JP2006177763A - Gain control method in ultrasonic flaw detector, ultrasonic flaw detector and information output program - Google Patents
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Description
この発明は、超音波探傷装置において反射波の受信信号の利得を制御する技術に関し、特に超音波の路程による反射波の減衰を補償する減衰補償モードおよび特定期間の利得を変更する特定期間利得変更モードに対応して利得を制御する技術に関する。 The present invention relates to a technique for controlling the gain of a received signal of a reflected wave in an ultrasonic flaw detector, and more particularly, an attenuation compensation mode for compensating for attenuation of a reflected wave due to an ultrasonic path, and a specific period gain change for changing a gain of a specific period. The present invention relates to a technique for controlling gain corresponding to a mode.
超音波探傷装置は、物体内部の割れや腐食等の欠陥の存在の有無を当該物体を破壊することなく、検査する装置として知られている。一般に超音波探傷装置は、調整用スイッチまたはダイアル等を用いた入力操作によりレシーバアンプの増幅率を調整するメインゲイン設定機能を有し、反射波の波形を画面上に表示する際に検査者が所望する波形振幅に調整できるようになっている。 An ultrasonic flaw detection apparatus is known as an apparatus for inspecting the presence or absence of defects such as cracks and corrosion inside an object without destroying the object. In general, an ultrasonic flaw detector has a main gain setting function for adjusting the amplification factor of a receiver amplifier by an input operation using an adjustment switch or a dial, etc., and an inspector can display a reflected wave waveform on a screen. The desired waveform amplitude can be adjusted.
すなわち欠陥エコー波の波高値は欠陥の大きさを反映しているという特性があり、この特性を利用して欠陥エコー波の波形を画面上で観察して適切な探傷評価を行えるように、メインゲイン値を調整して欠陥エコー波の振幅を十分な大きさに調整する。 In other words, the peak value of the defect echo wave has a characteristic that it reflects the size of the defect, so that the main part of the defect echo wave can be evaluated by observing the waveform of the defect echo wave on the screen using this characteristic. The gain value is adjusted to adjust the amplitude of the defect echo wave to a sufficient magnitude.
また超音波探傷装置は、欠陥エコー波の高さから欠陥の大きさを推測するために有効な支援機能としてTGC(Time Gain Control)機能を有する。TGC機能は、時間経過ごとにレシーバアンプの増幅率を上げて信号の減衰を補正する機能である。すなわち、超音波が検査体中を伝播する際、伝搬距離に比例して音圧が減衰していく特性がある。そこでTGC機能により伝搬距離に応じて信号レベルを補償することにより、位置が異なっても同じ大きさの欠陥であれば同じ大きさに表示されるように信号レベルを補正し、反射波の信号レベルをそのまま評価して欠陥の大きさを直感的に把握できるようにしている。 The ultrasonic flaw detector has a TGC (Time Gain Control) function as an effective support function for estimating the size of the defect from the height of the defect echo wave. The TGC function is a function that corrects signal attenuation by increasing the amplification factor of the receiver amplifier as time elapses. That is, when the ultrasonic wave propagates through the specimen, the sound pressure is attenuated in proportion to the propagation distance. Therefore, by compensating the signal level according to the propagation distance by the TGC function, the signal level is corrected so that if the defect has the same size even if the position is different, the signal level is corrected and displayed. Is evaluated as it is so that the size of the defect can be grasped intuitively.
さらに欠陥エコー波のピーク値が測定できるようにゲインを上げるとピーク値の比較対象である底面エコー波のピークが振り切れてしまう場合、BEA(Backwall Echo Attenuation)機能を使用し、底面エコー波の近傍にゲートを設定してゲインを変えることにより欠陥エコー波と底面エコー波の両方を表示し、欠陥の大きさを評価することが可能である。 Further, when the gain is increased so that the peak value of the defect echo wave can be measured, when the peak of the bottom echo wave to be compared with the peak value is not completely shaken, the BEA (Backwall Echo Attenuation) function is used and the vicinity of the bottom echo wave is used. By setting the gate and changing the gain, it is possible to display both the defect echo wave and the bottom echo wave and evaluate the size of the defect.
図2は、従来のゲイン制御回路の概略を示すブロック図である。同図に示すように従来、これらの機能を実現するために、メインゲインアンプ51−1、TGCゲインアンプ51−2、BEAアッテネーション51−3、BEAゲインアンプ51−4、メインゲインアンプ51−1のゲイン制御電圧を供給するD/Aコンバータ52−1、TGC制御電圧発生回路58、BEA制御電圧発生回路56という構成になっている。BEAゲインアンプ51−4の出力はその後、A/D変換(図示しない)され、検波やフィルタ処理、座標変換等の信号処理(図示しない)をされてモニタ(図示しない)に表示される。BEA機能は、ゲート期間だけゲインを下げるように働く。一方、TGCは、機能させている期間中にゲインがあがるように働く。なお、BEA機能とTGC機能はそれぞれの使用目的、条件が異なることから併用することはない。
FIG. 2 is a block diagram showing an outline of a conventional gain control circuit. As shown in the figure, conventionally, in order to realize these functions, a main gain amplifier 51-1, a TGC gain amplifier 51-2, a BEA attenuation 51-3, a BEA gain amplifier 51-4, and a main gain amplifier 51-1. The D / A converter 52-1, the TGC control
装置全体で必要なメインゲイン値はたとえば80dB、TGCゲインアンプで最大40dBの補正ゲイン、BEAで最大−20dBの補正ゲイン、全アンプ共通して周波数帯域も20MHz以上が必要である。また、市販の広帯域の可変ゲインアンプでは最大40dBほどしか入手できないので、このような仕様を満足するため、複数の可変ゲインアンプを縦列接続して80dBを達成している。この種のアンプはゲイン制御電圧0Vのときゲインが0dB、ゲイン制御電圧が1V変化するにあたり20dB増幅率が変化するように設計されている。 The main gain value required for the entire apparatus is, for example, 80 dB, the TGC gain amplifier has a maximum correction gain of 40 dB, the BEA has a maximum correction gain of −20 dB, and all amplifiers need a frequency band of 20 MHz or more. Further, since a commercially available wideband variable gain amplifier can obtain only about 40 dB at maximum, in order to satisfy such specifications, a plurality of variable gain amplifiers are connected in cascade to achieve 80 dB. This type of amplifier is designed so that the gain is 0 dB when the gain control voltage is 0 V, and the gain is changed by 20 dB when the gain control voltage changes by 1 V.
