JP2003028846A - Ultrasonic flaw detector - Google Patents

Ultrasonic flaw detector

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JP2003028846A
JP2003028846A JP2001217397A JP2001217397A JP2003028846A JP 2003028846 A JP2003028846 A JP 2003028846A JP 2001217397 A JP2001217397 A JP 2001217397A JP 2001217397 A JP2001217397 A JP 2001217397A JP 2003028846 A JP2003028846 A JP 2003028846A
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俊治 三浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultrasonic flaw detector which can shorten the cycle time of a front flaw detection regarding an ultrasonic flaw detection in the nondestructive inspection of a steel material or the like. SOLUTION: The ultrasonic flaw detector is provided with an ultrasonic transducer array 10 which comprises a plurality of transducers 1 arrangeable along the surface of a specimen, an excitation means in which each transducer in the array 10 is excited by spike pulses, a waveform memory in which an ultrasonic reception echo received by each transducer is stored as waveform data for each transducer, a phase composition means by which the content of the waveform memory with the stored waveform data for each transducer is read out so as to be phase-composited by an adder and a focus means by which, when the waveform memory is read out, the address of each waveform memory is given as an address corresponding to the beam path distance of a dynamic focus with reference to an arbitrary position within an electronic scanning range. Thereby, the installation range of the array 10 with reference to the specimen can be made to correspond to the whole region of the inspection range of the specimen.

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】本願発明は、超音波探傷装置
に関し、詳しくは、超音波変換器アレーを用いた超音波
探傷装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic flaw detector, and more particularly, to an ultrasonic flaw detector using an ultrasonic transducer array.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超音波変換器アレーを用いた超音
波探傷装置は、例えば、鋼材等各種材料の非破壊検査に
利用する場合であっても、技術的に先行していた医療用
の超音波診断装置の技術がほぼそのまま応用されてい
た。
2. Description of the Related Art An ultrasonic flaw detector using a conventional ultrasonic transducer array has been technically preceded for medical use even when it is used for nondestructive inspection of various materials such as steel. The technology of ultrasonic diagnostic equipment was applied almost as it was.

【0003】一方、超音波診断装置の場合の被検体は、
人体という、多様多種な組織で構成されたものであり、
各組織の形状も複雑であった。そして、その医療装置と
して診断の目的から、組織境界での反射エコーの反射量
の量的評価、組織境界の位置評価、組織境界の動的な変
動の評価などが主要な測定目的であった。
On the other hand, the subject of the ultrasonic diagnostic apparatus is
The human body is composed of a wide variety of organizations,
The shape of each tissue was also complicated. From the purpose of diagnosis as the medical device, the main measurement purposes were quantitative evaluation of the reflection amount of the reflection echo at the tissue boundary, position evaluation of the tissue boundary, and dynamic fluctuation of the tissue boundary.

【0004】そのため、超音波診断装置の基本性能で重
要なことは、診断画像の高分解能化であり、その向上を
目的として、周知のフェーズドアレー法に始まり、ダイ
ナミックフォーカス法、多段送信ビームフォーカス法な
どの技術が開発された。このように高分解能の目的か
ら、これら方法での超音波のビームの焦点は、かなり絞
られており、一度に探傷可能な範囲は狭く、検査範囲全
面を診断するには多数回の超音波送信サイクルにて、超
音波ビームを移動させて行くことが必要であり、診断画
像を得るには多くのサイクルタイムを必要とした。
Therefore, what is important in the basic performance of the ultrasonic diagnostic apparatus is to increase the resolution of the diagnostic image, and for the purpose of improving it, starting from the well-known phased array method, the dynamic focus method, and the multistage transmission beam focus method. The technology was developed. In this way, for the purpose of high resolution, the focus of the ultrasonic beam in these methods is considerably narrowed, the range in which flaw detection is possible at one time is narrow, and ultrasonic waves are transmitted multiple times to diagnose the entire inspection range. In the cycle, it is necessary to move the ultrasonic beam, and it took a lot of cycle time to obtain a diagnostic image.

【0005】医療装置の超音波診断装置では、上述の通
り、分解能を最優先するため、このサイクルタイムの改
善は、軽視されがちである。しかし、生産能率を重要視
する鋼材などの各種材料の、非破壊検査という分野にお
いては、サイクルタイムの短縮は、極めて現実的な問題
であり、軽んずることはできない。
As described above, in the ultrasonic diagnostic apparatus of a medical apparatus, since the resolution is given the highest priority, the improvement of the cycle time is often neglected. However, in the field of non-destructive inspection of various materials such as steel materials, where production efficiency is important, shortening the cycle time is an extremely realistic problem and cannot be ignored.

【0006】ところが、冒頭述べた通り、従来の非破壊
検査の分野に用いられる超音波探傷装置も、前記超音波
診断装置と同様な構成であり、検査予定範囲全面を探傷
する場合(以下全面探傷と呼ぶ。)のサイクルタイムは
遅いものであった。最近の製造ライン、精製ラインでの
操業速度はかなり高速であり、全面探傷ラインにこの種
の超音波探傷装置を導入しようとするには、そのサイク
ルタイムの長さがネックとなっていた。このため、超音
波探傷装置を多重に設置したり、全面探傷を諦め、部分
探傷で代用したり、また、検査ラインを別に設け、ここ
で、全面探傷する、等の対応が行われていた。しかし、
装置が複雑になったり、或いは、材料中の欠陥の有無の
判定までの生産過程を総合的に見て飛躍的な時間短縮に
はなっていなかったりと、何れの場合も、生産ライン操
業過程の中で生産能率を落とさずに非破壊検査を済ませ
るという(オンライン探傷の)、ニーズに十分に対応で
きていなかった。
However, as mentioned at the outset, the conventional ultrasonic flaw detector used in the field of nondestructive inspection has the same structure as that of the ultrasonic diagnostic equipment described above, and in the case of performing flaw detection on the entire inspection range (hereinafter referred to as whole flaw detection). The cycle time was slow. The operating speeds of recent manufacturing lines and refining lines are quite high, and the length of the cycle time has been a bottleneck in introducing this type of ultrasonic flaw detection equipment into a full-face flaw detection line. For this reason, it has been attempted to install multiple ultrasonic flaw detectors, to give up full-face flaw detection and substitute for partial flaw detection, or to separately provide an inspection line to perform full-face flaw detection. But,
In either case, the equipment becomes complicated, or the production process up to the determination of the presence or absence of defects in the material is not drastically shortened. Among them, it was not possible to adequately meet the needs of performing nondestructive inspection (online flaw detection) without reducing production efficiency.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本願発明は、超音波診
断装置で行われているような送受信双方でのフォーカス
を排除し、受信側のみでフォーカスを得るものとした、
当該非破壊検査に適した超音波探傷装置を提供すること
にて、上述の全面探傷のサイクルタイムの短縮を飛躍的
に向上せしめて、上記の課題の解決を図る。特に、本願
発明は、最新の製造ライン、精製ラインの操業速度に見
合うサイクルタイムを持つ、全面探傷が可能な超音波探
傷装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention eliminates the focus on both transmitting and receiving as is done in an ultrasonic diagnostic apparatus and obtains the focus only on the receiving side.
By providing an ultrasonic flaw detector suitable for the non-destructive inspection, the shortening of the cycle time of the above-mentioned full-face flaw detection is dramatically improved, and the above problem is solved. In particular, the present invention provides an ultrasonic flaw detector capable of flaw detection on a whole surface, which has a cycle time commensurate with the operating speed of the latest production line and refining line.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】鋼材などの材料の製造分
野において、通常行われている高速オンライン向け超音
波探傷装置でテスト・試験される材料は均質なものが多
く、また、形状も円柱、円筒、直方体等の単純なものが
多い。そして、ほとんどは欠陥の無いものであるが、ご
くまれに存在する空洞、割れ、異材混入等の欠陥部を、
高速に流れるライン上で検出する目的で超音波探傷装置
は利用される。このような目的で使用される超音波探傷
装置としては、試験される材料の欠陥の有無と、欠陥が
存在するときはその欠陥の超音波反射エコーの最大エコ
ー高さとその概略位置が分かれば十分であり、医療用超
音波診断装置で行われているような、高分解能での欠陥
位置の空間的な連続的な視覚化は特に必要ない。本願発
明は、このような点に着目して、下記の構成を採る。即
ち、本願第1の発明に係る超音波探傷装置は、被検材表
面に沿って配列可能な複数の振動子を有する超音波変換
器アレーと、超音波変換器アレーの各振動子をスパイク
パルスで励振する励振手段と、各振動子で受信した超音
波受信エコーを振動子ごとの波形データとして記憶する
波形メモリと、振動子ごとの波形データが記憶された前
記波形メモリの内容を読み出し、加算器にて位相合成す
る位相合成手段と、上記波形メモリの読み出しにおい
て、その各波形メモリのアドレスを電子走査範囲内の任
意位置に対するダイナミックフォーカスのビーム路程距
離に相当するアドレスとして与える焦点手段とを備える
ことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In the field of manufacturing materials such as steel materials, many of the materials tested and tested by ultrasonic flaw detectors for high-speed online that are usually used are homogeneous, and the shape is cylindrical. There are many simple things such as cylinders and cuboids. And most of them have no defects, but very rare defects such as cavities, cracks, mixing of different materials,
An ultrasonic flaw detector is used for the purpose of detecting on a line flowing at high speed. For an ultrasonic flaw detector used for such a purpose, it is sufficient if the presence or absence of a defect in the material to be tested, the maximum echo height of the ultrasonic reflection echo of the defect and the approximate position of the defect are known. Therefore, spatially continuous visualization of defect positions with high resolution, which is performed in a medical ultrasonic diagnostic apparatus, is not particularly required. The present invention takes the above points into consideration and adopts the following configurations. That is, the ultrasonic flaw detector according to the first invention of the present application is an ultrasonic transducer array having a plurality of transducers that can be arranged along the surface of the material to be inspected, and spike pulses for each transducer of the ultrasonic transducer array. Excitation means for exciting with, a waveform memory that stores the ultrasonic reception echo received by each transducer as waveform data for each transducer, and the contents of the waveform memory that stores the waveform data for each transducer is read and added. And a focus means for giving the address of each waveform memory as an address corresponding to the beam path distance of dynamic focus with respect to an arbitrary position within the electronic scanning range when reading the waveform memory. It is characterized by

