JP2003004712A - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

Ultrasonic flaw detector

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JP2003004712A
JP2003004712A JP2001189489A JP2001189489A JP2003004712A JP 2003004712 A JP2003004712 A JP 2003004712A JP 2001189489 A JP2001189489 A JP 2001189489A JP 2001189489 A JP2001189489 A JP 2001189489A JP 2003004712 A JP2003004712 A JP 2003004712A
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JP
Japan
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transmitter
receiver
ultrasonic flaw
flaw detector
signal
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Application number
JP2001189489A
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Japanese (ja)
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Shunpei Kameyama
俊平 亀山
Tomonori Kimura
友則 木村
Koichiro Misu
幸一郎 三須
Shuzo Wadaka
修三 和高
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the abnormal place in a test object by detecting the ultrasonic signal propagated through the test object even with respect to a test object large in the attenuation of ultrasonic waves. SOLUTION: The ultrasonic flaw detector has a transmission part 41 for transmitting a transmission signal to a transmitter 2 for transmitting ultrasonic waves to the test object 1, a receiving part 42 for receiving the receiving signal from the receiver 3 for receiving ultrasonic waves propagated through the test object 1 and a signal processing part 5. The transmission part 41 has a transmission signal generating function for generating the transmission signal on the basis of a serially modulated code series and the receiving part 42 has a function for receiving the receiving signal corresponding to the transmission signal. The signal processing part 5 has a correlational processing function for correlationally processing the receiving signal corresponding to the transmission signal using a reference signal prescribed by the serially modulated code series and a detection function for detecting the abnormal place in the test object from the result based on correlationally processing in a plurality of cases wherein the arrangement position of at least either one of the transmitter and the receiver is different.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、試験体中の異常
箇所を検出するための超音波探傷装置に関するもので、
特に、超音波の減衰が大きい試験体中の音速分布を推定
して、その推定結果から異常箇所の検出を行うものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detector for detecting abnormal points in a test body,
In particular, the sound velocity distribution in the test body where the attenuation of ultrasonic waves is large is estimated, and the abnormal portion is detected from the estimation result.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の超音波探傷装置として、
文献[1](足立他著,“建造物の健常度調査に用いる
超音波音速CTシステムの開発”,信学技法US99-9,p
p.7−14)に示されているものがある。図6は、文
献[1]に示された超音波探傷装置の構成の一部を示す
図である。図6において、1は試験体であり、文献
[1]では木柱である。2は超音波を送信するための送
信子、3は超音波を受信するための受信子、9は試験体
1中の異常箇所である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of ultrasonic flaw detector,
Reference [1] (Adachi et al., "Development of an ultrasonic sonic CT system used to investigate the health of a building", SI Method US99-9, p.
p. 7-14). FIG. 6 is a diagram showing a part of the configuration of the ultrasonic flaw detector described in Document [1]. In FIG. 6, 1 is a test body, and in Reference [1], it is a wooden pole. Reference numeral 2 is a transmitter for transmitting ultrasonic waves, 3 is a receiver for receiving ultrasonic waves, and 9 is an abnormal portion in the test body 1.

【0003】文献[1]では、送信子2および受信子3
により超音波を送受し、木柱の複数の伝播経路について
の超音波の伝播時間を測定し、これらの伝播時間から木
柱断面の音速分布を推定し、木柱の診断を行っている。
In the literature [1], a transmitter 2 and a receiver 3 are provided.
The ultrasonic waves are transmitted and received by the method, the propagation time of the ultrasonic waves in a plurality of propagation paths of the wooden pole is measured, and the sound velocity distribution of the wooden pole cross section is estimated from these propagation times to diagnose the wooden pole.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】文献[1]で示された
超音波探傷装置では、木柱という超音波の減衰が大きい
試験体を用いている。したがって、送信子2と受信子3
との配置位置によっては、受信子3からの受信信号のレ
ベルが低い。このような配置位置においては、所望の信
号が超音波探傷装置内で生じるシステムノイズや外来ノ
イズといったノイズに埋もれるために受信信号を検出で
きず、この配置位置における伝播時間の測定が行えなか
った。
In the ultrasonic flaw detector described in the document [1], a test piece called a wooden pole, which has a large attenuation of ultrasonic waves, is used. Therefore, the transmitter 2 and the receiver 3
The level of the received signal from the receiver 3 is low depending on the arrangement positions of and. At such an arrangement position, the desired signal is buried in noise such as system noise or external noise generated in the ultrasonic flaw detector, so that the received signal cannot be detected and the propagation time at this arrangement position cannot be measured.

【0005】この発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、SN比を向上するための信号処理を行うことによ
り、超音波の減衰の大きい試験体においても、試験体中
を伝播した超音波信号を検出し、試験体中の異常箇所を
検出する機能を有する超音波探傷装置を提供するもので
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by performing signal processing for improving the SN ratio, an ultrasonic signal propagated in the test body even in a test body having a large attenuation of ultrasonic waves. The present invention provides an ultrasonic flaw detector having a function of detecting an abnormal point and detecting an abnormal portion in a test body.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係る超音波探
傷装置は、試験体に超音波を送信する送信子に送信信号
を送信するための送信部と、試験体中を伝播した超音波
を受信する受信子からの受信信号を受信するための受信
部と、信号処理部とを有し、上記送信部は、系列変調し
た符号系列に基づいて送信信号を発生する送信信号発生
機能を有し、上記受信部は、上記送信信号に対応した受
信信号を受信する機能を有し、上記信号処理部は、上記
系列変調した符号系列により規定される参照信号を用い
て上記送信信号に対応した受信信号を相関処理する相関
処理機能と、上記送信子と上記受信子の少なくともいず
れか一方の配置位置が異なる複数の場合における上記相
関処理に基づく結果から上記試験体中の異常箇所を検出
する検出機能とを有するものである。
An ultrasonic flaw detector according to the present invention includes a transmitter for transmitting a transmission signal to a transmitter for transmitting ultrasonic waves to a test body, and an ultrasonic wave propagated in the test body. It has a receiving unit for receiving a reception signal from a receiver to be received, and a signal processing unit, and the transmission unit has a transmission signal generation function for generating a transmission signal based on a code sequence subjected to sequence modulation. The receiving unit has a function of receiving a reception signal corresponding to the transmission signal, and the signal processing unit uses the reference signal defined by the sequence-modulated code sequence to perform reception corresponding to the transmission signal. Correlation processing function for correlating signals, and detection function for detecting an abnormal point in the test body from the result based on the correlation processing in the case where the arrangement positions of at least one of the transmitter and the receiver are different. And It is intended to.

【0007】また、上記系列変調された符号系列は、複
数補系列もしくは相補系列であり、上記送信部は、上記
複数補系列もしくは相補系列に基づいて複数個の送信信
号を発生する送信信号発生機能を有し、上記受信部は、
上記複数個の送信信号に対応した受信信号をそれぞれ受
信する機能を有し、上記信号処理部は、上記複数補系列
もしくは相補系列により規定される複数個の参照信号を
用いて上記複数個の送信信号に対応した受信信号をそれ
ぞれ相関処理する相関処理機能と、複数個の相関処理の
結果を加算する加算機能とを有するものである。
The sequence-modulated code sequence is a plurality of complementary sequences or complementary sequences, and the transmitting section generates a plurality of transmission signals based on the plurality of complementary sequences or complementary sequences. And the receiver has
The signal processing unit has a function of receiving received signals corresponding to the plurality of transmission signals, and the signal processing unit uses the plurality of reference signals defined by the plurality of complementary sequences or complementary sequences to transmit the plurality of transmission signals. It has a correlation processing function of correlating the received signals corresponding to the signals and an addition function of adding the results of a plurality of correlation processes.