図3は、TGC補正ゲインを発生するTGC制御信号発生回路の構成例を示すブロック図である。同図に示すようにTGC制御信号発生回路58は、傾き583B−1を格納するレジスタ57−1、レジスタ57−1とラッチ586の出力値を加算する加算器585、加算値をラッチするラッチ586、加算器出力値をアナログに変換するD/Aコンバータ587からなる。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a TGC control signal generation circuit that generates a TGC correction gain. As shown in the figure, the TGC control
図2,3を参照して説明するとまず、パルスを発射する前にラッチ586のCLEAR機能によりラッチ出力を初期化すると共に、区間Aの傾き値をレジスタ57−1にセットする。パルス発射を行ってから、直接反射点までの時間をカウント(図示せず)し、カウント終了すると、ラッチ586のクロック端子へのクロック入力を開始することで積算演算が始まり、区間A(図7(b)参照)の補正ゲインを得るようにしている。直接反射点から1回反射点までの時間をカウントし、カウント終了するとレジスタ57−1に区間Bの傾き値をセットする。これにより今後は区間B(図7(b)参照)の補正ゲインを連続して生成するようになる。なお、加算器出力はD/Aコンバータ587にてアナログ信号に変換され、AD604(アナログデバイセス社製)のようにdB−リニアのゲイン特性を持つゲイン可変アンプを使用して構成したレシーバアンプに対するゲイン制御電圧として供給されている。
2 and 3, first, before emitting a pulse, the latch output of the
またBEA制御電圧発生回路56は、TGC機能がオンの際は0V(0dB)出力となるように設計されている。BEAアッテネーション51−3のアッテネーション値は常に一定で、BEAゲインアンプ51−4で必要な最大ゲイン値を符号反転したものとしてある。例えば、BEAゲインアンプ51−4での最大ゲイン値が−20dBであれば、BEAアッテネーション値は20dBになっている。BEAゲインアンプ51−4はBEA制御電圧発生回路56から出力される制御電圧56−1に応じて増幅率が決定されるゲイン可変アンプである。
The BEA control
BEA機能がオフまたはBEA機能がONでゲート期間以外のときは、BEA制御電圧発生回路56はBEAゲインアンプ51−4でゲイン(20dB)が得られる制御電圧を出力している。したがってこの場合は、BEAアッテネーション51−3とBEAゲインアンプ51−4と併せて0dBとなっている。BEA機能がオンでゲート期間は、最大ゲイン値(20dB)から設定されたBEAゲイン値を引いた増幅率が得られるような制御電圧がBEA制御電圧発生回路56から出力される。例えば、BEAゲイン値が5dBだとすると、この場合、BEAアッテネーション(−20dB)とBEAゲインアンプ(20dB−5dB=15dB)で併せて、「−5dB」となる。これにより、ゲート期間だけ5dBのアッテネーションが行われることになる。
When the BEA function is OFF or the BEA function is ON and it is not during the gate period, the BEA control
またこの種の従来の技術には特許文献1に記載されるものがある。この同文献には、2段構成のTGCアンプが付いている超音波診断装置であって、同文献中の図9に記載されている通り、それぞれに同じTGC制御電圧を掛けたり、異なるTGC制御電圧をそれぞれのTGCアンプに掛けることができる超音波診断装置が提案されている。
上記のように探傷波形を増幅するにあたって、3つの制御要素であるメインゲイン調整、TGC機能、BEA機能を行うことができる超音波探傷装置では、受信信号は可変ゲインアンプを3段も経由しなければならなかった。 In an ultrasonic flaw detector capable of performing main gain adjustment, TGC function, and BEA function, which are three control elements, when amplifying a flaw detection waveform as described above, a received signal must pass through three stages of variable gain amplifiers. I had to.
このためS/Nが悪化する問題があり、しかも部品点数が多くなって回路規模が大きくなる問題があった。特に可変ゲインアンプは広帯域で高ゲインが得られるものである必要があるため、低廉性も阻害される問題もあった。特許文献1に記載される技術には、かかる問題を解決する手段は開示されていない。
For this reason, there is a problem that S / N deteriorates, and there is a problem that the number of parts increases and the circuit scale increases. In particular, the variable gain amplifier needs to be able to obtain a high gain in a wide band, so that there is a problem that the low cost is hindered. The technique described in
この発明は、このような事情に鑑み、超音波探傷装置において増幅器の個数が制御要素の数により規定されずに済む技術を提供し、上記の諸問題点を解消することを課題とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a technique that eliminates the need for the number of amplifiers to be defined by the number of control elements in an ultrasonic flaw detector, and to solve the above problems.
上記の課題を解決するために、請求項1記載の発明は、反射波の受信信号を増幅する可変利得増幅手段の利得を制御する超音波探傷装置における利得制御方法であって、減衰補償モードにあっては超音波の路程による反射波の減衰を補償するための減衰補償利得を演算し、特定期間利得変更モードにあっては特定期間の利得の変更量を規定する特定期間変更利得を取得し、反射波の受信信号に対する利得を規定するための主利得に対し前記減衰補償利得あるいは特定期間変更利得を重畳して前記可変利得増幅手段の利得を規定する利得制御信号を生成することを特徴とする超音波探傷装置における利得制御方法を提供する。
In order to solve the above problems, the invention described in
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の超音波探傷装置における利得制御方法において、前記可変利得増幅手段は第1および第2の可変利得増幅器から構成されるものとし、前記利得制御信号を生成するにあたって、第1の可変利得増幅器に対して主利得を優先的に分配すると共に、前記減衰補償利得あるいは特定期間変更利得を第2の可変利得増幅器に対して割り当てることを特徴とする超音波探傷装置における利得制御方法を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in the gain control method for an ultrasonic flaw detector according to the first aspect, the variable gain amplifying means includes first and second variable gain amplifiers, and the gain control signal Is generated by preferentially distributing the main gain to the first variable gain amplifier and assigning the attenuation compensation gain or the specific period changing gain to the second variable gain amplifier. Provided is a gain control method for an acoustic flaw detector.
また請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の超音波探傷装置における利得制御方法において、前記減衰補償利得を演算するにあたって、直接反射点および再反射点に係る路程および受信信号の振幅を用いて減衰補償利得の変化量を求め、該変化量を積算することにより減衰補償利得を求めることを特徴とする超音波探傷装置における利得制御方法を提供する。 According to a third aspect of the present invention, in the gain control method for an ultrasonic flaw detector according to the first or second aspect, the path length associated with the direct reflection point and the rereflection point and the amplitude of the received signal are used when calculating the attenuation compensation gain. A gain control method for an ultrasonic flaw detector is provided, in which the amount of change in attenuation compensation gain is obtained using and the attenuation compensation gain is obtained by integrating the amount of change.