【0009】このような構成を採ることによって、本願
第1の発明に係る超音波探傷装置は、超音波変換器アレ
ーの全振動子をスパイクパルスで励振する励振手段に
て、超音波の送信側でのフォーカスを止め、超音波変換
器アレーの前面に超音波の擬似平面波を放射する。即
ち、フォーカスがない(或いは、ないに等しい程度遠方
にフォーカスする、即ち探傷範囲以遠にてフォーカスす
る)超音波の疑似平面波を送信することにより、探傷範
囲を、狭めない。従って、被検材に対する超音波変換器
アレーの設置範囲を、被検材の検査範囲の全域に対応さ
せることにて、一回の超音波の発信で検査範囲の全範囲
に渡り超音波を伝播させることが可能である。一方、検
査範囲内の反射源からの反射エコーは、超音波変換器ア
レーの各振動子で受信され、波形データとして各波形メ
モリに記憶される。この波形メモリには、波形データと
して、全検査範囲内の欠陥(超音波反射源)の位置とそ
の大きさ(反射量)の情報が位相拡散して記憶される。
即ち、1回の超音波の送信とそれに続く超音波の受信に
より、その全検査空間内の欠陥分布状況が位相拡散され
て波形メモリに記憶されていることになる。この位相拡
散された各波形メモリの内容から、検査空間内の任意位
置の欠陥分布状況を高速に逆演算する手段があれば、全
検査空間内の欠陥分布状況を再合成可能となり、検査時
間は飛躍的に短縮され、検査スピードは向上する。これ
は、各波形メモリのアドレスを電子走査範囲内の任意位
置に対するダイナミックフォーカスのビーム路程距離に
相当するアドレスとして与える焦点手段と、各波形メモ
リの内容を読み出し、加算器にて位相合成する位相合成
手段により可能となる。
By adopting such a configuration, the ultrasonic flaw detector according to the first aspect of the present invention uses the exciting means for exciting all the transducers of the ultrasonic transducer array by the spike pulse, and transmits the ultrasonic wave. The focus is stopped at and the pseudo plane wave of ultrasonic waves is radiated to the front surface of the ultrasonic transducer array. That is, the flaw detection range is not narrowed by transmitting the pseudo plane wave of the ultrasonic wave which is not focused (or is focused to a distance as much as nothing, that is, focused beyond the flaw detection range). Therefore, by making the installation range of the ultrasonic transducer array for the test material correspond to the entire inspection range of the test material, the ultrasonic waves can be propagated over the entire inspection range with one ultrasonic wave transmission. It is possible to On the other hand, the reflection echo from the reflection source within the inspection range is received by each transducer of the ultrasonic transducer array and stored as waveform data in each waveform memory. In this waveform memory, the information of the position and the size (reflection amount) of the defect (ultrasonic reflection source) within the entire inspection range is phase-spread and stored as waveform data.
That is, the state of defect distribution in the entire inspection space is phase-diffused and stored in the waveform memory by one transmission of ultrasonic waves and subsequent reception of ultrasonic waves. If there is a means to inversely calculate the defect distribution situation at an arbitrary position in the inspection space from the contents of each phase-spread waveform memory, the defect distribution situation in the entire inspection space can be recombined and the inspection time can be reduced. Dramatically shortened and inspection speed improved. This is a phase synthesizing method in which the address of each waveform memory is given as an address corresponding to the beam path distance of the dynamic focus with respect to an arbitrary position within the electronic scanning range, and the contents of each waveform memory are read out and the phase is synthesized by an adder. It becomes possible by means.

【0010】本願第2の発明の超音波探傷装置は、上記
本願第1の発明に係る超音波探傷装置にあって、電子走
査範囲内でアレー素子配列方向ごとの深さ方向ゲート範
囲を与えそのゲート範囲における前記位相合成された信
号の最大エコー高さ及び最大エコー高さでの深さ方向位
置を検出するゲート処理手段と、電子走査範囲の指定さ
れたアレー素子配列位置における複数回の超音波サイク
ルでの前記位相合成された信号の各深さ方向のピークエ
コー高さをメモリするAスコープメモリ手段とを備えた
ことを特徴とする。
An ultrasonic flaw detector according to a second aspect of the present invention is the ultrasonic flaw detector according to the first aspect of the present invention, wherein a depth direction gate range is provided for each array element array direction within an electronic scanning range. Gate processing means for detecting the maximum echo height of the phase-synthesized signal in the gate range and the position in the depth direction at the maximum echo height, and a plurality of ultrasonic waves at a specified array element array position in the electronic scanning range A scope memory means for storing the peak echo height in each depth direction of the phase-combined signal in a cycle.

【0011】本願第2の発明に係る超音波探傷装置は、
上記本願第1の発明に係る超音波探傷装置が奏する作用
を得ると共に、上記のゲート処理手段において、電子走
査範囲内の再合成された欠陥信号と電子走査範囲に位置
情報とにより、欠陥の大きさとその位置が得られる。ま
た、Aスコープメモリ手段において、電子走査範囲内の
再合成された欠陥信号と電子走査範囲の位置情報とによ
り、波形表示サイクル毎にAスコープ波形が得られ、表
示装置に波形表示することが可能である。
An ultrasonic flaw detector according to the second invention of the present application is
In addition to obtaining the operation of the ultrasonic flaw detector according to the first aspect of the present invention, the size of the defect can be obtained by the gate processing means by the re-synthesized defect signal in the electronic scanning range and the position information in the electronic scanning range. And its position are obtained. Further, in the A scope memory means, the A scope waveform is obtained for each waveform display cycle by the re-synthesized defect signal in the electronic scanning range and the position information of the electronic scanning range, and the waveform can be displayed on the display device. Is.

【0012】本願第3の発明に係る超音波探傷装置で
は、上記本願第1又は第2の発明に係る超音波探傷装置
について、鋼材などの材料製品である被検材の生産ライ
ンにあって、被検材の生産ラインの流れと交差して、超
音波変換器アレーが配置されることにより、ラインの移
送に伴って、被検材のラインの移送方向の各位置におけ
る、被検材内部の探傷予定の全範囲を、順次探傷して行
くことが可能なものである。
In the ultrasonic flaw detector according to the third aspect of the present invention, the ultrasonic flaw detector according to the first or second aspect of the present invention is provided in a production line of a material to be tested, which is a material product such as steel. By arranging the ultrasonic transducer array so as to intersect with the flow of the test material production line, the inside of the test material at each position in the transfer direction of the test material is moved along with the transfer of the line. It is possible to sequentially perform flaw detection on the entire range of the flaw detection plan.

【0013】本願第3の発明に係る超音波探傷装置は、
上記本願第1又は第2の発明に係る超音波探傷装置が奏
する作用を得ると共に、被検材のラインの移送方向の各
位置における被検材内部の探傷予定の全範囲について、
一度の超音波の発射で探傷を済ませることができる。ま
た、ラインの稼働により、被検材の移送方向の各位置
が、順次超音波変換器アレーを通過するので、別途に超
音波変換器アレーの走査手段を要することなく、被検材
の移送方向のある位置における探傷予定の全範囲を探傷
した後、他の箇所における被検材内部の探傷予定の全範
囲の探傷に移行することが可能である。従って、生産ラ
インを利用して、当該ラインの稼働を止めることなく、
上記の各位置における探傷を探傷予定の全範囲を順次済
ませる(オンライン探傷を行う)ことができる。
The ultrasonic flaw detector according to the third aspect of the present invention is
In addition to obtaining the action of the ultrasonic flaw detector according to the first or second aspect of the present application, for the entire range of the flaw detection inside the test material at each position in the transfer direction of the line of the test material,
A single ultrasonic wave emission can complete flaw detection. In addition, since each position in the transfer direction of the test material sequentially passes through the ultrasonic transducer array due to the operation of the line, there is no need for a separate scanning means for the ultrasonic transducer array, and the transfer direction of the test material is not required. After performing the flaw detection on the entire range of the flaw detection plan at a certain position, it is possible to shift to the flaw detection on the whole range of the flaw detection plan inside the test material at another location. Therefore, using the production line, without stopping the operation of the line,
The flaw detection at each of the above positions can be sequentially completed over the entire range of flaw detection (online flaw detection).

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本願発明の実
施の形態を説明する。図1乃至図4へ、本願発明の一実
施の形態を示す。図1は、本願発明の一実施の形態に係
る超音波探傷装置のブロック図である。図2は、上記の
超音波探傷装置1の制御手順を示すフローチャートであ
る。図3は、この超音波探傷装置の電子操作のイメージ
を示す説明図である。図4は、この超音波探傷装置の波
形メモリ上の位相合成曲線のイメージを示す説明図であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a control procedure of the ultrasonic flaw detector 1 described above. FIG. 3 is an explanatory diagram showing an image of electronic operation of the ultrasonic flaw detector. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image of a phase synthesis curve on the waveform memory of this ultrasonic flaw detector.

