JP2008164627A - レーザー超音波検査装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1のレーザー光源と、第1のレーザー光を被検査材3に照射する照射手段2と、第2のレーザー光を被検査材表面に照射し、その反射成分を受光する照射・集光手段とを備え、第1あるいは第2の照射光学系内の光路に、第1あるいは第2のレーザー光波長において、一連の光学素子の屈折率と第1あるいは第2の照射光学系を囲む流体媒質Wの屈折率の差よりも差が大きくなる屈折率を有する透明流体Gを充填するとともに、照射光学系内の光路への流体媒質の流入、あるいは透明流体の流体媒質環境への流出を防ぐシール手段29a,29b,30a,30bを備えている。
【選択図】図11
Description
山脇:"レーザー超音波と非接触材料評価"、溶接学会誌、第64巻、No.2、P.104-108 (1995)
請求項3の発明は、前記照射・集光手段は、前記第2のレーザー光の前記被検査材による反射成分を前記第2のレーザー光とは別経路の光路に分岐し、かつ分岐された光路への前記第2のレーザー光の混入を防止する機能を備えた光分岐手段と、前記光分岐手段で分岐された反射成分を伝送する第3の光伝送手段と、前記第3の光伝送手段によって伝送された反射成分を前記受信用光学系へ導く光学系とを備えている構成とする。
まず、本発明の第1の実施の形態を図1〜図13を参照して説明する。本実施の形態のレーザー超音波検査装置は図1に示すように、超音波発生用レーザー光源1と、信号変換手段である受信装置RECと、信号処理・表示・記録装置41と、トリガー発振器13と、走査機構38と、走査制御器39を備えている。
Sig’(xm,yn)=Sig(xm,yn)−Save(xm) ・・・(12)
という差分処理によって、固定ノイズを除去した信号Sig’(xm,yn)を得る(図6(b))。
屈折率差の大きい透明流体を充填すると光学素子面での反射率が増大するという問題があるが、光学素子面での反射が問題となるのは主に検出側(第2の照射光学系)であり、被検査材3の反射率が低い場合には、検出用光学系で検出される光信号としては素子面からの反射が支配的となって、これらは超音波信号受信において雑音となる。
Claims (6)
- 第1のレーザー光を発振する第1のレーザー光源と、前記第1のレーザー光を被検査材に照射する照射手段と、第2のレーザー光を発振する第2のレーザー光源と、前記第2のレーザー光を前記被検査材表面に照射し、その反射成分を受光する照射・集光手段と、前記照射・集光手段で集光された前記反射成分から前記第1のレーザー光の照射によって前記被検査材に発生した超音波に関する信号を光学的に検出する受信用光学系と、前記受信用光学系において受信された超音波信号を電気信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段の出力信号を信号処理し、超音波の伝播と前記被検査材の特性に関する情報を演算し表示し記録する信号処理手段とを備えたレーザー超音波検査装置において、前記照射手段は、前記第1のレーザー光を前記被検査材の近傍まで伝送する第1の光伝送手段と、一連の光学素子から構成され前記第1の光伝送手段に前記第1のレーザー光を入射する第1の入射光学系と、一連の光学素子から構成され前記第1の光伝送手段によって伝送された前記第1のレーザー光を前記被検査材上に照射する第1の照射光学系とを備え、前記照射・集光手段は、前記第2のレーザー光を前記被検査材の近傍まで伝送する第2の光伝送手段と、一連の光学素子から構成され前記第2の光伝送手段に前記第2のレーザー光を入射する第2の入射光学系と、一連の光学素子から構成され前記第2の光伝送手段によって伝送された前記第2のレーザー光を前記被検査材上に照射する第2の照射光学系とを備え、前記第1あるいは第2の照射光学系内の光路に前記第1あるいは第2のレーザー光波長において前記一連の光学素子の屈折率と前記第1あるいは第2の照射光学系を囲む流体媒質の屈折率の差よりも差が大きくなる屈折率を有する透明流体を充填するとともに、前記第1あるいは第2の照射光学系内の光路への前記流体媒質の流入あるいは前記透明流体の前記流体媒質環境への流出を防ぐシール手段を備えていることを特徴とするレーザー超音波検査装置。
- 前記流体媒質が水であり、前記透明流体が酸素を含む気体であることを特徴とする請求項1記載のレーザー超音波検査装置。