【0008】また、上記検出機能は、上記送信子から上
記受信子へ伝播した超音波の振幅ピーク値を用いて試験
体中の異常箇所の検出を行うものである。
Further, the detection function is to detect an abnormal portion in the test body by using the amplitude peak value of the ultrasonic wave propagated from the transmitter to the receiver.

【0009】また、上記検出機能は、上記送信子と上記
受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異なる複
数の場合における上記振幅ピーク値から試験体中の異常
箇所を検出するものである。
Further, the detection function is to detect an abnormal portion in the test body from the amplitude peak value in a plurality of cases in which at least one of the transmitter and the receiver is arranged at different positions.

【0010】また、上記検出機能は、上記送信子と上記
受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異なる複
数の場合における上記振幅ピーク値から上記試験体中の
減衰率分布を測定し、減衰率分布の測定結果から上記試
験体中の異常箇所を検出するものである。
Further, the detecting function measures the attenuation rate distribution in the test body from the amplitude peak value in a plurality of cases in which at least one of the transmitter and the receiver is arranged at different positions, and the attenuation rate is measured. The abnormal part in the test body is detected from the distribution measurement result.

【0011】また、上記検出機能は、上記送信子から上
記受信子への超音波の伝播時間を用いて異常箇所の検出
を行うものである。
Further, the detection function is to detect an abnormal portion by using the propagation time of the ultrasonic wave from the transmitter to the receiver.

【0012】また、上記検出機能は、上記送信子と上記
受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異なる複
数の場合における上記伝播時間から試験体中の異常箇所
を検出するものである。
Further, the detection function is to detect an abnormal portion in the test body from the propagation time when there are a plurality of different arrangement positions of at least one of the transmitter and the receiver.

【0013】また、上記検出機能は、上記送信子と上記
受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異なる複
数の場合における上記伝播時間から上記試験体中の音速
分布を測定し、音速分布の測定結果から上記試験体中の
異常箇所を検出する機能を有するものである。
Further, the detecting function measures the sound velocity distribution in the test body from the propagation time in a plurality of cases in which at least one of the transmitter and the receiver is arranged at different positions. It has a function of detecting an abnormal portion in the test body from the result.

【0014】また、上記送信子および上記受信子を操作
して上記試験体に配置するための走査機構部を有するも
のである。
Further, it has a scanning mechanism section for operating the transmitter and the receiver to dispose them on the test body.

【0015】また、複数の上記送信子および複数の上記
受信子に対して送受信する機能を有するものである。
Further, it has a function of transmitting and receiving to and from the plurality of transmitters and the plurality of receivers.

【0016】さらに、上記送信子および上記受信子を有
し、上記送信子および上記受信子において電気音響変換
を行う振動子はフェライト磁歪振動子であるものであ
る。
Further, the oscillator having the transmitter and the receiver, and performing electroacoustic conversion in the transmitter and the receiver is a ferrite magnetostrictive oscillator.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】実施の形態1.この発明の実施の
形態1に係る超音波探傷装置について図1から図5を参
照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1
に係る超音波探傷装置の構成を示すブロック図である。
図1において、1は試験体、2は試験体1に超音波を送
信する送信子、3は試験体1中を伝播した超音波を受信
する受信子である。また、4は送受信部であり、送信部
41と受信部42を有する。5は信号処理部、6は表示
部、7は制御部、8は走査機構部、9は試験体1の異常
箇所を示し、超音波探傷装置10は、これら送受信部4
と、信号処理部5と、表示部6と、制御部7と、走査機
構部8とを備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. An ultrasonic flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a first embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of an ultrasonic flaw detector according to FIG.
In FIG. 1, 1 is a test body, 2 is a transmitter for transmitting ultrasonic waves to the test body 1, and 3 is a receiver for receiving the ultrasonic waves propagated in the test body 1. Reference numeral 4 denotes a transmission / reception unit, which has a transmission unit 41 and a reception unit 42. Reference numeral 5 is a signal processing unit, 6 is a display unit, 7 is a control unit, 8 is a scanning mechanism unit, 9 is an abnormal portion of the test body 1, and the ultrasonic flaw detector 10 is a transmitter / receiver unit 4 thereof.
1, a signal processing unit 5, a display unit 6, a control unit 7, and a scanning mechanism unit 8.

【0018】また、R1,R2,R3は、試験体1を伝
播する超音波の伝播経路であり、この伝播経路は、送信
子2および受信子3の配置位置により決まる。図1では
超音波が経路R2および経路R3を伝播して受信される
場合について示している。なお、経路R1は異常箇所9
が存在しない伝播経路、経路R2は異常箇所9が存在す
る伝播経路である。経路R3は経路R2を伝播する超音
波が送受されるときと同じ送信子2および受信子3の配
置位置である場合の他の伝播経路である。
Further, R1, R2 and R3 are propagation paths of ultrasonic waves propagating through the test body 1, and the propagation paths are determined by the arrangement positions of the transmitter 2 and the receiver 3. FIG. 1 shows the case where the ultrasonic waves are propagated and received on the route R2 and the route R3. The route R1 has an abnormal point 9
Is a propagation route in which the abnormal portion 9 is present. The route R3 is another propagation route when the ultrasonic wave propagating through the route R2 is at the same arrangement position of the transmitter 2 and the receiver 3 as when the ultrasonic wave is transmitted and received.

【0019】図1において、試験体1は例えばコンクリ
ートであり、試験体1中を伝播する超音波の減衰が大き
いことが知られている固体である。異常箇所9は例えば
ジャンカである。
In FIG. 1, the test body 1 is, for example, concrete, and is a solid known to have a large attenuation of ultrasonic waves propagating in the test body 1. The abnormal portion 9 is, for example, a junker.

【0020】この発明において、超音波は、人間の耳に
聞こえない程度に高い周波数の音波や弾性波を指す言葉
として使われるが、この発明では、周波数は特に規定し
ないものとする。すなわち、この発明における「超音
波」という文言には、人間の耳で聞こえる周波数の上限
の限界よりも高い周波数の音波や弾性波に限らず、この
上限よりも低い周波数の音波や弾性波も含めた波という
意味を含んでおり、無論、人間の耳で聞こえる周波数の
下限の限界よりも低い周波数の音波や弾性波という意味
も含む。
In the present invention, the ultrasonic wave is used as a term indicating a sound wave or an elastic wave having a high frequency that is inaudible to the human ear, but the frequency is not particularly specified in the present invention. That is, the term "ultrasonic wave" in the present invention includes not only sound waves and elastic waves having a frequency higher than the upper limit of the frequency audible to the human ear, but also sound waves and elastic waves having a frequency lower than the upper limit. It also includes the meaning of waves and, of course, the meaning of acoustic waves and elastic waves at frequencies lower than the lower limit of the frequencies that can be heard by the human ear.