【0015】この超音波探傷装置は、被検材内部の探傷
を望む範囲に対応し被検材表面に沿って配列可能な複数
の振動子1を有する超音波変換器アレー10と、超音波
変換器アレー10の各振動子1をスパイクパルスで励振
する励振手段と、各振動子1で受信した超音波受信エコ
ーを振動子1ごとの波形データとして記憶する波形メモ
リと、振動子ごとの波形データが記憶された前記波形メ
モリの内容を読み出し、加算器にて位相合成する位相合
成手段と、上記波形メモリの読み出しにおいてその各波
形メモリのアドレスを電子走査範囲内の任意位置に対す
るダイナミックフォーカスのビーム路程距離に相当する
アドレスとして与える焦点手段と、電子走査範囲内でア
レー素子配列方向ごとの深さ方向ゲート範囲を与えその
ゲート範囲における前記位相合成された信号の最大エコ
ー高さ及び最大エコー高さでの深さ方向位置を検出する
ゲート処理手段と、電子走査範囲の指定されたアレー素
子配列位置における複数回の超音波サイクルでの前記位
相合成された信号の各深さ方向のピークエコー高さをメ
モリするAスコープメモリ手段とを備えたことを特徴と
する。そして、この超音波探傷装置では、オンライン探
傷が可能である。即ち、鋼材などの材料製品である被検
材の生産ライン(図示しない。)において、被検材の生
産ラインの流れと交差して、超音波変換器アレー10が
配置されることにより、即ち、超音波変換器アレー10
が生産ラインを横断し、横断した被検材の少なくとも検
査予定の全幅(横幅)に渡って振動子1…1が配置され
た状態とされることにより、ラインの移送に伴って、被
検材のラインの移送方向(縦幅方向)の各位置におけ
る、被検材内部の探傷予定の全範囲を、順次探傷して行
くことが可能なものである。
This ultrasonic flaw detector comprises an ultrasonic transducer array 10 having a plurality of transducers 1 which can be arranged along the surface of the material to be inspected corresponding to a desired area for flaw detection inside the material to be inspected, and ultrasonic transducers. Excitation means for exciting each transducer 1 of the instrument array 10 with a spike pulse, a waveform memory for storing the ultrasonic wave reception echo received by each transducer 1 as waveform data for each transducer 1, and waveform data for each transducer The phase synthesizing means for reading the stored contents of the waveform memory and synthesizing the phases in the adder, and the address of each waveform memory in the reading of the waveform memory is the beam path of the dynamic focus for an arbitrary position within the electronic scanning range. Focusing means that is given as an address corresponding to the distance and depth direction gate range for each array element array direction within the electronic scanning range are given. Gate processing means for detecting the maximum echo height of the phase-combined signal and the depth direction position at the maximum echo height, and a plurality of ultrasonic cycles at a designated array element array position in the electronic scanning range A scope memory means for storing the peak echo height of each phase-synthesized signal in each depth direction. Then, this ultrasonic flaw detector can perform online flaw detection. That is, in the production line (not shown) of the material to be inspected, which is a material product such as steel material, the ultrasonic transducer array 10 is arranged so as to intersect with the flow of the production line of the material to be inspected, that is, Ultrasonic transducer array 10
Is crossed across the production line, and the transducers 1 ... 1 are arranged over at least the entire width (horizontal width) of the crossed test material to be inspected. It is possible to sequentially perform flaw detection in the entire range of the flaw detection scheduled inside the test material at each position in the transfer direction (vertical width direction) of the line.

【0016】以下、図面を参照して、更に詳細に説明す
る。図1において、超音波変換器アレー10は、n素子
の超音波振動子1で構成されており、パルサー部20、
レシーバー部30に接続され、超音波の検査空間への発
信、及び、検査空間からの反射超音波エコーの受信が行
われる。パルサー部20は、超音波変換器アレー10の
素子数nと同じ個数のスパイクパルサー回路より構成さ
れ、制御部90よりのパルス発信タイミング信号によ
り、スパイクパルサー回路は一斉に動作し、超音波変換
器アレー10が励振される。レシーバー部30は超音波
変換器アレー10の素子数nと同じ個数のレシーバー回
路で構成され、超音波受信エコーはここで信号増幅さ
れ、信号処理部40に送られる。
Further details will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, an ultrasonic transducer array 10 is composed of an ultrasonic transducer 1 having n elements, and includes a pulsar unit 20,
It is connected to the receiver unit 30 and transmits ultrasonic waves to the examination space and receives reflected ultrasonic echoes from the examination space. The pulsar unit 20 is composed of the same number of spike pulsar circuits as the number of elements n of the ultrasonic transducer array 10, and the spike pulsar circuits are operated simultaneously by the pulse transmission timing signal from the control unit 90, and the ultrasonic transducers are operated. Array 10 is excited. The receiver section 30 is composed of the same number of receiver circuits as the number of elements n of the ultrasonic transducer array 10, and the ultrasonic reception echo is signal-amplified here and sent to the signal processing section 40.

【0017】信号処理部40は、超音波変換器アレー1
0の素子数nと同じ個数の信号処理回路41−1〜41
―nで構成される。各信号処理回路41はAD変換器4
11、超音波波形メモリ412、切替器413、ダイナ
ミックフォーカス位相補正メモリ414で構成される。
AD変換器411は、レシーバー部30から送られる超
音波信号をAD変換し、超音波波形メモリ412に書き
込まれる。AD変換のサンプリング周波数は超音波振動
子の公称周波数の8倍以上で行われる。このサンプリン
グ信号は、制御部90から第1信号線(図示しない。)
で供給される。
The signal processing unit 40 includes an ultrasonic transducer array 1
The same number of signal processing circuits 41-1 to 41 as the number n of 0 elements
-N. Each signal processing circuit 41 includes an AD converter 4
11, an ultrasonic waveform memory 412, a switch 413, and a dynamic focus phase correction memory 414.
The AD converter 411 AD-converts the ultrasonic signal sent from the receiver unit 30, and is written in the ultrasonic waveform memory 412. The sampling frequency for AD conversion is 8 times or more the nominal frequency of the ultrasonic transducer. This sampling signal is sent from the control unit 90 to a first signal line (not shown).
Supplied with.

【0018】超音波波形メモリ412は、書き込みステ
ップ(図2)ではAD変換器411から送られる超音波
波形データを書き込み、また、読み出しステップ(図
2)では同メモリ412に保存されている超音波波形デ
ータを読み出され、加算器53に接続される。この超音
波波形メモリ412のアドレスは切替器413から供給
される。
The ultrasonic waveform memory 412 writes the ultrasonic waveform data sent from the AD converter 411 in the writing step (FIG. 2), and the ultrasonic waves stored in the memory 412 in the reading step (FIG. 2). The waveform data is read out and connected to the adder 53. The address of the ultrasonic waveform memory 412 is supplied from the switch 413.

【0019】切替器413は、書き込みステップ(図
2)ではビーム路程カウンタ50の値を超音波波形メモ
リ412のアドレスに送り、読み出しステップではダイ
ナミックフォーカス位相補正メモリ414の内容を超音
波波形メモリ412のアドレスに送る。
The switch 413 sends the value of the beam path counter 50 to the address of the ultrasonic waveform memory 412 in the writing step (FIG. 2), and the contents of the dynamic focus phase correction memory 414 in the ultrasonic waveform memory 412 in the reading step. Send to address.

【0020】ダイナミックフォーカス位相補正メモリ4
14は、公知のダイナミックフォーカス法における各フ
ォーカス位置での位相補正量がメモリされており、電子
走査位置yを示すY 方向カウンタ51と、フォーカスの
深さ位置dを示すD 深さ方向カウンタ52のデータをこ
のダイナミックフォーカス位相補正メモリ414のアド
レスに供給することにより、フォーカス位置(yd)で
の位相補正量が得られ、この位相補正量が超音波波形メ
モリ412の読み出しアドレスに与えられる。超音波波
形メモリ412からは、そのフォーカス位置(yd)で
ダイナミックフォーカスを行う場合の、その振動子が寄
与する超音波波形データが得られる。上記手順が各信号
処理回路41−1〜41―nで同時に行われ、各信号処
理回路41−1〜41―nの各超音波波形メモリ412
の内容、すなわち超音波波形データは加算器53に送ら
れ、ダイナミックフォーカスの位相合成が行われる。な
お、各ダイナミックフォーカス位相補正メモリ414の
内容は、第2信号線(図示せず。)を通じ、制御部90
に予め記憶される。
Dynamic focus phase correction memory 4
Reference numeral 14 stores a phase correction amount at each focus position in the known dynamic focus method, and includes a Y direction counter 51 indicating an electronic scanning position y and a D depth direction counter 52 indicating a focus depth position d. By supplying the data to the address of the dynamic focus phase correction memory 414, the phase correction amount at the focus position (yd) is obtained, and this phase correction amount is given to the read address of the ultrasonic waveform memory 412. From the ultrasonic waveform memory 412, ultrasonic waveform data contributed by the transducer when dynamic focusing is performed at the focus position (yd) is obtained. The above procedure is performed simultaneously in each of the signal processing circuits 41-1 to 41-n, and each ultrasonic waveform memory 412 of each of the signal processing circuits 41-1 to 41-n is processed.
, That is, the ultrasonic waveform data is sent to the adder 53, and the dynamic focus phase synthesis is performed. The content of each dynamic focus phase correction memory 414 is controlled by the control unit 90 via a second signal line (not shown).
Stored in advance.