また請求項4記載の発明は、反射波の受信信号を増幅する可変利得増幅手段と、反射波の受信信号に対する利得を規定するための主利得を指定する主利得指定手段と、超音波の路程による反射波の減衰を補償するための減衰補償利得を演算する減衰補償利得演算手段と、利得を変更する特定期間の指定および該特定期間の利得変更量を規定するための特定期間変更利得を取得する特定期間指定取得手段とを備えた超音波探傷装置であって、前記主利得に対し減衰補償利得あるいは特定期間変更利得を重畳して前記可変利得増幅手段の利得を規定する利得制御信号を生成する利得制御手段を備えたことを特徴とする超音波探傷装置を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a variable gain amplifying means for amplifying the received signal of the reflected wave, a main gain specifying means for specifying a main gain for defining a gain for the received signal of the reflected wave, and an ultrasonic path. Attenuation compensation gain calculating means for calculating an attenuation compensation gain for compensating for attenuation of a reflected wave due to a signal, a specific period changing gain for specifying a specific period for changing the gain and a gain changing amount for the specific period are obtained. An ultrasonic flaw detection device including a specific period designation acquisition means for generating a gain control signal for defining a gain of the variable gain amplifying means by superimposing an attenuation compensation gain or a specific period change gain on the main gain There is provided an ultrasonic flaw detector characterized by comprising gain control means for performing the above.
また請求項5記載の発明は、請求項4記載の超音波探傷装置において、前記可変利得増幅手段は第1および第2の可変利得増幅器から構成されるものであり、前記利得制御手段は、主利得の第1および第2の可変利得増幅器への分配を設定するものであって第1の可変利得増幅器に対して優先的に分配する主利得分配手段と、前記減衰補償利得あるいは特定期間変更利得を第2の可変利得増幅器に対して割り当てる利得割当手段とを有するものであることを特徴とする超音波探傷装置を提供する。 According to a fifth aspect of the present invention, in the ultrasonic flaw detection apparatus according to the fourth aspect, the variable gain amplifying means includes first and second variable gain amplifiers, and the gain control means includes: Main gain distribution means for preferentially distributing the gain to the first and second variable gain amplifiers, and the attenuation compensation gain or the specific period changing gain. There is provided an ultrasonic flaw detector characterized by having gain allocating means for allocating to the second variable gain amplifier.
また請求項6記載の発明は、請求項4または5記載の超音波探傷装置において、前記減衰補償利得演算手段は、直接反射点および再反射点に係る路程および受信信号の振幅を取得する情報取得手段と、前記直接反射点および再反射点間の受信信号の振幅から利得変化量を演算する利得変化量演算手段と、利得変化量を積算することにより減衰補償利得を演算する積算手段とを有するものであることを特徴とする超音波探傷装置を提供する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the ultrasonic flaw detector according to the fourth or fifth aspect, the attenuation compensation gain calculating means obtains information about a path length related to a direct reflection point and a rereflection point and an amplitude of a received signal. Means, gain change amount calculating means for calculating the gain change amount from the amplitude of the received signal between the direct reflection point and the rereflection point, and integrating means for calculating the attenuation compensation gain by integrating the gain change amount. An ultrasonic flaw detector is provided.
また請求項7記載の発明は、反射波の受信信号を増幅する可変利得増幅手段を備えた情報処理端末を対象とし、反射波の受信信号に対する利得を規定するための主利得を指定するステップと、超音波の路程による反射波の減衰を補償するための減衰補償利得を演算するステップと、受信信号に対する特定期間の指定および該特定期間の利得を規定するための特定期間変更利得を取得するステップと、前記主利得に対し減衰補償利得あるいは特定期間変更利得を加算して前記利得制御信号を生成するステップとを実行させることを特徴とする情報出力プログラムを提供する。
The invention according to
また請求項8記載の発明は、請求項7記載の情報出力プログラムにおいて、前記可変利得増幅手段として第1および第2の可変利得増幅器により構成されるものを備えた情報処理端末を対象とし、前記利得制御信号を生成するステップに、主利得の第1および第2の可変利得増幅器への分配を設定するステップであって第1の可変利得増幅器に対して優先的に分配するステップと、前記減衰補償利得あるいは特定期間変更利得を第2の可変利得増幅器に対して割り当てるステップとを含むことを特徴とする情報出力プログラムを提供する。
The invention according to
また請求項9記載の発明は、請求項7または8記載の情報出力プログラムにおいて、前記減衰補償利得を演算するステップに、直接反射点および再反射点に係る路程および受信信号の振幅を取得するステップと、前記直接反射点および再反射点間の受信信号の振幅から利得変化量を演算するステップと、利得変化量を積算することにより減衰補償利得を演算するステップとを有するものであることを特徴とする情報出力プログラムを提供する。 According to a ninth aspect of the present invention, in the information output program according to the seventh or eighth aspect, the step of calculating the attenuation compensation gain includes the step of acquiring the path length and the received signal amplitude relating to the direct reflection point and the rereflection point. And a step of calculating a gain change amount from an amplitude of a received signal between the direct reflection point and the rereflection point, and a step of calculating an attenuation compensation gain by integrating the gain change amount. An information output program is provided.
この発明によれば、主利得に対し減衰補償利得あるいは特定期間変更利得を重畳して利得制御信号を生成し、この利得制御信号により可変利得増幅手段を制御することにより、制御要素の数によって可変利得増幅手段の段数を規定せずに済む。したがって可変利得増幅手段の設計上の要請から自由に段数を設定することができ、段数を減らすことも許容される利点がある。それゆえ雑音特性の向上や回路規模の小規模化、装置の低廉化の点で有利となる。 According to the present invention, the gain control signal is generated by superimposing the attenuation compensation gain or the gain for changing the specific period on the main gain, and the variable gain amplifying means is controlled by the gain control signal, so that it can be varied depending on the number of control elements. There is no need to define the number of stages of gain amplification means. Therefore, the number of stages can be set freely according to the design requirements of the variable gain amplifying means, and there is an advantage that the number of stages can be reduced. Therefore, it is advantageous in terms of improving noise characteristics, reducing the circuit scale, and reducing the cost of the apparatus.