【0021】図1において、送信子2と受信子3は、試
験体1をクロスするある経路についての超音波の伝播時
間測定が可能なように配置されている。また、送信部4
1は、複数補系列に基づいて複数個の送信信号を発生す
る送信信号発生機能を有し、受信部42は、上記複数個
の送信信号に対応した受信信号をそれぞれ受信する機能
を有する。また、信号処理部5は、上記複数補系列によ
り規定される複数個の参照信号を用いて上記複数個の送
信信号に対応した受信信号をそれぞれ相関処理する相関
処理機能と、複数個の相関処理の結果を加算する加算機
能とを有している。
In FIG. 1, a transmitter 2 and a receiver 3 are arranged so that the propagation time of ultrasonic waves can be measured for a certain path that crosses the test body 1. Also, the transmitter 4
1 has a transmission signal generating function of generating a plurality of transmission signals based on a plurality of complementary sequences, and the receiving section 42 has a function of receiving the reception signals corresponding to the plurality of transmission signals. Further, the signal processing unit 5 uses a plurality of reference signals defined by the plurality of complementary sequences to perform a correlation processing function on each of the reception signals corresponding to the plurality of transmission signals, and a plurality of correlation processings. And an addition function for adding the results of

【0022】なお、この発明における「複数補系列」、
「複数補系列に基づいて複数個の送信信号を発生」、
「参照信号」および「相関処理」という各文言は、文献
[2](特公平7−85076号公報)に記載されてい
る「複数補系列」、「複数補系列に基づいて複数個の送
信信号を発生」、「参照信号」および「相関処理」とい
う文言とそれぞれ同じ意味を持つ。
Incidentally, the "plurality of complementary sequences" in the present invention,
"Generate multiple transmit signals based on multiple complementary sequences",
The words "reference signal" and "correlation process" refer to "a plurality of complementary sequences" and "a plurality of transmission signals based on a plurality of complementary sequences" described in Document [2] (Japanese Patent Publication No. 7-85076). , "Reference signal" and "correlation process".

【0023】図1において、表示部6は、信号処理部5
における処理結果を表示し、試験体1に関する超音波探
傷結果を表示する。また、図1において、走査機構部7
は、送信子2および受信子3を走査して所定の配置位置
に配置する機能を有する。
In FIG. 1, the display unit 6 is a signal processing unit 5.
The processing result in 1 is displayed, and the ultrasonic flaw detection result for the test body 1 is displayed. Further, in FIG. 1, the scanning mechanism unit 7
Has a function of scanning the transmitter 2 and the receiver 3 and arranging them at a predetermined arrangement position.

【0024】図1において、制御部8は、送受信部4、
信号処理部5、表示部6、および走査機構部7に対して
制御信号を送受してこれらの動作を司る。
In FIG. 1, the control unit 8 includes a transmitting / receiving unit 4,
Control signals are sent to and received from the signal processing unit 5, the display unit 6, and the scanning mechanism unit 7 to control these operations.

【0025】図1において、制御部8は、送受信部4、
信号処理部5、表示部6、および走査機構部7に接続さ
れている。表示部6は信号処理部5に接続されている。
信号処理部5は送受信部4に接続されている。
In FIG. 1, the control unit 8 includes a transmission / reception unit 4,
It is connected to the signal processing unit 5, the display unit 6, and the scanning mechanism unit 7. The display unit 6 is connected to the signal processing unit 5.
The signal processing unit 5 is connected to the transmitting / receiving unit 4.

【0026】ここで、図1に示した超音波探傷装置の動
作を図2により補足して説明する。図2は、図1に示し
た超音波探傷装置の動作に関するフローチャートであ
る。
Now, the operation of the ultrasonic flaw detector shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart regarding the operation of the ultrasonic flaw detector shown in FIG.

【0027】まず、制御部8から送受信部4、信号処理
部5、表示部6、走査機構部7を動作させるための制御
信号を送信する(ステップS21)。次に、走査機構部
7により、送信子2と受信子3とを所定の位置に配置す
る(ステップS22)。このとき、図には示さないが、
走査機構部7に含まれる位置検出センサにより送信子2
および受信子3の試験体1上の位置が検出され、この情
報は制御部8を介して信号処理部5に記憶される。信号
処理部5では、送信子2および受信子3の試験体1上の
位置から、送信子2と受信子との間の離間距離を算出
し、この値を図示しないメモリに記憶する。
First, the control section 8 transmits a control signal for operating the transmission / reception section 4, the signal processing section 5, the display section 6, and the scanning mechanism section 7 (step S21). Next, the scanning mechanism 7 arranges the transmitter 2 and the receiver 3 at predetermined positions (step S22). At this time, although not shown in the figure,
A transmitter 2 is provided by a position detection sensor included in the scanning mechanism unit 7.
The position of the receiver 3 on the test body 1 is detected, and this information is stored in the signal processing unit 5 via the control unit 8. The signal processing unit 5 calculates the separation distance between the transmitter 2 and the receiver from the positions of the transmitter 2 and the receiver 3 on the test body 1, and stores this value in a memory (not shown).

【0028】次に、送受信部4において複数補系列の1
つを選択し、この補系列に基づいた送信信号を決定し、
送信信号を発生する(ステップS23)。このとき、複
数補系列の1ビットに対応する信号(以下基本信号とい
う)のパラメータとしては、キャリア周波数、キャリア
の繰り返し数(バースト信号のバースト数)、およびガ
ウシアンwindow、ハニングwindowといった窓関数の形状
等がある。ここで、発生される複数個の送信信号は、複
数補系列の単位ビットの正符号に、基本信号を対応さ
せ、複数補系列の単位ビットの負符号に、基本信号に−
1を乗じた波形を対応させた波形とすればよい。
Next, in the transmitting / receiving section 4, one of a plurality of complementary sequences
Choose one and determine the transmitted signal based on this complementary sequence,
A transmission signal is generated (step S23). At this time, the parameters of the signal (hereinafter referred to as the basic signal) corresponding to 1 bit of the plurality of complementary sequences are the carrier frequency, the number of carrier repetitions (the number of burst signals), and the shape of the window function such as Gaussian window or Hanning window. Etc. Here, in the plurality of transmission signals generated, the basic signal is made to correspond to the positive sign of the unit bits of the plurality of complementary sequences, and the negative signal of the unit bits of the plurality of complementary sequences is made to correspond to the basic signal.
The waveform multiplied by 1 may be used as the corresponding waveform.

【0029】次に、送信信号を送信子2に送信する。送
受信子2は、この送信信号を電気音響変換し、試験体1
に超音波を送信する(ステップS24)。送信された超
音波は、試験体1中を伝播して受信子3により受信され
る(ステップS25)。受信子3で受信した超音波は電
気信号に電気音響変換されて受信信号として出力され
る。
Next, the transmission signal is transmitted to the transmitter 2. The transmitter / receiver 2 performs electroacoustic conversion of this transmission signal, and the test body 1
The ultrasonic wave is transmitted to (step S24). The transmitted ultrasonic wave propagates through the test body 1 and is received by the receiver 3 (step S25). The ultrasonic wave received by the receiver 3 is electroacoustic converted into an electric signal and output as a reception signal.

【0030】次に、信号処理部5において、送信された
補系列により規定される参照信号を用いて、受信子3か
らの受信信号を相関処理する(ステップS26)。参照
信号には、送信信号そのものまたは送信信号を送信子2
と受信子3が送受信総合で有する周波数応答特性を持つ
フィルタを通した信号を用いる。
Next, in the signal processing section 5, the received signal from the receiver 3 is subjected to correlation processing using the transmitted reference signal defined by the complementary sequence (step S26). The transmission signal itself or the transmission signal is used as the reference signal.
And a signal that has passed through a filter having a frequency response characteristic that the receiver 3 has in total transmission and reception.