【0021】加算器53は、素子数nと同じ個数の超音
波波形メモリ412から来る各超音波波形データを位相
合成する。この加算器53の出力は、検波回路54に送
られる。検波回路54では全波整流、+半波整流、−半
波整流等の検波処理が行われる。検波回路54の出力は
ゲート回路60と波形ピーク保存回路70に接続され
る。
The adder 53 phase-synthesizes each ultrasonic waveform data coming from the ultrasonic waveform memory 412 of the same number as the number of elements n. The output of the adder 53 is sent to the detection circuit 54. The detection circuit 54 performs detection processing such as full-wave rectification, + half-wave rectification, and −half-wave rectification. The output of the detection circuit 54 is connected to the gate circuit 60 and the waveform peak storage circuit 70.

【0022】ゲート回路60は、エコー高さメモリ6
1、コンパレータ62、書き込み制御回路63、エコー
深さメモリ64、ゲート発生回路65、及び、ゲート位
置メモリ66より構成される。ゲート回路60は読み出
しステップ(図2)の時のみ能動的に機能し。制御部更
新1ステップ(図2)ではメモリ61、メモリ64のア
クセスのみ行われる。
The gate circuit 60 includes an echo height memory 6
1, a comparator 62, a write control circuit 63, an echo depth memory 64, a gate generation circuit 65, and a gate position memory 66. The gate circuit 60 functions actively only during the read step (FIG. 2). In the control unit updating step 1 (FIG. 2), only the memory 61 and the memory 64 are accessed.

【0023】エコー高さメモリ61は電子走査位置yを
示すY 方向カウンタ51をアドレスとし、電子走査位置
y位置毎のゲート内ピークエコー高さを一時記憶する。
コンパレータ62では検波回路54のエコー高さ値と、
エコー高さメモリ61に記憶されているゲート内ピーク
エコー高さを比較し、検波回路54のエコー高さ値の方
が高いときは、書き込み制御回路63に書き込み信号を
送る。書き込み制御回路63ではゲート発生回路65の
ゲート信号を受け、ゲートがオンである間に、前記コン
パレータ62の書き込み信号が来ると、エコー高さメモ
リ61とエコー深さメモリ64に書き込みパルスを送
る。このパルスを受け、エコー高さメモリ61では、検
波回路54の出力データであるエコー高さ値を同メモリ
61に書き込み、エコー高さメモリ61のゲート内ピー
クエコー高さを更新する。制御部更新1ステップ(図
2)では電子走査位置yを示すY 方向カウンタ51を0
より+1しながら、エコー高さメモリ61のゲート内ピ
ークエコー高さを順次読み出し、読み出し後は同内容を
クリアし、つぎのサイクルの準備を行う。
The echo height memory 61 uses the Y-direction counter 51 indicating the electronic scanning position y as an address to temporarily store the peak echo height in the gate for each electronic scanning position y position.
In the comparator 62, the echo height value of the detection circuit 54 and
The in-gate peak echo heights stored in the echo height memory 61 are compared, and when the echo height value of the detection circuit 54 is higher, a write signal is sent to the write control circuit 63. The write control circuit 63 receives the gate signal of the gate generation circuit 65, and sends a write pulse to the echo height memory 61 and the echo depth memory 64 when the write signal of the comparator 62 comes while the gate is on. In response to this pulse, the echo height memory 61 writes the echo height value which is the output data of the detection circuit 54 into the same memory 61, and updates the peak echo height in the gate of the echo height memory 61. In the step of updating the control unit (FIG. 2), the Y-direction counter 51 indicating the electronic scanning position y is set to 0.
While increasing by 1, the peak echo height in the gate of the echo height memory 61 is sequentially read, the same contents are cleared after the reading, and the preparation for the next cycle is performed.

【0024】エコー深さメモリ64は電子走査位置yを
示すY 方向カウンタ51をアドレスとし、電子走査位置
y位置毎のゲート内ピーク深さ位置を一時記憶する。前
記書き込み制御回路63よりの書き込み信号はこのエコ
ー深さメモリ64の書き込みパルスともなる。この書き
込みパルスが来ると、エコー深さメモリ64ではフォー
カスの深さ位置dを示すD 深さ方向カウンタ52の値が
メモリに書き込まれ、エコー深さメモリ64に記憶され
ているゲート内ピーク深さ位置は更新される。制御部更
新1ステップ(図2)では電子走査位置yを示すY 方向
カウンタ51を0より+1しながら、エコー深さメモリ
64のゲート内ピーク深さ位置を順次読み出し、読み出
し後は同内容をクリアし、つぎのサイクルの準備を行
う。
The echo depth memory 64 uses the Y-direction counter 51 indicating the electronic scanning position y as an address, and temporarily stores the in-gate peak depth position for each electronic scanning position y. The write signal from the write control circuit 63 also serves as a write pulse for the echo depth memory 64. When this write pulse arrives, the echo depth memory 64 writes the value of the D depth direction counter 52 indicating the focus depth position d into the memory, and the in-gate peak depth stored in the echo depth memory 64. The location is updated. In the step 1 of updating the control unit (FIG. 2), the peak depth position in the gate of the echo depth memory 64 is sequentially read while the Y-direction counter 51 indicating the electronic scanning position y is incremented by 0, and the same contents are cleared after the reading. And prepare for the next cycle.

【0025】ゲート位置メモリ66は電子走査位置yを
示すY 方向カウンタ51をアドレスとし、電子走査位置
y位置毎の、深さ方向のゲート起点位置データとゲート
終点位置データが保存されている。電子走査位置yを示
すY 方向カウンタ51が更新されると、ゲート位置メモ
リ66の内容が読み出され、電子走査位置y位置で決ま
る、深さ方向のゲート起点位置の値とゲート終点位置の
値がゲート発生回路65に送られる。ゲート位置メモリ
66の内容は、第3信号線(図示しない。)を通じ、制
御部90に、予め記憶される。
The gate position memory 66 uses the Y-direction counter 51 indicating the electronic scanning position y as an address, and stores the gate starting point position data and the gate ending point position data in the depth direction for each electronic scanning position y position. When the Y direction counter 51 indicating the electronic scanning position y is updated, the contents of the gate position memory 66 are read out, and the values of the gate starting point position and the gate ending point position in the depth direction determined by the electronic scanning position y position are read. Are sent to the gate generation circuit 65. The content of the gate position memory 66 is stored in the control unit 90 in advance through a third signal line (not shown).

【0026】ゲート発生回路65では、前記ゲート位置
メモリ66より送られる深さ方向のゲート起点位置の値
とゲート終点位置の値を受け、この2つの値と、フォー
カスの深さ位置dを示すD 深さ方向カウンタ52の値を
比較する。D 深さ方向カウンタ52が2つのゲート位置
の間にあるときは、ゲート信号をオンとし、逆の時はオ
フとし、書き込み制御回路63にゲート信号を送る。
The gate generating circuit 65 receives the values of the gate starting point position and the gate ending point position in the depth direction sent from the gate position memory 66, and receives these two values and the focus depth position d. The values of the depth direction counter 52 are compared. When the D depth direction counter 52 is located between two gate positions, the gate signal is turned on, and when the counter is turned off, the gate signal is turned off and the gate signal is sent to the write control circuit 63.

【0027】波形ピーク保存回路70は、波形ピーク保
存メモリ71、コンパレータ72、レジスタ73、コン
パレータ74、及び、書き込み制御回路75より構成さ
れる。波形ピーク保存メモリ71のアドレスには、深さ
位置dを示すD 深さ方向カウンタ52がつながれ、各深
さでの超音波エコー波形が記憶される。コンパレータ7
2は、検波回路54のエコー高さ値と、波形ピーク保存
メモリ71の内容を比較し、検波回路54のエコー高さ
値の方が高いときは、書き込み制御回路75に書き込み
信号を送る。
The waveform peak storage circuit 70 comprises a waveform peak storage memory 71, a comparator 72, a register 73, a comparator 74, and a write control circuit 75. The D-depth direction counter 52 indicating the depth position d is connected to the address of the waveform peak storage memory 71, and the ultrasonic echo waveform at each depth is stored. Comparator 7
2 compares the echo height value of the detection circuit 54 with the contents of the waveform peak storage memory 71, and when the echo height value of the detection circuit 54 is higher, sends a write signal to the write control circuit 75.

【0028】レジスタ73は、Y 方向電子走査アドレス
ysの内容が保持され、波形ピーク保存回路70ではこ
のアドレスys走査線上の各深さ毎の最大値がホールド
される。このレジスタ73のデータは制御部90より書
き込まれる。コンパレータ74は、レジスタ73の内容
(ys)と、電子走査位置yを示すY方向カウンタ51
とを比較し、一致しているとき、書き込み制御回路75
に電子走査位置一致信号を送る。
The register 73 holds the contents of the Y-direction electronic scanning address ys, and the waveform peak storage circuit 70 holds the maximum value for each depth on the scanning line of the address ys. The data in the register 73 is written by the control unit 90. The comparator 74 includes a Y direction counter 51 that indicates the content (ys) of the register 73 and the electronic scanning position y.
And the write control circuit 75
To the electronic scanning position coincidence signal.

【0029】書き込み制御回路75は、コンパレータ7
4からの電子走査位置一致信号が来ている時に、コンパ
レータ72から書き込み信号があると、波形ピーク保存
メモリ71に書き込みパルスを出力する。この書き込み
パルスを受け、波形ピーク保存メモリ71では検波回路
54の出力データをメモリに書き込み、メモリ内容は更
新される。
The write control circuit 75 includes a comparator 7
When there is a write signal from the comparator 72 when the electronic scanning position coincidence signal from 4 is received, a write pulse is output to the waveform peak storage memory 71. In response to this write pulse, the waveform peak storage memory 71 writes the output data of the detection circuit 54 into the memory, and the memory contents are updated.