以下、図面を用いてこの発明の実施形態を説明する。
図4は、この発明の一実施形態に係る超音波探傷装置の概略を示すブロック図である。同図に示すようにコントローラ1は、この超音波探傷装置全体を統括的に制御するものであり、マイクロコンピュータを用いて構築される。メモリ1−1はコントローラ1のメインメモリを構成するものである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 4 is a block diagram showing an outline of an ultrasonic flaw detector according to one embodiment of the present invention. As shown in the figure, the
入力部2は、超音波探傷装置の筐体前面に設置されたキースイッチ等を備え、検査者によって操作されて各種の入力を行うものである。圧電素子3−1,3−2…3−nは、超音波の射出および反射波の検出を行う素子であり、プローブ3内で複数並列して設置されている。
The
超音波発生制御回路4は、圧電素子3−1,3−2…3−nの超音波発生動作を制御する回路であり、パルサ41や駆動回路42−1,42−2…42−nから構成される。パルサ41は、コントローラ1からの指令によりたとえば1kHzの送信タイミング信号を発生する回路である。駆動回路42−1,42−2…42−nは、あらかじめ遅延時間が設定された遅延要素を有し、この遅延要素により遅延させたパルスをトリガとして圧電素子3−1,3−2…3−nを振動駆動して超音波射出動作を行わせる回路である。
The ultrasonic wave
信号処理回路5は、コントローラ1の主制御のもと、圧電素子3−1,3−2…3−nからの検出出力を取り込んで信号処理を施し探傷波形を生成する回路である。表示制御回路6は、探傷波形等の表示画像をモニタ7に表示するための表示制御を行う回路である。モニタ7は、超音波探傷装置の筐体前面に設置された液晶ディスプレイ等の表示装置である。
The
この超音波探傷装置の動作の概略を説明すると、検査者が入力部2を操作して検査開始を指示すると、この指示を受けてコントローラ1は、超音波発生制御回路4に動作開始を指示する。超音波発生制御回路4において、パルサ41がパルス発生動作を開始すると、ドライバ42−1,42−2…42−nがパルスを遅延して電子走査を行うタイミングで各圧電素子3を振動駆動して超音波を発生させる。
The outline of the operation of the ultrasonic flaw detector will be described. When the inspector operates the
発生した超音波は被検体内に射出され、所定の入射角度、フォーカス点となるような超音波ビームを生成する。超音波ビームは、被検体内の欠陥や底面で反射し、かかる反射波を圧電素子3がピックアップして反射波の受信信号として信号処理回路5に出力する。信号処理回路5は反射波の受信信号を取り込んでA/D変換を行い、所定の信号処理を施して探傷波形を生成する。この探傷波形は、表示制御回路6の制御によりモニタ7に表示される。検査者は、モニタ7の表示画像から被検体内の欠陥の有無等を評価する。
The generated ultrasonic wave is emitted into the subject and generates an ultrasonic beam that has a predetermined incident angle and focus point. The ultrasonic beam is reflected by a defect or bottom surface in the subject, and the
図1は、信号処理回路における受信信号の増幅段の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、信号処理回路において探傷波形を生成する際、まずプローブ3(図7参照)から取り込んだ受信信号をレシーバアンプ51により増幅する。レシーバアンプ51の出力は、図示しない回路によりA/D変換(図示なし)され、検波やフィルタ処理、座標変換等の信号処理(図示なし)をされて表示制御回路6に出力される。レシーバアンプ51のゲインを制御することによりBEA機能やTGC機能が実現される。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an amplification stage of a received signal in a signal processing circuit. As shown in the figure, when a flaw detection waveform is generated in the signal processing circuit, first, a reception signal taken in from the probe 3 (see FIG. 7) is amplified by the
レシーバアンプ51に係る詳細な説明の前に、この実施形態が前提とするBEA機能およびTGC機能について説明する。まず、BEA機能は、欠陥反射信号と底面エコー波を比較して、欠陥の大きさを推定するのに便利な機能である。この機能の特徴は、大きな底面エコー波と微少な欠陥反射信号しか得られていないときでも、微少な欠陥の大きさを評価できるようにするものである。
Prior to detailed description of the
図5は模式的な探傷波形の例を示す波形図であり、(a)は基本的な探傷波形を示す図であり、(b)はメインゲイン値を上げゲートを設定するときの探傷波形を示す図であり、(c)はBEA機能を用いた表示例を示す図である。図5(a)に示すように、欠陥そのものが小さいときは、欠陥エコー波が小さすぎてその振幅値が計測できないため、その欠陥が評価できない場合がある。この場合、図5(b)に示すように、欠陥エコー波のピーク値が測定できるように検査者はゲインを上げるが、今度は比較対象の底面エコー波が振り切れて、ピーク値(図中破線で囲んだ部分)が画面スケール外に越えてしまう この場合は底面エコー波の波高が未知となるので、やはり欠陥の評価はできない。このような状態のとき、検査者はBEA機能を使用する。 FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of a schematic flaw detection waveform, (a) is a diagram showing a basic flaw detection waveform, and (b) is a flaw detection waveform when the main gain value is increased and the gate is set. (C) is a figure which shows the example of a display using a BEA function. As shown in FIG. 5A, when the defect itself is small, the defect echo wave is too small to measure the amplitude value, and therefore the defect may not be evaluated. In this case, as shown in FIG. 5 (b), the inspector increases the gain so that the peak value of the defect echo wave can be measured. In this case, the height of the bottom echo wave is unknown, so the defect cannot be evaluated. In such a state, the inspector uses the BEA function.
すなわちまず、図5(c)に示すように、評価したい欠陥エコー波のピーク値がスケールの40%高さになるようにゲイン調整ダイアル(図示せず)を調整する。ここで、もし底面エコー波のピーク値がスケール外に越えてしまったとき、検査者はゲート機能(図5(b)参照)で底面エコー波の波形前後にゲート信号が表示されるように、発生開始位置と期間を調整する。次にBEA機能をオンさせる。すると、それまで装置スクリーン上でメインゲイン値を表示していた部分が、相対ゲイン値(以後BEAゲイン)を示す「0dB」に切り替わる。ここでゲイン調整ダイアル(図示せず)を回すと、回した分だけBEAゲイン値が変化する(表示もされる)と共に、ゲート期間だけBEA切り替え直前のメインゲイン値から現在表示されているBEAゲインを引いたゲイン値にてレシーバアンプを動作させる。 That is, first, as shown in FIG. 5C, a gain adjustment dial (not shown) is adjusted so that the peak value of the defect echo wave to be evaluated is 40% higher than the scale. Here, if the peak value of the bottom echo wave exceeds the scale, the inspector can display the gate signal before and after the waveform of the bottom echo wave with the gate function (see FIG. 5B). Adjust the occurrence start position and period. Next, the BEA function is turned on. Then, the portion where the main gain value has been displayed on the device screen is switched to “0 dB” indicating the relative gain value (hereinafter referred to as “BEA gain”). When the gain adjustment dial (not shown) is turned here, the BEA gain value changes (is also displayed) by the amount turned, and the BEA gain currently displayed from the main gain value immediately before the BEA switching only during the gate period. Operate the receiver amplifier with the gain value minus.
