
接触で被検査体の超音波を受信しているので、波形を崩
すことなく伝播波形を測定し、高精度に伝播時間を測る
ことができ、センサと被検査体の距離を大きくすること
ができる。そのため、ライン変動の大きいところでも使
用でき、さらに、リフトオフが大きいことから、冷却機
構をもうけて、熱間の対象にも使うことができる。

【００３８】パルスレーザを用いて超音波を発生させ多
重反射によるエコーを受信した場合、電磁超音波センサ
による超音波信号から電気信号への変換効率が悪いた
め、非常に多くの多重反射エコーを検出することができ
る。よって、長い時間に渡って超音波の伝播波形をサン
プリングすれば、多くの多重反射エコーを得ることがで
きる。それらのデータをフーリエ変換等の周波数解析を
することによって、多重反射エコーの時間間隔の逆数の
間隔で周波数軸のピークが複数得られる。この周波数軸
の間隔を検出し、逆数を算出すると、超音波が被検査体
を１往復した時間（伝播時間）を検出することになる。
この伝播時間は、時間軸の多重反射エコーの周期性を全
て使ったものであるので、この伝播時間を使って、厚さ
を算出すると、従来には無い高精度の厚さを測定でき
る。さらに、この超音波の波形は、圧電素子の能力以上
の広帯域であることも起因して、精度が高くなってい
る。

【００３９】従来の厚さ計では、超音波の帯域が狭いだ
けでなく、超音波多重反射エコーのうちの隣り合う２つ
のエコーの１点から伝播時間を算出しており、本方法の
精度に及ぶものでない。本方法で伝播時間を求める場合
は、多重反射エコーを全部使うため、波形毎に個別にゲ
ートを設定する必要が無い。

【００４０】さらに、伝播時間の算出に周期性を利用し
ているので、Ａ／Ｄ変換で飽和するような受信波形で
も、伝播時間を算出することができ、従来の高精度厚さ
計のように自動利得制御器（ＡＧＣ：Automatic Gain C
ontrol）を必要としない。

【００４１】［第２の実施形態］本実施形態では、第１
の実施形態と異なる伝播時間の測定方法を用いた非接触
超音波厚さ計について説明する。

【００４２】Ａ／Ｄ変換部１５で得られるＡ−スコー
プ、即ち、多重反射エコーの、最初の数回のエコーを除
いた領域に対して自己相関演算を行うことによって、図
５に示すような波形が得られる。この波形のピークの間
隔が、超音波が被検査体を１往復する伝播時間に相当す
る。

【００４３】ここで自己相関演算とは、次のような演算
である。多重反射エコー波形をｆ（ｔ）とすると、自己
相関波形Ｆ（τ）は、次式で与えられ Ｆ（τ）＝∫ｆ（ｔ）×ｆ（τ−ｔ）ｄｔ となる。要するに、ｆ（ｔ）にあるτという周期性があ
ると、Ｆ（τ）は、τの周期性を示すのである。

【００４４】図５に示す波形の最も高い所がτ＝０であ
り、次に高い所がτ＝（１往復の伝播時間）のところで
ある。

【００４５】従って、厚さ算出部１６は、Ａ−スコープ
から予め設定しておいた多重反射エコー領域を自己相関
演算し、その波形の１番高い所と２番目に高い所を検出
し、２つの差をとって伝播時間を求め、プリセットして
おいた音速を用いて、厚さを算出すればよい。

【００４６】この自己相関波形から厚さを算出する方法
も、多数回測定を行ったところ、σ〜０．７μｍとな
り、鋼板等の対象を測定するには、十分な精度であっ
た。

【００４７】本方法では、多重反射エコーの自己相関を
演算し、最も相関がある位置（同じ位置）と次に相関の
ある位置、即ち超音波が１往復しだした位置の波形を検
出するものである。第１の実施形態と同様に、多重反射
エコーを全て使うので波形毎に個別にゲートを設定する
必要が無く、さらに、多重反射エコーの全てを使用する
ことから、従来法より精度が高くなることは、いうまで
もない。

【００４８】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではない。例えば、上述した実施形態では、反射
法で被検査体の肉厚を測定する装置構成について説明し
たが、図６に示すような透過法で被検査体の肉厚を測定
する構成であってもかまわない。なお、図６において、
図１と同一な部位には同一符号を付し、その説明を省略
する。

【００４９】また、図３に示すＡ−スコープは、超音波
の受信波形が、Ａ／Ｄ変換部で飽和することなく得られ
たものだが、超音波の受信強度が強すぎてＡ／Ｄ変換部
で飽和しても、上述した二つの伝播時間算出方法を適用
することができる。

【００５０】また、上記実施形態では、磁石が鋼板に吸
いよせられる理由から、被検査体にＳＵＳ３０４の鋼板
を使ったが、普通のフェライト系の材料でも、磁歪の影
響を抑えた縦波用の電磁超音波センサを使えば問題無く
実施できる。

