JP2013221793A - レーザ超音波検査装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被検査体1に送信レーザAを照射して超音波を励起させる送信レーザ発生源11と、被検査体を伝播する超音波を受信するために被検査体に受信レーザBを照射する受信レーザ発生源13と、受信レーザの反射光Cの位相変化から超音波を計測してその超音波信号を出力する受信干渉計15と、複数位置の超音波信号から被検査体の欠陥を画像化して検出する画像化装置16とを有するレーザ超音波検査装置10において、被検査体の表面状態の影響により適正な値を取得できていない信号をノイズと識別して除去するノイズ除去手段としての反射光強度測定部17が設けられ、この反射光強度測定部によりノイズを除去しつつ、適正な値を取得できた信号を用いて画像化装置16により欠陥を検出するものである。
【選択図】 図1
Description
[A]第1実施形態(図1、図2)
図1は、本発明に係るレーザ超音波検査装置の第1実施形態を示すブロック図である。この図1に示すレーザ超音波検査装置10は、被検査体1の例えば内部に存在する欠陥をレーザ超音波法を適用して検出するものであり、送信レーザ発生手段としての送信レーザ発生源11、送信用光学機器12、受信レーザ発生手段としての受信レーザ発生源13、受信用光学機器14、受信干渉計15、画像化手段としての画像化装置16、及びノイズ除去手段としての反射光強度測定部17を有して構成される。
被検査体1において表面状態が非平坦面であったり塗装が施されているなどの異常表面状態であり、この部分から反射された受信レーザBの反射光Cのピーク強度が、前記閾値や前記標準値などから外れて適正な値を取得できていない場合に、反射光強度測定部17がノイズ除去工程を実行して、この異常表面状態の部分から反射された受信レーザBの反射光Cの信号をノイズとして除去している。そして、このノイズ除去工程の実行と略平行して、受信干渉計15が計測工程を実行し、画像化装置16が画像化工程を実行する。つまり、被検査体1において表面状態が平坦且つ無塗装である正常表面状態の部分から反射された、ピーク強度が適正な値の受信レーザBの反射光Cを用いて受信干渉計15が超音波信号を計測し、これら複数位置の超音波信号から画像化装置16が欠陥を画像化して検出する。この結果、レーザ超音波法による被検査体1の欠陥検査を、被検査体1の表面研磨や表面状態の測定を別途行なうことなく、高精度に実施できる。
図3は、本発明に係るレーザ超音波検査装置の第2実施形態を示すブロック図である。この第2実施形態において、前記第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
図4は、本発明に係るレーザ超音波検査装置の第3実施形態を示すブロック図である。この第3実施形態において、前記第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
図6は、本発明に係るレーザ超音波検査装置の第4実施形態を示すブロック図である。この第4実施形態において、前記第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
図7(A)は、本発明に係るレーザ超音波検査装置の第5実施形態を示すブロック図であり、図7(B)は図7(A)のレーザ超音波検査装置の変形形態を示すブロック図である。この第5実施形態において、前記第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を付すことにより説明を簡略化し、または省略する。
10 レーザ超音波検査装置
11 送信レーザ発生源(送信レーザ発生手段)
13 受信レーザ発生源(受信レーザ発生手段)
15 受信干渉計
16 画像化装置(画像化手段)
17 反射光強度測定部(ノイズ除去手段)
20 レーザ超音波検査装置
21 表面波強度測定部(ノイズ除去手段)
30 レーザ超音波検査装置
31 データ処理部(ノイズ除去手段)
32 データベース
40 レーザ超音波検査装置
41 データ処理部(ノイズ除去手段)
42 撮像装置
50 レーザ超音波検査装置
51 補完演算部(補完演算手段)
52 ノイズ多発領域
A 送信レーザ
B 受信レーザ
C 反射光
Claims (8)
- 被検査体に送信レーザを照射して超音波を励起させる送信レーザ発生手段と、
前記被検査体を伝播する前記超音波を受信するために前記被検査体に受信レーザを照射する受信レーザ発生手段と、
前記受信レーザの反射光の位相変化から前記超音波を計測してその超音波信号を出力する受信干渉計と、
複数位置の前記超音波信号から前記被検査体の欠陥を画像化して検出する画像化手段と、を有するレーザ超音波検査装置において、
前記被検査体の表面状態の影響により適正な値を取得できていない信号をノイズとして識別し除去するノイズ除去手段が、前記受信干渉計の前段または後段に設けられ、
前記ノイズ検出手段によりノイズを除去しつつ、適正な値を取得できた信号を用いて前記画像化手段により欠陥を検出するよう構成されたことを特徴とするレーザ超音波検査装置。 - 前記ノイズ検出手段は、受信干渉計の前段に設けられ、受信レーザの反射光のピーク強度を測定して、このピーク強度が予め設定された閾値または標準値から外れたときに前記反射光の信号をノイズとして識別し除去する反射光強度測定部であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ超音波検査装置。
- 前記ノイズ検出手段は、受信干渉計の後段に設けられ、前記受信干渉計にて計測された超音波信号に含まれる表面波のピーク強度を測定して、このピーク強度が予め設定された閾値から外れたときに前記超音波信号をノイズとして識別し除去する表面波強度測定部であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ超音波検査装置。
- 前記ノイズ検出手段は、受信干渉計の後段に設けられ、被検査体の表面状態に対応した超音波信号データを複数格納するデータベースを備え、前記受信干渉計にて計測された超音波信号を前記超音波信号データと比較することによりノイズとなる前記超音波信号を識別し除去するデータ処理部であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ超音波検査装置。
- 前記ノイズ検出手段は、受信干渉計の後段に設けられ、被検査体における被検査領域の表面状態を撮像する撮像装置を備え、この撮像装置により得られた画像に基づき、表面に異常が観察された部分から取得された超音波信号をノイズとして識別し除去するデータ処理部であることを特徴とする請求項1に記載のレーザ超音波検査装置。
- 前記被検査体の被検査領域のうちでノイズ除去手段によりノイズとして除去された割合が高いノイズ多発領域について、除去された部分の超音波信号を、除去された部分の周辺部分から取得された超音波信号により補完する補完演算手段が画像化手段の前段に設けられ、
この画像化手段は、前記補完演算手段により補完された超音波信号を含む超音波信号を用いて、前記被検査体の欠陥を画像化して検出するよう構成されたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のレーザ超音波検査装置。 - 被検査体に送信レーザを照射して超音波を励起させる送信レーザ照射工程と、
前記被検査体を伝播する前記超音波を受信するために前記被検査体に受信レーザを照射する受信レーザ照射工程と、
前記受信レーザの反射光の位相変化から前記超音波を計測してその超音波信号を出力する計測工程と、
複数位置の前記超音波信号から前記被検査体の欠陥を画像化して検出する画像化工程と、を有するレーザ超音波検査方法において、
前記被検査体の表面状態の影響により正常な値を取得できていない信号をノイズとして識別し除去するノイズ除去工程を実行しつつ、正常な値を取得できた信号を用いて前記画像化工程を実行することを特徴とするレーザ超音波検査方法。 - 前記被検査体の被検査領域のうちでノイズとして除去された割合が高いノイズ多発領域について、除去された部分の超音波信号を、除去された部分の周辺部分から取得された超音波信号により補完する補完工程を実行し、この補完された超音波信号を含む超音波信号を用いて画像化工程を実行することを特徴とする請求項7に記載のレーザ超音波検査方法。
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