これによりゲート期間内の底面エコー波の振幅は小さくなり、底面エコー波の全体波形が画面上に観察できるようになる。この状態で、たとえば、BEA機能をオンさせる前のメインゲイン値が40dBで、BEA機能がオン時のBEAゲイン値が20dBとしたとき、底面エコー波のピーク値がスケールの80%高さになっていれば、欠陥反射波と底面エコー波の大きさの比率は20dB+6dB=26dBということになり、これで欠陥の大きさ評価が行えるようになる。 As a result, the amplitude of the bottom echo wave in the gate period is reduced, and the entire waveform of the bottom echo wave can be observed on the screen. In this state, for example, when the main gain value before turning on the BEA function is 40 dB and the BEA gain value when the BEA function is on is 20 dB, the peak value of the bottom surface echo wave is 80% of the scale. If so, the ratio of the magnitude of the defect reflected wave and the bottom echo wave is 20 dB + 6 dB = 26 dB, and this enables the defect size to be evaluated.
次にTGC機能について説明する。図6は、被検体内部における超音波の伝搬の様子を示す説明図である。同図に示すように、被検体8である鋼材に斜角探傷プローブ3により超音波を入射すると、超音波は複数回反射しながら伝播していく。このとき超音波探傷装置は、直接反射点P0、1回反射点P1、2回反射点P2の各点についてビーム路程と反射波のピーク値を検出する。
Next, the TGC function will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state of propagation of ultrasonic waves inside the subject. As shown in the figure, when an ultrasonic wave is incident on the steel material as the subject 8 by the oblique
図7はTGC機能を説明するための図であり、図(a)は反射波振幅とビーム路程との関係を示すグラフであり、図(b)は補正ゲインとビーム路程との関係を示すグラフである。図7(a)に示すように、超音波探傷装置はまず直接反射点P0、1回反射点P1、2回反射点P2における振幅が同一になるような補正値を計算で求める。 FIG. 7 is a diagram for explaining the TGC function. FIG. 7A is a graph showing the relationship between the reflected wave amplitude and the beam path, and FIG. 7B is a graph showing the relationship between the correction gain and the beam path. It is. As shown in FIG. 7A, the ultrasonic flaw detector first calculates a correction value by which the amplitudes at the direct reflection point P0, the first reflection point P1, and the second reflection point P2 are the same.
たとえば直接反射点P0における反射波の振幅がスケール高さ80%、1回反射点P1における振幅がスケール高さ40%、2回反射点P2における反射波の振幅がスケール高さ10%の場合、図7(b)に示すように直接反射点P0における反射波の振幅を基準にし、1回反射点P1でゲインが入力(6dB)、2回反射点P2で8倍(18dB)になるような補正ゲインを設定する。さらに直接反射点P0および1回反射点P1間の区間Aや1回反射点P1および2回反射点P2間の区間Bについて、1次線形法による補間を行って補正ゲインを取得する手法をとる。 For example, when the amplitude of the reflected wave at the direct reflection point P0 is 80% scale height, the amplitude at the once reflection point P1 is 40% scale height, and the amplitude of the reflected wave at the second reflection point P2 is 10% scale height, As shown in FIG. 7B, with reference to the amplitude of the reflected wave at the direct reflection point P0, the gain is input (6 dB) at the first reflection point P1 and is eight times (18 dB) at the second reflection point P2. Set the correction gain. Further, a method of obtaining a correction gain by performing interpolation by a linear linear method for the section A between the direct reflection point P0 and the first reflection point P1 and the section B between the first reflection point P1 and the second reflection point P2. .
TGC機能を実現するために必要な情報は、直接反射点P0のビーム路程(時間)、区間Aにおけるビーム路程および傾き(1次線形補間に係る1次関数y=ax+bの”a”に該当)、区間Bにおけるビーム路程および傾き(1次線形補間に係る1次関数y=cx+dの”c”に該当)である。 Information necessary to realize the TGC function includes the beam path length (time) of the direct reflection point P0, the beam path length and the slope in the section A (corresponding to “a” of the linear function y = ax + b related to the linear linear interpolation). , Beam path length and slope in section B (corresponding to “c” of linear function y = cx + d related to linear linear interpolation).
図1に戻って説明すると、かかるBEA機能やTGC機能を提供するために、この実施形態に係るレシーバアンプ51は、可変ゲインアンプ51A,51Bからなる2段構成をとることとする。ゲイン分配出力回路52は、可変ゲインアンプ51A,51Bのゲインを規定する制御電圧52A,52Bを生成出力する回路である。このゲイン分配出力回路52は、メインゲイン値53−1およびBEA動作フラグ551−1を入力とし、所定のアルゴリズムに従って可変ゲインアンプ51A,51Bに対する分配ゲイン値HA,HBを演算し、求めた分配ゲイン値HA,HBをD/A変換して制御電圧52A,52Bを得る。
Referring back to FIG. 1, in order to provide such a BEA function and a TGC function, the
メインゲインレジスタ53は、レシーバアンプ51の基準ゲインを規定するメインゲイン値53−1を格納するものである。加算器54A,54Bは、制御電圧52Bに対し制御電圧56−1,58−1を加算するものである。
The main gain register 53 stores a main gain value 53-1 that defines the reference gain of the
BEAレジスタ55は、BEAによる補正を行うために必要なデータを記憶する回路である。BEA制御電圧発生回路56は、補正ゲイン552−1をD/A変換して制御電圧56−1を生成出力する回路である。TGCレジスタ57は、TGCによる補正ゲイン585−1を演算するために必要なデータを記憶する回路である。TGC制御電圧発生回路58は、TGCレジスタ57の出力データから所定の演算を行って補正ゲイン585−1を求め、求めた補正ゲイン585−1に相当する制御電圧58−1を生成出力する回路である。この実施形態においても、TGC制御電圧発生回路58はBEA機能がオンの際は0V(0dB)出力となるように設計されている。