【0031】次に、複数補系列の全てを選択し終えるま
で送信時に選択する補系列を変えてステップS23から
ステップS26までの手順を繰り返し(ステップS2
7,S28)、得られた結果を図示しない逐次メモリに
保存する。次に、複数補系列の全てを選択し終わった時
点で、メモリ上の複数個の相関処理の結果を加算して合
成圧縮パルスを得る(ステップS29)。
Next, the procedure from step S23 to step S26 is repeated by changing the complementary sequence selected at the time of transmission until all of the plurality of complementary sequences have been selected (step S2).
7, S28), the obtained result is stored in a sequential memory (not shown). Next, when all of the plurality of complementary sequences have been selected, the results of a plurality of correlation processes on the memory are added to obtain a composite compressed pulse (step S29).

【0032】ステップS23からステップS29までの
動作により合成圧縮パルスが得られるが、この様子を図
3から図5を用いて説明する。ここでは、複数補系列の
1例として、系列数を4とし、系列長を5とした以下の
系列1から系列4を選んだ。なお、複数補系列の1ビッ
トには、5波のガウシアンバースト波を対応させた。 系列1:−−−+− 系列2:−−−++ 系列3:−−+−− 系列4:−−+−+
A composite compressed pulse is obtained by the operations from step S23 to step S29. This situation will be described with reference to FIGS. Here, as an example of a plurality of complementary sequences, the following sequences 1 to 4 in which the number of sequences is 4 and the sequence length is 5 are selected. It should be noted that 5 bits of Gaussian burst waves are associated with 1 bit of a plurality of complementary sequences. Series 1: --- +-Series 2: --- ++ Series 3: --- +-Series 4: --- +-+

【0033】各系列に対応した受信信号を図3に示す。
図3(a)は系列1に関する送受信信号であり、図3
(b)は系列2に関する送受信信号であり、図3(c)
は系列3に関する送受信信号であり、図3(d)は系列
4に関する送受信信号を図3(d)である。なお、送信
信号と試験体1中を伝播して受信される受信信号の波形
は同じものとする。
FIG. 3 shows received signals corresponding to each series.
FIG. 3A is a transmission / reception signal regarding the sequence 1, and FIG.
3B is a transmission / reception signal related to the sequence 2, and FIG.
Is a transmission / reception signal for sequence 3, and FIG. 3 (d) is a transmission / reception signal for sequence 4. The waveforms of the transmission signal and the reception signal propagating through the test body 1 and received are the same.

【0034】図3の受信信号を送信信号により相関処理
した結果を図4に示す。図4(a)は、図3(a)の受
信信号を送信信号で相関処理した結果であり、図4
(b)は、図3(b)の受信信号を送信信号で相関処理
した結果であり、図4(c)は、図3(c)の受信信号
を送信信号で相関処理した結果であり、図4(d)は、
図3(d)の受信信号を送信信号で相関処理した結果で
ある。また、図4(a)〜図4(d)に示した相関処理
結果を加算処理した結果を図5に示す。
FIG. 4 shows the result of correlation processing of the received signal of FIG. 3 with the transmitted signal. FIG. 4A is a result of performing correlation processing on the reception signal of FIG. 3A with the transmission signal.
3B is a result of correlation processing of the reception signal of FIG. 3B with a transmission signal, and FIG. 4C is a result of correlation processing of the reception signal of FIG. 3C with a transmission signal, FIG.4 (d) is
It is a result of performing correlation processing on the reception signal of FIG. 3D with the transmission signal. Further, FIG. 5 shows the result of addition processing of the correlation processing results shown in FIGS. 4 (a) to 4 (d).

【0035】図3〜図5に示したように、ステップS2
3からステップS29に対応した処理を行うことで、図
3では時間軸上に分散していたエネルギーが、複数補系
列の1ビットに対応する時間範囲に集中され、高ピーク
合成圧縮パルスが得られる。これにより、S/N比が、
系列数×系列長に相当する比率、この場合は20倍だけ
改善される。
As shown in FIGS. 3 to 5, step S2
By performing the processing corresponding to 3 to step S29, the energy distributed on the time axis in FIG. 3 is concentrated in the time range corresponding to 1 bit of the plurality of complementary sequences, and a high peak composite compressed pulse is obtained. . As a result, the S / N ratio is
The ratio corresponding to the number of sequences × sequence length, in this case, is improved by 20 times.

【0036】以上のように、ステップS23からステッ
プS29の処理により、受信子3で受信する受信信号に
対して文献[2]に記載されているのと同じ効果が得ら
れるが、特に、試験体1中の超音波の減衰が大きく、所
望の信号が超音波探傷装置のシステムノイズに埋もれて
検出が難しい場合においても、レンジサイドローブを0
に保ったまま、S/N比を改善して異常箇所9からの反
射信号を検出することが可能になるという効果が得られ
る。
As described above, the same effects as those described in the reference [2] can be obtained for the received signal received by the receiver 3 by the processing of steps S23 to S29, but especially the test sample The range side lobe is set to 0 even when the attenuation of the ultrasonic wave in 1 is large and the desired signal is buried in the system noise of the ultrasonic flaw detector and detection is difficult.
It is possible to obtain the effect that the S / N ratio can be improved and the reflection signal from the abnormal portion 9 can be detected while maintaining the above condition.

【0037】なお、送信子2から受信子3へ直接伝播し
た超音波、例えば図1に示す経路R2を伝播した超音波
による受信信号の後に、他の経路、例えば図1に示す経
路R3を伝播した超音波による受信信号が重畳すると、
この重畳より送信子2から受信子3へ直接伝播した成分
の合成圧縮パルスのピーク時間がずれ、ピーク時間から
伝播時間を求める場合においては測定精度が劣化する。
しかし、この発明の実施の形態1によれば、レンジサイ
ドローブを0にすることができるので、上述した受信信
号の重畳および伝播時間測定精度の劣化を防ぐことがで
きる。
It is to be noted that, after a received signal by an ultrasonic wave directly propagated from the transmitter 2 to the receiver 3, for example, an ultrasonic wave propagated by the route R2 shown in FIG. 1, it is propagated by another route such as the route R3 shown in FIG. When the received signal by the ultrasonic wave is superimposed,
Due to this superposition, the peak time of the composite compressed pulse of the component directly propagated from the transmitter 2 to the receiver 3 deviates, and the measurement accuracy deteriorates when the propagation time is obtained from the peak time.
However, according to the first embodiment of the present invention, since the range side lobe can be set to 0, it is possible to prevent the above-described superposition of the received signal and the deterioration of the propagation time measurement accuracy.

【0038】なお、この発明における「合成圧縮パル
ス」および「レンジサイドローブ」という文言は、文献
[2]に記載されている「合成圧縮パルス」および「レ
ンジサイドローブ」という文言と同じ意味を持つ。
The words "composite compression pulse" and "range sidelobe" in the present invention have the same meanings as the words "composite compression pulse" and "range sidelobe" described in document [2]. .

【0039】次に、ステップS29で得られた合成圧縮
パルスの立ち上がり時間、もしくはピーク時間から、送
信子2と受信子3との間を伝播する超音波の伝播時間を
求める(ステップS30)。
Next, the propagation time of the ultrasonic wave propagating between the transmitter 2 and the receiver 3 is obtained from the rise time or peak time of the composite compressed pulse obtained in step S29 (step S30).

【0040】次に、ステップS22からステップS30
の動作を繰り返す(ステップS31)。このとき、送信
子2と受信子3の少なくとも何れか一つの配置位置を逐
次変えて異なる伝播経路について送受信を行う。なお、
ステップS30により求めた伝播時間は逐次メモリに保
存する。
Next, steps S22 to S30
Is repeated (step S31). At this time, the arrangement position of at least one of the transmitter 2 and the receiver 3 is sequentially changed to perform transmission / reception on different propagation paths. In addition,
The propagation time obtained in step S30 is sequentially stored in the memory.

