JP2510393Y2 - Ultrasonic flaw detector - Google Patents
Ultrasonic flaw detectorInfo
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- JP2510393Y2 JP2510393Y2 JP8441390U JP8441390U JP2510393Y2 JP 2510393 Y2 JP2510393 Y2 JP 2510393Y2 JP 8441390 U JP8441390 U JP 8441390U JP 8441390 U JP8441390 U JP 8441390U JP 2510393 Y2 JP2510393 Y2 JP 2510393Y2
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- signal
- defect
- circuit
- output
- counter
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、鉄鋼及び非鉄製品の製造時並びに鋼構造物
等の非破壊検査に適用される電磁超音波トランスデュー
サを用いた超音波検査装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention relates to an ultrasonic inspection apparatus using an electromagnetic ultrasonic transducer, which is applied to the nondestructive inspection of steel structures and nonferrous products during the manufacture of steel and nonferrous products. .
電磁超音波トランスデューサを用いた超音波探傷検査
の場合、欠陥からの反射波の他に工場モータや、クレー
ン電気炉作動時のスイッチングノイズ等のランダムなイ
ンパルス的電気ノイズ波が混入するが、従来は欠陥波が
予め出現する時刻にゲートを設け欠陥信号の検波波のゲ
ート内でのピークをホールドし、ペンレコーダ等によ
り、欠陥の記録データを取る方法であるため、ランダム
な外乱ノイズがゲート内に混入した場合、この外乱ノイ
ズがペンレコーダ等の記録データに記録される為、記録
データより欠陥信号と外乱ノイズとの識別ができなかっ
た。In the case of ultrasonic flaw detection using an electromagnetic ultrasonic transducer, in addition to reflected waves from defects, random impulse electric noise waves such as factory motor and switching noise when the crane electric furnace is operating are mixed. A gate is provided at the time when the defect wave appears in advance, the peak of the detection wave of the defect signal is held in the gate, and the recorded data of the defect is taken by a pen recorder or the like, so random disturbance noise is generated in the gate. When mixed, this disturbance noise is recorded in the recording data of a pen recorder or the like, so that the defect signal and the disturbance noise cannot be discriminated from the recording data.
前記方法では、ゲート内に外乱ノイズが入って来た場
合には、探傷結果であるペン記録計等のデータより、以
下の識別が不可能である。In the above method, when disturbance noise enters the gate, the following identification is not possible from the data of the pen recorder, which is the flaw detection result.
1)欠陥信号がある場合、 ノイズレベルが欠陥信号より大きい場合にはノイズピ
ークが出力されてしまい、欠陥ピークが得られない。1) When there is a defective signal: When the noise level is higher than the defective signal, a noise peak is output and the defective peak cannot be obtained.
2)欠陥信号がない場合、 出力信号が欠陥信号によるものかノイズによるものか
区別がつかない。2) When there is no defective signal, it is impossible to distinguish whether the output signal is due to a defective signal or noise.
以上のようにノイズがゲート内に入って来ると欠陥の
存在さえも、ましてやそのピーク値さえも推定すること
が不可能となる。As described above, when noise enters the gate, it becomes impossible to estimate the existence of a defect, let alone the peak value thereof.