The BEA register 55 is a circuit that stores data necessary for performing correction by BEA. The BEA control
図8は、BEAレジスタおよびBEA制御電圧発生回路の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、BEAレジスタ55は、たとえばBEA動作フラグ551−1やBEAゲイン552−1を格納するレジスタ551,552から構成される。BEA制御電圧発生回路56は、たとえばセレクタ561およびD/Aコンバータ562から構成される。セレクタ561は、セレクト指示に基づいて0側入力および1側入力を選択して後段に出力する回路であり、0側入力端にはBEAゲイン552−1が与えられ、1側入力端には値「0」が与えられている。D/Aコンバータ562は、セレクタ561の出力561−2をアナログ信号に変換して制御電圧56−1として出力する回路である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the BEA register and the BEA control voltage generation circuit. As shown in the figure, the BEA register 55 includes
図9は、TGCレジスタおよびTGC制御電圧発生回路の構成例を示すブロック図である。同図に示すように、TGCレジスタ57は、たとえばTGC動作フラグ571−1や区間のAスタートポイント572−1、区間Aのビーム路程573−1、区間Aの傾き574−1、区間Bのビーム路程575−1、区間Bの傾き576−1を格納する各レジスタ571〜576から構成される。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the TGC register and the TGC control voltage generation circuit. As shown in the figure, the
またTGC制御電圧発生回路58において、カウンタ581A,581Bはビーム路程をカウントしてカウントアウト信号581A−1,581B−1を出力する回路である。NANDゲート582は、パルス発射信号582−1およびカウントアウト信号581A−1を入力とし区間Aスタート指示582−2を出力する回路である。
In the TGC control
セレクタ583A,583Bは、セレクト指示に従って0側入力および1側入力の一方を選択して後段に出力する回路である。トグルフリップフロップ584は、カウントアウト信号581B−1の入力を受けてQ出力の状態遷移を行う回路である。
The
加算器585は、セレクタ583Bの出力583B−1をA側入力としラッチ586の出力586−1をB側入力とし、両入力を加算して補正ゲイン585−1を生成出力する回路である。ラッチ586は、補正ゲイン585−1を加算器のB側入力端に帰還入力586−1として与える回路である。D/Aコンバータ587は、補正ゲイン585−1を変換して制御電圧58−1として出力する回路である。
The
次に図1,4〜9を参照しながらこの回路の動作を説明する。検査者は入力部2を操作してメインゲイン値53−1を設定する。コントローラ1は、このメインゲイン値53−1をメインゲインレジスタ53にセットする。ゲイン分配出力回路52は、メインゲイン値53−1を可変ゲインアンプ51Aの最大ゲイン値Hmaxと比較し、次の式に従って分配ゲイン値HA,HBを定める。
Next, the operation of this circuit will be described with reference to FIGS. The inspector operates the
Hmain≦Hmaxのとき
HA=Hmain
HB=0
Hmax<Hmainのとき
HA=Hmax
HB=Hmain−Hmax
When Hmain ≦ Hmax HA = Hmain
HB = 0
When Hmax <Hmain HA = Hmax
HB = Hmain−Hmax
ただし、Hmainはメインゲイン値、Hmaxは可変ゲインアンプ51A,51Bの最大ゲイン値、HAは可変ゲインアンプ51Aのゲイン値、HBは可変ゲインアンプ51Bのゲイン値である。
However, Hmain is the main gain value, Hmax is the maximum gain value of the
ここで可変ゲインアンプ51A,51Bの最大ゲイン値Hmaxは、たとえば共に40dBであるとする。ゲイン分配出力回路52は、可変ゲインアンプ51Aの最大ゲイン40dBよりメインゲイン値53−1が小さいと判別した場合、メインゲイン値53−1に相当する電圧の制御電圧52Aを出力すると共に、ゲイン「0dB」に相当する電圧0Vの制御電圧52Bを出力する。
Here, it is assumed that the maximum gain value Hmax of the
一方、メインゲイン値53−1が可変ゲインアンプ51Aの最大ゲイン値より大きいと判別した場合、ゲイン分配出力回路52は、最大ゲイン値Hmaxに相当する制御電圧52Aを出力すると共に、ゲイン値HB(=Hmain−Hmax)に相当する制御電圧52Bを出力する。
On the other hand, when it is determined that the main gain value 53-1 is larger than the maximum gain value of the
たとえばHmain=50dBである場合、ゲイン分配出力回路52は、40dBに相当する制御電圧52Aと10dBに相当する制御電圧52Bとを出力する。制御電圧52Aは可変ゲインアンプ51Aにゲイン指示として入力され、制御電圧52Bは、加算器54A,54Bを介し可変ゲインアンプ51Bにゲイン指示として入力される。説明の便宜上、制御電圧56−1,58−1が電圧0Vであるとすると、可変ゲインアンプ51Aはゲイン40dB、可変ゲインアンプ51Bはゲイン10dBに制御されて、合計ゲイン50dBを達成する。
For example, when Hmain = 50 dB, the gain
次に、BEA機能がオンしているときの動作について説明する。コントローラ1により、BEA動作フラグレジスタ551のBEA動作フラグ551−1がオンにセットされることによってBEA機能がオンになる。さらにコントローラ1は、検査者から入力されたメインゲイン値53−1,BEAゲイン552−1がそれぞれたとえば70dB,20dBである場合、メインゲインレジスタ53にメインゲイン値53−1として「70」(dB)をセットし、BEAゲインレジスタ552にBEAゲイン552−1として「20」(dB)をセットする。
Next, the operation when the BEA function is on will be described. The BEA function is turned on when the
BEA制御電圧発生回路56において、ゲート期間(図5(b)参照)以外の期間にあっては、ゲート信号561−1がオフとなってセレクタ561が0側入力端に切り替わっている。このためセレクタ561は、BEAゲインレジスタ552から出力されるBEAゲイン552−1「20」(dB)をセレクタ出力561−2としてD/Aコンバータ562に送出する。D/Aコンバータ562は、BEA動作フラグ551−1をイネーブル信号として動作し、制御電圧56−1として「20」(dB)に相当する電圧を出力する。
In the BEA control
ゲイン分配出力回路52は、まずメインゲイン値53−1からBEAゲイン552−1を差し引く。この場合、70−20=50(dB)となる。さらにこの値50dBと最大ゲイン値Hmax(=40dB)とを比較すると、最大ゲイン値Hmax(=40dB)を越えているので、さらに両者の差50−40=10(dB)を求める。そして可変ゲインアンプ51Aへの制御電圧52Aとして「40」(dB)に相当する電圧をA出力端子から出力すると共に、制御電圧52Bとして上記の差分「10」(dB)に相当する電圧をB出力端子から出力する。
The gain
制御電圧52Bには加算器54Aにより制御電圧56−1(=20dB相当)が加算されて30dB相当の制御電圧54A−1となる。さらに制御電圧54A−1には加算器54Bにより制御電圧58−1(ここでは説明の便宜上仮に0Vとする。)が加算されて制御電圧54B−1(=30dB相当)が得られる。このようにして得られた制御電圧52A(=40dB相当)が可変ゲインアンプ51Aに与えられると共に、制御電圧54B−1(=30dB相当)が可変ゲインアンプ51Bに与えられることにより、レシーバアンプ51のトータルゲインは70(=40+30)(dB)となる。
A control voltage 56-1 (corresponding to 20 dB) is added to the
もしメインゲイン値53−1からBEAゲイン552−1を引いた値と最大ゲイン40dBに該当する値「40」と比較して小さい場合は、引いた値(Hmain−Hbea)に相当する電圧を制御電圧AとしてA出力端子から出力すると共に、制御電圧52BとしてB出力から0Vを出力する。またBEA動作フラグ551−1がオフの場合、D/Aコンバータ562のイネーブル信号がオフとなってD/Aコンバータ562はD/A動作を行わない。したがってセレクタ出力561−2に拘わらずBEA制御電圧56−1は0Vとなる。