【0041】次に、信号処理部5において、ステップS
31までに得られた結果から異常箇所9の検出を行う。
このとき、同じ長さの伝播経路、例えば図1における経
路R1と経路R2であっても、異常箇所9の有無によ
り、伝播時間が異なる。これは、試験体1中の健全箇所
と、異常箇所9の存在する箇所とでは、超音波の伝播速
度が異なることによるものである。例えば試験体1がコ
ンクリートで、異常箇所9がジャンカである場合がこれ
に当てはまる。
Next, in the signal processor 5, step S
The abnormal portion 9 is detected from the results obtained up to 31.
At this time, even for the propagation paths having the same length, for example, the path R1 and the path R2 in FIG. 1, the propagation time differs depending on the presence or absence of the abnormal portion 9. This is because the propagation speed of ultrasonic waves is different between the sound part in the test body 1 and the part where the abnormal part 9 exists. For example, the case where the test body 1 is concrete and the abnormal portion 9 is a junker is applicable to this.

【0042】したがって、試験体1の健全箇所における
超音波の音速と送信子2から受信子3までの距離とが既
知であれば、健全箇所(例えば経路R1)における超音
波の伝播時間が算出され、算出された値と測定により求
めた値とを比較することで、経路R1は健全であり、経
路R2においては異常箇所9が存在していることが検出
できる。
Therefore, if the sound velocity of the ultrasonic wave in the sound part of the test body 1 and the distance from the transmitter 2 to the receiver 3 are known, the propagation time of the ultrasonic wave in the sound part (for example, the route R1) is calculated. By comparing the calculated value with the value obtained by the measurement, it can be detected that the route R1 is healthy and the abnormal portion 9 exists on the route R2.

【0043】なお、上述したように、試験体1の健全箇
所における超音波の音速と送信子2から受信子3までの
距離とが既知であれば、配置位置を変えた複数の受信信
号について伝播時間の比較をしなくとも、送信子2から
受信子3への超音波の伝播経路における異常箇所9の有
無に関する2値的検出を行うことができる。
As described above, if the sound velocity of the ultrasonic wave and the distance from the transmitter 2 to the receiver 3 in the sound part of the test body 1 are known, the propagation is performed for a plurality of received signals whose arrangement positions are changed. It is possible to perform binary detection regarding the presence / absence of the abnormal portion 9 in the propagation path of the ultrasonic wave from the transmitter 2 to the receiver 3 without comparing the times.

【0044】また、試験体1の健全箇所における超音波
の音速が未知であり、送信子2から受信子3までの距離
とが既知であれば、配置位置を変えた複数の場合の受信
信号について、送信子2から受信子3への超音波の伝播
経路における平均音速を(送信子2から送信子3までの
距離)/(伝播時間)により求め、各場合の平均音速を
比較し、平均音速が局所的に変化する伝播経路を検出す
ることから、異常箇所9の存在や概略の位置を検出を行
うことができる。
If the sound velocity of the ultrasonic wave in the sound part of the test body 1 is unknown and the distance from the transmitter 2 to the receiver 3 is known, the received signals in a plurality of arrangement positions are changed. , The average sound velocity in the propagation path of the ultrasonic wave from the transmitter 2 to the receiver 3 is calculated by (distance from the transmitter 2 to the transmitter 3) / (propagation time), and the average sound velocity in each case is compared to obtain the average sound velocity. By detecting the propagation path that locally changes, it is possible to detect the presence or approximate position of the abnormal portion 9.

【0045】なお、信号処理部5においては、ステップ
S210までの動作により得られた複数の伝播経路につ
いての伝播時間から、試験体1中の音速分布を推定する
機能を有するようにするとさらに良い。推定手法は、文
献[3](永井著、”超音波ホログラフィ−開口合成に
よる映像−”,日刊工業新聞社発行,pp.90−12
0,1989年6月30日発行)に示された方法や、文
献[4](R. K. Mueller他著、”Reconstructive Tomo
gyaphy and Applications to Ultrasonics", Proceedin
g of The IEEE, Vol. 67, No. 4, April 1979)に示さ
れた方法、例えば、ART(Algebraic Reconstruction
Techniques)といった方法を用いれば良い。このよう
な音速分布を推定する機能を有していれば、異常箇所9
の大きさや位置に関する詳細な情報を更に得ることがで
きる。
It is more preferable that the signal processing unit 5 has a function of estimating the sound velocity distribution in the test body 1 from the propagation times of the plurality of propagation paths obtained by the operations up to step S210. The estimation method is described in reference [3] (Nagai, "Ultrasonic holography-Image by aperture synthesis-", published by Nikkan Kogyo Shimbun, pp. 90-12.
0, published June 30, 1989, and reference [4] (RK Mueller et al., “Reconstructive Tomo”).
gyaphy and Applications to Ultrasonics ", Proceedin
g of The IEEE, Vol. 67, No. 4, April 1979), for example, ART (Algebraic Reconstruction)
Techniques) may be used. If there is a function for estimating such a sound velocity distribution, the abnormal point 9
More detailed information on the size and position of the can be obtained.

【0046】信号処理部5において得られた異常箇所9
の検出結果は、表示部6により表示される(ステップS
32)。表示部6においては、これらの波形を表示する
だけでなく、これらの波形をもとに試験体1の状態を検
査した結果、例えば、異常箇所9の有無、異常箇所9の
大きさ、異常箇所9の形状、もしくは異常箇所9の位
置、といった情報を表示すればよい。
Abnormal point 9 obtained in the signal processing unit 5
The detection result of is displayed on the display unit 6 (step S
32). The display unit 6 not only displays these waveforms, but also inspects the state of the test body 1 based on these waveforms. For example, the presence or absence of the abnormal portion 9, the size of the abnormal portion 9, and the abnormal portion Information such as the shape of 9 or the position of the abnormal portion 9 may be displayed.

【0047】この発明の実施の形態1においては、用い
る系列として、系列変調した符号系列が複数補系列の場
合を示したが、この系列が文献[2]に記載されている
ところの相補系列であっても、レンジサイドローブを0
に保ったまま、S/N比を改善して受信子3からの受信
信号を検出することが可能になるという効果が得られる
ことに変わりはない。また、複数補系列および相補系列
以外の系列変調された符号系列、例えば擬似ランダム系
列といった系列に基づいた送信信号を用いても、S/N
比を改善して受信子3からの受信信号を検出することが
可能になるという効果が得られることに変わりはない。
In the first embodiment of the present invention, the case where the sequence-modulated code sequence is a plurality of complementary sequences is shown as a sequence to be used. However, this sequence is a complementary sequence described in the document [2]. Even if there is no range sidelobe
It is possible to obtain the effect of improving the S / N ratio and detecting the received signal from the receiver 3 while maintaining the above condition. Further, even if a transmission signal based on a sequence-modulated code sequence other than a plurality of complementary sequences and complementary sequences, for example, a sequence such as a pseudo-random sequence is used, the S / N
The effect that the ratio is improved and the received signal from the receiver 3 can be detected is still obtained.

【0048】また、この発明の実施の形態1では、送信
子2および受信子3の個数はそれぞれ一つであったが、
この個数を2つ以上とし、一度に複数の伝播経路につい
ての伝播時間を測定すれば、検査の時間を短縮して検査
に要する費用を低減できるという効果が生じる。
In the first embodiment of the present invention, the number of the transmitters 2 and the number of the receivers 3 are one, respectively,
If the number is set to two or more and the propagation times of a plurality of propagation paths are measured at one time, there is an effect that the inspection time can be shortened and the cost required for the inspection can be reduced.