前記問題を解決する手段として、対象とする被検体の
探傷領域が周知である為、その領域にある欠陥からの超
音波の反射信号が戻って来る欠陥信号の到達時間領域は
音速及び超音波の伝播距離より容易に求まる。従って対
象とする探傷検査範囲に対応する時間領域内にn個のゲ
ートを設ける。この1個のゲートにつきm個の比較器、
FF(フリップフロップ),カウンタ(設定回数まで連続
してカウントした時のみ出力信号を出す)が備わってお
り、これらn×m個のカウンタ出力の論理和をとるオア
回路、検出信号を欠陥検出時間(設定カウントに達した
後の時間)分引きのばすホールド回路、出力信号に重み
付けをする回路(カウンタkでカウント条件が成立した
場合、比較器基準電圧Vkに対応する出力電圧とする回
路)、検出信号が出ている時間を欠陥の長さに対応させ
る為のワンショットマルチ回路(設定カウント値までの
時間分検出信号を引きのばす)、そして探傷器からのト
リガー信号を基準にゲートタイミング信号を作りリセッ
ト阻止信号の有無により、リセット信号を制御するタイ
ムベース回路を備えたことを特徴としている。As a means for solving the problem, since the flaw detection area of the subject to be inspected is well known, the arrival time area of the defect signal where the reflected signal of the ultrasonic wave from the defect in the area returns is the sound velocity and the ultrasonic wave. It is easier to find than the propagation distance. Therefore, n gates are provided in the time region corresponding to the target flaw inspection range. M comparators per gate,
FF (flip-flop), counter (output signal only when continuously counting up to a set number of times) are provided, OR circuit that takes the logical sum of these n × m counter outputs, and the detection signal is the defect detection time. (Time after reaching the set count) Hold circuit for extending the weight, circuit for weighting the output signal (circuit for setting the output voltage corresponding to the comparator reference voltage V k when the counter k satisfies the count condition), One-shot multi-circuit to extend the detection signal time to the length of the defect (extends the detection signal for the time up to the set count value), and the gate timing signal based on the trigger signal from the flaw detector It is characterized by having a time base circuit for controlling the reset signal depending on the presence or absence of the reset signal.
本考案は前記のように予め設定した回数だけ連続して
ゲートを通過し、予め設定したレベルを越える信号があ
った場合のみ欠陥信号を出力するもので、ノイズによる
誤検出を無くする事ができる。欠陥であれば必ずゲート
内に連続して入って来るが、ノイズの場合は連続して複
数回入って来る可能性は極めて低いことを利用するので
ある。つまりノイズが最大何回連続して入ってくるかそ
のN値を調べておき、(N+α)回の設定をしておけ
ば、これを越えてカウントされる信号は欠陥に他ならな
いのである。この装置では、送信波の繰返し周波数を上
げる事により欠陥の検出性及び分解能の向上が図れると
共に、被検体が移動している場合にも適用可能である
が、移動速度を上げ、設定回数分解能を一定に保つに
は、送信波を出す繰返し周波数を上げる事により容易に
対応が可能となる。As described above, the present invention outputs a defective signal only when there is a signal that passes through the gate a predetermined number of times continuously and exceeds a preset level, so that erroneous detection due to noise can be eliminated. . If a defect is generated, it will always enter the gate continuously, but in the case of noise, it is extremely unlikely that it will be introduced multiple times in succession. In other words, if the N value of the maximum number of consecutive noises is checked and the setting is made (N + α) times, the signal counted beyond this value is nothing but a defect. With this device, the detectability and resolution of defects can be improved by increasing the repetition frequency of the transmitted wave, and it is also applicable when the subject is moving, but the moving speed is increased and the resolution of the set number of times is increased. In order to keep it constant, it is possible to easily cope with it by increasing the repetition frequency for emitting the transmission wave.
以下、この考案を図示の実施例により詳細に説明す
る。第4図の(a)は電磁超音波探傷器の受信信号であ
り、(b)は従来用いられている受信信号の検波波形で
ある。A及びCは送信波であり、B及びDは欠陥による
反射波である。(c)は被検体の対象とする検査領域の
範囲を複数個のゲートで分割した各ゲートのゲートタイ
ミング信号を表わしており、ゲート幅Δt1,Δt2,…,
Δtk,…Δtn(全て等しくてもよい)で(d)の探傷器
からのトリガー信号にt1,t2,…,tk,…tnだけ遅延さ
せ、ゲートチャンネルG1,G2,…,Gk,…Gnと順にゲー
トを開き信号を順に取り込む。(d)のトリガー信号に
同期して(a)のAのごときトーンバースト波が発振さ
れ被検体内で超音波が1/r(sec)毎に発生する。ただし
繰返し周波数をr(Hz)とする。第2図は欠陥反射波F
にノイズEが重畳した場合の検波波形を示している。こ
のような波形ではノイズの為、欠陥信号の有無が判別不
能となる。しかし、このようなタイミングで連続して複
数回インパルスノイズが重畳して来る確率は設定する回
数が増えるに従って急減する。第3図では比較部の欠陥
反射に対しその基準電圧レベルを示している。本図では
V1〜Vmまでのm個の異なる基準レベルを設定している。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. FIG. 4 (a) shows the received signal of the electromagnetic ultrasonic flaw detector, and FIG. 4 (b) shows the detected waveform of the conventionally used received signal. A and C are transmitted waves, and B and D are reflected waves due to defects. (C) represents the gate timing signal of each gate obtained by dividing the range of the inspection region of the object to be inspected by a plurality of gates, and the gate widths Δt 1 , Δt 2 ,.