【0030】制御部更新2ステップ(図2)において、
深さ位置dを示すD 深さ方向カウンタ52を0より+1
しながら、波形ピーク保存メモリ71にメモリされてい
る超音波波形、すなわちAスコープ波形を順次読み出
し、読み出し後は同内容をクリアし、つぎのサイクルの
準備を行う。そして、この読み出されたAスコープ波形
は制御部90内の画面表示部に表示される。
In the step 2 of updating the control unit (FIG. 2),
The depth direction counter 52 indicating the depth position d is incremented from 0 by +1
However, the ultrasonic waveforms stored in the waveform peak storage memory 71, that is, the A-scope waveforms are sequentially read, the same contents are cleared after the reading, and the next cycle is prepared. Then, the read A scope waveform is displayed on the screen display unit in the control unit 90.

【0031】図1に示す通り、この装置は、ビーム路程
カウンタ50、Y 方向カウンタ51、D 深さ方向カウン
タ52、及び、制御部90を有する。各カウンタは、制
御部90の信号により、クリアされたり、カウントアッ
プされたりすることが可能である。制御部90は、少な
くとも、CPU 、メモリ、プログラムROM 、画面表示部、
通信部で構成され、各種タイミングを作成し各部各回路
に送り、各部にデータを与え、又、各部よりのデータを
読み出し、その結果を表示し、他装置に通信することが
可能な装置である。この制御部90には、市販のコンピ
ュータを用いることが可能である。この実施の形態にお
いて、超音波探傷装置の、上記の励振手段は、主として
パルサー部20にて構成されている。上記の波形メモリ
は、レシーバー部30と、このAD変換器411と、超
音波波形メモリ412とにて構成されている。また、前
記の位相合成手段は、加算器53にて構成されている。
そして前記の焦点手段は、上記のY 方向カウンタ51
と、上記のD 深さ方向カウンタ52と、D 深さ方向カウ
ンタ52と、各ダイナミックフォーカス位相補正メモリ
414とにて構成されている。
As shown in FIG. 1, the apparatus has a beam path counter 50, a Y direction counter 51, a D depth direction counter 52, and a control section 90. Each counter can be cleared or counted up by a signal from the control unit 90. The control unit 90 includes at least a CPU, a memory, a program ROM, a screen display unit,
It is a device that is composed of a communication unit and is capable of creating various timings, sending them to each circuit of each unit, giving data to each unit, reading data from each unit, displaying the result, and communicating with other devices. . A commercially available computer can be used for the control unit 90. In this embodiment, the above-mentioned excitation means of the ultrasonic flaw detector is mainly composed of the pulsar section 20. The above waveform memory is composed of the receiver unit 30, the AD converter 411, and the ultrasonic waveform memory 412. The phase synthesizing means is composed of an adder 53.
The focusing means is the Y direction counter 51.
The D depth direction counter 52, the D depth direction counter 52, and each dynamic focus phase correction memory 414.

【0032】次に図2を用いて、本願発明の動作を説明
する。超音波発信ステップS 1では、制御部90より1
つのパルス発信タイミング信号が作られ、パルサー部2
0に送られる。パルサー部20では、この信号を受け、
超音波変換器アレー10のn素子の超音波振動子に同時
にスパイクパルスを送る。これにより、各超音波振動子
は同時に励振され、超音波は、超音波変換器アレー10
の放射面方向に、擬似平面波状に放射される。超音波は
検査空間を伝播するが、欠陥等の音響反射面に遭遇する
と、超音波の一部は反射され、超音波変換器アレー10
で受信される。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG. In the ultrasonic wave transmitting step S 1, the control unit 90 outputs 1
Two pulse transmission timing signals are generated, and the pulser unit 2
Sent to 0. The pulsar unit 20 receives this signal,
Spike pulses are simultaneously sent to the n-element ultrasonic transducers of the ultrasonic transducer array 10. As a result, the ultrasonic transducers are excited at the same time, and the ultrasonic waves are transmitted by the ultrasonic transducer array 10
Pseudo-plane waves are radiated in the radiation surface direction of. The ultrasonic wave propagates through the inspection space, but when it encounters an acoustic reflection surface such as a defect, part of the ultrasonic wave is reflected, and the ultrasonic transducer array 10
Will be received at.

【0033】書き込みステップS2では、超音波変換器
アレー10で受信された各振動子の超音波受信エコーが
レシーバー部30で増幅され、振動子素子数分nの信号
処理回路41−1〜41―nに送られる。各信号処理回
路41では超音波受信エコーをAD変換し、超音波波形
メモリ412にメモリされる。このときのメモリアドレ
スはビーム路程カウンタ50で与えられ、同カウンタの
クロックはAD変換器411のクロックと同じである。
例えば、この実施の形態では、超音波振動子の公称周波
数を5MHz以下とし、AD変換のクロックを50MH
zとしている。但し、このような周波数に限定するもの
ではなく、必要に応じて、変更可能である。通常、ビー
ム路程カウンタ50は、超音波発信タイミングで0クリ
アされ、その後AD変換器のクロックでカウントされる
が、電子走査範囲の始点が遠方である場合、0クリアさ
れるタイミングは制御部により適切にコントロールされ
る。これにて、超音波波形メモリ412の容量を有効に
利用することができる。このステップは電子走査範囲の
最大ビーム路程伝播時間まで行われる。
In the writing step S2, the ultrasonic wave reception echo of each transducer received by the ultrasonic transducer array 10 is amplified by the receiver unit 30, and the signal processing circuits 41-1 to 41-n corresponding to the number of transducer elements are provided. n. In each signal processing circuit 41, the ultrasonic wave reception echo is AD-converted and stored in the ultrasonic wave waveform memory 412. The memory address at this time is given by the beam path counter 50, and the clock of the counter is the same as the clock of the AD converter 411.
For example, in this embodiment, the ultrasonic transducer has a nominal frequency of 5 MHz or less and an AD conversion clock of 50 MH.
z. However, the frequency is not limited to this, and can be changed as necessary. Normally, the beam path counter 50 is cleared to 0 at the ultrasonic wave transmission timing and then counted by the clock of the AD converter. However, when the start point of the electronic scanning range is distant, the timing to be cleared to 0 is appropriate by the control unit. Controlled by. As a result, the capacity of the ultrasonic waveform memory 412 can be effectively used. This step is carried out until the maximum beam path propagation time in the electronic scanning range.

【0034】読み出しステップS3では、検査空間の深
さ方向D と探触子配列方向Y について、超音波波形メモ
リ412に保存されている超音波受信エコー波形を読み
出しながら、ダイナミックフォーカス法により電子走査
が行われる。図3に電子走査のイメージ図を示す。この
図では、超音波変換器アレーと、同アレーの超音波が放
射された検査空間内でこの深さd0からdeの区間、及
び探触子の配列方向Y方向のy0からyeの区間で示さ
れる電子走査平面が示される。
In the reading step S3, while the ultrasonic reception echo waveform stored in the ultrasonic waveform memory 412 is read in the depth direction D of the examination space and the probe array direction Y, electronic scanning is performed by the dynamic focus method. Done. FIG. 3 shows an image diagram of electronic scanning. In this figure, the ultrasonic transducer array and the section from the depth d0 to de in the examination space where the ultrasonic waves of the array are emitted and the section from y0 to ye in the Y direction of the array direction of the probe are shown. The electronic scanning plane shown is shown.