【0049】この発明の実施の形態1においては、送信
子2から受信子3への超音波の伝播時間を用いることに
より異常箇所9の検出を行っていた。
In the first embodiment of the present invention, the abnormal portion 9 is detected by using the propagation time of the ultrasonic wave from the transmitter 2 to the receiver 3.

【0050】ここで、送信子2から受信子3へ伝播する
超音波の他の測定項目を用いて異常箇所9を検出する方
法について述べる。例えば試験体1がコンクリートであ
り、異常箇所2がジャンカである場合、試験体1中を伝
播する超音波は、健全箇所と異常箇所の間で減衰率が異
なる。したがって、この発明の実施の形態1において
は、上記伝播時間の代わりに、送信子2から受信子3へ
伝播した超音波の振幅ピーク値を用いて異常箇所9の検
出を行っても良い。この場合、この発明の実施の形態1
において測定する項目を、上記伝播時間から上記振幅ピ
ーク値におきかえて同じ手順で測定を行う。なお、送信
子2および受信子3の配置位置を変えた場合から得られ
た複数の上記振幅ピーク値から超音波の減衰率分布を推
定し、この推定結果をもとに異常箇所9を検出すると、
異常箇所9の位置や大きさに関する詳細な情報を得られ
るのでさらによい。この場合、減衰率分布の推定方法
は、X線トモグラフィと同じ方法を用いればよい。
Here, a method of detecting the abnormal portion 9 using another measurement item of the ultrasonic wave propagating from the transmitter 2 to the receiver 3 will be described. For example, when the test body 1 is concrete and the abnormal portion 2 is a junker, the ultrasonic waves propagating through the test body 1 have different attenuation rates between the healthy portion and the abnormal portion. Therefore, in the first embodiment of the present invention, the abnormal point 9 may be detected using the amplitude peak value of the ultrasonic wave propagated from the transmitter 2 to the receiver 3 instead of the propagation time. In this case, the first embodiment of the present invention
In the same procedure, the item to be measured in 2 is replaced with the amplitude peak value from the propagation time. In addition, if the attenuation rate distribution of ultrasonic waves is estimated from the plurality of amplitude peak values obtained when the positions of the transmitter 2 and the receiver 3 are changed, and the abnormal portion 9 is detected based on the estimation result. ,
This is more preferable because detailed information regarding the position and size of the abnormal portion 9 can be obtained. In this case, the same method as the X-ray tomography may be used as the method of estimating the attenuation rate distribution.

【0051】なお、この発明の実施の形態1において、
レンジサイドローブが0である合成圧縮パルスを得るに
は、複数補系列に基づいた複数信号の送受信が同じ条
件、つまり、送信子2および受信子3が試験体1に同じ
接触状態であるという条件を満足する必要がある。この
発明の実施の形態1においては、走査機構部7を用いて
送信子2および受信子3の試験体1への配置を機械的に
行っているので、送信子2および受信子3の試験体1へ
の接触状態を、複数補系列に基づいた複数の送信信号を
送受信している間において一定に保つことが容易であ
る。したがって、合成圧縮パルスを得るための加算処理
を行う際に、レンジサイドローブを0にしやすいという
効果がある。
In the first embodiment of the present invention,
In order to obtain a composite compressed pulse having a range side lobe of 0, the conditions for transmitting and receiving a plurality of signals based on a plurality of complementary sequences are the same, that is, the transmitter 2 and the receiver 3 are in the same contact state with the test body 1. Need to be satisfied. In the first embodiment of the present invention, the transmitter 2 and the receiver 3 are mechanically arranged on the test body 1 by using the scanning mechanism unit 7. Therefore, the transmitter 2 and the receiver 3 are tested. It is easy to keep the contact state with 1 constant while transmitting and receiving a plurality of transmission signals based on a plurality of complementary sequences. Therefore, there is an effect that the range side lobe can be easily set to 0 when the addition process for obtaining the combined compressed pulse is performed.

【0052】なお、レンジサイドローブが0である合成
圧縮パルスを得るための条件を満足できる場合であれ
ば、走査機構部7を省略し、人間の手により送信子2お
よび受信子3の試験体1への配置を行ってもよい。この
とき、送信子2と受信子3の試験体1上における配置位
置、および送信子2と受信子3との離間距離は、逐次測
定して人手により制御部8に入力し、この情報を信号処
理部5に送ってメモリに逐次記憶すれば良い。これによ
り装置構成がシンプルになり、装置全体が廉価になると
いう効果を生じる。
If the condition for obtaining the composite compressed pulse having the range side lobe of 0 can be satisfied, the scanning mechanism section 7 is omitted, and a human hand is used to test the transmitter 2 and the receiver 3. You may perform arrangement | positioning to 1. At this time, the arrangement positions of the transmitter 2 and the receiver 3 on the test body 1 and the distance between the transmitter 2 and the receiver 3 are sequentially measured and manually input to the control unit 8, and this information is signaled. It may be sent to the processing unit 5 and sequentially stored in the memory. As a result, the structure of the device is simplified and the cost of the entire device is reduced.

【0053】また、この発明の実施の形態1では、試験
体1は超音波の減衰の大きいものであるので、送受信す
る超音波のキャリア周波数は、通常の超音波探傷におい
て用いられている2MHzや5MHzといった周波数よ
りも低い周波数、例えば100kHzといった周波数であ
る場合が多い。この周波数帯のキャリア周波数を持った
信号を送受する場合であれば、図示はしないが、送信子
2および受信子3において電気音響変換に用いる振動子
として、他の振動子よりも廉価なフェライト磁歪振動子
を用いれば、送信子2および受信子3を含む構成とした
ものを超音波探傷装置10とした場合においても、装置
全体を廉価にできるという効果が生じる。なお、この効
果は、送信子2および受信子3の個数を複数にした場合
において特に大きい。
Further, in the first embodiment of the present invention, since the test body 1 has a large attenuation of ultrasonic waves, the carrier frequency of the ultrasonic waves to be transmitted and received is 2 MHz which is used in ordinary ultrasonic flaw detection. Frequently, the frequency is lower than 5 MHz, for example, 100 kHz. In the case of transmitting and receiving a signal having a carrier frequency in this frequency band, although not shown, as a vibrator used for electroacoustic conversion in the transmitter 2 and the receiver 3, a ferrite magnetostriction that is cheaper than other vibrators is used. If the vibrator is used, even when the ultrasonic flaw detector 10 is configured to include the transmitter 2 and the receiver 3, the cost of the entire device can be reduced. This effect is particularly great when the number of transmitters 2 and receivers 3 is plural.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、試験
体に超音波を送信する送信子に送信信号を送信するため
の送信部と、試験体中を伝播した超音波を受信する受信
子からの受信信号を受信するための受信部と、信号処理
部とを有し、上記送信部は、系列変調した符号系列に基
づいて送信信号を発生する送信信号発生機能を有し、上
記受信部は、上記送信信号に対応した受信信号を受信す
る機能を有し、上記信号処理部は、上記系列変調した符
号系列により規定される参照信号を用いて上記送信信号
に対応した受信信号を相関処理する相関処理機能と、上
記送信子と上記受信子の少なくともいずれか一方の配置
位置が異なる複数の場合における上記相関処理に基づく
結果から上記試験体中の異常箇所を検出する検出機能と
を有するので、試験体中の超音波の減衰が大きく、所望
の信号が超音波探傷装置のシステムノイズに埋もれて検
出が難しい場合においても、レンジサイドローブを0に
保ったまま、S/N比を改善して異常箇所からの反射信
号を検出することができるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the transmitter for transmitting the transmission signal to the transmitter for transmitting the ultrasonic wave to the test body, and the receiving unit for receiving the ultrasonic wave propagating in the test body. A reception unit for receiving a reception signal from a child, and a signal processing unit, wherein the transmission unit has a transmission signal generation function for generating a transmission signal based on a sequence-modulated code sequence, and the reception unit The unit has a function of receiving a reception signal corresponding to the transmission signal, and the signal processing unit correlates the reception signal corresponding to the transmission signal using a reference signal defined by the sequence-modulated code sequence. It has a correlation processing function to process, and a detection function to detect an abnormal part in the test body from the result based on the correlation processing in the case where the arrangement positions of at least one of the transmitter and the receiver are different. So try Even if the ultrasonic wave in the body is greatly attenuated and the desired signal is buried in the system noise of the ultrasonic flaw detector and is difficult to detect, the S / N ratio is improved while the range side lobe is kept at 0, resulting in abnormalities. The effect that the reflection signal from the location can be detected is obtained.