At Δt k , ... Δt n (all may be equal), the trigger signal from the flaw detector in (d) is delayed by t 1 , t 2 , ..., T k , ... t n , and gate channels G 1 , G 2 ,…, G k ,… G n are opened in order and signals are taken in order. A tone burst wave such as A in (a) is oscillated in synchronization with the trigger signal in (d), and an ultrasonic wave is generated in the subject every 1 / r (sec). However, the repetition frequency is r (Hz). Figure 2 shows the reflected wave F
The detection waveform when the noise E is superimposed on is shown. With such a waveform, it is impossible to determine the presence or absence of a defective signal due to noise. However, the probability that impulse noise is continuously superimposed a plurality of times at such timing sharply decreases as the set number of times increases. FIG. 3 shows the reference voltage level for the defect reflection in the comparison section. In this figure
It sets m different reference levels from V 1 to V m .
第1図に探傷システムの構成図を示す。ゲートG1〜Gn
を通過した探傷出力信号の検波波形は各ゲート毎にV1〜
Vmの基準電圧をもつm個の比較器CPに入る。例えば、第
3図に示す如くVkを越える信号が入ったゲートにおいて
はカウンタ(CO)1〜カウンタ(CO)kが1をカウント
する(カウンタCOの前のフリップフロップFFは1繰返し
周期でカウントを1回に限定するため)。このときカウ
ント1をしたk個のカウンタCOは、タイムベース回路T
にカウンタリセット阻止信号を出し、上記ゲートGのカ
インタ(CO)1〜カウンタ(CO)kがトリガー信号でリ
セットされないようにして、次の繰返し周期に備える。
次の繰返し周期で同レベルの信号が同ゲートGに入れ
ば、前と同様にカウンタ(CO)1〜カウンタ(CO)kは
2をカウントする。もし何も入って来なければ、カウン
タ(CO)1〜カウンタ(CO)kはもはやカウンタリセッ
ト阻止信号を出さずに全てゼロカウントに戻る事にな
る。このようにして作用の項で述べた設定数(N+α)
回(αは安全数)を越した場合にカウンタは出力信号を
出すが、これらの出力はオア回路ORに入る。そこで、ホ
ールド回路HDは直ちにONする。カウンタCOは設定回数ま
でカウントすると、カウント0に戻るが、その後、更に
Vkを越える信号が比較器CPに入り続けた場合には、この
ホールド回路HDが検出信号をホールドする。カウンタCO
がカウントアップしなくなり、カウンタリセット阻止信
号を出さなくなると、リセット信号が発生し、カウンタ
COはリセットされ、ホールド回路HDはホールドを終え
る。次にホールド回路HDの出力は、カウンタ(CO)kに
対応する検出電圧を出力する重み付け回路Wに入る。更
に、この重み付け回路Wの出力信号がワンショットマル
チ回路Mへ送られる。このワンショットマルチ回路M
は、(N+α−1)×1/frだけ検出信号を引きのばし、
実欠陥長及び径に対応する検出出力とする。以上によ
り、被検体が移動している場合でも、欠陥の径、長さに
対応する検出信号をノイズの影響を除去して出力できる
ことになる。なお、上記n,m,Vkは、使用条件等により設
定値を可変できる。最後に第5図に、N+α=4とした
場合のタイムチャートを示す(カウンタは6回連続して
カウントしたとする)。上記のようにカウンタCOの設定
数N+αが「4」の場合、カウンタCOは第5図に示すよ
うに比較器CPからフリップフロップFFを介して出力され
る信号を4回カウントすると、出力信号をオア回路ORを
介してホールド回路HDに出力する。ホールド回路HDは、
欠陥の検出信号が連続して6回出力された場合は、カウ
ンタCOから出力された信号を、3カウント分、即ち、
(1/fr)×3の時間保持する。そして、このホールド回
路HDの出力信号は、重み付回路Wでカウンタ(CO)kに
対応する重み付けがなされ、ワンショットマルチ回路M
へ送られる。このワンショットマルチ回路Mは、第5図
に示すように入力信号の時間幅をカウンタCOの設定数に
応じて(1/fr)×(4−1)だけ引きのばすと共に、上
記重み付けに応じたレベルの信号を欠陥検出信号として
出力する。この欠陥検出信号の時間幅は、(1/fr)×3
+(1/fr)×(4−1)となり、欠陥の長さに相当す
る。FIG. 1 shows a block diagram of the flaw detection system. Gates G 1 to G n
The detection waveform of the flaw detection output signal that passes through V 1 to V
Enter m comparators CP with a reference voltage of V m . For example, as shown in FIG. 3, the counter (CO) 1 to the counter (CO) k counts 1 at the gate having a signal exceeding V k (the flip-flop FF in front of the counter CO counts at 1 repetition cycle). To limit the number to one). At this time, the k counters CO that have counted 1 are the time base circuits T