【0035】読み出しステップS3では、Y 方向カウン
タ51、D 深さ方向カウンタ52をクリアないしは始点
位置y0、d0にセットし、その後、Y 方向カウンタ5
1をカウントアップしながら、カウンタ値がyeになる
まで行う。カウンタがyeを超えると、つぎに同カウン
タをクリアないしは始点位置y0にセットし、D 深さ方
向カウンタ52を+1カウントアップする。この動作を
繰り返し行い、D 深さ方向カウンタ52がdeになり、
この位置でY 方向カウンタ51が一巡するまで行われ
る。これらカウンタ51,カウンタ52のクロックはA
D変換のクロックと同じ50MHzで行われる。この
間、各信号処理回路41−1〜41―nでは、Y 方向カ
ウンタ51、D 深さ方向カウンタ52の値がダイナミッ
クフォーカス位相補正メモリ414のアドレスに供給さ
れる。同メモリ414は、その電子走査位置(y、d)
での位相合成される各超音波振動子(1からn)の位相
補正量すなわちビーム路程位置が出力される。さらに、
このビーム路程位置が超音波波形メモリ412の読み出
しアドレスとなる。このビーム路程位置は、図3の電子
走査イメージ上における電子走査位置P1の2つの矢印
L1、L2で例示される。ここでL1は電子走査位置P
1で超音波が最初にくる伝搬経路を示し、通常は電子走
査位置P1ともっとも近い振動子との距離となる。ま
た、L2は電子走査位置P1で超音波が反射された場合
の各振動子(図3では振動子位置nで例示)で受信され
る超音波の伝搬経路を示す。この2つの伝播経路の和
(L1+L2)を電子走査位置P1での振動子nにおけ
る位相合成時のビーム路程位置となる。よって、超音波
波形メモリ412からは、その電子走査位置(y、d)
での位相合成される各超音波振動子での超音波波形デー
タが出力される。この超音波波形データは各信号処理回
路41−1〜41―nで超音波振動子素子数分出力さ
れ、これが、加算器53に送られ位相合成が行われる。
上記手順により、Y 方向カウンタ51、D 深さ方向カウ
ンタ52で示される電子走査位置(y、d)での位相合
成された波形が加算器53で出力される、上記の関係は
図3、図4で示される。図3のP1点、P2点は電子走
査されている平面上の2点を示し、その2点のアドレス
(y1、d1)、(y2、d2)はその時のD 深さ方向
カウンタ52、Y 方向カウンタ51を示す。図4は各超
音波波形メモリ412のアドレスとメモリを示し、電子
走査平面上の2点P1,P2での各超音波波形メモリ4
12の位相合成曲線を示し、位相合成ではこの曲線にそ
って、各メモリ412の内容が同時に読み出され、加算
器53で位相合成される。ここでは、このような方法を
電子走査平面によるダイナミックフォーカス法と言う。
この電子走査平面によるダイナミックフォーカスが行わ
れている間、加算器53は各々電子走査位置での位相合
成結果データを出力し、検波回路54を経由し、ゲート
回路60と波形ピーク保存回路70に送られる。
In the reading step S3, the Y direction counter 51 and the D depth direction counter 52 are cleared or set to the starting point positions y0 and d0, and then the Y direction counter 5 is set.
While incrementing by 1, it is performed until the counter value becomes yes. When the counter exceeds ye, the counter is then cleared or set to the starting point position y0, and the D depth direction counter 52 is incremented by +1. By repeating this operation, the D depth direction counter 52 becomes de,
This process is repeated until the Y-direction counter 51 makes one cycle. The clocks of these counters 51 and 52 are A
It is performed at the same 50 MHz as the D conversion clock. In the meantime, in each of the signal processing circuits 41-1 to 41-n, the values of the Y direction counter 51 and the D depth direction counter 52 are supplied to the address of the dynamic focus phase correction memory 414. The memory 414 has its electronic scanning position (y, d).
The phase correction amount, that is, the beam path position of each ultrasonic transducer (1 to n) to be phase-combined in (3) is output. further,
This beam path position becomes the read address of the ultrasonic waveform memory 412. This beam path position is illustrated by two arrows L1 and L2 of the electronic scanning position P1 on the electronic scanning image in FIG. Where L1 is the electronic scanning position P
1 indicates a propagation path where the ultrasonic wave comes first, and is usually the distance between the electronic scanning position P1 and the nearest transducer. Further, L2 indicates the propagation path of the ultrasonic wave received by each transducer (illustrated by the transducer position n in FIG. 3) when the ultrasonic wave is reflected at the electronic scanning position P1. The sum (L1 + L2) of these two propagation paths becomes the beam path position at the time of phase combination in the transducer n at the electronic scanning position P1. Therefore, from the ultrasonic waveform memory 412, the electronic scanning position (y, d)
The ultrasonic waveform data in each ultrasonic transducer that is subjected to the phase synthesis in (3) is output. This ultrasonic waveform data is output by the number of ultrasonic transducer elements in each of the signal processing circuits 41-1 to 41-n, and this is sent to the adder 53 for phase combination.
According to the above procedure, the phase-combined waveform at the electronic scanning position (y, d) indicated by the Y direction counter 51 and the D depth direction counter 52 is output by the adder 53. The above relationship is shown in FIG. 4 is shown. Point P1 and point P2 in FIG. 3 indicate two points on the plane which are electronically scanned, and the addresses (y1, d1) and (y2, d2) of these two points are the D depth direction counter 52 and Y direction at that time. The counter 51 is shown. FIG. 4 shows the address and memory of each ultrasonic waveform memory 412, and each ultrasonic waveform memory 4 at two points P1 and P2 on the electronic scanning plane.
12 shows the phase combination curve, and in the phase combination, the contents of the respective memories 412 are simultaneously read out along this curve, and the adder 53 performs the phase combination. Here, such a method is referred to as a dynamic focus method using an electronic scanning plane.
While the dynamic focus is being performed by the electronic scanning plane, the adder 53 outputs the phase combination result data at each electronic scanning position and sends it to the gate circuit 60 and the waveform peak storage circuit 70 via the detection circuit 54. To be

【0036】ゲート回路60では、ゲート内の波形ピー
クエコー高さとその深さ方向位置の検出が行われる。図
3に示すよう、Y走査位置毎にゲート範囲は個別に設定
出来、また、Y走査位置毎の波形ピークエコー高さとそ
のビーム路程距離が検出可能である。ゲート位置メモリ
66は、事前にY走査位置毎のゲート範囲データが書き
込まれている。読み出しステップS3の、電子走査平面
によるダイナミックフォーカスにおいて、電子走査平面
のy位置を示すY 方向カウンタ51の値はゲート位置メ
モリ66のアドレスに与えられる。同メモリ66のメモ
リ内容はそのy位置でのゲート範囲データ(起点位置、
終点位置)であり、そのデータはゲート発生回路65に
接続される。ゲート発生回路65では、このゲート範囲
データと、電子走査平面のd位置を示すD 深さ方向カウ
ンタ52を比較し、d位置がゲート範囲にあれば、書き
込み制御回路63にゲートオン信号を送る。ゲートがオ
ンの間、コンパレータ62では、エコー高さメモリ61
に記憶されている前回のゲート内ピークエコー高さと、
検波回路54からの現電子走査位置のエコー高さを比較
し、現電子走査位置のエコー高さの方が大きいときは、
現電子走査位置のエコー高さをエコー高さメモリ61に
書き込み、また、その現電子走査位置のd位置を示すD
深さ方向カウンタ52のデータをエコー深さメモリ64
に書き込む。エコー高さメモリ61、エコー深さメモリ
64のアドレスには、電子走査平面のy位置を示すY 方
向カウンタ51が与えられているので、y位置毎にゲー
ト内の波形ピークエコー高さとその深さ方向位置の保存
が出来る。
The gate circuit 60 detects the height of the waveform peak echo in the gate and its position in the depth direction. As shown in FIG. 3, the gate range can be set individually for each Y scanning position, and the waveform peak echo height and its beam path distance can be detected for each Y scanning position. In the gate position memory 66, gate range data for each Y scanning position is written in advance. In the dynamic focus by the electronic scanning plane in the reading step S3, the value of the Y direction counter 51 indicating the y position of the electronic scanning plane is given to the address of the gate position memory 66. The memory contents of the memory 66 are the gate range data (starting position,
End point position), and the data is connected to the gate generation circuit 65. In the gate generation circuit 65, the gate range data is compared with the D depth direction counter 52 indicating the d position on the electronic scanning plane, and if the d position is within the gate range, a gate-on signal is sent to the write control circuit 63. While the gate is on, the comparator 62 displays the echo height memory 61.
The previous peak echo height in the gate stored in
The echo height at the current electronic scanning position from the detection circuit 54 is compared, and when the echo height at the current electronic scanning position is larger,
The echo height at the current electronic scanning position is written in the echo height memory 61, and D indicating the d position of the current electronic scanning position is written.
The data of the depth direction counter 52 is converted into the echo depth memory 64.
Write in. Since the Y-direction counter 51 indicating the y position of the electronic scanning plane is given to the addresses of the echo height memory 61 and the echo depth memory 64, the waveform peak echo height in the gate and the depth thereof for each y position. You can save the direction position.

【0037】波形ピーク保存回路70では図3に示す電
子走査平面上のY位置がysである仮想探傷ライン上の
超音波波形の波形ピーク保存処理が行われる。この超音
波波形はパソコンの画面表示部で表示されるが、通常、
この表示サイクル周期は長く、20msec程度(周波
数で50Hz前後)である。これに比べ、本願発明の上
記装置では、電子走査平面の全範囲を走査する周期はこ
れより短く、仮想探傷ライン上の超音波波形をすべて表
示することは出来ない。そこで、波形ピーク保存回路7
0は、表示サイクル周期内の仮想探傷ライン上の各超音
波波形において、各深さ位置での超音波波形のピーク高
さを保存し、すべての深さ位置でその位置での最大波形
を保存するものである。レジスタ73は、仮想探傷ライ
ン上のY位置を示すデータ(ys)が制御部90により
書き込まれる。このデータはコンパレータ74に送られ
る。コンパレータ74では、電子走査位置yを示すY 方
向カウンタ51とこのレジスタ73(ys)と比較し、
一致しているときには一致信号を書き込み制御回路75
に出し、以下の動作が有効に行われる。波形ピーク保存
メモリ71のアドレスには深さ位置dを示すD 深さ方向
カウンタ52が接続され、波形ピーク保存メモリ71か
らは同じ深さ位置dにおける1回前の超音波ピーク波形
がコンパレータ72に与えられ、検波回路54からはそ
の同じ深さ位置dにおける最新超音波エコー高さが与え
られる。検波回路54の方が高いときは書き込み制御回
路75に書き込み信号を送り、書き込み制御回路75で
は波形ピーク保存メモリ71に書き込みパルスを送り、
深さ位置dにおける超音波ピーク波形は、前回より高い
エコー高さに更新される。この動作が各深さで行われ、
また、次次に来る探傷サイクルの各読み出しステップS
3でも同様に行われる。
The waveform peak storage circuit 70 performs waveform peak storage processing of the ultrasonic waveform on the virtual flaw detection line whose Y position on the electronic scanning plane shown in FIG. 3 is ys. Although this ultrasonic waveform is displayed on the screen display of a personal computer,
This display cycle period is long and is about 20 msec (around 50 Hz in frequency). On the other hand, in the above apparatus of the present invention, the period for scanning the entire range of the electronic scanning plane is shorter than this, and it is not possible to display all ultrasonic waveforms on the virtual flaw detection line. Therefore, the waveform peak storage circuit 7
0 stores the peak height of the ultrasonic waveform at each depth position in each ultrasonic waveform on the virtual flaw detection line within the display cycle period, and stores the maximum waveform at that position at all depth positions. To do. Data (ys) indicating the Y position on the virtual flaw detection line is written in the register 73 by the control unit 90. This data is sent to the comparator 74. The comparator 74 compares the Y direction counter 51 indicating the electronic scanning position y with the register 73 (ys),
When they match, a match signal is written to the write control circuit 75.
The following operations are effectively performed. The D depth direction counter 52 indicating the depth position d is connected to the address of the waveform peak storage memory 71, and the ultrasonic peak waveform of the previous time at the same depth position d is stored in the comparator 72 from the waveform peak storage memory 71. The latest ultrasonic echo height at the same depth position d is given from the detection circuit 54. When the detection circuit 54 is higher, a write signal is sent to the write control circuit 75, and the write control circuit 75 sends a write pulse to the waveform peak storage memory 71.
The ultrasonic peak waveform at the depth position d is updated to have a higher echo height than the previous time. This operation is performed at each depth,
In addition, each reading step S in the next flaw detection cycle
The same is done for 3.