【００５１】また、本実施の形態では、強力なパルスレ
ーザ光を被検査体に照射して、縦波超音波を発生させ
て、縦波の電磁超音波センサで受信しているが、レーザ
光により横波を発生させて横波の電磁超音波センサで受
信してもよい。レーザ光により横波を発生させる場合
は、超音波発生のメカニズムがことなるため、被検査体
の表面を溶融させるエネルギー量より小さいパルス光エ
ネルギーでよいが、発生する超音波の周波数帯域が、被
検査体上のレーザ光の照射パターンに依存することを考
慮する必要がある。

【００５２】その他、本発明は、その要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することが可能である。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ルスレーザ発振器により従来の接触式の超音波送信法に
ない広帯域の超音波を被検査体内に伝播させると共に、
電磁超音波センサにより非接触で被検査体の超音波を受
信しているので、波形を崩すことなく伝播波形を測定
し、高精度に伝播時間を測ることができ、センサと被検
査体の距離を大きくすることができる。

【００５４】また、電磁超音波センサにより超音波を受
信しているので、位相を乱すことなく超音波が繰返し被
検査体内を往復することができて、受信される多重反射
エコーは非常に長く続き、一つ一つの波形の変化が無
い。そのため、周期性を利用した、伝播時間算出方法を
可能にしている。

【００５５】多重反射エコーの周期性を利用し、高速フ
ーリエ変換（ＦＦＴ）を行って得られたスペクトルの隣
り合うピークの逆数から伝播時間を算出する方法、およ
び自己相関波形の隣り合うピークから伝播時間を算出す
ることによって、従来の厚さ計のように、被検査体に依
存したゲートを設定する必要が無く、非常に取り扱い容
易昼厚さ計となる。また、波形全体を使っているので、
精度も高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係わる反射法により厚さを測
定する非接触超音波厚さ測定装置及び被検査体である鋼
板の概要を示す図。

【図２】パルスレーザ光の光密度と超音波の発生強度の
関係を示す図。

【図３】Ａ−スコープ（伝播波形）の波形を示す図。

【図４】図２のＡ−スコープのある領域に対して高速フ
ーリエ変換を行って得られたスペクトルを示す図。

【図５】図２に示すＡ−スコープのある領域に対して自
己相関を演算して得られた波形を示す図。

【図６】透過法により厚さを測定する非接触超音波厚さ
測定装置及び被検査体である鋼板の概要を示す図。

【符号の説明】

１１…パルスレーザ発振器 １２…電磁超音波センサ １３…広帯域アンプ １４…バンドパスフィルタ １５…Ａ／Ｄ変換部 １６…算出部 １７…表示部 ２０…鋼板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】導電性を有する被検査体に対してパルスレ
   ーザ光を照射して、該被検査体内に超音波を発生させる
   ステップと、 前記被検査体内を伝搬する前記超音波を電磁超音波セン
   サにより非接触で受信するステップと、 受信した超音波の伝播波形から、前記超音波が前記被検
   査体内を伝播する伝播時間を求め、求められた伝播時間
   から該被検査体の厚さを求めるステップとを含むことを
   特徴とする非接触超音波厚さ測定方法。
2. 【請求項２】前記伝播時間は、前記伝播波形に対して周
   波数解析を行って、解析結果の周波数波形のスペクトル
   ピークの間隔を計算し、計算された間隔の逆数から計算
   されることを特徴とする請求項１記載の非接触超音波厚
   さ測定方法。
3. 【請求項３】前記伝播時間は、前記伝播波形の自己相関
   を計算し、計算結果のピーク間隔から算出されることを
   特徴とする請求項１記載の非接触超音波厚さ測定方法。
4. 【請求項４】導電性を有する被検査体に対してパルスレ
   ーザ光を照射して、該被検査体内に超音波を発生させる
   パルスレーザ発振器と、 前記被検査体内を伝搬する前記超音波を非接触で受信す
   る電磁超音波センサと、 この電磁超音波センサが受信した超音波の伝播波形か
   ら、前記超音波が前記被検査体内を伝播する伝播時間を
   求め、求められた伝播時間から該被検査体の厚さを求め
   る厚さ算出部とを具備してなることを特徴とする非接触
   超音波厚さ測定装置。
5. 【請求項５】前記厚さ算出部は、前記伝播波形に対して
   周波数解析を行って、解析結果の周波数波形のスペクト
   ルピークの間隔を計算し、計算された間隔の逆数から前
   記伝播時間を計算することを特徴とする請求項４記載の
   非接触超音波厚さ測定装置。
6. 【請求項６】前記厚さ算出部は、前記伝播波形の自己相
   関を計算し、計算結果のピーク間隔から前記伝播時間を
   算出することを特徴とする請求項４記載の非接触超音波
   厚さ測定装置。