A counter reset prevention signal is issued to the counter G to prevent the counter (CO) 1 to counter (CO) k of the gate G from being reset by the trigger signal to prepare for the next repetition cycle.
If a signal of the same level enters the same gate G in the next repetition cycle, the counter (CO) 1 to the counter (CO) k count 2 as before. If nothing comes in, the counters (CO) 1 to (CO) k will all return to zero count without issuing any counter reset blocking signal. In this way, the set number (N + α) described in the action section
When the number of times (α is a safe number) is exceeded, the counter outputs output signals, but these outputs enter the OR circuit OR. Therefore, the hold circuit HD turns on immediately. When the counter CO counts up to the set number of times, it returns to count 0, but after that,
When a signal exceeding V k continues to enter the comparator CP, this hold circuit HD holds the detection signal. Counter co
If the counter does not count up and the counter reset blocking signal is no longer output, a reset signal is generated and the counter
CO is reset and the hold circuit HD finishes holding. Next, the output of the hold circuit HD enters the weighting circuit W which outputs the detection voltage corresponding to the counter (CO) k. Further, the output signal of the weighting circuit W is sent to the one-shot multi circuit M. This one shot multi circuit M
Is stretched draw detection signal by (N + α-1) × 1 / f r,
The detection output corresponds to the actual defect length and diameter. As described above, even when the object is moving, the detection signal corresponding to the diameter and length of the defect can be output while eliminating the influence of noise. Incidentally, the n, m, V k can vary the set value depending on the operating conditions and the like. Finally, FIG. 5 shows a time chart when N + α = 4 (the counter is assumed to count six times in succession). When the set number N + α of the counter CO is “4” as described above, the counter CO counts the signal output from the comparator CP through the flip-flop FF four times as shown in FIG. Output to the hold circuit HD via the OR circuit OR. The hold circuit HD is
When the defect detection signal is output 6 times in succession, the signal output from the counter CO is counted for 3 counts, that is,
Hold for (1 / f r ) × 3 time. The output signal of the hold circuit HD is weighted by the weighting circuit W corresponding to the counter (CO) k, and the one-shot multi-circuit M
Sent to. As shown in FIG. 5, the one-shot multi-circuit M extends the time width of the input signal by (1 / fr ) × (4-1) according to the set number of the counter CO, and according to the above weighting. The signal of different level is output as the defect detection signal. The time width of this defect detection signal is (1 / f r ) × 3
+ (1 / fr ) × (4-1), which corresponds to the length of the defect.