【0055】また、上記系列変調された符号系列は、複
数補系列もしくは相補系列であり、上記送信部は、上記
複数補系列もしくは相補系列に基づいて複数個の送信信
号を発生する送信信号発生機能を有し、上記受信部は、
上記複数個の送信信号に対応した受信信号をそれぞれ受
信する機能を有し、上記信号処理部は、上記複数補系列
もしくは相補系列により規定される複数個の参照信号を
用いて上記複数個の送信信号に対応した受信信号をそれ
ぞれ相関処理する相関処理機能と、複数個の相関処理の
結果を加算する加算機能とを有するので、レンジサイド
ローブを0に保ったまま、S/N比を改善して受信子3
からの受信信号を検出することが可能になるという効果
が得られる。
Further, the sequence-modulated code sequence is a plurality of complementary sequences or complementary sequences, and the transmission section generates a plurality of transmission signals based on the plurality of complementary sequences or complementary sequences. And the receiver has
The signal processing unit has a function of receiving received signals corresponding to the plurality of transmission signals, and the signal processing unit uses the plurality of reference signals defined by the plurality of complementary sequences or complementary sequences to transmit the plurality of transmission signals. The S / N ratio is improved while keeping the range sidelobe at 0, since it has a correlation processing function for correlating the received signals corresponding to the signals and an addition function for adding the results of a plurality of correlation processes. Receiver 3
It is possible to obtain the effect that it becomes possible to detect the received signal from.

【0056】また、上記検出機能により、上記送信子か
ら上記受信子へ伝播した超音波の振幅ピーク値を用いて
試験体中の異常箇所の検出を行うことができる。
Further, with the above detection function, it is possible to detect an abnormal portion in the test body by using the amplitude peak value of the ultrasonic wave propagated from the transmitter to the receiver.

【0057】また、上記検出機能により、上記送信子と
上記受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異な
る複数の場合における上記振幅ピーク値から試験体中の
異常箇所を検出することができる。
Further, by the detection function, it is possible to detect an abnormal portion in the test body from the amplitude peak value in the case where the arrangement positions of at least one of the transmitter and the receiver are different.

【0058】また、上記検出機能により、上記送信子と
上記受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異な
る複数の場合における上記振幅ピーク値から上記試験体
中の減衰率分布を測定し、減衰率分布の測定結果から上
記試験体中の異常箇所を検出することができる。
Further, by the detection function, the attenuation rate distribution in the test body is measured from the amplitude peak value in a plurality of cases in which at least one of the transmitter and the receiver is arranged at different positions, and the attenuation rate is measured. From the distribution measurement result, it is possible to detect an abnormal portion in the test body.

【0059】また、上記検出機能により、上記送信子か
ら上記受信子への超音波の伝播時間を用いて異常箇所の
検出を行うことができる。
Further, with the detection function, it is possible to detect an abnormal portion by using the propagation time of the ultrasonic wave from the transmitter to the receiver.

【0060】また、上記検出機能により、上記送信子と
上記受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異な
る複数の場合における上記伝播時間から試験体中の異常
箇所を検出することができる。
Further, by the detection function, it is possible to detect an abnormal portion in the test body from the propagation time when there are a plurality of arrangement positions of at least one of the transmitter and the receiver.

【0061】また、上記検出機能により、上記送信子と
上記受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異な
る複数の場合における上記伝播時間から上記試験体中の
音速分布を測定し、音速分布の測定結果から上記試験体
中の異常箇所を検出することができる。
With the detection function, the sound velocity distribution in the test body is measured from the propagation time when there are a plurality of different arrangement positions of at least one of the transmitter and the receiver, and the sound velocity distribution is measured. From the result, it is possible to detect an abnormal portion in the test body.

【0062】また、上記送信子および上記受信子を操作
して上記試験体に配置するための走査機構部を有するこ
とにより、送信子および受信子の試験体への接触状態
を、複数補系列に基づいた複数の送信信号を送受信して
いる間において一定に保つことが容易となり、合成圧縮
パルスを得るための加算処理を行う際に、レンジサイド
ローブを0にしやすいという効果がある。
Further, by having a scanning mechanism section for operating the transmitter and the receiver to arrange them on the test body, the contact state of the transmitter and the receiver on the test body can be made into a plurality of complementary series. It becomes easy to keep constant during transmission and reception of a plurality of transmission signals based on it, and there is an effect that the range side lobe can be easily set to 0 when performing addition processing for obtaining a composite compressed pulse.

【0063】また、複数の上記送信子および複数の上記
受信子に対して送受信する機能を有することにより、一
度に複数の伝播経路についての伝播時間を測定すること
で検査の時間を短縮して検査に要する費用を低減できる
という効果がある。
Further, by having a function of transmitting / receiving to / from the plurality of transmitters and the plurality of receivers, it is possible to reduce the inspection time by measuring the propagation time for a plurality of propagation paths at a time. There is an effect that the cost required for can be reduced.

【0064】さらに、上記送信子および上記受信子を有
し、上記送信子および上記受信子において電気音響変換
を行う振動子をフェライト磁歪振動子とすることで装置
全体を廉価にすることができる。
Further, by using a ferrite magnetostrictive vibrator as the vibrator having the transmitter and the receiver, and performing electroacoustic conversion in the transmitter and the receiver, the cost of the entire apparatus can be reduced.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による超音波探傷装
置の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1による超音波探傷装
置の動作を説明するための説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the operation of the ultrasonic flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1による超音波探傷装
置の動作を説明するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the ultrasonic flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1による超音波探傷装
置の動作を説明するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the operation of the ultrasonic flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1による超音波探傷装
置の構成を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of an ultrasonic flaw detector according to Embodiment 1 of the present invention.