【0038】制御部更新1ステップS4では、制御部9
0は、メモリ61、メモリ64のアドレスを与えるY 方
向カウンタ51を操作しながら、ゲート回路60のエコ
ー高さメモリ61、エコー深さメモリ64の内容を読み
出し、同読み出し後はそのメモリの内容をクリアする。
Controller update 1 In step S4, controller 9
0 reads the contents of the echo height memory 61 and the echo depth memory 64 of the gate circuit 60 while operating the Y direction counter 51 which gives the addresses of the memories 61 and 64, and after the reading, the contents of the memories are read. clear.

【0039】画面更新サイクルGでは、画面の表示を更
新するか、しないかの判断が行われる。画面の更新を行
わない場合は、表示及び通信ステップS6に移行し、画
面の更新を行う場合は、次の制御部更新2ステップS5
に移行する。
In the screen update cycle G, it is determined whether the screen display is updated or not. If the screen is not updated, the process proceeds to the display and communication step S6. If the screen is updated, the next control unit update 2 step S5 is performed.
Move to.

【0040】制御部更新2ステップS5では、制御部9
0は、メモリ71のアドレスを与えるD深さ方向カウン
タ52を操作しながら、波形ピーク保存回路70の波形
ピーク保存メモリ71の内容を読み出し、同読み出し後
はそのメモリの内容をクリアする。
Controller update 2 In step S5, controller 9
0 reads the contents of the waveform peak saving memory 71 of the waveform peak saving circuit 70 while operating the D depth direction counter 52 which gives the address of the memory 71, and after the reading, clears the contents of the memory.

【0041】表示及び通信ステップS6では、制御部更
新1ステップS4で読み出した各ゲート内のエコー高さ
及びエコー深さの値を表示し、その内容を外部に通信す
る。また、制御部更新2ステップS5で読み出したピー
ク保存された超音波波形は画面表示部にAスコープ波形
として表示し、その波形データを外部に通信する。な
お、この実施例ではゲート回路60は1組のみである
が、これに限定されるものではなく、複数のゲート回路
を用意し、複数のゲート範囲でのゲート処理を付加する
ことも可能である。
In the display and communication step S6, the values of the echo height and the echo depth in each gate read in the control section updating 1 step S4 are displayed, and the contents are communicated to the outside. Further, the peak-stored ultrasonic waveform read in step S5 of updating control unit 2 is displayed as an A-scope waveform on the screen display unit, and the waveform data is communicated to the outside. In this embodiment, there is only one set of gate circuits 60, but the present invention is not limited to this, and it is possible to prepare a plurality of gate circuits and add gate processing in a plurality of gate ranges. .

【0042】このように本願発明の上記超音波探傷装置
において、超音波変換器アレーの各振動子に同じタイミ
ングでスパイクパルス状の送信パルスを送り、各振動子
で受信した受信超音波エコーをAD変換し、これを振動
子素子数分の波形メモリに記憶させる。電子走査におい
ては、その位置における位相合成曲線にそって、振動子
素子数分の波形メモリから波形データが同時に読み出さ
れ、位相合成される。即ち、電子走査位置1点の位相合
成された波形は1回のメモリ読み出しサイクルで行われ
る。この実施の形態では50MHzのクロックを用いて
いるので、一点の計算は20nsecで完了する。深さ
方向200点、Y軸方向200点の電子走査平面で考え
れば、この範囲をすべて走査するには 20*200*
200nsec=800μsec となる。また、この
電子走査している間にゲート回路ではゲート処理が、波
形ピーク保存回路ではAスコープ波形保存処理が同時進
行している。超音波繰り返しサイクルとしては上記80
0μsecの時間以外に、超音波発信時間、超音波受信
時間、及びゲートデータとAスコープ波形の読み出し時
間も必要であるが、200μsec程度とすれば、10
00μsec(=1msec)で上記電子走査範囲の探
傷サイクルが完了することになる。Y軸方向に電子的に
探傷ビームを動かし、深さ方向にはダイナミックフォー
カス法で計測する従来技術の装置では、一回の超音波繰
り返しサイクルで1つのビーム方向の探傷が完了するこ
とになり、上記と同じ電子走査範囲を探傷するには20
0回の超音波繰り返しサイクルが必要となる。超音波繰
り返し周波数を10KHzとしても、上記電子走査範囲
を探傷するには20msecの時間が必要となる。本願
発明の上記装置は、この実施の形態において、従来技術
の装置と比較し20倍高速に探傷することが可能とな
る。
As described above, in the ultrasonic flaw detector of the present invention, spike pulse-shaped transmission pulses are sent to each transducer of the ultrasonic transducer array at the same timing, and the received ultrasonic echoes received by each transducer are AD. It is converted and stored in the waveform memory for the number of transducer elements. In electronic scanning, waveform data is simultaneously read from the waveform memories for the number of transducer elements along the phase combination curve at that position, and phase combination is performed. That is, the phase-combined waveform of one electronic scanning position is performed in one memory read cycle. Since the clock of 50 MHz is used in this embodiment, the calculation of one point is completed in 20 nsec. Considering an electronic scanning plane of 200 points in the depth direction and 200 points in the Y-axis direction, 20 * 200 * is required to scan the entire range.
200nsec = 800μsec. Further, during the electronic scanning, the gate processing is simultaneously performed in the gate circuit and the A-scope waveform storage processing is simultaneously performed in the waveform peak storage circuit. The ultrasonic cycle is 80
In addition to the time of 0 μsec, the ultrasonic wave transmission time, the ultrasonic wave reception time, and the reading time of the gate data and the A-scope waveform are necessary.
The flaw detection cycle in the electronic scanning range is completed in 00 μsec (= 1 msec). In the prior art device that electronically moves the flaw detection beam in the Y-axis direction and measures in the depth direction by the dynamic focus method, flaw detection in one beam direction is completed in one ultrasonic cycle. 20 to detect the same electronic scanning range as above
Zero ultrasonic repeat cycles are required. Even if the ultrasonic repetition frequency is set to 10 KHz, it takes 20 msec to detect flaws in the electronic scanning range. In this embodiment, the device of the present invention can detect flaws 20 times faster than the device of the prior art.

【0043】上述の実施の形態では、電子走査のY方向
とD方向の処理順において、Y方向カウンタ51を先に
カウントし、Y方向カウンタ51が一巡した後にD深さ
方向カウンタ52を進めているが、これを逆にして、D
深さ方向カウンタ52を先にカウントし、D深さ方向カ
ウンタ52が一巡した後にY方向カウンタ51Dを進め
るようにしても実施可能である。また、上記の実施の形
態において、超音波変換器アレー10は、超音波発信に
際し、全ての振動子1…1を振動させものである。但
し、交差方向における探傷予定(希望)範囲を超える長
さを有するものであって、一部の振動子1…1のみで
(一度の超音波の発信にて)上記探傷予定面全面をカバ
ーすることが可能であれば、全ての振動子1…1を振動
するものに限定しない。更に、生産ライン上で探傷(オ
ンライン探傷)を行わない場合、超音波変換器アレー1
0を走査可能として、当該走査により全面探傷する位置
を順次変えるものとしても実施可能である(尚、上記の
通り全面探傷を行っても、通常、その範囲中、検査作業
者が観察したい場所にのみに、ゲートが設定される)。
また、この場合探傷予定の全範囲を一度に探傷するもの
(全面探傷)に限らず、探傷予定の範囲を複数回の探傷
で行うものとしてもよい。このように設定しても、従来
に比して一度の超音波の発射でカバーできる範囲は広い
ので、探傷回数を低減されることができる。但し、一度
の超音波の発射で全面探傷を行うものとするのが、最も
能率がよく、また、オンライン探傷に適する。
In the above-described embodiment, the Y-direction counter 51 is counted first in the processing sequence of the electronic scanning in the Y-direction and the D-direction, and the D-depth direction counter 52 is advanced after the Y-direction counter 51 has completed one cycle. But reverse this, D
It is also possible to count the depth direction counter 52 first and advance the Y direction counter 51D after the D depth direction counter 52 has completed one cycle. Moreover, in the above-mentioned embodiment, the ultrasonic transducer array 10 vibrates all the transducers 1 ... 1 when transmitting ultrasonic waves. However, it has a length exceeding the expected flaw detection (desired) range in the intersecting direction, and only part of the transducers 1 ... 1 covers the entire flaw detection target surface (by transmitting ultrasonic waves once). If possible, all the vibrators 1 ... 1 are not limited to those that vibrate. Furthermore, when the flaw detection (online flaw detection) is not performed on the production line, the ultrasonic transducer array 1
It is also possible to scan 0 and sequentially change the position of flaw detection by the scanning (it should be noted that even if flaw detection is carried out as described above, it is usually within the range, to the place where the inspection operator wants to observe. Only, the gate is set).
Further, in this case, not only is the flaw detection intended for the entire flaw detection range at one time (entire flaw detection), but the flaw detection intended range may be performed by a plurality of flaw detections. Even with this setting, the range that can be covered by one emission of ultrasonic waves is wider than in the conventional case, so the number of flaw detections can be reduced. However, it is most efficient to perform flaw detection on the entire surface by emitting ultrasonic waves once, and is suitable for online flaw detection.