本考案は、インパルス的外乱ノイズ等が発生する環境
条件での電磁超音波探傷検査において、前述に示す信号
処理を用いる事により、外乱ノイズ等の除去が可能とな
り且、被検体又は電磁超音波トランスデューサ側が移動
する条件においても、欠陥の大きさ及び長さを電圧出力
等で出力が可能となり、ペンレコーダ等の記録データよ
り欠陥の識別大きさ,長さ等を容易に評価可能となる。The present invention makes it possible to remove disturbance noise and the like by using the above-described signal processing in electromagnetic ultrasonic flaw detection under environmental conditions where impulse disturbance noise and the like are generated, and at the same time, the object or the electromagnetic ultrasonic transducer can be removed. Even when the side moves, the size and length of the defect can be output by voltage output or the like, and the size and length of the defect can be easily evaluated from the recorded data of the pen recorder or the like.
第1図は考案の1実施例に係る探傷装置のブロック図で
あり、第2図は探傷信号の欠陥反射波にノイズが重畳し
た波形図であり、第3図は比較器の基準電圧設定図であ
り、第4図は探傷信号のタイミング図であり、第5図は
本考案の1実施例に係るタイミング図である。FIG. 1 is a block diagram of a flaw detector according to an embodiment of the invention, FIG. 2 is a waveform diagram in which noise is superimposed on a defect reflection wave of a flaw detection signal, and FIG. 3 is a reference voltage setting diagram of a comparator. FIG. 4 is a timing diagram of a flaw detection signal, and FIG. 5 is a timing diagram according to an embodiment of the present invention.
Claims (1)
出力を検波回路で半波又は全波整流した後、対象とする
被検体の検査領域に対応した範囲に区分した複数個のゲ
ート回路に供給し、各ゲート回路毎に複数個の異なる基
準電圧を有する比較器を設け、繰返し周波数毎にゲート
回路を通過させ、基準電圧を上まわる信号の回数を計数
するカウンタを設け、予め設定した回数Nに対し、連続
してカウントした回数が大きくなる条件をもって、欠陥
信号を出力させることにより、ノイズと欠陥の識別を行
うと共に、比較器の出力を重み付回路に入力させ、欠陥
の大きさをまた、計数設定回数Nに比例する時間欠陥信
号を引きのばすワンショット回路とホールド回路により
欠陥の長さを記録装置に供給して欠陥信号のみ出力させ
ることを特徴とする超音波探傷装置。1. A plurality of gate circuits divided into ranges corresponding to an inspection region of an object to be inspected after a signal output detected as a reflected wave of an ultrasonic pulse is rectified by a detection circuit by half-wave or full-wave. Supply a plurality of comparators with different reference voltages for each gate circuit, pass a gate circuit for each repetition frequency, provide a counter to count the number of signals exceeding the reference voltage, and set a preset number of times. The defect signal is output under the condition that the number of consecutive counts for N is large, whereby noise and defect are identified, and the output of the comparator is input to the weighting circuit to determine the size of the defect. Further, the present invention is characterized in that the length of the defect is supplied to the recording device by the one-shot circuit and the hold circuit for extending the time defect signal proportional to the count setting number N, and only the defect signal is output. Ultrasonic flaw detector.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8441390U JP2510393Y2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Ultrasonic flaw detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8441390U JP2510393Y2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Ultrasonic flaw detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0443260U JPH0443260U (en) | 1992-04-13 |
JP2510393Y2 true JP2510393Y2 (en) | 1996-09-11 |
Family
ID=31632882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8441390U Expired - Lifetime JP2510393Y2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Ultrasonic flaw detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2510393Y2 (en) |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP8441390U patent/JP2510393Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0443260U (en) | 1992-04-13 |
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