- 前記照射・集光手段は、前記第2のレーザー光の前記被検査材による反射成分を前記第2のレーザー光とは別経路の光路に分岐し、かつ分岐された光路への前記第2のレーザー光の混入を防止する機能を備えた光分岐手段と、前記光分岐手段で分岐された反射成分を伝送する第3の光伝送手段と、前記第3の光伝送手段によって伝送された反射成分を前記受信用光学系へ導く光学系とを備えていることを特徴とする請求項1記載のレーザー超音波検査装置。
- 第1のレーザー光を発振する第1のレーザー光源と、前記第1のレーザー光を被検査材に照射する照射手段と、第2のレーザー光を発振する第2のレーザー光源と、前記第2のレーザー光を前記被検査材表面に照射し、その反射成分を受光する照射・集光手段と、前記照射・集光手段で集光された前記反射成分から前記第1のレーザー光の照射によって前記被検査材に発生した超音波に関する信号を光学的に検出する受信用光学系と、前記受信用光学系において受信された超音波信号を電気信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段の出力信号を信号処理し、超音波の伝播と前記被検査材の特性に関する情報を演算し表示し記録する信号処理手段とを備えたレーザー超音波検査装置において、前記照射手段および前記照射・集光手段の少なくともいずれか一方を前記被検査材の検査すべき部位の数と同数備えると共に、前記第1および前記第2のレーザー光の伝播方向を前記照射手段あるいは前記照射・集光手段の各々に偏向する偏向手段と、前記偏向手段を制御する検査点選択手段と、前記検査点選択手段によって選択され前記信号変換手段において受信された各検査点における計測信号を各々の検査点ごとに分別する信号分別手段とを備えていることを特徴とするレーザー超音波検査装置。
- 第1のレーザー光を発振する第1のレーザー光源と、前記第1のレーザー光を被検査材に照射する照射手段と、第2のレーザー光を発振する第2のレーザー光源と、前記第2のレーザー光を前記被検査材表面に照射し、その反射成分を受光する照射・集光手段と、前記照射・集光手段で集光された前記反射成分から前記第1のレーザー光の照射によって前記被検査材に発生した超音波に関する信号を光学的に検出する受信用光学系と、前記受信用光学系において受信された超音波信号を電気信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段の出力信号を信号処理し、超音波の伝播と前記被検査材の特性に関する情報を演算し表示し記録する信号処理手段とを備えたレーザー超音波検査装置において、前記第1のレーザー光の前記被検査材表面への照射と、前記第2のレーザー光の前記被検査材表面への照射あるいは前記第2のレーザー光の前記被検査材表面からの反射成分集光のいずれかを、同一の光学系によって行うことを特徴とするレーザー超音波検査装置。
- 第1のレーザー光を発振する第1のレーザー光源と、前記第1のレーザー光を被検査材に照射する照射手段と、第2のレーザー光を発振する第2のレーザー光源と、前記第2のレーザー光を前記被検査材表面に照射し、その反射成分を受光する照射・集光手段と、前記照射・集光手段で集光された前記反射成分から前記第1のレーザー光の照射によって前記被検査材に発生した超音波に関する信号を光学的に検出する受信用光学系と、前記受信用光学系において受信された超音波信号を電気信号に変換する信号変換手段と、前記信号変換手段の出力信号を信号処理し、超音波の伝播と前記被検査材の特性に関する情報を演算し表示し記録する信号処理手段とを備えたレーザー超音波検査装置において、前記信号処理手段は、前記信号変換手段の出力信号のうち前記被検査材の表面を伝播する弾性波に由来する検査信号を処理する第1の信号処理手段と、前記信号変換手段の出力信号のうち前記被検査材の内部を伝播して裏面に到達する体積波に由来する検査信号を処理する第2の信号処理手段とを備え、前記第1の信号処理手段の出力信号により前記被検査材の表面を、前記第2の信号処理手段の出力信号により前記被検査材の内部および裏面を検査することを特徴とするレーザー超音波検査装置。
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2008
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