If the value obtained by subtracting the BEA gain 552-1 from the main gain value 53-1 is smaller than the value “40” corresponding to the
次にゲート期間(図5(b)参照)中は、ゲート信号561−1がオンとなってセレクタ561は1側入力端を選択し、1側入力端に与えられている「0」をセレクタ出力561−2として出力する。一方、ゲイン分配出力回路52は、上記と同様の処理を実行し、可変ゲインアンプ51Aへの制御電圧52Aとして「40」(dB)に相当する電圧をA出力端子から出力すると共に、制御電圧52Bとして上記の差分「10」(dB)に相当する電圧をB出力端子から出力する。
Next, during the gate period (see FIG. 5B), the gate signal 561-1 is turned on, the
制御電圧52Bには加算器54Aにより制御電圧56−1(=0V)が加算されて制御電圧54A−1(=10dB相当)が得られ、さらに制御電圧54A−1には加算器54Bにより制御電圧58−1(ここでは説明の便宜上仮に0Vとする。)が加算されて制御電圧54B−1(=10dB相当)が得られる。このようにして得られた制御電圧52A(=40dB相当)が可変ゲインアンプ51Aに与えられると共に、制御電圧54B−1(=10dB相当)が可変ゲインアンプ51Bに与えられることにより、レシーバアンプ51のトータルゲインは50(=40+10)(dB)となる。かかる一連の動作により、ゲート期間以外は70dB、ゲート期間中は50dBとなってBEA機能として必要なゲイン制御が実現される。
The
次に、TGC機能がオンの場合の動作を説明する。なお、メインゲイン値Hmain=50dB、第2反射点で10dBの補正ゲインになるケースを例示し、説明の便宜上BEA機能はオフに設定されるものとする。この場合まずコントローラ1は、TGC動作フラグレジスタ571のTGC動作フラグ571−1をオンにセットすると共に、BEA動作フラグレジスタ551のBEA動作フラグ551−1をオフにセットする。
Next, the operation when the TGC function is on will be described. The case where the main gain value Hmain = 50 dB and the correction gain of 10 dB at the second reflection point is illustrated, and the BEA function is set to OFF for convenience of explanation. In this case, first, the
さらにコントローラ1は、直接反射点P0、1回反射点P1、2回反射点P2の各点の入力値から区間A,Bについての一次線形パラメータを求めてTGCレジスタ57にセットする。すなわちTGCレジスタ57に直接反射点P0のビーム路程(区間Aスタートポイント)572−1、直接反射点P0と1回反射点P1までのビーム路程(区間Aビーム路程)573−1と区間Aの傾き574−1、1回反射点P1と2回反射点P2までのビーム路程(区間Bのビーム路程)575−1と区間Bの傾き576−1をTGCレジスタ57の各レジスタ571〜576にセットする。
Further, the
そしてTGC制御電圧発生回路58において、パルス発射信号582−1が入力されるとカウンタ581Aが区間Aスタートポイント572−1をもって計時を開始する。カウンタ581Aは、タイムアウトすると直接反射点P0に到達したものとしてカウントアウト信号581A−1を出力する。NANDゲート582はパルス発射信号582−1がオンであるため、カウントアウト信号581A−1を受けてゲート出力582−2がオンする。
In the TGC control
このゲート出力582−2を受けて加算器585とラッチ586が初期化し動作を開始する。セレクタ583Bは初期状態において0側入力端を選択して区間Aの傾き574−1を出力しており、加算器585とラッチ586からなるループにより、区間Aの傾き574−1によるリニアな補間出力がカウンタ581Bの出力585−1として生成される。この出力585−1はD/Aコンバータ587により制御電圧58−1に変換されて出力される。
In response to the gate output 582-2, the
一方、上記のゲート出力582−2によりカウンタ581Bも初期化・動作開始しており、セレクタ583Aの出力する区間Aビーム路程573−1をもって計時を行う。カウンタ581Bはカウントアウトするとカウントアウト信号581B−1を出力し、トグルフリップフロップ584の出力Qが正転する。この出力Qを受けてセレクタ583A,583Bが1側入力端に切り替わる。このことにより加算器585は、区間Bの傾き576−1を用いて区間Bに係る補間出力を生成することとなる。さらにカウンタ581Bは、区間Bビーム路程575−1の計時モードに切り替わる。
On the other hand, the
このようにして、図7(b)に示す特性を有する585−1に相当する制御電圧58−1を生成することが可能となる。この制御電圧58−1は加算器54Bにより可変ゲインアンプ51Bの制御電圧54B−1に重畳され、可変ゲインアンプ51Bの増幅動作によりTGC機能が実現される。
In this way, it is possible to generate the control voltage 58-1 corresponding to 585-1 having the characteristics shown in FIG. This control voltage 58-1 is superimposed on the
ここで信号処理回路5は、上記のようにハードウエア回路により構成する形態に限定されず、たとえばCPU型のDSP(Digital Signal Processor)によりデジタルフィルタを構成して受信信号を処理する形態などをとることも可能である。この場合、ゲイン制御処理において図10,11に示すような処理フローを実行するプログラムを組み込めば良い。
Here, the
図10,11は、可変ゲインアンプ51A,51Bのゲイン制御手順の一例を示すフローチャートである。同図に示す処理手順により実現される機能は、図1,8,9に示す回路による機能と基本的に等価なものであるので、簡単に流れを説明するに留める。
10 and 11 are flowcharts showing an example of the gain control procedure of the
すなわちCPUはまず、TGC動作フラグやBEA動作フラグがセットされているか確認する(S1,S6)。TGC動作フラグがセットされている場合(S1:Yes)、メインゲイン値Hmainを取得して最大ゲイン値Hmaxと比較する(S2)。メインゲイン値Hmainが最大ゲイン値Hmax以下であれば(S2:No)、ゲイン値HAをメインゲイン値Hmainに設定しゲイン値HBを「0」に設定する(S3)。メインゲイン値Hmainが最大ゲイン値Hmaxを越えていれば(S2:Yes)、ゲイン値HAをHmax(=40dB)に設定しゲイン値HBを「Hmain−Hmax」に設定する(S4)。そしてゲイン値HAに基づいて制御電圧52Aを設定すると共に、HB+Hbea+Htgcに基づいて制御電圧52Bを設定する(S5)。
That is, the CPU first checks whether the TGC operation flag and the BEA operation flag are set (S1, S6). When the TGC operation flag is set (S1: Yes), the main gain value Hmain is acquired and compared with the maximum gain value Hmax (S2). If the main gain value Hmain is less than or equal to the maximum gain value Hmax (S2: No), the gain value HA is set to the main gain value Hmain and the gain value HB is set to “0” (S3). If the main gain value Hmain exceeds the maximum gain value Hmax (S2: Yes), the gain value HA is set to Hmax (= 40 dB), and the gain value HB is set to “Hmain−Hmax” (S4). Then, the
またBEAフラグがセットされている場合(S1:No,S6:Yes)、Hmain−Hbeaを求めて最大ゲイン値Hmaxと比較する(S7)。求めた値が最大ゲイン値Hmax(=40dB)以下であれば(S7:No)、ゲイン値HAをメインゲイン値Hmain−Hbeaに設定しゲイン値HBを「0」に設定する(S8)。メインゲイン値Hmainが最大ゲイン値Hmaxを越えていれば(S7:Yes)、ゲイン値HAをHmax(=40dB)に設定しゲイン値HBを「Hmain−Hbea−Hmax」に設定する(S9)。そしてゲイン値HAに基づいて制御電圧52Aを設定すると共に、HB+Hbeaに基づいて制御電圧52Bを設定する(S10)。