【図6】 従来の超音波探傷装置を説明するための模式
図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a conventional ultrasonic flaw detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試験体、2 送信子、3 受信子、4 送受信部、
41 送信部、42受信部、5 信号処理部、6 表示
部、 7 走査機構部、8 制御部、9 異常箇所、1
0 超音波探傷装置。
1 test body, 2 transmitters, 3 receivers, 4 transceivers,
41 transmitter, 42 receiver, 5 signal processor, 6 display, 7 scanning mechanism, 8 controller, 9 abnormal location, 1
0 Ultrasonic flaw detector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三須 幸一郎 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 和高 修三 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 2G047 AA10 BA01 BC02 BC03 BC07 CA02 GA13 GG19 GG24 GG34 GG36 GG38    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Koichiro Misu             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shuzo Waka             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Ryo Electric Co., Ltd. F term (reference) 2G047 AA10 BA01 BC02 BC03 BC07                       CA02 GA13 GG19 GG24 GG34                       GG36 GG38

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試験体に超音波を送信する送信子に送信
信号を送信するための送信部と、 試験体中を伝播した超音波を受信する受信子からの受信
信号を受信するための受信部と、 信号処理部とを有し、 上記送信部は、系列変調した符号系列に基づいて送信信
号を発生する送信信号発生機能を有し、 上記受信部は、上記送信信号に対応した受信信号を受信
する機能を有し、 上記信号処理部は、上記系列変調した符号系列により規
定される参照信号を用いて上記送信信号に対応した受信
信号を相関処理する相関処理機能と、上記送信子と上記
受信子の少なくともいずれか一方の配置位置が異なる複
数の場合における上記相関処理に基づく結果から上記試
験体中の異常箇所を検出する検出機能とを有することを
特徴とする超音波探傷装置。
1. A transmitter for transmitting a transmission signal to a transmitter for transmitting ultrasonic waves to a test body, and a receiver for receiving a reception signal from a receiver for receiving ultrasonic waves propagated in the test body. And a signal processing unit, wherein the transmission unit has a transmission signal generation function for generating a transmission signal based on a sequence-modulated code sequence, and the reception unit is a reception signal corresponding to the transmission signal. A signal processing unit, the signal processing unit, a correlation processing function of performing a correlation process on a received signal corresponding to the transmission signal by using a reference signal defined by the code sequence subjected to sequence modulation, and the transmitter. An ultrasonic flaw detection device having a detection function of detecting an abnormal portion in the test body based on a result based on the correlation processing in a case where a plurality of positions of at least one of the receivers are different.
【請求項2】 請求項1に記載の超音波探傷装置におい
て、 上記系列変調された符号系列は、複数補系列もしくは相
補系列であり、 上記送信部は、上記複数補系列もしくは相補系列に基づ
いて複数個の送信信号を発生する送信信号発生機能を有
し、 上記受信部は、上記複数個の送信信号に対応した受信信
号をそれぞれ受信する機能を有し、 上記信号処理部は、上記複数補系列もしくは相補系列に
より規定される複数個の参照信号を用いて上記複数個の
送信信号に対応した受信信号をそれぞれ相関処理する相
関処理機能と、複数個の相関処理の結果を加算する加算
機能とを有することを特徴とする超音波探傷装置。
2. The ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the sequence-modulated code sequence is a plurality of complementary sequences or complementary sequences, and the transmitting unit is based on the plurality of complementary sequences or complementary sequences. The reception unit has a function of generating a plurality of transmission signals, the reception unit has a function of receiving reception signals corresponding to the plurality of transmission signals, and the signal processing unit has a plurality of reception units. A correlation processing function for correlating received signals corresponding to the plurality of transmission signals by using a plurality of reference signals defined by a sequence or a complementary sequence, and an addition function for adding the results of the plurality of correlation processes. An ultrasonic flaw detection apparatus having:
【請求項3】 請求項1または2に記載の超音波探傷装
置において、 上記検出機能は、上記送信子から上記受信子へ伝播した
超音波の振幅ピーク値を用いて試験体中の異常箇所の検
出を行うことを特徴とする超音波探傷装置。
3. The ultrasonic flaw detector according to claim 1 or 2, wherein the detection function uses an amplitude peak value of ultrasonic waves propagated from the transmitter to the receiver to detect an abnormal location in a test body. An ultrasonic flaw detector characterized by performing detection.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の超
音波探傷装置において、 上記検出機能は、上記送信子と上記受信子の少なくとも
いずれか一方の配置位置が異なる複数の場合における上
記振幅ピーク値から試験体中の異常箇所を検出すること
を有することを特徴とする超音波探傷装置。
4. The ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1 to 3, wherein the detection function has a plurality of amplitudes in a case where the positions of at least one of the transmitter and the receiver are different. An ultrasonic flaw detector, comprising detecting an abnormal portion in a test body from a peak value.
【請求項5】 請求項4に記載の超音波探傷装置におい
て、 上記検出機能は、上記送信子と上記受信子の少なくとも
いずれか一方の配置位置が異なる複数の場合における上
記振幅ピーク値から上記試験体中の減衰率分布を測定
し、減衰率分布の測定結果から上記試験体中の異常箇所
を検出することを特徴とする超音波探傷装置。
5. The ultrasonic flaw detection apparatus according to claim 4, wherein the detection function is based on the amplitude peak value in a plurality of cases in which at least one of the transmitter and the receiver has a different arrangement position. An ultrasonic flaw detector characterized by measuring an attenuation rate distribution in a body and detecting an abnormal portion in the test body from the measurement result of the attenuation rate distribution.
【請求項6】 請求項1または2に記載の超音波探傷装
置において、 上記検出機能は、上記送信子から上記受信子への超音波
の伝播時間を用いて異常箇所の検出を行うことを特徴と
する超音波探傷装置。
6. The ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the detection function detects an abnormal portion by using a propagation time of ultrasonic waves from the transmitter to the receiver. Ultrasonic flaw detector.
【請求項7】 請求項1、2、6のいずれかに記載の超
音波探傷装置において、 上記検出機能は、上記送信子と上記受信子の少なくとも
いずれか一方の配置位置が異なる複数の場合における上
記伝播時間から試験体中の異常箇所を検出することを特
徴とする超音波探傷装置。
7. The ultrasonic flaw detector according to any one of claims 1, 2, and 6, wherein the detection function is a plurality of cases in which at least one of the transmitter and the receiver has a different arrangement position. An ultrasonic flaw detector characterized by detecting an abnormal portion in a test body from the propagation time.
【請求項8】 請求項7に記載の超音波探傷装置におい
て、 上記検出機能は、上記送信子と上記受信子の少なくとも
いずれか一方の配置位置が異なる複数の場合における上
記伝播時間から上記試験体中の音速分布を測定し、音速
分布の測定結果から上記試験体中の異常箇所を検出する
機能を有することを特徴とする超音波探傷装置。
8. The ultrasonic flaw detector according to claim 7, wherein the detection function is based on the propagation time in a plurality of cases in which at least one of the transmitter and the receiver is arranged at different positions. An ultrasonic flaw detector having a function of measuring a sound velocity distribution inside and detecting an abnormal portion in the test body from a measurement result of the sound velocity distribution.
【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかに記載の超
音波探傷装置において、 上記送信子および上記受信子を操作して上記試験体に配
置するための走査機構部を有することを特徴とする超音
波探傷装置。
9. The ultrasonic flaw detector according to claim 1, further comprising a scanning mechanism section for operating the transmitter and the receiver to dispose them on the test body. Ultrasonic flaw detector.
【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかに記載の
超音波探傷装置において、 複数の上記送信子および複数の上記受信子に対して送受
信する機能を有することを特徴とする超音波探傷装置。
10. The ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the ultrasonic flaw detector has a function of transmitting and receiving to and from the plurality of transmitters and the plurality of receivers. .
【請求項11】 請求項1ないし10のいずれかに記載
の超音波探傷装置において、 上記送信子および上記受信子を有し、上記送信子および
上記受信子において電気音響変換を行う振動子はフェラ
イト磁歪振動子であることを特徴とする超音波探傷装
置。
11. The ultrasonic flaw detector according to claim 1, wherein the vibrator has the transmitter and the receiver, and the vibrator for performing electroacoustic conversion in the transmitter and the receiver is ferrite. An ultrasonic flaw detector which is a magnetostrictive oscillator.
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