【0044】最後に本願発明に係る探傷の原理を総括す
ると、これは、超音波送信時の超音波の現実のフォーカ
スを排除して、探傷する被検材内部の各位置(座標)
を、区画された波形メモリーのアドレスと対応させてお
き、実際の受信時の電気的な処理による各波形メモリー
位置における波形データの位相合成とを比べ、異常ある
波形メモリーのアドレスを知得することにより、対応す
る被検材の内部欠陥の位置を検出するものであり、これ
にて、疑似平面波による広範な探傷範囲を獲得し、探傷
サイクルを低減させて、高速な探傷を可能としたもので
ある。
Finally, when the principle of flaw detection according to the present invention is summarized, it means that the actual focus of the ultrasonic wave at the time of ultrasonic wave transmission is eliminated and each position (coordinate) inside the material to be flaw-detected is detected.
Corresponding to the address of the partitioned waveform memory, and by comparing the phase composition of the waveform data at each waveform memory position by the electrical processing at the time of actual reception, by knowing the address of the abnormal waveform memory , Which detects the position of the corresponding internal defect of the material to be inspected, thereby obtaining a wide flaw detection range by the pseudo plane wave, reducing the flaw detection cycle, and enabling high-speed flaw detection. .

【0045】[0045]

【発明の効果】【The invention's effect】

【0046】本願第1の発明の実施によって、受信側の
みでフォーカスを得るものとした、当該非破壊検査に適
した超音波探傷装置を提供し得た。これにて、各種材料
探傷のサイクルタイムを飛躍的に短縮せしめた。特に、
最新の製造ライン、精製ラインの操業速度に見合うサイ
クルタイムを持つ、全面探傷が可能な超音波探傷装置を
提供し得た。
By carrying out the first invention of the present application, it is possible to provide an ultrasonic flaw detector suitable for the nondestructive inspection, in which focus is obtained only on the receiving side. This has dramatically reduced the cycle time for flaw detection of various materials. In particular,
We were able to provide an ultrasonic flaw detector capable of flaw detection on the entire surface with a cycle time that matches the operating speed of the latest production line and refining line.

【0047】本願第2の発明の実施によって、上記本願
第1の発明に係る超音波探傷装置が奏する効果を得ると
共に、上記のゲート処理手段によって、電子走査範囲内
の再合成された欠陥信号と電子走査範囲に位置情報とに
より、欠陥の大きさとその位置が得られる。また、Aス
コープメモリ手段によって、電子走査範囲内の再合成さ
れた欠陥信号と電子走査範囲の位置情報とにより、波形
表示サイクル毎にAスコープ波形が得られ、表示装置に
波形表示することが可能である。
The effect of the ultrasonic flaw detector according to the first aspect of the present invention can be obtained by carrying out the second aspect of the present invention, and the defect signal re-synthesized within the electronic scanning range by the gate processing means can be obtained. The size and position of the defect can be obtained from the position information in the electronic scanning range. Further, the A-scope memory unit obtains the A-scope waveform for each waveform display cycle by the re-synthesized defect signal in the electronic scanning range and the position information of the electronic scanning range, and the waveform can be displayed on the display device. Is.

【0048】本願第3の発明の実施によって、特に、一
度の超音波の発射で、その位置における被検材の探傷予
定の全範囲について、探傷を済ませることが可能であ
り、更に、このような探傷予定面の全範囲の探傷を、オ
ンライン(稼働中の被検材の生産ライン上)で行うこと
が可能であり、生産能力を落とさず、極めて能率的に、
被検材の探傷を済ませることができる。
By carrying out the third invention of the present application, it is possible to perform flaw detection on the entire range of flaw detection scheduled for the material to be inspected at that position, particularly by emitting ultrasonic waves once. It is possible to perform flaw detection on the entire surface of the flaw detection surface online (on the production line of the material being inspected), which does not reduce the production capacity and is extremely efficient.
It is possible to complete the flaw detection of the test material.

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

【図1】本願発明の一実施の形態の超音波探傷装置のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic flaw detector according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施の形態の制御フローチャートである。FIG. 2 is a control flowchart of the above embodiment.

【図3】上記実施の形態の電子走査のイメージを示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an image of electronic scanning according to the above embodiment.

【図4】上記実施の形態の超音波波形メモリ上の位相合
成曲線のイメージを示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an image of a phase combination curve on the ultrasonic waveform memory according to the above embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動子 10 超音波変換器アレー 20 パルサー部 30 レシーバー部 40 信号処理部 41 各信号処理回路(41−1 〜 41−n) 411 AD変換器 412 超音波波形メモリ 413 切替器 414 ダイナミックフォーカス位相補正メモリ 50 ビーム路程カウンタ 51 電子走査位置yを示すY 方向カウンタ 52 深さ位置dを示すD 深さ方向カウンタ 53 加算器 54 検波回路 60 ゲート回路 61 エコー高さメモリ 62 コンパレータ 63 書き込み制御回路 64 エコー深さメモリ 65 ゲート発生回路 66 ゲート位置メモリ 70 波形ピーク保存回路 71 波形ピーク保存メモリ 72 コンパレータ 73 レジスタ 74 コンパレータ 75 書き込み制御回路 90 制御部 1 oscillator 10 Ultrasonic transducer array 20 Pulsar section 30 Receiver section 40 Signal processing unit 41 signal processing circuits (41-1 to 41-n) 411 AD converter 412 Ultrasonic waveform memory 413 switch 414 Dynamic focus phase correction memory 50 beam path counter 51 Y direction counter showing electronic scanning position y 52 D depth direction counter indicating depth position d 53 adder 54 Detection circuit 60 gate circuit 61 Echo height memory 62 comparator 63 write control circuit 64 echo depth memory 65 gate generation circuit 66 gate position memory 70 Waveform peak storage circuit 71 Waveform peak storage memory 72 Comparator 73 registers 74 Comparator 75 Write control circuit 90 Control unit

フロントページの続き Fターム(参考) 2G047 AA07 BA03 BC07 DA01 DB02 GB02 GF06 GF19 GF22 GG01 GG19 GG24 GG35 Continued front page    F-term (reference) 2G047 AA07 BA03 BC07 DA01 DB02                       GB02 GF06 GF19 GF22 GG01                       GG19 GG24 GG35

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検材表面に沿って配列可能な複数の振
動子を有する超音波変換器アレーと、 超音波変換器アレーの各振動子をスパイクパルスで励振
する励振手段と、 各振動子で受信した超音波受信エコーを振動子ごとの波
形データとして記憶する波形メモリと、 振動子ごとの波形データが記憶された前記波形メモリの
内容を読み出し、加算器にて位相合成する位相合成手段
と、 上記波形メモリの読み出しにおいて、その各波形メモリ
のアドレスを電子走査範囲内の任意位置に対するダイナ
ミックフォーカスのビーム路程距離に相当するアドレス
として与える焦点手段とを備えることを特徴とする超音
波探傷装置。
1. An ultrasonic transducer array having a plurality of transducers that can be arranged along the surface of a material to be inspected, excitation means for exciting each transducer of the ultrasonic transducer array with a spike pulse, and each transducer. A waveform memory that stores the ultrasonic wave reception echo received as waveform data for each transducer; and a phase synthesizing unit that reads the contents of the waveform memory in which the waveform data for each transducer is stored and that performs phase synthesis with an adder. An ultrasonic flaw detector, comprising: focusing means for giving an address of each waveform memory as an address corresponding to a beam path distance of a dynamic focus with respect to an arbitrary position within an electronic scanning range in reading the waveform memory.
【請求項2】 電子走査範囲内でアレー素子配列方向ご
との深さ方向ゲート範囲を与え、そのゲート範囲におけ
る前記位相合成された信号の最大エコー高さ、及び最大
エコー高さでの深さ方向位置を検出するゲート処理手段
と、 電子走査範囲の指定されたアレー素子配列位置におけ
る、複数回の超音波サイクルでの前記位相合成された信
号の各深さ方向のピークエコー高さをメモリするAスコ
ープメモリ手段とを備えたことを特徴とする請求項1記
載の超音波探傷装置。
2. A depth direction gate range is provided for each array element array direction within an electronic scanning range, and the maximum echo height of the phase-combined signal in the gate range and the depth direction at the maximum echo height are given. A gate processing means for detecting a position, and a peak echo height in each depth direction of the phase-combined signal in a plurality of ultrasonic cycles at a designated array element array position in an electronic scanning range are stored in memory A The ultrasonic flaw detector according to claim 1, further comprising a scope memory means.
【請求項3】 鋼材などの材料製品である被検材の生産
ラインにおいて、 被検材の生産ラインの流れと交差して、超音波変換器ア
レーが配置されることにより、 ラインの移送に伴って、被検材のラインの移送方向の各
位置における、被検材内部の探傷予定の全範囲を、順次
探傷して行くことが可能なことを特徴とする請求項1又
は2記載の超音波探傷装置。
3. In a production line for a material to be inspected, which is a material product such as steel, an ultrasonic transducer array is arranged so as to intersect with the flow of the production line for the material to be inspected, so that the line is transferred. The ultrasonic wave according to claim 1 or 2, characterized in that it is possible to sequentially perform flaw detection in the entire range of the flaw detection plan inside the test material at each position in the transfer direction of the test material line. Flaw detector.
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