If the BEA flag is set (S1: No, S6: Yes), Hmain-Hbea is obtained and compared with the maximum gain value Hmax (S7). If the obtained value is equal to or less than the maximum gain value Hmax (= 40 dB) (S7: No), the gain value HA is set to the main gain value Hmain−Hbea and the gain value HB is set to “0” (S8). If the main gain value Hmain exceeds the maximum gain value Hmax (S7: Yes), the gain value HA is set to Hmax (= 40 dB), and the gain value HB is set to “Hmain−Hbea−Hmax” (S9). Then, the
またTGCフラグもBEAフラグもセットされていない場合(S1:No,S6:No)、メインゲイン値Hmainと最大ゲイン値Hmaxと比較する(S11)。メインゲイン値Hmainが最大ゲイン値Hmax(=40dB)以下であれば(S11:No)、ゲイン値HAをメインゲイン値Hmainに設定しゲイン値HBを「0」に設定する(S12)。メインゲイン値Hmainが最大ゲイン値Hmaxを越えていれば(S11:Yes)、ゲイン値HAをHmax(=40dB)に設定しゲイン値HBを「Hmain−Hmax」に設定する(S13)。そしてゲイン値HAに基づいて制御電圧52Aを設定すると共に、HB+Hbeaに基づいて制御電圧52Bを設定する(S14)。
If neither the TGC flag nor the BEA flag is set (S1: No, S6: No), the main gain value Hmain is compared with the maximum gain value Hmax (S11). If the main gain value Hmain is equal to or less than the maximum gain value Hmax (= 40 dB) (S11: No), the gain value HA is set to the main gain value Hmain and the gain value HB is set to “0” (S12). If the main gain value Hmain exceeds the maximum gain value Hmax (S11: Yes), the gain value HA is set to Hmax (= 40 dB) and the gain value HB is set to “Hmain−Hmax” (S13). Then, the
以上、この発明の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail above, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes a design and the like within a range not departing from the gist of the present invention.
また前述の実施形態では、コントローラやDSPはCPU(Central Processing Unit)型の演算装置であり、必要とされる演算処理能力を有する演算装置に所定のプログラムを組み込むことにより信号処理回路等を構築する形態も可能であり、かかるプログラムは、機能の一部を実現する形態で頒布されるものであっても良い。たとえばコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで所定の機能を実現できるもの、いわゆる差分プログラムで提供される形態をとることも可能である。 In the above-described embodiment, the controller and the DSP are CPU (Central Processing Unit) type arithmetic devices, and a signal processing circuit or the like is constructed by incorporating a predetermined program into an arithmetic device having a required arithmetic processing capability. A form is also possible, and such a program may be distributed in a form that realizes a part of the functions. For example, it is possible to take a form provided by a so-called differential program that can realize a predetermined function in combination with a program already recorded in a computer system.
またプログラムを頒布する媒体には、可搬型の磁気ディスクや光磁気ディスク等の記憶媒体等以外にも、コンピュータ読み取り可能な記録媒体一般を利用できる。たとえば、インターネットその他のネットワーク等、任意の伝送媒体を介して他のコンピュータシステムから提供される形態でも良い。この場合、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、ネットワーク上のホストやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、伝送媒体において一定時間プログラムを保持しているものも含む。 In addition to a storage medium such as a portable magnetic disk or a magneto-optical disk, a computer-readable recording medium in general can be used as a medium for distributing the program. For example, it may be provided from another computer system via an arbitrary transmission medium such as the Internet or other networks. In this case, the “computer-readable recording medium” includes a medium that holds a program for a certain period of time in a transmission medium such as a volatile memory inside a computer system serving as a host or client on a network.
また、FPGA(Field Programmable Gate Alley)に回路情報を組み込んで信号処理回路等を構築する手法により、この発明を実施することも可能である。この場合、かかる回路情報について上記のプログラムと同様の取り扱いによって頒布等を行う形態もこの発明は含むものとする。 In addition, the present invention can be implemented by a technique of constructing a signal processing circuit or the like by incorporating circuit information into an FPGA (Field Programmable Gate Array). In this case, the present invention includes a form in which such circuit information is distributed by the same handling as the above program.
1…コントローラ 1−1…メモリ 2…入力部 3…プローブ 3−1,3−2…3−n…圧電素子 4…超音波発生制御回路 41…パルサ 42−1,42−2…42−n…駆動回路 5…信号処理回路 51(51A,51B)…レシーバアンプ 52…ゲイン分配出力回路 53…メインゲインレジスタ 54A,54B…加算器 55…BEAレジスタ 56…BEA制御電圧発生回路 561…セレクタ 562…D/Aコンバータ 57…TGCレジスタ 58…TGC制御電圧発生回路 6…表示制御回路 7…モニタ
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